JPH07185959A

JPH07185959A - 自動組立方法及び自動組立装置

Info

Publication number: JPH07185959A
Application number: JP5337324A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Hara; 正一郎原; Keiichi Fukuda; 圭一福田; Tsunenori Mori; 常徳森
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-25
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JP3078438B2

Abstract

(57)【要約】【目的】嵌合関係にある二つの部品を確実に自動組み
立てする。【構成】チャック機構５により第２の部品２を把持し
て嵌合方向に移動させ第１の部品１に嵌合させる少なく
とも直前までに、第２の部品２の端面をチャック機構５
のストッパ１０に当接させておく構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、嵌合関係にある二つ
の部品を自動的に組立る自動組立方法及び自動組立装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７乃至図１３は従来の自動組立方法及
び自動組立装置を示す図であり、図７は組立対象部品を
示す斜視図、図８は組立対象部品及びその位置決め又は
供給機構を示す断面図、図９は自動組立装置の基本構成
を示す正面図、図１０は図９に示す自動組立装置の部分
拡大図、図１１は自動組立装置のチャック機構を駆動す
る空圧回路を示す空圧回路図、図１２は自動組立装置の
動作又は自動組立方法を示す正面図、図１３は自動組立
装置の動作又は自動組立方法を示す側面図である。

【０００３】図７において、１は軸部１ａを備えた第１
の部品、２は前記軸部１ａが嵌合する穴部２ａを備えた
第２の部品である。図８において、３は第１の部品１を
位置決め保持するための位置決め機構、４は第２の部品
２を装置に位置決めて供給するための部品供給機構（例
えばターンテーブルにより部品供給部から位置決め部に
移動するもの）である。

【０００４】図９において、５は第２の部品２を把持す
るためのチャック機構、６は一般にスカラ型ロボットと
呼ばれＸＹＺθ（水平移動，上下移動，手首水平回転）
の４自由度を有するロボット、７はこのロボット６の手
首先端（即ち作業具取付け部）６ａと前記チャック機構
５を連結する連結機構である。

【０００５】図１０において、８はチャック機構５を構
成する２本の帯板状の指、９はこれら指８を圧縮空気に
より開閉動作させるチャック機構５の開閉機構、１０は
指８の内面に形成された段状のストッパ、１１は連結機
構７の一部で一般にＲＣＣ（REMOTE CENTER COMPLIANC
E）と呼ばれその柔軟性により芯ずれを吸収する芯ずれ
吸収機構、１２は連結機構７の一部で挿入力検出機構で
ある。

【０００６】挿入力検出機構１２は、ロボット６の手首
先端６ａに取付けられた板１６と、芯ずれ吸収機構１１
に取付けられた板１７と、板１６に対して板１７がロボ
ット６のＺ軸方向（上下方向）にのみ摺動動作できるよ
うにするガイド１３と、板１６と板１７との間に設けら
れた圧縮コイルバネ１４と、この圧縮コイルバネ１４の
たわみ量が所定の値を越えたときに検出部材１５ａの接
近を検出して出力信号がオンとなる近接スイッチ１５と
から構成されている。ここで、ガイド１３，圧縮コイル
バネ１４，板１６及び板１７は、チャック機構５を部品
挿入方向の反対方向にフロートさせるフロート機構を構
成している。

【０００７】開閉機構９は、空圧シリンダよりなり一般
にエアーチャックと呼ばれるもので、図１１に示すよう
な空圧回路（図９においては図示省略）により動作す
る。すなわち開閉機構９は、電磁弁１８と減圧弁１９を
介して圧縮空気供給源２０に接続されており、電磁弁１
８の切替えによりいずれか一方の作動室に圧縮空気が送
り込まれ、他方の作動室が開放されるようになってい
る。ここで減圧弁１９は、開閉機構９に供給する圧縮空
気の圧力を一定値に保持するもので、その設定圧力は、
第２の部品２を損傷することなく最大限強く把持できる
圧力（例えば５Ｋｇｆ／ｃｍ² ）に設定されている。

【０００８】なお、ロボット６及び電磁弁１８は、図示
省略したコントローラによって例えばティーチング−プ
レイバック方式により自動制御され、後述するような手
順で、第２の部品２の穴部２ａに第１の部品１の軸部１
ａを嵌合させる組立作業が行なわれる。なお、近接スイ
ッチ１５の出力がオンとなったときには、ロボット６を
緊急停止させるように前記コントローラの動作プログラ
ム等が設定されている。

【０００９】次に動作について説明する。まず、ロボッ
ト６が動作して手首先端６ａが移動し、チャック機構５
が部品供給機構４によって供給された第２の部品２に対
して位置決めされる。この時、電磁弁１８は指８が開く
位置となっており、またチャック機構５は、指８が第２
の部品２の両側に位置し、指８に形成されたストッパ１
０が第２の部品２の上端よりも若干上方に位置する水平
位置及び高さに位置決めされる。なお、このように第２
の部品２の上端と前記ストッパ１０との間に隙間を設け
るのは、第２の部品２の高さのばらつきと、ロボット６
の位置決め誤差を吸収する余裕を設ける必要があるから
である。

【００１０】次いで、電磁弁１８が切替わって開閉機構
９を作動させ、指８を閉じて第２の部品２を把持する。
そして図１２に示すように、ロボット６が作動して手首
先端６ａを移動させ、第２の部品２を、位置決め機構３
によって位置決めされた第１の部品１の上方に位置決め
た後、この第１の部品１に嵌合させるべく下降させる。

【００１１】すると、この第２の部品２を下降させる過
程において、通常第２の部品２は第１の部品１に対して
若干芯ずれしていることから、まず、第２の部品２の穴
部２ａ下端が第１の部品１の軸部１ａ上端の面取り部に
接触する。このため、図１３に示すように、第２の部品
２に対して記号Ｆで示す力が作用し、第２の部品２が指
８に対して滑らない限り、これによって芯ずれが受動的
に修正される。すなわち、芯ずれ吸収機構１１のたわみ
によりこの芯ずれが吸収され、嵌合が円滑に実現され
る。

【００１２】この際、もし力Ｆにより第２の部品２が指
８に対して滑った場合には、図１４に示すように、第２
の部品２がストッパ１０との間の隙間分だけ第１の部品
１に対して傾斜していわゆるこじり状態となり、芯ずれ
吸収機構１１の柔軟性があっても円滑な嵌合ができない
か、最悪の場合嵌合不能となる。そして、嵌合不能とな
った場合には、ロボット６の手首先端６ａの下降に対し
てチャック機構５が追従しないので、圧縮コイルバネ１
４が縮んで板１６，１７が互に近接する向きに移動して
ロボットに過負荷が加わるのが防止され、最終的には近
接スイッチ１５がオンしてロボット６が緊急停止する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動組立方法及
び自動組立装置は以上のように構成されているので、第
２の部品２を第１の部品１に嵌合させる過程で、第２の
部品２が指８に対して滑らない摩擦力が確保されている
ことが不可欠で、そのために開閉機構９による把持力
（すなわち、開閉機構９に送り込む圧縮空気の圧力）は
十分大きくしなければならない。しかし、実際は、第２
の部品２の変形や傷付きが問題となって、開閉機構９に
よる把持力を十分大きくできない場合が多く、第２の部
品２を第１の部品１に嵌合させる過程で、上述のように
第２の部品２が指８に対して傾動するように滑ることに
よって、第１の部品１に対してこじり状態となり、嵌合
不能となるケースが発生するなどの問題点があった。

【００１４】また、従来の自動組立装置は、第２の部品
２の高さにいくつかの種類がある場合、供給された第２
の部品２が正しい種類のものであるかをチャックできる
機能がなかった。

【００１５】請求項１，請求項２及び請求項４の発明は
上記のような問題点を解消するためになされたもので、
嵌合関係にある二つの部品を確実に自動組立できる自動
組立方法又は自動組立装置を得ることを目的としてい
る。

【００１６】請求項３及び請求項６の発明は上記のよう
な問題点を解消するためになされたもので、嵌合関係に
ある二つの部品を確実に自動組立できるとともに、供給
された部品の高さが正しいものかどうかチェックできる
自動組立方法又は自動組立装置を得ることを目的として
いる。

【００１７】請求項５の発明は上記のような問題を解消
するためになされたもので、嵌合関係にある二つの部品
を確実に自動組立できるとともに、センサを共用して部
品点数の低減に貢献できる自動組立装置を得ることを目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る自
動組立方法は、チャック機構により第２の部品を把持し
て嵌合方向に移動させ第１の部品に嵌合させる少なくと
も直前までに、第２の部品の端面をチャック機構のスト
ッパに当接させておくものである。

【００１９】請求項２の発明に係る自動組立方法は、チ
ャック機構の把持力を第２の部品との間で容易に摺動が
生じる第１の把持力に設定した状態で、位置決めされた
第２の部品を把持し、第２の部品の端面がストッパに当
接するようチャック機構を嵌合方向に移動させた後、チ
ャック機構の把持力を第２の部品を損傷させない範囲で
第１の把持力よりも大きな第２の把持力に切り換えて、
把持した第２の部品を位置決められた第１の部品に対し
て移動させ嵌合させるものである。

【００２０】請求項３の発明に係る自動組立方法は、コ
ントローラにより、位置決められた第２の部品の端面が
チャック機構のストッパに当接したことが検出された時
点でのロボットの位置データを予め記憶された適正位置
データと比較することで、第２の部品の高さが適正なも
のか否か判断するものである。

【００２１】請求項４の発明に係る自動組立装置は、コ
ントローラによりチャック機構及びこれを移動させるロ
ボット、並びにチャック機構の把持力切換え機構を自動
制御し、第２の部品が容易に摺動する第１の把持力に設
定した状態で位置決めされた第２の部品を把持し、第２
の部品の端面がストッパに当接したことが押当て検出機
構により検出されるまでチャック機構を嵌合方向に移動
させた後、第２の部品を損傷させない範囲で第１の把持
力よりも大きな第２の把持力に切り換えて、把持した第
２の部品を位置決められた第１の部品に対して移動させ
嵌合させるものである。

【００２２】請求項５の発明に係る自動組立装置は、ロ
ボットとチャック機構との間に、チャック機構に嵌合方
向と反対方向の過大な外力が加わったことを過負荷防止
のために検出する挿入力検出機構が設けられ、この挿入
力検出機構が押当て検出機構として機能するものであ
る。

【００２３】請求項６の発明に係る自動組立装置は、位
置決められた第２の部品の端面がチャック機構のストッ
パに当接したことが検出された時点でのロボットの位置
データを予め記憶された適正位置データと比較すること
で、第２の部品の高さが適正なものか否か判断する検査
機能をコントローラが備えたものである。

【００２４】

【作用】請求項１の発明における自動組立方法は、チャ
ック機構により第２の部品を把持して嵌合方向に移動さ
せ第１の部品に嵌合させる際に、第２の部品の端面がチ
ャック機構のストッパに当接しているから、このストッ
パが嵌合時の反力を確実に受け止めて、少なくとも第２
の部品が嵌合不能となる程にチャック機構に対して摺動
するのを阻止する。

【００２５】請求項２の発明における自動組立方法は、
チャック機構の把持力を第２の部品との間で容易に摺動
が生じる第１の把持力に設定した状態で、第２の部品の
端面がストッパに当接するようチャック機構を第２の部
品に対して移動させる。このため、第２の部品の端面を
ストッパに当接させた状態で把持する作業が円滑に行な
われ、しかも第２の部品が損傷することも確実に防止さ
れる。また、このように把持した後には、チャック機構
の把持力を第２の部品を損傷させない範囲で第１の把持
力よりも大きな第２の把持力に切り換えて嵌合作業を行
なうので、この点でも第２の部品の損傷が防止され、さ
らに嵌合時に第２の部品が滑り難くなる。

【００２６】請求項３の発明における自動組立方法は、
コントローラが、位置決められた第２の部品の端面がチ
ャック機構のストッパに当接したことが検出された時点
でのロボットの位置データに基づき、第２の部品の高さ
が適正なものか否か判断する。

【００２７】請求項４の発明におけるストッパは、チャ
ック機構が第２の部品を把持して嵌合方向に移動させ第
１の部品に嵌合させる際に、第２の部品の端面に当接し
ているから、嵌合時の反力を確実に受け止めて、少なく
とも第２の部品が嵌合不能となる程にチャック機構に対
して摺動するのを阻止する。また、この発明における把
持力切換え機構は、コントローラにより制御され、第２
の部品の端面がストッパに当接するようチャック機構を
第２の部品に対して移動させる際、チャック機構の把持
力を第２の部品との間で容易に摺動が生じる第１の把持
力に設定する。このため、第２の部品の端面をストッパ
に当接させた状態で把持する作業が円滑に行なわれ、し
かも第２の部品が損傷することも確実に防止される。ま
た把持力切換え機構は、このように把持が行なわれた後
には、チャック機構の把持力を第２の部品を損傷させな
い範囲で第１の把持力よりも大きな第２の把持力に切り
換えるので、この点でも第２の部品の損傷が防止され、
さらに嵌合時に第２の部品が滑り難くなる。

【００２８】請求項５の発明における挿入力検出機構
は、チャック機構に嵌合方向と反対方向の過大な外力が
加わったことを過負荷防止のために検出するとともに、
第２の部品の端面がストッパに当接したことを検出する
押当て検出機構としても機能する。

【００２９】請求項６の発明におけるコントローラは、
位置決められた第２の部品の端面がチャック機構のスト
ッパに当接したことが検出された時点でのロボットの位
置データを予め記憶された適正位置データと比較するこ
とで、第２の部品の高さが適正なものか否か判断する。

【００３０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項４及び請求項５の発明の一実施例に
よる自動組立装置の開閉機構を駆動する空圧回路を示す
空圧回路図、図２乃至図６は同装置の動作及び請求項１
及び請求項２の発明の一実施例による自動組立方法を示
す正面図又は側断面図である。なお、本実施例の自動組
立装置は、開閉機構を駆動する空圧回路の構成及びコン
トローラの機能のみが前述した従来の装置と異なり、従
来の装置と同一類似部材については同一符合を付して説
明を省略する。

【００３１】図１において、２１，２２は電磁弁１８の
上流側に並列に接続された電磁弁、２３はこれら電磁弁
２１，２２のポートを部分的に塞ぐため２個づつ取付け
られたプラグ、２４は電磁弁２１と圧縮空気供給源２０
との間に接続された減圧弁、２５は電磁弁２２と圧縮空
気供給源２０との間に接続された減圧弁である。なお、
これら電磁弁２１，２２，プラグ２３及び減圧弁２４，
２５は、開閉機構９の把持力（すなわち、この場合開閉
機構９に供給する空気の圧力）を切り換える把持力切換
え機構２６を構成している。

【００３２】ここで、電磁弁２１，２２は、それぞれ非
励磁状態において一次側と二次側とを連通させ、励磁さ
れると一次側と二次側とをプラグ２３が接続されたポー
トにそれそれ接続して閉塞するものであり、装置のコン
トローラにより励磁状態を制御されて動作する。

【００３３】減圧弁２４は、その二次側圧力Ｐ₁ が、開
閉機構９が作動して指８により第２の部品２を挟んだ状
態にできる最低の圧力以上で、指８と第２の部品２との
間に生じる摩擦力が挿入力検出機構１２の圧縮コイルバ
ネ１４を縮ませることができる最低の圧力よりも小さく
設定されている。また減圧弁２５は、その二次側圧力Ｐ
₂ が、指８と第２の部品２との間に生じる摩擦力が芯ず
れ吸収機構１１をたわませることができる最低の圧力以
上で、指８により第２の部品２を損傷することなく最大
限強く把持できる圧力以下に設定されている。

【００３４】なお圧力Ｐ₁ は、具体的には、この圧力Ｐ
₁ によりチャック機構５に生じる把持力Ｆ₁ が、例え
ば、１Ｋｇｆとなるように設定される。また圧力Ｐ₂
は、この圧力Ｐ₂ によりチャック機構５に生じる把持力
Ｆ₂ が、例えば５Ｋｇｆとなるように設定される。

【００３５】なお本実施例においては、挿入力検出機構
１２が押当て検出機構としても機能している。また、装
置を制御するコントローラは、ティーチング等により予
め所定の動作プログラムが設定される等により、後述す
るようにロボット６又は各電磁弁１８，２１，２２を自
動制御する機能を有する。

【００３６】次に、動作について説明する。部品供給機
構４によって第２の部品２が供給されて図示していない
組立現場の中央制御装置等から組立指令を受けると、コ
ントローラは、以下のようにロボット６又は各電磁弁１
８，２１，２２を自動制御する。すなわち、まずロボッ
ト６を作動させて手首先端６ａを移動させ、図２に示す
ように、チャック機構５を部品供給機構４によって位置
決めされた第２の部品２に対して位置決める。この時コ
ントローラは、電磁弁１８の状態を指８が開く位置と
し、またチャック機構５を、指８が第２の部品２の両側
に位置し、指８に形成されたストッパ１０が第２の部品
２の上端よりも若干上方に位置する水平位置及び高さに
位置決めする。

【００３７】次いで、電磁弁２１を非励磁とするととも
に電磁弁２２を励磁して、電磁弁１８を介して開閉機構
９に供給する空気圧を減圧弁２４の二次側圧力Ｐ₁ とし
た後、図３に示すように、電磁弁１８を切り換えて開閉
機構９を作動させ、指８を閉じて第２の部品２を把持す
る（第１工程）。次に、開閉機構９に供給する空気圧を
圧力Ｐ₁ に維持したまま、近接スイッチ１５の出力がオ
ンとなるまでロボット６を作動させて手首先端６ａを下
降させる（第２工程）。

【００３８】すると、この際の指８の把持力は、前記二
次側圧力Ｐ₁ の設定により、指８と第２の部品２との間
に生じる摩擦力が圧縮コイルバネ１４を縮ませることが
できない小さな力Ｆ₁ となっているから、圧縮コイルバ
ネ１４の縮小（即ち、板１６，１７の相対移動）を伴う
ことなく第２の部品２と指８との間に摺動が生じて、指
２内面のストッパ１０は第２の部品２の上端に近付くよ
うに移動し始める。そして、前記ストッパ１０と第２の
部品２の上端とが当接すると、指８は第２の部品２に対
して移動できなくなって停止し、その時点からはロボッ
ト６の手首先端６ａの下降に伴って、圧縮コイルバネ１
４が縮小して板１６，１７が近接する向きに相対移動し
始める。

【００３９】この際コントローラは、板１６，１７の相
対移動が進行し近接スイッチ１５の出力がオンとなるま
で前記手首先端６ａの下降動作を続行し、図４に示すよ
うに検出板１５ａが近接スイッチ１５により検出され
て、その出力がオンとなった時点で前記手首先端６ａの
下降動作を停止させる。

【００４０】そして、次に電磁弁２２を非励磁とすると
ともに電磁弁２１を励磁して、開閉機構９に供給する空
気圧を減圧弁２５の二次側圧力Ｐ₂ とし、チャック機構
５の把持力をＦ₂ に切り換えて、第２の部品２を損傷さ
せない範囲で強固に把持する（第３工程）。その後、ロ
ボット６を作動させて手首先端６ａを移動させ、図５に
示すように、第２の部品２を、位置決め機構３によって
位置決めされた第１の部品１の上方に位置決めた後、こ
の第１の部品１に嵌合させるべく下降させる（第４工
程）。

【００４１】すると、第２の部品２が第１の部品１に対
して芯ずれしていなければ、そのまま第１の部品１の軸
部１ａが第２の部品２の穴２ａ内に挿入され嵌合組立が
なされる。また、この第２の部品２を下降させる過程に
おいて、第２の部品２が第１の部品１に対して若干芯ず
れしていた場合には、第２の部品２の穴部２ａ下端が第
１の部品１の軸部１ａ上端の面取り部に接触する。する
と、図６に示すように、第２の部品２に対して記号Ｆで
示す反力が作用し、これによって芯ずれが受動的に修正
される。

【００４２】すなわち、この際の指８の把持力は、前記
二次側圧力Ｐ₂ の設定により、指８と第２の部品２との
間に生じる摩擦力が芯ずれ吸収機構１１をたわませるこ
とができる力Ｆ₂ となっているので、確実に芯ずれ吸収
機構１１がたわんでこの芯ずれが吸収される。しかも、
第２の部品２を損傷させないために前記二次側圧力Ｐ２
の値が把持力Ｆ₂ だけで指８と第２の部品２との間の摺
動を阻止できる値よりも小さく設定されていたとして
も、ストッパ１０が第２の部品２の上端面に当接してい
るために、従来生じる可能性のあった図１４に示すよう
な第２の部品２の指８に対する傾動が生じることはあり
得ない。このため、若干の芯ずれがあった場合でも嵌合
が確実かつ円滑に実現される。

【００４３】なおこの際、位置決め機構３の不良等によ
り、例えば第１の部品１の軸部１ａ上端の面取り部の幅
を越える芯ずれがあったときには嵌合不能となるが、こ
のような場合には、ロボット６の手首先端６ａの下降に
対してチャック機構５が追従しないので、圧縮コイルバ
ネ１４が縮んで板１６，１７が互に近接する向きに移動
し、近接スイッチ１５がオンした時点で、コントローラ
がロボット６を緊急停止させ、過大な負荷が加わるのを
防止する。このように、本実施例では、近接スイッチ１
５の出力信号を、過負荷が加わることを表わす信号とし
て把握する場合と、前述した第２工程におけるようにス
トッパ１０と第２の部品２が当接したことを表わす信号
として把握する場合とがあるが、例えば前記第２工程の
処理を実行中のときには、後者の信号として取扱うよう
にコントローラの動作プログラム等を設定しておけば、
混乱が生じることはない。

【００４４】このように、上記実施例の自動組立装置又
は自動組立方法であると、第２の部品２を損傷させるこ
となく把持して確実かつ円滑に第１の部品１に嵌合させ
ることができる効果がある。また、近接スイッチ１５の
出力が上記の如く２通りに取扱われ、挿入力検出機構１
２が本発明の押当て検出機構としても機能しているた
め、それぞれにことなる検出手段を設ける場合に比し、
部品点数が削減できる効果がある。

【００４５】なお、本発明は上記実施例に限られず、各
種の態様があり得る。例えば指８に近接スイッチ１５と
は別の近接スイッチを取付け、この近接スイッチによ
り、第２の部品２の上端がストッパ１０に押し当てられ
たことを検出する押当て検出機構を構成するようにして
もよい。

【００４６】また、チャック機構５の把持力は上記のよ
うに必ずしも切り換える必要はなく、第２の部品２をス
トッパ１０に当接させて把持するために、適度に摺動さ
せることができ、第２の部品２を部品供給機構４から持
上げたときに第２の部品２が少なくとも落下しない把持
力であれば、少なくとも従来に比し嵌合作業の確実性を
向上させることができる。というのは、嵌合時に図６に
示す如く第２の部品２の端面がストッパ１０に当接して
いれば、第２の部品２が図１４に示すように傾動するよ
うに滑る現象は起き難いからである。

【００４７】また、チャック機構５の把持力を切り換え
る場合でも、必ずしも、上記実施例のように圧縮コイル
バネ１４や芯ずれ吸収機構１１との関係を考慮して、把
持力を設定する必要もない。というのは、前記第２工程
においては、近接スイッチ１５がオンするまでに第２の
部品２の端面がストッパ１０に当接していればよく、こ
の条件が満たされる限り、その途中で圧縮コイルバネ１
４が若干撓んでも問題ないのである。また、前記第４工
程において、図６に示すような状態となった場合に、反
力Ｆにより芯ずれ吸収機構１１が撓むまえに第２の部品
２が滑ったとしても、第２の部品２はストッパ１０に沿
って横滑りする可能性が高く、これにより芯ずれが解消
されてやはり嵌合が可能となる可能性が高いからであ
る。

【００４８】また、上記実施例のような芯ずれ吸収機構
１１は、必ずしも設ける必要はなく、例えばロボット６
のアームに弾力的な柔軟性を持たせて芯ずれを吸収して
もよいし、位置決め機構３に横方向の弾力的な柔軟性を
持たせて芯ずれを吸収してもよい。

【００４９】実施例２．次に、請求項３及び請求項６の
発明の一実施例を説明する。この実施例の自動組立装置
又は自動組立方法を実施するための装置は、コントロー
ラを除き実施例１と同様であるため、必要に応じ実施例
１において使用した図及び符合を引用して説明する。

【００５０】この実施例におけるコントローラは実施例
１における機能に加えて、以下のような構成，機能を有
する。すなわち、図３及び図４に示すように第２の部品
２を把持して指８を下降させる際（第２工程）におい
て、近接スイッチ１５がオンしたときのロボット６の位
置データであって、高さ寸法が基準値となっている第２
の部品２についての位置データ（以下、基準位置データ
という）を、高さ寸法の異なる第２の部品２の種類毎に
記憶する記憶部を有する。そして、前記第２工程を実行
したときには、近接スイッチ１５がオンしたときのロボ
ット６の位置データを把握するとともに、予め現場の中
央制御装置等から与えられた第２の部品２の種類を表わ
す信号に基づいて前記記憶部の該当する基準位置データ
を読み出し、この基準位置データと前記位置データとを
比較し、その差が所定の許容値を越えていたときに、供
給された第２の部品２の高さ寸法が適正でないことを表
わす信号を現場の中央制御装置等に出力する機能を有す
る。

【００５１】本実施例であると、第２の部品２の高さ寸
法に種類がある場合に、この種類毎に前記基準位置を登
録しておき、組立指令をコントローラに入力する際に同
時にこの種類を表わす信号を入力するようにすること
で、第２の部品２の高さ寸法が適正なものか否かを種類
毎に検査することができる。

【００５２】すなわち、第２の部品２を把持して指８を
下降させる際に、近接スイッチ１５がオンしたときのロ
ボット６の手首先端６ａの高さ位置は、指８内面のスト
ッパ１０が第２の部品２の上端に当接した後圧縮コイル
バネ１４を一定量縮める分だけ下降した位置であるか
ら、部品供給機構４による第２の部品２の位置決め高さ
が一定である限り、第２の部品２の高さ寸法により決る
値である。このため、第２の部品２の高さ寸法が許容範
囲を越えて適正値と異なっているときには、前記コント
ローラの比較判断における差が許容値を越えて不適正を
表わす信号が出力されるのである。

【００５３】なお本実施例は、第２の部品２の種類が複
数種ある場合に、この種類を区別してその高さ寸法が適
正か否かを判断するものであるが、本発明はこれに限ら
れず、第２の部品２が一種類の場合に、その高さ寸法が
適正であるか否かを判断するもの（前記基準位置データ
が一種類のもの）も含む。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
チャック機構により第２の部品を把持して嵌合方向に移
動させ第１の部品に嵌合させる少なくとも直前までに、
第２の部品の端面をチャック機構のストッパに当接させ
ておく構成としたので、ストッパが嵌合時の反力を確実
に受け止めて、少なくとも第２の部品が嵌合不能となる
程にチャック機構に対して摺動するのを阻止する。この
ため、摩擦力だけでは第２の部品の摺動を阻止できない
程把持力が弱くても、いわゆるかじり状態が生じ難くな
り、第２の部品を損傷させることなく確実かつ円滑に自
動組立できるなどの効果がある。

【００５５】請求項２の発明によればチャック機構の把
持力を第２の部品との間で容易に摺動が生じる第１の把
持力に設定した状態で、位置決めされた第２の部品を把
持し、第２の部品の端面がストッパに当接するようチャ
ック機構を嵌合方向に移動させた後、チャック機構の把
持力を第２の部品を損傷させない範囲で第１の把持力よ
りも大きな第２の把持力に切り換えて、把持した第２の
部品を位置決められた第１の部品に対して移動させ嵌合
させる構成としたので、第２の部品の端面をストッパに
当接させた状態で把持する作業が円滑に行なわれ、さら
に第２の部品が損傷することが確実に防止されるととも
に、第１の把持力よりも大きな第２の把持力に切り換え
て嵌合作業を行なうので、さらに嵌合時に第２の部品が
滑り難くなって嵌合作業の確実性が格段に向上するなど
の効果がある。

【００５６】請求項３の発明によればコントローラによ
り、位置決められた第２の部品の端面がチャック機構の
ストッパに当接したことが検出された時点でのロボット
の位置データを予め記憶された適正位置データと比較す
ることで、第２の部品の高さが適正なものか否か判断す
る構成としたので、高さ寸法が不適正な第２の部品が組
立られる不良を未然に防止できるなどの効果がある。

【００５７】請求項４の発明によればコントローラによ
りチャック機構及びこれを移動させるロボット、並びに
チャック機構の把持力切換え機構を自動制御し、第２の
部品が容易に摺動する第１の把持力に設定した状態で位
置決めされた第２の部品を把持し、第２の部品の端面が
ストッパに当接したことが押当て検出機構により検出さ
れるまでチャック機構を嵌合方向に移動させた後、第２
の部品を損傷させない範囲で第１の把持力よりも大きな
第２の把持力に切り換えて、把持した第２の部品を位置
決められた第１の部品に対して移動させ嵌合させる構成
としたので、嵌合時には第２の部品を強固に把持すると
ともに、ストッパにより嵌合時の反力を確実に受け止め
て、第２の部品がチャック機構に対して摺動するのを信
頼性高く阻止し、自動組立作業の円滑性及び信頼性を格
段に向上できる。しかも、第２の部品の端面をストッパ
に当接させて把持する際には把持力が弱められ、第２の
部品が損傷することが確実に防止されるなどの効果があ
る。などの効果がある。

【００５８】請求項５の発明によればロボットとチャッ
ク機構との間に、チャック機構に嵌合方向と反対方向の
過大な外力が加わったことを過負荷防止のために検出す
る挿入力検出機構が設けられ、この挿入力検出機構が押
当て検出機構として機能する構成としたので、部品点数
の削減が図られ装置のコスト低減に貢献できるなどの効
果がある。

【００５９】請求項６の発明によれば位置決められた第
２の部品の端面がチャック機構のストッパに当接したこ
とが検出された時点でのロボットの位置データを予め記
憶された適正位置データと比較することで、第２の部品
の高さが適正なものか否か判断する検査機能をコントロ
ーラに設けた構成としたので、高さ寸法が不適正な第２
の部品が組立られる不良を未然に防止できるなどの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項４及び請求項５の発明の一実施例による
自動組立装置の開閉機構を駆動する空圧回路を示す空圧
回路図である。

【図２】請求項４及び請求項５の発明の一実施例による
自動組立装置の動作並びに請求項１及び請求項２の発明
の一実施例による自動組立方法を示す正面図である。

【図３】請求項４及び請求項５の発明の一実施例による
自動組立装置の動作並びに請求項１及び請求項２の発明
の一実施例による自動組立方法（第１工程）を示す正面
図である。

【図４】請求項４及び請求項５の発明の一実施例による
自動組立装置の動作並びに請求項１及び請求項２の発明
の一実施例による自動組立方法（第２工程）を示す正面
図である。

【図５】請求項４及び請求項５の発明の一実施例による
自動組立装置の動作並びに請求項１及び請求項２の発明
の一実施例による自動組立方法（第４工程）を示す正面
図である。

【図６】請求項４及び請求項５の発明の一実施例による
自動組立装置の作用並びに請求項１及び請求項２の発明
の一実施例による自動組立方法の作用を示す側断面図で
ある。

【図７】組立対象部品を示す斜視図である。

【図８】組立対象部品及びその位置決め又は供給機構を
示す断面図である。

【図９】自動組立装置の基本構成を示す正面図である。

【図１０】図９の部分拡大図である。

【図１１】従来の自動組立装置のチャック機構を駆動す
る空圧回路を示す空圧回路図である。

【図１２】従来の自動組立装置の動作又は自動組立方法
を示す正面図である。

【図１３】従来の自動組立装置の動作又は自動組立方法
を示す側断面図である。

【図１４】従来の自動組立装置の動作又は自動組立方法
を示す側断面図である。

【符号の説明】

１第１の部品２第２の部品３位置決め機構４部品供給機構５チャック機構６ロボット１０ストッパ１２挿入力検出機構（押当て検出機構）２６把持力切換え機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の部品に嵌合させて組み付けようと
する第２の部品を、この第２の部品の端面に当接するこ
とでこの第２の部品が嵌合方向と反対方向に摺動するの
を阻止するストッパが設けられたチャック機構により、
嵌合方向に直交する横方向から把持し、このチャック機
構をロボットにより前記第１の部品に対して移動させて
前記第２の部品を前記第１の部品に嵌合させる自動組立
方法において、前記チャック機構により前記第２の部品
を把持して嵌合方向に移動させ前記第１の部品に嵌合さ
せる少なくとも直前までに、前記第２の部品の端面を前
記ストッパに当接させた状態としておくことを特徴とす
る自動組立方法。
【請求項２】第１の部品に嵌合させて組み付けようと
する第２の部品を、この第２の部品の端面に当接するこ
とでこの第２の部品が嵌合方向と反対方向に摺動するの
を阻止するストッパが設けられたチャック機構により嵌
合方向に直交する横方向から把持し、このチャック機構
をロボットにより前記第１の部品に対して移動させて前
記第２の部品を前記第１の部品に嵌合させる自動組立方
法であって、前記チャック機構の把持力を前記チャック
機構と第２の部品との間で容易に摺動が生じる第１の把
持力に設定し、前記ストッパと前記第２の部品の端面と
の間に隙間を有した状態で、前記チャック機構により、
位置決めされた第２の部品を把持する第１工程と、前記
ロボットを作動させて前記第２の部品の端面が前記スト
ッパに当接したことが検出されるまで前記チャック機構
を嵌合方向に移動させる第２工程と、前記チャック機構
の把持力を前記第２の部品を損傷させない範囲で前記第
１の把持力よりも大きな第２の把持力に切り換える第３
工程と、前記ロボットを作動させて前記チャック機構に
より把持した第２の部品を位置決められた第１の部品に
対して移動させ嵌合させて組み付ける第４工程とよりな
ることを特徴とする自動組立方法。
【請求項３】前記第２工程において前記第２の部品の
端面が前記ストッパに当接したことが検出された時点で
のロボットの適正位置データを予めロボットのコントロ
ーラに記憶させておき、前記第２工程を実行したときに
は、前記コントローラにより、当該第２工程において第
２の部品の端面が前記ストッパに当接した時点でのロボ
ットの位置データを読取り、この位置データを前記適正
位置データと比較することで、組み付けようとする第２
の部品の高さが適正なものか否か判断して、その判断結
果を出力することを特徴とする請求項２記載の自動組立
方法。
【請求項４】第１の部品を位置決める位置決め機構
と、第１の部品に嵌合させて組立ようとする第２の部品
を位置決める部品供給機構と、前記第２の部品を嵌合方
向と直交する横方向から把持するチャック機構と、該チ
ャック機構に設けられて前記第２の部品の端面に当接す
ることで、把持した第２の部品が嵌合方向と反対方向に
摺動するのを阻止するストッパと、前記チャック機構を
移動させ位置決めするロボットと、前記チャック機構の
把持力を、前記チャック機構と第２の部品との間で容易
に摺動が生じる第１の把持力と、前記第２の部品を損傷
させない範囲で前記第１の把持力よりも大きな第２の把
持力の、少なくとも２種類以上に切り換える把持力切換
え機構と、前記第２の部品の端面が前記ストッパに当接
したことを検出する押当て検出機構と、前記把持力切換
え機構を作動させ前記チャック機構の把持力を前記第１
の把持力に設定し、前記ストッパと前記第２の部品の端
面との間に隙間を有した状態で、前記チャック機構によ
り前記部品供給機構によって位置決めされた第２の部品
を把持する第１工程、前記ロボットを作動させて前記押
当て検出機構により第２の部品の端面が前記ストッパに
当接したことが検出されるまで前記チャック機構を嵌合
方向に移動させる第２工程、前記把持力切換え機構を作
動させ前記チャック機構の把持力を前記第２の把持力に
切り換える第３工程、及び、前記ロボットを作動させて
前記チャック機構により把持した第２の部品を前記位置
決め機構により位置決められた第１の部品に対して移動
させ嵌合させて組み付ける第４工程を順次実行するコン
トローラとを備えた自動組立装置。
【請求項５】前記ロボットとチャック機構との間に
は、前記チャック機構に前記嵌合方向と反対方向の過大
な外力が加わったことを過負荷防止のために検出する挿
入力検出機構が設けられ、少なくとも前記第２工程にお
いてはこの挿入力検出機構の検出信号を前記押当て検出
機構の検出信号として前記コントローラが取り扱い、前
記挿入力検出機構が前記押当て検出機構として機能する
構成であることを特徴とする請求項４記載の自動組立装
置。
【請求項６】前記第２工程において前記押し当て検出
機構により第２の部品の端面が前記ストッパに当接した
ことが検出された時点でのロボットの適正位置データを
予め記憶させておく記憶部を前記コントローラが有し、
前記第２工程を実行したときには、当該第２工程におい
て前記押し当て検出機構により第２の部品の端面が前記
ストッパに当接したことが検出された時点でのロボット
の位置データを読取り、この位置データを前記記憶部に
記憶された適正位置データと比較することで、組み付け
ようとする第２の部品の高さが適正なものか否か判断し
て、その判断結果を出力する検査機能を前記コントロー
ラが備えたことを特徴とする請求項４乃至請求項５のう
ちいずれか１項記載の自動組立装置。