JPH07266146A - 部品の自動組立方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミシンアームとミシンベッドを所定の精度で
結合して、ミシンフレームを全自動により組み立てる。 【構成】 先ず、搬送装置７，８によりそれぞれ搬送さ
れるミシンアームＡとミシンベッドＢとを、クリーニン
グ装置１０，３０によりそれぞれ自動でクリーニングす
る。次に、シール剤塗布装置５０により、ミシンアーム
４の結合面にシール剤を自動で塗布する。次に、仮結合
装置７０により、ミシンアームＡとミシンベッドＢとを
自動でボルトにより仮結合する。次に、本結合装置１０
０において、仮結合したミシンアームＡおよびミシンベ
ッドＢの少なくとも相対位置を自動で計測し、その計測
値に基づいて自動で位置修正して、所定の精度をもって
自動でボルトにより本結合して、ミシンフレームを完成
する。次に、シール剤乾燥装置１３０によって、結合状
態のミシンアームＡおよびミシンベッドＢの結合部のシ
ール剤を自動で乾燥して硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ミシンフレー
ムを構成するミシンアームとミシンベッド等の部品の自
動組立方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ミシンの製造工程において、ミシンアー
ムとミシンベッドをボルトにより締結してミシンフレー
ムを組み立てている。このようなミシンフレームを結合
する時に使用する従来の結合工具等と併せてミシンアー
ムおよびミシンベッドを図４１に示す。

【０００３】図４１に示すように、従来の結合工具は、
ミシンアームＡの針棒穴ａ−ａ′に挿入する針棒検棒４
１１と、ミシンベッドＢのねじ穴ｂ−ｂ′に螺合するね
じ４１２，４１２を有する針板ゲージ４１３と、ミシン
ベッドＢの下軸穴ｃ−ｃ′に挿入する下軸検棒４１４
と、ミシンアームＡの立軸穴ｄ−ｄ′に挿入する立軸検
棒４１５などである。この他に、ミシンアームＡの結合
面にシール剤を塗布する道具としてのローラ４１６や、
結合状態を微調整するためのハンマー４１７や、結合ボ
ルト４１８，４１８，４１８，４１８を締め上げるナッ
トランナ４１９等を使用する。

【０００４】このような従来の結合工具は、ミシンアー
ムＡとミシンベッドＢの相対位置を所定の精度に確保し
て、４本の結合ボルト４１８，４１８，４１８，４１８
により締結させるものである。即ち、ミシンアームＡの
針棒穴ａ−ａ′に挿入された針棒検棒４１１の先端部ｅ
は、針板ゲージ４１３が２本のねじ４１２，４１２によ
りミシンベッドＢのねじ穴ｂ−ｂ′に螺合して取り付け
られた時に位置が決まる穴ｆと精密嵌合される。これ
で、ミシンアームＡの針棒穴ａ−ａ′の中心と、ミシン
ベッドＢに取り付けられた針板ゲージ４１３の穴ｆの中
心とを、針棒検棒４１１により一致させることができ
る。

【０００５】また、ミシンアームＡの立軸穴ｄ−ｄ′に
立軸検棒４１５を挿入し、ミシンベッドＢの下軸穴ｃ−
ｃ′に下軸検棒４１４を挿入する。立軸検棒４１５は二
股部ｇを有し、下軸検棒４１４は二股部ｇと嵌合する軸
部ｇ′を有しているので、ミシンアームＡの立軸穴ｄ−
ｄ′の中心と、ミシンベッドＢの下軸穴ｃ−ｃ′の中心
を一致させることができる。この状態で４本の結合ボル
ト４１８，４１８，４１８，４１８をナットランナ４１
９で締め上げて、ミシンアームＡとミシンベッドＢを結
合する。

【０００６】なお、結合面からの油漏れを防止するた
め、結合前に、シール剤をローラ４１６でミシンアーム
Ａの底面部ｈに塗布したり、あるいは、シールパッキン
Ｐを挟み込んだりする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の結合工具による結合作業では、人手による
工程となり、大きく重いワークの取り扱いを伴うきつい
手作業となっていた。

【０００８】そして、結合の精度においても、現実に
は、針棒検棒４１１は細くて長い曲がりやすいものであ
り、針板ゲージ４１３の穴ｆとの嵌合による位置出しも
勘による作業を伴うものであり、熟練者でないと結合精
度にバラツキが大きく生じるものとなっていた。即ち、
結合精度の位置出し方法が機械的嵌合による方法であ
り、嵌合部のクリアランスの影響を受けるため、高精度
の位置出しが望めない。

【０００９】また、結合ボルト４１８の締め付けトルク
によりミシンアームＡとミシンベッドＢの位置が若干動
き、位置の狂いが生じてしまうことがある。これを修正
するには、針棒検棒４１１および下軸検棒４１４の嵌合
部分（針棒検棒４１１の先端部ｅと針板ゲージ４１３の
穴ｆ、立軸検棒４１５の二股部ｇと下軸検棒４１４の軸
部ｇ′）のコジレ状態をなくすために、ハンマー４１７
などでミシンアームＡを叩いて、位置を修正する必要が
あるなどの欠点があった。

【００１０】さらに、従来の組立方法は、人手による作
業性の観点から、ミシンフレームを倒立状態にしてボル
ト結合するのが一般的である。そのため、ミシンアーム
には自重により歪が発生し、結合後に正立状態に戻した
とき、結合精度にズレが生じてしまう。また、このよう
にミシンフレームを倒立状態にする必要があるため、ミ
シンアームＡとミシンベッドＢとの結合面から油洩れを
防止するのに、結合前にミシンアームＡの底面部にシー
ル材を塗布し硬化させる作業が困難となってしまう。そ
のため、組立装置は全自動化が非常に困難となってい
た。

【００１１】そこで、本発明の目的は、ミシンフレーム
を構成するミシンアームとミシンベッド等の部品を所定
の精度で全自動により結合できるようにした自動組立方
法およびその装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項１記載の発明は、一の部品と他の部品とを自動で
ボルトにより仮結合する仮結合工程と、仮結合した両部
品の少なくとも相対位置を自動で計測し、その計測値に
基づいて自動で位置修正して、所定の精度をもって自動
で前記ボルトにより本結合する本結合工程と、からなる
部品の自動組立方法を特徴としている。

【００１３】さらに、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、前記仮結合工程に先立って、一方
の前記部品の結合面にシール剤を自動で塗布するシール
剤塗布工程と、前記本結合工程の後、結合状態の両部品
の結合部の前記シール剤を自動で乾燥して硬化させるシ
ール剤乾燥工程と、をさらに有する部品の自動組立方法
を特徴としている。

【００１４】なお、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の発明において、前記両部品は、ミシンフレ
ームを構成するミシンアームとミシンベッドであって、
前記ミシンアームは少なくとも針棒穴および立軸穴を有
し、前記ミシンベッドは少なくとも針板ゲージ用のねじ
穴および下軸穴を有するものであることを特徴としてい
る。

【００１５】そして、請求項４記載の発明は、一の部品
と他の部品とをそれぞれ保持して互いの結合面を合わせ
る部品保持機構、この部品保持機構により前記結合面を
合わせた状態で両部品にボルトを締め込んで仮結合する
ナットランナを備える仮結合装置と、仮結合した両部品
の少なくとも相対位置を自動で計測する計測器、この計
測器により検出された計測値に基づいて所定の精度に前
記両部品を位置修正するロボット、このロボットにより
所定の精度に位置修正した両部品に前記ボルトを締め込
んで本結合するナットランナを備える本結合装置と、前
記一の部品と他の部品を前記仮結合装置までそれぞれ搬
送し、前記仮結合装置で仮結合した前記両部品を前記本
結合装置まで搬送する搬送装置と、から構成した部品の
自動組立装置を特徴としている。

【００１６】さらに、請求項５記載の発明は、請求項４
記載の発明において、前記仮結合装置の前工程に配置さ
れ、一方の前記部品の前記結合面にシール剤を塗布する
ディスペンサー、このディスペンサーを所定の軌跡に沿
って移動させるロボットとを備えるシール剤塗布装置
と、前記本結合装置の後工程に配置され、結合状態の両
部品の結合部の前記シール剤に沿って光を照射する光照
射装置を備えて、前記シール剤を乾燥して硬化させるシ
ール剤乾燥装置と、をさらに備えた部品の自動組立装置
の構成を特徴としている。

【００１７】なお、請求項６記載の発明は、請求項４ま
たは５記載の発明において、前記両部品は、ミシンフレ
ームを構成するミシンアームとミシンベッドであって、
前記ミシンアームは少なくとも針棒穴および立軸穴を有
し、前記ミシンベッドは少なくとも針板ゲージ用のねじ
穴および下軸穴を有するものであることを特徴としてい
る。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、先ず、一の部品
と他の部品とを自動でボルトにより仮結合してから、次
の工程で、その仮結合した両部品の少なくとも相対位置
を自動で計測し、その計測値に基づいて自動で位置修正
して、所定の精度をもって自動でボルトにより本結合す
る組立方法なので、部品の組立が高精度に全自動で行え
る。

【００１９】さらに、請求項２記載の発明によれば、仮
結合工程に先立って、一方の部品の結合面にシール剤を
自動で塗布しておき、本結合工程の後に、結合状態の両
部品の結合部のシール剤を自動で乾燥して硬化させる組
立方法なので、結合面へのシール剤の塗布とそのシール
剤の乾燥も全自動で行える。

【００２０】従って、請求項３記載の発明のように、少
なくとも針棒穴および立軸穴を有するミシンアームと、
少なくとも針板ゲージ用のねじ穴および下軸穴を有する
ミシンベッドとを全自動により結合して、ミシンフレー
ムを高精度に組み立てられる。

【００２１】そして、請求項４記載の発明によれば、先
ず、仮結合装置で、搬送された一の部品と他の部品とを
部品保持機構によりそれぞれ保持して互いの結合面を合
わせて、その結合面を合わせた状態で両部品にボルトを
ナットランナにより締め込んで仮結合した後、次の本結
合装置で、搬送された仮結合状態の両部品の少なくとも
相対位置を計測器により自動で計測して、その検出され
た計測値に基づいてロボットにより所定の精度に両部品
を位置修正してから、その所定の精度に位置修正した両
部品にボルトをナットランナにより締め込んで本結合す
る組立装置なので、部品の組立が高精度に全自動で行え
る。

【００２２】さらに、請求項５記載の発明によれば、一
方の部品の結合面に、ロボットにより所定の軌跡に沿っ
てディスペンサーを移動させてシール剤を塗布してお
き、本結合装置の後工程のシール剤乾燥装置で、結合状
態の両部品の結合部のシール剤に沿って光照射装置によ
り光を照射して、シール剤を乾燥して硬化させる組立装
置なので、結合面へのシール剤の塗布とそのシール剤の
乾燥も全自動で行える。

【００２３】従って、請求項６記載の発明のように、少
なくとも針棒穴および立軸穴を有するミシンアームと、
少なくとも針板ゲージ用のねじ穴および下軸穴を有する
ミシンベッドとを全自動により結合して、ミシンフレー
ムを高精度に組み立てられる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明に係る部品の自動組立方法お
よびその装置の実施例を図１乃至図４０に基づいて説明
する。

【００２５】先ず、図１および図２は本発明を適用した
一例としての組立ラインを示すもので、Ａはミシンアー
ム、Ｂはミシンベッド、Ｃは中央制御盤、Ｄは本結合コ
ントロールボックス、Ｍはマスターワーク、１はクリー
ニングステーション、２はシール剤塗布ステーション、
３は仮結合ステーション、４は本結合ステーション、５
は紫外線硬化ステーション、７，８，９は搬送装置、１
０はベッドクリーニング装置、３０はアームクリーニン
グ装置、５０はシール剤塗布装置、７０は仮結合装置、
１００は本結合装置、１３０はシール剤乾燥装置（紫外
線照射装置）である。

【００２６】実施例では、部品組立ラインとしてミシン
フレーム組立ラインを示しており、このミシンフレーム
組立ラインは、図示のように、クリーニングステーショ
ン１、シール剤塗布ステーション２、仮結合ステーショ
ン３、本結合ステーション４、紫外線硬化ステーション
５の順に並んでいる。そして、ミシンアームＡをクリー
ニングステーション１、シール剤塗布ステーション２、
仮結合ステーション３まで自動搬送する搬送装置７と、
ミシンベッドＢを仮結合ステーション３まで自動搬送す
る搬送装置８と、仮結合ステーション３で仮結合された
ミシンアームＡおよびミシンベッドＢを本結合ステーシ
ョン４、紫外線硬化ステーション５まで自動搬送する搬
送装置９が配設されている。これらの搬送装置７，８，
９はローラコンベア等で構成されている。

【００２７】先ず、クリーニングステーション１には、
ベッドクリーニング装置１０が搬送装置８側に配設され
て、アームクリーニング装置３０が搬送装置７側に配設
されている。次のシール剤塗布ステーション２には、シ
ール剤塗布装置５０が搬送装置８側に配設されている。
次の仮結合ステーション３には、仮結合装置７０が２つ
の搬送装置７，８に跨るようにして配設されている。次
の本結合ステーション４には、本結合装置１００が搬送
装置９に沿って配設されている。次の紫外線硬化ステー
ション５には、シール剤乾燥装置である紫外線照射装置
１３０が搬送装置９に沿って配設されている。なお、以
上のミシンフレーム組立ラインの近傍に、中央制御盤
Ｃ、本結合コントロールボックスＤが並んで配設されて
おり、また、本結合ステーション４には、組み立てるべ
きミシンフレームとしてのマスターワークＭが置かれて
いる。

【００２８】図３は以上のミシンフレーム組立ラインの
各ステーションでの処理を示すフローチャートであり、
先ず、クリーニングステーション１のステップＳ１０で
は、個別に搬入されるミシンベッドＢのエアブロー（ス
テップＳ１１）およびミシンアームＡのエアブロー（ス
テップＳ１２）等を行う。次のシール剤塗布ステーショ
ン２のステップＳ２０では、ミシンベッドＢの機種を検
知（ステップＳ２１）してから、シール剤を塗布（ステ
ップＳ２２）し、その塗布状態を確認（ステップＳ２
３）する。また、別途、ミシンアームＡの機種（ステッ
プＳ１９）も検知する。

【００２９】次の仮結合ステーション３のステップＳ３
０では、結合ボルトを供給（ステップＳ３１）して、そ
のボルトを仮締め（ステップＳ３２）する。次の本結合
ステーション４のステップＳ４０では、ミシンアームＡ
およびミシンベッドＢをボルトにより仮結合した状態の
ミシンフレームの機種を検知（ステップＳ４１）してか
ら、各部を計測（ステップＳ４２）して、その計測に基
づいて必要なら位置の補正（ステップＳ４３）を行い、
再び各部を計測（ステップＳ４４）する。次の紫外線硬
化ステーション５のステップＳ５０では、結合面のシー
ル剤を硬化させる。なお、図示しないが、この紫外線硬
化ステーション５の後には、本結合された精度を外力に
より結合精度がズレないように位置を保持するために、
ノックピンを打ち込むノック打ちステーションが配設さ
れている。

【００３０】次に、各装置の詳細を説明する。

【００３１】図４乃至図７はベッドクリーニング装置１
０の詳細を示したもので、このベッドクリーニング装置
１０は、前工程での穴あけ加工等によりミシンベッドＢ
に付着・残留した切粉・粉塵を除去することを目的とす
るものである。

【００３２】このベッドクリーニング装置１０は、図示
のように、搬送装置８の横に並ぶワーク位置決め治具
（移動台車）１１を台車移動シリンダ１２により前後方
向に往復移動可能として備えるとともに、その上方に、
ワーク検知センサ１３、ワーク検知センサブローノズル
１４、針板ネジ穴ブローノズル１５、針板溝ブローノズ
ル１６、上面全体ブローノズル１７を固定状態でそれぞ
れ配設している。また、移動台車１１の下方には、下面
全体ブローノズル１８を固定状態で配設して、下軸後ブ
ローノズルユニット１９と、下軸前ブローノズルユニッ
ト２０をそれぞれのシリンダにより上下方向可動に配設
している。

【００３３】以上のベッドクリーニング装置１０と搬送
装置８を挟んで対向する位置には、シリンダによりライ
ンに対し横方向に往復移動可能な搬入ユニット２１が配
設され、この搬入ユニット２１と対向するようベッドク
リーニング装置１０にも、シリンダによりラインに対し
横方向に往復移動可能な搬出ユニット２２が配設されて
いる。また、ベッドクリーニング装置１０には、ワーク
を出し入れするための開口部をシリンダにより開閉する
シャッタユニット２３が備えられるとともに、操作盤２
４、ダクトが接続される集塵口２５、切粉台車２６等が
備えられている。さらに、搬送装置８には、連続して送
られたベッドを停止させ、先頭の１台だけを次に送るよ
うにするシーソーストッパ８ａ、ベッドを停止させるた
めのストッパ８ｂ、コンベアのローラの傷み防止と搬送
を容易にするためのベッドリフター８ｃが備えられてい
る。

【００３４】図８乃至図１１はアームクリーニング装置
３０の詳細を示したもので、このアームクリーニング装
置３０は、前工程での穴あけ加工等によりミシンアーム
Ａに付着・残留した切粉・粉塵を除去することを目的と
するものである。

【００３５】このアームクリーニング装置３０は、図示
のように、搬送装置７の横に並ぶワーク位置決め治具
（移動台車）３１を台車移動シリンダ３２により前後方
向に往復移動可能として備えるとともに、その上方に、
上面全体ブローノズル３３を固定状態で配設している。
移動台車３１は、位置決め基準ピンユニット３１ａ，３
１ａを有している。また、移動台車３１の前後には、針
棒軸・上軸前ブローノズルユニット３４をシリンダによ
り前後方向可動に配設して、上軸後ブローノズル３５を
固定状態で配設している。

【００３６】そして、移動台車３１の下方には、下面全
体ブローノズル３６を固定状態で配設して、立軸上ブロ
ーノズル３７および立軸中ブローノズル３８をシリンダ
３９により上下方向可動に配設している。さらに、移動
台車３１の一側方には、４カ所の結合ネジ穴ブローノズ
ル４０，４０，４０，４０と、立軸下ブローノズル４１
を固定状態でそれぞれ配設するとともに、ブラシユニッ
ト４２を配設している。このブラシユニット４２は、ミ
シンアームＡの結合面をブラッシングするもので、モー
タにより駆動される回転ブラシを有している。

【００３７】以上のアームクリーニング装置３０と搬送
装置７を挟んで対向する位置には、シリンダによりライ
ンに対し横方向に往復移動可能な搬入ユニット４３が配
設され、この搬入ユニット４３と対向するようアームク
リーニング装置３０にも、シリンダによりラインに対し
横方向に往復移動可能な搬出ユニット４４が配設されて
いる。また、アームクリーニング装置３０には、ワーク
を出し入れするための開口部をシリンダにより開閉する
シャッタユニット４５が備えられるとともに、操作盤４
６、ダクトが接続される集塵口４７、切粉台車４８等が
備えられている。さらに、搬送装置７には、前述の搬送
装置８のシーソーストッパ８ａ、ストッパ８ｂ、アーム
リフター８ｃと同一機能のシーソーストッパ７ａ、スト
ッパ７ｂ、アームリフター７ｃが備えられている。

【００３８】図１２乃至図１４はシール剤塗布装置５０
の詳細を示したもので、このシール剤塗布装置５０は、
ミシンベッドＢの上面に、ミシンアームＡとの結合面か
らの油漏れを防止するためのシール剤を所定の軌跡に塗
布することを目的とするものである。

【００３９】このシール剤塗布装置５０は、図示のよう
に、搬送装置８をつなぐようにしてワーク位置決め治具
５１をシリンダ５２により上下方向可動に備えるととも
に、シール剤を塗布するディスペンサーユニット５３を
支持したロボット５６を備えている。ワーク位置決め治
具５１は、位置決め基準ピン５１ａ，５１ａを有してい
る。また、ディスペンサーユニット５３は、シリンダ５
４の作動によりノズル５５から着色された光（紫外線）
硬化性のシール剤を吐出する昇降可能なもので、このデ
ィスペンサーユニット５３を支持したロボット５６は、
前後左右方向（ＸＹ方向）に移動可能なものである。な
お、５７はシール剤タンクである。

【００４０】そして、ワーク位置決め治具５１の上方に
は位置決めユニット５８が配設され、この位置決めユニ
ット５８は、シール剤の塗布をガイドするためのガイド
５８ａ，５８ａを有している。また、このガイド５８
ａ，５８ａに沿うようにして照明５９，５９が設けられ
ている。さらに、このシール剤塗布作業空間はカバー６
０により覆われている。なお、６３は操作盤である。

【００４１】ところで、図１３に示すように、搬送装置
８には、シーソーストッパ６４がシリンダ６５により揺
動可能に配設されるとともに、ストッパ６６がシリンダ
６７により昇降可能に配設されている。シーソーストッ
パ６４は、シリンダ６５により揺動させることで、一方
のストッパ部６４ａで次に処理するワークであるミシン
ベッドＢを直前で待機させ、他方のストッパ部６４ｂで
前工程から送られてきたワークをさらに手前側で待機さ
せる。ストッパ６６は、シリンダ６７により上昇して、
処理する位置にワークを停止させる。なお、前記シーソ
ーストッパ７ａ，８ａ、ストッパ７ｂ，８ｂもそれぞれ
同様に機能するものである。

【００４２】次に、図１５乃至図２０は仮結合装置７０
の詳細を示したもので、この仮結合装置７０は、本結合
に先立って、ミシンアームＡとミシンベッドＢを仮結合
することを目的とするものである。

【００４３】この仮結合装置７０は、図示のように、２
つの搬送装置７，８に跨るようにして設置されており、
その一側方に並んでボルト供給装置９０が配設されてい
る。このボルト供給装置９０は、図１６にも示すよう
に、対をなす補助ホッパー９１，９１からパーツフィー
ダー９２，９２にそれぞれ供給されてガイドレール９
３，９３にそれぞれ首吊り状態で送られた結合ボルト９
４，９４が、ロボット９５，９５のハンド９６，９６に
よりそれぞれ把持されて、上下が逆になるよう１８０゜
それぞれ回転させられる構成のものである。

【００４４】このロボット９５により結合ボルト９４を
上端のビットにセットされるナットランナ７１が４本用
意されている。この４本のナットランナ７１，７１，７
１，７１は、図１７に示す構成をもって搬送装置８の下
方にユニット化して配置されて、シリンダ７２によりユ
ニット毎昇降可能となっており、また、締め上げトルク
の管理のために個別のサーボモータ７３，７３，７３，
７３によりそれぞれ回転駆動される構成となっている。

【００４５】そして、仮結合装置７０は、図１５と図１
８乃至図２０に示すように、アーム横送りシリンダ７４
により第１のスライダ７５をガイドロッド７６，７６に
沿って往復移動可能とするとともに、この第１のスライ
ダ７５から２段目上昇シリンダ７７により昇降可能な第
２のスライダ７８を設けて、この第２のスライダ７８に
１段目上昇シリンダ７９により昇降可能なアームクラン
プハンド８０を設けている。このアームクランプハンド
８０は、シリンダにより出没動作するクランプピン８
１，８１を前後に有するとともに、前後の一方にクラン
プレバー８２を備えている。このクランプレバー８２
は、クランプピン８３を有していて、アーム旋回シリン
ダ８４によりギヤ機構を介して９０゜回転可能となって
いる。

【００４６】さらに、仮結合装置７０は、ユニット化し
た４本のナットランナ７１，７１，７１，７１を下方に
設置した搬送装置８の上方に、アーム取付具８５を設置
している。このアーム取付具８５は、ミシンアームＡに
対して、一側方からシリンダにより出没可能な位置決め
ピン８６と、他側方からシリンダにより突出可能な押え
ピン８７，８７とを備えている。また、２つの搬送装置
７，８の仮結合部位には、ワーク位置決め治具８８，８
９がシリンダにより上下方向可動にそれぞれ備えられて
いる。

【００４７】次に、図２１乃至図３０は本結合装置１０
０の詳細を示したもので、この本結合装置１００は、前
工程で仮結合したミシンアームＡとミシンベッドＢを高
精度に本結合することを目的とするものである。

【００４８】この本結合装置１００は、図２１乃至図２
３に示すように、前記搬送装置９の横に並ぶワーククラ
ンプユニット１０１，１０２と、その下方のアームハン
ド１１１を備えた補正装置である３軸補正ロボット１１
０と、ユニット化した４本のサーボナットランナ１２
０，１２０，１２０，１２０およびその昇降用のシリン
ダ１２１等から構成されている。シリンダにより駆動さ
れる下方のワーククランプユニット１０１は、ミシンベ
ッドＢを載置して位置決めするもので、ワーククランプ
ユニット１０２は、シリンダによりミシンアームＡの上
面を押えて位置決めするものである。

【００４９】また、本結合装置１００と搬送装置９を挟
んで対向する位置には、図１のように、シリンダにより
ラインに対し横方向に往復移動可能な搬入ユニット１０
３が配設され、この搬入ユニット１０３と対向するよう
本結合装置１００にも、シリンダによりラインに対し横
方向に往復移動可能な搬出ユニット１０４が配設されて
いる。

【００５０】さらに、この本結合装置１００には、立軸
検棒１０５、針棒検棒１０６、下軸検棒１０７、針板ユ
ニット１０８が組み込まれている。これら立軸検棒１０
５、針棒検棒１０６、下軸検棒１０７はそれぞれのシリ
ンダ１０５ａ，１０６ａ，１０７ａによってそれぞれ軸
線方向に往復移動可能である。また、針板ユニット１０
８はシリンダ１０９により昇降可能である。

【００５１】そして、３軸補正ロボット１１０は、サー
ボモータによるＸ軸モータ１１２、Ｙ軸モータ１１３、
θ軸モータ１１４を備えるＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ
Ｃｏｎｔｒｏｌ；数値制御）ロボットであり、これらＸ
軸モータ１１２、Ｙ軸モータ１１３、θ軸モータ１１４
の駆動によって、前後方向（Ｘ方向）、左右方向（Ｙ方
向）、垂直軸１１５ａ廻りにそれぞれ移動可能な微動テ
ーブル１１５をさらに備えている。この微動テーブル１
１５に一体に前記アームハンド１１１が備えられてお
り、このアームハンド１１１はほぼコ字形状をなして、
その内方に、ミニチュアシリンダにより出没動作するグ
リップ凸部１１６，１１６，１１６，…を有している。
このグリップ凸部１１６，１１６，１１６，…は、ミシ
ンアームＡの結合部の周囲４面を囲むよう８個ずつ上下
に並んで計１６個設けている。

【００５２】以上の本結合装置１００には、さらに、ワ
ーク温度計測器である温度センサ１１７，１１８と、検
棒位置計測器である電気マイクロメータ１２２，１２
３，１２４，１２５，１２６，１２７が設けられてい
る。即ち、図２３に示すように、ミシンアームＡの側面
に接触してワーク温度を検出する温度センサ１１７が設
けられるとともに、図２２に示すように、ミシンベッド
Ｂの上面に接触してワーク温度を検出する温度センサ１
１８が針板ユニット１０８の先端部に設けられている。

【００５３】また、図２５乃至図２９に示すように、下
軸検棒１０７の側面２カ所に接触してその位置をそれぞ
れ検出する電気マイクロメータ１２２，１２３と、立軸
検棒１０５の側面に接触してその位置を検出する電気マ
イクロメータ１２４が設けられるとともに、針棒検棒１
０６の周囲３カ所に接触してその位置をそれぞれ検出す
る電気マイクロメータ１２５，１２６，１２７が針板ユ
ニット１０８の針板ゲージ部分に設けられている。

【００５４】図２４は以上の本結合装置１００での処理
を示すフローチャートであり、先ず、ワーク有りを確認
（ステップＳ１０１）すると、ベッドクランプ（ステッ
プＳ１０２）をしてから、アームクランプ、針板ネジ締
め、ナットランナ進出を行う（ステップＳ１０３）。ま
た、これと並行して、温度センサを進出（ステップＳ１
０４）させて、ワーク温度を測定（ステップＳ１０５）
し、温度センサを後退（ステップＳ１０６）させる。そ
の後、針棒検棒の進出、下軸検棒の進出、立軸検棒の進
出を行う（ステップＳ１０７）。

【００５５】次に、電気マイクロメータを進出（ステッ
プＳ１０８）させてから、ナットランナを緩め動作させ
（ステップＳ１０９）、位置測定値が所定の精度範囲か
否かを判別し（図２５のアームに挿入された針棒検棒１
０６の下端部が、ベッドに取り付けられた針板ユニット
１０８の３本の電気マイクロメータ１２５，１２６，１
２７の軸心交点とのズレ量と、下軸検棒１０７の軸心を
電気マイクロメータ１２２，１２３により検知し、立軸
検棒１０５の軸心を検知する電気マイクロメータ１２４
により検知し、両軸心のズレ量が所定の精度範囲か否か
を判別する。）（ステップＳ１１０）、位置測定値が所
定の精度範囲外ならば、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（θ軸
廻り）の補正を行って（ステップＳ１１１）、再度、前
記ステップＳ１１０に戻って処理を繰り返す。また、前
記ステップＳ１１０において、位置測定値が所定の精度
範囲内ならば、ナットランナを本締め動作（ステップＳ
１１２）させて、その本締めトルクが設定トルクか否か
を判別する（ステップＳ１１３）し、本締めトルクが設
定トルクならば、ベッドをナチュラルクランプしてアー
ムをアンクランプする（ステップＳ１１４）。

【００５６】そして、再び、位置測定値が所定の精度範
囲か否かを判別し（ステップＳ１１５）、位置測定値が
所定の精度範囲内ならば、ベッドクランプをする（ステ
ップＳ１１６）。また、前記ステップＳ１１５におい
て、位置測定値が所定の精度範囲外ならば、ベッドクラ
ンプ（Ｓ１１７）をし、アームクランプ（Ｓ１１８）を
して、ナットランナを緩め動作させて（Ｓ１１９）か
ら、再度、前記ステップＳ１１０に戻って処理を繰り返
す。なお、前記ステップＳ１１３において、本締めトル
クが設定トルクでないならば、ナットランナを緩め動作
させて（Ｓ１１９）から、再度、前記ステップＳ１１０
に戻って処理を繰り返す。

【００５７】また、前記ステップＳ１１６に続いて、電
気マイクロメータを後退させて（ステップＳ１２０）か
ら、針棒検棒の戻し、下軸検棒の戻し、立軸検棒の戻し
を行う（ステップＳ１２１）。続いて、針板ネジを緩め
て（ステップＳ１２２）から、ベッドをアンクランプ
（ステップＳ１２３）し、ワークを搬出して（ステップ
Ｓ１２４）、処理を終了する。

【００５８】次に、図３１乃至図４０はシール剤乾燥装
置である光照射装置としての紫外線照射装置１３０の詳
細を示したもので、この紫外線照射装置１３０は、前工
程で本結合したミシンアームＡとミシンベッドＢとの結
合面間のシール剤のはみ出し部分に紫外線を効率良く照
射して硬化させることを目的とするものである。

【００５９】この紫外線照射装置１３０は、図３１乃至
図３４に示すように、搬送装置９をつなぐようにして第
１のワーク位置決め治具１３１および第２のワーク位置
決め治具１３２をそれぞれシリンダにより上下方向可動
に前後に備えるとともに、紫外線照射作業空間を覆うボ
ックス１３３の前後面には、自動開閉動作する入口シャ
ッター１３４と出口シャッター１３５を備えている。ま
た、ボックス１３３内の一側方には、前後の紫外線ラン
プハウス１３６，１３７が配設されている。なお、１４
７は操作盤である。

【００６０】そして、搬送方向に対して前側の紫外線ラ
ンプハウス１３６からは、図３６および図３７に示すよ
うに、光ファイバーケーブル１３８，１３８を介して紫
外線照射ノズル１３９，１３９が前後対をなすように設
けられている。この前後の紫外線照射ノズル１３９，１
３９は、これを保持するノズルホルダ１４０，１４０を
それぞれ介してロボット１４１に組み込まれており、こ
のロボット１４１により搬送装置９上に横方向から平行
に進退動作する。

【００６１】さらに、搬送方向に対して後側の紫外線ラ
ンプハウス１３７からは、図３８乃至図４０に示すよう
に、光ファイバーケーブル１４２，１４２を介して紫外
線照射ノズル１４３，１４３が左右対をなすように設け
られている。この左右の紫外線照射ノズル１４３，１４
３は、ロボット１４５，１４５により搬送装置９の両側
に沿って前後方向移動する。即ち、左右の紫外線照射ノ
ズル１４３，１４３は、これを保持するノズルホルダ１
４４，１４４を介してロボット１４５，１４５にそれぞ
れ組み込まれており、このロボット１４５，１４５によ
りシール剤軌跡に対応した形状のガイド溝１４６，１４
６に沿ってノズルホルダ１４４，１４４が移動すること
で、紫外線をそれぞれスポット照射する。

【００６２】図３５は以上の紫外線照射装置１３０での
処理を示すフローチャートであり、先ず、ワークを搬送
（ステップＳ２０１）して、そのワークを位置決めする
（ステップＳ２０２）。そして、光ファイバーケーブル
（ノズル）を照射部位に移動して（ステップＳ２０
３）、ノズルから紫外線を照射する（ステップＳ２０
４）。さらに、光ファイバーケーブル（ノズル）を照射
軌跡に倣い移動させてから（ステップＳ２０５）、紫外
線の照射をＯＦＦにする（ステップＳ２０６）。その
後、ワークの位置決めを解除して（ステップＳ２０
７）、ワークを次の工程に搬送する（ステップＳ２０
８）。

【００６３】次に、以上のミシンフレーム自動組立装置
によるミシンアームＡとミシンベッドＢの結合を説明す
る。

【００６４】先ず、図１および図２に示すように、クリ
ーニングステーション１において、前工程での穴あけ等
の加工が施されたミシンベッドＢが搬送装置８によりベ
ッドクリーニング装置１０に自動搬送され、また、前工
程での穴あけ等の加工が施されて横に寝かされた状態の
ミシンアームＡが搬送装置７によりアームクリーニング
装置３０に自動搬送される。

【００６５】そして、ベッドクリーニング装置１０にお
いて、図４乃至図７に示すように、搬入ユニット２１に
よりミシンベッドＢが搬送装置８の横に並ぶ移動台車１
１に搬入して位置決めされる。このミシンベッドＢの搬
入はワーク検知センサ１３により検知され、ワーク検知
センサブローノズル１４、針板ネジ穴ブローノズル１
５、針板溝ブローノズル１６、上面全体ブローノズル１
７、下面全体ブローノズル１８、下軸後ブローノズルユ
ニット１９、下軸前ブローノズルユニット２０が作動す
るとともに、台車移動シリンダ１２が作動して移動台車
１１が前後方向に１往復移動する。

【００６６】従って、ミシンベッドＢは、ワーク検知セ
ンサブローノズル１４、針板ネジ穴ブローノズル１５、
針板溝ブローノズル１６、上面全体ブローノズル１７に
より、上面全体、針板ネジ穴、針板溝（図４１参照）が
エアブローされるとともに、下面全体ブローノズル１
８、下軸後ブローノズルユニット１９、下軸前ブローノ
ズルユニット２０により、下面全体、下軸穴（図４１参
照）がエアブローされて、前工程の加工で付着・残留し
た切粉・粉塵が除去される。

【００６７】このようにしてクリーニングされたミシン
ベッドＢは、搬出ユニット２２により搬送装置８に搬出
される。さらに、ミシンベッドＢは、次のシール剤塗布
ステーション２において、搬送装置８によりシール剤塗
布装置５０に自動搬送される。

【００６８】そして、シール剤塗布装置５０において、
図１２乃至図１４に示すように、ミシンベッドＢがワー
ク位置決め治具５１上に位置決めされてから、ロボット
５６の作動によりディスペンサーユニット５３が所定の
軌跡に沿って走査されて、シリンダ５４の作動によりノ
ズル５５から着色された紫外線硬化性のシール剤が、ミ
シンベッドＢの上面に吐出される。このシール剤は、ミ
シンアームＡとの結合面の輪郭に沿って塗布され、その
際、位置決めユニット５８のガイド５８ａ，５８ａに沿
うようにして塗布が行われた後、ミシンベッドＢを搬送
装置８により次の仮結合ステーション３まで自動搬送す
る。

【００６９】また、アームクリーニング装置３０におい
て、図８乃至図１１に示すように、搬入ユニット４３に
よりミシンアームＡが搬送装置７の横に並ぶ移動台車３
１に搬入して位置決めされる。ミシンアームＡが搬入さ
れると、図示しないワーク検知センサにより検知され
て、針棒軸・上軸前ブローノズルユニット３４、上軸後
ブローノズル３５、下面全体ブローノズル３６、立軸上
ブローノズル３７、立軸中ブローノズル３８、４カ所の
結合ネジ穴ブローノズル４０，４０，４０，４０、立軸
下ブローノズル４１、ブラシユニット４２が作動すると
ともに、台車移動シリンダ３２が作動して移動台車３１
が前後方向に１往復移動する。

【００７０】従って、ミシンアームＡは、横に寝かされ
た状態で、針棒軸・上軸前ブローノズルユニット３４、
上軸後ブローノズル３５により、前後の針棒軸穴（図４
１参照）および上軸穴がエアブローされ、下面全体ブロ
ーノズル３６、立軸上ブローノズル３７、立軸中ブロー
ノズル３８により、下面全体、立軸穴（図４１参照）が
エアブローされるとともに、４カ所の結合ネジ穴ブロー
ノズル４０，４０，４０，４０、立軸下ブローノズル４
１により、結合ネジ穴、立軸穴（図４１参照）がエアブ
ローされ、さらに、ブラシユニット４２により、側方を
向いた結合面がブラッシングされて、前工程の加工で付
着・残留した切粉・粉塵が除去される。

【００７１】このようにしてクリーニングされたミシン
アームＡは、搬出ユニット２２により搬送装置７に搬出
される。さらに、ミシンアームＡは、次の仮結合ステー
ション３において、搬送装置７により仮結合装置７０に
自動搬送される。また、この仮結合装置７０には、前述
した通り、シール剤塗布ステーション２でシール剤を塗
布したミシンベッドＢも搬送装置８により自動搬送され
る。

【００７２】そして、仮結合装置７０において、図１５
乃至図２０に示すように、ミシンアームＡがワーク位置
決め治具８８により位置決めされて、ミシンベッドＢが
ワーク位置決め治具８９により位置決めされる。続い
て、２段目上昇シリンダ７７および１段目上昇シリンダ
７９の作動によりアームクランプハンド８０を下降させ
て、前後のクランプピン８１，８１をミシンアームＡの
上軸穴ｉに挿入するとともに、クランプレバー８２のク
ランプピン８３をミシンアームＡのレバー穴ｊに挿入す
る。

【００７３】こうして横に寝た状態のミシンアームＡを
把持したアームクランプハンド８０を、２段目上昇シリ
ンダ７７および１段目上昇シリンダ７９の作動により上
昇させてから、アーム旋回シリンダ８４の作動によりギ
ヤ機構を介してクランプレバー８２を９０゜回転させ、
ミシンアームＡの姿勢を正立状態に変化させる。続い
て、アーム横送りシリンダ７４の作動により第１のスラ
イダ７５をガイドロッド７６，７６に沿って移動させ
て、正立状態にミシンアームＡを把持したアームクラン
プハンド８０を、ミシンベッドＢの上方に送る。

【００７４】次に、アームクランプハンド８０を再び下
降させて、アーム取付具８５内にミシンアームＡを入れ
て、このミシンアームＡを、一側方から位置決めピン８
６と他側方からの押えピン８７，８７とで位置決めす
る。この位置決め状態において、ミシンアームＡの下面
（結合面）とミシンベッドＢの上面との間には僅かな隙
間が確保され、従って、前工程でミシンベッドＢの上面
に塗布したシール剤がミシンアームＡの結合面に付着す
ることはない。

【００７５】このような状態で、ミシンベッドＢの下方
に位置するナットランナ７１，７１，７１，７１の上昇
および回転作動により、その各ビットにボルト供給装置
９０のロボット９５，９５のハンド９６，９６により頭
を下にしてセットされた結合ボルト９４，９４，９４，
９４を、ミシンベッドＢからミシンアームＡの結合ネジ
穴にそれぞれ締め込む。その後、ナットランナ７１，７
１，７１，７１を下降させるとともに、ミシンアームＡ
のクランプを解除したアームクランプハンド８０を上昇
させて初期位置に待機させる。

【００７６】このようにして仮結合されたミシンアーム
ＡおよびミシンベッドＢは、次の本結合ステーション４
において、搬送装置９により本結合装置１００に自動搬
送される。

【００７７】そして、本結合装置１００において、スタ
ート信号が入る（図２４のフローチャート参照）と、図
２１乃至図２３に示すように、正立状態でミシンアーム
Ａを仮結合したミシンベッドＢが、搬入ユニット１０３
により搬送装置９の横に並ぶワーククランプユニット１
０１上に位置決めされて、ミシンアームＡの上面をワー
ククランプユニット１０２により押し付けられる。続い
て、３軸補正ロボット１１０のアームハンド１１１がミ
シンアームＡの結合部周囲をグリップ凸部１１６，１１
６，１１６，…により把持すると同時に、針板ユニット
１０８が下降して、ミシンベッドＢにネジ締め固定され
る。

【００７８】また、サーボナットランナ１２０，１２
０，１２０，１２０が上昇し、温度センサ１１７が前進
してミシンアームＡの側面との接触により温度測定を開
始するとともに、温度センサ１１８によりミシンベッド
Ｂの上面との接触により温度測定を開始する。その後、
立軸検棒１０５、針棒検棒１０６、下軸検棒１０７がミ
シンアームＡおよびミシンベッドＢの穴にそれぞれ挿入
され、電気マイクロメータ１２２，１２３，１２４が上
昇し、サーボナットランナ１２０，１２０，１２０，１
２０により結合ボルト９４，９４，９４，９４がそれぞ
れ一旦緩められる。

【００７９】これにより、ミシンアームＡとミシンベッ
ドＢはフリーとなり、これらミシンアームＡおよびミシ
ンベッドＢの位置測定と精度出しができる状態となる。
即ち、図２５乃至図２９に示すように、電気マイクロメ
ータ１２２，１２３が下軸検棒１０７の側面２カ所との
接触によりその位置をそれぞれ検出するとともに、電気
マイクロメータ１２４が立軸検棒１０５の側面との接触
によりその位置を検出する。また、針板ユニット１０８
の針板ゲージ部分に設けた電気マイクロメータ１２５，
１２６，１２７が針棒検棒１０６の周囲３カ所での接触
によりその位置をそれぞれ検出する。

【００８０】以後、このようなミシンアームＡおよびミ
シンベッドＢの測定データを基に、フルクローズフィー
ドバック制御により、３軸補正ロボット１１０で、ミシ
ンベッドＢに対するミシンアームＡの位置が所定の精度
になるまで位置出しを繰り返す。即ち、図３０に示すよ
うに、サーボモータによるＸ軸モータ１１２、Ｙ軸モー
タ１１３、θ軸モータ１１４の駆動によって、微動テー
ブル１１５が前後方向（Ｘ方向）、左右方向（Ｙ方
向）、垂直軸１１５ａ廻りのθ方向（あるいはＺ方向）
にそれぞれ移動して、この微動テーブル１１５に一体に
備えたアームハンド１１１に結合部周囲を把持したミシ
ンアームＡの位置出しを行う。

【００８１】このように位置出しして、結合精度ＯＫに
なったときは、アームハンド１１１がミシンアームＡの
結合部周囲を把持したまま、サーボナットランナ１２
０，１２０，１２０，１２０により結合ボルト９４，９
４，９４，９４を所定のトルクにそれぞれ締め付ける。
その後、アームハンド１１１とワーククランプユニット
１０１，１０２をアンクランプの状態にして、再度、精
度測定し、ＯＫの時、アームハンド１１１、ワーククラ
ンプユニット１０１，１０２、電気マイクロメータ１２
２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７、立軸検
棒１０５、針棒検棒１０６、下軸検棒１０７、サーボナ
ットランナ１２０，１２０，１２０，１２０、針板ユニ
ット１０８を初期の状態にそれぞれ戻す。

【００８２】以上のように本結合したミシンアームＡお
よびミシンベッドＢを搬出ユニット１０４により搬送装
置９に搬出し、サイクル完了となる。なお、次のスター
ト信号が入ると、以上の動作が繰り返される。

【００８３】ここで、実施例の本結合装置１００によれ
ば、以下の効果が得られる。（１）ミシンの機能を考え
た電気的な結合精度計測と、３軸のＮＣロボットによる
フルクローズフィードバック制御により、高い精度の位
置出し（μｍ単位）が可能である。（２）ミシンフレー
ムが正立状態での精度出しのため、倒立状態のようなミ
シンアームの自重による精度への影響がない。（３）３
軸ロボットユニット、アームクランプハンドにより、剛
性の強いミシンアーム結合部をグリップしているため、
精度出し時、ミシンフレームに歪を与えない。（４）結
合ボルト締結時、ミシンアームをアームクランプハンド
により保持しているため、締付トルクによる位置ズレが
生じない。（５）ＮＣによるフルクローズフィードバッ
ク制御による精度出しのため、ミシンベッドクランプに
よる歪、ミシンアームとミシンベッドの温度差による熱
歪を、予め予測して、精度出しをすることができる。

【００８４】さらに、以上のようにして本結合したミシ
ンアームＡおよびミシンベッドＢは、次の紫外線硬化ス
テーション５において、搬送装置９により紫外線照射装
置１３０内に搬送される。

【００８５】そして、紫外線照射装置１３０において、
図３１乃至図３４に示すように、上面にミシンアームＡ
を本結合したミシンベッドＢは、先ず、第１のワーク位
置決め治具１３１上に位置決めされる。続いて、図３６
および図３７に示すように、前側の紫外線ランプハウス
１３６から光ファイバーケーブル１３８，１３８を介し
て設けられた前後対をなす紫外線照射ノズル１３９，１
３９が、ロボット１４１によりノズルホルダ１４０，１
４０をそれぞれ介して搬送装置９上に横方向から平行に
１往復移動して、ミシンベッドＢ上面に対するミシンア
ームＡの結合部の周囲からはみ出たシール剤に対し、そ
の前後を横方向に沿って１往復して紫外線をそれぞれス
ポット照射する。

【００８６】その後、第１のワーク位置決め治具１３１
上への位置決めが解除されて、搬送装置９により送られ
て、次に、第２のワーク位置決め治具１３２上にミシン
ベッドＢが位置決めされる。続いて、図３８乃至図４０
に示すように、紫外線ランプハウス１３７から光ファイ
バーケーブル１４２，１４２を介して設けられた左右対
をなす紫外線照射ノズル１４３，１４３が、ロボット１
４５，１４５によりノズルホルダ１４４，１４４をそれ
ぞれ介して搬送装置９の両側に沿って前後方向１往復移
動する。即ち、ロボット１４５，１４５によりシール剤
軌跡に対応した形状のガイド溝１４６，１４６に沿って
ノズルホルダ１４４，１４４が移動することで、左右対
をなす紫外線照射ノズル１４３，１４３が、ミシンベッ
ドＢ上面に対するミシンアームＡの結合部の周囲からは
み出たシール剤に対し、その左右を前後方向に沿って１
往復して紫外線をそれぞれスポット照射する。

【００８７】ここで、実施例の紫外線照射装置１３０に
よれば、以下の効果が得られる。（１）スポット照射方
式で、シール剤塗布軌跡に倣って照射するため、効率が
よく、ランニングコストが大幅に低減される。（２）ス
ポット照射方式なので、紫外線が外部に漏れる量が少な
いため、カバー類の構造が簡素化される。（３）スポッ
ト照射方式なので、ワークに熱影響を与えない。

【００８８】さらに、以上のようにして本結合してシー
ル剤を硬化したミシンアームＡおよびミシンベッドＢ
は、図示しない次のノック打ちステーションに搬送さ
れ、所定の仕上げ装置による処理を経て完成品となる。

【００８９】以上の通り、本発明の自動組立装置によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００９０】（１）従来の人手による作業が全自動で実
施できる。

【００９１】（２）ミシンフレームが正立状態での工程
のため、倒立状態のミシンアームのような自重による精
度影響がない。

【００９２】（３）温度の異なるミシンアームおよびミ
シンベッドの結合作業も可能となる。

【００９３】なお、以上の実施例においては、ミシンア
ームとミシンベッドが正立状態の工程として述べたが、
結合部のシール剤の塗布と硬化工程時のみ正立状態と
し、その他は倒立状態での自動化も可能である。さら
に、ミシンアームとミシンベッドの結合によるミシンフ
レームの組立としたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、他の機械部品の組立であってもよい。また、
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能
であることは勿論である。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明に係
る部品の自動組立方法によれば、一の部品と他の部品と
を自動でボルトにより仮結合してから、その仮結合した
両部品の少なくとも相対位置を自動で計測し、その計測
値に基づいて自動で位置修正して、所定の精度をもって
自動でボルトにより本結合するようにしたため、部品の
組立を高精度に全自動で行うことができる。

【００９５】さらに、請求項２記載の発明に係る部品の
自動組立方法によれば、仮結合の前に、一方の部品の結
合面にシール剤を自動で塗布しておいて、本結合の後
に、結合状態の両部品の結合部のシール剤を自動で乾燥
して硬化させるようにしたため、結合面へのシール剤の
塗布とそのシール剤の乾燥も全自動で行うことができ
る。

【００９６】従って、請求項３記載の発明のように、少
なくとも針棒穴および立軸穴を有するミシンアームと、
少なくとも針板ゲージ用のねじ穴および下軸穴を有する
ミシンベッドとを全自動により結合して、ミシンフレー
ムを高精度に組み立てることができる。

【００９７】そして、請求項４記載の発明に係る部品の
自動組立装置によれば、仮結合装置に搬送された一の部
品と他の部品とを部品保持機構によりそれぞれ保持して
互いの結合面を合わせて、その状態で両部品にボルトを
ナットランナにより締め込んで仮結合しておき、本結合
装置に搬送された仮結合状態の両部品の少なくとも相対
位置を計測器により自動で計測して、その検出された計
測値に基づいてロボットにより所定の精度に両部品を位
置修正してから、その所定の精度に位置修正した両部品
にボルトをナットランナにより締め込んで本結合するた
め、部品の組立を高精度に全自動で行うことができる。

【００９８】さらに、請求項５記載の発明に係る部品の
自動組立装置によれば、一方の部品の結合面に、ロボッ
トにより所定の軌跡に沿ってディスペンサーを移動させ
てシール剤を塗布しておき、本結合の後のシール剤乾燥
装置で、結合状態の両部品の結合部のシール剤に沿って
光照射装置により光を照射して、シール剤を乾燥して硬
化させるため、結合面へのシール剤の塗布とそのシール
剤の乾燥も全自動で行うことができる。

【００９９】従って、請求項６記載の発明のように、少
なくとも針棒穴および立軸穴を有するミシンアームと、
少なくとも針板ゲージ用のねじ穴および下軸穴を有する
ミシンベッドとを全自動により結合して、ミシンフレー
ムを高精度に組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一例としての組立ラインを示
す概略斜視図である。

【図２】図１の組立ラインの概略平面図である。

【図３】組立ラインの各ステーションでの処理を示すフ
ローチャートである。

【図４】ベッドクリーニングステーションの平面図であ
る。

【図５】ベッドクリーニング装置の平面図である。

【図６】ベッドクリーニング装置の正面図である。

【図７】ベッドクリーニング装置の側面図である。

【図８】アームクリーニングステーションの平面図であ
る。

【図９】アームクリーニング装置の平面図である。

【図１０】アームクリーニング装置の正面図である。

【図１１】アームクリーニング装置の側面図である。

【図１２】シール剤塗布装置の平面図である。

【図１３】シール剤塗布装置の正面図である。

【図１４】シール剤塗布装置の側面図である。

【図１５】仮結合装置の概略斜視図である。

【図１６】仮結合装置下部のボルト供給装置およびナッ
トランナを示す側面図である。

【図１７】ナットランナの斜視図である。

【図１８】仮結合装置上部のアーム送り装置を示す平面
図である。

【図１９】アーム送り装置およびアームクランプ治具等
を示す正面図である。

【図２０】アーム送り装置およびアームクランプ治具等
を示す側面図である。

【図２１】本結合装置の概略平面図である。

【図２２】本結合装置の概略正面図である。

【図２３】本結合装置の側面図である。

【図２４】本結合装置による処理を示すフローチャート
である。

【図２５】本結合装置による各検棒の測定を示す概略平
面図である。

【図２６】本結合装置による各検棒の測定を示す概略側
面図である。

【図２７】各検棒測定部分の拡大側面図である。

【図２８】各検棒測定部分の拡大平面図である。

【図２９】立軸検棒測定部分の拡大正面図である。

【図３０】本結合装置による補正機能を示す概略平面図
である。

【図３１】紫外線照射装置の平面図である。

【図３２】紫外線照射装置の正面図である。

【図３３】紫外線照射装置の一側面図である。

【図３４】紫外線照射装置の他側面図である。

【図３５】紫外線照射装置での処理を示すフローチャー
トである。

【図３６】一方の紫外線走査部を示す正面図である。

【図３７】図３６の紫外線走査部の側面図である。

【図３８】他方の紫外線走査部を示す斜視図である。

【図３９】図３８の紫外線走査部の概略平面図である。

【図４０】図３８の紫外線走査部の概略正面図である。

【図４１】従来方法を示すもので、ミシンフレームを結
合する時に使用する従来の結合工具等と併せてミシンア
ームおよびミシンベッドを示す概略斜視図である。

【符号の説明】

Ａ ミシンアーム Ｂ ミシンベッド Ｃ 中央制御盤 Ｄ 本結合コントロールボックス Ｍ マスターワーク １ クリーニングステーション ２ シール剤塗布ステーション ３ 仮結合ステーション ４ 本結合ステーション ５ 紫外線硬化ステーション ７，８，９ 搬送装置 １０ ベッドクリーニング装置 １１ 移動台車 １４，１５，１６，１７，１８ ブローノズル １９，２０ ブローノズルユニット ２１ 搬入ユニット ２２ 搬出ユニット ３０ アームクリーニング装置 ３１ 移動台車 ３３，３５，３６，３７，３８，４０，４１ ブローノ
ズル ３４ ブローノズルユニット ４２ ブラシユニット ４３ 搬入ユニット ４４ 搬出ユニット ５０ シール剤塗布装置 ５１ ワーク位置決め治具 ５３ ディスペンサーユニット ５５ ノズル ５６ ロボット ５８ 位置決めユニット ６０ カバー ７０ 仮結合装置 ７１ ナットランナ ７２ シリンダ ７３ サーボモータ ７４ アーム横送りシリンダ ７７ ２段目上昇シリンダ ７９ １段目上昇シリンダ ８０ アームクランプハンド ８１，８１ クランプピン ８２ クランプレバー ８３ クランプピン ８４ アーム旋回シリンダ ８５ アーム取付具 ８６ 位置決めピン ８７ 押えピン ８８，８９ ワーク位置決め治具 ９０ ボルト供給装置 ９１ 補助ホッパー ９２ パーツフィーダー ９３ ガイドレール ９４ 結合ボルト ９５ ロボット ９６ ハンド １００ 本結合装置 １０１，１０２ ワーククランプユニット １０３ 搬入ユニット １０４ 搬出ユニット １０５ 立軸検棒 １０６ 針棒検棒 １０７ 下軸検棒 １０８ 針板ユニット １１０ ３軸補正ロボット １１１ アームハンド １１２ Ｘ軸サーボモータ １１３ Ｙ軸サーボモータ １１４ θ軸サーボモータ １１５ 微動テーブル １１６ グリップ凸部 １１７，１１８ 温度計測器 １２０ サーボナットランナ １２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７ 電
気マイクロメータ １３０ シール剤乾燥装置（紫外線照射装置） １３１，１３２ ワーク位置決め治具 １３６，１３７ 紫外線ランプハウス １３８，１４２ 光ファイバーケーブル １３９，１４３ 紫外線照射ノズル １４０，１４４ ノズルホルダ １４１，１４５ ロボット １４６ ガイド溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の部品と他の部品とを自動でボルトに
   より仮結合する仮結合工程と、 仮結合した両部品の少なくとも相対位置を自動で計測
   し、その計測値に基づいて自動で位置修正して、所定の
   精度をもって自動で前記ボルトにより本結合する本結合
   工程と、からなることを特徴とする部品の自動組立方
   法。
2. 【請求項２】 前記仮結合工程に先立って、一方の前記
   部品の結合面にシール剤を自動で塗布するシール剤塗布
   工程と、 前記本結合工程の後、結合状態の両部品の結合部の前記
   シール剤を自動で乾燥して硬化させるシール剤乾燥工程
   と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の部
   品の自動組立方法。
3. 【請求項３】 前記両部品は、ミシンフレームを構成す
   るミシンアームとミシンベッドであって、 前記ミシンアームは少なくとも針棒穴および立軸穴を有
   し、 前記ミシンベッドは少なくとも針板ゲージ用のねじ穴お
   よび下軸穴を有することを特徴とする請求項１または２
   記載の部品の自動組立方法。
4. 【請求項４】 一の部品と他の部品とをそれぞれ保持し
   て互いの結合面を合わせる部品保持機構、この部品保持
   機構により前記結合面を合わせた状態で両部品にボルト
   を締め込んで仮結合するナットランナを備える仮結合装
   置と、 仮結合した両部品の少なくとも相対位置を自動で計測す
   る計測器、この計測器により検出された計測値に基づい
   て所定の精度に前記両部品を位置修正するロボット、こ
   のロボットにより所定の精度に位置修正した両部品に前
   記ボルトを締め込んで本結合するナットランナを備える
   本結合装置と、 前記一の部品と他の部品を前記仮結合装置までそれぞれ
   搬送し、前記仮結合装置で仮結合した前記両部品を前記
   本結合装置まで搬送する搬送装置と、から構成したこと
   を特徴とする部品の自動組立装置。
5. 【請求項５】 前記仮結合装置の前工程に配置され、一
   方の前記部品の前記結合面にシール剤を塗布するディス
   ペンサー、このディスペンサーを所定の軌跡に沿って移
   動させるロボットとを備えるシール剤塗布装置と、 前記本結合装置の後工程に配置され、結合状態の両部品
   の結合部の前記シール剤に沿って光を照射する光照射装
   置を備えて、前記シール剤を乾燥して硬化させるシール
   剤乾燥装置と、をさらに備えたことを特徴とする請求項
   ４記載の部品の自動組立装置。
6. 【請求項６】 前記両部品は、ミシンフレームを構成す
   るミシンアームとミシンベッドであって、 前記ミシンアームは少なくとも針棒穴および立軸穴を有
   し、 前記ミシンベッドは少なくとも針板ゲージ用のねじ穴お
   よび下軸穴を有することを特徴とする請求項４または５
   記載の部品の自動組立装置。