JPH07276153A - 部品組付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環状部品を軸部に迅速に且つ正確に組付ける
と共に、装置全体として小型化することを目的とする。 【構成】 環状部品を軸部に組付ける部品組付装置であ
って、前記環状部品を先端で把持すると共に上下動可能
に設けられた装入ガイドと、該装入ガイド内部に弾性手
段により下方に付勢されて上下動可能に装着されると共
に、前記環状部品の組付け時に先端部が前記軸部と当接
するセンタ部材と、該センタ部材が前記軸部と当接した
高さを基準として、前記環状部品の組付け時における前
記装入ガイドと前記センサ部材との相対的な距離を検出
する検出手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、環状部品を軸部に組付
ける部品組付装置に関し、詳しくはナイロン製などのワ
ッシャ部品を回転部品の抜け止め用として回転軸の先端
に組付ける部品組付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ、テープレコーダ、ディスク再生
装置などの小型メカ部に使用されるギヤなど回転部品の
抜け止め用として、ナイロン製のスリットワッシャ（以
下ワッシャと称する）が組付けられている。このワッシ
ャの従来の組付工程としては、先ず、多くのワッシャが
振動装置などにより１枚ずつ並べられ、組付部が並べら
れたワッシャ上に移動し、組付部の先端に真空吸着など
によりワッシャを把持する。一方、軸部にギヤなど回転
部品が挿入されたメカ部は、水平方向移動が可能なテー
ブルに載置され、組付部に対して軸部の位置が決められ
る。そして、組付部は下降し把持しているワッシャを軸
部に押し当てる。このときワッシャはナイロン製で柔軟
であり、さらにスリットが形成されているので、軸部に
形成された外周溝にワッシャの内径が嵌合して組付けら
れる。

【０００３】次にワッシャ有無検出装置により、ワッシ
ャが正確に組付部に把持され軸部に組付けられたか確認
するため、軸部にワッシャがあるかないかを検出する。
さらに、ワッシャがあることが判明したら、ワッシャ枚
数検出装置により、この軸部に組付けられたワッシャが
１枚であるか２枚であるかが検出される。これによっ
て、回転部品が挿入された軸部の先端に確実にワッシャ
を組付けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のワッシ
ャ組付工程では、ワッシャを軸部に組付ける工程と、軸
部に組付けたワッシャの有無を検出する工程と、軸部に
組付けたワッシャの枚数を検出する工程の３段階の工程
に対し、それぞれ専用の装置が設けられており、装置が
全体として大型化すると共に、各工程毎に装置を入れ換
える必要があり、一連のワッシャ組付作業に時間を要
し、作業効率が悪いという問題があった。

【０００５】また、ワッシャの把持は通常真空吸着によ
って行われているが、軸部には回転部品を滑らかに回転
させるために潤滑剤が塗布されているので、ワッシャ組
付け時において軸部上で真空吸引が続けられると、この
潤滑剤を吸引してしまう。これにより、組付部のワッシ
ャ吸着口を塞ぎ、正確にワッシャを把持できなくなる恐
れがあった。

【０００６】本発明は上記課題を解消するためなされた
ものであって、環状部品を軸部に迅速に且つ正確に組付
けると共に、装置全体として小型化することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
本発明は、環状部品を軸部に組付ける部品組付装置であ
って、前記環状部品を先端で把持すると共に上下動可能
に設けられた装入ガイドと、該装入ガイド内部に弾性手
段により下方に付勢されて上下動可能に装着されると共
に、前記環状部品の組付け時に先端部が前記軸部と当接
するセンタ部材と、該センタ部材が前記軸部と当接した
高さを基準として、前記環状部品の組付け時における前
記装入ガイドと前記センサ部材との相対的な距離を検出
する検出手段とを備えることを特徴とするものである。

【０００８】また、前記検出手段は、前記センタ部材、
あるいは前記装入ガイドの一方に取付けれたスリットを
有するスリット板と、前記スリットに対応して前記セン
タ部材、あるいは前記装入ガイドの他方に取付けられた
光センサとからなることを特徴とするものである。さら
に、前記スリットおよび前記光センサがそれぞれ複数個
設けられ、前記検出手段は前記装入ガイドと前記センタ
部材との相対的な位置関係を３段階以上にわたって検出
することを特徴とするものである。

【０００９】前述の装入ガイドには真空ポンプに接続さ
れる吸引口が設けられ、前記センタ部材には前記吸引口
に対応する位置より上方にフランジ部が設けられ、前記
フランジ部は前記弾性手段により前記装入ガイドの内壁
に密着するよう付勢されていることを特徴とする請求項
１〜３記載の部品組付装置。前述の手段構成で前記軸部
と当接する前記センタ部材の先端部には凹部が形成され
ていることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】環状部品は上下動可能な装入ガイドの先端に真
空吸引などにより把持される。この装入ガイドの内部に
は、センタ部材が弾性手段により下方に付勢されて上下
動可能に装着されている。そして、環状部品の組付け位
置において、装入ガイドおよびセンタ部材からなる組付
ヘッドが下降しセンタ部材が軸部の上面に当接する。セ
ンタ部材は装入ガイド内で上下動可能なのでセンタ部材
の下降はここで止まる。一方、装入ガイドはさらに環状
部品を押さえつけながら下降し、環状部品が軸部に嵌合
して組付けられる。

【００１１】そこで、検出手段によりセンタ部材と軸部
が当接した高さを基準として、センタ部材と環状部品を
組付けたときの装入ガイドとの相対的な距離が検出され
る。この距離を検出することによって、環状部品の組付
けと同時に環状部品の有無、あるいは厚さに基づく環状
部品の組付け状態を認識することができる。また、検出
手段として、センタ部材あるいは装入ガイドの一方にス
リットを有するスリット板を取付け、他方にはこのスリ
ットに対応して光センサを設置することによって、セン
タ部材と装入ガイドとの相対的な距離を容易に検出でき
る。

【００１２】さらに、スリットおよび光センサを、それ
ぞれ複数個設けることによって、装入ガイドとセンタ部
材との相対的な位置関係を３段階以上にわたって検出で
き、従って、環状部品の有無だけでなく、環状部品が軸
部へいくつ組付けられたかを推定することができる。ま
た、環状部品を装入ガイドの先端で把持するため、この
装入ガイドには真空ポンプと接続された吸引口を設け
る。そして、センタ部材には吸引口に対する位置より上
方にフランジ部を設ける。センタ部材が弾性手段により
下方に付勢されることにより、このフランジ部が装入ガ
イドの内壁に密着する。そして、センタ部材と装入ガイ
ドとの間の空間で真空吸引が行われ環状部品が把持され
る。

【００１３】この構造で環状部品の組付けを行うと、先
ずセンタ部材と軸部が当接し、さらに装入ガイドの下降
が進むので、装入ガイド内壁とフランジ部との間に隙間
ができる。従って、この隙間により真空吸引の効果が弱
まり軸部に塗布された潤滑剤などの異物の吸引が防止さ
れる。また、環状部品は吸引力が弱まっても軸部とセン
タ部材とが当接しているので軸部より外れ落ちることな
く正確に組付けられる。

【００１４】さらに、軸部と当接する前記センタ部材の
先端部に凹部を形成することにより、切削形成のため軸
部の上面中央部に生じる突起に接触することなく、軸部
上面とセンタ部材が当接するので正確な高さを基準とで
き、センサ部材と装入ガイドとの相対的な距離が精度良
く検出できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の部品組付装置の組付ヘッ
ドの断面図を示す。図１において、１は組付ヘッドであ
り、この組付ヘッド１は図示せぬ昇降機構により上下動
すると共に、組付部品を把持するため図示せぬ移動手段
により水平方向に移動する。２は環状部品として示すナ
イロン製のスリットワッシャ（以下ワッシャと称す
る）、３はワッシャ嵌合用の溝３’が形成された金属性
の軸部であり、基台部４に設置されている。この基台部
４は図示せぬ水平方向に移動可能なテーブルに載置さ
れ、組付ヘッド１に対し軸部３が位置決される。５は軸
部３に予め挿入されたギヤ、６は略円筒形の装入ガイ
ド、７は装入ガイド６に形成された図示せぬ真空ポンプ
と接続される吸引口である。８はワッシャ内径よりやや
小さい先端部を有する略円柱形のセンタ部材、９はセン
タ部材８に設けられたフランジ部であり、装入ガイド６
の吸引口７より上方に位置する。１０はバネであり、フ
ランジ部９を介してセンタ部材８を下方に付勢してい
る。１１はセンタ部材８の上方に設けられたスリット板
であり、装入ガイド６とセンタ部材８との相対的な距離
検出用スリットとしてスリットＡおよびスリットＢが形
成されている。このスリットＡおよびスリットＢのそれ
ぞれに対応する発光素子と受光素子からなる光センサＡ
Ｓおよび光センサＢＳが装入ガイド６に取り付けられて
いる（図１中の点線）。１３はセンタ部材８が装入ガイ
ド６内に沿って上下動するため、センタ部材８に形成さ
れた支持部であり、この支持部１３の水平方向の断面は
ｂ−ｂ’断面に示すように十字形に形成されており、真
空吸引の妨げとはならないよう構成されていいる。

【００１６】先ず、ワッシャ２の中空内にセンタ部材８
の先端部を挿入し、図示せぬ真空ポンプにより装入ガイ
ド６に形成された吸引口７から装入ガイド６とセンタ部
材８の隙間を通じて真空吸引し、装入ガイド６の先端で
ワッシャ２を把持する。そして、図２に示すように、組
付ヘッド１全体を下降させると、先ずセンタ部材８が軸
部３の上面と当接する。さらに、組付ヘッド１の下降は
続くが、センタ部材８はバネ１０の付勢力に抗してその
下降が停止し、装入ガイド６内で軸部３の上面と当接し
た位置で保持される。一方、装入ガイド６はワッシャ２
を押さえつけながらさらに下降する。そして、図１に示
すようにワッシャ２が軸部３の溝３’に嵌合したところ
で、軸部３と装入ガイド６がワッシャ２を介して当接す
るので装入ガイド６の下降も停止する。このとき、軸部
３と当接しているセンタ部材８の高さを基準として、装
入ガイド６とセンタ部材８との相対的な距離を検出す
る。

【００１７】この距離の検出手段として光センサＡＳ，
ＢＳ並びにスリット板１１を利用する。センタ部材８が
軸部３と当接することによって、スリット板１１に形成
された２つのスリットＡとスリットＢはその位置が固定
される。そして、この固定されたスリット板１１を基準
として、装入ガイド６の下降距離が光センサＡＳ，ＢＳ
により検出される。ここで、センタ部材に対する装入ガ
イド６の下降距離は、図４に示すように組付けられるワ
ッシャ２の有無または枚数により異なる。従って、スリ
ット板にこの装入ガイド６の下降距離に対応するスリッ
トを形成し、対応する位置に光センサＡＳおよび光セン
サＢＳを設置することによって容易に下降距離が検出で
きる。

【００１８】この検出を図３に示す。先ず、スリットＡ
はワッシャ１が軸部に装着されたか否か、即ち有るか無
いかを検出するものである。装入ガイド６がワッシャ２
を把持しているとき、つまりセンタ部材８がバネ１０に
より付勢され装入ガイド６内の下方にあるときには、光
センサＡＳはＫの位置で受発光している。そして、ワッ
シャ２が２枚組付けられたときには、図４の（ｃ）から
わかるように装入ガイド６の下降距離は小さいので、図
３に示すように光センサＡＳの受発光位置はスリット板
１１上のＬの位置となる。

【００１９】また、ワッシャ２が１枚組付けられたとき
には、図４の（ｂ）からわかるようにワッシャ２が２枚
組付けられたときに比べ、装入ガイド６の下降距離はワ
ッシャ２の厚さ分だけ大きくなるので、図３に示すよう
に光センサＡＳの受発光位置はスリット板１１上のＭの
位置となる。さらに、ワッシャ２が組付けられなかった
ときには、図４の（ａ）からわかるようにワッシャ２が
１枚組付けられたときに比べ、装入ガイド６の下降距離
はさらにワッシャ２の厚さ分だけ大きくなるので、図３
に示すように光センサＡＳの受発光位置はスリット板１
１上からスリットＡ中に入りＮの位置となる。

【００２０】従って、光センサＡＳによってスリットＡ
の中に入ったことが検出され、ワッシャ２が組付けられ
ていないことがわかるので、ワッシャ２の有無を容易に
判定できる。次に、スリットＢは軸部３に組付けられた
ワッシャ２が１枚以下かそれとも２枚以上かを検出する
ものである。光センサＢＳは最初スリットＢの中のＰの
位置で受発光している。

【００２１】そして、ワッシャ２が２枚組付けられたと
きには、図４の（ｃ）からわかるように装入ガイドの下
降距離は小さいので、図３に示すように光センサＢＳの
受発光位置はスリットＢの中のＱの位置となる。また、
ワッシャ２が１枚組付けられたときには、図４の（ｂ）
からわかるようにワッシャ２が２枚組付けられたときに
比べ、装入ガイド６の下降距離はワッシャ２の厚さ分だ
け大きくなるので、図３に示すように光センサＢＳの受
発光位置はスリットＢより抜け出てスリット板１１上の
Ｒの位置となり、スリットＢ中からスリット板１１へ抜
け出たことが検出される。

【００２２】また、ワッシャ２が組付けられなかったと
きには、図４の（ａ）からわかるようにワッシャ２が１
枚組付けられたときに比べ、さらに装入ガイド６の下降
距離はワッシャ２の厚さ分だけ大きくなるので、図３に
示すように光センサＢＳの受発光位置はスリットＢより
抜け出てスリット板１１上のＳの位置となる。従って、
ワッシャ２が組付けられなかったときも、ワッシャ２が
１枚組付けられたときと同様にスリットＢ中からスリッ
ト板１１へ抜け出たことが検出される。従って、組付け
られたワッシャ２が１枚以下かそれとも２枚以上かを検
出することができる。

【００２３】そして、スリットＡによる検出結果とスリ
ットＢによる検出結果との論理和をとる。これにより光
センサＡＳと光センサＢＳの両方の受発光位置がスリッ
ト板１１上にあるとき、即ち光センサＡＳおよび光セン
サＢＳの両方共が受光しなかった場合にワッシャが１枚
組付けられていることになる。従って、この検出によ
り、ワッシャ２が組付けられていないか、１枚組付けら
れているか、２枚以上組付けられているかが判明する。

【００２４】このように、組付けられたワッシャ枚数に
よって生じる厚さの変位をセンタ部材と装入ガイドの相
対的な距離の変位として検出することにより、ワッシャ
の組付けと同時に組付けられたワッシャの状態を容易に
正確に認識することができる。次に、真空吸着によるワ
ッシャの把持について説明する。図２に示すようにセン
タ部材８に設けられたフランジ部９は、バネ１０により
下方に付勢され装入ガイド６の内壁と密着する。そし
て、装入ガイド６に設けられた吸引口７より真空吸引さ
れることによって、ワッシャ２は装入ガイド６の先端に
把持される。そして、図１に示すように、ワッシャ２の
組付けは、先ずセンタ部材６が軸部３と当接し、さらに
装入ガイド６は下降する。このとき、装入ガイド６の内
壁とフランジ部９との間に外部とつながる隙間１４がで
きる。従って、この隙間１４によって真空吸引の効果が
弱まる。これによって、ギヤ５の回転のため軸部３に塗
布された潤滑剤などを異物を吸引することがなくなる。
またワッシャ２は吸引力が弱まっても、軸部３とセンタ
部材８が当接しているのでワッシャ２が軸部３より外れ
落ちることなく正確に組付けられる。

【００２５】次に軸部３について、金属を切削形成して
形成されたこの軸部３には、軸部３の上面中央部に僅か
ながら突起を生じるものが多い。そして、回転部品を抜
け止めのため組付けられるナイロン製のスリットワッシ
ャ２の厚さは０．４ｍｍと薄いので、ある程度の精度が
要求される。従って、図５に示すように、この軸部３の
突起２０に接触しないため、軸部３の上面と当接するセ
ンタ部材１８の先端の面に凹部１９を形成する。これに
より、センタ部材１８を軸部３に当接させたときに正確
な基準となり、装入ガイド６との相対的距離の検出が確
実に行え、組付けられたワッシャ２の状態を認識ができ
る。

【００２６】尚、本実施例ではナイロン製のスリットワ
ッシャを嵌合用の溝が形成された軸部に組付けるものと
して説明したが、柔軟性のあるワッシャを組付けるとき
も同様である。また、回転部品の抜け止め部品の組付け
に限らず、軸に環状の部品を挿入する際も広く同様に実
施できる。さらに、本実施例では組付ヘッドが下降して
組付ける構成であったが、組付ヘッドの動きとしては上
方向、左右方向などいずれの方向でも実施可能である。
また、距離の検出手段として光センサとスリットによる
距離の検出を説明したが、リッミトスイッチなどによる
検出も検出手段として含まれる。

【００２７】

【発明の効果】センタ部材が軸部と当接した高さを基準
として、環状部品を組付けたときの装入ガイドとセンタ
部材との相対的な距離を検出することにより、環状部品
の組付けと同時に組付けられた環状部材の状態を認識す
ることができる。また検出手段を複数個設けることによ
って、装入ガイドとセンタ部材との相対的な距離の変位
を段階的に検出することができるので、環状部材の厚さ
に基づき組付け個数が推定され、さらに詳しい組付け状
態が判明する。

【００２８】さらに、センタ部材にフランジ部を設ける
ことにより、簡易な構造でありながら環状部材を把持す
るために吸引を不必要に行わないので、部品組付装置自
体が保護される。軸部と当接するセンタ部材の先端面を
凹部とすることにより、正確に装入ガイドとセンサ部材
との相対的な距離を精度良く検出することができる。

【００２９】従って、本発明によって環状部品を軸部に
迅速に且つ正確に組付けることができると共に、装置を
全体として小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す組付ヘッドの断面図

【図２】本発明の一実施例を示す組付ヘッドの断面図

【図３】スリット板による距離検出を示す図

【図４】本発明のワッシャ組付け状態を示す断面図

【図５】本発明のセンタ部材先端を示す断面図

【符号の説明】

２・・・スリットワッシャ ３・・・軸部 ６・・・装入ガイド ８・・・センタ部材 ９・・・フランジ部 １１・・・スリット板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状部品を軸部に組付ける部品組付装置
   であって、 前記環状部品を先端で把持すると共に上下動可能に設け
   られた装入ガイドと、 該装入ガイド内部に弾性手段により下方に付勢されて上
   下動可能に装着されると共に、前記環状部品の組付け時
   に先端部が前記軸部と当接するセンタ部材と、 該センタ部材が前記軸部と当接した高さを基準として、
   前記環状部品の組付け時における前記装入ガイドと前記
   センサ部材との相対的な距離を検出する検出手段とを備
   えることを特徴とする部品組付装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記センタ部材、ある
   いは前記装入ガイドの一方に取付けれたスリットを有す
   るスリット板と、前記スリットに対応して前記センタ部
   材、あるいは前記装入ガイドの他方に取付けられた光セ
   ンサとからなることを特徴とする請求項１記載の部品組
   付装置。
3. 【請求項３】 前記スリットおよび前記光センサがそれ
   ぞれ複数個設けられ、前記検出手段は前記装入ガイドと
   前記センタ部材との相対的な位置関係を３段階以上にわ
   たって検出することを特徴とする請求項２記載の部品組
   付装置。
4. 【請求項４】 前記装入ガイドには真空ポンプに接続さ
   れる吸引口が設けられ、前記センタ部材には前記吸引口
   に対応する位置より上方にフランジ部が設けられ、 前記フランジ部は前記弾性手段により前記装入ガイドの
   内壁に密着するよう付勢されていることを特徴とする請
   求項１、請求項２または請求項３記載の部品組付装置。
5. 【請求項５】 前記軸部と当接する前記センタ部材の先
   端部には凹部が形成されていることを特徴とする請求項
   １、請求項２、請求項３または請求項４記載の部品組付
   装置。