JPH09108960A - 嵌め合い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省人化を図り、多くのスペースを必要とする
ことなく、多種類の部品を短時間で嵌合し、省スペース
化および設備費の低減化を実現すると共に部品に傷を付
けることなく嵌合すること。 【解決手段】 コンベア３と、これに隣接する部品供給
ステーションＳＴ４へ多種類の部品を供給する部品供給
機構１０と、部品供給ステーションＳＴ４の部品を選択
的に取り出してコンベア３上における嵌合ステーション
ＳＴ５のアッパーボディーＵＢの段付き孔に嵌合する複
数のハンドＨを具備したロボット３０を備え、ハンドＨ
１に、スプール（部品）Ｓ３と段付き孔ｈ３との間の力
およびモーメントを検出する６軸力覚センサ３６と、６
軸力覚センサ３６で検出した力およびモーメントの値か
らファジー制御で演算して見付け出した段付き孔ｈ３に
演算で得られたスプールＳ３の倒れ角度を補正するべく
作動して嵌合するコンプライアンス３７を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両用自
動変速機の油圧制御装置に用いられるコントロールバル
ブの組立てラインにおいて、アッパーボディーやロアー
ボディーの複数箇所に設けられた段付き孔にスプリン
グ，スプール，プラグなどのバルブ構成品を嵌合するの
に利用される嵌め合い装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記した車両用自動変速機の油圧制御装
置に用いられるコントロールバルブは、バルブボディー
（アッパーボディーおよびロアーボディー）内で種類の
ことなる複数のバルブを各々作動させることにより、油
路を遮断連通するものとなっており、各種バルブは、バ
ルブボディー（図１９のアッパーボディー参照）の複数
箇所に配設された様々な径の段付き孔に対して各々に対
応するスプリング，スプール，プラグなどのバルブ構成
品をそれぞれ嵌合して構成される。

【０００３】従来において、バルブボディーの段付き孔
に対してバルブを組付ける場合には、例えば、段付き孔
にスプリング，スプール，プラグを順次嵌合した後、リ
テーナを径方向から挿入してプラグを止めるようにして
おり、この際、段付き孔とスプールなどのバルブ構成品
との間には高い嵌め合い精度が要求されるため、段付き
孔に対するスプリング，スプール，プラグの嵌合作業、
とくに、棒状をなすスプールの嵌合作業は勘やこつに頼
る手作業により行われている。

【０００４】一方、上記スプールの嵌合作業における自
動化に関しては、径の異なる段付き孔の各々に対応する
嵌合ステーションを設け、嵌合ステーションの各々にお
いて振動を利用して段付き孔にスプールをそれぞれ自動
的に嵌合したり、段付き孔に形成された面取り部分とス
プールとの接触力を検知して、スプールが最適な嵌合姿
勢となるように複数のアクチュエータを作動させて段付
き孔にスプールをそれぞれ自動的に嵌合したりする技術
が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来におい
て、振動を利用してスプールの嵌合作業を自動化しよう
とすると、段付き孔の種類の数だけ嵌合ステーションを
必要とすることから、段付き孔の種類が多数ある場合に
は、設備費が激増して収益性が悪化してしまうという問
題を有していた。

【０００６】また、複数のアクチュエータを作動させて
スプールの嵌合作業を自動化しようとすると、段付き孔
に面取り部分がない場合にこの技術が適用できないのは
いうまでもなく、複数のアクチュエータを用いる関係
上、制御が複雑になってしまうと共に、スプールや段付
き孔に傷を生じさせてしまう可能性があるという問題が
あり、これらの問題を解決することが従来の課題であっ
た。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目し
てなされたもので、省人化を図れるのは勿論のこと、多
くのスペースを必要とすることなく、多種類の部品を短
時間のうちに嵌合することができ、その結果、省スペー
ス化および設備費の低減化を実現できると共に、部品に
傷を付けることなく嵌合することが可能である嵌め合い
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る嵌め合い装置は、口径の異なる複数の段付き孔を有す
るワークの搬送路と、前記ワークの搬送路に隣接して設
けられた部品供給ステーションへ前記ワークの各段付き
孔に嵌合される多種類の部品を供給する部品供給機構
と、前記部品供給ステーションに供給された多種類の部
品を選択的に取り出し、前記取り出した部品を前記ワー
クの搬送路上における嵌合ステーションに搬送されたワ
ークの嵌合するべき段付き孔に嵌合する複数のハンドを
具備したロボットを備え、前記ロボットにおける複数の
ハンドのうちの少なくとも一つのハンドには、前記取り
出した部品とワークの当該部品を嵌合するべき段付き孔
との間に生じる力およびモーメントを検出する力覚セン
サと、前記力覚センサで検出された力およびモーメント
の値からファジー制御で演算して見付け出した段付き孔
に対して前記演算して得られた部品の倒れ角度を補正す
るべく作動して部品を嵌合するコンプライアンスを設け
た構成としたことを特徴としており、この嵌め合い装置
の構成を前述した従来の課題を解決するための手段とし
ている。

【０００９】本発明の請求項２に係わる嵌め合い装置に
おいて、部品供給機構は、互いに大きさの異なる複数種
類の部品載置用トレイを種類別に別けて配置すると共
に、前記種類別に別けて配置した部品載置用トレイをト
レイ供給ステーションから部品供給ステーションへ選択
的に移動させるトレイ駆動手段を備えている構成とし、
本発明の請求項３に係わる嵌め合い装置において、複数
種類の部品載置用トレイはトレイ供給ステーションにお
いて上下方向に配置され、トレイ駆動手段は、最上部の
部品載置用トレイを選択してトレイ供給ステーションか
ら部品供給ステーションへ移動させると共に、前記最上
部の部品載置用トレイの下方に位置する部品載置用トレ
イをトレイ供給ステーションから部品供給ステーション
の下方へ選択的に移動させる水平方向駆動部と、前記最
上部の部品載置用トレイの下方に位置する部品載置用ト
レイを部品供給ステーションの下方と当該部品供給ステ
ーションとの間で昇降させる鉛直方向駆動部を具備して
いる構成とし、本発明の請求項４に係わる嵌め合い装置
において、部品供給機構は、部品載置用トレイの返却手
段を備えている構成とし、本発明の請求項５に係わる嵌
め合い装置において、部品供給機構は、部品供給ステー
ションに隣接する待機ステーションを備えている構成と
し、本発明の請求項６に係わる嵌め合い装置において、
部品供給機構は、各ステーションにトレイ有無検出セン
サを設けている構成としている。

【００１０】本発明の請求項７に係わる嵌め合い装置に
おいて、複数のハンドを装着した多軸ヘッドは±１８０
゜回動し、複数のハンドのうちの３個のハンドは、正三
角形の三つの頂点に配置され、各々の間隔を部品載置用
トレイに載置した部品の間隔に合致させてある構成とし
ている。

【００１１】本発明の請求項８に係わる嵌め合い装置に
おいて、力覚センサは６軸力覚センサである構成として
いる。

【００１２】本発明の請求項９に係わる嵌め合い装置
は、ワークの搬送路上における嵌合ステーションに隣接
する位置においてワークの段付き孔に嵌合された部品の
抜け止め部材を組付ける抜け止め部材組付け機構を備え
ている構成としている。

【００１３】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる嵌め合い装置
では、口径の異なる複数の段付き孔を有するワークが搬
送路上における嵌合ステーションに搬送されると、ロボ
ットの複数のハンドのうちの一つのハンドが部品供給機
構から部品供給ステーションに供給された多種類の部品
を選択的に取り出し、この取り出した部品をワークの嵌
合するべき段付き孔に嵌合する。

【００１４】この際、棒状の部品を段付き孔に嵌合する
場合には、ロボットの複数のハンドのうちの力覚センサ
およびコンプライアンスが設けてあるハンドを用いる
と、力覚センサが取り出した部品と段付き孔との間に生
じる力およびモーメントを検出し、この力覚センサで検
出された力およびモーメントの値からファジー制御によ
り演算して見付け出した段付き孔に対して、同じくファ
ジー制御により演算して得られた部品の倒れ角度を補正
するべくコンプライアンスが作動して、部品の円滑かつ
迅速な嵌合がなされることとなる。

【００１５】つまり、ワークに対する多種類の部品、と
くに、棒状の部品の段付き孔への自動嵌合が、多くのス
ペースを必要とすることなく、そして、ワークや部品に
傷を付けることなく短時間のうちになされることとな
り、その結果、省人化が図られるだけでなく、省スペー
ス化および設備費の低減化が図られることとなる。

【００１６】本発明の請求項２に係わる嵌め合い装置で
は、上記した構成としていることから、多種類の部品の
供給が滞りなく行われることとなり、本発明の請求項３
に係わる嵌め合い装置において、部品供給ステーション
はワークの搬送路に隣接する部位に定位置化される、す
なわち、嵌合ステーションがワークの搬送路上において
定位置化されることとなり、本発明の請求項４に係わる
嵌め合い装置において、部品載置用トレイの返却が円滑
に行われることとなり、本発明の請求項５に係わる嵌め
合い装置において、部品載置用トレイに部品が端数残留
している場合、この部品載置用トレイは、待機ステーシ
ョンにとどまることとなり、本発明の請求項６に係わる
嵌め合い装置では、部品載置用トレイの各ステーション
間における移動が間違いなく円滑に行われることとな
る。

【００１７】本発明の請求項７に係わる嵌め合い装置で
は、複数のハンドによる部品載置用トレイに載置した２
個の部品の同時取り出しがなされることとなる。

【００１８】本発明の請求項８に係わる嵌め合い装置で
は、ワークや部品の傷付きがより確実に阻止されること
となる。

【００１９】本発明の請求項９に係わる嵌め合い装置で
は、例えば、車両用自動変速機の油圧制御装置に用いら
れるコントロールバルブにおけるバルブボディーの段付
き孔に対してバルブを組付ける場合、段付き孔に嵌合し
たスプリング，スプール，プラグの抜け止め部材として
のリテーナが自動的に組付けられることとなる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。

【００２１】図１〜図２０は本発明に係わる嵌め合い装
置の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に
係わる嵌め合い装置を車両用自動変速機の油圧制御装置
に用いられるコントロールバルブの組立てラインに採用
した場合を示す。

【００２２】図１〜図４に示すように、この嵌め合い装
置１は、床面Ｆに設置した本体フレーム２を備えてお
り、この本体フレーム２には、その正面側（図１下側）
に形成されたテーブル部２ａ上に左右方向に設けられて
コントロールバルブを構成するワークとしてのバルブボ
ディーＢ（アッパーボディーあるいはロアーボディー、
図示例ではアッパーボディーＵＢ）を搬送するコンベア
３と、このコンベア３に隣接して設けられた部品供給ス
テーションＳＴ４へバルブボディーＢにおける口径の異
なる複数の段付き孔に嵌合される多種類の部品を供給す
る部品供給機構１０と、部品供給ステーションＳＴ４に
供給された多種類の部品を選択的に取り出してコンベア
３上における嵌合ステーションＳＴ５に搬送されたバル
ブボディーＢの段付き孔に嵌合する複数のハンドＨを具
備したロボット３０が設けてあって、バルブボディーＢ
は、ワークベースＷＢにセットされてコンベア３の図１
左側から搬入され、嵌合ステーションＳＴ５に搬送され
るようになっており、一方、多種類の部品は、後述する
小形，中形，大形の互いに大きさの異なる３種類の部品
載置用トレイにそれぞれ載せられて部品供給ステーショ
ンＳＴ４に搬送されるようになっている。

【００２３】部品供給機構１０は、図５〜図７にも示す
ように、長尺状をなしかつコンベア３と直交する方向に
配置される部品供給ベース１１と、部品載置用大形トレ
イＴＬをこの部品供給ベース１１の図５右側に設定した
トレイ供給ステーションＳＴ１から図５左側に設定した
部品供給ステーションＳＴ４へ移動させるトレイ駆動手
段２０を備えている。

【００２４】トレイ駆動手段２０は、部品供給ベース１
１の上面でかつ長手方向に設けたボールねじ２１と、こ
のボールねじ２１と噛合って自ら発生する動力によりボ
ールねじ２１上を移動するモータ２２と、このモータ２
２に連結されてボールねじ２１に沿って配設したレール
２３にガイドされてトレイ供給ステーションＳＴ１と部
品供給ステーションＳＴ４との間で往復移動するスライ
ダ２４と、このスライダ２４に設けられてトレイ供給ス
テーションＳＴ１で供給される部品載置用大形トレイＴ
Ｌを把持解放する大形トレイ用チャック２５を具備した
水平方向駆動部２０Ａを備えており、この場合、スライ
ダ２４における大形トレイ用チャック２５の下方には、
中形トレイ用チャック２６および小形トレイ用チャック
２７が間隔をおいて設けてある。

【００２５】これらの中形トレイ用チャック２６および
小形トレイ用チャック２７は、部品供給ベース１１の上
方でかつ長手方向にそれぞれ配設された上下２段の中形
トレイ用受け台１２および小形トレイ用受け台１３に対
して供給される部品載置用中形トレイＴＭおよび部品載
置用小形トレイＴＳをそれぞれ把持解放するものとなっ
ており、この水平方向駆動部２０Ａにおいて、最上部に
供給される部品載置用大形トレイＴＬを選択した場合に
は、トレイ供給ステーションＳＴ１で部品載置用大形ト
レイＴＬを大形トレイ用チャック２５が把持して部品供
給ステーションＳＴ４へ直接移動させ、一方、部品載置
用中形トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴ
Ｓ）を選択した場合には、トレイ供給ステーションＳＴ
１において中形トレイ用チャック２６（あるいは小形ト
レイ用チャック２７）が部品載置用中形トレイＴＭ（あ
るいは部品載置用小形トレイＴＳ）を把持して部品供給
ステーションＳＴ４の下方へ移動させるようにしてい
る。

【００２６】そして、トレイ駆動手段２０は、部品供給
ベース１１の部品供給ステーションＳＴ４側端部に鉛直
方向駆動部としてのリフタ２０Ｂを備えており、このリ
フタ２０Ｂは、水平方向駆動部２０Ａによって部品供給
ステーションＳＴ４の下方へ搬送された部品載置用中形
トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）を部
品供給ステーションＳＴ４まで上昇させるようにしてい
る。

【００２７】また、部品供給機構１０は、部品供給ステ
ーションＳＴ４に搬送された部品載置用トレイＴ（Ｔ
Ｌ，ＴＭ，ＴＳ）の位置決めおよび固定を行なうトレイ
クランプ１４と、トレイ供給ステーションＳＴ１に隣接
して設定された空トレイ排出ステーションＳＴ２におけ
るトレイ用受け台１２，１３の下方に設けられて水平方
向駆動部２０Ａのスライダ２４により搬送された空の部
品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）を持上げる排出
用リフタ（返却手段）１５と、排出用リフタ１５により
持上げられた空の部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，Ｔ
Ｓ）を自動排出する排出コンベア（返却手段）１６を備
えており、図５に仮想線で示すように、空トレイ排出ス
テーションＳＴ２および部品供給ステーションＳＴ４の
間に設定された待機ステーションＳＴ３を含めた各ステ
ーションＳＴ１〜ＳＴ４および排出コンベア１６には、
トレイ有無検出センサＰＨ１〜ＰＨ１４が各々設けてあ
る。

【００２８】ロボット３０は、いわゆる３軸直交ロボッ
トであり、図１〜図４に示すように、本体フレーム２の
背面側（図１上側）に形成されたロボットベース２ｂの
前後方向の対向梁２ｃ，２ｄに沿うＹ軸レール３１，３
２と、Ｙ軸レール３１，３２上を走行するＸ軸レール３
３と、Ｘ軸レール３３上を走行するスライダ３４と、ス
ライダ３４に上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能でかつ±
１８０゜回動可能に取り付けた多軸ヘッド３５を具備し
ている。

【００２９】多軸ヘッド３５は、図８〜図１１に示すよ
うに、この実施例において、ヘッド本体３５ａに４個の
ハンドＨ１〜Ｈ４を保持してなっており、これらのハン
ドＨ１〜Ｈ４には、部品供給ステーションＳＴ４に供給
される複数種類の部品に対応する互いに種類の異なるチ
ャックＣ１〜Ｃ４が装着してある。

【００３０】そして、図１９に示すアッパーボディーＵ
Ｂ（バルブボディーＢ）の図示左側に位置する径の異な
る４種類の段付き孔ｈ１〜ｈ４の各々に対して部品を嵌
合する際には、ハンドＨ１が段付き孔ｈ１，ｈ３，ｈ４
用の各スプールＳ１，Ｓ３，Ｓ４および段付き孔ｈ２用
のピストンＰを把持し、ハンドＨ２が段付き孔ｈ２用の
スプリングＳｐ２を把持し、ハンドＨ３が段付き孔ｈ
１，ｈ３用の各スプリングＳｐ１，Ｓｐ３および段付き
孔ｈ３用のプラグＰｌ３を把持し、Ｈ４が段付き孔ｈ２
用のプラグＰｌ２を把持するようになっている。

【００３１】この場合、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうち
の図８右側の最も大きいハンドＨ１は、図１０にも示す
ように、ヘッド本体３５ａに対して上下方向に移動可能
に取り付けられており、部品供給ステーションＳＴ４に
供給される段付き孔ｈ１，ｈ３，ｈ４用の各スプールＳ
１，Ｓ３，Ｓ４および段付き孔ｈ２用のピストンＰの多
数の部品から選択的に取り出した部品、例えば、スプー
ルＳ３とアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ３との間に
生じる力およびモーメントを検出する６軸力覚センサ３
６と、ばね機構３７ａを具備してこの６軸力覚センサ３
６で検出された力およびモーメントの値からファジー制
御により演算して見付け出された段付き孔ｈ３に対し
て、同じくファジー制御で演算して得られたスプールＳ
３の倒れ角度を補正するべく作動してスプールＳ３を嵌
合するコンプライアンス３７を備えている。

【００３２】また、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうちの図
８左側下部のハンドＨ３は、ヘッド本体３５ａに対して
左右方向に移動可能に取り付けられており、このハンド
Ｈ３を図８に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に
移動させて、３個のハンドＨ１〜Ｈ３を図８に一点鎖線
で示す正三角形の三つの頂点に配置することができるよ
うになっている。

【００３３】この実施例において、部品載置用大形トレ
イＴＬおよび部品載置用中形トレイＴＭには、図１２お
よび図１３に示すように、使用頻度の高いハンドＨに把
持される部品から順に種類毎に区分けして搭載するよう
にしており、３個のハンドＨ１〜Ｈ３の各々の間隔Ｌを
隣り合う区分の対応する部位にそれぞれ位置する部品の
間隔ｌに合致させることにより、多軸ヘッド３５を回動
させてハンドＨ１，Ｈ２，ハンドＨ１，Ｈ３およびハン
ドＨ２，Ｈ３のうちのいずれかの組み合わせを選択し
て、部品載置用大形トレイＴＬ（あるいは部品載置用中
形トレイＴＭ）内の部品を２個同時に把持することがで
きるようにしてある。なお、図１２および図１３におい
て、符号５はトレイ位置決め穴、符号６はクランプ穴で
ある。

【００３４】この嵌め合い装置１は、図１，図２および
図４に示すように、アッパーボディーＵＢ（Ｂ）の段付
き孔ｈ１〜ｈ４に嵌合されたスプールＳなどの部品の抜
け止め部材としてのリテーナＲｅ（図１９参照）を組付
ける抜け止め部材組付け機構４０を本体フレーム２に隣
接して備えており、この抜け止め部材組付け機構４０
は、本体フレーム２におけるテーブル部２ａ上のコンベ
ア３の終端に連続するコンベア４１と、このコンベア４
１の上方に位置して嵌合ステーションＳＴ５でアッパー
ボディーＵＢ（Ｂ）の段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３に組付
けられたスプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３の圧力測定
部５０と、段付き孔ｈ１〜ｈ４に対するリテーナ組付け
部６０を備えている。

【００３５】圧力測定部５０は、図１４および図１５に
も示すように、組付けフレーム４２のスタンド４２ａに
鉛直方向に設けたシリンダ５１と、シリンダロッド５１
ａの先端に連結されてスタンド４２ａに設けた鉛直方向
のレール４２ｂに案内される圧力検出センサ５２と、こ
の圧力検出センサ５２に連結したスプリング押圧ピン５
３を具備した測定ユニット５４を３組（段付き孔ｈ１用
の測定ユニット５４Ａ，段付き孔ｈ２用の測定ユニット
５４Ｂおよび段付き孔ｈ３用の測定ユニット５４Ｃ）備
えている。

【００３６】一方、リテーナ組付け部６０は、図１６お
よび図１７にも示すように、組付けフレーム４２にコン
ベア４１と直交する方向に設けたガイド６１と、このガ
イド６１に沿って移動可能に設けた搬送スライダ６２
と、この搬送スライダ６２にリテーナＲｅを供給するマ
ガジン６３と、搬送スライダ６２と一体的に設けた組付
けシリンダ６４と、この組付けシリンダ６４におけるシ
リンダロッド６４ａの先端に当該シリンダ６４と並列を
なすように連結されてアッパーボディーＵＢの段付き孔
ｈ（ｈ２）に搬送スライダ６２上のリテーナＲｅ（Ｒｅ
２）を径方向から挿入するプッシュロッド６５を具備し
た組付けユニット６６を３組（段付き孔ｈ１用の組付け
ユニット６６Ａ，段付き孔ｈ２用の組付けユニット６６
Ｂおよび段付き孔ｈ３用の組付けユニット６６Ｃ）備え
ており、この際、段付き孔ｈ３用の組付けユニット６６
Ｃには、２本のプッシュロッド６５，６５が並列に設け
てあって、この組付けユニット６６Ｃは、段付き孔ｈ３
および段付き孔ｈ４に対するリテーナＲｅ（Ｒｅ３，Ｒ
ｅ４）の組付けを同時に行うものとなっている。

【００３７】そして、このリテーナ組付け部６０では、
組付けフレーム４２に固定したフィードシリンダ６７の
ロッド６７ａを３組の組付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，
６６Ｃの各搬送スライダ６２に連結することにより、組
付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの各々の搬送スラ
イダ６２，組付けシリンダ６４およびプッシュロッド６
５を図１６に実線で示すリテーナ供給位置と仮想線で示
すリテーナ組付け位置との間で同時に往復移動させるよ
うにしている。

【００３８】この場合、圧力測定部５０の測定ユニット
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、リテーナＲｅの組付けが完
了するまで、段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３に組付けられた
スプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３を押圧保持するよう
にしている。

【００３９】この嵌め合い装置１では、まず、ワークベ
ースＷＢにアッパーボディーＵＢをセットしてコンベア
３上に載せ、アッパーボディーＵＢを嵌合ステーション
ＳＴ５に自動搬送する。

【００４０】このとき、部品供給機構４０のトレイ供給
ステーションＳＴ１において、スプールＳ１〜Ｓ３など
の多種類の部品を載せた部品載置用トレイＴ（ＴＬ，Ｔ
Ｍ，ＴＳ）が供給されており、部品載置用大形トレイＴ
Ｌを選択した場合には、部品載置用大形トレイＴＬがト
レイ駆動手段２０における水平方向駆動部２０Ａの大形
トレイ用チャック２５に把持されて、モータ２２の作動
によりトレイ供給ステーションＳＴ１から部品供給ステ
ーションＳＴ４まで搬送され、一方、部品載置用中形ト
レイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）を選択
した場合には、部品載置用中形トレイＴＭ（あるいは部
品載置用小形トレイＴＳ）が水平方向駆動部２０Ａの中
形トレイ用チャック２６（あるいは小形トレイ用チャッ
ク２７）に把持されて、モータ２２の作動によりトレイ
供給ステーションＳＴ１から部品供給ステーションＳＴ
４の下方まで搬送された後、リフタ２０Ｂにより持ち上
げられて部品供給ステーションＳＴ４まで搬送される。

【００４１】次いで、ロボット３０の多軸ヘッド３５が
部品供給ステーションＳＴ４の上方に移動するのに続い
て、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうちの一つのハンドＨが
部品供給機構４０により部品供給ステーションＳＴ４に
供給された部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）上
の多種類の部品を選択的に取り出し、嵌合ステーション
ＳＴ５の上方に移動した後、この取り出した部品をアッ
パーボディーＵＢの嵌合するべき段付き孔ｈに嵌合す
る。

【００４２】この際、図２０に示す段付き孔ｈ３にスプ
ールＳ３を嵌合する場合には、図１８のロボット制御フ
ローチャートに示すように、まず、ステップ１０１にお
ける多軸ヘッド３５の部品供給ステーションＳＴ４上方
への移動に続いて、ステップ１０２〜１０５において、
ハンドＨ１のチャックＣ１によるスプールＳ３の把持が
なされ、ステップ１０６においてコンプライアンス３７
のロックによるスプールＳ３のセンター位置出しが行わ
れる。

【００４３】次に、ステップ１０７における多軸ヘッド
３５の嵌合ステーションＳＴ５上方への移動に続いて、
ステップ１０８〜１１５においてハンドＨ１に微量下降
を繰り返し行わせて段付き孔ｈ３の探索を行い、この
間、ステップ１１３においてハンドＨ１に異常荷重が付
加された場合には、ステップ１３４において全作動を停
止する。

【００４４】そして、ステップ１１４においてスプール
Ｓ３とアッパーボディーＵＢとの接触荷重が確認された
場合、および、ステップ１１５においてスプールＳ３の
挿入位置が確認された場合には、ステップ１１６におい
て上記段付き孔ｈ３の探索中に６軸力覚センサ３６によ
り検出したスプールＳ３とアッパーボディーＵＢとの間
の力およびモーメント値がスプールＳ３の挿入に必要な
初期条件として記憶される。

【００４５】続いて、ステップ１１７におけるハンドＨ
１の上昇およびステップ１１８におけるコンプライアン
ス３７のロックを経て、ステップ１１９において上記初
期条件としてのスプールＳ３とアッパーボディーＵＢと
の間の力およびモーメント値からファジー制御による演
算がなされて多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向
の移動量が決定される。

【００４６】次いで、ステップ１２０において多軸ヘッ
ド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量がハンドＨ１
におけるコンプライアンス３７の制御範囲内であるか否
かを判断し、制御範囲内であると判断された場合には、
ステップ１２１〜１２６においてＺ軸荷重が所定値にな
るまでハンドＨ１を微量下降させ、一方、ステップ１２
０において多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の
移動量がハンドＨ１におけるコンプライアンス３７の制
御範囲外であると判断された場合、および、上記ハンド
Ｈ１の微量下降の間に、ステップ１２４においてスプー
ルＳ３とアッパーボディーＵＢとの接触荷重が所定値を
越えたと判断された場合には、いずれの場合も、ステッ
プ１０７に戻って多軸ヘッド３５にＸ軸方向およびＹ軸
方向の移動を再び行わせて、以降段付き孔ｈ３の探索が
行われる。

【００４７】また、上記ハンドＨ１の微量下降の間に、
ステップ１２５においてスプールＳ３とアッパーボディ
ーＵＢの段付き孔ｈ３との間の再挿入荷重が所定値を越
えていると判断された場合には、ステップ１１６に戻っ
てスプールＳ３の挿入に必要な初期条件の設定がやり直
され、ステップ１１９においてこの初期条件に基づいて
ファジー制御による演算が再び行われ、多軸ヘッド３５
のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量が決定される。

【００４８】次に、ステップ１２６においてハンドＨ１
にかかるＺ軸荷重が所定値になると、ステップ１２７に
移行し、このステップ１２７においてスプールＳ３の挿
入が可能であると判断された場合には、ステップ１２８
〜１３２においてハンドＨ１が微量下降する間にコンプ
ライアンス３７がスプールＳ３の倒れ角度を補正するべ
く作動しつつスプールＳ３をアッパーボディーＵＢの段
付き孔ｈ３に挿入し、一方、ステップ１２７においてス
プールＳ３の挿入が可能ではないと判断された場合に
は、ステップ１１７に戻ってハンドＨ１を上昇させた
後、ステップ１１８におけるコンプライアンス３７のロ
ックを経て、ステップ１１９において多軸ヘッド３５の
Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動量が決定される。

【００４９】また、ステップ１２８〜１３２の間に、ス
テップ１３０においてスプールＳ３とアッパーボディー
ＵＢとの接触荷重が所定値を越えたと判断された場合に
は、ステップ１０７に戻って多軸ヘッド３５にＸ軸方向
およびＹ軸方向の移動を再び行わせて、以降段付き孔ｈ
３の探索が行われる。

【００５０】さらに、上記ハンドＨ１の微量下降の間
に、ステップ１３１においてスプールＳ３とアッパーボ
ディーＵＢの段付き孔ｈ３との間の再挿入荷重が所定値
を越えていると判断された場合には、ステップ１１６に
戻ってスプールＳ３の挿入に必要な初期条件の設定がや
り直される。

【００５１】そして、ステップ１３３においてハンドＨ
１のチャックＣ１によるスプールＳ３の把持状態が解除
された後、ハンドＨ１が上昇してスプールＳ３の挿入が
完了する。

【００５２】上記のように、段付き孔ｈ１〜ｈ４にスプ
ールＳなどの部品が嵌合されたアッパーボディーＵＢ
は、コンベア３の終端に連続する抜け止め部材組付け機
構４０のコンベア４１上に搬送され、この抜け止め部材
組付け機構４０では、圧力測定部５０における測定ユニ
ット５４（段付き孔ｈ１用の測定ユニット５４Ａ，段付
き孔ｈ２用の測定ユニット５４Ｂおよび段付き孔ｈ３用
の測定ユニット５４Ｃ）の各シリンダ５１がそれぞれ作
動して、各々のスプリング押圧ピン５３によりアッパー
ボディーＵＢの段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３に組付けられ
たスプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３を押圧するので、
各圧力検出センサ５２によりスプリングＳｐ１，Ｓｐ
２，Ｓｐ３の圧力測定がなされることとなる。

【００５３】次いで、この抜け止め部材組付け機構４０
では、圧力測定部５０における測定ユニット５４Ａ，５
４Ｂ，５４Ｃの各スプリング押圧ピン５３が段付き孔ｈ
１，ｈ２，ｈ３の各スプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３
を押圧している間に、リテーナ組付け部６０におけるフ
ィードシリンダ６７の作動により、組付けユニット６６
Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの各々の搬送スライダ６２，組付け
シリンダ６４およびプッシュロッド６５がガイド６１に
沿って図１６に実線で示すリテーナ供給位置から仮想線
で示すリテーナ組付け位置まで同時に移動し、この後、
組付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃにおける各組付
けシリンダ６４の作動によりプッシュロッド６５がそれ
ぞれ移動し、マガジン６３から供給されたリテーナＲｅ
１〜Ｒｅ４を段付き孔ｈ１〜ｈ４に組付け、これによ
り、アッパーボディーＵＢの各段付き孔ｈ１〜ｈ４に対
するスプールＳなどの部品の嵌合が完了する。

【００５４】したがって、この嵌め合い装置１におい
て、アッパーボディーＵＢに対する多種類の部品、とく
に、スプールＳのような棒状の部品の段付き孔ｈに対す
る自動的な嵌合が、多くのスペースを必要とすることな
く、そして、アッパーボディーＵＢや部品に傷を付ける
ことなく短時間のうちになされることとなり、その結
果、省人化が図られるだけでなく、省スペース化および
設備費の低減化が図られることとなる。

【００５５】また、この嵌め合い装置１では、部品供給
機構１０において、互いに大きさの異なる部品載置用大
形トレイＴＬ，部品載置用中形トレイＴＭおよび部品載
置用小形トレイＴＳをトレイ供給ステーションＳＴ１に
おいて上下方向に配置する構成としているので、多種類
の部品の供給が滞りなく行われ、加えて、トレイ駆動手
段２０は、部品載置用大形トレイＴＬ，部品載置用中形
トレイＴＭおよび部品載置用小形トレイＴＳを選択して
トレイ供給ステーションＳＴ１から部品供給ステーショ
ンＳＴ４側へ移動させる水平方向駆動部２０Ａと、最上
部の部品載置用大形トレイＴＬの下方に位置する部品載
置用中形トレイＴＭおよび部品載置用小形トレイＴＳを
部品供給ステーションＳＴ４に持ち上げるリフタ２０Ｂ
を具備している構成としているので、嵌合ステーション
ＳＴ５がコンベア３上において定位置化されることとな
る。

【００５６】さらに、この嵌め合い装置１では、部品供
給機構１０に返却手段としての排出用リフタ１５および
これに持上げられた空の部品載置用トレイＴを自動排出
する排出コンベア１６を備えているので、部品載置用ト
レイＴの返却が円滑に行われることとなるうえ、空トレ
イ排出ステーションＳＴ２および部品供給ステーション
ＳＴ４の間には待機ステーションＳＴ３が設定してある
ことから、部品載置用トレイＴに部品が端数残留してい
る場合、この部品載置用Ｔトレイを待機ステーションＳ
Ｔ４にとどまることとなり、さらにまた、各ステーショ
ンＳＴ１〜ＳＴ４および排出コンベア１６に、トレイ有
無検出センサＰＨ１〜ＰＨ１４を設けているので、部品
載置用トレイＴの各ステーションＳＴ１〜ＳＴ４間にお
ける移動が間違いなく円滑に行われることとなる。

【００５７】そして、この嵌め合い装置１では、４個の
ハンドＨ１〜Ｈ４を保持するロボット３０の多軸ヘッド
３５を±１８０゜回動可能としていると共に、４個のハ
ンドＨ１〜Ｈ４のうちの図８左側下部のハンドＨ３をヘ
ッド本体３５ａに対して左右方向に移動可能としている
ため、３個のハンドＨ１〜Ｈ３を図８に一点鎖線で示す
正三角形の三つの頂点に配置して、３個のハンドＨ１〜
Ｈ３の各々の間隔Ｌと部品載置用大形トレイＴＬおよび
部品載置用中形トレイＴＭに区分けして搭載された種類
の異なる部品の間隔ｌとを合致させるようにすれば、多
軸ヘッド３５の回動によるハンドＨ１，Ｈ２，ハンドＨ
１，Ｈ３およびハンドＨ２，Ｈ３のうちのいずれかの組
み合わせにより、部品載置用大形トレイＴＬ（あるいは
部品載置用中形トレイＴＭ）内の種類の異なる２個の部
品の同時把持がなされることとなる。

【００５８】また、この嵌め合い装置１では、ハンドＨ
１の力覚センサを６軸力覚センサ３６としているので、
アッパーボディーＵＢや部品の傷付きがより確実に阻止
されることとなる。

【００５９】さらに、この嵌め合い装置１では、アッパ
ーボディーＵＢの段付き孔ｈ１〜ｈ４に嵌合されたスプ
ールＳなどの部品の抜け止め部材としてのリテーナＲｅ
を組付ける抜け止め部材組付け機構４０を備えているこ
とから、段付き孔ｈに嵌合したスプリングＳｐ，スプー
ルＳ，プラグＰｌの抜け止め部材としてのリテーナが自
動的に組付けられることとなる。

【００６０】なお、本発明に係わる嵌め合い装置の詳細
な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる嵌め合い装置では、上記した構成としたから、
口径の異なる複数の段付き孔を有するワークが搬送路上
における嵌合ステーションに搬送されると、ロボットの
複数のハンドのうちの一つのハンドが部品供給機構の部
品供給ステーションに供給された多種類の部品を選択的
に取り出し、部品が棒状をなす場合には、ロボットの複
数のハンドのうちの力覚センサおよびコンプライアンス
が設けてあるハンドを用いると、力覚センサが取り出し
た部品と段付き孔との間に生じる力およびモーメントを
検出し、この力覚センサで検出された力およびモーメン
トの値からファジー制御により演算して見付け出した段
付き孔に対して、同じくファジー制御により演算して得
られた部品の倒れ角度を補正するべくコンプライアンス
が作動して、部品の円滑かつ迅速な嵌合がなされること
となり、したがって、ワークに対する多種類の部品、と
くに、棒状の部品の段付き孔への自動嵌合が、多くのス
ペースを必要とすることなく、そして、ワークや部品に
傷を付けることなく短時間のうちになされることとな
り、その結果、省人化を実現できるだけでなく、省スペ
ース化および設備費の低減化をも実現可能であるという
極めて優れた効果がもたらされる。

【００６２】また、本発明の請求項２に係わる嵌め合い
装置では、上記した構成としていることから、多種類の
部品の供給を滞りなく行うことができ、本発明の請求項
３に係わる嵌め合い装置において、部品供給ステーショ
ンをワークの搬送路に隣接する部位に定位置化できる、
すなわち、嵌合ステーションをワークの搬送路上におい
て定位置化することが可能であり、本発明の請求項４に
係わる嵌め合い装置において、部品載置用トレイの返却
をスムーズに行うことができ、本発明の請求項５に係わ
る嵌め合い装置において、部品載置用トレイに部品が端
数残留している場合、この部品載置用トレイをトレイ供
給ステーション側に戻すことなく待機ステーションにと
どめておくことができ、本発明の請求項６に係わる嵌め
合い装置では、部品載置用トレイの各ステーション間に
おける移動を間違いなく円滑に行わせることが可能であ
るという極めて優れた効果がもたらされる。

【００６３】さらに、本発明の請求項７に係わる嵌め合
い装置では、複数のハンドによる部品載置用トレイに載
置した２個の部品の同時取り出しを行うことができると
いう極めて優れた効果がもたらされる。

【００６４】さらにまた、本発明の請求項８に係わる嵌
め合い装置では、ワークや部品の傷付きをより確実に阻
止することができ、本発明の請求項９に係わる嵌め合い
装置では、例えば、車両用自動変速機の油圧制御装置に
用いられるコントロールバルブにおけるバルブボディー
の段付き孔に対してバルブを組付ける場合、段付き孔に
嵌合したスプリング，スプール，プラグの抜け止め部材
としてのリテーナの自動組付け化が実現できるという極
めて優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる嵌め合い装置の一実施例を示す
平面説明図である。

【図２】図１に示した嵌め合い装置の正面説明図であ
る。

【図３】図１に示した嵌め合い装置の左側面説明図であ
る。

【図４】図１に示した嵌め合い装置の右側面説明図であ
る。

【図５】図１に示した嵌め合い装置おける部品供給機構
の右側面説明図である。

【図６】図５に示した部品供給機構の平面説明図であ
る。

【図７】図５に示した部品供給機構の正面説明図であ
る。

【図８】図１に示した嵌め合い装置おけるロボット多軸
ヘッドの平面説明図である。

【図９】図８に示したロボット多軸ヘッドの左側面説明
図である。

【図１０】図８に示したロボット多軸ヘッドの右側面説
明図である。

【図１１】図８に示したロボット多軸ヘッドの正面説明
図である。

【図１２】図１に示した嵌め合い装置おける部品供給機
構に部品を載せて供給される部品載置用大形トレイの平
面説明図（ａ），背面説明図（ｂ）および側面説明図
（ｃ）である。

【図１３】図１に示した嵌め合い装置おける部品供給機
構に部品を載せて供給される部品載置用中形トレイの平
面説明図である。

【図１４】図１に示した嵌め合い装置おける抜け止め部
材組付け機構の圧力測定部の側面説明図である。

【図１５】図１４に示した抜け止め部材組付け機構にお
ける圧力測定部の正面説明図である。

【図１６】図１に示した嵌め合い装置おける抜け止め部
材組付け機構のリテーナ組付け部の側面説明図である。

【図１７】図１６に示した抜け止め部材組付け機構にお
ける圧力測定部の平面説明図である。

【図１８】図１に示した嵌め合い装置おけるロボットの
制御フローチャートである。

【図１９】バルブボディー（アッパーボディー）および
このバルブボディーの複数の段付き孔に嵌合される多種
類の部品を示す斜視説明図である。

【図２０】バルブボディーの段付き孔に多種類の部品を
嵌合した状態を示す拡大断面説明図である。

【符号の説明】

１ 嵌め合い装置 ３ コンベア（ワークの搬送路） １０ 部品供給機構 １５ 排出用リフタ（返却手段） １７ 排出コンベア（返却手段） ２０ トレイ駆動手段 ２０Ａ 水平方向駆動部 ２０Ｂ リフタ（鉛直方向駆動部） ３０ ロボット ３５ 多軸ヘッド ３６ ６軸力覚センサ（力覚センサ） ３７ コンプライアンス ４０ 抜け止め部材組付け機構 Ｂ バルブボディー（アッパーボディーＵＢ） ｈ１〜ｈ４ 段付き孔 Ｈ１〜Ｈ４ ハンド ＰＨ１〜ＰＨ１４ トレイ有無検出センサ ＳＴ１ トレイ供給ステーション ＳＴ３ 待機ステーション ＳＴ４ 部品供給ステーション ＳＴ５ 嵌合ステーション ＴＬ 部品載置用大形トレイ ＴＭ 部品載置用中形トレイ ＴＳ 部品載置用小形トレイ Ｓ スプール（部品） Ｓｐ スプリング（部品） Ｐ ピストン（部品） Ｐｌ プラグ（部品）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 口径の異なる複数の段付き孔を有するワ
   ークの搬送路と、前記ワークの搬送路に隣接して設けら
   れた部品供給ステーションへ前記ワークの各段付き孔に
   嵌合される多種類の部品を供給する部品供給機構と、前
   記部品供給ステーションに供給された多種類の部品を選
   択的に取り出し、前記取り出した部品を前記ワークの搬
   送路上における嵌合ステーションに搬送されたワークの
   嵌合するべき段付き孔に嵌合する複数のハンドを具備し
   たロボットを備え、前記ロボットにおける複数のハンド
   のうちの少なくとも一つのハンドには、前記取り出した
   部品とワークの当該部品を嵌合するべき段付き孔との間
   に生じる力およびモーメントを検出する力覚センサと、
   前記力覚センサで検出された力およびモーメントの値か
   らファジー制御で演算して見付け出した段付き孔に対し
   て前記演算して得られた部品の倒れ角度を補正するべく
   作動して部品を嵌合するコンプライアンスを設けたこと
   を特徴とする嵌め合い装置。
2. 【請求項２】 部品供給機構は、互いに大きさの異なる
   複数種類の部品載置用トレイを種類別に別けて配置する
   と共に、前記種類別に別けて配置した部品載置用トレイ
   をトレイ供給ステーションから部品供給ステーションへ
   選択的に移動させるトレイ駆動手段を備えている請求項
   １に記載の嵌め合い装置。
3. 【請求項３】 複数種類の部品載置用トレイはトレイ供
   給ステーションにおいて上下方向に配置され、トレイ駆
   動手段は、最上部の部品載置用トレイを選択してトレイ
   供給ステーションから部品供給ステーションへ移動させ
   ると共に、前記最上部の部品載置用トレイの下方に位置
   する部品載置用トレイをトレイ供給ステーションから部
   品供給ステーションの下方へ選択的に移動させる水平方
   向駆動部と、前記最上部の部品載置用トレイの下方に位
   置する部品載置用トレイを部品供給ステーションの下方
   と当該部品供給ステーションとの間で昇降させる鉛直方
   向駆動部を具備している請求項２に記載の嵌め合い装
   置。
4. 【請求項４】 部品供給機構は、部品載置用トレイの返
   却手段を備えている請求項２または３に記載の嵌め合い
   装置。
5. 【請求項５】 部品供給機構は、部品供給ステーション
   に隣接する待機ステーションを備えている請求項２ない
   し４のいずれかに記載の嵌め合い装置。
6. 【請求項６】 部品供給機構は、各ステーションにトレ
   イ有無検出センサを設けている請求項２ないし５のいず
   れかに記載の嵌め合い装置。
7. 【請求項７】 複数のハンドを装着した多軸ヘッドは±
   １８０゜回動し、複数のハンドのうちの３個のハンド
   は、正三角形の三つの頂点に配置され、各々の間隔を部
   品載置用トレイに載置した部品の間隔に合致させてある
   請求項１ないし６のいずれかに記載の嵌め合い装置。
8. 【請求項８】 力覚センサは６軸力覚センサである請求
   項１ないし７のいずれかに記載の嵌め合い装置。
9. 【請求項９】 ワークの搬送路上における嵌合ステーシ
   ョンに隣接する位置においてワークの段付き孔に嵌合さ
   れた部品の抜け止め部材を組付ける抜け止め部材組付け
   機構を備えている請求項１ないし８のいずれかに記載の
   嵌め合い装置。