JPH10315061A - ワークの挿入組付装置並びにその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの種類や型式等を問わず機種対応力に
富み、組み付け条件が異なるワークに対しても条件設定
を簡単に数値的に行なえ、装置全体を軽量、コンパクト
化して製造コストを大幅に低減させる。 【構成】 位置決めされた第２ワーク１４へ第１ワーク
１２を挿入組付するワークの挿入組付装置であって、第
２ワーク１４側へ第１ワーク１２を進退させる進退手段
２０と、第２ワーク１４に対する第１ワーク１２の進退
移動方向を軸線Ｚとして軸線回りにいずれかのワークを
回転させる回転手段２６と、を有し、進退手段２０は、
本体部１８により第２ワーク１４に対して進退自在に支
持されたスライダ２２と、スライダ２２に接続され第１
ワーク１２を把持する把持手段２４と、これらスライダ
２２と把持手段２４間に所要の弾発付勢力を与える弾発
付勢手段４２と、を備えてなるワークの挿入組付装置１
０から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば駆動系ユニッ
ト、各種精密機械、自動車、その他の生産ライン等にお
いてワークとワークとの組み付けを行なう際に用いられ
るワークの挿入組付装置並びにその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車の自動変速機組み付
け作業において、トランスミッションへトルクコンバー
タを組み付ける装置として例えば、特開平８−２１５９
４７号が公知である。この装置では、トランスミッショ
ンのスプライン軸と、トルクコンバータの噛合軸筒との
共回りを防止してワークどうしの嵌合を短時間で行なわ
せるために、一方のワークに対して接近離反自在に移動
プレート及び挿入プレート等の前後移動テーブルを支持
させ、これらの前後移動テーブルを移動させる前、及び
後テーブル駆動手段と、これらの移動テーブルに設けら
れて他方のワークを保持するワーク保持手段と、該一対
のワークの嵌合時にいずれか一方のワークを回転させる
ワーク回転手段と、該一対のワーク嵌合時にいずれか一
方のワークを他方のワークから離間する方向へ微小駆動
させるワーク進退手段としてのプッシャシリンダを備え
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
ては、駆動シリンダ５１によりトルクコンバータ方向に
移動及び挿入プレート４７、４８を近接移動させ、挿入
及び移動プレートにまたがるように配置された回転ユニ
ット１０２を駆動させトルクコンバータを回転させてセ
ンタリングし、移動プレート側に設けた挿入シリンダ５
４を駆動させて移動プレート４７に対し挿入プレート４
８を移動させ、トルクコンバータ側に近い挿入プレート
４８の移動位置を検出しながら、プッシャシリンダ５７
を前後動させて嵌合位置を探す作業を行ないながら自動
組付を行なうものであった。しかしながら、この装置で
は、一方のワークに対して他方のワークを進退移動させ
るだけでも駆動シリンダ５１、挿入シリンダ５４、プッ
シャシリンダ５７を必要として制御が複雑になり、コス
トも掛かるだけでなく、複数のシリンダ機構による精度
の低下を生じさせるのみならず、これらのシリンダ機構
を複数のテーブルに載置させた状態でテーブルごと駆動
させるから、装置が大型、重量化し、製造コストが高い
ものとなるとともに、やはり精度上の問題を生じさせる
欠点があった。さらに、この従来装置では、進退移動の
ためにすべてエアー圧力による駆動シリンダを用いてい
るから、シリンダが最低３個、その他に、シリンダ駆動
用電磁弁、エアー圧力コントロールのためのレギュレー
タ、これをコントロールするための電磁弁等が必要とな
り、駆動のための部品点数が多く、さらに制御を複雑化
する一方、シリンダの進退移動量がそのまま１のワーク
の他方のワークへの嵌合の有無を生じさせるから、位置
の制御とともに、圧力制御を必要とし、さらにセンサに
よる位置検出により両ワークの接触か非接触かのどちら
を判断し、シリンダによる一定の押し付け力の下で接触
状態のときにいずれかのワークを回転させるだけである
から、現実にはスプラインと噛合軸との嵌合がそれほど
円滑にすすみにくいという問題があった。さらには、こ
の従来装置では組み付け作業における各種の設定を行な
うときに、ワークの種類や、型式により挿入速度や回転
速度が異なり、かつ、圧力制御と位置制御の２系統の制
御を同時に行なわねばならず、条件設定作業が非常に複
雑で汎用性に欠けるという問題があった。

【０００４】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その１つの目的はワークの種類や型式
等を問わず機種対応力に富み、嵌合深さやその他の組み
付け条件が異なるワークに対しても条件設定を簡単に数
値的に行なえるとともに、装置全体を軽量、コンパクト
化して製造コストを大幅に低減させることのできるワー
クの挿入組み付け装置並びにその方法を提供することで
ある。本発明の他の目的は、組み付け作業を円滑に行な
え、組み付け工程におけるサイクルタイムを短縮させ、
全体の作業時間を大幅に短縮させることのできるワーク
の挿入組付装置並びにその方法を提供することである。
本発明の他の目的は、条件設定を簡単に行なわせ得ると
同時に動作精度を大幅に向上させることのできるワーク
の挿入組付装置並びにその方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、位置決めされた第２ワーク１４へ第１
ワーク１２を挿入組付するワークの挿入組付装置であっ
て、前記第２ワーク１４側へ第１ワーク１２を進退させ
る進退手段２０と、該第２ワーク１４に対する第１ワー
ク１２の進退移動方向へ延びる線を軸線Ｚとして該軸線
回りにいずれかのワークを回転させる回転手段２６と、
を有し、前記進退手段２０は、本体部１８により第２ワ
ーク１４に対して進退自在に支持されたスライダ２２
と、該スライダ２２に接続され第１ワーク１２を把持す
る把持手段２４と、これらスライダ２２と把持手段２４
間に所要の弾発付勢力を与える弾発付勢手段４２と、を
備えてなるワークの挿入組付装置１０から構成される。

【０００６】また、本発明のワークの挿入組付装置は、
前記第１、第２ワーク１２、１４は挿入深さ方向におい
て互いに嵌合する挿入嵌合部Ｒ、Ｓ、Ｔを有し、前記挿
入嵌合部への嵌合の有無を検出する検出手段９２が設け
られ、前記進退手段２０による前記第１ワーク１２の前
進移動に連係させて前記検出手段９２自体を第２ワーク
１４側へ同期前進させるとともに、任意の基準位置にお
いて該検出手段９２を固定させ、同検出手段９２と第１
ワーク１２との連係を解除させて第１ワーク１２のみを
進退移動させる嵌合位置検出機構７６が設けられてなる
こととしても良い。

【０００７】また、本発明のワークの挿入組付装置は、
前記把持手段２４を離隔させて前記スライダ２２に対し
て進退移動自在に案内保持するとともに、該把持手段２
４を回転自在に支持する進退回転保持機構５９を備えて
なることとしても良い。

【０００８】また、本発明のワークの挿入組付装置は、
前記挿入嵌合部Ｒ、Ｓ、Ｔに対応する検出手段９２の検
出基準位置は、各挿入嵌合部Ｒ、Ｓ、Ｔの始め当り位置
Ｒ１、Ｓ１、Ｔ１よりもより挿入深さ方向に変位させた
位置であることとしても良い。

【０００９】さらに、本発明は、位置決めされた第２ワ
ーク１４に対して進退自在に移動するスライダ２２に、
第１ワーク１２を把持する把持手段２４をスライダ２２
との間に所要の弾発付勢力を与えるようにして接続さ
せ、弾発付勢力を付加させた状態で、第１ワーク１２を
第２ワーク１４に対して進退させつつ進退方向を軸Ｚ線
として軸回り方向に回転させながら第２ワーク１４に対
して第１ワーク１２を組み付けるワークの挿入組付方法
から構成される。

【００１０】また、本発明のワークの挿入組付方法にお
いては、前記第１ワーク１２の第２ワーク１４方向への
前進と同期してこの第１ワーク１２と同じ方向に検出手
段９２を移動させ、これら第１、第２ワーク１２、１４
の挿入深さ方向に設けた複数の段階の各挿入嵌合部Ｒ、
Ｓ、Ｔの当り位置Ｒ１、Ｓ１、Ｔ１またはその近傍位置
に検出手段９２の検出基準位置を設定して検出手段９２
のみを該基準位置に停止させた状態で第１ワーク１２の
みを進退移動、かつ回転させつつ第１ワーク１２と同一
方向に検出手段９２の前進及び停止を行なわせながら第
１ワークを第２ワークへ組み付けるようにしても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のワークの挿入組付装置
は、位置決めされた第２ワークへ第１ワークを挿入組付
するワークの挿入組付装置であって、前記第２ワーク側
へ第１ワークを進退させる進退手段と、該第２ワークに
対する第１ワークの進退移動方向へ延びる線を軸線とし
て該軸線回りにいずれかのワークを回転させる回転手段
と、を有し、前記進退手段は、本体部により第２ワーク
に対して進退自在に支持されたスライダと、該スライダ
に接続され第１ワークを把持する把持手段と、これらス
ライダと把持手段間に所要の弾発付勢力を与える弾発付
勢手段と、を備えてなる。第２ワークに対して進退する
スライダの先端側にスライダとは分離させた状態で把持
手段を設け、さらにスライダを第２ワークに押し付ける
と弾発付勢力を発生させるような弾発付勢手段をスライ
ダと把持手段との間に介装させることにより、常時弾性
的な押し付け力を第２ワーク側に付加させた状態で、第
１ワークを進退移動あるいは回転させつつ挿入嵌合作用
を行なわせるから、位相が最も近い合致位置で一致して
確実に嵌合させることができる。同時にスライダの前進
により付勢力を付加させ得るから嵌合のための制御がス
ライダの位置制御のみで実現でき、設計、製作、あるい
は装置の立ち上げや段取り変え時等の条件設定が極めて
簡単で、円滑である。弾発付勢手段は、ゴム、その他の
弾性部材でも良いが、スプリングがより好適である。ス
ライダの前後動を支持する支持台をＺ軸方向と交差方
向、あるいは上下方向のＸ、Ｙ方向にも移動できるよう
にしても良い。把持手段は、空気圧の負圧を駆動させた
エアチャック式のものが好適であるが、これに限るもの
ではない。メカニカルにワークを挟着するようにしても
良いし、その具体的構成は任意で良い。進退駆動用の駆
動力は、進退あるいは前後動の位置制御を任意の位置に
可変制御できるものであれば良い。電気式アクチュエー
タとしてのサーボモータが好適である。交流、直流、Ｄ
Ｃブラシレス、ステッピングモータその他任意のサーボ
機構を実現し得るモータを用いて良い。ワークを回転さ
せながら、押し付け力を付加して進退させても良いし、
非嵌合時にいったん第１ワークを後退させて微小角度回
転させ、近接させ前後動させるようにしても良い。挿入
嵌合部は各ワークにより異なるから第１段のみの場合で
も良いし、第２、第３、第４その他任意の嵌合位置を設
定しても良い。嵌合の検出基準の設定は任意である。例
えば、全部で４段階の挿入嵌合位置があった場合に、
１、２、３段が一度に嵌合した時にいったん進退を停止
させて再トライするようにしても良いし、１、２段が一
度に嵌合した時に進退停止、再トライとするようにして
も良いし、１段づつ嵌合を行なわせて停止しながら挿
入、嵌合を行なわせるようにしても良い。

【００１２】第１、第２ワークは挿入深さ方向において
互いに嵌合する挿入嵌合部を有し、前記挿入嵌合部への
嵌合の有無を検出する検出手段が設けられ、前記進退手
段による前記第１ワークの前進移動に連係させて前記検
出手段自体を第２ワーク側へ同期前進させるとともに、
任意の基準位置において該検出手段を固定させ、同検出
手段と第１ワークとの連係を解除させて第１ワークのみ
を進退移動させる嵌合位置検出機構を設けることが好適
である。第１ワークと同期して動く検出手段自体の前進
の機構は、実施例のようにブレーキ装置とカラーによる
ストッパ機構との組み合わせによる方が簡単で好まし
い。この他にもブレーキ装置を複数組み合わせて制御さ
せたり、複数本のガイドシャフトを用いて組み合わせ動
作により検出手段の動きを制御させても良い。１本のガ
イドシャフトを用いて弾発付勢力の付加調整と、ワーク
を支持するスライダの移動量検知制御ができるから、検
出手段としてのセンサはリミットスイッチや導電性ゴム
等の接触センサを用いても良い。好適には近接センサで
あり、励磁コイル使用のもの、光電式、静電容量式、超
音波式、空気圧式その他のセンサを用いて良い。

【００１３】把持手段を離隔させて前記スライダに対し
て進退移動自在に案内保持するとともに、該把持手段を
回転自在に支持する進退回転保持機構を備えることとし
ても良い。スライダに対しヘッダ部がスライド自在であ
り、かつ回転可能である構成であれば良い。

【００１４】前記挿入嵌合部に対応する検出手段の検出
基準位置は、各挿入嵌合部の始め当り位置よりもより挿
入深さ方向に変位させた位置であるのが好ましい。バネ
力を付加させ得る位置となり、押し付け力を付加した状
態での第１ワークの進退動及び回転動作により第１ワー
クの挿入、嵌合をしやすくする。具体的な変位させた位
置は任意に設定して良い。変位量を大きく取るほど弾発
付勢力すなわち押し付け力が大きくなる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実
施例を説明する。実施例では、自動車の自動変速機のト
ランスミッションとトルクコンバータとの組み付けを行
なう際のワークの挿入組付装置に適用した例を示してい
る。

【００１６】図７において、トルクコンバータの流体系
と連動して自動的にギヤチェンジする図示しないギヤ式
変速機を内蔵するトランスミッションケース３１０内に
変速機側に対する出力軸３１２が回転自在に支持されて
いる。該トランスミッションケース３１０のエンジンＥ
Ｎとの連結側にはコンバータハウジング３１４が取りつ
けられており、図６に示すように該コンバータハウジン
グ３１４内にトルクコンバータＴＣが把持された状態で
進入し、出力軸３１２に挿入組付される。変速機側とな
るトランスミッションケース３１０内における出力軸３
１２の一端側には図示しないオイルポンプが装着されて
いる。トルクコンバータＴＣのハウジングのエンジンＥ
Ｎ側の中央部には、円筒状のボス部３１６が形成されて
おり、エンジンのクランク軸と連結される。トルクコン
バータＴＣ内にはドーナツ形のケースの中に例えば公知
のポンプインペラ、タービンインペラの各羽根車が向か
い合わせに配置され、中央部にステータ羽根車が配置さ
れた構成である。そして、ポンプインペラはエンジンの
クランクシャフトに直結するとともに、タービンインペ
ラは出力軸３１２に直結し、ギア式変速機に連結され
る。これによって、エンジン駆動力はポンプインペラを
回し、内部の流体粘性によりタービンインペラを回動さ
せ、出力軸３１２にトルクを伝達させるようになってい
る。

【００１７】実施例において、トルクコンバータＴＣと
出力軸３１２との間にはスプラインとスプライン受筒か
らなる３箇所の第１、第２、第３挿入嵌合部Ｒ、Ｓ、Ｔ
が設けられており、トルクコンバータＴＣを把持してエ
ンジン側から装着するときにこれらのスプラインとスプ
ライン受筒との位相を合致させてスプライン嵌合させる
ことによりトランスミッションＴＭに対してトルクコン
バータＴＣを組み付ける。本実施例において、このコン
バータハウジング３１４内に突出させた出力軸３１２を
第２ワーク１４とし、この出力軸３１２に向けて挿入嵌
合されるトルクコンバータＴＣが第１のワーク１２とさ
れる。

【００１８】図１は本発明の実施例に係るワークの挿入
組付装置１０の要部を断面した正面図、図２は、その平
面図であり、図において、支持台１６上には立体四角ケ
ース状の本体部１８が固定されている。この本体部１８
は図上左右方向に長いレール状のスライダ２２を左右に
進退移動するように支持するとともに、該スライダ２２
の一端側（図上左端側）にトルクコンバータＴＣを把持
する把持手段２４を接続させている。

【００１９】ワークの挿入組付装置１０は、位置決めさ
れた第２ワーク１４側へ第１ワーク１２を進退させる進
退手段２０と、第２ワーク１４に対する第１ワーク１２
の進退移動方向へ延びる線を軸線として該軸線回りにい
ずれかのワークを回転させる回転手段２６と、を有し、
また、進退手段２０は、本体部１８により第２ワーク１
４に対して進退自在に支持されたスライダ２２と、該ス
ライダ２２に接続され第１ワーク１２を把持する把持手
段２４を備えている。

【００２０】図において、本体部１８には、スライダ２
２をＺ軸５００方向（実施例では左右方向であり、第２
ワークに対する第１ワークの進退移動方向へ延びる線を
軸線とする軸の長手方向）へのスライド移動を案内させ
るガイドレール機構が内蔵されており、スライダ２２を
円滑にＺ軸方向に案内ガイドさせる。また、図２におい
て、該本体部１８には前後サーボモータ２８が曲がりア
ーム部を介して側面側に平行に設けられており、本体部
１８内に設けた図示しない減速歯車機構、ラック・ピニ
オン機構を介してスライダ２２を数値制御された所定の
移動量スライド移動させる。

【００２１】また、スライダ２２の前方側、すなわち、
把持手段２４により第１ワークとしてのトルクコンバー
タＴＣを第２ワークとしてのトランスミッションの出力
軸３１２方向へ向かう方向側（以下、前方側）には円筒
状の軸受台３０が取りつけ固定されている。そして、図
１の破線に示すようにスライダ２２内には回転サーボモ
ータ３２が内蔵され、その回転軸３４が軸受台３０の軸
受孔内に突入しかつ先端側を前方側に突出させて図１上
矢示破線Ｙより軸受筒４６を除くトルクコンバータＴＣ
側全体を回転させるべく、回転自在に軸支されている。
実施例において、進退手段２０は前後サーボモータ２８
を含み、回転手段２６は回転サーボモータ３２を含む。

【００２２】図１、２において段付き円筒形状の回転ブ
ロック３６が回転サーボモータ３２の回転軸３４端部に
固定されており、同回転軸３４の回転とともにＺ軸回り
に回転する。この回転ブロック３６と所要の間隔Ｈを間
にして該回転ブロック３６と対向するようにヘッダ部３
８が設けられている。このヘッダ部３８は回転ブロック
３６の回転とともに回転し、かつ、該回転ブロック３６
に対してＺ軸方向すなわちトランスミッションＴＭの出
力軸３１２方向に進退自在にスライドし得るように設け
られている。

【００２３】図３に示すように、回転ブロック３６の前
方側端面には中心から略同じ半径位置であって、周方向
に略等角となる位置に４個の支持ロッド４０がトランス
ミッション（第２ワーク）側に向けて突設固定されてい
る。さらに、これらの支持ロッド４０のそれぞれの中間
となる周方向位置には弾発付勢手段４２としてのコイル
スプリング４４が同じく、トランスミッション側に向け
て取り付けられている。

【００２４】図１において、回転ブロック３６に対向す
るように同回転ブロック３６のトランスミッションＴＭ
側には円筒形状の軸受筒４６が配置されている。この軸
受筒４６の内側には複数の軸受４８が設置され、この軸
受４８の内輪側には円筒形状のヘッダ本体３９が嵌着固
定されており、外周側の軸受筒４６に対して回転自在に
設置されている。このヘッダ本体３９の周方向略等角位
置には４個のロッド用孔５０が円筒形の軸方向に穿孔さ
れている。

【００２５】さらにこれらの孔５０内にはそれぞれ直動
ベアリング５２が設置されており、これらの直動ベアリ
ング５２にスライド自在に軸支されるようにして回転ブ
ロック３６側の４本の支持ロッド４０が貫挿されてい
る。これらの支持ロッド４０の先端側にはストッパ５４
が取りつけられており、ヘッダ本体３９が回転ブロック
３６から離隔方向位置における所定の離隔位置で抜け止
めを行なうようになっている。

【００２６】また、図に示すように、ヘッダ本体３９の
回転ブロック３６との対向面側は該回転ブロック３６と
の間に間隔Ｈを配置させており、この間隔Ｈであって、
これらヘッダ本体３９と回転ブロック３６間にコイルス
プリング４４が介装されている。これによって、弾発付
勢手段４２としてのコイルスプリング４４により、回転
ブロック３６を支持するスライダと後述する把持手段２
４間に所要の弾発付勢力を生じさせつつヘッダ本体３９
を支持ロッド４０によってＺ軸のスライド方向にスライ
ド自在に支持させ、かつ、このスライド自在性を保ちな
がら、ヘッダ本体３９をＺ軸回りに回転自在に支持させ
ている。この弾発付勢手段によりトルクコンバータの把
持手段を常時第２ワーク側に所要の押し付け力を付加し
た状態で回転させるから確実、迅速なスプライン嵌合を
実現させる。そして、弾発付勢手段を例えばスプリング
から構成することにより、スプリングの圧縮度合いに応
じた押圧力をトルクコンバータに付加することができ、
しかもスライダのＺ軸方向の進退量により押圧力を加減
することができるから、組付対象のワークごとに挿入速
度や回転速度を簡単に調整することができる。

【００２７】このようにして、後述する把持手段２４を
離隔させてスライダ２２に対して進退移動自在に案内保
持するとともに、該把持手段２４を回転自在に支持する
進退回転保持機構５９が構成される。ここに、進退回転
保持機構５９は直動ベアリング５２、支持ロッド４０、
軸受４８及びヘッダ本体３９を含む。この進退回転保持
機構５９により、スライダ２２と把持手段２４を分割さ
せた状態で保持し、常時弾発付勢力を与え得るようにし
て回転、及び微小量の進退移動動作により第１ワークを
第２ワークへ挿入、嵌合させる機構を実現させ得ること
となる。

【００２８】一方、このヘッダ本体３９の第２ワーク側
中央部にはスライダ側に向けて穴５６が穿穴されてい
る。そして、この穴５６内にはトルクコンバータＴＣの
位置決め用の穴５８を形成するための穴付き筒ブロック
６０が嵌着固定されている。そして、トルクコンバータ
ＴＣのボス部３１６がこの穴５８内に嵌合されて、位置
決めを確実に行なうようにしている。

【００２９】さらに、ヘッダ本体３９の第２ワーク側に
はプレート６６が取りつけられている。このプレート６
６の縁部にはトルクコンバータの面出し用の突周部６８
が設けられており、トルクコンバータＴＣと外縁側で面
合わせ状に当接し、外径側の面出しを行なう。

【００３０】また、前記ヘッダ本体３９には、通気孔７
０が穿孔されており、この通気孔７０に連通するように
接続したエアホース７２を介して図示しない負圧駆動用
モータにより吸着パッドに負圧力を与えるようになって
いる。そして、前記したプレート６６の第２ワーク側に
は通気孔７０に連通する吸着パッド７４が取りつけられ
ており、吸引負圧力を与えられることにより図に示すよ
うなトルクコンバータＴＣを吸引把持してトランスミッ
ション側への挿入組付を行なう。実施例において把持手
段２４はこの吸着パッド７４を含む。

【００３１】実施例図１、２において、本体部１８とス
ライダ２２と、軸受筒４６にかけて嵌合位置検出機構７
６が設けられている。支持台１６の上面には矩形プレー
トからなるベース７８が取りつけられている。そして、
このベース７８上には取付金具８０を介して例えば空気
圧のブレーキ装置８２が設けられている。そして、この
ブレーキ装置８２内のブレーキ室を貫通してスライダ２
２の上方であって該スライダ２２に平行（すなわちＺ軸
方向）にガイドシャフト８４が横移動自在に設けられて
いる。このブレーキ装置８２にブレーキがかかっている
状態では本体部１８に該ガイドシャフト８４を拘束する
とともに、装置内部にエアを供給してブレーキを解除す
ると、スライダ２２とともに第２ワーク側に前進する。

【００３２】図において、スライダ２２の軸受台３０上
面側にはＺ軸方向を横断するように軸受ホルダ８６が固
定されており、Ｚ軸方向に配置される軸を支持する。こ
の軸受ホルダ８６の１つの軸受孔内に円筒部を後方側に
突出させ、鍔部を前方側に配置させてブッシュ８８が嵌
合されている。そして、該ブッシュ８８内にガイドシャ
フト８４を貫通させて軸支している。図２、５に見られ
るように、軸受ホルダ８６の前方側であってブッシュ８
８に隣接するようにガイドシャフト８４にはカラー８９
が貫装固定されている。これによって、ブレーキ装置８
２のブレーキが利いていない場合にはスライダ２２が第
２ワーク側に前進すると軸受ホルダ８６でこのカラー８
９を押動して同期前進させるとともに、第２ワークに対
して後退する方向には自由に移動し得るようになってい
る。さらに、軸受ホルダ８６の後方側（第２ワークから
離間する方向側）にはカラー９１が固定されており、ブ
ッシュ８８の円筒端部側と、このカラー９１間にはコイ
ルバネ９３が介装され、軸受ホルダ８６とガイドシャフ
ト８４間に所要の付勢力を付加してガタツキをなくし、
係合状態を確実に取っている。

【００３３】さらに、この軸受ホルダ８６の第２ワーク
側突出端にはＬ形状に曲折させたブラケット９０が取り
つけられており、さらに、このブラケット９０の先端部
には検出手段９２としての近接センサ９４が取りつけら
れている。

【００３４】一方、図１において、ヘッダ本体３９を内
部に収納させた軸受筒４６の上面側には上方に向けて支
持突片９６が突設されている。この支持突片９６にはロ
ッド９８が後方側に向けて突設されている。一方、前記
軸受台３０に取りつけた軸受ホルダ８６には孔が開口さ
れており、この孔内にブッシュ１００が嵌挿されてい
る。そして、このブッシュ１００中心の軸孔内にロッド
９８が貫通しており、これによってロッド９８は軸受ホ
ルダ８６に対して相対的に移動可能となっている。

【００３５】図１、２において、このロッド９８の長手
方向略中央位置には前記センサ９４を押動させる、検出
対象としての被検出体１０２（ドッグ）が固定されてい
る。この被検出体１０２は、センサ９４に対して相対的
に平行に移動するように取りつけられており、ヘッダ本
体３９側のＺ軸方向移動とともに移動するから該ヘッダ
本体３９の第２ワークに対する移動位置をセンサ９４に
検出させる。そして、進退手段２０により、第１ワーク
としてのトルクコンバータＴＣの前進移動に連係させて
センサとしての検出手段９２自体を第２ワーク１４側へ
同期前進させるとともに、任意の基準位置においてこの
検出手段９２を固定させ、同検出手段９２と第１ワーク
１２との連係を解除させて弾発付勢力を付加した状態で
第１ワークのみを進退移動させることにより位相を円
滑、確実に一致させてスプライン嵌合を短時間に行なわ
せる。このような嵌合位置検出機構７６により、第２ワ
ークに対する第１ワークの位置のパラメータのみで各サ
ーボモータを含むサーボ機構の制御を設計すれば良いか
ら、設計上の時間短縮、効率化が実現されるばかりでな
く、第２ワーク側に対する進退移動を駆動させるサーボ
モータは単に１個だけで実現できる。したがって、装置
全体は、単一の軸を基本として前後動させるだけで良
く、よって、軸や、軸受や駆動機構をテーブル上に載置
させた状態で移動させるようなことがなく、一体的な単
一の構造体で装置を実現できる。しかも、駆動部分が進
退手段としては１個のサーボモータのみで良いから、重
量が大幅に軽減され、同時に装置の大きさも大幅にコン
パクト化されて、製作コストも低減できる。

【００３６】なお、図中１０４はサーボ機構を統括制御
する制御部の制御パネルである。制御部は、検出手段に
より把持手段２４を支持するヘッダ本体３９の深さ方向
位置を検出させ、設定した検出基準位置における第１、
第２のワークの嵌合の有無あるいはその状態に対応し、
必要に応じて前後及び回転サーボモータ２８、３２を連
動させるように制御する。

【００３７】実施例において、挿入嵌合部Ｒ、Ｓ、Ｔに
対応する検出手段９２の検出基準位置は、各挿入嵌合部
の始め当り位置（各嵌合部の最初の当接位置）よりも、
より挿入深さ方向に移動した位置に設定されている。こ
れにより、各挿入嵌合部におけるトルクコンバータの回
転、及び進退移動による挿入動作を行なわせるときに第
１ワーク１２を第２ワーク１４に対して弾発付勢状態、
すなわち弾性的に押しつけた状態で回転させつつスプラ
イン位相合わせを行なうから短時間で位相の合致を生じ
させることができるものである。

【００３８】また、前述のように進退手段２０は、本体
部１８により第２ワーク１４に対して進退自在に支持さ
れたスライダ２２と、該スライダ２２に接続され第１ワ
ーク１２を把持する把持手段２４と、これらスライダ２
２と把持手段２４間に所要の弾発付勢力を与えるスプリ
ングからなる弾発付勢手段４２を備えているから、常時
弾発的な押し付け作用を与えながら第１ワークを第２ワ
ークに挿入嵌合させることとなり、単にコンタクト位置
のみで挿入深さ方向としての前後位置を設定してその位
置で両ワークの位置を固定させ、その状態でいずれかの
ワークを回転させるのと異なり、位相が一致すれば即座
にしかも空振りすることなく、必ず嵌合することとなる
から、位相合わせ及び嵌合が円滑かつ確実に行なわれる
結果、これらワークの挿入、組付作業のサイクルタイム
を大幅に短縮させることとなる。

【００３９】次に、図６ないし図１４に基づいて、実施
例に係るワークの挿入組付方法をも示しながら、同ワー
クの挿入組付装置の作用を説明する。図６では、吸着パ
ッド７４でトルクコンバータＴＣを吸着把持した状態
で、第２ワークが収容されているコンバータハウジング
３１４内に進入させて第１の嵌合部Ｒにおけるトルクコ
ンバータＴＣ側のスプライン噛合筒側とトランスミッシ
ョンの出力軸３１２との始めの当り位置で接触している
状態を示している。この状態から各挿入嵌合部において
弾発付勢手段４２により、常に所要の押し付け力で第１
ワークを第２ワーク側に押し付けた状態でいずれかのワ
ーク（本実施例では第１ワーク）を回転させてスプライ
ンの位相合わせ及び嵌合を確実、迅速に行なう。図７で
は、第１、第２、第３のすべての挿入嵌合部Ｒ、Ｓ、Ｔ
において嵌合し、挿入組付が完了した状態を示してい
る。

【００４０】第２ワーク１４としてのトランスミッショ
ンＴＭは図示しないコンベアにより挿入組付位置に搬送
され、位置決めされる。一方、ワークの挿入組付装置１
０は、このトランスミッションＴＭと対向する位置に配
置され、スライダ２２が該トランスミッションに向かう
ように進退移動するようにセットされる。そして、例え
ば挿入組付装置１０の上方から組付用のトルクコンバー
タＴＣがロボットにより下降され、これを装置１０の吸
着パッド７４により吸着保持する。このとき、ブレーキ
装置８２にはアエが供給されてロックを解除しており、
ガイドシャフト８４はスライダ２２の進退移動とともに
移動するようになっている。

【００４１】図１３において、ステップＳ１でトルクコ
ンバータＴＣを吸着保持した状態で図８に示すように本
体部１８側にスライダ２２は収束した位置にある。この
状態からステップＳ２で図９のようにスライダ２２が第
２ワーク側に前進し、トルクコンバータＴＣとトランス
ミッションＴＭの出力軸３１２は、第１挿入嵌合部Ｒの
始め当り位置で接触する。このとき、ガイドシャフト８
４はスライダ２２に押されてセンサ９４及び被検出体１
０２も同期して前進している。そして、ステップＳ３で
接触位置から更にトルクコンバータは前進すると、弾発
付勢手段４２としてのスプリング４４が圧縮され、把持
手段２４を介してトルクコンバータＴＣをバネ定数と圧
縮方向のＴＣの移動距離で決まる押し付け力で押し付け
る。ステップＳ４で、スプリングが圧縮された所定の検
出基準位置をセンサ９４は検出し、ブレーキ装置８２へ
のエア供給を停止させてブレーキを利かせ（図１０）、
ガイドシャフト８４を拘束すると、ガイドシャフト８４
は本体部１８に拘束され、本体部からの絶対距離位置で
停止する。ステップＳ５において、この状態からスライ
ダ２２を適宜距離後退させると、センサ９４は絶対距離
位置で停止した状態でスライダ２２及び把持手段２４が
後退する。次に、ステップＳ６で回転ブロック３６を回
転させてヘッダ本体３９を介してトルクコンバータＴＣ
を回転させる。そして、ステップＳ７において、スライ
ダ２２を前進させ、第１挿入嵌合部Ｒでの始めの当り位
置Ｒ１で弾発付勢力をかけて第２ワーク側に押し付けた
状態で回転させつつトルクコンバータを前後動させる。
これによって、第１ワークとしてのトルクコンバータＴ
Ｃは、空振りがなく、確実に最も近い位相一致点でスプ
ライン位相が確実に一致し、かつ、挿入嵌合することと
なる。こうして、ステップＳ８でスプリング圧縮により
離れていたセンサ９４と被検出体１０２が再び近接する
と、センサは第１段の挿入嵌合部における嵌合状態を検
知する。

【００４２】第１挿入嵌合部Ｒで嵌合が行なわれるとス
テップ９においてスライダ２２の前後動及びヘッダ本体
３９、すなわち吸着パッド７４の回転を停止し、ステッ
プ１０でブレーキ装置８２にエアを供給し、ブレーキを
解除してガイドシャフト８４を本体部１８の拘束から解
除する。これによって、再びセンサ９４はスライダの動
きに追従するようになる。そしてステップ１１でヘッダ
本体３９の回転を開始させる。

【００４３】第１段の挿入嵌合部の嵌合状態からさらに
第２挿入嵌合部に向かうに際し、ステップ１２でスライ
ダ２２は前進し、第２段の始め当り位置Ｓ１で接触す
る。ステップ１３でさらにスライダが前進すると、スプ
リング４４を圧縮させ、弾発付勢力を生じさせ、押し付
け状態にする。ステップ１４で第２挿入嵌合部での検出
基準位置でブレーキ装置８２のエア供給を停止させてエ
アロックをかけ、本体部１８にセンサを拘束させて、セ
ンサ９４を絶対距離位置に停止保持する。この状態でス
テップ１５においてスライダ２２を前後動させ、所要の
押し付け力及び又は回転により第１ワークとしてのトル
クコンバータＴＣを第２ワークとしてのトランスミッシ
ョンＴＭに挿入させる。位相を一致させてステップ１６
で第２挿入嵌合部Ｓの嵌合状態をセンサが感知する。こ
のようにして第２段から第３段までの挿入嵌合部Ｔに向
かう動作は、上記のステップＳ９からＳ１５までと同じ
動作を行なう。

【００４４】そして、ステップ１７において第３段の挿
入嵌合部Ｔが嵌合すると、ステップ１８でスライダ２２
が前後動を停止するとともに、ヘッダ本体３９も回転を
停止する。そして、ステップ１９でブレーキ装置８２に
エアを供給してエアロックを解除し、ガイドシャフト８
４を本体部１８の拘束から解き、ステップ２０で吸着パ
ッド７４の負圧を解除してトルクコンバータの把持力を
解除させ、後退して（ステップ２１）次の第１ワークと
してのトルクコンバータＴＣの把持の工程を待つことと
なる。図１２は、この間の動作を図式的に示したもので
ある。

【００４５】このようにして、ワークの挿入組付方法と
しては、位置決めされた第２ワークに対して進退自在に
移動するスライダに、第１ワークを把持する把持手段を
スライダとの間に所要の弾発付勢力を与えるようにして
接続させ、該弾発付勢力を付加させた状態で、第１ワー
クを第２ワークに対して進退させつつ進退方向を軸線と
して軸回り方向に回転させながら第２ワークに対して第
１ワークを組み付けるワークの組み付け方法として与え
られる。

【００４６】また、第１ワークの第２ワーク方向への前
進と同期してこの第１ワークと同じ方向に検出手段を移
動させ、これら第１、第２ワークの挿入深さ方向に設け
た複数の段階の各挿入嵌合部の検出基準位置は、各挿入
嵌合部の始めの当り位置またはその近傍位置に設定して
も良い。そして、検出手段のみを該基準位置に停止させ
た状態で第１ワークのみを進退移動、かつ回転させつつ
第１ワークと同一方向に検出手段の前進及び停止を行な
いながら第１ワークを第２ワークへ組み付けるようにし
ても良い。ワークは実施例構成のみでなく、その他の精
密機械、自動車関連、船舶、鉄鋼、その他の製造ライン
でのワークの組付作業に適用できる。

【００４７】本発明に係るワークの挿入組付装置並びに
その方法は、上記した実施例構成に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しな
い範囲において任意の改変を行なっても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のワークの
挿入組付装置によれば、位置決めされた第２ワークへ第
１ワークを挿入組付するワークの挿入組付装置であっ
て、前記第２ワーク側へ第１ワークを進退させる進退手
段と、該第２ワークに対する第１ワークの進退移動方向
へ延びる線を軸線として該軸線回りにいずれかのワーク
を回転させる回転手段と、を有し、前記進退手段は、本
体部により第２ワークに対して進退自在に支持されたス
ライダと、該スライダに接続され第１ワークを把持する
把持手段と、これらスライダと把持手段間に所要の弾発
付勢力を与える弾発付勢手段と、を備えているので、弾
発付勢力の調整や、スライダの移動量設定のみで挿入組
付条件を設定でき、ワークの種類や型式等を問わず機種
対応力に富み、嵌合深さやその他の組み付け条件が異な
るワークに対しても条件設定を簡単に行なえるととも
に、装置全体を軽量、コンパクト化して製造コストを大
幅に低減させることが可能である。また、最も近い位相
合わせ点で確実に位相を合致させ、嵌合させ得ることが
できるから挿入から嵌合までの時間が極めて短く、さら
に挿入嵌合動作を円滑に行なえ、組み付け工程における
サイクルタイムを短縮させ、全体のワーク組付作業時間
を大幅に短縮させることができる。さらに、条件設定を
簡単に行なわせ得ると同時に小型、軽量化を実現できる
結果、動作の信頼性や位置決め精度を大幅に向上させる
ことが可能であるという効果を奏する。

【００４９】また、前記第１、第２ワークは挿入深さ方
向において互いに嵌合する挿入嵌合部を有し、前記挿入
嵌合部への嵌合の有無を検出する検出手段が設けられ、
前記進退手段による前記第１ワークの前進移動に連係さ
せて前記検出手段自体を第２ワーク側へ同期前進させる
とともに、任意の基準位置において該検出手段を固定さ
せ、同検出手段と第１ワークとの連係を解除させて第１
ワークのみを進退移動させる嵌合位置検出機構を設ける
ことにより、第２ワークに対する第１ワークの位置のパ
ラメータのみで各サーボモータを含むサーボ機構の制御
を設計すれば良いから、設計上の時間短縮、効率化が実
現されるばかりでなく、弾発付勢力として例えばバネを
用いる時にはバネの定数に対応するバネの選択及び進退
移動量のみでバネによる押し付け力調整を行え、挿入速
度、回転速度もこれに対応して柔軟に設定できるからワ
ークの機種ごとに異なる種々の条件に迅速に設定でき、
作業立ち上げ時間を大幅に短縮できる。さらに、第２ワ
ーク側に対する進退移動を駆動させるサーボモータは単
に１個だけで実現でき、よって装置全体は、単一の軸を
基本として前後動させるだけの構成にできて装置の軽
量、コンパクト化を具体化させ得る。

【００５０】また、前記把持手段を離隔させて前記スラ
イダに対して進退移動自在に案内保持するとともに、該
把持手段を回転自在に支持する進退回転保持機構を備え
ることにより、第２ワーク側に対する進退移動を駆動さ
せるサーボモータは単に１個だけで実現でき、よって、
装置全体は、単一の軸を基本として前後動させるだけの
機構を実現し得る結果、装置全体を一体的な単一の構造
体で実現できる。しかも、駆動部分が進退手段としては
１個のサーボモータのみで良いから、重量が大幅に軽減
され、同時に装置の大きさも大幅にコンパクト化され
て、製作コストも低減できる。

【００５１】また、前記挿入嵌合部に対応する検出手段
の検出基準位置は、各挿入嵌合部の始め当り位置よりも
より挿入深さ方向に変位させた位置とすることにより、
この検出位置で検出手段を停止保持させてスライダを前
後動させて挿入嵌合動作を行なわせるから、弾発付勢手
段により常時第１ワーク側への付勢力付加の機構を実現
でき、位相合わせ及び嵌合の確実、迅速性の実効を保持
し得る。

【００５２】また、本発明のワークの挿入組付方法によ
れば、位置決めされた第２ワークに対して進退自在に移
動するスライダに、第１ワークを把持する把持手段をス
ライダとの間に所要の弾発付勢力を与えるようにして接
続させ、弾発付勢力を付加させた状態で、第１ワークを
第２ワークに対して進退させつつ進退方向を軸線として
軸回り方向に回転させながら第２ワークに対して第１ワ
ークを組み付けるから、弾発付勢力の調整や、スライダ
の移動量設定のみで挿入組付条件を設定でき、ワークの
種類や型式等を問わず機種対応力に富み、嵌合深さやそ
の他の組み付け条件が異なるワークに対しても条件設定
を簡単に行なえる。また、最も近い位相合わせ点で確実
に位相を合致させ、嵌合させ得ることができるから挿入
から嵌合までの時間が極めて短く、さらに挿入嵌合動作
を円滑に行なえ、組み付け工程におけるサイクルタイム
を短縮させ、全体のワーク組付作業時間を大幅に短縮さ
せることができる。

【００５３】また、ワークの挿入組付方法を、前記第１
ワークの第２ワーク方向への前進と同期してこの第１ワ
ークと同じ方向に検出手段を移動させ、これら第１、第
２ワークの挿入深さ方向に設けた複数の段階の各挿入嵌
合部の当り位置またはその近傍位置に検出手段の検出基
準位置を設定して検出手段のみを該基準位置に停止させ
た状態で第１ワークのみを進退移動、かつ回転させつつ
第１ワークと同一方向に検出手段の前進及び停止を行な
いながら第１ワークを第２ワークへ組み付けるようにす
ることにより、第２ワークに対する第１ワークの位置の
パラメータのみで各サーボモータを含むサーボ機構の制
御を設計すれば良いから、設計上の時間短縮、効率化が
実現される。また、弾発付勢力として例えばバネを用い
る時にはバネの定数に対応するバネの選択及び進退移動
量のみでバネによる押し付け力調整を行え、挿入速度、
回転速度もこれに対応して柔軟に設定でき、よって、ワ
ークの機種ごとに異なる種々の条件に迅速に設定でき
て、作業立ち上げ時間を大幅に短縮させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るワークの挿入組付装置の
要部を断面した正面図である。

【図２】その平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線端面のみを示した断面図であ
る。

【図４】ヘッダ本体部分でトルクコンバータ側を見た端
面のみを示した断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線一部切欠要部説明図である。

【図６】トルクコンバータの出力軸に対する第１挿入嵌
合部の始めの当り位置で接触した状態の要部破断拡大説
明図である。

【図７】トルクコンバータの出力軸に対するすべての挿
入嵌合部で嵌合した状態の要部破断拡大説明図である。

【図８】ワークの挿入組付装置の作用説明図である。

【図９】ワークの挿入組付装置の作用説明図である。

【図１０】ワークの挿入組付装置の作用説明図である。

【図１１】ワークの挿入組付装置の作用説明図である。

【図１２】ワークの挿入組付装置の動作の図式的作用説
明図である。

【図１３】ワークの挿入組付装置の挿入組付動作のフロ
ーチャート図である。

【図１４】ワークの挿入組付装置の挿入組付動作のフロ
ーチャート図である。

【符号の説明】

１０ ワークの挿入組付装置 １２ 第１ワーク １４ 第２ワーク １８ 本体部 ２０ 進退手段 ２２ スライダ ２４ 把持手段 ２６ 回転手段 ２８ 前後サーボモータ ３２ 回転サーボモータ ３８ ヘッダ部 ４２ 弾発付勢手段 ４４ コイルスプリング ５９ 進退回転保持機構 ７４ 吸着パッド ７６ 嵌合位置検出機構 ８２ ブレーキ装置 ８４ ガイドシャフト ９２ 検出手段 １０２ 被検出体 ３１２ 出力軸 ＴＣ トルクコンバータ ＴＭ 変速機 Ｒ 第１挿入嵌合部 Ｓ 第２挿入嵌合部 Ｔ 第３挿入嵌合部 Ｈ 間隔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決めされた第２ワークへ第１ワーク
   を挿入組付するワークの挿入組付装置であって、 前記第２ワーク側へ第１ワークを進退させる進退手段
   と、 該第２ワークに対する第１ワークの進退移動方向へ延び
   る線を軸線として該軸線回りにいずれかのワークを回転
   させる回転手段と、を有し、 前記進退手段は、本体部により第２ワークに対して進退
   自在に支持されたスライダと、該スライダに接続され第
   １ワークを把持する把持手段と、これらスライダと把持
   手段間に所要の弾発付勢力を与える弾発付勢手段と、を
   備えてなるワークの挿入組付装置。
2. 【請求項２】 前記第１、第２ワークは挿入深さ方向に
   おいて互いに嵌合する挿入嵌合部を有し、 前記挿入嵌合部への嵌合の有無を検出する検出手段が設
   けられ、 前記進退手段による前記第１ワークの前進移動に連係さ
   せて前記検出手段自体を第２ワーク側へ同期前進させる
   とともに、任意の基準位置において該検出手段を固定さ
   せ、同検出手段と第１ワークとの連係を解除させて第１
   ワークのみを進退移動させる嵌合位置検出機構が設けら
   れてなる請求項１記載のワークの挿入組付装置。
3. 【請求項３】 前記把持手段を離隔させて前記スライダ
   に対して進退移動自在に案内保持するとともに、該把持
   手段を回転自在に支持する進退回転保持機構を備えてな
   る請求項１または２記載のワークの挿入組付装置。
4. 【請求項４】 前記挿入嵌合部に対応する検出手段の検
   出基準位置は、各挿入嵌合部の始め当り位置よりもより
   挿入深さ方向に変位させた位置である請求項２記載のワ
   ークの挿入組付装置。
5. 【請求項５】 位置決めされた第２ワークに対して進退
   自在に移動するスライダに、第１ワークを把持する把持
   手段をスライダとの間に所要の弾発付勢力を与えるよう
   にして接続させ、弾発付勢力を付加させた状態で、第１
   ワークを第２ワークに対して進退させつつ進退方向を軸
   線としていずれかのワークを軸回り方向に回転させなが
   ら第２ワークに対して第１ワークを組み付けるワークの
   挿入組付方法。
6. 【請求項６】 前記第１ワークの第２ワーク方向への前
   進と同期してこの第１ワークと同じ方向に検出手段を移
   動させ、 これら第１、第２ワークの挿入深さ方向に設けた複数の
   段階の各挿入嵌合部の当り位置またはその近傍位置に検
   出手段の検出基準位置を設定して検出手段のみを該基準
   位置に停止させた状態で第１ワークのみを進退移動、か
   つ回転させつつ第１ワークと同一方向に検出手段の前進
   及び停止を行なわせながら第１ワークを第２ワークへ組
   み付ける請求項５記載のワークの挿入組付方法。