JPS5834730A - 多軸部品はめあい装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は嵌合部を有する１対の部品を自動的に嵌合する
部品はめ合い装ｆｊｔＫ係夛、特に、多数Ｏ嵌合軸に対
して多数の嵌合穴を同時に嵌合し得る部品はめ合い装置
に関するものである。

第１図は１個ＯＡ部品を把、持してこれをＢ部品Ｋｌｌ
：合させるために開発された部品はめ合い装置の一例を
示す。同図において１部分はチャック、１部分は前記の
チャックを保持する保持体、０５分はチャックをチャッ
ク保持体に対して弾性的に支承する手段である。

前記のチャックは、アーム２６の下端部に固着された段
付ビン２７によって２個の爪２８．２８を回動自在に枢
支するとと％　ｔｃ　ｓ段付ピノ２７に外嵌されたトー
シ冒ンパネ２９によって爪２８．２８に植役されたピン
５０．５０　ｔ−左右に押し広げる方向に付勢している
。このため、爪２８．２８は他から別設の力を加えられ
ないとき、その下端を左右に開すた姿勢となる。

上記の爪２８．２８の上端部にビンｓ１．５１によって
ローラ５２．５２が軸支されている。一方、シリンダ２
５のロッド２４の先端にカム２５が固着されている。こ
のカム２５の先端は楔形になっていて、この部が前記の
ローラ５２，５２の間に押し入れられると、爪２８．２
８　ｑその下端部を閉じる方向に回動せしめられる。

前記のアーム２６およびシリンダ２Ｓは支持プレート２
２に固着され、この支持プレート２２はリング状ゴム部
材２１を介して保持プレート２０に固着されている。

以上のようＫして、チャックはチャック保持体である保
持プレート２０に対してリング状ゴム部材２１を介して
弾性的に支承されている。以下。

上記の弾性的に支承されたチャックをフローティングヘ
ッドと呼ぶ。

上述のはめ合い装置を使用するＫは、第２図のように爪
２８．２・によって穴５４を有するＡ部品ａｓｔ挾持し
、これｔ−Ｂ部品５５に対向させる。次に第１図のよう
に保持プレート２０１に下降させてＡ部品３５をＢ部品
ＳＳＫ押し当て、保持プレート２０をバイブレータ（図
示を省略）Ｋよって上下ＫＩ！動させる。上記の振動に
よってＡ部品とＢ部品とＯ関の静摩擦が減小するので両
部品は円滑に鷲会される。嵌合を終ると第４図のように
シリンダ２Ｍ０Ｅｌッド２４ｆ：収縮させてカム２５を
上昇させると、爪２８．２８はトーシ冒ンノ（ネ２９に
よりて−かれ、Ａ部品３３を放す。以上が１個ＯＡ部品
を１個ＯＢ部品に嵌合させるように構成されたはめ合い
装置の構造、ｍ能の概要である。

以上説明したような部品はめ合い装置を用いて、−直Ｋ
ｌｉ数個ＯＡ部品をこれと同数のＢ部品に嵌合１せるに
捻、前述のチャック保持体として面積の大きい保持プレ
ート′２０を用い、これに複数個のフローティングヘッ
ドを配列することによって目的を達成することができる
。ただしこの場合、次のような技術的困難がある。

上述の部品はめ合い装置はバイブレータを利用して嵌合
を行うので、フローティングへラドのチャックに加える
べきはめ合い方向の押動力ｆは比較的僅かでよい。しか
し、多数（たとえば１個）のチャックによってに個ＯＡ
部品をに個のＢ部品Ｋ１合させる和は、保持プレー）２
０にに、ｆの力を加えてチャックをはめ合い方向に押動
しなければならない。この場合、Ｋ組のＡ、Ｂ両部品の
内の１組が旨く嵌合されなかったならば、Ｋ＠ｆに相当
する押動力が当該１組のＡ、Ｂ部品に集中してこれｔ−
破損せしめるのみでなく、当ｌ＊Ａ部品を把持している
チャックを破損させる處れがある。

本発明の目的は、複数個のチャックを備えたはめ合い装
置において、１組もしくは数組のＡ。

Ｂ部品が旨、（嵌合しなかりた場合、直ちに自動的にそ
の異常を検出してチャックをはめ合ｉ方向に退避させて
部品やはめ合い装置の破損を防止することのできる多軸
形の部品はめ合い装置を提供しようとするものである。

上記の目的を達成するため、本発明は、複数個のチャッ
クの弾性的変位量をそれぞれ検出する手段、および、上
記の検出手段の出力信号を入力畜れてその値の異常の有
無を判別して異常を検出する機能を有する自動制御装置
を設け、前記被数個のチャックの内のいずれか１個若し
くはそれ以上のチャックの弾性的変位量が基準値よりも
入電〈なりたとき、前記の自動制御装置によってチャッ
ク保持体をはめ合い方向に後退させることを特徴とする
。

次に本発明の一実施例の全体的構成を第５図について説
明する。説明の便宜上図示のとと〈Ｘ方向、Ｙ方向を定
める０ １４．１４．１４は前述の）ａ−ティングヘッドである
。

フレーム７は画状に形成した部材で、第６図について後
述するごとく、７０一テイングヘクドｔＶング状ゴム部
材２１ｔ−介してＸ方向に０個。

Ｙ方向ｒ、ｃｎ個配列する。

本例においてはＣ−４，Ｄ−４である。

前記の７レーム７を、第６図について後述するごとくガ
イドバー５とゴムプツシ＆４とにより・てプレート４か
ら弾性的に吊持する。

プラケット１はレール５６に案内されてＹ方向に自在に
駆動される部材で、このブラケット１に貫通固着された
プツシ＆　ＫＧ、５１１　Ｋ貫挿したスライド軸５ｈ、
５４　Ｋよって前記のプレー）４を上下に案内し、シリ
ンダ２によって前記のル−ト４を上下に駆動する・ 以上のようにして、チャック機能を有する多数の７０−
ティングヘッド１４．１４を弾性的に支承し九フレーム
７は、上下方向およびＹ方向に駆動されゐプレート４か
ら弾性的に吊持されてい石。

１５は７レーム７ＫＮＲ夛りけたバイプレー／。

８はフレーＡ７内に水平に固設し丸棒状のプレー□ト、
ｔは上記棚状プレート８の上に固設し九り建ットスイッ
チである。上記の７レーム７付近の拡大正面図を第６図
に示す。

フレーム７はガイドバー５に外鉄され九ゴムプツシ＆　
４（４４を介して弾性的に支承さ、れてお〕、〕ハイフ
１／−メ１によって上下方向に振動せしめられるように
なりてｉる。

１４は第１１１に′）いて前述した７０−ティングヘッ
ド部分であ〕、２ｓは同シリンダである。上記シリンダ
の上端面１ｆＣＶ字状の穴を有するプツシ、１１１１ｉ
１着する。一方、り建ットスイッチ９０被動レバー１０
はコイルスプリング状の弾性を有する杆状体で、その先
端に尖頭ピース１１ｔ−固着しである。この尖頭ピース
１１の先端が前記のプツシ＆１１Ｓのｒ手穴に正対する
よう、前記りｔブトスイッチ９．９を棚状プレート８上
に固設し、シリンダ２５ｔ）動１１１をり考ットスイッ
チ９で検出て自るように構成する。

５１はシリンダ２を伸縮作動させる電磁弁であ〕、５２
は上記Ｏ電磁弁５１１作動させる機能を有する自動制御
装置である。

複数個のり考ットスイッチ９．９はそれぞれ対応するシ
リンダ２５．２５の変位量を検出して自動制御装置５２
に入力する。

複数個配列し九シリンダ２５．２５のうち込ずれか１個
もしくはそれ以上のシリンダの変位量が予め与えられた
基準値よ）も大きく碌りたとき、シリンダ２を収縮作動
させるようなプログラムを前記の自動制御装置５２に組
込んておく。

本発明は以上の如く構成され、複数個の７０−テイノグ
ヘツド１４がそれぞれＡ部品を把持してＢ部品に嵌合さ
せる場合、もし１個ＯＡ部品が相手部品、と旨く嵌合し
なかり九ならば、轟鋏Ａ部品を把持している７０−テイ
ノグヘツド１４は大′＃１い押上げ方向の力を受け、又
は異常な左右方向の力を受ける。このため、該７０−テ
ィングヘッドを支承して偽るリング状ゴム部材２１が歪
み、画数７０−ティングヘッドのシリンダ２５が押し上
げられ、又はｒｉｍ喪勢から偏心する。

り櫂ットスイッチ！は被動レバー１０を介してシリンダ
２５０上昇および偏心を検出し、電気信号として自動制
御装置５２に送る。この電気信号はシリンダ２Ｂの変位
に比例したアナログ信号でありてもよく、又は変位量が
成る一定値以上か以下かを表わすオン・オフ信号であっ
てもよい。

上記の信号がアナログ信号である場合、自動制御装置５
２は予め与えられた基準値とプログラムとに従い、シリ
ンダ２Ｂの変位量の異常の有無によって嵌合作用の異常
の有無を判断し、異常があり九ときは電磁弁５１’ｊ−
作動させてシリンダ２を収縮させるとともに警報装置５
５を作動させゐ・ 前記の信号がオン・オフ信号である場合は、自動制御装
置５２にオン、オフいずれが正常状態を意味するかの判
断基準を４先ておき、異常がありたとｔＩは前記と同様
にしてシリンダ２の収縮と警報装置５５の作動を行わせ
る。

本実施例Ｋｋいては、警報装置として、フローティング
ヘッド１４の設置個数と同数の電球を設け、どのフロー
ティングヘッドに異常が発生したかを表示し得るように
しである。

本発ｇｌＩは以上の如き構成よシなシ、複数個の７ｍ−
ティングヘッドによって複数個のＡ部品５３を把持して
、これｔ−複数個のＢＩＩＢａＩＫ脈合させる際、もし
、旨く嵌ま夛合わないＡ、Ｂ部品の組があれば、当該Ａ
部品を把持しているフローティングヘッドは正常でない
反力を受ける。

この九め幽誼フ党−ナイングヘッド１４を弾性的に支承
しているリング状ゴム部材２１が弾性変形してシリンダ
２３が変位する。当該シリンダ２５に対応しているりイ
ツトスイッチ！はとの異常変位を検出して自動制ａ装置
５２に入力し、この−動制御装置５２は電磁弁５１を作
動させてシリンダ２を収縮させる。これによシブレート
４及びフレーム７が上昇し、７レーム７に支承されてい
る７０−ティングヘッド１４．１４・・・が上昇しては
め合い方向に後退する。このように複数個のフローティ
ングヘッドに把持され九複数個のＡ部品のうち、１個で
も一会不良を生じるとはめ会い作動が中止されるので、
嵌合失敗に起因する部品の破損やはめ合い装置の損傷が
防止される。

上記の作動と同時に警報装置５５が作動するので監視員
は駅舎不良の発生を直ちに感知することができる。

本発明に係る多軸式のはめあい装置を実際に適用する場
合、次組のような技術的制約がある。

第４図に示したごとく、フローティングヘッド１４の幅
寸法ＷはＡ部品３３の径Ｗよりも大きくなる。従って上
記の幅ＷはＢ部品３５の軸径よシも大きくなる。このた
め、はめ合いを受ける被数個のＢ部品５５．５５の間隔
りは、Ｌ＞Ｆとなるように配列しておかないと同時はめ
合い金行い得ない。

路程の事情によって、複数個のＢ部品５５．　！＄５１
−ｔ’＜ｒなる間隔Ｌ′で配列しなければならない場合
には、次のようにして上記の間隔Ｗよりも狭い間隔で配
列されたＡ、Ｂ部品のは吟合いを行う。

第５図において、３８は多数のＡ部品を配列されたプラ
テンであル、矢印Ｘ、のようにフレーム７の真下の位置
に送シこまれ、矢印Ｘ、のように送）出される。３９は
多数のＢ部品を配列された被加工物でｓ　”ｊのごとく
送りこまれ、：ｔ４のどと〈送シ返される。本実施例に
おいては被加工物３９は多数の軸部分を配列された金型
である。この被加工物３９が多数の輪形部品のホルダー
でありてもよい。

７Ｖ−ム７に支承されたフローティ／グヘッド１４．１
４は矢印−のように下降してＡ部品を掴み取゛シ、矢印
（１１のように上昇し、矢印ｄＯように移送され、矢印
りのように降下しつつ前述のはめ合いを行う。このよう
和してＡｓ品をプラテン３８から被加工物５９に移載し
た後フローティングヘッドは矢印７１１．同ｄ’のよう
に原位置ＫＪＪる。

第す図は上述の作動におけるＡ、Ｂ部品の配列の一例を
示す。

本例においては、フレーム７に保持すれ九フローティン
グヘッド１４．１４の配列は次のごとくである。

Ｘ方向の配列個数Ｃ−４（個） Ｘ方向の配列ピッチｐｘ４Ｑｗｕｎ Ｙ方向の配列個数Ｄ−４（個） Ｙ２方向の配列ピッチｑ　−５０屑震 そして、移ｌＩｔを受ける被加工物５９ＫＦｉＥ部品３
５゜ｓ５が次のように配列されてｉる。

Ｘ方向の配列個数１６ Ｘ方向の配列ピッチｐ／２−Ｅ　２０罵罵Ｙ方向の配列
個数りは４（個） ゛Ｙ方向の配列ピッチｑ冨５ｏ鴎 即ち、Ｘ方向には、フローティングヘッド１４゜１４０
配列に比して１／２のピッチで４倍個数のＢ部品が配列
され、Ｙ方向には同ピツチで同側数のＪｉｌ＆が配列さ
れている。

説明の便宜上、上記Ｘ方向に並べた各列を図示のととく
、列１６列１１列謝、および列ＩＶと呼び、Ｙ方向ＫＭ
んだ各行を行■０行■・・・行［相］と呼ぶ。

この例のように１フローテイノグヘツド１４゜１４のピ
ッチに比して１／＆のピッチで配列され九Ｂ部品（本例
では％！２）Ｋはめ合いを施す九め、Ａ部品を受は鍍す
部品保持具であるプラテン！Ｉ８の上に、被加工物３９
上のＢ部品配列と同ピツチＴｊｌｌｔ＆を配列す、る。

即ち、本例におい・ては路＝２とし。

Ｘ方向の配列ピッチＰμ＝　２Ｑｍｍ これに伴って Ｘ方向の配列個数はｃｘｎ＝ｓ個 Ｙ方向の配列ピッチク＝　５０ｍｍ Ｙ方向の配列個数り社４　（Ｉｌｌ） 本例の場合、１個の被加工物５９に対応して２個のプラ
テン５８．同４１を準備し、双方のプラテンに同様ＫＡ
部品を載置する。そして、先ず先行のプラテン３８を矢
印ｓｌのごとく７レーム７と対向する位１ｉｉｉＫ送シ
こみ、被加工物５９１矢印１゜のようにクレーム７と対
向する位置に送如こむ。

以上のようにして、フレーム７にピッチ４ＱｒｌＬｍで
配列されたフローティングヘッド１４．１４・・・によ
）、プツチ／３８上のＡｓ品のうち、行■９行■９行■
０行■のごとく偶数行の各列のＡｓ品をチャックして、
これを被加工物３９上の８９品の奇数行■、■、■、■
のＢ部品に嵌合させる。

この作動は列１１列−１列Ｉおよび列ｌｖとも同時に行
われる。

次いでプラテン５ｅｔ−矢印ｘＩのようｉｃ　ｐ／２−
２０ｎｍだけ送るとともに、被加工物３９ｔ−矢印ｘ７
のよ５　Ｋ　ＰＩ３−２０屏寓だけ送夛、プラテン３８
上の奇数行Φ、　＠、　＠、　＠の各列のＡ部品ｔ−掴
み取って被加工物Ｓ９の偶数行の各列のＢ部品に嵌合さ
せる。このようＫして、先行のプラテン３８のＩ〜ＩＶ
番列、■〜０各行に配列されていたＡ部品を被加工物５
９０１〜〜各列、■−〇各行に嵌合する・次いで先行の
プラテン３Ｂを矢印Ｘ、のどと〈送〕出し、被加工物５
９を矢印：Ｍｌのごと（ｐＸＣ聰１４０襲罵だけ送ると
ともに後送のプラテン４１ｔ−矢印へのようにフレーム
７に対向する位置まで進め、前述と同様の作動を繰返し
て被加工物３９のｔ−ｈ＋列、０〜・各行に配列され九
Ｂ部品にはめ合いを施す。

本例ＫｓＰいては、フレーム７のＸ方向ＫＣ個のチャッ
クをピッチＰで配列するとともＩｆＣＹ方向ＫＤＩｌＯ
チャックをピッチｑで配列し、がっ、プラテン１８，４
１のＸ方向に襲・０個のＡ部品をピッチＰβて、同じく
Ｙ方向にピッチｑで配列するとともに１被加工物５９の
Ｘ方向にピッチＰ／％で露・（’Ｘ２個、同じくＹ方向
にピッテダでＤ個の３Ｍ品を配列することＫよシ、本発
明装置に係るチャックの配列ピッチの１７ｎのピッチで
配列されたｎ・ＣＸ２個のＢ部品にはめ合い操作を行っ
たが、この方法によれば、一般的に、ピッチｐ／ｎで配
列された翼・亀・Ｃ行ＯＢ部品に対してはめ合いを行う
ことができる。九だし、寓は１もしくはそれ以上の正の
整数である。１九、前述の夾め例において穴を有するＡ
部品と軸を有するＢ部品とを置換して実施すゐことも可
能である。

以上説明したように、本発明によれば、複数個のチャッ
クを備えたはめ合い装置において、１組もしくは数組の
Ａ、Ｂ部品が旨（嵌合り、なかった場合、直ちに自動的
にその異常を検出してチャックをはめ合い方向に退避さ
せ、部品又ははめ合い装置の損傷を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は部品はめ合い装置を示し。 それぞれ異った作動状ｌＩＫおける一部を断面した正面
図である。第５図は本発明に係る多軸部品はめ合い装置
の全体的斜視図、第６図は同要部を拡大した部分断面正
面図である。第７図は上記実施例の作動を説明するため
の平面図である口 ９・・・チャックの変位量を検出する手段としてのリミ
ットスイッチ １４・・・チャック機能を有する７０−ティングヘッド １５・・・バイブレータ ２０・−チャックの保持体である保持プレート２８・・
・チャックの爪 ３ト・・相手部品と嵌合すべき穴を有するＡ部品Ｓ５・
・Ａ部品と嵌合すべき軸を有するＢ部品５２・・・自動
制御鋏置 慝１国　　　　　　　　　　尾２Ｉｖｌ第　５　図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔ　相手部品と嵌合すべき穴を有する部品をＡとし、上
   記の穴と嵌合すべき軸を有する部品ｆＢとし、該Ａ部品
   若しくはＢ部品を把持するチャックと、上記のチャック
   をチャック保持体に対して弾性的に支承する手段と、上
   記のチャック保持体をＡ部品若しくはＢ部品の嵌合軸心
   方向（以下、はめ合い方向と呼ぶ）に振動させる手段と
   、上記のチャック保持体をはめ合い方向に前進、ｖｋ退
   させる手段とよシなる部品はめ合い装置において、チャ
   ック保持体く複数個のチャックを配列するとと４に、上
   記複数個のチャックの弾性的変位量をそれぞれ検出する
   手段および上記検出手段の出力信号を入力されてその異
   常値を検出する機能を有する自動制御装置を設け、前記
   複数個のチャックの内のいずれか１個若しくはそれ以上
   のチャックの弾性的・１位量が予め設定された基準値よ
   シも大きくなったとき、前記の自動制御装置によってチ
   ャック保持体をはめ合い方向に後退させるようにしたこ
   と１−特徴とする多軸部品はめ合い装置。