JPS5837567B2 - 自動嵌合組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スプライン軸とボスの嵌合組立などのように
、周上に溝を有する軸とこれにはまり合う溝を有するボ
スの嵌合組立、あるいは軸の周りに嵌合軸と嵌合穴を有
する部材の嵌合組立を自動的に行なう装置の構成とその
制御方式に関するものである。

従来丸棒と丸穴の嵌合組立を自動的に行なう装置は種々
開発されている。

しかしスプライン軸やセレーション軸などのように周上
に溝を有する軸とボスとの嵌合組立を自動的に行なう装
置は開発されておらず、この種の嵌合組立作業は人手に
依存しているのが実状である。

この理由は、先ずスプライン軸などのように周上に溝を
有する軸とボスとの嵌合組立においては、スプライン軸
とボスの平面的な軸芯の位置ずれのみならず、回転方向
の角度ずれをも所定量以内に制御することを必要とする
ためである。

ざらｌ（従来の位置決め装置では、はめ合いクリアラン
スが小さい場合には、これを満足する位置決め精度が得
られず、単に精度だけに依存したこの種の作業の自動化
が不可能であったためである。

本発明は、このように高精度の平面的位置決め及び回転
方向の位置決めが要求されるスプライン軸とボスとの嵌
合組立などのように、周上に溝を有する軸とボス、ある
いは軸の周りに嵌合軸と嵌合穴を有する嵌合部材の嵌合
組立等において、両者の位置決めが高精度で行なわれ得
ない場合でも、自動的に嵌合組立を行なう装置を提供す
ることを目的とするものである。

本発明においては、この目的を実現するために、嵌合部
材と嵌合対象部材の位置ずれに対しては、嵌合部材を位
置決め機構に対して傾斜方向に柔軟に支持し、両者を挿
入嵌合する際、位置ずれにより生ずる嵌合部材の傾斜を
検出器により検出し、この傾斜を零にするように位置決
め機構を制御することにより、嵌合部材と嵌合対象部材
の位置ずれを所定量以内に制御し、さらに回転方向の角
度ずれに対しては、嵌合部材を回転方向駆動機構に対し
て１回転方向に柔軟に結合すると共に、嵌合部材の挿入
方向の押し付け力またはこれに対応した変位を検出する
変位検出器を設け、嵌合部材の嵌合対象部材への挿入の
阻止を検出し、この検出結果に応じて嵌合部材を所定方
向へ回転させ、両者の相対的回転位置を修正することに
よって、嵌合組立を可能としている。

以下、本発明に係る自動嵌合組立装置を、その実施例に
基づいて詳細に説明する。

まず第１図に、本発明を適用した自動嵌合組立装置の実
施例を示す。

本図において、自動嵌合組立装置１００はＸＹ方向位置
決め機構２００，Ｚ方向位置決め機構２０１、回転駆動
機構２０２・柔軟機構２０３、嵌合部材保持機構２０４
から構威される。

ＸＹ方向位置決め機構２００は、Ｘ方向位置決め、機構
部とＹ方向位置決め機構部から構成されている。

すなわち１０２は位置決め基板であり、１０１はこれに
固定されたＸ方向位置決め用パルスモータであり、Ｘ方
向移動基板１０４をＸ方向に駆動する。

１０３はＸ方向移動基板１０４に固定された、Ｙ方向位
置決め用パルスモータであり、Ｙ方向移動基板１０５を
Ｙ方向に駆動する。

またＹ方向移動基板１０５には背板１０６が固定され、
さらに背板１０６には底板１２５が固定され、前記Ｙ方
向移動基板１０５と底板１２５の間には２方向移動板１
１４をＺ方向に摺動案内するＺ方向案内軸１０７，１０
８が結合されている。

Ｚ方向移動板１１４にはポールナット１１３が固定され
ており、前記Ｙ方向移動基板１０５に固定されたＺ方向
位置決め用パルスモータ１０９の出力が出力伝達歯車１
１０及びポールネジ回転駆動歯車１１１を介して、ボー
ルネジ１１２に伝達され、前記Ｚ方向移動板１１４がＺ
方向に駆動される。

１１８は回転基板であり、前記Ｚ方向移動板１１４に固
定された回転方向位置決め用パルスモータ１１５により
、出力伝達歯車１１γ及び回転駆動歯車１１６を介して
、回転駆動される。

嵌合部材保持基板１２２は弾性体１２１ａ，１２１ｂ，
１２１ｃ，１２１ｄを介して、前記回転基板１１８に柔
軟支持されている。

また回転基板１１８には、相互に直交する方向に変位検
出器１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄが設置さ
れており、前記嵌合部材保持基板１２２に固定された変
位検出板１ ２０ａ ，１ ２０ｂ ，１ ２０ｃ，１
２０ｄにより、前記弾性体１２１ａ，１２ｌｂ，１２１
ｃ，１２１ｄの変位を検出する。

また嵌合部材保持基板１２２には嵌合部材保持指１２４
ａ及び１２４ｂを回転駆動するロータリー・ソレノイド
１ ２３ａ ，１ ２３ｂが固定されている０３００は
嵌合部材であり、３０１は嵌合対象部材である〇 第２図に、変位検出器１ １ ９ａ ， １ １ ９ｂ
，１１９ｃ，１１９ｄ，変位検出板１２０ａ，１２０
ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ及び弾性体１２１ａ，’１２１
ｂ ，１２１ｃ，１２１ｄの配置を示す。

これから明らかなように、Ｘ軸方向に変位検出器１１９
ａ，１１９ｂが、またＹ軸方向に変位検出器１ １ ９
ｃ，１１９ｄが設置されており、これらに対向して、そ
れぞれ変位検出板１ ２０ａ ，１ ２０ｂ，１２０ｃ
，１２０ｄが置かれている。

さらにＸ軸及びＹ軸と４５°を成す方向に弾性体１２１
ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄが配置されている。

第３図には嵌合部材３００と嵌合対象３０１の軸方向形
状を示す。

これらの物体の嵌合組立が可能であるためには、両者の
平面上の相対的な位置ずれＡＸ，ＡＹ及び回転方向の位
置ずれＡθを所定量以下に収める必要がある。

平面的位置ずれＡＸ，ＡＹがそれほど大きくない場合、
すなわち初期位置決め精度が両者の面取りの範囲内に入
るような場合には、嵌合部材を嵌合対象部材に押し付け
挿入する際、嵌合部材はＸＹ位置決め機構に対して傾斜
方向に柔軟に支持されているため、両者の間の位置ずれ
により、面取り部分に力が発生し、その水平方向成分の
力によって、嵌合部材の先端は嵌合対象部材の中心方向
へと位置が修正される。

このときＸＹ位置決め機構の位置すなわち柔軟機構の支
持点の位置は不変であるため、嵌合部材は位置ずれの方
向へと傾斜することになる。

この傾斜量をＸ軸方向の傾斜成分とＹ軸方向の傾斜成分
とに分解して独立に検出し、このＸ軸方向及びＹ軸方向
の傾斜量を零にするように、それぞれＸ方向位置決め機
構、Ｙ方向位置決め機構を制御することにより、嵌合部
材と嵌合対象部材の相対的位置ずれを両者のクリアラン
スの範囲内に制御することが可能となる。

上記制御方法を本実施例に則して説明すると下記のよう
になる。

すなわち、まず前記２方向パルスモータ１０９を回転さ
せ２方向移動板１１４を、つまり柔軟機構２０３を介し
て嵌合部材３００を嵌合対象部材３０１の方へ下降させ
る。

嵌合部材３００は、嵌合対象部材３０１に対して、両者
のクリアランスの範囲以内に位置決めされていなければ
、Ｚ軸方向への下降過程で嵌合部材３００の挿入端が嵌
合対象部材３０１の先端に接触し、嵌合部材３００のＺ
軸方向の挿入は阻止される。

このとき、両者あるいはどちらか一方の面取りと柔軟機
構の作用により、嵌合部材３００の挿入端は嵌合対象部
材３０１の中心方向へと位置修正が加えられる。

この結果嵌合部材３０１は挿入軸に対して傾斜を生ずる
ことになる。

すなわち、前記変位検出器１１９ａ，１１９ｂ，１１９
ｃ，１１９ｄのどれか一つでも動作した場合には、嵌合
部材３００の挿入端が嵌合対象部材３０１に接触し所定
の力で押し付けられた状態で挿入が阻止されているもの
とみなし、Ｚ軸方向の下降を停止する。

ここで、嵌合部材３００の傾斜量をＸ軸方向とＹ軸方向
とに分解して検出し、この傾斜を零にするようにそれぞ
れＸ方向位置決め機構、Ｙ方向位置決め機構により位置
修正を行なう。

すなわち、Ｘ軸方向に関しては、前記変位検出器１１９
ａ又は１１９ｂのどちらか一方が動作している場合には
、Ｘ方向位置決め機構をそれぞれ＋Ｘ方向又は−Ｘ方向
へ移動させ、前記変位検出器１１９ａ，１１９ｂが共に
動作するか、あるいは共に動作しなくなったところでＸ
軸方向の位置修正動作を停止する。

Ｙ軸方向に関しても同様に、変位検出器１１９ｃ又は１
１９ｄのどちらか一方が動作している場合には、Ｙ方向
位置決め機構をそれぞれ＋Ｙ方向又はーＹ方向へ移動さ
せ、前記変位検出器１１９ｃ，１１９ｄが共に動作する
か、あるいは共に動作しなくなったところでＹ軸方向の
位置修正動作を停止する。

一方上記嵌合部材３００の傾斜修正過程において、上記
変位検出器１ １ ９ａ ，１ １ ９ｂ，１１９ｃ，
１１９ｄの全てか動作しなくなった場合には再び嵌合部
材３００のＺ軸方向への挿入動作を開始する０ 以上の制御によって、嵌合部材３００と嵌合対象部材３
０１の相対位置合せを終了し、この段階で依然として嵌
合部材３００のＺ軸方向の挿入が阻止されている場合に
は、嵌合部材３００と嵌合対象部材３０１の間に回転方
向の角度ずれが生じている場合であるので、前記回転方
向位置決め用パルスモータ１１５により柔軟機構２０３
を介して、嵌合部材３００を所定の回転方向に所定角度
回転させ、あるいは所定角度逆転させ、すなわち所定の
角度範囲を揺勤回転させ、嵌合部材３００の嵌合軸方向
への挿入が解除される地点を探索する。

上記過程において、嵌合部材３００の挿入が解除された
ら、回転を停止し、嵌合部材３００が嵌合対象部材３０
１に所定距離挿入されたところで、両省の挿入嵌合を終
了する。

具体的には、本実施例において、変位検出器１１９ａ，
１１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄのうちどれか一つでも動
作していたらＺ軸の送り、すなわち２方向位置決め用パ
ルスモータ１０９の回転を停止させる。

これと同時に、変位検出器１１９ａと１１９ｂが共に動
作しているか、あるいは共に動作していない場合で、か
つ変位検出器１１９ｃと１１９ｄか共に動作しているか
、あるいは共に動作していない場合に、前記回転方向位
置決め用パルスモータ１１５を所定方向に回転させる。

但し変位検出器１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ，１１９
ｄが共に動作していない場合には、上記の場合にはこの
場合に含まれない。

ここで嵌合部材３００が嵌合対象部材３０１に対して、
回転方向に−ｌθだけ位置ずれしている場合には、嵌合
部材３００を＋θ方向に回転させると、第４図゛Ｉ・に
示すような過程を経て、挿入が行なわれる。

また嵌合部材３００が嵌合対象部材３０１に対して、回
転方向に＋Ｊθだけ位置ずれしている場合には、第４図
１１に示すように、＋θ方向に所定角度θ だけ回転し
た後、さらにーθｍ 方向に逆転させ、図に示したような過程を経て挿入が完
了される。

ここで、前記柔軟機構２０３は回転方向に柔軟性を有し
ているため、挿入過程において、回転方向位置決め機構
２０２と嵌合対象部材３０１との間に多少の角度ずれが
生じても、この柔軟性により吸収される。

したがって回転方向位置決め機構２０２と嵌合対象部材
３０１の角度ずれが所定値以内に入れば、後は柔軟機構
の作用により、挿入方向に嵌合部材３００を押し込むだ
けで、こじりを生ぜずに挿入嵌合を行なうことが可能と
なる。

すなわち回転方向に柔軟な機構を用いることにより、位
置決め精度の粗い回転駆動機構でも精密な嵌合組立を可
能とすることができる。

以上、本発明における嵌合組立の制御方式について説明
した。

ここでは回転方向及び傾斜方向に対してのみ柔軟性を有
する柔軟機構を用いた場合について述べたが、嵌合部材
と嵌合対象部材を両者のはめ合いクリアランスの精度以
内に位置決めするためには、傾斜量を検出する検出器の
精度がこれに対応するだけのものであることのみならず
、ＸＹ位置決め機構の位置決め精度もこれに応じたもの
でなければならない。

しかし、本実施例に示すように、柔軟機構を回転方向及
び傾斜方向のみならず、ざらに嵌合部材と嵌合対象部材
の嵌合軸と直角な方向にも柔軟にすることにより、両名
の最終的位置決め精度が両者のはめ合いクリアランス以
上の場合でも、嵌合組立を可能とすることができる０す
なわち、嵌合部材と嵌合対象部材の位置ずれがそれほど
大きくない場合には、上記柔軟性と両者のまたは一方の
面取りの作用により、位置ずれが修正され、挿入方向に
押し付けるだけで挿入嵌合が可能となる。

このように、最終的にある程度の位置ずれが許容され得
るということは、嵌合部材の傾斜量を検出する検出器の
検出精度がそれほど高精度でなくとも、またＸＹ位置決
め機構の位置決め精度もそれほど高くなくとも嵌合組立
が可能となるということである。

以上の制御方式を実現するための制御回路の実施例をブ
ロック図で第５図に示す。

本図において、４０１は外部から与えるスタート信号で
あり、この信号により、Ｚ軸下降用フリツプフロツプ４
０３をセットし、ＯＲゲート４５７を通して２軸上昇用
フリツプフロツプ４０４をリセットすると共に、ＯＲゲ
ート４５５を通してカウンタ４２０に所定の２軸下降距
離データをセットする。

２軸下降用フリツプフロツプ４０３がセットされると出
力Ｑに信号が得られ、ＡＮＤゲート４４９が開放される
。

またこの段階では変位検出器１１９ａ，１１９ｂ，１１
９ｃ，１１９ｄが動作していないため、これらの出力信
号は６Ｒゲート４３２及びインバータ４４７を通してＡ
ＮＤゲート４４８を開放する。

したがってパルスジエネレータ４２１の出力パルスは前
記ＡＮＤゲート４４９及び４４８を通して、２軸駆動回
路４１２の正転用入力端子に入力される。

この結果２軸パルスモータ１０９が正転し、Ｚ軸すなわ
ち嵌合部材３００を下降させることになる。

もしも嵌合部材３００の２軸方向の下降が嵌合対象部材
３０１により阻止されなければ、変位検出器１１９ａ，
１１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄは動作することなく、ｚ
軸は下降を続ける。

このとき２＠駆動回路４１２の正転用入力端子に加えら
れるパルスはＯＲゲート４５１を通して、カウンタ４２
０にダウンカウントされる。

こうして嵌合部材３００が嵌合対象部材３０１に所定距
離挿入されると、前記カウンタ４２０の終了信号出力端
子に終了信号か得られる。

この終了信号により、２軸下降用フリツプフロツプ４０
３がリセットされると同時に、開放状態にあるＡＮＤゲ
ート４５６を通して２軸上昇用フリツプフロツプ４０４
がセットされる。

これによりＡＮＤゲート４４９が閉鎖され、Ｚ軸駆動回
路４１２への下降用パルスの送出が停止される。

さらに前記カウンタ４２０の終了信号により、フインガ
制御用フリツプフロツプ４０５のＱ出力が反転し、フイ
ンガ駆動回路４１３を通してフインガ駆動ンレノイド１
２３ａ，１２３ｂが動作し、嵌合部材３００を放すこと
になる。

さらに前記Ｚ軸上昇用フリツプフロツプがセットされＱ
，Ｑ出力は反転Ｑているため、ＡＮＤゲート４５０は開
放され、パルスジエネレータ４２１の出力パルスがＺ軸
駆動回路４１２の逆転用入力端子に印加される。

これにより２軸パルスモータ１０９は逆転し、逆転駆動
パルスはＯＲゲート４５１を通してカウンタ４２０にダ
ウンカウントされ、Ｚ軸が所定距離上昇したところで、
カウンタ４２０から終了信号が出力される。

この終了信号により、開放状態にあるＡＮＤゲー１４５
８及びＯＲゲート４５γを介して２軸上昇用フリップフ
ロツプ４０４がリセットされる。

したがって前記ＡＮＤゲート４５０が閉鎖され、Ｚ軸の
上昇が停止し、一連の嵌合組立動作を終了する。

一方嵌合部材３００の嵌合対象部材３０１への挿入過程
で、嵌合部材３００の２軸方時の下降が阻止された場合
には、前記変位検出器１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ，
１１９ｄのうち少なくともどれかが動作するため、ＯＲ
ゲート４３２及びインバータ４４１を通してＡＮＤゲー
ト４４８が閉鎖され、２軸駆動回路４１２への下降用パ
ルスの送出が停止される。

ここで、変位検出器１１９ａが動作し、１１９ｂが動作
していない場合には、ＥＯＲゲート４３０の出力信号に
よりＡＮＤゲート４３３及び４３４が開放される。

したがってＡＮＤゲート４３３及び４３４の出力信号に
より、ＡＮＤゲート４３９は開放され、ＡＮＤゲート４
４０は閉鎖される。

一方ＡＮＤゲート４４３及び４４４は前記２軸下降用フ
リツプフロツプ４０３（７）Ｑ出力により開放されてい
る。

よってパルスジエネレータ４２１の出力パルスはＡＮＤ
ゲート４３９及び４４３を通して、Ｘ軸駆動回路４１０
の逆転入力端子に送出される。

そこでＸＹ位置決め機構２００はーＸ方向に移動し、柔
軟機構２０３を介して嵌合部材３００のＸ軸方向の姿勢
を修正する。

この姿勢修正の結果前記Ｘ方向変位検出器１１９ａ及び
１１９ｂが共に動作しなくなるか、または共に動作した
ところで、前記ＥＯＲゲート４３０の出力によりＡＮＤ
ゲート４３３及び４３４は閉鎖される。

したがってＡＮＤゲート４３９及び４４０は閉鎖され、
前記Ｘ軸駆動回路４１０への逆転用パルスの送出が停止
される。

そこで嵌合部材３００のＸ軸方向の姿勢修正が終了する
。

またＸ方向変位検出器１１９ａが動作していず、１１９
ｂが動作している場合には、同様にしてＥＯＲゲート４
３０の出力信号によりＡＮＤゲート４３３及び４３４が
開放され、よってＡＮＤゲート４３３及び４３４の出力
信号により、ＡＮＤゲート４３９は閉鎖され、ＡＮＤゲ
ート４４０は開放される。

したがってパルスジエネレータ４２１ノ出力パルスはＡ
ＮＤゲート４４０及び４４４を通して、Ｘ軸駆動回路４
１０の正転用入力端子に加えられる。

そこでＸＹ位置決め機構２００は＋Ｘ方向ｔこ移動し、
柔軟機構２０３を介して嵌合部材３００のＸ軸方向の姿
勢を修正する。

この姿勢修正の結果前記Ｘ方向変位検出器１１９ａ及び
１１９ｂが共に動作しなくなるか、または共に動作した
ところで前記ＥＯＲゲート４３０の出力によりＡＮＤゲ
ート４３３及び４３４が閉鎖され、前記Ｘ軸駆動回路４
１０への正転用パルスの送出が停止される。

ここで嵌合部材３００のＸ軸方向の姿勢修正が終了する
。

前記Ｘ方向変位検出器１１９ａ及び１１９ｂが共に動作
しているかあるいは共に動作していない場合には、前記
ＥＯＲゲート４３０の出力により、ＡＮＤゲート４３３
及び４３４が閉鎖されるためＸ軸駆動回路４１０は動作
せず、嵌合部材３００のＸ軸方向の姿勢修正は行なわれ
ない。

以上はＸ方向変位検出器１１９ａ，１１９ｂの動作とそ
の処理回路部分の動作についての説明であるが、Ｙ方向
変位検出器１１９ｃ及び１１９ｄの動作とその処理回路
部分の動作もこれとまったく同様である。

Ｘ軸方向及びＹ軸方向の姿勢修正動作が終了した時点で
、前記Ｘ方向変位検出器１１９ａ及び１１９ｂか共に動
作しているかまたは共に動作していす、かつＹ方向変位
検出器１１９ｃ及び１１９ｄが共に動作しているかまた
は共に動作していない場合には、ＥＯＲゲート４３０及
び４３１Ｉこ共に出力が得られ、ＡＮＤゲート４３１の
出力に信号が得られる。

ここで、前記変位検出器１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ
，１１９ｄが共に動作していない場合でないかぎりＥＯ
Ｒゲート４３２を介してＡＮＤゲート４３８は開放され
ているため、ＡＮＤゲート４３γの出力はＡＮＤゲ−｝
４５９を通してワンショットモノマルチ回路４６０に加
えられ、Ｑ軸カウンタ４０８に所定の回転角データをセ
ットすると共に、ＡＮＤゲート４５４を開放する。

一方カウンタ４０９は前記スタート信号４０１によりリ
セットされているためＯに出力が得られ、ＯＲゲート４
６３を介してθ軸方向判定用フリツブフロツプ４６２が
リセットされる。

このため前記フリツプフロツプＱ及びＱ出力によりＡＮ
Ｄゲート４５２は閉鎖され、ＡＮＤゲート４５３は開放
される。

したがってパルスジエネレータ４２１の出力パルスはＡ
ＮＤゲート４５４及びＡＮＤゲート４５３を通して、θ
軸駆動回路４１３の正転用入力端子に加えられる。

この結果θ軸パルスモータが正転し１つまり嵌合部材３
００が正転し、ｚ軸方向の挿入が解除されると、前記Ａ
ＮＤゲート４３８の出力が反転し、ＡＮＤゲート４５４
を閉鎖する。

したがってθ軸駆動回路４１３の正転用パルスの入力は
停止され、θ軸の回転は停止する。

これと同時に、前記ＡＮＤゲート４４８が開放され、再
びＺ軸が下降を開始する。

なおこの過程において、変位検出器１１９ａ，１ １９
ｂ，１１９ｃ，１１９ｄの出力状態いかんによっては、
再度姿勢修正動作が行なわれることもある。

ここで、嵌合部材３００の挿入方向の拘束が解除されな
いまま、θ軸が所定角度正転し終わると、前記θ軸カウ
ンタ４０８に終了信号が得られる。

この終了信号により、カウンタ４０９がカウントアップ
され１に出力か得られる。

したがってＯＲゲート４６４を通して、θ軸回転方向判
別用フリツプフロツプ４６２がセットされ、ＡＮＤゲー
ト４５２が開放され、ＡＮＤゲート４５３が閉鎖される
。

したがって、パルスジエネレータ４２１の出力パルスは
θ軸駆動回路４１３の逆転用入力端子に加えられ、嵌合
部材３００はθ軸パルスモータ１１５により逆回転させ
られることになる。

これでも嵌合部材３００の挿入方向の拘束が解除されな
い場合には、所定角度逆転した後θ軸カウンタ４０８の
終了信号により、カウンタ４０９がカウントアップされ
、２に出力信号が得られる。

そこでＯＲゲー１４６３を介してθ軸方向判別用フリツ
プフロツプがセットされ、θ軸はさらに所定角度逆転す
ることになる。

同様にして、これでも嵌合部材３００の挿入方向の拘束
が解除されない場合には、今度は所定角度正転ずる。

このように、嵌合部材３００の挿入方向の拘束が解除ざ
れない場合には、所定の角度振幅で、θ軸は揺動回転す
る。

ここで上記角度振幅を嵌合部材３００と嵌合対象部材３
０１の回転方向の位置ずれの最大値を考慮して、所定値
に設定することにより、角度ずれがあっても、これを修
正し両者の挿入嵌合を行なうことが可能となる。

なお第５図において、４０６及び４０γは信号遅延ユニ
ットである。

以上詳細に説明したごとく本発明によれば、平面上の位
置決めと回転方向の角度決めを要するスプライン軸とボ
スなどの嵌合組立において、柔軟機構を活用することに
より、比較的簡単な駆動装置と検出手段で、平面位置ず
れ及び回転方向の角度ずれを修正し、両者の嵌合組立を
自動的に行なうことが可能となる。

従来、専ら人手作業に依存していたこの種の組立作業を
容易に自動化できることになり、組立作業の自動化にお
いて大きな効果が期待できることになった。

なお本実施例においては、スプライン軸とボスとの嵌合
組立を揚げたが、本発明は第６図に示すような中心軸の
周りに嵌合軸、嵌合穴を有する部材ｓｏｏ，ｓｏｉの嵌
合組立にも適用可能なことも明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した自動嵌合組立装置の実施例
を概略的に示した図であり、第２図は、この自動嵌合組
立装置の実施例の柔軟機構の軸方向投影図である。 第３図は本発明の適用対象となる嵌合部材及び嵌合対象
部材の軸方向投影図を示した図である。 また第４図は、嵌合部材の挿入嵌合過程における回転駆
動軸と挿入駆動軸の経偉を示した図である。 第５図は本発明の制御方式を実現するための制御回路の
実施例を示した図であり、第６図は本発明の適用対象と
なり得る嵌合部材の構造を示した図である。 符号の説明、１００・・・・・・自動嵌合組立装置、２
００・・・・・・ＸＹ方向位置決め機構、２０１・・・
・・・Ｚ方向位置決め機構、２０２・・・・・・回転駆
動機構、２０３・・一・・柔軟機構、２０４・・・・・
・嵌合部材保持機構、１０１・・・・・・Ｘ方向位置決
め用パルスモータ、１０２・・・・・・位置決め基板、
１０３・・・・・・Ｙ方向位置決め用パルスモータ、１
０４・・・・・・Ｘ方向移動基板、１０５・・・・・・
Ｙ方向移動基板、１０６・・・・・・背板、１０γ，１
０８・・・・・・Ｚ方向案内軸、１１１・・・・・・ボ
ールネジ回転駆動歯車、１１０・・・・・・出力伝達歯
車、１１２・・・・・・ボールネジ、１１３・・・・・
・ポールナット、１１４・・・・・・Ｚ方向移動板、１
１５・・・・・・回転方向位置決めパルスモータ、１１
６・・・・・・回転駆動歯車、１１γ・・・・・・出力
伝達歯車、１１８・・・・・・回転基板、１１９ａ，１
１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄ・・間変位検出器、１２０
ａ，１２０ｂ ，１２０ｃ，’ｉ２０ ｄ・・・・・・
変位検出板、１２１ａ，１２ｌｂ，１２１Ｇ，１２１ｄ
・・・・・・弾性体、１２２・・・・・・嵌合部材保持
基板、１ ２３ａ ，１２３ｂ−ロータリーソレノイド
、１２４ａ ，１２４ｂ・・・・・・嵌合部材保持指、
３００・・・・・・嵌合部材、３０１・・・・・・嵌合
対象部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 嵌合部材を２軸方向に移動して対象物に嵌合させる
   装置であって、該嵌合部材を保持する部材と、該保持部
   材をＺ軸方向およびＺ軸に垂直な方向に対してそれぞれ
   弾性的に保持し、かつ、該保持部材が２軸に対して傾斜
   変形可能なように保持するための弾性体を有する柔軟機
   構部と、該弾性体の変形量に基づき、該対象物から該嵌
   合部材に対して与えられるＺ軸方向の反力が所定量をこ
   えたか否かおよび該保持手段の２軸に対する傾斜量が所
   定値をこえたか否かを検出する手段と、該柔軟機構に対
   して、Ｚ軸まわりの回転、Ｚ軸方向への移動もしくはＺ
   軸に垂直な面内での移動を与える駆動部と、該検出出力
   により該駆動部を制御する手段とからなり、該制御手段
   は該嵌合部材の一端が該対象物の一端に位置合わされた
   あとに、該弾性体のＺ方向の変位が所定量をこえない状
   態では、該柔軟機構部をＺ軸方向に移動させ、該２方尚
   の変位が該所定量をこえ、かつ、該傾斜量が所定値以上
   の状態では、該傾斜量が所定値位下になるまで該柔軟機
   構部を２軸に垂直な面内で移動させ、 該２方尚の変位が該所定量をこえ、該傾斜量が該所定値
   以下の状態では、該Ｚ方尚の変位が該所定値以下になる
   かもしくは該傾斜量が該所定量以上になるまで該柔軟機
   構部を２軸のまわりに回転させるごとく、該駆動部を制
   御するものである自動嵌合組立装置。 ２ 該柔軟機構部は該駆動部の回転軸に固定された第１
   の基板と、該保持手段に設けられた第２の基板と該第１
   の基板間に配置された複数のバネとからなり、該検出手
   段は該第１、第２の基板上の複数個所にそれぞれ設けら
   れたリミットスイッチと、該リミットスイソチのいずれ
   かがオンのときに該弾性体のＺ方向の変位が該所定量を
   こえたことを示す信号を出力する手段と該リミットスイ
   ッチの一部のみがオンのときに該保持手段の傾斜量が該
   所定値をこえたことを出力する手段とからなる第１項の
   自動嵌合組立装置。 ３ 該複数のバネはそれぞれ、Ｚ軸に対して傾斜して配
   置されている第２項の自動嵌合組立装置。