JPS63200926A - 軸部品の挿入案内方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、軸部品を他の部品の嵌合孔に自動的に挿入
する装置における軸部品の挿入案内方法に関する。

（従来の技術） 軸部品を嵌合孔に挿入する組立作業は、孔径と軸径との
間に寸法余裕があまりなく、しかも軸および孔が比較的
長い場合、軸部品を嵌合孔に挿入するのには相当に微妙
な調芯・求芯動作が必要である。そのため、このような
微妙な挿入作業は一般に人手によって行なわれているが
、これを組立ロボットによって自動化しようとする要求
が強く、自動挿入装置も開発され始めている。

従来の軸部品の自動挿入装置では、軸部品と嵌合孔との
微妙な調芯作用を実現するために、力覚センナやＲＣＣ
（Ｒｅｎｏｔｅ’　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｃｏｍｐｌｉａｎｃ
ｅ　）デバイスを用いている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の力覚センサを用いた自動挿入装置は、その制御系
は非常に高度な情報処理を必要とし、またハードウェア
も複雑である。そのため非常に高価であり、工場の組立
ラインに容易に尋人できるものではない。

またＲＣＣデバイスを用いた自動挿入装置では、構成は
それほど複雑ではないものの、基本的にバネ系の機構で
あるので信頼性に劣り、挿入不能が生じやりかった。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的は、簡単な動作原理で信頼性の高い動作を実
現でき、高性能な自動挿入装置を簡単な構成で安価に実
現可能な軸部品の挿入案内方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この発明に係る軸部品の挿入案内方法は、垂直に配置さ
れた嵌合孔の入口部分に軸部品の下端部分が少しだけ挿
入され、該軸部品が該嵌合孔に対して少し傾いたまま突
っかかっている状態において、該嵌合孔の中心線に向け
て外側から内側へ渦巻状に旋回運動するガイド部材を該
軸部品の上端部外周に接触させることによって、該軸部
品をすりこぎ運動させながら徐々に垂直に起立させ、そ
の過程で該軸部品を該嵌合孔に自重で落下・挿入させる
ものである。

（作　用） 上記嵌合孔に突っかかった状態の上記軸部品の上端側を
、上記ガイド部材によって旋回運動させるとともに旋回
半径を徐々に小さくすることで、上記軸部品はすりこぎ
運動しながら徐々に垂直に起立する。そして、上記軸部
品が完全に垂直になった時点あるいはその直前において
、上記軸部品はその自ｍでもって上記嵌合孔内に落下７
る。

（実施例） 第１図に示ずのは、垂直に配置された嵌合孔１に対し、
軸部品２の上端部が嵌合孔１の入口部分に少しだけ挿入
され、軸部品２が１べ合孔１に対して少し傾いたまま突
っかかっている状態である。

Ｐは嵌合孔１の中心線であり、Ｑは軸部品２の中心線で
ある。

軸部品の自動挿入装置では、一般的に、嵌合孔１を有づ
る部品が孔の中心線Ｐが垂直になるように配置され、こ
れに対して軸部品２がハンドリング装置によってストッ
ク場所から嵌合孔１の真上に運ばれてくる。ハンドリン
グ装置は、軸部品２の中心線ＱｉＩｒ嵌合孔１の中心線
Ｐに揃え、軸部品２を垂直方向に下降させ、軸部品２の
下端を嵌合孔１の入口部分に嵌め合せる。ハンドリング
装置による中心線Ｑの位置決め精度はあまり高くはない
が、嵌合孔１の入口部分のテーパーおよび軸部品２の下
端のテーパーによって、軸部品２は嵌合孔１の入口部分
に嵌め合わされる。

その状態でハンドリング装置は、軸部品２を解放し、軸
部品２の自重による落下にまかせる。中心線ＰとＱとが
高精度に一致しておれば、軸部品２が解放されたとき、
これは自重によりスムーズに嵌合孔１に落下・挿入され
る。

しかし、そうなる確率は非常に少なく、多くの場合は第
１図のようになる。つまり、ハンドリング装置Ａ置から
解放された軸部品２は、その下端が１択合孔１の入口部
分の内壁に突っかかった状態で、傾いたまま静止する。

この発明では、第１図の状態にある軸部品２を以下のよ
うにして嵌合孔１に落下させる。

第２図は第１図の状態にある軸部品２の平面図である。

また第２図において、３はＶ字状のガイド而をもったガ
イド部材で、垂直な軸４に取付けられており、軸４を介
して次のように動かされる。

軸４は、図示しない旋回ぼ構によって嵌合孔１の中心線
Ｐを中心に旋回される。また、この旋回機構には旋回半
径ｄを変化させる機構が組み込まれており、軸線Ｐを中
心に旋回しながら旋回半径ｄを徐々に小さくするように
構成されている。つまり、軸４は中心線Ｐに向けて外側
から内側へ渦巻状に旋回運動する。ガイド部材３は軸４
に取付けられているので、同様に渦巻状に旋回運動する
。

このとき、ガイド部材３のＶ字状のガイド而が常に中心
線Ｐを向くように構成されている。

第２図（Ａ）に承りように、ガイド部材３は十分大きな
回転半径から渦巻状の旋回運動を開始する。その旋回半
径ｄがある程度小ざくなってくると、ガイド部材３のＶ
字状ガイド面が傾いている軸部品２の上端部外周に接触
する。するとその後は、ガイド部材３に押されて軸部品
２の上端部も一緒に渦巻状旋回運動をする。この状態を
第２図（Ｂ）に示している。つまり、軸部品２の上端が
嵌合孔１の中心線Ｐを中心に旋回し、しかもその旋回半
径が徐々に小さくなってくる。この軸部品２の運動はコ
マの軸のすりこぎ運動と同様な運動となる。軸部品２は
すりこぎ運動をしながら第２図（Ｃ）に示ずように徐々
に垂直に起立してくる。

上記のすりこぎ運動の過程で、軸部品２の中心線Ｑが嵌
合孔１の中心線Ｐにほぼ揃うと、軸部品２はその自重に
よって嵌合孔１に落下する。

第３図および第４図は上記ガイド部材３を運動さけるユ
ニットの一例を示している。両図において、５はロボッ
ト等のハンドリング装置に取付けられるユニットフレー
ム、６は渦巻状の旋回運動を作り出すガイド部、７はガ
イド部６によって渦巻状の旋回運動をする移動体である
。この移動体の下方に前述した＠４を介してガイド部材
３が取付けられている。

なＪ３、ユニットフレーム５にはグリッパ８が取付けら
れており、このグリッパ８によってストック位置にある
軸部品２を掴んで嵌合孔１の真上まで搬送し、その下端
を嵌合孔１の入口部分に挿入する作業を行なう。

グリッパ８で軸部品２を解放すると第１図に示す状態と
なり、この後ユニットフレーム５がロボットによって旋
回され、ガイド部材２が１）ａ述のように中心線Ｐのま
わりを渦巻状に旋回運動することになる。

第４図に示づ゛ように、ガイド部６は渦巻状のがイドレ
ール６１と、ガイドレール６１に沿った渦巻状のラック
６２とを有する。移動体７にはステッピングモータ７１
があり、その軸がガイドレール６１に沿ってスライドす
るスライダ７２に同転自在に支持されていて、その軸端
に取付けたピニオン７３が上記ラックに噛み合っている
。移動体７の下部にはもう１つのモータ７４が取付けら
れており、このモータ７４の軸が前述した軸４であり、
それの下端にガイド部材３が取付けられている。

モータ７１を回転させると、ピニオン７３とラック６２
の噛み合いにより、移動体７がガイドレール６１に沿っ
て渦巻状に旋回運動する。モータ７１の動きに合せてモ
ータ７４を回転制御し、ガイド部材３のＶ字状ガイド面
が中心線Ｐを向くようニ！！！　１ａ１１　ｊ　ル。

なお、傾いている軸部品２の上端部分を渦巻状に旋回運
動させる機構としては、上記実施例に限られず、ロボッ
トの複数軸（回転軸を含む）を動作制御してガイド部材
３に所定の動きを再現させることもでき、また、ロボッ
ト先端の回転軸の端部に、その軸回りに半径方向にガイ
ド部材を動かす駆動ユニットを設けたものでもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明に係る軸部品の挿
入案内方法によれば、垂直な嵌合孔の入口部分に少しだ
け挿入されて傾いたまま突っかかっている状態の軸部品
に対し、その上端部分を旋回させながら旋回半径を徐々
に小さくし、軸部品をすりこぎ運動させながら徐々に垂
直に起立させ、その過程でこの軸部品を嵌合孔に自重で
落下・挿入さけるので、その運動原理は非常に単純なも
のとなり、簡単な装置構成で軸部品の挿入作業を能率よ
く自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸部品が嵌合孔の入口部分に少しだけ挿入され
傾いて突っかかっている状態を承り図、第２図は上記の
状態の軸部品をすりこぎ運動させている状態を示す図、
第３図は上記軸部品をすりこぎ運動させるノζめの装″
Ｉｌ構成の一例を示す正面図、第４図は第３図の要部詳
細図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直に配置された嵌合孔に上方から軸部品を自重
   により落下・挿入させる方法であつて、軸部品の下端部
   が嵌合孔の入口部分に少しだけ挿入され、該軸部品が該
   嵌合孔に対して少し傾いたまま突っかかっている状態に
   おいて、該嵌合孔の中心線に向けて外側から内側へ渦巻
   状に旋回運動するガイド部材を該軸部品の上端部外周に
   接触させることによって、該軸部品をすりこぎ運動させ
   ながら徐々に垂直に起立させ、その過程で該軸部品を該
   嵌合孔に自重で落下・挿入させることを特徴とする軸部
   品の挿入案内方法。