KR19980086419A - 공작물의 삽입 부착 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

공작물의 종류나 형식을 막론하고 기종 대응력이 풍부하고, 부착 조건이 다른 공작물에 대해서도 조건 설정을 간단히 수치적으로 행할 수 있고, 장치 전체를 경량, 컴팩트화하여 제조 비용을 대폭 감소시킨다.

위치 결정된 제 2 공작물(14)에 제 1 공작물(12)을 삽입 부착하는 공작물의 삽입 부착 장치로서, 제 2 공작물(14) 측으로 제 1 공작물(12)을 전후진 이동시키는 전후진 이동 수단(20)과, 제 2 공작물(14)에 대한 제 1 공작물(12)의 전후진 이동 방향을 축선(Z)으로서 축선 방향으로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 회전 수단(26)을 가지며, 전후진 이동 수단(20)은, 본체부(18)에 의해 제 2 공작물(14)에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더(22)와, 슬라이더(22)에 접속되어 제 1 공작물(12)을 파지하는 파지 수단(24)과, 이들 슬라이더(22)와 파지 수단(24) 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주는 탄성 가압 수단(42)을 구비하여 구성되는 공작물의 삽입 부착 장치(10)로 구성된다.

Description

공작물의 삽입 부착 장치 및 방법

본 발명은, 예를 들면 구동계 유닛, 각종 정밀기계, 자동차, 그 밖의 생산 라인등에 있어서 공작물과 공작물와의 부착을 할 때에 사용되는 공작물의 삽입 부착 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래, 예를 들면 자동차의 자동 변속기 부착 작업에 있어서, 전동에 토크 컨버터를 부착하는 장치로서 예를 들면, 특개평 제 8-215947 호가 공지이다. 이 장치에서는, 전동의 스플라인축과, 토크 컨버터의 결합하는 축 원통과의 회전을 방지하여 공작물끼리의 결합을 단시간에 행하도록 하고 있다. 이 때문에, 한쪽의 공작물에 대하여 접근 이탈 가능하게 이동 플레이트 및 삽입 플레이트 등의 전후 이동 테이블을 지지시키고, 이들의 전후 이동 테이블을 이동시키기 전, 및 후 테이블 구동 수단과, 이들의 이동 테이블에 설치되어 다른 쪽의 공작물을 유지하는 공작물 유지 수단과, 상기 한 쌍의 공작물의 결합시에 어느 한쪽의 공작물을 회전시키는 공작물 회전 수단과, 상기 한 쌍의 공작물 결합시에 어느 한쪽의 공작물을 다른 쪽의 공작물에서 이격되는 방향으로 미소하게 구동시키는 공작물 전후진 이동 수단으로서의 푸시 실린더를 구비한다.

상기 종래의 장치에 있어서는, 구동 실린더(51)에 의해 토크 컨버터 방향으로 이동 및 삽입 플레이트(47, 48)를 근접 이동시키어, 삽입 및 이동 플레리트에 걸치도록 배치된 회전 유닛(102)을 구동시키고, 토크 컨버터를 회전시키어 센터링하고, 이동 플레이트 측에 설치한 삽입 실린더(54)를 구동시키어 이동 플레이트(47)에 대하여 삽입 플레이트(48)를 이동시키고, 토크 컨버터측에 가까운 삽입 플레이트(48)의 이동 위치를 검출하면서, 푸시 실린더(57)를 전후 이동시키어 결합 위치를 찾는 작업을 행하면서 자동 부착을 실시하는 것이다. 그러나, 이 장치에서는, 한쪽의 공작물에 대하여 다른 쪽의 공작물을 전후진 이동시키는 것만으로도 구동 실린더(51), 삽입 실린더(54), 푸시 실린더(57)가 필요하게 되어 제어가 복잡해지고, 비용도 들뿐만 아니라, 다수의 실린더 기구에 의한 정밀도의 저하가 생길뿐 만 아니라, 이들의 실린더 기구를 다수의 테이블에 얹어놓은 상태로 테이블마다 구동시키기 때문에, 장치가 대형, 중량화하여, 제조 비용이 높아지는 동시에, 결국 정밀도 상의 문제를 발생시키는 결점이 있다. 또한, 이 종래의 장치에서는, 전후진 이동을 위해 전부 에어 압력에 의한 구동 실린더를 사용하고 있기 때문에, 실린더가 최저 3개, 그외에, 실린더 구동용 전자 밸브, 에어 압력 컨트롤을 위한 레귤레이터, 이것을 컨트롤하기 위한 전자 밸브 등이 필요하게 되고, 구동을 위한 부품수가 많고, 또한 제어가 복잡해지는 한편, 실린더의 전후진 이동량이 그대로 하나의 공작물의 다른 쪽 공작물 결합의 유무를 발생시키기 때문에, 위치의 제어와 동시에, 압력 제어를 필요로 하고, 또한 센서에 의한 위치 검출에 의해 양 공작물의 접촉이 비접촉인가의 어느 것을 판단하고, 실린더에 의한 일정한 가압력하에서 접촉 상태일 때에 어느 하나의 공작물을 회전시킬 뿐이므로, 현실에는 스플라인과 서로 결합하는 축과의 결합이 그만큼 원활하기 어렵다는 문제가 있다. 또한, 이 종래 장치에서는 부착 작업에 있어서의 각종의 설정을 행할 때에, 공작물의 종류라든지, 형식에 의해 삽입 속도라든지 회전속도가 다르고, 또한, 압력 제어와 위치 제어의 2계통의 제어를 동시에 행하여야 하고, 조건 설정 작업이 매우 복잡하고 범용성에 결여된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 종래의 문제점을 감안하여 행해진 것으로서, 그 하나의 목적은 공작물의 종류라든지 형식 등을 막론하고 기종 대응력에 풍부하고, 결합 깊이라든지 그 밖의 부착 조건이 다른 공작물에 대하여도 조건 설정을 간단하게 수치적으로 행할 수 있음과 동시에, 장치 전체를 경량, 컴팩트화하여 제조 비용을 대폭으로 감소시킬 수 있는 공작물의 삽입 부착 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 부착 작업을 원활히 행할 수 있고, 부착 공정에 있어서의 사이클 타임을 단축시키고, 전체의 작업 시간을 대폭으로 단축시킬 수 있는 공작물의 삽입 부착 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 조건 설정을 간단히 행할 수 있는 동시에 동작 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있는 공작물의 삽입 부착 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 위치 결정된 제 2 공작물(14)에 제 1 공작물(12)을 삽입 부착하는 공작물의 삽입 부착 장치로서, 상기 제 2 공작물(14)측에 제 1 공작물(12)을 전후진 이동시키는 전후진 이동 수단(20)과, 상기 제 2 공작물(14)에 대한 제 1 공작물(12)의 전후진 이동 방향으로 연장되는 선을 축선(Z)으로서 상기 축선 방향으로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 회전 수단(26)을 가지며, 상기 전후진 이동 수단(20)은, 본체부(18)에 의해 제 2 공작물(14)에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더(22)와, 상기 슬라이더(22)에 접속되어 제 1 공작물(12)을 파지하는 파지 수단(24)과, 이들 슬라이더(22)와 파지 수단(24) 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주는 탄성 가압 수단(42)을 구비하여 구성되는 공작물의 삽입 부착 장치(10)로 구성된다.

또한, 상기 슬라이더(22)는 레일 형상 혹은 통모양으로 길게 설치되어, 그 슬라이더(22)의 일단 측에 상기 파지 수단(24)이 접속되어 구성되는 것으로서도 좋다.

또한, 본 발명의 공작물의 삽입 부착 장치는, 상기 제 1, 제 2 공작물(12, 14)는 삽입 깊이 방향에 있어서 상호 결합하는 삽입 결합부(R, S, T)를 가지며, 상기 삽입 결합부에의 결합의 유무를 검출하는 검출 수단(92)이 설치되고, 상기 전후진 이동 수단(20)에 의한 상기 제 1 공작물(12)의 전진 이동에 연계시키어 상기 검출 수단(92) 자체를 제 2 공작물(14)측으로 동기 전진시킴과 동시에, 임의의 기준 위치에 있어서 상기 검출 수단(92)을 고정시키고, 동일 검출 수단(92)과 제 1 공작물(12)와의 연계를 해제시켜 제 1 공작물(12)만을 전후진 이동시키는 결합 위치 검출 기구(76)가 설치되어 이루어지는 것으로서도 좋다.

또한, 본 발명의 공작물의 삽입 부착 장치는, 상기 파지 수단(24)을 이격시키어 상기 슬라이더(22)에 대하여 전후진 이동 가능하게 안내 유지함과 동시에, 상기 파지 수단(24)을 회전 가능하게 지지하는 전후진 이동 회전 유지 기구(59)를 구비하여 구성되는 것으로서도 좋다.

또한, 본 발명의 공작물의 삽입 부착 장치는, 상기 삽입 결합부(R, S, T)에 대응하는 검출 수단(92)의 검출 기준 위치는, 각 삽입 결합부(R, S, T)의 시작 위치(R1, S1, Tl)보다도 보다 삽입 깊이 방향으로 변위시킨 위치인 것으로서도 좋다.

또한, 상기 전후진 이동 수단(20)은, 수치 제어 가능한 제어 모터(28)와, 동일 제어 모터(28)의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 변환 수단을 포함하여도 좋다.

또한, 본 발명은, 위치 결정된 제 2 공작물(14)에 대하여 전후진 이동 가능하게 이동하는 슬라이더(22)에, 제 1 공작물(12)을 파지하는 파지 수단(24)을 슬라이더(22)와의 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주도록 하여 접속시키어, 탄성 가압력을 부가시킨 상태로, 제 1 공작물(12)을 제 2 공작물(14)에 대하여 전후진 이동시키면서 전후진 이동 방향을 축(Z) 선으로서 축둘레 방향으로 회전시키면서 제 2 공작물(14)에 대하여 제 1 공작물(12)을 부착하는 공작물의 삽입 부착 방법으로 구성된다.

또한, 본 발명의 공작물의 삽입 부착 방법에 있어서는, 상기 제 1 공작물(12)의 제 2 공작물(14) 방향에의 전진과 동기하여 이 제 1 공작물(12)와 같은 방향으로 검출 수단(92)을 이동시키고, 이들 제 1, 제 2 공작물(12, 14)의 삽입 깊이 방향으로 설치한 다수 단계의 각 삽입 결합부(R, S, T)의 결합 위치(R1, S1, T1) 또는 그 부근 위치에 검출 수단(92)의 검출 기준 위치를 설정하여 검출 수단(92)만을 상기 기준 위치에 정지시킨 상태로 제 1 공작물(12)만을 전후진 이동, 또한 회전시키면서 제 1 공작물(12)와 동일 방향으로 검출 수단(92)의 전진 및 정지를 행하게 하면서 제 1 공작물을 제 2공작물에 부착하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 공작물의 삽입 부착 장치의 주요부를 단면도.

도 2는 평면도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면만을 나타낸 단면도.

도 4는 헤더 본체 부분에서 토크 컨버터측을 본 단면만을 나타낸 단면도.

도 5는 도 2의 B-B선을 따른 일부 노치의 주요부 설명도.

도 6은 토크 컨버터의 출력축에 대한 제 1 삽입 결합부의 시작 위치에서 접촉한 상태의 주요부 파단 확대 설명도.

도 7은 토크 컨버터의 출력축에 대한 모든 삽입 결합부에서 결합한 상태의 주요부 파단 확대 설명도.

도 8은 공작물의 삽입 부착 장치의 작용 설명도.

도 9는 공작물의 삽입 부착 장치의 작용 설명도.

도 10은 공작물의 삽입 부착 장치의 작용 설명도.

도 11은 공작물의 삽입 부착 장치의 작용 설명도.

도 12는 공작물의 삽입 부착 장치의 동작의 도식적 작용 설명도.

도 13은 공작물의 삽입 부착 장치의 삽입 부착 동작의 플로우 차트.

도 14는 공작물의 삽입 부착 장치의 삽입 부착 동작의 플로우 차트.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : 공작물의 삽입 부착 장치 12 : 제 1 공작물

14 : 제 2 공작물 18 : 본체부

20 : 전후진 이동 수단 22 : 슬라이더

24 : 파지 수단 26 : 회전 수단

28 : 전후 서보 모터 32 : 회전 서보 모터

38 : 헤더부 42 : 탄성 가압 수단

44 : 코일 스프링 59 : 전후진 이동 회전 유지 기구

74 : 흡착 패드 76 : 결합 위치 검출 기구

82 : 브레이크 장치 84 : 가이드 샤프트

92 : 검출 수단 102 : 피검출체

312 : 출력축 TC : 토크 컨버터

TM : 변속기 R : 제 1 삽입 결합부

S : 제 2 삽입 결합부 T : 제 3 삽입 결합부

H : 간격

본 발명의 공작물의 삽입 부착 장치는, 위치 결정된 제 2 공작물에 제 1 공작물을 삽입 부착하는 공작물의 삽입 부착 장치에 있어서, 상기 제 2 공작물측에 제 1 공작물을 전후진 이동시키는 전후진 이동 수단과, 상기 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물의 전후진 이동 방향으로 연장되는 선을 축선으로서 상기 축선 방향으로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 회전 수단을 가지며, 상기 전후진 이동 수단은, 본체부에 의해 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더와, 상기 슬라이더에 접속되어 제 1 공작물을 파지하는 파지 수단, 이들 슬라이더와 파지 수단 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주는 탄성 가압 수단을 구비하여 이루어진다. 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동하는 슬라이더의 선단측에 슬라이더와는 이격시킨 상태로 파지 수단 설치하고, 또한 슬라이더를 제 2 공작물에 가압하면 탄성 가압력을 발생시키는 것 같은 탄성 가압 수단을 슬라이더와 파지 수단의 사이에 장착시킴으로써, 상시 탄성적인 가압력을 제 2 공작물측에 부가시킨 상태로, 제 1 공작물을 전후진 이동 혹은 회전시키면서 삽입 결합 작용을 행하기 때문에, 위상이 가장 가까운 합치 위치에서 일치하여 확실하게 결합시킬 수 있다. 따라서, 기동에서 결합까지의 시간이 짧고, 사이클 타임의 단축이 실현된다. 동시에 슬라이더의 전진에 의해 가압력을 부가시킬 수 있으므로 결합을 위한 제어가 슬라이더의 위치 제어만으로 실현할 수 있고, 설계, 제작, 혹은 장치의 입상이라든지 순서 변환시 등의 조건 설정이 매우 간단하고 원활하다. 탄성 가압 수단은, 고무, 그 밖의 탄성 부재라도 좋지만, 스프링이 보다 적합하다. 슬라이더의 전후 이동을 지지하는 지지대를 Z축 방향과 교차 방향, 혹은 상하 방향의 X, Y 방향으로도 이동할 수 있게 한다. 파지 수단은, 공기압의 부압을 구동시킨 에어 척식이 적합하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 메커니컬에 공작물을 끼워 붙이도록 하고, 그 구체적 구성은 임의로 좋다. 전후진 이동 구동용의 구동력은, 전후진 이동 혹은 전후 이동의 위치 제어를 임의의 위치로 가변 제어할 수 있는 것이면 좋다. 전기식 액추에이터로서의 서보 모터가 적합하다. 교류, 직류, DC 브러시레스, 스테핑 모터 기타 임의의 서보 기구를 실현할 수 있는 모터를 사용하여서 좋다. 공작물을 회전시키면서, 가압력을 부가하여 전후진 이동시키고, 비결합시에 일단 제 1 공작물을 후퇴시키어 미소한 각도로 회전시키고, 근접시켜 전후 이동 시키는 동작을 1회 또는 다수회 반복하도록 한다. 삽입 결합부는 각 공작물에 의해 다르기 때문에 제 1단만인 경우에도 좋고, 제 2, 제 3, 제 4 기타 임의의 결합 위치를 설정하여도 된다. 결합의 검출 기준의 설정은 임의이다. 예를 들면, 전부 4 단계의 삽입 결합 위치가 있는 경우에, 1, 2, 3 단이 한번에 결합하였을 때에 일단 전후진 이동을 정지시키고 재 시도하도록 하고, 1, 2 단이 한번에 결합하였을 때에 전후진 이동 정지, 재시도하도록 하고, 1 단씩 결합을 행하게 하여 정지하면서 삽입, 결합을 행하게 한다.

또한, 상기 슬라이더는 레일 형상 혹은 통모양으로 길게 설치되고, 그 슬라이더의 일단 측에 상기 파지 수단이 접속되어 구성되는 쪽이 적합하다. 슬라이더의 구성은 이와 같이 길게 형성할 필요는 없지만, 예를 들면 통모양으로 길게 형성함으로써, 그 내부에 회전 수단이라든지, 필요에 따라서 전후진 이동 수단 등을 내장시킬 수 있고, 따라서, 이들 전체가 일단 측에 파지 수단을 가진 상태로 전후진 이동하기 때문에, 장치 전체의 크기가 컴팩트하게 되고, 나아가서는 경량화가 달성된다. 또한, 지상의 가공(架空) 위치에서 공작물의 삽입 부착 작업을 행하게 할 수 있기 때문에 작업 스페이스가 작아도 되고, 또한 효율적으로 작업 공간을 사용할 수 있다. 이 슬라이더는 레일 형상 혹은 통모양, 또한 일종의 축 본체라고 생각하여도 좋다. 예를 들면, 파지 수단을 슬라이더의 전후진 이동 측의 선단 부분에 접속시키어, 그 때에 슬라이더의 중심축선과 동축이 되도록 배치시킴으로써, 슬라이더의 다른 공작물에 대한 전후진 이동에 의한 장치의 컴팩트화, 경량화와 함께, 부착하기 위해 다른 공작물에 대한 삽입 작업을 쉽게 행한다.

제 1, 제 2 공작물은 삽입 깊이 방향에 있어서 상호 결합하는 삽입 결합부를 가지며, 상기 삽입 결합부에의 결합 유무를 검출하는 검출 수단이 설치되고, 상기 전후진 이동 수단에 의한 상기 제 1 공작물의 전진 이동에 연계시키어 상기 검출 수단 자체를 제 2 공작물측에 동기 전진시킴과 동시에, 임의의 기준 위치에 있어서 상기 검출 수단을 고정시키고, 동일 검출 수단과 제 1 공작물와의 연계를 해제시키어 제 1 공작물만을 전후진 이동시키는 결합 위치 검출 기구를 설치하는 것이 적합하다. 제 1 공작물과 동기하여 움직이는 검출 수단 자체의 전진 기구는, 실시예와 같이 브레이크장치와 컬러에 의한 스토퍼 기구와의 조합에 의한 편이 간단하고 바람직하다. 이밖에도 브레이크 장치를 다수 조합하여 제어시키기도 하고, 다수 라인의 가이드 샤프트를 사용하여 조합하는 동작에 의해 검출 수단의 움직임을 제어시켜도 좋다. 1개의 가이드 샤프트를 사용하여 탄성 가압력의 부가 조정과, 공작물을 지지하는 슬라이더의 이동량을 검지 제어할 수 있기 때문에, 검출 수단으로서의 센서는 리미트 스위치라든지 전도성 고무 등의 접촉 센서를 사용하여도 좋다. 적합한 것은 근접 센서이며, 여자 코일 사용의 것, 광전식, 정전 용량식, 초음파식, 공기압식 그 밖의 센서를 사용하여도 좋다.

파지 수단을 이격시키어 상기 슬라이더에 대하여 전후진 이동 가능하게 안내 유지함과 동시에, 상기 파지 수단을 회전 가능하게 지지하는 전후진 이동 회전 유지 기구를 구비하는 것이라도 좋다. 슬라이더에 대하여 헤더부가 슬라이드 가능하고, 또한 회전 가능한 구성이라면 좋다.

상기 삽입 결합부에 대응하는 검출 수단의 검출 기준 위치는, 각 삽입 결합부의 시작 위치보다도 보다 삽입 깊이 방향으로 변위시킨 위치인 것이 바람직하다. 스프링 힘을 부가시킬 수 있는 위치가 좋고, 가압력을 부가한 상태에서의 제 1 공작물의 전후진 이동 회전 및 회전 동작에 의해 제 1 공작물의 삽입, 결합을 쉽게 한다. 구체적으로 변위시킨 위치는 임의로 설정하여도 좋다. 변위량을 크게 하는 만큼 탄성 가압력 즉 가압력이 커진다.

상기 전후진 이동 수단은, 수치 제어 가능한 제어 모터와, 동일 제어 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 변환 수단을 포함하는 것이 적합하다. 레일형상, 혹은 통모양의 슬라이더에 회전 수단 등을 내장시키어 일체로서 부착하기 위해 다른 공작물측으로 전후진 이동시키는 구조로 할 수 있다.

이하, 첨부 도면에 근거하여 본 발명에 적합한 실시예를 설명한다. 실시예에서는, 자동차의 자동 변속기의 전동과 토크 컨버터와의 부착을 행할 때 공작물의 삽입 부착 장치에 적용한 예를 나타내고 있다.

도 7에 있어서, 토크 컨버터의 유체계와 연동하여 자동적으로 기어 교체하는 도시하지 않은 기어식 변속기를 내장하는 전동 케이스(310) 내에 변속기 측에 대한 출력축(312)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 전동 케이스(310)의 엔진(EN)과의 연결 측에는 컨버터 하우징(314)이 부착되어 있고, 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 컨버터 하우징(314) 내에 토크 컨버터(TC)가 파지된 상태로 진입하여, 출력축(312)에 삽입 부착된다. 변속기 측이 되는 전동 케이스(310)내에 있어서의 출력축(312)의 일단 측에는 도시하지 않은 오일 펌프가 장착되어 있다. 토크 컨버터(TC)의 하우징의 엔진(EN) 측의 중앙부에는, 원통 모양의 보스부(316)가 형성되어 있고, 엔진의 크랭크축과 연결된다. 토크 컨버터(TC) 내에는 도넛 형상의 케이스 중에 예를 들면 공지의 펌프 임펠러, 터빈 임펠러의 각 날개 차가 마주 보게 배치되어, 중앙부에 스테이터 날개 차가 배치된 구성이다. 그리고, 펌프 임펠러는 엔진의 크랭크 샤프트에 직결하는 동시에, 터빈 임펠러는 출력축(312)에 직결하여 기어식 변속기에 연결된다. 이것에 의해서, 엔진 구동력은 펌프 임펠러를 회전하고, 내부의 유체 점성에 의하여 터빈 임펠러를 회전시키어, 출력축(312)에 토오크를 전달시키게 되어 있다.

실시예에 있어서, 토크 컨버터(TC)와 출력축(312)의 사이에는 스플라인과 스플라인 받이 통으로 이루어지는 3곳에 제 1, 제 2, 제 3 삽입 결합부(R, S, T)가 설치되어 있고, 토크 컨버터(TC)를 파지하여 엔진 측에서 장착할 때에 이들의 스플라인과 스플라인 받이 통과의 위상을 합치시키어 스플라인 결합시킴으로써 전동(TM)에 대하여 토크 컨버터(TC)를 부착한다. 본 실시예에 있어서, 이 컨버터 하우징(314) 내로 돌출시킨 출력축(312)을 제 2 공작물(14)로 하여, 이 출력축(312)을 향하여 삽입 결합되는 토크 컨버터(TC)가 제 1의 공작물(12)가 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 공작물의 삽입 부착 장치(10)의 주요부를 단면한 정면도, 도 2는 그 평면도이고, 도면에 있어서, 지지대(16) 상에는 입체 사각 케이스 상의 본체부(18)가 고정되어 있다. 이 본체부(18)는 도면상 좌우 방향으로 긴 레일형상의 슬라이더(22)를 좌우로 전후진 이동하도록 지지함과 동시에, 상기 슬라이더(22)의 일단 측(도면상 좌단측)에 토크 컨버터(TC)를 파지하는 파지 수단(24)을 접속시키고 있다.

공작물의 삽입 부착 장치(10)는, 위치 결정된 제 2 공작물(14)측으로 제 1 공작물(12)을 전후진 이동시키는 전후진 이동 수단(20)과, 제 2 공작물(14)에 대한 제 1 공작물(12)의 전후진 이동 방향으로 연장되는 선을 축선으로서 상기 축선 방향으로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 회전 수단(26)을 가지며, 또한, 전후진 이동 수단(20)은 본체부(18)에 의해 제 2 공작물(14)에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더(22)와, 상기 슬라이더(22)에 접속되어 제 1 공작물(12)을 파지하는 파지 수단(24)을 구비하고 있다.

도면에 있어서, 본체부(18)에는 슬라이더(22)를 Z축(500)방향(실시예에서는 좌우 방향이고, 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물의 전후진 이동 방향으로 연장되는 선을 축선으로 하는 축의 긴 쪽방향)에의 슬라이드 이동을 안내시키는 가이드 레일 기구가 내장되어 있고, 슬라이더(22)를 원활하게 Z축 방향으로 안내 가이드시킨다. 도면에 있어서, 슬라이더(22)는 레일 형상, 혹은 통모양으로 길게 설치되어 있고, 이 슬라이더의 일단 측에 후술하는 파지 수단(24)이 탄성적으로 접속되어 있다. 슬라이더는 이와 같이 길게 형성함으로써, 그 내부에 회전 수단이라든지, 필요에 따라서 전후진 이동 수단 등을 내장시킬 수 있고, 따라서, 이들 전체가 일단 측에 파지 수단을 가진 상태로 전후진 이동하기 때문에, 장치 전체의 크기가 컴팩트하게 되고, 나아가서는 경량화를 달성할 수 있다. 또한, 지상의 가공 위치에서 공작물의 삽입 부착 작업을 행하게 할 수 있기 때문에 작업 스페이스가 작아서 좋고, 또한 효율적으로 작업 공간을 사용할 수 있다.

또한, 도 2에 있어서 상기 본체부(18)에는 수치 제어 가능한 제어 모터로서의 전후 서보 모터(28)가 굽힘 아암부를 통해 측면 측으로 평행하게 설치되어 있고, 본체부(18) 내에 설치한 도시하지 않은 감속 기어 기구, 래크·피니온 기구 등, 모터의 회전을 직선 운동으로 변환시키는 변환 수단으로서의 변환 기구를 통해 슬라이더(22)를 수치 제어된 소정의 이동량을 슬라이드 이동시킨다. 이것에 따라서, 스프링 정수가 다른 것을 사용하여 적당한 슬라이더의 이동량을 수치 제어적으로 설정하기만 해도, 간단하게 하나의 공작물 외의 다른 공작물에 대한 삽입 부착시의 동작 설정을 행할 수 있고, 구동계의 부품수가 대폭으로 적어지고, 구조가 간단하게 된다.

또한, 슬라이더(22)의 전방측, 즉, 파지 수단(24)에 의해 제 1 공작물로서의 토크 컨버터(TC)를 제 2 공작물로서의 전동 출력축(312)방향으로 향하는 방향측(이하, 전방측)에는 원통 모양의 베어링대(30)가 부착 고정되어 있다. 그리고, 도 1의 파선에 나타내는 것 같이 슬라이더(22) 내에는 회전 서보 모터(32)가 내장되어, 그 회전축(34)이 베어링대(30)의 베어링 구멍내에 돌입하면서 선단 측을 전방 측으로 돌출시켜 도 1 상측 화살 표시 파선(Y)에서 베어링통(46)을 제외하는 토크 컨버터(TC) 측 전체를 회전시키기 위해, 회전 가능하게 축지되어 있다. 실시예에 있어서, 전후진 이동 수단(20)은 수치 제어 가능한 제어 모터로서의 전후 서보 모터(28)와, 동일 제어 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 변환 수단을 포함하며, 회전 수단(26)은 회전 서보 모터(32)를 포함한다.

도 1, 2에 있어서 단붙임 원통 모양의 회전 블럭(36)이 회전 서보 모터(32)의 회전축(34) 단부에 고정되어 있고, 동일 회전축(34)의 회전과 동시에 Z축 주위로 회전한다. 이 회전 블럭(36)과 소요되는 간격(H)을 사이로 하여 상기 회전 블럭(36)과 대향하도록 헤더부(38)가 설치되어 있다. 이 헤더부(38)는 회전 블럭(36)의 회전과 함께 회전하고, 또한, 상기 회전 블럭(36)에 대하여Z축 방향 즉 전동(TM)의 출력축(312) 방향으로 전후진 이동 가능하게 슬라이드할 수 있도록 설치되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 회전 블럭(36)의 전방측 단면에는 중심에서 거의 같은 반경 위치로서, 둘레 방향으로 거의 등각이 되는 위치에 4개의 지지 로드(40)가 전동(제 2 공작물)측을 향하여 돌출 설치되어 고정되어 있다. 또한, 이들의 지지 로드(40)의 각각의 중간이 되는 둘레 방향 위치에는 탄성 가압 수단(42)으로서의 코일 스프링(44)이 같은 전동 측을 향하여 설치되어 있다.

도 1에 있어서, 회전블럭(36)에 대향하도록 동일 회전블럭(36)의 전동(TM) 측에는 원통 모양의 베어링통(46)이 배치되어 있다. 이 베어링통(46)의 안쪽에는 다수의 베어링(48)이 설치되고, 이 베어링(48)의 안쪽에는 원통 모양의 헤더 본체(39)가 결합 고정되어 있고, 외주측의 베어링통(46)에 대하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 헤더 본체(39)의 둘레 방향으로 거의 등각 위치에는 4개의 로드용 구멍(50)이 원통 모양의 축방향으로 뚫려있다.

또한 이들의 구멍(50) 내에는 각각 직접 작동 베어링(52)이 설치되어 있고, 이들의 직접 작동 베어링(52)에 슬라이드 가능하게 축지되도록 하여 회전 블럭측(36)측의 4개의 지지 로드(40)가 설치되어 있다. 이들의 지지 로드(40)의 선단 측에는 스토퍼(54)가 부착되어 있고, 헤더 본체(39)가 회전 블럭(36)에서 격리 방향 위치에 있어서의 소정의 격리 위치에서 빠짐 방지를 행할 수 있다.

또한, 도면에 나타낸 바와 같이, 헤더 본체(39)의 회전 블럭과의 대향면 측은 상기 회전 블럭(36) 사이에 간격(H)을 배치시키고 있고, 이 간격(H)으로서 이들 헤더 본체(39)와 회전 블럭(36) 사이에 코일 스프링(44)이 장착되어 있다. 이것에 따라서, 탄성 가압 수단(42)으로서의 코일 스프링(44)에 의해, 회전 블럭(36)을 지지하는 슬라이더와 후술하는 파지 수단(24) 사이에 소요되는 탄성 가압력을 발생시키면서 헤더 본체(39)를 지지 로드(40)에 의해서 Z축의 슬라이드 방향으로 슬라이드 가능하게 지지시키고, 또한, 이 슬라이드 가능성을 유지하면서, 헤더 본체(39)를 Z축 주위로 회전 가능하게 지지시키고 있다. 이 탄성 가압 수단에 의해 토크 컨버터의 파지 수단을 상시 제 2 공작물측에 소요되는 가압력을 부가한 상태로 회전시키므로 확실하고, 신속한 스플라인 결합을 실현시킨다. 그리고, 탄성 가압 수단을 예를 들면 스프링으로 구성함으로써, 스프링의 압축 정도에 따른 가압력을 토크 컨버터에 부가할 수 있고, 게다가 슬라이더의 Z축 방향의 전후진 이동량에 의해 가압력을 가감할 수 있기 때문에, 스프링 정수가 다른 스프링을 여러가지 사용하여 가압력을 다르게 함으로써 부착 대상의 공작물마다 삽입 속도라든지 회전속도를 간단히 조정할 수 있다.

이렇게 하여, 후술하는 파지 수단(24)을 이격시키어 슬라이더(22)에 대하여 전후진 이동 가능하게 안내 유지함과 동시에, 상기 파지 수단(24)을 회전 가능하게 지지하는 전후진 이동 회전 유지 기구(59)가 구성된다. 여기서, 전후진 이동 회전 유지 기구(59)는 직접 작동 베어링(52), 지지로드(40), 베어링(48) 및 헤더 본체(39)를 포함한다. 이 전후진 이동 회전 유지 기구(59)에 의해, 슬라이더(22)와 파지 수단(24)을 분할시킨 상태로 유지하여, 상시 탄성 가압력을 줄 수 있도록 하여 회전, 및 미소량의 전후진 이동 동작에 의해 제 1 공작물을 제 2 공작물로 삽입, 결합시키는 기구를 실현시킬 수 있게 된다.

한편, 이 헤더 본체(39)의 제 2 공작물측 중앙부에는 슬라이더측을 향하여 구멍(56)이 뚫려져 있다. 그리고, 이 구멍(56)내에는 토크 컨버터(TC)의 위치 결정용의 구멍(58)을 형성하기 위한 구멍이 뚫린 통 블럭(60)이 끼워져 장착 고정되어 있다. 그리고, 토크 컨버터(TC)의 보스부(316)가 이 구멍(58) 내에 결합되어, 위치 결정을 확실하게 행하도록 하고 있다.

또한, 헤더 본체(39)의 제 2 공작물측에는 플레이트(66)가 부착되어 있다. 이 플레이트(66)의 가장자리부에는 토크 컨버터의 노출용(토크 컨버터와 다른 공작물로서의 전동 측과의 결합에 있어서의 그것들의 대향면의 설정)의 제 1 공작물의 돌주부(68)가 설치되어 있고, 토크 컨버터(TC)와 바깥 가장자리 측으로 표면을 맞추는 모양으로 접촉하여, 외경 측의 노출을 행한다.

또한, 상기 헤더 본체(39)에는, 통풍 구멍(70)이 뚫려 있고, 이 통풍 구멍(70)에 연결하도록 접속한 에어 호스(72)를 통해 도시하지 않은 부압 구동용 모터에 의해 흡착 패드에 부압력을 주게 되어 있다. 그리고, 상기한 플레이트(66)의 제 2 공작물측에는 통풍 구멍(70)에 연결하는 흡착 패드(74)가 부착되어 있고, 흡인 부압력을 줄 수 있어서 도면에 나타내는 것 같은 토크 컨버터(TC)를 흡인 파지하여 전동 측에의 삽입 부착을 행한다. 실시예에 있어서 파지 수단(24)은 이 흡착 패드(74)를 포함한다.

실시예 도 1, 2에 있어서, 본체부(18)와 슬라이더(22)와, 베어링통(46)에 걸쳐서 결합 위치 검출 기구(76)가 부착되어 있다. 지지대(16)의 상면에는 직사각형 플레이트로 이루어지는 베이스(78) 상에 부착되어 있다. 그리고, 이 베이스(78) 상에는 장착금 구(80)를 통해 예를 들면 공기압의 브레이크 장치(82)가 설치되어 있다. 그리고, 이 브레이크 장치(82) 내의 브레이크 실을 관통하여 슬라이더(22)의 상방으로서 상기 슬라이더(22)에 평행(즉 Z축 방향)으로 가이드 샤프트(84)가 가로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 브레이크 장치(82)에 있어서 브레이크가 걸려 있는 상태에서는 본체부(18)에 대하여 상기 가이드 샤프트(84)를 구속시킴과 동시에, 장치 내부에 에어를 공급하여 브레이크를 해제하면, 본체부(18)에 대한 구속이 해제되어, 이 가이드 샤프트(84)는 슬라이더(22)에 연결되어 상기 슬라이더(22)와 동시에 제 2 공작물 측으로 전진한다.

도면에 있어서, 슬라이더(22)의 베어링 대(30) 상면 측에는 Z축 방향을 횡단하도록 베어링 홀더(86)가 고정되어 있고, Z축 방향으로 배치되는 축을 지지한다. 이 베어링 홀더(86)의 하나의 베어링 구멍내에 원통부를 후방 측으로 돌출시켜, 날밑부를 전방 측에 배치시키고 푸시(88)가 결합되어 있다. 그리고, 상기 푸시(88)내에 가이드 샤프트(84)를 관통시키어 축지하고 있다. 도 2, 5에 보이는 바와 같이, 베어링 홀더(86)의 전방 측으로서 푸시(88)에 인접하도록 가이드 샤프트(84)에는 컬러(89)가 장착되어 있다. 이것에 의해서, 브레이크 장치(82)의 브레이크가 잘 듣지 않는 경우에는 슬라이더(22)가 제 2 공작물측으로 전진하면 베어링 홀더(86)로 이 컬러(89)를 압축하여 같이 전진시킴과 동시에, 제 2 공작물에 대하여 후퇴하는 방향으로는 자유롭게 이동할 수 있게 되어 있다. 또한, 베어링 홀더(86)의 후방측(제 2 공작물에서 이격되는 방향측)에는 컬러(91)가 고정되어 있고, 푸시(88)의 원통 단부측과, 이 컬러(91) 사이에는 코일 스프링(93)이 장착되어, 베어링 홀더(86)와 가이드 샤프트(84) 사이에 소요되는 가압력을 부가하여 흔들림을 없애기 때문에, 결합 상태를 확실하게 한다.

또한, 이 베어링 홀더(86)의 제 2 공작물측 돌출단에는 L자형상으로 구부리게 한 브래킷(90)이 설치되어 있고, 또한, 이 브래킷(90)의 선단부에는 검출 수단(92)으로서의 근접 센서(94)가 설치되어 있다.

한편, 도 1에 있어서, 헤더 본체(39)를 내부에 수납시킨 베어링통(46)의 상면 측에는 상측 방향으로 향하여 지지 돌기(96)가 돌출 설치되어 있다. 이 지지 돌기(96)에는 로드(98)가 후방 측을 향하여 돌출 설치되어 있다. 한편, 상기 베어링대(30)에 장치한 베어링 홀더(86)에는 구멍이 개구되어 있고, 이 구멍내에 푸시(100)가 삽입되어 있다. 그리고, 이 푸시(100)의 중심 축 구멍내에 로드(98)가 관통하고 있고, 이것에 의해서 로드(98)는 베어링 홀더(86)에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 되어 있다.

도 1, 2에 있어서, 이 로드(98)의 긴쪽 방향의 약 중앙 위치에는 상기 센서(94)를 압축시키는, 검출 대상으로서의 피검출체(102)가 고정되어 있다. 이 피검출체(102)는, 센서(94)에 대하여 상대적으로 평행하게 이동하도록 설치되어 있고, 헤더 본체(39)측의 Z축 방향 이동과 동시에 이동하기 때문에 상기 헤더 본체(39)의 제 2 공작물에 대한 이동 위치를 센서(94)로 검출시킨다. 그리고, 전후진 이동 수단(20)에 의해, 제 1 공작물로서의 토크 컨버터(TC)의 전진 이동에 연계시키어 센서로서의 검출 수단(92) 자체를 제 2 공작물(14)측에 동기 전진시킴과 동시에, 임의의 기준 위치에 있어서 이 검출 수단(92)을 고정시키고, 동일 검출 수단(92)과 제 1 공작물(12)와의 연계를 해제시키어 탄성 가압력을 부가한 상태로 제 1 공작물만을 전후진 이동시킴으로써 위상을 원활하고, 확실하게 일치시키고 스플라인 결합을 단시간에 행하게 한다. 이러한 결합 위치 검출 기구(76)에 의해, 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물 위치의 파라미터만으로 각 서보 모터를 포함하는 서보기구의 제어를 설계하면 좋기 때문에, 설계 상의 시간 단축, 효율화가 실현될 뿐만 아니라, 제 2 공작물측에 대한 전후진 이동을 구동시키는 서보 모터는 단지 1개만으로 실현할 수 있다. 따라서, 장치 전체는 단일의 축을 기본으로서 전후 이동시키기는 것만으로 좋고, 따라서, 축이라든지, 베어링이라든지 구동 기구를 테이블 상에 얹어놓은 상태로 이동시키지 않고, 일체적인 단일의 구조체로 장치를 실현할 수 있다. 게다가, 구동 부분이 전후진 이동 수단으로서는 l 개의 서보 모터만으로 좋기 때문에, 중량이 대폭으로 경감되고, 동시에 장치의 크기도 대폭으로 컴팩트화되고, 제작비용도 감소할 수 있다.

또, 도면 중 104는 서보기구를 통괄 제어하는 제어부의 제어패널이다. 제어부는, 검출 수단에 의해 파지 수단(24)을 지지하는 헤더 본체(39)의 깊이 방향 위치를 검출시키고, 설정한 검출 기준 위치에 있어서의 제 1, 제 2 공작물의 결합 유무 혹은 그 상태에 대응하여, 필요에 따라서 전후 및 회전 서보 모터(28, 32)를 연동시키도록 제어한다.

실시예에 있어서, 삽입 결합부(R, S, T)에 대응하는 검출 수단(92)의 검출 기준 위치는, 각 삽입 결합부의 시작 위치(각 결합부의 최초의 접촉 위치)보다도, 보다 삽입 깊이 방향으로 이동한 위치로 설정되어 있다. 이것에 의해, 각 삽입 결합부에 있어서의 토크 컨버터의 회전, 및 전후진 이동에 의한 삽입 동작을 행하게 할 때에 제 1 공작물(12)을 제 2 공작물(14)에 대하여 탄성 가압상태, 즉 탄성적으로 가압한 상태로 회전시키면서 스플라인 위상 맞춤을 행하므로 단시간에 위상의 합치를 발생시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 전후진 이동 수단(20)은 본체부(18)에 의해 제 2 공작물(14)에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더(22)와, 상기 슬라이더(22)에 접속되어 제 1 공작물(12)을 파지하는 파지 수단(24)과, 이들 슬라이더(22)와 파지 수단(24) 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주는 스프링으로 이루어지는 탄성 가압 수단(42)을 구비하고 있기 때문에, 상시 탄성적인 가압 작용을 주면서 제 1 공작물을 제 2 공작물에 삽입 결합시키게 되고, 단지 콘택트 위치만으로 삽입 깊이 방향으로서의 전후 위치를 설정하여 그 위치에서 양 공작물의 위치를 고정시키고, 그 상태로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 것과 달리, 위상이 일치하면 즉석에 더우기 헛되지 않고, 반드시 결합하게 되기 때문에, 위상 맞춤 및 결합이 원활하면서 확실하게 행하여지는 결과, 이들 공작물의 삽입, 부착 작업의 사이클 타임을 대폭으로 단축시키게 된다.

다음에, 도 6 내지 도 14에 근거하여, 실시예에 관한 공작물의 삽입 부착 방법도 나타내면서, 동일 공작물의 삽입 부착 장치의 작용을 설명한다. 도 6에서는, 흡착 패드(74)로 토크 컨버터(TC)를 흡착 파지한 상태로, 제 2 공작물이 수용되어 있는 컨버터 하우징(314) 내에 진입시키어 제 1 결합부(R)에 있어서의 토크 컨버터(TC) 측의 스플라인 결합 통 측과 전동 출력축(312)과의 시작 위치에서 접촉하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서 각 삽입 결합부에 있어서 탄성 가압 수단(42)에 의해, 항상 소요되는 가압력으로 제 1 공작물을 제 2 공작물측에 가압한 상태로 어느 하나의 공작물(본 실시예에서는 제 1 공작물)를 회전시키어 스플라인의 위상 맞춤 및 결합을 확실하고, 신속하게 행한다. 도 7에서는, 제 1, 제 2, 제 3의 모든 삽입 결합부(R, S, T)에 있어서 결합하여, 삽입 부착이 완료한 상태를 나타내고 있다.

제 2 공작물(14)로서의 전동(TM)은 도시하지 않은 컨베어에 의해 삽입 부착 위치에 반송되어 위치 결정된다. 한편, 공작물의 삽입 부착 장치(10)는, 이 전동(TM)과 대향하는 위치에 배치되어, 슬라이더(22)가 상기 전동을 향하도록 전후진 이동하게 세트된다. 그리고, 예를 들면 삽입 부착 장치(10)의 상방에서 부착용의 토크 컨버터(TC)가 로봇에 의해 하강되고, 이것을 장치(10)의 흡착 패드(74)에 의해 흡착 유지한다. 이때, 브레이크 장치(82)에는 에어가 공급되어 로크를 해제하고 있고, 가이드 샤프트(84)는 슬라이더(22)의 전후진 이동과 동시에 이동하게 된다.

도 13에 있어서, 스텝 S1으로 토크 컨버터(TC)를 흡착 유지한 상태로 도 8에 나타낸 바와 같이 본체부(18)측에 슬라이더(22)는 수속한 위치에 있다. 이 상태에서 스텝 S2로 도 9와 같이 슬라이더(22)가 제 2 공작물측으로 전진하고, 토크 컨버터(TC)와 전동(TM)의 출력축(312)은, 제 1 삽입 결합부(R)의 시작 위치에서 접촉한다. 이때, 가이드 샤프트(84)는 슬라이더(22)에 눌려 센서(94) 및 피검출체(102)도 동기하여 전진하고 있다. 그리고, 스텝 S3으로 접촉 위치에서 또한 토크 컨버터는 전진하면, 탄성 가압 수단(42)으로서의 스프링(44)이 압축되어, 파지 수단(24)을 통해 토크 컨버터(TC)를 스프링 정수와 압축 방향의 TC의 이동 거리로 결정되는 가압력으로 가압한다. 즉, 탄성 가압 수단에 의한 탄성 가압력은 탄성정수와, 제 1 공작물을 지지하는 슬라이더의 제 2 공작물 방향에의 이동 거리로 결정되는 가압력으로 설정된다. 그리고, 제어 모터의 회전을 슬라이더의 직선 이동으로 변환하여 구동시킴으로써 수치 제어에 의해 미소한 간격으로 슬라이더의 전후진 이동이 가능하게 되고, 이것에 의해서 파지 수단을 전후진 이동시키는 슬라이더 구동용의 부품수가 매우 적어서 좋다. 그리고, 스텝 S4로, 스프링이 압축된 소정의 검출 기준 위치를 센서(94)는 검출하여, 브레이크 장치(82)에의 에어 공급을 정지시키어 브레이크가 잘 듣도록(도 10), 가이드 샤프트(84)를 구속하면, 가이드 샤프트(84)는 본체부(18)에 구속되어, 본체부에서 절대 거리 위치에서 정지한다. 스텝 S5에 있어서, 이 상태에서 슬라이더(22)를 적당한 거리로 후퇴시키면, 센서(94)는 절대 거리 위치에서 정지한 상태로 슬라이더(22) 및 파지 수단(24)이 후퇴한다. 다음에, 스텝 S6으로 회전 블럭(36)을 회전시키어 헤더 본체(39)를 통해 토크 컨버터(TC)를 회전시킨다. 그리고, 스텝 S7에 있어서, 슬라이더(22)를 전진시키어, 제 1 삽입 결합부(R)에서의 시작 위치(R1)에서 탄성 가압력을 받아 제 2 공작물측에 누른 상태로 회전시키면서 토크 컨버터를 전후 이동시킨다. 이것에 의해서, 제 1 공작물로서의 토크 컨버터(TC)는 헛되지 않고 확실하게 가장 가까운 위상 일치점에서 스플라인 위상이 확실하게 일치하고, 또한, 삽입 결합하게 된다. 이렇게 해서, 스텝 S8로 스프링 압축에 의해 이격된 센서(94)와 피검출체(102)가 다시 근접하면, 센서는 제 1단의 삽입 결합부에 있어서의 결합 상태를 검지한다.

제 1 삽입 결합부(R)에서 결합이 행하여지면 스텝(9)에 있어서 슬라이더(22)의 전후 이동 및 헤더 본체(39), 즉 흡착 패드(74)의 회전을 정지하고, 스텝 10으로 브레이크 장치(82)에 에어를 공급하여, 브레이크를 해제하고 가이드 샤프트(84)를 본체부(18)의 구속에서 해제한다. 이것에 의해서, 다시 센서(94)는 슬라이더의 동작에 추종하게 된다. 그리고 스텝 11에서 헤더 본체(39)의 회전을 개시시킨다.

제 1단의 삽입 결합부의 결합 상태에서 또한 제 2삽입 결합부를 향할 때, 스텝 12로 슬라이더(22)는 전진하고, 제 2단의 시작 위치(S1)에 접촉한다. 스텝 13에서 또한 슬라이더가 전진하면, 스프링(44)을 압축시키어, 탄성 가압력을 발생시키고, 가압 상태로 한다. 스텝 14에서 제 2 삽입 결합부에서의 검출 기준 위치에서 브레이크 장치(82)의 에어 공급을 정지시키어 에어 로크를 걸고, 본체부(18)에 센서를 구속시키어, 센서(94)를 절대 거리 위치에 정지 유지한다. 이 상태로 스텝 15에 있어서 슬라이더(22)를 전후 이동시키어, 소요되는 가압력 및 또는 회전에 의해 제 1 공작물로서의 토크 컨버터(TC)를 제 2 공작물로서의 전동(TM)에 삽입시킨다. 위상을 일치시키어 스텝 16으로 제 2 삽입 결합부(S)의 결합 상태를 센서가 감지한다. 이렇게 하여 제 2 단에서 제 3 단까지의 삽입 결합부(T)를 향하는 동작은, 상기의 스텝 S9에서 S15까지와 같은 동작을 한다.

그리고, 스텝 17에 있어서 제 3단의 삽입 결합부(T)가 맞물리면, 스텝 18에서 슬라이더(22)가 전후 이동을 정지함과 동시에, 헤더 본체(39)도 회전을 정지한다. 그리고, 스텝 19에서 브레이크 장치(82)에 에어를 공급하여 에어 로크를 해제하고, 가이드 샤프트(84)를 본체부(18)의 구속에서 해제하여, 스텝 20에서 흡착 패드(74)의 부압을 해제하여 토크 컨버터의 파지력을 해제시키고, 후퇴하여(스텝21) 다음 제 1 공작물로서의 토크 컨버터(TC)의 파지의 공정을 기다리게 된다. 도 12는, 그 동안의 동작을 도식적으로 나타낸 것이다.

이렇게 하여, 공작물의 삽입 부착 방법으로서는, 위치 결정된 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동 가능하게 이동하는 슬라이더에, 제 1 공작물을 파지하는 파지 수단을 슬라이더의 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주도록 하여 접속시키고, 상기 탄성 가압력을 부가시킨 상태로, 제 1 공작물을 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동시키면서 전후진 이동 방향을 축선으로서 축둘레 방향으로 회전시키면서 제 2 공작물에 대하여 제 1 공작물을 부착하는 공작물의 부착 방법으로서 주어진다.

또한, 제 1 공작물의 제 2 공작물 방향에의 전진과 동기하여 이 제 1 공작물과 같은 방향으로 검출 수단을 이동시키고, 이들 제 1, 제 2 공작물의 삽입 깊이 방향으로 설치한 다수 단계의 각 삽입 결합부의 검출 기준 위치는, 각 삽입 결합부의 시작 위치 또는 그 부근 위치로 설정하여도 된다. 그리고, 검출 수단만을 상기 기준 위치로 정지시킨 상태로 제 1 공작물만을 전후진 이동, 또한 회전시키면서 제 1 공작물과 동일 방향으로 검출 수단의 전진 및 정지를 행하면서 제 1 공작물을 제 2 공작물에 부착하도록 한다. 공작물은 실시예 구성만이 아니라, 그 밖의 정밀기계, 자동차 관련, 선박, 철강, 그 밖의 제조 라인에서의 공작물의 부착 작업에도 적용할 수 있다.

본 발명에 관한 공작물의 삽입 부착 장치 및 방법은, 상기한 실시예 구성에 한정되는 것이 아니라, 특허청구 범위에 기재한 발명의 본질을 이탈하지 않는 범위에 있어서 임의의 변형을 가해도 좋다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 공작물의 삽입 부착 장치에 의하면, 위치 결정된 제 2 공작물 제 1 공작물을 삽입 부착하는 공작물의 삽입 부착 장치에 있어서, 상기 제 2 공작물측에 제 1 공작물을 전후진 이동시키는 전후진 이동 수단과, 상기 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물의 전후진 이동 방향으로 연장되는 선을 축선으로서 상기 축선 방향으로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 회전 수단을 가지며, 상기 전후진 이동 수단은, 본체부에 의해 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더와, 상기 슬라이더에 접속되어 제 1 공작물을 파지하는 파지 수단과, 이들 슬라이더와 파지 수단 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주는 탄성 가압 수단을 구비하고 있기 때문에, 탄성 가압력의 조정이라든지, 슬라이더의 이동량 설정만으로 삽입 부착 조건을 설정할 수 있고, 공작물의 종류라든지 형식 등을 막론하고 기종 대응력이 풍부하고, 결합 깊이라든지 그 밖의 부착 조건이 다른 공작물에 대하여도 조건 설정을 간단히 행할 수 있음과 동시에, 장치 전체를 경량, 컴팩트화하여 제조 비용을 대폭으로 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 가장 가까운 위상 맞춤 점에서 확실하게 위상을 합치시키어, 결합시킬 수 있기 때문에 삽입에서 결합까지의 시간이 매우 짧고, 또한 삽입 결합 동작을 원활하게 행할 수 있고, 부착 공정에 있어서의 사이클 타임을 단축시키어, 전체의 공작물 부착 작업 시간을 대폭으로 단축시킬 수 있다. 또한, 조건 설정을 간단히 행하게 할 수 있는 동시에 소형, 경량화를 실현할 수 있는 결과, 동작의 신뢰성이라든지 위치 결정 정밀도가 대폭으로 향상이 가능하다고 하는 효과가 있다.

또한, 상기 슬라이더는 레일형상 혹은 통모양으로 길게 설치되고, 그 슬라이더의 일단 측에 상기 파지 수단이 접속되도록 하는 것으로, 내부에 회전 수단이라든지, 필요에 따라서 전후진 이동 수단 등을 내장시킬 수 있고, 따라서, 이들 전체가 일단 측에 파지 수단을 가진 상태로 전후진 이동하기 때문에, 장치 전체의 크기가 컴팩트하게 되고, 경량화를 달성할 수 있게 된다. 그리고, 경량화에 의해 파지 수단에 의한 제 1 공작물을 파지한 상태로 제 2 공작물에 행하는 삽입 부착 작업시의 동작 정밀도가 양호하게 되고, 따라서, 동일 부착 작업이 보다 정확한 것으로 된다. 또한, 지상의 가공 위치에서 공작물의 삽입 부착 작업을 행하게 할 수 있기 때문에 작업 스페이스가 작아도 되고, 또한 효율적으로 작업 공간을 사용하게 된다.

또한, 상기 제 1, 제 2 공작물은 삽입 깊이 방향에 있어서 상호 결합하는 삽입 결합부를 가지며, 상기 삽입 결합부에의 결합의 유무를 검출하는 검출 수단이 설치되고, 상기 전후진 이동 수단에 의한 상기 제 1 공작물의 전진 이동에 연계시키어 상기 검출 수단 자체를 제 2 공작물측에 동기 전진시킴과 동시에, 임의의 기준 위치에서 상기 검출 수단을 고정시키고, 동일 검출 수단과 제 1 공작물와의 연계를 해제시키어 제 1 공작물만을 전후진 이동시키는 결합 위치 검출 기구를 설치함으로써, 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물 위치의 파라미터만으로 각 서보 모터를 포함하는 서보 기구의 제어를 설계하면 좋기 때문에, 설계 상의 시간 단축, 효율화가 실현될 뿐만 아니라, 탄성 가압력으로서 예를 들면 스프링을 사용할 때에는 스프링의 정수에 대응하는 스프링의 선택 및 전후진 이동량만으로 스프링에 의한 가압력 조정을 행하여, 삽입 속도, 회전속도도 이것에 대응하여 유연하게 설정할 수 있으므로 공작물의 기종마다 다른 여러가지의 조건으로 신속하게 설정할 수 있고, 작업 입상 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 제 2 공작물측에 대한 전후진 이동을 구동시키는 서보 모터는 단지 1개만으로 실현할 수 있고, 따라서 장치 전체는, 단일의 축을 기본으로서 전후 이동시키는 것만으로 구성할 수 있어서 장치의 경량, 컴팩트화를 구체화시킬 수 있다.

또한, 상기 파지수단을 이격시키어 상기 슬라이더에 대하여 전후진 이동 가능하게 안내 유지함과 동시에, 상기 파지수단을 회전 가능하게 지지하는 전후진 이동 회전 유지 기구를 구비함으로써, 제 2 공작물측에 대한 전후진 이동을 구동시키는 서보 모터는 단지 1개만으로 실현할 수 있고, 따라서, 장치 전체는, 단일의 축을 기본으로서 전후 이동시키는 것만의 기구를 실현할 수 있는 결과, 장치 전체를 일체적인 단일의 구조체로 실현할 수 있다. 더우기, 구동 부분이 전후진 이동 수단으로서는 1개의 서보 모터만으로 좋기 때문에, 중량이 대폭 경감되고, 동시에 장치의 크기도 대폭 컴팩트화되어, 제작비용도 감소할 수 있다.

또한, 상기 삽입 결합부에 대응하는 검출 수단의 검출 기준 위치는, 각 삽입 결합부의 시작 위치보다도 보다 삽입 깊이 방향으로 변위시킨 위치로 함으로써, 이 검출 위치에서 검출 수단을 정지 유지시키어 슬라이더를 전후 이동시키어 삽입 결합 동작을 행하게 하기 때문에, 탄성 가압 수단에 의해 상시 제 1 공작물측에의 가압력 부가의 기구를 실현할 수 있고, 위상 맞춤 및 결합이 확실하고, 신속성의 실효를 유지할 수 있다.

또한, 상기 전후진 이동 수단은, 수치 제어 가능한 제어 모터와, 동일 제어 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 변환 수단을 포함하고 있기 때문에, 레일 형상, 혹은 통모양의 슬라이더에 회전 수단 등을 내장시키어 일체로서 부착하기 위해 다른 공작물측에 전후진 이동시키는 구조로 할 수 있다. 또한, 탄성 가압 수단에 의한 탄성 가압력은 탄성 정수와, 제 1 공작물을 지지하는 슬라이더의 제 2 공작물 방향에의 이동 거리로 결정되는 가압력에 의해 설정되는 결과, 예를 들면 탄성 가압 수단을 스프링 등으로 구성한 경우, 스프링 정수가 다른 것을 사용하여 적당한 슬라이더의 이동량을 수치 제어적으로 설정하는 것만으로 좋고, 구동계의 부품수가 대폭으로 적어지고, 구조를 간단하게 하는 동시에, 제조 비용도 염가로 유지시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 공작물의 삽입 부착 방법에 의하면, 위치 결정된 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동 가능하게 이동하는 슬라이더에, 제 1 공작물을 파지하는 파지수단을 슬라이더의 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주도록 하여 접속시키고, 탄성 가압력을 부가시킨 상태로, 제 1 공작물을 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동시키면서 전후진 이동 방향을 축선으로서 축둘레 방향으로 회전시키면서 제 2 공작물에 대하여 제 1 공작물을 부착하기 때문에, 탄성 가압력의 조정이라든지, 슬라이더의 이동량 설정만으로 삽입 부착 조건을 설정할 수 있고, 공작물의 종류라든지 형식 등을 막론하고 기종 대응력이 풍부하고, 결합 깊이라든지 그 밖의 부착 조건이 다른 공작물에 대하여도 조건 설정을 간단히 행할 수 있다. 또한, 가장 가까운 위상 맞춤 점에서 확실하게 위상을 합치시키고, 결합시킬 수 있기 때문에 삽입에서 결합까지의 시간이 매우 짧고, 또한 삽입 결합 동작을 원활하게 행할 수 있어, 부착 공정에서의 사이클 타임을 단축시키고, 전체의 공작물 부착 작업 시간을 대폭으로 단축시킬 수 있다. 또한, 공작물의 삽입 부착 방법을, 상기 제 1 공작물의 제 2 공작물 방향에의 전진과 동기하여 이 제 1 공작물과 같은 방향으로 검출 수단을 이동시키고, 이들 제 1, 제 2 공작물의 삽입 깊이 방향으로 설치한 다수 단계의 각 삽입 결합부의 접촉 위치 또는 그 부근 위치에 검출 수단의 검출 기준 위치를 설정하여 검출 수단만을 상기 기준 위치에 정지시킨 상태로 제 1 공작물만을 전후진 이동, 또한 회전시키면서 제 1 공작물과 동일 방향으로 검출 수단의 전진 및 정지를 행하면서 제 1 공작물을 제 2 공작물에 부착하도록 함으로써, 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물의 위치의 파라미터만으로 각 서보 모터를 포함하는 서보기구의 제어를 설계하면 좋기 때문에, 설계 상의 시간 단축, 효율화가 실현된다. 또한, 탄성 가압력으로서 예를 들면 스프링을 사용할 때에는 스프링의 정수에 대응하는 스프링의 선택 및 전후진 이동량만으로 스프링에 의한 가압력 조정을 행하고, 삽입 속도, 회전속도도 이것에 대응하여 유연하게 설정할 수 있고, 따라서, 공작물의 기종마다 다른 여러 가지의 조건에 신속하게 설정할 수 있고, 작업 입상 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 위치 결정된 제 2 공작물에 제 1 공작물을 삽입 부착하는 공작물의 삽입 부착 장치에 있어서,

   상기 제 2 공작물측에 제 1 공작물을 전후진 이동시키는 전후진 이동 수단과,

   상기 제 2 공작물에 대한 제 1 공작물의 전후진 이동 방향으로 연장되는 선을 축선으로서 상기 축선 방향으로 어느 하나의 공작물을 회전시키는 회전 수단을 가지며,

   상기 전후진 이동 수단은, 본체부에 의해 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동 가능하게 지지된 슬라이더와, 상기 슬라이더에 접속되어 제 1 공작물을 파지하는 파지 수단과, 이들 슬라이더와 파지 수단 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주는 탄성 가압 수단을 구비하여 구성되는 공작물의 삽입 부착 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더는 레일 형상 혹은 통모양으로 길게 설치되고, 상기 슬라이더의 일단 측에 상기 파지 수단이 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작물의 삽입 부착 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 공작물은 삽입 깊이 방향에 있어서 상호 결합하는 삽입 결합부를 가지며,

   상기 삽입 결합부에의 결합의 유무를 검출하는 검출 수단이 설치되고,

   상기 전후진 이동 수단에 의한 상기 제 1 공작물의 전진 이동에 연계시키어 상기 검출 수단 자체를 제 2 공작물측에 동기 전진시킴과 동시에, 임의의 기준 위치에서 상기 검출 수단을 고정시키어, 동일 검출 수단과 제 1 공작물과의 연계를 해제시키어 제 1 공작물만을 전후진 이동시키는 결합 위치 검출 기구가 설치 구성되는 것을 특징으로 하는 공작물의 삽입 부착 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파지 수단을 이격시키어 상기 슬라이더에 대하여 전후진 이동 가능하게 안내 유지함과 동시에, 상기 파지 수단을 회전 가능하게 지지하는 전후진 이동 회전 유지 기구를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작물의 삽입 부착 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 삽입 결합부에 대응하는 검출 수단의 검출 기준 위치는, 각 삽입 결합부의 시작 위치보다도 더 삽입 깊이 방향으로 변위시킨 위치인 것을 특징으로 하는 공작물의 삽입 부착 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전후진 이동 수단은, 수치 제어 가능한 제어 모터와, 동일 제어 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물의 삽입 부착 장치.
7. 위치 결정된 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동 가능하게 이동하는 슬라이더에, 제 1 공작물을 파지하는 파지 수단 슬라이더와의 사이에 소요되는 탄성 가압력을 주도록 하여 접속시키고, 탄성 가압력을 부가시킨 상태로, 제 1 공작물을 제 2 공작물에 대하여 전후진 이동시키면서 전후진 이동 방향을 축선으로 하여 어느 하나의 공작물을 축둘레 방향으로 회전시키면서 제 2 공작물에 대하여 제 1 공작물을 부착하는 공작물의 부착 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 공작물의 제 2 공작물 방향으로의 전진과 동기하여 상기 제 1 공작물과 같은 방향으로 검출 수단을 이동시키고,

   상기 제 1, 제 2 공작물의 삽입 깊이 방향으로 설치한 다수 단계의 각 삽입 결합부의 접촉 위치 또는 그 부근 위치에 검출 수단의 검출 기준 위치를 설정하여 검출 수단만을 상기 기준 위치에 정지시킨 상태로 제 1 공작물만을 전후진 이동, 또한 회전시키면서 제 1 공작물과 동일 방향으로 검출 수단의 전진 및 정지를 행하게 하면서 제 1 공작물을 제 2 공작물에 부착하는 것을 특징으로 하는 공작물의 삽입 부착 방법.