KR20150021442A - 조립 장치의 팔레트 안내 장치 - Google Patents

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Abstract

<과제> 다수의 조립 스테이션을 가지는 조립 장치에서, 조립 장치의 전체 길이를 짧게 하는 것을 가능하게 한 조립 장치의 팔레트 안내 장치를 제공한다.
<해결 수단> 직선 모양의 하측 안내 레일(제1의 안내 레일)(21)과 상측 안내 레일(제2의 안내 레일)(22)이 우단으로부터 좌단에 걸쳐 서로 평행하게 형성되어 있다. 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22) 상에는 각각 14개의 직사각형 판 모양의 조립 팔레트(23)가 등간격으로 배치되어 있다. 14개의 조립 팔레트(23)는 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에 안내되어 동시에 1피치 이동하고, 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 경통을 차례차례 반송한다. 조립 팔레트(23)는 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)과의 사이에서 시계 방향으로 순환하여 이동하고 반복 사용된다.

Description

조립 장치의 팔레트 안내 장치{PALETTE GUIDE DEVICE OF ASSEMBLING APPARATUS}
본 발명은 조립 장치의 팔레트 안내 장치에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 다수의 조립 스테이션을 가지는 렌즈 유닛 조립 장치 등의 조립 장치에서, 팔레트를 순환식으로 하여 조립 장치의 전체 길이를 짧게 하는 것을 가능하게 한 조립 장치의 팔레트 안내 장치에 관한 것이다.
렌즈 유닛 조립 장치는 다수의 렌즈 및 차광판을 경통에 조립하여 넣기 때문에, 다수의 조립 스테이션이 필요하다. 조립 공정을 분할하여 사이클 타임을 단축하기 위해서, 조립 스테이션을 직선 모양으로 배치하면, 렌즈 유닛 조립 장치의 전체 길이가 길어진다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 렌즈 유닛 조립 장치의 전체 길이가 길어지면, 렌즈 유닛 조립 장치를 설치 가능한 공간을 가지는 공장이 한정되기 때문에 바람직하지 않다.
조립 팔레트에 클램프(clamp) 한 경통을 조립 팔레트에 클램프 한 채로 조립 스테이션의 사이를 반송하여 부품을 경통에 조립하는 구조를 채용하면, 경통을 조립 팔레트로부터 떼어내어 다음의 조립 스테이션으로 옮기는 작업이 불필요하게 된다. 그 결과, 조립 스테이션에서의 경통의 위치 결정 정밀도를 일정하게 유지하는 것이 용이하게 되기 때문에 렌즈나 차광판을 경통에 정밀도 좋게 조립하는 것이 용이하게 되어 바람직하다. 그러나, 렌즈 유닛 조립 장치의 전체 길이가 길어지면, 조립 팔레트를 안내하는 안내 레일의 전체 길이가 길어지고, 복수의 안내 레일을 평행하게 또한 정밀도 좋게 접속할 필요가 있기 때문에, 안내 레일의 접속 작업에 많은 공정수를 필요로 한다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
또, 렌즈 유닛 조립 장치의 전체 길이가 길어지면, 최후미의 조립 스테이션에서 조립 작업이 종료한 조립 팔레트를 선두의 조립 스테이션으로 되돌리는 반송 장치의 전체 길이가 길어진다. 그러나, 조립 팔레트를 되돌리는 반송 장치의 전체 길이가 길어지면, 최후미의 조립 팔레트를 선두의 조립 스테이션으로 되돌리는데 필요한 시간이 길어지고, 렌즈 유닛을 조립하는데 필요한 사이클 타임이 길어지는 불편함이 발생한다.
일본국 특허공개 2006-198712호 공보 일본국 특허공개 2007-270896호 공보
본 발명은 상술과 같은 기술 배경 하에서 이루어진 것으로 아래와 같이 목적을 달성한다.
본 발명의 목적은, 다수의 조립 스테이션을 가지는 조립 장치에 있어서, 조립 팔레트의 위치 결정, 및 반송이 간소한 조립 장치의 팔레트 안내 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 다수의 조립 스테이션을 가지는 조립 장치에서, 조립 장치의 전체 길이를 짧게 하는 것을 가능하게 한 조립 장치의 팔레트 안내 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 조립 스테이션을 가지는 조립 장치에 있어서, 휴대전화 등에 사용되고 있는 렌즈 유닛의 조립에 최적인 조립 장치의 팔레트 안내 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는 이하의 수단에 의해 해결된다.
즉, 본 발명 1의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 피조립품을 반송하기 위한 반송 장치를 구비한 조립 장치의 팔레트 안내 장치에 있어서, 상기 반송 장치는, 직선 모양으로 형성되고, 전동체(轉動體)를 전동(轉動)하기 위해서 축방향의 전체 길이에 걸쳐 전동체 궤도면이 형성된 직선 모양의 안내 레일과, 상기 전동체를 순환시키기 위한 무한 순환로가 형성되고, 상기 전동체를 보유하고, 또한 상기 전동체 궤도면에 예압이 부여된 상태에서 상기 전동체가 상기 전동체 궤도면 상에서 전동하는 슬라이더와, 상기 슬라이더 상에 탑재되고, 또한 상기 피조립품을 파지하는 조립 치구를 탑재하고, 상기 안내 레일을 따라 상기 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 상기 피조립품을 반송하기 위한 조립 팔레트와, 상기 안내 레일을 따라 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 상기 조립 팔레트를 차례차례 구동하여 반송하기 위한 팔레트 반송 장치와, 상기 각 공정의 조립 위치에서 상기 조립 팔레트를 상기 안내 레일 상의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명 2의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 본 발명 1에 있어서, 상기 안내 레일은, 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일을 가지고, 상기 팔레트 반송 장치는, 각각 상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일을 따라 상기 각 조립 위치에 상기 조립 팔레트를 차례차례 반송하는 것이고, 상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일의 축방향의 일단에 형성되고, 상기 제1의 안내 레일로부터 상기 제2의 안내 레일로 상기 조립 팔레트를 이송하는 제1의 팔레트 이송 장치와, 상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일의 축방향의 타단에 형성되고, 상기 제2의 안내 레일로부터 상기 제1의 안내 레일로 상기 조립 팔레트를 이송하는 제2의 팔레트 이송 장치와, 상기 제1의 팔레트 이송 장치에 형성되고, 상기 조립 팔레트를 상기 제1의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제1의 안내 레일로부터 반출함과 아울러, 상기 조립 팔레트를 상기 제2의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제2의 안내 레일에 반입하는 직선 모양의 제1의 이송 안내 레일과, 상기 제2의 팔레트 이송 장치에 형성되고, 상기 조립 팔레트를 상기 제2의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제2의 안내 레일로부터 반출함과 아울러, 상기 조립 팔레트를 상기 제1의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제1의 안내 레일에 반입하는 직선 모양의 제2의 이송 안내 레일과, 상기 조립 팔레트는, 상기 제1의 안내 레일과 상기 제2의 안내 레일과의 사이에서 순환하여 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 3의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 본 발명 2에 있어서, 상기 제1의 팔레트 이송 장치는, 상기 제1의 안내 레일로부터 상기 제1의 이송 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반출하는 제1 팔레트 반출 장치와, 상기 제1의 이송 안내 레일로부터 상기 제2의 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반입하는 제2 팔레트 반입 장치와, 상기 제1의 안내 레일과 상기 제2의 안내 레일과의 사이에서 상기 제1의 이송 안내 레일을 이동하는 제1의 팔레트 쉬프트 장치를 가지고, 상기 제2의 팔레트 이송 장치는, 상기 제2의 안내 레일로부터 상기 제2의 이송 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반출하는 제3 팔레트 반출 장치와, 상기 제2의 이송 안내 레일로부터 상기 제1의 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반입하는 제4 팔레트 반입 장치와, 상기 제2의 안내 레일과 상기 제1의 안내 레일과의 사이에서 상기 제2의 이송 안내 레일을 이동하는 제2의 팔레트 쉬프트 장치를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명 4의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 본 발명 2 또는 3에 있어서, 상기 각 공정의 조립 위치는, 상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일을 따라 등간격으로 배치되고, 또한 상기 팔레트 반송 장치는 동시에 상기 각 공정의 상기 조립 팔레트를 반송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 5의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 본 발명 4에 있어서, 상기 조립 치구는, 렌즈 유닛을 구성하는 경통에 렌즈 및 차광판을 공정순으로 조립하여 상기 렌즈 유닛을 조립하는 것인 것을 특징으로 한다.
본 발명 4의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 본 발명 5에 있어서, 상기 조립 지그 상의 상기 경통 내에 작은 압압력으로 상기 렌즈를 삽입하는 렌즈 삽입 장치와, 상기 경통 내에 삽입된 상기 렌즈를 상기 압압력보다 큰 압압력으로 압압하여 상기 경통 내의 소정 위치에 상기 렌즈를 밀어 넣는 렌즈 밀어 넣기 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 별도 조립 스테이션을 배치하는 일 없이, 조립 팔레트를 반송하는 안내 레일 상에서 부품의 조립이 가능하게 되어, 간소한 조립 장치를 실현할 수 있었다. 또, 본 발명의 조립 장치의 팔레트 안내 장치는, 복수의 조립 스테이션을 가지는 직선 모양의 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일을 서로 평행하게 형성하고, 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일과의 사이에서 조립 팔레트를 순환하여 이동시키고, 조립 팔레트를 반복하여 사용한다. 따라서, 조립 장치를 종래와 같이 일직선 모양으로 배치한 경우에 비해, 조립 장치의 전체 길이가 거의 반으로 되기 때문에, 조립 장치를 설치 가능한 공간을 가지는 공장을 확보하는 것이 용이하게 된다. 또, 조립 팔레트를 안내하는 안내 레일의 전체 길이가 거의 반으로 되기 때문에, 복수의 안내 레일을 접속하는 것이 불필요하게 되어, 안내 레일의 접속 공정수가 삭감되어 안내 레일의 정밀도를 확보하는 것이 용이하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태의 팔레트 안내 장치를 가지는 렌즈 유닛 조립 장치를 나타내는 전체 평면도이다.
도 2는 도 1의 렌즈 유닛 조립 장치의 우단부의 조립 스테이션을 나타내는 확대 평면도이다.
도 3은 도 2의 좌측에 인접하는 조립 스테이션을 나타내는 확대 평면도이다.
도 4는 도 2의 A-A 단면도이다.
도 5는 도 2의 B-B 단면도이다.
도 6은 도 3의 C-C 단면도이다.
도 7은 도 2의 우단의 팔레트 이송 장치의 확대 평면도이다.
도 8(a)은 도 7의 D-D 단면도, 도 8(b)은 도 8(a)의 E-E 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태의 팔레트 안내 장치를 가지는 렌즈 유닛 조립 장치의 렌즈 유닛 조립 스텝을 나타내는 설명도이다.
[렌즈 유닛 조립 유닛 1］
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 형태의 팔레트 안내 장치를 가지는 렌즈 유닛 조립 장치(1)를 나타내는 전체 평면도이다. 도 1에 나타내듯이, 본 발명의 실시의 형태의 렌즈 유닛 조립 장치(1)는 제1 조립 스테이션(1ST)으로부터 제12 조립 스테이션(12ST)까지의 12개의 조립 스테이션으로 구성되고, 용접 구조의 베이스(11)(도 4로부터 도 6 참조) 상에 장착되어 있다. 제1 조립 스테이션(1ST)으로부터 제6 조립 스테이션(6ST)까지의 6개의 조립 스테이션이, 도 1의 하측의 우단으로부터 좌단까지 등간격으로 형성되어 있다. 또, 제7 조립 스테이션(7ST)으로부터 제12 조립 스테이션(12ST)까지의 6개의 조립 스테이션이, 도 1의 상측의 좌단으로부터 우단까지 등간격으로 형성되어 있다. 제1 조립 스테이션(1ST)으로부터 제12 조립 스테이션(12ST)까지의 12개의 조립 스테이션의 기본 구조는 동일하고 세부가 약간 다르다.
도 1에 나타내듯이, 도 1의 하측과 상측의 양방에 직선 모양의 하측 안내 레일(제1의 안내 레일)(21)과 상측 안내 레일(제2의 안내 레일)(22)이 도 1의 우단으로부터 좌단에 걸쳐 서로 평행하게 형성되어 있다. 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22) 상에는 각각 14개의 직사각형 판 모양의 조립 팔레트(23)가 등간격으로 배치되어 있다. 14개의 조립 팔레트(23)는 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에 안내되어 동시에 1피치 이동하고, 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 경통을 차례차례 반송한다.
하측의 조립 팔레트(23)는 하측 안내 레일(21)의 우단의 조립 위치 P1로부터 좌단의 조립 위치 P14까지 1피치씩 이동하고, 14개소의 조립 위치에 각각 위치 결정된다. 마찬가지로 상측의 조립 팔레트(23)는 상측 안내 레일(22)의 좌단의 조립 위치 P15로부터 우단의 조립 위치 P28까지 1피치씩 이동하고, 14개소의 조립 위치에 각각 위치 결정된다. 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에는 축방향(도 1의 좌우 방향)의 전체 길이에 걸쳐 전동체 궤도면(도 8(a), 도 8(b) 참조)(221)이 형성되어 있다. 조립 팔레트(23)의 하면에는 슬라이더(24)(도 8(a), (b) 참조))가 장착되고, 슬라이더(24)가 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에 안내되어 이동한다. 슬라이더(24)에는 전동체(볼(ball) 또는 굴림대(roller))(241)가 순환하는 무한 순환로(도시하지 않음)가 형성되어 있다.
슬라이더(24)가 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에 안내되어 이동하면, 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)의 전동체 궤도면을 따라 슬라이더(24) 내의 전동체가 전동하고, 슬라이더(24)가 원활히 이동한다. 전동체 궤도면과 전동체와의 사이에는 작은 예압이 부여되어 있다. 따라서, 슬라이더(24)는 전동체 궤도면에 대해서 백래시(back lash)가 없이 안내되고, 조립 팔레트(23)는 모든 조립 스테이션에 높은 정밀도로 소정의 위치에 위치 결정된다. 이 때문에 부품의 조립시에 전동체(轉動體) 궤도면에 슬라이더(24)를 클램프 기구로 고정할 필요는 없다. 또, 안내 레일 상에서 부품을 조립하기 위해서 별도 조립 스테이션을 배치할 필요가 없다. 슬라이더(24)가 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에 안내되어 이동하면, 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)의 전동체 궤도면(221)을 따라 슬라이더(24)의 전동체(241)가 전동(轉動)하고, 슬라이더(24)가 원활히 이동한다. 전동체 궤도면(221)과 전동체(241)와의 사이에는 작은 여압이 부여되어 있다. 따라서, 슬라이더(24)는 전동체 궤도면(221)에 대해서 덜거덕거림 없이 안내되어 조립 팔레트(23)는 모든 조립 스테이션에 높은 정밀도로 위치 결정된다.
렌즈 유닛 조립 장치(1)의 좌단에는 하측 안내 레일(21)로부터 상측 안내 레일(22)로 조립 팔레트(23)를 이송하는 팔레트 이송 장치(제1의 팔레트 이송 장치)(3A)가 형성되어 있다. 또, 렌즈 유닛 조립 장치(1)의 우단에는 상측 안내 레일(22)로부터 하측 안내 레일(21)로 조립 팔레트(23)를 이송하는 팔레트 이송 장치(제2의 팔레트 이송 장치)(3B)가 형성되어 있다. 따라서, 제1 조립 스테이션(1ST)으로부터 제6 조립 스테이션(6ST)까지의 6개의 조립 스테이션에서의 조립 작업이 완료한 조립 팔레트(23)는 팔레트 이송 장치(3A)에 의해 하측 안내 레일(21)로부터 상측 안내 레일(22)로 이송된다.
상측 안내 레일(22)에 이송된 조립 팔레트(23)는 제7 조립 스테이션(7ST)으로부터 제12 조립 스테이션(12ST)까지의 6개의 조립 스테이션에서 조립 작업이 행지지고 제12 조립 스테이션(12ST)에서 렌즈 유닛의 조립이 완성된다. 제12 조립 스테이션(12ST)에서 렌즈 유닛의 조립이 완성된 조립 팔레트(23)는 완성된 렌즈 유닛을 조립 팔레트(23)로부터 떼어낸다. 완성된 렌즈 유닛을 떼어낸 조립 팔레트(23)는 팔레트 이송 장치(3B)에 의해 상측 안내 레일(22)로부터 하측 안내 레일(21)측으로 이송되고, 제1 조립 스테이션(1ST)에서의 조립 작업이 다시 개시된다. 즉, 조립 팔레트(23)는 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)과의 사이에서 시계 방향으로 순환하여 이동하고 반복 사용된다.
팔레트 이송 장치(3A, 3B)는 동일 구조를 가지고 있으므로, 우단의 팔레트 이송 장치(제2의 팔레트 이송 장치)(3B)에 대해 상세한 구조를 설명하고, 좌단의 팔레트 이송 장치(제1의 팔레트 이송 장치)(3A)에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 2는 도 1의 렌즈 유닛 조립 장치의 우단부의 조립 스테이션을 나타내는 확대 평면도, 도 7은 도 2의 우단의 팔레트 이송 장치(3B)의 확대 평면도, 도 8(a)은 도 7의 D-D 단면도, 도 8(b)은 도 8(a)의 E-E 단면도이다. 도 2, 도 7, 도 8에 나타내듯이, 팔레트 이송 장치(3B)는, 상측 안내 레일(22)의 상부에 배치된 팔레트 반출 장치(31), 하측 안내 레일(21)의 하부에 배치된 팔레트 반입 장치(32), 도 2의 상하 방향으로 길게 형성된 팔레트 쉬프트 장치(33)로 구성되어 있다. 팔레트 쉬프트 장치(33)는 상측 안내 레일(22)과 하측 안내 레일(21)과의 사이에 배치되어 있다.
팔레트 쉬프트 장치(33)는 도 2의 상하 방향으로 뻗는 베이스(331), 베이스(331)에 안내되어 도 2의 상하 방향으로 이동하는 테이블(332)로 구성되어 있다. 테이블(332)은 서보 모터(333), 볼 나사(334), 도시하지 않는 볼 너트에 의해 구동되어 도 2의 상하 방향으로 이동한다. 테이블(332)에는 상측 안내 레일(22) 및 하측 안내 레일(21)에 평행하게 이송 안내 레일(제2의 이송 안내 레일)(335)이 장착되어 있다. 이송 안내 레일(335)의 단면 형상은 상측 안내 레일(22) 및 하측 안내 레일(21)과 동일 형상으로 축방향의 전체 길이에 걸쳐 전동체 궤도면이 형성되어 있다. 또, 이송 안내 레일(335)은 조립 팔레트(23)의 좌우 방향의 길이보다 약간 길게 형성되어 있다.
테이블(332)이 도 2의 상단 위치에 위치 결정되면, 상측 안내 레일(22)과 이송 안내 레일(335)이 일직선 상에 정렬하고, 상측 안내 레일(22)로부터 이송 안내 레일(335)측에 조립 팔레트(23)를 반출하는 것이 가능하게 된다. 또, 테이블(332)이 도 2의 하단 위치에 위치 결정되면, 하측 안내 레일(21)과 이송 안내 레일(335)이 일직선 상에 정렬하고, 이송 안내 레일(335)로부터 하측 안내 레일(21)측에 조립 팔레트(23)를 반입하는 것이 가능하게 된다. 상측 안내 레일(22)과 이송 안내 레일(335)의 좌우 방향의 간극, 및 하측 안내 레일(21)과 이송 안내 레일(335)의 좌우 방향의 간극은 작게 설정되고, 조립 팔레트(23) 하면의 슬라이더(24)가 통과하는 것을 허용하는 간극 치수로 설정되어 있다.
팔레트 반출 장치(31), 팔레트 반입 장치(32)에는 에어 실린더에 의해 도 2의 좌우 방향과 상하 방향으로 이동하는 양쪽 다리 상의 포크(311, 321)가 각각 장착되어 있다. 테이블(332)이 도 2의 상단 위치에 위치 결정되면, 포크(311)가 하방향으로 이동하고, 조립 위치 P28에 있는 조립 팔레트(23)를 좌우로부터 끼워 넣고, 포크(311)가 우방향으로 이동하여, 상측 안내 레일(22)로부터 이송 안내 레일(335)측에 조립 팔레트(23)를 반출한다. 서보 모터(333)에 의해 볼 나사(334)를 회전시키고, 테이블(332)이 하방향으로 이동하고, 도 2의 하단 위치에 위치 결정되면, 조립 팔레트(23)를 포크(321)가 좌우로부터 끼워 넣는다. 포크(321)가 좌방향으로 이동하여, 이송 안내 레일(335)로부터 하측 안내 레일(21)측에 조립 팔레트(23)를 반입하고, 조립 위치 P1에 조립 팔레트(23)를 위치 결정한다.
마찬가지로 좌단의 팔레트 이송 장치(제1의 팔레트 이송 장치)(3A)에서는, 조립 위치 P23에 있는 조립 팔레트(23)를 하측 안내 레일(21)로부터 도시하지 않는 이송 안내 레일(제1의 이송 안내 레일)측에 반출하고, 이송 안내 레일로부터 상측 안내 레일(22)측에 조립 팔레트(23)를 반입하고, 조립 위치 P15에 조립 팔레트(23)를 위치 결정한다.
[제1 및 제2 조립 스테이션(1ST)］
제1 조립 스테이션(1ST)의 구조와 조립 동작에 대해 설명한다. 도 2는 도 1의 렌즈 유닛 조립 장치의 우단부의 조립 스테이션을 나타내는 확대 평면도이다. 도 4는 도 2의 A-A 단면도, 도 5는 도 2의 B-B 단면도이다. 제1 조립 스테이션(1ST)은 조립 위치 P2의 조립 팔레트(23)에 경통 B(도 7(a) 참조)를 공급하는 조립 스테이션이다. 도 2, 도 4, 도 5에 나타내듯이, 제1 조립 스테이션(1ST)은 부품 트레이 공급 배출 장치(4), 부품 삽입 장치(5), 화상 검출 장치(61), 팔레트 위치 결정 장치(62), 팔레트 반송 장치(7)로 구성되어 있다.
부품 트레이 공급 배출 장치(4)는 부품 트레이 공급 배출 장치(4)의 상면에 부품 트레이(41)를 복수 재치하고, 부품 트레이(41)에는 다수의 경통이 등간격으로 수납되어 있다. 하측 4개소의 트레이 재치 위치 T1, T2, T3, T4에 경통이 수납된 부품 트레이(41)를 각각 재치한다. 하측 4개소의 트레이 재치 위치 T1, T2, T3, T4로부터 상측 2개소의 트레이 재치 위치 T5, T6에 경통이 수납된 부품 트레이(41)를 공급하고, 비워진 부품 트레이(41)를 하측 2개소의 트레이 재치 위치 T7, T8로 배출한다.
부품 삽입 장치(5)는 X축, Y축, Z축의 직교 3축 좌표형의 로봇이며, Z축 회전의 회전축 θ축을 가지고 있다. 즉, 부품 삽입 장치(5)는 X축 이동 장치(51), Y축 이동 장치(52), Z축 이동 장치(53), θ축 회전 장치(54)로 구성되어 있다. Y축 이동 장치(52)는 상측 안내 레일(22)과 하측 안내 레일(21)의 사이에 배치되어 있다. Y축 이동 장치(52)는 도 2의 좌우 방향으로 뻗는 Y축 베이스(521), Y축 베이스(521)에 안내되어 도 2의 좌우 방향(Y축 방향)으로 이동하는 Y축 슬라이드(522)로 구성되어 있다. Y축 슬라이드(522)는 Y축 서보 모터(523), Y축 볼 나사(524), 및 도시하지 않는 볼 너트에 의해 구동된다.
X축 이동 장치(51)는 Y축 슬라이드(522)에 고정되어 도 2의 상하 방향으로 뻗는 X축 베이스(511), X축 베이스(511)에 안내되어 도 2의 상하 방향(X축 방향)으로 이동하는 X축 슬라이드(512)로 구성되어 있다. X축 슬라이드(512)는 X축 서보 모터(513), X축 볼 나사(514), 및 도시하지 않는 볼 너트에 의해 구동된다.
Z축 이동 장치(53)는 X축 슬라이드(512)에 고정되어 도 4의 상하 방향(Z축 방향)으로 뻗는 Z축 베이스(531), Z축 베이스(531)에 안내되어 도 4의 상하 방향(Z축 방향)으로 이동하는 Z축 슬라이드(slide)(532)로 구성되어 있다. Z축 슬라이드(532)는 Z축 서보 모터(servo motor)(533), Z축 볼 나사(534), 및 도시하지 않는 볼 너트에 의해 구동된다.
θ축 회전 장치는 Z축 슬라이드(532)에 회전 가능하게 지지되고, 도 4의 상하 방향(Z축 방향)으로 뻗는 부품 삽입축(541)을 구비하고 있다. 부품 삽입축(541)은 θ축 서보 모터(542)에 의해 회전 구동된다. 부품 삽입축(541)의 하단에는 경통 B를 진공 흡착하여 부품 트레이(41)로부터 조립 팔레트(23)로 반송하는 경통 흡착 헤드(543)가 장착되어 있다. 경통 흡착 헤드(543)는 흑색의 합성수지(PEEK)로 성형되어 있다.
X축 베이스(511)는 Y축 슬라이드(522)로부터의 X축 방향의 오버행(overhang) 양이 크기 때문에, X축 베이스(511)의 휘어짐이나 진동을 억제하기 위한 지지 구조가 채용되어 있다. 즉, 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)의 외측에 각각 2개의 수직인 지주(55, 55, 56, 56)가 고정되고, 지주(55, 55, 56, 56)의 상단은 수평인 들보(571, 572, 573, 574)로 연결되어 있다. 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)에 평행한 들보(571, 572)의 상면에는 안내 레일(581, 581)이 각각 장착되어 있다. 슬라이더(582, 582)가 안내 레일(581, 581)에 안내되어 Y축 방향으로 이동한다. 슬라이더(582, 582)에 그 상단이 장착된 수직인 지지판(583, 583)의 하단이 X축 베이스(511, 511)에 연결되고, X축 베이스(511, 511)의 오버행부를 지지하고 있다. 따라서, X축 베이스(511)의 휘어짐이나 진동이 억제되고, 부품 삽입 장치(5)의 고정밀의 위치 결정과 고속 동작이 가능하게 된다.
경통 흡착 헤드(543)로 부품 트레이(41)로부터 꺼낸 경통 B는 CCD 카메라 등의 화상 검출 장치(61)로 경통 B의 화상을 검출하고, 경통 B의 회전 방향의 위상을 검출한다. 그 후, θ축 서보 모터(542)에 의해 부품 삽입축(541)을 회전 구동하고, 경통 B를 소정의 회전 방향의 위상에 위치 결정한 후, 조립 팔레트(23)로 반입한다. 조립 팔레트(23)에는 클램프 치구가 재치되어 있고, 스프링 힘으로 경통 B를 클램프 치구(231)에 고정한다. 경통 B를 팔레트(23) 상의 치구에 고정하는 방법은 스프링 힘으로 상시 압압되어 있는 2매의 고정판으로 끼워서 행한다(도시하지 않음). 경통 B를 치구에 삽입 고정할 때에는 에어 실린더를 구동하여 스프링의 압압을 해제한다. 에어 실린더의 구동을 해제하면, 치구는 경통 B를 고정한다. 도 7(a)는 경통 B를 조립 팔레트(23)의 클램프 치구(231)에 고정한 상태를 나타낸다.
도 2, 도 5, 도 7에 나타내듯이, 팔레트 반송 장치(7)는 팔레트 계합 장치(71)와 팔레트 피치 전송 장치(72)로 구성되어 있다. 팔레트 계합 장치(71)는 에어 실린더(711)에 의해 도 5의 상하 방향으로 이동 가능하고, 상방향으로 이동하여 조립 팔레트(23)에 계합한다. 도 5에 나타내듯이, 팔레트 반송 장치(7)는 복수의 조립 팔레트(23)를 동시에 일제히 다음 공정으로 보내기 위한 기구이며, 팔레트 계합 장치(71)와 팔레트 피치 전송 장치(72)로 구성되어 있다. 팔레트 계합 장치(71)는 에어 실린더(711)에 의해 도 5의 상하 방향으로 이동 가능하고, 상방향으로 이동하여 조립 팔레트(23)에 계합한다. 팔레트 위치 결정 장치(62, 62)는 조립시에 조립 팔레트(23)를 팔레트 계합 장치(71)와 함께 하측 안내 레일(21) 상의 소정 위치에 위치 결정하는 것이고, 에어 실린더(621)에 의해 도 5의 상하 방향으로 이동 가능하고, 하방향으로 이동하여 조립 팔레트(23, 23)로부터 이탈한다. 에어 실린더(621)의 피스톤 로드(piston rod)의 선단에는 베어링(622)이 설치되어 있고, 이 베어링(622)이 조립 팔레트(23)의 절결(notch)에 삽입되어 조립 팔레트(23)를 위치 결정한다.
팔레트 계합 장치(71)의 에어 실린더(711)의 로드(rod)의 상단부에는 회전 자유롭게 배치된 원통의 베어링(712)을 가지고 있다. 에어 실린더(711)가 상방으로 동작하면, 이 베어링이 조립 팔레트(23)에 형성된 반원통(베어링(712)과 거의 동일 직경) 형상의 절결(notch)에 삽입, 또는 절결로부터 이탈된다. 이 팔레트 계합 장치(71)는 조립 팔레트(23, 23)의 반송을 위한 계합이탈과 조립시의 위치 결정의 양방이 동시에 가능하다. 부품의 조립시에 팔레트 위치 결정 장치(62)로 팔레트 계합 장치(71)의 양방의 동작으로, 조립 팔레트(23)를 위치 결정하는 것만으로, 조립 팔레트(23)는 하측 안내 레일(21) 상에 클램프(clamp) 할 필요는 없다. 이 이유는 전술한 것처럼 하측 안내 레일(21), 또는 상측 안내 레일(22)의 전동체 궤도면(221)을 따라 슬라이더(24)의 전동체(241)가 전동하고, 슬라이더(24)가 원활히 이동한다. 전동체 궤도면(221)과 전동체(241)와의 사이에는 작은 여압이 부여되고 있기 때문이다(도 8 참조).
팔레트 피치 전송 장치(72)는 서보 모터(721), 볼 나사(722), 도시하지 않는 볼 너트에 의해 도 5의 지면에 직교하는 방향의 안쪽 측으로 팔레트 계합 장치(71, 71)를 1피치만큼 이동시킨다. 그 결과, 조립 위치 P1의 조립 팔레트(23)를 조립 위치 P2로 이동시키고, 조립 위치 P2의 조립 팔레트(23)를 조립 위치 P3로 이동시킨다. 동시에 조립 위치 P3의 조립 팔레트(23)를 제2 조립 스테이션(2ST)의 조립 위치 P4로 이동한다. 팔레트 위치 결정 장치(62, 62)는 에어 실린더에 의해 도 5의 상방향으로 이동하여 조립 팔레트(23, 23)에 계합하고, 조립 위치 P2, P3에 조립 팔레트(23, 23)를 위치 결정한다. 따라서, 제1 조립 스테이션(1ST)의 조립 위치 P2에서 부품 삽입 장치(5)로 경통 B를 반입한 조립 팔레트(23)는 다음의 공정의 조립 위치 P3로 이동한다. 제1 조립 스테이션(1ST)의 조립 위치 P3에서는 경통 B의 밀어 넣기 작업은 불필요하기 때문에 밀어 넣기 작업은 행하지 않는다.
제2 조립 스테이션(station)(2ST)의 구조와 조립 동작에 대해 설명한다. 도 3은 도 2의 좌측에 인접하는 제2 조립 스테이션(2ST)과 제3 조립 스테이션(3ST)을 나타내는 확대 평면도이다. 제2 조립 스테이션(2ST)은 조립 위치 P4의 조립 팔레트(palette)(23)의 경통 B에 렌즈 L1(도 7(b) 참조)을 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P5에서 조립 팔레트(23)의 렌즈 L1(도 7(c) 참조)을 밀어 넣는 조립 스테이션이다. 도 3, 도 4, 도 5, 도 6에 나타내듯이, 제2 조립 스테이션(2ST)은 부품 트레이 공급 배출 장치(4), 부품 삽입 장치(5), 화상 검출 장치(61), 팔레트 위치 결정 장치(62), 팔레트 반송 장치(7), 렌즈 밀어 넣기 장치(8)로 구성되어 있다. 제2 조립 스테이션(2ST)과 제1 조립 스테이션(1ST)의 구조 상의 큰 차이점은 제2 조립 스테이션(2ST)에는 렌즈 밀어 넣기 장치(8)가 부가되어 있는 것이다. 따라서, 이하의 설명에서는 제1 조립 스테이션(1ST)과 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
부품 트레이 공급 배출 장치(4)의 부품 트레이(41)에는 다수의 렌즈 L1이 등간격으로 수납되어 있다. 부품 삽입 장치(5)는 X축, Y축, Z축의 직교 3축 좌표형의 로봇이며, Z축 회전의 회전축 θ축을 가지고 있다. θ축 회전 장치의 부품 삽입축(541)은 θ축 서보 모터(542)에 의해 회전 구동된다. 부품 삽입축(541)의 하단에는 렌즈 L1을 진공 흡착하여 부품 트레이(41)로부터 조립 팔레트(23)에 렌즈 L1을 반송하는 렌즈 흡착 헤드(544)가 장착되어 있다. 렌즈 흡착 헤드(544)는 렌즈 L1의 화상을 높은 정밀도로 검출하기 위해서 흑색의 합성수지(PEEK)로 성형되어 있다.
렌즈 흡착 헤드(544)로 부품 트레이(41)로부터 꺼낸 렌즈 L1은 CCD 카메라 등의 화상 검출 장치(61)로 렌즈 L1의 화상을 검출하고, 렌즈 L1의 회전 방향의 위상을 검출한다. 그 후, θ축 서보 모터(542)에 의해 부품 삽입축(541)을 회전 구동하고, 렌즈 L1을 소정의 회전 방향의 위상에 위치 결정한 후, 조립 위치 P4의 조립 팔레트(23)에 렌즈 L1을 반입하고, Z축 서보 모터(533)의 토크를 제어하고, 경통 B 내에 렌즈 L1을 작은 압압력으로 삽입한다. 도 7(b)는 렌즈 L1을 경통 B에 작은 압압력으로 삽입한 상태를 나타낸다. 렌즈 L1은 경통 B의 렌즈 L1 장착 구멍 B1의 입구에 가볍게 둔 상태로 된다. 렌즈 L1을 경통 B에 작은 압압력으로 삽입하기 때문에, 합성수지제의 렌즈 흡착 헤드(544)가 찌부러져 변형하는 일이 없기 때문에 렌즈 L1이 기울어 조립 정밀도가 저하하는 불편함을 회피할 수가 있다.
팔레트 반송 장치(7)를 작동시키고, 조립 위치 P3의 조립 팔레트(23)를 조립 위치 P4로 이동하고, 조립 위치 P4의 조립 팔레트(23)를 조립 위치 P5로 이동한다. 동시에 조립 위치 P5의 조립 팔레트(23)를 제3 조립 스테이션(3ST)의 조립 위치 P6으로 이동한다. 따라서, 제2 조립 스테이션(2ST)의 조립 위치 P4에서 부품 삽입 장치(5)로 경통 B에 렌즈 L1을 삽입한 조립 팔레트(23)는 제2 조립 스테이션(2ST)의 조립 위치 P5로 이동한다. 조립 위치 P5에는 렌즈 밀어 넣기 장치(8)가 배치되어 있다. 도 4, 도 6에 나타내듯이, 렌즈 밀어 넣기 장치(8)는 베이스(11)의 상면에 수평으로 장착된 직사각형 평판 모양의 베이스 플레이트(81), 베이스 플레이트(81)의 상면에 장착된 수직인 칼럼(82), 칼럼(82)의 수직면에 수직 방향으로 이동 가능하게 축지(軸支)된 부품 밀어 넣기 축(83), 부품 밀어 넣기 축(83)을 수직 방향으로 이동하는 에어 실린더(84)로 구성되어 있다. 이 렌즈 밀어 넣기 장치(8)는 본 예에서는 에어 실린더(84)를 이용했지만, 이에 대신하여 스테핑 모터, AC 서보 모터, DC 서보 모터 등의 서보 모터를 이용해도 좋다.
부품 밀어 넣기 축(83)의 하단에는 렌즈 L1을 밀어 넣는 렌즈 압압 헤드(85)가 장착되어 있다. 렌즈 압압 헤드(85)는 단단한 금속으로 성형되고, 연마 가공하여 표면을 갈고 있다. 에어 실린더(84)의 압력을 제어하여 조립 위치 P5의 조립 팔레트(23)의 렌즈 L1을 큰 압압력으로 압압하고, 경통 B의 렌즈 L1 장착 구멍 B1의 저면에 렌즈 L1을 밀착시킨다. 도 7(c)는 경통 B의 렌즈 L1 장착 구멍 B1의 저면에 렌즈 L1을 밀착시킨 상태를 나타낸다. 렌즈 L1을 경통 B에 큰 압압력으로 압압하는 렌즈 압압 헤드(85)는 렌즈 L1을 흡착하여 렌즈 L1의 화상을 검출할 필요가 없기 때문에, 표면을 가는 단단한 금속을 사용할 수가 있다. 따라서, 빠른 압압 속도로, 또한 큰 압압력으로 압압해도 렌즈 압압 헤드(85)가 찌부러져 변형하는 일이 없기 때문에 렌즈 L1의 조립 정밀도가 안정된다. 또, 렌즈 L1을 압압하는 속도를 빠르게 하는 것이 가능하게 되기 때문에 렌즈 유닛의 조립 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.
[제3 내지 제12 조립 스테이션(1ST)］
제3 조립 스테이션(3ST)의 구조와 조립 동작에 대해 설명한다. 제3 조립 스테이션(3ST)은 조립 위치 P6의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 차광판 S1(도 7(d) 참조)을 삽입하는 조립 스테이션이다. 도 1, 도 3, 도 6에 나타내듯이, 제3 조립 스테이션(3ST)은 제1 조립 스테이션(1ST)과 완전히 동일한 구조이고, 부품 트레이 공급 배출 장치(4), 부품 삽입 장치(5), 화상 검출 장치(61), 팔레트 위치 결정 장치(62), 팔레트 반송 장치(7)로 구성되어 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 제1 조립 스테이션(1ST)과 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
부품 트레이 공급 배출 장치(4)의 부품 트레이(41)에는 다수의 차광판 S1이 등간격으로 수납되어 있다. 부품 삽입 장치(5)는 X축, Y축, Z축의 직교 3축 좌표형의 로봇이다. 차광판 S1의 형상은 회전 방향에 대칭 형상이므로, 부품 삽입 장치(5)에는 Z축 회전의 회전축 θ축은 없다. 부품 삽입축(545)(도 6 참조)의 하단에는 차광판 S1을 진공 흡착하여 부품 트레이(41)로부터 조립 팔레트(23)로 반송하는 차광판 흡착 헤드(546)가 장착되어 있다. 차광판 흡착 헤드(546)는 흑색의 합성수지(PEEK)로 성형되어 있다.
차광판 흡착 헤드(546)로 부품 트레이(41)로부터 꺼낸 차광판 S1은 조립 위치 P6의 조립 팔레트(23)로 반입하고, Z축 서보 모터(533)의 토크를 제어하고, 경통 B 내에 차광판 S1을 작은 압압력으로 삽입한다. 도 7(d)는 차광판 S1을 경통 B에 작은 압압력으로 삽입한 상태를 나타낸다. 차광판 S1은 경통 B의 내경에 대해서 차광판 S1 외경을 조금 작게 하여 간극 끼움으로 하고 있다. 따라서, 제3 조립 스테이션(3ST)의 조립 위치 P7에서는 차광판 S1의 밀어 넣기 작업은 불필요하기 때문에 밀어 넣기 작업은 행하지 않는다.
제4 조립 스테이션(4ST)으로부터 제12 조립 스테이션(12ST)의 구조와 조립 동작은 상기한 제2 조립 스테이션(2ST)으로부터 제3 조립 스테이션(3ST)과 동일하므로 조립 동작의 요점에 대해서만 간단하게 설명한다. 즉, 제4 조립 스테이션(4ST)은 조립 위치 P8의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 렌즈 L2를 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P9에서 조립 팔레트(23)의 렌즈 L2를 밀어 넣는 조립 스테이션이다. 제5 조립 스테이션(5ST)은 조립 위치 P10의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 차광판 S2를 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P11의 조립 팔레트(23)에는 조립 작업은 행하지 않는 조립 스테이션이다.
제6 조립 스테이션(6ST)은 조립 위치 P12의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 렌즈 L3을 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P13에서 조립 팔레트(23)의 렌즈 L3을 밀어 넣는 조립 스테이션이다. 제6 조립 스테이션(6ST)에서의 조립 작업이 완료한 조립 팔레트(23)는 팔레트 반송 장치(7)로 좌단의 조립 위치 P14에 반송한 후, 팔레트 이송 장치(제1의 팔레트 이송 장치)(3A)에 의해 하측 안내 레일(21)로부터 상측 안내 레일(22)로 이송된다. 제7 조립 스테이션(7ST)은 팔레트 반송 장치(7)로 좌단의 조립 위치 P15로부터 조립 위치 P16을 경유하여 조립 위치 P17에 조립 팔레트(23)를 반송한다. 그 후, 제7 조립 스테이션(7ST)은 조립 위치 P17의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 차광판 S3을 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P18의 조립 팔레트(23)에는 조립 작업은 행하지 않는 조립 스테이션이다.
제8 조립 스테이션(8ST)은 조립 위치 P19의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 렌즈 L4를 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P20의 조립 팔레트(23)의 렌즈 L4를 밀어 넣는 조립 스테이션이다. 제9 조립 스테이션(9ST)은 조립 위치 P21의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 차광판 S4를 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P22의 조립 팔레트(23)에는 조립 작업은 행하지 않는 조립 스테이션이다.
제10 조립 스테이션(10ST)은 조립 위치 P23의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 렌즈 L5를 삽입함과 아울러, 다음의 조립 위치 P24의 조립 팔레트(23)의 렌즈 L5를 밀어 넣는 조립 스테이션이다. 제11조립 스테이션(11ST)은 조립 위치 P25의 조립 팔레트(23)의 경통 B에 스토퍼 링 흡착 헤드(547)(도 7(e) 참조)로 흡착한 스토퍼 링 SR을 삽입한다. 스토퍼 링 SR은 경통 B에 조립한 렌즈 및 차광판이 경통 B로부터 빠져 나가는 것을 방지하는 부품이다. 또, 다음의 조립 위치 P26의 조립 팔레트(23)에서는 완성된 렌즈 유닛의 높이를 검출한다. 도 7(e)는 경통 B에 모든 부품을 조립한 완성품의 렌즈 유닛을 나타낸다. 도 7(d)와 도 7(e)의 사이의 조립 스텝을 나타내는 설명도는 생략한다. 제12 조립 스테이션(12ST)은 조립 위치 P27의 조립 팔레트(23)로부터 우량품의 렌즈 유닛을 떼어내어 부품 트레이 공급 배출 장치(4)의 우량품용의 부품 트레이(41)로 반출함과 아울러, 불량품의 렌즈 유닛을 떼어내어 불량품용의 부품 트레이(41)로 반출하는 조립 스테이션이다.
제12 조립 스테이션(12ST)에서 완성된 렌즈 유닛을 조립 팔레트(23)로부터 떼어낸 후, 팔레트 반송 장치(7)로 조립 위치 P27의 조립 팔레트(23)를 조립 위치 P28로 이동한 후, 팔레트 이송 장치(제2의 팔레트 이송 장치)(3B)에 의해 상측 안내 레일(22)로부터 하측 안내 레일(21)측으로 이송되고, 제1 조립 스테이션(1ST)에서의 조립 작업이 다시 개시되어 조립 작업의 최초의 스텝으로 되돌아온다. 상기한 순환식 팔레트 안내 장치를 가지는 렌즈 유닛 조립 장치에 의하면, 복수의 조립 스테이션을 가지는 직선 모양의 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일을 서로 평행하게 형성하고, 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일과의 사이에서 조립 팔레트를 순환하여 이동시키고, 조립 팔레트를 반복하여 사용한다.
따라서, 조립 장치를 종래와 같이 일직선 모양으로 배치한 경우에 비해, 조립 장치의 전체 길이가 거의 반으로 되기 때문에, 조립 장치를 설치 가능한 공간을 가지는 공장을 확보하는 것이 용이하게 된다. 또, 조립 팔레트를 안내하는 안내 레일의 전체 길이가 거의 반으로 되기 때문에, 복수의 안내 레일을 접속하는 것이 불필요하게 되어, 안내 레일의 접속 공정수가 삭감되어 안내 레일의 정밀도를 확보하는 것이 용이하게 된다. 또한, 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일과의 사이에서 조립 팔레트를 순환하는 제1의 팔레트 이송 장치 및 제2의 팔레트 이송 장치의 길이가 짧아도 되기 때문에, 조립 팔레트를 순환하는데 필요한 시간이 짧아져 사이클 타임을 단축하는 것이 가능하게 된다.
[다른 실시의 형태］
전술한 하측 안내 레일(21)과 상측 안내 레일(22)은 1개의 것이었다. 그렇지만, 조립 제품이 큰 것일 때에는 조립 팔레트(23)가 커지므로, 평행한 2개의 레일로 구성해도 좋다. 또, 팔레트 이송 장치에 의해 상측 안내 레일(22)로부터 하측 안내 레일(21)측, 또는 하측 안내 레일(21)측으로부터 상측 안내 레일(22)측으로 조립 팔레트를 이송하는 것이었다. 그렇지만, 이 이송을 수직 다관절 로봇, 스칼라형 로봇 등의 각종 로봇이라도 좋다. 또, 조립 팔레트를 반송하기 위한 팔레트 반송 장치는 트랜스퍼 머신(transfer machine)과 같이, 일제히 동시에 복수의 조립 팔레트를 보내는 것이었지만, 랜덤(random)하게 보내는 것, 이른바 프리플로우(free flow) 형태의 반송 장치라도 좋다. 이 경우, 소정의 조립 위치에서 조립 팔레트를 위치 결정하기 위한 스토퍼(stopper) 기구가 필요하다.
본 발명은 다수의 조립 스테이션을 가지는 조립 장치에 있어서, 조립 팔레트의 위치 결정, 및 반송이 간소하고, 조립 장치의 전체 길이를 짧게 하는 것을 가능하게 하고, 또한 휴대전화 등에 사용되고 있는 렌즈 유닛의 조립에 최적인 조립 장치의 팔레트 안내 장치를 제공하는 데 적용할 수 있다.
1 렌즈 유닛 조립 장치 11 베이스
21 하측 안내 레일(제1의 안내 레일)
22 상측 안내 레일(제2의 안내 레일)
221 전동체 궤도면 23 조립 팔레트
231 클램프(clamp) 치구 24 슬라이더(slider)
241 전동체(볼(ball) 또는 굴림대(roller))
3A 팔레트 이송 장치(제1의 팔레트 이송 장치)
3B 팔레트 이송 장치(제2의 팔레트 이송 장치)
31 팔레트 반출 장치 311 포크
32 팔레트 반입 장치 321 포크
33 팔레트 쉬프트(shift) 장치 331 베이스(base)
332 테이블 333 서보 모터
334 볼 나사
335 이송 안내 레일(제2의 이송 안내 레일)
4 부품 트레이 공급 배출 장치 41 부품 트레이
5 부품 삽입 장치 51 X축 이동 장치
511 X축 베이스 512 X축 슬라이드
513 X축 서보 모터(servo motor) 514 X축 볼 나사
52 Y축 이동 장치
521 Y축 베이스 522 Y축 슬라이드
523 Y축 서보 모터 524 Y축 볼 나사
53 Z축 이동 장치
531 Z축 베이스 532 Z축 슬라이드
533 Z축 서보 모터 534 Z축 볼 나사
54 θ축 회전 장치 541 부품 삽입축
542 θ축 서보 모터(servo motor) 543 경통 흡착 헤드
544 렌즈 흡착 헤드 545 부품 삽입축
546 차광판 흡착 헤드
547 스토퍼 링(stopper ring) 흡착 헤드 55, 56 지주
571, 572, 573, 574 들보 581 안내 레일
582 슬라이더(slider) 583 지지판
61 화상 검출 장치
62 팔레트 위치 결정 장치
7 팔레트 반송 장치 71 팔레트 계합 장치
72 팔레트 피치 전송 장치
721 서보 모터 722 볼 나사
8 렌즈 밀어 넣기 장치 81 베이스 플레이트
82 칼럼(column)
83 부품 밀어 넣기 축 84 에어 실린더
85 렌즈 압압 헤드
B 경통
B1 렌즈 L1 장착 구멍
L1, L2, L3, L4, L5 렌즈
S1, S2, S3, S4 차광판 SR 스토퍼 링(stopper ring)

Claims (6)

  1. 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 피조립품을 반송하기 위한 반송 장치를 구비한 조립 장치의 팔레트 안내 장치에 있어서,
    상기 반송 장치는,
    직선 모양으로 형성되고, 전동체를 전동하기 위해서 축방향의 전체 길이에 걸쳐 전동체 궤도면이 형성된 직선 모양의 안내 레일과,
    상기 전동체를 순환시키기 위한 무한 순환로가 형성되고, 상기 전동체를 보유하고, 또한 상기 전동체 궤도면에 예압이 부여된 상태에서 상기 전동체가 상기 전동체 궤도면 상에서 전동하는 슬라이더와,
    상기 슬라이더 상에 탑재되고, 또한 상기 피조립품을 파지하는 조립 치구를 탑재하고, 상기 안내 레일을 따라 상기 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 상기 피조립품을 반송하기 위한 조립 팔레트와,
    상기 안내 레일을 따라 소정의 공정의 조립 위치로부터 다음의 공정의 조립 위치로 상기 조립 팔레트를 차례차례 구동하여 반송하기 위한 팔레트 반송 장치와,
    상기 각 공정의 조립 위치에서 상기 조립 팔레트를 상기 안내 레일 상의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립 장치의 팔레트 안내 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내 레일은, 제1의 안내 레일과 제2의 안내 레일을 가지고,
    상기 팔레트 반송 장치는, 각각 상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일을 따라 상기 각 조립 위치에 상기 조립 팔레트를 차례차례 반송하는 것이고,
    상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일의 축방향의 일단에 형성되고, 상기 제1의 안내 레일로부터 상기 제2의 안내 레일로 상기 조립 팔레트를 이송하는 제1의 팔레트 이송 장치와,
    상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일의 축방향의 타단에 형성되고, 상기 제2의 안내 레일로부터 상기 제1의 안내 레일로 상기 조립 팔레트를 이송하는 제2의 팔레트 이송 장치와,
    상기 제1의 팔레트 이송 장치에 형성되고, 상기 조립 팔레트를 상기 제1의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제1의 안내 레일로부터 반출함과 아울러, 상기 조립 팔레트를 상기 제2의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제2의 안내 레일에 반입하는 직선 모양의 제1의 이송 안내 레일과,
    상기 제2의 팔레트 이송 장치에 형성되고, 상기 조립 팔레트를 상기 제2의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제2의 안내 레일로부터 반출함과 아울러, 상기 조립 팔레트를 상기 제1의 안내 레일에 일직선 상에 정렬하여, 상기 제1의 안내 레일에 반입하는 직선 모양의 제2의 이송 안내 레일과,
    상기 조립 팔레트는, 상기 제1의 안내 레일과 상기 제2의 안내 레일과의 사이에서 순환하여 이동하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 조립 장치의 팔레트 안내 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1의 팔레트 이송 장치는,
    상기 제1의 안내 레일로부터 상기 제1의 이송 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반출하는 제1 팔레트 반출 장치와,
    상기 제1의 이송 안내 레일로부터 상기 제2의 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반입하는 제2 팔레트 반입 장치와,
    상기 제1의 안내 레일과 상기 제2의 안내 레일과의 사이에서 상기 제1의 이송 안내 레일을 이동하는 제1의 팔레트 쉬프트 장치를 가지고,
    상기 제2의 팔레트 이송 장치는,
    상기 제2의 안내 레일로부터 상기 제2의 이송 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반출하는 제3 팔레트 반출 장치와,
    상기 제2의 이송 안내 레일로부터 상기 제1의 안내 레일측에 상기 조립 팔레트를 반입하는 제4 팔레트 반입 장치와,
    상기 제2의 안내 레일과 상기 제1의 안내 레일과의 사이에서 상기 제2의 이송 안내 레일을 이동하는 제2의 팔레트 쉬프트 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 조립 장치의 팔레트 안내 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 각 공정의 조립 위치는, 상기 제1의 안내 레일 및 상기 제2의 안내 레일을 따라 등간격으로 배치되고, 또한 상기 팔레트 반송 장치는 동시에 상기 각 공정의 상기 조립 팔레트를 반송하는 것을 특징으로 하는 조립 장치의 팔레트 안내 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조립 치구는, 렌즈 유닛을 구성하는 경통에 렌즈 및 차광판을 공정순으로 조립하여 상기 렌즈 유닛을 조립하는 것을 특징으로 하는 조립 장치의 팔레트 안내 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조립 지그 상의 상기 경통 내에 작은 압압력으로 상기 렌즈를 삽입하는 렌즈 삽입 장치와,
    상기 경통 내에 삽입된 상기 렌즈를 상기 압압력보다 큰 압압력으로 압압하여 상기 경통 내의 소정 위치에 상기 렌즈를 밀어 넣는 렌즈 밀어 넣기 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 조립 장치의 팔레트 안내 장치.
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