JP2012071359A - 組付装置及び組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトかつ安価な構成で、複数種類の組付部品をワークに組付けることが可能であり、組付部品の組付位置を容易に変更することが可能な、組付装置及び組付方法を提供する。
【解決手段】ワーク送りユニット２０と、組付ユニット３０と、制御手段４１と、を具備する、組付装置１０であって、ワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０は、制御手段４１から送信される位置情報に基づいて、ワーク送りスライダ２２及び組付スライダ３３をスライドさせるとともに、組付部３５は、組付スライダ３３が基部３１の側に位置する際に組付部品Ｐを把持し、組付スライダ３３がワークＷの側に位置する際に組付部品ＰをワークＷに組付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、組付装置及び組付方法に関し、詳しくは、ワークに組付部品を組付ける技術に関する。

従来、組付部品の供給部から組付部品を取出してワークに組付ける組付装置（ピックアンドプレイス装置）が知られている。このような組付装置としては、例えば、エンジンのシリンダヘッドサブにバルブ等を組付けるものがある。

前記組付装置としては、複数のアームを相互回動可能に連結し、アームが水平に動作するように構成した水平多関節ロボット等がある（例えば、特許文献１を参照）。
一方、前記組付装置として、カムやボールねじ、アクチュエータ等を組合せた、機械式のピックアンドプレイス装置もある（例えば、特許文献２を参照）。

特開平７−３２８８６９号公報 特開２００１−３４７４２７号公報

前記特許文献１に記載される水平多関節ロボットによれば、原則的に一つの設備で一種類の組付部品をワークに組付ける必要がある。このため、ワークに組付ける部品点数の種類が多い場合は、組付部品の種類毎に水平多関節ロボットが必要となり、設備コストの増加に繋がっていた。
また、アームの可動範囲を確保するために設備スペースを大きくとる必要があるため、設備をコンパクト化することが困難であった。加えて、アーム等が温度変化によって変形した場合でも、組付位置を補正する手段がないため、組付精度の低下を防止することが困難であった。
一方、組付ツールを交換する等して一つの水平多関節ロボットで組付けることができる組付部品の種類を増やし、水平多関節ロボットの数を低減することも可能である。しかし、この場合は、組付ツールの交換のための動作時間が増加し、プログラムが複雑化するという問題があった。

一方、前記特許文献２に記載される機械式のピックアンドプレイス装置によれば、組付部品の組付位置を変更する場合には、内部構成部品を変更する必要があるためにコスト増となっていた。

そこで本発明は、上記現状に鑑み、コンパクトかつ安価な構成で、複数種類の組付部品をワークに組付けることが可能であり、組付部品の組付位置を容易に変更することが可能な、組付装置及び組付方法を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、それぞれ直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系において、ワークを位置決めして載置した状態でＸ軸方向にスライド可能に構成されたワーク送りスライダを備える、ワーク送りユニットと、前記ワーク送りユニットの近傍に立設された基部と、前記基部においてＹ軸方向及びＺ軸方向にスライド可能にＹ軸方向に延出して配設された組付スライダと、前記組付スライダの前記ワーク送りユニット側の端部に配設された組付部と、を備える、組付ユニットと、あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸方向の位置情報と、前記組付スライダのＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットに対してそれぞれ送信する、制御手段と、を具備する、組付装置であって、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットは、前記制御手段から送信される位置情報に基づいて、前記ワーク送りスライダ及び前記組付スライダをスライドさせるとともに、前記組付部は、前記組付スライダが前記基部側に位置する際に組付部品を把持し、前記組付スライダが前記ワーク側に位置する際に組付部品をワークに組付けるものである。

請求項２においては、複数の前記組付ユニットを具備し、各組付ユニットが備える組付部による組付部品の組付タイミングがそれぞれ異なるものである。

請求項３においては、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットのうち少なくとも一つは温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度情報に基づいて、前記位置情報を補正するものである。

請求項４においては、前記制御手段は、あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸回りの回転情報を、前記ワーク送りユニットに対して送信し、前記ワーク送りユニットは、前記ワーク送りスライダをＸ軸周りに回転させる回転機構を備えるとともに、前記制御手段から送信される回転情報に基づいて、前記ワーク送りスライダを回転させるものである。

請求項５においては、それぞれ直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系において、ワークを位置決めして載置した状態でＸ軸方向にスライド可能に構成されたワーク送りスライダを備える、ワーク送りユニットと、前記ワーク送りユニットの近傍に立設された基部と、前記基部においてＹ軸方向及びＺ軸方向にスライド可能にＹ軸方向に延出して配設された組付スライダと、前記組付スライダの前記ワーク送りユニット側の端部に配設された組付部と、を備える、組付ユニットと、あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸方向の位置情報と、前記組付スライダのＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットに対してそれぞれ送信する、制御手段と、を具備する、組付装置で行う組付方法であって、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットは、前記制御手段から送信される位置情報に基づいて、前記ワーク送りスライダ及び前記組付スライダをスライドさせるとともに、前記組付部は、前記組付スライダが前記基部側に位置する際に組付部品を把持し、前記組付スライダが前記ワーク側に位置する際に組付部品をワークに組付けるものである。

請求項６においては、前記組付装置は、複数の前記組付ユニットを具備し、各組付ユニットが備える組付部による組付部品の組付タイミングがそれぞれ異なるものである。

請求項７においては、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットのうち少なくとも一つは温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度情報に基づいて、前記位置情報を補正するものである。

請求項８においては、前記制御手段は、あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸回りの回転情報を、前記ワーク送りユニットに対して送信し、前記ワーク送りユニットは、前記ワーク送りスライダをＸ軸周りに回転させる回転機構を備えるとともに、前記制御手段から送信される回転情報に基づいて、前記ワーク送りスライダを回転させるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明により、組付装置及び組付方法において、コンパクトかつ安価な構成で、複数種類の組付部品をワークに組付け、組付部品の組付位置を容易に変更することが可能となる。

第一実施形態に係る組付装置を示した斜視図。 （ａ）から（ｄ）はそれぞれ組付ユニットの動作を示した斜視図。 （ａ）から（ｄ）はそれぞれ第二実施形態に係る組付装置の動作を示した斜視図。 第二実施形態に係る組付装置の動作工程を示した図。 第三実施形態に係る組付装置を示した斜視図。 第四実施形態に係る組付装置を示した斜視図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。

［第一実施形態］
まず始めに、本発明の第一実施形態に係る組付装置１０の構成について、図１及び図２を用いて説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、各図中の矢印に示す如く、それぞれ直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系において、組付装置が配置されているものとする。詳細には、それぞれ紙面における右下方向をＸ軸方向、左下方向をＹ軸方向、上方向をＺ軸方向として正の方向を、それぞれの反対方向として負の方向を定めている。本明細書において例えばＸ軸方向と記載する場合は、Ｘ軸方向の正の方向を意味することとする。

本実施形態に係る組付装置１０はいわゆるピックアンドプレイス装置であり、部品供給部５１によって供給される組付部品Ｐを取出して、ワークＷに組付けることを目的として構成されている。そして、組付装置１０は主な構成要素として、ワーク送りユニット２０と、組付ユニット３０と、制御手段４１と、を具備する。以下、各構成要素について具体的に説明する。

ワーク送りユニット２０は、ワークＷを位置決めして載置した状態で、Ｘ軸方向にスライド可能に構成されたワーク送りスライダ２２を備える。具体的には図１に示す如く、長手方向をＸ軸方向に向けた板状部材であるベース２１が配置され、ベース２１の上面には長手方向に沿ってレール２１ａが上方に突出して形成されている。そして、ベース２１の上面においてワーク送りスライダ２２が配設され、レール２１ａがスライダ２２の下面に形成された溝部に装入されることにより、ワーク送りスライダ２２がベース２１の上を長手方向に摺動可能に、即ちＸ軸方向にスライド可能に構成されるのである。

ワーク送りスライダ２２は図１に示すように、その上面２２ａにワークＷを位置決めして載置することができる。即ち、ワーク送りスライダ２２をＸ軸方向にスライドさせることにより、ワークＷもＸ軸方向にスライドするのである。ワーク送りスライダ２２には図示しないアクチュエータが接続され、このアクチュエータが駆動されることによりレール２１ａ上をスライドするように構成されている。なお、本明細書において記載するアクチュエータとしては、エアシリンダや油圧シリンダ、電動モータ等、対象を直線運動させたり、回転運動させたりすることができるものであれば採用することが可能であり、その態様は限定されるものではない。

組付ユニット３０は主な構成要素として、基部３１と、組付スライダ３３と、組付部３５と、を備える。
基部３１は、ワーク送りユニット２０の近傍に立設された板状部材である。具体的には基部３１は、ベース２１の長手方向における略中途部付近でＹ軸方向の負の方向側に、Ｚ軸方向に長手方向を向けて配置されるのである。基部３１のＸ軸方向側の側面には長手方向に沿って、レール３１ａがＸ軸方向に突出して形成されている。さらに、基部３１のＸ軸方向側には連結スライダ３２が配設されている。そして、この連結スライダ３２に形成された溝部にレール３１ａが装入されることによって、連結スライダ３２が基部３１の側面を上下方向に、即ちＺ軸方向にスライド可能に構成されている。

連結スライダ３２には、Ｙ軸方向に延出する板状部材である組付スライダ３３がＹ軸方向にスライド可能に配設される。具体的には、連結スライダ３２のＸ軸方向側の面には図示しない係合部が形成され、この係合部と組付スライダ３３の長手方向に沿って形成された係合溝３３ａとが係合されることにより、組付スライダ３３がＹ軸方向に摺動するのである。つまり、組付スライダ３３は、基部３１と連結スライダ３２を介して連結されることにより、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にスライド可能に配設されているのである。

連結スライダ３２及び組付スライダ３３のそれぞれには図示しないアクチュエータが接続され、このアクチュエータが駆動されることにより組付スライダ３３がＹ軸方向及びＺ軸方向にスライドするように構成されている。具体的には、連結スライダ３２に接続されたアクチュエータが駆動されると、連結スライダ３２が組付スライダ３３を伴ってＺ軸方向にスライドされ、上下動する（図２（ａ）・（ｃ）中の矢印α１・α２を参照）。また、組付スライダ３３に接続されたアクチュエータが駆動されると、組付スライダ３３がＹ軸方向にスライドされるのである（図２（ｂ）・（ｄ）中の矢印β１・β２を参照）。

組付スライダ３３のワーク送りユニット２０の側、即ちＹ軸方向側の先端部には、組付部３５が配設される。組付部３５は、組付ピッチ切替手段３６、第一クリップ３７、及び、第二クリップ３８で構成される。第一クリップ３７及び第二クリップ３８はそれぞれが組付部品Ｐを挟持可能に構成されている。図１においては、第一クリップ３７が組付部品Ｐ１１を、第二クリップ３８が組付部品Ｐ１２を挟持した状態を示している。つまり、本実施形態においては、組付部３５は同時に二個の組付部品ＰをワークＷに組付けることができるのである。

組付ピッチ切替手段３６は第一クリップ３７と第二クリップ３８との間隔を調整することができる。つまり、組付ピッチ切替手段３６を調整することにより、ワークＷに対して組付部品Ｐを組付ける際の間隔を変更することが出来る。例えば、ワークＷがエンジンのヘッドサブであり、バルブの相互間隔が異なる場合には、組付部品Ｐとしてバルブを組付ける前に組付ピッチ切替手段３６を調整するのである。これにより、第一クリップ３７及び第二クリップ３８にて挟持する組付部品Ｐ・Ｐのピッチを、ヘッドサブにおけるバルブの各組付位置の間隔に応じたピッチとして、バルブを組付けることが可能となるのである。

組付ユニット３０の下側には、組付部品Ｐを供給する部品供給部５１が配設される。具体的には、組付スライダ３３がＹ軸方向の負の方向にスライドし、Ｚ軸方向の負の方向に下降した状態において組付部３５が位置する部分に、部品供給部５１の先端部が位置するように、部品供給部５１が配置されるのである。

本実施形態においては、Ｘ軸方向側から図１中の矢印Ａに示す方向に、ワークＷに組付ける順に組付部品Ｐが供給される構成としている。本実施形態においては前述の如く、同時に二個の組付部品ＰをワークＷに組付ける構成としているため、部品供給部５１においては第一クリップ３７及び第二クリップ３８で組付ける組付部品Ｐが交互に供給される。具体的には、図１に示すように第一クリップ３７が組付ける組付部品Ｐ２１、Ｐ３１・・と、第二クリップ３８が組付ける組付部品Ｐ２２、Ｐ３２・・とが交互に供給されるのである。部品供給部５１としては、部品供給用コンベア等の搬送手段を用いたり、複数の搬送手段を組合せて構成したりすることが可能である。

上記の如く構成された組付ユニット３０において組付部品ＰをワークＷに組付ける手順について、図２を用いて説明する。まず、組付スライダ３３をＹ軸方向の負の方向にスライドさせると同時に、Ｚ軸方向の負の方向（下方）に下降させる。そして、組付部３５で組付部品Ｐを挟持した状態、即ち、組付部３５の第一クリップ３７及び第二クリップ３８により組付部品Ｐ・Ｐを挟持した状態で、図２（ａ）中の矢印α１に示す如く、組付スライダ３３を上昇させる。そして、図２（ｂ）中の矢印β１に示す如く、組付スライダ３３をＹ軸方向にスライドさせ、その後、図２（ｃ）中の矢印α２に示す如く、組付スライダ３３を下降させて、組付部品Ｐを第一クリップ３７及び第二クリップ３８により挟持された組付部品Ｐ・Ｐを同時にワークＷに組付ける。さらに、図２（ｄ）中の矢印β２に示す如く、組付スライダ３３をＹ軸方向の負の方向にスライドさせて、次の組付部品Ｐを挟持するのである。その後、上記の手順を繰り返すことにより、組付ユニット３０がワークＷに対して組付部品Ｐを順に組付けていくのである。

制御手段４１は入力部、表示部、記憶部、通信部、及び、各種演算部等を備えた制御装置であり、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやインターフェース等のマイクロコンピュータを主体として構成される。記憶部には、ワークＷや組付部品Ｐの種類や形状、及び、後述する位置情報等が記憶されている。そして、制御手段４１はワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０に配設されたそれぞれのアクチュエータと電気的に接続され、ワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０に対して位置情報を送信可能に構成されている。
具体的には、記憶部において、組付部品Ｐの種類ごとにあらかじめプログラムとして記憶された、ワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置情報と、組付スライダ３３のＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、ワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０に配設された各アクチュエータに対してそれぞれ送信するのである。

制御手段４１から位置情報を受信した各アクチュエータは、それぞれの位置情報に基づいて、組付部品Ｐの種類ごとにワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置、及び、組付スライダ３３のＹ軸方向・Ｚ軸方向の位置を定めて駆動する。換言すれば、ワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０は、制御手段４１から送信されるそれぞれの位置情報に基づいて、ワーク送りスライダ２２及び組付スライダ３３をスライドさせる。そして、ワークＷにおいて組付部品Ｐが組付けられる位置に、組付け時（図２（ｄ）の状態）の組付部３５が位置するように、ワーク送りスライダ２２及び組付スライダ３３が配置されるのである。

つまり、ワーク送りユニット２０は、制御手段４１からの位置情報に基づいて、組付部品ＰをワークＷに組付ける組付箇所におけるＸ軸方向の位置が、組付部３５のＸ軸方向位置と一致するように、ワーク送りスライダ２２を移動させる。また、組付ユニット３０は、制御手段４１からの位置情報に基づいて、組付部３５をＹ軸方向及びＺ軸方向へ移動して、ワークＷにおける組付部品Ｐの組付箇所に組付部品Ｐを組付可能となるような位置に、組付部３５を位置させる。換言すれば、組付部３５に把持された組付部品ＰのＹ軸方向位置及びＺ軸方向位置が、ワークＷにおける組付部品Ｐの組付箇所のＹ軸方向位置及びＺ軸方向位置と一致するように、組付部３５をＹ軸方向及びＺ軸方向へ移動させるのである。
さらに、組付部３５は前述の如く、組付スライダ３３が基部３１の側に位置する際に組付部品Ｐを把持し、組付スライダ３３がワークＷの側に位置する際に組付部品Ｐをその種類毎にワークＷの所定位置に組付けるのである。

上記の如く、本実施形態に係る組付装置１０によれば、組付ユニット３０において組付スライダ３３の駆動方向をＹ軸方向及びＺ軸方向に限定し、また、駆動方向をＸ軸方向に限定したワーク送りスライダ２２でワークＷの位置を調節する構成としている。このため、組付スライダ３３のＸ軸方向における可動幅を短くすることで可動範囲がコンパクトになるため、水平多関節ロボットを用いる場合と比べて設備スペースを小さくすることができるのである。

また、ワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置情報と、組付スライダ３３のＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、プログラムとして組付部品Ｐの種類ごとに記憶部に記憶させる構成としている。これにより、組付部品Ｐの種類が異なる場合であっても、それぞれの組付部品Ｐに対応してプログラムを作成すれば良いため、組付装置１０で組付けることができる。このため、ワークＷに組付ける組付部品Ｐの部品点数が多い場合でも、組付部品Ｐの種類ごとに組付装置１０を配置する必要がなく、設備コストを抑えることが可能となるのである。

さらに、記憶部に記憶させる、ワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置情報と、組付スライダ３３のＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを記録したプログラムを変更することにより、組付部品ＰのワークＷにおける組付位置を変更することができる。このため、組付部品Ｐの組付位置を変更するために内部構成部品を変更する必要がなく、コストが嵩むことがないのである。

即ち、本実施形態に係る組付装置１０によれば、コンパクトかつ安価な構成で、複数種類の組付部品ＰをワークＷに組付けることが可能であり、組付部品Ｐの組付位置を容易に変更することが可能となるのである。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る組付装置２１０の構成について、図３及び図４を用いて説明する。
なお、本実施形態以下において説明する組付装置においては、上述した第一実施形態に係る組付装置１０と共通する部分についてはその説明を省略する。

本実施形態に係る組付装置２１０においては、第一組付ユニット１３０及び第二組付ユニット２３０を具備する。詳細には図３（ａ）に示す如く、それぞれ前述の第一実施形態に係る組付装置１０における組付ユニット３０と略同一の構成である、第一組付ユニット１３０及び第二組付ユニット２３０が、Ｘ軸方向に並んで隣接し、かつ、幅Ｄだけ位置をずらして配置されているのである。なお、本実施形態においては制御手段４１や部品供給部５１等、第一実施形態と略同一の構成要素については図示を省略している。

このとき、第一組付ユニット１３０と第二組付ユニット２３０とのずれ幅Ｄをできるだけ小さくして、第一組付ユニット１３０と第二組付ユニット２３０とを近接配置することができる。つまり、前記第一実施形態と同様に、第一組付スライダ１３３及び第二組付スライダ２３３のＸ軸方向における可動幅が短いため、第一組付ユニット１３０及び第二組付ユニット２３０を近接配置した状態で駆動させても、第一組付スライダ１３３及び第二組付スライダ２３３が干渉することがない。このように、本実施形態に係る組付装置２１０においては、複数の組付ユニットを並設することにより、一箇所の組付ステーションで複数種類の組付部品を効率良く組付ける構成としているのである。

本実施形態に係る組付装置２１０においてはさらに、それぞれの第一組付ユニット１３０及び第二組付ユニット２３０が備える第一組付部１３５・第二組付部２３５による組付部品の組付タイミングがそれぞれ異なるように構成されている。以下、具体的に組付部品の組付手順について説明する。

本実施形態においては、組付部品を組付けるワークとして、４気筒エンジンに適用されるヘッドサブＨを用いて説明する。ヘッドサブＨには図３（ａ）に示す如く、第一ボア部ｂ１・第二ボア部ｂ２・・・の順に４個のボア部が幅ｄだけ位置をずらして形成されている。組付装置２１０は、これらのボア部に組付部品を順に組付けていくのである。なお、本実施形態においては、各ボア部の間の幅ｄは、第一組付ユニット１３０と第二組付ユニット２３０とのずれ幅Ｄよりも小さくなるように構成されている。

まず、図３（ａ）に示す如く、第一組付ユニット１３０において、第一組付部１３５が組付部品を挟持した状態で第一組付スライダ１３３が下降することにより、第一ボア部ｂ１に対して組付部品を組付ける。この時、組付け時の第一組付部１３５が下降する箇所に第一ボア部ｂ１が位置するように、ワーク送りユニット２０によってヘッドサブＨが配置されている。一方、第二組付ユニット２３０においては、第二組付部２３５が組付部品を挟持した状態で第二組付スライダ２３３が上昇することにより、組付部品を取出すのである（図４中の（ａ））。

次に、図３（ｂ）に示す如く、第一組付ユニット１３０において、第一組付スライダ１３３がＹ軸方向の負の方向に後退する。その際、第二組付ユニット２３０においては、第二組付スライダ２３３がＹ軸方向に前進する。さらに、ワーク送りユニット２０においては、ワーク送りスライダ２２が図３（ｂ）中の矢印γ１に示す如く、Ｘ軸方向に幅Ｄだけ前進する。これにより、組付け時の第二組付部２３５が下降する箇所に第一ボア部ｂ１が位置するようにヘッドサブＨが配置されるのである（図４中の（ｂ））。

次に、図３（ｃ）に示す如く、第一組付ユニット１３０において、第一組付部１３５が次の組付部品を挟持した状態で第一組付スライダ１３３が上昇することにより、組付部品を取出す。一方、第二組付ユニット２３０においては、第二組付部２３５が組付部品を挟持した状態で第二組付スライダ２３３が下降することにより、第一ボア部ｂ１に対して組付部品を組付けるのである（図４中の（ｃ））。

次に、図３（ｄ）に示す如く、第一組付ユニット１３０において、第一組付スライダ１３３がＹ軸方向に前進する。その際、第二組付ユニット２３０においては、第二組付スライダ２３３がＹ軸方向の負の方向に後退する。さらに、ワーク送りユニット２０においては、ワーク送りスライダ２２が図３（ｄ）中の矢印γ２に示す如く、Ｘ軸方向の負の方向に幅（Ｄ−ｄ）だけ後退する。これにより、組付け時の第一組付部１３５が下降する箇所に第二ボア部ｂ２が位置するようにヘッドサブＨが配置されるのである（図４中の（ｄ））。
以下、図４に示す如く、（ａ）から（ｄ）までの工程を繰り返すことにより、組付装置２１０は、各ボア部に組付部品を順に組付けていくのである。
なお、本実施形態では、各ボア部ｂ１・ｂ２・・・に対して、第一組付ユニット１３０の第一組付部１３５による組付部品の組付け、及び第二組付ユニット２３０の第二組付部２３５による組付部品の組付けが、それぞれ一回ずつ行われる構成となっているが、各ボア部ｂ１・ｂ２・・・に対する組付けをそれぞれ複数回行う構成とすることも可能である。

上記の如く、本実施形態に係る組付装置２１０によれば、それぞれの第一組付ユニット１３０及び第二組付ユニット２３０が備える第一組付部１３５・第二組付部２３５による組付部品の組付タイミングがそれぞれ異なるように構成している。つまり、一方の組付ユニットと他方の組付ユニットにおいて組付部品の取出し・組付けタイミングをずらしているのである。これにより、一方の組付ユニットで組付部品の取出しに要する時間に、他方の組付ユニットで組付けを行うことにより、時間のロスを小さくすることができるため、作業時間を短縮することが可能となるのである。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係る組付装置３１０の構成について、図５を用いて説明する。
本実施形態に係る組付装置３１０においては、ワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０は温度検知手段である温度センサ６１・６２・６３を備えている。詳しくは、ワーク送りスライダ２２に接続された図示しないアクチュエータの温度を検出する温度センサ６１がワーク送りユニット２０に配設されている。また、外気温を検出する温度センサ６２が組付ユニット３０における基部３１の上端部に配設され、組付スライダ３３に接続された図示しないアクチュエータの温度を検出する温度センサ６３が組付ユニット３０に配設されている。
そして、それぞれの温度センサ６１・６２・６３は制御手段４１と電気的に接続され、制御手段４１に対して検出した温度情報を送信可能に構成されている。

本実施形態に係る組付装置３１０において、制御手段４１は、温度センサ６１・６２・６３で検知し、送信された温度情報に基づいて、ワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置情報と、組付スライダ３３のＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを補正するように構成されている。具体的には、アクチュエータ等の発熱による各部材の温度上昇や外気温の変動によって、組付スライダ３３等の各部材が膨張、収縮をするため、それらによる各部材の変位量を考慮した値として、制御手段４１における演算部でワーク送りスライダ２２及び組付スライダ３３の位置情報を補正するのである。

そして、演算部で補正された、ワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置情報と、組付スライダ３３のＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、ワーク送りユニット２０及び組付ユニット３０に配設された各アクチュエータに対してそれぞれ送信する。さらに、制御手段４１から位置情報を受信した各アクチュエータは、それぞれの位置情報に基づいて、組付部品Ｐの種類ごとにワーク送りスライダ２２のＸ軸方向の位置、及び、組付スライダ３３のＹ軸方向・Ｚ軸方向の位置を定めて駆動するのである。

上記の如く、本実施形態に係る組付装置３１０によれば、アクチュエータ等の発熱による各部材の温度上昇や外気温の変動によって、組付スライダ３３等の各部材が膨張、収縮をした場合でも、組付位置を補正することができるため、組付精度の低下を防止することが可能となるのである。

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態に係る組付装置４１０の構成について、図６を用いて説明する。
本実施形態に係る組付装置４１０においては、ワーク送りユニット４２０は、ワークＷを位置決めして載置した状態で、Ｘ軸方向にスライド可能に構成されたワーク送りスライダ４２５を備える。具体的には図６に示す如く、長手方向をＸ軸方向に向けた板状部材であるベース４２１が配置され、ベース４２１の上面には長手方向に沿ってレール４２１ａが上方に突出して形成されている。そして、ベース４２１の上面において板状部材である摺動基部４２２が配設され、レール４２１ａが摺動基部４２２の下面に形成された溝部に装入されることにより、摺動基部４２２がベース４２１の上を長手方向に摺動可能に、即ちＸ軸方向にスライド可能に構成されるのである。

ワーク送りユニット４２０は、いわゆるチルト機構として、ワーク送りスライダ４２５をＸ軸周りに回転させる回転機構を備える。具体的には、摺動基部４２２の上面にはＸ軸方向の両端部に、回動支持部４２３ａ・４２３ｂが立設されている。そして、回動支持部４２３ａ・４２３ｂの間には回動軸４２４が架設され、この回動軸４２４を中心として回動可能にワーク送りスライダ４２５が配設されているのである。そして、ワーク送りスライダ４２５は図６に示すように、その上面にワークＷを位置決めして載置することができる。即ち、ワーク送りスライダ４２５をＸ軸方向にスライドさせることにより、ワークＷもＸ軸方向にスライドするのである。また、ワーク送りスライダ４２５をＸ軸周りに回転させることにより、ワークＷもＸ軸周りに（図６中に示す矢印δ１・δ２の方向に）回転するのである。

摺動基部４２２及び回動支持部４２３ａにはそれぞれ図示しないアクチュエータが接続され、それぞれのアクチュエータが駆動されることにより摺動基部４２２がレール４２１ａ上をスライドし、また、ワーク送りスライダ４２５が回動するように構成されている。

一方、制御手段４１は前記第一実施形態に記載した構成に加え、回動支持部４２３ａに配設されたアクチュエータと電気的に接続されている。そして、あらかじめ記憶した、ワーク送りスライダ４２５のＸ軸回りの回転情報を、ワーク送りユニット４２０における回動支持部４２３ａに対して送信可能に構成されている。即ち、ワーク送りユニット４２０における回動支持部４２３ａは、制御手段４１から送信されるワーク送りスライダ４２５の回転情報に基づいて、ワーク送りスライダ４２５を回転させて、ワークＷの角度を調節するのである。

上記の如く、本実施形態に係る組付装置４１０によれば、ワーク送りスライダ４２５をＸ軸周りに回転させることにより、ワークＷもＸ軸周りに回転する構成としている。これにより、ワークＷに対して組付ける際の組付け角度が異なる組付部品であっても組付けが可能となる。例えば、ワークＷがヘッドサブである場合には、組付部品であるバルブ等は吸気側と排気側でワークＷに対するＸ軸周りの角度が異なる。このような場合でも、ワークＷをＸ軸周りに回転させることにより、組付装置４１０で組付けることが可能となるのである。

１０ 組付装置
２０ ワーク送りユニット
２２ ワーク送りスライダ
３０ 組付ユニット
３３ 組付スライダ
４１ 制御手段
Ｐ 組付部品
Ｗ ワーク

Claims (8)

1. それぞれ直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系において、
   ワークを位置決めして載置した状態でＸ軸方向にスライド可能に構成されたワーク送りスライダを備える、ワーク送りユニットと、
   前記ワーク送りユニットの近傍に立設された基部と、前記基部においてＹ軸方向及びＺ軸方向にスライド可能にＹ軸方向に延出して配設された組付スライダと、前記組付スライダの前記ワーク送りユニット側の端部に配設された組付部と、を備える、組付ユニットと、
   あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸方向の位置情報と、前記組付スライダのＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットに対してそれぞれ送信する、制御手段と、を具備する、組付装置であって、
   前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットは、前記制御手段から送信される位置情報に基づいて、前記ワーク送りスライダ及び前記組付スライダをスライドさせるとともに、
   前記組付部は、前記組付スライダが前記基部側に位置する際に組付部品を把持し、前記組付スライダが前記ワーク側に位置する際に組付部品をワークに組付ける、
   ことを特徴とする、組付装置。
2. 複数の前記組付ユニットを具備し、
   各組付ユニットが備える組付部による組付部品の組付タイミングがそれぞれ異なる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の組付装置。
3. 前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットのうち少なくとも一つは温度検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度情報に基づいて、前記位置情報を補正する、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の組付装置。
4. 前記制御手段は、あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸回りの回転情報を、前記ワーク送りユニットに対して送信し、
   前記ワーク送りユニットは、前記ワーク送りスライダをＸ軸周りに回転させる回転機構を備えるとともに、前記制御手段から送信される回転情報に基づいて、前記ワーク送りスライダを回転させる、
   ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の組付装置。
5. それぞれ直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系において、
   ワークを位置決めして載置した状態でＸ軸方向にスライド可能に構成されたワーク送りスライダを備える、ワーク送りユニットと、
   前記ワーク送りユニットの近傍に立設された基部と、前記基部においてＹ軸方向及びＺ軸方向にスライド可能にＹ軸方向に延出して配設された組付スライダと、前記組付スライダの前記ワーク送りユニット側の端部に配設された組付部と、を備える、組付ユニットと、
   あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸方向の位置情報と、前記組付スライダのＹ軸方向の位置情報及びＺ軸方向の位置情報とを、前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットに対してそれぞれ送信する、制御手段と、を具備する、組付装置で行う組付方法であって、
   前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットは、前記制御手段から送信される位置情報に基づいて、前記ワーク送りスライダ及び前記組付スライダをスライドさせるとともに、
   前記組付部は、前記組付スライダが前記基部側に位置する際に組付部品を把持し、前記組付スライダが前記ワーク側に位置する際に組付部品をワークに組付ける、
   ことを特徴とする、組付方法。
6. 前記組付装置は、複数の前記組付ユニットを具備し、
   各組付ユニットが備える組付部による組付部品の組付タイミングがそれぞれ異なる、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の組付方法。
7. 前記ワーク送りユニット及び前記組付ユニットのうち少なくとも一つは温度検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度情報に基づいて、前記位置情報を補正する、
   ことを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の組付方法。
8. 前記制御手段は、あらかじめ記憶した、前記ワーク送りスライダのＸ軸回りの回転情報を、前記ワーク送りユニットに対して送信し、
   前記ワーク送りユニットは、前記ワーク送りスライダをＸ軸周りに回転させる回転機構を備えるとともに、前記制御手段から送信される回転情報に基づいて、前記ワーク送りスライダを回転させる、
   ことを特徴とする、請求項５から請求項７の何れか１項に記載の組付方法。

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