嵌合装置

【課題】
２つの部材を嵌合する嵌合装置において、部材を傷つけることがない機構が簡単な小型で安価な高速かつ高品質の嵌合動作を実現する。
【解決手段】
嵌合時に位置調整手段によって、２つの部材が収納された２つの収納部が、それら２つの収納部にその芯方向が各々の部材の嵌合方向に揃えて各々設置された２つの軸芯の芯方向の交点を軸として相対的に回転して２つの軸芯の芯方向が一直線に揃えられて２つの部材が嵌合されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材を嵌合する嵌合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、２つの部材を嵌合する嵌合装置の例として、例えば特開２００６−１８２４２７号があった。図６に示すように、容器ホルダー１４と中栓ノッカー１５と容器ガイド１６とから構成される。中栓ノッカー１５によって中栓１７が容器の開口部１９に打栓されるとき、容器ガイド１６によって中栓１７、容器の開口部１９、及び中栓ノッカー１５が保持されることによって中栓１７が容器１８の開口部１９に嵌合されるものがあった。
【０００３】
しかしながら、この２つの部材を嵌合する嵌合装置では、中栓１７や容器の開口部１９が容器ガイド１６によって強く保持される必要があるため、中栓１７や容器の開口部１９を傷つける問題があった。また、中栓１７が容器の開口部１９に嵌合される前後で、中栓１７や容器１８の搬送を阻害しないように容器ガイド１６を移動させる必要があるため、余分の動力が必要となるとともに嵌合動作を高速にできない問題があった。
【０００４】
また２つの部材を嵌合する別の嵌合装置として、例えば特開平７−０３２２２８号があった。図７に示すように、第１の冶具ユニット２０と第２の冶具ユニット２１と位置決め手段２２とリフト機構２３によって水平方向へフローティング可能に持ち上げられる基台２４とから構成される。第１の冶具ユニット２０には第１の部材１が、第２の冶具ユニット２１には第２の部材３が保持されており、第１の部材１と第２の部材３が嵌合されるとき、位置決め手段２２によって第１の冶具ユニット２０と第２の冶具ユニット２１の位置が調整されると同時に、リフト機構２３によって水平方向へフローティング可能な基台２４が水平方向に微動しながら嵌合方向に上昇して嵌合されるものがあった。
【０００５】
しかしながら、この２つの部材を嵌合する嵌合装置では、第１の部材１と第２の部材３のすり合わせの程度に従って基台２４が水平方向に微動しながら嵌合されるため、２つの部材には嵌合方向以外に嵌合方向に垂直な方向に力が加わり、第１の部材１が第１の冶具ユニット２０に保持されている箇所や第２の部材３が第２の冶具ユニット２１に保持されている箇所を傷つける問題があった。また、嵌合を開始する前の第１の部材１と第２の部材３の位置合わせの精度が低い場合は、第１の部材１と第２の部材３のすり合わせすらできず嵌合動作を実現できない問題があった。さらに、基台２４をリフト機構２３によって水平方向へフローティング可能にするためにエアーを流し込む必要があり、余分の動力が必要となり、装置が複雑になる問題があった。
【０００６】
また２つの部材を嵌合する別の嵌合装置として、例えば特許３２７１１４６号があった。図８に示すように、第１の部材１に第２の部材３を緩く挿入する遊挿手段２５と第２の部材３の嵌合部と反対側の端部表面２６に当接し軸芯から所定半径離れた位置を周方向に移動しつつ端部表面２６を嵌合方向に押圧する押圧手段２７を有する。まず遊挿手段２５によって第２の部材３は第１の部材１に緩く挿入される。次に、押圧手段２７の先端が第２の部材３の嵌合部と反対側の端部表面２５を押圧しつつ軸芯から所定半径離れた位置を周方向に移動することによって、第２の部材３が首振運動を伴いながら微小回転し、第１の部材１と第２の部材３の位置合わせが行われながら嵌合されるものがあった。
【０００７】
しかしながら、この２つの部材を嵌合する嵌合装置では、第２の部材３の嵌合部と反対側の端部表面２５を不均衡に押圧するため、端部表面２６を傷つける問題があった。また、第２の部材３が首振運動を伴いながら微小回転して嵌合されるため、嵌合部を傷つける問題があった。さらに、嵌合を開始する前の第１の部材１と第２の部材３の位置合わせの精度が低い場合は、遊挿手段２５によって第１の部材１に第２の部材３を緩く挿入することすらできず嵌合動作を実現できない問題があった。さらに、嵌合される前後で、第１の部材１と第２の部材３の搬送を阻害しないように遊挿手段２５を実現する機構を移動させる必要があるため、余分の動力が必要となるとともに嵌合動作を高速にできない問題があった。
【０００８】
また２つの部材を嵌合する別の嵌合装置として、例えば特開平９−２７２０２５号があった。図９に示すように、嵌合部分の三次元位置を自動計測する手段２８と嵌合する部材の位置を制御する位置決めアーム２９を有する。２つの部材が嵌合されるとき、嵌合部分の三次元位置を自動計測する手段２８によって計測した三次元位置データを基に、嵌合する部材が嵌合する部材の位置を制御する位置決めアーム２９によって適切に移動されながら嵌合されるものがあった。
【０００９】
しかしながら、この２つの部材を嵌合する嵌合装置では、嵌合部分の三次元位置を自動計測する手段２８が複雑であるため、装置全体が複雑で高価になる問題があった。また、微小な位置の変化を計測してその結果を位置決めアーム２９によって適切に嵌合する部材の位置を制御して嵌合する部材を移動する必要があるため、余分の動力が必要となるとともに制御に時間を要し嵌合動作を高速にできない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１８２４２７号
【００１１】
【特許文献２】特開平７−０３２２２８号
【００１２】
【特許文献３】特許３２７１１４６号
【００１３】
【特許文献４】特開平９−２７２０２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
解決しようとする問題点は、２つの部材を嵌合する嵌合装置において、部材を傷つける点、機構が複雑な点、大型になる点、高価な点、高速にできない点、品質が低い点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、２つの部材を嵌合する別の嵌合装置において、前記のような従来例における問題点を解消するために、嵌合時に位置調整手段によって、２つの部材が収納された２つの収納部が、それら２つの収納部にその芯方向が各々の部材の嵌合方向に揃うように各々設置された２つの軸芯の芯方向の交点を軸として相対的に回転して２つの軸芯の芯方向が一直線に揃えられて２つの部材が嵌合されることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、機能性を高めるため、第１の部材を収納する第１の収納部が第１の基軸を中心として回転可能な第１のドラムに設置され、第２の部材を収納する第２の収納部が第１の基軸を中心して回転可能なアームに設置される。また、第１の部材が第１のドラムに設置された複数の第１の収納部に収納されて第１のドラムの回転動作によって搬送され、第２の部材が第１の基軸に直交する第２の基軸を中心として回転可能な第２のドラムに設置された複数の第３の収納部に収納されて第２のドラムの回転動作によって搬送され、第２の部材が第３の収納部から順次第２の収納部に配送されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明に係る嵌合装置では、簡単な機構を有する位置調整手段によって２つの部材が接触する前に２つの部材を収納した収納部同士の位置合わせが自動的に行われるため、２つの部材の嵌合が始まるときには既に自動的に調芯されており、部材を傷つけることがなく機構が簡単で安価な高速かつ高品質の嵌合動作を実現できる。また、機能性を高めるため、第１の収納部が基軸を中心として回転可能なドラムに設置され第２の収納部がその基軸を中心して回転可能なアームに設置されることによって、位置調整手段による２つの部材の調芯動作が瞬時に実現でき、より機構が簡単で安価な高速かつ高品質の嵌合動作を実現できる。さらに、好ましい様態として、２つの部材を収納する収納部を互いに直交する基軸を中心として回転可能な２つのドラムに複数設置して搬送することにより、小さいスペースで搬送することが可能となり、小型の嵌合動作を実現できる。
【００１８】
以上述べたように、本発明に係る嵌合装置では、部材を傷つけることがない機構が簡単な小型で安価な高速かつ高品質の嵌合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明の嵌合装置の実施例１を示す断面図である。（実施例１）
【図２】図２は本発明の嵌合装置の実施例１を示す図１と直交する断面図である。（実施例１）
【図３】図３は本発明の嵌合装置の実施例１の嵌合過程を示す断面図である。（実施例１）
【図４】図４は本発明の嵌合装置の実施例２を示す断面図である。（実施例２）
【図５】図５は本発明の嵌合装置の実施例３を示す斜視図である。（実施例３）
【図６】図６は従来の嵌合装置を示す断面図である。（従来例１）
【図７】図７は従来の別の嵌合装置を示す断面図である。（従来例２）
【図８】図８は従来のさらに別の嵌合装置を示す断面図である。（従来例３）
【図９】図９は従来のさらに別の嵌合装置を示す断面図である。（従来例４）
【発明を実施するための形態】
【００２０】
２つの部材を嵌合する嵌合装置において、部材を傷つけることがなく機構が簡単な小型で安価な高速かつ高品質の嵌合動作を実現した。以下、本発明の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施例に係る嵌合装置の実施例１を示す断面図である。図１に示すように、本発明の嵌合装置において、第１の部材１を収納する第１の収納部２と第２の部材３を収納する第２の収納部４と第１の収納部２にその芯方向が第１の部材１の嵌合方向に揃えて設置された第１の軸芯５と第２の収納部４にその芯方向が第２の部材３の嵌合方向に揃えて設置された第２の軸芯６と嵌合具７と第１の軸芯５の中心線上に設けられた基軸８と基軸８を支点として回転可能で第２の収納部４を支えるアーム９（図１では図示せず）とによって構成される。図２は本発明の嵌合装置の実施例１を示す図１と直交する断面図で、アーム９を図示した。図１に示すように、第２の部材３と第２の収納部４と第２の軸芯６と嵌合具７とアーム９とは基軸８を支点として回転する方向すなわち左右方向に移動可能であるように設定されている。また、アーム９は伸び縮み可能で、図１に示すように、第２の部材３と第２の収納部４と第２の軸芯６と嵌合具７は上下方向に移動可能であるように設定されている。さらに、第２の収納部４と第１の軸芯５と第２の軸芯６と嵌合具７とは上下方向に独立に移動可能であるように設定されている。第１の軸芯５と第２の軸芯６が向かい合う端は、図１に示すように一方が尖った形状に他方が凹んだ形状に設定されている。
【００２２】
図１に示すように、第１の部材１と第２の部材３とが対抗する位置に搬送されたあと、アーム９が縮むことによって第２の部材３と第２の収納部４と第２の軸芯６と嵌合具７は下方向に移動して第２の部材３と第２の収納部４と第２の軸芯６と嵌合具７は第１の部材１と第１の収納部２と第１の軸芯５に接近する。図３に示すように、第１の部材１と第２の部材３とが嵌合方向に揃っていない場合、第１の軸芯５と第２の軸芯６の向かい合う端は一方が尖った形状で他方が凹んだ形状を有するため、第１の軸芯５の中心線上の最も凹んだ点に第２の軸芯６の中心線上の最も尖った点が一致するようにアーム９が基軸８を支点として回転して第２の部材３と第２の収納部４と第２の軸芯６が移動する。このようにして自動的に第１の軸芯５の中心線上と第２の軸芯６の中心線が一直線に重なって第１の部材１と第２の部材３の嵌合面が互いに水平方向に接して向き合う。このとき、第１の軸芯５と第２の軸芯６は独立に上下移動可能であるため各々の端を第１の部材１と第２の部材３の嵌合面まで引っ込めることができる。次に、嵌合具７が下ることによって第１の部材１が下り第２の部材３に重なって嵌合される。
【００２３】
以上から、第１の部材１と第２の部材３を嵌合する動作において、第１の軸芯５と第２の軸芯６の向かい合う端の形状が所定の組み合わせになるように第２の部材３と第２の収納部４と第２の軸芯６と嵌合具７全体に対してアーム９による基軸８を支点とする回転運動による簡単な機械機構で自動的に位置調整が行われるため、２つの部材の嵌合が始まるときには既に自動的に調芯されていて以降の左右の調整が必要としないため、部材を傷つけることがなく機構が簡単で安価な高速かつ高品質の嵌合動作を実現できる。
【実施例２】
【００２４】
図４は、本発明の第１の実施例に係る嵌合装置の実施例２を示す断面図である。図４に示すように、第１の軸芯５と第２の軸芯６とは第１の部材１と第２の部材３を嵌合する中心に設置する必要がなく、この場合も図１に示した実施例１と同じように自動的に第１の軸芯５の中心線上と第２の軸芯６の中心線が一直線に重なって第１の部材１と第２の部材３の嵌合面が互いに水平方向に接して向き合うため、実施例１と同じ効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２５】
図５は、本発明の第３の実施例に係る嵌合装置の実施例３を示す斜視図である。図５に示すように、本発明の嵌合装置において、第１の部材１を収納する複数の第１の収納部２と第２の部材３を収納する第２の収納部４と第２の部材３を収納する複数の第３の収納部１０と第１の収納部２にその芯方向が第１の部材１の嵌合方向に揃えて設置された第１の軸芯５と第２の収納部４にその芯方向が第２の部材３の嵌合方向に揃えて設置された第２の軸芯６と嵌合具７と第１の軸芯５の中心線上に設けられた基軸８と基軸８を支点として回転可能で第２の収納部４を支えるアーム９と複数の第１の収納部２を設置する第１のドラム１１と複数の第３の収納部１０を設置する第２のドラム１２と第３の収納部１０から第２の収納部３に第２の部材３を移動する移動手段１３とによって構成される。第１のドラム１１と第２のドラム１２の基軸は各々直交するように設置されている。
【００２６】
図５に示すように、第１の部材１は第１のドラム１１に設置された複数の第１の収納部２によって第１のドラム１１の回転運動と共に搬送される。また、第２の部材３は第２のドラム１２に設置された複数の第３の収納部１０によって第２のドラム１２の回転運動と共に搬送されたあと、移動手段１３によって第３の収納部１０から第２の収納部３に第２の部材３は移動されて収納される。所定の第１の収納部に収納された第１の部材１と第２の収納部３に収納された第２の部材３とを嵌合する動作は実施例１あるいは実施例２で示した場合と同じである。
【００２７】
以上から、第１の部材１と第２の部材３を搬送して嵌合する動作において、互いに直交する基軸を支点として回転するドラムによって搬送されるため、小さいスペースで搬送することが可能となり、小型の嵌合動作を実現できる。また、第１の部材１と第２の収納部３に収納された第２の部材３とを嵌合する動作は実施例１あるいは実施例２で示した場合と同じであるため、同様に部材を傷つけることがなく機構が簡単で安価な高速かつ高品質の嵌合動作を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
２つの部材を嵌合する場合の用途全般に適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１第１の部材
２第１の収納部

３第２の部材
４第２の収納部
５第１の軸芯
６第２の軸芯
７嵌合具
８基軸
９アーム
１０第３の収納部
１１第１のドラム
１２第２のドラム
１３移動手段
１４容器ホルダー
１５中栓ノッカー
１６容器ガイド
１７中栓
１８容器
１９容器の開口部
２０第１の冶具ユニット
２１第２の冶具ユニット
２２位置決め手段
２３リフト機構
２４基台
２５遊挿手段
２６端部表面
２７押圧手段
２８自動計測する手段
２９アーム

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二の部材を互いに嵌合する嵌合装置において、前記第一の部材を収納する第一の収納部と前記第二の部材を収納する第二の収納部と前記第一の収納部にその芯方向が前記第一の部材の嵌合方向に揃えて設置された第一の軸芯と前記第二の収納部にその芯方向が前記第二の部材の嵌合方向に揃えて設置された第二の軸芯と前記第一の軸芯の芯方向と前記第二の軸芯の芯方向とを一直線に揃える位置調整手段と前記第一の部材と前記第二の部材を嵌合する嵌合具とから構成され、嵌合時に前記位置調整手段によって前記第一の収納部と前記第二の収納部が前記第一の軸芯の芯方向と前記第二の軸芯の芯方向の交点を軸として相対的に回転して前記第一の軸芯の芯方向と前記第二の軸芯の芯方向が一直線に揃えられて前記第一の部材と前記第二の部材が嵌合されることを特徴とする嵌合装置。
【請求項２】
前記第一の収納部が第一の基軸を中心として回転可能な第一のドラムに設置され、前記第二の収納部が前記第一の基軸を中心して回転可能なアームに設置され、前記第一の部材が前記第一のドラムに設置された複数の前記第一の収納部に収納されて前記第一のドラムの回転動作によって搬送され、前記第二の部材が前記第一の基軸に直交する第二の基軸を中心として回転可能な第二のドラムに設置された複数の第三の収納部に収納されて前記第二のドラムの回転動作によって搬送され、前記第二の部材が前記第三の収納部から順次前記第二の収納部に搬送されることを特徴とする請求項１に記載の嵌合装置。

【図１】