連続搬送組立装置
【課題】被組付け側の部品と組付け側の部品を、連続的に搬送しながら高速組付けするための新規な装置であり、低コストで信頼性の高い連続搬送組付装置を実現する。
【解決手段】搬送される略棒状のインシュレータＩの上方に、略筒状のハウジングＨをハウジング供給部３から１つずつ供給して対向させ、インシュレータ搬送部２とハウジング搬送部３を用いて、双方の部品を連続的に水平方向に搬送しながら、インシュレータＩを徐々に上昇させてハウジングＨ内に挿通し、略組付け状態とする。ハウジングＨはガイド部材５により上下方向を規制しながら案内され、組付け位置で規制を解除することで組付けを完了させる。
【解決手段】搬送される略棒状のインシュレータＩの上方に、略筒状のハウジングＨをハウジング供給部３から１つずつ供給して対向させ、インシュレータ搬送部２とハウジング搬送部３を用いて、双方の部品を連続的に水平方向に搬送しながら、インシュレータＩを徐々に上昇させてハウジングＨ内に挿通し、略組付け状態とする。ハウジングＨはガイド部材５により上下方向を規制しながら案内され、組付け位置で規制を解除することで組付けを完了させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用等の各種部品の組立工程に使用することができ、被組付け側の部品と組付け側の部品を連続的に搬送しながら組付けを行なうための連続搬送組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内燃機関用の点火プラグやインジェクタ、各種センサ等の組立工程において、被組付け側の部品に組付け側の部品を組付けるために、ロボットアームや搬送ローダが用いられる。これらピックアンドプレース式の搬送機構を備える装置では、一般に、双方のワークを停止した状態としてから、一方のワークを把持して組付け位置へ移送し、組立を行なった後、次工程へ搬送する。
【０００３】
このような装置の従来技術として、特許文献１に記載される部品着脱搬送装置は、加工前部品供給装置と、加工後部品排出装置が分離して配置され、これら装置間に部品着脱装置が配置される。部品着脱装置は、移動装置に天吊り状態で設けられたサーボ制御のロボットであり、アーム部とチャック部を有して部品を把持して移動させることができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載される搬送組立装置は、搬送手段から物品を受け取って作業手段の作業位置まで移動させるために、昇降手段や把持手段を備える物品移動手段を備える。そして、ローラコンベアでパレット上に搭載されて搬送されるワークを、途中で停止させてから、昇降装置を用いて取り上げ、作業位置へ移動させる機構を備えている。
【０００５】
従来の組立装置に使用される搬送ローダ１００の一例を図１２に示す。図中、搬送ローダ１００は、図示しない部品を把持するためのチャック部材１０１を有しており、チャック部材１０１は、サーボモータを備える一軸ローダ１０２、１０３によりそれぞれ上下方向および前後方向に移動可能となっている。搬送ローダ１００を用いて、例えば、点火プラグのインシュレータとハウジングを組付ける場合には、筒状のハウジングを組付け側の部品とし、被組付け側の部品となる略棒状のインシュレータの外周に組付ける。
【０００６】
その動作は、具体的には、次の１）〜４）のようになる。
１）チャック部材１０１を、一旦停止させた組付け側の部品（ハウジング）位置へ移動し、クランプする。
２）クランプされた組付け側の部品（ハウジング）が、一旦停止している被組付け側の部品（インシュレータ）の上方位置となるように、チャック部材１０１を移動した後、下降を行う。
３）組付け側の部品（ハウジング）が被組付け側部品（インシュレータ）に外挿された状態でアンクランプして、組付けを完了する。
４）チャック部材１０１を上昇させ、原位置へ戻した後、再度１）以降の動作を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８６２１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７１８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、生産性の向上のために、組立工程のさらなる高速化が要求されている。しかしながら、上記従来の組付け方法は、搬送ローダ１００の動作数が多く、また、各動作の前後にチャック部材１０１が停止するために、各動作機器を許容される最大速度で動作したとしても高速化に限界がある。さらに、各動作機器をその限界に近い高速にて使用するため、各機械部品への負荷が高く、故障しやすくなるだけでなく、耐久性を確保するために装置が大型化し、コスト高となりやすい。また、チャック部材１０１の制御が難しくなり、装置の自動停止が増加して生産稼働率に影響する懸念がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、被組付け側の部品と組付け側の部品を停止状態とすることなく、連続的に搬送しながら組付けを行なうための新規な装置を実現すること、それによって、一連の組付け動作を高速化し、大掛かりな装置を不要として、低コストで制御性、信頼性に優れる連続搬送組立装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
略棒状の第１部品と、その軸方向に対向する略筒状の第２部品を連続的に搬送しながら、上記第１部品の外周に上記第２部品を組付けるための連続搬送組立装置であって、
上下方向を軸方向とした上記第１部品の下端側を支持し、上記第１部品を水平方向に移動しながら上方移動させる第１搬送手段と、
上記第１部品が下端位置にある時に、その上方に上記第２部品を対向配置させる供給手段と、
上記第２部品を上記第１部品の搬送方向に同期させて水平移動させ、上方移動する上記第１部品に上記第２部品を略組付けする第２搬送手段と、
上記第２部品の上下方向の移動を規制しながら組付け位置へ案内し、組付け位置において上下方向の規制を解除することにより上記第２部品を組付け可能とするガイド手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明において、上記第１部品は、外周に凸状部を有する形状であり、上記第２部品は、上記第１部品に外挿されて上記凸状部に当接支持される形状である。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明において、上記第１搬送手段は、上記第１部品の下端側を把持する把持部と、該把持部を水平方向および上下方向に移動可能とする第１駆動手段を備え、上記把持部とともに上記第１部品を水平方向に等速移動させながら徐々に上方移動させる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明において、上記第２搬送手段は、上記第２部品を搬送路上に所定間隔で支持しながら水平方向に等速移動させる第２駆動手段を備える。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明において、上記第２搬送手段の上記第２駆動手段は、搬送方向に延びる回転軸周りに螺旋状の羽根を配置したスクリュー部材を有し、隣合う羽根の間に上記第２部品を支持しながら搬送する構成としている。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明において、上記ガイド手段は、上記第２部品の搬送方向に上記第２部品を規制しながら案内する案内溝を有し、該案内溝の溝幅を組付け位置で拡幅して規制を解除する構成とする。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明において、上記供給手段は、上記第２部品が上記第２搬送手段の搬送方向と直交する方向に整列する供給路と、該供給路と上記第２搬送手段との間を開閉する開閉部材と、上記第１部品の搬送と連動して上記開閉部材を駆動し、上記供給路を開いて上記第１部品の対向位置へ上記第２部品を移動させる駆動手段を備える。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明において、上記第１搬送手段は、上記供給手段から上記第２部品が供給される手前の位置において、搬送される上記第１部品をリング状の第３部品の円弧部に当接させ、上記リング状の第３部品を回転させることにより上記第部品の外周に装着させる第３部品装着手段を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１の連続搬送組立装置によれば、第１搬送手段により搬送される第１部品と、第２搬送手段により搬送される第２部品が、同期して水平方向に連続的に搬送され、その間に、第１部品を上方移動させて略組付けするので、ピックアンドプレース式の搬送機構のように組付けに多数の動作を要さず、また、搬送手段を停止する必要がないので、一連の組立動作を従来よりも高速で行うことが可能となる。また、組付け位置まではガイド手段を用いて略組付け状態とし、組付け位置で規制を解除することで、容易かつ良好に組付けを完了することができる。
【００１９】
したがって、高速動作のために機械部品への負荷が大きくなったり、モータが大型化したりすることを回避できるので、低コストで制御性、信頼性に優れる連続搬送組立装置を実現することが可能である。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の発明によれば、具体的には、第１部品の外周に凸状部を有し、第２部品の拡径部が覆着される構成であれば、第１部品の挿通により容易に組付けを行うことができる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の発明によれば、具体的には、第１搬送手段に設けた把持部で第１部品の下端側を把持し、水平方向に等速移動させると同時に上方移動させることで、上方に配置した第２部品に徐々に組付けることができる。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の発明によれば、具体的には、第１部品に組付けられる第２部品を、所望の間隔で支持しながら搬送させることで、組付け性を良好にすることができる。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明によれば、具体的には、第２搬送手段にスクリュー部材を用いることで、隣合う羽根の間に第２部品を支持しながら、スクリュー部材の回転により容易に水平方向に搬送することができる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の発明によれば、具体的には、ガイド手段が第２部品を組付け位置まで規制しながら案内するので、連続搬送しながら良好に組付けすることができる。また、組付け位置近傍では、略組付け状態となっているので、規制が解除されても搬送や組付け性に支障はなく、例えば自由落下させることで容易に組付けを完了させることができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の発明によれば、供給手段を第２搬送手段の搬送路と直交させ、開閉部材により開閉する構成とするので、第１部品の搬送と連動させて先頭の第２部品を１つずつ対向位置へ供給することができる。
【００２６】
本発明の請求項８に記載の発明によれば、第１搬送手段により第１部品を搬送する間に、さらにリング状の第３部品を容易に装着することができるので、さらに組付けの高速化が可能で、製品組立を効率よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態であり、（ａ）は、連続搬送組立装置の主要部斜視図、（ｂ）は、連続搬送組立装置を用いて組付けされるハウジングおよびインシュレータ形状を示す図、（ｃ）は、ハウジングとインシュレータを組み付けた状態を示す図である。
【図２】第１実施形態における連続搬送組立装置の全体斜視図である。
【図３】（ａ）は、第１実施形態における連続搬送組立装置の正面図であり、（ｂ）は、インシュレータにパッキンを装着する工程を説明するための図である。
【図４】第１実施形態における連続搬送組立装置の平面図である。
【図５】第１実施形態の連続搬送組立装置を用いた組付け工程を説明するための図であり、（ａ）は、連続搬送組立装置の主要部平面図、（ｂ）は、連続搬送組立装置の主要部側面図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態における連続搬送組立装置のガイド部材の全体斜視図であり、（ｂ）は、スクリュー羽根とインシュレータの位置関係を説明するための図であり、（ｃ）は、ガイド部材の機能を説明するための模式的な図である。
【図７】第１実施形態の連続搬送組立装置において、インシュレータにパッキンを組付ける工程を説明するための要部拡大図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の連続搬送組立装置において、インシュレータにパッキンを組付ける工程を説明するための要部拡大図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の連続搬送組立装置において、ハウジングを供給する工程を説明するための要部拡大図である。
【図１０】第１実施形態の連続搬送組立装置において、ハウジングを供給する工程を説明するための要部拡大図である。
【図１１】本発明の第２実施形態であり、（ａ）、（ｂ）は、連続搬送組立装置のインシュレータ搬送部の他の構成例を説明するための要部拡大図である。
【図１２】従来の組立装置に用いられる搬送ローダの全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明を適用した第１実施形態について説明する。図２は、本発明の連続搬送組立装置１の構成を示す全体斜視図であり、図１（ａ）にその主要部を拡大して示す。図１（ｂ）は、本発明が適用される部品の一例を示すもので、本実施形態では、被組付け側の第１部品として略棒状のインシュレータＩを用い、組付け側の第２部品として略筒状のハウジングＨを用いて、図１（ｃ）に示すように、ハウジングＨをインシュレータＩの外周に挿通することにより組付けを行なう。これらハウジングＨおよびインシュレータＩは、例えば内燃機関の点火プラグの構成部品であり、中心電極を保持するインシュレータＩにハウジングＨが装着された後、燃焼室壁に取付けられる。
【００２９】
インシュレータＩは、中間部外周に凸状部としての拡径部Ｉａを有し、細径の上半部との間にテーパ面が形成される。一方、ハウジングＨ内周には、インシュレータＩ形状に対応するテーパ面状の拡径部Ｈａが形成される。したがって、ハウジングＨをインシュレータＩの上方から挿通し、拡径部Ｉａ上に拡径部Ｈａを当接保持させることにより組付けがなされる。
【００３０】
図１（ａ）、図２において、第１実施形態の連続搬送組立装置１は、第１部品であるインシュレータＩを水平方向に移動しながら上方移動させる第１搬送手段としてのインシュレータ搬送部２と、第２部品であるハウジングＨをインシュレータＩの対向位置に供給するハウジングＨの供給手段としてのハウジング供給部３と、第２部品であるハウジングＨを第１部品であるインシュレータＩの搬送方向に同期させて水平移動させる第２搬送手段としてのハウジング搬送部４と、ハウジング搬送部４に付設されて第２部品であるハウジングＨを組付け位置へ案内し、第１部品であるインシュレータＩへの組付けを補助するガイド手段としてのガイド部材５を備えている。
【００３１】
次に、これら各部の構成を詳細に説明する。図２、３（ａ）において、インシュレータ搬送部２は、矩形テーブルＴ上に固定される支持部２１に水平梁部２２を設け、水平梁部２２に取り付けたレール部材２３に沿って走行する走行体２４の上面に、上下方向を軸方向として立設させたインシュレータＩを保持する把持部２５を設けている。把持部２５は、対向する一対の爪部の間にインシュレータＩの下半部を配置し、一方の爪部をばね部材で付勢させることにより保持する。
【００３２】
走行体２４は、外側面にレール部材２３上を摺動する摺動部を有し、把持部２５とともにインシュレータＩを水平方向（図３の紙面前後方向）に一定速度で移動させる。また、把持部２５が設けられる走行体２４の上面は、走行体２４の内側面に上下動可能に取り付けられており、第１駆動手段を構成する上下動作用モータ５１により、インシュレータＩを所望の速度で上下動させることができる。なお、走行体２４の水平動作は、図４に示すハウジング供給手段３と共通のモータ６２によって行われ、上下動作用モータ６１とともに第１駆動手段を構成する。
【００３３】
図２において、走行体２４は、走行開始時に図の手前側に位置し、水平動作用モータ６２によって図の後方へ水平移動する。この動作に合わせてハウジングＨを搬送し、また、インシュレータＩを上下動作用モータ６１により下端位置から徐々に上方移動させることで、ハウジングＨとインシュレータＩを停止させることなく、連続移動の過程で組付けがなされる。
【００３４】
ここでは、簡便のため、一組のインシュレータＩおよび走行体２４のみ示すが、これらインシュレータＩおよび走行体２４の組を複数設けて、インシュレータ搬送部２のレール部材２３に沿って走行させる。これにより、複数のインシュレータＩを所定の間隔で搬送しながら、各インシュレータＩを徐々に上昇させて、組付けを連続的に行うことができる。この時、複数組の走行体２４は、一定の搬送方向へ移動しながら組付けを行った後、循環する構成とすることで、戻り動作が不要になり、効率的な連続搬送組立が可能になる。
【００３５】
また、図３（ｂ）に示すように、本実施形態のインシュレータＩは、細径の上半部外周にテーパ面状の拡径部Ｉｂを有する。拡径部Ｉｂは拡径部Ｉａより小径であり、ここに第３部品である金属パッキンＰを装着する構成となっている。このため、本実施形態の連続搬送組立装置１は、インシュレータＩとハウジングＨの組付け前に、金属パッキンＰを装着するためのパッキン装着部７を備えている。このパッキン装着部７については後述する。
【００３６】
図２、４において、ハウジング供給部３は、インシュレータ搬送部２の上方に配置されるハウジング搬送部４の搬送路４１に接続されて、ハウジングＨを整列供給する供給路３１を有している。ハウジング搬送部４の搬送路４１は、インシュレータＩの搬送方向（図４の左右方向）に沿って、その直上位置に設けられる。ハウジング供給部３の供給路３１は、この搬送路４１の搬入端部（図の４の左端部）に対して、直交する方向から接続しており、供給路３１の両側部に設けたガイド用の立壁が、ハウジングＨの側方を支持している。
【００３７】
ハウジング供給部３は、供給路３１の先頭に位置するハウジングＨを、インシュレータＩの搬送タイミングと同期させて分離し、搬送路４１へ押出す。図１（ａ）において、この切出し機能を持たせるため、ハウジング供給部３の供給路３１には、搬送路４１との接続部を開閉するＬ字状の開閉部材３２と、開閉部材３２を駆動する駆動手段としての開閉レバー３３が設けられる。開閉レバー３３は、開閉部材３２の基端部に一体に設けられ、供給路３１側部に回動可能に支持されている。供給路３１側部の立壁は、先端がＬ字状に切り欠かれて、開閉レバー３３を支持するストッパ３４となっており、開閉部材３２は、供給路３１側部に沿ってハウジングＨの前方に延び、Ｌ字状に屈曲して供給路３１の先端側を閉鎖している。
【００３８】
図３（ａ）において、インシュレータ搬送部２の走行体２４上面には、インシュレータＩの側方に、開閉レバー３３に当接可能な棒状の当接部材２６が設けられる。開閉レバー３３は細長い板状で、その下端部を、走行体２４とともに上昇しながら移動する当接部材２６に対応する形状としてある。当接部材２６が開閉レバー３３の下端部を押すと、上端部が手前側に回動し、同時に、これと一体の開閉部材３２が供給路３１を開く。図２、４において、ハウジング供給部３には、供給路３１に整列するハウジングＨを後方から支持する支持部材３６を有し、これを前後方向に移動可能とするハウジング供給駆動部３５が設けられ、供給路３１が開くと、先頭のハウジングＨを前方の搬送路４１へ押出す。ハウジング供給駆動部３５は、例えば、エアシリンダ式とすることができる。
【００３９】
ハウジング搬送部４は、搬送路４１の側方に、切出されたハウジングＨを、所定間隔をおいて搬送するスクリュー部材４２を有している。スクリュー部材４２は、搬送路４１に沿って配置される回転軸４２ａ周りに螺旋状の羽根４２ｂを配置したもので、隣合う羽根４２ｂの間にハウジングＨが位置する。また、スクリュー部材４２の回転軸４２ａは、インシュレータ搬送部２と共通のモータ６２にて回転駆動される。これにより、羽根４２ｂの回転に伴い、ハウジングＨを支持しながら水平方向に移送する第２駆動手段が構成される。この時、隣合う羽根４２ｂの間隔を、搬送されるインシュレータＩの間隔に対応するように設定することで、ハウジングＨとインシュレータＩを上下に対向させながら、一定の速度で搬送することができる。
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）は、ハウジングＨとインシュレータＩが連動して搬送される状態を、模式的に示したものである。ここで、ハウジング搬送部４の搬送路４１は、底面に開口を有し、下方のインシュレータＩが挿入可能となっている。底面の開口幅は、搬送路４１の前半部（図４の左半部）においてはハウジングＨの幅（径）よりも小さく、後半部（図４の右半部）は、底面開口が拡幅されて、その上方にガイド部材５が配置される。すなわち、前半部においては、底面開口縁部にハウジングＨが載置された状態で、スクリュー部材４２の回転によりハウジングＨを搬送し、後半部においては、ガイド部材５にてハウジングＨを支持しながら組付け位置へ案内することになる。
【００４１】
図６（ａ）に、ガイド部材５の詳細を示す。ガイド部材５は、上下に対向する一対の略Ｕ字状部材５１、５２からなり、案内溝となるＵ字溝５３の開口側が搬送路４１の前半部に向けて配置される。上側のＵ字状部材５１は、矩形の平板に一定幅のＵ字溝５３を形成した形状であり、下側のＵ字状部材５２は、Ｕ字の閉鎖側が幅方向に拡がり、かつ側方に開口５４を有する形状となっている。これにより、図６（ｂ）に示すように、Ｕ字の開口側において、下側のＵ字状部材５２上に、ハウジングＨ外周の環状凸部が当接支持され、その上方のハウジングＨ細径部の側方を、上側のＵ字状部材５１が支持する。
【００４２】
図６（ｃ）に示すように、下側のＵ字状部材５２は、閉鎖側におけるＵ字溝５３の幅が、ハウジングＨの環状凸部すなわち最大幅より大きく形成される。したがって、ガイド部材５は、組付け位置の手前までは、ハウジングＨの側方を支持し上下方向を規制しながら案内し、組付け完了位置において、規制を解除して、組付けを完了させることができる。組付け後のハウジングＨとインシュレータＩは、ガイド部材５側部の開口５４から取出すことができる。
【００４３】
次に、上記構成の連続搬送組立装置１により、第１部品であるインシュレータＩに第２部品であるハウジングＨを組付ける工程について、図７〜１０を参照しながら説明する。まず、図２〜４のように、インシュレータＩがインシュレータ搬送部２の把持部２５にセットされ、走行体２４がレール部材２３の始端側、下端位置にある状態から、水平動作用モータ６２および上下動作用モータ６１を駆動して、走行体２４を組付け位置へ向けて搬送開始する。ここで、インシュレータＩは、ハウジングＨとの組付けに先立って、ハウジング供給部３の手前に位置するパッキン供給部７を通過し、金属リング状のパッキンＰを装着する。
【００４４】
図１（ａ）において、パッキン装着部７は、上端面にスリット状のパッキン投入口７１ａを有する箱状のパッキン投入部７１と、その下端側に配置される可動ブロック７２を有している。その詳細を図７、８に示す。図７において、可動ブロック７２の下面側には、インシュレータＩの上端部が通過可能な開口７３が形成されている。パッキン投入口７１ａから投入されたリング状の金属パッキンＰは、可動ブロック７２の背面側において、開口７３内にリングの下半部が露出するように支持される。
【００４５】
可動ブロック７２は、側方に延びるアーム部材７４によって回動可能に設けられる。通常状態では、アーム部材７４の基端部に回転ストッパ７５が当接して回転を規制しており、可動ブロック７２は、パッキン投入部７１の前面に当接して金属パッキンＰを支持している。回転ストッパ７５は、インシュレータ搬送部２の動作によってインシュレータＩが開口７３を通過し、金属パッキンＰに当接する位置に達した時に、外れるように構成されている。回転ストッパ７５が外れると、可動ブロック７２は手前に９０度回転し、金属パッキンＰがエスケープ可能となる。
【００４６】
図８に、金属パッキンＰとインシュレータＩの装着工程を、可動ブロック７２を外した状態で示す。図８（ａ）において、インシュレータＩは、金属パッキンＰのリング下側の円弧部に当接可能な位置で対向している。したがって、インシュレータＩの移動に伴い、回転ストッパ７５が外れると、可動ブロック６２が手前に９０度回転して、金属パッキンＰの規制が解除される。さらに、インシュレータＩが金属パッキンＰの円弧部に当接することで、金属パッキンＰが手前に９０度回転する。これにより、図８（ｂ）のように、金属パッキンＰがインシュレータＩの上端部に挿通され、自重で落下してインシュレータＩの拡径部Ｉｂに組付けられる。
【００４７】
一方、図１（ａ）において、ハウジング供給部３にはハウジングＨがセットされており、ハウジング搬送部４の搬送路４１へ順に供給されるようになっている。この時、先頭のハウジングＨは、図９（ａ）に示すように、Ｌ字状の開閉部材３２の先端部が当接して、移動が規制されている。この状態から、インシュレータＩがパッキン装着部７を通過して、ハウジング搬送部４の下方に達すると、図１０に示すように、インシュレータＩの側方に位置する棒状の当接部材２６が、開閉レバー３３の下端部を押す。すると、図９（ｂ）に示すように、Ｌ字状の開閉部材３２が手前に開き、先頭のハウジングＨが、搬送路４１へ押し出されて、スクリュー部材４２の始端側の羽根４２ｂ間に挿入される。開閉レバー３３はバネ部材で付勢されており、インシュレータＩが通過すると初期位置へ復帰する。
【００４８】
この動作を繰り返すことで、図５（ｂ）のように、ハウジングＨとインシュレータＩを上下方向に一対一で対応させ、等ピッチかつ等速で連続的に搬送することができる。ハウジングＨとインシュレータＩの搬送スピードを同期させるために、本実施形態では、ハウジングＨを水平動作させるスクリュー部材４２と、インシュレータＩを水平動作させる走行体２４の駆動に共通のモータ６２を用い、駆動軸の回転がベルトを介して伝達される構成としている。
【００４９】
図５（ａ）、（ｂ）において、ハウジングＨとインシュレータＩを同期させて連続搬送しながら、同時に、上下動作用モータ６１によりインシュレータＩの持ち上げ動作を徐々に行うと、ハウジングＨの下端開口から少しずつインシュレータＩが挿入されていく。ハウジングＨは、搬送路４１の前半部では底面の開口縁部上に支持され、後半部ではガイド部材５にて支持されて、組付け位置まで搬送される。
【００５０】
ガイド部材５は、途中までは上下と横方向を規制し、最後方部の組付け位置では規制を解除するが、ハウジングＨは、インシュレータＩ外周に所定位置まで覆着された状態となっているので、ガイド部材５から外れかけても、インシュレータＩの動きに追従して移動することができる。好適には、組付け位置までに、例えばインシュレータＩの９割程度が挿入されるようにすると、ガイド部材５の規制が外れたハウジングＨが自由落下して、組付けが完了する。
【００５１】
図１１は、本発明の第２実施形態であり、ハウジング搬送部２の他の構成例を示す。上記第１実施形態では、ハウジングＨの搬送にスクリュー部材４２を用いたが、これに限らず、ハウジングＨを所定の間隔で等速移動させることができれば、どのような構成であってもよい。例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ベルトＢの表面に、所定の等ピッチで引掛け部材Ｂ１を接合したベルトコンベアを用い、ワークＷ（ハウジングＨ）が、引掛け部材Ｂ１間に支持されて搬送されるようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態のようにベルトコンベアを用いると、ベルトを循環させることで一方向にワークを搬送させることができる。このように、戻り動作が不要で、一方向にワークを搬送させることができる手段であれば、同様の効果が得られ、搬送ローダやグリッパのような戻り動作が不要であるので、簡易な構成で高速組立が可能である。
【００５３】
以上のように、本発明によれば、組付け側と被組付け側の双方の部品を、同期させて連続搬送しながら容易に組付けすることができる。したがって、ピックアンドプレース式の搬送機構を用いる従来装置よりも、一連の組付動作に要する時間を短縮して高速組付けが可能になる。また、機械部品への負荷が低減するため故障しにくく、動作確認のための監視やエラーによる停止頻度が大幅に低下するので、生産稼働率が向上し、組立コストの削減が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の連続搬送組立装置は、組付け側の部品の外周に、被組付け側の部品を挿通保持させる組付体であれば、いずれにも好適に利用することができる。例えば、内燃機関用の点火プラグやインジェクタ、給排気系に搭載されるセンサ等のように、棒状の基体外周に筒状のハウジングやカバー体が装着される構造が挙げられ、さらには、車両用に限らず、種々の分野に適用することができる。よって、各種組立工程に適用されて生産性を大きく向上させ、コスト低減効果を有する。
【符号の説明】
【００５５】
Ｈ ハウジング（第２部品）
Ｈａ 拡径部
Ｉ インシュレータ（第１部品）
Ｉａ 拡径部
Ｉｂ 拡径部
Ｐ 金属パッキン（第３部品）
Ｔ テーブル
１ 連続搬送組立装置
２ インシュレータ搬送部（第１搬送手段）
２１ 支持部
２２ 水平梁部
２３ レール部材
２４ 走行体
２５ 把持部
３ ハウジング供給部（供給手段）
３１ 供給路
３２ 開閉部材
３３ 開閉レバー（駆動手段）
３４ ストッパ
３５ ハウジング供給駆動部
４ ハウジング搬送部（第１搬送手段）
４１ 搬送路
４２ スクリュー部材（第２駆動手段）
４２ａ 回転軸
４２ｂ 羽根
５ ガイド部材（ガイド手段）
５１、５２ Ｕ字状部材
５３ Ｕ字溝（案内溝）
５４ 開口
６１ 上下動作用モータ（第１駆動手段）
６２ 共通モータ（第１駆動手段、第２駆動手段）
７ パッキン装着部（（第３部品装着手段）
７１ パッキン投入部
７１ａ パッキン投入口
７２ 可動ブロック
７３ 開口
７４ アーム部材
７５ 回転ストッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用等の各種部品の組立工程に使用することができ、被組付け側の部品と組付け側の部品を連続的に搬送しながら組付けを行なうための連続搬送組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内燃機関用の点火プラグやインジェクタ、各種センサ等の組立工程において、被組付け側の部品に組付け側の部品を組付けるために、ロボットアームや搬送ローダが用いられる。これらピックアンドプレース式の搬送機構を備える装置では、一般に、双方のワークを停止した状態としてから、一方のワークを把持して組付け位置へ移送し、組立を行なった後、次工程へ搬送する。
【０００３】
このような装置の従来技術として、特許文献１に記載される部品着脱搬送装置は、加工前部品供給装置と、加工後部品排出装置が分離して配置され、これら装置間に部品着脱装置が配置される。部品着脱装置は、移動装置に天吊り状態で設けられたサーボ制御のロボットであり、アーム部とチャック部を有して部品を把持して移動させることができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載される搬送組立装置は、搬送手段から物品を受け取って作業手段の作業位置まで移動させるために、昇降手段や把持手段を備える物品移動手段を備える。そして、ローラコンベアでパレット上に搭載されて搬送されるワークを、途中で停止させてから、昇降装置を用いて取り上げ、作業位置へ移動させる機構を備えている。
【０００５】
従来の組立装置に使用される搬送ローダ１００の一例を図１２に示す。図中、搬送ローダ１００は、図示しない部品を把持するためのチャック部材１０１を有しており、チャック部材１０１は、サーボモータを備える一軸ローダ１０２、１０３によりそれぞれ上下方向および前後方向に移動可能となっている。搬送ローダ１００を用いて、例えば、点火プラグのインシュレータとハウジングを組付ける場合には、筒状のハウジングを組付け側の部品とし、被組付け側の部品となる略棒状のインシュレータの外周に組付ける。
【０００６】
その動作は、具体的には、次の１）〜４）のようになる。
１）チャック部材１０１を、一旦停止させた組付け側の部品（ハウジング）位置へ移動し、クランプする。
２）クランプされた組付け側の部品（ハウジング）が、一旦停止している被組付け側の部品（インシュレータ）の上方位置となるように、チャック部材１０１を移動した後、下降を行う。
３）組付け側の部品（ハウジング）が被組付け側部品（インシュレータ）に外挿された状態でアンクランプして、組付けを完了する。
４）チャック部材１０１を上昇させ、原位置へ戻した後、再度１）以降の動作を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８６２１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７１８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、生産性の向上のために、組立工程のさらなる高速化が要求されている。しかしながら、上記従来の組付け方法は、搬送ローダ１００の動作数が多く、また、各動作の前後にチャック部材１０１が停止するために、各動作機器を許容される最大速度で動作したとしても高速化に限界がある。さらに、各動作機器をその限界に近い高速にて使用するため、各機械部品への負荷が高く、故障しやすくなるだけでなく、耐久性を確保するために装置が大型化し、コスト高となりやすい。また、チャック部材１０１の制御が難しくなり、装置の自動停止が増加して生産稼働率に影響する懸念がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、被組付け側の部品と組付け側の部品を停止状態とすることなく、連続的に搬送しながら組付けを行なうための新規な装置を実現すること、それによって、一連の組付け動作を高速化し、大掛かりな装置を不要として、低コストで制御性、信頼性に優れる連続搬送組立装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
略棒状の第１部品と、その軸方向に対向する略筒状の第２部品を連続的に搬送しながら、上記第１部品の外周に上記第２部品を組付けるための連続搬送組立装置であって、
上下方向を軸方向とした上記第１部品の下端側を支持し、上記第１部品を水平方向に移動しながら上方移動させる第１搬送手段と、
上記第１部品が下端位置にある時に、その上方に上記第２部品を対向配置させる供給手段と、
上記第２部品を上記第１部品の搬送方向に同期させて水平移動させ、上方移動する上記第１部品に上記第２部品を略組付けする第２搬送手段と、
上記第２部品の上下方向の移動を規制しながら組付け位置へ案内し、組付け位置において上下方向の規制を解除することにより上記第２部品を組付け可能とするガイド手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明において、上記第１部品は、外周に凸状部を有する形状であり、上記第２部品は、上記第１部品に外挿されて上記凸状部に当接支持される形状である。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明において、上記第１搬送手段は、上記第１部品の下端側を把持する把持部と、該把持部を水平方向および上下方向に移動可能とする第１駆動手段を備え、上記把持部とともに上記第１部品を水平方向に等速移動させながら徐々に上方移動させる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明において、上記第２搬送手段は、上記第２部品を搬送路上に所定間隔で支持しながら水平方向に等速移動させる第２駆動手段を備える。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明において、上記第２搬送手段の上記第２駆動手段は、搬送方向に延びる回転軸周りに螺旋状の羽根を配置したスクリュー部材を有し、隣合う羽根の間に上記第２部品を支持しながら搬送する構成としている。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明において、上記ガイド手段は、上記第２部品の搬送方向に上記第２部品を規制しながら案内する案内溝を有し、該案内溝の溝幅を組付け位置で拡幅して規制を解除する構成とする。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明において、上記供給手段は、上記第２部品が上記第２搬送手段の搬送方向と直交する方向に整列する供給路と、該供給路と上記第２搬送手段との間を開閉する開閉部材と、上記第１部品の搬送と連動して上記開閉部材を駆動し、上記供給路を開いて上記第１部品の対向位置へ上記第２部品を移動させる駆動手段を備える。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明において、上記第１搬送手段は、上記供給手段から上記第２部品が供給される手前の位置において、搬送される上記第１部品をリング状の第３部品の円弧部に当接させ、上記リング状の第３部品を回転させることにより上記第部品の外周に装着させる第３部品装着手段を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１の連続搬送組立装置によれば、第１搬送手段により搬送される第１部品と、第２搬送手段により搬送される第２部品が、同期して水平方向に連続的に搬送され、その間に、第１部品を上方移動させて略組付けするので、ピックアンドプレース式の搬送機構のように組付けに多数の動作を要さず、また、搬送手段を停止する必要がないので、一連の組立動作を従来よりも高速で行うことが可能となる。また、組付け位置まではガイド手段を用いて略組付け状態とし、組付け位置で規制を解除することで、容易かつ良好に組付けを完了することができる。
【００１９】
したがって、高速動作のために機械部品への負荷が大きくなったり、モータが大型化したりすることを回避できるので、低コストで制御性、信頼性に優れる連続搬送組立装置を実現することが可能である。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の発明によれば、具体的には、第１部品の外周に凸状部を有し、第２部品の拡径部が覆着される構成であれば、第１部品の挿通により容易に組付けを行うことができる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の発明によれば、具体的には、第１搬送手段に設けた把持部で第１部品の下端側を把持し、水平方向に等速移動させると同時に上方移動させることで、上方に配置した第２部品に徐々に組付けることができる。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の発明によれば、具体的には、第１部品に組付けられる第２部品を、所望の間隔で支持しながら搬送させることで、組付け性を良好にすることができる。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明によれば、具体的には、第２搬送手段にスクリュー部材を用いることで、隣合う羽根の間に第２部品を支持しながら、スクリュー部材の回転により容易に水平方向に搬送することができる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の発明によれば、具体的には、ガイド手段が第２部品を組付け位置まで規制しながら案内するので、連続搬送しながら良好に組付けすることができる。また、組付け位置近傍では、略組付け状態となっているので、規制が解除されても搬送や組付け性に支障はなく、例えば自由落下させることで容易に組付けを完了させることができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の発明によれば、供給手段を第２搬送手段の搬送路と直交させ、開閉部材により開閉する構成とするので、第１部品の搬送と連動させて先頭の第２部品を１つずつ対向位置へ供給することができる。
【００２６】
本発明の請求項８に記載の発明によれば、第１搬送手段により第１部品を搬送する間に、さらにリング状の第３部品を容易に装着することができるので、さらに組付けの高速化が可能で、製品組立を効率よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態であり、（ａ）は、連続搬送組立装置の主要部斜視図、（ｂ）は、連続搬送組立装置を用いて組付けされるハウジングおよびインシュレータ形状を示す図、（ｃ）は、ハウジングとインシュレータを組み付けた状態を示す図である。
【図２】第１実施形態における連続搬送組立装置の全体斜視図である。
【図３】（ａ）は、第１実施形態における連続搬送組立装置の正面図であり、（ｂ）は、インシュレータにパッキンを装着する工程を説明するための図である。
【図４】第１実施形態における連続搬送組立装置の平面図である。
【図５】第１実施形態の連続搬送組立装置を用いた組付け工程を説明するための図であり、（ａ）は、連続搬送組立装置の主要部平面図、（ｂ）は、連続搬送組立装置の主要部側面図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態における連続搬送組立装置のガイド部材の全体斜視図であり、（ｂ）は、スクリュー羽根とインシュレータの位置関係を説明するための図であり、（ｃ）は、ガイド部材の機能を説明するための模式的な図である。
【図７】第１実施形態の連続搬送組立装置において、インシュレータにパッキンを組付ける工程を説明するための要部拡大図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の連続搬送組立装置において、インシュレータにパッキンを組付ける工程を説明するための要部拡大図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の連続搬送組立装置において、ハウジングを供給する工程を説明するための要部拡大図である。
【図１０】第１実施形態の連続搬送組立装置において、ハウジングを供給する工程を説明するための要部拡大図である。
【図１１】本発明の第２実施形態であり、（ａ）、（ｂ）は、連続搬送組立装置のインシュレータ搬送部の他の構成例を説明するための要部拡大図である。
【図１２】従来の組立装置に用いられる搬送ローダの全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明を適用した第１実施形態について説明する。図２は、本発明の連続搬送組立装置１の構成を示す全体斜視図であり、図１（ａ）にその主要部を拡大して示す。図１（ｂ）は、本発明が適用される部品の一例を示すもので、本実施形態では、被組付け側の第１部品として略棒状のインシュレータＩを用い、組付け側の第２部品として略筒状のハウジングＨを用いて、図１（ｃ）に示すように、ハウジングＨをインシュレータＩの外周に挿通することにより組付けを行なう。これらハウジングＨおよびインシュレータＩは、例えば内燃機関の点火プラグの構成部品であり、中心電極を保持するインシュレータＩにハウジングＨが装着された後、燃焼室壁に取付けられる。
【００２９】
インシュレータＩは、中間部外周に凸状部としての拡径部Ｉａを有し、細径の上半部との間にテーパ面が形成される。一方、ハウジングＨ内周には、インシュレータＩ形状に対応するテーパ面状の拡径部Ｈａが形成される。したがって、ハウジングＨをインシュレータＩの上方から挿通し、拡径部Ｉａ上に拡径部Ｈａを当接保持させることにより組付けがなされる。
【００３０】
図１（ａ）、図２において、第１実施形態の連続搬送組立装置１は、第１部品であるインシュレータＩを水平方向に移動しながら上方移動させる第１搬送手段としてのインシュレータ搬送部２と、第２部品であるハウジングＨをインシュレータＩの対向位置に供給するハウジングＨの供給手段としてのハウジング供給部３と、第２部品であるハウジングＨを第１部品であるインシュレータＩの搬送方向に同期させて水平移動させる第２搬送手段としてのハウジング搬送部４と、ハウジング搬送部４に付設されて第２部品であるハウジングＨを組付け位置へ案内し、第１部品であるインシュレータＩへの組付けを補助するガイド手段としてのガイド部材５を備えている。
【００３１】
次に、これら各部の構成を詳細に説明する。図２、３（ａ）において、インシュレータ搬送部２は、矩形テーブルＴ上に固定される支持部２１に水平梁部２２を設け、水平梁部２２に取り付けたレール部材２３に沿って走行する走行体２４の上面に、上下方向を軸方向として立設させたインシュレータＩを保持する把持部２５を設けている。把持部２５は、対向する一対の爪部の間にインシュレータＩの下半部を配置し、一方の爪部をばね部材で付勢させることにより保持する。
【００３２】
走行体２４は、外側面にレール部材２３上を摺動する摺動部を有し、把持部２５とともにインシュレータＩを水平方向（図３の紙面前後方向）に一定速度で移動させる。また、把持部２５が設けられる走行体２４の上面は、走行体２４の内側面に上下動可能に取り付けられており、第１駆動手段を構成する上下動作用モータ５１により、インシュレータＩを所望の速度で上下動させることができる。なお、走行体２４の水平動作は、図４に示すハウジング供給手段３と共通のモータ６２によって行われ、上下動作用モータ６１とともに第１駆動手段を構成する。
【００３３】
図２において、走行体２４は、走行開始時に図の手前側に位置し、水平動作用モータ６２によって図の後方へ水平移動する。この動作に合わせてハウジングＨを搬送し、また、インシュレータＩを上下動作用モータ６１により下端位置から徐々に上方移動させることで、ハウジングＨとインシュレータＩを停止させることなく、連続移動の過程で組付けがなされる。
【００３４】
ここでは、簡便のため、一組のインシュレータＩおよび走行体２４のみ示すが、これらインシュレータＩおよび走行体２４の組を複数設けて、インシュレータ搬送部２のレール部材２３に沿って走行させる。これにより、複数のインシュレータＩを所定の間隔で搬送しながら、各インシュレータＩを徐々に上昇させて、組付けを連続的に行うことができる。この時、複数組の走行体２４は、一定の搬送方向へ移動しながら組付けを行った後、循環する構成とすることで、戻り動作が不要になり、効率的な連続搬送組立が可能になる。
【００３５】
また、図３（ｂ）に示すように、本実施形態のインシュレータＩは、細径の上半部外周にテーパ面状の拡径部Ｉｂを有する。拡径部Ｉｂは拡径部Ｉａより小径であり、ここに第３部品である金属パッキンＰを装着する構成となっている。このため、本実施形態の連続搬送組立装置１は、インシュレータＩとハウジングＨの組付け前に、金属パッキンＰを装着するためのパッキン装着部７を備えている。このパッキン装着部７については後述する。
【００３６】
図２、４において、ハウジング供給部３は、インシュレータ搬送部２の上方に配置されるハウジング搬送部４の搬送路４１に接続されて、ハウジングＨを整列供給する供給路３１を有している。ハウジング搬送部４の搬送路４１は、インシュレータＩの搬送方向（図４の左右方向）に沿って、その直上位置に設けられる。ハウジング供給部３の供給路３１は、この搬送路４１の搬入端部（図の４の左端部）に対して、直交する方向から接続しており、供給路３１の両側部に設けたガイド用の立壁が、ハウジングＨの側方を支持している。
【００３７】
ハウジング供給部３は、供給路３１の先頭に位置するハウジングＨを、インシュレータＩの搬送タイミングと同期させて分離し、搬送路４１へ押出す。図１（ａ）において、この切出し機能を持たせるため、ハウジング供給部３の供給路３１には、搬送路４１との接続部を開閉するＬ字状の開閉部材３２と、開閉部材３２を駆動する駆動手段としての開閉レバー３３が設けられる。開閉レバー３３は、開閉部材３２の基端部に一体に設けられ、供給路３１側部に回動可能に支持されている。供給路３１側部の立壁は、先端がＬ字状に切り欠かれて、開閉レバー３３を支持するストッパ３４となっており、開閉部材３２は、供給路３１側部に沿ってハウジングＨの前方に延び、Ｌ字状に屈曲して供給路３１の先端側を閉鎖している。
【００３８】
図３（ａ）において、インシュレータ搬送部２の走行体２４上面には、インシュレータＩの側方に、開閉レバー３３に当接可能な棒状の当接部材２６が設けられる。開閉レバー３３は細長い板状で、その下端部を、走行体２４とともに上昇しながら移動する当接部材２６に対応する形状としてある。当接部材２６が開閉レバー３３の下端部を押すと、上端部が手前側に回動し、同時に、これと一体の開閉部材３２が供給路３１を開く。図２、４において、ハウジング供給部３には、供給路３１に整列するハウジングＨを後方から支持する支持部材３６を有し、これを前後方向に移動可能とするハウジング供給駆動部３５が設けられ、供給路３１が開くと、先頭のハウジングＨを前方の搬送路４１へ押出す。ハウジング供給駆動部３５は、例えば、エアシリンダ式とすることができる。
【００３９】
ハウジング搬送部４は、搬送路４１の側方に、切出されたハウジングＨを、所定間隔をおいて搬送するスクリュー部材４２を有している。スクリュー部材４２は、搬送路４１に沿って配置される回転軸４２ａ周りに螺旋状の羽根４２ｂを配置したもので、隣合う羽根４２ｂの間にハウジングＨが位置する。また、スクリュー部材４２の回転軸４２ａは、インシュレータ搬送部２と共通のモータ６２にて回転駆動される。これにより、羽根４２ｂの回転に伴い、ハウジングＨを支持しながら水平方向に移送する第２駆動手段が構成される。この時、隣合う羽根４２ｂの間隔を、搬送されるインシュレータＩの間隔に対応するように設定することで、ハウジングＨとインシュレータＩを上下に対向させながら、一定の速度で搬送することができる。
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）は、ハウジングＨとインシュレータＩが連動して搬送される状態を、模式的に示したものである。ここで、ハウジング搬送部４の搬送路４１は、底面に開口を有し、下方のインシュレータＩが挿入可能となっている。底面の開口幅は、搬送路４１の前半部（図４の左半部）においてはハウジングＨの幅（径）よりも小さく、後半部（図４の右半部）は、底面開口が拡幅されて、その上方にガイド部材５が配置される。すなわち、前半部においては、底面開口縁部にハウジングＨが載置された状態で、スクリュー部材４２の回転によりハウジングＨを搬送し、後半部においては、ガイド部材５にてハウジングＨを支持しながら組付け位置へ案内することになる。
【００４１】
図６（ａ）に、ガイド部材５の詳細を示す。ガイド部材５は、上下に対向する一対の略Ｕ字状部材５１、５２からなり、案内溝となるＵ字溝５３の開口側が搬送路４１の前半部に向けて配置される。上側のＵ字状部材５１は、矩形の平板に一定幅のＵ字溝５３を形成した形状であり、下側のＵ字状部材５２は、Ｕ字の閉鎖側が幅方向に拡がり、かつ側方に開口５４を有する形状となっている。これにより、図６（ｂ）に示すように、Ｕ字の開口側において、下側のＵ字状部材５２上に、ハウジングＨ外周の環状凸部が当接支持され、その上方のハウジングＨ細径部の側方を、上側のＵ字状部材５１が支持する。
【００４２】
図６（ｃ）に示すように、下側のＵ字状部材５２は、閉鎖側におけるＵ字溝５３の幅が、ハウジングＨの環状凸部すなわち最大幅より大きく形成される。したがって、ガイド部材５は、組付け位置の手前までは、ハウジングＨの側方を支持し上下方向を規制しながら案内し、組付け完了位置において、規制を解除して、組付けを完了させることができる。組付け後のハウジングＨとインシュレータＩは、ガイド部材５側部の開口５４から取出すことができる。
【００４３】
次に、上記構成の連続搬送組立装置１により、第１部品であるインシュレータＩに第２部品であるハウジングＨを組付ける工程について、図７〜１０を参照しながら説明する。まず、図２〜４のように、インシュレータＩがインシュレータ搬送部２の把持部２５にセットされ、走行体２４がレール部材２３の始端側、下端位置にある状態から、水平動作用モータ６２および上下動作用モータ６１を駆動して、走行体２４を組付け位置へ向けて搬送開始する。ここで、インシュレータＩは、ハウジングＨとの組付けに先立って、ハウジング供給部３の手前に位置するパッキン供給部７を通過し、金属リング状のパッキンＰを装着する。
【００４４】
図１（ａ）において、パッキン装着部７は、上端面にスリット状のパッキン投入口７１ａを有する箱状のパッキン投入部７１と、その下端側に配置される可動ブロック７２を有している。その詳細を図７、８に示す。図７において、可動ブロック７２の下面側には、インシュレータＩの上端部が通過可能な開口７３が形成されている。パッキン投入口７１ａから投入されたリング状の金属パッキンＰは、可動ブロック７２の背面側において、開口７３内にリングの下半部が露出するように支持される。
【００４５】
可動ブロック７２は、側方に延びるアーム部材７４によって回動可能に設けられる。通常状態では、アーム部材７４の基端部に回転ストッパ７５が当接して回転を規制しており、可動ブロック７２は、パッキン投入部７１の前面に当接して金属パッキンＰを支持している。回転ストッパ７５は、インシュレータ搬送部２の動作によってインシュレータＩが開口７３を通過し、金属パッキンＰに当接する位置に達した時に、外れるように構成されている。回転ストッパ７５が外れると、可動ブロック７２は手前に９０度回転し、金属パッキンＰがエスケープ可能となる。
【００４６】
図８に、金属パッキンＰとインシュレータＩの装着工程を、可動ブロック７２を外した状態で示す。図８（ａ）において、インシュレータＩは、金属パッキンＰのリング下側の円弧部に当接可能な位置で対向している。したがって、インシュレータＩの移動に伴い、回転ストッパ７５が外れると、可動ブロック６２が手前に９０度回転して、金属パッキンＰの規制が解除される。さらに、インシュレータＩが金属パッキンＰの円弧部に当接することで、金属パッキンＰが手前に９０度回転する。これにより、図８（ｂ）のように、金属パッキンＰがインシュレータＩの上端部に挿通され、自重で落下してインシュレータＩの拡径部Ｉｂに組付けられる。
【００４７】
一方、図１（ａ）において、ハウジング供給部３にはハウジングＨがセットされており、ハウジング搬送部４の搬送路４１へ順に供給されるようになっている。この時、先頭のハウジングＨは、図９（ａ）に示すように、Ｌ字状の開閉部材３２の先端部が当接して、移動が規制されている。この状態から、インシュレータＩがパッキン装着部７を通過して、ハウジング搬送部４の下方に達すると、図１０に示すように、インシュレータＩの側方に位置する棒状の当接部材２６が、開閉レバー３３の下端部を押す。すると、図９（ｂ）に示すように、Ｌ字状の開閉部材３２が手前に開き、先頭のハウジングＨが、搬送路４１へ押し出されて、スクリュー部材４２の始端側の羽根４２ｂ間に挿入される。開閉レバー３３はバネ部材で付勢されており、インシュレータＩが通過すると初期位置へ復帰する。
【００４８】
この動作を繰り返すことで、図５（ｂ）のように、ハウジングＨとインシュレータＩを上下方向に一対一で対応させ、等ピッチかつ等速で連続的に搬送することができる。ハウジングＨとインシュレータＩの搬送スピードを同期させるために、本実施形態では、ハウジングＨを水平動作させるスクリュー部材４２と、インシュレータＩを水平動作させる走行体２４の駆動に共通のモータ６２を用い、駆動軸の回転がベルトを介して伝達される構成としている。
【００４９】
図５（ａ）、（ｂ）において、ハウジングＨとインシュレータＩを同期させて連続搬送しながら、同時に、上下動作用モータ６１によりインシュレータＩの持ち上げ動作を徐々に行うと、ハウジングＨの下端開口から少しずつインシュレータＩが挿入されていく。ハウジングＨは、搬送路４１の前半部では底面の開口縁部上に支持され、後半部ではガイド部材５にて支持されて、組付け位置まで搬送される。
【００５０】
ガイド部材５は、途中までは上下と横方向を規制し、最後方部の組付け位置では規制を解除するが、ハウジングＨは、インシュレータＩ外周に所定位置まで覆着された状態となっているので、ガイド部材５から外れかけても、インシュレータＩの動きに追従して移動することができる。好適には、組付け位置までに、例えばインシュレータＩの９割程度が挿入されるようにすると、ガイド部材５の規制が外れたハウジングＨが自由落下して、組付けが完了する。
【００５１】
図１１は、本発明の第２実施形態であり、ハウジング搬送部２の他の構成例を示す。上記第１実施形態では、ハウジングＨの搬送にスクリュー部材４２を用いたが、これに限らず、ハウジングＨを所定の間隔で等速移動させることができれば、どのような構成であってもよい。例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ベルトＢの表面に、所定の等ピッチで引掛け部材Ｂ１を接合したベルトコンベアを用い、ワークＷ（ハウジングＨ）が、引掛け部材Ｂ１間に支持されて搬送されるようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態のようにベルトコンベアを用いると、ベルトを循環させることで一方向にワークを搬送させることができる。このように、戻り動作が不要で、一方向にワークを搬送させることができる手段であれば、同様の効果が得られ、搬送ローダやグリッパのような戻り動作が不要であるので、簡易な構成で高速組立が可能である。
【００５３】
以上のように、本発明によれば、組付け側と被組付け側の双方の部品を、同期させて連続搬送しながら容易に組付けすることができる。したがって、ピックアンドプレース式の搬送機構を用いる従来装置よりも、一連の組付動作に要する時間を短縮して高速組付けが可能になる。また、機械部品への負荷が低減するため故障しにくく、動作確認のための監視やエラーによる停止頻度が大幅に低下するので、生産稼働率が向上し、組立コストの削減が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の連続搬送組立装置は、組付け側の部品の外周に、被組付け側の部品を挿通保持させる組付体であれば、いずれにも好適に利用することができる。例えば、内燃機関用の点火プラグやインジェクタ、給排気系に搭載されるセンサ等のように、棒状の基体外周に筒状のハウジングやカバー体が装着される構造が挙げられ、さらには、車両用に限らず、種々の分野に適用することができる。よって、各種組立工程に適用されて生産性を大きく向上させ、コスト低減効果を有する。
【符号の説明】
【００５５】
Ｈ ハウジング（第２部品）
Ｈａ 拡径部
Ｉ インシュレータ（第１部品）
Ｉａ 拡径部
Ｉｂ 拡径部
Ｐ 金属パッキン（第３部品）
Ｔ テーブル
１ 連続搬送組立装置
２ インシュレータ搬送部（第１搬送手段）
２１ 支持部
２２ 水平梁部
２３ レール部材
２４ 走行体
２５ 把持部
３ ハウジング供給部（供給手段）
３１ 供給路
３２ 開閉部材
３３ 開閉レバー（駆動手段）
３４ ストッパ
３５ ハウジング供給駆動部
４ ハウジング搬送部（第１搬送手段）
４１ 搬送路
４２ スクリュー部材（第２駆動手段）
４２ａ 回転軸
４２ｂ 羽根
５ ガイド部材（ガイド手段）
５１、５２ Ｕ字状部材
５３ Ｕ字溝（案内溝）
５４ 開口
６１ 上下動作用モータ（第１駆動手段）
６２ 共通モータ（第１駆動手段、第２駆動手段）
７ パッキン装着部（（第３部品装着手段）
７１ パッキン投入部
７１ａ パッキン投入口
７２ 可動ブロック
７３ 開口
７４ アーム部材
７５ 回転ストッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略棒状の被組付側の第１部品と、その軸方向に対向する略筒状の組付側の第２部品を連続的に搬送しながら、上記第１部品の外周に上記第２部品を組付けるための連続搬送組立装置であって、
垂直方向を軸方向とした上記第１部品の下端側を支持し、上記第１部品を水平方向に移動しながら上方移動させる第１搬送手段と、
上記第１部品が下端位置にある時に、その上方に上記第２部品を対向配置させる供給手段と、
上記第２部品を上記第１部品の搬送方向に同期させて水平移動させ、上方移動する上記第１部品に上記第２部品を略組付けする第２搬送手段と、
上記第２部品の上下方向の移動を規制しながら組付け位置へ案内し、組付け位置において上下方向の規制を解除することにより上記第２部品を組付け可能とするガイド手段と、を備えることを特徴とする連続搬送組立装置。
【請求項２】
上記第１部品は、外周に凸状部を有する形状であり、上記第２部品は、上記第１部品に外挿されて上記凸状部に当接支持される形状である請求項１記載の連続搬送組立装置。
【請求項３】
上記第１搬送手段は、上記第１部品の下端側を把持する把持部と、該把持部を水平方向および上下方向に移動可能とする第１駆動手段を備え、上記把持部とともに上記第１部品を水平方向に等速移動させながら徐々に上方移動させる請求項１または２記載の連続搬送組立装置。
【請求項４】
上記第２搬送手段は、上記第２部品を搬送路上に所定間隔で支持しながら水平方向に等速移動させる第２駆動手段を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項５】
上記第２搬送手段は、上記第２駆動手段として、搬送方向に延びる回転軸周りに螺旋状の羽根を配置したスクリュー部材を有し、隣合う羽根の間に上記第２部品を支持しながら搬送する請求項４記載の連続搬送組立装置。
【請求項６】
上記ガイド手段は、上記第２部品の搬送方向に上記第２部品を規制しながら案内する案内溝を有し、該案内溝の溝幅を組付け位置で拡幅して規制を解除する構成である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項７】
上記供給手段は、上記第２部品が上記第２搬送手段の搬送方向と直交する方向に整列する供給路と、該供給路と上記第２搬送手段との間を開閉する開閉部材と、上記第１部品の搬送と連動して上記開閉部材を駆動し、上記供給路を開いて上記第１部品の対向位置へ上記第２部品を移動させる駆動手段を備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項８】
上記第１搬送手段は、上記供給手段から上記第２部品が供給される手前の位置において、搬送される上記第１部品をリング状の第３部品の円弧部に当接させ、上記リング状の第３部品を回転させることにより上記第部品の外周に装着させる第３部品装着手段を備える請求項１ないし７のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項１】
略棒状の被組付側の第１部品と、その軸方向に対向する略筒状の組付側の第２部品を連続的に搬送しながら、上記第１部品の外周に上記第２部品を組付けるための連続搬送組立装置であって、
垂直方向を軸方向とした上記第１部品の下端側を支持し、上記第１部品を水平方向に移動しながら上方移動させる第１搬送手段と、
上記第１部品が下端位置にある時に、その上方に上記第２部品を対向配置させる供給手段と、
上記第２部品を上記第１部品の搬送方向に同期させて水平移動させ、上方移動する上記第１部品に上記第２部品を略組付けする第２搬送手段と、
上記第２部品の上下方向の移動を規制しながら組付け位置へ案内し、組付け位置において上下方向の規制を解除することにより上記第２部品を組付け可能とするガイド手段と、を備えることを特徴とする連続搬送組立装置。
【請求項２】
上記第１部品は、外周に凸状部を有する形状であり、上記第２部品は、上記第１部品に外挿されて上記凸状部に当接支持される形状である請求項１記載の連続搬送組立装置。
【請求項３】
上記第１搬送手段は、上記第１部品の下端側を把持する把持部と、該把持部を水平方向および上下方向に移動可能とする第１駆動手段を備え、上記把持部とともに上記第１部品を水平方向に等速移動させながら徐々に上方移動させる請求項１または２記載の連続搬送組立装置。
【請求項４】
上記第２搬送手段は、上記第２部品を搬送路上に所定間隔で支持しながら水平方向に等速移動させる第２駆動手段を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項５】
上記第２搬送手段は、上記第２駆動手段として、搬送方向に延びる回転軸周りに螺旋状の羽根を配置したスクリュー部材を有し、隣合う羽根の間に上記第２部品を支持しながら搬送する請求項４記載の連続搬送組立装置。
【請求項６】
上記ガイド手段は、上記第２部品の搬送方向に上記第２部品を規制しながら案内する案内溝を有し、該案内溝の溝幅を組付け位置で拡幅して規制を解除する構成である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項７】
上記供給手段は、上記第２部品が上記第２搬送手段の搬送方向と直交する方向に整列する供給路と、該供給路と上記第２搬送手段との間を開閉する開閉部材と、上記第１部品の搬送と連動して上記開閉部材を駆動し、上記供給路を開いて上記第１部品の対向位置へ上記第２部品を移動させる駆動手段を備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【請求項８】
上記第１搬送手段は、上記供給手段から上記第２部品が供給される手前の位置において、搬送される上記第１部品をリング状の第３部品の円弧部に当接させ、上記リング状の第３部品を回転させることにより上記第部品の外周に装着させる第３部品装着手段を備える請求項１ないし７のいずれか１項に記載の連続搬送組立装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０３３００（Ｐ２０１３−１０３３００Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８９４２（Ｐ２０１１−２４８９４２）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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