部品組み付け装置及び機械部品の製造方法
【課題】機械部品の取り付け孔にボルトを挿入することが可能な部品組み付け装置及び機械部品の製造方法を提供する。
【解決手段】磁石６６を用いてボルトの頭を保持する穴６５が形成されたボルト保持部５８を有する多関節ロボット１１ｂを備え、
多関節ロボット１１ｂが、ボルト保持部５８に保持されたボルトの先端部を被固定部品Ａに載せられた固定部品Ｃの取り付け孔に挿入し、ボルトを傾けて、ボルト保持部５８からボルトを分離する。
【解決手段】磁石６６を用いてボルトの頭を保持する穴６５が形成されたボルト保持部５８を有する多関節ロボット１１ｂを備え、
多関節ロボット１１ｂが、ボルト保持部５８に保持されたボルトの先端部を被固定部品Ａに載せられた固定部品Ｃの取り付け孔に挿入し、ボルトを傾けて、ボルト保持部５８からボルトを分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品組み付け装置及び機械部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、先端部に永久磁石からなる永久磁石ハンドリング機構が装備され、部品の取り出し作業及びセット作業を行う多関節ロボットが記載されている。
この多関節ロボットは、以下のように動作する。
多関節ロボットが動作して、ハンドリング機構を部品フィーダに対向させ、永久磁石ハンドリング機構の永久磁石に部品を吸着させる。次に、多関節ロボットを動作させて、永久磁石に吸着された部品を治具のブラケット駒の上に載置する。最後に、永久磁石を部品から水平方向に移動させて部品から分離させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平８−４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、単に永久磁石からなる永久磁石ハンドリング機構を用いたのでは、ボルトを予め決められた位置に保持して機械部品の取り付け孔に挿入することはできないものと考えられる。
本発明は、機械部品の取り付け孔にボルトを挿入することが可能な部品組み付け装置及び機械部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る部品組み付け装置は、磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る部品組み付け装置は、磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する。
【０００７】
前記目的に沿う第３の発明に係る部品組み付け装置は、磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁石による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する。
【０００８】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記ボルト保持部は、非磁性材料によって形成され、前記磁石は、前記穴の底部に設けられることが好ましい。
【０００９】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記ボルトは６角ボルトであり、前記穴の直径は、該６角ボルトの頭の最外寸法よりも大きいことが好ましい。
【００１０】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記穴の深さ方向の寸法は、前記６角ボルトの頭の高さよりも短いことが好ましい。
【００１１】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記穴の開口部側の内周面には、テーパが設けられ、該穴の底部よりも径が大きく形成されることが好ましい。
【００１２】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記テーパが設けられた部分を除いた前記穴の深さ方向の寸法が、前記穴の深さ方向の寸法の半分以下であることが好ましい。
【００１３】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記多関節ロボットは、前記固定部品の取り付け孔及び該取り付け孔に対応する前記被固定部品の取り付け孔に挿入される位置決めピンを更に備え、
前記多関節ロボットが、前記位置決めピンを前記固定部品及び前記被固定部品の取り付け孔に挿入して、該固定部品及び該被固定部品の位置決めをすることが好ましい。
【００１４】
前記目的に沿う第４の発明に係る機械部品の製造方法は、ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む。
【００１５】
前記目的に沿う第５の発明に係る機械部品の製造方法は、ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
前記ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む。
【００１６】
前記目的に沿う第６の発明に係る機械部品の製造方法は、ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁力による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る部品組み付け装置及び機械部品の製造方法においては、多関節ロボットがボルト保持部を用いて、固定部品の取り付け孔にボルトを挿入することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る部品組み付け装置の構成図である。
【図２】部品Ａの斜視図である。
【図３】部品Ａに組み付けられた部品Ｂの斜視図である。
【図４】部品Ａ及び部品Ｂに組み付けられた部品Ｃの斜視図である。
【図５】同部品組み付け装置の第２のロボットに設けられた第２のハンドの三面図である。
【図６】ボルト保持部の拡大図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同部品組み付け装置の第１のロボットに設けられた第１のハンドの側面図及び底面図である。
【図８】同部品組み付け装置の第２のロボットが位置決めピンを挿入する動作を示す説明図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、同部品組み付け装置の第２のロボットがボルトを挿入する動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、説明の便宜上、図５及び図７にそれぞれ示すような、第１及び第２のハンドとともに動くツール座標系を定義する。ツール座標系の各軸は、必ずしも直交している必要はない。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る部品組み付け装置１０は、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂを備えている。第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂの下方には、前工程から部品Ａ（被固定部品の一例）を搬送するコンベヤ１５が設置されている。コンベヤ１５の周囲には、部品Ｂ（図３参照）を供給する部品供給機１６、部品Ｃ（固定部品の一例、図４参照）を供給するための部品供給機１７及びボルトを供給するボルトフィーダ（不図示）が設置されている。ここで、このボルトは、例えば６角ボルトである。コンベヤ１５の搬送面、部品供給機１６が部品Ｂを供給する位置、及び部品供給機１７が部品Ｃを供給する位置は、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂの可動範囲内にある。また、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂにケーブル（不図示）によって接続され、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂの動作を制御するコントローラ１９が設置されている。
【００２１】
部品組み付け装置１０は、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂを動作させて、コンベヤ１５の上流から搬送されてきた部品Ａに対し、部品Ｂを組み付けることができる。また、部品組み付け装置１０は、部品Ａに対して、部品Ｂを間に挟んで部品Ｃを組み付けることができる。更に、部品組み付け装置１０は、部品Ａに対して部品Ｂ及び部品Ｃを共締めするための複数のボルトを部品Ａ、部品Ｂ及び部品Ｃに挿入することができる。すなわち、部品組み付け装置１０は、部品Ａ、部品Ｂ、及び部品Ｃから構成される機械部品の製造工程の一部に用いられる。
【００２２】
ここで、部品Ａは、図２に示すように、円板状のベース部材２０と、ベース部材２０の中心部から突出し、部品Ａの上部に取り付けられる部品Ｂと嵌合する円柱状の嵌合部２１とを有している。円板状のベース部材２０には、上方向に開口する少なくとも４つのねじ孔（取り付け孔）ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＡ３、ＨＡ４（全て同サイズ）がベース部材２０の中心軸Ｓを中心とする円の周上に形成されている。なお、部品Ａは、図２に示したような形状の部品に限定されるものではない。
【００２３】
部品Ｂは磁性材料で形成され、部品Ａの上部に取り付けられる部品である。図３に示すように、部品Ｂの中心部には、部品Ａの嵌合部２１が挿入される孔３７が形成されている。孔３７の周囲には、４つの取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４（全て同サイズ）がそれぞれ、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する位置に形成されている。なお、部品Ｂは、図３に示したような形状の部品に限定されるものではなく、磁性材料で部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する位置に取り付け孔が形成されている部品であれば任意でよい。
【００２４】
部品Ｃは、図４に示すように、ベース部材４０と、ベース部材４０から上方に突出する矩形状の部材４１を有している。ベース部材４０の下面には、部品Ｂの上面から出た部品Ａの嵌合部２１が嵌合する嵌合穴３９が形成されている。この嵌合穴３９の周囲には、４つの取り付け孔ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４（全て同サイズ）がそれぞれ、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４に対応する位置に形成されている。部材４１には、部材４１を水平方向に貫通する２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６が並んで形成されている。なお、部品Ｃは、図４に示したような形状の部品に限定されるものではなく、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４に対応する位置に取り付け孔が形成さている部品であれば任意の形状でよい。
【００２５】
図１に示すように、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂは、それぞれ例えば７軸の多関節ロボットである。各ロボット１１、１２は、天吊りされて設置されている。
【００２６】
第１のロボット１１ａは、第１のアーム１２ａの先端部に第１のハンド５１ａを有している。
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１のハンド５１ａは、３つの電磁石７１と、２つの位置決めピン７４とを有している。
【００２７】
電磁石７１は、励磁と非励磁とを切り替えることによって、部品Ｂを吸着したり、解放したりできる。
【００２８】
２つの位置決めピン７４は、それぞれＺＴ１の正方向に延びている。各位置決めピン７４は、それぞれ部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３に先端部が挿入可能なように設けられている。
【００２９】
第２のロボット１１ｂは、第２のアーム１２ｂの先端部に第２のハンド５１ｂを有している。図５に示すように、第２のハンド５１ｂは、１対の支持ピン５５、５６と、位置決めピン５７と、ボルト保持部５８とを有している。
１対の支持ピン５５、５６は、ブラケット５９を介してベース部材６１に固定され、それぞれＹＴ２軸の正方向に突出している。１対の支持ピン５５、５６のピッチと形状は、各支持ピン５５、５６が部品Ｃの部材４１に形成された２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６に挿入可能となるように設定されている。
【００３０】
位置決めピン５７は、ブラケット６２を介してベース部材６１に固定され、ＺＴ２軸の正方向に突出している。位置決めピン５７の径は、部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４、部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４及び部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に挿入可能な大きさである。
【００３１】
ボルト保持部５８は、ブラケット６２を介してベース部材６１に固定される。ボルト保持部５８は、円柱状であり、下面にＺＴ２軸の正方向に開口した穴６５が形成されている。ボルト保持部５８は、この穴６５に、ボルトの頭を保持することができる。図６に示すように、この穴６５の底部（上面）の直径Ｒは、ボルトの頭の最外寸法（対角距離）Ｒｂよりも大きい。また、穴６５の深さ方向の寸法Ｈは、ボルトの頭の高さＨｂよりも短い。穴６５の開口部側の内周面には、テーパが設けられ、穴６５の底部（上面）よりも径が広く形成されている。なお、好ましくは、テーパが設けられた部分を除いた穴の深さ方向の寸法Ｈ０は、穴の深さ方向の寸法Ｈの半分以下であり、更に好ましくは、１／３以下である。穴６５の底部には、磁石６６が内蔵されている。また、ボルト保持部５８の磁石６６以外の部分は、非磁性材料で形成されている。従って、ボルト保持部５８は、ボルトの軸方向がＺＴ２軸方向となるように、ボルトの頭を磁力により吸着することができる。なお、穴６５の底部（上面）の直径Ｒは、ボルトの頭の最外寸法Ｒｂよりも大きいため、ボルトが６角ボルトであっても、頭の角部の向きに関わらず、ボルトはボルト保持部５８に保持される。
【００３２】
次に、部品組み付け装置１０による部品Ａ、Ｂ、Ｃを有する機械部品の製造方法（ステップＳ１〜Ｓ１３）について順に説明する。以下に説明する各ステップＳ１〜Ｓ１３は、コントローラ１９が、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂを制御することによって実行される。
（ステップＳ１）
部品Ａがコンベヤ１５に載って前工程から搬送される。
【００３３】
（ステップＳ２）
第２のロボット１１ｂが、位置決めピン５７の先端が下方を向くように第２のハンド５１ｂの向きを変え、部品Ａの近傍の予め決められた位置まで移動して待機する。
【００３４】
（ステップＳ３）
第２のロボット１１ｂのステップＳ２に示した動作と並行して、第１のロボット１１ａが、部品供給機１６によって供給された部品Ｂを取りにいく。
第１のロボット１１ａは、第１のハンド５１ａの各位置決めピン７４を部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３の上方から下降させる。
次いで、第１のロボット１１ａは、各位置決めピン７４を取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３に挿入する。
各位置決めピン７４が取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３に挿入された後、第１のロボット１１ａは、電磁石７１を励磁する。その結果、第１のハンド５１ａは、電磁石７１の磁力によって部品Ｂを吸着する。このようにして、第１のハンド５１ａは、３点（３つの電磁石７１）で部品Ｂを安定して保持することができる。
【００３５】
（ステップＳ４）
第１のロボット１１ａが、部品Ｂを部品Ａの上方へ移動させる。第１のロボット１１ａが、部品Ａの上で中心軸Ｓと孔３７の中心を合わせるようにして電磁石７１の励磁を解除すると、部品Ｂが解放され、部品Ｂは部品Ａの上に載る（図３参照）。部品Ａは、予め位置決めされており、部品Ｂは、部品供給機１６によって予め決められた位置及び姿勢で供給されるため、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４の位置と、このねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４の位置を、おおよそ一致させることができる。
【００３６】
（ステップＳ５）
第１のロボット１１ａのステップＳ４に示した動作と並行して、第２のロボット１１ｂが、部品供給機１７によって供給された部品Ｃを取りにいく。第２のロボット１１ｂは、支持ピン５５、５６を部品Ｃの部材４１の側面に突き当て、部品Ｃを予め決められた位置に位置決めする。
第２のロボット１１ｂは、部品Ｃの２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６に１対の支持ピン５５、５６を挿入する。第２のロボット１１ｂは、部品Ｃの２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６に１対の支持ピン５５、５６を引っ掛け、部品Ｃを吊り下げて保持し、部品Ａに載った部品Ｂの上方まで搬送する。第２のロボット１１ｂは、部品Ｃが支持ピン５５、５６から抜け落ちないように、支持ピン５５、５６の先端を斜め上方に上げて部品Ｃを搬送する。
第２のロボット１１ｂは、部品Ｃを降下させ、部品Ｃを部品Ａ（部品Ｂ）の上に載せる。部品Ａは、前述のように予め位置決めされており、部品Ｃは、部品供給機１７によって予め決められた位置及び姿勢で供給されるため、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４の位置と、このねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４の位置を、おおよそ一致させることができる。即ち、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４及び部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４は、それぞれ、おおよそ一致した状態となる。
【００３７】
（ステップＳ６）
第１のロボット１１ａは、上方から２つの位置決めピン７４の内の一方を部品Ｃの上面に押し当て、部品Ｃが動かないように固定する。なお、第１のロボット１１ａが、２つの位置決めピン７４の内の一方を部品Ｂの上面に押し当て、部品Ｃを間接的に固定してもよい。
第２のロボット１１ｂは、第１のロボット１１ａによって固定された部品Ｃから１対の支持ピン５５、５６を抜き取る。
【００３８】
（ステップＳ７）
第１のロボット１１ａが、第１のハンド５１ａを部品Ｃから退避させる。
第２のロボット１１ｂが、位置決めピン５７を部品Ｃの取り付け孔ＨＣ２に挿入する。図８に示すように、位置決めピン５７は、部品Ｃの取り付け孔ＨＣ２、部品Ｃの下に位置する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ２、更にその下に位置する部品Ａのねじ孔ＨＡ２に挿入される。その結果、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４及び部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４は、ボルトが挿入可能な程度の精度で位置決めされる。その後、第２のロボット１１ｂは、位置決めピン５７を取り付け孔ＨＣ２から抜く。
【００３９】
（ステップＳ８）
第１のロボット１１ａが第１のハンド５１ａの位置決めピン７４を用いて部品Ｃの上面の適当な場所を押さえる。
【００４０】
（ステップＳ９）
第２のロボット１１ｂが、ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。
【００４１】
（ステップＳ１０）
第２のロボット１１ｂは、保持したボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１（部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１）に挿入する。
詳細には、第２のロボット１１ｂは、図９（Ａ）に示すように、ボルトの先端を取り付け孔ＨＣ１の方向に向けてボルト保持部５８を降下させる。第２のロボット１１ｂは、図９（Ｂ）に示すように、ボルトの先端部を挿入した後、ボルトの頭を傾けるように、ボルト保持部５８を回転移動させる。ボルトを傾けると、図９（Ｃ）に示すように、ボルトの軸部が取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１の内周面に接触する。ボルトが接触した状態から、図９（Ｃ）の矢印で示すように、第２のロボット１１ｂがボルトを更に傾ける方向にボルト保持部５８を回転移動させて、図９（Ｄ）に示すように、ボルト保持部５８からボルトを外す。そうすると、取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１にボルトが挿入される。
【００４２】
別の観点から説明すると、第２のロボット１１ｂは、ボルトの先端部を挿入して傾けることによって軸部を取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１の内周面に接触させる。第２のロボット１１ｂは、軸部の接触により生じた摩擦力が磁石６６の吸着力よりも大きい状態となるようにボルト保持部５８を取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１から離れる方向に移動させて、ボルト保持部５８からボルトを分離する。
このように、第２のロボット１１ｂは、ボルトを保持したり、挿入したりするための専用の駆動源を用いることなく、動きの小さな動作で取り付け孔にボルトを挿入することができる。
【００４３】
なお、第２のロボット１１ｂがボルト保持部５８を使って保持したボルトを挿入する動作（ステップＳ１０）に限って言えば、部品Ｂは必ずしも必要ではない。即ち、ボルトの軸部を部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１の内周面のみに接触させてボルト挿入することも可能である。つまり、ステップＳ１０に従えば、部品Ａに形成されたねじ孔と、このねじ孔に対応する部品Ｃに形成された取り付け孔に、ボルトを挿入することができる。
取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１に挿入されたボルトはコンベヤ１５の下流で行われる後工程にて本締めされる。
第２のロボット１１ｂは、ボルト保持部５８からボルトを分離した後、コンベヤ１５から退避する。
【００４４】
（ステップＳ１１）
第２のロボット１１ｂが、再度ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。第２のロボット１１ｂは、２本目のボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ２及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ２に挿入する。
第２のロボット１１ｂの詳細なボルト挿入動作は、ステップＳ１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
（ステップＳ１２）
第２のロボット１１ｂが、再度ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。第２のロボット１１ｂは、３本目のボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ３及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ３に挿入する。
第２のロボット１１ｂの詳細なボルト挿入動作は、ステップＳ１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
（ステップＳ１３）
第２のロボット１１ｂが、再度ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。第２のロボット１１ｂは、４本目のボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ４及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ４に挿入する。
第２のロボット１１ｂの詳細なボルト挿入動作は、ステップＳ１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４７】
このように、ステップＳ１〜Ｓ１３を経て、部品組み付け装置１０は、部品Ａに対して、部品Ｂを間に挟んで部品Ｃを組み付けることができる。なお、これら一連のステップは、順次行わずに、可能な場合には並行して行ってもよい。
【００４８】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
第２のハンド５１ｂが有する支持ピンは、１つであってもよい。
また、第１のハンド５１ａが有する電磁石７１は少なくとも３つあればよい。
部品Ａはコンベヤ１５によって搬送されずに、単なる作業台に載置されていても本発明を適用できることは明らかである。
部品Ａのねじ孔、部品Ｂの取り付け孔及び部品Ｃの取り付け孔の数はそれぞれ４つに限定されるものではない。すなわち、部品Ａのねじ孔、部品Ｂの取り付け孔及び部品Ｃの取り付け孔の数は任意でよい。また、各部品に形成された複数の固定用の孔（取り付け孔及びねじ孔）のサイズはそれぞれ同じサイズである必要はない。
第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂは、７軸の多関節ロボットに限定されるものではなく、７軸以上の多関節ロボットであればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０：部品組み付け装置、１１ａ：第１のロボット、１１ｂ：第２のロボット、１２ａ：第１のアーム、１２ｂ：第２のアーム、１５：コンベヤ、１６：部品供給機、１７：部品供給機、１９：コントローラ、２０：ベース部材、２１：嵌合部、３７：孔、３９：嵌合穴、４０：ベース部材、４１：部材、５１ａ：第１のハンド、５１ｂ：第２のハンド、５５、５６：支持ピン、５７：位置決めピン、５８：ボルト保持部、５９：ブラケット、６１：ベース部材、６２：ブラケット、６５：穴、６６：磁石、７１：電磁石、７４：位置決めピン、ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＡ３、ＨＡ４：ねじ孔、ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４：取り付け孔、ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４：取り付け孔、ＨＣ５、ＨＣ６：孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品組み付け装置及び機械部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、先端部に永久磁石からなる永久磁石ハンドリング機構が装備され、部品の取り出し作業及びセット作業を行う多関節ロボットが記載されている。
この多関節ロボットは、以下のように動作する。
多関節ロボットが動作して、ハンドリング機構を部品フィーダに対向させ、永久磁石ハンドリング機構の永久磁石に部品を吸着させる。次に、多関節ロボットを動作させて、永久磁石に吸着された部品を治具のブラケット駒の上に載置する。最後に、永久磁石を部品から水平方向に移動させて部品から分離させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平８−４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、単に永久磁石からなる永久磁石ハンドリング機構を用いたのでは、ボルトを予め決められた位置に保持して機械部品の取り付け孔に挿入することはできないものと考えられる。
本発明は、機械部品の取り付け孔にボルトを挿入することが可能な部品組み付け装置及び機械部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る部品組み付け装置は、磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る部品組み付け装置は、磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する。
【０００７】
前記目的に沿う第３の発明に係る部品組み付け装置は、磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁石による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する。
【０００８】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記ボルト保持部は、非磁性材料によって形成され、前記磁石は、前記穴の底部に設けられることが好ましい。
【０００９】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記ボルトは６角ボルトであり、前記穴の直径は、該６角ボルトの頭の最外寸法よりも大きいことが好ましい。
【００１０】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記穴の深さ方向の寸法は、前記６角ボルトの頭の高さよりも短いことが好ましい。
【００１１】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記穴の開口部側の内周面には、テーパが設けられ、該穴の底部よりも径が大きく形成されることが好ましい。
【００１２】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記テーパが設けられた部分を除いた前記穴の深さ方向の寸法が、前記穴の深さ方向の寸法の半分以下であることが好ましい。
【００１３】
第１、第２及び第３の発明に係る部品組み付け装置において、前記多関節ロボットは、前記固定部品の取り付け孔及び該取り付け孔に対応する前記被固定部品の取り付け孔に挿入される位置決めピンを更に備え、
前記多関節ロボットが、前記位置決めピンを前記固定部品及び前記被固定部品の取り付け孔に挿入して、該固定部品及び該被固定部品の位置決めをすることが好ましい。
【００１４】
前記目的に沿う第４の発明に係る機械部品の製造方法は、ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む。
【００１５】
前記目的に沿う第５の発明に係る機械部品の製造方法は、ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
前記ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む。
【００１６】
前記目的に沿う第６の発明に係る機械部品の製造方法は、ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁力による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る部品組み付け装置及び機械部品の製造方法においては、多関節ロボットがボルト保持部を用いて、固定部品の取り付け孔にボルトを挿入することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る部品組み付け装置の構成図である。
【図２】部品Ａの斜視図である。
【図３】部品Ａに組み付けられた部品Ｂの斜視図である。
【図４】部品Ａ及び部品Ｂに組み付けられた部品Ｃの斜視図である。
【図５】同部品組み付け装置の第２のロボットに設けられた第２のハンドの三面図である。
【図６】ボルト保持部の拡大図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同部品組み付け装置の第１のロボットに設けられた第１のハンドの側面図及び底面図である。
【図８】同部品組み付け装置の第２のロボットが位置決めピンを挿入する動作を示す説明図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、同部品組み付け装置の第２のロボットがボルトを挿入する動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、説明の便宜上、図５及び図７にそれぞれ示すような、第１及び第２のハンドとともに動くツール座標系を定義する。ツール座標系の各軸は、必ずしも直交している必要はない。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る部品組み付け装置１０は、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂを備えている。第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂの下方には、前工程から部品Ａ（被固定部品の一例）を搬送するコンベヤ１５が設置されている。コンベヤ１５の周囲には、部品Ｂ（図３参照）を供給する部品供給機１６、部品Ｃ（固定部品の一例、図４参照）を供給するための部品供給機１７及びボルトを供給するボルトフィーダ（不図示）が設置されている。ここで、このボルトは、例えば６角ボルトである。コンベヤ１５の搬送面、部品供給機１６が部品Ｂを供給する位置、及び部品供給機１７が部品Ｃを供給する位置は、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂの可動範囲内にある。また、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂにケーブル（不図示）によって接続され、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂの動作を制御するコントローラ１９が設置されている。
【００２１】
部品組み付け装置１０は、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂを動作させて、コンベヤ１５の上流から搬送されてきた部品Ａに対し、部品Ｂを組み付けることができる。また、部品組み付け装置１０は、部品Ａに対して、部品Ｂを間に挟んで部品Ｃを組み付けることができる。更に、部品組み付け装置１０は、部品Ａに対して部品Ｂ及び部品Ｃを共締めするための複数のボルトを部品Ａ、部品Ｂ及び部品Ｃに挿入することができる。すなわち、部品組み付け装置１０は、部品Ａ、部品Ｂ、及び部品Ｃから構成される機械部品の製造工程の一部に用いられる。
【００２２】
ここで、部品Ａは、図２に示すように、円板状のベース部材２０と、ベース部材２０の中心部から突出し、部品Ａの上部に取り付けられる部品Ｂと嵌合する円柱状の嵌合部２１とを有している。円板状のベース部材２０には、上方向に開口する少なくとも４つのねじ孔（取り付け孔）ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＡ３、ＨＡ４（全て同サイズ）がベース部材２０の中心軸Ｓを中心とする円の周上に形成されている。なお、部品Ａは、図２に示したような形状の部品に限定されるものではない。
【００２３】
部品Ｂは磁性材料で形成され、部品Ａの上部に取り付けられる部品である。図３に示すように、部品Ｂの中心部には、部品Ａの嵌合部２１が挿入される孔３７が形成されている。孔３７の周囲には、４つの取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４（全て同サイズ）がそれぞれ、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する位置に形成されている。なお、部品Ｂは、図３に示したような形状の部品に限定されるものではなく、磁性材料で部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する位置に取り付け孔が形成されている部品であれば任意でよい。
【００２４】
部品Ｃは、図４に示すように、ベース部材４０と、ベース部材４０から上方に突出する矩形状の部材４１を有している。ベース部材４０の下面には、部品Ｂの上面から出た部品Ａの嵌合部２１が嵌合する嵌合穴３９が形成されている。この嵌合穴３９の周囲には、４つの取り付け孔ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４（全て同サイズ）がそれぞれ、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４に対応する位置に形成されている。部材４１には、部材４１を水平方向に貫通する２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６が並んで形成されている。なお、部品Ｃは、図４に示したような形状の部品に限定されるものではなく、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４に対応する位置に取り付け孔が形成さている部品であれば任意の形状でよい。
【００２５】
図１に示すように、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂは、それぞれ例えば７軸の多関節ロボットである。各ロボット１１、１２は、天吊りされて設置されている。
【００２６】
第１のロボット１１ａは、第１のアーム１２ａの先端部に第１のハンド５１ａを有している。
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１のハンド５１ａは、３つの電磁石７１と、２つの位置決めピン７４とを有している。
【００２７】
電磁石７１は、励磁と非励磁とを切り替えることによって、部品Ｂを吸着したり、解放したりできる。
【００２８】
２つの位置決めピン７４は、それぞれＺＴ１の正方向に延びている。各位置決めピン７４は、それぞれ部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３に先端部が挿入可能なように設けられている。
【００２９】
第２のロボット１１ｂは、第２のアーム１２ｂの先端部に第２のハンド５１ｂを有している。図５に示すように、第２のハンド５１ｂは、１対の支持ピン５５、５６と、位置決めピン５７と、ボルト保持部５８とを有している。
１対の支持ピン５５、５６は、ブラケット５９を介してベース部材６１に固定され、それぞれＹＴ２軸の正方向に突出している。１対の支持ピン５５、５６のピッチと形状は、各支持ピン５５、５６が部品Ｃの部材４１に形成された２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６に挿入可能となるように設定されている。
【００３０】
位置決めピン５７は、ブラケット６２を介してベース部材６１に固定され、ＺＴ２軸の正方向に突出している。位置決めピン５７の径は、部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４、部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４及び部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に挿入可能な大きさである。
【００３１】
ボルト保持部５８は、ブラケット６２を介してベース部材６１に固定される。ボルト保持部５８は、円柱状であり、下面にＺＴ２軸の正方向に開口した穴６５が形成されている。ボルト保持部５８は、この穴６５に、ボルトの頭を保持することができる。図６に示すように、この穴６５の底部（上面）の直径Ｒは、ボルトの頭の最外寸法（対角距離）Ｒｂよりも大きい。また、穴６５の深さ方向の寸法Ｈは、ボルトの頭の高さＨｂよりも短い。穴６５の開口部側の内周面には、テーパが設けられ、穴６５の底部（上面）よりも径が広く形成されている。なお、好ましくは、テーパが設けられた部分を除いた穴の深さ方向の寸法Ｈ０は、穴の深さ方向の寸法Ｈの半分以下であり、更に好ましくは、１／３以下である。穴６５の底部には、磁石６６が内蔵されている。また、ボルト保持部５８の磁石６６以外の部分は、非磁性材料で形成されている。従って、ボルト保持部５８は、ボルトの軸方向がＺＴ２軸方向となるように、ボルトの頭を磁力により吸着することができる。なお、穴６５の底部（上面）の直径Ｒは、ボルトの頭の最外寸法Ｒｂよりも大きいため、ボルトが６角ボルトであっても、頭の角部の向きに関わらず、ボルトはボルト保持部５８に保持される。
【００３２】
次に、部品組み付け装置１０による部品Ａ、Ｂ、Ｃを有する機械部品の製造方法（ステップＳ１〜Ｓ１３）について順に説明する。以下に説明する各ステップＳ１〜Ｓ１３は、コントローラ１９が、第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂを制御することによって実行される。
（ステップＳ１）
部品Ａがコンベヤ１５に載って前工程から搬送される。
【００３３】
（ステップＳ２）
第２のロボット１１ｂが、位置決めピン５７の先端が下方を向くように第２のハンド５１ｂの向きを変え、部品Ａの近傍の予め決められた位置まで移動して待機する。
【００３４】
（ステップＳ３）
第２のロボット１１ｂのステップＳ２に示した動作と並行して、第１のロボット１１ａが、部品供給機１６によって供給された部品Ｂを取りにいく。
第１のロボット１１ａは、第１のハンド５１ａの各位置決めピン７４を部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３の上方から下降させる。
次いで、第１のロボット１１ａは、各位置決めピン７４を取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３に挿入する。
各位置決めピン７４が取り付け孔ＨＢ１、ＨＢ３に挿入された後、第１のロボット１１ａは、電磁石７１を励磁する。その結果、第１のハンド５１ａは、電磁石７１の磁力によって部品Ｂを吸着する。このようにして、第１のハンド５１ａは、３点（３つの電磁石７１）で部品Ｂを安定して保持することができる。
【００３５】
（ステップＳ４）
第１のロボット１１ａが、部品Ｂを部品Ａの上方へ移動させる。第１のロボット１１ａが、部品Ａの上で中心軸Ｓと孔３７の中心を合わせるようにして電磁石７１の励磁を解除すると、部品Ｂが解放され、部品Ｂは部品Ａの上に載る（図３参照）。部品Ａは、予め位置決めされており、部品Ｂは、部品供給機１６によって予め決められた位置及び姿勢で供給されるため、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４の位置と、このねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４の位置を、おおよそ一致させることができる。
【００３６】
（ステップＳ５）
第１のロボット１１ａのステップＳ４に示した動作と並行して、第２のロボット１１ｂが、部品供給機１７によって供給された部品Ｃを取りにいく。第２のロボット１１ｂは、支持ピン５５、５６を部品Ｃの部材４１の側面に突き当て、部品Ｃを予め決められた位置に位置決めする。
第２のロボット１１ｂは、部品Ｃの２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６に１対の支持ピン５５、５６を挿入する。第２のロボット１１ｂは、部品Ｃの２つの孔ＨＣ５、ＨＣ６に１対の支持ピン５５、５６を引っ掛け、部品Ｃを吊り下げて保持し、部品Ａに載った部品Ｂの上方まで搬送する。第２のロボット１１ｂは、部品Ｃが支持ピン５５、５６から抜け落ちないように、支持ピン５５、５６の先端を斜め上方に上げて部品Ｃを搬送する。
第２のロボット１１ｂは、部品Ｃを降下させ、部品Ｃを部品Ａ（部品Ｂ）の上に載せる。部品Ａは、前述のように予め位置決めされており、部品Ｃは、部品供給機１７によって予め決められた位置及び姿勢で供給されるため、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４の位置と、このねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４の位置を、おおよそ一致させることができる。即ち、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４及び部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４は、それぞれ、おおよそ一致した状態となる。
【００３７】
（ステップＳ６）
第１のロボット１１ａは、上方から２つの位置決めピン７４の内の一方を部品Ｃの上面に押し当て、部品Ｃが動かないように固定する。なお、第１のロボット１１ａが、２つの位置決めピン７４の内の一方を部品Ｂの上面に押し当て、部品Ｃを間接的に固定してもよい。
第２のロボット１１ｂは、第１のロボット１１ａによって固定された部品Ｃから１対の支持ピン５５、５６を抜き取る。
【００３８】
（ステップＳ７）
第１のロボット１１ａが、第１のハンド５１ａを部品Ｃから退避させる。
第２のロボット１１ｂが、位置決めピン５７を部品Ｃの取り付け孔ＨＣ２に挿入する。図８に示すように、位置決めピン５７は、部品Ｃの取り付け孔ＨＣ２、部品Ｃの下に位置する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ２、更にその下に位置する部品Ａのねじ孔ＨＡ２に挿入される。その結果、部品Ａのねじ孔ＨＡ１〜ＨＡ４に対応する部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１〜ＨＢ４及び部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１〜ＨＣ４は、ボルトが挿入可能な程度の精度で位置決めされる。その後、第２のロボット１１ｂは、位置決めピン５７を取り付け孔ＨＣ２から抜く。
【００３９】
（ステップＳ８）
第１のロボット１１ａが第１のハンド５１ａの位置決めピン７４を用いて部品Ｃの上面の適当な場所を押さえる。
【００４０】
（ステップＳ９）
第２のロボット１１ｂが、ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。
【００４１】
（ステップＳ１０）
第２のロボット１１ｂは、保持したボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１（部品Ｂの取り付け孔ＨＢ１）に挿入する。
詳細には、第２のロボット１１ｂは、図９（Ａ）に示すように、ボルトの先端を取り付け孔ＨＣ１の方向に向けてボルト保持部５８を降下させる。第２のロボット１１ｂは、図９（Ｂ）に示すように、ボルトの先端部を挿入した後、ボルトの頭を傾けるように、ボルト保持部５８を回転移動させる。ボルトを傾けると、図９（Ｃ）に示すように、ボルトの軸部が取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１の内周面に接触する。ボルトが接触した状態から、図９（Ｃ）の矢印で示すように、第２のロボット１１ｂがボルトを更に傾ける方向にボルト保持部５８を回転移動させて、図９（Ｄ）に示すように、ボルト保持部５８からボルトを外す。そうすると、取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１にボルトが挿入される。
【００４２】
別の観点から説明すると、第２のロボット１１ｂは、ボルトの先端部を挿入して傾けることによって軸部を取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１の内周面に接触させる。第２のロボット１１ｂは、軸部の接触により生じた摩擦力が磁石６６の吸着力よりも大きい状態となるようにボルト保持部５８を取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１から離れる方向に移動させて、ボルト保持部５８からボルトを分離する。
このように、第２のロボット１１ｂは、ボルトを保持したり、挿入したりするための専用の駆動源を用いることなく、動きの小さな動作で取り付け孔にボルトを挿入することができる。
【００４３】
なお、第２のロボット１１ｂがボルト保持部５８を使って保持したボルトを挿入する動作（ステップＳ１０）に限って言えば、部品Ｂは必ずしも必要ではない。即ち、ボルトの軸部を部品Ｃの取り付け孔ＨＣ１の内周面のみに接触させてボルト挿入することも可能である。つまり、ステップＳ１０に従えば、部品Ａに形成されたねじ孔と、このねじ孔に対応する部品Ｃに形成された取り付け孔に、ボルトを挿入することができる。
取り付け孔ＨＢ１、ＨＣ１に挿入されたボルトはコンベヤ１５の下流で行われる後工程にて本締めされる。
第２のロボット１１ｂは、ボルト保持部５８からボルトを分離した後、コンベヤ１５から退避する。
【００４４】
（ステップＳ１１）
第２のロボット１１ｂが、再度ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。第２のロボット１１ｂは、２本目のボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ２及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ２に挿入する。
第２のロボット１１ｂの詳細なボルト挿入動作は、ステップＳ１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
（ステップＳ１２）
第２のロボット１１ｂが、再度ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。第２のロボット１１ｂは、３本目のボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ３及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ３に挿入する。
第２のロボット１１ｂの詳細なボルト挿入動作は、ステップＳ１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
（ステップＳ１３）
第２のロボット１１ｂが、再度ボルトフィーダにより供給されたボルトをボルト保持部５８に保持する。第２のロボット１１ｂは、４本目のボルトを部品Ｃの取り付け孔ＨＣ４及び部品Ｂの取り付け孔ＨＢ４に挿入する。
第２のロボット１１ｂの詳細なボルト挿入動作は、ステップＳ１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４７】
このように、ステップＳ１〜Ｓ１３を経て、部品組み付け装置１０は、部品Ａに対して、部品Ｂを間に挟んで部品Ｃを組み付けることができる。なお、これら一連のステップは、順次行わずに、可能な場合には並行して行ってもよい。
【００４８】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
第２のハンド５１ｂが有する支持ピンは、１つであってもよい。
また、第１のハンド５１ａが有する電磁石７１は少なくとも３つあればよい。
部品Ａはコンベヤ１５によって搬送されずに、単なる作業台に載置されていても本発明を適用できることは明らかである。
部品Ａのねじ孔、部品Ｂの取り付け孔及び部品Ｃの取り付け孔の数はそれぞれ４つに限定されるものではない。すなわち、部品Ａのねじ孔、部品Ｂの取り付け孔及び部品Ｃの取り付け孔の数は任意でよい。また、各部品に形成された複数の固定用の孔（取り付け孔及びねじ孔）のサイズはそれぞれ同じサイズである必要はない。
第１及び第２のロボット１１ａ、１１ｂは、７軸の多関節ロボットに限定されるものではなく、７軸以上の多関節ロボットであればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０：部品組み付け装置、１１ａ：第１のロボット、１１ｂ：第２のロボット、１２ａ：第１のアーム、１２ｂ：第２のアーム、１５：コンベヤ、１６：部品供給機、１７：部品供給機、１９：コントローラ、２０：ベース部材、２１：嵌合部、３７：孔、３９：嵌合穴、４０：ベース部材、４１：部材、５１ａ：第１のハンド、５１ｂ：第２のハンド、５５、５６：支持ピン、５７：位置決めピン、５８：ボルト保持部、５９：ブラケット、６１：ベース部材、６２：ブラケット、６５：穴、６６：磁石、７１：電磁石、７４：位置決めピン、ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＡ３、ＨＡ４：ねじ孔、ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４：取り付け孔、ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４：取り付け孔、ＨＣ５、ＨＣ６：孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する部品組み付け装置。
【請求項２】
磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する部品組み付け装置。
【請求項３】
磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁石による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する部品組み付け装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品組み付け装置において、前記ボルト保持部は、非磁性材料によって形成され、前記磁石は、前記穴の底部に設けられた部品組み付け装置。
【請求項５】
請求項４記載の部品組み付け装置において、前記ボルトは６角ボルトであり、前記穴の直径は、該６角ボルトの頭の最外寸法よりも大きい部品組み付け装置。
【請求項６】
請求項５記載の部品組み付け装置において、前記穴の深さ方向の寸法は、前記６角ボルトの頭の高さよりも短い部品組み付け装置。
【請求項７】
請求項６記載の部品組み付け装置において、前記穴の開口部側の内周面には、テーパが設けられ、該穴の底部よりも径が大きく形成された部品組み付け装置。
【請求項８】
請求項７記載の部品組み付け装置において、前記テーパが設けられた部分を除いた前記穴の深さ方向の寸法が、前記穴の深さ方向の寸法の半分以下である部品組み付け装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の部品組み付け装置において、前記多関節ロボットは、前記固定部品の取り付け孔及び該取り付け孔に対応する前記被固定部品の取り付け孔に挿入される位置決めピンを更に備え、
前記多関節ロボットが、前記位置決めピンを前記固定部品及び前記被固定部品の取り付け孔に挿入して、該固定部品及び該被固定部品の位置決めをする部品組み付け装置。
【請求項１０】
ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む機械部品の製造方法。
【請求項１１】
ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
前記ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む機械部品の製造方法。
【請求項１２】
ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁力による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む機械部品の製造方法。
【請求項１】
磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する部品組み付け装置。
【請求項２】
磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入し、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する部品組み付け装置。
【請求項３】
磁石を用いてボルトの頭を保持する穴が形成されたボルト保持部を有する多関節ロボットを備え、
前記多関節ロボットが、前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させ、該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁石による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離する部品組み付け装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品組み付け装置において、前記ボルト保持部は、非磁性材料によって形成され、前記磁石は、前記穴の底部に設けられた部品組み付け装置。
【請求項５】
請求項４記載の部品組み付け装置において、前記ボルトは６角ボルトであり、前記穴の直径は、該６角ボルトの頭の最外寸法よりも大きい部品組み付け装置。
【請求項６】
請求項５記載の部品組み付け装置において、前記穴の深さ方向の寸法は、前記６角ボルトの頭の高さよりも短い部品組み付け装置。
【請求項７】
請求項６記載の部品組み付け装置において、前記穴の開口部側の内周面には、テーパが設けられ、該穴の底部よりも径が大きく形成された部品組み付け装置。
【請求項８】
請求項７記載の部品組み付け装置において、前記テーパが設けられた部分を除いた前記穴の深さ方向の寸法が、前記穴の深さ方向の寸法の半分以下である部品組み付け装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の部品組み付け装置において、前記多関節ロボットは、前記固定部品の取り付け孔及び該取り付け孔に対応する前記被固定部品の取り付け孔に挿入される位置決めピンを更に備え、
前記多関節ロボットが、前記位置決めピンを前記固定部品及び前記被固定部品の取り付け孔に挿入して、該固定部品及び該被固定部品の位置決めをする部品組み付け装置。
【請求項１０】
ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む機械部品の製造方法。
【請求項１１】
ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
前記ボルトを更に傾ける方向に前記ボルト保持部を回転移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む機械部品の製造方法。
【請求項１２】
ボルトの頭を磁力により保持する穴が形成されたボルト保持部を用いて、該ボルトの頭を保持するステップと、
前記ボルト保持部に保持された前記ボルトの先端部を被固定部品に載せられた固定部品の取り付け孔に挿入した後、該ボルトを傾けて該ボルトの軸部を前記取り付け孔の内周面に接触させるステップと、
該軸部の接触により生じた摩擦力が前記磁力による吸着力よりも大きい状態となるように前記ボルト保持部を前記固定部品の取り付け孔から離れる方向に移動させて、該ボルト保持部から該ボルトを分離するステップとを含む機械部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−７１３７８（Ｐ２０１２−７１３７８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１７４７３（Ｐ２０１０−２１７４７３）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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