JPH01140930A - ピストンリング組み付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用エンジンなどのピストンにピ
ストンリングを組み込むためのピストンリング組み付け
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

上記のピストンリング組み付け装置として、ピストン挟
持機構を上下移動自在に備えたワーク移送体を水平二次
元方向に移動自在に設けると共に、前記ピストン挟持機
構を三次元方向に移動させる自動制御機構を設けて、前
記ピストン挟持機構の三次元方向の自動移動制御により
、例えばパレット上のピストンをピストンリング嵌合装
置に搬入させて、該ピストンリング嵌合装置によって前
記搬入ピストンのリング溝にピストンリングを嵌め込ま
せると共に、該ピストンリングが嵌め込まれたピストン
を前記パレット上に搬出させるようにしたものがある。

そして、前記ピストンリング嵌合装置には、多数のピス
トンリングが装填されたマガジンが装備されていて、前
記ピストンリングを使い切った時点で、当該空になった
マガジンを多数のピストンリングが装填されたリング装
填マガジンに交換している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記多数のピストンリングを装填したマガジ
ンは勿論のこと、前記空のマガジンであっても相当の重
量があり、然るに従来は、この空マガジンとリング装填
マガジンの交換を人為的に行っていたもので、多大の人
手を要すると共に危険を伴い勝ちであり、その上、マガ
ジンの交換にかなりの時間が必要で、ピストンリングの
嵌め込み効率の低下に繋がる点で改善の余地があった。

本発明は、上記の実情に鑑みて発案されたものであって
、ピストンリング組み付け装置そのものを有効に利用す
ることで、コスト的に安価にマガジンの交換を自動的に
行わせるようにすることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的をは達成するために本発明は、ピストン挟持
機構を上下移動自在に備えたワーク移送体を水平二次元
方向に移動自在に設けると共に、前記ピストン挟持機構
を三次元方向に移動させる自動制御機構を設けて、前記
ピストン挟持機構の三次元方向の自動移動制御によりピ
ストンリング嵌合装置に対するピストンの搬入ならびに
搬出を行わせるように構成したピストンリング組み付け
装置において、前記ワーク移送体に上下移動自在なマガ
ジン挟持機構を設けると共に、該マガジン挟持機構を三
次元方向に移動させる自動制御機構を設けて、前記マガ
ジン挟持機構の三次元方向の自動移動制御により前記ピ
ストンリング嵌合装置からの空マガジンの搬出ならびに
ピストンリングを装填したリング装填マガジンの搬入を
行わせるように構成した点に特徴がある。

〔作用〕

即ち、水平二次元方向に移動するワーク移送体とそれの
駆動系を利用して、上記ワーク移送体に上下方向の移動
が自在なマガジン挟持機構を装備させると共に、該マガ
ジン挟持機構を三次元方向に移動させる自動制御機構を
付加することで、空マガジンとピストンリング装填マガ
ジンとの交換が自動的に行われる。

（実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図乃至第３図はピストンリング組み付け装置を示し、
第４図はワーク移送体Ａ並びにピストンリング嵌合装置
Ｂ、’（Ｂ、）を示す。

前記ピストンリング組み付け装置は次のように構成され
ている。即ち、２台のピストンリング嵌合装置Ｂｌ＋　
Ｂｘを並置した基台１の両側に支柱２゜２を立設し、こ
の支柱２．２の上部に筒状とチャンネル状の互いに平行
な一対のガイドレール３゜４を取り付けると共に、両ガ
イドレール３．４にわたって水平第一方向Ｘに往復移動
自在にサドル５を設け、このサドル５に当該サドル５の
移動方向に直交する水平第二方向Ｙに往復移動自在にワ
ーク移送体Ａを取り付けて、当該ワーク移送体Ａを水平
二次元方向Ｘ、Ｙに移動自在に構成し、かつ、ピストン
挟持と挟持解除の二状態に切り換え自在なピストン挟持
機構６を前記ワーク移送体Ａに対して上下方向（鉛直第
三方向Ｚ）に往復移動自在に設けて成る。

詳しくは、ローラ７を介して前記サドル５の一端側を前
記チャンネル状のガイドレール４で支持させると共に、
該サドル５の他端側を前記筒状のガイドレール３に跨が
らせ、かつ、例えばＡＣサーボモータＭ８に連設のねじ
軸８を前記筒状ガイドレール３の内部に設けると共に、
該ねじ軸８に螺合のボール雌ねじ９を前記サドル５に取
り付けて、前記モータＭ２の正逆転制御により当該サド
ル５を水平第一方向Ｘに往復移動自在としである。

そして、上記サドル５の内部に、例えばＡＣサーボモー
タｈに連設されたねじ軸１０を設けると共に、このねじ
軸１０に螺合のボール雌ねじ１）を前記ワーク移送体Ａ
に取り付けて、前記モータｈの正逆転制御により当該ワ
ーク移送体Ａを水平第二方向Ｙに往復移動自在としであ
る。

また、上記ワーク移送体Ａの内部に、例えばＡＣサーボ
モーターに連動連結のボール雌ねじ１２を設けると共に
、このボール雌ねじ１２に螺合のねじ軸１３に前記ピス
トン挟持機構６を取り付けて、前記モータ阿、の正逆転
制御により当該ピストン挟持機構６を上下方向つまり鉛
直第三方向Ｚに往復移動自在としである。

一方、前記ピストン挟持機構６を鉛直第三方向Ｚに移動
制御し且つ前記ワーク移送体Ａを水平二次元方向Ｘ、Ｙ
に移動制御し、更に、前記ピストン挟持機構６を前記二
状態に切り換え制御する、例えばプログラム等の自動制
御機構（第６図参照）Ｄを設けてあって、該自動制御機
構による前記ピストン挟持機構６の三次元方向ｘ、ｙ、
ｚの移動、並びに、該ピストン挟持機構６の二状態切り
換えの自動制御により、ピストンリング組み付け装置−
側に持ち込まれたパレット１５上のピストン１４を前記
第１ピストンリング嵌合装置Ｂ、に搬入し、次いで、第
１ピストンリングａが嵌合された上記のピストン１４を
隣の第２ピストンリング嵌合装置Ｂ８に移送し、そして
、第２ピストンリングｂが嵌合された上記のピストン１
４を該第２ピストンリング嵌合装置Ｂ、から前記パレッ
ト１５に搬出させるように構成されている。

前記ピストンリング嵌合装置Ｂｌ＋　Ｂｚは、共に同じ
構成のものであって、第４図に示すように、シリンダ３
３によるテーパーピン１６の昇降に伴ってロック状態と
ロック解除状態とに切り換えら軌るマガジンロック機構
１７と、該マガジンロック機構１７に装着されたリング
装填マガジンＭ１のピストンリングａ、　（ｂ）を−個
ずつ順次上方に押し上げるリング押し上げ爪１８とから
構成されている。

そして、該ピストンリング嵌合装置Ｂｌ＋　Ｂｔによっ
てピストンリングａ、（ｂ）が使い切られた際の空マガ
ジンｈ０の取り出し部１９ａ、１９ｂと、多数のピスト
ンリングａ、（ｂ）が装填されたリング装填マガジン台
、のストック部２０ａ、２０ｂ、及び、空マガジン台。

の取り出しコンベア３６．３６とリング装填マガジン台
、の搬入コンベア３７．３７が、前記パレソ）１５の搬
入山部２１とは反対側に配置されていて、前記ピストン
リング嵌合装置ＢＩ　Ｂｔからの前記取り出し部１９ａ
、１９ｂへの空マガジンＨ０の搬出と、前記ストック２
０ａ、２０ｂから前記ピストンリング嵌合装置Ｂｌ、　
Ｂｔへのリング装填マガジンＬの搬入を行わせるために
、前記ワーク移送体Ａにマガジン挟持機＠Ｃが着脱自在
に設けられている。

即ち、第５図に示すように、前記ワーク移送体Ａの上下
に連結体２２．２３を設けると共に、上部の連結体２２
に係脱自在な逆Ｖ溝状の係合体２４を枠体２５に連設し
、かつ、下部連結体２３に係脱自在なピン状係合体２６
をシリンダ２７を介して前記枠体２５に設ける一方、軸
芯を鉛直第三方向Ｚに向けるリフトシリンダ２９を前記
枠体２５の下部フランジ２Ｂに取り付け、このリフトシ
リンダ２９を前記フランジ２８に貫通させて、該シリン
ダロッド２９ａの下端部にマガジン挟持機構Ｃを設けて
あり、もって、前記ワーク移送体Ａを移動させて上部連
結体２２を枠体２５の上部係合体２４の下部に潜り込ま
せ、前記リフトシリンダ２９をエアー抜きによって実質
的に収縮させて、前記上部係合体２４を上部連結体２２
に係合させると共に、前記シリンダ２７を伸長させてピ
ン係合体２６を前記ワーク移送体Ａの下部連結体２３に
係合させることで、前記枠体２５を介してワーク移送体
へにマガジン挟持機構Ｃを連結でき、且つ逆の操作で、
前記ワーク移送体Ａに対するマガジン挟持機構Ｃの連結
を解除できるように構成されているのである。

尚、上記のマガジン挟持機構Ｃは第７．８図に示すよう
に構成されている。即ち、裾拡がりのテーパー軸体３０
を前記シリンダロッド２９ａに連設すると共に、筒状の
部材３１を前記テーパー軸体３０に嵌合させ、かつ、該
筒状部材３１を前記テーパー軸体３０に対して相対摺動
させるシリンダ３２を前記シリンダロッド２９ａに取り
付けると共に、前記テーパー面部Ｓに相対応する部位の
筒状部材３１に孔Ｃを形成し、この孔Ｃに外方への抜は
止め状態でボールｄを保持させて成り、一方、マガジン
内面倒には上狭まりのテーパー凹部Ｓ１を形成しである
。

而して、上記マガジン挟持機構Ｃを前記空マガジンｎ、
あるいはリング装填マガジンＭ１に連結するには、既述
したように、枠体２５を介してマガジン挟持機構Ｃをワ
ーク移送体Ａに連結して後に、前記リフトシリンダ２９
をや一収縮させて前記マガジン挟持機構Ｃを立ち姿勢保
持部３４から引き抜き、前記ワーク移送体Ａを移動させ
て該マガジン挟持機構Ｃの上下軸芯を空マガジンＨ６あ
るいはリング装填マガジンＨ３の軸芯に一致させるので
あり、そして、前記リフトシリンダ２９をストロークエ
ンドまで伸長させて、前記筒状部材３１のテーパー面部
Ｓをマガジン内面のテーパー凹部Ｓ、に対応位置させ、
かつ、前記筒状部材３１を下降させて、前記ボールｄを
テーパー面部Ｓに沿わせて孔Ｃから突出させると共に、
該ボールｄをマガジン内面側の前記上狭まりテーパー凹
部Ｓ、に係止させるのであり、このボールｄの係止によ
ってマガジン挟持機構Ｃに対する空マガジンＨ０あるい
はリング装填マガジンＭ、の連結が達成される。

上記のワーク移送体Ａに対する枠体２５の連結と連結の
解除、並びに、前記ピストンリング嵌合装置Ｂ、、　ｔ
ｈからマガジン取り出し部１９ａ、１９ｂへの空マガジ
ンＨ０の搬出と、ストック部２０ａ、２０ｂにストック
されているリング装填マガジン内面のピストンリング嵌
合装置ＢＩ　Ｂｚへの搬入は、プログラム等の自動制御
機構（第６図参照）已によって行われるように構成され
ている。

その自動制御の具体例について説明すると、第９図及び
第１Ｏ図を主体にして示すように、第１ピストンリング
嵌合装置Ｂ、の最後のピストンリングａが、例えば第５
番目のピストン１４に嵌合されたものとして、その状態
が検知されると、該第５番目のピストン１４がパレット
１５に搬出されて後に、■　ワーク移送体Ａが水平第一
方向Ｘに前進（第７図において上方であり、以後、これ
を基にして後退、左進、右進と称す、）シ且つ同時に水
平第二方向Ｙに左進して、該ワーク移送体Ａの上部連結
体２２が前記枠体２５の上部係合体２４の下方に潜り込
む。

■　次に、前記リフトシリンダ２９のエアー抜きによっ
て前記上部連結体２２と上部係合体２４とが保合連結さ
れると共に、 ■　シリンダ２７の伸長によって下部連結体２３とピン
嵌合体２６とが嵌合連結され、 ■　次いでリフトシリンダ２９が収縮されることで、前
記マガジン挟持機構Ｃが保持部３４から引き抜かれる。

■　次に、前記ワーク移送体Ａが水平二次元方向Ｘ。

Ｙに後退右進し、前記マガジン挟持機構Ｃの軸芯が空マ
ガジンＨ０の軸芯に一致した時点で停止する。

■　ここでリフトシリンダ２９がストロークエンドまで
伸長し、前記マガジン挟持機構Ｃが鉛直第三方向Ｚに下
降する。

■　この後シリンダ３２が伸長し、前記マガジン挟持機
構Ｃに空マガジンＨ０が連結される。

■　そして、シリンダ３３が操作されてマガジンロック
機構１７がロック解除状態に切り換えられ、■　かつ、
前記り°フトシリンダ２９が収縮されて、前記空マガジ
ンＨ０がマガジン挟持機構Ｃに吊り下げ保持される。

０　この状態で前記ワーク移送体Ａが水平二次元方向ｘ
、、ｙに前進右進し、前記空マガジンＨ０を取り出し部
１９ａに搬出する。

■　ここで、前記リフトシリンダ２９が伸長してマガジ
ン挟持機構Ｃが鉛直第三方向２に下降すると共に、 ＠　シリンダ３２が収縮して、前記空マガジン門。が取
り出し部１９ａのベレット３５上に取り出される。

０　次いで、前記マガジン挟持機構Ｃが鉛直第三方向２
に上昇し、 ［相］　ワーク移送体Ａが左進し、 ■　マガジン挟持機構Ｃが鉛直第三方向Ｚに下降し、［
相］　シリンダ３２が伸長して、リング装填マガジンＬ
がマガジン挟持機構Ｃに連結され、 ■　前記マガジン挟持機構Ｃが鉛直第三方向Ｚに上昇し
、当該マガジン挟持機構Ｃにリング装填マガジンＬが吊
り下げ保持される。

［相］　そして、前記ワーク移送体Ａが水平二次元方向
Ｘ、Ｙに後退右進して、前記リング装填マガジン１が第
１ピストンリング嵌合装置Ｂ、に搬入され、［相］　マ
ガジン挟持機構Ｃが鉛直第三方向２に下降し、［相］　
シリンダ３３の操作で、該リング装填マガジン？！１が
第１ピストンリング嵌合装置Ｂ１にロックされ、［相］
　シリンダ３２によるリング装填マガジンｈのマガジン
挟持機構Ｃに対する連結が解除され、［相］　マガジン
挟持機構Ｃが上昇し、かつ、■　前記ワーク移送体Ａが
水平二次元方向Ｘ、　Ｙに前進左進して、前記マガジン
挟持機構Ｃを元の保持部３４に移動させる。

［相］　ここで、前記シリンダ２７によるピン係合体２
６の保合連結が解除され、かつ、 ■　前記リフトシリンダ２９が伸長して前記マガジン挟
持機構Ｃを下降させると共に、その下降途中で該マガジ
ン挟持機構Ｃが前記保持部３４で支持されることから、
該保持部３４を反力点として相対的に前記枠体２５が持
ち上げられ、これによって前記枠体２５の上部係合体２
４のワーク移送体Ａに対する連結が解除される。

以上をもって、前記第１ピストンリング嵌合装置Ｂ１か
らの空マガジンｈ、の搬出と、リング装填マガジンｈの
第１ピストンリング嵌合装置Ｂ、への搬入を完了するの
であり、 ［相］　次いで前記ワーク移送体へが水平二次元方向Ｘ
。

Ｙに後退右進して、次の第６番目のピストン１４の挟持
に備えるのであり、爾後は、自動制御機構Ｃによってピ
ストン１４に対する第１及び第２ピストンリングａ、ｂ
の嵌合制御が行われるのである。

尚、前記第２ピストンリング嵌合装置Ｂ２に対する空マ
ガジン門。の搬出とリング装填マガジンＭ１の搬入も同
様に行われるものであり、かつ、第１及び第２のピスト
ンリング嵌合装置Ｂ、、　Ｂｔのピストンリングａ、ｂ
を同時に使い切った場合には、例えば、既述した第１ピ
ストンリング嵌合装置Ｂ＋に対するリング装填マガジン
ｈの搬入後に、第２ピストンリング嵌合装置Ｂ２からの
空マガジン阿。の搬出を行い、この後に、ピストンリン
グｂを装填したリング装填マガジン門、を第２ピストン
リング嵌合装置Ｂ３に搬入させる手段をとれば良く、即
ち、自動制御機構Ｅの制御形態は各種の変形が可能であ
る。

また実施例では、前記ワーク移送体Ａに枠体２５を介し
てマガジン挟持機構Ｃを着脱自在に設ける構成としてい
るが、前記ワーク移送体Ａにマガジン挟持機構Ｃを直接
連設する構成で実施するも良きものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ピストンリング組み付け
装置の水平二次元方向に移動可能なワーク移送体に、上
下方向の移動が自在なマガジン挟持機構を装備させると
共に、該マガジン挟持機構を三次元方向に移動させる自
動制御機構を付加させた点に特徴を有し、而して、ピス
トンリング組み付け装置が本来備えるところのワーク移
送体とそれの駆動系を有効に利用して、ピストンリング
嵌合装置に対する空マガジンとピストンリング装填マガ
ジンとの交換を、無人で自動的に従って安全かつ迅速に
行えるようになり、延いては、ピストンリングの嵌め込
み効率の向上を達成できるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンリング組み付け装置の概略平面図、第
２図は同正面図、第３図は同側面図、第４図はワーク移
送体ならびにピストンリング嵌合装置の説明図、第５図
はマガジン挟持機構に対するマガジンの連結説明図、第
６図はブロック図、第７図及び第８図はマガジン挟持機
構の詳細図、第９図はマガジン交換の説明図、第１０図
はマガジン交換説明用のサイクル線図である。 ６・・・ピストン挟持機構、Ａ・・・ワーク移送体、Ｂ
Ｉ。 ａ！・・・ピストンリング嵌合装置、Ｃ・・・マガジン
挟持機構、Ｄ、Ｅ・・・自動制御機構、Ｈｏ・・・空マ
ガジン、Ｍｌ・・リング装填マガジン。 出　願　人　　　　新明工業株式会社 同　　　　　トヨタ自動車株式会社 代　理　人　　　　弁理士　藤本英夫 ６・・・ピストン挟持機構 Ａ・・・ワーク移送体 Ｂ、、　Ｂ２・・・ピストンリング嵌合装置第２図 第６図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストン挟持機構を上下移動自在に備えたワーク
   移送体を水平二次元方向に移動自在に設けると共に、該
   ピストン挟持機構を上下方向ならびに水平二次元方向に
   移動させる自動制御機構を設け、当該ピストン挟持機構
   の三次元方向の移動制御により、ピストンリング嵌合装
   置に対するピストンの搬入ならびに搬出を行わせるよう
   に構成したピストンリング組み付け装置において、前記
   ワーク移送体に上下移動自在なマガジン挟持機構を設け
   ると共に、該マガジン挟持機構を上下方向ならびに水平
   二次元方向に移動させる制御機構を設け、当該マガジン
   挟持機構の三次元方向の移動制御により、前記ピストン
   リング嵌合装置からの空マガジンの搬出ならびにピスト
   ンリングを装填したリング装填マガジンの搬入を行わせ
   るように構成してあることを特徴とするピストンリング
   組み付け装置。
2. （２）前記マガジン挟持機構を上下移動自在に備えた枠
   体が前記ワーク移送体に対して着脱自在に構成されてい
   る特許請求の範囲第（１）項に記載のピストンリング組
   み付け装置。