JPH0775810B2 - 部品組付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシリンダヘッドに対するカムホルダ等の部品組
付装置に関する。

（従来の技術） シリンダヘッドに対するカムホルダ等の部品をワーク上
にセットし、ボルトを締付けて組付ける装置は知られ
る。

従来は部品ストッカ、部品セット装置、ボルト供給装
置、ボルトセット装置及びボルト締付装置を、作業位置
に位置決めされたワークに対し一方側に列設していた。

（発明が解決しようとする問題点） このため、特に部品セット、ボルトセット及びボルト締
付用の各装置の動作の干渉を避ける制御を必要とし、設
備スペースも大きくなり、生産性も低下する等の不具合
があった。

（問題点を解決するための手段） かかる問題点を解決すべく本発明は、シリンダヘッド
（Ｗ）に複数のカムホルダ（Ｐ）を組み付けるための組
付装置において、シリンダヘッド（Ｗ）が搬送される搬
送路（１）の途中に作業位置（５）を配設し、この作業
位置（５）に対し搬送方向上流側の搬送路（１）の側方
に部品ストッカ（17）を配設してカムホルダ（Ｐ）をス
トックする一方、搬送路（１）の上流側に複数のカムホ
ルダ（Ｐ）を保持して部品ストッカ（17）と作業位置
（５）の間を３軸方向に移動自在な部品セット装置（3
1）を配設した。

又、作業位置（５）に対し搬送方向下流側の搬送路
（１）の側方にボルト供給装置（101）を配設する一
方、搬送路（１）の下流側に複数のボルト（Ｑ）を保持
してボルト供給装置（101）と作業位置（５）の間を３
軸方向に移動自在なボルトセット装置（121）を配設
し、部品セット装置（31）とボルトセット装置（121）
とを作業位置（５）に対して対向して配設した。

更に、作業位置（５）に、部品セット装置（31）自体を
下方に引きつけることでシリンダヘッド（Ｗ）に対して
複数のカムホルダ（Ｐ）を同時に圧入する圧入装置（1
1）を設け、且つ作業位置（５）の上方に、複数のボル
ト（Ｑ）を締め付ける締付装置（165）を配設した。

（作用） 作業位置（５）に対しワーク搬送方向上流側に配設され
た部品セット装置（31）により部品（Ｐ）をワーク
（Ｗ）上にセットした後、この部品セット装置（31）を
圧入装置（11）で引き付け、シリンダヘッド（Ｗ）に対
して複数のカムホルダ（Ｐ）のノックピンを同時に圧入
し、且つ作業位置（５）に対しワーク搬送方向下流側に
配設されたボルトセット装置（121）によりワーク
（Ｗ）及び部品（Ｐ）上にボルト（Ｑ）をセットし、更
に作業位置（５）の上方に配設されたボルト締付装置
（165）によりボルトの締付けを行うので、各装置の動
作の干渉がなく、設備スペースも比較的小さくなり、生
産性も向上する。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第１図はシリンダヘッド上にカムホルダを圧入組付けす
る装置全体の概略平面図、第２図及び第３図はその矢視
Ａ方向とＢ方向の図で、（１）は搬送路、（５）は作業
位置、（17）は部品ストッカ、（19）は工具ストッカ、
（21）は部品移送装置、（101）はボルトフィーダ、（1
06）は補助ホッパ、（111）はボルト移送装置、（165）
はボルト締付装置である。

実施例ではDOHCエンジン用のシリンダヘッド（Ｗ）を第
４図の如く載置固定した搬送パレット（２）が搬送路
（１）上を流れ、作業位置（５）の上方で左右１対のア
ーム（６），（６）及びロケートピン（７），（７）に
て位置決め固定され、作業位置（５）の前後（搬送方向
に対して）にはトランスファーバー用ガイドローラ
（８），（８）が備えられる。更に作業位置（５）には
圧入装置（11）が組込まれ、圧入装置（11）は左右１対
の圧入アーム（12），（12）と垂直方向のシリンダユニ
ット（15）から成り、左右の圧入アーム（12），（12）
の上部は作業位置（５）上方に突出し、上端の内側には
対向する押圧部（13），（13）を備え、下部間の連続部
（14）と作業位置（５）とにシリンダユニット（15）が
架設される。

部品ストッカ（17）のトレー（18）上には第18図の如く
多数台分のカムホルダ（Ｐ）…がエンジンの長手方向、
巾方向に高密度に載置され、実施例ではDOHCエンジン用
のため、左右方向に６個隣接して配され、且つ前後で１
対をなす計12個のカムホルダ（Ｐ）…が１組分であり、
各カムホルダ（Ｐ）…の下面には既知の如くノックピン
がそれぞれ備えられ、部品ストッカ（17）は作業位置
（５）の手前で搬送路（１）の右側（搬送方向に沿っ
て）に配設されている。また工具ストッカ（19）は部品
ストッカ（17）と対向して搬送路（１）の左側に配設さ
れる。

部品移送装置（21）は部品ストッカ（17）及び工具スト
ッカ（19）の上方に配設された前後方向に延在する左右
１対のレール（22），（22）上を走行する第１スライダ
（23）と、この左右方向に延在する第１スライダ（23）
上を走行する第２スライダ（24）と、この第２スライダ
（24）上を垂直方向に走行する第３スライダ（25）と、
この第３スライダ（25）下部に固設した前方に突出する
アーム（26）とから成り、このアーム（26）に部品整列
装置（31）が着脱自在に装着される。

部品整列装置（31）は第６図乃至第11図に示す如くで、
左右方向に長い方形の基板（32）と上板（34）とを左右
の側板（35），（37）等で連結し、左右２本の脱着用ス
リーブ（38），（38）内に前記部品移送装置（21）のア
ーム（26）に設けられた１対の溝付ロケートピン（26
1），（261）が嵌入され、ロックボール（39）…にてロ
ックされる。また基板（32）の左右には前記圧入アーム
（12），（12）の押圧部（13），（13）が当接する受座
（33），（33）が備えられている。ここで、脱着用スリ
ーブ（38）のロックスリーブ（381）には作動用アーム
（382）が係合し、前記工具ストッカ（19）に設けた解
除装置により作動用アーム（382）を介してロックスリ
ーブ（381）を押し下げた状態で脱着を行う。

そして左右の両側板（35），（37）間には基板（32）の
前後に位置する前後１対の左右方向スライドバー（4
0），（40）が架設され、このスライドバー（40），（4
0）には右側から第１乃至第６の摺動板（41）…（46）
が支持され、第１摺動板（41）は基板（32）下に固定さ
れる。更に第１及び第２摺動板（41），（42）間には前
後１対のストッパボルト（51），（51）が挿通され、両
摺動板（41），（42）の拡開ピッチはこのストッパボル
ト（51），（51）にて規制される。同様に第２及び第３
摺動板（42），（43）間、第３及び第４摺動板（43），
（44）間、第４及び第５摺動板（44），（45）間、第５
及び第６摺動板（45），（46）間にもそれぞれ対をなす
ストッパボルト（52），（53），（54），（55）…が挿
通される。

更に左右の両側板（35），（37）間にはロッドレスシリ
ンダ（56）が架設され、左右方向のシリンダチューブ
（57）上を自走する移動チューブ（58）の下部には係止
爪（59）が備えられ、この係止爪（59）は第６摺動板
（46）上の係止凹部（49）に係止される。また基板（3
2）の中央部上には前後方向のシリンダユニット（61）
が設置される。シリンダユニット（61）には左右方向の
ジョイントバー（62）が固設され、ジョイントバー（6
2）の両端には左右それぞれの揺動アーム（63），（6
3）の上部が長穴（64），（64）を介して係合される。

左右の揺動アーム（63），（63）はともに側板（35），
（37）の内側に配置され、且つ基板（32）上に固設した
ブラケット（66），（66）に対し中間部でピン（69），
（69）にて枢支され、この揺動アーム（63），（63）の
下部間はそれぞれ長穴（65），（65）を介して第２カム
軸（72）が架設される。この第２カム軸（72）の前後動
を許容する長穴（36）が左側板（35）に形成され、更に
両ブラケット（66），（66）にもジョイントバー（62）
の進退動を許容する長穴（67），（67）が形成される。
また第２カム軸（72）と平行する第１カム軸（71）が左
右の両側板（35），（37）間に架設される。

そして前記各摺動板（41）…下にはそれぞれ前後１対の
ホルダ（81），（82）…が備えられ、前側の第１ホルダ
（81）…は摺動板（41）…に固定され、且つ前記第１カ
ム軸（71）が挿通される。これら第１ホルダ（81）…と
それぞれの摺動板（41）…（46）後部とには前後方向ガ
イドバー（83）…が架設され、このガイドバー（83）に
は後側の第２ホルダ（82）…が支持され、これら第２ホ
ルダ（82）…には前記第２カム軸（72）が挿通される。
更に各ホルダ（81），（82）…にはクランプ装置（84）
…が備えられ、即ち第１及び第２ホルダ（81），（82）
…の下面には前記カムホルダ（Ｐ）…の一方のボルト穴
内に挿入されるガイドピン（85）…が垂設されるととも
に、これら各ガイドピン（85）…とそれぞれが前後１対
をなすクランプ爪（86）…が備えられる。特に第６摺動
板（46）の両ホルダ（81），（82）にそれぞれ２対のガ
イドピン（85）…とクランプ爪（86）…が備えられてい
る。

各クランプ爪（86）…はベルクランク形をなし、中間部
でピン（88）…にてホルダ（81），（82）…側に枢支さ
れるとともに、カムホルダ（Ｐ）の他方のボルト穴内に
挿入される爪部とは反対側端部のレバー部（87）…とホ
ルダ（81），（82）…間には引張コイルスプリング（8
9）…が張設される。また各ホルダ（81），（82）…の
両カム軸（71），（72）の下方にはプッシュロッド（7
6）…が嵌合保持され、両カム軸（71），（72）とプッ
シュロッド（76）…間には鋼球（77）…が介設され、こ
れらプッシュロッド（76）…はレバー部（87）の上面に
臨んでいる。

更に両カム軸（71），（72）の右側板（37）からの突出
端は角形部（73），（74）に形成され、各角形部（7
3），（74）にはリンクプレート（91），（92）がそれ
ぞれ嵌合し、両リンクプレート（91），（92）の前側端
には偏位して係合ピン（93），（94）がそれぞれ突設さ
れる。また基板（32）の右端部には垂直方向のシリンダ
ユニット（95）が設置され、シリンダユニット（95）の
下部には前後方向のジョイントプレート（96）が連結さ
れ、ジョイントプレート（96）に形成した前後の長溝
（97），（98）内には前記係合ピン（93），（94）がそ
れぞれ係合しており、（99），（99）はガイドロッドで
ある。

一方、前記ボルトフィーダ（101）は前記作業位置
（５）の前方の右側に配設され、実施例では５本の供給
路（102）…を備え、それぞれの先端には自重でボルト
を落下させる供給口（103）…が設けられ、斯かるボル
トフィーダ（101）からは長さ等が異なる少なくとも２
種類のボルトが供給される。

そしてボルト移送装置（111）は前記作業位置（５）の
前方で前記ボルトフィーダ（101）の上方とこれに対向
して配設された前後方向に延在する左右１対のレール
（112），（112）上を走行する第１スライダ（113）
と、この左右方向に延在する第１スライダ（113）上を
走行する第２スライダ（114）と、この第２スライダ（1
14）上を垂直方向に走行する第３スライダ（115）と、
この第３スライダ（115）下部に固設した後方に突出す
るアーム（116）とから成り、このアーム（116）にボル
トセット装置（121）が着脱自在に装着される。

ボルトセット装置（121）は第12図乃至第17図に示す如
くで、左右方向に長い方形の基台（122）と上台（125）
とをボルト（128）等で連結し、左右２本の脱着用スリ
ーブ（127），（127）内に前記ボルト移送装置（111）
のアーム（116）に設けられた１対の溝付ロケートピン
（不図示）が嵌入され、ロックボール（129）…にてロ
ックされる。また上台（125）には前後方向に４個で、
且つ左右方向に７列をなす計28個のボルト頭部ガイド穴
（126）…が備えられ、その下方の基台（122）にも同様
のガイド穴（123）…がそれぞれ備えられる。

そして基台（122）内には左右方向に延在する前後１対
のジョイントプレート（131），（132）が配設され、両
ジョイントプレート（131），（132）はリンク（133）
の両端にそれぞれピン（134），（135）にて枢着連結さ
れ、リンク（133）は中間部で基台（122）の底板（12
4）のほぼ中央部上に起設したピン（136）に枢支され
る。このリンク（133）には直角にレバー（137）が備え
られ、レバー（137）には更にピン（138）にてリンク
（139）が枢着され、このリンク（139）は基台（122）
の底板（124）上に設置した前後方向のシリンダユニッ
ト（141）の先端にピン（142）にて枢着される。

更に両ジョイントプレート（131），（132）には前後方
向に延在するそれぞれ７枚ずつのホルダプレート（14
3）…，（145）…が固設され、ジョイントプレート（13
1），（132）の左右動により隣接し合う７対の各ホルダ
プレート（143），（145）…の合わせ部にはそれぞれ前
後４個の半円筒部（144）…，（146）…が垂設され、各
半円筒部（144），（146）…は合わさった状態でボルト
軸部ガイド穴（147）…をなす。このガイド穴（147）…
がボルト受給部である。

また基台（122）の上方には上台（125）の各ガイド穴
（126）…の下端内に出没自在な突部（152）…をそれぞ
れ備えた格子状の遮蔽部材（151）を配設し、この遮蔽
部材（151）は基台（122）の底板（124）の前記シリン
ダユニット（141）に対し左側部上に設置した左右方向
のシリンダユニット（153）に連結される。

他方、前記作業位置（５）の上方には垂直方向のレール
（161）に沿って昇降自在なスライダ（162）が配設さ
れ、スライダ（162）からは後方に突出して前記圧入ア
ーム（12），（12）の上方に臨むアーム（163）が設け
られ、このアーム（163）に前記締付装置（165）が設置
される。この締付装置（165）はアーム（163）下方に垂
下する28本のランナ（166）…を有し、各ランナ（166）
…は作業位置（５）上に位置決めされたシリンダヘッド
（Ｗ）の各ボルト穴と対応するパターンをもって配設さ
れている。

以上において、組付作業に先立っては、圧入アーム（1
2），（12）及び締付装置（165）は上昇位置に待機され
る。

また部品移送装置（21）のアーム（26）は部品ストッカ
（17）上方に位置し、そのアーム（26）に保持された部
品整列装置（31）の第１乃至第６摺動板（41）…（46）
は重なり合って閉じ状態にあり、且つ第１及び第２ホル
ダ（81），（82）…も近接状態にある。そして各ホルダ
（81），（82）…のクランプ装置（84），（84）…には
第７図及び第９図の如く１組分のカムホルダ（Ｐ），
（Ｐ）が左右のボルト穴にてそれぞれ把持されている。

更にボルト移送装置（111）のアーム（116）はボルトフ
ィーダ（101）側に位置し、そのアーム（116）に保持さ
れたボルトセット装置（121）は供給口（103）…の下方
に位置し、且つ７対のホルダプレート（143），（145）
…は合わさった状態にあり、また遮蔽部材（151）の各
突部（152）…はガイド穴（126）…から後退状態にあ
る。そして各供給口（103）…の下方に対しアーム（11
6）を移動させることで、上台（125）の各ガイド穴（12
6）…内には第13図及び第14図の如く長さが異なる異種
類のボルト（Ｑ）…，（Ｑ）…がそれぞれ投入されてい
る。

以上の全体装置による作動手順を以下に説明する。

先ずシリンダヘッド（Ｗ）を載置した搬送パレット
（２）は搬送路（１）上を搬送され、作業位置（５）上
にアーム（６），（６）及びロケートピン（７），
（７）にて位置決め固定される。

次に部品移送装置（21）のアーム（26）が作業位置
（５）上方に移動し、部品整列装置（31）上のロッドレ
スシリンダ（56）の作動で第６摺動板（46）から順に離
間し、各摺動板（41）…はそれぞれのストッパボルト
（51）…（55）により所定ピッチをもって左右方向に拡
開する。また前後方向のシリンダユニット（61）の作動
でジョイントバー（62）が前進し、これにより左右の揺
動アーム（63），（63）がピン（69），（69）を支点と
して揺動し、アーム（63），（63）下部間の第２カム軸
（72）が第１カム軸（71）に対し後方に平行移動する。
而して第１ホルダ（81）…に対し後方に第２ホルダ（8
2）…が所定ピッチをもって前後方向に拡開する。

以上により各ホルダ（81），（82）…のクランプ装置
（84），（84）…にそれぞれ把持状態にある各カムホル
ダ（Ｐ）…はシリンダヘッド（Ｗ）上の所定位置に自動
的に展開配置されて臨む。

然る後、アーム（26）が下降し、シリンダヘッド（Ｗ）
上の所定位置に各カムホルダ（Ｐ）…がそれぞれノック
ピンを介して載置セットされる。

そして作業位置（５）内部の垂直方向のシリンダユニッ
ト（15）の作動で圧入アーム（12），（12）が下降し、
その上端の押圧部（13），（13）が部品整列装置（31）
の基板（32）左右の受座（33），（33）に当接し、更な
る圧入アーム（12），（12）の下降で基板（32）もとも
に下降し、摺動板（41）…及びホルダ（81），（82）…
を介して各カムホルダ（Ｐ）…を下方に押圧し、各カム
ホルダ（Ｐ）…のノックピンをシリンダヘッド（Ｗ）上
に圧入する。

その後、部品整列装置（31）上の垂直方向のシリンダユ
ニット（95）の作動でジョイントプレート（96）が下降
し、このジョイントプレート（96）の各長溝（97），
（98）に係合ピン（93），（94）が係合する各リンクプ
レート（91），（92）がそれぞれのカム軸（71），（7
2）を支点として揺動する。このリンクプレート（9
1），（92）に対しカム軸（71），（72）はともに角形
部（73），（74）で嵌合しているので、リンクプレート
（91），（92）の揺動とともに両カム軸（71），（72）
が回動し、各プッシュロッド（76）…は押し下げられ
る。これにより各クランプ爪（86）…はスプリング（8
9）…に抗して各ガイドピン（85）…とは離間し、各カ
ムホルダ（Ｐ）…の把持が一斉に解除され、以後はアー
ム（26）が上昇し、部品ストッカ（17）上方に戻る。
尚、クランプする場合は上記と逆の作動を行う。

次にボルト移送装置（111）のアーム（116）が作業位置
（５）上方に移動して下降し、シリンダヘッド（Ｗ）上
に圧入組付けされた各カムホルダ（Ｐ）…のボルト穴上
に対して、ボルトセット装置（121）の各ホルダプレー
ト（143），（145）…間にそれぞれ把持状態にある各ボ
ルト（Ｑ），（Ｑ）…の下端が突き当てられる。

そしてボルトセット装置（121）上の左右方向のシリン
ダユニット（153）を作動させて遮蔽部材（151）の各突
部（152）…を同時にボルト頭部ガイド穴（126）…内に
前進させる。ここで、締付部品のボルト穴に対するボル
トセットが１本でも不良であったり、所定より長いボル
トがセットされていると、突部（152）がボルト頭部等
に突き当たってそれ以上の前進は阻止されるため、これ
によりボルトセット不良が検出され、再度セットし直す
ことになる。

斯くしてボルトが正確にセットされると、ボルトセット
装置（121）上の前後方向のシリンダユニット（141）の
作動でリンク（139）、レバー（137）及びリンク（13
3）を介して両ジョイントプレート（131），（132）が
左右相異なる方向に同期して移動し、７対の各ホルダプ
レート（143），（145）…が同時に離間する。これによ
り各ボルト軸部ガイド穴（147）…が開き、各ボルト
（Ｑ），（Ｑ）…の把持が一斉に解除され、以後はアー
ム（116）が上昇し、ボルトフィーダ（101）側に戻る。

然る後、締付装置（165）が下降して各ランナ（166）…
によりボルト（Ｑ），（Ｑ）…を締付け、以上により組
付作業を完了する。

完了後、搬送パレット（２）は次工程の加工機に送ら
れ、カムシャフト穴の加工が行われる。

ところで、以上の装置はシリンダブロックに対するベア
リングキャップの組付けや他の締付部品にも適用し得る
ものである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、搬送路に沿って搬送され
るシリンダヘッドを作業位置に位置決めし、この作業位
置に対して搬送方向の上流側に配設される部品セット装
置により複数のカムホルダをシリンダヘッド上に移送す
るとともに圧入装置で同時に圧入し、又、搬送方向の下
流側に配設したボルトセット装置によってシリンダヘッ
ドとカムホルダ上にボルトをセットし、更にワーク上方
に配設されたボルト締付装置によりボルトの締付けを行
うため、各装置の動作の干渉をなくし、設備スペースも
比較的小さく抑えられ、生産性の向上を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置全体の概略平面図、第２図と第３図は第１
図矢視Ａ方向及びＢ方向の各図、第４図は作業位置部分
の正面図、第５図は第４図Ｃ−Ｃ線断面図、第６図は部
品整列装置の概略平面図、第７図はその要部を縦断して
示す正面図、第８図は摺動板部分の破断平面図、第９図
乃至第11図は第７図Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線及び矢視Ｆ方向
の各図、第12図はボルトセット装置の概略平面図、第13
図乃至第17図は第12図Ｇ−Ｇ線、Ｈ−Ｈ線、Ｉ−Ｉ線、
Ｊ−Ｊ線及びＫ−Ｋ線の各図、第18図はストッカ上の部
品の概略平面図である。 尚、図面中、（１）は搬送路、（５）は作業位置、（1
1）は圧入装置、（12）は圧入アーム、（13）は押圧
部、（17）は部品ストッカ、（21）は部品移送装置、
（31）は部品整列装置、（32）は基板、（33）は受座、
（41）…（46）は摺動板、（51）…（55）はストッパボ
ルト、（56）はロッドレスシリンダ、（63）は揺動アー
ム、（71），（72）はカム軸、（81），（82）はホル
ダ、（84）はクランプ装置、（91），（92）はリンクプ
レート、（101）はボルトフィーダ、（103）は供給口、
（111）はボルト移送装置、（121）はボルトセット装
置、（126）はボルト頭部ガイド穴、（131），（132）
はジョイントプレート、（141）はシリンダユニット、
（143），（145）はホルダプレート、（147）はボルト
受給部、（151）は遮蔽部材、（152）は突部、（165）
は締付装置、（Ｗ）はシリンダヘッド、（Ｐ）はカムホ
ルダ、（Ｑ）はボルトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッドに複数のカムホルダを組み
   付けるための組付装置において、前記シリンダヘッドが
   搬送される搬送路の途中に作業位置を配設し、この作業
   位置に対し搬送方向上流側の搬送路の側方に部品ストッ
   カを配設して前記カムホルダをストックする一方、該搬
   送路の上流側に複数のカムホルダを保持して部品ストッ
   カと作業位置の間を３軸方向に移動自在な部品セット装
   置を配設し、又、前記作業位置に対し搬送方向下流側の
   搬送路の側方にボルト供給装置を配設する一方、該搬送
   路の下流側に複数のボルトを保持してボルト供給装置と
   作業位置の間を３軸方向に移動自在なボルトセット装置
   を配設し、前記部品セット装置と前記ボルトセット装置
   とを作業位置に対して対向して配設し、更に前記作業位
   置に、前記部品セット装置自体を下方に引きつけること
   でシリンダヘッドに対して複数のカムホルダを同時に圧
   入する圧入装置を設け、且つ作業位置の上方に、複数の
   ボルトを締め付ける締付装置を配設したことを特徴とす
   る部品組付装置。