JPH0785853B2 - 複数部品の同時組付け方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は脆弱な板状部品を他の部品と一体的に被組付体
に組付ける方法及び装置に関する。

（従来の技術） 複数部品の組付けを汎用エンジンに対するマフラーの組
付けを例にとって以下に説明する。マフラーはガスケッ
ト、マフラー本体及びプロテクターからなり、これらガ
スケット、マフラー本体及びプロテクターからなるマフ
ラーをエンジンに組付けるには、各部品を一個づつ順次
エンジンのスタッドボルトに通した後、ナットランナー
にて締付けるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように従来にあってはマフラーのように複数の
部品からなる組付体をエンジン等の被組付体に取付ける
には、組付体を構成する複数の部品を一個づつ被組付体
のスタッドボルトに挿通しているため、部品の数が増す
とそれだけ組付け工数も増加する不利がある。

そこで、複数の部品を予めパレット上でセットしてお
き、同時に複数の部品を組付けることが考えられる。し
かしながら複数の部品を同時に被組付体に組付けるに
は、パレットからの受け取り、及び被組付体への受け渡
しの際に各部品の位置関係にずれが生じやすく、特に複
数の部品のうちの１つがガスケットのような脆弱な板状
部品の場合には、受け渡す際等に当該部品が破損しやす
いという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、複数の部品を積重ね
てセットしたパレットのセットピン及び組付けロボット
のガイドピンの位置関係を被組付体のスタッドボルトと
対応するように、ガイドピンとセットピンを突き合せた
状態でパレット上の複数の部品をロボット側に受け取
り、またガイドピンとスタッドボルトとを突き合わせた
状態でロボットから被組付体側へ複数の部品を受け渡す
とともに、この間、複数の部品のうち板状部品について
はスペーサと把持爪とで挟持するようにした。

（作用） パレット上の複数の部品を被組付体へ取付けるにあた
り、セットピン、ガイドピン及びスタッドボルトを複数
の部品の共通孔に挿入することで、受け渡しを行うよう
にしたので途中の工程で複数の部品間に位置ずれが生じ
ることなく、またガスケット等の板状体についてはその
両面を保持した状態で受け渡しを行うので破損すること
がない。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

ここで第１図は本発明に係る組付け装置の概略構成図、
第２図は組付けロボットの治具枠が下方を向いた状態を
示す図、第３図は第１図の状態から治具枠が前方を向い
た状態を示す図、第４図は第３図のIV方向から見た斜視
図、第５図は第４図のＶ−Ｖ方向矢視図、第６図は第３
図のVI方向矢視図、第７図はナットランナーが締付け位
置まで移動した状態の第６図と同様の図、第８図は第７
図のVIII方向矢視図、第９図はナットランナーによる締
付け状態を示す第３図と同方向から見た図、第10図
（Ａ）乃至（Ｃ）はナットランナーの作用を示す断面図
である。

先ず、第１図に基いて組付け装置の概略を説明する。

組付け装置１は搬送コンベア2,3間に配設され、搬送コ
ンベア２上に汎用エンジン４が載置され、搬送コンベア
３上には汎用エンジン４に組付け装置１によって組付け
られるマフラー装置５がパレット６上に載置されてい
る。ここでマフラー装置５はガスケット5a、マフラー本
体5b及びプロテクター5cの３部品から構成され、パレッ
ト６に植設したセットピン７を各部品に形成した共通孔
８…に通すように各部品をパレット６上に積み重ねるこ
とでセットされる。

また、組付け装置１は上下に離間した円環状レール９に
組付けユニット10を滑動自在に取付け、パレット６上の
マフラー装置５を組付けユニット10で受け取り、レール
９に沿って移動し、エンジン４方向に前進してエンジン
４にマフラー装置５を組付ける。

次に組付けユニット10の構造を第２図以降に基いて説明
する。

組付けユニット10は支持板11にブラケット12を設け、こ
のブラケット12に軸13に介して治具枠14を上下回動可能
に取付け、シリンダユニット15の作動で治具枠14が軸13
を中心として下方を向く位置（第１図）と前方を向く位
置（第２図）との間で回動するようにしている。尚、治
具枠14の回動限は治具枠14に取付けた係止部材16が支持
板11に設けたストッパ17に当接することで規制してい
る。

また、治具枠14にはマフラー装置５のチャッキング機構
を設けている。このチャッキング機構は第３図等に示す
ように治具枠14にガイド18を取付け、このガイド18に中
間プレート19に固着したロッド20を挿通し、治具枠14に
設けたシリンダユニット21の作動で中間プレート19が第
４図中Ｘ方向に移動可能となるようにし、また中間プレ
ート19にはガイド19aを取付け、このガイド19aにチャッ
キングプレート22に固着したロッド23を挿通し、中間プ
レート19に設けたシリンダユニット24の作動でチャッキ
ングプレート22が第４図中Ｙ方向に移動可能となるよう
にし、更にチャッキングプレート22にはクランプシリン
ダ25と、このクランプシリンダ25から所定間隔離れた位
置にスペーサ26及び把持爪27を設けている。そして、ス
ペーサ26についてはスプリング28によって把持爪27と離
れる方向つまりクランプシリンダ25の方向へ付勢してい
る。

一方、治具枠14には第６図乃至第８図に示すようにガイ
ドロッド29を取付け、このガイドロッド29にシフトプレ
ート30を係合し、治具枠14に取付けたシリンダユニット
31の作動でシフトプレート30がガイドロッド29に沿って
移動するようにしている。そして、シフトプレート30に
はガイドピン32が２本設けてられている。これらガイド
ピン32は筒体33内にスプリング34を介して保持され、ガ
イドピン32先端に力が作用した場合、ガイドピン32はス
プリング34に抗して筒体33内に引っ込む構造になってい
る。そしてガイドピン32,32の間隔は前記セットピン7,7
の間隔及びエンジン４に植設したスタッドボルト4a,4a
の間隔と等しくなっている。

また、シフトプレート30にはナットランナー35及びガイ
ドロッド36を前記ガイドピン32から離れた位置に取付け
ている。ガイドロッド36にはスプリング37によって前方
へ付勢されるブラケット38を取付け、このブラケット38
にナット供給パイプ39からナット40を受け取る受けパイ
プ41と、この受けパイプ41から落下したナット40を受け
取るキャッチャー42と、前方へ突出するストッパ43を備
えてなり、キャッチャー42はスプリング44によって閉じ
方向に付勢される一対の駒45,45の上面に第10図に示す
ようにナット40が入り込む凹部46,46を形成し、また、
キャッチャー42の裏側のブラケット38にはナットランナ
ー35の先部が挿入される開口47を形成している。

以上の如き構成からなる組付け装置１を用いてマフラー
装置５をエンジン４に組付ける方法を以下に説明する。

先ず搬送コンベア３上のパレット６にマフラー装置５を
構成するガスケット5a、マフラー本体5b及びプロテクタ
ー5cをセットする。セットの方法としては、ガスケット
5a、マフラー本体5b及びプロテクター5cに形成した共通
孔８…をパレット６に立設したセットピン7,7に通すこ
とで行う。

以上の如くしてパレット６上にマフラー装置５をセット
したならば、搬送コンベア３によってパレットごとマフ
ラー装置５を組付け装置１への受け渡し位置まで搬送す
る。

次いで、組付け装置１のシリンダユニット15の作動で第
２図に示すように治具枠14が下方を向くように回動せし
め、更に治具枠21に取付けたシリンダユニット21の作動
でクランプシリンダ25、スペーサ26及び把持爪27を下降
せしめる。尚この時シリンダユニット24には突出動をな
さしめ、スペーサ26及び把持爪27はマフラー装置５の側
方、つまり第２図で示す（イ）の位置になるようにす
る。

この後、シリンダユニット24に引っ込み動をなさしめ、
クランプシリンダ25、スペーサ26及び把持爪27をマフラ
ー装置５の方向へ移動させる。すると、第２図の実線で
示すようにスペーサ26はガスケット5aとマフラー本体5b
との間にスプリング28を圧縮しつつ入り込み、把持爪27
はガスケット5a下面に入り込む。而してガスケット5aは
上下両面をスペーサ26と把持爪27にて保持され、マフラ
ー本体5bはその底面をスペーサ26によって支持される。
またこの後シリンダユニット21の作動でマフラー装置５
を上昇させガイドピン32側にマフラー装置５を移した
後、、クランプシリンダ25を作動せしめ、プロテクター
5c上面をクランプシリンダ25によって押え付ける。

以上の如くしてマフラー装置５を上昇させてクランプす
るとき、治具枠14が下方を向いた状態でシフトプレート
30に取付けているガイドピン32,32の先端はセットピン
7,7の先端に当接しているので、マフラー装置５を上昇
させると、マフラー装置５の共通孔８にガイドピン32,3
2が挿入され、第２図の（ロ）に示すようにマフラー装
置５はクランプシリンダ25、スペーサ26及び把持爪27に
保持されたまま、ガイドピン32つまり組付けユニット10
側に受け渡される。

マフラー装置５が組付けユニット10側に受け渡されたな
らば、マフラー装置５をクランプシリンダ25でクランプ
した後、シリンダユニット15に引っ込み動をなさしめ
る。この時、シフトプレート30は第６図に示す位置にあ
り、ナット受けパイプ41はナット供給パイプ39の下方に
位置している。そこで、ナット供給パイプ39からのナッ
ト40をナット受けパイプ41を介してキャッチャー42の凹
部46内へ落し込む。そしてシリンダユニット15の作動で
第３図に示すように治具枠14を起立させ、次いで組付け
ユニット10を円環状レール９に沿って移動し、組付けユ
ニット10によって保持しているマフラー装置５を搬送コ
ンベア２上のエンジン４に対向せしめた後、組付けユニ
ット10をエンジン４方向へ前進せしめる。するとエンジ
ン４のスタッドボルト4a,4b先端に組付けユニット10の
先端が当接する。

而る後、再びシリンダユニット21に突出動をなさしめ、
マフラー装置５をクランプシリンダ25、スペーサ26及び
把持爪27で保持した状態でエンジン４方向へ移動させ
る。すると、マフラー装置５の共通孔８にスタッドボル
ト4a,4aが入り込み、マフラー装置５はスタッドボルト4
a、つまりエンジン４側に受け渡される。この後、クラ
ンプシリンダ25によるクランプ状態を解除するとともに
シリンダユニット24に突出動をなさしめ、スペーサ26及
び把持爪27をマフラー装置５の位置から引き抜き、次い
でシリンダユニット21に引っ込み動をなさしめ第９図に
示すようにクランプシリンダ25、スペーサ26及び把持爪
27を後退させる。

この後、シリンダユニット31の作動でシフトプレート30
を第６図に示す位置から第７図に示す位置まで移動させ
る。この時、ナットランナー35がスタッドボルト4a,4b
と一致する位置にくる。そこで組付けユニット10全体を
エンジン４に向って前進せしめる。すると、最初は第10
図（Ａ）に示すようにナットランナー35及びキャッチャ
ー42は一体的に前進するが、ブラケット38に設けたスト
ッパ43がエンジン４に当接すると、ナットランナー35の
みが前進し、ナットランナー35のピン35aがナット40の
穴に侵入し、更にナットランナー35が前進すると、第10
図（Ｂ）に示すようにナットランナー35先端にてキャッ
チャー42の駒45,45を押し開き、第10図（Ｃ）に示すよ
うにナット40をスタッドボルト4a先端に嵌め込むととも
にナットランナー35先端のソケットにてナット40を保持
する。この後、ナットランナー35の駆動でナット40をス
タッドボルト4aに締付けることでエンジン４にマフラー
装置５を取付ける。

尚、実施例にあっては板状部品としてガスケットを示し
たがこれに限るものではなく、また組付体としてもマフ
ラー装置に限定されるものではない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、複数の部品からな
る組付体を被組付体に対し同時に且つ位置ずれを生じる
ことなく組付けることができるので、組付け作業が大幅
に簡略化され、作業時間も短縮される。また、複数の部
品中にガスケットの如き板状の脆弱物を含んでいても、
この板状部品の両面を保持した状態で、組付を行うた
め、板状部品が破損する不利がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る組付け装置の概略構成図、第２図
は組付けロボットの治具枠が下方を向いた状態を示す
図、第３図は第１図の状態から治具枠が前方を向いた状
態を示す図、第４図は第３図のIV方向から見た斜視図、
第５図は第４図のＶ−Ｖ方向矢視図、第６図は第３図の
VI方向矢視図、第７図はナットランナーが締付け位置ま
で移動した状態の第６図と同様の図、第８図は第７図の
VIII方向矢視図、第９図はナットランナーによる締付け
状態を示す第３図と同方向から見た図、第10図（Ａ）乃
至（Ｃ）はナットランナーの作用を示す断面図である。 尚、図面中、１は組付け装置、４はエンジン、4aはスタ
ッドボルト、５はマフラー装置、６はパレット、７はセ
ットピン、10は組付けユニット、14は治具枠、25はクラ
ンプシリンダ、26はスペーサ、27は把持爪、30はシフト
プレート、32はガイドピン、35はナットランナー、40は
ナット、42はキャッチャーである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の部品に形成した共通孔にパレットの
   セットピンを通すことで複数の部品をパレット上に位置
   決めセットし、次いで組付け装置のガイドピン先端を前
   記セットピン先端に突当てるとともに複数の部品のうち
   の板状部品の両面を保持し、この状態で複数の部品を持
   ち上げて複数の部品の共通孔にガイドピンを通し、複数
   の部品をガイドピン側に移し、この後複数部品を被組付
   体に対向せしめて前進させ、被組付体のスタッドボルト
   先端にガイドピン先端を突当て、更に複数の部品を前進
   させて複数の部品の共通孔にスタッドボルトを通して複
   数の部品をスタッドボルト側に移すとともに板状部品の
   保持状態を解除し、この後スタッドボルトにナットを締
   付けるようにしたことを特徴とする複数部品の同時組付
   け方法。
2. 【請求項２】板状部品を含む複数の部品をパレットから
   受け取って被組付体に組付ける組付け装置において、こ
   の組付け装置は治具枠にガイドピン、複数の部品のクラ
   ンプ機構、板状部品の保持機構及びナットランナーを設
   けてなり、前記ガイドピンは治具枠が下降した際にパレ
   ットのセットピンに当接し治具枠が前進した際に被組付
   体のスタッドボルトに当接する位置に取付けられ、前記
   板状部品の保持機構は板状部品との他に部品との間に入
   り込むスペーサとこのスペーサとともに板状部品を挟持
   する把持爪とからなることを特徴とする複数部品の同時
   組付け装置。