JPH09150325A - 連結ピン挿入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピン連結する連結部品の軸心を合わせたガイ
ド棒をピン孔から抜くときに、ガイド棒を抜いて連結ピ
ンを挿入する間の心ずれをなくす。 【解決手段】 連結部品相互のピン孔４ａ、６ａ、５ａ
に、あらかじめ挿入して心合わせをするガイド棒７の先
端にテーパ部８をそなえ、このテーパ部８を連結ピン３
端面のきりもみ穴３ａに挿入したときに、きりもみ穴３
ａから出ている部分の長さ８ａを連結部品のうち最も短
いピン孔６ａの長さより小さくする。前記ピン孔４ａ、
６ａ、５ａに挿通したガイド棒７を、連結ピン３の挿入
によって押し出し、連結ピン３とガイド棒７を同速度で
移動させ、ピン孔からガイド棒７が抜ける前にそのピン
孔に連結ピン３を挿入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的薄い連結部
品相互をピンで連結するものにおいて、連結部品のピン
孔を同一軸心に保持させて連結ピンを円滑に挿入する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ほぼ同径の貫通孔をもった連結部品相互
を連結ピンで連結する場合、相互の貫通孔の心合わせを
するため、ガイド棒を挿入した後、このガイド棒を引き
抜き、貫通孔に連結ピンを挿通して部品相互が回動でき
るように連結しており、従来このような作業は、ほとん
ど手作業で行われていた。産業用ロボットなどを用いて
連結部品相互を連結ピンで自動的に連結するものとし
て、ピストンとコンロッド相互のピン孔に、あらかじ
め、先端にテーパ部をそなえたピン孔と同径のガイド棒
を挿入し、ピン孔位置がずれた部品をテーパ面によって
移動させて心合わせを行い、ガイド棒の引き抜きに伴い
連結ピンを挿入するものがある。（たとえば、特開昭６
２−１５２６２９号）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガイド棒を抜
いたのちに連結ピンを挿入する場合は、治具などに支持
された部品にガイド棒を挿入してピン孔位置を修正し心
合わせをしても、連結ピン挿入のためにガイド棒を引き
抜いたときに、重量や治具のつかみによる撓みなどで軸
心がずれた位置に戻り易く、振動や僅かな衝撃などによ
って連結ピンを挿入する前に軸心のずれを生じることが
多い。また、産業用ロボットなどにより、ガイド棒を抜
きながら連結ピンを挿入する場合も、ガイド棒の引き抜
きと連結ピンの挿入がそれぞれ別の装置で行われ、一方
の装置によるガイド棒の引き抜きに伴って、他方の装置
で連結ピンを挿入するため、ガイド棒の引き抜き速度と
連結ピンの挿入速度を一致させることがが難しいだけで
なく、ガイド棒の先端に設けたテーパ部を、ピン孔への
挿入と部品の心合わせを容易にするために長くしている
ので、ガイド棒のピン孔との嵌合部端と連結ピンの挿入
端との間の間隔が大きく、ガイド棒の引き抜き速度が速
いときはこの間隔がさらに大きくなり、連結部品が薄く
ピン孔の長さが前記間隔より短い場合は、連結部品のピ
ン孔に連結ピンが挿入される前にそのピン孔からガイド
棒の嵌合部端が引き抜かれて、ピン孔とガイド棒との嵌
合が外れ、ガイド棒で心合わせされた連結部品相互の軸
心がずれるおそれがあった。本発明は、連結ピンをピン
孔に挿入するときに、そのピン孔からガイド棒が抜け出
されないようにして、連結ピンの挿入を円滑確実にし、
ガイド棒を連結ピンの挿入によって自動的に引き抜くこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、ほぼ同じ径の
ピン孔をそなえた連結部品相互を連結位置に配置し、そ
の一方側から先端にテーパ部をそなえたガイド棒を前記
ピン孔に挿入してピン孔相互の心合わせを行ない、連結
部品を挟んで反対側から連結ピンを挿入するようにした
連結ピンの挿入方法において、連結ピンの端面にきりも
み穴を設け、ガイド棒のテーパ部を前記きりもみ穴に挿
入させ、テーパ部がきりもみ穴の周縁に接触して中心位
置を合わせ、この状態できりもみ穴の外に出ているテー
パ部が、各連結部品の最も短いピン孔の長さより短くな
るようにし、接触状態のままで連結ピンをピン孔に挿入
し、ガイド棒が連結ピンに押されて同じ速度で自動的に
引き抜かれるようにしてある。また、ガイド棒の先端に
マグネットを設けて、連結ピンと吸着させることにより
接触状態を確実に保持させることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】ロボットなどによって連結位置に
配置し同じ径のピン孔をそなえたそれぞれの連結部品の
一方側から先端にテーパ部をそなえたガイド棒を前記ピ
ン孔に挿入してピン孔相互の心合わせを行なわせ、連結
部品を挟んで反対側から連結ピンを挿入する連結ピンの
挿入方法において、連結ピンの端面中央にきりもみ穴を
設け、ガイド棒のテーパ部を、前記きりもみ穴に挿入し
てきりもみ穴の周縁に接触させたときに、きりもみ穴の
外に出ているテーパ部が、各連結部品の最も短いピン孔
の長さより短くなるようにしており、連結ピンのきりも
み穴にガイド棒のテーパ部を挿入して、テーパ部をきり
もみ穴の周縁に接触させた接触状態のままで、連結ピン
をピン孔に挿入し、ガイド棒が連結ピンに押されて同じ
速度で自動的に引き抜かれるようにしている。したがっ
て、連結ピンの端面中央のきりもみ穴とガイド棒のテー
パ部との嵌合によって、ガイド棒と連結ピンの軸心を合
わせ、ガイド棒が連結ピンに押されて同じ速度で押し出
されるので、各連結部品のピン孔からガイド棒の嵌合端
が抜き出る前に連結ピンの先端が挿入され、ガイド棒に
よるピン孔相互の心合わせがずれることがなく、連結ピ
ンの挿入を円滑確実にし、ガイド棒は自動的に引き抜か
れる。また、連結ピンが磁性体の場合は、ガイド棒の先
端にマグネットたとえばフェライト磁石を設けるように
すれば、連結ピンのきりもみ穴の内面を吸着させ、接触
状態を確実に保持させる。

【０００６】

【実施例】以下、図に示す実施例について説明する。図
１は一方の連結部品のアーム１に、他方の連結部品のレ
バー２を連結ピン３で取り付ける場合の、連結ピン３を
挿入する状態を示す断面図である。３ａは連結ピン３の
端面中央に設けたきりもみ穴、３ｂはきりもみ穴３ａの
開口部の周縁、４、５はアーム１に設けた支持部、４
ａ、５ａは支持部４、５のピン孔、６ａはレバー２の連
結部６に設けた前記ピン孔４ａ、５ｂと同じ径のピン
孔、７は前記ピン孔４ａ、６ａ、５ａに挿通させるガイ
ド棒、７ａはガイド棒のテーパ基部、８はガイド棒先端
から突出して設け、頂角を前記きりもみ穴の角度より大
きくしたテーパ部である。

【０００７】連結ピン３の挿入に先立って、図示しない
治具に取り付けられたアーム１の支持部４、５の間に、
ロボットで搬送されたレバー２の連結部６を挿入し、ロ
ボットのティーチングあるいはセンサーによりピン孔６
ａを支持部４、５のピン孔４ａ、５ａの位置に合わせて
停止させる。この位置決めを正確にするため、連結ピン
３と同じ径のガイド棒７を、他のロボットなどによって
ピン孔５ａから挿入して押し上げ、ガイド棒７の先端に
設けたテーパ部８でピン孔６ａの位置ずれを修正し、さ
らにピン孔４ａに挿入して図１の位置まで貫通させる。
ガイド棒７でピン孔４ａ、６ａ、５ａが同軸心に保持さ
れると、ガイド棒７をピン孔から落ちないように保持さ
せた状態で、別のロボットで送られた連結ピン３をガイ
ド棒７と同軸心にして、きりもみ穴３ａにガイド棒７の
テーパ部８の先端を挿入させ、きりもみ穴３ａの周縁３
ｂをテーパ部８の全周に接触させる。きりもみ穴３ａの
周縁３ｂをテーパ部８に接触させた状態で、きりもみ穴
３ａから外に出ているテーパ部の長さ８ａが、ピン孔４
ａ、６ａ、５ａのうち最も短いピン孔６ａよりも短くな
るようにテーパ部８の傾斜を選定している。このように
連結ピン３のきりもみ穴３ａの周縁３ｂをガイド棒７の
テーパ部８に接触させた状態で、連結ピン３を押し下げ
ると、ガイド棒７が連結ピン３に押されて同じ速度で押
し下げられ、テーパ基部７ａがピン孔４ａから抜け出る
前に、連結ピン３の先端がピン孔４ａに挿入される。ピ
ン孔４ａに挿通された連結ピン３が連結部６のピン孔６
ａに挿入されるときは、きりもみ穴３ａから外に出てい
るテーパ部の長さ８ａが、ピン孔６ａよりも短くなって
いるため、前記ピン孔４ａと同様にして挿入される。連
結ピン３がピン孔５ａに挿入されると、ガイド棒７はピ
ン孔５ａから抜き出される。なお、図の実施例は、連結
ピンを上から挿入する場合について述べているが、横方
向あるいは下から挿入する場合にも同様に用いられる。

【０００８】図２は、別の実施例で、車台に固定された
支持部品１１に設けられた対向する取付座１２、１３
に、ブレーキ操作アーム１４、１５を、取付座に設けた
ピン孔１２ａ、１３ａとブレーキ操作アームのピン孔１
４ａ、１５ａに挿通した連結ピン３で取り付けるように
しており、図は連結ピン３を途中まで挿入した状態を示
す側断面図である。７はガイド棒、８はガイド棒のテー
パ部、３ａは連結ピン３の端面中央に設けたきりもみ穴
である。

【０００９】連結ピン３の挿入に先立って、前述の実施
例と同様に、一方（図の左側）からピン孔１３ａ、１５
ａ、１４ａ、１２ａにガイド棒７を挿通して各ピン孔の
軸心を正確に一致させる。このようにピン孔に挿入した
ガイド棒７の挿入端（図に点線で示す）に、図示してい
ないロボットで送られた連結ピン３を接触させ、連結ピ
ンのきりもみ穴３ａにテーパ部８の先端を挿入させる
と、連結ピン３がガイド棒７と同軸心に保持されるとと
もに、テーパ部８のきりもみ穴３ａから出ている部分８
ａが短くなり、取付座１２、１３およびブレーキ操作ア
ームのピン孔１２ａ、１３ａおよび１４ａ、１５ａのい
ずれの長さよりも小さくなる。このため、ガイド棒７と
連結ピン３を接触させたままで、連結ピン３をピン孔１
２ａの方へ送ると、ガイド棒７が連結ピン３によって押
し出され、連結ピン３と同じ速度で左側へ移動し、連結
ピン３はガイド棒７を挿入接触したままでピン孔１２ａ
に挿入される。このように連結ピン３は、ガイド棒を押
し付け接触した状態のままでピン１２ａからピン孔１４
ａ、１５ａ、１３ａに挿通されるので、ピン孔１４ａと
１５ａの間のように大きい間隔の空隙があっても、連結
ピン３とガイド棒７が連結されて軸心を保持し、また、
厚さの小さいピン孔１４ａ、１５ａに挿入されるとき
も、連結ピン３とガイド棒７との間のテーパ部の長さ８
ａが、ピン孔１４ａ、１５ａの長さより小さいため、連
結ピン３がピン孔１４ａ、１５ａの端部に挿入されるま
でガイド棒７がそのピン孔に嵌合しており、連結ピン３
とピン孔１４ａ、１５ａの軸心を保持して円滑な挿入が
行われる。

【００１０】図３は、連結ピン３が磁性体で構成されて
おり、ガイド棒７のテーパ部８の先端にマグネットを設
けて接触状態の保持を確実にさせた実施例で、２１、２
２は連結部品、２１ａ、２２ａ、２３ａはピン孔、３ａ
は連結ピン３の端面中央に設けたきりもみ穴、２５はガ
イド棒７のテーパ部８の先端に設けたマグネットたとえ
ばフェライト磁石である。マグネット２５は、テーパ部
８の先端に取り付けてもよく、ガイド棒７を磁性体で構
成しテーパ部８の先端を着磁させてもよい。

【００１１】連結ピン３の挿入に先立って、前述の実施
例と同様に、ピン孔２１ａ、２２ａ、２３ａにガイド棒
７を挿通して各ピン孔の軸心を正確に一致させる。連結
ピン３が図示していないロボットで搬入され、先端のき
りもみ穴３ａにガイド棒７のテーパ部８を嵌入させる
と、ガイド棒７と連結ピン３とを同軸心に合わせるとと
もに、マグネット２５が連結ピン３を吸着保持させる。
連結ピン３がロボットアームの動きで押されると、ガイ
ド棒７は連結ピン３をマグネット２５で吸着し確実に接
触したままで押されて移動し、連結ピン３の先端部分が
ピン孔２３ａに挿入される。このときは、ガイド棒７が
ピン孔２３ａから抜け出ていない状態になっており、連
結ピン３とピン孔２３ａとの心ずれがなく、挿入が円滑
に行われ、ガイド棒７は連結ピン挿入の速度でピン孔２
３ａから抜き出される。同様にして、連結ピン３の押し
込みによってピン孔２２ａ、２１ａに順次挿入され、ガ
イド棒７は連結ピン３と同じ速度で自動的に押し出され
る。また、連結ピン３をガイド棒７のマグネット２５で
吸着させることにより、図１のように連結ピン３を上か
ら挿入する場合に、ガイド棒７を別に保持しなくても抜
け落ちを防止できる。

【００１２】図４はガイド棒の保持装置の例を示すもの
で、３は連結ピン、７はガイド棒、３１はロボットアー
ム、３２はロボットアーム３１に取り付けガイド棒７を
両側から支持爪で挟んで支持する挟み具、３３、３４は
連結部品、３２ａ、３３ａ、３４ａは連結部品のピン孔
である。

【００１３】ロボットアーム３１の挟み具３２で保持し
たガイド棒７を、連結部品３３、３４のピン孔３２ａ、
３３ａ、３４ａに挿通させ、図示しない別のロボットで
連結ピン３を支持してきりもみ穴にガイド棒７のテーパ
部８を挿入させ接触させる。連結ピン３を接触させた後
は、挟み具３２のつかみ力をゆるめて、ガイド棒７が挟
み具３２内で摺動できるように保持させる。連結ピン３
をピン孔３３ａに挿入するために連結ピンを支持したロ
ボットアームが移動すると、ガイド棒７は押されて挟み
具３２内で摺動し、連結ピン３と接触したままで同じ速
度で押し出される。このため、連結ピン３の連結が終わ
り、ガイド棒７がピン孔３２ａから抜け出ても落ちるこ
とを防止できる。

【００１４】図５は連結ピンの挿入を自動化する装置の
例を示すもので、基台５０上にアクチエータ５１で移動
する移動台５２を設け、移動台５２にスライド軸５３を
そなえている。５４はスライド軸５３の適当位置に固定
させたピン支持台で、開閉シリンダ５５で開閉する支持
爪５６、５６を設け、別個にロボットから供給される連
結ピン３を挟持する。５７は連結ピンの頭部に接触させ
るピン当てで、ゴムなどの弾性体あるいはコイルバネや
板バネで連結ピンに加わる衝撃を吸収するようにしてい
る。５８はガイド棒支持台で、必要な大きさのガイド棒
７を取り付け、アクチエータ５９によりスライド軸５３
に沿って移動する。６０は治具やロボットで支持された
連結部品で、ピン孔６１をそなえている。

【００１５】図示しない供給ロボットにより連結部品６
０が運び込まれると、アクチエータ５９によりガイド棒
支持台５８をスライド軸５３に沿って移動させ、ガイド
棒７を連結部品６０のピン孔６１に挿入し、連結部品６
０相互のピン孔６１を同一軸心にそろえる。このガイド
棒７を挿入する間あるいは挿入する前に、連結ピン３が
別のロボットなどで供給され、支持爪５６、５６でガイ
ド棒７と同軸心に保持されており、ピン孔６１を挿通し
たガイド棒７の先端が連結ピン３端面のきりもみ穴３ａ
に嵌入接触される。なお、連結ピン３の頭部はピン当て
５７に接触保持される。このようにガイド棒７が連結部
品６０のピン孔６１に挿入され、連結ピン３に接触する
とアクチエータ５９を停止させ、アクチエータ５１によ
って移動台５２を前記軸心の方向に移動させる。この移
動により連結ピン３がガイド棒７とともに同速度で移動
して連結部品６０のピン孔６１に連結ピン３を挿入させ
る。支持爪５６が連結部品６０に当たる前に、支持爪５
６、５６を開いて連結ピン３から外し、連結ピン３を完
全に挿入させる。

【００１６】

【発明の効果】このように本発明は、ガイド棒の先端
に、連結ピンの端面に設けたきりもみ穴に挿入して、き
りもみ穴の周縁に接触し、きりもみ穴の外に出たテーパ
部が、各連結部品の最も短いピン孔の長さより短くなる
テーパ部を設け、連結ピンをきりもみ穴に前記ガイド棒
のテーパ部を嵌入して押し付け、テーパ部をきりもみ穴
周縁に押し付けた接触状態のままで、連結ピンをピン孔
に挿入し、ガイド棒が連結ピンに押されて同じ速度で自
動的に引き抜かれるようにしてあるので、各連結部品の
ピン孔が短い場合にも、連結ピンが挿入されるときに、
そのピン孔にガイド棒が挿入されて所定の軸心に合わせ
た状態に保持されており、連結ピンのピン孔への挿入
が、そのピン孔からのガイド棒の引き抜きより前に行わ
れ、連結ピン挿入までに連結部品の重量や振動などによ
って軸心位置がずれることを防止し、連結ピンを円滑に
挿入することができる。また、ガイド棒のテーパ部先端
にマグネットを設けることにより、連結ピンが磁性体の
場合の接触保持を確実にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により連結ピンを挿入する状態を示す実
施例の側断面図である。

【図２】本発明により連結ピンを挿入する状態を示す他
の実施例の側断面図である。

【図３】別の実施例を示す側断面図である。

【図４】ガイド棒の保持装置の例を示す側断面図であ
る。

【図５】本発明による挿入装置の例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ アーム ２ レバー ３ 連結ピン ３ａ きりもみ穴 ３ｂ 周縁 ４、５ 支持部 ６ 連結部 ４ａ、５ａ、６ａ ピン孔 ７ ガイド棒 ７ａ テーパ基部 ８ テーパ部 １１ 支持部品 １２、１３ 取付座 １４、１５ ブレーキ操作アーム １２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ ピン孔 ２１、２２ 連結部品 ２１ａ、２２ａ、２３ａ ピン孔 ２５ マグネット ３１ ロボットアーム ３２ 挟み具 ３３、３４ 連結部品 ３２ａ、３３ａ、３４ａ ピン孔 ５０ 基台 ５１ アクチエータ ５２ 移動台 ５３ スライド軸 ５４ ピン支持台 ５５ 開閉シリンダ ５６ 支持爪 ５７ ピン当て ５８ ガイド棒支持台 ５９ アクチエータ ６０ 連結部品 ６１ ピン孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 敏夫 福岡県中間市大字上底井野315番地の２ 安川設備技研株式会社内 (72)発明者 伊藤 良明 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 水谷 雅樹 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同径のピン孔をそなえた連結部品相互を連
   結位置に配置し、その一方側から先端にテーパ部をそな
   えたガイド棒を前記ピン孔に挿入してピン孔相互の心合
   わせを行ない、連結部品を挟んで反対側から連結ピンを
   挿入するようにした連結ピンの挿入方法において、前記
   連結ピンの端面にきりもみ穴を設け、ガイド棒のテーパ
   部を前記きりもみ穴に挿入してきりもみ穴の周縁に接触
   させたときに、きりもみ穴の外に出たテーパ部が、各連
   結部品の最も短いピン孔の長さより短くなるようにし、
   連結ピンのきりもみ穴にガイド棒のテーパ部を挿入して
   押し付け、テーパ部をきりもみ穴の周縁に接触させた接
   触状態のままで、連結ピンをピン孔に挿入し、ガイド棒
   が連結ピンに押されて同じ速度で自動的に引き抜かれる
   ようにしたことを特徴とする連結ピン挿入方法。
2. 【請求項２】 前記ガイド棒のテーパ部先端にマグネッ
   トをそなえ、磁性体からなる挿入ピンを吸着して接触状
   態を保持させる請求項１の連結ピン挿入方法。