JPH1177450A - 弾性リングの組み付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプール軸などの棒状ワークにパッキンなど
の弾性リングを自動的に組み付ける。 【解決手段】 ワークパレットには複数のスプール軸Ｓ
が収容され、このスプール軸Ｓの環状溝Ｇａ〜Ｇｄに組
み付けられるパッキンＰはパッキンパレットに収容され
ている。下端部にパッキンＰが挿入される挿入部を有し
上端部にスプール軸Ｓを収容する保持孔２７ａ〜２７ｄ
が形成された装着ロッド２５ａ〜２５ｄを有し、これら
の装着ロッドを装着ユニット１７のガイド孔２４内に嵌
合させて下降移動させると、押圧フィンガー３１により
パッキンＰは装着ロッドの上端部にまで移動し、スプー
ル軸Ｓの環状溝の中にパッキンＰが組み付けられること
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスプールタイプの切
換弁の弁軸にパッキンやＯリングなどの弾性リングを自
動的に挿入する弾性リングを組み付ける技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体の流れの方向を制御する方向制御弁
としては、切換弁、逆止弁およびシャトル弁などがあ
り、弁体の構造としては、ポペット弁、スプール弁など
があり、弁体を駆動する操作方式としては、手動操作方
式や電磁操作方式およびパイロット圧操作方式などがあ
る。

【０００３】このような方向制御弁のうち、スプール弁
タイプのものにあっては、弁軸あるいはバルブシャフト
とも言われるスプール軸に環状の溝を形成し、その溝の
中にパッキンやＯリングを挿入したタイプのものがあ
る。実開平４−８０９８０号公報には、電磁弁の操作に
よってパイロット圧を制御して、スプールタイプの切換
弁を作動するようにした切換弁が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来では、切換弁など
のスプールタイプの方向切換弁を組み立てる際には、ス
プール軸の溝の中に作業者が手作業によりパッキンやＯ
リングを挿入するようにしている。

【０００５】しかしながら、手作業によりパッキンを挿
入して弁の組立を行う場合には、弁の生産性が悪く、そ
の製造に多くの人手が必要となっていた。

【０００６】本発明の目的は、スプール軸などの棒状ワ
ークに形成された環状溝にパッキンなどの弾性リングを
自動的に組み付け得る技術を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明の弾性リングの組み付け
方法は、リングパレットに収容された弾性リングに装着
ロッドの下端部を挿入させる工程と、前記装着ロッドを
上下動自在に案内するガイド孔、およびこのガイド孔内
に嵌合される前記装着ロッドの外周面に押圧する押圧フ
ィンガーを有する装着ユニットの前記ガイド孔内に、前
記弾性リングが挿入された前記装着ロッドを嵌合させて
前記押圧フィンガーにより前記弾性リングを前記装着ロ
ッドの下端部から上端部に移動させる工程と、前記装着
ロッドの上端部に形成された保持孔に棒状ワークを挿入
する工程と、前記棒状ワークが前記保持孔に挿入された
状態で前記装着ロッドを下降移動させることにより、前
記押圧フィンガーにより前記装着ロッドの上端部に位置
する前記弾性リングを前記棒状ワークの環状溝の中に乗
り移らせる工程とを有することを特徴とする。

【００１０】また、本発明の弾性リングの組み付け装置
は、複数の棒状ワークをそれぞれ垂直状態で収容するワ
ークパレットと、前記棒状ワークの前記環状溝に組み付
けられる弾性リングをそれぞれ水平状態で収容するリン
グパレットと、下端部に前記弾性リングが挿入される挿
入部を有し上端部に前記棒状ワークを収容する保持孔が
形成された装着ロッドと、前記装着ロッドを上下動自在
に案内するガイド孔、およびこのガイド孔内に嵌合され
る前記装着ロッドの外周面に押圧して前記下端部に挿入
された前記弾性リングを前記装着ロッドの下降移動に伴
ってこれの上部に移動させる押圧フィンガーを有する装
着ユニットと、前記装着ロッドを前記リングパレット内
の弾性リングに挿入した後に前記装着ユニットのガイド
孔内に嵌合させて、前記装着ロッドの下端部に挿入され
た前記弾性リングを前記押圧フィンガーにより前記装着
ロッドの上部に移動させ、前記装着ロッドの上端部に形
成された前記保持孔の中に前記ワークパレット内の棒状
ワークを挿入し、前記装着ロッドを下降移動させて前記
弾性リングを前記装着ロッドの上端部から前記環状溝に
前記押圧フィンガーにより乗り移らせる搬送ロボットと
を有することを特徴とする。

【００１１】本発明にあっては、装着ロッドを弾性リン
グを収容したパレットと装着ユニットとの間を搬送ロボ
ットにより往復動させ、装着ロッドの上端部に形成され
た収容孔の中に搬送ロボットにより棒状部材を挿入する
ことにより、棒状部材に形成された環状溝の中に弾性リ
ングを組み付けることができる。これにより、作業者に
よることなく、自動的に弾性リングの組み付けを行うこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施の形態であるパッキ
ン組み付け装置の全体を示す正面図であり、図２は図１
における２−２線に沿う断面図である。図３は棒状ワー
クとしての弁軸あるいはバルブシャフトとも言われるス
プール軸Ｓの一例を示す図であり、図示する場合には、
スプール軸Ｓに形成された４つの環状溝Ｇのそれぞれの
中に、弾性リングとしてのパッキンＰが組み付けられる
ようになっている。

【００１４】図１に示すように、パッキン組み付け装置
は、基台１０の上に支持台１１を介して紙面に垂直な方
向に移動自在にガイドレール１２が敷設されており、こ
のガイドレール１２に沿って水平方向に移動自在に搬送
ヘッド１３が装着され、この搬送ヘッド１３はＸＹ方向
に移動自在となっている。この搬送ヘッド１３には、ス
プール軸Ｓおよび後述する装着ロッドを把持するための
ハンド１４が上下動自在に装着されており、このハンド
１４は棒状ワークと搬送ロッドを搬送する搬送ロボット
を構成している。

【００１５】基台１０の上面には、図３に示したスプー
ル軸Ｓをワークとしてこれを多数格子状に収納するワー
クパレット１５と、図３に示したパッキンＰを多数格子
状に収納するリングパレットとしてのパッキンパレット
１６とが配置されるようになっている。ワークパレット
１５から取り出されたスプール軸Ｓに対して、４つずつ
パッキンＰを組み付けるための装着ユニット１７が、そ
れぞれのパレット１５，１６に隣接して基台１０の上に
配置されている。

【００１６】その装着ユニット１７を拡大して示すと、
図４〜図６に示す通りである。図４は装着ユニット１７
の一部切り欠き正面図であり、図５は図４における５−
５線に沿う一部切り欠き平面図であり、図６は図４にお
ける６−６線に沿う側面図である。

【００１７】装着ユニット１７は、基台１０に固定され
る底板２０とこれの上方の天板２１とを有し、これらは
複数の支柱２２により連結されている。天板２１にはこ
れを貫通して所定の間隔毎に４つのスリーブ２３ａ〜２
３ｄが取り付けられており、それぞれのスリーブ２３ａ
〜２３ｄのガイド孔２４には装着ロッド２５ａ〜２５ｄ
が着脱自在に嵌合されるようになっている。

【００１８】４本の装着ロッド２５ａ〜２５ｄは、図７
（Ａ）に示すように、下端がパッキンＰの内径よりも小
さく形成されたテーパー状の挿入部２６ａを有し、その
上側はストレート部２６ｂとなり、このストレート部２
６ｂは上方に向かうにしたがって外径が大きくなるテー
パー部２６ｃを介して、ストレートとなった大径の上端
部２６ｄに連なっている。

【００１９】それぞれの装着ロッド２５ａ〜２５ｄの上
端部には、棒状ワークつまりスプール軸Ｓを垂直状態で
収容する保持孔２７ａ〜２７ｄが形成されており、それ
ぞれの保持孔２７ａ〜２７ｄの深さは、スプール軸Ｓに
形成された４つの環状溝Ｇの位置に対応させて相違して
形成されている。つまり、図８に示すように、装着ロッ
ド２５ａの保持孔２７ａの深さは、垂直状態としたスプ
ール軸Ｓの最上部の環状溝Ｇａの位置に装着ロッド２５
ａの上端面に対応するような深さＤａとなっており、装
着ロッド２５ｂの保持孔２７ｂの深さは、スプール軸Ｓ
の上から２番目の環状溝Ｇｂの位置に装着ロッド２５ｂ
の上端面に対応するような深さＤｂとなっている。同様
に、他の装着ロッド２５ｃ，２５ｄの保持孔２７ｃ，２
７ｄの深さは、それぞれＤｃ，Ｄｄとなっている。

【００２０】図４および図５に示すように、天板２１に
は直線案内部材３０が固定され、この直線案内部材３０
には、スリーブ２３ａ内に嵌合される装着ロッド２５ａ
を両側から挟み付けるように、２つの押圧フィンガー３
１が配置されている。それぞれの押圧フィンガー３１に
は装着ロッド２５ａに接触するＶ字形状の切り欠き部３
２が形成されている。押圧フィンガー３１に対して装着
ロッド２５ａに向かうばね力を付勢するために、天板２
１に設けられたブラケット３３には、圧縮コイルばね３
４が装着された押圧ピン３５が設けられている。なお、
ブラケット３３の上面には、カバー３６が取り付けられ
ており、このカバー３６には図５に示すように、それぞ
れの装着ロッド２５ａ〜２５ｄの上端部に嵌合された状
態におけるパッキンＰの外径よりも大きな内径の貫通孔
３６ａが形成されている。

【００２１】装着ロッド２５ａがスリーブ２３ａから取
り出されると、押圧フィンガー３１は圧縮コイルばね３
４のばね力により相互に平行状態を維持しつつ接近移動
することになる。この状態のもとで、装着ロッド２５ａ
がスリーブ２３ａ内に嵌合されると、押圧フィンガー３
１は押し広げられることになり、装着ロッド２５ａの外
表面に所定の圧力で接触した状態を保持し続けることに
なる。他の装着ロッド２５ｂ〜２５ｄについても、図示
省略した押圧フィンガーがそれぞれの装着ロッド２５ｂ
〜２５ｄに接触している。

【００２２】底板２０の上には、図４および図６に示す
ように、垂直ブラケット３７が取り付けられており、こ
の垂直ブラケット３７には４つの装着ロッド２５ａ〜２
５ｄに対応させて４つのガイドレール３８が固定されて
いる。それぞれのガイドレール３８には、図６に示すよ
うに垂直部４０ａと水平部４０ｂとを有し断面Ｌ字形状
となった支持部材４０が上下方向に摺動自在に組み付け
られている。底板２０に固定されたガイドボルト４１に
は、支持部材４０がそれぞれの水平部４０ｂにおいて貫
通しており、それぞれのガイドボルト４１に装着された
圧縮コイルばね４２によって、支持部材４０には上方に
向かうばね力が付勢されている。それぞれの支持部材４
０の上昇限位置は、ガイドボルト４１の頭部によって規
制されることになる。

【００２３】それぞれの支持部材４０の水平部４０ｂに
は、装着ロッド２５ａ〜２５ｄの先端部が当接する受け
駒４３が設けられ、装着ロッド２５ａ〜２５ｄが下方に
押し付けられると、支持部材４０はそれぞれ、圧縮コイ
ルばね４２のばね力に抗して下降移動するようになって
いる。それぞれの下降限位置を規制するために、底板２
０に固定されたストッパ４４に当接するストッパボルト
４５が水平部４０ｂにねじ結合されている。下降限位置
はそれぞれのストッパボルト４５を回転させることによ
り調整され、締結ナット４６によりそれぞれのストッパ
ボルト４５を固定することができる。

【００２４】次に、上述したパッキン組み付け装置を使
用してスプール軸Ｓに４つのパッキンＰを組み付ける手
順について説明する。

【００２５】まず、装着ロッド２５ａを搬送ロボットと
してのハンド１４によって把持して図１および図２に示
すパッキンパレット１６の上方まで搬送し、所定のパッ
キンＰの真上においてハンド１４により装着ロッド２５
ａを下降移動させる。図７（Ａ）は、装着ロッド２５ａ
が下降移動してその先端の挿入部２６ａにパッキンＰが
挿入された状態を示す。このようにして挿入工程が終了
した後に、装着ロッド２５ａを上昇させ、次いで水平移
動させて、図７（Ｂ１）に示すように、装着ユニット１
７のスリーブ２３ａの真上にまで移動させる。

【００２６】この状態で装着ロッド２５ａを下降移動さ
せると、図７（Ｂ１）に示すように、パッキンＰは押圧
フィンガー３１に当たって装着ロッド２５ａに対して上
端部側に押し上げられる。装着ロッド２５ａが下降限位
置まで押し下げられると、パッキンＰは装着ロッド２５
ａの上端部にまで移動することになる。

【００２７】その操作を他の装着ロッド２５ｂ〜２５ｄ
についても行うと、図８に示すように、４本の装着ロッ
ド２５ａ〜２５ｄのそれぞれの上端部にパッキンＰが挿
入されることになる。ただし、それぞれの装着ロッド２
５ａ〜２５ｄに対するパッキンパレット１６と装着ユニ
ット１７との間の搬送は、いずれの装着ロッドを先に行
うようにしても良く、その順番は任意の順番とすること
ができる。

【００２８】次いで、ハンド１４をワークパレット１５
の上方まで搬送し、所定のスプール軸Ｓの真上において
ハンド１４を下降移動させて、そのスプール軸Ｓを把持
し、それを上昇させた後に、装着ロッド２５ａの真上に
まで水平搬送する。この状態のもとで、ハンド１４を下
降移動させて、スプール軸Ｓを装着ロッド２５ａの保持
孔２７ａの中に押し込む。図８は装着ロッド２５ａの保
持孔２７ａの底面にスプール軸Ｓが接触した状態を示
し、引き続いて、ハンド１４によりスプール軸Ｓを介し
て装着ロッド２５ａを下降移動させると、押圧フィンガ
ー３１によりパッキンＰは装着ロッド２５ａに対して相
対的に押し上げられる。装着ロッド２５ａが最下降限の
位置まで下降移動すると、パッキンＰが装着ロッド２５
ａの上端面の位置まで相対的に押し上げられることにな
り、これにより、パッキンＰは装着ロッド２５ａの上端
部から環状溝Ｇａに乗り移ることになる。

【００２９】このようにして、環状溝Ｇａに対するパッ
キンＰの組み付けが完了したならば、ハンド１４を上昇
移動させて保持孔２７ａからスプール軸Ｓを取り出し、
引き続いて、第２番目の装着ロッド２５ｂの保持孔２７
ｂの中にスプール軸Ｓを挿入して、前述と同様の操作を
行って、環状溝ＧｂにパッキンＰを組み付ける。

【００３０】図８において矢印で示すように、ハンド１
４によりスプール軸Ｓを４つの装着ロッド２５ａ〜２５
ｄの保持孔２７ａ〜２７ｄ内に挿入させ、かつ取り出す
ことにより、４つの環状溝の全てにパッキンＰが組み付
けられる。組み付け終了後のスプール軸Ｓは、ハンド１
４によって図示しない製品取り出し部にまで搬送され
る。

【００３１】ワークパレット１５に収容された全てのス
プール軸Ｓについて上述した操作が連続的に行われるこ
とになる。

【００３２】装着ロッドの搬送とスプール軸Ｓの搬送と
を別々の搬送手段により行うようにしても良いが、上下
動と水平動とを行う１つのハンド１４によって、全ての
装着ロッドをパッキンパレット１６と装着ユニット１７
との間を往復動させるとともに、スプール軸Ｓをワーク
パレット１５から第１番目の装着ロッドへ搬送し、さら
に第１番目から第４番目の装着ロッドへの搬送とを行う
ことにより、少ない部品点数により効率的にパッキンＰ
の組み付けを行うことができる。

【００３３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３４】たとえば、図示する場合には、１つのスプ
ール軸Ｓに対して４つのパッキンＰを組み付ける場合に
ついて説明したが、任意の数のパッキンをスプール軸Ｓ
に組み付けることができる。パッキンが組み付けられる
部材としては、図示する形状に限られず、外周面に溝が
形成されているものであれば、どのような棒状ワークで
も良い。棒状ワークの環状溝に組み付けられる部材とし
ては、前述したパッキン以外に、Ｏリングなどのよう
に、弾性材からなりリング状となったものであれば、ど
のようなものでも良い。

【００３５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３６】(1).人手によることなく、スプール軸など
のような棒状ワークに対して自動的に弾性リングを組み
付けることができる。

【００３７】(2).スプール軸に対して自動的にパッキン
を組み付けることができるので、スプール軸を有する方
向切換弁の組立能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるパッキン組み付け
装置の全体を示す正面図である。

【図２】図１における２−２線に沿う断面図である。

【図３】棒状ワークであるスプール軸の一例を示す正面
図である。

【図４】図１に示された装着ユニットを示す一部切り欠
き拡大正面図である。

【図５】図４における５−５線に沿う平面図である。

【図６】図４における６−６線に沿う側面図である。

【図７】（Ａ）は装着ロッドの下端部にパッキンを挿入
した状態を示す断面図であり、（Ｂ１）〜（Ｂ３）は下
端部に挿入されたパッキンを装着ロッドの上端部にまで
移動させる過程を示す正面図である。

【図８】複数の装着ロッドの保持孔の中に順次スプール
軸を押し込んで、複数の環状溝にパッキンを組み付ける
手順を示す一部切り欠き正面図である。

【符号の説明】

１０ 基台 １１ 支持台 １２ ガイドレール １３ 搬送ヘッド １４ ハンド １５ ワークパレット １６ パッキンパレット １７ 装着ユニット ２３ａ〜２３ｄ スリーブ ２４ ガイド孔 ２５ａ〜２５ｄ 装着ロッド ２７ａ〜２７ｄ 保持孔 ３０ 直線案内部材 ３１ 押圧フィンガー ３２ 切り欠き部 ３４ 圧縮コイルばね ３５ 押圧ピン ４０ 支持部材 ４１ ガイドボルト ４２ 圧縮コイルばね ４４ ストッパ ４５ ストッパボルト ４６ 締結ナット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状ワークにこれに形成された環状溝に
   弾性体製のリングを組み付ける弾性リングの組み付け方
   法であって、 リングパレットに収容された前記弾性リングに装着ロッ
   ドの下端部を挿入させる工程と、 前記装着ロッドを上下動自在に案内するガイド孔、およ
   びこのガイド孔内に嵌合される前記装着ロッドの外周面
   に押圧する押圧フィンガーを有する装着ユニットの前記
   ガイド孔内に、前記弾性リングが挿入された前記装着ロ
   ッドを嵌合させて前記押圧フィンガーにより前記弾性リ
   ングを前記装着ロッドの下端部から上端部に移動させる
   工程と、 前記装着ロッドの上端部に形成された保持孔に棒状ワー
   クを挿入する工程と、 前記棒状ワークが前記保持孔に挿入された状態で前記装
   着ロッドを下降移動させることにより、前記押圧フィン
   ガーにより前記装着ロッドの上端部に位置する前記弾性
   リングを前記棒状ワークの環状溝の中に乗り移らせる工
   程とを有することを特徴とする弾性リングの組み付け方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性リングの組み付け方
   法において、前記装着ロッドは前記棒状ワークに形成さ
   れた環状溝の数に対応する本数を有するとともにそれぞ
   れの前記装着ロッドの上端部には前記環状溝の位置に応
   じて相互に相違した深さの保持孔が形成され、前記装着
   ユニットは前記装着ロッドの本数に対応したガイド孔を
   有し、 それぞれの前記装着ロッドの下端部に前記弾性リングを
   挿入した後に前記装着ユニットにおいてずらし移動し、
   全ての前記装着ロッドの上端部に前記弾性リングがずら
   し移動された状態のもとで、前記棒状ワークの前記装着
   ロッドの保持孔内への挿入と挿入された前記装着ロッド
   の下降移動とを、順次それぞれの前記装着ロッドについ
   て行い、 １つの前記棒状ワークの複数の環状溝に順次前記弾性リ
   ングを組み付けるようにしたことを特徴とする弾性リン
   グの組み付け方法。
3. 【請求項３】 棒状ワークにこれに形成された環状溝に
   弾性体製のリングを組み付ける弾性リングの組み付け装
   置であって、 複数の前記棒状ワークをそれぞれ垂直状態で収容するワ
   ークパレットと、 前記棒状ワークの前記環状溝に組み付けられる前記弾性
   リングをそれぞれ水平状態で収容するリングパレット
   と、 下端部に前記弾性リングが挿入される挿入部を有し上端
   部に前記棒状ワークを収容する保持孔が形成された装着
   ロッドと、 前記装着ロッドを上下動自在に案内するガイド孔、およ
   びこのガイド孔内に嵌合される前記装着ロッドの外周面
   に押圧して前記下端部に挿入された前記弾性リングを前
   記装着ロッドの下降移動に伴ってこれの上部に移動させ
   る押圧フィンガーを有する装着ユニットと、 前記装着ロッドを前記リングパレット内の前記弾性リン
   グに挿入した後に前記装着ユニットの前記ガイド孔内に
   嵌合させて、前記装着ロッドの下端部に挿入された前記
   弾性リングを前記押圧フィンガーにより前記装着ロッド
   の上部に移動させ、前記装着ロッドの上端部に形成され
   た前記保持孔の中に前記ワークパレット内の棒状ワーク
   を挿入し、前記装着ロッドを下降移動させて前記弾性リ
   ングを前記装着ロッドの上端部から前記環状溝に前記押
   圧フィンガーにより乗り移らせる搬送ロボットとを有す
   ることを特徴とする弾性リングの組み付け装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の弾性リングの組み付け装
   置において、前記装着ロッドは前記棒状ワークに形成さ
   れた環状溝の数に対応する本数を有しており、それぞれ
   の装着ロッドの上端部には前記環状溝の位置に応じて相
   互に相違した深さの前記保持孔が形成され、前記棒状ワ
   ークを複数の前記装着ロッドの保持孔に順次移動するこ
   とにより前記棒状ワークの複数の環状溝のそれぞれに弾
   性リングを組み付けるようにしたことを特徴とする弾性
   リングの組み付け装置。