JP2011255427A - Piston ring assembling device and method of assembling piston ring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンリング組付装置およびピストンリング組付方法に関する。 The present invention relates to a piston ring assembling apparatus and a piston ring assembling method.
例えば、特許文献１に記載のピストンリング組付装置は、ガイドコーン（マガジン）、アッパープレート（位置規制部材）、シャッターおよびピストンリング押上機構（送出機構）を有しており、シャッターが開かれると、拡径された状態でガイドコーンの外周部に装着されている複数個のピストンリングのうち、最上位置（先頭）のピストンリングが、自らの収縮力によってピストンのピストンリング溝へ飛び込むようにして、ピストンリング溝に組付けられる。組付けが完了してピストンがガイドコーンから取り出された後、シャッターが閉じられる。さらに、押上機構が高圧に切り替えられると、ピストンリングが１ピッチ分だけ押し上げられて、押上機構が低圧に切り替えられた後、組付工程の１サイクルが完了する。 For example, the piston ring assembling apparatus described in Patent Document 1 includes a guide cone (magazine), an upper plate (position regulating member), a shutter, and a piston ring push-up mechanism (sending mechanism), and when the shutter is opened. Among the plurality of piston rings mounted on the outer periphery of the guide cone in the expanded state, the piston ring at the uppermost position (top) jumps into the piston ring groove of the piston by its contraction force , Assembled in the piston ring groove. After the assembly is completed and the piston is removed from the guide cone, the shutter is closed. Further, when the push-up mechanism is switched to high pressure, the piston ring is pushed up by one pitch, and after the push-up mechanism is switched to low pressure, one cycle of the assembly process is completed.
上述した従来技術のピストンリング組付装置においては、ピストンリングをガイドコーンに対して１ピッチ（ピストンリングの厚さ）分だけ正確に送り出す（押し上げる）必要があり、先頭のピストンリングの位置を検出するセンサ等が必要になるので、ピストンリング押出機構の構成および制御が煩雑化して装置が高価になる。また、先頭のピストンリングは、添付された図から察するに、開動作するシャッターの先端部の傾斜面あるいは曲面に案内されながらピストンリング溝へ飛び込むので、ピストンリングの飛び込み時の軌道が不安定になり、特に、ピストンをガイドコーンにセットした状態で、ガイドコーンの上端面がピストンのピストンリング溝の下面よりも低い位置にある場合、ピストンリングによってピストンが傷ついてしまったり、ピストンリングの組付ミスが発生するおそれがある。 In the above-described conventional piston ring assembly device, it is necessary to accurately feed (push up) the piston ring by one pitch (piston ring thickness) to the guide cone, and the position of the leading piston ring is detected. Since a sensor or the like is required, the configuration and control of the piston ring push-out mechanism becomes complicated, and the apparatus becomes expensive. The leading piston ring jumps into the piston ring groove while being guided by the inclined surface or curved surface of the tip of the shutter that opens, as seen from the attached figure. In particular, when the upper end surface of the guide cone is lower than the lower surface of the piston ring groove of the piston with the piston set to the guide cone, the piston is damaged by the piston ring, or the piston ring is assembled. There is a risk of mistakes.
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ピストンリングをピストンのピストンリング溝に確実に組み付けることができるとともに装置を低コストに構成することが可能なピストンリング組付装置およびピストンリング組付方法を提供することを課題としてなされたものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and a piston ring assembling device and a piston ring capable of reliably assembling the piston ring into the piston ring groove of the piston and constructing the device at low cost. An object is to provide an assembling method.
上記課題を解決するために、本発明のピストンリング組付装置は、外周部に拡径された複数個のピストンリングが先端部へ向けて順送可能に装着されるとともに先端部中央に凹形状のピストン装着部を備えるマガジンと、前記マガジンに装着された前記ピストンリングを前記マガジンの先端部へ向けて送出する送出機構と、開閉動作可能に設けられて閉状態で前記マガジンの先頭に位置する前記ピストンリングが当接されるシャッターと、を有して、前記シャッターが閉状態から開状態へ移行されることにより、前記マガジンの先頭に位置するピストンリングが、位置規制部材および前記マガジンによってその軌道がピストンリング送出方向へ規制されながら、その収縮力によって前記マガジンの先端部から脱離されて前記ピストンのピストンリング溝に組み付けられるピストンリング組付装置であって、閉状態の前記シャッターに前記マガジンの先頭に位置するピストンリングが当接された状態で、前記シャッターのピストンリング当接面と前記マガジンの先端部端面との前記ピストンリング送出方向の距離が前記ピストンリングの厚さよりも小さく設定されて、前記マガジンの先頭に位置するピストンリングの内周部が前記ピストンリング溝に対向することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a piston ring assembling apparatus according to the present invention is provided with a plurality of piston rings whose diameters are expanded on the outer peripheral portion so that they can be sequentially fed toward the tip portion, and a concave shape at the center of the tip portion. A magazine having a piston mounting portion, a delivery mechanism for sending the piston ring mounted on the magazine toward the front end portion of the magazine, and an opening / closing operation provided so as to be closed and positioned at the top of the magazine A piston against which the piston ring abuts, and the piston is moved from the closed state to the open state, so that the piston ring positioned at the head of the magazine is moved by the position restricting member and the magazine. While the track is regulated in the piston ring delivery direction, it is detached from the front end of the magazine by its contraction force, and the piston piston A piston ring assembly device to be assembled in a ring groove, wherein a piston ring abutting surface of the shutter and a tip of the magazine are in contact with the piston ring located at the head of the magazine in contact with the shutter in the closed state The distance in the piston ring delivery direction with respect to the end face of the portion is set to be smaller than the thickness of the piston ring, and the inner peripheral portion of the piston ring located at the head of the magazine is opposed to the piston ring groove. .
上記課題を解決するために、本発明のピストンリング組付方法は、マガジンに順送可能に装着された複数個のピストンリングを前記マガジンの先端部へ向けて送出して、先頭に位置する前記ピストンリングを組付待機位置に位置決めさせる送出ステップと、前記送出ステップ完了後、前記シャッターを開動作させて、前記先頭に位置するピストンリングを、その収縮力によって前記マガジンの先端部から脱離させてピストンのピストンリング溝に組み付ける組付ステップと、を含むピストンリング組付方法であって、前記送出ステップでは、ピストンリング送出力を発生するアクチュエータに作用する負荷が予め決められた設定値に到達したか否かを判定して、前記アクチュエータに作用する負荷が前記設定値に到達した時点で、前記ピストンリングの送出を停止させることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the piston ring assembling method of the present invention sends a plurality of piston rings attached to a magazine so as to be capable of being sequentially fed toward the front end of the magazine, and is positioned at the head. A delivery step for positioning the piston ring at the assembly standby position; and after completion of the delivery step, the shutter is opened, and the piston ring located at the head is detached from the front end of the magazine by its contraction force. An assembly step for assembling the piston ring in the piston ring groove, wherein in the delivery step, the load acting on the actuator that generates the piston ring feed output reaches a predetermined set value. When the load acting on the actuator reaches the set value, the piston is And wherein the stopping the delivery of the ring.
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）〜（４）項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項１〜４の各々に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, aspects of the invention that is recognized as being capable of being claimed in the present application (hereinafter referred to as claimable invention) will be exemplified, and each exemplified aspect will be described. Here, as in the claims, each aspect is divided into paragraphs, numbers are assigned to the respective paragraphs, and the descriptions of other paragraphs are cited as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combination of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiment, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the aspect of each section. Moreover, the aspect which deleted the component from the aspect of each term can also be one aspect of the claimable invention.
In the following items, each of items (1) to (4) corresponds to each of claims 1 to 4 described in the claims.
（１）外周部に拡径された複数個のピストンリングが先端部へ向けて順送可能に装着されるとともに先端部中央に凹形状のピストン装着部を備えるマガジンと、マガジンに装着されたピストンリングをマガジンの先端部へ向けて送出する送出機構と、開閉動作可能に設けられて閉状態でマガジンの先頭に位置するピストンリングが当接されるシャッターと、を有して、シャッターが閉状態から開状態へ移行されることにより、マガジンの先頭に位置するピストンリングが、位置規制部材およびマガジンによってその軌道がピストンリング送出方向へ規制されながら、その収縮力によってマガジンの先端部から脱離されてピストンのピストンリング溝に組み付けられるピストンリング組付装置であって、閉状態のシャッターにマガジンの先頭に位置するピストンリングが当接された状態で、シャッターのピストンリング当接面とマガジンの先端部端面とのピストンリング送出方向の距離がピストンリングの厚さよりも小さく設定されて、マガジンの先頭に位置するピストンリングの内周部がピストンリング溝に対向して配置されるピストンリング組付装置。
本項に記載のピストンリング組付装置によれば、シャッターのピストンリング当接面とマガジンの先端部端面とのピストンリング送出方向の距離ｄを、ピストンリングの厚さｔよりも小さく設定して（ｄ＜ｔ）、閉状態のシャッターに先頭のピストンリングが当接した状態で、マガジンの先頭に位置するピストンリング（以下、先頭のピストンリングという）の内周部がピストンのピストンリング溝に対向して配置されるので、この状態でシャッターを開くことにより、シャッターとマガジンの先端部とによって拘束された状態の先頭のピストンリングを、その収縮力で、容易に且つ確実に、組付対象のピストンリング溝へ組み付けることができる。
(1) A magazine in which a plurality of piston rings whose diameters are expanded on the outer periphery are mounted so as to be able to be sequentially fed toward the tip, and a concave piston mounting portion is provided at the center of the tip, and a piston mounted on the magazine The shutter is closed with a delivery mechanism that sends the ring toward the front end of the magazine and a shutter that is provided so as to be openable and closable, and that is in contact with the piston ring located at the top of the magazine in the closed state. The piston ring located at the head of the magazine is detached from the front end of the magazine by the contraction force while the trajectory is regulated in the piston ring delivery direction by the position regulating member and the magazine. The piston ring assembly device can be assembled into the piston ring groove of the piston, and the closed shutter is attached to the top of the magazine. When the piston ring to be placed is in contact, the distance between the piston ring contact surface of the shutter and the end surface of the front end of the magazine is set to be smaller than the thickness of the piston ring and positioned at the top of the magazine. A piston ring assembling device in which an inner peripheral portion of the piston ring is arranged to face the piston ring groove.
According to the piston ring assembling apparatus described in this section, the distance d in the piston ring sending direction between the piston ring contact surface of the shutter and the end surface of the magazine is set smaller than the thickness t of the piston ring. (D <t), with the front piston ring abutting against the closed shutter, the inner periphery of the piston ring located at the front of the magazine (hereinafter referred to as the front piston ring) is in the piston ring groove of the piston. Since they are arranged facing each other, opening the shutter in this state allows the piston ring at the head, which is constrained by the shutter and the tip of the magazine, to be assembled easily and reliably with its contraction force. Can be assembled to the piston ring groove.
（２）送出機構のピストン送出力を発生するアクチュエータに作用する負荷に基づいて送出機構の送出動作を制御する制御手段を有する（１）のピストンリング組付装置。
ピストンリング送出中に先頭のピストンリングがシャッターに突き当った場合、送出機構のピストン送出力を発生するアクチュエータに作用する負荷は急激に変動（増大）することは周知である。そこで、本項に記載のピストンリング組付装置では、ピストンリング送出中のアクチュエータの負荷を監視して、アクチュエータの既定の負荷変動を検出する、すなわち、先頭のピストンリングがシャッターに突き当ったことを検知することで、アクチュエータの作動、すなわち、送出機構によるピストンリングの送出動作を停止させる。したがって、従来技術、例えば、先頭のピストンリングの位置を検出する位置検出センサ等を用いた制御によりピストンリングを１ピッチ分だけ送る技術と比較して、先頭のピストンリングの停止位置のばらつきを抑制することができ、且つ、構成および制御を簡易化することができることから、装置を低コストで製造することができる。
本項の態様において、アクチュエータは、例えば、電動モータを採用することができる。この場合、制御装置は、ピストンリング送出中における電動モータのトルク変動を当該電動モータのコイルに流れる電流に基づき監視して、電動モータのトルク変動（送出中に先頭のピストンリングがシャッターに突き当った時に発生する既定のトルク変動）を検出することにより、電動モータの作動を停止させる。
なお、アクチュエータは、電動モータの他、エアシリンダ等を採用することができる。エアシリンダを採用した場合、制御装置は、エアシリンダへ供給されるエアの圧力変動を監視して、該圧力変動に基づき先頭のピストンリングがシャッターに突き当ったことを検知することができる。
(2) The piston ring assembling apparatus according to (1), further comprising a control unit that controls a delivery operation of the delivery mechanism based on a load acting on an actuator that generates a piston feed output of the delivery mechanism.
It is well known that the load acting on the actuator that generates the piston feed output of the feed mechanism fluctuates (increases) suddenly when the leading piston ring hits the shutter during the piston ring feed. Therefore, in the piston ring assembling device described in this section, the load on the actuator that is sending out the piston ring is monitored to detect a predetermined load fluctuation of the actuator, that is, the leading piston ring hits the shutter. Is detected, the operation of the actuator, that is, the delivery operation of the piston ring by the delivery mechanism is stopped. Therefore, compared to the conventional technology, for example, a technology that uses a position detection sensor that detects the position of the leading piston ring to send the piston ring by one pitch, variation in the stopping position of the leading piston ring is suppressed. Since the configuration and control can be simplified, the apparatus can be manufactured at low cost.
In the aspect of this section, for example, an electric motor can be adopted as the actuator. In this case, the control device monitors the torque fluctuation of the electric motor during delivery of the piston ring based on the current flowing through the coil of the electric motor, and the torque fluctuation of the electric motor (the leading piston ring hits the shutter during delivery). By detecting a predetermined torque fluctuation that occurs at the time of operation, the operation of the electric motor is stopped.
In addition, an air cylinder etc. other than an electric motor can be adopted as the actuator. When the air cylinder is employed, the control device can monitor the pressure fluctuation of the air supplied to the air cylinder and detect that the leading piston ring hits the shutter based on the pressure fluctuation.
（３）位置規制部材およびシャッターは、マガジンの先端部周方向へ局所的に設けられる（１）、（２）のピストンリング組付装置。
本項に記載のピストンリング組付装置によれば、シャッターがマガジンの先端部の全周に亘って（マガジンの先端部を取り囲むように）設けられていた従来技術と比較して、設計の自由度を拡大することができる。例えば、ピストンリングは、割り部がピストンリング溝に入り込めば、それに倣って他の部分もピストンリング溝に入り込むので、位置規制部材をピストンリングの割り部に対応させて局所的に設ければその目的が達成される。他方、シャッターは、先頭のピストンリングの少なくとも２箇所に当接させればその目的が達成されるので、例えば、マガジンの先端部周方向の２箇所に位置規制部材と重ならないように設ければよい。この場合、位置規制部材とシャッターとが重なっている場合と比較して、シャッターの厚さを自由に設定することができる。
(3) The piston ring assembling device according to (1) or (2), wherein the position regulating member and the shutter are locally provided in the circumferential direction of the front end of the magazine.
According to the piston ring assembling apparatus described in this section, the design is more flexible as compared with the conventional technique in which the shutter is provided all around the front end of the magazine (so as to surround the front end of the magazine). The degree can be expanded. For example, if the split part enters the piston ring groove, the other part of the piston ring also enters the piston ring groove, so if the position restricting member is provided locally corresponding to the split part of the piston ring, That purpose is achieved. On the other hand, if the shutter is brought into contact with at least two places of the leading piston ring, the purpose is achieved. For example, if the shutter is provided so as not to overlap the position regulating member at two places in the circumferential direction of the front end of the magazine. Good. In this case, the thickness of the shutter can be set freely as compared with the case where the position restricting member and the shutter overlap.
（４）マガジンに順送可能に装着された複数個のピストンリングをマガジンの先端部へ向けて送出して、先頭に位置するピストンリングを組付待機位置に位置決めさせる送出ステップと、送出ステップ完了後、シャッターを開動作させて、先頭に位置するピストンリングを、その収縮力によってマガジンの先端部から脱離させてピストンのピストンリング溝に組み付ける組付ステップと、を含むピストンリング組付方法であって、送出ステップでは、ピストンリングの送出力を発生するアクチュエータに作用する負荷が予め決められた設定値に到達したか否かを判定して、アクチュエータに作用する負荷が設定値に到達した時点で、ピストンリングの送出を停止させるピストンリング組付方法。
送出ステップにおいて、先頭のピストンリングがシャッターに突き当った場合、送出力を発生させるアクチュエータに作用する負荷は急激に変動（増大）することは周知である。そこで、本項に記載のピストンリング組付方法では、アクチュエータの負荷変動を監視すると同時に、アクチュエータに作用する負荷が、予め決められた設定値に到達したか否かを判定して、アクチュエータに作用する負荷が設定値に到達したと判定されると、アクチュエータの作動、すなわち、送出機構によるピストンリングの送出動作を停止させる。したがって、従来技術、例えば、先頭のピストンリングの位置を検出する位置検出センサ等を用いた制御によりピストンリングを１ピッチ分だけ送る技術と比較して、先頭のピストンリングの停止位置のばらつきを抑制することができ、且つ、構成および制御を簡易化することができることから、装置を低コストで製造することができる。
(4) A sending step for sending a plurality of piston rings attached to the magazine to the front end of the magazine toward the tip of the magazine and positioning the piston ring located at the head at the assembly standby position, and completion of the sending step And a step of opening the shutter, and detaching the piston ring located at the head from the front end of the magazine by the contraction force and assembling it in the piston ring groove of the piston. In the delivery step, it is determined whether the load acting on the actuator that generates the piston ring feed force has reached a predetermined set value, and the load acting on the actuator reaches the set value. The piston ring assembly method of stopping the delivery of the piston ring.
It is well known that in the delivery step, when the leading piston ring hits the shutter, the load acting on the actuator that generates the feed output fluctuates (increases) abruptly. Therefore, in the piston ring assembly method described in this section, the actuator load is monitored, and at the same time, it is determined whether the load acting on the actuator has reached a predetermined set value, thereby acting on the actuator. When it is determined that the load to be reached has reached the set value, the operation of the actuator, that is, the delivery operation of the piston ring by the delivery mechanism is stopped. Therefore, compared to the conventional technology, for example, a technology that uses a position detection sensor that detects the position of the leading piston ring to send the piston ring by one pitch, variation in the stopping position of the leading piston ring is suppressed. Since the configuration and control can be simplified, the apparatus can be manufactured at low cost.
本発明によれば、ピストンリングをピストンのピストンリング溝に確実に組み付けることができるとともに装置を低コストに構成することが可能なピストンリング組付装置およびピストンリング組付方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a piston ring assembling apparatus and a piston ring assembling method capable of reliably assembling the piston ring into the piston ring groove of the piston and capable of constructing the apparatus at low cost. .
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、ここでは、ピストン２がマガジン５に下向きにセットされて、且つ、ピストンリング３の送出方向が上方向である場合を説明する。なお、便宜上、以下の説明において、図１における上下方向をピストンリング組付装置１の上下方向と規定するとともに、図１における左右方向をピストンリング組付装置１の左右方向と規定する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the
図１に示されるように、ピストンリング組付装置１は、マガジン５、位置規制ブロック６（位置規制部材）、シャッター７およびピストンリング送出機構８（送出機構）を有する。マガジン５は、略円柱状に形成されており、その外周面５ｂには拡径されたピストンリング３が装着されることから、工具鋼等の耐摩耗性に優れた材料によって製作することが望ましい。また、マガジン５は、上端部端面５ａ（先端部端面）中央に、下向きのピストン２が装着される凹形状のピストン装着部９が設けられる。
As shown in FIG. 1, the piston ring assembling apparatus 1 includes a
図２によく示されるように、マガジン５のピストン装着部９にピストン２が装着された状態では、マガジン５の上端部端面５ａの上下方向（送出方向）の位置（高さ）は、ピストン５の組付対象となるピストンリング溝４（以下、単にピストンリング溝４という）の下側の壁面４ａの上下方向の位置（高さ）に一致されている。また、マガジン５の上端部端面５ａと外周面５ｂとの稜には、面取り部５ｃが形成されている。このマガジン５の上端部に形成される面取り部５ｃは、必須の構成ではなく、シャッター７が開いた時に、先頭（最上位置）のピストンリング３が、その収縮力によってマガジン５から脱離することができるのであれば、面取りの有無は問わない。
As well shown in FIG. 2, in the state where the
図１に示されるように、位置規制ブロック６は、マガジン５の上方、且つ、マガジン５のピストン装着部９に装着されたピストン２の左右両側に設けられる。図２によく示されるように、マガジン５のピストン装着部９にピストン２が装着された状態では、各位置規制ブロック６の下面６ａ（規制面）の上下方向（送出方向）の位置（高さ）は、ピストンリング溝４の上側の壁面４ｂの上下方向の位置（高さ）に一致されている。また、この状態では、各位置規制ブロック６の端面６ｂとピストン２との水平距離Ｌ（左右方向の距離）は、ピストンリング３の幅Ｗよりも小さく設定されている（Ｗ＞Ｌ）。
As shown in FIG. 1, the
図１に示されるように、シャッター７は、各位置規制ブロック６の下方に設けられる。図１に示される各シャッター７が閉じた状態では、後述する送出装置によって、マガジン５の外周面５ｂに順送可能に一列で装着された複数個のピストンリング３を上方へ送出することにより、最上位置に位置するピストンリング３（先頭のピストンリング３）の上面３ａが、各シャッター７の先端部分の下面、すなわち、ピストンリング当接面７ａに当接される。
As shown in FIG. 1, the
そして、図２に示されるように、先頭のピストンリング３が各シャッター７のピストンリング当接面７ａに当接された状態で、各シャッター７のピストンリング当接面７ａとマガジン５の上端部端面５ａとのピストンリング送出方向（上下方向）の距離ｄが、ピストンリング３の厚さｔよりも小さくなるように設定されている（ｄ＜ｔ）。これにより、閉状態の各シャッター７に先頭のピストンリング３が当接した状態、すなわち、先頭のピストンリング３が組付待機位置に位置決めされた状態（図２参照）では、当該ピストンリング３の内周面３ｃ（内周部）が、マガジン５のピストン装着部９に装着されたピストン２のピストンリング溝４の開口に対向して配置される。
As shown in FIG. 2, the piston
また、各ピストンリング３には自らの弾性力によって収縮力が発生していることから、図２に示される状態、すなわち、先頭のピストンリング３が組付待機位置に位置決めされた状態では、先頭のピストンリング３は、その収縮力によって、下面３ｂと内周面３ｃとの稜部（角部）が、マガジン５の上端部に形成された面取り部５ｃに突き当っており、さらに、外周縁が各シャッター７のピストンリング当接面７ａに当接されている。すなわち、先頭のピストンリング３は、マガジン５と各シャッター７とによって拘束されていることにより、面取り部５ｃを乗り越えて移動（収縮）することが規制されている。
Since each
そして、図２に示される状態、すなわち、先頭のピストンリング３が組付待機位置に位置決めされた状態から、エアシリンダ等の駆動により各シャッター７を開く（図２においては、シャッター７を左方向へ移動させる）ことにより、先頭のピストンリング３は、マガジン５とシャッター７との拘束から解放されて切り出されて、ピストンリング溝４に組み付けられる構造になっている。この時、切り出されたピストンリング３は、位置規制ブロック６とマガジン５の上端部端面５ａとによって、上下方向への軌道の逸脱が規制される。
Then, from the state shown in FIG. 2, that is, the state where the leading
図１に示されるように、ピストンリング送出機構８は、マガジン５の周囲に設けられて直動ガイド等によって上下方向へ案内されるピストンリング送出プレート１０と、該ピストンリング送出プレート１０をボールねじ機構等を介して駆動する電動モータ１１（アクチュエータ）と、マイクロコンピュータ等によって構成されて電動モータ１１を制御する制御装置と、を有する。このように、ピストンリング送出機構８は、電動モータ１１が発生する回転力（ピストンリング送出力）によって、ピストンリング送出プレート１０を上下方向へ移動させることができ、ピストンリング送出プレート１０を上方（送出方向）へ移動させることにより、マガジン５の外周面５ｂに装着された各ピストンリング３が押し上げられる構造になっている。
As shown in FIG. 1, the piston ring delivery mechanism 8 includes a piston
また、制御装置では、ピストンリング送出中における電動モータ１１のトルク変動が、当該電動モータ１１のコイルに流れる電流に基づき監視されている。そして、制御装置は、電動モータ１１に流れる電流が予め決められた設定値（設定電流）に到達する、すなわち、電動モータ１１のトルク変動（送出中に先頭のピストンリング３が各シャッター７に突き当った時に発生する既定のトルク変動）を検出することにより、電動モータ１１の作動を停止させるように構成されている。
Further, in the control device, the torque fluctuation of the
次に、本ピストンリング組付装置１を使用したピストンリング組付方法を説明する。なお、ここでは、ピストン２の３段あるピストンリング溝４の最上段のピストンリング溝４へピストンリング３を組み付ける場合を説明する。
まず、図１に示されるように、マガジン５のピストン装着部９にピストン２を下向きにセットする。この状態では、各シャッター７は閉じられている。次に、電動モータ１１（アクチュエータ）が発生する回転力をピストンリング送出力に変換して、ピストンリング送出プレート１０を上方（ピストンリング送出）へ移動させる。これにより、ピストンリング送出プレート１０によって、マガジン５の外周面５ｂ（外周部）に装着された各ピストンリング３が上方へ送出される（送出ステップ）。
Next, a piston ring assembling method using the present piston ring assembling apparatus 1 will be described. Here, the case where the
First, as shown in FIG. 1, the
ピストンリング送出中、制御装置によって、電動モータ１１のトルク変動が、電動モータ１１のコイルに流れる電流の測定値に基づいて監視される。そして、制御装置では、電動モータ１１に流れる電流の測定値が予め決められた設定値（設定電流）に到達したか否か、すなわち、電動モータのトルク変動（送出中に先頭のピストンリング３が各シャッター７に突き当った時に発生する既定のトルク変動）が検出された否かが判定される。そして、電動モータ１１に流れる電流の測定値が予め決められた設定値（設定電流）に到達した時点、すなわち、電動モータのトルク変動が検出された時点で、ピストンリング３の送出動作を停止させる。
During the delivery of the piston ring, the control device monitors the torque fluctuation of the
この状態で、先頭のピストンリング３は、組付待機位置に位置決めされる。すなわち、先頭のピストンリングは、図３に示されるように、上面３ａ（外周縁）が、閉状態の各シャッター７のピストンリング当接面７ａに当接されて、且つ、内周面３ｃ（内周部）が、マガジン５のピストン装着部９に装着されたピストン２のピストンリング溝４の開口に対向された状態で、マガジン５と各シャッター７とによって拘束されており、マガジン５の面取り部５ｃを乗り越えて移動（収縮）することが規制されている。
In this state, the leading
次に、図４に示されるように、各シャッター７を開くことにより、先頭のピストンリング３は、マガジン５とシャッター７との拘束から解放されて切り出される（その弾性力によって収縮する）。切り出されたピストンリング３は、位置規制ブロック６とマガジン５の上端部端面５ａとによって上下方向への軌道の逸脱が規制されながら、ピストンリング溝４に組み付けられる。
Next, as shown in FIG. 4, by opening each
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、各シャッター７のピストンリング当接面７ａとマガジン５の上端部端面５ａ（先端部端面）との上下方向（ピストンリング送出方向）の距離ｄを、ピストンリング３の厚さｔよりも小さく設定して（ｄ＜ｔ）、閉状態の各シャッター７に先頭のピストンリング３を当接させた状態で、先頭のピストンリング３の内周面３ｃ（内周部）をピストン５のピストンリング溝４に対向させて配置したので、この状態で各シャッター７を開くことにより、マガジン５の上端部（先端部）と各シャッター７とによって拘束された状態の先頭のピストンリング３を、その収縮力で、容易に且つ確実に、組付対象のピストンリング溝４へ組み付けることができる。
また、本実施形態では、ピストンリング３の送出中における電動モータ１１（アクチュエータ）の負荷を監視して、電動モータ１１の既定の負荷変動を検出する、すなわち、先頭のピストンリング３が各シャッター７に突き当ったことを検知することにより、電動モータ１１による駆動、すなわち、ピストンリング送出機構８によるピストンリング３の送出動作を停止させるので、従来技術、例えば、先頭のピストンリング３の位置を検出する位置検出センサ等を用いた制御によりピストンリング３を１ピッチ分だけ送る技術と比較した場合、先頭のピストンリング３の停止位置のばらつきを抑制することができ、且つ、構成および制御を簡易化することができることから、装置を低コストで製造することができる。
This embodiment has the following effects.
According to the present embodiment, the distance d in the vertical direction (piston ring delivery direction) between the piston
In this embodiment, the load of the electric motor 11 (actuator) during the delivery of the
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。 In addition, embodiment is not limited above, For example, it can comprise as follows.
本実施形態では、マガジン５のピストン装着部９にピストン２が装着された状態で、マガジン５の上端部端面５ａの上下方向（送出方向）の位置（高さ）を、ピストン５のピストンリング溝４の下側の壁面４ａの上下方向の位置（高さ）に一致させるとともに、各位置規制ブロック６の下面６ａ（規制面）の上下方向（送出方向）の位置（高さ）を、ピストンリング溝４の上側の壁面４ｂの上下方向の位置（高さ）に一致させたが、例えば、図５に示されるように、ピストンリング３の内周部３ｄに面取りが形成されている場合、図６に示されるように、切り出されたピストンリング３は、面取りされた部分がピストンリング溝４の開口に接触すれば、その面取り形状に倣って当該ピストンリング溝４に入り込むので、マガジン５の上端部端面５ａと各位置規制ブロック６の下面６ａとの距離（図６における範囲Ａ）をより長く（広く）設定することができる。これにより、設計の自由度を拡大することができる。
In the present embodiment, the position (height) of the upper end
本実施形態では、マガジン５のピストン装着部９に装着されたピストン２の左右両側に各々一対で位置規制ブロック６（位置規制部材）およびシャッター７を重ねて設けたが、位置規制ブロック６およびシャッター７は、局所的に配置することができる。例えば、図７に示されるピストンリング３においては、割り部（両端部）がピストンリング溝４に入り込めば、それに倣って他の部分もピストンリング溝４に入り込む。この場合、位置規制ブロック６は、ピストンリング３の割り部に対応させて１箇所（局所的）に設ければよい。また、シャッター７は、先頭のピストンリング３の少なくとも２箇所に当接させればその目的が達成されるので、図７に示されるように、位置規制ブロック６と重ならないようにしてマガジン５の上端部（先端部）周方向の２箇所に設ければよい。この場合、位置規制ブロック６と各シャッター７とが重なっている場合と比較して、各シャッター７の厚さｔを自由に設定することができる。
In the present embodiment, a pair of the position restriction block 6 (position restriction member) and the
１ ピストンリング組付装置、２ ピストン、３ ピストンリング、４ ピストンリング溝、５ マガジン、６ 位置規制ブロック（位置規制部材）、７ シャッター、８ ピストンリング送出機構、９ ピストン装着部、１１ 電動モータ（アクチュエータ） 1 piston ring assembly device, 2 piston, 3 piston ring, 4 piston ring groove, 5 magazine, 6 position restriction block (position restriction member), 7 shutter, 8 piston ring delivery mechanism, 9 piston mounting part, 11 electric motor ( Actuator)
Claims (4)
閉状態の前記シャッターに前記マガジンの先頭に位置するピストンリングが当接された状態で、前記シャッターのピストンリング当接面と前記マガジンの先端部端面との前記ピストンリング送出方向の距離が前記ピストンリングの厚さよりも小さく設定されて、前記マガジンの先頭に位置するピストンリングの内周部が前記ピストンリング溝に対向して配置されることを特徴とするピストンリング組付装置。 A magazine in which a plurality of piston rings whose diameters are expanded on the outer peripheral portion are mounted so as to be able to be sequentially fed toward the distal end portion, and a concave piston mounting portion is provided at the center of the distal end portion, and the piston ring mounted on the magazine And a shutter that is provided so as to be openable and closable and that is in contact with the piston ring located at the top of the magazine in a closed state. Is moved from the closed state to the open state, the piston ring positioned at the head of the magazine is regulated in the piston ring delivery direction by the position restricting member and the magazine, and the contraction force of the magazine causes the magazine ring to move. A piston ring assembling device that is detached from the tip and assembled into the piston ring groove of the piston,
When the piston ring located at the head of the magazine is in contact with the shutter in the closed state, the distance in the piston ring delivery direction between the piston ring contact surface of the shutter and the end surface of the front end of the magazine is the piston. A piston ring assembling device, wherein the piston ring assembling device is set smaller than a thickness of the ring, and an inner peripheral portion of a piston ring located at the head of the magazine is arranged to face the piston ring groove.
前記送出ステップでは、ピストンリング送出力を発生するアクチュエータに作用する負荷が予め決められた設定値に到達したか否かを判定して、前記アクチュエータに作用する負荷が前記設定値に到達した時点で、前記ピストンリングの送出を停止させることを特徴とするピストンリング組付方法。 A sending step for sending a plurality of piston rings attached to the magazine in a progressive manner toward the tip of the magazine and positioning the piston ring located at the head at the assembly standby position, and the sending step being completed And a step of opening the shutter to detach the piston ring located at the head from the front end of the magazine by its contraction force and assemble it into the piston ring groove of the piston. A method of attaching,
In the delivery step, it is determined whether or not the load acting on the actuator that generates the piston ring feed output has reached a predetermined set value, and when the load acting on the actuator reaches the set value. A method of assembling the piston ring, wherein the delivery of the piston ring is stopped.
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| JP2010129109A JP2011255427A (en) | 2010-06-04 | 2010-06-04 | Piston ring assembling device and method of assembling piston ring |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112658635A (en) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 深圳市东阳珠宝科技有限公司 | Assembling process with auxiliary positioning structure for watch production |
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2010
- 2010-06-04 JP JP2010129109A patent/JP2011255427A/en active Pending
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