JP3591985B2

JP3591985B2 - ボルト供給装置

Info

Publication number: JP3591985B2
Application number: JP14456796A
Authority: JP
Inventors: 好永林本; 琢磨武田; 文敬勝又; 一郎真島
Original assignee: Sanyo Machine Works Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Sanyo Machine Works Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: KR980000761A; JPH09323228A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車エンジンの自動組立ライン等で使用されるボルト供給装置で、詳しくは、パーツフィーダ等で整列搬送されるボルトの複数個を所定の配列に整列させて、ボルト締めされるワークの所定の箇所に形成されたボルト挿通穴に一括して自動供給するボルト供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の６気筒エンジン（Ｖ６エンジン）においては、図１３に示されるように、１つのエンジンブロック１に一対の同一構造の３気筒式シリンダヘッド２、２’が並列に設置されて、夫々が８本のボルトで固定される。一対のシリンダヘッド２、２’には、各々縦横８箇所にボルト挿通穴３が形成され、この各ボルト挿通穴３にボルトを供給しておいてから、各シリンダヘッド２、２’がエンジンブロック１に装着されてボルト締めが行われる。
【０００３】
上記のようなシリンダヘッドにボルトを自動供給する装置として、産業ロボットを使用した分配供給方式や、サーボモータを使用した供給シュート方式のものが知られている。前者のボルト供給装置は、ロボットアームを使ってボルト搬送機等からボルトを１個ずつ切り出してシリンダヘッドに直接に供給する、或いは、ロボットアームで切り出したボルトをダミープレート等に整列させてから、この整列させたボルトをシュート等を使ってシリンダヘッドに供給する。後者のボルト供給装置は、例えば直進フィーダで一列に整列搬送されてきたボルトをサーボモータを使って個々に直線切り式に切り出し、切り出したボルトを等ピッチ整列させてシュートを自重落下させ、シュート先端に在るシリンダヘッドのボルト挿通穴に供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の産業ロボットを使用した分配方式のボルト供給装置は、産業ロボット自体が高価で装置全体の設備費が高く付く問題と共に、Ｖ６エンジンの一対のシリンダヘッドへの計１６本のボルト供給のように、１サイクルタイムで自動供給されるボルト数が多い場合、ボルトを１本ずつロボットアームで供給していては、全てのボルトをワークに供給し終わるまでの１サイクルタイムが長くなり、その時間短縮化が難しいという問題もあった。
【０００５】
また、上記のサーボモータを使用した供給シュート方式のボルト供給装置においては、ワークのボルト挿通穴が等ピッチで一列に並ぶものであれば、直進フィーダから整列搬送されてくるボルトのピッチを一定にする簡単な機構を採用することで、設備的に有利に実施できる。しかし、図１３のシリンダヘッド２、２’のようなワークのボルト挿通穴の配列が一列でない場合や、縦横で隣接するボルト挿通穴の配列ピッチが一定でない不等ピッチのような場合には（例えば図１３でピッチＰｘ≠Ｐｙ）、そのボルト挿通穴の縦横の配列に応じたピッチ変更手段、ボルト整列変更手段等の複雑な機構を設置しなければならず、そのため、ボルト供給装置全体が複雑化して、結果的に高価なものとなる不具合があった。
【０００６】
この発明の目的とするところは、ワークに所定の配列で形成されたボルト挿通穴にボルトを一括して自動供給可能にしてサイクルタイムを大幅に短縮し、かつ、ボルト供給装置自体の構造的な簡略化と低コスト化を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、Ｖ６エンジンのシリンダヘッドのようなワークに４の整数倍の数で形成された各ボルト挿通穴にボルトを一括して自動供給するに有効なもので、次の構成にて上記目的を達成するものである。
【０００８】
即ち、この発明は、頭部と軸部を有する複数のボルトを、各々の頭部を上に略鉛直にして一列に整列搬送する直線フィーダと、
直線フィーダの先端側に鉛直な中心線を中心に間欠回転可能に配置され、周辺部で直線フィーダからのボルトを１本ずつ切り出して４の整数倍の数のボルトを等ピッチで保持する割出しユニットと、
割出しユニットで保持された４の整数倍のボルトの正方形の頂点位置に在る４本のボルトが割出しユニットの間欠回転で定位置に移動すると、この４本を割出しユニットの上方に突き上げるプッシュロッドと、
割出しユニットの上方に横移動可能に配置され、上記プッシュロッドで突き上げられる４本のボルトの頭部に真上から自重で嵌合してプッシュロッドで突き上げられるボルトと共に上昇移動する押えロッドと、プッシュロッドで突き上げられ定位置まで上昇した４本のボルトを保持するチャック爪とを有するチャックユニットと、
チャックユニットを割出しユニットの上方定位置からボルトが供給されるワークの上方定位置の間で横移動させ、かつ、ワークの上方で上下移動させる駆動系とを具備する。
【０００９】
上記発明のボルト供給装置においては、プッシュロッドで割出しユニットから突き上げた４本ずつのボルトを４本単位でチャックユニットに保持させてから、４本のボルトを保持したチャックユニットをワークの真上に移動させて降下させ、チャックユニットのチャック爪を開いて各ボルトを各々の押えロッドの自重を加えてワークのボルト挿通穴に一括して供給する。
【００１０】
ここで、１台のチャックユニットにおけるチャック爪と押えロッドの設置箇所は、このチャックユニットが割出しユニットの真上に位置したときに、割出しユニットからプッシュロッドで突き上げられる４本のボルトの真上の４箇所で、各チャック爪でチャックされて保持されるボルトの中心線に同軸に押えロッドが上下動可能に設置される。
【００１１】
以上の発明によるボルト供給装置で、ワークに４のＮ倍の数で形成された各ボルト挿通穴にボルトを一括して自動供給する場合には、Ｎ台のチャックユニットが使用され、このＮ台のチャックユニットに順に４本ずつのボルトが割出しユニットから切り出され、Ｎ台のチャックユニットが４本ずつのボルトを保持すると、このＮ台が同時に横移動してワークに４×Ｎの数のボルトを一括して自動供給する。
【００１２】
また、この発明は、上記割出しユニットからプッシュロッドで突き上げられるボルトの軸線と、チャックユニットのチャック爪で保持されるボルトの軸線が偏心しているものにおいて、チャックユニットのチャック爪で保持されるボルトの軸線に同軸に押えロッドを上下動させると共に、割出しユニットに保持されてプッシュロッドで突き上げられるボルトの頭部とこの頭部に真上から嵌合する押えロッドの下端部との間に上記偏心量を吸収する偏心修正手段を形成し、押えロッドの下端部をボルト頭部に偏心させて嵌挿させた状態でボルトと押えロッドをプッシュロッドでチャックユニットへと上昇させる間に、偏心修正手段でボルトの軸線を押えロッドの軸線に一致させるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
即ち、割出しユニットからプッシュロッドで突き上げられる４本のボルトは、正方形の頂点位置に在る等ピッチ配列のものであるが、この等ピッチ配列とワークの４の整数倍のボルト挿通穴の配列が一致するとは限らない。ワークのボルト挿通穴の配列の直交２方向（Ｘ，Ｙ）の穴間ピッチは、Ｘ方向とＹ方向で異なるのが普通である。ボルト挿通穴の配列ピッチと、割出しユニットから突き上げられるボルトの配列ピッチとが若干ずれていると、割出しユニットからプッシュロッドで突き上げられるボルトの軸線と、チャックユニットのチャック爪で保持されるボルトの軸線が偏心する。そこで、割出しユニットから突き上げられるボルトの頭部と、この頭部に嵌合する押えロッドの下端部の間に偏心量吸収用の偏心修正手段を形成して、ボルトがチャックユニットまで突き上げられる間に偏心修正手段でボルトの軸線位置を変更させて、４本のボルトの配列ピッチを自動修正させる。
【００１４】
また、この発明においては、上記各チャックユニットに保持されたボルトをワークのボルト挿通穴に自重落下で供給するときの、ボルトと共に自重降下する押えロッドの降下の有無を検出してボルト供給の有無判定信号を出力するセンサーを各チャックユニットに付設する。このようにすると、押えロッドの位置確認でワークへのボルト装着の有無や良否の確認が容易にでき、ボルト自動供給の信頼性が確保される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図１３の一対の同一構造のシリンダヘッド２、２’の各８箇所のボルト挿通穴３に一括してボルト５を自動供給する装置に適用した一実施例を、図１乃至図１２を参照して説明する。
【００１６】
図１の平面図に示されるボルト供給装置は、一対のシリンダヘッド２、２’に対応させた一対のボルト移送系１０、１０から成る。一対のボルト移送系１０、１０は同一構造で、以下、一方のボルト移送系１０を主体に説明する。
【００１７】
ボルト移送系１０は、図２及び図３に示すような構造で、パーツフィーダ１１から直進フィーダ１２に送られて一列に整列搬送されるボルト５を割出しユニット１３で１本ずつ切り出して８本を等ピッチで整列させ、この８本の内の４本ずつをプッシュロッド１７で突き上げて一対のチャックユニット２０、２０に移し替え、一対のチャックユニット２０、２０で８本のボルト５をシリンダヘッド２の対応するボルト挿通穴３に一括供給する。一対のチャックユニット２０、２０の各々は、ボルト５を４本単位で鉛直に保持して水平及び上下移動させるもので、各々が４本ずつのボルト５を保持するチャック爪２１と、チャック爪２１で保持されるボルト５上に乗り掛かる押えロッド２２を備える。一対のチャックユニット２０、２０は、駆動系４０にて同時に一体的に上下移動及び水平移動させられて、割出しユニット１３からのボルト受け取り動作と、シリンダヘッド２へのボルト供給動作をする。
【００１８】
ここで、一対のチャックユニット２０、２０の水平移動方向をＸ方向、このＸ方向と直交する水平方向をＹ方向、鉛直方向をＺ方向とすると、各チャックユニット２０、２０を駆動させる駆動系４０は、例えば３つの駆動源の第１、第２、第３シリンダ４１、４２、４３を備える。各チャックユニット２０、２０は、Ｘ方向に水平なシフトスライド４４にＸ方向に直列に支持され、かつ、シフトスライド４４に設置した第１シリンダ４１にて各チャックユニット２０、２０はシフトスライド４４に対してＸ方向に相対移動可能に支持される。シフトスライド４４は、Ｘ方向に水平なシフトレール４５にＸ方向に相対移動可能に支持される。シフトレール４５に設置された第２シリンダ４２で、シフトスライド４４とこれに支持された一対のチャックユニット２０、２０がシフトレール４５に対してＸ方向に往復移動される。第２シリンダ４２は、一対のボルト移送系１０、１０の各々のシフトレール４５、４５に対して共通の１基が設置される。第３シリンダ４３は固定フレーム４６にＺ方向に設置されて、一対のボルト移送系１０、１０の各々のシフトレール４５、４５を同時に上下動させる。
【００１９】
即ち、一対のチャックユニット２０、２０は、第１シリンダ４１によって割出しユニット１３の真上の定位置Ｂに交互に送られ、この定位置Ｂで割出しユニット１３から４本のボルト５を受け取る。また、一対のチャックユニット２０、２０は、第２シリンダ４２でもって定位置Ｂとこの定位置Ｂの側方近くに搬入されたシリンダヘッド２の真上の定位置Ｃの間をＸ方向に定ストロークで往復移動する。また、一対のチャックユニット２０、２０がシリンダヘッド２の真上の定位置Ｃに水平移動すると、第３シリンダ４３が作動して全体が下降し、チャックユニット２０、２０に保持された８本のボルト５が定位置Ｄに設置されたシリンダヘッド２のボルト挿通穴３に一括して供給される。このボルト供給は、一対のボルト移送系１０、１０の両方で同時に行われて、一対のシリンダヘッド２、２’に計１６本のボルト５が一括して供給される。
【００２０】
図４および図５に示すように、パーツフィーダ１１から直線フィーダ１２に供給されるボルト５は、大径の頭部５ａと小径の軸部である首部５ｂ及びネジ部５ｃを有し、首部５ｂに頭部５ａより大径のワッシャ６が頭部５ａとネジ部５ｃの間で摺動可能に嵌挿される。ボルト５は直進フィーダ１２に頭部５ａとワッシャ６を上にして略鉛直に吊下支持され、そのままの状態で複数が一列に整列搬送される。直進フィーダ１２の先端の定位置Ａに割出しユニット１３が水平に設置され、割出しユニット１３の真下にプッシュロッド１７が上下動可能に配置される。
【００２１】
割出しユニット１３は、直進フィーダ１２からボルト５を１本ずつ切り出して、その周縁部に計８本のボルト５を等ピッチで鉛直に保持するもので、固定された円筒状のガイド筒１４と、ガイド筒１４の内周に沿って間欠回転する割出しロータ１５と、割出しロータ１５を４５゜の定角度で間欠回転させる回転駆動源（図示せず）を備える。割出しロータ１５の外周の４５゜間隔の８箇所に切欠き１６が形成され、割出しロータ１５が４５゜ずつ間欠回転する毎に直進フィーダ１２の先端からボルト５が１本ずつ切欠き１６に送り込まれる。切欠き１６にボルト５の首部５ｂから下が嵌挿され、頭部５ａとワッシャ６が切欠き１６上に露出する。
【００２２】
割出しロータ１５の回転でボルト５は切欠き１６と共にガイド筒１４の内周に沿って移動し、割出しロータ１５が４５゜×７＝３１５゜間欠回転したところで、８箇所の全ての切欠き１６にボルト５が１本ずつ嵌挿されて、計８本のボルト５の等ピッチ割出しが行われる。この８本のボルト割出しが行われた段階で割出しロータ１５の回転が停止して、割出された８本のボルト５が４本ずつ２回に分けて割出しユニット１３からプッシュロッド１７で突き上げられる。
【００２３】
プッシュロッド１７は、正方形配列で４本一組で鉛直上向きに突設配置され、割出しユニット１３の側方にＺ方向に設置された上下シリンダ１８で４本一組でＺ方向に定ストローク上下駆動される。４本のプッシュロッド１７は、割出しユニット１３に保持された８本のボルト５の内の正方形の頂点位置に在る４本が割出しロータ１５の４５゜間欠回転で同時移動する所定の４ボルト取出し箇所Ｑ_１〜Ｑ_４の真下に配置される。
【００２４】
即ち、図６に割出しユニット１３で等ピッチ割出しされた８本のボルト５と、シリンダヘッド２のボルト挿通穴３の配列の寸法関係例を示し、これを説明すると、割出しユニット１３で等ピッチ割出しされた８本のボルト５の内の１本置きの正方形の頂点位置に在る４本は等ピッチＰで配列される。この場合、４本のプッシュロッド１７は、割出しロータ１５の４ボルト取出し箇所Ｑ_１〜Ｑ_４の真下に同一高さで等ピッチＰでもって配置される。ここで、シリンダヘッド２の８個のボルト挿通穴３のＸ方向での中心間距離である配列ピッチをＰｘ、Ｙ方向での中心間距離である配列ピッチをＰｙとすると、ＰはＰｘとＰｙのいずれかに等しく設定され、この場合、ＰとＰｘとＰｙ間には次の▲１▼、▲２▼、▲３▼の３種類の寸法関係が可能である。
【００２５】
Ｐ＝Ｐｘ＝Ｐｙ・・・・・▲１▼
Ｐ≠Ｐｘ、Ｐ＝Ｐｙ・・・▲２▼
Ｐ＝Ｐｘ、Ｐ≠Ｐｙ・・・▲３▼
▲１▼式の寸法関係の場合は、割出しユニット１３に対して各チャックユニット２０、２０のチャック爪２１と押えロッド２２が等ピッチＰで設置され、割出しユニット１３からボルト５が４本ずつ等ピッチＰのまま各チャックユニット２０、２０に供給され、等ピッチＰのままシリンダヘッド２のボルト挿通穴３に供給される。
【００２６】
▲２▼式と▲３▼式の場合は、各チャックユニット２０、２０のチャック爪２１により４箇所のボルト保持位置の配列ピッチと４本の押えロッド２２の配列ピッチをシリンダヘッド２に合わせてＰｘとＰｙの不等ピッチに設定される。以下、例えば▲２▼式の場合について、チャックユニット２０、２０の構造例と動作を図７乃至図１１に基づき説明する。
【００２７】
一対のチャックユニット２０、２０は同一構造で、その一方を図７乃至図１１を参照して説明すると、チャックユニット２０は、シフトスライド４４に支持される枠状のユニット本体２３と、ユニット本体２３の下面に設置されたチャック爪２１と、ユニット本体２３をＺ方向に貫通する４本の押えロッド２２を備える。また、チャックユニット２０は、ユニット本体２３における４本の押えロッド２２の高さ位置を検出するボルト装着確認用センサー２４を備える。
【００２８】
図７及び図８にチャック爪２１の具体例を示すと、これは略十文字形の一対の水平な旋回爪２７、２８と、一対の旋回爪２７、２８を同時に反対方向に回転させる開閉シリンダ２９を備える。一方の旋回爪２７の中央部が内軸３０に支持され、他の旋回爪２８の中央部が内軸３０と偏心して内軸３０を囲繞する外軸３１に支持され、各旋回爪２７、２８は各々の内軸３０と外軸３１を支点に回転する。略十文字状の各旋回爪２７、２８の４つの先端部の内側に、ボルト５を１本ずつ挟持して定位置に鉛直に保持するＶ形等のチャック面ｍ、ｎが形成される。
【００２９】
開閉シリンダ２９で一対の旋回爪２７、２８を閉じると、各４箇所のチャック面ｍ、ｎで４本のボルト５が同時に挟持される。このときの４本のボルト５は、Ｘ方向とＹ方向の矩形配列で、その各配列ピッチはＰｘとＰｙに設定される。また、開閉シリンダ２９で一対の旋回爪２７、２８を開くと、各４箇所のチャック面ｍ、ｎの間に、図９と図１０に示すように、ボルト５の頭部５ａが貫通するがワッシャ６は通らないだけの間隙ｇが形成され、この間隙ｇに真下から割出しユニット１３から突き上げられたボルト５が挿通される。
【００３０】
また、開いた一対の旋回爪２７、２８の各４箇所のチャック面ｍ、ｎの間隙ｇの各々に、各間隙ｇの中心線に軸線を整合させた押えロッド２２が配置される。４本の押えロッド２２は、ユニット本体２３にＺ方向に自由移動可能に遊嵌されるもので、例えば図１１に示すように、上端部に大径の円柱状ウエイト３２を有し、ウエイト３２の下端がユニット本体２３上に当接する下限位置（図１１鎖線位置）と、ウエイト３２がユニット本体２３から上方に所定高さ突出する上限位置（図１１実線位置）との間で自由に上下移動する。尚、図９乃至図１１には、Ｘ方向で隣接する２本の押えロッド２２を示している。この２本の押えロッド２２の中心線の配列ピッチはＰｘである。
【００３１】
一対のチャックユニット２０、２０の一方が割出しユニット１３の真上の定位置Ｂに移動したとき、このチャックユニット２０の４本の押えロッド２２は、割出しユニット１３のボルト取出し箇所Ｑ_１〜Ｑ_４の真上に位置する。このとき、チャック爪２１は開き、各押えロッド２２はユニット本体２３に対して下限位置に在って、各押えロッド２２の下端部２２’が開いたチャック爪２１から下がり、割出しユニット１３のボルト取出し箇所Ｑ_１〜Ｑ_４のボルト５の真上近くに位置する。ここで、ボルト取出し箇所Ｑ_１〜Ｑ_４の４本のボルト５の内のＸ方向で隣接する２本の配列ピッチＰと、その真上の押えロッド２２の配列ピッチＰｘが上記▲２▼式のようにＰ≠Ｐｘと相違して、上下で対応するボルト５と押えロッド２２の中心線が段違い的に偏心する。この偏心量は、図１０に示すように、Ｐ＜Ｐｘとすると（Ｐｘ−Ｐ）／２に相当し、通常の偏心量は数ｍｍ程度である。
【００３２】
割出しユニット１３から１つのチャックユニット２０への４本のボルト５の供給は、次の要領で行われる。割出しユニット１３で８本のボルト５を等ピッチで割出して、その内のボルト取出し箇所Ｑ_１〜Ｑ_４の４本のボルト５をプッシュロッド１７で突き上げ、少し突き上げた状態で各ボルト５の頭部５ａに対応する押えロッド２２の下端部２２’を嵌挿させ、以後、プッシュロッド１７でボルト５と押えロッド２２をユニット本体２３に向けて突き上げる。突き上げられたボルト５の首部５ｂが開いたチャック爪２１のチャック面ｍ、ｎの間隙ｇの位置に達した時点で、チャック爪２１を閉じて４本のボルト５を同時にチャックし、プッシュロッド１７を下降させる。
【００３３】
上記動作のように、４本の各ボルト５を上下からプッシュロッド１７と押えロッド２２で挾んだ状態で突き上げると、ボルト５が押えロッド２２によってガイドないし支持された状態で正確にＺ方向に突き上げられ、上昇途中で脱落する心配が無くて動作が安定する。このため、特に長尺のボルト５でも上昇途中にボルト５が傾斜することがない。また、開いたチャック爪２１のチャック面ｍ、ｎの間隙ｇを、ボルト５のワッシャ６の外径より小さくすることで、間隙ｇにボルト５が突き上げられたときに、チャック面ｍ、ｎの下端がワッシャ６に当接してワッシャ６を確実にネジ部５ｃの位置まで相対的に押し下げるので、ボルト５のチャックがワッシャ６で邪魔されること無く確実に行われる。
【００３４】
また、上記動作において、Ｘ方向で隣接する２本ずつのボルト５と押えロッド２２の双方の配列ピッチＰ、Ｐｘが相違して、この上下２本が偏心した位置に在るので、単にボルト５を鉛直に突き上げると頭部５ａがチャック爪２１に当たってチャックされない動作ミスや、チャック爪２１等が損傷するトラブルが発生する可能性がある。そこで、かかる偏心によるトラブル発生を防止するために、この発明においては、ボルト５の頭部５ａと押えロッド２２の下端部２２’の相互間に偏心修正手段３５を形成する。
【００３５】
偏心修正手段３５は、例えば図１０の下半分の図面に示すように、ボルト５の頭部５ａの上面中央部に形成されたレンチ用角穴３６と、押えロッド２２の下端部２２’の下面に形成した円錐状の突起３７で構成される。ボルト５がプッシュロッド１７で突き上げられたときに、頭部５ａの角穴３６の上端エッジに押えロッド２２の突起３７のテーパ面が当接し、このとき角穴３６の中心線と突起３７の中心線が偏心量（Ｐｘ−Ｐ）／２で偏心するように、角穴３６の突起３７の形状が設定される。
【００３６】
偏心したボルト５と押えロッド２２が当接し、この両者が一体となってプッシュロッド１７によりＺ方向に突き上げられ、ボルト５が割出しユニット１３から上昇するにつれて頭部５ａの角穴３６が突起３７のテーパ面を滑り、頭部５ａの中心がＸ方向の外方向に移動し、最後に図１１の上半分の図面に示すように、頭部５ａの中心と突起３７の中心が一致して、上限まで突き上げられたボルト５とその上の押えロッド２２の中心線が一致し、Ｘ方向で隣接する２本のボルト５の配列ピッチがＰｘに自動修正される。この直後にチャック爪２１が閉じて、４本のボルト５がチャックユニット２０に保持される。
【００３７】
一対のチャックユニット２０、２０の一方が割出しユニット１３から４本のボルト５を受け取ると、割出しユニット１３が４５゜間欠回転し、一対のチャックユニット２０、２０がＸ方向に移動して残りの一方が割出しユニット１３の真上の定位置Ｂに移動し、割出しユニット１３から４本のボルト５を受け取る。この後、一対のチャックユニット２０、２０がシリンダヘッド２の真上の定位置Ｃに水平移動して下降し、図１１の鎖線で示すように、チャック爪２１で保持されたボルト５の下端がシリンダヘッド２の対応するボルト挿通穴３に入るか接近するとチャック爪２１が開く。これにより、ボルト５は自らの自重と押えロッド２２の自重でもってボルト挿通穴３へと自重落下にて供給される。
【００３８】
以上のように、一対のチャックユニット２０、２０で計８本のボルト５を保持したまま降下させて、各々を押えロッド２２を利用してシリンダヘッド２の計８個のボルト挿通穴３に一括して自重落下させることにより、一度に多数のボルト供給が可能となり、ボルト供給のサイクルタイムの短縮化が可能となる。また、押えロッド２２の重量でボルト５をボルト挿通穴３に強制的に挿入するため、ボルト供給ミスが減少し、ボルト供給動作の信頼性が高くなる。
【００３９】
また、シリンダヘッド２のボルト挿通穴３に正常に供給されたボルト５の押えロッド２２は、ボルト５と共に下降してユニット本体２３に対して下限位置に在り、この押えロッド２２のウエイト３２が図１１の鎖線で示す位置に下がる。そこで、ユニット本体２３に設置したセンサー２４でウエイト３２の上限位置又は下限位置を検出するようにする。例えば、図１１に示されるセンサー２４は、投光器２５と受光器２６で構成され、投光器２５と受光器２６を結ぶ光軸２７がウエイト３２を横切る所定の高さに設定される。
【００４０】
即ち、ウエイト３２が下限位置まで下がると、光軸２７からウエイト３２が外れて投光器２５の光が受光器２６に受光されて、ボルト５の正常な供給が確認される。ボルト５がボルト挿通穴３に引っ掛かる等して正常に挿通されない供給不良が発生した場合、この供給不良ボルト５と共に押えロッド２２も正常に下降せず、そのウエイト３２が光軸２７を遮ったままとなって、受光器２６が受光せず、ボルト５の供給不良が確認される。このような押えロッド２２とセンサー２４を使ったボルト供給の良否等の確認動作は、ボルト５の位置を直接に検出して行う確認動作よりも確実性に優れ、また、確認のためのセンサー類の設置場所が広い範囲で選択できる設計上の有利さもある。
【００４１】
以上の実施例においては、図１に示す一対の同一構成であるボルト移送系１０、１０が、上記したような同一の動作をして、一対のシリンダヘッド２、２’に８本ずつの計１６本のボルト５を同時供給する。このボルト供給装置でボルト自動供給を受ける一対のシリンダヘッド２、２’の定位置Ｄでの搬入搬出は、例えば図１２に示すように行われる。
【００４２】
一対のシリンダヘッド２、２’を、Ｖ６エンジンの左シリンダヘッド２と右シリンダヘッド２’に分け、各々を個々のパレット４に１台ずつ乗せる。各パレット４には、その上の右半分に右シリンダヘッド２が乗せられ、左半分に左シリンダヘッド２’が乗せられる。これらパレット４の多数を、左シリンダヘッド２搭載パレット４と右シリンダヘッド搭載パレット４を交互にして水平な搬送路７上で一列に整列搬送させる。搬送路７の先端が上記した定位置Ｄに相当し、この先端位置に右シリンダヘッド２を乗せたパレット４が搬入されるとこれを停止させる。そして、後続のパレットで左シリンダヘッド２’を乗せたパレット４の一番先頭にあるものを、図１２の矢印で示すように横スライドさせて前進させ、搬送路７の先端の右シリンダヘッド２のパレット４の真横に並べて停止させる。
【００４３】
搬送路７の先端で横並びした２枚のパレット４、４の上の一対のシリンダヘッド２、２’にボルト供給が行われると、これを搬出して、搬送路７の先端に次の右シリンダヘッド２を乗せたパレット４を移動させて、上記動作を繰り返し行う。
【００４４】
尚、この発明におけるボルト供給の対象となるワークは自動車エンジンのシリンダヘッドに限らず、要は縦横の配列で４の整数倍のボルト挿通穴を有するワークであれば適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載のボルト供給装置によれば、割出しユニットで等ピッチ割出しされた４の整数倍のボルトを４本ずつチャックユニットで保持し、４本ずつのボルトを保持した複数のチャックユニットを移動させて、４の整数倍のボルトを対応するワークのボルト挿通穴に一括して供給するようにしたから、１回のボルト供給数が多くなるほど１回のボルト供給のサイクルタイムが短縮される。また、チャックユニットに保持されたボルトを押えロッドの自重を利用してワークのボルト挿通穴に自重落下させて供給するようにしたから、ボルト供給動作が押えロッドで確実性良く行えるようになり、高信頼性のボルト供給装置が提供できる。更に、ボルトを４本単位で移送等する割出しユニットやチャックユニットは、簡単で確実な動作をする機構のものが適用できて、ボルト供給装置の設備費の低減化が可能となる。
【００４６】
請求項２記載のボルト供給装置によれば、割出しユニットで割出されたボルトの配列ピッチとワークのボルト挿通穴の配列ピッチが不等ピッチで相違していても、割出しユニットからプッシュロッドで４本一組のボルトをチャックユニットまで突き上げる間に、ボルト頭部と押えロッドの間に形成した偏心修正手段でもってボルトが不等ピッチに自動修正されるので、ワークの不等ピッチのボルト挿通穴へのボルト自動供給も可能となり、汎用性の高いボルト供給装置が提供できる。また、上記の偏心修正手段は、ボルト頭部の既存の穴と押えロッド下端部のテーパ突起のような形状簡単なもので構成できるから設備的に有利である。
【００４７】
請求項３記載のボルト供給装置によれば、ワークのボルト挿通穴にボルトを自重落下させるときに押えロッドがボルトと共に下降するため、この押えロッドの位置をセンサーで確認することで、ボルト装着の有無、良否の確実な確認ができるようになり、ボルト供給装置の尚一層の信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すボルト供給装置の平面図。
【図２】図１装置の側面図。
【図３】図１装置によるボルト移送形態を示す斜視図。
【図４】図２装置における割出しユニットの平面図。
【図５】図４の割出しユニットの部分断面を含む要部の側面図。
【図６】図４の割出しユニットにおけるボルトの配列ピッチをワーク（シリンダヘッド）のボルト挿通穴の配列ピッチの関係を示す平面図。
【図７】図２装置におけるチャックユニットのチャック爪の部分断面を含む下面図。
【図８】図７のチャック爪の側面図。
【図９】図２装置における割出しユニットとチャックユニットの関係を示す要部の側面図。
【図１０】図９の割出しユニットからチャックユニットに上昇するボルトの軌道修正を説明するための各上下位置でのボルトと押えロッドの拡大側面図。
【図１１】図２装置におけるチャックユニットのボルト装着時での要部の側面図。
【図１２】図１装置でボルト供給を受ける一対のワーク（シリンダヘッド）の搬送形態を示す平面図。
【図１３】ボルト供給を受ける一対のワーク（シリンダヘッド）の平面図。
【符号の説明】
２、２’ ワーク（シリンダヘッド）
３ボルト挿通穴
５ボルト
５ａ頭部
１２直進フィーダ
１３割出しユニット
１７プッシュロッド
２０チャックユニット
２１チャック爪
２２押えロッド
２４センサー
３５偏心修正手段
４０駆動系

Claims

頭部と軸部を有する複数のボルトを、各々の頭部を上に略鉛直にして一列に整列搬送する直線フィーダと、
直線フィーダの先端側に鉛直な中心線を中心に間欠回転可能に配置され、周辺部で直線フィーダからのボルトを１本ずつ切り出して４の整数倍の数のボルトを等ピッチで保持する割出しユニットと、
割出しユニットで保持された４の整数倍のボルトの正方形の頂点位置に在る４本のボルトが割出しユニットの間欠回転で定位置に移動すると、この４本を割出しユニットの上方に突き上げるプッシュロッドと、
割出しユニットの上方に横移動可能に配置され、上記プッシュロッドで突き上げられる４本のボルトの頭部に真上から自重で嵌合してプッシュロッドで突き上げられるボルトと共に上昇移動する押えロッドと、プッシュロッドで突き上げられ定位置まで上昇した４本のボルトを保持するチャック爪とを有するチャックユニットと、
チャックユニットを割出しユニットの上方定位置からボルトが供給されるワークの上方定位置の間で横移動させ、かつ、ワークの上方で上下移動させる駆動系とを具備し、
プッシュロッドで割出しユニットから突き上げた４本一組のボルトをチャックユニットに保持させてから、４本のボルトを保持したチャックユニットをワークの真上に移動させて降下させ、チャックユニットのチャック爪を開いて各ボルトを各々の押えロッドの自重とでもってワークのボルト挿通穴に一括して供給するようにしたことを特徴とするボルト供給装置。
上記割出しユニットからプッシュロッドで突き上げられるボルトの軸線と、チャックユニットのチャック爪で保持されるボルトの軸線が偏心しているものにおいて、チャックユニットのチャック爪で保持されるボルトの軸線に同軸に押えロッドを上下動させると共に、割出しユニットに保持されてプッシュロッドで突き上げられるボルトの頭部とこの頭部に真上から嵌合する押えロッドの下端部との間に上記偏心量を吸収する偏心修正手段を形成し、押えロッドの下端部をボルト頭部に偏心させて嵌挿させた状態でボルトと押えロッドをプッシュロッドでチャックユニットへと上昇させる間に、偏心修正手段でボルトの軸線を押えロッドの軸線に一致させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のボルト供給装置。
上記チャックユニットに保持されたボルトをワークのボルト挿通穴に自重落下で供給するときの、ボルトと共に自重降下する押えロッドの降下の有無を検出してボルト供給の有無判定信号を出力するセンサーを各チャックユニットに付設したことを特徴とする請求項１又は２記載のボルト供給装置。