JPS6339741A

JPS6339741A - 部品組付装置

Info

Publication number: JPS6339741A
Application number: JP61180872A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Sakimori; 先森　秀春; Yoji Komatsu; 小松　洋二; Daijiro Ida; 井田　大二郎; Seiji Takahashi; 高橋　征治
Original assignee: Mazda Motor Corp; Hitachi Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-20
Also published as: KR880001366A; KR920006513B1; JPH027775B2; US4845821A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、軸部の一端部に鍔部を何する被組付部品を組
付部品に組付けるための部品組付装置に関するしのであ
る。

（従来技術）近年、自動車生産工場等において、部品組付に際して組
付ロボットを用い、部品組付作業の自動化を図ることが
行なわれている。かかる部品組付作業には、軸部の一端
部に鍔部を有する部材、例えば、自動車用エンジンの吸
気あるいは排気バルブを、ロボットハンドによってクラ
ンプした後、組付部品であるシリンダヘッドに組付ける
作業があるか、その自動化を図るために従来から種々の
装置が開発されてきている。例えば。特開昭６０−２３
８２３７号公報記載の如く、バルブの鍔部を負圧により
ロボットハンドに吸着保持させて、シリンダヘッドに組
付けるようにした装置が既に提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）上記公知例の場合、ロボットハンドと該ロボットハンド
に吸着されるバルブ鍔部との両者を位置１央めオる機溝
が設けろれておろオ、ノ・ルブ鍔邦をロボットハンドに
吸着すると同時にバルブの芯出しを行わなければならな
いところから、吸着前のバルブの支持姿勢によっては、
ロボットハンドとバルブとの芯出し精度が悪くなるおそ
れがあり、シリンダヘッドへのバルブ組付作業を自動化
する上で問題となるおそれがあった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、被組付部
品の鍔部をロボットハンドに設けたクランプ取出し爪て
クランプしｆこ後に、鍔部クランプ状態にある被組付部
品の軸部を別構成の組付芯出し爪でクランプすることに
よって被組付部品の芯出しを行うようにし、以って、組
付部品への部品組付を自動的に行い得るようにすること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明では、上記問題点を解決するための手段として、
被組付部品収納箱内に収納され、軸部の一端部に鍔部を
有する被組付部品を組付ロボットのハンドによってクラ
ンプして組付部品に組付ける部品組付装置において、前
記被組付部品収納箱を、前記被組付部品の鍔部を上方に
位置させた状態で該鍔部直下方を支持して被組付部品を
収納し得る如く構成するととしに、前記被組付部品の鍔
部をクランプして前記被組付部品収納箱から被組付部品
を取り出すべく構成された一対のクランプ取出し爪と、
該クランプ取出し爪間に配設され且つクランプ取出し爪
により取り出された被組付部品の軸部をクランプして芯
出しを行いつつ前記組付部品に組付けるべく構成された
一対の組付芯出し爪とを前記組付ロボットのハンドに設
けている。

（作　用）本発明では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。

即ち、被組付部品収納箱に鍔部を上方に位置させた状態
で収納された被組付部品は、組付ロボットのハンドに設
けられたクランプ取出し爪によって鍔部をクランプされ
て取り出された後、クランプ取出し爪によりクランプさ
れた状態を保持しつつ別構成の組付芯出し爪によって軸
部をクランプされて芯出しされ、その状態で組付部品に
組付けられる。従って、被組付部品は、組付ロボットの
ハンドにクランプされた状態において、正確に芯出しさ
れることとなり、組付作業の自動化が極めて簡単に行え
ることとなるのである。

（実施例）以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を説
明する。

本実施例の部品組付装置は、第４図に示すように、組付
部品であるシリンダヘッド１５に対して、軸部１１の一
端部に鍔部１２を有する被組付部品である吸排気用のバ
ルブ１０を自動的に組付けるためのものであり、被組付
部品としてのバルブ１０は、第１図図示の如く、被組付
部品収納箱９内に上下２段に収納されて供給される。

前記部品組付装置は、第８図および第９図図示の如く、
バルブ１０を収納した被組付部品収納箱９を搬送するた
めの収納箱搬送装置ｌと、該収納箱搬送装置ｌによって
搬送された被組付部品収納箱９をバルブＩＯの取出が可
能な位置に位置決めする収納箱位置決め装置２と、前記
バルブ１０を組付けるべきシリンダヘッド１５を支持す
るための組付ステーション３と、前記被組付部品収納箱
９からバルブ１０を取出した後、組付ステーション３に
おいてシリンダヘッド１５に組付けろための組付ロボッ
ト４とを備えている。

本実施例では、前記収納箱搬送装置Ｉおよび収納箱位置
決め装置２は、２種類の吸排気バルブを収納した被組付
部品収納箱を搬送および位置決めするためにそれぞれ４
個ずつ設けられているが、以下の説明においては、繁雑
を避けるため、それぞれの１個について説明する。

前記収納箱搬送装置ｌは、基台５と、該基台５の上面に
位置し、バルブ１０が収納されている被組付部品収納箱
９．９．９を３段に積層した状態で連続的に搬送するフ
リクションコンベア６と、該フリクションコンベア６の
搬送方向終端部に付設され、積層状態の被組付部品収納
箱９，９．９の上２段あるいは１段を持ち上げるリフタ
ー８と、萌記括台５下部に（ずｌ置し、空になった被組
付部品収納箱９を退却するｆ二めのホイールコンベア７
とを備えている。

前記被組付部品収納箱９は、積層可能な如く構成されて
おり、その内部には、第１図および第７図図示の如く、
上下２段にバルブ１０．１０・・・が収納されるように
なっている。つまり、前記被組付部品収納箱９内には、
下段側に位置する底板２８と、上段側に位置する着脱自
在な中敷板２７とが配設されていて、底板２８および中
敷板２７には、ブソノユ６２．６２・・・が設けられ、
該各ブツシュ６２に対してバルブＩＯがその鍔部１２を
上方に位置ざ仕た状態で該鍔部Ｉ２の直下方の軸部１１
．１１・・・を嵌挿支持することによって収納されてい
るのである。

萌１肥基台５上部には、フリクンヨンコンベア６により
連続的に搬送される３段積みの被組付部品収納箱９，９
．９を前記リフター８の手前において一時的に停止させ
、３段積みされたものを１組ずつに分離して順次送り出
すための第１ストッパー機Ｉ！２５と、前記リフター８
と対応する位置に３段積みの被組付部品収納箱９，９．
９を一時停止させる第２ストッパー機購２６とか設けろ
シｔでいる。

前記第１ストッパー機構２５は、搬送方向先頭に位置す
る３段積みの被組付部品収納箱９，９．９における最下
段の被組付部品収納箱９の前部下端に係合する前部型２
９ａと搬送方向２番目に位置する３段積みの被組付部品
収納箱９．９．９における最下段の被組付部品収納箱９
の前部下端に係合する後部風２９ｂとを有し且つ中間部
を回動自在に枢支された揺動部材２つと、該揺！ｔ＋］
部材２９を揺動させる駆動源としてのエアシリンダ３０
とからなっている。即ち、この第１ストッパー機構２５
は、揺動部材２９の前部型２９ａを先頭の被組付部品収
納箱９，９．，９における最下段の被組付部品収納箱９
の前部下端に係合させることによって連続的に搬送され
てくる３段積みの被組付部品収納箱を一時停止させると
と乙に、揺動部材２９の後部風２９ｂを２番目の被組付
部品収納箱９，９゜９における最下段の被組付部品収納
箱９の前部下端に係合させることによって先頭の被組付
部品収納箱９．９．９だけを分離して送り出す如く作用
するのである。

前記第２ストッパー機構２６は、フリクンヨンコンベア
６においてリフター８と対応する位置に搬送されてきた
３段積みの組付部品収納箱９，９゜９における最下段の
被組付部品収納箱９の前部下端に係合する係止爪３１ａ
を存し且っ後端部を回動自在に枢支された揺動部材３１
と、該揺動部材３１を揺動させる駆動源としてのエアシ
リンダ３２とからなっている。即ち、この第２ストッパ
ー機構２６は、揺動部材３１の係止爪３１ａを３段積み
の被組付部品収納箱９，９．９における最下段の被組付
部品収納箱９の前部下端に係合させろことによって被組
付部品収納箱９，９．９をリフター８と対応する位置に
一時停止させる如く作用するのである。

［再記リフター８は、前記基台５上において搬送方向と
直交する如く架設された門型のフレーム３３に設けられ
ており、第１０図図示の如く、前記被組付部品収納箱９
の両側を係止すべく前記フレーム３３に対して昇降自在
に支持されたガイドバー３４に対してスライド可能に支
持された用対向する一対の係止アーム３５．３５と、各
係止アーム３５．３５の上端部に固着された互いに平行
なうツク３６．３６と、該ラック３６．３６間に噛合状
態で介設されたピニオン３７と、該ビニオン３７を回転
させるロータリーアクチュエータ３８と、該ロータリー
アクチュエータ３８の駆動源であるエアシリンダ３９と
、前記ガイドバー３４を昇降させるための駆動源である
エアシリンダ４０とからなっている。符号６０はガイド
バー３４を支持する支持枠、６１は該支持枠６０の昇降
時におけるガイドロッドである。

そして、このリフター８は、次のように作用する。

即ち、フリクションコンベア６においてリフター８に対
応する位置に一時停止された３段積みの被組付部品収納
箱９，９．９（あるいは、２段積みの被組付部品収納箱
９，９）における下から２段目の被組付部品収納箱９側
面に、リフター８の係止アーム３５．３５の下喘部が位
置するように、昇降用のエアシリンダ４０の駆動によっ
てガイドバー３４を下降させた後、エアシリンダ３つに
より駆動されるロータリーアクチュエータ３８によって
回転されるピニオン３７と噛合して相対移動せしめられ
たラック３６．３６の作用によって前記係止アーム３５
．３５を下から２段目の被組付部品収納箱９側面に係止
させ、その状態で昇降用エアシリンダ４０によりガイド
バー３１１を」二昇させることによって、最下段の被組
付部品収納箱９を分離するように作用する。かくして分
離された最下段の被組付部品収納箱９は、第２ストッパ
ー機構２６による係止を解除されることによって、次に
位置する収納箱位置決め装置２へ送り出される。

なお、本実施例においては、前記フレーム３３の曲面適
所に、被組付部品収納箱９内に収納されたバルブ１０．
１０・・・の上段収納部分が取り出された後において中
敷板２７を一時預けずろｆこめの受台４７が設置されて
いる。

前記収納箱位置決め装置ソ２は、前記収納箱搬送装置１
におけるフリクションコンベア６の上面に対応する位置
とホイールコンベア７の上面と対応する位置との間を昇
降自在とされた昇降台１３と、該昇降台１３の上面に設
けられた２列のローラコンベア１４．１４とからなって
いる。前記昇降台１３上面においてローラコンベア１４
　、１４　間には、前記収納箱搬送装置ｌから送られて
きた被組付部品収納箱９の前後方向の位置決めを行う固
定係止片４１および可動係止片４２が設けられている。

該可動係止片４２は、駆動源てあろエアシリンダ４３に
よって被組付部品収納箱９の後部下端に係脱自在とされ
ている。また、前記昇降台Ｉ３の両側部には、被組付部
品収納箱９の左右方向の位置決めを行う固定係止片４４
および可動係止片４５が設けられている。該可動係止片
４５は、駆動源であるエアシリンダ４６によって被組付
部品収納箱９の側面を固定係止片４４側に押し付けるよ
うに作用する。この昇降台１３は、被組付部品収納箱９
内のバルブ１０の取り出しが終了した時点で、図示しな
い駆動手段によって下降せしめられるようになっており
、下降姿勢において空の被組付部品収納箱９を空箱返却
用のホイールコンベア７上に送り出し得るようにされて
いる。符号４８および４９は、フリクションコンベア６
およびローラコンヘア１４．＋４の駆動源である。

前記組付ステーション３は、第９図図示の如く、吸気バ
ルブ用および排気バルブ用の２個所設けられているが、
同一構造なので、一方についてのみ説明する。

この組付ステーション３は、組付部品であるシリンダヘ
ッド１５を搬送するためのリフト＆キャリータイプの搬
送装置１８と、該搬送装置１８によって搬送されてきた
シリンダヘッドＩ５を組付姿勢に固定支持する可動台１
７と、該可動台１７を所定角度に傾動自在に支持する固
定台１６とからなっている。

前記可動台１７は、固定台１６に対して上部一端側を回
動自在に枢支される一方、他端側をエアシリンダ５０を
介して固定台１６に連結せしめられている。そして、該
エアシリンダ５０の駆動によって可動台【７に二つの傾
動姿勢をとらせ、該可動台１７上に固定されたシリンダ
ヘッド１５のバルブガイド５１．５１をそれぞれ鉛直姿
勢（換言すれば。部品取付姿勢）に保持するようにされ
ている（第４図参照）。第・を図において符号５２はバ
ルブガイド５Ｉの端部にとりつけられたソール部材、第
８図において符号５３は可動台１７上にシリンダヘッド
１５を固定するためのクランパーである。

前記組付ロボット４は、前記組付ステーション３．３間
を移動可能とされた走行台車５４上に設けられており、
ロボット本体１９と、該ロボット本体１９上端部に結合
されたアーム２０と、該アーム２０先端に設けられたハ
ンド２１とを備えている。符号５５は走行台車５４を案
内する案内軌条である。

前記ハンド２１には、第１図図示の如く、前記バルブ１
０の鍔部１２をクランプして前記被組付部品収納箱９か
らバルブ１０を取り出すべく構成されｆこ一対のクラン
プ取出し爪２２．２２と、該クランプ取出し爪２２．２
２間に配設され且つクランプ取出し爪２２．２２により
取り出されたバルブＩＯの軸１１Ｅｌｌをクランプして
芯出しを行いつつ萌記シリンダヘヅド１５に組付けるべ
く構成された一対の組付芯出し爪２３．２４とが設けら
れている。そして、このハンド２１は、第８図図示の如
く、収納箱位置決め装置２に位置決めされた被組付部品
収納箱９内に収納されたバルブＩＯを取り出すときは符
号２ドで示す位置に動作され、組付ステー７ョン３にお
いてシリンダヘッド１５にバルブ［０を組付けるときは
符号２１″で示す位置に動作される。

前記各クランプ取出し爪２２の先端部は、第２図図示の
如く、バルブ１０の鍔部Ｉ２を掬い上げ得るような形状
の爪部２２ａとされており、これらのクランプ取出し爪
２２．２２は、ハンド２１に対して水平方向にスライド
可能に支持され、駆動手段５６によって駆動されるよう
になっている。

一方、前記組付芯出し爪２３，２・１は、共に鉛直姿勢
と水平姿勢とを取り得るように前記クランプ取出し爪２
２．２２のスライド方向と直交する方向に９０度の範囲
で弧回動し得ろようにハンド２１に対して枢支されてお
り、駆動手段５７によって回動仕しめられるようになっ
ている。また、これら組付芯出し爪２３．２４は、鉛直
姿勢においてその先端部のチャック部２３ａ、２４ａが
前記クランプ取出し爪２２の下端より下位に位置するよ
うに構成されており、本実施例では、一方の組付芯出し
爪２３のチャック部２３ａにおけるバルブ軸部ＩＩへの
当接面は平坦部とされ、他方の組（ｑ芯出し爪２４のチ
ャック部２４ａにおけるバルブ軸部１１への当接面は７
字溝状とされている（第５図参照）。かく構成すること
によって、バルブ軸部２を組付芯出し爪２３．２４でク
ランプする際に、容易に芯出しが行えるようにしている
のである。

また、本実施例においては、前記ハンド２１には、収納
箱位置決め装置２に位置決めされた被組付部品収納箱９
の中敷板２７を吸着して、前記収納箱搬送装置ｌにおけ
るフレーム３３に設けられた受台４７に一時預けし、該
受台４７に一時預けされた中敷板２７を再び被組付部品
収納箱９内に返し戻すための吸着ハンド５８が付設され
ている（第８図参照）。該吸着ハンド５８の先端には、
中敷板２７を吸着させるための４＠の真空吸着パラ）５
９．５９・・・が設けられている。

次いで、図示の部品組付装置の作用を以下に説明する。

収納箱搬送装置Ｉのフリクションコンベア６上を３段積
み状態で搬送される被組付部品収納箱９゜９・・・は、
第１ストッパー機構２５の作動により３段積みの被組付
部品収納箱９，９．９を１組として分離されてリフター
８と対応する位置に搬送された後、該リフター８と第２
ストッパー機構２６との共同作動により３段積みの被組
付部品収納箱９．９．９の最下段の被組付部品収納箱９
が分離されて収納箱位置決め装置２に搬送され、所望位
置に位置決めされる。該収納箱位置決め装置２にて位置
決めされた被組付部品収納箱９内に収納されたバルブＩ
Ｏは、第１図図示の如く、組付ロボット４の作動により
ハンド２１に設けられたクラップ取出し爪２２．２２に
よって鍔部１２をクランプされて取り出される。この時
、ハンド２１の組付芯出し爪２３．２４は、水平開状態
とされている。

次いで、ハンド２１のクランプ取出し爪２２゜２２によ
ってバルブｌＯの鍔部１２をクランプした状態において
、組付芯出し爪２３．２４を鉛直閉状態となすと、該組
付芯出し爪２３．２４のチャック部２３ａ、２４ａによ
ってバルブ１０の軸部ｌｌがクランプされ、バルブ１０
の芯出しが行なわれる（第４図参照）。かくしてハンド
２１に芯出し状態でクランプされたバルブ１０は、組付
ロボッ１−４の作動により組付ステーション３上に固定
されたシリンダヘッド１５のバルブガイド５１にその軸
部ＩＩを嵌挿される。その後、第６図図示の如く、バル
ブＩＯに対ずろクランプ取出し爪２２゜２２および組付
芯出し爪２３．２＝１によるクランプを解除した後、組
付芯出し爪２３．２４を鉛直閉状聾となして、該組付芯
出し爪２３．２４の下端面てバルブ１０の鍔部Ｉ２上面
を抑圧することによって、バルブ１０は、バルブガイド
５１およびノール部材５２から受ける摺接抵抗に打ち勝
って１′■付けられるのである。かかる被組付部品収納
箱９からのバルブＩＯの取り出しおよび組付ステーショ
ン３におけろシリンダヘッド１５へのバルブＩＯの組付
は、組付ステーション３へのシリンダヘッドＩ５の搬送
毎に連続的に行なわれ、被組付１１≦品収納箱９内に収
納され１こバルブ１０は、次々と取り出されろうその結
果、被組付部品収納箱９内において、中敷板２７に支持
された１段目のバルブＩ　Ｏ，１０・・・が全部取り出
されると、組付ロボット４の作動によりハンド２Ｉに付
設された吸着ハンド５８を中敷板２７上に臨ませて、該
吸着ハンド５８の真空吸着バット５９．５９・・・に中
敷板２７を吸着させた後、ハンド２１を駆動させて中敷
板２７をフレーム３３の受台４７に一時預けする（第８
図り照）。その後、被組付部品収納箱９内の底板２８に
支持され５ｒこ２段目のバルブＩ　Ｏ，１０・・・を前
記と同様にして［頂次取り出してシリンダヘッド１５に
組付け、被組付部品収納箱９内の総てのバルブＩ　Ｏ，
１０・・・を組付は終わると、前記受台４７に一時預け
された中敷板２７を吸着ハンド５８の作動により前記と
逆に被組付部品収納箱９内に戻した後、収納箱位置決め
装置２の昇降台１３を下降さけて、空になった被組付部
品収納箱９を空箱返却用のホイールコンベア７上に送り
出すのである。

上記し１こ如く、本実施例によれば、被組付部品である
バルブＩＯの搬送、被組付部品収納箱９からのバルブ１
０の取り出し、取り出したバルブ１０の組付部品である
シリンダヘッド１５への組付および空になった被組付部
品収納箱９の返却を自動的に行い得ることとなるのであ
る。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更
可能なことは勿論である。

（発明の効果）叙上の如く、本発明によれば、被組付部品収納箱に鍔部
を上方に位置さ仕た状態で収納された被組付部品を、組
付ロボットのハンドに設けられたクランプ取出し爪によ
って鍔部をクランプして取り出した後、クランプ取出し
爪によりクランプされた状態を保持しつつ組付芯出し爪
によって被組付部品の軸部をクランプして芯出しし、そ
の状態で組付部品に組付けるようにしたので、被組付部
品収納箱に収納されたままの状態の被組付部品をセット
し直さなくとも、被組付部品の取り出し、芯出しおよび
組付が簡単且つ確実に行え、部品組付作業の自動化に寄
与すること犬であるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にががる部品組付装置の部品
取り出し時におけろ要部を示す側面図、第２図は、第１
図図示の部品組付装置のＡ矢視図、第３図は、第２図の
■−■断面図、第４図および第６図は、第１図図示の部
品組付装置の部品組付時における要部を示す側面図、第
５図は、第４図の■−■断面図、第７図は、被組付部品
収納箱の一部拡大平面図、第８図は、本発明の実施例に
かかる部品組付装置の側面図、第９図は、′ｆ、８図図
示の部品組付装置の平面図、第１Ｏ図は、第８図図示の
部品組付装置におけるリフタ一部分の正面図である。４・・・・・・・組付ロボット９・・・・・・・被組付部品収納箱１０・・・・・・被組付部品（バルブ）ＩＩ・・・・・
・軸部１２・・・・・・鍔部１５・・・・・・組付部品（シリンダヘッド）２１・・
・・・・ハンド２２・・・・・・クランプ取出し爪２３．２４・・・組付芯出し爪

Claims

【特許請求の範囲】

１、被組付部品収納箱内に収納され、軸部の一端部に鍔
部を有する被組付部品を組付ロボットのハンドによって
クランプして組付部品に組付けるものであって、前記被
組付部品収納箱が、前記被組付部品の鍔部を上方に位置
させた状態で該鍔部直下方を支持して被組付部品を収納
し得る如く構成され、前記ハンドが、前記被組付部品の
鍔部をクランプして前記被組付部品収納箱から被組付部
品を取り出すべく構成された一対のクランプ取出し爪と
、該クランプ取出し爪間に配設され且つクランプ取出し
爪により取り出された被組付部品の軸部をクランプして
芯出しを行いつつ前記組付部品に組付けるべく構成され
た一対の組付芯出し爪とを備えていることを特徴とする
部品組付装置。