JP2014151393A - Work assembly apparatus and work assembly method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク、特に、コネクティングロッド及び上下のピストンリングが付いているピストンを、シリンダブロックのボアへ組込むワーク組立技術に関する。 The present invention relates to a work assembling technique in which a work, in particular, a piston having a connecting rod and upper and lower piston rings is incorporated into a bore of a cylinder block.
内燃機関のシリンダブロックにはボアと称するピストン挿入穴が設けられ、このボアにピストンが挿入される。
ピストンには、上下のピストンリングが嵌められている。ピストンリングは、縮径/拡径が行えるように、一部が欠けたリングとされる。この欠けた部位は、合口と呼ばれる。
A cylinder block of the internal combustion engine is provided with a piston insertion hole called a bore, and a piston is inserted into the bore.
The piston is fitted with upper and lower piston rings. The piston ring is a ring with a part cut away so that the diameter can be reduced / expanded. This missing part is called an abutment.
上下の合口が、合っている(位相が合致している)と、燃料ガスが吹き抜けるため好ましくない。そこで、上下の合口の位相が180°程度異なるように、ピストンリングがピストンに嵌められる。 If the upper and lower joints are aligned (the phases are matched), the fuel gas blows through, which is not preferable. Therefore, the piston ring is fitted to the piston so that the phases of the upper and lower joints differ by about 180 °.
ピストンに上下のピストンリングを嵌めた段階で、上下の合口の相互位置は、作業者により目視で確認される。しかし、省人力の一環として、確認の自動化が勧めされる。自動化が可能な検査システムは、各種提案されてきた(例えば、特許文献1(図1)参照。)。 At the stage where the upper and lower piston rings are fitted to the piston, the mutual positions of the upper and lower joints are visually confirmed by the operator. However, as part of labor saving, automated confirmation is recommended. Various inspection systems that can be automated have been proposed (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 1)).
特許文献1の図1において、回転テーブル(4)(括弧付き数字は、特許文献1に記載された符号を示す。以下同様)に、ワーク(例えば、ピストン)(W)を載せ、鉛直軸周りに回転させつつ、カメラ(7)で撮影する。
以上により、上下のピストンリングの合口を画像的に認識し、上下の合口の位相を調べることができる。
In FIG. 1 of
As described above, the joints of the upper and lower piston rings can be recognized in an image and the phases of the upper and lower joints can be examined.
合口の確認後に、ピストンに、ピストンピンを介してコネクティングロッドが取付けられ、この状態で運搬され、シリンダブロックのボアに挿入される。
コネクティングロッドを取付ける時にピストンピンを打ち込む関係で、ピストンに振動や力が加わる。結果、ピストンリングが空転する可能性はある。また、運搬中にもピストンリングが空転する可能性はある。
そこで、ボアに挿入する直前に上下の合口を確認することが望まれる。
After confirming the joint, a connecting rod is attached to the piston via a piston pin, and is transported in this state and inserted into the bore of the cylinder block.
Vibration and force are applied to the piston because the piston pin is driven when the connecting rod is installed. As a result, the piston ring may idle. In addition, the piston ring may idle during transportation.
Therefore, it is desirable to confirm the upper and lower joints immediately before insertion into the bore.
しかし、ボアに挿入する直前には、ピストンにコネクティングロッドが付いており、このコネクティングロッドが自在に揺動するため、特許文献1図1の回転テーブル(4)に載せることができない。
仮に、ピストンと共にコネクティングロッドも回転テーブル(4)に固定できるように、回転テーブル(4)の構造を改造すると、回転テーブル(4)が複雑化して装置コストが嵩むと共に、ピストン及びコネクティングロッドの着脱が面倒になり、作業能率が悪くなり、生産性が低下する。
したがって、コネクティングロッドが付いているピストンは、特許文献1の技術では検査が困難であると言える。
However, immediately before the insertion into the bore, the connecting rod is attached to the piston, and the connecting rod swings freely, so that it cannot be placed on the rotary table (4) of FIG.
If the structure of the rotary table (4) is modified so that the connecting rod can be fixed to the rotary table (4) together with the piston, the rotary table (4) becomes complicated and the cost of the apparatus increases, and the piston and connecting rod are attached and detached. Becomes troublesome, work efficiency deteriorates, and productivity decreases.
Therefore, it can be said that the piston with the connecting rod is difficult to inspect with the technique of
組立の自動化が求められ中、コネクティングロッドが付いているピストンのようなワークを、検査し、シリンダブロックのボアのような被組立体へ組込むことができるワーク組立技術が求められる。 While there is a demand for automation of assembly, a work assembly technique that can inspect a work such as a piston with a connecting rod and incorporate it into an assembly such as a bore of a cylinder block is required.
本発明は、コネクティングロッドが付いているピストンのようなワークを、検査し、シリンダブロックのボアのような被組立体へ組込むことができるワーク組立技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a work assembling technique capable of inspecting a work such as a piston with a connecting rod and incorporating it into an assembly such as a bore of a cylinder block.
請求項1に係る発明は、円柱又は円筒状のワークの外観を検査し、検査に合格した前記ワークを被組立体へ組込むワーク組立装置であって、
所定位置に保持される前記ワークの外周面へ光線を発射し、反射光を受光して前記外周面までの距離を測る非接触式距離計と、
この非接触式距離計を支え移動させる距離計移動機構と、
この距離計移動機構を制御して前記ワークの中心を旋回中心として非接触式距離計を旋回させる制御部と、
予め与えられた基準データと前記非接触式距離計から得た距離情報とを比較して合否判定を行う合否判定部と、
この合否判定部で合格と判定されたワークにつき、前記被組立体へ組込む組込み機構とからなることを特徴とする。
The invention according to
A non-contact type distance meter that emits a light beam to the outer peripheral surface of the workpiece held in a predetermined position, receives reflected light, and measures the distance to the outer peripheral surface;
A distance meter moving mechanism for supporting and moving the non-contact distance meter;
A control unit for controlling the distance meter moving mechanism to turn the non-contact distance meter around the center of the workpiece as a turning center;
A pass / fail determination unit that performs pass / fail determination by comparing reference data given in advance and distance information obtained from the non-contact distance meter;
It is characterized by comprising a built-in mechanism that is incorporated into the assembly, for a work that is determined to be acceptable by the acceptance / rejection determination unit.
請求項2に係る発明では、制御部は、非接触式距離計がワークの廻りを1周するように、距離計移動機構を制御することを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明では、合否判定部は、ワーク廻りの方向をX方向にして、非接触式距離計から得た距離情報を、X方向に直交する方向のY方向に画像データに展開して合否判定することを特徴とする。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、合否判定部は、ワーク廻りの方向をX方向にして、X方向に直交する方向をY方向にして画像データに展開し、非接触式距離計から得た距離情報を、その箇所の色数値に表現した画像データに変換して合否判定することを特徴とする。
In the invention according to
請求項5に係る発明では、非接触式距離計は、発光部から照射される光が実質上線とみなせるラインセンサであることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the non-contact distance meter is a line sensor in which the light emitted from the light emitting unit can be regarded as a substantially line.
請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれか1項記載のワーク組立装置を用いると共に、前記ワークがコネクティングロッド及び上下のピストンリングが付いているピストンであり、前記被組立体がシリンダブロックのボアであり、前記ボアに前記ピストンを組込むワーク組立方法であって、
前記非接触式距離計で、前記上下のピストンリングまでの距離を前記ピストンの少なくとも1周分計測する距離計測工程と、
前記合否判定部で、前記距離情報から上のピストンリングの合口と下のピストンリングの合口との位相に関して合否判定を行う合否判定工程と、
合格と判定された前記ピストンについて前記組込み機構で、前記上下のピストンリングを前記外周面まで縮径する縮径工程と、
前記組込み機構で、前記ピストンを前記ボアへ挿入するピストン挿入工程とからなることを特徴とする。
The invention according to claim 6 uses the workpiece assembling apparatus according to any one of
A distance measuring step of measuring the distance to the upper and lower piston rings by at least one round of the piston with the non-contact distance meter;
In the pass / fail determination unit, a pass / fail determination step for performing pass / fail determination on the phase of the joint of the upper piston ring and the joint of the lower piston ring from the distance information;
A diameter reduction step of reducing the diameter of the upper and lower piston rings to the outer peripheral surface with the built-in mechanism for the piston determined to be acceptable,
The assembly mechanism comprises a piston insertion step of inserting the piston into the bore.
請求項7に係る発明では、組込み機構は、ピストンリングを縮径する縮径爪と、ピストンを押出す押圧手段とを有し、縮径工程では、縮径爪でピストンリングの外径をボアの内径よりも小径となるように縮径し、ピストン挿入工程では、縮径爪で縮径状態を保ちつつ、押圧手段でピストンをボアへ挿入することを特徴とする。 In the invention according to claim 7, the built-in mechanism has a diameter reducing claw for reducing the diameter of the piston ring and a pressing means for extruding the piston. In the diameter reduction process, the outer diameter of the piston ring is bored by the diameter reducing claw. In the piston insertion step, the piston is inserted into the bore by the pressing means while maintaining the reduced diameter state with the reduced diameter claw.
請求項1に係る発明では、静止しているワークの周りを、距離計移動機構により非接触式距離計を旋回させる。ワークを回転させないため、ワークがコネクティングロッドが付いた状態のピストンであっても検査可能となる。
合格判定されたワークは、組込み機構で被組立体へ組込まれる。
すなわち、外観検査から組込みまでの一連の作業が無人化・自動化され、生産性の向上が図れる。
In the invention according to
The workpiece that has been determined to pass is assembled into an assembly by an assembling mechanism.
In other words, a series of operations from appearance inspection to assembly is unmanned and automated, and productivity can be improved.
請求項2に係る発明では、非接触式距離計は、ワークの周りを1回転だけ回される。複数回回す必要がないため、検査時間が短縮され、生産性のさらなる向上が期待できる。
In the invention which concerns on
請求項3に係る発明では、合否判定部は、ワーク廻りの方向をX方向にして、非接触式距離計から得た距離情報を、X方向に直交する方向のY方向に画像データに展開して合否判定する。Y方向であれば、例えばワークの端面から検査対象部位までの距離が確認でき、この検査対象部位に集中して合否判定を施すことができる。請求項2と組み合わせることで、検査の効率化及び信頼性の向上が図れる。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、合否判定部は、非接触式距離計から得た距離情報を、その箇所の色数値に表現した画像データに変換して合否判定する。色での合否判定が可能となり、合否判定作業が容易になる。
In the invention according to
請求項5に係る発明では、非接触式距離計は、発光部から照射される光が実質上線とみなせるラインセンサである。ラインセンサは、三次元カメラに比較して安価であり、信号処理も容易である。したがって、装置コストを低減することができる。 In the invention which concerns on Claim 5, a non-contact type distance meter is a line sensor which can consider the light irradiated from a light emission part as a substantially line. The line sensor is less expensive than a three-dimensional camera and signal processing is easy. Therefore, the device cost can be reduced.
請求項6に係る発明では、静止しているピストンの周りを、距離計移動機構により非接触式距離計を旋回させる。ピストンを回転させないため、コネクティングロッドが付いた状態であっても、ピストンリングの合口検査が可能となる。
合格判定されたピストンはコネクティングロッドと共に、組込み機構でシリンダブロックへ組込まれる。
すなわち、コネクティングロッドが付いたピストンにおいて、ピストンリングの合口の位相検査から、シリンダブロックへの組込みまでの一連の作業が無人化・自動化され、生産性の向上が図れる。
In the invention according to claim 6, the non-contact distance meter is turned around the stationary piston by the distance meter moving mechanism. Since the piston is not rotated, the joint inspection of the piston ring is possible even when the connecting rod is attached.
The piston determined to pass is assembled into the cylinder block together with the connecting rod by the built-in mechanism.
In other words, in a piston with a connecting rod, a series of operations from phase inspection of the joint of the piston ring to assembly into the cylinder block is unmanned and automated, and productivity can be improved.
請求項7に係る発明では、縮径爪でピストンリングの外径をボアの内径よりも小径となるように縮径し、縮径爪で縮径状態を保ちつつ、押圧手段でピストンをボアへ挿入する。ピストンリングがボアの入口に引っ掛かる心配が無く、より円滑にピストンをボアへ挿入することができる。 In the invention according to claim 7, the outer diameter of the piston ring is reduced by the reduced diameter claw so as to be smaller than the inner diameter of the bore, and the piston is moved to the bore by the pressing means while maintaining the reduced diameter state by the reduced diameter claw. insert. There is no fear that the piston ring will be caught in the inlet of the bore, and the piston can be inserted into the bore more smoothly.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
なお、実施例では、「ワーク」が、コネクティングロッド及び上下のピストンリングが付いているピストン、「被組立体」が内燃機関のシリンダブロックである例を説明する。ただし、ワークはピストンに限るものではなく、被組立体もシリンダブロックに限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the embodiment, an example will be described in which “work” is a piston with a connecting rod and upper and lower piston rings, and “an assembly” is a cylinder block of an internal combustion engine. However, the workpiece is not limited to the piston, and the assembly target is not limited to the cylinder block.
図1に示すように、ワーク組立装置10は、ワークとしてのピストン11を移動し所定位置に保持するワーク支持機構20と、ピストン11の外周面までの距離を測る非接触式距離計30と、この非接触式距離計30を支え周回移動させる距離計移動機構40と、非接触式距離計30から得た距離情報を基本データと比較して合否判定を行う合否判定部42と、ピストン11をシリンダブロック12のボア13へ組込む組込み機構50と、ワーク支持機構20、非接触式距離計30、距離計移動機構40及び組込み機構50を一括して制御する制御部60とからなる。
As shown in FIG. 1, the
非接触式距離計30は、レーザ光又は赤外線を発射する発光部31と反射光を入光する受光部32を1セットとし、反射光の入光角度の変化に基づいて反射面(具体的には、後述するピストンリングの外周面)までの距離を計測する。発光部31、受光部32、発光部31B、受光部32B、発光部31C、受光部32Cのように一列に複数セットが設けられるものをラインセンサと呼ぶ。セットの数を増すことで、距離情報が増し、距離を「線」状に捉えることができる。
The
また、他のラインセンサ(非接触式距離計)の例としては、発光部1つで、帯状に広げることができる投光レンズによりレーザ光又は赤外線を帯状(ライン状)に広げ、その光の帯(ライン)を軸心にして、発光部から見て時計周り又は反時計周りの位置に、受光部すなわち受光素子(CMOSイメージセンサ)を配置してペアとし、反射光を、受光素子(CMOSイメージセンサ)の面に入光させて、反射光の入光角度の変化に基づいて反射面までの距離を計測する方式もある。この方式も、距離情報を「線」状に捉えることができる。 Another example of a line sensor (non-contact distance meter) is a single light-emitting unit that spreads laser light or infrared light in a band (line shape) by a light projection lens that can be spread in a band. A light receiving part, that is, a light receiving element (CMOS image sensor) is arranged in a clockwise or counterclockwise position as viewed from the light emitting part with the band (line) as an axis, and the reflected light is received as a light receiving element (CMOS). There is also a method in which light is incident on the surface of the image sensor and the distance to the reflecting surface is measured based on a change in the incident angle of the reflected light. This method can also capture distance information in a “line” shape.
非接触式距離計30は、いわゆる三次元カメラでもよいが、高価であり、処理情報が格段に多いため演算処理に時間がかかる。一方、本実施例のように、発光部31及び受光部32で構成すると、安価になり処理情報が僅かであって演算時間が短くなる
The non-contact
ピストン11には、上のピストンリング14と下のピストンリング15が嵌められていると共にコネクティングロッド16が取付けられている。なお、下のピストンリング15の下方にオイルリングが嵌められるが、このオイルリングは省略した。スカート部17がワーク支持機構20で把持される。
An
以下、各機構の詳細を説明する。
図2に示すように、ワーク支持機構20は、例えば、第1ロボット21と、この第1ロボット21の先端に開閉可能に取付けられる一対の把持爪22、22と、これらの把持爪22、22の基部にねじ込まれる両ねじ軸23と、この両ねじ軸23を回す第1アクチュエータ24とからなる。把持爪22は、V字溝25を有し、このV字溝25にクッション材26を備える。
Details of each mechanism will be described below.
As shown in FIG. 2, the
両ねじ軸23は、左雄ねじ部27Lと右雄ねじ部27Rが同軸上に設けられており、第1アクチュエータ24で回されると、矢印(1)、(1)のように、同一速度、同タイミングで把持爪22、22が移動し、スカート部17を把持する。
ピストン11に、ピストンピン18を介してコネクティングロッド16が取付けられているため、ピストンピン18を揺動中心にして、コネクティングロッド16(大端部)は図面上下に揺動する。
Both
Since the connecting
図1に示すように、上のピストンリング14と下のピストンリング15が嵌められていると共にコネクティングロッド16が取付けられているピストン11は、第1ロボット21により、図示せぬストッカーからピックアップされ、ボア13の真上まで運ばれ、その位置で保持される。
As shown in FIG. 1, the
図3に示すように、距離計移動機構40で、ピストン11の外周面に対面するように、非接触式距離計30を臨ませる。距離計移動機構40は、非接触式距離計30を旋回させつつ三次元的に移動させることができるロボットが好適である。
As shown in FIG. 3, the distance
そして、図4に示すように、距離計移動機構40により、ピストン11の周囲に非接触式距離計30を周回させる(矢印(2))。好ましくは、ピストン11の中心Oを周回中心にして非接触式距離計30を周回させる。上のピストンリング14は、1個の合口14aを有する。
周回中に、図3に示すように、非接触式距離計30でピストンリング14、15までの距離を計測する。
Then, as shown in FIG. 4, the distance
During the lap, as shown in FIG. 3, the distance to the piston rings 14 and 15 is measured by the
なお、いわゆる三次元カメラ(非接触式距離計)の場合は、焦点が知られているレンズをカメラの内部で、対象物(ワーク)に遠近させて、焦点があった位置により対象物までの距離を計測する方式のことをいうが、ピストンリング14、15の材質、色などの影響を受けずに正確に、ピストンリング14、15までの距離を計測することができる。 In the case of a so-called three-dimensional camera (non-contact type distance meter), a lens with a known focal point is brought close to the object (work) inside the camera, and the object up to the object is determined by the position where the focal point is located. This refers to a method of measuring the distance, but the distance to the piston rings 14 and 15 can be accurately measured without being affected by the material and color of the piston rings 14 and 15.
距離情報のイメージを、図5で説明する。
図5に示すように、上のピストンリングにおいて、90°付近で、距離が一旦増加した。この増加期間が上の合口(図4、符号14a)と見なされる。
また、下のピストンリングにおいて、270°付近で、距離が一旦増加した。この増加期間が下の合口と見なされる。
An image of the distance information will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, in the upper piston ring, the distance once increased near 90 °. This increasing period is considered the upper joint (FIG. 4, reference numeral 14a).
In the lower piston ring, the distance once increased near 270 °. This increase period is considered the lower joint.
なお、合否判定に用いられる距離情報のイメージは、例えば、図3のピストン11の高さ方向をY方向、図4のピストン11廻りの方向をX方向にして位置を特定し、図4のピストンリングの合口14aの距離が増加したところは、例えば、輝度を高くして表現(0〜255)したり、また、例えば、距離が近いところは赤で表現し、距離が増加するにつれて、徐々に緑色に表現し、更に距離が増加するにつれて、緑色から徐々に青色に変化させて表現した距離データを用いてもかまわない。すなわち、ピストンリングにおいて、距離が一旦増減する期間が表現できるデータであればよい。
The image of distance information used for pass / fail judgment is specified, for example, by specifying the position with the height direction of the
合否判定に用いる基準データを、相対位相θ=180°±10°と定め、合否判定部(図1、符号42)に予めインプットする。
図5はX方向でのイメージ図(ディスプレイ表示画に相当。)であって、相対位相が270°−90°=180°である。この相対位相180°は、基準データ180°±10°に収まるため、合否判定部は「合格」と判定する。相対位相が170°未満又は190°超であれば「不合格」とする。
基準データは、一例を示したもので、適値(範囲)に変更することは差し支えない。
The reference data used for the pass / fail determination is determined as a relative phase θ = 180 ° ± 10 °, and is input in advance to the pass / fail determination unit (FIG. 1, reference numeral 42).
FIG. 5 is an image diagram (corresponding to a display image) in the X direction, and the relative phase is 270 ° −90 ° = 180 °. Since the relative phase 180 ° falls within the reference data 180 ° ± 10 °, the pass / fail determination unit determines “pass”. If the relative phase is less than 170 ° or greater than 190 °, it is determined as “fail”.
The reference data is an example and can be changed to an appropriate value (range).
図6はY方向でのイメージ図(ディスプレイ表示画に相当。)であり、ディスプレイ43に、ピストンの輪郭線44が示される。矢印45が一般面を示し、矢印46が上のピストンリングの位置を示し、矢印47が下のピストンリングの位置を示す。上のピストンリングの合口14aが表示され、確認ができる。
FIG. 6 is an image diagram (corresponding to a display image) in the Y direction, and the
次に、組込み機構50の詳細を説明する。
図7に示すように、組込み機構50は、第2ロボット51と、この第2ロボット51で支持される厚肉筒状の本体部52と、この本体部52の下部に移動可能に取付けられる縮径爪53、53と、これらの縮径爪53、53を移動させる爪移動機構54と、本体部52の上面から上へ延ばされるブラケット55と、このブラケット55に支持されロッド56が下へ延びる押圧手段57と、ロッド56の先端(図では下端)に設けられる押しパッド58とからなる。
Next, details of the built-in
As shown in FIG. 7, the built-in
図8に示すように、本体部52にT字溝59が設けられる。縮径爪53の上部がT断面部61となる。このT断面部61をT字溝59に嵌める。結果、縮径爪53は落下することなく、図面表裏方向へ移動可能となる。
As shown in FIG. 8, a T-shaped
図9に示すように、爪移動機構54は、例えば、ドーナツ状の回転板62と、この回転板62に設けられる斜めのカム穴(又はカム溝)63と、回転板62を一定角度回転させる第2アクチュエータ64とからなる。
縮径爪53から延びる頭付きピン65がカム穴62に嵌る。回転板62が、図面時計方向に回されると、カム穴63で頭付きピン65が押される。図8で説明したように、縮径爪53はT字溝59でガイドされて、中心に向かって移動する。
結果、図9にて、4個の縮径爪53が同時に回転中心へ移動し、縮径状態になる。
なお、図7に示すように、回転板62は、本体部52に回転自在に保持されているため、本体部52から外れる心配はない。
As shown in FIG. 9, the
A headed
As a result, in FIG. 9, the four reduced
As shown in FIG. 7, the rotating
以上の構成からなる組込み機構50の作用を次に説明する。
図10(a)において、矢印(3)、(3)のように、縮径爪53、53で上下のピストンリング14、15を縮径する。縮径後のピストンリング14、15の外径は、ボア13の内径より小さく、外径と内径の差の半分に相当する隙間tが確保される。
Next, the operation of the built-in
In FIG. 10A, the diameter of the upper and
次に、把持爪22、22を矢印(4)、(4)を開き、待機位置へ戻す。これで、ピストン11は、組込み機構50に移し替えられたことになる。把持爪22、22、22が邪魔にならないため、組込み機構50と共にピストン11を下げることができる。
Next, the gripping
図10(b)に示すように、ボア13にコネクティングロッド16を入れながら、縮径爪53、53をシリンダブロック12の上面に軽く当てる。
図10(c)に示すように、押圧手段57により押圧パッド58を介してピストン11を押し下げ、ピストン11をボア13へ挿入する。この際、ピストンリング14、15はボア13より小径の縮径爪53、53で案内されるため、円滑にボア13へ挿入される。すなわち、ピストンリング14、15がボア13の入口に引っ掛かる心配はない。
As shown in FIG. 10 (b), the diameter-reducing
As shown in FIG. 10 (c), the
以上に説明したように、図3、4で距離測定工程が行われ、図5で合否判定工程が行われ、図10(a)で縮径工程が行われ、図10(c)でピストン挿入工程が行われる。これらの工程は、全て無人化・自動化されているため、省人力化が図れると共に生産性の向上が図れる。 As described above, the distance measuring step is performed in FIGS. 3 and 4, the pass / fail determining step is performed in FIG. 5, the diameter reducing step is performed in FIG. 10 (a), and the piston is inserted in FIG. 10 (c). A process is performed. Since these processes are all unmanned and automated, it is possible to save labor and improve productivity.
尚、本発明は、コネクティングロッドが付いたピストンのように回転させることが難しいワークを、シリンダブロックのような被組立体へ組込む技術に好適である。ワークは、円柱又は円筒形状を呈するものであれば、種類は任意である。
被組立体は、ハウジング、ケース、ボディであればよく、シリンダブロックに限るものではない。
In addition, this invention is suitable for the technique of incorporating the workpiece | work which is difficult to rotate like a piston with a connecting rod to an assembly like a cylinder block. If a workpiece | work exhibits a column shape or a cylindrical shape, a kind will be arbitrary.
The assembly target may be a housing, a case, or a body, and is not limited to a cylinder block.
本発明は、内燃機関のシリンダブロックのボアに、コネクティングロッド及び上下のピストンリングが付いているピストンを組込む作業に好適である。 The present invention is suitable for assembling a piston having a connecting rod and upper and lower piston rings into a bore of a cylinder block of an internal combustion engine.
10…ワーク組立装置、11…ピストン、12…シリンダブロック、13…ボア、14…上のピストンリング、14a…上の合口、15…下のピストンリング、16…コネクティングロッド、20…ワーク支持機構、30…非接触式距離計、31、31B、31C…発光部、32、32B、32C…受光部、40…距離計移動機構、42…合否判定部、50…組込み機構、53…縮径爪、57…押圧手段、60…制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
所定位置に保持される前記ワークの外周面へ光線を発射し、反射光を受光して前記外周面までの距離を測る非接触式距離計と、
この非接触式距離計を支え移動させる距離計移動機構と、
この距離計移動機構を制御して前記ワークの中心を旋回中心として非接触式距離計を旋回させる制御部と、
予め与えられた基準データと前記非接触式距離計から得た距離情報とを比較して合否判定を行う合否判定部と、
この合否判定部で合格と判定されたワークにつき、前記被組立体へ組込む組込み機構とからなることを特徴とするワーク組立装置。 A work assembly device that inspects the appearance of a columnar or cylindrical work and incorporates the work that has passed the inspection into an assembly,
A non-contact type distance meter that emits a light beam to the outer peripheral surface of the workpiece held in a predetermined position, receives reflected light, and measures the distance to the outer peripheral surface;
A distance meter moving mechanism for supporting and moving the non-contact distance meter;
A control unit for controlling the distance meter moving mechanism to turn the non-contact distance meter around the center of the workpiece as a turning center;
A pass / fail determination unit that performs pass / fail determination by comparing reference data given in advance and distance information obtained from the non-contact distance meter;
A work assembling apparatus comprising a built-in mechanism for assembling the work to be assembled with respect to the work determined as acceptable by the acceptance / rejection determination unit.
前記非接触式距離計で、前記上下のピストンリングまでの距離を前記ピストンの少なくとも1周分計測する距離計測工程と、
前記合否判定部で、前記距離情報から上のピストンリングの合口と下のピストンリングの合口との位相に関して合否判定を行う合否判定工程と、
合格と判定された前記ピストンについて前記組込み機構で、前記上下のピストンリングを前記外周面まで縮径する縮径工程と、
前記組込み機構で、前記ピストンを前記ボアへ挿入するピストン挿入工程とからなることを特徴とするワーク組立方法。 The workpiece assembly apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the workpiece is a piston with a connecting rod and upper and lower piston rings, and the assembly target is a bore of a cylinder block, A work assembly method for assembling the piston in a bore,
A distance measuring step of measuring the distance to the upper and lower piston rings by at least one round of the piston with the non-contact distance meter;
In the pass / fail determination unit, a pass / fail determination step for performing pass / fail determination on the phase of the joint of the upper piston ring and the joint of the lower piston ring from the distance information;
A diameter reduction step of reducing the diameter of the upper and lower piston rings to the outer peripheral surface with the built-in mechanism for the piston determined to be acceptable,
A workpiece assembly method comprising: a piston insertion step of inserting the piston into the bore by the built-in mechanism.
前記縮径工程では、前記縮径爪で前記ピストンリングの外径を前記ボアの内径よりも小径となるように縮径し、
前記ピストン挿入工程では、前記縮径爪で縮径状態を保ちつつ、前記押圧手段で前記ピストンを前記ボアへ挿入することを特徴とする請求項6記載のワーク組立方法。 The built-in mechanism has a diameter reducing claw for reducing the diameter of the piston ring, and a pressing means for pushing out the piston,
In the diameter reducing step, the diameter of the piston ring is reduced by the diameter reducing claw so as to be smaller than the inner diameter of the bore,
The workpiece assembling method according to claim 6, wherein, in the piston insertion step, the piston is inserted into the bore by the pressing means while maintaining a reduced diameter state with the reduced diameter claw.
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