JP2015205371A - 部品組付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドに吸気側部品及び排気側部品を組付ける際に、シリンダヘッドの位置決めを容易に行うようにした部品組付け装置を提供すること。【解決手段】本発明にかかる部品組付け装置１は、位置決めピン１４、１５と、位置決めピン１４、１５がそれぞれ挿入されるガイド穴１９Ａ、１９Ｂを有する上面側プレート３と、下面側プレート４と、下面側プレート４を傾動させるチルトテーブル５と、下面側プレート４の傾動が終了する第１及び第２の終端位置を決定する傾斜面Ｓ１、Ｓ２を備える。ガイド穴１９Ａ（１９Ｂ）は、位置決めピン１４（１５）が挿入されたときに吸気側バルブＶ１（排気側バルブＶ２）の孔と部品組付けツール１３ＡとのＸＹ方向の位置関係を規定する。傾動の第１（第２）の終端位置は、吸気側バルブＶ１（排気側バルブＶ２）の孔を通る軸線Ａ１（Ａ２）と部品組付けツール１３を通る軸線とが平行になるように決定される。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車部品のシリンダヘッドに対し、被組付け部品（例えば吸気側部品及び排気側部品）を組付けるための部品組付け装置に関する。

自動車部品のシリンダヘッドを製造する際には、シリンダヘッドのバルブの組付け装置において、スプリングやコッタといった部品を吸気側バルブと排気側バルブのそれぞれに組付ける必要がある。

例えば、特許文献１に記載の組付け装置では、吸気側バルブのロッドを鉛直方向に延在させ、スプリングをスプリング組付けハンドにより吸気側バルブに外嵌した後、外嵌したスプリングにリテーナ組付けハンドによりコッタ付リテーナを嵌着する。これにより、スプリング及びコッタ付リテーナを吸気側バルブに組付ける。このようにして吸気側バルブにスプリング及びコッタ付リテーナを組付け終わると、吸気側バルブと排気側バルブ間のチルト回転軸線を中心として、シリンダヘッドが搭載されたチルト台を傾動させる。これにより、今度は、排気側バルブのロッドを鉛直方向に延在させる。そして、排気側バルブにおいて、吸気側バルブと同様に、スプリング及びコッタ付リテーナを組付ける。

特開２００１−００９６５０号公報

上述の組付け装置では、シリンダヘッドのＸＹＺ軸と、シリンダヘッドを傾動させるチルトテーブルの回転方向を高精度に位置決めする必要がある。しかしながら、上述の組付け装置では、吸気側バルブと排気側バルブ間のチルト回転軸線を中心として、シリンダヘッドが搭載されたチルト台を傾動させている。そのため、吸気側バルブへの部品の組付け後、排気側バルブに部品を組付けるためには、チルト台をチルト回転軸線を中心に傾動させた後、さらに組付けハンドとシリンダヘッドとのいずれか一方を水平方向に移動させなければならない。このような水平移動は部品の組付け位置に誤差を発生させる可能性があるため、バルブをシリンダヘッドに組付けるためのシリンダヘッドの位置決めを行うことが難しかった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、シリンダヘッドに吸気側部品及び排気側部品を組付ける際に、シリンダヘッドの位置決めを容易に行うようにした部品組付け装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる部品組付け装置は、部品組付けツールによりシリンダヘッドに吸気側部品及び排気側部品を組付けるものである。この部品組付け装置は、部品組付けツールを備える組付けヘッドに設けられた第１及び第２の位置決めピンと、シリンダヘッドの上面側に取付け可能であると共に、第１の位置決めピンが挿入される第１の挿入穴と、第２の位置決めピンが挿入される第２の挿入穴とを有する上面側プレートと、シリンダヘッドが載置される下面側プレートと、下面側プレートを設置させると共に下面側プレートを傾動させる傾動装置と、前記下面側プレートに設けられ、傾動装置による下面側プレートの傾動時に傾動が終了する第１及び第２の終端位置を決定する傾動規制部と、を備える。第１の挿入穴は、第１の挿入穴に第１の位置決めピンが挿入されたときにシリンダヘッドに設けられた吸気バルブ孔と部品組付けツールとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置される。第２の挿入穴は、第２の挿入穴に第２の位置決めピンが挿入されたときにシリンダヘッドに設けられた排気バルブ孔と部品組付けツールとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置される。傾動の第１の終端位置は、吸気バルブ孔を通る軸線と部品組付けツールを通る軸線とが平行になるように決定される。傾動の第２の終端位置は、排気バルブ孔を通る軸線と部品組付けツールを通る前記軸線とが平行になるように決定される。

組付け装置において、第１の挿入穴は、第１の挿入穴に第１の位置決めピンが挿入されたときにシリンダヘッドに設けられた吸気バルブ孔と部品組付けツールとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置される。このような構成により、シリンダヘッドに吸気側部品を組付ける際に、上面側プレートの第１の挿入穴に第１の位置決めピンを挿入すると、吸気バルブ孔に吸気側部品を組付けるのに適したＸＹ方向の位置に部品組付けツールを位置決めすることができる。また、第２の挿入穴は、第２の挿入穴に第２の位置決めピンが挿入されたときにシリンダヘッドに設けられた排気バルブ孔と部品組付けツールとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置される。そのため、シリンダヘッドに排気側部品を組付ける際に、上面側プレートの第２の挿入穴に第２の位置決めピンを挿入すると、排気バルブ孔に排気側部品を組付けるのに適したＸＹ方向の位置に部品組付けツールを位置決めすることができる。これにより、組付けヘッドを、吸気側部品又は排気側部品を組付ける位置に容易に位置決めすることができる。

また、組付け装置において、傾動の第１の終端位置は、吸気バルブ孔を通る軸線と部品組付けツールを通る軸線とが平行になるように決定される。このような構成により、傾動装置による下面側プレートの傾動時に、傾動規制部により下面側プレートを第１の終端位置まで傾動させることで、シリンダヘッドの吸気側バルブ孔を、部品組付けツールが吸気側部品を組付けるのに適した角度に移動させることができる。また、傾動の第２の終端位置は、排気バルブ孔を通る軸線と部品組付けツールを通る前記軸線とが平行になるように決定される。このような構成により、傾動装置による下面側プレートの傾動時に、傾動規制部により下面側プレートを第２の終端位置まで傾動させることで、シリンダヘッドの排気側バルブ孔を、部品組付けツールが排気側部品を組付けるのに適した角度に移動させることができる。これにより、シリンダヘッドを、吸気側部品又は排気側部品を組付ける位置に容易に位置決めすることができる。さらに、傾動装置を傾動させるだけで、排気側部品の取付け位置を、吸気側部品の取付け位置と同じ位置に確実に移動させることができる。つまり、吸気側部品又は排気側部品の一方の部品をシリンダヘッドに取付けた後、他方の部品を取付けるためには傾動装置を傾動させるだけでよく、シリンダヘッドを容易に位置決めすることができる。

本発明により、シリンダヘッドに吸気側部品及び排気側部品を組付ける際に、シリンダヘッドの位置決めを容易に行うようにした部品組付け装置を提供することができる。

実施の形態にかかる部品組付け装置の斜視図である。 実施の形態にかかる上面側プレート及び下面側プレートの斜視図である。 実施の形態にかかるチルトテーブルとストッパの斜視図である。 実施の形態にかかる上面側プレートと下面側プレートとチルトテーブルとストッパの側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示されるように、エンジンに吸気又は排気バルブを組付ける際に利用される部品組付け装置１は、バルブ組付け装置２とエンジン位置決め装置３０とを有する。エンジン位置決め装置３０は、上面側プレート３と下面側プレート４とチルトテーブル５（傾動装置）とストッパ６Ａ、６Ｂとを備える。バルブ組付け装置２は、吸気又は排気バルブの組付けにおいて実際に組付け部品であるコッタを組付ける装置である。エンジン位置決め装置３０は、バルブ組付け装置２のコッタの組付けの際にエンジンの位置決めを行う。上面側プレート３と下面側プレート４とチルトテーブル５とシリンダヘッドＣは、作業台７の上に配置されている。バルブ組付け装置２は、シリンダヘッドＣの吸気側バルブＶ１に吸気側部品（吸気側コッタ）を組付けると共に、排気側バルブＶ２に排気側部品（排気側コッタ）を組付ける組付け作業を行う。なお、シリンダヘッドＣには、吸気側バルブＶ１及び排気側バルブＶ２がそれぞれＸ軸方向に一列に並んで設けられている。また、排気側バルブＶ２は吸気側バルブＶ１をＹ軸方向に平行移動させた位置に設けられている。

バルブ組付け装置２は、バルブ組付け装置２全体がＸ軸方向に移動することにより、シリンダヘッドＣへのＸ軸方向の組付け位置を変更することができる。具体的に説明すると、バルブ組付け装置２は、アーム８とリンク機構９とガイドレール１０と昇降ガイド１１と組付けヘッド１２を有する。アーム８の上部にはリンク機構９とガイドレール１０と昇降ガイド１１と組付けヘッド１２が設けられており、下部にはガイド穴Ｈが設けられている。アーム８のガイド穴ＨにはＸ軸方向に延在したガイド棒Ｐが貫通していると共に、アーム８の下端には図示しないラック及びピニオンが設けられている。ラックはＸ軸方向に延在して設けられ、アーム８に連結されたピニオンはそのラックに沿って回転移動する。そのため、バルブ組付け装置２がガイド棒Ｐに沿って移動するように力を加えると、ピニオンがラックに沿って移動することにより、バルブ組付け装置２がＸ軸方向に移動することができる。

アーム８の上端と組付けヘッド１２の上端はリンク機構９により連結されている。リンク機構９は、組付けヘッド１２をＺ軸方向（上下方向）に移動させる働きをする。具体的に説明すると、リンク機構９は、回転軸９Ａとリンク９Ｂと回転軸９Ｃとリンク９Ｄと回転軸９Ｅとレバー９Ｆを有する。組付けヘッド１２の上端とリンク９Ｂは回転軸９Ａにより連結されると共に、リンク９Ｂとリンク９Ｄは回転軸９Ｃにより連結されている。また、リンク９Ｄと組付けヘッド１２の上端は回転軸９Ａにより連結されている。リンク９Ｂの中央部にはレバー９Ｆの一端が固定されている。

アーム８の上部には、Ｚ軸方向に延在したガイドレール１０が設けられ、組付けヘッド１２の上端には、ガイドレール１０に沿って移動可能に嵌合された昇降ガイド１１が設けられている。コッタを組付ける作業員がレバー９Ｆの他端を下方に押すことによって、リンク機構９の下端（回転軸９Ｅ）を下げる力が生じる。これにより、リンク機構９の下端（回転軸９Ｅ）が下方に移動すると共に、昇降ガイド１１もガイドレール１０に沿って下方に移動する。このようにして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置を動かさず、作業員は組付けヘッド１２を下方（コッタの組付け位置）まで移動させることができる。逆に、作業員がレバー９Ｆの他端を上方に押すことによって、リンク機構９の下端（回転軸９Ｅ）が上方に移動し、昇降ガイド１１もガイドレール１０に沿って上方に移動する。このようにして、組付けヘッド１２を上方まで移動させることができる。

次に、組付けヘッド１２について説明する。具体的に説明すると、組付けヘッド１２の下面には組付けツール１３Ａ、１３Ｂの上端が固定され、組付けツール１３Ａ、１３Ｂの下端は組付けヘッド１２の下方に垂直に突出している。つまり、組付けツール１３Ａ、１３Ｂを通る軸線は、Ｚ軸と平行の位置関係となる。組付けツール１３Ａ、１３Ｂの下端にはコッタが取付け可能である。組付けツール１３Ａ、１３Ｂの下端にコッタを取付けて組付けヘッド１２をコッタ組付け位置まで移動させることにより、そのコッタをシリンダヘッドＣの吸気側バルブＶ１又は排気側バルブＶ２に組付けることができる。

第１の位置決めピン１４Ａ、１４Ｂ及び第２の位置決めピン１５Ａ、１５Ｂは、組付けヘッド１２がコッタをシリンダヘッドＣの吸気側バルブＶ１又は排気側バルブＶ２に組付ける際に、Ｘ軸方向への精度良い位置決めを不要にする。具体的に説明すると、第１の位置決めピン１４Ａ、１４Ｂの上端は組付けヘッド１２に固定されると共に、下端は組付けヘッド１２の下方に垂直に突出している。第１の位置決めピン１４Ａの下端にある先端部１４ａ（不図示）は、後述する上面側プレート３のガイド穴１９Ａ（挿入穴）に挿入されている。第１の位置決めピン１４Ａにおいて先端部１４ａの上部にあるフランジ１４ｂの幅は、ガイド穴１９Ａの幅よりも大きいため、ガイド穴１９Ａに挿入できない。第１の位置決めピン１４Ｂの先端部１４ｃ及びフランジ１４ｄについても、同様のことがいえる。

第２の位置決めピン１５Ａ、１５Ｂも、上端が組付けヘッド１２に固定されると共に、下端が組付けヘッド１２の下方に垂直に突出している。第２の位置決めピン１５Ａの下端にある先端部１５ａは、上面側プレート３のガイド穴１９Ｂに挿入可能である。第２の位置決めピン１５Ａにおいて先端部１５ａの上部にあるフランジ１５ｂの幅は、ガイド穴１９Ｂの幅よりも大きいため、ガイド穴１９Ｂに挿入できない。第２の位置決めピン１５Ｂの先端部１５ｃ及びフランジ１５ｄについても、同様のことがいえる。

第１の位置決めピン１４Ａの先端部１４ａがいずれかのガイド穴１９Ａに挿入されている際、組付けツール１３Ａは、そのガイド穴１９Ａに対応する吸気側バルブＶ１におけるコッタの組付け位置（吸気側バルブＶ１の孔）に位置する。例えば、第１の位置決めピン１４Ａの先端部１４ａが図２において右からｎ番目のガイド穴１９Ａに挿入されている際、組付けツール１３Ａは、図２において右からｎ番目の吸気側バルブＶ１におけるコッタの組付け位置に位置する。第１の位置決めピン１４Ｂの先端部１４ｃがいずれかのガイド穴１９Ａに挿入されている際には、組付けツール１３Ｂは、そのガイド穴１９Ａに対応する吸気側バルブＶ１におけるコッタの組付け位置に位置する。

同様に、第２の位置決めピン１５Ａの先端部１５ａがいずれかのガイド穴１９Ｂに挿入されている際、組付けツール１３Ａは、そのガイド穴１９Ｂに対応する排気側バルブＶ２におけるコッタの組付け位置に位置する。第２の位置決めピン１５Ｂの先端部１５ｃがいずれかのガイド穴１９Ｂに挿入されている際、組付けツール１３Ｂは、そのガイド穴１９Ｂに対応する排気側バルブＶ２におけるコッタの組付け位置に位置する。

なお、アーム８と組付けヘッド１２の連結箇所には、Ｘ軸方向に動くことが可能なガイド（遊び）が、図示されないが設けられている。第１の位置決めピン１４Ａ又は１４Ｂがガイド穴１９Ａに挿入されることにより、組付けヘッド１２の位置が自動的に修正される。このため、前述のガイド及びピニオンで高精度にＸ軸方向の組付けヘッド１２の位置決めを行えなくても、組付けツール１３Ａ又は１３Ｂを正確に組付け位置に移動させることができる。第２の位置決めピン１５Ａ又は１５Ｂがガイド穴１９Ｂに挿入される場合にも、同様に、組付けヘッド１２の位置を修正することができる。以上のようにして、第１の位置決めピン１４Ａ、１４Ｂ及び第２の位置決めピン１５Ａ、１５Ｂは、組付けヘッド１２のコッタ組付けの際に、Ｘ軸方向への精度良い位置決めをすることができる。

次に、図２を参照して、エンジン位置決め装置３０における上面側プレート３及び下面側プレート４の構造について説明する。なお、上面側プレート３は、シリンダヘッドＣの上面側に取付け可能であると共に、下面側プレート４は、シリンダヘッドＣの下面側に配置（載置）される。換言すれば、上面側プレート３は下面側プレート４と協働してシリンダヘッドＣを挟み込んでいる。

上面側プレート３は、シリンダヘッドＣを挟み込むための構成と共に、組付けヘッド１２をＸ軸方向に精度良く位置決めするための構成を有する。具体的に説明すると、上面側プレート３には、枠部材１６Ａ、１６ＢがＸ軸方向に延在した枠として設けられ、枠部材１７Ａ、１７ＢがＹ軸方向に延在した枠として設けられている。枠部材１６Ａの一方の端部近傍には枠部材１７Ａの一端が固定され、枠部材１６Ｂの一方の端部近傍には枠部材１７Ａの他端が固定されている。同様に、枠部材１６Ａの他方の端部近傍には枠部材１７Ｂの一端が固定され、枠部材１６Ｂの他方の端部近傍には枠部材１７Ｂの他端が固定されている。このようにして、枠部材１６Ａ、１６Ｂと枠部材１７Ａ、１７Ｂは、上面側プレート３がシリンダヘッドＣを挟み込むための長方形の枠を構成する。

さらに、枠部材１６Ａの内側にガイド用部材１８ＡがＸ軸方向に延在して設けられていると共に、枠部材１６Ｂの内側にガイド用部材１８ＢがＸ軸方向に延在して設けられている。枠部材１７Ａの一方の端部近傍にはガイド用部材１８Ａの一端が固定されていると共に、枠部材１７Ｂの一方の端部近傍にはガイド用部材１８Ａの他端が固定されている。また、枠部材１７Ａの他方の端部近傍にはガイド用部材１８Ｂの一端が固定されていると共に、枠部材１７Ｂの他方の端部近傍にはガイド用部材１８Ｂの他端が固定されている。

ガイド用部材１８Ａには、シリンダヘッドＣに設けられた吸気側バルブＶ１と同じ数だけ、ガイド穴１９Ａ（挿入穴）が形成されている。ガイド用部材１８Ａのガイド穴１９Ａは、第１の位置決めピン１４Ａがガイド穴１９Ａに挿入されたときに、吸気側バルブＶ１の孔と部品組付けツール１３ＡとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置されている。さらにいえば、ガイド穴１９Ａは、シリンダヘッドＣが上面側プレート３と下面側プレート４の間で挟み込まれた際の、吸気側バルブＶ１における吸気側コッタの組付け位置に１対１に対応して形成されている。

例えば、シリンダヘッドＣが上面側プレート３と下面側プレート４の間で挟み込まれた状態において、ガイド用部材１８Ａのガイド穴１９Ａは、吸気側バルブＶ１の孔をＹ軸方向に平行移動した位置に形成されてもよい。これにより、第１の位置決めピン１４Ａの先端部１４ａがいずれかのガイド穴１９Ａに挿入されることで、組付けツール１３Ａを、そのガイド穴１９Ａに対応する吸気側バルブＶ１にコッタを組付けるのに適したＸＹ方向の位置に配置させることができる。例えば、第１の位置決めピン１４Ａの先端部１４ａが、図２において最も右のガイド穴１９Ａに挿入されている際、組付けツール１３Ａを、図２において最も右の吸気側バルブＶ１の孔におけるコッタの組付け位置に配置させることができる。このようにして、組付けヘッド１２を、吸気側コッタを組付ける位置に容易に位置決めすることができる。

同様に、第１の位置決めピン１４Ｂの先端部１４ｃがいずれかのガイド穴１９Ａに挿入されることで、組付けツール１３Ｂを、そのガイド穴１９Ａに対応する吸気側バルブＶ１にコッタを組付けるのに適したＸＹ方向の位置に配置させることができる。

ガイド用部材１８Ｂにも、シリンダヘッドＣに設けられた排気側バルブＶ２と同じ数だけ、ガイド穴１９Ｂが形成されている。ガイド用部材１８Ｂのガイド穴１９Ｂは、第２の位置決めピン１５Ａがガイド穴１９Ｂに挿入されたときに、排気側バルブＶ１の孔と部品組付けツール１３ＡとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置されている。さらにいえば、ガイド穴１９Ｂは、シリンダヘッドＣが上面側プレート３と下面側プレート４の間で固定されて挟み込まれた際の、排気側バルブＶ２における排気側コッタの組付け位置に対応して形成されている。ガイド穴１９Ｂの形成のされ方の具体例については、ガイド穴１９Ａと同様である。これにより、第１の位置決めピン１４Ａの先端部１４ａがいずれかのガイド穴１９Ｂに挿入されることで、組付けツール１３Ａを、そのガイド穴１９Ｂに対応する排気側バルブＶ２にコッタを組付けるのに適したＸＹ方向の位置に配置させることができる。同様に、第１の位置決めピン１４Ｂの先端部１４ｃがいずれかのガイド穴１９Ｂに挿入されることで、組付けツール１３Ｂを、そのガイド穴１９Ｂに対応する排気側バルブＶ２にコッタを組付けるのに適したＸＹ方向の位置に配置させることができる。

さらに、上面側プレート３の厚さは、第１の位置決めピン１４Ａの先端部１４ａがガイド穴１９Ａに挿入されている際に、組付けツール１３Ａの高さが吸気側バルブＶ１に吸気側コッタを組付けるのに適切な位置になるように設定されている。また、上面側プレート３の厚さは、先端部１４ａがガイド穴１９Ｂに挿入されている際に、組付けツール１３Ａの高さが排気側バルブＶ２に排気側コッタを取付けるのに適切な位置になるようにも設定されている。上面側プレート３の厚さは、第１の位置決めピン１４Ｂにおいてコッタを組付ける際にも、吸気側バルブＶ１及び排気側バルブＶ２にコッタを組付けるのに適する位置になるように、設定されている。これにより、コッタ組付けにおいて、Ｚ軸方向への正確な位置決めを容易に行うことができる。

次に、下面側プレート４の構造について説明する。下面側プレート４も、シリンダヘッドＣを挟み込むための構成と共に、組付けヘッド１２をＸ軸方向に精度良く位置決めするための構成を有する。具体的に説明すると、下面側プレート４においては、枠部材２０Ａ、２０ＢがＸ軸方向の枠として設けられ、枠部材２１Ａ、２１ＢがＹ軸方向の枠として設けられている。枠部材２０Ａ、２０Ｂと枠部材２１Ａ、２１Ｂは、上面側プレート３と同様に、長方形の枠を構成する。

なお、枠部材２１Ａの下面の中央部には、後述するチルトテーブル５の位置決めピンに嵌合する、図示しない嵌合部が設けられている。枠部材２１Ｂの下面の中央部にも、同様の嵌合部が設けられている。

枠部材２１Ａは、上面が平坦であり、下面においては、中央部から一端にかけては傾斜面Ｓ１が設けられ、中央部から他端にかけては傾斜面Ｓ２が設けられている。さらにいえば、枠部材２１Ａは、下面に傾斜面が設けられるように、中央部が厚くなり、両端方向になるにつれて薄くなるように厚みが設定されている。枠部材２１Ａの傾斜面Ｓ１は、後述するストッパ６Ａに当接し、傾斜面Ｓ２は、後述するストッパ６Ｂに当接する。

さらに、枠部材２０Ａの内側には、ガイド用部材２２ＡがＸ軸方向に延在して設けられ、枠部材２０Ｂの内側には、ガイド用部材２２ＢがＸ軸方向に延在して設けられている。ガイド用部材２２Ａ、２２Ｂは、上面側プレート３と同様に、枠部材２１Ａ、２１Ｂに固定されている。

ガイド用部材２２Ａには、シリンダヘッドＣに設けられた吸気側バルブＶ１と同じ数だけ、ガイド穴２３Ａが形成されている。ガイド用部材１８Ａのガイド穴２３Ａは、シリンダヘッドＣが上面側プレート３と下面側プレート４の間で固定されて挟み込まれた際の、吸気側バルブＶ１における吸気側コッタの組付け位置に対応して形成されている。これにより、上述のシリンダヘッドＣにおける上面側での組付けだけでなく、下面側での組付けにも対応することができる。ガイド用部材１８Ｂにも、同様に、シリンダヘッドＣに設けられた排気側バルブＶ２と同じ数だけ、ガイド穴２３Ｂが形成されている。また、下面側プレート４の厚さについても、上面側プレート３と同様、組付けに適切な位置になるように設定されている。

枠部材２１Ａの一端の近傍にはプレート位置決めピン２４Ａが設けられ、枠部材２１Ｂの一端の近傍にはプレート位置決めピン２４Ｂが設けられている。プレート位置決めピン２４Ａ、２４Ｂは、下面側プレート４の対角線上に設けられている。プレート位置決めピン２４Ａ、２４Ｂは、シリンダヘッドＣの下面に設けられた図示しない嵌合部と嵌合することにより、下面側プレート４とシリンダヘッドＣの固定及び位置決めを行う。

次に、図３を参照して、チルトテーブル５について説明する。チルトテーブル５は、上面側プレート３と下面側プレート４により挟み込まれたシリンダヘッドＣをチルトすることが可能な構成を有する。具体的に説明すると、チルトテーブル５にはプレート位置決めピン２５Ａ、２５Ｂが設けられている。プレート位置決めピン２５Ａは、下面側プレート４の枠部材２１Ａの下面中央部の嵌合部と嵌合する。また、プレート位置決めピン２５Ｂは、下面側プレート４の枠部材２１Ｂの下面中央部の嵌合部と嵌合する。これにより、下面側プレート４とチルトテーブル５の固定及び位置決めを行うことができる。

また、Ｘ軸方向に延在した回転軸２６を中心にして傾動することにより、チルトテーブル５を傾動させることができる。作業員は、回転軸２６に一端が固定されたレバー２７を動かすことにより、チルトテーブル５を傾動させることができる。回転軸２６の一端には、軸受２８が連結されている。なお、軸受２８は、図２では記載が省略されている。

なお、作業台７には、ストッパ６Ａ、６Ｂが垂直方向に突出して設けられている。ストッパ６Ａは、内側（回転軸２６に近い側）において高さが高くなると共に、外側（回転軸２６に遠い側）において高さが低くなるように形成されている。なお、ストッパ６Ａの内側の上端には、高さが均一な上面６ａが設けられている。ストッパ６Ｂも、内側において高さが高くなると共に、外側において高さが低くなるように形成されている。なお、ストッパ６Ｂの内側の上端には、高さが均一な上面６ｂが設けられている。

チルトテーブル５の傾動時に、枠部材２１Ａの下面の傾斜面Ｓ１にストッパ６Ａの上面６ａが当接することにより、チルトテーブル５の傾動（シリンダヘッドＣの傾動）が終了する。以下、この傾動が終了する位置を第１の終端位置と記載する。同様に、チルトテーブル５が傾動時に、枠部材２１Ａの下面の傾斜面Ｓ２にストッパ６Ｂの上面６ｂが当接することにより、チルトテーブル５の傾動が終了する。以下、この傾動が終了する位置を第２の終端位置と記載する。傾斜面Ｓ１、Ｓ２の傾斜の度合いにより、第１の終端位置と第２の終端位置とが決定される。

次に、回転軸２６と吸気側バルブＶ１及び排気側バルブＶ２の位置関係について説明する。図４に示す通り、シリンダヘッドＣにおける吸気側コッタの組付け位置Ｐ１（吸気側バルブＶ１の孔）を通る軸線Ａ１と、シリンダヘッドＣにおける排気側コッタの組付け位置Ｐ２（排気側バルブＶ２の孔）を通る軸線Ａ２は、回転軸２６の回転中心Ｏを通る。ここで、下面側プレート４の厚さ及びチルトテーブル５の厚さは、軸線Ａ１、Ａ２が回転軸２６の回転中心Ｏを通るように設定されている。

チルトテーブル５を反時計回り（ＣＣＷ）方向に傾動させ、傾斜面Ｓ１にストッパ６Ａの上面６ａが当接してチルトテーブル５がそれ以上の角度で傾動しなくなったとき、シリンダヘッドＣにおける吸気側バルブＶ１は真上を向く。換言すれば、吸気側バルブＶ１の孔を通る軸線Ａ１はＺ軸と平行の位置関係になる。また、上述の通り、組付けツール１３Ａ、１３Ｂを通る軸線は、Ｚ軸と平行の位置関係となる。つまり、チルトテーブル５が第１の終端位置に位置した際に、吸気側バルブＶ１の孔を通る軸線Ａ１と、組付けツール１３Ａ、１３Ｂを通る軸線とは平行になる。このため、作業者は組付けヘッド１２により吸気側コッタを正確に吸気側バルブＶ１に組付けることができる。また、ストッパ６Ａ及び傾斜面Ｓ１によりチルトテーブル５の傾動が規制されるため、吸気側コッタの組付けに適さない角度までシリンダヘッドＣが過剰に傾くことを抑制することができる。なお、傾斜面Ｓ１は、傾斜面Ｓ１にストッパ６Ａが当接した時に吸気側バルブＶ１が真上を向くように、吸気側バルブＶ１及び排気側バルブＶ２のなす角度に応じた形状を有する。

傾斜面Ｓ１にストッパ６Ａが当接した状態から、チルトテーブル５を時計回り（ＣＷ）方向に傾動させることにより、傾斜面Ｓ２にストッパ６Ｂの上面６ｂが当接する。このとき、チルトテーブル５がそれ以上の角度で傾動しなくなり、シリンダヘッドＣにおける排気側バルブＶ２は真上を向く。つまり、チルトテーブル５が第２の終端位置に位置した際に、排気側バルブＶ２の孔を通る軸線と、組付けツール１３Ａ、１３Ｂを通る軸線Ａ２とは平行になる。そのため、作業者は組付けヘッド１２により排気側コッタを正確に排気側バルブＶ２に組付けることができる。また、ストッパ６Ｂ及び傾斜面Ｓ２により、排気側コッタの組付けに適さない角度までシリンダヘッドＣが過剰に傾くことを抑制することができる。なお、傾斜面Ｓ２は、傾斜面Ｓ２にストッパ６Ｂが当接した時に排気側バルブＶ２が真上を向くように、吸気側バルブＶ１及び排気側バルブＶ２のなす角度に応じた形状を有する。

さらに、組付け位置Ｐ１と組付け位置Ｐ２は回転中心Ｏを中心とした円弧上に位置するため、チルトテーブル５をチルトさせるだけで、排気側コッタの取付け位置Ｐ２を、吸気側コッタの取付け位置Ｐ１と同じ位置に確実に移動させることができる。つまり、吸気側コッタをシリンダヘッドに取付けた後、排気側コッタを取付けるためにはチルトテーブル５を傾動させるだけでよいため、Ｙ軸方向へのシリンダヘッドＣの移動が不要となる。そのため、シリンダヘッドＣを容易に位置決めすることができる。

以上に示した部品組付け装置１を用いたシリンダヘッドＣの位置決め方法は、以下の通りになる。まず、シリンダヘッドＣに対応した厚さ及びガイド穴を有する上面側プレート３をシリンダヘッドＣに装着すると共に、シリンダヘッドＣに対応した厚さ及びガイド穴を有する下面側プレート４をシリンダヘッドＣに装着する。下面側プレート４は、プレート位置決めピン２４Ａ、２４ＢをシリンダヘッドＣに嵌合させることにより、シリンダヘッドＣに固定される。次に、下面側プレート４をプレート位置決めピン２５Ａ、２５Ｂに嵌合させることにより、チルトテーブル５に位置決めさせる。そして、枠部材２１Ａの傾斜面Ｓ１がストッパ６Ａに当接するまでチルトテーブル５を傾動させ、吸気側バルブＶ１を真上に向かせる。その後、バルブ組付け装置２をＸ軸方向に移動させ、第１の位置決めピン１４Ａ又は１４Ｂをガイド穴１９Ａに挿入させることにより、組付けヘッド１２のＸ軸方向への位置決めを行い、吸気側コッタを吸気側バルブＶ１に組付ける。吸気側コッタの組付け終了後、枠部材２１Ａの傾斜面Ｓ２がストッパ６Ｂに当接するまでチルトテーブル５を傾動させることにより、排気側バルブＶ２を真上に向かせる。そして、吸気側バルブＶ１と同様にして、排気側コッタを排気側バルブＶ２に組付ける。

シリンダヘッドは、機種に応じて、吸気側バルブＶ１同士の間隔及び排気側バルブＶ２同士の間隔（ボアピッチ）が変化する。組付け対象のシリンダヘッドをボアピッチが異なるものに変更する場合には、上面側プレート３のガイド用部材１８Ａを、ガイド穴１９Ａ同士の間隔が変更後のボアピッチに等しいものに変更すればよい。ガイド用部材１８Ｂについても、同様のものに変更すればよい。また、シリンダヘッドの機種変更により吸気側バルブＶ１と排気側バルブＶ２の取付け角度が変化し、吸気側バルブＶ１と排気側バルブＶ２の成す角度が変化する場合には、軸線Ａ１、Ａ２が回転軸２８の回転中心Ｏを通るように、上面側プレート３及び下面側プレート４の厚みを変更するとともに、下面側プレート４の枠部材２１Ａにおける傾斜面Ｓ１、Ｓ２の傾きを変更すればよい。

このように、組付けるシリンダヘッドの機種を変更する場合には、上面側プレート３及び下面側プレート４を変更するだけで組付けが可能となる。そのため、他の組付けに必要な装置の変更が不要となる。例えば、組付け装置における治具側のノックピンの切り替えやワーク受けの変更が不要となる。従って、機種変更における作業の中断期間が短くてすむと共に、変更する装置点数が減るため、コスト削減、保守メンテナンス回数の減少、装置の信頼性向上等のメリットがある。本発明の部品組付け装置１を用いて複数の種類のシリンダヘッドを混流生産する場合でも、同様のメリットがある。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、シリンダヘッドＣにおける吸気側バルブＶ１及び排気側バルブＶ２の位置は、実施の形態で示した位置と逆であってもよい。部品組付け装置１で組付ける部品はコッタに限られない。

実施の形態で示した上面側プレート３及び下面側プレート４には、直列４気筒のシリンダヘッドを挟み込んでもよい。ここで、シリンダヘッドのバルブは１列に配置されているので、部品組付け（例えばオイルシールの組付け）の際、チルトテーブル５の傾動は行わなくてもよい。このため、直列４気筒のシリンダヘッドの部品組付けを行う際に、シリンダヘッドの機種変更をする場合には、バルブの間隔が同じであれば、組付け装置１を変更する必要がなくなる。従って、組付け装置１を汎用的に使用することができる。

実施の形態では、バルブ組付け装置２が自動的に移動することにより組付けヘッド１２を吸気側部品又は排気側部品の組付け位置に移動させることを説明したが、組付けヘッド１２はバルブ組付け装置２から取り外してもよい。作業員は、上述の組付けハンド及び位置決めピンが設けられた組付けヘッド１２を治具として用い、手作業で吸気側部品又は排気側部品の組付けを行ってもよい。これにより、部品組付け装置１を大幅に簡略化して、設備投資を抑えることができる。

１・・・部品組付け装置 ２・・・バルブ組付け装置
３・・・上面側プレート ４・・・下面側プレート
５・・・チルトテーブル ６Ａ、６Ｂ・・・ストッパ
６ａ、６ｂ・・・上面 １２・・・組付けヘッド
１３Ａ、１３Ｂ・・・組付けツール
１４Ａ、１４Ｂ・・・第１の位置決めピン
１５Ａ、１５Ｂ・・・第２の位置決めピン
１９Ａ、１９Ｂ・・・ガイド穴
２３Ａ、２３Ｂ・・・ガイド穴
２６・・・回転軸 ３０・・・エンジン位置決め装置
Ｃ・・・シリンダヘッド Ｖ１・・・吸気側バルブ
Ｖ２・・・排気側バルブ Ｓ１、Ｓ２・・・傾斜面
Ａ１、Ａ２・・・軸線 Ｐ１、Ｐ２・・・組付け位置
Ｏ・・・回転中心

Claims (1)

1. 部品組付けツールによりシリンダヘッドに吸気側部品及び排気側部品を組付ける部品組付け装置であって、
   前記部品組付けツールを備える組付けヘッドに設けられた第１及び第２の位置決めピンと、
   前記シリンダヘッドの上面側に取付け可能であると共に、前記第１の位置決めピンが挿入される第１の挿入穴と、前記第２の位置決めピンが挿入される第２の挿入穴とを有する上面側プレートと、
   前記シリンダヘッドが載置される下面側プレートと、
   前記下面側プレートを設置させると共に前記下面側プレートを傾動させる傾動装置と、
   前記下面側プレートに設けられ、前記傾動装置による前記下面側プレートの傾動時に傾動が終了する第１及び第２の終端位置を決定する傾動規制部と、を備え、
   前記第１の挿入穴は、前記第１の挿入穴に前記第１の位置決めピンが挿入されたときに前記シリンダヘッドに設けられた吸気バルブ孔と前記部品組付けツールとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置され、
   前記第２の挿入穴は、前記第２の挿入穴に前記第２の位置決めピンが挿入されたときに前記シリンダヘッドに設けられた排気バルブ孔と前記部品組付けツールとのＸＹ方向の位置関係を規定するように配置され、
   前記傾動の第１の終端位置は、前記吸気バルブ孔を通る軸線と前記部品組付けツールを通る軸線とが平行になるように決定され、
   前記傾動の第２の終端位置は、前記排気バルブ孔を通る軸線と前記部品組付けツールを通る前記軸線とが平行になるように決定される、
   部品組付け装置。

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