JP2020032516A

JP2020032516A - プラグ組付装置

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Publication number: JP2020032516A
Application number: JP2018163132A
Authority: JP
Inventors: 行宏吉田; Ikuhiro Yoshida; 亨平井; Toru Hirai
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2038-08-31
Also published as: JP6947141B2

Abstract

【課題】複数のプラグが充填されたカートリッジから１つのプラグを確実に取り出してワーク開口部に組付けることができるプラグ組付装置を提供する。【解決手段】プラグ組付装置１０は、カートリッジ２０と、プラグ５の１つのみを保持可能な保持部３２を有するテーブル３１を保持部３２がカートリッジ２０の押出し口２４に対向する第１位置とワーク開口部に対向する第２位置とに配置可能に駆動するテーブル駆動部３０と、テーブル３１が第１位置に配置されたときに第１ロッド部材４１を充填空間２２に導入して押出方向Ａ１に動かすことによりプラグ５をテーブル３１の保持部３２へと押し出すプラグ押出部４０と、テーブル３１が第２位置に配置されたときに第２ロッド部材５１を保持部３２に導入して嵌込方向Ａ２に動かすことによりプラグ５をワーク開口部に嵌め込むプラグ嵌込部５０と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ワーク開口部にプラグを組付けるプラグ組付装置に関する。

自動車の車体などのワークには、電着塗装用の開口孔や、部材の溶接又は締め付けに使用される開口孔など、種々のワーク開口部が設けられている。これらのワーク開口部を通じて雨水や塵埃などが侵入するのを防止するために、樹脂材料やゴム材料などからなる弾性変形可能な封止部材が用いられる。この封止部材をワーク開口部に押し込んで嵌め込むことによってワーク開口部が封止される。このような封止部材は、一般的に「プラグ」とも称呼される。

プラグをワーク開口部に組付けるために、例えば下記特許文献１に開示されたプラグホール組付装置を使用することができる。この組付装置は、複数のプラグを段積した状態で充填可能なカートリッジと、このカートリッジに充填されている最前列のプラグを押し出すように押し込みロッドを前進移動させる押し込み用シリンダと、を備えている。

この組付装置によれば、カートリッジの先端をワーク開口部に対向配置して押し当てた状態で、押し込み用シリンダで押し込みロッドを前進移動させることにより、最前列のプラグをカートリッジから押し出すとともに、このプラグをワーク開口部に嵌め込んで組付けることができる。また、この組付装置は、カートリッジに充填されている最前列のプラグを順番に押し出す構造を有するため、プラグを１つずつ把持してワーク開口部に嵌め込むような構造に比べで作業時間を短縮することができ作業効率が良い。

実開平４−１３６６２６号公報

ところが、上記の組付装置では、カートリッジに充填されている複数のプラグを押出方向に付勢する押し出す動作と、カートリッジから押し出したプラグをワーク開口部に嵌め込む動作と、の両方が共通の押し込みロッドを使用して一度に実行される。このため、押し込みロッドを押出方向に強い力で動かす必要があり、カートリッジの最前段から押し出されるプラグは、ワーク側から押し出し方向と逆方向の反力を受け易い。その結果、カートリッジから実際に押し出されるプラグの数が変化して安定しないという問題が生じ得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数のプラグが充填されたカートリッジから１つのプラグを確実に取り出してワーク開口部に組付けることができるプラグ組付装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
ワーク開口部にプラグを組付けるプラグ組付装置であって、
上記プラグの複数を充填可能な充填空間と、上記充填空間に連通する押込み口と、上記充填空間から上記プラグを１つずつ押出し可能な押出し口と、を有するカートリッジと、
上記プラグの１つのみを保持可能な保持部を有するテーブルを上記保持部が上記カートリッジの上記押出し口に対向する第１位置と上記ワーク開口部に対向する第２位置とに配置可能に駆動するテーブル駆動部と、
上記テーブルが上記第１位置に配置されたときに第１可動部材を上記カートリッジの上記押込み口から上記充填空間に導入して押出方向に動かすことにより上記プラグを上記テーブルの上記保持部へと押し出すプラグ押出部と、
上記テーブルが上記第２位置に配置されたときに第２可動部材を上記保持部に導入して上記ワーク開口部に向かう嵌込方向に動かすことにより上記プラグを上記ワーク開口部に嵌め込むプラグ嵌込部と、
を備える、プラグ組付装置、
にある。

上記のプラグ組付装置において、カートリッジに充填されたプラグは、先ずプラグ押出部の第１可動部材によって押出し口から、第１位置にあるテーブルの保持部に向けて押し出されてこの保持部に保持される。その後、テーブルが第１位置から第２位置まで動いた状態で、テーブルの保持部に保持されているプラグは、プラグ嵌込部の第２可動部材によってワーク開口部に向けて押し出されてこのワーク開口部に嵌め込まれる。

このように、このプラグ組付装置では、プラグを最終的にワーク開口部に組付けるための動作が、カートリッジに充填されているプラグを押し出してテーブルの保持部によって一時的に保持する第１動作と、テーブルの保持部によって保持したプラグをワーク開口部に嵌め込む第２動作と、の２つのステップで順次実行されるようになっている。

ここで、第１動作は、カートリッジから最前列のプラグを押し出すときにこのプラグをワーク開口部に直に嵌め込む動作を伴うものではない。このため、第１可動部材を押出方向に必要以上に大きな力で動かす必要がない。従って、カートリッジの最前列のプラグが第１可動部材による押出方向と逆方向の反力を受けにくく、このプラグのみをカートリッジから確実に押し出すことができる。また、第２動作では、テーブルの保持部に一時的に保持されている１つのプラグをこの保持部から押し出してワーク開口部に嵌め込むため、プラグの嵌め込み動作が安定する。

以上のごとく、上記の態様によれば、複数のプラグが充填されたカートリッジから１つのプラグを確実に取り出してワーク開口部に組付けることができるプラグ組付装置を提供することが可能になる。

実施形態１にかかる組付設備の全体構成を示す側面図。１つの種類のプラグの斜視図。別の種類のプラグの斜視図。実施形態１のプラグ組付装置の斜視図。図４中のカートリッジの内部構造を示す断面図。図４中のテーブル駆動部をテーブルが第１位置に配置された状態にて示す平面図。図４中のテーブル駆動部をテーブルが第２位置に配置された状態にて示す平面図。実施形態１のプラグ組付装置において、テーブルが第１位置に配置されたときにカートリッジのプラグを第１ロッド部材によってテーブルの保持部へと押し出す様子を示す断面図。図８中のテーブルが第２位置まで回転したときの様子を示す断面図。図９においてテーブルの保持部に保持されているプラグを第２ロッド部材によってワーク開口部に嵌め込む様子を示す断面図。実施形態２のプラグ組付装置のテーブル駆動部をテーブルが第１位置に配置された状態にて示す平面図。実施形態２のプラグ組付装置のテーブル駆動部をテーブルが第２位置に配置された状態にて示す平面図。実施形態２のプラグ組付装置のテーブル駆動部をテーブルが第３位置に配置された状態にて示す平面図。実施形態２のプラグ組付装置において、テーブルが図１１の第１位置に配置されたときに第１ロッド部材によってカートリッジのプラグをテーブルの第１保持部へと押し出す様子を示す断面図。実施形態２のプラグ組付装置において、テーブルが図１２の第２位置に配置されたときに、テーブルの第１保持部に保持されているプラグを第２ロッド部材によってワーク開口部に嵌め込み、カートリッジのプラグを第１ロッド部材によってテーブルの第３保持部へと押し出す様子を示す断面図。実施形態２のプラグ組付装置において、テーブルが図１３の第３位置に配置されたときに、テーブルの第３保持部に保持されているプラグを第２ロッド部材によってワーク開口部に嵌め込み、カートリッジのプラグを第１ロッド部材によってテーブルの第２保持部へと押し出す様子を示す断面図。変更例にかかるテーブルの斜視図。

上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。

上記のプラグ組付装置において、上記テーブルは、上記第１位置と上記第２位置との間で回転軸を中心に一方向或いは双方向に回転可能な円板状のターンテーブルとして構成されているのが好ましい。

このプラグ組付装置によれば、テーブルとして回転式のターンテーブルを使用することによって、テーブルを第１位置と第２位置との間で動かす構造を小型化できる。

上記のプラグ組付装置において、上記テーブルは、上記保持部を第１保持部としたとき、いずれも上記第１保持部と同一形状であり上記第１保持部とともに上記回転軸を中心とした仮想円の周方向に等間隔で設けられた第２保持部及び第３保持部を有し、
上記テーブル駆動部は、上記回転軸を中心に上記テーブルを回転させることによって、上記第１保持部が上記カートリッジの上記押出し口と重なり且つ上記第２保持部が上記ワーク開口部と重なる上記第１位置と、上記第３保持部が上記カートリッジの上記押出し口と重なり且つ上記第１保持部が上記ワーク開口部と重なる上記第２位置と、上記第２保持部が上記カートリッジの上記押出し口と重なり且つ上記第３保持部が上記ワーク開口部と重なる第３位置と、のいずれかに上記テーブルを配置するように構成されているのが好ましい。

このプラグ組付装置によれば、テーブルが第１位置にあるときには、カートリッジの最前段のプラグを押出し口から第１保持部に押し出すとともに、第２保持部に保持されているプラグを押し出してワーク開口部に嵌め込むことができる。また、テーブルが第２位置にあるときには、カートリッジの最前段のプラグを押出し口から第３保持部に押し出すとともに、第１保持部に保持されているプラグを押し出してワーク開口部に嵌め込むことができる。更に、テーブルが第３位置にあるときには、カートリッジの最前段のプラグを押出し口から第２保持部に押し出すとともに、第３保持部に保持されているプラグを押し出してワーク開口部に嵌め込むことができる。
従って、テーブルを第１位置、第２位置及び第３位置に順次回転させることによって、テーブルがこれら３つの位置のいずれにあるときでも、プラグをカートリッジからテーブルまで移動させる動作と、プラグをテーブルからワーク開口部に移動まで動作を同時並行で行うことが可能になる。

上記のプラグ組付装置において、上記保持部は、上記プラグが上記テーブルをテーブル厚み方向に通過可能な貫通穴によって構成されているのが好ましい。

このプラグ組付装置によれば、保持部として貫通穴を使用することによって、テーブルのうち第２可動部材とは反対側のテーブル面をワーク開口部に向けることによって、第２可動部材によってテーブルの貫通穴からプラグを押し出す動作をこのプラグをワーク開口部に嵌め込む動作に兼用できる。

上記のプラグ組付装置において、上記カートリッジ及び上記第２可動部材がともに、上記テーブルの一方のテーブル面と対向するように配置されているのが好ましい。

このプラグ組付装置によれば、テーブルの他方のテーブル面をワーク開口部に対向させたままの状態で、カートリッジのプラグをテーブルの保持部に向けて押し出す動作と、テーブルの保持部のプラグをワーク開口部に向けて押し出す動作と、の両方を行うことが可能になる。

（実施形態１）
以下、自動車の車体であるワークに設けられた開口孔としてのワーク開口部に、このワーク開口部を封止するプラグを組付ける技術の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、このプラグ組付装置を説明するための図面では、特にことわらない限り、水平方向のうちの一方向である第１方向を矢印Ｘで示し、水平方向であり且つ第１方向Ｘに直交する第２方向を矢印Ｙで示し、高さ方向である第３方向を矢印Ｚで示すものとする。

図１に示されるように、実施形態１にかかる組付設備１は、プラグ組付装置１０と、ロボット６０、制御装置７０と、を備えている。

プラグ組付装置１０は、車体２のアンダーボディ３に開口形成されたワーク開口部４（開口径ｄ）にプラグ５を組付けるための装置である。このプラグ組付装置１０は、ロボット６０のロボットアーム６１のアーム先端部６２に取付けられている。

ロボット６０は、ロボットアーム６１に複数の駆動軸が設けられた多軸ロボットとして構成されている。このロボット６０及びプラグ組付装置１０はいずれも、制御装置７０に電気的に接続されている。

制御装置７０は、既知のＣＰＵ、メモリ、入出力部等によって構成されている。この制御装置７０は、プラグ組付制御部７１及びロボット制御部７２を備えている。

プラグ組付制御部７１は、プラグ組付装置１０を制御する機能を有する。このプラグ組付制御部７１によれば、プラグ組付装置１０に搭載されている複数のアクチュエータが制御される。

ロボット制御部７２は、ロボット６０を制御する機能を有する。このロボット制御部７２によれば、ロボットアーム６１のアーム先端部６２が予め教示された移動軌跡にしたがって動くように制御されて、各プラグ組付装置１０の姿勢が変更される。

プラグ５は、ワーク開口部４を封止するための封止部材であり、弾性変形が可能な弾性材料（典型的には、樹脂材料やゴム材料）からなる。このプラグ５がワーク開口部４に圧入されることによってこのワーク開口部４を封止する。このプラグ５は、グロメット、プラグホール、閉鎖部材などとも称呼される。

プラグ５として、主に塵埃等の侵入を防ぐ防塵用として使用される第１プラグ５Ａ（図２参照）や、主に雨水等の侵入を防ぐ防水用として使用される第２プラグ５Ｂ（図３参照）が挙げられる。必要に応じて、２つのプラグ５Ａ，５Ｂとは異なる形状のプラグ５を使用することもできる。

図２及び図３に示されるように、２つのプラグ５Ａ，５Ｂはいずれも、円形状の蓋部５ａと、この蓋部５ａの裏面からワーク開口部４に係合可能に延出した円筒状の係止部５ｃと、を備えている。係止部５ｃには、ワーク開口部４の開口縁に引っ掛かるリップ５ｄが設けられている。蓋部５ａは、その外径が係止部５ｃの軸径を上回り、その外周部分には薄肉状のリップ５ｂが設けられている。

第１プラグ５Ａは、リップ５ｂがワーク開口部４まわりのワーク表面に弾性的に密着することによって防塵のためのシール機能を発揮する。これに対して、第２プラグ５Ｂは、ワーク開口部４の開口縁を蓋部５ａのリップ５ｂと係止部５ｃのリップ５ｄとの双方で挟み込むようにしてワーク両面に弾性的に密着することによって防水のためのシール機能を発揮する。

ここで、図４〜図７を参照しつつプラグ組付装置１０の詳細な構造について説明する。

図４に示されるように、プラグ組付装置１０は、前記のロボットアーム６１のアーム先端部６２に固定される取付ベース１１と、カートリッジ２０と、テーブル駆動部３０と、プラグ押出部４０と、プラグ嵌込部５０と、を備えている。

カートリッジ２０は、取付ベース１１のブラケット１２に着脱可能に取付けられている。このカートリッジ２０は、第３方向Ｚを筒軸とした円筒形状の本体部２１を有する。この本体部２１には、プラグ５の複数を充填可能な充填空間２２と、いずれも充填空間２２に連通する押込み口２３及び押出し口２４と、が設けられている。

押込み口２３は、本体部２１の第３方向Ｚの一端部に設けられた開口であり、充填空間２２にプラグ５を１つずつ押し込み可能となるように、この充填空間２２に連通している。押出し口２４は、本体部２１の第３方向Ｚの一端部に設けられた開口であり、充填空間２２からプラグ５を１つずつ押出し可能となるように、この充填空間２２に連通している。

図５に示されるように、カートリッジ２０は、その内径がプラグ５の外径（典型的には、図２，３の蓋部５ａの外径）を若干下回るように構成されている。また、このカートリッジ２０の本体部２１の内周面には、プラグ５を第３方向Ｚの任意に位置で係止可能な複数の係止溝２１ａが設けられている。

カートリッジ２０におけるプラグ５の充填作業は、このカートリッジ２０をブラケット１２から取外した状態で実施され、プラグ５の充填作業終了後にこのカートリッジ２０をブラケット１２に取付ける。プラグ５の充填作業では、複数のプラグ５がいずれも蓋部５ａが下向きの状態で順番に押込み口２３から押し込まれる。このとき、各プラグ５は、その外周部が本体部２１の係止溝２１ａに係止されることによって充填空間２２に保持される。これにより、複数のプラグ５を１つずつ規則的に積み重ねた状態で本体部２１の充填空間２２に充填することができる。ここでいう「規則的に積み重ねた状態」とは、複数のプラグ５を全て同じ向きで積み重ねた状態をいう。

また、このカートリッジ２０の本体部２１には、押出し口２４側に絞り部２５が設けられている。この絞り部２５によれば、押出し口２４の内径が押込み口２３の内径よりも絞られている。このため、本体部２１の充填空間２２に充填された複数のプラグ５は、押込み口２３側から第３方向Ｚの上方へ押されることで押出し口２４から１つずつ順番に押し出されるようになっている。

図４に示されるように、テーブル駆動部３０は、保持部３２を有するテーブル３１と、このテーブル３１の回転中心軸に設けられた第１ギア３３と、第１ギア３３にギア係合する第２ギア３４と、第２ギア３４を回転軸Ｌ２まわりに回転駆動するためのモータ３５と、を備えている。

テーブル３１は、取付ベース１１に、第１位置Ｐ１（図６参照）と第２位置Ｐ２（図７参照）との間で回転軸Ｌ１を中心に第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２の一方向或いは双方向に回転可能に設けられた円板状のターンテーブルとして構成されている。テーブル３１の回転軸Ｌ１はカートリッジ２０の筒軸に平行に延在している。

このテーブル３１の一方のテーブル面３１ａは、カートリッジ２０の押出し口２４に臨むように対向配置された対向面として構成されている。これに対して、テーブル３１の他方のテーブル面３１ｂは、プラグ５をワーク開口部４に嵌め込むときに、このワーク開口部４に向けて配置される対向面として構成されている。

このテーブル３１の保持部３２は、プラグ５の１つのみを保持可能な保持空間を有する。本実施形態において、この保持部３２は、内径がテーブル厚み方向である第３方向Ｚについて一定であり且つプラグ５の外径を若干下回る円形の貫通穴として構成されている。この場合、保持部３２は、プラグ５がテーブル３１を第３方向Ｚに通過可能に構成されている。本構成によれば、プラグ５はテーブル３１の保持部３２に弾性変形した状態で保持される一方で、この保持力を上回る第３方向Ｚの押し出し荷重を受けて保持部３２から押し出される。

なお、必要に応じて、テーブル３１の保持部３２の内周面に、カートリッジ２０の本体部２１の係止溝２１ａと同様の係止溝を設けるようにしてもよい。これにより、テーブル３１の保持部３２においてプラグ５が保持され易くなり保持信頼性を高めることができる。

テーブル駆動部３０は、テーブル３１を保持部３２がカートリッジ２０の押出し口２４に近接して対向する第１位置（後述の「第１位置Ｐ１」）とワーク開口部４に近接して対向する第２位置（後述の「第２位置Ｐ２」）とに配置可能に駆動する機能を有する。

このテーブル駆動部３０において、モータ３５は制御装置７０のプラグ組付制御部７１（図１参照）からの制御信号に応じて第２ギア３４を回転軸Ｌ２まわりに回転駆動する。このとき、第２ギア３４にギア係合している第１ギア３３が回転軸Ｌ１を中心に第２ギア３４に対して逆回転し、この第１ギア３３と同方向にテーブル３１が回転する。

プラグ押出部４０は、第１可動部材としての円柱状の第１ロッド部材４１と、この第１ロッド部材４１を第３方向Ｚに往復動可能に支持する支持部材４２と、ピストン４３を第３方向Ｚに往復動可能に内蔵したシリンダ４４と、シリンダ４４を収容し且つ取付ベース１１に固定されたケース４５と、ピストン４３を第３方向Ｚに往復動可能に制御されるアクチュエータ４６と、を備えている。

ケース４５には第３方向Ｚに延在するガイド溝４５ａが設けられている。ピストン４３は、ケース４５のガイド溝４５ａを通じて支持部材４２に接続されている。アクチュエータ４６は、モータ等による電動式の駆動部として、或いは油圧やエア圧などの液圧を利用した駆動部として構成されている。

このプラグ押出部４０は、テーブル３１が第１位置Ｐ１に配置されたときに第１ロッド部材４１をカートリッジ２０の押込み口２３から充填空間２２に導入して押出方向Ａ１に動かすことによりプラグ５をテーブル３１の保持部３２へと押し出す機能を有する。

この押し出し機能について具体的に説明すると、アクチュエータ４６は制御装置７０のプラグ組付制御部７１（図１参照）からの制御信号に応じてピストン４３を第３方向Ｚの上方へ駆動する。このとき、第１ロッド部材４１は、ピストン４３に接続されている支持部材４２を介して押出方向Ａ１に動いてカートリッジ２０の押込み口２３から充填空間２２に導入される。このため、カートリッジ２０の充填空間２２に充填されている最後段のプラグ５（押込み口２３が下端に位置するときには最下段のプラグ５）が第１ロッド部材４１の先端部４１ａによって押圧され、最前段のプラグ５（押込み口２３が下端に位置するときには最上段のプラグ５）が押出し口２４を通じてテーブル３１の保持部３２へ押し出される。

第１ロッド部材４１がカートリッジ２０の充填空間２２に導入された状態で、アクチュエータ４６がピストン４３を第３方向Ｚの下方へ駆動すると、第１ロッド部材４１は、押出方向Ａ１とは逆向きに動いてカートリッジ２０の押込み口２３から導出される。

プラグ嵌込部５０は、テーブル３１の外部に設けられている。このプラグ嵌込部５０は、第２可動部材としての円柱状の第２ロッド部材５１と、第２ロッド部材５１に接続されたピストン５２を第３方向Ｚに往復動可能に内蔵したシリンダ５３と、ピストン５２を第３方向Ｚに往復動可能に制御されるアクチュエータ５４と、を備えている。第２ロッド部材５１は、先端部５１ａがテーブル３１の一方のテーブル面３１ａに向かうように対向配置されている。アクチュエータ５４は、アクチュエータ４６と同様に、モータ等による電動式の駆動部として、或いは油圧やエア圧などの液圧を利用した駆動部として構成されている。

このプラグ嵌込部５０は、テーブル３１が第２位置Ｐ２に配置されたときに第２ロッド部材５１を保持部３２に導入してワーク開口部４に向かう嵌込方向Ａ２に動かすことによりプラグ５をワーク開口部４に嵌め込む機能を有する。

この嵌め込み機能について具体的に説明すると、アクチュエータ５４は制御装置７０のプラグ組付制御部７１（図１参照）からの制御信号に応じてピストン５２を第３方向Ｚの上方へ駆動する。このとき、第２ロッド部材５１は、ピストン５２とともに嵌込方向Ａ２に動いてテーブル３１の保持部３２に導入される。このため、テーブル３１の保持部３２に保持されているプラグ５が第２ロッド部材５１の先端部５１ａによって押圧され、このプラグ５が保持部３２から押し出されてワーク開口部４に嵌め込まれる。

第２ロッド部材５１がテーブル３１の保持部３２に導入された状態でアクチュエータ５４がピストン５２を第３方向Ｚの下方へ駆動すると、第２ロッド部材５１は、嵌込方向Ａ２とは逆向きに動いてテーブル３１の保持部３２から導出される。

図６に示されるように、テーブル３１が第１位置Ｐ１にあるとき、第３方向Ｚについてこのテーブル３１の保持部３２がカートリッジ２０に重なって押出し口２４に連通する。これに対して、図７に示されるように、テーブル３１が第２位置Ｐ２にあるとき、第３方向Ｚについてこのテーブル３１の保持部３２がプラグ嵌込部５０に重なる。

次に、図１、図８〜図１０を参照しつつプラグ組付装置１０の動作について説明する。

プラグ組付装置１０を使用する場合、カートリッジ２０の本体部２１の充填空間２２に予め複数のプラグ５が充填される。そして、図１に示されるように、プラグ組付装置１０を車体２のワーク開口部４に近づけるように、ロボット６０を制御装置７０のロボット制御部７２からの制御信号に応じて制御する。このとき、テーブル３１の原位置（初期位置）が第２位置Ｐ２である場合には、この第２位置Ｐ２にあるテーブル３１の保持部３２をワーク開口部４に位置合わせするように、ロボット６０のロボットアーム６１が制御される。

図８に示されるように、モータ３５によってテーブル３１を回転軸Ｌ１まわりに第１位置Ｐ１まで回転させる。この第１位置Ｐ１では、テーブル３１の保持部３２がカートリッジ２０の押出し口２４に連通する。

テーブル３１が第１位置Ｐ１に配置された状態で、アクチュエータ４６（図４参照）の制御によって第１ロッド部材４１をカートリッジ２０の押込み口２３から充填空間２２に導入して押出方向Ａ１に動かす。これにより、カートリッジ２０の最前段のプラグ５が第１ロッド部材４１によって押出し口２４からテーブル３１の保持部３２に向けて押し出されてこの保持部３２で保持される。

その後、図９に示されるように、モータ３５によってテーブル３１を回転軸Ｌ１まわりに第２位置Ｐ２まで回転させる。この第２位置Ｐ２では、テーブル３１の保持部３２に保持されているプラグ５が第２ロッド部材５１の先端部５１ａと対向配置される。

図１０に示されるように、テーブル３１が第２位置Ｐ２に配置された状態で、アクチュエータ５４（図４参照）の制御によって第２ロッド部材５１をテーブル３１の保持部３２に導入して嵌込方向Ａ２に動かす。これにより、テーブル３１の保持部３２に保持されているプラグ５が第２ロッド部材５１によってワーク開口部４に向けて押し出されて、このワーク開口部４に嵌め込まれる。

その後、別のワーク開口部４にプラグ５を組付ける場合、このワーク開口部４までロボット６０によってプラグ組付装置１０を移動させて、このプラグ組付装置１０を上述の制御と同様の制御で駆動する。

上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。

上記のプラグ組付装置１０において、カートリッジ２０に充填されたプラグ５は、先ずプラグ押出部４０の第１ロッド部材４１によって押出し口２４から、第１位置Ｐ１にあるテーブル３１の保持部３２に向けて押し出されてこの保持部３２に保持される。その後、テーブル３１が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで動いた状態で、テーブル３１の保持部３２に保持されているプラグ５は、プラグ嵌込部５０の第２ロッド部材５１によってワーク開口部４に向けて押し出されてこのワーク開口部４に嵌め込まれる。

このように、このプラグ組付装置１０では、プラグ５を最終的にワーク開口部４に組付けるための動作が、カートリッジ２０に充填されているプラグ５を押し出してテーブル３１の保持部３２によって一時的に保持する第１動作と、テーブル３１の保持部３２によって保持したプラグ５をワーク開口部４に嵌め込む第２動作と、の２つのステップで順次実行されるようになっている。

ここで、第１動作は、カートリッジ２０から最前列のプラグ５を押し出すときにこのプラグ５をワーク開口部４に直に嵌め込む動作を伴うものではない。このため、第１ロッド部材４１を押出方向Ａ１に必要以上に大きな力で動かす必要がない。従って、カートリッジ２０の最前列のプラグ５が第１ロッド部材４１による押出方向Ａ１と逆方向の反力を受けにくく、このプラグ５のみをカートリッジ２０から確実に押し出すことができる。また、第２動作では、テーブル３１の保持部３２に一時的に保持されている１つのプラグ５をこの保持部３２から押し出してワーク開口部４に嵌め込むため、プラグ５の嵌め込み動作が安定する。

従って、複数のプラグ５が充填されたカートリッジ２０から１つのプラグ５を確実に取り出してワーク開口部４に組付けることができるプラグ組付装置１０を提供することが可能になる。

また、カートリッジ２０に充填されている最前列のプラグ５を順番に押し出して、テーブル３１を経由させてワーク開口部４に嵌め込む構造は、プラグ５を１つずつ把持してワーク開口部４に嵌め込むような構造に比べで作業時間を短縮することができ作業効率が良い。

上記のプラグ組付装置１０によれば、テーブル３１として回転式のターンテーブルを使用することによって、テーブル３１を第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で動かす構造を小型化できる。

上記のプラグ組付装置１０によれば、保持部３２として貫通穴を使用することによって、テーブル３１のうち第２ロッド部材５１とは反対側のテーブル面３１ｂをワーク開口部４に向けることによって、第２ロッド部材５１によってテーブル３１の貫通穴からプラグ５を押し出す動作をこのプラグ５をワーク開口部４に嵌め込む動作に兼用できる。

上記のプラグ組付装置１０によれば、カートリッジ２０及び第２ロッド部材５１がともに、テーブル３１の一方のテーブル面３１ａと対向するように配置されているため、テーブル３１の他方のテーブル面３１ｂをワーク開口部４に対向させたままの状態で、カートリッジ２０のプラグ５をテーブル３１の保持部３２に向けて押し出す動作と、テーブル３１の保持部３２のプラグ５をワーク開口部４に向けて押し出す動作と、の両方を行うことが可能になる。

以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。

（実施形態２）
図１１に示されるように、実施形態２のプラグ組付装置１１０は、テーブル１３１の構造についてのみ実施形態１のテーブル３１の構造と相違している。

即ち、このテーブル１３１は、保持部３２として同一形状の３つの保持部（第１保持部３２Ａ、第２保持部３２Ｂ、第３保持部３２Ｃ）を有する。これら３つの保持部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、テーブル１３１の回転軸Ｌ１を中心とした仮想円Ｃの周方向に等間隔で設けられている。また、テーブル駆動部３０は、回転軸Ｌ１を中心にテーブル１３１を回転させることによって、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３と、のいずれかにテーブル１３１を配置するように構成されている。

その他の構成は、実施形態１と同様である。

図１１及び図１４に示されるように、テーブル１３１の第１位置Ｐ１は、第１保持部３２Ａが第３方向Ｚについてカートリッジ２０の押出し口２４と重なり且つ第２保持部３２Ｂが第３方向Ｚについてワーク開口部４（図１４参照）と重なる位置である。テーブル１３１が第１位置Ｐ１にあるとき、第３保持部３２Ｃは待機位置に配置される。

図１２及び図１５に示されるように、テーブル１３１の第２位置Ｐ２は、第３保持部３２Ｃが第３方向Ｚについてカートリッジ２０の押出し口２４と重なり且つ第１保持部３２Ａが第３方向Ｚについてワーク開口部４（図１５参照）と重なる位置である。テーブル１３１が第２位置Ｐ２にあるとき、第２保持部３２Ｂは待機位置に配置される。

図１３及び図１６に示されるように、テーブル１３１の第３位置Ｐ３は、第２保持部３２Ｂが第３方向Ｚについてカートリッジ２０の押出し口２４と重なり且つ第３保持部３２Ｃが第３方向Ｚについてワーク開口部４（図１６参照）と重なる位置である。テーブル１３１が第２位置Ｐ３にあるとき、第１保持部３２Ａは待機位置に配置される。

このプラグ組付装置１１０によれば、テーブル１３１が第１位置Ｐ１にあるときには、図１４に示されるように、カートリッジ２０の最前段のプラグ５を押出し口２４から第１保持部３２Ａに押し出すとともに、第２保持部３２Ｂに保持されているプラグ５を押し出してワーク開口部４に嵌め込むことができる。

また、テーブル１３１が第２位置Ｐ２にあるときには、図１５に示されるように、カートリッジ２０の最前段のプラグ５を押出し口２４から第３保持部３２Ｃに押し出すとともに、第１保持部３２Ａに保持されているプラグ５を押し出してワーク開口部４に嵌め込むことができる。

更に、テーブル１３１が第３位置Ｐ３にあるときには、図１６に示されるように、カートリッジ２０の最前段のプラグ５を押出し口２４から第２保持部３２Ｂに押し出すとともに、第３保持部３２Ｃに保持されているプラグ５を押し出してワーク開口部４に嵌め込むことができる。

従って、テーブル駆動部３０において、テーブル１３１を第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２及び第３位置Ｐ３に順次回転させることによって、テーブル１３１がこれら３つの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれにあるときでも、プラグ５をカートリッジ２０からテーブル１３１まで移動させる動作と、プラグ５をテーブル１３１からワーク開口部４まで移動させる動作を同時並行で行うことが可能になる。

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上述の実施形態では、保持部３２として円形の貫通穴を有するテーブル３１，１３１について例示したが、この貫通穴の形状は円形に限定されるものではなく、非円形の貫通穴を採用することもできる。また、貫通穴以外の構造として、プラグ５を一時的に保持可能な凹部、凸部、爪部などの構造を採用することもできる。

また、図１７に示されるようなテーブル２３１を採用することもできる。このテーブル２３１は、テーブル３１，１３１の変更例であり、切り欠き開口としての保持部２３２を有する。この保持部２３２は、プラグ５がテーブル２３１を第３方向Ｚに通過可能な貫通穴の一部を径方向外方に切り欠いてなる開口である。これにより、保持部２３２は、径方向について連通部２３２ａを通じて開口している。このテーブル２３１を使用した場合でも、テーブル３１，１３１を使用した場合と同様の作用効果を奏する。

上述の実施形態では、テーブル３１，１３１が回転動作することによって位置が変わる場合について例示したが、これに代えて、テーブル３１，１３１がスライド動作することによって位置が変わる構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、プラグ嵌込部５０をテーブル３１，１３１の外部に設ける場合について例示したが、これに代えて、プラグ嵌込部５０に相当する機構をテーブル３１，１３１に内蔵した構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、車体２のアンダーボディ３に開口形成されたワーク開口部４にプラグ５を組付ける技術について例示したが、この技術を車体２のアンダーボディ３以外のワーク開口部や車体以外の部材のワーク開口部にプラグ５のような封止部材を組付ける技術に適用できることは勿論である。

４ワーク開口部
５プラグ
５Ａ第１プラグ
５Ｂ第２プラグ
１０，１１０プラグ組付装置
２０カートリッジ
２２充填空間
２３押込み口
２４押出し口
３０テーブル駆動部
３１，１３１テーブル
３１ａ一方のテーブル面
３２，２３２保持部
３２Ａ第１保持部
３２Ｂ第２保持部
３２Ｃ第３保持部
４０プラグ押出部
４１第１ロッド部材（第１可動部材）
５０プラグ嵌込部
５１第２ロッド部材（第２可動部材）
Ａ１押出方向
Ａ２嵌込方向
Ｃ仮想円
Ｌ１回転軸
Ｐ１第１位置
Ｐ２第２位置
Ｐ３第３位置
Ｚ第３方向（テーブル厚み方向）

Claims

ワーク開口部にプラグを組付けるプラグ組付装置であって、
上記プラグの複数を充填可能な充填空間と、上記充填空間に連通する押込み口と、上記充填空間から上記プラグを１つずつ押出し可能な押出し口と、を有するカートリッジと、
上記プラグの１つのみを保持可能な保持部を有するテーブルを上記保持部が上記カートリッジの上記押出し口に対向する第１位置と上記ワーク開口部に対向する第２位置とに配置可能に駆動するテーブル駆動部と、
上記テーブルが上記第１位置に配置されたときに第１可動部材を上記カートリッジの上記押込み口から上記充填空間に導入して押出方向に動かすことにより上記プラグを上記テーブルの上記保持部へと押し出すプラグ押出部と、
上記テーブルが上記第２位置に配置されたときに第２可動部材を上記保持部に導入して上記ワーク開口部に向かう嵌込方向に動かすことにより上記プラグを上記ワーク開口部に嵌め込むプラグ嵌込部と、
を備える、プラグ組付装置。
上記テーブルは、上記第１位置と上記第２位置との間で回転軸を中心に一方向或いは双方向に回転可能な円板状のターンテーブルとして構成されている、請求項１に記載のプラグ組付装置。
上記テーブルは、上記保持部を第１保持部としたとき、いずれも上記第１保持部と同一形状であり上記第１保持部とともに上記回転軸を中心とした仮想円の周方向に等間隔で設けられた第２保持部及び第３保持部を有し、
上記テーブル駆動部は、上記回転軸を中心に上記テーブルを回転させることによって、上記第１保持部が上記カートリッジの上記押出し口と重なり且つ上記第２保持部が上記ワーク開口部と重なる上記第１位置と、上記第３保持部が上記カートリッジの上記押出し口と重なり且つ上記第１保持部が上記ワーク開口部と重なる上記第２位置と、上記第２保持部が上記カートリッジの上記押出し口と重なり且つ上記第３保持部が上記ワーク開口部と重なる第３位置と、のいずれかに上記テーブルを配置するように構成されている、請求項２に記載のプラグ組付装置。
上記保持部は、上記プラグが上記テーブルをテーブル厚み方向に通過可能な貫通穴によって構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラグ組付装置。
上記カートリッジ及び上記第２可動部材がともに、上記テーブルの一方のテーブル面と対向するように配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラグ組付装置。