JP2511500Y2

JP2511500Y2 - Ｏリング組付装置

Info

Publication number: JP2511500Y2
Application number: JP1990043471U
Authority: JP
Inventors: 文彦小室; 寿夫松村; 和利浅野; 尚山口
Original assignee: Toyota Motor Corp; Kyoho Machine Works Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Kyoho Machine Works Ltd
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2005-04-25
Also published as: JPH042532U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、シール等の目的で使用されるゴム製等の弾
性のあるＯリングを、対象となるワークの所定位置へ自
動的に迅速に取付けることができるＯリング組付装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来技術の一例が実開昭57-48027号公報に記載されて
いる。このＯリング自動嵌着装置は、何らかの手段によ
って定位置へ供給されたＯリングを、搬送ユニットに設
けられたチャック部材の爪を拡開させることによって爪
の先端にＯリングを拡径状態で保持し、ワークの位置へ
搬送してチャック部材をワークに接触させることによ
り、押板を下降させ、Ｏリングを爪から離してワークの
所定位置へ嵌着させるものである。

この場合、チャック部材の開閉操作は、搬送ユニット
に内蔵された流体圧シリンダを含む開閉操作機構によっ
て行なわれるので、搬送ユニットがチャック部材の爪先
にＯリングを保持して、前記定位置からワークの所定位
置まで移動するとき、チャック部材とそれを開閉させる
流体圧シリンダを含む操作機構が一体となって移動する
ことになる。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記従来技術においては、搬送ユニットにチャック部
材とのそ開閉操作機構が含まれているので、搬送ユニッ
トはかさ高で重量も大きくなるが、これが別に設けられ
た縦横２個の流体圧シリンダの結合機構によってゲート
モーションをして、前記の定位置とワークの所定位置と
の間をＯリング１個の嵌着のたびに往復するので、大き
な搬送ユニットが移動するための空間を周辺にとること
が困難であるワークには使用することができない。また
重量の大きい搬送ユニットを軽快に高速で移動させるに
は、相当大きな駆動力が必要であって、駆動機構の大型
化や動力の消費増は勿論のこと、高速で複雑な作動をす
るロボットハンドに取付けるのは困難となる。また、搬
送ユニットの構造が複雑であるため、メンテナンス作業
が困難を伴い、作業時間が長くなるという問題もある。

搬送ユニットにＯリングを拡開させるチャックとその
開閉操作機構を設ける代りに、前記定位置におけるＯリ
ングの供給部にあらかじめＯリングを拡径させる開閉爪
を設けるとしても、この爪は突起状のものとなるから、
その爪にＯリングを正確に供給することは容易なことで
はなく、補助的に何らかの治具を用いるとしても、その
治具が開閉爪と干渉するのを避けることが難かしいの
で、結局は従来技術のように、搬送ユニットの側にチャ
ック部材とその開閉操作機構を設ける外はなかったので
ある。

そこで、本考案は、搬送ユニットに相当する部分を小
型、軽量化して、従来技術の前記のような問題点を解消
することを、考案が解決すべき課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、前記の課題を解決するための手段として、
Ｏリングを所定の位置まで搬送する供給手段と、前記所
定の位置に定置的に設けられ、前記供給手段により搬送
されるＯリングを受け取って、Ｏリングを予め所定の大
きさに拡径させるための複数の爪を備えている拡径台
と、前記拡径台によって拡径されて保持されているＯリ
ングを拡径した状態で受け取りワークのある所定位置ま
で搬送して組付ける組付ハンドから構成されていると共
に、前記供給手段は、前記拡径台の複数の爪よりも高い
位置でＯリングを水平方向に摺動させる搬送手段を備え
ており、また、前記組付ハンドは先端部が前記拡径台の
複数の爪の通過を許すように間隔をとって分岐している
組付け爪と、前記組付け爪の外周部にあって前記組付け
爪に対して相対的に移動可能な押出し爪とを備えている
ことを特徴とするＯリング組付装置を提供する。

〔作用〕

本考案のＯリング組付装置は上記のようなＯリングの
供給手段と、拡径台、及び組付ハンドからなる一連の構
成からなっているので、供給手段に含まれる搬送手段
は、Ｏリングを拡径台の複数の爪よりも高い位置で水平
方向に摺動させることにより、所定の位置に定置されて
いる拡径台の上までそのＯリングを搬送し、拡径台の爪
の上にＯリングを載置する。搬送手段の可動範囲は拡径
台の爪の半径方向の可動範囲よりも上位にあって、しか
も水平方向となっているから、Ｏリングの供給は拡径台
の爪の半径方向の拡縮運動と干渉する恐れもなく円滑に
行われる。拡径台上に載置されたＯリングは、拡径台上
の複数の爪が放射状に拡開することによって拡径され、
その状態で保持される。

一方、組付ハンドが駆動されて移動することにより、
その組付け爪の分岐した先端部が、拡径台上で拡径され
て保持されているＯリングの中へ進入する。この時、拡
径台の爪が分岐した組付け爪の間を通過して求心的に半
径方向に収縮することによって、Ｏリングは拡径台の爪
から離れ、拡径されたままで組付け爪の上に乗り移る。
そして組付ハンドがワークのある位置へ移動して、組付
け爪に対して押出し爪が相対的に移動することにより、
拡径状態のＯリングは扱かれて組付け爪から分離し、そ
のままワークへ乗り移って嵌着される。

〔実施例〕

第１図は本考案の実施例の全体構成を示したもので、
実施例のＯリング組付装置は大きく分けて、Ｏリングを
１個づつ切り出し（まとめて供給された多数のＯリング
の中から１個を取り出し）、これをあらかじめ所定の位
置において所定の大きさに拡径させる供給部１と、拡径
されたＯリングを供給部１から受取り、拡径したままで
保持してワーク２の位置まで運び、更にワーク２の所定
位置にＯリングを嵌め込む組付ハンド３とからなる。

そこで、まず供給部１の構造を第２図〜第４図によっ
て説明する。これらの図において４は供給部１の一側に
設けられた横長のスライドフレームで、その幅方向両側
には断面コの字形のガイド溝５が形成されており、それ
によって各図中左右の方向に案内されて摺動可能な２枚
の供給プレート６及び７が重合状態で支持されている。
第１の供給プレート６は下段に位置し、ガイド溝5,5に
係合するだけの幅と、比較的短か目の長さを有する平板
からなり、図中左端には第２図及び第３図に明示される
ような円弧状の切欠き８を有する。切欠き８の円弧部分
の直径は取扱うべきＯリング９の外径と同じか、又はそ
れよりも僅かに大きくなっている。供給プレート６の板
厚はＯリング９の厚さに略等しい。第４図等にみられる
ように、供給プレート６の下面の一部には突起10が設け
られ、それに対して植設された連結ロッド11がプレート
６の長手方向に沿って伸びている。

第２の供給プレート７はプレート６の上に重合してお
り、幅と板厚、各図中の左端の円弧状の切欠き12の大き
さ等は第１のプレート６と同様であるが、長さはより大
きくなっており、供給プレート７の下面の各図中右端部
寄りには突起13が設けられ、フレーム４に取付けられた
空圧又は液圧等の流体圧シリンダ14のピストン15から伸
びるピストンロッド16が連結されていて、流体圧シリン
ダ14に加圧流体を供給、あるいは排出することにより、
第２の供給プレート７がガイド溝５に沿って移動するよ
うになっている。

また、前述の第１の供給プレート６の突起10から伸び
る連結ロッド11は突起13の緩い孔を貫通しており、２つ
の突起10及び13の間には圧縮ばね17が挿入されていると
共に、ロッド11の第４図右端付近の所定位置には、松葉
ピンのようなストッパ18がロッド11の抜け止めを兼ねて
取付けられている。第２の供給プレート７の図中右方向
への変位の一部はストッパ18を有する連結ロッド11によ
り、また、左方向への変位の一部は圧縮ばね17により、
それぞれ第１の供給プレート６に伝達されて、それを各
図中左右の方向へ移動させることになる。

スライドフレーム４の一側の所定位置には、Ｏリング
９のための拡径台19が固定的に設置されており、内蔵さ
れた流体圧、電磁力等の図示されない操作機構によって
拡縮操作される複数個（図示例では４個）の爪20が、求
心的あるいは遠心的な変位をするように放射方向の溝21
の中に、それぞれ摺動可能に設けられている。拡径台19
あるいは爪20の拡縮の中心は、第１及び第２の供給プレ
ート６及び７が第２図〜第４図において左方への変位の
限界にあるとき、切欠き８及び12の円弧の中心と一致
し、この状態では第３図及び第４図に見られるように、
切欠き８及び12は実質的に一致して、収縮状態にある爪
20の群との間に、Ｏリング９一個分の隙間24が形成され
るようになっている。そしてこの時、第１の供給プレー
ト６が停止するように突起10がスライドフレーム４の適
所に設けられたストッパ23と衝合するように、関係の部
材が位置決めされている。なお、爪20の上面は、第１の
供給プレート６の上面と実質的に面一とされる。

第２の供給プレート７の上部適所には、殆んど隙間の
ない状態で下端面を近接させたＯリング９の供給筒22
が、図示されないスティ等の手段を用いてスライドフレ
ーム４によって支持されている。両端の開放した円筒形
の供給筒22の内径はＯリング９の外径よりも僅かに大き
目であって、第４図に示すように、多数のＯリング９が
規則正しく積み重ねられて自然に整列し、下方から１個
ずつ抜きとられることにより、全体が自重で順次下方へ
送られるようになっている。

供給部１は上記のような構造を有するから、その作動
を上記各図面に加えて第５図〜第７図を使用して説明す
る。まず、流体圧シリンダ14のピストン15が右端にある
第５図（又は第２図）の状態においては、ピストンロッ
ド16により第２の供給プレート７が行程の右端位置にあ
り、その状態で供給プレート７の左端の円弧状切欠き12
がＯリングの供給筒22の内径と合致するように位置決め
されているので、プレート７の板厚に等しいＯリング９
が１個だけ供給筒22から抜けて切欠き12の中へ落下し、
第１の供給プレート６の上面に載置される。

図示されない制御装置により、流体圧シリンダ14のピ
ストン15の右側の室に圧力流体が供給されると、第６図
に示すようにピストン15は左方へ動き、第２の供給プレ
ート７が左方へ動かされるので、抜き取られた１個のＯ
リング９は切欠き12によって支持されて左方へ送られ
る。この時、第１の供給プレート６も圧縮ばね17を介し
て左方へ押しやられ、突起10がストッパ23に衝合して停
止する。それによって、第１の供給プレート６の円弧状
切欠き８と、Ｏリングの拡径台19の爪20（この時は求心
方向に移動して収縮している。）の外郭線との間に、Ｏ
リング９が１個入り得る隙間24が形成される。

ピストン15が更に左方へ移動すると、第１の供給プレ
ート６はストッパ23に抵触して移動しないので、第２の
供給プレート７だけが圧縮ばね17を圧縮しながら左方へ
移動し、それによってＯリング９も第１の供給プレート
６の表面を滑り、爪20の中心上を渡って爪20とプレート
６の切欠き12との隙間24に落ち込む。隙間24によって、
Ｏリング９は正確に拡径台19の前記所定の位置に供給さ
れることができる。このときは第７図（第３図及び第４
図）に示すように、２つの切欠き８及び12が重なってい
る。

ピストン15が右の方へ移動すると、まず第２の供給プ
レート７が後退し、突起13と突起10との間隔が拡がる。
ストッパ18が突起13に接触すると、連結ロッド11を介し
て第１の供給プレート６も右方へ引かれ、第５図（第２
図）に示された状態に戻るから、供給筒22から一番下に
あるＯリング９が１個プレート６上に落ち、供給筒22内
では残りのＯリング９も全体に１個の厚さの分だけ降下
する。

第１及び第２の供給プレート６及び７が後退すると、
爪20の可動範囲には支障となるものがなくなるので、爪
20の拡開動作が可能となる。そこで、拡径台19の爪20の
周囲に落ちた１個のＯリング９は、拡径台19に内蔵され
た図示されない操作機構が数個の爪20を遠心的に放射方
向へ移動させることにより、弾性変形して後述の組付爪
がその中へ進入することができる程度に拡径し、その状
態に保持される。以上が供給部１の作動様式であり、こ
れら一連の動作は第９図の（ａ）から（ｃ）に連続的に
図示されている。

この実施例の供給部１は、Ｏリング９を拡径させる拡
径台19における爪20の拡縮作動と、２枚の供給プレート
6,7の運動とが互いに干渉しないように行なわれるのみ
ならず、後述のように組付ハンド３の爪との干渉も避け
られるので、装置全体が円滑に作動することができ、機
構部分の接触によるトラブルが起こりにくいという利点
がある。

次に本考案実施例の組付装置における他の一半部であ
る組付ハンド３の構造について説明する。この実施例の
組付ハンド３は第８図に示すような構造を有する。図
中、25はロボットハンドに取付けられるフランジ部を有
する取付部材、26は中間フランジ、27は略円筒形のハウ
ジングで、これも上部にフランジ部を有し、これらは複
数個のボルト28により一体に締結される。ハウジング27
の内部には長手方向にのみ摺動可能な略円筒形の組付け
爪29が収容されており、圧縮ばね30がその顎部31に係合
することによって、数個（図示例では４個）に分岐した
爪の先端部32がハウジング27の先端の開口33から突出し
ている。組付ハンド３はこのように簡単な構造であっ
て、その中に爪の拡開機構などは設けられておらず、小
型で軽量に製作することができる。

組付ハンド３の作動様式は、第９図の（ｄ）〜（ｇ）
と、第10図の（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ連続的に示され
ている。前述のように供給部１の作動によって、拡径台
19では爪20が拡開して１個のＯリング９が拡径状態に保
持されているが、その状態で図示されないロボットハン
ドにより組付ハンド３が供給部１の拡径台19に接近し、
組付け爪29の先端部32が拡開した爪20の内側に進入す
る。

第９図（ｅ）をみれば明らかなように、爪20が放射方
向に拡縮するときに組付ハンド３の組付け爪29の分岐し
た先端部32と干渉しないように、拡径台19の溝21の方向
は予め設定されており、すくなくとも、この状態では組
付ヘッド３の回転は禁止されている。そこで、拡径台19
の爪20の操作機構を再び作動させて爪20を収縮させる
と、第９図（ｆ）に示すように、Ｏリング９は縮径して
爪20から組付け爪29の先端部32に乗り移る。この状態で
も、先端部32が形成する外径はＯリング９の内径よりも
大であって、Ｏリング19は若干の張力を与えられている
ので、組付け爪29の先端部32から抜け落ちることはな
い。

このようにしてＯリング９を１個嵌挿された組付ハン
ド３は、ロボットの操作により、拡径台19から離れ、第
10図（ａ）に示すように、ワーク（この例では軸状部
品）２に接近し、組付け爪29の先端部32が軸方向にワー
ク２に対して嵌合される。爪の先端部32がワーク２のＯ
リング嵌着溝35の縁に達した時に、組付け爪29の顎部31
の下面がワーク２の上面に接触するように設定しておく
と、その状態（第10図ｂ）で組付け爪29の移動（下降）
が止まり、Ｏリング９もその位置にとどまるが、ハウジ
ング27の方はロボットハンドの移動が続くかぎり圧縮ば
ね30を圧縮しながら更に下降し、組付け爪の先端部32に
保持されているＯリング９はハウジング27の先端開口33
の縁部である押出し爪34によって押し下げられ、部分的
なねじれ等を受けることなく円滑にワーク２のＯリング
嵌着溝35の中へ落ち込む（第10図ｃ）。

このようにして、Ｏリング９のワーク２への組付けが
終ったあとは、ロボットの操作により組付ハンド３はワ
ーク２から引き離され、組付け爪29は圧縮ばね30により
原位置まで押し出されて、再び拡径台19へ次のＯリング
９を受け取るために戻る。そして、この動作が繰返して
行なわれることは言うまでもない。

〔考案の効果〕

本考案のＯリング組付装置においては、Ｏリングの拡
径を固定の拡径台において予め行うため、組付ハンドの
構造がきわめて簡単なものとなって、従来技術にみられ
るような爪の拡縮機構や流体圧シリンダ等が組付ハンド
に含まれないので、組付ハンドを軽量で小型のものとす
ることが可能である。その結果、動作が迅速で複雑な動
きをするロボットハンドに取付けることが可能となり、
高精度でありながら高速で作動させることができ、運転
経費を含めたコストも低下する。また、狭い場所にある
ワークに対するＯリングの装着も容易である。

特に、供給手段においてはＯリングを拡径させる拡径
台の突出した爪の半径方向の拡縮運動と、Ｏリングの搬
送手段の運動が干渉しないように、搬送手段を拡径台の
複数の爪よりも高い位置で水平方向に設けているので、
搬送手段と拡径台の爪が干渉しないだけでなく、拡径台
の爪が、供給されるＯリングや、組付ハンドの組付け爪
等と干渉する恐れもなく、機構部分の接触によるトラブ
ルを回避することができる。

また、構造が簡単であるため、メンテナンス作業が容
易であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の全体構成を示す概念図、第２
図は実施例における供給部の構造を示す平面図、第３図
は同じく他の作動状態を示す平面図、第４図は同じく一
部を縦断して示した正面図、第５図〜第７図はいずれも
前記供給部の作動を説明するための縦断正面図、第８図
は組付ハンドの構造を一部縦断面として示す正面図、第
９図（ａ）〜（ｄ）及び（ｆ），（ｇ）は供給部と組付
ハンドの連係作動を説明するための要部の正面図、第９
図（ｅ）は同じく平面図、第10図はいずれも組付ハンド
のワークに対する作動を説明するための縦断正面図であ
る。１……供給部、２……ワーク、３……組付ハンド、４…
…スライドフレーム、５……ガイド溝、６……第１の供
給プレート、７……第２の供給プレート、８……切欠
き、９……Ｏリング、10……突起、11……連結ロッド、
12……切欠き、13……突起、14……流体圧シリンダ、15
……ピストン、16……ピストンロッド、17……圧縮ば
ね、18……ストッパ、19……拡径台、20……爪、21……
放射方向の溝、22……供給筒、23……ストッパ、24……
隙間、25……取付部材、26……中間フランジ、27……ハ
ウジング、28……ボルト、29……組付け爪、30……圧縮
ばね、31……顎部、32……爪の先端部、33……先端開
口、34……押出し爪、35……Ｏリング嵌着溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者浅野和利愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)考案者山口尚愛知県豊田市トヨタ町６番地株式会社協豊製作所内 (56)参考文献特開昭64−20936（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−65730（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】Ｏリングを所定の位置まで搬送する供給手
段と、前記所定の位置に定置的に設けられ、前記供給手
段により搬送されるＯリングを受け取って、Ｏリングを
予め所定の大きさに拡径させるための複数の爪を備えて
いる拡径台と、前記拡径台によって拡径されて保持され
ているＯリングを拡径した状態で受け取りワークのある
所定位置まで搬送して組付ける組付ハンドから構成され
ていると共に、前記供給手段は、前記拡径台の複数の爪
よりも高い位置でＯリングを水平方向に摺動させる搬送
手段を備えており、また、前記組付ハンドは先端部が前
記拡径台の複数の爪の通過を許すように間隔をとって分
岐している組付け爪と、前記組付け爪の外周部にあって
前記組付け爪に対して相対的に移動可能な押出し爪とを
備えていることを特徴とするＯリング組付装置。