JP3252869B2

JP3252869B2 - ピストンリング組付装置

Info

Publication number: JP3252869B2
Application number: JP05225993A
Authority: JP
Inventors: 良太中村; 正人斉藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH06262445A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン用ピストンリ
ングや、コンプレッサ或いは真空ポンプのピストンリン
グ等のピストンリング組付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン用ピストンリング組付装
置３は、図７に示すように、リングストッカ４と、リン
グストッカ４の下部に配設されたリング拡張用カップ部
材５と、ピストン持上用の油圧シリンダ６等より構成さ
れていた。このピストンリング組付装置３では、コンベ
ア７上のピストン１が装着作業位置に搬送されると、油
圧シリンダ６がピストン１を上昇させてカップ部材５内
に挿入する。そして、押出爪８がリングストッカ４の一
番下のピストンリングを下方に押し出し、従って、この
ピストンリングは、押し出されながらカップ部材５の外
周面を滑って拡張され、ピストン１に装着される。

【０００３】このピストンリング組付装置３では、異な
る深さのリング拡張用カップ部材５を有しており、ピス
トンリングの装着位置に応じて３種類のピストンリン
グ、即ち、第１及び第２コンプレッションリング、オイ
ルリングを装着することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンに
使用されるピストンリングは、エンジンの種類毎にその
種類が異なる場合が多く、また、ピストン１に形成され
たリング装着溝の位置も、エンジンの種類毎に異なる場
合が多い。このため、上記従来のピストンリング組付装
置３では、特定のエンジンにのみ対応可能な専用機とな
り、汎用性に劣ることから、エンジンの仕様変更に対応
し難いとの問題があった。また、各エンジンに対応して
ピストンリング組付装置が必要になり、これらを設置す
るために広範囲な場所を要し、さらに、装置導入のため
の費用が多大なものになる等の問題もあった。

【０００５】本発明は上述の問題点を解決するためにな
されたもので、汎用性に優れたピストンリング組付装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、装着作業位置にまで搬送されたピストン
に、リング払出位置から取り出したピストンリングを拡
張させて装着するピストンリング組付装置において、リ
ング払出位置より装着作業位置まで移動可能な支持体
と、この支持体から同一方向に延出し、前記ピストンリ
ング内に挿入可能にして互いに分割され且つ同一円周上
に並んで配置された複数のフィンガと、支持体に設けら
れ、この支持体がリング払出位置に移動して各フィンガ
の先端部がピストンリングの内側に挿入された場合に、
各フィンガを該各フィンガの延出方向と直交する方向に
平行移動させて同心的に放射状に拡げ、ピストンリング
を内側から拡張し保持する拡径手段と、各フィンガのう
ち少なくとも一のフィンガの外側に位置して該支持体或
いは拡径手段側に支持され、フィンガの拡径及び縮径方
向移動に伴って移動可能であるとともに当該フィンガの
先端に向けて移動可能な押出片と、支持体に設けられ、
支持体が装着作業位置にまで移動して拡径した各フィン
ガの先端がピストン周りに位置した場合に、押出片を移
動させてピストンリングを各フィンガより押し外しピス
トンの所定位置に装着させる駆動手段とを備えることを
特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明に係るピストンリング組付装置において
は、支持体がリング払出位置に移動すると、この位置に
在るピストンリングの内側に、互いに分割され且つ同一
円周上に並ぶ複数のフィンガの先端が挿入される。そし
て、拡径手段が各フィンガを当該各フィンガの延出方向
と直交する方向に平行移動させて同心的に放射状に拡
げ、従って、各フィンガはピストンリングを拡張しなが
らこれを保持する。

【０００８】この状態で、支持体が装着作業位置まで移
動すると、放射状に拡がっている各フィンガの先端が、
即ち、拡張されたピストンリングがピストンの周りに位
置する。そして、駆動手段がフィンガの移動に伴い移動
する押出片をフィンガの先端に向けて移動させると、ピ
ストンリングは各フィンガから押し外され、ピストンの
所定位置に装着される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明を適用したエンジン用ピス
トンリング組付装置を含むピストンリング組付施設の一
実施例を示し、ピストンリング組付装置１０は所謂ＸＺ
ロボット１２に取り付けられ、コンベア７上の装着作業
位置とストッカ装置１４のリング払出位置との間を移動
しながら、位置決め装置１５により位置決めされたピス
トン１にピストンリング２を装着する。

【００１０】なお、ＸＺロボット１２は、図示しない支
柱に支えられ、水平に延びるガイドレール１２ａと、こ
のガイドレール１２ａに案内されて移動するスライダ１
２ｂと、スライダ１２ｂに対して上下動する昇降体１２
ｃ等より構成されている。また、ストッカ装置１４は、
図示しないステップモータで回転されるインデックステ
ーブル１４ａと、このインデックステーブル１４ａ上に
載置固定された複数のリングストッカ１４ｂと、ピスト
ンリング２をリング払出位置まで移動させるガイドプレ
ート１４ｃ及び油圧シリンダ（図示せず）等より構成さ
れている。さらに、位置決め装置１５は、装着作業位置
に設置されており、この位置まで搬送されたピストンリ
ング装着前のピストン１を一対のプレート１５ａ，１５
ａで挟持し、当該ピストン１を正確に位置決めすると共
に保持するものである。

【００１１】ピストンリング組付装置１０は、図２及び
図３に示すように、支持プレート２１と、この支持プレ
ート２１に取り付けられたハンド部及び押出機構等より
構成されている。支持プレート２１は、ＸＺロボット１
２の昇降体１２ｃに固定され、水平に延びている。支持
プレート２１には、略中央位置に孔２１ａが穿設され、
また、前端縁中央に切欠き２１ｂが設けられている。さ
らに、この支持プレート２１の底面からは、例えば３本
のロッド２３が延びている。各ロッド２３は同一円周上
に等間隔で配置され、その上端をボルト２４により固定
されている。

【００１２】ハンド部は、収容体２２と、収容体２２に
保持される変位体２５と、変位体２５を径方向外側に移
動させる拡径手段等より構成されている。収容体２２
は、支持プレート２１の下方に配置され、各ロッド２３
の下端に取り付けられている。この収容体２２は、略円
板状の上板２２ａと、この上板２２ａの周縁から下方に
垂下する周壁２２ｂと、周壁２２ｂの下端を塞ぐ下板２
２ｃより構成され、これらは一体的に成形されている。
上板２２ａ及び下板２２ｃの中央には、それぞれ軸孔２
２ｄ，２２ｅが穿設されている。また、収容体２２の周
壁２２ｂには、周方向に等間隔で、例えば６箇所に切欠
き２２ｆが設けられている。これら各切欠き２２ｆ内に
は変位体２５がそれぞれ配置されており、従って、各変
位体２５は、周方向に沿う６箇所に並んで配置されてい
る。また、各切欠き２２ｆは所定形状をなしており、各
変位体２５は、収容体２２に対して摺動しながら径方向
外側にのみ移動できる。従って、周方向に並ぶ６個の変
位体２５は、全体として放射状に拡がるように移動す
る。

【００１３】各変位体２５には、傾斜面２５ａ及び凹部
２５ｂが形成されている。傾斜面２５ａは、変位体２５
の内側上半部に位置し、上方から下方内側に向けて斜め
に延びている。各変位体２６は周方向に並んでおり、各
傾斜面２５ａは円錐状に配置されている。一方、凹部２
５ｂは、変位体２５の外側下半部に位置し、上下方向に
延びている。この凹部２５ｂには、下方に延びるフィン
ガプレート２９の基端部が螺着固定されている。各変位
体２６は周方向に並んでおり、各フィンガプレート２９
は同一円周上に等間隔で６箇所に配置されている。

【００１４】なお、各フィンガプレート２９の先端部外
側面は、ピストンリング拡張部となっており、図４に示
すように、ピストンリング２の形状に沿う周面に設定さ
れている。各変位体２５の外周には、これらを束ねるよ
うにして一対のスプリング３１，３２が配設されている
（図２）。各スプリング３１，３２は環状に成形されて
おり、スプリング３１は各変位体２５の上端近傍位置
を、スプリング３２は各変位体２５の下端近傍位置をそ
れぞれ径方向内側に締め付けている。

【００１５】また、各変位体２５のうち、後述するロッ
ド５１に対向する３個の変位体２５には、膨出部３４が
一体に形成されている。各ロッド５１は、周方向に等間
隔で３箇所に配置されるので、膨出部３４を有する変位
体２５とこれを有しない変位体２５とは、交互に配置さ
れる。各膨出部３４には、上下方向に延びる孔３４ａが
穿設されている。

【００１６】拡径手段は、ねじ棒３６と、ねじ棒３６に
沿って移動するコーン状部材３７と、ねじ棒３６を回転
させるサーボモータ３８等より構成されている。ねじ棒
３６は、上下方向に延びて収容体２２の中心部に位置
し、その上端を上板２２ａの軸孔２２ｄに、下端を下板
２２ｃの軸孔２２ｅに、それぞれ軸受けを介して回転自
在に支持されている。

【００１７】コーン状部材３７は、スリーブ４１と、ス
リーブ４１の外周面に固着された円錐体４２より構成さ
れている。スリーブ４１の内周面には、ねじ溝が設けら
れており、従って、このスリーブ４１は、ねじ棒３６に
嵌め込まれている。一方、円錐体４２の外周は、各変位
体２５の傾斜面２５ａに合致する傾斜面４２ａとなって
おり、上方から下方に向けて徐々に縮径している。ま
た、この円錐体４２は、収容体２２に対して相対回動不
能となっており、従って、ねじ棒３６が回転した場合に
は、このコーン状部材３７はねじ棒３６に沿って上下動
する。

【００１８】この場合、図５に示すように、コーン状部
材３７は、下方に移動しながら各変位体２５を径方向外
側に移動させる。従って、各変位体２５は、各スプリン
グ３１，３２のばね力に抗して径方向外側に移動し、各
フィンガプレート２９を平行移動させ全体として放射状
に拡げる。逆に、コーン状部材３７が上方に移動した場
合、この移動に伴い、各変位体２５は、各スプリング３
１，３２に押圧されて径方向内側に移動し、各フィンガ
プレート２９は全体として縮径される。

【００１９】図２に戻り、サーボモータ３８は、支持プ
レート２１の切欠き２１ｂ内に配置され、ブラケット４
４を介して当該支持プレート２１に固定されている。サ
ーボモータ３８の出力軸は、歯車４６，４７を介してね
じ棒３６に連結されている。従って、サーボモータ３８
は、ねじ棒３６を回転操作できる。押出機構は、スライ
ドプレート５０、ロッド５１及び爪５２等を３組備えて
構成され、これらは油圧シリンダ４９により操作され
る。油圧シリンダ４９は、支持プレート２１の中央位置
に載置固定されている。そして、この油圧シリンダ４９
の出力ロッド４９ａは、孔２１ａから下方に延出してい
る。

【００２０】各スライドプレート５０の中央部分は、ス
リーブ５５を介してロッド２３に摺動自在に取り付けら
れ、また、各基端部５０ａは、油圧シリンダ４９の出力
ロッド４９ａに接続されている。従って、各スライドプ
レート５０は、油圧シリンダ４９の作動に応じてロッド
２３に案内されながら上下動する。また、各スライドプ
レート５０の基端部５０ａは、互いに連結されており、
従って、各スライドプレート５０は、図３に示すよう
に、放射状に延びている。一方、各スライドプレート５
０の先端近傍位置には、水平スリット５０ｂ及び垂直ス
リット５０ｃが形成されている。各スリット５０ｂ，５
０ｃは、スライドプレート５０の軸線方向に延び、変位
体２５の移動距離に対応した範囲にわたって形成されて
いる。

【００２１】各ロッド５１は、各スライドプレート５０
の先端から下方に延びている。つまり、ロッド５１の上
端は、スライドプレート５０の垂直スリット５０ｃ内に
挿入されると共に、水平スリット５０ｂ内に挿入された
係止ピン５６で脱落不能に係止されている。各ロッド５
１は、変位体２５に形成された膨出部３４の孔３４ａ内
を貫通し、フィンガプレート２９の先端近傍にまで延び
ている。従って、各ロッド５１は、変位体２５、即ち各
フィンガプレート２９の移動に伴い各スリット５０ｂ，
５０ｃに沿って移動し、また、スライドプレート５０の
上下動に伴い上下方向に移動する。

【００２２】各爪５２は、各ロッド５１の下端にブラケ
ット５７を介して固定されている。各爪５２の先端は、
フィンガプレート２９のピストンリング拡張部に当接し
ている。従って、各ロッド５１が下方に移動した場合、
各爪５２はフィンガプレート２９が拡張し保持している
ピストンリング２を押し外すことができる。次に、この
ピストンリング組付装置１０の作動について説明する。
このピストンリング組付装置１０は、ピストン１に対し
て、３種類のピストンリング２、具体的には、オイルリ
ング、第１及び第２コンプレッションリングを装着す
る。

【００２３】コンベア７により搬送されたピストンリン
グ未装着のピストン１が、位置決め装置１５により装着
作業位置に位置決めされると共に、始めに装着されるピ
ストンリング２、即ち、オイルリング２がストッカ装置
１４のガイドプレート１４ｃ上のリング払出位置にまで
移動されると、このピストンリング組付装置１０はリン
グ装着作業を開始する。

【００２４】先ず、ＸＺロボット１２の昇降体１２ｃが
下降し、ピストンリング組付装置１０がリング払出位置
に降ろされると、各フィンガプレート２９の先端が、リ
ング払出位置に在るオイルリング２の内側に挿入され
る。次に、ピストンリング組付装置１０は、サーボモー
タ３８を回転させ、各歯車４６、４７を介してねじ棒３
６を回転させる。これにより、コーン状部材３７が下降
し始め、各変位体２５の各々を径方向外側に移動させ
る。従って、各フィンガプレート２９が放射状に拡が
り、オイルリング２を内側より拡げながらこれを保持す
る（図５）。この後、ＸＺロボット１２の昇降体１２ｃ
が上昇し、従って、ピストンリング組付装置１０はピス
トンリング２をリング払出位置から取り上げる。

【００２５】ＸＺロボット１２は、ガイドレール１２ａ
に沿ってスライダ１２ｂを摺動させ、ピストンリング組
付装置１０を装着作業位置上方にまで移動させる。同時
に、ピストンリング組付装置１０は、サーボモータ３８
を回転させてねじ棒３６を回転させ、コーン状部材３７
を収容体２２に対してさらに下降させる。これにより、
各変位体２５がさらに径方向外側に移動し、各フィンガ
プレート２９は、ピストン１よりも径方向外側に拡が
り、オイルリング２も拡張される。

【００２６】次に、ＸＺロボット１２は、昇降体１２ｃ
を下降させてピストンリング組付装置１０を装着作業位
置に降ろす。これにより、図６に示すように、各フィン
ガプレート２９はピストン１の頭部を囲み、その先端は
オイルリング２を装着する溝１ａの上縁に対向して位置
する。この後、ピストンリング組付装置１０は、油圧シ
リンダ４９を作動させて各スライドプレート５０及びロ
ッド５１を下降させ、爪５２を降ろす。従って、オイル
リング２は、各フィンガプレート２９から押し出されて
外れ、ピストン１の溝１ａに装着される（図中２点鎖
線）。

【００２７】次に、ＸＺロボット１２は、昇降体１２ｃ
及びスライダ１２ｂを動かし、ピストンリング組付装置
１０をリング払出位置に戻す。同時に、ピストンリング
組付装置１０は、サーボモータ３８を前述の場合と逆方
向に回転させてコーン状部材３７を上昇させる。従っ
て、各変位体２５は、スプリング３１，３２に押圧され
て径方向内側に移動し、放射状に拡がっていた各フィン
ガプレート２９が全体として縮径される。また、ピスト
ンリング組付装置１０は、油圧シリンダ４９の作動ロッ
ドを縮退させ、各スライドプレート５０及びロッド５１
を上昇させて各爪５２を元の位置（図６中実線位置）に
戻す。

【００２８】一方、ストッカ装置１４は、ピストンリン
グ組付装置１０がオイルリング２の装着作業を行ってい
る間に、次に装着するピストンリング２、即ち、第２コ
ンプレッションリングをリング払出位置に移動させてお
く。従って、ピストンリング組付装置１０がリング払出
位置に戻されると、各フィンガプレート２９の先端は、
この第２コンプレッションリングの内側に挿入される。

【００２９】そして、ピストンリング組付装置１０が各
フィンガプレート２９を放射状に拡げて第２コンプレッ
ションリングを保持した後、ＸＺロボット１２はこのピ
ストンリング組付装置１０を装着作業位置にまで移動さ
せ、同時に、ピストンリング組付装置１０は各フィンガ
プレート２９をさらに放射状に拡げて第２コンプレッシ
ョンリングを拡張させる。

【００３０】この後、ＸＺロボット１２は、ピストンリ
ング組付装置１０を装着作業位置に降ろす。このとき、
ＸＺロボット１２は、オイルリング２を装着した場合に
比べて所定距離だけ高い位置にピストンリング組付装置
１０を降ろす。従って、各フィンガプレート２９の先端
は、オイルリング２を装着する溝１ａの上方に位置する
溝１ｂの上縁に対向して位置する。従って、各フィンガ
プレート２９で拡張される第２コンプレッションリング
は、各爪５２で押し外され、ピストン１の溝１ｂに装着
される。

【００３１】そして、ピストンリング組付装置１０は上
述した作業を繰り返し、最後に装着するピストンリング
２、即ち、第１コンプレッションリングを、ピストン１
の第２コンプレッションリングが装着された溝１ｂの上
方に位置する溝１ｃに装着する。これにより、ピストン
１のピストンリング装着作業が終了する。この後、当該
ピストン１はコンベア７で次工程に搬送される一方、次
のリング未装着のピストン１が装着作業位置にまで搬送
され、ピストンリング組付装置１０は、上述した作業を
繰り返してピストンリング２を装着する。

【００３２】また、種類の異なるピストンにピストンリ
ング２を装着する場合であっても、ストッカ装置１４が
ピストンリングを適宜選択すると共に、ＸＺロボット１
２がピストンリング組付装置１０を降ろす位置を変化さ
せることで、上述の場合と同様にしてピストンリング装
着作業を行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ング払出位置より装着作業位置まで移動可能な支持体
と、この支持体から同一方向に延出し、前記ピストンリ
ング内に挿入可能にして互いに分割され且つ同一円周上
に並んで配置された複数のフィンガと、支持体に設けら
れ、この支持体がリング払出位置に移動して各フィンガ
の先端部がピストンリングの内側に挿入された場合に、
各フィンガを該各フィンガの延出方向と直交する方向に
平行移動させて同心的に放射状に拡げ、ピストンリング
を内側から拡張し保持する拡径手段と、各フィンガのう
ち少なくとも一のフィンガの外側に位置して該支持体或
いは拡径手段側に支持され、フィンガの拡径及び縮径方
向移動に伴って移動可能であるとともに当該フィンガの
先端に向けて移動可能な押出片と、支持体に設けられ、
支持体が装着作業位置にまで移動して拡径した各フィン
ガの先端がピストン周りに位置した場合に、押出片を移
動させてピストンリングを各フィンガより押し外しピス
トンの所定位置に装着させる駆動手段とを備えてピスト
ンリング組付装置を構成した。この結果、ピストンリン
グ組付装置の汎用性を向上させることができる。このた
め、エンジンの仕様変更等によりピストン径が異なるこ
ととなった場合であっても当該仕様変更等に柔軟に対応
することができると共に、設置のために広いスペースを
不要とし、さらに、装置導入のためのコストの低減を図
ることができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したエンジン用ピストンリング組
付装置を含む組付施設の一実施例を示す概略構成図であ
る。

【図２】本発明を適用したエンジン用ピストンリング組
付装置の一実施例を示す断面図である。

【図３】図２のエンジン用ピストンリング組付装置の平
面図である。

【図４】図２の矢印IV方向からみたフィンガプレート及
び爪を示す図である。

【図５】図２のコーン状部材による変位体の移動状態を
示す概略構成図である。

【図６】図２の爪の移動状態を示す概略構成図である。

【図７】従来のエンジン用ピストンリング組付装置の正
面図である。

【符号の説明】

１ピストン２ピストンリング７コンベア１０ピストンリング組付装置１２ＸＺロボット１４ストッカ装置１５位置決め装置２１支持プレート２５変位体３１，３２スプリング２９フィンガプレート３８サーボモータ３６ねじ棒３７コーン状部材４９油圧シリンダ５２爪

フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−142698（ＪＰ，Ａ) 特開平３−154723（ＪＰ，Ａ) 実開平５−16070（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】装着作業位置にまで搬送されたピストン
に、リング払出位置から取り出したピストンリングを拡
張させて装着するピストンリング組付装置において、リング払出位置より装着作業位置まで移動可能な支持体
と、この支持体から同一方向に延出し、前記ピストンリ
ング内に挿入可能にして互いに分割され且つ同一円周上
に並んで配置された複数のフィンガと、支持体に設けら
れ、この支持体がリング払出位置に移動して各フィンガ
の先端部がピストンリングの内側に挿入された場合に、
各フィンガを該各フィンガの延出方向と直交する方向に
平行移動させて同心的に放射状に拡げ、ピストンリング
を内側から拡張し保持する拡径手段と、各フィンガのう
ち少なくとも一のフィンガの外側に位置して該支持体或
いは拡径手段側に支持され、フィンガの拡径及び縮径方
向移動に伴って移動可能であるとともに当該フィンガの
先端に向けて移動可能な押出片と、支持体に設けられ、
支持体が装着作業位置にまで移動して拡径した各フィン
ガの先端がピストン周りに位置した場合に、押出片を移
動させてピストンリングを各フィンガより押し外しピス
トンの所定位置に装着させる駆動手段とを備えることを
特徴とするピストンリング組付装置。