JP3309376B2 - ワーク組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は所定の組立位置に達する
ワークに対してそのワークの種類に応じたパーツを順次
組み込むワーク組立装置に関し、特に、その組立位置近
傍に設けられるパーツ組込手段が複数のチャックによっ
て複数のパーツを把持しワークに組み込むワーク組立装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークに対して所定のパーツを組
み付ける組立作業では、順次搬送手段によって供給され
てくるワークが一定の組立作業時間の間組立位置に継続
してセットされる。その間に組立作業が組立ロボット等
によって成されている。この場合、組立ロボットはその
組立位置近傍のパーツの受取り位置でパーツ供給装置側
より順次供給されているパーツを受取り、組立位置のワ
ークにそのパーツを組み付けるという作業を行ってい
る。このように利用されるワーク組立装置の内、複数の
パーツをパーツ受取り位置で複数のチャックによって同
時に把持し、それを組立位置のワークに組み込むチャッ
ク使用の組立装置が多用されている。

【０００３】例えば、シリンダヘッドに吸気バルブ及び
排気バルブを組み込むバルブ組立装置では、シリンダヘ
ッドのシリンダ数に応じた複数個の吸気バルブ及び排気
バルブを同時にシリンダヘッドに組み込む。この場合、
バルブ組立装置は複数個の吸気バルブ及び排気バルブ相
当数の各チャックからなるチャック列を装備し、これら
チャック列を把持位置と解除位置とに切り換え制御し、
パーツ受取り位置で複数個の吸気バルブ及び排気バルブ
を把持し、組立位置のシリンダヘッドに複数個の吸気バ
ルブ及び排気バルブパーツを組み込むという組込作業を
行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】処で、バルブ組立装置
のチャック列は複数個のチャックからなるが、それぞれ
の各チャックはパーツであるバルブを把持（クランプ）
と解除（アンクランプ）との状態に切り換えられるが、
その切換え駆動機構及び切換え動作の確認のセンサが個
々のチャックにそれぞれ装着される。このため、チャッ
ク数が多い装置では、切換え駆動機構及び切換え動作の
確認のセンサ用の各エア配管や配線類が多くなってしま
い、これら配管や配線が相互に干渉しやすく、これら配
管や配線類のレイアウトに問題を生じやすく、装置の複
雑化を招き、装置自体が大型化するという問題も生じて
いる。

【０００５】更に、バルブ組立装置のチャック列は複数
個のチャックの各基部が昇降台の枠部に対して固定され
ており、チャックの相互の間隔を調整出来ず、単一のワ
ークの組立にしか利用出来ず問題と成っていた。本発明
の目的は、装置のコンパクト化及び多種のワークに対応
できるワーク組立装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、複数のバルブが組み込まれるパーツ組
込穴が形成されたワークを組立位置に載置するワーク台
と、上記組立位置の近傍の縦向きの基枠に摺動自在に支
持されリフターによって退却位置より受取り位置及び組
込位置に順次降下し保持される昇降台と、上記昇降台に
対して摺動自在に支持され把持用リフターによって上位
置と下位置とに選択的に切換え保持される把持枠と、上
記把持枠の下部に装着され上記バルブを把持可能なチャ
ックを複数備えると共に互いに隣合う一対のチャックが
順次列状に複数配列されて成る列状チャック部と、上記
列状チャック部の各チャックを同時に把持位置と解除位
置とに切換え操作するチャック切換え手段と、上記把持
枠の下部に装着されると共に上記列状チャック部の各チ
ャックを互いに隣合う一対のチャックの一方側と他方側
とに区分した上で両グループをピッチ方向に相対変位可
能に支持する一方側チャック支持枠及び他方側チャック
支持枠と、上記把持枠の下部に装着されると共に上記一
方側チャック支持枠及び他方側チャック支持枠をピッチ
方向に切換え操作するピッチ切換え手段と、昇降台を受
取り位置に保持し把持枠を下位に保持する際に上記列状
チャック部によってバルブを把持し、昇降台を組込位置
に保持し把持枠を下位に保持する際に上記列状チャック
部によってバルブを組立位置のワークのパーツ組込穴に
嵌挿させるように制御する制御手段とを備えたことを特
徴とする。

【０００７】

【作用】リフターによって昇降台が退却位置より受取り
位置及び組込位置に順次降下し保持され、昇降台に支持
される把持枠の下部の列状チャック部がチャック切換え
手段によって同時に把持位置と解除位置とに切換え操作
され、ピッチ切換え手段が一方側チャック支持枠及び他
方側チャック支持枠を介して互いに隣合う一対のチャッ
クの一方側と他方側をピッチ方向に相対変位させてピッ
チ方向に切換え操作し、制御手段が列状チャック部によ
ってバルブを把持し、バルブを組立位置のワークのパー
ツ組込穴に嵌挿させるようにしたので、ワークに組み込
まれるバルブの把持解除及びピッチ切換えを容易に行え
る。

【０００８】

【実施例】図１には本発明の一実施例としてのワーク組
立装置を示した。このワーク組立装置はエンジンのシリ
ンダヘッド１の組立ラインに設けられたバルブの組込装
置２及びその組込装置２と対向する組立位置Ｗにシリン
ダヘッド１を載置するワーク台１３０とで構成される。
ここでワークであるシリンダヘッド１はシリンダヘッド
組立ラインのコンベア５によって搬送され、バルブの組
込装置２の作業域と対向する組立対向位置Ｗ１に達し、
更に、同位置と対向しコンベア５より離れた組立位置Ｗ
に搬送される。そして、組立位置Ｗでパーツである吸気
バルブ３及び排気バルブ４がバルブの組込装置２によっ
て組み込まれるように構成されている。

【０００９】ここではまず、受渡し位置Ｆ３でワーク組
立装置に対しパーツを供給するパーツ供給装置を説明す
る。このパーツ供給装置は受渡し位置Ｆ３の近傍のパー
ツ供給位置Ｆ１に対してパーツ（吸気バルブ３及び排気
バルブ４）を載置したパレット６を順次搬送するパレッ
ト搬送装置７と、パーツ供給位置Ｆ１と受渡し位置Ｆ３
の間に設けられる仮置き位置Ｆ２に配備される仮置き台
８と、パーツ供給位置Ｆ１のパレット上のパーツを仮置
き台８に供給する第１パーツ供給手段９と、仮置き台８
上のパーツを受渡し位置Ｆ３に搬送する第２パーツ供給
手段１０と、制御手段としてのメインコントローラ２６
とを備える。

【００１０】パレット搬送装置７は、図３乃至図６に示
すように、コンベア基枠１２を備え、これには上下パレ
ットコンベア１１１，１１２が上下に所定間隔を介して
支持され、これら上下パレットコンベアの共通端部側に
はパレットリフター１３が支持される。上下パレットコ
ンベア１１１，１１２は周知のローラコンベアであり、
上パレットコンベア１１１は図示しないパーツ搬入部側
より所定の搬送順序に従って吸気バルブ３を収容したパ
レット６及び排気バルブ４を収容したパレット６が交互
に搬送されてきている。下パレットコンベア１１２は右
下がりに配備され、空のパレット６の自重による排出作
動を可能としている。

【００１１】パレットリフター１３は基枠１２の左右端
（図５において上下端）よりそれぞれ突設される左右各
一対の縦レール１４と、これら左右それぞれ各一対の縦
レール１４の上部を互いに連結する左右横向バー１７
と、各縦レール１４に沿って上下動すると共に前後に２
つのパレット６を並べて載置する可動台１５と、可動台
１５の底部に連結され基枠１２に支持された昇降シリン
ダ１６と、可動台１５の中央位置及び入出側（図６にお
いて右側）にそれぞれ設けられ前後の各パレット６の移
動を規制する中央可動ストッパ１８及び端部可動ストッ
パ１９と、可動台１５の左端の固定ストッパ２０と、前
後の各パレット６の有無を検出する前後パレットセンサ
２１，２２と、１つの縦レール１４に支持されるととも
に可動台１５が上位置Ｈ１及び下位置Ｈ２に有るか否か
を検出する上下可動台センサ２３，２４と、昇降シリン
ダ１６を昇降制御するリフター制御手段２５を備える。

【００１２】可動台１５は、図５に示すように、枠部１
５１と、枠部１５１の周縁部に枢支されると共に各縦レ
ール１４にころ接触するローラ１５２と、枠部１５１間
に枢支されると共にパレットを載置可能なパレットロー
ラ１５３と、中央板２９とを備える。中央可動ストッパ
１８及び端部可動ストッパ１９はロータリーアクチュエ
ータ２７によってそれぞれ退却位置Ｓ１と前後２つのパ
レット６のずれを規制する係止位置Ｓ２とに選択的に切
り換え作動出来、このロータリーアクチュエータ２７の
切り換え制御はリフター制御手段２５によって成され
る。なお、図６において符号２８は中央板２９に上端を
結合されるリニア軸を示し、同リニア軸はリニアブッシ
ュ３０を介して上記基枠１２に支持され、可動台１５の
ずれを規制している。

【００１３】ここでリフター制御手段２５はパーツ供給
装置のメインコントローラ２６より昇降指令を受ける
と、その昇降信号に応じて昇降シリンダ１６を駆動して
可動台を目標の上位置Ｈ１或いは下位置Ｈ２に切り換え
保持出来る。更にこのリフター制御手段２５は前後パレ
ットの各パーツの有無を検出する図示しないパーツセン
サを備え、同センサの出力により得たパーツの残り情報
をメインコントローラ２６に出力出来る。図７乃至図１
０に示す第１パーツ供給手段９はパーツ供給位置Ｆ１の
パーツを受取ってこれを仮置き位置Ｆ２に配備される仮
置き台８に供給する。

【００１４】この第１パーツ供給手段９はパーツを把持
し解除出来るチャック部４０と、このチャック部４０を
上下同可能に支持する昇降部４１と、昇降部４１を垂直
な回転中心線ａ廻りに回動させるロータ部４２と、ロー
タ部４２を水平面に沿ったＸＹ軸方向（図２にＸ軸方向
を、図７にＹ軸方向をそれぞれ示した）に移動させるＸ
Ｙロボット４３と、これら各部を駆動制御する第１パー
ツ供給制御手段４４とを備える。ＸＹロボット４３はＸ
軸方向及びＹ軸方向に摺動可能であるとともにロータ部
４２が垂下状態で支持された摺動ブロック４５と、この
摺動ブロック４５をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する図
示しない駆動アクチュエータと、図示しない駆動アクチ
ュエータを制御する制御部４６とで構成される。制御部
４６は第１パーツ供給制御手段４４からの位置指令信号
に応じて摺動ブロック４５をＸ軸方向及びＹ軸方向上の
目標位置に切り換え制御できる。

【００１５】ロータ部４２は摺動ブロック４５に一体結
合される中心軸４７及びブラケット５０と、中心軸４７
にベアリングを介して支持される外筒４８及び同外筒と
一体のナックルプレート４９と、ブラケット５０と一体
のシリンダ支持プレート５１と、ナックルプレート４９
の一方の回動端及びシリンダ支持プレート５１にそれぞ
れピン結合されるロータ部シリンダ５２と、ナックルプ
レート４９の他方の回動端に一体結合された縦向き板５
３と、回転ロータ部シリンダ５２を駆動制御する第１パ
ーツ供給制御手段４４とを備える。なお、ロータ部シリ
ンダ５２はこれが突出し位置（図８に実線で示した位
置）にあると縦向き板５３を図６に示すような基準位置
Ｂ１（図１８参照）に保持出来、シリンダ５２が縮小位
置にあると縦向き板５３を図６に示すような基準位置Ｂ
１に対して直角な方向である受取り位置Ｂ２（図１８参
照）に保持される。

【００１６】昇降部４１は縦向き板５３に支持される左
右一対の昇降アクチュエータ４１１，４１２と、左右一
対の各昇降アクチュエータ４１１，４１２に昇降作動さ
れる一対の昇降枠５４と、各昇降枠５４を上位置ｈ１
（図７参照）に戻す戻しばね５５と、昇降枠５４の位置
情報を出力する位置センサ５６と、各昇降アクチュエー
タ４１１，４１２を駆動制御する制御部としての第１パ
ーツ供給制御手段４４とを備える。各昇降アクチュエー
タ４１１，４１２はエアーシリンダから成り、第１パー
ツ供給制御手段４４による図示しないエア供給管系のエ
ア給排切り換え制御によって昇降枠５４を上位置ｈ１よ
り下方の受排位置ｈ２（図１参照）に移動させる。な
お、ここで、一方の昇降アクチュエータ４１１側の昇降
枠５４は８個の吸気バルブ３に対向された際に昇降制御
され、他方の昇降アクチュエータ４１２側の昇降枠５４
は８個の排気バルブ４に対向され昇降制御される。

【００１７】ここで両チャック部４０はほぼ同様の構成
を採り、ここでは一方の吸気バルブ３と対向するチャッ
ク部４０のみを図９及び図１０に沿って説明する。ここ
で各昇降枠５４にはそれぞれ３つのコ字型のブラケット
５８が一体結合され、各ブラケット５８には互いに隣合
う２つのチャック５７が支持され、昇降枠５４には計６
つのチャック５７が支持される。図１０に示すように、
１つのブラケット５８には２つのチャック５７（一方の
一部表示を削除した）が支持され、両チャック５７を同
時に把持作動させる１つのコンパクトエアシリンダ５９
及びチャック駆動ピストン６０が支持される。チャック
駆動ピストン６０の下端にはプレート６１を介して一対
の中空のチャック駆動軸６２が連結され、同軸内に相対
的に摺動可能に押圧軸６３が嵌挿され、同押圧軸６３は
ばね６４によってチャック駆動軸６２より下方に押圧付
勢される。

【００１８】なお、押圧軸６３の上端にはドグ６５が一
体結合される。チャック駆動軸６２の下端側の外周部分
にはブラケット５８に一体結合される４つ（図１０には
２つのみ示した）の枢支部材６６が下向きに延出形成さ
れ、これら枢支部材６６はチャック中心線ｃに対して放
射方向に向けてそれぞれ配備される。各枢支部材６６は
横向きピン６７を介して爪６８をそれぞれ回動可能に支
持する。４つの各爪６８はそれぞれのチャック中心線ｃ
側面に上下凸部６８１，６８２が形成され、これらには
チャック駆動軸６２の下部のカム６２１が摺接可能に対
設される。押圧軸６３はばね６４によってチャック駆動
軸６２より下方に押圧付勢され、その下端に吸気バルブ
３が当接する際に、同バルブのぐらつきを防止できる。
ここで、図７中の符号６９はリングばねを示し、各爪６
８をチャック中心線ｃ側に押圧付勢する。同じく符号７
０は近接スイッチからなるチャックセンサを示し、これ
によってチャック５７の切り換え情報を得ている。

【００１９】第１パーツ供給制御手段４４による図示し
ないエア供給管系のエア給排切り換え制御によって各コ
ンパクトエアシリンダ５９が切り換え操作されたとす
る。この場合、チャック駆動軸のカム６２１が図１０に
実線で示す上位置ｄ１に有ると、上凸部６８１がカム６
２１で押圧され、爪６８は把持位置に保持され、吸気バ
ルブ３を把持出来、カム６２１が２点鎖線で示す下位置
ｄ２に有ると、下凸部６８１がカム６２１で押圧され、
爪６８は解除位置に保持されるように切り換えられる。
図２に示すように、仮置き台８は第２パーツ供給手段１
０に支持され、これによってその上のパーツを仮置き位
置Ｆ２より組立位置Ｅ近傍に搬送する。第２パーツ供給
手段１０は基枠７１に支持されるエアシリンダ７２と、
仮置き台８をガイドするレール７３と、メインコントロ
ーラ２６に接続されたエアシリンダ制御手段７４とで構
成される。ここで、エアシリンダ制御手段７４は駆動指
令信号を受けると、図示しないエア供給管系のエア給排
切り換えを行ってエアシリンダ７２を駆動させ、仮置き
台８を仮置き位置Ｆ２より受取り位置Ｆ３に切り換え制
御出来る。

【００２０】図１１乃至図１２に示すように、仮置き台
８はエアシリンダ７２のピストンに一体結合されると共
にレール７３に摺接支持される左右の摺動縦枠７５及び
連結枠７６と、左右の摺動縦枠７６の間に一体的に取り
付けられ互いに並設される一対の横軸７７と、一対の横
軸７７に摺動自在に支持される複数のバルブ受け７８
と、複数のバルブ受け７８の各前後両側端に係止される
一対のピッチ規制板７９とを備える。なお、図１１，図
１２中の符号８０は不動の基枠に一体結合される左右縦
ブラケットを示し、同部にはピッチ切換え用の左右ピッ
チ切換アクチュエータ８１，８２が支持される。

【００２１】この仮置き台８には吸気バルブ３及び排気
バルブ４が各々直列に８つ載置出来、ここでは一対の横
軸７７に支持される８つのバルブ受け７８が設けられ、
各バルブ受け７８の左右端に１つずつ、吸気バルブ３及
び排気バルブ４のバルブ収容穴８３，８４が形成され
る。ここで、図１１，１２において、８つのバルブ受け
７８の内左端のものは一対の横軸７７に固定され、他は
相対的に摺動可能に支持される。各バルブ受け７８は左
から２，４，６，８番目のものが互いの間にばね１２９
を配して相互に離れる方向に付勢され、各バルブ受け７
８の内左から３，５，７番目のものが互いの間にばね１
２９を配して相互に離れる方向に付勢される。なお、符
号１２８はばね１２９を挟持する一対のバルブ受け７８
に挾まれた他のバルブ受け７８に形成される貫通穴を示
し、これが各ばね１２９と他のバルブ受け７８との干渉
を防止している。

【００２２】ピッチ規制板７９は図１１に示すように、
各バルブ受け７８の端部との対向部に、同端部のピンが
摺動可能に嵌挿される長穴１２７を形成される。なお、
図１１において左から４番目のバルブ受け７８はピッチ
規制板７９に対してずれなく結合される。図１１に示す
ように、各長穴１２７はその幅がそれぞれ異なり、図１
１に実線で示す大ピッチ位置に各バルブ受け７８が保持
されるように係止すると共に各バルブ受け７８を左端に
寄せて互いの隙間を排除して接合させる小ピッチ位置に
保持することを可能とする。このような仮置き台８は左
右ピッチ切換アクチュエータ８１，８２のオフ時に大ピ
ッチ位置を保持し、オン時に小ピッチ位置へ切換えを行
え、その制御はメインコントローラ２６によってなされ
る。

【００２３】なお、受けブロック７７の近傍には各収容
穴８３，８４に吸気バルブ３及び排気バルブ４がセット
されているか否かを検出するバルブセンサ８５が配備さ
れ、このセンサのバルブ検出信号はメインコントローラ
２６に出力される。図１，図２に示すように、バルブ組
込装置２は受取り位置Ｆ３の仮置き台８上のパーツ（吸
気バルブ３及び排気バルブ４）を組立位置Ｗのワーク
（シリンダヘッド１）に組み込む。

【００２４】図１３乃至図１５に示すようにバルブ組込
装置２は８つの吸気バルブ３を組み込む吸気バルブ組込
部８５と、８つの排気バルブ４を組み込む排気バルブ組
込部８６と両組込部を支持する昇降台８７と、昇降台８
７を基台８８に対して昇降させるリフターとしてのリフ
トシリンダ８９と、これら各エアシリンダを制御するバ
ルブ組込制御手段９０とを備える。ここでリフトシリン
ダ８９はバルブ組込制御手段９０によって適時に駆動制
御され、図１に示すように、昇降台８７を組込位置Ｅと
その上の受取り位置Ｅ１と更にその上の退却位置Ｅ２と
に切り換え保持出来る。ここで吸気バルブ組込部８５及
び排気バルブ組込部８６は共に昇降台８７に対して上下
動可能に支持され、ここでは各一対のレール９１，９１
に吸気バルブ組込部８５及び排気バルブ組込部８６の吸
気側把持枠９２及び排気側把持枠９３が摺動可能に支持
され、それらは把持用リフター１２１によって昇降台８
７に対して上位置と下位置とに選択的に切換え保持され
る。

【００２５】吸気側把持枠９２及び排気側把持枠９３に
はそれぞれ吸気バルブ３を把持するチャック９８及び排
気バルブ４を把持可能なチャック９８を８個づつ備え
る。なお、吸気バルブ組込部８５及び排気バルブ組込部
８６は同様の構成を採り、ここでは主に吸気バルブ組込
部８５を説明する。吸気側把持枠９２は互いに隣合う一
対のチャック９８が順次列状に４対配列されて成る列状
チャック部９５と、列状チャック部９５の各チャックを
同時に把持位置と解除位置とに切換え操作するチャック
切換え手段としてのチャック駆動部９６と、列状チャッ
ク部９５の各チャック９５を互いに隣合う一対のチャッ
クの一方側（図１３において左側より１，３，５，７個
目）と他方側（図１３において左側より２，４，６，８
個目）とに区分した上で両グループをピッチ方向（図１
３において左右方向）に相対変位可能に支持する一方側
チャック支持枠１０４及び他方側チャック支持枠１０５
と、一方側チャック支持枠１０４及び他方側チャック支
持枠１０５をピッチ方向に切換え操作するピッチ切換え
手段としてのピッチ切換駆動部９７とが装着される。

【００２６】吸気側把持枠９２の下端の列状チャック部
９５は端部より２つずつ計８つの吸気バルブ３を把持す
るチャック９８を備え、各一対のチャック９８は互いの
間隔（ピッチｐ）を増減可能に支持されている。即ち、
図１３において、左端のチャックと同チャックに対して
１つおきに配備される計４つのチャック９８（図１３に
おいて左側より１，３，５，７個目）に対して、左端の
次のチャックと同チャックに対して１つおきに配備され
る計４つのチャック９８（図１３において左側より２，
４，６，８個目）は相対的に接離可能に一方側チャック
支持枠１０４及び他方側チャック支持枠１０５に支持さ
れる。各チャック支持枠１０４，１０５はピッチ切換え
用レール１０３（図１４参照）によってピッチ方向に相
対的に摺動出来、両者の上端部９９，１００（図１３参
照）はピッチ切換駆動部９７に連結され、これによって
各２つのチャック９８間のピッチｐが増減調整される。
ここで、ピッチ切換駆動部９７は上端部９９，１００間
に配備されるピッチ切換えアクチュエータ１０１と、上
端部９９，１００のピッチｐを規制するピッチ規制部１
０２とを備え、ピッチ切換駆動部９７はバルブ組込制御
手段９０によって切換制御される。

【００２７】吸気バルブ３を把持する各チャック９８は
図１３及び図１４に示すように、各チャック支持枠１０
４，１０５の一部に支持されるチャック基部１０６と、
チャック基部１０６の二又状の下端部１０６’にピン１
０７を介して枢支される一対の爪１０８と、一対の爪１
０８の各上端部及びチャック基部１０６と一体のブッシ
ュ１０９との間に配備される一対の戻しばね１１０と、
ブッシュ１０９に摺動可能に嵌挿されて一対の爪に把持
されたバルブのぐらつきを防止できる押圧軸１１１とを
備える。押圧軸１１１の上端には吸気側把持枠９２に支
持された押圧手段１１２が連結される。ここでの押圧手
段１１２は図示しないばねの弾性力を押圧軸１１１の上
端に常時加えるように、しかも押圧軸１１１側が押圧手
段１１２に対して所定量傾いてもばねの弾性力を押圧軸
１１１の上端に加えることが出来るように構成されてい
る。

【００２８】吸気側把持枠９２に支持されたチャック支
持枠１０４，１０５の下方にはチャック駆動部９６が配
備される。このチャック駆動部９６は各チャック９８の
一対の爪１０８の上端にそれぞれ対設されるカム軸１１
３と、このカム軸１１３に枢支され、各チャック９８の
一対の爪１０８の上端にそれぞれ対向され同部を押圧可
能なローラカム１１４と、カムプレート１１３を介して
各ローラカム１１４を同時に退却位置（図１３に実線で
示す位置）ｅ１と２点鎖線で示す解除位置ｅ２とに切換
え移動させるエアシリンダからなるカム軸移動用アクチ
ュエータ１１５とで構成される。ここで各チャック９８
の一対の爪１０８の上端には図示しない突部が形成さ
れ、同突部がローラカム１１４によって押圧されると一
対の戻しばね１１０が共に圧縮され、一対の爪１０８が
ピン１０７廻りに回動し、図１４に実線で示す把持位置
より２点鎖線で示す解除位置に切換えられる。このよう
なカム軸移動用アクチュエータ１１５等の切換え制御は
バルブ組込制御手段９０によって成される。

【００２９】シリンダヘッド組立ラインのコンベア５に
よって組立対向位置Ｗ１に搬送されてくるシリンダヘッ
ド１は図示しない４つのシリンダを備える。図２に示す
ように、このシリンダヘッド１には吸気バルブ３及び排
気バルブ４をそれぞれ図示しない４つのシリンダに各２
つずつ組み込むバルブ装着穴Ｖがそれぞれ垂直方向に形
成され、これら各バルブ装着穴Ｖに対して吸気バルブ３
及び排気バルブ４が各８つずつ同時にバルブ組込装置２
によって組み込まれるように構成されている。コンベア
５によって組立対向位置Ｗ１に達したシリンダヘッド１
は同位置と対向する組立位置Ｗにワーク台１３０によっ
て載置される。

【００３０】図１、図１６及び図１７に示すように、ワ
ーク台１３０は基部に固定される一対の基台１３１と、
両基台に枢軸１３６を介して枢支される揺動台１３２
と、揺動台１３２の端部に枢支される回転軸１３５と、
回転軸１３５に一体結合されると共に揺動台１３２上の
ガイド筒１３９に支持されたラック１３３と噛み合うピ
ニオンギア１３４と、ラック１３３と一体のピストン１
３７’を備えた回転用シリンダ１３７と、回転軸１３５
に一体結合されると共にコンベア５側の組立対向位置Ｗ
１のシリンダヘッド１を受け取る第１位置Ｑ１とシリン
ダヘッド１を把持する把持アーム１４０がストッパ１３
８に当接する第２位置Ｑ２とに回動する受け台１４１
と、受け台１４１の端部に装着されシリンダヘッド１の
ずれを規制すると共に係止方向に図示しないばねによっ
て付勢された可動ピン１４４と、不動の基部に一端がピ
ン結合されると共にピストン端が揺動台１３２の揺動端
のブラケット１４２にピン結合される向き切換えシリン
ダ１４３と、揺動台１３２に支持されると共に第２位置
Ｑ２に達した受け台１４１上のシリンダヘッド１を押さ
えるロータークランプ１４６と、これら回転用シリンダ
１３７と向き切換えシリンダ１４３及びロータークラン
プ１４６を駆動制御するワーク台制御手段１４５とを備
える。

【００３１】図１７に示すように、コンベア５によって
搬送されてきたシリンダヘッド１は第１位置Ｑ１の受け
台１４１と把持アーム１４０の間に送りこまれ、可動ピ
ン１４４に係止される。ワークを検知したワーク制御手
段１４５は回転用シリンダ１３７を駆動し、第２位置Ｑ
２にワークを反転して載置し、ロータークランプ１４６
を駆動してワークであるシリンダヘッド１をクランプ
し、同シリンダヘッドを組立位置Ｗに保持する。この時
シリンダヘッド１（図１６において２点鎖線１ａの位置
にある）の一方のバルブ装着穴Ｖはバルブの組込装置２
の直下に位置し、一方のバルブ装着穴Ｖが垂直に保持さ
れ、この状態の間に一方のバルブがバルブの組込装置２
によって組み込まれる。更に、この後、ワーク台制御手
段１４５は向き切換えシリンダ１４３を駆動し、揺動台
１３２及び受け台１４１と共にシリンダヘッド１を揺動
させる。これによって、傾いたシリンダヘッド１（図１
６において２点鎖線１ｂの位置にある）上の他方のバル
ブ装着穴Ｖが垂直に保持され、この状態の間に他方のバ
ルブがバルブの組込装置２によって組み込まれる。

【００３２】メインコントローラ２６は周知のマイクロ
コンピュータによって構成され、パレット搬送装置７の
リフター制御手段２５と、第１パーツ供給手段４４の第
１パーツ供給手段４４及びＸＹロボット４３と、第２パ
ーツ供給手段１０のエアシリンダ制御手段７４と、バル
ブ組込装置２のバルブ組込制御手段９０と、ワーク台制
御手段１４５との間で信号の授受を行えるように互に結
線されている。ここで、メインコントローラ２６は昇降
台８７を受取り位置Ｅ１に保持し、一対の把持枠９２，
９３を下位置に保持する際に一対の列状チャック部９８
によってパーツを把持し、昇降台８７を組込位置Ｅに保
持し、一対の把持枠９２，９３を下位置に保持する際に
一対の列状チャック部９８によって吸排気バルブ３，４
を組立位置Ｗのバルブ装着穴Ｖに嵌挿させるように制御
する機能を備える。

【００３３】このようなワーク組立装置及びそれに付設
されるパーツ供給装置の作動を図１８のパーツ供給工程
説明図と共に説明する。メインコントローラ２６、リフ
ター制御手段２５、第１パーツ供給制御手段４４及びＸ
Ｙロボット４３、第２パーツ供給手段１０のエアシリン
ダ制御手段７４、バルブ組込制御手段９０及びワーク台
制御手段１４５が駆動を開始させる。

【００３４】これによってリフター制御手段２５は前後
パレット６のパーツの有無を判断し、パーツの無い場
合、空パレットを排除し、次に待機する前後パレット６
を置き換えるべくパレットの置き換え制御を行う。第１
パーツ供給制御手段４４及びＸＹロボット４３は駆動出
力を受けると前後パレット６の各６つのパーツの載置位
置を判断し、同位置の８つの吸気バルブ３を把持し、次
いで８つの排気バルブ４を把持し、これらをＸＹロボッ
ト４３及び両チャック部４０を用いて搬送し、８個づつ
の吸気バルブ３及び排気バルブ４を仮置き台８の収容穴
８３，８４に載置する。即ち、図１８において、ｍ部と
ｎ部の吸気バルブ３及び排気バルブ４が両チャック部４
０に把持され、仮置き台８に載置されることとなる。第
２パーツ供給手段１０のエアシリンダ制御手段７４はメ
インコントローラ２６よりの駆動指令に応じて、仮置き
位置Ｆ２の仮置き台８を受取り位置Ｆ３に移動させる。
なお、受取り位置Ｆ３は受取り位置Ｅ１の昇降台８７と
対向する位置に設定されている。メインコントローラ２
６は、ワーク台制御手段１４５よりの信号に応じ、組立
位置Ｗにワークが載置されたか否か判断し、載置される
のを待ってからバルブ組込制御手段９０に組込指令を発
することと成る。組立位置Ｗにワークが載置される前に
おいて、ワーク台制御手段１４５は次ぎのように制御す
る。

【００３５】即ち、ワーク台制御手段１４５はコンベア
５によってシリンダヘッド１が搬送され、第１位置Ｑ１
の受け台１４１に達すると、シリンダヘッド１を把持ア
ーム１４０によって第２位置Ｑ２に反転して載置し、ロ
ータークランプ１４６でシリンダヘッド１をクランプ
し、組立位置Ｗに保持する。このあと、バルブ組込制御
手段９０に組込指令が発せられ、ここで、組立位置Ｗの
シリンダヘッド１の種類情報に応じたピッチｐが判断さ
れる。次いで、現ピッチ状態がシリンダヘッド１の種類
情報に応じたピッチｐか否か判断し、相違する場合はピ
ッチ切換駆動部９７のピッチ切換えアクチュエータ１０
１が駆動され、目標ピッチｐに切り換えられる。次い
で、大ピッチ位置に有る仮置き台８のピッチがシリンダ
ヘッド１の種類情報に応じたピッチｐと一致する場合は
問題無いが、そうでなく、小ピッチ位置に切り換える必
要の有る場合にはメインコントローラ２６によって左右
ピッチ切換アクチュエータ８１，８２をオンさせ、大ピ
ッチ位置より小ピッチ位置への切換えを行う。これによ
って仮置き台８の吸気バルブ３及び排気バルブ４の隣合
う各バルブの間隔が狭まり、吸気バルブ組込部８５と排
気バルブ組込部８６の各列状チャック部９５のピッチｐ
と一致する様に切換えできることとなる。

【００３６】この後、吸気バルブ組込部８５と排気バル
ブ組込部８６を退却位置Ｅ２より受取り位置Ｅ１に降下
させ、両バルブ組込部のチャック駆動部９６が各８つの
チャック９８を解除位置に切換え、その上で把持用リフ
ター１２１を駆動して各８つのチャック９８を上位置よ
り下位置に降下させ、次いで、各８つのチャック９８を
同時に把持位置に切換え、更に、各８つのチャック９８
を上位置に上昇移動させる。この後、バルブ組込制御手
段９０は受取り位置Ｆ３の仮置き台８が仮置き位置Ｆ２
に退避すると、吸気バルブ組込部８５と排気バルブ組込
部８６を受取り位置Ｅ１より組込位置Ｅに降下させる。

【００３７】この時シリンダヘッド１（図１６において
２点鎖線１ａの位置にある）の一方のバルブ装着穴Ｖは
垂直に保持され、この状態の間に、組込位置Ｅの吸気バ
ルブ組込部８５が更に上位置より下位置に把持用リフタ
ー１２１の駆動によって降下し、吸気バルブ３がバルブ
装着穴Ｖに組み込まれる。この後、吸気バルブ組込部８
５の各８つのチャック９８は把持位置より解除位置に切
り換えられ、把持用リフター１２１の駆動によって吸気
バルブ組込部８５が下位置より上位置に把持用リフター
１２１の駆動によって上昇する。次いで、ワーク台制御
手段１４５は向き切換えシリンダ１４３を駆動し、揺動
台１３２及び受け台１４１と共にシリンダヘッド１を図
１６において２点鎖線１ｂの位置に揺動させ、他方のバ
ルブ装着穴Ｖを垂直に保持する。この状態の間にバルブ
組込制御手段９０は組込位置Ｅの排気バルブ組込部８６
が更に上位置より下位置に降下し、排気バルブ３がバル
ブ装着穴Ｖに組み込まれる。この後、排気バルブ組込部
８６の各８つのチャック９８は把持位置より解除位置に
切り換えられ、把持用リフター１２１の駆動によって排
気バルブ組込部８６が下位置より上位置に上昇する。

【００３８】この後、バルブ組込制御手段９０はバルブ
組込装置２を駆動し、吸、排気バルブ組込部８５，８６
を退却位置Ｅ２に戻し、待機状態に切り換える。他方、
ワーク台制御手段１４５は向き切換えシリンダ１４３を
駆動して揺動台１３２及び受け台１４１のシリンダヘッ
ド１を図１６において２点鎖線１ａの位置に戻し、その
上で、シリンダヘッド１揺動させ、ロータークランプ１
４６解除作動させ、受け台１４１と共にシリンダヘッド
１を第２位置Ｑ２より反転して第１位置Ｑ１に戻す。こ
の後、ワーク台制御手段１４５は可動ピン１４４を図示
しない解除機構を用いて非係止位置に切換え、シリンダ
ヘッド１を図示しない押出しシリンダでコンベア５上に
押出すことと成る。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明のワーク組立装置
は、昇降台が退却位置より受取り位置に達した際にバル
ブを受取り、組込位置に降下した際に組立位置のワーク
のパーツ組込穴にバルブを嵌挿させるもので、複数のチ
ャックからなる列状チャック部がチャック切換え手段に
よって同時に把持位置と解除位置とに切換え操作される
のでワークに組み込まれるバルブの把持解除及びピッチ
切換えを容易に行え、これら配管や配線類が簡素化さ
れ、装置の簡素化や小型化を図れ、しかも、ピッチ切換
え手段が一方側チャック支持枠及び他方側チャック支持
枠を介して互いに隣合う一対のチャックの一方側と他方
側をピッチ方向に相対変位させてピッチ方向に切換え操
作し、互いに隣合う一対のチャックの間隔を調整出来、
ピッチ切換えを容易に行え、多種のワークのパーツ組込
穴にバルブを組み込むことが出来、この点で作業性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク組立装置の全体概略構成図であ
る。

【図２】本発明のワーク組立装置とそれに接続されるパ
ーツ供給装置との概略構成図である。

【図３】図２内のパレット搬送装置の拡大平面図であ
る。

【図４】図２内のパレット搬送装置の拡大側面図であ
る。

【図５】図２内のパレット搬送装置の一部の拡大平面図
である。

【図６】図４内のパレット搬送装置の一部の拡大側面図
である。

【図７】図２内の第１パーツ供給手段の拡大側面図であ
る。

【図８】図２内の第１パーツ供給手段の拡大正面図であ
る。

【図９】図７内の第１パーツ供給手段で用いるチャック
部の拡大側面図である。

【図１０】図７内の第１パーツ供給手段で用いるチャッ
ク部の一部切欠拡大側面図である。

【図１１】図２内の仮置き台の要部側面図である。

【図１２】図２内の仮置き台の要部平面図である。

【図１３】図１内のワーク組立装置内のバルブ組込装置
の拡大正面図である。

【図１４】図１３のバルブ組込装置の部分切欠拡大側面
図である。

【図１５】図１３のバルブ組込装置の平面図である。

【図１６】図１内のワーク組立装置内のワーク台の拡大
側面図である。

【図１７】図１６のワーク台の平面図である。

【図１８】図２のパーツ供給装置で用いるパーツ供給工
程説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ バルブ組込装置 ３ 吸気バルブ ４ 排気バルブ ５ コンベア ６ パレット ７ パレット搬送装置 ８ 仮置き台 ９ 第１パーツ供給手段 １０ 第２パーツ供給手段 ２５ リフター制御手段 ２６ メインコントローラ ４４ 第１パーツ供給制御手段 ４３ ＸＹロボット ７４ エアシリンダ制御手段 ８９ リフトシリンダ ９０ バルブ組込制御手段 １２１ 把持用リフター １３０ ワーク台 １４５ ワーク台制御手段 Ｆ１ パーツ供給位置 Ｆ２ 仮置き位置 Ｆ３ 受取り位置 Ｅ 組込位置 Ｅ１ 受取り位置 Ｅ２ 退却位置 Ｗ 組立位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 国博 岡山県倉敷市中畝10丁目３番10号・有限 会社山陽技研内 (56)参考文献 特開 昭63−232909（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−99536（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のバルブが組み込まれるパーツ組込穴
   が形成されたワークを組立位置に載置するワーク台と、
   上記組立位置の近傍の縦向きの基枠に摺動自在に支持さ
   れリフターによって退却位置より受取り位置及び組込位
   置に順次降下し保持される昇降台と、上記昇降台に対し
   て摺動自在に支持され把持用リフターによって上位置と
   下位置とに選択的に切換え保持される把持枠と、上記把
   持枠の下部に装着され上記バルブを把持可能なチャック
   を複数備えると共に互いに隣合う一対のチャックが順次
   列状に複数配列されて成る列状チャック部と、上記列状
   チャック部の各チャックを同時に把持位置と解除位置と
   に切換え操作するチャック切換え手段と、上記把持枠の
   下部に装着されると共に上記列状チャック部の各チャッ
   クを互いに隣合う一対のチャックの一方側と他方側とに
   区分した上で両グループをピッチ方向に相対変位可能に
   支持する一方側チャック支持枠及び他方側チャック支持
   枠と、上記把持枠の下部に装着されると共に上記一方側
   チャック支持枠及び他方側チャック支持枠をピッチ方向
   に切換え操作するピッチ切換え手段と、昇降台を受取り
   位置に保持し把持枠を下位に保持する際に上記列状チャ
   ック部によってバルブを把持し、昇降台を組込位置に保
   持し把持枠を下位に保持する際に上記列状チャック部に
   よってバルブを組立位置のワークのパーツ組込穴に嵌挿
   させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴と
   するワーク組立装置。