JP3426908B2 - ピストンリング供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンにピスト
ンリングを順次供給するピストンリング供給装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】段積み状態の多数のピストンリングを１
つずつ供給する供給装置として、例えば、特開平７−２
６６１５１号公報「ピストンリング組付け装置」があ
る。上記技術は、その公報の図１、図２、図１７及び図
１８によれば、マガジン１のガイド体３（番号は公報に
記載されたものを引用した。以下同じ。）に、段積み状
態で多数のピストンリング２１…を収納し、最下位のピ
ストンリング２１をステッピングモータ３７で押し上げ
ることで、最上位のピストンリング２１を上部の拡径ガ
イド部材４から１つずつ押出して、ピストン９のリング
溝９ａ〜９ｃに嵌め込むものである。 【０００３】また、上記技術は、その公報の図２２によ
れば、未組付けピストン９Ａ…を収納したパレット９２
をパレットチェンジャー９１で供給した後、図示せぬ搬
送手段で取出し位置９３まで搬送し、パレット９２内の
未組付けピストン９Ａ…をロボット９４で１つずつ取り
出し、ワーク投入装置９６によって待機場所にセット
し、セットしたピストン９Ａ…をローダーＲによって組
付け装置ＰＡ−６〜ＰＡ−９に順次供給してピストンリ
ングを組付け、この取り出した未組付けピストン９Ａを
組付け装置ＰＡ−６〜ＰＡ−９に順次供給してピストン
リングを組付け、組付けを完了したピストン９Ｂをロボ
ット１０１でパレット９２内に収納し、ピストン９Ｂで
満たされたパレット９２を図示せぬ搬送手段でストック
場所１０４に搬送する装置である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、ロ
ーダーＲによって未組付けピストン９Ａを組付け装置Ｐ
Ａ−６〜ＰＡ−９に供給する場合、ピストン９Ａをマガ
ジン１の所定位置に位置決めする必要がある。位置決め
が不十分であると、ピストン９Ａにピストンリングを組
付けできない。そこで、リング組付けシステムに、ピス
トンの位置決めをする何等かの装置を備えることになる
が、その分だけシステムが大掛かりになり、コストも嵩
むので、解決方法が求められていた。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、縦置きマガジンの外周面に
多数のピストンリングを段積み状態で保持させ、最下位
のピストンリングを強制的に落下させる形式のピストン
リング供給装置において、ピストンリング供給装置に、
マガジンの下方に間欠搬送されたピストンを挟むワーク
用チャックと、ワーク用チャックを持上げてマガジンの
下部孔にピストンの上部を嵌合させる昇降手段とからな
るピストンセット機構を備え、マガジンが、ピストンリ
ングの径方向に移動可能な、複数の縦長のマガジンセグ
メントの集合体からなることを特徴とする。 【０００６】ワーク用チャックのピストン挟み込み位置
を、マガジンの下部位置に正確に設定しておくことによ
り、マガジンの下方に間欠搬送されたピストンをワーク
用チャックで挟むだけで、マガジンの下部位置に対する
位置決めをすることができる。このように、ワーク用チ
ャックでピストンの位置決め機構を兼ねるので、別異の
ピストン位置決め機構を設ける必要がない。別異のピス
トン位置決め機構がないので、ピストンリング供給装置
のシステムを簡略にすることができ、しかもコストを低
減することができる。マガジンが、ピストンリングの径
方向に移動可能な、複数の縦長のマガジンセグメントの
集合体からなるので、１つのマガジンで径違いの多種類
のピストンリングを段積み状態で保持することができ
る。このため、径違いのピストンリング毎に多種類のマ
ガジンを保管する必要がないので、マガジンの管理が容
易であり、また、保管スペースを節減できる。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。なお、本発明のピストンリング組付け設
備で組み付けたピストン及びピストンリングの構成及び
作用を説明した後に、ピストンリング組付け設備を説明
する。図１（ａ），（ｂ）は本発明に係るピストンリン
グ組付け設備によって得たピストンの構成図であり、
（ａ）はピストンとピストンリングの分解斜視図、
（ｂ）はピストンリングを組み付けた状態のピストンの
要部断面図である。 【０００８】（ａ）は、外周に上から下へ順に３つのリ
ング溝１ａ，１ｂ，１ｃを刻設してなるピストン１にお
いて、これらのリング溝１ａ〜１ｃに、５つのピストン
リングを嵌め込むことを示す。５つのピストンリングと
は、２つのコンプレッションリング（トップリング２、
セカンドリング３）と、１組のオイルリング（中央のエ
キスパンダ４、下の第１サイドレール５、上の第２サイ
ドレール６からなる。）であり、切欠きＮを有したＣ形
リングである。トップリング２、セカンドリング３、第
１サイドレール５、第２サイドレール６は上下面が平坦
なリングであり、エキスパンダ４は波形状リングであ
る。（ｂ）はピストン１にピストンリング２〜６を組み
付けた状態を示す。なお、５つのピストンリングを区別
せずに説明する場合には、単に「ピストンリング２〜
６」又は「ピストンリング２，３，５，６」のように記
載する。 【０００９】図２は本発明に係るピストンリング組付け
設備の平面図であり、ピストンリング組付け設備１０
は、ピトンリング取付け前のピストン１…（…は複数を
示す。以下同じ。）を１つずつ供給するピストン供給装
置１１と、このピストン供給装置１１から供給されたピ
ストン１を搬送する前段搬送コンベア１２と、この搬送
コンベア１２からピストン１を１つずつ移送する前段移
送装置１３と、この前段移送装置１３から移送されたピ
ストン１を間欠搬送するシャトルコンベア１４と、この
シャトルコンベア１４から搬送されたピストン１にピト
ンリングを個別に取付ける第１〜第５リング組付け装置
２１〜２５と、ピストンリング取付け後のピストン１を
１つずつ移送する後段移送装置２６と、この後段移送装
置２６から移送されたピストン１を搬送する第１後段搬
送コンベア２７と、この第１後段搬送コンベア２７から
搬送されたピストン１の移送方向を転換して搬送する第
２後段搬送コンベア２８と、この第２後段搬送コンベア
２８から搬送されたピストン１を一時的にストックする
ストック部２９とからなる。 【００１０】シャトルコンベア１４は、搬送方向に長い
搬送テーブルを１ピッチ分だけ前進と後進とに反復作動
させることにより、ピストン１を間欠搬送するものであ
り、例えば、次のステップにてピストン１を搬送する。 前段移送装置１３からピストン１を受けた搬送テーブ
ルを、１ピッチ分だけ前進させて、第１リング組付け装
置２１の下で停止させる。 この搬送テーブルに載せたピストン１を、第１リング
組付け装置２１が持上げる。 その間に、搬送テーブルを１ピッチ分だけ後進させ
る。そして、搬送テーブルは第１リング組付け装置２１
の下でピストン１を待ち受ける。 第１リング組付け装置２１から待ち受けた搬送テーブ
ルへピストン１を降ろす。この搬送テーブルを前進させ
て、第２リング組付け装置２２の下で停止させる。 【００１１】第１リング組付け装置２１はエキスパンダ
４（図１参照）を取付け、第２リング組付け装置２２は
第１サイドレール５を取付け、第３リング組付け装置２
３は第２サイドレール６を取付け、第４リング組付け装
置２４はセカンドリング３を取付け、第５リング組付け
装置２５はトップリング２を取付けるものである。な
お、第１〜第５リング組付け装置２１〜２５を区別せず
に説明する場合には、単に「リング組付け装置２１〜２
５」と言う。図中、１６は操作パネルである。 【００１２】次に、第１〜第５リング組付け装置２１〜
２５を説明する。図３は本発明に係る第１〜第５リング
組付け装置の側面図であり、この図の表裏方向から搬送
されたピストン１にピストンリング２〜６を組付ける構
造を示す。リング組付け装置２１〜２５は、それぞれコ
モンベース３１から起立した下部スタンド３２と、下部
スタンド３２から起立した上部スタンド３３と、上部ス
タンド３３の基盤３３ａに着脱可能に取付けたマガジン
ユニット４０と、マガジンユニット４０に保持された最
下位のピストンリング２〜６を強制的に落下させる下降
機構６０と、落下したピストンリング２〜６を押し下げ
てピストン１に供給するリング供給機構８０（詳しくは
図１４及び図１５で説明する。）と、シャトルコンベア
１４でマガジン４２の下方に間欠搬送されたピストン１
をマガジンユニット４０の下部にセットするピストンセ
ット機構９０（詳しくは図１４及び図１６で説明す
る。）とからなる。 【００１３】マガジンユニット４０は、後述するマガジ
ン４２の外周面に、ピストンリング２〜６のうちの１種
類を、想像線で示すように段積み状態で保持するもので
ある。上部スタンド３３は、マガジン４２から落下した
最下位のピストンリング２〜６を検知する検知手段３５
を取付けたものであり、この検知手段３５は、例えば投
光器３５ａと受光器３５ｂとからなる。 【００１４】下降機構６０は、上部スタンド３３の上部
に取付けたサーボモータ６１と、上部スタンド３３に垂
直に且つ回転可能に取付けたボールねじ６２と、ボール
ねじ６２と軸方向移動のみ可能に組合せたナット６３
と、ナット６３に取付けた下降部材としての下降アーム
６４と、この下降アーム６４の作動を効果的にピストン
リング２〜６に伝える（ピストンリング２〜６を概ね均
一に押す）ための押圧部材としての押圧リング６５とか
らなる。このように、下降アーム６４と押圧リング６５
とは互いに独立した部材である。６６はサーボモータ６
１からボールねじ６２に動力を伝達する伝動機構であ
る。 【００１５】ところで、上記マガジンユニット４０は２
種類有り、それぞれの構成を図４〜９に基づき説明す
る。なお、第１リング組付け装置２１のマガジンユニッ
トを第１マガジンユニット４０Ａ、第２〜５リング組付
け装置２２〜２５のマガジンユニットを第２マガジンユ
ニット４０Ｂと称する。 【００１６】図４は本発明に係る第１マガジンユニット
の要部を断面した側面図である。第１マガジンユニット
４０Ａは、上部スタンド３３の基盤３３ａにボルト止め
した縦置き板状のマガジン用スタンド４１と、このマガ
ジン用スタンド４１に取付けた縦置きのマガジン４２と
からなる。詳しくは、マガジン４２はマガジン用スタン
ド４１の側部端面に取付けた縦長の支持筒４３と、この
支持筒４３に挿入して回転可能に取付けた縦長の調節軸
４４と、この調節軸４４に組合わさるナット４５…と、
これらのナット４５…から放射状に延びる複数の調節ア
ーム４６…と、これらの調節アーム４６…の先端に連結
した縦長のマガジンセグメント４７…とからなる。 【００１７】複数の調節アーム４６…は、調節軸４４の
回転に応じてマガジンセグメント４７…をピストンリン
グの径方向に移動させるアームである。複数（例えば４
本）のマガジンセグメント４７…は、調節軸４４の周囲
を囲むように配列した棒状セグメントである。 【００１８】マガジン４２は、複数のマガジンセグメン
ト４７…の上端部に１つの上部ガイド部材５１を着脱可
能に取付け、しかも、複数のマガジンセグメント４７…
の下端部に１つの下部ガイド部材５２を着脱可能に取付
けたものである。下部ガイド部材５２は、基盤３３ａの
上面にボルト止めした下部ガイド部材着脱用モータ５３
と、このモータ５３にて基盤３３ａの下面に引き寄せら
れるブラケット５４と、このブラケット５４にボルト止
めしたマガジン下部部材５５とからなる。複数のマガジ
ンセグメント４７…の集合体の外径はマガジン下部部材
５５の上部の外径と同一である。 【００１９】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１マ
ガジンユニットの上部構成図兼作用図であり、（ａ）は
上部を断面した図、（ｂ）は上部の作用図である。
（ａ）は、調節軸４４の第１雄ねじ４４ａと第２雄ねじ
４４ｂを形成し、これら第１・第２雄ねじ４４ａ，４４
ｂにナット４５，４５を取付け、これらのナット４５，
４５に調節アーム４６…を介してマガジンセグメント４
７…を取付けたことを示す。第１雄ねじ４４ａと第２雄
ねじ４４ｂとは互いに逆ねじである。図中、４８は軸受
である。 【００２０】作用を説明すると、（ａ）の状態で、調節
軸４４の上端の工具掛け部４４ｃに、想像線で示す工具
Ｈを掛けて回すことにより、調節軸４４が回転するの
で、２つのナット４５，４５は接近又は離反するように
上下動する。この結果、（ａ）のように上下の調節アー
ム４６…は起立してマガジンセグメント４７…をピスト
ンリングの径内方に縮める。また、（ｂ）のように、上
下の調節アーム４６…は倒れてマガジンセグメント４７
…をピストンリングの径外方に拡げる。 【００２１】図６は図４の６−６線断面図であり、マガ
ジン用スタンド４１の側部端面に支持筒４３をボルト４
９にて取付けた姿を示す。図中、４３ａボルト止め用孔
である。 【００２２】図７は図４の７−７線断面図であり、ナッ
ト４５に調節アーム４６…を介してマガジンセグメント
４７…をピン結合した姿を示す。４本のマガジンセグメ
ント４７…は等角度で放射状に配列したものであり、複
数のマガジンセグメント４７…の集合体の径（この図の
想像線で示す径）はＤであり、この径Ｄはピストンリン
グの径に合せて調節可能である。従って、１つのマガジ
ン４２で径違いの多種類のピストンリング（図１参照）
を段積み状態で保持することができる。このため、径違
いのピストンリング毎に多種類のマガジン４２を保管す
る必要がないので、マガジン４２の管理が容易であり、
また、保管スペースを節減できる。 【００２３】図８は本発明に係る第１マガジンユニット
の下部ガイド部材の要部断面図であり、下部ガイド部材
５２は、段積み状態のピストンリングのうち少なくとも
最下位の１つをストックするストック部５２ａと、スト
ック部５２ａの下端コーナの分離部５２ｂと、分離部５
２ｂの下方に設けた小径の小径部５２ｃと、最下位であ
ったピストンリングを仮止めするためのストッパ部５２
ｄとを備えたものである。ストッパ部５２ｄは小径部５
２ｃの下方に設けたテーパ部５２ｅと、テーパ部５２ｅ
の下方の大径部５２ｆとからなる。想像線で示す複数の
マガジンセグメント４７…はピストンリングの径に合せ
て調整した後、下部ガイド部材５２の上部凹部５２ｃに
嵌合することで両者を結合することになる。 【００２４】マガジン４２の端部は、段積み状態のピス
トンリングを１つずつ確実に取り出すために高精度を要
する。高精度の端部を着脱可能な下部ガイド部材５２と
したので、径違いのピストンリング毎に下部ガイド部材
５２だけを交換すればよい。下部ガイド部材５２はマガ
ジン４２の全体に比べて小型であり、保管スペースを余
り必要としない。このように、マガジン４２を広い保管
スペースが必要な部分（マガジンセグメント４７の廻り
の組立体）と保管スペースを余り必要としない下部ガイ
ド部材５２とに分離したので、高精度でしかも省スペー
ス化を図れるマガジンを提供することができる。なお、
マガジン下部部材５５は、中間部材を介して複数のマガ
ジンセグメント４７…の下端部に取付けた構成である。 【００２５】図９は本発明に係る第２マガジンユニット
の要部を断面した側面図である。第２マガジンユニット
４０Ｂは、上記図４に示す第１マガジンユニット４０Ａ
と同様の構成及び作用であるが、ピストンリングの厚み
の関係で高さをやや小さくしたものである。このため、
第１・第２雄ねじ４４ａ，４４ｂに取付けた上下のナッ
ト４５，４５と調節アーム４６…との組合せ構造が相違
する。すなわち、上下のナット４５，４５を上下の調節
アーム４６…で連結した構造である。 【００２６】図１０は本発明に係る押圧リングの断面図
であり、鋼板等の磁性材料からなる押圧リング６５は、
マガジン４２の外周に挿通した平面視略環状の本体７１
と、この本体７１に取付けるとともに下端部をピストン
リングの径方向に移動可能とした複数（例えば、４つ）
の押圧片７２…と、これらの押圧片７２…をマガジン４
２の外周面に向って移動させる調節ねじ７３…とからな
る。詳しくは、押圧片７２…は本体７１の下部にピスト
ンリングの径方向に回転可能に支持され、しかも、本体
７１から下方に延びる平面視略円弧状の部材である。本
体７１は外周部に垂下片７４をボルト止めし、この垂下
片７４の下部に取付けた調節ねじ７３で押圧片７２を押
すようにしたものである。調節ねじ７３は、押圧片７２
をマガジン４２の外周面に向って弾発するようにしたば
ねを内蔵したものである。また、本体は７１は、上面に
複数の磁石（この図では１つのみ示す。）７５をボルト
止めしたものである。なお、本体７１の内径は、最も大
径のピストンリングより大径である。 【００２７】図１１は図１０の１１−１１線断面図であ
り、押圧片７２が側面視略逆Ｔ字体であることを示す。
図中、７６は支持ピン、７７は調節ねじ用位置決めビス
である。 【００２８】図１２は図３の１２−１２線断面図であ
り、押圧リング６５の本体７１の上面に、下降アーム６
４の押下げ板６４ａの一部を重ねた状態を示す。鋼板等
の磁性材料からなる押下げ板６４ａは、押圧リング６５
の本体の上面位置に所定距離だけ接近したことを検知す
る近接センサ６７を取付けたものであり、近接センサ６
７は、例えば投光器と受光器ととを内蔵したセンサであ
る。複数の押圧片７２…は、マガジンセグメント４７…
と同一位相にある。また、４つの磁石７５は押下げ板６
４ａの裏面に吸着可能な位置に配列したものである。 【００２９】このように、押圧リング６５をピストンリ
ングの径に合せて調節可能な構成としたので、１つの押
圧リング６５で径違いの多種類のピストンリングを押す
ことができる。このため、径違いのピストンリング毎に
多種類の押圧リング６５を保管する必要がないので、押
圧リング６５の管理が容易であり、また、保管スペース
を節減できる。 【００３０】ところで、押下げ板６４は、複数の押圧片
７２…の下端部を個別に調節することにより、マガジン
４２の径に合せるものであるが、下端面の高さが均一に
なるように調節する必要がある。下端面の高さが不均一
であると、ピストンリング２〜６を押し下げる力にムラ
がでる。下端部の高さを均一にするためには、例えば、
マガジン用スタンド４１の側端面を基準とし、この側端
面に押下げ板６４の本体７１を直角になるように合せ、
この直角の状態で、複数の押圧片７２…の下端面の高さ
が均一になるように調節する。 【００３１】上記構成の第１〜第５リング組付け装置２
１〜２５の段取り後の初期設定をする場合の作用を説明
する。図１３（ａ）〜（ｄ）はリング組付け装置の初期
設定時の説明図である。第１〜第５リング組付け装置２
１〜２５の段取り後の初期設定をする場合には、先ず、
（ａ）のように段積み状態のピストンリング２〜６の上
に押圧リング６５を載せておき、下降アーム６４を比較
的高速で下降させる（早送り下降）。その後、（ｂ）の
ように、下降アーム６４が下降して押圧リング６５に所
定距離Ｓ₁まで接近すると、磁石７５の磁力により、下
降アーム６４の押下げ板６４ａは押圧リング６５を吸引
する。吸引された押圧リング６５は、（ｃ）のように持
上がって押下げ板６４ａに吸着し、この結果、近接セン
サ６７の検知範囲内に入る。押圧リング６５が持上がる
ので、押圧片７２の下端と最上位のピストンリング２〜
６との間に隙間Ｓ₂が生じる。 【００３２】近接センサ６７は押圧リング６５を検知し
て、図３に示すサーボモータ６１に速度切換え信号を発
する。このため、下降アーム６４の下降速度は高速から
低速へ切換わる（遅送り下降）。さらに、下降アーム６
４は隙間Ｓ₂分だけ下降する過程で高速下降による惰性
（慣性）が解消されて、（ｄ）のように、押圧片７２の
下端が最上位のピストンリング２〜６に軽く当った状態
となる。この時点で、サーボモータ６１（図３参照）が
停止し、下降アーム６４の下降は停止する。この結果、
段積み状態で保持されたピストンリング２〜６には惰性
による押付け力が作用しないので、ピストンリング２〜
６を不必要に落下させる虞れはない。 【００３３】ところで、マガジン４２に段積み状態で保
持されたピストンリング２〜６は、押下げ板６４の下面
と平行になるようにセットされたものである。また、押
下げ板６４の下面に押圧リング６５を吸着することによ
り、押圧リング６５は傾くことがなく、段積み状態のピ
ストンリング２〜６と概ね平行にセットされた状態にな
る。このため、複数の押圧片７２…は、（ｄ）のように
下端が最上位のピストンリング２〜６に当った状態で、
概ね均一に押すことができる。この結果、複数の押圧片
７２…の押付け力にムラがないので、段積み状態で保持
されたピストンリング２〜６の下がり方は概ね均一であ
り、下方から１つずつ確実に落下する。従って、ピスト
ンリング２〜６を不必要に落下させる虞れはない。 【００３４】図１４は本発明に係るリング供給機構及び
ピストンセット機構の側面図である。リング供給機構８
０は、下部スタンド３２又は上部スタンド３３（図３参
照）に取付けた昇降用の第１エアシリンダ８１と、第１
エアシリンダ８１のピストンロッドに取付けたベース８
２と、ベース８２に取付けた左右１組の押下げアーム８
３，８３と、押下げアーム８３，８３を水平面に沿って
拡開する第２エアシリンダ８４と、ベース８２の水平回
転を阻止し軸方向移動のみ可能にするガイド部材８５と
からなる。 【００３５】ピストンセット機構９０は、コモンベース
３１（図３参照）に取付けた昇降用の第１シリンダ（昇
降手段）９１と、第１シリンダ９１のピストンロッドに
取付けたベース９２と、ベース９２に取付けた左右１組
のチャック用アーム９３，９３と、これらチャック用ア
ーム９３，９３の先端部に取付けたワーク用チャック９
４，９４と、１組のチャック用アーム９３，９３を水平
面に沿って拡開する第２シリンダ９５と、ベース９２の
水平回転を阻止し軸方向移動のみ可能にするガイド部材
９６とからなる。 【００３６】すなわち、１組のワーク用チャック９４，
９４は、シャトルコンベア１４でマガジン４２の下方に
間欠搬送されたピストン１を挟むことで、マガジン４２
の下部孔４２ａ位置に対する位置決めをするものであ
る。第１シリンダ９１は、ワーク用チャック９４，９４
を持上げてマガジン４２の下部孔４２ａにピストン１の
上部を嵌合させるものである。このように、ワーク用チ
ャック９４，９４はピストン１をマガジン４２の下部孔
４２ａ位置に対する位置決めをするものであり、位置決
め機構を兼ねたので、別異のピストン位置決め機構を設
ける必要がない。なお、シャトルコンベア１４はピスト
ン１の上部を上にして搬送するものである。 【００３７】図１５は本発明に係るリング供給機構の平
面図である。リング供給機構８０の左右１組の押下げア
ーム８３，８３は、マガジン４２（図１４参照）の両側
に延びて、段積みされたピストンリング２〜６うち、取
り出された１つの上面を押し下げるアームであり、これ
らのアームは、平面視で互いに対向する２組の当接部８
３ａ…を取付けたものである。第２シリンダ８４は、左
右１組の押下げアーム８３，８３同士を接近・離反駆動
するものである。図中、８６は当接部用ばね、８７は当
接部取付け用ボルトである。 【００３８】図１６は本発明に係るピストンセット機構
の平面図である。ピストンセット機構９０の左右１組の
チャック用アーム９３，９３は、マガジン４２（図１４
参照）の両側に延びたアームであり、これらのアームに
取付けたワーク用チャック９４，９４は、平面視で互い
に対向する略Ｖ字状の面に挟み部９７，９７を取付けた
ものである。第２シリンダ９５は、左右１組のチャック
用アーム９３，９３同士を接近・離反駆動するものであ
る。 【００３９】次に、ピストンリング４の供給方法を図３
及び図５に基づき説明する。先ず、次の手順で第１リン
グ組付け装置２１にピストンリング４をセットする（準
備工程）。 （１）マガジンユニット４０Ａの下部ガイド部材５２
を、上部スタンド３３の基盤３３ａにセットする（下部
ガイド部材着脱用モータ５３で基盤３３ａの下面にセッ
ト）。 （２）マガジンユニット４０Ａを上部スタンド３３の基
盤３３ａに載せて下部ガイド部材５２と位置合せする。 （３）図４のマガジンセグメント４７の上端部に上部ガ
イド部材５１をセットする。 （４）マガジン４２の径を調節する。 （５）マガジンユニット４０Ａを基盤３３ａにボルト止
めする。 （６）マガジン４２に多数のピストンリング４を段積み
状態で外周面に収納する。 （７）マガジン４２に押圧リング６５を挿入し、径を調
節する。 （８）段積み状態のピストンリング４の上に押圧リング
６５を載せておき、下降アーム６４を所定位置まで下降
させる。 以上の手順で、ピストンリング４のセットを完了する。 【００４０】次に、以下の手順でピストンリング４をピ
ストン１への組付けを開始する（稼働工程）。 （９）シャトルコンベア１４でマガジン４２の下方に間
欠搬送されたピストン１を図１４に示すワーク用チャッ
ク９４で挟むことで、マガジン４２の下部孔４２ａ位置
に対する位置決めをする。 （１０）ワーク用チャック９４を昇降手段（第１シリン
ダ）９１で持上げてマガジン４２の下部孔４２ａにピス
トン１の上部を嵌合させる。 （１１）下降手段６０のサーボモータ６１を始動してボ
ールねじ６２を回転させることで、ボールねじ６２に組
合せたナット６３を下降させ、下降アーム６４を下げ
る。この結果、下降アーム６４は押圧リング６５を介し
て、最上位のピストンリング４を下方へ押し下げる。 【００４１】（１２）段積み状態の多数のピストンリン
グ４が押し下げられることで、最下位のピストンリング
４がマガジン４２の分離部５２ｂ（図８参照）を越えて
落下する。検知手段３５は、投光器３５ａから常に発す
る光線（光信号）を受光器３５ｂで受信するものであ
る。受光器３５ｂは、分離部５２ｂを越えた最下位のピ
ストンリング４で光線が遮断されると、これを検知して
検知情報を出力する。すなわち、最下位のピストンリン
グ４は、分離部５２ｂを越えると自重で落下するので、
検知情報は単に、最下位のピストンリング４が分離部５
２ｂを越えたか否かを検知するオン、オフ信号でよい。 【００４２】（１３）検知情報に基づいて下降機構６０
のサーボモータ６１を停止する。この結果、下降アーム
６４及び押圧リング６５の下降は停止する。 （１４）落下した最下位のピストンリング４を、今度は
リング供給手段８０で押し下げ、マガジン４２の下端か
ら払出し、ピストン１のリング溝へ供給する。 （１５）ピストンセット機構９０のチャック用アーム９
３を下降し、ワーク用チャック９４を開いてピストン１
をシャトルコンベア１４に載せる。 （１６）シャトルコンベア１４で次工程に搬送する。 【００４３】このように、上記稼働工程を繰返して、シ
ャトルコンベア１４で搬送されつつある各ピストン１…
に、ピストンリング４を供給する。なお、上記（１）〜
（８）の準備工程と上記（９）〜（１６）の稼働工程と
を連続して行う場合には、上記（８）の工程において、
上記（１１）〜（１２）の工程を同時に行うことができ
る。ピストンリング２，３，５，６の供給方法も上記供
給方法と同様であり、説明を省略する。 【００４４】次に、第１リング組付け装置２１の詳細な
作用を図１７に基づき説明する。なお、理解を容易にす
るために、図１７では、最上位のエキスパンダを４Ｕ、
最下位のエキスパンダを４Ｄと言う。 【００４５】図１７は本発明に係る第１リング組付け装
置の作用説明図である。多数のエキスパンダ（ピストン
リング）４…は、第１リング組付け装置２１のマガジン
４２に段積み状態でストックされている。詳しくは、エ
キスパンダ４…は、径方向及び軸方向に小さい力で弾性
変形可能であり、エキスパンダ４…の内径より若干大き
い径のストック部５２ａに緩く嵌合することで保持さ
れ、軸方向へのずり落ちが防止される。このため、段積
み状態でストックされた波形状のエキスパンダ４…同士
の波部が、互いに嵌り合うことはない。従って、最下位
のエキスパンダ４Ｄだけを確実に分離することができ
る。 【００４６】押圧リング６５の押圧片７２で最上位のエ
キスパンダ４Ｕを押圧すると（矢印）、最下位のエキ
スパンダ４Ｄが強制的に押出され、分離部５２ｂを越え
て自重で落下し（矢印）、小径部５２ｃを通過してス
トッパ部５２ｄのテーパ部５２ｅに達して静止する（
位置）。次に、押下げアーム８３の当接部８３ａが最下
位のエキスパンダ４Ｄの上に移動し、更に、押し下げる
（矢印）。このため、最下位のエキスパンダ４Ｄは径
方向に拡開され、テーパ部５２ｅから大径部５２ｆを通
って、マガジン４２の下端から払い出される。この時点
で、最下位のエキスパンダ４Ｄは自己の弾性力で縮径し
ながら、ピストン１の最下位のリング溝１ｃに供給され
る（矢印）。この結果、最下位のエキスパンダ４Ｄは
リング溝１ｃに嵌合する。 【００４７】次に、第２〜第５リング組付け装置２２〜
２５の詳細な作用を図１８に基づき説明する。なお、第
２〜第５リング組付け装置２２〜２５は互いに同様の作
用なので、第４リング組付け装置２４の作用のみ説明
し、他のリング組付け装置２２，２３，２５の説明を省
略する。また、理解を容易にするために、図１８では、
最上位のセカンドリングを３Ｕ、最下位のセカンドリン
グを３Ｄと言う。 【００４８】図１８は本発明に係る第４リング組付け装
置の作用説明図である。多数のセカンドリング３…は、
第４リング組付け装置２４のマガジン４２に段積み状態
でストックされている。詳しくは、セカンドリング３…
は径方向に小さい力で弾性変形可能であり、ストッパ部
５２で仮止めされている。押圧リング６５で最上位のセ
カンドリング３Ｕを押圧すると（矢印）、最下位のセ
カンドリング３Ｄがストッパ部５２ａで拡開されながら
強制的に押出され、分離部５２ｂを越えて自重で落下し
（矢印）、小径部５２ｃを通過してストッパ部５２ｄ
のテーパ部５２ｅに達して静止する（位置）。 【００４９】次に、押下げアーム８３の当接部８３ａが
最下位のセカンドリング３Ｄの上に移動し、更に、押し
下げる（矢印）。このため、最下位のセカンドリング
３Ｄは径方向に拡開され、テーパ部５２ｅから大径部５
２ｆを通って、マガジン４２の下端から払い出される。
この時点で、最下位のセカンドリング３Ｄは自己の弾性
力で縮径しながら、ピストン１の中位のリング溝１ｂに
供給される（矢印）。この結果、最下位のセカンドリ
ング３Ｄはリング溝１ｂに嵌合する。 【００５０】次に、ピストンリング２〜６の取付け順序
を図１９に基づき説明する。図１９（ａ）〜（ｅ）は本
発明に係るピストンリングの取付け順序説明図である。
最初に、（ａ）の第１リング組付け装置２１で、リング
溝１ｃにエキスパンダ４を取付ける。次に、（ｂ）の第
２リング組付け装置２２で、リング溝１ｃに且つエキス
パンダ４の下部に、第１サイドレール５を取付ける。次
に、（ｃ）の第３リング組付け装置２３で、リング溝１
ｃに且つエキスパンダ４の上部に、第２サイドレール６
を取付ける。次に、（ｄ）の第４リング組付け装置２４
で、リング溝１ｂにセカンドリング３を取付ける。最後
に、（ｅ）の第５リング組付け装置２５で、リング溝１
ａにトップリング２を取付ける。 【００５１】ところで、各マガジン４２の下端高さは互
いに同一である。このため、ピストン１のリング溝１ａ
〜１ｃとマガジン４２の下端との高さの関係は、各取付
けステップにおいて、ピストン１の上昇位置で決まる。
また、ワーク用チャック９４の上端位置は、ピストン１
のリング溝１ｃの下面とほぼ同一である。更に、（ｂ）
の第２リング組付け装置２２における、ピストン１外周
とマガジン４２の下部孔４２ａとの隙間Ｃは、第１・第
３〜第５リング組付け装置２１，２３，２４，２５の隙
間より大きい。このため、エキスパンダ４が第１リング
組付け装置２１でリング溝１ｃに不完全装着されて突出
した場合、次の第２リング組付け装置２２のマガジン４
２にピストン１を挿入した際に、マガジン４２と接触す
る虞れはない。 【００５２】なお、上記実施の形態において、下降アー
ム６４と押圧リング６５とは互いに独立した部材であっ
て、一方の部材に他方の部材を吸引する磁石７５…を取
付けるようにした構成であればよい。また、マガジン４
２は、段積み状態のピストンリング２〜６を最上位又は
最下位から払い出す構成であればよく、最上位から払い
出す場合には、上部ガイド部材５１と上部ガイド部材５
２とを反対に組込むことになる。 【００５３】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。、請求項１記載の発明は、縦置きマガジンの外周
面に多数のピストンリングを段積み状態で保持させ、最
下位のピストンリングを強制的に落下させる形式のピス
トンリング供給装置において、ピストンリング供給装置
に、マガジンの下方に間欠搬送されたピストンを挟むワ
ーク用チャックと、ワーク用チャックを持上げてマガジ
ンの下部孔にピストンの上部を嵌合させる昇降手段とか
らなるピストンセット機構を備えたことを特徴とする。 【００５４】ワーク用チャックのピストン挟み込み位置
を、マガジンの下部位置に正確に設定しておくことによ
り、マガジンの下方に間欠搬送されたピストンをワーク
用チャックで挟むだけで、マガジンの下部位置に対する
位置決めをすることができる。このように、ワーク用チ
ャックでピストンの位置決め機構を兼ねるので、別異の
ピストン位置決め機構を設ける必要がない。別異のピス
トン位置決め機構がないので、ピストンリング供給装置
のシステムを簡略にすることができ、しかもコストを低
減することができる。さらには、マガジンが、ピストン
リングの径方向に移動可能な、複数の縦長のマガジンセ
グメントの集合体からなるので、１つのマガジンで径違
いの多種類のピストンリングを段積み状態で保持するこ
とができる。このため、径違いのピストンリング毎に多
種類のマガジンを保管する必要がないので、マガジンの
管理が容易であり、また、保管スペースを節減できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るピストンリング組付け設備によっ
て得たピストンの構成図 【図２】本発明に係るピストンリング組付け設備の平面
図 【図３】本発明に係る第１〜第５リング組付け装置の側
面図 【図４】本発明に係る第１マガジンユニットの要部を断
面した側面図 【図５】本発明に係る第１マガジンユニットの上部構成
図兼作用図 【図６】図４の６−６線断面図 【図７】図４の７−７線断面図 【図８】本発明に係る第１マガジンユニットの下部ガイ
ド部材の要部断面図 【図９】本発明に係る第２マガジンユニットの要部を断
面した側面図 【図１０】本発明に係る押圧リングの断面図 【図１１】図１０の１１−１１線断面図 【図１２】図３の１２−１２線断面図 【図１３】ピストンリング供給装置の初期設定時の説明
図 【図１４】本発明に係るリング供給機構及びピストンセ
ット機構の側面図 【図１５】本発明に係るリング供給機構の平面図 【図１６】本発明に係るピストンセット機構の平面図 【図１７】本発明に係る第１リング組付け装置の作用説
明図 【図１８】本発明に係る第４リング組付け装置の作用説
明図 【図１９】本発明に係るピストンリングの取付け順序説
明図 【符号の説明】 １…ピストン、１ａ〜１ｃ…リング溝、２〜６…ピスト
ンリング、１０…ピストンリング組付け設備、２１〜２
５…第１〜第５リング組付け装置、４０，４０Ａ，４０
Ｂ…マガジンユニット、４２…マガジン、４２ａ…下部
孔、５１…上部ガイド部材、５２…下部ガイド部材、５
５…マガジン下部部材、６０…下降機構、８０…リング
供給機構、９０…ピストンセット機構、９１…昇降手段
（第１シリンダ）、９３…チャック用アーム、９４…ワ
ーク用チャック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 宏二 静岡県浜松市葵東一丁目13番１号 本田 技研工業株式会社 浜松製作所内 (72)発明者 土屋 年弘 静岡県浜松市葵東一丁目13番１号 本田 技研工業株式会社 浜松製作所内 (56)参考文献 特開 平６−320355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−306843（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−253956（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−75745（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−231178（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−194477（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−15224（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 縦置きマガジンの外周面に多数のピスト
   ンリングを段積み状態で保持させ、最下位のピストンリ
   ングを強制的に落下させる形式のピストンリング供給装
   置において、前記ピストンリング供給装置は、前記マガ
   ジンの下方に間欠搬送されたピストンを挟むワーク用チ
   ャックと、このワーク用チャックを持上げてマガジンの
   下部孔にピストンの上部を嵌合させる昇降手段とからな
   るピストンセット機構を備え、前記マガジンは、ピスト
   ンリングの径方向に移動可能な、複数の縦長のマガジン
   セグメントの集合体からなることを特徴とするピストン
   リング供給装置。