JP3436297B2 - ワーク回転方向位置決め装置 - 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、エンジンの自動組
立装置においてエンジンのクランクシャフトにフライホ
イール又はドライブプレート等のワークを組み付ける際
に前記ワークの回転方向の位置決めを行うワーク回転方
向位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの組立ラインにおいて、マニュ
アル・トランスミッション（Ｍ／Ｔ）車両のエンジンに
は図１及び図２に示すようにエンジンＥのクランクシャ
フトＣＳにフライホイールＦＷを組み付けて複数本（５
本）のボルトＢＴをねじ穴Ｈｂに螺合して仮り締めし、
一方、オート・トランスミッション（Ａ／Ｔ）車両のエ
ンジンには図３及び図４に示すようにエンジンＥのクラ
ンクシャフトＣＳの中央の位置決め穴Ｈａにセンタリン
グ用ブッシュＢＵを装着し、当該ブッシュＢＵを介して
ドライブプレートＤＰ、アダプタプレートＡＰを組み付
けて複数本（５本）のボルトＢＴをねじ穴Ｈｂに螺合し
て仮り締めし、次の組立工程に搬送する。ボルトＢＴ
は、クランクシャフトＣＳに取り付けたフライホイール
ＦＷやドライブプレートＤＰが落ちない程度に仮り締め
する。尚、ドライブプレートＤＰの種類によっては、ブ
ッシュＢＵを用いないものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のワーク（フ
ライホイールやドライブプレート）のクランクシャフト
への組付は、作業者が手作業で行っており、生産性の向
上、作業環境の改善等に対応すべく自動化が要望されて
いる。これらワークの組付を自動化する場合、ワークの
特質上クランクシャフトに嵌合装着しても嵌合代が少な
いために不安定であり、次工程に搬送中に落下する可能
性があり、組み付け後、ボルトにより仮締めすることが
必要となる。

【０００４】エンジンのクランクシャフトへのワークの
取り付けのためにはこれらの回転方向の位置決めを行う
必要があり、また、ワークは、エンジンの型式により取
付ボルトのボルト穴のピッチが複数種類（２種類）に分
けられ、更に、中央の位置決め穴（センタ穴）も複数種
類（４種類）に分けられており、従って、位置決め手段
としては、簡単な構造で、且つこれらの条件に容易に対
処し得ることが好ましい。

【０００５】このため、本発明では、比較的簡単な構造
で異なる形状のワークの回転方向の位置決めを行うこと
が可能なワーク回転方向位置決め装置を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１では、ワーク回転方向位置決め装
置は、ワーク受け台に載置されるワークのセンタ穴にセ
ンタシャフトを嵌合させて当該ワークを位置決め支持す
る。次に移動機構によりヘッドが下降し、ヘッド駆動手
段により回転軸が回転して先端の駆動ピンがワークの何
れかのボルト穴に嵌合する。前記ワークは、駆動ピンが
ボルト穴に嵌合すると回転軸の回転に伴いワーク載置台
上で回転される。ワークが所定の回転位置まで回転した
ときに、複数の位置決めピンが当該ワークの対応する所
定の複数のボルト穴に同時に嵌合して当該回転位置に位
置決めする。駆動手段は、ワークが位置決めされると停
止して回転軸を停止させる。このようにしてワークが回
転方向に位置決めされる。

【０００７】請求項２の発明では、複数のワーク載置台
には夫々対応するワークが載置され、センタ穴の穴径が
異なるワークのセンタ穴に嵌合可能な嵌合部が選択され
たセンタシャフトにより位置決め支持される。ヘッド
は、ヘッド駆動手段により回転軸を回転させて複数の駆
動ピンの中の前記ワークのボルト穴に嵌合した駆動ピン
によりワークを回転させる。ワーク載置台に載置されて
回転されるワークは、当該ワークのボルト穴のピッチに
応じて設定されている複数の位置決めピンにより回転方
向の位置決めがされる。これにより異なる形状の多種類
のワークの回転方向の位置決めが可能である。

【０００８】請求項３の発明では、ヘッド送り機構によ
りヘッドを複数のワーク載置台の上方を水平に移動させ
て所定のワーク載置台の上方位置に移動させ、昇降機構
により前記所定のワーク載置台に対して下降させ、前記
ワーク載置台に載置されているワークに駆動ピンを嵌合
させて回転させ、回転方向の位置決めを行う。これによ
り、複数台のワーク載置台に対して１台のヘッドで対処
することが可能となり、ワーク回転方向位置決め装置の
構造が簡単になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図５は、本発明
の実施形態としてエンジンの自動組立装置の概略構成図
を示し、図６は、図５の概略側面図を示す。図５及び図
６において自動組立装置１は、基盤２の前側（図中手前
側）にエンジンＥを搬送するラインコンベア３が配置さ
れており、基盤２上の後側にワークとしてのフライホイ
ールＦＷ、ドライブプレートＤＰを供給するフライホイ
ール供給コンベア４、ドライブプレート供給コンベア５
が配置され、図中右側にブッシュＢＵを供給するブッシ
ュ供給装置６、アダプタプレートＡＰを供給するアダプ
タプレート供給装置７、フライホイールＦＷ、ドライブ
プレートＤＰをエンジンＥのクランクシャフトＣＳに取
り付けるボルトＢＴを供給するボルト供給装置８、及び
当該組立装置１を制御する制御装置９等が配置されてい
る。そして、基盤２の略中央には組付用の多軸（６軸）
ロボット１０が配設されており、前記供給装置からフラ
イホイールＦＷ、ドライブプレートＤＰ、ブッシュＢ
Ｕ、アダプタＡＰ等を受け取り、ラインコンベア３上の
エンジンＥのクランクシャフトＣＳに供給する。エンジ
ンＥは、パレットに載置されてクランクシャフトＣＳの
フライホイール又はドライブプレート取付端面をロボッ
ト１０側に向けてラインコンベア３に載置され、矢印方
向に搬送される。

【００１０】基盤２にはロボット１０の前側にフライホ
イール及びドライブプレート組付・仮締装置（以下「ワ
ーク組付・仮締装置」という）２０がラインコンベア３
に臨んで配置されており、ロボット１０の図中左側にフ
ライホイール及びドライブプレート回転方向位置決め装
置（以下「ワーク回転方向位置決め装置」という）３０
が配置されている。ワーク組付・仮締装置２０の前方に
ラインコンベア３と僅かな間隙を存して対向してクラン
クシャフト回転方向位置決め装置４０が配置され、当該
クランクシャフト回転方向位置決め装置４０の裏側（ロ
ボット１０側）にガイドピン交換装置５０が一体に設け
られている。ワーク組付・仮締装置２０とガイドピン交
換装置５０との間にボルト分配受渡装置６０が配置され
ている。

【００１１】フライホイール供給コンベア４は、複数種
類（例えば、１０種類）のフライホイールＦＷを、ドラ
イブプレート供給コンベア５は、複数種類（例えば、７
種類）のドライブプレートＤＰを、ブッシュ供給装置６
は、複数種類（例えば、２種類）のブッシュＢＵを、ア
ダプタプレート供給装置７は、複数種類（例えば、２種
類）のアダプタプレートＡＰを、夫々ロボット１０側に
向けて供給する。アダプタプレート供給装置７は、搬入
されたドライブプレートＤＰの表裏を判別する表裏検査
部と、判別したドライブプレートＤＰの回転方向の位置
決めをする回転方向位置決め部とを有している。

【００１２】アダプタプレートＡＰは、複数枚が段重ね
されて１セットとされ、表側が上方を向けてアダプタプ
レート供給装置７に供給される。この１セットの中で表
側が下方を向いている（裏側を向いている）ものが混在
していることがあり得る。そこで、前記表裏検査部は、
アダプタプレートの表裏を判別して、裏側を向いている
アダプタプレートを排除する。また、前記表裏検査部
は、例えば、続けて２枚のアダプタプレートが裏側を向
いていたときには当該セットの残余のアダプタプレート
全体が裏側を向いているものとして、当該セットのアダ
プタプレートを全て排除する。これは、作業者が表裏を
間違えてセットした場合等を考慮してサイクルタイムの
無駄を省くためである。

【００１３】ボルト供給装置８は、複数種類（例えば、
３種類）のボルト供給部８ａ〜８ｃを備えている。そし
て、ボルト供給部８ａは、フライホイールＦＷ用の長い
ボルトを、ボルト供給部８ｂは、ドライブプレートＤＰ
用の短いボルトを、ボルト供給部８ｃは、緩み止めのボ
ルトを供給する。これらのボルトは、ボルト搬送用のチ
ューブ８ｄ〜８ｆを通してボルト分配受渡装置６０に供
給される。

【００１４】ロボット１０は、例えば、６軸のロボット
で３つのハンドを備えており、ドライブプレートＤＰの
組付の際にはブッシュＢＵと、ドライブプレートＤＰ
と、アダプタプレートＡＰの３個のワークを各別に把持
して所定の順序でクランクシャフトに組み付け可能とさ
れている。尚、フライホイールＦＷの組付の場合には１
つのハンドが使用される。

【００１５】ワーク回転方向位置決め装置３０は、後で
詳しく説明するので、ここでは組立装置１の全体構成を
説明する上で簡単に説明する。ワーク回転方向位置決め
装置３０は、回転方向が位置決めされるクランクシャフ
トＣＳに応じてワークとしてのフライホイールＦＷ又は
ドライブプレートＤＰの回転方向の位置決めをするもの
で、ロボット１０によりフライホイール供給コンベア４
又はドライブプレート供給コンベア５から取り出されて
供給されたフライホイールＦＷ又はドライブプレートＤ
Ｐを回転させて所定の回転位置に位置決めする。この位
置決めされたフライホイールＦＷ又はドライブプレート
ＤＰは、ロボット１０により取り出されてワーク組付・
仮締装置２０のヘッド２２に供給される。

【００１６】クランクシャフト回転方向位置決め装置４
０は、図６矢印Ａ、Ｂで示すように昇降可能に配置され
ており、上昇位置（待機位置）においてワーク組付・仮
締装置２０のヘッド２２及びナットランナ２３等が、当
該クランクシャフト回転方向位置決め装置４０の下方を
ラインコンベア３方向に進退可能とされている。また、
クランクシャフト回転方向位置決め装置４０は、下降位
置（位置決め位置）においてラインコンベア３上に載置
されて搬送され位置決め停止されたエンジンＥのクラン
クシャフトＣＳのフライホイール又はドライブプレート
取付端面と対向し、且つ当該クランクシャフトＣＳのノ
ックピンに係合して所定の回転位置例えば、ノックピン
が真上位置に位置するまで回転させる。

【００１７】ガイドピン交換装置５０は、回転方向が位
置決めされたフライホイール又はドライブプレートを予
めワーク組付・仮締装置２０のヘッド２２に装着する際
に、これらの種類が多く、且つその形状が複雑であり、
共通した冶具等で位置決め支持することが極めて困難で
あるために、数種類のワーク支持用ガイドピンを備えて
おり、ワークの種類に応じて前記ヘッド２２に交換装着
することで対処するものである。

【００１８】ボルト分配受渡装置６０は、クランクシャ
フト回転方向位置決め装置４０と同様に昇降可能に配置
されており、上昇位置においてワーク組付・仮締装置２
０の本体２１、ヘッド２２及びナットランナ２３等が当
該ボルト分配受渡装置６０の下方をラインコンベア３方
向に進退可能とされている。そして、上昇位置において
エンジンＥのクランクシャフトに組み付けるべきワーク
即ち、フライホイール又はドライブプレートを組み付け
る際に必要な複数本（５本）のボルトをボルト供給装置
８から１本づつ順次受け取り、下降位置において前記５
本のボルトをワーク組付・仮締装置２０の５本のナット
ランナ２３に一度に分配供給する。ボルト分配受渡装置
６０は、ナットランナ２３にボルトを供給した後上昇
し、ボルト供給装置８から次のワークのボルトを受け取
り待機する。

【００１９】ワーク組付・仮締装置２０は、本体２１が
前後方向に水平に進退可能とされると共に、ヘッド２２
も本体２１に対して前後方向に進退可能とされている。
更に、図６に示すようにヘッド２２は、アーム２４によ
り実線で示す水平位置からその前面が上方を臨むように
上方に９０°回動可能とされている。そして、ヘッド２
２は、２点鎖線で示すように上方に９０°に回動した位
置においてロボット１０から回転方向に位置決めされた
ワーク即ち、フライホイール又はドライブプレートを受
け取り保持する。また、５本のナットランナ２３にボル
ト分配受渡装置６０から５本のボルトが分配供給され
る。

【００２０】ワーク組付・仮締装置２０は、ヘッド２２
がワークを受け取り、ナットランナ２３がボルトを受け
取った後、アーム２４が垂直位置から水平位置に回動し
て復帰し、組付・仮締動作を行う。即ち、ワーク組付・
仮締装置２０は、ヘッド２２が前進してラインコンベア
３上を搬送されて位置決め停止されたエンジンＥのクラ
ンクシャフトＣＳのフライホイール又はドライブプレー
ト取付端面に正確に位置決めした状態でワークを落とさ
ないように保持して組み付け、次いで、各ナットランナ
２３が前進して夫々ボルトを、当該フライホイール又は
ドライブプレートのボルト穴を挿通させて前記クランク
シャフトＣＳの端面のねじ穴に螺合させて仮締め固定す
る。

【００２１】制御装置９は、前記各装置及びロボット１
０を所定のシーケンスに従って制御してフライホイール
ＦＷ又はドライブプレートＤＰをエンジンＥのクランク
シャフトＣＳに組み付け、仮締固定する。次に、ワーク
回転方向位置決め装置３０について詳細に説明する。前
述したようにエンジンは、種々の型式があり、これに応
じてワーク即ち、フライホイールやドライブプレートも
複数種類ある。そこで、本願発明の実施の形態では、ワ
ークは、３シリンダエンジン用と４シリンダエンジン用
の２種類とし、これらのワークの取付ボルトのボルト穴
ピッチが異なり、更に、３、４シリンダ用の各ワーク
は、夫々中央の位置決め穴（センタ穴）の穴径が４種類
あるとする。そして、ワーク回転方向位置決め装置３０
は、これらのワーク（８種類のフライホイール及びドラ
イブプレート）の回転方向の位置決めを可能とする。

【００２２】図７は、３シリンダエンジン用フライホイ
ールＦＷのクランクシャフトＣＳへの取付部ＦＷＳに設
けられている５個のボルト穴ＦＷb1〜ＦＷb5の配列を示
し、中央の位置決め穴（センター穴）ＦＷａと同心的に
ノックピン穴ＦＷｎ、５個のボルト穴ＦＷb1〜ＦＷb5が
配置されている。ノックピン穴ＦＷｎは、図中真上位置
に設けられており、ノックピン穴ＦＷｎの両側対称位置
にボルト穴ＦＷb1とＦＷb5が角度θ１を存して配置さ
れ、これらのボルト穴ＦＷb1、ＦＷb5から夫々角度θ2
を存してボルト穴ＦＷb2、ＦＷb4が配置され、これらの
ボルト穴ＦＷb2、ＦＷb4から夫々角度θ3を存してボル
ト穴ＦＷb3が設けられている。そして、ボルト穴ＦＷb3
は、ノックピン穴ＦＷnと対向する真下に位置してい
る。５個のボルト穴ＦＷb1〜ＦＷb5は、取付部ＦＷＳに
上述した穴ピッチで配置されている。

【００２３】図８は、図５に示すワーク回転方向位置決
め装置３０の平面図、図９は、図８の正面図、図１０
は、図８の側面図である。図８乃至図１０において、ワ
ーク回転方向位置決め装置３０は、フレーム３１、フレ
ーム３１上に一側（前側）に左右に並んで配設されワー
クを載置し且つ回転方向の位置決めを行う３シリンダ用
ワーク載置台３２と４シリンダ用ワーク載置台３３、こ
れらのワーク載置台３２及び３３の位置決め用のセンタ
シャフト（後述する）を駆動するセンタシャフト駆動機
構３４、ワーク載置台３２又は３３に載置されたワーク
を回転させるヘッド３５、ヘッド３５を回転駆動するヘ
ッド駆動部３６、ワーク載置台３２又は３３と対向させ
てヘッド駆動部３６と共にヘッド３５を昇降させる移動
手段としてのヘッド昇降機構３７、及びフレーム３１上
の他側（後側）に左右方向に配設されてヘッド昇降機構
３７をワーク載置台３２又は３３の位置に移動させる移
動手段としてのヘッド送り機構３８等により構成されて
いる。

【００２４】図１１乃至図１３に示すように３シリンダ
用ワーク載置台３２は、有底円筒形状の固定台３２０の
下部がフレーム３１の上板３１０の穴３１０ａに嵌合さ
れて固定され、当該固定台３２０の上端に円板状のワー
ク受け台３２１が装着固定されている。ワーク受け台３
２１の上面は、ワーク例えば、図７に示すフライホイー
ルＦＷの取付部ＦＷＳを載置する大きさとされている。
ワーク受け台３２１は、中心に穴３２１ａが穿設され、
当該穴３２１ａの回りに図７に示すフライホイールＦＷ
の所定の３個のボルト穴例えば、ボルト穴ＦＷb2〜ＦＷ
b4と対応するピッチ穴の位置に穴３２１b2〜３２１b4
（図１１に穴３２１b4のみ図示）が穿設されている。中
心の穴３２１ａは、図７に示すフライホイールＦＷのセ
ンタ穴ＦＷａよりも僅かに大径とされ、穴３２１b2〜３
２１b4は、ボルト穴ＦＷb2〜ＦＷb4よりも僅かに大径と
されている。

【００２５】連結フランジ３２３は、円板状をなし固定
台３２０内に軸方向に移動可能に収納されており、中央
に穴３２１ａよりも僅かに大径の穴３２３ａが穿設され
ている。そして、この連結フランジ３２３にはワーク受
け台３２１の穴３２１b2〜３２１b4を夫々僅かな間隙を
存して挿通する３本の位置決めピン３２４の基端が固定
されている。スプリング３２５は、連結フランジ３２３
と固定台３２０の底面との間に周方向に沿って等間隔で
複数箇所例えば、４カ所に縮設されており、連結フラン
ジ３２３を図中上方向に押圧して各位置決めピン３２４
の先端をワーク受け台３２１の上面から突出させる。
尚、図１１、図１２において位置決めピン３２４は、ワ
ーク受け台３２１に載置された２点鎖線で示すワークと
してのフライホイールＦＷの取付部ＦＷＳにより押され
てワーク受け台３２１内に押し込まれている状態を示し
ている。

【００２６】固定台３２０の下面中央には大径の穴３２
０ａが穿設されており、リニアブッシュ３２６の上端が
垂直に嵌合されて固定されている。ワークの位置決め及
び支持シャフトとしてのセンタシャフト３２７は、リニ
アブッシュ３２６に軸方向（上下方向）に摺動可能に嵌
挿支持され、先端が連結フランジ３２３の穴３２３ａ、
ワーク受け台３２１の中央の穴３２１ａに僅かな間隙を
存して挿通され、基端が連結プレート３２８の一端に固
定されている。

【００２７】センタシャフト３２７は、先端から中央に
向かって軸径（外径）が軸方向に階段状をなして４段階
に順次大径となる嵌合部としての軸部３２７ａ、３２７
ｂ、３２７ｃ、３２７ｄが形成されており、これらの軸
部３２７ａ、３２７ｂ、３２７ｃ、３２７ｄは、夫々対
応するワークのセンタ穴（中央の位置決め用穴）に嵌合
可能とされている。これにより、センタシャフト３２７
は、センタ穴の穴径が異なる４種類のワークに対応可能
とされている。図１２及び図１３に示すように固定台３
２０の前側下部位置には切欠３２０ｂが設けられてお
り、センサ３２９が連結フランジ３２３の外周面と対向
可能に設けられている。このセンサ３２９は、３本の位
置決めピン３２４がワークの対応するボルト穴に嵌合挿
通し、連結フランジ３２３がスプリング３２５のバネ力
により押し上げられてワーク受け台３２１の下面に当接
したときに、当該連結フランジ３２３の外周面と対向し
てオンとなり、ワークの位置決めが完了したことを検出
する。

【００２８】更に、固定台３２０の側部には、ワーク載
置台３２１にワークが載置されているか否かを検出する
ワーク検出センサ３９０が設けられている。このワーク
検出センサ３９０は、ワーク載置台３２１に載置された
ワークの端面を検出してワークの有無を判別する。図８
及び図９に示す４シリンダ用のワーク載置台３３も前記
３シリンダ用のワーク載置台３２と同様に構成されてい
る。図１４において、図１３と対応する部材には対応す
る符号を付してある。尚、４シリンダ用のワークのボル
ト穴のピッチは、前記３シリンダ用のワークのボルト穴
のピッチとは異なっており、図１４に示すように４シリ
ンダ用のワーク載置台３３は、３本の位置決めピン３３
４のピッチが３シリンダ用の位置決めピン３２４のピッ
チよりも大きく（広く）なっている。そして、ワーク載
置台３３のセンタシャフト３３７の下端は、図９に示す
ように連結プレート３２８の他端に固定されている。

【００２９】図９に戻り、センタシャフト駆動機構３４
は、２個のエアシリンダ３４Ａと３４Ｂとが背中合わせ
に配設されて構成されており、一方のシリンダ３４Ａの
ロッド３４ａが連結プレート３２８の中央に連結され、
他方のシリンダ３４Ｂのロッド３４ｂがフレーム３１の
上板３１０にブラケット３１２を介して固定されてい
る。そして、シリンダ３４Ｂのストロークは、シリンダ
３４Ａのストロークよりも所定長さ長く設定されてい
る。これらのシリンダ３４Ａ、３３４Ｂの伸縮により、
センタシャフト３２７と３３７を所定の高さ位置に位置
決めして所定の軸径の軸部をワーク受け台３２１、３３
１の上面から突出させ対応するワークのセンタ穴に嵌合
可能とする。

【００３０】即ち、図９及び図１１においてワーク載置
台３２のセンタシャフト３２７は、シリンダ３４Ａと３
４Ｂが共に伸張すると下限位置まで下降し、先端（１段
目）の軸部３２７ａがワーク受け台３２１の上面から突
出してワークの軸穴に嵌合可能とされる。シリンダ３４
Ｂが伸張した状態でシリンダ３４Ａが短縮すると、セン
タシャフト３２７が押し上げられて２段目の軸部３２７
ｂがワーク受け台３２１の上面から突出して対応するワ
ークのセンタ穴と嵌合可能とされ、シリンダ３４Ａが伸
張した状態でシリンダ３４Ｂが短縮するとセンタシャフ
ト３２７が更に押し上げられて３段目の軸部３２７ｃが
ワーク受け台３２１の上面から突出して対応するワーク
のセンタ穴に嵌合可能とされ、シリンダ３４Ａと３４Ｂ
が共に短縮するとセンタシャフト３２７が上限位置まで
押し上げられて４段目の軸部３２７ｄがワーク受け台３
２１の上面から突出して対応するワークのセンタ穴に嵌
合可能とされる。ワーク載置台３３のセンタシャフト３
３７もワーク載置台３２のセンタシャフト３２７と一体
的に駆動される。

【００３１】図８乃至図１０に示すようにヘッド送り機
構３８は、フレーム３１の上板３１０上に左右方向に２
本のＬＭガイド３８０、３８１が所定の間隔で平行に配
置されており、これらのＬＭガイド３８０、３８１上に
スライドプレート３８２が摺動可能に載置されている。
２本のＬＭガイド３８０、３８１の間にはロッドレスシ
リンダ３８３が配置されており、その駆動部（図示せ
ず）がスライドプレート３８２の底部に連結されてい
る。このロッドレスシリンダ３８３は、スライドプレー
ト３８２を左右方向に移動させる。ＬＭガイド３８０の
両端にはダンパ３８４、３８４が、ＬＭガイド３８１の
両端には位置決め停止用のストッパ３８５、３８５が、
夫々スライドプレート３８２の左右の各端面と対向可能
に設けられている。これにより、スライドプレート３８
２は、ワーク載置台３２、３３と対向する位置に正確に
位置決め可能とされる。

【００３２】図８及び図１０に示すようにスライドプレ
ート３８２の後端面中央には位置検出用のドグ３８６が
設けられており、ＬＭガイド３８０には左右両側のワー
ク載置台３２、３３と対応する位置にドグ３８６を検出
するセンサ３９１、３９２が設けられている。これによ
り、スライドプレート３８２は、ワーク載置台３２、３
３と対向する位置に正確に位置決めされる。

【００３３】図９及び図１０に示すようにスライドプレ
ート３８２の前側の左右両側にはＬＭガイド３８７、３
８８が垂設されており、これらのＬＭガイド３８７、３
８８にはヘッド昇降機構３７の昇降プレート３７０の垂
直部３７１が昇降可能に設けられている。昇降用シリン
ダ３７３は、スライドプレート３８２に垂直に配設さ
れ、ロッド先端が昇降プレート３７０の垂直部３７１の
上端に固定されている。昇降プレート３７０は、昇降用
シリンダ３７３が伸張すると２点鎖線で示す上限位置ま
で上昇され、短縮すると実線で示す下限位置まで下降さ
れる。図８及び図９に示すように垂直部３７１の一側の
側面所定位置には位置検出用のドグ３７４が設けられて
おり、ＬＭガイド３８７にはドグ３７４と対向可能にセ
ンサ３９３、３９４が設けられている。これらのセンサ
３９３、３９４は、昇降プレート３７０の上限位置、下
限位置を検出する。

【００３４】昇降プレート３７０の水平部３７２は、基
端部が垂直部３７１の下端に固定されてワーク載置台３
２又は３３の上方に水平に対向可能に延出されており、
先端にヘッド３５がワーク載置台３２又は３３と対向可
能に配設されている。図１２に示すように水平部３７２
の先端にワーク載置台３２のセンタシャフト３２７と対
向して穿設された穴３７２ａにベアリングホルダ３５０
の下端が垂直に嵌合固定されており、当該ベアリングホ
ルダ３５０内に回転軸３５１が垂直に、且つセンタシャ
フト３２７と対向して軸支されている。回転軸３５１の
下端３５１ａにはギヤ３５２が固定されており、当該ギ
ヤ３５２の下面には外筒３５３が固定されている。外筒
３５３内には厚肉の内筒３５４がキー３５５により相対
回転不能且つ軸方向に摺動可能に収納されており、外筒
３５３の下端に固定された抜け止めリング３５３Ａによ
り逸脱不能とされている。

【００３５】図１２に示すように内筒３５４の上端に固
定された端板３５４Ａと外筒３５３の上端内面との間に
はスプリング３５６が周方向に沿って等間隔で複数箇所
例えば、４カ所に縮設されており、内筒３５４を下方に
押圧している。このスプリング３５６は、内筒３５４の
下端面をワークの取付部ＦＷＳに圧接させるためのもの
である。内筒３５４の側壁には軸方向に穴３５４ａ、３
５４ｂが周方向に沿って１８０°の間隔を存して貫設さ
れており、各下側の開口端が同心的に段差をなして僅か
に縮径されてストッパとされている。そして、一方の穴
３５４ａは、ワーク載置台３２に載置される３シリンダ
用ワークのボルト穴（図７に示すフライホイールＦＷの
ボルト穴ＦＷb1〜ＦＷb5）と対向可能な位置に、他方の
穴３５４ｂは、ワーク載置台３３に載置される４シリン
ダ用ワークのボルト穴と対向可能な位置に穿設されてい
る。

【００３６】内筒３５４の穴３５４ａ、３５４ｂにはワ
ーク駆動ピン３５７、３５８が軸方向に摺動可能に収納
されている。これらのワーク駆動ピン３５７、３５８
は、各先端部が段差をなして縮径されており、縮径され
た先端部は、前記ワークのボルト穴に嵌合可能とされて
いる。そして、これらのワーク駆動ピン３５７、３５８
は、段差部が夫々穴３５４ａ、３５４ｂの開口端の縮径
部により係止されて逸脱不能とされている。スプリング
３５９、３６０は、夫々各一端がワーク駆動ピン３５
７、３５８の後端に穿設された穴に収納されてその底面
に圧接され、各他端が内筒３５４の端板３５４Ａに圧接
されて、各ワーク駆動ピン３５７、３５８を押圧して先
端を穴３５４ａ、３５４ｂから突出させている。これら
のスプリング３５９、３６０のばね力は、図１２に示す
ワーク載置台３２１の位置決めピン３２４を押し出すス
プリング３２５のばね力よりも弱くされており、ワーク
の位置決め時に位置決めピン３２４によりワークのボル
ト穴から押し出されるようになっている。

【００３７】図１０に示すようにヘッド駆動部３６は、
昇降プレート３７０の水平部３７２にヘッド３５の回転
軸３５１に隣接して配設されている。このヘッド駆動部
３６は、空圧式のロータリアクチュエータ（以下「ロー
タリアクチュエータ３６」という）で、所定の回転角度
例えば、２７０°に亘り回転可能とされ、且つ所定の負
荷が加わると停止する。このロータリアクチュエータ３
６は、水平部３７２に垂直に配設されており、回転軸に
ギヤ３６１が固定されている。このギヤ３６１は、ヘッ
ド３５の回転軸３５１に固定されているギヤ３５２と噛
合しており、回転軸３５１を回転駆動する。

【００３８】以下にワーク回転方向位置決め装置３０の
動作を説明する。図８乃至図１０に示すようにワーク回
転方向位置決め装置３０は、４シリンダ用のフライホイ
ール又はドライブプレート（ワーク）の回転方向の位置
決めをするときには、ヘッド３５が３シリンダ用ワーク
載置台３２上に移動され、且つ図１０に２点鎖線で示す
ように上限位置まで上昇されて待機している。そして、
図６に示すようにロボット１０が、ハンド１０ａにより
フライホイール供給コンベア４から４シリンダ用のフラ
イホイールＦＷ（ワーク）を取り出して、図８及び図９
に２点鎖線で示すように４シリンダ用ワーク載置台３３
に載置する。

【００３９】また、ワーク回転方向位置決め装置３０
は、３シリンダ用のフライホイール又はドライブプレー
ト（ワーク）の回転方向の位置決めをするときには、図
９に２点鎖線で示すようにヘッド３５が上限位置まで上
昇された状態でワーク載置台３３側に移動され、ロボッ
ト１０がフライホイール供給コンベア４から３シリンダ
用のフライホイールＦＷ（ワーク）を取り出して図１０
に２点鎖線で示すようにワーク載置台３２に載置する。
尚、ワークは、図７に示す３シリンダ用のフライホイー
ルＦＷとし、且つセンタ穴ＦＷａが最小径のものについ
て説明する。

【００４０】図１１に示すようにワーク載置台３２は、
センタシャフト３２７の先端の最小の軸部３２７ａがワ
ーク受け台３２１の上面から突出しており、２点鎖線で
示すようにフライホイールＦＷは、センタ穴ＦＷａに軸
部３２７ａが貫通し且つ取付部ＦＷＳがワーク受け台３
２１に載置される。フライホイールＦＷは、ワーク受け
台３２１に載置された状態においては、ボルト穴ＦＷb1
〜ＦＷb5は、通常３本の位置決めピン３２４とは合致す
ることは殆どなく、回転方向にずれている。従って、こ
れら３本の位置決めピン３２４は、実線で示すようにフ
ライホイール取付部ＦＷＳに押されてスプリング３２５
のばね力に抗して実線で示すようにワーク受け台３２１
内に押し込まれている。そして、ワーク検出センサ３９
０がワーク載置台３２にフライホイールＦＷが載置され
たことを検出する。

【００４１】次に、図１０及び図１２に示すようにヘッ
ド３５が下限位置まで下降し、内筒３５４の下面がスプ
リング３５６のばね力によりフライホイールＦＷの取付
部ＦＷＳの上面に圧接する。また、図１１に２点鎖線で
示すように各ワーク駆動ピン３５７、３５８がスプリン
グ３５９、３６０のばね力に抗して内筒３５４の各穴３
５４ａ、３５４ｂ内に押し込められる。そして、ワーク
駆動ピン３５７は、フライホイールＦＷのボルト穴ＦＷ
b1〜ＦＷb5の何れかに嵌合可能とされる。

【００４２】次いで、ロータリアクチュエータ３６が回
転し、ギヤ３６１、３５２を介してヘッド３５の回転軸
３５１を回転させ、外筒３５３と共に内筒３５４を回転
させる。内筒３５４と共にワーク駆動ピン３５７、３５
８がフライホイールＦＷの取付部ＦＷＳの上面を摺動し
ながら回転する。そして、駆動ピン３５７は、ボルト穴
ＦＷb1〜ＦＷb5の何れかの穴と合致したときにスプリン
グ３５９のばね力により押し出されて当該ボルト穴内に
突入嵌合する。ロータリアクチュエータ３６は、回転軸
３５１を回転し続け、これに伴いフライホイールＦＷが
ワーク駆動ピン３５７と共に回転する。そして、図７に
示すボルト穴ＦＷb1〜ＦＷb5の中の所定の３個のボルト
穴ＦＷb2〜ＦＷb4が３本の位置決めピン３２４と合致す
ると、これら３本位置決めピン３２４がスプリング３２
５のばね力により同時に押し上げられて前記対応するボ
ルト穴ＦＷb2〜ＦＷb4に押し込まれる。このとき駆動ピ
ン３５７は、対向する位置決めピン３２４により押し上
げられてボルト穴から押し出される。３本の位置決めピ
ン３２４が夫々対応するボルト穴ＦＷb2〜ＦＷb4に嵌合
して上動すると連結フランジ３２３が上動し、センサ３
２９が当該連結フランジ３２３を検出してオンとなり、
位置決めが終了したことを検知する。

【００４３】フライホイールＦＷは、３本の位置決めピ
ン３２４により当該回転位置に位置決め停止される。ロ
ータリアクチュエータ３６は、フライホイールＦＷが位
置決め停止されると負荷が大きくなり、当該位置に停止
する。次いで、ヘッド３５が図１０の２点鎖線で示す位
置まで上昇してフライホイールＦＷから離隔し、図９の
２点鎖線で示す位置まで移動する。このようにしてフラ
イホイールＦＷの回転方向の位置決めが終了する。この
回転方向の位置決めをされたフライホイールＦＷは、ロ
ボット１０（図６）により取り出されてワーク組付・仮
締装置２０のヘッド２２に供給される。

【００４４】ドライブプレートについても前記フライホ
イールＦＷと同様にして回転方向の位置決めがなされ
る。図１５は、３シリンダ用ワーク載置台３２に載置さ
れて回転方向の位置決めをされたドライブプレートＤＰ
を示す。４シリンダ用ワーク載置台３３に載置される４
シリンダ用のフライホイール及びドライブプレートにつ
いても、上述した３シリンダ用のフライホイール及びド
ライブプレートと同様にして回転方向の位置決めがなさ
れる。これにより、ワーク回転方向位置決め装置３０
は、異なる形状の多数のフライホイール、ドライブプレ
ートの回転方向の位置決めを行うことが可能である。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１の発明では、
比較的簡単な構造で異なる形状の多種類のフライホイー
ルやドライブプレートの回転方向の位置決めを行うこと
が可能となり、エンジンのクランクシャフトにこれらワ
ークを組み付けるエンジンの自動組立装置における前記
ワークの供給の自動化を図ることができ、エンジンの生
産性の向上、作業環境の改善等を図ることができる。

【００４６】請求項２の発明では、ワークのボルト穴の
ピッチや、センタ穴の穴径が異なる複数種類のフライホ
イールやドライブプレートの回転方向の位置決めが可能
となり、多種類のワークの回転方向の位置決めが可能と
なり、エンジンの自動組立装置へのワークの自動供給が
可能となる。請求項３の発明では、複数のワーク載置台
に対して１台のヘッドで対処することができ、装置の構
造を簡単にすることができると共にコストの低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンのクランクシャフトにフライホイール
を組み付ける説明図である。

【図２】図１のクランクシャフトとフライホイールとの
関係を示す断面図である。

【図３】エンジンのクランクシャフトにドライブプレー
トとアダプタプレートを組み付ける説明図である。

【図４】図３のクランクシャフトとドライブプレートと
の関係を示す断面図である。

【図５】本発明に係るワーク回転方向位置決め装置を備
えたエンジンの自動組立装置の実施の形態を示す斜視図
である。

【図６】図５の概略側面図である。

【図７】フライホイールのクランクシャフトへの取付部
のボルト穴の配置の一例を示す平面図である

【図８】図５に示すワーク（フライホイール及びドライ
ブプレート）回転方向位置決め装置の平面図である。

【図９】図８の正面図である。

【図１０】図８の側面図である。

【図１１】図１０のワーク載置台の矢線XI−XIに沿う断
面図である。

【図１２】図９のヘッド及びワーク載置台の矢線XII−X
IIに沿う断面図である。

【図１３】図１１の矢線XIII−XIIIに沿う断面図であ
る。

【図１４】図９の矢線XIV−XIVに沿う断面図である。

【図１５】図９の３シリンダ用のワーク載置台にドライ
ブプレートを載置して回転方向の位置決めをした状態を
示す図である。

【符号の説明】

１ エンジンの自動組立装置 ３ ラインコンベア ４ フライホイール供給コンベア ５ ドライブプレート供給コンベア ６ ブッシュ供給装置 ７ アダプタプレート供給装置 ８ ボルト供給装置 ９ 制御装置 １０ ロボット ２０ ワーク（フライホイール及びドライブプレート）
組付・仮締装置 ３０ ワーク（フライホイール及びドライブプレート）
回転方向位置決め装置 ３２、３３ ワーク載置台 ３５ ヘッド ３６ ヘッド駆動部 ３７ ヘッド昇降機構 ３８ ヘッド送り機構 ４０ クランクシャフト回転方向位置決め装置 ５０ ガイドピン交換装置 ６０ ボルト分配受渡装置 ３２４ 位置決めピン ３２７ センタシャフト ３５１ 回転軸 ３５７、３５８ ワーク駆動ピン Ｅ エンジン ＣＳ クランクシャフト ＦＷ フライホイール（ワーク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩出 隆二 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 羽崎 裕一 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−67604（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−300826（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−305533（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−70620（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141327（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−140329（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−143127（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−176190（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの取付部のセンタ穴と同心的に複
   数のボルト穴が異なるピッチで配置されているワーク
   を、エンジンの位置決めされたクランクシャフトに組み
   付けるワーク回転方向位置決め装置であって、 前記ワークを載置するワーク受け台と、前記ワーク受け
   台に上方に突出して設けられ、前記ワーク受け台に載置
   されたワークのセンタ穴に嵌合して位置決め支持するセ
   ンタシャフトと、前記ワーク受け台に載置された前記ワ
   ークの複数のボルト穴の内の所定の複数のボルト穴に同
   時に嵌合可能とされ、前記ワークが所定位置に回転した
   ときに同時に嵌合して回転方向の位置決めを行う複数の
   位置決めピンとを有するワーク載置台と、 前記ワーク載置台に対向して昇降可能に設けられた回転
   軸と、前記回転軸の先端に前記ワークの何れかのボルト
   穴に嵌合可能に設けられ、前記回転軸が下降したときに
   先端が前記ワークの取付部に圧接し、前記回転軸の回転
   に伴い前記何れかのボルト穴と合致したときに前記ボル
   ト穴に嵌合して前記センシャフトを中心として前記ワー
   クを回転させる駆動ピンとを有するヘッドと、前記回転軸を回転させ、 前記ワークが前記位置決めピン
   により位置決めされたときに停止するヘッド駆動手段
   と、 前記ヘッドと前記ヘッド駆動手段とを一体に支持して前
   記ワーク載置台に対して水平方向及び垂直方向に移動さ
   せる移動手段とを備えたことを特徴とするワーク回転方
   向位置決め装置。
2. 【請求項２】 前記ワーク回転方向位置決め装置は、異
   なる形状の複数のワークに対応すべく複数のワーク載置
   台を備え、各ワーク載置台に設けられた複数の位置決め
   ピンは、前記ワークのボルト穴のピッチに応じて設定さ
   れ、前記センタシャフトは、センタ穴の穴径が異なる前
   記ワークのセンタ穴に嵌合可能な嵌合部が軸方向に沿っ
   て階段状に複数設けられ、駆動手段によりワークに応じ
   て選択的に位置決めされ、 前記ヘッドは、前記複数のワークのボルト穴に嵌合可能
   な複数の駆動ピンを備えることを特徴とする請求項１項
   に記載のワーク回転方向位置決め装置。
3. 【請求項３】 前記移動手段は、前記ヘッドを前記複数
   のワーク載置台の各上方位置に水平に移動させるヘッド
   送り機構と、前記ヘッドを前記各ワーク載置台と対向す
   る位置において昇降させるヘッド昇降機構とを備えるこ
   とを特徴とする請求項１項又は２項に記載のワーク回転
   方向位置決め装置。