JP3446514B2 - 部品実装装置 - 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、搬送路を搬送され
るワークに、シール剤の塗布が必要な複数種の第一組付
部品、シール剤の塗布が不要な複数種の第二組付部品を
組付ける部品実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レシプロエンジンを製造する工場では、
搬送路に沿って順次、搬送されてくるシリンダブロック
（ワーク）に、ウォータポンプ、フロントケース、さら
にオイルポンプを構成するものとしてアウタロータ，イ
ンナロータ等といった組付部品を組み付けることが行わ
れている。

【０００３】こうした組付作業のほとんどは、今までは
人手作業に依存している。具体的には、搬送路の搬送方
向に沿って、組付部品毎、専用の部品組付機を待機させ
てなる複数種の作業ステーションを設け、これら各作業
ステーションの側方に各種の組付部品を待機させておく
部品供給コンベア（部品ヤードを構成するもの）を設け
てなる組立ラインを設置し、作業者が部品供給コンベア
から所定の組付部品を取出し、専用の部品組付機を操作
して、同組付部品を搬送路上のシリンダブロックに組み
付けるという工程で、各種部品を順にシリンダブロック
に組み付けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】エンジンの組立ライン
は、狭いスペースで、高い生産効率を発揮するラインが
求められている（できるだけ最小の規模の設備で、でき
るだけエンジンの製造コストを低減するための生産効率
を得るため）。

【０００５】ところで、シリンダブロックに組み付く部
品には、アウタ／インナロータ（オイルポンプを構成す
る部品）などのように組付作業に要する時間が短くすむ
組付部品と、組付面にシール剤を塗布してからシリンダ
ブロックに組付ける必要のあうる、ウォータポンプ、フ
ロントケース等のように組付作業に至るまでに複数の作
業を要し、時間がかかる組付部品とが混在している。

【０００６】このため、組立ラインの工程には、シール
剤を要する組付部品の組み付けを終えないと、つぎの組
付部品の組み付けが開始できないというロス作業が生じ
る難点があり、各種組付部品の組み付けを終えるまでに
時間がかかる問題があった。

【０００７】しかも、各作業ステーションは、搬送路の
搬送方向に沿って、組付部品の種類毎に順に並行に設け
られるだけであるから、組立ラインのスペースは大きく
なる傾向にあり、部品の組付効率がよくないことが指摘
されている。

【０００８】一方、自動組付機を用いて、シリンダブロ
ックの前面部に各種組付部品を組み付けることが提案さ
れている。しかしながら、このような自動組付機を用い
ても、組立ライン上の組付時間の短縮には限りがあり、
自動化による組立ラインにおける作業効率の向上には限
界があった。

【０００９】しかも、自動化は達成されても、組付部品
毎に専用の組立機を搬送路の搬送方向に沿って並行に据
え付けることが求められるので、依然、組立ラインは組
付部品の種類に応じた長さが必要で、従って部品の組付
効率はよいものではなく、据付面積を占有しているわり
には組付効率の改善には至らない。

【００１０】このため、設備の最小化と生産の高効率化
との双方を実現可能とした部品の組み付けが可能な装置
が望まれている。本発明は上記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、占有面積が少なくて
すむ最小の設備で、搬送路上のワークに、シール剤の塗
布が要・不要な複数種の部品が混在する多くの組付部品
を効率良く組み付けることができる部品実装装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した部品実装装置は、ワークが順次、
搬送される搬送路の側方に配置され、シール剤の塗布が
必要な複数種の第一組付部品およびシール剤の塗布が不
要な複数種の第二組付部品が待機した部品ヤードと、こ
の部品ヤードを挟んで部品ヤードと相対する位置に配置
され、第一組付部品にシール剤を塗布するためのシール
剤塗布装置と、搬送路に沿ってシール剤塗布装置の上流
および下流側にそれぞれ設けられ、第二組付部品をワー
クに組付けるための部品組付装置と、シール剤塗布装
置、上流側の部品組付装置および部品ヤードの間を移動
し、第一および第二組付部品のうち各々第１種の部品を
支持する第一ロボット装置と、シール剤塗布装置、下流
側の部品組付装置および部品ヤードの間を移動し、第一
および第二組付部品のうち各々第２種の部品を支持する
第二ロボット装置とが設けられ、第一ロボット装置が、
部品ヤードから第１種の第一組付部品をシール剤塗布装
置にセットしてシール剤塗布が先行している間に、部品
ヤードから第１種の第二組付部品を上流側の部品組付装
置にセットし、該部品組付装置により第１種の第二組付
部品をワークに組付けた後、シール剤塗布を完了した第
１種の第一組付部品をワークに組付け、次に第二ロボッ
ト装置が、部品ヤードから第２種の第一組付部品をシー
ル剤塗布装置にセットしてシール剤塗布が先行している
間に、部品ヤードから第２種の第二組付部品を下流側の
部品組付装置にセットし、該部品組付装置により第２種
の第二組付部品をワークに組付けた後、シール剤塗布を
完了した第２種の第一組付部品を該第２種の第二組付部
品の組付後に続いてワークに組付けるようにしたことに
ある。

【００１２】この部品実装装置によると、第一ロボット
装置，第二ロボット装置の作動により、上／下流側の組
付機にワークが搬送されてくる前に、先行してシール剤
の塗布が必要な複数種の第一組付部品にシール剤が塗布
され、このシール剤塗布が先行している間に、シール剤
の塗布が不要な複数種の第二組付部品が上／下流側の組
付機を用いて搬送路上のワークに組付けられ、同組付け
に続いてシール剤の塗布を完了した第一組付部品がワー
クに組付けられる。

【００１３】つまり、シール剤を塗布するのに要する時
間を有効に活用して、シール剤の塗布が必要な第一組付
部品、シール剤の塗布が不要な第二組付部品が混在する
部品類が、ワークに連続的に組付けられるようになる。

【００１４】これにより、シール剤の塗布が必要な組付
部品が混在していても、効率よくワークに組付けられ
る。しかも、異なる種類の第一／第二組付部品の組み付
けは、シール剤塗布装置の上流側の組付機および下流側
の組付機の双方において連続的に進行する上、第二組付
部品を組付けるために停止したワークを利用して第一組
付部品が組み付けられるから、かなり組付効率は高い。

【００１５】そのうえ、部品実装装置は、シール剤塗布
装置を両組付工程に共用する構造なので、上／下流側の
組付機相互の据付間隔は小さくてすみ、シール剤塗布装
置を中心とした、上／下流側の組付機、第一／第二ロボ
ット装置、さらには部品ヤードがコンパクトに集約する
レイアウトが実現されるようになる。

【００１６】このことは、部品実装装置は、占有面積が
少なくてすむ最小の設備ですみ、設備の最小化と組付効
率の高効率化との双方が実現されるようになる。請求項
２に記載の部品実装装置は、上記目的に加え、第一ロボ
ット装置、第二ロボット装置の作業に連動して円滑に各
種第一組付部品におけるシール剤の塗布が進められるよ
うにするために、請求項１に記載のシール剤塗布装置
を、第一ロボット装置、第二ロボット装置から第一組付
部品を順次受け取り、シール剤塗布位置へ導く運搬手段
と、シール剤塗布位置に導かれた各第一組付部品にシー
ル剤を順次塗布する塗布ノズルとを有して構成したこと
にある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図７に
示す一実施形態にもとづいて説明する。図１は、レシプ
ロエンジンの製造ラインの一部、例えばシリンダブロッ
ク１（ワークに相当）に、各種組付部品、具体的にはウ
ォータポンプ２（冷却水を循環させる部品）、例えば薄
皿を途中から切断したような形状のフロントケース３
（シリンダブロック１の前面部を覆う部品）、例えばト
ロコイド式のオイルポンプを構成するアウタロータ４、
同じくインナロータ５（いずれも潤滑油を循環させる部
品）を組み付けるための部品実装装置Ａの外観を示し、
図２は同実装装置Ａの平面図および側面図を示してい
る。

【００１８】同図中１０は例えばローラコンベアで構成
される搬送路、１１はその搬送路１０に沿って搬送され
るパレットで、そのパレット１１の中央には前面部を上
向きにして例えば４気筒エンジンのシリンダブロック１
が載置されている。なお、１ａはシリンダブロック１の
前面に設けられたウォータポンプ組込用の孔部、１ｂは
同じくオイルポンプ組込用の孔部を示す。

【００１９】そして、搬送路１０に沿って、シリンダブ
ロック１を載せたパレット１１が、所定の間隔で、図示
しない前工程から、順に搬送されるようにしてある。こ
の搬送路１０を挟む一方の側方には、例えば図示しない
部品受入れ位置から搬送路１０へ向かって延びる複数
列、例えば３列のローラコンベアで構成される部品供給
コンベア１３ａ〜１３ｃ（部品ヤードを構成するもの）
が設けられている。

【００２０】これら部品供給コンベア１３ａ〜１３ｃ
は、所定の間隔で並んでいて、そのうちの一方の端側に
配置された部品供給コンベア１３ａには、ワークに部品
を組付ける際に組付面にシール剤の塗布が必要な組付部
品、例えば上記ウォータポンプ２（第１種の部品）を載
せたパレット２ａが順に搬送されるようにしている。そ
して、部品供給コンベア１３ａの搬送端で、組み付けよ
うとするウォータポンプ２を順に待機させるようにして
ある。なお、ウォータポンプ２は例えばフランジ内面を
下側に向けた姿勢でパレット２ａの上面にセットしてあ
る。

【００２１】同じく他方の端側に配置された部品供給コ
ンベア１３ｃには、上記と種類が異なる組付面にシール
剤の塗布が必要な組付部品、例えば上記フロントケース
３（第２種の部品）を載せたパレット３ａが順に搬送さ
れるようにしている。そして、このフロントケース３
も、同様に部品供給コンベア１３ｃの搬送端で、順に待
機させるようにしてある。なお、フロントケース３は例
えば周壁端を下側に向けた姿勢でパレット３ａの上面に
セットしてある。

【００２２】また中間の部品供給コンベア１３ｂには、
ワークに部品を組付ける際に組付面にシール剤の塗布が
不要な複数種の組付部品、すなわち単純な嵌め合いによ
って装着が行われる上記アウタローラ４（第１種の部
品），インナロータ５（第２の部品）（いずれもオイル
ポンプを構成するもの）を載せたパレット４ａ，５ａが
順に搬送されるようにしている。このアウタロータ４，
インナロータ５も、同様に部品供給コンベア１３ｂの搬
送端で、順に待機させるようにしてある。なお、アウタ
ロータ４、インナロータ５共、全体が横に向いた横向き
の姿勢でパレット４ａ，５ａの上面にセットしてある。

【００２３】これら部品供給コンベア１３ａ〜１３ｃの
搬送端と相対する搬送路１０の近くの位置、例えば中間
の部品供給コンベア１３ｂと相対する搬送路１０の上方
には、シール剤塗布装置１４が配設されている。

【００２４】このシール剤塗布装置１４には、搬送路１
０を挟む他側方に据え付けた架台１５の上部に、部品案
内機構１６と塗布ノズル案内機構２５とを設けた構造が
用いられている。

【００２５】具体的には、部品案内機構１６は、架台１
５から搬送路１０の上方に張り出すように設けた支持台
１７を有している。この上面には、駆動源、例えばモー
タ１８で回転駆動される回転テーブル１９が設けてあ
る。また回転テーブル１９の外周部、例えば１８０°位
相した外周部には、それぞれ板状の一対の部品ホルダー
２０が設置されている。そして、一方の部品ホルダー２
０の板面部には、側方に開口した部品装着用の溝孔２１
が設けられていて、ウォータポンプ２をフランジ内面を
上向きにした姿勢で保持するのに適した支持座を形成し
ている。

【００２６】すなわち、ウォータポンプ２は、径方向に
張り出るフランジ２ｃをもつ本体部２ｂを有していて、
翼２ｄを上側に向け、本体部２ｂを下側に向けた状態
（倒立）、つまりフランジ２ｃの組付面（内面）を上側
に向けた状態にしてから、部品ホルダー２０の側方より
溝孔２１内へ挿入すれば、フランジ２ｃが溝孔２１の開
口縁で受け止められて、倒立状態のまま保持される。

【００２７】また他方の部品ホルダー２０の板面部の上
面には、フロントケース３に穿設されている通孔３ｂと
挿脱自在な装着用のピン２２が突設されていて、フロン
トケース３をケース周壁端を上向きにした姿勢で保持す
るのに適した保持座を形成している。

【００２８】すなわち、フロントケース３は、同ケース
３の姿勢をケース周壁端を上側へ向けた状態にしてか
ら、同ケース３の通孔３ｂを部品ホルダー２０の上方よ
りピン２２に凹凸嵌合させれば、部品ホルダー２０の上
面で受け止められる。

【００２９】そして、回転テーブル１９は、例えば部品
ホルダー２０が部品供給コンベア１３ｂ側へ最も突き出
る位置を部品受け入れ／受け渡しのための入出位置Ｘ、
反対の部品ホルダー２０が最も退避する位置をシール剤
塗布のためのシール剤塗布位置Ｙに設定されていて、回
転テーブル１９の１８０°毎の回転変位にしたがい、入
出位置Ｘからシール剤の塗布が必要なウォータポンプ
２、フロントケース３を、順次、シール剤塗布位置Ｙへ
導くとともに、シール剤の塗布を終えたウォータポンプ
２、フロントケース３を再び入出位置Ｘへ導けるように
してある。

【００３０】塗布ノズル案内機構２５には、例えば架台
１５に搬送方向に沿うガイドレール部２６を設け、この
ガイドレール部２６に回転テーブル１９の上方に突き出
るガイドアーム２７をスライド自在に支持させた構造が
採用される。そして、このガイドアーム２７を、例えば
アーム基端に設けた駆動ユニット２７ａによってガイド
レール部２６に沿って駆動させるようにしてある。

【００３１】このガイドアーム２７の例えば下部には、
該ガイドアーム２７に沿ってスライド駆動させるスライ
ド機構２８、昇降駆動させる昇降機構２９を介して、シ
ール剤を塗布するための塗布ノズル、具体的にはノズル
孔を下側に向けた塗布ノズル３０が設けられ、駆動ユニ
ット２７ａ，スライド機構２８，昇降機構２９の作動組
合わせにより、塗布ノズル２８の先端を、各部品の組付
面、すなわちシール剤塗布位置Ｙに位置決められたウォ
ータポンプ２のフランジ内面、同じくフロントケース３
の周壁端に配置させつつ、同ウォータポンプ２のフラン
ジ２ｃ、フロントケース３の周壁の形状にならって移動
できるようにしてある。

【００３２】そして、この塗布ノズル３０は、供給チュ
ーブ３１を流通して、シール剤を圧送するシール剤供給
ユニット３２に接続してある。このシール剤供給ユニッ
ト３２は、例えばフランジ内面、周壁端にならうノズル
移動と連動して、シール剤の圧送が行われるようになっ
ていて、塗布ノズル３０からフランジ２ｃの内面全体、
フロントケース３の周壁端の全体に、シール剤を塗布で
きるようにしてある。

【００３３】またシール剤塗布装置１４を挟む搬送路１
０の上下流側には、それぞれ例えば昇降式のパレットス
トッパー６、パレットリフト機構７（複数の押上げピン
７ａを有して構成されるもの）が設けられていて、それ
ぞれ上／下流側に、搬送路１０上のパレット１１をシリ
ンダブロック１と共に位置決め停止させる作業ステーシ
ョンを形成している。

【００３４】つまり、各作業ステーションでは、パレッ
トストッパー６の上昇動作により搬送路１０上を移動す
るパレット１１を停止させ、その後、パレットリフト機
構７の上昇動作により、停止したパレット１１に設けて
あるピン孔に押上げピン７ａを挿入して、シリンダブロ
ック１と共にパレット全体を、搬送路１０の上方におけ
る所定の作業位置まで持ち上げるようにしてある。

【００３５】これら各作業ステーションには、シール剤
の塗布が不要な組付部品をシリンダブロック１に組み付
けるための専用の自動組付機が設けられている。具体的
には、上流側の作業ステーションにはアウタロータ４を
シリンダブロック１に組み付けるための自動組付機４０
が設けられ、下流側の作業ステーションにはインナロー
タ５をアウタロータ４内に組み付けるための自動組付機
５０（いずれも部品組付装置に相当）が設けてある。

【００３６】自動組付機４０は、例えば搬送路１０を挟
む他側方に据え付けた架台４１の上部に設けてある。具
体的には、自動組付機４０は、架台４１から作業ステー
ションに向かって張り出している昇降自在な作業ベース
４２と、この作業ベース４２を昇降駆動する昇降シリン
ダ４３とを有している。なお、４２ａは作業ベース４２
を昇降自在に支持するためのガイドレール機構を示す。

【００３７】また作業ベース４２の下面には、位置決め
のためのピン４４、ウォータポンプ２を位置決めるとき
に用いるガイドピン４５を回収可能に植えるガイドピン
着脱装置４６、アウタロータ４を横向きの姿勢で着脱自
在に保持するチャッキング装置４７（内腔部を支えてロ
ータ全体を保持するように構成してある）が設けてあ
る。

【００３８】各ピン４４，ガイドピン４５，チャッキン
グ装置４７は、シリンダブロック１の前面に形成してあ
る各孔に対応して位置決められていて、昇降シリンダ４
３の動作で、作業ベース４２を上方の待機位置から作業
ステーションの作業位置に位置決めてあるシリンダブロ
ック１へ向かって下降させることにより、ピン４４がシ
リンダブロック１の前面の位置決め孔（図示しない）に
嵌め込まれ、ガイドピン４５がシリンダブロック１の前
面のガイド孔（図示しない）に嵌め込まれ、チャッキン
グ装置４７で保持されるアウタロータ４がシリンダブロ
ック１の前面の孔部１ｂに嵌め込まれるようにしてあ
る。またガイドピン着脱装置４６，チャッキング装置４
７の解除動作にて、それぞれガイドピン４４、アウタロ
ータ４をシリンダブロック１へ移せるようにしてある。

【００３９】自動組付機５０は、自動組付機４０と同
様、搬送路１０を挟む他側方に据え付けた架台５１の上
部に設けてある。この自動組付機５０も、自動組付機４
０と同様、架台５１から作業ステーションに向かって張
り出している昇降自在な作業ベース５２と、この作業ベ
ース５２を昇降駆動する昇降シリンダ５３とを有してい
る。なお、５２ａは作業ベース５２を昇降自在に支持す
るためのガイドレール機構を示す作業ベース５２の下面
には、フロントケース３を位置決めるときに用いるガイ
ドキャップ５４を回収可能に植えるガイドキャップ着脱
機構５５、インナロータ５を横向き姿勢で着脱自在に保
持するチャックキング装置５６（内腔部を支えてロータ
全体を保持するように構成してある）が設けてある。な
お、チャックキング装置５６のチャッキング部は、図示
はしないが弾性支持構造で支持され、保持したインナロ
ータ５を軸心方向に弾性変位可能に支持するようにして
ある。またチャックキング装置５６には、保持したイン
ナロータ５を所定に回転変位（例えば一回転）させるた
めの回転機構５７が設けてある。

【００４０】各ガイドキャップ着脱機構５５，チャッキ
ング装置５６は、シリンダブロック１の前面に形成して
ある各孔に対応して位置決められて、昇降シリンダ５３
の動作で、作業ベース５２を上方の待機位置から作業ス
テーションの作業位置に位置決めしてあるシリンダブロ
ック１へ向かって下降させることにより、ガイドキャッ
プ５４がシリンダブロック１の前面のガイド孔（図示し
ない）に嵌め込まれ、インナロータ５がシリンダブロッ
ク１に嵌め込まれたアウタロータ４の内部へ導かれるよ
うにしてある。そして、回転機構５７の動作でインナロ
ータ５を回転変位（例えば一回転）させることにより、
ずれているインナロータ５の外形形状をアウタロータ４
の内腔部の形状に合わせ、弾性保持されているロータ全
体を弾性力でアウタロータ４内へ押し込めるようにして
ある。

【００４１】そして、ガイドピン着脱装置５５，チャッ
キング装置５６の解除動作にて、それぞれガイドキャッ
プ５４、インナロータ４をシリンダブロック１へ移せる
ようにしてある。

【００４２】一方、図２にも示されるようにシール剤塗
布装置１４、上流側の自動組付機４０、部品供給コンベ
ア１３ａ，１３ｂで囲まれる地点、例えば部品供給コン
ベア１３ａ，１３ｂの搬送端間には、ウォータポンプ／
アウタロータ（第１種の部品）組付作業用のロボット装
置６０が据え付けられている。

【００４３】このロボット装置６０は、例えば上下左右
前後方向、さらには各方向における回転移動が可能なア
ーム部６０ａを有していて、同アーム部６０ａの先端が
シール剤塗布装置１４、自動組付機４０、部品供給コン
ベア１３ａ，１３ｂの各間を移動するようになってい
る。

【００４４】このアーム部６０ａの先端には、例えばウ
ォータポンプ／アウタロータ共用で、部品のクランプ／
アンクランプを行う、例えば一対の把持片６１ａを有し
たハンド部６１が設けられている。

【００４５】そして、このロボット装置６０にて、ウォ
ータポンプ２、アウタロータ４をシリンダブロック１に
組み付けるのに必要な作業を行わせるようにしてある。
具体的には、ロボット装置６０は、部品供給コンベア１
３ａからウォータポンプ２を取り出しシール剤塗布装置
１４にセットする作業、部品供給コンベア１３ｂからア
ウタロータ４を取り出し自動組付機４０にセットする作
業、シール剤塗布装置１４からシール剤塗布を終えたウ
ォータポンプ２を上流側の作業ステーションにおいてシ
リンダブロック１に組み付ける作業を行う。

【００４６】またシール剤塗布装置１４、下流側の自動
組付機５０、部品供給コンベア１３ｂ，１３ｃで囲まれ
る地点、例えば部品供給コンベア１３ｂ，１３ｃの搬送
端間には、フロントケース／インナロータ（第２種の部
品）組付作業用のロボット装置６３が据え付けられてい
る。

【００４７】このロボット装置６３は、ロボット装置６
０と同様、上下左右前後方向、さらには各方向における
回転移動が可能なアーム部６３ａを有していて、同アー
ム部６３ａの先端がシール剤塗布装置１４、自動組付機
５０、部品供給コンベア１３ｂ，１３ｃの各間を移動す
るようになっている。

【００４８】このアーム部６３ａの先端には、例えばフ
ロントケース３のクランプ／アンクランプを行う把持片
６４ａと、インナロータ４のクランプ／アンクランプを
行う把持用の孔部６４ｂとを有したハンド部６４が設け
られている。

【００４９】そして、このロボット装置６３にて、フロ
ントケース３、インナロータ５をシリンダブロック１に
組み付けるのに必要な作業を行わせるようにしてある。
具体的には、ロボット装置６３は、部品供給コンベア１
３ｃからフロントケース３を取り出しシール剤塗布装置
１４にセットする作業、部品供給コンベア１３ｂからイ
ンナロータ５を取り出し自動組付機５０にセットする作
業、シール剤塗布装置１４からシール剤塗布を終えたフ
ロントケース３を下流側の作業ステーションにおいてシ
リンダブロック１に組み付ける作業を行う。

【００５０】他方、６７は、部品実装装置Ａを構成する
各機器が接続された制御盤（図１にしか図示せず：制御
手段に相当）である。この制御盤６７には、例えば制御
機器としてマイクロコンピュータが内蔵されている。こ
のマイクロコンピュータには、効率のよい組付手順で、
ウォータポンプ２、フロントケース３、アウタロータ
４、インナロータ５が組み付けられるよう、各ロボット
装置６０，６３の動きを制御する設定がなされている。

【００５１】ロボット装置６０の動きの制御としては、
ハンド部６１で、シリンダブロック１が上流側の自動組
付機４０に搬送されてくる前に部品供給コンベア１３ａ
からウォータポンプ２を取り出し、これをシール剤塗布
装置１４にセットしてシール剤塗布を先行させ、このシ
ール剤塗布工程の間に、部品供給コンベア１３ｂからア
ウタロータ４を取り出し、これを上流側の自動組付機４
０にセットし、この自動組付機４０によるアウタロータ
４のシリンダブロック１への組付後、シール剤塗布を終
えたウォータポンプ２をアウタロータ４の組付けに続い
てシリンダブロック１に組み付ける手順が設定してあ
る。

【００５２】またロボット装置６３の動きを制御する設
定としては、ハンド部６３で、シリンダブロック１が下
流側の自動組付機５０に搬送されてくる前に部品供給コ
ンベア１３ｃからフロントケース３をシール剤塗布装置
１４にセットしてシール剤塗布を先行させ、このシール
剤塗布工程の間に、部品供給コンベア１３ｂからインナ
ロータ５を下流側の自動組付機５０にセットし、この自
動組付機５０によるインナロータ５のシリンダブロック
１への組付後、シール剤塗布を終えたフロントケース３
をインナロータ５の組付けに続いてシリンダブロック１
に組み付ける手順が設定してある。

【００５３】具体的には、図３（ａ），（ｂ）に示され
るような各作業ステーションで行われるシリンダブロッ
ク入れ替え工程中、先行してシール剤の塗布が必要な２
種類の組付部品をシール剤塗布装置１４に順次、セット
してシール剤塗布を行い、このシール剤塗布の間に、シ
ール剤の塗布が不要な２種類の組付部品をそれぞれ自動
組付機４０，５０にセットしてシリンダブロック１に対
する組み付けを進め、この組み付けを終えると、すぐさ
まシール剤の塗布を終えた組付部品を各作業ステーショ
ンで停止しているシリンダブロック１に対して組み付け
るようにしている。

【００５４】こうしたウォータポンプ２、フロントケー
ス３、アウタロータ４、インナロータ５がシリンダブロ
ック１に組み付くまでの工程が図４〜図７に渡り示され
ている。

【００５５】つぎに、図４〜図７を参照して、この工程
を順に説明する。すなわち、今、前工程の作業を終え、
シリンダブロック１を載せたパレット１１が搬送路１０
に沿って上流側の作業ステーションに向かうとする。

【００５６】すると、この間、ロボット装置６０は、制
御盤６７からの指令により、まず、図４（ａ）に示され
るようにウォータポンプ２をシール剤塗布装置１４にセ
ットする作業を行う。

【００５７】具体的には、まず、ロボット装置６０のハ
ンド部６１は、部品供給コンベア１３ａ上の正位（翼２
ｄが下側に向いた姿勢）したウォータポンプ２の本体部
２ｂを把持し、これをパレット２ａから取り出す作業が
行われる。ついで、把持したウォータポンプ２の姿勢を
上下反転させてから、シール剤塗布装置１４の入出位置
Ｘへ運び、同位置Ｘで待機しているウォータポンプ保持
用のホルダー２０の側方から本体部２ｂを溝孔２１へ挿
入する作業が行われる。

【００５８】これにより、ウォータポンプ２は、シール
剤の塗布が必要とするフランジ内面（組付面）が上側に
向いた倒立状態のまま、ホルダー２０に保持されてい
く。シール剤塗布装置１４は、このウォータポンプ２の
セットを受けて、制御盤６７からの指令により、図４
（ｂ）に示されるシール剤塗布工程に入る。

【００５９】ここで、シール剤塗布工程は、まず、モー
タ１８が作動して、ウォータポンプ２を入出位置Ｘから
シール剤塗布位置Ｙへ移す。ついで、塗布ノズル案内機
構２５、スライド機構２８、昇降機構２９およびシール
剤供給ユニット３２が作動し、塗布ノズル３０をフラン
ジ内面に近接させつつフランジ２ｃの形状に沿って環状
に移動させ、ノズル先端から吐出するシール剤をフラン
ジ２ａの組付面に塗布させていく。

【００６０】ついで、ロボット装置６０は、制御盤６７
からの指令により、このシール剤を塗布している工程を
利用して、図４（Ａ）に示されるようにアウタロータ４
を自動組付機４０に組み付ける作業を行う。

【００６１】具体的には、シール剤塗布装置１４へのセ
ットを終えたロボット装置６０のハンド部６１は、部品
供給コンベア１３ｂへ戻り、同コンベア１３ｂ上のアウ
タロータ４を把持し、これをパレット４ａから取り出
す。そして、把持したアウタロータ４の姿勢を上下反転
させてから、同アウタロータ４を待機位置で待機してい
る作業ベース４２（自動組付機４０）へ運び、作業ベー
ス４２の下方からアウタロータ４の内腔部をチャッキン
グ装置４７のチャッキング部に嵌め、同チャッキング部
にアウタロータ全体を保持させていく。

【００６２】これにより、自動組付機４０は、アウタロ
ータ４をシリンダブロック１に組み付ける体勢となる。
ここまでの作業の進行に伴い、シリンダヘッド１を搭載
したパレット１１は、図４（Ｂ）中の二点鎖線で示され
るように上流側の作業ステーションに位置決め固定され
ていく。

【００６３】具体的には、シリンダヘッド１を載せたパ
レット１１は、制御盤６７からの指令にしたがって、ま
ず、パレットストッパー６により作業ステーションに位
置決められ、その後、パレットリフト機構７により搬送
路１０の直上の作業位置にまでリフトされ、そのまま同
作業位置に保持されていく。

【００６４】そして、自動組付機４０は、このパレット
１１が位置決め固定されたことを受けて作動し、図４
（Ｂ）に示されるように作業ベース４２を作業ステーシ
ョンの作業位置まで下降させていく。

【００６５】すると、作業ベース４２とシリンダブロッ
ク１との両者がピン４４で位置決めにされつつ、ガイド
ピン４５の先端部がシリンダブロック１の前面に形成し
てあるガイド孔（図示しない）に挿入され、アウタロー
タ４がシリンダブロック１の前面に形成してあるオイル
ポンプ組込用の孔部１ｂ内に嵌め込まれる。

【００６６】再び作業ベース４２が待機位置に戻る際に
は、ガイドピン着脱装置４６、チャッキング装置４７の
保持が解除され、図４（Ｃ）に示されるようにシリンダ
ブロック１の前面にはアウタロータ４が組み付けられる
とともに、ウォータポンプ２を取り付けるときに使用さ
れるガイドピン４５が残る。

【００６７】そして、このアウタロータ４が組み付けら
れるまでの間を利用して、ロボット装置６３は、図４
（ｂ）に示されるようにシール剤塗布装置１４の入出位
置Ｘで待機しているフロントケース保持用のホルダー２
０にフロントケース３をセットする。

【００６８】具体的には、フロントケース３のセット
は、ロボット装置６３のハンド部６４で、まず、部品供
給コンベア１３ｃ上の正位（周壁端が下側に向いた姿
勢）したフロントケース３の壁部を把持し、これをパレ
ット３ａから取り出す。そして、このフロントケース３
の姿勢を上下反転させてから、フロントケース保持用の
ホルダー２０に運び、ホルダー２０の上方から、ピン２
２と通孔３ｂとを凹凸嵌合させつつフロントケース全体
をホルダー２０の上面に載せることで行われる。

【００６９】これにより、フロントケース３は、シール
剤の塗布を必要とする周壁端（組付面）が上側に向いた
状態のまま、ホルダー２０に保持されていく。そして、
このフロントケース３（シール剤：未塗布）が、図４
（ｃ）に示されるように回転テーブル１９の回転動作に
より、シール剤の塗布を終えたウォータポンプ２と入れ
替っていく。

【００７０】ロボット装置６０は、図５（ａ）に示され
るようにこの入出位置Ｘに入れ替わったシール剤塗布後
のウォータポンプ２を受け取り、このウォータポンプ２
の姿勢を上下反転（フランジ内面が下側に向く姿勢）さ
せてから、上流側の作業ステーションの近くで待機させ
る。

【００７１】そして、自動組付機４０によるアウタロー
タ４の組み付けを終えると、図５（Ａ）に示されるよう
にロボット装置６０は、直ちにガイドピン４５を位置出
しの治具として用いて、シリンダブロック１の前面で開
口しているウォータポンプ組込用の孔部１ａにウォータ
ポンプの翼２ｄを嵌めつつ、フランジ２ｃの内面（組付
面）をシリンダブロック１の前面に押し付ける。

【００７２】これにより、ウォータポンプ２は、シール
剤で動かないようにシリンダブロック１に組み付けられ
る。ウォータポンプ２の組み付けを終えると、図５
（Ｂ）に示されるように再び自動組付機４０の作業ベー
ス４２が下降して、ガイドピン４５をシリンダブロック
１から抜去し回収する。

【００７３】これにより、上流側の作業ステーションで
の組付作業は終了する。この作業終了に伴い、パレット
リフト装置７は下降動作し、再びシリンダブロック１を
載せたパレット１１は、搬送路１０に戻り、同搬送路１
０に沿って下流側へ搬送されていく。

【００７４】このパレット１１が下流側の作業ステーシ
ョンへ至るまでの間を利用して、図４（ｃ）に示される
ようにシール剤塗布装置１４ではフロントケース３の周
壁端にシール剤を塗布する工程が進む。

【００７５】そして、この先行したシール剤塗布工程中
を利用して、ロボット装置６０は、つぎのウォータポン
プ２をシール剤塗布装置１４のウォータポンプ保持用の
ホルダー２０にセットして、つぎのシール剤塗布に備え
る。

【００７６】またこのシール剤塗布工程中、ロボット装
置６３は、図６（Ａ）に示されるようにインナロータ５
を自動組付機５０に組み付ける作業が行われる。具体的
には、ロボット装置６３のハンド部６４は、部品供給コ
ンベア１３ｂ上のインナロータ５を把持用の孔部６４内
に収めて保持し、これをパレット５ａから取り出す。そ
して、保持したインナロータ５の姿勢を上下反転させて
から、同インナロータ５を待機位置で待機している作業
ベース５２（自動組付機５０）へ運び、作業ベース５２
の下方からインナロータ５の内腔部をチャッキング装置
５６のチャッキング部に嵌め、同チャッキング部にイン
ナロータ全体を保持させていく。

【００７７】これにより、自動組付機５０は、インナロ
ータ５をシリンダブロック１に組み付ける体勢となる。
ここまでの作業の進行に伴い、シリンダヘッド１を搭載
したパレット１１は、図６（Ｂ）中の二点鎖線で示され
るように下流側の作業ステーションに位置決め固定され
ていく。

【００７８】具体的には、上流側の作業ステーションの
ときと同様、シリンダヘッド１を載せたパレット１１
は、まず、パレットストッパー６により作業ステーショ
ンに位置決められ、その後、パレットリフト機構７によ
り搬送路１０の直上の作業位置にまでリフトされ、その
まま同作業位置に保持されていく。

【００７９】そして、自動組付機５０は、このパレット
１１が位置決め固定されたことを受けて作動し、図６
（Ｂ）に示されるように作業ベース５２を作業ステーシ
ョンの作業位置まで下降させていく。

【００８０】すると、ガイドキャップ５４の基端部がシ
リンダブロック１の前面に形成してあるガイド孔（図示
しない）に挿入され、インナロータ５がシリンダブロッ
ク１に嵌め込まれたアウタロータ４の中心部に導かれて
いく。

【００８１】ここで、インナロータ５の外形は、必ずし
もアウタロータ４の内腔形状とは合致することはないの
で、ほとんどはインナロータ５はアウタロータ４の側面
と当接して退避していく。

【００８２】ついで、回転機構５７が回転動作して、イ
ンナロータ５を軸線を中心に所定量（一回転）、回転さ
せる。すると、ずれていたインナロータ５の外形とアウ
タロータ４の内腔形状が次第に合致していき、合致した
時点で、インナロータ５のロータ部が弾性力によりアウ
タロータ４内に押し込まれる。

【００８３】そして、作業ベース５２が待機位置に戻る
際、ガイドキャップ着脱機構５５、チャッキング装置５
６の保持が解除され、図６（Ｃ）に示されるようにイン
ナロータ５がアウタロータ４の内部に組み付けられると
ともに、シリンダブロック１の前面にはフロントケース
３を取り付けるときに使用されるガイドキャップ５４が
残る。

【００８４】この間、シール剤塗布装置１４ではシール
剤の塗布を終えたフロントケース３とシール剤が未塗布
のウォータポンプ２との入れ替え工程が行われる。そし
て、ロボット装置６３は、図６（ａ）に示されるように
把持片６４ａを用いて、シール剤塗布後のフロントケー
ス３をホルダー２０から受け取り、下流側の作業ステー
ションの近くで待機させる。なお、フロントケース３
は、ウォータポンプ２のときと同様、シリンダブロック
１に組み付けやすい姿勢、すなわち周壁端を下側に向け
た姿勢となるように上下反転させてから待機させてあ
る。

【００８５】そして、自動組付機５０によるインナロー
タ５の組み付けを終えると、図７（Ａ）に示されるよう
にロボット装置６３は、直ちにシリンダブロック１の前
面から突き出ているガイドキャップ５４に通孔３ｂを嵌
めつつ、シリンダブロック１の前面を覆うようにフロン
トケース３を載せる。

【００８６】フロントケース３の搭載を終えると、図７
（Ｂ）に示されるように再び自動組付機５０の作業ベー
ス５２が下降して、ガイドピン４５をシリンダブロック
１から抜去し回収する。この際、フロントケース３の周
壁端に塗布されているシール剤がシリンダブロック１に
対して強く当たるよう、フロントケース３をシリンダブ
ロック１の前面に押し付けてもよい。

【００８７】これにより、フロントケース３は、シール
剤で動かないようにシリンダブロック１に組み付けられ
る。そして、下流側の作業ステーションにおける組付作
業が終了すると、図７（Ｃ）に示されるように、シリン
ダブロック１にはシール剤の塗布が必要なウォータポン
プ２、同じくフロントケース３、シール剤の塗布が不要
なアウタケース４、同じくインナロータ５といった種々
の部品の組み付けられる。

【００８８】しかして、こうしたロボット装置６０，６
３を用いて、上／下流側の自動組付機４０，５０に至る
前に、先行してシール剤の塗布が必要な複数種の組付部
品（ウォータポンプ２、フロントケース３）にシール剤
を塗布させ、この間（シール剤塗布工程）に、シール剤
の塗布が不要な複数種の組付部品（アウタロータ４、イ
ンナロータ５）を自動組付機４０，５０を用いて、搬送
路１０上のワーク（シリンダブロック１）に組み付け、
この組み付けに続いてシール剤の塗布を終えた組付部品
をワークに組み付けるようにした部品実装装置Ａは、無
駄に経過していたシール剤を塗布する時間を有効に活用
して、シール剤の塗布が必要な各種の組付部品、シール
剤の塗布が不要な各種の組付部品をワークに連続的に組
み付けることができる。

【００８９】このことは、シール剤の塗布が必要な部品
とシール剤の塗布が不要な部品が混在した多くの組付部
品を、効率よく搬送路１０上のワークに組み付けること
ができる。

【００９０】しかも、異なる種類のウォータポンプ２、
フロントケース３、アウタロータ４、インナロータ５と
いった組付部品の組み付けは、シール剤塗布装置１４の
上／下流側の自動組付機４０，５０の双方において連続
的に進行する上、アウタケース４、インナロータ５を組
み付けるために停止したシリンダブロック１を利用して
ウォータポンプ２、フロントケース３が組み付けられる
から、かなり高い組付効率を実現できる。

【００９１】そのうえ、部品実装装置Ａは、シール剤塗
布装置１４を共用する配置なので、上／下流側の自動組
付機４０，５０の相互の間隔は小さくてすみ、シール剤
塗布装置１４を中心として、自動組付機４０，５０、ロ
ボット装置６０，６３、さらには部品供給コンベア１３
ａ〜１３ｃ（部品ヤード）がコンパクトに集約するレイ
アウトが実現できる。

【００９２】よって、部品実装装置Ａは、占有面積が少
なくてすむ最小の設備ですみ、設備の最小化と組付効率
の高効率化との双方を実現することができる。しかも、
回転テーブル式のシール剤塗布装置１４を採用したの
で、ロボット装置６０，６３の作業に連動して円滑に各
種シール剤の塗布が必要な組付部品（ウォータポンプ
２、フロントケース３等）におけるシール剤の塗布が進
めることができる。

【００９３】なお、上述した一実施形態では、ワークと
してのシリンダブロックに、シール剤の塗布が必要な部
品としてウォータポンプ、フロントケース、シール剤の
塗布が不要な部品としてアウタロータ、インナロータを
組み付ける例を挙げたが、これに限らず、他の部材をワ
ークとして、他のシール剤が要／不要な部品を組み付け
るものでも、またエンジン以外の他の部材をワークとし
て、これにシール剤が要／不要な部品を組み付けるよう
したものにも、本発明を適用してもよいことはいうまで
もない。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、第一／第二ロボット装置によるシール剤を
塗布する時間を有効に活用した第一／第二組付部品の組
付け、シール剤塗布装置を共用する配置により、占有面
積が少なくてすむ最小の設備で、搬送路上のワークに、
シール剤の塗布が要・不要な複数種の部品が混在する多
くの組付部品を効率良く組み付けることができる。

【００９５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、第一ロボット装置、第二ロボット装置の
作業に連動して各種の第一組付部品における円滑なシー
ル剤の塗布を進めることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の部品実装装置の構造を説
明するための斜視図。

【図２】（ａ）は同装置の平面図。（ｂ）は同装置の側
面図。

【図３】同装置における各種組付部品の組付けに係るサ
イクルを説明するの図。

【図４】同装置の上流側の組付機における作業工程を、
シール剤塗布工程と対応させて説明するための図。

【図５】同上流側の組付機における最終工程を説明する
ための図。

【図６】下流側の組付機における作業工程を、シール剤
塗布工程と対応させて説明するための図。

【図７】同下流側の組付機における最終工程を説明する
ための図。

【符号の説明】

１…シリンダブロック（ワーク） ２、３…ウォータポンプ、フロントケース（第一組付部
品） ４，５…アウタロータ、インナロータ（第二組付部品） １０…搬送路 １３ａ〜１３ｃ…部品供給コンベア（部品ヤード） １４…シール剤塗布装置 １９…回転テーブル（運搬手段） ２０…ホルダー ３０…塗布ノズル ４０，５０…上／下流側の自動組付機（組付機） ４２，５２…作業ベース ４７，５６…チャッキング装置 ６０，６３…ロボット装置 ６１，６４…ハンド部 ６７…制御盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江草 孝至 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 (72)発明者 舩尾 博行 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 平１−311968（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 65/10 B23P 21/00 303 B62D 65/18 F02B 77/00 B25J 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークが順次、搬送される搬送路の側方
   に配置され、シール剤の塗布が必要な複数種の第一組付
   部品およびシール剤の塗布が不要な複数種の第二組付部
   品が待機した部品ヤードと、 この部品ヤードを挟んで前記部品ヤードと相対する位置
   に配置され、前記第一組付部品にシール剤を塗布するた
   めのシール剤塗布装置と、 前記搬送路に沿って前記シール剤塗布装置の上流および
   下流側にそれぞれ設けられ、前記第二組付部品をワーク
   に組付けるための部品組付装置と、 前記シール剤塗布装置、前記上流側の部品組付装置およ
   び前記部品ヤードの間を移動し、前記第一および第二組
   付部品のうち各々第１種の部品を支持する第一ロボット
   装置と、 前記シール剤塗布装置、前記下流側の部品組付装置およ
   び前記部品ヤードの間を移動し、前記第一および第二組
   付部品のうち各々第２種の部品を支持する第二ロボット
   装置とが設けられ、 前記第一ロボット装置が、前記部品ヤードから第１種の
   第一組付部品を前記シール剤塗布装置にセットしてシー
   ル剤塗布が先行している間に、前記部品ヤードから前記
   第１種の第二組付部品を前記上流側の部品組付装置にセ
   ットし、該部品組付装置により前記第１種の第二組付部
   品をワークに組付けた後、シール剤塗布を完了した前記
   第１種の第一組付部品をワークに組付け、 次に前記第二ロボット装置が、前記部品ヤードから第２
   種の第一組付部品を前記シール剤塗布装置にセットして
   シール剤塗布が先行している間に、前記部品ヤードから
   前記第２種の第二組付部品を前記下流側の部品組付装置
   にセットし、該部品組付装置により前記第２種の第二組
   付部品をワークに組付けた後、シール剤塗布を完了した
   前記第２種の第一組付部品を該第２種の第二組付部品の
   組付後に続いてワークに組付けることを特徴とする部品
   実装装置。
2. 【請求項２】 前記シール剤塗布装置は、前記第一ロボ
   ット装置、前記第二ロボット装置から第一組付部品を順
   次受け取り、シール剤塗布位置へ導く運搬手段と、前記
   シール剤塗布位置に導かれた各第一組付部品にシール剤
   を順次塗布する塗布ノズルとを有して構成されることを
   特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。