JP4935644B2 - Seal ring assembly device - Google Patents
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本発明は、材質がゴムなどの軟質材で、断面形状が円形(Oリング)、あるいは円形と異なる異形形状、例えばX形状(Xリング)、四角(角リング)で、リング形状が円形のシールリングをシール溝に装着するシールリング組付装置に関する。 The present invention is a seal made of a soft material such as rubber and having a circular cross section (O-ring) or an irregular shape different from a circular shape, for example, an X shape (X ring) or a square (square ring), and a circular shape. The present invention relates to a seal ring assembling apparatus for mounting a ring in a seal groove.
特許文献1の従来技術のOリング組付装置(シールリング組付装置)は、先端外周に縮径したテーパガイド面が形成され、そのテーパガイド面の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面が形成された括れ部にOリングを外挿状態で保持するピン部材と、そのピン部材に軸方向に相対移動可能に外装され、ピン部材の括れ部に保持されたOリングを押し込む押圧面が先端に形成されたガイド部材とを備え、ピン部材の先端をワークの凹穴に挿入し、その括れ部に保持されたOリングをピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とで押圧してワークの凹穴に篏入させ、その上でガイド部材によりOリングを押し込んだ状態でピン部材を軸方向に後退させてその逆テーパガイド面でもってOリングの篏入時に発生した捩じれを除去にする。
The conventional O-ring assembling device (seal ring assembling device) of
また、このOリング組付装置は、ピン部材とガイド部材がOリング組付装置を支持している支持フレームに対し相対移動可能にする駆動機構を備えている。即ち、駆動機構のシリンダ本体にピン部材を連結すると共に、駆動機構のシリンダロッドにガイド部材を連結し、シリンダロッドの伸長によりガイド部材が軸方向に移動してワークの凹穴にOリングを当接させ、その後さらに、シリンダロッドの伸長を続行することにより、シリンダ本体に連結されたガイド部材の押圧面がOリングに当接した状態になる。次いで、シリンダ本体をシリンダロッドの伸長と逆方向に移動させることにより、Oリングがワークの凹穴に装着された状態で、ピン部材から脱着される。 The O-ring assembling apparatus includes a drive mechanism that allows the pin member and the guide member to move relative to the support frame that supports the O-ring assembling apparatus. That is, the pin member is connected to the cylinder body of the drive mechanism, and the guide member is connected to the cylinder rod of the drive mechanism. The extension of the cylinder rod moves the guide member in the axial direction so that the O-ring contacts the concave hole of the workpiece. Then, by further extending the cylinder rod, the pressing surface of the guide member connected to the cylinder body comes into contact with the O-ring. Next, by moving the cylinder body in the direction opposite to the extension of the cylinder rod, the O-ring is detached from the pin member in a state where the O-ring is installed in the recessed hole of the workpiece.
さらに、Oリング組付装置は、Oリングをピン部材の括れ部に外挿するOリング自動供給系の装置を備える。この装置は、Oリングを一列に整列搬送する搬送体と、搬送体からOリングを取出すプッシャと、プッシャにOリングを正確に嵌め付ける押えと、Oリングをピン部材の括れ部に外挿するするため、プッシャからOリングを移載されるステージとを備え、さらにプッシャへのOリングと、プッシャからのOリングの移載のための駆動機構と、ステージに移動する駆動機構を備える。
しかしながら、特許文献1によれば、ピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とでOリングを押圧してワークの凹穴にOリングを篏入させる際、Oリングはワークの凹穴の外径側側面からの摩擦力により、Oリングの断面外周に沿う回転力を受け、この回転力により捻じれる。次いで、シリンダ本体をシリンダロッドの伸長と逆方向に移動させることにより、Oリングがワークの凹穴に装着された状態で、ピン部材から脱着され、この時、Oリングはピン部材の逆テーパガイド面からの摩擦力により、Oリングの断面外周に沿う上記の反対方向の回転力を受ける。摩擦面であるワークの凹穴の外径側側面とピン部材の逆テーパガイド面の粗さは必ずしも同じではなく、また、凹穴の外径側側面とOリングとの当接面積と、逆テーパガイド面側のOリングとの当接面積も同じではない。結果、篏入時の回転力と脱着時の回転力は等しくなく、Oリングがピン部材から脱着された時点で、Oリングの捻じれは、完全に除去されず、捻じれが残留し、この状態でワークに当接しているガイド部材を上方に移動させると、残留している捻じれによってOリングがワークの凹穴から外れることが起ることがあり、ワークの凹穴へのOリング組付の信頼性が低い問題がある。
However, according to
また、Oリング組付装置は、Oリングをワークの凹穴に組付ける際、ガイド部材の押圧面の中心軸をOリングのリングの中心軸と合うように正確にガイド部材の押圧面をOリングに当接させなければならない。このためシリンダロッドに連結しているガイド棒は、支持フレームに挿通され、挿通されたガイド棒の下方部位は支持フレームの挿通孔より小径にしスキマを設け、支持フレームより上方のガイド棒の上方部位は挿通孔より大径にし、下方部位と上方部位の間にテーパ面を形成して、テーパ面が支持フレームから浮き上がらせることで、ガイド部材の押圧面の中心軸がOリングのリングの中心軸に合うようにOリングの当接面に倣わせているが、前記のスキマとテーパ面とによる位置決めではガイド部材の押圧面の位置決めが不安定で不確実になるためワークの凹穴へのOリング組付の信頼性が低い問題がある。 Further, when the O-ring assembly device is assembled to the recessed hole of the workpiece, the O-ring assembly device accurately places the pressing surface of the guide member on the O-ring so that the central axis of the pressing surface of the guide member matches the central axis of the ring of the O-ring. Must abut against the ring. For this reason, the guide rod connected to the cylinder rod is inserted into the support frame, the lower portion of the inserted guide rod has a smaller diameter than the insertion hole of the support frame, and a clearance is provided, and the upper portion of the guide rod above the support frame. Has a larger diameter than the insertion hole, forms a tapered surface between the lower part and the upper part, and the tapered surface is lifted from the support frame, so that the central axis of the pressing surface of the guide member is the central axis of the ring of the O-ring The positioning by the clearance and the taper surface makes the positioning of the pressing surface of the guide member unstable and uncertain, so that the O-ring to the concave hole of the workpiece is made to conform to the contact surface of the O-ring. There is a problem that the reliability of the ring assembly is low.
さらに、Oリング組付装置は、Oリングをピン部材の括れ部に外挿するOリング自動供給系の装置を備えており、この装置は、メカニカルに駆動される機構となっているため、Oリング自動供給系の装置のコストが高くなる問題がある。また設置場所も制限される問題がある。 Further, the O-ring assembling apparatus includes an O-ring automatic supply system that extrapolates the O-ring to the constricted portion of the pin member, and this apparatus is a mechanically driven mechanism. There is a problem that the cost of the automatic ring supply system increases. There is also a problem that the installation location is limited.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、シールリングをシール溝に組付ける信頼性が高く、コストが安く、さらにシールリングの自動供給系の装置を任意の位置に設置できるシールリング組付装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a seal ring that can be installed at an arbitrary position with a high reliability and a low cost for assembling the seal ring in the seal groove. It aims at providing an assembling apparatus.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、 軟質材のシールリングをワークのシール溝に組付けるシールリング組付装置であって、気体によって圧送される前記シールリングを導入する導入管と、前記導入管と交わり、前記導入管から前記シールリングが導入される受入管と、前記受入管に流入した前記気体を排出する排気孔と、前記受入管の一端に設けられ、閉状態において前記シールリングの移動を規制するシャッターと、前記シャッターを介在し前記受入管と繋がり、前記ワーク側の内径が前記シール溝の内径より小さいガイド管と、偏芯突起が設けられ前記受入室の前記シールリングを押動するシャフトと、前記シャフトを旋回しながら軸方向に移動する軸方向移動機構と、を設けた組付手段と、を備える。
In order to solve the above problems, the invention described in
また、請求項2に記載の発明は、前記シャフトの旋回角度は180度以上である。
In the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記偏芯突起の前記シャフトの中心軸からの偏芯量は、前記シールリングの幅より大きく、且つ、前記シールリングの内径の半分より小さい。 According to a third aspect of the present invention, the amount of eccentricity of the eccentric protrusion from the central axis of the shaft is larger than the width of the seal ring and smaller than half of the inner diameter of the seal ring.
また、請求項4に記載の発明は、前記受入管の前記シャフト側の内周面および前記シャフトの少なくともいずれかに排気流路を備え、前記導入管から前記受入管へ流入した前記気体は、前記シャフト方向と前記シャッター方向に別れ、前記シャフト方向の前記気体は、前記排気流路から排出され、前記シャッター方向の前記気体は、前記排出孔から排出される。
The invention according to
また、請求項5に記載の発明は、前記排気流路から排出される前記気体の流量は、前記排気孔からから排出される前記気体の流量より多い。
In the invention described in
請求項1に記載の発明では、シールリング組付装置のガイド管のワーク側の先端(以下、ガイド管先端)をワークのシール溝に繋ぐ。次に、シャッターが閉、導入管と受入管との交差する流路口を全開にし、導入管から受入管を通って排気孔に流れる気体の流れに乗って、シールリングは導入管のシャッター側に搬送され、その後、気体の供給が停止される。次にシャッターが開かれ、受入管がガイド管に繋がり、シャフトがガイド管へ移動できる状態になる。 According to the first aspect of the present invention, the tip of the guide tube of the seal ring assembling apparatus on the workpiece side (hereinafter, the guide tube tip) is connected to the seal groove of the workpiece. Next, the shutter is closed, the flow passage opening where the introduction pipe and the reception pipe intersect is fully opened, and the seal ring is placed on the shutter side of the introduction pipe through the flow of gas flowing from the introduction pipe through the reception pipe to the exhaust hole. Then, the gas supply is stopped. Next, the shutter is opened, the receiving pipe is connected to the guide pipe, and the shaft can move to the guide pipe.
導入管のシャッター側に搬送されたシールリングは、シャッター上面を予めシール溝の底面に平行にすることで、シールリングをワークのシール溝に組付できる姿勢、即ち、シールリングがシール溝の底面に略平行になる姿勢(以後、適正な組付姿勢)でシャッター面に着座するが、シール溝への組付に不適正な姿勢(以後、不適正な組付姿勢)で導入管のシャッター側に留まる場合もある。即ち、シャッターは、圧送されたシールリングをガイド管に搬送するのを一旦、規制する。 The seal ring conveyed to the shutter side of the introduction pipe has a posture in which the seal ring can be assembled to the seal groove of the workpiece by making the upper surface of the shutter parallel to the bottom surface of the seal groove in advance. Is seated on the shutter surface in a posture that is approximately parallel to the shutter (hereinafter referred to as an appropriate assembly posture), but is in an inappropriate posture for mounting in the seal groove (hereinafter referred to as an inappropriate assembly posture). May stay in That is, the shutter temporarily restricts the pumped seal ring from being conveyed to the guide tube.
不適正な姿勢でシャッター側に留まったシールリングは、シャッターが全開された後、組付手段が作動して所定の位置にシャフトが移動し、次に、旋回にながら軸方向に移動する軸方向移動機構よりシャフトの偏芯突起はシャフトの中心軸を軸として旋回して、シールリングに当り、さらに偏芯突起がシールリングの内径側に入り込み、偏芯突起によりシールリングが回転され、適正な組付姿勢に修正される。次に、組付手段の軸方向移動により、シャフトが軸方向に移動して、シャフトの端面で適正な組付姿勢を維持しつつシールリングを押し、適正な組付姿勢でガイド管のワーク側に装着する。 The seal ring that remains on the shutter side in an inappropriate posture is the axial direction in which the shaft moves to a predetermined position after the shutter is fully opened and then the assembly unit operates, and then moves in the axial direction while turning. From the moving mechanism, the eccentric protrusion of the shaft turns around the center axis of the shaft, hits the seal ring, and further the eccentric protrusion enters the inner diameter side of the seal ring, and the seal ring is rotated by the eccentric protrusion. The assembly posture is corrected. Next, the shaft is moved in the axial direction by the axial movement of the assembling means, and the seal ring is pushed while maintaining the proper assembling posture at the end surface of the shaft, and the guide tube is moved to the workpiece side in the proper assembling posture. Attach to.
一方、適正な組付姿勢でシャッター面上に着座したシールリングは、旋回を含む組付手段の軸方向移動によりシャフトの端面で押されて適正な組付姿勢を維持しつつ、受入管からガイド管のワーク側に装着される。 On the other hand, the seal ring seated on the shutter surface in the proper assembly posture is pushed from the end surface of the shaft by the axial movement of the assembly means including turning and is guided from the receiving pipe while maintaining the proper assembly posture. Mounted on the workpiece side of the tube.
ガイド管のワーク側は、内径がシールリングの外径より小さいので、ガイド管のワーク側に装着されたシールリングは、ガイド孔の内周面から押え圧力を受け、適正な組付姿勢で保持される。また、ガイド管のワーク側の内径は、シールリングの外周が当接するシール溝の側面の内径より小さいので、ガイド管先端の内径をシール溝側面の内側に位置させ、ガイド管先端の内周をワークのシール溝に繋ぐことで、ガイド管のワーク側のシールリングは、組付手段により、シャフトの端面に押されてガイド管先端から離脱され、シール溝へ移動する。この時、シールリングはガイド管先端側の内周面の押え圧力から解除され、シール溝に所定の外径シメシロを持って組付られる。 Since the work diameter of the guide tube is smaller than the outer diameter of the seal ring, the seal ring mounted on the work side of the guide pipe receives the holding pressure from the inner peripheral surface of the guide hole and holds it in the proper assembly posture. Is done. Since the inner diameter of the guide tube on the workpiece side is smaller than the inner diameter of the side surface of the seal groove with which the outer periphery of the seal ring abuts, the inner diameter of the guide tube tip is positioned inside the seal groove side surface, and the inner periphery of the guide tube tip is By connecting to the seal groove of the workpiece, the seal ring on the workpiece side of the guide tube is pushed by the end surface of the shaft by the assembling means, is detached from the tip of the guide tube, and moves to the seal groove. At this time, the seal ring is released from the holding pressure on the inner peripheral surface on the distal end side of the guide tube, and is assembled with a predetermined outer diameter shimoshiro in the seal groove.
以上により、シールリングはワークのシール溝に所定の外径シメシシロを持って組付られ、また、ガイド管先端の内周面の内径はシールリングが自然落下しない寸法にすれば良いので、従来技術のシールリング断面回りの捻れによる組付不具合は起こらず、さらには、ガイド管先端の内径をシール溝の側面の内側に位置させガイド管先端の内周をワークのシール溝に繋ぐので、従来技術での押圧面の位置決めの不確実よる組付不具合は起らず、シールリングを組付ける信頼性が向上する。 As described above, the seal ring is assembled with a predetermined outer diameter squeegee in the seal groove of the workpiece, and the inner diameter of the inner peripheral surface of the guide tube tip only needs to be dimensioned so that the seal ring does not fall naturally. Assembling troubles due to twisting around the seal ring cross section of the guide tube do not occur, and the inner diameter of the guide tube tip is positioned inside the side surface of the seal groove, and the inner periphery of the guide tube tip is connected to the seal groove of the workpiece. Assembling problems due to uncertain positioning of the pressing surface in the case do not occur, and the reliability of assembling the seal ring is improved.
また、シールリングのシールリング組付装置への供給は、大気より圧力の高い気体(以下、気体)、例えばエアをホースに供給し、ホースを通ってシールリングを圧送すると共に、シールリングのシール溝への組付前工程で実施されるガイド管のワーク側のシールリングの装着は、組付手段により行なわれるので、従来技術のOリングをピン部材の括れ部に外挿する機械式のOリング自動供給系の装置は不要となり、シールリングの自動供給系を任意の位置に設置でき、しかもコストの安いシールリング組付装置を提供できる。 The seal ring is supplied to the seal ring assembling apparatus by supplying a gas having a pressure higher than the atmosphere (hereinafter referred to as gas), for example, air, to the hose, feeding the seal ring through the hose, and sealing the seal ring. Since the mounting of the seal ring on the workpiece side of the guide tube performed in the pre-assembly process in the groove is performed by an assembling means, a mechanical O-ring that extrapolates the conventional O-ring to the constricted portion of the pin member is performed. A device for automatically supplying a ring is not required, and an automatic seal ring supplying system can be installed at an arbitrary position, and a low cost seal ring assembling device can be provided.
また、請求項2に記載の発明では、シャフトの中心軸を軸とした旋回角度は、シャフトがシャッター上面からシールリングの外径寸法の位置を基点に、シャッター方向に旋回する角度で180度以上であるので、偏芯突起は中心軸を軸として180度以上、シャッター方向に旋回する。従って、不適正な組付姿勢のシールリングがあると、シャフトが180度旋回する間に偏芯突起がシールリングに当り、さらにシールリングの内径側に入り込み、偏芯突起によりシールリングが回転され、旋回が終了するまでにシールリングを適正な組付姿勢に修正する。結果、シールリング組付装置の信頼性が向上する。
In the invention according to
また、請求項3に記載の発明では、偏芯突起のシャフトの中心軸からの偏芯量がシールリングの幅より大きくシールリングの内径の半分より小さいので、偏芯突起は中心軸の回りを旋回しながら不適正な組付姿勢のシールリングの内径側に入り込むことができ、偏芯突起とシャフトの端面とで不適正な組付姿勢のシールリングを回転させ、適正な組付姿勢に修正する。結果、シールリング組付装置の信頼性が向上する。
In the invention according to
また、請求項4に記載の発明では、導入管に流入した気体は、排気孔と排気流路とに分岐され、排気流路から排出される気体は、シャフトが挿入された方向に流し大気へ排出さする。排気流路に流れる気体は、シールリングが導入管から受入管に圧送される際、シールリングがシャッター上面に対し略垂直に立ってシャッターに向かって移動するのを防ぎ、シールリングの先頭を持上げ斜めに移動させ、シールリングの先頭を受入管の内壁に当らせる。排気孔へ流れた気体は、先頭が持上ったシールリングをシャッターに向けて吹付け、シャッター上面にシールリングを適正な組付姿勢で着座させる。
In the invention according to
また、請求項5に記載の発明では、排気流路から排出される気体の流量は、排気孔から排出される流量より多いので、シールリングが導入管から受入管に圧送される際、排気流路に流れる気体によりシールリングはシャッター上面に対し平行姿勢になる。平行姿勢になったシールリングは、排気孔に流れる気体によりシャッター方向に吹付けられてシャッター上面に適正な組付姿勢で着座する。
Further, in the invention according to
以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係わるシールリング組付装置の断面図である。シールリング組付装置1は、圧送部10と、機械駆動部30と、ガイド管50と、シャッター部20から構成され、図中のシールリング2は搬送途中の状態を示し、矢印Bは図示していないエア供給源(供給源)から供給されるエア(気体)の流れを示す。
FIG. 1 is a sectional view of a seal ring assembling apparatus according to an embodiment of the present invention. The seal
圧送部10は、ブロック11と管12を備え、ブロック11には、受入管14と、受入管14に斜交する導入管13が設けられ、導入管13は管12の管路を含む。管12には、シールリング2を導入管13に供給するホース3が接続され、導入管13の流路径はシールリング2の外径Dより大きい。
The
ブロック11の下面には、受入管14を開閉するシャッター21が配備され、ブロック11の上面側の受入管14には、シャフト31が微小間隙を持って摺動可能に内接する。シャフト31の下面31c(端面)と、シャッター21との間の受入管14はシールリング2を受入れる受入室15を形成する。
A
また、シャッター21には開閉機構22が連結され、シャッター部20が構成され、空圧でシャッター21が開閉される。
In addition, an opening /
機械駆動部30は、カムフォロア33を備えるシャフト31と、シャフト31に連結されるロッド34aを有する駆動装置34と、駆動装置34を固定する支持台35と、カムフォロア33が倣うカム溝37を設けたカムガイド38とから構成される。
The
シャフト31の上端側は、上記したようにロッド34aにネジ結合され、ネジ結合部は接着材が塗布され緩み防止がなされる。シャフト31には、カムフォロア33がシャフト31の中心軸Yに対し直交しボルト33aで固定される。シャフト31の下面31cには、略円錐形状の偏芯突起32が設けられる。偏芯突起32は、シャフト31の中心軸Yを軸とし、シールリング2の幅Wを半径とする円柱の外側で、シールリング2の内径(直径)dを直径とする円柱の内側に位置する。
The upper end side of the
駆動装置34は、ロッド34a、シリンダ34bと、ロッド34aを接続したピストン(図示せず)とを備え、ロッド34aは空圧により軸方向に往復運動すると共に、シャフト31の中心軸Yを中心に回転できる可能に配設される。従って、ロッド34aと、シャフト31は一体となって回転できる。
The
図2は、図1のブロック11のA矢視図である。ブロック11の下面には、溝11b(図2)が設けれ、溝11bとシャッター上面21aとで受入室15に流入する大気より圧力の高いエア(以下、エア)を開放する排気孔11aが形成される。シャフト31の下面31cには、導入管13に流入したエアが分岐して大気に排出される流路31b(排気流路)が設られ、流路31bはブロック11の受入管14の内周面上方に設けた流路11cを介在して流路孔11dへ連通され、流路31bと、流流路11cと、流路孔11dとでバイパス流路31aが形成される。バイパス流路31aの最小流路断面は、排気孔11aの最小流路断面積の約2倍に設定される。尚、受入管14の内周面とシャフト31の外周面との微小間隙は、エアを大気に対しシールするクリアランスシール機能を果たす。
FIG. 2 is a view of the
また、バイパス流路31aの流路口11eにエアを供給し、バイパス流路31aは流路31bから受入室15内のシールリング2にエアを吹付ける吹付流路31dとすることもできる。吹付流路31dは、バイパス流路31aとは別にシャフト31に設けても良い。
Alternatively, air may be supplied to the flow path port 11e of the bypass flow path 31a, and the bypass flow path 31a may be a blowing flow path 31d that blows air from the flow path 31b to the
また、流路口11eに図示の一点鎖線で囲まれエア回路45を設けても良い。エア回路45は、排気弁46の一端と、供給弁47の一端を共に流路口11eに接続し、排気弁46の他端は大気に開放し、供給弁47の他端はエア供給源(図示せず)に接続する。排気弁46と、供給弁47を切換えることにより、バイパス流路31aを排気用流路と、エア供給用の吹付流路の両流路として使用できる。尚、排気弁46の最小流路断面は、排気孔11aの最小流路断面積の約20倍以上が好ましい。
Further, the
次に、組付手段の構成を説明する。カムガイド38は、円筒38aの下端にフランジ38bを備える。フランジ38bは、カムガイド38とシャフト31とが同軸を保ち、ブロック11の上面と支持台35の下面とに挟まれ、多数本のボルト4で支持台35と共にブロック11に固定される。
Next, the configuration of the assembling means will be described. The cam guide 38 includes a flange 38b at the lower end of the cylinder 38a. The flange 38 b keeps the cam guide 38 and the
カムガイド38の円筒38aには、カムフォロア33が内接するカム溝37が設けられ、カム溝37は、円筒38aの上側から下側に向かって順次、直線溝37abと、螺旋溝37bcと、直線溝37cdと繋がって形成される。シャフト31は、カム溝37にカムフォロア33が倣い、中心軸Yの上下方向(以下軸方向)に移動する。即ち、ロッド34aが上方から下方へ移動すると、シャフト31は、(直線溝37abに倣う移動量L1の直線移動,螺旋溝37bcに倣う移動量L2の旋回,直線溝37cdに倣う移動量L3の直線移動)のシャッター21方向に近づく軸方向移動をし、ロッド34aが下方から上方移動すると、(直線溝37cdに倣う移動量L3の直線移動,螺旋溝37bcに倣う移動量L2、旋回,直線溝37abに倣う移動量L1の直線移動)のシャッター21から離れる軸方向移動をする。
A
直線溝37abの上端37aの位置は、シャフト31が上方に移動した時、受入管14から離脱しない条件と、エア供給時にシャフト31が導入管13の流路(導入管13と受入管14の交叉流路)を全開にする条件とを確保できる位置であれば良い。
The position of the upper end 37a of the linear groove 37ab is such that the
直線溝37cdの下端37dの位置は、シャフト31が下方向移動してガイド管50のガイド孔51の先端52(以下、ガイド孔先端52)側に装着されるシールリング2をワーク5のシール溝5aに組付できる条件が確保できれば良い。即ち、組付完了した時点でのシャフト31の下面31cとシール溝5aの底面5cの間の距離がシールリング2の高さH以上を確保できれば良い。
The position of the lower end 37d of the linear groove 37cd is such that the
螺旋溝37cの回転角度は、シャフト31の端面31cが閉状態のシャッター上面21aからシールリング2の外径寸法Dの位置を基点に、シャッター21方向に旋回する角度で180度以上回転できれば良い。図1の実施形態では、旋回する角度を180度、旋回の直線移動量L2はシールリング2がガイド孔先端52に至る距離に設定している。
The rotation angle of the spiral groove 37c is not limited as long as it can be rotated 180 degrees or more at an angle turning in the direction of the
また、シャフト31の端面31cが閉状態のシャッター上面21aからシールリング2の外径寸法Dの位置を基点に、シャッター21方向に向かう移動量が、シールリングの外径D以上であれば良い。
Further, the amount of movement in the direction of the
また、上記の螺旋溝37bcの回転角度と、移動距離が確保できれば、シャフト31は、カム溝37の上端37aからカム溝37の下端37dの間の軸方向移動が旋回だけの移動でも、あるいは旋回移動と直線移動の組合せた移動でも良い。
Further, if the rotation angle and the movement distance of the spiral groove 37bc can be ensured, the
組付手段40は、少なくともカムフォロア33と螺旋溝37bcによる旋回機構42を含む軸方向移動機構44を備える。即ち、組付手段40は、前記の旋回機構42と、カムフォロア33と直線溝37abによる直線移動機構41、および、カムフォロア33と直線溝37cdによる直線移動機構43のうち少なくとも旋回機構42を備える。軸方向移動機構44は、シャフト31が中心軸Y上に移動する機構であれば良く、旋回機構42でも、直線移動機構41、43でも、また他の軸方向に移動する機構でも良い。
The assembling means 40 includes an axial direction moving mechanism 44 including at least a turning mechanism 42 by a cam follower 33 and a spiral groove 37bc. That is, the assembling means 40 includes at least the turning mechanism 42 among the turning mechanism 42, the linear moving mechanism 41 using the cam follower 33 and the linear groove 37ab, and the linear moving
ガイド管50は、ブロック11の下面にボルト6で固定され、ガイド管50の上面にはシャッター21が開閉可能にする溝が設けられる。ガイド管50は、シャッター21が開状態で受入管14に同軸で連通するガイド孔51が設けられる。
The
ガイド孔51は、順次、シャッター21側の導入部51a、移行部51b、ガイド部51cが接続され形成される。導入部51aの内径は、受入管14の内径、および、シールリング2の外径Dより僅かに大きい。移行部51bとガイド部51cの接続位置の内径は、導入部51aの内径より小さく、ガイド孔先端52側の内径より大きく、好ましくはシールリング2の外径Dより僅かに小さい。即ち、ガイド部51cは、ガイド孔先端52側が少なくともガイド孔先端52に向かうにつれ僅かに内径が小さなる縮径したテーパ状であるのが好ましい。また、ガイド部51cは、シールリング2の外径Dより僅かに小さいストレート状でも良い。移行部51bは、導入部51aからガイド部51cにスムーズに移行するように細められる。
The
尚、本実施形態は、ガイド孔51が、導入部51a、移行部51b、ガイド部51cから形成されているが、この形成に限らない。例えば、ガイド孔51に導入部51a、移行部51bを配設せず、ガイド孔51がテーパ状のガイド部51cを形成し、シャッター21側のガイド孔51の入口内径は受入管14の内径、および、シールリング2の外径Dより僅かに大きく、ガイド孔先端52側の内径はシールリング2の外径Dより僅かに小さい。
In the present embodiment, the
ガイド孔先端52側の内径は、シールリング2の外径Dより小さく、且つシールリング2の外周が当接するシール溝5aの側面5b(以下シール溝側面5b)の内径より小さい。
The inner diameter on the guide hole tip 52 side is smaller than the outer diameter D of the
シールリング組付装置1とワーク5の関係は、ワーク5が架台7の所定位置に配置され、シールリング組付装置1が移動して、シールリング組付装置1のガイド管50のガイド孔先端52の端面がワーク5の上面に当接し、且つシール溝側面5bの内側に配置され、ガイド部51cがシール溝5aに繋がる。
The relationship between the seal
尚、偏芯突起32がワーク5のシール溝5aの底面5cに当る場合は、図3に示すようにバネ63の力に抗し偏芯突起62がシャフト61の内側に引込む構造にすれば良い。
When the eccentric protrusion 32 hits the bottom surface 5c of the seal groove 5a of the
また、図1ではガイド管50は、ブロック11の下面に設けられているが、ブロック11の下面側を延長してガイド管50とし、ガイド孔51を設けても良い。
In FIG. 1, the
次に、図1の実施形態の作用と効果について説明する。 Next, the operation and effect of the embodiment of FIG. 1 will be described.
(シールリングが適正な組付姿勢でシャッター上面に着座する場合)
図4は、シャッター上面に適正組付姿勢で着座した場合のシールリング組付の一連の工程を示す。各工程は以下の通りである。
(When the seal ring is seated on the upper surface of the shutter with the proper assembly posture)
FIG. 4 shows a series of steps for assembling the seal ring when seated on the upper surface of the shutter in an appropriate assembling posture. Each process is as follows.
(工程1):シール組付リング組付装置1がワーク5の所定位置に移動する。シャフト31の下面31cが導入管13を全開にする位置に位置し、シャッター21は閉状態にある。
(Step 1): The seal assembling
(工程2):ホース3からエアが供給される。エアの流れ(導入管13,受入室15,排気孔11a,大気)により、シールリング2が導入管13を通過して受入室15に圧送されたシールリング2は、大気に排出されるエアに吹付けられ、細線で示される動きをし、適正な組付姿勢でシャッター上面21aに着座(規制)する。
(Step 2): Air is supplied from the
(工程3):ホース3(図1)からのエア供給が停止され、シャッター21が開かれる。シールリング2は受入室15で工程2の状態を保持する。
(Step 3): Air supply from the hose 3 (FIG. 1) is stopped, and the
(工程4):組付手段40の直線溝37abに倣う直線移動機構41(図1)により、シャフト31は下方に距離L1直線移動する。シールリング2は受入室15で工程3の状態を保持する。
(Step 4): The
(工程5):組付手段40の旋回機構42(図1)によりシャフト31が下方に旋回して、シャフト31の下面31cがシールリング2に当り、引き続きシャフト31はシールリング2を適正な組付姿勢を保ちつつ押し、180度、旋回して下方に距離L2移動し、シールリング2は適正な組付姿勢でガイド孔先端52に至る(実線図示のシールリング2)。この時、シールリング2はガイド管50のガイド孔先端52側の内周面から僅かな押え圧力を受ける。
(Step 5): The
(工程6):組付手段40の直線溝37cdに倣う直線移動機構43(図1)により、シャフト31は下方に距離L3直線移動し、ガイド孔先端52側の内周面からシールリング2を脱離させる。この時、シールリング2はガイド孔先端52側の内周面からの押え圧力が解除され、シール溝5aに所定のシメシロをもって組付られる。
(Step 6): By the linear movement mechanism 43 (FIG. 1) following the linear groove 37cd of the assembling means 40, the
(工程7):シャフト31は、組付手段40により(直線移動機構43による上方向の直線移動,旋回機構42による上方向の旋回移動,直線移動機構41による上方向の直線移動)の各移動が、順次行われ、その後、シャッター21は閉じられ、工程1の状態に戻り、シールリング2のシール溝5aへの組付が完了する。
(Step 7): The
尚、図4の細線で示されるシールリング2は各工程の途中の状態を示す。
In addition, the
(シールリングが受入室で不適正な組付姿勢になる場合:ケース1)
図5は、シールリング2が不適正な組付姿勢で受入室15に圧送された場合のシールリング組付の一連の工程を示す。図5の工程1と、工程6と、工程7のシールリング2の挙動は、図1の工程1と、工程6と、工程7の場合と同じである。図5の工程2から工程5のシールリング2の挙動は以下の通りである。
(If the seal ring is in an inappropriate assembly position in the receiving room: Case 1)
FIG. 5 shows a series of steps for assembling the seal ring when the
(工程2):ホース3からエアが供給される。エアの流れ(導入管13,受入室15,排気孔11a,大気)により、シールリング2が導入管13を通過して受入室15に圧送されるが、適正な組付姿勢でシャッター上面21aに着座せず、例えば細線で示される挙動をし、シャフト31の中心軸Y上でシャッター上面21aに対し垂直な姿勢で留まる(規制)。
(Step 2): Air is supplied from the
(工程3):ホース3からのエア供給が停止され、シャッター21が開かれる。シールリング2は受入室15で工程2の状態を保持する。
(Step 3): Air supply from the
(工程4):組付手段40の直線溝37abに倣う直線移動機構41(図1)により、シャフト31は下方に距離L1直線移動する。この時、シャフト31の下面31cはシールリング2の外周に接し、シールリング2は受入室15で工程3の状態を保持する。
(Step 4): The
(工程5):組付手段40の螺旋溝37bcに倣う旋回機構42(図1)により、シャフト31は下方に旋回移動すると、偏芯突起32はシールリング2の側面に当り、中心軸Yを軸として旋回し、シールリング2の内径側に入り込み、偏芯突起32とシャフト31の下面31cとによりシールリング2は細線で示される動きをしながら、回転され、徐々に適正な組付姿勢へと修正され、旋回移動距離L2、下方に移動して適正な組付姿勢でガイド孔先端52に至る(実線図示のシールリング2)。この時、シールリング2はガイド管50のガイド孔51cの内周面から僅かな押え圧力を受ける。図4の細線は各工程の途中の状態を示す。
(Step 5): When the
尚、前述の説明ではシャッター21は、組付手段40の直線溝37abに倣う直線移動機構41による移動が開始される前に開かれるが、偏芯突起32の構造が図1で示される場合は、偏芯突起32がシャッター上面21aに当る前にシャッター21を全開にしても良く、偏芯突起32の構造が図3で示される場合は、シャフト31がシャッター上面よりシールリングの高さHの位置に来る前にシャッター21を全開にしても良よい。
In the above description, the
(シールリングが受入室で不適正な組付姿勢になる場合:ケース2)
ケース2は、偏芯突起32がケース1の偏芯突起32に対し90度ずれた位置に取付けらる。従って、前述のケース1の工程2において、シールリング2の外径線が偏芯突起32の軸X(図6)にくる。ケース2では、工程4のシールリング2の挙動と、工程5のスタート時のシールリング2の姿勢がケース1と異なる。他の工程はケース1と同じである。図6は、ケース2の工程3と、工程4の説明図である。図中、シャフト31と、工程3、工程4−1、工程4−1aのシールリング2は断面でなく外形を示す。
(If the seal ring is in an inappropriate assembly position in the receiving room: Case 2)
The
(工程3):ホース3からエア供給が停止され、シャッター21が開かれる。シールリング2は受入室15で工程2の状態(シャフト31の中心軸Y上でシャッター上面21aに対し垂直な姿勢)を保持する。
(Step 3): Air supply from the
(工程4):図6の(工程4−1)は、シャフト31が直線移動機構41により下方に直線移動して偏芯突起32の先端側がシールリング2の外径線に接した状態を示す。図示の(工程4−1a)は図6の(工程4−1)のM−M断面図である。
(Step 4): (Step 4-1) in FIG. 6 shows a state in which the
(工程4−2)は、シャフト31がさらに下方に直線移動した途中の状態を示す。即ち、シャフト31が前記の接した位置からに下方に移動すると、接点がシールリング2の外径線からずれて、シールリング2の垂直な姿勢が斜めに傾きはじめ、この傾きはシャフト31が下方に移動するにつれて大きくなる。
(Step 4-2) shows a state in which the
(工程4−3)は、シャフト31が下方に距離L1直線移動し、直線溝37abに倣う直線移動が終了した時点の状態を示す。この時点で、さらに傾は大きくなり、偏芯突起32がシールリング2の内径に入り込む。この時点は、旋回機構42による下方の旋回のスタート点であり、また、この時点のシールリング2の状態は、ケース1の工程5の途中のシールリング2の状態に相当する。以降の工程はケース1と同様でシールリング2はシール溝5aに所定の直径シメシロを持って組付られる。
(Step 4-3) shows a state in which the
尚、本実施形態では、シールリング2の供給及び組付において、最も劣悪な姿勢である、シールリング2が立った状態にて説明を行しているが、これに限定されるものではなく、例えば、シールリング2が受入室15の内周壁に倒れかかった姿勢でも同様の効果を奏することができる。
In this embodiment, in the supply and assembly of the
(工程5と工程6におけるガイド孔とシールリングの作用)
ガイド孔51の導入部51aの内径は、受入管14の内径およびシールリング2の内径より僅かに大きく、且つガイド孔51と受入管14は同軸関係にあるので、シールリング2は受入室15から導入部51aにスムーズに移る。また、移行部51bは、導入部51aとガイド部51cをスムーズに繋いでいるので、シールリング2は導入部51aからガイド部51cにスムーズに移る。
(Operation of guide hole and seal ring in
The inner diameter of the introduction portion 51a of the
ガイド部51cはガイド孔先端52に向かうにつれ僅か内径が小さくなるテーパ状で、ガイド部51cの傾きは、シールリング2が自然落下しない程度の微小量で、ガイド部51cの内径はシールリング2の外径より僅かに小さく、シールリング2がガイド部51cを移動中、シールリング2はガイド部51cの内周面から徐々に僅かな押さえ圧しか受けないので、シールリング断面回りにほとんど捻じれない。
The guide portion 51c is tapered such that the inner diameter slightly decreases toward the guide hole tip 52. The inclination of the guide portion 51c is so small that the
ガイド孔先端52の内径はシールリング2の外径Dより小さいので、ガイド孔先端52に至ったシールリング2は、ガイド孔先端52のガイド部51cの内周面から押え圧力を受け、適正組付姿勢を保持できる。また、ガイド孔先端52の内径は、シールリング2の外周が当接するシール溝5aの側面5bの内径より小さく、ガイド孔先端52の内径をシール溝側面5bの内側に位置させ、ガイド孔先端52がワーク5のシール溝5aに繋がるようにシールリング組付装置1が移動する。従って、ガイド孔先端52のシールリング2は、組付手段40の直線移動機構43によるシャフト31の軸方向移動でガイド孔先端52から離脱され、シール溝5aへ移動する。この時、前記押え圧力が解除され、シールリング2はシール溝5aに所定の外径シメシシロを持って組付られる。
Since the inner diameter of the guide hole tip 52 is smaller than the outer diameter D of the
以上から、組付手段40によりシールリング2はガイド孔先端52に適正な組付姿勢で装着され、そこからシール溝5aに所定の外径シメシシロを持って組付られるので、従来技術で起るシールリング断面回りの捻れによる組付不具合や、押圧面の位置決めの不確実よる組付不具合は発生せず、シールリング組付1の信頼性が向上し、信頼性の高いシールリング組付装置1を提供できる。
From the above, the
また、シールリング2のシールリング組付装置1への供給は、エアでホース3を通ってシールリング2を圧送すると共に、シールリング2のシール溝5aへの組付前工程で実施されるガイド孔先端52側のシールリング2の装着は、組付手段40により行なわれるので、従来技術のOリングをピン部材の括れ部に外挿する機械式のOリング自動供給系の装置は不要となり、シールリング2の自動供給系(図示せず)を任意の位置に設置でき、しかもコストの安いシールリング組付装置1を提供できる。
Further, the supply of the
シャフト31の中心軸Yを軸とした旋回機構17の回転角度は、シャフト31がシャッター上面21aからシールリング2の外径寸法Dの位置を基準に、シャッター21方向に旋回する角度で180度以上であるので、偏芯突起32も中心軸Yを軸として180度以上旋回する。従って、不適正な組付姿勢のシールリング2があると、シャフト31が少なくとも180度旋回する間に、偏芯突起32がシールリング2に当り、さらにシールリング2の内径側に入り込み、偏芯突起32によってシールリング2が回転され、適正な組付姿勢に修正され、引続き軸方向移動機構44によりシャフト31が下方に移動してガイド孔先端52の内径に適正な組付姿勢で装着される。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。
The rotation angle of the turning mechanism 17 about the central axis Y of the
尚、旋回機構42の旋回角度は180より小さくても各種の条件を整えれば、シールリング2を適正な組付姿勢に修正することが出来る。例えば、偏芯突起32の長さがシールリングの外径Dの半分であれば、旋回角度は90度以上で良い。また、偏芯突起32から中心軸Yを中心の90度回転した位置に新たに偏芯突起32を設ければ、旋回角度は90度以上で良い。
Even if the turning angle of the turning mechanism 42 is smaller than 180, the
また、偏芯突起32のシャフト31の中心軸Yからの偏芯量がシールリングの幅Wより大きくシールリング内径d(直径)の内径の半分より小さいので、偏芯突起32は中心軸Yの回りを旋回しながら不適正な組付姿勢のシールリング2の内径側に入り込むことができ、偏芯突起32とシャフト31の端面とで不適正な組付姿勢のシールリング2を回転させ、適正な組付姿勢に修正する。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。即ち、偏芯突起32はシャフト31の中心軸Yを軸とし、シールリング2の幅Wを半径とする円柱の外側で、シールリング2の内径(直径)を直径とすると円柱の内側に位置する。
Further, since the eccentric amount of the eccentric protrusion 32 from the central axis Y of the
図7は、バイパス流路31aからエアが排出される説明図である。導入管13に流入したエアは、排気孔11a(図1)とバイパス流路31aとに分岐され、バイパス流路31aから排出されるエアは、シャフト31が挿入された方向(上方向)に流れる。バイパス流路31aに流れる矢印Cで示されるエアは、シールリング2が導入管13から受入室15に圧送される際、シールリング2の先頭2aが直下するのを防ぎ、適正な組付姿勢を確保できるように移動しているシールリング2の先頭2aを持上げて斜めに落下させ、シールリングの先頭2aを受入管14の内壁に当らせる。そして排気孔11aに排出される矢印Dで示されるエアをシャッター21方向に向けてシールリング2に吹付け、シャッター上面21aにシールリング2を適正な組付姿勢で着座させる。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。
FIG. 7 is an explanatory diagram for discharging air from the bypass channel 31a. The air flowing into the
バイパス流路31aの最小流路面積は排気孔11aの最小流路面積より約2倍大きいので、バイパス流路31aから排出される気体の流量は、排気孔11aから排出される流量より多くなり、シールリング2が導入管13から受入室15に圧送される際、バイパス流路31aに流れるエアによりシールリング2は適正な組付姿勢、即ちシール溝5aの底面5cに対し平行姿勢になる。平行姿勢になったシールリング2は、排気孔11aに流れるエアによりシール溝底面5cに平行なシャッター21方向に吹付けられてシャッター上面21aに適正な組付姿勢で着座する。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。
Since the minimum flow path area of the bypass flow path 31a is about twice as large as the minimum flow path area of the exhaust hole 11a, the flow rate of the gas discharged from the bypass flow path 31a is larger than the flow rate discharged from the exhaust hole 11a, When the
図8は、吹付流路31dからエアをシールリング2に吹付ける説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for blowing air from the blowing passage 31d to the
また、バイパス流路31aの流路口11e(図1)に図示していないエア供給源からエアを供給し、バイパス流路31aを吹付流路31dとして使う。排気路流11aをシャッター21側に設けることで、流路口11e(図1)にエアを供給すると、吹付流路31dであるバイパス流路31a(流路11d,流路11c,流路11b)のシャフト31の流路11bから、真直ぐシャッター21方向に向かって矢印Eで示されるエアが噴出され、受入室15のシールリング2に吹付け、排気孔11a(図1)から排出するので、シールリング2は適正な組付姿勢でシャッター上面21aに着座する。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。
Further, air is supplied from an air supply source (not shown) to the flow path port 11e (FIG. 1) of the bypass flow path 31a, and the bypass flow path 31a is used as the blowing flow path 31d. By providing the exhaust passage 11a on the
また、バイパス流路31aの流路口11eにエア回路45を接続する。供給弁47を閉じ、排気弁46を開き、受入室15に流入するエアを大気に排出し、バイパス流路31aを排気用の流路に使う。その後、排気弁46を閉じ、供給弁47を開きエアをイパス流路31aの流路口11eにエアを供給し、シャフト31の流路11bから、真直ぐシャッター21方向にエアを噴出し、バイパス流路31aを吹付流路31dとして使う。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。
Further, the
シールリング2が受入室15からガイド管50のガイド孔先端52まで搬送される過程で、シールリング2の外周側がガイド孔51の内周面から徐々に押さえ圧受けるが、ガイド管50のガイド孔51は、少なくともガイド孔先端52側が縮径されるテーパ状で、テーパはシールリング2が自然落下しない程度であれば良いので、この押さえ圧は僅かで、シールリング断面回りの捻じれはほとんど発生せずスムーズに搬送され、適正な組付姿勢でガイド孔先端52に装着される。結果、シールリング組付装置1の信頼性が向上する。
In the process in which the
1 シールリング組付装置
2 シールリング
5 ワーク
5a シール溝
11a 排気孔
13 導入管
14 受入管
21 シャッター
31、61 シャフト
31b 排気流路
32、62 偏芯突起
40 組付手段
44 軸方向移動機構
50 ガイド管
Y 中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (5)
気体によって圧送される前記シールリングを導入する導入管と、
前記導入管と交わり、前記導入管から前記シールリングが導入される受入管と、
前記受入管に流入した前記気体を排出する排気孔と、
前記受入管の一端に設けられ、閉状態において前記シールリングの移動を規制するシャッターと、
前記シャッターを介在し前記受入管と繋がり、前記ワーク側の内径が前記シール溝の内径より小さいガイド管と、
偏芯突起が設けられ前記受入室の前記シールリングを押動するシャフトと、
前記シャフトを旋回しながら軸方向に移動する軸方向移動機構と、を備えるシールリング組付装置。 A seal ring assembling device for assembling a soft material seal ring into a work seal groove,
An introduction pipe for introducing the seal ring pumped by gas;
A receiving pipe that intersects with the introduction pipe and into which the seal ring is introduced from the introduction pipe;
An exhaust hole for discharging the gas flowing into the receiving pipe;
A shutter that is provided at one end of the receiving pipe and restricts movement of the seal ring in a closed state;
A guide pipe connected to the receiving pipe through the shutter, and an inner diameter of the work side smaller than an inner diameter of the seal groove;
A shaft provided with an eccentric protrusion to push the seal ring of the receiving chamber;
An axial direction moving mechanism that moves in the axial direction while turning the shaft.
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