JP5959563B2 - ピストンピンクリップの組付方法及び組付装置 - Google Patents
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Description
最初に図1〜図4を参照し、本発明に係るピストンピンクリップ15の組付方法及び組付装置が用いられるピストンの構造を説明する。ピストン1は、レシプロ内燃機関に使用されるものである。ピストン1は、円板状の頭頂部2(クラウン部)と、頭頂部2の裏面からそれぞれ突出した一対のピンボス部3と、頭頂部2の外周部が裏面側にそれぞれ延出した一対のスカート部4とを有する。頭頂部2の表面は、内燃機関のシリンダと協働して燃焼室の下部を構成する。頭頂部2の外周部には、周方向に延在し、環状をなす第1〜第3の溝5〜7が形成されている。第1〜第3の溝5〜7には、いずれも図示しない第1のコンプレッションリング、第2のコンプレッションリング、オイルリングが記載の順序で嵌め付けられる。
次に、ピストン1のクリップ溝11にピストンピンクリップ15を組み付けるためのクリップ組付装置30について説明する。本願のクリップ組付装置30は、ピストンピン9が挿入される前に、1つのピン孔10のクリップ溝11にピストンピンクリップ15を組み付ける装置として構成されている。図5に示すように、クリップ組付装置30は、ピストン1を搬送する搬送コンベア31と、搬送コンベア31上のピストン1を整列する第1及び第2整列装置32、33と、第1及び第2整列装置32、33によって整列されたピストン1の方向が適正方向及び逆方向のいずれであるかを検出するピストン方向検出装置34と、ピストン方向検出装置34を通過したピストン1を搬送コンベア31から受け取るステージ35と、ステージ35上のピストン1を整列する第3整列装置36と、第3整列装置36によって整列されたピストン1を、ピストン1の方向に応じて反転動作を含みつつ、ピストン1をチャックする(把持する)チャック装置37と、チャック装置37に支持されたピストン1にピストンピンクリップ15を装着するクリップ装着装置38と、ピストン1にピストンピンクリップ15が適正に装着されているか否かを検査する検査装置39とを有する。
搬送コンベア31は、複数のプーリと、プーリに掛け渡された可撓性を有する搬送ベルトとを有し、載置面が略水平となっている。図6に示すように、ピストン1は、頭頂部2を下側にして、搬送コンベア31の搬送面の略中央に載置される。ピストン1は、搬送ベルトとの間に生じる摩擦力によって、外力が加わっていない状態においては位置及び方向(搬送コンベア31の流れ方向に対するピンボス部3及びスカート部4の方向)を保持する。一方、ピストン1に外力が加わるときには、ピストン1は外力に応じて搬送ベルト上を滑り、位置及び方向が変化する。搬送コンベア31は、ピストン1を第1整列装置32、第2整列装置33、ピストン方向検出装置34に順に搬送し、最後にステージ35に受け渡す。
図6に示すように、第2整列装置33は、一対のガイド壁45を有する。一対のガイド壁45は、搬送コンベア31の上方であって、一対の回転部材41の搬送コンベア31の流れ方向における下流側に配置されている。一対のガイド壁45は、上方から見た場合に搬送コンベア31のセンターラインを対称軸として互いに対称となるように配置されている。一対のガイド壁45間の距離は、ピストン1の一対のピンボス部3の外面間の距離と等しく設定されている。この一対のガイド壁45間の距離は、搬送コンベア31の流れ方向に沿った所定の範囲で一定に設定されている。また、各ガイド壁45の上流端は、上流側に進むほど互いに離間し、距離が大きくなるように拡開されている。搬送面上に載置されたピストン1は、一対のガイド壁45間を通過するときに、各ガイド壁45にガイドされ、一対のスカート部4が搬送コンベア31の流れ方向に対して精度良く前後に配置される。すなわち、ピストン1は、第1整列装置32を通過することによって整列され、第2整列装置33を通過することによって、一層精度良く整列される。
図6に示すように、ピストン方向検出装置34は、第1及び第2整列装置32、33を通過したピストン1の方向を検出し、スラスト側スカート部4Aが前側(搬送コンベア31の流れ方向における下流側)に配置されたものを適正方向、反スラスト側スカート部4Bが前側に配置されたものを逆方向と判定する。ピストン方向検出装置34は、搬送コンベア31上のピストン1を撮像するカメラ等の撮像装置47と、撮像装置47によって取得される画像を解析する画像解析装置48とを有する。撮像装置47は、搬送コンベア31の側方に配置され、搬送コンベア31上を流れるピストン1のピンボス部3を外方から撮像する。画像解析装置48は、撮像したピンボス部3の画像から作業用溝13の位置を検出し、作業用溝13がピン孔10に対して斜め後側(搬送コンベア31の流れ方向における上流側)にあるものを適正方向、作業用溝13がピン孔10に対して斜め前側にあるものを逆方向と判定する。画像解析装置48は、ピストン1の方向に関する情報をクリップ組付装置30の制御装置(不図示)に出力する。
図6に示すように、ステージ35は、搬送コンベア31の下流端に設けられている。ピストン1は、頭頂部2を下側にし、方向を維持した状態で搬送コンベア31からステージ35に乗り移る。
図6に示すように、第3整列装置36は、ステージ35の載置面の上方に配置された一対の挟持部材51を有する。一対の挟持部材51は、ステージ35の載置面と略平行に進退可能に支持され、その先端部間にピストン1のピンボス部3及びスカート部4を挟持することができる。各挟持部材51は、エアシリンダ等の駆動装置(不図示)によって進退する。各挟持部材51の先端部51Aは、ピストン1のピンボス部3及びスカート部4の外形と相補的な外形を有し、ピンボス部3及びスカート部4を挟み込むことによって、ピストン1を所定の位置に配置すると共に、所定の方向に整列する。
図6に示すように、チャック装置37は、本体部37Aと、本体部37Aに変位可能に設けられた複数の爪部37Bとを有する。本体部37Aは、図示しないアームによって支持され、所定の範囲で移動することができる。本体部37Aは、頭頂部2を下にしてステージ35上に載置されたピストン1の上方にアクセス可能であり、複数の爪部37Bの間にピンボス部3及びスカート部4の少なくとも一方を把持し、ステージ35からピストン1を持ち上げる。そして、チャック装置37は、後述するクリップ装着装置38の所定位置(セット位置)に移動する。このとき、ピストン方向検出装置34の判定結果が適正方向である場合は、チャック装置37はクリップ装着装置38の所定位置に移動する。一方、判定結果が逆方向である場合は、チャック装置37はクリップ装着装置38の所定位置に移動するまでに、ピストン1の軸線回りに180°回転し、逆方向のピストン1を適正方向にする。これにより、第1及び第2整列装置32、33で整列されたピストン1の方向が逆方向であっても、ピストン1は適正方向に修正され、ピストンピンクリップ15装着装置の所定位置に配置される。
図7に示すように、クリップ装着装置38は、基台(不図示)と、ピストン1の位置決めを行う位置決め軸54と、ピストンピンクリップ15を供給するクリップ供給装置56と、供給されたピストンピンクリップ15を縮径させつつ、ピン孔10に導くガイド部材57と、ガイド部材57内及びピン孔10内にあるピストンピンクリップ15をクリップ溝11まで移動させる押圧装置58とを有する。クリップ供給装置56は基台に変位不能に支持されている。位置決め軸54、ガイド部材57及び押圧装置58は、エアシリンダや数値制御されたアーム等の駆動装置を介して基台に取り付けられ、それぞれ待機位置と使用位置との間で変位可能となっている。
図10に示すように、検査装置39は、ピストン1のクリップ溝11に適正にピストンピンクリップ15が装着されているかを検査する装置である。検査装置39は、支持体81と、支持体81から下方に延出すると共に支持体81に対して上下方向に変化可能に支持された中心軸82と、支持体81に支持され、中心軸82の外周に配置された複数の外周片83とを有する。中心軸82は、下方に進むほど径が小さくなる円錐形となっている。各外周片83は、中心軸82の径方向に変位可能に支持体81に支持されている。支持体81と各外周片83との間には、各外周片83を中心軸82側に付勢するばね等の付勢部材84が介装されている。この検査装置39では、中心軸82が下方に移動することによって、中心軸82の円錐状の外面に各外周片83が押圧され、各外周片83が径方向外方に変位する。すなわち、各外周片83によって形成される検査装置39の輪郭の外径が、中心軸82の変位に応じて変化する。そのため、中心軸82の変位量をポテンショメータ等のストロークセンサで検出することによって、輪郭の外径と対応した値を取得することができる。中心軸82の下方への変位は、中心軸82に加わる負荷が所定値以上となった場合、すなわち各外周片83が他の物体に接触し、各外周片83の径方向外方への移動が規制された場合に停止する。
Claims (5)
- 一対のピンボス部と、前記ピンボス部のそれぞれに互いに同軸となるように形成され、ピストンピンが挿入されるピン孔と、前記ピン孔の内壁において周方向に延設された環状のクリップ溝と、前記ピン孔の内壁において前記ピン孔の軸線に沿って前記クリップ溝を横切って延設され、前記ピン孔の開口端に開口するサイドリリーフ溝とを有するピストンの前記クリップ溝に、周方向における一部に開裂部を有する略C字状のピストンピンクリップを装着するためのピストンピンクリップの組付方法であって、
前記ピストンピンクリップを前記ピン孔と同軸、かつ前記開裂部が前記サイドリリーフ溝と対応するように配置する工程と、
前記ピストンピンクリップを径方向内方に撓ませ、前記ピストンピンクリップの前記開裂部を形成する両端部が前記サイドリリーフ溝に対応する位置を通過するように、前記ピストンピンクリップを前記ピン孔に挿入し、前記クリップ溝まで移動させる工程とを有することを特徴とするピストンピンクリップの組付方法。 - 一対のピンボス部と、前記ピンボス部のそれぞれに互いに同軸となるように形成され、ピストンピンが挿入されるピン孔と、前記ピン孔の内壁において周方向に延設された環状のクリップ溝と、前記ピン孔の内壁において前記ピン孔の軸線に沿って前記クリップ溝を横切って延設され、前記ピン孔の開口端に開口するサイドリリーフ溝とを有するピストンの前記クリップ溝に、周方向における一部に開裂部を有する略C字状のピストンピンクリップを装着するためのピストンピンクリップの組付装置であって、
第1端から第2端に進むにつれて幅が漸減し、前記第2端において前記ピン孔の内径以下の内径を有するガイド孔を有し、前記第2端が前記ピン孔に連続するように配置されるガイド部材と、
前記ピストンピンクリップの開裂部が前記ピン孔の軸線方向から見て前記サイドリリーフ溝と対応するように、前記ピストンピンクリップを前記ガイド孔に供給するクリップ供給装置と、
前記ガイド孔内に突入し、前記ガイド孔内に配置された前記ピストンピンクリップを前記ピン孔側に押し、前記ピン孔内の前記クリップ溝まで移動させる押圧装置とを有することを特徴とするピストンピンクリップの組付装置。 - 前記クリップ供給装置は、
上下に延びる柱部及び前記柱部の外面に上下に延設されたリブを有し、前記柱部が前記ピストンピンクリップの内側に配置され、かつ前記リブが前記開裂部を形成する前記ピストンピンクリップの両端部の間に配置されることによって前記ピストンピンクリップの方向を定めるクリップ保持部材と、
前記クリップ保持部材の下方に前進位置と後退位置との間で変位可能に設けられ、後退位置において前記柱部の下端から落下する前記ピストンピンクリップを受け取り、前記ピストンピンクリップの方向を維持した状態で、前進位置において前記ガイド孔内に前記ピストンピンクリップを挿入するクリップ挿入部材とを有することを特徴とする請求項2に記載のクリップ組付装置。 - 前記ピストンは、前記ピン孔の互いに相反する外端であって、それぞれの外端側から見た場合に前記ピン孔の軸線に対する相対位置が互いに異なる位置に、前記クリップ溝まで延びる作業凹部を有し、
前記ピストンの頭頂部を下側にして前記ピストンを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記ピストンを、搬送方向に対して前記ピン孔の軸線が所定の方向に延在するように整列させる整列装置と、
前記整列装置によって整列された前記ピストンの前記ピン孔の外端側を撮像し、前記作業凹部の位置から前記ピストンの方向が適正方向及び適正方向に対して180°回転した逆方向のいずれであるかを判定するピストン方向判定装置と、
前記ピストン方向判定装置による判定が適正方向である場合に、前記ピストンを把持して前記ガイド部材に対して配置する一方、判定が逆方向である場合に、前記ピストンを把持し、前記ピストンをその軸線回りに180°回転させた後に前記ガイド部材に対して前記ピストンを配置するチャック装置とを有することを特徴とする請求項3に記載のクリップ組付装置。 - 前記整列装置は、前記搬送装置上に載置された前記ピストンの前記ピンボス部及びスカート部に対応する位置に配置され、前記ピストンの軸線と平行な回転軸線を有する一対の回転部材を有し、一対の前記回転部材の外面同士の最短距離が前記ピンボス部及び前記スカート部によって形成される外面の最小幅と略等しく、前記ピストンは一対の前記回転部材の間を通過することを特徴とする請求項4に記載のクリップ組付装置。
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