JP6026340B2 - 組付装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明はエンジンのシリンダヘッドにバルブリテーナを組み付ける組付装置に関する。
生産設備におけるシステム形態としてセル生産システムが知られている。セル生産システムにおいては、1つのセルで複数の組み立て作業を行う。したがって、ワークと、ワークに組み付ける部品を1つのセルに同時に供給することが必要とされる。特許文献1には、セル(ステーション)にワークと部品を同時に供給するシステムが開示されている。特許文献1には、また、セルにおいてワークをローリングさせる回転機構も開示されている。
特開2009−142975号公報
ワークの回転機構を備えることで、ワークの異なる面に部品を組み付けることができるという利点がある。例えば、エンジンのシリンダヘッドに組み付ける部品には、燃焼室側から取り付ける部品と反対側から取り付ける部品が含まれる。よって、シリンダヘッドが回転可能であれば、同じセルで各種の部品の組み付けが可能となる。しかし、特許文献1の構成では、セルにワークを搬送した搬送ラインと同じ搬送ラインに作業済みのワークを戻さなければならず、セルを通過するようにワークを搬送できない。つまり、作業済みのワークを搬送ラインに戻さなければ、次のワークをセルに投入することができず、生産効率が劣る場合がある。また、シリンダヘッドに組み付ける部品のうち、特に、バルブリテーナについては、事前にコッタ片を分離しておく必要がある等、一連の作業を効率よく行うことが要求される。
本発明の目的は、シリンダヘッドとその部品の同時供給機能と、シリンダヘッドのローリング機能とを実現しながら、セルを通過するようにワークを搬送可能とし、また、バルブリテーナの組付作業の効率化を図ることにある。
本発明によれば、一対のコッタ片を有するバルブリテーナを、シリンダヘッドに組み付ける組付装置であって、シリンダヘッドが搭載されるメインパレットと、前記メインパレットに対して分離可能に装着され、少なくとも前記バルブリテーナが搭載されるサブパレットと、前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記シリンダヘッドを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、前記昇降機構の一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記シリンダヘッドを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、前記バルブリテーナを保持するリテーナ保持ツールを備え、前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから、前記リテーナ保持ツールによって前記バルブリテーナを取り出し、前記シリンダヘッドに組み込まれたバルブのバルブステムにバルブリテーナを組み付ける作業ユニットと、前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記バルブリテーナの前記一対のコッタ片を、前記リテーナ保持ツール内で前記バルブステムを挿入可能なように分離して、前記リテーナ保持ツールに保持させる分離装置と、を備える、ことを特徴とする組付装置が提供される。
また、本発明によれば、一対のコッタ片を有するバルブリテーナを、シリンダヘッドに組み付ける組付装置の制御方法であって、前記組付装置は、シリンダヘッドが搭載されるメインパレットと、前記メインパレットに対して分離可能に装着され、少なくとも前記バルブリテーナが搭載されるサブパレットと、前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記シリンダヘッドを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、前記昇降機構の一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記シリンダヘッドを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、前記バルブリテーナを保持するリテーナ保持ツールを備え、前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから、前記リテーナ保持ツールによって前記バルブリテーナを取り出し、前記シリンダヘッドに組み込まれたバルブのバルブステムにバルブリテーナを組み付ける作業ユニットと、前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記バルブリテーナの前記一対のコッタ片を、前記リテーナ保持ツール内で前記バルブステムを挿入可能なように分離して、前記リテーナ保持ツールに保持させる分離装置と、を備え、前記制御方法は、前記シリンダヘッドを前記ワーク作業領域に、前記サブパレットを前記部品準備領域に、それぞれ移動する準備工程と、前記リテーナ保持ツールを前記部品準備領域に移動して、前記バルブリテーナを取り出す取出工程と、前記取出工程の後、前記リテーナ保持ツールを前記分離装置に移動して、前記一対のコッタ片を、前記リテーナ保持ツール内でバルブステムを挿入可能なように分離して、前記リテーナ保持ツールに保持させるコッタ片分離工程と、前記コッタ片分離工程の後、前記リテーナ保持ツールを前記ワーク作業領域に移動して前記バルブリテーナを前記バルブステムに組み付ける組付工程と、を備える、ことを特徴とする制御方法が提供される。
本発明によれば、シリンダヘッドとその部品の同時供給機能と、シリンダヘッドのローリング機能とを実現しながら、セルを通過するようにワークを搬送可能とし、また、バルブリテーナの組付作業の効率化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る組付装置の平面図。 図1の組付装置の正面図。 メインパレット及びサブパレットの説明図。 回転機構及び傾斜機構の説明図。 回転機構及び傾斜機構の説明図。 制御装置のブロック図。 ワーク及び部品の例の説明図。 処理装置の例の説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の動作説明図。 図1の組付装置の適用例を示す図。 作業ツールの例の説明図。 図14の作業ツールの動作説明図。 図14の作業ツール及び分離装置の動作説明図。 図14の作業ツールの動作説明図。 図14の作業ツールの動作説明図。 検査装置の動作説明図。 検査装置の動作説明図。
<装置の概要>
図1乃至図6を参照して本発明の実施形態に係る組付装置Aについて説明する。なお、各図において矢印X、Yは互いに直交する水平方向を示し、矢印Zは上下方向を示す。図1は組付装置Aの平面図、図2は組付装置Aの正面図である。
組付装置Aは、パレット1、搬送機構2、昇降機構3、移動機構4、回転機構5、傾斜機構6、作業ユニット7、ツール載置部8及び処理装置9を備える。なお、X方向は搬送機構2によるパレット1の搬送方向であり、Y方向はこの搬送方向に直交する直交方向である。
<パレット>
図1及び図3を参照してパレット1の構成について説明する。図3はパレット1の説明図であり、図1の線I−Iに沿う断面図に相当する。パレット1は、メインパレット11と、複数のサブパレット12と、を備える。本実施形態ではサブパレット12を2つとしているが、1つでもよいし3以上であってもよい。
メインパレット11はワークが搭載される部分である。メインパレット11は板状の部材であり、その中央部には、メインパレット11を貫通する開口部11aが形成されている。開口部11aは後述する昇降機構3の昇降部31が通過可能な大きさである。
サブパレット12は、メインパレット11に搭載されるワークに組み付けられる部品が搭載される部分である。サブパレット12は板状の部材である。
サブパレット12は、メインパレット11のY方向両側部に、それぞれ分離可能に装着されている。メインパレット11に対するサブパレット12、12の分離・装着構造は、複数のピン13を用いた係合構造としている。なお、分離・装着構造は、これに限られず、様々な構造を採用できる。ピン13はメインパレット11に複数(片側の前後に2本ずつ、合計8本)立設されている。ピン13の先端部は、段差部を介して小径となっており、根元側の部分よりも小径である。サブパレット12にはピン13の先端部が挿通する貫通孔12a(メインパレット11側の前後に2個ずつ、合計4個)が形成されている。
貫通孔12aにピン13を挿通することで、メインパレット11にサブパレット12、12が装着され、かつ、互いに位置決めされる。貫通孔12aからピン13を抜くことでメインパレット11からサブパレット12、12を分離できる。したがって、メインパレット11に対してサブパレット12、12をZ方向に移動することで、装着と分離とを行うことができる。また、ピン13の段差部にサブパレット12、12が着座することで、サブパレット装着時におけるサブパレット12、12の水平姿勢が安定的に維持される。
なお、サブパレット12には、後述する移動機構4と係合する貫通孔12b(前後に2個ずつ、合計4個)も形成されている。
<搬送機構及び昇降機構>
図1及び図2を参照して搬送機構2の構成について説明する。搬送機構2は、一対のローラコンベア21、21を備える。各ローラコンベア21はX方向に延設されている。一対のローラコンベア21、21は、メインパレット11がこれらを跨って搭載できるように、Y方向に離間させて平行に設置されている。メインパレット11は搬送機構2によって水平搬送される。なお、搬送機構2によるメインパレット11の搬送時には、サブパレット12、12は基本的にメインパレット11に装着された状態にあり、メインパレット11と共に搬送される。
なお、搬送機構2としてはローラコンベアの他、ベルトコンベアなどの他のコンベアの他、各種の搬送機構を採用可能である。
搬送機構2は、また、停止装置22、22を備える。停止装置22は、メインパレット11の搬送軌道上に出没自在な機構を備え、出現時にはメインパレット11の搬送方向前端縁に当接して、メインパレット11を所定位置(停止位置ともいう)に停止させる。本実施形態の場合、この停止位置はワーク作業領域R1の下方の位置である。ワーク作業領域R1はワークに対する部品の組み付けを行う作業空間である。
なお、メインパレット11の停止位置の制御は、停止装置22による機械的な停止以外にローラコンベア21の駆動制御で行うことも可能である。
次に、図2を参照して昇降機構3について説明する。昇降機構3は、一対のローラコンベア21、21の間に配置されている。また、昇降機構3は、停止装置22によるメインパレット11の停止位置の下方(つまり、本実施形態ではワーク作業領域R1の下方)に設けられている。昇降機構3は昇降部31と駆動部32とを備える。
昇降部31は板状をなし、駆動部32によりZ方向に昇降される。昇降部31はメインパレット11の開口部11aを通過可能な大きさである。駆動部32は電動シリンダで構成されているが、その構成はどのようなものであってもよく、例えば、エアシリンダや、モータを駆動源としたベルト伝動機構、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構等を用いることができる。
昇降機構3の昇降部31は、通常時は搬送機構2の搬送高さよりも下方の降下位置に位置している。図2は昇降部31が降下位置に位置している状態を示している。メインパレット11が停止位置で停止すると駆動部32を駆動して昇降部31を上昇させ、上昇位置に位置させる。上昇の過程で昇降部31はメインパレット11の開口部11aを通過し、メインパレット11に搭載されたワークを持ち上げる。これにより、ワークがメインパレット11から切り離される。
昇降部31が上昇位置に到達するとワークはワーク作業領域R1に位置する。後述する回転機構5がワークを保持することで、ワークが昇降機構3から回転機構5へ受け渡され、その後、昇降部31が降下する。ワークに対する作業が終了すると、昇降部31が再度上昇し、ワークが回転機構5から昇降機構3へ受け渡され、その後、昇降部31によりワークが降下されてメインパレット11上に再度ワークが搭載される。
<移動機構>
次に、図1及び図2を参照して移動機構4の構成について説明する。移動機構4はサブパレット12を移動する。本実施形態の場合、1つのパレット1につき、サブパレット12は2つ設けられている。したがって、移動機構4も2組設けられている。2組の移動機構4は昇降機構3のY方向の両側方に配置されている。1つのパレット1につき、サブパレット12を1つ設けた場合は、移動機構4も1組設けられ、昇降機構3の一側(サブパレット12設置側)に配置される。
移動機構4は、停止位置にあるメインパレット11にサブパレット12が装着されている位置(サブ停止位置ともいう)において、サブパレット12を、メインパレット11から分離すると共に、部品準備領域R2に移動する。部品準備領域R2はワークに組み付ける部品を配置する空間である。本実施形態の場合、移動機構4はサブパレット12をZ方向とY方向に移動することで、サブ停止位置と部品準備領域R2との間でサブパレット12を移動する。
移動機構4は移動部41と移動部42とハンド部43とを備える。移動部41はハンド部43をZ方向に移動する。ハンド部43は板状の部材であり、その上面にサブパレット12が搭載される。ハンド部43の上面にはピン43aが複数(合計4つ)立設されている。サブパレット12がハンド部43に搭載される際、言い換えると、サブパレット12がハンド部43によって掬い上げられる際、このピン43aがサブパレット12の貫通孔12bに挿入される。これによりサブパレット12とハンド部43とが互いに係合し、かつ、互いの位置決めが行われる。なお、ハンド部43とサブパレット12との係合・位置決め構造はピン43aと貫通孔12b以外の構成でもよい。
移動部42は移動部41をY方向に水平移動する。移動部41によるハンド部43のZ方向の移動と、移動部42による移動部41のY方向の移動とによって、サブパレット12をZ方向及びY方向に移動することができる。移動部41及び移動部42の駆動機構は、例えば、モータを駆動源としたベルト伝動機構、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構等を用いることができる。
なお、本実施形態では、ハンド部43をZ方向に移動する構成としたが、ハンド部43をY方向に移動するY方向移動部と、このY方向移動部をZ方向に移動するZ方向移動部との構成としてもよい。つまり、移動部41と移動部42との組み合わせを逆にし、Z方向移動部が、ハンド部43及びY方向移動部の両方を昇降させる構成である。また、本実施形態では、移動機構4によりサブパレット12をZ方向とY方向との双方向に移動する構成としているが、組付装置Aの構成や部品準備領域R2の位置によっては、Z方向のみ移動する構成としてもよい場合があり、また、Y方向のみに移動する構成としてもよい場合がある。
<回転機構及び傾斜機構>
次に、図1、図2、図4及び図5を参照して回転機構5及び傾斜機構6について説明する。図4及び図5は回転機構5及び傾斜機構6の説明図であり、図4は図1の線II−IIに沿う断面図に相当し、図5は図2の線III−IIIに沿う断面図に相当する。回転機構5は、ワーク作業領域R1に上昇されたワークを保持し、軸L1周りにローリングさせる機構である。また、傾斜機構6は回転機構5をY方向の水平軸L2を回動中心として回動する機構である。傾斜機構6により、回転機構5に保持されたワークを水平軸L2周りにピッチングさせることができる。軸L1は水平軸L2と直交する方向であり、回転機構5が水平姿勢の場合、X方向の水平軸である。以下、詳細を述べる。
回転機構5は、ベース部51、回転部52、駆動部53及び保持部54を備える。ベース部51はZ方向に開放した角筒状の部材であり、傾斜機構6によって片持ち状態で支持されている。回転部52は、ベース部51の内側に配置され、軸L1を規定する軸部材51aを介してベース部51のX軸側の側壁に回転自在に支持されている。
回転部52は、互いに対向する一対の壁部521、521と、壁部521と壁部521とを連結する連結部522と、を備える。壁部521には、ワークを保持する保持機構54が設けられている。連結部522にはワークが通過可能な開口部52aが形成されている。
保持機構54は係合部54a及びアクチュエータ54bを備える。係合部54aはワークに係合する。アクチュエータ54bは、係合部54aを図5の上図における矢印方向(壁部521の対向方向、図5中では左右方向)に移動する。アクチュエータ54bは例えばボールねじ機構、電動シリンダ或いはエアシリンダである。ワークは開口部52aを介して回転部52内に導入され、一対の保持機構54の係合部54aによって挟み込むようにして保持される。
駆動部53は例えばモータであり、ベース部51に固定されている。駆動部53の駆動軸が軸部材51aに連結されて、軸部材51aを回転する。これにより回転部52を回転することができ、したがって、一対の保持機構54に保持されたワークを回転することができる。
傾斜機構6は、本体部61、軸部材62、駆動部63及び脚部64を備える。本体部61はその両端部において一対の脚部64によって支持されており、傾斜機構6は全体として門型(逆U字型)をなしている。本体部61の中央部には軸部材62が支持されている。軸部材62は水平軸L2を規定し、本体部61に内蔵された駆動部63により回転される。駆動部63は例えばモータである。回転機構5はそのベース部51が軸部材62に支持されており、傾斜機構6によって全体として回動される。これにより、回転機構5に保持されたワークを水平軸L2周りにピッチングさせることができる。
<作業ユニット、ツール載置部及び処理装置>
次に、図1及び図2を参照して、作業ユニット7、ツール載置部8及び処理装置9について説明する。
作業ユニット7は部品準備領域R2に上昇されたサブパレット12から部品を取り出し、取り出した部品をワーク作業領域R1に位置するワークに組み付ける機構を備える。本実施形態の場合、作業ユニット7は、ヘッド部71と移動装置72とを2組備える。ヘッド部71には、ツールT1〜T4(総称するときはツールTという)のいずれかが交換自在に装着される。ツールTは部品の種類に応じて複数種類(ここでは4種類)用意されており、ツール載置部8に載置されている。本実施形態の場合、ツールTは同種部品を4つ同時に取り扱うことができ、これらを同時にワークに組み付けることができる。
ツール載置部8はヘッド部71の数に応じて2組設けられており、一方のツール載置部8にはツールT1、T3が、他方のツール載置部8にはツールT2、T4がそれぞれ載置されている。ツール載置部8は枠状をなしており、ツールTは、ヘッド部71との脱着部が上側を向くようにツール載置部8に載置されている。ツールTの上方からヘッド部71をツールTに接近させてツールTの装着を行うことができる。ヘッド部71のツールTへの接近は、上方からに限定するものではない、例えば、ツールTの側面に脱着部を設け、ヘッド部71をツールTの側方から接近させるようにしても良い。
移動装置72はガントリ式の移載機構を構成しており、ヘッド部71をX方向、Y方向及びZ方向に移動する。移動装置72は、一対の固定レール721上を移動する可動レール722を備える。一対の固定レール721は、互いに平行にY方向に延在している。可動レール722はX方向に延在し、一対の固定レール721上に架設されている。可動レール722は一対の固定レール721の案内によりY方向に往復移動する。
スライダ723は可動レール722上をX方向に往復移動する。昇降機構724はスライダ723に固定され、ヘッド部71をZ方向に昇降する。可動レール722、スライダ723、昇降機構724の各駆動機構は、例えば、モータを駆動源とするベルト伝動機構、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構等から構成するができる。
処理装置9は、ワーク作業領域R1と部品準備領域R2との間に配置されている。処理装置9は、サブパレット12から取り出した部品をワークに組付ける前に、部品に対して所定の処理を行う。本実施形態の場合、処理装置9は3種類の装置91〜93が設けられている。その具体例については後述する。
本実施形態では、部品準備領域R2は、Y方向にワーク作業領域R1から離間しており、この間に処理装置9が配置されている。したがって、作業ユニット7が部品準備領域R2から部品を取り出し、ワーク作業領域R1へ向かう移動途中で処理装置9での処理が可能である。これはヘッド部71の移動距離を短くして、効率のよい作業を実現させる。
更に、本実施形態では、Y方向に沿って、ワーク作業領域R1、処理装置9、部品準備領域R2、ツール載置部8の順に配置されている。したがって、ツールTの装着、部品の取り出し、処理装置9における部品の処理、ワークへの部品の組付けを順次行う場合に、ヘッド部71を一方向に移動すればよく、効率のよい作業を実現させる。
なお、本実施形態では、ワーク作業領域R1から見て、Y方向の片側にのみ処理装置9を配置しているが、両側に処理装置9を配置する構成も採用可能である。
<制御装置>
次に、図6を参照して組付装置Aの制御装置100の構成について説明する。図6は制御装置100のブロック図である。制御装置100は、処理部101と、記憶部102と、インターフェース部103と、を備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部101は記憶部102に記憶されたプログラムを実行する。処理部101は例えばCPUである。記憶部102は、例えば、RAM、ROM、ハードディスク等である。インターフェース部103は、処理部101と、外部デバイス(ホストコンピュータB、センサ104、アクチュエータ105)と、の間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、I/Oインターフェースである。ホストコンピュータBは組付装置Aが設けられる生産設備全体を制御する制御装置である。
センサ104及びアクチュエータ105には、搬送機構2、昇降機構3、移動機構4、回転機構5、傾斜機構6、作業ユニット7、処理装置9の動作に必要なセンサや駆動源等が含まれる。制御装置100はホストコンピュータBの指示により、組付装置Aを制御する。以下、組付装置Aの制御例について説明する。
<制御例>
ここではエンジンのシリンダヘッドに、吸気バルブ、排気バルブを組み付ける作業を組付装置Aにより行う場合について説明する。図7はこれらの説明図である。ワークWはシリンダヘッドであり、以下、シリンダヘッドWともいう。組み付ける部品P1〜P4は、それぞれ、バルブシート、バルブ、バルブスプリング、バルブリテーナであり、以下、シートP1、バルブP2、スプリングP3、リテーナP4ともいう。
リテーナP4は、コッタp4を有しており、コッタp4を介してバルブP2のステムに取り付けられる。リテーナP4はコッタp4が挿入される貫通孔を有する筒体をなしており、その上部がスプリングP3の端部が当接するフランジ部となっている。
コッタp4は、バルブP2のステムが挿通する孔を形成し、その内周面には、バルブP2のステムに形成された係合溝に係合する係合部が形成されている。コッタp4の外周はリテーナP4の貫通孔の内周壁の形状に合わせてテーパ形状となっている。このため、コッタp4はリテーナP4の上方へは挿抜可能であるが、下方へは挿抜不能となっている。
コッタp4は、これを半割りした形状の一対のコッタ片C、Cからなる。バルブP2のステムに対するリテーナP4の装着は、一般的に知られるように、このコッタp4を介して行う。つまり、コッタ片C、CでバルブP2のステム先端の係合溝部分を挟むようにして、コッタp4をステムに装着し、続いてコッタp4をリテーナP4の貫通孔に挿入することになる。
図8は、処理装置9の各装置91〜93の具体例を示している。処理装置9は、分離装置91、給油装置92及び検査装置93を備えている。分離装置91はリテーナP4からコッタp4を上方へ押し上げ、コッタ片C、Cを分離する装置である。本実施形態の場合、押し上げ軸91aと押し上げ軸91aを昇降するアクチュエータ91bとを備える。アクチュエータ91bは例えば電動シリンダである。
給油装置92は潤滑油92aを貯留する。給油装置92はシリンダヘッドWにバルブP2を組み付ける際に、ステム端部に潤滑油92aを給油するための装置である。検査装置93は、リテーナP4の組み付け作業ののち、ツールTにコッタ片Cが残留しているか否かを検査する装置である。本実施形態の場合、検査装置93はボタン部93aとボタン部93aの押圧を検知する検知部93bとを備えた押しボタン型のスイッチを備えている。
図9〜図15を参照して、一単位の組付け動作について説明する。図9の状態ST1は組付装置Aにパレット1が投入された状態を示す。同図に示すように、搬送機構2によってパレット1が搬送される(搬送工程)。メインパレット11にはシリンダヘッドWが搭載されている。同図右側のサブパレット12には、バルブP2とリテーナP4とが搭載されている。同図左側のサブパレット12には、シートP1とスプリングP3とが搭載されている。図9及び図10の状態ST2に示すように、メインパレット11が停止位置に到達すると停止装置22により搬送が停止され、シリンダヘッドWはワーク作業領域R1の下方に位置する。
次に、シリンダヘッドWをワーク作業領域R1に、サブパレット12を部品準備領域R2に、それぞれ移動する準備工程に移行する。まず、移動機構4がサブパレット12を部品準備領域R2に移動し始める(サブパレット分離上昇工程の開始)。図10の状態ST3に示すように、移動部41がハンド部43を降下させる。ハンド部43の高さは、メインパレット11とサブパレット12との上下の隙間の高さに設定される。
続いて移動部42が移動部41をサブパレット12側へ移動する。これにより図10の状態ST4に示すように、ハンド部43がメインパレット11とサブパレット12との間に位置する。続いて、図11の状態ST5に示すように移動部41がハンド部43を上昇する。このとき、ハンド部43のピン43aがサブパレット12の貫通孔12bに挿入され、サブパレット12とハンド部43とが互いに係合し、かつ、互いの位置決めが行われる。ハンド部43はサブパレット12がメインパレット11と分離する高さまで上昇される。
続いて図11の状態ST6に示すように、サブパレット12が部品準備領域R2の下方に位置するまで移動部42が移動部41を移動する。その後、移動部41がハンド部43を上昇してサブパレット12が部品準備領域R2に配置される(サブパレット分離上昇工程の完了)。
この動作と並行して、シリンダヘッドWが昇降機構3によりワーク作業領域R1に移動される。すなわち、駆動部32を駆動して昇降部31を上昇させ、昇降部31を上昇位置に位置させる(ワーク上昇工程)。上昇の過程で昇降部31はメインパレット11の開口部11aを通過し、メインパレット11に搭載されたシリンダヘッドWを持ち上げる。これにより、シリンダヘッドWがメインパレット11から切り離され、かつ、ワーク作業領域R1に位置することになる。
次に、ワーク作業領域R1に位置しているシリンダヘッドWを回転機構5により保持する。図12の状態ST7に示すように、一対の保持部54を駆動してシリンダヘッドWをX方向の双方向から挟み込む。これによりシリンダヘッドWが回転機構5に保持される。回転機構5によりシリンダヘッドWが保持されると、駆動部32を駆動して昇降部31を降下位置まで降下させる。これにより、回転機構5は昇降機構3と干渉することなく、シリンダヘッドWを回転可能な状態となる。
以上により、ワーク作業領域R1にシリンダヘッドWが、部品準備領域R2に部品P1〜P4が、それぞれ位置した状態となり、シリンダヘッドWに対する部品P1〜P4の組付け作業に移る。部品P1〜P4の組付け順序は、シートP1→バルブP2→スプリングP3→リテーナP4の順である。図13の状態ST11はシートP1とバルブP2との組付け作業を示している(組付工程)。
シートP1の組付けは同図で左側のヘッド部71及び移動装置72で行い、バルブP2の組付けは同図で右側のヘッド部71及び移動装置72で行う。シートP1とバルブP2の組付けは、4個づつ交互に行う。
シートP1の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部71にシートP1の保持に対応したツールT1を装着する(S1)。次に、部品準備領域R2のシートP1をツールT1で保持して取り出す(S2:取出工程)。次に、保持したシートP1をY方向に水平移動してワーク作業領域R1に移動し、シリンダヘッドWに組み付ける(S3)。以降、作業S2と作業S3とを繰り返す。
バルブP2の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部71にバルブP2の保持に対応したツールT2を装着する(S11)。次に、部品準備領域R2のバルブP2をツールT2で保持して取り出す(S12:取出工程)。次に、保持したバルブP2をY方向に水平移動して給油装置92に移動し、ステム先端部に給油する(S13)。最後に、バルブP2をY方向に水平移動してワーク作業領域R1に移動し、シリンダヘッドWに組み付ける(S14)。以降、作業S12〜作業S14を繰り返す。
作業ユニット7はシリンダヘッドWの上方からツールTをZ方向に昇降して作業を行う。回転機構5や傾斜機構6は、部品P1〜P4の組付け中、作業が適切に行えるようにシリンダヘッドWの姿勢を作業に応じて変更する。例えば、シリンダヘッドWに対するバルブP2の挿入角度によっては、傾斜機構6によってシリンダヘッドWの姿勢を調整したり、或いは、回転機構5によってシリンダヘッドWをローリングさせる(回転工程)。
シートP1とバルブP2の組付けは、シリンダヘッドWの燃焼室側から行う。一方、スプリングP3及びリテーナP4の組付けは、反対側から行う。したがって、シートP1とバルブP2の組付けが完了すると図13の状態ST12に示すように、回転機構5によってシリンダヘッドWの上下が反転する向きに、シリンダヘッドWをローリングさせる(回転工程)。
図14の状態ST13はスプリングP3とリテーナP4との組付け作業を示している(組付工程)。
スプリングP3の組付けは同図で左側のヘッド部71及び移動装置72で行い、リテーナP4の組付けは同図で右側のヘッド部71及び移動装置72で行う。スプリングP3とリテーナP4の組付けは、4個ずつ交互に行う。
スプリングP3の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部71にスプリングP3の保持に対応したツールT3を装着する(S21)。次に、部品準備領域R2のスプリングP3をツールT3で保持して取り出す(S22:取出工程)。次に、保持したスプリングP3をY方向に水平移動してワーク作業領域R1に移動し、シリンダヘッドWに組み付ける(S23)。以降、作業S22と作業S23とを繰り返す。
リテーナP4の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部71にリテーナP4の保持に対応したツールT4を装着する(S31)。次に、部品準備領域R2のリテーナP4をツールT4で保持して取り出す(S32:取出工程)。次に、保持したリテーナP4をY方向に水平移動して分離装置91に移動し、一対のコッタ片Cを、ツールT4内でバルブP2のステムを挿入可能なように分離して、ツールT4に保持させる(S33:コッタ片分離工程)。詳細は後述する。
続いて、リテーナP4をY方向に水平移動してワーク作業領域R1に移動し、シリンダヘッドWに組み付ける(S34)。最後に、ツールT4を検査装置93に移動して、一対のコッタ片CがツールT4内に残留しているか否かを検査する(S35:検査工程)。詳細は後述する。以降、作業S32〜作業S35を繰り返す。分離装置91と検査装置93とがワーク作業領域R1と部品準備領域R2との間にあるため、バルブリテーナの組付作業の効率化を図ることができる。
シリンダヘッドWに対する全部品P1〜P4の組付けが完了すると、シリンダヘッドWを搬出する作業に移行する。ここでは上述した準備工程と逆の作業を行う。すなわち、まず、駆動部32を駆動して昇降部31を上昇させ、昇降部31を上昇位置に位置させる。回転機構5の一対の保持部54によるシリンダヘッドWの保持を解除するとシリンダヘッドWが昇降部31に移載される。続いて駆動部32を駆動して昇降部31を降下位置まで降下させる。昇降部31の降下の過程で、シリンダヘッドWがメインパレット11に移載される(図14の状態ST14)。
シリンダヘッドWの移載に並行して、サブパレット12をメインパレット11に装着する。すなわち、まず、移動部41がハンド部43を降下させる。ハンド部43の高さは、メインパレット11よりも高く設定される。続いて移動部42が移動部41をメインパレット11側へ移動する。これによりメインパレット11の両側部上方にサブパレット12、12が位置する(図14の状態ST14)。移動部41がハンド部43を降下させることで、サブパレット12の貫通孔12aにピン13の先端部が挿通し、サブパレット12、12がメインパレット11に装着される。以上により、シリンダヘッドWを搬出可能な状態となる。
この後、搬送機構2を駆動することで、図15の状態ST15に示すようにシリンダヘッドWを搬出することができる。
このように本実施形態では、ワークWと部品P1〜P4との同時供給機能と、ワークWのローリング機能及びピッチング機構とを実現しながら、セルを構成する組付装置Aを通過するようにワークWを搬送可能である。このため、例えば、図16のようなレイアウトを採用することが可能となる。同図は、メイン搬送ライン300A、300Bの中途部に複数の組付装置Aを設けた例である。メイン搬送ライン300A、300Bはいずれもコンベアを構成しており、本実施形態の場合はローラコンベアである。各組付装置Aの搬送機構2は、メイン搬送ライン300A、300Bの中途部に設けられる並列ラインを構成している。
メイン搬送ライン300A、300Bと搬送機構2との分岐点には、昇降式の移載コンベア310A、310Bが配置されている。搬送機構2の搬送高さと、メイン搬送ライン300A、300Bの搬送高さとを異ならせることで、移載コンベア310A、310Bによって、メイン搬送ライン300Aから搬送機構2へのパレット1の移載と、搬送機構2からメイン搬送ライン300Bへのパレット1の移載とが可能となる。
既に述べたように本実施形態では、組付装置Aを通過するようにワークWを搬送可能である。したがって、図16の矢印で示すように、メイン搬送ライン300A→搬送機構2→メイン搬送ライン300Bの順でワークW(パレット1)を搬送でき、組付装置AにワークWを連続的に投入可能である。
<リテーナの組付け>
リテーナP4の組付けに用いるツールT4(リテーナ保持ツール)の構成例について説明する。図17はツールT4の概略図及びツールT4が備える部品ごとの保持ユニット220の断面図を示す。
ツールT4は駆動ユニット210と、保持ユニット220と、これらを支持する支持部材230とを備える。支持部材230はヘッド部71に脱着される部分であり、ヘッド部71の移動によりツールT4全体が移動する。
駆動ユニット210は、プランジャ211を上下に移動するアクチュエータであり、例えば、電動シリンダや流体シリンダである。プランジャ211は、アーム部材212を介して後述する保持ユニット20の制御軸223と連結されており、駆動ユニット210によるプランジャ211の移動により、制御軸223を上下に移動させることができる。
保持ユニット220は、そのハウジングを構成する本体部221を備える。本体部221は複数部品から構成されており、全体として、制御軸223が挿通する筒型をなしている。本体部221の下部部分には、一対のアーム部材225が配置されるスリット2211、2211が周面に形成されると共に、コッタ片C等が収容可能な内部空間2212を備えている。スリット2211、2211は対向配置(周方向で180度ずれて配置)されている。
本体部221の下端面221aはリテーナP4上面が当接する当接面を構成し、下端面221aの直ぐ上方部分(スリット2211以外の部分)には磁石229が配置されている。本実施形態では磁石229の磁力によりリテーナP4を保持する構成である。
アーム部材225は、その中央部がピン2251を介して本体部221に回動自在に支持されている。アーム部材225の上端部には制御軸223の周面に当接する当接部2252が形成されている、アーム部材225の下端部には爪部2253が形成されている。当接部2252の外周には、環状のばね部材226が設けられている。ばね部材226は当接部2252を制御軸223の周面に常時押圧する。
制御軸223は、有蓋の孔である挿入孔2233をその中央部から下部に渡って有しており、その上部が中実な部材である。制御軸223は本体部221に挿通して設けられ、本体部221の案内によってZ方向に移動可能となっている。
制御軸223の上部には、筒状のブラケット224が挿通して設けられている。ブラケット224は制御軸223の軸方向に沿って移動可能であると共に、アーム部材212に接続されている。制御軸223の最上部にはブラケット224の脱落を防止するストッパ222が固定されている。
制御軸223のブラケット224から所定距離離れた位置には、また、受け部材2231が固定されている。受け部材2231とブラケット224との間にはコイルスプリング2232が装着されている。駆動ユニット210の作動によりアーム部材212を降下するとブラケット224も降下し、コイルスプリング2232を介して制御軸223に下方へ移動する力が作用する。この結果、制御軸223を降下させることができる。
また、駆動ユニット210の作動によりアーム部材212を上昇するとブラケット224も上昇し、ストッパ222と干渉して制御軸223に上方へ移動する力が作用する。この結果、制御軸223を上昇させることができる。このように本実施形態では、作業ユニット7のヘッド部71によるツールT4全体の移動に加えて、制御軸223単独の昇降も可能な構成となっている。なお、本実施形態では、衝撃吸収用にコイルスプリング2232を設けたが、アーム部材212と制御軸223とを固定する構成も採用可能である。
制御軸223の途中部には、その軸方向に外径が連続的に変化する外径変化部2234が形成されている。外径変化部2234は、最小径部2234aと、中間径部2234bと、最大径部2234cと、を含む。外径変化部2234は、アーム部材225の開閉状態を制御する。図17の状態では、当接部2252が最大径部2234cに当接しており、アーム部材225は、その爪部2253が閉鎖した閉状態にある。当接部2252が最小径部2234aに当接すると、その爪部2253が開放した開状態になる。当接部2252が中間径部2234bに当接すると、その爪部2253が少し開いた中間状態になる。
挿入孔2233には軸体227が同軸上で軸方向に移動可能に内挿される。軸体227はその上部に径方向に貫通した長孔2272を有している。長孔2272には制御軸223に固定された軸(ピン)2235が挿入されており、挿入孔2233内における軸体227の移動範囲を規制する。軸体227の下部は中実の軸部2271となっており、その直径はコッタp4の最小内径よりも大きい。
制御軸223の下方において、内部空間2212には筒状部材228が設けられている。筒状部材228は、内部空間2212における軸2235により規制された範囲内において上下に自由移動可能とされており、その自重でコッタp4を上から抑えるために設けられている。
次に、ツールT4によるリテーナP4の組付動作について図18〜図23と、既に説明した図14を参照して説明する。
まず、図14の状態ST13において説明した、S32の作業について説明する。S32はツールT4でリテーナP4を保持し、部品準備領域R2から取り出す作業である。ヘッド部71が部品準備領域R2上に移動し、降下して本体部221の下端面221aがリテーナP4の上面に当接すると、磁石229によりリテーナP4が保持される。図18の状態ST21は保持ユニット220にリテーナP4が保持されている状態を示す。一対のコッタ片C、CはリテーナP4内に位置している。
次に、図14の状態ST13において説明した、S33の作業について説明する。S33は一対のコッタ片Cを、ツールT4内でバルブP2のステムを挿入可能なように分離して、ツールT4に保持させる作業である。ヘッド部71が図8に示した分離装置91上に移動し、降下して、図19の状態ST22に示すようにリテーナP4が分離装置91に着座した状態とする。
駆動ユニット210を駆動して制御軸223を降下させ、アーム部材225の当接部2252を最小径部2234aに当接させる。これにより、状態ST22に示すように爪部2253が開放した開状態になり、コッタ片Cを内部空間2212に導入可能となる。
次に、分離装置91のアクチュエータ91bを駆動して押し上げ軸91aを上昇させる。押し上げ軸91aはコッタp4の内径よりも大径でリテーナP4の内径よりも小径である。したがって、図19の状態ST23に示すように、リテーナP4を通過してコッタp4を保持ユニット220へ押し上げる。コッタp4は筒状部材228に上から抑えられながら内部空間2212に押し上げられる。そして、磁石229の磁力によって一対のコッタ片C、Cが左右に分離する。以上により、保持ユニット220の内部にコッタ片C、Cが保持された状態となる。
次に、図14の状態ST13において説明した、S34の作業について説明する。S34はリテーナP4をY方向に水平移動してワーク作業領域R1に移動し、シリンダヘッドWに組み付ける作業である。上記のとおり、磁石229の磁力により、リテーナP4は保持ユニット220の下端部に保持され、コッタ片C、Cは分離状態で保持ユニット220内部に保持されている。ヘッド部71がシリンダヘッドW上に移動し、降下して、図20の状態ST24に示すように、保持ユニット220の下端部からバルブP2のステム上端を進入させる。なお、同図においてはスプリングP3の図示を省略している。
ツールT4はバルブP2のステム上端の係合部が、コッタ片C、C間に位置する部位まで降下される。ここで、駆動ユニット210を駆動して制御軸223のみを上昇させ、アーム部材225の当接部2252を最大径部2234cに当接させる。これにより、爪部2253が閉状態となり、磁石229の磁力に抗して爪部2253がコッタ片Cをステム側に押圧し、コッタ片Cとステム上端の係合部コッタ片C、Cをステム上端の係合部に係合させることができる。
ただし、このままではツールT4をバルブP2から抜き取ることができない。そこで、次に、駆動ユニット210を駆動して駆動軸223のみを若干降下させ、アーム部材225の当接部2252を中間径部2234bに当接させる。これにより、状態ST25に示すように爪部2253が少し開いた中間状態になる。爪部2253が少し開くことにより、コッタ片Cが磁石229の磁力によって再び分離方向に動く場合があるが、爪部2253が開状態ではないので、コッタ片Cとステム上端の係合部とは少なくとも半係合の状態にある。
この状態でヘッド部71を上昇してツールT4全体を上昇させる。すると、保持ユニット220の上昇によりリテーナP4は上昇し始めるがコッタ片Cが追従せず、リテーナP4にコッタ片C、Cが入り込みながらコッタ片Cとステム上端の係合部との係合状態を維持しつつ、ツールT4をバルブP2から抜き取ることができる。この結果、図21の状態ST26に示すように、バルブP2のステムにリテーナP4が組み付けられる。なお、同図においてもスプリングP3の図示を省略している。
次に、図14の状態ST13において説明した、S35の作業について説明する。S35はツールT4を図8に示した検査装置93に移動して、一対のコッタ片CがツールT4内(保持ユニット220内)に残留しているか否かを検査する作業である。これは、バルブP2のステムにリテーナP4が正しく組み付けられたか否かを確認する作業である。組み付けに失敗した場合には、コッタ片Cが保持ユニット220に残留するか、リテーナP4が保持ユニット220の端部に磁力で保持された状態のままとなる。そこで、検査を行う。
ヘッド部71が検査装置93上に移動し、図22の状態ST27に示すように保持ユニット220を検査装置93に降下する。ヘッド部71を所定量降下させると、保持ユニット220が検査装置93内に所定量進入する。
図23の状態ST28Aに示すように、コッタ片Cが保持ユニット220内に残留している場合には、コッタ片Cがボタン部93aと干渉してボタン部93aを押圧する。検知部93bがボタン部93aの押圧を検知することで、コッタ片Cが残留していることが検知される。したがって、リテーナP4の組み付けに失敗したと判定される。
図23の状態ST28Bに示すように、コッタ片Cが保持ユニット220内に残留していない場合には、ボタン部93aは内部空間2212に進入するが押圧されない。検知部93bがボタン部93aの押圧を検知しないことで、コッタ片Cが残留していないことが検知される。したがって、リテーナP4の組み付けに成功したと判定される。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (7)

  1. 一対のコッタ片を有するバルブリテーナを、シリンダヘッドに組み付ける組付装置であって、
    シリンダヘッドが搭載されるメインパレットと、
    前記メインパレットに対して分離可能に装着され、少なくとも前記バルブリテーナが搭載されるサブパレットと、
    前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記シリンダヘッドを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、
    前記昇降機構の一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、
    前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記シリンダヘッドを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、
    前記バルブリテーナを保持するリテーナ保持ツールを備え、前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから、前記リテーナ保持ツールによって前記バルブリテーナを取り出し、前記シリンダヘッドに組み込まれたバルブのバルブステムにバルブリテーナを組み付ける作業ユニットと、
    前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記バルブリテーナの前記一対のコッタ片を、前記リテーナ保持ツール内で前記バルブステムを挿入可能なように分離して、前記リテーナ保持ツールに保持させる分離装置と、を備える、
    ことを特徴とする組付装置。
  2. 前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記一対のコッタ片が前記リテーナ保持ツール内に残留しているか否かを検査する検査装置を更に備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の組付装置。
  3. 前記部品準備領域は、前記搬送機構の搬送方向と直交する直交方向に、前記ワーク作業領域から離間しており、
    前記移動機構は、前記メインパレットに対して、前記サブパレットを前記直交方向と上下方向に移動可能であり、
    前記作業ユニットは、
    前記リテーナ保持ツールを含む複数種類の組付ツールが交換自在に装着されるヘッド部と、
    前記ヘッド部を、前記搬送方向、前記直交方向、及び上下方向で移動させる移動装置と、を備え、
    前記組付装置は、更に、
    複数種類の組付ツールを搭載するツール載置部を備え、
    前記直交方向で、前記ワーク作業領域、前記部品準備領域、前記ツール載置部の順にこれらが配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の組付装置。
  4. 前記移動機構は、
    前記サブパレットを、上下方向に移動する第1移動部と、
    前記第1移動部を前記直交方向に移動させる第2移動部と、を備える、
    ことを特徴とする請求項3に記載の組付装置。
  5. 前記搬送機構がコンベアであり、
    前記コンベアは、メイン搬送ラインの中途部に設けられる複数の並列ラインの一つを構成する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の組付装置。
  6. 一対のコッタ片を有するバルブリテーナを、シリンダヘッドに組み付ける組付装置の制御方法であって、
    前記組付装置は、
    シリンダヘッドが搭載されるメインパレットと、
    前記メインパレットに対して分離可能に装着され、少なくとも前記バルブリテーナが搭載されるサブパレットと、
    前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記シリンダヘッドを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、
    前記昇降機構の一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、
    前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記シリンダヘッドを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、
    前記バルブリテーナを保持するリテーナ保持ツールを備え、前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから、前記リテーナ保持ツールによって前記バルブリテーナを取り出し、前記シリンダヘッドに組み込まれたバルブのバルブステムにバルブリテーナを組み付ける作業ユニットと、
    前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記バルブリテーナの前記一対のコッタ片を、前記リテーナ保持ツール内で前記バルブステムを挿入可能なように分離して、前記リテーナ保持ツールに保持させる分離装置と、を備え、
    前記制御方法は、
    前記シリンダヘッドを前記ワーク作業領域に、前記サブパレットを前記部品準備領域に、それぞれ移動する準備工程と、
    前記リテーナ保持ツールを前記部品準備領域に移動して、前記バルブリテーナを取り出す取出工程と、
    前記取出工程の後、前記リテーナ保持ツールを前記分離装置に移動して、前記一対のコッタ片を、前記リテーナ保持ツール内でバルブステムを挿入可能なように分離して、前記リテーナ保持ツールに保持させるコッタ片分離工程と、
    前記コッタ片分離工程の後、前記リテーナ保持ツールを前記ワーク作業領域に移動して前記バルブリテーナを前記バルブステムに組み付ける組付工程と、を備える、
    ことを特徴とする制御方法。
  7. 前記組付装置は、
    前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記一対のコッタ片が前記リテーナ保持ツール内に残留しているか否かを検査する検査装置を更に備え、
    前記制御方法は、
    前記組付工程の後、前記リテーナ保持ツールを前記検査装置に移動して、前記一対のコッタ片が前記リテーナ保持ツール内に残留しているか否かを検査する検査工程を更に備える、
    ことを特徴とする請求項6に記載の制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9523328B2 (en) * 2014-02-26 2016-12-20 Ford Global Technologies, Llc System, method and tooling for flexible assembly of cylinder-head valve trains
JP6501545B2 (ja) * 2015-02-10 2019-04-17 平田機工株式会社 リテーナ組付装置及びリテーナ組付方法
WO2017072826A1 (ja) * 2015-10-26 2017-05-04 平田機工株式会社 組付装置および組付方法
KR101924129B1 (ko) 2015-10-26 2018-11-30 히라따기꼬오 가부시키가이샤 조립 장치, 조립 헤드 및 조립 방법
US10265814B2 (en) 2016-06-28 2019-04-23 Ford Motor Company Flexible pressing system
US10315280B2 (en) 2016-06-28 2019-06-11 Ford Motor Company Integrated robotic press and reaction frame
US10534350B2 (en) 2016-06-28 2020-01-14 Ford Motor Company Flexible pressing verification system
US20170368763A1 (en) 2016-06-28 2017-12-28 Ford Motor Company Applicator and Method for Applying a Lubricant/Sealer
CN107052733B (zh) * 2016-11-30 2018-09-25 温州职业技术学院 带有视频监控功能的电控马达转轴螺旋扇片轮组装工作单元
CN109483446A (zh) * 2018-11-14 2019-03-19 博众精工科技股份有限公司 零件夹持装置及零件接送装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6396029U (ja) * 1986-12-10 1988-06-21
JPS63151227U (ja) * 1987-03-26 1988-10-05
JPH0622766B2 (ja) * 1989-03-24 1994-03-30 本田技研工業株式会社 自動組立装置
KR970064341A (ko) * 1996-02-21 1997-09-12 이정식 컴퓨터 조립용 컨베이어시스템
JP4298046B2 (ja) * 1999-03-25 2009-07-15 平田機工株式会社 物品搬送組立装置及び物品搬送組立方法
JP4033703B2 (ja) 2002-04-24 2008-01-16 平田機工株式会社 コッタ装着装置
JP3941738B2 (ja) 2003-05-26 2007-07-04 松下電器産業株式会社 ワーク供給装置
JP2006334681A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Aichi Mach Ind Co Ltd ワーク搬送装置
DE602006003748D1 (de) 2006-07-19 2009-01-02 Comau Spa Zelle für automatisierte Montagevorgängen
US8229586B2 (en) * 2007-12-12 2012-07-24 Comau Inc. Method and apparatus for assembling a complex product in a parallel process system
JP5276690B2 (ja) 2011-04-14 2013-08-28 本田技研工業株式会社 車体組立ライン及び車体組立方法
CN102756273B (zh) 2012-07-04 2015-07-22 广元欣源设备制造有限公司 底阀、活塞阀装配线及底阀、活塞阀装配错误识别方法
CN104245225B (zh) * 2013-03-28 2016-09-28 平田机工株式会社 作业装置及控制方法

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