JPH0435820A - 弾性環状体の保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸部材等のワークにその外径よりも小さい固
有の内径の弾性変形可能な弾性環状体を自動的に嵌め込
むための弾性環状体の装着装置に用いられる弾性環状体
の保持装置に関する。

［従来の技術］ 従来、０リング等の弾性変形可能な弾性環状体を軸部材
等のワークに装着するための装置としては、弾性環状体
を装着すべきワークの先端部に外面形状が円錐状のキャ
ップをかぶせておき、該キャップにワークの外径よりも
小さい固有の内径（自然状態における内径）を有する弾
性環状体を嵌挿し、複数の爪を有する押し棒によって前
記弾性環状体をワークに向けて押し下げることによって
前記キャップの外面に沿って内径を拡げてワークに嵌め
込むものがある（実開昭５８−７０８３５号公報、実開
昭４７−１２２３２３号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記従来の技術では、弾性環状体の固有の内径をワーク
の外径よりも大径に拡げるための円錐状キャップをワー
ク先端部にかぶせ、さらにその上に弾性環状体を嵌挿し
て供給するための特別なキャップ脱着装置を必要とする
。このため、装置が複雑化すると共に、前記円錐状キャ
ップの着脱に時間がかかり、その分サイクル時間が長時
間となるという問題点があった。

本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであって、前記円錐状キャップをワークにかぶ
せな（でも弾性変形自在な弾性環状体をその固有の内径
よりも大きな外径を有するワークに自動的に装着するこ
とができる弾性環状体の装着装置に用いる環状弾性体の
保持装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の弾性環状体の保持装
置は、 弾性変形可能な弾性環状体をワークに嵌め込むための装
置に用いられる弾性環状体の保持装置であって、 前記ワークの外径よりも大きな内径を有すると共にその
先端部に複数個の切欠部が形成されたスリーブを備え、
該スリーブの前記切欠部にそれぞれ嵌合する複数個の先
細りテーパ状の羽根を有するマンドレルが前記スリーブ
に軸方向に滑動自在に嵌挿されていると共に、前記スリ
ーブの外周面に保持された前記弾性環状体を抜き取るた
めの抜き取り手段を有するものである。

また、前記スリーブの内周面にワークの大径部が当接す
る段部を形成しておいたり、マンドレル先端面にワーク
の先端部が嵌合する位置決め穴を形成してお（とよい。

〔作　　　用〕

マンドレルをスリーブから突出させた状態としたのち、
弾性環状体の内径部に挿入してい（。その結果、前記弾
性環状体は、マンドレルの複数個の先細りテーパー状の
羽根の外周面に案内されてその径が拡大されていき、ス
リーブの外周面に移され、それ自身の収縮によりスリー
ブの外周面で保持される。

また、スリーブに保持された弾性環状体をワークに嵌め
込むには、ワークの直上に弾性環状体を保持した保持装
置を位置決めしたのち下降させていく。その結果、先ず
前記マンドレルがワーク先端面に当接して停止し、その
のちスリーブ２のみが下降して、該スリーブ２がワーク
にかぶさり、スリーブ２の先端がワークの嵌め込み部位
に下降した時点でスリーブの下降を停止させる。

ついで、抜き取り手段により、スリーブ２から前記弾性
環状体を抜き取ると、該弾性環状体はそれ自身の収縮に
よりワークの嵌め込む部位に嵌め込まれる。

〔実　施　例〕

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本実施例の弾性環状体の保持装置を弾性環状
体の装着装置に取り付けたときの全体構成を示す概略斜
視図である。符号１０９は搬送手段としての公知の三軸
直交ロホットであっ’ｒ、ｉ三輪直交ロボット１０９は
、基台１０１のコラム１０１ａ上に固定されたＸ軸方向
に延びるＸ軸アーム１０２と、該Ｘ軸アーム１０２にＸ
軸方向に移動自在に支持されると共に図示しない駆動手
段によりＸ軸方向に往復移動されるＹ軸アーム１０３と
、該Ｙ軸アーム１０３にＹ軸方向に移動自在に支持され
ると共に図示しない駆動手段によりＹ軸方向に往復移動
されるＺ軸アーム取付本体１０４と、該Ｚ軸アーム１０
４にＺ軸方向へ上下動自在に取付けられ、流体圧シリン
ダ１０４ａによりＺ軸方向に往復移動（図示上下方向の
上下動）されるＺ軸アーム１０５とを備えている。

前記三軸直交ロポッｌ−１０９のＺ軸アーム１０５の下
端部には取付板１０５ａを介して後述する本実施例の保
持装置が取付けられており、他方、基台１０工上の図示
左側部位には後述する供給装Ｎ１０７が載置され、基台
１０１上の図示右側部位には軸部材等のワーク１１０を
保持するための保持治具１０８が載置されている。

前記三輪直交ロボット１０９は図示しないコントローラ
により制御され、前記保持装置１０６を供給装置１０７
とワーク１１０間で移送すると共に所定位置に位置決め
するものである。

次に、本実施例の前記保持装置１０６およびこれと対応
して用いられる供給装置１０７について説明する。

保持装置： 第２図および第３図に示すように、Ｚ軸アーム１０５に
は図示下方側に小径部３ａを有する外筒３が取付板１０
５ａを介して固着されており、該外筒３の小径部３ａに
は上端部に鍔部２ａを有するスリーブ２が軸方向（図示
上下方向）に滑動自在に嵌挿されている。符号７はスリ
ーブ２と結合板７ａを連結する複数の連結棒である。符
号８は前記取付板１０５ａと前記鍔部２ａ間に介在させ
た圧縮ばねであって、スリーブ２を外筒３の小径部３ａ
から突出させる方向に常時付勢している。

また、前記鍔部２ａの側面からピン６ｃが突設され、該
ピン６Ｃの先端には当接部材６ｄが一体的に取付けられ
ており、該当接部材６ｄには流体圧シリンダ６のロッド
６ａの先端に設けられた押圧部材６ｂが当接可能に構成
されている。

第３図（Ａ）乃至（Ｃ）は弾性環状体の保持装置１０６
を構成するスリーブ２およびマンドレル１の構造を示す
。

第３図（Ａ）、（Ｃ）に示すようにスリーブ２は、その
下端から鍔部２ａ側に向けて深く切り込まれた８個のス
リット２ｂを有し、各スリット２ｂにはマンドレル１の
先端部に突設された各羽根１ｂがそれぞれ滑動自在に嵌
合されている。スリーブ２の内径は後述する理由のため
その開口部から所定深さまではワーク１１０の外径より
も大径となっており、これより上方部はワーク１１０の
外径より小径に形成されたいわゆる段部２ｃ（第７図（
Ｂ）参照）が設けられている。

方、マンドレル１は第３図（Ｂ）、’（Ｃ）に示すよう
に、主軸１ａの先端部が先細りの円錐台形状に形成され
ており、該先端部の外周面には、上述した８個の羽根１
ｂか突設されている。該羽根！ｂは先端部か先細りであ
って、上端側に向けて拡大する先細りテーパ状をしてお
り、その上端側のマンドレル径方向の高さはスリーブ２
の外周面とほぼ同一面となるように構成されている。こ
れより、マンドレル１によりその径を拡げられた弾性環
状体４がスリーブ２に円滑に移されて保持されることに
なる。

第２図に戻って、連結棒７の上端に取付けられた結合板
７ａに設けられた流体圧シリンダ５のロット５ａがマン
ドレル１の上端に結合されており、該流体圧シリンダ５
の駆動により、前記マンドレル１をスリーブ２内に引き
込むことかできるように構成されている。

本実施例では、スリット２ｂおよび羽根１ｂの数を８個
としたが、その数は必要に応じて増減することができる
。

供給装置： 第２図、第４図および第５図に示すように、供給装置１
０７は、側面視略コ字状のブロック１０を有し、該ブロ
ックｌＯの側壁間には、同一水平面上に平行して２本の
ガイド１１か配設され、該ガイド１１には一対の駒１２
ａ、１２ｂかその軸方向に摺動自在に嵌挿されている。

各駒１２ａ。

１２ｂにはそれぞれ側面視逆り字形の弾性環状体受け１
３ａ、１３ｂの一端部が固着され、その他端が互いに対
向するように設けられている。符号１９ａ、１９ｂは前
記弾性環状体受け１３ａ。

１３ｂの上面にそれぞれ形成された平面視略Ｖ字形の凹
部てあり、該凹部１９ａ、１９ｂの開放側下縁には円弧
状の切欠部２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。

また、符号１５ａ、１５ｂは各弾性環状体受け１３ａ、
１３ｂとブロック１゜の側壁間にそれぞれ介在させた圧
縮ばねであって、一対の弾性環状体受け１３ａ、１３ｂ
が閉しる方向（互いに接近する方向）へ常時付勢してい
る。第５図に示すように、前記一対の弾性環状体受け１
３ａ、１３ｂには、ブロック１ｏに互いに逆向きに一体
的に取付けられた各流体圧シリンダ１６ａ、１６ｂのそ
れぞれのｏ、ト１７ａ。

１７ｂが各連結棒１８ａ、１８ｂを介して結合されてお
り、各流体圧シリンダ１６ａ、１６ｂの駆動により、一
対の弾性環状体受け１３ａ、１３ｂを開く方向（互いに
離反する方向）へ各圧縮ばね１５ａ、１５ｂの弾発力に
抗して移動できるように構成されている。なお、符号１
０ａ（１０ｂ）はブロック１０の側壁にそれぞれ蝶合さ
れた圧縮ばね１５ａ　（１５ｂ）のばね圧を調整するた
めのばね圧調整ねしである。

また、符号２１ａ、２１ｂは、それぞれ支柱１４ａ、１
４ｂにピン２２ｍ、２２ｂを介して支持された一対の受
は部材であり、該一対の受は部材２１ａ、２１ｂは前記
一対の弾性環状体受け１３ａ、１３ｂの開閉方向と直交
する方向に沿って配設され、弾性環状体４を支持するた
めのものである。

次釘、本実施例の動作について、上記弾性環状体の装着
装置の動作順序と共に説明する。

（１）先ず、第２図に示すように閉じた状態になフてい
る一対の弾性環状体受け１３ａ、１３ｂの凹部１９ａ、
１９ｂ中にＯリング等の弾性変形可能な弾性環状体４を
搭載する。

（２）ついで、第１図および第２図に示すように、三輪
直交ロボット１０９を起動して保持装置１０６を供給装
置１０７の上方へ移動させ、また、流体圧シリンダ５の
ロッド５ａを最大限進出させることにより、マンドレル
１を最大下降位置へ突出させた状態にすると共に、スリ
ーブ２も圧縮ばね８の弾発力によりその鍔部２ａが外筒
３の肩部に当接した状態とし、さらに流体圧シリンダ６
のロッド６ａを最大限進出させて押圧部材６ｂて当接部
材６ｄを押圧しスリーブ２が上方へ移動しないようにし
ておく。

（３）上記（２）ののち、Ｚ軸アーム１０５を下降させ
ることにより、第６図（Ａ）に示すように、マンドレル
１を弾性環状体４の内径部に嵌挿していく。すると弾性
環状体４はマンドレル１の羽根１ｂの先細りテーパ状の
外周面で押し拡げられながらスリーブ２に移されその外
周で拡径された状態でそれ自身の収縮により保持される
。このとき一対の弾性環状体受け１３ａ、１３ｂは、そ
の凹部１９ａ、１９ｂの■字形の側壁で前記弾性環状体
４の外周面を各圧縮ばね１５ａ、１５ｂの弾発力により
押圧した状態を維持しつつ開き、弾性環状体４の拡径を
保障する。また、各凹部１９ａ、１９ｂの開放側下縁に
は円弧状の切欠部２０ａ、２０ｂか形成されているのて
、下降するマンドレル１およびスループ２の外周面と干
渉することかない。

（４）上記（３）ののち、第６図（Ｂ）に示すように、
各流体圧シリンダ１６ａ、１６ｂの駆動により一対の弾
性環状体受け１３ａ、１３ｂを最大限まで開き、これと
同時に２軸アーム１０５の上昇および流体圧シリンダ５
の駆動によりマンドレル１をスリーブ２に対して上昇さ
せ、その先端部の羽根１ｂをスリーブ２内に引き込ませ
る。

（５）上記（４）ののち、三軸直交ロボット１０９を起
動して保持装置１０６をＸ軸方向へ移動させてワーク１
１０の直上に位置決めする。

これと同時に、流体圧シリンダ６の駆動により押圧部材
６ｂを最大上昇位置へ上昇させてスリーブ２の移動を自
由にすると共に、供給装置１０７の各流体圧シリンダ１
６ａ、１６ｂを駆動を解除して、各圧縮ばね１５ａ、１
５ｂの弾発力により対の弾性環状体受けを閉し、次の弾
性環状体４か搭載できる状態に戻す。

（６）上記（５）ののち、第７図（Ａ）に示すように、
矢印方向へＺ軸アーム１０５を下降させることによって
、弾性環状体４を保持している保持装置１０６のマンド
レル１の下端面を、ワーク１１０の上端面に当接させて
位置決めする。この場合、本実施例のようにマンドレル
１の先端面に位置決め穴１ｃ（第３図（Ｃ）＃照）を設
けておくと、ワーク１１０の軸心とマンドレル１の軸心
との位置決めもすることができる。

そして、スリーブ２の内周面に設けられた段部２ｂがワ
ークの大径部に当接してスリーブ２の下降が停止される
。そののちは、第７図（Ｃ）に示すように外筒３のみが
下降し、これによりスリーブ２の外周面に保持されてい
る弾性環状体４は押し下げられてスリーブ２から抜き取
られ、それ自身の収縮によってワーク１１０の嵌め込み
部位に嵌め込まれる。

上記の説明から明らかなように、本実施例では外筒３が
スリーブ２の外周面に保持された弾性環状体４を抜き取
るための抜き取り手段を兼ねるものである。

本実施例においては各部の駆動手段として流体圧シリン
ダを用いているが、これに限らず、電動式のボールねし
機構やカム機構等公知の手段を用いることができる。

また、保持装置の外筒、スリーブおよびマンドレルに各
別に駆動手段を設け、各駆動手段の個別駆動によりこれ
らを移動させることもできるが、この場合は、これらの
動作タイミングを調整するための制御手段を別途設ける
ことが必要となる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のとおり構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

マンドレルをスリーブから突出させた状態として弾性環
状体の内径部に挿入するだけで、弾性環状体の径を広げ
てスリーブ外周面で保持することができるので、上記従
来の技術の如きワークにキャップを着脱するためのキャ
ップ着脱装置を必要とせず構造が簡単化し、保守点検も
容易となる。

また、スリーブの内周面にワークの大径部が当接する段
部を形成しておくと、弾性環状体をワークの所定位置に
確実に嵌め込むことができる。

さらに、マンドレル先端面に位置決め穴を形成しておく
と、ワーク軸心とマンドレルの軸心とを位置決めするこ
ともできるので、弾性環状体をより確実にワークに嵌め
込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性環状体の保持装置を取付けた弾性
環状体の装着装置の主要部の斜視図、第２図はその保持
装置およびこれと対応して用いられる供給装置の部分断
面図、第３図は本発明の実施例の保持装置を構成するマ
ンドレルおよびスリーブの説明図であって（Ａ）は前記
マンドレルおよびスリーブの側面図、（Ｂ）はマンドレ
ルの主要部の斜視図、（Ｃ）は（Ａ）に示すマンドレル
およびスリーブの底面図、第４図はその供給装置の主要
部の斜視図、第５図は供給装置を構成する一対の弾性環
状体受けの平面図、第６図は本発明の方法の弾性環状体
の保持工程を示し、（Ａ）はマンドレルを弾性環状体に
嵌挿した状態を示す部分断面図、（Ｂ）は弾性環状体を
保持装置で保持し、上方へ引き上げ始めた状態を示す部
分断面図、第７図は保持装置に保持した弾性環状体を軸
部材に装着する工程を示し、（Ａ）保持装置をワークの
直上に位置決めした状態を示す部分断面図、（Ｂ）は保
持装置を下降させてマンドレル先端部をワークの上端面
に当接させた状態を示す部分断面図、（Ｃ）保持装置を
最大限に下降させて弾性環状体をスリーブから抜き取り
ワークに装着した状態を示す部分断面図である。 １・・・マンドレル、　　　ｌａ−主軸、１ｂ・・・羽
根、　　　　　１ｃ＝−位置決め穴、２・・・スリーブ
、　　　　２　ａ　・−・鍔部、２ｂ・・・スリット、
　　　２　ｃ−段部、３・・・外筒、　　　　　　３ａ
・・・小径部、４・・・弾性環状体、 ５．６，１０４ａ・・・流体圧シリンダ、５ａ、６．１
７ａ、　　１７ｂ−＝ロッド、７・・・連結棒、７ａ・
・・結合板、８８．１５ａ、１５ｂ−圧縮ばね、 １０・・・ブロック、 １１　・・・ガイド、１２ａ、１２ｂ−駒、１３ａ、１
３ｂ・・・弾性環状体受け、１４ａ、１４ｂ−支柱、１
８ａ、１８ｂ−・・連結棒１９ａ、１９ｂ−凹部、２０
ａ、２０ｂ・・・切欠部１０１・・・基台、　　　１０
１ａ・・・コラム、１０２・・・Ｘ軸アーム、１０３・
・・Ｙ軸アーム、１０４・−２軸ア一ム取付体、１０５
・・・２軸アーム１０５ａ・・・取付板、　　１０６・
・・保持装置、１０７・・・供給装置、　　１０８・・
・保持治具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弾性変形可能な弾性環状体をワークに嵌め込むため
   の装置に用いられる弾性環状体の保持装置であって、 前記ワークの外径よりも大きな内径を有すると共にその
   先端部に複数個のスリットが形成されたスリーブを備え
   、該スリーブの前記スリットにそれぞれ嵌合する複数個
   の先細りテーパ状の羽根を有するマンドレルが前記スリ
   ーブに軸方向に滑動自在に嵌挿されていると共に、前記
   スリーブの外周面に保持された前記弾性環状体を抜き取
   るための抜き取り手段を有することを特徴とする弾性環
   状体の保持装置。 ２、スリーブの内周面にワークの大径部が当接する段部
   を形成した請求項１記載の弾性環状体の保持装置。 ３、マンドレル先端面にワークの先端部が嵌合する位置
   決め穴を形成した請求項１または２記載の弾性環状体の
   保持装置。