JPH0620681B2 - パーツ圧入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はパーツ圧入装置に関し、一層詳細には、軸受等
のパーツをケーシング等の被圧入部材に圧入する圧入ロ
ッドと前記圧入ロッドを一以上装着する圧入ユニットと
を備えると共に、前記圧入ユニットおよび圧入ロッドを
夫々個別のアクチュエータにより進退自在に構成したパ
ーツ圧入装置に関する。

［発明の背景］ 例えば、軸受やブシュ等のパーツを被圧入部材であるケ
ーシングに組み付ける作業が一般的に行われている。こ
の種の組付作業では、単一のケーシングに対し複数個の
パーツを圧入する場合が多く、しかも前記ケーシングを
大量生産しようという要請が強い。従って、パーツの圧
入作業を作業者の手作業に依存していたのでは到底対応
することが出来ず、このため、パーツ圧入作業の自動化
が望まれている。

そこで、被圧入部材に対しパーツを自動的に圧入すべ
く、従来から種々の装置が提案されており、特に、二つ
のパーツを圧入可能に構成したパーツ圧入装置として、
例えば、特公昭第52−23112号が提案されている。この
従来技術に係るパーツ圧入装置では、単一のシリンダか
ら延在するピストンロッドに連結部材を介して一組の圧
入ユニットを係着すると共に、各圧入ユニットにはチャ
ックを介してパーツが保持されている。従って、前記シ
リンダを駆動することによって夫々の圧入ユニットに保
持されているパーツを被圧入部材に対し同時に圧入する
ことが出来る。

この場合、この種の装置では、被圧入部材に対しパーツ
を圧入する際に比較的大きな圧入力を作用させる必要が
あり、このため、前記圧入ユニットを相当に低速で移動
させている。従って、圧入ユニットを被圧入部材に対し
所定の退避位置から圧入開始位置まで搬送する際にも前
記圧入ユニットは低速移動されることになる。

これによって、パーツ圧入作業の前後において圧入ユニ
ットを進退変位させる作業に長時間を要し、パーツ圧入
作業全体を効率的に遂行することが出来ないという不都
合が指摘されている。

しかも、単一のシリンダを介し実質的に二つのパーツを
被圧入部材に圧入しているが、前記パーツの圧入に相当
に大きな圧入力を必要とする場合にシリンダの大容量
化、すなわち、大型化が発生してしまう。さらに、この
ような大きな圧入力で二つのパーツを同時に被圧入部材
に圧入しようとすれば、前記被圧入部材に過負荷が作用
し、この被圧入部材に塑性変形等が惹起されるという欠
点が露呈している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、第１のアクチュエータを介し被圧入部材に対し
て進退自在な圧入ユニットを設けると共に、この圧入ユ
ニットには夫々パーツを保持する一組の圧入ロッドと、
各圧入ロッドと同軸的に配設される一組の第２のアクチ
ュエータとを装着し、前記第１アクチュエータの作用下
に圧入ユニットを被圧入部材に対し比較的高速で進退変
位させ、次いで、第２アクチュエータを駆動して圧入ロ
ッドに保持されているパーツを被圧入部材に交互に圧入
自在に構成し、これによって大きな圧入力を必要とする
際にもアクチュエータが大型化することを阻止出来、し
かも被圧入部材に過負荷が作用することがなく、且つ圧
入ユニットの進退変位を迅速に行って効率的なパーツ圧
入作業を遂行可能にしたパーツ圧入装置を提供すること
を目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は被圧入部材にパ
ーツを圧入するための装置であって、第１のアクチュエ
ータと、前記第１アクチュエータの作用下に被圧入部材
に対し進退自在な圧入ユニットと、前記圧入ユニットに
設けられる第２のアクチュエータと、前記第２アクチュ
エータと同軸的に配設され当該第２アクチュエータの作
用下にパーツを被圧入部材に圧入する圧入ロッドとを具
備することを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るパーツ圧入装置についてこれを組み
込む自動圧入システムとの関連において好適な実施態様
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

第１図および第２図において、参照符号10は本実施態様
に係るパーツ圧入装置を組み込む自動圧入システムを示
す。前記システム10を構成する基台12の一側部側には支
柱14が立設され、この支柱14に被圧入部材であるワーク
Ｗを当該システム10と図示しないステーションとに移送
自在な搬送装置100が設けられる。一方、基台12上には
前記搬送装置100の下方にあってワークＷの位置決め並
びに保持を行うための位置決め装置200が装着されてお
り、この位置決め装置200から所定間隔離間して前記基
台12上に本実施態様に係るパーツ圧入装置300が載設さ
れる。この場合、当該パーツ圧入装置300は、例えば、
軸受部材等のパーツＰを保持し、このパーツＰをワーク
Ｗの夫々の圧入用孔部16a、16bに圧入するものであり、
位置決め装置200とパーツ圧入装置300との間には前記パ
ーツＰの圧入時に後述する圧入ユニットを保持するため
の支持装置400が載設される。

そこで、先ず、搬送装置100について以下に説明する。
前記搬送装置100を構成する角体102はパーツＰの圧入方
向（矢印Ａ方向）に直交する方向（矢印Ｂ方向）に延在
して支柱14に固着されており、この角体102の上下両面
には一対のガイドレール104a、104bが固着される。この
場合、一方のガイドレール104a側に矢印Ｂ方向に延在し
てラック106が係着され、このラック106並びにガイドレ
ール104a、104bに可動本体108が係合する。前記可動本
体108にはラック106に噛合するピニオン110を回転駆動
するための回転駆動源112を設けると共に、前記可動本
体108から鉛直下方向に昇降ロッド114が延在する。ここ
でで、可動本体108には水平方向に指向して回転駆動源1
16が配設され、この回転駆動源116に連結されたピニオ
ン118が昇降ロッド114の側部に形成されたラック120に
噛合している（第２図参照）。

一方、昇降ロッド114の下部には把持手段122が設けられ
る。前記把持手段122はシリンダ124を含み、このシリン
ダ124から水平方向に延在するロッド126に揺動部材130
が係合する。前記揺動部材130は回転軸132に係着されて
おりこの回転軸132の両端部に夫々開閉アーム134a、134
bが固着される。前記開閉アーム134a、134bにはアーム
部材138a、138bの一端が係合し、前記アーム部材138a、
138aおよび138b、138bの略中央はフレーム140a、140bに
揺動自在に支持される。

フレーム140a、140bにワークＷの上面側を押圧するため
の保持部材144a、144bを配設する。この場合、前記保持
部材144a、144bは実質的に夫々のフレーム140a、140bか
ら下方向に延在するガイドロッド146a、146bに沿って摺
動自在に構成され、この保持部材144a、144bとフレーム
140a、140bとの間に弾性部材148a、148bを介装する。

次いで、位置決め装置200は基台12上に載設される治具
台202を有し、この治具台202の一端側には鉛直上方向に
延在して膨出部204を設け、この膨出部204には鉛直方向
に指向し且つ平滑な固定基準面206を設ける。前記膨出
部204の下部側には押出手段208を構成する押出ロッド21
0が配置され、この押出ロッド210は図示しない弾性体を
介して前記固定基準面206側に所定量だけ突出してい
る。さらに、治具台202には前記押出ロッド210に対向し
てストッパボルト216が位置調整自在に螺着される。こ
のストッパボルト216と押出ロッド210との間にあって治
具台202には一対のガイドレール218a、218bが矢印Ａ方
向に延在して固着され、このガイドレール218a、218b上
に可動台である支持テーブル220が進退自在に載設され
る。

前記支持テーブル220の一端には受板222を固着すると共
に、この支持テーブル220の上面には夫々所定の位置に
複数の基準座224と位置決めピン226並びにワークＷをこ
の支持テーブル220に固定するための複数のクランプ手
段228を装着する。前記クランプ手段228は実質的にシリ
ンダ230を有し、このシリンダ230から鉛直上方向に延在
するピストンロッド232にクランプアーム234の一端が揺
動自在に係合する。

さらに、本実施態様に係るパーツ圧入装置300につい
て、第１図乃至第４図を参照しながら説明する。すなわ
ち、当該パーツ圧入装置300を構成するベース301が基台
12上の一端側から位置決め装置200を構成する治具台202
の近傍まで延在して設けられ、このベース301の短手方
向両側部に夫々ガイドレール302a、302bが固着される。
前記ベース301の端部に第１のアクチュエータ、例え
ば、シフト用シリンダ304が配設され、このシフト用シ
リンダ304から矢印Ａ方向に延在するピストンロッド306
に圧入ユニット308が係着される。

前記圧入ユニット308は実質的に前記ピストンロッド306
に係着されてガイドレール302a、302bに沿って進退自在
なユニット本体310を有し、このユニット本体310には第
２のアクチュエータとして一組の圧入シリンダ312a、31
2bが設けられる。第４図に示すように、前記圧入シリン
ダ312aからユニット本体310内にピストンロッド314aが
延在すると共に、このユニット本体310にはホルダ316a
が取着され、このホルダ316aに中間押圧体318aと圧入ロ
ッド320aとが前記ピストンロッド314aと同軸上に配設さ
れる。すなわち、前記中間押圧体318aはホルダ316a内に
摺動自在に配設され、このホルダ316a内に介装されるば
ね部材322aを介してピストンロッド314a側に押圧付勢さ
れている。中間押圧体318aの中央部には段付孔部324aが
穿設され、この段付孔部324aに圧入ロッド320aの小径部
326aが嵌合すると共に、この小径部326aの端部にばね部
材328aが係合する。

圧入ロッド320aはホルダ316aを貫通して位置決め装置20
0側へと延在しており、その中央部にはエア供給用通路3
30aが形成される。通路330aの一端側はホルダ316a内で
半径外方向に屈曲して管路331aに接続され、一方、前記
通路330aの他端側は圧入ロッド320aの先端から外部に開
放している。そこで、前記圧入ロッド320aの先端部に略
円柱状を呈する支持部材332aをボルト334aを介して固着
する。この支持部材332aには夫々等角度間隔離間して外
方に傾斜した後、鋭角に屈曲して半径外方向に対し圧入
ロッド320a側に傾斜して外方に開放する４本の導出用通
路336aが形成され、前記通路336aはボルト334aに形成さ
れた通路338aを介して通路330aに連通する。前記支持部
材332aの外周部はパーツＰの内周面に嵌合する直径に選
択されると共に、このパーツＰの端部が当接するフラン
ジ部340aを設ける。そして、支持部材332aにパーツＰの
切欠部342に嵌合してこのパーツＰの位置決めを行う位
置決めキー344aが取着される。

一方、圧入シリンダ312b側においては、前述した圧入シ
リンダ312a側と同様に構成されるものであり、同一の構
成要素には同一の参照数字にｂを付してその詳細な説明
は省略する。

また、圧入シリンダ312a、312bからピストンロッド314
a、314bとは逆方向にピストンロッド346a、346bが延在
する。前記ピストンロッド346a、346bの所定の位置にド
グ347a、347bが形成され、このドグ347a、347bはリミッ
トスイッチ等からなる位置検出センサ348a、348bに係合
して圧入ロッド320a、320bの変位位置を検出するよう構
成されている。

ユニット本体310の前面には夫々のホルダ316a、316bの
間で且つ下方にあって押圧手段350が設けられる。前記
押圧手段350は略円筒状のホルダ352を有し、このホルダ
352をユニット本体310に固着すると共に、その中央部に
画成されている段付孔部354にクランプロッド356の端部
を挿通する。このクランプロッド356の端部にばね部材3
58を係合することによって、前記クランプロッド356を
当該ユニット本体310から離間する方向に所定の長さだ
け突出させる。

さらにまた、ユニット本体310の両側部には夫々外方に
突出して突起部360a、360bを設け、前記突起部360a、36
0bは支持装置400に係合する。前記支持装置400は実質的
に前述したパーツ圧入装置300の両側にあって基台12上
に立設される一組の支柱402a、402bを含み、前記支柱40
2a、402bの上部には係止ブロック412a、412bが水平方向
に進退自在に配設される。

本実施態様に係るパーツ圧入装置を組み込む自動圧入シ
ステムは基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用並びに効果について説明する。

先ず、図示しない他のステーションに配置されているワ
ークＷを搬送装置100により位置決め装置200に搬入す
る。ここで、ワークＷを把持手段122により把持する際
には、シリンダ124の駆動作用下にロッド126を所定の方
向に変位させ、これに係合する揺動部材130を介して回
転軸132を回転させ、夫々のアーム部材138a、138aおよ
び138b、138bの下部側をワークＷ側に揺動させて前記ワ
ークＷを保持すればよい。

次に、回転駆動源116の駆動作用下にピニオン118を回転
させ、これに噛合するラック120を介して昇降ロッド114
を上昇させて把持手段122によりワークＷを吊持する。
さらに、回転駆動源112の駆動作用下にピニオン110およ
びラック106を介して可動本体108をガイドレール104a、
104bの案内作用下に矢印Ｂ方向に変位させ、前記ワーク
Ｗを位置決め装置200の上方に配置させる。そこで、回
転駆動源112の駆動を停止すると共に、回転駆動源116を
前記とは逆方向に回転させ、ピニオン118、ラック120を
介して昇降ロッド114を下降させ把持手段122に吊持され
ているワークＷを基準座224および位置決めピン226を介
して支持テーブル220上に位置決め載置する。

前記支持テーブル220において、クランプ手段228を構成
するシリンダ230を駆動しピストンロッド232を鉛直上方
向に変位させ、これに係合するクランプアーム234を揺
動変位させてワークＷ側を押圧保持する。一方、把持手
段122においては、シリンダ124を介してロッド126を前
記とは逆方向に変位させ、アーム部材138a、138aおよび
138b、138bをワークＷから離間する方向に揺動させてお
く。ここで、ワークＷの上面には夫々の保持部材144a、
144bが弾発的に係合している。

その際、支持テーブル220には押圧手段208を構成する押
出ロッド210が弾発的に係合している。従って、支持テ
ーブル220の端部がストッパボルト216に当接し、これに
載置されているワークＷの端面Ｗａが膨出部204の固定
基準面206から所定の間隙を画成して離間する。

次いで、パーツ圧入装置300を構成するシフト用シリン
ダ304を駆動し、圧入ユニット308をガイドレール302a、
302bの案内作用下に位置決め装置200側へと移動させ
る。このため、先ず、押圧手段350を構成するクランプ
ロッド356が支持テーブル220に係着されている受板222
に係合し、前記支持テーブル220を膨出部204側に押圧す
る。これによって、支持テーブル220がガイドレール218
a、218bの案内作用下に膨出部204側に移動し、ワークＷ
の端面Ｗａが固定基準面206に係合する。ユニット本体3
10がシフト用シリンダ304の作用下にさらに位置決め装
置200側に移動すると、クランプロッド356はばね部材35
8の弾発作用下にワークＷを固定基準面206に対し強固に
押圧するに至る（第５図ａ参照）。

一方、ユニット本体310が位置決め装置200側に移動する
と、このユニット本体310の両側部に設けられている突
起部360a、360bが支持装置400を構成する係止ブロック
体412a、412bに係合する。従って、係止ブロック体412
a、412bは図示しない弾性体の弾発力に抗して一旦支柱4
02a、402b内に臨入した後、外方に突出して前記突起部3
60a、360bの端部に係止される。この位置において、シ
フト用シリンダ304の駆動が停止される。

次に、圧入シリンダ312aを駆動しピストンロッド314aを
圧入ロッド320a側に変位させると、このピストンロッド
314aの端部が、先ず、中間押圧体318aに係合し、この中
間押圧体318aをばね部材322aの弾発力に抗して圧入ロッ
ド320a側に変位させる。このため、中間押圧体318aの段
付孔部324a内に小径部326aを臨ませている圧入ロッド32
0aはばね部材328aの弾発力を介してワークＷ側へと変位
し、その先端部に設けられた支持部材332aに予め保持さ
れているパーツＰを前記ワークＷの孔部16a内に臨ませ
る。その際、圧入ロッド320aに形成されている通路330a
の一端に接続されている管路331aを介し図示しないエア
供給源から前記通路330aに圧力空気が導入されており、
この圧力空気は通路330aから夫々四つの導出用通路336a
に分岐供給された後、支持部材332aの外周部から外方へ
と導出される。これによって、パーツＰがフランジ部34
0a側に押圧され、前記パーツＰを支持部材332aに対し保
持することが出来る。

圧入シリンダ312aの作用下にピストンロッド314aをさら
にワークＷ側に変位させ、中間押圧体318aを介し圧入ロ
ッド320aを所定の押圧力で前記ワークＷ側へと変位させ
ることによりパーツＰをワークＷの孔部16a内に圧入す
る（第５図ｂ参照）。ここで、圧入シリンダ312aのピス
トンロッド346aが変位してこれに設けられているドグ34
7aが位置検出センサ348aに係合し、これによってパーツ
Ｐの圧入作業が行われたことが検出される。

孔部16aに対するパーツＰの圧入作業を終了した後、圧
入シリンダ312aを駆動してピストンロッド314aを前記と
は逆方向に変位させると、中間押圧体318aがばね部材32
8a、322aの弾発力を介して前記ピストンロッド314a側に
変位し、さらに圧入ロッド320aがこの中間押圧体318aに
係合した状態で前記ピストンロッド314a側に変位する。
従って、圧入ロッド320aの先端部に設けられている支持
部材332aはワークＷから離脱することになる。

このように、ワークＷの孔部16aにパーツＰを圧入した
後、圧入シリンダ312bを駆動して圧入ロッド320bをワー
クＷ側へと移動させ、これに装着されている支持部材33
2bに保持されたパーツＰを前記と同様にワークＷの他の
孔部16bに圧入する作業を行う。

ワークＷの孔部16a、16bにパーツＰを圧入した後、支持
装置400を駆動して係止ブロック体412a、412bを突起部3
60a、360bから離間させ、圧入ユニット308の保持作用を
解除する。そこで、シフト用シリンダ304を駆動してユ
ニット本体310をガイドレール302a、302bの案内作用下
に位置決め装置200から離間する方向に変位させ、所定
の退避位置に配置しておく。

搬送装置100を駆動し把持手段122によりパーツＰの圧入
作業を終了したワークＷを把持すると共に、クランプ手
段228を構成するシリンダ230を駆動してクランプアーム
234をワークＷから離間させる。次いで、回転駆動源116
の作用下に昇降ロッド114を介し把持手段122を上昇させ
た後、回転駆動源112を駆動してワークＷを次なるステ
ーションへと搬送する一方、位置決め装置200を構成す
る支持テーブル220上に新たなワークＷを載置する。

この場合、本実施態様によれば、ユニット本体310を位
置決め装置200に対し進退変位させるために第１のアク
チュエータであるシフト用シリンダ304を設けると共
に、パーツＰを実質的にワークＷに圧入する圧入ロッド
320a、320bを進退変位させるために第２のアクチュエー
タとして圧入シリンダ312a、312bを設けている。

このため、前記ユニット本体310を進退変位させる際に
はシフト用シリンダ304の駆動作用下にこのユニット本
体310を比較的高速で移動させることが出来る。従っ
て、ユニット本体310を所定の退避位置から位置決め装
置200側に変位させ、圧入ロッド320a、320bを介しパー
ツＰをワークＷに圧入した後、このユニット本体310を
再度退避位置に移動させるまでの一連の工程を一挙に短
時間に遂行することが可能となるという効果が得られ
る。すなわち、パーツＰをワークＷに圧入する際には、
圧入ロッド320a、320bを比較的低速で変位させる必要が
あり、従来のように、圧入ユニットとパーツとを同一の
シリンダにより進退変位させるものでは、前記圧入ユニ
ットの進退変位にかなりの時間がかかってしまうからで
ある。

しかも、当該パーツ圧入装置300では、夫々の圧入ロッ
ド320a、320bと同軸的に圧入シリンダ312a、312bを配設
すると共に、必要に応じ前記圧入ロッド320a、320bを交
互に駆動するよう構成している。このため、ワークＷの
孔部16a、16bに対しパーツＰを相当に大きな圧入力で圧
入する際、夫々の圧入ロッド320a、320bを交互に駆動す
れば、前記ワークＷに過負荷が作用して、例えば、塑性
変形等が生ずることを阻止することが出来る。さらに、
夫々の圧入シリンダ312a、312bと圧入ロッド320a、320b
が同軸上であるために、各圧入ロッド320a、320bに効率
的に押圧力を付与出来、前記圧入シリンダ312a、312bか
大型化することを回避することが可能となる。

また、圧入シリンダ312a、312bから延在するピストンロ
ッド314a、314bと圧入ロッド320a、320bとの間に中間押
圧体318a、318bを介装している。これによって、パーツ
ＰがワークＷの孔部16a、16bに臨入する際に、ばね部材
328a、328bの弾発作用下にパーツＰを前記孔部16a、16b
に確実に臨ませることが出来、パーツＰの圧入不良を阻
止し得るという利点が得られる。

なお、ワークＷの夫々の孔部16a、16bの位置が矢印Ａ方
向に対し夫々異なる際には、ピストンロッド346a、346b
に設けられているドグ347a、347bと位置検出センサ348
a、348bとの位置関係を選択することにより容易に対応
することが出来ることは容易に諒解されよう。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、圧入ユニットを変位さ
せるための第１のアクチュエータと、パーツを保持する
圧入ロッドを変位させるための第２のアクチュエータと
を備えることにより、前記圧入ユニット全体の進退変位
を迅速に行うことが出来、パーツ圧入工程の効率化が達
成されるという効果が得られる。しかも、比較的大きな
圧入力が必要な際にもアクチュエータが大型化すること
がなく、さらに被圧入部材に過負荷が作用することを阻
止することが可能となる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパーツ圧入装置を組み込む自動圧
入システムの概略斜視説明図、 第２図は自動圧入システムの概略側面図、 第３図は当該パーツ圧入装置の概略斜視説明図、 第４図は当該パーツ圧入装置の一部断面側面図、 第５図ａおよびｂは当該パーツ圧入装置によりパーツを
圧入する際の説明図である。 10……自動圧入システム、100……搬送装置、 122……把持手段、200……位置決め装置、 202……治具台、300……パーツ圧入装置、 304……シフト用シリンダ、308……圧入ユニット、 310……ユニット本体、 312a、312b……圧入シリンダ、 318a、318b……中間押圧体、320a、320b……圧入ロッ
ド、 328a、328b……ばね部材、350……押圧手段、 400……支持装置、 412a、412b……係止ブロック体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被圧入部材にパーツを圧入するための装置
   であって、第１のアクチュエータと、前記第１アクチュ
   エータの作用下に被圧入部材に対し進退自在な圧入ユニ
   ットと、前記圧入ユニットに設けられる第２のアクチュ
   エータと、前記第２アクチュエータと同軸的に配設され
   当該第２アクチュエータの作用下にパーツを被圧入部材
   に圧入する圧入ロッドとを具備することを特徴とするパ
   ーツ圧入装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、圧入ユニッ
   トに二以上の第２アクチュエータと圧入ロッドとを設
   け、各アクチュエータを順次付勢して夫々の圧入ロッド
   に保持されているパーツを被圧入部材に対して交互に圧
   入可能に構成することを特徴とするパーツ圧入装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の装置において、第
   ２アクチュエータは実質的にシリンダを有し、 前記シリンダから延在するピストンロッドと圧入ロッド
   との間に弾性体と係合する中間押圧体を同軸的に介装し
   て構成することを特徴とするパーツ圧入装置。