JPH07106507B2 - ワ−クの自動組付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの排気マニホールドにコンバーターを
組付けるコンバーターの自動組付装置に関するものであ
る。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点） 一般にエンジンの排気マニホールドには、排気ガス浄化
装置、即ちコンバーター、が取付けられ、該コンバータ
ーの下流に排気管が取付けられて、エンジンの排気ガス
は浄化されて外部に排出されている。ここでコンバータ
ーには排気マニホールド及び排気管との間にそれぞれ連
結用のフランジ部が設けられているが、該フランジ部以
外はほぼ保持カバーで覆われ、またその形状も複雑であ
るためその取扱いは非常に困難であった。特にコンバー
ターをエンジンの排気マニホールドの方へ移動させ組付
ける場合、コンバーターの移動にあたっての位置決め保
持が問題となっていた。

またコンバーターはエンジンの種類によってその形状が
変化するためこれを一種類の装置で位置決め保持するの
は非常に困難であった。

本発明は以上の如き問題点を解決すべくなされたもの
で、その目的とする処は、複雑な形状をした多種類のコ
ンバーターを手際よく位置決め保持できて、コンバータ
ーをエンジンの排気マニホールドへ自動的に組付けでき
るコンバーターの自動組付装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段は、エンジンの排気
マニホールドにコンバーター（以下ワークと称す）を組
付けるワークの自動組付装置において、ワークの排気マ
ニホールドとの連結用の上部フランジ部に沿って移動
し、その両外側に設けられた切欠部に前記フランジ部に
設けられた取付ボルト外側を係合させて、ワークの上部
を位置決めする位置決めプレートと、該位置決めプレー
トに係合された前記取付ボルトの外側を位置決めプレー
ト側に押圧して該位置決めプレートとの間で前記取付ボ
ルトを把持する把持アームと、前記位置決めプレートと
把持アームとで位置決め把持されたワークの下部を把持
押圧し、ワークを位置決めプレート及び把持アームとの
間で挟着保持するクランパーと、前記位置決めプレー
ト、把持アーム及びクランパーを備えてワークを揺動自
在に位置決め保持すると共に、該ワークを排気マニホー
ルドの方へ移動して該排気マニホールドに組付ける組付
治具ヘッドとを有することである。

（作用） 位置決めプレートの両外側に設けられた切欠部によりコ
ンバーター（以下ワークと称す）の排気マニホールドと
の連結用の上部フランジ部を該フランジ部に設けられた
取付ボルトを介して位置決めし、且つ該位置決めされた
取付ボルトを把持アームにて位置決めプレート側に押圧
して把持させてワークの上部を位置決め把持すると共
に、該ワークの下部をクランパーにて把持押圧してワー
クを前記位置決めプレート及び把持アームとの間で挟着
保持させる。

以上の如き位置決めプレート、把持アーム及びクランパ
ーを備えた組付治具ヘッドにワークを位置決め保持させ
ると共に、該ワークを揺動回転させ該ワークを組付治具
ヘッドの所定位置に位置決めした後、該組付治具ヘッド
を排気マニホールドの方へ移動して該排気マニホールド
にワークを該ワークの上部フランジ部を介して自動的に
組付ける。

（実施例） 次に本発明の好適一実施例を添付の第１図乃至第16図を
参照しつつ詳述する。

第１図はエンジン部品の一つである排ガス浄化装置、即
ちコンバーターＷ（以下ワークと称す）の自動組付装置
の全体を示す斜視図であり、ＣはパレットPAに載置固定
されたエンジンＥの組立搬送ラインであって、排気マニ
ホールドＭが取付けられたエンジンＥがこの組立搬送ラ
インＣの所定位置にワークＷの組付のために位置決め固
定されている。１は治具ヘッド交換式のワーク自動組付
装置であり、前記エンジンＥの排気マニホールドＭの方
へ向かって配設された基台３上にこの装置本体が固定さ
れている。該装置本体にはワーク搬入ラインＦの所定位
置に位置決めされたワークＷを把持するワーク把持ステ
ーションS1と、把持したワークＷを前方のエンジンＥの
排気マニホールドＭに組付ける組付ステーションS2とが
設けられており、この２つのステーションS1,S2間は上
下の環状レール4,4によって連続的に連結されている。

前記各ステーションS1,S2の前記環状レール4,4の外周側
にはワークＷの位置決め把持及び組付を行う全く同じ機
能の２つの組付治具ヘッド2,2がそれぞれ支持され、該
組付治具ヘッド2,2はインデックス装置５により環状レ
ール4,4上を摺動し、ワーク把持ステーションS1及びワ
ーク組付ステーションS2間を交互に移動自在となってい
る。尚本実施例では前記組付治具ヘッド2,2は全く同じ
機能のものとしたが、一方を別な機能を有する組付治具
ヘッドにしてもよいのはもちろんである。

前記ワーク組付ステーションS2における環状レール4,4
は可動レール4a,4aとなっており、不図示の移動装置に
より基台３のレール7,7上を摺動するスライドベース６
とともに、ワーク組付ステーションS2に位置する組付治
具ヘッド２を前方のエンジンＥの排気マニホールドＭの
方へ移動できるようになっている。

またワークＷは第２図に示される如く、上部フランジ部
w1により排気マニホールドＭの組付フランジ部MFに取付
ボルトB,…やナットN,…を介して取付けられ、ワークＷ
を排気マニホールドＭに取付けた後、排気管Ｐが下部フ
ランジ部w2に連結されるものである。ワークＷ本体は上
下にやや長く上部フランジ部w1よりやや下方から下は保
護カバーw3により覆われており、該保護カバーw3の下端
面はワークＷの下部フランジ部w2に固定され、ワークＷ
の側方には保護カバーw3の合せ連結部w3a,w3aが外方に
突出している。ワークＷの上、下部フランジ部w1,w2の
フランジ面は互いに異なる所定方向に向いた複雑形状を
しており、また上部フランジ部w1のフランジ面w1aには
エンジンＥに対して前後の位置に所定間隔をおいて２本
ずつ計４本の取付ボルトB,…が取付けられており、該取
付ボルトB,…がエンジンＥの排気マニホールドＭの取付
フランジ部MFの取付孔MF1,…に下方から挿入され、排気
マニホールドＭの取付フランジ部MFから突出した前記ボ
ルトB,…に上方からナットN,…が装着されてワークＷは
排気マニホールドＭに取付け固定される。

ワークＷは第５図及び第６図で示される如くパレットPa
上のボルト支持部Pa1に、エンジン寄りの２本の取付ボ
ルトB,Bが支持され、且つパレットPa上の受部材Pa2上に
ワークＷ下部が支持されて上部フランジ部w1のフランジ
面w1aをやや斜めの状態にしてパレットPa上に水平状態
で支持されており、ワークＷの両外側に沿って長く伸び
るパレットpaの位置決め板Pa3,Pa3に保護カバーw3の合
せ連結部w3a,w3aが係合して位置決めされている。そし
てパレットPa上に位置決め支持されたワークＷは第１図
で示されるワーク搬送ラインＦ上を搬送されてワーク把
持ステーションS1に位置決めされるが、この場合ワーク
Ｗの下部側、即ち下部フランジ部w2側、を組付治具ヘッ
ド２の方に向けて位置決めされる。

次に組付治具ヘッド２について説明する。

組付治具ヘッド２は第３図で示される如く支持基台10、
姿勢変更装置20、昇降装置30、ナットランナ装置40及び
ワーク保持装置70等からなるもので、ワーク保持装置70
はパレットPa上に水平に載置されたワークＷの上部フラ
ンジ部w1の位置決め把持とワークＷの下部の把持押圧に
よりワークＷをワーク保持装置70の所定位置に挟着保持
するものであり、姿勢変更装置20はワーク保持装置70を
略水平状態から垂直状態に旋回させ、ワークＷの向きを
水平状態から略垂直状態に変えるものであり、昇降装置
30は略垂直状態にあるワークＷをやや上昇させてその上
部フランジ部w1をエンジンＥの排気マニホールドＭの取
付フランジ部MFに当接して位置合せし、上方のナットラ
ンナ41,…を下降させてワークＷをエンジンＥの排気マ
ニホールドＭに組付けるものである。

支持基台10は支持基板11、上、下支持アーム12,13,…等
からなっており、支持基板11は後面に前記上下の環状レ
ール4,4に不図示のローラーを介して支持される背面ブ
ラケット11a,…が固定され、組付治具ヘッド２全体を環
状レール4,4に沿って摺動自在に支持している。以下説
明を解り易くするため第３図を組付治具ヘッド２の説明
用の基準図とし、第３図中ワークＷ側を前方、支持基板
10側を後方とし、図面の上方側を右方、下方側を左方と
する。

支持基板10の前面上部には左右に配設される一対の上支
持アーム12,12が前方へ突出しており、その先端部の上
部には昇降装置30の２本のガイドバー33,33が上下向き
に固定されており、支持基板10の前面下部には前記上支
持アーム12,12より更に左右に突出した一対の下支持ア
ーム13,13が上支持アーム12,12の略中間の位置まで前方
へ突出し、第６図で示される如くその先端部にピン支持
部材14,14が固定されている。

姿勢変更装置20は第３図及び第６図で示される如く姿勢
変更シリンダ21,21、リンク部材22,22、ピン支持部材2
3,23、ピン部材24,24、支持板25、回転部材26,26等から
なるもので、姿勢変更シリンダ21,21が支持基台10の上
支持アーム12,12の外方の支持基板10に枢支されて上下
方向に配設されており、姿勢変更シリンダ21の下向きロ
ッド部21aの先端部にはＬ型のリンク部材22の一端が枢
支され、該リンク部材22の他端はピン支持部材23及び支
持板25の端部に固定されている。そしてピン支持部材23
は、前記支持基台10のピン支持部材14の内面に当接し、
左右のピン支持部材14,23内に、ピン部材24が装着され
ているため、前記支持板25は左右のピン部材24,24を中
心に回動自在となっている。支持板25の内方には一対の
コの字形の回転部材26,26が前方に突出した状態で取付
けられており、回転部材26,26の上下の４箇所の先端部2
6a,…にワーク保持装置70が上下に垂直状態で支持され
ている。従って姿勢変更装置20は姿勢変更シリンダ21の
ロッド部21aの進退によりワーク保持装置70をピン部材2
4,24を中心に略水平位置から垂直位置まで旋回させワー
ク保持装置70に保持されるワークＷの姿勢を変更するこ
とができる。

昇降装置30は第３図及び第６図で示される如く昇降シリ
ンダ31、上下動支持部材32、ガイドバー33,33、凹溝支
持部材34等からなるもので、支持基台10の上支持アーム
12,12の先端部にそれぞれ支持されたガイドバー33,33に
上下動支持部材32がその摺動部32a,32aを介して上下に
摺動自在に支持されており、上下動支持部材32の前部側
にはナットランナ装置40の４台のナットランナ41,…が
位置決め固定されており、上下動支持部材32の後部側に
は昇降シリンダー31がそのロッド部31aを下方に貫通さ
せて支持されている。該ロッド部31aの下端にはその溝
部34aを前方に向けた凹溝支持部材34が取付けられ、該
凹溝支持部材34の下部は支持基台10の上支持アーム12,1
2間に水平に架設した受部材14上に載置されて支持され
ている。

即ちナットランナ41,…、昇降シリンダ31等は上下動支
持部材32の摺動部32a,32aを介してガイドバー33,33によ
り前後、左右方向に支持されており、昇降シリンダ31の
ロッド部31a及び凹溝支持部材34を介して支持基台10の
受部材14に上下方向が支持されている。また凹溝支持部
材34の溝部34aにはワーク保持装置70のフック部材82が
係合している。従って昇降シリンダ31のロッド部31aを
引き込むことにより先ず上下動支持部材32を介してナッ
トランナ41,…が所定位置、即ち上下動支持部材32の摺
動部32a,32aの下端がストッパー35,35に当接する位置ま
で下降すると、凹溝支持部材34が上昇し、フック部材82
を介してワーク保持装置70の一部が上昇し、ワークＷを
所定高さまで上昇させる。

次にナットランナ装置40について第３図乃至第６図及び
第13図乃至第16図を参照しつつ説明する。

ナットランナ装置40はエンジンＥの排気マニホールドＭ
とワークＷとをナットN,…により締付け固定する前述の
４台のナットランナ41,…と該ナットランナ41にナット
N,…を供給する左右一対のナット供給装置50,50とから
なるもので、ナットランナ41,…は昇降装置30の上下動
支持部材32の前部側に、ワークＷの上部フランジ部w1の
取付ボルトB,…の位置に合せて上下向きに取付けられて
いる。ナットランナ41のソケット部材43及び回転駆動部
材42の一部は、前記上下動支持部材32より下方に突出
し、ソケット部材43は回転駆動部材42により回転させら
れるとともに、両部材42,43間にバネ部材44が接着され
てソケット部材43は上下に移動可能となっている。また
第16図で示される如くソケット部材43の下端面にはソケ
ット部43aが形成され、該ソケット部43aの中心部を貫通
するごとく案内ロッド45が下方へやや突出している。該
案内ロッド45はバネ部材46にて下方へ弾圧付勢されてい
ると共に、上部に永久磁石47を有していてソケット部43
aにナットＮを吸着保持できるようになっている。

ナット供給装置50,50は支持基台10の左右の上支持アー
ム12,12先端部等に左右対称に設けられており、左側の
ナット供給装置50は左側の２台のナットランナ41,41
へ、また右側のナット供給装置50は右側の２台のナット
ランナ41,41へそれぞれナットN,Nを供給するものであ
る。以下図面で示されている右側のナット供給装置50に
ついて詳述し、左側のものは説明を省略する。

ナット供給装置50は、揺動台53、ナット保持装置60,6
0、案内レール55、シューター57等からなっており、第
５図に示される如く上支持アーム12の先端部外側に該上
支持アーム12より前方に突出して内部に回動自在なピン
部材52を有する円筒部材51が取付けられており、該円筒
部材51より前後に突出するピン部材52の両端部には揺動
台53の前後の支持部53a,53aが固定されている。揺動台5
3の台座部53bは第６図で示される如く支持部53a,53a下
端からナットランナ41,41下方まで内方に水平に延びて
おり、この台座部53b上に２つのナット保持装置60,60が
向きを同じくして支持されている。

ナット保持装置60は開閉部材61,61、支点ピン62,62、バ
ネ部材63、開閉ガイド64,64等からなるもので、開閉部
材61,61は第13図で示される如く揺動台53の台座部53bに
固定された支点ピン62,62に回動自在に支持され互いに
回動できるように所定間隔離間させて配設されている。
開閉部材61,61は互いに左右対称の形状をしており、開
閉部材61,61の中間部から右端面までの合せ面は上方に
突出して該合せ面内方に横溝61a,61aが形成され、該２
つの横溝61a,61aにてナット案内孔65が左右方向に向か
って形成されている。開閉部材61,61のナット案内孔65
の形成部の左方にはナット保持部66が形成されている
が、該ナット保持部66には前記ナット案内孔65の幅と同
幅だけ離間させて上部が外方に開くように形成された開
閉ガイド64,64が対向して取付けられ、且つナット保持
部66には開閉部材61,61の左端部にやや上方に立上がっ
たＬ形のナット受部61b,61bが形成されていて、ナット
案内孔65を通過したナットＮがナット保持部66の開閉ガ
イド64,64及びナット受部61b,61b間に保持できるように
なっている。また開閉部材61,61間にはバネ部材63が装
着されて左右の開閉部材61,61を突き合せて閉じるよう
に弾圧付勢している。

案内レール55は姿勢変更装置20の支持板25の上部右端面
（この部分は支持板25が一部内方に切欠かれている）に
取付けられ、第６図で示される如く姿勢変更シリンダ21
のロッド部21aが内部に引き込まれてワーク把持装置70
が略水平状態に位置決めされている場合は、案内レール
55の上部側55aは前記支持板25の上下で且つ装置内方、
即ち左方、に延びてその上端の右側面55cが揺動台53の
台座部53b左端に設けた摺動ロッド54の先端に当接して
いる。ここで対向する揺動台53,53同士は互いに引張り
バネ部材59で連結されて内方に弾圧付勢されているが、
摺動ロッド54が案内レール55上端に当接することにより
揺動台53の台座部53bは水平状態を維持できるようにな
っている。

また、前記案内レール55の下部側55bは傾斜がやや小さ
くなって支持板25の右端面から下方且つ装置外方、即ち
右方、に傾斜して延びており、姿勢変更シリンダ21のロ
ッド部21aの進退により支持板25が回動した場合におい
ても案内レール55の右側面55cが常に揺動台53の摺動ロ
ッド54に当接できるようにその左右方向から見た形状は
第５図で示される如く円弧状をしている。尚56,56は案
内レール55の取付用支持部材である。

またシューター57は揺動台53に設けられたナット保持装
置60にナットＮを供給するためのもので、支持基台10の
上支持アーム12外側に第６図で示される如く離間部材58
を介して上下方向に取付けられている。シューター57内
部にはナット摺動孔57aが形成されると共に、シュータ
ー57下方はナット保持装置60に向かって左方に傾斜して
おり、且つシューター57は一対のナット保持装置60,60
の位置に合せて上支持アーム12の前後方向に位置をずら
せて一対取付けられている。

ここでナット供給装置50,50の作用について説明する。
尚説明を解り易くするため装置の右方側に配設されるナ
ット供給装置50（図示されているもの）の作用について
のみ説明し、左方側のものについては説明を省略する。

姿勢変更装置20の姿勢変更シリンダ21のロッド部21aが
伸長すると支持板25を介して案内レール55も上下方向か
ら水平方向になるように回動するが、この場合揺動台53
の摺動ロッド54が案内レール55の右側面55cの位置に倣
って移動するため、揺動台53の下部はピン部材52を中心
に第６図中反時計方向に回動し、シューター57,57下端
面とナット保持装置60,60とが当接することとなる。そ
してこの状態でナット保持装置60の開閉部材61,61で形
成されるナット案内孔65とシューター57のナット摺動孔
57aとが位置合せされて連結される（第13図で示される
状態）と、シューター57,57上方に配設される不図示の
ナット供給チューブ等を介してシューター57,57にナッ
トN,Nが供給される。そしてシューター57,57中を自重で
下降するナットN,Nは揺動台53の傾斜に従ってナット保
持装置60,60内まで進み、ナット案内孔65,65を介してナ
ット保持部66,66まで移動する。

次に姿勢変更シリンダ21のロッド部21aが引き込まれる
とナットN,Nを保持した揺動台53は引張りバネ部材59及
び案内レール55により第６図で示される如く台座部53b
が水平位置まで移動して位置決めされ、ナット保持装置
60,60のナット保持部66,66がナットランナ41,41の下方
に位置決めされる。つづいて昇降装置30の昇降シリンダ
31のロッド部31aが引き込まれナットランナ41,41のソケ
ット部材43,43がナット保持装置60,60のナット保持部6
6,66内に位置決めされているナットN,Nの方へ下降す
る。この場合ソケット部材43の先端より突出する案内ロ
ッド45がナットＮのねじ孔内に挿入されて、案内ロッド
45の先端が開閉部材61,61に突き当ると、案内ロッド45
はバネ部材46の弾圧力に反してソケット部材43内に押し
込まれ、ナットランナ41の更なる下降によりソケット部
材43の下端部が開閉ガイド64,64を下方に押圧して開閉
部材61,61をバネ部材63の弾圧力に反しつつ支点ピン62,
62を中心に回動させて開かせ（第14図で示される状
態）、ソケット部材43のソケット部43a内にナットＮを
永久磁石47を介して吸着させる。

以上の如くしてナットランナ41,…のソケット部材43,…
中にナットN,…を吸着保持させると昇降シリンダ31のロ
ッド部31aが伸長し、ナットランナ41,…は所定位置に上
昇して位置決めされる。尚姿勢変更シリンダ21のロッド
部21aが伸長した状態ではワーク保持装置70がワークＷ
をナットランナ41,…下方に位置決めしているが、前記
揺動台53,53がシューター57,…側へ揺動して逃げている
ため揺動台53,53とワークＷとの干渉は生じず、また姿
勢変更シリンダ21のロッド部21aが引き込まれた状態で
はワーク保持装置70は略水平に倒れた状態となっている
ため揺動台53,53と干渉を生じるものは何もない。

次にワーク保持装置70について第３図、第７図乃至第12
図を参照しつつ説明する。

ワーク保持装置70は、支持ロッド71,71、上下摺動台7
3、ボルト位置決め把持装置80、突起部把持装置110等か
らなるもので、ボルト位置決め把持装置80はワークＷの
上部フランジ部w1に取付けられた取付ボルトB,…のうち
エンジンＥ側から遠い側の後方の２本を位置決め把持す
るものであり、突起部把持装置110はワークＷ下部の保
護カバーw3の合せ連結部w3aに係合してワークＷを把持
すると共にワークＷをボルト位置決め把持装置80の方へ
押圧してワークＷをワーク保持装置70に吸着保持させる
ものである。

支持ロッド71は第７図で示される如く上下方向を向いて
左右に一対配設されていて該支持ロッド71,71の上、下
支持端71a,71b,…には姿勢変更装置20の回転部材26の各
前端部26a,…が固定されており、支持ロッド71,71の前
記上、下支持端71a,71b,…は他の部分により拡径して内
向きにストッパー部材72,…が取付けられている。また
支持ロッド71,71には上下摺動台73の左右両側に配設さ
れる円筒摺動部材74,74が上下に摺動自在に嵌合してお
り、且つ上下摺動台73は支持ロッド71,71との間に接着
されるバネ部材78,78及び自重により上下摺動台73の円
筒摺動部材74,74下端が支持ロッド71,71の下支持端71b,
71bにストッパー72,72を介して押圧されている。

また上下摺動台73の中央支持部材75の下部は左右の円筒
摺動部材73,73より下方に長く延び、第８図に示される
如くその下端部75aは前方にＬ形に屈曲してその先端に
上下に挿通孔76aを有するガイド部材76が取付けられて
おり、一方中央支持部材75の上端にはボルト位置決め把
持装置80の取付用の水平支持板77が固定され、該水平支
持板77の左右を前円筒摺動部材74,74が貫通して支持さ
れている。

ボルト位置決め把持装置80は、上下摺動台73の水平支持
板77に前後方向に取付けられており、第７図乃至第９図
で示される如く該水平支持板77の後部に所定間隔離間し
た左右の第１支持案内部材81,81が取付けられ、該第１
支持案内部材81,81の上端面には上向きにフック部材82
を固定したＵ字形の上部支持板83が水平に取付けられて
いる。前記第１支持案内部材81,81間には位置決め把持
シリンダ84が配設され、該位置決め把持シリンダ84は第
１支持案内部材81,81の後端面上部に支持部材85を介し
て取付けられ、そのロッド部84aは支持部材85を貫通し
て後方に突出している。

前記位置決め把持シリンダ84のロッド部84a外端は第１
連結プレート86を介して左右に第１ガイドバー87,87の
後端面が連結されており、該第１ガイドバー87,87は前
記第１支持案内部材81,81、及び前記上部支持板83の前
後の中間部下面に取付けられた左右に一対の第２支持案
内部材88,88をそれぞれ摺動自在に挿通して前方へ延
び、その前端部が第10図で示される如く位置決めプレー
ト89の立上がり部89aの後面上部に連結されている。位
置決めプレート89は第９図で示される如く後部の立上が
り部89aと前部の位置決め部89bとからなる断面Ｌ形形状
の部材であり、立上がり部89a中央には上方に開口する
逃げ溝89a−１が形成され、位置決め部89bの前端の左右
の両側にはワークＷの上部フランジ部w1の２本の取付け
ボルトB,Bを位置決めできる直角切欠部89b−1,89b−１
が設けられており、該切欠部89b−１の一辺で形成され
る突部89b−２をワークＷの取付ボルトB,B間に摺動させ
て該切欠部89b−1,89b−１の他辺の位置まで挿入し、ワ
ークＷの上部、即ち取付ボルトB,B部を位置決めできる
ようになっている。

前記位置決め把持シリンダ84の第１連結部材86の下部に
は第２連結部材90が固定され（第７図参照）、該第２連
結部材90の左右の両端部に一対の第２ガイドバー91,91
の後端部が連結されており、該第２ガイドバー91,91は
第１ガイドバー87,87の下方に位置していて、第１連結
部材86の下部切欠部を通り、前記第１支持案内部材81,8
1中を摺動自在に貫通して前方へ延び、その前端部は第1
0図で示される如く前記第２支持案内部材88,88の略下方
に配設されるコの字形の開閉プレート92に連結されてい
る。尚第２ガイドバー91と第２連結部材90とにはバネ部
材93が装着され、第２ガイドバー91及び第１、第２連結
部材86,90を介して第１ガイドバー87を後方に弾圧付勢
している。

また前記上部支持板83の前部には支点ボルト94がナット
を介して上下に取付けられ、その下端の頭部94aは第12
図で示される如く略前記第１ガイドバー87,87の位置ま
で下方に延びている。この支点ボルト94には前記第２支
持案内部材88,88と開閉プレート92間に配設される左右
の把持アーム95,95の内方へ延びる後部95a,95aが枢支さ
れており、該後部95a,95aは装置内方で支点ボルト94に
沿う如くＬ形の立上がり部95a−1,95a−１を形成し、該
立上がり部95a−1,95a−１の一端がそれぞれ支点ボルト
94に枢支されている。把持アーム95の把持部95bは前記
位置決めプレート89の位置決め部89bの上下位置と同じ
位置で、該位置決め部89bの外側に沿って前方に延び、
位置決め部89bの切欠溝89b−１の位置で内方への屈曲部
95b−１を有して更に前方へ延びている。把持アーム95,
95はその屈曲部95b−1,95b−１の内面で前記位置決めプ
レート89の切欠部89b−1,89b−１に位置決めされたワー
クＷの取付ボルトB,Bを位置決めプレート89側へ押圧し
て、ワークＷ上部を把持できるようになっている。

前記第２ガイドバー91,91に連結される開プレート92と
２つの把持アーム95,95の後部95b,95bとには、第10図で
示される如くそれぞれ後方に山形となるように一対のバ
ネ部材96,96が装着され、且つ開閉部材92の左右端部に
枢支された旋回ガイド部材97,97の長孔97a,97a内に把持
アーム95,95の把持部95,95の案内ピン98,98が係合して
いる。また開閉プレート92の左右の最外端部には上向き
に案内ローラー99,99が枢支されており該案内ローラー9
9,99の内側が把持アーム95,95の把持部95b,95b外側面に
係合し（第12図参照）、該把持部95b,95bを前方向きに
規制している。

尚100は上部支持板83前端に取付けられた位置決めプレ
ート89用の案内部材であり、101,101は第２支持案内部
材88,88に取付けられた把持アーム95,95用の案内部材で
あり、102,102は水平支持板77に取付けられた案内ロー
ラー99,99ガイド用の案内部材である。

ここでボルト位置決め把持装置80の作用を説明する。ま
ずワークＷの上部フランジ部w1の取付ボルトB,Bを位置
決め把持した位置決めプレート89や把持アーム95,95
（第９図で示される状態）が前記取付ボルトB,Bから離
間する動作を説明する。即ち位置決め把持シリンダ84の
ロッド部84aが後方へ伸長すると第１連結部材86、第１
ガイドバー87,87を介して位置決めプレート89はワーク
Ｗの取付ボルトB,Bから離間して後退するが、同時に開
閉プレート92も第１、第２連結部材86,90、第２ガイド
バー91,91を介してバネ部材93,93の弾圧力に反しつつ後
退する。

ここで開閉プレート92と把持アーム95,95の後部95a,95a
とはバネ部材96,96で連結されているため把持アーム95,
95は支点ボルト94を中心にそれぞれ外方へ開くように回
動しワークＷの取付ボルトB,Bから離間する。この場合
把持アーム95,95の立上がり部95a−1,95a−１等が前方
にやや突出するようになるが位置決めプレート89の逃げ
溝89a−１によって位置決めプレート89と把持アーム95,
95との干渉は防止され、最終的に位置決めプレート89の
後端面は支点ボルト94の中心近傍まで後退し、位置決め
プレート89はワークＷの上部フランジ部w1から離間する
こととなる。

把持アーム95,95や位置決めプレート89にてワークＷの
取付けボルトB,Bを位置決め把持する場合は前記と全く
逆の動作であり、ワーク保持装置70のボルト位置決め把
持装置80がワークＷの上部フランジ部w1のフランジ面w1
aに平行に位置決めされると、位置決め把持シリンダ84
のロッド部84aが内方に引き込まれ、位置決めプレート8
9がワークＷのフランジ面w1aに沿うように前進し、位置
決めプレート89の突部89b−２がワークＷの取付ボルト
B,B間に摺動して切欠部89b−1,89b−１が取付ボルトB,B
の内側及び外側に当接してワークＷの上部を位置決めす
る。以上の位置決めプレート89の動作と全く並行して開
閉プレート92が前進しバネ部材96,96を介して把持アー
ム95,95が内方に回動して把持アーム95,95の屈曲部95b
−1,95b−１内面でワークＷの取付ボルトB,Bを位置決め
プレート89側に押圧しワークＷの上部が位置決め把持さ
れる。

尚位置決めプレート89及び把持アーム95,95はその位置
決め把持状態において水平支持板77より十分に前方に突
出しているため、ワークＷの上部フランジ部w1とボルト
位置決め把持装置80が作動中に互いに干渉することはな
い。

突起部把持装置110はワーク保持装置70の上下摺動台73
の比較的下部に取付けられており、上下動シリンダ11
1、リンク部材112、押上棒114、クランパー115等からな
るもので、第３図及び第７図で示される如く上下動シリ
ンダ111が上下摺動台73の中央支持部材75の後面にその
ロッド部111aを下向きにして枢支されており、該ロッド
部111aの下端は中央支持部材75の下端よりやや下方に延
びてリンク部材112の後端に枢着されている。該リンク
部材112は上下摺動台73の下方に前後を向いて配設さ
れ、その中間部が上下摺動台73の中央支持部材75の下部
に取付けられた支持部材113に枢支され、前部には前方
にやや延びる長孔112aが形成されている。

押上棒114は上下摺動台73のガイド部材76の挿通孔76aを
上下に貫通して配設されており、その下端部が前記リン
ク部材112の長孔112aに係合して支持されている。押上
棒114の上端部にはクランパー115が枢支されていて、該
クランパー115の上部は左右に揺動するとともに、上端
面には左右方向にクランプ溝115aが形成されている。即
ち上下動シリンダ111のロッド部111aの伸長によりリン
ク部材112の前端が上昇し、押上棒114を上昇させて、ク
ランパー115のクランプ溝115aをワークＷの保護カバーw
3の下向きの合せ連結部w3aに倣いつつ係合させて、ワー
クＷ下部を把持すると共に、ワークＷをボルト位置決め
把持装置80の位置決めプレート89の方へ押し上げてワー
クＷをワーク保持装置70に挟着保持させる。

次に装置の全体的作用について説明する。

ワークＷが組付治具ヘッド２前方のワーク把持ステーシ
ョンS1に位置決めされると、姿勢変更装置20の姿勢変更
シリンダ21のロッド部21aを内方に引き込むことによ
り、ワーク保持装置70を略水平状態まで傾動させ、アー
クＷ上方に近接させる。この場合アーク保持装置70は第
５図に示される如くボルト位置決め把持装置80の位置決
めプレート89とワークＷの上部フランジ部w1のフランジ
面w1aが平行となる位置まで傾動し、ボルト位置決め把
持装置80がワークＷの上部フランジ部w1のフランジ面w1
aに沿った上部フランジ部w1のやや上方に位置決めされ
る。またこの場合突起部把持装置110の上下動シリンダ1
11のロッド部111aは内方へ引き込まれており、クランパ
ー115はワークＷ下部からやや離間した位置にある。

以上の状態でボルト位置決め把持装置80の位置決め把持
シリンダ84のロッド部84aを内方に引き込むことによ
り、位置決めプレート89にてワークＷの上部フランジ部
w1の前部側の２本の取付ボルトB,Bを位置決めすると共
に、把持アーム95,95にて前記取付ボルトB,Bを位置決め
プレート89との間で挟着把持する。次に突起部把持装置
110の上下動シリンダ111のロッド部111aを伸長させ、ク
ランパー115にてワークＷ下部を把持させるとともに、
ワークW1をボルト位置決め把持装置80の方へ押圧して、
クランパー115と前記位置決めプレート89等との間にワ
ークＷを挟着し、ワークＷをワーク保持装置70に保持さ
せる。尚ワーク保持装置70が略水平になっている状態に
おいて、前もって昇降装置30によりナットランナ41,…
を下降させて、該ナットランナ41,…にナット供給装置5
0,…からナットN,…を供給させておくものとする。

次に姿勢変更シリンダ21のロッド部21aが伸長し、ワー
ク保持装置70を垂直状態に起立させると共に、ワーク保
持装置70のフック部材82を昇降装置30の凹溝支持部材34
に係合させて、ワークＷがその上部フランジ部w1のフラ
ンジ面w1aを水平にした状態で略垂直に位置決めされる
と、ワークＷを位置決め保持した取付治具ヘッド２を環
状レール4,4に沿ってインデックス装置５によりワーク
組付ステーションS2まで移動させる。この取付ステーシ
ョンS2の可動レール4a,4aに支持された組付治具ヘッド
２はスライドベース６とともに前方のエンジンＥの方へ
移動し、第３図で示される如くワークＷを排気マニホー
ルドＭの取付フランジ部MFの下方に位置決めされる。尚
ワーク保持装置70が起立した状態でナット供給装置50,5
0のナット保持装置60,…内にシューター57,…を介して
ナットN,…が供給されているものとする。

次に昇降装置30の昇降シリンダ31のロッド部31aが内方
に引き込まれナットランナ41,…のソケット部材43,…が
所定位置、即ち支持部材32の摺動部32a,32a下端がスト
ッパ35,35に当接する位置であり、ナットランナ41,…の
ソケット部材43,…下端が排気マニホールドＭの取付孔M
F1,…上部外周をバネ部材44,…の弾発力に反して所定の
強さで押圧する位置、まで下降すると、フック部材82を
介してワーク保持装置70の上下摺動台73をバネ部材78,7
8の弾圧力に反しつつ支持ロッド71,71に沿って上昇さ
せ、ワークＷの上部フランジ部w1の組付ボルトB,…を排
気マニホールドＭの取付フランジ部MFの取付孔MF1,…に
挿入させて、互いのフランジ部w1,MFを当接させる。尚
ワークＷの前記組付ボルトB,…の上端が排気マニホール
ドＭの取付フランジ部MFの取付孔MF1,…内に一部挿入さ
れると、昇降シリンダ31のロッド部31aの動きは一時中
断し、この間にワーク保持装置70のボルト位置決め把持
装置80がワークＷの取付ボルトB,Bから離間する。

以上の如くワークＷと排気マニホールドＭがセットされ
るとナットランナ41,…のソケット部材43,…が回転し、
ソケット部材43,…のソケット部43a内に吸着保持されて
いたナットN,…が排気マニホールドＭの取付フランジ部
MFより突出するワークＷの取付ボルトB,…に締付けられ
ワークＷのエンジンＥの排気マニホールドＭへの組付け
は終了する。その後昇降シリンダ31のロッド部31aが伸
長してナットランナ41,…が上昇し、突起部把持装置110
の上下動シリンダ111のロッド部111aが内方に引き込ま
れて、クランパー115がワークＷ下部から離間すると、
再び該組付治具ヘッド２をワーク組付ステーションS1に
移動させて同様の動作を繰り返す。

尚組付治具ヘッド２は２台あるため、１台がワーク把持
ステーションS1にてワークＷを位置決め把持している間
に、他の１台はワーク組付ステーションS2にてワークＷ
をエンジンＥの排気マニホールドＭに組付けることがで
きる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く本発明によれば、コンバー
ター（以下ワークと称す）の共通の形状である排気マニ
ホールドとの連結用の上部フランジ部を該上部フランジ
部に設けられた取付ボルトを介して位置決めプレートと
把持アームとで位置決め把持し、且つワークの下部をク
ランパーにて把持押圧してワークを前記位置決めプレー
ト及び把持アームとの間で挟着保持するようにしたた
め、エンジンの種類によって形状が異なると共に、形状
が複雑で取扱いの困難なワークの位置決め保持を容易に
行うことができる。

また以上の位置決めプレート、把持アーム及びクランパ
ーを揺動自在且つ排気マニホールドの方へ移動自在な組
付治具ヘッドに取付けているため、該取付治具ヘッドに
ワークを容易に位置決め保持できると共に、ワークを該
ワークの上部フランジ部を介して所定位置にあるエンジ
ンの排気マニホールドに容易に組付けることができて、
ワークの自動組付を容易になすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンバーター（以下ワークと称す）の自動組付
装置の斜視図、第２図はワークを排気マニホールド等に
取付けた図、第３図は組付治具ヘッドの側面図、第４図
はワーク把持装置やナットランナ等を示す組付治具ヘッ
ドの正面図、第５図はワーク把持装置でワークを位置決
め保持している側面図やナットランナ装置の側面図を示
す図、第６図は第５図の正面図、第７図はワーク把持装
置の後面図、第８図はボルト把持位置決め装置及び上下
摺動台の側面図、第９図はボルト把持位置決め装置の平
面図、第10図はボルト把持位置決め装置の部分断面下面
図、第11図はボルト把持位置決め装置の正面図、第12図
はボルト把持位置決め装置の断面正面図、第13図はナッ
ト保持装置の平面図、第14図はナット保持装置が開いて
いる状態図、第15図は第13図の正面図、第16図はナット
ランナのソケット部の断面側面図である。 尚図面中、２は組付治具ヘッド、70はワーク把持装置、
80はボルト位置決め把持装置、89は位置決めプレート、
89b−１は切欠部、95は把持アーム、110は突起部把持装
置、115はクランパー、Ｗはワーク、w1は上部フランジ
部、Ｂは取付ボルト、Ｍは排気マニホールドである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの排気マニホールドにコンバータ
   ー（以下ワークと称す）を組付けるワークの自動組付装
   置において、 ワークの排気マニホールドとの連結用の上部フランジ部
   に沿って移動し、その両外側に設けられた切欠部に前記
   フランジ部に設けられた取付ボルト外側を係合させて、
   ワークの上部を位置決めする位置決めプレートと、 該位置決めプレートに係合された前記取付ボルトの外側
   を位置決めプレート側に押圧して該位置決めプレートと
   の間で前記取付ボルトを把持する把持アームと、 前記位置決めプレートと把持アームとで位置決め把持さ
   れたワークの下部を把持押圧し、ワークを位置決めプレ
   ート及び把持アームとの間で挟着保持するクランパー
   と、 前記位置決めプレート、把持アーム及びクランパーを備
   えてワークを揺動自在に位置決め保持すると共に、該ワ
   ークを排気マニホールドの方へ移動して該排気マニホー
   ルドに組付ける組付治具ヘッドとを有することを特徴と
   するワークの自動組付装置。