JPH08192317A - バルブステムシールとロアーシートの組付け及びその 検定装置 - Google Patents

バルブステムシールとロアーシートの組付け及びその 検定装置

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JPH08192317A
JPH08192317A JP7021147A JP2114795A JPH08192317A JP H08192317 A JPH08192317 A JP H08192317A JP 7021147 A JP7021147 A JP 7021147A JP 2114795 A JP2114795 A JP 2114795A JP H08192317 A JPH08192317 A JP H08192317A
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JP
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valve stem
press
stem seal
seat
assembly
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JP7021147A
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Toshihisa Maeda
Hiroshi Umada
敏久 前田
博史 馬田
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Isuzu Motors Ltd
いすゞ自動車株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブステムシールとロアーシートを同じ装
置を用いて1工程で組付け可能とし、また挿入異常等の
検定精度を向上して不良製品の発生を防止する。 【構成】 移動体12にスライド部材10を昇降可能に
設置し、スライド部材にバルブステムシールの保持体5
と圧入部材6及びロアーシート吸着用マグネット7とを
同軸に設置して組付け装置を構成し、そのスライド部材
10と移動体12との間にリニヤースケール17とロー
ドセル16とを並列的に設けた。保持体5と吸着用マグ
ネット7とにそれぞれバルブステムシール1とロアーシ
ート2とを保持させ、組付け位置に移動して降下させ、
圧入部材6でバルブステムシール1を圧入し、ロアーシ
ート2とともに組付け位置に保持させる。バルブステム
シール1の組付け状態は、リニヤースケール17による
降下距離と、ロードセル16による圧入圧とが両者とも
所定値の範囲内にあるかどうかで正否が検定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン等のバルブス
テムシールとロアーシートの組付け作業とその組付け状
態の検定を行う装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車のエンジン等には給排気バルブが
用いられ、この給排気バルブを先端部に有するバルブス
テムを摺動可能に保持するバルブステムガイドには、バ
ルブステムを気密シールするバルブステムシールとその
下部にロアーシートとを組付ける構造としている。
【0003】図4は、ロアーシートの従来の組付け装置
を示す。ロアーシート2は別の切出し位置に整列してい
るラックから、順次図示しないロボットアームの先端の
組付け具20に設けた真空パッド21で吸着して組付け
位置に移動し、図示のようにバルブステムガイド3を貫
通してシリンダーヘッド4上にセットし、真空パッド2
1の吸着を解除してロアーシート2を組付け、次の組付
け部に同様の作業を繰返し継続する。
【0004】図5は、バルブステムシールの従来の組付
け及びその検定装置の第1の例を示す。図示しないロボ
ットアームに取付ける移動体30で本組付け装置全体を
移動し、別の切出し位置に整列しているバルブステムシ
ール1にバルブステムシール把持棒22を挿入して把持
する。この際は適宜な制御装置により圧入ラム26を押
出す圧入シリンダーの空圧又は油圧を解除して圧入ラム
26は後退状態とし、複数のガイドバー28とスプリン
グ29で案内並びに付勢にされるスライド27も上昇後
退位置におく。
【0005】次いで、ロボットの操作により移動体30
を移動して、本組付け装置全体を組付け部直上の適宜な
位置に固定し、圧入シリンダー25を加圧してスライド
27と共に圧入ホルダー23を降下してバルブステムシ
ール1をバルブステムガイド3に挿入し、更に降下して
バルブステムシール1のフランジ下面をロアーシート2
の上面まで突当てる。この突当てにより圧入ラム26が
加圧するロードセル24の加圧計数値が急上昇するが、
適宜な上限値を設定し、この値の検定により組付けが正
常に行われたものとして組付けの1サイクルを終了し、
図示しない制御装置は次の組付けサイクルに入る。
【0006】図6は、バルブステムシールの従来の組付
け及びその検定装置の第2の例を示す。本装置は前記第
1の例と組付け部の構成は同一であり、検定部の構成が
異なるものであるので、同一部品については図5と同じ
符号を付してある。第1の例の装置と異なりロードセル
24を有せず、代りに適宜な部位にリミットスイッチ3
1を設置し、スライド33にはリミットスイッチ31を
切替え作動するドッグ32を設ける。前記第1の例の装
置と同様の作動を行い、バルブステムシール1のフラン
ジ下面がロアーシート2の上面の突当たる位置まで降下
すると、これと共の降下するスライド33に設けたドッ
グ32がリミットスイッチ41の切替えを行い、この電
気出力により図示しない制御装置は組付けの終了と判定
し、次の組付けサイクルに入る。
【0007】実開昭62−11537号公報には、シリ
ンダーヘッドに嵌装されたバルブガイドへスプリングシ
ートを外嵌する装置で、スプリングシートをチャックし
て所要位置へ移動し、チャックの外筒押圧部材端部の空
気噴出口とスプリングシートのフランジ面の密着による
空気圧の変化によりスプリングシートの規定位置への装
入を検定するスプリングシートの自動外嵌装置が記載さ
れている。
【0008】実開平2−110433号公報には、シリ
ンダーヘッドのバルブガイドへステムシールを嵌着する
装置で、ステムシールを保持するピン及びスライド爪を
有し、これらを移動してステムシールをバルブガイドへ
加圧挿入してスライド爪の移動によりエアーリーク口を
閉塞し、この検定により規定圧での嵌着が行われたとす
るステムシールの自動嵌着装置が記載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図4〜図6に示す従来
の組付け及びその検定装置では、ローアシートとバルブ
ステムシールの組立てが別個の装置で行われ、組付け工
程も2工程となりコストアップとなっている。また、図
5に示す従来の組付け及びその検定装置では、ピーク圧
の検出のみであるので、バルブステムシールの挿入過程
で異物の混入等のためピーク圧に達すると、挿入途中で
も挿入組付け完成として次サイクルに入ってしまい、挿
入不良の検定が不可能となる。更に、図6に示す従来の
組付け及びその検定装置では、リミットスイッチによる
挿入ストローク端の1点検定であり、バルブステムシー
ルの下面とローアシート上面の密着位置にリミットスイ
ッチの切替え位置を合致させるのは著しく困難であり、
部品寸法と装置の動作精度からこの合致点がずれ易く、
検定精度が低いものとなっている。
【0010】実開昭62−11537号公報及び実開平
2−110433号公報に記載された装置では、ローア
シートとバルブステムシールの2部品を同じ装置を用い
て1工程で組付けることはできず、また、挿入途中での
異常事態による挿入不良の検定も不可能である。
【0011】本発明は、バルブステムシールとロアーシ
ートの組付け作業において、2部品であるバルブステム
シールとロアーシートを同じ装置を用いて1工程で組付
け可能とし、また挿入異常等の検定精度を向上して不良
製品の発生を防止するバルブステムシールとロアーシー
トの組付け及びその組付け状態の検定を行う装置を提供
することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットアー
ム等に支持される移動体にスライド部材を昇降可能に設
置し、該スライド部材にバルブステムシールの保持体と
圧入ホルダー及びロアーシート吸着用マグネットとを同
軸に設置してバルブステムシールとロアーシートの組付
け装置を構成し、そのスライド部材と移動体との間にリ
ニヤースケールとロードセルとを並列的に設けてバルブ
ステムシールとロアーシートの組付け状態の検定を行う
装置である。
【0013】
【作用】移動体をバルブステムシールとロアーシートの
直上に移動させてスライド部材を降下させ、バルブステ
ムシールの保持体とロアーシート吸着用マグネットとに
それぞれバルブステムシールとロアーシートとを保持さ
せ、次いで移動体を上昇させてシリンダーヘッドの組付
け位置に移動して降下させ、圧入ホルダーでバルブステ
ムシールをバルブステムガイドに圧入し、ロアーシート
とともに組付け位置に保持させる。バルブステムシール
とロアーシートの組付け状態は、リニヤースケールによ
る降下距離と、ロードセルによる圧入圧とが両者とも所
定値の範囲内にあるかどうかでその組付け状態の正否が
検定できる。
【0014】
【実施例】図1に、本発明の実施例を示す。図1Aにお
いて1はバルブステムシール、2はローアーシート、3
はバブルステムガイド、4はシリンダーヘッドを示し、
図は本発明の組付け装置5によりバルブステムシール1
とローアーシート2が共にバブルステムガイド3に組付
けられた状態にある。5はバルブステムシール1の上端
シールゴム部に挿入してバルブステムシール1を把持す
る把持棒、6は把持棒5の外周に設ける圧入ホルダーで
あって組付け時にその先端部6aがバルブステムシール
1をバブルステムガイド3に圧入する役割を有する。7
は圧入ホルダー6の外周に設けるマグネットホルダー8
の先端部に設けたマグネットであり、磁性体であるロア
ーシート2を吸着する役割を有する。マグネット7は永
久磁石でも電磁石でもよい。マグネットホルダー8はス
プリング9を介して圧入ホルダー6に保持されている。
【0015】スライド10には複数のガイドバー11に
摺動するガイド孔があり、上下端を止めて保持されてい
る。複数のガイドバー11の上端は圧入シリンダー14
を保持する移動体12に固定し、圧入シリンダー14が
下方に駆動する圧入ラム13の下端には、ガイドバー1
1で案内される加圧部材15を保持し、圧入ホルダー6
の上端に設けるロードセル16を介して圧入ホルダー6
をスライド10と共に下方へ駆動加圧する構成としてあ
る。17はスライド10に固定して直立するリニャース
ケールで、移動体12に固定した読取り部18によりス
ライド10の移動体12に対する移動量を電気的に出力
する。移動体12は図示しないロボットのアームに固定
し、ロボットは図示しない適宜な制御装置で制御されて
組付け装置を作動するように構成している。組付け装置
は、図示のように1個のみがロボットのアームに固定さ
れるだけでなく、適宜な間隔を置いて複数であってもよ
い。
【0016】図1Bは、組付け完了時の組付け部の細部
を示す。1aはステムガイドシール1のゴムシール部で
あり、1bはゴムシール部1aの周囲に設けたスプリン
グでゴムシール部1aを内方に加圧する。1cはステム
ガイドシール1を構成するキャップで、下部はフランジ
1dとなっている。把持棒5の先端は、ゴムシール部1
aの内径部に挿入したときに、スプリング1bと共に働
く摩擦力によりステムガイドシール1全体を保持するよ
うに構成してある。マグネット7の先端部と圧入ホルダ
ー6の先端部にはフランジ1dの厚さに相当するギャッ
プを設け、ロアーシール2がシリンダーブロック4上に
セットされた際に、フランジ1dの下面がロアーシール
2の上面に密着するように構成してある。
【0017】図2は、圧入過程でリニヤースケール17
の読取り部18とロードセル16の出力の状況を示すグ
ラフである。図2Aはバルブステムシール1とロアーシ
ート2が図示しない把持棒、圧入ホルダー、マグネット
ホルダーに保持され、バルブステムガイド3の周囲を降
下し、キャップ1cをバルブステムガイド3に圧入しつ
つシリンダーヘッド4の上面の到達した状態である。図
2Bは読取り部18の出力が示す圧入距離を示し、第1
から第3までの組付け状態の良否の判定をする設定値の
範囲を示す。図2Cはキャップ1cのバルブステムガイ
ド3への圧入力に相当するロードセル16の出力のグラ
フと許容範囲と最終圧入力範囲の関係を示す。
【0018】次に、組付け装置の作動について説明す
る。図1において、図示しないロボットアーム、制御装
置の操作により組付け装置を、図示しない切出し部に整
列するロアーシート2と同芯に重ねたバルブステムシー
ル1の直上に位置させて降下することにより、把持棒5
の先端はバルブステムシール1のゴムシール部1aに嵌
入してこれを把持し、更にマグネット7によりロアーシ
ト2を吸着して双方を組付け装置の下端に保持する。組
付け装置をそれぞれの切出し位置にあるロアーシート2
とバルブステムシール1の位置に移動させ、それらを順
次把持するようにしても良い。この際、圧入シリンダー
14を後退位置とし、スライド10は上昇位置とする。
【0019】次いで、組付け装置をシリンダーヘッド4
のバルブステムガイド3の直上の適宜な位置に移動し、
圧入シリンダー14を前進状態として圧入ラム13を降
下させ、ロードセル16を介してスライド10、把持棒
5、圧入ホルダー6、マグネットホルダー8をともに降
下させる。これと共に把持棒5、マグネット7に把持吸
着されるバルブステムシール1とロアーシト2は降下
し、圧入ホルダー6の先端がバルブステムシール1のフ
ランジ1dを圧下することにより、バルブステムシール
1のキャップ1cの内径部がバルブステムガイド3の外
径部に圧入を開始し、圧入距離が第1の設定値の範囲に
入ると共に圧入力も許容範囲に入る。キャップ1cは圧
入力に抗してバルブステムガイド3への圧入を継続し、
ロアーシール2の下面がシリンダーヘッド4の上面近傍
に達すると圧入距離が第2の設定値の範囲に入り、次い
でシリンダーヘッド4の反力を受けて圧下力が急増し、
ロードセル16の出力は急増して最終圧入範囲に到達す
る。
【0020】図示しない制御装置は、バルブステムシー
ル1が圧入距離過大となる第3の設定値の範囲に入ら
ず、圧入力が前記最終圧入範囲にあって圧入距離が第2
の設定値の範囲内であれば、正常な圧入作業が行われた
ものとして圧入シリンダー14を後退させ、スライド1
0、把持棒5、圧入ホルダー6、マグネットホルダー8
は共に上昇するが、バルブステムシール1はバルブステ
ムガイド3に圧入してあるので、ロアーシール2と共に
圧入された状態を維持する。図示しない制御装置はロボ
ットを操作して、本組立て装置を再度図示しない切出し
部に整列するバルブステムシール1の直上に移動させて
1サイクルの組付け動作を終了し、以降のサイクルに備
える。
【0021】図3は、圧入状態の検定を行うフーローチ
ャートを示す。図示しない制御装置によるスタート信号
発生で圧入シリンダー14が作動し、同時に圧入距離、
圧入力の計測とタイマーを始動する。バルブステムシー
ル1とロアーシール2は降下を開始し、制御装置はスタ
ート信号発生後、適宜な特定の第1の設定時間が経過し
たかの#1の可否検定を行う。 否であれば制御装置は
圧入距離が第1の設定範囲に入ったかの#2の可否検定
を行う。前記#2の可否検定が否であれば、制御装置は
再度前記#1の可否検定を行い、#1の可否検定が可で
あれば、第1の設定時間内に圧入過程に入らないサイク
ルタイムオーバーとして必要な表示、警告を行い予め設
定した作動を行う。この場合の原因には圧入シリンダー
14の動作異常等がある。
【0022】前記#2の可否検定が可であれば、制御装
置は圧入力が許容範囲にあるかの#3の可否検定を行
う。#3の可否検定が否であれば、制御装置は圧入力不
良として必要な表示、警告を行い予め設定した作動を行
う。この場合の原因には、圧入力過小であればバルブス
テムシール1のバルブステム3に対する締付け力不足
か、又はバルブステムシールを把持棒が把持していない
等の異常がある。圧入力過大であれば異物の混入、圧入
部品の寸法不良等がある。#3の可否検定が可であれ
ば、制御装置はスタート信号発生後、適宜な特定の第2
の設定時間が経過したかの#4の可否検定を行う。#4
の可否検定が否であれば、制御装置は圧入距離が第2の
設定範囲に入ったかの#5の可否検定を行う。#5の可
否検定が否であれば、制御装置は再度第2の設定時間が
経過したかの#4の可否検定を行い、#4の可否検定が
可であれば制御装置は圧入距離不良として必要な表示、
警告を行い予め設定した作動を行う。この場合の原因に
は圧入シリンダー14の動作異常等でサイクルタイムが
遅れ不良が生ずる。
【0023】#5の可否検定が可であれば、制御装置は
スタート信号発生後、適宜な特定の第3の設定時間内に
最終圧入力範囲に入ったかの#6の可否検定を行う。#
6の可否検定が否であれば、制御装置は圧入力不良とし
て必要な表示、警告を行い予め設定した作動を行う。こ
の場合は第3の設時間内にロアーシート1の下面がシリ
ンダーヘッド4上に到達しておらず、組付けサイクルタ
イムに遅れを生ずる等の不良となる。前記#6の可否検
定が可であれば、制御装置は圧入距離が第3の設定範囲
に入ったかの#7の可否検定を行う。#7の可否検定が
可であれば、制御装置は圧入距離不良として必要な表
示、警告を行い予め設定した作動を行う。この場合はロ
アーシート1が装着されず、オーバーランしている等の
原因がある。#7の可否検定が否であれば、制御装置は
組付け圧入作業は正常に行われたものとして、次組付け
サイクルの制御に入る。
【0024】以上の実施例では、エンジン等のバルブス
テムシールとロアーシートの組付けについて説明した
が、これに限らずオイルシール等の2部品を同一の組付
け装置で同時に組付ける場合に適用できる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、バルブステムシールとロアー
シートのような2部品を同一の組付け装置で同時に組付
けることが可能となるので、装置の設置スペースが少な
くて済み、組付け作業が従来の2工程を1工程に短縮で
きて作業能率が向上し、設備投資並びに作業コストの低
減が可能となる。また、バルブステムシールの組付けの
圧入過程で圧入距離と圧入力との両方を連続的に計測で
きるようにしたので、これらの数値を検定に用いて組付
け中に発生する組付け不良を現象別に判別することが可
能となり、検出精度を向上することができて不良製品の
発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の説明図。
【図2】本発明の実施例の圧入過程の圧入距離、圧入力
の説明図。
【図3】本発明の実施例の組付け状況検定のフローチャ
ート。
【図4】従来のロアーシトの組付け装置の説明図。
【図5】従来のロードセルを用いる組付け装置の説明
図。
【図6】従来のリミットスイッチを用いる組付け装置の
説明図。
【符号の説明】
1 バルブステムシール 2 ロアーシート 3
バルブステムガイド 4 シリンダーヘッド 5 把持棒 6 圧入ホル
ダー 7 マグネット 10 加圧部材 14
圧入シリンダー 16 ロードセル 17 リニ
ヤースケール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットアーム等に支持される移動体にス
    ライド部材を昇降可能に設置し、該スライド部材にバル
    ブステムシールの保持体と圧入ホルダー及びロアーシー
    ト吸着用マグネットとを同軸に設置したことを特徴とす
    るバルブステムシールとロアーシートの組付け装置。
  2. 【請求項2】ロボットアーム等に支持される移動体にス
    ライド部材を昇降可能に設置し、該スライド部材にバル
    ブステムシールの保持体と圧入ホルダー及びロアーシー
    ト吸着用マグネットとを同軸に設置するとともに、該ス
    ライド部材と前記移動体との間にリニヤースケールとロ
    ードセルとを並列的に設けたことを特徴とするバルブス
    テムシールとロアーシートの組付け及びその検定装置。
JP7021147A 1995-01-13 1995-01-13 バルブステムシールとロアーシートの組付け及びその 検定装置 Granted JPH08192317A (ja)

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