JPH0985551A - キャップ着脱用チャッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、キャップの損傷を可及的に防止す
ること、およびキャップの落下を未然に防止することを
課題としている。 【解決手段】 本発明では、オイルキャップ１００の頭
部１００Ａと嵌合して該オイルキャップ１００を回転不
能に収容する収容部１１Ａを有するとともにオイルキャ
ップ１００を緩め方向および締付け方向に回動させるべ
く回転動作するトルクリング１１と、オイルキャップ１
００の頭部１００Ａに吸着してオイルキャップ１００を
保持するためのバキュームカップ３２を有するバキュー
ム手段３０とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャップを緩める
作業とキャップを締付ける作業とを実施するべく、キャ
ップを保持しかつ回動させるキャップ着脱用チャッキン
グ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エンジンの生産ラインにおける
エンジンオイル自動注入機には、オイルキャップの着脱
作業を実施するために、３本爪を有するチャッキング装
置を採用しているものがある。このチャッキング装置で
は、３本の爪によってオイルキャップの外周を挟持する
とともに、オイルキャップを緩める方向へ回動させてエ
ンジン本体から取外す一方、オイルキャップを締付ける
方向へ回動させてエンジン本体への取付けを行なってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のチャッキング装置においては、エンジン本体に固く
締め込まれたキャップを取り外そうとした場合、キャッ
プの外周を挟持している爪が滑ってキャップを傷付ける
虞れがあり、特に硬度の低い樹脂製キャップでは大きな
傷を生じる不都合があった。また、上述した従来のチャ
ッキング装置では、キャップの外周を３本の爪によって
挟持しているため、キャップに対する爪の挟持が緩んた
場合には、チャッキング装置からキャップが容易に落下
してしまう不都合があった。本発明は上記実状に鑑み
て、キャップの損傷を可及的に防止し得るとともに、キ
ャップの落下を未然に防止することのできるキャップ着
脱用チャッキング装置の提供を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に関わる
キャップ着脱用チャッキング装置では、キャップの頭部
と嵌合して該キャップを回転不能に収容する収容部を有
し、かつ収容部に嵌合したキャップを緩め方向および締
付け方向に回動させるべく回転動作するトルクリングを
備えており、さらにトルクリングに嵌合している状態に
キャップを保持するべくキャップの頭部に吸着するバキ
ュームカップを備えたバキューム手段を具備している。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、一実施例を示す図面に基づ
いて、本発明を詳細に説明する。図１ないし図５は、本
発明に関わるキャップ着脱用チャッキング装置を、エン
ジンオイル自動注入機に適用した適用した例を示してい
る。

【０００６】図１および図２に示す如く、このエンジン
オイル自動注入機１は、ロボットアーム２の先端に取り
付けたベースフレーム３に、キャップ着脱用チャッキン
グ装置としてのチャックユニット１０とオイル注入ユニ
ット５０とを設けており、後述するようにチャックユニ
ット１０によってエンジン本体からオイルキャップを取
り外し、次いでオイル注入ユニット５０によってオイル
を注入したのち、再びチャックユニット１０によってオ
イルキャップの取り付けを行なう。

【０００７】図３に示すように、チャックユニット１０
は後に詳述するトルクリング１１を有しており、このト
ルクリング１１はホルダ１２を介してメインシャフト１
３の下部に固定されており、このメインシャフト１３は
スライドプレート１４に固設されたハウジング１５を介
して回転自在に支承されている。

【０００８】スライドプレート１４は、ベースプレート
３のガイド４、４に、ガイドロッド１６、１６を貫挿す
ることによって、ベースプレート３に対して上下移動自
在に設けられており、さらにベースプレート３とスライ
ドプレート１４との間には、復帰用の圧縮バネ１７、１
７が介装されている。

【０００９】一方、ベースプレート３にはナットランナ
ー２０とハウジング２１とが固設されており、このハウ
ジング２１には中継シャフト２２が回転自在に支承され
ており、この中継シャフト２２の上部にはナットランナ
ー２０の駆動軸２０Ａが一体に結合されている。

【００１０】さらに中継シャフト２２には、メインシャ
フト１３の上部が上下移動自在に貫入しており、中継シ
ャフト２２に設けたキー溝（図示せず）に、メインシャ
フト１３のキー突起１３Ｋが遊嵌していることで、メイ
ンシャフト１３は中継シャフト２２に対して上下移動自
在かつ回転不能に接続されている。

【００１１】上述したようにトルクリング１１は、ホル
ダ１２、メインシャフト１３、ハウジング１５、スライ
ドプレート１４、ガイドロッド１６、１６、および圧縮
バネ１７、１７を介して、ベースプレート３に対して上
下移動自在にフローティング支持されている。

【００１２】ここで、図２に示す如く、ガイドロッド１
６にはドグプレート１６Ｄが設けられている一方、ベー
スプレート３にはブラケット５を介してセンサＳが設け
られており、このセンサＳによって後に詳述する如くベ
ースプレート３に対するトルクリング１１の移動状況の
検知が行なわれる。

【００１３】また、上述した如くトルクリング１１は、
ナットランナー２０の駆動軸２０Ａから、中継シャフト
２２、メインシャフト１３、およびホルダ１２を介して
回転駆動力が伝達され、ナットランナー２０における駆
動軸２０Ａの回転力に基づいて駆動回転される。

【００１４】このトルクリング１１は、図４に示す如く
略円筒形状を呈しており、その下部には内面に５個のリ
ブ１１ｒ，１１ｒ…を突設することによって収容部１１
Ａが構成されている。

【００１５】ここで、図６に示すようにオイルキャップ
１００は、頭部（握り部）１００Ａとネジ部１００Ｂと
から成る樹脂成形品であり、頭部１００Ａの外周には５
箇所に切欠き部１０１が形成されている。なお、頭部１
００Ａにおける座面１００Ａａには環状溝１０２が形成
されており、この環状溝１０２にはシール用のＯリング
１１０が装着されている。

【００１６】トルクリング１１の収容部１１Ａに、オイ
ルキャップ１００の頭部１００Ａを挿入した際、頭部１
００Ａの切欠き部１０１，１０１…に、トルクリング１
１のリブ１１Ａ，１１Ａ…が各々嵌合することによっ
て、トルクリング１１の収容部１１Ａには、オイルキャ
ップ１００の頭部１００Ａが回転不能に収容されること
となる。

【００１７】また、図３に示すように、トルクリング１
１と該トルクリング１１をネジ止めしているホルダ１２
との間には、オイルキャップ１００における頭部１００
Ａの外周上面と当接するリング状のワークパット２５が
取り付けられている。

【００１８】さらに、図３に示す如くメインシャフト１
３の下部には、パイプ３１を介してバキュームカップ３
２が取り付けられており、このバキュームカップ３２は
トルクリング１１の収容部１１Ａに嵌合したオイルキャ
ップ１００の頭部１００Ａと当接する位置に設けられて
いるとともに、トルクリング１１と同期して回転するよ
う、パイプ３１を介してメインシャフト１３に固設され
ている。

【００１９】また、バキュームカップ３２を支持するパ
イプ３１は、メインシャフト１３の内部に形成された通
路（図示せず）を介してハウジング１５の通路１５ａと
連通しており、さらに通路１５ａには図示していないバ
キュームポンプが接続されており、これらバキュームポ
ンプ、通路１５ａ、メインシャフト１３の通路、パイプ
３１、およびバキュームカップ３２により、トルクリン
グ１１に嵌合したオイルキャップ１００を保持するため
のバキューム手段３０が構成されている。

【００２０】一方、オイル注入ユニット５０は、図１お
よび図５に示すように、一対のブラケット５１，５１を
介してベースフレーム３に固設されたバルブボディー５
２とエアーシリンダ５３とを有しており、バルブボディ
ー５２とこのバルブボディー５２に設けられたノズル５
４には、エアーシリンダ５３によって動作されるバルブ
５５が挿入され、バルブボディー５２とバルブ５５との
間には復帰用圧縮バネ５６が介装されている。

【００２１】また、バルブボディー５２の下方には、シ
ールプレート５７が上下移動自在に設けられ、このシー
ルプレート５７は圧縮バネ５８によって下方へ付勢され
ており、後述するエンジン本体にシールプレート５６を
圧接させてノズル５４を注入口に挿入し、次いでエアー
シリンダ５３によってバルブ５５を開成することで、オ
イル圧送ポンプ（図示せず）からホースニップル５９、
バルブボディー５２、およびノズル５４を介してエンジ
ンオイルの供給が行なわれる。

【００２２】エンジンオイル自動注入機１の稼働時に
は、先ず図７に示す如く所定の作業位置にセットされた
エンジン本体２００に対し、ロボッアーム２の動作によ
ってチャックユニット１０を移動させ、エンジン本体２
００の注入口２１０に螺着しているオイルキャップ１０
０の直上にチャックユニット１０を位置させる。

【００２３】次いで、トルクリング１１における収容部
１１Ａに、オイルキャップ１００における頭部１００Ａ
の上方部分、具体的には頭部１００Ａの高さ寸法の半分
程度を挿入させる態様で、チャックユニット１０をロボ
ッアーム２の動作により下降させる。なお、例示した実
施態様においては、頭部１００Ａの高さ寸法が約１０mm
のオイルキャップ１００に対して、トルクリング１１の
収容部１１Ａに頭部１００Ａが約５mm挿入する態様で、
チャックユニット１０を下降動作させている。

【００２４】このとき、トルクリング１１におけるリブ
１１ｒ，１１ｒ…の位置と、オイルキャップ１００の頭
部１００Ａにおける切欠き部１０１，１０１…との位置
が合致していない場合、図８に示す如くトルクリング１
１のリブ１１ｒ，１１ｒ…がオイルキャップ１００の頭
部１００Ａに乗り上げることによって、トルクリング１
１を支持しているスライドプレート１４およびガイドロ
ッド１６が、所定の位置に占位しているベースプレート
３に対して、圧縮バネ１７を押し縮めつつ上動すること
となる。

【００２５】ガイドロッド１６がベースプレート３に対
して上動すると、ガイドロッド１６に設けられたドグプ
レート１６ＤがセンサＳから離隔し、これによってトル
クリング１１のリブ１１ｒ，１１ｒ…と、オイルキャッ
プ１００の頭部１００Ａにおける切欠き部１０１，１０
１…とが合致していない状況が検出される。

【００２６】このような状況が検出されると、ナットラ
ンナー２０が動作を開始して、トルクリング１１をゆっ
くりと回転させ、これによってリブ１１ｒ，１１ｒ…と
切欠き部１０１，１０１…とが合致すると、トルクリン
グ１１が圧縮バネ１７の復帰力によって下降し、図９に
示す如くトルクリング１１の収容部１１Ａに、オイルキ
ャップ１００における頭部１００Ａの上方部分が挿入さ
れることとなる。

【００２７】トルクリング１１が下降し、ドグプレート
１６ＤがセンサＳに近接することにより、オイルキャッ
プ１００における頭部１００Ａの上方部分が、トルクリ
ング１１の収容部１１Ａに挿入されたことが検出される
と、図１０に示す如くオイルキャップ１００の頭部１０
０Ａにワークパッド２５が着座する位置まで、チャック
ユニット１０がロボッアーム２の動作に基づいて下降動
作される。

【００２８】ここで、トルクリング１１の収容部１１Ａ
に、オイルキャップ１００における頭部１００Ａの上方
部分を挿入させるべく、チャックユニット１０を下降さ
せた際、トルクリング１１のリブ１１ｒ，１１ｒ…と、
オイルキャップ１００の切欠き部１０１，１０１…とが
合致していた場合には、何らの支障もなくトルクリング
１１の収容部１１Ａにオイルキャップ１００の頭部１０
０Ａが挿入されることとなり、ドグプレート１６Ｄはセ
ンサＳに対して移動することがない。

【００２９】このような状況においては、リブ１１ｒ，
１１ｒ…と切欠き部１０１，１０１…とを合致させるた
めに、トルクリング１１をゆっくりと回転させるべくナ
ットランナー２０が動作することなく、チャックユニッ
ト１０がロボッアーム２の動作に基づいて、オイルキャ
ップ１００の頭部１００Ａにワークパッド２５が着座す
る位置まで下降される。

【００３０】オイルキャップ１００の頭部１００Ａにワ
ークパッド２５が着座することにより、このオイルキャ
ップ１００の頭部１００Ａにバキュームカップ３２が密
着した状態で当接し、この状況においてバキューム手段
３０のバキュームポンプ（図示せず）を動作させること
によって、オイルキャップ１００はトルクリング１１に
嵌合した状態において保持されることとなる。

【００３１】次いで、ナットランナー２０の動作に基づ
いて、トルクリング１１がオイルキャップ１００を緩め
る方向へ回動されることにより、このトルクリング１１
に嵌合しているオイルキャップ１００が、エンジン本体
２００から取り外されることとなる。

【００３２】ここで、上記オイルキャップ１００の頭部
１００Ａは、上述したようにトルクリング１１の収容部
１１Ａと嵌合することによって、トルクリング１１に対
して回転不能に収容されているため、オイルキャップ１
００を緩める作業中にトルクリング１１が頭部１００Ａ
に対して不用意に滑ることがなく、もってオイルキャッ
プ１００の損傷が未然に防止されることとなる。

【００３３】エンジン本体２００からオイルキャップ１
００が取り外されると、チャックユニット１０はロボッ
トアーム２の動作に基づいて上動されたのち、図１１に
示す如く、エンジン本体２００における注入口２１０の
直上に、オイル注入ユニット５０を位置させる態様で水
平移動される。

【００３４】次いで、オイル注入ユニット５０が下降さ
れ、注入口２１０に挿入されたノズル５４を介してエン
ジン本体２００にオイルが注入されたのち、オイル注入
ユニット５０はロボットアーム２の動作に基づいて上動
され、次いで注入口２１０の直上にチャックユニット１
０を位置させる態様で水平移動される。

【００３５】こののち、チャックユニット１０がロボッ
トアーム２の動作に基づいて下降されるとともに、該チ
ャックユニット１０のトルクリング１１が、ナットラン
ナー２０の動作に基づいてオイルキャップ１００を締付
ける方向へ回動されることにより、オイルキャップ１０
０がエンジン本体２００の注入口２１０に取り付けられ
ることとなる。

【００３６】ここで、オイルキャップ１００を締付ける
緩める作業中においても、オイルキャップ１００の頭部
１００Ａが、トルクリング１１の収容部１１Ａに回転不
能に嵌合していることにより、オイルキャップ１００の
頭部１００Ａに対してトルクリング１１が不用意に滑る
ことがなく、もってオイルキャップ１００の損傷が未然
に防止されることは言うまでもない。

【００３７】また、エンジン本体２００からオイルキャ
ップ１００を取り外したのち、オイルの注入作業を挟ん
で、オイルキャップ１００をエンジン本体２００に取り
付けるまでの間、オイルキャップ１００はトルクリング
１１の収容部１Ａに収容されているとともに、バキュー
ム手段３０のバキュームカップ３２に吸着されて確実に
保持されているため、オイルキャップ１００がチャック
ユニット１０から不用意に落下することを可及的に防止
し得る。

【００３８】なお、本発明に関わるキャップ着脱用チャ
ッキング装置は、実施例に示したエンジンオイル自動注
入機のみならず、エンジンの生産ラインにおいてブレー
キフルード、クーラント、フューエル等を対象とした自
動注入機は勿論、各種の容器に対してキャップの着脱作
業を必要とする設備のキャップ着脱用チャッキング装置
としても有効に適用し得ることは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に関わる
キャップ着脱用チャッキング装置では、キャップの頭部
をトルクリングの収容部に対して回転不能に嵌合させて
いるため、キャップを緩め方向および締付け方向に回動
させるべくトルクリングを回転させた際に、該トルクリ
ングがオイルキャップの頭部に対して不用意に滑ること
がなく、もってキャップの損傷を未然に防止することが
可能となる。さらに、本発明に関わるキャップ着脱用チ
ャッキング装置では、トルクリングの収容部に嵌合して
いるキャップの頭部に、バキューム手段におけるバキュ
ームカップを吸着させているため、キャップはトルクリ
ングに嵌合している状態において確実に保持され、もっ
てトルクリングからのキャップの不用意な落下を未然に
防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるキャップ着脱用チャッキング装
置を採用したエンジンオイル自動注入機を示す要部正面
図。

【図２】エンジンオイル自動注入機を示す要部平面図。

【図３】キャップ着脱用チャッキング装置を示す要部破
断全体図。

【図４】（ａ）はトルクリングを示す全体底面図、
（ｂ）は（ａ）中におけるｂ−ｂ線断面図。

【図５】エンジンオイル自動注入機のオイル注入ユニッ
トを示す要部断面側面図。

【図６】（ａ）はオイルキャップの全体平面図、（ｂ）
は（ａ）中におけるｂ−ｂ線断面図。

【図７】エンジンオイル自動注入機の動作態様を示す概
念図。

【図８】キャップ着脱用チャッキング装置の動作態様を
示す概念図。

【図９】キャップ着脱用チャッキング装置の動作態様を
示す概念図。

【図１０】キャップ着脱用チャッキング装置の動作態様
を示す概念図。

【図１１】エンジンオイル自動注入機の動作態様を示す
概念図。

【符号の説明】

１…エンジンオイル自動注入機、 １０…チャックユニット（キャップ着脱用チャッキング
装置）、 １１…トルクリング、 １１Ａ…収容部、 ３０…バキューム手段、 ３２…バキュームカップ、 ５０…オイル注入ユニット、 １００…オイルキャップ（キャップ）、 １００Ａ…頭部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャップの頭部と嵌合して該キャッ
   プを回転不能に収容する収容部を有し、該収容部に嵌合
   したキャップを緩め方向および締付け方向に回動させる
   べく回転動作するトルクリングと、 キャップの頭部に吸着するバキュームカップを有し、ト
   ルクリングに嵌合している状態においてキャップを保持
   するバキューム手段と、 を具備して成ることを特徴とするキャップ着脱用チャッ
   キング装置。