JPS6322228A - ロボツトを用いた圧入組立システム - 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、機器製造ラインに組込まれて使用されるロボ
ットに係り、特に内燃機関のシリンダヘッドに対するバ
ルブアセンブリの組付に好適なロボットを用いた圧入組
立システムに関する。

〔従来の技術〕

内燃機関のシリンダヘッドなどにおいては、その組立に
際して、そこに種々多数の部品の組付を要する。

そこで、従来から、このような１機器の組立に、いわゆ
る組立ライン方式が広く用いられるようになり、リフト
アンドキャリイ装置などにより、例えばシリンダヘッド
を順次、移動させ、多数の作業場所（ステーションとい
う）において火成と必要な組立処理が施こされてゆく方
法が広く採用されていた。

ところで、このような組立ラインに適用される対象物と
しては、例えば、シリンダヘッドにバルブアセンブリの
組付を行なう場合がある。

ここで、このようなバルブアセンブリの一例を第４図で
説明すると、この図において、バルブ１はシリンダヘッ
ド２に設けられているバルブガイド３に、そのステム部
ＩＱが挿入された後、ロワーシート４、バルブシール５
．戻しスプリング６゜それにアッパーシート７を挿入し
、コツター８をバルブ１のステム１ａに形成されている
リング状の溝１ｂに嵌合させることにより、このアッパ
ーシート７がステム部１ａに固定されるようにし。

これにより組立られるようになっている。

なお、バルブシール５は、バルブガイド３とバルブのス
テム１ａとの間を封止する働きをするもので、バルブガ
イド３の上端部に所定の力で圧入することにより組付ら
れでいる。

ところで、従来の組立ラインでは、このバルブシールの
バルブガイドへの圧入組付に専用の加圧装置を用い、ま
ずロボットによりバルブシールをバルブガイドの上にセ
ットし、その後、専用の加圧装置によってバルブシール
を押し、バルブガイドに圧入して組付するようになって
いた。

なお、この種の技術として関連するものとしては、例え
ば、特開昭５３−１１１５８０号公報および特開昭５６
−１３５３０２号公報などが挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術では、専用の加圧装置を用
いているため、装置が複雑になり、かつ。

この結果、バルブシールやバルブガイドの仕様が異なっ
たときでの対応が困難で、混流生産（仕様の異なる機器
の組立を同じライン上に混在させて行なう方法）に対し
て配慮がされておらず、自動化レベル、省スペース、ラ
インのフレキシビリティなどの点で問題があった。

本発明の目的は、上記従来例の問題点に充分に対処でき
、高い自動化レベルを達成でき、少いスペースで、しか
も大きなフレキシビリティを容易に持たせることができ
る自動化組立ラインの構成に役立つロボットを用いた圧
入組立システムを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は１本発明によれば、ロボットのハンドに、バ
ルブシールなと筒状の部材を保持し、この部材の圧入時
での姿勢を所定の状態に維持させる働きをする組付用治
具を取付け、この治具の加圧により圧入組付が行なわれ
るようにして達成される。

〔作　用〕

組付用の治具により圧入組付が行なわれるので、専用の
加圧装置は不要で、かつ、この治具の交換だけでどのよ
うな仕様の部材の圧入組付にも容易に対応できる。

〔実施例〕

以下、本発明によるロボットを用いた圧入組立システム
について１図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は２本発明を、上記したバルブシールの圧入組付
に適用した場合の一実施例で、この図において、１０は
水平多関節型の組立用ロボット。

２０はＡＨＣハンド（自動ハンド交換機能付ハンド、以
下、単にハンドという）、３０は組付用治具、４０は油
圧シリンダ、５０は加圧板である。

また、３１はスライド軸部、３２は軸受部、３３は戻し
スプリング、３４は圧入型部、３５はガイドピンである
。なお、シリンダヘッド２．バルブガイド３、バルブシ
ール５などは第４＠で説明した通りである。

ロボット１０は組立用コンベアのバルブシール組付ステ
ージの近傍に据付けられ、そのハンド２０により、後述
するように、所定の位置に用意されている複数個の組付
用の中の一個の治具３０を任意に選択して握み、この治
具３０により、これも所定の場所に予じめ用意されてい
るバルブシール５を、その圧入型部３４の中に保持し、
ついで５それを、このステージの所定の場所に位置決め
されているシリンダヘッド２のバルブガイド３の上に移
動させ、さらにそのガイドピン３５がこのバルブガイド
３の中に所定量だけ入る位置まで、この治具３０を下降
させる働きをする。

ハンド２０は周知のもので、組付用治具３，０を握み、
それを確実に保持すると共に、それを自由に交換できる
ようになっている。

油圧シリンダ４０は、上記したシリンダヘッド２が位置
決めされた場所の上部に据付けられ、ロボット１０によ
り、この場所に組付用治具３０がもたらされ、そのガイ
ドビン３５がバルブガイド３の中に位置決めされた後、
この治具３０のスライド軸部３２の上端を下方に押圧し
、これにより。

バルブシール５がバルブガイド３の上端部に押込まれて
そこに底入されるように動作する。

組付用治具３０は、第２図に示すように、圧入型部３４
と一体になったスライド軸部３１と、これを上下にスラ
イド可能に保持している軸受部３２、スライド軸部３１
を上方に変位させておくための戻しスプリング３３、そ
れに治具全体をバルブガイド３に対して位置決めする働
きをするガイドビン３５から揖成されている。そして、
この組付用治具３０は、複数個が所定の場所に予じめ用
意されており、その中からロボット１０によって選択さ
れた一個が、ハンド２０により、その軸受部３２を握む
ことにより保持され、バルブシール５の圧入組付に使用
される。

次に、この実施例全体の動作について説明する。

第１図において、いま、図示してないコンベアなどによ
りシリンダヘッド２がバルブシール組付ステージ内の所
定の場所に位置決めされたとすると、まずロボット１０
は、そのハンド２０をバルブシール５が予じめ用意しで
ある場所に移動させ。

これにより、その圧入型部３４の中にバルブシール５の
１個を取込んで保持する。ついでロボット１０は、この
組付用治具３０を、第１図のように。

シリンダヘッド２のバルブガイド３の上方に位置決めし
、ついで下降させてガイドビン３５をバルブガイド３の
中に所定量だけ挿入させ、そのまま停止させる。

次に１図示してない制御装置により、油圧シリンダ４０
が作動され、これにより、その加圧板５０が組付用治具
３０のスライド軸部３１の上端部を押圧し、これを所定
の力で下降させてゆき、その圧入型部３４の中に保持さ
れているバルブシール５をバルブガイド３の上端部に嵌
合させ、さらにこれに嵌入させてゆく。

そして、バルブシール５が所定の位置まで圧入されたら
、ここで油圧シリンダ４０による押下げを終了させ、加
圧板５０を上方の元の位置に戻す。

その後、ロボット１０は、組付用治具３０を上方に移し
、ついで所定の待機位置に戻してやれば、バルブシール
５の圧入組付が完了する。

従って、この実施例によれば、バルブシール圧入組付の
ための特別な専用機を用いることなく。

治具押下げ用のアクチュエータにすぎない油圧シリンダ
を用いるだけで、簡単にバルブシールの圧入組付を行な
うことができる。

次に、この実施例では、上記したように、ＡＨＣ機能を
持ったハンド２０を用い、これにより予じめ複数個用意
しであるｍｆ＝Ｉ用治其の中から１個を任意に選択して
使用するようになっている。

そして、この結果、この実施例では　寸法、形状、ある
いは、シリンダヘッドに対するバルブシール嵌合高さを
異にするなど、どのような場合にも柔軟に対応でき、混
流生産などを充分に行なうことができるのであるが、以
下、この点について詳細に説明する。

いま、混流生産を行なうようにした結果、組立ライン上
に存在するシリンダヘッド２のバルブガイド３上端部の
高さが、第３図の下方に示すように、ｌ□、ｌｚ、１３
と種種異なったものとなっていたとする。

そうすると、この場合には、当然のこととして。

第１図における油圧シリンダ４０による押下げストロー
クも、これらの高さの違いに対応して異なったものとす
る必要があり、この結果、上記した混流生産に対する柔
軟な対応が困難になる。

しかしながら、この実施例においては、上記したように
、ＡＨＣ機能を持ったハンド２０を用い。

これにより組付用治具３０を任意に選択して動作し得る
ようになっている。

そこで、この実施例によれば、第３図の（ａ）、（ｂ）
、（ｃ）に示すように、それぞれのシリンダヘッドに応
じて、スライド軸部３１の上端部から圧大型部３４の圧
接面までの長さＬＬ　、Ｌ：！　、Ｌｇを異にする組付
用治具３０を用意し、これをそれぞれのシリンダヘッド
に応じて選択使用することにより、油圧シリンダ４０の
ストロークを全く変えることなく、同一の動作条件のも
とで容易に混流生産を行なうことができる。

なお、このことは、上記したバルブシール５の嵌合開始
高さの違いだけに限らず、バルブシール５やバルブガイ
ド３、あるいはシリンダヘッド２の仕様が変った場合な
どでも同様で、いずれの場合にも組付用治具３０の変更
により容易に対応可能なことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、内燃機関のバル
ブ機構におけるバルブシールの組付に際して、そのため
の専用機を用いる必要がなく、簡単なアクチュエータを
使用するだけで、ロボットによる対応が可能になるため
、従来技術の問題点に充分に対処でき１作業のロボット
化を充分に可能にし１組立ラインの省スペース化、低コ
スト化と共に、どのような混流生産にも簡単に対応でき
。

フレキシブルな組立ラインを容易に構成することができ
、生産性の向上に役立つ、ロボットを用いた圧入組立シ
ステムを容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロボットを用いた圧入組立システ
ムの一実施例を示す説明図、第２図は組付用治具の説明
図、第３図は同じく組付用治具とシリンダヘッドとの関
係を示す説明図、第４図はバルブアセンブリの説明図で
ある。 ｌ・・・・バルブ、２・・・・シリンダヘッド、３・・
・・バルブガイド、４・・・・ロワーシート、５・・・
・バルブシール、６・・・・戻しスプリング、７−・・
・アッパーシート、８・・・・コツター、１０・・°・
組立用ロボット、２０・・・・ＡＨＣハンド、３０・・
・・組付用治具、３１・・・・スライド軸部、３２・・
・・軸受部。 ３３・・・・戻しスプリング、３４・・・・圧入型部、
３５・・・・ガイドピン、４０・・・・油圧シリンダ、
５０・・・・加圧板。 第１図 ム０ ３５　　　力°イト′ピン ４０、　シＩＢＪ五アリレダ ５ｏ、　　カロＪＥもｉ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加圧挿入による筒状部材の組付をロボットで行なう
   ようにした組立システムにおいて、上記筒状部材の組付
   位置への移送時での保持と圧入操作時での姿勢維持とを
   行なう複数個の組付用治具と、これら複数個の組付用治
   具の１個を任意に選択して組立作業を行なうロボットと
   、このロボットにより上記組付位置にもたらされた組付
   用治具に所定の力を加えて上記筒状部材の加圧挿入操作
   を行なわせるアクチュエータとを設け、上記筒状部材と
   それが組付けられる被組付体の種類に応じて上記ロボッ
   トによる組付用治具の選択が制御されるように構成した
   ことを特徴とするロボットを用いた圧入組立システム。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記筒状部材が内
   燃機関のバルブ機構におけるバルブシールであることを
   特徴とするロボットを用いた圧入組立システム。