WO2016103384A1 - Component assembly method - Google Patents
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Abstract
When assembling a crank shaft (S), which is clasped by a hand (10), on the bearing sections (Q) of a cylinder block (B) by the descending movement of the hand (10), oiling nozzles (16) are provided on the hand (10) at positions above each of the main journal sections (J) of the clasped crank shaft (S). By suddenly decelerating the descent speed of the hand (10) during the end phase of the descending motion thereof, lubricating oil held in the oiling nozzles (16) is dropped on the respective main journal sections (J) of the crank shaft (S) by means of inertial force resulting from the sudden deceleration of the hand (10). As a result, it is possible to oil each main journal section (J) of the crank shaft instantaneously and accurately within the action cycle for assembling the crank shaft (S) on the cylinder block (B).
Description
本発明は、相手側部品に対して組付対象部品を組み付ける部品組付方法に関し、特に支持手段に支持されている組付対象部品を相手側部品に組み付ける際に、当該組付対象部品に潤滑油の滴下による注油が必要な場合の部品組付方法に関する。
The present invention relates to a part assembling method for assembling an assembly target part to a counterpart part, and in particular, when the assembly target part supported by the support means is assembled to the counterpart part, the assembly target part is lubricated. The present invention relates to a method for assembling parts when oiling by dripping oil is required.
自動車用エンジンの組立工程において、例えばエンジンの母体となるシリンダブロックに対してクランクシャフトを組み付ける作業を自動化した技術が特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載された技術では、搬送ユニットで支持したクランクシャフトを、その下方で天地反転させた状態で待機しているシリンダブロックに組み付けるにあたり、クランクシャフト側のジャーナル部の軸受支持に必要な軸受メタルまでも実質的にクランクシャフトと一体的に相手側となるシリンダブロックに対して組み付けるようにしたものである。
Patent Document 1 discloses a technique that automates the work of assembling a crankshaft to a cylinder block that is a base of an engine in an automobile engine assembly process, for example. In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to support the bearing of the journal portion on the crankshaft side when assembling the crankshaft supported by the transport unit to the cylinder block waiting in a state where the crankshaft is inverted upside down. Even the bearing metal is assembled to the cylinder block which is the other side substantially integrally with the crankshaft.
そして、上記クランクシャフトの組付工程あるいはエンジン組立が一段と進捗した後工程において、クランクシャフトを回転させて軸受支持部にて摺動させることがあるため、摺動部に傷が発生しないように予め注油して摺動部に適量の潤滑油を滴下しておく必要がある。
The crankshaft may be rotated and slid at the bearing support portion in the crankshaft assembly process or the post-process after the engine assembly is further advanced. It is necessary to lubricate and drop a suitable amount of lubricating oil on the sliding part.
そこで、シリンダブロックに対してクランクシャフトを組み付ける直前に、シリンダブロックの軸受部またはクランクシャフトのジャーナル部に注油ノズルにて注油する試みがなされている。
Therefore, an attempt has been made to lubricate the bearing part of the cylinder block or the journal part of the crankshaft with an oiling nozzle immediately before assembling the crankshaft to the cylinder block.
なお、上記エンジンの自動組立工程に採用されているものではないが、注油量の均一化を図る注油（給油）方法として特許文献２，３に記載されたものが提案されている。
In addition, although not employed in the automatic assembly process of the engine, those described in Patent Documents 2 and 3 have been proposed as lubrication methods for achieving a uniform lubrication amount.
しかしながら、上記エンジンの自動組立工程での注油方法では、シリンダブロックの軸受部またはクランクシャフトのジャーナル部に対する注油作業を、自動化された上記クランクシャフトの組付工程内でいわゆるインラインにて行うことになるので、その分だけサイクルタイムが長くなり、それによって生産性の低下が余儀なくされることとなって好ましくない。
However, in the lubrication method in the automatic assembly process of the engine, the lubrication work for the bearing portion of the cylinder block or the journal portion of the crankshaft is performed in a so-called in-line in the automated assembly process of the crankshaft. Therefore, the cycle time becomes longer by that amount, and this leads to a reduction in productivity, which is not preferable.
また、特許文献２に記載された技術では、少量の潤滑油をいわゆる玉状に飛ばすためにノズル内にばね付勢式のチェック弁を設けているため、ポンプを起動してから実際に玉状の潤滑油が飛び出すまでに時間がかかり、迅速化が要求される注油作業には対応困難である。
Moreover, in the technique described in Patent Document 2, a spring-biased check valve is provided in the nozzle in order to fly a small amount of lubricating oil into a so-called ball shape. It takes a long time for the lubricating oil to jump out, and it is difficult to cope with oiling work that requires speeding up.
さらに、特許文献３に記載された技術では、ノズルから送り出されるオイルのうち表面張力により膨らんだ部分に連続走行している搬送チェーンのような相手側部材を触れさせて注油する方式であるため、ノズルと相手側部材とのギャップ調整に時間がかかるほか、特許文献２に記載された技術と同様に迅速化が要求される注油作業には対応困難であり、特許文献２，３に記載された技術はいずれもエンジンの自動組立工程には採用し難いものである。
Furthermore, in the technique described in Patent Document 3, it is a method in which the other side member such as a transport chain continuously running on a portion swollen by the surface tension among the oil sent from the nozzle is contacted and lubricated, It takes time to adjust the gap between the nozzle and the counterpart member, and it is difficult to cope with the lubrication work that requires speeding up as in the technique described in Patent Document 2, and is described in Patent Documents 2 and 3. All of these technologies are difficult to adopt in the engine automatic assembly process.
本発明は、以上のような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、上記エンジンの自動組立工程に代表されるように、支持手段で支持した組付対象部品を当該支持手段の下降動作をもって組付対象部品の下方で待機している相手側部品に組み付けるにあたり、きわめて短時間のうちに適量の潤滑油を正確に注油できるようにした方法を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made paying attention to the problems of the prior art as described above. As represented by the automatic assembly process of the engine, the assembly target part supported by the support means is used for the support means. It is intended to provide a method that enables accurate lubrication of an appropriate amount of lubricating oil in a very short time when assembling to the counterpart part that is waiting below the part to be assembled with a downward movement. is there.
この目的のため本発明では、支持手段で支持した組付対象部品を支持手段の下降動作により組付対象部品の下方で待機している相手側部品に組み付けるにあたり、上記支持手段のうち当該支持手段で支持した組付対象部品よりも上方位置に注油ノズルを設けておき、上記支持手段の下降動作の末期にその下降速度を急減速させて、上記注油ノズルが保有している潤滑油を上記急減速に伴う慣性力によって組付対象部品に滴下するようにしたものである。
For this purpose, in the present invention, when assembling the assembly target part supported by the support means to the counterpart part waiting below the assembly target part by the lowering operation of the support means, the support means among the support means The lubrication nozzle is provided at a position above the assembly target part supported by the above-mentioned method, and the descending speed is rapidly decelerated at the end of the descending operation of the support means, so that the lubricating oil held by the lubrication nozzle is It is designed to drop onto the assembly target part by the inertial force accompanying the deceleration.
かかる本発明によれば、実質的に支持手段の下降動作中に注油ノズルからの組付対象部品に対する注油が行われることになるので、上記部品組付動作のサイクルタイムとして潤滑油の注油時間を考慮する必要がない。そのため、上記注油作業を含んだ支持手段の下降動作に基づく部品組付作業を１サイクルとした場合に、そのサイクルタイムを大幅に短縮化でき、自動化された組立設備でもサイクルタイムの冗長化による生産性の低下を招くことがない。
According to the present invention, since the part to be assembled is lubricated from the lubrication nozzle substantially during the lowering operation of the support means, the lubrication time of the lubricating oil is set as the cycle time of the part assembly operation. There is no need to consider. Therefore, when the assembly work of the parts based on the lowering operation of the support means including the lubrication operation is set to one cycle, the cycle time can be greatly shortened, and the production by making the cycle time redundant even in an automated assembly facility. It does not cause a decline in sex.
図１～８は本発明に係る部品組付方法を実施するためのより具体的な形態を示し、特に図１は自動車用エンジンの組立工程の一部としてシリンダブロックＢにクランクシャフトＳを組み付ける工程の組立設備の概略を示している。故に、クランクシャフトＳが組付対象部品となり、シリンダブロックＢが相手側部品となる。なお、図１では直列４気筒タイプのシリンダブロックＢおよびクランクシャフトＳについて例示している。
FIGS. 1 to 8 show a more specific form for carrying out the parts assembling method according to the present invention. In particular, FIG. 1 shows a process of assembling the crankshaft S to the cylinder block B as a part of the assembling process of the automobile engine. The outline of the assembly equipment is shown. Therefore, the crankshaft S is a part to be assembled, and the cylinder block B is a counterpart part. FIG. 1 illustrates an inline 4-cylinder type cylinder block B and a crankshaft S.
図１に示すように、フロアＦ上に立設された機枠２の上に互いに平行な一対のＹ軸スライドガイド機構３が図示を省略したスライド駆動機構と共に設けられていると共に、それら一対のＹ軸スライドガイド機構３のスライダ４の上に両者に跨るかたちでＸ軸スライドガイド機構５が図示を省略したスライド駆動機構と共に設けられている。さらに、Ｘ軸スライドガイド機構５のスライダ６にＺ軸スライドガイド機構７が図示を省略したスライド駆動機構と共に設けられていて、そのＺ軸スライドガイド機構７のスライダ８にはブラケット９が固定されている。
As shown in FIG. 1, a pair of Y-axis slide guide mechanisms 3 parallel to each other are provided on a machine frame 2 erected on a floor F together with a slide drive mechanism (not shown). An X-axis slide guide mechanism 5 is provided on the slider 4 of the Y-axis slide guide mechanism 3 together with a slide drive mechanism (not shown) so as to straddle both. Further, a Z-axis slide guide mechanism 7 is provided on the slider 6 of the X-axis slide guide mechanism 5 together with a slide drive mechanism (not shown). A bracket 9 is fixed to the slider 8 of the Z-axis slide guide mechanism 7. Yes.
これらのＹ軸スライドガイド機構３とＸ軸スライドガイド機構５およびＺ軸スライドガイド機構７の三者によりＸ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれの自由度を有する搬送母機として直交３軸型のロボット１が構築されていて、Ｚ軸スライドガイド機構７のスライダ８に付帯するブラケット９には支持手段としてのロボットハンド（以下、単にハンドと言う。）１０が装着されている。そして、後述するようにハンド１０は組付対象部品としてのクランクシャフトＳを把持することになる。
The three-axis robot 1 is an orthogonal three-axis type robot 1 having a degree of freedom in each of the X-, Y-, and Z-directions by these three Y-axis slide guide mechanisms 3, X-axis slide guide mechanisms 5, and Z-axis slide guide mechanisms 7. A built-in bracket 9 attached to the slider 8 of the Z-axis slide guide mechanism 7 is equipped with a robot hand (hereinafter simply referred to as a hand) 10 as a support means. As will be described later, the hand 10 grips the crankshaft S as the part to be assembled.
機枠２の内側にはパレット式の搬送装置１１が設けられている。この搬送装置１１では、クランクシャフトＳが組み付けられることになる相手側部品としてのシリンダブロックＢが位置決め載置されたパレット１１ａと、付帯部品としてのベアリングキャップＣ等が載置されたパレット１１ｂと、が直列に並べられたかたちで前工程から搬入されて所定位置に位置決めされるようになっている。なお、パレット１１ａ上のシリンダブロックＢは、クランクシャフトＳを受容するクランク室が上向きとなるようにいわゆる天地を反転させた姿勢で位置決めされている。
A pallet-type transport device 11 is provided inside the machine casing 2. In this conveying device 11, a pallet 11a on which a cylinder block B as a counterpart component to which the crankshaft S is assembled is positioned and placed, a pallet 11b on which a bearing cap C or the like as an accessory component is placed, Are carried in from the previous process in a form arranged in series and positioned at a predetermined position. The cylinder block B on the pallet 11a is positioned in a so-called upside down posture so that the crank chamber that receives the crankshaft S faces upward.
図２は図１に示すクランクシャフトＳを含むハンド１０とシリンダヘッドＢとの関係を示す拡大図であり、また図３は図２の右側面説明図を示している。
FIG. 2 is an enlarged view showing the relationship between the hand 10 including the crankshaft S shown in FIG. 1 and the cylinder head B, and FIG. 3 is an explanatory diagram on the right side of FIG.
ハンド１０は、図１のほか図２，３に示すように、いわゆる二指把持タイプの二組のグリッパ１１が長手方向に並設されたツイングリッパタイプのものであり、クランクシャフトＳの長手方向に幾つか並んで設けられている軸状部としてのメインジャーナル部Ｊ，Ｊ…のうち二箇所のメインジャーナル部Ｊを把持部として当該クランクシャフトＳを把持することになる。より具体的には、ロボット１自体の自律動作により、ハンド１０は図示しない待機位置にあるクランクシャフトＳを把持したならば、そのクランクシャフトＳをシリンダブロックＢの真上まで搬送し、下方で待機しているシリンダブロックＢに対して組み付けることになる。
As shown in FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. 1, the hand 10 is a twin gripper type in which two sets of grippers 11 of a so-called two-finger grip type are juxtaposed in the longitudinal direction. The crankshaft S is gripped by using two main journal portions J as gripping portions of the main journal portions J, J... As the shaft-shaped portions provided side by side. More specifically, if the hand 10 grips the crankshaft S in a standby position (not shown) by the autonomous operation of the robot 1 itself, the hand 10 transports the crankshaft S to a position directly above the cylinder block B and waits below. The cylinder block B is assembled.
なお、図２，３の符号１２は各グリッパ１１を開閉動作させるための直動型のアクチュエータを示している。また、符号ＷはクランクシャフトＳのカウンタウエイト部を、符号ＱはシリンダブロックＢ側の軸受部（軸受メタル）をそれぞれ示している。そして、後述するように、シリンダブロックＢ側の軸受部ＱにクランクシャフトＳ側のメインジャーナル部Ｊが着座するように、その軸受部ＱにてクランクシャフトＳ側のメインジャーナル部Ｊを受容することになる。
Note that reference numeral 12 in FIGS. 2 and 3 denotes a direct acting actuator for opening and closing each gripper 11. Reference numeral W denotes a counterweight portion of the crankshaft S, and reference symbol Q denotes a bearing portion (bearing metal) on the cylinder block B side. As will be described later, the main journal portion J on the crankshaft S side is received by the bearing portion Q so that the main journal portion J on the crankshaft S side is seated on the bearing portion Q on the cylinder block B side. become.
図１～３に示すハンド１０は、シリンダブロックＢに対してクランクシャフトＳを組み付ける際に、シリンダブロックＢとの摺動部となるクランクシャフトＳ側のメインジャーナル部Ｊに潤滑油を滴下する機能を有しており、ハンド１０は図１に示すように潤滑油供給装置１３と配管１４にて接続されている。
The hand 10 shown in FIGS. 1 to 3 has a function of dripping lubricating oil onto the main journal portion J on the crankshaft S side that is a sliding portion with the cylinder block B when the crankshaft S is assembled to the cylinder block B. As shown in FIG. 1, the hand 10 is connected to a lubricating oil supply device 13 by a pipe 14.
図２，３に示すように、ハンド１０には二つのグリッパ１１にまたがるようにして長尺なホルダプレート１５が横架されていて、ホルダプレート１５には長手方向に沿って潤滑油滴下のための複数の注油ノズル１６が下向きに配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a long holder plate 15 is laid across the hand 10 so as to straddle two grippers 11, and the holder plate 15 has a lubricant oil dripping along the longitudinal direction. The plurality of oiling nozzles 16 are arranged downward.
本実施の形態では、クランクシャフトＳのうちシリンダブロックＢ側の軸受部（軸受メタル）Ｑに着座して当該軸受部Ｑと摺動することになる軸状部としてのメインジャーナル部Ｊに潤滑油を滴下するために、ホルダプレート１５のうちクランクシャフトＳ側の複数のメインジャーナル部Ｊに対応する位置にそれぞれに注油ノズル１６を設けてある。つまり、ホルダプレート１５の長手方向に沿って複数の注油ノズル１６が直列に設けられていて、各メインジャーナル部Ｊの軸直角断面での円筒外周面のうち位置的に最も高い上部側の頂部相当位置を注油ノズル１６の先端開口部が指向するようにそれぞれの注油ノズル１６の位置を設定してある。
In the present embodiment, lubricating oil is applied to the main journal portion J as a shaft-like portion that sits on the bearing portion (bearing metal) Q on the cylinder block B side of the crankshaft S and slides with the bearing portion Q. In order to drip the oil, oil supply nozzles 16 are provided at positions corresponding to the plurality of main journal portions J on the crankshaft S side of the holder plate 15. That is, a plurality of oiling nozzles 16 are provided in series along the longitudinal direction of the holder plate 15, and correspond to the top portion of the uppermost portion of the cylindrical outer peripheral surface in the cross section perpendicular to the axis of each main journal portion J. The position of each lubrication nozzle 16 is set so that the position of the tip opening of the lubrication nozzle 16 is oriented.
図４は図１に示した潤滑油供給装置１３による潤滑油供給系統を示している。潤滑油供給装置１３は所定の潤滑油が貯留された潤滑油タンク１７とポンプ１８とから構成されていて、ポンプ１８の起動により潤滑油タンク１７内の潤滑油がそれぞれの注油ノズル１６に向けて配管１４およびクイックジョイント１９を介して圧送されるようになっている。また、ホルダプレート１５は長手方向に共通油路１５ａを有する中空状のものとして形成されていて、この共通油路１５ａから分岐するかたちでそれぞれの注油ノズル１６が下向きでホルダプレート１５に接続されている。
FIG. 4 shows a lubricating oil supply system by the lubricating oil supply device 13 shown in FIG. The lubricating oil supply device 13 includes a lubricating oil tank 17 in which a predetermined lubricating oil is stored and a pump 18, and the lubricating oil in the lubricating oil tank 17 is directed toward the respective oiling nozzles 16 when the pump 18 is activated. It is pumped through the pipe 14 and the quick joint 19. The holder plate 15 is formed in a hollow shape having a common oil passage 15a in the longitudinal direction, and each of the oil supply nozzles 16 is connected to the holder plate 15 in a downward direction so as to branch from the common oil passage 15a. Yes.
したがって、このように構成された組立設備では、図１に示すようにロボット１のハンド１０が把持しているクランクシャフトＳと、その下方で待機しているシリンダブロックＢとの相対位置決めがロボット１の自律動作により予めなされている。そこで、ハンド１０が把持しているクランクシャフトＳをハンド１０ごと下降させて（いわゆるアプローチ動作）、クランクシャフトＳ側のメインジャーナル部ＪがシリンダブロックＢの各軸受部Ｑに着座するよりも所定量手前位置にてハンド１０の下降動作を停止させる。
Therefore, in the assembly equipment configured as described above, the relative positioning of the crankshaft S held by the hand 10 of the robot 1 and the cylinder block B waiting below the robot 1 is performed as shown in FIG. This is done in advance by autonomous operation. Therefore, the crankshaft S gripped by the hand 10 is lowered together with the hand 10 (so-called approach operation), and the main journal portion J on the crankshaft S side is a predetermined amount rather than sitting on each bearing portion Q of the cylinder block B. The lowering operation of the hand 10 is stopped at the front position.
その際に、ハンド１０が停止するのとほぼ同時に、または、わずかに遅れて、各注油ノズル１６からそれぞれのメインジャーナル部Ｊの上面側に向けて所定量の潤滑油を滴下する。滴下された潤滑油は図８に示すように自重により瞬時に上面広がりとしてメインジャーナル部Ｊの長手方向および円周方向に塗り広げられるとともに、メインジャーナル部Ｊの側面側の外周面を伝い落ちることで下面広がりとして当該メインジャーナル部Ｊの外周面の下面側まで広い範囲に塗り広げられることになる。さらに、そのメインジャーナル部Ｊが着座することになるシリンダブロックＢ側の軸受部Ｑにも一部の潤滑油が伝い落ちることになる。
At that time, a predetermined amount of lubricating oil is dripped from the respective oil supply nozzles 16 toward the upper surface side of each main journal portion J almost at the same time or slightly after the hand 10 stops. As shown in FIG. 8, the dropped lubricating oil is instantly spread on the upper surface due to its own weight and spreads in the longitudinal direction and the circumferential direction of the main journal portion J, and also travels down the outer peripheral surface on the side surface side of the main journal portion J. Thus, the lower surface is spread over a wide range up to the lower surface side of the outer peripheral surface of the main journal portion J. Furthermore, a part of the lubricating oil is also transferred to the bearing portion Q on the cylinder block B side where the main journal portion J is seated.
ここで、上記メインジャーナル部Ｊに対する注油ノズル１６からの潤滑油の滴下タイミングについてもう少し詳しく説明する。
Here, the timing of dripping the lubricating oil from the oiling nozzle 16 to the main journal portion J will be described in a little more detail.
図５は、ハンド１０の下降速度と潤滑油塗布タイミング、およびシリンダブロックＢに対するハンド１０側のクランクシャフトＳの機械的な相対位置関係との相関を示している。同図に示すように、ハンド１０は下降開始位置Ｐ１から急加速で加速し、所定速度に到達したならば、下降開始位置Ｐ１と下降停止位置Ｐ２との間の中間位置Ｐ２では定速にて下降動作を継続させる。その後、下降停止位置Ｐ３の所定量手前位置にて急減速させて、最終的にはクランクシャフトＳ側の各メインジャーナル部Ｊが相手側となるシリンダブロックＢの各軸受部Ｑに着座するよりも所定量手前の下降停止位置Ｐ３にて静止状態をもって停止させるものとする。ハンド１０を急加速および急減速させる際の加減速度は例えば１Ｇ程度とする。
FIG. 5 shows the correlation between the descending speed of the hand 10 and the lubricant application timing, and the mechanical relative positional relationship of the crankshaft S on the hand 10 side with respect to the cylinder block B. As shown in the figure, the hand 10 accelerates rapidly from the descending start position P1 and reaches a predetermined speed. When the hand 10 reaches a predetermined speed, the hand 10 is at a constant speed at an intermediate position P2 between the descending start position P1 and the descending stop position P2. Continue to move down. Thereafter, the vehicle is suddenly decelerated at a position a predetermined amount before the descent stop position P3, and finally each main journal portion J on the crankshaft S side is seated on each bearing portion Q of the cylinder block B on the other side. It shall be stopped in a stationary state at the descent stop position P3 before a predetermined amount. The acceleration / deceleration when the hand 10 is suddenly accelerated and decelerated is about 1 G, for example.
そして、ハンド１０を急減速させるのとほぼ同時に図１，４に示した潤滑油供給装置１３のポンプ１８を所定時間だけ起動させ、図４に示した配管１４やホルダプレート１５の共通通路１５ａ内に充満している潤滑油を所定の加圧状態とする。ただし、かかる所定の加圧状態をもってしても各注油下ノズル１６の先端開口部から潤滑油が押し出されることがないようにポンプ１８の加圧力を調整しておくものとする。
The pump 18 of the lubricating oil supply device 13 shown in FIGS. 1 and 4 is activated for a predetermined time almost simultaneously with the sudden deceleration of the hand 10, and the pipe 14 and the holder plate 15 shown in FIG. The lubricating oil filled in is brought into a predetermined pressure state. However, the pressurizing force of the pump 18 is adjusted so that the lubricating oil is not pushed out from the front end opening portion of each submerged nozzle 16 even with such a predetermined pressure state.
そして、下降停止位置Ｐ３の直前でのハンド１０の急減速に伴う慣性力によって、各注油ノズル１６からその下方で待機しているクランクシャフトＳの各メインジャーナル部Ｊに潤滑油を所定量だけ滴下させるものとする。したがって、ハンド１０が下降停止位置Ｐ３にて停止するのとほぼ同時に、または、それよりもわずかに遅れて、各メインジャーナル部Ｊには必ず所定量の潤滑油が滴下されることになる。
Then, due to the inertial force accompanying the sudden deceleration of the hand 10 immediately before the descent stop position P3, a predetermined amount of lubricating oil is dropped from each lubrication nozzle 16 onto each main journal portion J of the crankshaft S waiting below it. Shall be allowed to. Accordingly, a predetermined amount of lubricating oil is always dropped onto each main journal portion J almost at the same time as the hand 10 stops at the descending stop position P3 or slightly later than that.
この場合において、図８にも示すように、それぞれのメインジャーナル部Ｊの軸直角断面での円筒外周面のうち位置的に最も高い上面側の頂部相当位置に注油ノズル１６から潤滑油を滴下することになるので、滴下された潤滑油は自重により上面広がりとしてメインジャーナル部Ｊの上面側に広がりつつ、そのメインジャーナル部Ｊの側面側の外周面を伝い落ちることで、下面広がりとして当該メインジャーナル部Ｊの外周面の下面側に向かって広い範囲に塗り広げられることになるとともに、そのメインジャーナル部Ｊが着座することになるシリンダブロックＢ側の軸受部Ｑにも一部の潤滑油が伝い落ちることになる。
In this case, as shown in FIG. 8, the lubricating oil is dropped from the oil injection nozzle 16 at a position corresponding to the top of the top surface of the cylindrical outer peripheral surface of each main journal portion J that is perpendicular to the axis. Therefore, the dropped lubricating oil spreads to the upper surface side of the main journal portion J as its upper surface expands due to its own weight, but also travels down the outer peripheral surface on the side surface side of the main journal portion J, thereby expanding the lower surface of the main journal. Part of the lubricating oil is also transferred to the bearing part Q on the cylinder block B side where the main journal part J is to be seated while being spread over a wide range toward the lower surface side of the outer peripheral surface of the part J. Will fall.
そのため、ハンド１０が停止した後に当該ハンド１０のグリッパ１１による把持からクランクシャフトＳを開放して、それぞれのメインジャーナル部Ｊを相手側となるシリンダブロックＢの軸受部Ｑに着座させた場合に、両者の間には必ず潤滑油が介在していることになる。これにより、その後の組付過程においてクランクシャフトＳを回転させたとしても、相対的な摺動部であるシリンダブロックＢ側の軸受部ＱやクランクシャフトＳのメインジャーナル部Ｊに傷を付けてしまうようなことがなくなる。
Therefore, after the hand 10 stops, when the crankshaft S is released from gripping by the gripper 11 of the hand 10 and each main journal part J is seated on the bearing part Q of the cylinder block B on the other side, There is always a lubricant between them. As a result, even if the crankshaft S is rotated in the subsequent assembly process, the bearing portion Q on the cylinder block B side and the main journal portion J of the crankshaft S, which are relative sliding portions, are damaged. Such a thing disappears.
図６は比較例として、上記実施の形態のようなハンド下降時の急減速による慣性力を利用しない場合の潤滑油の滴下時の挙動を示していて、図７は上記実施の形態での潤滑油の滴下時の挙動を示している。図６，７共に、メインジャーナル部Ｊよりも距離ｈだけ上方に位置する注油ノズル１６からポンプ１８の始動によって潤滑油を滴下する場合の例である。
FIG. 6 shows, as a comparative example, behavior when dripping the lubricating oil when the inertia force due to rapid deceleration when the hand is lowered as in the above embodiment is not used, and FIG. 7 shows the lubrication in the above embodiment. The behavior when oil is dripped is shown. 6 and 7 are examples in which the lubricating oil is dropped by starting the pump 18 from the oil injection nozzle 16 positioned above the main journal portion J by the distance h.
比較例である図６の（Ｂ）の滴下開始時には、潤滑油の油滴ＤOの初速Ｖ01はＶ01＝０であり、表面張力の作用の影響もあって実際の滴下開始タイミングの遅延が不可避となる。また、同図（Ｃ）の滴下中を経て同図（Ｄ）のように油滴ＤOがメインジャーナル部Ｊに到着した場合、油滴ＤOがメインジャーナル部Ｊに到着するまでに要する到着時間をｔ1、その際の到着時速度をＶｔ1とすると、同図（Ｅ）の油滴ＤOの上面拡がりを経て同図（Ｆ）の油滴ＤOの下面広がりに至った場合には、上記到着時速度Ｖｔ1と同等の流速をもって図８のように油滴ＤOの下面広がりが進行するものと推測される。
At the start of dripping in FIG. 6B, which is a comparative example, the initial speed V 01 of the oil drop D O of the lubricating oil is V 01 = 0, and the actual drop start timing is delayed due to the effect of surface tension. Is inevitable. Moreover, the arrival required until when the oil droplets D O as the via during dropping in FIG (C) (D) of the figure arrived at the main journal portion J, oil droplets D O arrives at the main journal portion J the time t 1, when the arrival rate at that time and Vt 1, when having reached the lower surface spreading of the oil droplets D O of the oil droplet D same through the top surface spread diagram of O in FIG. (E) (F) Is presumed that the bottom surface of the oil droplet D O is advanced as shown in FIG. 8 at a flow rate equal to the arrival speed Vt 1 .
その一方、本実施の形態である図７の（Ｂ）の滴下開始時には、潤滑油の油滴ＤOの初速Ｖ02はＶ02＝０ではなく、ハンド１０の急減速に基づく慣性力に応じた所定の下降速度を初速として有しており、それ故に、実質的に表面張力の作用の影響も無視することができる。このように、油滴ＤOの滴下開始時に初速Ｖ02を有することで、図７では図６の（Ｃ）の滴下中に要する時間や図６の（Ｅ）のような油滴ＤOの上面広がりに要する時間は実質的に無視することができる。
On the other hand, at the start of dripping in FIG. 7B according to the present embodiment, the initial speed V 02 of the oil drop D O of the lubricating oil is not V 02 = 0, but according to the inertial force based on the sudden deceleration of the hand 10 Therefore, the influence of the surface tension can be substantially ignored. Thus, by having the initial velocity V 02 at the start of the dropping of the oil droplets D O , in FIG. 7, the time required during the dropping of (C) in FIG. 6 and the oil droplets D O as in FIG. The time required to spread the upper surface can be substantially ignored.
その後、図７の（Ｃ）のように油滴ＤOがメインジャーナル部Ｊに到着した場合、油滴ＤOがメインジャーナル部Ｊに到着するまでに要する到着時間をｔ2、その際の到着時速度をＶｔ2とすると、同図（Ｃ）の油滴ＤOの上面拡がりを経て同図（Ｄ）の油滴ＤOの下面広がりに至った場合には、上記到着時速度Ｖｔ2と同等の流速をもって油滴ＤOの下面広がりが進行するものと推測される。
Then, if the oil droplets D O arrived at the main journal portion J, t 2 the arrival time required for the oil droplet D O arrives at the main journal portion J, the arrival at that time as (C) in FIG. 7 when the speed of the Vt 2, when led to the lower surface spreading of the oil droplets D O of the oil droplet D same through the top surface spread diagram of O in FIG. (C) (D) are the above-mentioned arrival rate Vt 2 It is presumed that the lower surface of the oil droplet D O progresses at an equivalent flow rate.
ここで、上記到着時間ｔ1およびｔ2は、共にｔ1およびｔ2をｔに置き換えた下記（１）式にて表される。
Here, the arrival times t 1 and t 2 are both expressed by the following equation (1) in which t 1 and t 2 are replaced with t.
ｔ＝√（２ｈ／ｇ）＋ｔｄ‥‥（１）
なお、ｔｄはポンプ１８が起動してから実際に吐出が開始されるまでの遅延時間である。 t = √ (2h / g) + td (1)
In addition, td is a delay time from when thepump 18 is started to when discharge is actually started.
なお、ｔｄはポンプ１８が起動してから実際に吐出が開始されるまでの遅延時間である。 t = √ (2h / g) + td (1)
In addition, td is a delay time from when the
そして、図６と図７とについて、油滴ＤOの滴下開始時の初速初速Ｖ01，Ｖ02と到達時時間度Ｖｔ1，Ｖｔ2、および到達時間ｔ1，ｔ2とをそれぞれ比較した場合、Ｖ02＞＞Ｖ01であるとともに、Ｖｔ2＞＞Ｖｔ1であり、且つｔ2＜＜ｔ1の関係となる。そのため、ハンド１０の急減速に基づく慣性力を利用している本実施の形態では、潤滑油の油滴ＤOの滴下時間そのものを大幅に短縮できることになる。
Then, for the Figure 6 and 7, the initial speed initial speed V 01 dropped starting oil droplet D O, V 02 and the arrival time of the time of Vt 1, Vt 2, and the arrival time t 1, t 2 and the comparison, respectively In this case, V 02 >> V 01 , Vt 2 >> Vt 1 , and t 2 << t 1 . Therefore, in the present embodiment that uses the inertial force based on the rapid deceleration of the hand 10, the dripping time itself of the oil droplet D O of the lubricating oil can be greatly shortened.
このように本実施の形態によれば、ハンド１０が把持したクランクシャフトＳをその下方で待機しているシリンダブロックＢに組み付ける際に、ハンド１０の下降動作末期の急減速に伴う慣性力を利用して潤滑油を滴下するようにしているので、上記のように潤滑油の滴下時間そのものを大幅に短縮できることはもちろんのこと、一連の組付動作のなかに潤滑油の滴下に必要な動作や時間を考慮する必要がなくなり、自動組立を遂行する際のサイクルタイムの短縮化が図れるようになる。そのため、生産性の低下を招くことがない。
As described above, according to the present embodiment, when the crankshaft S gripped by the hand 10 is assembled to the cylinder block B waiting underneath, the inertial force accompanying the rapid deceleration at the end of the lowering operation of the hand 10 is used. Since the lubricating oil is dripped, the lubricating oil dripping time itself can be greatly shortened as described above, as well as the operations required for dripping the lubricating oil in a series of assembly operations. There is no need to consider time, and the cycle time when performing automatic assembly can be shortened. Therefore, productivity is not reduced.
また、上記のようにハンド１０の下降動作末期の急減速に伴う慣性力を利用して潤滑油を滴下するようにしているので、複数の注油ノズル１６がほぼ同時に且つ確実に滴下可能であり、特定の注油ノズル１６での滴下不良も発生することがない。
In addition, as described above, the lubricating oil is dripped using the inertial force accompanying the rapid deceleration at the end of the lowering operation of the hand 10, so that the plurality of oiling nozzles 16 can be dripped almost simultaneously and reliably, There is no occurrence of defective dropping at a specific oiling nozzle 16.
ここで、上記実施の形態では、図１，４に示した潤滑油供給装置１３における潤滑油タンク１７内の潤滑油をポンプ１８にて圧送するようにしているが、ポンプ１８は必ずしも必要としない。例えば、ポンプ１８に代えて、密閉された潤滑油タンク１７内において潤滑油占有空間以外の空間を常時所定の圧力で加圧できる手段を備えていても良い。また、潤滑油タンク１７が常にハンド１７よりも上方位置にある配置関係にあれば、ポンプ１８や上記加圧手段も廃止することが可能である。
Here, in the above embodiment, the lubricating oil in the lubricating oil tank 17 in the lubricating oil supply device 13 shown in FIGS. 1 and 4 is pumped by the pump 18, but the pump 18 is not necessarily required. . For example, instead of the pump 18, there may be provided means capable of always pressurizing a space other than the lubricating oil occupation space with a predetermined pressure in the sealed lubricating oil tank 17. In addition, if the lubricating oil tank 17 is always positioned above the hand 17, the pump 18 and the pressurizing means can be eliminated.
さらに、上記実施の形態では、ハンド１０が把持したクランクシャフトＳのメインジャーナル部Ｊに対応する位置にそれぞれ注油ノズル１６を配置して、その注油ノズル１６から各メインジャーナル部Ｊに向けて潤滑油を滴下するようにしているが、本発明はこの態様のみに限定されるものではない。
Further, in the above-described embodiment, the lubricating oil nozzles 16 are arranged at positions corresponding to the main journal portions J of the crankshaft S gripped by the hand 10, and the lubricating oil is directed from the lubricating oil nozzles 16 toward the main journal portions J. However, the present invention is not limited to this embodiment.
例えば、ハンド１０が把持したクランクシャフトＳのメインジャーナル部Ｊに対応する位置だけでなく、クランクシャフトＳのうち図示外のコネクティングロッドとの連結部として当該コネクティングロッドと摺動することになるピンジャーナル部に対応する位置にもそれぞれ注油ノズルを配置して、各メインジャーナル部Ｊに向けて潤滑油を滴下するのと同時に、各ピンジャーナル部に向けて潤滑油を滴下することもできる。
For example, not only a position corresponding to the main journal portion J of the crankshaft S gripped by the hand 10, but also a pin journal that slides with the connecting rod as a connecting portion with a connecting rod (not shown) of the crankshaft S. Lubricating oil can also be dripped toward each pin journal part at the same time that an oiling nozzle is arranged at a position corresponding to each part and dripping the lubricating oil toward each main journal part J.
加えて、上記実施の形態では、自動車用エンジンのシリンダブロックＢに対してクランクシャフトＳを組み付ける場合を例にとって説明したが、本発明の適用範囲はこれのみに限定されない。例えば、所定の機械要素の組み立てにおいて、組付対象部品を相手側部品に組み付ける際にその組付対象部品に潤滑油の滴下による注油が必要なあるゆる場合に適用することができる。
In addition, in the above embodiment, the case where the crankshaft S is assembled to the cylinder block B of the automobile engine has been described as an example, but the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, in the assembly of a predetermined machine element, the present invention can be applied to a loose case where the assembly target part needs to be lubricated by dripping lubricant when the assembly target part is assembled to the counterpart part.
Claims (6)
- 支持手段で支持した組付対象部品を支持手段の下降動作により組付対象部品の下方で待機している相手側部品に組み付けるにあたり、
上記支持手段のうち当該支持手段で支持した組付対象部品よりも上方位置に注油ノズルを設けておき、
上記支持手段の下降動作の末期にその下降速度を急減速させて、上記注油ノズルが保有している潤滑油を上記急減速に伴う慣性力によって組付対象部品に滴下するようにした部品組付方法。 When assembling the assembly target part supported by the support means to the counterpart part waiting below the assembly target part by the lowering operation of the support means,
An oiling nozzle is provided at a position above the assembly target part supported by the support means among the support means,
Component assembly in which the descending speed is suddenly decelerated at the end of the descending operation of the support means, and the lubricating oil held by the lubrication nozzle is dropped onto the assembly target component by the inertia force accompanying the rapid deceleration. Method. - 上記組付対象部品のうち潤滑油の滴下が必要な部位は円筒状の軸状部であり、この軸状部の外周面の上部側に潤滑油を滴下するようにした請求項１に記載の部品組付方法。 2. The part according to claim 1, wherein a part of the assembly target part that requires dripping of the lubricating oil is a cylindrical shaft-shaped part, and the lubricating oil is dripped onto the upper side of the outer peripheral surface of the shaft-shaped part. Parts assembly method.
- 上記組付対象部品はその軸状部を相手側部品の軸受部に対し着座するように組み付けるものであって、
上記組付対象部品の着座タイミングと相前後して上記軸状部の外周面の上部側に潤滑油を滴下するようにした請求項２に記載の部品組付方法。 The assembly target part is assembled so that the shaft-like part is seated against the bearing part of the counterpart part,
The component assembling method according to claim 2, wherein the lubricating oil is dropped on the upper side of the outer peripheral surface of the shaft-like portion before and after the seating timing of the assembly target component. - 上記組付対象部品は長手方向の複数箇所に円筒状の軸状部を有しているとともに、支持手段側にはそれぞれの軸状部に対応する注油ノズルが個別に設けられていて、
各注油ノズルからの潤滑油の滴下が一斉に行われるようになっている請求項３に記載の部品組付方法。 The assembly target part has a cylindrical shaft-shaped portion at a plurality of locations in the longitudinal direction, and the support means side is provided with oiling nozzles corresponding to the respective shaft-shaped portions individually,
The component assembling method according to claim 3, wherein dripping of the lubricating oil from the respective oiling nozzles is performed simultaneously. - 上記相手側部品が内燃機関のシリンダブロックであり、上記組付対象部品が上記軸状部として複数のジャーナル部を有するクランクシャフトである請求項４に記載の部品組付方法。 The component assembly method according to claim 4, wherein the counterpart component is a cylinder block of an internal combustion engine, and the assembly target component is a crankshaft having a plurality of journal portions as the shaft-like portion.
- 上記支持手段は搬送母機であるロボットのロボットハンドであって、
上記急減速を伴うロボットハンドの下降動作はロボットの自律動作によってなされるものである請求項請求項１～５のいずれか一つに記載の部品組付方法。 The support means is a robot hand of a robot that is a transport mother machine,
The component assembling method according to any one of claims 1 to 5, wherein the lowering operation of the robot hand accompanied by the rapid deceleration is performed by an autonomous operation of the robot.
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|---|---|---|---|---|
| CN112743326A (en) * | 2020-12-23 | 2021-05-04 | 广州风神汽车有限公司 | Labor-saving device for mounting engine crankshaft |
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