(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の半円弧状スラストメタルが両端に嵌挿されるメタル装着軸部を有するクランクシャフトをエンジンブロックにスラストメタルを介して組付けるエンジン組付装置であって、
クランクシャフトをそのメタル装着軸部を基準に軸方向の位置決めをする基準ブロック、及び、この基準ブロックに添設されて基準ブロックがメタル装着軸部を位置決めしたときにメタル装着部の両端のクランク側面との間にスラストメタルの端部が挿入できる隙間を形成するメタル保持具、及び、クランクシャフトの両端部に軸方向から接近してクランクシャフトを支持する一対の支持具、及び、クランクシャフトの軸線延長上の定位置に設置された一対の第１位置決め手段を有し、基準ブロックで位置決めされ支持具で支持されたクランクシャフトを定方向に搬送する搬送ユニットと、
搬送ユニットで所定位置に搬送されたクランクシャフトのメタル装着軸部の両端のクランク側面とメタル保持具の間の隙間に一対のスラストメタルの両端部を挿入して、メタル保持具でスラストメタルがメタル装着部に保持されるとスラストメタルから離脱する揺動アームを有するメタル供給ユニットと、
メタル供給ユニット側方の定位置に位置決め保持されたエンジンブロックの複数の定箇所に嵌合してエンジンブロックを位置決めする第２位置決め手段、及び、搬送ユニットの一対の第１位置決め手段との嵌合で搬送ユニットとこれに支持されたクランクシャフトとの相対位置を決める一対の第３位置決め手段を有するエンジン支持ユニットとを具備し、
メタル装着部に一対のスラストメタルが保持されたクランクシャフトを搬送ユニットでエンジン支持ユニットまで搬送し、一対の第１位置決め手段をエンジン支持ユニットの第３位置決め手段に嵌合して、エンジン支持ユニットの第２位置決め手段で位置決めされたエンジンブロックと搬送ユニットのクランクシャフトの軸方向の位置決めをした状態で、クランクシャフトとスラストメタルをエンジンブロックに組付けることを特徴とするエンジン組付装置。
【請求項２】
一対の半円弧状スラストメタルが両端に嵌挿されるメタル装着軸部を有するクランクシャフトを、メタル装着軸部に一対のスラストメタルを保持させた状態で上下逆のエンジンブロックに真上から嵌挿して組付けるエンジン組付装置であって、
クランクシャフトをそのメタル装着軸部を基準に軸方向の位置決めをする基準ブロック、及び、この基準ブロックに添設されて基準ブロックがメタル装着軸部を位置決めしたときにメタル装着部の両端のクランク側面との間にスラストメタルの端部が挿入できる隙間を形成するメタル保持具、及び、クランクシャフトの両端部に軸方向から接近してクランクシャフトをその軸線を水平にして支持する一対の支持具、及び、クランクシャフトの軸線延長上の定位置に下向きに設置された一対の第１位置決め手段を有し、基準ブロックで位置決めされ支持具で支持されたクランクシャフトを定方向に搬送する搬送ユニットと、
搬送ユニットで所定位置に水平姿勢のまま搬送されたクランクシャフトのメタル装着軸部の両端のクランク側面とメタル保持具の間の隙間に下方向から開放端側を上向きにした一対のスラストメタルの両端部を挿入して、メタル保持具でスラストメタルがメタル装着部に保持されるとスラストメタルから離脱する揺動アームを有するメタル供給ユニットと、
メタル供給ユニット側方の定位置に上下逆にして位置決め保持されたエンジンブロックの上面の複数の定箇所に真上から嵌合してエンジンブロックを位置決めする第２位置決め手段、及び、搬送ユニットの一対の第１位置決め手段との嵌合で搬送ユニットとこれに支持されたクランクシャフトとの相対位置を決める一対の第３位置決め手段を有するエンジン支持ユニットとを具備し、
メタル装着部に一対のスラストメタルが保持されたクランクシャフトを水平姿勢のまま搬送ユニットでエンジン支持ユニットの真上まで搬送して下降させ、一対の第１位置決め手段をエンジン支持ユニットの第３位置決め手段に嵌合して、エンジン支持ユニットの第２位置決め手段で位置決めされたエンジンブロックと搬送ユニットのクランクシャフトの軸方向の位置決めをした状態で、クランクシャフトとスラストメタルをエンジンブロックに組付けることを特徴とするエンジン組付装置。
【請求項３】
上記搬送ユニットのメタル保持具が、クランクシャフトのメタル装着軸部の両端のクランク側面に一対のスラストメタルの両端部を押圧するピストンロッドを両側面に有する拡縮エアーシリンダであることを特徴とする請求項２記載のエンジン組付装置。
【請求項４】
上記メタル供給ユニットが、複数のスラストメタルを水平にして多段に積層して保持する一対の同一高さに鉛直に配置されたマガジンと、一対のマガジンの下端に水平方向に往復移動可能に配置されて各マガジンの最下層のスラストメタルを１枚ずつ水平方向に切り出す一対の切出し爪と、一対の切出し爪でマガジンから切り出された一対の水平なスラストメタルの下面を真空吸着して、この吸着された一対のスラストメタルを鉛直姿勢で所定間隔に接近するように下方に９０゜旋回させ、次に、一対のスラストメタルが鉛直姿勢で所定間隔のまま半円弧状スラストメタルの開放両端が上向きになるように上方に９０゜旋回させる一対の揺動アームを具備し、一対の揺動アームを上方に９０゜旋回させたときに揺動アームに支持された一対のスラストメタルをクランクシャフトのメタル装着軸部の両端に嵌挿することを特徴とする請求項２記載のエンジン組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車エンジンの製造工程におけるエンジンブロックとクランクシャフトの組付工程での組付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジンのエンジンブロックにクランクシャフトは、一対のスラストメタルを介して組付けられる。スラストメタルは、図１８に示すような薄い半円弧状の金属平板で、片端にエンジン連れ回り防止用突起１’を有する。このスラストメタル１は、例えば図１９に示すようにクランクシャフト２のメタル装着軸部３の両端部に嵌挿され、メタル装着軸部３の両側のクランク側面４に面接触させて装着される。尚、図１９の鎖線に示されるエンジンブロック５は、上下が逆になっており、このエンジンブロック５の上面であるオイルパン取付面の半円弧部にクランクシャフト２が組付けられる。
【０００３】
上記スラストメタル１は、エンジンブロック５にクランクシャフト２の狭い隙間に組込まれて、クランクシャフト２の取付精度を高いものにする。このようなスラストメタル１をエンジンブロック５にクランクシャフト２の狭い隙間に精度良く自動的に組込むことが難しい。そこで、エンジンブロック５にクランクシャフト２を自動で組付けてから、スラストメタル１を作業員の手で組付けるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、エンジンブロックにクランクシャフトを組付ける際に、スラストメタルを手動で組付けているため、エンジン組付けの作業能率が悪く、エンジン組付けの一連の工程の自動化を難しくしていた。また、スラストメタルの手動による組付けは、スラストメタル組付け忘れのトラブル発生があって、信頼性に問題があり、スラストメタル組付け忘れの防止体制やチェック体制が面倒である問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、エンジンブロックへのクランクシャフトの組付けを自動化する組付装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の半円弧状スラストメタルが両端に嵌挿されるメタル装着軸部を有するクランクシャフトをエンジンブロックにスラストメタルを介して組付ける組付方法において、クランクシャフトのメタル装着軸部の両端に嵌挿された一対のスラストメタルの両端部を、メタル装着軸部両端のクランク側面の間に挿入されたメタル保持具でクランク側面に押圧して保持した状態で、クランクシャフトをスラストメタルと一体にしてエンジンブロックに組付ける。
【０００７】
即ち、クランクシャフトのメタル装着軸部に一対のスラストメタルをメタル保持具で保持させておくことで、スラストメタルがクランクシャフトと一体となってエンジンブロックに組付けられるので、エンジンブロックにスラストメタルもクランクシャフトと同時に自動的に組付けられる。
【０００８】
このようなエンジンブロックにクランクシャフトとスラストメタルを自動組付けする上記目的を達成する本発明装置は、一対の半円弧状スラストメタルが両端に嵌挿されるメタル装着軸部を有するクランクシャフトを、メタル装着軸部に一対のスラストメタルを保持させた状態で上下逆のエンジンブロックに真上から嵌挿して組付けるものであって、次の搬送ユニット、メタル供給ユニット、エンジン支持ユニットを備える。
【０００９】
即ち、上記輸送ユニットは、クランクシャフトをそのメタル装着軸部を基準に軸方向の位置決めをする基準ブロック、及び、この基準ブロックに添設されて基準ブロックがメタル装着軸部を位置決めしたときにメタル装着軸部の両端のクランク側面との間にスラストメタルの端部が挿入できる隙間を形成するメタル保持具、及び、クランクシャフトの両端部に軸方向から接近してクランクシャフトをその軸線を水平にして支持するの一対の支持具、及び、クランクシャフトの軸線延長上の定位置に下向きに設置された一対の第１位置決め手段を有し、基準ブロックで位置決めされ支持具で支持されたクランクシャフトを定方向に搬送するものである。
【００１０】
また、上記メタル供給ユニットは、搬送ユニットで所定位置に水平姿勢のまま搬送されたクランクシャフトのメタル装着軸部の両端のクランク側面とメタル保持具の間の隙間に下方向から開放端側を上向きにした一対のスラストメタルの両端部を挿入して、メタル保持具でスラストメタルがメタル装着軸部に保持されるとスラストメタルから離脱する揺動アームを有するものである。
【００１１】
また、上記エンジン支持ユニットは、メタル供給ユニット側方の定位置に上下逆にして位置決め保持されたエンジンブロックの上面の複数の定箇所に真上から嵌合してエンジンブロックを位置決めする第２位置決め手段、及び、搬送ユニットの一対の第１位置決め手段との嵌合で搬送ユニットとこれに支持されたクランクシャフトとの相対位置を決める一対の第３位置決め手段を有するエンジン支持ユニットとを備える。
【００１２】
以上の本発明組付装置においては、メタル装着軸部に一対のスラストメタルが保持されたクランクシャフトを水平姿勢のまま搬送ユニットでエンジン支持ユニットの真上まで搬送して下降させ、一対の第１位置決め手段をエンジン支持ユニットの第３位置決め手段に嵌合して、エンジン支持ユニットの第２位置決め手段で位置決めされたエンジンブロックと搬送ユニットのクランクシャフトの軸方向の位置決めをした状態で、クランクシャフトとスラストメタルをエンジンブロックに組付ける。
【００１３】
ここで、搬送ユニットやエンジン支持ユニットの各位置決め手段は、ロケートピン等の位置決めピンとこのピンが嵌挿される位置決め穴である。また、搬送ユニットの基準ブロックが、搬送ユニットにおけるクランクシャフトの軸方向の高精度な位置決めをし、搬送ユニットの第１位置決め手段とエンジン支持ユニットの第３位置決め手段が、エンジン支持ユニットに対する搬送ユニットの高精度な位置決めをして、搬送ユニットに支持されたクランクシャフトのエンジン支持ユニットに対する高精度な位置決めがなされる。更に、エンジン支持ユニットにエンジンブロックを第２位置決め手段で高精度に位置決めすることで、搬送ユニットに支持されたクランクシャフトとエンジン支持ユニットで支持されたエンジンブロックの組付時の高精度位置決めができて、クランクシャフトに予め組付け保持した一対のスラストメタルがクランクシャフトと共に同時にエンジンフロックに自動組付けされる。
【００１４】
以上の本発明装置における搬送ユニットのメタル保持具は、クランクシャフトのメタル装着軸部の両端のクランク側面に一対のスラストメタルの両端部を押圧するピストンロッドを両側面に有する拡縮エアーシリンダが、動作が正確で安定することから望ましい。
【００１５】
また、上記本発明装置におけるメタル供給ユニットは、スラストメタルの連続した自動供給を行うものとして、複数のスラストメタルを水平にして多段に積層して保持する一対の同一高さに鉛直に配置されたマガジンと、一対のマガジンの下端に水平方向に往復移動可能に配置されて各マガジンの最下層のスラストメタルを１枚ずつ水平方向に切り出す一対の切出し爪と、一対の切出し爪でマガジンから切り出された一対の水平なスラストメタルの下面を真空吸着して、この吸着された一対のスラストメタルを鉛直姿勢で所定間隔に接近するように下方に９０゜旋回させ、次に、一対のスラストメタルを鉛直姿勢で所定間隔のまま半円弧状スラストメタルの開放両端が上向きになるように上方に９０゜旋回させる一対の揺動アームを備えたものが望ましい。
【００１６】
このメタル供給ユニットにおいては、一対の揺動アームを上方に９０゜旋回させたときに揺動アームに支持された一対のスラストメタルをクランクシャフトのメタル装着軸部の両端に嵌挿し、嵌挿された一対のスラストメタルが搬送ユニットのメタル保持具で保持されると、揺動アームがスラストメタルの真空吸着を止めて下方に旋回してスラストメタルから離れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を図１乃至図１７を参照して説明する。
【００１８】
まず、図１に本発明組付装置の全体の概要を示すと、クランクシャフト２は軸方向水平な水平姿勢の状態で搬送ユニット２０で支持されて、所定の取出位置Ｐａから真上の水平移動位置Ｐｂに持ち上げられ、この位置Ｐｂからメタル供給位置Ｐｃ、組付前段位置Ｐｄへと軸方向に水平送りされ、組付前段位置Ｐｄから真下の組付位置Ｐｅまで下降する。
【００１９】
取出位置Ｐａにクランクシャフト２は、例えばパレット１１に位置決めされた状態でコンベア１２で搬入される。このクランクシャフト２が水平姿勢のまま移動するメタル供給位置Ｐｃにメタル供給ユニット５０が設置され、この位置Ｐｃにクランクシャフト２が移動すると、メタル装着軸部３に一対のスラストメタル１が下方から自動挿入される。クランクシャフト２に挿入されたスラストメタル１は、図１３で示すような後述するメタル保持具４０でメタル装着軸部３に保持されて、そのままクランクシャフト２と一体となって組付前段位置Ｐｄに送られてから組付位置Ｐｅに移動する。組付位置Ｐｅにエンジンブロック５を上下逆にして位置決めして保持するエンジン支持ユニット７０が設置され、組付位置Ｐｅのエンジンブロック５に真上から下降してきたクランクシャフト２がスラストメタル１と一体となって自動組付けされる。このようにスラストメタル１をクランクシャフト２に保持させてエンジンブロック５にクランクシャフト２と同時に組付ける装置が、本発明装置である。
【００２０】
搬送ユニット２０は、支持するクランクシャフト２を軸方向で位置決めする基準ブロック３１と、エンジン支持ユニット７０との相対位置決めをする一対の第１位置決め手段３６を備える。これに対してエンジン支持ユニット７０は、支持するエンジンブロック５を直接に位置決めする第２位置決め手段７１と、搬送ユニット２０の第１位置決め手段３６と嵌合することでエンジン支持ユニット７０に対して搬送ユニット２０を位置決めし、クランクシャフト２を位置決めする第３位置決め手段７２を有する。これら各位置決め手段３６、７１、７２は、組付位置Ｐｅでエンジンブロック５にクランクシャフト２を組付けるときに対応するもの同士が嵌合して、エンジンブロック５にクランクシャフト２を高精度に位置出しをして、クランクシャフト２に予め保持させた一対のスラストメタル１がエンジンブロック５との狭い隙間に確実に嵌挿されるようにする。
【００２１】
次に、搬送ユニット２０とメタル供給ユニット５０とエンジン支持ユニット７０の構成と動作を順に説明する。
【００２２】
搬送ユニット２０は、取出位置Ｐａのクランクシャフト２を水平姿勢のまま軸方向で位置決めして支持した状態で、上下動と軸方向に水平移動させるもので、水平移動位置Ｐｂと組付前段位置Ｐｄの間で水平方向に往復移動する水平スライド２１と、水平スライド２１にガイドロッド２８でガイドされて上下動可能に支持された水平な昇降台２２を有する。水平スライド２１は、水平な固定レール２３に水平移動可能に支持され、この水平スライド２１の下方に昇降台２２が設置される。昇降台２２の下面に、クランクシャフト２を位置決めする基準ブロック３１と、クランクシャフト２を軸方向からクランプして支持する左右一対の支持具３３と、上記した一対の第１位置決め手段３６が設置される。第１位置決め手段３６は例えばロケートピンで、以下、第１位置決めピン３６と称する。
【００２３】
搬送ユニット２０の水平スライド２１上に、昇降台２２を上下動させる上下動シリンダ２４と、水平スライド２１を水平移動させる例えばサーボモータ２５が設置される。サーボモータ２５の回転軸に固定したラックギヤ２６が固定レール２３に沿って水平に固定されたピニオンギヤレール２７に噛合して、ラックギヤ２６をサーボモータ２５で往復回転させることで、水平スライド２１が昇降台２２と共に水平往復移動する。昇降台２２の具体例が図２に示される。
【００２４】
左右一対の支持具３３は、昇降台２２の両端部下面に前後動可能に設置された一対のチャックスライド３４の下端部内側に突設された例えば円錐状のチャックピンである。この一対の支持具３３が互いに接近する方向に前進することで、各々がクランクシャフト２の両端面中央に形成された取付穴７に嵌挿されて、クランクシャフト２を水平姿勢で支持する。各チャックスライド３４は、昇降台２２の両端部下面に固定された前後動シリンダ３５で独自に前後動する。一対のチャックスライド３４の後退位置の背後に一対の第１位置決めピン３６が配置される。第１位置決めピン３６は、昇降台２２の両端部下面に固定される。左右一対の支持具３３と第１位置決めピン３６は、支持具３３で支持されるクランクシャフト２の軸線上に並んで配置される。左右一対の支持具３３が前進してクランクシャフト２をチャックする前に、基準ブロック３１がクランクシャフト２を位置決めする。
【００２５】
基準ブロック３１は、支持具３３がクランクシャフト２を支持したときのクランクシャフト２のメタル装着軸部３の真上の定位置で昇降台２２に固定される。この基準ブロック３１の図２の前後方向での両側に、図３に示すようなメタル保持具４０と薄板状の基準板３２の各一対が固定される。メタル保持具４０は、メタル装着軸部３に一対のスラストメタル１を一時的に保持するものであり、基準板３２はメタル装着軸部３に下方から嵌挿された一対のスラストメタル１の両端の高さ位置を決めるもので、その内容は後述する。
【００２６】
搬送ユニット２０が水平移動位置Ｐｂに在って、その真下の取出位置Ｐａにクランクシャフト２が搬入されると、搬送ユニット２０の昇降台２２が下降する。このときの一対の支持具３３は後退した開いた位置に在って、昇降台２２がクランクシャフト２に近付くと、まず基準ブロック３１がクランクシャフト２のメタル装着軸部３に挿入される。図３（Ｂ）に示すように、下降した基準ブロック３１がメタル装着軸部３の上端に当接し、メタル装着軸部３の両端のクランク側面４に接触することで、昇降台２２に対するクランクシャフト２の軸方向の位置出しが高精度に行われる。この位置出しの直後に一対の支持具３３が前進してクランクシャフト２をクランプする。このクランプによって昇降台２２にクランクシャフト２が水平姿勢のまま位置決めされて保持され、昇降台２２の上昇でパレット１１から水平移動位置Ｐｂまで持ち上げられる。
【００２７】
搬送ユニット２０で軸方向の位置決めがなされたクランクシャフト２がメタル供給位置Ｐｃに移動すると、ここで搬送ユニット２０の水平移動が一時停止してメタル供給ユニット５０が作動し、一対のスラストメタル１がクランクシャフト２のメタル装着軸部３のクランク側面４に沿って下方から嵌挿される。
【００２８】
この発明の１つの要素であるメタル供給ユニット５０の実施例を、図４乃至図１０に基づき説明する。図４の平面図に示されるメタル供給ユニット５０は、複数のスラストメタル１を水平にして多段に積層して保持する一対のマガジン５１と、一対のマガジン５１を同一高さで鉛直に搭載する水平な支持台５２と、各マガジン５１の最下層のスラストメタル１を１枚ずつ水平方向に切り出す一対の切出し爪５３と、各切出し爪５３で切出されたスラストメタル１を保持して旋回揺動させる一対の揺動アーム５４を備える。
【００２９】
マガジン５１は、図６に示すように、半円弧状スラストメタル１をその開放両端を前向きにして水平に積層する。マガジン５１の下部にスラストメタル残量検知センサー５５が設置される。切出し爪５３はスラストメタル１と同程度の板厚のプレートで、マガジン５１と支持台５２の間に水平方向に前後動可能に配置され、支持台５２に固定された切出しシリンダ５６で前後動制御される。一対の切出し爪５３でマガジン５１から切り出された一対の水平なスラストメタル１は、マガジン５１の前方定位置のストッパー５７に当接して停止する。この停止位置でスラストメタル１の中央部上面が押圧シリンダ５９で押圧され、中央部下面が揺動アーム５４の先端部５４ａで真空吸着される。
【００３０】
揺動アーム５４は帯板状のもので、先端部５４ａの前端にスラストメタル１の円弧に沿う切欠き６７が形成され、この切欠き６７の中央部近傍に図示しないバキューム機構に連結された真空吸引孔６１が形成される。図４と図５に示される一対の揺動アーム５４は、各先端部５４ａを外側にして水平な一直線上に並ぶ平常位置に在り、両者の互いに接近する回転基端部５４ｂが水平な回転軸６２に固定される。一対の揺動アーム５４の各回転軸６２が、アーム回転源６３で反対方向に９０゜往復回転制御される。アーム回転源６３は、一対の揺動アーム５４を図９実線の水平位置と図９鎖線の下向き鉛直位置の間で同期して反対方向に９０゜往復回転させる。一対の揺動アーム５４と回転軸６２、アーム回転源６３のユニットは、図８及び図１０に示すような前後旋回アーム６４の先端部に取付けられる。前後旋回アーム６４は、略中央部が固定フレーム６５に枢軸６６で回転可能に支持され鉛直に配置され、固定フレーム６５に前後旋回アーム６４を前後（図８の左右）に９０゜旋回させる旋回シリンダ６７が設置される。
【００３１】
メタル供給ユニット５０は、次の動作をする。一対の揺動アーム５４が図４実線の水平な平常位置に在るとき、その先端部５４ａ上に各マガジン５１から一対のスラストメタル１が切り出される。この切り出されたスラストメタル１は、その内周が揺動アーム５４の先端部５４ａの円弧状切欠き６７に沿う位置で停止して、真空吸引孔６１で真空吸着される。この真空吸着は、押圧シリンダ５９の加勢で確実に行われて、スラストメタル１をクランクシャフト２に嵌挿されるまで継続される。一対の揺動アーム５４がスラストメタル１を吸着すると、アーム回転源５６が作動して一対の揺動アーム５４が図９矢印方向の下方に９０゜回転して、各揺動アーム５４が背中合わせの状態で鉛直になり、一対のスラストメタル１が開放端を前向きにして鉛直姿勢で平行に対向する。
【００３２】
一対の揺動アーム５４の下方回転か終了すると、前後旋回シリンダ６７が作動して図８及び図１０実線の鉛直姿勢に在る前後旋回アーム６４を図１０鎖線で示す位置まで９０゜上方旋回させる。この９０゜上方旋回で一対のスラストメタル１が開放端を上向きにして鉛直姿勢で平行に対向する。また、前後旋回アーム６４が９０゜上方旋回するとき、その前方のメタル供給位置Ｐｃでクランクシャフト２が待機して、クランクシャフト２のメタル装着軸部３に前後旋回アーム６４で９０゜上方旋回させられた一対のスラストメタル１が嵌挿される。前後旋回アーム６４は、スラストメタル１をクランクシャフト２に嵌挿すると、クランクシャフト２の真空吸着を解いて９０゜下方旋回して、次のスラストメタル取出しに向う。
【００３３】
メタル供給位置Ｐｃでクランクシャフト２に一対のスラストメタル１は、図１１乃至図１３に示す要領で供給される。図１１及び図１３（Ａ）に示すように、前後旋回アーム６４の９０゜上方旋回で一対のスラストメタル１がクランクシャフト２のメタル装着軸部３に下方から嵌挿されると、各スラストメタル１の上向きの両端部がメタル装着軸部３の両端のクランク側面４とメタル保持具４０の間の隙間ｇに挿入され、また、この挿入が容易にできるように隙間ｇの大きさが設定されている。隙間ｇに挿入されたスラストメタル１の両端が基準板３２の下端に当接して、メタル装着軸部３でのスラストメタル１の位置出しが行われる。次に、メタル保持具４０が作動して、一対のスラストメタル１の両端部を一時的に保持すると、前後旋回アーム６４が真空吸着を解いてスラストメタル１から下方に離れる。
【００３４】
この発明の１つの要素であるメタル保持具４０の実施例を図１２と図１３に基づき説明する。同図に示されるメタル保持具４０は、メタル装着軸部３の両側に一対が配置された拡縮エアーシリンダである。即ち、メタル保持具４０は、下部に形成したシリンダ室４１の両端部に一対のピストン部材４２をスプリング４３を介して収納し、シリンダ室４１の中央に形成したエアー穴４４からの圧縮エアーで一対のピストン部材４２をスプリング４３の弾力に抗して反対方向に前進させる構造である。ピストン部材４２は、前進するとシリンダ室４１の側壁から突出し、後退すると側壁から退入するピストンロッド４５を一体に有する。
【００３５】
メタル装着軸部３に一対のスラストメタル１が挿入される前に、図１３（Ａ）に示すようにメタル保持具４０はピストンロッド４５をスプリング４４で退入させた平常状態にある。この状態でメタル保持具４０の両側の隙間ｇに一対のスラストメタル１の両端部が下方から挿入されると、図１３（Ｂ）に示すように圧縮エアーで各ピストン部材４２が同時に前進動してピストンロッド４５がスラストメタル１の両端部に向けて突出し、この両端部をクランク側面４に押圧してスラストメタル１をクランク側面４に密着させ、その状態を保持する。
【００３６】
メタル供給位置Ｐｃでクランクシャフト２に一対のスラストメタル１が供給されると、クランクシャフト２はスラストメタル１を保持したまま搬送ユニット２０で次の組付前段位置Ｐｄに水平送りされてから、真下の組付位置Ｐｅまで下降する。この下降の前に、組付位置Ｐｅでエンジンブロック５がエンジン支持ユニット７０で上下逆に位置決めされて待機し、待機したエンジンブロック５に真上から搬送ユニット２０の昇降台２２とクランクシャフト２が下降して、図１４に示すようにエンジンブロック５にクランクシャフト２が自動組付けされる。
【００３７】
エンジン支持ユニット７０は、エンジンブロック５が組付位置Ｐｅに例えばパレット７３に搭載されてコンベア７４で搬入されると、このエンジンブロック５を第２位置決め手段７１で位置決めする。第２位置決め手段７１は、例えば図１６に示すようなエンジンブロック５の上面の複数の定箇所に形成された取付穴７６に嵌挿されるピンで、以下、第２位置決めピン７１と称する。複数の第２位置決めピン７１は、組付位置Ｐｅの側方の支柱７５の上部に上下動可能に設置される。
【００３８】
第２位置決めピン７１による組付位置Ｐｅでのエンジンブロック５の位置決めは、次の理由で行われる。通常において、組付位置Ｐｅにエンジンブロック５が搬入されると、この位置でパレット７３を位置決めピン等で位置決めすることでエンジンブロック５の位置決めがなされるが、これだけの位置決めでは、この発明のようにスラストメタル１と一体のクランクシャフト２をエンジンブロック５に自動組付けする場合に精度的な不安要素が残る。そこで、組付位置Ｐｅに搬入されて通常技術で位置決めされたエンジンブロック５の取付穴７６に第２位置決めピン７１を嵌挿して、エンジンブロック５自体をエンジン支持ユニット７０に直接的に高精度に位置決めしておく。
【００３９】
また、エンジン支持ユニット７０には、搬送ユニット２０に対しての第３位置決め手段７２が設置される。第３位置決め手段７２は、搬送ユニット２０の一対の第１位置決めピン２４が嵌挿される一対の位置決め穴で、以下、第３位置決め穴７２と称する。この一対の第３位置決め穴７２は、支柱７５の上部の上面に形成された、例えば図１５に示すような円形穴である。これに対して一対の第１位置決めピン３６は、クランクシャフト軸方向の両側面が第３位置決め穴７２の内周に摺動する横断面略菱形のピンである。このような一対の第１位置決めピン３６を対応する一対の第３位置決め穴７２に嵌挿すると、クランクシャフト軸方向でのエンジン支持ユニット７０と搬送ユニット２０の相対的な高精度位置決めがなされる。
【００４０】
従って、組付位置Ｐｅでエンジン支持ユニット７０の第２位置決めピン７１で高精度位置決めされたエンジンブロック５の真上から、搬送ユニット２０の昇降台２２でスラストメタル一体のクランクシャフト２を下降させ、第１位置決めピン３６を第３位置決め穴７２に嵌挿してクランクシャフト２をエンジン支持ユニット７０に対して高精度位置決めすると、エンジンブロック５とクランクシャフト２の双方が高精度に位置出しされた状態で組付けられることになる。その結果、クランクシャフト２のメタル装着軸部３に保持された一対のスラストメタル１もクランクシャフト２と同時にエンジンブロック５に自動組付けされる。
【００４１】
尚、上記各ユニットにおける位置決め手段は、ピンと穴が逆であってもよく、また、ピンと穴以外の凹段と凸段等の組合せのものであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、クランクシャフトがスラストメタルと一体となってエンジンブロックに同時に組付けられるので、スラストメタル単独の手作業による組付工程が省略できて、エンジン組付けの一連の作業の自動化、高能率化が図れて、省人化が可能となる。
【００４３】
本発明によれば、クランクシャフトに一対のスラストメタルを自動的に装着して保持させ、このクランクシャフトをエンジンブロックに高精度で位置決めして組み込むことが確実にできるので、スラストメタルと一体のクランクシャフトのエンジンブロックへの自動組付けが高信頼度で、量産性良く実施できるエンジン組付装置が提供できる。
【００４４】
本発明のように、クランクシャフトのメタル装着軸部の両側に一対のスラストメタルを保持させるメタル保持具を拡縮エアーシリンダで構成すると、一対のスラストメタルを共通の圧縮エアーで同時に確実に保持させることができて、スラストメタル組付け動作の信頼性が良くなる。
【００４５】
本発明によれば、一対のスラストメタルの自動切り出しや、水平から垂直への姿勢変更が正確、確実にできて、クランクシャフトへの自動組付けが容易となり、クランクシャフトとスラストメタルのエンジンブロックへの一連の組付けの完全自動化を容易なものにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジン組付装置の全体の概要を示す正面図である。
【図２】図１装置における搬送ユニットの正面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２搬送ユニットにおける基準ブロックとクランクシャフトの部分拡大正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＴ−Ｔ線断面図である。
【図４】図１装置におけるメタル供給ユニットの平面図である。
【図５】図４メタル供給ユニットの側面図である。
【図６】図４メタル供給ユニットの部分拡大平面図である。
【図７】図４メタル供給ユニットにおける揺動アームの部分拡大平面図である。
【図８】図４メタル供給ユニットの別の視野からの側面図である。
【図９】図８メタル供給ユニットの正面図である。
【図１０】図８メタル供給ユニットの動作を説明するための側面図である。
【図１１】クランクシャフトのスラストメタル装着時の断面図である。
【図１２】図１１の状態のスラストメタルとメタル保持具の位置関係を示す側面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は図１１の状態になる直前のスラストメタルとメタル保持具の部分断面を含む側面図、図１３（Ｂ）は図１１の状態でスラストメタルがメタル保持具で保持されたときの側面図である。
【図１４】図１装置におけるエンジン支持ユニットと搬送ユニットの組付時の正面図である。
【図１５】図１４の組付時の各位置決め手段の位置決め概要を示す横断面図である。
【図１６】図１４の組付時のエンジンブロックと位置決め手段の部分断面図である。
【図１７】図１４の組付時の各位置決め手段の配置関係を示す平面図である。
【図１８】スラストメタルの斜視図である。
【図１９】図１９（Ａ）はエンジンブロックに組付けられるクランクシャフトの部分側面図、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）のＴ’−Ｔ’線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１    スラストメタル
２    クランクシャフト
３    メタル装着軸部
４    クランク側面
５    エンジンブロック
２０    搬送ユニット
３１    基準ブロック
３３    保持具
３６    第１位置決め手段
４０    メタル保持具（拡縮エアーシリンダ）
５０    メタル供給ユニット
５１    マガジン
５３    切出し爪
５４    揺動アーム
７０    エンジン支持ユニット
７１    第２位置決め手段
７２    第３位置決め手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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