(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定位置に保持されたＯリングで囲まれる空間の中心部に、外周にオイル及びエアーを噴き出す噴出孔を有する円筒状の飛散ローラーを配置し、まず回転する飛散ローラー内にオイルを供給し、このオイルを飛散ローラーの回転遠心力でもって噴出孔からＯリングの内周に向けて噴出させてＯリング内周に塗布し、次に飛散ローラー内にエアーを供給し、このエアーを飛散ローラーの回転遠心力でもって噴出孔からＯリングの内周に向けて噴出させ、この噴出エアーで先にＯリング内周に塗布されたオイルをＯリング外周へと移動させることを特徴とするＯリングのオイル塗布方法。
【請求項２】
定位置に保持されたＯリングで囲まれる空間の中心部に配置され、外周にオイル及びエアーを噴き出す複数の噴出孔を有する円筒状の飛散ローラーと、この飛散ローラーとＯリングを囲う箱形のカバーと、飛散ローラーの内部空間にオイルを滴下するオイルノズルと、飛散ローラーの内部空間にエアーを噴き込むエアーノズルとを具備し、回転する飛散ローラー内にオイルノズルとエアーノズルからオイルとエアーを順に供給し、この供給されたオイルとエアーを順に飛散ローラーの回転遠心力でもって噴出孔からＯリングの内周に向けて噴出させることを特徴とするＯリングのオイル塗布装置。
【請求項３】
円筒状物品の外周に形成された溝に弾性Ｏリングを嵌着するＯリング組付装置で、
複数のＯリングを一列に水平送りする直進フィーダと、直進フィーダの先端部から先頭のＯリングを突き上げて直進フィーダ前方のリング受け渡し位置に切り出すプッシャーと、リング受け渡し位置のプッシャーからＯリングを拡径させてチャッキングし、このＯリングを鉛直姿勢に姿勢変更しながらオイル塗布位置に移動させる組付ユニットと、組付ユニットでオイル塗布位置に保持されたＯリングの内周にオイルを噴き付け、次にエアーを噴き付けてＯリングにオイルを塗布するオイル塗布装置と、オイル塗布装置の側方近傍のリング組付位置で物品をその軸線を水平にして保持する物品搬送ユニットを具備し、組付ユニットでＯリングをオイル塗布装置から離脱させて鉛直姿勢のまま物品搬送ユニットに保持された物品の外周に挿入した後、組付ユニットによるＯリングのチャッキングを解いてＯリングを物品外周の溝に弾圧嵌合させることを特徴とするＯリング組付装置。
【請求項４】
上記組付ユニットは、Ｏリングの内周の等間隔の複数箇所を押圧してＯリングを正多角形に拡径して保持する複数の開閉爪と、この複数の開閉爪の間にＯリング軸方向に相対移動可能に配置された複数の押し爪とを備え、開閉爪で拡径されたＯリングを物品の外周の溝近傍に挿入した後、押し爪をＯリングに向けて相対移動させて開閉爪からＯリングを押し出して物品の溝に落とし込むようにしたことを特徴とする請求項３記載のＯリング組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車エンジンのウォータポンプのような円筒状物品の外周にＯリングを組付ける製造工程において実施されているＯリングのオイル塗布方法と塗布装置、及び、このオイル塗布装置を含む物品へのＯリング組付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジンの冷却水通路に設置されるウォータポンプの外周には、一般に油と水をシールする２種類のＯリングが装着される。例えば、図２２及び図２３に自動車エンジンのシリンダブロック１０に形成された冷却水通路１１に設置されるウォータポンプ３の一例を示すと、これは円筒状の本体４の内端に冷却水循環用フィン５を、本体４の外端に取付フランジ６とフィン５の回転用スプロケット７を有する。本体４の両端部の外周に形成された一対の溝８、９に一対のＯリング１、２が嵌着される。
【０００３】
ウォータポンプ３は、図２２に示すようにシリンダブロック１０に組付けられるチェーンケースリヤー１２に固定される。チェーンケースリヤー１２に形成された取付穴１３に本体４がＯリング１、２を介して嵌挿され、取付フランジ６がチェーンケースリヤー１２の外面に複数本のボルト１４で固定される。ウォータポンプ３を固定したチェーンケースリヤー１２をシリンダブロック１０に取付けて、ウォータポンプ３のフィン５が冷却水通路１１に配置される。
【０００４】
本体４に組付けられる一対のＯリング１、２は、スプロケット７の在る外側のものが油類をシールする油系Ｏリング１であり、フィン５に近い内側のものが水をシールする水系Ｏリング２である。これら各Ｏリング１、２は、その外周にオイルを塗布しておいて、図２３に示すようにＯリング１、２を拡径させた状態で本体４の外周に挿入して対応する溝８、９に順に弾圧嵌合させている。或いは、各Ｏリング１、２を溝８、９に組付けてから、Ｏリング１、２の外周にオイルが塗布される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記自動車エンジン用ウォータポンプに装着されるＯリングは、安定した姿勢での自動搬送等が難しい細い柔軟性に富む弾性リングであるため、Ｏリングへのオイル塗布時に作業環境がオイルで汚される問題や、ウォータポンプへのＯリングの自動組付けが困難である問題があった。
【０００６】
即ち、上記Ｏリングへのオイル塗布は、オイルミストをＯリングに噴霧する噴霧方式、或いは、Ｏリングをオイル槽のオイルに浸漬する浸漬方式で行われている。このようなオイル塗布方式においては、Ｏリングの外周と共に内周にもオイルが十分に塗布されるため、Ｏリングの外周だけに所望量のオイルを塗布したいような場合に、内周に塗布されたオイルが無駄となる等の不具合が発生することがある。また、上記噴霧方式の場合は、オイルミストがオイル塗布の作業環境に飛散して、作業環境に設置されている機器類や床等を汚し、作業員にも悪影響を及ぼす問題があった。更に、浸漬方式においても、オイル槽から引き上げたＯリングからオイルが床等に滴下して、作業環境を汚す問題があった。  また、別のオイル塗布方式として、Ｏリングをウォータポンプに組付けた後、Ｏリングの外周にオイルを刷毛塗りする方式があるが、この刷毛塗り方式は作業員の手動に頼らざるを得ず、作業性が悪い問題と、刷毛からオイルが滴下して作業環境が汚れる問題があった。
【０００７】
また、上記Ｏリングは安定した姿勢での自動搬送が難しく、而も、Ｏリングを拡径させてウォータポンプの円筒状本体に挿入して本体の溝に弾圧嵌合させるように組付けねばならないため、Ｏリングのウォータポンプへの組付けは完全自動化が難しくて、そのほとんどの工程を手動で行っていた。その結果、ウォータポンプにＯリングを装着してウォータポンプを自動車エンジンのチェーンケースリヤーに組付ける一連の製造工程の完全自動化が難しく、エンジン製造の生産性を悪くする１要因となっていた。
【０００８】
本発明の目的とするところは、自動車エンジンのウォータポンプのような円筒状物品に装着されるＯリングの外周に集中的にオイルを塗布し、かつ、作業環境を汚すこと無く塗布する方法と装置、及び、自動車エンジンのウォータポンプのような円筒状物品に弾性Ｏリングを自動装着する組付装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
Ｏリングの外周にオイルを集中的に塗布する上記目的を達成する本発明塗布方法の技術的手段は、定位置に保持されたＯリングで囲まれる空間の中心部に、外周にオイル及びエアーを噴き出す噴出孔を有する円筒状の飛散ローラーを配置し、まず回転する飛散ローラー内にオイルを供給し、このオイルを飛散ローラーの回転遠心力でもって噴出孔からＯリングの内周に向けて噴出させてＯリング内周に塗布し、次に飛散ローラー内にエアーを供給し、このエアーを飛散ローラーの回転遠心力でもって噴出孔からＯリングの内周に向けて噴出させ、この噴出エアーで先にＯリング内周に塗布されたオイルをＯリング外周へと移動させることにある。
【００１０】
即ち、Ｏリングの内周に飛散ローラーから噴出されたオイルを噴き付けて、Ｏリングの内周に集中的にオイルを塗布した後、Ｏリングの内周に飛散ローラーから噴出されたエアーを噴き付けると、Ｏリングの内周に塗布されたオイルの粘性、表面張力、噴き付けられるエアーによる風圧の作用でＯリング内周のオイルがＯリング外周に向けて移動し、結果的にＯリングの外周に集中的にオイルが塗布される。
【００１１】
また、作業環境を汚すことなくＯリングの外周にオイルを塗布する上記目的を達成する本発明塗布装置は、上記飛散ローラーと、この飛散ローラーとＯリングを囲う箱形のカバーと、飛散ローラーの内部空間にオイルを滴下するオイルノズルと、飛散ローラーの内部空間にエアーを噴き込むエアーノズルとを具備し、回転する飛散ローラー内にオイルノズルとエアーノズルからオイルとエアーを順に供給し、この供給されたオイルとエアーを順に飛散ローラーの回転遠心力でもって噴出孔からＯリングの内周に向けて噴出させることを特徴とする。
【００１２】
ここで、カバーは、飛散ローラーを囲うＯリングを更に囲うオイルミスト飛散防止及びオイル回収用のもので、飛散ローラーからＯリングに向けて噴出されて、Ｏリングを通過したオイルとエアーがカバーに当たって、カバー外部への飛散が防止される。また、オイルノズルとエアーノズルは、飛散ローラー内に導入されて、飛散ローラー内へのオイルとエアーの供給量を安定したものにする。飛散ローラーからＯリングに向けて噴出されるオイルとエアーの量が、オイルノズルとエアーノズルからのオイルとエアーの供給量調整と、飛散ローラーの回転速度調整で適量に調整されて、Ｏリング外周に塗布されるオイル量が適量に調整される。
【００１３】
また、円筒状物品に弾性Ｏリングを自動装着する上記目的を達成する本発明のＯリング組付装置は、複数のＯリングを一列に水平送りする直進フィーダと、直進フィーダの先端部から先頭のＯリングを突き上げて直進フィーダ前方のリング受け渡し位置に切り出すプッシャーと、リング受け渡し位置のプッシャーからＯリングを拡径させてチャッキングし、このＯリングを鉛直姿勢に姿勢変更しながらオイル塗布位置に移動させる組付ユニットと、組付ユニットでオイル塗布位置に保持されたＯリングの内周にオイルを噴き付け、次にエアーを噴き付けてＯリングにオイルを塗布するオイル塗布装置と、オイル塗布装置の側方近傍のリング組付位置で物品をその軸線を水平にして保持する物品搬送ユニットを具備した構成で、組付ユニットでＯリングをオイル塗布装置から離脱させて鉛直姿勢のまま物品搬送ユニットに保持された物品の外周に挿入した後、組付ユニットによるＯリングのチャッキングを解いてＯリングを物品外周の溝に弾圧嵌合させる。
【００１４】
上記組付ユニットは、Ｏリングの内周の等間隔の複数箇所を押圧してＯリングを正多角形に拡径して保持する複数の開閉爪と、この複数の開閉爪の間にＯリング軸方向に相対移動可能に配置された複数の押し爪とを備え、開閉爪で拡径されたＯリングを物品の外周の溝近傍に挿入した後、押し爪をＯリングに向けて相対移動させて開閉爪からＯリングを押し出して物品の溝に落とし込む。
【００１５】
ここで、上記のように組付ユニットの開閉爪でＯリングを正多角形に拡径して保持させることにより、Ｏリングを姿勢安定させて自動搬送させることができ、また、Ｏリングにオイルを自動塗布することや、物品の外周に内接するよう拡径させて物品に自動挿入させて溝に弾圧嵌合させることが可能となる。従って、自動車エンジンのウォータポンプ等の円筒状物品にＯリングを自動組付けすることが可能となり、特に、自動車エンジンのウォータポンプに異なる種類の一対のＯリングを組付けする場合においては、一対のＯリングを別々の組付ユニットに支持させて、順にウォータポンプに組付けて行くようにすれば、この一対のＯリングのウォータポンプへの自動組付けも可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施例について図１乃至図２１を参照して説明する。図１は、図２３のウォータポンプ（以下、物品と称する）３に一対のオーリング１、２を自動組付けする本発明オーリング組付装置全体の概略を示すもので、一対のオーリング１、２の搬送経路の中に本発明に係るオイル塗布方法と塗布装置によるオイル塗布工程があり、このオイル塗布工程の説明は、図１に基づくオーリング組付装置全体説明の後で行う。尚、オイル塗布工程は、図１５乃至図１９に示される。
【００１７】
図１は、物品３と油系オーリング１と水系オーリング２の三者の搬送経路が矢印で示される。まず物品３の搬送経路から説明すると、物品３は、所定の供給位置Ｐ１  にスプロケット側を上向きにした鉛直姿勢で１個ずつ供給される。次に物品３は、鉛直姿勢のまま供給位置Ｐ１  から上昇位置Ｐ２  に水平送りされる。この水平送りされる方向をＸ方向、このＸ方向と直交する水平方向で図１の手前側方向をＹ方向とする。
【００１８】
上昇位置Ｐ２  に水平送りされた物品３は、真上の旋回位置Ｐ３  まで上昇移動してから第１組付位置Ｐ４  までＹ方向に９０゜上昇旋回移動し、フィン側を前向きにした水平姿勢に姿勢変更される。この第１組付位置Ｐ４  で物品３に油系オーリング１が自動組付けされる。更に物品３は、第１組付位置Ｐ４  から水平姿勢のままＸ方向に水平送りされて第２組付位置Ｐ５  に移動し、第２組付位置Ｐ５  で水系オーリング２が自動組付けされる。第２組付位置Ｐ５  から物品３は逆Ｙ方向に９０゜下降旋回して下降位置Ｐ６  に移動し、フィン側を下にした鉛直姿勢に姿勢変更される。下降位置Ｐ６  から物品３が真下の水平移動位置Ｐ７  に移動する。上昇位置Ｐ２  から水平移動位置Ｐ７  までの物品移動は物品搬送ユニット３０で行われる。
【００１９】
水平移動位置Ｐ７  の物品３は、次にボルト供給位置Ｐ８  にＸ方向水平送りされて、ここで物品３に複数本のボルト１４が自動供給される。ボルト供給位置Ｐ８  から物品３は、取出し位置Ｐ９  までＸ方向に水平送りされる。取出し位置Ｐ９  から物品３はロボットアーム等で上昇移動と水平移動させられ、定位置に搬入されたチェーンケースリヤー１２の取付穴１３の真上から取付穴１３に挿入される。そして、物品３に供給されたボルト１４を図示しないナットランナー等で自動締め付けをすることで、物品（ウォータポンプ）３がチェーンケースリヤー１２に自動組付けされる。
【００２０】
また、油系オーリング１は、所定の供給位置Ｑ１  に直進フィーダ４０で１個ずつが供給されると、供給位置Ｑ１  から上方の水平移動位置Ｑ２  に移動し、水平移動位置Ｑ２  からＸ方向に水平送りされてリング受け渡し位置Ｑ３  に移動する。ここまでのオーリング移動は、プッシャー５０で行われる。
【００２１】
次に、リング受け渡し位置Ｑ３  のオーリング１は逆Ｙ方向に上昇旋回してオイル塗布前段位置Ｑ４  に移動し、この位置Ｑ４  でオーリング１は、軸線がＹ方向に平行な鉛直姿勢に姿勢変更される。更に、オーリング１はオイル塗布前段位置Ｑ４  から逆Ｙ方向に前進移動してオイル塗布位置Ｑ５  に達し、この位置Ｑ５  に配置されたオイル塗布装置９０でオーリング１にオイルが塗布される。更にオーリング１は、オイル塗布位置Ｑ５  からオイル塗布前段位置Ｑ４  まで後退してからＸ方向に水平送りされて組付前段位置Ｑ６  に移動する。組付前段位置Ｑ６  からオーリング１は逆Ｙ方向に前進移動して組付位置Ｑ７  に達する。この組付位置Ｑ７  は、物品３の第１組付位置Ｐ４  と同じ位置で、組付位置Ｑ７  でオーリング１が物品３の溝に自動組付けされる。リング受け渡し位置Ｑ３  から組付位置Ｑ７  までのオーリング移動は、組付ユニット６０で行われる。
【００２２】
尚、水系オーリング２の場合も油系オーリング１と同様な搬送経路を持ち、この搬送経路にも上記同様な直進フィーダ４０、プッシャー５０、組付ユニット６０、オイル塗布装置９０が配置される。
【００２３】
次に、上記各搬送経路の具体的構造を順に説明する。
【００２４】
物品搬送経路における供給位置Ｐ１  への物品３の供給は、例えばトレー１５とガントリーロボット１６を使って自動で行われる。トレー１５に複数の物品３を収納し、このトレー１５をコンベア１７で定位置に移動させておいて、トレー１５から物品３をガントリーロボット１６で１個ずつ取り出して、供給位置Ｐ１  に自動供給する。
【００２５】
図２に示すように、供給位置Ｐ１  と上昇位置Ｐ２  の間にＸ方向に仮置スライドユニット２０が配置される。仮置スライドユニット２０のスライド台２１を、供給位置Ｐ１  と上昇位置Ｐ２  の間でシリンダ２２にて往復移動させる。供給位置Ｐ１  に移動したスライド台２１に物品３が鉛直姿勢で供給されると、シリンダ２２が作動してスライド台２１と物品３を上昇位置Ｐ２  までＸ方向に水平移動させる。
【００２６】
上昇位置Ｐ２  から第１組付位置Ｐ４  と第２組付位置Ｐ５  に到る間に図３（Ａ）の側面図、及び、図３（Ｂ）の平面図に示すような物品搬送ユニット３０が設置される。物品搬送ユニット３０は、物品３をチャッキングして支持するチャック３１と、チャック３１を支持して上下に９０゜旋回させる旋回機構３２と、旋回機構３２を支持する昇降ブロック３３と、昇降ブロック３３を上下動可能に支持する水平動ブロック３４と、水平動ブロック３４をＸ方向に往復移動可能に支持する固定フレーム３５を備える。水平動ブロック３４に昇降ブロック３３を上下動させるシリンダ３６が設置される。
【００２７】
物品３が上昇位置Ｐ２  に在るとき、図３（Ａ）の鎖線で示すように、チャック３１が物品３の真上で対向する。この状態でシリンダ３６が作動して昇降ブロック３３が定ストローク下降してチャック３１が上昇位置Ｐ２  の物品３を、その本体部分を露出させてチャッキングする。この後、シリンダ３６で昇降ブロック３３を上昇させて、チャック３３で支持された物品３を旋回位置Ｐ３  まで上昇させ、旋回機構３２を作動させてチャック３３をＹ方向９０゜上昇旋回させ、物品３を第１組付位置Ｐ４  に移動させる。第１組付位置Ｐ４  で水平姿勢に姿勢変更された物品３に油系オーリング１が後述するように組付けられると、水平動ブロック３４が図示しないシリンダでＸ方向に水平送りされて、図３（Ｂ）の鎖線に示す第２組付位置Ｐ５  に物品３が水平姿勢のまま移動する。
【００２８】
オーリング搬送経路における直進フィーダ４０の具体例が図４乃至図６に示される。直進フィーダ４０は、油系のオーリング１を一列にＸ方向に整送する振動式フィーダで、これの上面は幅方向に傾斜し、この傾斜上面にオーリング１の厚さ程度の深さの搬送溝４１が形成される。直進フィーダ４０は、例えばドラムフィーダ４２から供給されたオーリング１を搬送溝４１に沿わせて一列に整送する。ドラムフィーダ４２の内部には多数のオーリング１がランダムに収容され、ドラムフィーダ４２を回転させると中のオーリング１が直進フィーダ４０の後端部の真上へと回転上昇して、直進フィーダ４０の搬送溝４１へと落下する。搬送溝４１に落下したオーリング１は、直進フィーダ４０の振動で傾斜した搬送溝４１に沿って傾斜したまま移動する。傾斜した搬送溝４１の中の１個のオーリング１に別のオーリング１が重なると、この上段のオーリング１は傾斜方向に滑り落ちる。また、搬送溝４１でのオーリング１の一列整送を確実にするため、搬送溝４１上に沿わせて邪魔板４３を設置し、この邪魔板４３でオーリング１の重なりと、搬送溝４１からの飛び出しを防止する。
【００２９】
直進フィーダ４０の先端部に整送された先頭のオーリング１は、搬送溝４１の先端に設けたストッパー４４に当接して停止し、この停止位置が供給位置Ｑ１  に相当する。直進フィーダ４０の先端部には、Ｘ方向に平行な櫛歯状の複数のスリット４５が形成され、このスリット４５の前後を横切るように先頭のオーリング１が停止する。直進フィーダ４０の先端部の下面近傍にプッシャー５０が配置され、このプッシャー５０で供給位置Ｑ１  のオーリング１が水平移動位置Ｑ２  に切り出され、水平移動位置Ｑ２  からリング受け渡し位置Ｑ３  に水平送りされる。
【００３０】
プッシャー５０の具体例が図７乃至図９に示される。プッシャー５０は、図８に示すように直進フィーダ４０の先端部のスリット４５に貫通する複数の櫛歯５１を有する。櫛歯５１の上端の両端部にはオーリング１が嵌まる凹段５２が形成される。プッシャー５０は、シリンダ５３のピストンロッド５４の先端に固定され、シリンダ５３で直進フィーダ４０の傾斜した搬送溝４１の底面と直交する斜め方向に上下駆動される。シリンダ５３は、スライド台５５に固定され、スライド台５５がＸ方向に平行な支持台５６にＸ方向往復移動可能に設置される。
【００３１】
直進フィーダ４０の先端部の供給位置Ｑ１  に１個のオーリング１が移動すると、その下方で待機しているプッシャー５０が斜め方向に上昇して、櫛歯５１がスリット４５を貫通し、このときにスリット４５を横切るオーリング１の複数箇所が櫛歯５１の凹段５２に嵌合されて、オーリング１がプッシャー５０と共に斜め方向に上昇移動する。プッシャー５０がオーリング１を搬送溝４１から持ち上げて水平移動位置Ｑ２  に移動させると、次に、プッシャー５０がＸ方向に水平移動して、櫛歯５１がスリット４５から抜け、プッシャー５０に斜めに支持されたオーリング１が斜め姿勢のままリング受け渡し位置Ｑ３  に水平送りされる。
【００３２】
リング受け渡し位置Ｑ３  の上方に組付ユニット６０が設置され、その前方にオイル塗布装置９０が設置される。組付ユニット６０は、リング受け渡し位置Ｑ３  のプッシャー５０からオーリング１をチャッキングして切り出し、オーリング１をチャッキングしたままオイル塗布前段位置Ｑ４  に旋回移動させから、オイル塗布装置９０に移動させ、更に、オイル塗布前段位置Ｑ４  から組付前段位置Ｑ６  へと移動させる。組付ユニット６０は、図９に示すような逆Ｌ形支柱６１の上部に水平スライドブロック６２、上下旋回ブロック６３、前後動シリンダ６４を介して支持される。
【００３３】
支柱６１に水平スライドブロック６２は、オイル塗布前段位置Ｑ４  と組付前段位置Ｑ６  の間で水平移動可能に設置される。水平スライドブロック６２の下面側に上下旋回ブロック６３が、支軸６５を支点に上下旋回可能に設置される。水平スライドブロック６２に上下旋回ブロック６３を旋回させる旋回シリンダ６６が設置される。上下旋回ブロック６３の下面側に前後動シリンダ６４が固定され、組付ユニット６０が前後動シリンダ６４で前後動可能に設置される。組付ユニット６０は図１０に示すような軸状体で、図９のリング受け渡し位置Ｑ３  に在るプッシャー５０の軸線延長上に在って、プッシャー５０と対向する傾斜した図９実線位置と、この位置から支軸６５を支点に上昇旋回して軸線が逆Ｙ方向となる図９鎖線のオイル塗布前段位置Ｑ４  の間で上下動旋回する。この旋回は、旋回シリンダ６６で行われる。
【００３４】
組付ユニット６０の具体例を図１０乃至図１４に示し、これを説明する。組付ユニット６０は、先端部に複数の開閉爪７１と押し爪７２を有する。開閉爪７１は、放射状に開くことによってオーリング１を内周から押し広げて正多角形に拡径させ、そのままの状態で保持するもので、同一円上に等間隔で複数本例えば８本が並ぶ。各開閉爪７１の先端部外周にオーリング１が嵌まるだけの凹段７３が形成される。押し爪７２は、８本の開閉爪７１の間に軸方向に前後動可能に配置される。各開閉爪７１と各押し爪７２が円筒状に並び、常時は押し爪７２の先端が開閉爪７１の先端から少し後退した定位置に在る。各開閉爪７１と各押し爪７２で囲まれる内部空間ｍに、図２０で示すように物品３が挿入される。
【００３５】
組付ユニット６０の中央部は円筒状のボディ７４で構成され、ボディ７４の先端側に開閉爪７１が開閉可能に、押し爪７２が前後動可能に設置され、ボディ７４の後端側に押し爪７２を前後動させる爪駆動シリンダ７５が設置される。ボディ７４の中心線に沿って開閉爪７１を開閉させるピストン筒７６が貫通する。このピストン筒７６の中に同軸に押し爪７２前後動用ピストン棒７７が貫通する。ピストン棒７７は、爪駆動シリンダ７５のピストンロッドで、これの先端に押し爪７２の後端部が固定される。また、円筒状ボディ７４の両端部に一対のエアー穴７８、７９を形成して、ボディ７４とピストン筒７６の間にエアーシリンダ室ｎを形成し、このエアーシリンダ室ｎにピストン筒７６の外周一部に固定したピストン板８１を配置することで、ボディ７４にエアーシリンダ機能を持たせる。このエアーシリンダ機能でピストン筒７６を前後動させて、開閉爪７１を開閉させる。
【００３６】
例えば、ピストン筒７６の先端部外周の等間隔の８箇所に三角板８２を固定する。一方、開閉爪７１の後端部に台形板８３を固定し、台形板８３の内側辺のテーパ面８５と三角板８２の上辺であるテーパ面８４を摺動可能に接触させる。各テーパ面８４、８５は、ピストン筒７６を前進させると開閉爪７１が開くような一定の傾斜角に設定される。また、８本の各開閉爪７１の台形板８３の外周にガータースプリング８６を巻回し、ガータースプリング８６で開閉爪７１に常時閉じる方向の弾圧力を付勢して置く。ガータースプリング８６は、台形板８３の外周に形成された溝８７とボディ７４の先端部外周に形成された溝８８に嵌入される。
【００３７】
また、ボディ７４と爪駆動シリンダ７５の間に一対の爪開閉確認用のセンサーＳａ、Ｓｂが設置される。図１０に示すように、ピストン筒７６が後退して開閉爪７１が閉じたときに、一方のセンサーＳａがピストン筒７６の後退位置を検出して、開閉爪７１の閉成状態が検知される。また、図１３に示すように、ピストン筒７６が前進して開閉爪７１が開いたときに、他方のセンサーＳｂがピストン筒７６の前進位置を検出して、開閉爪７１の開成状態が検知される。
【００３８】
組付ユニット６０によるオーリング１のチャッキングを説明する。図１０の組付ユニット６０は、開閉爪７１が閉じた状態に在って、リング受け渡し位置Ｑ３  のプッシャー５０に対向する。このときの閉成状態の各開閉爪７１は、図１１の鎖線で示されるプッシャー５０に保持されたオーリング１の内径より少し小さい円で並ぶ。而して、組付ユニット６０を図９の実線位置から前後動シリンダ６４で前進させ、各開閉爪７１の先端の凹段７３をプッシャー５０のオーリング１に嵌め、組付ユニット６０の前進を止める。この場合、図１２に示すように、プッシャー５０の櫛歯５１の間に開閉爪７１の先端部が入る。この状態で組付ユニット６０のピストン筒７６を前進させて８本の開閉爪７１を図１２の矢印の放射方向に開くと、図１３及び図１４に示すようにオーリング１の８箇所が開閉爪７１で押し広げられて、正八角形に拡径された状態で各開閉爪７１の凹段７３で支持され、チャッキングが終了する。
【００３９】
組付ユニット６０は、リング受け渡し位置Ｑ３  でオーリング１をチャッキングすると、後退してプッシャー５０から離れ、次に図９の鎖線位置のオイル塗布前段位置Ｑ４  に旋回移動する。オイル塗布前段位置Ｑ４  の組付ユニット６０の前方定位置に本発明装置の１つであるオイル塗布装置９０が設置される。オイル塗布装置９０の実施例を図１５及び図１６に示し、これを説明する。また、オイル塗布装置９０を使った本発明のオイル塗布方法を、図１７乃至図１９を参照して説明する。
【００４０】
図１５に示されるオイル塗布装置９０は、水平なＹ方向の軸線を中心線に回転する飛散ローラー９１と、これを囲むカバー９３、飛散ローラー９１の中にオイル１８を滴下するオイルノズル９４及びエアー１９を供給するエアーノズル９５を備える。飛散ローラー９１とカバー９３の間の中間位置がオイル塗布位置Ｑ５  で、このオイル塗布位置Ｑ５  に組付ユニット６０の開閉爪７１で正八角形に支持されたオーリング１が搬入される。
【００４１】
飛散ローラー９１は、オーリング１より小さい外径の前閉塞後開口の円筒で、外周に複数のオイル及びエアー飛散用噴出孔９２を例えば千鳥配列で有する。飛散ローラー９１の前閉塞板９１’の中央に回転軸９８の先端が固定され、回転軸９８は飛散ローラー９１の後開口の中央を貫通してモーター９７の回転軸９９に連結される。カバー９３は、飛散ローラー９１とオイル塗布位置Ｑ５  に配置されたオーリング１の外周を囲う円筒部９３ａと、円筒部９３ａの前端から内方に延在する前板部９３ｂと、円筒部９３ａの後端から内方に延在する後板部９３ｃで構成され、前板部９３ｂの中央に組付ユニット６０の前端部が挿入される出入口１００が形成され、後板部９３ｃがモーター９７と一体の取付フランジ１０１に固定される。
【００４２】
オイルノズル９４とエアーノズル９５は、取付フランジ１０１に固定された取付部材１０２に支持されて、各々の先端が飛散ローラー９１の内部空間に配置される。オイルノズル９４の先端は、飛散ローラー９１の内部空間の例えば上位の定位置に設置され、エアーノズル９５の先端は、飛散ローラー９１の内部空間の例えば中間位置に設置される。
【００４３】
オイル塗布装置９０によるオーリング１のオイル塗布は、図１７乃至図１９に示す要領で２段階的に行われる。組付ユニット６０がオイル塗布前段位置Ｑ４  から水平姿勢のまま逆Ｙ方向に前進し、先端に鉛直に支持されたのオーリング１が図１５に示すようにオイル塗布位置Ｑ５  に達すると、組付ユニット６０の前進が停止する。このとき飛散ローラー９１がオーリング１で囲まれる空間の中心部に位置し、噴出孔９２がオーリング１の内周と対向する。
【００４４】
図１５の状態で飛散ローラー９１を高速回転させて、まず、オイルノズル９４の先端からオイル１８を飛散ローラー９１の中に滴下する。すると、滴下されたオイル１８が飛散ローラー９１の内周に沿って高速回転し、このときの回転遠心力でオイル１８がオイルミストとなって図１７の矢印で示すように噴出孔９２からオーリング１の内周に向けて飛散する。このオイル飛散で図１９（Ａ）に示すように、オーリング１の内周にオイル１８が塗布される。また、このときオーリング１を支持する開閉爪７１の先端部内面にもオイル１８が塗布される。オーリング１へのオイル塗布量は、オイルノズル９４からのオイル滴下量と飛散ローラー９１の回転速度を制御することで調整され、オイル塗布量が適量になるとオイル滴下が中止する。
【００４５】
オイル滴下中止から短時間後に、次は、飛散ローラー９１を連続回転させながらエアーノズル９５から圧縮エアー１９を飛散ローラー９１の中に噴き込む。すると、今度は図１８の矢印で示すように圧縮エアー１９が飛散ローラー９１の回転による遠心力で噴出孔９２からオーリング１の内周に向けて噴出される。オーリング１の内周には先にオイル１８が塗布されており、この塗布オイル１８に噴出孔９２からのエアー１９が噴き付けられ結果、オーリング１の内周のオイル１８が、オイル自体の粘性、表面張力の作用とエアー１９の噴き付けによる風圧の作用で、図１９（Ｂ）の矢印で示すようにオーリング１の外周に向けて移動する。また、開閉爪７１の先端部に塗布されたオイル１８もオーリング１の外周へと移動し、この移動でオーリング１の開閉爪７１に当接する部分の外周にも良好にオイル１８が塗布される。オーリング１の外周の全域に適量のオイル１８が移動して塗布されると、エアーノズル９５の動作が停止し、飛散ローラー９１の回転が停止して、オイル塗布動作が終了する。オーリング１の外周に塗布されたオイル１８は、その粘性と表面張力でオーリング１の外周に付着したままとなる。
【００４６】
上記オイル塗布動作において、飛散ローラー９１から飛散してオーリング１を通過したオイルは、カバー９３の内周に当って、外部に飛散することが無い。従って、オイル塗布装置９０の周辺環境がオイルで汚される心配が無くなり、クリーンな環境でのオイル塗布作業が可能となる。また、オーリング１の外周だけに集中的にオイルが塗布されるので、オイルの無駄が抑制される。
【００４７】
組付ユニット６０で支持されたオーリング１がオイル塗布位置Ｑ５  でオイル塗布されると、組付ユニット６０は水平姿勢のままオイル塗布前段位置Ｑ４  までＹ方向に後退してから、次の組付前段位置Ｑ６  へとＸ方向に水平送りされる。組付ユニット６０が組付前段位置Ｑ６  に移動すると、その前方に物品搬送ユニット３０のチャック３１で支持された物品３が第１組付位置Ｐ４  で待機している。この状態で組付ユニット６０が逆Ｙ方向に水平送りされて組付位置Ｑ７  に移動する。この組付位置Ｑ７  は第１組付位置Ｐ４  と同じ位置で、この位置で図２０及び図２１に示すようにオーリング１が物品３に自動組付けされる。
【００４８】
まず、組付ユニット６０が組付位置Ｑ７  に移動すると、図２０に示すように、開閉爪７１と押し爪７２で囲まれる内部空間ｍに、チャック３１で支持された物品（ウォータポンプ）３のフィン５と本体４が挿入され、開閉爪７１の先端で支持された正八角形のオーリング１が本体４の溝８の極近傍に位置する。このとき、押し爪７２は後退位置に在って、その先端面がオーリング１と対向する。
【００４９】
図２０の状態で、組付ユニット６０のピストン棒７７だけを爪駆動シリンダ７５で図２１矢印方向に前進させ、８本の各押し爪７２を同時に前進させる。すると、各押し爪７２の先端面がオーリング１を押圧して、オーリング１を開閉爪７１の凹段７３から押し出す。開閉爪７１の先端から押し出されたオーリング１は、自己弾性復帰力で縮径して、開閉爪７１の先端に沿う本体４の溝８に弾圧的に落とし込まれ、１本の油系オーリング１の溝８への自動組付けが終了する。
【００５０】
この後、組付ユニット６０が後退して次のオーリング取出しに向かい、その間に押し爪７２が後退し、開閉爪７１が閉じられる。また、油系オーリング１が組付けられた物品３は、物品搬送ユニット３０でもって第１組付位置Ｐ４  から第２組付位置Ｐ５  へと水平送りされ、第２組付位置Ｐ５  で水系オーリング２が本体４の溝９に自動組付けされる。この場合の自動組付けも、油系オーリング１の場合と同様に行われ、その詳細説明は省略する。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載のオーリングのオイル塗布方法のように、まずオーリングの内周に飛散ローラーから飛散させたオイルを塗布し、次に、同じ飛散ローラーから飛散させたエアーをオーリング内周に噴き付けるようにすると、オーリングの内周に塗布されたオイルがエアーの噴き付けでオーリングの外周に移動して、結果的にオーリングの外周に集中的にオイルを塗布することが容易に可能となって、オーリングの外周だけにオイルを塗布したい場合に、オイル無駄が抑制できる効果や、オーリング内周のオイルでオーリング装着物品が汚されるのが抑制できる効果がある。
【００５２】
請求項２記載のオーリングのオイル塗布装置によると、飛散ローラーからオーリングを通過して飛散したオイルはカバーで回収されて、外部に飛散し無いので、オイル塗布装置の周辺の作業環境がオイルで汚される心配が無くなり、クリーンな作業環境が維持される効果がある。
【００５３】
請求項３及び４記載のオーリング組付装置によれば、輪ゴムのような細い弾性オーリングであっても、これのより安定した姿勢での各種形態の搬送が容易となって、物品への自動組付けが可能となる。即ち、直進フィーダで弾性オーリングが一列に整送され、プッシャーで１個ずつが確実に直進フィーダから切り出され、組付ユニットの開閉爪がプッシャーのオーリングを確実にチャッキングして安定した姿勢に維持したままオイル塗布装置に移動させ、更に物品へと挿入するので、オーリングのオイル塗布を含む物品への組付工程の全自動化が可能となる。特に、自動車エンジンのウォータポンプに油系オーリングと水系オーリングの一対を組付けるエンジン製造工程に適用すれば、一対のオーリングを順に連続して物品に自動組付けすることができ、エンジン製造工程の高能率化、省人化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオーリング組付装置全体の概略を示す物品搬送経路とオーリング搬送経路における設備の部分斜視図である。
【図２】図１の物品搬送経路に配置される仮置スライドユニットの側面図である。
【図３】図３（Ａ）は図１の物品搬送経路に配置される物品搬送ユニットの正面図、図３（Ｂ）は平面図である。
【図４】図１のオーリング搬送経路に配置される直進フィーダの側面図である。
【図５】図４Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図６】図４の直進フィーダの先端部の平面図である。
【図７】図４の直進フィーダの先端部とその真下のプッシャーの縦断面図である。
【図８】図７Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図９】図１のオーリング搬送経路に配置される組付ユニットの正面図である。
【図１０】図９の組付ユニットの断面図である。
【図１１】図１０の組付ユニットの先端からの正面図である。
【図１２】図７のプッシャーがオーリングを保持したときの平面図であり、破線は図１０の組付ユニットの開閉爪の位置が示される。
【図１３】図１０の組付ユニットの開閉爪が開いたときの断面図である。
【図１４】図１３の組付ユニットの正面図である。
【図１５】図１のオーリング搬送経路に配置される本発明に係るオイル塗布装置の一実施例を示す部分断面を含む側面図である。
【図１６】図１５のオイル塗布装置における飛散ローラーの拡大断面図である。
【図１７】図１５のオイル塗布装置でオーリングにオイルを塗布する本発明方法を説明するためのオイル噴き付け時でのオーリングの正面図である。
【図１８】図１７のオイル塗布工程におけるエアー噴き付け時でのオーリングの正面図である。
【図１９】図１９（Ａ）は図１７の場合のオーリングの拡大断面図、図１９（Ｂ）は図１８の場合のオーリングの拡大断面図である。
【図２０】図１０の組付ユニットでオーリングを物品に組付ける直前の部分断面図である。
【図２１】図２０の組付ユニットでオーリングを物品に組付けたときの部分断面図である。
【図２２】自動車エンジンのウォータポンプ取付部分での断面図である。
【図２３】図２０のウォータポンプ（物品）の側面図とこれに組付けられる一対のオーリングの断面図である。
【符号の説明】
１    オーリング（油系）
２    オーリング（水系）
３    物品（ウォータポンプ）
８    溝
９    溝
１８    オイル
１９    エアー
３０    物品搬送ユニット
４０    直進フィーダ
５０    プッシャー
６０    組付ユニット
７１    開閉爪
７２    押し爪
９０    オイル塗布装置
９１    飛散ローラー
９２    噴出孔
９３    カバー
９４    オイルノズル
９５    エアーノズル
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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