特許 5746440 作業装置及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5746440

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】作業装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   B23P 21/00 20060101AFI20150618BHJP

【ＦＩ】

   B23P21/00 307Z

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-529374(P2014-529374)

(86)(22)【出願日】2013年3月28日

(86)【国際出願番号】JP2013002114

(87)【国際公開番号】WO2014155417

(87)【国際公開日】20141002

【審査請求日】2014年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】391032358

【氏名又は名称】平田機工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(72)【発明者】

【氏名】松本 文吾

(72)【発明者】

【氏名】市原 雄一

(72)【発明者】

【氏名】藏谷 博幸

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３１１５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２６５２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２６１６３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークが搭載されるメインパレットと、
前記メインパレットに対して分離可能に装着され、前記ワークに組み付けられる部品が搭載されるサブパレットと、
前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、
前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記ワークを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構の少なくとも一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、
前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記ワークを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、
前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を前記ワーク作業領域に位置する前記ワークに組み付ける作業ユニットと、を備える、
ことを特徴とする作業装置。

【請求項2】

前記部品準備領域は、前記搬送機構の搬送方向と直交する直交方向に、前記ワーク作業領域から離間しており、
前記移動機構は、前記メインパレットに対して、前記サブパレットを前記直交方向と上下方向に移動可能であり、
前記作業装置は、更に、
前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記サブパレットから取り出した前記部品を前記ワークに組付ける前に、前記部品に対して所定の処理を行う処理装置を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業装置。

【請求項3】

前記移動機構は、
前記サブパレットを、上下方向に移動する第１移動部と、
前記第１移動部を前記直交方向に移動させる第２移動部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の作業装置。

【請求項4】

前記作業ユニットは、
作業ツールが交換自在に装着されるヘッド部と、
前記ヘッド部を、前記搬送方向、前記直交方向、及び上下方向で移動させる移動装置と、を備え、
前記作業装置は、更に、
複数種類の作業ツールを搭載するツール載置部を備え、
前記直交方向で、前記ワーク作業領域、前記処理装置、前記部品準備領域、前記ツール載置部の順にこれらが配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の作業装置。

【請求項5】

前記回転機構を前記直交方向を回動中心として回動することにより、前記回転機構に保持された前記ワークを水平軸周りにピッチングさせる傾斜機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の作業装置。

【請求項6】

前記搬送機構がコンベアであり、
前記コンベアは、メイン搬送ラインの中途部に設けられる複数の並列ラインの一つを構成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業装置。

【請求項7】

ワークが搭載されるメインパレットと、
前記メインパレットに対して分離可能に装着され、前記ワークに組み付けられる部品が搭載されるサブパレットと、
前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、
前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記ワークを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構の少なくとも一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、
前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記ワークを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、
前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を前記ワーク作業領域に位置する前記ワークに組み付ける作業ユニットと、
を備える作業装置の制御方法であって、
前記搬送機構により、前記サブパレットが装着された前記メインパレットを前記所定位置に搬送する搬送工程と、
前記所定位置に到達した前記メインパレットから、前記昇降機構により前記ワークを切り離し、前記ワーク作業領域に上昇するワーク上昇工程と、
前記所定位置に到達した前記メインパレットから、前記移動機構により前記サブパレットを分離し、前記部品準備領域に上昇するサブパレット分離上昇工程と、
前記回転機構により前記ワーク作業領域の前記ワークを保持し、所定の向きにローリングする回転工程と、
前記作業ユニットによって、前記部品準備領域に位置する前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を水平移動させ、前記回転機構により前記ワーク作業領域で保持された前記ワークに、取り出した部品を組み付ける組付工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はワークに部品を組み付ける作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

生産設備におけるシステム形態としてセル生産システムが知られている。セル生産システムにおいては、１つのセルで複数の組み立て作業を行う。したがって、ワークと、ワークに組み付ける部品を１つのセルに同時に供給することが必要とされる。特許文献１には、セル（ステーション）にワークと部品を同時に供給するシステムが開示されている。特許文献１には、また、セルにおいてワークをローリングさせる回転機構も開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１４２９７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

回転機構を備えることで、ワークの異なる面に部品を組み付けることができるという利点がある。しかし、特許文献１の構成では、セルにワークを搬送した搬送ラインと同じ搬送ラインに作業済みのワークを戻さなければならず、セルを通過するようにワークを搬送できない。つまり、作業済みのワークを搬送ラインに戻さなければ、次のワークをセルに投入することができず、生産効率が劣る場合がある。

【0005】

本発明の目的は、ワークと部品との同時供給機能と、ワークのローリング機能とを実現しながら、セルを通過するようにワークを搬送可能とすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、ワークが搭載されるメインパレットと、前記メインパレットに対して分離可能に装着され、前記ワークに組み付けられる部品が搭載されるサブパレットと、前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記ワークを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、前記昇降機構の少なくとも一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記ワークを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を前記ワーク作業領域に位置する前記ワークに組み付ける作業ユニットと、を備える、ことを特徴とする作業装置が提供される。

【0007】

また、本発明によれば、ワークが搭載されるメインパレットと、前記メインパレットに対して分離可能に装着され、前記ワークに組み付けられる部品が搭載されるサブパレットと、前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記ワークを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、前記昇降機構の少なくとも一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記ワークを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を前記ワーク作業領域に位置する前記ワークに組み付ける作業ユニットと、を備える作業装置の制御方法であって、前記搬送機構により、前記サブパレットが装着された前記メインパレットを前記所定位置に搬送する搬送工程と、前記所定位置に到達した前記メインパレットから、前記昇降機構により前記ワークを切り離し、前記ワーク作業領域に上昇するワーク上昇工程と、前記所定位置に到達した前記メインパレットから、前記移動機構により前記サブパレットを分離し、前記部品準備領域に上昇するサブパレット分離上昇工程と、前記回転機構により前記ワーク作業領域の前記ワークを保持し、所定の向きにローリングする回転工程と、前記作業ユニットによって、前記部品準備領域に位置する前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を水平移動させ、前記回転機構により前記ワーク作業領域で保持された前記ワークに、取り出した部品を組み付ける組付工程と、を備える、ことを特徴とする制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ワークと部品との同時供給機能と、ワークのローリング機能とを実現しながら、セルを通過するようにワークを搬送可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る作業装置の平面図。

【図2】図１の作業装置の正面図。

【図3】メインパレット及びサブパレットの説明図。

【図4】回転機構及び傾斜機構の説明図。

【図5】回転機構及び傾斜機構の説明図。

【図6】制御装置のブロック図。

【図7】ワーク及び部品の例の説明図。

【図8】処理装置の例の説明図。

【図9】図１の作業装置の動作説明図。

【図10】図１の作業装置の動作説明図。

【図11】図１の作業装置の動作説明図。

【図12】図１の作業装置の動作説明図。

【図13】図１の作業装置の動作説明図。

【図14】図１の作業装置の動作説明図。

【図15】図１の作業装置の動作説明図。

【図16】図１の作業装置の適用例を示す図。

【図17】作業ツールの例の説明図。

【図18】図１４の作業ツールの動作説明図。

【図19】図１４の作業ツール及び分離装置の動作説明図。

【図20】図１４の作業ツールの動作説明図。

【図21】図１４の作業ツールの動作説明図。

【図22】検査装置の動作説明図。

【図23】検査装置の動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜装置の概要＞
図１乃至図６を参照して本発明の実施形態に係る作業装置Ａについて説明する。なお、各図において矢印Ｘ、Ｙは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは上下方向を示す。図１は作業装置Ａの平面図、図２は作業装置Ａの正面図である。

【0011】

作業装置Ａは、パレット１、搬送機構２、昇降機構３、移動機構４、回転機構５、傾斜機構６、作業ユニット７、ツール載置部８及び処理装置９を備える。なお、Ｘ方向は搬送機構２によるパレット１の搬送方向であり、Ｙ方向はこの搬送方向に直交する直交方向である。

【0012】

＜パレット＞
図１及び図３を参照してパレット１の構成について説明する。図３はパレット１の説明図であり、図１の線Ｉ−Ｉに沿う断面図に相当する。パレット１は、メインパレット１１と、複数のサブパレット１２と、を備える。本実施形態ではサブパレット１２を２つとしているが、１つでもよいし３以上であってもよい。

【0013】

メインパレット１１はワークが搭載される部分である。メインパレット１１は板状の部材であり、その中央部には、メインパレット１１を貫通する開口部１１ａが形成されている。開口部１１ａは後述する昇降機構３の昇降部３１が通過可能な大きさである。

【0014】

サブパレット１２は、メインパレット１１に搭載されるワークに組み付けられる部品が搭載される部分である。サブパレット１２は板状の部材である。

【0015】

サブパレット１２は、メインパレット１１のＹ方向両側部に、それぞれ分離可能に装着されている。メインパレット１１に対するサブパレット１２、１２の分離・装着構造は、複数のピン１３を用いた係合構造としている。なお、分離・装着構造は、これに限られず、様々な構造を採用できる。ピン１３はメインパレット１１に複数（片側の前後に２本ずつ、合計８本）立設されている。ピン１３の先端部は、段差部を介して小径となっており、根本側部分よりも小径である。サブパレット１２にはピン１３の先端部が挿通する貫通孔１２ａ（メインパレット１１側の前後に２個ずつ、合計４個）が形成されている。

【0016】

貫通孔１２ａにピン１３を挿通することで、メインパレット１１にサブパレット１２、１２が装着され、かつ、互いに位置決めされる。貫通孔１２ａからピン１３を抜くことでメインパレット１１からサブパレット１２、１２を分離できる。したがって、メインパレット１１に対してサブパレット１２、１２をＺ方向に移動することで、装着と分離とを行うことができる。また、ピン１３の段差部にサブパレット１２、１２が着座することで、サブパレット装着時におけるサブパレット１２、１２の水平姿勢が安定的に維持される。

【0017】

なお、サブパレット１２には、後述する移動機構４と係合する貫通孔１２ｂ（前後に２個ずつ、合計４個）も形成されている。

【0018】

＜搬送機構及び昇降機構＞
図１及び図２を参照して搬送機構２の構成について説明する。搬送機構２は、一対のローラコンベア２１、２１を備える。各ローラコンベア２１はＸ方向に延設されている。一対のローラコンベア２１、２１は、メインパレット１１がこれらを跨って搭載できるように、Ｙ方向に離間させて平行に設置されている。メインパレット１１は搬送機構２によって水平搬送される。なお、搬送機構２によるメインパレット１１の搬送時には、サブパレット１２、１２は基本的にメインパレット１１に装着された状態にあり、メインパレット１１と共に搬送される。

【0019】

なお、搬送機構２としてはローラコンベアの他、ベルトコンベアなどの他のコンベアの他、各種の搬送機構を採用可能である。

【0020】

搬送機構２は、また、停止装置２２、２２を備える。停止装置２２は、メインパレット１１の搬送軌道上に出没自在な機構を備え、出現時にはメインパレット１１の搬送方向前端縁に当接して、メインパレット１１を所定位置（停止位置ともいう）に停止させる。本実施形態の場合、この停止位置はワーク作業領域Ｒ１の下方の位置である。ワーク作業領域Ｒ１はワークに対する部品の組み付けを行う作業空間である。

【0021】

なお、メインパレット１１の停止位置の制御は、停止装置２２による機械的な停止以外にローラコンベア２１の駆動制御で行うことも可能である。

【0022】

次に、図２を参照して昇降機構３について説明する。昇降機構３は、一対のローラコンベア２１、２１の間に配置されている。また、昇降機構３は、停止装置２２によるメインパレット１１の停止位置の下方（つまり、本実施形態ではワーク作業領域Ｒ１の下方）に設けられている。昇降機構３は昇降部３１と駆動部３２とを備える。

【0023】

昇降部３１は板状をなし、駆動部３２によりＺ方向に昇降される。昇降部３１はメインパレット１１の開口部１１ａを通過可能な大きさである。駆動部３２は電動シリンダで構成されているが、その構成はどのようなものであってもよく、例えば、エアシリンダや、モータを駆動源としたベルト伝動機構、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構等を用いることができる。

【0024】

昇降機構３の昇降部３１は、通常時は搬送機構２の搬送高さよりも下方の降下位置に位置している。図２は昇降部３１が降下位置に位置している状態を示している。メインパレット１１が停止位置で停止すると駆動部３２を駆動して昇降部３１を上昇させ、上昇位置に位置させる。上昇の過程で昇降部３１はメインパレット１１の開口部１１ａを通過し、メインパレット１１に搭載されたワークを持ち上げる。これにより、ワークがメインパレット１１から切り離される。

【0025】

昇降部３１が上昇位置に到達するとワークはワーク作業領域Ｒ１に位置する。後述する回転機構５がワークを保持することで、ワークが昇降機構３から回転機構５へ受け渡され、その後、昇降部３１が降下する。ワークに対する作業が終了すると、昇降部３１が再度上昇し、ワークが回転機構５から昇降機構３へ受け渡され、その後、昇降部３１によりワークが降下されてメインパレット１１上に再度ワークが搭載される。

【0026】

＜移動機構＞
次に、図１及び図２を参照して移動機構４の構成について説明する。移動機構４はサブパレット１２を移動する。本実施形態の場合、１つのパレット１につき、サブパレット１２は２つ設けられている。したがって、移動機構４も２組設けられている。２組の移動機構４は昇降機構３のＹ方向の両側方に配置されている。１つのパレット１につき、サブパレット１２を１つ設けた場合は、移動機構４も１組設けられ、昇降機構３の一側（サブパレット１２設置側）に配置される。

【0027】

移動機構４は、停止位置にあるメインパレット１１にサブパレット１２が装着されている位置（サブ停止位置ともいう）において、サブパレット１２を、メインパレット１１から分離すると共に、部品準備領域Ｒ２に移動する。部品準備領域Ｒ２はワークに組み付ける部品を配置する空間である。本実施形態の場合、移動機構４はサブパレット１２をＺ方向とＹ方向に移動することで、サブ停止位置と部品準備領域Ｒ２との間でサブパレット１２を移動する。

【0028】

移動機構４は移動部４１と移動部４２とハンド部４３とを備える。移動部４１はハンド部４３をＺ方向に移動する。ハンド部４３は板状の部材であり、その上面にサブパレット１２が搭載される。ハンド部４３の上面にはピン４３ａが複数（合計４つ）立設されている。サブパレット１２がハンド部４３に搭載される際、言い換えると、サブパレット１２がハンド部４３によって掬い上げられる際、このピン４３ａがサブパレット１２の貫通孔１２ｂに挿入される。これによりサブパレット１２とハンド部４３とが互いに係合し、かつ、互いの位置決めが行われる。なお、ハンド部４３とサブパレット１２との係合・位置決め構造はピン４３ａと貫通孔１２ｂ以外の構成でもよい。

【0029】

移動部４２は移動部４１をＹ方向に水平移動する。移動部４１によるハンド部４３のＺ方向の移動と、移動部４２による移動部４１のＹ方向の移動とによって、サブパレット１２をＺ方向及びＹ方向に移動することができる。移動部４１及び移動部４２の駆動機構は、例えば、モータを駆動源としたベルト伝動機構、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構等を用いることができる。

【0030】

なお、本実施形態では、ハンド部４３をＺ方向に移動する構成としたが、ハンド部４３をＹ方向に移動するＹ方向移動部と、このＹ方向移動部をＺ方向に移動するＺ方向移動部との構成としてもよい。つまり、移動部４１と移動部４２との組み合わせを逆にし、Ｚ方向移動部が、ハンド部４３及びＹ方向移動部の両方を昇降させる構成である。また、本実施形態では、移動機構４によりサブパレット１２をＺ方向とＹ方向との双方向に移動する構成としているが、作業装置Ａの構成や部品準備領域Ｒ２の位置によっては、Ｚ方向のみ移動する構成としてもよい場合があり、また、Ｙ方向のみに移動する構成としてもよい場合がある。

【0031】

＜回転機構及び傾斜機構＞
次に、図１、図２、図４及び図５を参照して回転機構５及び傾斜機構６について説明する。図４及び図５は回転機構５及び傾斜機構６の説明図であり、図４は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図に相当し、図５は図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図に相当する。回転機構５は、ワーク作業領域Ｒ１に上昇されたワークを保持し、軸Ｌ１周りにローリングさせる機構である。また、傾斜機構６は回転機構５をＹ方向の水平軸Ｌ２を回動中心として回動する機構である。傾斜機構６により、回転機構５に保持されたワークを水平軸Ｌ２周りにピッチングさせることができる。軸Ｌ１は水平軸Ｌ２と直交する方向であり、回転機構５が水平姿勢の場合、Ｘ方向の水平軸である。以下、詳細を述べる。

【0032】

回転機構５は、ベース部５１、回転部５２、駆動部５３及び保持部５４を備える。ベース部５１はＺ方向に開放した角筒状の部材であり、傾斜機構６によって片持ち状態で支持されている。回転部５２は、ベース部５１の内側に配置され、軸Ｌ１を規定する軸部材５１ａを介してベース部５１のＸ軸側の側壁に回転自在に支持されている。

【0033】

回転部５２は、互いに対向する一対の壁部５２１、５２１と、壁部５２１と壁部５２１とを連結する連結部５２２と、を備える。壁部５２１には、ワークを保持する保持機構５４が設けられている。連結部５２２にはワークが通過可能な開口部５２ａが形成されている。

【0034】

保持機構５４は係合部５４ａ及びアクチュエータ５４ｂを備える。係合部５４ａはワークに係合する。アクチュエータ５４ｂは、係合部５４ａを図５の上図における矢印方向（壁部５２１の対向方向、図５中では左右方向）に移動する。アクチュエータ５４ｂは例えばボールねじ機構、電動シリンダ或いはエアシリンダである。ワークは開口部５２ａを介して回転部５２内に導入され、一対の保持機構５４の係合部５４ａによって挟み込むようにして保持される。

【0035】

駆動部５３は例えばモータであり、ベース部５１に固定されている。駆動部５３の駆動軸が軸部材５１ａに連結されて、軸部材５１ａを回転する。これにより回転部５２を回転することができ、したがって、一対の保持機構５４に保持されたワークを回転することができる。

【0036】

傾斜機構６は、本体部６１、軸部材６２、駆動部６３及び脚部６４を備える。本体部６１はその両端部において一対の脚部６４によって支持されており、傾斜機構６は全体として門型（逆Ｕ字型）をなしている。本体部６１の中央部には軸部材６２が支持されている。軸部材６２は水平軸Ｌ２を規定し、本体部６１に内蔵された駆動部６３により回転される。駆動部６３は例えばモータである。回転機構５はそのベース部５１が軸部材６２に支持されており、傾斜機構６によって全体として回動される。これにより、回転機構５に保持されたワークを水平軸Ｌ２周りにピッチングさせることができる。

【0037】

＜作業ユニット、ツール載置部及び処理装置＞
次に、図１及び図２を参照して、作業ユニット７、ツール載置部８及び処理装置９について説明する。

【0038】

作業ユニット７は部品準備領域Ｒ２に上昇されたサブパレット１２から部品を取り出し、取り出した部品をワーク作業領域Ｒ１に位置するワークに組み付ける機構を備える。本実施形態の場合、作業ユニット７は、ヘッド部７１と移動装置７２とを２組備える。ヘッド部７１には、ツールＴ１〜Ｔ４（総称するときはツールＴという）のいずれかが交換自在に装着される。ツールＴは部品の種類に応じて複数種類（ここでは４種類）用意されており、ツール載置部８に載置されている。本実施形態の場合、ツールＴは同種部品を４つ同時に取り扱うことができ、これらを同時にワークに組み付けることができる。

【0039】

ツール載置部８はヘッド部７１の数に応じて２組設けられており、一方のツール載置部８にはツールＴ１、Ｔ３が、他方のツール載置部８にはツールＴ２、Ｔ４がそれぞれ載置されている。ツール載置部８は枠状をなしており、ツールＴは、ヘッド部７１との脱着部が上側を向くようにツール載置部８に載置されている。ツールＴの上方からヘッド部７１をツールＴに接近させてツールＴの装着を行うことができる。ヘッド部７１のツールＴへの接近は、上方からに限定するものではない、例えば、ツールＴの側面に脱着部を設け、ヘッド部７１をツールＴの側方から接近させるようにしても良い。

【0040】

移動装置７２はガントリ式の移載機構を構成しており、ヘッド部７１をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動する。移動装置７２は、一対の固定レール７２１上を移動する可動レール７２２を備える。一対の固定レール７２１は、互いに平行にＹ方向に延在している。可動レール７２２はＸ方向に延在し、一対の固定レール７２１上に架設されている。可動レール７２２は一対の固定レール７２１の案内によりＹ方向に往復移動する。

【0041】

スライダ７２３は可動レール７２２上をＸ方向に往復移動する。昇降機構７２４はスライダ７２３に固定され、ヘッド部７１をＺ方向に昇降する。可動レール７２２、スライダ７２３、昇降機構７２４の各駆動機構は、例えば、モータを駆動源とするベルト伝動機構、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構等から構成するができる。

【0042】

処理装置９は、ワーク作業領域Ｒ１と部品準備領域Ｒ２との間に配置されている。処理装置９は、サブパレット１２から取り出した部品をワークに組付ける前に、部品に対して所定の処理を行う。本実施形態の場合、処理装置９は３種類の装置９１〜９３が設けられている。その具体例については後述する。

【0043】

本実施形態では、部品準備領域Ｒは、Ｙ方向にワーク作業領域Ｒ１から離間しており、この間に処理装置９が配置されている。したがって、作業ユニット７が部品準備領域Ｒから部品を取り出し、ワーク作業領域Ｒ１へ向かう移動途中で処理装置９での処理が可能である。これはヘッド部７１の移動距離を短くして、効率のよい作業を実現させる。

【0044】

更に、本実施形態では、Ｙ方向に沿って、ワーク作業領域Ｒ１、処理装置９、部品準備領域Ｒ２、ツール載置部８の順に配置されている。したがって、ツールＴの装着、部品の取り出し、処理装置９における部品の処理、ワークへの部品の組付けを順次行う場合に、ヘッド部７１を一方向に移動すればよく、効率のよい作業を実現させる。

【0045】

なお、本実施形態では、ワーク作業領域Ｒ１から見て、Ｙ方向の片側にのみ処理装置９を配置しているが、両側に処理装置９を配置する構成も採用可能である。

【0046】

＜制御装置＞
次に、図６を参照して作業装置Ａの制御装置１００の構成について説明する。図６は制御装置１００のブロック図である。制御装置１００は、処理部１０１と、記憶部１０２と、インターフェース部１０３と、を備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部１０１は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行する。処理部１０１は例えばＣＰＵである。記憶部１０２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等である。インターフェース部１０３は、処理部１０１と、外部デバイス（ホストコンピュータＢ、センサ１０４、アクチュエータ１０５）と、の間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、Ｉ／Ｏインターフェースである。ホストコンピュータＢは作業装置Ａが設けられる生産設備全体を制御する制御装置である。

【0047】

センサ１０４及びアクチュエータ１０５には、搬送機構２、昇降機構３、移動機構４、回転機構５、傾斜機構６、作業ユニット７、処理装置９の動作に必要なセンサや駆動源等が含まれる。制御装置１００はホストコンピュータＢの指示により、作業装置Ａを制御する。以下、作業装置Ａの制御例について説明する。

【0048】

＜制御例＞
本発明の作業装置は、各種のワーク、部品の組み付けに適用可能であるが、ここではエンジンのシリンダヘッドに、吸気バルブ、排気バルブを組み付ける作業を作業装置Ａにより行う場合について説明する。図７はこれらの説明図である。ワークＷはシリンダヘッドであり、以下、シリンダヘッドＷともいう。組み付ける部品Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれ、バルブシート、バルブ、バルブスプリング、バルブリテーナであり、以下、シートＰ１、バルブＰ２、スプリングＰ３、リテーナＰ４ともいう。

【0049】

リテーナＰ４は、コッタｐ４を有しており、コッタｐ４を介してバルブＰ２のステムに取り付けられる。リテーナＰ４はコッタｐ４が挿入される貫通孔を有する筒体をなしており、その上部がスプリングＰ３の端部が当接するフランジ部となっている。

【0050】

コッタｐ４は、バルブＰ２のステムが挿通する孔を形成し、その内周面には、バルブＰ２のステムに形成された係合溝に係合する係合部が形成されている。コッタｐ４の外周はリテーナＰ４の貫通孔の内周壁の形状に合わせてテーパ形状となっている。このため、コッタｐ４はリテーナＰ４の上方へは挿抜可能であるが、下方へは挿抜不能となっている。

【0051】

コッタｐ４は、これを半割りした形状の一対のコッタ片Ｃ、Ｃからなる。バルブＰ２のステムに対するリテーナＰ４の装着は、一般的に知られるように、このコッタｐ４を介して行う。つまり、コッタ片Ｃ、ＣでバルブＰ２のステム先端の係合溝部分を挟むようにして、コッタｐ４をステムに装着し、続いてコッタｐ４をリテーナＰ４の貫通孔に挿入することになる。

【0052】

図８は、処理装置９の各装置９１〜９３の具体例を示している。処理装置９は、分離装置９１、給油装置９２及び検査装置９３を備えている。分離装置９１はリテーナＰ４からコッタｐ４を上方へ押し上げ、コッタ片Ｃ、Ｃを分離する装置である。本実施形態の場合、押し上げ軸９１ａと押し上げ軸９１ａを昇降するアクチュエータ９１ｂとを備える。アクチュエータ９１ｂは例えば電動シリンダである。

【0053】

給油装置９２は潤滑油９２ａを貯留する。給油装置９２はシリンダヘッドＷにバルブＰ２を組み付ける際に、ステム端部に潤滑油９２ａを給油するための装置である。検査装置９３は、リテーナＰ４の組み付け作業ののち、ツールＴにコッタ片Ｃが残留しているか否かを検査する装置である。本実施形態の場合、検査装置９３はボタン部９３ａとボタン部９３ａの押圧を検知する検知部９３ｂとを備えた押しボタン型のスイッチを備えている。

【0054】

図９〜図１５を参照して、一単位の組付け動作について説明する。図９の状態ＳＴ１は作業装置Ａにパレット１が投入された状態を示す。同図に示すように、搬送機構２によってパレット１が搬送される（搬送工程）。メインパレット１１にはシリンダヘッドＷが搭載されている。同図右側のサブパレット１２には、バルブＰ２とリテーナＰ４とが搭載されている。同図左側のサブパレット１２には、シートＰ１とスプリングＰ３とが搭載されている。図９及び図１０の状態ＳＴ２に示すように、メインパレット１１が停止位置に到達すると停止装置２２により搬送が停止され、シリンダヘッドＷはワーク作業領域Ｒ１の下方に位置する。

【0055】

次に、シリンダヘッドＷをワーク作業領域Ｒ１に、サブパレット１２を部品準備領域Ｒ２に、それぞれ移動する準備工程に移行する。まず、移動機構４がサブパレット１２を部品準備領域Ｒ２に移動し始める（サブパレット分離上昇工程の開始）。図１０の状態ＳＴ３に示すように、移動部４１がハンド部４３を降下させる。ハンド部４３の高さは、メインパレット１１とサブパレット１２との上下の隙間の高さに設定される。

【0056】

続いて移動部４２が移動部４１をサブパレット１２側へ移動する。これにより図１０の状態ＳＴ４に示すように、ハンド部４３がメインパレット１１とサブパレット１２との間に位置する。続いて、図１１の状態ＳＴ５に示すように移動部４１がハンド部４３を上昇する。このとき、ハンド部４３のピン４３ａがサブパレット１２の貫通孔１２ｂに挿入され、サブパレット１２とハンド部４３とが互いに係合し、かつ、互いの位置決めが行われる。ハンド部４３はサブパレット１２がメインパレット１１と分離する高さまで上昇される。

【0057】

続いて図１１の状態ＳＴ６に示すように、サブパレット１２が部品準備領域Ｒ２の下方に位置するまで移動部４２が移動部４１を移動する。その後、移動部４１がハンド部４３を上昇してサブパレット１２が部品準備領域Ｒ２に配置される（サブパレット分離上昇工程の完了）。

【0058】

この動作と並行して、シリンダヘッドＷが昇降機構３によりワーク作業領域Ｒ１に移動される。すなわち、駆動部３２を駆動して昇降部３１を上昇させ、昇降部３１を上昇位置に位置させる（ワーク上昇工程）。上昇の過程で昇降部３１はメインパレット１１の開口部１１ａを通過し、メインパレット１１に搭載されたシリンダヘッドＷを持ち上げる。これにより、シリンダヘッドＷがメインパレット１１から切り離され、かつ、ワーク作業領域Ｒ１に位置することになる。

【0059】

次に、ワーク作業領域Ｒ１に位置しているシリンダヘッドＷを回転機構５により保持する。図１２の状態ＳＴ７に示すように、一対の保持部５４を駆動してシリンダヘッドＷをＸ方向の双方向から挟み込む。これによりシリンダヘッドＷが回転機構５に保持される。回転機構５によりシリンダヘッドＷが保持されると、駆動部３２を駆動して昇降部３１を降下位置まで降下させる。これにより、回転機構５は昇降機構３と干渉することなく、シリンダヘッドＷを回転可能な状態となる。

【0060】

以上により、ワーク作業領域Ｒ１にシリンダヘッドＷが、部品準備領域Ｒ２に部品Ｐ１〜Ｐ４が、それぞれ位置した状態となり、シリンダヘッドＷに対する部品Ｐ１〜Ｐ４の組付け作業に移る。部品Ｐ１〜Ｐ４の組付け順序は、シートＰ１→バルブＰ２→スプリングＰ３→リテーナＰ４の順である。図１３の状態ＳＴ１１はシートＰ１とバルブＰ２との組付け作業を示している（組付工程）。

【0061】

シートＰ１の組付けは同図で左側のヘッド部７１及び移動装置７２で行い、バルブＰ２の組付けは同図で右側のヘッド部７１及び移動装置７２で行う。シートＰ１とバルブＰ２の組付けは、４個づつ交互に行う。

【0062】

シートＰ１の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部７１にシートＰ１の保持に対応したツールＴ１を装着する（Ｓ１）。次に、部品準備領域Ｒ２のシートＰ１をツールＴ１で保持して取り出す（Ｓ２：取出工程）。次に、保持したシートＰ１をＹ方向に水平移動してワーク作業領域Ｒ１に移動し、シリンダヘッドＷに組み付ける（Ｓ３）。以降、作業Ｓ２と作業Ｓ３とを繰り返す。

【0063】

バルブＰ２の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部７１にバルブＰ２の保持に対応したツールＴ２を装着する（Ｓ１１）。次に、部品準備領域Ｒ２のバルブＰ２をツールＴ２で保持して取り出す（Ｓ１２：取出工程）。次に、保持したバルブＰ２をＹ方向に水平移動して給油装置９２に移動し、ステム先端部に給油する（Ｓ１３）。最後に、バルブＰ２をＹ方向に水平移動してワーク作業領域Ｒ１に移動し、シリンダヘッドＷに組み付ける（Ｓ１４）。以降、作業Ｓ１２〜作業Ｓ１４を繰り返す。

【0064】

作業ユニット７はシリンダヘッドＷの上方からツールＴをＺ方向に昇降して作業を行う。回転機構５や傾斜機構６は、部品Ｐ１〜Ｐ４の組付け中、作業が適切に行えるようにシリンダヘッドＷの姿勢を作業に応じて変更する。例えば、シリンダヘッドＷに対するバルブＰ２の挿入角度によっては、傾斜機構６によってシリンダヘッドＷの姿勢を調整したり、或いは、回転機構５によってシリンダヘッドＷをローリングさせる（回転工程）。

【0065】

シートＰ１とバルブＰ２の組付けは、シリンダヘッドＷの燃焼室側から行う。一方、スプリングＰ３及びリテーナＰ４の組付けは、反対側から行う。したがって、シートＰ１とバルブＰ２の組付けが完了すると図１３の状態ＳＴ１２に示すように、回転機構５によってシリンダヘッドＷの上下が反転する向きに、シリンダヘッドＷをローリングさせる（回転工程）。

【0066】

図１４の状態ＳＴ１３はスプリングＰ３とリテーナＰ４との組付け作業を示している（組付工程）。

【0067】

スプリングＰ３の組付けは同図で左側のヘッド部７１及び移動装置７２で行い、リテーナＰ４の組付けは同図で右側のヘッド部７１及び移動装置７２で行う。スプリングＰ３とリテーナＰ４の組付けは、４個ずつ交互に行う。

【0068】

スプリングＰ３の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部７１にスプリングＰ３の保持に対応したツールＴ３を装着する（Ｓ２１）。次に、部品準備領域Ｒ２のスプリングＰ３をツールＴ３で保持して取り出す（Ｓ２２：取出工程）。次に、保持したスプリングＰ３をＹ方向に水平移動してワーク作業領域Ｒ１に移動し、シリンダヘッドＷに組み付ける（Ｓ２３）。以降、作業Ｓ２２と作業Ｓ２３とを繰り返す。

【0069】

リテーナＰ４の組付け手順について説明すると、まず、ヘッド部７１にリテーナＰ４の保持に対応したツールＴ４を装着する（Ｓ３１）。次に、部品準備領域Ｒ２のリテーナＰ４をツールＴ４で保持して取り出す（Ｓ３２：取出工程）。次に、保持したリテーナＰ４をＹ方向に水平移動して分離装置９１に移動し、一対のコッタ片Ｃを、ツールＴ４内でバルブＰ２のステムを挿入可能なように分離して、ツールＴ４に保持させる（Ｓ３３：コッタ片分離工程）。詳細は後述する。

【0070】

続いて、リテーナＰ４をＹ方向に水平移動してワーク作業領域Ｒ１に移動し、シリンダヘッドＷに組み付ける（Ｓ３４）。最後に、ツールＴ４を検査装置９３に移動して、一対のコッタ片ＣがツールＴ４内に残留しているか否かを検査する（Ｓ３５：検査工程）。詳細は後述する。以降、作業Ｓ３２〜作業Ｓ３５を繰り返す。

【0071】

シリンダヘッドＷに対する全部品Ｐ１〜Ｐ４の組付けが完了すると、シリンダヘッドＷを搬出する作業に移行する。ここでは上述した準備工程と逆の作業を行う。すなわち、まず、駆動部３２を駆動して昇降部３１を上昇させ、昇降部３１を上昇位置に位置させる。回転機構５の一対の保持部５４によるシリンダヘッドＷの保持を解除するとシリンダヘッドＷが昇降部３１に移載される。続いて駆動部３２を駆動して昇降部３１を降下位置まで降下させる。昇降部３１の降下の過程で、シリンダヘッドＷがメインパレット１１に移載される（図１４の状態ＳＴ１４）。

【0072】

シリンダヘッドＷの移載に並行して、サブパレット１２をメインパレット１１に装着する。すなわち、まず、移動部４１がハンド部４３を降下させる。ハンド部４３の高さは、メインパレット１１よりも高く設定される。続いて移動部４２が移動部４１をメインパレット１１側へ移動する。これによりメインパレット１１の両側部上方にサブパレット１２、１２が位置する（図１４の状態ＳＴ１４）。移動部４１がハンド部４３を降下させることで、サブパレット１２の貫通孔１２ａにピン１３の先端部が挿通し、サブパレット１２、１２がメインパレット１１に装着される。以上により、シリンダヘッドＷを搬出可能な状態となる。

【0073】

この後、搬送機構２を駆動することで、図１５の状態ＳＴ１５に示すようにシリンダヘッドＷを搬出することができる。

【0074】

このように本実施形態では、ワークＷと部品Ｐ１〜Ｐ４との同時供給機能と、ワークＷのローリング機能及びピッチング機能とを実現しながら、セルを構成する作業装置Ａを通過するようにワークＷを搬送可能である。このため、例えば、図１６のようなレイアウトを採用することが可能となる。同図は、メイン搬送ライン３００Ａ、３００Ｂの中途部に複数の作業装置Ａを設けた例である。メイン搬送ライン３００Ａ、３００Ｂはいずれもコンベアを構成しており、本実施形態の場合はローラコンベアである。各作業装置Ａの搬送機構２は、メイン搬送ライン３００Ａ、３００Ｂの中途部に設けられる並列ラインを構成している。

【0075】

メイン搬送ライン３００Ａ、３００Ｂと搬送機構２との分岐点には、昇降式の移載コンベア３１０Ａ、３１０Ｂが配置されている。搬送機構２の搬送高さと、メイン搬送ライン３００Ａ、３００Ｂの搬送高さとを異ならせることで、移載コンベア３１０Ａ、３１０Ｂによって、メイン搬送ライン３００Ａから搬送機構２へのパレット１の移載と、搬送機構２からメイン搬送ライン３００Ｂへのパレット１の移載とが可能となる。

【0076】

既に述べたように本実施形態では、作業装置Ａを通過するようにワークＷを搬送可能である。したがって、図１６の矢印で示すように、メイン搬送ライン３００Ａ→搬送機構２→メイン搬送ライン３００Ｂの順でワークＷ（パレット１）を搬送でき、作業装置ＡにワークＷを連続的に投入可能である。

【0077】

＜リテーナの組付け＞
リテーナＰ４の組付けに用いるツールＴ４（リテーナ保持ツール）の構成例について説明する。図１７はツールＴ４の概略図及びツールＴ４が備える部品ごとの保持ユニット２２０の断面図を示す。

【0078】

ツールＴ４は駆動ユニット２１０と、保持ユニット２２０と、これらを支持する支持部材２３０とを備える。支持部材２３０はヘッド部７１に脱着される部分であり、ヘッド部７１の移動によりツールＴ４全体が移動する。

【0079】

駆動ユニット２１０は、プランジャ２１１を上下に移動するアクチュエータであり、例えば、電動シリンダや流体シリンダである。プランジャ２１１は、アーム部材２１２を介して後述する保持ユニット２０の制御軸２２３と連結されており、駆動ユニット２１０によるプランジャ２１１の移動により、制御軸２２３を上下に移動させることができる。

【0080】

保持ユニット２２０は、そのハウジングを構成する本体部２２１を備える。本体部２２１は複数部品から構成されており、全体として、制御軸２２３が挿通する筒型をなしている。本体部２２１の下部部分には、一対のアーム部材２２５が配置されるスリット２２１１、２２１１が周面に形成されると共に、コッタ片Ｃ等が収容可能な内部空間２２１２を備えている。スリット２２１１、２２１１は対向配置（周方向で１８０度ずれて配置）されている。

【0081】

本体部２２１の下端面２２１ａはリテーナＰ４上面が当接する当接面を構成し、下端面２２１ａの直ぐ上方部分（スリット２２１１以外の部分）には磁石２２９が配置されている。本実施形態では磁石２２９の磁力によりリテーナＰ４を保持する構成である。

【0082】

アーム部材２２５は、その中央部がピン２２５１を介して本体部２２１に回動自在に支持されている。アーム部材２２５の上端部には制御軸２２３の周面に当接する当接部２２５２が形成されている、アーム部材２２５の下端部には爪部２２５３が形成されている。当接部２２５２の外周には、環状のばね部材２２６が設けられている。ばね部材２２６は当接部２２５２を制御軸２２３の周面に常時押圧する。

【0083】

制御軸２２３は、有蓋の孔である挿入孔２２３３をその中央部から下部に渡って有しており、その上部が中実な部材である。制御軸２２３は本体部２２１に挿通して設けられ、本体部２２１の案内によってＺ方向に移動可能となっている。

【0084】

制御軸２２３の上部には、筒状のブラケット２２４が挿通して設けられている。ブラケット２２４は制御軸２２３の軸方向に沿って移動可能であると共に、アーム部材２１２に接続されている。制御軸２２３の最上部にはブラケット２２４の脱落を防止するストッパ２２２が固定されている。

【0085】

制御軸２２３のブラケット２２４から所定距離離れた位置には、また、受け部材２２３１が固定されている。受け部材２２３１とブラケット２２４との間にはコイルスプリング２２３２が装着されている。駆動ユニット２１０の作動によりアーム部材２１２を降下するとブラケット２２４も降下し、コイルスプリング２２３２を介して制御軸２２３に下方へ移動する力が作用する。この結果、制御軸２２３を降下させることができる。

【0086】

また、駆動ユニット２１０の作動によりアーム部材２１２を上昇するとブラケット２２４も上昇し、ストッパ２２２と干渉して制御軸２２３に上方へ移動する力が作用する。この結果、制御軸２２３を上昇させることができる。このように本実施形態では、作業ユニット７のヘッド部７１によるツールＴ４全体の移動に加えて、制御軸２２３単独の昇降も可能な構成となっている。なお、本実施形態では、衝撃吸収用にコイルスプリング２２３２を設けたが、アーム部材２１２と制御軸２２３とを固定する構成も採用可能である。

【0087】

制御軸２２３の途中部には、その軸方向に外径が連続的に変化する外径変化部２２３４が形成されている。外径変化部２２３４は、最小径部２２３４ａと、中間径部２２３４ｂと、最大径部２２３４ｃと、を含む。外径変化部２２３４は、アーム部材２２５の開閉状態を制御する。図１７の状態では、当接部２２５２が最大径部２２３４ｃに当接しており、アーム部材２２５は、その爪部２２５３が閉鎖した閉状態にある。当接部２２５２が最小径部２２３４ａに当接すると、その爪部２２５３が開放した開状態になる。当接部２２５２が中間径部２２３４ｂに当接すると、その爪部２２５３が少し開いた中間状態になる。

【0088】

挿入孔２２３３には軸体２２７が同軸上で軸方向に移動可能に内挿される。軸体２２７はその上部に径方向に貫通した長孔２２７２を有している。長孔２２７２には制御軸２２３に固定された軸（ピン）２２３５が挿入されており、挿入孔２２３３内における軸体２２７の移動範囲を規制する。軸体２２７の下部は中実の軸部２２７１となっており、その直径はコッタｐ４の最小内径よりも大きい。

【0089】

制御軸２２３の下方において、内部空間２２１２には筒状部材２２８が設けられている。筒状部材２２８は、内部空間２２１２における軸２２３５により規制された範囲内において上下に自由移動可能とされており、その自重でコッタｐ４を上から抑えるために設けられている。

【0090】

次に、ツールＴ４によるリテーナＰ４の組付動作について図１８〜図２３と、既に説明した図１４を参照して説明する。

【0091】

まず、図１４の状態ＳＴ１３において説明した、Ｓ３２の作業について説明する。Ｓ３２はツールＴ４でリテーナＰ４を保持し、部品準備領域Ｒ２から取り出す作業である。ヘッド部７１が部品準備領域Ｒ２上に移動し、降下して本体部２２１の下端面２２１ａがリテーナＰ４の上面に当接すると、磁石２２９によりリテーナＰ４が保持される。図１８の状態ＳＴ２１は保持ユニット２２０にリテーナＰ４が保持されている状態を示す。一対のコッタ片Ｃ、ＣはリテーナＰ４内に位置している。

【0092】

次に、図１４の状態ＳＴ１３において説明した、Ｓ３３の作業について説明する。Ｓ３３は一対のコッタ片Ｃを、ツールＴ４内でバルブＰ２のステムを挿入可能なように分離して、ツールＴ４に保持させる作業である。ヘッド部７１が図８に示した分離装置９１上に移動し、降下して、図１９の状態ＳＴ２２に示すようにリテーナＰ４が分離装置９１に着座した状態とする。

【0093】

駆動ユニット２１０を駆動して制御軸２２３を降下させ、アーム部材２２５の当接部２２５２を最小径部２２３４ａに当接させる。これにより、状態ＳＴ２２に示すように爪部２２５３が開放した開状態になり、コッタ片Ｃを内部空間２２１２に導入可能となる。

【0094】

次に、分離装置９１のアクチュエータ９１ｂを駆動して押し上げ軸９１ａを上昇させる。押し上げ軸９１ａはコッタｐ４の内径よりも大径でリテーナＰ４の内径よりも小径である。したがって、図１９の状態ＳＴ２３に示すように、リテーナＰ４を通過してコッタｐ４を保持ユニット２２０へ押し上げる。コッタｐ４は筒状部材２２８に上から抑えられながら内部空間２２１２に押し上げられる。そして、磁石２２９の磁力によって一対のコッタ片Ｃ、Ｃが左右に分離する。以上により、保持ユニット２２０の内部にコッタ片Ｃ、Ｃが保持された状態となる。

【0095】

次に、図１４の状態ＳＴ１３において説明した、Ｓ３４の作業について説明する。Ｓ３４はリテーナＰ４をＹ方向に水平移動してワーク作業領域Ｒ１に移動し、シリンダヘッドＷに組み付ける作業である。上記のとおり、磁石２２９の磁力により、リテーナＰ４は保持ユニット２２０の下端部に保持され、コッタ片Ｃ、Ｃは分離状態で保持ユニット２２０内部に保持されている。ヘッド部７１がシリンダヘッドＷ上に移動し、降下して、図２０の状態ＳＴ２４に示すように、保持ユニット２２０の下端部からバルブＰ２のステム上端を進入させる。なお、同図においてはスプリングＰ３の図示を省略している。

【0096】

ツールＴ４はバルブＰ２のステム上端の係合部が、コッタ片Ｃ、Ｃ間に位置する部位まで降下される。ここで、駆動ユニット２１０を駆動して制御軸２２３のみを上昇させ、アーム部材２２５の当接部２２５２を最大径部２２３４ｃに当接させる。これにより、爪部２２５３が閉状態となり、磁石２２９の磁力に抗して爪部２２５３がコッタ片Ｃをステム側に押圧し、コッタ片Ｃとステム上端の係合部コッタ片Ｃ、Ｃをステム上端の係合部に係合させることができる。

【0097】

ただし、このままではツールＴ４をバルブＰ２から抜き取ることができない。そこで、次に、駆動ユニット２１０を駆動して駆動軸２２３のみを若干降下させ、アーム部材２２５の当接部２２５２を中間径部２２３４ｂに当接させる。これにより、状態ＳＴ２５に示すように爪部２２５３が少し開いた中間状態になる。爪部２２５３が少し開くことにより、コッタ片Ｃが磁石２２９の磁力によって再び分離方向に動く場合があるが、爪部２２５３が開状態ではないので、コッタ片Ｃとステム上端の係合部とは少なくとも半係合の状態にある。

【0098】

この状態でヘッド部７１を上昇してツールＴ４全体を上昇させる。すると、保持ユニット２２０の上昇によりリテーナＰ４は上昇し始めるがコッタ片Ｃが追従せず、リテーナＰ４にコッタ片Ｃ、Ｃが入り込みながらコッタ片Ｃとステム上端の係合部との係合状態を維持しつつ、ツールＴ４をバルブＰ２から抜き取ることができる。この結果、図２１の状態ＳＴ２６に示すように、バルブＰ２のステムにリテーナＰ４が組み付けられる。なお、同図においてもスプリングＰ３の図示を省略している。

【0099】

次に、図１４の状態ＳＴ１３において説明した、Ｓ３５の作業について説明する。Ｓ３５はツールＴ４を検査装置９３に移動して、一対のコッタ片ＣがツールＴ４内（保持ユニット２２０内）に残留しているか否かを検査する作業である。これは、バルブＰ２のステムにリテーナＰ４が正しく組み付けられ否かを確認する作業である。組み付けに失敗した場合には、コッタ片Ｃが保持ユニット２２０に残留するか、リテーナＰ４が保持ユニット２２０の端部に磁力で保持された状態のままとなる。そこで、検査を行う。

【0100】

ヘッド部７１が検査装置９３上に移動し、図２２の状態ＳＴ２７に示すように保持ユニット２２０を検査装置９３に降下する。ヘッド部７１を所定量降下させると、保持ユニット２２０が検査装置９３内に所定量進入する。

【0101】

図２３の状態ＳＴ２８Ａに示すように、コッタ片Ｃが保持ユニット２２０内に残留している場合には、コッタ片Ｃがボタン部９３ａと干渉してボタン部９３ａを押圧する。検知部９３ｂがボタン部９３ａの押圧を検知して、コッタ片Ｃが残留していることが検知される。したがって、リテーナＰ４の組み付けに失敗したと判定される。

【0102】

図２３の状態ＳＴ２８Ｂに示すように、コッタ片Ｃが保持ユニット２２０内に残留していない場合には、ボタン部９３ａは内部空間２２１２に進入するが押圧されない。検知部９３ｂがボタン部９３ａの押圧を検知しないので、コッタ片Ｃが残留していないことが検知される。したがって、リテーナＰ４の組み付けに成功したと判定される。

【0103】

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】