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弾性発泡体の穿孔方法及びその装置 - 特開2008−132563 | j-tokkyo
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【発明の名称】 弾性発泡体の穿孔方法及びその装置
【発明者】 【氏名】桐山 卓也

【要約】 【課題】弾性発泡体を回転させながら穿孔作業を行うことができ、弾性発泡体に形成された挿通孔の内周面の加工精度を向上することができ、穿孔作業の能率を向上することができる弾性発泡体の穿孔装置を提供する。

【解決手段】弾性発泡体Wの圧縮エリアにおいて収容治具11の収容ケース12の収容室12a内に上下の圧縮ピン15により弾性発泡体Wを圧縮して収容し、収容ケース12と圧縮ピン15を連結・保持具18により保持する。この圧縮動作の後に、収容治具11を穿孔エリアに移動し、前記収容治具11の下端部を支持部材62に支持された回転体63に嵌合し、上端部を主軸65に設けた回転保持部材66に嵌合する。主軸65を回転させて、収容治具11を回転させ、下方から圧縮ピン15に形成された工具挿通孔15aに穿孔工具Tを通して弾性発泡体Wに進入させ、弾性発泡体Wに挿通孔Whを形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
段取りエリアにおいてパレット上に単体として取り扱い可能な弾性発泡体の収容治具を構成する収容ケースをセットする工程と、
上記工程の前又は後に、前記収容ケースの収容孔に弾性発泡体の一部又は全部を非圧縮状態で収容する工程と、
上記工程の後に、前記パレットとともに収容ケースを段取りエリアから圧縮エリアに搬送し、該収容ケースの収容孔に圧縮ピンを押し込むことにより弾性発泡体を圧縮して該収容孔内に収容する工程と、
上記工程の後に、前記収容ケース及び圧縮ピンに保持具を装着して該圧縮ピンを弾性発泡体の圧縮位置に保持する工程と、
上記工程の後に、前記パレット上の単体の収容治具を圧縮エリアから穿孔エリアに搬送して、該収容治具を回転するとともに、収容治具内の圧縮状態の弾性発泡体に穿孔工具を進入させて弾性発泡体に挿通孔を形成する工程と、
上記工程の後に、前記収容治具を穿孔エリアから圧縮解除エリアのパレット上に搬送して前記保持具を収容ケースから取り外す工程と、
上記工程と並行して、前記圧縮ピンによる弾性発泡体の圧縮状態を解除する工程と、
上記工程の後に、前記圧縮解除エリアからパレットとともに前記収容ケースを取り出しエリアに搬送し、該収容ケースから加工された弾性発泡体を取り出す工程と
を含むことを特徴とする弾性発泡体の穿孔方法。
【請求項2】
段取りエリアにおいて弾性発泡体の収容治具を構成する収容ケースをセットするためのパレットと、
前記パレットを前記段取りエリアから圧縮エリアに搬入するためのパレット搬入機構と、
前記圧縮エリアにおいて前記収容ケースの収容孔に圧縮ピンを押し込むことにより弾性発泡体を圧縮して該収容孔内に収容するための圧縮機構と、
前記収容ケース及び圧縮ピンに保持具を装着して該圧縮ピンを弾性発泡体の圧縮位置に保持するための保持具装着機構と、
前記パレット上の単体の収容治具を圧縮エリアから穿孔エリアに搬送するための第1治具移載機構と、
前記穿孔エリアにおいて、前記収容治具を回転するとともに、収容治具内の圧縮状態の弾性発泡体に穿孔工具を進入させて弾性発泡体に挿通孔を形成するための穿孔機構と、
前記収容治具を穿孔エリアから圧縮解除エリアに存在するパレット上に搬送するための第2治具移載機構と、
前記保持具を収容ケースから取り外すための保持具取り外し機構と、
前記圧縮ピンによる弾性発泡体の圧縮状態を解除するための圧縮解除機構と、
前記収容ケースをパレットとともに前記圧縮解除エリアから取り出しエリアに搬送するためのパレット搬出機構と
を含むことを特徴とする弾性発泡体の穿孔装置。
【請求項3】
請求項2において、前記収容ケースは収容孔の軸線を通る平面に沿って第1ケース片と、第2ケース片とに分割され、第1及び第2ケース片の両端部は連結具により連結されるように構成され、前記連結具は、前記保持具と一体に連結・保持具として構成され、前記第1ケース片は、前記パレットの所定位置にセット可能に構成されており、一方、前記圧縮機構は、前記第2ケース片を前記パレット上の第1ケース片に対し接合又は離間させる第2ケース片脱着機構と、前記第1及び第2ケース片の両端部に前記連結・保持具を脱着するための連結・保持具脱着機構と、前記収容治具の収容孔に圧縮ピンを押し込んで弾性発泡体を圧縮するための圧縮ピン押し込み機構とにより構成され、前記圧縮機構には、前記圧縮解除機構としての機能も付与されていることを特徴とする弾性発泡体の穿孔装置。
【請求項4】
請求項3において、前記パレットは単体の前記第1ケース片を所定位置に保持するための基板と、該基板の上面に設けられ、かつ該基板に支持された第1ケース片の収容溝から両外側方にはみ出た弾性発泡体及び圧縮ピンの下半部を収容する収容溝を有する一対の下部発泡体収容部材とにより構成され、一方、前記第2ケース片脱着機構を構成する昇降フレームには、前記下部発泡体収容部材の上面に接触されて、前記第1ケース片からはみ出た弾性発泡体及び圧縮ピンの上半部を収容する収容溝を有する上部発泡体収容部材が装着され、前記連結・保持具脱着機構により前記収容ケースの両端部に連結・保持具を脱着する際に、前記下部及び上部発泡体収容部材が収容ケースの両端部に接触する作動位置から退避位置に切り換えられるように構成されていることを特徴とする弾性発泡体の穿孔装置。
【請求項5】
請求項2〜4のいずれか一項において、前記穿孔機構は、収容治具の姿勢を垂直に保持し、穿孔工具は収容治具の下方から弾性発泡体に進入されるように構成されていることを特徴とする弾性発泡体の穿孔装置。
【請求項6】
請求項5において、第1及び第2治具移載機構は、垂直軸線の周りで往復旋回動作される回転支持筒と、該回転支持筒に対し水平軸線の周りで往復旋回される一対の移載アームと、両アームの先端部に装着され、かつ前記収容ケースの上面を吸着把持する吸着具とにより構成されていることを特徴とする弾性発泡体の穿孔装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、弾性発泡体に挿通孔を穿孔する弾性発泡体の穿孔方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、複写機の給紙ローラやトナー供給ローラとして、図16に示すようにウレタンフォーム、ゴムスポンジ等の弾性発泡体Wよりなる角柱状のローラ素材にシャフトSの挿通孔Whを形成し、この挿通孔WhにシャフトSを貫通して接着し、前記ローラ素材を図17に示すように円柱状に機械加工したものが用いられる。図16に示す角柱状の弾性発泡体Wに挿通孔Whを開ける装置として、従来、特許文献1又は特許文献2に開示されたものが提案されている。
【0003】
特許文献1に開示された穴明け装置は、支持台に対し筒状の枠体を固定するとともに、前記支持台にガイドレールを介して往復動可能に支持された押圧体を前記枠体の内部に挿入し、角柱状の弾性発泡体(ローラ素材)を圧縮する。その後、円筒状刃物を回転させて枠体に形成した刃物挿入穴から圧縮された弾性発泡体に進入させ、弾性発泡体に穴(挿通孔)を形成するようにしている。
【0004】
又、特許文献2に開示された弾性体に対する穿孔装置は、作業板の上面に四角筒状の押圧部材を立設固定し、筒状枠体の内部に弾性体(ローラ素材)を収容して、前記押圧部材の上方から前記筒状枠体を該押圧部材に嵌合し、該筒状枠体をピストンロッドに連結した押圧板により下方に押圧することにより弾性体を圧縮する。そして、前記押圧板及び筒状枠体の蓋板の中心部に形成した通孔からドリルを回転させながら圧縮された弾性体に進入させて該弾性体に挿通孔を穿孔するようになっている。
【特許文献1】特開平8−126997号公報
【特許文献2】特開2001−18197号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1,2に開示された弾性発泡体(弾性体)の圧縮機構は、圧縮された弾性発泡体を収容する各部材が支持台や作業板の所定位置に移動不能に装設されているので、圧縮状態の弾性発泡体を回転することができない。このため、円筒状刃物(ドリル)を回転しながら弾性発泡体に進入させて穿孔する必要があり、この円筒状刃物の回転により切粉が遠心力により穿孔された挿通孔の内周面に押し付けられ、円筒状刃物(ドリル)に螺旋状に形成された切屑逃し溝から外部に排出され難くなる。従って、穿孔作業中において切粉の排出が適正に行われず、穿孔工具の外周面と挿通孔の内周面との間に切屑が噛み込まれて該内周面が滑らかに加工されず粗面となり、挿通孔の内周面の加工精度が低下するという問題があった。前記弾性発泡体の挿通孔の加工精度が低下すると、外周面にホットメルト接着剤を被覆したシャフトを前記挿通孔Whに貫通して、加熱することによりシャフトと弾性発泡体を接着する際に、均一な接着力が得られない。この結果、弾性発泡体を例えばトナー供給ローラとして用いた場合にシャフトと弾性発泡体の接着破壊が生じ、ローラとしての機能を適正に発揮できなくなるおそれがあった。
【0006】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、弾性発泡体を回転させながら穿孔作業を行うことができ、弾性発泡体に形成された挿通孔の内周面の加工精度を向上することができる弾性発泡体の穿孔方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、段取りエリアにおいてパレット上に単体として取り扱い可能な弾性発泡体の収容治具を構成する収容孔を有する収容ケースをセットする工程と、上記工程の前又は後に、前記収容ケースの収容孔に弾性発泡体の一部又は全部を非圧縮状態で収容する工程と、上記工程の後に、前記パレットとともに収容ケースを段取りエリアから圧縮エリアに搬送し、該収容ケースの収容孔に圧縮ピンを押し込むことにより弾性発泡体を圧縮して該収容孔内に収容する工程と、上記工程の後に、前記収容ケース及び圧縮ピンに保持具を装着して該圧縮ピンを弾性発泡体の圧縮位置に保持する工程と、上記工程の後に、前記パレット上の単体の収容治具を圧縮エリアから穿孔エリアに搬送して、該収容治具を回転するとともに、収容治具内の圧縮状態の弾性発泡体に穿孔工具を進入させて弾性発泡体に挿通孔を形成する工程と、上記工程の後に、前記収容治具を穿孔エリアから圧縮解除エリアのパレット上に搬送して前記保持具を収容ケースから取り外す工程と、上記工程と並行して、前記圧縮ピンによる弾性発泡体の圧縮状態を解除する工程と、上記工程の後に、前記圧縮解除エリアからパレットとともに前記収容ケースを取り出しエリアに搬送し、該収容ケースから加工された弾性発泡体を取り出す工程とを含むことを要旨とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、段取りエリアにおいて弾性発泡体の収容治具を構成する収容ケースをセットするためのパレットと、前記パレットを前記段取りエリアから圧縮エリアに搬入するためのパレット搬入機構と、前記圧縮エリアにおいて前記収容ケースの収容孔に圧縮ピンを押し込むことにより弾性発泡体を圧縮して該収容孔内に収容するための圧縮機構と、前記収容ケース及び圧縮ピンに保持具を装着して該圧縮ピンを弾性発泡体の圧縮位置に保持するための保持具装着機構と、前記パレット上の単体の収容治具を圧縮エリアから穿孔エリアに搬送するための第1治具移載機構と、前記穿孔エリアにおいて、前記収容治具を回転するとともに、収容治具内の圧縮状態の弾性発泡体に穿孔工具を進入させて弾性発泡体に挿通孔を形成するための穿孔機構と、前記収容治具を穿孔エリアから圧縮解除エリアに存在するパレット上に搬送するための第2治具移載機構と、前記保持具を収容ケースから取り外すための保持具取り外し機構と、前記圧縮ピンによる弾性発泡体の圧縮状態を解除するための圧縮解除機構と、前記収容ケースをパレットとともに前記圧縮解除エリアから取り出しエリアに搬送するためのパレット搬出機構とを含むことを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記収容ケースは収容孔の軸線を通る平面に沿って第1ケース片と、第2ケース片とに分割され、第1及び第2ケース片の両端部は連結具により連結されるように構成され、前記連結具は、前記保持具と一体に連結・保持具として構成され、前記第1ケース片は、前記パレットの所定位置にセット可能に構成されており、一方、前記圧縮機構は、前記第2ケース片を前記パレット上の第1ケース片に対し接合又は離間させる第2ケース片脱着機構と、前記第1及び第2ケース片の両端部に前記連結・保持具を脱着するための連結・保持具脱着機構と、前記収容治具の収容孔に圧縮ピンを押し込んで弾性発泡体を圧縮するための圧縮ピン押し込み機構とにより構成され、前記圧縮機構には、前記圧縮解除機構としての機能も付与されていることを要旨とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記パレットは単体の前記第1ケース片を所定位置に保持するための基板と、該基板の上面に設けられ、かつ該基板に支持された第1ケース片の収容溝から両外側方にはみ出た弾性発泡体及び圧縮ピンの下半部を収容する収容溝を有する一対の下部発泡体収容部材とにより構成され、一方、前記第2ケース片脱着機構を構成する昇降フレームには、前記下部発泡体収容部材の上面に接触されて、前記第1ケース片からはみ出た弾性発泡体及び圧縮ピンの上半部を収容する収容溝を有する上部発泡体収容部材が装着され、前記連結・保持具脱着機構により前記収容ケースの両端部に連結・保持具を脱着する際に、前記下部及び上部発泡体収容部材が収容ケースの両端部に接触する作動位置から退避位置に切り換えられるように構成されていることを要旨とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項において、前記穿孔機構は、収容治具の姿勢を垂直に保持し、穿孔工具は収容治具の下方から弾性発泡体に進入されるように構成されていることを要旨とする。
【0012】
請求項6に記載の発明は、請求項5において、第1及び第2治具移載機構は、垂直軸線の周りで往復旋回動作される回転支持筒と、該回転支持筒に対し水平軸線の周りで往復旋回される一対の移載アームと、両アームの先端部に装着され、かつ前記収容ケースの上面を吸着把持する吸着具とにより構成されていることを要旨とする。
【0013】
(作用)
この発明は、段取りエリアにおいて収容ケース及び弾性発泡体がセットされたパレットがパレット搬入機構により該段取りエリアから圧縮エリアに搬入される。該圧縮エリアにおいて圧縮機構により前記収容ケースの収容孔に圧縮ピンが押し込まれ、弾性発泡体が圧縮されて該収容孔内に収容される。保持具装着機構により前記収容ケース及び圧縮ピンに保持具が装着されて、該圧縮ピンが弾性発泡体の圧縮位置に保持される。この状態で、パレット上の収容ケース、圧縮ピン及び保持具よりなる収容治具が単体として取り扱い可能となり、該収容治具が圧縮エリアから穿孔エリアの穿孔機構に移載され、該穿孔機構により収容治具が回転されるとともに、収容治具内の圧縮状態の弾性発泡体に穿孔工具が進入されて弾性発泡体に挿通孔が形成される。
【発明の効果】
【0014】
この発明は、収容ケースの収容孔に圧縮されて収容された弾性発泡体を収容治具により単体として取り扱うことができ、穿孔工具を非回転状態に保持して収容治具を回転させながら弾性発泡体に穿孔作業を行うことができる。このため、圧縮状態の弾性発泡体を高速で回転させても切屑がその回転遠心力を受けることはなく、切屑の排出が円滑に行われ、弾性発泡体に形成された挿通孔の内周面の加工精度を向上することができる。又、この発明は、段取りエリア、圧縮エリア、穿孔エリア、圧縮解除エリア及び取り出しエリアにおいて、各エリアに応じた各種の作業が行われるので、穿孔作業の能率を向上することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の弾性発泡体の穿孔方法及びその装置を具体化した一実施形態を図1〜図9に従って説明する。
最初に、図7〜図9により弾性発泡体を圧縮状態で収容して単体として取り扱うことができる収容治具11について説明する。この収容治具11の外周面が四角筒状をなす収容ケース12は、図9に示すように、半四角柱状に分割された第1及び第2ケース片13,14により分離可能に構成されている。第1及び第2ケース片13,14が図7及び図8に示すように接合された状態で、第1及び第2ケース片13,14の接合面に形成された二つの収容溝13a,14aにより収容ケース12の中心部に円筒状の収容孔12aが形成される。この収容孔12a内に円柱状の弾性発泡体(図17に示す挿通孔Whの無い弾性発泡体W)を圧縮するための二本の圧縮ピン15及び圧縮された弾性発泡体Wが収容されるようにしている。両圧縮ピン15の中心部には圧縮された弾性発泡体Wに挿通孔Whを形成する穿孔工具T(図6参照)を挿通するための工具挿通孔15aが形成され、一端部には小径部15b及び段差部15cが形成されている。
【0016】
図9に示すように前記第1ケース片13の接合面には、二箇所に位置決め孔13bが形成されている。前記第2ケース片14には、前記位置決め孔13bと対応して取付孔14bが二箇所に形成され、両取付孔14bには、図8に示すように前記位置決め孔13bに挿入される位置決めピン16がボルト17により取り付けられている。そして、前記両位置決めピン16が位置決め孔13bに係合されることにより、両第1及び第2ケース片13,14が正規の組み合わせ状態に保持されるようにしている。
【0017】
前記第1及び第2ケース片13,14の両端部には、半円筒状の小径半筒部13c,14cがそれぞれ形成され、それらの端部寄り外周面には、半円弧状の係止突条13d,14dが形成されている。前記第1及び第2ケース片13,14は、図9に示す連結・保持具18によって連結されるようにしている。この連結・保持具18は、前記第1及び第2ケース片13,14が図7及び図8に示すように接合された状態で、両者を連結する機能と、前記圧縮ピン15が収容孔12aから離脱するのを阻止する機能とを備えている。この連結・保持具18には前記両小径半筒部13c,14cに対し両筒部を挟持するように嵌合されて、第1及び第2ケース片13,14を連結する略U字状の連結突条18aが設けられている。又、前記連結・保持具18には、前記収容ケース12の収容孔12a内に収容された前記圧縮ピン15が弾性発泡体Wを圧縮した状態で、両圧縮ピン15を圧縮位置にそれぞれ保持するための略U字状の保持突条18bが設けられている。そして、前記連結・保持具18の連結突条18aが前記両小径半筒部13c,14cに嵌合されるとともに、前記係止突条13d,14dに係止され、前記保持突条18bが前記圧縮ピン15の小径部15bの基端部に嵌合されて該保持突条18bにより段差部15cが係止される。これにより、圧縮ピン15が圧縮状態の弾性発泡体Wの圧縮反力により収容ケース12の収容孔12aから抜けないようにしている。
【0018】
次に、図1及び図2に基づいて、前記収容治具11の内部に弾性発泡体Wを圧縮して収容するとともに、圧縮状態の弾性発泡体Wに挿通孔Whを穿孔するための穿孔装置について説明する。
【0019】
この穿孔装置には、図1の略体平面に示すように、前記収容治具11の第1ケース片13を保持するとともに、非圧縮状態の弾性発泡体W及び圧縮ピン15を保持するためのパレット21が備えられている。このパレット21の基板22の上面中央部には、図示しない位置決めピンを介して、前記第1ケース片13が位置決め保持されるようにしている。図3に示すように、前記基板22の上面には案内機構23を介して一対の下部発泡体収容部材24が水平のX軸(左右)方向の往復動可能に支持されている。前記下部発泡体収容部材24の上面には、前記第1ケース片13の収容溝13aと対応するように該収容溝13aからはみ出た弾性発泡体W及び圧縮ピン15を収容するための半円筒状の収容溝24aが形成されている。前記下部発泡体収容部材24の一端面には、L字状の被操作具25が取り付けられ、この被操作具25がX軸方向に移動されると、両下部発泡体収容部材24が第1ケース片13の端面に接触する作動位置から退避位置に移動されるようにしている。
【0020】
次に、図1及び図2に基づいて、穿孔装置の概略構成について説明する。
図1に示すようにこの穿孔装置は、第1ケース片13、弾性発泡体W及び圧縮ピン15を前記パレット21上にセットするための段取りエリアA1を備えている。又、該段取りエリアA1の前記パレット21を中継エリアA2を経由して圧縮エリアA3に搬入するためのパレット搬入機構31を備えている。前記圧縮エリアA3には、前記パレット21上の第1ケース片13に第2ケース片14を接合するとともに、弾性発泡体W及び圧縮ピン15の上半部を収容保持して、弾性発泡体Wを圧縮したり圧縮を解除したりするための圧縮機構及び圧縮解除機構としての圧縮・解除機構30が備えられている。この圧縮・解除機構30は、前記第1及び第2ケース片13,14の両端部に対し前記連結・保持具18を脱着するための保持具装着機構及び保持具取り外し機構としての連結・保持具脱着機構43を備えている。この連結・保持具脱着機構43の具体的構成は省略する。図1に示すように、前記圧縮エリアA3のY軸(前後)方向の後方には、穿孔エリアA4が設けられ、この穿孔エリアA4には、圧縮状態の弾性発泡体Wを収容した収容治具11を縦方向に保持して回転するとともに、穿孔工具Tを収容治具11内に進入させて弾性発泡体Wに挿通孔Whを穿孔するための穿孔機構61が設けられている。前記圧縮エリアA3と穿孔エリアA4との間には、単体の収容治具11を両エリアA3,A4間で交互に移載するための治具移載機構71が備えられている。前記圧縮エリアA3は、圧縮解除エリアA5としても使用され、穿孔された弾性発泡体Wを収容した収容治具11が圧縮解除エリアA5のパレット21に移載され、前記連結・保持具脱着機構43により連結・保持具18が取り外されるとともに、前記圧縮・解除機構30により弾性発泡体Wの圧縮状態が解除されるようにしている。前記圧縮解除エリアA5と中継エリアA2の左方の発泡体の取り出しエリアA6との間には、穿孔作業が終了した弾性発泡体Wを支持したパレット21を搬出するためのパレット搬出機構32が備えられている。
【0021】
次に、前述した各機構31,32,30,61,71について順次説明する。
(パレット搬入機構31及びパレット搬出機構32)
前記パレット搬入機構31及びパレット搬出機構32は、X軸案内レール26及びY軸案内レール27と、これらのレール26,27により案内移動される複数の台車28とを備えている。そして、パレット搬入機構31の台車28により第1ケース片13、圧縮ピン15及び未加工の弾性発泡体Wを支持したパレット21(図3参照)は段取りエリアA1から中継エリアA2を経由して圧縮エリアA3に搬入されるようにしている。又、パレット搬出機構32により加工済みの弾性発泡体Wを支持したパレット21は台車28により圧縮エリアA3から中継エリアA2を経由して取り出しエリアA6に搬出されるようにしている。なお、両機構はX,Y軸方向に台車28の経路を変向するための複雑な機構を備えているが図ではそれらは省略されている。
(圧縮・解除機構30)
図2に示すように前記圧縮エリアA3に搬入されたパレット21の上方のフレームFの所定位置には、昇降シリンダ36がZ軸(上下)方向下向きに固定され、このピストンロッド37の下端部には昇降板38が水平に取り付けられている。この昇降板38の下面には複数の保持ロッド39が下向きに取り付けられるとともに、吸着具としての吸盤40が取り付けられ、この吸盤40により前記第2ケース片14の上面を吸着把持するようになっている。前記昇降シリンダ36、昇降板38、保持ロッド39及び吸盤40等により第2ケース片14を前記第1ケース片13に脱着するための第2ケース片脱着機構35が構成されている。
【0022】
前記昇降板38には、位置切換機構41を介して左右一対の上部発泡体収容部材42が装着されている。両上部発泡体収容部材42の下面には、図3に示すように前記弾性発泡体W及び圧縮ピン15の上半部を収容するための半円筒状の収容溝42aが形成されている。
【0023】
前記パレット21の左右両側方のフレームFの所定位置には、圧縮ピン押し込み機構としてのエアシリンダ51が水平に支持され、そのピストンロッド52によって前記弾性発泡体Wを圧縮することができるようにしている。
【0024】
前記エアシリンダ51の近傍には、位置切り換え用シリンダ53が水平に配置され、そのピストンロッド54には、U字状の係合金具55が取り付けられている。そして、前記下部発泡体収容部材24に取り付けられた被操作具25は係合金具55に進入された状態で、下部発泡体収容部材24を第1ケース片13に接触した作動位置から退避位置に離隔することができるようにしている。
(穿孔機構61)
図6に示すように、フレームFには、支持部材62が図示しない昇降機構により昇降可能に装着されている。支持部材62には前記収容治具11の下端部を嵌入する椀状の回転体63が回転可能に支持されている。前記回転体63の上方のフレームFには、主軸装置64が図示しない昇降機構により昇降可能に支持されている。主軸装置64の主軸65の下端部には、前記収容治具11の上端部を嵌入可能な回転保持部材66が回転可能に支持されている。
(治具移載機構71)
図1に示すように、前記フレームFには回転支持筒72が前記圧縮エリアA3と穿孔エリアA4の間に位置するように、図示しない旋回機構により垂直軸線を中心に水平方向の往復旋回可能に支持されている。この回転支持筒72の外周面には、左右一対の移載アーム73が水平に支持され、図示しない旋回機構によりX軸方向に指向する水平軸線の周りで往復旋回可能に支持されている。前記移載アーム73には昇降機構74により昇降動作される把持板75が装着され、この把持板75には第2ケース片14の上面を吸着把持可能な吸盤76が取り付けられている。
(穿孔装置の動作)
次に、前記のように構成した穿孔装置の動作について説明する。
【0025】
最初に、図1に示す段取りエリアA1において、図4(a)に示すように基板22の上面に第1ケース片13を支持した後、その収容溝13a及び下部発泡体収容部材24の収容溝24aに弾性発泡体W及び圧縮ピン15を収容する。
【0026】
次に、図4(b)に示すように、パレット搬入機構31の台車28によりパレット21が段取りエリアA1から中継エリアA2を経由して圧縮エリアA3に搬入される。この状態で、図2に示す前記昇降シリンダ36が作動されて第2ケース片14及び上部発泡体収容部材42が下方に移動されて、図4(c)に示すように、前記第1ケース片13に第2ケース片14が接合されるとともに、下部発泡体収容部材24に上部発泡体収容部材42が接合される。この状態において、前記エアシリンダ51が作動されてピストンロッド52が前記下部発泡体収容部材24の収容溝24aと上部発泡体収容部材42の収容溝42aにより形成された円筒状の収容孔に挿入され、図4(d)に示すように圧縮ピン15によって弾性発泡体Wが収容ケース12の収容孔12a内に圧縮される。この状態でシリンダ53及び位置切換機構41が作動されて下部発泡体収容部材24及び上部発泡体収容部材42が図5(a)に示すように作動位置から退避位置に移動される。この状態で図2に示す連結・保持具18の脱着機構43により連結・保持具18が収容ケース12の両端部に装着され、図5(b)に示すようにピストンロッド52が後退されるとともに、上部発泡体収容部材42及び吸盤40が上方の退避位置に移動される。
【0027】
次に、図5(b)に示すように単体となった収容治具11の第2ケース片14の上面に対し、図2に示す治具移載機構71の一方の移載アーム73の吸盤76が吸着され、収容治具11が圧縮エリアA3から穿孔エリアA4に移動される。そして、治具移載機構71による収容治具11の垂直軸線及び水平軸線を中心とした二方向の旋回動作により穿孔機構61の回転体63と回転保持部材66の間に収容治具11が図5(c)に示すように縦向きに変向されて進入される。その後、回転体63及び回転保持部材66が図6に示すように収容治具11の上下両端部に嵌合され、治具移載機構71の把持板75及び吸盤76が退避位置に移動される。この状態で主軸65が回転されて収容治具11が回転され、支持部材62の下方に配設された穿孔工具Tが前記圧縮ピン15の工具挿通孔15aから上方に挿入され、弾性発泡体Wに挿通孔Whが形成される。
【0028】
上述した収容治具11の圧縮エリアA3から穿孔エリアA4の移動作業及び弾性発泡体Wの穿孔作業中において、空となったパレット21が圧縮エリアA3から段取りエリアA1に戻されて、次の段取り作業が行われた後、二回目の弾性発泡体Wの圧縮作業が行われる。
【0029】
次に、圧縮エリアA3にある弾性発泡体Wの圧縮を終えた単体の収容治具11と、穿孔エリアA4において、挿通孔Whの穿孔作業を終えた収容治具11が治具移載機構71の両移載アーム73の吸盤76によって吸着され、両収容治具11の位置が治具移載機構71によって切り換えられる。すなわち、未加工の弾性発泡体Wを収容した収容治具11が穿孔エリアA4に移動され、加工済みの弾性発泡体Wを収容した収容治具11が圧縮エリアA3と同じ圧縮解除エリアA5に移動される。この圧縮解除エリアA5に移動された収容治具11は、前述した圧縮動作と逆の動作により弾性発泡体Wの圧縮が解除される。その後に、パレット搬出機構32によりパレット21が圧縮解除エリアA5から中継エリアA2を経由して取り出しエリアA6に搬送され、挿通孔Whが形成された弾性発泡体Wが手作業により第1ケース片13から取り出される。なお、この取り出しエリアA6の空のパレット21には、次の弾性発泡体Wがセットされ、次の圧縮動作に備えられる。従って、取り出しエリアA6は段取りエリアA1としても機能する。
【0030】
穿孔作業を終えた弾性発泡体Wの挿通孔Whには、図17に示すようにシャフトSが貫通され、その後に弾性発泡体Wの外周面が機械により切削加工されて例えば複写機のトナー供給ローラとして用いられる。
【0031】
上記実施形態の穿装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、パレット21に収容治具11の第1ケース片13を支持し、段取りエリアA1において、第1ケース片13及びパレット21に弾性発泡体Wをセットし、パレット21を段取りエリアA1から圧縮エリアA3に搬入して、ここで収容治具11に弾性発泡体Wを圧縮して収容ケース12の両端部に連結・保持具18を嵌合し、収容治具11を単体として取り扱い可能にした。このため、圧縮・解除機構30及び穿孔機構61を個別に配置することができ、収容治具11を回転しつつ非回転の穿孔工具Tにより弾性発泡体Wに挿通孔Whの穿孔を行うことができる。従って、穿孔作業中に切粉が遠心力を受けないので、穿孔された挿通孔Whから切粉が円滑に排出され、挿通孔Whの加工精度を向上することができる。
【0032】
(2)上記実施形態では、収容ケース12が第1及び第2ケース片13,14に分割されているので、パレット21上に第1ケース片13を水平に支持した状態で、弾性発泡体Wの下半部を収容溝13aに収容した後、第2ケース片14を第1ケース片13の上面に接合することにより、収容ケース12の収容孔12aに非圧縮状態の弾性発泡体Wの中間部を容易に収容することができる。
【0033】
(3)上記実施形態では、第1及び第2ケース片13,14を連結する連結具及び圧縮ピン15を圧縮位置に保持する保持具が一つの連結・保持具18により構成されているので、第1及び第2ケース片13,14の連結動作と、圧縮ピン15を弾性発泡体Wの圧縮位置に保持する動作とを容易に行うことができる。又、連結具及び保持具の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造を容易に行い、コストダウンを図ることができる。
【0034】
(4)上記実施形態では、前記両圧縮ピン15に工具挿通孔15aがそれぞれ設けられているので、弾性発泡体Wに対する穿孔作業の際に、収容治具11の向きを確認する必要がなく、穿孔作業を迅速かつ適正に行うことができる。又、一方の工具挿通孔15aから工具Tを挿入して、弾性発泡体Wに挿通孔Whを形成した後に、他方の工具挿通孔15aからエアを噴射して、挿通孔Whに付着した切粉を清掃することもできる。
【0035】
(5)上記実施形態では、段取りエリアA1と取り出しエリアA6を設けるとともに、圧縮エリアA3(圧縮解除エリアA5)と穿孔エリアA4を設けたので、弾性発泡体Wのセット作業、圧縮作業(又は圧縮解除作業)、穿孔作業及び取り出し作業をそれぞれ個別に行うことができ、穿孔作業の能率を向上することができる。
【0036】
(6)上記実施形態では、収容ケース12の収容孔12aからはみ出でた弾性発泡体Wを圧縮するようにしたので、弾性発泡体Wの圧縮比を高くすることができるとともに、収容ケース12の長さを短くすることができる。
【0037】
(7)上記実施形態では、収容治具11の姿勢を垂直に保持し、穿孔工具Tは収容治具11の下方から弾性発泡体Wに進入されるように構成されているので、穿孔作業中に切粉の排出が円滑に行われ、挿通孔Whの加工精度をさらに向上することができる。
【0038】
(8)上記実施形態では、治具移載機構71が往復旋回動作される一対の移載アーム73と、両アーム73の先端部に装着され、かつ前記第2ケース片14の上面を吸着把持する吸盤76とにより構成されているので、治具移載機構71の構造を簡素化することができる。
【0039】
(9)上記実施形態では、収容ケース12の収容孔12aの内部で弾性発泡体Wをその両端面から二つの圧縮ピン15により同時に圧縮することができ、圧縮動作を迅速に行うこができる。又、弾性発泡体Wを一方のみから圧縮する方法と比較して、弾性発泡体Wに作用する圧縮応力が偏らずに全体的に均一化される。そのため、気泡が存在しない空孔率がどの部位も殆ど零のソリッドな圧縮状態の弾性発泡体Wとすることができ、穿孔工具Tによる挿通孔Whの内周面の加工精度をさらに向上することができる。
【0040】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図10に示す実施形態では、専用の段取りエリアA1及び取り出しエリアA6と、弾性発泡体Wの圧縮機構及び連結・保持具18の装着機構を備えた圧縮エリアA3と、弾性発泡体Wの圧縮解除機構及び連結・保持具18の取り外し機構を備えた圧縮解除エリアA5とをそれぞれ設けている。又、圧縮エリアA3と穿孔エリアA4の間に第1治具移載機構81を設け、穿孔エリアA4と圧縮解除エリアA5の間に第2治具移載機構82を設けている。さらに、圧縮解除エリアA5において収容ケース12から前記連結・保持具18の取り外し機構により取り外された連結・保持具18を圧縮エリアA3側の連結・保持具18の装着機構に戻す機構( 図示略) が備えられている。
【0041】
この実施形態では、段取りエリアA1から取り出しエリアA6への弾性発泡体Wの一方向の搬送により各種の工程を連続的に行うことができ、作業能率をさらに向上することができる。
【0042】
・図11に示すように、段取りエリアA1及び取り出しエリアA6を同じエリアとしてもよい。この場合には、パレット搬入機構31及びパレット搬出機構32の構造を簡素化することができる。
【0043】
・収容治具11として、図12に示すように、圧縮ピン15を一本にして、第1及び第2ケース片13,14の一端部を底部13f,14fにより閉塞し、両底部13f,14fの接合面に収容溝13g,14gを形成し、両溝により穿孔工具Tの挿通孔45が形成されたものを用いてもよい。この実施形態では、図2に示すパレット21の下部発泡体収容部材24、上部発泡体収容部材42及びエアシリンダ51等を片側のみにして、構造を簡素化することができる。
【0044】
・収容治具11として、図13に示すように、収容ケース12を一体形成し、その両端部に円筒状の小径筒部12bを形成し、該小径筒部12bの外周面に円環状の係止突条12cを形成したものを用いてもよい。
【0045】
この実施形態では、図1に示す段取りエリアA1において、パレット21上に収容ケース12の内部に弾性発泡体Wの中間部が収容された状態でセットされる。この実施形態では、収容ケース12が分割されていないので、連結・保持具18が単なる保持具として機能する。又、この実施形態では、図2に示す圧縮・解除機構30の昇降板38に設けた吸盤40を省略し、構造を簡略化することができる。
【0046】
・収容治具11として、図14に示すように、図13の収容ケース12の一端部に底部12eを一体に形成して、収容孔12aの一端を閉塞し、底部12eの中心部に穿孔工具Tの挿通孔12fを形成したものを用いてもよい。
【0047】
この実施形態では、圧縮・解除機構30及び連結・保持具18の脱着機構43の構造を簡素化することができる。
・図15に示すように、収容治具11として、第1及び第2ケース片13,14にV字状の角溝13h,14hを形成することにより収容ケース12の収容孔12aを四角筒状に形成し、圧縮ピン15を四角柱状に形成してもよい。この場合には、図3に示す下部発泡体収容部材24の収容溝24a及び上部発泡体収容部材42の収容溝42aがV字状の角溝に、圧縮ピン15が四角柱状に変更される。
【0048】
上記の実施形態においては、四角柱状の弾性発泡体Wに挿通孔Whを形成した後に、図16に示すように挿通孔Whに対しシャフトSをホットメルト接着剤を用いて接着し、シャフトSとともに弾性発泡体Wを回転させて、弾性発泡体Wの外周面を四角筒状から円筒状に機械加工する。
【0049】
・前記収容治具11の長さ寸法を長くして、収容ケース12の収容孔12a内に弾性発泡体W全体を非圧縮状態で収容するようにしてもよい。
・前記実施形態では、前記収容治具11を縦向きに保持して回転するようにしたが、横向きにして回転し、穿孔作業を施すようにしてもよい。
【0050】
・前記第1及び第2ケース片13,14をヒンジ機構により連結してもよい。
・収容ケース12を四角筒状に代えて、多角筒状又は円筒状に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】この発明の穿孔装置を具体化した一実施形態を示す略体平面図。
【図2】穿孔装置の圧縮エリア及び圧縮解除エリアに設けられた圧縮・解除機構を示す略体正断面図。
【図3】パレット及び圧縮・解除機構の部分斜視図。
【図4】(a)〜(d)はそれぞれ弾性発泡体の圧縮動作を説明する断面図。
【図5】(a)及び(b)はそれぞれ弾性発泡体の圧縮動作を説明する断面図、(c)は弾性発泡体の穿孔動作を説明する断面図。
【図6】穿孔機構による弾性発泡体の穿孔作業を説明する縦断面図。
【図7】収容治具の縦断面図。
【図8】図7の1−1線拡大断面図。
【図9】収容治具の分解斜視図。
【図10】この発明の別の実施形態を示す穿孔装置の略体平面図。
【図11】この発明の別の実施形態を示す穿孔装置の略体平面図。
【図12】この発明の別の実施形態を示す収容治具の中央部縦断面図。
【図13】この発明の別の実施形態を示す収容治具の中央部縦断面図。
【図14】この発明の別の実施形態を示す収容治具の中央部縦断面図。
【図15】この発明の別の実施形態を示す収容治具の横断面図。
【図16】複写機に用いれるローラ素材の斜視図。
【図17】複写機に用いれるローラの斜視図。
【符号の説明】
【0052】
T…穿孔工具、W…弾性発泡体、A1…段取りエリア、A3…圧縮エリア、A4…穿孔エリア、A5…圧縮解除エリア、Wh,12f,45…挿通孔、11…収容治具、12…収容ケース、12a…収容孔、13…第1ケース片、13a,14a,24a,42a…収容溝、14…第2ケース片、15…圧縮ピン、18…連結具及び保持具としての連結・保持具、21…パレット、22…基板、24…下部発泡体収容部材、31…パレット搬入機構、32…パレット搬出機構、35…第2ケース片脱着機構、42…上部発泡体収容部材、43…連結・保持具脱着機構、61…穿孔機構、71…治具移載機構、73…移載アーム、81…第1治具移載機構、82…第2治具移載機構。
【出願人】 【識別番号】000119232
【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション
【出願日】 平成18年11月28日(2006.11.28)
【代理人】 【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣

【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠


【公開番号】 特開2008−132563(P2008−132563A)
【公開日】 平成20年6月12日(2008.6.12)
【出願番号】 特願2006−320093(P2006−320093)