JP2010274356A - Component installing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒形中空部品および挿入部品等からなる略円柱状あるいは略円筒状の組み部品の組み付けに用いられる部品組み付け装置の技術に関する。 The present invention relates to a technique for a part assembling apparatus used for assembling a substantially cylindrical or substantially cylindrical assembled part composed of a cylindrical hollow part and an insertion part.
従来、略円筒形の形状を有するとともに、その略円筒形の形状における軸心上にさらに略円筒形の空隙部たる中空部を有する円筒形中空部品に対して、中空部に少なくとも一つの挿入部品を組み付ける用途に用いられる部品組み付け装置として、所謂インデックス装置が知られており、種々の産業分野において広く採用されている。 Conventionally, in contrast to a cylindrical hollow part having a substantially cylindrical shape and further having a hollow part which is a substantially cylindrical gap on the axis of the substantially cylindrical shape, at least one insertion part in the hollow part A so-called indexing device is known as a component assembling device used for assembling and is widely used in various industrial fields.
従来のインデックス装置では、所定の角度割で円筒形中空部品を保持するための部位を備えるテーブルが、略鉛直方向の軸心周りに所定の角度割で間欠的に回転するロータリー機構と、テーブルに保持される円筒形中空部品の中空部の軸心方向に沿って略上下方向に変位するカム機構によって、少なくとも一つの挿入部品をテーブルに保持される円筒形中空部品の中空部に供給する部品供給部と、を組み合わせることにより、中空部に対する挿入部品の組み付けを高速で行うことを可能とするものである。例えば、以下に示す特許文献1にその技術が開示され公知となっている。
In a conventional index device, a table having a portion for holding a cylindrical hollow part at a predetermined angle is divided into a rotary mechanism that rotates intermittently at a predetermined angle around a substantially vertical axis, and a table. Component supply that supplies at least one inserted component to the hollow portion of the cylindrical hollow component held by the table by a cam mechanism that is displaced substantially vertically along the axial direction of the hollow portion of the cylindrical hollow component that is held. By combining the part, the assembly of the insertion part to the hollow part can be performed at high speed. For example, the technique is disclosed in
しかしながら、従来のインデックス装置では、カム機構によって実現する部品供給部の往復変位量(即ち、押圧部のストローク量)は一定であるため、カム機構は特定の部品に対する専用設計となり汎用性がない。つまり、従来のインデックス装置は、単品種大量生産には向いているが多品種大量生産への対応が困難であった。また、従来のインデックス装置では、円筒形中空部品を保持するための部位毎に一つのカム機構が必要となるため、インデックス装置の装置構成の複雑化を招くとともに部品組み付け装置のコストアップの要因ともなっている。 However, in the conventional index device, since the reciprocating displacement amount of the component supply unit realized by the cam mechanism (that is, the stroke amount of the pressing unit) is constant, the cam mechanism is designed exclusively for a specific component and is not versatile. That is, the conventional index device is suitable for mass production of a single product, but it is difficult to cope with mass production of a variety of products. In addition, in the conventional index device, one cam mechanism is required for each part for holding the cylindrical hollow part. This causes a complicated configuration of the index device and increases the cost of the component assembly device. ing.
本発明は、係る現状の課題を鑑みてなされたものであり、簡易でシンプルな機構によって構成され、円筒形中空部品の中空部に対して挿入部品の組み付けを行うことができるとともに、多品種大量生産への対応が可能な部品組み付け装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the current problems, and is configured by a simple and simple mechanism. The insertion part can be assembled to the hollow part of the cylindrical hollow part, and a large variety of products can be assembled. The object is to provide a component assembling apparatus that can support production.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、軸心を中心に形成される略円筒形の外形形状を有するとともに、前記軸心を中心に形成され軸心方向の一側あるいは両側の端部において開放される略円筒形の空隙部である中空部が形成される円筒形中空部品の前記中空部に対して、該中空部の形状に対応する他の部品である挿入部品を組み付けて組み部品を生成する部品組み付け装置であって、水平方向に向けて回転可能に支持され、駆動源によって回転駆動されるドラム軸と、該ドラム軸と軸心を共にしつつ、該ドラム軸上に形成される略円筒形のドラム部と、該ドラム部の外周面上に設けられ、前記円筒形中空部品の軸心を前記ドラム軸の軸心に対して平行とした状態で前記円筒形中空部品を保持し得る部品保持凹部と、前記挿入部品の軸心を前記ドラム軸の軸心に対して平行とし、かつ前記円筒形中空部品の軸心と前記挿入部品の軸心とを略一致させた状態で前記挿入部品を保持し得る凹溝であって、前記ドラム部の軸心方向に向けて開放される部品保持溝部と、が形成されるワーク保持治具と、を有する回転ドラムを備えたロータリー機構と、前記ドラム軸と軸心を共にしつつ、回転不能に構成される略円筒形の円筒カムと、前記回転ドラムに対して該回転ドラムの軸心と平行な方向に往復変位可能に支持されるピン本体と、該ピン本体から突設され前記円筒カムに形成される無端のカム溝に挿入される突起部と、を備える挿入ピンと、を備えたカム機構と、を備え、前記部品保持凹部に保持される前記円筒形中空部品に対して、前記部品保持溝部に保持される前記挿入部品を、前記回転ドラムの回転によって、前記挿入ピンがカム連動して該回転ドラムの軸心方向に往復変位し、該挿入ピンによって、前記挿入部品を前記回転ドラムの軸心と平行に押圧しつつ、前記中空部に前記挿入部品を挿入して、前記組み部品を生成するものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, it has a substantially cylindrical outer shape formed around the axis, and is formed around the axis and is opened at one or both ends in the axial direction. Component assembly that generates an assembly component by assembling an insertion component, which is another component corresponding to the shape of the hollow portion, into the hollow portion of the cylindrical hollow component in which a hollow portion that is a cylindrical void portion is formed A drum shaft that is rotatably supported in the horizontal direction and is driven to rotate by a driving source, and a substantially cylindrical shape that is formed on the drum shaft while having the drum shaft and the shaft center together. A drum portion and a component holding recess provided on the outer peripheral surface of the drum portion and capable of holding the cylindrical hollow component in a state where the axis of the cylindrical hollow component is parallel to the axis of the drum shaft And an axis of the insertion part is the drum shaft A concave groove that is parallel to the axis and that can hold the insertion part in a state in which the axis of the cylindrical hollow part and the axis of the insertion part are substantially coincident with each other, and the axis of the drum portion A rotary mechanism having a rotating drum having a workpiece holding jig formed with a component holding groove that is opened toward the center direction, and configured to be non-rotatable while having the drum shaft and the shaft center together. A substantially cylindrical cylindrical cam, a pin main body supported so as to be reciprocally displaceable in a direction parallel to the axis of the rotary drum with respect to the rotary drum, and projecting from the pin main body and formed on the cylindrical cam. A cam mechanism provided with an insertion pin provided with an endless cam groove, and with respect to the cylindrical hollow part held in the part holding recess, the component holding groove part The inserted part to be held is , The insertion pin is reciprocally displaced in the axial direction of the rotary drum in conjunction with the cam, and the insertion pin presses the insertion part in parallel with the axial center of the rotary drum, while The assembly part is generated by inserting the insertion part.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、簡易でシンプルな機構によって部品組み付け装置を構成することができ、円筒形中空部品の中空部に対して挿入部品を組み付けることができる。また、多品種大量生産に対応できる部品組み付け装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the component assembly apparatus can be configured by a simple and simple mechanism, and the insertion component can be assembled to the hollow portion of the cylindrical hollow component. In addition, it is possible to provide a component assembling apparatus that can handle mass production of various products.
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワーク(部品)の第一の実施態様について、図1および図2を用いて説明をする。
Next, embodiments of the invention will be described.
First, a first embodiment of a workpiece (component) applied to the component assembling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1(a)および図2に示す如く、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークである円筒形中空部品の第一の実施態様である円筒形中空部品1は、軸心を軸Xとする略円筒形の外形形状を有する部品であり、軸Xを軸心とする空隙部である中空部1aが形成されている。該中空部1aは、円筒形中空部品1の軸X方向の両側の端部1b・1cにおいて開放され、円筒形中空部品1の外部に連通している。即ち、本発明に係る部品組み付け装置に適用される円筒形中空部品としては、単純な円筒形状の管部材のみならず、外周面にギア面が刻設されたギア部材や、発条部材等を適用することも可能である。
As shown in FIGS. 1A and 2, a cylindrical
尚、本実施例では、中空部1aが円筒形中空部品1の両側の端部1b・1cにおいて開放される態様を例示しているが、本発明に係る部品組み付け装置に適用される円筒形中空部品に形成される中空部は、軸心方向の一側において開放される態様であってもよい。
In this embodiment, the
また、図1(b)および図2に示す如く、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークであって円筒形中空部品の中空部内に挿入される部品の第一の実施態様である挿入部品2は、円筒形中空部品1の中空部1aに挿入される部品であり、複数(本実施例では二つ)の円柱部品2a・2aによって構成されている。そして、円柱部品2aは、軸心を軸Yとする略円柱状の外形形状を有する部品であって、その軸心方向視における外形形状(円形)は、円筒形中空部品1の中空部1aの軸心方向視における内形形状(円形)と略一致する(但し、円柱部品2aの外径円が中空部1aの内径円に比して若干小さい)態様としている。
Further, as shown in FIGS. 1B and 2, an insertion which is a work applied to the component assembling apparatus according to the present invention and is a first embodiment of a component which is inserted into a hollow portion of a cylindrical hollow component. The
尚、本実施例では、挿入部品2が二つの円柱部品2a・2aからなる態様を例示しているが、本発明の適用に係る挿入部品を構成する部品の数をこれに限定するものではなく、挿入部品が一つの部品からなる態様や、三つ以上の部品からなる態様であってもよい。
In addition, in the present Example, although the example in which the
そして、図1(c)および図2に示す如く、円柱部品2a・2aを円筒形中空部品1の中空部1aに挿入することによって、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークであって略円柱状の外形形状を有する部品である組み部品3が形成される。この形成された組み部品3においては、円筒形中空部品1の軸心である軸Xと円柱部品2a・2aの軸心である軸Yは略一致している。
And as shown in FIG.1 (c) and FIG. 2, it is the workpiece | work applied to the component assembly apparatus which concerns on this invention by inserting
尚、本実施例では、円筒形中空部品1の中空部1aに略円柱状の外形形状を有する円柱部品2a・2aが挿入される態様の組み部品3を例示しているが、本発明の適用に係る挿入部品の外形形状をこれに限定するものではなく、例えば、略円筒状や略球状等の態様であってもよく、中空部の軸心方向視における断面形状に適合する外形形状を有する態様であればよい。
In addition, in the present Example, although the assembled
また、本実施例では、形成された組み部品3において、円筒形中空部品1の軸心(軸X)と円柱部品2a・2aの軸心(軸Y)が略一致する態様を例示しているが、本発明の適用に係る組み部品では、必ずしも円筒形中空部品の軸心と挿入部品の軸心が略一致する態様である必要はなく、円筒形中空部品の軸心と挿入部品の軸心が偏心している態様とすることも可能である。
Moreover, in the present Example, in the formed
次に、本発明に係る部品組み付け装置の全体構成について、図3〜図9を用いて説明をする。
図3〜図5に示す如く、本発明に係る部品組み付け装置の第一の実施態様である部品組み付け装置100は、円筒形中空部品1に対して円柱部品2a・2aを組付けるための装置であり、ロータリー機構20、カム機構30、部品供給部40、部品排出部50等によって構成される。
Next, the overall configuration of the component assembling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 3 to 5, a
まず、ロータリー機構20について説明をする。
ロータリー機構20は、円筒形中空部品1、挿入部品2および組み部品3を所定の位置において所定の姿勢で保持しつつ、移送することができる機構を形成する部位であり、駆動モータ21、回転ドラム22、ケーシング23等によって構成される。
First, the
The
図6に示す如く、回転ドラム22は、ドラム軸22a、ドラム部22b、挿入ピン支持部22d等の直径が異なる略円柱状の部位が連接して形成される軸状の部材であり、駆動モータ21と連結されることによって、回転駆動されるものである。
As shown in FIG. 6, the
図3〜図5に示す如く、ドラム軸22aは、図示しない部品組み付け装置100の本体に対して、ベアリング等を介して水平方向に横設して回転可能に支持されている。これにより、回転ドラム22は、水平方向に支持されるドラム軸22aを中心に回転駆動される。ここで、ドラム軸22aの軸心を軸Bとしている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
図3〜図6に示す如く、ドラム部22bの外周面上には、凹状に窪んだ部位である凹部22cが形成されており、該凹部22cには、ワーク(即ち、円筒形中空部品1、挿入部品2および組み部品3)を保持するための治具であるワーク保持治具24が嵌装される。そして、ワーク保持治具24に形成される部品保持凹部24aによって、円筒形中空部品1あるいは組み部品3を保持することができ、また、同じくワーク保持治具24に形成される部品保持溝部24bによって、挿入部品2(即ち、円柱部品2a・2a)を保持することができる。
As shown in FIGS. 3 to 6, a
また、図3および図5に示す如く、回転ドラム22のドラム部22bは、該ドラム部22bの外周面から略一定の距離だけ離間して形成されるケーシング23によって覆われている。そして、ケーシング23の内周面とドラム部22bの外周面によって形成される略一定間隔の隙間によって、各部品1・2や組み部品3を移送するための移送経路25を形成している。この移送経路25の隙間は、各部品1・2の外形寸法(軸心方向視における直径)に比して小さい寸法としている。尚、説明の便宜上、図4においては、ケーシング23および移送経路25の図示を割愛している。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
ここで、ワーク保持治具24について、図7を用いて説明をする。
図7(a)に示す如く、ワーク保持治具24には、凹部22cに装着されたときにドラム部22bの外周面となる面において円筒形中空部品1(あるいは組み部品3)を保持するための凹部である部品保持凹部24aと挿入部品2(即ち、円柱部品2a・2a)を保持するための凹部である部品保持溝部24bが形成されている。
Here, the
As shown in FIG. 7A, the
この部品保持凹部24aと部品保持溝部24bの形状は、取り扱うワーク(円筒形中空部品1、挿入部品2および組み部品3)の形状ごとに専用設計がなされ、各部24a・24bの寸法や曲率等は各部品1・2に対応している。
The shape of the
また、ワーク保持治具24には、軸Aが設定されている。この軸Aは、ワーク保持治具24が凹部22cに装着された状態において、後述するカム機構30の挿入ピン32が往復変位する軸心位置を想定して設定されるものである。
An axis A is set for the
また、ワーク保持治具24の下面部および側面部によって形成される部位(即ち、凹部22cに嵌り込む部位)の形状は、ドラム部22bに形成される凹部22cの凹形状と略一致しており、ワーク保持治具24をドラム部22bに対して位置決めした状態で装着することができる態様としている。尚、ワーク保持治具24は、凹部22cに装着された状態で図示しない固定部材やボルト・ナット等を用いて、回転ドラム22に対して固定されている。
Further, the shape of the portion formed by the lower surface portion and the side surface portion of the workpiece holding jig 24 (that is, the portion that fits into the
部品保持凹部24aには、円筒形中空部品1の軸X方向に対するズレを係止する係止面24cが形成されており、該部品保持凹部24aに保持される円筒形中空部品1(あるいは組み部品3)の軸A(軸X)方向に対する位置ズレを制限する態様としている。これにより、挿入部品2の挿入を確実に行うことが可能になる。
The
部品保持溝部24bは、円柱部品2a・2aの軸Y方向に対して開放されており、該部品保持溝部24b上を円柱部品2a・2aをスライドさせて、部品保持凹部24a側に変位させることが可能な態様としている。
The
そして、図7(b)に示す如く、部品保持凹部24aと部品保持溝部24bに、それぞれ各部品1・2を載置すると、円筒形中空部品1の軸心(軸X)と挿入部品2の軸心(軸Y)が互いに略一致し、さらに各軸X・Yが軸Aとも略一致する状態に配置される。つまり、ワーク保持治具24の各部24a・24bに、各部品1・2を載置することによって、挿入部品2を中空部1aに向けて部品保持溝部24bに沿ってスライドさせるだけで、各部品1・2を容易に中空部1aに対して挿入部品2を容易に挿入できる状態に配置するとともに、その状態を保持することができる。
7B, when the
また、ワーク保持治具24は、交換することが可能な態様としている。ワーク保持治具24は、組み付け対象となる部品ごとに専用設計がなされるものであるが、例えば、図8に示す如く、番号(i)のワーク保持治具24を、部品保持凹部24aや部品保持溝部24bの形状や寸法が異なる番号(ii)のワーク保持治具24に交換することにより、一台の部品組み付け装置100によって、容易に多品種の部品組み付けに対応することが可能となる。
Further, the
次に、カム機構30について説明をする。
図3および図4に示す如く、カム機構30は、ロータリー機構20(詳しくは、回転ドラム22が備えるワーク保持治具24)によって保持される挿入部品2を押圧し変位させるための機構を形成する部位であり、円筒カム31、挿入ピン32、ピン支持部材33等によって構成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3、図4および図9(a)に示す如く、円筒カム31は、略円筒形状のカム本体31aに無端のカム溝31bが形成される部材であり、ロータリー機構20(詳しくは、回転ドラム22)の回転軸心である軸Bに対して軸心を共通とし、かつ、図示しない部品組み付け装置100の本体フレーム等に固定される構成としている。つまり、円筒カム31は、回転ドラム22が回転しても、その回転とは無関係に静止した状態を保持することができる態様としている。
As shown in FIGS. 3, 4 and 9A, the
尚、本実施例に示す円筒カム31は、カム溝31bによってカム本体31aが二つの部材に分割されているため、分割されている各部位を接続部材31c・31cによって接続して一体的なカム本体31aを形成している。また、本実施例では、カム溝31bを一周期分のサインカーブの始端と終端が接続される態様として無端のカム溝31bを形成しているが、本発明に係るカム機構に形成されるカム溝の態様をこれに限定するものではない。そして、カム溝の態様を種々調整することによって、挿入ピンの挙動(往復変位する速度・タイミングや往復変位量等)を制御することができる。
In the
図9(b)に示すように、挿入ピン32は、ピン本体32a、押圧部32b、突起部32c等を備えている略円柱状の棒状部材であり、ワーク保持治具24に保持される挿入部品2を押圧するための役割を果たす部位である。
挿入ピン32は、ピン本体32aをピン支持部材33の挿通孔33aに挿通することによって、ピン支持部材33によって、該挿入ピン32が軸心方向に往復変位可能な状態で支持されている。また、押圧部32bは、挿入部品2と接する部位であり、ピン本体32aの端部において耐磨耗性の部材によって形成されている。
As shown in FIG. 9B, the
The
突起部32cは、ピン本体32aの押圧部32bが形成される端部とは反対側の端部において、ピン本体32aの軸心方向に対して垂直方向に突設される略棒状の部位である。そして、該突起部32cは、挿入ピン32がピン支持部材33に対して支持される状態において、カム溝31bに挿入されるものである。尚、突起部32cの先端部には、カム溝31bとの接触抵抗を低減するためのローラ等を設けることが可能である。
The
ピン支持部材33は、挿入ピン32を軸心方向に往復変位可能に支持するための部位であり、挿入ピン32を挿通するための挿通孔33aを備えている。そして、ピン支持部材33は、回転ドラム22の挿入ピン支持部22dの外周面上に挿通孔33aの軸心がドラム軸22aの軸心(軸B)に対して平行となるように固設されている。
The
このような構成により、ピン支持部材33によって支持される挿入ピン32は、回転ドラム22の回転に伴って、該挿入ピン32の軸心がドラム軸22a(軸B)と平行である状態を保持しつつ、挿入ピン支持部22dの周囲を公転する構成としている。
With such a configuration, the
さらにこのとき、カム溝31bに挿入した突起部32cがカム溝31bに沿って変位するため、カム機構30によって、回転ドラム22の回転力が挿入ピン32を軸心方向に往復変位させる応力に変換され、挿入ピン32に伝達される。
Further, at this time, since the
これにより、挿入ピン32を、回転ドラム22の回転に伴って挿入ピン支持部22dの周囲を公転させることで、挿入ピン32を、ドラム軸22aと平行な方向である挿入ピン32自身の軸心方向に往復変位させることができる。また、挿入ピン32の変位位置は、回転ドラム22の回転位相に対応している。
As a result, the
尚、円筒カム31や挿入ピン32も、ワーク保持治具24と同様に、部品の種類に応じた専用設計にするとともに、各部材31・32の交換が可能な構成とすれば、一台の部品組み付け装置100によって、容易にさらに多品種の部品組み付けに対応することが可能になる。
Similarly to the
次に、部品供給部40について説明をする。
図4および図5に示す如く、部品供給部40は、回転ドラム22の略上方に配設され、供給経路41が形成される部位であり、ワーク保持治具24に対して、各部品1・2を供給する役割を果たしている。
Next, the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図5に示す如く、部品供給部40は、円筒形中空部品1および円柱部品2a・2aの外形形状に適合した断面形状を有する複数の供給経路41a・41b・41cを備えており、該部品供給部40の供給経路41内に保持される各部品1・2a・2aがその自重で下方に落下する作用を利用して、動力源等を用いることのない簡易な機構で、ワーク保持治具24に対して各部品1・2a・2aを供給することができる。また、本実施例に示す部品供給部40は、供給経路41が蛇行する態様で形成される構成としており、これにより、部品供給部40内に保持できる部品数の増大を図っている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示す如く、供給経路41から排出される(即ち、下方に落下する)各部品1・2が回転ドラム22のドラム部22bに接している状態では、各部品1・2は移送経路25に入り込むことができず、移送されずに待機する状態となる。一方、各部品1・2がワーク保持治具24に嵌り込んで、回転ドラム22の外周面から突き出した部分の高さが移送経路25の隙間の寸法よりも小さくなったときだけ、移送経路25に沿って、各部品1・2が移送される構成としている。
そして、ワーク保持治具24によって保持される各部品1・2が、移送経路25を移送されている途中で、カム機構30の作用によって組み付けられる構成としている。
As shown in FIG. 5, when the
The
次に、部品排出部50について説明をする。
図5に示す如く、部品排出部50は、組み付けが完了した組み部品3を部品組み付け装置100から排出するための部位であり、排出ローラ51、排出レール52等によって構成されている。部品排出部50では、排出ローラ51によって、組み付けが完了した組み部品3を回転ドラム22から受継ぐとともに、排出ローラ51から組み部品3を自重によって排出レール52上に落下させて排出する。そして、組み部品3を自重の作用によって排出レール52の傾斜に沿って転がして部品組み付け装置100の外部へと導く構成としている。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
このように、本発明の第一の実施形態である部品組み付け装置100においては、部品供給部40から供給される各部品1・2を、ロータリー機構20によって移送しながら、カム機構30によって各部品1・2の組み付けを行って組み部品3を生成し、部品排出部50から組み部品3を排出する構成としている。
As described above, in the
次に、本発明の第一の実施態様に係る部品組み付け装置100による組み部品3の組み付け状況について、図10〜図16を用いて説明をする。尚、図10〜図14の各図(a)・(b)においては、説明の便宜上、ケーシング23および移送経路25の記載を割愛している。
Next, the assembling status of the assembled
回転ドラム22が、図10(a)に示す回転位相の状態(第一ステップと呼ぶ)である場合、ワーク保持治具24の部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bには、未だ円筒形中空部品1および挿入部品2(詳しくは、円柱部品2a・2a)が供給されておらず、各部品1・2は、回転している回転ドラム22と接しながら部品供給部40からケーシング23内に臨む状態となっている。
When the
またこのとき、図10(b)・(c)に示す如く、挿入ピン32は、カム溝31bの形状設定に従って、押圧部32bが各部品1・2から最も離間した位置に変位している(即ち、挿入ピン32は、ドラム部22bに対して最も短縮した状態となっている)。
At this time, as shown in FIGS. 10B and 10C, the
次に回転ドラム22の回転位相が、図11(a)に示す状態(第二ステップと呼ぶ)となるまでの間に、ワーク保持治具24(即ち、部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24b)が各部品1・2のドラム部22bに対する接点を通過する。そして、この通過の際に、各部品1・2が、それぞれ一つだけ部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bに自重により落ち込むことによって、部品供給部40から排出される。これにより、各部品1・2が、ワーク保持治具24の部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bによって保持される状態となる。
Next, the workpiece holding jig 24 (that is, the
またこのとき、図11(b)・(c)に示す如く、挿入ピン32は、カム溝31bの形状設定に従って、押圧部32bが各部品1・2に対して近接する方向に変位する途中の状態にある。
At this time, as shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c), the
ワーク保持治具24の部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bによって保持される各部品1・2は、部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bに嵌り込む分だけ回転ドラム22の回転中心からみたドラム部22b外側への突設高さが低くなるため、ケーシング23の内周面と回転ドラム22の外周面によって形成される移送経路25を通過することができる。このため、各部品1・2は、移送経路25に沿って、回転ドラム22の回転によって導かれて移送される。
Each of the
また、部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bに嵌り込んだ各部品1・2の次に部品供給部40に控える各部品1・2は、移送経路25には入り込むことができず、ドラム部22bの外周面に接する状態を保持するようになる。そして、次に部品保持凹部24aおよび部品保持溝部24bが当該接点を通過するタイミングまで、ドラム部22bの外周面に接する状態を保持しつつ、待機する状態が確実に保持される。
Further, the
さらに、回転ドラム22の回転位相が、図12(a)に示す状態(第三ステップと呼ぶ)となるまでの間に、挿入ピン32は、図12(b)・(c)に示す如く、カム溝31bの形状設定に従って、押圧部32bが各部品1・2に対して近接する方向にさらに変位する。そしてこのとき、円柱部品2a・2aが、挿入ピン32の押圧部32bによって押圧され、部品保持溝部24bに沿って円筒形中空部品1の中空部1aに近接する方向に変位する。尚、挿入ピン32は、未だ同じ方向に変位する途中の状態にある。
Further, until the rotational phase of the
次に、回転ドラム22の回転位相が、図13(a)に示す状態(第四ステップと呼ぶ)となるまでの間に、挿入ピン32は、図13(b)・(c)に示す如く、カム溝31bの形状設定に従って、押圧部32bがワーク保持治具24に向かう方向にさらに変位する。そしてこのとき、円柱部品2a・2aが、挿入ピン32の押圧部32bによって押圧され、部品保持溝部24bに沿って円筒形中空部品1の中空部1aに完全に挿入される。これにより、組み部品3が生成される。
Next, until the rotational phase of the
このとき、挿入ピン32は最も円筒形中空部品1に対して近接した位置まで変位した状態(即ち、挿入ピン32が、ドラム部22bに対して最も伸長した状態)となっているが、この後、カム溝31bの形状設定に従って、逆方向(即ち、カム機構30側へ変位する方向)への変位に転じる状態にある。
At this time, the
次に、回転ドラム22の回転位相が、図14(a)に示す状態(第五ステップと呼ぶ)となるまでの間に、生成された組み部品3は、部品保持凹部24aから自重により部品排出部50(図示せず)に向けて排出される。尚、このとき挿入ピン32は、図14(b)・(c)に示す如く、カム溝31bの形状設定に従って、押圧部32bがカム機構30に対して近接する方向に変位する途中の状態にある。
Next, until the rotational phase of the
そして次に、回転ドラム22の回転位相は、図10(a)に示す状態に戻り、次の組み部品3の組み付け工程に移行する。
以上のようにして、部品組み付け装置100による一連の組み付け動作が完了する。このように、本発明の第一の実施態様に係る部品組み付け装置100によれば、連続的に円筒形中空部品1に対する挿入部品2の組み付けを行って、組み部品3を連続的に生成することができる。
Then, the rotational phase of the
As described above, a series of assembling operations by the
尚、本実施例では、ドラム部22bに対して一つの凹部22cが形成され、かつ、これに対応する一つの挿入ピン32を備える部品組み付け装置100を例示しているが、本発明に係る部品組み付け装置はこれに限定されず、例えば、図15に示すように、ドラム部22bに対して二つの凹部22c・22cが形成され、かつ、それぞれに対応する二つの挿入ピン32・32を備える構成や、あるいは、凹部および挿入ピン等を三つ以上備える構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the
ドラム部22bに対して一つの凹部22cが形成され、かつ、これに対応する一つの挿入ピン32を備える態様の部品組み付け装置100では、回転ドラム22が一回転する間に、一つの組み部品3しか組み付けることができないが、例えば、図15に示すような態様とすれば、回転ドラム22が一回転する間に、二つの組み部品3・3を組み付けることが可能となる。即ち、本発明に係る部品組み付け装置においては、部品組み付けの高速化を容易に行うことができる。
In the
また、本実施例では、一つのドラム軸22a上に一系統のロータリー機構20およびカム機構30を備える態様の部品組み付け装置100を例示しているが、本発明に係る部品組み付け装置はこれに限定されず、部品組み付け装置100を応用すれば、図16(a)・(b)に示すように、一つのドラム軸22a上に二系統および三系統のロータリー機構20およびカム機構30を備える態様や、あるいは、一つのドラム軸22a上に四系統以上のロータリー機構20およびカム機構30を備える態様とすることも可能である。
Further, in the present embodiment, the
そして、一つのドラム軸上に設けるロータリー機構およびカム機構を増結した態様とすることにより、部品の組み付けを短期間で大量に行うことが容易に可能になるとともに、各ロータリー機構およびカム機構に対して、異なる設計条件のワーク保持治具およびカム機構を装着することによって、多品種の同時組み付けを行うことが容易に可能となる。即ち、本発明に係る部品組み付け装置においては、多品種大量生産に容易に対応することができる。 In addition, by adopting a mode in which the rotary mechanism and cam mechanism provided on one drum shaft are added, it is possible to easily assemble a large amount of parts in a short period of time, and for each rotary mechanism and cam mechanism. In addition, by installing work holding jigs and cam mechanisms having different design conditions, it is possible to easily assemble various products at the same time. That is, the component assembling apparatus according to the present invention can easily cope with mass production of various products.
即ち、本発明の第一の実施態様に係る部品組み付け装置100は、軸心(軸X)を中心に形成される略円筒形の外形形状を有するとともに、軸Xを中心に形成され軸X方向の両側の端部1b・1cにおいて開放される略円筒形の空隙部である中空部1aが形成される円筒形中空部品1の中空部1aに対して、該中空部1aの形状に対応する他の部品である挿入部品2を組み付けて組み部品3を生成する部品組み付け装置100であって、水平方向に向けて回転可能に支持され、駆動源である駆動モータ21によって回転駆動されるドラム軸22aと、該ドラム軸22aと軸心を共にしつつ、該ドラム軸22a上に形成される略円筒形のドラム部22bと、該ドラム部22bの外周面上に設けられ、前記円筒形中空部品1の軸Xをドラム軸22aの軸心(軸B)に対して平行とした状態で円筒形中空部品1を保持し得る部品保持凹部24aと、挿入部品2の軸心(軸Y)をドラム軸22aの軸Bに対して平行とし、かつ円筒形中空部品1の軸Xと挿入部品2の軸Yとを略一致させた状態で挿入部品2を保持し得る凹溝であって、ドラム部22bの軸B方向に向けて開放される部品保持溝部24bと、が形成されるワーク保持治具24と、を有する回転ドラム22を備えたロータリー機構20と、ドラム軸22aと軸心(軸B)を共にしつつ、回転不能に構成される略円筒形の円筒カム31と、回転ドラム22に対して該回転ドラム22の軸Bと平行な方向に往復変位可能に支持されるピン本体32aと、該ピン本体32aから突設され円筒カム31に形成される無端のカム溝31bに挿入される突起部32cと、を備える挿入ピン32と、を備えたカム機構30と、を備え、部品保持凹部24aに保持される円筒形中空部品1に対して、部品保持溝部24bに保持される挿入部品2を、回転ドラム22の回転によって、挿入ピン32がカム連動して該回転ドラム22の軸B方向に往復変位し、挿入ピン32によって、挿入部品2を回転ドラム22の軸心(軸B)と平行に押圧しつつ、中空部1aに挿入部品2を挿入して、組み部品3を生成するものである。
That is, the
このような構成により、簡易でシンプルな機構(ロータリー機構20およびカム機構30等)によって構成され、円筒形中空部品1の中空部1aに対して挿入部品2の組み付けを行うことができるとともに、多品種大量生産への対応が可能な部品組み付け装置100を提供することができる。
With such a configuration, a simple and simple mechanism (such as the
次に、本発明の適用に係るワーク(即ち、円筒形中空部品、挿入部品および組み部品)の第二の実施態様について、図17を用いて説明をする。 Next, a second embodiment of a work (that is, a cylindrical hollow part, an insertion part, and an assembled part) according to the application of the present invention will be described with reference to FIG.
図17に示す如く、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークである円筒形中空部品の第二の実施態様である円筒形中空部品11は、軸心を軸Xとする略円筒形の外形形状を有する部品であり、軸Xを軸心とする空隙部である中空部11aが形成されている。該中空部11aは、円筒形中空部品11の軸X方向の両側の端部11b・11cにおいて開放され、円筒形中空部品11の外部に連通している。
As shown in FIG. 17, a cylindrical
また、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークであって円筒形中空部品の中空部内に挿入される部品の第二の実施態様である挿入部品12は、円筒形中空部品11の中空部11aに挿入される部品であり、複数(本実施例では三つ)の円筒部品12a・12a・12aによって構成されている。
Further, the
この円筒部品12aは、軸心を軸Yとする円筒状の外形形状を有する部品であって、その軸心方向視における外形形状(円形)は、円筒形中空部品11の中空部11aの軸心方向視における内形形状(円形)と略一致する(但し、円筒部品12aの外径円が中空部11aの内径円に比して若干小さい)態様としている。
The
そして、円筒部品12a・12a・12aを円筒形中空部品11の中空部11aに挿入することによって、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークであって略円筒状の外形形状を有する部品である中間組み部品13aが形成される。この形成された中間組み部品13aにおいては、円筒形中空部品11の軸心である軸Xと円筒部品12a・12a・12aの軸心である軸Yは略一致する態様としている。
Then, by inserting the
このように、円筒部品12a・12a・12aを円筒形中空部品11の中空部11aに挿入することによって形成された中間組み部品13aは、円筒部品12a・12a・12aによって中空部12b・12b・12bが形成されるため、これ自体を円筒形中空部品として扱うことができる。このため、中間組み部品13aに対して、さらに他の挿入部品12(即ち、シャフト12e)を挿入して、本発明に係る部品組み付け装置に適用されるワークであって略円柱状の外形形状を有する部品の第二の態様である組み部品13が形成される。
As described above, the
具体的には、ワッシャ12c・12cに形成される中空部12d・12dおよび中間組み部品13aに形成される挿入孔たる中空部12b・12b・12bに対してシャフト12eを挿入して、最終的な組み部品13を生成する構成としている。この形成された組み部品13aにおいては、円筒形中空部品11の軸心である軸Xと円筒部品12a・12a・12aの軸心である軸Yと、シャフト12eの軸心である軸Zは略一致する態様としている。
Specifically, the
次に、本発明に係る部品組み付け装置の第二の実施態様である部品組み付け装置の全体構成について、図18を用いて説明をする。 Next, the whole structure of the component assembly apparatus which is the 2nd embodiment of the component assembly apparatus based on this invention is demonstrated using FIG.
図18に示す如く、本発明に係る部品組み付け装置の第二の実施態様である部品組み付け装置101は、概ね本発明に係る部品組み付け装置の第一の実施態様である部品組み付け装置100を搬送ローラ部60を介して二台連結する態様とするものである。
つまり、部品組み付け装置101は、一段目の部品組み付け装置である第一部品組み付け部100aと、二段目の組み付け装置である第二部品組み付け部100bを備えている。
As shown in FIG. 18, a
That is, the
そして、部品組み付け装置101は、一段目の組み付け工程を行う第一部品組み付け部100aにおいて、中間組み部品13aを生成し、それを搬送ローラ部60によって、二段目の組み付け工程を行う第二部品組み付け部100bに移送し、該第二部品組み付け部100bにおいて、最終的な組み部品13を生成する構成としている。
The
ここで、搬送ローラ部60について、図19を用いて説明をする。
図19に示す如く、搬送ローラ部60は、搬送ローラ61、落下防止ケース62等により構成されており、搬送ローラ61の外周面と落下防止ケース62の内周面によって形成される隙間を搬送経路63としている。
Here, the
As shown in FIG. 19, the
第一部品組み付け部100a(図示せず)の回転ドラム22に保持された状態で各部品が組み付けられて生成された中間組み部品13aは、図19(a)に示す如く、回転ドラム22の回転に伴う移送が進行すると部品保持凹部24aから自重によって落下しようとする。そして、中間組み部品13aが部品保持凹部24aから落下するタイミングに同期して、その下方には搬送ローラ61の凹部61aが配置される。これにより、中間組み部品13aが部品保持凹部24aから凹部61aに受け継がれる。
As shown in FIG. 19A, the intermediate assembled
図19(b)に示す如く、その後凹部61aに受け継がれた中間組み部品13aは、搬送ローラ61の回転に伴って搬送経路63中を搬送される。
As shown in FIG. 19B, the
図19(c)に示す如く、そして中間組み部品13aが凹部61aから排出されるタイミングに同期して、該凹部61aの略下方に第二部品組み付け部100bの回転ドラム22が備えるワーク保持治具24の部品保持凹部24aが配置される。これにより、中間組み部品13aが凹部61aから第二部品組み付け部100b(図示せず)の部品保持凹部24aに受け継がれる。
As shown in FIG. 19C, and in synchronization with the timing when the
そして、図19(d)に示す如く、部品保持凹部24aに受け継がれた中間組み部品13aは、回転ドラム22の回転に伴って移送経路25中を移送され、第二部品組み付け部100bによる各部品11・12の組み付け工程に移行する。
Then, as shown in FIG. 19 (d), the
尚、部品組み付け装置101を構成する各回転体である第一部品組み付け部100aの回転ドラム22、搬送ローラ61、第二部品組み付け部100bの回転ドラム22、排出ローラ51は、図示しない一連のギアによって連結され、同期して回転駆動される構成としており、各回転体の回転位相は一定の規則性を保った状態で、同期して回転される。このような構成とすることにより、一つの駆動モータで全ての機構(ロータリー機構およびカム機構)を駆動することが可能になるため、簡易な機構で部品組み付け装置を構成することが可能になる。尚、本構成は、本発明の第一の実施態様に係る部品組み付け装置100においても同様である。
The
次に、本発明の第二の実施態様に係る部品組み付け装置101による組み部品13の組み付け状況について、図18〜図20を用いて説明をする。尚、本実施例では、一つの軸(ドラム軸22a)上に2系統のロータリー機構20およびカム機構30を備えており、同時に2種類の組み部品13を生成することができる態様(即ち、図16(a)に示す態様)の部品組み付け装置を例示して説明を行う。
Next, the assembling status of the assembled
図18に示す如く、第一部品組み付け部100aにおいて、部品供給部40の供給経路41d・41e・41f・41gには、それぞれ円筒形中空部品11と円筒部品12a・12a・12aが貯留されている。
また、第二部品組み付け部100bにおいて、部品供給部40の供給経路41h・41j・41kには、それぞれワッシャ12c・12cとシャフト12eが貯留されている。
As shown in FIG. 18, in the first
Further, in the second
そして、図20(a)において右方に示すワーク保持治具24の部品保持凹部24aには、第一部品組み付け部100aの部品供給部40(図示せず)から円筒形中空部品11が供給され、かつ、部品保持溝部24bには、円筒部品12a・12a・12aが供給される。
Then, the cylindrical
一方、図20(a)において左方に示すワーク保持治具24の部品保持凹部24aにも、同様に、第一部品組み付け部100aの部品供給部40(図示せず)から円筒形中空部品11が供給され、かつ、部品保持溝部24bには、円筒部品12a・12aが供給される。
On the other hand, in the
次に、各回転ドラム22・22が回転されるのに伴って、カム機構30・30(図示せず)によって、各挿入ピン32・32が部品保持溝部24b側から部品保持凹部24a側へと変位され、各挿入ピン32の押圧部32b・32bによって、各挿入部品12・12を押圧する。そしてこのとき、各挿入部品12・12が各円筒形中空部品11・11の中空部11a・11aに挿入され、図20(b)に示す左右のワーク保持治具24・24において、それぞれ中間組み部品13a・13aが生成される。
Next, as the rotary drums 22 and 22 are rotated, the insertion pins 32 and 32 are moved from the
次に、第一部品組み付け部100aにおいて生成された各中間組み部品13a・13aは、図19に示すように搬送ローラ部60によって、第二部品組み付け部100bへと搬送される。
Next, the
そして、図20(c)に示す如く、第二部品組み付け部100bに搬送された各中間組み部品13a・13aは、第二部品組み付け部100bの各ワーク保持治具24・24の部品保持凹部24a・24aによって保持される。
Then, as shown in FIG. 20 (c), the intermediate assembled
そしてさらに、図20(c)において右方に示す部品保持凹部24aに保持される中間組み部品13aの両端部(即ち、円筒形中空部品11の端部11b・11c)の近傍には、部品供給部40からワッシャ12c・12cが供給され、かつ、部品保持溝部24bには、シャフト12eが供給される。
Further, in the vicinity of both ends of the
一方、図20(c)において右方に示す部品保持凹部24aに保持される中間組み部品13aの両端部(即ち、円筒形中空部品11の端部11b・11c)の近傍にも同様に、部品供給部40(図示せず)からワッシャ12c・12cがさらに供給され、かつ、部品保持溝部24bには、シャフト12eが供給される。
On the other hand, in the same manner, in the vicinity of both ends of the
次に、各回転ドラム22・22が回転されるのに伴って、各カム機構30・30によって、各挿入ピン32・32が部品保持溝部24b側から部品保持凹部24a側へと変位され、各挿入ピン32・32の押圧部32b・32bによって、各挿入部品12・12および各中間組み部品13a・13aを押圧する。
Next, as the rotary drums 22 and 22 are rotated, the respective insertion pins 32 and 32 are displaced from the component holding
そしてこのとき、図20(d)において右方に示す部品保持凹部24aに保持される中間組み部品13aには、シャフト12eが円筒部品12a・12a・12aの中空部12bおよびワッシャ12c・12cの中空部12d・12dに挿入され、最終的な組み部品13が生成される。
At this time, in the
一方このとき、図20(d)において左方に示す部品保持凹部24aに保持される中間組み部品13aには、シャフト12eが円筒部品12a・12aの中空部12bおよびワッシャ12c・12cの中空部12d・12dに挿入され、最終的な組み部品13が生成される。
On the other hand, in this case, in the
そして、第二部品組み付け部100bにおいて生成された各組み部品13・13は、図18に示すように各排出ローラ51・51によって各排出レール52・52上に排出される。
Then, the assembled
このように、本発明に係る部品組み付け装置の第二の実施態様である部品組み付け装置101を用いれば、複数の挿入部品(即ち、円筒部品12a・12a・12aやシャフト12e等)を段階的(本実施例では二段階)に組み付けることが可能となり、複雑な組み部品を、簡易な機構で容易に組み付けることが可能となる。
また、部品組み付け装置101を用いれば、多品種(本実施例では二種類)の組み部品を同時に生成することも容易に可能となり、ドラム軸上に設けるロータリー機構およびカム機構の系統数を増やすことによって、多品種大量生産に容易に対応することが可能となる。
As described above, by using the
Further, if the
1 円筒形中空部品
2 挿入部品
3 組み部品
20 ロータリー機構
22 回転ドラム
22a ドラム軸
22b ドラム部
22c 凹部
24 ワーク保持治具
24a 部品保持凹部
24b 部品保持溝部
30 カム機構
32 挿入ピン
33 ピン支持部材
40 部品供給部
50 部品排出部
100 部品組み付け装置
DESCRIPTION OF
Claims (1)
水平方向に向けて回転可能に支持され、駆動源によって回転駆動されるドラム軸と、
該ドラム軸と軸心を共にしつつ、該ドラム軸上に形成される略円筒形のドラム部と、
該ドラム部の外周面上に設けられ、
前記円筒形中空部品の軸心を前記ドラム軸の軸心に対して平行とした状態で前記円筒形中空部品を保持し得る部品保持凹部と、
前記挿入部品の軸心を前記ドラム軸の軸心に対して平行とし、かつ前記円筒形中空部品の軸心と前記挿入部品の軸心とを略一致させた状態で前記挿入部品を保持し得る凹溝であって、前記ドラム部の軸心方向に向けて開放される部品保持溝部と、
が形成されるワーク保持治具と、
を有する回転ドラムを備えたロータリー機構と、
前記ドラム軸と軸心を共にしつつ、回転不能に構成される略円筒形の円筒カムと、
前記回転ドラムに対して該回転ドラムの軸心と平行な方向に往復変位可能に支持されるピン本体と、
該ピン本体から突設され前記円筒カムに形成される無端のカム溝に挿入される突起部と、
を備える挿入ピンと、
を備えたカム機構と、
を備え、
前記部品保持凹部に保持される前記円筒形中空部品に対して、
前記部品保持溝部に保持される前記挿入部品を、
前記回転ドラムの回転によって、
前記挿入ピンがカム連動して該回転ドラムの軸心方向に往復変位し、
該挿入ピンによって、前記挿入部品を前記回転ドラムの軸心と平行に押圧しつつ、
前記中空部に前記挿入部品を挿入して、
前記組み部品を生成する、
ことを特徴とする部品組み付け装置。 A hollow that has a substantially cylindrical outer shape formed around the shaft center, and is a substantially cylindrical gap that is formed around the shaft center and opened at one or both ends in the axial direction. A part assembly device that generates an assembly part by assembling an insertion part, which is another part corresponding to the shape of the hollow part, with respect to the hollow part of the cylindrical hollow part in which the part is formed,
A drum shaft rotatably supported in the horizontal direction and driven to rotate by a driving source;
A substantially cylindrical drum portion formed on the drum shaft while having the shaft center together with the drum shaft;
Provided on the outer peripheral surface of the drum portion;
A component holding recess capable of holding the cylindrical hollow component in a state where the axis of the cylindrical hollow component is parallel to the axis of the drum shaft;
The insertion part can be held in a state in which the axis of the insertion part is parallel to the axis of the drum shaft, and the axis of the cylindrical hollow part is substantially coincident with the axis of the insertion part. A component holding groove portion that is a concave groove and is opened toward the axial direction of the drum portion;
A workpiece holding jig on which is formed,
A rotary mechanism with a rotating drum having
A substantially cylindrical cylindrical cam configured to be non-rotatable while having the drum shaft and the shaft center together;
A pin body supported so as to be reciprocally displaceable in a direction parallel to the axis of the rotating drum with respect to the rotating drum;
A protrusion protruding from the pin body and inserted into an endless cam groove formed in the cylindrical cam;
An insertion pin comprising:
A cam mechanism with
With
For the cylindrical hollow part held in the part holding recess,
The insertion part held in the part holding groove part,
By rotation of the rotating drum,
The insertion pin is reciprocally displaced in the axial direction of the rotating drum in conjunction with the cam,
While pressing the insertion part parallel to the axis of the rotating drum by the insertion pin,
Insert the insertion part into the hollow part,
Generating the assembled part;
A component assembling apparatus characterized by that.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102490156A (en) * | 2011-12-02 | 2012-06-13 | 浙江天顺玻璃钢有限公司 | Press pin positioning device |
KR102013681B1 (en) * | 2018-08-22 | 2019-08-23 | (주)유비테크 | Assembly device for drum brush assembly for vacuum cleaner |
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- 2009-05-27 JP JP2009128329A patent/JP2010274356A/en active Pending
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