JP2014008567A - ワーク押出装置およびそれを備えるワーク供給装置 - Google Patents

ワーク押出装置およびそれを備えるワーク供給装置 Download PDF

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Abstract

【課題】撓みが少なく、先端の高さを一定に維持でき、しかも長寿命であるワーク押出装置およびワーク供給装置の提供。
【解決手段】押出部材と、押出部材を第一の方向に押し出す駆動部とを備え、押出部材が、第一の方向と異なる第二の方向にワークを押し出すワーク押出装置であって、押出部材が、複数の連結片と、複数の連結片を屈曲可能に連結する糸状部材とを備え、押出部材を第二の方向に方向転換させる方向転換部を備えることを特徴とするワーク押出装置。
当該ワーク押出装置と、マガジン搭載部と、マガジン搭載部を昇降移動する昇降装置とを備えるワーク供給装置。
【選択図】図1

Description

複数枚の板状ワークを一定の間隔を空けて整列収納する容器であるマガジンから、処理装置へワークを一枚ずつ供給する際に用いるワーク押出装置およびそれを備えるワーク供給装置に関する。
電気・電子製品の製造において、プリント基板やリードフレームなどの板状ワークを自動機で扱う場合、複数枚の板状ワークを一定の間隔を空けて整列収納する容器を用いることが多い。この容器は一般に「マガジン」と呼ばれる。
ワークに対して何らかの処理、例えば、部品を取り付けるための接着剤の塗布や、正常に処理が行われたか判断するための検査などを行う場合、未処理ワークが収納されたマガジンからワークを一枚ずつ処理装置に供給して、処理終了後、処理済みワークを同じマガジン又は別のマガジンへ収納する操作を行う。このような操作のうち、マガジンからワークを一枚ずつ処理装置へ供給する操作において、処理装置とは反対側のマガジンの端面から、ワークを押し出す装置が用いられる。
最も単純で一般的に用いられているワーク押出装置は、図12に示すように、先端にワーク当接部材88を設けたロッド87を有する駆動装置86を空気圧などの作用により駆動してワーク85を押し出すものである。ワーク85をマガジン84から確実に押し出すため、通常、ロッド87のストロークはマガジン84の幅(奥行き)と同程度である。このような従来の押出装置をマガジンと直列配置した場合、マガジン幅の2倍のスペースを占有してしまうという問題がある。そこで、押出装置が占める空間を減らすべく、これまで種々の提案がなされてきた。
例えば、特許文献1には、マガジンラックの昇降台側方に配設したブラケット部材に、上下方向に延びる縦向きガイド溝と、この縦向きガイド溝の上端に円弧状ガイド溝を介して横向きに延びるように連通する横向きガイド溝を設け、板ばねを用いて断面アーチ型の帯状に構成した突き出し部材を、縦向きガイド溝及び横向きガイド溝に、これらの両方に跨がって長手方向に自在に移動するように挿入し、この突き出し部材の下端を、縦向きガイド溝に沿って上下する往復動ヘッドに固着して成る繰り出し装置において、横向きガイド溝を、水平面からマガジンラックに向かって斜め下向きに傾斜させ、この横向きガイド溝に、突き出し部材の途中を下向きに押圧するようにした押圧ローラを上下調節可能に設けたことを特徴とするリードフレーム又はプリント基板の繰り出し装置、が開示されている。
また、特許文献2には、板ばねと、この板ばねを挟持して長手方向に進退させ、その先端部に対向している押動対象物を押動させる駆動手段と、進退される板ばねの尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ、進退方向を転換させる方向転換部と、板ばねの方向転換部を境にした先端部側と尾端部側とを進退方向に案内するガイド手段と、を備え、板ばねは幅方向に湾曲した形状であり、また先端部側および尾端部側の各ガイド手段は、板ばねの幅方向の湾曲形状に適合する凹ローラと凸ローラを組み合わせた非円筒ローラ対を少なくとも1組有していることを特徴とするプッシャ、が開示されている。
特許第3238786号公報(特開平6−275660号公報) 特許第4742400号公報(特開2001−206510号公報)
特許文献1の装置は、押圧ローラにより突き出し部材を押圧変形させてその先端部の高さ位置を調節するため、先端部の高さを一定に保つことが難しい(押し込むワークに一定の水平な力を与えることができない)、押し込むワーク以外の場所(上段にあるワークの底面等)に接触してしまうなどの問題が発生する。この問題は突き出し距離が長くなると顕著になる。また、突き出し部材を強制的に弾性変形させているので、使用を続けていくうちに、弾性により元に戻るはずの変形がきちんと元に戻らなくなるという問題が発生する。
さらには、リードフレームのような軽いワークでなく、部品を実装したプリント基板のような重いワークを押し込む場合においては、突き出し部材が弾性変形してしまい、ワークを精度良く押し込むことができないという問題がある。
特許文献2の装置は、板ばねを方向転換のために折り曲げられると共に、進退移動のために湾曲した状態から平坦な状態へと弾性変形するため、使用を続けていくうちに弾性が失われ、板ばねをワークに対して適切な位置にすることができないという問題が発生する。この問題は進出距離が長くなると顕著になる。また、鉛直方向に直立配置した板ばねを湾曲させる構成を採用するところ、板ばねの上下方向の幅を小さくすることが難しく、マガジン内に多段に配置されるワークの間隔を一定以上とする必要があった。また、部品を実装したプリント基板のような重いワークを押し込む場合においては、板ばねが弾性変形してしまい、ワークを精度良く押し込むことができないという問題がある。
さらには、ワークの1点を直立する板ばねの端面で押し出す構成のため、ワークを同一姿勢で精度良く押し出すことが難しい場合があると考えられる。
そこで、本発明では、上記課題を解決することのできるワーク押出装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、押出部材と、押出部材を第一の方向に押し出す駆動部とを備え、押出部材が、第一の方向と異なる第二の方向にワークを押し出すワーク押出装置であって、押出部材が、複数の連結片と、複数の連結片を屈曲可能に連結する糸状部材とを備え、押出部材を第二の方向に方向転換させる方向転換部を備えることを特徴とするワーク押出装置である。
第2の発明は、第1の発明において、前記押出部材が、可撓性を有する薄板からなり、連結された複数の連結片の対向する二側面を囲む側面板を備えることを特徴とする。
第3の発明は、第1または2の発明において、前記連結片が、連結方向と同方向に貫通する挿通孔を備え、当該挿通孔に前記糸状部材が挿通されることを特徴とする。
第4の発明は、第1、2または3の発明において、前記連結片が、凸部および凹部を有する板状部材であり、各連結片の凸部が隣接する他の連結片の凹部と係合した状態で連結されることを特徴とする。ここで、板状部材の厚さは、例えば、数mm〜10数mm、好ましくは3mm〜10mmとする。
第5の発明は、第4の発明は、前記凸部および凹部が、前記連結片の厚さの半分以下の厚さであり、かつ、連結片の側面の中心に対してほぼ点対称に配置されることを特徴とする。
第6の発明は、第4の発明において、前記凸部および凹部が、前記連結片の厚さの半分以下の厚さであり、かつ、連結片の側面の上下方向の中心線に対してほぼ線対称に配置されることを特徴とする。
第7の発明は、第6の発明において、前記連結片が、屈曲姿勢時に内周となる側に、凸部とその上に配置された凹部およびそれらと対向して設けられた凸部とその下に配置された凹部と、屈曲姿勢時に外周となる側に、凸部とそれと対向して設けられた凹部とを備えることを特徴とする。
第8の発明は、第7の発明において、前記連結片が、屈曲姿勢時に内周となる側の二つの凸部に設けられた連結孔と、連結片に設けられた掛糸孔とを備えることを特徴とする。
第9の発明は、第8の発明において、前記糸状部材が、一の連結孔と掛糸孔とを結ぶと共に当該掛糸孔と他の連結孔とを結ぶことを特徴とする。
第10の発明は、第1ないし9のいずれかの発明において、前記駆動部が、押出部材が直接または間接に連結される移動体を直線往復動する駆動装置と、移動体に過負荷が印加されたことを検知するセンサ装置とを備え、センサ装置が過負荷を検知した際に駆動装置を停止することを特徴とする。
第11の発明は、第1ないし10のいずれかの発明において、前記方向転換部が、前記押出部材の屈曲姿勢時に内周となる側に設けられ、前記押出部材の側面に当接する1以上のローラと、前記押出部材の屈曲姿勢時に外周となる側に設けられ、前記押出部材の側面に当接する1以上のローラとを含んで構成されることを特徴とする。
第12の発明は、第1ないし11のいずれかの発明において、さらに、第二の方向に方向転換された連結片を下方から支持する支持ローラを備えることを特徴とする。
第13の発明は、第1ないし12のいずれかの発明に係るワーク押出装置と、マガジン搭載部と、
マガジン搭載部を昇降移動する昇降装置と、を備えるワーク供給装置である。
本発明によれば、押出装置の押出方向の幅を小さくしながら、以下の効果を奏することができる。
(1)押出部材の進出距離が長くても撓みが少ない。
(2)進退動作時の押出部材先端の高さを一定に維持できる。
(3)押出部材の方向転換をする際に、主要部材の弾性変形を伴わないので、長寿命である。
(4)押出部材を薄く構成できるので、マガジン内で重ねて配置されるワーク同士の間隔を狭くすることができる。
本発明の実施形態の押出装置の上面図である。 図1のA矢視図、すなわち実施形態の押出装置の側面図である。 図1のB−B矢視図、すなわち実施形態の押出装置の部分断面正面図である。 実施形態の押出装置が備える連結片の拡大斜視図である。 実施形態の押出装置が備える側面板(屈曲姿勢時)を説明する斜視図である。ここで、(a)は折曲部を上面側に形成した場合、(b)は折曲部を下面側に形成した場合である。 実施形態の押出装置に設けられる過負荷検知機構を説明する説明図である。ここで、(a)は駆動部停止時、(b)は駆動部動作時、(c)は過負荷検出時である。 実施形態の押出装置の押出部材進出時の上面図である。 実施例1のローダの一部透視斜視図である。 実施例2の連結片を説明する概略斜視図である。 実施例3の連結片を説明する概略斜視図である。 実施例3の連結糸の挿通方法のうち、(a)直線的に連結糸を張り渡す場合を説明する図である。 実施例3の連結糸の挿通方法のうち、(b)ジグザグに連結糸を張り渡す場合を説明する図である。 実施例3の連結糸の挿通方法のうち、(c)直線的に連結糸を張り渡す場合を説明する図である。 実施例4の連結片を説明する概略斜視図である。 実施例5の側面板固定方法を説明する説明図である。 従来の押出装置を説明する説明図である。
以下に、本発明を実施するための形態の一例を説明する。
<構成>
実施形態の押出装置1の上面図を図1に、図1において矢印Aで示した方向から見た図、すなわち実施形態の押出装置1の側面図を図2に、図1においてB−B線で切断した場合の図、すなわち実施形態の押出装置1の部分断面正面図を図3に、それぞれ示す。これら図1ないし図3を参照しながら実施形態の押出装置1について説明する。なお、以下では説明の都合上、図1における下側を「前」、上側を「後」、右側を「右」、左側を「左」とする。また、図2における右側および図3における上側を「上」、図2における左側および図3における下側を「下」とする。
実施形態の押出装置1は、(1)押出部材2、(2)駆動部23および(3)方向転換部41を主要な構成要素とする。これらの要素を以下に詳説する。
(1)押出部材
図1に示すように、本実施形態の押出部材2は、糸状部材(連結糸12)でひとつなぎにした10個の連結片3と、先端側終端片13と、後端側終端片14と、それらの側面の大部分を囲む側面板15とから構成される。なお、連結片3の数は図示した10個に限られず、ワークの長さの違いにより適宜変更するものであり、10個未満の場合もあれば、11個以上の場合もある。
連結片3は、板状の部材であり、第一の凸部6、第二の凸部7、第一の凹部8および第二の凹部9を有する。図4に示すように、連結片3は、長手方向の側面である一対の対向する端面(接触面4)のそれぞれに、凸部(6、7)と凹部(8、9)を有しており、またその一対の端面4の各中心を結ぶように延在する挿通孔5を有する。連結片3は複数個を連設して使用され、例えば6個以上、好ましくは8個以上を連結糸12によりひとつなぎにして使用される。連結片3の有する凸部(6、7)は、半円形状(円弧状)をしている。凸部(6、7)の厚さ10は連結片3本体の厚さの約半分であり、幅11は連結片3本体の幅の半分よりも小さく、本実施形態では約3分の1となっている。凹部(8、9)の形状は、凸部(6、7)がぴったり重なる半円形状となっている。凸部(6、7)と凹部(8、9)は、挿通孔5と重ならないように設けられている。なお、図4では、凸部(6、7)と凹部(8、9)を、連結片3の上面側に設けているがこれに限定されず、凸部(6、7)と凹部(8、9)を上下中央あるいは下面側に設けてもよい。
一の連結片3の第一の凸部6および第一の凹部8は、一端に隣接する他の連結片3の第二の凹部9および第二の凸部7にそれぞれ嵌合し、一の連結片3の第二の凸部7および第二の凹部9は、他端に隣接する他の連結片3の第一の凹部8および第一の凸部6にそれぞれ嵌合する。凸部(6、7)および凹部(8、9)が半円形状をなしているので、方向転換を容易にすることができる。また、この図の例では、凸部(6、7)と凹部(8、9)は連結片3の上半分に形成し、下面側(凸部の底面と凹部の上面)を凹凸のない滑らかな面にすることで、連結片3の方向転換の妨げにならないように摺動自在に支持している。凹部(8、9)による凸部(6、7)の支持は、押出部材2の撓み防止にも寄与している。連結片3の材質としては、例えば、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリアミド樹脂(ナイロン)、フッ素樹脂(PTFE)などの滑りやすい樹脂が好ましい。滑りやすい樹脂を用いることで、移動や方向転換を滑らかにすることができる。
連結糸12は、上述した複数個の連結片3を連結する糸状部材である。連結糸12には伸縮性のある樹脂系材料を用いることができ、複数本からなる糸、より糸および編み糸も含まれる。本実施形態では、例えば、ナイロンやフッ素樹脂繊維(ポリフッ化ビニリデン)からなる釣り糸を用いている。
本実施形態では、図1に示すように、一本の連結糸12が各連結片3の挿通孔5に挿通されており、連結糸12の両端部は先端側終端片13および後端側終端片14とそれぞれ繋着されている。なお、連結糸12と終端片13、14との接続は、一定度の強度を有する態様で行われればよく、例えば、接着、挟着によるのでもよい。
連結糸12の長さは、複数の連結片3、先端側終端片13および後端側終端片14の凹部と凸部が互いに嵌合し、かつ接触面4が互いに接触する姿勢、すなわち連結片等が直線状になる姿勢のとき、端から端まで緩みなく張り渡すようにする。言い換えると、連結糸12の長さは、押出部材2の長さが最短である場合に緩みなく張り渡す長さとし、押出部材2が屈曲姿勢となった際に連結糸12が伸張するようにする。連結糸12には、伸縮性のある合成繊維糸を用いることが好ましい。糸自体に伸縮性があることで、後述する方向転換時、連結片間に隙間ができても連結片同士がバラバラになることなく、ひとつなぎになった状態を保つことができるからである。また、前述の長さが最短であることと伸縮性があることにより、直線的姿勢になるよう力が働き、方向転換後も直線的姿勢を保つことができる。
側面板15は、複数個の連結片3、先端側終端片13および後端側終端片14の側面のほぼ全体を囲う可撓性のある薄板からなる部材である。側面板5の鉛直方向の幅(高さ)は、連結片3とほぼ同じである。押出部材2の屈曲姿勢時には、側面板15も図5に示すように屈曲される。側面板15は一枚の板を折り曲げて、複数個の連結片3、先端側終端片13および後端側終端片14を縁取るように形成され、その後端には、各板端を折り曲げて構成された水平な板からなる側面板折曲部15aおよび15bが、重ならないよう位置をずらして形成される。ここで、側面板折曲部15aおよび15bは、図5(a)に示すように上面側に形成してもよいし、図5(b)に示すように下面側に形成してもよい。側面板折曲部15aおよび15bには、後端側終端片14に穿設された長孔20に対応する位置に長孔がそれぞれ空けられており、後端側終端片14に固定部材21により取り付けられる。
側面板15の先端側は、先端側終端片13の先端の形状に合わせて折り曲げられている。先端側の折り曲げられた部分のうち一番短い部分には、固定用の孔16が設けられ、先端側終端片13に固定部材(図示せず)により固定される。この孔16は、例えば一または複数個のねじ孔であり、後述のワーク当接部材17を介してねじ固定する。側面板15は、後端側終端片14および先端側終端片13でのみ固定されており、連結片3の側面では固定されていない。こうすることで、方向転換時に各連結片3が動きを拘束されることがなく、滑らかに方向転換を行うことができる。側面板15には、可撓性があり、かつ弾性のある金属の薄板を用いることが好ましく、例えば、ステンレス鋼や真鍮を用いる。このような側面板15を連結片3および終端片13、14のほぼ全周を囲うように設けることで、押出部材2の進出時に特別な支えがなくとも押出部材2を鉛直下方へ撓みにくくすることができる。
先端側終端片13は、押出部材2の先端部分を構成する板状の部材である。先端連結片13の後端の側面には凹部と凸部が設けられているものの、先端の側面には凹部と凸部は設けられておらず、孔16と対応する位置に固定用の図示しない孔(ねじ孔)が設けられている。先端連結片13の先端の側面には、側面板15を挟んで、ワーク当接部材17が取り付けてある。ワーク当接部材17は、二以上の接点を有してワーク55を押し出す形状とすることが好ましい。本実施形態のワーク当接部材17は、上面視U字形をしており、U字の両突端18には側面視凹状の溝19が形成されている(図3参照)。この凹状溝19の最深部にワーク55が当接するように、溝19の幅(上下間隙)はワーク55の厚さよりも大きくすることが好ましい。なお、ワーク55は、例えば、プリント基板やリードフレームなど小型薄板状であり、矩形のものに限定されない。
後端側終端片14は、押出部材2の後端部分を構成する板状の部材である。後端側終端片14の前端の側面には凹部と凸部が設けられているものの、後端の側面には凹部と凸部は設けられていない。後端側終端片14には、鉛直方向に固定用長孔20が二箇所穿設されている。該長孔20には、ボルトなどの固定部材21が挿通され、後端側終端片14および側面板15を後述する駆動ブロックb34に固定する。これにより、押出部材2が駆動部23により移動可能となる。
なお、後端側終端片14は、必ずしも一つの部材で構成する必要はなく、長孔20を一箇所ずつ持つ二つの部材で構成してもよい。二つの部材に分かれていても、後述する駆動ブロックb34に固定することは可能である。二つに分けた場合、前後方向(長孔20の長さ方向)での位置を調節することで側面板15の張力を調節することができる。側面板15の張力を調節することで、押出部材2の方向転換後の姿勢を調節することができる。
以上のように、押出部材2を複数個の小片に分け、それらを一本の連結糸12でひとつなぎにし、側面を可撓性および弾性のある側面板15を取り付ける構成としたことで、押出部材2全体を薄く構成でき(例えば、平均厚さ数mm〜10mm程度)、また、特別な支えがなくとも鉛直下方へ撓みにくくすることができるようになる。また、押出部材2を一定の厚みを持たせた剛性の高い板状の部材で構成しているので、部品を実装したプリント基板のような重いワークでも、弾性変形せずに押し込むことができる。
(2)駆動部
図2および図3に示すように、駆動部23は、ベース板22と、駆動部取付板24と、チューブ25と、ガイドレール29と、駆動ブロックa33および駆動ブロックb34を主要な構成要素とする。
ベース板22には、駆動部取付板24が垂直に接続されている。駆動部取付板24には、平行に配置されたチューブ25とガイドレール29が取り付けられている。チューブ25とガイドレール29とは、移動体30を有する駆動ブロックa33によって連結されている。
本実施形態では、チューブ25と圧縮空気の作用によりチューブ25に沿って直線移動する移動体30とからなるエアシリンダが駆動装置を構成する。圧縮空気は、チューブ25の両端で継手26により連結された2本の配管27により供給および排出される。継手26には流量調節ツマミ28が設けられており、流量調節ツマミ28を操作して圧縮空気の流量を調節することにより、移動体30の移動速度を調節できる。
なお、本実施形態では駆動装置にエアシリンダを用いたがこれに限定されるわけではなく、直線動作をする装置であれば任意のものを用いることができ、例えば、モータによってボールネジやベルトなどを駆動するようにしてもよい。
ガイドレール29には、移動ブロックa31、b32が移動可能に設けられており、駆動ブロックa33、b34をガイドする。すなわち、駆動ブロックa33に固定された移動ブロックa31および駆動ブロックb34に固定された移動ブロックb32が、各駆動ブロックが直線運動する際の案内をする。ガイドレール29により各駆動ブロックを補助することで、駆動部23への負荷を減らし、かつ押出部材2を精度よく直線運動させることができる。
駆動ブロックa33および駆動ブロックb34は、それぞれ側面視L字形をなしており、それぞれの内側二面が当接するように配置される。ここで、駆動ブロックa33と駆動ブロックb34とは、バネ37(引張りバネ)の付勢力により離間可能に連結されている。駆動ブロックa33と駆動ブロックb34とを連結するバネ37は、駆動ブロックb34および移動ブロックb32、押出部材2並びにワーク55の合計重さWによる荷重では伸びない強さ(バネ定数)のものを選ぶことが好ましい。言い換えると、前述した合計重さWによる荷重を超える力、すなわちワーク55を押し出す力以上の力が働いたときに伸び始めるバネであることが好ましい。押出部材2にかかる過負荷を検知できるからである(詳細は後述)。
駆動ブロックb34の上端(検知板39の反対端)は、ベース板22に設けられた駆動用長孔35から延出され、当該上端には後端側終端片14(押出部材2)が固定部材21により固定される。駆動用長孔35は、チューブ25およびガイドレール29と平行に、移動体30のストロークとほぼ同じ長さにわたって設けられている。すなわち、チューブ25、ガイドレール29および駆動用長孔35は、互いに平行に同一平面上に配置され、かつ移動体30のストロークとほぼ同じ長さを有している。なお、各駆動ブロック(33、34)の形状は側面視L字形に限定されるものではなく、適宜変更されうるものである。
過負荷検知機構36の構成について説明する。駆動ブロックa33にはセンサ38が、駆動ブロックb34には検知板39がそれぞれ設けられており、これらが過負荷検知機構36を構成する。本実施形態で用いたセンサ38は、光が遮られたときにONとなるフォトセンサである。ただし、これに限定されるわけではなく、光が入射したときにONとなるフォトセンサや、ファイバセンサ或いは近接センサなどの他の種類のセンサを用いてもよい。
過負荷検知機構36の作用について説明する。図6に過負荷検知機構36の動作の詳細を描いた図を示す。駆動部23の停止時は、(a)の状態にある。ワーク押出動作のため、駆動部23を動作させると、(b)に示すように、駆動ブロックa33と駆動ブロックb34とは一体となって矢印の方向に移動する。ここで、駆動ブロックa33と駆動ブロックb34とが一体となって移動するのは、バネ37によって連結されているからである。このように、通常の押出動作では、(a)から(b)の状態へ遷移する。
(c)は、過負荷検出時の状態を示すものである。例えば、ワーク55がマガジン54内で引っ掛かったりすること等によりワーク荷重以上の力(過負荷)が押出部材2にかかると、バネ37が伸び、駆動ブロックb34は駆動ブロックa33と離間する。この状態になると、駆動ブロックb34に設置されている検知板39が、駆動ブロックa33に設置されているセンサ38の光軸40を遮りセンサ38をONにする。センサ38がONになると、制御部(図示せず)が駆動装置(エアシリンダ)の動作をすぐに停止し、光や音などでオペレータに対して警報を発する。このように過負荷を検知して素早く動作を停止できると、ワーク55やマガジン54を傷つけることを防ぎ、さらに、駆動装置(エアシリンダ)や押出部材2の故障や破損を防ぐことができる。
(3)方向転換部
方向転換部41は、押出部材2を挟むように設けられる第一の方向転換ローラ42、第二の方向転換ローラ43および第三の方向転換ローラ44から構成され、ベース板22上に設けられる。ローラ42〜44は、取付軸を中心に回転可能となっており、押出部材2に力を及ぼしながら、滑らかに移動させることができるようになっている。また、ローラの配置についても図示のものに限定されず、後述するガイドローラ48のように対向して設けてもよい。なお、ローラの数が増すことで、より安定した方向転換が行えるので、三つ以上のローラを設けることが好ましい。
本実施形態では、第一の方向転換ローラ42は押出部材2の左側であって、方向転換開始点45から連結片3約半個分前へずれた付近に位置している。また、第一の方向転換ローラ42と押出部材2の接触位置は、左側の三個のガイドローラ48の接触位置よりも右側に寄っている。これにより、押出部材2を右側へと傾ける力を及ぼし、押出部材2の方向転換を開始させる。
第二の方向転換ローラ43は押出部材2の右側であって、方向転換中間点46近傍に位置している。また、第二の方向転換ローラ43と押出部材2の接触位置は、右側の三個のガイドローラ48の接触位置よりも右側に寄っている。これにより、押出部材2を左斜め前方へ押す力を及ぼし、押出部材2を円弧状に姿勢変形させることでローラ43を通過する連結片3を滑らかに方向転換させることができる。
第三の方向転換ローラ44は押出部材2の前側(ローラ42と同じ側)であって、方向転換終了点47から連結片3約二個分右へずれた付近に位置している。ローラ44は、押出部材2を後方(図1の上側)へ押す力を及ぼしている。これは、押出部材2に連結糸12が挿通されており、その伸縮性により、直線的姿勢になるような力(すなわち、方向転換開始点45を中心に前方へ向かって旋回して元に戻ろうとする力)が働くためである。この第三の方向転換ローラ44があることにより、押出部材2を駆動方向と異なる方向(本実施の形態では直交する方向)へと転換した姿勢を維持することができる。
本実施形態では、ローラ42〜44の軸が嵌設される取付用孔は、それぞれの力を及ぼす方向へ位置を調整できるよう、長孔としている(図1の点線参照)。長孔に沿ってローラ42〜44の位置を調節し、固定具で固定することで、押出部材2に及ぼす力の大きさを好ましい強さに調節することができる。
なお、方向転換ローラの位置や数を変えることにより、本実施形態で説明した方向(右方向)と逆方向(左方向)へ方向転換させることが可能である。また、本実施形態で説明した角度とは異なる角度で方向転換させもよい。例えば、0〜90度の間であれば、本発明の構成により無理なく方向転換させることができる。
以上のように、方向転換できるようになっていること、および駆動部23と押出部材2とが同一平面上に配設されていることにより、押出装置1全体の占有空間を小さくすることができる。
(4)付加的構成
付加的構成として、次のような構成を設けてもよい。
押出部材2の直線移動を補助するため、ベース板22上の駆動用長孔35に沿って対向するガイドローラ48の組を複数設ける(図1参照)。これらローラ48は、前述の方向転換ローラ42〜44と同様に、取付軸を中心に回転可能となっており、押出部材2に力を及ぼしながら、滑らかに移動させることができるようになっている。ガイドローラ48は、駆動用長孔35の両側に、押出部材2を挟み込むよう対になって設けられ、押出部材2の移動方向に垂直な方向へ各ガイドローラ48が力を及ぼしている。こうすることで、押出部材2が直線姿勢を保つよう働き、かつ移動を滑らかにすることができる。なお、ガイドローラ48においても、前述の方向転換ローラ42〜44と同様に、取付軸が嵌設される取付用孔は力を及ぼす方向へ位置を調節できるよう、長孔とすることが好ましい(図1の点線参照)。この取付用孔は原則として、どちらか一方側のガイドローラ列のみを長孔とすれば足りる。これは、取付用孔が長孔となっていない(位置が固定された)側のガイドローラ列に対して、長孔となっている側のガイドローラ列を押しつけるようすることで、押出部材2が直線姿勢となるようにするためである。
側面板15を設けることにより、特別な支えがなくとも鉛直下方へ撓みにくくすることができるが、より確実に撓みにくくするため、第三の方向転換ローラ44の近傍に支持ローラ49を設けることが好ましい(図2および図3参照)。支持ローラ49は、上面視L字状の支持ローラ取付板50に回転可能に設けられる。そして支持ローラ取付板50が、ベース板22の右端に形成されたベース板折曲部51に固定される。これにより、支持ローラ49の上端が押出部材2の底面に接するようになる。側面板15を設けていることに加え、支持ローラ49が押出部材2の底面を支えるようになっているので、押出部材2が進出したとき、いっそう鉛直下方へ撓みにくくすることができる。また、支持ローラ49は、押出部材2の移動方向と同方向に回転可能に設けられているので、押出部材2の移動の妨げとなることはない。
<動作>
以上に説明した構成を有する押出装置1の動作、特に押出部材2の動作について説明する。進出動作は、図1の状態から始まり、図7の状態へと進行する。
駆動装置(エアシリンダ)を動作させると、駆動ブロックa33、b34を介して押出部材2が前方へ移動を始める。ここで、一つの連結片3に着目して説明する。駆動用長孔35の前端上にある連結片3は、押出部材2の前方への移動に従い、やがて第一の方向転換ローラ42に達する。すると、連結片3の第二の凸部7を支点にして、第一の方向転換ローラ42の作用により右側へ傾けられる。このとき、該連結片3とその他の連結片3とは伸縮性がある連結糸12によりつながりを保ったままである。
この連結片3がさらに移動していき、第二の方向転換ローラ43に達すると、連結糸12はさらに伸び、第二の凸部7を支点にして、ますます傾けられる。そして、この連結片3が第三の方向転換ローラ44に達する頃には、最初の移動方向と直交する方向へ向くことになる。この状態では、連結糸12は縮んで、連結片3が直線的姿勢を保つような力を及ぼす。この連結片3が第三の方向転換ローラ44を通過した後は、連結糸12および側面板15の作用によって、その姿勢を保ったまま進出移動していく。
このようにして、複数個の連結片3が次々と前方へ移動していき、押出部材2が進出移動して、ワーク55をマガジン54から押し出す。移動体30がそのストローク分移動を終えると、押出部材2の進出動作も終了する。後退動作は、上記動作の逆の順序をたどる。
以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例により限定されるものではない。
実施例1は、本発明の押出装置1を備えるローダに関する。図8に、実施例1のローダの一部透視斜視図を示す。
本実施例のローダ53は、マガジン54を昇降装置56により昇降移動させ、押出装置1によりマガジン54から一枚ずつワーク55を押し出し、処理装置へと順次供給する基本構造を有する。
マガジン54は、その内部に複数枚の板状ワーク55を一定の間隔を空けて多段に整列収納している。マガジン54の内側面には、ワーク55の両側端を支持する凹みが対向して設けられている。上下に配置されたワーク間は、板(床)により仕切られていない。マガジン54の一つの側面にはワーク投入口が設けられ、その側面に対向する側面にはワーク排出口が設けられている。
マガジン54はマガジン載置台57に載置され、マガジン固定部材58により固定される。マガジン載置台57は、マガジン昇降装置56によって昇降移動する昇降ブロック59に設置されている。マガジン載置台57の高さを調節することにより、マガジン54と押出装置1とは近接した位置となる。なお、本実施例では、一つのマガジン載置台57を備える構成を開示しているが、マガジン載置台57を複数設け、複数のマガジン54を搭載できるようにしてもよい。
マガジン54およびその昇降移動する範囲はカバー60で覆われている。カバー60には前面が開閉可能な扉61が設けられ、側面には押出部材進入口62とワーク取出口63とが対向して設けられている。扉61に向かって左側のカバー側面外側に、実施例の押出装置1が配設される。押出装置1の構成は、図1に示すものと同じであるため、ここでの説明は割愛する。なお、押出部材2の厚さは約4mmである。
押出装置1は、カバー60に空けられた押出部材進入口62を介して押出部材2を進退移動させる。向かって右側のカバー側面には、押出装置1により押し出されたワーク55が通過するための孔であるワーク取出口63が空けられている。
ワーク55の供給は次の手順で行われる。まず、マガジン昇降装置56を操作し、押出装置1の押出部材2の水平位置と、マガジン54内のワーク55の水平位置とを合わせをする。ついで押出装置1の押出部材2を進出動作させてワーク55をマガジン54から押し出すことにより、ワーク取出口63からワーク55を供給する。続けて別のワーク55を取り出す場合には、マガジン54をマガジン昇降装置56によってワーク55一つ分上昇または下降して、押出装置1の押出部材2の位置と合わせ、押出装置1を動作させる。さらに続けて別のワーク55を取り出す場合には、上記動作を繰り返せばよい。
以上に説明した本実施例の押出装置1を用いれば、押出部材2を薄く構成できるので、マガジン54の段間隔を狭くすることができる。また、押出装置1を昇降装置56と並列配置しても、ローダの幅を抑えることができる。
図9に、実施例2の連結片を説明する概略斜視図を示す。
実施例2の連結片3は、図4の連結片と凹部および凸部の位置が異なる。具体的には、第一の凹部8と第二の凸部7を連結片3の下半分に形成するようにしている。この連結片3も挿通孔5に挿通された連結糸12により複数個が連結される。その他の構成については、実施の形態(図1〜7)で説明した構成と同様であるので説明を割愛する。
本実施例の連結片3によれば、図4の連結片と比べ、鉛直方向への変形耐性、例えば、上下方向への振れや進出方向を軸とする捩れに対する耐性が強くなる。
図10に、実施例3の連結片を説明する概略斜視図を示す。本実施例は、一本の連結糸12で連結される図4や図9の連結片と比べ、鉛直方向への変形耐性、例えば、上下方向への振れや進出方向を軸とする捩れに対する耐性をさらに強くするためのものである。
本実施例の連結片3は、第三の凸部65および第三の凹部66を有する点で図4や図9の連結片と主に異なる。第三の凸部65は、第一の凹部8の下に形成されており、上から見るとほぼ円形をなしている。第三の凸部65の円の中心には、第三の凸部65を上下に貫通する連結孔67が空いている。第三の凹部66は、第二の凸部7の下に形成されており、下から見るとほぼ円形をなしている。言い換えると、後面側の凸部7および凹部66は、前面側の第一の凹部8と第三の凸部65位置を上下反転させた形状となっている。凸部7の円形部分の中心には、第三の凸部65と同様に、第二の凸部7を貫通する連結孔67が空いている。連結片3の内周側の凸部(7、65)に設けられた連結孔67、67は、凸部7と凸部65が係合した状態で同心となる。
本実施例では、第三の凸部65および第三の凹部66並びに連結孔67は、方向転換する側(屈曲する押出部材2の内周側)に設けている。これは、連結片3が向きを変える際の支点とするためである。しかし、方向転換する側(内周側)にのみ設けることに限定せず、連結片3の両側(右側および左側)の凸部に連結孔67を設けておき、連結糸12をどちらの側の連結孔67に挿通するか(どちらの側に方向転換するか)を選択できるようにしてもよい。
連結片3の略中央には、その上面から下面へ貫通する掛糸孔a68および掛糸孔b69が設けられている。掛糸孔a68は第一の凹部8と第二の凸部7とを結ぶ線のほぼ中央に、掛糸孔b69は第一の凸部6と第二の凹部9とを結ぶ線のほぼ中央に設けられている。掛糸孔a68および掛糸孔b69は、内周面にネジが切られており、連結糸12を固定部材73で繋着する際に用いられる。固定部材73には、低頭のネジやボルトが適している。さらに、連結片3は、一対の接触面4の間にわたって貫通して中心に延在する挿通孔5を有する。
本実施例の連結片3は、挿通孔5に一本の連結糸12を張り渡す方法に加え、図11〜図13に示す三種類の連結糸12を張り渡す方法を組み合わせて連結される。以下では、図11〜図13を参照しながら、一または複数本の連結糸12により、一の連結孔と掛糸孔とを結ぶと共に当該掛糸孔と他の連結孔とを結ぶ連結方法を説明する。なお、図11では説明のため連結糸12は弛んでいるように描いているが、実際には各孔間で連結糸12はぴんと張った状態である。
(a)直線的に張り渡す複数本の連結糸12での連結(図11)
基本となる二つの連結片(70、71)に着目して説明する。連結糸12の一端は、固定部材73に巻き付けられ、この固定部材73を前連結片70の掛糸孔a68に取り付け、締めることにより繋着される(符号74)。この連結糸12の他端は、前連結片70の第二の凸部と中連結片71の第三の凸部が重なった部分の連結孔67、67を通され、中連結片71の下面へ導かれる(符号75)。中連結片71の下面へ導かれた連結糸12は、中連結片71の第二の凸部と後連結片72の第三の凸部が重なった部分の連結孔67、67を通り、中連結片71の上面へと導かれる(符号76)。そして、上面へ導かれた連結糸12の他端は、固定部材73に巻き付けられ、この固定部材73を中連結片71の掛糸孔a68に取り付け、締めることにより繋着される(符号77)。
この2つの連結片を連結する方法を基本として、これを繰り返すことにより、必要な個数の連結片3を連結していく。この方法により、図に白抜き矢印で示すように、後方へと引っ張る力が働いて押出部材2を持ち上げ、押出部材2が鉛直方向へ垂れることを防ぐことができる。特に、押出部材2の右側(内周側)において効果がある。なお、この連結方法を用いる場合には、掛糸孔a68は貫通孔でなくともよい。
(b)ジグザグに張り渡した連結糸12での連結(図12)
基本となる二つの連結片(70、71)に着目して説明する。前連結片70の下面から掛糸孔b69を通って上面に導かれた連結糸12は(符号78)、前連結片70の第二の凸部と中連結片71の第三の凸部が重なった部分の連結孔67、67を通って中連結片71の下面へ導かれる(符号79)。中連結片71の下面に導かれた連結糸12は、中連結片71の掛糸孔b69を通って上面へ導かれる(符号80)。そして、上面へ導かれた連結糸12は、前連結片70の第二の凸部と中連結片71の第三の凸部が重なった部分の連結孔67、67を通って、再び中連結片71の下面へ導かれる(符号81)。再び下面へと通された連結糸12は、中連結片71の掛糸孔b69を通って、再び上面へ導かれる(符号82)。
この連結方法を基本として、これを繰り返すことにより、必要な個数の連結片3を連結していく。なお、この方法においては、連結糸12の両端は、図示していない先端連結片13と後端側終端片14にそれぞれ繋着される。この方法により、図に白抜き矢印で示すように、掛糸孔b69を連結孔67側へと引っ張る力が働いて押出部材2を持ち上げ、押出部材2が鉛直方向へ垂れることを防ぐことができる。特に、押出部材2の左側(外周側)において効果がある。
(c)直線的に張り渡す連結糸12での連結(図13)
前述の(a)と同様に、連結糸12を直線的に張り渡すが、連結糸が一本である点で異なる。
基本となる二つの連結片(70、71)に着目して説明する。前連結片70の第二の凸部と中連結片71の第三の凸部が重なった部分の連結孔67を通って中連結片71の下面へ導かれた連結糸12は(符号89)、中連結片71の第二の凸部と後連結片72の第三の凸部が重なった部分の連結孔67を通って上面へ導かれる(符号90)。そして、連結糸12は、上面から連結片外側(屈曲内周側)をまわって、同じ孔67(符号90)の下面から上面へ再び導かれる。つまり、連結孔67のまわりを一周する。そして、上面へ再び導かれた連結糸は、中連結片71の掛糸孔a68に螺着する固定部材73をまわり(符号91)、中連結片71の第二の凸部と後連結片72の第三の凸部が重なった部分の連結孔67を通って下面へと導かれる(符号92)。そして、連結糸12は、下面から連結片外側(屈曲内周側)をまわって、同じ孔67(符号92)の上面から下面へ再び導かれる。つまり、連結孔67のまわりを一周する。
この連結方法を基本として、これを繰り返すことにより、必要な個数の連結片3を連結していく。なお、この方法においては、前述の(b)と同様に、連結糸12の両端は、図示していない先端連結片13と後端側連結片14にそれぞれ繋着される。この方法により、図に白抜き矢印で示すように、後方へと引っ張る力が働いて押出部材2を持ち上げ、押出部材2が鉛直方向へ垂れることを防ぐことができる。特に、押出部材2の右側(内周側)において効果がある。なお、この連結方法を用いる場合には、掛糸孔a68は貫通孔でなくともよい。
以上に説明した(a)、(b)または(b)、(c)の方法は組み合わせてもよく、この場合、押出部材2の左右両側に引っ張る力が働いて押出部材2を持ち上げるので、押出部材2が鉛直方向へ垂れることをより効果的に防ぐことができる。また、両側から引っ張るようになっているので、捩れることも防ぐことができる。
上記(a)、(b)、(c)の方法は、実施の形態で説明した挿通孔5に一本の連結糸12を張り渡す方法と併用することが好ましいが、上記(a)、(b)、(c)の方法を単独で用いてもよい。
以上に説明した連結片の連結方法によれば、鉛直方向への変形耐性、例えば、上下方向への振れや進出方向を軸とする捩れに対してさらに強い耐性を実現することができる。
図14に、実施例4の連結片を説明する概略斜視図を示す。本実施例の連結片3は、実施例3(図10)の連結片3と基本的な構成は同じであるため、同じ部分についての説明は割愛し、異なる部分を以下で説明する。
本実施例の連結片3は、側面板15に対向する二つの面に、方向転換時の曲線に沿うような湾曲面を形成している。つまり、方向転換時に内側になる側面を緩やかな凹状の曲面93により形成し、方向転換時に外側になる側面を緩やかな凸状の曲面94により形成する。凸部6および凹部9は、鋭角を有する円弧状である。
上記のような曲面からなる左右の側面を有する本実施例の連結片3は、方向転換時に側面板15が連結片3に沿いやすくなり、押出部材2の動きをより滑らかにすることができる。
実施例5の押出部材2は、過負荷が掛かったときなど設計値以上の力が働いた場合に、側面板15が連結片3から離れてしまうことを防ぐための構成を備える。
図15は、実施例5の側面板固定方法を説明する説明図である。連結片3は、実施例3(図10)の連結片3と同じ構成である。
本実施例では、連結糸12とは別に準備した補助連結糸95を用いる。補助連結糸95は、連結糸12と同じ材料により構成することができるが、方向転換時に補助連結糸95と側面板15とが擦れることになるので、耐摩耗性に優れたフッ素樹脂繊維を用いることが好ましい。
補助連結糸95は、押出部材2の移動方向(長手方向)に直交する方向(幅方向)に次の手順で張り渡される。まず、補助連結糸95は連結片3の上面から掛糸孔b69を通って下面へ導かれる。下面へ導かれた補助連結糸95は、連結片3および側面板15の外周側をまわって上面へ導かれ、掛糸孔b69を通って再び下面へ導かれる。下面へ導かれた補助連結糸95は、連結片3の下面を通り、連結片3および側面板15の内周側をまわって上面へ導かれる。そして、補助連結糸95の両端部は、掛糸孔a68付近(符号96)で結着される。なお、符号96の位置で補助連結糸95を結びつけるのではなく、固定部材73を利用して繋着することで固定してもよい。補助連結糸95による固定を各連結片に対して行うことで、側面板15を多点で連結片3に固定する。
以上に説明した本実施例の押出部材2は、過負荷が掛かったときなど設計値以上の力が働いた場合でも、補助連結糸95により側面板15が連結片3から離れてしまうことを防ぐことができる。
1:押出装置、2:押出部材、3:連結片、4:接触面、5:挿通孔、6:第一の凸部、7:第二の凸部、8:第一の凹部、9:第二の凹部、10:厚さ、11:幅、12:連結糸、13:先端連結片、14:後端側終端片、15:側面板、15a:側面板折曲部(前)、15b:側面板折曲部(後)、16:孔、17:ワーク当接部材、18:突端、19:凹状溝、20:固定用長孔、21:固定部材(押出部材用)、22:ベース板、23:駆動部、24:駆動部取付板、25:チューブ、26:継手、27:配管、28:流量調節ツマミ、29:ガイドレール、30:移動体、31:移動ブロックa、32:移動ブロックb、33:駆動ブロックa、34:駆動ブロックb、35:駆動用長孔、36:過負荷検知機構、37:バネ、38:センサ、39:検知板、40:センサ光軸、41:方向転換部、42:第一の方向転換ローラ、43:第二の方向転換ローラ、44:第三の方向転換ローラ、45:方向転換開始点、46:方向転換中間点、47:方向転換終了点、48:ガイドローラ、49:支持ローラ、50:支持ローラ取付板、51:ベース板折曲部、52:固定部材(支持ローラ部)、53:ローダ、54:マガジン、55:ワーク、56:マガジン昇降装置、57:マガジン載置台、58:マガジン固定部材、59:昇降ブロック、60:カバー、61:扉、62:押出部材進入口、63:ワーク取出口、64:マガジン開口面、65:第三の凸部、66:第三の凹部、67:連結孔、68:掛糸孔a、69:掛糸孔b、70:前連結片、71:中連結片、72:後連結片、73:固定部材(連結片用)、74〜82:連結糸の位置、83:押出装置、84:マガジン、85:ワーク、86:駆動装置、87:ロッド、88:ワーク当接部材、89〜92:連結糸の位置、93:内側湾曲面、94:外側湾曲面、95:補助連結糸、96:連結糸の位置

Claims (13)

  1. 押出部材と、押出部材を第一の方向に押し出す駆動部とを備え、押出部材が、第一の方向と異なる第二の方向にワークを押し出すワーク押出装置であって、
    押出部材が、複数の連結片と、複数の連結片を屈曲可能に連結する糸状部材とを備え、
    押出部材を第二の方向に方向転換させる方向転換部を備えることを特徴とするワーク押出装置。
  2. 前記押出部材が、可撓性を有する薄板からなり、連結された複数の連結片の対向する二側面を囲む側面板を備えることを特徴とする請求項1に記載のワーク押出装置。
  3. 前記連結片が、連結方向と同方向に貫通する挿通孔を備え、当該挿通孔に前記糸状部材が挿通されることを特徴とする請求項1または2に記載のワーク押出装置。
  4. 前記連結片が、凸部および凹部を有する板状部材であり、各連結片の凸部が隣接する他の連結片の凹部と係合した状態で連結されることを特徴とする請求項1、2または3に記載のワーク押出装置。
  5. 前記凸部および凹部が、前記連結片の厚さの半分以下の厚さであり、かつ、連結片の側面の中心に対してほぼ点対称に配置されることを特徴とする請求項4に記載のワーク押出装置。
  6. 前記凸部および凹部が、前記連結片の厚さの半分以下の厚さであり、かつ、連結片の側面の上下方向の中心線に対してほぼ線対称に配置されることを特徴とする請求項4に記載のワーク押出装置。
  7. 前記連結片が、屈曲姿勢時に内周となる側に、凸部とその上に配置された凹部およびそれらと対向して設けられた凸部とその下に配置された凹部と、屈曲姿勢時に外周となる側に、凸部とそれと対向して設けられた凹部とを備えることを特徴とする請求項6に記載のワーク押出装置。
  8. 前記連結片が、屈曲姿勢時に内周となる側の二つの凸部に設けられた連結孔と、連結片に設けられた掛糸孔とを備えることを特徴とする請求項7に記載のワーク押出装置。
  9. 前記糸状部材が、一の連結孔と掛糸孔とを結ぶと共に当該掛糸孔と他の連結孔とを結ぶことを特徴とする請求項8に記載のワーク押出装置。
  10. 前記駆動部が、押出部材が直接または間接に連結される移動体を直線往復動する駆動装置と、移動体に過負荷が印加されたことを検知するセンサ装置とを備え、センサ装置が過負荷を検知した際に駆動装置を停止することを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載のワーク押出装置。
  11. 前記方向転換部が、前記押出部材の屈曲姿勢時に内周となる側に設けられ、前記押出部材の側面に当接する1以上のローラと、前記押出部材の屈曲姿勢時に外周となる側に設けられ、前記押出部材の側面に当接する1以上のローラとを含んで構成されることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のワーク押出装置。
  12. さらに、第二の方向に方向転換された連結片を下方から支持する支持ローラを備えることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載のワーク押出装置。
  13. 請求項1ないし12のいずれかに記載のワーク押出装置と、
    マガジン搭載部と、
    マガジン搭載部を昇降移動する昇降装置と、を備えるワーク供給装置。
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