JP2839633B2 - セラミックス部品の位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックス部品の位置決め装置に係り、特
に位置決め時におけるセラミック部品と位置検出部材と
の接触による汚損や破損を防止して製品の歩留りを高
め、セラミックス部品を効率的に位置決めすることが可
能なセラミックス部品の位置決め装置に関する。

（従来の技術） 窒化けい素や炭化けい素をはじめとするセラミックス
は硬度が大きく、耐磨耗性、高温強度、耐腐食性などの
特性が従来の金属材料と比較して優れ、また密度も約3g
/cm²と軽量であることから、自動車、航空機、化学装置
や家庭電気機器などの精密部品材料として広く用途が開
発され量産されている。

このようなセラミックス部品は、セラミックス焼結体
をさらに加工する工程や付属する金属部品を装着する工
程など、多くの工程を経て最終的に製造される。そして
各工程間においてセラミックス部品を所定の位置に整列
せしめ順次加工機器に供給するための位置決め装置が多
数配設されている。

例えば電子レンジのマグネトロン中心部にはセラミッ
クスで形成した円筒状の気密端子が使用されている。こ
の気密端子の端面には、金属部品がろう付によって接合
されるため、予めニッケルめっき等が施工される。めっ
き施工は一般にバレル方式で行なわれ、このめっき層の
均質化を図るため、第３図に示すように、気密端子とし
てのセラミックス部品１に穿設した一対の貫通孔２に、
導電性を有するＵ字ピン３を挿入する作業が実施され
る。このＵ字ピン３を挿入することによりめっき部にお
ける通電量が均一化され、めっき層の品質が確保され
る。

このセラミックス部品１に穿設された貫通孔２にＵ字
ピン３の両先端部を挿入する自動挿入機にセラミックス
部品を送給する場合には、貫通孔２の位置を、予め所定
方向に位置決めすることが必要である。

このような軸方向に貫通孔２を穿設した円柱状のセラ
ミックス部品１を連続的に位置決めする装置としては、
従来第４図に示すような機構が採用されていた。この機
構は貫通孔２のピッチ円上に超硬合金等で形成したピン
４を押圧するように配設して構成される。ピン４は基台
５上の所定位置に押圧ばね６を介して突設される。

位置決めを行なう際には、ピン４の先端部をピッチ円
上に圧接した状態で、セラミックス部品１を図示しない
回転機構によって回転せしめる。そしてピン４の先端部
が貫通孔２内に差し込まれる位置まで回転させることに
より、セラミックス部品１は所定位置に位置決めされ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第４図に示す従来の位置決め装置にお
いては、ピンの先端部がセラミックス部品の底面を摺動
し、また回転力が付与されたセラミックス部品にピンが
急激に挿入されるため、セラミックス部品の損傷や汚損
が多く、品質不良による製品の歩留り低下が大きくなる
欠点があった。

特に金属製のピンの摩耗粉がセラミックス部品表面に
付着して電気的特性を劣化させたり、堆積した摩耗粉に
よって貫通孔の位置検出が困難になる場合も多い。

またピンの先端部が常にセラミックス部品に接触して
摺動するため、ピンの摩耗が著しく、位置決め不良が頻
発し、その結果、ピンの交換頻度が高くなり、自動組立
装置の稼動率が大幅に低下してしまう問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、位置決め操作時に汚損や破損を起こすことな
く、軸方向に貫通孔を有する多数のセラミックス部品を
効率的に位置決めすることが可能なセラミックス部品の
位置決め装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は軸方向に貫通孔を
穿設したセラミックス部品を連続的に所定位置に位置決
めするセラミックス部品の位置決め装置において、軸方
向からセラミックス部品を挟み込むように対向して設け
た透過センサと、透過センサからの検出光が上記貫通孔
を透過する所定位置までセラミックス部品を移動する移
動装置と、透過センサの表面に付着した塵芥等を吹き飛
ばすブロー装置とを備えたことを特徴とする。

また移動装置は、所定位置に対応する軸心に沿って往
復動する位置決めピンを備え、この位置決めピンを、移
動後のセラミックス部品の貫通孔に挿入することにより
セラミックス部品を所定位置に固定するように構成する
とよい。

（作用） 上記構成に係るセラミックス部品の位置決め装置によ
れば、各セラミックス部品は軸方向に対向配置された透
過センサ間に挿入される。そして透過センサからの発信
光が貫通孔を透過する所定位置に達するまで、セラミッ
クス部品は移動装置によって移動され、所定位置に位置
決めされる。

また透過センサの表面に付着した塵芥等は、ブロー装
置によって適宜吹き飛ばされる結果、透過センサの検出
感度が経時的に低下するおそれはない。

このように本発明装置によれば、セラミックス部品に
接触しない透過センサによって貫通孔の位置が検出でき
るため、従来の接触式の位置決め装置と比較して、セラ
ミックス部品に汚損や損傷を与えることがなく、高品質
のセラミックス部品を高い歩留りをもって得ることがで
き、また効率的に位置決めすることが可能である。さら
に従来のようなセラミックス部品表面を摺動するピン材
を使用していないため、摩耗粉の付着や堆積がなく、電
気的特性の低下や位置検出不良が発生する割合も少な
い。さらにピン材の交換等が無用になり、装置の保守管
理が容易となり、自動組立装置の稼動率を高めることが
できる。

また移動後のセラミックス部品の貫通孔に位置決めピ
ンを挿入することにより、移動装置の停止位置の誤差を
解消することができる。さらに位置決めピンを高硬度の
セラミック材にて形成することにより摩耗粉の発生量が
より低減され、ブロー装置による摩耗粉の除去作用と相
俟って透過センサの検出感度の低下を防止することがで
きる上に、金属粉によるセラミックス部品の汚染も解消
することができる。

（実施例） 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説
明する。第１図は本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。

すなわち本実施例に係るセラミックス部品の位置決め
装置は、軸方向に貫通孔２を穿設したセラミックス部品
１を連続的に所定位置に位置決めするセラミックス部品
１の位置決め装置において、軸方向からセラミックス部
品１を挟み込むように対向して設けた透過センサ７と、
透過センサ７からの検出光が上記貫通孔２を透過する所
定位置までセラミックス部品１を移動する移動装置８
と、透過センサの表面に付着した塵芥等を吹き飛ばすブ
ロー装置９とを備えて構成される。

透過センサ７は、検出光を発信する発信用ファイバセ
ンサ7aと、検出光を受信する受信用ファイバセンサ7bと
を同一軸線上に対向配置して構成される。発信用ファイ
バセンサ7aは、セラミックス部品１に対して上下動する
上部センサホルダ10に取付けられる一方、受信用ファイ
バセンサ7bは、移動装置８の下部センサホルダ11に回転
しない状態で固定される。

さらに移動装置８は、セラミックス部品１を載置する
円筒状の部品受台12と、部品受台12を着脱自在に支持し
下部センサホルダ１周りに回転する受台ホルダ13と、受
台ホルダ13に一体に形成されたタイミングプーリ14a
と、タイミングプーリ14aを回転させる駆動装置15と、
駆動装置15の出力軸に取付けられたタイミングプーリ14
bと、タイミングプーリ14aおよび14b間に張設されたベ
ルト16とから構成される。

一方、ブロー装置９は、塵芥等が付着堆積し易い受信
用ファイバセンサ7bに対向するように配置され、セラミ
ックス部品１が部品受台12とともに受台ホルダ13から取
除かれた時に露出したセンサ表面に高圧空気を間欠的に
噴射するように構成される。

また移動装置８は第２図に示すように位置決め操作で
目標とする所定位置に対応する軸心に沿って上下動する
位置決めピン17を備え、この位置決めピン17は、セラミ
ックス部品１と同一のセラミックス材にて形成され、セ
ラミックス部品１の下方から上方へ、またはその逆方向
に往復動するピンホルダ18上に固着される。

なお第１図に示す実施例においては、透過センサ７を
２基図示し、また移動装置８を１ユニット分のみを簡略
化して図示しているが、実際の装置においては、同時に
位置決めを行なうセラミックス部品の個数に応じて各構
成要素が多段に組み合わされる。

次に作用を説明する。

本実施例装置を運転してセラミックス部品１の位置決
めを行なう場合は、まず整列装置から順次送給されたセ
ラミックス部品１が部品受台12の上部凹陥部に１個ずつ
載置される。次に発信用ファイバセンサ7aの軸心が、受
信用ファイバセンサ7bの軸心と一致し、かつ発信用ファ
イバセンサ7aの先端と、セラミックス部品１と上面との
距離が1mm程度まで近接するように上部センサホルダ10
が下降する。その時点で発信用ファイバセンサ7aからの
検出光が受信用ファイバセンサ7bに到達していない場
合、すなわちセラミックス部品が所定位置にないことが
検出されると、駆動装置15が起動され、その回転力がタ
イミングプーリ14b、ベルト16、タイミングプーリ14a、
受台ホルダ13および部品受台12を介して伝達され、セラ
ミックス部品１が回転する。そして透過センサ７の軸心
とセラミックス部品１に穿設された貫通孔２の軸心とが
一致し、セラミックス部品１が所定位置に達したことが
透過センサ７によって検出される。その検出信号は駆動
装置15を急停止せしめ、セラミックス部品１の位置決め
が完了する。

なお駆動装置14に図示しない汎用の制御用ブレーキペ
ックを装備することにより、セラミックス部品１の回転
停止精度を回転角で±１度程度に抑えることができる。

ところで、所定位置を検出する透過センサ７の感度調
整により検出感度が低下した場合や駆動装置15の停止応
答が遅延した場合においては、移動装置８によって回転
移動されたセラミックス部品の停止位置が所定位置から
若干ずれる場合がある。

そのずれを解消するために、透過センサ７によって光
学的に位置決めしたセラミックス部品１の貫通孔２に対
して、所定位置の軸心上に突設した位置決めピン17を挿
入する。この位置決めピン17の外径はほぼ貫通孔２の内
径に等しく設定されているため、セラミックス部品１の
貫通孔２の軸心は、位置決めピン17の軸心と一致するよ
うに微動し、最終的に所定位置に位置決めされる。この
とき位置決めピン17は停止したセラミックス部品１内に
挿入されるため、受ける衝撃力は小さく、セラミックス
部品１を破損したり、位置決めピン17自体が摩耗するこ
とは少ない。万一、セラミックス材で形成した位置決め
ピン17が摩耗して摩耗粉がセラミックス部品１に付着し
ても、金属粉とは異なり、セラミックス部品１の電気特
性を損うおそれはない。

さらに上向きに取付けた受信用ファイバセンサ7bの表
面には塵芥や摩耗粉が付着堆積し易いが、セラミックス
部品１が受品受台12とともに受信用ファイバセンサ7bの
上部から移送された時点で、ブロー装置９から高圧空気
が噴射され、塵芥等が除去される。したがって透過セン
サ７の検出感度が低下して誤検出が発生するおそれも少
ない。

このように本実施例によれば、セラミックス部品１に
接触しない透過センサ７によって貫通孔２の位置が検出
できるため、従来の接触式の位置決め装置と比較して、
セラミックス部品１に汚損や損傷を与えることがなく、
高品質のセラミックス部品１を高い歩留りをもって得る
ことができ、また効率的に位置決めすることが可能であ
る。

さらに従来のようなセラミックス部品１の表面を摺動
するピン材を使用していないため、摩耗粉の付着や堆積
がなく、電気的特性の低下や位置検出不良が発生する割
合も少ない。さらにピン材の交換等が無用になり、装置
の保守管理が容易となり、自動組立装置の稼動率を高め
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明の通り本発明に係るセラミックス部品の位置
決め装置によれば、セラミックス部品に接触しない透過
センサによって貫通孔の位置が検出できるため、従来の
接触式の位置決め装置と比較して、セラミックス部品に
汚損や損傷を与えることがなく、高品質のセラミック部
品を高い歩留りをもって得ることができ、また効率的に
位置決めすることが可能である。さらに従来のようにセ
ラミックス部品表面を摺動するピン材を使用していない
ため、摩耗粉の付着や堆積がなく、電気的特性の低下や
位置検出不良が発生する割合も少ない。さらにピン材の
交換等が無用になり、装置の保守管理が容易となり、自
動組立装置の稼動率を高めることができる。

また移動後のセラミックス部品の貫通孔に位置決めピ
ンを挿入することにより、移動装置の応答遅れによって
生じた停止位置の誤差を解消することができる。さらに
位置決めピンを高硬度のセラミック材にて形成すること
により摩耗粉の発生量がより低減され、ブロー装置によ
る摩耗粉の除去作用と相俟って透過センサの検出感度の
低下を防止することができる上に、金属粉によるセラミ
ックス部品の汚染も解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るセラミックス部品の位置決め装置
の一実施例を示す斜視図、第２図は位置決めピンの動作
を説明する斜視図、第３図はセラミックス部品の構造例
を示す斜視図、第４図は従来の位置決め装置の構成例を
示す斜視図である。 １……セラミックス部品、２……貫通孔、３……Ｕ字ピ
ン、４……ピン、５……基台、６……押圧ばね、76……
透過センサ、7a……発信用ファイバセンサ、7b……受信
用ファイバセンサ、８……移動装置、９……ブロー装
置、10……上部センサホルダ、11……下部センサホル
ダ、12……部品受台、13……受台ホルダ、14a,14b……
タイミングプーリ、15……駆動装置、16……ベルト、17
……位置決めピン、18……ピンホルダ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向に貫通孔を穿設したセラミックス部
   品を連続的に所定位置に位置決めするセラミックス部品
   の位置決め装置において、軸方向からセラミックス部品
   を挟み込むように対向して設けた透過センサと、透過セ
   ンサからの検出光が上記貫通孔を透過する所定位置まで
   セラミックス部品を移動する移動装置と、透過センサの
   表面に付着した塵芥等を吹き飛ばすブロー装置とを備え
   たことを特徴とするセラミックス部品の位置決め装置。
2. 【請求項２】移動装置は、所定位置に対応する軸心に沿
   って往復動する位置決めピンを備え、この位置決めピン
   を、移動後のセラミックス部品の貫通孔に挿入すること
   によりセラミックス部品を所定位置に固定するように構
   成したことを特徴とする請求項１記載のセラミックス部
   品の位置決め装置。
3. 【請求項３】位置決めピンをセラミックス材で形成した
   ことを特徴とする請求項２記載のセラミックス部品の位
   置決め装置。