JP4797724B2 - ワークの製造ライン - Google Patents

Description

本発明は、複数の構成装置から成るワークの製造ラインに関するものである。

従来、複数の構成装置を１つの製造ライン上に配置したものが知られている（特許文献１参照）。この製造ラインでは、隣り合う構成装置の相互間を搬送部で接続し、ワークを個々の装置に順に臨ませて連続的に処理を行っている。
特開２００３−７５７９５号公報

しかし、上記製造ラインは、個々の構成装置が独自に設計されているため、各構成装置の外形寸法の大きさに一定の基準がなく、構成装置の機種変更等による装置の入替え作業を行う場合、入れ替えた構成装置の設置スペースを前後の搬送部で調整せざるをえなかった。すなわち、構成装置の機種変更等には、必ず前後搬送部の設計変更を伴う問題があった。また、ワークの変更により生産工程を変更する必要が生じた場合にも、ライン全体の設計変更に伴う各構成装置の設置変更が生じ、ライン全体の設置スペースを各構成装置に割り当てて設置変更する必要があった。

本発明は、構成装置の機種変更等による装置の入替えを簡単に行なうことができるワークの製造ラインを提供することをその課題としている。

本発明のワークの製造ラインは、ワークの搬送路に沿って横並びに配設した複数の構成装置と、複数の構成装置に臨ませるようにワークを搬送路に沿って搬送するワーク搬送装置と、複数の構成装置が設置されると共に、並び方向に平行に配設した一対のレール状フレームと、を備え、ワークであるカートリッジケースに部品を組み込むと共にインクを注入して、プリンタにインクを供給するインクカートリッジを製造するワークの製造ラインにおいて、複数の構成装置のうち最小設置幅となる構成装置の設置幅を基準幅とし、各構成装置の設置幅が、基準幅の整数倍となるように構成され、一対のレール状フレームには、最小設置幅となる構成装置を複数設置固定可能な複数の締結部材が、それぞれ長手方向に亘って固着されていることを特徴とする。

この構成によれば、各構成装置の設置幅が基準幅の整数倍となるように規格化されているため、例えば、構成装置の機種変更等による装置の入替え作業を行う場合は、基準幅に基づいて構成された装置幅であるため、その装置幅にあう設置スペースを容易に確保して入替え作業を行うことができる。また、ライン全体の設計変更に伴う各構成装置の設置変更を行う場合は、ライン全体の設置スペースも基準幅に基づいて構成されるので、各構成装置に割り当てやすく、容易に設置変更を行うことができる。また、規格化により構成装置が汎用的なものになるため、同種の複数の製造ラインを簡単に構築することができ、且つ複数の製造ラインにおける構成装置の機種変更等にも容易に対応することができる。
また、複数の構成装置を安定に支持することができると共に、これら構成装置の支持ベースを単純な構造とすることができる。
さらに、一対のレールフレームに複数の構成装置を簡単に設置し締結することができる。すなわち、構成装置の入れ替え等において、レール状フレームに締結部材を新に設ける必要がなく、幅の異なる構成装置であっても簡単に締結することができる。

この場合、複数の構成装置の並び方向に直交する奥行き方向の設置長を、同一となるように構成することが、好ましい。

この構成によれば、各構成装置の奥行きの長さを揃えることで、横並びに配設された各構成装置が、その前面において面一に構成されるため、製造ラインの側方に作業者が作業しやすい作業スペースを確保することができる。また、奥行きが同一の長さとなるため、これら複数の構成装置を支持する支持ベースも規格化することができ、入替え作業時およびライン全体の設計変更時に、構成装置の設置を容易に行なうことができる。

この場合、複数の構成装置は、ワークを処理する複数のワーク処理装置と、ワークを搬送路上にストックする少なくとも１台のバッファ装置と、から成ることが、好ましい。

この構成によれば、バッファにワークをストックしておくことで、前後工程のワーク処理装置の処理時間の差（処理待ち）を吸収することができ、ワーク処理装置を効率良く稼動させることができる。また、バッファを予備スペースとして確保しておくことにより、バッファの幅を調整することでワーク処理装置の設置幅の変更に対応させることができる。

この場合、各構成装置は、その作業エリアに搬送路の一部となる部分搬送路を有しており、複数の構成装置は、部分搬送路が直線上に連なるように配設されていることが、好ましい。

この構成によれば、各構成装置は、ワークを搬送路から自身の作業エリアに移載しなくても処理作業が可能となり、生産性を格段に向上させることができる。また、各構成装置の部分搬送路が直線状に連なるため、構成装置とは別に搬送路を設ける必要がない。また、各構成装置に部分搬送路を設けることで、搬送路の一部に不具合があったときでも、搬送路全体を交換する必要がない。

この場合、複数のワーク処理装置には、本体ケースに部品を組み込む部品組込み装置および本体ケースにインクを注入するインク注入装置が、含まれていることが、好ましい。

この構成によれば、インクカートリッジの組立作業を、短時間で効率よく行うことができると共に、インクカートリッジの設計変更にも簡単に対応させることができる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るワークの製造ライン（以下、「製造ライン」という）について説明する。この製造ラインは、例えば、インクカートリッジの製造ラインであり、カートリッジケースに処理を行う複数のワーク処理装置を横並びに配設し、搬送テープに熱圧着した複数のカートリッジケースを複数のワーク処理装置に順次臨ませてインクカートリッジの生産を行うものである。ここで、製造ラインを詳細に説明する前に、インクカートリッジおよび搬送テープについて簡単に説明する。

インクカートリッジは、ボックス状に形成され、プリンタにインクを供給する供給口を有したカートリッジケースＷと、供給口に臨む開閉ばねと、開閉ばねに付勢されつつ、供給口を開閉するバルブ部材と、供給口の入口に装着される円筒状のシール部材と、を備えている。また、カートリッジケースＷの一の側面には、インクが注入されるインク注入口が形成され、インク注入口の近傍には通気口が形成されている。そして、インク注入口と通気口とを接続する蛇行状溝を覆うようにインクの水分蒸発防止のための保護フィルムが被覆されている。プリンタにインクカートリッジを装着すると、プリンタに設けられた供給針が開閉ばねの付勢力に抗するようにバルブ部材を押し込み、カートリッジ内部に貯留されたインクがプリンタに供給される構成となっている。

搬送テープＴは、カートリッジケースＷより幅広に構成され、その片面には、インクカートリッジの製品ラベルが所定のピッチで印刷されている。そして、カートリッジケースＷは、カートリッジケースＷの片面が製品ラベルに位置決めされた状態で搬送テープＴに固着されて、製造ライン１の搬送路上を搬送される。

図１および図２は、製造ライン１の全体斜視図であり、製造ライン１は、複数の構成装置が横並びに配設された構成装置群２と、上部に構成装置群２が設置され、構成装置の並び方向に対して平行に配設した一対のレール状フレーム３、３と、を備えている。構成装置群２は、３つの処理ブースに分かれており、各処理ブースには、複数のワーク処理装置が配設されている。また、各処理ブース間には、バッファ装置１４が配設され、且つラインの最上流位置には搬送テープＴの送り出しを行う繰出し装置１５が、ラインの最下流位置には搬送テープＴ（カートリッジケースＷ）を巻き取る巻取り装置１６が、それぞれ配設されている。そして、全ての構成装置が横並びに配設されることで、これら装置の一部に１本の直線状の搬送路が構成されるようになっている。

３つの処理ブースは、製造ライン１の上流から下流に向けて第１組込みブース１１、第２組込みブース１２、インク注入ブース１３、の順に配置され、各ブースにおいて搬送中のカートリッジケースＷに部品の組込みおよびインク注入が行われる。

第１組込みブース１１は、ライン上流から下流に向かって順に、カートリッジケースＷを供給すると共に、搬送テープＴとカートリッジケースＷとを熱圧着するケース溶着装置２１と、カートリッジケースＷの第１部分および第２部分にフィルムを溶着する第１フィルム溶着装置２２および第２フィルム溶着装置２３と、カートリッジケースＷに開閉ばねを組み込むばね組込装置２４と、カートリッジケースＷに開閉ばねを介してバルブ部材を組み込むバルブ組込装置２５と、を横並びに配設して構成されている。

第２組込みブース１２は、ライン上流から下流に向かって順に、カートリッジケースＷの第３部分、第４部分、第５部分および第６部分にフィルムを溶着する第３フィルム溶着装置３１、第４フィルム溶着装置３２、第５フィルム溶着装置３３および第６フィルム溶着装置３４と、カートリッジケースＷの供給口の入口に開閉ばねおよびバルブ部材を介してシール部材を装着するシール部材組込装置３５と、を横並びに配設して構成されている。

インク注入ブース１３は、カートリッジケースＷのインク注入口からインクを注入し、インク注入後のカートリッジケースＷのインク注入口および通気口間に保護フィルムを被覆するインク注入装置４１を３台横並びに配設して、構成されている。

そして、カートリッジケースＷは、第１組込みブース１１において、繰出し装置１５から繰出された搬送テープＴに熱圧着され、搬送テープＴに固着された状態でフィルム溶着、ばね組込み、バルブ組込みの各処理に供される。続いて、第１のバッファ装置１４を介して第２組込みブース１２に臨み、フィルム溶着、シール部材の装着の各処理に供される。

さらに、第２のバッファ装置１４を介してインク注入ブース１３に臨み、カートリッジケースＷにインクの注入および保護フィルムの被覆が行われる。このようにして、製造されたインクカートリッジは、搬送テープＴに固着された状態で巻取り装置１６に巻き取られる。

続いて、製造ライン１に配置された各構成装置について説明する。各構成装置は、規格化されており、後述するワーク処理装置の並びの方向の設置幅（本実施形態では３００ｍｍ）を基準幅Ｄとして基準幅Ｄの整数倍に構成され、ワーク処理装置の並びの方向に直交する奥行き方向の設置長（本実施形態では１０００ｍｍ）を基準長Ｌとして統一されている。また、ワーク処理のための作業エリアの高さレベルも統一され、この高さレベルを基準に搬送路が構成されている。

本実施形態では、ワーク処理装置の設置長を基準長Ｌとして各構成装置の奥行きの長さを揃えることで、横並びに配設された各構成装置が、その前面において面一に構成されるため、製造ライン１の前方に作業者が作業しやすい作業スペースを確保することができる。また、奥行きが同一の長さとなるため、これら複数の構成装置を支持する支持ベースも規格化することができ、入替え作業時およびライン全体の設計変更時に、構成装置の設置を容易に行なうことができる。

繰出し装置１５は、搬送テープＴが巻回された繰出しリール５１と、繰出しリール５１を支持する支持台５２と、支持台５２を一部露出した状態で繰出しリール５１をカバーリングするカバーケース５３と、から構成されている。支持台５２は、方形状のベースプレート６１と、ベースプレート６１の略前半部に立設した板状フレーム６２と、板状フレーム６２の基端において板状フレーム６２を前後両面から補助的に支持するする４枚の補助プレート６３と、を溶着して一体に形成されており、この板状フレーム６２の上部中央に繰出しリール５１が自由回転自在に軸支されている。

支持台５２は規格化されており、基準幅Ｄと同一の設置幅かつ基準長Ｌと同一の設置長で構成され、ベースプレート６１の四隅には、締結ボルト６４を挿通させるボルト挿通孔が形成されている。繰出し装置１５は、締結ボルト６４をこのボルト挿通孔を介してレール状フレーム３（の固定ナット８４）に締め付けることで不動に設置される。

カバーケース５３は、繰出しリール５１、板状フレーム６２、補助プレート６３を覆い、ベースプレート６１の略後半部が露出する構成となっている。カバーケース５３の設置幅は、基準幅Ｄの３倍の設置幅を有しており、ベースプレート６１からはみ出すように幅方向に予備スペースを含んだ設置幅となっている。このため、カバーケース５３の設置幅を基準幅Ｄの３倍から１倍の間で可変（ケース交換）することで、ワーク処理装置の設置幅の変更に対応することができる他、新たにワーク処理装置を追加可能に構成されている。さらにカバーケース５３の片側面は長方形状に切り欠かれており搬送テープＴの搬送路が確保されている。

巻取り装置１６は、繰出し装置１５と略同様に構成されており、繰出しリール５１に代えて巻取りリール５４が設けられている。巻取りリール５４は、減速ギア列を介して駆動モータ（図示省略）により巻取り回転可能に構成されており、インクカートリッジが固着された搬送テープＴを、弛みを生じない程度に巻き取ってゆく。

バッファ装置１４は、上述した支持台５２と、支持台５２の板状フレーム６２の上部に左右対象となるように自由回転自在に配設された一対の送りローラ５５、５５と、一対の送りローラ５５、５５をカバーリングする上述したカバーケース５３と、から構成されている。そして、搬送テープＴは、ライン上流側に位置する送りローラ５５と下流側に位置する送りローラ５５との間に垂れ下がるように架けられており、前後のステーションの処理時間の差（処理待ち）を吸収し、前後のワーク処理装置を効率良く稼動することができるように構成されている。

カバーケース５３は、基本的には繰出し装置１５および巻取り装置１６のカバーケース５３と同様であるが、繰出し装置１５および巻取り装置１６のカバーケース５３が片側面を切り欠かれているのに対し、このバッファ装置１４のカバーケース５３は両側面が切り欠かれている点で異なっている。そして、この場合も、支持台５２は、基準幅Ｄと同一の設置幅かつ基準長Ｌと同一の設置長で構成した方形状のベースプレート６１を有し、その四隅には、締結ボルト６４を挿通させるボルト挿通孔が形成されている。

各ワーク処理装置は、基台となる下部筐体７１と、下部筐体７１の上面に搭載された装置主要部７２と、装置主要部７２の前方の作業エリアに設置された部分搬送路７３と、装置主要部７２および部分搬送路７３を覆う上部筐体７４と、から構成されている。上部筐体７４は、四方の周面が下部筐体７１と面一に構成され、略前半部が開閉式の前部カバー７５となっている。そして、手前から持ち上げるように前部カバー７５を開放して、装置主要部７２や部分搬送路７３のメンテナンスを行えるようにしている。また前部カバー７５の両側面は、長方形状に切り欠かれており搬送テープＴの搬送路が確保されている。

部分搬送路７３は、複数のワーク処理装置が横並びに配設されることで一直線状に搬送路を形成し、別途搬送路を設ける必要のない構成となっている。そして、部分搬送路７３は、作業エリアに設置されており、装置主要部７２に移載装置を設けることなくワーク処理を行い、生産性を向上することができる。
また、装置主要部７２および部分搬送路７３は、着脱可能に構成されており、例えば、機種変更等による装置の入替えを行う場合には、装置主要部７２のみを交換することで対応することができ、部分搬送路７３の一部に不具合があった場合にも部分的に交換することで対応することができる。

下部筐体７１は、前面下部および背面下部が内向きに傾斜して、基端部近傍にくびれを形成し、基端部の四隅には、締結ボルト６４を挿通させるボルト挿通孔が形成されている。ワーク処理装置は、締結ボルト６４をこのボルト挿通孔を介してレール状フレーム３（の固定ナット８４）に締め付けることで設置される。この場合、基端部近傍にくびれが形成されているため、締結ボルト６４を取り付けやすい構成となっている。

一対のレール状フレーム３、３は、基準長Ｌより幾分短い間隙を存して相互に平行に配設されており、構成装置（ベースプレート６１）の下面の前後端部を下方から支持している。このため、構成装置群を安定して支持することができ、ベースプレート６１を単純な構成としている。また、一対のレール状フレーム３、３間には、棒状の複数の連結部材８１が延在方向において等ピッチで配設されており、一対のレール状フレーム３、３は、梯子状を為して一体化されている（図４参照）。

各レール状フレーム３は、開口部８２を上向きに設置したＣ型鋼材等で構成されており、この開口部８２を挟んで一対の折曲げ部８３、８３が屈曲形成されている。折曲げ部８３の下方内側には、延在方向に複数の固定ナット８４、８４が固着されている。そして、基準幅Ｄと同幅の間隙を存して溶着され、その一対の固定ナット８４、８４からなる複数組が長手方向に亘って、複数の構成装置が連続して配設されるように構成されている。このように、基準幅Ｄに合わせて一対の固定ナット８４、８４が溶着され、その固定ナット８４の位置に合わせて構成装置を設置することで、幅の異なる構成装置であっても一対のレール状フレーム３、３に簡単に固定することができる（図３参照）。

以上に述べたように、本実施形態の製造ライン１によれば、各構成装置の設置幅が基準幅Ｄの整数倍となるように規格化されているため、例えば、構成装置の機種変更等による装置の入替え作業を行う場合は、基準幅Ｄに基づいて構成された装置幅であるため、その装置幅にあう設置スペースを容易に確保して入替え作業を行うことができる。また、ライン全体の設計変更に伴う各構成装置の設置変更を行う場合は、ライン全体の設置スペースも基準幅Ｄに基づいて構成されるので、各構成装置に割り当てやすく、容易に設置変更を行うことができる。また、規格化により構成装置が汎用的なものになるため、同種の複数の製造ライン１を簡単に構築することができ、且つ複数の製造ライン１における構成装置の機種変更等にも容易に対応されることができる。

製造ラインの全体斜視図である。 カバーを開放した状態の製造ラインの全体斜視図である。 レール状フレームの部分断面図である。 一対のレール状フレームの上面模式図である。

符号の説明

１…製造ライン ３…レール状フレーム １４…バッファ装置 ４１…インク注入装置 ８４…固定ナット Ｄ…基準幅 Ｗ…カートリッジケース

Claims (5)

1. ワークの搬送路に沿って横並びに配設した複数の構成装置と、前記複数の構成装置に臨ませるように前記ワークを前記搬送路に沿って搬送するワーク搬送装置と、前記複数の構成装置が設置されると共に、前記並び方向に平行に配設した一対のレール状フレームと、を備え、
   前記ワークであるカートリッジケースに部品を組み込むと共にインクを注入して、プリンタにインクを供給するインクカートリッジを製造するワークの製造ラインにおいて、
   前記複数の構成装置のうち最小設置幅となる構成装置の設置幅を基準幅とし、前記各構成装置の設置幅が、前記基準幅の整数倍となるように構成され、
   前記一対のレール状フレームには、最小設置幅となる前記構成装置を複数設置固定可能な複数の締結部材が、それぞれ長手方向に亘って固着されていることを特徴とするワークの製造ライン。
2. 前記複数の構成装置の並び方向に直交する奥行き方向の設置長を、同一となるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のワークの製造ライン。
3. 前記複数の構成装置は、前記ワークを処理する複数のワーク処理装置と、前記ワークを前記搬送路上にストックする少なくとも１台のバッファ装置と、から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のワークの製造ライン。
4. 前記各構成装置は、その作業エリアに前記搬送路の一部となる部分搬送路を有しており、
   前記複数の構成装置は、前記部分搬送路が直線上に連なるように配設されていることを特徴とする請求項３に記載のワークの製造ライン。
5. 前記複数のワーク処理装置には、前記本体ケースに部品を組み込む部品組込み装置および前記本体ケースにインクを注入するインク注入装置が、含まれていることを特徴とする請求項３または４に記載のワークの製造ライン。

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