JP4914190B2

JP4914190B2 - 弾性発泡体の穿孔方法及びその装置

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Publication number: JP4914190B2
Application number: JP2006320093A
Authority: JP
Inventors: 卓也桐山
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP2008132563A

Description

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。

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。

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。

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。
特開平８−１２６９９７号公報特開２００１−１８１９７号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

・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。

・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。

・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。

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。

・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。

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。

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。

・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。

・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。

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。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。パレット及び圧縮・解除機構の部分斜視図。（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。（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。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。収容治具の縦断面図。図７の１−１線拡大断面図。収容治具の分解斜視図。この発明の別の実施形態を示す穿孔装置の略体平面図。この発明の別の実施形態を示す穿孔装置の略体平面図。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。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。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。この発明の別の実施形態を示す収容治具の横断面図。複写機に用いれるローラ素材の斜視図。複写機に用いれるローラの斜視図。

符号の説明

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。

Claims

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。
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。