JP6421584B2 - 曲げ加工装置および点火プラグ製造機 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの曲げ加工を行う曲げ加工装置、及びそれを備えた点火プラグ製造機に関する。

従来より、点火プラグのハウジングに固定された側方電極の曲げ加工を行う曲げ加工装置が知られている。
特許文献１に記載の装置は、ワークとしての点火プラグの搬送経路にエアハンマユニットを設置している。この装置は、エアハンマユニットの作業位置で点火プラグの搬送を停止した後、エアハンマユニットが有するハンマにより点火プラグの側方電極を複数回打撃することにより、側方電極を中心電極側へ曲げている。側方電極が所定量曲げられた後、点火プラグは、次の工程が行われる場所へ搬送される。

特開平１１−１２１１４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、点火プラグの側方電極を打撃する際、点火プラグの搬送を停止しているので、側方電極の曲げ加工に時間が長くかかる。そのため、点火プラグの生産能力を高めることが困難になることが懸念される。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、ワークの曲げ加工を短時間で行うことが可能な曲げ加工装置、及びそれを備えた点火プラグ製造機を提供することを目的とする。

本発明の曲げ加工装置は、筒状のハウジングの端面から中心電極に対して偏心した側方電極が軸方向に延びた点火プラグをワークとし、側方電極を軸方向から倒す方向に曲げる装置であって、設置台、搬送手段、起点部材、ローラ、ガイド部材、視覚手段および制御装置を備える。点火プラグが設置された設置台を、搬送手段は所定方向に搬送する。設置台と共に移動する起点部材は、側方電極の曲げ起点となる位置に当接可能である。設置台と共に搬送される点火プラグの搬送経路上に設けられるローラは、曲げ起点よりも設置台とは反対側に位置する側方電極の端部に当接することにより、側方電極を曲げることが可能である。ガイド部材は、設置台が搬送される方向の上流側に設けられた第１傾斜面および第１傾斜面の下流側に設けられた第２傾斜面を有し、側方電極とローラとが接触する際にローラを案内し、側方電極の端部の曲げ量を規定する。視覚手段は、中心電極に対する側方電極の位置を測定する。制御装置は、視覚手段の測定により検出された側方電極の位置情報に基づき、設置台に対するローラの位置、又は、設置台に対する起点部材の位置を制御する。

これにより、搬送手段が設置台と共にワークを搬送すると、ワークの端部とローラとが当接し、ワークの端部に対しローラから曲げ荷重が印加される。そのため、曲げ加工装置は、ワークを設置した設置台を搬送手段により搬送しながら、ワークを曲げることが可能である。したがって、曲げ加工装置は、ワークの搬送を止めることなく、ワークの曲げ加工を短時間で行うことができる。

本発明の第１実施形態による曲げ加工装置が適用された点火プラグ製造機の平面図である。 図１のＩＩ方向の矢視図である。 図１のＩＩＩ方向の矢視図である。 図３のＩＶ方向の矢視図である。 図１のＶ方向の矢視図である。 本発明の第２実施形態による曲げ加工装置の平面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、各図において同一の構成が複数記載されている場合には、その一部のみに符号を付すものとする。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５に示す。第１実施形態の曲げ加工装置１は、点火プラグ製造機１００に適用され、点火プラグ１０が備える筒状のハウジング１１の端面から軸方向に延びる側方電極１２を中心電極１３側へ曲げる加工を行うものである。本実施形態の点火プラグ１０の側方電極１２は、特許請求の範囲に記載の「ワーク」の一例に相当する。

まず、点火プラグ製造機１００の全体構成について説明する。
図１に示すように、第１実施形態の点火プラグ製造機１００は、曲げ加工装置１と修正装置２とを備えている。点火プラグ１０は、筒状のハウジング１１の内側に絶縁材を介して中心電極１３が取り付けられ、ハウジング１１の端面から側方電極１２が軸方向に延びた状態で点火プラグ製造機１００に搬入される。点火プラグ１０は、図１の矢印に示すように、一点鎖線に示す動線に沿って搬送される。なお、図１では、７個の点火プラグ１０のみを図示しているが、実際の点火プラグ製造機１００では、多数の点火プラグ１０が所定間隔をあけて連続して搬送される。

点火プラグ製造機１００には、動線に沿って搬送される点火プラグ１０を撮影する複数のカメラ１０１−１０４が設けられている。複数のカメラ１０１−１０４により撮影された画像データは、点火プラグ製造機１００の制御装置５０に伝送される。制御装置５０は、点火プラグ製造機１００の各部を制御する。
第１のカメラ１０１が撮影した画像により側方電極１２と中心電極１３との位置関係が測定された後、点火プラグ１０は曲げ加工装置１に搬送される。点火プラグ１０は、曲げ加工装置１が備える複数のローラ３０の下を搬送されながら、側方電極１２がそのローラ３０に当接することにより中心電極１３側へ次第に折り曲げられる。
なお、本実施形態の第１のカメラ１０１は、特許請求の範囲に記載の「視覚手段」に相当する。

曲げ加工装置１から搬出された点火プラグ１０は、第２のカメラ１０２が撮影した画像により中心電極１３の軸に対する側方電極１２の偏心量が測定された後、修正装置２に搬送される。点火プラグ１０は、修正装置２が備える複数のガイドレール３の下を搬送されながら、側方電極１２の偏心が次第に修正される。
修正装置２から搬出された点火プラグ１０は、第３のカメラ１０３と第４のカメラ１０４が撮影した画像により中心電極１３と側方電極１２との位置関係が規格範囲内にあるか否かが測定され、次の工程に搬送される。

次に、曲げ加工装置１について詳細に説明する。
図２から図５に示すように、曲げ加工装置１は、設置台２０、搬送手段２１、起点部材２２、ローラ３０、ローラ設置部材３１、付勢手段としてのスプリング３５、及びガイド部材４０などを備えている。なお、図２は、曲げ加工装置１が備える複数のローラ３０のうち、点火プラグ１０の搬送方向上流側に設けられた３個のローラ３０を模式的に示している。一方、図３及び図５は、曲げ加工装置１が備える複数のローラ３０のうち、点火プラグ１０の搬送方向下流側に設けられた３個のローラ３０を模式的に示している。
なお、曲げ加工装置１が備えるローラ３０の個数は、例えば点火プラグ１０の体格又は材質等に適合するように、適宜変更可能である。

設置台２０は、筒状に形成され、内側に点火プラグ１０のハウジング１１を設置可能である。点火プラグ１０のハウジング１１に設けられた六角部１５と設置台２０の内壁とが当接することにより、点火プラグ１０の軸の回転が防がれる。
搬送手段２１は、図示していない電動モータまたは油圧などの動力源により、設置台２０を動線に沿って図２、図３及び図５の矢印Ａの方向へ搬送する。

図４に示すように、起点部材２２も、搬送手段２１により設置台２０と共に移動する。起点部材２２は、設置台２０に取り付けられた基部２３と、その基部２３から中心電極１３の上に延びる板部２４を有する。第１のカメラ１０１による測定に基づき、制御装置５０が起点部材２２の適正位置を算出する。その算出された結果に応じて制御装置５０から伝送される信号により、起点部材２２は、設置台２０に対し上下方向及び動線の前後方向に位置調整される。これにより、板部２４は、設置台２０に設置された点火プラグ１０の位置のばらつきに対応して位置調整され、側方電極１２の曲げ起点となる箇所に当接可能である。

図２から図４に示すように、ローラ設置部材３１は、点火プラグ１０が搬送される搬送経路（動線）の上方に固定されている。ローラ設置部材３１は固定部３２と接続部３３を有する。接続部３３には、ローラ支持体３４が上下方向に往復移動可能に設けられている。ローラ設置部材３１とローラ支持体３４との間に設けられたスプリング３５は、ローラ設置部材３１に対し、ローラ支持体３４を設置台２０側へ付勢している。
ローラ３０は、ローラ支持体３４に設けられた軸部材３６に回転可能に設けられている。これにより、ローラ３０は、ローラ支持体３４とスプリング３５を介してローラ設置部材３１に設置される。ローラ３０は、点火プラグ１０が搬送される搬送経路に設けられ、起点部材２２の板部２４よりも設置台２０とは反対側に位置する側方電極１２の端部に当接することにより、側方電極１２を曲げることが可能である。

図２の２点鎖線Ｃ，Ｄ，Ｅに示すように、複数個のローラ３０は、上流側に位置するローラ３０よりも下流側に位置するローラ３０の方が次第に設置台２０側に位置するように配置されている。複数個のローラ３０は、それぞれ、第１のカメラ１０１による測定に基づき、設置台２０に対し上下方向に位置調整される。また、複数個のローラ３０に設けられたスプリング３５も、それぞれ、第１のカメラ１０１による測定に基づき付勢力が調整される。ローラ３０の設置位置の設定、及び、スプリング３５の付勢力の設定等により、側方電極１２の曲げ量が調整される。なお、上流側に位置するローラ３０を付勢するスプリング３５の付勢力よりも、下流側に位置するローラ３０を付勢するスプリング３５の付勢力の方が次第に強くなるように設定してもよい。このような調整により、複数のローラ３０は、側方電極１２の曲げ量を多段階に大きくしてゆくことが可能である。したがって、図２の矢印Ａに示したように、搬送手段２１により点火プラグ１０が複数個のローラ３０の下を通過するとき、点火プラグ１０の側方電極１２は、破線Ｆ，Ｇ，Ｈで示したように、点火プラグ１０の軸に対して垂直となるように多段階で曲げられる。

図３及び図４に示すように、点火プラグ１０の搬送方向下流側に設けられた複数個のローラ３０を支持するローラ支持体３４には、ローラ３０よりも上方にガイドローラ３７が設けられている。ローラ３０とガイドローラ３７とはローラ支持体３４により接続されているので、同期して上下移動する。
ガイドローラ３７の点火プラグ１０側の面に当接可能な位置にガイド部材４０が設けられる。ガイド部材４０は、搬送手段２１により設置台２０と共に移動する。ガイド部材４０は、上流側に設けられた第１傾斜面４１と、その第１傾斜面４１の下流側に設けられた第２傾斜面４２とを有する。

図３の矢印Ａに示したように搬送手段２１によりガイド部材４０がローラ３０の下を通過するとき、第１傾斜面４１は、スプリング３５の付勢力に抗してガイドローラ３７を上方に案内することが可能である。一方、第２傾斜面４２は、スプリング３５の付勢力によりガイドローラ３７を初期位置に徐々に下げるように案内することが可能である。これにより、ガイドローラ３７と、そのガイドローラ３７に同期して上下移動するローラ３０は、それぞれ図３の一点鎖線の複数の円α、βで示したように移動する。即ち、ローラ３０の点火プラグ１０側の面は、図３の２点鎖線Ｌで示した軌跡に沿って移動する。そのため、ガイド部材４０が有する第２傾斜面４２の傾斜角と、ローラ３０を設置台２０側へ付勢するスプリング３５の付勢力により、側方電極１２の曲げ量が規定される。したがって、側方電極１２は、図３の破線Ｍで示したように、点火プラグ１０の軸に対して垂直よりも僅かに中心電極１３側へ曲げられる。
なお、ガイド部材４０は、ガイドローラ３７を案内することに代えて、ローラ３０を直接案内する構成とすることも可能である。

図５に示すように、ローラ３０の下を通過した側方電極１２は、破線Ｍで示した位置から自らの弾性力により僅かに元の位置へ向けて戻り、点火プラグ１０の軸に対して垂直に折り曲げられた実線Ｎの状態となる。
曲げ加工装置１から搬出された点火プラグ１０は、図１で示したように、修正装置２に搬送される。点火プラグ１０は、修正装置２を搬送されながら側方電極１２の偏心が修正された後、点火プラグ製造機１００から次の工程に搬送される。

本実施形態の曲げ加工装置１は、次の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、設置台２０と共に搬送される点火プラグ１０の側方電極１２の搬送経路上に設けられるローラ３０は、起点部材２２よりも設置台２０とは反対側に位置する側方電極１２の端部に当接することにより、側方電極１２を曲げることが可能である。
これにより、搬送手段２１が設置台２０と共に点火プラグ１０を搬送すると、側方電極１２の端部とローラ３０とが当接し、側方電極１２の端部に対しローラ３０から曲げ荷重が印加される。そのため、曲げ加工装置１は、点火プラグ１０を設置した設置台２０を搬送手段２１により搬送しながら、点火プラグ１０が有する側方電極１２を曲げることが可能である。したがって、曲げ加工装置１は、点火プラグ１０の搬送を止めることなく、側方電極１２の曲げ加工を高速で行うことができる。

（２）本実施形態では、設置台２０が搬送される方向に複数個のローラ３０が並べて設けられ、側方電極１２の曲げ量を多段階に大きくしてゆく。
これにより、曲げ加工装置１は、個々のローラ３０により側方電極１２を少量ずつ曲げることにより、側方電極１２を正確な位置に曲げることができる。また、曲げ加工装置１は、個々のローラ３０から側方電極１２に印加される応力を低減することにより、側方電極１２の破壊を防ぐことが可能である。

（３）本実施形態では、曲げ加工装置１は、ローラ設置部材３１に対しローラ３０を設置台２０側へ付勢するスプリング３５を備える。
これにより、曲げ加工装置１は、スプリング３５の付勢力の設定により、側方電極１２の曲げ量を調整することができる。また、曲げ加工装置１は、スプリング３５により、側方電極１２とローラ３０とが衝突したときの瞬間荷重を低減することができる。

（４）本実施形態では、曲げ加工装置１は、側方電極１２とローラ３０とが接触する際にローラ３０を直接的に、又は、ガイドローラ３７により間接的に案内し、側方電極１２の曲げ量を規定するガイド部材４０を備える。
これにより、曲げ加工装置１は、側方電極１２の曲げ量を正確に定めることができる。

（５）本実施形態では、制御装置５０は、第１のカメラ１０１の測定により検出された側方電極１２の位置情報に基づき、設置台２０に対するローラの位置又はスプリング３５の付勢力を制御する。
これにより、制御装置５０は、設置台２０に設置された点火プラグ１０の位置のばらつきに対応して、ローラ３０の位置又はスプリング３５の付勢力を調整することが可能である。そのため、側方電極１２と中心電極１３との隙間が一定になるように、側方電極１２の曲げ量が調整される。

（６）本実施形態では、制御装置５０は、第１のカメラ１０１の測定により検出された側方電極１２の位置情報に基づき、設置台２０に対する起点部材２２の位置を制御する。
これにより、制御装置５０は、設置台２０に設置された点火プラグ１０の位置のばらつきに対応して、起点部材２２の板部２４の位置を調整することが可能である。そのため、起点部材２２の板部２４は、側方電極１２の曲げ起点となる箇所に当接可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６に示す。第２実施形態の点火プラグ製造機１００は、点火プラグ１０が、図６の一点鎖線に示される動線に沿って直線状に搬送される。そのため、第２実施形態の曲げ加工装置１が備える複数個のローラ３０は、直線状に配置されている。
第２実施形態の曲げ加工装置１も、第１実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。

（他の実施形態）
（１）上述した実施形態では、ワークとしての点火プラグ１０の側方電極１２の曲げ加工を行う曲げ加工装置１について説明した。これに対し、他の実施形態では、曲げ加工装置１は、例えば平板または丸棒など、種々のワークの曲げ加工を行うことが可能である。

（２）上述した実施形態では、曲げ加工装置１は、ローラ設置部材３１及びローラ３０等を固定し、搬送手段２１により設置台２０、起点部材２２及びガイド部材４０等を搬送する構成とした。これに対し、他の実施形態では、曲げ加工装置１は、設置台２０、起点部材２２及びガイド部材４０等を固定し、ローラ設置部材３１及びローラ３０等を設置台２０等へ向けて搬送する構成としてもよい。この場合、ローラ３０の移動方向に複数のワークを並べれば、曲げ加工装置１は、複数のワークの曲げ加工を短時間で行うことが可能である。

このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・曲げ加工装置
２０・・・設置台
２１・・・搬送手段
２２・・・起点部材
３０・・・ローラ

Claims (5)

1. 筒状のハウジング（１１）の端面から中心電極（１３）に対して偏心した側方電極（１２）が軸方向に延びた点火プラグ（１０）をワークとし、前記側方電極を軸方向から倒す方向に曲げる曲げ加工装置であって、
   前記点火プラグ（１０）が設置される設置台（２０）と、
   前記設置台を所定方向に搬送する搬送手段（２１）と、
   前記設置台と共に移動し、前記側方電極の曲げ起点となる位置に当接可能な起点部材（２２）と、
   前記設置台と共に搬送される前記点火プラグの搬送経路上に設けられ、前記曲げ起点よりも前記設置台とは反対側に位置する前記側方電極の端部に当接することにより、前記側方電極を曲げることの可能なローラ（３０）と、
   前記設置台が搬送される方向の上流側に設けられた第１傾斜面（４１）および前記第１傾斜面の下流側に設けられた第２傾斜面（４２）を有し、前記側方電極と前記ローラとが接触する際に前記ローラを案内し、前記側方電極の曲げ量を規定するガイド部材（４０）と、
   前記中心電極に対する前記側方電極の位置を測定する視覚手段（１０１）と、
   前記視覚手段の測定により検出された前記側方電極の位置情報に基づき、前記設置台に対する前記ローラの位置、又は、前記設置台に対する前記起点部材の位置を制御する制御装置（５０）と、
   を備えることを特徴とする曲げ加工装置（１）。
2. 前記ローラは、前記設置台が搬送される方向に複数個が並べて設けられ、前記側方電極の曲げ量を多段階に大きくしてゆくことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
3. 前記ローラを設置するローラ設置部材（３１）と、
   前記ローラ設置部材に対し前記ローラを前記設置台側へ付勢する付勢手段（３５）と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記視覚手段の測定により検出された前記側方電極の位置情報に基づき、前記付勢手段の付勢力をさらに制御することを特徴とする請求項１または２に記載の曲げ加工装置。
4. 前記搬送手段は、前記設置台を前記ローラへ向けて搬送することに代えて、前記ローラを前記設置台へ向けて搬送することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の曲げ加工装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の曲げ加工装置と、
   前記曲げ加工装置から搬出された前記点火プラグについて、前記中心電極に対する前記側方電極の偏心量を測定し、ガイドレール（３）に沿って前記点火プラグを搬送しながら前記側方電極の偏心を修正する修正装置（２）と、
   を備える点火プラグ製造機。

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