JP6422210B2 - 加工装置および加工装置ユニット - Google Patents

Description

この発明は、加工装置および加工装置ユニットに関するものである。

部品を成形する際に、長尺薄板状の金属材料を巻回してなる材料（以下、「フープ材」という。）を搬送しながら、順次機械加工工程やプレス加工工程、軸部材の圧入工程等の各工程を行うことがある。具体的には、各工程の加工装置がロールから引き出されたフープ材の搬送方向に沿って一連に配置されており、各加工装置に対してフープ材を連続的に通過させることにより各工程を順次行う。各加工装置におけるフープ材の位置決めは、例えばフープ材に形成された位置決め孔に対して、各加工装置に設けられた位置決めピンを挿入することにより行う。

ところで、フープ材の位置決め孔の位置は、誤差を有している。また、フープ材は長尺の部材であるため、誤差が累積されて位置決め孔間にピッチ誤差が発生する。したがって、各加工装置に対して、フープ材の加工工程に対応する加工位置をそれぞれ同時に位置決めするという点で課題があった。

このような課題を解決するため、例えば、特許文献１には、フープ材の各加工工程間に、少なくとも全加工工程における位置決め孔の累積ピッチ誤差にほぼ相当する弛み量を有するバッファ部をそれぞれ形成したフープ材の搬送方法および位置決め機構に関する発明が開示されている。
特許文献１によれば、累積ピッチ誤差程度の弛みをもたせたバッファ部を各加工工程間に設けることにより、上記バッファ部において、上記フープ材の位置決め孔のピッチ誤差を吸収することができるとともに、各加工工程において、位置決めピンが上記位置決め孔に精度高く係合することが可能となり、加工精度を飛躍的に向上させることができるとされている。

特公平６−９４０９２号公報

しかしながら、従来技術にあっては、フープ材の各加工工程を行う加工装置間に累積ピッチ誤差程度の弛みをもたせたバッファ部を設けるため、各加工装置間にスペースが必要となる。したがって、加工装置を並んで配置して加工装置ユニットを形成したときに、加工装置ユニットが大型化するおそれがある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、ワークの加工位置を精度よく位置決めできる小型な加工装置および加工装置ユニットの提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の加工装置は、ワークを加工する工作機と、前記ワークに挿入されて前記工作機に対する前記ワークの位置決めを行うロケートピンを有し、前記工作機が取り付けられた第一ステージと、前記工作機ごと前記第一ステージをスライド移動可能に支持する支持部材と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、ワークを加工する工作機と、工作機に対するワークの位置決めを行うロケートピンを有し、工作機が取り付けられた第一ステージと、工作機ごと第一ステージをスライド移動可能に支持する支持部材と、を備えているので、ワークの位置決め孔に対してロケートピンを挿入することにより、第一ステージが工作機ごと支持部材に対してスライド移動し、ワークの加工位置に対して工作機の位置決めをすることができる。とりわけ、ワークが例えばフープ材等の長尺部材であり、ワークの搬送方向に沿って複数の加工装置を並んで配置し、各加工装置による加工を同時に行う場合であっても、各加工装置の第一ステージが工作機ごとスライド移動して、各加工装置におけるフープ材の各加工位置に対して、それぞれ工作機の位置決めをすることができる。このため、従来技術のように各加工装置間にスペースを設ける必要がないので、加工装置を並んで配置したときに、従来技術よりも小型化ができる。したがって、ワークの加工位置を精度よく位置決めできる小型な加工装置とすることができる。

また、前記第一ステージと前記支持部材との間に、第一溝部と、前記第一溝部に配置される第一転動体と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、第一ステージと支持部材との間に、第一溝部と第一転動体とを設けることにより、支持部材に対して工作機ごと第一ステージがスライド移動し、ワークとの位置決めを行うことができる加工装置の構成を簡単に実現できる。したがって、シンプルかつ低コストであるとともに、メンテナンスが容易な加工装置とすることができる。

また、前記第一転動体は、球体であることを特徴としている。

本発明によれば、第一転動体が球体であるので、支持部材に対して工作機ごと第一ステージが滑らかにスライド移動できるとともに、ワークに対して負荷を与えることなく精度よく位置決めできる。

また、前記支持部材を挟んで前記第一ステージとは反対側に、前記第一ステージと連結された第二ステージを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、支持部材を挟んで第一ステージとは反対側に、第一ステージと連結された第二ステージを備えているので、第一ステージと第二ステージとにより支持部材を挟持した状態となる。これにより、例えば、工作機からワークに対して大きな荷重が発生したり、工作機から振動が発生したりした場合であっても、支持部材から第一ステージが脱落等するのを確実に防止できる。したがって、信頼性の高い加工装置とすることができる。

また、前記第二ステージと前記支持部材との間に、第二溝部と、前記第二溝部に配置される第二転動体と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、支持部材から第一ステージが脱落等するのを確実に防止できる。また、第二ステージと支持部材との間に、第二溝部と第二溝部に配置される第二転動体とを備えているので、支持部材に対して第二ステージが抵抗となることなく、工作機ごと第一ステージおよび第二ステージがスライド移動できる。

また、前記第二転動体は、球体であることを特徴としている。

本発明によれば、第二転動体が球体であるので、支持部材から第一ステージが脱落等するのを確実に防止しつつ、支持部材に対して工作機ごと第一ステージおよび第二ステージが滑らかにスライド移動できる。

また、本発明の加工装置ユニットは、上述の加工装置を複数備え、前記工作機は、前記ワークとして長尺のフープ材を加工し、複数の前記加工装置は、前記フープ材を搬送する搬送方向に沿って並んで配置されていることを特徴としている。

本発明によれば、各加工装置の第一ステージは、それぞれ工作機ごとスライド移動して、フープ材の各加工位置に対する圧入機の位置決めをすることができるので、フープ材の搬送方向に沿って複数の加工装置を並んで配置したときに、従来技術のように各加工装置間にフープ材の位置決め孔のピッチ誤差を吸収するためのスペースを設ける必要がない。したがって、複数の加工装置を並んで配置したときに、フープ材の各加工位置に対する工作機の位置決めをすることができるとともに、小型な加工装置ユニットとすることができる。

本発明によれば、ワークを加工する工作機と、工作機に対するワークの位置決めを行うロケートピンを有し、工作機が取り付けられた第一ステージと、工作機ごと第一ステージをスライド移動可能に支持する支持部材と、を備えているので、ワークの位置決め孔に対してロケートピンを挿入することにより、第一ステージが工作機ごと支持部材に対してスライド移動し、ワークの加工位置に対して工作機の位置決めをすることができる。とりわけ、ワークが例えばフープ材等の長尺部材であり、ワークの搬送方向に沿って複数の加工装置を並んで配置し、各加工装置による加工を同時に行う場合であっても、各加工装置の第一ステージが工作機ごとスライド移動して、各加工装置におけるフープ材の各加工位置に対して、それぞれ工作機の位置決めをすることができる。このため、従来技術のように各加工装置間にスペースを設ける必要がないので、加工装置を並んで配置したときに、従来技術よりも小型化ができる。したがって、ワークの加工位置を精度よく位置決めできる小型な加工装置とすることができる。

実施形態に係る加工装置の側面部分断面図である。 図１における領域Ｓの拡大図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 加工装置ユニットを模式的に図示した概略構成図である。 加工装置および加工装置ユニットの作用説明図である。 加工装置および加工装置ユニットの作用説明図である。 加工装置および加工装置ユニットの作用説明図である。 加工装置および加工装置ユニットの作用説明図である。

以下に、この発明の実施形態について、図面を用いて説明する。以下では、まず加工装置について説明した後、この加工装置を複数備えた加工装置ユニットについて説明する。
図１は、実施形態に係る加工装置１の側面部分断面図である。
図１に示すように、加工装置１は、例えば平坦面を有する作業台３上に設置される。加工装置１は、ワークであるステンレス等の金属材料からなる長尺薄板状のフープ材２に対して、軸部材４（図２参照）を圧入するための装置である。

フープ材２は、巻回されたロール状態から引き出され、後述のフープガイドレール５によって幅方向の両縁部が支持された状態で、フープ材２の長手方向に沿って搬送されて加工装置１にセットされる。図１において、フープ材２の搬送方向は、紙面の表裏方向と一致しており、搬送方向の上流側が紙面表側、搬送方向の下流側が紙面裏側となっている。また、以下の説明における上下方向は、図１における上下方向と一致しており、かつ重力上下方向と一致している。また、フープ材２の搬送方向および上下方向と直交する方向を前後方向と定義し、図１における右方を前方とし、左方を後方とする。以下の説明では、搬送方向をＸとし、前後方向をＹとし、上下方向をＺとし、ＸＹＺの直交座標系を用いて説明する。

図２は、図１における領域Ｓの拡大図であって、加工装置１にセットされたフープ材２の拡大図である。なお、図２では、分かり易くするために、フープ材２の厚さを誇張して図示している。
図２に示すように、フープ材２は、長尺の部材であり、例えばプレス加工や機械加工等を施すことにより、フープ材２の長手方向に沿って複数の完成部品が形成される。
フープ材２は、軸部材４が圧入される圧入孔２ａと、後述のロケートピン３６が挿入される位置決め孔２ｂと、を有している。圧入孔２ａおよび位置決め孔２ｂは、加工装置１により行われる圧入工程よりも前の工程において、例えばプレス加工により形成されている。
圧入孔２ａおよび位置決め孔２ｂは、フープ材２から形成される複数の完成部品の数に対応して、それぞれフープ材２の長手方向に沿って複数設けられている。

図１に示すように、加工装置１は、主に支持台１０と、圧入機（請求項の「工作機」に相当。）２０と、可動ステージユニット５０と、により構成されている。以下に、加工装置１の各構成部品について詳細に説明する。

支持台１０は、例えば４本の脚部１１と、脚部１１によって支持されるベースプレート１３（請求項の「支持部材」に相当。）と、を有している。支持台１０は、作業台３上に載置される。ベースプレート１３は、平面視で矩形状をした板状部材であり、水平となるように設置される。
ベースプレート１３には、上下方向Ｚに貫通する貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５には、後述する可動ステージユニット５０の水平方向へのスライド移動を規制する規制軸５９が挿通される。

圧入機２０は、例えばフープ材２に対して軸部材４（図２参照）を圧入するための機械である。
圧入機２０は、圧入機本体部２１を備えている。圧入機本体部２１は、支持ブラケット２２を介して、後述の可動ステージユニット５０上に設置されている。
圧入機本体部２１は、例えば空気圧等により上下方向Ｚに沿って圧入ロッド２３ａを可動させるエアシリンダ２３を備えている。圧入機２０は、エアシリンダ２３によって圧入ロッド２３ａを下降させるとともに、フープ材２の圧入孔２ａ（図２参照）上に設置された軸部材４を押圧することにより、フープ材２に対して軸部材４を圧入している。

可動ステージユニット５０は、主に第一ステージ３０と、第一リテーナプレート５１と、第一転動体５３と、第二ステージ４０と、第二リテーナプレート５５と、第二転動体５７と、規制軸５９と、を備えている。

第一ステージ３０は、平面視で矩形状をした板状の第一ステージ本体３１と、第一ステージ本体３１上に設けられた加工ステージ３３と、を備えている。
第一ステージ３０には、圧入機２０が取り付けられている。より具体的には、第一ステージ３０の第一ステージ本体３１上に、圧入機本体部２１が支持ブラケット２２を介して、例えば不図示のボルト等により締結固定されている。

加工ステージ３３は、第一ステージ本体３１上であって、圧入機２０の圧入機本体部２１よりも下方に設けられている。
図２に示すように、加工ステージ３３は、加工面３３ａと、逃げ部３４と、吸引口３５と、ロケートピン３６と、を有している。

加工面３３ａは、ロール状態から引き出したフープ材２を載置可能なように、平坦に形成されている。
加工ステージ３３は、加工面３３ａに載置されたフープ材２の幅方向における両縁部に対応した位置に、逃げ部３４を有している。逃げ部３４は、例えば、加工面３３ａから一段下がった段差となっている。逃げ部３４は、フープ材２を支持するフープガイドレール５が下降し、加工ステージ３３上にフープ材２がセットされる際に、加工ステージ３３とフープガイドレール５とが干渉するのを回避している。

吸引口３５は、加工ステージ３３上にセットされたフープ材２の下方であって、フープ材２の圧入孔２ａに対応した位置に形成されている。吸引口３５は、不図示のエアポンプと連通しており、フープ材２の圧入孔２ａを介して、不図示のパーツフィーダより供給された軸部材４を吸引している。これにより、軸部材４は、フープ材２の圧入孔２ａに対応した位置において、起立した状態で配置される。

ロケートピン３６は、逃げ部３４よりも加工ステージ３３の内側において、前後方向Ｙに離間して一対設けられており、それぞれ加工面３３ａから上方に立設されている。
ロケートピン３６の基端部３６ａは、円柱状に形成されている。ロケートピン３６の基端部３６ａの直径は、フープ材２の位置決め孔２ｂに対して、わずかに隙間を有したいわゆる隙間嵌めにより挿入可能となっている。フープ材２は、加工ステージ３３において、一対のロケートピン３６の基端部３６ａが位置決め孔２ｂに隙間嵌めされることにより、圧入孔２ａの位置決めがなされる。

ロケートピン３６は、基端部３６ａよりも上部が、先端部３６ｂに向かって漸次縮径する円錐状に形成されている。したがって、ロケートピン３６は、フープガイドレール５が下降し、加工ステージ３３上にフープ材２がセットされる際に、先端部３６ｂによってフープ材２の位置決め孔２ｂ内に誘導されて挿入される。このとき、後述するように、可動ステージユニット５０は、ベースプレート１３に対して水平方向（すなわちＸＹ平面）に沿ってスライド移動する。これにより、ロケートピン３６が移動し、ロケートピン３６とフープ材２の位置決め孔２ｂとの間のズレが吸収されて、フープ材２の位置決め孔２ｂにロケートピン３６が容易に挿入される。

図３は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図３において、第一ステージ３０および第一ステージ本体３１を二点鎖線で図示している。
第一ステージ３０とベースプレート１３との間には、第一リテーナプレート５１と、第一転動体５３と、が設けられている。

図３に示すように、第一リテーナプレート５１は、所定の厚みを有するとともに、外形がベースプレート１３と同等に形成された矩形板状の部材であって、支持台１０に対して例えば不図示のボルト等により固定されている。
第一リテーナプレート５１には、第一溝部５１ａが形成されている。第一溝部５１ａは、例えば搬送方向Ｘに沿って延在するとともに、前後方向Ｙに所定間隔を空けて六本平行に設けられている。第一溝部５１ａは、第一リテーナプレート５１を上下方向Ｚに貫通して形成されている。
また、第一リテーナプレート５１には、ベースプレート１３の貫通孔１５と同軸の貫通孔５１ｂが形成されている。

第一転動体５３は、例えば鉄やステンレス等の金属材料により形成された球体であって、第一溝部５１ａ内に配置されている。
第一転動体５３は、第一溝部５１ａ内において搬送方向Ｘに隙間を形成可能なように、所定個数配置されている。これにより、第一転動体５３は、第一溝部５１ａ内を搬送方向Ｘに沿って転動可能となっている。
また、第一転動体５３は、第一溝部５１ａの幅よりもわずかに小径となっている。これにより、第一転動体５３は、第一溝部５１ａ内を前後方向Ｙに転動可能となっている。

また、第一転動体５３は、第一リテーナプレート５１の厚さよりも大径となっている。これにより、第一転動体５３は、第一リテーナプレート５１よりも上方に位置する第一ステージ３０と、第一リテーナプレート５１よりも下方に位置するベースプレート１３との間に介在するとともに、第一ステージ３０がベースプレート１３に対して、ＸＹ平面に沿って滑らかにスライド移動可能としている。

図１に示すように、ベースプレート１３よりも下方（ベースプレート１３を挟んで第一ステージ３０とは反対側）であって、支持台１０の脚部１１よりも内側には、第二ステージ４０が設けられている。第二ステージ４０は、外形がベースプレート１３よりも小さくなっている。
第二ステージ４０には、ベースプレート１３の貫通孔１５と同軸の貫通孔４２が形成されている。

第二ステージ４０とベースプレート１３との間には、第二リテーナプレート５５と、第二転動体５７と、が設けられている。
第二リテーナプレート５５は、所定の厚みを有するとともに、外形が第二ステージ４０と同等に形成された矩形板状の部材であって、第二ステージ４０に対して例えばボルト等により固定されている。
第二リテーナプレート５５には、第二溝部５５ａが形成されている。第二溝部５５ａは、例えば搬送方向Ｘに沿って延在するとともに、前後方向Ｙに所定間隔を空けて四本平行に設けられている。第二溝部５５ａは、第二リテーナプレート５５を上下方向Ｚに貫通して形成されている。
また、第二リテーナプレート５５には、ベースプレート１３の貫通孔１５と同軸の貫通孔５５ｂが形成されている。

第二転動体５７は、第一転動体５３と同一の球体である。第二転動体５７は、第二溝部５５ａ内において搬送方向Ｘに隙間を形成可能なように、所定個数配置されている。これにより、第二転動体５７は、第二溝部５５ａ内を搬送方向Ｘに沿って転動可能となっている。
また、第二転動体５７は、第二溝部５５ａの幅よりもわずかに小径となっている。これにより、第二転動体５７は、第二溝部５５ａ内を前後方向Ｙに転動可能となっている。

また、第二転動体５７は、第二リテーナプレート５５の厚さよりも大径となっている。これにより、第二転動体５７は、第二リテーナプレート５５よりも下方に位置する第二ステージ４０と、第二リテーナプレート５５よりも上方に位置するベースプレート１３との間に介在するとともに、第二ステージ４０がベースプレート１３に対して、ＸＹ平面に沿って滑らかにスライド移動可能となっている。

第一ステージ３０と第二ステージ４０とは、二本の規制軸５９により結合されている。
規制軸５９の一端には、第一ステージ３０に対して螺着されるネジ部５９ａが形成されている。また、規制軸５９の他端には、径方向の外側に張り出すとともに他の部分よりも外形が大きい調整ノブ５９ｂが形成されている。

規制軸５９は、第二ステージ４０の貫通孔４２から挿通され、第二リテーナプレート５５の貫通孔５５ｂ、ベースプレート１３の貫通孔１５および第一リテーナプレート５１の貫通孔５１ｂを通じて、ネジ部５９ａが第一ステージ３０の第一ステージ本体３１に螺着される。これにより、第一ステージ３０と第二ステージ４０とは、第一リテーナプレート５１、第一転動体５３、ベースプレート１３、第二リテーナプレート５５および第二転動体５７を介在させた状態で、規制軸５９により連結される。

また、調整ノブ５９ｂを把持して規制軸５９を回転させることにより、第一ステージ３０と第二ステージ４０とを連結する規制軸５９の軸力を調節できる。これにより、第一転動体５３および第二転動体５７の転がり抵抗を調節できるので、ベースプレート１３に対する可動ステージユニット５０のスライド移動のし易さを所望に設定できる。

上述のように、可動ステージユニット５０は、第一ステージ３０と第二ステージ４０とによりベースプレート１３を挟持した状態で、ＸＹ平面に沿ってスライド移動可能に設置されるので、例えば、圧入機２０からフープ材２に対して大きな荷重が発生したり、圧入機２０から振動が発生したりした場合であっても、第二ステージ４０がストッパとして機能して第一ステージ３０が浮き上がるのを防止できる。また、可動ステージユニット５０がベースプレート１３に対して所定距離だけスライド移動すると、各貫通孔５１ｂ，１５，５５ｂの内周面に規制軸５９が干渉するので、可動ステージユニット５０が所定距離以上スライド移動するのを防止できる。したがって、ベースプレート１３から可動ステージユニット５０が脱落するのを確実に防止できる。

（加工装置ユニット）
図４は、加工装置ユニット１００を模式的に図示した概略構成図である。なお、図４以降の各図では、分かり易くするために、必要に応じて例えばフープ材２やロケートピン３６、後述のテンションピン９ａ、基準ピン７等の各部品の大きさを誇張して図示している。また、図４における可動ステージユニット５０については、第一ステージ３０と第一転動体５３とを図示して簡略化している。
続いて、上述の加工装置１を複数備えた加工装置ユニット１００について説明する。
図４に示すように、加工装置ユニット１００は、第一から第三の加工装置１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）と、フープ材２を搬送方向Ｘに沿って移動させる不図示の搬送ローラと、不図示のパーツフィーダと、搬送方向Ｘに沿って延在してフープ材２をガイドするフープガイドレール５と、第三の加工装置１Ｃよりも搬送方向Ｘの下流側に配置された基準ピン７と、第一の加工装置１Ａよりも搬送方向Ｘの上流側に配置されたテンションユニット９と、により構成されている。

各加工装置１Ａ〜１Ｃは、それぞれフープ材２に対して、軸部材４（図２参照）を圧入している。本実施形態では、各加工装置１Ａ〜１Ｃによって、フープ材２の異なる位置にそれぞれ軸部材４を圧入している。
不図示の搬送ローラは、前後方向Ｙに沿って回転軸を有する筒状の回転体であり、外周面がフープ材２に対して接している。搬送ローラは、順次各加工装置１Ａ〜１Ｃが加工可能なように、搬送方向Ｘに沿ってフープ材２を搬送している。
不図示のパーツフィーダは、各加工装置１Ａ〜１Ｃにおけるフープ材２の加工位置（すなわち、圧入孔２ａ）に対して、フープ材２の圧入孔２ａに圧入される軸部材４を供給している。

図２に示すように、フープガイドレール５は、フープ材２の幅方向における両縁部に対応した位置に設けられている。フープガイドレール５には、上下方向における中間部に、搬送方向Ｘに沿って案内溝５ａが形成されている。案内溝５ａ内には、フープ材２の両縁部が配置される。これにより、フープ材２は、搬送方向Ｘに沿って移動可能なようにフープガイドレール５によって支持される。

また、フープガイドレール５は、フープ材２を支持した状態で上下方向Ｚに沿って移動可能となっている。フープガイドレール５が最上位にあるとき、フープ材２は、可動ステージユニット５０から離間するとともに搬送方向Ｘに沿って搬送ローラによって牽引されて移動する。また、フープガイドレール５が最下位にあるとき、フープ材２は、ロケートピン３６が挿入され、可動ステージユニット５０の加工ステージ３３上において加工位置（すなわち、圧入孔２ａ）が位置決めされた状態でセットされる。

基準ピン７は、フープガイドレール５が最下位にあるときに、第三の加工装置１Ｃよりも搬送方向Ｘの下流側に位置するフープ材２の位置決め孔２ｂにフープ材２の位置決め孔２ｂに挿入されて、加工装置ユニット１００に対するフープ材２の位置決めを行っている。
テンションユニット９は、テンションピン９ａを備えている。テンションユニット９のテンションピン９ａは、フープガイドレール５が最下位にあるときに、第一の加工装置１Ａよりも上流側に位置するフープ材２の位置決め孔２ｂに挿入される。このとき、テンションユニット９は、搬送方向Ｘの上流側（図４における左側）に移動してフープ材２に張力を付与し、フープ材２に弛みが発生するのを抑制している。
基準ピン７およびテンションピン９ａの形状は、ロケートピン３６と同一のため、説明を省略する。

図５から図８は、加工装置１および加工装置ユニット１００の作用説明図である。なお、図５から図８の各図は、図４に対応している。
続いて、上述のように構成された加工装置１および加工装置ユニット１００により、フープ材２へ軸部材４を圧入するときの作用について、図４から図８を用いて説明する。
まず、図４に示すように、フープガイドレール５が最上位にある状態において、基準ピン７と、第三の加工装置１Ｃよりも搬送方向Ｘの下流側に位置するフープ材２の位置決め孔２ｂとの位置が略一致するように、フープ材２を所定距離だけ搬送する。

次いで、図５に示すように、フープガイドレール５を下方に移動させ、可動ステージユニット５０の第一ステージ３０上にフープ材２をセットする。
このとき、第三の加工装置１Ｃよりも搬送方向Ｘの下流側においてフープ材２の位置決め孔２ｂに基準ピン７が入り込むとともに、第一の加工装置１Ａよりも搬送方向Ｘの上流側においてフープ材２の位置決め孔２ｂにテンションピン９ａが入り込む。

さらに、このとき、各加工装置１Ａ〜１Ｃの第一ステージ３０上において、各加工装置１Ａ〜１Ｃのロケートピン３６が、それぞれ対応するフープ材２の位置決め孔２ｂに入り込む。
ここで、フープ材２は長尺の部材であるため、位置決め孔２ｂ間に大きなピッチ誤差が発生する。したがって、従来技術にあっては、位置決め孔２ｂ間において、フープ材２に弛みを発生させてピッチ誤差を吸収するためのスペース（バッファ部）を設ける必要があった。

これに対して、本実施形態の加工装置１は、ベースプレート１３に対して可動ステージユニット５０がＸＹ平面に沿ってスライド移動可能に設けられている。したがって、各加工装置１Ａ〜１Ｃの可動ステージユニット５０は、位置決め孔２ｂに対してロケートピン３６を挿入することにより、圧入機２０ごとＸＹ平面に沿ってスライド移動する。これにより、各加工装置１Ａ〜１Ｃは、位置決め孔２ｂ間のピッチ誤差を吸収しつつ、フープ材２のそれぞれの圧入孔２ａに対して圧入機２０の位置決めをすることができる。

次いで、テンションユニット９が搬送方向Ｘの下流側から上流側に向かって所定距離だけ移動する。これにより、フープ材２に対して張力が付与され、フープ材２の弛みが除去される。
次いで、図６に示すように、不図示のパーツフィーダにより、各加工装置１Ａ〜１Ｃにおけるフープ材２の圧入孔２ａに対して軸部材４を供給する。このとき、軸部材４は、加工ステージ３３の吸引口３５（図２参照）によりフープ材２の圧入孔２ａを介して吸引され、起立した状態で配置される。

次いで、図７に示すように、圧入機２０のエアシリンダ２３にエアを供給して圧入ロッド２３ａを下降させ、フープ材２の圧入孔２ａ上に設置された軸部材４を押圧することにより、フープ材２に対して軸部材４を圧入する。このとき、例えば不図示の変位センサを用いて、フープ材２からの軸部材４の突出量や軸部材４の移動量等を測定することにより、軸部材４の圧入不良を検出してもよい。

次いで、図８に示すように、圧入機２０の圧入ロッド２３ａを上昇させる。次いで、テンションユニット９によるフープ材２へのテンションの付与を解除する。次いで、フープガイドレール５を上方に移動させ、可動ステージユニット５０の第一ステージ３０上からフープ材２を離間させる。以上で、加工装置１および加工装置ユニット１００により、フープ材２へ軸部材４を圧入する工程が終了する。以降、加工装置１および加工装置ユニット１００は、不図示の搬送ローラを駆動してフープ材２を搬送し、図４の状態としてから上記動作を繰り返し行うことで、フープ材２へ軸部材４を圧入する工程を順次行うことができる。

本実施形態の加工装置１によれば、フープ材２に軸部材４を圧入する圧入機２０と、圧入機２０に対するフープ材２の圧入孔２ａの位置決めを行うロケートピン３６を有し、圧入機２０が取り付けられた第一ステージ３０と、圧入機２０ごと第一ステージ３０をスライド移動可能に支持するベースプレート１３と、を備えているので、フープ材２の位置決め孔２ｂに対してロケートピン３６を挿入することにより、第一ステージ３０が圧入機２０ごとベースプレート１３に対してスライド移動し、フープ材２の圧入孔２ａに対して圧入機２０の位置決めをすることができる。とりわけ、フープ材２が長尺部材であり、フープ材２の搬送方向Ｘに沿って複数の加工装置１Ａ〜１Ｃを並んで配置し、各加工装置１Ａ〜１Ｃによる加工を同時に行う場合であっても、各加工装置１Ａ〜１Ｃの第一ステージ３０が圧入機２０ごとスライド移動して、各加工装置１Ａ〜１Ｃにおけるフープ材２の圧入孔２ａに対して、それぞれ圧入機２０の位置決めをすることができる。このため、従来技術のように各加工装置間にスペースを設ける必要がないので、複数の加工装置１を並んで配置したときに、従来技術よりも小型化ができる。したがって、フープ材２の加工位置を精度よく位置決めできる小型な加工装置１および加工装置ユニット１００とすることができる。

また、第一ステージ３０とベースプレート１３との間に、第一溝部５１ａと第一転動体５３とを設けることにより、ベースプレート１３に対して圧入機２０ごと第一ステージ３０がスライド移動し、フープ材２との位置決めを行うことができる加工装置１の構成を簡単に実現できる。したがって、シンプルかつ低コストであるとともに、メンテナンスが容易な加工装置１とすることができる。

また、第一転動体５３が球体であるので、ベースプレート１３に対して圧入機２０ごと第一ステージ３０が滑らかにスライド移動できるとともに、フープ材２に対して負荷を与えることなく精度よく位置決めできる。

また、ベースプレート１３を挟んで第一ステージ３０とは反対側に、第一ステージ３０と連結された第二ステージ４０を備えているので、第一ステージ３０と第二ステージ４０とによりベースプレート１３を挟持した状態となる。これにより、例えば、圧入機２０からフープ材２に対して大きな荷重が発生したり、圧入機２０から振動が発生したりした場合であっても、ベースプレート１３から第一ステージ３０が脱落等するのを確実に防止できる。したがって、信頼性の高い加工装置１とすることができる。

また、第二ステージ４０とベースプレート１３との間に、第二溝部５５ａと第二溝部５５ａに配置される第二転動体５７とを備えているので、ベースプレート１３に対して第二ステージ４０が抵抗となることなく、圧入機２０ごと第一ステージ３０がスライド移動できる。

また、第二転動体５７が球体であるので、ベースプレート１３から第一ステージ３０が脱落等するのを確実に防止しつつ、ベースプレート１３に対して圧入機２０ごと第一ステージ３０が滑らかにスライド移動できる。

また、本実施形態の加工装置ユニット１００は、各加工装置１Ａ〜１Ｃの第一ステージ３０が、それぞれ圧入機２０ごとスライド移動し、フープ材２の各圧入孔２ａに対する圧入機２０の位置決めをすることができるので、フープ材２の搬送方向Ｘに沿って複数の加工装置１（１Ａ〜１Ｃ）を並んで配置したときに、従来技術のように各加工装置１Ａ〜１Ｃ間にフープ材２の位置決め孔２ｂのピッチ誤差を吸収するためのスペースを設ける必要がない。したがって、複数の加工装置１（１Ａ〜１Ｃ）を並んで配置したときに、フープ材２の各圧入孔２ａに対する圧入機２０の位置決めをすることができるとともに、小型な加工装置ユニット１００とすることができる。

なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

実施形態では、加工装置１に実装される工作機として、フープ材２に軸部材４を圧入する圧入機２０を例に説明をしたが、圧入機２０に限定されない。したがって、工作機は、例えば、フープ材２に穴あけ加工を行うドリルや、プレス機等であってもよい。

実施形態では、三台の加工装置１（１Ａ〜１Ｃ）により加工装置ユニット１００を構成していたが、加工装置１の台数は実施形態に限定されない。
また、実施形態では、加工装置ユニット１００を構成する複数の加工装置１として、例えば、フープ材２に穴あけ加工を行うドリルを備えた加工装置と、実施形態に係る圧入機２０を備えた加工装置１とを混在させて採用してもよい。
また、実施形態では、三台の加工装置１（１Ａ〜１Ｃ）がそれぞれ一本の軸部材４をフープ材２に対して圧入していたが、複数本の軸部材４をフープ材２に対して圧入してもよい。

実施形態では、第一ステージ３０と第二ステージ４０とによりベースプレート１３を挟持することで可動ステージユニット５０を構成していたが、第二ステージ４０を設けなくてもよい。ただし、第一ステージ３０の脱落を確実に防止できるという点で、第二ステージ４０を設けた実施形態に優位性がある。

実施形態では、第一ステージ３０とベースプレート１３との間に、第一溝部５１ａを有する第一リテーナプレート５１を設け、第一転動体５３を第一溝部５１ａ内に配置していた。これに対して、例えば、第一ステージ３０とベースプレート１３との間に第一リテーナプレート５１を設けることなく、第一ステージ３０またはベースプレート１３に第一溝部５１ａを直接形成し、第一転動体５３を第一溝部５１ａ内に配置してもよい。同様に、例えば、第二ステージ４０とベースプレート１３との間に第二リテーナプレート５５を設けることなく、第二ステージ４０またはベースプレート１３に第二溝部５５ａを直接形成し、第二転動体５７を第二溝部５５ａ内に配置してもよい。

実施形態では、第一転動体５３および第二転動体５７として、球体を採用していたが、球体に限定されない。したがって、第一転動体５３および第二転動体５７は、例えば円柱状の部材等であってもよい。
また、例えば、第一ステージ３０とベースプレート１３との間、および第二ステージ４０とベースプレート１３との間に、第一転動体５３および第二転動体５７を介在させることなく、第一ステージ３０および第二ステージ４０がベースプレート１３に対してスライド移動可能となっていてもよい。
より具体的には、例えば、第一ステージ３０および第二ステージ４０から尖頭状のピン部材をベースプレート１３の四隅に向かって立設するとともに、ベースプレート１３の四隅にピン部材を当接させて摩擦抵抗を低減することにより、第一ステージ３０および第二ステージ４０がベースプレート１３に対してスライド移動可能となっていてもよい。
また、第一ステージ３０および第二ステージ４０とベースプレート１３との間に磁石を設け、磁力により反発させて空間を設けることにより、第一ステージ３０および第二ステージ４０がベースプレート１３に対してスライド移動可能となっていてもよい。また、第一ステージ３０および第二ステージ４０とベースプレート１３との間に空気や水等の流体を介在させて摩擦抵抗を低減することにより、第一ステージ３０および第二ステージ４０がベースプレート１３に対してスライド移動可能となっていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１・・・加工装置 ２・・・フープ材（ワーク） １３・・・ベースプレート（支持部材） ２０・・・圧入機（工作機） ３０・・・第一ステージ ４０・・・第二ステージ ５１ａ・・・第一溝部 ５３・・・第一転動体 ５５ａ・・・第二溝部 ５７・・・第二転動体 １００・・・加工装置ユニット

Claims (6)

1. 長手方向に沿って順次搬送される長尺のワークが載置される加工ステージを有する第一ステージと、
   前記第一ステージ上に設けられ、前記加工ステージ上に載置される前記ワークを加工する工作機と、
   前記第一ステージを移動可能に、下方側から支持する支持部材と、を備え、
   前記加工ステージには、前記順次搬送される長尺のワークの被挿入部に挿入され、前記工作機の位置決めを行う位置決め部が設けられ、
   前記ワークの被挿入部に、前記位置決め部が挿入されることにより、前記支持部材の上を前記第一ステージが移動し、前記ワークの加工位置に対して、前記工作機が位置決めされることを特徴とする加工装置。
2. 前記第一ステージと前記支持部材との間に、
   第一溝部と、
   前記第一溝部に配置される第一転動体と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 前記第一転動体は、球体であることを特徴とする請求項２に記載の加工装置。
4. 前記支持部材を挟んで前記第一ステージとは反対側に、前記第一ステージと連結された第二ステージを備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の加工装置。
5. 前記第二ステージと前記支持部材との間に、
   第二溝部と、
   前記第二溝部に配置される第二転動体と、
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の加工装置。
6. 前記第二転動体は、球体であることを特徴とする請求項５に記載の加工装置。

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