JP6520670B2 - 封止部材供給用マガジン及び封止部材供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、車体等のワークに設けられた開口孔を封止するための封止部材を供給する技術に関する。

自動車の車体には、電着塗装用の開口孔や、部材の溶接又は締め付けに使用される開口孔など、種々の開口孔が設けられている。これらの開口孔を通じて雨水や塵埃などが侵入するのを防止するために、樹脂材料やゴム材料からなる封止部材によって開口孔が封止される。封止部材を開口孔に取付けるために、例えば下記特許文献１に開示された作動装置が使用される。この作動装置は、ロボットアームに取付けられた吸着部材によって封止部材を吸着保持した後、所定の開口孔に圧入するように制御される。これにより、封止部材は車体の開口孔に自動で取付けられる。

特開２０１１−５１０５４号公報

ところで、通常、上記の封止部材は、用途によって形状が異なり、また開口孔の孔径に応じて寸法が異なる。そこで、封止部材を開口孔に取付ける前の準備作業において複数種類の封止部材が準備される。従来、この準備作業は、以下の第１の方法及び第２の方法に示すように、作業者の手作業によって行われていた。

第１の方法は、作業者が複数種類の封止部材を手の平に載せた状態で、これらの封止部材の中から開口孔に対応した最適な封止部材を別の手の指でかき分けながら選別する方法である。その後、作業者は、選別した封止部材を一つずつ手指で掴んで取出し、車体の開口孔に押し込む。第２の方法は、プレート面に複数の保持孔が整列配置されたプレート状の整列治具を使用する方法である。この方法において、作業者は、封止部材の種類ごとの複数の整列治具を予め用意する。次に、作業者は、封止部材を一つずつ手指で掴んで該封止部材に対応した整列治具の保持孔に取付ける。各整列治具に整列配置された複数の封止部材は、その後に上記の作動装置によって各整列治具から順次取出されて車体の開口孔に押し込まれる。

しかしながら、上記の準備作業は、以下のような問題を抱えている。
第１の方法の場合、作業者は、複数種類の封止部材の中から所望の封止部材を目視で選別して一つずつ手指で掴んで取出す一連の操作が必要であり、この操作を行うのに時間がかかる。第２の方法の場合、作業者は、予め複数種類の整列治具を用意した上で、各整列治具の保持孔の位置を目視で確認しながら封止部材を一つずつ手指で掴んで保持孔に取付ける操作が必要であり、この操作を行うのに時間がかかる。要するに、いずれも方法を用いても、封止部材を準備するのに作業者の判断が必要になり、封止部材の準備作業に要する時間を短く抑えるのは難しい。その結果、例えば自動車の生産ラインにおいて車体の開口孔に封止部材を取り付ける際に、封止部材の準備作業が律速になって生産ラインの速度を上げる際の妨げに成り得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ワークの開口孔を封止するための封止部材の準備に要する時間を短縮するのに有効な技術を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、ワークの開口孔を封止するための封止部材を供給する封止部材供給用マガジンであって、規則的に重ねられた上記封止部材の複数を装填可能な装填空間と、上記装填空間に連通する供給口と、を有し、上記装填空間に装填された上記封止部材の複数を上記供給口から順に供給するように構成された供給体を含み、上記供給体は、上記装填空間を区画する筒状の装填ケースと、上記装填ケースに往復動作可能に支持され、往復動作方向の一方側に動くときに上記封止部材を係止した後、係止した該封止部材を往復動作方向の他方側に動くときに上記供給口に向けて引き出す可動ヘッドと、を備える、封止部材供給用マガジンにある。

上記の封止部材供給用マガジン（以下、単に「マガジン」ともいう。）によれば、供給体の装填空間に予め装填された複数の封止部材を供給口から順に同じ向きで供給することができる。これにより、封止部材を準備する際に、作業者が該封止部材を識別する等の判断を要しない。従って、マガジンから供給された封止部材をそのまま使用してワークの開口孔を封止することが可能になる。

以上のごとく、上記の態様によれば、ワークの開口孔を封止するための封止部材の準備に要する時間を短縮することが可能になる。

本実施形態の封止部材供給装置の斜視図。 ワークの開口孔を封止する封止部材の斜視図。 本実施形態の封止部材供給用マガジンの斜視図。 供給体に固定されたチャック部材がホルダから取り外された状態における斜視図。 供給体の分解斜視図。 図４の供給体のVI−VI線矢視断面図。 図６の供給体の装填ケース及び可動ヘッドのそれぞれを上方から視た図。 図６の供給体の可動ヘッドの周辺の拡大図。 図６の供給体の作動前の部分断面図。 図９において可動ヘッドが初期位置から作動位置までスライドしたときの部分断面図。 図１０において可動ヘッドが作動位置から初期位置までスライドし且つ保持部材が供給口から挿出するときの部分断面図。 作動装置の押し出し部材が封止部材を押し出した状態における部分断面図。 可動ヘッドが初期位置から作動位置までスライドするときの封止部材の様子を模式的に示す図。 可動ヘッドが作動位置から初期位置までスライドするときの封止部材の様子を模式的に示す図。 図１１において押圧ロッドが押し上げ位置に設定されたときの部分断面図。 別の封止部材の斜視図。 図１６の封止部材の側面図。

上記のマガジンによれば、上記供給体は、上記装填空間を区画する筒状の装填ケースと、上記装填ケースに往復動作可能に支持され、往復動作方向の一方側に動くときに上記封止部材を係止した後、係止した該封止部材を往復動作方向の他方側に動くときに上記供給口に向けて引き出す可動ヘッドと、を備えるため、供給体の装填ケースに対する可動ヘッドの往復動作を利用した簡単な構造によって封止部材の複数を供給口から順に同じ向きで供給することができる。

また、上記のマガジンにおいて、上記可動ヘッドは、上記装填空間に臨む内壁面を有し、該内壁面には上記封止部材を係止するために上記装填空間に向けて突出し且つ上記装填ケースの周方向に延びる係止爪が設けられるのが好ましい。これにより、装填空間に装填された封止部材を可動ヘッドによって係止する構造を簡素化することができる。

また、上記のマガジンにおいて、上記供給体は、上記可動ヘッドを上記装填ケースに対して往復動作方向の他方側に弾性付勢する弾性体を備えるのが好ましい。これにより、可動ヘッドが初期位置から往復動作方向の一方側に動いた後は、弾性体の弾性付勢力にしたがって可動ヘッドを初期位置に復帰させることができる。従って、可動ヘッドを初期位置に復帰させる構造を弾性体を用いて簡素化できる。

また、上記のマガジンは、上記供給体に固定されるチャック部材と、上記チャック部材と係合可能な係合部を複数備えるホルダと、を含むのが好ましい。これにより、１つのホルダが複数の供給体のそれぞれを保持することができる。従って、ホルダに対する複数の供給体を適宜に組み替えることによって、用途によって形状が異なる封止部材や、開口孔の孔径に応じて寸法が異なる封止部材を１つのマガジンから供給することができる。

また、上記のマガジンにおいて、上記ホルダの上記係合部は、上記チャック部材との係合状態において該チャック部材が上記ホルダに対して上記装填ケースの筒軸方向に移動するのを規制するのが好ましい。これにより、チャック部材が供給体から装填ケースの筒軸方向の荷重を受けた場合でも該チャック部材がホルダから離脱しにくい。

また、上記のマガジンにおいて、上記チャック部材及び上記ホルダのいずれか一方は磁石を備え且つ他方は磁性を有する磁性体を備え、上記ホルダは、上記チャック部材との係合状態において上記磁性体に対する上記磁石の吸着力によって上記チャック部材を着脱可能に保持するのが好ましい。このマガジンによれば、チャック部材がホルダの係合部に係合した係合状態において、磁性体に対する磁石の吸着力によってホルダがチャック部材を着脱可能に保持する。このとき、供給体に固定されたチャック部材がホルダに取付けられてマガジンが形成される。一方で、ホルダに保持されたチャック部材は、磁性体に対する磁石の吸引力に打ち勝つ力で引き抜かれることによって、ホルダから取り外される。これにより、ホルダに対するチャック部材の取付け及び取外しを円滑に行うことが可能になる。

また、上記の封止部材供給用マガジンと、上記封止部材供給用マガジンの上記供給体が上記装填空間に装填された上記封止部材の複数を上記供給口から順に供給するように該供給体を作動させる作動装置と、を含む封止部材供給装置（以下、単に「供給装置」ともいう。）が構成されるのが好ましい。この供給装置によれば、作動装置を制御することによって供給体を自動的に作動させることができる。

また、上記の供給装置において、上記作動装置は、上記供給体の上記供給口から供給された上記封止部材を保持する保持部材と、上記保持部材によって保持された封止部材を押し出す押し出し部材と、を備えるのが好ましい。この供給装置によれば、作動装置は、供給体を作動させる機能に加えて、供給体の供給口から供給された封止部材を保持する機能と、保持した封止部材を押し出す機能と、を有する。これにより、作動装置に少なくとも３つの機能を兼務させることができ合理的である。

以下、自動車の車体等のワークに設けられた開口孔を封止するための封止部材を供給する技術の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、封止部材が装填されるマガジンを用いて封止部材を供給する技術に関するものである。尚、本実施形態の説明のための図面において、マガジンを構成する供給体の長手方向を第１方向Ｘとし、且つ第１方向Ｘに直交する平面を規定する２つの方向を第２方向Ｙ及び第３方向Ｚとしている。

図１に示されるように、本実施形態の供給装置１０は、封止部材（図２中の封止部材１）を供給するとともに、該封止部材をワークの開口孔に取付けるための装置である。この供給装置１０は、搬送台車２０と、ロボット３０と、マガジン４０と、を備えている。

搬送台車２０は、駆動装置（図示省略）によって或いは作業者の搬送操作によって自走可能に構成されている。この搬送台車２０は、その上部に台座面２１を備えており、この台座面２１に支持治具２２及びロボット３０の双方が固定されている。

支持治具２２は、マガジン４０を支持するための第１支持筒２３及び第２支持筒２４を備えている。本実施形態では、１つの第１支持筒２３を中心とした円の円弧上に６つの第２支持筒２４が等間隔で配置されている。

ロボット３０は、制御部３１によって制御される可動アーム３２を備えている。制御部３１は、ＣＰＵ（演算手段）、メモリ（記憶手段）、入出力手段を含む。可動アーム３２のアーム先端には、一対の吊り上げピン３３，３３と一対の作動装置３４，３４との双方が設けられている。吊り上げピン３３及び作動装置３４は、それらの位置や角度が可動アーム３２及びアクチュエータ（図示省略）によって調整可能に構成されている。例えば、図１において、一対の吊り上げピン３３，３３の位置と一対の作動装置３４，３４の位置とが上下反転するように調整され得る。

吊り上げピン３３は、マガジン４０を吊り上げて搬送台車２０の支持治具２２にセットするように動作する。作動装置３４は、マガジン４０を作動させる第１の機能と、マガジン４０から供給された封止部材を保持する第２の機能と、保持した封止部材をワークの開口孔に取付ける第３の機能と、を有する。

第１の機能及び第２の機能を実現するために、作動装置３４は保持部材３５を備えている。この保持部材３５は、マガジン４０に該マガジン４０を作動させるための外部荷重を付与するように動作する。また、この保持部材３５は、その先端部３５ａに封止部材を保持可能な保持爪を備えている。第３の機能を実現するために、作動装置３４は押し出し部材３７を備えている。この押し出し部材３７は、ワークの開口孔への封止部材の取付けの際に、保持部材３５の保持爪によって保持された封止部材を保持部材３５から押し出すように動作する。

図２に示されるように、封止部材１は、ワークＷの開口孔ＷＨに圧入されることによって開口孔ＷＨを封止する。この封止部材１は、円形状の蓋部１ａと、この蓋部１ａの裏面から延出する円筒状の係止部１ｃと、を備えている。この封止部材１は、弾性変形が可能な弾性材料からなる。この封止部材１は、主に塵埃等の侵入を防ぐ防塵用として使用される。この封止部材１は、グロメット、プラグ、プラグホール、閉鎖部材などとも称呼される。

封止部材１の蓋部１ａは、その外径が係止部１ｃの軸径を上回るように構成されている。この蓋部１ａの外周部分には薄肉状のリップ部１ｂが設けられている。リップ部１ｂは、ワークＷの開口孔ＷＨまわりのワーク表面に弾性的に密着することによってワークＷの防塵のためのシール機能を発揮する。蓋部１ａは、円形状であれば、図２に示されるように半球状の丸頭であってもよいし、或いは円盤状の平頭であってもよい。

封止部材１の係止部１ｃは、軸方向に互いに離間しつつ配置された複数（図２では３つ）の係止爪１ｄを備えている。係止爪１ｄは、その外径が開口孔ＷＨの孔径を僅かに上回るように構成されている。ワークＷの開口孔ＷＨに封止部材１が挿入されるとき、係止部１ｃは各係止爪１ｄが開口孔ＷＨの開口縁によって径方向内側に押し縮められるように弾性変形しながら開口孔ＷＨに圧入される。尚、係止爪１ｄの数は１つでも複数でもよい。

図３に示されるように、マガジン４０は、供給体５０、チャック部材６０及びホルダ７０を備えている。本実施形態では、１つのホルダ７０に対して供給体５０及びチャック部材６０が６つずつ設けられている。

図４に示されるように、供給体５０は、筒軸方向である第１方向Ｘに延びる長尺円筒状の装填ケース５１と、装填ケース５１に組み付けられた円筒状の可動ヘッド５７と、を備えている。供給体５０は樹脂材料からなる。供給体５０は、規則的に重ねられた封止部材１の複数を装填可能な装填空間５２と、装填空間５２に連通する供給口５８と、を有する。ここでいう「規則的に重ねられ」なる態様とは、複数の封止部材１が全て同じ向きで重ねられる態様をいう。

供給体５０は、装填空間５２に装填された封止部材１の複数を、装填ケース５１に対する可動ヘッド５７の第１方向Ｘの往復動作によって供給口５８から順に供給するように構成されている。供給体５０は、マガジン４０の主要な要素であり、この供給体５０自体を「マガジン」ということもできる。

チャック部材６０は、供給体５０とホルダ７０とを連結する機能を有する。この機能を達成するために、チャック部材６０は、供給体５０との接続のための挿入穴６１と、ホルダ７０との接続のための係合片６２と、を備えた平板状の部材として構成されている。挿入穴６１は、供給体５０の装填ケース５１を挿入可能な穴径を有する。この挿入穴６１に装填ケース５１が挿入されることによって、装填ケース５１の外周面が保持され、チャック部材６０が供給体５０に固定される。係合片６２は、板幅方向（図４中の第２方向Ｙ）の両側に第３方向Ｚに延びる凹状のスライド溝６２ａを備えている。チャック部材６０は、供給体５０と同種の樹脂材料からなる。

ホルダ７０は、正六角形の板状部材からなるプレート部７１を備えている。このプレート部７１には、その中央部分の下面から下方へ延出する円柱状のホルダ軸７４を備えている。このホルダ７０は、ホルダ軸７４が前記の支持治具２２の第１支持筒２３の筒内に挿入されることによって支持治具２２に支持されるように構成されている。

ホルダ７０は、プレート部７１の上面にブラケット７５を備えている。ブラケット７５は、前記のロボット３０の吊り上げピン３３と係合可能な一対の係止溝７５ａ，７５ａを備え、マガジン４０を吊り上げて支持治具２２にセットする際に用いられる。吊り上げピン３３をブラケット７５の係止溝７５ａに係合させて引き上げることによって、ホルダ７０を含むマガジン４０が吊り上げられる。

ホルダ７０は、供給体５０を保持する機能を有する。この機能を達成するために、ホルダ７０のプレート部７１に係合部７２が設けられている。係合部７２は、プレート部７１の外周部分を内方へ凹ませた部位として構成されている。係合部７２の対向する２つ内壁面にはそれぞれ、内方へ突出する突片７２ａが設けられている。この突片７２ａは、チャック部材６０のスライド溝６２ａに嵌まり込むように係合可能に構成されている。

本構成によれば、チャック部材６０の係合片６２がホルダ７０の係合部７２に係合するようにチャック部材６０をプレート部７１の延在面に沿ってスライドさせることで、係合片６２のスライド溝６２ａと係合部７２の突片７２ａとが互いに係合する。係合部７２の突片７２ａは、係合片６２のスライド溝６２ａに係合した係合状態において、チャック部材６０がホルダ７０に対して第１方向Ｘ（装填ケース５１の筒軸方向）に移動するのを規制する。これにより、例えば可動ヘッド５７が装填ケース５１に対して第１方向Ｘの往復動作するときのように、チャック部材６０が供給体５０から第１方向Ｘの荷重を受けた場合でもチャック部材６０がホルダ７０から離脱しにくい。

また、チャック部材６０の係合片６２の先端に永久磁石６３が設けられ、且つホルダ７０の係合部７２の底面に鉄等の磁性体７３が設けられている。チャック部材６０を上述するようにスライドさせると、ホルダ７０は、チャック部材６０との係合状態において磁性体７３に対する永久磁石６３の吸着力によってチャック部材６０を着脱可能に保持する。このとき、供給体５０に固定されたチャック部材６０がホルダ７０に取付けられてマガジン４０が形成される。一方で、ホルダ７０に保持されたチャック部材６０は、磁性体７３に対する永久磁石６３の吸引力に打ち勝つ力で引き抜かれることによって、ホルダ７０から取り外される。このようにして、ホルダ７０に対するチャック部材６０の取付け及び取外しを円滑に行うことができる。尚、チャック部材６０側に磁性体７３を設け、ホルダ７０側に永久磁石６３を設けることもできる。また、永久磁石６３に代えて電磁石を用いてもよい。

本実施形態では、正六角形のプレート部７１の６つの辺の全てに係合部７２が設けられている。これにより、１つのホルダ７０が最大で６つの供給体５０のそれぞれを保持することができる。６つの係合部７２は、プレート部７１の周方向に等間隔で配置されている。従って、ホルダ７０に保持された６つの供給体５０は、ホルダ軸７４を中心とした円の円弧上に等間隔で配置される。本実施形態では、マガジン４０を搬送台車２０の支持治具２２にセットする際、これら６つの供給体５０のそれぞれの位置が支持治具２２の６つの第２支持筒２４のそれぞれの位置に合致するように構成されている。

尚、供給体５０に装填される封止部材１の形状や寸法は、６つの供給体５０の全部又は一部について互いに異なってもよいし、或いは６つの供給体５０の全てについて同じであってもよい。これにより、例えばホルダ７０に対する６つの供給体５０を適宜に組み替えることによって、用途によって形状が異なる封止部材や、開口孔の孔径に応じて寸法が異なる封止部材を１つのマガジン４０から供給することができる。また、ホルダ７０の係合部７２の数は６つに限定されるものではなく必要に応じて変更可能である。

ここで、上記の供給体５０の詳細な構成について説明する。尚、以下の説明では、供給体５０の装填ケース５１のうち図中上側を前端部５１ａといい、図中下側を後端部５１ｂという。

図５及び図６に示されるように、供給体５０を構成する装填ケース５１が装填空間５２を区画している。装填空間５２は、装填ケース５１の前端部５１ａと後端部５１ｂとの間の筒内空間として構成されている。装填空間５２は、その径が封止部材１の外径を僅かに下回るように寸法設定されている。従って、装填空間５２に複数の封止部材１を縦に積み重ねた状態で装填可能である。これにより、封止部材１を、その蓋部１ａが前端部５１ａ側に位置するように、即ち任意の封止部材１の係止部１ｃの下方に別の封止部材１の蓋部１ａが重なるように規則的に配置することができる。また、封止部材１が装填ケース５１の内壁に弾性的に接するため、該封止部材１が装填ケース５１に保持され易い。更に、この装填ケース５１は、複数の封止部材１を縦に装填することができるため、省スペース化を実現するのに有効である。

装填ケース５１の前端部５１ａには、供給口５８を有する可動ヘッド５７が配置されている。一方で、装填ケース５１の後端部５１ｂには、装填空間５２に封止部材１を装填するための装填口５３が設けられている。尚、装填ケース５１の内径、即ち装填空間５２の大きさを、使用する封止部材１の外径に応じて適宜に設定することができる。この場合、装填ケース５１の外径を変えることなく内径のみを変更するのが好ましい。これにより、装填される封止部材１の外径が異なる複数種類の装填ケース５１を使用する場合に、チャック部材６０及びホルダ７０の形状を変更する必要がない。

装填ケース５１は、支持治具２２の第２支持筒２４の筒内に後端部５１ｂが挿入されることによって支持治具２２に保持されるように構成されている。また、搬送台車２０は、第２支持筒２４の筒内に装填ケース５１とは反対側から挿入される押圧ロッド２５を備えている。押圧ロッド２５は、第１方向Ｘに往復動可能に構成されている。この押圧ロッド２５は、装填空間５２に装填された封止部材１が装填口５３から抜け出すのを阻止する機能を果たす。更に、この押圧ロッド２５は、装填空間５２に装填されている複数の封止部材１の全体を前端部５１ａに向けて押し上げる機能を果たす。

装填ケース５１の内壁面には、装填空間５２に向けて突出し且つ該装填ケース５１の周方向に延びる保持爪（凸部）５１ｃが第１方向Ｘ（装填ケース５１の筒軸方向）に連続して複数設けられている。この保持爪５１ｃは、装填ケース５１の内壁面の全周にわたって形成されてもよいし、該全周のうちの一部のみに形成されてもよい。また、隣接する２つの保持爪５１ｃ，５１ｃの間の凹部によって保持溝５１ｄが形成されている。これにより、装填ケース５１の内壁面には、第１方向Ｘに保持爪５１ｃと保持溝５１ｄとが交互に連続して設けられている。これら保持爪５１ｃ及び保持溝５１ｄは、装填ケース５１の内壁面に比較的安価な加工である溝加工を施すことによって形成されるのが好ましい。

上記の供給体５０の可動ヘッド５７は、装填ケース５１の前端部５１ａに被せられるようにして該装填ケース５１に往復動作可能に支持されている。可動ヘッド５７は、往復動作方向（第１方向Ｘ）の一方側であるスライド方向Ｘ１に動くときに封止部材１を係止した後、係止した該封止部材１を往復動作方向（第１方向Ｘ）の他方側であるスライド方向Ｘ２に動くときに供給口５８に向けて引き出すように構成されている。可動ヘッド５７は、封止部材１の外径を僅かに下回り且つ供給口５８よりも縮径された縮径部５７ａを備えている。このため、封止部材１は、可動ヘッド５７の筒内において縮径部５７ａを弾性変形しながら通過することによって供給口５８を通じて供給される。

可動ヘッド５７は、第１方向Ｘに延びる四角柱形状の３つの係止部材５９を備えている。係止部材５９は、可動ヘッド５７の周方向の三箇所に設けられた切り欠き５７ｂに挿入された状態で可動ヘッド５７に固定されている。この係止部材５９は、供給体５０（装填ケース５１）の装填空間５２に臨む内壁面を有する。この内壁面には、装填ケース５１の周方向に延びる係止爪（凸部）５９ａが第１方向Ｘ（装填ケース５１の筒軸方向）に連続して複数設けられている。係止爪５９ａは、装填空間５２に向けて第１方向Ｘと直交する方向に突出するように構成されている。また、隣接する２つの係止爪５９ａ，５９ａの間の凹部によって係止溝５９ｂが形成されている。これにより、可動ヘッド５７の内壁面には、第１方向Ｘに係止爪５９ａと係止溝５９ｂとが交互に連続して設けられている。これら係止爪５９ａ及び係止溝５９ｂは、係止部材５９の内壁面に比較的安価な加工である溝加工を施すことによって形成されるのが好ましい。尚、係止部材５９の数は１つでも複数でもよい。

装填ケース５１は、可動ヘッド５７を第１方向Ｘにスライド可能に支持するように構成されている。この構成を実現するために、装填ケース５１は、連結シャフト５５及びスプリング５６を介して可動ヘッド５７の係止部材５９に連結されている。

連結シャフト５５は、一端部５５ａと他端部５５ｂとの間に延びる軸状部材である。この連結シャフト５５は、装填ケース５１の係止部５４に設けられた貫通孔５４ａに挿入されるとともに、一端部５５ａが係止部材５９に固定され、且つ他端部５５ｂが係止部５４に対するストッパとして構成されている。係止部５４は、装填ケース５１の周方向の三箇所に等間隔で設けられている。

スプリング５６は、押される力に対して戻ろうとする弾性を有する金属製の圧縮コイルばね（弾性体）である。このスプリング５６は、コイル内に連結シャフト５５が挿入された状態で、可動ヘッド５７の係止部材５９と装填ケース５１の係止部５４との間に介装されている。従って、スプリング５６は、可動ヘッド５７を装填ケース５１に対してスライド方向Ｘ２に、即ち可動ヘッド５７が装填ケース５１から遠ざかるように弾性付勢する。

可動ヘッド５７は、図６に示される初期位置Ｐ１では、他端部５５ｂが係止部５４に係止された連結シャフト５５によって、装填ケース５１から更に遠ざかる動作（スライド方向Ｘ２の動作）が阻止される。要するに、装填ケース５１と可動ヘッド５７とが第１方向Ｘについて互いに離間する距離の最大値が係止部５４及び連結シャフト５５によって定められている。これに対して、可動ヘッド５７にスプリング５６を押し縮めるような外部荷重が付与された場合、可動ヘッド５７はスプリング５６の弾性付勢力に抗して装填ケース５１に近づくようにスライド方向Ｘ１にスライドする。

本実施形態において、可動ヘッド５７に付与される外部荷重は、この可動ヘッド５７が作動装置３４の保持部材３５からスライド方向Ｘ１に押圧されるときに受ける押圧荷重である。作動装置３４は、マガジン４０の供給体５０が装填空間５２に装填された封止部材１の複数を供給口５８から順に供給するように該供給体５０を作動させることができる。従って、この作動装置３４を制御することによって供給体５０が自動的に作動する。

図７に示されるように、上記の装填ケース５１は、その内壁面の周方向について係止爪５９ａの爪先端によって形成される仮想円の径が封止部材１の蓋部１ａの外径を僅かに上回るように寸法設定されている。従って、封止部材１の蓋部１ａは、装填ケース５１の保持爪５１ｃを弾性変形しながら乗り越えることによって、隣接する２つの保持爪５１ｃ，５１ｃの間の保持溝５１ｄに嵌まり込んで保持される。これにより、装填ケース５１の内壁面によって封止部材１を保持する構造を簡素化することができる。

同様に、上記の可動ヘッド５７は、その内壁面の周方向について３つの係止部材５９の係止爪５９ａの爪先端によって形成される仮想円の径が封止部材１の蓋部１ａの外径を僅かに上回るように寸法設定されている。従って、封止部材１の蓋部１ａは、係止部材５９の係止爪５９ａを弾性変形しながら乗り越えることによって、隣接する２つの係止爪５９ａ，５９ａの間の係止溝５９ｂに嵌まり込んで係止される。これにより、可動ヘッド５７の係止部材５９の内壁面によって封止部材１を係止する構造を簡素化することができる。

図８に示されるように、作動装置３４の保持部材３５は樹脂材料からなる円筒状の部材であり、その先端部３５ａには保持爪３６ａを有する開口３６が設けられている。この開口３６の内径は、封止部材１の蓋部１ａの外径を僅かに下回るように設定されている。保持部材３５の保持爪３６ａは、供給体５０の供給口３８から供給され且つ開口３６を弾性変形しつつ通過した封止部材１を保持するように構成されている。また、保持部材３５は、その筒内に押圧面３７ａを有する押し出し部材３７を内蔵している。この押し出し部材３７は、アクチュエータ（図示省略）によって駆動され、保持部材３５の保持爪３６ａによって保持された封止部材１の蓋部１ａを押圧面３７ａによって押し出すように動作する。

従って、作動装置３４は、供給体５０を作動させる機能に加えて、供給体５０の供給口５８から供給された封止部材１を保持する機能と、保持した封止部材１を押し出す機能と、を有する。これにより、作動装置３４に少なくとも３つの機能を兼務させることができ合理的である。

次に、上記のマガジン４０に関連する要素の動作について図９〜図１５を参照しつつ説明する。

供給体５０において、装填ケース５１の装填口５３を通じて所定数の封止部材１が装填空間５２に予め装填される。この供給体５０から封止部材１を供給する場合、図９に示されるように、先ず、押圧ロッド２５がアクチュエータ（図示省略）によって待機位置から駆動されて支持位置Ｑ１に設定される。支持位置Ｑ１に設定された押圧ロッド２５は、装填空間５２に装填されている複数の封止部材１の中で最も後端部５１ｂ寄りにある封止部材１をロッド先端によって下方から支持する。

ロボット３０の可動アーム３２（図１参照）が制御されることによって、保持部材３５は、その先端部３５ａが可動ヘッド５７の供給口５８に挿入された後、可動ヘッド５７をスライド方向Ｘ１に押圧する。可動ヘッド５７は、このときに保持部材３５から受ける外部荷重（押圧荷重）によって、図９中の初期位置Ｐ１からスプリング５６の弾性付勢力に抗してスライド方向Ｘ１にスライドする。このスライドに伴って、装填ケース５１と可動ヘッド５７との第１方向Ｘの距離が徐々に縮まる。

可動ヘッド５７が図９中の初期位置Ｐ１にあるときの、装填ケース５１の後端から可動ヘッド５７の縮径部５７ａまでの第１方向Ｘの距離Ｌ２は、装填空間５２において複数の封止部材１が規則的に積み重ねられて装填されているときの積み重ね高さＬ１に概ね一致している。

図１０に示されるように、可動ヘッド５７が初期位置Ｐ１から作動位置Ｐ２までスライド方向Ｘ１に所定量（図９中のスライド量ＳＡ）スライドしたとき、装填ケース５１の後端から可動ヘッド５７の縮径部５７ａまでの第１方向Ｘの距離はＬ２からＬ３まで縮まり、上記の積み重ね高さＬ１を下回る。このとき、距離Ｌ２から距離Ｌ３を差し引いた値は、概ね１つの封止部材１の高さ相当する。また、最も後端部５１ｂ寄りにある封止部材１は、支持位置Ｑ１に設定されている押圧ロッド２５によって下方から支持されており、装填口５３からの抜け出しが阻止されている。

従って、装填空間５２に装填されている複数の封止部材１の中で最も前端部５１ａ寄りにある封止部材１は、可動ヘッド５７の縮径部５７ａを弾性変形しながら通過する。その結果、この封止部材１は、装填空間５２から排出されて供給口５８から供給される。要するに、可動ヘッド５７が初期位置Ｐ１から作動位置Ｐ２へ動いた後に初期位置Ｐ１に戻る１回の往復動作に伴って、供給体５０の供給口５８から１つの封止部材１を供給することができる。また、この封止部材１は、保持部材３５の先端部３５ａに設けられた開口３６を弾性変形しながら通過して保持部材３５の筒内に収容される。これにより、装填空間５２には、予め装填された数よりも１つ少ない数の封止部材１が残留する。

その後、図１１に示されるように、保持部材３５は、保持爪３６ａにおいて封止部材１を保持した状態（封止部材１の蓋部１ａが保持爪３６ａに引っ掛けられた状態）で可動ヘッド５７の供給口５８から挿出される。これにより、可動ヘッド５７は、保持部材３５から受ける外部荷重から解放され、スプリング５６の弾性付勢力にしたがって図１０中の作動位置Ｐ２から初期位置Ｐ１へと復帰する。この場合、可動ヘッド５７を初期位置Ｐ１に復帰させる構造がスプリング５６を用いて簡素化されている。

図１２に示されるように、作動装置３４の保持部材３５が封止部材１を保持している状態で、押し出し部材３７は、その押圧面３７ａが開口３６を通じて筒外に露出するまで動く。これにより、封止部材１の蓋部１ａは、押し出し部材３７の押圧面３７ａによって押圧され、開口３６を弾性変形しつつ通過することによって、保持部材３５の筒内から筒外へと押し出される。この場合、押し出し部材３７が封止部材１を押し出す動作を利用して、該封止部材１をワークＷの開口孔ＷＨ（図２参照）に圧入することができる。

ここで、図１３及び図１４を参照しつつ、装填空間５２において最も前端部５１ａ寄りにある封止部材１が装填空間５２から排出される原理について説明する。尚、これらの図面では、説明の便宜上、装填ケース５１及び係止部材５９をいずれも封止部材１から離した状態で記載している。

図１３に示されるように、可動ヘッド５７が初期位置Ｐ１（図９参照）から作動位置Ｐ２（図１０参照）へとスライド方向Ｘ１にスライドするとき、可動ヘッド５７の係止部材５９は封止部材１に対して図中下向きに移動する。このとき、封止部材１のリップ部１ｂは、蓋部１ａの中央部分から拡径しつつ斜め下方へ延出しているため、下向きの荷重に対して弾性変形し易い。従って、封止部材１のリップ部１ｂは、下向きに移動する係止部材５９の係止爪５９ａ及び係止溝５９ｂと摺動しながら下向きに撓り且つ縮径するように弾性変形する。その結果、可動ヘッド５７のスライド方向Ｘ１へのスライドが許容される。

一方で、図１４に示されるように、可動ヘッド５７が作動位置Ｐ２（図１０参照）から初期位置Ｐ１（図９及び図１１参照）へとスライド方向Ｘ２にスライドするとき、可動ヘッド５７の係止部材５９は封止部材１に対して図中上向きに相対移動する。このとき、封止部材１のリップ部１ｂは、係止部材５９から受ける上向きの荷重によって上向きに撓り且つ拡径するように弾性変形し、この係止部材５９の所定の係止溝５９ｂに係止される。従って、この封止部材１は、係止部材５９に保持（「スタック」ともいう）され該係止部材５９と一体となって上向きに移動する。また、この封止部材１は、装填ケース５１に対しては上向きに移動するため、装填ケース５１の保持爪５１ｃ及び保持溝５１ｄと摺動しながら下向きに撓り且つ縮径するように弾性変形する。その結果、この封止部材１は、係止部材５９に保持された状態で装填ケース５１の内壁面から大きな抵抗を受けることなく装填空間５２から排出される。

図１５に示されるように、最も前端部５１ａ寄りにある封止部材１が供給口５８から供給された後、押圧ロッド２５は、最も後端部５１ｂ寄りにある封止部材１を押圧しながら支持位置Ｑ１から押し上げ位置Ｑ２まで移動する。これにより、封止部材１の排出によって装填空間５２の前端部５１ａ側に形成された空間を別の封止部材１で埋めることができる。従って、装填空間５２の不要な空間を無くすことによって、供給体５０から封止部材１を順次供給する動作を円滑に行うことができる。

可動ヘッド５７が図９〜図１１に示されるような往復動作を複数回繰り返し、且つ押圧ロッド２５が可動ヘッド５７の往復動作毎に図１５に示されるような押圧動作を行うことによって、供給体５０から複数の封止部材１が順次供給される。

上述の本実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。

上記のマガジン４０を使用することによって、供給体５０の装填空間５２に予め装填された複数の封止部材１を供給口５８から順に同じ向きで供給することができる。これにより、封止部材１の準備の際に、作業者が該封止部材１を識別する等の判断を要しない。従って、マガジン４０から供給された封止部材１をそのまま使用してワークＷの開口孔ＷＨを封止することが可能になる。例えば自動車の生産ラインにおいて、封止部材１を準備して車体（ワーク）の開口孔ＷＨに取付ける取付作業の際、封止部材１の準備がこの取付作業の律速段階になるのを防止できる。

また、上記のマガジン４０によれば、供給体５０の装填ケース５１に対する可動ヘッド５７の往復動作を利用した簡単な構造によって封止部材１の複数を供給口５８から順に同じ向きで供給することができる。

本発明は、上記の本実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、本実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

本実施形態では、装填ケース５１に防塵用の封止部材１が装填される場合について記載したが、装填ケース５１の内径等の変更によって該装填ケース５１に封止部材１とは用途が異なる別の封止部材を装填することもできる。

図１６及び図１７に示される封止部材１０１は、別の封止部材の一例であり、主に雨水等の侵入を防ぐ防水用として使用される。この封止部材１０１は、円形状の蓋部１０１ａと、この蓋部１０１ａの裏面から延出する円筒状の係止部１０１ｃと、を備えている。この封止部材１０１は、弾性変形が可能な弾性材料からなる。蓋部１０１ａは、その外径が係止部１０１ｃの軸径を上回るように構成されている。蓋部１０１ａの外周部分には薄肉状のリップ部１０１ｂが設けられている。一方で、係止部１０１ｃは、ワークの開口孔の孔径を僅かに上回るように構成されている、この係止部１０１ｃの外周部分には、蓋部１０１ａの裏面に向けて延出するリップ部１０１ｄが設けられている。封止部材１０１は、ワークの開口孔に圧入されたとき、この開口孔の開口縁部を蓋部１０１ａのリップ部１０１ｂと係止部１０１ｃのリップ部１０１ｄとの双方で挟み込むようにしてワーク両面に弾性的に密着する。これにより封止部材１０１は、ワークの防水のためのシール機能を発揮する。

本実施形態では、作動装置３４が可動ヘッド５７に外部荷重を付与する場合について記載したが、この外部荷重は、作業者の手指によって付与されてもよい。また、供給体５０に可動ヘッド５７を作動させるアクチュエータが内蔵されてもよい。或いは、可動ヘッド５７を省略し、アクチュエータによって駆動された押圧ロッドを装填空間５２に直接的に押し込むことによって複数の封止部材１を順に押し出すように構成してもよい。

本実施形態では、供給体５０がチャック部材６０を介してホルダ７０に取付けられてなるマガジン４０使用する場合について記載したが、チャック部材６０及びホルダ７０を使用することなく供給体５０を単体で使用することもできる。

本実施形態では、可動ヘッド５７の係止部材５９の内壁面に設けられた係止爪５９ａ及び係止溝５９ｂを介して封止部材１が係止される場合について記載したが、これらの係止爪５９ａ及び係止溝５９ｂに代えて或いは加えて、装填ケース５１の内壁面に面粗度の高い部材や材料からなる係止手段を設けることもできる。

本実施形態では、係止部材５９の内壁面から係止爪５９ａが装填空間５２に向けて第１方向Ｘと直交する方向に突出する場合について記載したが、封止部材１をより確実に係止するために、当該封止部材１を引き出す方向に向けて係止爪５９ａを突出させることもできる。具体的には、係止部材５９の内壁面から供給口５８に向けて斜め上方に突出するように構成された係止爪５９ａを採用することができる。

本実施形態では、装填ケース５１の内壁面に設けられた保持爪５１ｃ及び保持溝５１ｄを介して封止部材１が保持される場合について記載したが、これらの保持爪５１ｃ及び保持溝５１ｄに代えて或いは加えて、装填ケース５１の内壁面に面粗度の高い部材や材料からなる保持手段を設けることもできる。

本実施形態では、ホルダ７０とチャック部材６０とが係合した係合状態において、磁性体に対する磁石の吸着力を利用してホルダ７０がチャック部材６０を保持する保持構造について記載したが、上記の係合状態において所望の保持力が得られる場合には、この保持構造を省略することもできる。

１，１０１ 封止部材
１０ 封止部材供給装置（供給装置）
３４ 作動装置
３５ 保持部材
３７ 押し出し部材
４０ 封止部材供給用マガジン（マガジン）
５０ 供給体
５１ 装填ケース
５２ 装填空間
５６ スプリング（弾性体）
５７ 可動ヘッド
５８ 供給口
５９ 係止部材
５９ａ 係止爪
５９ｂ 係止溝
６０ チャック部材
６３ 永久磁石
７０ ホルダ
７２ 係合部
７３ 磁性体
Ｗ ワーク
ＷＨ 開口孔

Claims (8)

1. ワークの開口孔を封止するための封止部材を供給する封止部材供給用マガジンであって、
   規則的に重ねられた上記封止部材の複数を装填可能な装填空間と、上記装填空間に連通する供給口と、を有し、上記装填空間に装填された上記封止部材の複数を上記供給口から順に供給するように構成された供給体を含み、
   上記供給体は、
   上記装填空間を区画する筒状の装填ケースと、
   上記装填ケースに往復動作可能に支持され、往復動作方向の一方側に動くときに上記封止部材を係止した後、係止した該封止部材を往復動作方向の他方側に動くときに上記供給口に向けて引き出す可動ヘッドと、
   を備える、封止部材供給用マガジン。
2. 上記可動ヘッドは、上記装填空間に臨む内壁面を有し、該内壁面には上記封止部材を係止するために上記装填空間に向けて突出し且つ上記装填ケースの周方向に延びる係止爪が設けられている、請求項１に記載の封止部材供給用マガジン。
3. 上記供給体は、上記可動ヘッドを上記装填ケースに対して往復動作方向の他方側に弾性付勢する弾性体を備える、請求項１または２に記載の封止部材供給用マガジン。
4. 上記供給体に固定されるチャック部材と、
   上記チャック部材と係合可能な係合部を複数備えるホルダと、
   を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の封止部材供給用マガジン。
5. 上記ホルダの上記係合部は、上記チャック部材との係合状態において該チャック部材が上記ホルダに対して上記装填ケースの筒軸方向に移動するのを規制する、請求項４に記載の封止部材供給用マガジン。
6. 上記チャック部材及び上記ホルダのいずれか一方は磁石を備え且つ他方は磁性を有する磁性体を備え、上記ホルダは、上記チャック部材との係合状態において上記磁性体に対する上記磁石の吸着力によって上記チャック部材を着脱可能に保持する、請求項４または５に記載の封止部材供給用マガジン。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の封止部材供給用マガジンと、
   上記封止部材供給用マガジンの上記供給体が上記装填空間に装填された上記封止部材の複数を上記供給口から順に供給するように該供給体を作動させる作動装置と、
   を含む、封止部材供給装置。
8. 上記作動装置は、上記供給体の上記供給口から供給された上記封止部材を保持する保持部材と、上記保持部材によって保持された封止部材を押し出す押し出し部材と、を備える、請求項７に記載の封止部材供給装置。

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