(57)【要約】【課題】複数のワークがどのような並びで束ねられていたとしても、複数のワークのそれぞれに対して精度良く且つ効率良く端面処理を行うこと。【解決手段】ワークが複数束ねられたワーク束Ｗ１を保持する保持部２と、可動体３を第２方向Ｌ２及び第３方向Ｌ３に移動させる駆動部４と、可動体に組み合わされると共にワーク束を回転軸線Ｏ回りに回転させる回転部５と、ワーク束の撮像画像を取得する撮像部６と、ワークに対して所定の端面処理を行う処理部７と、端面処理の処理順番を撮像画像に基づいて決定すると共に、決定した処理順番で端面処理を行うように制御する制御部９とを備え、制御部は、撮像画像に基づいて一方向に沿って並んでいるワークの集まりをワーク群として抽出すると共に、ワーク群に対する端面処理を行うときに、前記一方向が第２方向又は第３方向に一致するようにワーク束を回転軸線回りに回転させる端面処理装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のワークが複数束ねられたワーク束を、第１方向に前記ワークの端面を向けた状態で保持する保持部と、
前記第１方向に対して交差する仮想平面内において、互いに直交する第２方向及び第３方向に沿って移動可能とされた可動体と、
前記可動体を前記第２方向及び前記第３方向に移動させる駆動部と、
前記可動体に組み合わされ、前記保持部に保持された前記ワーク束を、前記第１方向に平行な回転軸線回りに回転させる回転部と、
前記ワーク束を前記第１方向から撮像すると共に、複数の前記ワークの前記端面が写り込んだ撮像画像を取得する撮像部と、
前記ワーク束に対して前記第１方向に接近離間可能に配置されると共に、複数の前記ワークの前記端面に対して所定の端面処理を各別に行う処理部と、
前記処理部に前記端面処理を行わせる前記ワークの処理順番を、前記撮像画像に基づいて決定すると共に、決定した処理順番で前記端面処理を行うように少なくとも前記駆動部、前記回転部、前記処理部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮像画像に基づいて、複数の前記ワークの中から一方向に沿って並んでいる前記ワークの集まりをワーク群として抽出すると共に、前記ワーク群に対する前記端面処理を行うときに前記回転部を作動させて、前記一方向が前記第２方向又は前記第３方向に一致するように前記ワーク束を前記回転軸線回りに回転させる、端面処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端面処理装置において、
前記制御部は、前記撮像画像から、前記仮想平面内において全ての前記ワークに対して前記端面の位置をそれぞれ抽出すると共に、各端面の位置関係に基づいて前記ワーク群を抽出する、端面処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の端面処理装置において、
前記保持部は、前記ワーク束を間にして、前記第１方向に交差する径方向に向かい合うように配置されると共に、前記径方向に相対的に接近離間可能とされた第１クランプ部及び第２クランプ部を備え、
前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部は、前記ワーク束を前記径方向の外側から挟み込むことで前記ワーク束を保持する、端面処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の端面処理装置において、
前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部は、前記第１方向に沿って延びるように形成されている、端面処理装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の端面処理装置において、
前記回転部は、前記回転軸線と同軸に配置された環状の回転テーブルを備え、
前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部は、前記回転テーブルの内側に配置されている、端面処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の端面処理装置において、
前記ワークは筒状に形成され、
前記処理部は、前記端面処理として、前記端面に開口した開口部を通じて前記ワークの内側に充填材を供給して、前記ワークの端部側を封止する端面封止処理を行う、端面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の棒状のワークの端面に対して、端面検査或いは端面加工等、何等かの端面処理を施すことが行われている。この種の端面処理を行う場合、各ワークのそれぞれに対して個別に端面処理を施すのではなく、例えば複数のワークを結束し、結束した複数のワークに対して端面処理を行う場合がある。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、中空糸膜（棒状のワーク）の端面に開口した開口部を通じて、中空糸膜の端部側の内部に充填材を充填することで、端面封止処理（端面処理）を行う方法が開示されている。
具体的には、複数の中空糸膜を横一列に配置した状態で結束した後、結束した複数の中空糸膜の端面を接着剤等の充填材中にまとめて浸漬させることで、複数の中空糸膜のそれぞれの内部に充填材を充填している。これにより、複数の中空糸膜への端面封止作業を効率良く行うことが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１９５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法において、複数の中空糸膜を横一列ではなく、例えば丸束状に結束した場合には、充填材が中空糸膜の内部に充填されるよりも、互いに隣接する中空糸膜同士の間（隙間）に入り込んでしまう場合があり、端面封止を適切に行うことができないおそれがあった。そのためこの場合には、例えば追加で端面封止を行う等の対策が必要となり、端面封止作業を効率良く行うことが難しいものであった。
上述したように、従来の方法では、複数の中空糸膜の並び具合によって端面封止そのものを適切に行うことが難しい場合があり、結果的に作業効率の低下を招き易かった。
【０００６】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、複数のワークがどのような並びで束ねられていたとしても、複数のワークのそれぞれに対して精度良く且つ効率良く端面処理を行うことができる端面処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る端面処理装置は、棒状のワークが複数束ねられたワーク束を、第１方向に前記ワークの端面を向けた状態で保持する保持部と、前記第１方向に対して交差する仮想平面内において、互いに直交する第２方向及び第３方向に沿って移動可能とされた可動体と、前記可動体を前記第２方向及び前記第３方向に移動させる駆動部と、前記可動体に組み合わされ、前記保持部に保持された前記ワーク束を、前記第１方向に平行な回転軸線回りに回転させる回転部と、前記ワーク束を前記第１方向から撮像すると共に、複数の前記ワークの前記端面が写り込んだ撮像画像を取得する撮像部と、前記ワーク束に対して前記第１方向に接近離間可能に配置されると共に、複数の前記ワークの前記端面に対して所定の端面処理を各別に行う処理部と、前記処理部に前記端面処理を行わせる前記ワークの処理順番を、前記撮像画像に基づいて決定すると共に、決定した処理順番で前記端面処理を行うように少なくとも前記駆動部、前記回転部、前記処理部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像画像に基づいて、複数の前記ワークの中から一方向に沿って並んでいる前記ワークの集まりをワーク群として抽出すると共に、前記ワーク群に対する前記端面処理を行うときに前記回転部を作動させて、前記一方向が前記第２方向又は前記第３方向に一致するように前記ワーク束を前記回転軸線回りに回転させる。
【０００８】
本発明に係る端面処置装置によれば、保持部によって保持されたワーク束を撮像部によって撮像することで、各ワークの端面が写り込んだ撮像画像を取得することができる。そのため、撮像画像から、各ワークが仮想平面内においてどのような並びで束ねられているかを把握することができる。そして制御部は、撮像画像に基づいて、複数のワークの中から一方向に沿って並んでいるワークの集まりをワーク群として抽出する。例えば、全てのワークの中から同じ一方向に並んでいる複数個のワークの集まりを第１のワーク群として抽出し、第１のワーク群とは異なる方向であって、且つ同じ一方向に並んでいる別の複数個のワークの集まりを第２のワーク群として抽出するといったように、制御部は複数のワーク群を抽出する。
【０００９】
さらに制御部は、ワーク群の抽出を行った後、端面処理を行わせるワークの処理順番を決定する。例えば制御部は、どのワーク群から端面処理を行わせるかワーク群の処理順番を決定すると共に、ワーク群内においてどのワークから端面処理を行わせるかワークの処理順番を決定する。そして制御部は、決定した処理順番で端面処理を行うように、少なくとも駆動部、回転部、処理部の動作を制御する。
特に制御部は、ワーク群の端面処理を行わせる際、複数個のワークが並んでいる方向が可動体の移動方向である第２方向又は第３方向に一致するように回転部を作動させる。これにより、保持部によって保持されたワーク束を回転軸線回りに回転させることができ、端面処理を行う前段階で、ワーク群のワークが並んでいる方向を可動体の移動方向に一致させることができる。
【００１０】
これにより、駆動部が可動体を第２方向又は第３方向に沿って直線移動させることで、処理部を利用して、ワーク群における各ワークに対して所定の端面処理を連続的に行うことができる。なお、次のワーク群への端面処理を行う場合には、そのワーク群のワークが並んでいる方向が可動体の移動方向に一致するように、上述と同様に回転部を作動させる。これにより、次のワーク群における各ワークに対しても、可動体を直線移動させることで所定の端面処理を連続的に行うことができる。
【００１１】
上述したように、複数のワークがどのような並びで束ねられてワーク束になっていたとしても、可動体の移動方向に沿って直線移動させながら処理部を利用して端面処理を連続的に行うことができる。これにより、結果的にスループットを向上することができ、端面処理を効率良く行うことができる。さらに、例えば第２方向及び第３方向に可動体を繰り返し微小移動させるような、いわゆるジグザグ移動を行わせる場合に比べて、可動体を直線移動させれば良いので機械的なバックラッシュ誤差が累積することを抑制することができる。そのため、各ワークに対して処理部をアプローチさせる際に、各ワークに対する処理部の位置精度を向上させることができる。従って、各ワークに対する端面処理を精度良く行うことができる。
【００１２】
（２）前記制御部は、前記撮像画像から、前記仮想平面内において全ての前記ワークに対して前記端面の位置をそれぞれ抽出すると共に、各端面の位置関係に基づいて前記ワーク群を抽出しても良い。
【００１３】
この場合には、撮像画像から仮想平面内において各ワークの端面の位置を抽出するので、ワークがどのような並びで束ねられているか把握し易い。例えば、各端面の位置として各端面の面積中心を抽出する場合、ワークの外形がどのような形状であったとしても、面積中心同士の位置関係に基づいてワークがどのような並びで束ねられているかを正確に把握し易い。従って、各面積中心同士の位置関係に基づいてワーク群をより正確に抽出することが可能である。
【００１４】
（３）前記保持部は、前記ワーク束を間にして、前記第１方向に交差する径方向に向かい合うように配置されると共に、前記径方向に相対的に接近離間可能とされた第１クランプ部及び第２クランプ部を備え、前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部は、前記ワーク束を前記径方向の外側から挟み込むことで前記ワーク束を保持しても良い。
【００１５】
この場合には、径方向に相対的に接近離間可能とされた第１クランプ部及び第２クランプ部を利用して、ワーク束を径方向の外側から挟み込むので、ワーク束を安定に保持できると共に、ワーク束のセット或いは取り外し等をスムーズに行うことができる。
【００１６】
（４）前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部は、前記第１方向に沿って延びるように形成されても良い。
【００１７】
この場合には、例えば長尺なワークであったとしても、第１クランプ部及び第２クランプ部を利用してワーク束を長手方向の広範囲に亘って安定的に保持することができる。従って、がたつき或いは傾き等を生じさせることなくワーク束を保持することができ、ワークへの端面処理をさらに精度良く行い易い。
【００１８】
（５）前記回転部は、前記回転軸線と同軸に配置された環状の回転テーブルを備え、前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部は、前記回転テーブルの内側に配置されても良い。
【００１９】
この場合には、環状の回転テーブルの内側に、第１クランプ部及び第２クランプ部で保持されたワーク束を配置できるので、ワーク束における中心軸線を回転テーブルの回転軸線に一致させ易い。従って、回転軸線回りに回転テーブルを回転させることで、ワーク群のワークが並んでいる方向を、可動体の移動方向に一致させる作業を、効率良く且つスムーズに行うことができる。
【００２０】
（６）前記ワークは筒状に形成され、前記処理部は、前記端面処理として、前記端面に開口した開口部を通じて前記ワークの内側に充填材を供給して、前記ワークの端部側を封止する端面封止処理を行っても良い。
【００２１】
この場合には、複数のワークがどのような並びで結束されていたとしても、筒状に形成された中空のワークの内側に充填材を精度良く供給することができ、端面封止処理を効率良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る端面処理装置によれば、複数のワークがどのような並びで束ねられていたとしても、複数のワークのそれぞれに対して精度良く且つ効率良く端面処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る端面処理装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す端面処理装置を、図１とは異なる方向から見た斜視図である。
【図３】図１に示す端面処理装置を矢印Ａから見た正面図である。
【図４】図１に示す端面処理装置を矢印Ｂから見た側面図である。
【図５】図１に示すワーク束の拡大斜視図である。
【図６】図１に示すクランプ部、ワーク束及び回転部周辺の拡大斜視図である。
【図７】図６に示すクランプ部及びワーク束の上面図である。
【図８】ワーク束を撮像した撮像画像の一例を示す図である。
【図９】図７に示す状態からワーク束を回転軸線回りに回転させて、ワーク群のワークが並ぶ方向を左右テーブルの移動方向に一致させた状態を示す図である。
【図１０】図９に示す状態からワーク群の各ワークの内側に充填材を充填した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態の端面処理装置１は、棒状のワーク（図５参照）Ｗが複数束ねられたワーク束Ｗ１における、各ワークＷの端面に対して所定の端面処理を行う装置である。
端面処理装置１は、ワーク束Ｗ１を保持するクランプ部（本発明に係る保持部）２と、移動テーブル（本発明に係る可動体）３と、移動テーブル３を移動させる駆動部４と、ワーク束Ｗ１を回転させる回転部５と、ワーク束Ｗ１を撮像する撮像部６と、ワーク束Ｗ１の各ワークＷに対して端面処理を行うディスペンサ（本発明に係る処理部）７と、上記各構成部品が設置される支持台８と、上記各構成部品を総合的に制御する制御部９と、を備えている。
【００２５】
はじめにワークＷ及びワーク束Ｗ１について簡単に説明する。
図５に示すように、本実施形態のワークＷは、筒状に形成された中空且つ長尺なワークとされている。より具体的には、ワークＷは、全長に亘って外径及び内径が変化しない円筒状に形成されている。そのため、ワークＷの両端部に位置する端面には、開口部が開口している。
【００２６】
ワーク束Ｗ１は、上述のように形成されたワークＷが複数本束ねられることで構成されている。なお、複数のワークＷは、結束紐、結束バンド等の図示しない結束部材によって安定的に束ねられている。
【００２７】
上述のように構成されたワーク束Ｗ１は、図１〜図４に示すように、上下方向（本発明に係る第１方向）Ｌ１に各ワークＷの端面（上端面、下端面）を向けた状態でクランプ部２によって保持されている。
なお、図１〜図４では、図面を見易くするために、各ワークＷの図示を省略し、ワーク束Ｗ１のみを図示している。また実際には、ワーク束Ｗ１の輪郭は束ねられた各ワークＷの輪郭に倣って変化するが、図示の例では図面を見易くするためにワーク束Ｗ１の輪郭を円柱状としている。
【００２８】
上記支持台８は、図示しない床面上に設置され、上下方向Ｌ１に対して交差する水平面（本発明に係る仮想平面）に平行な下部テーブル１０及び上部テーブル１１を有している。なお、水平面において互いに直交する方向を前後方向（本発明に係る第２方向）Ｌ２及び左右方向（本発明に係る第３方向）Ｌ３という。
下部テーブル１０及び上部テーブル１１は、前後方向Ｌ２よりも左右方向Ｌ３に長い平面視矩形状に形成されている。ただし、下部テーブル１０及び上部テーブル１１の形状は、平面視矩形状に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
【００２９】
上部テーブル１１は、下部テーブル１０と同サイズに形成され、下部テーブル１０に対して一体の距離をあけた状態で上下方向Ｌ１に重なるように、下部テーブル１０の上方に配置されている。上部テーブル１１における左右方向Ｌ３の両端部と、下部テーブル１０における左右方向Ｌ３の両端部とは、左右方向Ｌ３に間隔をあけて向かい合う一対の側壁部１２を介して一体に接続されている。
これにより、下部テーブル１０と上部テーブル１１との間には、前後方向Ｌ２に開放された空間部１３が形成されている。
【００３０】
上部テーブル１１には、該上部テーブル１１を上下に貫通する第１貫通孔１４が形成されている。第１貫通孔１４は、上部テーブル１１における前後方向Ｌ２の中央部分に配置されていると共に、前後方向Ｌ２よりも左右方向Ｌ３に長い平面視楕円状に形成されている。
【００３１】
上部テーブル１１上には、支持フレーム２０が立設されていると共に、移動テーブル３が組付けられている。
支持フレーム２０は、左右方向Ｌ３に間隔をあけて配置され、上部テーブル１１から上方に向けて延びた一対の支柱部２１と、一対の支柱部２１同士を左右方向Ｌ３に繋ぐ連結壁部２２と、を備えている。
【００３２】
一対の支柱部２１は、横断面視四角形状に形成され、上部テーブル１１における前後方向Ｌ２の一方側に配置されている。ただし、一対の支柱部２１の形状は特に限定されるものではなく、例えば円柱状等、適宜変更して構わない。連結壁部２２は、左右方向Ｌ３に沿って延びる板状に形成され、一対の支柱部２１における上端部同士を左右方向Ｌ３に接続している。
なお、前後方向Ｌ２のうち一対の支柱部２１側を後方といい、その反対方向を前方という。
【００３３】
移動テーブル３は、前後方向Ｌ２に移動可能とされた前後テーブル３０と、前後テーブル３０の上方に配置され、左右方向Ｌ３に移動可能とされた左右テーブル４０と、を備えた２段テーブルとされている。
【００３４】
前後テーブル３０は、前後方向Ｌ２よりも左右方向Ｌ３に長い平面視矩形状に形成され、上部テーブル１１上に固定された一対の前後ガイドレール３１を介して上部テーブル１１に対して組み合わされている。
一対の前後ガイドレール３１は、上部テーブル１１のうち一対の支柱部２１よりも前方側に配置されていると共に、第１貫通孔１４を間に挟んで左右方向Ｌ３に向かい合った状態で互いに平行に配置されている。従って、一対の前後ガイドレール３１の間に第１貫通孔１４が配置されている。
【００３５】
前後テーブル３０は、左右方向Ｌ３の両端部から下方に向けて突出すると共に、前後ガイドレール３１に対して前後方向Ｌ２に相対移動可能に組み合わされる一対のガイド突起３０ａを備えている。ガイド突起３０ａは、前後ガイドレール３１に対して上方から組み合わされていると共に、前後ガイドレール３１を左右方向Ｌ３から挟み込むように組み合されている。
これにより、前後テーブル３０は、左右方向Ｌ３にがたつくことなく一対の前後ガイドレール３１で安定的にガイドされながら、前後方向Ｌ２にスムーズに移動可能とされている。
【００３６】
さらに前後テーブル３０には、該前後テーブル３０を上下に貫通する第２貫通孔３２が形成されている。第２貫通孔３２は、前後テーブル３０における前後方向Ｌ２の中央部分に配置されていると共に、前後方向Ｌ２よりも左右方向Ｌ３に長い平面視楕円状に形成されている。
なお、第２貫通孔３２は、前後テーブル３０の移動範囲内において、上部テーブル１１に形成された第１貫通孔１４の上方に位置するように形成されている。
【００３７】
左右テーブル４０は、平面視正方形状に形成され、前後テーブル３０上に固定された一対の左右ガイドレール４１を介して前後テーブル３０に対して組み合わされている。
一対の左右ガイドレール４１は、第２貫通孔３２を間に挟んで前後方向Ｌ２に向かい合った状態で互いに平行に配置されている。従って、一対の左右ガイドレール４１の間に第２貫通孔３２が配置されている。
【００３８】
左右テーブル４０は、左右方向Ｌ３の両端部から下方に向けて突出すると共に、左右ガイドレール４１に対して左右方向Ｌ３に相対移動可能に組み合わされる一対のガイド突起４０ａを備えている。ガイド突起４０ａは、左右ガイドレール４１に対して上方から組み合わされていると共に、左右ガイドレール４１を前後方向Ｌ２から挟み込むように組み合されている。
これにより、左右テーブル４０は、前後方向Ｌ２にがたつくことなく一対の左右ガイドレール４１で安定的にガイドされながら、左右方向Ｌ３にスムーズに移動可能とされている。
【００３９】
さらに左右テーブル４０には、該左右テーブル４０を上下に貫通する図示しない第３貫通孔が形成されている。第３貫通孔は、左右テーブル４０における中央部分に配置されていると共に、平面視円形状に形成されている。
なお、第３貫通孔は、左右テーブル４０の移動範囲内において、前後テーブル３０に形成された第２貫通孔３２の上方に位置するように形成されている。
【００４０】
なお、前後方向Ｌ２よりも左右方向Ｌ３に長い前後テーブル３０に対して、平面視正方形状の左右テーブル４０とされているので、前後テーブル３０の移動量よりも左右テーブル４０の移動量を大きく確保することができる。
【００４１】
駆動部４は、上述のように構成された前後テーブル３０及び左右テーブル４０を具備する移動テーブル３を、制御部９からの指示に基づいて移動させる。
駆動部４は、前後テーブル３０を前後方向Ｌ２に移動させる前後駆動部５０と、左右テーブル４０を左右方向Ｌ３に移動させる左右駆動部６０と、を備えている。
【００４２】
前後駆動部５０は、上部テーブル１１上に固定された駆動モータ５１と、駆動モータ５１における図示しない回転軸と同軸に設けられたねじ軸５３を有する前後ボールねじ５２と、を備えている。前後ボールねじ５２は、ねじ軸５３に螺合された図示しないナット部と、上部テーブル１１上に固定され、ねじ軸５３の先端部を回転可能に支持する軸受５４と、を備えている。
【００４３】
ねじ軸５３は、一方の前後ガイドレール３１と第１貫通孔１４との間に配置され、前後ガイドレール３１に対して平行に配置されている。なお、ねじ軸５３は、上部テーブル１１と前後テーブル３０との間に、両テーブル１１、３０に対して非接触状態で配置されている。
ナット部は、前後テーブル３０の下面に組み合わされた状態でねじ軸５３に螺合されている。これにより、ねじ軸５３と前後テーブル３０とは、ナット部を介して一体的に組み合されていると共に、ねじ軸５３の回転に伴うナット部の共回りが規制されている。
駆動モータ５１は、制御部９からの指示に基づいて作動する例えばサーボモータとされている。ただし、駆動モータ５１の種類は特に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
【００４４】
上述のように構成された前後駆動部５０は、駆動モータ５１の作動によってねじ軸５３を回転させることで、ねじ軸５３の回転運動を直線運動に変換して、ナット部及び前後テーブル３０をねじ軸５３の軸方向、すなわち前後方向Ｌ２に移動させることが可能とされている。
なお、駆動モータ５１としてサーボモータを採用しているので、ナット部及び前後テーブル３０の移動位置を高精度で制御することが可能とされ、例えば前後テーブル３０を微動させることができる。
【００４５】
左右駆動部６０は、前後テーブル３０に対して一体的に固定された駆動モータ６１と、駆動モータ６１における図示しない回転軸と同軸に設けられたねじ軸６３を有する左右ボールねじ６２と、を備えている。左右ボールねじ６２は、ねじ軸６３に螺合された図示しないナット部と、前後テーブル３０上に固定され、ねじ軸６３の先端部を回転可能に支持する軸受６４と、を備えている。
【００４６】
ねじ軸６３は、一方の左右ガイドレール４１と第２貫通孔３２との間に配置され、左右ガイドレール４１に対して平行に配置されている。なお、ねじ軸６３は、前後テーブル３０と左右テーブル４０との間に、両テーブル３０、４０に対して非接触状態で配置されている。
ナット部は、左右テーブル４０の下面に組み合わされた状態でねじ軸６３に螺合されている。これにより、ねじ軸６３と左右テーブル４０とは、ナット部を介して一体的に組み合されていると共に、ねじ軸６３の回転に伴うナット部の共回りが規制されている。
駆動モータ６１は、制御部９からの指示に基づいて作動する例えばサーボモータとされている。ただし、駆動モータ６１の種類は特に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
【００４７】
上述のように構成された左右駆動部６０は、駆動モータ６１の作動によってねじ軸６３を回転させることで、ねじ軸６３の回転運動を直線運動に変換して、ナット部及び左右テーブル４０をねじ軸６３の軸方向、すなわち左右方向Ｌ３に移動させることが可能とされている。
なお、駆動モータ６１としてサーボモータを採用しているので、ナット部及び左右テーブル４０の移動位置を高精度で制御することが可能とされ、例えば左右テーブル４０を微動させることができる。
【００４８】
回転部５は、上述のように構成された左右テーブル４０に対して一体に組み合わされ、上下方向Ｌ１に平行な回転軸線Ｏ回りに回転可能とされている。
回転部５は、回転軸線Ｏと同軸に配置された環状の回転テーブル７０と、制御部９からの指示に基づいて回転テーブル７０を所定の回転量及び回転方向で回転させる図示しない回転モータを内蔵した回転駆動プレート７１と、を備えている。
【００４９】
なお、回転軸線Ｏ方向から見た平面視で、回転軸線Ｏに交差する方向（すなわち上下方向Ｌ１に交差する方向）を径方向といい、回転軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【００５０】
回転駆動プレート７１は、左右テーブル４０の上面に組み合わされ、回転テーブル７０を径方向の外側から回転可能にガイドするガイド壁部７２を有している。ガイド壁部７２は、環状に形成され、回転軸線Ｏと同軸に配置されている。
回転テーブル７０は、ガイド壁部７２の内周面でガイドされながら、回転モータによって回転軸線Ｏ回りを回転可能とされている。
なお、回転テーブル７０の内側は、左右テーブル４０に形成された第３貫通孔、前後テーブル３０に形成された第２貫通孔３２、及び上部テーブル１１に形成された第１貫通孔１４を通じて下方に開放されており、支持台８における空間部１３に連通している。従って、回転テーブル７０の内側は上下に開放されている。
【００５１】
上述のように構成された回転部５は、回転テーブル７０を回転させることで、クランプ部２ごとワーク束Ｗ１を回転軸線Ｏ回りに回転させることが可能とされている。
図６及び図７に示すように、クランプ部２は、ワーク束Ｗ１を間にして径方向に向かい合うように配置されると共に、径方向に相対的に接近離間可能とされた第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂを備えている。
【００５２】
第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、回転テーブル７０の内側にそれぞれ配置され、図示しない接続部材を介して回転テーブル７０に一体的に組み合されている。これにより、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、回転テーブル７０と共に回転軸線Ｏ回りに共回り可能とされている。
【００５３】
第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、平面視Ｌ字状に形成されていると共に、上下方向Ｌ１に沿って延びるように形成されている。つまり、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、縦長の平面視Ｌ字状に形成されている。
具体的には、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、回転テーブル７０よりも上方に向けて延びると共に、第３貫通孔、第２貫通孔３２及び第１貫通孔１４を通じて支持台８の空間部１３に達する程度、下方に向けて延びるように形成されている（図３参照）。これにより、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、ワーク束Ｗ１のほぼ全長に亘って該ワーク束Ｗ１を保持している。
【００５４】
第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、回転テーブル７０の内側において、それぞれ径方向に移動可能とされている。そのため、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂが径方向の内側に移動することで、ワーク束Ｗ１を径方向の外側から挟み込むように保持することが可能とされ、径方向の外側に移動する（図６に示す二点鎖線状態）ことで、ワーク束Ｗ１の保持を解除することが可能とされている。これにより、クランプ部２へのワーク束Ｗ１のセット或いは取り外しを容易に行うことが可能とされている。
【００５５】
なお、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、径方向に相対的に移動可能とされていれば良く、例えば第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂのうちの一方のクランプ部を固定クランプ部、他方のクランプ部を可動クランプ部とし、固定クランプ部に対して可動クランプ部を径方向に接近離間させても構わない。
ただし、本実施形態のように、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂをそれぞれ径方向に移動させる場合には、クランプ部２の挟み込みに伴ってワーク束Ｗ１の位置が径方向に変位し難くなるので、ワーク束Ｗ１の中心線を回転軸線Ｏに一致させた状態を維持したままクランプを行えるので、好ましい。
【００５６】
上述のように構成されたクランプ部２によって保持されたワーク束Ｗ１は、該ワーク束Ｗ１全体の中心線が回転軸線Ｏにほぼ一致した状態で保持されると共に、各ワークＷの上端面を上方に向けた状態で保持される。
【００５７】
図１〜図４に示すように、撮像部６は、ワーク束Ｗ１に対して上方から撮像用の光（照明光）を照射する発光部８０と、発光部８０によって照明されたワーク束Ｗ１を、撮像レンズ８１を介して上方から撮像する撮像カメラ８２と、を備え、昇降プレート８３を介して上下方向Ｌ１に移動可能に支持フレーム２０に固定されている。
【００５８】
支持フレーム２０における連結壁部２２の前面側には、昇降プレート８３を上下方向Ｌ１に移動可能にガイドするガイドプレート８４が固定されている。昇降プレート８３は、ガイドプレート８４の前面側に上下方向Ｌ１に移動可能に取り付けられていると共に、支持フレーム２０の上端部に固定された昇降モータ８５の駆動によって上下方向Ｌ１に移動可能とされている。
昇降モータ８５は、制御部９からの指示に基づいて作動し、ガイドプレート８４内に設けられた図示しない昇降機構を介して昇降プレート８３を移動させることが可能とされている。
【００５９】
発光部８０、撮像レンズ８１及び撮像カメラ８２は、昇降プレート８３に対して一体的に組み合されている。これにより、昇降プレート８３を上下方向Ｌ１に移動させることで、発光部８０、撮像レンズ８１及び撮像カメラ８２をワーク束Ｗ１に対して上下方向Ｌ１に接近離間させることが可能とされている。
【００６０】
発光部８０は、回転軸線Ｏと同軸に配置された環状のリング枠８０ａと、リング枠８０ａの内側に取り付けられ、下方に向けて光を照射する図示しないＬＥＤと、を備えている。リング枠８０ａは、例えば内径が回転テーブル７０の外径とほぼ同径の環状に形成されている。ＬＥＤは、例えばリング枠８０ａの内側に周方向に間隔をあけて複数配置され、所定の周波数帯域に調整された光を、ワーク束Ｗ１に対してむらなく照射することが可能とされている。
【００６１】
撮像レンズ８１は、発光部８０よりも上方に配置されていると共に、回転軸線Ｏと同軸に配置されている。撮像レンズ８１は、リング枠８０ａの内側を通じてワーク束Ｗ１を撮像することが可能とされている。撮像カメラ８２は、撮像レンズ８１の上端部に固定されている。
【００６２】
上述のように構成された撮像部６は、昇降プレート８３の移動によって適切な焦点距離でワーク束Ｗ１を撮像し、複数のワークＷの端面が写り込んだ図８に示す撮像画像９０を取得する。
【００６３】
図１〜図４に示すように、ディスペンサ７は、撮像部６に対して左右方向Ｌ３に並んで配置されていると共に、昇降プレート８３に対して一体的に固定されている。これにより、ディスペンサ７は、昇降プレート８３の上下方向Ｌ１への移動に伴って、ワーク束Ｗ１に対して上下方向Ｌ１に接近離間可能とされている。
ディスペンサ７は、端面処理として、上端面に開口した開口部を通じてワークＷの内側に、充填材Ｍ（図１０参照）を供給して、各ワークＷの上端部側を封止する端面封止処理を行うユニットとされている。
なお、充填材Ｍとしては、特に限定されるものではないが、例えば接着剤等が挙げられる。
【００６４】
ディスペンサ７は、充填材Ｍが内部に収容されたディスペンサ本体７ａと、ディスペンサ本体７ａの下面から下方に向けて突出すると共に、充填材Ｍを液滴状に下方に向けて吐出するノズル部７ｂと、を備えている。
ノズル部７ｂは、制御部９からの指示に基づいて所定のタイミングで充填材Ｍを液滴状に吐出する。このときノズル部７ｂは、ワークＷの内径より僅かに大きく、且つワークＷの外径以下の外径を有する液滴状で充填材Ｍを下方に向けて吐出する。これにより、吐出した液滴状の充填材ＭをワークＷの内側に充填させることが可能とされている。
【００６５】
なお、ノズル部７ｂの先端部をワークＷの上端面よりも上方に所定距離離間した位置から液滴状の充填材Ｍを吐出して、充填材ＭをワークＷの内側に吹き付けるように充填しても構わないし、ノズル部７ｂの先端部をワークＷの上端面に近接させた状態で液滴状の充填材Ｍを吐出して、充填材ＭをワークＷの内側に直接的に流し込むように充填させても構わない。
【００６６】
図１に示すように、制御部９は例えば図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、各種インターフェース等を備え、上述した各種構成品を総合的に制御している。
特に制御部９は、ディスペンサ７に端面封止処理を行わせるワークＷの処理順番を、撮像部６で取得された撮像画像９０に基づいて決定すると共に、決定した処理順番で端面封止処理を行うように各構成部品の動作を制御する。
【００６７】
制御部９は、撮像画像９０に基づいて、複数のワークＷの中から一方向に沿って並んでいるワークＷの集まりをワーク群Ｆとして抽出する抽出部９ａを備えている。そして制御部９は、抽出したワーク群Ｆの端面封止処理を行わせるときに回転部５を作動させて、上記一方向が移動テーブル３の移動方向に一致するようにワーク束Ｗ１を回転軸線Ｏ回りに回転させるように制御する。
【００６８】
本実施形態では、ワーク群ＦのワークＷが並んでいる方向が、撮像部６とディスペンサ７とが並んでいる方向である左右方向Ｌ３に一致するように回転部５を制御する。なお、図１以外の各図面では、制御部９の図示を省略している。
【００６９】
（端面処理装置の作用）
次に上述のように構成された端面処理装置１を利用して、ワーク束Ｗ１における各ワークＷに対して端面封止処理を行う場合について説明する。
なお、初期状態として、図１〜図４に示すように、ワーク束Ｗ１がクランプ部２によって安定的に保持された状態で、ワーク束Ｗ１の中心線が回転軸線Ｏとほぼ一致するように移動テーブル３が位置しているものとする。
【００７０】
このような状況のもと端面封止処理を行う場合には、まず、クランプ部２によって保持されたワーク束Ｗ１を撮像部６によって上方から撮像する。
具体的には、昇降プレート８３を上下方向Ｌ１に移動させることで、撮像レンズ８１を適切な焦点距離分だけ離間させた状態でワーク束Ｗ１の上方に配置する。そして、発光部８０によって照明されたワーク束Ｗ１を、撮像レンズ８１を通じて撮像カメラ８２が撮像する。これにより、各ワークＷの上端面が写り込んだ図８に示す撮像画像９０を取得することができる。
【００７１】
そのため、制御部９は撮像画像９０から各ワークＷが上下方向Ｌ１に対して交差する水平面内においてどのような並びで束ねられているかを把握することができる。換言すれば、制御部９は、撮像画像９０から、上下方向Ｌ１に対して交差する水平面内において全てのワークＷに対して端面の位置をそれぞれ抽出することができる。ここで、端面の位置とは、公知の画像処理方法で抽出可能な、端面の面積中心、端面の重心、端面の外形状及び内形状位置、端面の外形状及び内形状の一部分位置等を含む。
また、制御部９における抽出部９ａは、各端面の位置関係に基づいて、複数のワークＷの中から一方向に沿って並んでいるワークＷの集まりをワーク群Ｆとして抽出する。例えば、全てのワークＷの中から同じ一方向に並んでいる複数個のワークＷの集まりを第１のワーク群Ｆとして抽出し、第１のワーク群Ｆとは異なる方向であって、且つ同じ一方向に並んでいる別の複数個のワークＷの集まりを第２のワーク群Ｆとして抽出するといったように、制御部９は複数のワーク群Ｆを抽出する。
【００７２】
具体的には、抽出部９ａは、図８に示すように、撮像画像９０から全てのワークＷに対して上端面における面積中心Ｃをそれぞれ抽出すると共に、各面積中心Ｃ同士の位置関係に基づいてワーク群Ｆを抽出する。
なお、各面積中心Ｃ同士の位置関係に基づきワーク群Ｆを抽出することに限定されるものではなく、抽出された各端面の位置関係に基づいてワーク群Ｆを抽出することが可能である。
【００７３】
以下、各面積中心Ｃ同士の位置関係に基づく、より詳細なワーク群Ｆの抽出方法の一例について説明する。
全てのワークＷの面積中心Ｃを抽出した後、回転軸線Ｏに最も近いワークＷの面積中心Ｃを基準位置Ｃ１として決定する。次いで基準位置Ｃ１を通過し、且つワーク束Ｗ１の径方向に延びる仮想線ＶＬを、基準位置Ｃ１を基点として所定の回転角度毎に３６０度の範囲内で複数本形成する。
つまり、基準位置Ｃ１を基点として、複数の仮想線ＶＬが放射状に配置されるように形成する。なお、図８では４本の仮想線ＶＬを一例として示している。
【００７４】
次いで、これら複数の仮想線ＶＬのうち、仮想線ＶＬ上にワークＷの面積中心Ｃが最も多く重なる、或いは近似して配置されている状態の仮想線ＶＬを抽出する。そして、この抽出した仮想線ＶＬに対応したワークＷの集まりを第１のワーク群Ｆとして決定する。
【００７５】
上述のように第１のワーク群Ｆを決定（抽出）した後、全てのワークＷから第１のワーク群Ｆを構成するワークＷを除いた、残りのワークＷについて、上述した抽出作業を繰り返し行うことで、第２のワーク群Ｆ、第３のワーク群Ｆといったようにワーク群Ｆを抽出する。なお、図８では、一例として第１のワーク群Ｆを点線で囲んで示している。
【００７６】
なお、ワーク群Ｆを抽出する際の上記近似とは、例えば仮想線ＶＬから面積中心Ｃが許容範囲内で僅かにずれて位置している場合である。この場合の許容範囲とは、例えばディスペンサ７のノズル部７ｂから吐出される液滴状の充填材Ｍが、ワークＷの内側に充填可能とされる程度のずれ量に相当する。
【００７７】
制御部９は、上述のようにワーク群Ｆの抽出を行った後、端面封止処理を行わせるワークＷの処理順番を決定する。具体的には制御部９は、どのワーク群Ｆから端面封止処理を行わせるかワーク群Ｆの処理順番を決定すると共に、ワーク群Ｆ内においてどのワークＷから端面封止処理を行わせるかワークＷの処理順番を決定する。
そして制御部９は、決定した処理順番で端面封止処理を行うように、各構成部品の動作を制御する。
【００７８】
特に制御部９は、各ワーク群Ｆの端面封止処理を行わせる際、該ワーク群Ｆの方向、すなわち複数個のワークＷが並んでいる方向が、移動テーブル３の移動方向に一致するように回転部５を作動させる。本実施形態では、撮像部６とディスペンサ７とが並んでいる方向である左右方向Ｌ３に一致するように回転部５を制御する。
【００７９】
これにより、図７に示す状態から図９に示す状態のように、クランプ部２によって保持されたワーク束Ｗ１を、図９に示す矢印の如く回転軸線Ｏ回りに回転させることで、端面封止処理を行う前段階で、第１のワーク群ＦのワークＷが並んでいる方向を移動テーブル３の移動方向である左右方向Ｌ３に一致させることができる。
【００８０】
これにより、前後ボールねじ５２を利用して、ディスペンサ７のノズル部７ｂと第１のワーク群Ｆとの前後方向Ｌ２位置が一致するように前後テーブル３０を前後方向Ｌ２に移動させた後、左右ボールねじ６２を利用して、左右テーブル４０をノズル部７ｂ側に向けて左右方向Ｌ３に直線移動させることで、第１のワーク群Ｆにおける各ワークＷがノズル部７ｂの真下を連続的に通過するように移動させることができる。従って、ノズル部７ｂを利用して、各ワークＷに対して液滴状の充填材Ｍを順次吐出することができ、図１０に示すように各ワークＷの内側に充填材Ｍを充填して端面封止処理を連続的に行うことができる。
【００８１】
なお、ワーク束Ｗ１、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂは、第３貫通孔、第２貫通孔３２及び第１貫通孔１４を挿通するように配置されているので、前後方向Ｌ２及び左右方向Ｌ３に移動したとしても、上部テーブル１１及び前後テーブル３０に対して接触することはない。
【００８２】
なお、次のワーク群Ｆへの端面封止処理を行う場合には、そのワーク群ＦのワークＷが並んでいる方向が左右方向Ｌ３に一致するように、上述と同様に回転部５を作動させる。これにより、次のワーク群Ｆにおける各ワークＷに対しても、同様に端面封止処理を連続的に行うことができる。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の端面処理装置１によれば、複数のワークＷがどのような並びで束ねられてワーク束Ｗ１になっていたとしても、移動テーブル３の移動方向に沿って直線移動させながらディスペンサ７を利用して端面封止処理を連続的に行うことができる。これにより、結果的にスループットを向上することができ、端面封止処理を効率良く行うことができる。
【００８４】
さらに、例えば第２方向及び第３方向に移動テーブル３を繰り返し微小移動させるような、いわゆるジグザグ移動を行わせる場合に比べて、左右テーブル４０を左右方向Ｌ３に直線移動させれば良いので、機械的なバックラッシュ誤差が累積することを抑制することができる。そのため、各ワークＷに対してディスペンサ７のノズル部７ｂをアプローチさせる際に、各ワークＷに対するノズル部７ｂの位置精度を向上させることができる。従って、各ワークＷに対する端面封止処理を精度良く行うことができる。
【００８５】
さらに、本実施形態の端面処理装置１によれば、以下の作用効果を奏功することができる。
すなわち、制御部９の抽出部９ａが、撮像画像９０から上下方向Ｌ１に対して交差する水平面内において各ワークＷの上端面の位置を抽出するのでワークＷがどのような並びで束ねられているか把握し易い。例えば、各端面の位置として各端面の面積中心Ｃを抽出する場合は、ワークＷの外形がどのような形状であったとしても、面積中心Ｃ同士の位置関係に基づいてワークＷがどのような並びで束ねられているかを正確に把握し易い。従って、各面積中心Ｃ同士の位置関係に基づいてワーク群Ｆをより正確に抽出することができる。
【００８６】
また、径方向に相対的に接近離間可能とされた第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂを利用して、ワーク束Ｗ１を径方向の外側から挟み込むので、ワーク束Ｗ１を安定に保持できると共に、ワーク束Ｗ１のセット或いは取り外し等をスムーズに行うことができる。しかも、第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂを利用してワーク束Ｗ１をほぼ全長に亘って広範囲に安定的に保持することができるので、がたつき或いは傾き等を生じさせることなくワーク束Ｗ１を保持することができる。従って、端面封止処理を精度良く行い易い。
【００８７】
さらに、回転テーブル７０の内側に第１クランプ部２ａ及び第２クランプ部２ｂで保持されたワーク束Ｗ１を配置できるので、ワーク束Ｗ１における中心軸を回転テーブル７０の回転軸線Ｏに一致させ易い。従って、回転軸線Ｏ回りに回転テーブル７０を回転させることで、ワーク群ＦのワークＷが並んでいる方向を、移動テーブル３の移動方向に一致させる作業を効率良く且つスムーズに行うことができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。
【００８９】
例えば上記実施形態では、円筒状に形成された中空のワークを例に挙げて説明すると共に、端面処理として、ワークの内側に充填材を充填することで端面封止処理を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。
例えば、ワークの形状としては、外形が楕円や、三角形等の多角形状とされた中空に形成されていても構わないし、中空ではなく例えば円柱状等の中実に形成されていても構わない。具体的には、ワークとしては例えば中空糸或いは光ファイバー等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
さらに、端面処理としては、端面封止処理以外の処理、例えば端面加工、端面検査等でも良く、特に限定されるものではない。
【００９０】
また、主にボールねじを利用して、移動テーブル（前後テーブル及び左右テーブル）を移動させたが、ボールねじに限定されるものではなく、その他の公知の駆動機構を利用して移動テーブルを移動させても構わない。
【符号の説明】
【００９１】
Ｆ…ワーク群
Ｏ…回転軸線
Ｗ…ワーク
Ｗ１…ワーク束
Ｌ１…上下方向（第１方向）
Ｌ２…前後方向（第２方向）
Ｌ３…左右方向（第３方向）
１…端面処理装置
２…クランプ部（保持部）
２ａ…第１クランプ部
２ｂ…第２クランプ部
３…移動テーブル（可動体）
４…駆動部
５…回転部
６…撮像部
７…ディスペンサ（処理部）
９…制御部
７０…回転テーブル
９０…撮像画像
【図１】
2020012218.tif 000003
【図２】
2020012218.tif 000004
【図３】
2020012218.tif 000005
【図４】
2020012218.tif 000006
【図５】
2020012218.tif 000007
【図６】
2020012218.tif 000008
【図７】
2020012218.tif 000009
【図８】
2020012218.tif 000010
【図９】
2020012218.tif 000011
【図１０】
2020012218.tif 000012