(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの所定個所に開穿された孔に各種部品を装着すべく、架台に前記部品を保持する部品装着ヘッドを上下動自在に取り付け、該部品装着ヘッドに保持された前記部品の下面と前記孔の上面とをヒータにて溶融し、該部品装着ヘッドを下降して前記溶融された部品の下面を前記溶融された孔の上面に圧接し、前記部品を前記孔に溶着するように構成されたタンクの部品取り付け装置に於いて、前記架台にはスライドユニットが設けられ、該スライドユニットに取り付けられた上下動用シリンダのピストンロッドに前記部品装着ヘッドが前後左右へ揺動自在に取り付けられるとともに、前記上下動用シリンダの外側にヒータブロックを備えた移動回転用アクチュエータを上下動自在に取り付けてあり、この移動回転用アクチュエータに水平回動自在に装着したヒータブロックの上部に前記部品溶融用のヒータを固設するとともに、該ヒータブロックの下部に前記孔溶融用のヒータを前後左右へ揺動自在に取り付け、該ヒータブロックを水平回動させて前記部品の下面と前記孔の上面との間に介装したときには、前記部品の下面と前記孔の上面とをヒータにて溶融できるように形成し、該ヒータブロックを前記部品の下面と前記孔の上面との間から除外したときには、前記部品装着ヘッドに保持された部品を前記孔の上面に略均等に加圧して溶着できるように形成したことを特徴とするタンクの部品取り付け装置。
【請求項２】
上記部品装着ヘッドには、上記上下動用シリンダのピストンロッドに固着された基台部と、該基台部の中央に下向きに設けられた揺動中心軸と、該基台部の下方に設けられ且つその中央に前記揺動中心軸が係合して前後左右に揺動自在な揺動板と、この揺動板の下部に固設され且つ上記部品の下面を露出しつつ該部品を吸着保持する保持部とが備えられた請求項１記載のタンクの部品取り付け装置。
【請求項３】
上記ヒータブロックには、基台部と、該基台部の上部に固設された部品溶融用のヒータと、該基台部の中央に下向きに設けられた揺動中心軸と、該基台部の下方に設けられ且つその中央に前記揺動中心軸が係合して前後左右に揺動自在な揺動板と、この揺動板の下部に固設された孔溶融用のヒータとが備えられた請求項１記載のタンクの部品取り付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンクの部品取り付け装置に関するものであり、特に、自動車等の合成樹脂製燃料タンクに所定の孔を開穿し、この孔の上面に各種部品を溶着するように構成されたタンクの部品取り付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の此種タンクの部品取り付け装置１について図８乃至図１１に従って説明する。図に於いて、部品取り付け装置１の架台２には上下動用のシリンダ３を下向きに設けてあり、このシリンダ３のピストンロッド３ａに部品装着ヘッド４を取り付けてある。該部品装着ヘッド４にはタンク５に装着すべき部品６を保持するために凹部４ａが設けられており、ホース７を介してバキュームポンプ（図示せず）からエアを吸引すれば前記凹部４ａ内が負圧になり、部品６が凹部４ａ内に吸着されて部品装着ヘッド４に保持される。
【０００３】
一方、図示例のタンク５は主として自動車の燃料タンクとして用いられ、合成樹脂製の該タンク５の所定個所に、ゲージやセンサ等の各種部品６，６…を装着するための孔８，８…を開穿してあり、この孔８に各種部品６を装着すべく、台座９上に該タンク５を載置して固定具１０，１０…にて固定されている。また、前記架台２の下部側方にヒータアーム１１が設けられ、該ヒータアーム１１の先端部にヒータブロック１２を取り付けてある。このヒータブロック１２の上部及び下部に夫々カートリッジヒータ１３，１３を内蔵してあり、夫々のカートリッジヒータ１３，１３に通電することにより、ヒータブロック１２が加熱される。
【０００４】
次に、図９に示すように、前記シリンダ３のピストンロッド３ａを伸長して部品装着ヘッド４を下降するとともに、前記ヒータアーム１１を移動して、前記部品装着ヘッド４とタンク５の孔８との間に前記加熱されたヒータブロック１２を介装する。従って、ヒータブロック１２の上部のカートリッジヒータ１３にて前記部品６の下面を溶融し、下部のカートリッジヒータ１３にて前記孔８の上面を溶融する。そして、前記シリンダ３のピストンロッド３ａを収縮して部品装着ヘッド４を一旦上昇させ、前記ヒータアーム１１を引いてヒータブロック１２を前記部品６の下面と孔８の上面との間から除外した後、再び、シリンダ３のピストンロッド３ａを伸長して部品装着ヘッド４を下降させる。
【０００５】
図１０に示すように、シリンダ３にて前記部品装着ヘッド４を下方へ加圧して、前記溶融された部品６の下面を前記溶融された孔８の上面に圧接すれば、双方の面が圧着されて、前記部品６が前記孔８に溶着する。然る後、前記ホース７のバキュームエアを止めれば部品装着ヘッド４の吸引が解除され、図１１に示すように、シリンダ３のピストンロッド３ａを収縮して部品装着ヘッド４を上昇すれば、タンク５の孔８に前記部品６が装着される。
【０００６】
ここで、前記タンク５は中空成形であるため、その表面を水平に形成するのが困難であり、また、成形される毎に個体差があるのでタンク５表面の傾斜角が異なっている。一方、従来の部品取り付け装置１は、架台２に取り付けられた部品装着ヘッド４が常に一定の角度（例えば鉛直線に沿った角度）で上下動するので、部品装着ヘッド４の下面角度即ち前記部品６の下面角度と、タンク５の孔８の上面角度に角度θの差異が生じる。従って、図１１に示した状態では、部品６の左側下面は当たりが強すぎて溶着時に樹脂のはみ出しが多く出る。これに対して、部品６の右側下面は当たりが弱くて溶着不足となり強度が弱いという不具合が生じる。
【０００７】
そこで、タンクの所定個所に開穿された孔に各種部品を溶着するに際して、タンクの表面が傾斜している場合であっても、部品の下面を孔の上面に均等に密着させて該部品を強固に溶着するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、タンクの所定個所に開穿された孔に各種部品を装着すべく、架台に前記部品を保持する部品装着ヘッドを上下動自在に取り付け、該部品装着ヘッドに保持された前記部品の下面と前記孔の上面とをヒータにて溶融し、該部品装着ヘッドを下降して前記溶融された部品の下面を前記溶融された孔の上面に圧接し、前記部品を前記孔に溶着するように構成されたタンクの部品取り付け装置に於いて、前記架台にはスライドユニットが設けられ、該スライドユニットに取り付けられた上下動用シリンダのピストンロッドに前記部品装着ヘッドが前後左右へ揺動自在に取り付けられるとともに、前記上下動用シリンダの外側にヒータブロックを備えた移動回転用アクチュエータを上下動自在に取り付けてあり、この移動回転用アクチュエータに水平回動自在に装着したヒータブロックの上部に前記部品溶融用のヒータを固設するとともに、該ヒータブロックの下部に前記孔溶融用のヒータを前後左右へ揺動自在に取り付け、該ヒータブロックを水平回動させて前記部品の下面と前記孔の上面との間に介装したときには、前記部品の下面と前記孔の上面とをヒータにて溶融できるように形成し、該ヒータブロックを前記部品の下面と前記孔の上面との間から除外したときには、前記部品装着ヘッドに保持された部品を前記孔の上面に略均等に加圧して溶着できるように形成したタンクの部品取り付け装置、
及び上記部品装着ヘッドには、上記上下動用シリンダのピストンロッドに固着された基台部と、該基台部の中央に下向きに設けられた揺動中心軸と、該基台部の下方に設けられ且つその中央に前記揺動中心軸が係合して前後左右に揺動自在な揺動板と、この揺動板の下部に固設され且つ上記部品の下面を露出しつつ該部品を吸着保持する保持部とが備えられたタンクの部品取り付け装置、
及び、上記ヒータブロックには、基台部と、該基台部の上部に固設された部品溶融用のヒータと、該基台部の中央に下向きに設けられた揺動中心軸と、該基台部の下方に設けられ且つその中央に前記揺動中心軸が係合して前後左右に揺動自在な揺動板と、この揺動板の下部に固設された孔溶融用のヒータとが備えられたタンクの部品取り付け装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図７に従って詳述する。図１は部品取り付け装置２１を示し、架台２２にスライドユニット２３が取り付けられ、このスライドユニット２３に取り付けられた上下動用シリンダ２４のピストンロッド２４ａに部品装着ヘッド２５が取り付けられている。また、前記上下動用シリンダ２４の外側にヒータブロック押圧用シリンダ２６と移動回転用アクチュエータ２７を設け、該移動回転用アクチュエータ２７の下部にヒータブロック２８を水平回動自在に装着する。前記ヒータブロック押圧用シリンダ２６の伸縮駆動により、移動回転用アクチュエータ２７及びヒータブロック２８が上下動自在となっている。尚、台座９に載置されたタンク５の表面には、予め所定個所に所定径の孔８が開穿されている。
【００１０】
図２は部品装着ヘッド２５を示し、前記上下動用シリンダ２４のピストンロッド２４ａに基台部３０を固着し、該基台部３０の中央には下向きに揺動中心軸３１が固設され、揺動中心軸３１の下端部に球体部３１ａが形成されている。一方、該基台部３０の下方には揺動板３２を設けてあり、該揺動板３２の中央部に凹部３２ａを設けて前記揺動中心軸３１の球体部３１ａを係合する。更に、揺動板３２の下部に保持部３３を固設し、この保持部３３の下面に凹部３３ａを設けるとともに、バキューム用のホース３４を接続し、タンク５の孔８に装着する部品６を前記凹部３３ａに挿入したとき、該部品６の下面を部品装着ヘッド２５から露出しつつ該部品６を吸着保持できるように形成してある。
【００１１】
ここで、前記基台部３０には、揺動中心軸３１を中心とする同一円周上に、複数の浮動ピン３５を等間隔にて上下動自在に遊嵌し、該浮動ピン３５の下端部に球体部３５ａを形成するとともに、前記揺動板３２の上面にこの球体部３５ａと対応した位置に係合部３２ｂを設けて浮動ピン３５の球体部３５ａを係合する。尚、浮動ピン３５の周りには前記基台部３０と揺動板３２との間にコイルスプリング３６を介装してある。従って、前記揺動板３２は揺動中心軸３１の球体部３１ａを中心として前後左右に揺動自在となる。
【００１２】
後述するように、タンク５の表面が傾斜している状態のときは、前記保持部３３に保持された部品６の下面が孔８の上面に均等に接触すべく、部品６の一端が上方に押されるため、前記保持部３３及び揺動板３２が揺動中心軸３１の球体部３１ａを中心として揺動し、揺動板３２の何れかの端部が基台部３０に接近すると、接近した側にあるコイルスプリング３６が圧縮されるとともに浮動ピン３５が押し上げられる。前記基台部３０には、浮動ピン３５に向けて横向きにシリンダ３７が設けられており、このシリンダ３７の駆動にてストッパロッド３８を内側へ押圧すれば、前記浮動ピン３５が押し上げられた状態のまま停止し、前記揺動板３２及び保持部３３は傾斜したままの姿勢でロックされる。そして、前記シリンダ３７の駆動を停止すれば浮動ピン３５の停止が解除され、コイルスプリング３６の復元力によって前記揺動板３２及び保持部３３は水平位置に復帰する。
【００１３】
図３はヒータブロック２８を示し、移動回転用アクチュエータ２７の回転アーム２７ａに基台部４０を固着し、該基台部４０の中央には下向きに揺動中心軸４１が固設され、揺動中心軸４１の下端部に球体部４１ａが形成されている。一方、該基台部４０の下方には揺動板４２を設けてあり、該揺動板４２の中央部に凹部４２ａを設けて前記揺動中心軸４１の球体部４１ａを係合する。更に、揺動板４２の下部には、前記タンク５に開穿された孔８を溶融するための下部ヒータ４３を固設する。また、基台部４０の上部には、前記部品装着ヘッド２５に保持された部品６を溶融するための上部ヒータ４４を固設する。
【００１４】
ここで、前記基台部４０には、揺動中心軸４１を中心とする同一円周上に、複数の浮動ピン４５を等間隔にて上下動自在に遊嵌し、該浮動ピン４５の下端部に球体部４５ａを形成するとともに、前記揺動板４２の上面にこの球体部４５ａと対応した位置に係合部４２ｂを設けて浮動ピン４５の球体部４５ａを係合する。尚、浮動ピン４５の周りには前記基台部４０と揺動板４２との間にコイルスプリング４６を介装してある。従って、前記揺動板４２は揺動中心軸４１の球体部４１ａを中心として前後左右に揺動自在となる。
【００１５】
後述するように、タンク５の表面が傾斜している状態のときは、前記下部ヒータ４３の下面が孔８の上面に均等に接触すべく、下部ヒータ４３の一端が上方に押されるため、前記下部ヒータ４３及び揺動板４２が揺動中心軸４１の球体部４１ａを中心として揺動し、揺動板４２の何れかの端部が基台部４０に接近すると、接近した側にあるコイルスプリング４６が圧縮されるとともに浮動ピン４５が押し上げられる。前記基台部４０には、浮動ピン４５に向けて横向きにシリンダ４７が設けられており、このシリンダ４７の駆動にてストッパロッド４８を内側へ押圧すれば、前記浮動ピン４５が押し上げられた状態のまま停止し、前記揺動板４２及び下部ヒータ４３は傾斜したままの姿勢でロックされる。そして、前記シリンダ４７の駆動を停止すれば浮動ピン４５の停止が解除され、コイルスプリング４６の復元力によって前記揺動板４２及び下部ヒータ４３は水平位置に復帰する。
【００１６】
次に、本発明の部品取り付け装置２０を用いて、合成樹脂製タンク５の所定個所に開穿された孔８に各種部品６を装着する手順を説明する。先ず図１に示したように、タンク５に装着すべき部品６を前記部品装着ヘッド２５に吸着保持させ、架台２２を動かして、前記上下動シリンダ２４及び部品装着ヘッド２５の軸心を所定の孔８の軸心に一致させる。
【００１７】
続いて、図４に示すように、前記移動回転用アクチュエータ２７を駆動して回転アーム２７ａを水平方向に回動させ、前記部品装着ヘッド２５に保持されている部品６と前記タンク５の孔８との間に前記ヒータブロック２８を介装して、前記部品装着ヘッド２５の軸心及び孔８の軸心と、このヒータブロック２８の軸心を一致させる。そして、ヒータブロック用押圧シリンダ２６を駆動してヒータブロック２８を下降し、加熱した前記下部ヒータ４３を孔８の上面に当接して、該孔８の上面を溶融する。これと同時に、上下動シリンダ２４を駆動して部品装着ヘッド２５を下降し、前記部品６の下面を加熱した上部ヒータ４４に当接して、該部品６の下面を溶融する。
【００１８】
このとき、前記上下動シリンダ２４或いはヒータブロック押圧用シリンダ２６の駆動により、部品装着ヘッド２５及びヒータブロック２８をタンク５に向けて押圧し、ヒータブロック２８の下部ヒータ４３が孔８の上面に圧接されるので、前述したように、たとえタンク５の表面が傾斜している状態であっても、前記揺動板４２が揺動してタンク５の傾斜に対応し、下部ヒータ４３の下面が孔８の上面に均等に接触する。そして、前記シリンダ４７を駆動すれば、ストッパロッド４８の押圧により、下部ヒータ４３はその傾斜姿勢のままロックされる。従って、タンク５の表面に傾斜が生じているとしても、孔８の上面を均一に溶融することができる。
【００１９】
前記部品６の下面と孔８の上面を溶融した後には、図５に示すように、前記上下動シリンダ２４及びヒータブロック押圧用シリンダ２６を駆動して、部品装着ヘッド２５及びヒータブロック２８を一旦上昇させる。下部ヒータ４３がタンク５の表面から離反したときに、前記シリンダ４７の駆動を解除すれば、下部ヒータ４３の姿勢は水平位置に復帰する。また、部品装着ヘッド２５及びヒータブロック２８の上昇と同時に、前記移動回転用アクチュエータ２７を駆動して回転アーム２７ａを反対方向に回動させ、前記部品装着ヘッド２５に保持されている部品６と前記タンク５の孔８との間から前記ヒータブロック２８を除外する。斯くして、溶融された孔８の表面が露出する。
【００２０】
続いて、図６に示すように、前記上下動シリンダ２４を駆動して部品装着ヘッド２５を再び下降し、該部品装着ヘッド２５に吸着保持されている部品６の下面を前記孔８の上面に当接する。更に、上下動シリンダ２４の駆動にて該部品装着ヘッド２５をタンク５に向けて押圧すれば、前述したように、たとえタンク５の表面が傾斜している状態であっても、前記揺動板３２が揺動してタンク５の傾斜に対応し、前記保持部３３がタンク５の表面に正しい姿勢で対峙することになり、前記部品６の下面が孔８の上面に均等に接触する。そして、前記シリンダ３７を駆動すれば、ストッパロッド３８の押圧により、保持部３３はその傾斜姿勢のままロックされる。従って、タンク５の表面に傾斜が生じているとしても、前記部品６を孔８の上面に均一に溶着することができる。
【００２１】
然る後に、上下動シリンダを駆動して前記部品装着ヘッド２５を上昇すれば、タンク５の孔８の上面に前記部品６が装着される。前述したように、ヒータブロック２８が揺動自在であるため、下部ヒータ４３をタンク５の表面に対して正しい姿勢にて圧接するので、孔８の上面が均等に溶融される。また、部品装着ヘッド２５も揺動自在であるため、保持部３３をタンク５の表面に対して正しい姿勢にて圧接するので、部品６の下面が孔８の上面に均等に溶着される。斯くして、部品６と孔８とに部分的な樹脂のはみ出しや溶着不足といった不具合が発生することなく、タンク５の孔８に部品６を強固に取り付けることができる。
【００２２】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１記載の発明は、架台に部品装着ヘッドを上下動自在且つ前後左右に揺動自在に設けるとともに、該部品装着ヘッドの外側に移動回転用アクチュエータを設けてヒータブロックを水平回動自在に装着し、このヒータブロックの上下に夫々ヒータを固設したので、部品を保持した部品装着ヘッドとタンクの孔との間にヒータブロックを水平回動させて介装すれば、部品の下面と孔の上面を同時に溶融することができる。また、ヒータブロックを部品と孔との間から除外すれば、前記部品装着ヘッドに保持された部品の下面を孔の上面に圧接して溶着することができる。このとき、部品装着ヘッドが揺動自在であるため、たとえタンクの表面が傾斜している場合であっても、部品装着ヘッドがタンクの傾斜に対応して正しい姿勢となり、前記部品の下面が孔の上面に均等に圧着されて、該部品を孔の上面に均一に溶着することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、上記部品装着ヘッドには、基台部と揺動中心軸と揺動板と保持部とを備えているので、タンクの表面の傾斜に対応して、揺動板が揺動中心軸を中心に前後左右に揺動し、保持部に吸着保持された部品の下面がタンクの孔の上面に均等に圧接される。
【００２５】
請求項３記載の発明は、上記ヒータブロックには、基台部と該基台部の上部に固設されたヒータと揺動中心軸と揺動板と揺動板の下部に固設されたヒータとを備えているので、タンクの表面の傾斜に対応して、揺動板が揺動中心軸を中心に前後左右に揺動し、孔の上面を均等に溶融できるとともに、孔の上面と部品の下面とを同時に溶融することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、部品取り付け装置の正面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、部品装着ヘッドの一部切欠正面図。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、ヒータブロックの一部切欠正面図。
【図４】本発明の一実施の形態を示し、部品取り付け工程の手順を説明する解説図。
【図５】本発明の一実施の形態を示し、部品取り付け工程の手順を説明する解説図。
【図６】本発明の一実施の形態を示し、部品取り付け工程の手順を説明する解説図。
【図７】本発明の一実施の形態を示し、部品取り付け工程の手順を説明する解説図。
【図８】従来の部品取り付け装置を用いた取り付けの工程の手順を説明する解説図。
【図９】従来の部品取り付け装置を用いた取り付けの工程の手順を説明する解説図。
【図１０】従来の部品取り付け装置を用いた取り付けの工程の手順を説明する解説図。
【図１１】従来の部品取り付け装置を用いた取り付けの工程の手順を説明する解説図。
【符号の説明】
５        タンク
６        部品
８        孔
２１        部品取り付け装置
２２        架台
２３        スライドユニット
２４        上下動用シリンダ
２５        部品装着ヘッド
２７        移動回転用アクチュエータ
２８        ヒータブロック
３０        基台部
３１        揺動中心軸
３２        揺動板
３３        保持部
４０        基台部
４１        揺動中心軸
４２        揺動板
４３        下部ヒータ
４４        上部ヒータ
【図１】
0003626122.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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