(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２階建て設備を用い、１階部分で、筒状ベース部材に対し下側絶縁材、下側ターミナルプレート、圧電素子、上側ターミナルプレート及び上側絶縁材を載せて組付体をつくる組付工程を行い、２階部分で、ウエイト部を有するナット部材を前記組付体に締め付け固定してセンサ中枢体をつくる締付工程、前記センサ中枢体の前記下側、上側ターミナルプレートの各端子部に曲げ加工を施す曲げ工程、及び前記曲げ加工された両端子部間にレジスタを溶接する溶接工程を順に行うことを特徴とする非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項２】
前記下側絶縁材及び前記上側絶縁材は同一部品からなるとともに前記下側ターミナルプレート及び前記上側ターミナルプレートは同一部品からなり、
前記組付工程は、下から前記下側絶縁材、前記下側ターミナルプレート、前記圧電素子の順に積み重ねた第１積層体と、下から前記上側絶縁材、前記上側ターミナルプレートの順に積み重ねた第２積層体とをそれぞれつくる予備工程と、前記筒状ベース部材に前記第１積層体を載せる第１組付工程と、前記筒状ベース部材に載せられた前記第１積層体の上に前記第２積層体を反転させて載せる第２組付工程とを備えて構成される
ことを特徴とする請求項１記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項３】
前記第１組付工程及び前記第２組付工程は組付用ターンテーブル上に前記筒状ベース部材を載せた状態で行われることを特徴とする請求項２記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項４】
前記締付工程は、締付用ターンテーブル上に前記組付体を載せた状態で行われることを特徴とする請求項１、２、３のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項５】
前記曲げ工程は、曲げ用ターンテーブル上に前記センサ中枢体を載せた状態で行われることを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項６】
前記溶接工程は、溶接用ターンテーブル上に端子部が曲げ加工されたセンサ中枢体を載せた状態で行われることを特徴とする請求項１、２、３、４、５のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項７】
前記溶接工程の後、成形工程、アニール工程及び検査工程が順に行われ、前記アニール工程は赤外線（遠赤外線を含む）を利用したベルト炉を用いて行われることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項８】
前記検査工程は、ローダを用いて行われることを特徴とする請求項７記載の非共振ノックセンサの製造方法。
【請求項９】
２階建て設備からなり、１階部分に、筒状ベース部材に対し下側絶縁材、下側ターミナルプレート、圧電素子、上側ターミナルプレート及び上側絶縁材を載せて組付体をつくる組付ステージを備えるとともに、２階部分に、ウエイト部を有するナット部材を前記組付体に締め付け固定してセンサ中枢体をつくる締付ステージと、前記センサ中枢体の前記下側、上側ターミナルプレートの各端子部に曲げ加工を施す曲げステージと、前記曲げ加工された両端子部間にレジスタを溶接する溶接ステージとを備えることを特徴とする非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１０】
前記下側絶縁材及び前記上側絶縁材は同一部品からなるとともに前記下側ターミナルプレート及び前記上側ターミナルプレートは同一部品からなり、
前記組付ステージは、下から前記下側絶縁材、前記下側ターミナルプレート、前記圧電素子の順に積み重ねた第１積層体と、下から前記上側絶縁材、前記上側ターミナルプレートの順に積み重ねた第２積層体とをそれぞれつくる積層体作成部と、前記筒状ベース部材に前記第１積層体を載せる第１組付工程と前記筒状ベース部材に載せられた前記第１積層体の上に前記第２積層体を反転させて載せる第２組付工程とを行う組付体作成部とを備えて構成される
ことを特徴とする請求項９記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１１】
前記第１組付工程及び前記第２組付工程は組付用ターンテーブル上に前記筒状ベース部材を載せた状態で行われることを特徴とする請求項１０記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１２】
前記締付ステージは、締付用ターンテーブル上に前記組付体を載せた状態で前記ナット部材を前記組付体に締め付け固定してセンサ中枢体をつくることを特徴とする請求項９、１０、１１のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１３】
前記曲げステージは、曲げ用ターンテーブル上に前記センサ中枢体を載せた状態で前記センサ中枢体の前記下側、上側ターミナルプレートの各端子部に曲げ加工を施すことを特徴とする請求項９、１０、１１、１２のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１４】
前記溶接ステージは、溶接用ターンテーブル上に端子部が曲げ加工されたセンサ中枢体を載せた状態で前記曲げ加工された両端子部間にレジスタを溶接することを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１５】
前記溶接ステージの後に、成形ステージ、アニール炉及び検査ステージが順に設けられ、前記アニール炉は赤外線（遠赤外線を含む）を利用したベルト炉からなることを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４のいずれか記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【請求項１６】
前記検査ステージは、ローダを備えることを特徴とする請求項１５記載の非共振ノックセンサの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非共振ノックセンサの製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−２４９５９８に非共振ノックセンサが開示されており、この種の非共振ノックセンサは、図１２、図１３及び図１４に示すように構成されている。ここで、図１２は、モールド樹脂による成形前の組付体の断面図、図１３は成形後の完成品としての非共振ノックセンサの断面図、図１４は、組付体の分解斜視図をそれぞれ示す。
【０００３】
図１２〜図１４において、筒状ベース部材１は鉄等の金属により形成され、その下端部にはフランジ部１ａが一体に形成されている。この筒状ベース部材１の上端部外周とフランジ部１ａの外周には、モールド樹脂とのシール性を確保するための環状溝１ｂが１本又は複数本形成されている。筒状ベース部材１の外周面には、ナット部材２を締め付ける雄ねじ部１ｃが上端の環状溝１ｂの下側に形成されている。
【０００４】
この筒状ベース部材１には、下から順に、円環状の絶縁材３Ａ、円環状のターミナルプレート４Ａ、円環状の圧電素子５、円環状のターミナルプレート４Ｂ、円環状の絶縁材３Ｂが嵌め込まれ、圧電素子５の上下両面の電極が各ターミナルプレート４Ａ、４Ｂに接触し、各ターミナルプレート４Ａ、４Ｂには、端子部４ａが同じ向きに形成されている。両端子部４ａ、４ａ間には、レジスタ６が接続されている。
【０００５】
ナット部材２の下端部には、図１１〜図１３に示すように、略テーパ筒状の薄肉部２ａを介して円環状のウエイト部２ｂが同心状に一体に形成され、このウエイト部２ｂの下端がナット部材２の下端よりも下方に位置している。この場合、ウエイト部２ｂの内径寸法は、ナット部材２の外形寸法よりも大きく形成され、また、薄肉部２ａの肉厚は、ばね性を確保するために、ウエイト部２ｂの肉厚の１／２以下又は２ｍｍ以下に形成されている。このウエイト部２ｂと筒状ベース部材１のフランジ部１ａとの間に、絶縁材３Ａ、３Ｂ、ターミナルプレート４Ａ、４Ｂ、圧電素子５が挟み付けられて固定され、モールド樹脂７でモールドされている。
【０００６】
ウエイト部２ｂの内外径の寸法は、絶縁材３Ａ、３Ｂ、ターミナルプレート４Ａ、４Ｂ、圧電素子５のそれぞれの内外径の寸法と同一に形成され、ウエイト部２ｂの下面全体から圧電素子５の全面に軸方向のセット荷重が均等に加わるようになっている。また、ウエイト部２ｂの外周面上部の例えば２箇所にカット面２ｃが形成され、このカット面２ｃに工具を嵌合してナット部材２を締め付けることができる。
【０００７】
上記構成の非共振ノックセンサを製造するために通常考えられる自動化ラインは、図１５に示すように、筒状ベース部材１に下から絶縁材３Ａ、ターミナルプレート４Ａ、圧電素子５、ターミナルプレート４Ｂ及び絶縁材３Ｂを組み付けて組付体をつくる組付ステージ１０、組付体にナット部材２を締め付け固定してセンサ中枢部をつくる締付ステージ１１、センサ中枢部のターミナルプレート４Ａ、４Ｂの端子部４ａを曲げ加工する曲げステージ１２、両端子部４ａ間にレジスタ６を溶接する溶接ステージ１３を一列に配置し、さらに、溶接ステージ１３の隣りに成形ステージ１４を、成形ステージ１４の後側にアニール炉１５を配置し、さらに、洩れ検査ステージ１６、絶縁検査ステージ１７、特性検査ステージ１８を一列に配置して構成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような自動化ラインによると、非共振ノックセンサ自体の大きさが約３ｃｍ×６ｃｍと小さいにもかかわらず製造ラインの平面的面積を試算すると約９８ｍ２  にも達し、製品に対して製造ラインが非常に大きくなることが分かった。
【０００９】
本発明は、上記の点にかんがみ、従来一般に使用されていた６軸ロボットを使用しないことで図１６に例示するように製造ラインのコンパクト化（１７．５ｍ２  ）を図ることができる非共振ノックセンサの製造方法及び装置を提供することを目的とする。なお、製造ラインのコンパクト化により、サイクルタイム短縮、省エネルギー、騒音低減、省面積化、設備費低減等が可能となる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による非共振ノックセンサの製造方法は、２階建て設備を用い、１階部分で、筒状ベース部材に対し下側絶縁材、下側ターミナルプレート、圧電素子、上側ターミナルプレート及び上側絶縁材を載せて組付体をつくる組付工程を行い、２階部分で、ウエイト部を有するナット部材を前記組付体に締め付け固定してセンサ中枢体をつくる締付工程、前記センサ中枢体の前記下側、上側ターミナルプレートの各端子部に曲げ加工を施す曲げ工程、及び前記曲げ加工された両端子部間にレジスタを溶接する溶接工程を順に行うことを特徴とする。
【００１１】
前記下側絶縁材及び前記上側絶縁材は同一部品からなるとともに前記下側ターミナルプレート及び前記上側ターミナルプレートは同一部品からなり、前記組付工程は、下から前記下側絶縁材、前記下側ターミナルプレート、前記圧電素子の順に積み重ねた第１積層体と、下から前記上側絶縁材、前記上側ターミナルプレートの順に積み重ねた第２積層体とをそれぞれつくる予備工程と、前記筒状ベース部材に前記第１積層体を載せる第１組付工程と、前記筒状ベース部材に載せられた前記第１積層体の上に前記第２積層体を反転させて載せる第２組付工程とを備えて構成される。
【００１２】
前記第１組付工程及び前記第２組付工程は組付用ターンテーブル上に前記筒状ベース部材を載せた状態で行われる。
【００１３】
前記締付工程は、締付用ターンテーブル上に前記組付体を載せた状態で行われる。
【００１４】
前記曲げ工程は、曲げ用ターンテーブル上に前記センサ中枢体を載せた状態で行われる。
【００１５】
前記溶接工程は、溶接用ターンテーブル上に端子部が曲げ加工されたセンサ中枢体を載せた状態で行われる。
【００１６】
前記溶接工程の後、成形工程、アニール工程及び検査工程が順に行われ、前記アニール工程は赤外線（遠赤外線を含む）を利用したベルト炉を用いて行われる。
【００１７】
前記検査工程は、６軸ロボットではなくローダを用いて行われる。
また、本発明による非共振ノックセンサの製造装置は、２階建て設備からなり、１階部分に、筒状ベース部材に対し下側絶縁材、下側ターミナルプレート、圧電素子、上側ターミナルプレート及び上側絶縁材を載せて組付体をつくる組付ステージを備えるとともに、２階部分に、ウエイト部を有するナット部材を前記組付体に締め付け固定してセンサ中枢体をつくる締付ステージと、前記センサ中枢体の前記下側、上側ターミナルプレートの各端子部に曲げ加工を施す曲げステージと、前記曲げ加工された両端子部間にレジスタを溶接する溶接ステージとを備えることを特徴とする。
前記下側絶縁材及び前記上側絶縁材は同一部品からなるとともに前記下側ターミナルプレート及び前記上側ターミナルプレートは同一部品からなり、前記組付ステージは、下から前記下側絶縁材、前記下側ターミナルプレート、前記圧電素子の順に積み重ねた第１積層体と、下から前記上側絶縁材、前記上側ターミナルプレートの順に積み重ねた第２積層体とをそれぞれつくる積層体作成部と、前記筒状ベース部材に前記第１積層体を載せる第１組付工程と前記筒状ベース部材に載せられた前記第１積層体の上に前記第２積層体を反転させて載せる第２組付工程とを行う組付体作成部とを備えて構成される。
前記第１組付工程及び前記第２組付工程は組付用ターンテーブル上に前記筒状ベース部材を載せた状態で行われる。
前記締付ステージは、締付用ターンテーブル上に前記組付体を載せた状態で前記ナット部材を前記組付体に締め付け固定してセンサ中枢体をつくる。
前記曲げステージは、曲げ用ターンテーブル上に前記センサ中枢体を載せた状態で前記センサ中枢体の前記下側、上側ターミナルプレートの各端子部に曲げ加工を施す。
前記溶接ステージは、溶接用ターンテーブル上に端子部が曲げ加工されたセンサ中枢体を載せた状態で前記曲げ加工された両端子部間にレジスタを溶接する。
前記溶接ステージの後に、成形ステージ、アニール炉及び検査ステージが順に設けられ、前記アニール炉は赤外線（遠赤外線を含む）を利用したベルト炉からなる。
前記検査ステージは、ローダを備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、一実施形態に係る非共振ノックセンサの製造方法を実施するための製造ラインの概略構成、図２は、組付ステージの概略構成を示す。
【００２０】
図１において、製造ラインは２階建て設備からなる。１階部分には組付ステージ１０、成形ステージ１４、アニール炉１５、洩れ検査ステージ１６、絶縁検査１７及び特性検査１８がそれぞれ配置されている。組付ステージ１０の上方の２階部分には、締付ステージ１１、曲げステージ１２及び溶接ステージ１３がそれぞれ配置されている。
【００２１】
組付ステージ１０は、図１及び図２に示すように、筒状ベース部材１、絶縁材３、ターミナルプレート４及び圧電素子５を供給する部品供給部２１と、第１積層体１００（下から下側絶縁材３Ａ、下側ターミナルプレート４Ａ、圧電素子５の順に積み重ねて形成される積層体）と第２積層体２００（下から上側絶縁材３Ｂ、上側ターミナルプレート４Ｂの順に積み重ねて形成される積層体）とをつくる積層体作成部２２と、筒状ベース部材１にまず第１積層体１００を載せさらに第２積層体２００を反転させて載せて組付体３００をつくる組付体作成部２３と、組付体３００を搬出する組付体搬出部２４とからなる。
【００２２】
部品供給部２１は、筒状ベース部材供給部３１と絶縁材供給部３２とターミナルプレート供給部３３と圧電素子供給部３４とから構成される。
【００２３】
筒状ベース部材供給部３１は、筒状ベース部材供給機４１から筒状ベース部材１を一列に並べ替えながら先頭の筒状ベース部材１を移載場所Ｐ１まで供給し、移載場所Ｐ１に待機している先頭の筒状ベース部材１を所定のタイミングで組付用ターンテーブル４２の上の組付治具４３へ移載し、先頭の次の筒状ベース部材１を移載場所Ｐ１まで供給し待機させる。この組付用ターンテーブル４２への移載作業はベース部材移載装置４４によって行われ、このベース部材移載装置４４は、移載場所Ｐ１の筒状ベース部材１を把持しながら組付治具４３まで直線的に移動し組付治具４３の上に載せる作業を行い、いわゆるピックアンドプレス式のローダによって構成される。
【００２４】
絶縁材供給部３２は、多数の絶縁材３を収容した絶縁材用マガジン４５を供給ベルト４６に載せて２個ずつ移載場所Ｐ２まで搬送する。絶縁材用マガジン４５は、後述する図３（Ａ）、（Ｂ）に示した圧電素子用マガジン４７と同様、垂直な円筒４７ａの内部に多数の絶縁材３を水平状態で垂直方向に積層して収容しており、この円筒４７ａの底板４７ｂの高さがエアー室４７ｃの空気圧によって調整可能とされており、この空気圧を調整することによって最も上端の絶縁材３の高さ位置を常に一定の高さ位置に保つことができるよう構成されている。なお、後述する積層体作成作業によって空になった絶縁材用マガジン４５は排出ベルト４８に載って外部に排出される。
【００２５】
ターミナルプレート供給部３３は、絶縁材供給部３２と同様、多数のターミナルプレート４を収容したターミナルプレート用マガジン４９を供給ベルト５０に載せて２個ずつ移載場所Ｐ３まで搬送する。ターミナルプレート用マガジン４９は、基本的には圧電素子用マガジン４７と同様に構成されるが、垂直ではなく傾斜した円筒の内部に多数のターミナルプレート４を水平状態で垂直方向に積層して収容しており、この円筒の底板の高さがエアー室の空気圧によって調整可能とされており、この空気圧を調整することによって最も上端のターミナルプレート４の高さ位置を常に一定の高さ位置に保つことができるよう構成されている。なお、傾斜した円筒を用いるのは、ターミナルプレート４の端子部４ａが円環状の電極部から屈曲して伸びているため、これらのターミナルプレート４を水平状態で積層すると積層体が傾斜するようになるからである。また、後述する積層体作成作業によって空になったターミナルプレート用マガジン４９は排出ベルト５１に載って外部に排出される。
【００２６】
圧電素子供給部３４は、多数の圧電素子５を収容した圧電素子用マガジン４７を供給ベルト５２に載せて１個ずつ移載場所Ｐ４まで搬送する。圧電素子用マガジン４７は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、垂直な円筒４７ａの内部に多数の圧電素子５を水平状態で垂直方向に積層して収容しており、この円筒４７ａの底板４７ｂの高さがエアー室４７ｃの空気圧によって調整可能とされており、この空気圧を調整することによって最も上端の圧電素子５の高さ位置を常に一定の高さ位置に保つことができるよう構成されている。なお、後述する積層体作成作業によって空になった圧電素子用マガジン４７は排出ベルト５３に載って外部に排出される。
【００２７】
積層体作成部２２は、循環ベルト５４に複数のパレット５５を載せ、循環ベルト５４を所定のタイミングで進行、停止させる。各パレット５５は、進行方向に２つの治具（前側治具５５ａと後側治具５５ｂ）を有する。パレット５５が絶縁材供給部３２の移載場所Ｐ２に対応する位置Ｐ５に停止しているとき、絶縁材移載装置５６によって２個の絶縁材用マガジン４５から２枚の絶縁材３をパレット５５の２つの治具５５ａ、５５ｂへと移載する。この絶縁材移載装置５６は、図４及び図５に示すように、固定されたガイドレール５６ａに沿って前後方向へ直線移動可能なアーム部５６ｂと、このアーム部５６ｂに対して上下方向へ直線移動可能な２つのハンド部５６ｃとを備え、各ハンド部５６ｃの先端部５６ｄは、絶縁材３の円環状の上面を真空吸着することができるよう構成されている。絶縁材用マガジン４５からパレット５５の治具５５ａ、５５ｂへ絶縁材３を移載する作業は、ハンド部５６ｃが絶縁材用マガジン４５の真上に位置するようアーム部５６ｂを前進させ、次に、ハンド部５６ｃを下降させて絶縁材用マガジン４５の最上端にある絶縁材３を真空吸着し、次に、ハンド部５６ｃを上昇させた後ハンド部５６ｃがパレット５５の治具５５ａ、５５ｂの真上に位置するようアーム部５６ｂを後退させ、次に、再びハンド部５６ｃを下降させ、治具５５ａ、５５ｂに絶縁材３が載った後に真空吸着を止め、ハンド部５６ｃを上昇させることによって行われる。
【００２８】
絶縁材３が移載されたパレット５５は、次にターミナルプレート供給部３３の移載場所Ｐ３に対応する位置Ｐ６まで移動し、この位置Ｐ６で停止する。そして、この位置Ｐ６でターミナルプレート移載装置５７によって２個のターミナルプレート用マガジン４９から２枚のターミナルプレート４を治具５５ａ、５５ｂの２枚の絶縁材３の上へと移載する。このターミナルプレート移載装置５７は、上述した絶縁材移載装置５６と略同様に構成され、図６に示すように、固定されたガイドレール（図示省略）に沿って前後方向へ直線移動可能なアーム部５７ａと、このアーム部５７ａに対して上下方向へ直線移動可能な２つのハンド部５７ｂとを備え、各ハンド部５７ｂの先端部５７ｃは、ターミナルプレート４の円環状の電極部を真空吸着することができるよう構成されている。ターミナルプレート用マガジン４９からパレット５５の治具５５ａ、５５ｂへターミナルプレート４を移載する作業は、上述した絶縁材３の移載作業と同様であり、ハンド部５７ｂがターミナルプレート用マガジン４９の真上に位置するようアーム部５７ａを前進させ、次に、ハンド部５７ｂを下降させてターミナルプレート用マガジン４９の最上端にあるターミナルプレート４を真空吸着し、次に、ハンド部５７ｂを上昇させた後ハンド部５７ｂがパレット５５の治具５５ａ、５５ｂの真上に位置するようアーム部５７ａを後退させ、次に、再びハンド部５７ｂを下降させ、治具５５ａ、５５ｂにターミナルプレート４が載った後に真空吸着を止め、ハンド部５７ｂを上昇させることによって行われる。
【００２９】
このような絶縁材移載作業及びターミナルプレート移載作業により、パレット５５の前側治具５５ａ及び後側治具５５ｂにそれぞれ下から絶縁材３、ターミナルプレート４が積み重ねられる。なお、前側治具５５ａに載せられた絶縁材３及びターミナルプレート４は、筒状ベース部材１に組み付けられたときに上側絶縁材３Ｂ及び上側ターミナルプレート４Ｂとなり、また、後側治具５５ｂに載せられた絶縁材３及びターミナルプレート４は、筒状ベース部材１に組み付けられたときに下側絶縁材３Ａ及び下側ターミナルプレート４Ａとなる。
【００３０】
次に、絶縁材３及びターミナルプレート４が移載されたパレット５５は、圧電素子供給部３４の移載場所Ｐ４に対応する位置Ｐ７まで移動し、この位置Ｐ７で停止する。そして、この位置Ｐ７で圧電素子移載装置５８によって１個の圧電素子用マガジン４７から１個の圧電素子５を後側治具５５ｂのターミナルプレート４の上へと移載する。この圧電素子移載装置５８は、図示しないが上述した絶縁材移載装置５６と略同様に構成され、固定されたガイドレールに沿って前後方向へ直線移動可能なアーム部と、このアーム部に対して上下方向へ直線移動可能な１つのハンド部とを備え、ハンド部の先端部は、圧電素子５の上面を真空吸着することができるよう構成されている。圧電素子用マガジン４７からパレット５５の後側治具５５ｂへ圧電素子５を移載する作業は、上述した絶縁材３の移載作業と同様であり、ハンド部が圧電素子用マガジン４７の真上に位置するようアーム部を前進させ、次に、ハンド部を下降させて圧電素子用マガジン４７の最上端にある圧電素子５を真空吸着し、次に、ハンド部を上昇させた後ハンド部がパレットの後側治具５５ｂの真上に位置するようアーム部を後退させ、次に、再びハンド部を下降させ、後側治具５５ｂに圧電素子５が載った後に真空吸着を止め、ハンド部を上昇させることによって行われる。
【００３１】
このように、積層体作成部２２は、下から下側絶縁材３Ａ、下側ターミナルプレート４Ａ、圧電素子５の順に積み重ねて形成される第１積層体１００をパレット５５の後側治具５５ｂの上につくり、また、下から上側絶縁材３Ｂ、上側ターミナルプレート４Ｂの順に積み重ねて形成される第２積層体２００をパレット５５の前側治具５５ａの上につくる。
【００３２】
組付体作成部２３は、組付用ターンテーブル４２を備える。組付用ターンテーブル４２は、上述した組付治具４３の他に、後述するように第２積層体２００が載る補助治具５９を備える。組付体作成部２３は、上述した筒状ベース部材供給部３１によって組付治具４３の上に筒状ベース部材１が載せられた組付用ターンテーブル４２を１８０°回転させることによって、第１、第２積層体１００、２００が載ったパレット５５に対して組付治具４３及び補助治具５９を位置合わせする。そして、第１、第２積層体移載装置６０によって、パレット５５上の第１積層体１００を組付治具４３の上に、第２積層体２００を補助治具５９の上にそれぞれ移載する。この第１、第２積層体移載装置６０は、図７に示すように、固定されたガイドレール６０ａに沿って前後方向へ直線移動可能なアーム部６０ｂと、このアーム部６０ｂに対して上下方向へ直線移動可能な２つのハンド部６０ｃ、６０ｄとを備え、前側のハンド部６０ｃは第２積層体２００を、後側のハンド部６０ｄは第１積層体１００をそれぞれ把持できるよう構成されている。パレット５５から組付治具４３及び補助治具５９へ第１積層体１００及び第２積層体２００を移載する作業は、ハンド部６０ｃ、６０ｄがパレット５５の真上に位置するようアーム部６０ｂを前進させ、次に、ハンド部６０ｃ、６０ｄを下降させてパレット５５の上にある第１積層体１００及び第２積層体２００を把持し、次に、ハンド部６０ｃ、６０ｄを上昇させた後各ハンド部６０ｃ、６０ｄが対応する組付治具４３及び補助治具５９の真上に位置するようアーム部６０ｂを後退させ、次に、再びハンド部６０ｃ、６０ｄを下降させ、組付治具４３及び補助治具５９に第１積層体１００及び第２積層体２００が載った後に把持を解除し、ハンド部６０ｃ、６０ｄを上昇させることによって行われる。
【００３３】
このような第１、第２積層体移載作業により、第１積層体１００は組付治具４３上の筒状ベース部材１のフランジ部１ａの上に載り、また、第２積層体２００は補助治具５９の上に載る。
【００３４】
補助治具５９上に載った第２積層体２００は、第２積層体反転移載装置６１によって上下反転されて組付治具４３上の第１積層体１００の上に載せられる。この第２積層体反転移載装置６１は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前後方向及び上下方向へ直線移動が可能な上下一対のハンド部６１ａを備える。これらハンド部６１ａは、回転軸から水平方向に位相差をもって位置し１８０°垂直方向に正転及び逆転が可能であり、さらに互いに接近離隔可能である。補助治具５９から組付治具４３へ第２積層体２００を反転移載する作業は、図９において（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような手順で行われ、まず離隔状態のハンド部６１ａを補助治具５９上の第２積層体２００を囲む位置まで前進させ、ハンド部６１ａを互いに接近させて第２積層体２００を挟み、ハンド部６１ａを所定高さ位置まで上昇させ、１８０°垂直方向に正転させることによって第２積層体２００を組付治具４３の真上に配置させ、ハンド部６１ａを下降させて第２積層体２００を組付治具４３上の第１積層体１００の上まで降ろし、ハンド部６１ａを互いに離隔させ、後退させる。
【００３５】
このような第２積層体反転移載作業により、第２積層体２００は組付治具４３上の第１積層体１００の上に載り、筒状ベース部材１と第１積層体１００と第２積層体２００とからなる組付体３００がつくられる。
【００３６】
組付体搬出部２４は、組付治具４３上に組付体３００が載った組付用ターンテーブル４２を１８０°回転させた後、組付体移載装置６２により組付体３００を組付治具４３から搬送ベルト６３上のパレット６４に移載する。この組付体移載装置６２は、図１０に示すように、固定されたガイドレール６２ａに沿って前後方向へ直線移動可能な第１アーム部６２ｂと、この第１アーム部６２ｂに対して１８０°水平方向へ正転及び逆転可能な第２アーム部６２ｃと、この第２アーム６２ｃに対して上下方向へ直線移動可能なハンド部６２ｄとを備える。組付体搬出作業は、ハンド部６２ｄが下降して組付治具４３上の組付体３００を把持した後、ハンド部６２ｄを上昇させ、第２アーム部６２ｃを上昇させ、第２アーム部６２ｃを１８０°正転させ、第１アーム部６２ｂを前進させ、ハンド部６２ｂを下降させ、組付体３００がパレット６４に載った後、ハンド部６２ｄの把持を解除し、ハンド部６２ｄを上昇させ、第１アーム部６２ｂを後退させ、第２アーム部６２ｃを１８０°逆転させることによって行われる。
【００３７】
このような組付体搬出作業により、組付用ターンテーブル４２上から搬送ベルト６３上に組付体３００が移載される。
【００３８】
搬送ベルト６３上に移載された組付体３００は、エレベータ６５に乗り２階部分の締付ステージ１１まで搬送される。
【００３９】
締付ステージ１１は、ナット部材２を供給するナット部材供給部６６と、締付用ターンテーブル６７と、組付体３００に対してナット部材２を締め付けセンサ中枢体４００（図１２参照。ただし、この時点のセンサ中枢体はレジスタを有していない。）をつくる締付装置６８と、搬送ベルト６９上の組付体３００を締付用ターンテーブル６７上に移載するとともに締付用ターンテーブル６７上のセンサ中枢体４００を搬送ベルト６９上に移載するローダ７０とを備える。ローダ７０は、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上下方向に直線移動可能であるとともに回転可能なアーム部７０ａと、このアーム部７０ａの両端に設けられたハンド部７０ｂとを備え、ハンド部７０ｂによって組付体３００及びセンサ中枢体４００を把持する（チャックする）とともに離す（アンチャックする）ことができる。
【００４０】
この締付ステージ１１では、エレベータ６５によって２階部分に搬送されてきた組付体３００をローダ７０によって搬送ベルト６９上から締付用ターンテーブル６７上に移載し、この締付用ターンテーブル６７を１／４回転させ、ナット部材供給部６６によって供給されてきたナット部材２を組付体３００の上に載せ、さらに締付用ターンテーブル６７を１／４回転させ、締付装置６８によってナット部材２を組付体３００に締め付けてセンサ中枢体４００をつくり、さらに締付用ターンテーブル６７を１／２回転させ、ローダ７０によってセンサ中枢体４００を締付用ターンテーブル６７上から搬送ベルト６９上に移載する。この搬送ベルト６９上に移載されてきたセンサ中枢体４００は、隣りの曲げステージ１２まで搬送される。
【００４１】
曲げステージ１２は、曲げ用ターンテーブル７１と、センサ中枢体４００のターミナルプレート４Ａ、４Ｂの端子部４ａを曲げ加工する曲げ装置７２と、搬送ベルト６９上のセンサ中枢体４００を曲げ用ターンテーブル７１上に移載するとともに曲げ用ターンテーブル７１上の曲げ加工されたセンサ中枢体４００を搬送ベルト６９上に移載するローダ７３とを備える。ローダ７３は上述したローダ７０と同様に構成されている。この曲げステージ１２では、ローダ７３によってセンサ中枢体４００を搬送ベルト６９上から曲げ用ターンテーブル７１上に移載し、この曲げ用ターンテーブル７１を１／２回転させ、曲げ装置７２によってターミナルプレート４Ａ、４Ｂの端子部４ａを曲げ加工し、さらに曲げ用ターンテーブル７１を１／２回転させ、ローダ７３によって、曲げ加工されたセンサ中枢体４００を曲げ用ターンテーブル７１上から搬送ベルト６９上に移載する。この搬送ベルト６９上に移載されてきたセンサ中枢体４００は、隣りの溶接ステージ１３まで搬送される。
【００４２】
溶接ステージ１３は、レジスタ６を供給するレジスタ供給部７４と、溶接用ターンテーブル７５と、センサ中枢体４００のターミナルプレート４Ａ、４Ｂの端子部４ａ間にレジスタ６をスポット溶接する溶接装置７６と、搬送ベルト６９上のセンサ中枢体４００を溶接用ターンテーブル７５上に移載するとともに溶接用ターンテーブル７５上のセンサ中枢体４００を搬送ベルト６９上に移載するローダ７７とを備える。ローダ７７は上述したローダ７０と同様に構成されている。この溶接ステージ１３では、センサ中枢体４００をローダ７７によって搬送ベルト６９上から溶接用ターンテーブル７５上に移載し、この溶接用ターンテーブル７５を１／２回転させ、レジスタ供給部７４によって供給されてきたレジスタ６を溶接装置７６によってセンサ中枢体４００のターミナルプレート４Ａ、４Ｂの端子部４ａ間にスポット溶接し、さらに溶接用ターンテーブル７５を１／２回転させ、ローダ７７によってセンサ中枢体４００を溶接用ターンテーブル７５上から搬送ベルト６９上に移載する。この搬送ベルト６９上に移載されてきたセンサ中枢体４００は、１階部分の成形ステージ１４まで搬送される。
【００４３】
成形ステージ１４では、センサ中枢体４００をインサート体として樹脂成形し、センサ中枢体４００にモールド樹脂７を形成し、非共振ノックセンサ５００（図１３参照）をつくる。
【００４４】
成形ステージ１４から搬出された非共振ノックセンサ５００はアニール炉１５でアニーリングされる。このアニール炉１５は、赤外線（遠赤外線を含む）を利用したベルト炉であり、このアニール炉１５によるアニーリング時間は、通常の高温槽を用いたアニール炉によるアニーリング時間が例えば１５０°×３時間であるのに対し、３〜５分ときわめて短時間となる。また、この赤外線利用のベルト炉は通常の高温槽のアニール炉と比べ十分に小型である。つまり、赤外線利用のアニール炉では、樹脂が赤外線を吸収することを利用しているため小型化が可能になる。
【００４５】
アニーリングされた非共振ノックセンサ５００は、搬送ベルト７８上に搬送され、洩れ検査ステージ１６で洩れ検査が、絶縁検査ステージ１７で絶縁検査が、特性検査ステージ１８で特性検査がそれぞれ行われる。ここで、搬送ベルト７８上と各種検査ステージ１６、１７、１８上との間での非共振ノックセンサ５００の移載は上述したローダ７０と同様の構成のローダ７９、８０、８１によって行われる。なお、洩れ検査、絶縁検査及び特性検査は公知の検査方法であるため具体的な説明を省略する。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係る非共振ノックセンサの製造方法及び装置は、２階建て設備を用い、１階部分で、筒状ベース部材１に対し下側絶縁材３Ａ、下側ターミナルプレート４Ａ、圧電素子５、上側ターミナルプレート４Ｂ及び上側絶縁材３Ｂを載せて組付体３００をつくる組付工程を行い、２階部分で、ウエイト部２ｂを有するナット部材２を組付体３００に締め付け固定してセンサ中枢体４００をつくる締付工程、センサ中枢体４００の下側、上側ターミナルプレート４Ａ、４Ｂの各端子部４ａに曲げ加工を施す曲げ工程、及び曲げ加工された両端子部４ａ間にレジスタ６を溶接する溶接工程を順に行うことを特徴とする。このため、本実施形態によると、製造ラインの平面的面積がきわめて小さくなり、省スペース化を図ることができる。
【００４７】
また、下側絶縁材３Ａ及び上側絶縁材３Ｂは同一部品３からなるとともに下側ターミナルプレート４Ａ及び上側ターミナルプレート４Ｂは同一部品４からなり、組付工程は、下から下側絶縁材３Ａ、下側ターミナルプレート４Ａ、圧電素子５の順に積み重ねた第１積層体１００と、下から上側絶縁材３Ｂ、上側ターミナルプレート４Ｂの順に積み重ねた第２積層体２００とをそれぞれつくる予備工程と、筒状ベース部材１に第１積層体１００を載せる第１組付工程と、筒状ベース部材１に載せられた第１積層体１００の上に第２積層体２００を反転させて載せる第２組付工程とを備えて構成される。このため、きわめて合理的に組付工程を実施することができる。
【００４８】
また、第１組付工程及び第２組付工程は組付用ターンテーブル４２上に筒状ベース部材１を載せた状態で行われるため、装置の占有スペースの縮小化を図ることができる。
【００４９】
また、締付工程は、締付用ターンテーブル６７上に組付体３００を載せた状態で行われるため、同じく装置の占有スペースの縮小化を図ることができる。
【００５０】
また、曲げ工程は、曲げ用ターンテーブル７１上にセンサ中枢体４００を載せた状態で行われるため、同じく装置の占有スペースの縮小化を図ることができる。
【００５１】
また、溶接工程は、溶接用ターンテーブル７５上に端子部４ａが曲げ加工されたセンサ中枢体４００を載せた状態で行われるため、同じく装置の占有スペースの縮小化を図ることができる。
【００５２】
また、溶接工程の後、成形工程、アニール工程及び検査工程が順に行われ、アニール工程は赤外線（遠赤外線を含む）を利用したベルト炉１５を用いて行われるため、アニーリング時間の短縮及び装置の占有スペースの縮小化を図ることができる。
【００５３】
また、検査工程は、ローダ７９、８０、８１を用いて行われるため、装置の縮小化及び低コスト化を図ることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によると、製造ラインの平面的面積の大幅な縮小を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る非共振ノックセンサの製造方法を実施するための製造ラインの概略構成図である。
【図２】組付ステージの概略構成図である。
【図３】圧電素子用マガジンの構成を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面断面図である。
【図４】絶縁材移載装置の側面図である。
【図５】絶縁材移載装置の要部の平面図である。
【図６】ターミナルプレート移載装置の要部の側面図である。
【図７】第１、第２積層体移載装置の側面図である。
【図８】第２積層体反転移載装置の構成を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。
【図９】第２積層体反転移載装置の一連の動作説明図である。
【図１０】組付体移載装置の平面図である。
【図１１】ローダの構成を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。
【図１２】センサ中枢体の断面図である。
【図１３】非共振ノックセンサの断面図である。
【図１４】センサ中枢体の分解斜視図である。
【図１５】通常の製造ラインの構成図である。
【図１６】本発明の基本的構成を説明するための製造ラインの平面図である。
【符号の説明】
１    筒状ベース部材
２    ナット部材
２ｂ    ウエイト部
３Ａ    下側絶縁材
３Ｂ    上側絶縁材
４Ａ    下側ターミナルプレート
４Ｂ    上側ターミナルプレート
４ａ    端子部
５    圧電素子
６    レジスタ
１０ 組付ステージ
１１ 締付ステージ
１２ 曲げステージ
１３ 溶接ステージ
１４ 成形ステージ
１５    アニール炉（ベルト炉）
１６ 漏れ検査ステージ
２２ 積層体作成部
２３ 組付体作成部
４２    組付用ターンテーブル
６７    締付用ターンテーブル
７１    曲げ用ターンテーブル
７５    溶接用ターンテーブル
７９、８０、８１    ローダ
１００    第１積層体
２００    第２積層体
３００    組付体
４００    センサ中枢体
５００    非共振ノックセンサ
【図１】
0003633526.tif 000002
【図２】
0003633526.tif 000003
【図３】
0003633526.tif 000004
【図４】
0003633526.tif 000005
【図５】
0003633526.tif 000006
【図６】
0003633526.tif 000007
【図７】
0003633526.tif 000008
【図８】
0003633526.tif 000009
【図９】
0003633526.tif 000010
【図１０】
0003633526.tif 000011
【図１１】
0003633526.tif 000012
【図１２】
0003633526.tif 000013
【図１３】
0003633526.tif 000014
【図１４】
0003633526.tif 000015
【図１５】
0003633526.tif 000016
【図１６】
0003633526.tif 000017