(57)【要約】【課題】噴射ノズルから噴射される流体の噴射方向を容易に調整できるノズル位置調整治具を提供する。【解決手段】流体を噴射する噴射ノズル（２１）の先端に取付けられ、噴射ノズル（２１）の流体の噴射方向を調整するノズル位置調整治具（５０）であって、光ビームを照射する発光部（５４）と、噴射ノズル（２１）の流体の噴射方向が光ビームの照射方向と並行となるように前記噴射ノズルを固定する固定部（５１）と、を備え、固定部（５１）は、噴射ノズル（２１）に嵌合すると共に、噴射ノズル（２１）の外面の少なくとも二ヶ所から噴射ノズルを押圧する押圧機構（５２）を備える。【選択図】図２
2014237079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射する噴射ノズルの先端に取付けられ、前記噴射ノズルの流体の噴射方向を調整するノズル位置調整治具であって、
光ビームを照射する発光部と、
前記噴射ノズルの流体の噴射方向が前記光ビームの照射方向と並行となるように前記噴射ノズルを固定する固定部と、を備え、
前記固定部は、前記噴射ノズルに嵌合すると共に、前記噴射ノズルの外面の少なくとも二ヶ所から前記噴射ノズルを押圧する押圧機構を備えることを特徴とするノズル位置調整治具。
【請求項２】
前記発光部の中心が前記噴射ノズルの軸心に備えられ、前記噴射ノズルが固定されたとき、前記噴射ノズルの流体の噴射方向と同一方向に光ビームを照射することを特徴とする請求項１に記載のノズル位置調整治具。
【請求項３】
前記発光部の中心は前記噴射ノズルの軸心に対して偏心して備えられ、前記噴射ノズルが固定されたとき、前記噴射ノズルの噴射方向と並行方向に光ビームを照射することを特徴とする請求項１に記載のノズル位置調整治具。
【請求項４】
前記発光部は、光ビームの照射位置を最終到達位置に調整できる調整手段を備えており、前記調整手段は、前記発光部の光ビームの照射方向を微小調整できるように可動可能に固定されていることを特徴とする請求項３に記載のノズル位置調整治具。
【請求項５】
前記光ビームと直行する方向に第２の光ビームを照射する第２の発光部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のノズル位置調整治具。
【請求項６】
前記固定部は、前記噴射ノズルに対して着脱可能に構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のノズル位置調整治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体を噴射するノズルの位置決めを行えるノズル位置調整治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の組立、成形を行う装置において、ワークの冷却や位置決め、潤滑等の目的で、ワーク付近に銅管やプラスチック成形のノズルを設け、エアやオイル等の流体を噴射することが広く用いられている。
【０００３】
この流体の到達位置は、ワークの挙動、位置、温度等を検証しながら銅管やプラスチックノズルの先端の位置を調整することにより決定される。
【０００４】
一方で、このようなノズルの先端は曲がりやすく、工具や設備の清掃のためにノズルの位置が移動した場合に、流体の噴射位置を再び調整する必要がある。しかしながら、銅管等の曲がりやすいノズルは、その位置の再現性が低く、調整のため再度検証を行うと、工数が多く必要となり、装置の稼働率が低下するという問題があった。そのため、より簡易な位置決め方法が求められていた。
【０００５】
位置決めをより簡易に行う方法として、装置に光ビームを照射するレーザポインタを取付け、レーザポインタのビームスポットが所定の位置となったときに位置決めが完了する装置及び組立方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８２９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、曲がりやすいノズルの位置は再現性が低いため、位置決めのための調整に工数が必要となっていた。ここで、特許文献１に記載のようなレーザポインタをノズルに設け、光ビームによる位置決めを行うように構成することも可能である。
【０００８】
しかしながら、装置の狭小な箇所に備えられるノズルの先端にレーザポインタを備えることは容易ではなく、レーザポインタを常に装着すると装置の動作に支障が生じるという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、ノズルの位置決めを行い、ノズルから噴射される流体の噴射方向を容易に調整できるノズル位置調整治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様によると、流体を噴射する噴射ノズルの先端に取付けられ、噴射ノズルの流体の噴射方向を調整するノズル位置調整治具であって、光ビームを照射する発光部と、噴射ノズルの流体の噴射方向を、流体の光ビームの照射方向と並行となるように固定する固定部と、を備え、固定部は、噴射ノズルに嵌合すると共に、噴射ノズルの外面の少なくとも二ヶ所から噴射ノズルを押圧する押圧機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記態様によれば、二ヶ所から押圧機構により噴射ノズルを押圧して固定することにより、発光部が噴射ノズルの流体の噴射方向と並行に光ビームを照射するので、噴射ノズルが噴射する流体の向きや方向の検証を行うことなく、光ビームを頼りに、噴射ノズルの先端を所望の位置に設定することができる。
【００１２】
また、本発明にあたっては、装置の定期的なメンテナンスに伴い、装置を分解して再度組み付けるが、噴射ノズルの先端は光ビームを頼りに所望の位置に再設定でき、効率的に噴射ノズル先端の位置設定の再現性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態のノズル位置調整治具が適用される成形装置の説明図である。
【図２】本発明の実施形態のノズル位置調整治具の説明図である。
【図３】本発明の実施形態のノズル位置調整治具の説明図である。
【図４】本発明の実施形態のノズル位置調整治具の説明図である。
【図５】本発明の実施形態のノズル位置調整治具の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態のノズル位置調整治具が適用される成形装置１０の説明図である。
【００１６】
成形装置１０は、回転部１１とスライド部１２とを有している。これら回転部１１及びスライド部１２には、流体を噴射するノズル２１、２２がそれぞれ備えられている。ノズル２１は、回転部１１におけるワークの冷却のためのエア、冷却水又はオイル等の流体が噴射される。また、ノズル２２は、スライド部１２におけるワークの位置決め補助、ワーク搬送補助又はワーク姿勢変換補助のためのエアが噴射される。なお、以降は、ノズル２１についてのみ説明するが、ノズル２２についても同様である。
【００１７】
ノズル２１は、銅管により形成され、その先端が円筒状に開口されて流体を噴射する。ノズル２１は図示しない流体供給源と連通しており、流体供給源からの流体を回転部１１及びスライド部１２の所定の箇所に噴射するように取付けられている。
【００１８】
ノズル２１は銅管であり塑性変形が可能であるため、ノズル２１の先端は自由に変形でき、その向きや位置を変更可能である。なお、銅製ではなく他の金属やプラスチック等の樹脂であってもよい。
【００１９】
ノズル２１の先端は、所望の位置となるように予め設定される。例えば、実際にノズル２１から流体を噴射させ、装置やワークの挙動、位置、温度等を検証しながら、流体が適切に噴射されるかを検証する。この検証の結果、ノズル２１の先端が所望の位置であることが確認されてから、成形装置１０を動作させる。
【００２０】
ところで、このような銅製のノズル２１の先端は曲がりやすく、工具や設備の点検や清掃等のさまざまな要因により、ノズル２１の先端の位置が移動する場合がある。また、コンタミ等の除去のため、ノズル２１自身を清掃することによってもノズル２１の先端の位置が移動する。
【００２１】
ノズル２１の先端の位置が移動した場合は、再びノズル２１を所望の位置に戻す必要がある。しかしながら、ノズル２１は塑性変形しやすい銅管により構成されており、位置の再現性が低いので、ノズル２１の位置の調整のために、再度前述のような検証を行う必要がある。しかしながら、このような検証を行うことにより工数が多く発生し、成形装置１０の稼働率が低下する場合があるという問題があった。
【００２２】
本発明の実施形態は、このような問題に対して、次のような構成により、ノズル２１の再現性を高め、再調整のための工数を削減した。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態のノズル位置調整治具５０の説明図である。
【００２４】
ノズル位置調整治具５０は、ノズル２１の先端に取付けられ、レーザ光を照射することによりノズル２１の先端の位置を調整するものである。
【００２５】
ノズル位置調整治具５０は、ノズル挿入孔５１、押圧機構５２、５３、レーザ発光部５４、スイッチ５５、バッテリ５６を備える。
【００２６】
ノズル挿入孔５１は、ノズル２１の先端が挿入される有底の孔であり、円筒状のノズル２１の外径よりも僅かに大きな径を有する。
【００２７】
押圧機構５２、５３は、ボール及びスプリングを有するボールプランジャにより構成される。押圧機構５２、５３は、ノズル挿入孔５１の内壁に向かって例えば９０度の角度で二ヶ所取付けられている。この押圧機構５２、５３は、それぞれノズル挿入孔５１の内壁にボールが突設するように固定されている。このように、ノズル２１の先端がノズル挿入孔５１に挿入され、二ヶ所からスプリングの付勢力によりノズル２１が固定されることにより、固定部が構成される。
【００２８】
レーザ発光部５４は、光ビームであるレーザ光を発光する。光ビームは遠方に渡ってほぼ一点にのみ光を集中して照射できるものである。レーザ発光部５４は、例えば半導体レーザからなるレーザポインタを用いることができる。なお、レーザ光ではなく、ＬＥＤや電球の光を用いて光ビームと同様の光を照射にしてもよい。
【００２９】
レーザ発光部５４は、その発光部分の中心がノズル挿入孔５１の中心と同一の軸心に備えられる。
【００３０】
より具体的には、ノズル挿入孔５１にノズル２１が挿入され、ノズル２１の先端がノズル挿入孔５１の最奥部に突き当たったときに、ノズル２１は、押圧機構５２、５３によりノズル挿入孔５１の内壁に押圧される。押圧機構５２、５３は互いに９０度の角度をなして取付けられており、これら押圧機構５２、５３と対向するノズル挿入孔５１の内壁にノズル２１の外壁が押し当てられる。これにより、ノズル２１の外壁とノズル挿入孔５１の内壁とが、ノズル２１の軸方向に線状に押し当てられ、ノズル２１の軸方向とノズル挿入孔５１の軸方向が同一となる。
【００３１】
このような構成により、レーザ発光部５４のレーザ照射方向は、ノズル挿入孔５１の軸心と同一軸により照射するように設定される。これにより、ノズル２１をノズル挿入孔５１に嵌装したときに、ノズル２１の軸心すなわちノズル２１の流体の噴射方向とレーザ発光部５４のレーザ照射方向とが同一方向となる。
【００３２】
スイッチ５５及びバッテリ５６は、レーザ発光部５４に電気的に接続されており、スイッチ５５をＯＮにした場合にバッテリ５６の電力によりレーザ発光部５４がレーザ光を発光する。
【００３３】
次に、このように構成されたノズル位置調整治具５０を用いたノズル２１の調整方法を説明する。
【００３４】
まず、実際にノズル２１から流体を噴射させ、ワークの挙動、位置、温度等を取得しながら、所望の位置に流体が適切に噴射されるかの検証を行う。この検証の結果、ノズル２１の先端が所望の位置となるように調整する。
【００３５】
ノズル２１が所望の位置である場合には、成形装置１０を可動する前に、ノズル位置調整治具５０をノズル２１の先端に装着する。そして、ノズル位置調整治具５０のスイッチ５５をＯＮにして、レーザ発光部５４よりレーザ光を発光させる。
【００３６】
このレーザ光は、成形装置１０のいずれかの位置を照射する。前述のように、ノズル２１の流体の噴射方向とレーザ発光部５４のレーザ光の照射方向とは同一方向であるので、レーザ光が照射した位置を記録することにより、ノズル２１の流体の噴射方向を記録することができる。
【００３７】
レーザ光により照射される位置は、成形装置１０にマーカを施すことにより記録する。マーカは、例えばペンにより直接記入してもよいし、ポンチ等により刻印を行ってもよい。当該位置がマーカを施すのが困難な箇所であれば、当該位置から離間した位置に少なくとも二ヶ所のマーカを施し、この二ヶ所のマーカから延長した線が交わる位置を照射位置としてもよい。
【００３８】
このようにしてマーカを記録した後に、ノズル位置調整治具５０を取り外し、成形装置１０を稼働する。
【００３９】
その後、成形装置１０の調整や清掃、ノズル２１の清掃等によりノズル２１の先端の位置が移動した場合は、成形装置１０を停止し、ノズル位置調整治具５０をノズル２１の先端に取付ける。
【００４０】
この状態でスイッチ５５をＯＮにしてレーザ光を発光させる。そしてレーザ光が照射する位置が、前述のように施したマーカの位置となるように、ノズル２１の先端を調整する。
【００４１】
ノズル位置調整治具５０が発光するレーザ光の照射位置がマーカに一致するようにノズル２１の位置及び角度を調整する。これにより、ノズル２１の検証を行うことなく、ノズル２１の先端を再び所望の位置とすることができる。
【００４２】
ノズル位置調整治具５０は、図２のような構成に限られず、さまざまな構成を取ることができる。
【００４３】
図３は、本実施形態のノズル位置調整治具５０の別の変形例の説明図である。
【００４４】
図３に示す変形例のノズル位置調整治具５０は、レーザ発光部５４のレーザ光の照射方向が、ノズル２１の軸方向と同一ではなくノズル２１の軸方向とは偏心して備えられ、ノズル２１の流体の噴射方向と平行方向に照射するように構成した例である。
【００４５】
ノズル位置調整治具５０は、ノズル２１の軸方向に対して薄型に形成されている。ノズル挿入孔５１はノズル位置調整治具５０を貫通して形成されており、図２で前述したように、押圧機構５２、５３がノズル挿入孔５１の内壁に向かって９０度の角度で二ヶ所取付けられている。
【００４６】
ノズル挿入孔５１の軸方向とは異なる位置にレーザ発光部５４が備えられる。レーザ発光部５４のレーザ光の照射方向は、ノズル挿入孔５１の軸心とは偏心しており、ノズル２１の流体の噴射方向と並行にレーザ光を照射するように設定される。
【００４７】
このような構成により、ノズル位置調整治具５０は、ノズル２１をノズル挿入孔５１に挿入したときに、ノズル２１の軸方向、すなわち、ノズル２１の流体の噴射方向と、レーザ発光部５４のレーザ照射方向とが並行となる。
【００４８】
このように構成したノズル位置調整治具５０を用いたノズル２１の調整方法を説明する。
【００４９】
検証によりノズル２１が所望の位置であることを確認した場合に、成形装置１０を可動する前に、ノズル位置調整治具５０をノズル２１の先端に装着する。このとき、ノズル位置調整治具５０のノズル挿入孔５１は貫通して形成されているので、ノズル挿入孔５１にノズル２１を挿入し、ノズル２１がノズル位置調整治具５０を貫通した状態とする。
【００５０】
そして、ノズル位置調整治具５０のスイッチ５５をＯＮにして、レーザ発光部５４よりレーザ光を発光させる。
【００５１】
このレーザ光はノズル２１の流体の噴射方向と並行であるので、レーザ光が照射した位置をマーカにより記録することにより、ノズル２１の流体の噴射方向を記録することができる。この場合、ノズル位置調整治具５０とノズル２１との位置、すなわち、ノズル２１の周方向の位置を同時に記録する必要がある。こちらも同様に、ノズル２１とノズル位置調整治具５０とにマーカを記録すればよい。
【００５２】
その後、ノズル２１の先端の位置が移動した場合は、成形装置１０を停止し、ノズル位置調整治具５０をノズル２１の先端に取付ける。この取付け時に、ノズル２１に対するノズル位置調整治具５０の周方向の位置が、マーカの合致するように設定する。
【００５３】
そして、スイッチ５５をＯＮにしてレーザ光を発光させる。レーザ光が照射する位置がマーカの位置となるように、ノズル２１の先端を調整する。これにより、ノズル２１の検証を行うことなく、ノズル２１の先端を再び所望の位置とすることができる。
【００５４】
特に、図３に示すノズル位置調整治具５０は、ノズル２１に取付けたときにノズル２１の先端よりも突出しない構成であるので、ノズル２１が狭小な場所に存在する場合であっても、ノズル２１の位置を調整することができる。
【００５５】
なお、図３に示す例では、ノズル位置調整治具５０は直方体形状を有しているが、ノズル挿入孔５１付近をさらに狭幅な形状としてもよい。また、ノズル挿入孔５１とレーザ発光部５４との距離をさらに大きくしてもよい。
【００５６】
図４は、本実施形態のノズル位置調整治具５０のさらに別の変形例の説明図である。
【００５７】
図４に示すノズル位置調整治具５０は、先端に複数の流体噴射口３０ａを有するフラットノズル３０に適用されるものである。
【００５８】
フラットノズル３０は、複数の流体噴射口３０ａを備え、流体の噴射方向と垂直の断面が矩形形状を有する。フラットノズル３０の他方には流体が流通するパイプ３１が接続される。パイプ３１は、前述のノズルと同様に塑性変形が可能な銅管により構成される。
【００５９】
ノズル位置調整治具５０は、このようなフラットノズル３０を固定するための形状を有する。ノズル位置調整治具５０は、その下方側に開口部５８を備える。開口部５８の一の面は平坦状になっており、フラットノズル３０の上面が接する。開口部５８の両端部側にはボールプランジャなからなる押圧機構５２、５３がそれぞれ備えられている。
【００６０】
開口部５８の上方にはレーザ発光部５４が備えられている。レーザ発光部５４のレーザ光の照射方向は、開口部５８の面と並行になるように設定される。
【００６１】
押圧機構５２、５３は互いに向かい合うように取付けられている。フラットノズル３０を開口部５８に嵌合したときに、押圧機構５２、５３によりフラットノズル３０の上面が開口部５８の面に押し当てられる。これにより、フラットノズル３０の上面と開口部５８の面とが当接し、フラットノズル３０の噴射方向が開口部５８の面と平行方向となる。
【００６２】
このような構成により、ノズル位置調整治具５０は、フラットノズル３０を開口部５８に挿入したときに、フラットノズル３０の流体の噴射方向とレーザ発光部５４のレーザ照射方向とが並行方向となる。
【００６３】
なお、このように構成したノズル位置調整治具５０による調整方法は、前述のノズル位置調整治具５０と同様であるため、説明は省略する。
【００６４】
図５は、本実施形態のノズル位置調整治具５０のさらに別の変形例の説明図である。
【００６５】
図５に示すノズル位置調整治具５０は、先端に複数の流体噴射口３０ａを有するフラットノズル３０に適用されるものであり、図４に示すノズル位置調整治具５０の開口部２８の形状を変更した例である。
【００６６】
図５に示すノズル位置調整治具５０は、フラットノズル３０を、側面ではなく厚さ方向から押圧機構を介して挟持するように構成された開口部５８を有する。
【００６７】
押圧機構５２、５３は互いに向かい合うように取付けられており、これら押圧機構５２、５３によりフラットノズル３０を厚さ方向に挟持する。これにより、フラットノズル３０の上面と下面とが開口部５８に当接して、フラットノズル３０が開口部５８の面とが同一となる。その他の構成は図４に示すノズル位置調整治具５０と同様であるため、説明は省略する。
【００６８】
以上のように本発明の実施形態では、流体を噴射するノズル２１の位置を調整するノズル位置調整治具であって、ノズル２１が嵌合したときに、ノズル２１の流体の噴出方向に対して少なくとも並行に、または同一方向に、光ビームであるレーザ光を照射するレーザ発光部５４を備える。
【００６９】
このような構成により、ノズル２１の流体の噴射方向を検証し、所望の位置に調整されたノズル２１に装着して、レーザ光によりマーカを施すことで、所望の位置を記録できる。その後、再度ノズル２１に装着してレーザ光がマーカを照射するようにノズル２１の向きを調整することにより、容易にノズル２１の向きを所望の位置へと戻すことができる。
【００７０】
ノズル位置調整治具５０をノズル２１に取付ける際に、二箇所の押圧機構５２、５３によりノズル２１の外壁とノズル位置調整治具５０に形成されるノズル挿入孔の内壁とが軸方向に線状に接する。これにより、ノズル２１の流体の噴射方向とノズル位置調整治具５０によるレーザ光の照射方向とが少なくとも並行となり、ノズル２１の位置を正確に再現することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７２】
本実施形態では、ノズル位置調整治具５０が一つのレーザ光のみを照射するように構成したが、これに限られず、二つ以上のレーザ光を照射し、これをマーカにより記録するように構成してもよい。例えば、直行する二つのレーザ光を照射するように構成し、この二つの照射位置をマーカにより記録することで、ノズル２１先端の向きだけでなく、成形装置１０に対する位置（距離）も再現することができる。
【００７３】
また、本実施形態において、ノズル２１を塑性変形が可能な銅管であるとしたが、弾性を有する樹脂製であってもよい。この場合、ノズルの先端が移動しないようにボルト等で固定して支持する支持部が必要となるが、この支持部の位置の調整において本実施形態のノズル位置調整治具５０を用いることができる。
【００７４】
また、本実施形態では成形装置を例に説明したが、これに限られず、ノズルから流体を噴射する機構を持つさまざまな装置に適用することができる。
【００７５】
また、変形例である図３及び図４や図５のように、レーザ発光部５４がノズル２１の軸方向とは偏心している構成に関しては、ノズル２１から噴射される流体の最終到達位置にレーザ光の最終到達位置が略中心となるように、レーザ発光部５４の向きを上下左右に調整できる調整手段を設けてもよい。調整手段を設けることで、より確実にノズル２１の先端を所望の位置に設定できる。なお、調整手段は、レーザ発光部５４が微小調整できる程度に可動することが可能に固定されていればよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０    成形装置
１１    回転部
１２    スライド部
２１、２２    ノズル
２８    開口部
３０    フラットノズル
３０ａ    流体噴射口
３１    パイプ
５０    ノズル位置調整治具
５１    ノズル挿入孔
５２    押圧機構
５４    レーザ発光部
５５    スイッチ
５６    バッテリ
５８    開口部
【図１】
2014237079.tif 000003
【図２】
2014237079.tif 000004
【図３】
2014237079.tif 000005
【図４】
2014237079.tif 000006
【図５】
2014237079.tif 000007