(57)【要約】【課題】    ワークを正規の姿勢で保持していることを正確に検知することが可能なワーク保持装置を提供する。【解決手段】  ワーク１を保持するワーク保持ヘッド２を有し、ワーク保持ヘッドは、前記ワーク１の正規保持に対応して該ワークの保持受け入れを可能にする受け入れ形状部位２０ｂを有し、さらにワークの保持受け入れに連れて移動する検知部材４１と、ワークの正規保持に対応して移動した検知部材４１を継続検知する正規保持検知手段３１、３２を備える。ワークが正規に保持されているか否かが正確に検知され、ワークの脱落も検知することができる。保持されたワークを受け入れ側に圧入する作業を行う場合、正規でない姿勢でワークが圧入されることがなく、また、ワークが圧入されないまま、後工程に流れることも防止できる。【選択図】図１
2006192512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するワーク保持ヘッドを有し、該ワーク保持ヘッドは、前記ワークの正規保持に対応して該ワークの保持受け入れを可能にする受け入れ形状部位を有し、さらに、前記ワークの保持受け入れに連れて移動する検知部材と、前記ワークの正規保持に対応して移動した検知部材を継続検知する正規保持検知手段とを備えることを特徴とするワーク保持装置。
【請求項２】
前記ワーク保持ヘッドは、前記ワークの非正規での保持受け入れを規制する規制形状部位を有することを特徴とするワーク保持装置。
【請求項３】
前記検知部材は、前記ワークの受け入れに連れて摺動するように構成されており、前記正規保持検知手段は該検知部材の摺動に伴って開閉される空気排出口を備え、該空気排出口を通した空気の通気動作によってワークの正規保持の正否を検知することを特徴とする請求項１または２に記載のワーク保持装置。
【請求項４】
前記検知手段は、ワークが正規に保持された状態で摺動が規制されるとともに前記空気排出口を正規動作として開又は閉とし、前記ワークを正規に保持していない状態で前記空気排出口を正規動作と異なって閉又は開とすることを特徴とする請求項３記載のワーク保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークが正規の姿勢で保持されていることを検知することが可能なワーク保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンシリンダヘッドの吸排気孔にリング状のバルブインサート（Ｖ／Ｉ）を圧入する際には、バルブインサートを保持して圧入する圧入装置が用いられる。該圧入装置では、例えば、圧入装置に備える圧入ヘッドに設置したバネ式プランジャによって前記バルブインサートなどのワークを保持して圧入作業を行うように構成されている。ところで、バルブインサートは一面が平坦面で他方面側が弁傘部に当接する曲面形状になっており、表裏面が非対称面となっている。このため、このような非対称形状のワークを圧入ヘッドに保持する際には、正規の姿勢でワークを保持することが必要になる。しかし、上記のような圧入ヘッドでは、表裏が異なった状態でもワーク保持が可能であり、ワークが反対の姿勢のままに圧入作業が行われてしまい、シリンダヘッドなどの受け側に損傷を与えるおそれがある。また、ワークが適正な保持位置に保持されているか否かの検知も行っていないため、圧入動作中にワークが脱落した場合には、ワークが圧入されないまま後工程に流れてしまう。
このような問題点に対しては、保持されるワークの表裏を判定可能とした圧入ヘッドが提案されている（例えば特許文献１参照）。この圧入ヘッドでは、ワークの保持に際し移動する主軸の移動位置を検出することで表裏判定を行っている。
【特許文献１】特開平５−２５３７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような表裏判定機能を備えた圧入装置であっても、ワークがヘッドに保持されなかった場合や、保持後に脱落した場合の検出を行うことは困難であり、依然として前記した問題点が残存する。
【０００４】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、ワークが正規に保持されているか否かを継続的に検知することで、保持後の脱落なども正確に検知することが可能なワーク保持装置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】
【０００５】
すなわち、本発明のワーク保持装置のうち、請求項１記載の発明は、ワークを保持するワーク保持ヘッドを有し、該ワーク保持ヘッドは、前記ワークの正規保持に対応して該ワークの保持受け入れを可能にする受け入れ形状部位を有し、さらに、前記ワークの保持受け入れに連れて移動する検知部材と、前記ワークの正規保持に対応して移動した検知部材を継続検知する正規保持検知手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
次に、請求項２記載のワーク保持装置は、請求項１記載の発明において、前記ワーク保持ヘッドは、前記ワークの非正規での保持受け入れを規制する規制形状部位を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載のワーク保持装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記検知部材は、前記ワークの受け入れに連れて摺動するように構成されており、前記正規保持検知手段は該検知部材の摺動に伴って開閉される空気排出口を備え、該空気排出口を通した空気の通気動作によってワークの正規保持の正否を検知することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載のワーク保持装置は、請求項３記載の発明において、前記検知手段は、ワークが正規に保持された状態で摺動が規制されるとともに前記空気排出口を正規動作として開又は閉とし、前記ワークを正規に保持していない状態で前記空気排出口を正規動作と異なって閉又は開とすることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、受け入れ形状部位によってワークが正規の姿勢で保持受け入れされる。このワークの保持受け入れに連れて移動する検知部材は、正規保持検知手段によってワークが正規保持されているか否かを継続して検知するための手段となる。この結果、ワークの正規の受け入れが検知されるとともに、正規保持の状態にあるか否かが検知され、ワークが保持されなかった場合や、保持後に脱落した場合の検知も可能になる。
なお、保持ヘッドには、ワークが非正規の姿勢で保持受け入れされるのを規制する規制形状部位を有するのが望ましい。これによりワークが正規でない状態で保持受け入れされるのを阻止することができる。
【００１０】
前記検知手段は、ワークの保持受け入れに連れて移動するものであればよく、特定のものに限定されないが、保持ヘッドに対し摺動する部材によって構成することができる。例えば、保持ヘッドに遊嵌されたドグリングによって構成することができる。
【００１１】
正規保持検知手段は、上記検知手段の移動を継続して検知可能とするものであり、種々の手段により構成することができる。最も簡易かつ正確に検知する方法としては、空気排出口が上記検知手段の移動に伴って開閉されるように構成することで、開閉動作による空気の流れや圧力を測定することでワークが正規保持位置にあるか否かを検知することができる。
【００１２】
本装置に利用できるワークは、ワークの面で形状が異なるものであればよい。例えば表裏面が異なるバルブインサートを代表的に例示することができる。該ワークを保持する保持ヘッドの形状は、ワークの形状に従って定められる。例えば、リング状のワークを保持する場合には、ワークを挿入して保持する形状に保持ヘッドを構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワークを保持するワーク保持ヘッドを有し、該ワーク保持ヘッドは、前記ワークの正規保持に対応して該ワークの保持受け入れを可能にする受け入れ形状部位を有し、さらに、前記ワークの保持受け入れに連れて移動する検知部材と、前記ワークの正規保持に対応して移動した検知部材を継続検知する正規保持検知手段とを備えるので、保持ヘッドの形状によってワークの正規受け入れを容易に行えるとともに、ワークが正規位置に保持されているか否かが継続的に検知され、保持の際の正規保持の検知の他、継続して正規に保持されているか否かが検知され、ワークの脱落も正確に検知することができる。したがって、保持されたワークを受け入れ側に圧入する作業を行う場合にも、正規でない姿勢でワークが圧入されることがなく、また、ワークが圧入されないまま、後工程に流れることも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
保持対象となるワーク１は、リング形状でその内周面部が一端側から他端側に向けて径が変わるテーパ形状を有している。このワーク１では、内面大径側がワーク保持装置に対する正規受け入れ面１ａとなり、内面小径側が非正規面１ｂとなる。
ワーク保持装置に相当するワーク圧入装置は、ワーク保持ヘッドに相当するワーク圧入ヘッド２を備え、該ワーク圧入ヘッド２は、ヘッド取り付けロッド３の先端に取り付けられている。
前記ワーク圧入ヘッド２は、図２に詳細を示すように、その先端部に上記ワーク１を挿入可能な小径の導入筒部２０を有し、先端にはテーパ面で形成した導入部２０ａが設けられている。導入筒部２０の後方には、前記ワーク１の内面に倣うように、後方に向けて徐々に大径となるテーパ面で、ワーク受け入れ形状部位となるワーク受け入れ面２０ｂが形成されており、該ワーク受け入れ面２０ｂの後端には、ワークの正規受け入れ面１ａが当接可能なワーク当接壁部２１が設けられている。ワーク当接壁部２１は、ワークが正規に受け入れられた際に、ワークの移動を規制して後述する検知部材の摺動を規制する。また、導入筒部２０には、１２０度間隔で３つのボールプランジャ設置穴２２が設けられている。さらにワーク圧入ヘッド２には、上記ボールプランジャ設置穴２２、２２間に、１２０度間隔で前後に貫通する摺動溝２３…２３が形成されている。上記ワーク圧入ヘッド２の後端には、取り付けボルト２４が突設されており、上記したヘッド取り付けロッド３への取り付けが可能になっている。
【００１５】
そしてヘッド取り付けロッド３には、図３に詳細を示すように、先端に上記取り付けボルト２４が螺合される取り付けボルト穴３０が形成されている。また、ヘッド取り付けロッド３内には、軸心において後方に貫通する通気路３１が形成されており、前端は、前記取り付けボルト穴３０に貫通している。該通気路３１は、該取り付けボルト穴３０に前記取り付けボルト２４を螺合することで、前端側が封止されるように構成されている。該通気路３１の前方側の一部は、ヘッド取り付けロッド３の外周壁に開口しており、該開口が正規保持検知手段の一部をなす空気排出口３２を構成している。また、通気路３１の後端には、図示しない空気供給源（工場エアーなど）に連結される空気取り入れ口３３が形成されており、該空気取り入れ口３３の近傍では通気路３１が分岐して、ヘッド取り付けロッド３の外周壁に開口している。該開口は、空気圧検出穴３４に割り当てられており、該空気圧検出穴３４に図示しない空気圧測定器が気密に取り付けられる。
【００１６】
また、ヘッド取り付けロッド３の先端側は、後方に向けて大径になるように多段に形成されており、先端側の小径部分が後述する検出部材が遊嵌される摺動筒部３５となっている。さらに該摺動筒部３５と後方の中径部３６との外周には、付勢部材としてコイルスプリング４０が遊嵌されており、上記中径部３６と後方側の大径部との段差がコイルスプリング一端の支持面になっている。
【００１７】
上記コイルスプリング４０をヘッド取り付けロッド３に嵌め込んだ後には、該コイルスプリング４０の前方において、本発明の検出部材に相当するドグリング４１がヘッド取り付けロッド３に遊嵌される。ドグリング４１は、筒部４２を有しており、該筒部４２の先端側から筒部４２と同径で１２０度間隔で３本の伸長片４３が前方に伸長している（図４参照）。
また、筒部４２の後方側には、筒部４２と同内径で、外径が小さい筒部が連続しており、該筒部が、空気排出制御筒部４４を構成している。上記ドグリング４１の内径は、上記摺動筒部３５よりも僅かに大径に設定され、かつ中径部３６よりも小径に設定されている。これにより、ドグリング４１は、摺動筒部３５上で摺動が可能になっている。
上記ヘッド取り付けロッド３では、コイルスプリング４０を嵌め込んだ後、ドグリング４１を伸長片４３が前方になるように遊嵌する。その後、各伸長片４３がそれぞれ摺動溝２３に位置するようにして圧入ヘッド２をヘッド取り付けロッド３に取り付け固定する。なお、圧入ヘッド２では、ボールプランジャ設置穴２２にそれぞれボールプランジャ２４が設置される。
【００１８】
次に、上記圧入装置を用いたワークの保持動作について説明する。
ワークの正規保持では、ワークの正規受け入れ面１ａを圧入ヘッド２側に向けて配置する。この際にはドグリング４１はコイルスプリング４０によって前方側に付勢され、筒部４２の先端面４２ａが圧入ヘッド２の後端面に押し当てられた状態で当接している。また、空気取り入れ口３３には、工場空気などが導入され、通気路３１を通って空気排出口３２から排出されている。この際に、通気路３１の空気圧は、空気検出穴３４を通して測定されている。
【００１９】
上記ワーク１を圧入ヘッド２の導入部２０ａを通して導入筒部２０に挿入する。この挿入により前記ボールプランジャ２４でワーク１が把持されてワーク１の保持受け入れが開始される（図５の状態）。
さらに、ワーク１の挿入を進めると、ワーク１の内面は導入筒部２０の外周面に沿って後方に移動し、さらに後方でワーク受け入れ面２０ｂに倣って移動する。すると、ワーク１の正規受け入れ面１ａがドグリング４１の伸長片４３の先端に押し当たり、コイルスプリング４０の付勢力に抗してドグリング４１を後進させる。この後進に連れて空気排出制御筒部４４が後進し、遂には、空気排出口３２を閉じる。ワーク１は、正規保持位置に至ると、正規受け入れ面１ａが圧入ヘッド２のワーク当接壁部２１に当接してそれ以上の移動が規制され、ドグリング４１の移動も停止する（図６の状態）。この状態では、空気排出口３２が閉じるとともに、通気路３１には空気が引き続き導入されているため、通気路３１内の空気圧が上昇する。この空気圧の上昇は、空気検出穴３４を通して空気圧の測定結果として検知され、ワーク１が正規位置に保持されていることが検知される。これに対し、ワーク１が正規位置から離脱すると、ワーク１によるドグリング４１に対する押し当てが後退または解除されるので、ドグリング４１はコイルスプリング４０の付勢力により前進し、空気排出口３２が開かれて、通気路３１の空気が空気排出口３２を通して排出され通気路３１内の空気圧が減少する。この空気圧は空気検出穴３４を通して空気圧の測定結果として検知され、ワーク１が正規位置に保持されていないことが検知される。したがって、ワーク１を保持した後、脱落した場合にも確実に検知することができる。すなわち、上記ドグリング４１の前後進による空気排出口３２の開閉動作によってワーク１が正規保持されているか否かが容易かつ正確に検知される。
【００２０】
一方、図７に示すようにワーク１を非正規面１ｂ側から圧入ヘッド２に挿入した場合、導入部２０ａに導入されるものの、ワーク受け入れ面２０ｂにワーク１の内面が干渉し、それ以上の挿入が困難になる。すなわち、ワーク受け入れ面２０ｂは、ワークの非正規受け入れを規制する規制形状部位にも相当している。
上記のように挿入が規制されたワーク１では、ドグリング４１の押し当てにまで至らず、したがって空気排出口３２は開かれたままとなり、ワークが正規位置に保持されていないことが検知される。これにより非正規の姿勢でワークが保持されることがなく、正規の保持か否かも正確に検知することができる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、ドグリング４１の空気排出制御筒部４４の後端が空気排出口３２を開閉するか否かで正規保持の検知を行うものとしたが、図８に示すように空気排出制御筒部４４の後方側に排気口４５を設け、空気排出口３２と排気口４５とが揃った状態を検知可能にすることもできる。この構成によれば、ワークが傾いて挿入されるなどして空気排出口３２と排気口４５との開口が完全に揃わない状態を検知することができ、正規保持を一層正確に検知することができる。この実施形態では、正規保持のときには空気排出口３２が開き、非正規保持では空気排出口３２が閉じる。
以上、上記実施形態に基づいて本発明の説明を行ったが、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲において変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図および側面図である。
【図２】同じく、圧入ヘッドの詳細を示す断面図および側面図である。
【図３】同じく、ヘッド取付ロッドの詳細を示す正面図および断面図である。
【図４】同じく、ドグリングを示す斜視図である。
【図５】同じく、ワークを圧入装置に保持受け入れする状態を示す断面図である。
【図６】同じく、ワークを圧入装置に正規保持した状態を示す断面図である。
【図７】同じく、ワークを圧入装置に非正規に受け入れた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    ワーク
１ａ  正規受け入れ面
１ｂ  非正規面
２    ワーク圧入ヘッド
３    ヘッド取り付けロッド
２０    導入筒部
２０ａ  導入部
２０ｂ  ワーク受け入れ面
２１    ワーク当接壁部
２３    摺動溝
３１    通気路
３２    空気排出口
３３    空気取り入れ口
３４    空気圧検出穴
３５    摺動筒部
４０    コイルスプリング
４１    ドグリング
４２    筒部
４３    伸長片
４４    空気排出制御筒部
４５    排気口
【図１】
2006192512.tif 000003
【図２】
2006192512.tif 000004
【図３】
2006192512.tif 000005
【図４】
2006192512.tif 000006
【図５】
2006192512.tif 000007
【図６】
2006192512.tif 000008
【図７】
2006192512.tif 000009
【図８】
2006192512.tif 000010