(57)【要約】【課題】ワークに対して規定量の旋回を正確に、しかも安定して行うことができるワーク旋回装置を提供する。【解決手段】先端にワークを載置するワーク載置面１０ａを備えた回転軸１０と、回転軸１０の先端側に結合して配置され、ワークを固定するチャック１２と、チャック１２の下方の回転軸１０に結合された第１ロール２０と、側面が前記第１ロール２０の側面に接触できるように配置され、回転駆動手段３０に接続されて回転する第２ロール２８とを有し、第２ロール２８の旋回に連動して第１ロール２０が旋回し、第１ロール２０の旋回に協働して回転軸１０が回転するようにしたことを含む。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にワークを載置するワーク載置面を備えた回転軸と、
前記回転軸の先端側に結合して配置され、前記ワークを固定するチャックと、
前記チャックの下方の前記回転軸に結合された第１ロールと、
側面が前記第１ロールの側面に接触できるように配置され、回転駆動手段に接続されて回転する第２ロールとを有し、
前記第２ロールの旋回に連動して前記第１ロールが旋回し、前記第１ロールの旋回に協働して前記回転軸が回転するようにしたことを特徴とするワーク旋回装置。
【請求項２】
前記回転軸の外周所定部を覆って該回転軸に結合されたスプラインをさらに有し、前記第１ロールは前記スプラインを介して前記回転軸に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク旋回装置。
【請求項３】
前記第１ロール及び前記第２ロールがお互いに接触する側面部は、金属体と弾性体とが接触する組み合わせになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク旋回装置。
【請求項４】
前記金属体はステンレス鋼であり、前記弾性体はウレタンゴムであることを特徴とする請求項３に記載のワーク旋回装置。
【請求項５】
前記スプラインの回転数をモニタする回転モニタセンサをさらに有することを特徴とする請求項２に記載のワーク旋回装置。
【請求項６】
前記回転モニタセンサは前記回転駆動手段に関係をもたせてあり、前記スプラインの回転数に応じて前記回転駆動手段の回転が制御されることを特徴とする請求項５に記載のワーク旋回装置。
【請求項７】
前記ワークは筒状のセラミックからなるものであって、前記ワーク旋回装置はカーボン芯を備えたサポートバーをさらに有し、前記カーボン芯が前記ワークの内側壁に接触した状態で前記ワークが所定量旋回することにより、前記ワークの内側壁にカーボン線が形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のワーク旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク旋回装置に係り、さらに詳しくは、放電管における気密筒（ワーク）の内側壁にトリガ線を形成する装置などに用いられるワーク旋回装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、筒状のワークを旋回させる機構を有するワーク旋回装置がある。図５（ａ）は従来のワーク旋回装置の一例を示す平面図、図５（ｂ）は同じく側面図である。図５（ａ）及（ｂ）に示すように、従来のワーク旋回装置は、２つのワーク受けローラ１１６と金属などからなる円盤体１１４とを備え、これらの間にワーク１０２が配置される。この円盤体１１４の下部に結合された回転軸１１５は駆動モータ１１６に接続されている。そしてワーク１０２の外壁に円盤体１１４の外壁を直接押しつけて接触させることにより、駆動モータ１１６の回転動力が円盤体１１４を介してワーク１０２に伝達される。
【０００３】
このように、従来技術では、円盤体１１４をワーク１０２に所定押圧で接触させた状態で円盤体１１４を回転させ、この回転に連動させてワーク１０２を規定量旋回させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、円盤体１１４をワーク１０２に直接接触させてワーク１０２を旋回させるため、円盤体１１４の外壁（ワーク接触面）が磨耗したり、円盤体１１４とワーク１０２とが滑ったりするなどの不具合が発生しやすい。このため、ワーク１０２に対して規定量の旋回を正確に行うのが困難になる。
【０００５】
しかも、円盤体１１４の外壁が磨耗するとワーク１０２の外壁に損傷が生じたり、ゴミが付着したりしやすい。
【０００６】
さらには、筒状のワーク１０２は製造誤差によりその外形寸法がばらついて製造されることがあるので、円盤体１１４をワーク１０２に直接接触させてワーク１０２を旋回させると、ワーク１０２の外形寸法のばらつきによって個々のワーク１０２の旋回量が基準値からずれてしまう。
【０００７】
このため、例えば、ワーク旋回装置を放電管における気密管の内側壁に放電トリガ線を形成する装置に適用する場合、正確な旋回量で気密管（ワーク）を旋回できなくなるため、気密管の内側壁の所望位置にトリガ線を正確に形成することが困難になる。
【０００８】
本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、ワークに対して規定量の旋回を正確に、しかも安定して行うことができるワーク旋回装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ワーク旋回装置に係り、先端にワークを載置するワーク載置面を備えた回転軸と、前記回転軸の先端側に結合して配置され、前記ワークを固定するチャックと、前記チャックの下方の前記回転軸に結合された第１ロールと、側面が前記第１ロールの側面に接触できるように配置され、回転駆動手段に接続されて回転する第２ロールとを有し、前記第２ロールの旋回に連動して前記第１ロールが旋回し、前記第１ロールの旋回に協働して前記回転軸が回転するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のワーク旋回装置では、回転駆動手段により第２ロールが回転し、第２ロールの側面に接触して配置された第２ロールに回転動力を伝える。そして第１ロールに結合された回転軸は第１ロールの回転に協働して回転する。
【００１１】
このようにして、回転駆動手段の回転動力を第１ロール及び第２ロールを介して回転軸に伝えることにより、回転軸の載置面にチャックにより固定されたワークを所定量旋回させることができる。
【００１２】
本発明では、ワークがロールに直接接触しないで旋回するようにしたので、ロールの磨耗などによりワークに損傷が生じたり、ゴミが付着したりすることが防止される。また、ワークの旋回量は第１ローラの旋回量で規定されるため、製造誤差によりワークの外形寸法がばらつくとしても個々のワークの旋回量が規定値から大きくずれるおそれがない。
【００１３】
本発明の一つの好適な態様では、第１ロール及び第２ロールがお互いに接触する側面部は、金属体（ステンレス鋼など）と弾性体（ウレタンゴムなど）とが接触する組み合わせになっている。このため、第２ロールの回転に連動して第２ロールか回転するときのすべりが防止され、ワークに対して規定量の旋回を正確にしかも安定して行うことができるようになる。
【００１４】
また、本発明の一つの好適な態様では、第１ロールは回転軸の外周部に固定されたスプラインを介して回転軸に結合されており、スプラインの回転数をモニタする回転モニタセンサを設けるようにしてもよい。
【００１５】
経時と共に第１及び第２ロールに磨耗や損傷が生じてスプラインの回転数が基準回転数からずれてしまう場合、回転モニタセンサによりスプラインの回転数がずれていることが検出され、これに基づいて駆動回転手段の回転が調整されてスプラインの回転数が基準回転数に調整される。このため、第１又は第２ロール（特に弾性体）がある程度磨耗したとしても交換頻度を少なくすることができ、ワーク旋回装置のランニングコストを削減することができる。また、所定の頻度でスプラインの回転数が補正されるようにしたため、ワークに対して規定量の旋回を長期間にわたって正確に、かつ安定して行うことができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態のワーク旋回装置を示す断面図及び側面図、図２は本発明の実施形態のワーク旋回装置に係るワークがコレットチャックにより固定された様子を示す平面図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の実施形態のワーク旋回装置１は、金属などからなる内部に空洞部１０ｂを有する回転軸１０を備えていて、その先端部には例えば筒状のワークが載置されるワーク載置面１０ａが設けられている。回転軸１０の先端側にはワークをワーク載置面１０ａに固定するためのコレットチャック１２が配置されている。コレットチャック１２はＭＣナイロンからなる３つのチャック１２ａ〜１２ｃ（図２）により構成され、これらのチャック１２ａ〜１２ｃはその下方に設けられたばね駆動部１４に結合されている。このばね駆動部１４は回転軸１０の外側に弾力を有するばねにより構成されている。
【００１９】
また回転軸１２の主要な外側面には金属などからなるスプライン１８（回転軸１２の外周部の斜線部）が固定治具１７で固定されて配置されている。さらにコレットチャック１２の外側部には押え部材１６が設けられていて、この押え部材１６はばね１５ａを介してスプライン１８の一部に接続されている。
【００２０】
コレットチャック１２はこのようにして配置されていて、押え部材１６をコレットチャック１２の下側に移動させることにより、コレットチャック１２は押え部材１６から開放され、ばね駆動部１４の弾力により外側に開口するように移動する。そして、回転軸１０のワーク載置面１０ａにワークを載置した後、押え部材１６に接続されたばね１５ａを開放することで押え部材１６をコレットチャック１２の上側に移動させる。これにより、図２に示すようにコレットチャック１２が内側に閉口するように移動してワーク１１の側面を押えつけてワーク１１がワーク載置面１０ａに固定される。
【００２１】
またスプライン１８の下側部にはステンレス鋼などの金属からなる円盤状の第１ローラ２０が結合されて設けられている。さらに第１ローラ２０の下側にはそれに繋がる延在部２０ａが設けられており、この延在部２０ａを覆設すると共に、回転軸１０に結合されたローラ押え部材２２が設けられている。
【００２２】
また回転軸１０における第１ローラ２０の下側には突設部１０ｃが形成されており、この突設部１０ｃとスプライン１８の下側面とがばね１５ｂで接続されている。
【００２３】
またスプライン１８の中央部の外周面にはベアリング２４が設けられており、このベアリング２４を介して回転軸１０などが支持部材２６により支持されている。
【００２４】
本発明の特徴の一つは、ワークにローラを直接接触させないでワークを旋回させることにある。本実施形態のワーク旋回装置１では、図１及び図２に示すように、回転軸１０のワーク載置面１０ａに載置されたワーク１１がコレットチャック１２により固定される。そして回転軸１０はその外周面に設けられたスプライン１８に結合され、さらにスプライン１８は第１ローラ２０に結合されている。このような構成とすることにより、第１ローラ２０を旋回させることで、これに協働してスプライン１８及び回転軸１０が旋回する。
【００２５】
すなわち、第１ローラ２０にワーク１１を接触させることなくワーク１１を旋回させることができる。このため、第１ローラ２０が磨耗することに起因してワーク１１の外壁に損傷が生じたり、ゴミが付着したりすることが防止される。しかもワーク１１の旋回量は第１ローラ２０の旋回量で規定されるため、製造誤差によってワーク１１の外形寸法がばらつくとしても個々のワーク１１の旋回量の精度が悪化することが防止される。
【００２６】
次に、第１ローラ２０を旋回させる方法について説明する。同じく図１に示すように、本実施形態のワーク旋回装置１では、第１ローラ２０に接触してそれを旋回させるための第２ローラ２８を備えている。第１ローラ２０は側面（接触面）を含んでステンレス鋼などの金属からなり、第２ローラ２８の少なくとも側面（接触面）はウレタンゴムなどの弾性体２８ａからなる。例えば、第２ローラ２８は円盤状の金属部材の側面部に弾性体２８ａを覆うようにして設ければよい。
【００２７】
なお逆に、第１ローラ２０の側面（接触面）がウレタンゴムなどの弾性体からなり、第２ローラ２８がステンレス鋼などの金属からなるようにしてもよい。つまり、第１及び第２ローラ２０，２８がお互いに接触する側面が金属体と弾性体の組み合わせからなるようにすればよい。
【００２８】
第２ローラ２８の下部にはプーリ（滑車）２９が第２ローラ２８と一体的に設けられている。そしてプーリ２９に連結された支持軸３１が支持台３４に固定されている。
【００２９】
第２ローラ２８の近傍には支持台３４に結合された支持板３４ａ上に可変速のモータ３０（回転駆動手段）が固定されて配置されている。またモータ３０の下部の駆動軸３０ａにはモータ３０の動力を伝えるためのプーリ（滑車）３２が取りつけられている。そして、第２ローラ２８のプーリ２９とモータ３０に結合されたプーリ３２とにはタイミングベルト３６が巻かれて取りつけられている。このようにして、タイミングベルト３６を介してモータ３０の動力を第２ローラ２８に伝えることができる。
【００３０】
本実施形態のワーク旋回装置１では、第２ローラ２８の側面が第１ローラ２０の側面に所定押圧で接触してモータ３０の回転動力を第１ローラ２０に伝える。第１ローラ２０及び第２ローラ２８のお互いに接触する側面（接触面）はステンレス鋼などの金属体とウレタンゴムなどの弾性体２８ａとの組み合わせになるようにしている。このように、金属体と弾性体との接触により回転動力を伝えるようにしたので、第１ロール２０と第２ロール２８とが接触して回転する際にすべって回転動力を上手く伝えることができないといった不具合が解消される。
【００３１】
なお、金属体と弾性体とを接触させることで第１ロール２０と第２ロール２８との滑りの発生は解消されるが、経時と共に弾性体の磨耗や損傷が発生することでワークに対して規定量の旋回を正確に行えなくなる場合が想定される。このため、本実施形態のワーク旋回装置１には、スプライン１８の回転数（すなわちワーク１１の回転数）をモニタする回転モニタセンサ３８が備えられている。
【００３２】
この回転モニタセンサ３８の一例としては反射型フォトセンサを使用することができる。この場合、スプライン１８が回転する際に反射型フォトセンサから放出される光が当たるスプライン１８の外周領域のうちの所定部分に凹部１８ａ（非光反射部）を形成しておく。そして、スプライン１８を回転した状態で反射型フォトセンサから光を照射する。このとき、スプライン１８が１回転する毎に反射型フォトセンサは反射光を受信しない凹部１８ａ（非光反射部）を検知することができ、これに基づいてスプライン１８の回転数をモニタすることができる。
【００３３】
経時と共に第２ロール２８の弾性体２８ａに磨耗や損傷が生じた場合、スプライン１８の回転数が基準回転数からずれてしまうおそれがある。本実施形態のワーク旋回装置１では、回転モニタセンサ３８はモータ３０の駆動を制御する駆動回路に電気的に接続されていて、スプライン１８の回転数に応じてモータ３０の回転を制御できるようになっている。
【００３４】
すなわち、所定の頻度で回転モニタセンサ３８によりスプライン１８の回転数をモニタし、スプライン１８の回転数が基準回転数からずれている場合には、モータ３０の回転数が調整されてスプライン１８の回転数が基準回転数に調整される。このように、第２ロール２８の弾性体２８ａがある程度磨耗してもスプライン１８の回転数が基準値に調整されるため、比較的磨耗しやすい弾性体２８ａの交換頻度を少なくすることがでできる。従って、ワーク旋回装置１のランニングコストを低減することができる。また、所定の頻度でスプライン１８の回転数が補正されるようにしたため、ワーク１１に対して規定量の旋回を長期間にわたって正確にかつ安定して行うことができるようになる。
【００３５】
次に、本実施形態のワーク旋回装置１を放電管の製造に係るトリガ線形成装置に適用した例について説明する。最初に放電管の説明を行う。図４（ａ）は放電管の構成の一例を示す断面図、図４（ｂ）は放電管の気密管の内側壁の展開図である。この放電管は、車両のＨＩＤ（Ｈｉｇｈ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプ点灯用のバラスト回路、液晶プロジェクターのバックランプ点灯用イグナイター回路などに用いられるものである。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、この放電管４０では、セラミックなどからなる気密筒４２の上側開口部に金属蓋体４４ａと一体化された上部放電電極４６ａが設けられている。また、放電管４０の下側開口部には、金属蓋体４４ｂと一体化された下部放電電極４６ｂが設けられている。そして、これらの金属蓋体４４ａ，４４ｂは、気密筒４２の内側壁の上部及下部に設けられたメタライズ層４８ａ，４８ｂにろう付けなどにより接合され、これによって気密筒４２は金属蓋体４４ａ，４４ｂにより密閉化されている。このようにして、上部放電電極４６ａの先端面と下部放電電極４６ｂの先端面との間に放電を発生させるための放電ギャップｄが設けられる。
【００３７】
さらに、図４（ｂ）に示すように、気密筒４２の内側壁中央部にカーボンからなる複数のメイン放電トリガ線５０が所定のピッチで気密筒４２の軸と略平行な方向に形成されている。また気密筒４２におけるメイン放電トリガ線５０間の内側壁上部及び内側壁下部には上側サブ放電トリガ線５２ａ及び下側サブ放電トリガ線５２ｂがそれぞれメイン放電トリガ線５０に略平行な方向に形成されている。この上側及び下側サブ放電トリガ線５２ａ，５２ｂはメタライズ層４８ａ，４８ｂにそれぞれ接続されている。
【００３８】
放電管４０はこのようにして基本構成されており、上部放電電極４６ａと下部放電電極４６ｂとの間に所定の電圧を印加することにより、放電ギャップｄに放電を発生させることができる。メイン放電トリガ線５０やサブ放電トリガ線５２ａ，５２ｂは、放電管４０の初期放電を誘発したり、放電電位を制御したりするために設けられている。このような放電管４０を製造するためには、気密筒４２（ワーク）の内側壁にカーボンからなる細帯状の放電トリガ線５０，５２ａ，５２ｂを形成する必要がある。
【００３９】
次に、放電管の気密管４２（ワーク）の内側壁に放電トリガ線を形成する方法を説明する。図３は気密管（ワーク）の内側壁にトリガ線を形成する様子を示す透視断面図である。本実施形態のワーク旋回装置１は、図３に示すように、先端側部にカーボン（Ｃ）芯５４ａを有し、駆動手段（不図示）に接続されたサポートバー５４を備えることによりトリガ線形成装置として応用することができる。サポートバー５４は気密管４２の軸方向（上下）及び気密管４２の内径方向に移動することができる。
【００４０】
気密管４２（ワーク）の内側壁にトリガ線を形成する方法は、まず、前述したような方法によりコレットチャック１２を外側に開口させて、回転軸１０の先端部のワーク載置面１０ａに気密管４２を載置する。その後、気密管４２をコレットチャック１２で挟むことにより、図２に示すように気密管４２はコレットチャック１２（１２ａ〜１２ｃ）によりワーク載置面１０に固定された状態となる。
【００４１】
次いで、前述したワーク旋回装置１により気密管４２を旋回させて位置決めを行う。その後に、図３に示すように、気密管４２の内側壁にサポートバー５４に固定されたカーボン芯５４ａを押圧して接触させた状態で上又は下に移動させる。この一連の動作を繰り返すことにより、図４（ｂ）に示すような気密管４２の軸に略平行な方向に延在する放電トリガ線５０、５２ａ，５２ｂを形成することができる。
【００４２】
なお、気密管４２の軸に垂直な方向にトリガ線を形成する場合は、気密管４２の内側壁の所定部にカーボン芯５４ａを接触させた状態で気密管４２を所定量旋回させればよい。また、気密管４２の軸に非平行な方向にトリガ線を形成する場合は、気密管４２の内側壁の所定部にカーボン芯５４ａを接触させて、かつ上又は下方向に移動させながら気密管４２を所定量旋回させればよい。このようにして、気密管４２の内側壁に様々なパターンのトリガ線を形成することができる。
【００４３】
本実施形態のワーク旋回装置１を備えたトリガ線形成装置を用いることにより、気密管４２（ワーク）に対して規定量の旋回を正確に行うことができるようになるため、気密管４２の内側壁の所定位置に所望のパターンのトリガ線を正確にかつ安定して形成することができるようになる。
【００４４】
以上、実施形態により、本発明の詳細を説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲における上記の実施形態の変更は本発明の範囲に含まれる。
【００４５】
例えば、タイミングベルト３６を介してモータ３０から第２ローラ２８に回転動力を伝える形態を例示したが、第２ローラ２８がモータ３０に直接連結されている形態としてもよい。
【００４６】
また、スプライン１８の回転数をモニタする回転モニタセンサとして反射型フォトセンサを例示したが、他の方式のセンサを用いてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、ワーク旋回装置１を放電管のトリガ線を形成する装置に応用した形態を例示したが、ワーク旋回装置１を有する様々な装置に応用にすることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のワーク旋回装置では、回転駆動手段により第２ロールが回転し、第２ロールの側面に接触して配置された第２ロールを介してワークが固定された回転軸が旋回する。このように、ワークがロールに直接接触しないで旋回するようにしたので、ロールの磨耗などによりワークに損傷が生じたり、ゴミが付着したりすることが防止される。また、ワークの旋回量は第１ローラの旋回量で規定されるため、製造誤差によりワークの外形寸法がばらつくとしても個々のワークの旋回精度が悪化することが防止される。また第１及び第２ロールにおいて金属体と弾性体とが接触して回転動力を伝えるようにしたので、滑り難くなり、高精度な旋回を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態のワーク旋回装置を示す断面図及び側面図である。
【図２】図２は本発明の実施形態のワーク旋回装置に係るワークがコレットチャックにより固定された様子を示す平面図である。
【図３】図３は気密管（ワーク）の内側壁にトリガ線を形成する様子を示す透視断面図である。
【図４】図４（ａ）は放電管の構成の一例を示す断面図、図４（ｂ）は放電管における気密管の内側壁の展開図である。
【図５】図５（ａ）は従来技術に係るワーク旋回装置の一例を示す平面図、図５（ｂ）は従来技術に係るワーク旋回装置の側面図である。
【符号の説明】
１…ワーク旋回装置、１０…回転軸、１０ｂ…空洞部、１０ｃ…突設部、１１…ワーク、１２（１２ａ〜１２ｃ）…コレットチャック、１４…ばね駆動部、１５ａ，１５ｂ…ばね、１６…押え部材、１７…固定治具、１８…スプライン、１８ａ…凹部、２０…第１ローラ、２２…ローラ押え部材、２４…ベアリング、２６…支持部材、２８…第２ローラ、２８ａ…弾性体、２９，３２…プーリ、３０…モータ、３０ａ…駆動軸、３１…支持軸、３４…支持台、３４ａ…支持板、３６…タイミングベルト、３８…回転モニタセンサ、４０…放電管、４２…気密管（ワーク）、４４ａ，４４ｂ…金属蓋体、４６ａ…上部放電電極、４６ｂ…下部放電電極、４８ａ，４８ｂ…メタライズ層、５０…メイン放電トリガ線、５２ａ…上側サブ放電トリガ線、５２ｂ…下側サブ放電トリガ線、５４…サポートバー、５４ａ…カーボン芯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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