(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを袋に梱包する梱包装置であって、
フレームと、前記フレームに設けられ前記ワークを収納する袋を搬送する搬送機構と、前記フレームに設けられ搬送された前記袋を下から受ける袋受け機構と、前記フレームに設けられ前記ワークを前記袋に入れる袋詰め機構と、前記フレームに設けられ前記袋内にオイルを噴射することで前記ワークに塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構と、前記フレームに設けられ前記袋をシールするシール機構と、を備え、
前記オイル塗布脱気機構は、前記袋内まで進入してオイルの塗布と脱気を行うノズルを備えていることを特徴とする梱包装置。
【請求項２】
請求項１記載の梱包装置であって、
前記搬送機構は、前記フレームに前後方向移動可能に且つ昇降可能に設けられ幅方向に長く形成された昇降本体部と、前記昇降本体部の下面に設けられ前記袋を吸着する昇降吸着パッドと、を備え、
前記袋受け機構は、前記フレームに設けられ前記昇降吸着パッドに対向する固定吸着パッドと、前記固定吸着パッドの前記袋詰め機構と反対側に隣接し且つ前記固定吸着パッドよりも低い位置で幅方向に横長に形成されたヒーターと、を備えている梱包装置。
【請求項３】
請求項２記載の梱包装置であって、
前記搬送機構は、前記昇降本体部の下面に設けられたシリコン製のプレス部を備え、
前記袋受け機構は、前記ヒーターに隣接し且つ前記ヒーターよりも高い位置で幅方向に横長に形成されたゴム製のゴム受け部を備えている梱包装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１記載の梱包装置であって、
前記ノズルは、上下に薄く形成されている梱包装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載の梱包装置であって、
前記袋受け機構は、前記フレームに幅方向を軸にして上下方向へ揺動可能に設けられた揺動プレートを備え、
前記揺動プレートは、前記固定吸着パッド、前記ヒーター及び前記ゴム受け部の周囲を囲うと共にこれらの外周に沿って開口する開口部が形成された枠板部と、前記枠板部の後端部から後下りに傾斜する下り傾斜部と、を備えている梱包装置。
【請求項６】
請求項５記載の梱包装置であって、
前記揺動プレートが揺動していない状態のとき、前記枠板部よりも前記ゴム受け部の頂点の方が高い位置にある梱包装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを袋に梱包する梱包装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、軸、ピン、ボルト、ギヤ等の小さな金属製ワークを製品化するには、ワークの切削加工、熱処理、ブラスト加工、研磨加工などを施し、最終的にポリエチレン樹脂ななどの合成樹脂製の袋に梱包して出荷される。ワークを袋に入れただけでは、ワークに錆などが発生するため、品質を維持するために防錆剤としてオイルなどを袋に入れることがある。このような袋にワークとオイルを入れる梱包装置として、例えば、特許文献１に記載された梱包装置が知られている。
【０００３】
特許文献１の梱包装置は、袋にワークと潤滑油型防錆油（以下、オイルという）を入れて、この袋ごと減圧チャンバ内の傾斜台に入口が上側になるようにセットする。袋の入口付近には残存する空気を排出させて減少させる空気排出用治具が設けられており、この空気排出用治具に袋をセットすることで袋の入口付近がつぶれてその分の空気が抜ける。そして、減圧チャンバ内全体を減圧させ、シール装置で入口をシールすることで梱包がなされる。
【０００４】
ところで、ワークをオイルで防錆するには、ワークの表面にオイルが塗布されていれば十分である。しかし、特許文献１の梱包装置では、袋に大量のオイルを入れて入口をシールするため、無駄になるオイルが大量に発生する。また、ワークが大量にある場合、ワーク一つ一つを減圧チャンバ内の空気排出用治具にセットしていたのでは、時間が掛かるうえにセット時にオイルが飛散して汚れる虞もある。時間が掛からないように袋詰めを自動化した装置として食品用の特許文献２の袋詰め包装装置が知られている。
【０００５】
特許文献２の袋詰め包装装置は、円形の移動基板の周縁に設けた２個を１組とするクランプが移動基板と一体に４５度角ずつ間欠移動する。給袋セクションでは、給袋装置から供給される袋の両側縁をクランプは挟持して吊り下げる。就床セクションでは１組のクランプは吊り下げた袋を水平にするように回転する。このときクランクピンの動きをするしごき棒は袋の入口から底側に向けてスライドして包袋を水平化し、同時に下からベット基板が回転状に持ち上がり包袋を水平に支える。開口セクションでは両側のクランプ間隔が狭まり袋の口を開口する。上下一対の真空カップは袋の入口を上下に広げて開口助勢する。充填セクションでは上下一対の挟持板で挟持した油あげを袋内に挿入し充填する。液充セクションで空気ノズルは空気圧で袋の開口を保持する一方、メインノズルが味付け液を補充する。緊張セクションで両側のクランプを離反して入口を緊張する。この場合入口を加熱シールバーで密封する。搬出セクションにおいて仲介クランプは包装体を真空チャンバに運び出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０２０−４０６７０号公報
【特許文献２】特開２００２−４６７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２の袋詰め包装装置では、包袋を水平に支え、袋の入口を上下に広げて開口した状態で、油あげ（ワーク）を包袋内に挿入し充填し、液充セクションで空気ノズルが空気圧で袋の開口を保持する一方、メインノズルが味付け液（オイル）を補充するので、水平状の袋の入口から味付け液（オイル）が飛散して汚れる。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減するとともに梱包状態を汚れのない綺麗な状態にし、短時間でワークを梱包することができる梱包装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の梱包装置は、
ワークを袋に梱包する梱包装置であって、
フレームと、前記フレームに設けられ前記ワークを収納する袋を搬送する搬送機構と、前記フレームに設けられ搬送された前記袋を下から受ける袋受け機構と、前記フレームに設けられ前記ワークを前記袋に入れる袋詰め機構と、前記フレームに設けられ前記袋内にオイルを噴射することで前記ワークに塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構と、前記フレームに設けられ前記袋をシールするシール機構と、を備え、
前記オイル塗布脱気機構は、前記袋内まで進入してオイルの塗布と脱気を行うノズルを備えていることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記搬送機構は、前記フレームに前後方向移動可能に且つ昇降可能に設けられ幅方向に長く形成された昇降本体部と、前記昇降本体部の下面に設けられ前記袋を吸着する昇降吸着パッドと、を備え、
前記袋受け機構は、前記フレームに設けられ前記昇降吸着パッドに対向する固定吸着パッドと、前記固定吸着パッドの前記袋詰め機構と反対側に隣接し且つ前記固定吸着パッドよりも低い位置で幅方向に横長に形成されたヒーターと、を備えている。
【００１１】
好ましくは、前記搬送機構は、前記昇降本体部の下面に設けられたシリコン製のプレス部を備え、
前記袋受け機構は、前記ヒーターに隣接し且つ前記ヒーターよりも高い位置で幅方向に横長に形成されたゴム製のゴム受け部を備えている。
【００１２】
好ましくは、前記ノズルは、上下に薄く形成されている。
【００１３】
好ましくは、前記袋受け機構は、前記フレームに幅方向を軸にして上下方向へ揺動可能に設けられた揺動プレートを備え、
前記揺動プレートは、前記固定吸着パッド、前記ヒーター及び前記ゴム受け部の周囲を囲うと共にこれらの外周に沿って開口する開口部が形成された枠板部と、前記枠板部の後端部から後下りに傾斜する下り傾斜部と、を備えている。
【００１４】
好ましくは、前記揺動プレートが揺動していない状態のとき、前記枠板部よりも前記ゴム受け部の頂点の方が高い位置にある。
【発明の効果】
【００１５】
かかる構成によれば、ワークを収納する袋を搬送する搬送機構と、搬送された袋を下から受ける袋受け機構と、ワークを袋に入れる袋詰め機構と、袋内にオイルを塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構と、袋をシールするシール機構と、を備えている。オイル塗布脱気機構は、袋内まで進入してオイルの塗布と脱気を行うノズルを備えているので、ノズルを袋内に進入させ、搬送機構と袋受け機構とでノズルと共に袋の入口を挟んで塞いだ状態で、オイルを袋内に塗布し、オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減することができる。さらに、脱気することで袋の上側と下側を密着させて袋内でのワークの移動を防止し、梱包状態を汚れのない良好な状態にでき、短時間でワークを梱包することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る生産システムの斜視図である。
【図２】生産システムの平面図である。
【図３】高周波誘導加熱の基本原理を示す説明図である。
【図４】比較例に係る焼入れ、焼戻しの時間と温度の関係を示す図と、実施例に係る焼入れ、焼戻しの時間と温度の関係を示す図である。
【図５】熱処理装置の斜視図である。
【図６】熱処理装置の断面図である。
【図７】熱処理装置の作用図である。
【図８】熱処理装置の焼戻し炉の切り換えを示す作用図である。
【図９】ブラスト装置の正面図である。
【図１０】ブラスト装置の要部断面図である。
【図１１】ブラスト装置のブラスト粒排出工程までの作用図である。
【図１２】ブラスト装置の原点復帰工程までの作用図である。
【図１３】梱包装置の斜視図である。
【図１４】梱包装置の要部平面図である。
【図１５】梱包装置の要部断面図である。
【図１６】梱包装置のチューブ後退工程までの作用図である。
【図１７】梱包装置の原点復帰工程までの作用図である。
【図１８】比較例に係る作業時間積み上げグラフと、実施例に係る作業時間積み上げグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は概念的（模式的）に示すものとする。また、本発明の梱包装置９０が配置される生産システム（生産ライン）の一例を示し、その中で梱包装置９０を詳細に説明するものとする。
【実施例】
【００１８】
本発明の実施例に係る生産システム１０全体について説明する。
図１、図２に示されるように、生産システム１０は、金属製のワークＷ（図３参照）を切削加工する加工装置２０と、ワークＷを焼入れ及び焼戻しする熱処理装置３０と、ワークＷをブラスト加工するブラスト装置６０と、ワークＷを研削加工する研削盤８０と、ワークＷを梱包する梱包装置９０とを備えている。
【００１９】
生産システム１０は、加工装置２０、熱処理装置３０、ブラスト装置６０、研削盤８０、及び梱包装置９０が、この順に平面視でＵ字状に配置されている。また、ブラスト装置６０は、熱処理装置３０に隣接して配置されている。このように配置されたＵ字状の中に作業員Ｐが入り、各装置の操作及びワークＷのセットを行う。また、各装置は制御部により動作制御されている。
【００２０】
次に生産システム１０全体の作用を説明する。
生産システム１０の処理工程のフローは、ワークＷを加工装置２０で切削加工し（加工工程）、加工装置２０で加工されたワークＷを熱処理装置３０で熱処理し（熱処理工程）、熱処理装置３０を熱処理されたワークＷをブラスト装置６０でブラスト加工し（ブラスト工程）、ブラスト装置６０でブラスト加工されたワークＷを研削盤８０で研削し（研削工程）、研削盤８０で研削されたワークＷを梱包装置９０で梱包する（梱包工程）となる。
【００２１】
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、生産システム１０では、各装置が工程順に平面視でＵ字状に配置されているので、生産システム１０全体として省スペース化され、作業員ＰがＵ字状の中に入ることでほぼ移動せずに向きを変えるだけ全ての装置を操作することができ、作業性がよく生産性を向上させることができる。さらに、ブラスト装置６０を熱処理装置３０に隣接して配置することで、作業者によるワーク搬送の工数を削減できる。
【００２２】
次に熱処理装置３０で採用されている高周波誘導加熱の基本原理について説明する。
図３に示されるように、熱処理装置３０（図６参照）は、ワークＷを急速に昇温する急速昇温機構３２を備えており、この急速昇温機構３２に例えばコイル３３が設けられている。コイル３３は高周波変換器３４に接続され、高周波変換器３４は高周波電源３５に接続されている。
【００２３】
交流の高周波電源３５に接続されたコイル３３の中に金属製の棒状ワークＷを挿入すると、コイル３３とワークＷは非接触の状態であるにもかかわらずワークＷが自己発熱する。これは誘導加熱によるものであり、交流電流によってワークＷの表面付近に高密度のうず電流が発生し、それによるジュール熱でワークＷの表面が発熱するものである。
【００２４】
次に比較例に係る焼入れ、焼戻しの時間と温度の関係、及び実施例に係る焼入れ、焼戻しの時間と温度の関係について説明する。なお、関係図はいずれも同じにワークについて要する時間を横軸に示している。
【００２５】
図４に示されるように、（ａ）は比較例に係る燃焼式の炉による焼入れの時間と温度の関係を示す図であり、８３０℃への昇温に２０分、８３０℃の温度保持に６０分、冷却に数分の合計約９０分の時間がかかる。（ｂ）は比較例に係る燃焼式の炉による焼戻しの時間と温度の関係を示す図であり、２００℃への昇温に２０分、２００℃の温度保持に６０分、冷却に１５分の合計約９５分の時間がかかる。（ｃ）は実施例に係る電気式の急速昇温機構を備えた焼入れ炉による焼入れの時間と温度の関係を示す図であり、８３０℃への昇温に１．２秒、８３０℃の温度保持に２０秒、冷却に数十秒の合計約１分の時間がかかる。（ｄ）は実施例に係る電気式の加熱機構を備えた焼戻し炉による焼戻しの時間と温度の関係を示す図であり、２００℃への昇温に数分、２００℃の温度保持に十数分、冷却に数分の合計約２１分の時間がかかる。
【００２６】
このように同じ品質のワークを得るために、比較例の従来技術による焼入れ、焼戻しの合計時間は約１８５分であるのに対し、実施例による焼入れ、焼戻しの合計時間は約２２分程度と、大幅に時間短縮されている。
【００２７】
次に熱処理装置３０について説明する。
図５、図６に示されるように、熱処理装置３０は、ワークＷ（図７参照）を直接昇温可能な電気式の急速昇温機構３２によりワークＷを個別で連続的に焼入れする焼入れ炉３１と、電気式の加熱機構４２によりワークＷを連続的に焼戻しする焼戻し炉４１と、を備えている。具体的には、熱処理装置３０は、単一の焼入れ炉３１と、異なる所定の時間でワークＷを加熱する第１の焼戻し炉４１ａ及び第２の焼戻し炉４１ｂと、焼入れ炉３１からのワークＷの流れを第１の焼戻し炉４１ａ又は第２の焼戻し炉４１ｂのいずれかに切り換える切り換え機構５１と、を備えている。
【００２８】
焼入れ炉３１は、短いトンネル状の炉であり、炉内温度を保つ保温壁３６と、この保温壁３６に設けられワークＷを急速に昇温する電気式の急速昇温機構３２と、トンネル状の保温壁３６内に設けられワークＷを案内する案内通路３７と、案内通路３７の基端側に設けられ案内通路３７内のワークＷを送り出す送り棒３８ａを有した送り出し機構３８と、案内通路３７の先端側に設けられワークＷを冷却する冷却剤を噴射する冷却ジャケット３９と、を備えている。
【００２９】
また、急速昇温機構３２は、ワークＷを高周波加熱で焼入れするコイル３３を備えている。冷却ジャケット３９は、水路３９ａを介して冷却剤を送り出すポンプ３９ｂに接続されている。なお、実施例では冷却剤を水としたが、オイルであってもよく、ワークＷを冷却できれば材質は問わない。
【００３０】
焼戻し炉４１（４１ａ、４１ｂ）は、焼入れ炉３１よりも長いトンネル状の炉であり、炉内温度を保つ保温壁４４と、この保温壁４４に設けられワークＷを加熱する電気式の加熱機構４２と、長いトンネル状の保温壁４４内を通過して設けられワークＷを搬送するコンベア４５と、コンベア４５の出口側に設けられコンベア４５のワークＷを次工程に案内するシューター４６と、を備えている。なお、実施例では、２つ配置した焼戻し炉４１のうち、高温側を第１の焼戻し炉４１ａ、低温側を第２の焼戻し炉４１ｂとしている。
【００３１】
また、加熱機構４２は、ワークＷをバンドヒーター等で加熱し、的確な温度で焼戻しする為の複数の熱電対４３を所定の間隔を開けて備えている。このため、コンベア４５上でゆっくりと搬送されるワークＷを所定の温度で加熱し続けることができる。
【００３２】
切り換え機構５１は、台５２と、焼戻し炉４１の長手方向と垂直に交わる方向に延びるようにして台５２に設けられたレール５３と、レール５３に移動可能に設けられ第１の焼戻し炉４１ａ及び第２の焼戻し炉４１ｂを支持する移動支持部５４と、台５２に設けられ移動支持部５４を進退させるシリンダ５５と、を備えている。
【００３３】
なお、実施例では、切り換え機構５１は第１の焼戻し炉４１ａ及び第２の焼戻し炉４１ｂを横方向に移動させてワークＷの流れを切り換えるものとしたが、これに限定されず、単一の焼入れ炉３１をシリンダ等で横方向に進退させてワークＷの流れを切り換えるものや、案内通路３７の先端側に、案内方向を切り換え可能な案内シューター５６でワークＷの流れを切り換えるものとしてもよい。また、実施例では、焼戻し炉４１を２つ設けたが、これに限定されず、焼戻し炉４１は、１つ、３つ、４つでもよく、ワークＷの種類に応じて焼戻しができれば数は問わない。
【００３４】
次に熱処理装置３０の作用について説明する。
図７の（ａ）に示されるように、熱処理装置３０において、ワークＷ２が焼入れ炉３１の案内通路３７の基端側に投入される（焼入れ投入工程）。（ｂ）に示されるように、ワークＷ２は送り出し機構３８の送り棒３８ａにより急速昇温機構３２の位置に移動され、高周波誘導加熱により焼入れされる（焼入れ加熱工程）。（ｃ）に示されるように、ワークＷ２は送り出し機構３８の送り棒３８ａにより案内通路３７の先端側から案内シューター５６に送り出される。ワークＷ２は冷却ジャケット３９からの冷却剤により急冷される（焼入れ工程）。
【００３５】
図７の（ｄ）に示されるように、焼入れが完了したワークＷ２は第２の焼戻し炉４１ｂに移動される。また、送り出し機構３８の送り棒３８ａが原点復帰し、次のワークＷ２が焼入れ炉３１に投入される（焼戻し投入工程）。（ｅ）に示されるように、第２の焼戻し炉４１ｂ内のワークＷ２はコンペア４５によって第２の焼戻し炉４１ｂ内を移動し、複数の加熱機構４２により焼戻しされる。その間、焼入れ炉３１では次のワークＷ２が焼入れされる。
【００３６】
図７の（ｆ）に示されるように、第２の焼戻し炉４１ｂ内のワークＷ２はコンベア４５によりさらに第２の焼戻し炉４１ｂ内を移動し、所定の温度に保たれる。その間、次のワークＷ２の焼入れが完了し、急冷後に第２の焼戻し炉４１ｂ内に移動し、複数のワークＷ２が第２の焼戻し炉４１ｂで連続的に焼戻しされる（焼戻し加熱工程）。
【００３７】
図８の（ａ）に示されるように、４つのワークＷ２が第２の焼戻し炉４１ｂ内で焼戻しされている。異なる種類のワークＷ１が焼入れ炉３１に投入されると、（ｂ）に示されるように、切り換え機構５１（図５参照）により第１の焼戻し炉４１ａに切り換えられ、ワークＷ１の流れが第１の焼戻し炉４１ａに切り換えられる（切り換え工程）。そして、焼入れが完了したワークＷ１は第１の焼戻し炉４１ａに送り出される。複数のワークＷ１が第１の焼戻し炉４１ａで連続的に焼戻しされる。その間も第２の焼戻し炉４１ｂでは複数のワークＷ２の焼戻しが続けられ、焼戻しが完了した後（焼戻し工程）、シューター４６に送り出される（送り出し工程）。
【００３８】
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、熱処理装置３０は、ワークＷを直接昇温可能な電気式の急速昇温機構３２によりワークＷを個別に連続的に焼入れする焼入れ炉３１を備えている。電気式の急速昇温機構３２として、例えばコイル３３に高周波磁界を発生させてワークＷに生じる誘導電流により加熱する高周波誘導加熱、電子ビームをワークＷに照射する電子加熱、高出力レーザーをワークＷに当てて発熱させるレーザー加熱、反射鏡を使用して光源からの光を一点に集めて加熱する集光加熱等がある。
【００３９】
このようなワークＷを直接加熱する電気式の急速昇温機構３２であれば、従来技術のようなガスや重油等を熱源とする燃焼式の炉や電気抵抗により炉内全体を加熱する抵抗加熱式の炉とは異なり、本発明ではワークＷ自体を急速に昇温することができ、加熱開始の立ち上がりから数秒でワークＷを目標の温度に昇温することができる。このため焼入れ時間は、従来技術の燃焼式の炉で８０分以上かかっていたものが、本発明では１分もかからず、大幅に短縮することができる。さらに、焼戻しの時間も、従来技術の燃焼式の炉で９０分以上かかっていたものが、本発明の電気式の加熱機構では２０分程度に短縮できる。この結果、少なくとも金属製のワークＷを加工する加工装置２０と、熱処理を施す熱処理装置３０と、ブラスト加工を施すブラスト装置６０とを備えた生産システム１０全体として、多品種少量のワークＷを製品化するサイクルタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
【００４０】
さらに、コイル３３でワークＷを囲うことで、高周波加熱によりワークＷを急速に加熱することができる。このため、焼入れの時間を短縮してより生産性を向上させることができる。
【００４１】
さらに、ワークＷを直接昇温可能な電気式の急速昇温機構３２により個別に連続的に焼入れするので、単一の焼入れ炉３１で異なるサイズのワークＷに対応することができる。また、ワークＷのサイズや種類により焼戻しの温度が異なるところ、温度の異なる複数の焼戻し炉４１を備え、切り換え機構５１でワークＷの流れを適切な温度の焼戻し炉４１に切り換えるので、ワークＷのサイズや種類が異なってもタイムロスすることなく連続的に焼戻しすることができる。このため、生産性を向上させることができる。
【００４２】
さらに、ワークＷ（Ｗ１、Ｗ２）は、外形の最大肉厚部分の寸法が７ｍｍ以下である。一般的に、焼戻しには外形寸法が１インチで１時間必要とされる。本発明の実施例では、ワークＷ（Ｗ１、Ｗ２）の外形の最大肉厚部分の寸法が７ｍｍ以下としたので、焼戻しの時間を２０分以下と短時間にでき、生産性を向上させることができる。さらに、軸状、ピン状、ボルト状のワークＷであれば、表面に熱処理が施されていれば製品としての性能を十分満足するものもあるため、部分的に加熱する電気式の急速昇温機構３２及び加熱機構４２によって効率的に熱処理を行い、生産性をより向上させることができる。
【００４３】
次にブラスト装置６０について説明する。
図９、図１０に示されるように、ブラスト装置６０は、支持フレーム６１と、支持フレーム６１の上部に設けられたブラスト本体部６２と、ブラスト本体部６２の内部に曲面６３を含んで滑らかに接続された内壁６４で形成されワークＷが投入されるドラム室６５と、支持フレーム６１の下部に設けられたブラスト粒Ｂを貯留するブラストタンク６６とを備えている。
【００４４】
また、ブラスト装置６０は、ドラム室６５に接続されドラム室６５の内壁６４に沿ってエアーを吹き込むブラストエアー通路６７と、ブラストエアー通路６７に接続されブラスト粒Ｂを供給するブラスト粒供給路６８と、ブラスト本体部６２に形成されドラム室６５と外部を連通すると共にブラストタンク６６に接続されたブラスト粒回収路６９と、ドラム室６５に接続されブラスト粒Ｂを排出するためのエアーを吹き込む排出エアー通路７１と、を備えている。
【００４５】
また、ブラスト装置６０は、ドラム室６５が正面視で横長の長円または真円形状に形成されている。ドラム室６５の奥側は平面状の壁６５ａで塞がれている。ドラム室６５の手前側は透明な平板６５ｂで塞がれている。ブラスト本体部６２には、ドラム室６５の上部にワークＷが投入される上部投入口７２が形成されており、上部投入口７２を塞ぐ投入口蓋７３が、支持フレーム６１に設けられた投入口シリンダ７４によって開閉される。ブラスト本体部６２には、ドラム室６５の下部にワークＷが取り出される下部取出し口７５が形成されており、下部取出し口７５を塞ぐ取出し口蓋７６が、支持フレーム６１に設けられた取出し口シリンダ７７によって開閉される。
【００４６】
ブラスト本体部６２には、ドラム室６５の左右の側部から内壁６４に沿って下方に開口し、且つ取出し口蓋７６上にワークＷを寄せ集めるためのエアーを吹き込む寄せ集めエアー通路７８が形成されている。
【００４７】
また、ブラストエアー通路６７は、通路側への逆流を防止する逆止弁６７ａが設けられていると共にエアーポンプ６７ｂに接続されている。ブラスト粒供給通路６８は、通路側への逆流を防止する逆止弁６８ａが設けられている。排出エアー通路７１は、通路側への逆流を防止する逆止弁７１ａが設けられていると共にエアーポンプ７１ｂに接続されている。寄せ集めエアー通路７８は、通路側への逆流を防止する逆止弁７８ａが設けられていると共にエアーポンプ７８ｂに接続されている。
【００４８】
次にブラスト装置６０の作用について説明する。
図１１の（ａ）に示されるように、ブラスト装置６０の投入口蓋７３が開いた状態で上部投入口７２から複数のワークＷをドラム室６５に投入し、投入口蓋７３を閉じる（投入工程）。（ｂ）に示されるように、ブラストエアー通路６７からブラスト粒Ｂと共にエアーをドラム室６５内に吹き込む。ブラストエアー通路６７にブラスト粒供給路６８が合流した付近の負圧によりブラスト粒Ｂがブラストタンク６６から供給される。エアーが長円形の曲面６３を含む内壁６４に沿って吹き込まれるため、ワークＷとブラスト粒Ｂとが入り乱れながら矢印のようにドラム室６５内を回り、ワークＷにブラスト加工が施される（ブラスト加工工程）。
【００４９】
図１１の（ｃ）に示されるように、ブラストエアー通路６７からのエアーの供給を停止する。排出エアー通路７１からドラム室６５内にエアーを吹き込む。ワークＷ及びブラスト粒Ｂドラム室６５内を矢印のように回る。このときワークＷの外形の大きさよりも小さい径に形成されたブラスト粒回収路６９からブラスト粒Ｂが排出される（ブラスト粒排出工程）。
【００５０】
図１２の（ａ）に示されるように、左右の寄せ集めエアー通路７８からワークＷが内壁６４に沿って転がる程度の強さでドラム室６５内にエアーを吹き込み、ワークＷを矢印のように取出し口蓋７６上に寄せ集める（エアー寄せ集め工程）。（ｂ）に示されるように、取出し口蓋７６を降下させて開き、下部取出し口７５からワークＷを取り出す（ワーク取出し工程）。（ｃ）に示されるように、取出し口蓋７６を閉じて原点復帰させ、投入口蓋７３を開ける（原点復帰工程）。
【００５１】
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、ワークＷをドラム室６５に投入して内壁６４に沿ってエアーを吹き込むことで、ワークＷが曲面６３を含んで滑らかに接続された内壁６４に沿って移動し、ドラム室６５内を入り乱れながら回るので、短時間でブラスト加工が可能となる。一般的な従来技術では複数のワークをバッチ処理するため仕分けが必要となり例えば１５分の時間が掛かるところ、本発明の実施例では仕分け作業が不要となり１分３０秒程度の短時間でブラスト加工が完了するので、生産性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、ドラム室６５は長円形状であるので、ワークＷがドラム室６５内を円滑に回ることができ、短時間で均一にブラスト加工することができる。さらに、ドラム室６５は横長の長円状であるので、ドラム室６５の上部及び下部に広い平面を確保し、それぞれの位置に上部投入口７２と下部取出し口７５を大きく形成することで、ワークＷの投入及び取出しを容易にでき作業性を向上させることができる。このため、生産性を向上させることができる。
【００５３】
次に梱包装置９０について説明する。
図１３、図１４、図１５に示されるように、梱包装置９０は、フレーム９１と、ワークＷ（図１６参照）のデータを読み込んでラベルを発行するラベルプリンター９２と、ワークＷを収納する合成樹脂製の袋９３（図１６参照）をストックする袋ストック部９４と、袋ストック部９４から袋９５を搬送する搬送機構９５と、を備えている。
【００５４】
また、梱包装置９０は、搬送された袋９３を下から受ける袋受け機構１００と、ワークＷを仮置きして袋９３内に入れる袋詰め機構１１０と、袋９３内にオイルを塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構１１５と、袋９３をシールするシール機構１２０と、を備えている。
【００５５】
搬送機構９５は、梱包装置９０の前後方向（長手方向）に対してフレーム９１に移動可能に且つ昇降可能に設けられている。搬送機構９５の下端部には、梱包装置９０の幅方向に長く形成された昇降本体部９６と、昇降本体部９６の下面に設けられた昇降吸着パッド９７と、昇降吸着パッド９７に接続された吸引ポンプ９８と、昇降本体部９６の下面に設けられたシリコン製のプレス部９９と、を備えている。
【００５６】
袋受け機構１００は、フレーム９１に設けられ昇降吸着パッド９７に対向する固定吸着パッド１０１と、固定吸着パッド１０１の後側に隣接し且つ固定吸着パッド１０１よりも低い位置で幅方向に横長に形成されたヒーター１０２と、ヒーター１０２の後側に隣接し且つヒーター１０２よりも高い位置で幅方向に横長に形成されたゴム製のゴム受け部１０３と、フレーム９１に上下方向へ揺動可能に設けられた揺動プレート１０４と、を備えている。固定吸着パッド１０１は、吸引ポンプ１０１ａに接続されている。
【００５７】
揺動プレート１０４は、固定吸着パッド１０１、ヒーター１０２及びゴム受け部１０３の周囲を囲うと共にこれらの外周に沿って開口する開口部１０５が形成された枠板部１０６と、枠板部１０６の後端部から後下りに傾斜する下り傾斜部１０７と、枠板部１０６の後側の下面に設けられたヒンジ１０８と、を備えている。揺動プレート１０４は、フレーム９１に設けられた揺動シリンダ１０９によって揺動される。なお、揺動プレート１０４が揺動していない状態のとき、枠板部１０６よりもゴム受け部１０３の頂点の方が高い位置にある。
【００５８】
袋詰め機構１１０は、ワークＷが投入される共に所定位置の開口した袋９３の中まで進退可能にフレーム９１に設けられているスコップ１１１と、フレーム９１に設けられスコップ１１１を進退させるスコップ進退機構１１２と、スコップ１１１に設けられワークＷを押し出すプッシャー１１３と、プッシャー１１３を進退させるプッシャー用シリンダ１１４と、を備えている。
【００５９】
オイル塗布脱気機構１１５は、フレーム９１に設けられたノズル用シリンダ１１６と、ノズル用シリンダ１１６に進退可能に設けられ袋９３内まで進入する上下に薄いノズル１１７と、ノズル１１７に接続されオイルを送り出すオイルポンプ１１８と、ノズル１１７に接続され空気を吸引する吸引ポンプ１１９と、を備えている。オイルポンプ１１８と吸引ポンプ１１９とは、切り換え弁１１７ａで切り換え可能とされている。なお、切換え弁１１７ａを使用せず、オイルポンプ１１８と吸引ポンプ１１９とがそれぞれ独立したノズル１１７に接続されてもよい。
【００６０】
シール機構１２０は、前述した構成要素のうち、搬送機構９５と、袋受け機構１００と、から構成される。また、フレーム９１の下部には、シールされたワークＷ入りの袋９３を、揺動させた揺動プレート１０４上を滑らせて回収する回収ボックス１２１が設けられている。
【００６１】
次に梱包装置９０の作用について説明する。
図１６の（ａ）に示されるように、袋ストック部９４（図１３参照）から想像線で示す搬送機構９５の昇降吸着パッド９７で袋９３を吸着させて搬送する。実線で示す搬送機構９５を一旦降下させて、固定吸着パッド１０１に袋９３の下側を吸着させ、搬送機構９５を上昇させることで袋９３が開口する（袋セット工程）。ワークＷが入ったスコップ１１１を袋９３内に前進させ、さらにプッシャー１１３を前進させてワークＷを袋９３内に押し込み、プッシャー１１３を後退させる（ワーク押し込み工程）。
【００６２】
図１６の（ｂ）に示されるように、スコップ１１１を後退させ、ノズル１１７を袋９３内に前進させる（ノズル前進工程）。このとき、揺動プレート１０４の下り傾斜部１０７により、ワークＷが転がり袋９３の奥へ移動するので、ワークＷが邪魔になることなく、ノズル１１７を袋９３の入り口に容易に前進させることができる。搬送機構９５を降下させ、ゴム受け部１０３とプレス部９９との間でノズル１１７を挟み軽く抑える。これで袋９３の入り口が閉じられる（袋閉じ工程）。さらにオイルポンプ１１９によりノズル１１７を介してオイルを袋９３内に噴射する（オイル噴射工程）。
【００６３】
このとき袋９３の入り口が閉じられているので、オイルが外に漏れることがない。さらにゴム受け部１０３の頂点が枠板部１０６よりも高い位置にあるので、袋９３内に入ったオイルがゴム受け部１０３で堰き止められて外に漏れ出ることを防止できる。このためオイルの飛散を防止して、無駄になるオイルを低減させることができるうえ、梱包状態を良好にすることができる。
【００６４】
さらに、吸引ポンプ１１９で袋９３内の空気を脱気する（脱気工程）。これにより、袋９３内で複数のワークＷが衝突して傷が付き易くなることを防止でき、製品化されたワークＷの搬送を容易に行うことができる。さらに、脱気することで、オイルを袋９３内全体に行きわたらせてムラをなくし、製品化されたワークＷの防錆効果等を向上させることができる。図１６の（ｃ）に示されるように、ノズル１１７を袋９３から工程させる（ノズル後退工程）。
【００６５】
図１７の（ａ）に示されるように、搬送機構９５をさらに降下させてプレス部９９をヒーター１０２に押し付けて、袋９３の入り口をシールする（シール工程）。（ｂ）に示されるように、搬送機構９５を上昇させ、揺動シリンダ１０９を稼働して揺動プレート１０４を揺動させ、袋詰めにより製品化されたワークＷを滑らせて回収ボックス１２１（図１３参照）に回収させる（袋回収工程）。（ｃ）に示されるように、揺動シリンダ１０９を稼働させ揺動プレート１０４を原点復帰させる（原点復帰工程）。
【００６６】
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、ワークＷを収納する袋９３を搬送する搬送機構９５と、搬送された袋９３を下から受ける袋受け機構１００と、ワークＷを袋に入れる袋詰め機構１１０と、袋９３内にオイルを塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構１１５と、袋９３をシールするシール機構１２０と、を備えている。オイル塗布脱気機構１１５は、袋９３内まで進入してオイルの塗布と脱気を行うノズル１１７を備えているので、ノズル１１７を袋９３内に進入させ、搬送機構９５と袋受け機構１００とでノズル１１７と共に袋９３の入口を挟んで塞いだ状態で、オイルを袋９３内に塗布し、オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減することができる。さらに、脱気することで袋９３の上側と下側を密着させて袋９３内でのワークＷの移動を防止してワークＷ同士がぶつかることによる傷の発生を抑制しつつ、余分なオイルの回収し、梱包状態を汚れのない良好な状態にでき、短時間でワークＷを梱包することができる。
【００６７】
さらに、搬送機構９５は、フレーム９１に前後方向移動可能に且つ昇降可能に設けられ幅方向に長く形成された昇降本体部９６と、昇降本体部９６の下面に設けられ袋９３を吸着する昇降吸着パッド９７と、を備えている。袋受け機構１００は、フレーム９１に設けられ昇降吸着パッド９７に対向する固定吸着パッド１０１と、固定吸着パッド１０１の後側に隣接し且つ固定吸着パッド１０１よりも低い位置で幅方向に横長に形成されたヒーター１０２と、を備えている。このため、昇降吸着パッド９７で袋９３の上側を吸着し、固定吸着パッドで袋９３の下側を吸着して、袋９３の入口を正確に閉じることができ、オイルの漏れを低減することができる。このため、オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減し、梱包状態を汚れのない良好な状態にできる。さらに、ヒーター１０２は、固定吸着パッド１０１の後側に隣接し且つ固定吸着パッド１０１よりも低い位置で幅方向に横長に形成されているので、袋９３の入口を弱い力で閉じた状態で袋９３の下側がヒーター１０２に接触することがなく、ノズル１１７が袋９３に進入した状態でのシールを防止して、梱包状態を汚れのない良好な状態にできる。
【００６８】
さらに、搬送機構９５は、昇降本体部９６の下面に設けられたシリコン製のプレス部９９を備え、袋受け機構１００は、ヒーター１０２の後側に隣接し且つヒーター１０２よりも高い位置で幅方向に横長に形成されたゴム製のゴム受け部１０３を備えているので、搬送機構９５を弱い力で下降させると、シリコン製のプレス部９９とゴム製のゴム受け部１０３とを隙間なく密着させ、且つ弾性によりノズル１１７を袋９３内に進入させた状態にできる。このため、オイルを袋９３内に塗布したときに、オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減することができ、梱包状態を汚れのない良好な状態にできる。
【００６９】
さらに、ノズル１１７は、上下に薄く形成されているので、ノズル１１７を袋９３に進入させ挟んだ状態で、シリコン製のプレス部９９とゴム製のゴム受け部１０３とをより隙間なく密着させ、オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減することができ、梱包状態を汚れのない良好な状態にできる。
【００７０】
さらに、袋受け機構１００は、フレーム９１に幅方向を軸にして上下方向へ揺動可能に設けられた揺動プレート１０４を備え、この揺動プレート１０４は、固定吸着パッド１０１、ヒーター１０２及びゴム受け部１０３の周囲を囲うと共にこれらの外周に沿って開口する開口部１０５が形成された枠板部１０６と、枠板部１０６の後端部から後下りに傾斜する下り傾斜部１０７と、を備えている。シール工程の際、揺動プレート１０４の下り傾斜部１０７が傾斜しているので、袋９３も傾斜し、袋９３とヒーター１０２との接触面を最小限にできる。このため、ヒーター１０２がシール部以外に接触して袋９３に穴が開くことを防止できる。さらに、袋回収工程の際、ヒーター１０２の周りを囲うように枠板部１０６があるので、袋９３のヒーター１０２周辺部分を持ち上げて、ヒーター１０２から袋９３を容易に引き離すことができる。さらに、枠板部１０３を略水平にして袋詰め機構１１０のスコップ１１１を袋９３内に入れ易くし、且つプッシャーで押されたワークＷが袋９３に入ると下り傾斜部１０７によりワークＷが転がり袋９３の奥へ移動させることができる。
【００７１】
さらに、揺動プレート１０４が揺動していない状態のとき、枠板部１０６よりもゴム受け部１０３の頂点の方が高い位置にある。このため、略水平にした枠板部１０６により袋詰め機構１１０のスコップ１１１を袋９３内に進入させてワークを必要なタイミングで入れ易くした状態で、ゴム受け部１０３により袋９３内のオイルが逆流して袋９３の外にでることを防止できる。結果、梱包状態を汚れのない綺麗な状態にし、短時間でワークを梱包することができる。
【００７２】
次に比較例に係る作業時間積み上げグラフと、実施例に係る作業時間積み上げグラフについて説明する。
図１８に示されるように、従来の生産システムである（ａ）の比較例では、ワーク１本当り段取りに１０３．８秒、付随作業に４４．４秒、付帯作業、イレギュラー対応に２．２秒要していた。この点、実施例の生産システムである（ｂ）では、１本当り段取りに３８．３秒、付随作業に３２．９秒、付帯作業、イレギュラー対応に２．２秒と、大幅に工数を削減し、目標サイクルタイムの９２．３秒もクリアされている。
【００７３】
尚、実施例では、生産システム１０は、加工装置２０として複合加工装置を備えているが、これに限定されず、加工装置２０は一種類の加工を行う加工装置、ＮＣマシニングセンタ、プレス装置、鍛造装置など機械加工が施されていれば加工の種類は問わない。また、実施例では、生産システム１０は、研削盤８０を備えているが、研削盤８０は無くても差し支えない。
【００７４】
実施例では、熱処理装置３０は、１つの焼入れ炉３１に対して２つの焼戻し炉４１としたが、これに限定されず、１つの焼入れ炉３１に対して１つ、３つ、４つの焼入れ炉３１としてもよい。
【００７５】
実施例では、熱処理装置３０の焼入れ炉３１の加熱方法として、コイル３３による高周波誘導加熱を採用したが、これに限定されず、電気式であれば集光加熱、電子加熱、レーザー加熱であっても差し支えない。
【００７６】
実施例では、梱包装置９０のプレス部９９をシリコン製、ゴム受け部１０３をゴム製としたが、これに限定されず、弾性を有する合成樹脂製であれば他の材質であってもよい。
【００７７】
即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の技術は、ワークを袋に梱包する梱包装置に好適である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…  生産システム
２０…  加工装置（複合加工装置）
３０…  熱処理装置
３１…  焼入れ炉
３２…  急速昇温機構
３３…  コイル
４１、４１ａ、４１ｂ…  焼戻し炉
４２…  加熱機構
４３…  熱電対
４５…  コンベア
４６…  シューター
５１…  切り換え機構
６０…  ブラスト装置
６１…  ブラスト本体部
６３…  曲面
６４…  内壁
６５…  ドラム室
６７…  ブラストエアー通路
７２…  上部投入口
７５…  下部取出し口
８０…  研削盤
９０…  梱包装置
９５…  搬送機構
９６…  昇降本体部
９７…  昇降吸着パッド
９９…  プレス部
１００…  袋受け機構
１０１…  固定吸着パッド
１０２…  ヒーター
１０３…  ゴム受け部
１０４…  揺動プレート
１０６…  枠板部
１０７…  下り傾斜部
１１０…  袋詰め機構
１１５…  オイル塗布脱気機構
１１７…  ノズル
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２…  ワーク
Ｂ…  ブラスト粒
【要約】
【課題】オイルの飛散を防止して無駄になるオイルを削減するとともに梱包状態を汚れのない綺麗な状態にし、短時間でワークを梱包することができる梱包装置を提供する。
【解決手段】梱包装置９０は、フレーム９１と、ワークを収納する袋を搬送する搬送機構と９５、搬送された袋９５を下から受ける袋受け機構１００と、ワークＷを袋９３に入れる袋詰め機構１１０と、袋９３内にオイルを塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構１１５と、袋９３をシールするシール機構１２０と、を備えている。オイル塗布脱気機構１１５は、袋９３内まで進入してオイルの塗布と脱気を行うノズル１１７を備えている。
【選択図】図１５【図１】
0006890356.tif 000002
【図２】
0006890356.tif 000003
【図３】
0006890356.tif 000004
【図４】
0006890356.tif 000005
【図５】
0006890356.tif 000006
【図６】
0006890356.tif 000007
【図７】
0006890356.tif 000008
【図８】
0006890356.tif 000009
【図９】
0006890356.tif 000010
【図１０】
0006890356.tif 000011
【図１１】
0006890356.tif 000012
【図１２】
0006890356.tif 000013
【図１３】
0006890356.tif 000014
【図１４】
0006890356.tif 000015
【図１５】
0006890356.tif 000016
【図１６】
0006890356.tif 000017
【図１７】
0006890356.tif 000018
【図１８】
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