(57)【要約】【課題】  手作業で実施していた配線または配管の接続を自動で行うことができる機械構造を提供する。【解決手段】  加工ヘッドを装着した型１を自動搬出および自動収納する型交換ユニット１２と、型を型交換ユニット１２から自動搬出して取付けるフレーム４を有する作業台１３と、型１をフレーム４に自動的に固定する固定手段７を備える機械加工装置であって、型およびフレームに付装された配線または配管を接続する接続手段８と、接続手段８を駆動する駆動手段６を有することを特徴とする機械加工装置を提供する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形加工用の型と、
前記型を固定するフレームと、
前記型および前記フレームに付装された配線または配管を接続する接続手段と、
前記接続手段を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする機械加工装置。
【請求項２】
前記接続手段は、接続のための凸部を有する第１の接続片と、接続のための凹部を有する第２の接続片と、を有し、
前記駆動手段が、前記第１の接続片と前記第２の接続片の少なくとも一方を押圧し、前記第１の接続片の凸部と前記第２の接続片の凹部を嵌合させることを特徴とする請求項１に記載の機械加工装置。
【請求項３】
前記フレームまたは前記型のいずれかに、前記駆動手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の機械加工装置。
【請求項４】
前記型を自動搬出および自動収納する型交換ユニットを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の機械加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械加工用の複数の型を、製品の種類に合わせて交換しながら機械加工を行う機械加工装置においては、作業能率の向上を図るために型の交換を短時間で正確に行うことが求められる。
【０００３】
特許文献１には、型をストックするエレベータと、型の交換手段を備えたプレス装置が開示されている。このプレス装置においては、ストックエレベーター内に複数のプレス用下型が収納されており、必要に応じてエレベーターから型を取り出してプレス装置のボルスターへ設置することができる。また、使用を終えた型をエレベーター内の所定の場所に収納し、次の使用まで待機させる。これら型の交換作業は、装置に備えられた交換手段により迅速に実施される。
【０００４】
【特許文献１】特開平７-１６６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された従来技術によれば、効率的な型の交換作業を行うことができ、また、プレス装置とエレベータを一体化することにより、省スペース化も実現される。
【０００６】
しかしながら、超音波溶着などを行う機械加工装置においては、超音波ホーンなどの加工ヘッドが型に装着されており、単に型を交換し加工装置本体に設置するだけでは作業が完了しない。すなわち、加工ヘッドを作動させるために必要な電気の配線の接続や冷却用のエアー配管の接続が必要となる。
【０００７】
従来、型交換を自動で行うことができる装置であっても、電気配線やエアー配管の接続は、作業者が手作業で行っていた。このため、型交換の作業に時間を要すること、また作業ミスが発生し易いなどの問題が生じていた。特に、装置が大型になると、接続箇所が多くなるため問題が顕著になっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を鑑みてなされたもので、手作業で実施していた配線または配管の接続を自動で行うことができる機械加工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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、成形加工用の型と、型を固定するフレームと、型およびフレームに付装された配線または配管を接続する接続手段と、接続手段を駆動する駆動手段を有することを特徴とする機械加工装置である。これにより、駆動手段をもって接続手段を操作することが可能となり、配線または配管を自動で接続をすることができる。
【００１０】
本発明において、上記の接続手段は、接続のための凸部を有する第１の接続片と、接続のための凹部を有する第２の接続片を有し、駆動手段が、第１の接続片と前記第２の接続片の少なくとも一方を押圧し、第１の接続片の凸部と前記第２の接続片の凹部を嵌合させることを特徴とする。凸部と凹部が嵌合することにより、正確で確実な接続を確保することが可能となる。
【００１１】
また、本発明においては、フレームまたは型のいずれかに、上記の駆動手段を備えることを特徴とする。これにより、装置の設計の自由度が増し、コンパクトでスペース効率の良い装置が提供される。
【００１２】
さらに本発明の機械加工装置においては、型を自動搬出および自動収納する型交換ユニットを備えることを特徴とする。これにより、型の収納、搬出、および配線や配管の接続までを自動化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、機械加工装置の型およびフレームに付装された配線または配管の接続を自動で行うことができる機械加工装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係る超音波溶着装置１０を図１に示す。超音波溶着装置１０は、加工ヘッドを装着した上型１を作業台１３へ自動搬出し、また使用済みの上型１を自動収納する型交換ユニット１２と、上型１を型交換ユニット１２から自動搬出して取付けるフレーム４を有する作業台１３を備える。また、上型１およびフレーム４に付装された配線または配管を接続する接続手段８と、接続手段８を駆動する駆動手段６を有する。
【００１６】
超音波溶着装置１０においては、上型１と同時に、下型２も型交換ユニット１２から作業台１３へ自動搬出され、所定の作業を終了した後に型交換ユニット１２に自動収納される。また、型交換ユニット１２は、複数の上型１と下型２の対を可動棚１４に保管し、昇降機構１５により可動棚１４を上下に移動させて、加工する製品に合わせた型の対を作業台１３へ搬出する。使用を終えた型は、空いた棚１４に収納される。
【００１７】
図２は、作業面側から見た作業台１３の概略図である。フレーム４に設置されたシリンダー６により接続手段８が駆動され、電気接続と冷却エアーの配管の接続が確保される。接続手段８の詳細は後述する。
【００１８】
上型１とフレーム４の間の電気接続と冷却エアーの配管の接続がされると、上型１に装着された加工ヘッドである超音波ホーン３が作動可能となる。上型１には複数の超音波ホーン３が装着されるが、その数と配置は、加工される製品の仕様によって決められる。また、上型１が固定されているフレーム４は、図示しない駆動機構により上下に動くことができる。これにより、下型２に載置される製品の所定の部分に超音波ホーン３の先端部分を押し当て、超音波溶着することが可能となる。
【実施例１】
【００１９】
図３は、接続手段８により電気的な接続を確保する機構の説明図である。図中に示すように、接続手段８は、接続のための凸部３６を有する第１の接続片３１と、接続のための凹部３７を有する第２の接続片３２を有する（図４参照）。接続手段８の駆動手段であるシリンダー６が、支持部材３５に取り付けた第１の接続片３１を上型１の上面に押圧し、第１の接続片３１の凸部３６と、上型１の上面に取付けられた第２の接続片の凹部３７を嵌合させることにより電気的に接続される。
【００２０】
また、図３に示すように、接続片３１が取付けられた支持部材３５は、シリンダー６により駆動され上下に動くことができる。接続片３１が取付けられた支持部材３５を下降させて上型１に押し当て、接続片３１の凸部３６と接続片３２の凹部３７を嵌合させるためには、接続片３１と接続片３２の位置が正確に合っている必要がある。このためには、型交換ユニット１２から上型１が搬出されてフレーム４に設置される時に、上型１とフレーム４の間で正確な位置合わせが行われる必要がある。また、支持部材３５にはロケート３３が取付けられており、ロケート３３が位置決め孔３４に挿入されることにより、さらに正確な位置調整が行われる。
【００２１】
図４は、接続片３２の取り付け方法についての説明図である。接続片３２は、配線プレート５２上に固定されている。プレート５２は、ネジ５１により上型１の上面に固定される。この時、プレート５２は、上型１の上面に平行な方向に動く遊びを持って固定されることが好ましい。シリンダー６により支持部材３５が降下され、ロケート３３が位置決め孔３４に挿入されて接続片３１の凸部３６と接続片３２の凹部３７が嵌合した場合に、凸部と凹部の位置関係に微妙なずれがあると、嵌合位置に偏りが生じて横方向に応力が発生することがある。そのような状態の下に、シリンダー６を駆動して支持部材３５を上昇させて接続を解除しようとする場合、応力の働きで凹凸が固く噛み合い嵌合を解除できないことがある。これを避けるためには、プレート５２の固定において遊びを生じさせておいて、嵌合位置の偏りを修正できるようにすることが有効である。
【００２２】
上記の実施例においては、接続片３１に凸部を設け接続片３２に凹部を設けているが、接続片３１に凹部を設け接続片３２に凸部を設けても作用効果は同じである。
【００２３】
図５は、接続手段８によりエアー配管の接続を確保する機構の説明図である。図中に示すように、接続のための凸部４１が支持部材３５に取り付けられている。凸部４１の先端はテーパー状に加工されており、エアーを供給するための孔が開けられている。また、支持部材３５を貫通して配管のジョイント部４４が支持部材３５の上面に設けられている。上型１には、凸部４１と嵌合する凹部４２が形成されている。凹部４２には、エアーを供給するための孔が開けられている。また、凹部４２の孔と連接するエアーの通路４３が上型１を貫通して設けられており、配管のジョイント４４に連通している。凸部４１と支持部材３５の接合部、および上型１の上面の凹部４２の開口部周辺にはエアー漏れ防止ゴム４５が接着されている。
【００２４】
接続手段８の駆動手段であるシリンダー６が、支持部材３５を上型１の上面に押圧し、凸部４１と上型１の上面に設けられた凹部４２を嵌合させることによりエアー配管が接続される。この時、支持部材３５に接着されたエアー漏れ防止ゴム４５と上型１の上面に接着されたエアー漏れ防止ゴム４５が互いに密着して接合部の気密が保たれ、エアー漏れを防止することができる。
【実施例２】
【００２５】
図６は、本発明の別の実施態様を示す図である。作業台１３に上型１と下型２が設置され、上型１はフレーム４に固定されている。エアー配管の接続手段８は、フレーム４の支持部６１と支持部材６２に取り付けられている。上型１に設置されたシリンダー６により支持部材６２が水平方向（作業者に対して手前側と奥側）に駆動され、接続手段８の凹凸部が嵌合して配管の接続が行われる。接続手段８の機構の詳細は、前述の図５の場合と同じである。
【００２６】
本実施例の特徴は、上型１に駆動手段であるシリンダー６が設置されている点にある。通常は、実施例１に示すように駆動手段をフレーム側に設置して、複数を準備する必要がある型側には設置しない。型の構造が複雑になり大型化すること、また型の製作費用が高価となるためである。しかしながら、実施例２のように、シリンダーの取り付けが難しいフレームの支持部にエアー配管の接続部を配置する必要がある場合や、上型１の作業面側に多数の加工ヘッドが装着されているため、作業面の裏側にしか接続手段を配置するスペースを確保できない場合など、型側に駆動手段を設置するほうが好ましい場合がある。
【００２７】
例えば、上型１の全面に加工ヘッドが装着されていて、側方部にのみ接続手段８が付設できるスペースがある場合が考えられる。この様な場合には、上型１の側方であって、作業面に対して奥側の隅と、それに対応するフレームの部分に、図６に示すように駆動手段６および接続手段８を付設すれば、スペース的に無駄のない配置ができる。
【００２８】
なお、本実施例のような超音波溶着装置に限られず、型とフレーム間において配線および配管の接続が必要な機械加工装置であれば、本発明を適用することができる。例えば、型の搬出および収納を手動で行う装置でも良い。また、本発明の実施においては、装置の操作パネルに駆動手段のスイッチを配置し、作業者がスイッチを操作することにより配線および配管の接続をする方法を取ることができる。さらに、型の搬出および収納を自動で行う装置において、コントローラーに本発明の駆動装置を操作させることにより、全自動で型交換を行う機械加工装置を実現することができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る機械加工装置の概略図である。
【図２】本発明に係る機械加工装置に、上型および下型を設置した状態の概略図である。
【図３】接続手段により電気的な接続を確保する機構の説明図である。
【図４】接続手段の取付け方法についての説明図である。
【図５】接続手段によりエアー配管の接続を確保する機構の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・上型
４・・・フレーム
６・・・シリンダー
８・・・接続手段
１０・・・超音波溶着装置
１２・・・型交換ユニット
１３・・・作業台
３１・・・接続片
３２・・・接続片
３６・・・凸部
３７・・・凹部
４１・・・凸部
４２・・・凹部
【図１】
2009262202.tif 000003
【図２】
2009262202.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009262202.tif 000006
【図５】
2009262202.tif 000007
【図６】
2009262202.tif 000008