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JP7047712B2 - Posture correction device for spherical workpieces - Google Patents

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JP7047712B2
JP7047712B2 JP2018207555A JP2018207555A JP7047712B2 JP 7047712 B2 JP7047712 B2 JP 7047712B2 JP 2018207555 A JP2018207555 A JP 2018207555A JP 2018207555 A JP2018207555 A JP 2018207555A JP 7047712 B2 JP7047712 B2 JP 7047712B2
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suction plate
spherical
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Description

本発明は、球状ワークの姿勢矯正装置に関する。 The present invention relates to a posture correction device for a spherical work.

従来から、ボール弁を有するインジェクタの弁体部についての技術が提案されている。その例として、特許文献1では、弁体部が、少なくとも2以上の同軸上に相互に接合された複数の球体よりなり、該球体の内の1つの端部の球体は弁体面を有し、また、他の少なくとも1つの球体はガイド孔に摺動する構成を提案している。この構成を採用することにより、簡単な構成で厳密な加工精度を要せず、所定のクリアランス精度を保持し、かつ、容易に組立て加工ができるとしている。 Conventionally, a technique for a valve body portion of an injector having a ball valve has been proposed. As an example, in Patent Document 1, the valve body portion is composed of a plurality of spheres joined to each other coaxially on at least two or more, and the sphere at one end of the sphere has a valve body surface. We also propose a configuration in which at least one other sphere slides in the guide hole. By adopting this configuration, it is said that a simple configuration does not require strict processing accuracy, maintains a predetermined clearance accuracy, and can be easily assembled and processed.

特開平5-71440号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-71440

ここで、弁体部としての球体が、球体の一部を切り取った平面部を有する形状の、いわゆるDカットボールである場合、そのDカットボールの姿勢、すなわち平面部の向きを常に所望の向きに保つことに困難さがある。 Here, when the sphere as the valve body portion is a so-called D-cut ball having a flat surface portion obtained by cutting out a part of the sphere, the posture of the D-cut ball, that is, the orientation of the flat surface portion is always a desired direction. There is difficulty in keeping it.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、球体の一部を切り取った平面部を有する断面D字状の球状ワークの姿勢を矯正する姿勢矯正装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a posture correction device for correcting the posture of a spherical work having a D-shaped cross section having a flat surface portion obtained by cutting out a part of a sphere. Is.

本発明は、球形の一部を切り取った平面部(14)を有する断面D字状の球状ワーク(12)について、平面部が所望の方向に向くように回転させる姿勢矯正装置であって、球状ワークを収容可能な収容穴(35)を有する筒状部材(31)と、球状ワークの直径よりも小さな複数の吸気口(24)を有し、吸気口からの吸気により球状ワークを吸着する吸着プレート(21)と、を備える。 The present invention is a posture correction device for rotating a spherical work (12) having a D-shaped cross section having a flat surface portion (14) obtained by cutting out a part of a spherical shape so that the flat surface portion faces in a desired direction. A cylindrical member (31) having an accommodating hole (35) capable of accommodating a work, and a plurality of intake ports (24) smaller than the diameter of the spherical work, and sucking the spherical work by intake air from the intake port. A plate (21) is provided.

この球状ワークの姿勢矯正装置は、筒状部材のうち、球状ワークを出し入れ可能な開口端部(32)を、吸着プレートとの隙間(W)が球状ワークの直径よりも小さくなるように対向させる。そして、球状ワークを筒状部材に収容し、吸着プレートに対向させた状態で、平面部が吸着プレートの面と平行になるように、球状ワークを、吸着プレートの面に沿った任意の方向に転がし、且つ、吸着プレートの面に沿った任意の方向とは異なる方向に転がす。ここで、「任意の方向とは異なる方向」は、任意の方向と直交する方向でもよく、任意の方向に対し斜めに交差する方向でもよい。 This posture correction device for the spherical work faces the open end (32) of the tubular member from which the spherical work can be taken in and out so that the gap (W) with the suction plate is smaller than the diameter of the spherical work. .. Then, in a state where the spherical work is housed in the tubular member and faces the suction plate, the spherical work is placed in an arbitrary direction along the surface of the suction plate so that the flat surface portion is parallel to the surface of the suction plate. Roll and roll in a direction different from any direction along the surface of the suction plate. Here, the "direction different from the arbitrary direction" may be a direction orthogonal to the arbitrary direction or a direction diagonally intersecting the arbitrary direction.

本発明の球状ワークの姿勢矯正装置は、球状ワークを筒状部材に収容し、吸着プレートの面に沿って少なくとも二方向に、例えば270°以上回転させる。すると、球状ワークの球面部が吸着プレートの面と対向した状態に比べ、球状ワークの平面部が吸着プレートの面と対向した状態の方が吸着面積を広く確保し、強く吸着することができる。これにより、平面部が吸着プレートの面と平行になった状態で、球状ワークの姿勢が保持される。したがって、本発明の球状ワークの姿勢矯正装置は、球体の一部を切り取った平面部を有する断面D字状の球状ワークの姿勢を適切に矯正することができる。 In the posture correction device for a spherical work of the present invention, the spherical work is housed in a tubular member and rotated in at least two directions along the surface of the suction plate, for example, 270 ° or more. Then, as compared with the state where the spherical portion of the spherical work faces the surface of the suction plate, the state where the flat surface portion of the spherical work faces the surface of the suction plate secures a wider suction area and can strongly suck. As a result, the posture of the spherical work is maintained in a state where the flat surface portion is parallel to the surface of the suction plate. Therefore, the posture correction device for the spherical work of the present invention can appropriately correct the posture of the spherical work having a D-shaped cross section having a flat surface portion obtained by cutting out a part of the sphere.

ディーゼルエンジン用のインジェクタの断面図である。It is sectional drawing of the injector for a diesel engine. 図1のII部拡大図である。FIG. 1 is an enlarged view of part II of FIG. 実施形態の球状ワークの姿勢矯正装置の一部の斜視図である。It is a perspective view of a part of the posture correction device of the spherical work of embodiment. 吸着プレートの斜視概要図である。It is a perspective view of the suction plate. 吸着ノズルによる吸着作用を説明する図4のA-A断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4 for explaining the suction action of the suction nozzle. 吸着ノズルによる吸着作用を説明する図4のA-A断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4 for explaining the suction action of the suction nozzle. 吸着ノズルによる吸着作用を説明する図4のA-A断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4 for explaining the suction action of the suction nozzle. 吸着プレートの動作を説明する図4のB矢視図である。It is a B arrow view of FIG. 4 explaining the operation of the suction plate. 吸着プレートの動作を説明する図4のB矢視図である。It is a B arrow view of FIG. 4 explaining the operation of the suction plate. 吸着プレートの動作を説明する図4のB矢視図である。It is a B arrow view of FIG. 4 explaining the operation of the suction plate. 吸着プレートの動作を説明する図4のB矢視図である。It is a B arrow view of FIG. 4 explaining the operation of the suction plate. 吸着プレートの動作を説明する図4のB矢視図である。It is a B arrow view of FIG. 4 explaining the operation of the suction plate. 球状ワークが転がる軌跡をX-Y平面に示した図である。It is a figure which showed the locus which a spherical work rolls on the XY plane. 姿勢矯正完了後の状態を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the state after the posture correction is completed. 図14の状態の後、仮置き台を取り外した状態を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the state which removed the temporary place | stand after the state of FIG. インジェクタへの球状ワークの配置工程を示す、図2のXVI部を上下反転した断面図である。It is sectional drawing which turned upside down the XVI part of FIG. 2 which shows the process of arranging a spherical work on an injector. 球状ワークの回転動作に関する力を検討する図である。It is a figure which examines the force with respect to the rotational motion of a spherical work. 球状ワークの吸着状態の維持に関する力を検討する図である。It is a figure which examines the force concerning the maintenance of the adsorption state of a spherical work.

以下、球状ワークの姿勢矯正装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1および図2に示すように、ディーゼルエンジン用のインジェクタ10の内部に、セラミックからなる、球形の一部を切り取った平面部を有する断面D字状の球状ワーク12が配置されている。ディーゼルエンジン用のインジェクタ10の内部には、その他にバルブ15,ノズルオリフィス16,ノックピン17,ソレノイド18,リテーニングナット19,およびノズル20等を有している。ディーゼルエンジン用のインジェクタ10の外部には、外装としてのロアボデー11を備えている。 Hereinafter, embodiments of the posture correction device for the spherical work will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a spherical work 12 having a D-shaped cross section, which is made of ceramic and has a flat surface portion obtained by cutting out a part of a sphere, is arranged inside the injector 10 for a diesel engine. Inside the injector 10 for a diesel engine, there are a valve 15, a nozzle orifice 16, a knock pin 17, a solenoid 18, a retaining nut 19, a nozzle 20, and the like. A lower body 11 as an exterior is provided on the outside of the injector 10 for a diesel engine.

球状ワークの姿勢矯正装置1の斜視図を図3に示す。球状ワークの姿勢矯正装置1には、板状の吸着プレート21が配置されている。この吸着プレート21は、球状ワーク12を吸着する。また、「筒状部材」としての仮置き台31が、吸着プレート21の下側に配置されている。仮置き台31の収容穴35には、球状ワーク12が収容される。本実施形態では、収容穴35が天方向に開口しているものとする。 FIG. 3 shows a perspective view of the posture correction device 1 of the spherical workpiece. A plate-shaped suction plate 21 is arranged in the posture correction device 1 of the spherical work. The suction plate 21 sucks the spherical work 12. Further, a temporary stand 31 as a "cylindrical member" is arranged under the suction plate 21. The spherical work 12 is accommodated in the accommodating hole 35 of the temporary storage table 31. In the present embodiment, it is assumed that the accommodating hole 35 is open in the vertical direction.

図4に示すように、吸着プレート21は、「く」の字状に曲がっている部分22が形成されている。また、吸着プレート21に対し仮置き台31と反対側に、吸気装置である吸着ノズル41と、吸着ノズル41を保持するホルダ51とが設けられている。ホルダ51には、吸着プレート21を挟むように突出する柱状の突起52,52が配置されている。また、吸着プレート21の長手方向両端は、保持部材23によって保持されている。球状ワーク12は、吸着ノズル41の吸着プレート21を挟んで対向位置に吸着される。 As shown in FIG. 4, the suction plate 21 is formed with a portion 22 that is bent in a “dogleg” shape. Further, a suction nozzle 41, which is an intake device, and a holder 51 for holding the suction nozzle 41 are provided on the opposite side of the suction plate 21 from the temporary stand 31. The holder 51 is arranged with columnar protrusions 52, 52 that project so as to sandwich the suction plate 21. Further, both ends of the suction plate 21 in the longitudinal direction are held by the holding member 23. The spherical work 12 is sucked to the opposite position with the suction plate 21 of the suction nozzle 41 sandwiched between them.

図5から図7は、吸着ノズル41による吸着作用を説明する図であり、図5から図7に進むに従い、時間が経過している。図5に示すのは、吸着プレート21に球状ワーク12がまだ吸着されていない段階の、吸着プレート21の状態である。吸着プレート21は、球状ワーク12の直径Da(=φ1.6mm)よりも小さな複数の吸気口24(φ0.2mm)を有している。吸着ノズル41の負圧通路42に負圧を発生させることで、複数の吸気口24を介してブロック矢印Mの方向に吸気される。 5 to 7 are views for explaining the suction action of the suction nozzle 41, and time has elapsed as the process progresses from FIG. 5 to FIG. 7. FIG. 5 shows the state of the suction plate 21 at the stage where the spherical work 12 is not yet sucked on the suction plate 21. The suction plate 21 has a plurality of intake ports 24 (φ0.2 mm) smaller than the diameter Da (= φ1.6 mm) of the spherical work 12. By generating a negative pressure in the negative pressure passage 42 of the suction nozzle 41, the air is sucked in the direction of the block arrow M through the plurality of intake ports 24.

そして、球状ワーク12を供給し、吸着プレート21に吸着させた状態を図6に示す。この球状ワーク12は、回転方向の向きが不定の状態で供給される。そのため、断面D字状の球状ワーク12の球面部13が吸着プレート21に対向するのか、平面部14が吸着プレート21に対向するのかが定まらない。ここでは、球状ワーク12の球面部13が吸着プレート21に対向している状態、すなわち、最初に平面部14が地方向を向いている状態を想定する。また、吸着プレート21は球状ワーク12を吸気口24からの吸気により吸着している。 FIG. 6 shows a state in which the spherical work 12 is supplied and is adsorbed on the adsorption plate 21. The spherical work 12 is supplied in a state where the direction in the rotation direction is indefinite. Therefore, it is uncertain whether the spherical portion 13 of the spherical work 12 having a D-shaped cross section faces the suction plate 21 or the flat surface portion 14 faces the suction plate 21. Here, it is assumed that the spherical portion 13 of the spherical work 12 faces the suction plate 21, that is, the flat portion 14 first faces the ground. Further, the suction plate 21 sucks the spherical work 12 by the intake air from the intake port 24.

次いで、吸着プレート21に吸着させた球状ワーク12を、「筒状部材」である仮置き台31に収容させた状態が、図7に示す状態である。ここでは、球状ワーク12を出し入れ可能な開口端部32が吸着プレート21に対向するようにしている。また、開口端部32と吸着プレート21との隙間W(=0.2mm)が、球状ワーク12の最大径Da(=φ1.6mm)よりも小さくなるようにしている。 Next, the state in which the spherical work 12 adsorbed on the adsorption plate 21 is housed in the temporary placing table 31 which is a “cylindrical member” is the state shown in FIG. 7. Here, the open end portion 32 through which the spherical work 12 can be taken in and out faces the suction plate 21. Further, the gap W (= 0.2 mm) between the opening end portion 32 and the suction plate 21 is made smaller than the maximum diameter Da (= φ1.6 mm) of the spherical work 12.

さらに、仮置き台31の収容穴35の底部33に形成された孔34から、球状ワーク12に対してブロック矢印Nの方向に空気圧を付与している。この状態では、球状ワーク12が、仮置き台31の球状ワーク12が収容されている収容部35から飛び出すことなく、収容部35の中で自由に回転可能となる。 Further, air pressure is applied to the spherical work 12 in the direction of the block arrow N from the hole 34 formed in the bottom portion 33 of the accommodation hole 35 of the temporary storage table 31. In this state, the spherical work 12 can freely rotate in the accommodating portion 35 without popping out from the accommodating portion 35 in which the spherical work 12 of the temporary storage table 31 is accommodated.

図8から図12は、図7に示した状態の後の吸着プレート21の動作を示し、球状ワーク12を吸着プレート21の面に沿って「く」の字状の軌跡を描くように転がす様子を時系列に示す図である。図8から図12に進むに従い、時間が経過している。図示を省略しているが、図8から図12に進んだ後、図12から図8に進む往復動作を行っている。以下、図8から図12の左右方向をX軸方向とし、吸着プレート21の長手方向である図8から図12の上下方向をY軸方向とする。「く」の字状の軌跡とは、Y軸方向において一方向に進みつつ、X軸方向において基準位置から他の位置まで往復する軌跡を意味する。 8 to 12 show the operation of the suction plate 21 after the state shown in FIG. 7, and the spherical work 12 is rolled along the surface of the suction plate 21 so as to draw a dogleg-shaped locus. Is shown in chronological order. Time has passed from FIG. 8 to FIG. Although not shown, the reciprocating operation is performed from FIG. 8 to FIG. 12 and then from FIG. 12 to FIG. Hereinafter, the left-right direction of FIGS. 8 to 12 is defined as the X-axis direction, and the vertical direction of FIGS. 8 to 12, which is the longitudinal direction of the suction plate 21, is defined as the Y-axis direction. The "K" -shaped locus means a locus that travels in one direction in the Y-axis direction and reciprocates from a reference position to another position in the X-axis direction.

図8から図12に示すように、吸着プレート21の両端は保持部材23に、留め具28,28で固定されている。また、吸着プレート21は、球状ワーク12を吸気口24からの吸気により吸着した状態で、球状ワーク12を仮置き台31に収容させたまま、吸着プレート21と対向させる。そして、吸着プレート21の面に沿って球状ワーク12を転がす。その際に、板カム25の凹部26に備えられたカムフォロア27がホルダ51の凹部53に沿って回転し、吸着プレート21と保持部材23を「く」の字状の軌跡を描くように移動させる。このとき、球状ワーク12、吸着ノズル41、ホルダ51および仮置き台31は移動せず、仮置き台31の中に収容させた球状ワーク12が吸着プレート21の面に沿って転がる。 As shown in FIGS. 8 to 12, both ends of the suction plate 21 are fixed to the holding member 23 with fasteners 28 and 28. Further, the suction plate 21 faces the suction plate 21 while the spherical work 12 is sucked by the intake air from the intake port 24 and the spherical work 12 is housed in the temporary storage table 31. Then, the spherical work 12 is rolled along the surface of the suction plate 21. At that time, the cam follower 27 provided in the recess 26 of the plate cam 25 rotates along the recess 53 of the holder 51, and the suction plate 21 and the holding member 23 are moved so as to draw a dogleg-shaped locus. .. At this time, the spherical work 12, the suction nozzle 41, the holder 51, and the temporary stand 31 do not move, and the spherical work 12 housed in the temporary stand 31 rolls along the surface of the suction plate 21.

球状ワーク12が、吸着プレート21の面に沿って転がる間に、吸着プレート21の面と球状ワーク12の平面部14とが対向する場合が生じ得る。具体的に、球状ワーク12は、X軸方向とY軸方向とのそれぞれに球状ワーク12の一回転を360°としたとき、270°以上回転させれば、必ず平面部14が吸着プレート21の面に対向する。 While the spherical work 12 rolls along the surface of the suction plate 21, the surface of the suction plate 21 and the flat surface portion 14 of the spherical work 12 may face each other. Specifically, when the spherical work 12 is rotated by 270 ° or more when one rotation of the spherical work 12 is 360 ° in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, the flat surface portion 14 is always attached to the suction plate 21. Facing the surface.

ここで、図13のように「く」の字状の軌跡を描くように転がすことによって、X軸方向とY軸方向との両方向に同時に転がす効果がある。図13に示す丸は、球状ワーク12の転がる軌跡である。図13に示す例では、X軸方向の移動範囲Txが8mm、Y軸方向の移動範囲Tyが30mmであり、Y軸方向の丸と丸との間隔Uが2.5mmである。また、「く」の字の傾斜角度は、Y軸に対して40°である。すると、球状ワーク12の最大径Daがφ1.6mmであるため、球面部13のみが吸着プレート21の面に沿って転がるのではなく、必ず平面部14が吸着プレート21の面に対向する機会がある。また、球状ワーク12を「く」の字状の軌跡を描くように転がすことで、球状ワーク12と吸着プレート21との滑りによる悪影響が起こりにくい。 Here, by rolling so as to draw a dogleg-shaped locus as shown in FIG. 13, there is an effect of rolling in both the X-axis direction and the Y-axis direction at the same time. The circle shown in FIG. 13 is a rolling locus of the spherical work 12. In the example shown in FIG. 13, the movement range Tx in the X-axis direction is 8 mm, the movement range Ty in the Y-axis direction is 30 mm, and the distance U between the circles in the Y-axis direction is 2.5 mm. Further, the inclination angle of the "<" character is 40 ° with respect to the Y axis. Then, since the maximum diameter Da of the spherical work 12 is φ1.6 mm, not only the spherical portion 13 rolls along the surface of the suction plate 21, but the flat surface portion 14 always faces the surface of the suction plate 21. be. Further, by rolling the spherical work 12 so as to draw a “dogleg” -shaped locus, adverse effects due to slippage between the spherical work 12 and the suction plate 21 are unlikely to occur.

吸着プレート21は球状ワーク12を吸気口24からの吸気により、吸着した状態で、平面部14を吸着プレート21の面に対向させると、球面部13を吸着プレート21の面に対向させるよりも、球状ワーク12は吸着プレート21に強く吸着される。その理由は、平面の吸着プレート21と平面部14を密着させると、吸着プレート21と平面部14との密着面積が大きく、吸気口24からの吸気の力を強く受けるためである。また、球面部13と吸着プレート21との密着の場合は、球面部13が平面ではないため、平面の吸着プレート21との密着面積が小さく、吸気口24から受ける吸気の力が弱い。そのため、一度平面部14が吸着プレート21の面に対向し密着すれば、原則としてその後もその姿勢が維持される。 When the flat surface portion 14 faces the surface of the suction plate 21 in a state where the suction plate 21 sucks the spherical work 12 by suction from the intake port 24, the spherical portion 13 faces the surface of the suction plate 21 rather than facing the surface of the suction plate 21. The spherical work 12 is strongly adsorbed on the adsorption plate 21. The reason is that when the flat suction plate 21 and the flat surface portion 14 are brought into close contact with each other, the contact area between the suction plate 21 and the flat surface portion 14 is large, and the force of intake air from the intake port 24 is strongly received. Further, in the case of close contact between the spherical surface portion 13 and the suction plate 21, since the spherical surface portion 13 is not flat, the contact area with the flat suction plate 21 is small, and the force of intake air received from the intake port 24 is weak. Therefore, once the flat surface portion 14 faces the surface of the suction plate 21 and is in close contact with the surface, the posture is maintained even after that.

なお、前述の「球状ワーク12と吸着プレート21との滑りによる悪影響」は、球面部13と吸着プレート21とが対向している状態で、「滑る」、すなわち図8から図12に示した動作を行っても転がらないことを言う。吸着プレート21と平面部14とが密着した状態で、図8から図12に示した動作を行っても、密着した状態を保って「滑って」転がらないことは、正常な動作とする。また、エアの巻き込みによって球状ワーク12の自転が損なわれないかをシミュレーションで確認する。 The above-mentioned "adverse effect of slipping between the spherical work 12 and the suction plate 21" is "sliding" in a state where the spherical surface portion 13 and the suction plate 21 are facing each other, that is, the operation shown in FIGS. 8 to 12. Say that it does not roll even if you do. Even if the operations shown in FIGS. 8 to 12 are performed in a state where the suction plate 21 and the flat surface portion 14 are in close contact with each other, it is a normal operation that the suction plate 21 and the flat surface portion 14 are kept in close contact with each other and do not “slip” and roll. In addition, it is confirmed by simulation whether the rotation of the spherical work 12 is impaired by the entrainment of air.

そして、図8から図12に進み、且つ図12から図8に進む往復動作を行うことで、図14に示すように、吸着プレート21と球状ワーク12の平面部14とが密着するようになり、球状ワーク12の姿勢矯正が完了する。すなわち、最初に平面部14が天方向以外の方向を向いている状態から、最後に平面部14が天方向を向いている状態へと、球状ワーク12の姿勢が矯正される。その後、仮置き台31を球状ワーク12の姿勢に影響を与えないように取り外した状態が、図15に示す状態である。 Then, by performing the reciprocating operation from FIG. 8 to FIG. 12 and from FIG. 12 to FIG. 8, the suction plate 21 and the flat surface portion 14 of the spherical work 12 come into close contact with each other as shown in FIG. , The posture correction of the spherical work 12 is completed. That is, the posture of the spherical work 12 is corrected from a state in which the flat surface portion 14 first faces a direction other than the heavenly direction to a state in which the flat surface portion 14 finally faces the heavenly direction. After that, the state in which the temporary stand 31 is removed so as not to affect the posture of the spherical work 12 is the state shown in FIG.

その後、図16に示すように、インジェクタ10の製造段階において球状ワーク12を配置すべき状態のサブアッセンブリ61を、吸着プレート21に吸着された球状ワーク12の直下に置く。そして、吸気口24からの吸気を止めると、球状ワーク12が落下し、サブアッセンブリ61の配置されるべき位置に配置される。なお、一度インジェクタ10に球状ワーク12を配置した後に、静電気等の影響により再び吸着プレート21に球状ワーク12が固着することがある。そのようなときは、吸着プレート21と球状ワーク12の間に薄い板または紙等を介在させ、両者が固着しないように擦り切り動作を行う。 After that, as shown in FIG. 16, the sub-assembly 61 in which the spherical work 12 should be arranged in the manufacturing stage of the injector 10 is placed directly under the spherical work 12 adsorbed on the suction plate 21. Then, when the intake air from the intake port 24 is stopped, the spherical work 12 falls and is arranged at the position where the sub-assembly 61 should be arranged. After the spherical work 12 is once placed on the injector 10, the spherical work 12 may be fixed to the suction plate 21 again due to the influence of static electricity or the like. In such a case, a thin plate, paper, or the like is interposed between the suction plate 21 and the spherical work 12, and the scraping operation is performed so that the two do not stick to each other.

次に図17を参照し、図5~図12、図14~図16の動作が可能かどうか検討する。球状ワーク12が仮置き台31の中で回転できる条件は、ベクトルP1>P2である。ここで、P1=μ1・F1である。また、P2=μ2・F2である。また、F1=「球状ワーク12を持上げる力」-「球状ワーク12の質量」とする。また、孔34から、球状ワーク12に対する空気圧(P)の値は、0.4[MPa]である。吸気口24から吸気する力は、-40[kPa]である。球状ワーク12の質量mは、m=0.02[g]とする。また、Gは重力加速度(0.01[N/g])である。
1=π・(Da2/4)・P-m・G
=2.01[mm2]・0.4[MPa]-0.02[g]・G
=0.804[N]-0.0002[N]≒0.8[N]
Next, with reference to FIG. 17, it is examined whether or not the operations of FIGS. 5 to 12 and 14 to 16 are possible. The condition that the spherical work 12 can rotate in the temporary table 31 is the vector P 1 > P 2. Here, P 1 = μ 1 · F 1 . Further, P 2 = μ 2 · F 2 . Further, F 1 = "force to lift the spherical work 12"-"mass of the spherical work 12". Further, the value of the air pressure (P) with respect to the spherical work 12 from the hole 34 is 0.4 [MPa]. The force taken in from the intake port 24 is −40 [kPa]. The mass m of the spherical work 12 is m = 0.02 [g]. Further, G is a gravitational acceleration (0.01 [N / g]).
F 1 = π ・ (Da 2/4 ) ・ Pm ・ G
= 2.01 [mm 2 ] ・ 0.4 [MPa] -0.02 [g] ・ G
= 0.804 [N] -0.0002 [N] ≒ 0.8 [N]

そして、回転方向に働く力であるP1を求める。ここで、μ1=0.2であるから、
1=μ1・F1=0.2・0.8[N]=0.16[N]
となる。
Then, P 1 which is a force acting in the rotation direction is obtained. Here, since μ 1 = 0.2,
P 1 = μ 1 · F 1 = 0.2 · 0.8 [N] = 0.16 [N]
Will be.

さらに、回転を妨げる力であるP2を求める。ここで、F2=0.16[N]および、μ2=0.05であるから、
2=μ2・F2=0.16[N]・0.05=0.008[N]
となる。よって、P1>P2となり、上記の動作が可能となる。
Furthermore, P 2 which is a force that hinders rotation is obtained. Here, since F 2 = 0.16 [N] and μ 2 = 0.05,
P 2 = μ 2 · F 2 = 0.16 [N] · 0.05 = 0.008 [N]
Will be. Therefore, P 1 > P 2 and the above operation is possible.

また、図18を用いて、上記の球状ワーク12の平面部14が、吸着プレート21に強く吸着された状態が安定して維持できるか検討する。安定の条件は、Px・Lx>Py・Lyである。Px,Pyはベクトルである。球状ワーク12の平面部14の直径がLxである。また、球状ワーク12の球面部13の中心Oから平面部14にひいた垂線の長さがLyである。図18に示す例では、Lx=1.2mm、Ly=0.47mmであるため、Px・Lx>Py・Lyの関係が成立し、上記の球状ワーク12が、吸着プレート21に強く吸着された状態が安定して維持できる。 Further, with reference to FIG. 18, it is examined whether the flat surface portion 14 of the spherical work 12 can be stably maintained in a state of being strongly adsorbed on the adsorption plate 21. The condition of stability is Px · Lx> Py · Ly. Px and Py are vectors. The diameter of the flat surface portion 14 of the spherical work 12 is Lx. Further, the length of the perpendicular line drawn from the center O of the spherical portion 13 of the spherical work 12 to the flat surface portion 14 is Ly. In the example shown in FIG. 18, since Lx = 1.2 mm and Ly = 0.47 mm, the relationship of Px · Lx> Py · Ly was established, and the above spherical work 12 was strongly adsorbed on the suction plate 21. The state can be maintained stably.

以上のように、本実施形態の球状ワークの姿勢矯正装置1は、球状ワーク12を「筒状部材」としての仮置き台31に収容し、吸着プレート21の面に沿って少なくとも二方向に、例えば270°以上回転させる。すると、球状ワーク12の球面部13が吸着プレート21の面と対向した状態に比べ、球状ワーク12の平面部14が吸着プレート21の面と対向した状態の方が吸着面積を広く確保し、強く吸着することができる。 As described above, the posture correction device 1 for the spherical work of the present embodiment accommodates the spherical work 12 in the temporary placement table 31 as a "cylindrical member", and accommodates the spherical work 12 in at least two directions along the surface of the suction plate 21. For example, rotate it by 270 ° or more. Then, the suction area is secured wider and stronger in the state where the flat surface portion 14 of the spherical work 12 faces the surface of the suction plate 21 than in the state where the spherical portion 13 of the spherical work 12 faces the surface of the suction plate 21. Can be adsorbed.

これにより、平面部14が吸着プレート21の面と平行になった状態で、球状ワーク12の姿勢が保持される。したがって、本発明の球状ワークの姿勢矯正装置1は、「球体の一部を切り取った平面部14を有する断面D字状の球状ワーク12」の姿勢を適切に矯正することができる。また、その姿勢を保ちながら、球状ワーク12を、サブアッセンブリ61の配置されるべき位置に適切に配置することができる。 As a result, the posture of the spherical work 12 is maintained in a state where the flat surface portion 14 is parallel to the surface of the suction plate 21. Therefore, the posture correction device 1 for the spherical work of the present invention can appropriately correct the posture of the "spherical work 12 having a D-shaped cross section having the flat surface portion 14 obtained by cutting out a part of the sphere". Further, the spherical work 12 can be appropriately arranged at the position where the sub-assembly 61 should be arranged while maintaining the posture.

(他の実施形態)
上記実施形態では、球状ワーク12を吸着プレート21の面に沿って「く」の字状の軌跡を描くように転がしている。しかし、たとえば球状ワーク12を吸着プレート21の面に沿って、X軸方向とY軸方向との別々に転がしても良い。また、吸着プレート21の面に沿った任意の方向と、その方向と異なる方向、すなわち、直交する方向又は斜めに交差する方向に転がしても良い。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the spherical work 12 is rolled along the surface of the suction plate 21 so as to draw a dogleg-shaped locus. However, for example, the spherical work 12 may be rolled separately in the X-axis direction and the Y-axis direction along the surface of the suction plate 21. Further, it may be rolled in an arbitrary direction along the surface of the suction plate 21 and in a direction different from that direction, that is, in a direction orthogonal to each other or in a direction at which the suction plate 21 intersects diagonally.

ただし、球状ワーク12を吸着プレート21の面に沿って、X軸方向とY軸方向との別々に転がす場合には、X軸方向に転がすためのアクチュエータと、Y軸方向に転がすためのアクチュエータの2つのアクチュエータを要する。その点、「く」の字状の軌跡を描くように転がす場合、一つのアクチュエータで、球状ワーク12を転がすことが可能であるため、部品点数を少なくするには有利である。 However, when the spherical work 12 is rolled separately in the X-axis direction and the Y-axis direction along the surface of the suction plate 21, an actuator for rolling in the X-axis direction and an actuator for rolling in the Y-axis direction are used. Requires two actuators. In that respect, when rolling so as to draw a "<" -shaped locus, it is possible to roll the spherical work 12 with one actuator, which is advantageous for reducing the number of parts.

上記実施形態では、仮置き台31の収容穴35の底部33に形成された孔34から、球状ワーク12に対して空気圧を付与している。しかし、孔34からの、球状ワーク12に対する空気圧は、必ずしも必要ではない。ただし、上述のF1の値を大きくして、ベクトルP1>P2の条件を満たすことを容易にするには、孔34から、球状ワーク12に対して空気圧(P)は、あった方が良いし、その値はある程度大きい方が良い。 In the above embodiment, air pressure is applied to the spherical work 12 from the hole 34 formed in the bottom 33 of the accommodating hole 35 of the temporary storage table 31. However, the air pressure from the hole 34 to the spherical work 12 is not always necessary. However, in order to increase the value of F 1 described above and facilitate the condition of the vector P 1 > P 2 , the air pressure (P) is applied to the spherical work 12 from the hole 34. Is good, and the value should be large to some extent.

上記実施形態では、図8から図12に進んだ後、図12から図8に進む動作、すなわち往復動作を行っている。しかし、そのような往復動作は必ずしも必要ではない。ただし、球状ワークの姿勢矯正装置1の動作において原点位置から往復動作をさせるのは合理的であるため、往復動作をさせるのが好ましい。 In the above embodiment, after proceeding from FIG. 8 to FIG. 12, the operation of proceeding from FIG. 12 to FIG. 8, that is, the reciprocating operation is performed. However, such reciprocating motion is not always necessary. However, since it is rational to reciprocate from the origin position in the operation of the posture correction device 1 of the spherical work, it is preferable to reciprocate.

上記実施形態では、最初に平面部14が天方向以外の方向(例えば地方向)を向いている状態から、最後に平面部14が天方向を向いている状態へと、球状ワーク12の姿勢が矯正される。他の実施形態では、これとは逆に、最初に平面部14が地方向以外の方向(例えば天方向)を向いている状態から、最後に平面部14が地方向を向いている状態へと、球状ワーク12の姿勢が矯正されるようにしてもよい。或いは、平面部14が特定の傾斜角度となるように球状ワーク12の姿勢が矯正されてもよい。要するに、本発明において平面部14が矯正される方向は問わない。 In the above embodiment, the posture of the spherical work 12 changes from a state in which the flat surface portion 14 first faces a direction other than the top direction (for example, the ground direction) to a state in which the flat surface portion 14 faces the top direction at the end. Be corrected. In another embodiment, on the contrary, the flat surface portion 14 first faces a direction other than the ground direction (for example, the heavenly direction), and finally the flat surface portion 14 faces the ground direction. , The posture of the spherical work 12 may be corrected. Alternatively, the posture of the spherical work 12 may be corrected so that the flat surface portion 14 has a specific inclination angle. In short, the direction in which the flat surface portion 14 is corrected in the present invention does not matter.

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 As described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof.

1・・・球状ワークの姿勢矯正装置
12・・・球状ワーク
31・・・仮置き台(筒状部材)
21・・・吸着プレート
24・・・吸気口
32・・・開口端部
33・・・底部
W・・・隙間
1 ... Posture correction device for spherical work 12 ... Spherical work 31 ... Temporary stand (cylindrical member)
21 ... Suction plate 24 ... Intake port 32 ... Open end 33 ... Bottom W ... Gap

Claims (4)

球形の一部を切り取った平面部(14)を有する断面D字状の球状ワーク(12)について、前記平面部が所望の方向に向くように回転させる姿勢矯正装置であって、
前記球状ワークを収容可能な収容穴(35)を有する筒状部材(31)と、
前記球状ワークの直径よりも小さな複数の吸気口(24)を有し、前記吸気口からの吸気により前記球状ワークを吸着する吸着プレート(21)と、
を備え、
前記筒状部材のうち、前記球状ワークを出し入れ可能な開口端部(32)を、前記吸着プレートとの隙間(W)が前記球状ワークの直径よりも小さくなるように対向させ、
前記球状ワークを前記筒状部材に収容し、前記吸着プレートに対向させた状態で、前記平面部が前記吸着プレートの面と平行になるように、前記球状ワークを、前記吸着プレートの面に沿った任意の方向に転がし、且つ、前記吸着プレートの面に沿った前記任意の方向とは異なる方向に転がす、球状ワークの姿勢矯正装置。
A posture correction device for rotating a spherical work (12) having a D-shaped cross section having a flat surface portion (14) obtained by cutting out a part of the spherical shape so that the flat surface portion faces in a desired direction.
A tubular member (31) having a storage hole (35) capable of accommodating the spherical work,
A suction plate (21) having a plurality of intake ports (24) smaller than the diameter of the spherical work and adsorbing the spherical work by intake air from the intake port.
Equipped with
Of the cylindrical members, the open end (32) through which the spherical work can be taken in and out is opposed so that the gap (W) with the suction plate is smaller than the diameter of the spherical work.
The spherical work is housed in the tubular member, and the spherical work is placed along the surface of the suction plate so that the flat surface portion is parallel to the surface of the suction plate in a state of facing the suction plate. A posture correction device for a spherical work that rolls in an arbitrary direction and rolls in a direction different from the arbitrary direction along the surface of the suction plate.
前記球状ワークを前記筒状部材に収容し、前記吸着プレートに対向させた状態で、
前記収容穴の底部(33)に形成された孔(34)から前記球状ワークに対して空気圧を付与する、請求項1に記載の球状ワークの姿勢矯正装置。
The spherical work is housed in the tubular member and is opposed to the suction plate.
The posture correction device for a spherical work according to claim 1, wherein air pressure is applied to the spherical work from a hole (34) formed in the bottom portion (33) of the accommodation hole.
前記球状ワークを前記筒状部材に収容し、前記吸着プレートに対向させた状態で、
前記球状ワークを、前記吸着プレートの面に沿って「く」の字状の軌跡を描くように転がす、請求項1または2に記載の球状ワークの姿勢矯正装置。
The spherical work is housed in the tubular member and is opposed to the suction plate.
The posture correction device for a spherical work according to claim 1 or 2, wherein the spherical work is rolled so as to draw a dogleg-shaped locus along the surface of the suction plate.
最初に前記平面部が天方向以外の方向を向いている状態から、最後に前記平面部が天方向を向いている状態へと、前記球状ワークの姿勢が矯正される請求項1~3のいずれか一項に記載の球状ワークの姿勢矯正装置。 Any of claims 1 to 3 in which the posture of the spherical work is corrected from a state in which the flat surface portion faces a direction other than the vertical direction first to a state in which the flat surface portion faces the vertical direction at the end. The posture correction device for the spherical workpiece according to item 1.
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