特許 6304812 ワーク検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6304812

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】ワーク検知装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/22 20060101AFI20180326BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   B23Q17/22 B

   B23Q17/00 B

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-72000(P2014-72000)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-193050(P2015-193050A)

(43)【公開日】2015年11月5日

【審査請求日】2017年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】596037194

【氏名又は名称】パスカルエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】高橋 卓也

【審査官】 宮部 菜苗

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０３−０３６７５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１６６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２８８６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１１３４３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３０７２９８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−１１１５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１３０７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １７／２２

Ｂ２３Ｑ １７／００

Ｂ２３Ｑ ３／０６

Ｂ２３Ｂ ３１／００

Ｆ１５Ｂ １５／００−１５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの重量で可動ロッドを下降させて弁機構を切換えることでワークを検知可能にしたワーク検知装置において、
本体部材と、
この本体部材に昇降可能に装備され一部が本体部材から上方へ突出する可動ロッドであってワークにより下方へ押動可能な可動ロッドと、
前記可動ロッドに下端開放状に形成された弁操作孔と、
前記可動ロッドを上方へ付勢する付勢手段と、
前記弁操作孔に挿入可能な弁ケース部を備え且つ前記本体部材に固定された弁ケース部材と、
前記弁ケース部材に形成された加圧エア通路と、
前記弁ケース部に組み込まれた開閉弁機構であって前記弁操作孔と協働して前記加圧エア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構とを備え、
前記開閉弁機構は、前記可動ロッドが上限位置から第１設定距離下降した第１位置まで下降する間は開弁又は閉弁した第１状態を保持し、第１位置において閉弁又は開弁した第２状態に切り換わり、その後可動ロッドが第１位置から更に第２設定距離下降した第２位置まで下降する間は前記第２状態を保持するように構成されたことを特徴とするワーク検知装置。

【請求項2】

前記開閉弁機構は、弁ケース部に形成した弁体収容孔と、この弁体収容孔に昇降可能に装着された弁体と、この弁体に形成された環状凹部およびこの環状凹部の上部に形成された下方程小径の部分円錐面と、弁ケース部の筒壁の複数の保持孔に水平方向へ可動に保持され且つ前記環状凹部に部分的に収容されて前記部分円錐面に当接した複数の球体と、前記弁体を下方へ弾性付勢する圧縮スプリングとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のワーク検知装置。

【請求項3】

前記開閉弁機構は、前記弁操作孔の壁面で前記複数の球体が軸心側へ押動された状態では開弁状態になり、前記弁操作孔の壁面で前記複数の球体が軸心側へ押動されない状態では閉弁状態になるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のワーク検知装置。

【請求項4】

前記弁操作孔は、可動ロッドの下端側部分に形成され前記第１設定距離よりも長い小径孔と、この小径孔の上端に連なり且つ小径孔よりも大径で第２設定距離の長さの大径孔とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク検知装置。

【請求項5】

前記弁操作孔は、可動ロッドの下端側部分に形成され前記第１設定距離よりも長い大径孔と、この大径孔の上端に連なり且つ大径孔よりも小径で第２設定距離以上の長さの小径孔とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク検知装置。

【請求項6】

前記小径孔を形成する昇降可能なスリーブ部材が前記可動ロッドに設けられ、このスリーブ部材が可動ロッドに位置調節可能に螺合されたことを特徴とする請求項５に記載のワーク検知装置。

【請求項7】

前記大径孔は、第１所定長の第１大径孔と、この第１大径孔よりも大径で第２所定長の第２大径孔とを含むことを特徴とする請求項４に記載のワーク検知装置。

【請求項8】

前記可動ロッドに前記付勢手段を交換可能に装着したことを特徴とする請求項１に記載のワーク検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、投入されたワークの重量で可動ロッドを下降させて弁機構を切換えることでワークを検知可能にしたワーク検知装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

種々の製品の加工・組み立てライン等において、治具にセットしたワークや単独のワークを複数のステージに亙って移動させながら、溶接等の加工を施す。この場合、各ステージには、ワークの投入を検知するワーク検知装置およびワーク載置台が装備され、このワーク検知装置によってワークの載置台への投入を検知してから、ワークを位置決め機構により正規位置に位置決めし、クランプ機構によりクランプしてから種々の自動機械による加工を施す。

【0003】

上記のワーク検知装置としては種々のものが実用に供されているが、例えば、特許文献１には、投入されたワークの重量で可動ロッドを下降させて開閉弁機構を切換えることでワークを検知可能にしたワーク検知装置（位置検出装置）が開示されている。

【0004】

このワーク検知装置は、ワーク載せ台に組み込まれており、ワークを載せる可動体（可動ロッド）が、ワーク載せ台のガイド体（本体部材）の縦向きガイド孔に昇降可能に装着され、ガイド孔の底部にエア供給通路とエア排出通路とが接続され、可動体がワークの重量を受けて底部まで下降しワークを支持した際に可動体でエア供給通路を閉塞させて、エア供給通路のエア圧からワークの投入を検知するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−２８８６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のワーク検知装置は、ワーク載せ台に組み込んだ構造のものであり、大抵のワークは複数のワーク載せ台で支持するので、１つのワークの検知のために複数のワーク検知装置を使用することになるから設備コスト的に不利である。

【0007】

他方、投入されたワークを油圧式リフタで第１高さ位置で受け止め、その後油圧式リフタでワークを下降させて第２高さ位置の複数の基準座に着座させるような場合、生産ラインのシステムを制御する上で、第１高さ位置から第２高さ位置に亙ってワーク検知装置が継続的にＯＮ（ワーク有り）を検出することが望ましいが、この種の要請に適したワーク検知装置は未だ実用化されていない。

【0008】

本発明の目的は、投入されたワークを検知後ワークが所定距離下降する間継続的に開閉状態を保持する開閉弁機構を有するワーク検知装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１のワーク検知装置は、ワークの重量で可動ロッドを下降させて弁機構を切換えることでワークを検知可能にしたワーク検知装置において、本体部材と、この本体部材に昇降可能に装備され一部が本体部材から上方へ突出する可動ロッドであってワークにより下方へ押動可能な可動ロッドと、前記可動ロッドに下端開放状に形成された弁操作孔と、前記可動ロッドを上方へ付勢する付勢手段と、前記弁操作孔に挿入可能な弁ケース部を備え且つ前記本体部材に固定された弁ケース部材と、前記弁ケース部材に形成された加圧エア通路と、前記弁ケース部に組み込まれた開閉弁機構であって前記弁操作孔と協働して前記加圧エア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構とを備え、前記開閉弁機構は、前記可動ロッドが上限位置から第１設定距離下降した第１位置まで下降する間は開弁又は閉弁した第１状態を保持し、第１位置において閉弁又は開弁した第２状態に切り換わり、その後可動ロッドが第１位置から更に第２設定距離下降した第２位置まで下降する間は前記第２状態を保持するように構成されたことを特徴としている。

【0010】

請求項２のワーク検知装置は、請求項１の発明において、前記開閉弁機構は、弁ケース部に形成した弁体収容孔と、この弁体収容孔に昇降可能に装着された弁体と、この弁体に形成された環状凹部およびこの環状凹部の上部に形成された下方程小径の部分円錐面と、弁ケース部の筒壁の複数の保持孔に水平方向へ可動に保持され且つ前記環状凹部に部分的に収容されて前記部分円錐面に当接した複数の球体と、前記弁体を下方へ弾性付勢する圧縮スプリングとを備えたことを特徴としている。

【0011】

請求項３のワーク検知装置は、請求項２の発明において、前記開閉弁機構は、前記弁操作孔の壁面で前記複数の球体が軸心側へ押動された状態では開弁状態になり、前記弁操作孔の壁面で前記複数の球体が軸心側へ押動されない状態では閉弁状態になるように構成されたことを特徴としている。

【0012】

請求項４のワーク検知装置は、請求項１又は２の発明において、前記弁操作孔は、可動ロッドの下端側部分に形成され前記第１設定距離よりも長い小径孔と、この小径孔の上端に連なり且つ小径孔よりも大径で第２設定距離の長さの大径孔とを有することを特徴としている。

【0013】

請求項５のワーク検知装置は、請求項１又は２の発明において、前記弁操作孔は、可動ロッドの下端側部分に形成され前記第１設定距離よりも長い大径孔と、この大径孔の上端に連なり且つ大径孔よりも小径で第２設定距離以上の長さの小径孔とを有することを特徴としている。

【0014】

請求項６のワーク検知装置は、請求項５の発明において、前記小径孔を形成する昇降可能なスリーブ部材が前記可動ロッドに設けられ、このスリーブ部材が可動ロッドに位置調節可能に螺合されたことを特徴としている。

【0015】

請求項７のワーク検知装置は、請求項４の発明において、前記大径孔は、第１所定長の第１大径孔と、この第１大径孔よりも大径で第２所定長の第２大径孔とを含むことを特徴としている。

【0016】

請求項８のワーク検知装置は、請求項１の発明において、前記可動ロッドに前記付勢手段を交換可能に装着したことを特徴としている。

【発明の効果】

【0017】

請求項１の発明によれば、本体部材と、ワークにより下方へ押動可能な可動ロッドと、弁操作孔と、付勢手段と、弁ケース部材と、加圧エア通路と、開閉弁機構とを備え、前記開閉弁機構は、前記可動ロッドが上限位置から第１設定距離下降した第１位置まで下降する間は開弁又は閉弁した第１状態を保持し、第１位置において閉弁又は開弁した第２状態に切り換わり、その後可動ロッドが第１位置から更に第２設定距離下降した第２位置まで下降する間は前記第２状態を保持するように構成されたため、次の効果を奏する。

【0018】

前記可動ロッドが上限位置から第１設定距離下降するまでは開閉弁機構は第１状態を保持し、第１設定距離下降した第１位置において開閉弁機構が第２状態に切り換わり、その後第２設定距離下降する間は第２状態を保持する。開閉弁機構よりも上流側における加圧エア通路のエア圧は、開閉弁機構が第１状態か第２状態かに応じたエア圧になるため、そのエア圧から開閉弁機構が第１状態か第２状態かを判別することができる。

【0019】

ワークが投入されて第１設定距離下降後に第１状態から第２状態に切り換わるため、ワーク検知の信頼性を高めることができ、また、第２状態に切り換ってから第２設定距離ワークが下降する間は第２状態を保持するため、投入されたワークが第１位置から第２位置に下降する間ワーク有りを示す第２状態を保持するため、ワークの高さ位置が第１位置から第２位置に変化してもワーク有りを継続的に確実に検知することができる。

【0020】

請求項２の発明によれば、前記開閉弁機構は、弁体収容孔と、弁体と、この弁体に形成された環状凹部および部分円錐面と、弁ケース部の筒壁の複数の保持孔に保持され且つ部分円錐面に当接した複数の球体と、弁体を下方へ弾性付勢する圧縮スプリングとを備えているため、簡単な構造の開閉弁機構とすることができる。

【0021】

請求項３の発明によれば、前記開閉弁機構は、弁操作孔の壁面で複数の球体が軸心側へ押動された状態では開弁状態になり、弁操作孔の壁面で複数の球体が軸心側へ押動されない状態では閉弁状態になるため、弁操作孔の直径の大小により閉弁状態か開弁状態かを設定することができる。

【0022】

請求項４の発明によれば、前記弁操作孔は、第１設定距離よりも長い小径孔と、この小径孔の上端に連なり且つ小径孔よりも大径で第２設定距離の長さの大径孔とを有するため、可動ロッドが第１設定距離下降した際に開閉弁機構を第１状態から第２状態に切換え、その可動ロッドが更に第２設定距離下降する間開閉弁機構を第２状態に保持するように構成することができる。

【0023】

請求項５の発明によれば、前記弁操作孔は、前記第１設定距離よりも長い大径孔と、この大径孔の上端に連なり且つ大径孔よりも小径で第２設定距離以上の長さの小径孔とを有するため、請求項４と同様の効果を奏する。

【0024】

請求項６の発明によれば、大径孔の上端に連なる小径孔を形成する昇降可能なスリーブ部材が可動ロッドに設けられ、このスリーブ部材が可動ロッドに位置調節可能に螺合されたため、スリーブ部材の上下方向の位置を変えることで、大径孔の長さを変えて、開閉弁機構が第１状態から第２状態になるまでの可動ロッドの昇降距離を変えることができる。

【0025】

請求項７の発明によれば、前記大径孔は、第１所定長の第１大径孔と、この第１大径孔よりも大径で第２所定長の第２大径孔とを含む。複数の球体が第１大径孔で押動される際には、開閉弁機構の閉弁度合いが小さく僅かに開弁状態になり、複数の球体が第１大径孔に対応する場合には、開閉弁機構が全閉状態になる。そのため、第１大径孔を第１のワークに適合させ、第２大径孔を第２のワークに適合させることで、２種類のワークを検知可能になる。

【0026】

請求項８の発明によれば、前記可動ロッドに前記付勢手段を交換可能に装着したため、ワークの重量に応じた付勢力を発揮する付勢手段を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施例１のワーク検知装置（ワーク投入前状態）の縦断面図である。

【図2】図１のワーク検知装置（ワーク投入後状態）の縦断面図である。

【図3】油圧式リフタと基準座とワーク支持台とワーク検知装置を含むワーク支持システム（ワーク未投入状態）の要部断面図である。

【図4】図３のワーク支持システム（投入ワークをリフタで支持した状態）の要部断面図である。

【図5】図３のワーク支持システム（投入ワークを下降後基準座でで支持した状態）の要部断面図である。

【図6】実施例２のワーク検知装置（ワーク投入前状態）の縦断面図である。

【図7】図６のワーク検知装置（ワーク投入後状態）の縦断面図である。

【図8】実施例３のワーク検知装置（ワーク投入前状態）の縦断面図である。

【図9】実施例４のワーク検知装置（ワーク投入前状態）の縦断面図である。

【図10】図９のワーク検知装置（第１ワーク投入後状態）の縦断面図である。

【図11】図９のワーク検知装置（第２ワーク投入後状態）の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

【実施例1】

【0029】

図１〜図５に示すように、このワーク検知装置１は、ワークＷの重量で可動ロッドを下降させて開閉弁機構を切換えることでワークを検知可能にしたワーク検知装置であり、ワークＷに対する加工や組み立てを行う生産ラインの１又は複数のステージに装備されるものである。このワーク検知装置１は、その基本構成要素として、本体部材２と、可動ロッド３と、弁操作孔４と、圧縮コイルスプリング５（付勢手段）と、弁ケース部１７を有する弁ケース部材６と、開閉弁機構７などを備えている。

【0030】

本体部材２は、ユーザーが準備する基盤部材Ｂ（図３参照）に装着される。
図１，図２に示すように、本体部材２は、基盤部材Ｂの円筒孔８に嵌入されるシリンダ部２ｂと、このシリンダ部２ｂの上端に一体形成された本体上部２ａとを有し、本体上部２ａはその据え付け面９を基盤部材Ｂの上面に当接させた状態で複数のボルト孔１０に挿通される複数のボルトにより基盤部材Ｂに固定される。

【0031】

本体部材２は、本体上部２ａに貫通状に形成されたロッド孔１１と、このロッド孔１１の下端に連なるようにシリンダ部２ｂに形成されたシリンダ孔１２であってロッド孔１１よりも大径のシリンダ孔１２とを有する。シリンダ部２ｂの外周部にはシール部材１３ａ，１３ｂが装着されている。

【0032】

可動ロッド３は、本体部材２のロッド孔１１とシリンダ孔１２とに昇降可能に装着され、図１の状態では可動ロッド３の上半部が本体部材２から上方へ突出し、ワークＷにより下方へ押動可能になっている。尚、ロッド孔１１の上端部には合成樹脂製の環状のスクレーパ２３が装着されている。

【0033】

可動ロッド３の下部には下端開放状の弁操作孔４が形成され、可動ロッド３の中段部には弁操作孔４に連なるスプリング収容孔１４が形成され、スプリング収容孔１４の上端部に連なるネジ孔１４ａが形成され、このネジ孔１４ａにワークＷを受け止めるプラグ部材１５が着脱可能に螺合され、弁操作孔４の上端部分とスプリング収容孔１４には可動ロッド３を上方へ付勢する圧縮スプリング５が収容され、圧縮スプリング５の下端は弁ケース部材６の上端で受け止められ、圧縮スプリング５の上端がプラグ部材１５で受け止められている。尚、ネジ孔１４ａの上端部にはシール部材１５ａが装着されている。可動ロッド３の下端部にはシリンダ孔１２内に位置する鍔部３ａが形成されている。

【0034】

弁ケース部材６は、シリンダ孔１２の下端部に内嵌された円板部１６と、この円板部１６の中心側部分から上方へ延びる弁ケース部１７とを備えている。円板部１６の外周部にはシール部材１６ａが装着され、円板部１６の下端部には大径部１６ｂが形成され、この大径部１６ｂがシリンダ孔１２の下端側の大径孔１２ａに嵌合され、シリンダ部２ｂに装着されたストップリング１８で抜け止め状態に固定されている。弁ケース部１７は、弁操作孔４に僅かの隙間を空けて挿入可能に形成されている。

【0035】

弁ケース部材６には加圧エア通路１９が形成され、加圧エア通路１９は加圧エア通路２０を介して外部の加圧エア供給源２１に接続され、加圧エア通路２０には圧力センサ２２が接続されている。加圧エア通路１９は、弁ケース部材６の下部に形成された縦向きエア通路１９ａと、この縦向きエア通路１９ａの上端に連通し弁ケース部１７を横断する横断エア通路１９ｂと、シリンダ孔１２と兼用されるシリンダ孔通路１９ｃと、シリンダ部２ｂに形成された排気エア通路１９ｄとを有する。この排気エア通路１９ｄは大気開放されている。

【0036】

この開閉弁機構７は、弁ケース部１７に組み込まれており、弁操作孔４と協働して加圧エア通路１９の途中部を開閉可能なものである。開閉弁機構７は、弁ケース部１７に形成した縦向きの弁体収容孔２５と、この弁体収容孔２５に昇降可能に装着された弁体２６と、弁体収容孔２５の上端部に装着されてストップリング２８で固定されたスプリング受け部材２７と、弁体２６に形成された環状凹部３０と、この環状凹部３０の上部に形成された下方程小径の部分円錐面３０ａと、環状凹部３０の下部に形成された上方程小径の部分円錐面３０ｂと、弁ケース部１７の筒壁の複数の保持孔３１に水平方向へ可動に保持され且つ環状凹部３０に部分的に収容されて部分円錐面３０ａに当接した複数の鋼球３２（球体）と、スプリング受け部材２７に対して弁体２６を下方へ弾性付勢する圧縮スプリング２９とを備えている。

【0037】

前記弁体２６の下端には弁面２６ａが形成され、弁体収容孔２５の下端面には縦向きエア通路１９ａが開口し、その開口部の周囲には弁面２６ａに対向する環状弁座１７ａが形成されている。開閉弁機構７は、弁操作孔４の壁面で複数の鋼球３２が軸心側へ押動された状態では、弁体２６が上方へ押されて弁面２６ａが弁座１７ａから離隔するため開弁状態になり、弁操作孔４の壁面で複数の鋼球３２が軸心側へ押動されない状態では弁面２６ａが弁座１７ａに押し付けられた閉弁状態になる。

【0038】

弁操作孔４は、可動ロッド３の下端側部分に形成された小径孔４ａと、この小径孔４ａの上端に連なり且つ小径孔４ａよりも大径の大径孔４ｂとを有し、鋼球３２が小径孔４ａに当接している場合には、複数の鋼球３２が部分円錐面３０ａを軸心側へ押す押動変位が大きくなるため、開閉弁機構７が図１に示す開弁状態になる。しかし、鋼球３２が大径孔４ｂに当接している場合には、複数の鋼球３２が部分円錐面３０ａを軸心側へ押す押動変位が零になるため、開閉弁機構７が図２に示す閉弁状態になる。

【0039】

図１に図示のように、小径孔４ａは第１設定距離Ｓ１よりも長く形成され、大径孔４ｂは第２設定距離Ｓ２の長さに形成されている。
それ故、図１に図示のように可動ロッド３が上限位置にある状態を初期状態として、開閉弁機構７は、可動ロッド３が上限位置から第１設定距離Ｓ１下降した第１位置まで下降する間は開弁した第１状態を保持し、第１位置に下降した時に閉弁した第２状態に切り換えられ、その後可動ロッド３が第１位置から更に第２設定距離Ｓ２下降した第２位置まで下降する間は第２状態を保持するように構成されている。

【0040】

上記のワーク検知装置１の作用について説明する。
図１に示すように、ワークＷが投入されていない状態では、可動ロッド３が圧縮スプリング５の付勢力で上限位置に保持され、複数の鋼球３２が小径孔４ａの壁面で軸心側へ押されるため、複数の鋼球３２が部分円錐面３０ａを介して弁体２６を上方へ押し、弁面２６ａが弁座１７ａから離間し、開閉弁機構７が開弁状態を保持する。

【0041】

ワークＷが投入されてワークＷの自重で可動ロッド３が下降し始め、第１設定距離Ｓ１だけ下降すると、複数の鋼球３２が大径孔４ｂの下端部に係合し、複数の鋼球３２が大径孔４ｂで押されなくなるため、弁体２６は下限位置まで下降可能となり、弁体２６が圧縮スプリング２９で弁座１７ａに押圧されて閉弁状態となり、その後図２に示すように、可動ロッド３が第２設定距離Ｓ２下降して複数の鋼球３２が大径孔４ｂの上端部に係合するまでの間閉弁状態を保持する。

【0042】

次に、ワーク検知装置１を生産ラインのワーク支持システム４０に適用した例について、図３〜図５に基づいて簡単に説明する。このワーク支持システム４０には、ワーク支持台４１と、ワーク検知装置１と、油圧式リフタ４２と、複数の基準座４３とが装備されている。図３に示すように、ワークＷが投入されていない状態では、ワーク検知装置１の可動ロッド３は上限位置に位置し、ワーク支持台４１は油圧式リフタ４２で支持されている。この状態では、開閉弁機構７は開弁状態を保持するため、前記圧力センサ２２で検出されるエア圧は「低」である。

【0043】

図４に示すように、ワークＷがワーク支持台４１上に投入されると、ワークＷの重量により可動ロッド３が第１設定距離Ｓ１だけ下降し、複数の鋼球３２が大径孔４ｂの下端部に係合して開閉弁機構７が閉弁状態に切り換わるため、前記圧力センサ２２で検出されるエア圧は「高」になる。

【0044】

その後、図５に示すように、油圧式リフタ４２によりワークＷを下降させて複数の基準座４３に支持させると、可動ロッド３が第２設定距離Ｓ２だけ下降して複数の鋼球３２が大径孔４ｂの上端部に係合する。この状態においても、開閉弁機構７が閉弁状態を保持し、前記圧力センサ２２で検出されるエア圧は「高」である。こうして、前記圧力センサ２２で検出されるエア圧に基づいて、図４の状態から図５の状態に亙って、ワークＷが投入済みであることを確実に検知することができる。

【0045】

上記のワーク検知装置１の効果について説明する。
開閉弁機構７は、可動ロッド３が上限位置から第１設定距離Ｓ１下降した第１位置まで下降する間は開弁した第１状態を保持し、第１位置において閉弁した第２状態に切り換わり、その後可動ロッド３が第１位置から更に第２設定距離Ｓ２下降した第２位置まで下降する間は閉弁した第２状態を保持するように構成してあるため、次の効果を奏する。
ワークＷが投入されて第１設定距離Ｓ１下降後に第１状態から第２状態に切り換わるため、ワーク検知の信頼性を高めることができる。

【0046】

しかも、第２状態に切り換ってから第２設定距離Ｓ２だけワークＷが下降する間は第２状態を保持するため、投入されたワークＷが第１位置から第２位置に下降するまで「ワーク有り」を示す第２状態を保持するため、ワークＷの高さ位置が第１位置から第２位置に変化しても「ワーク有り」を確実に検知することができる。
それ故、生産ラインを制御する際に、ワークＷが投入状態であるにも関わらず、ワーク未投入と誤認する等のエラーが発生せず、ワーク検知の信頼性を高めることができる。

【0047】

開閉弁機構７は、弁体収容孔２５と、弁体２６と、この弁体２６に形成された環状凹部３０および部分円錐面３０ａと、弁ケース部１７の筒壁の複数の保持孔３１に保持され且つ部分円錐面３０ａに当接した複数の鋼球３２と、弁体２６を下方へ弾性付勢する圧縮スプリング２９とを備えているため、簡単な構造の開閉弁機構７とすることができる。

【0048】

開閉弁機構７は、弁操作孔４の壁面で複数の鋼球３２が軸心側へ押動された状態では開弁状態になり、弁操作孔４の壁面で複数の鋼球３２が軸心側へ押動されない状態では閉弁状態になるため、弁操作孔４の直径の大小により閉弁状態か開弁状態かを設定することができる。

【0049】

弁操作孔４は、第１設定距離Ｓ１よりも長い小径孔４ａと、この小径孔４ａの上端に連なり且つ小径孔４ａよりも大径で第２設定距離Ｓ２の長さの大径孔４ｂとを有するため、可動ロッド３が第１設定距離Ｓ１下降した際に開閉弁機構７を第１状態から第２状態に切換え、その可動ロッド３が第２設定距離Ｓ２下降する間開閉弁機構７を第２状態に保持することができる。

【0050】

前記可動ロッド３にプラグ部材１５を螺合にて装着し、圧縮スプリング５を交換可能に装着したため、ワークＷの重量に応じた付勢力を発揮する圧縮スプリング５を採用することができる。
開閉弁機構７を組み込んだ弁ケース部１７を、可動ロッド３に形成した弁操作孔４に挿入するように構成したため、可動ロッド３内の空間を有効利用することができ、コンパクトなワーク検知装置１にすることができる。

【実施例2】

【0051】

本実施例のワーク検知装置１Ａは、前記弁操作孔４を変更し、開閉弁機構７の開閉状態を前記ワーク検知装置１の開閉状態と逆にしたものであるため、異なる構成についてのみ図６、図７に基づいて説明し、ワーク検知装置１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

【0052】

弁操作孔４Ａは、可動ロッド３Ａの下端側部分に形成された大径孔４ｃと、この大径孔４ｃの上端に連なり且つ大径孔４ｃよりも小径の小径孔４ｄとを備えている。大径孔４ｃは第１設定距離Ｓ３よりも長く形成され、小径孔４ｄは第２設定距離Ｓ４以上の長さに形成されている。図６に示す初期状態においては、複数の鋼球３２が大径孔４ｃの壁面で軸心側へ押されないため、弁体２６は下限位置まで下降して開閉弁機構７が閉弁した第１状態を維持する。

【0053】

図７に示すように、ワークＷが投入されると、可動ロッド３Ａが上限位置から第１設定距離Ｓ３下降した第１位置まで下降する間は開閉弁機構７が閉弁した第１状態を保持し、第１位置において複数の鋼球３２が小径孔４ｄの壁面で押されると、開閉弁機構７は開弁した第２状態に切り換わり、その後可動ロッド３Ａが第１位置から更に第２設定距離Ｓ４下降した第２位置まで下降する間は前記第２状態を保持する。

【0054】

尚、第１，第２設定距離Ｓ３，Ｓ４は例示であり、これに限定されるものではない。
このワーク検知装置１Ａの作用、効果は、前記ワーク検知装置１の作用、効果と同様であるので、その説明は省略する。

【実施例3】

【0055】

本実施例のワーク検知装置１Ｂは、実施例２のワーク検知装置１Ａの弁操作孔４Ａにおける大径孔４ｃの長さを変更可能に構成したものである。それ故、実施例２のワーク検知装置１Ａと異なる構成についてのみ図８に基づいて説明し、同様の構成要素に同様の符号を付して説明を省略する。

【0056】

図８に示すように、このワーク検知装置１Ｂにおいて、弁操作孔４Ｂは、可動ロッド３Ｂの下端側部分に形成された大径孔４ｅと、この大径孔４ｅの上端に連なり且つ大径孔４ｅよりも小径の小径孔４ｆとを備えている。前記大径孔４ｅは第１設定距離Ｓ５よりも長く形成され、小径孔４ｆは第２設定距離Ｓ６以上の長さに形成されている。
前記小径孔４ｆを形成するスリーブ部材５０が可動ロッド３Ｂの内部に昇降可能に装着されている。このスリーブ部材５０は、頭部５１とこの頭部５１の下端から下方へ延びる薄い板厚のスリーブ部５２を備えている。

【0057】

可動ロッド３Ｂには、大径孔４ｅと同径のガイド孔４ｇが大径孔４ｅの上方へ延びるように形成され、前記プラグ部材１５を螺合するネジ孔１４ａが可動ロッド３Ｂの中段部まで延長されている。前記スリーブ部材５０のスリーブ部５２がガイド孔４ｇに摺動自在に内嵌され、スリーブ部材５０の頭部５１が前記ネジ孔１４ａに螺合され、スリーブ部材５０は可動ロッド３Ｂに上下方向位置を調節可能に装着されている。

【0058】

前記スリーブ部材５０のスリーブ部５２の下端には上方ほど小径化する環状の曲面が形成され、頭部５１の上端部には複数の工具挿入穴５３が形成されている。前記スリーブ部材５０の上下方向位置を調節することにより、ワーク投入時の可動ロッド３Ｂの下降距離に適合するように大径孔４ｅの長さ（つまり、第１設定距離Ｓ５）を調節することができる。それ故、ワーク検知装置１Ｂを汎用性の高いものにすることができる。その他、ワーク検知装置１と同様の作用、効果を奏する。

【実施例4】

【0059】

本実施例のワーク検知装置１Ｃは、前記弁操作孔４を変更し、開閉弁機構７の開閉状態を前記ワーク検知装置１の開閉弁機構７の開閉状態と異ならせたものであるため、異なる構成についてのみ説明し、ワーク検知装置１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

【0060】

図９に示すように、このワーク検知装置１Ｃの開閉弁機構７において、弁操作孔４Ｃは、可動ロッド３Ｃの下端側部分に形成された小径孔４ｈと、この小径孔４ｈの上端に連なり且つ小径孔４ｈよりも大径の第１大径孔４ｉと、この第１大径孔４ｉの上端に連なる第２大径孔４ｊとを備えている。前記小径孔４ｈは第１設定距離Ｓ７よりも長く形成され、第１大径孔４ｉは第２設定距離Ｓ８の長さに形成され、第２大径孔４ｊは第３設定距離Ｓ９の長さに形成されている。

【0061】

ワークＷが投入されてない初期状態においては、開閉弁機構７は開弁した第１状態であり、ワークＷが投入されて可動ロッド３Ｃが上限位置から第１設定距離Ｓ７下降した第１位置まで下降する間は前記第１状態を保持し、第１位置において図１０に示すようにほぼ閉弁した第２状態に切り換わり、第１位置から第２設定距離Ｓ８下降した第２位置まで下降する間前記のほぼ閉弁した第２状態を保持し、第２位置において図１１に示すように全閉した第３状態に切り換わり、第２位置から第３設定距離Ｓ９下降した第３位置まで下降する間前記第３状態を保持する。

【0062】

このワーク検知装置１Ｃは、実施例１と同様の使用形態で使用することも不可能ではないが、このワーク検知装置１Ｃは、投入されたワークＷの種類を判別するような使用形態で使用するのに適している。

【0063】

図１０に示すように、第１ワークＷ１が投入されて、可動ロッド３Ｃが第１設定距離Ｓ７以上の距離下降して、基準座４３に着座した場合には、複数の鋼球３２は第１大径孔４ｉの壁面に当接するため、開閉弁機構７はほぼ閉弁状態になり、前記圧力センサ２２で検出されるエア圧は「高」よりも低く「低」よりも高い「中圧」である。

【0064】

図１１に示すように、第２ワークＷ２が投入されて、可動ロッド３Ｃが（第１設定距離Ｓ７＋第２設定距離Ｓ８）以上の距離下降して、基準座４３に着座した場合には、複数の鋼球３２は第２大径孔４ｊの壁面に当接するため、開閉弁機構７は全閉弁状態になり、前記圧力センサ２２で検出されるエア圧は「高」になる。

【0065】

このように、圧力センサ２２で検出されるエア圧から、投入されたワークの種類を判別することができる。尚、図示の第１，第２，第３設定距離Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９は例示であり、これに限定されるものではない。その他、ワーク検知装置１と同様の作用、効果を奏する。

【0066】

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）前記圧力センサ２２の代わりに圧力スイッチを採用してもよい。
２）プラグ部材１５を着脱可能な構造にしたが、この構造は必須のものではない。
３）その他、当業者ならば本発明に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそれらをも包含するものである。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、種々の工業製品を生産する生産ライン等においてワークの投入状態を検知するワーク検知装置を提供するものである。

【符号の説明】

【0068】

Ｗ ワーク
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ワーク検知装置
２ 本体部材
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 可動ロッド
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 弁操作孔
４ａ，４ｄ，４ｆ，４ｈ 小径孔
４ｂ，４ｃ，４ｅ 大径孔
４ｉ 第１大径孔
４ｊ 第２大径孔
５ 圧縮スプリング（付勢手段）
６ 弁ケース部材
７ 開閉弁機構
１６ 弁体
１７ 弁ケース部
１９ 加圧エア通路
２５ 弁体収容孔
２９ 圧縮スプリング
３０ 環状凹部
３０ａ 部分円錐面
３２ 球体
５０ スリーブ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】