特開 2024-156246 組立ライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024156246

(43)【公開日】2024-11-06

(54)【発明の名称】組立ライン

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/00 20060101AFI20241029BHJP

   B23P 21/00 20060101ALI20241029BHJP

   B65G 25/02 20060101ALI20241029BHJP

   B43K 5/16 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

B23P19/00 302Z

B23P21/00 307F

B65G25/02 Z

B43K5/16 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070546

(22)【出願日】2023-04-24

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 工場見学の実施日：令和４（２０２２）年１０月７日、同月１３日、同月２６日、１１月７日、同月９日、同月２９日 令和５（２０２３）年２月１３日、同月２７日、３月３日、同月９日、同月１５日、同月２４日、４月１７日、同月２１日 工場の場所：シヤチハタエンジニアリング株式会社 山形工場 （山形県山形市くぬぎざわ西２番１）

(71)【出願人】

【識別番号】390017891

【氏名又は名称】シヤチハタ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 浩一

(72)【発明者】

【氏名】後藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】高山 凌駕

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 愛輔

(72)【発明者】

【氏名】矢口 隼人

(72)【発明者】

【氏名】半澤 貴久

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 宏

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 宣幸

(72)【発明者】

【氏名】安孫子 茂宣

(72)【発明者】

【氏名】東海林 達也

(72)【発明者】

【氏名】大沼 瑞基

(72)【発明者】

【氏名】荻野 和彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友一

【テーマコード（参考）】

2C350

3C030

3F036

【Ｆターム（参考）】

2C350GA04

2C350KF05

2C350NE02

3C030DA22

3F036CA05

3F036CB08

(57)【要約】

【課題】
本発明は、搬送装置の搬送停止・再開の煩雑な動作制御をすることなく、組立装置により対象物の組立が可能な組立ラインを提供する。
【解決するための手段】
対象物に部材を組み付ける組立装置と、一定間隔毎に対象物を保持する複数の溝を形成した固定レールと、前記溝と同間隔で前記対象物を保持する凹部を形成し前記固定レールに対して上下及び長さ方向に相対的に反復運動する駆動レールとを有し、前記対象物の搬送過程において前記駆動レールが、前記対象物と接触した状態の移送状態と、前記対象物と非接触の非移送状態とを繰り返す事により前記組立装置に前記対象物を搬送する搬送装置と、からなる組立ラインであって、前記組立装置は、前記搬送装置が非移送状態のときに前記対象物の組立作業を行うように制御されている事を特徴とする組立ライン
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に部材を組み付ける組立装置と、
一定間隔毎に対象物を保持する複数の溝を形成した固定レールと、前記溝と同間隔で前記対象物を保持する凹部を形成し前記固定レールに対して上下及び長さ方向に相対的に反復運動する駆動レールとを有し、前記対象物の搬送過程において前記駆動レールが、前記対象物と接触した状態の移送状態と、前記対象物と非接触の非移送状態とを繰り返す事により前記組立装置に前記対象物を搬送する搬送装置と、
からなる組立ラインであって、
前記組立装置は、前記搬送装置が非移送状態のときに前記対象物の組立作業を行うように制御されている事を特徴とする組立ライン。

【請求項2】

前記対象物が筆記具本体であることを特徴とする請求項１に記載の組立ライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送装置の搬送停止・再開の煩雑な動作制御をすることなく、組立装置により対象物の組立が可能な組立ラインに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、工場で筆記具の量産を行うにあたり、回転テーブルを用いて組立装置に筆記具本体を搬送し、順次部材の組付けを行う筆記具組み立てラインが知られている（特許文献１）。この場合、組立作業時に搬送動作を一時停止し、次の組立装置へ移送する際に搬送動作を再開する必要があり、搬送装置の動作制御が煩雑であった。
一方、対象物が載置される固定レールと、固定レールに載置された対象物を持ち上げて水平方向に搬送する駆動レールとからなる搬送装置（所謂ウォーキングビーム方式の搬送装置）は、特許文献２、３に開示がある。この方式の搬送装置は、対象物の搬送過程において駆動レールが、前記対象物と接触した状態の移送状態と、前記対象物と非接触の非移送状態とを繰り返す事により対象物を搬送するものである。即ち、「非移送状態」においては、対象物が静止する時間が存在するものであり、この性質を利用して、当該静止時間に組立装置による組立作業を行うように制御した組立ラインは従来技術には無かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公昭５５－４１２００号

【特許文献2】特開平０７－４０６９７号

【特許文献3】実開昭５６－１５８４２１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであって、搬送装置の搬送動作の停止・再開の煩雑な動作制御をする必要が無い組立ライン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】

【0005】

上記の課題を解決するために完成された本発明は、対象物に部材を組み付ける組立装置と、一定間隔毎に対象物を保持する複数の溝を形成した固定レールと、前記溝と同間隔で前記対象物を保持する凹部を形成し前記固定レールに対して上下及び長さ方向に相対的に反復運動する駆動レールとを有し、前記対象物の搬送過程において前記駆動レールが、前記対象物と接触した状態の移送状態と、前記対象物と非接触の非移送状態とを繰り返す事により前記組立装置に前記対象物を搬送する搬送装置と、からなる組立ラインであって、前記組立装置は、前記搬送装置が非移送状態のときに前記対象物の組立作業を行うように制御されている事を特徴とする組立ラインである。また、前記対象物が筆記具本体であることが好ましい。

【発明の効果】

【0006】

本発明は、対象物に部材を組み付ける組立装置と、一定間隔毎に対象物を保持する複数の溝を形成した固定レールと、前記溝と同間隔で前記対象物を保持する凹部を形成し前記固定レールに対して上下及び長さ方向に相対的に反復運動する駆動レールとを有し、前記対象物の搬送過程において前記駆動レールが、前記対象物と接触した状態の移送状態と、前記対象物と非接触の非移送状態とを繰り返す事により前記組立装置に前記対象物を搬送する搬送装置と、からなる組立ラインであって、前記組立装置は、前記搬送装置が非移送状態のときに前記対象物の組立作業を行うように制御されている事を特徴とする組立ラインである為、搬送過程で対象物が静止する時間（非移送状態）が存在し、この時間に組立装置により対象物の組立が可能となる。従って、搬送装置の搬送動作の停止・再開の煩雑な動作制御をすることなく、装置の簡略化が望める。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】組立てられた筆記具の中央縦断面図である。

【図2】実施形態の組立ラインの全体図である。

【図3】実施形態の各組立ユニットを側面視で概略的に示した模式図である。

【図4】実施形態の搬送装置の平面図である。

【図5】実施形態の搬送装置の搬送過程を説明する為の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（筆記具）
以下に本発明の実施形態を説明するが、まず、組立てられた筆記具１の構造を示す。
図１は、この筆記具１の中央縦断面図であり、中空の筆記具本体１０の内部に細長円筒状の吸収体１１が挿入されている。吸収体１１は多孔質であり、インクを含浸させてある。筆記具本体１０の開口端部にはペン芯ホルダ１２が嵌合されている。ペン芯ホルダ１２は中心孔を備え、その内部にペン芯１３が挿入されている。ペン芯１３の一端は吸収体１１に差し込まれている。ペン芯ホルダ１２とペン芯１３はキャップ１４で覆われている。なお、本明細書では、図１に示す筆記具１の軸線方向Ｄにおいて、ペン芯１３側を前側、ペン芯１３側と反対側を後側とする。

【0009】

本実施形態における筆記具組立ライン２は、図２に示すように、筆記具本体１０に各部材（吸収体１１、ペン芯ホルダ１２、ペン芯１３、キャップ１４）を組み付けるための複数の組立ユニットから構成される組立装置４と、各組立ユニットに筆記具本体１０を搬送するための搬送装置３と、搬送装置３の最上流位置に筆記具本体１０を供給する筆記具本体供給装置５と、完成された筆記具１を排出する排出部６とからなる。

【0010】

（組立装置）
本実施形態における筆記具１の組立装置４の概略を説明する。組立装置４は図２に示されるように、搬送装置３に沿って直線状に配置され、搬送装置３から搬送されてくる筆記具本体１０に各部材の組付けを行うための複数の組立ユニットから構成されている。具体的には、筆記具本体１０に吸収体１１を挿入する吸収体挿入ユニット４０と、吸収体１１にペン芯ホルダ１２を係止するペン芯ホルダ係止ユニット４１と、ペン芯ホルダ１２を吸収体１１とともに筆記具本体１０の内部に圧入し嵌合させるペン芯ホルダ圧入ユニット４２と、筆記具本体１０に嵌合されたペン芯ホルダ１２にペン芯１３を挿入するペン芯挿入ユニット４３と、挿入されたペン芯１３を圧入するペン芯圧入ユニット４４と、筆記具本体１０にキャップ１４を被せるキャップ挿入・圧入ユニット４５と、から構成される。

【0011】

尚、吸収体挿入ユニット４０よりも上流側には筆記具本体を搬送装置３に供給する筆記具本体供給装置５が設置され、また、キャップ係止・圧入ユニット４５の下流側には各組立ユニットを経て完成された筆記具１を排出する排出部６が設置されている。

【0012】

以下に、図２、図３に基づいて筆記具本体供給装置５及び各組立ユニットについて説明する。尚、各組立ユニットの動作制御については後述する（制御方式）の欄で詳細に説明する。

【0013】

（供給装置）
実施形態の筆記具本体供給装置５は、図２に示すように、筆記具本体１０の筆記具本体供給ホッパー５０から搬送装置３に筆記具本体１０を供給する。供給ホッパーには筆記具本体１０が搬送される向きに収容されており、供給口に連結した傾斜面（図示なし）を転がって後述する搬送装置３の固定レール３０の溝３２に保持される。

【0014】

（吸収体挿入ユニット）
吸収体挿入ユニット４０は、図２、図３（ａ）に示すように、吸収体ホッパー４０ａと、吸収体受け治具４０ｂと、吸収体プッシャー４０ｃと、ワーク保持部４０ｄとから構成される。

【0015】

吸収体ホッパー４０ａは、吸収体１１を収容しており、吸収体受け治具４０ｂに吸収体１１を供給する。また、吸収体ホッパー４０ａは、図示しないインキタンクと接続されたインキ注入用のニードルＮを挿入可能な構成としてもよい。実施形態の吸収体ホッパー４０ａは、前後方向に進退可能なニードルＮによって内部の吸収体１１にインキが注入される構造となっている。

【0016】

吸収体受け治具４０ｂは、吸収体ホッパー４０ａの下方に設けられ、供給された吸収体１１を載置する。載置する面には前後方向にわたって断面半円形状の溝部（図示無し）が形成されており、吸収体１１はこの溝部内に保持される。この溝部の深さ寸法は吸収体１１の直径より小さいことが好ましい。

【0017】

吸収体プッシャー４０ｃは、図３（ａ）に示されるように、吸収体受け治具４０ｂ上に保持された吸収体１１を前方から後方へ押圧して筆記具本体１０の内部に挿入する。このとき、吸収体１１は筆記具本体１０から一部が突出した状態で挿入される。実施形態の吸収体プッシャー４０ｃは、図示しないシリンダなどの駆動機構によって前後方向に進退可能な長尺の棒状部材である。吸収体プッシャー４０ｃの中心軸と、吸収体受け治具４０ｂ上に載置された筆記具本体１０及び吸収体１１の中心軸は同軸である。

【0018】

ワーク保持部４０ｄは、吸収体受け治具４０ｂの上方に、図示しない駆動源により上下動可能に設けられている。搬送されてきた筆記具本体１０に対して上方から加圧することができ、筆記具本体１０を安定させることができる。本実施形態において、駆動源は圧縮空気によって作動するエアシリンダを用いる。

【0019】

次に、吸収体挿入ユニット４０の動作について説明する。実施形態の吸収体挿入ユニット４０はワーク保持部４０ｄを下降させることで、図４（ａ）に模式的に示されるように筆記具本体１０の側面を押圧し、ワークである筆記具本体１０が動かないように保持する。筆記具本体１０がワーク保持部材４０ｄによって保持されると、吸収体プッシャー４０ｃが吸収体１１を筆記具本体１０に向かって押圧し、吸収体１１が一部を突出した状態で筆記具本体１０の内部に挿入される。

【0020】

吸収体１１が、図３（ａ）に示すように規定の長さの出代を残して筆記具本体１０に挿入されると、吸収体プッシャー４０ｃは押圧を止めて元の位置に戻り、ワーク保持部４０ｄが上昇して筆記具本体１０の押圧が解除される。この一連の動作は、後述する搬送装置３の駆動レール３１が「非移送状態」の間に行うように制御されている。その後、吸収体１１が挿入された筆記具本体１０は、駆動レール３１によって持ち上げられてペン芯ホルダ係止ユニット４１まで水平方向に搬送される。

【0021】

（ペン芯ホルダ係止ユニット）
ペン芯ホルダ係止ユニット４１は、図２、図３（ｂ）に示されるように、ペン芯ホルダ供給ホッパー４１ａと、ペン芯ホルダ供給スライダ４１ｂと、ペン芯ホルダ受け治具４１ｃと、ペン芯ホルダプッシャ４１ｄと、ワーク保持部４１ｅと、吸収体押さえ部材４１ｆを備えている。

【0022】

ペン芯ホルダ供給スライダ４１ｂは、図２に示すように、ペン芯ホルダ供給ホッパー４１ａと接続された傾斜面を有する部材である。実施形態では、ペン芯ホルダ１２は、傾斜面にガイドされてペン芯ホルダ受け治具４１ｃの上に１個ずつ供給される。

【0023】

ペン芯ホルダ受け治具４１ｃは、供給スライダ４１ｂから供給されたペン芯ホルダ１２を載置する。ペン芯ホルダ１２は、載置面上の前後方向にわたって形成された断面半円形状の溝部（図示無し）内に載置される。

【0024】

ペン芯ホルダプッシャー４１ｄは、ペン芯ホルダ受け治具４１ｃ上に載置されたペン芯ホルダ１２を前方から後方へ押圧し、筆記具本体１０から一部突出した吸収体１１に被せて係止させる。実施形態のペン芯ホルダプッシャー４１ｄは、図示しないシリンダなどの駆動機構によって前後方向に進退可能な長尺の棒状部材である。ペン芯ホルダ係止ユニット４１では、ペン芯ホルダプッシャー４１ｄとペン芯ホルダ受け治具４１ｃ上に載置されたペン芯ホルダ１２と、筆記具本体１０とが同軸となるように配置される。

【0025】

ワーク保持部４１ｅは、ペン芯ホルダ１２係止時にワークを押さえて安定させるものであり、その基本的な構造は吸収体挿入ユニット４０に設けられたワーク保持部４０ｄと共通である為、重複する説明を省略する。

【0026】

吸収体押さえ部材４１ｆは筆記具本体１０から1部突出した吸収体１１を固定するものであり、ワーク保持部４１ｅと同時に作動して吸収体１１へのペン芯ホルダ１２の係止を安定化させる。

【0027】

ペン芯ホルダ係止ユニット４１の動作について説明する。実施形態のペン芯ホルダ係止ユニット４１はワーク保持部４１ｅを下降させることで、図３（ｂ）に模式的に示されるように、ワークである筆記具本体１０が動かないように保持する。このとき、吸収体１１のうち筆記具本体１０から突出した部分は、下降した吸収体押さえ部材４１ｆによって押さえられて固定される。吸収体押さえ部材４１ｆの吸収体１１と当接する部分は、吸収体１１の外周面に沿った形状とすることが好ましい。また、吸収体押さえ部材４１ｆと対向する位置には、吸収体１１の下側を支持する部材が設けられていることが好ましい。

【0028】

吸収体１１の突出部分が吸収体押さえ部材４１ｆによって固定されると、ペン芯ホルダ圧入プッシャー４１ｄがペン芯ホルダ１２を吸収体１１に向かって押し、ペン芯ホルダ１２が吸収体１１の前端部に被せられて係止される。

【0029】

ペン芯ホルダ１２が吸収体１１に係止されると、ペン芯ホルダ圧入プッシャー４１ｄは押圧を止めて元の位置に戻り、ワーク保持部４１ｅが上昇して筆記具本体１０及び吸収体１１の固定が解除される。この一連の動作は、後述する搬送装置３の駆動レール３１が「非移送状態」の間に行うように制御されている。その後、吸収体１１の前端部にペン芯ホルダ１２が係止された筆記具本体１０は、駆動レール３１によって持ち上げられてペン芯ホルダ圧入ユニット４２に搬送される。

【0030】

（ペン芯ホルダ圧入ユニット）
ペン芯ホルダ圧入ユニット４２は、図３（ｃ）に示すように、ペン芯ホルダ圧入プッシャー４２ａと、ワーク保持部４２ｂとを備えている。

【0031】

ペン芯ホルダ圧入プッシャー４２は、図示しないシリンダなどの駆動機構によって前後方向に進退可能な長尺の棒状部材である。ペン芯ホルダ圧入プッシャー４２ａと筆記具本体１０とは同軸に配置される。

【0032】

ペン芯ホルダ圧入ユニット４２に設けられたワーク保持部４２ｂも、基本的な構造は吸収体挿入ユニット４０に設けられたワーク保持部４０ｄと共通である為、重複する説明を省略する。

【0033】

ペン芯ホルダ圧入ユニット４２の動作について説明する。実施形態のペン芯ホルダ圧入ユニット４２はワーク保持部４２ｂを下降させることで、図３（ｃ）に模式的に示されるように、ワークである筆記具本体１０が動かないように保持する。

【0034】

筆記具本体１０が固定されると、ペン芯ホルダ圧入プッシャー４２ａがペン芯ホルダ１２を筆記具本体１０に向かって押し込み、ペン芯ホルダ１２は吸収体１１とともに筆記具本体１０に押し込まれて圧入され、筆記具本体１０の開口端部に嵌合する。

【0035】

ペン芯ホルダ１２が筆記具本体１０の開口端部に嵌合すると、ペン芯ホルダ圧入プッシャー４２ａは押圧を止めて元の位置に戻り、ワーク保持部４２ｂが上昇して筆記具本体１０の固定が解除される。この一連の動作は、後述する搬送装置３の駆動レール３１が「非移送状態」の間に行うように制御されている。その後、筆記具本体１０は、駆動レール３１によって持ち上げられてペン芯挿入ユニット４３に搬送される。

【0036】

（ペン芯挿入ユニット）
ペン芯挿入ユニット４３は、図２、図３（ｄ）に示すように、ペン芯供給ホッパー４３ａと、ペン芯載置ステージ４３ｂと、ペン芯把持装置４３ｃと、ペン芯供給スライダ４３ｄと、ペン芯受け治具４３ｅと、ペン芯プッシャー４３ｆと、ワーク保持部４３ｇと、を備えている。

【0037】

ペン芯載置ステージ４３ｂは、ペン芯供給ホッパー４３ａから供給されたペン芯１３を載置するものであり、図示しない駆動源により、ペン芯供給ホッパー４３ａから供給される供給位置とペン芯把持装置４３ｃによる把持に適した位置の間を往復できるように構成されている。また、ペン芯挿入ユニット４３には、ペン芯載置ステージ４３ｂが載置されたペン芯の重なりを解除する為に振動発生手段を更に設けていることが好ましい。

【0038】

ペン芯把持装置４３は、ペン芯載置ステージ４３ｂ上のペン芯を撮像する図示しない撮像手段と、撮像手段により撮像した画像の解析結果に基づいてペン芯を１つずつ把持してペン芯供給スライダ４３ｄまで移動させるアームを有する。

【0039】

ペン芯供給スライダ４３ｄは、ペン芯把持装置４３ｃから受け取ったペン芯１３をペン芯受け治具４３ｅの上に１個ずつ供給する。

【0040】

ペン芯受け治具４３ｅには、ペン芯供給スライダ４３ｄから供給されたペン芯１３が載置される。また、実施形態のペン芯プッシャー４３ｆは、図示しないシリンダなどの駆動機構によって前後方向に進退可能な長尺の棒状部材である。

【0041】

ペン芯挿入ユニット４３に設けられたワーク保持部４３ｇも、基本的な構造は吸収体挿入ユニット４０に設けられたワーク保持部４０ｄと共通である為、重複する説明を省略する。

【0042】

ペン芯挿入ユニット４３の動作について説明する。実施形態のペン芯挿入ユニット４３はワーク保持部４３ｇを下降させることで、図３（ｃ）に模式的に示されるように、ワークである筆記具本体１０が動かないように保持する。筆記具本体１０が固定されると、ペン芯プッシャー４３ｆがペン芯１３を押圧し、ペン芯ホルダ１２に挿入する。

【0043】

ペン芯ホルダ１２へのペン芯１３の挿入が完了すると、ワーク保持部４３ｇが上昇して筆記具本体１０の固定が解除される。この一連の動作は、後述する搬送装置３の駆動レール３１が「非移送状態」の間に行うように制御されている。その後、筆記具本体１０は、駆動レール３１によって持ち上げられてペン芯圧入ユニット４４に搬送される。

【0044】

（ペン芯圧入ユニット）
ペン芯圧入ユニット４４は、図４（ｅ）に模式的に示されるように、ペン芯圧入プッシャー４４ａと、ワーク保持部４４ｂとを備えている。

【0045】

ペン芯圧入プッシャー４４ａは、図示しないシリンダなどの駆動機構によって前後方向に進退可能な長尺の棒状部材である。ペン芯圧入プッシャー４４ａと筆記具本体１０とは同軸に配置される。

【0046】

ペン芯圧入ユニット４４に設けられたワーク保持部４４ｂも、基本的な構造は吸収体挿入ユニット４０に設けられたワーク保持部４０ｄと共通である為、重複する説明を省略する。

【0047】

ペン芯圧入ユニット４４の動作について説明する。ペン芯圧入ユニット４４はワーク保持部４４ｂを下降させることで、図３（ｅ）に模式的に示されるように、ワークである筆記具本体１０が動かないように保持する。

【0048】

筆記具本体１０が固定されると、ペン芯圧入プッシャー４４ａがペン芯１３をペン芯ホルダ１２に向かって押し込み、ペン芯１３はペン芯ホルダ１２に押し込まれて圧入され、ペン芯ホルダ１２の開口端部に嵌合する。ペン芯１３がペン芯ホルダ１２の開口端部に嵌合すると、ペン芯圧入プッシャー４４ａは押圧を止めて元の位置に戻り、ワーク保持部４４ｂが上昇して筆記具本体１０の固定が解除される。この一連の動作は、後述する搬送装置３の駆動レール３１が「非移送状態」の間に行うように制御されている。その後、筆記具本体１０は、駆動レール３１によって持ち上げられてキャップ挿入・圧入ユニット４５に搬送される。

【0049】

（キャップ挿入・圧入ユニット）
実施形態のペン芯圧入ユニット４５は図２、図４（ｆ）に模式的に示されるように、キャップ供給ホッパー４５ａと、キャップ供給スライダ４５ｂと、キャップ受け治具４５ｃと、キャップ挿入・圧入プッシャー４５ｄと、ワーク保持部４５ｅを備えている。

【0050】

キャップ供給スライダ４５ｂは、図２に示すように、キャップ供給ホッパー４５ａと接続されている。実施形態では、キャップ１４は、キャップ供給スライダ４５ｂからペン芯ホルダ受け治具４５ｃの上に１個ずつ供給される。

【0051】

キャップ受け治具４５ｃには、ペン芯供給スライダ４５ｂから供給されたキャップ１４が載置される。また、実施形態のキャップ挿入・圧入プッシャー４５ｄは、図示しないシリンダなどの駆動機構によって前後方向に進退可能な長尺の棒状部材である。

【0052】

キャップ挿入・圧入ユニット４５に設けられたワーク保持部４５ｅも、基本的な構造は吸収体挿入ユニット４０に設けられたワーク保持部４０ｄと共通である為、重複する説明を省略する。

【0053】

キャップ挿入・圧入ユニット４５の動作について説明する。キャップ挿入・圧入ユニット４５はワーク保持部４５ｅを下降させることで、図３（ｆ）に模式的に示されるように、ワークである筆記具本体１０が動かないように保持する。

【0054】

筆記具本体１０が固定されると、キャップ挿入・圧入プッシャー４５ｄがキャップ１４をペン芯ホルダ１２に向かって押し込み、キャップ１４はペン芯ホルダ１２に押し込まれて圧入され嵌合する。キャップ１４がペン芯ホルダ１２に嵌合すると、圧入プッシャー４５ｄは押圧を止めて元の位置に戻り、ワーク保持部４５ｅが上昇して筆記具本体１０の固定が解除される。この一連の動作は、後述する搬送装置３の駆動レール３１が「非移送状態」の間に行うように制御されている。

【0055】

（搬送装置）
続いて本実施形態における搬送装置３について説明する。搬送装置３は、図４、図５に示すように、一定間隔毎に筆記具本体１０を載置・保持する複数の溝３２を形成した１対の固定レール３０と、前記溝３２と同間隔で前記筆記具本体１０を載置・保持する凹部３３を形成し、前記固定レール３０に対して相対的に反復円運動する１対の駆動レール３１とを有している。溝３２と凹部３３は共に同寸法の逆三角形状で形成されており、また、固定レール３０と駆動レール３１は、図２に示すように、筆記具本体１０の筆記具本体供給装置５から筆記具１完成品の排出部６に至るまで直線状に設けられる。また、固定レール３０の１対のレールの間隔は筆記具本体１０を両端部で保持できるように筆記具本体１０の全長より少し短く設計されており、１対の駆動レール３１は、１対の固定レール３０の各レールの内側に設けられている。尚、駆動レール３１は1対とも固定レール３０の外側に設けても良いし、一方を外側、他方を内側に設けても良い。

【0056】

駆動レール３１は、図５（ａ）～（ｄ）に示すように、図示しないモーター（駆動源）により軸３５を中心に回転する偏心板３４を介して取り付けられており、モーターが回転すると、固定レール３０に対して相対的に円運動する。尚、本実施例において、モーターの１回転が駆動レール３１の１回転と対応している。

【0057】

駆動レール３１の円運動は、固定レール３０の上縁の上下においてそれぞれ動くように位置設定されており、駆動レール３１の上縁と固定レール３０の上縁が同一高さになったときにそれぞれの溝３２、凹部３３の位置が一致する（図５（ａ））。この状態の駆動レール３１の位置を「原点位置」とする。原点位置においては駆動レール３１の凹部３３は、固定レール３０の溝３２に保持された筆記具本体１０に接触している。この状態から偏心板３４が更に回転すると、筆記具本体１０は駆動レール３１の凹部３３によりさらわれて半円状の軌跡を描くように移動し（図５（ｂ））、固定レール３０の次の溝３２まで移送され、再度、凹部３３と溝３２の位置が一致する（図５（ｃ））。尚、図５（ｃ）の状態では駆動レール３１の凹部３３と筆記具本体１０は依然として接触状態にある。

【0058】

前記した図５（ａ）～（ｃ）までの状態、即ち、凹部３３と筆記具本体１０が接触した状態を本発明において「移送状態」と定義する。また、図５（ｃ）の状態から、偏心板３４が更に回転し、駆動レール３１の凹部３３と筆記具本体１０が非接触状態になった後、半円状の軌跡を描くように移動し（図５（ｄ））、再度凹部３３と筆記具本体１０とが接触する（図５（ａ））直前までの状態、即ち、凹部３３と筆記具本体１０が非接触状態を本発明において「非移送状態」と定義する。搬送装置３は「移送状態」と、「非移送状態」とを繰り返す事により各組立ユニットに筆記具本体１０を搬送することが可能となる。

【0059】

尚、本実施形態において、駆動レール３１は固定レール３０に対して円運動しながら搬送する方式を採用しているが、矩形運動による搬送方式でも問題なく採用可能である。即ち、駆動レール３１は、駆動源による垂直方向の上昇、下降運動及び水平方向の前進、後進運動を組み合わせることで固定レール３０に対して矩形状に運動しながら筆記具の搬送ができる。

【0060】

各組立ユニットは、搬送装置３が「非移送状態」のときに筆記具本体に部材の組付けを行うように制御されている。具体的な制御方法について以下に説明する。

【0061】

（制御方式）
搬送装置３のモーターは図示しないロータリエンコーダを備えている。ロータリエンコーダは、モーターの回転速度や回転量を検出するセンサである。ロータリエンコーダは、モーターと一体で回転する円板状のエンコーダディスク（図示無し）と、フォトインタラプタ（図示無し）とを備える。エンコーダディスクは、光を透過する透光部と、光を遮光する遮光部とが周方向に沿って交互に並ぶ構成を有する。フォトインタラプタは、対向する発光部と受光部を持ち、発光部からの光を物体が遮るのを受光部で検出することによって、物体の有無判定するセンサである。フォトインタラプタは、発光部と受光部の間に配置したエンコーダディスクを走査し、複数のパルス信号を出力する。この複数のパルス信号をカウンタでカウントしたものが制御装置（図示無し）に入力され、制御装置は入力したパルス数に基づいて各組立ユニットの動作を制御する。

【0062】

本実施例で使用するロータリエンコーダは、モーターが１回転する間に23400のパルス数を出力する。モーターが回転している間は常にパルス信号が出力され加算されていくが、駆動レール３１が原点位置に達したことを認識した場合にパルス数を「0」にリセットするように設定されている。原点位置の認識は、例えば光学式センサー等により駆動レール３１の上縁が固定レール３２の上縁に一致したことを認識したことを以って行うようにすることが考えられる。

【0063】

この場合において、パルス数が0～8200の領域が、図５（ａ）～（ｃ）に示すように駆動レール３１の凹部３３と筆記具本体１０が接触状態の「移送状態」に対応する。一方、パルス数が8201～23400の領域は図５（ｃ）の直後から図５（ｄ）の直前までの駆動レール３１の凹部３３と筆記具本体１０が非接触状態の「非移送状態」に対応する。

【0064】

制御装置は、ロータリエンコーダから取得したパルス数が8201～23400の「非移送状態」の間に各組立ユニットを作動させ、筆記具本体１０への部材組付けを行うように制御している。即ち、制御装置がパルス数8201を認識した時点で各組立ユニットの各ワーク保持部の駆動源を作動させ、筆記具本体１０を保持する。その後、パルス数が23400に達するまでに所定の組立作業を行い、各ワーク保持部を元の位置に復帰させるよう動作制御を行う。所定の組立作業とは、筆記具本体１０への各部材の組立に必要な動作を指しており、例えば、吸収体挿入ユニット４０の場合、吸収体プッシャー４０ｃの駆動源を作動させ、筆記具本体１０への吸収体１１の挿入及び、吸収体プッシャー４０ｃの元の位置へ復帰させるまでの作業である。

【0065】

「非移送状態」の時間は筆記具製造におけるタクトタイムを考慮して0.5秒～1.5秒に設定することが好ましく、この時間はモーターの回転速度によって適宜変更可能である。

【0066】

また、本実施形態ではパルス数によって組立ユニットの動作制御を行っているが、それに限定されず制御方式は適宜変更可能である。例えば、駆動レール３１の原点位置を認識するセンサーと、当該センサーで原点位置を認識した際に時刻を「0」秒にリセットするカウンタと、「移送状態」「非移送状態」の時間を事前に記憶させた制御装置と、からなる時間計測による制御方式が考えられる。ここで、原点位置の認識は、例えば光学式センサー等により駆動レール３１の上縁が固定レール３２の上縁に一致したことを認識したことを以って行うようにすることが考えられる。リセット後の「移送状態」の時間経過後が「非移送状態」の始点となる為、その時点から事前に制御装置が記憶している「非移送状態」の時間の間に制御装置は各組立ユニットを制御すればよいことになる。

【0067】

以上説明してきたように、本発明では、搬送装置３のモーターが連続駆動状態であっても駆動レール３１と筆記具本体１０が非接触となる「非移送状態」が間欠的に発生するというウォーキングビーム方式の搬送装置の特性を利用して、「非移送状態」の間に部材の組付けが行える為、搬送動作の停止・再開といった煩雑な動作制御をする事無く、簡易な組立ラインを実現できる。

【0068】

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う組立ラインもまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

【符号の説明】

【0069】

１ 筆記具
１０ 筆記具本体
１１ 吸収体
１２ ペン芯ホルダ
１３ ペン芯
１４ キャップ
２ 組立ライン
３ 搬送装置
３０ 固定レール
３１ 駆動レール
３２ 溝
３３ 凹部
３４ 偏心板
３５ 軸
４ 組立装置
４０ 吸収体挿入ユニット
４０ａ 吸収体ホッパー
４０ｂ 吸収体受け治具
４０ｃ 吸収体プッシャー
４０ｄ ワーク保持部
４１ ペン芯ホルダ係止ユニット
４１ａ ペン芯ホルダ供給ホッパー
４１ｂ ペン芯ホルダ供給スライダ
４１ｃ ペン芯ホルダ受け治具
４１ｄ ペン芯ホルダ圧入プッシャー
４１ｅ ワーク保持部
４１ｆ 吸収体押さえ部材
４２ ペン芯ホルダ圧入ユニット
４２ａ ペン芯ホルダ圧入プッシャー
４２ｂ ワーク保持部
４３ ペン芯挿入ユニット
４３ａ ペン芯供給ホッパー
４３ｂ ペン芯載置ステージ
４３ｃ ペン芯把持装置
４３ｄ ペン芯供給スライダ
４３ｅ ペン芯受け治具
４３ｆ ペン芯プッシャー
４３ｇ ワーク保持部
４４ ペン芯圧入ユニット
４４ａ ペン芯圧入プッシャー
４４ｂ ワーク保持部
４５ キャップ挿入・圧入ユニット
４５ａ キャップ供給ホッパー
４５ｂ キャップ供給スライダ
４５ｃ キャップ受け治具
４５ｄ キャップ挿入・圧入プッシャー
４５ｅ ワーク保持部
５ 筆記具本体供給装置
５０ 筆記具本体供給ホッパー
６ 排出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】