(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記位置荷重記憶装置の前記位置から前記載置台と反対側の最小位置を検知する最小位置検知装置と、前記最大位置から前記最小位置を引いた実際移動量を算出する実際移動量算出装置と、押圧時の前記押圧台の理論移動量を記憶する理論移動量記憶装置と、前記理論移動量から前記実際移動量を引いた残移動量を算出する残移動量算出装置とを備え、前記残移動量を前記表示装置で表示するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の圧入装置。
前記押圧台は、前記押圧する方向に移動可能に案内される押圧本体と、前記押圧本体に対し前記載置台側で、前記押圧する方向に移動可能に案内される押圧ヘッドと、前記押圧本体に対し前記押圧ヘッドの前記載置台側への移動を規制する規制部材とを備え、前記位置検知装置は、前記押圧ヘッドの位置を検知し、前記荷重検知装置は、前記押圧ヘッドに作用する押圧荷重を検知するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の圧入装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のハンドプレス装置では、作業者による手動の移動装置により圧入速度が変化するため、正確な圧入位置が判断しにくい場合が発生し圧入終了時の最大押圧荷重の計測が困難となるとともに、圧入作業を途中で止めた場合は、最大押圧荷重の計測だけでは設定した圧入量の良否判断は困難となる場合がある。一方、自動プレス装置の圧入では、一定の圧入速度ですべての圧入位置の押圧荷重を計測できるため上記問題はでにくいが、装置が高価となるとともに、製造ラインでのサイクルタイムが長くなる問題がある。
【0005】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、作業者による圧入作業の製造ラインのサイクルタイムを短くして、軸部材と円筒部材の圧入時の最大押圧荷重および圧入量の良否判別のできる安価な圧入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の圧入装置は、円筒部材もしくは
、前記円筒部材が圧入嵌合される外周部と円周方向外側に突出した段部とが一体形成された軸部材を載置する載置台と、前記軸部材もしくは前記円筒部材を前記円筒部材もしくは前記軸部材へ押圧する押圧台と、前記押圧台を前記押圧する方向へ移動可能に案内するとともに前記載置台を連結するコラムと、前記コラムに回転可能に支持され、作業者によって操作されるレバーと、前記レバーの回転を前記押圧台の前記押圧する方向への移動に変換するとともに減速増力する変換機構とを備えた圧入装置であって、前記押圧台の位置を検知する位置検知装置と、前記押圧する方向の押圧荷重を検知する荷重検知装置と、前記位置検知装置からの位置信号および前記荷重検知装置からの押圧荷重信号を関連付けて記憶する位置荷重記憶装置と、前記位置荷重記憶装置の前記押圧荷重から最大押圧荷重を検知する最大押圧荷重検知装置と、前記最大押圧荷重検知装置の前記最大押圧荷重を表示する表示装置と
、前記位置荷重記憶装置の前記位置から前記載置台側の最大位置を検知する最大位置検知装置と、前記最大位置から前記載置台と反対側へ所定量戻した戻し位置を算出する戻し位置算出装置と、前記戻し位置に対応する前記押圧荷重を前記位置荷重記憶装置の前記位置および前記押圧荷重から検知する戻し位置荷重検知装置とを備え、前記戻し位置荷重検知装置により検知された前記押圧荷重を前記表示装置で表示するようにしたことを要旨としている。
【0007】
上記発明によれば、押圧台の位置を検知する位置検知装置を設けて、圧入時に押圧台の位置信号と押圧荷重信号を関連付けて記憶させて、圧入終了時にその押圧荷重信号から最大押圧荷重を検知し、表示装置に表示するようにしているため、安価な装置で軸部材および円筒部材の圧入時の最大押圧荷重の良否判別ができる。
【0009】
また、圧入終了時の押圧台の最大位置を検知し、その最大位置から所定量戻した戻し位置を設定して、戻し位置に対応する押圧荷重を押圧荷重の判定荷重として表示するようにしたため、図面で指定された設計荷重と比較して軸部材および円筒部材の圧入時の押圧荷重の良否判別ができる。
【0010】
また、請求項
2に記載の発明は、
押圧時の前記押圧台の理論移動量を記憶する理論移動量記憶装置と、前記最大位置から前記理論移動量を引いた圧入開始位置を算出する開始位置算出装置と、前記圧入開始位置に対応する前記押圧荷重を
前記位置荷重記憶装置の前記位置および前記押圧荷重から検知する開始位置荷重検知装置とを備え、前記開始位置荷重検知装置により検知された前記押圧荷重を前記表示装置で表示するようにしたことを要旨としている。
【0011】
圧入時の押圧台の最大位置を検知し、その最大位置から所定量戻した戻し位置を設定して、戻し位置に対応する押圧荷重を表示するようにし、さらに最大位置から理論移動量を引いて圧入開始位置を設定し、圧入開始位置に対応する押圧荷重を表示するようにしたため、図面で指定された設計荷重と比較して軸部材および円筒部材の圧入時の押圧荷重および圧入量の良否判別ができる。
【0012】
さらに、請求項
3に記載の発明は、前記位置荷重記憶装置の前記位置から前記載置台と反対側の最小位置を検知する最小位置検知装置と、前記最大位置から前記最小位置を引いた実際移動量を算出する実際移動量算出装置と
押圧時の前記押圧台の理論移動量を記憶する理論移動量記憶装置と、前記理論移動量から前記実際移動量を引いた残移動量を算出する残移動量算出装置とを備え、前記残移動量を前記表示装置で表示するようにしたことを要旨としている。
【0013】
押圧時の押圧台の理論移動量と、理論移動量から実際移動量を引いた残移動量を算出して、表示したため、残移動量により圧入量の良否をより正確に判定できる。
【0014】
そして、請求項
4に記載の発明は、前記押圧台は、前記押圧する方向に移動可能に案内される押圧本体と、前記押圧本体に対し前記載置台側で、前記押圧する方向に移動可能に案内される押圧ヘッドと、前記押圧本体に対し前記押圧ヘッドの前記載置台側への移動を規制する規制部材とを備え、前記位置検知装置は、前記押圧ヘッドの位置を検知し、前記荷重検知装置は、前記押圧ヘッドに作用する押圧荷重を検知するようにしたことを要旨としている。
【0015】
規制部材により押圧本体に対し押圧ヘッドの前記載置台側への移動を規制されるため、軸部材および円筒部材の圧入時の押圧荷重を正確に測定でき、安全に圧入装置を使用できる。
【発明の効果】
【0016】
上述した構成によれば、製造ラインのサイクルタイムを短くでき安価な装置で、軸部材および円筒部材の圧入時の押圧荷重および圧入量の良否判別のできる圧入装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の第一実施形態である圧入装置について、
図1乃至
図2を参酌しつつ説明する。
図1は圧入装置の全体構成図であり、
図2は本発明の一実施形態にかかる圧入時の接近状態の
図1の要部拡大図である。
【0019】
図1に示すように圧入装置10は、テーブル20と、テーブル20に載置され、圧入される円筒部材2を保持する載置台19と、円筒部材2に向かい合う位置に配置され、圧入する円筒状軸部材1と、圧入方向に押圧する押圧台21と、押圧台21を押圧する方向へ移動可能に案内するとともに載置台19を連結するコラム11と、コラム11に回転可能に支持され作業者によって操作されるレバー12と、レバー12の回転を押圧台21の前記押圧する方向への移動に変換するとともに減速増力する変換機構17とを備えている。さらに、押圧台21の位置を検知する位置検知装置13と、押圧する方向の押圧荷重を検知する荷重検知装置14と、位置検知装置13からの位置信号および荷重検知装置14からの押圧荷重信号を関連付けて記憶する制御装置40と、制御装置40の信号を表示する表示装置60とを備えている。
【0020】
テーブル20は、鉄製でかつ平板状で、剛性を有している。
【0021】
図2に示すように、載置台19は、ボルト24を介してテーブル20に固定され、載置台19には、上向きに開口するカップ状の凹部19cが形成され、上面に凹部19cの周囲で円筒部材2の外周を圧入する軸部材1と同軸に位置決めする受け穴19a面および円筒部材2の端面の受け面19bが形成されている。
【0022】
図2に示すように軸部材1は円柱状軸で、円柱外周面に圧入嵌合される外周部1aと、中央部に円周方向外側に形成された段部1bと、段部1bより小さい径の外周部1cを有している。円筒部材2は本実施形態では、内輪2aと外輪2bと転動体(ボール)2cを有する転がり軸受2であり、内輪2aの内周に軸部材1の外周部1aが圧入嵌合される。
【0023】
押圧台21は、押圧する方向に移動可能に案内される押圧本体21aと、押圧本体21aに対し載置台19側で、押圧する方向に移動可能に案内される押圧ヘッド15と、押圧本体21aおよび押圧ヘッド15間に介挿される圧縮ばね22と、押圧ヘッド15に圧縮ばね22を固定する固定部材23と、押圧本体21aに、押圧ヘッド15の載置台19側への移動を規制する規制部材30と係合する突起部21bとを備えている。
【0024】
コラム11は、載置台19を連結するテーブル20に固定一体化された柱状支持部11aと柱状支持部11aからテーブル20と平行に押圧台21を押圧する方向へ移動可能に案内する支持部11bとで構成されている。
【0025】
レバー12は、押圧台21の押圧本体21aと変換機構17を介してコラム11と連結され、作業者によって圧入時に操作される。
【0026】
変換機構17は、押圧本体21aとレバー12間にラックピニオン構造が設けられ、レバー12の回転を押圧台21の押圧する方向への移動に変換するとともに減速増力するようになっている。
【0027】
位置検知装置13は、コラム11の支持部11bに固定され、センサー13aが押圧台21の押圧ヘッド15の上面と接触し押圧する方向に追従するようになっている。そして、押圧台21の押圧する方向の位置を検知して制御装置40に信号を送るようになっている。
【0028】
荷重検知装置14は、押圧本体21aと圧縮ばね22を固定する固定部材23間に設置され、押圧する方向の押圧荷重Pを検知するようになっている。そして、押圧する方向の押圧荷重Pを検知して制御装置40に信号を送るようになっている。
【0029】
制御装置40の構成について、
図4と
図5を使用して説明する。
図4は本発明の第一実施形態にかかる圧入時の位置荷重記憶装置41に記憶格納されている押圧台15の位置Cおよびその位置Cの押圧荷重Pを横軸に位置Cを縦軸に押圧荷重Pを示した図である。
図5は本発明の第一実施形態にかかる圧入時の計測制御処理の構成を示すブロック図であり、
図5は
図4の押圧台15の位置Cおよび押圧荷重Pから検知および算出する制御装置40の構成を示している。
【0030】
図4に示すように、直線Aで示すグラフは通常の圧入工程における、圧入開始位置C2(開始位置押圧荷重P2)、圧入終了位置C1(終了位置押圧荷重P1)および、最大圧入位置C0(最大押圧荷重P0)を結ぶ線を示している。位置C3から圧入終了位置C1の押圧荷重Pの変化がない並行部は圧入部分が完了し圧入部が移動する部分であり、最大圧入位置C0は圧入が完了して押圧台15の移動が規制され、位置Cが変化せずに押圧荷重Pが急激に増加する位置である。そして、圧入開始位置C2から最大圧入位置C0までの移動量Mは、実際移動量を示し、圧入開始位置C2から圧入完了位置までの移動量Kは設計図面上の理論移動量を示し、Iは最大位置C0から所定量戻した戻し位置C1の移動量を示している。また、破線で示す直線Bは圧入を途中で中止し圧入不足の場合のグラフである。そのため、理論移動量Kだけ離れた圧入開始位置C2の開始位置押圧荷重P3は通常の圧入時の押圧荷重P2より小さく表示されるようになっている。
【0031】
図5に示すように、制御装置40は、押圧台15の位置Cを検知する位置検知装置13からの位置信号および、押圧する方向の押圧荷重Pを検知する荷重検知装置14からの押圧荷重信号を関連付けて記憶する位置荷重記憶装置41と、位置荷重記憶装置41の押圧荷重から最大押圧荷重P0を検知する最大押圧荷重検知装置42とを有している。そして、最大押圧荷重検知装置42により検知された最大押圧荷重P0を表示する表示装置60に信号を送る機能を有している。
【0032】
また、制御装置40は、位置荷重記憶装置41の位置から載置台19側の最大位置C0を検知する最大位置検知装置43と、最大位置C0から載置台19と反対側へ所定量戻した戻し位置C1を算出する戻し位置算出装置44と、戻し位置C1に対応する戻し位置押圧荷重P1を位置荷重記憶装置41の位置Cおよび押圧荷重Pから検知する戻し位置荷重検知装置45とを備え、戻し位置荷重検知装置45により検知された戻し位置押圧荷重P1を表示装置60に信号を送る機能を有している。
【0033】
さらに、制御装置40は、押圧時の押圧台21の理論移動量Kを記憶する理論移動量記憶装置46と、最大位置C0から理論移動量Kを引いた圧入開始位置C2を算出する開始位置算出装置47と、圧入開始位置C2に対応する開始位置押圧荷重P2を位置荷重記憶装置41の位置および押圧荷重から検知する開始位置荷重検知装置48とを備え、開始位置荷重検知装置48により検知された開始位置押圧荷重P2を表示装置60に信号を送る機能を有している。
【0034】
上述した構成に基づいて、軸部材1、転がり軸受2からなる組立て品の圧入動作を説明する。
【0035】
図2に示すように、転がり軸受2を載置台19の受け穴19a面および円筒部材2の端面の受け面19bに載置する。軸部材1を転がり軸受2の内輪2aにセットする。
【0036】
続いて、圧入動作を説明する。作業者の手作業によって、レバー12を操作して押圧ヘッド15の押圧面15dを軸部材1の端面1dを当接させる。さらにレバー12を操作して、軸部材1を軸受2の内輪2aに圧入し、軸部材1の端面1eと転がり軸受2の内輪2aの端面に当接させる(
図3)。
【0037】
さらに、レバー12を操作して押圧本体21、押圧ヘッド15を載置台19側へ接近、すなわち下降させる。レバー12によって、押圧本体21aをさらに下降させると、押圧本体21aの上端部に設けられた突起部21b部が規制部材30に接触して下降が阻止されるため、圧縮ばね22が圧縮される。レバー12によって押圧本体21aを下降させるにつれて、圧縮ばね22のばね圧が上昇し、所定のバネ荷重範囲に抑えることで軸部材1と転がり軸受2に加わる荷重を安定させて圧入作業を安定させる機能を有している。すなわち、押圧ヘッド15の圧入方向の移動が停止した状態で圧入荷重Pを検知させ、圧入終了時の判定をしやすくなっている。
【0038】
レバー12を今までと逆方向に操作し、押圧台21の圧入方向の移動に対して離間、すなわち上昇させる。その後軸部材1が軸受2の内輪2aに圧入された圧入完了品を取り外して圧入作業が完了する。
【0039】
同時に、制御装置40の最大押圧荷重検知装置42により検知された最大押圧荷重P0の信号と、戻し位置荷重検知装置45により検知された戻し位置押圧荷重P1の信号と、そして開始位置荷重検知装置48により検知された開始位置押圧荷重P2の信号とにより、表示装置60が、最大押圧荷重P0と、戻し位置押圧荷重P1と、そして開始位置押圧荷重P2とを検出表示するようになっている。
【0040】
上記構成によると、押圧台21の位置を検知する位置検知装置13を設けて、圧入時に押圧台21の位置信号Cと押圧荷重信号Pを関連付けて記憶させて、圧入終了時にその押圧荷重信号Pから最大押圧荷重P0を検知し、表示装置60に表示するようにしているため、図面で指定された設計荷重と比較することで、軸部材1を軸受2に圧入時の最大押圧荷重P0の良否判別ができる。
【0041】
また、圧入時の押圧台21の最大位置C0を検知し、その最大位置C0から所定量戻した戻し位置C1を設定して、戻し位置C1に対応する戻し位置押圧荷重P1を表示するようにしたため、図面で指定された設計荷重と比較することで、軸部材1を転がり軸受2に圧入時の戻し位置押圧荷重P1の良否判別ができる。
【0042】
そして、圧入時の押圧台21の最大位置C0を検知し、その最大位置C0から所定量Iだけ戻した戻し位置C1を設定して、戻し位置に対応する戻し位置押圧荷重P1を表示するようにし、さらに最大位置C0から理論移動量Kを引いて圧入開始位置C2を設定し、圧入開始位置C2に対応する開始位置押圧荷重P2を表示するようにしたため、図面で指定された設計荷重と比較することで、軸部材1を軸受2の圧入時の開始位置押圧荷重P2および圧入量Kの良否判別ができる。
【0043】
次に、本発明の第二実施形態である圧入装置について、
図6を参酌しつつ説明する。第一実施形態では、戻し位置C1から理論移動量Kを算出して圧入開始位置C2を求めたが、第2実施形態では、実際の圧入工程で検出される最小位置C2と最大位置C1の差と理論移動量との差の残移動量を算出することで、圧入量を求める方法である。第二実施形態の圧入装置は、制御装置40の構成のみが異なるため、制御装置40の構成を説明して、同じ第一実施形態の構成は説明を省略する。
【0044】
第二実施形態の制御装置40は、位置荷重記憶装置41の位置から載置台19と反対側の最小位置を検知する最小位置検知装置49と、最大位置から最小位置を引いた実際移動量を算出する実際移動量算出装置50と、押圧時の押圧台21の理論移動量を記憶する理論移動量記憶装置51と、理論移動量から実際移動量を引いた残移動量を算出する残移動量算出装置52とを備え、残移動量を表示装置60に信号を送る機能を有している。
【0045】
上記構成によると、押圧台21の位置を検知する位置検知装置13を設けて、圧入時に押圧台21の位置信号と押圧荷重信号を関連付けて記憶させて、同時にその押圧荷重信号から最大押圧荷重を検知し、表示装置60に表示するようにしているため、図面で指定された設計荷重と比較することで、軸部材1と軸受2の圧入時の最大押圧荷重の良否判別ができる。
【0046】
また、圧入時の押圧台21の最大位置を検知し、その最大位置から所定量戻した戻し位置を設定して、戻し位置に対応する押圧荷重を表示するようにしたため、図面で指定された設計荷重と比較することで、軸部材1を軸受2に圧入時の押圧荷重の良否判別ができる。
【0047】
また、押圧時の押圧台の理論移動量Kと、理論移動量Kから実際移動量Mを引いた残移動量Iを算出して、表示したため、残移動量Iから圧入量の良否をより正確に判定できる。
【0048】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【0049】
上述した第一実施形態および第二実施形態では、荷重検知装置14を圧入方向に移動する押圧台21に設置したが、載置台19に設置してもよく、位置検知装置13は接触式リニアゲージを設置したが、レーザ非接触センサーを用いても良い。
【0050】
また、第一実施形態および第二実施形態の表示装置では、表示装置60により、最大押圧荷重P0と、戻し位置の押圧荷重P1と、開始位置の押圧荷重P2とを検出できるようになっているが、図面で設定した各押圧荷重と比較して、OKおよびNGの判断結果のランプ表示装置を設けても良い。