(57)【要約】【課題】かしめパンチの交換が容易で、効率化、生産性の向上を図った、かしめパンチ着脱機構を備えたかしめ加工装置を提供する。【解決手段】かしめ加工装置１は、かしめパンチ２と、かしめパンチ着脱機構３とを備える。かしめパンチ着脱機構３では、シリンダロッド４末端の取付部５にセンタ穴９を設ける一方、かしめパンチ２のフランジ部２ｆに、位置決め嵌合するための突部１０を設ける。また、シリンダロッド４末端の取付部５には、抜け止め部材１１を設ける。一方、かしめパンチ２のフランジ部２ｆ側には、抜け止め部材１１の大径頭部１１ａが挿通可能な大径部１２ａと、大径頭部１１ａが挿通不能な小径部１２ｂとを有する長穴１２を設ける。さらに、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側には、磁石部材１３を植設する。【選択図】図１
2010089198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段における可動体末端の取付部（５）にかしめパンチ（２）を、かしめパンチ着脱機構（３）を介して着脱可能に取り付ける構成としたかしめ加工装置において、
前記かしめパンチ着脱機構（３）は、前記かしめパンチ（２）におけるフランジ部（２ｆ）を、前記可動体末端の取付部（５）に回動可能に位置決め結合すると共に、
前記可動体末端の取付部（５）には、軸部先端部（１１ｃ）側を固定した、大径頭部（１１ａ）を有する抜け止め部材（１１）と、
前記かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）には、前記抜け止め部材（１１）の大径頭部（１１ａ）が挿通可能な大径部（１２ａ）と、この大径部（１２ａ）とつながり、前記抜け止め部材（１１）の軸部（１１ｂ）が通過可能で、前記大径頭部（１１ａ）が挿通不能な小径部（１２ｂ）とを有する長穴（１２）と、
前記可動体末端の取付部（５）と接する面に磁石部材（１３）と、
を設ける構成としたことを特徴とするかしめ加工装置。
【請求項２】
前記かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）には突部（１０）を設け、
前記可動体末端の取付部（５）には、中心軸に沿って、前記かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）の突部（１０）が嵌合するセンタ穴（９）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工装置。
【請求項３】
前記抜け止め部材（１１）は、前記可動体末端の取付部（５）に複数、同心円上に等間隔毎に設け、
前記長穴（１２）は、前記抜け止め部材（１１）に対応して、前記かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）に、前記大径部（１２ａ）を配置したことを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工装置。
【請求項４】
前記磁石部材（１３）は前記かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）に、前記長穴（１２）間にあって、複数、同心円上に等間隔毎に設けたことを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かしめ加工装置に関し、特に、かしめパンチの交換が容易で、効率化、生産性の向上を図った、かしめパンチ着脱機構を備えたかしめ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、かしめ作業は高負荷作業に属するものであるから、それらの作業のための大きい作用力がかしめ加工装置に伝達されても、ワークが逃げないように確実に支持するためには、剛性の高い駆動シリンダやロボットベース等を有する大型のロボットシステムを使用することが必要になる。
かかるかしめ作業を行うに当たり、駆動シリンダ先端部（可動体）に、加工部位に応じたかしめパンチを、所定の着脱機構により取り付けて、かしめ作業を行ってきた。
【０００３】
例えば特許文献１参照。
ここでは、かしめ作業用のロボット本体の駆動シリンダの先端に設けられたエアシリンダ（駆動手段）の先端部に、かしめパンチをボルトによって、一体化することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１１３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなかしめパンチは、ねじによる締付ける構造であるため、かしめパンチの交換を必要とする際には、複数のねじを回転させて、取外した後に、新しくかしめパンチを交換することとなり、かかるねじの取付け、取外しに時間がかかってしまう課題がある。
本発明は、以上のような課題を克服するために提案されたものであって、かしめパンチの交換作業が容易で、効率化、生産性の向上を図った、かしめパンチ着脱機構を具備するかしめ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】
【０００６】
請求項１記載の発明では、駆動手段における可動体末端の取付部（５）にかしめパンチ（２）を、かしめパンチ着脱機構（３）を介して着脱可能に取り付ける構成としたかしめ加工装置において、かしめパンチ着脱機構（３）は、かしめパンチ（２）におけるフランジ部（２ｆ）を、可動体末端の取付部（５）に回動可能に位置決め結合すると共に、可動体末端の取付部（５）には、軸部先端部（１１ｃ）側を固定した、大径頭部（１１ａ）を有する抜け止め部材（１１）と、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）には、抜け止め部材（１１）の大径頭部（１１ａ）が挿通可能な大径部（１２ａ）と、この大径部（１２ａ）とつながり、抜け止め部材（１１）の軸部（１１ｂ）が通過可能で、大径頭部（１１ａ）が挿通不能な小径部（１２ｂ）とを有する長穴（１２）と、可動体末端の取付部（５）と接する面に磁石部材（１３）とを設ける構成としたことを特徴とする。
【０００７】
かしめパンチ（２）におけるフランジ部（２ｆ）を、可動体末端の取付部（５）に位置決め結合すると共に、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）に設けた長穴（１２）の大径部（１２ａ）に、抜け止め部材（１１）の大径頭部（１１ａ）を挿通する。
次に、かしめパンチ（２）を可動体末端の取付部（５）に対し回転させて、抜け止め部材（１１）を小径部（１２ｂ）に移動させる。
そして、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）を、可動体末端の取付部（５）に接触させることにより、磁石部材（１３）の吸引力でかしめパンチ（２）は可動体に保持される。
【０００８】
請求項２記載の発明では、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）には突部（１０）を設け、可動体末端の取付部（５）には、中心軸に沿って、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）の突部（１０）が嵌合するセンタ穴（９）を設けたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）は、可動体末端の取付部（５）に、回動可能に位置決め結合することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明では、抜け止め部材（１１）は、可動体末端の取付部（５）に複数、同心円上に等間隔毎に設け、長穴（１２）は、抜け止め部材（１１）に対応して、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）に、大径部（１２ａ）を配置したことを特徴とする。
【００１１】
これにより、可動体末端の取付部（５）の抜け止め部材（１１）を、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）の長穴（１２）の大径部（１２ａ）に、偏りなく、容易に位置合わせて、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）を、可動体末端の取付部（５）に接触させることができる。
【００１２】
さらに請求項４記載の発明では、磁石部材（１３）はかしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）に、長穴（１２）間にあって、複数、同心円上に等間隔毎に設けたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、かしめパンチ（２）のフランジ部（２ｆ）を、可動体末端の取付部（５）に接触させた際に、磁石部材（１３）の吸引力でかしめパンチ（２）は偏りなく可動体に保持される。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１にかしめ加工装置１の一例を模式的に示す。かしめ加工装置１は、例えば周知のプレス加工機の駆動シリンダ先端部（可動体）に設けて、被加工物たるワークＷに対し、かしめ加工を施すもので、かしめ加工装置１は、かしめパンチ２と、かしめパンチ２を着脱するかしめパンチ着脱機構３とを備えている。
【００１６】
そこでかしめ加工装置１について、以下、詳細に説明する。
かしめ加工装置１は、上述のように、プレス加工機における駆動シリンダのシリンダロッド４を可動体として、シリンダロッド４末端の取付部５にかしめパンチ２を、かしめパンチ着脱機構３を介して着脱可能に取り付けている。
【００１７】
かしめパンチ２は、周知の鋼材で形成され、所定径の円筒中間部２ｍと、円筒中間部２ｍに比較して大径のフランジ部２ｆと、先端に向かって絞り形状のテーパ先端部２ｔとを有している。
【００１８】
また、かしめパンチ２の円筒中間部２ｍからテーパ先端部２ｔにかけて、円筒中間部２ｍの外周部には、略円筒管状のノックアウト部材６が配設されている。ノックアウト部材６は、円筒中間部２ｍのフランジ部２ｆ側基部から円筒中間部２ｍ周囲を囲うように介装したコイルスプリング７により、円筒中間部２ｍの中心軸と平行に伸縮可能に支持されている。
【００１９】
また、テーパ先端部２ｔ寄りの箇所には、ノックアウト部材６外側から、かしめパンチ２に径方向に貫通させた規制ボルト部材８が設けられている。この場合、規制ボルト部材８は、ノックアウト部材６に設けられた長穴６ｈを挿通させている。すなわち、ノックアウト部材６は、円筒中間部２ｍの中心軸と平行に伸縮する動作の範囲を、コイルスプリング７の弾発的な付勢力下に、ノックアウト部材６の長穴６ｈで規制している。
【００２０】
次に、かしめパンチ着脱機構３について説明する。かしめパンチ着脱機構３は、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆをシリンダロッド４末端の取付部５に、着脱可能とするためのもので、シリンダロッド４末端の取付部５に、中心軸、すなわち動作軸線Ｘ上に合わせてセンタ穴９を設ける一方、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆに突部１０を設け、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆの突部１０を、シリンダロッド４末端の取付部５のセンタ穴９に嵌合することで、かしめパンチ２のフランジ部２ｆを、シリンダロッド４末端の取付部５に位置決め結合する構成としている。
【００２１】
また、シリンダロッド４末端の取付部５には、同心円上に、等間隔毎に３つ、軸部先端部１１ｃ側を螺着した、大径頭部１１ａを有する抜け止め部材１１を設けている（図１、図２参照）。
【００２２】
一方、シリンダロッド４末端の取付部５との当接面である、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側には、抜け止め部材１１の大径頭部１１ａより大きい径として、抜け止め部材１１の大径頭部１１ａが挿通可能な大径部１２ａと、大径部１２ａとつながり、抜け止め部材１１の軸部１１ｂが通過可能で、大径頭部１１ａが挿通不能な小径部１２ｂとを有する長穴１２が設けられている。
【００２３】
さらに、シリンダロッド４末端の取付部５との当接面である、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側には、それぞれの長穴１２に隣接した箇所に、同心円上に、等間隔毎に３つ、円盤状磁石部材１３を植設している。
【００２４】
そして、かしめ加工装置１は、駆動手段であるプレス加工機における駆動シリンダのシリンダロッド４の動作軸線Ｘ上にあって、かしめパンチ２のテーパ先端部２ｔに対向する位置には、かしめ加工を施すべきワークＷを位置決め保持してなる治具１４を配置している。この場合、治具１４には、ワークＷの加工部位である通孔Ｗｈがシリンダロッド４の動作軸線Ｘから、通孔Ｗｈ下方から嵌入してなる嵌入部１４ａを有している。
また、この通孔Ｗｈには、かしめ加工を施すべき、例えばハトメ状の加工パイプ１５が介装される。
【００２５】
以上、かしめ加工装置１について、概略説明したが、ここで示されたかしめ加工を施すためのかしめパンチ２は、かしめ加工のうちの複数段階に分かれている中の、所定の加工段階で使用されるもので、かしめ加工の各段階を実行するに当たり、その各段階に応じてかしめパンチ２をかしめパンチ着脱機構３により、着脱交換して行うようにしている。
【００２６】
次に、かしめ加工装置１における、かしめパンチ２の装着手順、並びに、加工手順について説明する。
先ず、かしめパンチ２の装着手順について、説明する。
シリンダロッド４末端の取付部５に、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆを位置合わせをしながら当接させる。そのために、当初、シリンダロッド４末端の取付部５に、動作軸線Ｘ上に形成されたセンタ穴９に、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆの突部１０を嵌合するようにする。
【００２７】
またこの際、シリンダロッド４末端の取付部５に、同心円上に、等間隔毎に３つ、軸部先端部１１ｃ側を螺着した抜け止め部材１１の大径頭部１１ａを、それぞれ、かしめパンチ２のフランジ部２ｆに形成した、長穴１２における大径部１２ａに位置合わせて挿通するようにする。この場合、シリンダロッド４末端の取付部５の抜け止め部材１１を、かしめパンチ２のフランジ部２ｆの長穴１２の大径部１２ａに、偏りなく、容易に位置合わせて、かしめパンチ２のフランジ部２ｆを、可動体末端の取付部５に接触させることができる。
【００２８】
次いで、かしめパンチ２側を、動作軸線Ｘ中心として回転させ、抜け止め部材１１の軸部１１ｂを長穴１２を通過させ、小径部１２ｂに抜け止め部材１１の軸部１１ｂを至らしめる。
このようにして、位置合わせたところで、シリンダロッド４末端の取付部５に、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆを当接させると、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側の磁石部材１３の吸引力が作用して、かしめパンチ２をシリンダロッド４末端の取付部５に、位置決めした状態で保持することができる。
このように、かしめパンチ２を回転させることで、シリンダロッド４末端の取付部５側に固定した抜け止め部材１１を、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側の長穴１２の小径部１２ｂに移動させることにより、外力、特にかしめパンチ２の軸方向に外力が作用しても、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側の複数の等間隔ごとの磁石部材１３の吸引力が作用しているので、かしめパンチ２はシリンダロッド４末端の取付部５側にずれることなく且つ、偏りなく強固に保持される。
そして、かかるかしめパンチ２を取外すときは、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側の磁石部材１３の吸引力に抗して、かしめパンチ２を戻すように回転させることで、シリンダロッド４末端の取付部５側の抜け止め部材１１が、かしめパンチ２のフランジ部２ｆ側の長穴１２の小径部１２ｂから、大径部１２ａに戻され、これによって、かしめパンチ２を、容易にシリンダロッド４末端の取付部５から離脱させることができる。
【００２９】
次に、かしめ加工装置１における加工手順について説明する。
かしめパンチ２のテーパ先端部２ｔに対向する位置にある治具１４に対し、かしめ加工を施すべきワークＷを、ワークＷの加工部位である通孔Ｗｈに加工パイプ１５を介装した状態で、通孔Ｗｈ下方から治具１４の嵌入部１４ａを嵌入して位置決め保持することができる。
【００３０】
次に、プレス加工機を起動し、かしめパンチ２を取り付けたシリンダロッド４末端を、治具１４上のワークＷに向かって下降させる。
かしめパンチ２は、動作軸線Ｘに沿って下降し、テーパ先端部２ｔが、ワークＷの加工部位である通孔Ｗｈに臨入していく。そして、テーパ先端部２ｔの外周面が、通孔Ｗｈに介装した加工パイプ１５の上縁部に接触し、さらに、かしめパンチ２を下降させることで、テーパ先端部２ｔの外周面により加工パイプ１５が拡開せしめられ、加工パイプ１５は図中、仮想線で示した状態から通孔Ｗｈに押し付けられるように変形する。
【００３１】
かしめパンチ２のテーパ先端部２ｔが、ワークＷの通孔Ｗｈに臨入していく際、円筒中間部２ｍの外周部を囲うノックアウト部材６が、コイルスプリング７の弾性力に抗して、加工部位である通孔Ｗｈを囲うように、ワークＷに圧接せしめられる。
その際、ノックアウト部材６の動作軸線Ｘに平行な軸方向の動く範囲は、ノックアウト部材６外側から、かしめパンチ２に径方向に貫通させた規制ボルト部材８がノックアウト部材６の長穴６ｈの一端側に当たることで規制される。
【００３２】
このようにして、かしめ加工が進められ、加工が終了すると、プレス加工機を逆転起動し、かしめパンチ２を取り付けたシリンダロッド４末端を、治具１４上のワークＷから、上に向かって退動させる。
この際、かしめパンチ２のテーパ先端部２ｔによって、押し込められた加工パイプ１５が、反発力によってある程度復元しようとするため、テーパ先端部２ｔの外周面に加工パイプ１５が挟まった状態となることがある。かかる場合、通孔Ｗｈを囲うように、ワークＷに圧接せしめられていたノックアウト部材６が、コイルスプリング７の弾性力によって、かしめパンチ２のテーパ先端部２ｔの離脱を促進するため、テーパ先端部２ｔに対する加工パイプ１５のまとわりつきを防止することができる。
【００３３】
以上のようにして、この段階のかしめ工程は終了するが、次の段階に加工を進めるときや、他の加工部位を加工するときは、かしめパンチ２の交換作業を行うこととなる。
かかる場合にも、かしめパンチ２を取外すには、同様に、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側の磁石部材１３の吸引力に抗して、かしめパンチ２を戻すように回転させることで、シリンダロッド４末端の取付部５側の抜け止め部材１１が、かしめパンチ２のフランジ部２ｆ側の長穴１２の小径部１２ｂから、大径部１２ａに戻され、これによって、かしめパンチ２を、容易にシリンダロッド４末端の取付部５から離脱させることができる。
次いで、新しいかしめパンチ２を装着するときも、同様に、かしめパンチ２側を、動作軸線Ｘ中心として回転させ、抜け止め部材１１の軸部１１ｂを長穴１２を通過させ、小径部１２ｂに抜け止め部材１１の軸部１１ｂを至らしめる。
そして、位置合わせたところで、シリンダロッド４末端の取付部５に、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆを当接させることで、かしめパンチ２におけるフランジ部２ｆ側の磁石部材１３の吸引力により、かしめパンチ２をシリンダロッド４末端の取付部５に、位置決めした状態で強固に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかるかしめパンチ着脱機構を備えたかしめ加工装置の一例を示した、拡大的な要部断面説明図である。
【図２】図１に示す、加工手段におけるかしめパンチ着脱機構のＡ−Ａ線に沿う、断面的説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    かしめ加工装置
２    かしめパンチ
２ｆ    フランジ部
２ｍ    円筒中間部
２ｔ    テーパ先端部
３    かしめパンチ着脱機構
４    シリンダロッド
５    取付部
６    ノックアウト部材
６ｈ    長穴
７    コイルスプリング
８    規制ボルト部材
９    センタ穴
１０    突部
１１    抜け止め部材
１１ａ    大径頭部
１１ｂ    軸部
１１ｃ    軸部先端部
１２    長穴
１２ａ    大径部
１２ｂ    小径部
１３    磁石部材
１４    治具
１４ａ    嵌入部
１５    加工パイプ
Ｗ    ワーク
Ｗｈ    通孔
【図１】
2010089198.tif 000003
【図２】
2010089198.tif 000004