(57)【要約】  【課題】  作業効率の向上が締結強度低下の虞れなく充分に得られるようにしたかしめ加工方法とかしめ加工装置を提供すること。  【解決手段】  上端に円筒部を備えた下かしめ工具５を用い、この下かしめ工具５の円筒部にかしめナットを挿入した上で上かしめ工具４により当該かしめナットを挟み込み加圧し、被接合材に締結する方式のかしめ加工装置において、被接合材を載置し、かしめ加工位置に保持する可動テーブル９を設け、空気シリンダ１２により、かしめ加工終了後、可動テーブル９をかしめ加工位置から上方に所定距離、移動させるようにしたもの。  【選択図】  図１
2006110645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に円筒部を備えた下かしめ工具を用い、当該下かしめ工具の円筒部にかしめナットを挿入した上で上かしめ工具により当該かしめナットを挟み込み加圧し、被接合材に締結する方式のかしめ加工方法において、
前記被接合材をかしめ加工位置に保持してかしめ加工する工程と、
かしめ加工終了後、前記被接合材を前記かしめ加工位置から所定距離、上方に移動させる工程とが備えられていることを特徴とするかしめ加工方法。
【請求項２】
上端に円筒部を備えた下かしめ工具を用い、当該下かしめ工具の円筒部にかしめナットを挿入した上で上かしめ工具により当該かしめナットを挟み込み加圧し、被接合材に締結する方式のかしめ加工装置において、
前記被接合材を載置し、かしめ加工位置に保持する支持部材と、
前記支持部材を昇降移動させる駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御装置とを設け、
前記制御装置は、かしめ工具によるかしめ加工終了後、前記駆動機構を作動させ、前記支持部材を前記かしめ加工位置から上方に所定距離、移動させるように構成されていることを特徴とするかしめ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状の部材をかしめて取付ける装置に係り、特に、下方が開放された箱状の加工品の底部内面に柱状部材をかしめ加工により取付けるのに好適なかしめ加工方法と加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
板金部品などを基板とし、その一方の面に、その面から一定の距離、離して別の部材、例えば板状の部材を取付ける際、スペーサとなる部材が設けてあると好都合であり、このため所定の長さの柱状体をスペーサ部材として予め基板面にかしめ加工し、植え込みボルトのように取付けておくことが従来から知られている。
【０００３】
また、このときは、更に、スペーサ部材のカシメ加工される方の端面とは反対側の端面に雌ねじを切っておき、これにビス(小さなボルト)をねじ込むことにより、上記した別の部材を取付けるようにする場合もあり、この場合、上記したスペーサ部材のことをかしめナットと呼ぶ。
【０００４】
ここで、このかしめナットの取付けは、通常、所定のかしめ装置を用い、かしめ工具(棒状の工具、ポンチともいう)により上下から挟み、加圧して基板にかしめナットを圧入し、かしめナットの端部を塑性変形させて基板に締結する方法が用いられている。
【０００５】
そして、このとき、かしめ対象がかしめナットの場合、それが柱状になっているので、下側にあるかしめ工具の上端を筒状にし、筒の中にかしめナットの下端が挿入された状態にしてかしめ加工している(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開２００４−１０６０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、基板に効率よくかしめナットを圧入する点には配慮されているが、かしめ加工後の基板の処理について配慮がされておらず、この点でかしめ作業の効率向上に問題があった。
【０００７】
かしめナットの取付けにおいては、かしめ加工終了後もかしめナットが下側のかしめ工具の孔に嵌合されたままになっている。そこで、従来技術の場合、かしめ加工が終了したら、作業者は手作業で基板を持ち上げ、かしめナットを下側のかしめ工具から抜き出すようにしなければならない。
【０００８】
このとき、基板を水平に保って持ち上げないと、かしめ部にモーメント力が加わってかしめによる締結強度が低下してしまう虞れがあり、従って、従来技術では、かしめ加工終了後に慎重な手作業を要することになり、かしめ作業の効率向上に問題が生じてしまうのである。
【０００９】
本発明の目的は、作業効率の向上が締結強度低下の虞れなく充分に得られるようにしたかしめ加工方法とかしめ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、上端に円筒部を備えた下かしめ工具を用い、当該下かしめ工具の円筒部にかしめナットを挿入した上で上かしめ工具により当該かしめナットを挟み込み加圧し、被接合材に締結する方式のかしめ加工方法において、前記被接合材をかしめ加工位置に保持してかしめ加工する工程と、かしめ加工終了後、前記被接合材を前記かしめ加工位置から所定距離、上方に移動させる工程とが備えられていることにより達成される。
【００１１】
同じく上記目的は、上端に円筒部を備えた下かしめ工具を用い、当該下かしめ工具の円筒部にかしめナットを挿入した上で上かしめ工具により当該かしめナットを挟み込み加圧し、被接合材に締結する方式のかしめ加工装置において、前記被接合材を載置し、かしめ加工位置に保持する支持部材と、前記支持部材を昇降移動させる駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御装置とを設け、前記制御装置は、かしめ工具によるかしめ加工終了後、前記駆動機構を作動させ、前記支持部材を前記かしめ加工位置から上方に所定距離、移動させるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、かしめ加工が終了した後、かしめナットが自動的にかしめ工具から取り出された状態にされるので、かしめ加工終了後の慎重な手作業が不要になり、かしめ作業効率の向上に大きく寄与することができる。
【００１３】
また、この結果、本発明によれば、かしめ加工による締結強度が加工終了後の手作業により低下してしまう虞れが無くなるので、信頼性の高いかしめ加工を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明によるかしめ加工方法とかしめ加工装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係るかしめ加工装置の一実施形態で、この図において、まず、１はかしめ加工装置の本体で、この本体１には上アーム部２と下アーム部３が備えられ、頑丈な造りになっている。そして、上アーム部２には上かしめ工具４が保持され、下アーム部３には下かしめ工具５が保持され、更に下アーム部３にはテーブル部６が設けられているものである。
【００１６】
ここで、上かしめ工具４と下アーム工具５は、図示のように、相互に先端が向かい合った状態で上下で対をなすようにして各々上アーム部２と下アーム部３に保持されている。
【００１７】
そして、このとき、上かしめ工具４は上下に移動可能に上アーム部２に保持されていて、加圧用アクチュエータとして働く油圧シリンダ７により上下に動かされるようになっているが、一方、下かしめ工具５は、下アーム部３に固定され強固に保持されている。
【００１８】
そこで、上かしめ工具４と下かしめ工具５の間にかしめ加工すべき物品(被接合部材)とかしめナットを保持させた上で油圧シリンダ７を作動させてやれば、かしめナットのかしめ加工部分が上かしめ工具４と下アーム工具５により挟まれ、組成変形されて物品に締結されるまで加圧され、かしめ加工が得られることになる。
【００１９】
ここで、図示のように、下アーム部３にはテーブル部６が保持されていて、これから下かしめ工具５が垂直に突出された形になっているが、この実施形態では、この下アーム部３に、更にベース部８が設けてあり、そして、このベース部８に可動テーブル９が設けてある。
【００２０】
この可動テーブル９は、後で詳述するように、まず、かしめナットのかしめ対象である加工品(被接合部材)を載置し、それをかしめ加工に必要な位置に保持する働きをする。従って、この可動テーブル９は、下かしめ工具５を通すための孔を備え、下かしめ工具５が下から上に垂直に抜け出している状態で、テーブル部６の上に保持されることになる。
【００２１】
なお、従来技術の場合は、可動テーブル９に相当するものが無く、従って、加工品はテーブル部６に相当する部材の上に保持され、そのままかしめ加工されるようになっている。
【００２２】
次に、この可動テーブル９は、更に、かしめ加工後、加工品をかしめ位置から持ち上げる働きもする。そしてこのため、図２に示すように、３本のガイドポスト１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、これらに各々摺動可能に嵌合されている３個のリング状の摺動保持部１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより、ベース部８に対して上下に移動可能に保持されている。
【００２３】
このとき、３本のガイドポスト１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、図２に明示されているように、相互に１２０度離して可動テーブル９の下面に均等に取付けられ、摺動保持部１１ａ、１１ｂ、１１ｃをベース部８に取付けることにより、可動テーブル９が、所定のストローク(移動範囲)にわたって、水平を保ったままバランス良く上下に移動できるようにしてある。
【００２４】
そして、これらベース部８と可動テーブル９の間の中心に駆動機構として働く空気シリンダ１２が設けてあり、可動テーブル９をベース部８に対して上下に、姿勢を変えずに移動できるようになっている。
【００２５】
ここで、この空気シリンダ１２は、空気が抜かれているとき、可動テーブル９をストロークの最下位に位置させ、空気を供給したとき上に動いて、ストロークの最上位の位置をとるようにしてあり、このため、制御装置１３により開閉制御されるソレノイドバルブ(電磁弁)１４を介して圧力空気源(図示してない)に連通されている。
【００２６】
従って、制御装置１３がソレノイドバルブ１４をＯＮ(開)、ＯＦＦ(閉)制御することにより、可動テーブル９を任意の位置に移動させ、そこに停止させることができ、例えば可動テーブル９をストロークの最下位に保持させたり、ストロークの最下位から最上位に移動させ、そこに保持させたりすることができる。
【００２７】
次に、この実施形態の動作について、図３と図４、それに図５により説明する。ここで、まず、これらの図では、加工品はＫで表わし、その底板部はＫ１で表わし、そして、かしめナットはＮで表わしてある。また、空気シリンダ１２による可動テーブル９の最大ストロークはＳMAX で表わし、最小ストロークはＳMIN で表わしてある。
【００２８】
このとき、これら図３〜図４では、図１において、上かしめ工具４と下かしめ工具５、それに可動テーブル６と、その移動機構だけを抜き出して示し、他の部分については省略して示してある。
【００２９】
ここで、加工品Ｋは箱体の物品で、その底板部Ｋ１の内面にかしめナットＮをかしめ加工して取付けるようになっており、このため、図示のように、底が上になるようにして可動テーブル６の上に載置され、且つ、下かしめ工具５は上端部が円筒状になっていて、孔５ａが上端に開口されている。
【００３０】
そして、まず、図３に示すように、可動テーブル９に加工品Ｋを載置させたとき、その底板部Ｋ１の裏面の位置が丁度、下かしめ工具５の上端に一致するように、可動テーブル９の位置ＬL、つまり最小ストロークＳMIN にあるときの可動テーブル９の位置を予め調整しておく。
【００３１】
そして、かしめ加工を開始する際、まず、作業者は、加工開始を制御装置１４に指令する。そうすると、制御装置１４は、可動テーブル９が位置ＬL にあるか否かを調べ、否のときはソレノイドバルブ１４を制御し、空気シリンダ１２を作動させ、可動テーブル９を位置ＬL に移動させた後、加工開始が可能であることを作業者に報知する。
【００３２】
そこで、作業者は、底板部Ｋ１に予め形成してある孔にかしめナットＮを挿入し、下かしめ工具５の孔５ａにかしめナットＮの下部が入り込んだ状態になるようにして加工品Ｋを可動テーブル９に載置し、次いで、制御装置１４に加工開始準備が完了したことを指令する。
【００３３】
そうすると、油圧シリンダ７が作動され、図４に示すように、上かしめ工具４が下方に動かされ、かしめナットＮが上から挟まれて下かしめ工具５に押し付けられ、組成変形により相互に締結されるまで加圧され、かしめ加工が終了されることになる。
【００３４】
このときのかしめ加工の終了は、加圧時間が一定値に達したことにより判断され、予め設定してある時間が経過したらかしめ加圧が終了したものとし、次に制御装置１４は、油圧シリンダ７を反対に作動させ、上かしめ工具４を元の位置に戻るまで上に移動させる。このときの状態が図５であり、かしめ加工は終了しているが、かしめナットＮは、まだ下かしめ工具５の孔５ａの中に入り込んだままになっている。
【００３５】
そこで、制御装置１４は、このときの油圧シリンダ７による上かしめ工具４の上方への移動に合わせて空気シリンダ１２を作動させ、これにより、可動テーブル６を上方に動かし、図６に示すように、位置ＬH に移動させ、この結果、加工品Ｋが上に移動して、かしめナットＮが下かしめ工具５の孔５ａから抜け出すようにする。
【００３６】
このため、この可動テーブル６の位置ＬH は、下かしめ工具５の孔５ａからかしめナットＮが抜け出すのに充分な高さになるように、予め調整してあり、従って、図６の状態にすることにより、下かしめ工具５の孔５ａからかしめナットＮが確実に取り出されることなる。
【００３７】
このとき、従来技術では、かしめ加工が終了して、図５の状態にある加工品Ｋを手作業で持ち上げ、かしめナットＮを下側のかしめ工具５の孔５ａから抜き出すようにしなければならないので、上記した問題が生じてしまうが、この実施形態によれば、この後、自動的に図６の状態にされるので、何も問題が発生する虞れはない。
【００３８】
従って、この実施形態によれば、かしめ加工が終了すると、その後、自動的に図６の状態、すなわち、下かしめ工具５の孔５ａからかしめナットＮが取り出されている状態になるので、作業者は、このまま簡単に加工品Ｋを可動テーブル６の上から取り外すことができる。
【００３９】
次に、制御装置１４による制御動作について、更に詳しく説明すると、この制御装置１４は、上記したように、作業者の指令によりかしめ加工装置の動作を制御する。そこで、この実施形態によるかしめ加工装置には、図１に示すように、入力装置１５が設けてある。
【００４０】
この入力装置１５は、例えば足踏み操作式の入力装置で、作業者がペダルを操作すると、これにより制御装置１４にかしめ加工開始が指令されることになる。
【００４１】
そこで、いま、作業者がかしめ加工の開始を意図し、入力装置１５を操作したとすると、制御装置１４は、まず、可動テーブル９が位置ＬL にあるか否かを調べる。
【００４２】
そして、調べた結果、可動テーブル９が位置ＬL にあったときは、ここで、加工開始が可能であることを作業者に報知する。一方、結果が否のときはソレノイドバルブ１４を制御し、空気シリンダ１２を作動させ、可動テーブル９を位置ＬL に移動させた後、加工開始が可能であることを作業者に報知するのである。
【００４３】
このときの報知は、例えばランプの点灯などにより行われるが、ここで、加工開始の報知を受けた作業者は、底板部Ｋ１に予め形成してある孔にかしめナットＮを挿入し、下かしめ工具５の孔５ａにかしめナットＮの下部が入り込んだ状態になるようにして加工品Ｋを可動テーブル９に載置し、次いで、入力装置１５を操作し、制御装置１４に加工開始準備が完了したことを指令する。
【００４４】
そこで、制御装置１４は、油圧シリンダ７を作動させ、図４に示すように、上かしめ工具４を動かして、かしめナットＮを下かしめ工具５に押し付け、組成変形により相互に締結されるまで加圧し、加圧時間が一定値に達したとき、かしめ加圧が終了したものとし、ここで、油圧シリンダ７を反対に作動させ、上かしめ工具４を元の位置に戻るまで上に移動させる。
【００４５】
そして、この後、制御装置１４は、空気シリンダ１２を作動させ、可動テーブル６を上方に動かし、かしめナットＮが下かしめ工具５の孔５ａから抜け出すようにして制御を終了するのである。
【００４６】
従って、この実施形態によれば、かしめ加工が終了した後、かしめナットＮが自動的に下かしめ工具５から取り出された状態にされるので、かしめ加工終了後の慎重な手作業が不要になり、この結果、かしめ作業効率の向上に大きく寄与することができる。
【００４７】
また、この結果、上記実施形態によれば、かしめ加工による締結強度が加工終了後の手作業により低下してしまう虞れが無くなるので、信頼性の高いかしめ加工を容易に得ることができる。
【００４８】
以上、本発明について実施形態により説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、従って、次のような変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
可動テーブルを移動可能にするガイドポスト及びリング状の摺動保持部の個数は３個に限らず、加工品の重量やサイズに応じて任意の個数にすることができる。
【００５０】
また、可動テーブル駆動用のアクチュエータとして、上記実施形態では空気シリンダを使用しているが、油圧式シリンダやモータ駆動による機械的昇降機構でも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明によるかしめ加工装置の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における可動テーブルの移動機構を示す詳細説明図である。
【図３】本発明の一実施形態による動作を説明するための部分拡大図(その１)である。
【図４】本発明の一実施形態による動作を説明するための部分拡大図(その２)である。
【図５】本発明の一実施形態による動作を説明するための部分拡大図(その３)である。
【図６】本発明の一実施形態による動作を説明するための部分拡大図(その４)である。
【符号の説明】
【００５２】
１：かしめ加工装置の本体
２：上アーム部
３：下アーム部
４：上かしめ工具
５：下かしめ工具
６：テーブル部
７：油圧シリンダ(加圧用シリンダ)
８：ベース部
９：可動テーブル
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：ガイドポスト
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：リング状の摺動保持部
１２：空気圧シリンダ
１３：制御装置
１４：ソレノイドバルブ(電磁弁)
１５：入力装置
Ｋ：加工品(被接合材)
Ｎ：かしめナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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