(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下穴が形成された金属板を、前記下穴が所定の加工位置に位置するように搬送する第１搬送機構と、
中央に軸方向に沿って貫通穴が形成された軸部と、前記軸部の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部とを有する中空部品を、前記軸部側が前記金属板を向くように保持した状態で前記加工位置に搬送すると、前記中空部品の保持状態を解放して落下させることで、前記軸部を前記下穴に挿通させると共に前記フランジ部を前記下穴の周囲に係止させる第２搬送機構と、
前記下穴の周囲に係止された前記フランジ部を押圧して圧入させる圧入機構と、
前記第１搬送機構、前記第２搬送機構、及び前記圧入機構の動作を繰り返させて、前記金属板に複数の前記中空部品を圧入させる制御部と、
を備える、圧入装置。
【請求項２】
前記第２搬送機構は、前記フランジ部を吸引して搬送中の前記中空部品を水平に保持する吸引保持機構を有する、
請求項１に記載の圧入装置。
【請求項３】
前記吸引保持機構は、
吸引する際に前記フランジ部に接触する接触面を有する柱状の保持部材と、
前記保持部材の前記接触面の反対側と連結された吸引部材と、
を備え、
前記保持部材は、前記接触面から前記吸引部材に対向する対向面まで貫通し、中央から放射状にかつ環状に所定間隔で形成された複数の通気孔を有する、
請求項２に記載の圧入装置。
【請求項４】
前記中空部品は、金属製であり、
前記保持部材は、樹脂製である、
請求項３に記載の圧入装置。
【請求項５】
前記保持部材は、前記吸引保持機構に着脱自在に装着されており、
前記保持部材として、それぞれ前記貫通穴の内径が異なる大径中空部品及び小径中空部品のうちの前記大径中空部品を吸引するための第１保持部材、及び前記小径中空部品を吸引するための第２保持部材から選択された一の保持部材が、装着される、
請求項３又は４に記載の圧入装置。
【請求項６】
前記金属板の下方の第１位置と、前記金属板の前記下穴を通って上方へ突出する第２位置との間で移動する移動ピンを更に備え、
前記制御部は、
前記第１搬送機構によって前記下穴を前記加工位置に位置させると、前記移動ピンを前記第１位置から前記第２位置へ移動させた後に、前記第２搬送機構に前記中空部品の保持状態を解放させ、
前記移動ピンは、前記第２位置に位置する際に、前記保持状態が解放された前記中空部品の前記軸部が前記下穴を挿通するようにガイドする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の圧入装置。
【請求項７】
前記移動ピンは、
前記金属板の上方へ突出する軸方向一端側に形成され、前記中空部品の前記貫通穴の内径よりも小さい外径を有する小径部と、
軸方向他端側に形成され、前記貫通穴の内径よりも大きい外径を有する大径部と、を有し、
前記移動ピンが前記第１位置から前記第２位置へ移動する際に前記大径部をガイドするガイド部材を更に備える、
請求項６に記載の圧入装置。
【請求項８】
前記中空部品は、ナット又はベアリングである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の圧入装置。
【請求項９】
下穴が形成された金属板を、第１搬送機構によって前記下穴が所定の加工位置に位置するように搬送する第１搬送ステップと、
中央に軸方向に沿って貫通穴が形成された軸部と、前記軸部の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部とを有する中空部品を、第２搬送機構によって前記軸部側が前記金属板を向くように保持した状態で前記加工位置に搬送すると、前記中空部品の保持状態を解放して落下させることで、前記軸部を前記下穴に挿通させると共に前記フランジ部を前記下穴の周囲に係止させる第２搬送ステップと、
前記下穴の周囲に係止された前記フランジ部を、圧入機構によって押圧して圧入させる圧入ステップと、
を有し、
前記第１搬送ステップ、前記第２搬送ステップ、及び前記圧入ステップを繰り返して、前記金属板に複数の前記中空部品を圧入させる、圧入方法。
【請求項１０】
中央に軸方向に沿って貫通穴が形成された軸部と、前記軸部の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部とを有する金属製の中空部品を、金属板に圧入する圧入位置に前記フランジ部を吸引保持して搬送する搬送機構に着脱可能に装着される樹脂製の保持部材であって、
前記フランジ部が吸引される際に接触する接触面と、
前記接触面とは反対側に位置し、連結される吸引部材と対向する対向面と、
前記接触面から前記対向面まで貫通し、中央から放射状にかつ環状に所定間隔で形成された複数の通気孔と、
を備える、保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板に複数の中空部品を圧入する圧入装置及び圧入方法と、圧入位置に搬送する中空部品を保持する保持部材とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板金等の金属板に、ナットやベアリング等の中空部品を圧入させる技術が利用されている。例えば、機械製品は、金属板に他の部材（以下、取付部材とも呼ぶ）をナット等の締結部品を介して取り付けることで組み立てられており、組立てを効率良く行うために、予めナットを金属板の下穴にカシメ加工等で圧入させている。
【０００３】
ナットの金属板への圧入は、例えば特許文献１に記載の圧入装置を介して行われる。この圧入装置のプランジャは、ホースを介して供給されたナットを平板状部材の所定の圧入位置に押し出して圧入させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平８−５０９１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、取付部材が複数ある場合には、金属板の複数の下穴に、それぞれナットを圧入させることになる。かかる場合には、ナットを圧入させる下穴が圧入位置に位置するように金属板を移動させ、また中空部品を圧入位置まで搬送させる必要がある。従来、金属板の圧入位置への装着は人が行っていたため、複数のナットを金属板に圧入する場合には、加工時間が長くなってしまう。
【０００６】
また、中空部品を圧入位置まで供給する場合に、搬送中の中空部品の姿勢が傾いていると、圧入位置に搬送された中空部品を適切に金属板に圧入できない。特に、中空部品の場合には軸方向に沿って貫通穴が形成されているため、中空部品を適切な姿勢で搬送することが困難である。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、適切かつ迅速に金属板に複数の中空部品を圧入させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様においては、下穴が形成された金属板を、前記下穴が所定の加工位置に位置するように搬送する第１搬送機構と、中央に軸方向に沿って貫通穴が形成された軸部と、前記軸部の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部とを有する中空部品を、前記軸部側が前記金属板を向くように保持した状態で前記加工位置に搬送すると、前記中空部品の保持状態を解放して、前記軸部を前記下穴に挿通させると共に前記フランジ部を前記下穴の周囲に係止させる第２搬送機構と、前記下穴の周囲に係止された前記フランジ部を押圧して圧入させる圧入機構と、前記第１搬送機構、前記第２搬送機構、及び前記圧入機構の動作を繰り返させて、前記金属板に複数の前記中空部品を圧入させる制御部と、を備える、圧入装置を提供する。
【０００９】
上記の圧入装置において、前記第２搬送機構は、前記フランジ部を吸引して搬送中の前記中空部品を水平に保持する吸引保持機構を有してもよい。
【００１０】
上記の圧入装置において、前記吸引保持機構は、吸引する際に前記フランジ部に接触する接触面を有する柱状の保持部材と、前記保持部材の前記接触面の反対側と連結された吸引部材と、を備え、前記保持部材は、前記接触面から前記吸引部材に対向する対向面まで貫通し、中央から放射状にかつ環状に所定間隔で形成された複数の通気孔を有してもよい。
【００１１】
上記の圧入装置において、前記中空部品は、金属製であり、前記保持部材は、樹脂製であってもよい。
【００１２】
上記の圧入装置において、前記保持部材は、前記吸引保持機構に着脱自在に装着されており、前記保持部材として、それぞれ前記貫通穴の内径が異なる大径中空部品及び小径中空部品のうちの前記大径中空部品を吸引するための第１保持部材、及び前記小径中空部品を吸引するための第２保持部材から選択された一の保持部材が、装着されてもよい。
【００１３】
上記の圧入装置は、前記金属板の下方の第１位置と、前記金属板の前記下穴を通って上方へ突出する第２位置との間で移動する移動ピンを更に備え、前記制御部は、前記第１搬送機構によって前記下穴を前記加工位置に位置させると、前記移動ピンを前記第１位置から前記第２位置へ移動させた後に、前記第２搬送機構に前記中空部品の保持状態を解放させ、前記移動ピンは、前記第２位置に位置する際に、前記保持状態が解放された前記中空部品の前記軸部が前記下穴を挿通するようにガイドしてもよい。
【００１４】
上記の圧入装置において、前記移動ピンは、前記金属板の上方へ突出する軸方向一端側に形成され、前記中空部品の前記貫通穴の内径よりも小さい外径を有する小径部と、軸方向他端側に形成され、前記貫通穴の内径よりも大きい外径を有する大径部と、を有し、前記移動ピンが前記第１位置から前記第２位置へ移動する際に前記大径部をガイドするガイド部材を更に備えてもよい。
【００１５】
上記の圧入装置において、前記中空部品は、ナット又はベアリングであってもよい。
【００１６】
本発明の第２の態様においては、下穴が形成された金属板を、第１搬送機構によって前記下穴が所定の加工位置に位置するように搬送する第１搬送ステップと、中央に軸方向に沿って貫通穴が形成された軸部と、前記軸部の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部とを有する中空部品を、第２搬送機構によって前記軸部側が前記金属板を向くように保持した状態で前記加工位置に搬送すると、前記中空部品の保持状態を解放して、前記軸部を前記下穴に挿通させると共に前記フランジ部を前記下穴の周囲に係止させる第２搬送ステップと、前記下穴の周囲に係止された前記フランジ部を、圧入機構によって押圧して圧入させる圧入ステップと、を有し、前記第１搬送ステップ、前記第２搬送ステップ、及び前記圧入ステップを繰り返して、前記金属板に複数の前記中空部品を圧入させる、圧入方法を提供する。
【００１７】
本発明の第３の態様においては、中央に軸方向に沿って貫通穴が形成された軸部と、前記軸部の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部とを有する中空部品を、金属板に圧入する圧入位置に前記フランジ部を吸引保持して搬送する搬送機構に着脱可能に装着される保持部材であって、前記フランジ部が吸引される際に接触する接触面と、前記接触面とは反対側に位置し、連結される吸引部材と対向する対向面と、前記接触面から前記対向面まで貫通し、中央から放射状にかつ環状に所定間隔で形成された複数の通気孔と、を備える、保持部材を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、適切かつ迅速に金属板に複数の中空部品を圧入させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧入装置１を示す正面図である。
【図２】圧入装置１を示す平面図である。
【図３】一実施形態に係る中空部品９０の構成の一例を示す図である。
【図４】一実施形態に係る保持部材４０の構成の一例を示す図である。
【図５】保持部材４０が中空部品９０を保持している状態を示す図である。
【図６】圧入機構５０、移動ピン６０の構成を説明するための図である。
【図７】金属板８０に複数の中空部品９０を圧入する際の圧入装置１の動作を示すフローチャートである。
【図８Ａ】圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【図８Ｂ】圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【図８Ｃ】圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【図８Ｄ】圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【図８Ｅ】圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【図８Ｆ】圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜圧入装置の構成＞
図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係る圧入装置の構成の一例について説明する。図１は、一実施形態に係る圧入装置１を示す正面図である。図２は、圧入装置１を示す平面図である。
【００２１】
本実施形態に係る圧入装置１は、自動で金属板８０に複数の中空部品９０を圧入する装置である。具体的には、圧入装置１は、金属板８０及び中空部品９０をそれぞれ加工位置に搬送する動作と、加工位置において中空部品９０を金属板８０に圧入する動作とを繰り返して、金属板８０の所望の位置に中空部品９０を圧入する。なお、中空部品９０は、例えばナット又はベアリングであるが、以下においては、ナットを例に挙げて説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、圧入装置１は、第１搬送機構１０と、第２搬送機構２０と、保持部材４０と、圧入機構５０と、移動ピン６０と、制御部７０とを有する。以下、各構成について説明する。
【００２３】
（第１搬送機構１０）
第１搬送機構１０は、金属板８０を挟持して図２に示すＸ方向及びＹ方向に搬送する。金属板８０には、中空部品９０（例えばナット）を圧入するための下穴８２が予め形成されており、第１搬送機構１０は、下穴８２が所定の加工位置（圧入位置）に位置するように、金属板８０を搬送する。
【００２４】
第１搬送機構１０は、図２に示すように、可動テーブル１１と、ガイドレール１２と、ガイドレール１３と、可動部材１４と、挟持部１５とを有する。
可動テーブル１１は、Ｘ方向に沿って設けられたガイドレール１２に沿って、Ｘ方向に移動可能に設けられている。ガイドレール１３は、可動テーブル１１上にＹ方向に沿って設けられている。可動部材１４は、ガイドレール１３にＹ方向に移動可能に支持されている。挟持部１５は、可動部材１４に側面に取り付けられ、金属板８０を挟持する。
かかる構成により、可動テーブル１１及び可動部材１４がＸ方向及びＹ方向に移動することで、挟持部１５に挟持された金属板８０の下穴８２が、加工位置Ｐ１（図１）に位置することになる。
【００２５】
（第２搬送機構２０）
第２搬送機構２０は、順次供給される中空部品９０を吸引保持し、保持した中空部品９０を加工位置に搬送する。第２搬送機構２０は、図２に示すように、供給機構２２と、吸引保持機構３０とを有する。なお、図１では、説明の便宜上、供給機構２２を図示していない。
【００２６】
供給機構２２は、中空部品９０を吸引保持機構３０が吸引する吸引位置Ｐ２（図２）まで供給する。供給機構２２は、中空部品９０を収容する収容部２３と、収容部２３に収容された中空部品９０を一つずつ吸引位置Ｐ２まで供給する供給部２４と、を有する。なお、図２では、二つの供給機構２２が示されており、各供給機構２２は、例えば大きさの異なる中空部品９０を供給する。これにより、金属板８０に対して大きさが異なる中空部品９０を纏めて圧入できる。
【００２７】
ここで、図３を参照しながら、中空部品９０の構成の一例について説明する。図３は、一実施形態に係る中空部品９０の構成の一例を示す図である。図３（ａ）は中空部品９０の正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す中空部品９０のＡ−Ａ断面図である。中空部品９０は、ナットであり、軸部９２とフランジ部９４とを有する。
【００２８】
軸部９２の外径は金属板８０の下穴８２の直径よりも小さく、フランジ部９４の外径は下穴８２の直径よりも大きい。軸部９２は、中空部品９０が金属板８０に圧入される際に、下穴８２に挿通される。軸部９２の中央には、軸方向に沿って貫通穴９３が形成されている。フランジ部９４は、軸部９２の軸方向一端側の外周から外方へ突出するように形成されている。フランジ部９４は、金属板８０の下穴８２に周囲に係止された状態で、後述する圧入機構５０によって圧入される。なお、図３には示されていないが、軸部９２の貫通穴９３の内周には、ねじ山が形成されている。
【００２９】
なお、中空部品９０は、供給機構２２によって吸引位置Ｐ２に搬送された際に、水平な状態で、かつフランジ部９４側が上方に位置する。これにより、吸引保持機構３０によるフランジ部９４の吸引が適切に行われる。
【００３０】
図１及び図２に戻って、吸引保持機構３０について説明する。吸引保持機構３０は、供給機構２２により吸引位置Ｐ２に供給された中空部品９０のフランジ部９４を吸引保持し、保持した中空部品９０を金属板８０の下穴８２が位置する加工位置Ｐ１まで搬送する。この際、吸引保持機構３０は、中空部品９０の軸部９２側が金属板８０を向くように水平に保持した状態で、搬送する。
【００３１】
吸引保持機構３０は、中空部品９０を加工位置に搬送すると、中空部品９０の保持状態を解放する。これにより、軸部９２は、落下して金属板８０の下穴８２を挿通し、フランジ部９４は下穴８２の周囲に係止される。このような吸引保持機構３０により、貫通穴９３が形成された中空部品９０を安定した姿勢で搬送でき、その結果、下穴８２に適切な状態で係止させることができる。
【００３２】
吸引保持機構３０は、ガイドレール３２と、可動部３３と、アーム部３４と、吸引部３５と、保持部材４０と、を有する。
ガイドレール３２は、図２に示すＹ方向に沿って設けられている。可動部３３は、ガイドレール３２にＹ方向に移動可能に支持されている。アーム部３４は、可動部３３と共に移動可能に設けられる一方で、図２に示すＸ方向に移動可能に伸縮可能な構成となっている。吸引部３５は、例えば真空吸引器を有し、吸引位置Ｐ２に位置する中空部品９０のフランジ部９４を吸引する。保持部材４０は、アーム部３４の先端に設けられ、吸引部３５により吸引されたフランジ部９４に接触して保持する。
かかる構成により、可動部３３及びアーム部３４がＸ方向及びＹ方向に移動することで、吸引位置Ｐ２に位置する中空部品９０を吸引保持して、加工位置Ｐ１まで搬送することができる。
【００３３】
（保持部材４０）
図４及び図５を参照しながら、保持部材４０の詳細構成について説明する。図４は、一実施形態に係る保持部材４０の構成の一例を示す図である。図５は、保持部材４０が中空部品９０を保持している状態を示す図である。なお、図４（ａ）は保持部材４０の正面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す保持部材４０のＢ−Ｂ断面図である。
【００３４】
保持部材４０は、吸引部３５のチューブ等で連結された状態で、アーム部３４に装着されている。図４に示すように、保持部材４０は円柱状の部材である。保持部材４０は、接触面４２と、嵌合凹部４３と、通気孔４４と、固定用穴４５と、を有する。
【００３５】
接触面４２は、軸方向の一端側の端面であり、中空部品９０のフランジ部９４よりも大きい。接触面４２は、図５に示すように、吸引部３５が中空部品９０を吸引する際にフランジ部９４に接触する。
【００３６】
嵌合凹部４３は、接触面４２の反対側に凹状に形成された部分である。嵌合凹部４３は、図５に示すように、吸引部材である吸引部３５の吸引軸３６と嵌合している。吸引軸３６は、接触面４２の反対側の対向面４６と対向している。吸引軸３６は、真空ポンプ等と連結されたチューブと継手等を介して連結されている。そして、吸引軸３６には、軸方向に沿って貫通した穴３６ａが形成され、該穴３６ａから空気が吸引される。
【００３７】
通気孔４４は、図４（ｂ）に示すように接触面４２から対向面４６まで貫通している貫通孔である。通気孔４４は、図５に示すように、径方向において中空部品９０の貫通穴９３よりも外側で、かつフランジ部９４に対向する位置に形成されている。これにより、通気孔４４と吸引軸３６の穴３６ａとを介して空気が吸引され、接触面４２にフランジ部９４に吸着されることになる。また、通気孔４４は、図４（ａ）に示すように中央から放射状に、かつ環状に所定間隔で複数形成されている。これにより、フランジ部９４の全面を均一に吸引できるので、中空部品９０を安定して保持できる。
【００３８】
固定用穴４５は、外周面から嵌合凹部４３まで貫通した穴である。固定用穴４５には、図５に示すように固定ピン３７が挿入される。固定ピン３７は、嵌合凹部４３と嵌合する吸引軸３６の周面に形成された凹部３６ｂと嵌合することで、保持部材４０と吸引軸３６を固定する。
【００３９】
保持部材４０は、弾性体であり、具体的にはウレタン等の樹脂製である。一方で、前述した中空部品９０は金属製である。このため、樹脂である保持部材４０の接触面は、金属である場合に比べて中空部品９０に密着しやすくなるので、中空部品９０を適切に吸引保持できる。また、保持部材４０が樹脂であるため、吸引する際に中空部品９０に傷を付けることを防止できる。
【００４０】
保持部材４０は、アーム部３４の先端に着脱自在に装着されている。すなわち、保持部材４０は、交換部品であり、例えば消耗した際に交換可能である。また、吸引する中空部品ｂ９０に応じて、大きさの異なる保持部材４０がアーム部３４に装着されてもよい。例えば、貫通穴９３の内径が大きい中空部品９０（大径中空部品）を吸引するための保持部材（第１保持部材）と、貫通穴９３の内径が小さい中空部品９０（小径中空部品）を吸引するための保持部材（第２保持部材）から選択された一の保持部材が、アーム部３４に装着されてもよい。これにより、保持部材４０を交換するだけで、様々な大きさの中空部品９０を適切に吸引保持して、搬送することができる。
【００４１】
（圧入機構５０）
図６を参照しながら、圧入機構５０の詳細構成について説明する。図６は、圧入機構５０、移動ピン６０の構成を説明するための図である。
【００４２】
圧入機構５０は、金属板８０と中空部品９０を上下で挟んで押圧して、中空部品９０を金属板８０に圧入させる。本実施形態では、圧入機構５０は、加工位置において金属板８０の下穴８２に係止されたフランジ部９４を押圧して圧入させる。圧入機構５０は、圧入部材５２と、圧入駆動部５４（図１）と、支持部材５６とを有する。
【００４３】
圧入部材５２は、加工位置に位置する金属板８０や中空部品９０の上方に位置する。圧入部材５２は、例えば油圧シリンダを含む圧入駆動部５４により駆動されて、図６に示すＺ方向に上下動する。圧入部材５２は、待機位置（図１に示す位置）と、中空部品９０のフランジ部９４を押圧する押圧位置との間で上下動する。圧入部材５２は、第１搬送機構１０や第２搬送機構２０が動作する際に待機位置に待機する。圧入部材５２の先端には、フランジ部９４よりも大きな圧入ヘッド５３が設けられている。
【００４４】
支持部材５６は、圧入位置に位置する金属板８０や中空部品９０の下方に位置する。支持部材５６は、不図示の駆動部（例えば油圧シリンダを含む）により駆動されて、図６に示すＺ方向に上下動する。支持部材５６は、待機位置（図１に示す位置）と、中空部品９０の軸部９２や金属板８０を支持する支持位置との間で上下動する。支持部材５６は、支持位置に位置する際に圧入位置に位置する圧入部材５２と協働して、金属板８０と中空部品９０を挟んで押圧する。支持部材５６の中央には、軸方向に沿って貫通穴５７が形成されており、移動ピン６０の移動をガイドする。
【００４５】
（移動ピン６０）
移動ピン６０は、図６に示すＺ方向に移動可能な長尺状に形成されたピンである。移動ピン６０は、圧入部材５２及び支持部材５６と共にＺ方向において同一線上に位置する関係にある。移動ピン６０は、図６に示すように、小径部６１と、大径部６２とを有する。
【００４６】
小径部６１は、軸方向一端側（先端側）に形成され、中空部品９０の貫通穴９３の内径よりも小さい外径を有する。大径部６２は、軸方向他端側に形成され、貫通穴９３の内径よりも大きい外径を有する。大径部６２の外径は、前述した支持部材５６の貫通穴５７の内径より小さい。
【００４７】
移動ピン６０は、連結部６３が連結された不図示の駆動部により駆動されて、金属板８０の下方の待機位置（第１位置）と、金属板８０の下穴８２を通って上方へ突出するガイド位置（第２位置）との間で移動する。待機位置は、図６に示すように支持部材５６の待機位置よりも下方の位置である。ガイド位置は、小径部６１が支持位置の支持部材５６よりも上方に突出する位置である。
【００４８】
移動ピン６０の小径部６１は、ガイド位置に位置する際に、保持状態が解放されて落下する中空部品９０の貫通穴９３を挿通する。これにより、中空部品９０の軸部９２は、小径部６１に導かれて落下して、金属板８０の下穴８２を挿通する。すなわち、移動ピン６０は、保持状態が解放された中空部品９０の軸部９２が下穴８２を挿通するようにガイドする機能を有する。これにより、中空部品９０が金属板８０に対して水平状態を維持した状態で金属板８０に向かって落下するので、軸部９２が下穴８２に挿通しないことを防止できる。
【００４９】
移動ピン６０が待機位置からガイド位置へ移動する際に、大径部６２が支持部材５６の貫通穴５７によりガイドされる。すなわち、支持部材５６は、移動ピン６０が待機位置からガイド位置へ移動する際に大径部６２をガイドするガイド部材の機能を有する。これにより、長尺状の移動ピン６０が待機位置からガイド位置へ移動する際の倒れを抑制できるので、移動ピン６０がガイド位置に位置する際に落下する中空部品９０の貫通穴９３を小径部６１が挿通しないことを防止できる。
【００５０】
（制御部７０）
図１及び図２に戻って、制御部７０について説明する。制御部７０は、圧入装置１の内部に搭載され、圧入装置１の全体動作を制御する。制御部７０は、記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、圧入装置１に動作を実行させる。本実施形態では、制御部７０は、第１搬送機構１０、第２搬送機構２０、圧入機構５０の動作を繰り返させて、金属板８０に複数の中空部品９０を圧入させる。これにより、自動で複数の中空部品９０を金属板８０に圧入できるので、加工時間を短縮できる。
【００５１】
また、制御部７０は、第１搬送機構１０によって下穴８２を加工位置に位置させると、移動ピン６０を第１位置から第２位置へ移動させた後に、第２搬送機構２０に中空部品９０の保持状態を解放させる。これにより、圧入される中空部品９０のフランジ部９４を、金属板８０の下穴８２に自動でセットできる。
【００５２】
＜圧入装置の動作＞
図７及び図８Ａ〜図８Ｆを参照しながら、金属板８０に複数の中空部品９０を圧入する際の圧入装置１の動作の一例について説明する。図７は、金属板８０に複数の中空部品９０を圧入する際の圧入装置１の動作を示すフローチャートである。図８Ａ〜図８Ｆは、圧入装置１の動作例を説明するための図である。
【００５３】
図７に示すフローチャートは、中空部品９０が圧入される金属板８０を第１搬送機構１０にセットするところから開始される（ステップＳ１０２）。金属板８０は、図２に示す基準位置にセットされ、挟持部１５に挟持される。金属板８０には、複数の下穴８２が形成されているものとする。金属板８０が始めて加工される部品であれば、作業者は、例えば不図示の入力部を操作して、金属板８０の下穴８２の位置に関する位置情報等を入力する。入力された下穴８２の位置情報は、記憶部に記憶される。
【００５４】
次に、制御部７０は、記憶部に記憶された位置情報を参照して、下穴８２が加工位置に位置するように、金属板８０を第１搬送機構１０により搬送させる（ステップＳ１０４）。すなわち、可動テーブル１１と可動部材１４がそれぞれ移動することで、図８Ａに示すように金属板８０の一の下穴８２が加工位置に位置する。当該下穴８２は、例えば金属板８０が基準位置に位置する際に加工位置に最も近い穴である。かかる場合には、第１搬送機構１０による搬送量を小さくできる。
【００５５】
次に、制御部７０は、第２搬送機構２０の供給機構２２（図２参照）により、収容部２３に収容された中空部品９０を、供給部２４を介して吸引位置へ供給させる。吸引位置に供給された中空部品９０は、水平な状態で、かつフランジ部９４側が上方に位置する。そして、制御部７０は、吸引保持機構３０により、吸引位置の中空部品９０を吸引する（ステップＳ１０６）。すなわち、可動部３３とアーム部３４がそれぞれ移動することで、図８Ａに示すように、中空部品９０のフランジ部９４が吸引保持機構３０の保持部材４０に保持される。
【００５６】
次に、制御部７０は、吸引保持機構３０により、中空部品９０を保持部材４０に水平に保持させた状態で加工位置へ搬送させる（ステップＳ１０８）。すなわち、可動部３３とアーム部３４がそれぞれ移動することで、図８Ｂに示すように中空部品９０が加工位置に位置する。
【００５７】
次に、制御部７０は、待機位置に位置する移動ピン６０をガイド位置へ移動させる（ステップＳ１１０）。この際、移動ピン６０の大径部６２が支持部材５６によってガイドされ、図８Ｂに示すように小径部６１が下穴８２を通って金属板８０の上方へ突出する。なお、上記では、ステップＳ１０８の後にステップＳ１１０が行われることとしたが、これに限定されず、例えばステップＳ１０８とステップＳ１１０は同時に行われてもよい。又は、ステップＳ１１０の後にステップＳ１０８が行われてもよい。
【００５８】
次に、制御部７０は、加工位置の中空部品９０に対する吸引保持機構３０の吸引を解放する（ステップＳ１１２）。これにより、中空部品９０は、小径部６１にガイドされながら落下し、図８Ｃに示すように、軸部９２が下穴８２に挿通すると共にフランジ部９４が下穴８２の周囲に係止される。
【００５９】
次に、制御部７０は、図８Ｄに示すように、吸引保持機構３０を加工位置から退避させると共に、移動ピン６０をガイド位置から待機位置へ移動させる。そして、制御部７０は、圧入機構５０により中空部品９０を金属板８０に圧入させる（ステップＳ１１４）。すなわち、図８Ｅに示すように、制御部７０は、圧入部材５２を圧入位置に、支持部材５６を支持位置に移動させて、金属板８０と中空部品９０を挟んで押圧する。これにより、フランジ部９４が下穴８２の周囲に圧入され、中空部品９０が金属板８０に接合される。
【００６０】
次に、制御部７０は、中空部品９０を圧入する下穴８２がある場合には（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、上述したステップＳ１０４〜Ｓ１１４の動作を繰り返す。すなわち、図８Ｆに示すように、次に中空部品９０を圧入する下穴８２が加工位置に位置するように、金属板８０を搬送させる。その後、同様に、中空部品９０を吸引保持して加工位置へ搬送して圧入する。
【００６１】
一方で、全ての下穴８２に中空部品９０を圧入した場合には（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、制御部７０は、金属板８０を基準位置へ搬送する（ステップＳ１１８）。そして、金属板８０は、挟持部１５から解放され取り外される。これにより、金属板８０への中空部品９０の圧入が完了する。その後、次の金属板８０についても、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１１８を行うことで、自動で複数の中空部品９０を圧入させる。
【００６２】
＜本実施形態の効果＞
上述した本実施形態の圧入装置１において、制御部７０は、図７及び図８Ａ〜図８Ｆに示すように、下穴８２が加工位置に位置するように金属板８０を搬送する第１搬送機構１０、中空部品９０を加工位置に搬送する第２搬送機構２０、下穴８２の周囲に係止されたフランジ部９４を押圧して圧入する圧入機構５０の動作を繰り返させて、金属板８０に複数の中空部品９０を圧入させる。
かかる圧入方法の場合には、自動で、金属板８０に形成された複数の下穴を順次加工位置に移動できると共に、中空部品９０も加工位置へ順次搬送できるので、迅速に複数の中空部品９０を金属板８０に圧入できる。この結果、中空部品９０の圧入に要する加工時間を、大幅に短縮することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態において、第２搬送機構２０は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、貫通穴９３が形成された軸部９２が金属板８０を向くように保持した状態で、中空部品９０を加工位置に搬送する。
これにより、中空部品９０が金属板８０に対して水平な状態で搬送されるので、図８Ｃに示すように、加工位置で保持状態が解放された軸部９２が、落下する際に下穴８２に挿通されやすい。この結果、自動化に伴い軸部９２が下穴８２に挿通せず圧入されないことを防止できる。
【００６４】
また、本実施形態において、保持部材４０は、図４に示すように、フランジ部９４が吸引される際に接触する接触面４２から、吸引軸３６に対向する対向面４６まで貫通した通気孔４４を複数有する。複数の通気孔４４は、中央から放射状にかつ環状に所定間隔で形成されている。
これにより、簡易な構成で、中央に貫通穴９３が形成され保持する部位が限定された中空部品９０を適切に吸引保持することができる。この結果、図８Ｂに示すように中空部品９０を水平な状態で加工位置まで搬送でき、中空部品９０を金属板８０に適切に圧入できる。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６６】
１    圧入装置
１０    第１搬送機構
２０    第２搬送機構
３０    吸引保持機構
３５    吸引部
３６    吸引軸
４０    保持部材
４２    接触面
４４    通気孔
４６    対向面
５０    圧入機構
５６    支持部材
６０    移動ピン
６１    小径部
６２    大径部
７０    制御部
８０    金属板
８２    下穴
９０    中空部品
９２    軸部
９３    貫通穴
９４    フランジ部
【要約】
【課題】適切かつ迅速に金属板に複数の中空部品を圧入させる。
【解決手段】圧入装置１は、下穴８２が形成された金属板８０を、下穴８２が所定の加工位置に位置するように搬送する第１搬送機構１０と、中央に軸方向に沿って貫通穴９３が形成された軸部９２と、軸部９２の軸方向一端側の外周に形成されたフランジ部９４とを有する中空部品９０を、軸部９２側が金属板８０を向くように保持した状態で前記加工位置に搬送すると、中空部品９０の保持状態を解放して、軸部９２を下穴８２に挿通させると共にフランジ部９４を下穴８２の周囲に係止させる第２搬送機構２０と、下穴８２の周囲に係止されたフランジ部９４を押圧して圧入させる圧入機構５０と、第１搬送機構１０、第２搬送機構２０、及び圧入機構５０の動作を繰り返させて、金属板８０に複数の中空部品９０を圧入させる制御部７０と、を備える。
【選択図】図１【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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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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