(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台に後端部が取り付けられた長手状の支持体と、
ピアスナットが保持される凹部を有するとともに、前記支持体の先端部に設けられた下型と、
前記下型に対向して配置された上型と
を備え、
前記下型が管体の内部に位置された状態で前記上型と前記下型との間に前記管体の周壁が挟みこまれることで、前記下型の前記凹部に保持された前記ピアスナットが前記管体の周壁に固着されるように構成されており、
前記凹部に前記ピアスナットが保持されているか否かを検出するセンサが前記下型とともに前記管体の内部に位置され得るように前記下型に組み込まれている
ことを特徴とするピアスナット固着装置。
【請求項２】
前記管体の搬送する搬送装置をさらに備え、
前記搬送装置は、前記管体に対する前記ピアスナットの少なくとも１つの固着パターンを記憶しており、前記固着パターンに含まれる前記ピアスナットの固着位置が前記下型と前記上型との間に位置するときに前記管体の搬送を停止し、
前記下型及び前記上型は、前記管体の搬送が停止されるときに前記管体の周壁に前記ピアスナットを固着させる
ことを特徴とする請求項１記載のピアスナット固着装置。
【請求項３】
前記上型に接続されるとともに前記下型が管体の内部に位置されているときに前記管体の外部に位置するように設けられ、少なくとも一方が他方に対して前記管体の幅方向に沿って近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられた第１及び第２管体位置決壁と、
前記下型に接続されるとともに前記下型とともに前記管体の内部に位置され得るように設けられ、少なくとも一方が他方に対して前記管体の幅方向に沿って近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられた第１及び第２下型位置決壁と
をさらに備え、
前記第１及び第２管体位置決壁が前記管体の周壁を挟持することで前記管体の幅方向に沿う前記上型に対する前記管体の位置が決められ、
前記第１及び第２下型位置決壁が前記管体の周壁の対向部にそれぞれ押し当てられることで前記管体の幅方向に沿う前記管体に対する前記下型の位置が決められるように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のピアスナット固着装置。
【請求項４】
前記センサは、前記凹部に隣接して設けられた近接センサである
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のピアスナット固着装置。
【請求項５】
前記センサは、前記凹部を挟むように配置された発光部及び受光部を有する透過型光センサである
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のピアスナット固着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管体の周壁にピアスナットを固着するピアスナット固着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられていたこの種のピアスナット固着装置としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来構成では、長手状の支持体が基台に取り付けられるとともに、ピアスナットが保持される凹部を有する下型が支持体の先端部に取り付けられている。下型の上方には上型が配置されている。そして、下型が管体の内部に位置された状態で上型が下型に向けて降下されることで、凹部に保持されたピアスナットが管体の周壁に固着される。
【０００３】
基台には、下型の凹部にピアスナットが保持されているか否かを検出するセンサが設けられている。センサは、下型が管体の内部に位置されているときに管体の外部に位置されるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８０３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ピアスナットの空打ちは、設備トラブルや品質トラブルの原因となる。また、設備トラブルの復旧には多大な労力と時間が必要となる。そのため、ピアスナットを確実に検出することが求められる。上記のような従来構成では、下型が管体の内部に位置されているときに管体の外部に位置されるようにセンサが配置されているので、１つのピアスナットを管体の周壁に固着した後に、管体の外部に下型を位置させなければ、次のピアスナットが凹部に保持されているか否かを検出できない。このため、下型を管体の内部に位置させた状態で連続的にピアスナットを固着することができず、複数のピアスナットを管体に固着させるために必要とされる時間が長くなっている。この問題は、長手方向に沿う管体の中央部にピアスナットを固着しようとする場合に顕著となる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、下型を管体の内部に位置させた状態で連続的にピアスナットを固着でき、複数のピアスナットを管体に固着させるために必要とされる時間を短縮することができるピアスナット固着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るピアスナット固着装置は、基台と、基台に後端部が取り付けられた長手状の支持体と、ピアスナットが保持される凹部を有するとともに、支持体の先端部に設けられた下型と、下型に対向して配置された上型とを備え、下型が管体の内部に位置された状態で上型と下型との間に管体の周壁が挟みこまれることで、下型の凹部に保持されたピアスナットが管体の周壁に固着されるように構成されており、凹部にピアスナットが保持されているか否かを検出するセンサが下型とともに管体の内部に位置され得るように下型に組み込まれている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のピアスナット固着装置によれば、凹部にピアスナットが保持されているか否かを検出するセンサが下型とともに管体の内部に位置され得るように下型に組み込まれているので、１つのピアスナットを管体の周壁に固着した後に、管体の内部に下型が位置されている状態でも、次のピアスナットが凹部に保持されているか否かを検出できる。これにより、下型を管体の内部に位置させた状態で連続的にピアスナットを固着でき、複数のピアスナットを管体に固着させるために必要とされる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１によるピアスナット固着装置を示す側面図である。
【図２】図１のピアスナット固着装置を示す平面図である。
【図３】図２の下型を示す斜視図である。
【図４】図３のセンサの変形例を示す斜視図である。
【図５】図２の線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるピアスナット固着装置を示す側面図であり、図２は図１のピアスナット固着装置を示す平面図である。本実施の形態のピアスナット固着装置１は、例えば角形鋼管等の管体２の周壁にピアスナットを固着するための装置である。周知のように、ピアスナットとは、ピアスナット自身が取付対象に穴をあけ、かしめによって取付対象に固着されるナットである。
【００１１】
図１及び図２に示すように、ピアスナット固着装置１には、上流側搬送台１０Ａ、下流側搬送台１０Ｂ、上型装置１１、下型装置１２、管体位置決装置１３、下型位置決装置１４及び搬送装置１５が含まれている。
【００１２】
上流側搬送台１０Ａ及び下流側搬送台１０Ｂは、各搬送台１０Ａ，１０Ｂの長手方向に互いに離間して配置された複数のロール体（図２参照）を有するものであり、各搬送台１０Ａ，１０Ｂ上に載置された管体２の搬送を補助するためのものである。上流側搬送台１０Ａは上型装置１１の上流側に配置されており、下流側搬送台１０Ｂは上型装置１１の下流側に配置されている。各搬送台１０Ａ，１０Ｂ上を搬送される管体２は上型装置１１の内部を通される。
【００１３】
上型装置１１は、内部に上型１１０を有する装置である。上型１１０は、上型装置１１の内部を通る管体２の周壁の外部に位置するように配置されており、図示しない駆動装置の駆動力により管体２の周壁に押し当てられる。
【００１４】
下型装置１２は、基台１２０、支持体１２１及び下型１２２を有する装置である。基台１２０は、管体２の搬送方向に沿って上型装置１１から離れた位置に設置されている。支持体１２１は、長手状の部材によって構成されており、後端部が基台１２０に取り付けられている。
【００１５】
下型１２２は、上型装置１１の内部において上型１１０に対向するように支持体１２１の先端部に取り付けられている。下型１２２は、管体２の搬送に応じて管体２の周壁の内部に位置し得るように設けられている。後に図を用いて説明するように、下型１２２はピアスナット３を保持するための凹部１２２ａを有している（図３参照）。下型１２２が管体２の内部に位置された状態で上型１１０と下型１２２との間に管体２の周壁が挟みこまれることで、下型１２２の凹部１２２ａに保持されたピアスナット３が管体２の周壁に固着される。
【００１６】
管体位置決装置１３は、管体２の幅方向２ａに沿う上型１１０に対する管体２の位置を決める装置である。下型位置決装置１４は、管体２の幅方向２ａに沿う管体２に対する下型１２２の位置を決める装置である。これら管体位置決装置１３及び下型位置決装置１４については後に詳しく説明する。
【００１７】
搬送装置１５は、管体２を搬送する装置である。本実施の形態の搬送装置１５は、下流側搬送台１０Ｂに載置された管体２を上型装置１１の下流側から上流側に向けて搬送する。搬送装置１５には、案内部１５０、駆動部１５１、アーム部１５２及び制御部１５３が含まれている。
【００１８】
案内部１５０は、例えば歯が設けられたレール体（ラック）等により構成されるものであり、上型装置１１の下流側において下流側搬送台１０Ｂと平行に延在されている。
【００１９】
駆動部１５１は、例えば歯車（ピニオン）を有するサーボモータ等により構成されるものである。駆動部１５１は、案内部１５０に係合されており、案内部１５０に沿って変位可能に設けられている。
【００２０】
アーム部１５２は、例えば板状部材等により構成されるものである。アーム部１５２は、駆動部１５１と一体に設けられており、駆動部１５１の駆動力によって案内部１５０に沿って変位される。アーム部１５２の先端は、下流側搬送台１０Ｂの上方まで延在されている。
【００２１】
制御部１５３は、例えばコンピュータ等により構成されるものであり、外部から入力される信号及び制御プログラムに従って、駆動部１５１に制御信号１５３ａを入力してアーム部１５２の変位を制御する。
【００２２】
例えば上型装置１１から最も離れた案内部１５０の端部位置等の初期位置にアーム部１５２が配置されているとき、上流側搬送台１０Ａに載置された管体２が人手によりアーム部１５２に当接されるまで上型装置１１の下流側に向けて押し込まれる。制御部１５３は、外部からの搬送開始指令を検出した際に、上型装置１１の上流側に向けてアーム部１５２を変位させることで、上型装置１１の上流側に管体２を戻す。搬送開始指令は、作業者による入力手段（図示せず）の操作に応じて制御部１５３に入力することができる。
【００２３】
制御部１５３は、管体２に対するピアスナットの少なくとも１つの固着パターンを記憶することができる。固着パターンは、管体２におけるピアスナットの少なくとも１つの固着位置を示すものである。固着位置は、例えば管体２の端部からの距離やピアスナット間の離間距離等により定義することができる。制御部１５３は、固着パターンに含まれる固着位置が下型１２２と上型１１０との間に位置するときに管体２の搬送を停止させる。より詳細には、下型１２２の凹部１２２ａとその凹部１２２ａに対向する上型１１０の対向部との間に固着位置が位置するときに管体２の搬送を停止させる。下型１２２及び上型１１０は、管体２の搬送が停止されるときに管体２の周壁にピアスナットを固着する。すなわち、本実施の形態のピアスナット固着装置では、搬送装置１５の動作と下型１２２及び上型１１０の動作とが協調されて、予め設定された少なくとも１つの固着位置にピアスナットが固着され得る。
【００２４】
制御部１５３は、複数の固着パターンを記憶することができる。複数の固着パターンは、管体２の寸法ごとに設定することができる。作業者は、搬送装置１５による管体２の搬送が開始される前に、固着パターンを選択することができる。また、搬送装置１５による管体２の搬送が開始される前に、例えばＱＲコード（登録商標）等により管体２に付与された情報が制御部１５３に入力されて、入力された情報に基づき制御部１５３が固着パターンを選択してもよい。制御部１５３は、選択されるか又は選択した固着パターンに応じて管体２の搬送及びその停止を行うことができる。
【００２５】
次に、図３は、図２の下型１２２を示す斜視図である。図に示すように、下型１２２の略中央にはピアスナット３を保持する凹部１２２ａが設けられている。凹部１２２ａにはピアスナット供給路１２３が接続されている。ピアスナット供給路１２３は、図示しないナット供給装置に接続されている。凹部１２２ａに保持されたピアスナット３が管体２の周壁に固着される度に、ナット供給装置からピアスナット供給路１２３を経て凹部１２２ａにピアスナット３が順次供給される。ピアスナット供給路１２３は、管体２の搬送に応じて下型１２２とともに管体２の周壁の内部に位置し得るように支持体１２１とともに延在されている。支持体１２１は、基台１２０の上板に固定されている。基台１２０は、外力が作用しても動かないように床面にアンカー等で固定されている。
【００２６】
下型１２２には、油圧配管１２５が接続されている。油圧配管１２５は、図示しない油圧ポンプに接続されている。油圧ポンプで発生される油圧は、油圧ホース１２５を介して下型１２２の昇降機構（油圧シリンダー部）に供給される。下型１２２は、油圧ポンプからの油圧により昇降される。
【００２７】
また、下型１２２には、凹部１２２ａにピアスナット３が保持されているか否かを検出するセンサ１２４が下型１２２とともに管体２の内部に位置し得るように組み込まれている。具体的には、下型１２２に設けられた溝部１２２ｂにセンサ１２４が埋め込まれている。
【００２８】
図３のセンサ１２４は、凹部１２２ａに隣接して設けられた近接センサによって構成されている。凹部１２２ａ内に物体が存在することがセンサ１２４によって検出されたときに、凹部１２２ａにピアスナット３が保持されていることが検出される。近接センサとしては、例えば電磁誘導によりピアスナット３に発生する渦電流を検出する構成や、電気的な容量の変化によりピアスナット３の接近を検出する構成等を用いることができる。
【００２９】
センサ１２４の配線は、支持体１２１及びピアスナット供給路１２３とともに延在されている。図３では示さないが、センサ１２４の配線を通すための配線溝が下型１２２に設けられていていてもよい。溝部１２２ｂはピアスナット供給路１２３に対向する位置に設けられており、ピアスナット３はセンサ１２４の検出面１２４ａに近づくようにピアスナット供給路１２３から凹部１２２ａに供給される。
【００３０】
次に、図４は、図３のセンサ１２４の変形例を示す斜視図である。なお、図４では支持体１２１及びピアスナット供給路１２３の図示を省略している。図４に示すように、センサ１２４は、発光部１２４ｂ及び受光部１２４ｃを有する透過型光センサであってもよい。発光部１２４ｂ及び受光部１２４ｃは、凹部１２２ａを挟むように凹部１２２ａの側部の対向位置に設けられた溝部１２２ｃにそれぞれ埋め込まれている。発光部１２４ｂは、ピアスナット供給路１２３から凹部１２２ａにピアスナット３が供給される方向に直交する方向に沿って光を発する。発光部１２４ｂが発した光がピアスナット３に遮られて受光部１２４ｃで受光されないときに、凹部１２２ａにピアスナット３が保持されていることが検出される。下型１２２の側面には、センサ１２４の配線を通すための配線溝１２２ｄが設けられている。
【００３１】
次に、図５は、図２の線Ｖ−Ｖに沿う断面図であり、管体位置決装置１３及び下型位置決装置１４の構成を示している。図５に示すように、管体位置決装置１３には、管体位置決用アクチュエータ１３０、第１管体位置決壁１３１（可動壁）及び第２管体位置決壁１３２（固定壁）が設けられている。これら管体位置決用アクチュエータ１３０、第１管体位置決壁１３１及び第２管体位置決壁１３２は、上型装置１１の内部を通される管体２の内部に下型１２２が位置されるときにその管体２の外部に位置するように上型装置１１内に配置されている。
【００３２】
管体位置決用アクチュエータ１３０は、上型１１０を支持するフレーム１１１に固定されている。第１管体位置決壁１３１は、管体位置決用アクチュエータ１３０の駆動力によって管体２の幅方向２ａに沿って変位可能に設けられている。管体２の幅方向２ａとは、管体２の長手方向２ｂに直交する方向である。第２管体位置決壁１３２は、管体位置決用アクチュエータ１３０及び第１管体位置決壁１３１から管体２の幅方向２ａに離れた位置でフレーム１１１に固定されている。これら管体位置決用アクチュエータ１３０、第１管体位置決壁１３１及び第２管体位置決壁１３２は、フレーム１１１を介して上型１１０に接続されている。
【００３３】
管体位置決用アクチュエータ１３０の駆動力によって第１管体位置決壁１３１が変位され、第１管体位置決壁１３１が管体２を第２管体位置決壁１３２に押し当てることにより、管体２の幅方向２ａに沿う上型１１０に対する管体２の位置が決められる。
【００３４】
下型位置決装置１４には、基板１４０、柱体１４１、第１下型位置決壁１４２（固定壁）、下型位置決用アクチュエータ１４３及び第２下型位置決壁１４４（可動壁）が設けられている。これら基板１４０、柱体１４１、第１下型位置決壁１４２、下型位置決用アクチュエータ１４３及び第２下型位置決壁１４４は、下型１２２とともに管体２の内部に位置し得るように設けられている。
【００３５】
基板１４０は、管体２の幅方向２ａに沿って延在された板材である。基板１４０は、支持体１２１に固定されており、この支持体１２１を介して下型１２２に接続されている。管体２の幅方向２ａに沿う基板１４０の一端には柱体１４１が立設され、基板１４０の他端には第１下型位置決壁１４２が立設されている。
【００３６】
下型位置決用アクチュエータ１４３は、柱体１４１及び第１下型位置決壁１４２の上部に固定されている。第２下型位置決壁１４４は、下型位置決用アクチュエータ１４３の駆動力によって、管体２の幅方向２ａに沿って第１下型位置決壁１４２に対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられている。
【００３７】
下型位置決用アクチュエータ１４３の駆動力によって第２下型位置決壁１４４が変位され、第１及び第２下型位置決壁１４２，１４４が管体２の周壁の対向部にそれぞれ押し当てられることで、管体２の幅方向２ａに沿う管体２に対する下型１２２の位置が決められる。これら管体位置決装置１３及び下型位置決装置１４の動作により、管体２の幅方向２ａに沿う上型１１０に対する下型１２２の位置が決められる。
【００３８】
上型１１０及び下型１２２は、幅方向２ａに沿う管体２の中央位置に位置決めされてもよいし、幅方向２ａに沿う管体２の中央位置からずれた位置に位置決めされてもよい。管体２の中央位置からの上型１１０及び下型１２２のずれ量は、第２管体位置決壁１３２及び第１下型位置決壁１４２の位置を変更することで調整できる。
【００３９】
このようなピアスナット固着装置１では、凹部１２２ａにピアスナット３が保持されるか否かを検出するセンサ１２４が下型１２２とともに管体２の内部に位置され得るように下型１２２に組み込まれているので、１つのピアスナット３を管体２の周壁に固着した後に、管体２の内部に下型１２２が位置されている状態でも、次のピアスナット３が凹部１２２ａに保持されているか否かを検出できる。これにより、下型１２２を管体２の内部に位置させた状態で連続的にピアスナット３を固着でき、複数のピアスナット３を管体に固着させるために必要とされる時間を短縮することができる。
【００４０】
また、搬送装置１５は、管体２に対するピアスナットの固着パターンを記憶しており、固着パターンに含まれるピアスナットの固着位置が下型１２２と上型１１０との間に位置するときに管体２の搬送を停止し、下型１２２及び上型１１０は、管体２の搬送が停止されるときに管体２の周壁にピアスナットを固着させるので、予め設定された複数の固着位置にピアスナットを連続的に固着させることができる。
【００４１】
さらに、第１及び第２管体位置決壁１３１，１３２が管体２の周壁を挟持することで管体２の幅方向２ａに沿う上型１１０に対する管体２の位置が決められるとともに、第１及び第２下型位置決壁１４２，１４４が管体２の周壁の対向部にそれぞれ押し当てられることで管体２の幅方向２ａに沿う管体２に対する下型１２２の位置が決められるので、管体２の幅方向２ａに沿う上型１１０に対する下型１２２の位置精度を向上できる。長手方向に沿う管体２の中央部にピアスナット３を固着するためには、支持体１２１を長くする必要がある。支持体１２１を長くした場合、下型１２２の位置ブレが生じ、ピアスナット３の固着に支障をきたすことが考えられる。上述のように上型１１０に対する下型１２２の位置精度を向上することで、下型１２２の位置ブレを抑え、より確実にピアスナット３の固着を行うことができる。
【００４２】
さらにまた、センサ１２４が、凹部１２２ａに隣接して設けられた近接センサであるか、又は凹部１２２ａを挟むように配置された発光部１２４ｂ及び受光部１２４ｃを有する透過型光センサであるので、凹部１２２ａに保持されているか否かをより確実に検出できる。
【００４３】
なお、実施の形態では、第１管体位置決壁１３１のみが第２管体位置決壁１３２に対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられているように説明したが、第１及び第２管体位置決壁の両方が管体の幅方向に沿って互いに対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられてもよい。
【００４４】
同様に、第２下型位置決壁１４４のみが第１下型位置決壁１４２に対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられているように説明したが、第１及び第２下型位置決壁の両方が管体の幅方向に沿って互いに対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  ピアスナット固着装置
２  管体
３  ピアスナット
１１０  上型
１２０  基台
１２１  支持体
１２２  下型
１２２ａ  凹部
１３１，１３２  第１及び第２管体位置決壁
１４２，１４４  第１及び第２下型位置決壁
【図１】
0006647915.tif 000002
【図２】
0006647915.tif 000003
【図３】
0006647915.tif 000004
【図４】
0006647915.tif 000005
【図５】
0006647915.tif 000006