(57)【要約】【課題】二部品同士の挿入作業に要する挿入力を、挿入と同時に正確に計測する。【解決手段】スライダ３上のホルダ４に予め固定支持されているパイプＰに対してホースＨを圧入するにあたり、その圧入力の付与によってスライダ３をスライド移動させる。スライダ３側の面板７がロードセル６の荷重入力部６ａに当接した時点で初めて荷重を入力し、ホースＨの圧入に要した圧入力をロードセル６で計測する。【選択図】  図１
2004347485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の部品に他方の部品を挿入する際に要する荷重を部品挿入力として計測する装置であって、
ベース上を部品挿入方向にスライド可能なスライダに一方の部品を予め固定支持させておくとともに、
スライダおよびそのスライダと対向配置した定位置固定式のフレームのうちいずれか一方に、他方との間に所定距離隔ててロードセルを装着しておき、
一方の部品に他方の部品を挿入したときのスライダのスライド移動をもって初めてロードセルに荷重が負荷されて部品挿入力が検出されるようになっていることを特徴とする部品挿入力計測装置。
【請求項２】
ロードセルはスライダと対向するようにフレームに装着されていることを特徴とする請求項１に記載の部品挿入力計測装置。
【請求項３】
スライダには一方の部品を固定支持するための部品支持部材が回転可能に装着されているとともに、その部品支持部材に連結されたトルク検出器が同じくスライダに搭載されていて、
一方の部品に他方の部品を挿入したときの部品挿入力がロードセルによって検出されるのと同時に、同じく一方の部品に他方の部品を挿入したときの回転トルクがトルク検出器によって検出されるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の部品挿入力計測装置。
【請求項４】
一方の部品が剛性のある配管用パイプであるのに対して、他方の部品が可撓性を有するホースであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品挿入力計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の部品に他方の部品を挿入する際に要する荷重を部品挿入力として計測する装置に関し、例えばホース挿入作業等のように実挿入代とともにその挿入に要した荷重までも管理する必要がある場合に、その挿入力を定量的に把握するべくリアルタイムで検出するための部品挿入力計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相互にはめ合わされることになる二部品についてそのはめ合わせに要する荷重を管理する必要がある場合、例えば剛性のある配管用パイプとフレキシブルなホースとの挿入作業においてその実挿入代とともに挿入に要した荷重を管理する必要がある場合に、一方の部品をロードセルに連結された把持部に予め把持させておき、その一方の部品に対して他方の部品を挿入することにより、ロードセルにて二部品の挿入に要した荷重すなわち挿入力を検出するようにしたものが特許文献１等で知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−４８０４９号公報  （図７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように一方の部品を把持するための把持部にロードセルが予め連結されていると、それらの把持部やロードセルの支持形態によっては部品同士が実際に挿入される前から本来印加されることのないはずの荷重がロードセルに印加されることがあり、挿入力の検出精度の向上に限界がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、より正確且つ高精度に挿入力を検出もしくは計測することができるようにした計測装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方の部品に他方の部品を挿入する際に要する荷重を部品挿入力として計測する装置であって、ベース上を部品挿入方向にスライド可能なスライダに一方の部品を予め固定支持させておくとともに、スライダおよびそのスライダと対向配置した定位置固定式のフレームのうちいずれか一方に、他方との間に所定距離隔ててロードセルを装着しておき、一方の部品に他方の部品を挿入したときのスライダのスライド移動をもって初めてロードセルに荷重が負荷されて部品挿入力が検出されるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
ロードセルは例えばスライダと対向するようにフレーム側に装着されているものとし、またスライダに予め支持される一方の部品を剛性のある配管用パイプとした場合に、そのパイプに挿入されることになる他方の部品は可撓性を有するホースとする。
【０００８】
したがって、請求項１に記載の発明では、二つの部品同士の挿入作業が開始されるまではロードセルの荷重入力部は相手側部材に対して非接触状態にあり、実質的に無負荷であることが保障される。そして、二つの部品同士の挿入作業の開始に伴いスライダが所定ストロークだけスライド動作することでロードセルの荷重入力部が相手側部材に当接し、この時点で初めて挿入に伴う荷重がロードセルの荷重入力部に伝達されることになる。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、部品同士の挿入作業開始前から無用な荷重がロードセルに負荷されることがなくなって、正確な部品挿入力の計測が可能となり、計測精度が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の好ましい実施の形態を示す図で、剛性のある配管用パイプ（以下、単にパイプという）Ｐに対して可撓性を有するホースＨを圧入するにあたり、その圧入に要した荷重を管理する場合の例を示している。
【００１１】
同図に示すように、水平なベース１の上にはリニアガイド２を介してスライダ３がスライド可能に搭載されているとともに、スライダ３にはホルダ４が固定されており、このホルダ４に一方の部品であるパイプＰが固定支持されるようになっている。また、ベース１には直立姿勢にてフレーム５が立設されており、このフレーム５には荷重入力部６ａを有するロードセル６が固定支持されている。
【００１２】
ここで、ホルダ４にはロードセル６側の荷重入力部６ａと当接することになる面板７がロードセル６と対向するように装着されており、これらのロードセル６と面板７のほかホルダ４に支持されることになるパイプＰが互いに同一軸線上に位置するように設定してある。これにより、スライダ３はパイプＰとホースＨとの挿入方向でスライド移動可能となっている。
【００１３】
したがって、このような構成によれば、図１に示すようにホルダ４側の面板７がロードセル６に対し接触していない状態で、そのホルダ４に一方の部品であるパイプＰを回転不能に支持させる。この状態で、作業者は自らが把持した他方の部品であるところのホースＨをパイプＰに対して圧入する。その圧入力の付与とともにスライダ３がスライド移動して、ホルダ４側の面板７がロードセル６の荷重入力部６ａに圧接することから、この時点で初めてロードセル６側に入力荷重が伝達される。そして、作業者はパイプＰに対するホースＨの実挿入代が規定の量になるまで圧入作業を続けると、その時のホースＨの圧入に要した荷重がロードセル６によって検出されて記憶されることになる。
【００１４】
したがって、この実施の形態によれば、圧入力の付与に伴いスライダ３がスライド移動して初めてロードセル６側に荷重が伝達されることから、従来のように挿入動作の開始前から本来入力されるはずのない荷重が付与されてしまうことがなく、ホースＨの圧入に要した荷重すなわちホース圧入力（挿入力）を正確に且つ高精度に計測することができる。
【００１５】
ここで、ロードセル６をスライダ３もしくはホルダ４側に装着して、そのロードセル６の荷重入力部６ａをフレーム５に当接させるようにしても同様の機能が発揮される。
【００１６】
図２は本発明の第２の実施の形態を示し、ホース圧入力とともにホース圧入時の回転トルク（捻りトルク）を同時に計測する場合の例を示している。
【００１７】
図２に示すように、ベース１１にリニアガイド１２を介してスライダ１３が部品挿入方向にスライド可能に搭載されている点、およびフレーム１５側にロードセル６が装着されている点については図１に示したものと同様である。
【００１８】
スライダ１３上にはトルク検出器８が搭載されているほか、その前後にはそれぞれスタンド部９，１０が立設されている。一方の部品であるパイプＰを支持するための部品支持部材たるホルダ１４は回転軸１６に固定されており、その回転軸１６はベアリングユニット２０を介して後側のスタンド部１０に回転可能に支持されている。そして、回転軸１６はカップリング１８を介してトルク検出器８の入力軸１９の後端に連結されている。他方、前側のスタンド９にはロードセル６の荷重入力部６ａと対向する面板１７が装着されているほか、固定軸２１が配置されており、この固定軸２１に対してトルク検出器８の入力軸１９の前端がカップリング２２を介して連結されている。すなわち、ロードセル６、トルク検出器８の入力軸１９およびホルダ１４の回転軸１６等は全て同一軸線上に位置しており、後述するようにホース圧入に伴うトルク検出器８の入力軸１９の捻れを回転トルクとして検出するようになっている。
【００１９】
このように構成された第２の実施の形態によれば、ホルダ１４に予め支持されているパイプＰに対してホースＨを圧入すると、その圧入力に応じてスライダ１３がスライド移動して、面板１７がロードセル６の荷重入力部６ａに当接する。これにより、初めてホースＨの圧入に要した荷重がロードセル６に伝達されて、その荷重がホース圧入力として検出される。
【００２０】
同時に、パイプＰに対してホースＨをスムーズに挿入するためにはパイプＰに対してホースＨを回転させる（捻る）ことが有効であるが、ホースＨを回転させるとパイプＰを支持しているホルダ１４までもが連れ回りしようとする。すなわち、ホルダ１４と一体の回転軸１６はカップリング１８を介してトルク検出器８の入力軸１９の後端に連結されていてその入力軸１９を回転させようとする一方で、入力軸１９の前端は固定軸２１に回転不能に連結されているので、トルク検出器８の入力軸１９にはホースＨの圧入の際の回転力に応じた捻れが生じることになる。これにより、トルク検出器８はその捻れに応じた回転トルクを検出することになる。
【００２１】
このように第２の実施の形態によれば、ホース圧入に伴う圧入力のみならず回転トルクまでも同時に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい第１の実施の形態を示す構成説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す構成説明図。
【符号の説明】
１…ベース
３…スライダ
４…ホルダ
５…フレーム
６…ロードセル
６ａ…荷重入力部
７…面板
８…トルク検出器
１１…ベース
１３…スライダ
１４…ホルダ（部品支持部材）
１５…フレーム
１７…面板
１９…入力軸
Ｈ…ホース（他方の部品）
Ｐ…配管用パイプ（一方の部品）
【図１】
2004347485.tif 000003
【図２】
2004347485.tif 000004