(57)【要約】【課題】圧入部品の抜け力検査機能を備えることにより、新たに抜け力検査装置を新設する必要がなくなり、設備費用を削減することができる圧入装置を提供する。【解決手段】クランプ手段Ｅを有する固定定盤２と、該固定定盤２に設けられるフレーム体３と、該フレーム体３に連結される直動手段Ａと、該直動手段Ａの可動ラム１４の位置を検出する位置検出手段Ｂと、該直動手段Ａの可動ラム１４の先端に連結されるとともに該可動ラム１４を前進させて第１ワークＷ１を第２ワークＷ２に圧入する圧入荷重と圧入後に該可動ラム１４を後退させて抜け力検査のための引張荷重とを計測できるロードセル４と、前記第１ワークＷ１と第２ワークＷ２側に向けて該ロードセル４に連結されるとともに前記圧入後の抜き力検査時に第１ワークＷ１に係合する引張機構Ｃと、前記直動手段Ａおよび引張機構Ｃの動作を制御する制御手段Ｄとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ワークを第２ワークに圧入する圧入装置であって、
クランプ手段を有する固定定盤と、
該固定定盤に設けられるフレーム体と、
該フレーム体に連結される直動手段と、
該直動手段の可動ラムの位置を検出する位置検出手段と、
該直動手段の可動ラムの先端に連結されるとともに該可動ラムを前進させて前記第１ワークを第２ワークに圧入する圧入荷重と圧入後に該可動ラムを後退させて抜け力検査のための引張荷重とを計測できるロードセルと、
前記第１ワークと第２ワーク側に向けて該ロードセルに連結されるとともに前記圧入後の抜き力検査時に第１ワークに係合する引張機構と、
前記直動手段および引張機構の動作を制御する制御手段
とを備えてなる圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧入装置に関する。さらに詳しくは、部品の圧入工程に引き続き圧入部品の抜け力検査を行うことができる圧入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワーク（部品）を他のワーク（部品）に圧入する圧入装置が種々提案されている（たとえば特許文献１）。この圧入装置における圧入工程において、圧入後の圧入部品（組立部品）の品質の重要な条件として、部品に力が働いても抜けないことが挙げられる。従来は、試作段階において、圧入に必要な力（圧入力）と部品が抜けてしまう力（抜け力）との相関関係を示しておき、生産段階では相関関係にて示された圧入力にて圧入されれば良品と判断していた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、実際に抜け力を判断しているわけではないので、たとえば試作段階での相関関係の調査が不充分で、正確性にかける場合には、不良品を間違って良品であると判断するおそれがある。
また、前記試作段階において相関関係を求める際にも、実際に抜け力検査を行うための装置が別途必要になるため、その装置を新設するのにコストがかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、圧入部品の抜け力検査機能を備えることにより、新たに抜け力検査装置を新設する必要がなくなり、設備費用を削減することができる圧入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】
本発明の圧入装置は、第１ワークを第２ワークに圧入する圧入装置であって、クランプ手段を有する固定定盤と、該固定定盤に設けられるフレーム体と、該フレーム体に連結される直動手段と、該直動手段の可動ラムの位置を検出する位置検出手段と、該直動手段の可動ラムの先端に連結されるとともに該可動ラムを前進させて前記第１ワークを第２ワークに圧入する圧入荷重と圧入後に該可動ラムを後退させて抜け力検査のための引張荷重とを計測できるロードセルと、前記第１ワークと第２ワーク側に向けて該ロードセルに連結されるとともに前記圧入後の抜き力検査時に第１ワークに係合する引張機構と、前記直動手段および引張機構の動作を制御する制御手段とを備えてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１ワークを第２ワークに圧入した圧入部品の抜け力検査を圧入工程に引き続き引張機構により行うことができるため、新たに抜け力検査装置を新設する必要がなくなり、設備費用を削減することができる。
また、圧入力から抜け力を推定して品質を保証している事例、たとえばシャフトへの軸受圧入工程や、トランスミッション（変速機）のギア圧入工程においても、全数の抜け力検査が可能になるため、確実に良品を次工程に渡すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の圧入装置は、第１ワークを第２ワークに圧入する圧入装置であって、エアまたは油を駆動源とするシリンダを使用した圧入装置または駆動源としてサーボモータを使用し、該サーボモータの回転をボールねじの直線運動にする直動方式の圧入装置などに適用することができる。第１ワークとしては筒状部品の軸受、金属リングなどであり、第２ワークとしては該軸受と組み付けるシャフト、該金属リングと組付ける筒状碍子などである。
以下、添付図面に基づいて本発明の圧入装置について説明する。図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる圧入装置は、基台１に載置される固定定盤（テーブル）２と、該固定定盤１に立設されるフレーム体３と、該フレーム体３の天井フレーム３ａに連結される直動手段Ａと、該直動手段Ａの可動ラム１４の位置を検出する位置検出手段Ｂと、該直動手段Ａの可動ラム１４の先端に連結されるロードセル４と、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２側に向けて該ロードセル４に連結される引張機構Ｃと、制御手段Ｄとから構成されている。なお、実施の形態にかかわる圧入装置は、竪型配置にされているが、横型配置にすることができる。すなわち圧入装置は、第１ワークＷ１を第２ワークＷ２に圧入させる方向が垂直方向になるように構成されているが、水平方向になるように構成することができる。
【０００９】
前記第１ワークＷ１は、位置決め用金型治具５に保持されるか、その他適宜の方法により、位置決めして第２ワークＷ２に圧入される。また、この第２ワークＷ２は、前記固定定盤２に設けられるクランプ手段Ｅ、たとえばチャックや爪などを用いた固定治具により固定される。
【００１０】
前記直動手段Ａは、本実施の形態では、前記位置検出手段Ｂとしてのエンコーダ１１を付属させたサーボモータ１２と電動シリンダ１３とから構成されている。また、この電動シリンダ１３は、サーボモータ１２の回転をボールねじ（図示せず）の直線運動に変換する連結機構を備えており、可動ラム１４を昇降させる構成にされている。なお、該可動ラム１４の位置は前記エンコーダ１１で検出するようにされているが、本発明では、該エンコーダ１１に代えて第１ワークＷ1の近傍に設けられるリニアゲージ（図示せず）を用いて、可動ラム１４の位置を検出することもできる。
【００１１】
前記ロードセル４は、該可動ラム１４を前進させて前記第１ワークＷ１を第２ワークＷ２に圧入する圧入荷重と圧入後に該可動ラム１４を後退させて抜け力検査のための引張荷重とを計測できる引張圧縮共用の構成であれば、本発明においては、とくに限定されるものではないが、たとえば引張圧縮両用型ロードセル（ＬＵＫ−Ａ−ＳＡ１シリーズ）（商品名：共和電業製）を用いることができる。
【００１２】
前記引張機構Ｃは、前記圧入後の抜き力検査時に第１ワークＷ１に係合することができる機構であって、本実施の形態では、回動軸２１により軸支される一対の爪２２をモータ（図示せず）により逆方向に回動（開閉）させる機構にされている。なお、本発明において、引張機構Ｃはモータによる開閉機構に限定されるものではなく、一対の爪をねじ軸により逆方向に移動させる機構などを適宜選定して用いることができる。
【００１３】
前記制御手段Ｄは、直動手段Ａおよび引張機構Ｃの動作を制御することができれば、本発明においては、とくに限定されるものではないが、本実施の形態では、ドライバにパルスや電圧を出力する指令部と、エンコーダの位置情報をドライバを介して(時にはリニアゲージの位置情報を直接)入力できる位置フィードバック部と、ロードセルの荷重情報をＡ／Ｄ変換器を介して入力できる荷重フィードバック部を有し、圧入および引張工程の動作パターンを記憶する記憶媒体と、位置フィードバック部および荷重フィードバック部からフィードバックされた位置および荷重情報を動作パターン内の数値と比較、演算するＣＰＵ（演算回路）などを具備するコントローラ３１にされている。このコントローラ３１は、ドライバ３２を介して前記サーボモータ１２およびエンコーダ１１に電気的に接続させているとともに、Ａ／Ｄ変換器３３を介して前記ロードセル４に電気的に接続されている。
また、このコントローラ３１には、タッチパネル、ランプおよびボタンなどを具備する操作部４１および表示部４２が接続されており、本実施の形態では、工程の起動、停止、パラメータの変更、表示および動作状況の表示ができるようにされている。
【００１４】
本実施の形態では、可動ラム１４はサーボモータ１２を回転させることにより上下動される。この可動ラム１４の位置はサーボモータ１２に取り付けられたエンコーダ１１により測定する。このサーボモータ１２は、エンコーダ１１により測定された位置情報をドライバ３２にフィードバックし、位置制御を行う。可動ラム１４の目標動作はコントローラ３１によりドライバ３２に入力される。圧入力および引張力（抜き力）はロードセル４によって検出され、アナログ信号をデジタル信号に変換してコントローラ３１に入力される。このコントローラ３１は、この圧入荷重および引張荷重の信号をフィードバックしてサーボモータ１２を制御する。引張機構Ｃもコントローラ３１から制御されて、圧入作業時は爪２２を開放し、引張時には爪２２を閉じることで圧入した第１ワークＷ１をつかむことができる。
【００１５】
また、圧入作業時は、引張機構Ｃの爪２２を開放したまま第１ワークＷ１を第２ワークＷ２に加圧し、圧入する。エンコーダ１１から得られた可動ラム１４の位置が目標位置に到達しているか、またはロードセル４から取得した荷重が目標荷重に到達しているか、圧入荷重曲線が変曲点を検出したかなど、指定の圧入終了条件を満たしたときに圧入完了とする。
ついで、圧入完了後、一定時間その位置、または荷重を保持した後、抜け力検査の引張工程に移行する。引張機構Ｃの爪２２を閉じ、可動ラム１４を上昇させる。ついで、設定した引張力を検知したら、引張工程開始位置まで戻り、引張機構Ｃの爪２２を開け、可動ラム１４は作業原点へ上昇する。
【００１６】
以上説明したとおり、本実施の形態では、引張圧縮共用ロードセルと引張機構を設置することにより、第１ワークを第２ワークに圧入する圧入工程のち、引き続き第１ワークと第２ワークの圧入部品の抜け力検査ができるため、新たに抜け力検査装置を新設する必要がなくなり、圧入装置の設備費用を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる圧入装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ａ    直動手段
Ｂ    位置検出手段
Ｃ    引張機構
Ｄ    制御手段
Ｅ    クランプ手段
Ｗ１  第１ワーク
Ｗ２  第２ワーク
１    基台
２    固定定盤
３    フレーム体
３ａ  天井フレーム
４    ロードセル
１１  エンコーダ
１２  サーボモータ
１３  電動シリンダ
１４  可動ラム
２１  回動軸
２２  爪
３１  コントローラ
３２  ドライバ
３３  Ａ／Ｄ変換器
４１  操作部
４２  表示部
【図１】
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