CN107081578A - 环状构件‑线状构件组装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够减少作业者的手工作业而提高作业效率且即使作业者用单手也能够进行作业的环状构件‑线状构件组装夹具。将线状构件(14)穿过而组装于环状构件(12)的内孔(12a)的环状构件‑线状构件组装夹具(10)具备：多个(4个)爪(16)，它们能够在内孔中与环状构件卡合；内孔扩张机构(20)，其当多个爪在内孔中与环状构件卡合时，能够使多个爪从彼此接近的初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移而使环状构件的内孔扩张；环状构件位移机构(22)，其在线状构件穿过环状构件的被扩张后的内孔时，使环状构件位移至与多个爪脱离卡合的位置；以及控制部(24)，其控制内孔扩张机构和环状构件位移机构的动作。

Description

环状构件-线状构件组装夹具

技术领域

本发明涉及一种环状构件-线状构件组装夹具。

背景技术

作为将管、配线束等线状构件穿过而组装于护线套(grommet)等环状构件的内孔的环状构件-线状构件组装夹具，已知有专利文献1所记载的技术。

在专利文献1所记载的技术中，具备：支承构件移动机构，其使支承构件沿着护线套(环状构件)的内孔移动，该支承构件对具有多个爪的爪移动机构进行支承；以及护线套止挡构件，其在通过支承构件移动机构使支承构件移动的途中，利用两个臀来对内孔被扩张的护线套进行止挡，其中，通过支承构件移动机构使爪移动机构等移动，并且通过护线套止挡构件来对护线套进行止挡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-136560号公报

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的技术的情况下，通过上述那样构成，能够容易将爪从护线套(环状构件)的内孔取下，但作业者需要用手操作两个臂来对护线套进行止挡，因此存在组装作业繁琐且作业效率难以称之为一定充分这样的不良情况。另外，对于双手的使用存在障碍的作业者而言，难以通过单手进行作业。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述的问题，提供一种减少作业者的手工作业而提高作业效率，且作业者即使用单手也能够进行作业的环状构件-线状构件组装夹具。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，在本发明中提供一种环状构件-线状构件组装夹具，其将线状构件穿过而组装于环状构件的内孔，其中，所述环状构件-线状构件组装夹具具备：多个爪，它们能够在所述内孔中与所述环状构件卡合；内孔扩张机构，当所述多个爪在所述内孔中与所述环状构件卡合时，其能够使所述多个爪从彼此接近的初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移而使所述环状构件的所述内孔扩张；环状构件位移机构，在所述线状构件穿过所述环状构件的被扩张后的所述内孔时，其使所述环状构件位移至与所述多个爪脱离卡合的位置；以及控制部，其控制所述内孔扩张机构和所述环状构件位移机构的动作。

发明效果

在本发明的环状构件-线状构件组装夹具中，具备：多个爪，它们能够在内孔中与环状构件卡合；内孔扩张机构，当多个爪在内孔中与环状构件卡合时，其能够使多个爪从彼此接近的初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移而使环状构件的内孔扩张；环状构件位移机构，在线状构件穿过环状构件的被扩张后的内孔时，其使环状构件位移至与多个爪脱离卡合的位置；以及控制部，其控制内孔扩张机构和环状构件位移机构的动作，因此，除了内孔扩张机构以外，还具备在线状构件穿过被扩张后的内孔时使环状构件位移至与多个爪脱离卡合的位置的环状构件位移机构、以及对上述的动作进行控制的控制部，由此能够减少作业者的手工作业而提高作业效率，并且即使是双手的使用存在障碍的作业者，也能够容易用单手进行作业。

附图说明

图1是整体地表示本发明的实施方式的环状构件-线状构件组装夹具的简图。

图2是图1所示的环状构件-线状构件组装夹具的板的俯视图。

图3是表示图1所示的环状构件-线状构件组装夹具的动作的流程图。

图4是对图3的流程图的动作进行说明的夹具的局部侧视图。

图5是对图3的流程图的动作进行说明的、表示由作业者将环状构件向多个爪安置之后多个爪被扩张的状态的夹具的局部侧视图。

图6是同样对图3的流程图的动作进行说明的、表示由作业者将线状构件向环状构件的被扩张后的内孔安置的状态的夹具的局部侧视图。

图7是同样对图3的流程图的动作进行说明的、表示由作业者将线状构件向环状构件的被扩张后的内孔安置结束的状态的夹具的局部侧视图。

图8是同样对图3的流程图的动作进行说明的、表示环状构件位移机构的板的移动(上升)的夹具的局部侧视图。

图9是同样对图3的流程图的动作进行说明的、表示环状构件位移机构的板的移动(下降)和作业者的环状构件/线状构件组装体的取出的夹具的局部侧视图。

符号说明：

10 环状构件-线状构件组装夹具(夹具)

12 环状构件

12a 内孔

14 线状构件

16 多个爪

20 内孔扩张机构

20a 气缸

20a3 杆

20b 电磁控制阀

22 环状构件位移机构

22a 气缸

22a3 杆

22b 电磁控制阀

24 控制部(ECU)

24a 判断部

24b、30、32 异常检测部

26 板

34 光传感器

40 开关

42 MIL

具体实施方式

以下，结合附图，对本发明的环状构件-线状构件组装夹具的实施方式进行说明。

图1是整体地表示本发明的实施方式的环状构件-线状构件组装夹具的简图，图2是图1所示的环状构件-线状构件组装夹具的板的俯视图。

如图所示，本发明的实施方式的环状构件-线状构件组装夹具(以下简称作“夹具”)10是指将线状构件14插入而组装于环状构件12的内孔12a的夹具。

环状构件12是指护线套等呈环状并在内部具有能够供管、配线束等线状构件穿过的内孔12a，且由合成树脂、橡胶等具有挠性的弹性材料制作的构件。线状构件14是指管、配线束等具备能够穿过环状构件12的内孔12a的形状的构件。

需要说明的是，在该实施方式中，环状构件12具体是指护线套，但在该护线套的情况下，通常具有在外表面侧形成有与其他构件卡止的卡止用的突起等的复杂形状，但在该实施方式中，为了方便图示而简化表示。

夹具10具备多个爪16、与这多个爪16连接的内孔扩张机构20、环状构件位移机构22、以及控制内孔扩张机构20和环状构件位移机构22的动作的控制部24。

多个爪16具备4个爪，这4个爪构成为能够在板26上且在环状构件12的内孔12a中与环状构件12卡合，且这4个爪由金属材料等制作，4个爪在初始位置(图1中用实线表示)彼此接近，并且能够在初始位置与扩张位置(图5中用假想线表示)之间进行位移，所述扩张位置是通过内孔扩张机构20的动作使4个爪在与板26平行的水平面上彼此分离而能够使环状构件12的内孔12a扩张的位置。

更详细而言，4个爪16从穿设于板26的俯视下十字状的孔26a(图2所示)突出，且在板26上与环状构件12的内孔12a卡合，并且能够在与板26平行的水平面上从彼此接近的初始位置向朝着90度(等间隔)的方向彼此分离的扩张位置进行位移。

即，内孔扩张机构20构成为，当4个爪16在内孔12a中与环状构件12卡合时，为了使作业者容易穿过线状构件14而使4个爪16从初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移，由此能够使环状构件12的内孔12a扩张。

如图1所示，内孔扩张机构20具备：经由适当的连接机构(未图示)与4个爪16连接的气缸20a；以及对空气向气缸20a的供给排出进行调整的电磁控制阀20b。

气缸20a具有在工作缸20a1的内部滑动自如的活塞20a2和与活塞20a2连接的杆20a3，杆20a3与4个爪16连接，且根据杆20a3的进退而使4个爪16在初始位置与扩张位置之间进行位移。

更具体而言，电磁控制阀20b在螺线管20b1被去磁时，从空气供给源(未图示)将空气从输入端口Ia进行供给，供给的空气向工作缸20a1的杆20a3侧的室供给而将杆20a3如图示那样向后退(缩小)方向驱动。

另一方面，在电磁控制阀20b中螺线管20b1被励磁时，空气从输入端口Ia向工作缸20a1的活塞20a2侧的室供给而将杆20a3向进入(突出)方向驱动。

这样，内孔扩张机构20构成为，根据气缸20a的杆20a3的进退而使4个爪16从初始位置向扩张位置进行位移，当4个爪16在内孔12a中与环状构件12卡合时，使内孔12a扩张而使线状构件14容易穿过。

环状构件位移机构22构成为，在线状构件14穿过环状构件12的被扩张后的内孔12a时，使环状构件12位移至与4个爪16脱离卡合的位置。

更具体而言，环状构件位移机构22经由适当的连接机构(未图示)与板26连接，且在线状构件14穿过环状构件12的被扩张后的内孔12a时，使板26从初始位置(图1所示的位置)向上下方向移动(具体而言，为上升)而使环状构件12位移至与4个爪16脱离卡合的位置。

如图1所示，环状构件位移机构22也具备经由适当的连接机构(未图示)与板26连接的气缸22a和对空气向气缸22a的供给排出进行调整的电磁控制阀22b。

气缸22a也具有在工作缸22al的内部滑动自如的活塞22a2和与活塞22a2连接的杆22a3，杆22a3与板26连接，且根据杆20a3的进退而使板26向与环状构件12的内孔12a的轴芯方向(环状构件12的长轴方向)平行的上下方向进行位移(上升或下降)。

电磁控制阀22b也在螺线管22b1被去磁时，从空气供给源(未图示)将空气从输入端口Ia进行供给，且供给的空气顶起单向阀22b2而向工作缸22al的杆22a3侧的室进行供给，从而将杆22a3向后退(缩小)方向驱动。

另外，在电磁控制阀22b中螺线管22b1被励磁时，空气从输入端口Ia向工作缸22a1的活塞22a2侧的室供给而将杆22a3向进入(突出)方向驱动，并且在杆22a3侧的室的空气从大气端口Ea向大气开放时，通过可变节流孔22b3调整杆的突出方向的速度。

这样，环状构件位移机构22构成为，能够根据气缸22a的杆22a3的进退而使板26向与环状构件12的内孔12a的轴芯方向平行的上下方向进行位移。

控制部24由具有微型计算机的ECU(Electronic Control Unit。电子控制单元)构成，该微型计算机具备CPU、ROM、RAM、I/O等。

如图1所示，在气缸20a、22a的杆20a3、22a3的附近配置有磁传感器(异常检测部)30、32。磁传感器30、32包括固定于杆20a3、22a3的前端附近的磁性体和根据磁性体的位置而输出电压的磁电转换元件(均未图示)。

磁传感器30、32输出表示气缸20a、22a的杆20a3、22a3是否处于后退位置的信号，换言之，输出与内孔扩张机构连接的4个爪16或与环状构件位移机构22连接的板26是否处于初始位置的信号。

另外，在4个爪16的附近配置有光传感器34，通过从发光部朝向受光部照射光，从而输出表示线状构件14是否穿过环状构件12的内孔12a的信号。磁传感器30、32和光传感器34的输出向控制部24输送。

而且，在夹具10的适当位置设置有作业者能够进行开闭操作的开关40，其输出向控制部24输送。另外，控制部24具备MIL(警告灯)42。

控制部24基于上述传感器的输出，来对电磁控制阀20b、22b的螺线管20b1、22b1进行励磁/去磁，由此控制内孔扩张机构20和环状构件位移机构22的动作，其中，所述电磁控制阀20b、22b对空气向气缸20a、22a的供给排出进行调整。

图3是表示控制部24的动作的流程图，图4以后是对该动作进行说明的说明图。需要说明的是，在图5所示那样由作业者将环状构件12安置于4个爪16(图4所示)且由作业者将开关40接通时，执行图示的程序。

以下说明时，在S10中使内孔扩张机构20工作。即，如图4和图5所示，在将线状构件14穿过之前，当4个爪16在内孔12a中与环状构件12卡合时，对内孔扩张机构20的动作进行控制，以使4个爪16从彼此接近的初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移而使环状构件12的内孔12a扩张。

在图3的流程图中，接着进入S12而开始计测时间，接着进入S14而判断是否经过了规定时间、例如30sec。

在S14中为否定时进入S16，判断是否安置了线状构件14。即，基于光传感器34的输出，判断是否如图6所示那样通过作业者的手工作业将线状构件14穿过环状构件12的被扩张后的内孔12a。

在S16中为否定时，返回S12而重复进行上述的处理，另一方面，在为肯定时进入S18，使环状构件位移机构22工作(使板26上升)。即，如图7和图8所示，在线状构件14穿过环状构件12的被扩张后的内孔12a时，对环状构件位移机构22的动作进行控制，以使板26移动(上升)而使环状构件12位移至与4个爪16脱离卡合的位置。

接着进入S20，判断环状构件12与线状构件14的组装体是否已被取出。即，基于光传感器34的输出，判断是否如图9所示那样通过作业者的手工作业已将向环状构件12的内孔12a穿过线状构件14而完成的组装体从夹具10取出。

在S20中为否定时，重复进行判断直至为肯定为止，另一方面，在为肯定时，对内孔扩张机构20的动作进行控制，以使4个爪16恢复到初始位置，并且对环状构件位移机构22的动作进行控制，以使环状构件位移机构22的工作停止，即如图9所示使板26移动(下降)而恢复到初始位置。

接着进入S24，基于磁传感器30、32的输出，判断内孔扩张机构20和环状构件位移机构22的动作是否产生了异常、例如是否产生了板26的移动(上升)异常。

具体而言，基于磁传感器30、32的输出，判断在内孔扩张机构20和环状构件位移机构22的气缸20a、22a中杆20a3、22a3是否未正常地恢复到了后退位置，在为否定时结束程序，另一方面，在为肯定时，判断为产生了异常并进入S26，使MIL42点亮而向作业者进行警告。

另外，在S14中判断为经过了规定时间时进入S28，使内孔扩张机构20的动作立即停止(使4个爪16立即恢复到初始位置)，并进入S26，使MIL42点亮而向作业者进行警告。

在上述情况下，S12、S14的处理由图1所示的控制部24的判断部24a进行，并且S24的处理由异常检测部24b进行。在图1中，磁传感器30、32的输出具体而言向异常检测部24b输入，异常检测部24b基于该输入来检测异常。

如上所述，在该实施方式中，在将线状构件14穿过而组装于环状构件12的内孔12a的环状构件-线状构件组装夹具10中，该环状构件-线状构件组装夹具10具备：多个(4个)爪16，其能够在所述内孔12a中与所述环状构件12卡合；内孔扩张机构20，当所述多个爪16在所述内孔12a中与所述环状构件12卡合时，其能够使所述多个爪16从彼此接近的初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移而使所述环状构件12的所述内孔12a扩张；环状构件位移机构22，在所述线状构件14穿过所述环状构件12的被扩张后的所述内孔12a时，其使所述环状构件12位移至与所述多个爪16脱离卡合的位置；以及控制部24(S10至S28)，其控制所述内孔扩张机构20和所述环状构件位移机构22的动作，因此除了内孔扩张机构20以外，还具备在线状构件14穿过被扩张后的内孔12a时使环状构件12位移至与多个爪16脱离卡合的位置的环状构件位移机构22、以及对上述的动作进行控制的控制部24，由此能够减少作业者的手工作业而提高作业效率，并且即使是双手的使用存在障碍的作业者，也能够容易用单手进行作业。

另外，所述控制部24具备判断所述内孔扩张机构20是否使所述环状构件12的内孔12a持续扩张了规定时间以上的判断部(24a、S12、S14)，且在通过所述判断部判断为使所述环状构件12的内孔12a持续扩张了所述规定时间以上时，使所述内孔扩张机构20的动作停止(S28)，因此除了上述的效果以外，还能够防止环状构件的变形。

另外，所述多个爪16能够在板26上且在所述内孔12a中与所述环状构件12卡合，并且所述环状构件位移机构22与所述板26连接，且在所述线状构件14穿过所述环状构件12的被扩张后的所述内孔12a时，使所述板26移动(上升)而使所述环状构件12位移至与所述多个爪16脱离卡合的位置，因此能够进一步提高作业效率，并且即使是双手的使用存在障碍的作业者，也能够更加容易用单手进行作业。

另外，所述控制部(ECU24)具备检测所述内孔扩张机构20和所述环状构件位移机构22的动作的异常的异常检测部(24b、磁传感器30、32，S24)，在通过所述异常检测部判断为所述内孔扩张机构20和所述环状构件位移机构22中的至少任一方的动作异常的情况下，向作业者进行警告(S26)，因此除了上述的效果以外，还能够进一步有效地防止环状构件12、线状构件14的变形等。

所述内孔扩张机构20具备与所述多个(4个)爪16连接的气缸20a和对空气向所述气缸20a的供给排出进行调整的电磁控制阀20b，且根据所述电磁控制阀20b对空气的供给排出的调整所引起的所述气缸20a的杆20a3的进退而使所述多个(4个)爪16从所述初始位置向扩张位置进行位移，当所述多个(4个)爪16在内孔12a中与所述环状构件12卡合时，使所述内孔12a扩张，因此除了上述的效果以外，还能够使所述线状构件14更加容易穿过。

所述环状构件12由护线套构成，并且所述线状构件由管和配线束中的至少任一方构成，因此能够容易将管等穿过而组装于护线套。

需要说明的是，在上述情况下，使用气缸20a、22a作为内孔扩张机构20和环状构件位移机构22的动作源，但也可以代替于此而使用液压缸、电动马达等。

另外，当然多个爪16的个数没有限定于4个，环状构件12或线状构件14的形状也没有限定于图示的形状。

另外，通过MIL42的点亮来进行向作业者的警告，但也可以代替于此，或者在此基础上通过音声或图像来进行警告。

Claims (8)

1.一种环状构件-线状构件组装夹具，其将线状构件穿过而组装于环状构件的内孔，其特征在于，

所述环状构件-线状构件组装夹具具备：

多个爪，它们能够在所述内孔中与所述环状构件卡合；

内孔扩张机构，当所述多个爪在所述内孔中与所述环状构件卡合时，其能够使所述多个爪从彼此接近的初始位置向彼此分离的扩张位置进行位移而使所述环状构件的所述内孔扩张；

环状构件位移机构，在所述线状构件穿过所述环状构件的被扩张后的所述内孔时，其使所述环状构件位移至与所述多个爪脱离卡合的位置；以及

控制部，其控制所述内孔扩张机构和所述环状构件位移机构的动作。

2.根据权利要求1所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

所述控制部具备判断所述内孔扩张机构是否使所述环状构件的内孔持续扩张了规定时间以上的判断部，在通过所述判断部判断为使所述环状构件的内孔持续扩张了所述规定时间以上时，使所述内孔扩张机构的动作停止。

3.根据权利要求1或2所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

所述多个爪能够在板上且在所述内孔中与所述环状构件卡合，并且所述环状构件位移机构与所述板连接，在所述线状构件穿过所述环状构件的被扩张后的所述内孔时，所述环状构件位移机构使所述板移动而使所述环状构件位移至与所述多个爪脱离卡合的位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

所述控制部具备检测所述内孔扩张机构和所述环状构件位移机构的动作的异常的异常检测部，在通过所述异常检测部判断为所述内孔扩张机构和所述环状构件位移机构中的至少任一方的动作异常的情况下，向作业者进行警告。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

所述内孔扩张机构具备与所述多个爪连接的气缸和对空气向所述气缸的供给排出进行调整的电磁控制阀，根据所述电磁控制阀对空气的供给排出的调整所引起的所述气缸的杆的进退而使所述多个爪从所述初始位置向扩张位置进行位移，当所述多个爪在内孔中与所述环状构件卡合时，使所述内孔扩张。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

所述环状构件由护线套构成，并且所述线状构件由管和配线束中的至少任一方构成。

7.根据权利要求3所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

所述环状构件位移机构具备与所述板连接的气缸和对空气向所述气缸的供给排出进行调整的电磁控制阀。

8.根据权利要求4所述的环状构件-线状构件组装夹具，其特征在于，

在通过所述异常检测部判断为所述内孔扩张机构和所述环状构件位移机构中的至少任一方的动作异常的情况下，通过警告灯的点亮、声音及图像中的至少一方来向作业者进行警告。