JP2001071220A - Heat press fit device for metal part - Google Patents

Heat press fit device for metal part

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JP2001071220A
JP2001071220A JP24632999A JP24632999A JP2001071220A JP 2001071220 A JP2001071220 A JP 2001071220A JP 24632999 A JP24632999 A JP 24632999A JP 24632999 A JP24632999 A JP 24632999A JP 2001071220 A JP2001071220 A JP 2001071220A
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Japan
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press
work
fitting
metal component
heating
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JP24632999A
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Japanese (ja)
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Takeshi Watanabe
剛 渡辺
Hirotoshi Matsuzaki
浩俊 松崎
Makoto Shinkawa
誠 新川
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Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat press fit device for a metal part capable of quickly solidifying a fused workpiece when press-fitting the metal part. SOLUTION: In a heat press fit device for a metal part constituted by heating the metal part to a temperature capable of melting a workpiece formed of thermoplastic resin material to melt a press fitting position of the workpiece by heat of this metal part in this way so as to press fit it to the workpiece, an air injection nozzle 31 blowing air is provided for solidifying the workpice melted according to press fitting of the metal part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属部品を加熱
し、これを熱可塑性樹脂材で成るワークに圧入する金属
部品の加熱圧入装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for heating and press-fitting a metal part into a work made of a thermoplastic resin material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から熱可塑性樹脂材で成るワークに
ナット等の金属部品を圧入する場合には、加熱圧入装置
が用いられてきた。この加熱圧入装置としては、先に出
願人によって創出された特開平9−267223号の金
属部品の圧入装置が知られている。この圧入装置は、鉛
直に延びて設けた筒状の貯留管に金属部品を整列させ、
この貯留管が連設される貯留ブロックを電熱素子によっ
て加熱することにより、貯留管下部の金属部品を加熱す
るように構成されており、加熱した金属部品を分離供給
手段によって1個ずつチャックユニットに供給保持し、
この金属部品を往復駆動源の駆動を受けて作動するステ
ムによりワーク上に押し出して圧入するように構成され
ている。圧入の際、金属部品は自身の熱でワークを溶か
すことによって所定位置まで圧入されるようになってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a metal part such as a nut is press-fitted into a work made of a thermoplastic resin material, a heating press-fitting device has been used. As this heating press-in device, a press-in device for metal parts disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-267223 previously created by the applicant is known. This press-fitting device arranges metal parts in a cylindrical storage pipe extending vertically,
By heating the storage block to which the storage pipe is connected by an electric heating element, the metal parts below the storage pipe are heated, and the heated metal parts are separated and supplied to the chuck unit one by one by the separation supply means. Supply hold,
The metal part is configured to be extruded and press-fitted onto a work by a stem that operates in response to the driving of the reciprocating drive source. At the time of press-fitting, the metal component is press-fitted to a predetermined position by melting the work with its own heat.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の金
属部品の圧入装置においては、金属部品を圧入する時に
溶けたワークの凝固は自然冷却に頼っているため、完全
凝固までに時間がかかり、ワークが完全凝固しないうち
に圧入工具を復帰動作させて金属部品を解放してしまう
と、金属部品の位置がずれたり、あるいはワークの凝固
膨張によってワーク表面から金属部品が浮き上がってし
まう等の問題が発生していた。このような問題に対処す
るため、従来の圧入装置においては金属部品を所定の位
置に圧入した段階で圧入工具を暫く停止保持しておかな
ければならず、これによって、金属部品圧入にかかる作
業サイクルタイムが長くなってしまう等の新たな問題が
発生していた。しかも、上記従来の圧入装置において
は、金属部品の熱損失を防ぐことを目的として予め圧入
工具が加熱保温されているため、この熱によりワークが
冷却され難くなっており、作業サイクルタイムが余計に
長くなってしまっていた。
However, in the above-described conventional metal part press-fitting apparatus, since solidification of a melted work at the time of press-fitting a metal part relies on natural cooling, it takes time to complete solidification. If the metal part is released by returning the press-fitting tool before the work is completely solidified, the metal part will be displaced or the metal part will be lifted off the work surface due to solidification and expansion of the work. Had occurred. In order to cope with such a problem, in the conventional press-fitting device, the press-fitting tool has to be stopped and held for a while at the stage when the metal component is press-fitted into a predetermined position. New problems such as a long time have occurred. In addition, in the above-mentioned conventional press-fitting device, the press-fitting tool is heated and kept in advance for the purpose of preventing heat loss of the metal parts. It was getting longer.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みて創成されたものであり、金属部品の加熱圧入により
溶融したワークを早期に凝固させることが可能な金属部
品の加熱圧入装置の提供を目的とするものである。この
目的を達成するため、本発明は、金属部品を熱可塑性樹
脂材より成るワークを溶融可能な温度まで加熱し、この
金属部品の熱によりワークの圧入位置を溶かし、これに
より金属部品をワークに圧入するように成した金属部品
の加熱圧入装置であって、金属部品の圧入にともなって
溶けたワークを凝固させるべくエアを吹き付ける冷却手
段を備えていることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is directed to an apparatus for heating and press-fitting a metal part capable of early solidifying a molten work by heating and press-fitting the metal part. It is intended to be provided. In order to achieve this object, the present invention heats a metal part to a temperature at which a work made of a thermoplastic resin material can be melted, and melts the press-fitting position of the work by the heat of the metal part, thereby connecting the metal part to the work. A heating and press-fitting device for press-fitting a metal component, characterized by comprising cooling means for blowing air to solidify a work melted by the press-fitting of the metal component.

【0005】また、前記目的は、少なくとも一端面に開
口する中空穴を有する金属部品を熱可塑性樹脂材より成
るワークに圧入する金属部品の加熱圧入装置において、
往復駆動源の駆動を受けて往復移動可能な押圧ブッシュ
を設け、この押圧ブッシュには前記金属部品の中空穴に
挿入可能な保持ロッドを常時先端側へ突出するように付
勢して配置し、この保持ロッドには金属部品の中空穴に
保持ロッドを挿入した時に中空穴内で突っ張る係止部材
を設け、この係止部材が金属部品の中空穴内で突っ張る
ことにより、前記保持ロッド先端に金属部品を保持する
ように構成する一方、前記保持ロッド先端に保持された
金属部品を加熱可能な加熱ユニットを設け、この加熱ユ
ニットにより加熱された金属部品をワークに圧入するよ
うに構成し、この金属部品の圧入にともなって溶融した
ワークを凝固させるべく圧入位置付近にエアを吹き付け
る冷却手段を設けた構成によっても達成することができ
る。この構成において、前記冷却手段は、圧入時に押圧
ブッシュが金属部品に当接している状態でエアを吹き付
けるよう作動することが好ましい。
Another object of the present invention is to provide a metal component heating press-fitting device for press-fitting a metal component having a hollow hole opened at at least one end surface into a work made of a thermoplastic resin material.
A pressing bush that can reciprocate in response to the driving of the reciprocating drive source is provided, and a holding rod that can be inserted into the hollow hole of the metal component is arranged on the pressing bush so as to always urge it to protrude toward the distal end, The holding rod is provided with a locking member that extends in the hollow hole when the holding rod is inserted into the hollow hole of the metal component, and the locking member extends in the hollow hole of the metal component, whereby the metal component is attached to the tip of the holding rod. A heating unit capable of heating the metal component held at the tip of the holding rod is provided while holding the metal component, and the metal component heated by the heating unit is configured to be press-fitted into a work. This can also be achieved by a configuration in which cooling means for blowing air near the press-fitting position is provided to solidify the work melted by the press-fitting. In this configuration, it is preferable that the cooling means operates to blow air in a state where the pressing bush is in contact with the metal component at the time of press-fitting.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1乃至図10において、1は熱
可塑性の樹脂材より成るワークに、例えば金属製のナッ
ト部品など、少なくとも一端面に開口する中空穴が形成
された金属部品Pを圧入するための加熱圧入装置であ
り、前記金属部品Pを複数配列してストックするための
マガジンユニット10と、このマガジンユニットに隣接
して配置された3軸の直交座標型ロボットR(以下、単
にロボットRという)と、このロボットRに取り付けら
れた圧入ユニット20と、前記金属部品Pを加熱するた
めの加熱ユニット50と、ワークを所定位置に保持する
ワークホルダ60とを備えている。以下、これらの構成
要素について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10, reference numeral 1 denotes a heating press-fitting device for press-fitting a metal component P having a hollow hole opened at at least one end surface, such as a metal nut component, into a work made of a thermoplastic resin material. A magazine unit 10 for arranging and stocking a plurality of the metal parts P, a three-axis orthogonal coordinate type robot R (hereinafter simply referred to as a robot R) disposed adjacent to the magazine unit, and The apparatus includes a press-fit unit 20 attached to the robot R, a heating unit 50 for heating the metal component P, and a work holder 60 for holding a work at a predetermined position. Hereinafter, these components will be described in detail.

【0007】◎マガジンユニット 前記マガジンユニット10は、複数の金属部品Pを配列
したマガジン11を保持するマガジンテーブル12を有
している。このマガジンテーブル12は、マガジン供給
用コンベア(図示せず)に隣接するマガジン受取位置M
1と、圧入ユニット20による部品取出位置M2とをス
ライド移動可能に構成されており、マガジン受取位置M
1においては、マガジン供給用コンベアとの間でマガジ
ン11の交換が行われるようになっている。
The magazine unit 10 has a magazine table 12 for holding a magazine 11 in which a plurality of metal parts P are arranged. The magazine table 12 is located at a magazine receiving position M adjacent to a magazine supply conveyor (not shown).
1 and a component take-out position M2 by the press-fit unit 20 are configured to be slidable, and a magazine receiving position M
In 1, the magazine 11 is exchanged with a magazine supply conveyor.

【0008】◎圧入ユニット 前記圧入ユニット20は、ロボットRのZ軸可動部R1
に連結されるメインフレーム21に作業ツール22及び
エアシリンダ23をそれぞれ回動自在に配置して構成さ
れている。前記作業ツール22は、メインフレーム21
に支持軸21aによって回動自在に軸支された回動フレ
ーム24と、この回動フレーム24に配置されたエアシ
リンダ25と、このエアシリンダ25のピストンロッド
25aに連結された圧入ヘッド26とを有して成り、回
動フレーム24には、前記エアシリンダ23のピストン
ロッド23a先端が回動自在に連結されるように構成さ
れている。つまり、作業ツール22はエアシリンダ23
のピストンロッド23aが伸長することによって90°
回動するように構成されており、この回動動作は加熱ユ
ニット及びワークホルダに隣接する回動エリアTにおい
て行われるよう構成されている。
圧 Press-fit unit The press-fit unit 20 is a Z-axis movable portion R1 of the robot R.
The work tool 22 and the air cylinder 23 are rotatably arranged on a main frame 21 connected to the main frame 21. The work tool 22 includes a main frame 21.
A rotating frame 24 rotatably supported by a support shaft 21a, an air cylinder 25 disposed on the rotating frame 24, and a press-fit head 26 connected to a piston rod 25a of the air cylinder 25. The tip of the piston rod 23a of the air cylinder 23 is rotatably connected to the rotating frame 24. That is, the work tool 22 is
90 ° when the piston rod 23a extends.
The heating unit and the work holder are configured to rotate in a rotation area T adjacent to the heating unit and the work holder.

【0009】前記圧入ヘッド26は、前記エアシリンダ
25のピストンロッド25a先端に連結された支持テー
ブル27と、この支持テーブル27に連結されたセンタ
リングデバイス28と、このセンタリングデバイス28
に取り付けた断熱ブロック29と、この断熱ブロック2
9に取り付けられた部品保持ユニット30と、前記セン
タリングデバイス28に支持されたエア噴射ノズル31
とから構成されている。
The press-fit head 26 includes a support table 27 connected to the tip of a piston rod 25a of the air cylinder 25, a centering device 28 connected to the support table 27, and a centering device 28.
Heat insulation block 29 attached to the
9 and an air injection nozzle 31 supported by the centering device 28
It is composed of

【0010】前記センタリングデバイス28は、断熱ブ
ロック29をフローティング状態で支持するよう構成さ
れており、これにより断熱ブロック29及び前記部品保
持ユニット30は、水平面内を若干量移動できるように
なっている。また、前記断熱ブロック29は、例えば断
熱性セラミック等の熱伝導率の低い材質で成る断熱材2
9aを部品保持ユニット30の連結位置に組み込んだも
のであり、これにより部品保持ユニット30からの熱伝
導を最小限に抑えるように構成されている。さらに、前
記エア噴射ノズル31は、その先端を後記する基準部材
34の下部付近に先端に向けて配置されており、エア供
給源(図示せず)の作動を受けて先端からエアを噴射す
るよう構成されている。本発明の実施の形態では、この
エア供給源及びエア噴射ノズル31が特許請求の範囲に
記載の冷却手段に相当する。
The centering device 28 is configured to support the heat insulating block 29 in a floating state, so that the heat insulating block 29 and the component holding unit 30 can move a little in a horizontal plane. The heat insulating block 29 is made of a heat insulating material 2 made of a material having a low thermal conductivity, such as a heat insulating ceramic.
9a is incorporated in the connection position of the component holding unit 30, so that heat conduction from the component holding unit 30 is minimized. Further, the air injection nozzle 31 is disposed near the lower end of a later-described reference member 34 toward the distal end, and is configured to inject air from the distal end in response to the operation of an air supply source (not shown). It is configured. In the embodiment of the present invention, the air supply source and the air injection nozzle 31 correspond to a cooling unit described in the claims.

【0011】また、前記部品保持ユニット30は、前記
断熱材29aに上部を覆われ、かつねじ部品29bによ
り断熱ブロック29に一体に固定された押圧ブッシュ3
2と、この押圧ブッシュ32に内挿された保持ロッド3
3と、押圧ブッシュ32に外挿されたスリーブ状の基準
部材34とを備えて構成されている。
Further, the component holding unit 30 has a pressing bush 3 whose upper part is covered with the heat insulating material 29a and which is integrally fixed to the heat insulating block 29 by a screw part 29b.
2 and a holding rod 3 inserted in the pressing bush 32.
3 and a sleeve-like reference member 34 externally inserted into the pressing bush 32.

【0012】前記保持ロッド33は、金属部品Pの中空
穴に進入可能な形状を成し、前記押圧ブッシュ32内に
収納されたばね35により常時押圧ブッシュ32から突
出するように付勢されている。この保持ロッド33には
収納溝33aが形成されており、この収納溝33aには
係止部材36が回動自在に軸支して配置されている。こ
の係止部材36は、先端の係止片36aが保持ロッド3
3の先端付近から常時突出するようばね37により付勢
されており、保持ロッド33を金属部品Pの中空穴に挿
入した時、この係止片36aが中空穴に押し付けられる
よう構成されている。
The holding rod 33 has such a shape that it can enter the hollow hole of the metal part P, and is urged by the spring 35 housed in the pressing bush 32 so as to always protrude from the pressing bush 32. A storage groove 33a is formed in the holding rod 33, and a locking member 36 is rotatably supported in the storage groove 33a. The locking member 36 is configured such that the locking piece 36a at the tip is
The retaining piece 33 is urged by a spring 37 so as to always protrude from the vicinity of the distal end of the metal component 3, so that when the holding rod 33 is inserted into the hollow hole of the metal component P, the locking piece 36a is pressed against the hollow hole.

【0013】前記基準部材34は、その先端が押圧ブッ
シュの先端面を含む面から僅かに突出するワーク接地片
34aに形成されており、このワーク接地片34aの先
端が押圧ブッシュ32の先端面を含む面から僅かに突出
するよう常時ばね38により押圧ブッシュ32先端側へ
付勢されている。また、この基準部材34の上部には、
被検出片39が一体的に取り付けられており、この被検
出片39に対向する前記断熱ブロック29側部には変位
センサ40が取り付けられている。なお、この変位セン
サ40は、その検出面と前記被検出片39上面との間隔
が予め設定された近接範囲内にある場合にのみONする
ように構成されているものである。
The reference member 34 is formed on a work grounding piece 34a, the tip of which slightly projects from a surface including the front end face of the pressing bush. The pressing bush 32 is constantly urged by a spring 38 so as to slightly protrude from the surface including the pressing bush 32. In addition, on the upper part of the reference member 34,
A detection piece 39 is integrally attached, and a displacement sensor 40 is attached to a side of the heat insulating block 29 facing the detection piece 39. The displacement sensor 40 is configured to be turned ON only when the distance between the detection surface and the upper surface of the detected piece 39 is within a preset proximity range.

【0014】◎加熱ユニット 前記加熱ユニット50は、筐体51に内蔵された加熱シ
ステム(図示せず)を有し、この加熱システムには筐体
51から突出する加熱コイル52が接続されている。こ
の加熱コイル52は、金属部品Pの被加熱部分を内包で
きる内径及び全長に形成されており、この加熱コイル5
2に加熱システム51から高周波電流を流して磁束を発
生させ、この磁束が加熱コイル52内に挿入された金属
部品Pに集中することによる電磁誘導作用で金属部品P
に渦電流を発生させ、これによる金属部品P自身の発熱
作用で金属部品Pを加熱するようになっている。また、
前記筐体51にはブラケット53を介して非接触式の温
度センサ54が、その検出面を前記加熱コイル52の上
空位置に向けて配置されており、この温度センサ54に
よって加熱コイル52から取り出された金属部品Pの温
度を検出できるように構成されている。
Heating Unit The heating unit 50 has a heating system (not shown) built in a housing 51, and a heating coil 52 projecting from the housing 51 is connected to the heating system. The heating coil 52 is formed to have an inside diameter and a full length that can include a heated portion of the metal component P.
2, a high-frequency current is supplied from the heating system 51 to generate a magnetic flux, and the magnetic flux concentrates on the metal component P inserted into the heating coil 52, so that the magnetic component P
An eddy current is generated in the metal part P, and the metal part P is heated by the heat generated by the metal part P itself. Also,
A non-contact type temperature sensor 54 is arranged on the housing 51 via a bracket 53 with its detection surface facing the sky above the heating coil 52, and is taken out of the heating coil 52 by the temperature sensor 54. The configuration is such that the temperature of the metal component P can be detected.

【0015】◎ワークホルダ 前記ワークホルダ60は、スライドユニット61に連結
されたインデックステーブル62と、このインデックス
テーブル62上に配置された台座63と、この台座63
上に配置されかつワークWを保持可能に構成されたワー
クテーブル64とを備えており、スライドユニット61
の作動によりワークテーブル64を水平移動させ、これ
をワーク取得位置W1と前記回動エリアTに隣接する圧
入作業位置W2とに位置決めするとともに、インデック
ステーブル62の作動により圧入作業位置においてワー
クテーブル64を水平面上で回転させ、ワークテーブル
64に保持されたワークWの向きを変えて位置決めでき
るように構成されている。
The work holder 60 includes an index table 62 connected to a slide unit 61, a pedestal 63 disposed on the index table 62, and a pedestal 63.
And a work table 64 arranged on the upper side and configured to hold the work W.
The work table 64 is horizontally moved by the operation of (1), and the work table 64 is positioned at the work acquisition position W1 and the press-fitting work position W2 adjacent to the rotation area T, and the work table 64 is moved at the press-fitting work position by the operation of the index table 62. The work W is rotated on a horizontal plane, and the work W held on the work table 64 can be changed in direction and positioned.

【0016】上記加熱圧入装置1を使用してワークWに
金属部品Pを圧入する時には、まず、マガジンユニット
10のマガジンテーブル12がマガジン受取位置M1に
移動してマガジン11を受け取り、部品取出位置M2に
復動位置決めされる。同時にワークホルダ60のワーク
テーブル64がスライドユニット61の作動によりワー
ク供給位置W1に移動してワークWを受け取って保持
し、圧入作業位置W2に復動位置決めされる。このよう
にマガジン11及びワークWが所定の位置にセットされ
ると、続いてロボットRの作動により圧入ユニット20
がマガジン11に移動し、所定の金属部品Pの中空穴に
部品保持ユニット30の保持ロッド33を挿入する。こ
れにより係止部材36の係止片36aが金属部品Pの内
部に押し付けられるため、保持ロッド33に金属部品P
を保持することができる。
When the metal component P is press-fitted into the work W using the heating press-fitting device 1, first, the magazine table 12 of the magazine unit 10 moves to the magazine receiving position M1, receives the magazine 11, and receives the component take-out position M2. Is positioned backward. At the same time, the work table 64 of the work holder 60 is moved to the work supply position W1 by the operation of the slide unit 61, receives and holds the work W, and is returned to the press-fitting work position W2. When the magazine 11 and the work W are set at predetermined positions in this way, the press-fitting unit 20 is subsequently operated by the operation of the robot R.
Moves to the magazine 11 and inserts the holding rod 33 of the component holding unit 30 into the hollow hole of the predetermined metal component P. As a result, the locking piece 36a of the locking member 36 is pressed into the inside of the metal component P.
Can be held.

【0017】続いて、圧入ユニット20はロボットRの
作動により加熱ユニット50へ移動し、加熱コイル52
に金属部品Pを保持ロッド33ごと挿入する。この時、
加熱コイル52には加熱システムの作動によって高周波
電流が流されており、これによる電磁誘導作用によって
金属部品Pは相応の温度に加熱される。この時、断熱ブ
ロック29の断熱材29aにより部品保持ユニット30
からの熱伝導は極力抑えられるため、変位センサ40の
精度が狂うのを防止できるとともに、ロボットR及び圧
入ユニット20各部の熱劣化を防ぐことができる。
Subsequently, the press-fit unit 20 moves to the heating unit 50 by the operation of the robot R, and the heating coil 52
Then, the metal part P is inserted together with the holding rod 33. At this time,
A high-frequency current is supplied to the heating coil 52 by the operation of the heating system, and the metal component P is heated to a corresponding temperature by an electromagnetic induction action. At this time, the component holding unit 30 is provided by the heat insulating material 29a of the heat insulating block 29.
Is suppressed as much as possible, so that the accuracy of the displacement sensor 40 can be prevented from deteriorating, and the thermal degradation of the robot R and each part of the press-fit unit 20 can be prevented.

【0018】加熱ユニット52における金属部品Pの加
熱時間は制御ユニット(図示せず)によって制御されて
おり、この加熱時間が経過すると、圧入ユニット20は
ロボットRの作動により上昇して金属部品Pを加熱コイ
ル52から取り出す。金属部品Pが加熱コイル52から
取り出される時、金属部品Pの温度は温度センサ54に
よって測定される。もし、金属部品Pが所定の温度以上
に加熱されていなければ、その金属部品Pは排除され、
圧入ユニット20は再度マガジンユニット10に戻り、
別の金属部品Pによって前述の加熱動作を繰り返す。
The heating time of the metal part P in the heating unit 52 is controlled by a control unit (not shown). When the heating time elapses, the press-in unit 20 rises by the operation of the robot R to remove the metal part P. Take out from the heating coil 52. When the metal part P is removed from the heating coil 52, the temperature of the metal part P is measured by the temperature sensor 54. If the metal part P is not heated above a predetermined temperature, the metal part P is excluded,
The press-fit unit 20 returns to the magazine unit 10 again,
The above-described heating operation is repeated by another metal part P.

【0019】金属部品Pが所定の温度以上に加熱されて
いる場合、圧入ユニット20はロボットRの作動により
ワークホルダ60へ移動し、図9(a)に示すように金
属部品PをワークWにおける所定の金属部品圧入用の穴
h上方へ位置決めする。この状態でシリンダ25が作動
して圧入ヘッド26を下降させ、金属部品PをワークW
の穴h入口へ押し付ける。このことにより、金属部品P
はワークWの穴hの周縁部分を溶かしながらワークWに
圧入される。この時、図9(b)に示すように保持ロッ
ド33は金属部品Pが受ける圧入抵抗の影響で押圧ブッ
シュ32内へ逃げ、これによって押圧ブッシュ32の先
端面が金属部品Pに当接する。
When the metal part P is heated to a predetermined temperature or higher, the press-fitting unit 20 moves to the work holder 60 by the operation of the robot R, and moves the metal part P to the work W as shown in FIG. It is positioned above a predetermined metal component press-fitting hole h. In this state, the cylinder 25 is operated to lower the press-fit head 26, and the metal part P is moved to the work W
To the hole h entrance. This allows the metal part P
Is pressed into the work W while melting the peripheral portion of the hole h of the work W. At this time, as shown in FIG. 9B, the holding rod 33 escapes into the pressing bush 32 due to the influence of the press-fitting resistance received by the metal component P, whereby the distal end surface of the pressing bush 32 contacts the metal component P.

【0020】圧入にともなって金属部品Pの上端面がワ
ークWの表面に一致する直前、基準部材34は図9
(c)に示すようにワーク接地片34aがワーク表面に
当接することで下降できなくなり、これに対応して保持
ロッド33及び押圧ブッシュ32は、ばね38を圧縮し
つつ下降を続ける。こうして図9(d)に示すように金
属部品Pの上端面がワークWの表面に一致して押圧ブッ
シュ32の先端面がワークWの表面に押し付けられる
と、エアシリンダ25を制御する空気圧回路(図示せ
ず)中の圧力変化が起こり、これを受けてエア噴射ノズ
ル31からは一定時間圧縮エアが噴射される。これによ
り、金属部品Pの熱で溶けたワークWの穴h周縁部分が
冷やし固められる。この時噴射されるエアは、部品保持
ユニット30先端部分にも及ぶため、これにより金属部
品からの熱伝導により若干温度上昇を起こしている押圧
ブッシュ32先端部分などを冷却することができる。
Immediately before the upper end surface of the metal part P coincides with the surface of the work W due to the press-fitting, the reference member 34 is moved to the position shown in FIG.
As shown in (c), the work ground contact piece 34a abuts on the work surface and cannot be lowered. In response to this, the holding rod 33 and the pressing bush 32 continue to lower while compressing the spring 38. As shown in FIG. 9D, when the upper end surface of the metal component P coincides with the surface of the work W and the distal end surface of the pressing bush 32 is pressed against the surface of the work W, a pneumatic circuit (which controls the air cylinder 25) (Not shown), and in response to this, compressed air is injected from the air injection nozzle 31 for a certain period of time. Thereby, the periphery of the hole h of the work W melted by the heat of the metal component P is cooled and solidified. The air injected at this time also reaches the tip portion of the component holding unit 30, so that the tip portion of the pressing bush 32 whose temperature is slightly increased due to heat conduction from the metal component can be cooled.

【0021】圧入力の不足、ワークWの変形などによ
り、押圧ブッシュ32の先端面がワークWの表面に接し
ていない場合、すなわち、金属部品PがワークWに正し
く圧入されずにワークWから浮き上がっている場合にも
前述の空気圧回路(図示せず)中に圧力変化が起こる
が、この場合には、変位センサ40と被検出片39との
間隔に異常が現れるため、この異常が変位センサ40に
よって検出される。これを受けて装置の動作は一時スト
ップされるとともに、警告ランプ、警告ブザー等により
作業者に異常が知らされる。
When the leading end surface of the pressing bush 32 is not in contact with the surface of the work W due to lack of press input, deformation of the work W, etc., that is, the metal component P is not properly pressed into the work W and rises from the work W. In this case, a pressure change occurs in the above-described pneumatic circuit (not shown). In this case, an abnormality appears in the interval between the displacement sensor 40 and the detection target 39, and this abnormality is detected by the displacement sensor 40. Is detected by In response to this, the operation of the apparatus is temporarily stopped, and a warning lamp, a warning buzzer, or the like notifies the operator of the abnormality.

【0022】変位センサ40が異常を検出せず、金属部
品Pが正しく圧入されている場合には、圧入ヘッド26
はエア噴射ノズル31からのエア噴射完了後、エアシリ
ンダ25の復動を受けて元の位置に戻され、その後は前
述の動作を繰り返し行ってワークWの残りの穴hに金属
部品Pを圧入していく。
If the displacement sensor 40 does not detect any abnormality and the metal part P is properly press-fitted, the press-fit head 26
After the air injection from the air injection nozzle 31 is completed, the metal cylinder P is returned to the original position by the reciprocation of the air cylinder 25, and thereafter, the above operation is repeated to press-fit the metal component P into the remaining hole h of the work W. I will do it.

【0023】ワークWが鋳造によって成形されていて、
実際の穴位置が設計上の穴位置からずれてしまっている
ような場合には、圧入段階において金属部品Pの中心が
穴hの中心からずれてしまう。このような場合には、金
属部品Pの圧入時にワークWの穴h周縁部分の溶融量に
偏りが発生するため、金属部品Pは求心動作を起こす。
これに合わせて部品保持ユニット30等はセンタリング
デバイス28の作用により水平面上を移動するため、こ
れによって金属部品Pと穴hとのずれを修正することが
できる。
The work W is formed by casting,
When the actual hole position is shifted from the designed hole position, the center of the metal component P is shifted from the center of the hole h in the press-fitting stage. In such a case, when the metal component P is press-fitted, a deviation occurs in the amount of melting at the periphery of the hole h of the work W, so that the metal component P performs a centripetal operation.
At the same time, the component holding unit 30 and the like move on the horizontal plane by the action of the centering device 28, so that the displacement between the metal component P and the hole h can be corrected.

【0024】また、ワークWの穴hが水平方向に延びて
設けられている場合には、加熱ユニット50により金属
部品Pを加熱した後、回動エリアTにおいて圧入ユニッ
ト20のエアシリンダ23がロッド23aを伸長させる
よう作動し、図10に示すように、作業ツール22をシ
ョックアブソーバ21bに当接する位置まで回動させ
る。これにより、圧入ヘッド26は保持ロッド33の軸
線が水平方向に向くよう、その姿勢を変化させる。ま
た、これに合わせて、ワークWはインデックステーブル
62の作動により、水平方向に延びる穴hの形成面が前
記回動エリアTに向くよう回転位置決めされるため、こ
れによりワークWの水平方向へ延びて設けられる穴hに
金属部品Pを圧入可能となる。
If the hole h of the work W is provided extending in the horizontal direction, the metal cylinder P is heated by the heating unit 50, and then the air cylinder 23 of the press-fit unit 20 is turned into a rod in the rotation area T. The operation tool 23a is operated to extend, and as shown in FIG. 10, the work tool 22 is rotated to a position where it comes into contact with the shock absorber 21b. Thereby, the posture of the press-fit head 26 is changed so that the axis of the holding rod 33 is oriented in the horizontal direction. In accordance with this, the work W is rotated and positioned by the operation of the index table 62 so that the formation surface of the hole h extending in the horizontal direction faces the rotation area T, whereby the work W extends in the horizontal direction. The metal component P can be press-fitted into the hole h provided.

【0025】なお、以上の説明では加熱コイルに通電す
ることによる電磁誘導作用で金属部品P自身を発熱させ
る加熱ユニットを示したが、加熱ユニットは、加熱コイ
ル自体を高温に加熱し、この熱により金属部品を二次的
に加熱するタイプのものであってもよい。
In the above description, the heating unit for heating the metal component P itself by the electromagnetic induction effect by energizing the heating coil is shown. However, the heating unit heats the heating coil itself to a high temperature, and this heat causes It may be of a type that heats a metal part secondarily.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の金属部品の加熱圧入装置によれ
ば、エア噴射ノズルによってエアを吹き付けることによ
り金属部品の圧入にともなって溶けたワークを凝固させ
るようになっているため、ワークを迅速に凝固させて作
業サイクルタイムの短縮を図ることが可能である。ま
た、本発明によれば、部品保持ユニットの保持ロッド先
端に金属部品を保持し、これを加熱コイルに挿入して加
熱した後、ワークに圧入し、これによって溶融したワー
クをエア噴射ノズルによるエア噴射で凝固させることが
できる。このため、予め部品保持ユニットを加熱保温し
ておく必要がなくなり、部品保持ユニットの熱によって
ワークの凝固が遅れるようなことがなくなる。さらに、
エア噴射ノズルによるエア噴射によって部品保持ユニッ
ト先端部分も冷却することができ、これによって部品保
持ユニットの蓄熱を防ぎ、圧入を繰り返し行う場合にも
部品保持ユニットの押圧ブッシュが接触することによっ
てワークが溶けてしまうのを防止することができる等の
利点がある。
According to the heating and press-fitting apparatus for metal parts of the present invention, since the work melted by the press-fitting of the metal parts is solidified by blowing the air with the air injection nozzle, the work can be rapidly performed. To shorten the work cycle time. Further, according to the present invention, the metal component is held at the tip of the holding rod of the component holding unit, inserted into a heating coil, heated, and then pressed into the work, and the work melted by the air is sprayed by the air injection nozzle. It can be solidified by injection. Therefore, it is not necessary to heat and keep the component holding unit in advance, and the heat of the component holding unit does not delay the solidification of the work. further,
The tip of the component holding unit can also be cooled by air injection by the air injection nozzle, which prevents heat accumulation in the component holding unit, and the work is melted by the contact of the pressing bush of the component holding unit even when press-fitting is repeated. There is an advantage that it can be prevented from being lost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置における
圧入ユニットの一部切欠拡大正面図である。
FIG. 1 is a partially cut-away enlarged front view of a press-fitting unit in a metal component heating press-fitting device according to the present invention.

【図2】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置における
圧入ユニットの一部切欠拡大側面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway enlarged side view of a press-fitting unit in the metal component heating press-fitting device according to the present invention.

【図3】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置の平面図
である。
FIG. 3 is a plan view of a heating and press-fitting apparatus for metal parts according to the present invention.

【図4】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置の正面図
である。
FIG. 4 is a front view of the metal component heating press-fitting device according to the present invention.

【図5】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置における
マガジンユニットの拡大図であって、(a)は平面図、
(b)は正面図である。
FIG. 5 is an enlarged view of a magazine unit in the metal component heating press-in device according to the present invention, wherein (a) is a plan view,
(B) is a front view.

【図6】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置における
部品保持ユニットの一部切欠拡大断面図である。
FIG. 6 is a partially cutaway enlarged sectional view of a component holding unit in the metal component heating press-in device according to the present invention.

【図7】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置における
加熱ユニットの拡大図であって、(a)は平面図、
(b)は正面図である。
FIG. 7 is an enlarged view of a heating unit in the metal component heating press-in device according to the present invention, wherein (a) is a plan view,
(B) is a front view.

【図8】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置における
ワークホルダの拡大正面図である。
FIG. 8 is an enlarged front view of a work holder in the metal component heating press-in device according to the present invention.

【図9】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置の動作説
明図である。
FIG. 9 is an operation explanatory view of the metal component heating press-in device according to the present invention.

【図10】本発明に係る金属部品の加熱圧入装置の動作
説明図である。
FIG. 10 is an operation explanatory view of the metal component heating press-in device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属部品の加熱圧入装置 10 マガジンユニット 11 マガジン 20 圧入ユニット 22 作業ツール 23 エアシリンダ 24 回動フレーム 25 エアシリンダ 26 圧入ヘッド 30 部品保持ユニット 31 エア噴射ノズル 32 押圧軸 33 保持軸 34 基準部材 50 加熱ユニット 52 加熱コイル 60 ワークホルダ 62 インデックステーブル 64 ワークテーブル R ロボット W ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating press-in apparatus of metal parts 10 Magazine unit 11 Magazine 20 Press-in unit 22 Work tool 23 Air cylinder 24 Rotating frame 25 Air cylinder 26 Press-in head 30 Parts holding unit 31 Air injection nozzle 32 Pressing shaft 33 Holding shaft 34 Reference member 50 Heating Unit 52 Heating coil 60 Work holder 62 Index table 64 Work table R Robot W Work

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属部品を熱可塑性樹脂材より成るワーク
を溶融可能な温度まで加熱し、この金属部品の熱により
ワークの圧入位置を溶かし、これにより金属部品をワー
クに圧入するように成した金属部品の加熱圧入装置であ
って、 金属部品の圧入にともなって溶けたワークを凝固させる
べくエアを吹き付ける冷却手段を備えていることを特徴
とする金属部品の加熱圧入装置。
1. A metal part is heated to a temperature at which a work made of a thermoplastic resin material can be melted, and the heat of the metal part melts the press-fitting position of the work, thereby press-fitting the metal part into the work. A heating and press-fitting device for a metal component, comprising: cooling means for blowing air to solidify a work melted by the press-fitting of the metal component.
【請求項2】少なくとも一端面に開口する中空穴を有す
る金属部品を熱可塑性樹脂材より成るワークに圧入する
金属部品の加熱圧入装置であって、 往復駆動源の駆動を受けて往復移動可能な押圧ブッシュ
を設け、この押圧ブッシュには前記金属部品の中空穴に
挿入可能な保持ロッドを常時先端側へ突出するように付
勢して配置し、この保持ロッドには金属部品の中空穴に
保持ロッドを挿入した時に中空穴内で突っ張る係止部材
を設け、この係止部材が金属部品の中空穴内で突っ張る
ことにより、前記保持ロッド先端に金属部品を保持する
ように構成する一方、 前記保持ロッド先端に保持された金属部品を加熱可能な
加熱ユニットを設け、この加熱ユニットにより加熱され
た金属部品をワークに圧入するように構成し、 この金属部品の圧入にともなって溶融したワークを凝固
させるべく圧入位置付近にエアを吹き付ける冷却手段を
設けたことを特徴とする金属部品の加熱圧入装置。
2. A heating and press-fitting device for a metal component for press-fitting a metal component having a hollow hole opened at least on one end surface into a work made of a thermoplastic resin material, wherein the metal component can be reciprocated by receiving a drive from a reciprocating drive source. A pressing bush is provided, and a holding rod that can be inserted into the hollow hole of the metal component is disposed in the pressing bush so as to always urge it to protrude toward the distal end, and the holding rod is held in the hollow hole of the metal component. A locking member is provided which extends in the hollow hole when the rod is inserted, and the locking member extends in the hollow hole of the metal component to hold the metal component at the tip of the holding rod. A heating unit capable of heating the metal part held by the heating unit is provided, and the metal part heated by the heating unit is configured to be pressed into the work. Heating the press-fitting apparatus of metal parts, characterized in that a cooling means for blowing air workpieces melted even become in the vicinity of the press-fitting position in order to solidify.
【請求項3】冷却手段は、圧入時に押圧ブッシュが金属
部品に当接している状態でエアーを吹き付けるよう作動
することを特徴とする請求項2に記載の金属部品の加熱
圧入装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the cooling means operates to blow air while the pressing bush is in contact with the metal component at the time of press-fitting.
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CN112405433A (en) * 2020-11-11 2021-02-26 航天科技控股集团股份有限公司 Automatic press-fitting method for pointer of barometer
CN112405433B (en) * 2020-11-11 2022-09-09 航天科技控股集团股份有限公司 Automatic pressing method for pointer of barometer

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