JP2007229895A - Press-in device, and press-in method of the device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、圧入部材を被圧入部材の圧入孔に圧入する圧入装置および圧入装置の圧入方法に関し、特に所定圧入長さとなるように精度良く圧入することができるものである。 The present invention relates to a press-fitting device that press-fits a press-fitting member into a press-fitting hole of a press-fitted member, and a press-fitting method of the press-fitting device, and in particular, can be press-fitted with high accuracy so as to have a predetermined press-fitting length.
従来の圧入装置は、圧入部材の被圧入部材への圧入量に正確な精度が要求される場合がある。このような、高精度の圧入を行う従来のサーボプレス機では、所定の圧入量に対応する高さにラムを降下させるが、圧入部材や被圧入部材の加工精度や硬度などによって圧入荷重が異なるため、圧入量がばらついてしまい精度良く圧入を行うことができないという問題点があった。これに対し、例えば、所定の圧入量だけ圧入部材を圧入するプレス機において、圧入荷重に対するプレス機のたわみ量をあらかじめ計測しておき、実際に圧入した状態で圧入荷重を計測し、その圧入荷重に対するプレス機のたわみ量分だけさらに圧入することによって圧入量の精度を確保している(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional press-fitting device, an accurate accuracy may be required for the press-fitting amount of the press-fitting member into the press-fitted member. In such a conventional servo press machine that performs high-precision press-fitting, the ram is lowered to a height corresponding to a predetermined press-fitting amount, but the press-fitting load varies depending on the processing accuracy and hardness of the press-fitting member and the press-fitted member. Therefore, there is a problem that the press-fitting amount varies and press-fitting cannot be performed with high accuracy. On the other hand, for example, in a press that press-fits a press-fitting member by a predetermined press-fitting amount, the deflection amount of the press with respect to the press-fitting load is measured in advance, and the press-fitting load is measured in an actually press-fitted state. The accuracy of the press-fitting amount is ensured by further press-fitting by the amount of deflection of the press machine (see, for example, Patent Document 1).
従来の圧入装置は、実際の圧入では摩擦抵抗が大きい上にその摩擦抵抗は場所によりばらつきがある。このため、圧入過程において圧入部材は移動と停止とを繰り返すと、いわゆるスティック−スリップが発生する。圧入部材が停止している状態(スティック状態)では圧入部材に対する圧入荷重が過大となる一方、圧入部材が移動し始めると(スリップ状態)摩擦係数が低下するため、圧入部材に対する圧入荷重は一気に小さくなる。この現象のため、圧入荷重は常に変動して安定せず精度よい圧入量を得ることが困難となる。また、このスティック−スリップによって所定の圧入量のわずか手前で停止した場合、特にサーボプレス機による制御を行う場合、圧入荷重が大きくなって次に動き出した瞬間に所定の圧入量を超えてしまう、オーバシュートが発生する可能性が大きく圧入量を精度良く行うことは難しいという問題点があった。 The conventional press-fitting device has a large frictional resistance in actual press-fitting, and the frictional resistance varies depending on the location. For this reason, when the press-fitting member repeatedly moves and stops in the press-fitting process, so-called stick-slip occurs. When the press-fitting member is stopped (stick state), the press-fitting load on the press-fitting member becomes excessive. On the other hand, when the press-fitting member starts to move (slip state), the friction coefficient decreases. Become. Due to this phenomenon, the press-fit load is constantly fluctuating and is not stable, and it is difficult to obtain a precise press-fit amount. In addition, when the stick-slip is stopped just before the predetermined press-fitting amount, particularly when performing control by a servo press machine, the predetermined press-fitting amount is exceeded at the moment when the press-fitting load increases and the next movement starts. There is a possibility that overshoot is likely to occur, and it is difficult to accurately perform the press-fitting amount.
この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、所定圧入長さとなるように精度良く圧入することができる圧入装置および圧入装置の圧入方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a press-fitting device and a press-fitting method for the press-fitting device that can be press-fitted with high precision so as to have a predetermined press-fitting length.
この発明は、圧入部材を被圧入部材の圧入孔に所定圧入長さと成るように押圧して圧入する圧入装置において、圧入部材または圧入部材および被圧入部材の圧入方向に対する長さを計測する計測手段と、圧入部材を被圧入部材の圧入孔に圧入するための押圧を行う押圧手段と、被圧入部材の圧入孔の圧入方向の下端側から挿入自在に配設されたストッパと、ストッパの被圧入部材の圧入孔への挿入長さを調整する挿入量調整手段と、計測手段にて計測された長さおよび所定圧入長さからストッパの被圧入部材の圧入孔への挿入長さを算出して挿入量調整手段を制御しかつ計測手段にて計測された圧入部材の長さおよび挿入長さに応じて押圧手段の押圧を制御する制御手段とを備えたものである。 The present invention relates to a press-fitting device that presses a press-fitting member into a press-fitting hole of a press-fitted member so as to have a predetermined press-fitting length, and measures the length of the press-fitting member or the press-fitting member and the press-fitted member in the press-fitting direction. A pressing means for pressing the press-fitting member into the press-fitting hole of the press-fitting member, a stopper that is freely inserted from the lower end side in the press-fitting direction of the press-fitting hole of the press-fitting member, and a press-fitting of the stopper The insertion amount adjusting means for adjusting the insertion length of the member into the press-fitting hole, and the insertion length of the stopper to the press-fitted member into the press-fitting hole are calculated from the length measured by the measuring means and the predetermined press-fitting length. And a control means for controlling the insertion amount adjusting means and controlling the pressing of the pressing means in accordance with the length of the press-fitting member and the insertion length measured by the measuring means.
この発明の圧入装置は、圧入部材を被圧入部材の圧入孔に所定圧入長さと成るように押圧して圧入する圧入装置において、圧入部材または圧入部材および被圧入部材の圧入方向に対する長さを計測する計測手段と、圧入部材を被圧入部材の圧入孔に圧入するための押圧を行う押圧手段と、被圧入部材の圧入孔の圧入方向の下端側から挿入自在に配設されたストッパと、ストッパの被圧入部材の圧入孔への挿入長さを調整する挿入量調整手段と、計測手段にて計測された長さおよび所定圧入長さからストッパの被圧入部材の圧入孔への挿入長さを算出して挿入量調整手段を制御しかつ計測手段にて計測された圧入部材の長さおよび挿入長さに応じて押圧手段の押圧を制御する制御手段とを備えたもので、圧入部材の圧入孔への圧入をストッパにて停止することができる。 The press-fitting device according to the present invention measures the length of the press-fitting member or the press-fitting member and the press-fitting member in the press-fitting direction in the press-fitting device that presses the press-fitting member into the press-fitting hole of the press-fitted member so as to have a predetermined press-fitting length. Measuring means, a pressing means for pressing the press-fitting member into the press-fitting hole of the press-fitting member, a stopper disposed so as to be insertable from the lower end side in the press-fitting direction of the press-fitting hole of the press-fitting member, and a stopper Insertion amount adjusting means for adjusting the insertion length of the press-fitted member into the press-fitting hole, and the length measured by the measuring means and the insertion length of the stopper into the press-fitting member from the predetermined press-fitting length Control means for calculating and controlling the insertion amount adjusting means and controlling the pressure of the pressing means according to the length of the press-fitting member measured by the measuring means and the insertion length. Press fit into the hole as a stopper It can be stopped.
実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の形態1における圧入装置の構成を示す図、図2は図1に示した圧入装置の制御系の構成を示すブロック図、図3および図4は図1に示した圧入装置における圧入部材と被圧入部材との位置関係および挿入長さを説明するための図である。図において、圧入部材1を被圧入部材2の圧入孔20に所定圧入長さと成るように押圧して圧入する圧入装置であって、圧入部材1を被圧入部材2の圧入孔20に圧入するための押圧を行う押圧手段としてのアクチエータ5は、空気圧、油圧、モータなどの動力によって構成されている場合、また、ハンドプレスにより構成されている場合などが考えられる。被圧入部材2の圧入孔20の圧入方向Aの下端側から挿入自在と成るように、周囲の大きさが被圧入部材2の圧入孔20の周囲の大きさより50ミクロンないし0.1mm程度小さく形成されたストッパ4にて成り、このストッパ4は圧入部材1の材質と同一の材質にて構成される場合、また、圧入部材1の材質より若干硬い材質にて構成される場合が考えられる。すなわち、圧入部材1を介してアクチエータ5から印加される荷重に耐え、かつ、圧入部材1をその荷重により損傷することがない材質であればよい。
Embodiments of the present invention will be described below. 1 is a diagram showing a configuration of a press-fitting device according to
そして、被圧入部材2を受け台6上に載置しストッパ4の被圧入部材2の圧入孔20への挿入長さを調整する挿入量調整手段3は、圧入荷重に対して十分な剛性を確保する必要があるため、例えば、クサビ形状を用いた構造が考えられ、ストッパ4はこのくさび形状の上部に載置されこのくさび形状スライドさせることにより高さを任意に調整することができる。そして、圧入部材1または圧入部材1および被圧入部材2の圧入方向Aに対する長さを計測する計測手段8と、計測手段8にて計測された長さおよび所定圧入長さからストッパ4の被圧入部材2の圧入孔20への挿入長さを算出して挿入量調整手段3を制御しかつ計測手段8にて計測された圧入部材1の長さおよび挿入長さに応じてアクチエータ5の押圧を制御する制御手段7とを備える。
The insertion amount adjusting means 3 for placing the press-fitted
次に上記のように構成された実施の形態1における圧入装置を用いた圧入方法について説明する。この圧入方法においては、所定圧入長さh1が厳密に要求される場合、すなわち被圧入部材2の圧入孔20に圧入部材1を圧入した後の全体の長さが重要とされる場合について説明する。まず、圧入部材1の圧入方向Aに対する圧入部材長さh2が計測手段8によって計測される。次に、制御手段7は所定圧入長さh1と計測手段8から得られた圧入部材高さh2から、ストッパ4の挿入長さh3を(h1−h2)の演算を行って算出する。そしてその挿入長さh3に基づいて挿入量調整手段3を駆動してストッパ4を挿入長さh3分挿入する。次に、圧入部材1を圧入装置にセットして制御手段7により圧入部材1の圧入部材長さh2およびストッパ4の挿入長さh3に応じてアクチエータ5により圧入部材1をストッパ4に密着するまで圧入するように制御し組み立てを完了する。
Next, a press-in method using the press-in device according to
また、別の圧入方法においては、所定圧入長さh11が厳密に要求される場合、すなわち被圧入部材2の圧入孔20に圧入部材1を圧入した圧入部材1の圧入長さが重要とされる場合について説明する。まず、圧入部材1の圧入方向Aに対する圧入部材長さh2および被圧入部材2の圧入方向Aに対する被圧入部材長さh4が計測手段8によって計測される。次に、制御手段7は所定圧入長さh11と計測手段8から得られた被圧入部材高さh4から、ストッパ4の挿入長さh3を(h4−h11)の演算を行って算出する。そして以下、上記に示した場合と同様に制御を行い組み立てを完了する。尚ここでは特に示していないが、圧入荷重を軽減する目的で圧入装置に被圧入部材2を載置する前に、被圧入部材2を加熱してもよいことは言うまでもない。
In another press-fitting method, when the predetermined press-fitting length h11 is strictly required, that is, the press-fitting length of the press-fitting
上記のように構成された実施の形態1によれば、圧入部材の圧入位置をストッパによって所定の高さに位置決めできるため、スティック−スリップが発生してもオーバーシュートなどにより所定の圧入量を超えてしまうことがない。また、被圧入部材を加熱した場合でも、被圧入部材が高温のうちにすばやく圧入を完了することができ、所定圧入長さとなるように精度良く圧入することができる。 According to the first embodiment configured as described above, since the press-fitting position of the press-fitting member can be positioned at a predetermined height by the stopper, even if stick-slip occurs, the predetermined press-fitting amount is exceeded by overshoot or the like. There is no end. Further, even when the press-fitted member is heated, the press-fitted member can quickly complete the press-fitting while the temperature is high, and the press-fitted member can be press-fitted with high precision so as to have a predetermined press-fitting length.
実施の形態2.
上記実施の形態1では圧入装置の挿入量調整手段3にはその受け台6の下側にわずかながら空間が必要なため、圧入荷重が特に大きい場合、受け台6が変形して被圧入部材2が微小変位することが考えられる。これに対し、本実施の形態2では図5に示すように、挿入量調整手段30に対して、被圧入部材2にアクチエータ5から印可される荷重が圧入方向Aに対して被圧入部材2と同様に伝わり、被圧入部材2の荷重による圧入方向Aに対する高さ位置の変位量とストッパ4の荷重による圧入方向Aに対する高さ位置の変位量とが連動するように構成する。具体的には、上記実施の形態1においては、圧入装置の挿入量調整手段3をストッパ4の圧入方向に移動させることによりを任意の挿入長さを調整していたのに対し、実施の形態2ではストッパ4は挿入量調整手段30の下部に固定させ、挿入量調整手段30は受け台6の高さを圧入方向Aに対して調整しそれに応じてストッパ4の挿入長さを調整する構造となっている。圧入方向Aに対する高さの調整はクサビ形状を用いた構造が考えられ、ストッパ4はこの例えばU字状にて成るくさび形状の間に配設されこのくさび形状スライドさせ受け台6の高さを調整することにより高さを任意に調整するものである。尚、本実施の形態2における圧入装置の圧入方法は上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
In the first embodiment, since the insertion amount adjusting means 3 of the press-fitting device requires a slight space below the cradle 6, when the press-fitting load is particularly large, the cradle 6 is deformed and the press-fitted
上記のように構成された実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、挿入量調整手段の受け台の下側の空間がなくなり、圧入荷重が大きい場合でも受け台の剛性が向上して被圧入部材の微小変位を小さくすることができる。さらに、この微小変位は挿入量調節手段のクサビ部分を通じて挿入量調整手段全体に伝わるので、被圧入部材の荷重に対する変位量と、挿入量調整手段の荷重に対する変位量とが連動し、延いてはストッパの荷重に対する変位量が連動するため相対的な位置の変化はほとんど無視できるレベルとなり、上記実施の形態1よりもさらに所定圧入長さとなるように高精度に圧入することができる。 According to the second embodiment configured as described above, the effect similar to that of the first embodiment is obtained, and the space below the cradle of the insertion amount adjusting means is eliminated, and the press-fitting load is reduced. Even if it is large, the rigidity of the cradle can be improved and the minute displacement of the press-fit member can be reduced. Further, since this minute displacement is transmitted to the entire insertion amount adjusting means through the wedge portion of the insertion amount adjusting means, the displacement amount with respect to the load of the press-fitted member and the displacement amount with respect to the load of the insertion amount adjusting means are interlocked and extended. Since the amount of displacement with respect to the load of the stopper is interlocked, the change in relative position is almost negligible, and press-fitting can be performed with high accuracy so as to have a predetermined press-fitting length as compared with the first embodiment.
実施の形態3.
上記実施の形態2においても被圧入部材の微小変位量がゼロになるわけではない。そこで、さらなる高精度な圧入を実現する方法として、本発明の実施の形態3では図6に示すような圧入装置の制御系にて構成する。尚、この圧入装置の制御系は上記各実施の形態において同様に利用することができる。但し、ここでは便宜上上記実施の形態1の図1を利用し説明する。被圧入部材2の微小変位を計測する変位量計測手段9を追加する。具体的にはひずみゲージやレーザ変位計などが考えられる。圧入方法は、ストッパ4の挿入長さh3を演算して、挿入量調整手段3およびアクチエータ5を調整して圧入する工程は、上記実施の形態1と同様である。そしてさらに本実施の形態3では、被圧入部材2の微小変位を変位量計測手段9にて計測し、その計測値に従って、制御手段7は絶えず挿入量調節手段3を補正制御しストッパ4の挿入長さh3を変更し、それに伴ってアクチエータ5の押圧も制御し組み立てを完了する。
Even in the second embodiment, the amount of minute displacement of the press-fit member is not zero. Therefore, as a method for realizing press-fitting with higher accuracy, in the third embodiment of the present invention, a press-fitting device control system as shown in FIG. 6 is used. The control system of the press-fitting device can be used in the same manner in each of the above embodiments. However, for the sake of convenience, the description will be made with reference to FIG. 1 of the first embodiment. A displacement amount measuring means 9 for measuring a minute displacement of the press-fitted
上記のように構成された実施の形態3によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、圧入荷重が特に大きく、挿入量調整手段の受け台の変形によって被圧入部材が微小変位するような場合においても、被圧入部材の微小変位をストッパ高さにフィードバックできるため、所定圧入長さとなるようにさらに高精度に圧入することができる。 According to the third embodiment configured as described above, the press-fitting load is particularly large as well as the same effects as the above-described embodiments, and the press-fitting is performed by the deformation of the cradle of the insertion amount adjusting means. Even in the case where the member is slightly displaced, the minute displacement of the member to be pressed can be fed back to the stopper height, so that it is possible to perform press-fitting with higher accuracy so as to have a predetermined press-fitting length.
尚、上記各実施の形態では、挿入量調整手段の高さを調整する例としてクサビ形状を用いた構造を示したが、これに限られることはなく、圧入荷重に対して十分な剛性を確保することと、圧入量を任意に調節する機能の両方が満たされていればよく、特にクサビ形状を用いた機構に限定するものではなく例えば、ネジ構造にて高さを調整する場合も考えられる。 In each of the above-described embodiments, the structure using the wedge shape is shown as an example of adjusting the height of the insertion amount adjusting means. However, the structure is not limited to this, and sufficient rigidity is secured with respect to the press-fit load. And a function that arbitrarily adjusts the press-fitting amount are satisfied, and the mechanism is not particularly limited to a mechanism using a wedge shape. For example, the height may be adjusted by a screw structure. .
1 圧入部材、2 被圧入部材、3,30 挿入量調整手段、4 ストッパ、
5 アクチエータ、7 制御手段、8 計測手段、9 変位量計測手段、20 圧入孔。
DESCRIPTION OF
5 Actuators, 7 Control means, 8 Measuring means, 9 Displacement measuring means, 20 Press-fitting holes.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006057217A JP2007229895A (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Press-in device, and press-in method of the device |
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KR101317512B1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-10-15 | 주식회사 현대케피코 | Assembly equipment of amature & spindle and it's assembly method |
CN103447802A (en) * | 2013-09-09 | 2013-12-18 | 湖州天和机械有限公司 | Device for rapidly installing bearing in carrier roller |
KR200471383Y1 (en) | 2012-08-24 | 2014-02-19 | 주식회사 한국가스기술공사 | support structure for maintenance of vaporization seawater pump |
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2006
- 2006-03-03 JP JP2006057217A patent/JP2007229895A/en active Pending
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