JP2007307674A - Press-fitting parts mounting device - Google Patents

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健二 那須
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仁朗 櫻井
Masaaki Torikai
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To press fit a bearing so as not to cause galling without deforming a workpiece. <P>SOLUTION: The workpiece 16 is positioned on first workpiece supporting plate 5 and second rail 10 which are freely positioned in orthogonal two directions. A press-fitting adapter 21 mounted with the bearing 20 from a lower side across a bearing mounting hole of the workpiece 16 is pushed up by a fourth servo motor 25. A backup side adapter 38 supported by an adapter set member 40 from the above is pushed by a backup rod 33 of a fifth servo motor 30. At this time, the fourth servo motor 25 and fifth servo motor 30 are controlled, and each of press-fitted load and pressing load is changed to match each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、ベアリング等の圧入部品をワークへ圧入するための装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for press-fitting a press-fitting part such as a bearing into a workpiece.
この種類の装置として、ワークを挟んで上下にバックアップシリンダと圧入シリンダを配置し、それぞれの伸縮ロッドをワークへ向かって伸ばし、バックアップシリンダの伸縮ロッドでワークを押圧し、圧入シリンダの伸縮ロッド先端にて圧入部品をワークの圧入部へ圧入するようにしたものがある。
特開平4−269128号公報
As this type of equipment, a backup cylinder and a press-fit cylinder are placed above and below the work, and each telescopic rod is extended toward the work, and the work is pressed by the back-up cylinder's telescopic rod. Some press-fit parts are pressed into the press-fit part of the workpiece.
JP-A-4-269128
上記のようにシリンダを用いた圧入装置の場合は、シリンダによる伸縮ロッドの伸び出し速度及び押圧荷重が一定であるため、圧入部品の圧入時直前における速度や荷重の微調整ができず、バックアップ側の押圧荷重が大きくなり過ぎるとワークを変形させ、圧入側の圧入荷重が大きくなり過ぎるとワークを浮き上がらせて圧入不足を生じる。また、エアシリンダ等の流体圧を用いると、流体圧が高くなるにつれて僅かに戻るバックラッシが生じるので、これによる圧入不足も生じるおそれがある。   In the case of a press-fitting device using a cylinder as described above, the extension speed and pressing load of the telescopic rod by the cylinder are constant, so the speed and load just before press-fitting of the press-fitted parts cannot be finely adjusted, and the backup side If the pressure load is too large, the workpiece is deformed, and if the press-fitting load on the press-fitting side is too large, the workpiece is lifted up, resulting in insufficient press-fitting. In addition, when fluid pressure such as an air cylinder is used, backlash slightly returns as the fluid pressure increases, which may cause insufficient press-fitting.
さらに、複数の圧入部品を圧入する場合は、それぞれに対応する複数のシリンダで一度に圧入する多軸装置がある。このような多軸装置においては装置自体が大型かつ複雑になるとともに、複数の取付部間における微妙な寸法差に基因するかじりを生じることがある。しかも多くの治具を同時にセットする必要があるためセット作業が大変になり、そのうえこれら多数の治具の保管スペースも大きなものが要求される。本願は係る課題の解決を目的とする。
Furthermore, when press-fitting a plurality of press-fitting parts, there is a multi-axis device that press-fits at a time with a plurality of cylinders corresponding to each. In such a multi-axis device, the device itself becomes large and complicated, and a galling may occur due to a subtle dimensional difference between a plurality of mounting portions. Moreover, since it is necessary to set many jigs at the same time, setting work becomes difficult, and a large storage space is required for these many jigs. The present application aims to solve such problems.
上記課題を解決するため、圧入部品取付装置に係る請求項1の発明は、圧入部品の被圧入部を備えたワークの一面側をバックアップ部材で押圧し、他面側から圧入部品を圧入部材により被圧入部へ圧入するようにした圧入部品取付装置において、
前記バックアップ部材の押圧動作及び圧入部材の圧入動作をそれぞれサーボモータで行うようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 according to the press-fitting component mounting device is configured to press one side of a workpiece having a press-fitted part of the press-fitting component with a backup member, and press the press-fitting component from the other side with the press-fitting member. In the press-fitting component mounting device that is press-fitted into the press-fit part,
The pressing operation of the backup member and the press-fitting operation of the press-fitting member are each performed by a servo motor.
請求項2の発明は上記請求項1において、前記圧入部材による圧入荷重及び前記バックアップ部材による押圧荷重がそれぞれ変化するとともに、前記押圧荷重を前記圧入荷重にバランスするように追随変化させるようにしたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the press-fitting load by the press-fitting member and the pressing load by the backup member are changed, and the pressing load is changed to be balanced with the press-fitting load. It is characterized by.
請求項3の発明は上記請求項1において、前記バックアップ部材は、別体のバックアップ側アダプタを介して押圧し、前記圧入部材は別体の圧入側アダプタを介して前記圧入部品を圧入することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the backup member is pressed through a separate backup-side adapter, and the press-fitting member is press-fitted into the press-fit component through a separate press-fit adapter. Features.
請求項4の発明は上記請求項3において、前記バックアップ側アダプタ及び圧入側アダプタがそれぞれ複数種類のものを支持部材上へ着脱自在に支持され、支持部材を移動させることにより、任意の一つを選択することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above-mentioned third aspect, the backup side adapter and the press-fit side adapter are each detachably supported on a support member, and any one of them can be moved by moving the support member. It is characterized by selecting.
請求項5の発明は上記請求項4において、前記バックアップ側アダプタの支持部材が、前記バックアップ側アダプタを当初位置へ戻すバネ手段を備え、前記バックアップ部材で前記ワークを押圧するとき、前記バネ手段に抗して前記バックアップ側アダプタをワークへ向かって移動させ、前記ワークを開放するとき、前記バネ手段により前記バックアップ側アダプタを当初位置へ戻すことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the above-mentioned fourth aspect, the support member of the backup side adapter includes spring means for returning the backup side adapter to an initial position, and when the backup member presses the work, the spring means Accordingly, when the backup adapter is moved toward the workpiece and the workpiece is opened, the backup adapter is returned to the initial position by the spring means.
請求項6の発明は上記請求項1において、前記圧入部品の前被記圧入部に対する圧入開始に先立って、予め前記ワークを固定していたロックを一時的に解除して、位置決めを微調整することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, prior to the start of press-fitting of the press-fitted part into the previously-pressed press-fitted part, the lock that previously fixed the workpiece is temporarily released to finely adjust the positioning. It is characterized by that.
請求項1の発明によれば、バックアップ部材及び圧入部材をそれぞれサーボモータで駆動させるようにしたので、それぞれの動作速度並びに押圧荷重及び圧入荷重を自由にコントロールできるようになる。このため、位置決めを正確にしたり、ワークの変形を防止でき、さらに圧入時の浮き上がりを防止できる。また、確実に圧入することができ、従来のエアシリンダ等の流体圧を用いた場合におけるようなバックラッシによる圧入不足を回避できる。したがって圧入作業の精度を高めることができる。   According to the first aspect of the present invention, since the backup member and the press-fitting member are each driven by the servo motor, the operation speed, the pressing load and the press-fitting load can be freely controlled. For this reason, positioning can be made accurate, deformation of the workpiece can be prevented, and lifting during press-fitting can be prevented. Further, it is possible to reliably press-fit, and it is possible to avoid insufficient press-fitting due to backlash as in the case of using fluid pressure of a conventional air cylinder or the like. Therefore, the accuracy of press-fitting work can be increased.
請求項2の発明によれば、圧入部材による圧入荷重及びバックアップ部材による押圧荷重をそれぞれ変化させるとともに、押圧荷重を圧入荷重にバランスするように追随変化させ、押圧荷重を圧入荷重に追随させて常時一致するように制御できるので、押圧荷重と圧入荷重のアンバランスに基因するワークの変形を防止しつつ圧入できる。しかもサーボモータにより荷重バランスを容易に実現できる。   According to the second aspect of the invention, the press-fitting load by the press-fitting member and the pressing load by the backup member are each changed, the press load is changed to balance the press-fitting load, and the press load is made to follow the press-fitting load at all times. Since it can control so that it may correspond, it can press-fit, preventing the deformation | transformation of the workpiece | work resulting from the imbalance of a pressing load and a press-fit load. Moreover, the load balance can be easily realized by the servo motor.
請求項3の発明によれば、バックアップ部材が別体のバックアップ側アダプタを介してワークを押圧し、圧入部材が別体の圧入側アダプタを介して圧入部品を圧入するので、圧入部品及び被圧入部のサイズや被圧入部の高さ等が変化しても、バックアップ部材及び圧入部材のストロークを一定とし、バックアップ側アダプタ及び圧入側アダプタを変化させるだけで、バックアップ部材及び圧入部材をそれぞれ1種類にできる。したがって複数の圧入部品及び被圧入部に対してバックアップ部材及び圧入部材を共通に使用でき、装置を1軸の簡単な構造にすることができる。また、バックアップ部材及び圧入部材の各ストロークを短くすることにより高精度な作業が可能になり、装置サイズをコンパクトにできる。   According to the invention of claim 3, since the backup member presses the workpiece via the separate backup side adapter, and the press fit member presses the press fit part via the separate press fit side adapter, the press fit part and the press fit part Even if the size of the part or the height of the press-fit part changes, the backup member and the press-fitting member have only one stroke, and the back-up adapter and the press-fitting side adapter are changed, so that only one type of backup member and press-fitting member is used. Can be. Therefore, the backup member and the press-fitting member can be used in common for the plurality of press-fitting parts and the press-fitted parts, and the apparatus can have a simple uniaxial structure. Further, by shortening each stroke of the backup member and the press-fitting member, highly accurate work can be performed, and the apparatus size can be made compact.
請求項4の発明によれば、バックアップ側アダプタ及び圧入側アダプタをそれぞれ複数種類用意して支持部材上へ支持させたので、支持部材を移動させることにより、任意の一つを選択することができる。
このため、圧入部材及びバックアップ部材を各1軸とする1軸形式の圧入部品取付装置であっても、複数種類の圧入部品を効率よく圧入できる。
そのうえ、1軸形式にすることにより、従来の多軸装置と比べて、複数の取付部間における微妙な寸法差に基因するかじりを防止でき、作業精度が向上する。また、多軸装置におけるように、多くの治具を定規板上の種々異なる多数の所定ケ所へ同時にセットしておく必要がないから、治具のセット作業が容易になるとともに、これら多数の治具の保管スペースを小さくすることができる。
According to the invention of claim 4, since a plurality of types of backup side adapters and press-fit side adapters are prepared and supported on the support member, any one can be selected by moving the support member. .
For this reason, even if it is a uniaxial type press-fitting component mounting device having a press-fitting member and a backup member as one axis, a plurality of types of press-fitting components can be press-fitted efficiently.
In addition, by using the single-axis type, it is possible to prevent galling due to a subtle dimensional difference between a plurality of mounting portions as compared with a conventional multi-axis device, and work accuracy is improved. In addition, since it is not necessary to set many jigs at a number of different predetermined locations on the ruler plate at the same time as in a multi-axis device, the jig setting work becomes easy and many jigs can be repaired. Storage space for tools can be reduced.
請求項5の発明によれば、バックアップ側アダプタの支持部材はバネ手段により当初位置へ戻されるようになっているので、不使用時のバックアップ側アダプタを簡単な機構で常時初期位置へ自動的に戻すことができる。しかも複数のバックアップ側アダプタを使用する場合には、これらを初期位置へ整列させておくことができる。   According to the invention of claim 5, since the support member of the backup side adapter is returned to the initial position by the spring means, the backup side adapter when not in use is automatically automatically returned to the initial position by a simple mechanism. Can be returned. In addition, when a plurality of backup side adapters are used, they can be aligned to the initial position.
請求項6の発明によれば、圧入部品の圧入開始に先立って、予めワークを固定していたロックを一時的に解除するので、圧入部品の被圧入部に対する位置決めを微調整して位置決めをさらに正確にすることができ、かじりを生じないようにすることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, prior to the start of press-fitting of the press-fit component, the lock that has previously fixed the workpiece is temporarily released. It can be accurate and can avoid galling.
以下、図面に基づいて、ベアリングの圧入装置として構成された一実施例を説明する。図1は実施例装置の概略正面図である。以下の説明において、左右・上下の各方向は本図を基準とし、紙面に対して垂直な方向を前後方向と言うことにする。またワーク等の移動方向をXYZからなる直交3軸にて表現するとき、左右方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向とする。   Hereinafter, an embodiment configured as a bearing press-fitting device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view of the embodiment apparatus. In the following description, the left, right, up and down directions are based on this figure, and the direction perpendicular to the paper surface is referred to as the front-rear direction. Further, when the moving direction of the workpiece or the like is expressed by three orthogonal axes composed of XYZ, the left-right direction is the X direction, the front-rear direction is the Y direction, and the up-down direction is the Z direction.
この装置は、周囲枠1の上方向中間部に基台2が水平に支持され、その中央部に開口3が設けられている。基台2上には、前後方向に設けられている第1レール4を介して第1ワーク支持プレート5が水平に支持され、開口3上方となる中央に開口6が設けられている。第1ワーク支持プレート5はY方向へ移動自在であり、この移動は後述するように、基台2上に支持されている第1サーボモータ8により行われる。   In this apparatus, a base 2 is horizontally supported at an upper intermediate portion of the peripheral frame 1, and an opening 3 is provided at the center thereof. On the base 2, a first work support plate 5 is supported horizontally via a first rail 4 provided in the front-rear direction, and an opening 6 is provided at the center above the opening 3. The first workpiece support plate 5 is movable in the Y direction, and this movement is performed by a first servo motor 8 supported on the base 2 as will be described later.
第1ワーク支持プレート5上には、前後へ平行に設けられた第2レール10を介して第2ワーク支持プレート11が支持され、第2サーボモータ12によりX方向へ移動自在となっている。第2サーボモータ12は第1ワーク支持プレート5上に支持され、X方向と平行に配置されたボールネジ13の回転により第2ワーク支持プレート11が移動するようになっている。14は、ボールネジ13の先端側を回転自在に支持するブラケットであり、第1ワーク支持プレート5上に支持される。   A second work support plate 11 is supported on the first work support plate 5 via a second rail 10 provided in parallel in the front-rear direction, and is movable in the X direction by a second servo motor 12. The second servo motor 12 is supported on the first work support plate 5, and the second work support plate 11 is moved by the rotation of the ball screw 13 arranged in parallel with the X direction. Reference numeral 14 denotes a bracket that rotatably supports the tip side of the ball screw 13, and is supported on the first work support plate 5.
第2ワーク支持プレート11上には、ワーク16が取付けられる。ワーク16には後述する複数のベアリング取付穴が設けられている。
ワーク2の取付けは、第2ワーク支持プレート11に上方へ突出して設けられている基準ピン(図示省略)へワーク16の基準穴(図示省略)を嵌合することにより、迅速に行われ、ワーク16を第2ワーク支持プレート11上へ簡単に位置決めできる。
A work 16 is attached on the second work support plate 11. The workpiece 16 is provided with a plurality of bearing mounting holes which will be described later.
The work 2 is quickly mounted by fitting a reference hole (not shown) of the work 16 to a reference pin (not shown) provided on the second work support plate 11 so as to protrude upward. 16 can be easily positioned on the second workpiece support plate 11.
この位置決め状態は、図示省略のロック機構によりロックすることで固定でき、ワーク16の第2ワーク支持プレート11に対する取付位置が不動になる。またロックを解除すると、ワーク2が第2ワーク支持プレート11上を任意方向へ移動自在になる。   This positioning state can be fixed by locking with a lock mechanism (not shown), and the attachment position of the workpiece 16 with respect to the second workpiece support plate 11 is fixed. When the lock is released, the work 2 can move freely on the second work support plate 11 in any direction.
第2ワーク支持プレート11の上へロックされたワーク16の位置は、第1サーボモータ8と第2サーボモータ12によりX・Y方向位置を自在に調整可能であり、圧入対象のベアリング取付穴(被圧入部、後述)の中心を取付軸線C上へ移動させることができる。   The position of the workpiece 16 locked onto the second workpiece support plate 11 can be freely adjusted in the X and Y directions by the first servo motor 8 and the second servo motor 12, and the bearing mounting hole ( The center of the press-fit portion (described later) can be moved onto the attachment axis C.
基台2と第1ワーク支持プレート5の間には、開口3の上方を覆うように、ベアリングセット部材17が第3レール18を介して基台2上に支持されている。ベアリングセット部材17にはベアリング20が圧入側アダプタ21を介して支持されている。圧入側アダプタ21は、下方に配置された圧入ロッド22により押し上げられてベアリング20をワーク16のベアリング取付穴へ圧入される。   Between the base 2 and the first work support plate 5, a bearing set member 17 is supported on the base 2 via a third rail 18 so as to cover the upper part of the opening 3. A bearing 20 is supported on the bearing set member 17 via a press-fit side adapter 21. The press-fit adapter 21 is pushed up by a press-fit rod 22 disposed below, and the bearing 20 is press-fitted into the bearing mounting hole of the workpiece 16.
圧入ロッド22はスライダ23と一体化され、スライダ23は左右一対のレール24に案内されて上下へ移動自在である。スライダ23及び後述するその駆動機構は周囲枠1の底部上に設けられた支持枠27へ固定される。   The press-fitting rod 22 is integrated with a slider 23, and the slider 23 is guided by a pair of left and right rails 24 and can move up and down. The slider 23 and its driving mechanism described later are fixed to a support frame 27 provided on the bottom of the peripheral frame 1.
ワーク16上方には、スライダ32が上下移動自在に設けられ、先端部へ取付けられているバックアップロッド33を取付軸線C上で一体に上下移動させる。スライダ32は上下方向へ設けられている左右一対のレール34の上を移動する。スライダ32及び後述するその駆動機構は、基台2の上方に設けられた支持枠36に支持されている。   A slider 32 is provided above the work 16 so as to be movable up and down, and the backup rod 33 attached to the tip is moved up and down integrally on the attachment axis C. The slider 32 moves on a pair of left and right rails 34 provided in the vertical direction. The slider 32 and its drive mechanism described later are supported by a support frame 36 provided above the base 2.
スライダ32の下方には、バックアップ側アダプタ38が配置され、アダプタセット部材40へ支持されている。バックアップ側アダプタ38及びアダプタセット部材40は複数設けられ、共通の支持プレート41に対してそれぞれが各別に上下動自在となるよう支持されている(図中の符号38・40はそれぞれの一部を例示している)。   A backup side adapter 38 is disposed below the slider 32 and supported by the adapter set member 40. A plurality of backup side adapters 38 and adapter set members 40 are provided, and each is supported so as to be movable up and down individually with respect to a common support plate 41 (reference numerals 38 and 40 in FIG. Illustrated).
支持プレート41は、全体が第6サーボモータ42で駆動されるボールネジ43により左右方向へ設けられたレール44上をX方向へ移動自在であり、レール44は支柱34へ水平に支持された横部材37上に設けられる。ボールネジ43はレール44のX方向へ延びるスライド溝44a内に収容されている。
ボールネジ43はレール44の左側端部へ支持された第6サーボモータ42で駆動される。レール44は支持枠36へ水平に支持された横部材37上に設けられている。45は支持プレート41と一体のスライダであり、レール44上を移動自在である。
The support plate 41 is movable in the X direction on a rail 44 provided in the left-right direction by a ball screw 43 driven by a sixth servo motor 42 as a whole, and the rail 44 is a horizontal member supported horizontally by the support column 34. 37 is provided. The ball screw 43 is accommodated in a slide groove 44 a extending in the X direction of the rail 44.
The ball screw 43 is driven by a sixth servo motor 42 supported on the left end of the rail 44. The rail 44 is provided on a lateral member 37 that is horizontally supported by the support frame 36. Reference numeral 45 denotes a slider integrated with the support plate 41 and is movable on the rail 44.
支持プレート41をX方向へ移動させることにより、選択された特定のアダプタセット部材40をバックアップロッド33の下方へ移動させ、ここに支持されているバックアップ側アダプタ38の中心を取付軸線C上へ位置決めさせるようになっている。   By moving the support plate 41 in the X direction, the selected specific adapter set member 40 is moved below the backup rod 33, and the center of the backup side adapter 38 supported here is positioned on the mounting axis C. It is supposed to let you.
図2は装置の要部側面図である。開口3には複数種類の圧入側アダプタ21(図中の符号は一部を例示する)が臨むようになっており、この開口3の下方かつ取付軸線C上に位置する圧入ロッド22は、スライダ23と一体化され、スライダ23はレール24上を第4サーボモータ25にて上下へ移動される。スライダ23にはスライドナット23aが一体に設けられ、スライドナット23aは上下方向に配置されたボールネジ26上を移動自在になっている。
なお、1回の圧入作業に用いる圧入ロッド22は1本だけであり、圧入作業を1軸形式で行うようになっている。
FIG. 2 is a side view of the main part of the apparatus. A plurality of types of press-fitting side adapters 21 (a part of the drawing illustrates a part of the figure) are faced to the opening 3, and the press-fitting rod 22 located below the opening 3 and on the mounting axis C is a slider. The slider 23 is moved up and down on the rail 24 by the fourth servo motor 25. The slider 23 is integrally provided with a slide nut 23a, and the slide nut 23a is movable on a ball screw 26 arranged in the vertical direction.
Note that only one press-fitting rod 22 is used for one press-fitting operation, and the press-fitting operation is performed in a single-axis format.
ボールネジ26は第4サーボモータ25にて正逆自在に回転駆動され、ボールネジ24の正逆回転により、スライドナット23aを介してスライダ23を上下へ移動させる。第4サーボモータ25は回転軸をボールネジ26と平行に上下方向へ配置され、下端部に設けられた駆動プーリ25aとボールネジ26の下端部に設けられた従動プーリ26aとの間に巻き掛けられたベルト28を介してボールネジ26をベルト駆動する。   The ball screw 26 is rotationally driven by the fourth servomotor 25 so as to be freely reciprocally moved, and the slider 23 is moved up and down via the slide nut 23 a by the forward and reverse rotation of the ball screw 24. The fourth servo motor 25 has a rotating shaft arranged in a vertical direction parallel to the ball screw 26 and is wound between a driving pulley 25a provided at the lower end portion and a driven pulley 26a provided at the lower end portion of the ball screw 26. The ball screw 26 is belt driven via the belt 28.
開口3の上方かつ取付軸線C上に配置されたバックアップロッド33と一体のスライダ32は、ボールネジ31を介して第5サーボモータ30で駆動される。上下方向へ長く配置されたボールネジ31上にはスライダ32と一体のスライドナット32aが設けられ、ボールネジ31の回転によりスライダ32の先端部へ取付けられているバックアップロッド33を取付軸線C上で上下移動させる。1回の圧入作業に用いるバックアップロッド33は1本だけであり、圧入作業を1軸形式で行うようになっている。   The slider 32 integrated with the backup rod 33 disposed above the opening 3 and on the attachment axis C is driven by the fifth servomotor 30 via the ball screw 31. A slide nut 32a integrated with the slider 32 is provided on the ball screw 31 that is long in the vertical direction, and the backup rod 33 attached to the tip of the slider 32 is moved up and down on the attachment axis C by the rotation of the ball screw 31. Let There is only one backup rod 33 used for one press-fitting operation, and the press-fitting operation is performed in a single-axis format.
第5サーボモータ30は回転軸をボールネジ31と平行に上下方向へ配置され、上端部に設けられた駆動プーリ30aとボールネジ31の上端部に設けられた従動プーリ31aとの間に巻き掛けられたベルト35を介してボールネジ31をベルト駆動する。このボールネジ31が回転するとその軸上をスライドナット32aが正逆転に応じて上下移動し、このスライドナット32aと一体のスライダ32が左右一対のレール34に案内されて上下動する。   The fifth servomotor 30 has a rotation shaft arranged in a vertical direction parallel to the ball screw 31 and is wound between a driving pulley 30 a provided at the upper end portion and a driven pulley 31 a provided at the upper end portion of the ball screw 31. The ball screw 31 is belt driven via the belt 35. When the ball screw 31 rotates, the slide nut 32a moves up and down on the axis in accordance with forward and reverse rotation, and the slider 32 integrated with the slide nut 32a is guided by the pair of left and right rails 34 to move up and down.
スライダ32の下方には、ストローク調整用のアダプタである、バックアップ側アダプタ38が配置される。バックアップ側アダプタ38は寸法の異なる複数種類がアダプタセット部材40へ支持されている。アダプタセット部材40は略L字形の部材であり、各バックアップ側アダプタ38毎に複数設けられ、共通の支持プレート41に対してそれぞれが各別に上下動自在となるよう支持されている。   Below the slider 32, a backup side adapter 38, which is an adapter for adjusting the stroke, is disposed. A plurality of types of backup side adapters 38 having different dimensions are supported on the adapter set member 40. The adapter set member 40 is a substantially L-shaped member, and a plurality of adapter set members 40 are provided for each backup-side adapter 38, and are supported by the common support plate 41 so as to be individually movable up and down.
特定のバックアップ側アダプタ38が取付軸線C上に位置決めされると、下方へ伸びるバックアップロッド33によってバックアップ側アダプタ38と共に下方へ押し出され、バックアップ側アダプタ38の先端でワーク16における特定のベアリング取付穴の上面であるバックアップ部16aを押圧し、ワーク16を第2ワーク支持プレート11上へ押し付けるようになっている。   When the specific backup side adapter 38 is positioned on the mounting axis C, it is pushed downward together with the backup side adapter 38 by the backup rod 33 extending downward, and at the tip of the backup side adapter 38, a specific bearing mounting hole of the workpiece 16 is pushed. The back-up part 16a, which is the upper surface, is pressed to press the work 16 onto the second work support plate 11.
ワーク16は第2ワーク支持プレート11を前方へ移動させることにより、取付軸線Cから外れた位置で第2ワーク支持プレート11へ着脱でき、第2ワーク支持プレート11を後方へ移動させると、選択された特定のベアリング取付穴を取付軸線C上に位置させることができる。複数のベアリング取付穴に対応して複数種類が一列に支持されているベアリング20及び圧入側アダプタ21(それぞれの符号指示は一部のみを例示する)も後述するように前後方向へ移動して、選択されたベアリング取付穴に対応するものが取付軸線C上に位置決めされる。
The workpiece 16 can be attached to and detached from the second workpiece support plate 11 at a position deviated from the attachment axis C by moving the second workpiece support plate 11 forward, and is selected when the second workpiece support plate 11 is moved rearward. A particular bearing mounting hole can be located on the mounting axis C. The bearing 20 and the press-fit side adapter 21 (indicated by only a part of the examples) in which a plurality of types are supported in a row corresponding to a plurality of bearing mounting holes are also moved in the front-rear direction as described later, The one corresponding to the selected bearing mounting hole is positioned on the mounting axis C.
図3は実施例装置の要部概略平面図である。但しこの図は、第1及び第2ワーク支持プレート5及び11の平面視形状を主体に示し、アダプタセット部材40(仮想線で示す)より上方のバックアップロッド33乃至第5サーボモータ30等のバックアップ機構を省略してある。   FIG. 3 is a schematic plan view of a main part of the embodiment apparatus. However, this figure mainly shows a plan view shape of the first and second workpiece support plates 5 and 11, and backups of the backup rod 33 to the fifth servo motor 30 and the like above the adapter set member 40 (shown by phantom lines). The mechanism is omitted.
アダプタセット部材40は複数がX方向へ横一列に並んでおり、それぞれの下端部にバックアップ側アダプタ38が支持されている。支持プレート41がX方向へ移動して、選択された一つのアダプタセット部材40及びこれに支持されたバックアップ側アダプタ38の中心を取付軸線C上になるよう選択位置決めする。   A plurality of adapter set members 40 are arranged in a row in the X direction, and a backup side adapter 38 is supported at each lower end portion. The support plate 41 moves in the X direction to selectively position the selected adapter set member 40 and the center of the backup side adapter 38 supported by the adapter set member 40 on the attachment axis C.
支持プレート41は、一体のスライダ45がボールネジ43の正逆回転により左右方向へ移動されることによりX方向に移動自在である。ボールネジ43はレール44の左側端部へ支持された第6サーボモータ42で駆動される。レール44は支持枠36へ水平に支持された横部材37上に設けられている。   The support plate 41 is movable in the X direction when the integral slider 45 is moved in the left-right direction by forward and reverse rotation of the ball screw 43. The ball screw 43 is driven by a sixth servo motor 42 supported on the left end of the rail 44. The rail 44 is provided on a lateral member 37 that is horizontally supported by the support frame 36.
一対の第1レール4、ボールネジ50,51並びにベアリングセット部材17は、それぞれY方向へ長く配置されかつ互いに平行してX方向へ並列配置される。
ボールネジ50上に設けられたスライダ52は、連結部7を介して第1ワーク支持プレート5側へ連結され、ボールネジ50の回転により、第1ワーク支持プレート5と共にY方向へ移動する。この第1ワーク支持プレート5のY方向移動に対応して第1ワーク支持プレート5の中央には開口6がY方向へ長く形成されている。53はブラケットであり、ボールネジ50を基台2上へ回転自在に支持する。
The pair of first rails 4, the ball screws 50 and 51, and the bearing set member 17 are each arranged long in the Y direction and arranged in parallel in the X direction in parallel with each other.
The slider 52 provided on the ball screw 50 is connected to the first work support plate 5 side via the connecting portion 7, and moves in the Y direction together with the first work support plate 5 by the rotation of the ball screw 50. Corresponding to the movement of the first workpiece support plate 5 in the Y direction, an opening 6 is formed in the center of the first workpiece support plate 5 in the Y direction. A bracket 53 supports the ball screw 50 on the base 2 so as to be rotatable.
ボールネジ51上に設けられたスライダ55は連結腕56にてベアリングセット部材17へ連結され、第3サーボモータ18で駆動されたボールネジ51の回転により、ベアリングセット部材17と共にY方向へ移動する。
54はボールネジ51を基台2上へ回転自在に支持するブラケットである。
The slider 55 provided on the ball screw 51 is connected to the bearing set member 17 by the connecting arm 56 and moves in the Y direction together with the bearing set member 17 by the rotation of the ball screw 51 driven by the third servo motor 18.
Reference numeral 54 denotes a bracket that rotatably supports the ball screw 51 on the base 2.
ベアリングセット部材17は、第3サーボモータ19によりY方向へ移動自在になっている、長方形の長尺板状部材であり、開口6の下方へ重なるように配置され、寸法が種々に異なるベアリング20(符号は一部を例示)を一例にY方向へ整列させて支持している。ベアリングセット部材17をY方向へ移動させることにより、開口6内にて選択された特定のベアリング20の中心が取付軸線C(図1・2参照)へ一致するよう位置決めされる。   The bearing set member 17 is a rectangular long plate-like member that is movable in the Y direction by the third servo motor 19. The bearing set member 17 is disposed so as to overlap below the opening 6, and has different dimensions. (A part of the reference numerals are illustrated) and supported in the Y direction as an example. By moving the bearing set member 17 in the Y direction, the center of the specific bearing 20 selected in the opening 6 is positioned so as to coincide with the mounting axis C (see FIGS. 1 and 2).
一対の第2レール10及びボールネジ13は、それぞれX方向へ長く配置されかつ互いに平行してY方向へ並列配置され、ボールネジ13上に設けられたスライダ15は第2ワーク支持プレート11へ連結され、第2サーボモータ12によるボールネジ13の回転により第2ワーク支持プレート11と共にX方向へ移動する。第2ワーク支持プレート11の中央には、開口11aが設けられている。この開口11aはワーク16のベアリング取付穴を取付軸線Cに一致させたとき、他の開口6及び基台2の開口3と重なり、これらの開口を通してベアリング20を下方からワーク16へ取付け可能にしている。   The pair of second rails 10 and the ball screw 13 are each arranged long in the X direction and parallel to each other in the Y direction, and the slider 15 provided on the ball screw 13 is connected to the second work support plate 11. By the rotation of the ball screw 13 by the second servo motor 12, it moves in the X direction together with the second work support plate 11. An opening 11 a is provided in the center of the second work support plate 11. This opening 11a overlaps the other opening 6 and the opening 3 of the base 2 when the bearing mounting hole of the workpiece 16 is aligned with the mounting axis C, and the bearing 20 can be attached to the workpiece 16 from below through these openings. Yes.
第2ワーク支持プレート11上には、略記したワーク16が支持されている。ワーク16には寸法の異なる複数のベアリング取付穴60が設けられている。各ベアリング取付穴60は、開口3、6及び11aの上に位置し、第1サーボモータ8及び第2サーボモータ12を制御することにより、第1ワーク支持プレート5をX方向、第2ワーク支持プレート11をY方向へ調節し、一つづつ選択してその中心が取付軸線Cと一致するように移動させることができる。   An abbreviated work 16 is supported on the second work support plate 11. The work 16 is provided with a plurality of bearing mounting holes 60 having different dimensions. Each bearing mounting hole 60 is located above the openings 3, 6 and 11a, and controls the first servo motor 8 and the second servo motor 12 to support the first work support plate 5 in the X direction and the second work support. The plate 11 can be adjusted in the Y direction, selected one by one, and moved so that its center coincides with the mounting axis C.
これらの各サーボモータは、図示省略の制御装置にて駆動制御される。制御装置はコンピュータ制御され、特定のベアリング取付穴を選択すると、予め登録されている中心の座標位置、取付高さ、内径、圧入時のストローク及びここへ圧入されるベアリングのサイズ等の諸データに基づいて、各サーボモータを適切に駆動制御するようになっている。また、ワーク16の第2ワーク支持プレート11に対するロックも制御する。   These servo motors are driven and controlled by a control device (not shown). The control unit is computer controlled, and when a specific bearing mounting hole is selected, various data such as pre-registered center coordinate position, mounting height, inner diameter, stroke at the time of press-fitting and the size of the bearing to be press-fitted here are stored. Based on this, each servo motor is appropriately driven and controlled. Moreover, the lock | rock with respect to the 2nd workpiece | work support plate 11 of the workpiece | work 16 is also controlled.
さらに、第4サーボモータ25及び第5サーボモータ30については、圧入時における圧入ロッド21及びバックアップロッド33の各ストローク変化やワーク16へ接触したときの荷重変化により制御する。また、予め圧入ロッド21及びバックアップロッド33側へロードセル等の荷重検出装置を設け、圧入荷重及び押圧荷重を常時検出してコンピュータ側へフィードバックさせ、圧入荷重及び押圧荷重がバランスするように制御する。   Further, the fourth servo motor 25 and the fifth servo motor 30 are controlled by changes in strokes of the press-fitting rod 21 and the backup rod 33 at the time of press-fitting and load changes when contacting the workpiece 16. Further, a load detection device such as a load cell is provided in advance on the press-fitting rod 21 and the backup rod 33 side, and the press-fitting load and the pressing load are always detected and fed back to the computer side, and control is performed so that the press-fitting load and the pressing load are balanced.
図4は、ワーク16に設けたベアリング圧入部のうちの一つに対する拡大断面である。第2ワーク支持プレート11上に位置決めされたワーク16には、ベアリング取付穴60が設けられ、ここに圧入されたベアリング20は、ストッパ段部をなす底部61で位置決め固定される。底部61には軸穴62が貫通し、ここにベアリング20の内周が臨むようになっている。63はベアリング取付穴60の入り口側を拡開するように形成されたテーパー部である。   FIG. 4 is an enlarged cross section of one of the bearing press-fit portions provided on the workpiece 16. The workpiece 16 positioned on the second workpiece support plate 11 is provided with a bearing mounting hole 60, and the bearing 20 press-fitted therein is positioned and fixed at the bottom 61 forming a stopper step. A shaft hole 62 passes through the bottom 61, and the inner periphery of the bearing 20 faces here. 63 is a taper part formed so that the entrance side of the bearing attachment hole 60 may be expanded.
ベアリング取付穴60上方に配置されたアダプタセット部材40に支持されるバックアップ側アダプタ38は、上端部外周にフランジ64が設けられ、上面中央に上方へ開放された位置決め凹部64aが設けられている。この位置決め凹部64a内には、上方から伸びてくるバックアップロッド33の先端突部33aが嵌合するようになっている。   The backup side adapter 38 supported by the adapter set member 40 disposed above the bearing mounting hole 60 is provided with a flange 64 on the outer periphery of the upper end and a positioning recess 64a opened upward in the center of the upper surface. In the positioning recess 64a, the tip protrusion 33a of the backup rod 33 extending from above is fitted.
バックアップ側アダプタ38の下部は筒状の本体部65をなし、アダプタセット部材40から所定の長さLで下方へ突出する。この長さLはバックアップ部16aの高さHが個々に変化しても、バックアップロッド33の下降ストロークSが一定になるように設定されており、第2ワーク支持プレート11とアダプタセット部材40間の距離をDとすれば、
D=L+S+H(D、Sは一定)である。
ストロークSは、バックアップロッド33が初期位置から最も下降したときの先端位置までの移動距離でもある。
The lower part of the backup side adapter 38 forms a cylindrical main body 65 and protrudes downward from the adapter set member 40 by a predetermined length L. This length L is set so that the lowering stroke S of the backup rod 33 is constant even if the height H of the backup portion 16a is changed individually, and between the second work support plate 11 and the adapter set member 40. If the distance of D is D,
D = L + S + H (D and S are constant).
The stroke S is also a movement distance to the tip position when the backup rod 33 is lowered most from the initial position.
ワーク16及び第2ワーク支持プレート11の下方に配置されたベアリングセット部材17には貫通穴66が設けられ、ここに圧入側アダプタ21が上方から差し込みで支持され、この圧入側アダプタ21の上端部にベアリング20が支持されている。貫通穴66の周囲には圧入側アダプタ21の上部に形成されたフランジ67が当接して抜け止めされ、フランジ67上にベアリング20を支持する。圧入側アダプタ21の先端に形成された突部68はベアリング20の内周穴20a内へ入って位置決めする。   A through hole 66 is provided in the bearing set member 17 disposed below the workpiece 16 and the second workpiece support plate 11, and the press-fit side adapter 21 is supported by being inserted from above, and the upper end portion of the press-fit side adapter 21 is supported. The bearing 20 is supported on the surface. A flange 67 formed at the upper portion of the press-fit adapter 21 is brought into contact with the periphery of the through hole 66 and is prevented from coming off, and the bearing 20 is supported on the flange 67. The protrusion 68 formed at the tip of the press-fit side adapter 21 enters into the inner peripheral hole 20a of the bearing 20 and is positioned.
圧入側アダプタ21は、その上端部にて種々に寸法が異なるベアリング20をそれぞれ支持するとともに、後述する圧入側のストロークが一定になるよう圧入対象に応じて長さが個々に変化している。各圧入側アダプタ21はベアリングセット部材17へ各別に設けられた貫通穴へ上方からに抜き差し自在に差し込まれて支持され、下方に配置された圧入ロッド22により押し上げられてワーク16のベアリング取付穴60へ圧入される。   The press-fit side adapter 21 supports the bearings 20 having different dimensions at the upper end portion thereof, and the lengths of the press-fit side adapters 21 are individually changed according to the press-fit object so that the press-fit side stroke described later is constant. Each press-fit side adapter 21 is supported by being inserted into a through-hole provided separately to the bearing set member 17 so as to be freely insertable / removable from above, and is pushed up by a press-fit rod 22 arranged at the lower side to be a bearing mounting hole 60 of the workpiece 16. Press-fitted into.
ベアリングセット部材17に支持された圧入側アダプタ21は、貫通穴66から上方へ抜け出し自在であり、下方から圧入ロッド22を押し上げ、その細くなった先端22aを圧入側アダプタ21の下端部に形成された凹部69へ嵌合して位置決めし、この状態でさらに圧入ロッド22を押し上げると、圧入側アダプタ21をベアリングセット部材17から離して上方へ持ち上げ、第2ワーク支持プレート11の開口11a等を通過させて、ベアリング20をベアリング取付穴60内へ圧入することができる。   The press-fit side adapter 21 supported by the bearing set member 17 can be pulled out upward from the through hole 66, pushes up the press-fit rod 22 from below, and has a narrowed tip 22 a formed at the lower end of the press-fit side adapter 21. When the press fit rod 22 is further pushed up in this state, the press fit side adapter 21 is lifted upward away from the bearing set member 17 and passes through the opening 11a of the second work support plate 11 and the like. Thus, the bearing 20 can be press-fitted into the bearing mounting hole 60.
このとき、ワーク16に対してその上面側であるバックアップ部16aへバックアップ側アダプタ38から押圧荷重F1を加え、その反対面となるベアリング取付穴60内へ圧入側アダプタ21側から圧入荷重F2を加え、かつ押圧荷重F1及び圧入荷重F2をバランス変化させるようになっている。
押圧荷重F1及び圧入荷重F2は、荷重検出装置により検知でき、この荷重検知に基づき、制御装置(図示省略)により、各サーボモータの駆動をコントロールして、押圧荷重F1及び圧入荷重F2を自在に制御するようになっている。詳細は後述する。
At this time, a pressing load F1 is applied from the backup side adapter 38 to the backup portion 16a on the upper surface side of the work 16, and a press fitting load F2 is applied from the press fitting side adapter 21 side into the bearing mounting hole 60 on the opposite side. In addition, the balance between the pressing load F1 and the press-fitting load F2 is changed.
The pressing load F1 and the press-fitting load F2 can be detected by a load detection device, and based on this load detection, the control device (not shown) controls the drive of each servo motor to freely set the pressing load F1 and the press-fitting load F2. It comes to control. Details will be described later.
図5は、アダプタセット部材40及びその近傍部分を拡大して示す図である。
アダプタセット部材40はL字形の部材であり、共通の支持プレート41上へ複数が独立して上下移動可能かつ一体化して左右方向移動するように設けられている。すなわち各アダプタセット部材40は共通の支持プレート41に対して個々に上下動自在に支持され、バックアップロッド33の上下動に追随して上下へ移動する。
FIG. 5 is an enlarged view showing the adapter set member 40 and its vicinity.
The adapter set member 40 is an L-shaped member, and a plurality of adapter set members 40 are provided on a common support plate 41 so that they can be independently moved up and down and integrated and moved in the left-right direction. That is, each adapter set member 40 is individually supported by a common support plate 41 so as to be vertically movable, and moves up and down following the vertical movement of the backup rod 33.
アダプタセット部材40は、縦部材46と横部材70とでL字形をなし、縦部材46はスライダ47で支持プレート41の上下方向に設けられているレール41aへ上下方向移動自在に取付けられる。縦部材46と支持プレート41の間にはコイルスプリング等の適宜バネ手段48が設けられる。   The adapter set member 40 is L-shaped with a vertical member 46 and a horizontal member 70, and the vertical member 46 is attached to a rail 41 a provided in the vertical direction of the support plate 41 by a slider 47 so as to be movable in the vertical direction. An appropriate spring means 48 such as a coil spring is provided between the vertical member 46 and the support plate 41.
バックアップロッド33が下方へ移動すると、横部材70に当接してこれを押し下げることにより、バネ手段48に抗しながら、アダプタセット部材40を下方へ連行移動し、バックアップロッド33が上方へ後退するときは、アダプタセット部材40をバネ手段48の復元力により上方へ移動させて初期位置へ戻すようになっている。   When the backup rod 33 moves downward, the adapter set member 40 is moved downward while resisting the spring means 48 by abutting against and pushing down the lateral member 70, and when the backup rod 33 is retracted upward. The adapter set member 40 is moved upward by the restoring force of the spring means 48 to return to the initial position.
横部材70は、縦部材46の下端部に水平方向へ張り出すように設けられ、バックアップ側アダプタ38を着脱構造に嵌合支持する。横部材70に支持されたバックアップ側アダプタ38は、中心が取付軸線Cに一致し、バックアップロッド33が下方へ移動すると、先端突部33aがバックアップ側アダプタ38の位置決め凹部64aに嵌合し、バックアップ側アダプタ38と一体となってアダプタセット部材40を下方移動させるようになっている。   The horizontal member 70 is provided so as to protrude in the horizontal direction at the lower end portion of the vertical member 46, and fits and supports the backup side adapter 38 in the detachable structure. When the backup side adapter 38 supported by the horizontal member 70 is centered on the mounting axis C and the backup rod 33 moves downward, the tip protrusion 33a is fitted into the positioning recess 64a of the backup side adapter 38, and the backup adapter 33 is backed up. The adapter set member 40 is moved downward together with the side adapter 38.
支持プレート41の背面には一体のスライダ45が設けられ、その中央部に形成されたスライドナット部45aがレール44のレール溝44a内へ嵌合している。スライドナット部45aはボールネジ43の外周に係合し、ボールネジ43の正逆回転により、スライダ45と一体に移動自在である。   An integral slider 45 is provided on the back surface of the support plate 41, and a slide nut portion 45 a formed at the center thereof is fitted into the rail groove 44 a of the rail 44. The slide nut portion 45 a engages with the outer periphery of the ball screw 43, and can move integrally with the slider 45 by forward and reverse rotation of the ball screw 43.
図6はアダプタセット部材40の平面形状を示す。アダプタセット部材40の下端を構成する横部材70の中央にはバックアップ側アダプタ38を嵌合する取付嵌合穴71が設けられ、この取付嵌合穴71を半割するように基部72とキャップ部73に分離され、キャップ部73を基部72へボルト74で着脱自在になっている。キャップ部73を基部72へ取付ければ、バックアップ側アダプタ38を固定でき、キャップ部73を外せばバックアップ側アダプタ38を交換できる。   FIG. 6 shows a planar shape of the adapter set member 40. An attachment fitting hole 71 for fitting the backup side adapter 38 is provided at the center of the horizontal member 70 constituting the lower end of the adapter set member 40, and the base 72 and the cap part are formed so as to halve the attachment fitting hole 71. 73, and the cap part 73 is detachably attached to the base part 72 with bolts 74. If the cap part 73 is attached to the base part 72, the backup side adapter 38 can be fixed, and if the cap part 73 is removed, the backup side adapter 38 can be replaced.
バックアップ側アダプタ38は、バックアップロッド33の長さ及びストロークSを一定にした状態で、ワーク16における押圧部の高さHの変化に対応して押圧できるようにするためのものであり(図4参照)、その長さLは各押圧部の高さHの変化に対応して変化するよう種々設けられている。   The backup-side adapter 38 is for allowing the backup rod 33 to be pressed in accordance with the change in the height H of the pressing portion of the workpiece 16 with the length and stroke S of the backup rod 33 being constant (FIG. 4). The length L is variously provided so as to change corresponding to the change in the height H of each pressing portion.
次に、ベアリングの圧入手順を説明する。図7は圧入作業における各工程を示す。なお、本図は圧入手順を原理的に示す概略図であり、ワーク16、ベアリング20、圧入側アダプタ21及びバックアップ側アダプタ38はそれぞれ模式的に表示してある。図中のAは圧入開始前の状態である。ワーク16のベアリング取付穴60を挟んで、圧入側アダプタ21に取付けられたベアリング20とバックアップ側アダプタ38が上下に配置される。   Next, the bearing press-in procedure will be described. FIG. 7 shows each step in the press-fitting work. In addition, this figure is the schematic which shows a press-fit procedure in principle, and the workpiece | work 16, the bearing 20, the press-fit side adapter 21, and the backup side adapter 38 are each typically displayed. A in the figure is a state before the start of press-fitting. The bearing 20 attached to the press-fit side adapter 21 and the backup side adapter 38 are arranged vertically with the bearing attachment hole 60 of the workpiece 16 interposed therebetween.
Bはバックアップ側位置決め状態であり、まず、第5サーボモータ30の駆動によりバックアップ側アダプタ38を下降させてバックアップ部16aへ当接させる。このとき当初は高速で下降させ、予め設定されているストロークになると押圧部直前で寸止めし、その後、低速で下降させてバックアップ側アダプタ38がバックアップ部16aへ当接すると、サーボモータの負荷電流が増大するので、これを検知した段階でバックアップ側アダプタ38の下降を停止する。この間、圧入側アダプタ21側は停止させておく。   B is a backup side positioning state. First, the backup side adapter 38 is lowered by the drive of the fifth servo motor 30 and brought into contact with the backup unit 16a. At this time, it is lowered at a high speed at the beginning, and when a stroke set in advance is reached, the dimension is stopped immediately before the pressing portion. After that, when it is lowered at a low speed and the backup side adapter 38 comes into contact with the backup portion 16a, the load current of the servo motor Therefore, the descent of the backup side adapter 38 is stopped when this is detected. During this time, the press-fit adapter 21 side is stopped.
Cはベアリング20の圧入開始工程を示し、第4サーボモータ25の駆動により、圧入側アダプタ21を予め設定されている所定ストロークまで高速で押し上げ、ベアリング取付穴60直前位置へ到達すると、ストローク管理によって、上昇速度を低速に切換えて押し上げを継続し、ベアリング20をベアリング取付穴60のテーパー部63へ入れる。   C shows the press-fitting start process of the bearing 20, and when the fourth servo motor 25 is driven, the press-fitting side adapter 21 is pushed up to a predetermined stroke at a high speed and reaches the position just before the bearing mounting hole 60. The ascending speed is switched to a low speed and the pushing is continued, and the bearing 20 is inserted into the tapered portion 63 of the bearing mounting hole 60.
ベアリング20がテーパー部63へ接触すると次第に圧入荷重が増大しながらテーパー部63に案内されてベアリング取付穴60の内部へ向かう。この段階で、第2ワーク支持プレート11に対してワーク16を位置決めしていたロックを一時的に解除する。これにより、ベアリング20とベアリング取付穴60の中心位置が若干ずれていても、双方の中心が一致するようにワーク16側が位置修正され、ベアリング20とベアリング取付穴60の各中心が一致する。   When the bearing 20 comes into contact with the tapered portion 63, the press-fit load gradually increases while being guided by the tapered portion 63 toward the inside of the bearing mounting hole 60. At this stage, the lock that has positioned the workpiece 16 with respect to the second workpiece support plate 11 is temporarily released. As a result, even if the center positions of the bearing 20 and the bearing mounting hole 60 are slightly shifted, the position of the workpiece 16 is corrected so that the centers of the bearing 20 and the bearing mounting hole 60 are aligned, and the centers of the bearing 20 and the bearing mounting hole 60 are aligned.
Dは圧入完了工程であり、C工程の位置決め修正後、ロック解除状態のままさらにベアリング20をベアリング取付穴60内へ押し込む。このとき双方の中心が一致してカジリが生じないので、ベアリング20を一気に圧入する。圧入が完了すると圧入荷重が極大値になるので圧入を終了する。この極大値Dを確認することにより、圧入を確実にすることができ、従来のようなバックラッシによる圧入不足を回避できる。   D is a press-fitting completion process, and after the positioning correction in the C process, the bearing 20 is further pushed into the bearing mounting hole 60 in the unlocked state. At this time, since the centers of both coincide with each other and no galling occurs, the bearing 20 is press-fitted at once. When the press-fitting is completed, the press-fitting load reaches the maximum value, so the press-fitting is finished. By confirming the maximum value D, it is possible to ensure press-fitting and to avoid press-fitting inadequate due to backlash as in the prior art.
なお、C及びD工程において、圧入荷重が変化し、この変化にバックアップ側の押圧荷重が均衡するよう追随変化する。この荷重バランスは、予め圧入ロッド21及びバックアップロッド33側へ設けられているロードセル等の荷重検出装置にて、圧入荷重及び押圧荷重を常時検出し、圧入開始後における圧入荷重の変化に対して、これとバランスする押圧荷重を生じるように第5サーボモータ30の駆動を制御して、バックアップ側アダプタ38からバックアップ部16aへ加える押圧荷重を追随変化させて、圧入荷重と押圧荷重が常時一致するよう制御する。   In the C and D processes, the press-fitting load changes, and the change changes following the change so that the pressing load on the backup side is balanced. This load balance is always detected by a load detection device such as a load cell provided in advance on the press-fitting rod 21 and the backup rod 33 side, and the press-fitting load and the pressing load are detected. The drive of the fifth servo motor 30 is controlled so as to generate a pressing load that balances with this, and the pressing load applied from the backup side adapter 38 to the backup unit 16a is changed following, so that the press-fitting load and the pressing load always coincide with each other. Control.
Eは圧入終了工程であり、第4サーボモータ25及び第5サーボモータ30をそれぞれ逆回転させて、圧入ロッド22を下降させ、バックアップロッド33を上昇させることにより、圧入側アダプタ21及びバックアップ側アダプタ38をそれぞれ下方及び上方へ後退させ、ワーク16から離すと、ベアリング20だけがワーク16のベアリング取付穴60内へ圧入されて残り、圧入作業が終了する。   E is a press-fitting end process, and the fourth servo motor 25 and the fifth servo motor 30 are rotated in reverse to lower the press-fitting rod 22 and raise the backup rod 33. When 38 is retracted downward and upward and separated from the workpiece 16, only the bearing 20 is press-fitted into the bearing mounting hole 60 of the workpiece 16 and the press-fitting operation is completed.
上記E工程以後は、ワーク16のXY位置を調整し直して、別のベアリング取付穴60を選択し、さらにこれに対応するバックアップ側アダプタ38及びベアリング20を選択するため、アダプタセット部材40及びベアリングセット部材17を移動させてそれぞれを選択位置決めする。その後、Aから再び各工程を反復することにより全ベアリング取付穴60に対する各ベアリング20の圧入をそれぞれ1軸形式(圧入ロッド22及びバックアップロッド33が各1本の形式)による圧入操作で行うことができる。   After the E step, the XY position of the workpiece 16 is readjusted to select another bearing mounting hole 60, and the backup side adapter 38 and the bearing 20 corresponding to this are selected. The set members 17 are moved to selectively position each of them. Thereafter, by repeating each process from A, the press-fitting of each bearing 20 into all the bearing mounting holes 60 can be performed by a press-fitting operation by a single-axis type (one press-fitting rod 22 and one backup rod 33). it can.
図8は圧入荷重と押圧荷重の変化を示すグラフであり、縦軸に荷重、横軸に時間をとってある。このグラフに明らかなように、バックアップ側の押圧荷重が微少時間の遅れで圧入荷重に追随変化し、圧入荷重と押圧荷重が常時ほぼ一致するようになっている。荷重曲線にはC,D2つのピークがあり、Cは図7のC工程、Dは同D工程にそれぞれ相当する。   FIG. 8 is a graph showing changes in press-fitting load and pressing load, with the vertical axis representing the load and the horizontal axis representing the time. As is apparent from this graph, the pressing load on the backup side changes following the press-fitting load with a slight delay, so that the press-fitting load and the pressing load are almost consistent. The load curve has two peaks, C and D. C corresponds to the C process in FIG. 7 and D corresponds to the D process.
このグラフに特徴的なことは、圧入荷重と押圧荷重がほぼ一致するよう変化することであり、これはサーボモータの採用により実現できたものである。図中の直線aは従来のエアシリンダ等による圧入時の荷重変化を示し、時間とともに荷重が比例して直線的に増加し、本願発明におけるような曲線的変化、すなわち圧入速度や荷重の自在な変化を期待できない。   What is characteristic of this graph is that the press-fitting load and the pressing load change so as to substantially coincide with each other, which can be realized by adopting a servo motor. A straight line a in the figure shows a load change at the time of press-fitting by a conventional air cylinder or the like, and the load increases linearly in proportion to time, and a curvilinear change as in the present invention, that is, a press-fitting speed and a load can be freely controlled. I cannot expect change.
しかも、従来のエアシリンダによる場合のようなバックラッシによる戻りがないので確実な圧入が可能になる。そのうえ圧入荷重と押圧荷重を常時バランスさせることにより、押圧荷重側が大きいときに発生するワークの変形を防止し、カジリ等の不具合発生を確実に防止でき、また圧入荷重側が大きいときに発生する浮き上がりによる圧入不良やワークに対する割れ等を防止する。   Moreover, since there is no return due to backlash as in the case of a conventional air cylinder, reliable press-fitting is possible. In addition, by constantly balancing the press-fitting load and the pressing load, it is possible to prevent deformation of the workpiece that occurs when the pressing load side is large, to prevent the occurrence of defects such as galling, and due to the lift that occurs when the pressing load side is large Prevents poor press-fitting and cracks on the workpiece.
次に、本実施例の作用を説明する。ベアリング20の圧入とバックアップをサーボモータで行うことにより、それぞれの動作速度及び荷重を自由にコントロールできるようになる。このため、図8に示すように、押圧荷重を圧入荷重に追随させて常時一致するようバランスさせる制御ができるので、ワーク16の変形を防止しつつ圧入できる。しかも、圧入速度を自在に変化させることができるので、上記荷重バランスの実現を容易にする。   Next, the operation of this embodiment will be described. By performing press-fitting and back-up of the bearing 20 with a servo motor, each operation speed and load can be freely controlled. For this reason, as shown in FIG. 8, it is possible to control the pressing load to follow the press-fitting load and to balance the pressing load so that they always coincide with each other. Moreover, since the press-fitting speed can be freely changed, the load balance can be easily realized.
特に、図8においてC,D2カ所のピークを形成するように荷重を不規則に変化させることができ、ピークCではベアリング20のベアリング取付穴60に対する位置決めを正確にすることができる。このとき、ワーク16のロックを一時的に解除することにより、ベアリング20とベアリング取付穴60の位置決めをさらに正確にすることができ、かじりを生じないようにすることができる。   In particular, the load can be irregularly changed so as to form two peaks at C and D in FIG. 8, and the positioning of the bearing 20 with respect to the bearing mounting hole 60 can be made accurate at the peak C. At this time, by temporarily releasing the lock of the workpiece 16, the positioning of the bearing 20 and the bearing mounting hole 60 can be made more accurate, and galling can be prevented.
そのうえ、ピークDではベアリング20の圧入完了を確認できる。このようにベアリング20をサーボモータで圧入するので、確実に圧入することができ、従来のようなエアシリンダ等の流体圧を用いた場合のようにバックラッシによる圧入不足を回避でき、圧入作業の精度を高めることができる。   In addition, at the peak D, the completion of press-fitting of the bearing 20 can be confirmed. Since the bearing 20 is press-fitted by the servo motor in this way, it can be surely press-fitted, and it is possible to avoid insufficient press-fitting due to backlash as in the case of using fluid pressure such as a conventional air cylinder, and the accuracy of the press-fitting operation. Can be increased.
また、ベアリング20取付部の高さ変化に応じて、寸法の異なる圧入側アダプタ21及びバックアップ側アダプタ38を設けたので、第4及び第5サーボモータ25及び30の各のボールネジ26及び31を一定長さにでき、かつ可及的に短くできるので、高精度な作業が可能になる。しかも装置サイズ、特に上下方向をコンパクトにできる。   Further, since the press-fit adapter 21 and the backup adapter 38 having different dimensions are provided according to the height change of the bearing 20 mounting portion, the ball screws 26 and 31 of the fourth and fifth servo motors 25 and 30 are fixed. Since the length can be shortened as much as possible, highly accurate work can be performed. Moreover, the apparatus size, particularly the vertical direction, can be made compact.
さらに、ベアリングセット部材17及びアダプタセット部材40には、ベアリング20が一体化された圧入側アダプタ21及びバックアップ側アダプタ38が、それぞれサイズ等を異にする複数の組み合わせからなる一列に並べた状態で支持されているから、それぞれを長さ方向へ移動させることにより、取付対象のベアリング取付穴60に対応したベアリング20と圧入側アダプタ21及びバックアップ側アダプタ38を選択して取付軸線Cの上へ移動させることができる。このため、圧入ロッド22及びバックアップロッド33を各1軸だけであるが、複数のベアリング20を次々と効率よく圧入できる。   Further, in the bearing set member 17 and the adapter set member 40, the press-fit side adapter 21 and the backup side adapter 38, in which the bearing 20 is integrated, are arranged in a line composed of a plurality of combinations each having different sizes and the like. Since they are supported, the bearing 20, the press-fit side adapter 21 and the backup side adapter 38 corresponding to the bearing mounting hole 60 to be mounted are selected and moved onto the mounting axis C by moving each of them in the length direction. Can be made. For this reason, although the press-fitting rod 22 and the backup rod 33 are only one axis each, the plurality of bearings 20 can be press-fitted one after another efficiently.
したがって、複数のベアリングを一度に圧入する多軸装置と比べて、複数の取付部間における微妙な寸法差に基因するかじりを防止でき、作業精度が向上する。また、複数同時圧入のように、多くの治具を定規板上の種々異なる多数の所定ケ所へ同時にセットしておく必要がないから、治具のセット作業が容易になるとともに、治具の保管スペースは、比較的小さなバックアップ側アダプタ38や圧入側アダプタ21を収容できれば足りるから、これら多数の治具の保管スペースを小さくすることができる。   Therefore, as compared with a multi-axis device in which a plurality of bearings are press-fitted at a time, it is possible to prevent galling caused by a subtle dimensional difference between the plurality of mounting portions, and work accuracy is improved. Also, unlike multiple simultaneous press-fitting, it is not necessary to set many jigs at many different places on the ruler plate at the same time. Since the space only needs to accommodate the relatively small backup side adapter 38 and press-fit side adapter 21, the storage space for these many jigs can be reduced.
しかも、第2ワーク支持プレート11等の支持プレートへ従来のように治具をセットするとすれば、支持プレート自体の重量がかなりあるため、機種が変わるたびにこの支持プレートを変更することになり、重量の大きな部材の交換を余儀なくされていたが、このような多大の労力を要するプレート交換作業を不要として作業者の労力を軽減できる。   Moreover, if the jig is set on the support plate such as the second work support plate 11 as in the prior art, the weight of the support plate itself is considerable, so this support plate is changed each time the model is changed. Although replacement of a heavy member has been unavoidable, it is possible to reduce the labor of the operator by eliminating the need for such a plate replacement operation requiring a great amount of labor.
また、アダプタセット部材40は独立して上下動する複数で構成し、それぞれがバックアップロッド33に伴って下降した後、バックアップロッド33が上方へ戻ると、バネ手段48により初期位置へ戻るようになっているので、不使用時のバックアップ側アダプタ38を、簡単な機構で常時初期位置へ自動的に戻して整列させておくことができ、複数のアダプタセット部材40を一体化して移動させ、次回におけるバックアップ側アダプタ38の選択を容易にする。   Further, the adapter set member 40 is composed of a plurality of independently moving up and down, and after each of them is lowered along with the backup rod 33, when the backup rod 33 returns upward, the spring means 48 returns to the initial position. Therefore, the backup-side adapter 38 when not in use can be automatically returned to the initial position and aligned at all times with a simple mechanism, and a plurality of adapter set members 40 can be integrated and moved. The backup side adapter 38 can be easily selected.
なお、本願発明は上記の実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、ベアリングの圧入のみではなく、オイルシールなどの他の圧入部品に対する圧入に使用できる。また、第4及び第5サーボモータ25及び30はそれぞれ各ボールネジに対する駆動形式を、ベルト駆動ではなく直接駆動してもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the principle of the invention. For example, it can be used not only for press-fitting a bearing but also for press-fitting into other press-fitting parts such as an oil seal. Further, the fourth and fifth servo motors 25 and 30 may directly drive the drive type for each ball screw instead of the belt drive.
実施例装置の概略正面図Schematic front view of the embodiment apparatus 実施例装置の要部概略側面図Example apparatus side schematic side view 実施例装置の要部概略平面図Example main unit schematic plan view ベアリング圧入部の拡大断面図Enlarged sectional view of the bearing press-fit part バックアップロッド部分の拡大断面図Expanded sectional view of the backup rod part アダプタセット部材の平面Adapter set member plane 圧入工程を概略的に示す図Diagram showing the press-fitting process schematically 圧入荷重と押圧荷重の変化を示すグラフGraph showing changes in press-fit load and pressing load
符号の説明Explanation of symbols
2:基台、3:開口、4:第1レール、5:第1ワーク支持プレート、8:第1サーボモータ、10:第2レール、11:第2ワーク支持プレート、12:第2サーボモータ、13:ボールネジ、16:ワーク、17:ベアリングセット部材、19:第3サーボモータ、20:ベアリング、21:圧入側アダプタ、22:圧入ロッド、25:第4サーボモータ、26:ボールネジ、30:第5サーボモータ、31:ボールネジ、33:バックアップロッド、38:バックアップ側アダプタ、40:アダプタセット部材、48:バネ手段 60:ベアリング取付穴


2: base, 3: opening, 4: first rail, 5: first work support plate, 8: first servo motor, 10: second rail, 11: second work support plate, 12: second servo motor , 13: Ball screw, 16: Workpiece, 17: Bearing set member, 19: Third servo motor, 20: Bearing, 21: Press-fit adapter, 22: Press-fit rod, 25: Fourth servo motor, 26: Ball screw, 30: 5th servo motor, 31: Ball screw, 33: Backup rod, 38: Backup side adapter, 40: Adapter set member, 48: Spring means 60: Bearing mounting hole


Claims (6)

  1. 圧入部品の被圧入部を備えたワークの一面側をバックアップ部材で押圧し、他面側から圧入部品を圧入部材により被圧入部へ圧入するようにした圧入部品取付装置において、
    前記バックアップ部材の押圧動作及び圧入部材の圧入動作をそれぞれサーボモータで行うようにしたことを特徴とする圧入部品取付装置。
    In the press-fitting component mounting device that presses one side of a work piece having a press-fit part of a press-fitting part with a backup member, and press-fitting the press-fitting part into the press-fitted part with a press-fitting member from the other side.
    The press-fitting component mounting apparatus, wherein the pressing operation of the backup member and the press-fitting operation of the press-fitting member are each performed by a servo motor.
  2. 前記圧入部材による圧入荷重及び前記バックアップ部材による押圧荷重がそれぞれ変化するとともに、前記押圧荷重を前記圧入荷重にバランスするように追随変化させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載した圧入部品取付装置。 2. The press-fitting part according to claim 1, wherein the press-fitting load by the press-fitting member and the pressing load by the backup member each change, and the pressing load is changed so as to balance the press-fitting load. Mounting device.
  3. 前記バックアップ部材は、別体のバックアップ側アダプタを介して押圧し、前記圧入部材は別体の圧入側アダプタを介して前記圧入部品を圧入することを特徴とする請求項1に記載した圧入部品取付装置。 2. The press-fit component mounting according to claim 1, wherein the backup member is pressed through a separate backup-side adapter, and the press-fit member press-fits the press-fit component through a separate press-fit adapter. apparatus.
  4. 前記バックアップ側アダプタ及び圧入側アダプタはそれぞれ複数種類のものが支持部材上へ着脱自在に支持され、支持部材を移動させることにより、任意の一つを選択することを特徴とする請求項3の圧入部品取付装置。 4. The press-fitting according to claim 3, wherein a plurality of types of the backup side adapter and the press-fit side adapter are detachably supported on the support member, and any one is selected by moving the support member. Component mounting device.
  5. 前記バックアップ側アダプタの支持部材は、前記バックアップ側アダプタを当初位置へ戻すバネ手段を備え、前記バックアップ部材で前記ワークを押圧するとき、前記バネ手段に抗して前記バックアップ側アダプタをワークへ向かって移動させ、前記ワークを開放するとき、前記バネ手段により前記バックアップ側アダプタを当初位置へ戻すことを特徴とする請求項4の圧入部品取付装置。 The support member of the backup side adapter includes spring means for returning the backup side adapter to the initial position, and when pressing the work with the backup member, the backup side adapter is directed toward the work against the spring means. 5. The press-fitting component mounting device according to claim 4, wherein when the workpiece is moved and released, the backup side adapter is returned to an initial position by the spring means.
  6. 前記圧入部品の前記被圧入部に対する圧入開始に先立って、予め前記ワークを固定していたロックを一時的に解除して、位置決めを微調整することを特徴とする請求項1の圧入部品取付装置。 2. The press-fitting component mounting device according to claim 1, wherein prior to the press-fitting of the press-fitting component into the press-fitted portion, the lock that previously fixed the workpiece is temporarily released to finely adjust the positioning. .
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