JP2014240109A

JP2014240109A - 圧入装置

Info

Publication number: JP2014240109A
Application number: JP2013123588A
Authority: JP
Inventors: 明高開; Akira Takakai; 永井　崇; Takashi Nagai; 崇永井; 仁嗣上野; Hitotsugu Ueno; 克明牧野; Katsuaki Makino; 光洋井出; Mitsuhiro Ide; 前田　博之; Hiroyuki Maeda; 博之前田; 宏樹櫻井; Hiroki Sakurai
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2014-12-25
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: JP6070427B2

Abstract

【課題】互いに異なる複数の圧入部品をワークに圧入することができるコンパクトな圧入装置の提供。
【解決手段】圧入装置１では、互いに異なるベアリングＢを保持するように構成された複数の圧入パンチ６１〜６４が支持シャフト４によって各々が軸心４ａに沿って独立に移動自在となると共に当該軸心４ａの周りに間隔をおいて並ぶように支持され、支持シャフト４は、回転駆動機構５によって軸心４ａの周りに回転駆動され、プレス機６は、複数の圧入パンチ６１〜６４の１つをベアリングＢがワークＷに圧入されるようにバックアップ部材７１〜７４の１つに向けて移動させると共に当該１つのバックアップ部材７１〜７４から後退させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧入部品をワークに圧入する圧入装置に関する。

従来、ワークにベアリングを圧入する装置として、直交２方向へ自在に位置決め可能な第１および第２ワーク支持プレート上にロックされたワークに対し、ベアリングが取り付けられた圧入側アダプタを取付軸線上で圧入ロッドにより下方から押し上げると共に、アダプタセット部材により支持されたバックアップ側アダプタを取付軸線上でバックアップロッドにより上方から押し付ける圧入部品取付装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この圧入部品取付装置は、寸法が異なるベアリングを支持可能な複数種類の圧入側アダプタを有する。また、ワークには複数のベアリング取付穴が設けられており、第１および第２ワーク支持プレートを移動させることで、ワークの選択された特定のベアリング取付穴を取付軸線上に位置させることができる。更に、複数のアダプタセット部材は、共通の支持プレートによりそれぞれが各別に上下動自在となるよう支持されており、複数のアダプタセット部材により寸法の異なる複数種類のバックアップ側アダプタが支持される。そして、支持プレートを一方向に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をバックアップロッドの下方へ移動させ、当該アダプタセット部材により支持されているバックアップ側アダプタの中心を取付軸線上に位置決めすることができる。これにより、この圧入部品取付装置によれば、互いに異なる複数のベアリングをワークの対応するベアリング取付穴に圧入することが可能となる。

特許第４７２２７６６号公報

しかしながら、上記圧入部品取付装置のように、多数のアダプタセット部材を一直線上に配列すると、アダプタセット部材の配列方向における寸法が増加してしまい、圧入装置の全体をコンパクト化することが困難となる。

そこで、本発明は、互いに異なる複数の圧入部品をワークに圧入することができるコンパクトな圧入装置の提供を主目的とする。

本発明による圧入装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による圧入装置は、
圧入部品をワークに圧入する圧入装置において、
互いに異なる前記圧入部品を保持するように構成された複数の圧入パンチと、
前記ワークを支持するように構成された少なくとも１つのバックアップ部材と、
前記複数の圧入パンチが軸心の周りに間隔をおいて並ぶと共に各々が前記軸心に沿って独立に移動自在となるように該複数の圧入パンチを支持する支持部材と、
前記支持部材を前記軸心の周りに回転駆動する回転駆動機構と、
前記複数の圧入パンチの１つを前記圧入部品が前記ワークに圧入されるように前記バックアップ部材に向けて移動させると共に該バックアップ部材から後退させるプレス機とを備えることを特徴とする。

この圧入装置では、互いに異なる圧入部品を保持するように構成された複数の圧入パンチが支持部材によって各々が当該支持部材の軸心の周りに間隔をおいて並ぶと共に各々が当該軸心に沿って独立に移動自在となるように支持される。そして、支持部材は、回転駆動機構によって軸心の周りに回転駆動され、プレス機は、複数の圧入パンチの１つを圧入部品がワークに圧入されるようにバックアップ部材に向けて移動させると共に当該バックアップ部材から後退させることができる。これにより、回転駆動機構によって支持部材を軸心の周りに回転させることで、それぞれ異なる複数の圧入部品を保持した複数の圧入パンチを順次ワークおよびバックアップ部材と対向させて互いに異なる複数の圧入部品をワークに圧入していくことが可能となる。更に、この圧入装置では、複数の圧入パンチが回転駆動される支持部材（軸心）の周りに間隔をおいて配設されることから、例えば複数の圧入パンチが一直線上に配列される場合に比べて、圧入パンチの切替時に必要となる圧入に用いられない圧入パンチの待機スペースを削減することができる。従って、この圧入装置では、互いに異なる複数の圧入部品をワークに圧入可能としつつ装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、前記圧入装置は、互いに異なる前記ワークを支持するように構成されると共に、前記支持部材により各々に対応した前記圧入パンチと対向するように支持される複数のバックアップ部材を備えてもよい。これにより、装置全体のコンパクト化を図りつつ、互いに異なる複数の圧入部品を互いに異なる複数のワークに圧入することが可能となる。

更に、前記複数のバックアップ部材は、各々が前記軸心に沿って独立に移動自在となるように前記支持部材により支持されてもよく、前記圧入装置は、前記複数のバックアップ部材の１つを対応する前記圧入パンチに接近させると共に当該圧入パンチから離間させるバックアップ移動機構を備えてもよい。このように、複数のバックアップ部材を対応する圧入パンチに接近離間可能にすることで、圧入パンチすなわちプレス機のストロークを小さくして、プレス機ひいては装置全体をよりコンパクト化することができる。

また、前記圧入装置は、前記バックアップ移動機構により前記圧入パンチに接近させられた前記バックアップ部材が該圧入パンチから離間する方向に移動するのを規制する移動規制部材と、前記移動規制部材を前記バックアップ部材に対して進退移動させる進退移動機構とを備えてもよい。これにより、バックアップ部材が圧入パンチから離間する方向に移動するのを規制する機能をバックアップ移動機構にもたせる必要がなくなるので、バックアップ移動機構ひいては装置全体をよりコンパクト化することが可能となる。

更に、前記圧入装置は、前記ワークを搭載したパレットを搬送するコンベヤと、前記パレットを支持して前記コンベヤから離間させるパレット移動機構とを備えてもよく、前記複数の圧入パンチの１つによって前記パレット上の前記ワークが押圧されるのに伴って、該ワークが前記バックアップ部材により支持されると共に前記圧入部品が前記ワークの被圧入部に圧入され、前記ワークに対する前記圧入部品の圧入が完了した際には、前記パレットと前記コンベヤとの間に隙間が形成されてもよい。これにより、ワークに対する圧入部品の圧入に際して圧入荷重がコンベヤに加えられるのを抑制することができる。

また、前記圧入装置は、前記パレット上の前記ワークが互いに対をなす前記圧入パンチおよび前記バックアップ部材の間に位置するように前記コンベヤ上の前記パレットを停止させるストッパ機構を備えてもよい。これにより、ワークを互いに対をなす圧入パンチおよびバックアップ部材の間に精度よく位置決めすることが可能となる。

更に、前記複数のバックアップ部材の少なくとも何れか１つは、対応する前記圧入パンチとは反対側から前記ワークに対して他の圧入部品を圧入するように構成されてもよい。

本発明による圧入装置の一例を示す概略構成図である。本発明による圧入装置の一例を示す概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。本発明による圧入装置の動作を説明するための概略構成図である。

次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。

図１および図２は、本発明による圧入装置１の一例を示す概略構成図である。これらの図面に示す圧入装置１は、トランスミッションの組立ラインに組み込まれて、ワークＷに対してベアリングＢといった圧入部品を圧入するのに用いられるものである。本実施形態の圧入装置１は、例えば、デフケース、変速機の出力軸に固定される第１のカウンタドライブギヤ、当該第１のカウンタドライブギヤに噛合するカウンタドリブンギヤ、トランスミッションを構成する第２のカウンタドライブギヤといった互いに異なる複数（本実施形態では４種）のワークＷに対して、互いに異なる複数のベアリングＢの中の各ワークＷに対応したものを圧入可能となるように構成されている。

図示するように、圧入装置１は、基台２と、基台２の上方に位置するように支柱を介して当該基台２により支持された上側ステージ３と、基台２と上側ステージ３とにより軸心４ａの周りに回転自在に支持されて鉛直（図１における上下方向）に延在する支持シャフト（支持部材）４と、電動モータやギヤ機構等を有すると共に支持シャフト４を回転駆動する回転駆動機構５と、互いに異なるベアリングＢを保持するように構成された複数（本実施形態では、４個）の圧入パンチ６１，６２，６３および６４と、圧入パンチ６１〜６４に対してプレス荷重を加えるプレス機６とを含む。

支持シャフト４の外周面には、軸心４ａに沿って延在する複数（本実施形態では、４個）のガイドレール（リニアガイド）４ｇが当該軸心４ａの周りに等間隔（９０°間隔）に配設されている（図２参照）。各ガイドレール４ｇは、それぞれ上側スライダ４０を軸心４ａに沿って移動自在となるように支持し、複数（本実施形態では、４個）の上側スライダ４０のそれぞれには、圧入パンチ６１〜６４の対応する何れか１つが取り付けられる。これにより、圧入パンチ６１〜６４は、支持シャフト４によって各々が軸心４ａに沿って独立に移動自在かつ周方向に移動不能となると共に軸心４ａの周りに間隔をおいて並ぶように支持される。

また、回転駆動機構５により支持シャフト４を回転させることで、圧入パンチ６１〜６４を軸心４ａの周りに一体に回転させることができる。本実施形態において、圧入パンチ６１〜６４は、支持シャフト４の正転方向（図２における矢印方向）における下流側から上流側に向けて第１の圧入パンチ６１、第２の圧入パンチ６２、第３の圧入パンチ６３、第４の圧入パンチ６４という順番で支持シャフト４（軸心４ａ）の周りに配列され、各圧入パンチ６１〜６４の軸心は、支持シャフト４の軸心４ａを中心とする同心円上に位置する。

プレス機６は、電動サーボプレスまたは油圧サーボプレスであり、上側ステージ３により支持される。プレス機６は、上側ステージ３に形成された開口を介して図１中下方に突出し、当該プレス機６の図１中下方に位置する圧入パンチ６１〜６４の何れか一つに圧入荷重を加える加圧ロッド６ａを有する。加圧ロッド６ａの先端（図１における下端）には、プレス機６の図１中下方に位置する圧入パンチ６１〜６４の何れか一つと当接可能な当接板（当接部材）６ｂが固定されている。

また、本実施形態において、プレス機６を支持する上側ステージ３の図１における下面からは、支持シャフト４の軸心４ａの周りで円弧上（Ｃ字状）に延在するガイド部材３ｇが吊設されている。ガイド部材３ｇは、加圧ロッド６ａが圧入開始前の初期位置に位置している際に当接板６ｂの図１における上面と連続するガイド面を有する。更に、圧入パンチ６１〜６４の何れかが取り付けられる各上側スライダ４０は、上側ステージ３のガイド部材３ｇのガイド面や加圧ロッド６ａの当接板６ｂの上面を転動可能となるようにガイドローラ４１を支持している。

これにより、加圧ロッド６ａが圧入開始前の初期位置に位置している際、圧入パンチ６１〜６４は、各上側スライダ４０のガイドローラ４１が上側ステージ３のガイド部材３ｇや加圧ロッド６ａの当接板６ｂにより支持されることで、図１に示す上側ステージ３に近接した初期位置に位置決めされる。この状態で支持シャフト４を軸心４ａの周りに回転させれば、ガイドローラ４１を介して複数の上側スライダ４０が順番に当接板６ｂと係合することで、圧入パンチ６１〜６４が上側スライダ４０等を介して順番にプレス機６の加圧ロッド６ａと係合する。そして、圧入パンチ６１〜６４の何れか１つが加圧ロッド６ａと係合した状態でプレス機６を作動させて加圧ロッド６ａを図１における下方に伸長させれば、圧入荷重を加えながら当該圧入パンチ６１〜６４の何れか１つを図１における下方に移動させたり、図１における上方に移動させて上記初期位置まで戻したりすることができる。

図１に示すように、圧入パンチ６１〜６４は、それぞれに対応するベアリングＢを保持する保持部を図１における下端部に有しており、各圧入パンチ６１〜６４に対しては、基台２上に設置された部品搬送装置（部品搬送ロボット）６０により対応するベアリングＢが装着される。本実施形態において、第１の圧入パンチ６１は、デフケースに対して第１のベアリングを圧入するのに用いられ、第２の圧入パンチ６２は、上記第２のカウンタドライブギヤに対して第２のベアリングを圧入するのに用いられる。また、第３の圧入パンチ６３は、第１のカウンタドライブギヤに対して第３のベアリングを圧入するのに用いられ、第４の圧入パンチ６４は、上記カウンタドリブンギヤに対して第４のベアリングを圧入するのに用いられる。

更に、圧入装置１は、互いに異なるワークＷを支持するように構成された複数（本実施形態では、４個）のバックアップ部材７１，７２，７３および７４と、バックアップ部材７１〜７４を圧入パンチ６１〜６４に対して接近離間させるバックアップ移動機構７と、バックアップ部材７１〜７４の移動を規制する１個の移動規制部材８０と、移動規制部材８０を進退移動させる進退移動機構８と、ワークＷを搬送するコンベヤ９と、装置全体すなわち回転駆動機構５やプレス機６、バックアップ移動機構７、進退移動機構８、コンベヤ９、部品搬送装置６０等を制御する制御装置１０とを含む。

本実施形態において、複数のバックアップ部材７１〜７４のうち、第１のバックアップ部材７１は、デフケースを支持するように構成されており、第２のバックアップ部材７２は、上記第２のカウンタドライブギヤを支持するように構成されている。また、第３のバックアップ部材７３は、上記第１のカウンタドライブギヤを支持するように構成されており、第４のバックアップ部材７４は、上記カウンタドリブンギヤを支持するように構成されている。更に、本実施形態において、複数のバックアップ部材７１〜７４は、圧入パンチとしても機能するように構成されており、それぞれに対応するベアリングＢを保持する保持部を図１における上端部に有する。

すなわち、複数のバックアップ部材７１〜７４のうち、第１のバックアップ部材７１は、デフケースに対して第１の圧入パンチ６１とは反対側から上記第１のベアリングと対をなすベアリングを圧入することができるように構成されている。また、第２のバックアップ部材７２は、第２のカウンタドライブギヤに対して第２の圧入パンチ６２とは反対側から上記第２のベアリングと対をなすベアリングを圧入することができるように構成されている。更に、第３のバックアップ部材７３は、第１のカウンタドライブギヤに対して第３の圧入パンチ６３とは反対側から上記第３のベアリングと対をなすベアリングを圧入することができるように構成されている。また、第４のバックアップ部材７４は、カウンタドリブンギヤに対して第４の圧入パンチ６４とは反対側から上記第４のベアリングと対をなすベアリングを圧入することができるように構成されている。これらバックアップ部材７１〜７４に対しても、上記部品搬送装置６０により対応するベアリングＢが装着される。

そして、支持シャフト４の外周面に配設された各ガイドレール４ｇは、上側スライダ４０の図１における下方に位置するように下側スライダ４５を軸心４ａに沿って移動自在となるように支持し、複数（本実施形態では、４個）の下側スライダ４５のそれぞれには、バックアップ部材７１〜７４の対応する何れか１つが取り付けられる。これにより、バックアップ部材７１〜７４は、支持シャフト４によって各々が軸心４ａに沿って独立に移動自在かつ周方向に移動不能となると共に軸心４ａの周りに間隔をおいて並ぶように支持される。

本実施形態において、バックアップ部材７１〜７４は、第１のバックアップ部材７１が第１の圧入パンチ６１と同心に対向し、第２のバックアップ部材７２が第２の圧入パンチ６２と同心に対向し、第３のバックアップ部材７３が第３の圧入パンチ６３と同心に対向し、かつ第４のバックアップ部材７４が第４の圧入パンチ６４と同心に対向するように支持シャフト４（軸心４ａ）の周りに配列される（図２参照）。また、各バックアップ部材７１〜７４の軸心は、支持シャフト４の軸心４ａを中心とする上記同心円上に位置する。

更に、各下側スライダ４５は、基台２上に固定されたスライダ支持部２ｓの上面を転動可能となるようにガイドローラ４６を支持している。これにより、圧入開始前には、各下側スライダ４５のガイドローラ４６が基台２のスライダ支持部２ｓにより支持されることで、バックアップ部材７１〜７４は、図１に示す基台２に近接した初期位置に位置決めされる。そして、回転駆動機構５により支持シャフト４を回転させることで、バックアップ部材７１〜７４を圧入パンチ６１〜６４と共に軸心４ａの周りに一体に回転させることができる。

バックアップ移動機構７は、支持シャフト４の軸心４ａに沿って図１における上下方向にロッドを伸縮させるエアシリンダや、当該エアシリンダのロッドに設けられると共にバックアップ部材７１〜７４と係合可能な係合部等を含む（何れも図示省略）。バックアップ移動機構７のロッド（係合部）は、加圧ロッド６ａと係合している圧入パンチ６１〜６４の何れか１つと対向するバックアップ部材７１〜７４の何れか１つと係合する。これにより、バックアップ移動機構７を作動させれば、上記ロッドを介してバックアップ部材７１〜７４の何れか１つをそれと対向する圧入パンチ６１〜６４の何れか１つに対して接近離間（昇降）させることができる。

そして、支持シャフト４が回転すると、それまでバックアップ移動機構７のロッドと係合していたバックアップ部材７１〜７４の何れか１つが当該ロッドから離間し、当該支持シャフト４の回転方向における上流側に位置していたバックアップ部材７１〜７４の何れか１つがバックアップ移動機構７のロッドと係合することになる。なお、本実施形態において、バックアップ移動機構７は、バックアップ部材７１〜７４の何れか１つを上昇状態に保持している状態でワークＷに対するベアリングＢの圧入に伴って当該ワークＷが図１中下方に押圧された際に、ワークＷに付与される圧入荷重によってバックアップ部材７１〜７４が下方に沈み込むことができるように構成されている。

移動規制部材８０は、バックアップ移動機構７によってバックアップ部材７１〜７４の何れか１つがそれと対向する圧入パンチ６１〜６４の何れか１つに対して接近（上昇）させられた際に、進退移動機構８によって予め定められた初期位置から当該バックアップ部材７１〜７４の何れか１つの下方へと移動させられる。また、移動規制部材８０は、バックアップ移動機構７によってバックアップ部材７１〜７４の何れか１つがそれと対向する圧入パンチ６１〜６４から離間（下降）させられる前に、進退移動機構８により当該バックアップ部材７１〜７４の何れか１つの下方から初期位置へと戻される。本実施形態において、進退移動機構８は、例えばエアシリンダ等により構成されるが、進退移動機構８の構成はこれに限られるものではない。

コンベヤ９は、加圧ロッド６ａと係合している圧入パンチ６１〜６４の何れか１つとそれに対向するバックアップ部材７１〜７４の何れか１つとの間に位置するように基台２と上側ステージ３との間に配置され、図２に示すように、ワークＷを搭載したパレット１００，１０１を交互に搬送する。コンベヤ９の側方には、図２に示すように、コンベヤ９上のパレット１００，１０１を停止させるストッパ機構９０が配置されている。本実施形態において、ストッパ機構９０は、それぞれ当接部材をパレット１００，１０１の前端に対して進退させて当該パレット１００，１０１の移動（前進）を規制することができる第１および第２ストッパ９１，９２を含み、制御装置１０により制御される。

本実施形態において、パレット１００は、複数の異なるワークＷ（本実施形態では、デフケースおよび第２のカウンタドライブギヤ）をコンベヤ９の搬送方向に沿って支持するように構成されており、圧入部品としてのベアリングＢを保持したバックアップ部材７１〜７４の挿通を許容する図示しない複数の開口をワークＷごとに有する。また、パレット１０１も、複数の異なるワークＷ（本実施形態では、第１のカウンタドライブギヤおよびカウンタドリブンギヤ）をコンベヤ９の搬送方向に沿って支持するように構成されており、圧入部品としてのベアリングＢを保持したバックアップ部材７１〜７４の挿通を許容する図示しない複数の開口をワークＷごとに有する。

制御装置１０は、コンベヤ９により搬送されるパレット１００，１０１の位置を検出する図示しないセンサからの信号に基づいて、パレット１００，１０１上の前側のワークＷが加圧ロッド６ａと係合している圧入パンチ６１〜６４の何れか１つとそれに対向するバックアップ部材７１〜７４の何れか１つとの間で停止するように第１ストッパ９１を作動させる。また、制御装置１０は、上記センサからの信号に基づいて、パレット１００，１０１上の後側のワークＷが加圧ロッド６ａと係合している圧入パンチ６１〜６４の何れか１つとそれに対向するバックアップ部材７１〜７４の何れか１つとの間で停止するように第２ストッパ９２を作動させる。なお、本実施形態において、制御装置１０は、上記センサからの信号に基づいてパレット１００，１０１を停止させるようにストッパ機構９０を制御した後、コンベヤ９を停止させ、コンベヤ９の作動開始前に、当接部材をパレット１００，１０１から後退させるようにストッパ機構９０を制御する。

また、コンベヤ９の下方には、ストッパ機構９０により停止させられたパレット１００，１０１を支持して加圧ロッド６ａと係合している圧入パンチ６１〜６４の何れか１つに接近（上昇）させて、コンベヤ９の搬送面から離間させるパレット移動機構９５が配置されている。パレット移動機構９５は、パレット１００，１０１を支持するパレットリフト９６やエアシリンダ等の昇降ユニット（図示省略）を含み、制御装置１０により制御される。パレットリフト９６は、パレット１００，１０１に形成された図示しない被調心部（例えば凹部や穴）と係合可能な調心部（例えば突起、図示省略）を有する。

パレット１００，１０１を支持するように昇降ユニットによりパレットリフト９６を上昇させると、パレットリフト９６の調心部によってワークＷの被圧入部が圧入パンチ６１〜６４の何れか１つとそれに対向するバックアップ部材７１〜７４の何れか１つとの間で両者と同心に延在するようにパレット１００，１０１が位置決めされる。なお、本実施形態において、パレット移動機構９５は、パレットリフト９６を上昇状態に保持している状態でワークＷに対するベアリングＢの圧入に伴って当該ワークＷが図１中下方に押圧された際に、ワークＷに付与される圧入荷重によってパレットリフト９６が下方に沈み込むことができるように構成されている。

次に、上述の圧入装置１によりワークＷに対して圧入部品としてのベアリングＢを圧入する手順について説明する。

圧入装置１によりワークＷに対してベアリングＢを圧入するに際して、制御装置１０を起動させると、制御装置１０は、圧入パンチ６１〜６４およびバックアップ部材７１〜７４のそれぞれにベアリングＢを順番に保持させるように回転駆動機構５と部品搬送装置６０とを制御する。各圧入パンチ６１〜６４および各バックアップ部材７１〜７４が対応するベアリングＢを保持すると、図１および図２に示すように、ワークＷとしてのデフケースに対応した第１の圧入パンチ６１がプレス機６の加圧ロッド６ａと係合すると共に、第１の圧入パンチ６１に対応した第１のバックアップ部材７１がバックアップ移動機構７のロッドと係合する。

次いで、制御装置１０は、コンベヤ９を作動させ、図示しないセンサからの信号に基づいて、組立ラインの上流側から送られてくるパレット１００上の前側のワークＷが互いに対をなす第１の圧入パンチ６１と第１のバックアップ部材７１との間で停止するようにストッパ機構９０の第１ストッパ９１を作動させると共に、コンベヤ９を一旦停止させる。パレット１００を停止させた後、制御装置１０は、パレットリフト９６がパレット１００を支持して初期位置から予め定められた高さだけ上昇するように（圧入パンチ６１に接近するように）パレット移動機構９５（昇降ユニット）を制御する。これにより、パレット１００は、図３に示すように、コンベヤ９から図中上方に離間し、パレットリフト９６に形成された調心部によって、ワークＷとしてのデフケースの被圧入部が第１の圧入パンチ６１と第１のバックアップ部材７１との間で両者と同心に延在するようにパレット１００が位置決めされる。

更に、制御装置１０は、第１のバックアップ部材７１を初期位置から予め定められた高さだけ上昇させるようにバックアップ移動機構７を制御する。これにより、図４に示すように、第１のバックアップ部材７１により保持された圧入部品としてのベアリングＢがパレット１００上のワークＷ（デフケース）の図中下側の被圧入部に近接する。続いて、制御装置１０は、移動規制部材８０を初期位置から第１のバックアップ部材７１の下方へと移動させるように進退移動機構８を制御する。本実施形態では、移動規制部材８０が第１のバックアップ部材７１の下方へと移動された際に、図５に示すように、第１のバックアップ部材７１と移動規制部材８０の図中上端との間に予め定められた長さの隙間が形成される。

第１のバックアップ部材７１の下方に移動規制部材８０が位置すると、制御装置１０は、加圧ロッド６ａに圧入荷重を加えながら当該加圧ロッド６ａを第１のバックアップ部材７１に向けて下方に伸長させるようにプレス機６を制御する。図６に示すように、加圧ロッド６ａが下方に伸長していくと、第１の圧入パンチ６１を支持する上側スライダ４０のガイドローラ４１と加圧ロッド６ａの当接板６ｂとの接触（係合）が解除され、当接板６ｂが第１の圧入パンチ６１と当接することで、プレス機６からの圧入荷重が第１の圧入パンチ６１に付与される。

加圧ロッド６ａが下方に伸長するのに伴って、第１の圧入パンチ６１により保持されたベアリングＢがパレット１００上のワークＷ（デフケースの被圧入部）に当接する。これにより、ワークＷは、加圧ロッド６ａにより押圧されてパレット１００およびパレットリフト９６と一体に下降し、第１のバックアップ部材７１により保持されたベアリングＢと当接する。その後に加圧ロッド６ａが更に下方に伸長すると、ワークＷ、パレット１００、パレットリフト９６および第１のバックアップ部材７１が一体に下降し、第１のバックアップ部材７１が移動規制部材８０と当接する。これにより、移動規制部材８０によって第１のバックアップ部材７１の下降、すなわち圧入パンチから離間する方向への移動が規制される。

移動規制部材８０によって第１のバックアップ部材７１の下降が規制された状態でプレス機６から加圧ロッド６ａを介してワークＷに圧入荷重が加えられると、第１のバックアップ部材７１により図中下側のベアリングＢを介してワークＷが支持されつつ、第１の圧入パンチ６１によりワークＷの上側の被圧入部にベアリングＢが圧入されると共に第１のバックアップ部材７１によりワークＷの下側の被圧入部にベアリングＢが圧入されることになる。また、本実施形態では、図６に示すように、ワークＷに対する２つのベアリングＢの圧入が完了した際にパレット１００とコンベヤ９の搬送面との間にわずかな隙間が形成されるように、パレットリフト９６の上昇量（移動量）が定められている。これにより、ワークＷに対するベアリングＢの圧入に際して圧入荷重がコンベヤ９に加えられるのを抑制することができる。

ワークＷに対する２つのベアリングＢの圧入が完了した後、制御装置１０は、加圧ロッド６ａを収縮させるようにプレス機６を制御する。加圧ロッド６ａが収縮していくと、加圧ロッド６ａの当接板６ｂと第１の圧入パンチ６１との当接が解除されると共に、当接板６ｂが上側スライダ４０のガイドローラ４１と当接（係合）する。これにより、第１の圧入パンチ６１は、加圧ロッド６ａの収縮に伴って上昇し（第１のバックアップ部材７１から離間し）、図７に示すように初期位置へと戻される。次いで、制御装置１０は、図８に示すように、パレットリフト９６がパレット１００を支持して僅かに上昇するように（圧入パンチ６１に接近するように）パレット移動機構９５（昇降ユニット）を制御する。更に、制御装置１０は、第１のバックアップ部材７１を予め定められた高さだけ再度上昇させるようにバックアップ移動機構７を制御する。これにより、図９に示すように、第１のバックアップ部材７１と移動規制部材８０との間に隙間が形成される。

続いて、制御装置１０は、図１０に示すように、移動規制部材８０を第１のバックアップ部材７１の下方から初期位置へと移動させるように進退移動機構８を制御し、更に、図１１に示すように、第１のバックアップ部材７１を初期位置まで移動（下降）させるようにバックアップ移動機構７を制御する。そして、制御装置１０は、パレットリフト９６を初期位置まで下降させるようにパレット移動機構９５（昇降ユニット）を制御する。これにより、図１２に示すように、パレット１００がコンベヤ９の搬送面と当接し、当該パレット１００上の前側のワークＷ（デフケース）に対する２つのベアリングＢの圧入が完了する。

パレット１００上の前側のワークＷに対する圧入処理が完了すると、支持シャフト４を軸心４ａの周りに９０°だけ回転させるように回転駆動機構５を制御する。これにより、圧入処理を終えた第１の圧入パンチ６１およびバックアップ部材７１は、プレス機６の下方から離間し、ワークＷとしての第２のカウンタドライブギヤに対応した第２の圧入パンチ６２がプレス機６の加圧ロッド６ａと係合すると共に、第２の圧入パンチ６２に対応した第２のバックアップ部材７２がバックアップ移動機構７のロッドと係合する。なお、本実施形態において、制御装置１０は、圧入処理を終えた圧入パンチ６１〜６４およびバックアップ部材７１〜７４に対して、プレス機６の下方から離間した段階でベアリングＢが装着されるように部品搬送装置６０を制御する。

また、制御装置１０は、支持シャフト４を回転させるのと同時あるいは前後して、パレット１００の移動を許容するようにストッパ機構９０を制御すると共にコンベヤ９を作動させ、図示しないセンサからの信号に基づいて、パレット１００上の後側のワークＷ（第２のカウンタドライブギヤ）が互いに対をなす第２の圧入パンチ６２と第２のバックアップ部材７２との間で停止するようにストッパ機構９０の第２ストッパ９２を作動させると共に、コンベヤ９を一旦停止させる。パレット１００を停止させた後、制御装置１０は、図３から図１２に示した上述の一連の処理が実行されるようにパレット移動機構９５、バックアップ移動機構７、進退移動機構８、およびプレス機６を制御し、それによりパレット１００上の後側のワークＷ（第２のカウンタドライブギヤ）に対する２つのベアリングＢの圧入が完了する。そして、制御装置１０は、パレット１００の後からコンベヤ９により搬送されてくるパレット１０１上の複数のワークＷ（第１のカウンタドライブギヤおよびカウンタドリブンギヤ）に対して、上述した圧入処理を実行し、以後、同様の処理を繰り返す。

以上説明したように、圧入装置１では、互いに異なるベアリングＢ（圧入部品）を保持するように構成された複数の圧入パンチ６１〜６４が支持シャフト４によって各々が軸心４ａの周りに間隔をおいて並ぶと共に当該軸心４ａに沿って独立に移動自在となるように支持される。そして、支持シャフト４は、回転駆動機構５によって軸心４ａの周りに回転駆動され、プレス機６は、複数の圧入パンチ６１〜６４の１つをベアリングＢがワークＷに圧入されるようにバックアップ部材７１〜７４の１つに向けて移動させると共に当該１つのバックアップ部材７１〜７４から後退させることができる。

これにより、回転駆動機構５によって支持シャフト４を軸心４ａの周りに回転させることで、それぞれ異なる複数のベアリングＢを保持した複数の圧入パンチ６１〜６４を順次ワークＷおよびバックアップ部材７１〜７４の対応する１つと対向させて互いに異なる複数のベアリングＢをワークＷに圧入していくことが可能となる。更に、圧入装置１では、複数の圧入パンチ６１〜６４が回転駆動される支持シャフト４（軸心４ａ）の周りに等間隔に（間隔をおいて）配設されることから、例えば複数の圧入パンチ６１〜６４が一直線上に配列される場合に比べて、圧入パンチ６１〜６４の切替時に必要となる圧入に用いられない（圧入前および圧入後の）圧入パンチ６１〜６４の待機スペースを削減することができる。従って、圧入装置１では、互いに異なる複数のベアリングＢをワークＷに圧入可能としつつ装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、圧入装置１は、互いに異なるワークＷを支持するように構成されると共に、支持シャフト４により各々に対応した圧入パンチ６１〜６４と対向するように支持される複数のバックアップ部材７１〜７４を含む。従って、圧入装置１では、装置全体のコンパクト化を図りつつ、互いに異なる複数のベアリングＢを互いに異なる複数のワークＷに圧入することが可能となる。ただし、例えば１種類のワークＷの複数の異なる被圧入部に異なるベアリングＢ等の圧入部品を圧入する圧入装置では、当該１種類のワークＷを支持するように構成された単一のバックアップ部材が加圧ロッド６ａと係合している圧入パンチ６１〜６４と対向するように配置されてもよい。

更に、複数のバックアップ部材７１〜７４は、各々が軸心４ａに沿って独立に移動自在となるように支持シャフト４により支持され、バックアップ移動機構７によって対応する圧入パンチ６１〜６４に接近離間させられる。このように、複数のバックアップ部材７１〜７４を対応する圧入パンチ６１〜６４の１つに接近離間可能にすることで、圧入パンチ６１〜６４すなわちプレス機６のストロークを小さくして、プレス機６ひいては装置全体をよりコンパクト化することができる。

また、圧入装置１は、バックアップ移動機構７により圧入パンチ６１〜６４の対応する１つに接近させられたバックアップ部材７１〜７４の１つが当該１つの圧入パンチ６１〜６４から離間する方向に移動するのを規制する移動規制部材８０と、移動規制部材８０を当該１つのバックアップ部材７１〜７４に対して進退移動させる進退移動機構８とを含む。これにより、バックアップ部材７１〜７４が圧入パンチ６１〜６４から離間する方向に移動するのを規制する機能をバックアップ移動機構７にもたせる必要がなくなるので、バックアップ移動機構７ひいては装置全体をよりコンパクト化することが可能となる。

更に、圧入装置１は、ワークＷを複数搭載したパレット１００，１０１を搬送するコンベヤ９と、パレット１００，１０１を支持してコンベヤ９から離間させるパレット移動機構９５とを含む。そして、圧入装置１では、複数の圧入パンチ６１〜６４の１つによってパレット１００，１０１上のワークＷが押圧されるのに伴って、ワークＷがバックアップ部材７１〜７４の１つにより支持されると共にベアリングＢがワークＷの被圧入部に圧入され、ワークＷに対するベアリングＢの圧入が完了した際には、パレット１００，１０１とコンベヤ９との間に隙間が形成されるように構成される。これにより、複数のワークＷに対してベアリングＢを連続的に圧入すると共に、ワークＷに対するベアリングＢの圧入に際して圧入荷重がコンベヤ９に加えられるのを抑制することができる。ただし、圧入装置１において、それぞれ１個のワークＷを搭載するパレットが用いられてもよい。

また、圧入装置１は、パレット１００，１０１上のワークＷが互いに対をなす圧入パンチ６１〜６４の１つとバックアップ部材７１〜７４の１つとの間に位置するようにコンベヤ９上のパレット１００，１０１を停止させるストッパ機構９０を含む。これにより、ワークＷを互いに対をなす圧入パンチ６１〜６４の１つとバックアップ部材７１〜７４の１つとの間に精度よく位置決めすることが可能となる。

なお、圧入装置１では、複数のバックアップ部材７１〜７４が対応する圧入パンチ６１〜６４とは反対側からワークＷに対して他のベアリングＢを圧入するように構成されているが、これに限られるものではない。すなわち、バックアップ部材７１〜７４のすべてまたは一部から圧入パンチとしての機能を省略してもよい。また、圧入装置１は、複数の圧入パンチ６１〜６４およびバックアップ部材７１〜７４に対して、各々に対応したベアリングＢを保持させる部品搬送装置を含んでいるが、これに限られるものではない。すなわち、圧入装置１から当該部品搬送装置を省略し、圧入パンチ６１〜６４およびバックアップ部材７１〜７４に対して手作業によりベアリングＢといった圧入部品を保持させてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。また、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本発明は、圧入部品をワークに圧入する工程を経て組み立てられる製品の製造産業等において利用可能である。

１圧入装置、２基台、２ｓスライダ支持部、３上側ステージ、３ｇガイド部材、４支持シャフト、４ａ軸心、４ｇガイドレール、４０上側スライダ、４１ガイドローラ、４５下側スライダ、４６ガイドローラ、５回転駆動機構、６プレス機、６ａ加圧ロッド、６ｂ当接板、６０部品搬送装置、６１，６２，６３，６４圧入パンチ、７バックアップ移動機構、７１，７２，７３，７４バックアップ部材、８進退移動機構、８０移動規制部材、９コンベヤ、９０ストッパ機構、９１第１ストッパ、９２第２ストッパ、９５パレット移動機構、９６パレットリフト、１０制御装置、１００，１０１パレット、Ｂベアリング、Ｗワーク。

Claims

圧入部品をワークに圧入する圧入装置において、
互いに異なる前記圧入部品を保持するように構成された複数の圧入パンチと、
前記ワークを支持するように構成された少なくとも１つのバックアップ部材と、
前記複数の圧入パンチが軸心の周りに間隔をおいて並ぶと共に各々が前記軸心に沿って独立に移動自在となるように該複数の圧入パンチを支持する支持部材と、
前記支持部材を前記軸心の周りに回転駆動する回転駆動機構と、
前記複数の圧入パンチの１つを前記圧入部品が前記ワークに圧入されるように前記バックアップ部材に向けて移動させると共に該バックアップ部材から後退させるプレス機とを備えることを特徴とする圧入装置。
請求項１に記載の圧入装置において、
互いに異なる前記ワークを支持するように構成されると共に、前記支持部材により各々に対応した前記圧入パンチと対向するように支持される複数のバックアップ部材を備えることを特徴とする圧入装置。
請求項２に記載の圧入装置において、
前記複数のバックアップ部材は、各々が前記軸心に沿って独立に移動自在となるように前記支持部材により支持され、
前記複数のバックアップ部材の１つを対応する前記圧入パンチに接近させると共に該圧入パンチから離間させるバックアップ移動機構を更に備えることを特徴とする圧入装置。
請求項３に記載の圧入装置において、
前記バックアップ移動機構により前記圧入パンチに接近させられた前記バックアップ部材が該圧入パンチから離間する方向に移動するのを規制する移動規制部材と、
前記移動規制部材を前記バックアップ部材に対して進退移動させる進退移動機構とを更に備えることを特徴とする圧入装置。
請求項３または４に記載の圧入装置において、
前記ワークを搭載したパレットを搬送するコンベヤと、
前記パレットを支持して前記コンベヤから離間させるパレット移動機構とを更に備え、
前記複数の圧入パンチの１つによって前記パレット上の前記ワークが押圧されるのに伴って、該ワークが前記バックアップ部材により支持されると共に前記圧入部品が前記ワークの被圧入部に圧入され、前記ワークに対する前記圧入部品の圧入が完了した際には、前記パレットと前記コンベヤとの間に隙間が形成されることを特徴とする圧入装置。
請求項５に記載の圧入装置において、
前記パレット上の前記ワークが互いに対をなす前記圧入パンチおよび前記バックアップ部材の間に位置するように前記コンベヤ上の前記パレットを停止させるストッパ機構を更に備えることを特徴とする圧入装置。
請求項２から６の何れか一項に記載の圧入装置において、
前記複数のバックアップ部材の少なくとも何れか１つは、対応する前記圧入パンチとは反対側から前記ワークに対して他の圧入部品を圧入するように構成されていることを特徴とする圧入装置。