JP2015044211A - リベット加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構造によってリベット加工数を報知する。【解決手段】 本体部１０内の芯金部材２に環装される複数のリベット１を、進退部１１の進退により順次に繰り出して締めるようにしたリベット加工装置において、進退部１１の後退又は前進を感知して感知信号を発する感知部１４と、前記感知信号をカウントして、この感知信号カウント値が予め設定した閾値になったことを条件に所定の報知出力を行う報知回路部５０とを具備した。【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のリベットを順次に送出し締めるのに用いるリベット加工装置に関するものである。

従来、この種の発明には、特許文献１に記載のもののように、工具が接続されるリベット供給部（１４）と、リベット供給部（１４）に供給されるリベット（１）を１本ずつ待機させるリベット待機部（１６）と、リベット（１）を収容するリベット収容部（１２）と、リベット収容部（１２）に収容されたリベット（１）をリベット整列傾斜部（２４）により整列してリベット待機部（１６）に１本ずつ誘導するリベット誘導部（１８）と、リベット待機部（１６）に待機させたリベットを押し出してリベット供給部（１４）に供給し前記工具の取付部（Ｓ）に装着するリベット装着部（２０）と、を具備したリベット供給装置がある。
この従来技術では、ＣＣＤカメラ又は光センサからなるリベットセンサ（３８）によりリベット供給部（１４）にリベット（１）が供給されて工具（Ｔ）に装着されたか否かを判断するようにしており、さらに、リベット（１）が工具Ｔに装着される度に、リベットセンサ（３８）からの検知信号に基づいてカウント値表示部（５６）の数値（カウント値）を加算したり、カウント値表示部（５６）に表示されたリベット（１）の個数が設定値表示部（５４）に表示されたリベット（１）の個数と一致すると、ブザー（６４）から所定のブザー音を出力したり等の機能を有する（特許文献１の段落００２７，００３６〜００３７参照）。

しかしながら、上記従来技術によれば、リベットを検知するための構造（ＣＣＤカメラ等）や、リベットを供給するための構造、制御回路等が複雑であること、作業者等が作業に慣れてしまうと、リベットの締結不良や加工抜けが生じた場合でも、ブザー音のみによってリベット締結作業が問題なく終了したものと誤認識されてしまうおそれがあること等、改善の余地がある。

特開２００９−１４２８６８号公報

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、簡素な構造によってリベット加工数を報知することができるリベット加工装置を提供することにある。

上記課題を解決するための一手段は、本体部内の芯金部材に環装される複数のリベットを、進退部の進退により順次に繰り出して締めるようにしたリベット加工装置において、前記進退部の後退又は前進を感知して感知信号を発する感知部と、前記感知信号をカウントして、この感知信号カウント値が予め設定した閾値になったことを条件に所定の報知出力を行う報知回路部とを具備したことを特徴とする。

本発明は、以上説明したように構成されているので、簡素な構造によってリベット加工数を報知することができる。

本発明に係るリベット加工装置の一例を示す側面図である。 同リベット加工装置の前端側部分(II)の拡大断面図である。 同リベット加工装置の後端側部分の拡大断面図である。 報知回路部の動作を示すフローチャートである。

本実施の形態の第一の特徴は、本体部内の芯金部材に環装される複数のリベットを、進退部の進退により順次に繰り出して締めるようにしたリベット加工装置において、前記進退部の後退又は前進を感知して感知信号を発する感知部と、前記感知信号をカウントして、この感知信号カウント値が予め設定した閾値になったことを条件に所定の報知出力を行う報知回路部とを具備した。
この構成によれば、本体部内の芯金部材に複数のリベットが環装され、これら複数のリベットが、芯体部の進退により順次に繰り出されて締められると、進退部の後退又は前進に伴い感知部から感知信号が発せられる。そして、この感知信号カウント値が、予め設定された閾値になると、所定の報知出力が行われる。よって、簡素な構造によってリベット加工数をカウントでき、ひいては、リベット加工抜け等の不良を低減することができる。

第二の特徴としては、前記報知回路部は、前記報知出力を行った後に予め設定された時間が経過し、且つその時間経過後にリセット操作が行われたことを条件に、前記感知信号カウント値を初期値にリセットする。
この構成によれば、作業者等に意識的にリセット操作を行わせることができる。
すなわち、例えば、報知出力の直後にリセット操作を可能にした場合には、誤操作やリベットの締結不良等に起因してリベット加工抜けが生じた状態で、感知信号カウント値が閾値に達し、前記報知出力が行われ、その直後に、作業者等が一連の作業に慣れてしまっていること等から無意識にリセット操作を行ってしまうと、実際の加工数が所定数に達しないまま、感知信号カウント値が初期値にリセットされてしまうおそれがあるが、このようなことを防ぐことができる。

第三の特徴としては、前記報知回路部は、所定のリベット加工工程を完了した製品の数を示す製品数カウント値を記憶し、前記感知信号カウント値を初期値にリセットする毎に、前記製品数カウント値を１増加して出力する。
この構成によれば、所定のリベット加工工程を完了した製品の数を、容易にカウントし、その製品数カウント値を報知することができる。

第四の特徴としては、前記報知回路部は、前記報知出力として、報知音又は光を発する。
この構成によれば、進退部の後退又は前進に伴ってリベット加工が行われたことを、報知音又は光によって容易に知ることができる。

第五の特徴としては、前記感知部は、前記進退部に設けられたマグネットを感知するように、進退不能部位に設けられたリードスイッチであり、その接点信号を前記感知信号として発する。
ここで、前記「進退不能部位」とは、進退する進退部に相対して進退しない部位を意味し、この進退不能部位には、前記本体部の一部分や、前記本体部以外の進退しない部位等を含む。
この構成によれば、進退部の後退又は前進に伴う感知信号のを発信を、簡素な構造でもって行うことができる。

第六の特徴としては、前記進退部は、前記芯金部材の後方側で前記芯金部材と共に進退運動するように前記本体内の後端部側に設けられ、前記本体部の後端側には、前記進退部の後端面を覆うように着脱可能なキャップが設けられ、前記キャップ内には、前記進退部の後端面を進退させる進退スペースが確保され、前記マグネットは、前記進退部の後端面に固定されて前記進退スペースを進退するように設けられ、前記キャップの外周面には、前記リードスイッチが固定され、前記キャップの後端面には、前記リードスイッチよりも後方へ突出するように緩衝部材が固定されている。
この構成によれば、感知部の生産性やメンテナンス性を向上できる上、緩衝部材によって感知部への衝撃を緩和し、耐久性を向上することができる。

次に、上記特徴を有する好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

このリベット加工装置Ａは、複数のリベット１を収納した本体部１０と、該本体部１０の前後方向の中央寄りから下方に延設されたグリップ部２０と、本体部１０の後端側に着脱可能に装着されたキャップ３０と、該キャップ３０の後端面に固定された緩衝部材４０と、当該リベット加工装置Ａによる加工回数をカウントし、そのカウント値に応じた報知出力を行う報知回路部５０とを具備している。

本体部１０は、図示例によれば、前半部側の小径筒部１０ａと後半部側の大径筒部１０ｂとからなる段付き円筒状に形成され、小径筒部１０ａ寄りの内部に複数のリベット１及びこれらリベット１に挿通された芯金部材２を進退可能に収納し、大径筒部１０ｂ側の内部には芯金部材２を進退させるための機構を収納している。

各リベット１は、例えば、アルミニウム合金等の塑性変形可能な金属材料からなり、筒状部１ａの後端側に皿状の後端頭部１ｂを有し、その軸心側に前後へ連通する中空孔を有する（図２参照）。筒状部１ａの前端側は、その後側よりも若干外径が大きくなっている。
また、芯金部材２は、最前端部に位置する略円柱状の前端頭部２ａと、該前端頭部２ａよりも細い軸状であって該前端頭部２ａから後方へ延設された長尺状の軸部２ｂとから一体に構成される（図１及び図２参照）。
リベット１は、芯金部材２の軸部２ｂの対し環状に複数装着され、芯金部材２と共に本体部１０の前半部寄りに収納される。
リベット加工時には、最前端のリベット１の筒状部１ａが、重ね合わせられた二つの被加工物の孔（図示せず）に挿入され、芯金部材２が本体部１０内の進退機構によって後方へ引かれると、最前端のリベット１の筒状部１ａに対し、その前方側から芯金部材２の前端頭部２ａが入り込んで後方へ通り抜け、筒状部１ａが拡径されるとともに前後方向へ収縮し、筒状部１ａ前端側の外径の大きい部分と後端頭部１ｂとの間に、前記二つの被加工物が挟まれ、これら被加工物が接続固定される。

また、本体部１０後部側の進退機構（図示せず）は、グリップ部２０側から供給されるエアー圧力によって進退部１１を進退させる周知の機構であり、例えば、エアー圧力によって後退するプランジャや該プランジャを前方へ押し戻すスプリング等から構成される。

進退部１１は、芯金部材２の後端部側に着脱可能に掛合しており、該進退部１１の後退に伴って芯金部材２を後退させ、同進退部１１の前進に伴って同芯金部材２を前進させるように構成される。
この進退部１１は、芯金部材２の後方側で芯金部材２と共に進退運動するように、本体部１０内の後端部側に設けられる。この進退部１１の後端面には、円板状のマグネット１２（本実施例によればフェライト磁石）が固定される。これら進退部１１及びマグネット１２は、後述するキャップ３０内へ突出するとともに、該キャップ３０内で前後方向へ進退運動する。

グリップ部２０は、手で把持し易い形状に形成され、その上部側に、指で押し操作される操作スイッチ２１を有し、下端側にはエアーを供給するためのホース２２を接続している。操作スイッチ２１は、図示しない弁機構を開閉させて、ホース２２内の高圧空気を、本体部１０側へ供給したり該供給を遮断したりする。

キャップ３０は、有底筒状の部材であり、進退部１１の後端面及びマグネット１２を覆うようにして、本体部１０の後端部に着脱可能に接続されている（図１及び図２参照）。
このキャップ３０を本体部１０に対し着脱する手段は、図示例によれば、キャップ３０後端側に掛けられるとともに前端部を本体部１０側面に弾性的に係合した金具１３による。なお、他の着脱手段としては、キャップ３０を本体部１０後端部に対し螺合した構成や、キャップ３０を本体部１０後端部に対し着脱可能に嵌合した構成等とすることも可能である。
そして、キャップ３０の内部には、進退部１１後端部及びマグネット１２を進退させるために、円筒状の進退スペースＳが確保される。すなわち、進退部１１が前進した初期位置では、進退部１１の後端部及びマグネット１２が、進退スペースＳ内の前端寄りに位置し、加締め作業が行われた際には、進退部１１の後端部及びマグネット１２が、進退スペースＳ内の後端寄りに位置する（図３参照）。

また、キャップ３０の後端寄りの外周面（進退不能部位）には、進退部１１（詳細にはマグネット１２）の後退を感知して感知信号を発する感知部１４が固定されている（図１及び図２参照）。
感知部１４は、マグネット１２の接近離間により接点を閉じたり開いたりするリードスイッチであり、その接点信号を、電線１４ａを介して報知回路部５０へ入力する。
詳細に説明すれば、この感知部１４は、加締め動作時には、進退部１１と共に後退するマグネット１２の磁界を受けて接点を閉鎖し、加締め動作の完了後には、進退部１１と共に前進するマグネット１２から相対的に離れるため、弾性的な復元力により前記接点を開放する。

緩衝部材４０は、キャップ３０の後端面に、感知部１４よりも後方へ突出するように固定されている（図１及び図２参照）。
この緩衝部材４０は、複数のリベット１の装填作業等のために、本体部１０の前端側を上方へ向けるとともに同本体部１０の後端部を作業台等に当接した際に、その衝撃を吸収可能な部材であればよく、本実施例によれば、特に耐衝撃性及び耐久性の好ましい態様として、ポリアセタール樹脂により円柱状に形成される。この緩衝部材４０の材質の他例としては、ゴムや、軟質合成樹脂材料等とすることも可能である。

また、報知回路部５０は、本実施例によれば、ＣＰＵ、記憶装置、入出力装置等を具備した一般的なコンピュータ、該コンピュータを機能させるためのプログラム、該コンピュータによる処理結果を表示するための表示装置（ディスプレイ装置）等により構成される。この報知回路部５０は、感知部１４の接点信号を演算処理し、その処理結果に応じた報知出力を行う。
前記報知出力は、例えば、ブザー音の発信や、ＬＥＤ等の発光体による点灯又は点滅、ディスプレイ装置への表示、電気信号の発信等とすればよい。
なお、報知回路部５０の他例としては、プログラマブルコントローラや、同等の機能を有するマイコンや電子回路等とすることも可能である。

次に、報知回路部５０の動作について、図４のフローチャートに沿って詳細に説明する。
先ず、報知回路部５０は、感知部１４による感知信号（具体的には、閉接点信号）があるのを待ち（ステップ１）、感知信号があった場合には、次のステップ２へ処理を進める。
すなわち、操作スイッチ２１の操作により、グリップ部２０側から本体部１０内へエアーが供給されて進退機構が作動し、加締め作業が行われるとともに、進退部１１及びマグネット１２が後退すると、マグネット１２が感知部１４（リードスイッチ）により感知されて、感知部１４内の接点が閉じ、その接点信号が報知回路部５０に入力されて、報知回路部５０がステップ１からステップ２へ処理を進める。

ステップ２では、感知信号カウント値を１増加して、次のステップ３へ処理を進める。
ここで、感知信号カウント値とは、感知部１４による感知信号の発信回数、すなわちリベット加締め作業が行われた回数を示すとともに、報知回路部５０の記憶装置（図示せず）に予め記憶された変数であり、初期値はゼロに設定されている。

ステップ３では、感知信号カウント値の加算確認のため、第一の報知出力として、短めのブザー音の発信やＬＥＤ点灯等を行う。そして、処理をステップ４へ進める。

ステップ４では、感知信号カウント値が予め設定した閾値以上になったか否かを判断し、前記閾値以上であれば次のステップ５へ処理を進め、そうでなければ、前記ステップ１へ処理を戻す。
ここで、前記閾値は、例えば、当該リベット加工装置Ａによって組み立てられる製品１台における全リベット加工数を示す値とされる。つまり、感知信号カウント値が前記閾値となった状態は、前記製品１台における全リベット加工が終了したことを意味する。

ステップ５では、第二の報知出力として、ブザー音の発信やＬＥＤ点灯又は点滅等を行い、処理を次のステップ６へ進める。
ここで、第二の報知出力は、好ましくは、前記第一の報知出力（ステップ３）と区別し易いように、異なる種類の報知、例えば、第一の報知出力よりも長いブザー音やＬＥＤ点灯又は点滅が行われる。

ステップ６では、タイマーＴを作動開始して次のステップ７へ処理をすすめる。
タイマーＴは、報知回路部５０を構成するコンピュータ等に内蔵されたタイマーであり、初期値をゼロ秒として、時間カウントを開始する。

ステップ７では、タイマーＴによる時間カウント値が、予め設定された所定時間以上になるのを待ち、所定時間以上になったら次のステップ８へ処理を進める。
ここで、前記所定時間は、作業者等が一連の作業に慣れてしまい無意識にリセット操作（後述するステップ９参照）をすることのないように、予め適宜に設定される。

ステップ８では、タイマーＴが初期値（ゼロ秒）にリセットされ、次にステップ９へ処理を移行する。

ステップ９では、所定のリセット操作があったか否かが判断され、リセット操作があった場合には次のステップ１０へ処理を進め、そうでなければステップ１へ処理が戻される。
ここで、前記リセット操作とは、図示しないリセットスイッチの操作を意味する。このリセットスイッチは、報知回路部５０に操作信号を入力するように接続されたスイッチであればよく、例えば、報知回路部５０を構成するコンピュータの特定のキーや、前記コンピュータに電気的に接続された別体の押しボタンスイッチ等とすればよい。

次に、ステップ１０では、感知信号カウント値が初期値（ゼロ）にリセットされ、次のステップ１１へ処理が進められる。

すなわち、上記ステップ５〜１０によれば、報知回路部５０は、第二の報知出力（ステップ５）を行った後に予め設定された所定時間が経過し、且つその時間経過後に前記リセット操作が行われたことを条件に、感知信号カウント値を初期値にリセットし、前記所定時間が経過していない場合には、前記リセット操作が行われたとしても、感知信号カウント値をリセットしない。

次に、ステップ１１では、製品数カウント値を１増加して、次のステップ１２へ処理を進める。
ここで、製品数カウント値とは、所定のリベット加工工程を完了した製品の数を示すとともに、報知回路部５０の記憶装置（図示せず）に予め記憶された変数であり、初期値はゼロに設定されている。

ステップ１２では、前記製品数カウント値を報知回路部５０の表示装置（例えば、コンピュータのディスプレイ装置や、その他の液晶表示装置等）に表示する。
この表示時点の製品数カウント値は、当該リベット加工装置Ａによってリベット加工を完了した製品の台数を意味することになる。

ステップ１３では、製品数カウント値が予定値以上となったか否かが判断され、予定値以上であればステップ１４へ処理を進め、そうでなければステップ１へ処理を進める。
ここで、前記予定値は、当該リベット加工装置Ａの加工対象である製品の完成予定数を意味し、報知回路部５０の記憶装置に予め登録されている。

次に、ステップ１４では、第三の報知出力として、ブザー音の発信やＬＥＤの点灯又は点滅、その他の必要な処理等を行い、その後、処理を終了する。
ここで、第三の報知出力は、好ましくは、前記第一の報知出力（ステップ３）及び第二の報知出力（ステップ５）と区別し易いように、異なる種類の報知、例えば、第一及び第二の報知出力よりも長いブザー音やＬＥＤの点灯又は点滅を行う。また、前記他の必要な処理としては、例えば、予定数の製品についてリベット加工を完了した時刻等、現時点での情報の記録や、当該リベット加工装置Ａの動力源の電源の遮断等の処理が行われる。

よって、上記構成のリベット加工装置Ａによれば、リードスイッチ等を用いた簡素な構造によってリベット加工数をカウントできる。
しかも、個々のリベット加工が行われた時点や、製品毎の一連のリベット加工が完了した時点、予定数の製品のリベット加工を全て完了した時点等に、報知回路部５０による報知出力を行うことができる上、報知出力の種類（ブザー音の長さ等）によって、前記複数の時点を区別することも可能である。
また、前記リベット加工の途中においても、報知回路部５０を構成するディスプレイ装置等の表示により、リベット加工数や、製品完成数等の生産情報を確認することができる。

また、第二の報知出力を行った後に予め設定された時間が経過し、且つその時間経過後にリセット操作が行われたことを条件に、感知信号カウント値を初期値にリセットするようにしているため（ステップ５〜１０参照）、作業者等にリセット操作を意識させて行わせることができ、例えば、作業者等が一連の作業に慣れてしまっていること等から無意識にリセット操作を行い、締結不良等により実際の加工数が所定数に達しないまま、製品１台に対するリベット加工を終了してしまうようなことを防ぐことができる。
すなわち、仮に、例えば誤操作やリベットの締結不良等に起因してリベット加工抜けが生じている場合には、作業者は、第二の報知出力の後の所定時間経過後に、リセットスイッチ（図示せず）によるリセット操作を意識的に行わなければ、前記抜けの生じた箇所に対し、再度リベット加工を行って、製品１台分のリベット加工を完了させることができる（ステップ１〜９参照）。

また、上記構成のリベット加工装置Ａによれば、キャップ３０を着脱できるので、マグネット１２及び感知部１４のメンテナンス性が良好である。
しかも、マグネット１２及び感知部１４の配置、及び緩衝部材４０等によって、耐久性の高い構造を得ることができる。

なお、上記実施例によれば、報知回路部５０を本体部１０等に対し別体に設けたが、他例としては、報知回路部５０をワンチップマイコン等の小型機器により構成して本体部１０等に一体化することも可能である。

また、上記実施例によれば、進退部１１にマグネット１２を設けるとともにキャップ３０外周部に感知部１４（リードスイッチ）を設けたが、他例としては、進退部１１に感知部１４を設けるとともにキャップ３０外周部にマグネット１２を設けるようにすることも可能である。

また、上記実施例によれば、感知部１４をキャップ３０の外に設けたが、他例としては、キャップ３０の内部に設けることも可能である。

また、上記実施例によれば、進退部１１の後退を感知部１４によって感知するようにしたが、他例としては、進退部１１の前進を感知部１４によって感知する構成とすることも可能である。

また、上記実施例によれば、本体部１０後端側の進退部１１の動作を感知する構造としたが、他例としては、芯金部材２や図示しない他の部材の動作を感知する構造とすることも可能である。

また、上記実施例によれば、特に簡素で好ましい態様として、感知部１４等にリードスイッチを用いたが、他例としては、感知部１４等に他の非接触式スイッチ（例えば、光電形近接スイッチや、静電容量形近接スイッチ、誘導形近接スイッチ等）を用いてもよく、さらには、感知部１４等に接触式スイッチ（リミットスイッチやマイクロスイッチ等）を用いることも可能である。

１：リベット ２：芯金部材
１０：本体部 １１：進退部
１２：マグネット １４：感知部（リードスイッチ）
３０：キャップ ４０：緩衝部材
５０：報知回路部 Ａ：リベット加工装置
Ｓ：進退スペース

Claims (6)

1. 本体部内の芯金部材に環装される複数のリベットを、進退部の進退により順次に繰り出して締めるようにしたリベット加工装置において、
   前記進退部の後退又は前進を感知して感知信号を発する感知部と、前記感知信号をカウントして、この感知信号カウント値が予め設定した閾値になったことを条件に所定の報知出力を行う報知回路部とを具備したことを特徴とするリベット加工装置。
2. 前記報知回路部は、前記報知出力を行った後に予め設定された時間が経過し、且つその時間経過後にリセット操作が行われたことを条件に、前記感知信号カウント値を初期値にリセットすることを特徴とする請求項１記載のリベット加工装置。
3. 前記報知回路部は、所定のリベット加工工程を完了した製品の数を示す製品数カウント値を記憶し、前記感知信号カウント値を初期値にリセットする毎に、前記製品数カウント値を１増加して出力することを特徴とする請求項２記載のリベット加工装置。
4. 前記報知回路部は、前記報知出力として、報知音又は光を発することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載のリベット加工装置。
5. 前記感知部は、前記進退部に設けられたマグネットを感知するように、進退不能部位に設けられたリードスイッチであり、その接点信号を前記感知信号として発することを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載のリベット加工装置。
6. 前記進退部は、前記芯金部材の後方側で前記芯金部材と共に進退運動するように前記本体部内の後端部側に設けられ、
   前記本体部の後端側には、前記進退部の後端面を覆うように着脱可能なキャップが設けられ、
   前記キャップ内には、前記進退部の後端面を進退させる進退スペースが確保され、
   前記マグネットは、前記進退部の後端面に固定されて前記進退スペースを進退するように設けられ、
   前記キャップの外周面には、前記リードスイッチが固定され、
   前記キャップの後端面には、前記リードスイッチよりも後方へ突出するように緩衝部材が固定されていることを特徴とする請求項５記載のリベット加工装置。

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