JP2015182171A - Method and device for fastening workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク締結技術の改良に関する。 The present invention relates to improvement of a work fastening technique.
軸にカムを一体形成してなるカムシャフトが広く実用に供されている。カムシャフトを大径の丸棒(又は厚肉筒)から削り出すと削り代が多くなり、材料の歩留まりが良くない。鍛造品から機械加工にてカムシャフトを製造する場合は、材料歩留まりは良くなるが、鍛造機や鍛造金型が必須となり、少量生産では製造コストが嵩む。 Camshafts in which a cam is integrally formed on a shaft are widely used in practice. When the camshaft is cut out from a large-diameter round bar (or thick-walled cylinder), the cutting allowance increases and the material yield is not good. When a camshaft is manufactured from a forged product by machining, the material yield is improved, but a forging machine and a forging die are indispensable, and the manufacturing cost increases in small-scale production.
組立カムシャフトであれば、鍛造や大径の丸棒が不要であり、少量生産にも適している。組立カムシャフトには、例えば、丸筒状のシャフト本体にカムロブ(cam Lobe、カム駒)を位置決めし、かしめ法で固定してなるものが知られている(例えば、特許文献1(図2)、特許文献2(図5)参照。)。 An assembly camshaft does not require forging or large-diameter round bars and is suitable for small-scale production. An assembly camshaft is known, for example, in which a cam lobe (cam block) is positioned on a round cylindrical shaft body and fixed by caulking (for example, Patent Document 1 (FIG. 2)). (See Patent Document 2 (FIG. 5)).
特許文献1の図2に示されるように、シャフト(4)(括弧付き数字は、特許文献1に記載された符号を示す。以下同様)に、カムロブ(2)が嵌められ、一対の隆起部(9、9)で固定されている。隆起部(9、9)は、かしめ山に相当する。 As shown in FIG. 2 of Patent Document 1, the cam lobe (2) is fitted on the shaft (4) (the numbers in parentheses indicate the symbols described in Patent Document 1. The same applies hereinafter), and a pair of raised portions It is fixed at (9, 9). The raised portions (9, 9) correspond to the caulking mountain.
隆起部は、特許文献2の図5に示されるように、外周に突起(99)(括弧付き数字は、特許文献2に記載された符号を示す。以下同様)を有するローラー(65c)で切り込むことで形成される。
As shown in FIG. 5 of
硬い材料を切り込むため、ローラー(65c)の突起(99)が、徐々に摩耗する。摩耗が進行すると、隆起部の高さがだんだん低くなり、所定の締結力が得られにくくなる。
ローラー(65c)が摩耗しても、締結力が低下しないようにすることが望まれる。
Since the hard material is cut, the protrusion (99) of the roller (65c) gradually wears. As the wear progresses, the height of the raised portion becomes gradually lower, and it becomes difficult to obtain a predetermined fastening force.
It is desired that the fastening force does not decrease even when the roller (65c) is worn.
また、シャフトは数千本を一括して製造する。このときの製造単位はロッドと呼ばれる。1ロッド内のシャフトは、ばらつき傾向が同じであるため、外径のばらつきは小さい。しかし、あるロッドの処理に別のロッドを続けて処理すると、外径のばらつきは大きくなる。または、温度変化により油圧制御機構の精度が変動するいわゆる温度ドリフトの影響を受けて、加工量がばらつく場合もある。このように様々な要因で締結力が変動し、所定の締結力に達しないものが出現する可能性がある。そのため、全数、スリップトルク検査を行うことで、仕様の確認を行ってきた。全数検査であるため、検査費用が嵩む。 Thousands of shafts are manufactured together. The production unit at this time is called a rod. Because the shafts in one rod have the same variation tendency, the variation in outer diameter is small. However, if one rod is processed followed by another rod, the variation in outer diameter increases. Alternatively, the machining amount may vary under the influence of a so-called temperature drift in which the accuracy of the hydraulic control mechanism varies due to a temperature change. As described above, there is a possibility that the fastening force varies due to various factors, and some of them do not reach the predetermined fastening force. For this reason, specifications have been confirmed by performing slip torque inspection for all of them. Since all inspections are performed, inspection costs increase.
締結力が低下しないようにすることが求められる中、ローラー(かしめローラ)が摩耗する、温度ドリフトの影響を受ける又はシャフト本体の外径が変動するような場合であっても、所定の締結力が得られるワーク締結技術が望まれる。 While it is required to prevent the fastening force from being reduced, the predetermined fastening force is maintained even when the roller (caulking roller) is worn, affected by temperature drift, or when the outer diameter of the shaft body fluctuates. Therefore, a work fastening technique that can achieve the above is desired.
本発明は、かしめローラに代表される加工工具が摩耗する、温度ドリフトの影響を受ける又はシャフト本体に代表される第1ワークの外径が変動するような場合であっても、所定の締結力が得られるワーク締結技術を提供することを課題とする。 The present invention provides a predetermined fastening force even when a machining tool represented by a caulking roller is worn, affected by temperature drift, or when the outer diameter of a first workpiece represented by a shaft body varies. It is an object to provide a work fastening technique that can achieve the above.
請求項1に係る発明は、目標値に基づいて第1ワークに加工を施す第1加工工程と、前記第1ワークの加工箇所に向けて第2ワークを押し付ける押し付け工程と、この押し付け工程における押し付け荷重を取得する荷重取得工程と、取得した荷重に基づいて前記目標値を修正する目標値修正工程とを有し、前記第1ワークに前記第2ワークを締結するワーク締結方法であって、
前記目標値修正工程で前記目標値が修正された場合は、その修正後に実施される前記第1加工工程は、修正後の目標値に基づいて次の第1ワークに加工を施す。
The invention according to claim 1 is a first machining step of machining a first workpiece based on a target value, a pressing step of pressing a second workpiece toward a machining location of the first workpiece, and a pressing in the pressing step It has a load acquisition step of acquiring a load and a target value correction step of correcting the target value based on the acquired load, and is a workpiece fastening method for fastening the second workpiece to the first workpiece,
When the target value is corrected in the target value correcting step, the first machining step performed after the correction performs processing on the next first workpiece based on the corrected target value.
請求項2に係る発明では、目標値修正工程は、第2ワークを所定位置まで押し付けたときの押し付け荷重に基づき、目標値を修正する。
In the invention which concerns on
請求項3に係る発明では、第1加工工程は、軸状の第1ワークの外周をかしめて隆起させる工程であり、押し付け工程は、第2ワークに設けた貫通穴に第1ワークを挿通させ、第1加工工程で形成した隆起に第2ワークの貫通穴の縁を押し付ける。 In the invention which concerns on Claim 3, a 1st process process is a process which caulks the outer periphery of a shaft-shaped 1st workpiece | work, and a pressing process inserts a 1st workpiece | work through the through-hole provided in the 2nd workpiece | work. The edge of the through hole of the second workpiece is pressed against the ridge formed in the first processing step.
請求項4に係る発明では、押し付け工程の後に、押し付け工程により押し付けられた第2ワークの位置情報を取得する位置情報取得工程と、取得された位置情報に基づいて第1ワークに加工を施す第2加工工程とを含み、第2ワークは、第1加工工程による加工箇所と第2加工工程による加工箇所との間で、第1ワークに締結される。 In the invention which concerns on Claim 4, after a pressing process, the position information acquisition process which acquires the positional information on the 2nd workpiece | work pressed by the pressing process, and the 1st workpiece | work is processed based on the acquired positional information. The second workpiece is fastened to the first workpiece between the machining location by the first machining step and the machining location by the second machining step.
請求項5に係る発明では、第1ワークはシャフト本体で、第2ワークはカムロブである。
In the invention which concerns on
請求項6に係る発明によれば、目標値に基づいて第1ワークに加工を施す第1加工機構と、前記第1ワークの加工箇所に向けて第2ワークを押し付ける押し付け機構と、この押し付け機構による押し付け荷重を取得する荷重取得機構と、取得した荷重に基づいて前記目標値を修正し、次の第1ワークのために前記第1加工機構に修正後の目標値を付与する制御部とを備えており、第1ワークに前記第2ワークを締結するワーク締結装置が提供される。
According to the invention which concerns on
請求項1に係る発明では、荷重に基づいて目標値を修正する目標値修正工程を有し、この目標値修正工程で目標値が修正された場合は、その修正後に実施される第1加工工程は、修正後の目標値に基づいて次の第1ワークに加工を施す。すなわち、加工工具の経時変化やワークのロッド毎のばらつき等によって押し付け荷重が変動した場合には、目標値を修正して対応するため、第1ワークと第2ワークとの間の締結力の低下を抑制することができ、所定の締結力を得ることができる。 In the invention which concerns on Claim 1, it has the target value correction process which corrects a target value based on a load, and when a target value is corrected in this target value correction process, the 1st process process implemented after the correction Applies processing to the next first workpiece based on the corrected target value. That is, when the pressing load fluctuates due to a change in the processing tool with time, variation of each workpiece rod, etc., the target value is corrected to cope with it, so that the fastening force between the first workpiece and the second workpiece is reduced. And a predetermined fastening force can be obtained.
請求項2に係る発明では、第2ワークを所定位置まで押し付けたときの押し付け荷重に基づき、目標値を修正する。第2ワークを所定位置まで押し付けたときに押し付け荷重を計測する。第1ワークに形成する加工箇所の寸法や第2ワークの寸法にばらつきがあっても、決まった条件(所定位置)で押し付け荷重を計測するため、計測の信頼性が高まる。すなわち、所定位置における押し付け荷重を用いることにより、同一条件に基づいて、個々の第2ワークの押し付け荷重を次のワークの加工量に反映できる。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、軸状の第1ワークの外周をかしめて隆起させ、第2ワークに設けた貫通穴に第1ワークを挿通させ、第1加工工程で形成した隆起に第2ワークの貫通穴の縁を押し付ける。軸状の第1ワークの外形寸法のばらつきや、第2ワークの貫通穴の内径(穴径)のばらつきがあっても、第1ワークと第2ワークとの間の締結力の低下を抑制することができる。 In the invention which concerns on Claim 3, the outer periphery of a shaft-shaped 1st workpiece | work is caulked, the 1st workpiece | work is inserted in the through-hole provided in the 2nd workpiece | work, and the 2nd workpiece | work was formed in the 1st process formed. Press the edge of the through hole. Even if there is a variation in the outer dimensions of the shaft-shaped first workpiece or a variation in the inner diameter (hole diameter) of the through hole of the second workpiece, a decrease in the fastening force between the first workpiece and the second workpiece is suppressed. be able to.
請求項4に係る発明では、押し付け工程の後に、押し付け工程により押し付けられた第2ワークの位置情報を取得する位置情報取得工程と、取得された位置情報に基づいて第1ワークに加工を施す第2加工工程とを含むため、第1加工工程による加工箇所と第2加工工程による加工箇所との間に第1ワークを締結する場合、適切な締結力を得ることができる。すなわち、第1加工工程については、押し付け荷重を反映した目標値に基づく加工を施すことで第1ワークと第2ワークとの締結を確実なものとし、第2加工工程では、第2ワークの位置情報に基づく適切な位置に加工を施すことができるので、第1ワークと第2ワークの締結を好適にサポートできる。 In the invention which concerns on Claim 4, after a pressing process, the position information acquisition process which acquires the positional information on the 2nd workpiece | work pressed by the pressing process, and the 1st workpiece | work is processed based on the acquired positional information. Since 2 processing steps are included, when fastening a 1st workpiece | work between the process location by a 1st process process and the process location by a 2nd processing process, appropriate fastening force can be obtained. That is, in the first machining step, the first workpiece and the second workpiece are securely fastened by performing machining based on the target value reflecting the pressing load. In the second machining step, the position of the second workpiece is determined. Since processing can be performed at an appropriate position based on information, it is possible to favorably support the fastening of the first workpiece and the second workpiece.
請求項5に係る発明では、第1ワークはシャフト本体で、第2ワークはカムロブであり、本発明によれば、シャフトにカムロブを適切な締結力で締結することができる。
In the invention which concerns on
請求項6に係る発明によれば、目標値に基づいて第1ワークに加工を施す第1加工機構と、第1ワークの加工箇所に向けて第2ワークを押し付ける押し付け機構と、この押し付け機構による押し付け荷重を取得する荷重取得機構と、取得した荷重に基づいて目標値を修正し、次の第1ワークのために第1加工機構に修正後の目標値を付与する制御部とを備え、第1ワークに第2ワークを締結するワーク締結装置が提供される。加工工具の経時変化やワークのロッド毎のばらつき等によって押し付け荷重が変動した場合には、目標値を修正して対応するため、本発明のワーク締結装置により、第1ワークと第2ワークとの間の締結力の低下を抑制することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the first processing mechanism that processes the first workpiece based on the target value, the pressing mechanism that presses the second workpiece toward the processing location of the first workpiece, and the pressing mechanism. A load acquisition mechanism for acquiring the pressing load, and a control unit that corrects the target value based on the acquired load and gives the corrected target value to the first machining mechanism for the next first workpiece, A workpiece fastening device for fastening a second workpiece to one workpiece is provided. When the pressing load fluctuates due to a change over time of the processing tool or a variation of each workpiece rod, etc., the target value is corrected to cope with the problem. A decrease in the fastening force between them can be suppressed.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
図1に示すように、ワーク締結装置10は、基台11と、この基台11に立てられた箱型フレーム12と、この箱型フレーム12の上部に設けられる主軸台13と、箱型フレーム12の下部に設けられる心押し台14と、箱型フレーム12に縦に且つ互いに平行に設けられているラック15、直線ガイド16及びボールねじ17と、直線ガイド16で鉛直移動可能に案内されラック15に噛み合うピニオン18及びこのピニオン18を駆動する第1駆動モータ19を有する第1加工機構20と、この第1加工機構20より下位に配置され直線ガイド16で鉛直移動可能に案内されラック15に噛み合うピニオン21及びこのピニオン21を駆動する第2駆動モータ22を有する第2加工機構23と、この第2加工機構23より下位に配置され直線ガイド16で鉛直移動可能に案内されボールねじ17で移動される押し付け機構25とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
主軸台13は、第1ワークとしてのシャフト本体26を把持し軸回りに回す主要部材であり、シャフト本体26をチャックするコレット27と、このコレット27を回すスピンドルモータ28を備えている。
心押し台14は、主軸台13と共にシャフト本体26を支える部材であり、センタ29と、このセンタ29を昇降するシリンダユニット31とを備えている。
The
The
押し付け機構25は、ボールねじ17と、このボールねじ17を回す第3駆動モータ32と、ボールねじ17で移動されるスライダ33と、このスライダ33に固定され正面へ延びるブラケット34と、このブラケット34で支持されるパレット35とからなる。なお、ブラケット34には、パレット35を鉛直軸回りに回転させるパレット旋回モータ36が備えられている。
The
さらにワーク締結装置10は、第1加工機構20に付設され第1かしめローラ38の高さ位置を検出する第1位置センサ39と、第2加工機構23に付設され第2かしめローラ41の高さ位置を検出する第2位置センサ42と、スライダ33に付設されパレット35の上面の高さ位置を検出する第3位置センサ43と、第1〜第3位置センサ39、42、43からの位置情報に基づいて第1〜第3駆動モータ19、22、32を制御する制御部45とを備えている。
Further, the
制御部45は、第3駆動モータ32の電流値を押し付け荷重に換算することで押し付け荷重を求める荷重取得機構44を備えている。
The
図2に示すように、第1ワークの一具体例であるシャフト本体26は、鋼製の筒体である。中空部にセンタ29の先端が進入する。
図3に示すように、第2ワークの一具体例であるカムロブ46は、シャフト本体26の外径より僅かに大きな内径の貫通穴47を有する。
図4に示すように、第1かしめ凹部48と第2かしめ凹部49が、カムロブ46の上下面に且つ貫通穴47の縁に形成されている。
As shown in FIG. 2, the shaft
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 4, a
図5に示すように、第1加工機構20は、図面表裏方向に昇降する昇降フレーム51と、この昇降フレーム51の両端部から延びている2つのサブフレーム52、52と、これらのサブフレーム52、52の先端にV字状に設けられるレール53、53と、これらのレール53、53に各々移動可能に取付けられるサブスライダ54、54と、これらのサブスライダ54、54で支持され基部側にラック55、55が形成され先端に左右の第1かしめローラ38L、38R(Lは左、Rは右を示す添え字。図面は下から見ているため、左右が逆になる。)を有するプレート56、56と、昇降フレーム51の中央に取付けられている駆動源57と、この駆動源57に支持されシャフト本体26に向かって移動すると共に両側面にラック58、58が形成され先端に中央第1かしめローラ38C(Cは中央を示す添え字。)を有する移動部材59と、昇降フレーム51又はサブフレーム52、52に回転自在に取付られラック58、58で回されるファーストピニオン61、61及びこのファーストピニオン61、61で回されると共にラック55、55に噛合っているセカンドピニオン62、62とを備える。
As shown in FIG. 5, the
駆動源57で移動部材59を前進させると、中央の第1かしめローラ38Cが前進し始める。同時にファーストピニオン61及びセカンドピニオン62が回転し始め、左右の第1かしめローラ38L、38Rが互いに接近するように移動し始める。
3個の第1かしめローラ38L、38R、38Cは、シャフト本体26を重心(図心)とする正三角形の頂点に常に位置している。
When the moving
The three
結果、図6に示すように、3個の第1かしめローラ38L、38R、38Cでシャフト本体26を挟む。第1かしめローラ38L、38R、38Cは外周が突になっている。シャフト本体26を回すと、第1かしめローラ38L、38R、38Cは、シャフト本体26に食い込んで第1かしめ山を形成する。
As a result, as shown in FIG. 6, the
第2加工機構(23)は、第2かしめローラ(41L、41R、41C)を備えている点が異なるもののその他は第1加工機構20と同一の構造であるため、詳細な構造説明は省略する。
The second processing mechanism (23) has the same structure as the
図7に示すように、パレット35は、等ピッチで設けた複数の通孔64と、第1ワークとしてのカムロブ46や識別リング65の搭載位置及び搭載姿勢を決める位置決め片66や位置決めピン67を備えている。通孔64にセンタ(図1、符号29)が通過する。
As shown in FIG. 7, the
以上の構成からなるワーク締結装置10を用いて実施する組立カムシャフトの製造方法を次に説明する。
図8(a)に示すように、ロボット又は人手でシャフト本体26をコレット27に挿入する。コレット27を閉じる(縮径する)ことで、コレット27にシャフト本体26は吊り下げられる。
図8(b)に示すように、上昇するセンタ29でシャフト本体26の下部の位置決めを行う。
図8(c)に示すように、シャフト本体26を所定回転速度で回転しつつ、第1かしめローラ38、38をシャフト本体26に食い込ませる。
Next, a method for manufacturing an assembly camshaft that is performed using the
As shown in FIG. 8A, the
As shown in FIG. 8B, the lower portion of the
As shown in FIG. 8C, the
図8(d)に示すように、シャフト本体26の外周をかしめて隆起させる。結果、第1かしめ山68が形成される。
図8(e)に示すように、第1かしめローラ38、38を待機位置に戻して、第1かしめ山68の近傍を空ける。
図8(f)に示すように、パレット35を上昇して、カムロブ46を第1かしめ山68へ押し付ける。すると、第1かしめ山68が塑性変形し、その一部が図4に示す第1かしめ凹部48に流入する。
As shown in FIG. 8D, the outer periphery of the
As shown in FIG. 8 (e), the
As shown in FIG. 8 (f), the
図9に示すように、押し付け荷重に比例してスリップトルクが増加する。すなわち、押し付け荷重が大きくなるほど、塑性変形が進み、第1かしめ凹部48に多くの肉が流入するからスリップトルクが増加する。要求トルクがTsのときの押し付け荷重がFpであるとすると、図8(f)で、押し付け荷重がFpに達したときに、パレット35の上昇を終了する。
As shown in FIG. 9, the slip torque increases in proportion to the pressing load. That is, as the pressing load increases, plastic deformation progresses, and more meat flows into the
なお、押し付け荷重の測定は、ロードセル(例えばカムロブ46とパレット35上面との間に介在させる。)で実施することが望ましいが、本例では、第3駆動モータ32の電流値を荷重取得機構(図1、符号44)で、押し付け荷重に換算することで押し付け荷重を求める。
The measurement of the pressing load is preferably performed by a load cell (for example, interposed between the
図10(a)に示すように、パレット35を下げる。カムロブ46は第1かしめ山68に噛み合っているため落下することはない。
図10(b)に示すように、カムロブ46の下方が空いたら、第2かしめローラ41、41でシャフト本体26のカムロブ46の下面近傍をかしめる。
図10(c)に示すように、カムロブ46は第1かしめ山68と第2かしめ山69とで挟まれるようにしてシャフト本体26に取付け固定される。
以上を繰り返すことにより、複数個のカムシャフト構成要素をシャフト本体26に固定することができる。
As shown in FIG. 10A, the
As shown in FIG. 10B, when the lower portion of the
As shown in FIG. 10C, the
By repeating the above, a plurality of camshaft components can be fixed to the
以上に述べた組立カムシャフトの製造方法は、フロー図を用いて次のように説明することができる。このフローは制御部(図1、符号45)で実行される。
図11のST01にて、カムロブに係る目標位置Psを入力する。シャフト本体の何処にカムロブを設けるかは、設計図面などで決まっているため、目標位置Psは一義的に定まる。
The manufacturing method of the assembly camshaft described above can be described as follows using a flow chart. This flow is executed by the control unit (FIG. 1, reference numeral 45).
In ST01 of FIG. 11, the target position Ps related to the cam lobe is input. Where the cam lobe is provided on the shaft body is determined by a design drawing or the like, the target position Ps is uniquely determined.
さらに、後のST17に備えて、再加工の要否を入力すると共に実使用上許容される位置ずれaを入力する。 Further, in preparation for the subsequent ST17, the necessity of reworking is input and the positional deviation a allowed in actual use is input.
併せて、押し付け目標荷重Lsを入力する。押し付け目標荷重Lsは、例えば、図12を用いて、要求されるスリップトルクTsから押し付け目標荷重Lsが定まる。さらに、実使用上許容されるスリップトルクの許容上限値Ts2と許容下限値Ts1とから定まる、許容上限荷重Ls2及び許容下限荷重Ls1を入力する。 In addition, the pressing target load Ls is input. The pressing target load Ls is determined from the required slip torque Ts using, for example, FIG. Furthermore, the allowable upper limit load Ls2 and the allowable lower limit load Ls1 determined from the allowable upper limit value Ts2 and the allowable lower limit value Ts1 of the slip torque permitted in actual use are input.
図11のST02にて、第1かしめローラによる第1切込量を入力する。
図13に示すように、多数の試作品から切込量と押し付け荷重との相関を調べておく。この相関を用いて、押し付け荷重がLsであるときの切込量を定め、これを第1切込量として入力する。
なお、第1切込量は、後に修正されるため、このステップでは初期値として扱われる。初期値であるため、第1切込量は、シャフト本体の外径(設計値。この設計値には公差を含めない。)の外周面に第1かしめローラが接触したときからの前進距離、すなわち切込深さと定義される。
In ST02 of FIG. 11, the first cutting amount by the first caulking roller is input.
As shown in FIG. 13, the correlation between the depth of cut and the pressing load is examined from a large number of prototypes. Using this correlation, the cutting amount when the pressing load is Ls is determined, and this is input as the first cutting amount.
Since the first cut amount is corrected later, it is treated as an initial value in this step. Since it is an initial value, the first depth of cut is the advance distance from the time when the first caulking roller comes into contact with the outer peripheral surface of the outer diameter of the shaft body (design value. This design value does not include tolerance). That is, it is defined as the depth of cut.
図11のST03にて、第1切込量に基づいて、シャフト本体に第1かしめ山を形成する。
次に、ST04にて、押し付け機構で、カムロブを第1かしめ山へ押し付ける。
この押し付け工程中、カムロブの位置情報を取得し(ST05)、カムロブが目標位置Psに到達するまで押し付けを継続する(ST06)。
In ST03 of FIG. 11, a first caulking mountain is formed on the shaft body based on the first cut amount.
Next, in ST04, the cam lobe is pressed against the first caulking mountain by the pressing mechanism.
During this pressing step, the cam lobe position information is acquired (ST05), and the pressing is continued until the cam lob reaches the target position Ps (ST06).
カムロブが目標位置Psに到達したら第3駆動モータの電流値を測定し(ST07)、第3駆動モータを停止し(ST08)、測定で得た電流値を荷重に換算し(ST09)、得られた換算荷重が、許容荷重範囲に収まっているか否かを調べる(ST10)。 When the cam lobe reaches the target position Ps, the current value of the third drive motor is measured (ST07), the third drive motor is stopped (ST08), and the current value obtained by the measurement is converted into a load (ST09). It is examined whether or not the converted load is within the allowable load range (ST10).
収まっている場合は、ST05で得たカムロブの位置情報を取得し、この位置情報に基づいて第2かしめ山の位置を決定する(ST11)。具体的には、図1に示す第3位置センサ43により、パレット35の上面位置が検出できる。本実施例では、パレット35の上面は、図10(c)に示すカムロブ46の下面に合致しているため、カムロブ46の下面の高さ位置が検出できる。図10(c)にて、カムロブ46の下面からLだけ下がった位置を第2かしめローラの高さとする。Lは、組立カムシャフトを試作し、このデータを蓄積することで、カムロブ毎に予め定めておく。
If it is within the range, the cam lobe position information obtained in ST05 is acquired, and the position of the second caulking mountain is determined based on this position information (ST11). Specifically, the upper surface position of the
図11のST12にて、決定されたかしめ位置に基づいて第2かしめローラで、シャフト本体に第2かしめ山を形成する。
所定の作業の全てが終了する、又は、休憩時間に入る若しくは終業時間に至るなどの理由で作業を終えるか否かを調べ(ST13)、作業を継続する場合は次に進む。
In ST12 of FIG. 11, a second caulking mountain is formed on the shaft body by the second caulking roller based on the caulking position determined.
It is checked whether or not the predetermined work is completed or the work is finished for reasons such as entering a break time or reaching the closing time (ST13). If the work is continued, the process proceeds to the next.
ST14にて、換算荷重とLs(押し付け目標荷重)とを比較する。換算荷重がLs以上であれば、押し付け過ぎとして、(第1切込量−β)を新しい第1切込量とする、修正を行う(ST15)。換算荷重がLs未満であれば、押し付け不足として、(第1切込量+β)を新しい第1切込量とする(ST16)。なお、βは、例えば第1切込量の(0.1%〜5%)の範囲から経験的に選択した値である。 In ST14, the converted load is compared with Ls (pressing target load). If the converted load is equal to or greater than Ls, correction is performed by setting (first cut amount−β) as a new first cut amount as excessive pressing (ST15). If the converted load is less than Ls, the pressing is insufficient, and (first cutting amount + β) is set as a new first cutting amount (ST16). Note that β is a value empirically selected from the range of (0.1% to 5%) of the first cut amount, for example.
ST03での第1切込量は、ST15又はST16で修正された第1切込量に置換される。結果、次のシャフト本体には、第1切込量に基づいて第1かしめ山が形成される。
ST15又はST16による修正が施されるため、第1かしめローラの経時変化やシャフト本体やカムロブのロッド毎のばらつき等によって押し付け荷重が変動した場合には、目標値を修正して対応する。結果、シャフト本体とカムロブとの間の締結力の低下を抑制することができる。
The first cut amount in ST03 is replaced with the first cut amount corrected in ST15 or ST16. As a result, a first caulking mountain is formed on the next shaft body based on the first cut amount.
Since the correction by ST15 or ST16 is performed, when the pressing load fluctuates due to the change of the first caulking roller with time or the variation of the shaft body or the rod of the cam lobe, the target value is corrected and dealt with. As a result, a decrease in fastening force between the shaft body and the cam lobe can be suppressed.
ST10で、換算荷重が、許容荷重範囲から外れている場合には、ST17で再加工の要否を調べる。ST01で再加工要とされた時には(A)へ進み、否とされた場合は、ST18に進む。
ロボットを用いてシャフト本体をワーク締結装置から外し、一次保管場所へ移動する際に、加速力や振動が加わるため、カムロブの脱落が懸念される。対策として、ST18で第2かしめ山を形成し、その後に不良品として排出する(ST19)。
If the converted load is out of the allowable load range in ST10, the necessity of reworking is examined in ST17. When it is determined that reworking is required in ST01, the process proceeds to (A), and when the result is NO, the process proceeds to ST18.
When removing the shaft body from the work fastening device using a robot and moving it to the primary storage location, acceleration force and vibration are applied, so there is a concern that the cam lobe may drop off. As a countermeasure, a second caulking mountain is formed in ST18, and then discharged as a defective product (ST19).
ST10で、換算荷重が許容荷重範囲から外れていると判断された場合には、換算荷重が許容上限荷重Ls2より大きい場合と、許容下限荷重Ls1より小さい場合とがある。換算荷重が許容上限荷重Ls2より大きい場合には、再加工の余地がないため、不良品と処理する。一方、許容下限荷重Ls1より小さい場合は、再加工の余地がある。 When it is determined in ST10 that the converted load is out of the allowable load range, the converted load may be larger than the allowable upper limit load Ls2 or may be smaller than the allowable lower limit load Ls1. When the converted load is larger than the allowable upper limit load Ls2, there is no room for reworking, so that it is treated as a defective product. On the other hand, when it is smaller than the allowable lower limit load Ls1, there is room for rework.
そこで、図14にて、ST20で換算荷重が、許容下荷重Ls1未満であるか否かを調べる。すなわち、許容荷重範囲から外れていると判断された換算荷重が、許容上限荷重Ls2より大きいのか、或いは、許容下限荷重Ls1よりも小さいかを調べる。ST20が否の場合は、換算荷重が許容上限荷重Ls2より大きいと判断して、第2かしめ山を形成し(ST21)、不良品として排出する(ST22)。 Therefore, in FIG. 14, it is checked in ST20 whether the converted load is less than the allowable lower load Ls1. That is, it is checked whether the converted load determined to be out of the allowable load range is larger than the allowable upper limit load Ls2 or smaller than the allowable lower limit load Ls1. If ST20 is negative, it is determined that the converted load is larger than the allowable upper limit load Ls2, and a second caulking peak is formed (ST21), and the defective product is discharged (ST22).
ST20で換算荷重が、許容下荷重Ls1未満であるときは、第3駆動モータを再運転し追加的な押し付けを行う(ST23)。第3駆動モータの電流値を連続的に測定し(ST24)、測定で得た電流値を荷重に換算し(ST25)、得られた換算荷重が押し付け目標荷重Lsに達するまで第3駆動モータの運転を続ける(ST26)。 When the converted load is less than the allowable lower load Ls1 in ST20, the third drive motor is restarted and additional pressing is performed (ST23). The current value of the third drive motor is continuously measured (ST24), the current value obtained by the measurement is converted into a load (ST25), and the obtained converted load is pressed until the target load Ls is reached. Continue driving (ST26).
換算荷重が押し付け目標荷重Lsに達したら第3駆動モータを停止し(ST27)、そのときのカムロブの位置を測定する(ST28)。
ST29で、測定位置が許容位置範囲、すなわち(Ps−a)以上で(Ps+a)以下の範囲に収まっているか否かを調べる。aはST01で入力された許容ずれである。
When the converted load reaches the pressing target load Ls, the third drive motor is stopped (ST27), and the position of the cam lobe at that time is measured (ST28).
In ST29, it is checked whether or not the measurement position is within an allowable position range, that is, within a range of (Ps−a) to (Ps + a). a is the allowable deviation input in ST01.
否であれば、寸法的に不合格であると判定されるため、第2かしめ山を形成し(ST30)、不良品として排出する(ST31)。
測定位置が許容位置範囲内であれば、再加工が有効になり、製品を合格水準に高めることに成功したと判定する。よって、図11の(B)に進み、図11のフローを実施する。
If not, it is determined that the dimensions are unacceptable, so a second crimped crest is formed (ST30) and discharged as a defective product (ST31).
If the measurement position is within the allowable position range, it is determined that the rework is effective and the product has been successfully raised to the acceptable level. Therefore, the process proceeds to (B) of FIG. 11 and the flow of FIG. 11 is performed.
尚、第1ワークは軸、第2ワークは軸に圧入される軸受であってもよい。第1ワークとしての軸の外周に旋盤で切削加工(レース加工)を施し、この加工箇所へ第2ワークとしての軸受を押し付けて圧入する。押し付け荷重に基づいてレース加工時の切削量(切り込み深さ)を修正するようにすれば、刃具の摩耗や軸の外径にばらつきがあったとしても、軸と軸受との間の締結力が適正に維持される。 The first workpiece may be a shaft and the second workpiece may be a bearing press-fitted into the shaft. Cutting (lace processing) is performed on the outer periphery of the shaft as the first workpiece with a lathe, and a bearing as the second workpiece is pressed into the processed portion to be press-fitted. If the cutting amount (cutting depth) at the time of lace processing is corrected based on the pressing load, the fastening force between the shaft and the bearing can be improved even if the wear of the cutting tool and the outer diameter of the shaft vary. Maintained properly.
よって、シャフト本体や軸に代表される第1ワークと、カムロブや軸受に代表される第2ワークとに係る締結方法は、次のようにまとめることができる。
目標値に基づいて第1ワークに加工を施す第1加工工程(図11、ST03相当)と、前記第1ワークの加工箇所に向けて第2ワークを押し付ける押し付け工程(図11、ST04相当)と、この押し付け工程における押し付け荷重を取得する荷重取得工程(図11、ST09相当)と、取得した荷重に基づいて前記目標値を修正する目標値修正工程(図11、ST15、16相当)とを有し、前記第1ワークに前記第2ワークを締結するワーク締結方法であって、前記目標値修正工程で前記目標値が修正された場合は、その修正後に実施される前記第1加工工程は、修正後の目標値に基づいて次の第1ワークに加工を施す。
Therefore, the fastening method according to the first workpiece typified by the shaft main body and the shaft and the second workpiece typified by the cam lobe and the bearing can be summarized as follows.
A first machining step (equivalent to ST03 in FIG. 11) for machining the first workpiece based on the target value, and a pressing step (equivalent to ST04 in FIG. 11) for pressing the second workpiece toward the machining location of the first workpiece; The load acquisition step (equivalent to ST09 in FIG. 11) for acquiring the pressing load in the pressing step and the target value correction step (equivalent to ST15, ST16 in FIG. 11) for correcting the target value based on the acquired load are provided. And, in the work fastening method for fastening the second work to the first work, when the target value is corrected in the target value correction step, the first machining step performed after the correction is performed, The next first workpiece is machined based on the corrected target value.
本発明は,上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第1切込量を毎回修正していたが、換算荷重とLs(押し付け目標荷重)との差が所定値未満であれば、第1切込量を修正せずそのままの値で、次の第1ワークに加工を施しても良い。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the first cut amount is corrected every time. However, if the difference between the converted load and Ls (pressing target load) is less than a predetermined value, the first cut amount is not corrected. The next first workpiece may be processed with the value of.
10…ワーク締結装置、20…第1加工機構、23…第2加工機構、25…押し付け機構、26…第1ワーク(シャフト本体)、44…荷重取得機構、45…制御部、46…第2ワーク(カムロブ)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1ワークの加工箇所に向けて第2ワークを押し付ける押し付け工程と、
この押し付け工程における押し付け荷重を取得する荷重取得工程と、
取得した荷重に基づいて前記目標値を修正する目標値修正工程とを有し、前記第1ワークに前記第2ワークを締結するワーク締結方法であって、
前記目標値修正工程で前記目標値が修正された場合は、その修正後に実施される前記第1加工工程は、修正後の目標値に基づいて次の第1ワークに加工を施すワーク締結方法。 A first machining step of machining a first workpiece based on a target value;
A pressing step of pressing the second workpiece toward the machining location of the first workpiece;
A load acquisition step of acquiring a pressing load in this pressing step;
A target value correcting step of correcting the target value based on an acquired load, and a work fastening method for fastening the second work to the first work,
When the target value is corrected in the target value correcting step, the first machining step performed after the correction is a workpiece fastening method in which processing is performed on the next first workpiece based on the corrected target value.
前記押し付け工程は、前記第2ワークに設けた貫通穴に前記第1ワークを挿通させ、前記第1加工工程で形成した前記隆起に前記第2ワークの前記貫通穴の縁を押し付ける請求項1又は請求項2記載のワーク締結方法。 The first machining step is a step of caulking the outer periphery of the shaft-shaped first workpiece,
The pressing step includes inserting the first workpiece into a through hole provided in the second workpiece, and pressing an edge of the through hole of the second workpiece against the ridge formed in the first processing step. The work fastening method according to claim 2.
前記第2ワークは、前記第1加工工程による加工箇所と前記第2加工工程による加工箇所との間で、前記第1ワークに締結される請求項3記載のワーク締結方法。 After the pressing step, a position information acquisition step of acquiring position information of the second workpiece pressed by the pressing step, and a second processing step of processing the first workpiece based on the acquired position information. Including
The workpiece fastening method according to claim 3, wherein the second workpiece is fastened to the first workpiece between a machining location by the first machining step and a machining location by the second machining step.
前記第1ワークの加工箇所に向けて第2ワークを押し付ける押し付け機構と、
この押し付け機構による押し付け荷重を取得する荷重取得機構と、
取得した荷重に基づいて前記目標値を修正し、次の第1ワークのために前記第1加工機構に修正後の目標値を付与する制御部とを備えており、
前記第1ワークに前記第2ワークを締結するワーク締結装置。 A first machining mechanism for machining a first workpiece based on a target value;
A pressing mechanism that presses the second workpiece toward the machining location of the first workpiece;
A load acquisition mechanism for acquiring a pressing load by the pressing mechanism;
A control unit that corrects the target value based on the acquired load and applies the corrected target value to the first machining mechanism for the next first workpiece;
A work fastening device for fastening the second work to the first work.
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