JP2021194675A - Caulking method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カシメ方法に関する。 The present invention relates to a caulking method.
ナットを用いた締結部品において、締付後のナットの緩みや脱落を防止するため、ナットをカシメる部品が存在する。ナットをカシメる際には、ナットの破損がないこと及び所望の解放トルクを得ることが求められる。しかし、解放トルクはカシメが深いほど高くなり、カシメが深いほどナットが割れやすい。よって、これらはトレードオフの関係にある。そのため、カシメの品質を安定させることが困難となる場合がある。
例えば、特許文献1には、カシメ固定された状態のナットを解放するために必要なトルクを必要解放トルクとし、カシメ装置の工具の変位量をカシメ深さとするとき、必要解放トルクとカシメ深さの関係に基づいて、必要解放トルク以上となるカシメ深さを事前に決定するカシメ方法が開示されている。特許文献1のカシメ方法では、カシメ深さと、カシメ装置の工具を移動させるネジのストローク量と、ネジを回転させるサーボモータの回転角との関係に基づいて、必要解放トルクを得るためのストローク量や回転角を事前に設定している。
Among fastener parts using nuts, there are parts that crimp the nuts in order to prevent the nuts from loosening or falling off after tightening. When crimping the nut, it is required that the nut is not damaged and that a desired release torque is obtained. However, the deeper the caulking, the higher the release torque, and the deeper the caulking, the easier it is for the nut to crack. Therefore, these are in a trade-off relationship. Therefore, it may be difficult to stabilize the quality of caulking.
For example, in
特許文献1で開示されたカシメ方法では、一律に事前に設定されたストローク量やサーボモータの回転角でカシメ装置を制御している。一方、ナットは公差による加工不良等により、寸法に多少のバラツキが生じることがある。そのため、予め設定したストロークに対しワークのバラツキが大きい場合には、良品条件から外れたカシメを実施するおそれがある。具体的には、ナットのバラツキにより所定のカシメ加工量が得られなくなり、実際の解放トルクが所望の必要解放トルク範囲から外れたり、ナットが割損したりする可能性がある。特許文献1に開示された技術では、これらの問題について考慮されていない。
In the caulking method disclosed in
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、適切なカシメを行うことが可能なカシメ方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a caulking method capable of performing appropriate caulking.
本発明にかかるカシメ方法は、カシメ装置の駆動部によって工具を移動させて、第1の被カシメ部材のカシメ部を変形させて第2の被カシメ部材にカシメ固定するカシメ方法であって、前記カシメ部が前記第2の被カシメ部材にカシメ固定された状態を解放するために必要なトルクを必要解放トルクとし、前記カシメ部が前記第2の被カシメ部材にカシメ固定される前の状態から前記第2の被カシメ部材にカシメ固定された後の状態までの前記カシメ部における前記工具の移動方向の変位量をカシメ量としたとき、予め設定された必要解放トルク以上となる前記カシメ量を、予め設定された必要解放トルクと前記カシメ量との関係に基づいて決定する工程と、前記決定したカシメ量以上となる前記工具の移動量を、予め設定されたカシメ量と前記工具の移動量との関係に基づいて決定する工程と、前記カシメ部に接近するように前記工具を移動させて、前記カシメ部に接触した時の位置を検出する工程と、前記検出された位置から、前記決定した工具の移動量に応じて、前記工具の移動方向において前記工具を更に移動させる工程と、を備えるものである。このような構成により、適切なカシメを行うことが可能である。 The caulking method according to the present invention is a caulking method in which a tool is moved by a driving unit of a caulking device to deform the caulked portion of the first caulked member and fix the caulked portion to the second caulked member. The torque required to release the caulked portion from the state of being caulked and fixed to the second caulked member is defined as the required release torque, and the caulked portion is from the state before being caulked and fixed to the second caulked member. When the displacement amount in the moving direction of the tool in the caulked portion until the state after being caulked and fixed to the second caulked member is taken as the caulking amount, the caulking amount that becomes equal to or more than the preset required release torque is used. , The step of determining based on the relationship between the required release torque set in advance and the amount of caulking, and the amount of movement of the tool that exceeds the determined amount of caulking, the amount of caulking and the amount of movement of the tool. The step of determining based on the relationship with the caulking portion, the step of moving the tool so as to approach the caulking portion, and the step of detecting the position when the tool comes into contact with the caulking portion, and the determination from the detected position. It is provided with a step of further moving the tool in the moving direction of the tool according to the moving amount of the tool. With such a configuration, it is possible to perform appropriate caulking.
本発明により、適切なカシメを行うことが可能なカシメ方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a caulking method capable of performing appropriate caulking.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
初めに、図1及び図2を用いて本実施の形態にかかるカシメ装置100の構成について説明する。図1は、本実施の形態にかかるカシメ装置100の外観図である。また、図2は、本実施の形態にかかるカシメ装置100の制御系の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the
図1に示すように、カシメ装置100は、圧入機1、圧入推力方向変換部2、カシメパンチ3を備えている。また、図2に示すように、カシメ装置100の制御系は、駆動部1a、検出部1b、制御部6を備えている。
As shown in FIG. 1, the
カシメ装置100は、駆動部1aによって圧入機1(工具)を移動させて、第1の被カシメ部材であるナット10のカシメ部10aを変形させて第2の被カシメ部材にカシメ固定する装置である。具体的には、カシメ装置100は、駆動部1aによって圧入機1を上方から下方に向かって移動させ、圧入機1の推力方向を圧入推力方向変換部2によって変換し、変換した推力によりカシメパンチ3を移動させる。そして、カシメ装置100は、カシメパンチ3をナット10に接触させることにより、ナット10に対してカシメを行う。ナット10は第1の被カシメ部材であり、カシメ装置100は、例えば、第2の被カシメ部材であるシャフト8がナット10の開口部に通された状態において、ナット10のカシメを行う。カシメパンチ3とナット10との接触部分をカシメ部10aとすると、カシメ装置100は、カシメ部10aを変形させることで、ナット10をシャフト8のカシメ溝8aにカシメ固定する。これにより、ナット10の緩みを防ぐことができる。
第1の被カシメ部材及び第2の被カシメ部材は、それぞれナット10、シャフト8に限られない。第1の被カシメ部材によって、カシメ部を第2の被カシメ部材にカシメ固定できれば、これらの部材は限定されない。
The
The first caulked member and the second caulked member are not limited to the
圧入機1は、図1に示すように、カシメ装置100の上部に設けられている。圧入機1は、駆動部1aの駆動力を受けて、上下方向にストローク(変位)する。圧入機1は、上方からカシメ装置100の下部に配置されたナット10に向かって略垂直方向に下降する。圧入機1は、制御部6により、圧入推力を複数設定することができる。また、圧入機1は、検出部1bによりストローク位置を検出し、記憶することができる。
As shown in FIG. 1, the press-
駆動部1aは、圧入機1をカシメ装置100の上下方向にストロークさせる。駆動部1aは、例えば、サーボモータである。駆動部1aの出力軸は、カシメ装置100上部から下部に向かって延在している。駆動部1aは、圧入機1との接触部において駆動部1aの駆動力を圧入機1に伝達することで圧入機1をストロークさせる。駆動部1aは、サーボモータに限らず、一般的に用いられるモータを用いてもよい。
The drive unit 1a strokes the press-
駆動部1aは、図2に示すように、検出部1bを備えている。検出部1bは、駆動部1aの出力軸の回転角度を検出し、記憶する。検出部1bは、例えば、エンコーダである。また、検出部1bは、圧入機1のカシメパンチ3がナット10と接触した位置を検出し、記憶する。検出部1bは、例えば、駆動部1aの出力トルクの変動により、カシメパンチ3とナット10との接触位置を検出する。
As shown in FIG. 2, the drive unit 1a includes a
制御部6は、圧入機1が複数の推力によりストロークするように駆動部1aを制御する。
カシメパンチ3が薄肉なナット10に接触したときの駆動力が大き過ぎる場合、カシメ部10aが変形するおそれがある。そのため、実際の解放トルクが標準値を超えたりナット10が割損したりしないように、接触時のカシメ部10aの変形を極力小さくする必要がある。したがって、制御部6は、カシメパンチ3とナット10とが接触するまでは低推力で圧入機1を下降させる。制御部6は、カシメパンチ3とナット10の接触後は、高推力で圧入機1を更に下降させる。必要解放トルクを得るためのカシメ量以上のストロークにより圧入機1を移動させることで、カシメ部10aにおいてカシメを行うことができる。
The
If the driving force when the
圧入推力方向変換部2は、圧入機1の近傍に設けられ、圧入機1の圧入推力方向を変換する。圧入推力方向変換部2は、上方から下方に向かう推力の伝達を圧入機1から受けて、その推力の方向を異なる方向に変換する。例えば、圧入推力方向変換部2は、図1の反時計回りの矢印に示すように、その推力の方向を変換する。圧入推力方向変換部2によって方向変換された推力は、圧入推力方向変換部2の下端に設けられたカシメパンチ3に伝達される。
The press-fitting thrust
カシメパンチ3は、圧入推力方向変換部2の下端に設けられている。カシメパンチ3は、ナット10をシャフト8にカシメ固定するために、カシメ部10aをシャフト8に押し込んで折り曲げるパンチである。カシメパンチ3は、圧入推力方向変換部2が方向変換した推力を受け、ナット10に向かって移動する。カシメパンチ3は、ナット10に接触し、接触したカシメ部10aにおいてナット10のカシメを行う。
The
続いて、図3に示すフローチャートを用いて、本実施の形態にかかるカシメ装置100が実行する処理について説明する。
まず、ナット10のカシメの深さと解放トルクとの関係を確認する。また、カシメの深さとナット10の破損の関係とを確認し、良品条件のストロークを確定する(ステップS1)。良品条件とは、例えば図4に示すように、必要解放トルク以上の解放トルクを得ることができ、かつ、ナット10の破損等が生じない範囲におけるカシメの深さである。
具体的には、まず、カシメ部10aがシャフト8にカシメ固定された状態を解放するために必要なトルクを必要解放トルクとする。また、カシメ部10aが、シャフト8にカシメ固定される前の状態から、シャフト8にカシメ固定された後の状態までの、カシメ部10aにおける圧入機1の移動方向の変位量をカシメ量とする。そして、予め設定された必要解放トルク以上となるカシメ量を、予め設定された必要解放トルクとカシメ量との関係に基づいて決定する。
Subsequently, the process executed by the
First, the relationship between the caulking depth of the
Specifically, first, the torque required for releasing the state in which the caulked
次に、ステップS1で得たカシメ深さの良品条件のストロークをカシメ装置100に設定する(ステップS2)。具体的には、ステップS1で決定したカシメ量以上となる圧入機1の移動量を、予め設定されたカシメ量と、圧入機1の移動量との関係に基づいて決定する。また、圧入機1が、決定した移動量に応じたストロークを行うよう、制御部6が制御するように設定する。
Next, the stroke of the good product condition of the caulking depth obtained in step S1 is set in the caulking device 100 (step S2). Specifically, the amount of movement of the press-fitting
制御部6は、圧入機1がカシメ部10aに接近するように、低推力にて圧入機1を移動させる。また、制御部6は、カシメパンチ3とナット10とが接触した所で圧入機1を停止させる(ステップS3)。
The
検出部1bは、カシメパンチ3とナット10とが接触した箇所における圧入機1のストローク位置を検出し、記憶する(ステップS4)。
The
制御部6は、検出部1bにより検出された位置から、ステップS2で決定した圧入機1の移動量に応じて、圧入機1の移動方向において、高推力で圧入機1を更に移動させ、圧入を実施する(ステップS5)。
これにより、良品条件内のカシメ深さにて、ナット10のカシメが完了する(ステップS6)。
The
As a result, the crimping of the
以上説明したように、本実施の形態にかかるカシメ方法によれば、カシメパンチ3がナット10のカシメ部10aに接触する時の位置から、必要解放トルクを得るための移動量に応じて圧入機1を前進させるので、ナット10のバラツキがあっても、カシメ部10aの変形量は必要解放トルクを得るためのカシメ量からずれることを抑制でき、不良品や割損を回避できる。したがって、所望する必要解放トルクの範囲において適切にカシメを行うことができる。
As described above, according to the caulking method according to the present embodiment, the press-fitting
また、特許文献2には、工具を回転しつつ降下してリベットに加圧力を与えることによりカシメ加工を施すカシメ加工装置が開示されている。特許文献2に開示されたカシメ加工装置では、工具を降下し、リベットに接触したときの位置を検出する。そしてその位置から、予め決定した所望のカシメ量を得るためのストローク量で工具を降下させることで、カシメ加工を行っている。特許文献2のカシメ加工装置で用いられるリベットは、溶接等による接合の場合と同様、対象物を半永久的に締結することを目的として使用される。そのため、特許文献2では、将来的にリベットを取り外すことは想定されていない。したがって、特許文献2では、リベットの解放トルクや公差による加工不良については考慮されていない。
これに対し、本実施の形態にかかるカシメ装置では、ナットを締結部品として用いているので、ナットが将来的に取り外されることを想定して、適切なカシメを行うことができる。
Further,
On the other hand, in the caulking device according to the present embodiment, since the nut is used as a fastening part, appropriate caulking can be performed assuming that the nut will be removed in the future.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit. For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described as a hardware configuration, but the present invention is not limited thereto. The present invention can also realize arbitrary processing by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program.
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 Programs can be stored and supplied to a computer using various types of non-transitory computer readable medium. Non-temporary computer-readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs. Includes CD-R / W, semiconductor memory (eg, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)). The program may also be supplied to the computer by various types of transient computer readable medium. Examples of temporary computer-readable media include electrical, optical, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
1 圧入機
1a 駆動部
1b 検出部
2 圧入推力方向変換部
3 カシメパンチ
6 制御部
8 シャフト
8a カシメ溝
10 ナット
10a カシメ部
100 カシメ装置
1 Press-fitting machine
Claims (1)
前記カシメ部が前記第2の被カシメ部材にカシメ固定された状態を解放するために必要なトルクを必要解放トルクとし、前記カシメ部が前記第2の被カシメ部材にカシメ固定される前の状態から前記第2の被カシメ部材にカシメ固定された後の状態までの前記カシメ部における前記工具の移動方向の変位量をカシメ量としたとき、予め設定された必要解放トルク以上となる前記カシメ量を、予め設定された必要解放トルクと前記カシメ量との関係に基づいて決定する工程と、
前記決定したカシメ量以上となる前記工具の移動量を、予め設定されたカシメ量と前記工具の移動量との関係に基づいて決定する工程と、
前記カシメ部に接近するように前記工具を移動させて、前記カシメ部に接触した時の位置を検出する工程と、
前記検出された位置から、前記決定した工具の移動量に応じて、前記工具の移動方向において前記工具を更に移動させる工程と、を備える
カシメ方法。 It is a caulking method in which the tool is moved by the drive unit of the caulking device to deform the caulked portion of the first caulked member and fix it to the second caulked member.
The torque required to release the state in which the crimped portion is caulked and fixed to the second caulked member is defined as the required release torque, and the state before the caulked portion is caulked and fixed to the second caulked member. The amount of caulking that is equal to or greater than the preset required release torque when the amount of displacement in the moving direction of the tool in the caulked portion from to the state after being caulked to the second caulked member is taken as the amount of caulking. Is determined based on the relationship between the required release torque set in advance and the amount of caulking.
A step of determining the movement amount of the tool that is equal to or greater than the determined caulking amount based on the relationship between the preset caulking amount and the movement amount of the tool.
A step of moving the tool so as to approach the crimped portion and detecting a position when the tool is in contact with the crimped portion.
A caulking method comprising a step of further moving the tool in the moving direction of the tool according to the determined movement amount of the tool from the detected position.
Priority Applications (1)
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JP2020102166A JP2021194675A (en) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | Caulking method |
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