JP2707116B2

JP2707116B2 - 圧入良否判別装置及び圧入良否判別方法

Info

Publication number: JP2707116B2
Application number: JP23728388A
Authority: JP
Inventors: 孝蒲原; 修佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JPH0288120A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は圧入装置の圧入良否判別装置及び圧入良否判
別方法に関し、特に所定の圧入ストロークまで圧入した
状態での荷重検出値と圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ
復帰した状態での荷重検出値とを夫々設定値と比較して
圧入の良否を判別するものに関する。

〔従来技術〕

一般に、被圧入部材をワークに圧入する圧入装置に
は、被圧入部材がワークに所定の圧入力でしかも正しい
位置に圧入されたことを確認するための圧入良否判別装
置を備えている。

従来、上記圧入良否判別装置として、例えば特開昭59
−7531号公報には、圧入荷重を検出する荷重検出手段と
圧入ヘッドのストロークを検出するストローク検出手段
とを備え、圧入時に設定値以上の荷重が作用しないよう
にするとともに、圧入完了直前における圧入荷重が許容
範囲内か否かを判別し、圧入の良否を判別するように構
成されたものが記載されている。

一方、上記荷重検出手段として圧入ヘッドの荷重を測
定するロードセルが一般的に用いられており、長期にわ
たって圧入作業を繰返し行うとロードセル内の歪ゲージ
に狂いが生じてくる。このため、圧入装置を維持管理す
る際には、定期的に圧入ヘッドに別のロードセルを含む
検定ユニットを介設し、圧入装置の本来のロードセルと
検定ユニットのロードセルとの出力値の比較で圧入装置
の良否を判定している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、圧入時の荷重が「良」と判断されたワーク
の中に再検査で「否」となっているものが生じることが
ある。これは、ロードセルの経年変化や検出・出力回路
中の要調整部の狂い等が要因と考えられる。この実情か
ら圧入ヘッドの負荷状態で単に荷重を検出して判別した
のでは良好な判別ができない。

このため、圧入作業直前の無負荷状態での荷重をも毎
回検出することが考えられるが、検出された無負荷状態
の荷重は前回の圧入作業に係るもので、その荷重が許容
範囲を越えた場合には前回のワークが不良品とみなされ
る。このため、既に収納ケースに収納され或いはコンベ
ア等で搬送されているワークの中から、前回のワークを
回収しなければならず大変煩雑である。

本発明の目的は、精度良く圧入の良否を判別し、容易
に不良品を回収し得る圧入良否判別装置及び圧入良否判
別方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に係る圧入良否判別装置は、圧入装置の圧入
ヘッドで被圧入部材をワークに圧入するときの荷重及び
圧入ストロークを夫々検出する荷重検出手段及び圧入ス
トローク検出手段と、上記荷重検出手段及び圧入ストロ
ーク検出手段からの検出出力を受けて、所定の圧入スト
ロークまで圧入した状態での荷重検出値と圧入完了後圧
入ヘッドが原位置へ復帰した状態での荷重検出値とを夫
々設定値と比較して圧入の良否を判別する制御手段とを
備えたものである。

請求項２に係る圧入良否判別方法は、圧入装置の圧入
ヘッドで被圧入部材をワークに圧入するときに、荷重検
出手段及び圧入ストローク検出手段を用いて、所定の圧
入ストロークまで圧入した状態での荷重検出値と圧入完
了後圧入ヘッドが原位置へ復帰した状態での荷重検出値
とを検出し、それら検出した荷重検出値を夫々設定値と
比較して圧入の良否を判別することを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

請求項１に係る圧入良否判別装置においては、荷重検
出手段及び圧入ストローク検出手段により圧入装置の圧
入ヘッドで被圧入部材をワークに圧入するときの荷重及
び圧入ストロークが夫々検出され、制御手段が荷重検出
手段及び圧入ストローク検出手段からの検出出力を受け
て、所定の圧入ストロークまで圧入した状態での荷重検
出値と圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ復帰した状態で
の荷重検出値とを夫々設定値と比較し圧入の良否を判別
する。

上記のように、所定の圧入ストロークまで圧入した状
態での荷重を検出することにより所定の圧入力で被圧入
部材がワークに圧入されているか否かが判別され、圧入
完了後圧入ヘッドが原位置へ復帰した状態での荷重を検
出することにより荷重検出手段の初期値が許容範囲内か
否かつまりその圧入の際荷重検出手段が正常に作動した
か否かが判別され、圧入良否の判別後に不良品のワーク
が除去され良品のワークのみが次工程へ搬送される。

請求項２に係る圧入良否判別方法においては、圧入装
置の圧入ヘッドで被圧入部材をワークに圧入するとき
に、荷重検出手段及び圧入ストローク検出手段を用い
て、所定の圧入ストロークまで圧入した状態での荷重検
出値と圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ復帰した状態で
の荷重検出値とを検出し、それら検出した荷重検出値を
夫々設定値と比較して圧入の良否を判別する。従って、
前記請求項１の圧入良否判別装置と同様の作用を奏す
る。

〔発明の効果〕

請求項１に係る圧入良否判別装置によれば、以上説明
したように、所定の圧入ストロークまで圧入した状態で
の荷重検出値と圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ復帰し
た状態での荷重検出値を得て、これらの検出値を用いて
圧入良否を判別するので、実際の圧入良否を精度良く確
実に判別することが出来る。また、圧入の直後る圧入良
否を判別できるので不良品を容易に回収することが出来
る。

請求項２に係る圧入良否判別方法によれば、圧入装置
の圧入ヘッドで被圧入部材をワークに圧入するときに、
荷重検出手段及び圧入ストローク検出手段を用いて、所
定の圧入ストロークまで圧入した状態での荷重検出値と
圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ復帰した状態での荷重
検出値とを検出し、それら荷重検出値を夫々設定値と比
較して圧入の良否を判別する。従って、前記請求項１の
圧入良否判別装置と同様の効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は、圧入装置の圧入ヘッドでナックル部材に
圧入されるベアリングの圧入良否を判別する圧入良否判
別装置に本発明を適用した場合のものである。

第１図に示すように、圧入装置１は、自動車の車輪や
サスペンション装置などの足回り組付ランイ２の途中部
に設置され、ナックル部材３はパレット４の受治具５上
に載置されて搬送され、圧入装置１の圧入ヘッド６でそ
の軸孔部3a内にベアリング７が圧入さるとともに、圧入
装置１に設けられた圧入良否判別装置でベアリング７の
圧入の良否が判別される。

上記圧入装置１について簡単に説明すると、組付ライ
ン２の下方に設置された支持台９の右側にはコラム10が
立設され、コラム10の上端部には組付ライン２の上方に
延びる片持梁11が設けられ、片持梁11には上下方向向き
の圧入用シリンダ12がそのピストンロッド12を下方に向
けて立設され、ピストンロッド12aの下端部にはその下
端面でベアリング７を下方へ押圧する圧入ヘッド６が後
述のロードセル13を介して連結され、コラム10の左端面
にはガードフレーム14が固着され、ガードフレーム14の
左端面には１対のガイドレール15が上下方向向きに付設
され、圧入ヘッド６は圧入用シリンダ12により昇降枠16
を介してガードレール14に案内されつつ昇降駆動され
る。

上記圧入良否判別装置は、ベアリング７をナックル部
材３に圧入するときの荷重及び圧入ストロークを夫々検
出する荷重検出器としてのロードセル13及び圧入ストロ
ーク検出器18と、ロードセル13及び圧入ストローク検出
器18からの検出出力を受けて圧入の良否を判別する制御
装置19とを備え、所定ストローク圧入したときのナック
ル部材３に対するベアリング７の圧入荷重と、圧入ヘッ
ド６に作用する最大荷重と、圧入直後の圧入ヘッド６の
無負荷状態での荷重とから圧入の良否が判別される。
尚、上記圧入荷重はベアリング７の圧入完了直前の圧入
ヘッド６に作用する荷重、また最大荷重は圧入ヘッド６
の押切り時の荷重のことである。

上記ロードセル13は歪ゲージを有する一般的な構成の
ロードセルからなり、このロードセル13により圧入ヘッ
ド６に作用する荷重変化が電圧変化に変換されて制御装
置19に荷重信号として出力される。

上記圧入ストローク検出器18はベアリング７の圧入完
了直前を検出するものであり、次のように構成されてい
る。

ガイドフレーム14の下端近傍部にはリミットスイッチ
20が設けられ、昇降枠16の下端近傍部にはリミットスイ
ッチ20をON/OFF切換える作動片21が設けられ、昇降枠16
には作動片21を上下方向に微調節するための調節ネジ22
が設けられている。リミットスイッチ20は通常開成され
ているが、圧入ヘッド６がその下限位置から約1mm上方
位置（これが、圧入完了直前の位置である）まで下降駆
動されると閉成されて検出信号を制御装置19に出力す
る。

次に、上記圧入良否判別装置の制御系の全体構成につ
いて、第２図のブロック図に基いて説明する。

制御装置19には荷重を検出するロードセル13と、圧入
完了直前の圧入ヘッド６の位置を検出するリミットスイ
ッチ20と、圧入用シリンダ12への圧油の供給を制御する
電磁制御弁23と、圧入不良をオペレータに通報するブザ
ー24とが接続されている。上記制御装置19は、CPU（中
央演算装置）と、CPUにデータバスなどを介して接続さ
れたROM（リード・オンリ・メモリ）及びRAM（ランダム
・アクセス・メモリ）と、ロードセルからの荷重信号を
A/D変換するA/D変換器と、電磁制御弁23を開閉駆動する
ドライバなどを備えている。

上記ROMには、ベアリング７の圧入完了直前に圧入ヘ
ッド６に作用する正規の荷重データP_m0と、押切り時に
圧入ヘッド６に作用する正規の荷重データP_M0と、圧入
用シリンダ12の駆動を制御する制御プログラムと、後述
の圧入良否判別制御の制御プログラムなどが記憶されて
いる。上記RAMには、ベアリング７の圧入完了直前に検
出される荷重データP_mを記憶するデータメモリと、押切
り時に検出される荷重データP_Mを記憶するデータメモリ
と、圧入完了後の無負荷状態（圧入完了後圧入ヘッド６
が上限位置へ復帰した状態）で検出される荷重データP_n
を記憶するデータメモリと、CPUで演算した結果を一時
的に記憶する各種メモリなどが設けられている。

次に、圧入良否判別装置の制御装置19で行われる圧入
良否判別制御のルーチンについて、第３図のフローチャ
ートに基いて説明する。

パレット４が搬入されて所定位置に位置決めされると
この制御が開始され、各データメモリをクリアするなど
の初期設定が実行される（S1）。次に、ベアリング７を
ナックル部材３の軸孔部3aに圧入するため、圧入用シリ
ンダ12により圧入ヘッド６が下降駆動され（S2）、圧入
ヘッド６がその下限位置の約1mm上方位置に位置すると
リミットスイッチ20が閉成され（S3）、この時の荷重デ
ータP_mがロードセル13から読取られてデータメモリに記
憶される（S4）とともに、圧入完了直後の押切り状態で
の荷重データP_Mがロードセル13から読取られてデータメ
モリに記憶される（S5）。

次に、圧入用シリンダ12により圧入ヘッド６が上昇駆
動されて（S6）上限位置に保持され（S7）、無負荷状態
（圧入ヘッド６が上限位置に復帰した状態）での荷重デ
ータP_nがロードセル13から読取られてデータメモリに記
憶される（S8）。

次に、圧入用シリンダ12が正常に作動しているか否か
を判別するため、予め設定された荷重データP_M0と検出
された荷重データP_Mとが比較され、圧入用シリンダ12の
最大荷重が設定値以上か否かが判定される（S9）。圧入
用シリンダ12が正常に作動している場合には、ベアリン
グ７のナックル部材３に対する圧入荷重が正常か否かを
判別するため、予め設定された荷重データP_m0と検出さ
れた荷重データP_mとが比較され、圧入完了直前の荷重が
設定値の許容範囲内か否かが判定される（S10）。適正
な圧入荷重の場合には、ロードセル13が正常に作動して
いるか否かを判別するため、ロードセル13のリセット状
態つまり無負荷状態（圧入ヘッド６が上限位置に復帰し
た状態）での荷重データP_n≒０か否かが判定される（S1
1）。そして、ロードセル13が正常に作動している場合
には、ベアリング７が正常に圧入されたと判断され、ナ
ックル部材３が次の組付ステーションへ搬送される。ま
た、S9〜S11の何れかのステップにおいてNoと判定され
た場合には圧入不良と判断され、ブザー24でオペレータ
に警告を発する（S12）。

以上のように、圧入用シリンダ12の最大出力及びベア
リング７の圧入荷重のチェックに加えて、ロードセル13
のリセット状態をチェックすることにより、実際に即し
た圧入良否の判別をすることが出来る。また、圧入完了
直後に圧入良品を判別できるので、不良品を次工程へ搬
送することなく容易に回収出来る。

尚、上記実施例の圧入良否判別制御のステップS9にお
いて、最大荷重P_M≧設定値P_M0について判別したが、最
大荷重P_Mが上限制定値以上になったときにも不良と判定
することが望ましい。また、上記荷重検出器としてはロ
ードセル以外にも圧入シリンダ12に供給される圧油の圧
力から圧入荷重を検出するようにしてもよい。また、圧
入ストローク検出器18はポテンショメータなどにより圧
入ヘッド６のストロークを連続的に検出するようにして
もよい。

また、実際には上記ロードセル13にはそのコントロー
ルボックスが設けられておりその説明は省略したが、圧
入完了後の無負荷状態でのロードセル13の荷重データP_n
≒０でないときには、制御装置19によって上記コントロ
ールボックスを介してロードセル13を自動的にキャリブ
レーションすることも考えられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１図は圧入装置
の要部正面図、第２図は圧入装置の制御系のブロック
図、第３図は圧入良否判別制御のルーチンのフローチャ
ートである。１……圧入装置、３……ナックル部材（ワーク）、６…
…圧入ヘッド、７……ベアリング（被圧入部材）、13…
…ロードセル、18……圧入ストローク検出器、19……制
御装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧入装置の圧入ヘッドで被圧入部材をワー
クに圧入するときの荷重及び圧入ストロークを夫々検出
する荷重検出手段及び圧入ストローク検出手段と、上記荷重検出手段及び圧入ストローク検出手段からの検
出出力を受けて、所定の圧入ストロークまで圧入した状
態での荷重検出値と圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ復
帰した状態での荷重検出値とを夫々設定値と比較して圧
入の良否を判別する制御手段とを備えたことを特徴とす
る圧入良否判別装置。
【請求項２】圧入装置の圧入ヘッドで被圧入部材をワー
クに圧入するときに、荷重検出手段及び圧入ストローク
検出手段を用いて、所定の圧入ストロークまで圧入した
状態での荷重検出値と圧入完了後圧入ヘッドが原位置へ
復帰した状態での荷重検出値とを検出し、それら検出し
た荷重検出値を夫々設定値と比較して圧入の良否を判別
する、ことを特徴とする圧入良否判別方法。