JP2958900B2 - 板金製ワークの結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファンヒータのダクトとケースなどの板金
製ワークを局部的にカシメ結合する結合装置に関する。

［従来の技術］ 近年、カラー鋼板などの塗装金属板、制振鋼板、カラ
ーアルミ板、銅板などの板金製ワークの複数を結合して
製造した、様々な台所用品や生活用品、電気製品が普及
している。ファンヒータのダクトとこれを固定するケー
スにおいても、前記塗装金属板などの板金製品が見栄え
が良く、耐久性に優れる等の理由で多用されている。こ
の種板金製ワーク同士の結合は、スポット溶接、リベッ
ト止め、ボルトナット止めなどで行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ 板金製ワークをスポット溶接で結合する場合、一度に
多数点の結合が行なえるが、スポット溶接は、溶接に関
する専門知識をもつ有資格者が扱う必要があり、素人で
は扱えない不便さがある。また、スポット溶接では、ワ
ークが塗装金属板であると、その結合が困難であり、油
膜や塗装膜などの被膜が施されたワークであると、スポ
ット溶接の事前に被膜の除去処理や、事後の再塗装など
の処理が必要で、結果的に結合工数が多くなる。さら
に、スポット溶接は、スパッターの飛散でワークや作業
環境が汚される心配がある。

また、リベットやボルトナットによる結合方法は、事
前にワークの被結合部分に孔をあけておく面倒な前処理
工程が必要である。さらに、リベットなどの締付具を別
途製作準備し、これをワーク結合機に供給する設備が必
要で、結合装置全体の小形化が難しい問題や、締付具の
個々の締付けに時間がかかり、作業能率が悪い問題があ
った。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものでその目
的とするところは、誰でもが扱える小形で、ワークの結
合を連続的にも行なうことの容易な、作業能率の良い板
金製ワークの結合装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、底板部分及び底
板部分の前後両側に対向する前後の側壁を有し、上部及
び左右が開放したコ字状のケースとこのケースの底板部
分上に載置され、前後両側のフランジ及び中央部のフラ
ンジの３辺に被結合部分を有する角箱形のダクトとから
なるワークを位置決め保持するパレット及びこのパレッ
トをカシメ結合位置に保持し、シリンダにより昇降可能
とされた昇降台と、昇降台にパレットを介して位置決め
保持されたワークの搬入搬出を妨げない上限位置及びカ
シメ結合位置に搬入されたワークの中央部のフランジの
被結合部分に対応する下限位置との間でワークの搬送方
向と平行な上下方向に回動可能に配置され、先端にパン
チ又はダイの一方を装着した上部カシメ具を設置した可
動ヨークと、カシメ結合位置に搬入されたワークの前後
両側のフランジの被上方位置に固定配置され、下端にパ
ンチ又はダイの一方を装着した上部カシメ具を設置した
固定ヨークと、カシメ結合位置に搬入されたワークの前
後両側及び中央部のフランジの３辺の被結合部分に対応
して昇降台の下面側に上下動可能に配置され、前記下限
位置の可動ヨーク及び固定ヨークの上部カシメ具に対応
するダイ又はパンチの一方を装着した下部カシメ具を上
端に取付けたパワーアクチュエータとを具備し、前記可
動ヨークを上限位置に保持してワークをカシメ結合位置
に搬入し、この状態で可動ヨークを下限位置に回動さ
せ、続いてシリンダにより昇降台を押上げてワークの被
結合部分を上部カシメ具に当接させ、次に、パワーアク
チュエータを動作させて下部カシメ具を上昇させ、ワー
クの３辺の被結合部分を一括して据込んでカシメ結合す
るようになしたものである。

［作用］ 本発明の装置は、上記構成としたから、第４図及び第
５図に示すような底板部分及び底板部分の前後両側に対
向する前後の側壁を有し、上部及び左右が開放したコ字
状のケースとこのケースの底板部分上に載置され、前後
両側のフランジ及び中央部のフランジの３辺に被結合部
分を有する角箱形のダクトとからなるワークの３辺を同
時にカシメ結合することができる。即ち、可動ヨークを
上限位置に保持してワークをカシメ結合位置に搬入し、
この状態で可動ヨークを下限位置に回動させ、続いてシ
リンダにより昇降台を押上げてワークの被結合部分を上
部カシメ具に当接させ、次に、パワーアクチュエータを
動作させて下部カシメ具を上昇させ、ワークの３辺の被
結合部分を一括して据込んでカシメ結合することができ
る。結合後、パワーアクチュエータを戻し、昇降台を下
げ、可動ヨークを上限位置に上げてワークをパレットと
共に取出し、次のワークをパレットにセットしてカシメ
結合位置に搬入し、昇降台の上に載せ、前記動作を反復
して同様なカシメ結合動作を行わせればよい。

［実施例］ 第１図は、本発明装置のワーク搬入時の側面図、第２
図は正面図を示しており、この結合装置は、第４図及び
第５図に示すワーク（１）をカシメ結合する。ワーク
（１）は、例えば、ファンヒータのコ字状のケース
（２）と、角箱形のダクト（３）であり、ケース（２）
の中央部（2a）の内面にダクト（３）の開口３辺に折曲
された両側フランジ（3a）と中央フランジ（3b）の各２
点の被結合部分ｍがカシメ結合される。

第１図ないし第３図に示す結合装置は、パレット
（４）に位置決め載置されたワーク（１）が所定のワー
ク結合位置Ｐに、第１図の矢印で示す方向から自動、或
いは、手動で搬入されると、ワーク（１）の複数の被結
合部分ｍを一度にカシメ結合する。ワーク（１）は、ケ
ース（２）の対向する側壁（2b）にダクト（３）両側フ
ランジ（3a）を平行にして結合される。ワーク（１）は
ケース（２）の側壁部（2b）をワーク搬送方向に平行に
し、ダクト（３）の中央フランジ（3b）をワーク結合位
置Ｐへのワーク搬送方向と反対側に向けた状態で、パレ
ット（４）上に位置決め載置されて、ワーク結合位置Ｐ
に搬入される。

結合装置のワーク結合位置Ｐには、略コ字状の可動ヨ
ーク（10）と、一対の平行な平板状の固定ヨーク（11）
が配置される。可動ヨーク（10）の先端と固定ヨーク
（11）の下端には、ワーク（１）を直接に結合する複数
の上部カシメ具（12）が固定される。ワーク結合位置Ｐ
の下方には、上部カシメ具（12）と対を成す複数の下部
カシメ具（13）と、下部カシメ具（13）を上下駆動させ
るパワーアクチュエータ（14）が配置される。上部カシ
メ具（12）は、例えば第９図に示すように、ワーク
（１）をカシメ結合するダイ（15）であり、下部カシメ
具（13）はダイ（15）と対を成すパンチ（16）である。

可動ヨーク（10）は、ワーク結合位置Ｐの手前上部
で、ワーク結合位置Ｐへのワーク（１）の搬入を妨げな
い上限位置（第１図実線位置）と、ワーク結合位置Ｐに
搬入されたワーク（１）を結合する下限位置（第１図鎖
線位置）との間で、ワーク搬送方向に平行な上下方向に
回動する。可動ヨーク（10）は、４本の支柱（30）で固
定された固定台（31）上に支軸（32）で基端部が回転可
能に支持され、固定台（31）上に固定されたシリンダ
（33）にて回転駆動される。可動ヨーク（10）が下限位
置まで回転降下したとき、その先端部上面に突設したス
トッパ（34）が固定台（31）の下面に突設した固定スト
ッパ（35）に当接して、可動ヨーク（10）の下限位置が
規制される。２つのストッパ（34）（35）は、各々先端
にワーク搬送方向に形成したテーパ面同士が当接する。
下限位置にある可動ヨーク（10）の先端下面に突設する
ダイ（15）は、ワーク結合位置Ｐのワーク（１）におけ
るダクト（３）の中央フランジ（3b）の被結合部分ｍの
真上近傍に位置する。

固定ヨーク（11）は、ワーク結合位置Ｐに搬入される
ワーク（１）のダクト（３）の両側面に沿う方向で、ワ
ーク（１）の搬入を邪魔しない位置で、固定台（31）の
下面に固定される。一対の固定ヨーク（11）の下面に突
設されたダイ（15）は、、ワーク結合位置Ｐに搬入され
たワーク（１）のダクト（３）の両側フランジ（3a）の
被結合部分ｍの真上近傍に位置する。

ワーク結合位置Ｐにワーク（１）と共に搬入されたパ
レット（４）は、ワーク結合位置Ｐの前後に上下動可能
に配置された一対の昇降台（40）に位置決めされて支持
される。一対の昇降台（40）は、支柱（30）に固定され
た固定板（42）に支持されたシリンダ（41）にて上下駆
動され、上昇時に昇降台（40）上の位置決めピン（43）
をパレット（４）に挿入して位置決めすると共に、パレ
ット（４）を少し持ち上げて、ワーク（１）の被結合部
分ｍを対応するダイ（15）に軽く接触させる。。ワーク
（１）の結合が完了すると、昇降台（40）が元の位置ま
で下降し、昇降台（40）からパレット（４）が取り外さ
れて、パレット（４）と共に結合済みワーク（１）が搬
出される。

ワーク結合位置Ｐの下方に放置される複数のパンチ
（16）は、例えば第３図に示すような矩形枠のパンチベ
ース（26）の３辺の上面に突設される。。パンチベース
（26）はパワーアクチュエータ（14）から真上に伸びる
ラム（24）の先端部に固定される。パンチベース（26）
は、ガイドロッド（27）にガイドされて、上下に往復動
する。

パワーアクチュエータ（14）は、第８図に示すよう
に、上下に展開する薄い扇形空間（20）と、扇形空間
（20）の下部の頂点位置（21）を中心にして、流体圧力
で扇形空間（20）を上下に揺動するピストン（22）と、
ラム（24）の下端部とピストン（22）を連結するトグル
リンク（23）とを有する。頂点位置（21）はラム（24）
の下方延長線上にあり、ピストン（22）が扇形空間（2
0）内を上限まで上昇回転すると、ラム（24）とトグル
リンク（23）と頂点位置（21）が一直線上に並び、トグ
ルリンク（23）がデッドポイントを構成する。このと
き、ラム（24）とパンチ（16）が上昇して、、第９図に
示されるように、パンチ（16）とダイ（15）とでワーク
（１）がカシメ結合される。

なお、第９図に示すパンチ（16）において、（50）は
ストリッパで、これはストリッパホルダ（51）を介して
パンチ（16）の周囲にスライド可能に配置され、常時、
スプリング（52）で上方に弾圧力を受けて、ワーク結合
後のパンチ（16）をワーク（１）から下方に分離させる
働きをする。

以上の実施例の結合装置は、ワーク（１）を次のよう
に結合する。

第１図に示すように、可動ヨーク（10）を上限位置ま
で回転上昇させておいて、ワーク結合位置Ｐに、可動ヨ
ーク（10）の在る前方からワーク（１）をパレット
（４）と共に搬入し、可動ヨーク（10）下限位置まで回
転降下させる。次に、第６図及び第７図に示すように、
パレット（４）を一対の昇降板（40）で位置決めして少
し持ち上げ、ワーク（１）のダクト（３）の各フランジ
（3a）（3b）の被結合部分ｍを可動ヨーク（10）と固定
ヨーク（11）のダイ（15）に接触させておく。この状態
でパワーアクチュエータ（14）のピストン（22）を、エ
アーなどの流体圧力で下限位置から上限位置まで揺動さ
せて、ラム（24）を上昇させる。すると、ラム（24）と
共に各パンチ（16）が上昇して、パンチ（16）がワーク
（１）の複数の被結合部分ｍを下からダイ（15）に向け
て押し込み、この押し込みで被結合部分ｍが据え込み変
形して、複数の被結合部分ｍが一括してカシメ結合され
る。この結合は、パワーアクチュエータ（14）のトグル
リンク（23）がデッドポイントを構成しているので、強
力な力で安定して、確実に行なわれる。また、パンチ
（16）の加圧力が大であっも、可動ヨーク（10）は上下
のストッパ（34）（35）のテーパ面同士の接合で、上方
への変動が確実に防止されているので問題ない。

ワーク（１）の結合が完了すると、まず、パワーアク
チュエータ（14）でラム（24）を下降させ、パンチ（1
6）をワーク（１）から離す。次に、昇降板（40）でパ
レット（４）を下げておいて、ワーク結合位置Ｐからワ
ーク（１）をパレット（４）と共に取出す。これと前後
して可動ヨーク（10）を上限位置まで上げ、ワーク結合
位置につぎのワーク（１）を搬入して、上記動作が繰返
される。

［発明の効果］ 本発明によれば、第４図及び第５図に示すような底板
部分多び底板部分の前後両側に対向する前後の側壁を有
し、上部及び左右が開放したコ字状のケースとこのケー
スの底板部分上に載置され、前後両側のフランジ及び中
央部のフランジの３辺に被結合部分を有する角箱形のダ
クトとからなるワークの３辺を同時にカシメ結合するこ
とができる。即ち、可動ヨークを上限位置に保持してワ
ークをカシメ結合位置に搬入し、この状態で可動ヨーク
を下限位置に回動させ、続いてシリンダにより昇降台を
押上げてワークの被結合部分を上部カシメ具に当接さ
せ、次に、パワーアクチュエータを動作させて下部カシ
メ具を上昇させ、ワークの３辺の被結合部分を一括して
据込んでカシメ結合することができる。結合後、パワー
アクチュエータを戻し、昇降台を下げ、可動ヨークを上
限位置に上げてワークをパレットと共に取出し、次のワ
ークをパレットにセットしてカシメ結合位置に搬入し、
昇降台の上に載せ、前記動作を反復して同様なカシメ結
合動作に行わせればよい。従って、塗装金属板などの板
金製ワークであっても、これを結合の事前処理や事後処
理をすることなく、確実に、作業能率良く結合すること
ができるようになり、しかも、素人でも扱うことができ
る便利さがある。また、可動ヨークの上下の回転に合わ
せて、ワークの搬入搬出を行なうことで立体的形状のワ
ークの連続的な結合が容易になる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る結合装置の実施例を示す一部省
略部分を含む側面図、第２図は第１図装置の正面図、第
３図は第１図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第４図はワークの
平面図、第５図はワークの一部省略部分を含む側面図、
第６図は第１図装置の動作時の部分側面図、第７図は第
６図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第８図は第１図装置のワ
ーク結合時の要部正面図、第９図は第８図の部分拡大断
面図である。 （１）……ワーク、（10）……可動ヨーク、 （11）……固定ヨーク、（12）……上部カシメ具、 （13）……下部カシメ具、 （14）……パワーアクチュエータ、 （15）……ダイ、（16）……パンチ、 Ｐ……ワーク結合位置、（20）……扇形空間、 （21）……頂点位置、（22）……ピストン、 （23）……トグルリンク、（24）……ラム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底板部分及び底板部分の前後両側に対向す
   る前後の側壁を有し、上部及び左右が開放したコ字状の
   ケースとこのケースの底板部分上に載置され、前後両側
   のフランジ及び中央部のフランジの３辺に被結合部分を
   有する角箱形のダクトとからなるワークを位置決め保持
   するパレット及びこのパレットをカシメ結合位置に保持
   し、シリンダにより昇降可能とされた昇降台と、 昇降台にパレットを介して位置決め保持されたワークの
   搬入搬出を妨げない上限位置及びカシメ結合位置に搬入
   されたワークの中央部のフランジの被結合部分に対応す
   る下限位置との間でワークの搬送方向と平行な上下方向
   に回動可能に配置され、先端にパンチ又はダイの一方を
   装着した上部カシメ具を設置した可動ヨークと、 カシメ結合位置に搬入されたワークの前後両側のフラン
   ジの被結合部分に対応した下限位置の可動ヨークの側方
   でワークの搬入搬出を妨げない上方位置に固定配置さ
   れ、下端にパンチ又はダイの一方を装着した上部カシメ
   具を設置した固定ヨークと、 カシメ結合位置に搬入されたワークの前後両側及び中央
   部のフランジの３辺の被結合部分に対応して昇降台の下
   面側に上下動可能に配置され、前記下限位置の可動ヨー
   ク及び固定ヨークの上部カシメ具に対応するダイ又はパ
   ンチの一方を装着した下部カシメ具を上端に取付けたパ
   ワーアクチュエータとを具備し、 前記可動ヨークを上限位置に保持してワークをカシメ結
   合位置に搬入し、この状態で可動ヨークを下限位置に回
   動させ、続いてシリンダにより昇降台を押上げてワーク
   の被結合部分を上部カシメ具に当接させ、次に、パワー
   アクチュエータを動作させて下部カシメ具を上昇させ、
   ワークの３辺の被結合部分を一括して据込んでカシメ結
   合するようになしたことを特徴とする板金製ワークの結
   合装置。