JP3246977U - 減速機を持たない高出力リベッティンの動力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体積が比較的小さく、重量が軽く、運搬や使用がしやすく、安定性の向上、消費エネルギーの節減、騒音の低減が可能で、実用性を高める、減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置を提供する。【解決手段】調圧モジュール１００と、圧力モジュール２００と、供給機構３００と、リールモジュール４００とを含む。調圧モジュールは遊星ローラースクリューを含む。遊星ローラースクリューの下端に第１の圧力センサーが接続され、第１の圧力センサーの下端に第１のスラスト軸受と第２のスラスト軸受とがそれぞれ取り付けられ、第２のスラスト軸受の下端に第２の圧力センサーが接続される。遊星ローラースクリューの下端に第１のタイミングプーリーが接続される。無段階調節の操作が実現できリベットに対する高精度のリベッティング操作が可能になり、リベッティングの品質を高める。【選択図】図１

Description

本考案は、リベッティングの動力装置に関し、具体的には、減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置に関する。

リベッティングマシンは、リベット打ち機、リベッター、リベット接合装置、リベット締め機などとも呼ばれ、冷間圧延の原理に基づき開発された新型のかしめ装置である。リベットを用いて物品をかしめる機械装備のことを指し、一部の板金部品において折り曲げた後に一般のスロープ式鋳鋼機械に直接セットしてリベッティングできないという問題を解決している。

従来のカシメ装置は、多くが空圧、油圧または空油増圧などの方式であり、その特徴は固定された速度と設定済の圧力でしかリベット接合ができないことである。これに起因する欠点として、リベッティング速度の無段階調整が実現できず、圧力が不安定で、体積が大きく、重量が過大で、ロボット選択において高負荷のロボット作業しか選択できず、軽量化生産に適さない、といった点が挙げられる。

さらに、空圧の騒音が大きく、装置体積が非常に大きく、自動化生産ラインに適さず、エネルギー消耗が大きく、汚染が深刻でもある。このような状況に基づき、無段階調整を実現でき、圧力が安定し、体積が適切で、なおかつ重量が軽く、軽量化生産に便利で空圧の騒音が小さく、汚染を低減させる動力装置を提供する必要がある。

本考案は、減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置を提供する。その趣旨は、既存の動力装置の圧力が固定され、無段階調整という目的を実現できず、リベッティングの精度と品質に影響を及ぼし、同時に体積が大きく、重量が大きく、安定性が低い問題を解決することである。

上述の目的を実現するために、本考案は、調圧モジュールと、圧力モジュールと、供給機構と、リールモジュールとを含む、減速機を持たない高出力リベッティングマシンの動力装置を提供する。使用するリベットは、例えばセルフピアシングリベット（ＳＰＲ）である。

このうち、前記調圧モジュールは遊星ローラースクリューを含む。前記遊星ローラースクリューの下端に第１の圧力センサーが接続され、前記第１の圧力センサーの下端に第１のスラスト軸受と第２のスラスト軸受とがそれぞれ取り付けられ、前記第２のスラスト軸受の下端に第２の圧力センサーが接続される。

前記遊星ローラースクリューの下端に第１のタイミングプーリーが接続され、前記第１のタイミングプーリーの側面にタイミングベルトが巻き付けられ、第１のタイミングベルトを巻き付けるようにしてその内側に第２のタイミングプーリーが設けられる。

前記第１のタイミングプーリーの下端に接続軸受が接続され、前記接続軸受の下端に接続端が取り付けられ、前記接続端の下端にメインロッドが設置される。前記第１のタイミングプーリーの一側に接続ベースが接続され、前記接続ベースの上端に接続ロッドが挿接され、前記接続ロッドの側面にテンションプーリーが外嵌される。

前記圧力モジュールは、遊星ローラースクリューの下端に取り付けられる第１の伝動ロッドを含み、前記第１の伝動ロッドの側面にスリーブが外嵌され、前記第１の伝動ロッドの下端に第２の伝動ロッドが固定接続され、前記第２の伝動ロッドの下端に押さえロッドが接続され、前記押さえロッドの下端に出力ヘッドが接続され、前記出力ヘッドの下端に挿接チューブと挿接ヘッドとがそれぞれ固定接続される。

前記供給機構は縦板を含む。前記縦板の一側にリミットセンサーが接続され、前記縦板の下端に供給チューブが接続され、前記供給チューブの下端に第１のリミットブロックと、第２のリミットブロックと、第３のリミットブロックとがそれぞれ接続される。前記第１のリミットブロックと第２のリミットブロックとの間にクランプブロックが接続される。前記供給チューブの一側に供給溝が設けられ、前記供給溝の内部に供給シートが挿接され、前記供給チューブの下端に圧力ヘッド本体が接続される。

前記リールモジュールは調圧モジュールの一側に取り付けられる。

本考案の好ましい手段として、前記リールモジュールは立柱を含み、前記立柱下端の一側にダイが接続され、前記立柱上端の一側にリールが回転可能に接続され、前記立柱の表面にガイドチューブが接続され、前記立柱の表面に緩衝ベースが可動接続される。前記緩衝ベースの下端にシリンダーが固定接続され、前記シリンダーの出力端に接続ロッドが接続される。

本考案の好ましい手段として、前記第１のタイミングプーリー、タイミングベルト、および第２のタイミングプーリーの側面は全て保護ケーシングで覆われている。前記保護ケーシングの下端に連結板が固定接続され、前記接続ベースは連結板の上端に取り付けられ、前記テンションプーリーはタイミングベルトと接触する。

本考案の好ましい手段として、前記メインロッドの両側ともにガイドブロックが固定接続され、前記メインロッドは第１の伝動ロッドおよび第２の伝動ロッドの内部に挿接される。

本考案の好ましい手段として、前記第２の伝動ロッドの両側ともにガイド溝が設けられ、前記ガイドブロックはガイド溝の内部に摺動接続される。

本考案の好ましい手段として、前記出力ヘッドの内部に出力ばねが取り付けられる。

本考案の好ましい手段として、前記縦板の側面に取付けブロックが固定接続される。

従来技術に比して、本考案の有利な効果は以下のとおりである。

第１に、使用時は、まずサーボモーターによって第２のタイミングプーリーを回転させ、第１のタイミングプーリーとの組み合わせでタイミングベルトが駆動できる。この時、タイミングベルトが遊星ローラースクリューを駆動して回し、遊星ローラースクリューを上下に直線運動させる。遊星ローラースクリュー上端に取り付けられた第１のスラスト軸受、第２のスラスト軸受および圧力センサーは、遊星ローラースクリューが下へ運動して抵抗力を受けると、その時に遊星ローラースクリューの受けた逆向きの力が圧力センサーに伝達されて、圧力ヘッド本体にかかった圧力が検出される。圧力ヘッド本体にかかった圧力が大きすぎる場合、接続ベースを制御し、接続ロッドおよびその側面のテンションプーリーをタイミングベルトから離して、タイミングベルトに対する圧力を軽減することによって、タイミングベルトの張りが制御される。このため動力装置の出力動力が調節でき、従来技術中の動力装置に比して、本考案は、圧力が安定するばかりでなく、無段階調節の操作も実現でき、これにより、リベットに対する高精度のリベッティング操作が可能になり、リベッティングの品質を高めている。

第２に、第１のリミットブロックと第２のリミットブロックとを、また第３のリミットブロックと供給溝とを組み合わせることで、供給シート上のリベットの連続自動供給操作を行うことができ、これによって供給効率が向上する。また立柱、ダイ、リール、および緩衝ベースなどの構造は、体積を比較的小さく、重量を軽くするだけでなく、動力装置の安定性を著しく強化することもでき、それと同時に、第１のスラスト軸受および第２のスラスト軸受と接続軸受との存在によって動力装置の摩擦力減少、動力ロスの低減、消費エネルギーの節減、安定性の向上とともに騒音も低減できる。従来技術における動力装置に比して、本考案は、前記構造の組み合わせのため体積が比較的小さく、重量が軽く、運搬や使用がしやすく、それとともに安定性の向上、消費エネルギーの節減、騒音の低減が可能であり、これによって動力装置の実用性を高めている。

本考案の全体構造の概略図である。 本考案に係る調圧モジュールの構造の分解図である。 本考案に係るテンションプーリーの構造の分解図である。 本考案に係る圧力モジュールの構造の分解図である。 本考案に係る供給機構の構造の分解図である。 本考案のリールモジュールの構造の分解図である。

以下、本考案の実施例の添付図面を参照しつつ、本考案の実施例における技術的解決手段を明確かつ完全に説明する。当然のことながら、ここで説明される実施例は本考案の実施例の一部にすぎず、実施例の全てではない。当業者が本考案の実施例に基づいて創造的な労力を要さずに得た全ての他の実施例は、本考案の保護範囲に属する。

図１～３を参照すると、本考案は、調圧モジュール１００と、圧力モジュール２００と、供給機構３００と、リールモジュール４００とを含む、減速機を持たない高出力精密サーボ式リベッティングの動力装置を提供する。使用するリベットは、例えばセルフピアシングリベット（ＳＰＲ）である。

このうち、調圧モジュール１００は遊星ローラースクリュー１０１を含む。遊星ローラースクリュー１０１の下端に第１の圧力センサー１０２が接続され、第１の圧力センサー１０２の下端に第１のスラスト軸受１０３と第２のスラスト軸受１０４とがそれぞれ取り付けられ、第２のスラスト軸受１０４の下端に第２の圧力センサー１０５が接続される。

遊星ローラースクリュー１０１の下端に第１のタイミングプーリー１０６が接続され、第１のタイミングプーリー１０６の側面にタイミングベルト１０７が巻き付けられ、第１のタイミングベルト１０７を巻き付けるようにしてその内側に第２のタイミングプーリー１０８が設けられる。

第１のタイミングプーリー１０６の下端に接続軸受１０９が接続され、接続軸受１０９の下端に接続端１１０が取り付けられ、接続端１１０の下端にメインロッド１２０が設置される。第１のタイミングプーリー１０６の一側に接続ベース１４０が接続され、接続ベース１４０の上端に接続ロッド１５０が挿接され、接続ロッド１５０の側面にテンションプーリー１６０が外嵌される。

圧力モジュール２００は、遊星ローラースクリュー１０１の下端に取り付けられる第１の伝動ロッド２０１を含み、第１の伝動ロッド２０１の側面にスリーブ２０２が外嵌され、第１の伝動ロッド２０１の下端に第２の伝動ロッド２０３が固定接続され、第２の伝動ロッド２０３の下端に押さえロッド２０４が接続され、押さえロッド２０４の下端に出力ヘッド２０５が接続され、出力ヘッド２０５の下端に挿接チューブ２０６と挿接ヘッド２０７とがそれぞれ固定接続される。

供給機構３００は縦板３０１を含み、縦板３０１の一側にリミットセンサー３０２が接続され、縦板３０１の下端に供給チューブ３０３が接続される。供給チューブ３０３の下端に第１のリミットブロック３０４と、第２のリミットブロック３０５と、第３のリミットブロック３０６とがそれぞれ接続される。

第１のリミットブロック３０４と第２のリミットブロック３０５との間にクランプブロック３０７が接続される。供給チューブ３０３の一側に供給溝３０８が設けられ、供給溝３０８の内部に供給シート３０９が挿接され、供給チューブ３０３の下端に圧力ヘッド本体３１０が接続される。

リールモジュール４００は調圧モジュール１００の一側に取り付けられる。

具体的な実施例においては、設置された調圧モジュール１００と、圧力モジュール２００と、供給機構３００と、リールモジュール４００とによって、無段階調節の操作が実現できリベットに対する高精度のリベッティング操作が可能になり、リベッティングの品質を高めているだけでなく、体積が比較的小さく、重量が軽く、運搬や使用がしやすく、安定性の向上、消費エネルギーの節減、騒音の低減が可能であり、これによって動力装置の実用性を高めている。

使用時は、まずサーボモーター１３０によって第２のタイミングプーリー１０８を回転させ、第１のタイミングプーリー１０６との組み合わせでタイミングベルト１０７が駆動できる。この時、タイミングベルト１０７が遊星ローラースクリュー１０１を駆動して回転させ、遊星ローラースクリュー１０１が上下に直線運動する。この時、遊星ローラースクリュー１０１下端に取り付けられた第１のスラスト軸受１０３、第２のスラスト軸受１０４および第１の圧力センサー１０２は、遊星ローラースクリュー１０１が運動して抵抗力を受けると、遊星ローラースクリュー１０１の受けた逆向きの力が第１の圧力センサー１０２および第２の圧力センサー１０５に伝達されて、圧力ヘッド本体３１０にかかった圧力が検出される。

圧力ヘッド本体３１０にかかった圧力が大きすぎる場合、接続ベース１４０が接続ロッド１５０およびその側面のテンションプーリー１６０をタイミングベルト１０７から離すことによって、タイミングベルト１０７に対する圧力を軽減し、これによりタイミングベルト１０７の張りが制御できる。このため動力装置の出力動力が調節でき、無段階調節の操作の目的を達成する。これにより、高精度のリベッティング操作を実現し、リベッティングの品質を高めている。

図６を参照すると、リールモジュール４００は立柱４０１を含み、立柱４０１下端の一側にダイ４０２が接続され、立柱４０１上端の一側にリール４０３が回転可能に接続される。立柱４０１の表面にガイドチューブ４０４が接続され、立柱４０１の表面に緩衝ベース４０５が可動接続される。緩衝ベース４０５の下端にシリンダー４０６が固定接続され、シリンダー４０６の出力端に接続ロッド４０７が接続される。

具体的な実施例において、立柱４０１とダイ４０２および緩衝ベース４０５との組み合わせは体積が小さく重量が軽いだけでなく、動力装置の安定性を強化でき運搬移動や使用がしやすく、これにより動力装置の使用利便性を高めることができる。

図２および図３を参照すると、第１のタイミングプーリー１０６、タイミングベルト１０７、および第２のタイミングプーリー１０８の側面は全て保護ケーシング１１１によって覆われる。保護ケーシング１１１の下端に連結板１１２が固定接続され、接続ベース１４０は連結板１１２の上端に取り付けられ、テンションプーリー１６０はタイミングベルト１０７と接触する。

具体的な実施例において、保護ケーシング１１１と連結板１１２とを組み合わせることで、第１のタイミングプーリー１０６と、第２のタイミングプーリー１０８と、タイミングベルト１０７とを保護することができ、連結板１１２は接続ベース１４０の取付け位置決めに用いられる。

図２～４を参照すると、メインロッド１２０の両側ともにガイドブロック１２１が固定接続され、メインロッド１２０は第１の伝動ロッド２０１および第２の伝動ロッド２０３の内部に挿接される。

具体的な実施例において、ガイドブロック１２１は遊星ローラースクリュー１０１の下降時にガイドと位置決めの効果を果たし、リベッティングの精度と効率を向上させる。

図４を参照すると、第２伝動ロッド２０３の両側ともにガイド溝２１１が設けられ、ガイドブロック１２１がガイド溝２１１の内部に摺動接続される。

具体的な実施例において、ガイド溝２１１とガイドブロック１２１との組み合わせによりメインロッド１２０に対するガイドと位置決めができ、リベッティング時にずれが発生してリベッティングの品質や効率に影響することが回避される。

図４を参照すると、出力ヘッド２０５の内部に出力ばね２１２が取り付けられる。具体的な実施例において、出力ばね２１２は緩衝効果のために用いられ、頻繁なリベッティング操作で遊星ローラースクリュー１０１が損壊しコスト損失が増加することを回避する。

図５を参照すると、縦板３０１の側面には取付けブロック３１１が固定接続される。具体的な実施例において、取付けブロック３１１はシリンダー４０６の取り付けと固定を行うことができ、取付け安定性を向上させ、必要に応じて取り外すのにも便利である。

動作原理は以下のとおりである。使用時は、サーボモーター１３０を起動して第２のタイミングプーリー１０８を回転させ、これにより第１のタイミングプーリー１０６がタイミングベルト１０７を駆動できる。その後、タイミングベルト１０７が遊星ローラースクリュー１０１を駆動して回転させ、遊星ローラースクリュー１０１が上下に直線運動するのを制御する。

遊星ローラースクリュー１０１下端に取り付けられた第１のスラスト軸受１０３、第２のスラスト軸受１０４および第１の圧力センサー１０２は、遊星ローラースクリュー１０１が運動して抵抗力を受けると、遊星ローラースクリュー１０１が受けた力が第１の圧力センサー１０２および第２の圧力センサー１０５に伝達されて、圧力ヘッド本体３１０にかかった圧力が検出される。圧力ヘッド本体３１０にかかった圧力が大きすぎる場合、接続ベース１４０が接続ロッド１５０およびその側面のテンションプーリー１６０をタイミングベルト１０７から離すことによって、タイミングベルト１０７に対する圧力を軽減し、これによりタイミングベルト１０７の張りが制御でき、無段階調節の操作の目的を達成する。これにより、高精度のリベッティング操作を実現し、リベッティングの品質を高めている。

なお本文中、第１や第２といった関係性を表す用語は、１つの物や操作と別の物や操作とを区別するためのものにすぎず、必ずしもこれらの物や操作の間に何らかの実質的な関係や順序があることを要求したり暗示したりしているわけではない。さらに、用語「含む」、「包含する」、またはそのあらゆる変形は、非排他的な包含を意味することもある。したがって、ある一連の要素を含んだプロセス、方法、物品、または装置は、それら要素だけでなく、他の明示的に挙げられていない要素を含むか、またはこれらプロセス、方法、物品、または装置に固有の要素をさらに含むこともある。

以上、本考案の実施例を示して説明したが、当業者であれば本考案の原理と趣旨から逸脱することなくこれら実施例に様々な変更、修正、置換および変形を実施可能であることが理解されるべきであり、本考案の範囲は添付の請求項およびその均等物によって限定される。

本考案は、減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置として、有利に利用され得る。

１００ 調圧モジュール
１０１ 遊星ローラースクリュー
１０２ 第１の圧力センサー
１０３ 第１のスラスト軸受
１０４ 第２のスラスト軸受
１０５ 第２の圧力センサー
１０６ 第１のタイミングプーリー
１０７ タイミングベルト
１０８ 第２のタイミングプーリー
１０９ 接続軸受
１１０ 接続端
１２０ メインロッド
１３０ サーボモーター
１４０ 接続ベース
１５０ 接続ロッド
１６０ テンションプーリー
１１１ 保護ケーシング
１１２ 連結板
１２１ ガイドブロック
２００ 圧力モジュール
２０１ 第１の伝動ロッド
２０２ スリーブ
２０３ 第２の伝動ロッド
２０４ 押さえロッド
２０５ 出力ヘッド
２０６ 挿接チューブ
２０７ 挿接ヘッド
２１１ ガイド溝
２１２ 出力ばね
３００ 供給機構
３０１ 縦板
３０２ リミットセンサー
３０３ 供給チューブ
３０４ 第１のリミットブロック
３０５ 第２のリミットブロック
３０６ 第３のリミットブロック
３０７ クランプブロック
３０８ 供給溝
３０９ 供給シート
３１０ 圧力ヘッド本体
３１１ 取付けブロック
４００ リールモジュール
４０１ 立柱
４０２ ダイ
４０３ リール
４０４ ガイドチューブ
４０５ 緩衝ベース
４０６ シリンダー
４０７ 接続ロッド

Claims (7)

1. 調圧モジュール（１００）と、圧力モジュール（２００）と、供給機構（３００）と、リールモジュール（４００）とを備え、
   前記調圧モジュール（１００）は、遊星ローラースクリュー（１０１）を含み、前記遊星ローラースクリュー（１０１）の下端に第１の圧力センサー（１０２）が接続され、前記第１の圧力センサー（１０２）の下端に第１のスラスト軸受（１０３）と第２のスラスト軸受（１０４）とがそれぞれ取り付けられ、前記第２のスラスト軸受（１０４）の下端に第２の圧力センサー（１０５）が接続され、
   前記遊星ローラースクリュー（１０１）の下端に第１のタイミングプーリー（１０６）が接続され、前記第１のタイミングプーリー（１０６）の側面にタイミングベルト（１０７）が巻き付けられ、第１のタイミングベルト（１０７）を巻き付けるようにしてその内側に第２のタイミングプーリー（１０８）が設けられ、
   前記第１のタイミングプーリー（１０６）の下端に接続軸受（１０９）が接続され、前記接続軸受（１０９）の下端に接続端（１１０）が取り付けられ、前記接続端（１１０）の下端にメインロッド（１２０）が設置され、前記第１のタイミングプーリー（１０６）の一側に接続ベース（１４０）が接続され、前記接続ベース（１４０）の上端に接続ロッド（１５０）が挿接され、前記接続ロッド（１５０）の側面にテンションプーリー（１６０）が外嵌されており、
   前記圧力モジュール（２００）は、遊星ローラースクリュー（１０１）の下端に取り付けられる第１の伝動ロッド（２０１）を含み、前記第１の伝動ロッド（２０１）の側面にスリーブ（２０２）が外嵌され、
   前記第１の伝動ロッド（２０１）の下端に第２の伝動ロッド（２０３）が固定接続され、前記第２の伝動ロッド（２０３）の下端に押さえロッド（２０４）が接続され、前記押さえロッド（２０４）の下端に出力ヘッド（２０５）が接続され、前記出力ヘッド（２０５）の下端に挿接チューブ（２０６）と挿接ヘッド（２０７）とがそれぞれ固定接続されており、
   前記供給機構（３００）は、縦板（３０１）を含み、前記縦板（３０１）の一側にリミットセンサー（３０２）が接続され、前記縦板（３０１）の下端に供給チューブ（３０３）が接続され、
   前記供給チューブ（３０３）の下端に第１のリミットブロック（３０４）と、第２のリミットブロック（３０５）と、第３のリミットブロック（３０６）とがそれぞれ接続され、前記第１のリミットブロック（３０４）と第２のリミットブロック（３０５）との間にクランプブロック（３０７）が接続され、
   前記供給チューブ（３０３）の一側に供給溝（３０８）が設けられ、前記供給溝（３０８）の内部に供給シート（３０９）が挿接され、前記供給チューブ（３０３）の下端に圧力ヘッド本体（３１０）が接続されており、
   前記リールモジュール（４００）は、調圧モジュール（１００）の一側に取り付けられていることを特徴とする、減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。
2. 前記リールモジュール（４００）は立柱（４０１）を含み、
   前記立柱（４０１）下端の一側にダイ（４０２）が接続され、前記立柱（４０１）上端の一側にリール（４０３）が回転可能に接続され、前記立柱（４０１）の表面にガイドチューブ（４０４）が接続され、前記立柱（４０１）の表面に緩衝ベース（４０５）が可動接続され、
   前記緩衝ベース（４０５）の下端にシリンダー（４０６）が固定接続され、前記シリンダー（４０６）の出力端に接続ロッド（４０７）が接続されることを特徴とする、請求項１に記載の減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。
3. 前記第１のタイミングプーリー（１０６）、タイミングベルト（１０７）、および第２のタイミングプーリー（１０８）の側面は全て保護ケーシング（１１１）で覆われ、
   前記保護ケーシング（１１１）の下端に連結板（１１２）が固定接続され、
   前記接続ベース（１４０）は連結板（１１２）の上端に取り付けられ、
   前記テンションプーリー（１６０）はタイミングベルト（１０７）と接触することを特徴とする、請求項１に記載の減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。
4. 前記メインロッド（１２０）の両側ともにガイドブロック（１２１）が固定接続され、
   前記メインロッド（１２０）は第１の伝動ロッド（２０１）および第２の伝動ロッド（２０３）の内部に挿接されることを特徴とする、請求項１に記載の減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。
5. 前記第２の伝動ロッド（２０３）の両側ともにガイド溝（２１１）が設けられ、
   前記ガイドブロック（１２１）はガイド溝（２１１）の内部に摺動接続されることを特徴とする、請求項４に記載の減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。
6. 前記出力ヘッド（２０５）の内部に出力ばね（２１２）が取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。
7. 前記縦板（３０１）の側面に取付けブロック（３１１）が固定接続されることを特徴とする、請求項１に記載の減速機を持たない高出力リベッティングの動力装置。