JP4026580B2 - ピアスナット固着装置 - Google Patents

Description

本発明は、パネルに下方からピアスナットを固着するピアスナット固着装置に関する。

従来、例えば車両用ドアのインナパネルの成形工程においては、図７に示すように、パネル１１０に下方からピアスナット１２０を固着するピアスナット固着装置１０１が使用されている。

このピアスナット固着装置１０１は、プレートＬに設けられた装置本体１０２を中心にして構成されている。この装置本体１０２は、プレートＬに固定されたベース部１２１と、ベース部１２１に設けられたパンチ１０３と、ベース部１２１にスライドポスト１０４を介して設けられたナットホルダー１０５と、ナットホルダー１０５の上方でパンチ１０３に対向して配置されたかしめダイス１０６とを備えている。

パンチ１０３は上下に延在した柱状に形成されているとともに、パンチ１０３の上面１３１はピアスナット１２０が配置されるように形成されている。

またスライドポスト１０４は上下に延在して形成されており、上端側にナットホルダー１０５が取り付けられている。そしてスライドポスト１０４の下端側はベース部１２１にバネ１４１を介して取り付けられており、このバネ１４１はスライドポスト１０４は上方へ常時付勢している。

またスライドポスト１０４の下部はロック装置１０７によって所定位置で固定されており、このロック装置１０７が解除されることによってスライドポスト１０４は上方へ付勢された状態で上下に移動するように構成されている。

またナットホルダー１０５は上下が開口した筒状に形成されているとともに、所定位置Ｘでパンチ１０３が下方から内部１５１に挿入されており、この状態でロック装置１０７でロックされたスライドポスト１０４により上方へ常時付勢されて配置されている。

そして、スライドポスト１０４のロック状態が解除されることにより、ナットホルダー１０５は所定位置Ｘから上端１５０がパンチ１０３の上端１３１に一致するまでの間でパンチ１０３に沿って上下に摺動するように構成されている。

また、ナットホルダー１０５の側壁１５２にはナットホルダー１０５の内部１５１と外部とを繋いでパンチ１０３の上面１３１にピアスナット１２０を供給するためのナット供給路１５３が設けられており、このナット供給路１５３には外部からナット供給管１８１の一端側が接続されている。

このナット供給管１８１は、ピアスナット固着装置１０１を構成するナット供給装置１０８の一部を構成しており、ナット供給装置１０８の他端側は、ピアスナット１２０を吐き出すナット供給装置１０８の本体（図示せず）に接続されている。

さらにナットホルダー１０５の側壁１５２にはナット滞留センサ１５４が内部１５１へ露出して設けられている。このナット滞留センサ１５４は、ピアスナット１２０が接触するとナット滞留と検知するように構成されている。

また、かしめダイス１０６は、ピアスナット固着装置１０１を構成し、プレス機械（図示せず）によって上下に移動するように取り付けられている。

またパネル１１０は、パネル搬入搬出装置（図示せず）によって上下に移動可能に支持されているとともに、この状態でパンチ１０３とかしめダイス１０６との間に搬入されるようになっている。

またピアスナット固着装置１０１は制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置は、プレス機械、パネル搬入搬出装置、ロック装置１０７、ナット供給装置１０８の各動作を制御している。

また制御装置は、かしめダイス１０６が下降している間にナット滞留センサ１５４が有効になるように設定しており、この間にナット滞留センサ１５４にピアスナット１２０が接触している場合にはこのピアスナットを検知して前述した機械や装置が停止、すなわち装置１が停止するように構成されている。

そして、パネル１１０にピアスナット１２０を固着するには、ナット供給装置１０８を動作させ、本体からナット供給管１８１を介してパンチ１０３の上面１３１にピアスナット１２０を供給した後、ロック装置１０７を解除してプレス機械を動作させ、かしめダイス１０６を下降させていく。

そして、プレス機械のプレス角度が所定角度になった時、すなわちかしめダイス１０６が所定位置まで下降した時にパネル１１０をかしめダイス１０６とパンチ１０３との間に搬入する。これによりパネル１１０はかしめダイス１０６に押し下げられてナットホルダー１０５に当接する。

さらに、パネル１１０がナットホルダー１０５に当接した状態でかしめダイス１０６により両部材１０５、１０６を押し下げてパネル１１０をピアスナット１２０へ押しつけることにより、パネル１１０を剪断するとともに下方へ折り曲げ
てピアスナット１２０にはめ込んでかしめ、これによってパネル１１０にピアスナット１２０が固着される。また、この結果、かしめダイス１０６は押しつけたパネル１１０が変形することによりこのパネル１１０に挟持されている。

そしてパネル１１０にピアスナット１２０を固着させた後、プレス機械でかしめダイス１０６を上昇させることにより、ナットホルダー１０５をバネ１４１力を利用して所定位置Ｘまで上昇させてロック装置１０７を作動させて固定し、さらにパネル１１０をナットホルダー１０５から離した後、かしめダイス１０６をパネル１１０から引き離してピアスナット１２０の固着作業を終了する。

しかしながら、このようなピアスナット固着装置１０１においてはパネル１１０を剪断した際にバリ２００が発生する。このバリ２００は、パネル１１０をピアスナット１２０にかしめた際に切り取られて自重で落下する。

このため、落下するバリ２００の一部がナット滞留センサ１５４に付着すると、次のピアスナット１２０をパネル１１０に固着させる際に、ナット滞留センサ１５４が付着しているバリ２００をナット滞留と誤検知して装置１が停止してしまう問題があった。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、バリが発生しても停止するのを防ぐことができるピアスナット固着装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明の請求項１記載のピアスナット固着装置においては、上下に延在して配置されたパンチと、上下が開口した筒状に形成されて所定位置で前記パンチが下方から内部に挿入された状態で上方へ常時付勢されて配置されるとともに、前記所定位置から上端が前記パンチの上端に一致するまでの間で前記パンチに沿って上下に摺動するナットホルダーと、このナットホルダーの上方に前記パンチに対向して上下に移動するかしめダイスとを備え、前記パンチ上にはピアスナットが供給されるとともに、前記ナットホルダーと前記かしめダイスとの間にはパネルが上下に移動可能な状態で搬入される一方、前記ナットホルダーの側壁には、前記ナットホルダーの内部と外部とを繋いで前記パンチ上に前記ピアスナットを供給するためのナット供給路と、前記ナットホルダーの内部に露出したナット滞留センサとが設けられ、前記かしめダイスを下降させて前記パネルを前記ナットホルダーに当接した状態で前記ピアスナットへ押しつけることにより前記パネルを剪断するとともに下方へ折り曲げて前記ピアスナットにかしめた後、前記パネルに挟持されている前記かしめダイスを上昇させて前記パネルを前記ナットホルダーから離す一方、前記かしめダイスが下降していく間に前記ナット滞留センサにピアスナットが接触している場合には、前記ナット滞留センサが検知して停止するピアスナット固着装置において、前記ナットホルダーの側壁で前記ナット供給路よりも上方に、前記ナットホルダーの内部と外部とを繋いで設けられた吹き込み路と、この吹き込み路を介して外部から前記ナットホルダーの内部に圧縮空気を吹き込む吹き込み手段と、前記ピアスナットに前記パネルをかしめた直後から、このパネルが前記ナットホルダーから所定距離離れるまでの間に、前記吹き込み手段が動作するように制御する制御手段と、を備え、前記吹き込み路が、前記ナットホルダーの内部にナット供給側の端部で開口するものとしている。

かかる構成においては、ナット滞留センサにバリが付着してもナットホルダーの内部に圧縮空気が吹き込まれることにより、バリはこの圧縮空気によってナットホルダーの外部へ吹き飛ばされるため、次のピアスナットをパネルに固着させる際にナット滞留センサの誤検知を防ぐことができる。

また請求項２記載のピアスナット固着装置においては、前記ナット滞留センサは、前記吹き込み路の内側口に対向して前記ナットホルダーの側壁に設けられたものとしている。

かかる構成においては、圧縮空気がナット滞留センサに向かって吹き付けられるため、ナット滞留センサに付着したバリを確実にナットホルダーの外部へ吹き飛ばすことができ、ナット滞留センサの誤検知の確率をさらに低くすることができる。

以上説明したように本発明の請求項１記載のピアスナット固着装置においては、ナット滞留センサにバリが付着してもナットホルダーの内部に圧縮空気が吹き込まれることにより、バリはこの圧縮空気によってナットホルダーの外部へ吹き飛ばされるため、次のピアスナットをパネルに固着させる際にナット滞留センサの誤検知を防ぐことができる。よって、バリが発生しても装置が停止するのを防ぐことができる。

また請求項２記載のピアスナット固着装置においては、圧縮空気がナット滞留センサに向かって吹き付けられるため、ナット滞留センサに付着したバリを確実にナットホルダーの外部へ吹き飛ばすことができ、ナット滞留センサの誤検知の確率をさらに低くすることができる。よって、バリが発生しても装置が停止するのを確実に防ぐことができる。

本発明をより詳細に説明するために、以下添付図面に従ってこれを説明する。

図１は、本発明の実施の形態を示すピアスナット固着装置１の概略構成図である。このピアスナット固着装置１は、プレートＬに設けられた装置本体２を中心にして構成されている。この装置本体２は、プレートＬに設けられたベース部２ａと、ベース部２ａに設けられたパンチ３と、装置本体２にスライドポスト４を介して設けられたナットホルダー５と、ナットホルダー５の上方でパンチ３に対向して配置されたかしめダイス６とを備えている。

パンチ３は上下に延在した柱状に形成されているとともに、パンチ３の上面３１はピアスナット２０が配置されるように形成されている。

またスライドポスト４は上下に延在して形成されており、上端側にナットホルダー１０５が取り付けられている。そしてスライドポスト４の下端側はベース部２ａにバネ４１を介して取り付けられており、このバネ４１はスライドポスト４を上方へ常時付勢している。

またスライドポスト４の下部はロック装置７により固定されている。このロック装置７は、図外の通電装置と、通電装置に接続したソレノイド７１と、ソレノイド７１の可動部材（図示せず）に連結して外部に抜出したロック部材７２とを備えている。

そして非通電時には、図１に示すようにロック部材７２がスライドポスト４の下部に係止してスライドポスト４を所定位置に固定しており、通電時にはロック部材７２がソレノイド７１側へ移動することにより係止状態が解除されてスライドポスト４がバネ４１により上方へ付勢された状態で上下に移動するように構成されている。

またナットホルダー５は上下が開口した筒状に形成されているとともに、所定位置Ａでパンチ３が下方から内部５１に挿入されており、ロック装置７でロックされたスライドポスト４により上方へ常時付勢された状態で配置されている。

そして、スライドポスト４のロック状態が解除されることにより、ナットホルダー５は所定位置Ａから上端５０がパンチ３の上端３１に一致するまでの間でパンチ３に沿って上下に摺動するように構成されている。

また、ナットホルダー５の側壁５２には、図２にも示すようにナットホルダー５の内部５１と外部とを繋いでパンチ３の上面３１にピアスナット２０を供給するためのナット供給路５３が設けられており、このナット供給路５３には外部からナット供給管８１の一端側が接続されている。

このナット供給管８１はピアスナット固着装置１を構成するナット供給装置８の一部を構成しており、ナット供給管８１の他端側は、ピアスナット２０を吐き出すナット供給装置８の本体（図示せず）に接続されている。

さらにこのナットホルダー５の側壁５２にはナット供給路５３よりも上方に、ナットホルダー５の内部５１と外部とを繋ぐ吹き込み路５４が設けられている。この吹き込み路５４はナットホルダー５の外部から内部５１に向かって断面凸字型に形成されており、内側路５４１よりも幅広である外側路５４２の内周面には全体に亘ってネジ５４３が形成されている。

またこの吹き込み路５４には、外部から空気供給管９１が接続されている。この空気供給管９１は、ピアスナット固着装置１を構成する本発明の空気送り込み手段であるエアーコンプレッサー９の一部を構成している。

さらにこの空気供給管９１は、一端側が吹き込み路５４の外側路５４２に挿入されてネジ５４３にはめ込まれたニップル９１２と、ニップル９１２の他端側に接続されたポリウレタン製のチューブ９１１とを備えており、チューブ９１１の他端側は、圧縮空気を吐き出すエアーコンプレッサー９の本体（図示せず）に接続されている。

さらにこのナットホルダー５の側壁５２にはナット滞留センサ５５が設けられている。このナット滞留センサ５５は、吹き込み路５４の内側口５４４に対向するとともにナットホルダー５の内部５１へ露出して側壁５２に設けられており、ピアスナット２０が接触するとナット滞留と検知するように構成されている。

また、かしめダイス６は、ピアスナット固着装置１を構成し、プレス機械（図示せず）によって上下移動するように取り付けられている。

また、図３に示すようにかしめダイス６の下部６１には、かしめダイス６の穴６２の周囲に内方へ突出した複数の爪６３が設けられている。さらに下部６１において爪６３の下側には、穴６２の周囲全体に亘って下方へ突出した環状の突起６４が設けられている。

一方、ピアスナット２０は、図３に示すように上部２１の全周に亘ってかしめダイス６の突起６４に対向して溝２２が設けられている。この溝２２は突起６４よりも横幅が広く形成されている一方、溝２２を挟んで内側に位置する突起２３は、外側に位置する外側部２４よりも高く形成されている。

また、ピアスナット２０が固着されるパネル１０は、バネル搬入搬出装置（図示せず）によって上下に移動可能に支持されているとともに、この状態で図１に示すようにパンチ３とかしめダイス６との間に搬入されるようになっている。

またピアスナット固着装置１は制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置は、プレス機械、パネル搬入搬出装置、ロック装置７、ナット供給装置８、エアーコンプレッサー９の各動作を制御しており、本発明にかかるエアーコンプレッサー９の制御手段も備えている。

また制御装置は、プレス機械のプレス角度が１００°から１２０°の間、すなわちかしめダイス６が下降している間にナット滞留センサ５５が有効となるように設定しており、この間にナット滞留センサ５５にピアスナット２０が接触している場合には、前述した機械や装置が停止、すなわち装置１が停止するように構成されている。

かかる構成において、パネル１０にピアスナット２０を固着するには、図１の状態からナット供給装置８を作動させ、ナット供給装置８の本体からナット供給管８１を介してパンチ３の上面３１にピアスナット２０を供給する。

次に、通電装置を作動させてロック装置７のソレノイド７に通電してロック部材７２をソレノイド７側に移動させてスライドポスト４のロック状態を解除した後、プレス機械を作動させてかしめダイス６をプレス角度が１８０°（下死点）になるまで下降させていく。

そして、プレス機械のプレス角度が５０°になった時、すなわちかしめダイス６が通常位置から所定距離下がった時にはパネル搬入搬出装置によりかしめダイス６とパンチ３との間にパネル１０を搬入する。

搬入されたパネル１０は、下降するかしめダイス６に押し下げられて図４に示すようにナットホルダー５に当接する。さらにかしめダイス６がナットホルダー５に当接した状態でかしめダイス６が両部材５、６を押し下げてパネル１０をピアスナット２０へ押しつけることにより、図３（ａ）に示すようにパネル１０がピアスナット２０の突起２３で剪断されて、両部材６、２０の穴６２、２５を繋ぐ剪断穴１１が形成される。

このとき、剪断されたパネル１０の剪断部１２（二点鎖線で図示）は、かしめダイス６の複数の爪６３を乗り越えて底部１３がこれらの爪６３に係止されており、これによって剪断部１２が自重によって落下するのが防止されている。

さらに、図３（ｂ）に示すように、かしめダイス６の突起６４がパネル１０の剪断穴１１の周縁部１４をピアスナット２０へ押しつけることにより、周縁部１４を下方へＬ字状に折り曲げてピアスナット２０の溝２２にはめ込んでかしめ、これによってパネル１０にピアスナット２０が固着される。

そして、図３（ａ）に示すように、ピアスナット２０がパネル１０を剪断した際には周縁部１４にバリ１５が発生し、図３（ｂ）に示すようにパネル１０にピアスナット２０をかしめた際には、このバリ１５が周縁部１４から切り取られて落下する。

また、図３（ｂ）に示すように、パネル１０にピアスナット２０が固着された結果、かしめダイス６は、押しつけたパネル１０の周縁部１４が変形することにより周縁部１４に挟持されている。

そして、パネル１０にピアスナット２０を固着させた後、プレス機械でかしめダイス６をプレス角度が３６０°（上死点）になるまで上昇させていく。

これに伴って、ナットホルダー５は図５から図６に示すようにパネル１０が当接した状態でバネ４１力を利用して元の位置（前記所定位置Ａ）まで上昇する。

そしてナットホルダー５が所定位置Ａに戻った時には、ロック装置７のソレノイド７１への通電が停止されて、図６に示すようにロック部材７２がスライドポスト４の下部を係止してスライドポストの位置を固定し、これによってナットホルダー５が所定位置Ａで固定される。

さらにパネル１０はかしめダイス６の上昇に伴ってナットホルダー５から離れるともに元の位置（搬入位置）まで上昇し、この上昇中の間（プレス機械のプレス角度が２２０°から２５０°の間）に次のピアスナット２０がパンチ３上に供給される。そしてパネル１０が元の位置に戻った後、かしめダイス６が引き離されて元の位置に戻り、ピアスナット２０の固着作業が終了する。

そして、図５から図６にかけて示すように、ピアスナット２０にパネル１０をかしめた直後から、このパネル１０がナットホルダー５から所定距離離れるまでの間、本実施の形態ではプレス機械のプレス角度が１９０°から３６０°の間にエアーコンプレッサー９が動作してエアーコンプレッサー９の本体から圧縮空気Ｂが吐き出される。吐き出された圧縮空気Ｂは、吹き込み管９１と吹き込み路５４を通ってナットホルダー５の内部５１に吹き込まれる。

したがって、図６に示すように落下したバリ１５の一部がナット滞留センサ５５に付着しても、内部５１に吹き込まれた圧縮空気Ｂによってナットホルダー５の外部へ吹き飛ばされるため、次のピアスナット２０をパネル１０に固着させる際にナット滞留センサ５５の誤検知を防ぐことができる。よって、本実施の形態のピアスナット固着装置１においては、バリ１５が発生しても装置１が停止するのを防ぐことができる。

さらにこのピアスナット固着装置１は、ナット滞留センサ５５が吹き込み路５４の内側口５４４に対向して設けられていることにより、ナット滞留センサ５５に向かって圧縮空気Ｂが吹き付けられる。

このため、ナット滞留センサ５５に付着したバリ１５を確実にナットホルダー５の外部へ吹き飛ばすことができ、ナット滞留センサ５５の誤検知の確率をさらに低くすることができる。よって、バリ１５が発生しても装置１が停止するのを確実に防ぐことができる。

またこの結果、ピアスナット２０の固着作業性が向上するためインナパネル成形の生産性を高めることができる。さらに、インナパネル成形の生産終了後に実施するメンテナンス作業において、バリ１５をナットホルダー５から取るバリ１５取り作業が不要となるため、メンテナンス作業の負担を軽減するという効果も得ることができる。

なお、本実施の形態では、ナット滞留センサ５５を、吹き込み路５４の内側口５４４に対向してナットホルダー５の側壁５２に設けたが、ナット滞留センサ５５の設置位置は内側口５４４と対向する位置に限定される必要はなく、ピアスナット２０が接触するような位置であれば良い。

本発明の実施の形態を示すピアスナット固着装置の概略構成図である。 図１の要部を示す断面図である。 ピアスナットの固着手順を示す図である。 ピアスナットがパネルに固着された状態を示す図である。 ピアスナットが固着されたパネルを上昇させていく図である。 ピアスナットの固着作業が終了した状態を示す図である。 従来のピアスナット固着装置の概略構成図である。

符号の説明

１ ピアスナット固着装置
３ パンチ
５ ナットホルダー
６ かしめダイス
９ エアーコンプレッサー
１０ パネル
２０ ピアスナット
３１ 上端（上面）
５０ 上端
５１ 内部
５２ 側壁
５３ ナット供給路
５４ 吹き込み路
５５ ナット滞留センサ
５４４ 内側口
Ａ 所定位置
Ｂ 圧縮空気

Claims (2)

1. 上下に延在して配置されたパンチと、上下が開口した筒状に形成されて所定位置で前記パンチが下方から内部に挿入された状態で上方へ常時付勢されて配置されるとともに、前記所定位置から上端が前記パンチの上端に一致するまでの間で前記パンチに沿って上下に摺動するナットホルダーと、このナットホルダーの上方に前記パンチに対向して上下に移動するかしめダイスとを備え、前記パンチ上にはピアスナットが供給されるとともに、前記ナットホルダーと前記かしめダイスとの間にはパネルが上下に移動可能な状態で搬入される一方、前記ナットホルダーの側壁には、前記ナットホルダーの内部と外部とを繋いで前記パンチ上に前記ピアスナットを供給するためのナット供給路と、前記ナットホルダーの内部に露出したナット滞留センサとが設けられ、前記かしめダイスを下降させて前記パネルを前記ナットホルダーに当接した状態で前記ピアスナットへ押しつけることにより前記パネルを剪断するとともに下方へ折り曲げて前記ピアスナットにかしめた後、前記パネルに挟持されている前記かしめダイスを上昇させて前記パネルを前記ナットホルダーから離す一方、前記かしめダイスが下降していく間に前記ナット滞留センサにピアスナットが接触している場合には、前記ナット滞留センサが検知して停止するピアスナット固着装置において、
   前記ナットホルダーの側壁で前記ナット供給路よりも上方に、前記ナットホルダーの内部と外部とを繋いで設けられた吹き込み路と、
   この吹き込み路を介して外部から前記ナットホルダーの内部に圧縮空気を吹き込む吹き込み手段と、
   前記ピアスナットに前記パネルをかしめた直後から、このパネルが前記ナットホルダーから所定距離離れるまでの間に、前記吹き込み手段が動作するように制御する制御手段と、
   を備え、
   前記吹き込み路が、前記ナットホルダーの内部にナット供給側の端部で開口することを特徴とするピアスナット固着装置。
2. 前記ナット滞留センサは、前記吹き込み路の内側口に対向して前記ナットホルダーの側壁に設けられたことを特徴とする請求項１記載のピアスナット固着装置。

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