JPH02262925A - かしめ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、被加工物をかしめ加工するのに用いられる
リベツティングマシンのようなかしめ加工装置に関連し
、殊にこの発明は、リベットの長さがばらついても、適
正なかしめ状態を得ることができるかしめ加工装置を提
供する。

〈従来の技術〉 従来のりベツティングマシンは、第８図に示す如く、Ｘ
Ｙ子テーブル上に治具２を用いて被加工物３を固定し、
この被加工物３に対し、かしめ工具４を回転させつつ油
圧シリンダやエアシリンダ（図示せず）により昇降動作
させる構造のものである。ここでの被加工物３は電気器
具などに組み込まれるシャーシであって、板状をなす基
板５には複数本のリベット６が止着固定される。前記の
治具２は支持台７上に複数本の支持筒８を縦設して成り
、各支持筒８に設けたリベット挿入穴でリベット６を支
持すると共に、各支持筒８の端面で基板５の下面を支持
している。

この治具２で被加工物３を固定した状態ではリベット６
の先端が基板５に設けた貫通孔９より基板５上に突出し
ており、このリベット６の突出端をかしめ工具４の先端
面で加圧して潰し第９図に示すような所定のかしめ状態
ａを得ている。

第１０図は、このリベツティングマシンにおけるかしめ
工具４の回転動作を示している。

このかしめ工具４は、回転中心である鉛直線１２に対し
所定角度だけ傾けてセットされるもので、このかしめ工
具４の基端部を円周１０に沿って回転させることにより
、かしめ工具４の先端面が点１１を中心としたみそすり
運動を行い、これによりリベット６の先端面の周縁部を
加圧して徐々に押し潰してゆく。

この場合にリベット６のかしめ量はかしめ工具４の下降
終端位置によって決まり、同じ被加工物についてかしめ
工具４の下降終端位置を一律に設定しておけば、理論上
常に一定のかしめ状態を得ることができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが実際にはリベット６の長さに寸法誤差などによ
るばらつきがあるため、かしめ工具４の下降終端位置を
一律に設定しても、全ての被加工物のかしめ状態は常に
一定にはならない。

第１１図は、リベット６のかしめ状態が変動する状態を
示している。

リベット６の基板５上への突出長さが適正であれば、同
図中、実線で示すような適正なかしめ状態が得られるが
、リベット６の基板５上への突出長さが短かければ、同
図中、鎖線で示すように、かしめが浅くて基板５に密着
せず、不適正なかしめ状態となっている。

かくして複数の被加工物に対し適正なかしめ加工を施す
ためには、それぞれリベット６の長さを測定し、その誤
差分だけかしめ工具４の下降到達位置を補正する必要が
あるが、かしめ加工作業時にその都度長さ測定を行うこ
とは作業効率上好ましくなく、到底採用し難い。

この発明は、上記問題を解消するためになされたもので
、被加工物のばらつきに応じてかしめ工具の動作量を自
動調整することにより、常に適正なかしめ状態を得るこ
とのできるかしめ加工装置を提供することを目的とする
。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明のかしめ加工装置は、被加工物に対しかしめ工
具を回転しつつ往復動作させると共に、この移動時にか
しめ工具の加圧力を被加工物に作用させて、かしめ加工
を施すのに、前記かしめ工具の被加工物に対する加圧力
を検出するための加圧力検出手段と、この加圧力検出手
段による検出値が所定のしきい値に達するときのかしめ
工具の往復動作位置を検出するための位置検出手段と、
この位置検出手段による検出値に応じて前記かしめ工具
の動作量を制御して被加工物のかしめ量を一定保持する
動作制御手段とを具備させるようにしている。

〈作用〉 かしめ工具の往復動作において、かしめ工具が被加工物
に当接すると加圧力が急激に増大する。この加圧力は加
圧力検出手段で検出されるが、かしめ工具が被加工物に
当接してその加圧力がしきい値に達すると、その時点で
のかしめ工具の往復動作位置が位置検出手段によって検
出される。

このかしめ工具の被加工物への当接位置は被加工物の長
さに応じて変化するもので、動作制御手段は位置検出手
段による検出値に応じてかしめ工具の動゛作量を制御す
ることにより被加工物のかしめ量を一定値に保持する。

従ってこの発明によれば、被加工物の長さが変動しても
、全ての被加工物につき常に適正なかしめ状態を得るこ
とができる。

〈実施例〉 第１図および第２図は、この発明の一実施例にかかるか
しめ加工装置を示すもので、機械本体１５と、機械本体
１５の側部に配備されるコントロールボックス１６とか
ら成る。

前記機械本体１５の前面には、ＸＹ子テーブル４が配置
される固定台１７と、ＸＹ子テーブル４に対し往復昇降
するかしめ工具１８とが上下に対向して設けられ、前面
下部にはフットスイッチ４８を具備させている。前記か
しめ工具１８は、所定の角度傾いた状態でホルダ１９に
より保持されるとともに、インダクションモータ２０を
駆動源とする回転駆動機構２１に連繋されて回転し、み
そすり運動を行う。

またこのかしめ工具１８は、第３図に示す如く、ＡＣサ
ーボモータ２２を駆動源とする往復動機構２３に連繋さ
れている。

この往復動機構２３は、ＡＣサーボモータ２２にベルト
や歯車のような動力伝達機構２４を介して送りネジ軸２
５を接続するとともに、この送りネジ軸２５にリードナ
ツト２６を螺合させたもので、このリードナツト２６に
支持腕２７を介してかしめ工具１８が連結しである。前
記送りネジ軸２５は軸受２８により回転自由に軸承され
ており、ＡＣサーボモータ２２の駆動により送りねじ軸
２５が正逆回転すると、その回転方向に応じてリードナ
ツト２６が上下にねし送りされ、かしめ工具１８が往復
昇降動作する。

前記コントロールボックス１６は、前面に操作部２９や
表示部３１を備え、ボックス内部には上記往復動機構２
３などの動作を制御する制御装置３０（第５図に示す）
が組み込まれている。なお前記操作部２９には、機械動
作やデータ入力に供される各種スイッチ、ファンクショ
ンキー、テンキー等が配備しである。

第４図は、コントロールボックス１６に内蔵されている
制御装置３０の回路構成例を示す。

図中、ＣＰ　Ｕ　（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇ　Ｕｎｉｔ）３２はＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ
　Ｍｅｍｏｒｙ）　３３やＲＡＭ（Ｒａｎｄａａ＋　Ａ
ｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）　３４とともにマイクロコ
ンピュータを構成しており、命令解析や各種演算等を実
行する。なおＲＯＭ３３は機械制御用のプログラム等を
格納し、またＲＡＭ３４は演算結果その他のデータやユ
ーザプログラムを記憶する。

またＣＰＵ３２はＡＣサーボモータ２２への出力をサー
ボアンプ３５に与え、サーボアンプ３５はこれを増幅し
てＡＣサーボモータ２２に与える。このＡＣサーボモー
タ２２にはアブソリュート型のロークリエンコーダ３６
とトルク検出器３７が接続されている。前記エンコーダ
３６はＡＣサーボモータ２２の回転角度、すなわちかし
め工具１８の現在移動位置を検出してその値をＣＰＵ３
２へ出力する。またトルク検出器３７は、モータ電流を
監視して、ＡＣサーボモータ２２のトルクを検出する。

第５図はかしめ工具１８の現在移動位置（横軸）とＡＣ
サーボモータ２２のトルク（縦軸）との関係を示し、ま
た第６図はかしめ工具１８による被加工物３のかしめ加
工過程を示している。

第５図および第６図中、Ｙ、はかしめ工具１８の被加工
物３への当接位置を、Ｙｂはかしめ工具１８の下降終端
位置をそれぞれ示しており、かしめ工具１８が被加工物
３への当接位置Ｙ。

へ達する前の段階ではＡＣサーボモータ２２のトルクは
小さな一定値Ｔ０を示すが、かしめ工具１８が被加工物
３に当接したときは、トルクが急激に増大するものであ
る。

この実施例の装置では、前記トルクをトルク検出器３７
で検出し、この検出値が所定のしきい値Ｔいに達したと
き、ＣＰＵ３２はかしめ工具１８が被加工物３に当接し
たものと判断する。

そしてＣＰＵ３２はこのかしめ工具１８の当接位置Ｙ、
に、所望のかしめ量を得るためのかしめ工具１８の変位
量ｄを加算して、かしめ工具１８の下降終端位置Ｙ、を
算出する。

第７図は、被加工物３をかしめ加工する際の上記装置例
の制御手順を示す。

同図のステップｌ　（図中ｒｓＴ　１　、で示す）にお
いて、作業員は操作部２９をキー操作してかしめ工具１
８の被加工物３への当接を検出するためのしきい値Ｔｔ
ｈと、所望のかしめ量を得るためのかしめ工具１８の変
位ｉ１ｄを初期設定する。これら入力データはＣＰＵ３
２に取り込まれて、ＲＡＭ３４に格納される。

つぎにフットスイッチ４８が操作されると、ステップ２
が“ＹＥＳ”となってかしめ工具１８が回転しつつ下降
動作する。このときのＡＣサーボモータ２２のトルクは
トルク検出器３７によって、またかしめ工具１８の現在
移動位置Ｙはロータリエンコーダ３６によってそれぞれ
検出され、ＣＰＵ３２はトルク検出器３７およびロータ
リエンコーダ３６の各出力を取り込むことにより、機械
の動作状況を常にチエツクする。

かくしてかしめ工具１８が被加工物３に当接すると、ト
ルクが急激に増大して前記しきい値Ｔｔｈに達するため
、ステップ４が“ＹＥＳ”となってステップ５へ進む。

ステップ５でＣＰＵ３２は、このときのかしめ工具１８
の現在移動位置（当接位置Ｙ、）に前記変位ｌｉｄを加
算してかしめ工具１８の下降終端位置Ｙ、を求め、この
値をＲＡＭ３４の所定領域に格納する。

前記かしめ工具１８の当接位置Ｙ、は、リベット６が長
ければ上方へ、また短ければ下方へそれぞれ位置ずれす
るもので、従ってかしめ工具１８の下降終端位置Ｙ、は
リベット６の基板５上への突出長さの大小に応じて自動
調整されることになる。

かしめ工具１８の当接後、フントスイッチ４８が引き続
きオン状態であれば（ステップ６が“ＹＥＳ”）、かし
め工具１８はステップ７でさらに下降動作し、かしめ工
具１８の加圧力でリベット６の先端はかしめられてゆく
。そしてかしめ工具１８の現在移動位置Ｙが前記下降終
端位置Ｙ、に到達したとき、ステップ８が“ＹＥＳ”と
なり、この時点でＣＰＵ３２はかしめ工具１８の下降動
作を一旦停止させる（ステップ９）。

この段階でリベット６の先端は前記変位量ｄに応じたか
しめ量だけかしめ加工されている。

つぎにＣＰＵ３２はＡＣサーボモータ２２を逆転させて
かしめ工具１８を上昇動作させ（ステップｌＯ）、かし
め工具１８が所定の待機位置に戻ったとき、かしめ工具
１８の上昇動作を停止させるものである（ステップ１１
．１２）。

なお上記では、駆動源としてＡＣサーボモータを用いた
ものを例に挙げて説明したが、この発明はこれに限らず
、駆動源として油圧シリンダやエアシリンダを用いたも
のにも適用実施できる。

またこの発明は、被加工物の複数箇所にっきかしめ加工
を順次に行う装置にも適用でき、がしめ部位を位置決め
するためのＸＹ子テーブルかしめ工具を自動交換するた
めの機構を具備しておればかしめ作業の全自動化も実現
可能である。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、被加工物の長さのばらつきに応
じてかしめ工具の動作量を自動調整するようにしたから
、被加工物の寸法が大小変動しても常に適正なかしめ状
態を得ることができる。また複数の被加工物に対し正確
なかしめ加工を施す場合に、各被加工物について長さを
測定する等の必要がなく、作業効率の向上に貢献する等
、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかるかしめ加工装置の
正面図、第２図はその側面図、第３図は往復動機構の構
造を示す断面図、第４図は制御装置の回路構成例を示す
ブロック図、第５図はかしめ工具の現在移動位置に対す
るＡＣサーボモータのトルクの変化を示す説明図、第６
図は被加工物のかしめ加工過程を示す説明図、第７図は
被加工物をかしめ加工する際の実施例の制御手順を示す
フローチャート、第８図は従来例を示す斜面図、第９図
は被加工物のかしめ状態を示す正面図、第１０図はかし
め工具の動作を示す説明図、第１１図は被加工物のかし
め状態の良否を示す説明図である。 １８・・・・かしめ工具　　　３２・・・・ＣＰＵ３６
・・・・ロークリエンコーダ ３７・・・・トルク検出器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被加工物に対しかしめ工具を回転しつつ往復動作させる
   と共に、この移動時にかしめ工具の加圧力を被加工物に
   作用させてかしめ加工を施すかしめ加工装置であって、 前記かしめ工具の被加工物に対する加圧力を検出するた
   めの加圧力検出手段と、 この加圧力検出手段による検出値が所定のしきい値に達
   するときのかしめ工具の往復動作位置を検出するための
   位置検出手段と、 この位置検出手段による検出値に応じて前記かしめ工具
   の動作量を制御して被加工物のかしめ量を一定保持する
   動作制御手段とを具備して成るかしめ加工装置。