JPH0312982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワークリベツトを板材やカラー等
のリベツト加工物に形成された孔に圧入するため
のワークリベツト圧入装置の制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、リベツト加工に際しては、リベツトヘツ
ドをかしめる前に板材やカラー等のリベツト加工
物に形成された孔にワークリベツトを挿通する必
要があるが、それには木製ハンマーを用いてリベ
ツトをたたき込む、あるいは油圧プレスで圧入す
る等のやり方が行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来のリベツト挿
通の仕方では、木製ハンマーによる場合は完全に
人手によらなければならないためコスト高とな
り、油圧プレスによる場合は、位置決め精度が低
く、ストローク制御や圧力管理等が極めて不十分
なため、種々異なる長さのピン（ワークリベツ
ト）を挿通する場合やあるいはリベツト孔に高低
差がある場合等制御が不可能で、効率が悪く、自
動化の妨げとなつていた。

この発明は上記の事情に鑑みなされたもので、
その目的は、油圧制御により主油圧シリンダのス
トローク調整を正確に行うことにより、ワークリ
ベツトを所定の高さまで圧入する作業の精度を向
上させ、またリベツト加工物を載置するワークテ
ーブルと主油圧シリンダとの間の相対的位置決め
制御即ちＸ−Ｙ軸制御も油圧制御により正確に行
うことができ、ワークリベツトの圧入作業の無人
化、省力化、完全自動化を促進し得るワークリベ
ツト圧入装置の制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、この発明のワークリベツ
ト圧入装置の制御装置は、第１には、油圧源に接
続されたプレス用の主油圧シリンダを伸縮させて
ピストン軸によりワークリベツトの頭部をリベツ
ト加工物に形成されたリベツト孔に圧入するよう
にしたワークリベツト圧入装置の制御装置におい
て、上記ピストン軸の軸方向の位置を検出するリ
ニアエンコーダと、上記油圧源と上記主油圧シリ
ンダとの間の油圧回路に挿入された電気油圧式サ
ーボ弁と、上記ワークリベツトの加工データを設
定する加工データ設定手段と、上記リニアエンコ
ーダの出力及び上記加工データを入力して所定の
処理を行い、その結果に基づき上記電気油圧式サ
ーボ弁を制御することにより上記油圧シリンダの
動作を制御する制御部とを具備したものであり、
第２には、上記第１の構成において、主油圧シリ
ンダの加圧系統の管路に油圧検出手段を設け、そ
の出力を上記制御部に入力してワークリベツト圧
入装置が各リベツト孔に所定範囲内の圧力により
圧入されるか否かを監視するようにしたものであ
り、第３には、上記第１または第２の構成におい
て、上記ピストン軸に対しこれと直角なＸ−Ｙ平
面内において相対的に移動してその上に載置され
たリベツト加工物のリベツト孔をピストン軸に対
して位置決めするワークテーブルと、上記ワーク
テーブルを上記Ｘ−Ｙ平面内で移動させるための
Ｘ軸油圧シリンダ及びＹ軸油圧シリンダと、前記
主油圧シリンダのピストン軸とワークテーブルと
の間の上記Ｘ−Ｙ平面内の相対的位置を検出する
ためのＸ軸リニアエンコーダ及びＹ軸リニアエン
コーダと、上記油圧源と上記Ｘ軸及びＹ軸油圧シ
リンダとの間の油圧回路にそれぞれ挿入された電
気油圧式サーボ弁とを具備し、前記制御部が上記
Ｘ軸及びＹ軸リニアエンコーダの出力及び上記加
工データを入力して所定の処理を行い、その結果
に基づき上記各電気油圧式サーボ弁を制御するこ
とにより上記Ｘ軸及びＹ軸油圧シリンダの動作を
制御するようにした構成を採用したものである。

〔実施例〕

以下、この発明によるワークリベツト圧入装置
の制御装置の一実施例について図面を参照しつつ
説明する。

第１図はこの発明の一実施例の基本的構成を示
し、図示実施例の制御装置は、制御部１、ワーク
リベツト圧入用ピストン軸２０（第２図参照）を
Ｚ軸方向（上下方向）に移動させるＺ軸油圧シリ
ンダ（主油圧シリンダ）２に設けられてピストン
軸２０のＺ軸方向の位置を検出するＺ軸リニアエ
ンコーダ５、上記ピストン軸２０に直角なＸ−Ｙ
平面内にあつてワークリベツトを載置するワーク
テーブルＷ（第４図参照）をそれぞれＸ軸方向及
びＹ軸方向に移動させるＸ軸油圧シリンダ３及び
Ｙ軸油圧シリンダ４と平行に設けられワークテー
ブルＷのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を検出する
Ｘ軸リニアエンコーダ６及びＹ軸リニアエンコー
ダ７、及びこれらのＺ軸油圧シリンダ２、Ｘ軸油
圧シリンダ３、Ｙ軸油圧シリンダ４の動作を制御
するＺ軸サーボ弁８、Ｘ軸サーボ弁９、Ｙ軸サー
ボ弁１０等で構成されている。なお、図中符号Ｐ
は油圧源としての油圧ポンプ、Ｒはオイルリザー
バである。

また、この実施例の制御部１は、ホストコンピ
ユータ１１、インターフエース１２、及び上記Ｚ
軸サーボ弁８、Ｘ軸サーボ弁９、Ｙ軸サーボ弁１
０をそれぞれ制御するＺ軸制御回路１４、Ｘ軸制
御回路１５、Ｙ軸制御回路１６よりなる。

上記Ｚ軸油圧シリンダ２の一例の詳細な構造を
第２図に示す。図示のＺ軸油圧シリンダ２は、ポ
ートＣ，Ｄより流出入する作動油により昇降する
ピストン軸２０を有し、このピストン軸２０の下
端には、リベツトチヤツク２１が設けられてい
る。

このＺ軸油圧シリンダ２によつてリベツト挿通
作業を行うには、例えば第４図に示すように、ワ
ークテーブルＷに載置されたリベツト加工製品Ａ
に形成されたリベツト孔を、ワークテーブルＷを
Ｘ−Ｙ方向に動かすことにより順次ピストン軸２
０の軸芯位置まで移動させ、ピストン軸２０をあ
らかじめ設定したストロークだけ降下させる。す
ると、ストロークの下限より少し上方の位置でリ
ベツトチヤツクに保持されたワークリベツトの下
端がリベツト孔にこの状態で、ピストン軸２０を
介してスピンドル軸Ｓに伝達される油圧力により
ワークリベツト孔に圧入する。そして、ピストン
軸２０がストロークの下限に達すると、リベツト
チヤツク２１が開かれ、ピストン軸２０が上昇し
て、再びワークテーブルＷを移動させて次のワー
クリベツトＢの処理に移る。

この実施例においては、このようにワークテー
ブルＷ上に載置されたリベツト加工製品Ａの孔に
多数のワークリベツトＢを圧入する順序及び各圧
入高さが制御部１のホストコンピユータ１１にあ
らかじめ設定されており、ホストコンピユータ１
１はこれらの設定データに従つてピストン軸２０
のストローク及びワークテーブルＷの移動量を演
算し、その演算結果をインターフエース１２を介
してＺ軸制御回路１４、Ｘ軸制御回路１５及びＹ
軸制御回路１６に指示する。

ホストコンピユータ１１により指令が与えられ
ると、Ｘ軸制御回路１５及びＹ軸制御回路１６は
ワークテーブルＷのＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置を
Ｘ軸リニアエンコーダ６、Ｙ軸リニアエンコーダ
７により検出しつつそれぞれＸ軸サーボ弁９、Ｙ
軸サーボ弁１０を電気的に制御してＸ軸油圧シリ
ンダ３、Ｙ軸油圧シリンダ４を作動させ、ホスト
コンピユータ１１により指示された位置までワー
クテーブルＷを移動させる。これによつて目標と
するワークリベツトＢがＺ軸油圧シリンダ２のピ
ストン軸２０の軸線位置まで移動したならば、Ｚ
軸制御回路１４がＺ軸リニアエンコーダ５よりス
ピンドル軸Ｓの位置をフイードバツク入力しなが
らＺ軸サーボ弁８を電気的に制御してＺ軸油圧シ
リンダ２を作動させ、ホストコンピユータ１１に
指示されたストロークの下限までピストン軸Ｓを
下降させる。

このストローク下限到達はＺ軸リニアエンコー
ダ５によりフイードバツクされるので、Ｚ軸制御
回路１４はＺ軸サーボ弁８を下降と逆の位置に切
り換え、Ｚ軸油圧シリンダ２をしてピストン軸２
０を上昇させるよう作動させる。なお、第１図に
おいて、実線の矢印は電気信号の流れを、また太
実線の矢印は作動油の流れを示す。

なお、第３図にＺ軸系統の詳細構成の一例を示
す。図示の油圧系統において、Ｚ軸サーボ弁８は
複コイル型４ポート３位置式サーボ弁よりなり、
Ｚ軸油圧シリンダ２のピストン軸２０を貫通させ
て設けられこれと共に昇降するピストン軸２０の
位置をＺ軸リニアエンコーダ５によりフイードバ
ツク入力するＺ軸制御回路１４の出力電流によつ
て励磁されるコイルの励磁状態を切り換え、これ
によつてオイルポンプＰからの圧油をＺ軸油圧シ
リンダ２のポートＣ，Ｄのどちらから流入させ、
どちらからオイルリザーバＲへ流出させるかを切
り換えるようになつている。また、制御部１は、
ワークリベツト圧入時、ワークリベツトの頭部に
近づくまではＺ軸油圧シリンダ２を急速に伸長さ
せ（早送り）、適宜の設定速度（遅送り）で頭部
をかしめた後、再度高速で後退（収縮）させるよ
うＺ軸サーボ弁８を制御する。この場合、早送
り、遅送り等の送り速度は無段階に設定、制御可
能である。

この実施例においては、Ｚ軸サーボ弁８からＺ
軸油圧シリンダ２のＣポートへ到る加圧系統の管
路にはその圧力（符号３０は圧力計を示す）を電
気信号に変換してＺ軸制御回路１４に供給する圧
力センサ３１、及び電磁圧力制御弁（レリーフ
弁）３２が設けられている。この電磁レリーフ弁
３２の作動圧力即ちＺ軸油圧シリンダ２による圧
入時に作用する圧力は、各ワークリベツトに応じ
てプログラムによりＺ軸制御回路１４を介し自動
設定される。また、Ｚ軸油圧シリンダ２の加圧系
統の圧力は圧力センサ３１を介して制御部１によ
り監視され、Ｚ軸油圧シリンダ２の加圧モード時
にピストン２０が所定ストロークに達しても油圧
が立ち上がらないと、制御部１はワークリベツト
が欠落しているものと判断する。このようにし
て、リベツト加工物Ａの所定位置に形成された各
リベツト孔におけるリベツトワークの有無及び圧
力を検査することができる。なお、符号３３はレ
リーフ弁、３４，３５はフイルタ、PMはポンプ
モータである。また、Ｘ軸、Ｙ軸系統について
は、ピストン軸２０、電磁レリーフ弁３２等を除
いてＺ軸系統とほぼ同様の構成とすることができ
るので、詳細な説明は省略する。

なお、この発明において、例えば第５図に示す
ような特性の電気的要素及び機械的要素により構
成された電気系統と油圧系統のサーボループを用
いるならば、位置系の制御を加速度＝荷重制御に
より行うことができ、サーボ油圧シリンダを全く
位置遅れのないPLL（フエーズロツクドループ）
状態で制御することが可能となり、リベテイング
加工の精度を著しく改善することができる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明のワークリベツ
ト圧入装置の制御装置によれば、ワークリベツト
を所定の高さまで圧入する作業を高精度で実行す
ることができ、ワークリベツトの圧入作業の自動
化、無人化が促進される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるワークリベツト圧入装
置の制御装置の一実施例の基本構成を示すブロツ
ク図、第２図はこの発明の一実施例におけるＺ軸
油圧シリンダの詳細構造の一例を示す断面図、第
３図は上記実施例における油圧系統の詳細構成の
一例を示す油圧回路図、第４図はワークテーブル
の一例の説明図、第５図はこの発明の他の実施例
の制御系統のループ構成を示すブロツク図であ
る。 １……制御部、２……Ｚ軸油圧シリンダ（主油
圧シリンダ）、３……Ｘ軸油圧シリンダ、４……
Ｙ軸油圧シリンダ、５……Ｚ軸リニアエンコー
ダ、６……Ｘ軸リニアエンコーダ、７……Ｙ軸リ
ニアエンコーダ、８……Ｚ軸サーボ弁、９……Ｘ
軸サーボ弁、１０……Ｙ軸サーボ弁、１１……ホ
ストコンピユータ、１４……Ｚ軸制御回路、１５
……Ｙ軸制御回路、１６……Ｙ軸制御回路、３１
……圧力センサ、３２……電磁圧力制御弁（レリ
ーフ弁）、Ｂ……リベツトワーク、Ｗ……ワーク
テーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧源に接続されたプレス用の主油圧シリン
   ダを伸縮させてピストン軸によりワークリベツト
   の頭部をリベツト加工物に形成されたリベツト孔
   に圧入するようにしたワークリベツト圧入装置の
   制御装置において： 上記ピストン軸の軸方向の位置を検出するリニ
   アエンコーダと； 上記油圧源と上記主油圧シリンダとの間の油圧
   回路に挿入された電気油圧式サーボ弁と； 上記ワークリベツトの加工データを設定する加
   工データ設定手段と； 上記リニアエンコーダの出力及び上記加工デー
   タを入力して所定の処理を行い、その結果に基づ
   き上記電気油圧式サーボ弁を制御することにより
   上記主油圧シリンダの動作を制御する制御部と； を具備したことを特徴とするワークリベツト圧入
   装置の制御装置。 ２ 上記主油圧シリンダの加圧系統の管路に油圧
   検出手段を設け、その出力を上記制御部に入力し
   て、リベツトプレスが各リベツト孔に所定範囲内
   の圧力により圧入されるか否かを監視するように
   したことを特徴とする請求項１に記載のワークリ
   ベツト圧入装置の制御装置。 ３ 上記ピストン軸に対しこれと直角なＸ−Ｙ平
   面内において相対的に移動してその上に載置され
   たリベツト加工物のリベツト孔をピストン軸に対
   して位置決めするワークテーブルと、上記ワーク
   テーブルを上記Ｘ−Ｙ平面内で移動させるための
   Ｘ軸油圧シリンダ及びＹ軸油圧シリンダと、前記
   主油圧シリンダのピストン軸とワークテーブルと
   の間の上記Ｘ−Ｙ平面内の相対的位置を検出する
   ためのＸ軸リニアエンコーダ及びＹ軸リニアエン
   コーダと、上記油圧源と上記Ｘ軸及びＹ軸油圧シ
   リンダとの間の油圧回路にそれぞれ挿入された電
   気油圧式サーボ弁とを具備し、前記制御部が上記
   Ｘ軸及びＹ軸リニアエンコーダの出力及び上記加
   工データを入力して所定の処理を行い、その結果
   に基づき上記各電気油圧式サーボ弁を制御するこ
   とにより上記Ｘ軸及びＹ軸油圧シリンダの動作を
   制御するようにしたことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のワークリベツト圧入装置の制御装
   置。