JPH04210337A - Connecting device for box-like work - Google Patents
Connecting device for box-like workInfo
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- JPH04210337A JPH04210337A JP33787290A JP33787290A JPH04210337A JP H04210337 A JPH04210337 A JP H04210337A JP 33787290 A JP33787290 A JP 33787290A JP 33787290 A JP33787290 A JP 33787290A JP H04210337 A JPH04210337 A JP H04210337A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は金属板の折曲げ成形によって製作された箱状ワ
ークの接合対象部位間をカシメ結合するために用いられ
る結合装置の改良に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement in a joining device used for crimping and joining the parts to be joined of a box-shaped workpiece manufactured by bending and forming metal plates. be.
[従来の技術]
カラー鋼板等の塗装鋼板、制振鋼板、カラーアルミ板、
或いは、銅板等の金属板材を折曲げて成形された箱状ワ
ーク、例えばファンヒータ用ダクトのフランジ部分等の
結合手段として、スポット溶接、リベット締め、ビス止
め等が使用されている。[Conventional technology] Painted steel plates such as colored steel plates, damping steel plates, colored aluminum plates,
Alternatively, spot welding, riveting, screwing, etc. are used as means for joining box-shaped works formed by bending metal plates such as copper plates, such as the flange portions of fan heater ducts.
[発明が解決しようとする課題]
上記結合手段の内、スポット溶接は、溶接に関する専門
技術知識を持つ有資格者を必要とし、素人では扱えない
。また、スポット溶接は、銅板、アルミ板等の非鉄系金
属板や制振鋼板等の特殊鋼板、あいは異種金属板間の結
合が困難であり、更に、油膜や塗装膜等の各種コーティ
ング被膜を持った鋼板等では、これらの被膜の事前の除
去処理や、溶接完了後の再塗装等の処理が必要であるた
め、コストアップの問題があった。一方、スポット溶接
では、スパッタの飛散が避けられず、ワークのみならす
、作業環境を汚染し、かつ、有害ガスを発生する等の欠
点があった。[Problems to be Solved by the Invention] Among the above-mentioned joining means, spot welding requires a qualified person with specialized technical knowledge regarding welding, and cannot be handled by an amateur. In addition, spot welding is difficult to join non-ferrous metal plates such as copper plates and aluminum plates, special steel plates such as vibration damping steel plates, or different metal plates, and it is also difficult to bond various types of coatings such as oil films and paint films. With steel plates and the like, these coatings must be removed in advance and repainted after welding is completed, resulting in increased costs. On the other hand, spot welding has drawbacks such as unavoidable spatter scattering, contaminating the workpiece and working environment, and generating harmful gases.
一方、リベットやビス、あるいはボルトナツトによる結
合方式では、事前に孔あけ作業が必要であり、作業能率
が悪く、省力化も阻害されていた。On the other hand, connecting methods using rivets, screws, or bolts and nuts require drilling work in advance, resulting in poor work efficiency and hindering labor savings.
このような従来技術の問題点を解決するため、重ね合わ
された2枚以上の金属板材の接合点に、パンチとダイに
よる据込み加工を施しカシメ接合する結合方式が創案さ
れており、本発明の出願人も、この種の結合装置の改良
に関して数多くの工業的提案を行なっている。In order to solve the problems of the prior art, a joining method has been devised in which two or more overlapping metal plates are joined together by upsetting and caulking using a punch and die. The applicant has also made a number of industrial proposals for improvements to this type of coupling device.
本発明は、上記のパンチとダイによる金属板の据込み加
工装置を、開口部付きの箱状ワーク、例えば、ファンヒ
ータ用のダクトに適用し得るように改良することを目的
とするものである。An object of the present invention is to improve the above-mentioned punch and die upsetting apparatus for metal plates so that it can be applied to a box-shaped workpiece with an opening, for example, a duct for a fan heater. .
[課題を解決するための手段]
上記解決手段として本発明は、箱状ワークの複数の接合
対象部位を順次据込んでカシメ結合するパンチ、および
、ダイの駆動源として設けられたパワーアクチュエータ
と、このパワーアクチュエータのホルダ部分の先端に装
着されたパンチと、上記ホルダのラム部分を支持するパ
ワーアクチュエータ本体の側端から張出すヨークの先端
に上記パンチと軸心を一致させた状態で装着されたダイ
からなる2個の結合ヘッドを、互いに平行に、かつ、線
対称状に配置してなる結合機構と、上記箱状ワークをカ
シメ結合位置に固定支持する可動型の押さえ治具と、こ
の押さえ治具の駆動装置とからなるワーク位置決め手段
、
とによって構成されていることを特徴とする、箱状ワー
クの結合装置を提供するものである。[Means for Solving the Problems] As a means for solving the above problems, the present invention provides a punch that sequentially upsets and caulks together a plurality of parts of a box-shaped workpiece to be joined, a power actuator provided as a drive source for a die, The punch attached to the tip of the holder portion of this power actuator is attached with its axis aligned with the tip of the yoke extending from the side end of the power actuator body that supports the ram portion of the holder. A coupling mechanism in which two coupling heads consisting of dies are arranged parallel to each other and in line symmetry, a movable holding jig that fixes and supports the box-shaped workpiece at a caulking coupling position, and this presser. A device for joining box-shaped workpieces is provided, characterized by comprising: a workpiece positioning means comprising a jig driving device;
[作用]
箱状ワーク、例えば、ヨークおよびダイの挿入用の開口
部を具えたファンヒータ用ダクトをパレットに載せて結
合位置(カシメ結合位置)に搬入し、この箱状ワークを
可動型の押さえ治具と、この押さえ治具の駆動装置、例
えば流体圧シリンダ装置からなるワーク位置決め手段に
よって位置決め固定する。[Operation] A box-shaped workpiece, for example, a fan heater duct equipped with an opening for inserting a yoke and a die, is placed on a pallet and carried to the joining position (crimping joining position), and this box-like workpiece is held by a movable presser. The workpiece is positioned and fixed by a workpiece positioning means consisting of a jig and a drive device for the holding jig, for example, a fluid pressure cylinder device.
この状態で結合機構を第1の方向、即ち、待機位置から
結合動作の開始位置の下方に向かって水平移動させる。In this state, the coupling mechanism is horizontally moved in the first direction, that is, from the standby position downward to the coupling operation starting position.
上詰水平移動が終了した後、第2方向、即ち、斜め上方
に移動させる。斜め上方への上昇運動が始まった時点で
は、結合ヘッド本体のパンチとダイとの間に箱状ワーク
の接合対象部位は進入していないが、上記の斜め上方へ
の移動が終了した時点では、箱状ワークの接合対象部位
は、上記パンチおよびダイと間隔を置き、かつ、重なり
合った状態で位置決めされている。After the upper horizontal movement is completed, it is moved in the second direction, that is, diagonally upward. At the time when the diagonally upward upward movement begins, the part of the box-shaped workpiece to be welded has not entered between the punch and the die of the joining head main body, but when the diagonally upward movement is finished, The part of the box-shaped workpiece to be welded is spaced apart from the punch and die and positioned so that they overlap.
この状態で2個の結合ヘッドを可動型の支持部材毎、第
3の方向、即ち、箱状ワークへの接近方向に移動させる
。この結果、ダイの上面が箱状ワークの接合対象部位の
下面に当接し、パンチの前進押込みに対する準備運動が
完了する。In this state, the two joining heads are moved along with the movable support member in the third direction, that is, in the direction of approaching the box-shaped workpiece. As a result, the upper surface of the die comes into contact with the lower surface of the part of the box-shaped workpiece to be welded, and the preparatory movement for forward pushing of the punch is completed.
次いで、結合ヘッドのパワーアクチュエータを起動し、
このパワーアクチュエータのホルダ部分の先端に装着さ
れているパンチに前進ストロークを伝達する。これによ
って、パンチがダイの内部に進入し、箱状ワークの接合
対象部位間がカシメ結合される。Then activate the power actuator of the coupling head,
The forward stroke is transmitted to a punch attached to the tip of the holder portion of this power actuator. As a result, the punch enters the inside of the die, and the parts of the box-shaped workpieces to be joined are caulked together.
この後、パワーアクチュエータを逆起動してパンチとダ
イとの係合状態を解除し、更に、結合ヘッドを箱状ワー
クから離間方向に後退させ、ダイの上面と箱状ワークの
接合対象部位の下面との間に所定の間隔を保持する。After that, the power actuator is activated in reverse to release the engagement state between the punch and the die, and the joining head is moved back away from the box-shaped workpiece, so that the top surface of the die and the bottom surface of the part to be joined between the box-shaped workpieces are Maintain a predetermined distance between the
この状態で結合ヘッドを斜め上方に移動させ、第1の接
合位置から見て斜め上方の第2の位置で上記カシメ接合
動作を繰返す。これによって箱状ワークの結合動作が終
了する。In this state, the joining head is moved obliquely upward, and the above caulking and joining operation is repeated at a second position diagonally above the first joining position. This completes the joining operation of the box-shaped workpieces.
[実施例コ
最初に、第2図、第5図乃至第10図に基づき結合ステ
ーション(C)の主要部をなす結合ヘッド(A)の構造
について説明する。軸線方向を平行にして配設された結
合ヘッド(A)(A)は、第2図に示すように、それぞ
れのパンチ(16)およびダイ(17)を、ホルダ(1
8)および(19)介して同一軸線上に対向配置してい
る。第5図に示すように、パンチ(16)のホルダ(1
8)は、パワーアクチュエータ(20)のラム(21)
に連結してあり、ダイ(17)のホルダ(19)は、パ
ワーアクチュエータ(20)の側端から横方向に張り出
す切欠き(!2a)付きヨーク(22)の先端に固着し
である。パワーアクチュエータ(20)の本体とヨーク
(22)の先端部とは、パンチ(16)とダイ(17)
の軸線を一致させるように相対的な配設位置を調節され
ている。[Embodiment] First, the structure of the coupling head (A) which forms the main part of the coupling station (C) will be explained based on FIGS. 2 and 5 to 10. As shown in FIG.
8) and (19) are disposed facing each other on the same axis. As shown in Fig. 5, the holder (1) of the punch (16)
8) is the ram (21) of the power actuator (20)
The holder (19) of the die (17) is fixed to the tip of a yoke (22) with a notch (!2a) extending laterally from the side end of the power actuator (20). The main body of the power actuator (20) and the tip of the yoke (22) are connected to a punch (16) and a die (17).
The relative installation positions are adjusted so that the axes of the
軸線を平行させて線対称状に配置された2個の結合ヘッ
ド(A)(A)は、それぞれ流体圧シリンダ装置を形成
する扇形空間(23)と、この扇形空間(23)の頂点
位置(24)を揺動中心として流体圧力(エア圧または
油圧)により往復動する揺動ピストン(25)と、この
揺動ピストン(25)にトグルリンク(26)を介して
連結され、上記揺動ピストン(25)の揺動中心(24
)を通る直線上を往復動するラム(21)とによってパ
ンチ(16)とダイ(17)の駆動源を構成している。The two connecting heads (A) (A), which are arranged symmetrically with their axes parallel to each other, each have a sector-shaped space (23) forming a fluid pressure cylinder device and an apex position ( A rocking piston (25) that reciprocates by fluid pressure (air pressure or hydraulic pressure) with the rocking center at the rocking piston (24); (25) Swing center (24
) and a ram (21) that reciprocates on a straight line passing through the punch (16) and the die (17).
一方、パンチ(16)の周囲には、ストリッパ(27)
が、ストリッパホルダ(28)を介してパンチ(16)
の軸線方向に沿って進退摺動可能に支持されており、こ
のストリッパ(27)は、スプリング(29)によって
常時パンチ(16)の先端方向に押圧付勢されている。On the other hand, a stripper (27) is placed around the punch (16).
is punched (16) through the stripper holder (28).
The stripper (27) is supported so as to be slidable forward and backward along the axial direction of the punch (16), and the stripper (27) is constantly urged toward the tip of the punch (16) by a spring (29).
パンチ(16)およびダイ(17)は、ファンヒータ用
ダクト(W)の重ね合わせ部分、即ち、接合対象部位を
局部的に据込み変形させてカシメ結合するものであって
、その具体的な構造は第6図乃至第9図に例示されてい
る。The punch (16) and die (17) are used to locally upset and deform the overlapping part of the fan heater duct (W), that is, the part to be joined, and swage the parts together. are illustrated in FIGS. 6 to 9.
第6図乃至第9図は、円形据込み型式のパンチ(16)
とダイ(17)を示しており、パンチ(16)の先端は
円柱形であり、その先端面は、面取りして円弧面(16
b)に形成しである。これに対応してダイ(17)は、
第8図および第9図に示すように、開閉可能に2分割さ
れた一対のダイ穴形成部材(17a ) (17b
)と、据込み台座部材(17c)とを具え、ダイ穴形成
部材(17a ) (17b )は、その中間を据込
み台座部材(17c)に枢軸(17d)(17e)を介
して枢着し、ダイ穴形成部材(17a)(17b)の後
端間に介在するスプリング(17f)によって閉止力が
与えられる。上記ダイ穴形成部材の先端部の対向内面に
は、円形のダイ穴(17g)が形成されている。Figures 6 to 9 show a circular upsetting type punch (16).
The tip of the punch (16) is cylindrical, and the tip surface is chamfered to form an arcuate surface (16).
b). Correspondingly, the die (17) is
As shown in FIGS. 8 and 9, a pair of die hole forming members (17a) (17b) are divided into two parts that can be opened and closed.
) and an upsetting pedestal member (17c), and the die hole forming members (17a) (17b) are pivotally connected to the upsetting pedestal member (17c) at their intermediate portions via pivots (17d) and (17e). A closing force is applied by a spring (17f) interposed between the rear ends of the die hole forming members (17a) and (17b). A circular die hole (17g) is formed on the opposing inner surface of the tip of the die hole forming member.
次に、第1図乃至第4図に基づき、本発明の主要部であ
る結合機構、および、第1乃至第3の移動手段並びにワ
ーク位置決め手段の構造と作動順序を説明する。Next, the structure and operation order of the coupling mechanism, the first to third moving means, and the workpiece positioning means, which are the main parts of the present invention, will be explained based on FIGS. 1 to 4.
第1移動手段(I)は、上記結合ヘッド (A)を含む
結合機構(C)を参照番号■で示すように第1の方向、
即ち、水平方向に移動させる第1の流体圧シリンダ装置
、例えば、エアシリンダ装置(1)と、この第1のエア
シリンダ装置(1)のシリンダ部分(1a)を固定する
支持板(2)とによって構成されている。The first moving means (I) moves the coupling mechanism (C) including the coupling head (A) in a first direction as indicated by the reference number ■;
That is, a first fluid pressure cylinder device, for example, an air cylinder device (1) that is moved in the horizontal direction, and a support plate (2) that fixes the cylinder portion (1a) of the first air cylinder device (1). It is made up of.
第2移動手段(n)は、上記第1のエアシリンダ装置(
1)のピストンロッド(1b)の先端に固着され、支持
板(2)の上面に設けられたガイドレール(3)上に水
平移動可能に支持された傾斜支持台(4)と、この傾斜
支持台(4)の上面と略直交するように固設され、その
ピストンロッド(5a)の前進ストロークによって結合
機構(C)を後記第3移動手段(m)と共に第2の方向
、即ち、斜め上方に押上げ移動させる第2の流体圧シリ
ンダ装置、例えばエアシリンダ装置(5)と、この第2
のエアシリンダ装置(5)を挾んでその両側に対向配置
された直立ガイド部材(6)とによって構成されている
。図示する具体例では、直立ガイド部材(6)は、上記
傾斜支持台(4)の上面に対してその軸線方向を略直交
させて固設された中空円筒状の受は部材(6a)と、上
端を後記第3移動手段(III)の固定型支持部材(7
)の下面に固着し、下端を上記中空円筒状の受は部材(
6a)内に摺動可能に据込んだガイドロッド(6a)と
、固定型支持部材(7)と受は部材(6a)の間でガイ
ドロッド(6b)の周りに配設された弾性支持用のコイ
ルスプリング(6c)とによって構成されている。The second moving means (n) includes the first air cylinder device (
An inclined support stand (4) fixed to the tip of the piston rod (1b) of 1) and horizontally movably supported on a guide rail (3) provided on the upper surface of the support plate (2); It is fixed so as to be substantially perpendicular to the upper surface of the table (4), and the forward stroke of the piston rod (5a) moves the coupling mechanism (C) together with the third moving means (m) described later in a second direction, that is, diagonally upward. A second fluid pressure cylinder device, for example, an air cylinder device (5) for pushing up and moving the second
The air cylinder device (5) is sandwiched between the air cylinder device (5) and upright guide members (6) are arranged opposite to each other on both sides of the air cylinder device (5). In the specific example shown, the upright guide member (6) includes a hollow cylindrical support member (6a) fixed to the upper surface of the inclined support base (4) with its axial direction substantially perpendicular to the upper surface of the inclined support base (4); The upper end is attached to the fixed support member (7) of the third moving means (III) described later.
), and the lower end of the hollow cylindrical receiver is fixed to the lower surface of the member (
The guide rod (6a) is slidably mounted in the guide rod (6a), and the fixed support member (7) and the receiver are arranged between the members (6a) for elastic support around the guide rod (6b). It is composed of a coil spring (6c).
一方、第3移動手段(III)は、上記第2のエアシリ
ンダ装置(5)のピストンロッド(5a) 、および、
直立ガイド部材(6)のガイドロッド(6b)の上端に
固着された固定型支持部材(7)と、この固定型支持部
材(7)の上面に設けられた図示しないガイドレール上
に摺動可能に支持された可動型の結合ヘッド支持部材(
8)と、上記固定型支持部材(7)の後端にそのシリン
ダ部分(9a)を固定すると共に、そのピストンロッド
(9a)の先端を上記可動型支持部材(8)の後端に接
続してなる第3の流体圧シリンダ装置、例えば、エアシ
リンダ装置(9)から構成されている。尚、(10)は
、第3のエアシリンダ装置(9)の後方気室内にエアを
導入し、上記可動型の支持部材(8)上に固設された結
合ヘッド(A)を箱状ワーク(W)の接合位置に向かっ
て前進させたとき、前進ストロークの終端で衝撃を吸収
し得るようにするため、固定型支持部材(7)と可動型
支持部材(8)との間に設けられた第1のショックアブ
ソーバを示す。同様に、(11)は、第3のエアシリン
ダ装置(9)の前方気室内にエアを導入し、据込み接合
動作を終了した結合ヘッド(A)を後退させたとき、後
退ストロークの終端で衝撃を吸収するようにするため、
固定型支持部材(7)と可動型支持部材(8)との間に
設けられた第2のショックアブソーバを示す。ワーク位
置決め手段(IV)は、パレット(15)上に載置され
、無端搬送ベルト等の適当な搬送手段を利用してカシメ
結合位置に送り込まれた箱状ワーク、例えば、ファンヒ
ータ用ダクト(W)を、結合ヘッド(A)の側方の所定
の位置に固定保持する可動型の押さえ治具(12a)(
12b)と、この押さえ治具を駆動する第4の流体圧シ
リンダ装置、例えば、エアシリンダ装置(13)とによ
っ構成されている。図示する具体例では、支持板(2)
の上に支持フレーム(14)を直立させ、上記パレット
(15)の上方に張出した支持フレーム(14)の前端
に第4のエアシリンダ装置(13)を直立状態で取付け
、下向きに延びるそのピストンロッド(13a)の先端
に、連結部材(30) (31)を介して板状の押さ
え治具(12a) (12b)を固着することによっ
て、上下動型のワーク位置決め手段(IV)を構成して
いる。On the other hand, the third moving means (III) includes the piston rod (5a) of the second air cylinder device (5), and
The upright guide member (6) is slidable on a fixed support member (7) fixed to the upper end of the guide rod (6b) and a guide rail (not shown) provided on the upper surface of the fixed support member (7). A movable coupling head support member (
8), and its cylinder portion (9a) is fixed to the rear end of the fixed support member (7), and the tip of the piston rod (9a) is connected to the rear end of the movable support member (8). The third fluid pressure cylinder device, for example, an air cylinder device (9). In (10), air is introduced into the rear air chamber of the third air cylinder device (9), and the coupling head (A) fixed on the movable support member (8) is connected to the box-shaped workpiece. (W) is provided between the fixed support member (7) and the movable support member (8) in order to absorb the impact at the end of the forward stroke when moving forward toward the joining position. The first shock absorber shown in FIG. Similarly, in (11), when air is introduced into the front air chamber of the third air cylinder device (9) and the joining head (A) that has completed the upsetting joining operation is retreated, at the end of the backward stroke. To absorb shock,
A second shock absorber provided between the fixed support member (7) and the movable support member (8) is shown. The workpiece positioning means (IV) is a box-shaped workpiece, such as a fan heater duct (W ) at a predetermined position on the side of the coupling head (A).
12b) and a fourth fluid pressure cylinder device, for example, an air cylinder device (13), which drives this holding jig. In the illustrated embodiment, the support plate (2)
A support frame (14) is placed upright above the pallet (15), and a fourth air cylinder device (13) is installed upright on the front end of the support frame (14) extending above the pallet (15), and its piston extends downward. A vertically movable workpiece positioning means (IV) is constructed by fixing plate-shaped holding jigs (12a) (12b) to the tip of the rod (13a) via connecting members (30) (31). ing.
尚、第3図において、参照番号(32)は、第4のエア
シリンダ装置(13)の両側に、ピストンロッド(13
a)と平行に2本−組で配設された押さえ治具(12a
)(12b)のガイドロッドである。In addition, in FIG. 3, reference number (32) indicates piston rods (13) on both sides of the fourth air cylinder device (13).
Holding jigs (12a) arranged in pairs parallel to a)
) (12b).
以下、ファンヒータ用ダクト(W)の結合に本発明を適
用した具体例に基づいて結合装置の動作順序を説明する
。Hereinafter, the operating sequence of the coupling device will be explained based on a specific example in which the present invention is applied to coupling fan heater ducts (W).
第4図に示すようにヨーク挿入用の開口部(33)と、
この開口部(33)の上方を斜めに覆う板状の折曲げ片
(34)と、この折曲げ片(34)の両端を下方から支
持するフランジ(35) (35)部分とを具えたフ
ァンヒータ用ダクト(W)を、パレット(15)上に積
載してカシメ結合位置に搬入する。As shown in FIG. 4, an opening (33) for inserting the yoke;
A fan comprising a plate-shaped bent piece (34) that diagonally covers the upper part of this opening (33), and a flange (35) that supports both ends of this bent piece (34) from below. The heater duct (W) is loaded on the pallet (15) and carried to the caulking connection position.
この状態で、ワーク位置決め手段(■)のエアシリンダ
装置(13)の上方気室内にエアを導入し、ガイドロッ
ド(32)に沿ってピストンロッド(13a)毎、可動
型の押さえ治具(12a)(12b)を下降させる。押
さえ治具(12a) (12b)の内側面でファンヒ
ータ用ダクト(W)の外周壁面を押圧することによって
、このファンヒータ用ダクト(W)を結合ヘッド(A)
の側方に位置決め固定する。In this state, air is introduced into the upper air chamber of the air cylinder device (13) of the workpiece positioning means (■), and the movable holding jig (12a) is moved along the guide rod (32) for each piston rod (13a). ) (12b) is lowered. By pressing the outer peripheral wall surface of the fan heater duct (W) with the inner surfaces of the holding jigs (12a and 12b), the fan heater duct (W) is attached to the joining head (A).
Position and fix on the side of the
この状態で第1のエアシリンダ装置(1)の後方気室内
にエアを導入することによって、第1移動手段(I)の
支持板(2)のガイドレール(3)上に支持されている
傾斜支持台(4)を、第3移動手段(■)、ならびに、
結合機構(C)毎、参照番号■で示す方向に水平移動さ
せる。この水平運動によって、結合機構(C)は待機位
置から結合動作の開始位置の下方への移動を終了する。In this state, by introducing air into the rear air chamber of the first air cylinder device (1), the slope supported on the guide rail (3) of the support plate (2) of the first moving means (I) is The support stand (4) is connected to the third moving means (■), and
Each coupling mechanism (C) is moved horizontally in the direction indicated by the reference number ■. This horizontal movement causes the coupling mechanism (C) to complete its downward movement from the standby position to the starting position of the coupling operation.
上記の水平移動が終了した後、第2移動手段(If)の
エアシリンダ装置(5)の1段目の下方気室内にエアを
導入し、傾斜支持台(4)上に載置されている第3移動
手段(■)、ならびに、結合機構(C)を、第1図に■
で移動方向を示すように1段分だけ斜め上方に移動させ
る。この斜め上方への1段目の上昇運動が始まった時点
では、結合ヘッド(A)のダイ(17)は箱状ワーク(
W)のヨーク挿入用開口部(33)の外側に位置してお
リ、パンチ(16)とダイ(17)との間には箱状ワー
ク(W)の接合対象部位(36a ) (36b )
か進入しておらない。即ち、パンチ(16)とダイ(1
7)とは、その間に接合対象部位を介在させずに、所定
の間隔を置いて同一軸線上に整列している。これに対し
て上記1段目の上昇運動か終了した時点では、箱状ワー
ク(W)の重なり合ったフランジ(35a ) (3
5b )と、平板状の折曲げ片(34)はパンチ(16
)とダイ(17)の間に進入している。After the above horizontal movement is completed, air is introduced into the lower air chamber of the first stage of the air cylinder device (5) of the second moving means (If), and air is introduced into the lower air chamber of the first stage of the air cylinder device (5) of the second moving means (If). 3. The moving means (■) and the coupling mechanism (C) are shown in Figure 1.
Move it diagonally upward by one step as shown in the direction of movement. At the point when this first step of diagonally upward upward movement begins, the die (17) of the joining head (A) is in the box-shaped workpiece (
The welding target parts (36a) (36b) of the box-shaped workpiece (W) are located outside the yoke insertion opening (33) of the box-shaped workpiece (W) between the punch (16) and the die (17).
or not entered. That is, the punch (16) and die (1
7) are arranged on the same axis at a predetermined interval without intervening the part to be joined. On the other hand, at the end of the first stage upward movement, the overlapping flanges (35a) (3
5b) and the flat bent piece (34) are punched (16
) and the die (17).
この結果、接合対象部位(36a ) (36b )
か、パンチ(16)、および、ダイ(17)の間で、こ
れらのパンチ(16)およびダイ(17)と同一軸線上
に整列するようになる。As a result, the parts to be joined (36a) (36b)
Alternatively, the punch (16) and die (17) are aligned on the same axis.
この状態で第3移動手段(m)のエアシリンダ装置(9
)の前方気室内にエアを導入し、第1図に参照番号■で
示すように結合ヘッド(A)を可動型の支持部材(8)
毎、斜め上方に、即ち、箱状ワーク(W)へ接近する方
向に移動させる。この結果、ダイ(17)の上面が箱状
ワーク(W)の接合対象部位(36a) (36b)
の下面に当接し、パンチ(16)の前進押込みに対する
準備動作が完了する。In this state, the air cylinder device (9) of the third moving means (m)
), and move the coupling head (A) to the movable support member (8) as indicated by the reference number ■ in Figure 1.
each time, it is moved diagonally upward, that is, in a direction approaching the box-shaped workpiece (W). As a result, the upper surface of the die (17) is the welding target part (36a) (36b) of the box-shaped workpiece (W).
The punch (16) comes into contact with the lower surface of the punch (16), and the preparation operation for forward pushing of the punch (16) is completed.
次いで、結合ヘッド(A)のパワーアクチュエータ(2
0)を起動し据込み接合動作を実行する。Next, the power actuator (2) of the coupling head (A)
0) and executes the upsetting joining operation.
即ち、パワーアクチュエータ(20)のパンチ前進側気
室(23a)内にエアを導入し、トグルリンク(26)
、ラム(21)、ホルダ(18)、ストリッパホルダ
(28)、スプリング(29) 、ならびに、ストリッ
パ(27)を介してパンチ(16)に第5図に矢印(F
)で示す前進ストロークを伝達する。パンチ(16)は
ダイ(17)に向かって接近するが、対応するパンチ(
16)とダイ(17)が接合対象部位(36a )
(36b )を介して噛合い状態となる前進ストローク
の前半段階では、折曲げ片(34)とフランジ(35a
) (35b)の接合域がパンチ(16)によってダ
イ穴(17g)内に円筒状に塑性変形しながら押込まれ
、また、前進ストロークの後半段階では、円筒状に変形
した接合対象部位(36a)(36b)の底部が据込み
台座部材(17e)の上面に当接し、この据込み台座部
材(17c)とパンチ(16)との間で圧縮されること
によって、接合対象部位(36a)(36b)は、ダイ
穴(17g)の半径方向外側に向かって膨出する。この
とき、ダイ穴形成部材(17a ) (17b )は
、スプリング(17f)の閉止力に抗して拡開し、上記
膨出を可能にすることによって、折曲げ片(34)とフ
ランジ(35a ) (35b )との間に第10図
に拡大図示するような据込み変形によるカシメ結合部(
a)が形成される。That is, air is introduced into the punch advance side air chamber (23a) of the power actuator (20), and the toggle link (26)
, the ram (21), the holder (18), the stripper holder (28), the spring (29), and the punch (16) via the stripper (27) as shown by the arrow (F) in FIG.
) transmits the forward stroke indicated by The punch (16) approaches the die (17), but the corresponding punch (
16) and the die (17) are the part to be joined (36a)
(36b), in the first half of the forward stroke, the bent piece (34) and the flange (35a
) (35b) is pushed into the die hole (17g) by the punch (16) while being plastically deformed into a cylindrical shape, and in the latter half of the forward stroke, the welding area (36a) deformed into a cylindrical shape. (36b) comes into contact with the upper surface of the upsetting pedestal member (17e) and is compressed between the upsetting pedestal member (17c) and the punch (16), thereby causing the parts to be joined (36a) (36b ) bulges outward in the radial direction of the die hole (17g). At this time, the die hole forming members (17a) (17b) expand against the closing force of the spring (17f), and by making the above expansion possible, the bent piece (34) and the flange (35a) are expanded. ) (35b), there is a caulked joint (
a) is formed.
下方の接合対象部位(36a) (36b)に対する
据込みカシメ動作が終了した時点で、パワーアクチュエ
ータ(20)のパンチ後退側気室(23b)内にエアを
導入し、上記据込み時と逆方向に動くトグルリンク(2
,6)、ラム(21)、ホルダ(18)、ストッパホル
ダ(28) 、スプリング(29)、ならびに、ストリ
ッパ(27)を介してパンチ(16)に後退ストローク
を伝達する。この結果、パンチ(16)とダイ(17)
との噛合い係合状態が解除される。When the upsetting crimping operation for the lower parts to be welded (36a) (36b) is completed, air is introduced into the punch retreat side air chamber (23b) of the power actuator (20), and the upsetting is performed in the opposite direction to the upsetting. Toggle link that moves to (2)
, 6), transmits the backward stroke to the punch (16) via the ram (21), holder (18), stopper holder (28), spring (29), and stripper (27). As a result, punch (16) and die (17)
The state of meshing engagement with is released.
この状態で第3移動手段(II[)のエア流路を切換え
、第3のエアシリンダ装置(9)の後方気室内にエアを
導入し、結合ヘッド(A)を可動型の支持部材(8)毎
、斜め下方(参照番号■と反対方向)に移動させる。こ
の結果、ダイ(17)の上面が箱状ワーク(W)の下方
の接合対象部位(36a) (36b)の下面から離
れ、結合ヘッド(A)、および、第3移動手段(III
)は、上方の接合対象部位(37a ) (37b
)への上昇準備を完了する。In this state, the air flow path of the third moving means (II[) is switched, air is introduced into the rear air chamber of the third air cylinder device (9), and the coupling head (A) is moved to the movable support member (8). ), move it diagonally downward (in the opposite direction to reference number ■). As a result, the upper surface of the die (17) separates from the lower surface of the welding target parts (36a) (36b) below the box-shaped workpiece (W), and the joining head (A) and the third moving means (III
) are the upper welding target parts (37a) (37b
) to complete preparations for the ascent.
この状態で第2移動手段(TI)のエアシリンダ装置(
5)の2段目の下方気室内にエアを導入し、第3移動手
段(■)、ならびに、結合機構(C)を第1図に参照番
号■で示すように更に1段分だけ第2の方向、即ち、斜
め上方に移動させる。In this state, the air cylinder device (
5) Air is introduced into the lower air chamber of the second stage, and the third moving means (■) and the coupling mechanism (C) are moved to the second stage by one more stage as shown by the reference number ■ in Figure 1. direction, that is, diagonally upward.
次いで、第3移動手段(III)のエア流路を再度切換
え、エアシリンダ装置(9)の前方気室内にエアを導入
し、第1図に参照番号■で示すように結合ヘッド(A)
を可動型の支持部材(8)毎、斜め上方に、即ち、箱状
ワーク(W)へ接近する方向に移動させる。ダイ(17
)の上面か箱状ワ−り(W)の上方の接合対象部位(3
7a ) (37b )の下面に当接した状態でパワ
ーアクチュエータ(20)を再起動し、上方の接合対象
部位(37a)(37b)に対して前記下方の接合対象
部位(36a)(36b)に対するものと同様の据込み
によるカシメ接合動作を繰返す。Next, the air flow path of the third moving means (III) is switched again, air is introduced into the front air chamber of the air cylinder device (9), and the connecting head (A) is moved as shown by the reference number ■ in FIG.
The movable supporting member (8) is moved obliquely upward, that is, in the direction approaching the box-shaped workpiece (W). Dai (17
) or the welding target area (3) above the box-shaped workpiece (W).
7a) Restart the power actuator (20) while in contact with the lower surface of (37b), and connect the upper welding target parts (37a) (37b) to the lower welding target parts (36a) (36b). Repeat the same upsetting and caulking operation as above.
上記のカシメ接合動作が終了した後、結合機構(C)、
第1移動手段(I)、第2移動手段(II)、第3移動
手段(■)、ならびにワーク位置決め手段(TV)を上
記と逆の順序で逆起動し、それぞれを原位置に復帰させ
る。これによって箱状ワーク(W)について接合対象部
位(36a)(36b)(37a ) (37b )
の結合動作が終了する。After the above caulking joining operation is completed, the joining mechanism (C),
The first moving means (I), the second moving means (II), the third moving means (■), and the workpiece positioning means (TV) are reversely activated in the reverse order to the above, and each is returned to its original position. As a result, the parts to be welded (36a) (36b) (37a) (37b) for the box-shaped workpiece (W)
The joining operation ends.
[発明の効果]
本発明によれば、箱状ワーク、例えばファンヒータ用ダ
クトの接合対象部位に、スポット溶接に近い機械的強度
を持った接合構造を形成することができる。また、本発
明装置を使用することによって、リベットやビスによる
結合で必要とされていた孔あけやねじ溝形成、あるいは
事後塗装等の作業が不要となり、省力化や作業能率の向
」二に対しても大きな効果が発揮される。[Effects of the Invention] According to the present invention, a joining structure having mechanical strength close to that of spot welding can be formed at a joining target portion of a box-shaped workpiece, for example, a duct for a fan heater. In addition, by using the device of the present invention, operations such as drilling holes, forming thread grooves, and subsequent painting, which are required for connections using rivets and screws, are no longer necessary, resulting in labor savings and work efficiency improvements. However, a great effect can be achieved.
第1図は本発明装置の側面図、第2図はその上面図、第
3図はその正面図、第4図は箱状ワークの一興体例を示
す斜視図、第5図は結合ヘッドの一部破断側面図、第6
図はパンチの一例を示す側面図、第7図はパンチの先端
形状を示す平面図、第8図は第6図に示すパンチと組合
せて使用されるダイの平面図、第9図は第8図に示すダ
イの側面図、第10図はパンチとダイによるワーク結合
部の拡大断面図である。
(W)・・・箱状ワーク、
(20)・・・パワーアクチュエータ、(16)・・・
パンチ、 (17)・・・ダイ、(22)・・・ヨ
ーク、 (A)・・・結合ヘッド、(C)・・・結
合機構、
(1)・・・第1の流体圧シリンダ装置、(2)・・・
支持板、 (I)・・・第1移動手段、(3)・・
・ガイドレール、
(4)・・・傾斜支持台、
(5)・・・第2の流体圧シリンダ装置、(6)・・・
直立ガイド部材、
(n)・・・第2移動手段、
(7)・・・固定型支持部材、
(8)・・・可動型の結合ヘッド支持部材、(9)・・
・第3の流体圧シリンダ装置、(ffl)・・・第3移
動手段、
(12)・・・可動型の押さえ治具、
特 許 出 願 人 三洋機工株式会社代 理
人 江 原 省 吾「°・
−
第3図
第7図16a0
第10図
ヴFig. 1 is a side view of the device of the present invention, Fig. 2 is a top view thereof, Fig. 3 is a front view thereof, Fig. 4 is a perspective view showing an example of a box-shaped work piece, and Fig. 5 is a view of a joining head. Partially broken side view, No. 6
The figure is a side view showing an example of a punch, FIG. 7 is a plan view showing the shape of the tip of the punch, FIG. 8 is a plan view of a die used in combination with the punch shown in FIG. 6, and FIG. FIG. 10 is a side view of the die shown in the figure, and FIG. 10 is an enlarged sectional view of the workpiece joining portion by the punch and die. (W)...Box-shaped workpiece, (20)...Power actuator, (16)...
punch, (17)...die, (22)...yoke, (A)...coupling head, (C)...coupling mechanism, (1)...first fluid pressure cylinder device, (2)...
Support plate, (I)...first moving means, (3)...
・Guide rail, (4)... Inclined support base, (5)... Second fluid pressure cylinder device, (6)...
Upright guide member, (n)...Second moving means, (7)...Fixed support member, (8)...Movable coupling head support member, (9)...
・Third fluid pressure cylinder device, (ffl)...Third moving means, (12)...Movable holding jig, Patent applicant: Sanyo Kiko Co., Ltd. Agent: Shogo Ehara °・
- Figure 3 Figure 7 16a0 Figure 10 V
Claims (1)
カシメ結合するパンチ、および、ダイの駆動源とて設け
られたパワーアクチュエータと、このパワーアクチュエ
ータのホルダ部分の先端に装着されたパンチと、上記ホ
ルダのラム部分を支持するパワーアクチュエータ本体の
側端から張出すヨークの先端に上記パンチと軸心を一致
させた状態で装着されたダイからなる2個の結合ヘッド
を、互いに平行に、かつ、線対称状に配置してなる結合
機構と、 上記箱状ワークをカシメ結合位置に固定支持する可動型
の押さえ治具と、この押さえ治具の駆動装置とからなる
ワーク位置決め手段、 とによって構成されていることを特徴とする、箱状ワー
クの結合装置。(1) A punch that sequentially upsets and caulks multiple parts of a box-shaped workpiece to be joined, a power actuator provided as a drive source for the die, and a punch attached to the tip of the holder part of this power actuator. Then, parallel to each other, two coupling heads consisting of a die are attached to the tip of a yoke protruding from the side end of the power actuator body that supports the ram portion of the holder, with the axes aligned with the punch. , and a workpiece positioning means comprising a coupling mechanism arranged in a line symmetrical manner, a movable holding jig for fixing and supporting the box-shaped workpiece at a caulking coupling position, and a drive device for this holding jig. A device for joining box-shaped workpieces, characterized in that it is comprised of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33787290A JP2959584B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Box-shaped workpiece joining device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33787290A JP2959584B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Box-shaped workpiece joining device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04210337A true JPH04210337A (en) | 1992-07-31 |
JP2959584B2 JP2959584B2 (en) | 1999-10-06 |
Family
ID=18312785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33787290A Expired - Lifetime JP2959584B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Box-shaped workpiece joining device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2959584B2 (en) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33787290A patent/JP2959584B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2959584B2 (en) | 1999-10-06 |
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