JPH0648935U

JPH0648935U - リベッティング装置

Info

Publication number: JPH0648935U
Application number: JP8597492U
Authority: JP
Inventors: 智貴 ▲吉▼川
Original assignee: ▲吉▼川鐵工株式会社
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1994-07-05
Anticipated expiration: 2006-02-07
Also published as: JPH084180Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】リベットの成形不良を防ぐことができるリベ
ッティング装置を提供する。【構成】Ｘ−Ｙテーブル１’の上方にコラム２によっ
て支持されたリベッティングマシン３のシリンダ４に距
離センサ３１を取り付け、その距離センサ３１によって
Ｘ−Ｙテーブル１’に載置されたワーク１１から突出す
るリベット端面から距離センサ３１間の距離を測定す
る。そして、その測定値を比較手段５０によってリベッ
ト９を正しい治具１０にセットされた場合の規定値と比
較し、両者が一致するとリベッティングマシン３によっ
てかしめ成形を行う。また、両者が一致しない場合その
旨を報知してかしめ成形を行わない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、リベットのかしめ成形に用いられるリベッティング装置に関し、特に、ワークへのリベットの装着ミスを検出し、成形時のかしめ不良の発生を無くすようにしたリベッティング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ワークに装着されたリベットのかしめ成形に用いられるリベッティング装置として図１１に示すリベッティング装置がある。

【０００３】この装置は加工用テーブル１とその上方にコラム２によって支持されたリベッティングマシン３とからなっている。

【０００４】リベッティングマシン３は、前記加工用テーブル１に対して垂直に支持されたシリンダ４と、そのシリンダ４に嵌め合わされ、上下に進退自在に支持されるピストン軸５と、前記ピストン軸５に挿通され回動自在に支持されるスピンドル軸６と、そのスピンドル軸６上端に取り付けられ、スピンドル軸６を回転するモータ７と、スピンドル軸６下端に、スピンドル軸６に対して傾斜して着脱自在に取り付けられたリベットヘッド成形軸８とからなっている。このようなリベッティング装置では、図１０に示すように、加工テーブル１に頭を治具１０にセットしたリベット９の装着されたワーク１１を載置し、その載置されたワーク１１から突出するリベット軸９’端へ、スピンドル軸６先端のリベットヘッド成形軸８をシリンダ４によって降下させ、圧接しながら回転させ、その旋回揺動による摩擦熱と加圧とによるかしめ成形によって、リベット９をワーク１１に取り付ける。

【０００５】ところで、このようなリベット９のかしめ成形を行う場合、ワーク１１に装着されるリベット９は全て同じリベット９が使用されるとは限らず、ワーク１１の接合箇所に応じて複数の寸法の違うリベット９が用いられる場合がある。そのような場合、それら接合箇所に合ったリベット９をリベット９の寸法の合った治具１０にセットして装着しなければならないが、複数種のリベット９を使用することから、リベット９と治具１０とのセット間違いを起こし易く、例えば、間違ってリベット９をリベットの頭長よりも深いセット孔１０’の形成された治具１０にミスセットした場合、図７に示すように、ワーク１０とリベット９の頭との間に隙間が生じてしまい、このままかしめ成形を行った場合、図８に示すように、成形後のリベット９にガタが生じ、成形不良を生じてしまう。また同様に、リベット９をリベット９の頭よりも浅いセット孔１０’の形成された治具１０に間違ってセットした場合も、図９に示すように、間違って装着したリベット９の頭がワーク１０を持ち上げてしまい、今度は正しく治具１０に装着されたリベット９とワーク１０間に隙間を生じさせ、接合不良を生じるという問題がある。

【０００６】このため、上記のように、間違った治具１０にセットされたリベット９がワーク１０に装着された場合、ワーク１０から突出するリベット９の軸の長さが正しい治具１０に装着された場合の突出長に比べ、規定の長さよりも長くなったり、あるいは短かくなることから、例えば、ピストン軸５に衝撃によって作動するタッチスイッチを取り付け、リベットヘッド成形軸８をピストン軸５によって、加工テーブル１上のリベット軸９’に向けてゆっくりと降下させ、その降下させた前記成形軸８がリベット軸９’端面と当接した際の衝撃をタッチセンサによって検出し、その検出信号からピストン軸５の移動の開始から前記検出信号を検出するまでのピストン軸５の移動距離あるいは、移動時間を測定することにより、リベット軸９’の突出長が規定寸法であるかどうかを検出し、その検出長が規定寸法であると、前記成形軸８を旋回揺動させてかしめ成形を行い、また規定寸法以外の場には、ＮＧ信号を出力するものが従来から使用されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の検出方法を用いたリベッティング装置では、検出時の破損を防ぐため、リベットヘッド成形軸をゆっくりと降下させなければならないため、検出時間が長くかかり、かしめ成形の効率が悪い。

【０００８】また、検出時に、リベットヘッド成形軸がリベット軸に衝突するため、振動を生じる。

【０００９】さらに、その衝突時の衝撃により、リベットヘッド成形軸が損傷したり摩耗することがある等の問題がある。

【００１０】そこで、この考案の課題は、検出のスピードアップを図ると同時に、検出時に振動やリベットヘッド成形軸の損傷、摩耗等を起こさないリベッティング装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この考案では、従来のリベッティング装置に加工用テーブルに載置されたワークのリベット軸の突出長を検出する検出手段と、その検出手段の検出値から、リベット軸が規定の長さ突出しているかどうかを判別する比較手段を備えた構成としたのである。

【００１２】

【作用】

このように構成されるリベッティング装置では、寸法に合った正しい治具にセットされてワークに装着されたリベットのリベット軸のワークからの突出長は、一定の規定寸法内に収まることから、加工用テーブルに載置された加工用ワークにセットされたリベットの突出長を、かしめ成形に先立って検出手段によって測定し、その測定値を比較手段によって規定寸法と比較し、その比較結果が許容値内にある場合にのみ、リベッティングマシンを作動してリベットヘッド成形軸をワークのリベット端面へ降下させてリベット成形を行ない、測定長が規定に達しない場合や規定よりも長い場合には、異常を報知してリベット成形を行わない。

【００１３】このため、リベット軸の突出長が規定の長さ突出しているかどうかの検出のために、リベットヘッド成形軸をゆっくり降下させてリベット軸に当接させる必要がなく、検出時間が短くできる。

【００１４】また、リベットヘッド成形軸の衝突に伴う振動も発生せず、リベットの加工用のワークへの装着漏れもかしめ成形を行う前に検出できる。

【００１５】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１６】なお、その際、従来例で述べた部材については、図面に同一番号を付して説明を省略する。

【００１７】図１に示す本実施例のリベッティング装置は、加工用テーブル１として設けられたＸ−Ｙテーブル１’と、その上方にコラム２によって支持されたリベッティングマシン３と、前記Ｘ−Ｙテーブル１’の位置決め制御並びにリベッティングマシン３のシリンダ４の作動によるピストン軸５の上昇、下降及びリベットヘッド成形軸８の作動を制御するＮＣ制御装置３０と、前記Ｘ−Ｙテーブル１’に載置されるワーク１１にセットされたリベット軸９’の突出長を測定する検出手段として前記リベッティングマシン３のシリンダ４に取り付けられた距離センサ３１と、その距離センサ３１の測定値を規定された前記リベット軸９の突出長と比較する比較手段５０とからなっている。

【００１８】前記Ｘ−Ｙテーブル１’は、図１に示すように加工テーブル２０を載置するキャリッジ２１と、そのキャリッジ２１を移動させるステッピングモータ２２とからなっている。このキャリッジ２１には、Ｘ軸とＹ軸方向とに雌ネジが形成され、その雌ネジと螺合するボールネジがそれぞれ各軸ごとに設けられている。また、そのボールネジは、それぞれ、ステッピングモータ２２のモータ軸に取り付けられており、これらのステッピングモータ２２は、前記ＮＣ制御装置３０と接続されている。このため、ステッピングモータ２２は、前記テーブル１’の位置決めシーケンスのプログラミングによって回転角度がＮＣ制御装置３０に制御され、前記テーブル１’は、ネジ送りによってＸ軸及びＹ軸方向へ移動自在となっている。

【００１９】距離センサ３１は、本実施例では、図２に示すように、同一ケース３２に収められた、半導体検出素子（ＰＳＤ）３３と測距用光源３４とからなり、三角法により、リベットヘッド成形軸８の直下に位置するＸ−Ｙテーブル１’に載置されたワーク１１のリベット軸９’端面までの距離を測距する。

【００２０】即ち、前記半導体位置検出素子３３は、図３に示すように、ＰＮ接合面の形成された半導体素子３５の両端に出力電極３６、３６’が設けられ、そのＰＮ接合のＰ層あるいはＰ層とＮ層の両方を抵抗値の大きな抵抗層となるように形成したもので、入射光により半導体素子３５内で発生した正と負、同量の電荷が、接合を通過して入射光の入射点近傍のＰ層に正、Ｎ層に負の電荷となって現われ、このＰ層内の不均一な正の電荷の分布がＰ層内の電荷の流れを作り出し、両端の１対の出力電極までの距離に反比例する電流として出力される。

【００２１】このため、図２に示すように、半導体位置検出素子３３と測距用光源３４とが投光レンズ３７と集光レンズ３８の光軸距離Ｂｍｍを置いて、並行にケース３２に配置された距離センサ３１では、半導体位置検出素子３３の受光面の電極３６、３６’から入射光位置までの距離をｘとし、集光レンズ３８と半導体位置検出素子３３の受光面間距離をｆｍｍとし、被測定対称までの距離をｌとすると、その測定距離ｌは、ｌ＝Ｂ・ｆ／ｘで示される。

【００２２】このとき両電極３６、３６’から出力される光電流は、前記受光面長をＬとし、全電流をＩとして、電極３６の出力電流をＩ₁、及び電極３６’の出力電流をＩ₂とするとそれぞれ、電流Ｉ₁、Ｉ₂は、Ｉ₁＝Ｉ（Ｌ−ｘ）／ＬＩ₂＝Ｉｘ／Ｌとなる。

【００２３】また、測距用光源３４は、前記半導体位置検出素子３３が受光面上のスポット状の光束の重心（強度中心）位置を検出する光検出素子であることから、本実施例では、レーザ発光ダイオード３４を用いている。

【００２４】一方前記半導体位置検出素子３３の検出出力は、電流−電圧コンバータ回路４１と増幅回路４２及びサンプルホールド回路４３等からなる制御回路４０を介し測定距離ｌに比例した検出電圧として比較手段５０へ入力される。

【００２５】比較手段５０は、前記サンプルホールド回路４３のホールドする検出電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器５１と、リベット軸９’の突出長の変位量の上限、下限の有効長を設定する基準値設定回路５２及び前記両データを比較し、その結果を出力する比較回路５３とからなっており、この比較手段５０は、例えばマイクロコンピュータにより構成することができる。

【００２６】この比較手段５０の比較回路５３は、前記ＮＣ制御装置３０と接続されており、ＮＣ制御装置３０は、比較手段５０の比較回路５３の判定出力をトリガ信号として、Ｘ−Ｙテーブル１’に載置されたワーク１１のリベット９をリベットヘッド成形軸８の直下へ、順次移動し、位置決めを行なうと共に、その位置決め完了と同時に、制御回路４０のサンプルホールド回路４３へサンプリング信号ＳＧを出力する。また、同時に、このサンプリング信号ＳＧは、前記距離センサ３１のレーザ発光ダイオード３４の駆動回路（図示せず）にも加えられており、前記ダイオード３４をパルス点燈して大きな光量が得られるようにしている。

【００２７】この実施例は、以上のように構成されており、次にその作用を説明する。

【００２８】本実施例のリベッティング装置では、治具１０にセットされたリベット９の装着されたワーク１１をＸ−Ｙテーブル１’に載置してリベッティング装置を作動させる。このとき、比較手段５０の基準値設定回路５２にワーク１１のリベット軸９’の突出長の規定寸法の許容範囲である上限と下限とを設定する。また、ＮＣ制御装置３０には、前記Ｘ−Ｙテーブル１’に載置されたワーク１１のリベット９接合箇所をリベットヘッド成形軸８の直下へ移動させるための位置データを入力しておく。

【００２９】このように、データの設定がなされると、ＮＣ制御装置３０は、Ｘ−Ｙテーブル１’を移動させて、ワーク１１のリベット９の接合箇所をリベットヘッド成形軸８の直下へ移動させ、その位置決めが完了すると、サンプリング信号ＳＧを出力して、距離センサ３１からレーザビームを照射させる。すると、このレーザビームは、丁度、ワーク１１から突出した前記リベット軸９’の端面へ照射され、その反射ビームは半導体位置検出素子３３の受光面に受光され、そのビームスポットの検出位置に対応した電流が電極３６、３６’から出力される。この検出電流は、制御回路４０の電流−電圧コンバータ回路４１により、電圧に変換され、その変換電圧は、増幅回路４２を介して増幅され、サンプルホールド回路４３にホールドされる。このホールドされた検出電圧は、比較手段５０のＡ／Ｄ変換器５１によりＡ／Ｄ変換され、そのＡ／Ｄ変換された値は、比較回路５３によって基準値設定回路５２に設定された規定寸法、即ち、その値が基準設定回路５２に設定されたリベット９が正しい治具１０にセットされた際のリベット端面から距離センサ３１までの距離における許容誤差を含んだ上限及び下限値と比較される。ちなみに、この設定値は、例えば正しくセットされた状態のリベット端面から距離センサ３１までの距離をＲとして、制御回路５０の電圧出力をＯＶに調整し、その基準値Ｒに対して、±３０ｍｍの変位量を±１０Ｖのアナログ電圧として出力させ、Ａ／Ｄコンバータ５１で数値化された変位量を、０．１ｍｍ単位で上限、下限値として有効範囲を設定させるようにすることができる。

【００３０】このように比較されるリベット軸９’は、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように異なった寸法のリベット９でも正しい治具１０にセットされ、ワーク１１に装着されている場合、ワーク１１から突出される両リベット９のリベット軸９’ の突出長は等しくなるため、前記距離センサ３１によって検出される前記リベット軸９’の端面から距離センサ３１までの距離は、前記上限、下限値の間の規定値内に収まり、比較回路５３からは、ＯＫ信号がＮＣ制御回路３０へ出力される。この信号の入力によってＮＣ制御回路３０は、Ｘ−Ｙテーブル１’をシーケンスプログラムに従って移動させ、ワーク１１に装着されたリベット９を順次リベットヘッド成形軸８の直下へ移動させその突出長を測定する。そして、ワーク１１に装着されたリベット９すべてについて異常が検出されない場合、今度は、リベッティングマシン３を作動してワーク１１のリベット９のリベット成形を行わせる。

【００３１】このとき、前記測定中に、リベット９を治具１０にミスセットしたものがある場合、例えば、図５（Ｂ）に示すようにリベット軸９’が、ワーク１１から突出せずワーク１１の取り付け孔に埋設されてしまった場合でも、レーザビームは埋設されたリベット軸９’端面に達し、反射されることから、図５（Ａ）に示すように正しく治具１０にセットされたリベット軸９’との差を示す変位量分だけ長い距離が検出され、その測定値は前記上限及び下限値を越えるため、比較回路５３はＮＧ信号をＮＣ制御回路３０へ出力する。そのため、そのＮＧ信号の入力された、ＮＣ制御回路３０は、Ｘ−Ｙテーブル１’の移動を止めて、リベット９のミスセットを報知する。また、このとき、ワーク１１へのリベット９の装着もれも同様にして検出される。

【００３２】このように、この実施例のリベッティング装置では、Ｘ−Ｙテーブル１’上方に設けた距離センサ３１からワーク１１のリベット軸９’端面迄の距離を測定し、その距離の変化からワーク１１からのリベット軸９’の突出長を検出し、リベッティングマシン３を降下させることなく、かしめ成形を行う前にワーク１１へのリベット９のミスセットを検出できる。また、このとき、リベット９の突出長を非接触で検出しているため、リベットヘッド成形軸８を降下させて検出するものに比べ、その検出速度が格段に速く、このため、ワーク１１のかしめ成形に要する時間も大幅に短縮できる。

【００３３】なお、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ワーク１１にかしめ代９”の異なるリベット９が装着された場合や段差のあるワーク１１にリベット９が装着された場合には、例えば図１の比較手段５０の基準設定回路５２にバンクメモリを設け、そのメモリに前記かしめ代９”の異なるリベット９の突出長の規定値データを記憶させておき、前記かしめ代９’の異なったリベット９の測定を行う場合、そのデータを随時読み出し、その読み出したデータを基準設定回路５２の規定値として用いるようにしてもよい。

【００３４】また、本実施例では、リベット軸の突出長を検出する検出手段にレーザ発光ダイオードと半導体位置検出素子を用いた距離センサ３１を用いたが、これに限定されるものではなく、測距用光源に赤外発光ダイオードを用いたり、半導体位置検出素子にイメージセンサを用いて画像処理によって検出を行っても良く、さらに取り付け位置もシリンダに限定されるものではなく、スピンドル軸やリベットヘッド成形軸へ取り付けても良い。また、距離センサ３１は、リベッティングマシンに直接取り付けずにＸ−Ｙテーブル上に距離センサ用の支持部材を設け、その支持部材に検出手段を取り付けるようにしても良い。

【００３５】

【効果】

この考案は、以上のように構成し、リベッティング装置にリベットのワークからの突出長を測定する検出手段を設け、リベッティングマシンのリベットヘッド成形軸を降下させずにリベットの突出長を測定できるようにしたため、ワークへのリベット装着ミスによるかしめ不良を防止し、同時にその検出時間も短縮し、かしめ成形の効率を向上させることもできる。さらに、検出時に振動やリベット成形軸の欠損等も発生しないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の模式図

【図２】実施例の作用図

【図３】実施例の作用図

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は実施例の作用図

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は実施例の作用図

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は実施例の作用図

【図７】従来例の作用図

【図８】従来例の作用図

【図９】従来例の作用図

【図１０】従来例の作用図

【図１１】従来例のリベッティング装置を示す模式図

【符号の説明】

１加工用テーブル１’ Ｘ−Ｙテーブル２コラム３リベッティングマシン４シリンダ５ピストン軸６スピンドル軸７モータ８リベットヘッド成形軸９リベット９’ リベット軸１０治具１１ワーク３１距離センサ５０比較手段

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】加工用テーブルと、リベッティングマシ
ンとからなり、前記リベッティングマシンは、前記加工
用テーブル上方に垂直に支持されたシリンダと、前記シ
リンダに嵌め合わされ、垂直に進退自在に支持されるピ
ストン軸と、前記ピストン軸に挿通され、回動自在に支
持されるスピンドル軸と、そのスピンドル軸の上端に取
り付けられたモータと、前記スピンドル軸の下端に取り
付けられたリベットヘッド成形軸とからなり、前記加工
用テーブルに、リベット軸を突出させたワークを載置
し、そのワークの突出したリベット軸端部へ、ピストン
軸を降下させてリベットヘッド成形軸を圧接し、スピン
ドル軸を回転させてリベットをかしめるリベッティング
装置において、上記加工用テーブルに載置されたワークのリベット軸の
突出長を検出する検出手段と、その検出手段の検出値か
ら、リベット軸が規定の長さ突出しているかどうかを判
別する比較手段を備えたことを特徴とするリベッティン
グ装置。