JPH0857662A - 冷間圧接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷間圧接装置で太い線材も圧接できるように
する。 【構成】 カム39の回転により、ロッカーアーム40を押
し広げ、それによりＶブロックを押圧してダイスを圧接
させる冷間圧接装置において、カム39の回転をシリンダ
４で行うよう構成した。これにより、大きい圧接力が得
られ、太い線材も接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太い線材も容易に接合
できる卓上型の冷間圧接機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の卓上型の冷間圧接機としては、例
えば、図９〜１１に示すものがある。これは、図９およ
び図１０に示すように、フレーム80の上部に対向配置さ
れた両Ｖブロック81,82 の間にダイス70を組み込み、フ
レーム80に軸支されたレバー83を回動することにより、
両Ｖブロック81,82 を互いに押圧させ、ダイス70の間に
突き合わせて挿入された線材を圧接するものである。

【０００３】まず、ダイス70の詳細から説明する。図１
１に示すように、このダイス70は４つのダイス片70a,70
b,70c,70d からなり、集合することでダイス孔84を構成
する。互いに隣接するダイス70a,70b,70c,70d の間には
計４本のピン85が配置され、各ピン85の端部はそれぞれ
ダイス片70a,70b,70c,70d に嵌挿されている。そして、
ダイス片70a,70b,70c,70d は、これらピンのうち平行で
ない２本のピン85の各端部をねじ止めすることで一体に
組み立てられ、ピン85沿いにスライドできるよう構成さ
れる。

【０００４】また、各ダイス片70a,70b,70c,70d には、
圧接時に生じるバリを逃がす空隙86が設けられている。
Ｖブロックへの組み込みは、ダイス片の傾斜面87がＶブ
ロックの傾斜面に当接するよう行われる。Ｖブロックを
押圧した際、各ダイス片70a,70b,70c,70d はその押圧方
向に圧接され、さらにＶブロック81,82 の傾斜面沿いに
スライドすることでダイス孔軸方向（Ｖブロック押圧方
向と直交する方向）にも圧接される。

【０００５】このようなダイス70の圧接は、レバー83の
操作によりカム88を回転させ、それに伴って揺動するロ
ッカーアーム89を梃子として作用させることで行ってい
る。フレーム内のほぼ中央には、図１１に示すように凹
部と凸部を有するカム88が軸支され、その回転軸にレバ
ー83が固定されている。また、フレーム80の両側には、
一端がＶブロック81,82 の背面に当接し、他端にヨーク
90が取り付けられて、中間部の一端寄りに回転軸91を有
するロッカーアーム89が対向して軸支されている。そし
て、ヨーク90にはローラ91が具えられ、圧接前は、この
ローラ91がカム88の凹部に係合されている。

【０００６】ここで、レバー83を操作してカム88を回転
させると、ローラ91が凹部から外れて凸部と接するよう
になり、その結果、ロッカーアームの他端は両側に押し
広げられる。そのため、ロッカーアーム89は梃子として
作用し、その他端はフレーム中央側に寄せられてＶブロ
ック81,82 を押圧することになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
圧接機では、作業者の人力でレバーを回動してダイスを
圧接しているため、得られる圧接力に限度があり、接合
できる線径は銅線で３．２ｍｍ程度までである。このた
め、より太い線材を圧接することが困難であるという問
題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解消するため、前記の冷間圧接装置を改良したもの
で、その第一の特徴は、より大きな圧接力が得られるよ
う、カムの回転をシリンダで行うよう構成したことにあ
る。ここで用いるシリンダは、エアシリンダや油圧シリ
ンダが好適である。

【０００９】また、第二の特徴は、フィンガの開閉を自
動的に行えるよう構成したことにある。即ち、両開き戸
状のフィンガを具える冷間圧接機において、ロータリー
ソレノイドにより回転されるフィンガ駆動ロッドと、ダ
イス孔の軸方向に対向して配置され、間に圧縮ばねが介
在された一対のスライド板を設ける。さらに、前記ロッ
ドから伸延し、ロッドの回転によりスライド板の端部を
押圧してこれをスライドさせるスライド板駆動ピンを設
ける。そして、このスライドによりフィンガが開閉され
るよう、フィンガの開閉端をスライド板に係合した。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 ｛装置構成｝図１〜３は本発明装置の外観を示すもの
で、図１は正面図、図２は右側面図、図３は平面図であ
る。本装置は、Ｖブロック22,234の間にダイス70が組み
込まれ、図９〜１１に示した従来の圧接装置を基本構造
とする圧接部１を支持台２の上面に具えたものである。
支持台２は制御ボックス３とエアシリンダ４を内蔵し、
この制御ボックス３でシリンダ４の制御や、後述するフ
ィンガ27の駆動あるいは線挿入位置の位置決め機構の駆
動などを一括して行う。

【００１１】また、支持台２の上面には、各種スイッチ
類（スタートボタン60、右フィンガ開閉スイッチ61、左
フィンガ開閉スイッチ62、シリンダ前後スイッチ63、線
挿入位置スイッチ64、接続回数設定ノブ65、異常停止ボ
タン66）が配置され、下面にはキャスター５が具えられ
る。そして正面には、圧力計６とレギュレータ７が、そ
の下方にフィンガ駆動用とシリンダ駆動用の足踏みスイ
ッチ８，９が設けられている。なお、右側面上部にはゴ
ミ箱10が設けられ、圧接により生じる線材の屑を収納で
きるよう構成される。また、同側面にはペンチホルダ11
も設けられ、バリ取りに必要なペンチを圧接装置に保持
できるよう構成した。

【００１２】この装置の圧接部１における機構を図４か
ら図７に基づいて説明する。図４は圧接部１の左側面
図、図５はダイス70とその押さえプレート58を外した状
態を示す圧接部右半分の平面図で、ブロック状のフレー
ム20の上面には溝21が形成され、そこにＶブロック22,2
3 が対向して配置されている。Ｖブロック22,23 は、対
向側にダイス70を組み込むためのＶ型の傾斜面24が形成
され、前記溝21沿いにスライドすることでダイス70を圧
接する。また、背面側に圧接板25を具え、この圧接板25
にピン26が軸架されている。このピン26はＶブロック2
2,23 を後述するロッカーアーム40と連結するためのも
のである。

【００１３】（フィンガ）一方、Ｖブロック22,23 の両
側には、両開き戸状のフィンガ27が対向して配置されて
いる。これは、ダイス70に挿入された線材を保持するも
ので、２枚の板状体からなり、各板状体の一側がフレー
ム20に枢着され、他側が線材を挟持する開閉端28とな
る。

【００１４】また、フィンガ開閉端28の下方には、スラ
イド板29が配置されている。これは、フィンガ開閉端28
と係合し、スライドすることでフィンガ27を開閉するた
めのものである。細長い矩形板で、Ｖブロック22,23 の
配置された溝21の底面に、これと直交する向きの細長い
溝30を設け、そこに対向してはめ込まれている。また、
両スライド板29の間にはガイドピン31が挿入され、その
ガイドピン31に圧縮ばね32が外嵌されて、互いに反発す
るよう構成される。そして、各スライド板29の上面に
は、Ｖブロック移動方向の溝33が形成され、そこにフィ
ンガ開閉端28の下方に突設されたピン34が係合する。従
って、スライド板29を内側（両スライド板が近接する方
向）に押圧してスライドさせると、フィンガの開閉端28
はＶブロック側に回動して開かれる。逆に、スライド板
29の押圧を解除すると、圧縮ばね32の反発で両スライド
板29の間隔は広がるため、それに伴ってフィンガの開閉
端28はＶブロック22,23 から離反する方向に回動して閉
じられる。

【００１５】本例ではこのようなスライド板29の駆動
に、ロータリーソレノイド35と、それにより回転される
フィンガ駆動ロッド36を用いた。ロータリーソレノイド
35は各フィンガ毎に１つずつ用い、支持台上面に固定さ
れている。また、このソレノイド35の回転軸につながる
ロッド36は、スライド板29の下方にまで伸延し、フレー
ムの軸受け部37に嵌挿されている。さらに、ロッド36に
は、これと直交する方向に伸延し、スライド板29の端部
に当接するスライド板駆動ピン38が取り付けられてい
る。従って、ロータリーソレノイドによりロッド36を回
転させると、スライド板駆動ピン38がスライド板29の端
部を押圧し、フィンガ27を開閉することができる。

【００１６】一方、Ｖブロック22,23 の圧接には、シリ
ンダ４により回転されるカム39と、カム39の回転に伴っ
て梃子として作用するロッカーアーム40が用いられる。 （カム）まず、カム39は図４に示すように凹部41と凸部
42を有するもので、フレーム内のほぼ中央に軸支されて
いる。凹部41は窪んだ湾曲面で構成され、カム回転軸43
の中心からの距離が近く、凸部42は膨出した湾曲面で構
成され、同距離が遠い部分である。凹部41同士、凸部42
同士がそれぞれ対向し、凹部41と凸部42はなだらかな湾
曲面で連続して構成される。また、カムの回転軸43にレ
バー44の一端が固定され、同レバー44の他端がシリンダ
４につながっている。

【００１７】（ロッカーアーム）次に、ロッカーアーム
40は、フレーム20の両側に軸支された棒状のもので、一
端の掛け金具45が前記Ｖブロック背面のピン26に係合さ
れ、二股に構成された他端にヨーク46を挟んで軸支して
いる。同アーム40の回転軸47は一端寄りに位置するた
め、ロッカーアーム40は梃子として作用し、他端側を押
し広げると、その力を増力して一端側がＶブロック22,2
3 を押圧する。

【００１８】（ヨーク）そして、このカム39とロッカー
アーム40の他端を連結するのがヨーク46である。ヨーク
46は長さの異なる矩形板を間隔をおいて一体化したもの
で、ロッカーアーム40に軸支される一端側でのみ両矩形
板が結合され、両矩形板の間にローラ48が軸支されてい
る。このローラ48の径は、カムの凹部41の径に対応し、
圧接前は、このローラ48がカムの凹部41に係合される。
また、長い矩形板の他端にはＵ字型の切欠49が形成され
て、これがカムの回転軸43に係合されている。このと
き、一方のロッカーアーム40に軸支される長い矩形板
と、他方の同アーム40に軸支される長い矩形板とは向き
が異なっており、両矩形板が間にカム39を挟むよう構成
される。さらに、各ヨーク46の下方にはスプリングピン
50が取り付けられている。これらピン50の先端には引張
ばね51が架設され、常時はローラ48がカム39に圧接され
るよう構成されている。

【００１９】（線挿入位置の位置決め機構）一方、レバ
ー44の中間には、フレーム20に向かって突出する位置決
めピン52が設けられている。これは、ダイスの間隔を線
挿入位置（ダイス片が完全に閉じていないが、線材をダ
イス孔で保持できる程度の間隔）に保持するため、レバ
ー44の回転角度を調整し、それに伴ってカム39の回転角
度を規定するためのものである。この機構の詳細を図
４、図６および図７に基づいて説明する。図６は図４の
Ａ方向矢視図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。図示
のように、フレーム20には、パルスモータ53で回転され
る駆動ギア54と、これに噛合する従動ギア55が軸支さ
れ、この従動ギア55には偏心カム56が一体化されてい
る。前記位置決めピン52はこの偏心カム56に当接するた
め、駆動ギア54を回転させれば偏心カム56が回転し、そ
れに伴ってレバー44が回転され、カム39も回転されるの
である。従って、駆動ギア54の回転程度を制御すれば、
ロッカーアーム40によるＶブロック（ダイス）の圧接程
度を調整でき、ダイス片を所定の間隔に調整することが
できる。なお、駆動ギア54には、逆転防止用の爪57が係
合されている。

【００２０】なお、この装置に用いられるダイス70は図
１１に示したものと同様なので、説明を省略する。

【００２１】｛圧接手順｝このような装置を用いた圧接
手順を説明する。 まず、準備作業として、シリンダ前後スイッチ63を操
作してＶブロック22,23 を前後させ、その間にダイス70
を沈める。ダイス70を所定位置に装着できたらダイスの
押さえプレート58（図２または３参照）をダイス上面に
配置し、これを固定する。そして、接続回数をその設定
ノブ65で決定する。

【００２２】以上の準備作業を終えたら、線挿入位置
スイッチ64を操作して、ダイス70の間隔を線挿入位置に
保持する。このとき、レバー44はシリンダ４により一旦
回動されて位置決めピン52を偏心カム56と非接触の状態
にし、その状態で駆動ギア54を回転させる。これは、位
置決めピン52と偏心カム56が当接した状態で偏心カム56
を回転させると位置決めピン52が破損する恐れがあるか
らである。従って、偏心カム56の向きが決まってから、
レバー44を戻して位置決めピン52を当接させる。

【００２３】次に、図１における左側の足踏みスイッ
チ８を踏み、両フィンガ27を開く。そして、ダイス孔に
線材を挿入し、その端部が互いに突き合うようにする。
このとき、フィンガ27はロータリーソレノイド35を保護
するため、タイマーの働きにより５秒程度で自動的に閉
じる。従って、再度フィンガ27を開くときは、足踏みス
イッチ８を再度踏むか、支持台上面の右フィンガ開閉ス
イッチ61または左フィンガ開閉スイッチ62を個別に操作
する。

【００２４】線材の挿入ができたら、スタートボタン
60または図１における右側の足踏みスイッチ９を押す。
これにより、シリンダ４が動作して接続作業が開始され
る。このときのダイス70の状態を図８に示す。ダイス70
は、まずＶブロック22,23 の移動方向に圧接される。続
いて、ダイス70はＶブロックの傾斜面24に沿ってスライ
ドし、ダイス孔の軸方向にも圧接されて線材Ｗの突き合
わせ面を圧縮する。そして、圧縮された線材Ｗの一部は
バリ71となって押し出される。

【００２５】また、このときの圧接部の動作は次のよ
うになる。シリンダ４の前進（押圧）によりレバー44を
操作してカム39を回転させると、ローラ48が凹部41から
外れて凸部42と接するようになり、その結果、ロッカー
アーム40の他端は両側に押し広げられる。そのため、ロ
ッカーアーム40は梃子として作用し、その他端はフレー
ム中央側に寄せられてＶブロック22,23 を押圧すること
になる。そして、シリンダ４を後退させれば再度ローラ
48は凹部41と係合し、ダイス70が後退される。 このような圧縮を設定した回数繰り返すことで線材は
接合される（図８（Ｂ））。接合を終えたら、図１にお
ける左側の足踏みスイッチ８を踏み、フィンガ27を開い
て接合された線材Ｗをダイス70より取り出す。そして、
接続部のバリ71をペンチなどで取り除いて作業を完了す
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明工具によれ
ば、ダイスを圧接する駆動源をシリンダとしたことで、
十分大きな圧接力が得られ、従来に比べて太い線材も容
易に接合することができる。また、フィンガの開閉もロ
ータリーソレノイドを用いて自動的に行えるよう構成し
たため線材挿入作業を効率的に行うことができる。特
に、ロータリーソレノイドの駆動スイッチを足踏みスイ
ッチとしたことで、両手が自由に使え、同時に双方の線
材を挿入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の正面図である。

【図２】本発明装置の平面図である。

【図３】本発明装置の右側面図である。

【図４】本発明装置における圧接部を示す左側面図であ
る。

【図５】本発明装置における圧接部の右半分を示す平面
図である。

【図６】本発明装置における線挿入位置の位置決め機構
を示すもので、図５におけるＡ方向矢視図である。

【図７】本発明装置における線挿入位置の位置決め機構
を示すもので、図６におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図８】圧接時のダイスの動きを示すもので、（Ａ）は
ダイスで線材を挟持したところ、（Ｂ）は圧接を行って
いるところ、（Ｃ）はダイスを開き圧接を終了したとこ
ろを示す。

【図９】従来の圧接装置の斜視図である。

【図１０】図９の圧接装置の縦断面図である。

【図１１】ダイスの説明図である。

【符号の説明】

１ 圧接部 ２ 支持台 ３ 制御ボックス ４ エア
シリンダ ５ キャスター ６ 圧力計 ７ レギュレータ ８
足踏みスイッチ ９ 足踏みスイッチ 10 ごみ箱 11 ペンチホルダ
20 フレーム 21 溝 22 Ｖブロック 23 Ｖブロック 24 傾斜面
25 圧接板 26 ピン 27 フィンガ 28 開閉端 29 スライド板
30 溝 31 ガイドピン 32 圧縮ばね 33 溝 34 ピン 35 ロータリーソレノイド 36 フィンガ駆動ロッド
37 軸受け部 38 スライド板駆動ピン 39 カム 40 ロッカーアー
ム 41 凹部 42 凸部 43 回転軸 44 レバー 45 掛け金具 46
ヨーク 47 回転軸 48 ローラ 49 切欠 50 スプリングピン 51 引張
ばね 52 位置決めピン 53 パルスモータ 54 駆動ギア
55 従動ギア 56 偏心カム 57 爪 58 押さえプレート 60 スタ
ートボタン 61 右フィンガ開閉スイッチ 62 左フィンガ開閉スイ
ッチ 63 シリンダ前後スイッチ 64 線挿入位置スイッチ 65 接続回数設定ノブ 66 異常停止ボタン 70 ダイ
ス 70a,70b,70c,70d ダイス片 71 バリ 80 フレーム
81 Ｖブロック 82 Ｖブロック 83 レバー 84 ダイス孔 85 ピン
86 空隙 87 傾斜面 88 カム 89 ロッカーアーム 90 ヨー
ク 91 ローラ Ｗ 線材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、 該フレーム上で対向して配置される一対のＶブロック
   と、 これらＶブロックの間に組み込まれ、４つのダイス片を
   集合してダイス孔を構成するダイスと、 該ダイスを間にして対向し、ダイス孔に突き合わせて挿
   入された線材を保持する一対のフィンガーを具える冷間
   圧接装置であって、 前記フレームには、一端がＶブロックを圧接し、他端が
   ヨークに連結され、中間部に回転軸を有する一対のロッ
   カーアームと、 該ロッカーアームの他端同士の間に位置し、凹部と凸部
   のそれぞれが対向するカムが軸支され、 前記各ヨークには、前記カムと圧接するローラが軸支さ
   れ、 前記カムの回転をシリンダで行うよう構成したことを特
   徴とする冷間圧接装置。
2. 【請求項２】 ２枚の板状体からなる両開き戸状のフィ
   ンガーと、 ダイス孔の軸方向で対向して配置され、間に圧縮ばねが
   介在された一対のスライド板と、 ロータリーソレノイドにより回転されるフィンガ駆動ロ
   ッドと、 該ロッドから伸延し、ロッドの回転により各スライド板
   の端部を押圧してこれをスライドさせるスライド板駆動
   ピンを具え、 前記スライドによりフィンガが開閉されるよう、フィン
   ガの開閉端をスライド板に係合してなることを特徴とす
   る請求項１記載の冷間圧接装置。