JPH09500330A - 接合部品用の保持装置 - Google Patents

接合部品用の保持装置

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JPH09500330A JP5517117A JP51711793A JPH09500330A JP H09500330 A JPH09500330 A JP H09500330A JP 5517117 A JP5517117 A JP 5517117A JP 51711793 A JP51711793 A JP 51711793A JP H09500330 A JPH09500330 A JP H09500330A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、薄板に部品類を圧入もしくは固定するための装置内で例えばナット、ピン、リベットのような接合部品類もしくは付属接合部品類を保持し案内しそして自動的に解放するための保持装置に関するものであり、ここでは例としてナットに関して説明する。保持装置は、初期個所から作業個所へとナットを移動する場合にナットを確実に安定した位置で保持するために用いられる。本保持装置は、ラム(20)に揺動自在に連結されている2つの保持爪(82)から成っているので、保持爪がラム(20)にナット(60)を保持する閉位置と保持爪がナット(60)を解放する開位置との間で保持爪が揺動され得る。保持爪(82)用の強制ガイド(90)は、ラム(20)の押出し運動の際に保持爪(82)がその閉位置に保持され、かつラム(20)が作業個所に達した時に初めて開位置に外方揺動するために解放されるように作用する。

Description

【発明の詳細な説明】 接合部品用の保持装置 本発明は、例えばナット又は他の要素のような接合部品を、板状構成部品に接 合部品を取り付けるための装置内でもしくは高い位置精度で要素を送出するため の他の装置内で保持し案内しそして自動的に解放するための、請求項1の前提部 分に従った保持装置に関するものである。 薄板にナットを圧入するためのプレス装置用のこの種の保持装置は、例えばド イツ特許第1254940号から公知であり、広汎に用いられている。このプレ ス装置では摺動部品がプレスラムを形成しており、このプレスラムがプレス上部 と固定接続されたハウジングに固定されるとともに、ガイド部材の溝内で伸長し 、この溝を介してナットを作業個所に供給し、かつナットを型上に置かれた薄板 に押入する。ガイド部材は側方でハウジングに関し中心からずれて配置されたガ イド台に取り付けられている。このガイド台は、圧縮コイルばねの予圧に抗して プレス上部に対して相対的に摺動町能になっている。保持装置は2つの保持爪か ら成っている。これらの保持爪は供給開口部区域のガイド部材に連結されており 、ラムが下方へ動き両保持爪を開放位置へと外方揺動させるまでは、ナットの下 方への運動を阻止する。ナットは溝内で初期位置から作業位置へと下動するが、 その際にナットは溝壁以外には案内されることなく、また位置決めされることも ない。 したがって、その場合には位置合わせの誤り、傾斜姿勢又は他の位置決めの不 正確さが生ずることがあり、組立工程時に手間がかかるという問題点がある。こ の公知の装置の他の問題点は、比較的に製造コストが高く、非常に多数の個別部 品類を必要とするとともに、かなりに広い設置スペースを必要とする。 本発明の課題は、比較的にわずかな製造コストで作業個所における接合部品も しくは動かされるべき要素の正確な位置決めが保証されるように、請求項1の前 提部分における種類の保持装置を形成することである。 この課題は、請求項1の特徴部分を有する本発明によって解決される。 本発明における保持装置では、保持爪がガイド部材にではなく、摺動部材に揺 動自在に取り付けられているので、保持爪は摺動部材と共に移動する。本発明に 従って設けられた強制ガイドによって、摺動部品の押出し運動時には、摺動部品 が作業個所に達してしまうまで保持爪は閉鎖位置に保持される。摺動部材が作業 位置に達した場合には、強制ガイドは、開放位置に向かって揺動するために保持 爪を解放する。 従って、摺動部材に追随した要素は、非常に安定した位置で作業位置まで確実 に移動される。これによって、作業位置で行われる加工処理時に発生し得る多く の問題点が大幅に低減される。こうして常に同一の移動工程及び作業工程が保証 される。これらはすべて比較的わずかな製造コストで達成される。 本発明の好適な態様は各従属請求項において特徴付けられている。 本発明並びに本発明の好適な態様て特に次の長所が得られる: −強制ガイド及びそれによって初期位置から作業位置へと動かされるべき要素 の位置決め精度が高い、 −必要スペースのわずかなコンパクト構造、 −簡単な構成部品の使用、 −わずかな数の構成部品、 −ガイドシステムの簡単な回転防止及び高精度の位置合わせ、 −適切な材料の組合せによって保守(潤滑)不要、 −本発明に従う装置における既存の工具の簡単な交換。 本発明に従って形成された保持装置は、例えばナット、ピン、リベットのよう な接合部品類及び付属接合部品類を板状構成部品に圧入又は固定するための装置 内での使用に特に適している。しかしながらこの保持装置は、原則的に任意の装 置において、すなわち要素類が初期位置から正確に位置合わせされて作業位置又 は移送位置へと搬送されるべき装置において使用される。 本発明の実施例を図面に従って以下に詳述する。 図1は薄板にナットを押入するためのプレス装置の縦断面図を示し; 図2は図1のII−II線における横断面図を示し; 図3は図1に示すプレス装置のハウジングを部分的に切断した平面図を示し; 図4は図1におけるプレス装置の保持装置の縦断面図を示し、保持装置が左半 分と右半分とにおいて異なる動作状態で表わされ; 図5〜図7は図4の保持装置によって加工処理され得る各種要素をそれぞれ示 し; 図8及び図9は閉鎖位置及び開放位置における保持装置の拡大詳細図をそれぞ れ示し; 図10は本発明に従って形成された保持装置を備えたプレス装置の他の実施例 の縦断面図を示し; 図11は保持装置が左半分と右半分とにおいて異なる動作状態で表わされ、図 10に対して90°だけずらしたプレス装置の縦断面図を示し; 図12は図11に従った保持爪の詳細図を拡大して示す。 図1に示すプレス装置は、作動制御装置(図示せず)によって上下動されるプ レス上部2を有している。プレス上部2にはハウジング4がセンターピン6、8 によって位置決めされているとともに、2つのねじ10によって又は2つの締付 爪12のいずれかによってプレス上部の下側に対して締付固定されている。締付 爪12は突起部によってハウジングの横溝16に係合されるとともに、ねじ14 にてプレス上部2に対して固定されている。 ラム20(請求の範囲では摺動部材とも称される)は圧力板22を介してハウ ジング4に対して移動不能に連結されている。前記圧力板22は2つのねじ24 によって、ラム20は2つのねじ36によってハウジング4に固定されている( 図3も参照)。センターピン26は圧力板22を貫通し、センターピン6を収納 しているハウジング4の孔内に突出している。このセンターピン26はハウジン グ4にするラム20の相対位置を決定し、またセンターピン26は圧力板22の 位置決めをも行う。 ガイド部材32はハウジング4の中央に配置されたガイド開口部34内におい て長手方向に摺動自在に支承されている。ガイド部材32の中央にはラム20が 摺動されて案内される溝36が形成され、滑動部材32とハウジング4との間の 相対摺動時にこれに対応してラム20は溝36内で摺動する。 ガイド部材32はプレス上部に支持され、かつガイド開口部34内でラム20 の周囲に配置された4つの圧縮コイルばね38にてプレス上部2から離間する方 向に予圧される。止めねじ42によってハウジング4に固定されているロック部 材40は突起部を有している。この突起部はばね38に起因するガイド部材32 の外方への運動を制限するために、ガイド部材32のスリット44内に突出して いる。 ラム20及び溝36は同一の矩形横断面を有している。ガイド部材32もガイ ド開口部34と同一の矩形横断面を有している。これによって、ガイド部材32 に対するラム20の正確な案内及び位置決めが、ハウジング34に対するガイド 部材32の正確な案内及び位置決めがそれぞれ確実に行われる。同時にこの横断 面選択によって、ラム20及びガイド部材32の回転防止が簡単な方法で実現さ れる。 特に図2に示すように、ガイド部材32は溝36の側壁と一致する平面50で 分割されている。図3に示すように、ガイド部材32の双方の部品32a及び3 2bは、ねじ46及びセンタスリーブ48によって結合される。ガイド部材32 の2分割によって溝36の製造が容易になる。 ガイド部材32の側方には、供給案内路58を備えたナット供給装置54(詳 細には図示せず)が取り付けられている。このナット供給装置は、側方供給開口 部56を介してナット60を溝36内に押し込む。ガイド部材32の下方には、 固定型62が配置されている。この固定型の上には薄板の形をした板状構成部品 64が載置くされており、溝36内に配置されたナット60がプレス上部2の下 降運動により前記構成部品64に対して押入される。そのようなプレス上部2の 下降運動の際には、ガイド部材32がその下側で薄板64に当接すると直ちに、 ハウジング4及びラム20に対してガイド部材32が摺動する。その結果、ラム 20が溝36に配置されたナット60を供給開口部56に境界を接した初期位置 から溝を通って薄板 64の作業位置へと下方に摺動させる。 上述したガイド開口部34でのガイド部材32の回転防止及び溝36でのラム 20の回転防止に関する簡単な案内に基づいて、固定型62に対する溝36の正 確な位置合わせが達成される。これがまず第1に重要であるのは、例えば矩形ナ ットのような加工されるべき接合部品類が、薄板64に正確な位置で調整され押 入されねばならない場合又は他の方法で薄板に固定されねばならない場合である 。 ハウジング4、ガイド部材32及びラム20のような互いに摺動自在の部品類 は、好ましくは潤滑の不必要な材料から形成されている。従って、ハウジング4 及びガイド部材32は青銅製鋳造部品として製造されていてもよく、一方でラム 20は工具鋼から形成されることも可能である。 溝36の供給開口部56に対向する側には、ナット60が正確な位置にあるこ とを検出する近接スイッチ70が配置されている。近接スイッチ70は、ナット により破損されることを防止すべく保護キャップ72内に配置されている。近接 スイッチ70及び保護キャップ72は締付板74にてガイド部材32に取り付け られている。 特に図4、図8及び図9から明らかなように、ナット60を初期位置(図4の 右側)から作業位置(図4の左側)に移動する時、正確にその位置で保持する保 持装置80が設けられている。この保持装置80はラム20の長さ方向に延びる ノッチ84内に配置され支承ピン86にてラム20の長穴88内に揺動自在に支 承される2つの保持爪82から成っている。これによって、保持爪82はさらに 詳細に説明するように、保持爪がラム20の下端で当接してナットを保持する閉 鎖位置(図4の右側、図8)と保持爪がナットを解放する開放位置(図4の左側 、図9)との間で揺動され得る。 保持爪82には、初期位置から作業位置へのラム20及びそれによるナット6 0の運動時に保持爪82を閉位置で保持する強制ガイド90が組み合わされてい る。図8及び図9から詳細にわかるように、強制ガイド90は、保持爪82及び ガイド部材32に設けられたガイド面92、94から成っている。これらのガイ ド面は、 ガイド部材32とラム20との間の相対運動時に互いに摺動して当接している。 ガイド面92の上端部及びガイド面94の下端部にはそれぞれ保持爪82の段部 96とガイド部材32の段部98が設けられている。これらの段部によって、ラ ム20及びそれによってナット60が作業位置に達した場合には、開位置(図4 の左側、図9)への保持爪82の外方揺動が可能となる。段部96及び98は傾 斜面96a及び98aを備えており、これらの傾斜面は、ラム20の戻り運動の 際に保持爪82を揺動させて再びその閉位置に戻す。 特に図7及び図8からわかるように、ナット60は保持爪82の閉位置で傾斜 面接続部100によってラム20に保持される。傾斜面接続部100は、保持爪 82の保持先端部102に設けられた傾斜面104によって形成される。これら の傾斜面は、ナット60の縁部に当接するとともに、長穴接続部86、88によ って可能とされた保持爪82とラム20との間の長さ方向に摺動する場合に保持 爪を外方に揺動させる。これについては下記でさらに詳細に説明する。 次に本装置の作用方法を説明する。 図1は、ナット60がナット供給装置54から溝36内に、しかも閉位置(図 4の右側、図8)にある保持爪82の保持先端部102の傾斜面104とラム2 0の下側との間に押し込まれた初期状態を示している。ここでプレス上部2がこ の上側部品に固定された部品類とともに下方へ動かされる場合には、先ず最初に ガイド部材32の下側が、型62の上に配置された薄板64に当接する。プレス 上部2がさらに下方へ移動すると、ガイド部材32がばね38の予圧に逆ってガ イド開口部34内に摺動して入り込む一方で、同時にラム20が溝36内で下方 に摺動する。この際にラム20は、溝36内に配置されたナット60を初期位置 から薄板64の作業位置へと移動させる。この下降運動全体の間にナット60は 保持爪82によってその位置で固定される。この保持爪はガイド面92及び94 の形での強制ガイド90によって揺動が妨げられる。 次にラム20が作業位置に達した場合には、まず最初にラム20を越えてまた ナット60をも越えて突出している保持爪82が薄板64上に当たる。同時に、 保持 爪82の段部96がガイド部材32の段部98に達する。さらに、保持爪82及 びラム20が長穴接続部86、88に基づいて、長さ方向における限定された摺 動を行うことができるので、ラム20はナット60とともにさらに下動する。こ の際にナット60は傾斜面104を介して保持爪82を外方へと、即ち開位置へ 押圧する。このことは、段部96、98によって可能とされる(図9)。こうし てナット60は保持爪82から解放されるので、ナットはラム20によって薄板 64に押し込み可能である。押入工程の間もナット60は、保持爪82の保持先 端部102での当接によってその位置で固定されたままである。 押入工程の終了後に、プレス上部2及びそれによってラム20が再び戻る場合 には、段部96、98の傾斜面96a、98aが保持爪82をその閉位置に揺動 させて戻す。保持爪82に設けられたカム突起部106は、戻り運動時にガイド 部材32の傾斜面98aの形をしたカム面と協働して、保持爪82を縦方向で再 び復帰設定する。こうして再び新たな圧入工程を始めることができる。 上述の装置によって、矩形横断面の従来のナット(図7)が加工され得る。そ の代わりに丸い横断面を有するナット60’(図5)を加工することもできる。 この場合には保持爪が、ナット60’に係合する区域でナット60’の横断面に 適合して丸められた形を有していてもよい。また保持爪の数は2つより多くても よく、例えば3つ又は4つの保持爪が設けられてもよい。 図6に示すように、任意形の他の要素60”の移動時に正確な位置固定が問題 となる場合には、任意形の他の要素60”を保持しかつ移動するために上述の保 持装置を用いることができる。 冒頭に述べたように、上述の保持装置は要素類が初期位置から正確に位置合わ せされて作業位置又は移送位置へと移動されねばならない任意装置において用い られる。従って、上述の保持装置は例えば板状構成部品にナット又は他の要素を 溶接するための電気溶接装置に使用することもできる。この実施例の場合には、 ラム20が電極として、固定型62が第2電極として用いられる。その場合には 、型62が中空ではなく、即ち、孔なしで形成されているので薄板部品64のプ レス加工は行 われない。電極として用いられるラム20は、溶接に要求される押圧力のみを加 える必要があるに過ぎない。この場合に、電極用電流供給装置、冷却溝及び絶縁 部などが設けられているのは当然である。 図10〜図12は、若干異なって形成された保持装置によってナットを薄板に 圧入するためのプレス装置の他の実施例を示している。図10〜図12では、示 された構成部品類が前述の各図での構成部品類と一致しているか又は相当してい るならば、前述の各図におけるのと同じ参照符号が用いられた。 図10に見られるように、プレス装置のガイド部材32はハウジング4内には 案内されていない。むしろ、両構成部品4及び32は同一の外寸法を有し、上下 に配置されている。ハウジング4に対するガイド部材32の案内は、中心ねじ2 4’を用いてハウジング4内に固定されているラム20によって行われる。ガイ ド部材32とハウジング4との間の相対摺動時の行程制限としてはねじ40’が 用いられる。 ガイド溝36内の運動時にナット60をその位置に保持する保持装置は、原則 的には前述の各図の保持装置と同じ構造を有している。しかし、次の特徴が異な っている。図8及び図9におけるカム手段98a、106に代えて、図11では ばね91が設けられている。これらのばねは、ハウジング4に支持されており、 保持爪82’を下方(図面において)に付勢して与圧を付与している。それによ って、ナット60の押入後にラムが保持爪82’ と共に再び上方へ戻される場 合に、ばね91は長穴88内で保持爪82’の戻り運動を引き起こす。 図10〜図12の実施例ではカム突起部106が設けられていないので、ガイ ド部材32のガイド面94の下端に設けられた段部98は、短い長さに制限され 得る。これに応じて、上端が段部96に続いている、各保持爪82’のガイド面 92は各保持爪82’の下端で短軸方向の長さに制限される。保持爪82’がそ の下方運動の終わりで揺動できるようにするためには(図11の左側)、保持爪 82’が、その内側すなわち当接面93及び95の区域にそれぞれ1つの傾斜面 97を備えている。この傾斜面は、ピン86の高さで当接面93から斜め上方へ 伸長している。 図11に示した保持装置の作用は原則的に前述の各図に従った保持装置と同じ で ある。但し、圧入工程終了後にラム20が戻され保持爪82’が内側に揺動され ている場合に、保持爪82’がばね91にて長穴内でラム20に対し相対的に戻 されることが異なっている。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ナットや他の要素のような接合部品を板状構成部品に取り付けるための装置 内で、もしくは前記要素を高い位置精度で送出するための装置内で保持して案内 し、自動的に解放するための保持装置であって、前記要素(60)が側方供給開 口部(56)を介して供給可能である溝(36)を有しているガイド部材(32 )と、押出し運動時に要素(60)を供給開口部(56)に隣接した初期位置か ら溝(36)の一端における作業位置へと摺動させるためにガイド部材と摺動部 品との間の相対運動によって溝(36)内で長さ方向に摺動自在である摺動部品 (20)と、内側へ揺動された閉位置で前記要素(60)を摺動部品(20)に 当接させて保持しかつ要素(60)を解放する開位置になるよう自動的に外方揺 動自在である支承ピン(86)にて揺動自在に支承された少なくとも2つの保持 爪(82)とを備えた保持装置において、 前記保持爪(82)が摺動部品(20)に揺動自在に取り付けられており、そ の結果、保持爪が摺動部品(20)と共に移動することと、前記保持爪(82) のために強制ガイド(90)が設けられており、該強制ガイドが摺動部品(20 )の押出し運動時に保持爪(82)をその閉位置で保持しかつ摺動部品(20) が溝(36)の端部での作業位置に達する時、初めて開位置に外方揺動するため に保持爪を解放することとを特徴とする保持装置。 2.前記強制ガイド(90)が、保持爪(82)及びガイド部材(32)に設け られたガイド面(92、94)を有しており、該ガイド面が、ガイド部材(32 )と摺動部品(20)との間の相対運動時に摺動しながら互いに当接しており、 それによって保持爪(82)の外方揺動を妨げることを特徴とする請求項1に記 載の保持装置。 3.解放体として用いられるそれぞれ1つずつの段部(96、98)がガイド面 (92、94)から連続しており、摺動部品(20)がその押出し運動時に作業 位置に達する場合に段部が保持爪(82)の外方揺動を可能とすることを特徴と する請求項2に記載の保持装置。 4.前記段部(96、98)が傾斜面(96a、98a)を備えており、該傾斜 面が、前記摺動部品(20)の戻り運動時に前記保持爪(82)をその閉位置に 揺動復帰させることを特徴とする請求項3に記載の保持装置。 5.前記保持爪(82)の前記支承ピン(86)が、前記摺動部品(20)の長 穴(88)内に配置されて、前記摺動部品(20)に対し相対的に前記保持爪( 82)の限定縦方向摺動を可能とすることと、並びに前記保持爪(82)と前記 摺動部品(20)との間に傾斜面接続部(100)が設けられており、該傾斜面 接続部が、前記縦方向摺動時に前記保持爪(82)をその開位置へ外方摺動する ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の保持装置。 6.前記保持爪(82)が縦方向で前記摺動部品(20)を越えて突出しており 、その結果、前記保持爪が、前記摺動部品(20)の押出し時に固定対向面(6 2、64)に当たることによって阻止され、それによって前記摺動部品(20) に対し相対的に外方揺動に必要な縦方向摺動を行うことを特徴とする請求項5に 記載の保持装置。 7.前記傾斜面接続部(100)が、前記保持爪(82)の保持先端部(102 )に形成された傾斜面(104)から成っており、該傾斜面が、前記保持爪(8 2)の閉位置で前記要素(60)に当接することを特徴とする請求項5又は6に 記載の保持装置。 8.前記保持爪(82)がそれぞれカム突出部(106)を備えており、該カム 突出部が、前記摺動部品(20)の戻り運動時に前記ガイド部材(32)のカム 面と協働して前記保持爪(82)を前記摺動部品(20)に対し相対的に縦方向 で戻すことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の保持装置。 9.前記保持爪(82’)が前記摺動部品(20)の戻り運動時にばね力によっ て前記摺動部品に対し相対的に戻されるようにして、前記保持爪(82’)がば ね(91)によって縦方向で予圧されていることを特徴とする請求項5〜7のい ずれか1項に記載の保持装置。 10.前記保持爪(82)が前記摺動部品(20)の縦方向溝(84)内に配置 されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の保持装置。 11.前記保持爪(82)の前記支承ピン(86)が溝(36)の壁面への当接 によって滑り抜けに対し防止されていることを特徴とする請求項1〜10のいず れか1項に記載の保持装置。 12.前記摺動部品がプレス上部(2)のハウジング(4)に固定されている、 プレス装置のラム(20)として形成されており、ハウジングが、板状構成部品 (64)を支持している型(62)に対し相対的に垂直に可動であることを特徴 とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の保持装置。 13.前記ラム(20)を収納している溝(36)がガイド部材(32)の中心 に配置されており、前記ガイド部材(32)が、前記ハウジング(4)の中心に 配置されたガイド開口部(34)内で摺動自在に支承されていることを特徴とす る請求項12に記載の保持装置。 14.前記ガイド部材(32)がガイド開口部(34)の内側でラム(20)の 回 りに配置されたばね(38)によってプレス上部(2)から離れる方向で予圧さ れていることを特徴とする請求項13に記載の保持装置。 15.前記溝(36)及び前記ガイド開口部(34)の少なくともいずれか一方 が矩形横断面を有していることを特徴とする請求項13又は14に記載の保持装 置。 16.前記ガイド部材(32)が溝(36)を一層容易に製作可能とするために 分割されており、両ガイド部材(32a、b)が脱着自在の固定手段(46、4 8)によって結合されることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載 の保持装置。 17.前記ラム(20)がガイド開口部(34)の底部に配置された圧力板(2 2)と該圧力板(22)を貫通するセンタピン(26)とを介して前記ハウジン グ(4)に固定されていることを特徴とする請求項12〜16のいずれか1項に 記載の保持装置。 18.前記ハウジング(4)が、センタピン(6、8)を用いて選択的に固定ね じ(10)によって又は締付爪(12)によって前記プレス上部(2)に取り付 けられていることを特徴とする請求項12〜17のいずれか1項に記載の保持装 置。 19.要素(60)の有無を確認するための近接スイッチ(70)が、前記溝( 36)の前記供給開口部(56)に対向する側に配置されていることを特徴とす る、請求項1〜18のいずれか1項に記載の保持装置。 20.前記摺動部品(20)及びガイド部材(32)が、潤滑を必要としない材 料から成っており、その際にガイド部材(32)が特に青銅から成っており、か つ前記摺動部品(20)が特に工具鋼から成っていることを特徴とする請求項1 〜1 9のいずれか1項に記載の保持装置。 21.前記保持装置が板状構成部品にナット又は他の接合部品を溶接するための 電気溶接装置の一部分を形成しており、その際に前記摺動部品(20)が電極と して、かつ前記板状構成部品(64)を支持している固定対向面(62)が第2 電極として用いられており、これらには電流供給装置によって電力が供給される ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の保持装置。
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