KR20150104050A - 조립 캠 샤프트의 제조 방법 및 그 제조 장치 - Google Patents

조립 캠 샤프트의 제조 방법 및 그 제조 장치 Download PDF

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KR20150104050A
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소타 무라타
마사아키 구도
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무사시 세이미쯔 고오교오 가부시키가이샤
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Abstract

불량품의 발생을 저하시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
샤프트 본체에 제1 코킹 산부를 형성한다(ST01). 캠 샤프트 구성 요소를 제1 코킹 산부에 압박한다(ST02). 압박 하중이 정해진 하중에 도달하였는지의 여부를 조사한다(ST05). 정지한 캠 샤프트 구성 요소의 위치 정보를 취득한다(ST07). 취득한 위치 정보에 기초하여 제2 코킹 산부의 위치를 결정한다(ST08). 결정된 코킹 위치에 기초하여 샤프트 본체에 제2 코킹 산부를 형성한다(ST09).
캠 샤프트 구성 요소의 위치에 대응한 적절한 위치에 제2 코킹 산부를 형성할 수 있다. 결과, 캠 샤프트 구성 요소와 샤프트 본체의 체결력이 향상되며, 필요한 슬립 토크가 얻어져 불량의 발생률을 저하시킬 수 있다.

Description

조립 캠 샤프트의 제조 방법 및 그 제조 장치{MANUFACTURING METHOD OF ASSEMBLY CAM SHAFT AND MANUFACTURING APPARATUS OF THE SAME}
본 발명은 조립 캠 샤프트의 제조 기술의 개량에 관한 것이다.
샤프트에 캠을 일체 형성하여 이루어지는 캠 샤프트가 널리 실용에 제공되고 있다. 캠 샤프트를 대직경의 원형봉(또는 후육통)으로부터 깎아 내면 가공 여유가 많아져, 재료의 수율이 좋지 않다. 단조품으로부터 기계 가공으로 캠 샤프트를 제조하는 경우는, 재료 수율은 좋아지지만, 단조기나 단조 금형이 필수로 되어, 소량 생산에서는 제조 비용이 불어난다.
조립 캠 샤프트이면, 단조나 대직경의 원형봉이 불필요하여, 소량 생산에도 적합하다. 조립 캠 샤프트에는, 예컨대, 원통형의 샤프트 본체에 캠 로브(cam lobe, 캠 편)를 위치 결정하고, 코킹법으로 고정하여 이루어지는 것이 알려져 있다[예컨대, 특허문헌 1(도 2), 특허문헌 2(도 1) 참조].
특허문헌 1의 도 2에 나타내는 바와 같이, 샤프트(4)(괄호 안의 숫자는, 특허문헌 1에 기재된 부호를 나타낸다. 이하 동일)에, 캠 로브(2)가 끼워져, 한 쌍의 융기부(9, 9)로 고정되어 있다. 융기부(9, 9)는, 코킹 산부에 상당한다.
또한, 특허문헌 2의 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 샤프트(2)(괄호 안의 숫자는, 특허문헌 2에 기재된 부호를 나타낸다. 이하 동일)에, 캠 로브(3)가 끼워져, 한 쌍의 융기부(2a)로 고정되어 있다. 융기부(2a)는, 코킹 산부에 상당한다.
특허문헌 2의 도 1의 (b)에 나타내는 샤프트(2)를 고정하여, 캠 로브(3)에 검사 토크를 가하였을 때에, 캠 로브(3)가 공전하지, 즉 양자 사이에 슬립하지 않는 것이 요구된다. 검사 토크는, 사용 상 상정되는 최대 토크에 기초하여 결정되는 토크이다. 검사 토크를 가하여 슬립하지 않는 것을 확인하는 테스트를, 이하, 「슬립 토크 검사」라고 부른다.
특허문헌 1이나 특허문헌 2에서 제조된 조립 캠 샤프트는, 전수, 슬립 토크 검사를 행함으로써, 사양의 확인을 행하여 왔다. 전수 검사이기 때문에, 검사 비용이 불어난다.
또한, 슬립 토크 검사에서 불합격으로 된 제품은, 불량품으로서 처분되기 때문에, 제품 수율이 저하하여, 제품의 비용 상승을 초래한다.
제반 비용의 저감이 요구되는 가운데, 조립 캠 샤프트의 제조 기술의 생산 효율 향상이 요구된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2008-144718호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2012-250295호 공보
본 발명은, 불량품의 발생을 저하시킬 수 있어, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
청구항 1에 따른 발명은, 샤프트 본체를 코킹함으로써 형성되는 제1 코킹 산부와 제2 코킹 산부로, 캠 샤프트 구성 요소를 사이에 끼움으로써, 상기 샤프트 본체에 상기 캠 샤프트 구성 요소를 고정하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법으로서,
코킹 기구로, 상기 샤프트 본체에 상기 제1 코킹 산부를 형성하는 제1 코킹 공정과,
상기 샤프트 본체의 축을 따라 이동하는 누름 기구로, 상기 캠 샤프트 구성 요소를 상기 제1 코킹 산부에 압박하여, 상기 캠 샤프트 구성 요소에 상기 제1 코킹 산부의 일부를 파고들게 하는 압박 공정과,
이 압박 공정 후에, 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치를 검출하는 센서로, 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 공정과,
취득한 위치 정보에 기초하여 상기 제2 코킹 산부의 위치를 결정하는 코킹 위치 결정 공정과,
결정된 코킹 위치에 기초하여 상기 코킹 기구로, 상기 샤프트 본체에 상기 제2 코킹 산부를 형성하는 제2 코킹 공정으로 이루어진다.
청구항 2에 따른 발명에서는, 압박 공정에서, 압박 하중이 정해진 하중에 도달하는 것에 기초하여, 누름 기구를 멈추는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 따른 발명에서는, 위치 정보 취득 공정에서, 누름 기구를 멈추고, 정지한 샤프트 구성 요소의 위치를 취득하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 따른 발명은, 샤프트 본체에 형성되는 제1 코킹 산부와 제2 코킹 산부 사이에, 캠 샤프트 구성 요소를 조립하여 고정하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법으로서,
상기 제1 코킹 산부를 향하여 압박되는 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 따라, 상기 제2 코킹 산부의 위치의 범위를 결정하는 범위 결정 수단과, 이 범위 결정 수단에 의해 결정된 범위 내에서, 상기 제2 코킹 산부의 위치의 입력을 접수하는 입력 접수 수단과, 이 입력 접수 수단에 의해 접수한 위치에 상기 제2 코킹 산부를 형성하여 상기 캠 샤프트 구성 요소를 조립 고정하는 조립 공정을 포함한다.
청구항 5에 따른 발명은, 샤프트 본체를 코킹함으로써 형성되는 제1 코킹 산부와 제2 코킹 산부로, 캠 샤프트 구성 요소를 사이에 끼움으로써, 상기 샤프트 본체에 상기 캠 샤프트 구성 요소를 고정하는 조립 캠 샤프트의 제조 장치로서,
상기 샤프트 본체에 제1 코킹 산부를 형성하는 제1 코킹 기구와, 이 제1 코킹 기구로 형성한 상기 제1 코킹 산부에 상기 캠 샤프트 구성 요소를 압박하는 누름 기구와, 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치를 검출하는 센서와, 상기 샤프트 본체에 제2 코킹 산부를 형성하는 제2 코킹 기구와, 상기 센서가 검출한 위치 정보에 기초하여 상기 제2 코킹 기구를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 따른 발명에서는, 제1 코킹 산부를 향하여 압박되는 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 따라, 제2 코킹 산부의 위치의 범위를 결정하는 범위 결정 수단과, 이 범위 결정 수단에 의해 결정된 범위 내에서, 제2 코킹 산부의 위치의 입력을 접수하는 입력 접수 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 따른 발명에서는, 압박 공정 후에, 캠 샤프트 구성 요소의 위치 정보를 취득하고, 취득한 위치 정보에 기초하여 제2 코킹 산부의 위치를 결정하며, 결정된 코킹 위치에 기초하여 제2 코킹 산부를 형성한다. 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 대응한 적절한 위치에 제2 코킹 산부를 형성할 수 있다. 결과, 캠 샤프트 구성 요소와 샤프트 본체의 체결력이 향상되어, 필요한 슬립 토크가 얻어져 불량의 발생률을 저하시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 불량품의 발생을 저하시켜, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 방법이 제공된다.
청구항 2에 따른 발명에서는, 압박 공정에서, 압박 하중이 정해진 하중에 도달하는 것에 기초하여, 누름 기구를 멈춘다. 압박 하중에 기초하여 압박 공정을 제어함으로써, 슬립 토크를 적절하게 관리할 수 있어, 불량의 발생률을 저하시킬 수 있다.
청구항 3에 따른 발명에서는, 위치 정보 취득 공정에서, 누름 기구를 멈추고, 정지한 샤프트 구성 요소의 위치를 취득한다. 압박 하중과 슬립 토크에는 상관이 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 만약 제1 코킹 산부의 위치나 높이, 혹은 캠 샤프트 구성 요소의 두께에 변동이 있었다고 해도, 압박 하중이 정해진 하중에 도달할 때까지 캠 샤프트 구성 요소를 제1 코킹 산부에 압박함으로써, 제1 코킹 산부와 캠 샤프트 구성 요소의 체결력을 적절하게 제어할 수 있다. 즉, 캠 샤프트 구성 요소의 멈춤 위치를 조정함으로써, 상기 변동을 흡수한다. 그리고, 누름 기구를 멈추고 정지한 샤프트 구성 요소의 위치를 취득하기 때문에, 캠 샤프트 구성 요소의 실제의 멈춤 위치에 기초한, 적절한 위치에, 제2 코킹 산부를 형성할 수 있다.
청구항 4에 따른 발명에서는, 제1 코킹 산부를 향하여 압박되는 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 따라 제2 코킹 산부의 위치의 범위를 결정하는 범위 결정 수단과, 이 범위 결정 수단에 의해 결정된 범위 내에서 제2 코킹 산부의 위치의 입력을 접수하는 입력 접수 수단을 갖는다. 코킹 산부의 위치를 작업자가 조정하는 경우에도, 적절한 위치에 제2 코킹 산부를 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 불량품의 발생을 저하시켜, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 방법이 제공된다.
청구항 5에 따른 발명에서는, 청구항 1과 마찬가지로, 압박 공정 후에, 캠 샤프트 구성 요소의 위치 정보를 취득하고, 취득한 위치 정보에 기초하여 제2 코킹 산부의 위치를 결정하며, 결정한 코킹 위치에 기초하여 제2 코킹 산부를 형성한다. 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 대응한 적절한 위치에 제2 코킹 산부를 형성할 수 있다. 결과, 캠 샤프트 구성 요소와 샤프트 본체의 체결력이 향상되어, 필요한 슬립 토크가 얻어져 불량의 발생률을 저하시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 불량품의 발생을 저하시켜, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 장치가 제공된다.
청구항 6에 따른 발명에서는, 청구항 4와 마찬가지로, 제1 코킹 산부를 향하여 압박되는 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 따라 제2 코킹 산부의 위치의 범위를 결정하는 범위 결정 수단과, 이 범위 결정 수단에 의해 결정된 범위 내에서 제2 코킹 산부의 위치의 입력을 접수하는 입력 접수 수단을 갖는다. 코킹 산부의 위치를 작업자가 조정하는 경우에도, 적절한 위치에 제2 코킹 산부를 형성시킬 수 있다.
결과, 본 발명에 따라, 불량품의 발생을 저하시켜, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 조립 캠 샤프트의 제조 장치의 측면도이다.
도 2는 샤프트 본체의 측면도이다.
도 3은 캠 로브의 정면도이다.
도 4는 캠 로브의 단면도이다.
도 5는 도 1의 화살표(5)에서 본 도면이다.
도 6은 제1 코킹 기구의 작용도이다.
도 7은 도 1의 화살표(7)에서 본 도면이다.
도 8은 제1 코킹 공정 및 압박 공정을 설명하는 도면이다.
도 9는 압박 하중과 슬립 토크의 상호관계를 설명하는 도면이다.
도 10은 제2 코킹 공정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 조립 캠 샤프트의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 변경예에 따른 조립 캠 샤프트의 제조 장치의 측면도이다.
도 13은 변경예에 따른 조립 캠 샤프트의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 실시형태를 첨부도에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 도면은 부호의 방향으로 보는 것으로 한다.
[실시예]
도 1에 나타내는 바와 같이, 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10)는, 베이스(11)와, 이 베이스(11)에 세워진 상자형 프레임(12)과, 이 상자형 프레임(12)의 상부에 마련되는 주축대(13)와, 상자형 프레임(12)의 하부에 마련되는 심압대(14)와, 상자형 프레임(12)에 세로로 그리고 서로 평행하게 마련되어 있는 랙(15), 직선 가이드(16) 및 볼 나사(17)와, 직선 가이드(16)에 의해 연직 이동 가능하게 안내되어 랙(15)에 맞물리는 피니언(18) 및 이 피니언(18)을 구동시키는 제1 구동 모터(19)를 갖는 제1 코킹 기구(20)와, 이 제1 코킹 기구(20)보다 하위에 배치되며 직선 가이드(16)에 의해 수직 이동 가능하게 안내되어 랙(15)에 맞물리는 피니언(21) 및 이 피니언(21)을 구동시키는 제2 구동 모터(22)를 갖는 제2 코킹 기구(23)와, 이 제2 코킹 기구(23)보다 하위에 배치되며 직선 가이드(16)에 의해 수직 이동 가능하게 안내되어 볼 나사(17)에 의해 이동되는 누름 기구(25)를 구비하고 있다.
주축대(13)는, 샤프트 본체(26)를 파지하여 축 둘레로 회전시키는 주요 부재이며, 샤프트 본체(26)를 척하는 콜릿(27)과, 이 콜릿(27)을 회전시키는 스핀들 모터(28)를 구비하고 있다.
심압대(14)는, 주축대(13)와 함께 샤프트 본체(26)를 지지하는 부재이며, 센터(29)와, 이 센터(29)를 승강시키는 실린더 유닛(31)을 구비하고 있다.
누름 기구(25)는, 볼 나사(17)와, 이 볼 나사(17)를 회전시키는 제3 구동 모터(32)와, 볼 나사(17)에 의해 이동되는 슬라이더(33)와, 이 슬라이더(33)에 고정되어 정면으로 연장되는 브래킷(34)과, 이 브래킷(34)에 의해 지지되는 펠릿(35)으로 이루어진다. 또한, 브래킷(34)에는, 펠릿(35)을 연직축 둘레로 회전시키는 펠릿 선회 모터(36)가 구비되어 있다.
또한 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10)는, 제1 코킹 기구(20)에 부설되어 제1 코킹 롤러(38)의 높이 위치를 검출하는 제1 위치 센서(39)와, 제2 코킹 기구(23)에 부설되어 제2 코킹 롤러(41)의 높이 위치를 검출하는 제2 위치 센서(42)와, 슬라이더(33)에 부설되어 펠릿(35)의 상면의 높이 위치를 검출하는 제3 위치 센서(43)와, 제1∼제3 위치 센서(39, 42, 43)로부터의 위치 정보에 기초하여 제1∼제3 구동 모터(19, 22, 32)를 제어하는 제어부(45)를 구비하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 샤프트 본체(26)는, 강제의 통체이다. 중공부에 센터(29)의 선단이 진입한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 캠 샤프트 구성 요소 중 하나인 캠 로브(46)는, 샤프트 본체(26)의 외경보다 약간 큰 내경의 구멍(47)을 갖는다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 코킹 오목부(48)와 제2 코킹 오목부(49)가, 캠 로브(46)의 상하면에 그리고 구멍(47)의 가장자리에 형성된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 코킹 기구(20)는, 도면 표리 방향으로 승강하는 승강 프레임(51)과, 이 승강 프레임(51)의 양단부로부터 연장되어 있는 2개의 서브 프레임(52, 52)과, 이들 서브 프레임(52, 52)의 선단에 V자형으로 마련되는 레일(53, 53)과, 이들 레일(53, 53)에 각각 이동 가능하게 부착되는 서브 슬라이더(54, 54)와, 이들 서브 슬라이더(54, 54)로 지지되어 기초부측에 랙(55, 55)이 형성되며 선단에 좌우의 제1 코킹 롤러(38L, 38R)(L은 좌측, R는 우측을 나타내는 첨자. 도면은 밑에서 보고 있기 때문에, 좌우가 반대로 됨)를 갖는 플레이트(56, 56)와, 승강 프레임(51)의 중앙에 부착되어 있는 구동원(57)과, 이 구동원(57)에 지지되어 샤프트 본체(26)를 향하여 이동하며 양측면에 랙(58, 58)이 형성되고 선단에 중앙 제1 코킹 롤러(38C)(C는 중앙을 나타내는 첨자)를 갖는 이동 부재(59)와, 승강 프레임(51) 또는 서브 프레임(52, 52)에 회전 가능하게 부착되어 랙(58, 58)에 의해 회전되는 퍼스트 피니언(61, 61) 및 이 퍼스트 피니언(61, 61)에 의해 회전됨과 함께 랙(55, 55)에 맞물리는 세컨드 피니언(62, 62)을 구비한다.
구동원(57)에 의해 이동 부재(59)를 전진시키면, 중앙의 제1 코킹 롤러(38C)가 전진하기 시작한다. 동시에 퍼스트 피니언(61) 및 세컨드 피니언(62)이 회전하기 시작하여, 좌우의 제1 코킹 롤러(38L, 38R)가 서로 접근하도록 이동하기 시작한다.
3개의 제1 코킹 롤러(38L, 38R, 38C)는, 샤프트 본체(26)를 무게 중심(도심)으로 하는 정삼각형의 꼭지점에 항상 위치하고 있다.
결과, 도 6에 나타내는 바와 같이, 3개의 제1 코킹 롤러(38L, 38R, 38C)로 샤프트 본체(26)를 사이에 끼운다. 제1 코킹 롤러(38L, 38R, 38C)는 외주가 돌출되어 있다. 샤프트 본체(26)를 회전시키면, 제1 코킹 롤러(38L, 38R, 38C)는, 샤프트 본체(26)에 파고들어 제1 코킹 산부를 형성한다.
제2 코킹 기구(23)는, 제2 코킹 롤러(41L, 41R, 41C)를 구비하고 있는 점이 상이하지만 그 외에는 제1 코킹 기구(20)와 동일한 구조이기 때문에, 상세한 구조 설명은 생략한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 펠릿(35)은, 등피치로 마련한 복수의 통과 구멍(64)과, 캠 샤프트 구성 요소로서의 캠 로브(46)나 식별 링(65)의 탑재 위치 및 탑재 자세를 정하는 위치 결정 부재(66)나 위치 결정 핀(67)을 구비하고 있다. 통과 구멍(64)에 센터(도 1, 도면 부호 29)가 통과한다.
이상의 구성으로 이루어지는 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10)를 이용하여 실시하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법을 다음에 설명한다.
도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 로보트 또는 사람의 손으로 샤프트 본체(26)를 콜릿(27)에 삽입한다. 콜릿(27)을 폐쇄(직경 축소)함으로써, 콜릿(27)에 샤프트 본체(26)가 매달리게 된다.
도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상승하는 센터(29)로 샤프트 본체(26)의 하부의 위치 결정을 행한다.
도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, 샤프트 본체(26)를 정해진 회전 속도로 회전시키면서, 제1 코킹 롤러(38, 38)를 샤프트 본체(26)에 파고들게 한다.
결과, 도 8의 (d)에 나타내는 바와 같은 제1 코킹 산부(68)가 형성된다.
도 8의 (e)에 나타내는 바와 같이, 제1 코킹 롤러(38, 38)를 대기 위치로 복귀시켜, 제1 코킹 산부(68)의 근방을 비운다.
도 8의 (f)에 나타내는 바와 같이, 펠릿(35)을 상승시켜, 캠 로브(46)를 제1 코킹 산부(68)에 압박한다. 그렇게 하면, 제1 코킹 산부(68)가 소성 변형되어, 그 일부가 도 4에 나타내는 제1 코킹 오목부(48)에 유입된다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 압박 하중에 비례하여 슬립 토크가 증가한다. 즉, 압박 하중이 커질수록, 소성 변형이 진행되어, 제1 코킹 오목부(48)에 많은 두께가 유입되기 때문에 슬립 토크가 증가한다. 요구 토크가 Ts일 때의 압박 하중이 Fp라고 하면, 도 8의 (f)에서, 압박 하중이 Fp에 달하였을 때에, 펠릿(35)의 상승을 종료한다.
또한, 압박 하중의 측정은, 로드 셀[예컨대 캠 로브(46)와 펠릿(35) 상면 사이에 개재시킴]로 실시하는 것이 바람직하지만, 본 예에서는, 제3 구동 모터(32)의 전류값을 압박 하중으로 환산함으로써 압박 하중을 구한다.
도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 펠릿(35)을 내린다. 캠 로브(46)는 제1 코킹 산부(68)에 맞물려 있기 때문에 낙하하는 일은 없다.
도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 캠 로브(46)의 하방이 비었다면, 제2 코킹 롤러(41, 41)로 샤프트 본체(26)의 캠 로브(46)의 하면 근방을 코킹한다.
도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 캠 로브(46)는 제1 코킹 산부(68)와 제2 코킹 산부(69)로 사이에 끼이도록 하여 샤프트 본체(26)에 부착하여 고정된다.
이상을 반복함으로써, 복수개의 캠 샤프트 구성 요소를 샤프트 본체(26)에 고정할 수 있다.
이상에서 서술한 조립 캠 샤프트의 제조 방법은, 흐름도를 이용하여 다음과같이 설명할 수 있다.
도 11의 ST01에서, 제1 코킹 롤러를 이용하여 샤프트 본체에 제1 코킹 산부를 형성한다(제1 코킹 공정).
다음에, ST02에서, 누름 기구로, 캠 샤프트 구성 요소를 제1 코킹 산부에 압박한다(압박 공정).
이 압박 공정 중, 제3 구동 모터의 전류값을 연속적으로 측정하고(ST03), 이 전류값을 하중으로 환산하며(ST04), 얻어진 환산 하중이 정해진 하중에 도달하였는지의 여부를 조사한다(ST05). 환산 하중이 정해진 하중에 도달하였다면, ST06에서, 제3 구동 모터를 멈추어 누름 기구를 멈춘다. 이것으로 압박 공정은 종료한다.
누름 기구를 멈추어 정지한 상태에서, 캠 샤프트 구성 요소의 위치 정보를 취득한다(ST07). 구체적으로는, 도 1의 제3 위치 센서(43)로 캠 샤프트 구성 요소의 위치 정보를 취득한다. 다음에 캠 샤프트 구성 요소의 위치가 미리 정해진 정해진 범위 내에 있는지의 여부를 판단하고(ST071), 정해진 범위 내에 없는 경우는, 불량품(불합격품)으로서 배출한다(ST072).
도 11의 ST08에서, 취득한 위치 정보에 기초하여 제2 코킹 산부의 위치를 결정한다(코킹 위치 결정 공정). 구체적으로는, 도 1에 나타내는 제3 위치 센서(43)에 의해, 펠릿(35)의 상면 위치를 검출할 수 있다. 본 실시예에서는, 펠릿(35)의 상면은, 도 10의 (c)에 나타내는 캠 로브(46)의 하면에 합치하고 있기 때문에, 캠 로브(46)의 하면의 높이 위치를 검출할 수 있다. 도 10의 (c)에서, 캠 로브(46)의 하면으로부터 L만큼 내려간 위치를 제2 코킹 롤러의 높이로 한다. L은, 조립 캠 샤프트를 시험 제작하여, 이 데이터를 축적함으로써, 캠 샤프트 구성 요소마다 미리 정해 둔다.
도 11의 ST09에서, 결정된 코킹 위치에 기초하여 제2 코킹 기구로, 샤프트 본체에 제2 코킹 산부를 형성한다(제2 코킹 공정).
이상에 의해, 전수의 슬립 토크 검사를 실시할 필요가 없고, 또한 불량품의 발생을 저하시킬 수 있는 조립 캠 샤프트의 제조 방법이 제공된다.
다음에, 조립 캠 샤프트의 제조 장치 및 제조 방법의 변경예를 설명한다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10B)는, 도 1에서 설명한 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10)에, 입력 접수 수단(71)과, 범위 결정 수단(72)을 부가한 것으로서, 그 외에는 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10)와 동일하기 때문에, 부호를 유용하여 상세한 설명은 생략한다.
조립 캠 샤프트의 제조 장치(10B)의 작용을, 도 13에서 설명한다.
미리 다수의 시험 제작을 행하여, 데이터를 축적함으로써, 거리(L)[도 10의 (c)]가, 캠 샤프트 구성 요소마다 정해져 있는 것으로 한다. 게다가, 이 거리는 공차 등을 포함하는 범위, 즉 L 범위로서 정한다. 이 L 범위가 범위 결정 수단(도 12, 도면 부호 72)으로부터 제어부(45)에 입력된다.
도 13의 ST11∼13에서, 제1 코킹 롤러의 높이 위치, 캠 샤프트 구성 요소의 높이 위치(하면의 높이) 및 제2 코킹 롤러의 높이 위치를 입력한다. 이 입력은, 입력 접수 수단(도 12, 도면 부호 71)을 통해 실시한다. 입력 접수 수단은 상위 컴퓨터 혹은 수기 입력용 키보드 또는 동등 수단이면 좋고, 종류는 불문한다.
도 13의 ST14에서, 제2 코킹 롤러의 높이 위치가 적정한 범위에 있는지의 여부를 조사한다. 구체적으로는, 캠 샤프트 구성 요소의 하면과 제2 코킹 롤러의 고저차가, 미리 정한 L 범위에 들어가 있는지의 여부를 조사한다. 아니라면, 에러를 표시하고(ST15), 수정을 재촉한다.
ST14를 클리어하였다면, ST11에서 입력한 제1 코킹 롤러 위치 정보에 기초하여 제1 코킹 롤러의 높이를 제어하고, 제1 코킹 산부를 형성한다(ST16).
다음에, 도 11의 ST02와 동일 순서로 캠 샤프트 구성 요소를, 제1 코킹 산부에 압박한다(ST17).
도 11의 ST07과 동일 순서로 캠 샤프트 구성 요소의 위치 정보를 취득한다(ST18). 이 위치 정보(캠 샤프트 구성 요소의 높이)가, ST12에서 입력한 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 도달하였다면(ST19), 제3 구동 모터를 멈추고, 역회전시킨다(ST20). 제3 구동 모터의 멈춤 시의 하중이 정해진 범위 내에 있는지의 여부를 판단하여(ST201), 정해진 범위 내에 없는 경우는, 불량품으로서 배출한다(ST202).
ST21에서, 제2 코킹 롤러를, ST13에서 입력한 높이 위치까지 상승 또는 하강시킨다. 높이 위치가 합치하였다면(ST22), 승강을 멈추고(ST23), 제2 코킹 롤러로 제2 코킹 산부를 형성한다(ST24).
또한, 조립 캠 샤프트의 제조 방법은, 실시예에서 설명한 조립 캠 샤프트의 제조 장치(10, 10B)를 이용하여 실시하는 것 외에, 동등한 기능을 갖는 코킹 장치로 실시할 수도 있다. 따라서, 조립 캠 샤프트의 제조 방법은, 임의의 코킹 장치를 이용하여 실시할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는, 슬립 토크의 전수 검사를 폐지하는 전제로 설명을 하였지만, 검사를 실시하는 경우라도, 본 발명을 적용하여도 좋다.
10, 10B…조립 캠 샤프트의 제조 장치, 20…코킹 기구(제1 코킹 기구), 23…코킹 기구(제2 코킹 기구), 25…누름 기구, 26…샤프트 본체, 43…센서(제3 위치 센서), 45…제어부, 46…캠 샤프트 구성 요소(캠 로브), 65…캠 샤프트 구성 요소(식별 링), 68…제1 코킹 산부, 69…제2 코킹 산부, 71…입력 접수 수단, 72…범위 결정 수단.

Claims (6)

  1. 샤프트 본체를 코킹함으로써 형성되는 제1 코킹 산부와 제2 코킹 산부로, 캠 샤프트 구성 요소를 사이에 끼움으로써, 상기 샤프트 본체에 상기 캠 샤프트 구성 요소를 고정하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법으로서,
    코킹 기구로, 상기 샤프트 본체에 상기 제1 코킹 산부를 형성하는 제1 코킹 공정과,
    상기 샤프트 본체의 축을 따라 이동하는 누름 기구로, 상기 캠 샤프트 구성 요소를 상기 제1 코킹 산부에 압박하여, 상기 캠 샤프트 구성 요소에 상기 제1 코킹 산부의 일부를 파고들게 하는 압박 공정과,
    이 압박 공정 후에, 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치를 검출하는 센서로, 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 공정과,
    취득한 위치 정보에 기초하여 상기 제2 코킹 산부의 위치를 결정하는 코킹 위치 결정 공정과,
    결정된 코킹 위치에 기초하여 상기 코킹 기구로, 상기 샤프트 본체에 상기 제2 코킹 산부를 형성하는 제2 코킹 공정으로 이루어지는 조립 캠 샤프트의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압박 공정에서는, 압박 하중이 미리 정해진 하중에 도달하는 것에 기초하여, 누름 기구를 멈추는 것을 특징으로 하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 위치 정보 취득 공정에서는, 상기 누름 기구를 멈추고, 정지한 상기 샤프트 구성 요소의 위치를 취득하는 것을 특징으로 하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법.
  4. 샤프트 본체에 형성되는 제1 코킹 산부와 제2 코킹 산부 사이에, 캠 샤프트 구성 요소를 조립하여 고정하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법으로서,
    상기 제1 코킹 산부를 향하여 압박되는 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 따라, 상기 제2 코킹 산부의 위치의 범위를 결정하는 범위 결정 수단과, 이 범위 결정 수단에 의해 결정된 범위 내에서, 상기 제2 코킹 산부의 위치의 입력을 접수하는 입력 접수 수단과, 이 입력 접수 수단에 의해 접수한 위치에 상기 제2 코킹 산부를 형성하여 상기 캠 샤프트 구성 요소를 조립 고정하는 조립 공정을 포함하는 조립 캠 샤프트의 제조 방법.
  5. 샤프트 본체를 코킹함으로써 형성되는 제1 코킹 산부와 제2 코킹 산부로, 캠 샤프트 구성 요소를 사이에 끼움으로써, 상기 샤프트 본체에 상기 캠 샤프트 구성 요소를 고정하는 조립 캠 샤프트의 제조 장치로서,
    상기 샤프트 본체에 제1 코킹 산부를 형성하는 제1 코킹 기구와, 이 제1 코킹 기구로 형성한 상기 제1 코킹 산부에 상기 캠 샤프트 구성 요소를 압박하는 누름 기구와, 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치를 검출하는 센서와, 상기 샤프트 본체에 제2 코킹 산부를 형성하는 제2 코킹 기구와, 상기 센서가 검출한 위치 정보에 기초하여 상기 제2 코킹 기구를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조립 캠 샤프트의 제조 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 코킹 산부를 향하여 압박되는 상기 캠 샤프트 구성 요소의 위치에 따라, 상기 제2 코킹 산부의 위치의 범위를 결정하는 범위 결정 수단과, 이 범위 결정 수단에 의해 결정된 범위 내에서, 상기 제2 코킹 산부의 위치의 입력을 접수하는 입력 접수 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조립 캠 샤프트의 제조 장치.
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