JPH0159054B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばロツクナツトの弛み止め等の
ために行われるかしめ作業をかしめ装置を用いて
行う場合のかしめ状態の良否を判定するかしめ判
定方法に関する。

（従来技術） 例えば回転軸に回転体を取り付ける場合に、回
転体を回転軸に嵌合した後、該回転軸のネジ部に
ナツトを螺締することが一般に行われるが、この
ナツトとして第８図に示すように六角部A′に筒
状部A″を連通してなるロツクナツトＡを用い、
ネジ軸Ｂへの螺締後に該ナツトＡの筒状部A″を
かしめることにより該ナツトＡの弛み止めを図る
場合がある。

然して、このようなロツクナツトのかしめ作業
は、例えば実開昭58−8532号公報に示されている
ようなかしめ装置を用いて自動的に行うのが通例
であるが、その場合におけるかしめ状態の管理は
次のように行われる。

即ち、かしめ装置に備えられたかしめ爪をシリ
ンダ等によつて被かしめ部（例えばロツクナツト
の筒状部）に押し付けてストロークさせた時の該
かしめ爪に反力として作用するかしめ荷重を検出
し、このストロークとかしめ荷重とが、第７図に
曲線ａ，ｂ，ｃ等で示すように夫々の許容範囲
イ，ロによつて設定されたOKゾーンＸに最終的
に収まつた時に正しくかしめられたと判定し、ま
た曲線ｄ，ｅ等で示すように上記OKゾーンＸに
収まらなかつた場合は、かしめ力或はかしめ量の
不足によるかしめ不良と判定するのである。しか
し、このような判定方法によると、上記OKゾー
ンＸに収まつたものについても実際には正しくか
しめられていないものが発生する。例えば、被か
しめ部の材質が軟かすぎたり肉厚が薄すぎる場
合、或は第８図に矢印a′で示すようにかしめ位置
が浅すぎる場合には、ストロークに対するかしめ
荷重の変化が第７図の曲線ａで示すようになり、
またこれとは逆に被かしめ部の材質が硬すぎたり
肉厚が厚すぎる場合、或はかしめ位置が第８図に
矢印c′で示すように深すぎる場合には、かしめ荷
重が第７図の曲線ｃで示すようになるが、これら
の場合でも、ストロークとかしめ荷重が最終的に
OKゾーンＸに収まれば、正しくかしめられたも
のと判定してしまうのである。

（発明の目的） 本発明は、かしめ装置を用いて例えばロツクナ
ツトをネジ軸にかしめる場合等における上記のよ
うな実情に対処するもので、単にかしめストロー
クとかしめ荷重とが最終的に所定のOKゾーンに
収まつたことだけで正しくかしめられた判定する
のではなく、かしめ動作の途中におけるかしめ荷
重の経時変化をも判定の基準として採用し、この
変化の特性が最良のかしめ状態が得られる場合の
特性に略一致する場合にのみ正しくかしめられた
ものと判定する。これにより、かしめ状態の良否
の判定精度を高め、ひいてはこの種のかしめが施
された製品の品質や信頼性の向上を図ることを目
的とする。

（発明の構成） 即ち、本発明に係るかしめ判定方法は、予めか
しめ装置にかしめ荷重を検出する荷重検出器と、
かしめ動作開始時からのかしめ時間を計測するタ
イマとを備えておき、かしめ動作の途中で、かし
め荷重が所定値となつた時のかしめ時間を所定の
基準値と比較し、又はかしめ時間が所定時間とな
つた時のかしめ荷重を所定の基準値と比較すると
共に、基準値と比較されるかしめ時間又はかしめ
荷重が所定の許容範囲内に収まつているか否かに
よつてかしめ状態の良否を判定することを特徴と
する。このような方法によれば、かしめ動作の途
中におけるかしめ荷重の経時変化特性が最良のか
しめ状態が得られる場合の特性に一致し或はこれ
に近い場合にのみ正しくかしめられたものと判定
されることになるので、被かしめ部の材質や肉
厚、或はかしめ装置等が適切でないためにかしめ
荷重が異常な経時変化を示すものについては、か
しめ不良として排除されることになる。

（発明の効果） このように本発明に係るかしめ判定方法によれ
ば、かしめ状態の良否がより精度良く判定される
ことになつて、被かしめ部の材質や肉厚或はかし
め位置等が適切でないものについてはかしめ不良
として確実に排除されることになり、これにより
この種のかしめが施される製品の品質や信頼性が
向上されることになる。

（実施例） 以下、本発明かしめ判定方法の実施例について
説明する。

先ず、この実施例で使用されるかしめ装置につ
いて説明すると、第１，２図に示すように、この
かしめ装置１は基台２と共に上下動可能とされた
本体３を有すると共に、該本体３内には上下摺動
自在にプツシユロツド４が支持されており、且つ
該本体３の上部には上記プツシユロツド４を上下
動させるシリンダ５が備えられている。ここで、
シリンダ５のピストンロツド５ａの下端には連結
部材６が固着され、この連結部材６を介して該ピ
ストンロツド５ａと上記プツシユロツド４とが連
結されていると共に、該連結部材６とプツシユロ
ツド４との間には、シリンダ５によつてプツシユ
ロツド４を下方に押圧した時の反力（かしめ荷
重）を検出する、ロードセル７が介設されてい
る。また、上記連結部材６の側面にはブラケツト
８を介してスイツチ操作部材９が取付けられ、該
部材９における上、下の大径部９ａ，９ｂが本体
３の外側面に取付けられた第１、第２リミツトス
イツチ１０，１１の触子１０ａ，１１ａに夫々当
接することにより、シリンダ５ないしプツシユロ
ツド４の上動端及び下動端を検出するようになつ
ている。

一方、上記本体３の下端部には一対の軸受部材
１２，１２を介してＬ型アーム１３の中央部が支
軸１４の回りに回動自在に支持されており、また
本体３の下部には支持板１５が垂設されて、該支
持板１５にかしめレバー１６の中央部が支軸１７
の回りに回動自在に支持されている。そして、上
記Ｌ型アーム１３の一端部１３ａが上記プツシユ
ロツド４の下端部下方に位置されていると共に、
二股状とされた該アーム１３の他端部１３ｂに設
けられた係合軸１８が上記かしめレバー１６の上
端部に形成された切欠き部１６ａに係合されてお
り、これにより図示の位置からプツシユロツド４
が下動した時にＬ型アーム１３がｘ方向に回動す
ると共に、これに伴つてかしめレバー１６がｙ方
向に回動するようになつている。ここで、Ｌ型ア
ーム１３及びかしめレバー１６を反ｘ、反ｙ方向
に付勢するスプリング１９，１９が上記係合軸１
８と支持板１５との間に装着されており、また該
支持板１５にはスプリング１９，１９によるかし
めレバー１６の反ｙ方向の回動を所定の初期位置
で規制するストツパ２０が備えられている。

そして、上記支持板１５の下端部には受け部材
２１が設けられていると共に、かしめレバー１６
の下端部には該受け部材２１に対向させてかしめ
爪２２が固着されており、図示のように該かしめ
爪２２と受け部材２１との間に被かしめ部材とし
てネジ軸Ｂに螺合されたロツクナツトＡがセトさ
れるようになつている。

尚、第３図に示すように、このかしめ装置１に
は、上記ロードセル７から出力される荷重信号S₁
と、別途備えられたイマ２３から出力される時間
信号S₂とが入力されて、これらの信号S₁，S₂に基
いてかしめ状態の良否を判定する判定回路２４が
備えられている。

次に、上記かしめ装置１を用いたかしめ作業の
手順を説明する。

先ず、第１，２図に示すようにかしめ装置１に
おけるシリンダ５ないしプツシユロツド４を上動
端に位置させた状態で、支持板１５の下端の受け
部材２１とかしめレバー１６の下端のかしめ爪２
２との間にネジ軸Ｂに螺合されたロツクナツトＡ
の被かしめ部（筒状部）A″をセツトする。次に、
上記シリンダ５を作動させることにより連結部材
６を介してプツシユロツド４を下動させる。この
時、Ｌ型アーム１３及びかしめレバー１６が夫々
ｘ、ｙ方向に回動して、該レバー１６の下端のか
しめ爪２２が受け部材２１側に移動し、該爪２２
が上記ロツクナツトＡの被かしめ部A″に強い力
で押し付けられる。これにより、第４図に示すよ
うにロツクナツトＡの被かしめ部A″におけるか
しめ爪２２が押し付けられた箇所がネジ軸Ｂ側に
変形され、該ロツクナツトＡがネジ軸Ｂに対して
かしめられて該ナツトＡが弛み止めされることに
なる。ここで、ネジ軸Ｂに切欠き溝B′を設けて
おき、該溝B′内に被かしめ部A″の変形部Ａが
くい込むようにすれば、該ロツクナツトＡが一層
確実に弛み止めされることになる。

然して、上記かしめ爪２２が受け部材２１側に
移動してロツクナツトＡの被かしめ部A″をかし
めている間、そのかしめ荷重がプツシユロツド４
からシリンダ５側への反力としてロードセル７に
よつて検出され、このかしめ荷重の変化と第３図
に示すタイマ２３によつて計測されるかしめ時間
とに基いて判定回路２４がかしめ状態の良否を判
定する。

この判定動作は第５図に示すフローチヤートに
従つて次のように行われる。即ち、先ずステツプ
P₁としてシリンダ５の作動によつてかしめ動作
が開始されると共に、上記ロードセル７からの信
号S₁に基いてかしめ荷重ｆが検出される。このか
しめ荷重ｆの検出はかしめ動作の開始当初から該
動作の終了まで継続的に行われる。そして、上記
シリンダ５の作動によるプツシユロツド４の下動
ないしＬ型アーム１３及びかしめレバー１６の回
動によつてかしめ爪２２が被かしめ部A″に当接
すると共に、この時点からかしめ荷重ｆが立上
り、その後、時間経過に伴うかしめ爪２２の移動
に従つて該かしめ荷重ｆが第６図に示すように次
第に増大する。

然してこのかしめ荷重ｆの増大の途中で、該荷
重ｆが所定の初期荷重（極く小さな値）F₀に達
した時点でタイマ２３によるかしめ時間ｔの計測
が開始される（ステツプP₂、P₃）。そして、かし
め荷重ｆが更に増大して第１所定荷重F₁まで達
したことが検出された時に、タイマ２３によつて
計測されているかしめ時間ｔの値に基いて１回目
のかしめ状態の良否が判定される（ステツプP₄、
P₅）。つまり、かしめ荷重ｆが初期荷重F₀から第
１所定荷重F₁まで増大するのに要したかしめ時
間ｔが、最良の状態でかしめが行われる場合に要
する既知の時間（第１基準時間）T₁に対して一
定の許容範囲（±ΔT₁）内にある時は当該第１回
目の判定はOKとされ、この許容範囲を逸脱して
いる時は、この時点でNGと判定される（ステツ
プP₆）。

また、この第１回目の判定でOKと判定された
場合は、更にかしめ荷重ｆが増大して第２所定荷
重F₂まで達した時点で第２回目の判定が行われ
る（ステツプP₇、P₈）。この判定においても、か
しめ荷重ｆが初期荷重F₀から上記第２所定荷重
F₂まで増大するのに要したかしめ時間ｔが、最
良の状態でかしめが行われる場合に要する既知の
時間（第２基準時間）T₂に対して一定の許容範
囲（±ΔT₂）内にある時はOKとされ、この許容
範囲から逸脱している時はこの時点でNGと判定
される（ステツプP₆）。

このようにしてかしめ動作の途中で行われる２
回の判定においていずれもOKと判定された場合
は、更にかしめ動作が続行されるが、シリンダ５
のピストンロツド５ａないしプツシユロツド４が
下動端までストロークすると、第１，２図に示す
スイツチ操作部材９により第２リミツトスイツチ
１１がONされてシリンダ５の作動が停止される
と共に、これに伴つてかしめ爪２２の移動も停止
され、かしめ動作が終了する。そして、このかし
め動作の終了時にはかしめ荷重ｆの最終値（最大
値）が検出され、この最終値が所定の目標かしめ
荷重Ｆに対して一定の許容範囲（±ΔF）内に収
まつているか否かが判定される（ステツプP₉、
P₁₀）。そして、かしめ荷重の最終値が上記許容範
囲内に収まつていれば最終的にかしめ状態がOK
と判定され（スイツプP₁₁）、上記許容範囲から逸
脱している時は、この最終判定によつてNGと判
定される。（ステツプP₆）。

以上のように、この方法によれば、かしめ爪２
２が所定のストローク移動した時の最終かしめ荷
重の値だけでなく、かしめ動作途中におけるかし
め荷重の経時変化によつてもかしめ状態の良否が
判定されることになる。従つて、例えば被かしめ
部の材質が軟かく或は肉厚が薄いため、またかし
め位置が浅すぎる等の原因によつてかしめ荷重が
第６図に曲線ｇで示すような経時変化を示した
時、また被かしめ部の材質が硬く或は肉厚が厚す
ぎるため、或はかしめ位置が深すぎる等の原因に
よつてかしめ荷重が曲線ｈで示すような経時変化
を示した時は、最終かしめ荷重がOK値であつて
もかしめ不良と判定されることになる。これによ
り、かしめ状態の良否が精度良く判定され、かし
め不良の製品が確実に排除されることになる。

尚、以上の実施例においては、かしめ荷重ｆの
経時変化を判定するのに、該荷重ｆが所定荷重
F₁，F₂となつた時のかしめ時間ｔを基準時間T₁，
T₂と比較する方法を用いたが、これとは逆にか
しめ時間が所定時間となつた時のかしめ荷重を基
準荷重と比較することによつて該かしめ荷重の経
時変化を判定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の実施例で使用されるかし
め装置の一部破断側面図及び同正面図、第３図は
該かしめ装置におけるかしめ判定手段の構成を示
すブロツク図、第４図は該かしめ装置によるかし
め状態を示す拡大平面図、第５図は本発明実施例
のかしめ判定手順を示すフローチヤート図、第６
図はその判定方法を示すかしめ荷重の経時変化図
である。また、第７図は従来の判定方法を示すス
トローク−かしめ荷重特性図、第８図は被かしめ
部材の一例を示す側面図である。 １……かしめ装置、７……荷重検出器（ロード
セル）、２３……タイマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ かしめ装置に、かしめ荷重を検出する荷重検
   出器とかしめ動作開始時からのかしめ時間を計測
   するタイマとを備え、かしめ動作の途中で、上記
   荷重検出器によつて検出されるかしめ荷重とタイ
   マによつて計測されるかしめ時間のいずれか一方
   が所定値となつた時に他方の値を基準値と比較す
   ることにより、かしめ状態の良否を判定すること
   を特徴とするかしめ判定方法。