JPH0542427A - シヤフト圧入方法およびその装置 - Google Patents
シヤフト圧入方法およびその装置Info
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- JPH0542427A JPH0542427A JP3344231A JP34423191A JPH0542427A JP H0542427 A JPH0542427 A JP H0542427A JP 3344231 A JP3344231 A JP 3344231A JP 34423191 A JP34423191 A JP 34423191A JP H0542427 A JPH0542427 A JP H0542427A
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- press
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 VTR等の磁気テープ機構部の下シリンダ
に、該下シリンダを支持するシャフトを円滑かつ精度よ
く垂直に圧入し、上下トランス間のギャップを確実に所
定値内に保つとともに、所定の抜去力を得ることができ
るシリンダ圧入方法およびその装置を提供することを目
的とする。 【構成】 下シリンダの底面外周部の基準面をZ軸方向
に移動可能に水平に載置し、該載置された下シリンダ軸
心のXY面の位置決めを行い、圧入するシャフトの上端
面軸心に対する下端面軸心のXY2方向の位置ずれ量を
測定し、該位置ずれ量に応じて下シリンダのシャフト圧
入用の穴の前記基準面上における中心を、シャフトの軸
線に一致させるように補正し、シャフトが圧入されるに
ともない、前記基準面をZ軸方向に下降させて底面中心
部にてシャフト圧入力を受けさせ、圧入中、圧入量に対
する圧入力の大きさおよびその変化量と、上下トランス
間のインダクタンスとを計測する方法およびその装置。
に、該下シリンダを支持するシャフトを円滑かつ精度よ
く垂直に圧入し、上下トランス間のギャップを確実に所
定値内に保つとともに、所定の抜去力を得ることができ
るシリンダ圧入方法およびその装置を提供することを目
的とする。 【構成】 下シリンダの底面外周部の基準面をZ軸方向
に移動可能に水平に載置し、該載置された下シリンダ軸
心のXY面の位置決めを行い、圧入するシャフトの上端
面軸心に対する下端面軸心のXY2方向の位置ずれ量を
測定し、該位置ずれ量に応じて下シリンダのシャフト圧
入用の穴の前記基準面上における中心を、シャフトの軸
線に一致させるように補正し、シャフトが圧入されるに
ともない、前記基準面をZ軸方向に下降させて底面中心
部にてシャフト圧入力を受けさせ、圧入中、圧入量に対
する圧入力の大きさおよびその変化量と、上下トランス
間のインダクタンスとを計測する方法およびその装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VTR(ビデオテープ
レコーダ),小形8mmムービー,DAT(デジタルオ
ーディオテープレコーダ)等の磁気テープ機構部の下シ
リンダに、該下シリンダを支持するシャフトを圧入する
方法およびその装置に係わり、特に、圧入を円滑に行
い、下シリンダ側に固着した下トランスとシャフト側に
固着した上トランスとの間のギャップを確実に所定値内
に保つとともに、所定の十分な抜去力を得るのに好適な
シリンダ圧入方法およびその装置に関する。
レコーダ),小形8mmムービー,DAT(デジタルオ
ーディオテープレコーダ)等の磁気テープ機構部の下シ
リンダに、該下シリンダを支持するシャフトを圧入する
方法およびその装置に係わり、特に、圧入を円滑に行
い、下シリンダ側に固着した下トランスとシャフト側に
固着した上トランスとの間のギャップを確実に所定値内
に保つとともに、所定の十分な抜去力を得るのに好適な
シリンダ圧入方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のシャフトの圧入は、シャフトが圧
入される固定ドラムまたは回転ドラムの穴の内周面に逃
げを構成する凹部を設け、この凹部の上下の部分におい
てシャフトが前記穴の内周面に圧着固定されるようにし
たもの(例えば、特開平2−9013号公報)が提案さ
れている。この構成によりシャフトは、逃げを構成する
凹部の上下の部分においてのみ穴に圧着固定されること
になり、シャフトと接触する穴の内周面の面積が小さく
なって常温による圧入が可能になるとともに、低い力で
圧入できるために、穴の内周面がかじられることなく所
定のシャフトの倒れ精度を得ることが可能になると提唱
されている。この場合、シャフトの外径は5〜10m
m,固定ドラムまたは回転ドラムの外径は40〜70m
mが一般的な寸法であった。
入される固定ドラムまたは回転ドラムの穴の内周面に逃
げを構成する凹部を設け、この凹部の上下の部分におい
てシャフトが前記穴の内周面に圧着固定されるようにし
たもの(例えば、特開平2−9013号公報)が提案さ
れている。この構成によりシャフトは、逃げを構成する
凹部の上下の部分においてのみ穴に圧着固定されること
になり、シャフトと接触する穴の内周面の面積が小さく
なって常温による圧入が可能になるとともに、低い力で
圧入できるために、穴の内周面がかじられることなく所
定のシャフトの倒れ精度を得ることが可能になると提唱
されている。この場合、シャフトの外径は5〜10m
m,固定ドラムまたは回転ドラムの外径は40〜70m
mが一般的な寸法であった。
【0003】上記程度の従来の寸法にあっては、部品各
部の剛性を大きくとれることから特別な精度管理を少な
くして組立を行っても、前記シャフトの倒れ精度や上下
トランス間ギャップをかなりの精度で得られたが、現在
は装置全体の小形化および軽量化の要求がさらに強く、
そのためシャフトおよびドラムの外径寸法を前記寸法の
1/2またはそれ以下にすることが求められている。か
かる小形化および軽量化のためには、部品の各部を肉薄
にせざるを得ないが、そのために精度を維持するための
組立上の各種の配慮を必要とする。例えば、シャフトを
圧入する場合、シャフトには上トランスが精度よく接着
剤で固着されているため、圧入方法としては上トランス
が熱を受ける焼ばめを使用することはできず、また、電
気的短絡を防止するために水や潤滑油等の使用も避けな
ければならない。そして、締め代または圧入力の大きさ
によっては圧入時にドラムを撓ませることになるが、か
かる場合には、上トランスに相対して該ドラムに取り付
けられている下トランスも撓ませることになり、下トラ
ンスとしての機能を損なうことになる。さらに、鋼材か
らなるシャフトをアルミ合金材からなるドラムに圧入す
るため、圧入時に両者の軸線が不一致で傾斜しているよ
うな場合には、材質の差から軟質のアルミ合金材を容易
に塑性変形させて組立精度を維持することができず、圧
入力の制御とともに軸線を精度よく一致させて圧入する
配慮が不可欠となっている。
部の剛性を大きくとれることから特別な精度管理を少な
くして組立を行っても、前記シャフトの倒れ精度や上下
トランス間ギャップをかなりの精度で得られたが、現在
は装置全体の小形化および軽量化の要求がさらに強く、
そのためシャフトおよびドラムの外径寸法を前記寸法の
1/2またはそれ以下にすることが求められている。か
かる小形化および軽量化のためには、部品の各部を肉薄
にせざるを得ないが、そのために精度を維持するための
組立上の各種の配慮を必要とする。例えば、シャフトを
圧入する場合、シャフトには上トランスが精度よく接着
剤で固着されているため、圧入方法としては上トランス
が熱を受ける焼ばめを使用することはできず、また、電
気的短絡を防止するために水や潤滑油等の使用も避けな
ければならない。そして、締め代または圧入力の大きさ
によっては圧入時にドラムを撓ませることになるが、か
かる場合には、上トランスに相対して該ドラムに取り付
けられている下トランスも撓ませることになり、下トラ
ンスとしての機能を損なうことになる。さらに、鋼材か
らなるシャフトをアルミ合金材からなるドラムに圧入す
るため、圧入時に両者の軸線が不一致で傾斜しているよ
うな場合には、材質の差から軟質のアルミ合金材を容易
に塑性変形させて組立精度を維持することができず、圧
入力の制御とともに軸線を精度よく一致させて圧入する
配慮が不可欠となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した本
発明の利用分野において、シャフトを高精度に圧入する
際には、 (1) 適切な締め代を持つ圧入を実行し、十分な抜去
力(圧入したシャフトを引き抜く際に必要な力)を得る
こと。 (2) スティック&スリップ(こじったり、或るいは
急に圧入量が増したりすること)の少ない圧入を実行
し、所定の位置まで圧入して後述する上下トランス間の
ギャップ精度がよいこと。 (3) 圧入力を、できるだけ小さくすること。 (4) 圧入後のシャフトと相手ドラムとの高精度の直
角度を得ること。の4つの条件を満たすことが要求され
る。
発明の利用分野において、シャフトを高精度に圧入する
際には、 (1) 適切な締め代を持つ圧入を実行し、十分な抜去
力(圧入したシャフトを引き抜く際に必要な力)を得る
こと。 (2) スティック&スリップ(こじったり、或るいは
急に圧入量が増したりすること)の少ない圧入を実行
し、所定の位置まで圧入して後述する上下トランス間の
ギャップ精度がよいこと。 (3) 圧入力を、できるだけ小さくすること。 (4) 圧入後のシャフトと相手ドラムとの高精度の直
角度を得ること。の4つの条件を満たすことが要求され
る。
【0005】しかし、前記従来のシャフトの圧入方法
は、シャフトと接触する穴の内周面の面積が小さくなっ
ているため、前記圧入力を小さくする条件(3)は満た
すものの、条件(1)の十分な抜去力を得にくい問題点
を有する。また、穴の内周面に凹部を形成するため圧入
長さが短くなり、前記条件(4)の直角度の精度を高め
ることが難しく、それに伴って前記条件(2)の上下ト
ランス間のギャップ精度にも影響を及ぼすことになり、
さらに、穴の内周面に凹部を形成するための加工を必要
とする等の問題点を有していた。
は、シャフトと接触する穴の内周面の面積が小さくなっ
ているため、前記圧入力を小さくする条件(3)は満た
すものの、条件(1)の十分な抜去力を得にくい問題点
を有する。また、穴の内周面に凹部を形成するため圧入
長さが短くなり、前記条件(4)の直角度の精度を高め
ることが難しく、それに伴って前記条件(2)の上下ト
ランス間のギャップ精度にも影響を及ぼすことになり、
さらに、穴の内周面に凹部を形成するための加工を必要
とする等の問題点を有していた。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
シャフトの圧入を円滑かつ精度よく垂直に行い、圧入す
る相手下シリンダ側に固着した下トランスとシャフト側
に固着した上トランスとの間のギャップを確実に所定値
内に保つとともに、所定の十分な抜去力を得ることがで
きるシリンダ圧入方法およびその装置を提供することを
目的とする。
シャフトの圧入を円滑かつ精度よく垂直に行い、圧入す
る相手下シリンダ側に固着した下トランスとシャフト側
に固着した上トランスとの間のギャップを確実に所定値
内に保つとともに、所定の十分な抜去力を得ることがで
きるシリンダ圧入方法およびその装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のシャフト圧入方法は、中心部にZ軸方向に
貫通したシャフト圧入用の穴を穿設するとともに、底面
の中心部に該底面より下方側に突出した凸部を設け、上
面側に下トランスを固着した下シリンダと、該下シリン
ダを載置するXYZテーブルを備えた受け台と、中間部
にドラム回転用の軸受を設け、該軸受の下部に設けたデ
ィスクを介して上トランスを固着したシャフトとを備
え、該シャフトを加振しながら前記受け台上に載置され
た下シリンダのシャフト圧入用の穴に圧入するシャフト
圧入方法において、(1) 前記下シリンダの底面外周
部をZ軸レベルの基準面とし、前記受け台上に、前記基
準面をZ軸方向に移動可能に水平に支持するとともに底
面中心部の凸部下面との間に僅かに間隔を設けて載置す
る工程と、(2) 前記受け台上に載置された下シリン
ダ軸心のXY面の位置決めを、前記受け台に設けた芯合
わせ部材を下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌入させ
て行う工程と、(3) 前記シャフトの上端面軸心に対
する下端面軸心のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を測
定し、該位置ずれ量に応じて前記XYZテーブルにより
下シリンダのシャフト圧入用の穴の前記基準面上におけ
る中心を、シャフトのZ軸方向の軸線に一致させるよう
に移動して補正する工程と、(4) 前記シャフトの下
端部が下シリンダのシャフト圧入用の穴に圧入されるに
ともない、該圧入力により前記基準面を受け台上に支持
した姿勢を保持したままZ軸方向に下降させ、前記底面
中心部の凸部下面を受け台に支持させてシャフト圧入力
を受けさせる工程と、(5) シャフト圧入中、圧入量
に対する圧入力の大きさおよびその変化量を力センサー
を介して測定し、該測定値を予め設定した基準値と比較
・判定する工程と、(6) シャフト圧入中、前記上・
下トランス間のインダクタンスを、その計測値が予め設
定した所定値になるまで計測する工程とからなる構成に
したものである。
め、本発明のシャフト圧入方法は、中心部にZ軸方向に
貫通したシャフト圧入用の穴を穿設するとともに、底面
の中心部に該底面より下方側に突出した凸部を設け、上
面側に下トランスを固着した下シリンダと、該下シリン
ダを載置するXYZテーブルを備えた受け台と、中間部
にドラム回転用の軸受を設け、該軸受の下部に設けたデ
ィスクを介して上トランスを固着したシャフトとを備
え、該シャフトを加振しながら前記受け台上に載置され
た下シリンダのシャフト圧入用の穴に圧入するシャフト
圧入方法において、(1) 前記下シリンダの底面外周
部をZ軸レベルの基準面とし、前記受け台上に、前記基
準面をZ軸方向に移動可能に水平に支持するとともに底
面中心部の凸部下面との間に僅かに間隔を設けて載置す
る工程と、(2) 前記受け台上に載置された下シリン
ダ軸心のXY面の位置決めを、前記受け台に設けた芯合
わせ部材を下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌入させ
て行う工程と、(3) 前記シャフトの上端面軸心に対
する下端面軸心のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を測
定し、該位置ずれ量に応じて前記XYZテーブルにより
下シリンダのシャフト圧入用の穴の前記基準面上におけ
る中心を、シャフトのZ軸方向の軸線に一致させるよう
に移動して補正する工程と、(4) 前記シャフトの下
端部が下シリンダのシャフト圧入用の穴に圧入されるに
ともない、該圧入力により前記基準面を受け台上に支持
した姿勢を保持したままZ軸方向に下降させ、前記底面
中心部の凸部下面を受け台に支持させてシャフト圧入力
を受けさせる工程と、(5) シャフト圧入中、圧入量
に対する圧入力の大きさおよびその変化量を力センサー
を介して測定し、該測定値を予め設定した基準値と比較
・判定する工程と、(6) シャフト圧入中、前記上・
下トランス間のインダクタンスを、その計測値が予め設
定した所定値になるまで計測する工程とからなる構成に
したものである。
【0008】そして、前記シャフト圧入中における圧入
力と基準値とを比較・判定する工程が、シャフト圧入量
および圧入力を常時または定期的に測定し、該測定値を
予め設定した範囲の基準値と比較し、該比較値が異常値
のときは、シャフト圧入速度または圧入ステップ量を変
化させて正常値に復帰させる工程からなることが好まし
い。
力と基準値とを比較・判定する工程が、シャフト圧入量
および圧入力を常時または定期的に測定し、該測定値を
予め設定した範囲の基準値と比較し、該比較値が異常値
のときは、シャフト圧入速度または圧入ステップ量を変
化させて正常値に復帰させる工程からなることが好まし
い。
【0009】一方、シャフト圧入装置は、中心部にZ軸
方向に貫通したシャフト圧入用の穴を穿設するととも
に、底面の中心部に該底面より下方側に突出した凸部を
設け、上面側に下トランスを固着した下シリンダと、該
下シリンダを載置するXYZテーブルを備えた受け台
と、中間部にドラム回転用の軸受を取付け、該軸受の下
部に設けたディスクを介して上トランスを固着したシャ
フトとを備え、該シャフトを加振しながら前記受け台上
に載置された下シリンダのシャフト圧入用の穴に圧入す
るシャフト圧入装置において、(1) 前記下シリンダ
の底面外周部をZ軸レベルの基準面とし、前記受け台上
に、前記基準面をZ軸方向に移動可能に水平に支持する
とともに、底面中心部の凸部下面との間に僅かに間隔を
設けて載置する載置手段と、(2) 前記受け台上に載
置された下シリンダ軸心のXY面の位置決めを、前記受
け台に設けた芯合わせ部材を下シリンダのシャフト圧入
用の穴に嵌入させて行う下シリンダのXY面位置決め手
段と、(3) 前記シャフトの上端面軸心に対する下端
面軸心のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を測定し、該
位置ずれ量に応じて前記XYZテーブルにより下シリン
ダのシャフト圧入用の穴の前記基準面上における中心
を、シャフトのZ軸方向の軸線に一致させるように移動
して補正するシャフト位置ずれ補正手段と、(4) 前
記シャフトの下端部が下シリンダのシャフト圧入用の穴
に圧入されるにともない、該圧入力により前記基準面
を、受け台上に支持した姿勢を保持したままZ軸方向に
下降させ、前記底面中心部の凸部下面を受け台に支持さ
せてシャフト圧入力を受けさせる圧入力支持手段と、
(5) シャフト圧入中、圧入量に対する圧入力の大き
さおよびその変化量を力センサーを介して測定し、該測
定値を予め設定した基準値と比較・判定する圧入力測定
・制御手段と、(6) シャフト圧入中、前記上・下ト
ランス間のインダクタンスを、その計測値が予め設定し
た所定値になるまで計測するインダクタンス計測手段と
を備える構成にしたものである。
方向に貫通したシャフト圧入用の穴を穿設するととも
に、底面の中心部に該底面より下方側に突出した凸部を
設け、上面側に下トランスを固着した下シリンダと、該
下シリンダを載置するXYZテーブルを備えた受け台
と、中間部にドラム回転用の軸受を取付け、該軸受の下
部に設けたディスクを介して上トランスを固着したシャ
フトとを備え、該シャフトを加振しながら前記受け台上
に載置された下シリンダのシャフト圧入用の穴に圧入す
るシャフト圧入装置において、(1) 前記下シリンダ
の底面外周部をZ軸レベルの基準面とし、前記受け台上
に、前記基準面をZ軸方向に移動可能に水平に支持する
とともに、底面中心部の凸部下面との間に僅かに間隔を
設けて載置する載置手段と、(2) 前記受け台上に載
置された下シリンダ軸心のXY面の位置決めを、前記受
け台に設けた芯合わせ部材を下シリンダのシャフト圧入
用の穴に嵌入させて行う下シリンダのXY面位置決め手
段と、(3) 前記シャフトの上端面軸心に対する下端
面軸心のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を測定し、該
位置ずれ量に応じて前記XYZテーブルにより下シリン
ダのシャフト圧入用の穴の前記基準面上における中心
を、シャフトのZ軸方向の軸線に一致させるように移動
して補正するシャフト位置ずれ補正手段と、(4) 前
記シャフトの下端部が下シリンダのシャフト圧入用の穴
に圧入されるにともない、該圧入力により前記基準面
を、受け台上に支持した姿勢を保持したままZ軸方向に
下降させ、前記底面中心部の凸部下面を受け台に支持さ
せてシャフト圧入力を受けさせる圧入力支持手段と、
(5) シャフト圧入中、圧入量に対する圧入力の大き
さおよびその変化量を力センサーを介して測定し、該測
定値を予め設定した基準値と比較・判定する圧入力測定
・制御手段と、(6) シャフト圧入中、前記上・下ト
ランス間のインダクタンスを、その計測値が予め設定し
た所定値になるまで計測するインダクタンス計測手段と
を備える構成にしたものである。
【0010】そして、前記下シリンダの載置手段におけ
る受け台を、下シリンダの基準面と下シリンダの底面中
心部の凸部下面とを各別に支持し、前記基準面の支持部
のみZ軸方向に移動可能に形成するとよく、また、前記
下シリンダのXY面位置決め手段を、下シリンダの底面
中心部の凸部下面を支持する受け台中央に、下シリンダ
のシャフト圧入用の穴に嵌脱可能にZ軸方向へ移動可能
に丸棒状の芯合わせ部材を設け、該芯合わせ部材の外周
面に複数のエア吹き出し口を形成し、該芯合わせ部材が
下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌入された際、前記
エア吹き出し口よりエアを吹き出し、下シリンダのシャ
フト圧入用の穴の軸心を芯合わせ部材の軸心に一致させ
る構成にするとよい。
る受け台を、下シリンダの基準面と下シリンダの底面中
心部の凸部下面とを各別に支持し、前記基準面の支持部
のみZ軸方向に移動可能に形成するとよく、また、前記
下シリンダのXY面位置決め手段を、下シリンダの底面
中心部の凸部下面を支持する受け台中央に、下シリンダ
のシャフト圧入用の穴に嵌脱可能にZ軸方向へ移動可能
に丸棒状の芯合わせ部材を設け、該芯合わせ部材の外周
面に複数のエア吹き出し口を形成し、該芯合わせ部材が
下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌入された際、前記
エア吹き出し口よりエアを吹き出し、下シリンダのシャ
フト圧入用の穴の軸心を芯合わせ部材の軸心に一致させ
る構成にするとよい。
【0011】また、前記シャフト位置ずれ補正手段を、
シャフトのX軸およびY軸の直交する2方向の傾斜を測
定する傾斜計測手段を備えた構成にすることが望まし
く、さらに、前記圧入力支持手段を、下シリンダの基準
面の支持部をZ軸方向に移動可能にばねを介して支持す
るとともに、基準面の支持部と下シリンダの底面中心部
の凸部下面の支持部との間に、該両者がZ軸方向に相対
移動可能な摺動部を介設し、前記ばねがシャフトの圧入
力によって撓むことにより、下シリンダの底面中心部の
凸部下面を受け台に支持させる構成にすることが望まし
い。
シャフトのX軸およびY軸の直交する2方向の傾斜を測
定する傾斜計測手段を備えた構成にすることが望まし
く、さらに、前記圧入力支持手段を、下シリンダの基準
面の支持部をZ軸方向に移動可能にばねを介して支持す
るとともに、基準面の支持部と下シリンダの底面中心部
の凸部下面の支持部との間に、該両者がZ軸方向に相対
移動可能な摺動部を介設し、前記ばねがシャフトの圧入
力によって撓むことにより、下シリンダの底面中心部の
凸部下面を受け台に支持させる構成にすることが望まし
い。
【0012】
【作用】上記構成としたことにより、下シリンダを受け
台上に載置すると、該下シリンダ底面外周部のZ軸レベ
ルの基準面がZ軸方向に移動可能な支持部に支持され、
下シリンダ底面中心部の凸部下面が前記基準面の支持部
とは異なる非移動の支持部上に僅かな間隔を有する状態
になる。そして、該載置と同時に、下シリンダのシャフ
ト圧入用の穴に円筒状の芯合わせ部材が嵌入し、嵌入し
た芯合わせ部材のエア吹き出し口よりエアを吹き出し、
下シリンダのシャフト圧入用の穴の軸心と芯合わせ部材
の軸心とを一致させ、受け台に対する下シリンダのXY
面の位置決めが行われる。
台上に載置すると、該下シリンダ底面外周部のZ軸レベ
ルの基準面がZ軸方向に移動可能な支持部に支持され、
下シリンダ底面中心部の凸部下面が前記基準面の支持部
とは異なる非移動の支持部上に僅かな間隔を有する状態
になる。そして、該載置と同時に、下シリンダのシャフ
ト圧入用の穴に円筒状の芯合わせ部材が嵌入し、嵌入し
た芯合わせ部材のエア吹き出し口よりエアを吹き出し、
下シリンダのシャフト圧入用の穴の軸心と芯合わせ部材
の軸心とを一致させ、受け台に対する下シリンダのXY
面の位置決めが行われる。
【0013】前記下シリンダのXY面の位置決めが終わ
ると、該下シリンダの上方にて予め、上部をチャックで
挟持して保持され、X軸およびY軸の直交する2方向の
傾斜角度から該シャフトの上端面軸心に対する下端面軸
心の位置ずれ量を測定されたシャフトを下降させる。こ
のとき、シャフトの下端面の位置が、下シリンダのシャ
フト圧入用の穴に嵌入する範囲内にあればそのまま下降
させるが、もしも前記位置ずれ量が大きくて嵌入する範
囲外にある場合には、XYZテーブルを作動して前記基
準面上における下シリンダのシャフト圧入用の穴中心位
置が、シャフトの下端面軸心位置に一致するように下シ
リンダを移動し、しかる後下降させる。シャフトを下降
して該シャフトの下端面が下シリンダに接触し、該接触
を力センサーが感知すると、XYZテーブルを作動して
前記下シリンダの移動量と同じ量だけ前記移動方向と反
対方向へ下シリンダを移動させて位置補正する。
ると、該下シリンダの上方にて予め、上部をチャックで
挟持して保持され、X軸およびY軸の直交する2方向の
傾斜角度から該シャフトの上端面軸心に対する下端面軸
心の位置ずれ量を測定されたシャフトを下降させる。こ
のとき、シャフトの下端面の位置が、下シリンダのシャ
フト圧入用の穴に嵌入する範囲内にあればそのまま下降
させるが、もしも前記位置ずれ量が大きくて嵌入する範
囲外にある場合には、XYZテーブルを作動して前記基
準面上における下シリンダのシャフト圧入用の穴中心位
置が、シャフトの下端面軸心位置に一致するように下シ
リンダを移動し、しかる後下降させる。シャフトを下降
して該シャフトの下端面が下シリンダに接触し、該接触
を力センサーが感知すると、XYZテーブルを作動して
前記下シリンダの移動量と同じ量だけ前記移動方向と反
対方向へ下シリンダを移動させて位置補正する。
【0014】前記位置補正してシャフトの軸心が下シリ
ンダのシャフト圧入用の穴中心に一致すると、シャフト
の下降が進められ、シャフトが軸方向振動するように加
振されて圧入が開始される。圧入につれて前記基準面の
支持部は、該基準面の支持姿勢をそのまま保持してZ軸
方向に下降し、一方、下シリンダの底面中心部の凸部下
面は、前記基準面の支持部の下降により、該凸部下面と
支持部との間のギャップがゼロになった時点で、以後、
圧入が完了するまで圧入力の大半を受けるようになる。
ンダのシャフト圧入用の穴中心に一致すると、シャフト
の下降が進められ、シャフトが軸方向振動するように加
振されて圧入が開始される。圧入につれて前記基準面の
支持部は、該基準面の支持姿勢をそのまま保持してZ軸
方向に下降し、一方、下シリンダの底面中心部の凸部下
面は、前記基準面の支持部の下降により、該凸部下面と
支持部との間のギャップがゼロになった時点で、以後、
圧入が完了するまで圧入力の大半を受けるようになる。
【0015】前記シャフト圧入中の圧入力は、圧入量に
対するその大きさおよび変化量が常に測定されるから、
基準値との比較により圧入状態の把握および対応を容易
かつ迅速に行うことが可能になる。他方、圧入力の測定
と並行して上下トランス間のインダクタンスが計測さ
れ、該計測値が予め設定した所定値に達した時点で圧入
を完了する。従って、シャフトと該シャフト圧入用の穴
との間に相対的な位置ずれがあっても、Z軸方向に確実
に位置決めされ、スティック&スリップを発生すること
なく所定の圧入を完了することができる。
対するその大きさおよび変化量が常に測定されるから、
基準値との比較により圧入状態の把握および対応を容易
かつ迅速に行うことが可能になる。他方、圧入力の測定
と並行して上下トランス間のインダクタンスが計測さ
れ、該計測値が予め設定した所定値に達した時点で圧入
を完了する。従って、シャフトと該シャフト圧入用の穴
との間に相対的な位置ずれがあっても、Z軸方向に確実
に位置決めされ、スティック&スリップを発生すること
なく所定の圧入を完了することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図12
を参照して説明する。図1はシャフト圧入装置の全体構
成を示す斜視図、図2は図1の主要部の構成を示す分解
斜視図、図3は図2の下シリンダの載置状態を示す側断
面図、図4は図2の下シリンダのXY面位置決め手段を
示す側断面図、図5はシャフト位置ずれ量の測定方法説
明図、図6はシャフト位置ずれ補正の説明図、図7は圧
入完了状態を示す図、図8はシャフトの圧入量と圧入力
との関係を示す図、図9はスティック&スリップを発生
したシャフトの圧入量と圧入力との関係を示す図、図1
0は圧入力の推移判定方法の一例を示す図、図11は図
2の下シリンダの載置状態を示す側断面図(その2)、
図12はシャフト圧入力と反力との関係を示すグラフで
ある。
を参照して説明する。図1はシャフト圧入装置の全体構
成を示す斜視図、図2は図1の主要部の構成を示す分解
斜視図、図3は図2の下シリンダの載置状態を示す側断
面図、図4は図2の下シリンダのXY面位置決め手段を
示す側断面図、図5はシャフト位置ずれ量の測定方法説
明図、図6はシャフト位置ずれ補正の説明図、図7は圧
入完了状態を示す図、図8はシャフトの圧入量と圧入力
との関係を示す図、図9はスティック&スリップを発生
したシャフトの圧入量と圧入力との関係を示す図、図1
0は圧入力の推移判定方法の一例を示す図、図11は図
2の下シリンダの載置状態を示す側断面図(その2)、
図12はシャフト圧入力と反力との関係を示すグラフで
ある。
【0017】図1において、1は圧入するシャフトをZ
軸方向に移動させる圧入機構部、2はシャフトの上部を
保持する保持部、3はシャフトが圧入される下シリンダ
を載置する載置部、4は保持部2に保持されているシャ
フトのZ軸に対する傾きを測定する傾斜計測装置、5は
圧入するシャフトを保持部2へ、また、下シリンダを載
置部3へそれぞれ供給し、圧入を完了したシャフトおよ
び下シリンダを圧入位置から搬出する部品給排装置、6
はシャフトの圧入力や加振パワー等を計測する計測装
置、7は制御装置、8は操作パネルである。
軸方向に移動させる圧入機構部、2はシャフトの上部を
保持する保持部、3はシャフトが圧入される下シリンダ
を載置する載置部、4は保持部2に保持されているシャ
フトのZ軸に対する傾きを測定する傾斜計測装置、5は
圧入するシャフトを保持部2へ、また、下シリンダを載
置部3へそれぞれ供給し、圧入を完了したシャフトおよ
び下シリンダを圧入位置から搬出する部品給排装置、6
はシャフトの圧入力や加振パワー等を計測する計測装
置、7は制御装置、8は操作パネルである。
【0018】図2において、4aは、組み立てられた圧
入されるシャフト9の上端面の軸心に対する下端面の軸
心の傾斜角度θxを、X方向に射出する複数のビームに
より検出するθx傾斜検出器、4bは同じく傾斜角度θ
yをY方向に射出する複数のビームにより検出するθy
傾斜検出器である。10は下シリンダ、11は載置部3
における下シリンダ10の受け台、12は載置部3にお
ける圧入力検出用の力センサー、13はXYZテーブル
で、受け台11,力センサー12,XYZテーブル13
により載置部3を構成している。
入されるシャフト9の上端面の軸心に対する下端面の軸
心の傾斜角度θxを、X方向に射出する複数のビームに
より検出するθx傾斜検出器、4bは同じく傾斜角度θ
yをY方向に射出する複数のビームにより検出するθy
傾斜検出器である。10は下シリンダ、11は載置部3
における下シリンダ10の受け台、12は載置部3にお
ける圧入力検出用の力センサー、13はXYZテーブル
で、受け台11,力センサー12,XYZテーブル13
により載置部3を構成している。
【0019】つぎに図3において、10aは下シリンダ
10の底面外周部に設定されているZ軸レベルの基準
面、10bは下シリンダ10の底面中心部に形成されて
いる凸部、10cは凸部10bの下面、10dはシャフ
ト圧入用の穴である。本図には図示していないが、下シ
リンダ10の上面には図7に示す下トランス22が固着
されている。14は下シリンダ10の底面外周部をZ軸
方向に移動可能に水平に支持する円筒状の基準面受け
台、14aは基準面10aの支持面、14bは支持面1
4aの外周に設けられた下シリンダ10セット時のガイ
ドである。15は下シリンダ10の凸部10bを支持す
る円形断面の凸部受け台で、その下面は力センサー12
上に設置されている。15aは凸部10bの下面10c
の支持面、15bは支持面15aの中心部にシャフト圧
入用の穴10dに相対する位置に設けられた穴、15c
は穴15b内へのエア供給口である。ここで、基準面受
け台14と凸部受け台15は互いに独立した構成になっ
ており、両者は、基準面受け台14の内周と凸部受け台
15の外周との間に介設された摺動部材16を介してZ
軸方向に相対移動可能になっている。そして、下シリン
ダ10の凸部下面10cと凸部受け台15の支持面15
aとの間には、下シリンダ10を受け台11に載置した
とき、基準面受け台14にて基準面10aのみ支持する
ように微小なギャップgを有するように構成されてい
る。17は摺動部材16の移動防止用のスナップgを有
するように構成されている。17は摺動部材16の移動
防止用のスナップリングである。符号14〜17により
受け台11を構成している。なお、図3では、力センサ
ー12を凸部受け台15の下面に設けたが、これを保持
部2側に設置してもよい。
10の底面外周部に設定されているZ軸レベルの基準
面、10bは下シリンダ10の底面中心部に形成されて
いる凸部、10cは凸部10bの下面、10dはシャフ
ト圧入用の穴である。本図には図示していないが、下シ
リンダ10の上面には図7に示す下トランス22が固着
されている。14は下シリンダ10の底面外周部をZ軸
方向に移動可能に水平に支持する円筒状の基準面受け
台、14aは基準面10aの支持面、14bは支持面1
4aの外周に設けられた下シリンダ10セット時のガイ
ドである。15は下シリンダ10の凸部10bを支持す
る円形断面の凸部受け台で、その下面は力センサー12
上に設置されている。15aは凸部10bの下面10c
の支持面、15bは支持面15aの中心部にシャフト圧
入用の穴10dに相対する位置に設けられた穴、15c
は穴15b内へのエア供給口である。ここで、基準面受
け台14と凸部受け台15は互いに独立した構成になっ
ており、両者は、基準面受け台14の内周と凸部受け台
15の外周との間に介設された摺動部材16を介してZ
軸方向に相対移動可能になっている。そして、下シリン
ダ10の凸部下面10cと凸部受け台15の支持面15
aとの間には、下シリンダ10を受け台11に載置した
とき、基準面受け台14にて基準面10aのみ支持する
ように微小なギャップgを有するように構成されてい
る。17は摺動部材16の移動防止用のスナップgを有
するように構成されている。17は摺動部材16の移動
防止用のスナップリングである。符号14〜17により
受け台11を構成している。なお、図3では、力センサ
ー12を凸部受け台15の下面に設けたが、これを保持
部2側に設置してもよい。
【0020】ところで、前記下シリンダ10の基準面1
0aは、後工程の組立の基準となるように各種精度を高
精度に加工されており、また、シャフト圧入用の穴10
dも基準面10aを基準にして直角度をサブミクロン単
位で高精度に加工されている。このため、シャフト圧入
に際しては、基準面受け台14にて基準面10aのみ支
持することにより、下シリンダ10をシャフト圧入姿勢
にすることができ、同時にシャフト圧入用の穴10dの
垂直度も得られる。しかし、この支持状態でシャフト圧
入を行うと、前述の如く下シリンダ10の各部の肉厚が
薄くなっているため、凸部10bが押されて下がり下シ
リンダ10全体が撓むことになり、下トランス等の機能
を害することになる。一方、下シリンダ10の撓みを避
けるため、支持面15aにて凸部下面10cを支持する
場合には、凸部下面10cと基準面10aとのZ方向の
両面間寸法および平行度の精度を、加工上の制約から高
くすることができない問題があり、圧入時にシャフト圧
入用の穴10dの軸心とシャフト9の軸心との間に傾き
を生じ、円滑な圧入が行われにくく好ましくない状態に
なる。このため、基準面10aを基準にしてシャフト圧
入用の穴10dの垂直度も得られ、下シリンダ10の撓
みを避け得るとともに、圧入時にシャフト圧入用の穴1
0dの軸心とシャフト9の軸心との間に傾きを生じない
構成が必要になる。
0aは、後工程の組立の基準となるように各種精度を高
精度に加工されており、また、シャフト圧入用の穴10
dも基準面10aを基準にして直角度をサブミクロン単
位で高精度に加工されている。このため、シャフト圧入
に際しては、基準面受け台14にて基準面10aのみ支
持することにより、下シリンダ10をシャフト圧入姿勢
にすることができ、同時にシャフト圧入用の穴10dの
垂直度も得られる。しかし、この支持状態でシャフト圧
入を行うと、前述の如く下シリンダ10の各部の肉厚が
薄くなっているため、凸部10bが押されて下がり下シ
リンダ10全体が撓むことになり、下トランス等の機能
を害することになる。一方、下シリンダ10の撓みを避
けるため、支持面15aにて凸部下面10cを支持する
場合には、凸部下面10cと基準面10aとのZ方向の
両面間寸法および平行度の精度を、加工上の制約から高
くすることができない問題があり、圧入時にシャフト圧
入用の穴10dの軸心とシャフト9の軸心との間に傾き
を生じ、円滑な圧入が行われにくく好ましくない状態に
なる。このため、基準面10aを基準にしてシャフト圧
入用の穴10dの垂直度も得られ、下シリンダ10の撓
みを避け得るとともに、圧入時にシャフト圧入用の穴1
0dの軸心とシャフト9の軸心との間に傾きを生じない
構成が必要になる。
【0021】ここで、基準面受け台14と凸部受け台1
5は互いに独立した構成になっており、両者は、基準面
受け台14の内周と凸部受け台15の外周との間に介設
された摺動部材16を介してZ軸方向に相対移動可能に
なっている。そして、下シリンダ10の凸部下面10c
と凸部受け台15の支持面15aとの間には、下シリン
ダ10を受け台11に載置したとき、基準面受け台14
にて基準面10aのみ支持するように微小なギャップg
を有するように構成されている。17は摺動部材16の
移動防止用のスナップリングである。符号14〜17に
より受け台11を構成している。なお、図3では、力セ
ンサー12を凸部受け台15の下面に設けたが、これを
保持部2側に設置してもよい。
5は互いに独立した構成になっており、両者は、基準面
受け台14の内周と凸部受け台15の外周との間に介設
された摺動部材16を介してZ軸方向に相対移動可能に
なっている。そして、下シリンダ10の凸部下面10c
と凸部受け台15の支持面15aとの間には、下シリン
ダ10を受け台11に載置したとき、基準面受け台14
にて基準面10aのみ支持するように微小なギャップg
を有するように構成されている。17は摺動部材16の
移動防止用のスナップリングである。符号14〜17に
より受け台11を構成している。なお、図3では、力セ
ンサー12を凸部受け台15の下面に設けたが、これを
保持部2側に設置してもよい。
【0022】18は基準面受け台14と凸部受け台15
との間に介設されているばねで、ばね18はシャフト圧
入時に該圧入力により下シリンダ10が押圧された際、
Z軸方向に撓んで摺動部材16を介して基準面受け台1
4を下降させ、前記ギャップgをゼロにして凸部下面1
0cと支持面15aとを密着させ、該密着後は支持面1
5aにてシャフト圧入力の大半を受けさせるように構成
されている。本構成により、ばね18のばね定数を適宜
に設定することにより、基準面10aと凸部下面10c
との平行度が悪く、そのため凸部下面10cが支持面1
5aに片当たりした状態でシャフトを圧入しても、該圧
入中に下シリンダ10の水平姿勢をそのまま保持するこ
とが可能になる。なお、ばね18は図示のばねのほか、
サーボ機構からなるばねを使用してもよい。
との間に介設されているばねで、ばね18はシャフト圧
入時に該圧入力により下シリンダ10が押圧された際、
Z軸方向に撓んで摺動部材16を介して基準面受け台1
4を下降させ、前記ギャップgをゼロにして凸部下面1
0cと支持面15aとを密着させ、該密着後は支持面1
5aにてシャフト圧入力の大半を受けさせるように構成
されている。本構成により、ばね18のばね定数を適宜
に設定することにより、基準面10aと凸部下面10c
との平行度が悪く、そのため凸部下面10cが支持面1
5aに片当たりした状態でシャフトを圧入しても、該圧
入中に下シリンダ10の水平姿勢をそのまま保持するこ
とが可能になる。なお、ばね18は図示のばねのほか、
サーボ機構からなるばねを使用してもよい。
【0023】なお、受け台11は下記精度を有する構成
となっている。すなわち、支持面15aの平面度を基準
にして支持面14aの平面度および平行度が形成されて
いるが、該平行度は、摺動部材16を介して支持面14
aが前記ギャップgだけ上下移動しても、該摺動部材1
6の剛性を大きく、かつ寸法精度を高くすることにより
1μm以下の精度に保持されるようになっている。ま
た、支持面15aの硬度を高くし、100kgf/μm
以上の剛性を有する構成にしている。
となっている。すなわち、支持面15aの平面度を基準
にして支持面14aの平面度および平行度が形成されて
いるが、該平行度は、摺動部材16を介して支持面14
aが前記ギャップgだけ上下移動しても、該摺動部材1
6の剛性を大きく、かつ寸法精度を高くすることにより
1μm以下の精度に保持されるようになっている。ま
た、支持面15aの硬度を高くし、100kgf/μm
以上の剛性を有する構成にしている。
【0024】前記基準面10aと凸部下面10cとの平
行度が悪い場合における、シャフト圧入力と該圧入力に
対する反力との関係を図11および図12を参照して説
明する。図11に示す凸部下面10cの傾きは、説明を
判り易くするため極端に大きく示したもので、シャフト
圧入力が作用した場合は、凸部下面10cのうち点pが
支持面15aに片当たりするものとする。
行度が悪い場合における、シャフト圧入力と該圧入力に
対する反力との関係を図11および図12を参照して説
明する。図11に示す凸部下面10cの傾きは、説明を
判り易くするため極端に大きく示したもので、シャフト
圧入力が作用した場合は、凸部下面10cのうち点pが
支持面15aに片当たりするものとする。
【0025】図11において、Fは下シリンダ10の中
心に作用する圧入力、a1,a2は圧入力Fに対して支持
面14aに支持された基準面10aに作用する反力であ
る。この場合、下シリンダ10は図の基準面10a外周
の左右2点(反力a1,a2の作用点)にて支持されてい
るものとする。rは点pが支持面15aに接触した場合
に該点pに発生する反力である。点pが支持面15aに
接触していない状態では、反力a1,a2は等しく、かつ
圧入力Fの増加に伴い反力a1,a2もばね18の撓みと
ともに増加する。そして、下シリンダ10が下降中のた
め当然のことながら反力rはまだ発生していない。この
状態を図12のフェイズ1に示す。つづいて圧入力Fを
増加させ、点pを支持面15aに接触させると、該接触
時点から反力rが発生し、かつ増大していくとともに反
力a2が減少し始め、同時に反力a1が増加し始める。そ
して、引き続き圧入力Fを増加させると、反力a2がゼ
ロになると同時に点pを支点にして下シリンダ10が反
時計回りに回転しようとする。この点pが支持面15a
に接触した位置から反力a2がゼロになった状態までを
図12のフェイズ2に示す。このフェイズ2の間は、ば
ね18の撓みがなくその反力が一定していることから、
太線で示す反力(a1+a2)の値が図12に示すように
一定になり、下シリンダ10の位置および姿勢が一定の
安定した状態に維持される。従って、圧入力をフェイズ
2の最終位置Q(フェイズ2とフェイズ3との境界位
置)またはその以前でシャフト9の圧入が完了する値
(例えば、100〜200kgf)に設定すれば、圧入
力Fは主として支持面15aにて受けるから、下シリン
ダ10の位置および姿勢を一定の安定した状態に保持し
つつ、しかも大きい圧入力で圧入しても、下シリンダ1
0に撓みを発生させることなく圧入することが可能にな
る。このフェイズ2の状態からさらに圧入力Fを増加さ
せると、反力a1が増加し、該位置にてばね18を撓ま
せると同時に点pを支点にして下シリンダ10が反時計
回りに回転を開始するフェイズ3に入る。
心に作用する圧入力、a1,a2は圧入力Fに対して支持
面14aに支持された基準面10aに作用する反力であ
る。この場合、下シリンダ10は図の基準面10a外周
の左右2点(反力a1,a2の作用点)にて支持されてい
るものとする。rは点pが支持面15aに接触した場合
に該点pに発生する反力である。点pが支持面15aに
接触していない状態では、反力a1,a2は等しく、かつ
圧入力Fの増加に伴い反力a1,a2もばね18の撓みと
ともに増加する。そして、下シリンダ10が下降中のた
め当然のことながら反力rはまだ発生していない。この
状態を図12のフェイズ1に示す。つづいて圧入力Fを
増加させ、点pを支持面15aに接触させると、該接触
時点から反力rが発生し、かつ増大していくとともに反
力a2が減少し始め、同時に反力a1が増加し始める。そ
して、引き続き圧入力Fを増加させると、反力a2がゼ
ロになると同時に点pを支点にして下シリンダ10が反
時計回りに回転しようとする。この点pが支持面15a
に接触した位置から反力a2がゼロになった状態までを
図12のフェイズ2に示す。このフェイズ2の間は、ば
ね18の撓みがなくその反力が一定していることから、
太線で示す反力(a1+a2)の値が図12に示すように
一定になり、下シリンダ10の位置および姿勢が一定の
安定した状態に維持される。従って、圧入力をフェイズ
2の最終位置Q(フェイズ2とフェイズ3との境界位
置)またはその以前でシャフト9の圧入が完了する値
(例えば、100〜200kgf)に設定すれば、圧入
力Fは主として支持面15aにて受けるから、下シリン
ダ10の位置および姿勢を一定の安定した状態に保持し
つつ、しかも大きい圧入力で圧入しても、下シリンダ1
0に撓みを発生させることなく圧入することが可能にな
る。このフェイズ2の状態からさらに圧入力Fを増加さ
せると、反力a1が増加し、該位置にてばね18を撓ま
せると同時に点pを支点にして下シリンダ10が反時計
回りに回転を開始するフェイズ3に入る。
【0026】なお、上記説明は、基準面10aと凸部下
面10cとの平行度が悪い場合のもので、該平行度が良
く片当たりしていない場合には、図12のフェイズ2に
おける反力a1,a2は、図示の如く圧入力Fが増加して
も、ともに増加も減少もなく等しい値で推移する。ま
た、反力rの値は圧入力Fと平行線で推移するから、反
力a1,a2はともにフェイズ3の状態はなく、フェイズ
2の状態が続くことになり、上記説明の様に下シリンダ
10の位置および姿勢を一定の安定した状態に保持して
圧入を行うことが可能になる。
面10cとの平行度が悪い場合のもので、該平行度が良
く片当たりしていない場合には、図12のフェイズ2に
おける反力a1,a2は、図示の如く圧入力Fが増加して
も、ともに増加も減少もなく等しい値で推移する。ま
た、反力rの値は圧入力Fと平行線で推移するから、反
力a1,a2はともにフェイズ3の状態はなく、フェイズ
2の状態が続くことになり、上記説明の様に下シリンダ
10の位置および姿勢を一定の安定した状態に保持して
圧入を行うことが可能になる。
【0027】図4において、19は凸部受け台15の穴
15b内に嵌入されている断面が円形の芯合わせ部材で
ある。芯合わせ部材19は、Z軸方向へ移動可能で、受
け台11に下シリンダ10が載置されたとき、面取りさ
れた先端部19aがシャフト圧入用の穴10d内に嵌入
する状態に上昇させられており、該嵌入により下シリン
ダ10のXY面におけるおおよその位置決めが行われる
ようになっている。ここで、芯合わせ部材19のZ軸方
向への移動は、圧力等により駆動しても、また、予めば
ねにより上昇させておくようにしてもよい。また先端部
19aは、図4のように丸形でもよく、また図4にはな
いが円錐形でもよい。19bは芯合わせ部材19の外周
面にエアを吹き出すように形成された複数のエア吹き出
し口で、エア吹き出し口19よりエアを吹き出すことに
より、芯合わせ部材19の外周面とシャフト圧入用の穴
10dとの微小なクリアランスに高圧が作用し、下シリ
ンダ10の穴10dの軸心が芯合わせ部材19の軸心に
対して精度よく位置決めされるようになっている。また
前記のように、予めばねにより上昇させておくだけで、
エア吹き出しは用いなくてもよい。20は芯合わせ部材
19を上昇させた際に、下シリンダ10が浮き上がるの
を防止するための着脱可能な押さえである。図4の押さ
えの代わりに、基準面受け台14が、下シリンダを真空
吸着等で吸引することによって下シリンダ10が浮き上
がるのを防止してもよい。
15b内に嵌入されている断面が円形の芯合わせ部材で
ある。芯合わせ部材19は、Z軸方向へ移動可能で、受
け台11に下シリンダ10が載置されたとき、面取りさ
れた先端部19aがシャフト圧入用の穴10d内に嵌入
する状態に上昇させられており、該嵌入により下シリン
ダ10のXY面におけるおおよその位置決めが行われる
ようになっている。ここで、芯合わせ部材19のZ軸方
向への移動は、圧力等により駆動しても、また、予めば
ねにより上昇させておくようにしてもよい。また先端部
19aは、図4のように丸形でもよく、また図4にはな
いが円錐形でもよい。19bは芯合わせ部材19の外周
面にエアを吹き出すように形成された複数のエア吹き出
し口で、エア吹き出し口19よりエアを吹き出すことに
より、芯合わせ部材19の外周面とシャフト圧入用の穴
10dとの微小なクリアランスに高圧が作用し、下シリ
ンダ10の穴10dの軸心が芯合わせ部材19の軸心に
対して精度よく位置決めされるようになっている。また
前記のように、予めばねにより上昇させておくだけで、
エア吹き出しは用いなくてもよい。20は芯合わせ部材
19を上昇させた際に、下シリンダ10が浮き上がるの
を防止するための着脱可能な押さえである。図4の押さ
えの代わりに、基準面受け台14が、下シリンダを真空
吸着等で吸引することによって下シリンダ10が浮き上
がるのを防止してもよい。
【0028】図5において、9aはシャフト本体、9b
はシャフト本体9aの中間部に取り付けられたドラム回
転用の軸受、9cは軸受9bの下部に設けたディスク
で、本図には図示していないが、ディスク9cの下面に
は図7に示す上トランス21が固着されている。9はこ
れらを組み立てたシャフトである。2aはシャフト本体
9aの上端部を保持するシャフト上端保持部、2bはシ
ャフト9の上端面の軸心Pnと接触可能に該上端面と僅
かな隙間を有してシャフト上端保持部2a内に設けられ
た接触点、2cはシャフト9を加振させる加振部で、一
般に圧電形の振動子等が使用されるがその他の機械的な
振動出力のものでもよい。2dは軸受9bを挟持してシ
ャフト9を保持するチャックである。符号2a,2b,
2c,2dにより保持部2を構成している。4a1はθ
x傾斜検出器4aの発信器、4a2はθx傾斜検出器4
aの受信器である。なお、Sはシャフト9の軸線を示
す。
はシャフト本体9aの中間部に取り付けられたドラム回
転用の軸受、9cは軸受9bの下部に設けたディスク
で、本図には図示していないが、ディスク9cの下面に
は図7に示す上トランス21が固着されている。9はこ
れらを組み立てたシャフトである。2aはシャフト本体
9aの上端部を保持するシャフト上端保持部、2bはシ
ャフト9の上端面の軸心Pnと接触可能に該上端面と僅
かな隙間を有してシャフト上端保持部2a内に設けられ
た接触点、2cはシャフト9を加振させる加振部で、一
般に圧電形の振動子等が使用されるがその他の機械的な
振動出力のものでもよい。2dは軸受9bを挟持してシ
ャフト9を保持するチャックである。符号2a,2b,
2c,2dにより保持部2を構成している。4a1はθ
x傾斜検出器4aの発信器、4a2はθx傾斜検出器4
aの受信器である。なお、Sはシャフト9の軸線を示
す。
【0029】つぎに、上記構成におけるシャフト圧入方
法について説明する。まず、部品給排装置5により下シ
リンダ10を受け台11上に載置すると、図3に示すよ
うに、下シリンダ10の基準面10aがZ軸方向に移動
可能な基準面受け台14の支持面14aに支持され、凸
部下面10cが非移動の凸部受け台15の支持面15a
上に微小のギャップgを有する状態で支持される。そし
て、該載置と同時に、下シリンダ10のシャフト圧入用
の穴10dに芯合わせ部材19の先端部19aが嵌入
し、嵌入した芯合わせ部材19のエア吹き出し口19b
よりエアを吹き出し、シャフト圧入用の穴10dの軸心
と芯合わせ部材19の軸心とを一致させ、受け台11に
対する下シリンダ10のXY面の位置決めが行われる。
法について説明する。まず、部品給排装置5により下シ
リンダ10を受け台11上に載置すると、図3に示すよ
うに、下シリンダ10の基準面10aがZ軸方向に移動
可能な基準面受け台14の支持面14aに支持され、凸
部下面10cが非移動の凸部受け台15の支持面15a
上に微小のギャップgを有する状態で支持される。そし
て、該載置と同時に、下シリンダ10のシャフト圧入用
の穴10dに芯合わせ部材19の先端部19aが嵌入
し、嵌入した芯合わせ部材19のエア吹き出し口19b
よりエアを吹き出し、シャフト圧入用の穴10dの軸心
と芯合わせ部材19の軸心とを一致させ、受け台11に
対する下シリンダ10のXY面の位置決めが行われる。
【0030】一方、前記下シリンダ10のXY面の位置
決めが終わると、予め、下シリンダ10の上方にてシャ
フト9の下端面の軸心P0の位置を特定するための測定
を行う。このため、チャック2dに保持されたシャフト
9の上端部が、部品給排装置5によりシャフト上端保持
部2a内に挿入される。このとき、シャフト9の上端面
と接触点2bとの間には図5に示すように微小のクリア
ランスを設ける。ここで、軸心P0の位置の特定は、シ
ャフト9の上端面の軸心Pnに対する下端面の軸心P0
の直交するX軸およびY軸2方向の傾きを測定して行
う。傾斜測定は、まず、θx傾斜検出器4aの発信器4
a1からθx傾斜検出器4aの受信器4a2にX方向への
複数のビームを照射し、図5に示す軸線S上の点P1の
Y方向へ位置ずれした位置P1(Y)を求める。つい
で、シャフト9を一定寸法mだけ下降させ、該下降させ
たときの軸線S上の点P2のY方向へ位置ずれした位置
P2(Y)を同様にして求める。この両者の位置ずれ量
の差P1(Y)−P2(Y)から、シャフト9のX軸回り
の傾斜角度θxは、 θx=(P1(Y)−P2(Y))/m により求まる。同様にして、θy傾斜検出器4bにより
Y軸回りの傾斜角度θyが、 θy=(P1(X)−P2(X))/m より求まる。そして、シャフト9の全長L(上端面の軸
心Pnから下端面の軸心P0までの寸法)は既知である
から、上端面の軸心Pnからみた下端面の軸心P0の
X,Y座標は、 P0(X)=θy・L P0(Y)=θx・L により決まる。
決めが終わると、予め、下シリンダ10の上方にてシャ
フト9の下端面の軸心P0の位置を特定するための測定
を行う。このため、チャック2dに保持されたシャフト
9の上端部が、部品給排装置5によりシャフト上端保持
部2a内に挿入される。このとき、シャフト9の上端面
と接触点2bとの間には図5に示すように微小のクリア
ランスを設ける。ここで、軸心P0の位置の特定は、シ
ャフト9の上端面の軸心Pnに対する下端面の軸心P0
の直交するX軸およびY軸2方向の傾きを測定して行
う。傾斜測定は、まず、θx傾斜検出器4aの発信器4
a1からθx傾斜検出器4aの受信器4a2にX方向への
複数のビームを照射し、図5に示す軸線S上の点P1の
Y方向へ位置ずれした位置P1(Y)を求める。つい
で、シャフト9を一定寸法mだけ下降させ、該下降させ
たときの軸線S上の点P2のY方向へ位置ずれした位置
P2(Y)を同様にして求める。この両者の位置ずれ量
の差P1(Y)−P2(Y)から、シャフト9のX軸回り
の傾斜角度θxは、 θx=(P1(Y)−P2(Y))/m により求まる。同様にして、θy傾斜検出器4bにより
Y軸回りの傾斜角度θyが、 θy=(P1(X)−P2(X))/m より求まる。そして、シャフト9の全長L(上端面の軸
心Pnから下端面の軸心P0までの寸法)は既知である
から、上端面の軸心Pnからみた下端面の軸心P0の
X,Y座標は、 P0(X)=θy・L P0(Y)=θx・L により決まる。
【0031】つづいて上記位置ずれ量を測定されたシャ
フト9を下降させる。このとき、シャフト9の下端面の
位置が、下シリンダ10のシャフト圧入用の穴10dに
嵌入する範囲内にあればそのまま下降させるが、もし前
記位置ずれ量が大きくて嵌入する範囲外にある場合に
は、前記位置ずれ量を補正した後、下降させる。該位置
ずれ量の補正は、まず、図6に示すように、基準面受け
台14の基準点となる支持面14a上の点Aをシャフト
圧入用の穴10dの軸心に、一方、保持部2の基準点と
なる点Bをシャフト上端保持部2aの下端面の中心点に
決め、事前のキャリブレーションにより点AとBを、鉛
直線である保持部2の移動軸T上にセットする。このセ
ット時に、前記P0(X),P0(Y)の位置ずれ量があ
る場合には、点Aとシャフト9の下端面の軸心P0との
間に該位置ずれがあるということであり、XYZテーブ
ル13を作動して−P0(X),−P0(Y)だけ下シリ
ンダ10を移動し、点Aと軸心P0とを一致させてシャ
フト9の下端部が穴10d内に嵌入可能にする。つぎ
に、シャフト9を下降してその下端面が下シリンダ10
に接触し、該接触を力センサー12が感知すると、再び
XYZテーブル13を作動してこんどは前記移動方向と
反対方向へ+P0(X),+P0(Y)だけ下シリンダ1
0を移動させて位置補正する。この補正により点A,軸
心P0,点Bを鉛直の保持部2の移動軸T上にセットす
ることができる。
フト9を下降させる。このとき、シャフト9の下端面の
位置が、下シリンダ10のシャフト圧入用の穴10dに
嵌入する範囲内にあればそのまま下降させるが、もし前
記位置ずれ量が大きくて嵌入する範囲外にある場合に
は、前記位置ずれ量を補正した後、下降させる。該位置
ずれ量の補正は、まず、図6に示すように、基準面受け
台14の基準点となる支持面14a上の点Aをシャフト
圧入用の穴10dの軸心に、一方、保持部2の基準点と
なる点Bをシャフト上端保持部2aの下端面の中心点に
決め、事前のキャリブレーションにより点AとBを、鉛
直線である保持部2の移動軸T上にセットする。このセ
ット時に、前記P0(X),P0(Y)の位置ずれ量があ
る場合には、点Aとシャフト9の下端面の軸心P0との
間に該位置ずれがあるということであり、XYZテーブ
ル13を作動して−P0(X),−P0(Y)だけ下シリ
ンダ10を移動し、点Aと軸心P0とを一致させてシャ
フト9の下端部が穴10d内に嵌入可能にする。つぎ
に、シャフト9を下降してその下端面が下シリンダ10
に接触し、該接触を力センサー12が感知すると、再び
XYZテーブル13を作動してこんどは前記移動方向と
反対方向へ+P0(X),+P0(Y)だけ下シリンダ1
0を移動させて位置補正する。この補正により点A,軸
心P0,点Bを鉛直の保持部2の移動軸T上にセットす
ることができる。
【0032】なお、上記位置ずれ量を測定した結果、位
置ずれ量が大きい場合、必ずしもXYZテーブルを作動
して補正動作を行う必要はない。不良として扱い圧入し
なくてもよい。これは、補正動作、すなわちXYテーブ
ルを動作させることによって、XYテーブルに関連する
他の精密環境を崩して逆に精度を悪化することを避ける
ためである。つまり、位置ずれ量測定を、補正のための
準備作業ではなく単なる不良品の発見手段として用いて
もよい。また逆に、十分に不良品が少ないのであれば、
毎日位置ずれ量の測定をする必要がなく、定期点検時に
のみキャリブレーションのためにのみ位置ずれ量を測定
してもよい。
置ずれ量が大きい場合、必ずしもXYZテーブルを作動
して補正動作を行う必要はない。不良として扱い圧入し
なくてもよい。これは、補正動作、すなわちXYテーブ
ルを動作させることによって、XYテーブルに関連する
他の精密環境を崩して逆に精度を悪化することを避ける
ためである。つまり、位置ずれ量測定を、補正のための
準備作業ではなく単なる不良品の発見手段として用いて
もよい。また逆に、十分に不良品が少ないのであれば、
毎日位置ずれ量の測定をする必要がなく、定期点検時に
のみキャリブレーションのためにのみ位置ずれ量を測定
してもよい。
【0033】前記位置補正してシャフト9の軸線Sが、
シャフト圧入用の穴10dの中心に一致すると、シャフ
ト9の下降が進められる。シャフト9の圧入反力により
シャフト9の上端面が接触点2bに接触すると、シャフ
ト9が加振部2cを介して軸方向振動するように加振さ
れて圧入が開始される。この加振により圧入部は動摩擦
で圧入され、圧入力を小さくすることができるから、ス
ティック&スリップを発生させないで円滑に圧入するこ
とが可能であり、反面、シャフト圧入用の穴10dに溝
加工を必要としないため圧入長さが減少せず、従来に比
べて大きい抜去力が得られる。圧入につれて基準面受け
台14は、摺動部材16およびばね18を介して水平な
基準面10aの支持姿勢をそのまま保持し、かつ下シリ
ンダ10に適度の姿勢および位置の自由度を持たせなが
らZ軸方向に下降する。一方、下シリンダ10の底面中
心部の凸部下面10cは、基準面受け台14の下降によ
り同時に下降し、凸部下面10cと該下面10cを支持
する支持面15aとの間のギャップgをゼロにして密着
する。そして以後は、圧入が完了するまで圧入力の大半
を受けるようになるため、圧入力を確実に支承すること
ができ、前記加振作用とともに円滑な圧入を可能にす
る。
シャフト圧入用の穴10dの中心に一致すると、シャフ
ト9の下降が進められる。シャフト9の圧入反力により
シャフト9の上端面が接触点2bに接触すると、シャフ
ト9が加振部2cを介して軸方向振動するように加振さ
れて圧入が開始される。この加振により圧入部は動摩擦
で圧入され、圧入力を小さくすることができるから、ス
ティック&スリップを発生させないで円滑に圧入するこ
とが可能であり、反面、シャフト圧入用の穴10dに溝
加工を必要としないため圧入長さが減少せず、従来に比
べて大きい抜去力が得られる。圧入につれて基準面受け
台14は、摺動部材16およびばね18を介して水平な
基準面10aの支持姿勢をそのまま保持し、かつ下シリ
ンダ10に適度の姿勢および位置の自由度を持たせなが
らZ軸方向に下降する。一方、下シリンダ10の底面中
心部の凸部下面10cは、基準面受け台14の下降によ
り同時に下降し、凸部下面10cと該下面10cを支持
する支持面15aとの間のギャップgをゼロにして密着
する。そして以後は、圧入が完了するまで圧入力の大半
を受けるようになるため、圧入力を確実に支承すること
ができ、前記加振作用とともに円滑な圧入を可能にす
る。
【0034】前記シャフト9圧入中の圧入力は、圧入量
とともに、その圧入量に対する大きさおよび変化量が常
に測定されるから、基準値との比較により圧入状態の把
握および対応を容易かつ迅速に行うことが可能で、常に
最適値の圧入力で圧入することが可能になる。他方、圧
入力の測定と並行して、図7に示す上下トランス21,
22のインダクタンスが計測装置6により計測され、該
計測値が予め設定されている所定値に達した時点で圧入
を完了する。このため、上下トランス21,22間のギ
ャップWおよび基準面10aの回転中の振れ(いわゆる
端面振れ)は、前記したシャフト9の精度のよい鉛直方
向圧入により確実に所定値(例えば、数μm)内に設定
される。従って、シャフト9とシャフト圧入用の穴10
dとの間に相対的な位置ずれがあっても、Z軸方向に確
実に位置決めされ、スティック&スリップを発生するこ
となく高精度にギャップWを得ることが可能になる。
とともに、その圧入量に対する大きさおよび変化量が常
に測定されるから、基準値との比較により圧入状態の把
握および対応を容易かつ迅速に行うことが可能で、常に
最適値の圧入力で圧入することが可能になる。他方、圧
入力の測定と並行して、図7に示す上下トランス21,
22のインダクタンスが計測装置6により計測され、該
計測値が予め設定されている所定値に達した時点で圧入
を完了する。このため、上下トランス21,22間のギ
ャップWおよび基準面10aの回転中の振れ(いわゆる
端面振れ)は、前記したシャフト9の精度のよい鉛直方
向圧入により確実に所定値(例えば、数μm)内に設定
される。従って、シャフト9とシャフト圧入用の穴10
dとの間に相対的な位置ずれがあっても、Z軸方向に確
実に位置決めされ、スティック&スリップを発生するこ
となく高精度にギャップWを得ることが可能になる。
【0035】図8に前記シャフト9圧入中の圧入力と圧
入量との関係を示す。圧入力は、力センサー12により
圧入中連続して、または、一定時間ごとに測定され、一
方、シャフト圧入量は、シャフト9の下端部が下シリン
ダ10のシャフト圧入用の穴10dに接触して力センサ
ー12に検出された位置を圧入開始位置とし、以後は図
示しない位置センサーを介して計測装置6により計測さ
れる。図8に示すカーブaは、圧入量が増すにつれて、
ほぼ比例するように圧入力が単調増加する望ましい状態
で、しきい値の一例を示す。また、点線で示すカーブb
は、こじり等により圧入抵抗が増加し、カーブaを超え
た異常値を示す例である。これにより圧入力が、カーブ
aの値を超えないように、かつカーブaにできるだけ沿
うように、圧入の速度や圧入ステップ量、あるいは加振
周波数,振幅等を、制御装置7により変化させて制御さ
れる。つぎに、図9に示すカーブcは、圧入中にスティ
ック&スリップを発生している状態の一例である。カー
ブcが前記カーブaのしきい値を超えていなくても、こ
のようなスティック&スリップが発生している場合に
は、片振りの圧入力変化量h1または、両振りの圧入力
変化量h2に基づいて、前記と同様に、圧入の速度や圧
入ステップ量、あるいは加振周波数,振幅等を制御装置
7により変化させ、スティック&スリップを低減するこ
とが可能になる。ついで図10は、多数の圧入データか
ら圧入状態合格の一定の範囲を設定したデータで、圧入
力が該設定範囲内に推移するか否かが測定される。カー
ブdは斜線で示す設定範囲の上限値,カーブeは同じく
下限値を示す。いま、シャフト圧入量がx1に達したと
き、圧入力が図に示す点f1に異常上昇しその値をf
(x1)とすると、設定範囲上限のカーブd上の圧入力
の値d(x1)との差Δは、 Δ=f(x1)−d(x1) となる。この差Δの値は、前記図8におけるカーブbの
場合と同様に、こじり等により圧入抵抗が増加した異常
値を示しており、斜線で示す設定範囲内に戻す必要があ
る。このため、Δの値が設定範囲から外れたか否かを、
圧入中連続して、または、一定時間ごとに測定して検出
し、Δの値に基づいて前記と同様に、圧入の速度や圧入
ステップ量、あるいは加振周波数,振幅等を制御装置7
により変化させ、圧入力を点f1から斜線内の点f2まで
下げて斜線内のカーブfに沿うように制御する。このよ
うに、本図における圧入力の正否の判定は、前記図8の
単一のしきい値を示すカーブaによる判定と異なり、Δ
の値が設定範囲内か否かを判定するため、圧入量に対す
る圧入力の許容範囲が広くなり、圧入力の制御を容易に
して実用的な判定をしつつ、一層円滑な圧入をすること
が可能になる。
入量との関係を示す。圧入力は、力センサー12により
圧入中連続して、または、一定時間ごとに測定され、一
方、シャフト圧入量は、シャフト9の下端部が下シリン
ダ10のシャフト圧入用の穴10dに接触して力センサ
ー12に検出された位置を圧入開始位置とし、以後は図
示しない位置センサーを介して計測装置6により計測さ
れる。図8に示すカーブaは、圧入量が増すにつれて、
ほぼ比例するように圧入力が単調増加する望ましい状態
で、しきい値の一例を示す。また、点線で示すカーブb
は、こじり等により圧入抵抗が増加し、カーブaを超え
た異常値を示す例である。これにより圧入力が、カーブ
aの値を超えないように、かつカーブaにできるだけ沿
うように、圧入の速度や圧入ステップ量、あるいは加振
周波数,振幅等を、制御装置7により変化させて制御さ
れる。つぎに、図9に示すカーブcは、圧入中にスティ
ック&スリップを発生している状態の一例である。カー
ブcが前記カーブaのしきい値を超えていなくても、こ
のようなスティック&スリップが発生している場合に
は、片振りの圧入力変化量h1または、両振りの圧入力
変化量h2に基づいて、前記と同様に、圧入の速度や圧
入ステップ量、あるいは加振周波数,振幅等を制御装置
7により変化させ、スティック&スリップを低減するこ
とが可能になる。ついで図10は、多数の圧入データか
ら圧入状態合格の一定の範囲を設定したデータで、圧入
力が該設定範囲内に推移するか否かが測定される。カー
ブdは斜線で示す設定範囲の上限値,カーブeは同じく
下限値を示す。いま、シャフト圧入量がx1に達したと
き、圧入力が図に示す点f1に異常上昇しその値をf
(x1)とすると、設定範囲上限のカーブd上の圧入力
の値d(x1)との差Δは、 Δ=f(x1)−d(x1) となる。この差Δの値は、前記図8におけるカーブbの
場合と同様に、こじり等により圧入抵抗が増加した異常
値を示しており、斜線で示す設定範囲内に戻す必要があ
る。このため、Δの値が設定範囲から外れたか否かを、
圧入中連続して、または、一定時間ごとに測定して検出
し、Δの値に基づいて前記と同様に、圧入の速度や圧入
ステップ量、あるいは加振周波数,振幅等を制御装置7
により変化させ、圧入力を点f1から斜線内の点f2まで
下げて斜線内のカーブfに沿うように制御する。このよ
うに、本図における圧入力の正否の判定は、前記図8の
単一のしきい値を示すカーブaによる判定と異なり、Δ
の値が設定範囲内か否かを判定するため、圧入量に対す
る圧入力の許容範囲が広くなり、圧入力の制御を容易に
して実用的な判定をしつつ、一層円滑な圧入をすること
が可能になる。
【0036】図8,9,10で示した制御方法を、より
高度にしたものを図13を用いて説明する。実際の生産
に際しては、加工上の許容誤差のために圧入力にばらつ
きがみられる。図13のように、シャフト圧入量を横軸
に、圧入力を縦軸にすると、大部分のものはgに示すよ
うな曲線またはそれに近い曲線を描く。しかし、一部の
ものは、hのように最終圧入力の高いもの、またiのよ
うに最終圧入力の低いものも含まれる。既に本発明で
は、圧入の速度,ステップ量,あるいは加振周波数,加
振振幅等の制御パラメータは、制御装置7により変化で
きると述べた。hやiのように、最終圧入力が通常のも
のと異なる時は、これらの制御パラメータも通常のもの
と変えた方が、より高速に、信頼性を高く図7に示す高
精度なギャップWを得ることができる。
高度にしたものを図13を用いて説明する。実際の生産
に際しては、加工上の許容誤差のために圧入力にばらつ
きがみられる。図13のように、シャフト圧入量を横軸
に、圧入力を縦軸にすると、大部分のものはgに示すよ
うな曲線またはそれに近い曲線を描く。しかし、一部の
ものは、hのように最終圧入力の高いもの、またiのよ
うに最終圧入力の低いものも含まれる。既に本発明で
は、圧入の速度,ステップ量,あるいは加振周波数,加
振振幅等の制御パラメータは、制御装置7により変化で
きると述べた。hやiのように、最終圧入力が通常のも
のと異なる時は、これらの制御パラメータも通常のもの
と変えた方が、より高速に、信頼性を高く図7に示す高
精度なギャップWを得ることができる。
【0037】例えば、iのように圧入力が低い場合は、
圧入の初期、中期、最終期共に、他の場合よりは圧入の
速度,ステップ量を多くしてもギャップWの精度を損な
うことはない。つまり、圧入の速度,ステップ量を大き
くとることによって、高速圧入が実現する。
圧入の初期、中期、最終期共に、他の場合よりは圧入の
速度,ステップ量を多くしてもギャップWの精度を損な
うことはない。つまり、圧入の速度,ステップ量を大き
くとることによって、高速圧入が実現する。
【0038】一方、hのように圧入力の高い場合には、
スティック&スリップが大きくなる。このため、圧入の
圧入の初期、中期、最終期共に、圧入の速度,ステップ
量は大きくとらず、この代わりに加振周波数を大きく、
かつ加振振幅を小さくとることによってスティック&ス
リップを小さくでき、より高信頼度とギャップWの高い
精度を得ることができる。
スティック&スリップが大きくなる。このため、圧入の
圧入の初期、中期、最終期共に、圧入の速度,ステップ
量は大きくとらず、この代わりに加振周波数を大きく、
かつ加振振幅を小さくとることによってスティック&ス
リップを小さくでき、より高信頼度とギャップWの高い
精度を得ることができる。
【0039】ここでの課題は、最終圧入力はその名前が
示すように最終期に入って、例えば、X21<q1である
q1の時点で、はじめてh(q1)は高く、i(q1)は
低いとわかる。
示すように最終期に入って、例えば、X21<q1である
q1の時点で、はじめてh(q1)は高く、i(q1)は
低いとわかる。
【0040】しかし、この時には既に圧入は終了してお
り、上記の高度の制御を実行するには時期が遅い。つま
り、圧入の初期の段階で最終圧入力を予測し、予測され
た最終圧入力の大小で、リアルタイムで、迅速に制御パ
ラメータを変えて、はじめて上記の高度な制御が実行で
きその効果を出すことができる。
り、上記の高度の制御を実行するには時期が遅い。つま
り、圧入の初期の段階で最終圧入力を予測し、予測され
た最終圧入力の大小で、リアルタイムで、迅速に制御パ
ラメータを変えて、はじめて上記の高度な制御が実行で
きその効果を出すことができる。
【0041】本圧入では図13に示すように、最終圧入
力の高いものはその初期においても(i)圧入力は高
く、また(ii)圧入曲線の傾斜も高い。この性質を利
用して初期において適切な個所X11<P1,P2,…Pn
<X12に、P1,P2,…Pn点を設け、通常の圧入力
{g(p1),g(p2),…g(pn)}を予め測定し
ておき、hのような曲線がきたときは、{h(p1),
h(p2),…h(pn)}を測定し、これらが{g
(p1),g(p2),…g(pn)}より高いことを各
点ごとに、或いは平均値ごとに、或いは他の方法で比較
して、これによってhの曲線は、最終圧入力が高くなる
ことを予測することができる。
力の高いものはその初期においても(i)圧入力は高
く、また(ii)圧入曲線の傾斜も高い。この性質を利
用して初期において適切な個所X11<P1,P2,…Pn
<X12に、P1,P2,…Pn点を設け、通常の圧入力
{g(p1),g(p2),…g(pn)}を予め測定し
ておき、hのような曲線がきたときは、{h(p1),
h(p2),…h(pn)}を測定し、これらが{g
(p1),g(p2),…g(pn)}より高いことを各
点ごとに、或いは平均値ごとに、或いは他の方法で比較
して、これによってhの曲線は、最終圧入力が高くなる
ことを予測することができる。
【0042】これ以外に最終圧入力を予測する手段とし
ては、まず、初期において、通常の場合の曲線、すなわ
ちgの傾斜、
ては、まず、初期において、通常の場合の曲線、すなわ
ちgの傾斜、
【0043】
【数1】
【0044】を予め測定しておき、hのような曲線がき
たとき、hの傾斜、
たとき、hの傾斜、
【0045】
【数2】
【0046】を測定し、これらが通常と比べて各項ご
と、或いは平均値ごと、或いは他の方法で比較し、hの
曲線は最終圧入力が高くなることを予測することができ
る。
と、或いは平均値ごと、或いは他の方法で比較し、hの
曲線は最終圧入力が高くなることを予測することができ
る。
【0047】このような方式により、圧入の初期の段階
で最終圧入力を予測し、制御パラメータを最適化するこ
とによって、製品の加工精度のばらつきに左右されず
に、よ
で最終圧入力を予測し、制御パラメータを最適化するこ
とによって、製品の加工精度のばらつきに左右されず
に、よ
【0048】り高速で、高精度な圧入を実現することが
できる。
できる。
【発明の効果】以上説明したように本発明は、VTR
(ビデオテープレコーダ),小形8mmムービー,DA
T(デジタルオーディオテープレコーダ)等の磁気テー
プ機構部における下シリンダに、該下シリンダを支持す
るシャフトを円滑に、かつ精度よく垂直に圧入すること
ができ、下シリンダ側に固着した下トランスとシャフト
側に固着した上トランスとの間のギャップを正確に所定
値内に保つとともに、所定の十分な抜去力を得ることが
できる効果を奏する。
(ビデオテープレコーダ),小形8mmムービー,DA
T(デジタルオーディオテープレコーダ)等の磁気テー
プ機構部における下シリンダに、該下シリンダを支持す
るシャフトを円滑に、かつ精度よく垂直に圧入すること
ができ、下シリンダ側に固着した下トランスとシャフト
側に固着した上トランスとの間のギャップを正確に所定
値内に保つとともに、所定の十分な抜去力を得ることが
できる効果を奏する。
【図1】本発明の一実施例のシャフト圧入装置の全体構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
【図2】図1の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【図3】図2の下シリンダの載置状態を示す側断面図で
ある。
ある。
【図4】図2の下シリンダのXY面位置決め手段を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図5】シャフト位置ずれ量の測定方法説明図である。
【図6】シャフト位置ずれ補正の説明図である。
【図7】シャフトの圧入完了状態を示す図である。
【図8】シャフトの圧入量と圧入力との関係を示す図で
ある。
ある。
【図9】スティック&スリップを発生したシャフトの圧
入量と圧入力との関係を示す図である。
入量と圧入力との関係を示す図である。
【図10】シャフト圧入力の推移判定方法の一例を示す
図である。
図である。
【図11】図2の下シリンダの載置状態を示す側断面図
(その2)である。
(その2)である。
【図12】シャフト圧入力と反力との関係を示すグラフ
である。
である。
【図13】初期圧入力と最終圧入力の関係を示すグラフ
である。
である。
1…圧入機構部、2…保持部、2a…シャフト上端保持
部、2c…加振部、2dチャック、3…載置部、4…傾
斜計測装置、4a…θx傾斜検出器、4b…θy傾斜検
出器、9…シャフト、9a…シャフト本体、9c…ディ
スク、10…下シリンダ、10a…基準面、10b…凸
部、10c…凸部下面、10d…シャフト圧入用の穴、
11…受け台、12…力センサー、13…XYZテーブ
ル、14…基準面受け台、14a…支持面、15…凸部
受け台、15a…支持面、16…摺動部材、18…ば
ね、19…芯合わせ部材、19a…先端部、19b…エ
ア吹き出し口、21…上トランス、22…下トランス。
部、2c…加振部、2dチャック、3…載置部、4…傾
斜計測装置、4a…θx傾斜検出器、4b…θy傾斜検
出器、9…シャフト、9a…シャフト本体、9c…ディ
スク、10…下シリンダ、10a…基準面、10b…凸
部、10c…凸部下面、10d…シャフト圧入用の穴、
11…受け台、12…力センサー、13…XYZテーブ
ル、14…基準面受け台、14a…支持面、15…凸部
受け台、15a…支持面、16…摺動部材、18…ば
ね、19…芯合わせ部材、19a…先端部、19b…エ
ア吹き出し口、21…上トランス、22…下トランス。
Claims (7)
- 【請求項1】 中心部にZ軸方向に貫通したシャフト圧
入用の穴を穿設するとともに、底面の中心部に該底面よ
り下方側に突出した凸部を設け、上面側に下トランスを
固着した下シリンダと、該下シリンダを載置するXYZ
テーブルを備えた受け台と、中間部にドラム回転用の軸
受を設け、該軸受の下部に設けたディスクを介して上ト
ランスを固着したシャフトとを備え、該シャフトを加振
しながら前記受け台上に載置された下シリンダのシャフ
ト圧入用の穴に圧入するシャフト圧入方法において、 (1) 前記下シリンダの底面外周部をZ軸レベルの基
準面とし、前記受け台上に、前記基準面をZ軸方向に移
動可能に水平に支持するとともに底面中心部の凸部下面
との間に僅かに間隔を設けて載置する工程と、 (2) 前記受け台上に載置された下シリンダ軸心のX
Y面の位置決めを、前記受け台に設けた芯合わせ部材を
下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌入させて行う工程
と、 (3) 前記シャフトの上端面軸心に対する下端面軸心
のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を測定し、該位置ず
れ量に応じて前記XYZテーブルにより下シリンダのシ
ャフト圧入用の穴の前記基準面上における中心を、シャ
フトのZ軸方向の軸線に一致させるように移動して補正
する工程と、 (4) 前記シャフトの下端部が下シリンダのシャフト
圧入用の穴に圧入されるにともない、該圧入力により前
記基準面を受け台上に支持した姿勢を保持したままZ軸
方向に下降させ、前記底面中心部の凸部下面を受け台に
支持させてシャフト圧入力を受けさせる工程と、 (5) シャフト圧入中、圧入量に対する圧入力の大き
さおよびその変化量を力センサーを介して測定し、該測
定値を予め設定した基準値と比較・判定する工程と、 (6) シャフト圧入中、前記上・下トランス間のイン
ダクタンスを、その計測値が予め設定した所定値になる
まで計測する工程とからなることを特徴とするシャフト
圧入方法。 - 【請求項2】 中心部にZ軸方向に貫通したシャフト圧
入用の穴を穿設するとともに、底面の中心部に該底面よ
り下方側に突出した凸部を設け、上面側に下トランスを
固着した下シリンダと、該下シリンダを載置するXYZ
テーブルを備えた受け台と、中間部にドラム回転用の軸
受を取付け、該軸受の下部に設けたディスクを介して上
トランスを固着したシャフトとを備え、該シャフトを加
振しながら前記受け台上に載置された下シリンダのシャ
フト圧入用の穴に圧入するシャフト圧入装置において、 (1) 前記下シリンダの底面外周部をZ軸レベルの基
準面とし、前記受け台上に、前記基準面をZ軸方向に移
動可能に水平に支持するとともに、底面中心部の凸部下
面との間に僅かに間隔を設けて載置する載置手段と、 (2) 前記受け台上に載置された下シリンダ軸心のX
Y面の位置決めを、前記受け台に設けた芯合わせ部材を
下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌入させて行う下シ
リンダのXY面位置決め手段と、 (3) 前記シャフトの上端面軸心に対する下端面軸心
のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を測定し、該位置ず
れ量に応じて前記XYZテーブルにより下シリンダのシ
ャフト圧入用の穴の前記基準面上における中心を、シャ
フトの軸線に一致させるように移動して補正するシャフ
ト位置ずれ補正手段と、 (4) 前記シャフトの下端部が下シリンダのシャフト
圧入用の穴に圧入されるにともない、該圧入力により前
記基準面を、受け台上に支持した姿勢を保持したままZ
軸方向に下降させ、前記底面中心部の凸部下面を受け台
に支持させてシャフト圧入力を受けさせる圧入力支持手
段と、 (5) シャフト圧入中、圧入量に対する圧入力の大き
さおよびその変化量を力センサーを介して測定し、該測
定値を予め設定した基準値と比較・判定する圧入力測定
・制御手段と、 (6) シャフト圧入中、前記上・下トランス間のイン
ダクタンスを、その計測値が予め設定した所定値になる
まで計測するインダクタンス計測手段とを備えたことを
特徴とするシャフト圧入装置。 - 【請求項3】 前記下シリンダの載置手段における受け
台を、下シリンダの基準面と下シリンダの底面中心部の
凸部下面とを各別に支持し、前記基準面の支持部のみZ
軸方向に移動可能に形成してなる請求項2記載のシャフ
ト圧入装置。 - 【請求項4】 前記下シリンダのXY面位置決め手段
が、下シリンダの底面中心部の凸部下面を支持する受け
台中央に、下シリンダのシャフト圧入用の穴に嵌脱可能
にZ軸方向へ移動可能に丸棒状の芯合わせ部材を設け、
該芯合わせ部材の外周面に複数のエア吹き出し口を形成
し、該芯合わせ部材が下シリンダのシャフト圧入用の穴
に嵌入された際、前記エア吹き出し口よりエアを吹き出
し、下シリンダのシャフト圧入用の穴の軸心を芯合わせ
部材の軸心に一致させる構成からなる請求項2または3
記載のシャフト圧入装置。 - 【請求項5】 前記シャフト位置ずれ補正手段が、シャ
フトのX軸およびY軸の直交する2方向の傾斜を測定す
る傾斜計測手段を備えてなる請求項2記載のシャフト圧
入装置。 - 【請求項6】 前記圧入力支持手段が、下シリンダの基
準面の支持部をZ軸方向に移動可能にばねを介して支持
するとともに、基準面の支持部と下シリンダの底面中心
部の凸部下面の支持部との間に、該両者がZ軸方向に相
対移動可能な摺動部を介設し、前記ばねがシャフトの圧
入力により撓むことにより、下シリンダの底面中心部の
凸部下面を受け台に支持させる構成からなる請求項2ま
たは3記載のシャフト圧入装置。 - 【請求項7】 前記シャフト圧入中における圧入力と基
準値とを比較・判定する工程が、シャフト圧入量および
圧入力を常時または定期的に測定し、該測定値を予め設
定した範囲の基準値と比較し、該比較値が異常値のとき
は、シャフト圧入速度または圧入ステップ量を変化させ
て正常値に復帰させる工程からなる請求項1記載のシャ
フト圧入方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13479791 | 1991-06-06 | ||
| JP3-134797 | 1991-06-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0542427A true JPH0542427A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=15136761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344231A Pending JPH0542427A (ja) | 1991-06-06 | 1991-12-26 | シヤフト圧入方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0542427A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264910A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの制御方法、ロボット制御装置およびロボット制御システム |
| JP2012510131A (ja) * | 2008-11-25 | 2012-04-26 | サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス レンコール リミティド | トレランスリングのプロセスコントロール |
| JP2012166288A (ja) * | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Aisin Aw Co Ltd | 圧入装置 |
| JP2014030879A (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-20 | Aisin Aw Co Ltd | 圧入装置 |
| JP2015164755A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | キヤノン株式会社 | ロボット装置、ロボット装置の制御方法、プログラム及び記録媒体 |
| EP3313227A1 (fr) * | 2015-06-25 | 2018-05-02 | Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) | Procede de chassage par ultrasons |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344231A patent/JPH0542427A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264910A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの制御方法、ロボット制御装置およびロボット制御システム |
| JP2012510131A (ja) * | 2008-11-25 | 2012-04-26 | サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス レンコール リミティド | トレランスリングのプロセスコントロール |
| US8615318B2 (en) | 2008-11-25 | 2013-12-24 | Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Limited | Process control of tolerance rings |
| JP2012166288A (ja) * | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Aisin Aw Co Ltd | 圧入装置 |
| JP2014030879A (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-20 | Aisin Aw Co Ltd | 圧入装置 |
| JP2015164755A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | キヤノン株式会社 | ロボット装置、ロボット装置の制御方法、プログラム及び記録媒体 |
| EP3313227A1 (fr) * | 2015-06-25 | 2018-05-02 | Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) | Procede de chassage par ultrasons |
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