JP4122907B2 - 圧入装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のオルタネータにダイオードを組み付けるために、オルタネータの一部分である板部材に設けられた孔にダイオードを圧入する圧入装置が従来知られている。この従来の圧入装置１００は、図５に示すように、上側押え部１１０と、圧入部材であるダイオード８と被圧入部材である板部材９とを載せた下側押え部１２０とを備えている。また、下側押え部１２０は、上側押え部１１０との間で相対的に移動可能に構成されており、圧入時には、上側押え部１２０に向けてダイオード８及び板部材９を載せた下側押え部１１０を上昇させることにより、板部材９の孔内にダイオード８を圧入する。
【０００３】
この圧入工程では大きな圧入荷重が必要とされるため、下側押え部１１０の昇降機構の動力源としてサーボモータ１３０が採用されている。しかしながら、このようにサーボモータ１３０を動力源として採用すると、ダイオードの圧入された板部材９を取り出すために必要とされる距離が長いので、下側押え部１２０を上側押え部１１０に対して移動させるのにサーボモータ１３０ではかなり時間がかかる他、下側押え部１２０を高速で移動させるためにサーボモータ１３０の回転トルクを大きくすることにより、消費電力が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の目的は、高速かつ低消費電力で圧入部材を被圧入部材に圧入する圧入装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る圧入装置によれば、ダイオードからなる圧入部材と、圧入部材の断面にほぼ対応した断面を有する孔が設けられた板部材からなる被圧入部材とを保持する本体と、被圧入部材を孔において上から押圧しつつ予め定めた位置に位置決めする、中空のテーパー状センタリングピンからなる上側押え部であって、被圧入部材と当接する下側当接位置と、被圧入部材と離間した下側当接位置の上方の上側離間位置との間で駆動されることにより移動する、上側押え部と、上側押え部に接続された第一リンクと、第二リンクと、第一リンクと第二リンクを接続する接続部とを備えたトグルリンクであって、トグルリンクを、上側押え部の下側当接位置に対応する伸長位置と、上側押え部の上側離間位置に対応する屈曲位置との間で移動させるように、トグルリンクの接続部が、駆動手段によって移動させられる、トグルリンクと、ボールねじを介して駆動手段に接続されおりかつ圧入部材を下から押圧する、下側押え部であって、圧入部材を押圧しない下側非押圧位置と、圧入部材を下から押圧して被圧入部材に圧入する上側押圧位置との間で、上側押え部を駆動する時の力よりも大きな力で駆動されることにより移動する、下側押え部と、を備えている。これにより、最初に上側押え部が上側離間位置にありかつ下側押え部が下側非押圧位置にあり、位置決め時に、上側押え部を被圧入部材の上側に当接させることにより、圧入部材及び被圧入部材を両押え部で挟持し、次いで、圧入時に、下側押え部を下から圧入部材と当接させて上昇させ、圧入部材を被圧入部材に圧入する。その結果、大きな負荷が要求されない位置決め時において、上側押え部を小さな力で移動させ、その一方で、大きな負荷を必要とする圧入工程において、下側押え部を大きな力で移動させることができ、高速かつ低消費電力で圧入することができる。また、トグルリンクの接続部をわずかに移動させただけで、高速かつ低消費電力でトグルリンクを延伸又は屈曲させ、上側押え部を昇降させることができる。すなわち、一層高速かつ低消費電力で圧入することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の圧入装置を示す図である。図１に示すように、本発明の圧入装置１０は、圧入部材８及び被圧入部材９を保持したワーク保持具７と、ワーク保持具７を搭載した不動の本体部２と、被圧入部材９を上から下方へ押圧しうるように昇降可能な上側押え部３と、圧入部材８を下から上方へ押圧しうるように昇降可能な下側押え部として機能する加圧部６とで概ね構成されている。なお、本実施例では、圧入部材８はダイオードであり、被圧入部材９はダイオードの断面にほぼ対応した断面を有する孔９１が設けられた板部材である。
【０００８】
最初にワーク保持具７について説明する。図２は図１中の円Ａで囲まれた圧入部分の拡大断面図である。図２に示すように、ワーク保持具７は、被圧入部材９を支持するワーク保持具本体７１と、ワーク保持具本体７１に設けた孔７３と、この孔７３内に配置された、圧入部材８を支持するパンチ部７２とを備えている。このパンチ部７２は孔７３内で上下方向に移動可能である。これにより、パンチ部７２の底面を加圧部６の加圧具５で上方に押圧することにより、パンチ部７２上の圧入部材８を被圧入部材９の孔９１に圧入することができる。
【０００９】
次に本体２について説明する。本体２には、複数の孔２１が設けられている。加圧部６の加圧具５はこの孔２１内に配置されている。加圧具５は、パンチ部７２及び圧入部材８を押圧しない非押圧位置と、パンチ部７２及び圧入部材８を上方に押圧する押圧位置との間で移動可能である。
【００１０】
上側押え部３は、上面が上部１２とエアシリンダ３２で接続されており、下面が本体２とエアシリンダ３３で接続されている。これにより、上側押え部３は、上部３と本体２の間で移動可能である。また、上側押え部３の上面は、エアシリンダ３２の他に、上側押え部３と接続された第一リンク１１ａと上部１２と接続された第二リンク１１ｂとで構成されるトグルリンク１１を介して上部１２に接続されている。第一リンク１１ａと第二リンク１１ｂを接続する接続部には、上部１２に接続された、駆動手段としてのエアシリンダ４が接続されている。これにより、エアシリンダ４の伸長時にはトグルリンク１１が延伸し、上側押え部３は、被圧入部材９と当接する下側当接位置に位置し、エアシリンダ４の収縮時には、トグルリンク１１が屈曲し、上側押え部３は、被圧入部材９と離間した上側離間位置に位置する。このように、トグルリンク１１を介してエアシリンダ４で上側押え部３を駆動することにより、わずかにエアシリンダ４を移動させただけで高速かつ低消費電力で上側押え部３を昇降させることができる。
【００１１】
次に上側押え部３の位置決め機構について説明する。上側押え部３を被圧入部材９と当接させる際に被圧入部材９の位置決め精度をより向上させるために、上側押え部３にはテーパ状の外面を有するセンタリングピン３１が配置されている。センタリングピン３１は、上側押え部３内に設けられた凹所の中のエアシリンダ（図示せず）に接続されており、ピン３１はその軸線方向に移動可能である。図２に示すように、上側押え部３を下側当接位置に向けて下降させる際、ピン３１の外面が被圧入部材９の孔９１と係合することにより、被圧入部材９は正確に位置決めされる。なお、本実施例では、センタリングピン３１は、圧入部材に例えばリード線などの突起部８１がある場合にピン３１と干渉しないように、中空形状となっている。
【００１２】
次に加圧部６について説明する。加圧部６の加圧具５は、加圧具本体６０に内蔵されたボールねじ部（図示せず）に接続されている。このボールねじ部は、基部６２に固定されたモータ６１の軸と、ボールねじ部に連結された軸とがベルト６３を介して接続されている。このような構成により、このモータ６１の軸を回転させることにより、ベルト６３及びボールねじ部を介して加圧具５を上昇又は下降させることができる。
【００１３】
次に本発明の圧入装置の操作について説明する。圧入装置の操作は、ワーク保持具の配置段階、ワークの位置決め段階、圧入段階及びワークの取り出し段階で構成されている。最初のワーク保持具の配置の段階では、図１に示すように、上側押え部３を上側離間位置に、下側押え部としての加圧具５を下側非押圧位置にそれぞれ配置し、圧入部材８をパンチ部７２上に搭載し、被圧入部材９をワーク保持具本体７１上に搭載し、ワーク保持具７を本体２上に配置する。次に、ワークの位置決めの段階では、図３に示すように、上側押え部３を下側当接位置に下降させ、被圧入部材９及び圧入部材８を上側押え部３及び加圧具５で挟持した状態となる。次に、圧入段階では、図４に示すように、加圧部６のモータ６１を駆動して加圧具５及びパンチ部７２を上昇させて圧入部材８を被圧入部材９の孔９１に圧入する。最後に、ワークの取り出しの段階では、図１に示すように、ワーク保持具の配置の段階と同様に、上側押え部３を上側離間位置に、下側押え部としての加圧具５を下側非押圧位置にそれぞれ配置し、ワーク（被圧入部材９）を取り出す。このように、特に、ワークの位置決め段階及びワークの取り出し段階において比較的に小さな力で上側押え部３を高速かつ低消費電力で移動させることができる。
【００１４】
上記実施例では、ワーク保持具７を本体部２上に搭載した例について説明したが、ワーク保持具７を本体部２とは別の例えば割り出し機構などの構造によって支持されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワーク保持具の配置の段階又はワークの取り出しの段階の本発明の圧入装置を示す図である。
【図２】図１中の円Ａで囲まれた圧入部分の拡大断面図である。
【図３】ワークの位置決めの段階の本発明の圧入装置を示す図である。
【図４】圧入段階の本発明の圧入装置を示す図である。
【図５】従来の圧入装置を示す図である。
【符号の説明】
２…本体
３…上側押え部
５…加圧具
８…圧入部材
９…被圧入部材
１０…圧入装置

Claims (1)

1. ダイオードからなる圧入部材と、前記圧入部材の断面にほぼ対応した断面を有する孔が設けられた板部材からなる被圧入部材とを保持する本体と、
   前記被圧入部材を前記孔において上から押圧しつつ予め定めた位置に位置決めする、中空のテーパー状センタリングピンからなる上側押え部であって、前記被圧入部材と当接する下側当接位置と、前記被圧入部材と離間した前記下側当接位置の上方の上側離間位置との間で駆動されることにより移動する、上側押え部と、
   前記上側押え部に接続された第一リンクと、第二リンクと、前記第一リンクと前記第二リンクを接続する接続部とを備えたトグルリンクであって、前記トグルリンクを、前記上側押え部の前記下側当接位置に対応する伸長位置と、前記上側押え部の前記上側離間位置に対応する屈曲位置との間で移動させるように、前記トグルリンクの接続部が、駆動手段によって移動させられる、トグルリンクと、
   ボールねじを介して駆動手段に接続されおりかつ前記圧入部材を下から押圧する、下側押え部であって、前記圧入部材を押圧しない下側非押圧位置と、前記圧入部材を下から押圧して前記被圧入部材に圧入する上側押圧位置との間で、前記上側押え部を駆動する時の力よりも大きな力で駆動されることにより移動する、下側押え部と、を備えていることを特徴とする圧入装置。

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