JP4127121B2

JP4127121B2 - Caulking device

Info

Publication number: JP4127121B2
Application number: JP2003150777A
Authority: JP
Inventors: 亘坂野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP2004351448A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を被組付け物に組み付け、かしめ加工により一体化するためのかしめ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のかしめ装置は、図２に正面図と側面図に示すように、部品Ａを被組付け物Ｂに組み付けるためのチャック機構２と部品Ａをかしめ加工するためのかしめ機構１とが、別々のロボット１０，２０等により移動および駆動されていた。即ち、チャック機構２は、部品Ａをクランプ保持した状態でロボット２０により移送され被組付け物Ｂに部品Ａを組み付ける。次いで、かしめ機構１がロボット１０により移送されて、組み付けられた部品Ａをかしめることにより被組付け物Ｂに部品Ａを結合する。
【０００３】
このように、従来のかしめ装置では、チャック機構２とかしめ機構１とが別々のロボット１０，２０によって駆動されているため、装置が大きくなり、設備費も高価になるという問題があった。
また、チャック機構とかしめ機構とを一つのベースに取り付けたものもあるが、部品を位置決めするためのチャック機構の位置決め動作や、かしめ機構のかしめ位置への位置決め動作等に夫々独立した駆動装置が必要であり、これらが順序経って動作するため作業時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一台のロボットでチャック部およびかしめ部の位置決めができ、組み付け、かしめ加工が可能なかしめ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】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のかしめ装置を提供する。
請求項１に記載のかしめ装置は、ロボット側に固定される固定ベースと、固定ベースに対して移動可能な可動ベースと、可動ベースに固定されたかしめ機構と、可動ベースにコイルスプリングを介して支持されているチャック機構とを有していて、かしめ機構とチャック機構とが一緒になってロボットにより移動できるように構成されているかしめ装置において、チャック機構が、支持部材、支持棒、チャック機構本体及びチャック部とを備えていて、支持部材には、支持棒を挿通する孔が設けられ、かつ支持部材とチャック機構本体間には、支持棒の周囲に挿通されるようにコイルスプリングが設けられており、可動ベースが移動すると、当初、チャック機構のチャック部とかしめ機構のかしめ部とは同じ間隔を保って移動するが、チャック部に保持された部品が被組付け物に当接して押圧力を受けると、コイルスプリングが縮んでチャック部に対してかしめ部が相対的に移動して、チャック部とかしめ部との間隔が狭まるように構成されている。これにより、１台のロボットの動きで部品を所定位置に組み付けた後、かしめパンチ（かしめ部）をかしめ位置に挿入して部品のかしめ加工を行うことができる。
【０００６】
請求項２のかしめ装置は、かしめ機構が、可動ベースに固定されるかしめ機構本体と、かしめ機構本体に取り付けられた第２の駆動部と、第２の駆動部とかしめ部とを接続するリンク機構とを更に備えていることを特定したものであり、これにより、部品を所定荷重で被組付け物に組み付け押圧し、かしめ加工を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態のかしめ装置について説明する。図１は、本発明のかしめ装置の全体構成を示す正面図と側面図である。本発明のかしめ装置は、かしめ機構１とチャック機構２とが一緒になって１つのロボット１００（図にはロボットの一部が示されている）により前後左右及び上下に移動できるようになっている。かしめ装置は、ロボット１００側に固定される固定ベース３と、この固定ベース３に対して図１の側面図で左右方向に第１の駆動部５によって移動する可動ベース４とを有している。第１の駆動部５は、固定ベース３と可動ベース４との間に配置されていて、この第１の駆動部５を挟んで一対の第１の案内体６が、固定ベース３と可動ベース４間に設けられている。このようにして、第１の駆動部５を駆動することで可動ベース４が第１の案内体６に沿って移動する。
【０００８】
可動ベース４には、かしめ機構１のかしめ機構本体１１が固定されていると共に、チャック機構２が弾性体７を介して支持されている。更に、可動ベース４には、第２の案内体８が設けられていて、弾性体７の弾性変形分だけ、チャック機構２が移動するのを案内するようになっている。
【０００９】
かしめ機構１は、かしめ機構本体１１、第２の駆動部１２、リンク機構１３及びかしめ部１４とから構成されている。かしめ機構本体１１は可動ベース４に固定されており、第１の駆動部５の駆動により可動ベース４が固定ベース３に対して移動すると、かしめ機構１も可動ベース４と一緒に移動する。第２の駆動部１２は、例えばシリンダ機構であり、かしめ機構本体１１に取り付けられている。第２の駆動部１２は、リンク機構１３を介してかしめ部１４であるかしめパンチに接続している。リンク機構１３は、図１に示される例では、Ｘ状に配置される２つの第１と第２リンク１３ａ，１３ｂとこのＸ状リンクの第１のリンク１３ａと連結する第３のリンク１３ｃとから構成される。第３のリンク１３ｃはかしめパンチ１４に連結している。Ｘ状リンク１３ａ，１３ｂはその交点が支点（Ｏ）となっており、第２の駆動部１２の駆動体１２ａの先端がＸ状リンク１３ａ，１３ｂによって案内されることにより、Ｘ状リンク１３ａ，１３ｂが拡がったり、閉じたりする。この動きに合わせて、第３のリンク１３ｃが上下動し、かしめパンチ１４を支点Ｐを中心に揺動させる。このようにリンク機構１３は、２つの支点Ｏ，Ｐを有し、第２の駆動部１２を駆動することによってリンク機構１３を介してかしめパンチ１４がかしめ作動する。なお、支点Ｏ，Ｐは、かしめ機構本体１１に設けられている。
【００１０】
チャック機構２は、可動ベース４に固定された支持部材２１と、この支持部材２１に対し移動可能に設けられた支持棒２２と、この支持棒２２に取り付けられたチャック機構本体２３と、チャック機構本体２３の先端に設けられた、かしめ部品Ａをクランプ保持するチャック部２４とより構成されている。支持部材２１には、支持棒２２を挿通する孔２１ａが設けられている。支持部材２１とチャック機構本体２３間には弾性体７が設けられている。即ち、図１では、弾性体７として例えばコイルスプリングが支持棒２２の周囲に挿通されるようにして設けられている。更に、チャック機構本体２３は、第２の案内体８によって支持されている。
したがって、可動ベース４が移動するとき、当初は、チャック部２４とかしめ部１４とは同じ間隔を保って移動するが、チャック部２４に保持されている部品Ａが被組付け物Ｂに当接する等によって押圧力を受けると、弾性体７が縮んでチャック部２４に対してかしめ部１４が相対的に移動し、チャック部２４とかしめ部１４との間隔が狭まるように構成されている。
なお、図１の正面図に示されるように、かしめ機構１及びチャック機構２は１つのロボット１００に対して、それぞれ左右一対で設けられている。
【００１１】
上記構成よりなる本発明のかしめ装置の作動について説明する。
まず、かしめられる部品Ａをチャック機構２のチャック部２４でクランプ保持する。次に、ロボット１００でかしめ装置を被組付け物Ｂの位置に移動させる。ここで、第１の駆動部５を作動して可動ベース４をチャック機構２とかしめ機構１とを伴なって移動する。このとき、チャック部２４は部品Ａを被組付け物Ｂの所定の位置に挿入もしくは当接する。この状態で更に第１の駆動部５の作動を継続すると、チャック部２４は部品Ａを被組付け物Ｂに当接した状態で静止し、可動ベース４の動きに伴ってかしめ機構１が更に移動し、かしめ部（かしめパンチ）１４をかしめ位置に位置決めする。なお、この場合、第１の駆動部５を作動開始直後のチャック部２４とかしめ部１４の状態を開状態とし、かしめ部１４がかしめ位置に位置決めされた状態を、チャック部２４とかしめ部１４の閉状態とする。
【００１２】
このとき、弾性体７を弾性変形させることにより、チャック部２４に対してかしめ部１４を相対的に移動させる（チャック部２４とかしめ部１４とを開状態から閉状態にする）ことができ、また部品Ａを被組付け物Ｂに押圧する荷重が過大にかかることが防止できる。
次いで、第２の駆動部１２を作動させてかしめ部１４で部品Ａをかしめ加工し、部品Ａを被組付け物Ｂに接合する。
【００１３】
なお、第１、第２の駆動部５，１２としては、直線往復移動できる駆動機構であれば、公知のいかなる駆動機構を採用してもよい。また、リンク機構１３も他のリンク機構を採用することも可能である。更には、チャック機構２をかしめ機構本体１１に直接弾性体を介して連結するようにしてもよい。
【００１４】
以上説明したように、本発明においては、チャック部とかしめ部とが隣接して設けられ、チャック部とかしめ部が相対的に移動可能であること、特にチャック部とかしめ部が隣接して夫々移動可能にかしめ機構本体に保持され、弾性体とを設けたことにより、一台のロボットでチャック部およびかしめ部の位置決めができ、部品の組み付け及びかしめ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のかしめ装置の全体構成を示す正面図と側面図である。
【図２】従来技術のかしめ装置の全体構成を示す正面図と側面図である。
【符号の説明】
１…かしめ機構
１１…かしめ機構本体
１２…第２の駆動部
１３…リンク機構
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…リンク
１４…かしめ部（かしめパンチ）
２…チャック機構
２１…支持部材
２２…支持棒
２３…チャック機構本体
２４…チャック部
３…固定ベース
４…可動ベース
５…第１の駆動部
６…第１の案内体
７…弾性体
８…第２の案内体
１００…ロボット
Ａ…部品
Ｂ…被組付け物
Ｏ，Ｐ…支点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a caulking device for assembling parts to an assembly and integrating them by caulking.
[0002]
[Prior art]
As shown in a front view and a side view in FIG. 2, the conventional caulking apparatus has a chuck mechanism 2 for assembling the part A to the workpiece B and a caulking mechanism 1 for caulking the part A separately. The robots 10 and 20 are moved and driven. That is, the chuck mechanism 2 is transferred by the robot 20 with the component A clamped and held, and the component A is assembled to the assembly B. Next, the caulking mechanism 1 is transferred by the robot 10, and the component A is coupled to the assembly B by caulking the assembled component A.
[0003]
Thus, in the conventional caulking device, since the chuck mechanism 2 and the caulking mechanism 1 are driven by the separate robots 10 and 20, there is a problem that the device becomes large and the equipment cost becomes expensive.
In addition, there is a type in which the chuck mechanism and the caulking mechanism are attached to one base. However, there are independent driving devices for the positioning operation of the chuck mechanism for positioning the components and the positioning operation of the caulking mechanism to the caulking position. There is a problem that the operation time is long because they are necessary and operate in order.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a caulking device in which the chuck portion and the caulking portion can be positioned by one robot and can be assembled and caulked.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides, as means for solving the above problems, a caulking device according to each of the claims.
The caulking device according to claim 1 is a fixed base fixed to the robot side, a movable base movable with respect to the fixed base, a caulking mechanism fixed to the movable base, and a coil spring on the movable base. In a caulking device having a chuck mechanism that is supported and configured so that the caulking mechanism and the chuck mechanism can be moved together by a robot, the chuck mechanism includes a support member, a support rod, and a chuck mechanism. The support member is provided with a hole through which the support rod is inserted, and a coil spring is provided between the support member and the chuck mechanism main body so as to be inserted around the support rod. When the movable base moves, the chuck part of the chuck mechanism and the caulking part of the caulking mechanism initially move at the same interval, but the chuck When the parts held by the part abut against the object to be assembled and receive a pressing force, the coil spring contracts and the caulking part moves relative to the chuck part, and the distance between the chucking part and the caulking part is increased. It is configured to narrow. As a result, after assembling the part at a predetermined position by the movement of one robot, the caulking punch (caulking portion) can be inserted into the caulking position to perform caulking processing of the part.
[0006]
In the caulking device according to claim 2 , the caulking mechanism connects the caulking mechanism main body fixed to the movable base, the second driving unit attached to the caulking mechanism main body, and the second driving unit and the caulking unit. It is specified that the device further includes a mechanism, and by this, the component can be assembled and pressed to the object to be assembled with a predetermined load to perform the caulking process.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a caulking apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view and a side view showing the overall configuration of the caulking device of the present invention. The caulking device of the present invention is configured such that the caulking mechanism 1 and the chuck mechanism 2 are moved together, and can be moved back and forth, right and left, and up and down by one robot 100 (a part of the robot is shown in the figure). Yes. The caulking device has a fixed base 3 that is fixed to the robot 100 side, and a movable base 4 that is moved by the first drive unit 5 in the left-right direction in the side view of FIG. . The first drive unit 5 is arranged between the fixed base 3 and the movable base 4, and the pair of first guide bodies 6 sandwich the first drive unit 5 between the fixed base 3 and the movable base. 4 is provided. In this manner, the movable base 4 moves along the first guide body 6 by driving the first drive unit 5.
[0008]
A caulking mechanism body 11 of the caulking mechanism 1 is fixed to the movable base 4, and a chuck mechanism 2 is supported via an elastic body 7. Further, the movable base 4 is provided with a second guide body 8 that guides the movement of the chuck mechanism 2 by the amount of elastic deformation of the elastic body 7.
[0009]
The caulking mechanism 1 includes a caulking mechanism main body 11, a second drive unit 12, a link mechanism 13, and a caulking unit 14. The caulking mechanism main body 11 is fixed to the movable base 4, and when the movable base 4 moves relative to the fixed base 3 by the drive of the first drive unit 5, the caulking mechanism 1 also moves together with the movable base 4. The second drive unit 12 is a cylinder mechanism, for example, and is attached to the caulking mechanism main body 11. The second drive unit 12 is connected to a caulking punch that is a caulking unit 14 via a link mechanism 13. In the example shown in FIG. 1, the link mechanism 13 includes two first and second links 13a and 13b arranged in an X shape, and a third link 13c connected to the first link 13a of the X shape link. Consists of The third link 13 c is connected to the caulking punch 14. The intersection of the X-shaped links 13a and 13b is a fulcrum (O), and the tip of the drive body 12a of the second drive unit 12 is guided by the X-shaped links 13a and 13b, so that the X-shaped links 13a and 13b 13b expands or closes. In accordance with this movement, the third link 13c moves up and down to swing the caulking punch 14 around the fulcrum P. Thus, the link mechanism 13 has the two fulcrums O and P, and the caulking punch 14 is caulked by driving the second drive unit 12 via the link mechanism 13. The fulcrums O and P are provided in the caulking mechanism main body 11.
[0010]
The chuck mechanism 2 includes a support member 21 fixed to the movable base 4, a support bar 22 provided to be movable with respect to the support member 21, a chuck mechanism body 23 attached to the support bar 22, a chuck mechanism The chuck part 24 is provided at the tip of the main body 23 and clamps and holds the caulking part A. The support member 21 is provided with a hole 21 a through which the support rod 22 is inserted. An elastic body 7 is provided between the support member 21 and the chuck mechanism main body 23. That is, in FIG. 1, for example, a coil spring is provided as the elastic body 7 so as to be inserted around the support rod 22. Further, the chuck mechanism main body 23 is supported by the second guide body 8.
Therefore, when the movable base 4 moves, the chuck portion 24 and the caulking portion 14 initially move at the same interval, but the component A held by the chuck portion 24 abuts on the assembly B. When the pressing force is received by, for example, the elastic body 7 is contracted, the caulking portion 14 is moved relative to the chuck portion 24, and the interval between the chuck portion 24 and the caulking portion 14 is narrowed.
As shown in the front view of FIG. 1, the caulking mechanism 1 and the chuck mechanism 2 are provided in a pair of left and right with respect to one robot 100.
[0011]
The operation of the caulking device of the present invention having the above configuration will be described.
First, the part A to be crimped is clamped and held by the chuck portion 24 of the chuck mechanism 2. Next, the caulking device is moved to the position of the assembly B by the robot 100. Here, the first drive unit 5 is operated to move the movable base 4 together with the chuck mechanism 2 and the caulking mechanism 1. At this time, the chuck portion 24 inserts or abuts the component A into a predetermined position of the assembly B. When the operation of the first drive unit 5 is further continued in this state, the chuck unit 24 stops with the component A in contact with the assembly B, and the caulking mechanism 1 further moves along with the movement of the movable base 4. It moves and positions the caulking part (caulking punch) 14 at the caulking position. In this case, the chuck 24 and the caulking portion 14 immediately after the first drive unit 5 is started are opened, and the caulking portion 14 is positioned at the caulking position. The closed state.
[0012]
At this time, by elastically deforming the elastic body 7, the caulking portion 14 can be moved relative to the chuck portion 24 (the chuck portion 24 and the caulking portion 14 can be changed from the open state to the closed state), Moreover, it can prevent that the load which presses the component A to the to-be-assembled object B is applied excessively.
Next, the second drive unit 12 is operated to caulk the part A with the caulking part 14, and the part A is joined to the assembly B.
[0013]
As the first and second drive units 5 and 12, any known drive mechanism may be adopted as long as it is a drive mechanism capable of linear reciprocation. The link mechanism 13 can also employ other link mechanisms. Furthermore, the chuck mechanism 2 may be directly coupled to the caulking mechanism body 11 via an elastic body.
[0014]
As described above, in the present invention, the chuck portion and the caulking portion are provided adjacent to each other, and the chuck portion and the caulking portion are relatively movable. In particular, the chuck portion and the caulking portion are adjacent to each other. By being held in the caulking mechanism body so as to be movable and provided with an elastic body, the chuck portion and the caulking portion can be positioned by a single robot, and the assembly and caulking of components can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view and a side view showing an overall configuration of a caulking apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a front view and a side view showing an overall configuration of a conventional caulking device, respectively.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Caulking mechanism 11 ... Caulking mechanism main body 12 ... 2nd drive part 13 ... Link mechanism 13a, 13b, 13c ... Link 14 ... Caulking part (caulking punch)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Chuck mechanism 21 ... Support member 22 ... Support rod 23 ... Chuck mechanism main body 24 ... Chuck part 3 ... Fixed base 4 ... Movable base 5 ... 1st drive part 6 ... 1st guide body 7 ... Elastic body 8 ... 1st 2 guiding body 100 ... Robot A ... Part B ... Assembled object O, P ... Supporting point

Claims

A fixed base fixed to the robot side;
A movable base that is moved by a first drive unit relative to the fixed base;
A caulking mechanism fixed to the movable base and having a caulking portion;
A chuck mechanism supported by the movable base via an elastic body;
A caulking device configured such that the caulking mechanism and the chuck mechanism can be moved together by the robot,
The chuck mechanism is
A support member fixed to the movable base;
A support bar provided movably with respect to the support member;
A chuck mechanism body attached to the support rod;
A chuck portion provided at a tip of the chuck mechanism main body and holding a component by clamping;
With
The support member is provided with a hole through which the support bar is inserted, and a coil spring, which is the elastic body, is inserted between the support member and the chuck mechanism body around the support bar. Provided,
When the movable base moves, initially, the chuck portion of the chuck mechanism and the caulking portion of the caulking mechanism move at the same interval, but the parts held by the chuck portion are attached objects. The coil spring is contracted and the caulking portion moves relative to the chuck portion, and the gap between the chuck portion and the caulking portion is reduced. A caulking device characterized by that.

The caulking mechanism is
A caulking mechanism body fixed to the movable base;
A second drive unit attached to the caulking mechanism body;
A link mechanism for connecting the second drive unit and the caulking unit;
The caulking device according to claim 1, further comprising: