JP3511799B2 - 圧入連結部材の製造方法及び製造装置 - Google Patents
圧入連結部材の製造方法及び製造装置Info
- Publication number
- JP3511799B2 JP3511799B2 JP11851696A JP11851696A JP3511799B2 JP 3511799 B2 JP3511799 B2 JP 3511799B2 JP 11851696 A JP11851696 A JP 11851696A JP 11851696 A JP11851696 A JP 11851696A JP 3511799 B2 JP3511799 B2 JP 3511799B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- press
- fitting
- load
- amount
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Automatic Assembly (AREA)
Description
る圧入連結部材を高速かつ高精度に製造することの出来
る製造方法及び製造装置に関する。
してなる圧入連結部材が多く用いられている。このよう
な圧入連結部材を製造するには,図7に示すように,被
圧入材82を圧入装置90のワーク保持部91に保持す
ると共に被圧入材82の圧入部821に圧入材81をセ
ットして圧入する。即ち,圧入材81に圧入パンチ92
を当接させ,加圧手段93により圧入パンチ92を圧入
方向に押圧し,位置センサー94で圧入材81の圧入量
を検知し,圧入量Lが所定値LS となるよう加圧手段9
3を制御する。
回転をカップリングギア932,933を介してボール
ネジ934に伝達し,ボールネジ934の回転数に比例
した量だけ圧入パンチ92を移動させる。サーボモータ
ー931の回転量Nすなわち圧入パンチ92の移動量
は,コントローラ95からの指令に基づいて制御され
る。即ち,コントローラ95は上記位置センサー94の
検出値に基づいて目標回転量Nを決定し,回転速度w
(t)の時間tに対する適切な推移カーブに則って,サ
ーボモーター931を制御する。
置(面)となるテーブル,符号962は加圧装置93を
保持するフレームである。そして,圧入材81の圧入量
(圧入位置)を高精度,例えば±0.005μm程度の
許容差で製造する場合には,図8に示すように,圧入量
と圧入速度とを漸次減少させながら数段階のステップ
(同図では4ステップ)を経て目標位置迄近づける。そ
の理由は,1〜2回の圧入工程で目標とする圧入位置に
達しようとすると,圧入のし過ぎ(圧入過多)が生じて
歩留りが大幅に低下するからである。
入材81にしっかりと当接させ,2回目に目標値の近く
迄荒圧入してその圧入量を計測し,3回目の圧入で目標
値の1〜2%の近傍に更に接近させて圧入量を計測し,
最後の1〜2回の圧入工程により目標許容差内に圧入材
81を圧入する。そして,各圧入工程は,それぞれ略同
一の工程時間(上記例では約2秒)を必要としている。
そして,上記圧入工程の回数は,要求精度が高くなる程
多くなり,且つ後段の工程における圧入速度は遅くな
り,製造時間も長くなるという傾向がある。
入方法では,圧入工程の回数と時間が長くなり生産効率
が低いという問題がある。また,要求精度が更に高くな
った場合には,圧入工程の回数を増やしても所望の精度
が得られず,歩留り(良品率)が低下するという問題が
あり,方法上の限界がある。本発明は,かかる従来の問
題点に鑑みてなされたものであり,圧入材を被圧入材に
圧入してなる圧入連結部材を高速かつ高精度に製造する
ことの出来る製造方法及び製造装置を提供しようとする
ものである。
では,圧入荷重Fに対する圧入材及び被圧入材の変形量
又は歪み量の計測値または計算値S1(F)と,圧入装
置の当接部における圧入荷重Fに対する変位量の計測値
または計算値S2(F)を予め設定しておき,圧入時に
上記圧入荷重Fを測定し,上記目標圧入長Lに上記補正
量S1(F),S2(F)を加えた長さ(L+S1
(F)+S2(F))だけ圧入長を制御する。その結
果,以下に述べるように,少ない工程回数(時間)によ
り,高精度に圧入材を圧入することが可能となる。
被圧入材の変形と,圧入荷重によって生ずる圧入装置の
変形とは,圧入値に対する誤差許容量が小さくなると無
視出来なくなり,従来の方法では目標の精度が得られな
くなる。また,工程の時間が長くなり,歩留りも低下す
る。例えば,図7に示した装置を例に説明すると,圧入
パンチ92から圧入材81及び被圧入材82に加えられ
た圧入荷重Fにより,両部材81,82が弾性変形し,
その変位の圧入方向成分の加算値S1(F)(誤差要
素)を含んだものが位置センサー94によって計測され
ることとなる。
ことにより,圧入荷重とその反力−Fによって,圧入装
置90が変形する。例えば,ボールネジ933及び圧入
パンチ92は,モーター931による圧入方向への推力
と,上記反力−Fによる反対方向の力とを受けて弾性変
形し,同様にフレーム962も僅かに弾性変形する。そ
れらの変形の加算値は,圧入材81との当接点における
圧入方向への位置ずれS2(F)となって表れ,誤差要
素S2(F)を含んだものが位置センサー94によって
計測されることとなる。
(F)を考慮することなく圧入操作量を目標値LS その
ものとして制御すれば,工程終了後の弾性復元により上
記S1(F),S2(F)が製造誤差となる。しかしな
がら,上記請求項1,4の発明では,上記誤差要素S1
(F),S2(F)を考慮した目標値(LS +S1
(F)+S2(F))に制御するから,上記変形誤差S
1(F),S2(F)が圧入完了後に弾性復元し,目標
の圧入量LS が結果として得られることになる。
測又はコンピューターシミュレーション等の計算により
定めることができ,通常の弾性変形の領域では,請求項
7記載のように,圧入荷重Fに対する1次関数として設
定することが出来る。即ち,図6に示すように,圧入荷
重Fに対する変位S1,S2は,弾性変形領域では,符
号45,46で示すように直線で表すことが出来る(即
ち,a1 〜a4 を定数とすると,S1=a1 F+a2 ,
S2=a3 F+a4 )。また,製造工数を少なくするた
めに,請求項2または請求項5記載のように,全体工程
は,補正量S1(F),S2(F)を考慮せず目標圧入
長Lの近傍まで圧入材を圧入する荒圧入工程(制御)
と,圧入荷重Fを測定し補正量S1(F),S2(F)
を加味して圧入を行う本圧入工程(制御)の2段階制御
とにより構成することが好ましい。目標値から(補正量
S1(F),S2(F)よりも)大きく離れた状態で,
補正量S1(F),S2(F)を考慮した高度の制御を
行っても無駄であり,工数を増大させることとなるから
である。
のように,上記本圧入工程では,圧入荷重Fが略同一と
なるように加圧装置を制御することが好ましい。圧入荷
重Fが略同一であれば,補正値S1(F),S2(F)
も略同一となり,制御演算が容易になるからである。圧
入荷重Fを略同一とする方法には,圧入材の移動(圧
入)速度をほぼ一定とする等の方法がある。
材82に所定の長さLだけ圧入してなる圧入連結部材8
0の圧入装置10である。圧入装置10は,被圧入材8
2をクランプし保持するワーク保持部11と,圧入材8
1を被圧入材82に向けて押圧する圧入装置20と,圧
入荷重Fに対する圧入材81及び被圧入材82の圧入方
向への変形量又は歪み量の計測値または計算値S1
(F)と加圧装置20の圧入材81との当接部における
圧入荷重Fに対する圧入方向への変位量の計測値または
計算値S2(F)とを入力し記録する補正量設定手段
(入力手段12及び磁気ディスク13に設けられた補正
データファイル130)と,圧入材81の被圧入材82
に対する圧入荷重F又はその反力−Fを検知する荷重検
知手段(ロードセル)15と,基準位置に対する圧入材
81の圧入方向への移動量(圧入量D)を検知する移動
量検知手段(位置センサー)16と,ロードセル15及
び位置センサー16の出力信号及び上記補正量設定手段
の補正データファイル130の記録情報を受信し加圧装
置20を操作するコントローラ30とを有している。
の圧入量Dが目標圧入長LS0に圧入荷重Fに対応する上
記補正量S1(F),S2(F)を加えた量(LS0+S
1(F)+S2(F))となるよう加圧装置20を操作
する。また,コントローラ30は,図4に示すように,
上記補正量S1(F),S2(F)を考慮せず目標圧入
長Lの近傍まで圧入材を圧入する荒圧入制御41と,圧
入荷重Fを測定し補正量S1(F),S2(F)を加味
して圧入を行う本圧入制御42との前後2段階に分けた
圧入制御を行う。そして,コントローラ30は,上記本
圧入制御42では,圧入荷重Fが略同一となるように加
圧装置20を操作しつつ圧入を制御する。
図1に示すように,ワーク保持部材11と加圧装置20
は,位置の基準となる安定したテーブル19上に設置さ
れている。加圧装置20は,フレーム21を介してテー
ブル19に立設されており,圧入材81に当接する圧入
パンチ22と制御装置231(図2)を備えたサーボモ
ーター23と,カップリング241,242を介してサ
ーボモーター23に連結され圧入パンチ22に当接する
ボールネジ25とを有する。また,ボールネジ25の上
端部とテーブル19の面(基準面)との間には,変位セ
ンサー232が配設されており,ボールネジ25の移動
量を制御装置231にフィードバックし,ボールネジ2
5の移動量を精度良くコントロール出来るようになって
いる。
に,オペアンプ151によって増幅された後,A/D変
換器152によりディジタル信号に変換されてコントロ
ーラ30に入力される。また,位置センサー16は,圧
入材81の底面に接触し,基準位置からの距離に比例し
た数のパルスを発信し,発信されたパルスはパルスカウ
ンター161でカウント(積算)され,エンコーダー1
62でコード化されてコントローラ30に入力される。
してのマイクロコンピュータとアプリケーションプログ
ラムとからなる。そして,圧入材81及び被圧入材82
に対する前記補正量S1(F),装置の補正量S2
(F),圧入連結部材(圧入材,被圧入材)の製造デー
タ等は,キーボード等の入力手段12から入力され,装
置10に関するデータや圧入連結部材等に関するデータ
は,表示装置35や図示しない印字装置に出力すること
ができる。同図において,符号31はセントラルプロセ
ッサ,符号32は入出力装置であり,これらは内部バス
300を介して密に結合されている。
いて,図3に示すフローチャートを用いて説明する。始
めに,ステップ601において,コントローラ30は,
磁気ディスク13のファイルから,圧入連結部材(圧入
材81,被圧入材82)の製造データ(圧入値の許容範
囲LS1〜LS2等),補正データ(圧入荷重Fと変位S1
(F),S2(F)の関係式又はテーブル等)を読み込
む。
すように,操作圧入量を目標値LS0(=LS1〜LS2の中
心値)の90%程度の値に設定し,サーボモーター23
の制御装置231に指令する。この時,図5に示すよう
に,荒圧入41の最終段階のモーターの回転速度w
o (rpm)は,低めの一定値に制御される。その結
果,圧入材81の圧入荷重Fは,ほぼ一定とすることが
出来る。
おける圧入荷重Fと圧入材81の圧入量Dとを,ロード
セル15と位置センサー16とにより計測する。そし
て,ステップ604において,荷重状態における上記圧
入量Dから補正量S1(F),S2(F)を減算し,正
味の圧入量Lを算出し,その値Lが許容限度LS2を越え
ているかどうか,即ち過圧入状態にあるかどうかをチェ
ックする。そして,ステップ604の結果が是ならば,
ステップ611に進み製造不良であることを表示する。
ステップ605に進み,圧入量の不足分(LS0−L)を
次の圧入操作量に設定する。そして,ステップ606に
おいて,図5に示すように,圧入荷重がほぼ同一となる
ように,モーターの回転速度を前記の回転速度w0 に維
持しながら圧入する。そして,ステップ607におい
て,圧入荷重Fと圧入材81の圧入量Dとを,ロードセ
ル15と位置センサー16とにより計測する。
態における上記圧入量Dから補正量S1(F),S2
(F)を減算し,正味の圧入量Lを算出し,その値Lが
許容範囲LS1〜LS2内にあるかどうかをチェックする。
そして,結果が是ならば,ステップ609に進み良品が
製造されたことを表示して終了する。一方,ステップ6
08の結果が否ならば,ステップ621に進み,正味の
圧入値Lが圧入許容限度LS2を越えているかどうか,即
ち過圧入状態にあるかどうかをチェックする。そして,
結果が是ならば,ステップ622に進み製造不良である
ことを表示する。
ステップ631に進み,圧入量の不足分(LS0−L)を
次の圧入操作量に設定する。そして,ステップ632に
おいて,圧入荷重がほぼ同一となるように,モーターの
回転速度を前記の回転速度w0 に維持しながら再圧入
し,再びステップ607に戻る。そして,ステップ60
7から同様の手順を繰り返す。
て圧入を行えば,圧入の操作量は誤差要素S1(F),
S2(F)を考慮した目標値(L+S1(F)+S2
(F))に設定されるから,圧入荷重を印加したことに
よる変形誤差S1(F),S2(F)を除いた圧入量が
結果として得られることになる。即ち,圧入工程の後で
部材が上記S1(F),S2(F)だけ弾性復元し,圧
入工程中の弾性変形による製造誤差を生ずるということ
がない。従って,極めて高精度の圧入連結部材を製造す
ることができる。
慮した制御を行うため,殆どが1回の本圧入工程の実施
により,目標精度に達することができ,製造時間が短縮
される。即ち,従来の方法では,±0.005μm程度
の許容差で製造する場合に,図8に示したように,4回
の圧入工程を必要としていたが,本例では,図4に示す
ように,殆どが2回の圧入工程で製造を完了することが
でき,生産効率が大幅に向上する。
チャート。
過を示す図。
の回転速度の推移を示す図。
関係の1例を示す図。
す図。
変形補正量, S2(F)...圧入荷重による装置の変形の補正量,
Claims (7)
- 【請求項1】 圧入材を被圧入材に所定の長さLS だけ
圧入してなる圧入連結部材の製造方法であって,圧入荷
重Fに対する圧入材及び被圧入材の圧入方向への変形量
又は歪み量の計測値または計算値S1(F)と,上記圧
入材を押圧する圧入装置の圧入材との当接部における圧
入荷重Fに対する圧入方向への変位量の計測値または計
算値S2(F)を予め設定しておき,圧入時に上記圧入
荷重Fを測定し,上記目標圧入長LS に圧入荷重Fに対
応する上記補正量S1(F),S2(F)を加えた長さ
(LS +S1(F)+S2(F))だけ圧入長を制御す
ることを特徴とする圧入連結部材の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において,前記圧入工程は,補
正量S1(F),S2(F)を考慮せず目標圧入長Lの
近傍まで圧入材を圧入する荒圧入工程と,圧入荷重Fを
測定し補正量S1(F),S2(F)を加味して圧入を
行う本圧入工程とからなることを特徴とする圧入連結部
材の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2において,前記本圧入工程で
は,圧入荷重Fが略同一となるように制御しつつ圧入を
行うことを特徴とする圧入連結部材の製造方法。 - 【請求項4】 圧入材を被圧入材に所定の長さLS だけ
圧入してなる圧入連結部材の製造装置であって,被圧入
材を保持するワーク保持手段と,圧入材を被圧入材に向
けて押圧する圧入手段と,圧入荷重Fに対する圧入材及
び被圧入材の圧入方向への変形量又は歪み量の計測値ま
たは計算値S1(F)と上記圧入手段の圧入材との当接
部における圧入荷重Fに対する圧入方向への変位量の計
測値または計算値S2(F)とを入力し記録する補正量
設定手段と,圧入材の被圧入材に対する圧入荷重F又は
その反力−Fを検知する荷重検知手段と,基準位置に対
する圧入材の圧入方向への移動量を検知する移動量検知
手段と,上記荷重検知手段及び移動量検知手段の出力信
号及び上記補正量設定手段の記録情報を受信し上記圧入
手段を操作する制御手段とを有しており,上記制御手段
は,圧入材の移動量が,上記目標圧入長LS に圧入荷重
Fに対応する上記補正量S1(F),S2(F)を加え
た量(L+S1(F)+S2(F))となるよう上記圧
入手段を操作することを特徴とする圧入連結部材の製造
装置。 - 【請求項5】 請求項4において,前記制御手段は,補
正量S1(F),S2(F)を考慮せず目標圧入長Lの
近傍まで圧入材を圧入する荒圧入制御と,圧入荷重Fを
測定し補正量S1(F),S2(F)を加味して圧入を
行う本圧入制御との前後2段階に分けた圧入制御を行う
ことを特徴とする圧入連結部材の製造装置。 - 【請求項6】 請求項5において,前記制御手段は,後
段の本圧入制御では,圧入荷重Fが略同一となるように
圧入手段を操作しつつ圧入制御を行うことを特徴とする
圧入連結部材の製造装置。 - 【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれか1項に
おいて,前記補正量S1(F),S2(F)を圧入荷重
Fに対する1次関数として設定することを特徴とする圧
入連結部材の製造方法または製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11851696A JP3511799B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 圧入連結部材の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11851696A JP3511799B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 圧入連結部材の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09277122A JPH09277122A (ja) | 1997-10-28 |
JP3511799B2 true JP3511799B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=14738569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11851696A Expired - Fee Related JP3511799B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 圧入連結部材の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3511799B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11904422B1 (en) | 2020-12-01 | 2024-02-20 | Hirata Corporation | Press-fitting apparatus, press-fitting jig, and manufacturing apparatus |
US11980980B2 (en) | 2020-12-01 | 2024-05-14 | Hirata Corporation | Press-fitting method and production method for press-fit product |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003311551A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-05 | Showa Denko Kk | 弾性ブッシュの圧入方法及び圧入装置並びに防振継手部材とこれを用いたアーム用部材 |
JP4840407B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2011-12-21 | 株式会社デンソー | 圧電部品を製造するための圧入装置 |
JP6168017B2 (ja) | 2014-09-09 | 2017-07-26 | トヨタ自動車株式会社 | 圧入装置 |
RU181819U1 (ru) * | 2017-08-14 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Мехатронный пьезомодуль для сборки с запрессовкой керамических деталей |
RU2732020C2 (ru) * | 2018-06-06 | 2020-09-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Способ сборки высокоточных конических керамических соединений с натягом |
KR102031197B1 (ko) * | 2019-02-18 | 2019-11-08 | (주)프론틱스 | 계장화압입시험기 |
CN114619224B (zh) * | 2022-04-21 | 2022-09-20 | 广州蓝方自动化设备有限公司 | 一种用于缸盖成品导管座圈的柔性压装装置 |
-
1996
- 1996-04-15 JP JP11851696A patent/JP3511799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11904422B1 (en) | 2020-12-01 | 2024-02-20 | Hirata Corporation | Press-fitting apparatus, press-fitting jig, and manufacturing apparatus |
US11980980B2 (en) | 2020-12-01 | 2024-05-14 | Hirata Corporation | Press-fitting method and production method for press-fit product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09277122A (ja) | 1997-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3511799B2 (ja) | 圧入連結部材の製造方法及び製造装置 | |
US20010045413A1 (en) | Welding gun and methods conducted using the same | |
JPH10230539A (ja) | 比例電磁制御弁の作動特性測定方法,油圧シリンダの作動制御方法および比例電磁制御弁の作動特性修正方法 | |
EP1902793A2 (en) | Method for changing force gain in a die cushion control and die cushion control apparatus | |
JP3503359B2 (ja) | 溶接ガンの加圧力制御方法および装置 | |
US20070126281A1 (en) | Electric caliper position control with adaptive estimation | |
JP2519610B2 (ja) | 電動プレス方法 | |
CN113043325B (zh) | 一种机器人关节运动状态的检测方法及装置 | |
US5696329A (en) | Die bond touch down detector | |
JP4147707B2 (ja) | 圧入連結部材の製造方法及び製造装置 | |
CN110239140B (zh) | 一种基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法 | |
JP2002035951A (ja) | 被溶接部材位置検出方法およびその装置 | |
CN107328520B (zh) | 一种无线功图测试终端的自动校准***及方法 | |
US20030000268A1 (en) | Sheet thickness detecting method and device therefor in bending machine, reference inter-blade distance detecting method and device therefor, and bending method and bending device | |
CN205175612U (zh) | 机械传动型叠加式力标准机 | |
JP2000271674A (ja) | 金型内部応力解析方法ならびに金型内部応力解析用モデル型製造方法 | |
JP3418264B2 (ja) | リードフレームのディプレス加工装置およびその制御方法 | |
JP2004025378A (ja) | 圧入方法および圧入装置 | |
JP2000280100A (ja) | サーボプレス機械の下死点補正装置 | |
JP2005007436A (ja) | プレス装置の制御方法 | |
JPH0428651Y2 (ja) | ||
JP3519090B2 (ja) | 折曲げ加工機 | |
JPH10227603A (ja) | 渦電流式距離測定装置の調整方法および渦電流式距離測定装置 | |
JPH0731919Y2 (ja) | プレス機械の金型接触位置位置決め装置 | |
JP3051229B2 (ja) | ボンディング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031229 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140116 Year of fee payment: 10 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |