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
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Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，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に関する。
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。
【０００２】
【従来技術】一つの部材の空部に他の部材の突部を圧入
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。
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。
【０００３】加圧手段９３は，サーボモーター９３１の
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。
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。
【０００４】同図において，符号９６１は装置の基準位
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。
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。
【０００５】即ち，第1 回の圧入で圧入パンチ９２を圧
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。
【０００６】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の圧
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。
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。
【０００７】
【課題の解決手段】本願の請求項１及び請求項４の発明
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。
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。
【０００８】即ち，圧入荷重によって生ずる圧入材及び
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。
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。
【０００９】同様に，圧入材８１に圧入荷重Ｆを加える
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。
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。
【００１０】それ故，上記誤差要素Ｓ１（Ｆ），Ｓ２
（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。
（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。
【００１１】上記補正値Ｓ１（Ｆ），Ｓ２（Ｆ）は，実
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。
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。
【００１２】また，更に，請求項３または請求項６記載
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。
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。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本例は，図１，図２に示すように，圧入材８１を被圧入
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。
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。
【００１４】そして，コントローラ３０は，圧入材８１
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。
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。
【００１５】以下，それぞれについて説明を補足する。
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。
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。
【００１６】ロードセル１５の出力は，図２に示すよう
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。
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。
【００１７】コントローラ３０は，ハードウェア資源と
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。
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。
【００１８】次に，本例の圧入装置１０の制御手順につ
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。
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。
【００１９】次に，ステップ６０２において，図４に示
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。
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。
【００２０】次にステップ６０３において，荒圧入後に
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。
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。
【００２１】一方，ステップ６０４の結果が否ならば，
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。
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。
【００２２】そして，ステップ６０８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。
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。
【００２３】一方，ステップ６２１の結果が否ならば，
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。
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。
【００２４】上記のように，本例の圧入装置１０を用い
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。
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。
【００２５】また，補正値Ｓ１（Ｆ），Ｓ２（Ｆ）を考
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。
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。
【図１】実施形態例の圧入装置の要部の断面図。
【図２】実施形態例の圧入装置のシステム接続図。
【図３】実施形態例の圧入装置の制御手順を示すフロー
チャート。
チャート。
【図４】実施形態例の圧入工程における圧入量の時間経
過を示す図。
過を示す図。
【図５】実施形態例の圧入工程におけるサーボモーター
の回転速度の推移を示す図。
の回転速度の推移を示す図。
【図６】圧入荷重Ｆと補正量Ｓ１（Ｆ），Ｓ２（Ｆ）の
関係の１例を示す図。
関係の１例を示す図。
【図７】従来の圧入装置の要部の断面図。
【図８】従来の圧入工程における圧入量の時間経過を示
す図。
す図。
１０．．．圧入装置，
１５．．．荷重検知手段（ロードセル），
１６．．．位置検知手段（位置センサー），
２０．．．加圧装置，
８１．．．圧入材，
８２．．．被圧入材，
Ｆ．．．圧入荷重，
ＬS ．．．圧入目標値，
Ｓ１（Ｆ）．．．圧入荷重による圧入材及び被圧入材の
変形補正量， Ｓ２（Ｆ）．．．圧入荷重による装置の変形の補正量，
変形補正量， Ｓ２（Ｆ）．．．圧入荷重による装置の変形の補正量，
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−252032（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−108424（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−126551（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23P 19/02
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 |
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| 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 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09277122A (ja) | 1997-10-28 |
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