JP6364905B2 - 加締装置の加締め判定装置および加締判定方法 - Google Patents
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Description
継手金具のホース端部への取り付けは、継手金具にホースの端部を挿入し、加締爪をアクチュエータによりホースの半径方向内側に移動させ、ホースの端部が挿入された継手金具部分を加締めることによってなされる(特許文献1参照)。
継手金具部分の加締めに際しては、ホースの加締め率が規定の範囲となるように行なう必要がある。なお、加締め率とは、加締め前後におけるホースの肉厚の差を加締める前のホースの肉厚で割った割合を示す数値である。
しかしながら、この加締め率の測定は簡単に行なえず時間を要するため、量産工程においては、加締め後における継手金具部分の外径をノギスで測定し、その外径が規定の範囲内であるかどうかに基づいて合否判定を行ない品質の管理を行っている。
内面ゴムと補強層を積層してなるホースの外周面には補強層の保護用の外面ゴムが装着されており、継手金具に加締める外面ゴムの部分を除去して継手金具を加締める場合と、継手金具に加締める外面ゴムの部分を除去せずに継手金具を加締める場合とがある。
しかしながら、作業ミスにより外面ゴムを除去せずに継手金具を加締めてしまったり、あるいは、除去すべきでない外面ゴムを除去して継手金具を加締めてしまうおそれがある。
この場合、加締め後における継手金具部分の外径測定のみでは上記の作業ミスを発見することが難しいため、さらに目視検査を行なう必要があり、作業効率の向上を図る上で不利がある。
また、材質や熱処理の違いによって硬度が高い継手金具と硬度が低い継手金具とが存在する。
しかしながら、作業ミスにより硬度が高い継手金具を使用すべきところ、硬度が低い継手金具を用いて加締めてしまったり、あるいは、硬度が低い継手金具を使用すべきところ、硬度が高い継手金具を用いて加締めてしまうおそれがある。
この場合、加締め後における継手金具部分の外径測定のみではやはり上記の作業ミスを発見することが難しいため、さらに継手金具の硬度検査を行なう必要があり、作業効率の向上を図る上で不利がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、継手金具をホースに加締めるに際して発生する作業ミスを簡単に確実に検出する上で有利な加締装置の加締め判定装置および加締判定方法を提供することにある。
また、本発明は、前記判定部により前記加締め力が前記合格範囲に入っていないと判定された場合に、報知装置を制御することにより加締不良が発生した旨の警報を報知する報知部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記アクチュエータは流体が供給されることで動作する流体シリンダであり、前記反力測定部は、前記アクチュエータに供給される流体の圧力を検出し、前記検出された流体の圧力に基づいて前記反力の最大値を測定することを特徴とする。
また、本発明は、前記アクチュエータはモータが駆動することで動作する電気シリンダであり、前記反力測定部は、前記反力として前記モータに供給される電流を検出し、前記検出された電流に基づいて前記反力の最大値を測定することを特徴とする。
また、本発明は、継手金具にホースの端部を挿入し、加締爪をアクチュエータにより前記ホースの半径方向内側に移動させ、前記ホースの端部が挿入された前記継手金具部分を加締めるに際して、前記アクチュエータに作用する反力を測定し、前記測定された反力の最大値に基づいて前記継手金具部分に加えられた加締め力が予め定められた加締め力の合格範囲に入っているか否かを判定するようにし、加締め前後における前記ホースの肉厚の差を加締める前の前記ホースの肉厚で割った割合を加締め率としたとき、前記加締め力の合格範囲は、前記継手金具の加締め率の合格範囲に対応して定められていることを特徴とする加締判定方法である。
また、本発明によれば、作業ミスで発生した不良品を容易に判別でき作業効率の向上を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、アクチュエータとして流体シリンダを用いた場合に、継手金具をホースに加締めるに際して発生する作業ミスを簡単に確実に検出する上で有利となる。
また、本発明によれば、アクチュエータとして電気シリンダを用いた場合に、継手金具をホースに加締めるに際して発生する作業ミスを簡単に確実に検出する上で有利となる。
次に、本発明の実施の形態に係る加締装置の加締め判定装置を加締判定方法と共に説明する。
まず、本発明の加締装置の加締め判定装置の対象となる継手金具について説明する。
図1に示すように、継手金具10はホース2の端部に連結され、ホース2内を流れる流体を適宜機器に供給し、あるいは、適宜機器から排出させるものである。
継手金具10は、互いに結合されたニップル12とソケット14とを含んで構成されている。
ナット部18は、基部16の端部に六角柱状に設けられている。
鍔部20は、ナット部18に隣接して設けられ、鍔部20とナット部18との間にソケット14を取り付けるための凹溝2002が形成されている。
ニップル側筒状部22の外周面には、周方向に延在する複数の係止用凹凸部2202が軸方向に間隔をおいて形成されている。
ソケット14は、筒状の取付部24とソケット側筒状部26とが同軸上に並べられて構成されている。
ソケット側筒状部26の内周面には、周方向に延在する複数の係止用凸部2602が軸方向に間隔をおいて形成されている。
取付部24が凹溝2002に取着された状態で、ソケット側筒状部26は、ニップル側筒状部22と同軸上でニップル側筒状部22の半径方向外側に位置している。
環状空間Sは、それらニップル側筒状部22とソケット側筒状部26の軸方向の一端が開口部とされ、長手方向の他端は鍔部20と取付部24により閉塞されている。
なお、継手金具10は多種のものが存在し、本発明装置および方法は、ニップル側筒状部22とソケット側筒状部26とを有し環状空間Sが形成される継手金具10の全てに適用可能である。
図2に示すように、加締装置30は、環状空間Sにホース2の端部が挿入された状態で継手金具部分であるソケット側筒状部26をその半径方向内側に変形させて加締め、ホース2の内周面2Aの全周をニップル側筒状部22の外周面の全周に密着させた状態で継手金具10をホース2へ取り付けるものである。
なお、ソケット側筒状部26が加締められることにより、ホース2の端部は、ニップル側筒状部22の外周面の複数の係止用凹凸部2202とソケット側筒状部26の内周面の複数の係止用凸部2602とによって挟まれることにより、継手金具10がホース2に確実に取り付けられるように図られている。
図1、図2に示すように、加締装置30は、複数の加締め爪32(ダイス)と、油圧シリンダ34と、油圧ポンプ36と、油圧センサ38と、制御装置40と、報知装置42とを含んで構成されている。
図1に示すように、各加締め爪32は、単一の仮想軸Xを中心とする円周上に周方向に並べられて配置され、油圧シリンダ34の動作によって半径方向に移動可能であり、各加締め爪32の半径方向への移動量は同一となっている。
本実施の形態では、加締め爪32の内周面は、単一の仮想軸Xを中心とする円筒面となっているが、加締め爪32の内周面に前記円周方向に延在する複数の凸条が形成されていてもよい。
本実施の形態では、油圧シリンダ34が伸長することで加締め爪32は半径方向内側に移動してソケット側筒状部26をその半径方向内側に変形させて加締め、油圧シリンダ34が収縮することで加締め爪32は半径方向外側に移動してソケット側筒状部26から離間する。
油圧ポンプ36は、油圧シリンダ34に油圧を供給するものである。
そして、CPUが前記の制御プログラムを実行することにより、加締め制御部40A、加締め判定部40B、報知部40Cとして機能する。
作動油の制御は、例えば、油圧ポンプ36と油圧シリンダ34との間に設けられた方向切り換え弁(不図示)を切り替えることによってなされる。
加締め爪32から継手金具部分に加えられた加締め力は、油圧シリンダ34に作用する反力と相関関係にあるものと考えられる。
図3は、加締め率を変えて継手金具10をホース2の端部に加締めた場合における加締め時間と油圧センサ38により測定された反力(油圧)との測定結果の一例を示す線図である。図3には、加締め率が異なる複数の測定結果が描かれており、加締め率が高いほど油圧が高い傾向となっている。
油圧は、油圧シリンダ34が伸長して加締め爪32が継手金具部分の加締めを開始すると時間経過と共に上昇し、加締めが完了した時点でピーク値である最大油圧Xに到達する。すなわち、最大油圧Xが加締め力の最大値と対応している。なお、加締めが完了すると、油圧シリンダ34が収縮するため、油圧は低下していく。
図4に示すように、加締め率と最大油圧Xとが一定の相関関係にあれば、継手金具10の加締め率の合格範囲をα以上β以下とすると、この合格範囲に対応する最大油圧Xの合格範囲を前記の下限しきい値A以上上限しきい値B以下として定めることができる。
なお、最大油圧Xが合格範囲を下回った場合は、例えば、以下の2つのケースが考えられる。
1)作業ミスにより除去すべきでない外面ゴムを除去して継手金具10を加締めてしまった場合。
2)作業ミスにより硬度が高い継手金具10を使用すべきところ、硬度が低い継手金具10を用いて加締めてしまった場合。
また、最大油圧Xが合格範囲を上回ったということは、例えば、以下の2つのケースが考えられる。
3)作業ミスにより除去すべき外面ゴムを除去せずに継手金具10を加締めてしまった場合。
4)作業ミスにより硬度が低い継手金具10を使用すべきところ、硬度が高い継手金具10を用いて加締めてしまった場合。
報知装置42は、例えば、ディスプレイ装置や警告灯のように視覚的に警報を報知するもの、あるいは、スピーカーなどのように聴覚的に警報を報知するものを含んで構成されている。
ディスプレイ装置による警報の報知は、例えば、画面上に「加締め不良が発生しました」といったメッセージを表示することでなされる。
警告灯による警報の報知は、例えば、警告灯が点灯あるいは点滅することで加締め不良が発生したことを報知することでなされる。
スピーカーによる警報の報知は、例えば、「加締め不良が発生しました」といったアナウンスを発することでなされる。
なお、本実施の形態では、油圧センサ38と、加締め判定部40Bと、報知部40Cと、報知装置42とによって、本発明の加締め判定装置が構成されている。
まず、ホース2の端部を継手金具10のニップル側筒状部22の外周面とソケット側筒状部26の内周面との間の環状空間Sに挿入し、ホース2の端部の先端を鍔部20に付き当てる(ステップS10)。
次に、不図示の位置決め機構により継手金具10を加締め爪32の間に配置して位置決めを行なう(ステップS12)。なお、予め油圧シリンダ34は収縮しており加締め爪32は半径方向外側に移動している。
加締め爪32の加締め動作中、加締め判定部40Bは、油圧センサ38で検出された最大油圧Xが下限しきい値Aと上限しきい値Bとで規定される合格範囲内であるか、否かを判定する(ステップS16)。
ステップS16が肯定ならば、加締め制御部40Aは、油圧シリンダ34を収縮させ、加締め爪32を半径方向外側に移動させ、ソケット側筒状部26から加締め爪32が離間したならば、継手金具10を加締装置30から取り外す(ステップS20)。
ステップS16が否定ならば、報知部40Cは、報知装置42に指令を与えて加締め不良が発生した旨の警報を報知させ(ステップS18)、ステップS20に移行する。
また、本実施の形態では、加締め力が合格範囲に入っていないと判定された場合に、報知装置42を制御することにより加締不良が発生した旨の警報を報知するようにしたので、作業ミスで発生した不良品を容易に判別でき作業効率の向上を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、油圧シリンダ34を用いた場合に、継手金具10をホース2に加締めるに際して発生する作業ミスを簡単に確実に検出する上で有利となる。
なお、本実施の形態では、アクチュエータとして流体が供給されることで動作する流体シリンダのうち油圧シリンダ34を用いた場合について説明したが、流体シリンダとして空気シリンダを用いても良い。
この場合は、反力測定部として空気圧センサを用い、空気圧センサにより、空気シリンダに供給される空気の圧力を検出し、検出された空気の圧力に基づいて反力の最大値を測定するようにすればよい。
次に第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、アクチュエータとして電気シリンダを用いた点が第1の実施の形態と異なり、他の構成は第1の実施の形態と同様である。
なお、以下の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の部分、部材については第1の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分について重点的に説明する。
電気シリンダ44は、モータによって正逆回転される送りねじによって伸縮するロッドを備えるものであり、油圧シリンダ34と同様に加締め爪32を半径方向に移動させるものである。
電源46は、前記のモータに電力を供給するものである。
電流センサ48は、電気シリンダ44に作用する反力を測定する反力測定部を構成するものであり、電源46から電気シリンダ44に供給される電流を検出し、電流に基づいて反力を測定する。
なお、モータは、その負荷が増加するにしたがって電源46から供給される電流が増加するので、この電流を測定することで電気シリンダ44に作用する反力を測定することができる。
なお、加締め力と最大電流Imaxとの関係は、第1の実施の形態における加締め力と最大油圧Xとの関係と同様である。
まず、ホース2の端部を継手金具10のニップル側筒状部22の外周面とソケット側筒状部26の内周面との間の環状空間Sに挿入し、ホース2の端部の先端を鍔部20に付き当てる(ステップS30)。
次に、不図示の位置決め機構により継手金具10を加締め爪32の間に配置して位置決めを行なう(ステップS32)。なお、予め電気シリンダ44は収縮しており加締め爪32は半径方向外側に移動している。
加締め爪32の加締め動作中、加締め判定部40Bは、電流センサ48で検出された最大電流Imaxが下限しきい値ILと上限しきい値IHとで規定される合格範囲内であるか、否かを判定する(ステップS36)。
ステップS36が肯定ならば、加締め制御部40Aは、電気シリンダ44を収縮させ、加締め爪32を半径方向外側に移動させ、ソケット側筒状部26から加締め爪32が離間したならば、継手金具10を加締装置30から取り外す(ステップS40)。
ステップS36が否定ならば、報知部40Cは、報知装置42に指令を与えて加締め不良が発生した旨の警報を報知させ(ステップS38)、ステップS40に移行する。
また、第2の実施の形態では、アクチュエータとして電気シリンダ44を用いた場合に、継手金具10をホース2に加締めるに際して発生する作業ミスを簡単に確実に検出する上で有利となる。
10 継手金具
30 加締装置
32 加締め爪
34 油圧シリンダ(流体アクチュエータ)
38 油圧センサ(反力測定部)
40 制御装置
40A 加締め制御部
40B 加締め判定部
40C 報知部
42 報知装置
44 電気シリンダ
48 電流センサ(反力測定部)
Claims (5)
- 継手金具にホースの端部を挿入し、加締爪をアクチュエータにより前記ホースの半径方向内側に移動させ、前記ホースの端部が挿入された前記継手金具部分を加締めるに際して、
前記アクチュエータに作用する反力を測定する反力測定部と、
前記反力測定部により測定された反力の最大値に基づいて前記継手金具部分に加えられた加締め力が予め定められた加締め力の合格範囲に入っているか否かを判定する判定部とを備え、
加締め前後における前記ホースの肉厚の差を加締める前の前記ホースの肉厚で割った割合を加締め率としたとき、前記加締め力の合格範囲は、前記継手金具の加締め率の合格範囲に対応して定められている、
ことを特徴とする加締装置の加締め判定装置。 - 前記判定部により前記加締め力が前記合格範囲に入っていないと判定された場合に、報知装置を制御することにより加締不良が発生した旨の警報を報知する報知部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1記載の加締装置の加締め判定装置。 - 前記アクチュエータは流体が供給されることで動作する流体シリンダであり、
前記反力測定部は、前記アクチュエータに供給される流体の圧力を検出し、前記検出された流体の圧力に基づいて前記反力の最大値を測定する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の加締装置の加締め判定装置。 - 前記アクチュエータはモータが駆動することで動作する電気シリンダであり、
前記反力測定部は、前記反力として前記モータに供給される電流を検出し、前記検出された電流に基づいて前記反力の最大値を測定する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の加締装置の加締め判定装置。 - 継手金具にホースの端部を挿入し、加締爪をアクチュエータにより前記ホースの半径方向内側に移動させ、前記ホースの端部が挿入された前記継手金具部分を加締めるに際して、
前記アクチュエータに作用する反力を測定し、
前記測定された反力の最大値に基づいて前記継手金具部分に加えられた加締め力が予め定められた加締め力の合格範囲に入っているか否かを判定するようにし、
加締め前後における前記ホースの肉厚の差を加締める前の前記ホースの肉厚で割った割合を加締め率としたとき、前記加締め力の合格範囲は、前記継手金具の加締め率の合格範囲に対応して定められている、
ことを特徴とする加締判定方法。
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