JP6844416B2 - Fitting feeling measuring device and fitting quality judgment method - Google Patents
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Description
本発明は、嵌合感測定装置および嵌合良否判定方法に関する。 The present invention relates to a fitting feeling measuring device and a fitting quality determination method.
従来、挿入力検出手段としての力センサを備え、コネクタのピン孔に対するピンの挿入力の変化に基づいてピンの挿入の適否を検査することができるコネクタ用ピン挿入装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a pin insertion device for a connector, which is provided with a force sensor as an insertion force detecting means and can inspect the suitability of pin insertion based on a change in the pin insertion force with respect to the pin hole of the connector (patented). Reference 1).
しかしながら、挿入物が嵌合構造を有している場合には、嵌合構造部分と被挿入物とが適切に嵌合された時の挿入力の変化と、適切に嵌合されていない時の挿入力の変化とに差がない場合がある。したがって、挿入力の変化のみに基づいてピンの挿入の適否を検査する特許文献1に開示された技術では、挿入物と被挿入物との嵌合の適否を判定できない場合がある。
However, when the insert has a fitting structure, the change in the insertion force when the fitting structure portion and the object to be inserted are properly fitted and when the insertion is not properly fitted. There may be no difference from the change in insertion force. Therefore, the technique disclosed in
本発明は、挿入物が嵌合構造を有している場合に、挿入物と被挿入物との嵌合の適否を判定することができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of determining the suitability of fitting between an insert and an object to be inserted when the insert has a fitting structure.
本発明は、被嵌合物に勘合させる対象物の嵌合感を測定する嵌合感測定装置であって、対象物を被嵌合物に挿入する際に対象物に接触させる接触部と、対象物を被嵌合物に挿入する際の荷重の変化を接触部を介して測定する荷重測定部と、対象物を被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサと、を備え、荷重センサと加速度センサとは、接触部と対象物との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。 The present invention is a fitting feeling measuring device that measures the fitting feeling of an object to be fitted to the object to be fitted, and has a contact portion that comes into contact with the object when the object is inserted into the object to be fitted. A load measuring unit that measures the change in load when the object is inserted into the object to be fitted via the contact part, an acceleration sensor that measures the change in acceleration when the object is inserted into the object to be fitted, and an acceleration sensor. The load sensor and the acceleration sensor are arranged on substantially the same axis in the direction perpendicular to the contact surface between the contact portion and the object.
本発明によれば、対象物を被嵌合物に挿入する際に対象物に加わる荷重の変化を測定するのと同時に、対象物を被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定することができる。そのため、対象物を被嵌合物に挿入する際の荷重の変化と加速度の変化とを時系列に比較することができるので、対象物と被嵌合物との嵌合の適否をより正確に判定することができる。 According to the present invention, the change in the load applied to the object when the object is inserted into the object to be fitted is measured, and at the same time, the change in the acceleration when the object is inserted into the object to be fitted is measured. be able to. Therefore, the change in load and the change in acceleration when the object is inserted into the object to be fitted can be compared in chronological order, and the appropriateness of fitting between the object and the object to be fitted can be more accurately determined. Can be determined.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like.
<実施形態>
図1は、一実施形態の嵌合感測定装置10の概略構成図である。嵌合感測定装置10は、嵌合ピン20(対象物)を被嵌合物としてのパネル30に嵌合させる際の嵌合の良否(適否)を判定可能な装置であって、例えば自動車の製造現場等で作業者等が嵌合ピン20をパネル30に嵌合させる際に用いられるポータブルな測定装置である。嵌合感測定装置10は、少なくとも加速度センサ11と、荷重センサ12と、接触部13とを備える。
<Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the fitting
加速度センサ11は、加速度を測定する。特に、加速度センサ11は、嵌合感測定装置10を用いて嵌合ピン20をパネル30に挿入する過程(挿入工程)において、嵌合する瞬間に嵌合ピン20が急激に変位することにより発生する速度変化を計測することができる。なお以下では、加速度センサ11が測定したデータを加速度測定値と称する。
The
荷重センサ12は、例えばロードセルやピエゾ型面圧センサである。荷重センサ12は、嵌合感測定装置10を用いて嵌合ピン20をパネル30に挿入する際に嵌合ピン20の直上に位置するように配置されている。荷重センサ12は、嵌合感測定装置10を用いて嵌合ピン20をパネル30に挿入する過程において、嵌合ピン20に加わる荷重(挿入力)を測定することができる。なお以下では、荷重センサ12が測定したデータを荷重測定値と呼ぶ。
The
接触部13は、嵌合感測定装置10において、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際に嵌合ピン20に接触させる部分である。
The
嵌合ピン20は、嵌合構造を有する機械部品である。嵌合ピン20は、例えば樹脂製のトリムクリップである。図1では、嵌合ピン20が有する嵌合構造の一例として、爪部21を示す。
The
パネル30は、嵌合ピン20の挿入対象であって、孔部31に嵌合ピン20が嵌合される機械部品である。パネル30は、例えば金属製のドアパネルである。
The
なお、嵌合ピン20、およびパネル30の素材、及び形状は特に限定されない。嵌合感測定装置10は、挿入嵌合ピンに挿入して嵌合させる機械部品全般に使用することができる。
The material and shape of the
ここで、嵌合ピン20がパネル30に嵌合される過程の概要を説明する。嵌合ピン20がパネル30に図示の矢印方向に挿入される場合、パネル30の孔部31の径と爪部21を含む嵌合ピン20の径との寸法差に起因して、爪部21が孔部31に一旦引っ掛かる。このとき、爪部21を孔部31に押し込むために必要な挿入力が上昇する。そして、樹脂製の爪部21が該挿入力により変形する等して孔部31に押し込まれてしまうと、必要な挿入力が減少するとともに、嵌合ピン20の加速度が瞬発的に上昇する。嵌合ピン20は、このような挿入過程を経てパネル30に嵌合される。
Here, the outline of the process in which the
作業者は、以上のように構成された嵌合感測定装置10を、接触部13を嵌合ピン20に接触させた状態で、嵌合ピン20を挿入方向(図示する矢印方向)に押圧することで嵌合ピン20をパネル30に挿入する。そして、嵌合感測定装置10は、その挿入過程における加速度測定値と荷重測定値とを時系列に取得するとともに、それらを比較する事で嵌合の適否を判定することができる。
The operator presses the
図2、3、及び4は、本実施形態の嵌合感測定装置10の全体構造の一例を示す図である。
FIGS. 2, 3 and 4 are diagrams showing an example of the overall structure of the fitting
図2は、嵌合感測定装置10の外観を示す側面図である。嵌合感測定装置10は、把持部14と、接触部13と、接触部13から突出して形成された棒状部15と、把持部14から突出して形成された筒状部16と、筒状部16と棒状部15とから構成された連結部17とから構成される。なお、長手方向は、図中の両矢印方向であって、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際の挿入方向とも略一致する。また、外観には表れていないが、嵌合感測定装置10は、その内部に加速度センサ11と荷重センサ12とを備える。なお、加速度センサ11と荷重センサ12の基本的な配列は、図1を用いて上述したとおりである。
FIG. 2 is a side view showing the appearance of the fitting
本実施形態における把持部14等、図2で表される外観部分は、例えばMCナイロン等の樹脂から構成される。しかしながら、必ずしも樹脂製に限定されず、例えば金属製であってもよい。樹脂製であれば軽量であり、金属製であれば耐久性が高い等のメリットがあるので、嵌合感測定装置10の使用態様に応じて適宜選択されてよい。
The external portion shown in FIG. 2, such as the
把持部14は、嵌合感測定装置10が使用される際に作業者が手に持つ部分である。作業者は、把持部14を持って、パネル30の挿入位置(孔部31)に配置された嵌合ピン20に接触部13を接触させて、挿入方向(長手方向)に押圧することにより嵌合ピン20をパネル30に挿入する。
The
連結部17は、把持部14と接触部13とが相対的に移動可能となるように構成された部分である。連結部17の具体的な構成及び機能は、図4を用いて後述する。
The connecting
接触部13は、嵌合感測定装置10の使用時に嵌合ピン20と接触する部分を含む、嵌合感測定装置10の把持部14の逆側の長手方向先端部分である。接触部13は、嵌合ピン20との接触面13aが略平面に構成される。ただし、接触部13の形状は必ずしも図示するような形状に限定されず、嵌合ピン20の形状に合わせて、嵌合ピン20に挿入力が伝達しやすいように適宜変更されてよい。
The
図3は、嵌合感測定装置10を把持部14側から見た斜視図である。ただし、加速度センサ11の配置を説明するために、その内部構造を示すよう、パーツを分解した状態を示している。
FIG. 3 is a perspective view of the fitting
把持部14は、円筒状の基部14aと、基部14aの内部の略中央部分に設けられた穴部14cと、基部14aと略同径であって、穴部14cを塞ぐ円板状の蓋部14bとを含んで構成される。そして、穴部14cの底面に加速度センサ11が固定される。すなわち、穴部14cは、加速度センサ11を収容可能なセンサ収容部として機能する。なお、センサ収容部を把持部14側に設けたのは、嵌合感測定装置10の使用時において、接触部13に比べてより振動が発生しにくいからである。
The
本実施形態における加速度センサ11は、図1を用いて上述した通り、接触部13と嵌合ピン20との接触面に対する垂直方向において、後述する荷重センサ12と略同一軸上(点線参照)に配置される。また、加速度センサ11は、加速度測定値を正確に取得するために、把持部14の内部においてガタつく等して不要に振動しないように固定されている。
As described above with reference to FIG. 1, the
図4(a)は、嵌合感測定装置10を接触部13側から見た斜視図である。ただし、荷重センサ12の配置を説明するために、その内部構造を示すよう、パーツを分解した状態を示している。図4(b)は、嵌合感測定装置10の内部において、特に、連結部17を構成する棒状部15と荷重センサ12との位置関係を説明するための図である。
FIG. 4A is a perspective view of the fitting
接触部13は、嵌合感測定装置10の使用時に嵌合ピン10と接触する部分である上述した接触面13aと、接触面13aの逆側の端面から突出して形成された棒状部15とから構成される。
The
棒状部15は、接触部13と連続する部分と、接触部13とは逆側の端面であって、荷重センサ12と接触する部分であるセンサ接触部15aとから構成される。また、棒状部15は、把持部14側と相対移動可能に構成されている。
The rod-shaped
本実施形態では、図示するように、把持部14は、その基部14aから突出した筒状部16を有しており、筒状部16の内部に棒状部15がスライド可能に収容される。これにより、接触部13と把持部14とが相対移動可能になっている。なお、筒状部16の内部と棒状部15とを相対移動可能にスライドさせる機構の詳細は図示していないが、特に限定されず、公知の機構で実現すればよい。
In the present embodiment, as shown in the drawing, the
そして、荷重センサ12は、筒状部16の内部における底面、換言すると、筒状部16の内部における把持部14の端面において、センサ接触部15aと接触する位置に固定される。棒状部15と荷重センサ12とがこのように構成されることにより、棒状部15のセンサ接触部15aは、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際に荷重センサ12の接触部13側の端面を押圧する。なお、上述した通り、荷重センサ12は、接触部13と嵌合ピン20との接触面に対する垂直方向において、加速度センサ11と略同一軸上に配置される。
Then, the
ここで、本実施形態の荷重センサ12は、ロードセルとする。ロードセルは、図4(b)に示すように、荷重を受ける部分(起歪部)の先端が凸形状に構成されるものがある。したがって、センサ接触部15aは、荷重(挿入力)の分散防止のために、センサ接触部16とロードセルの荷重を受ける部分とが1点接触されるように構成されるのが好ましい。なお、荷重センサ12の荷重を受ける部分が凸形状でない場合は、センサ接触部16が荷重センサ12に対して凸形状を有するように構成してもよい。
Here, the
このように、嵌合感測定装置10は、接触部13と把持部14とがストローク構造部15により相対移動可能となるように構成され、且つ、ストローク構造部15の接触部13の逆側の一部(センサ接触部15a)が荷重センサ12と接触するように構成される。また、嵌合感測定装置10が備える加速度センサ11と荷重センサ12とは、挿入力のベクトルの方向、すなわち、接触部13と嵌合ピン20との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。これにより、嵌合感測定装置10は、嵌合ピン20をパネル30に挿入させる際において、作業者が嵌合ピン20に対して加える挿入力(荷重測定値)と、嵌合ピン20の変位に応じて発生する加速度(加速度測定値)とをそれぞれ正確に、同時に連動して測定することができる。
As described above, the fitting
ただし、加速度センサ11と荷重センサ12とは必ずしも略同一軸上に配置する必要はない。その場合は、例えば、加速度センサ11と荷重センサ12との配置に応じて変化する加速度測定値及び荷重測定値の大きさや相対的なタイムラグを予め実験等により把握し、把握した変化分に応じて各測定値を補正することで、上記のタイムラグ等を補償すればよい。
However, the
以下では、上述のように構成された嵌合感測定装置10によって嵌合ピン20とパネル30との嵌合の良否を判定する方法について説明する。
Hereinafter, a method of determining the quality of fitting between the
なお、以下に説明する嵌合良否判定は、嵌合感測定装置10が実行しても良いし、外部の判定装置が実行しても良い。嵌合感測定装置10が実行する場合は、嵌合感測定装置10は、上述の荷重測定値および加速度測定値に基づいて以下に説明する嵌合良否判定を実行するようにプログラムされたコントローラをさらに備えればよい。また、外部の判定装置が実行する場合は、該判定装置が、上述の荷重測定値および加速度測定値を有線又は無線により受信する公知の手段と、上述の荷重測定値および加速度測定値に基づいて以下に説明する嵌合良否判定を実行するようにプログラムされたコントローラとを備えていればよい。なお、外部の判定装置は、例えば一般的なノートパソコン等で十分である。
The fitting quality determination described below may be executed by the fitting
図5は、嵌合感測定装置10による嵌合良否判定方法を説明するための図である。図5(a)は、従来の嵌合良否の判定方法の一例を説明するための図である。図5(b)は、嵌合感測定装置10による嵌合良否の判定方法を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a fitting good / bad determination method by the fitting
図5(a)は、縦軸が挿入力[F]、横軸が距離[S]を示している。従来、嵌合の良否は、挿入過程における嵌合ピンの移動距離の変位(ストローク)と、挿入工程において嵌合ピン20に加わる力(挿入力)の変位とを測定し、それに作業者の感応的な評価を加えることにより判定されていた。しかしながら、実際には、嵌合構造部分と被嵌合物とが適切に嵌合された時の挿入力の変化と、適切に嵌合されていない時の挿入力の変化とに差がない場合がある。また、作業者の感応的な評価とは、対象物が被嵌合物に挿入される過程において作業者が感じた嵌合感(クリック感)に頼る評価であるが、あくまでも作業者の感覚である為、熟練の作業者であっても良否判定を誤る場合がある。すなわち、従来の方法では、嵌合の良否を定量的に正しく判定することは困難であった。
In FIG. 5A, the vertical axis represents the insertion force [F] and the horizontal axis represents the distance [S]. Conventionally, the quality of fitting is determined by measuring the displacement (stroke) of the moving distance of the fitting pin in the insertion process and the displacement of the force (insertion force) applied to the
これに対して、嵌合感測定装置10は、図5(b)に示すように、時系列に測定された荷重測定値と加速度測定値とから嵌合の良否を判定する。嵌合感測定装置10は、作業者の感覚に頼らず、荷重測定値と加速度測定値とに基づいて、嵌合の良否を定量的に判定することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the fitting
図6は、嵌合感測定装置10による嵌合良否判定方法の詳細を説明するための図である。図6(a)は、荷重測定値(点線)、及び、加速度測定値(実線)の変位を示す図である。横軸が時間、縦軸が荷重(挿入力)[F]と加速度[A]とを表している。図6(b)は、嵌合ピン20がパネル30に挿入され、嵌合される過程を段階的に表した図である。図6(a)における(1)〜(3)は、図6(b)に示す(1)〜(3)と対応している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the details of the fitting good / bad determination method by the fitting
(1)は、嵌合ピン20がパネル30に設けられた孔部31に配置された状態である。孔部31は、嵌合ピン20が備える嵌合構造部分と嵌合する部分である。(1)においては、図6(a)から分かるように、嵌合ピン20に挿入力は加えられておらず、加速度も発生していない。ここから、嵌合ピン20をパネル30に嵌合させるために、作業者が嵌合感測定装置10の接触部13を嵌合ピン20に接触させて、嵌合ピン20を挿入方向に押圧する。
(1) is a state in which the
(2)は、嵌合ピン20とパネル30とが強干渉した状態である。後述する(3)は嵌合ピン20がパネル30に正しく嵌合された状態であるのに対して、(2)はその直前の状態である。
(2) is a state in which the
図1を用いて説明したとおり、嵌合ピン20は嵌合構造を有するため、孔部31の径と嵌合ピン20の径との寸法差に起因して、嵌合ピン20が孔部31に一旦引っ掛かる。そして、(1)から(2)にかけて、嵌合ピン20を孔部31に押し込むために、作業者は嵌合感測定装置10の接触部13を嵌合ピン20に接触させた状態で挿入方向に力を加えるので、それに応じて荷重測定値が増加する。
As described with reference to FIG. 1, since the
荷重測定値は、嵌合ピン20において孔部31の径よりも大きい径を有する部分が孔部31に押し込まれる瞬間の直前、換言すると、嵌合ピン20の嵌合構造部分が、パネル30に嵌合される瞬間の直前まで上昇する。
The load measurement value is immediately before the moment when the portion of the
そして、嵌合ピン20が該挿入力により変形する等して孔部31に押し込まれてしまうと、嵌合ピン20と孔部31との寸法差を乗り越えるために必要であった挿入力が減少するとともに、該寸法差を乗り越えた嵌合ピン20が挿入方向に瞬間的に変位するので、それに応じて嵌合ピン20の加速度が上昇する。そして、図6(b)の(3)で示すように、嵌合ピン20とパネル30とが良好に嵌合する。
Then, when the
すなわち、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合される場合には、荷重測定値と加速度測定値とが図6(a)で示すとおりの挙動を示す。すなわち、(2)において嵌合ピン20と孔部31とが強干渉した状態から(3)のように嵌合ピン20とパネル30とが嵌合された状態に移行する際に、(2)の状態を乗り越える直前に荷重測定値の最大値(ピーク)が検出され、その後、(2)の状態を乗り越えた瞬間に所定値以上の加速度測定値のピークが検出される。
That is, when the
所定値以上の加速度測定値に係る該所定値は、嵌合ピン20とパネル30とが適切に嵌合されたと判断できる値を実験等により予め求めた値が設定される。該所定値は、嵌合ピン20とパネル30のそれぞれの形状差や素材などにより異なるが、例えば、図6で示すような嵌合ピン20(樹脂製のトリムクリップ)を金属製のパネル30に嵌合させる場合には、数十m/s2に設定される。
As the predetermined value related to the acceleration measurement value equal to or higher than the predetermined value, a value obtained in advance by an experiment or the like is set as a value at which it can be determined that the
以上のように、嵌合感測定装置10は、嵌合ピン20をパネル30に挿入する過程において、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際の荷重測定値と加速度測定値とを時系列に比較することにより、嵌合ピン20とパネル30の嵌合の良否を判定することができる。
As described above, in the process of inserting the
より具体的には、嵌合感測定装置10は、嵌合ピン20の挿入工程における時系列において、荷重測定値のピークを検出した後に加速度測定値のピークを検出し、且つ、加速度測定値のピークが所定値以上の場合は、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合されたと判定することができる。このように、嵌合感測定装置10を用いて嵌合ピン20をパネル30に嵌合させることにより、嵌合ピン20とパネル30との嵌合の良否を、簡単かつ定量的に正しく判定することができる。
More specifically, the fitting
続いて、パネル30への嵌合ピン20の挿入工程を完了させるために、(2)の状態を超えた嵌合ピン20を更に挿入する。そうすると、(2)の状態を超えた直後に一旦下がった荷重測定値が(3)の状態にかけて再び上昇するとともに、(3)において再び加速度測定値のピークが検出される。
Subsequently, in order to complete the step of inserting the
(3)の状態は、挿入工程が完了した状態、すなわち、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合され、且つ、しっかりと最後まで挿入された状態(ロックした状態)である。ここで検出される荷重測定値の最大値は、嵌合ピン20に加えられた最大挿入力を示している。また、図示するように、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合され、且つ、しっかりと最後まで挿入された際には、(2)において所定値以上の加速度測定値が検出された後に、荷重測定値の最大値が検出される。
The state of (3) is a state in which the insertion step is completed, that is, a state in which the
このような測定データを参考にすれば、上述の嵌合の適否判定に加えて、荷重測定値の最大値と嵌合ピン20の設計スペックにおける最大挿入力とを比較することでも嵌合の適否を判定することができる。例えば、挿入工程において、嵌合ピン20の設計スペックにおける最大挿入力以上の荷重測定値が検出されたにも拘らず、所定値以上の加速度測定値がまだ検出されていない場合は、その時点で適切な嵌合がなされていないと判断できる。また、嵌合ピン20の設計スペックにおける最大挿入力以上の荷重測定値が検出された後に、所定値以上の加速度測定値が検出されたとしても、適切な嵌合がなされていないと判断することができる。
With reference to such measurement data, in addition to the above-mentioned fitting suitability judgment, fitting suitability can also be compared by comparing the maximum value of the load measurement value with the maximum insertion force in the design specifications of the
また、(3)において検出される加速度測定値は、嵌合ピン20においてパネル30に挿入されない部分(ストッパ22)がパネル30に当たった瞬間、すなわち、挿入工程に伴う嵌合ピン20の変位が終わった瞬間、挿入工程が終了した瞬間に発生する加速度である。図中の(3)において加速度測定値のピークが検出されることで、嵌合ピン20の挿入工程が終了したことを知得することができる。なお、通常(3)で検出される加速度測定値は、(2)において検出される加速度測定値よりも小さい値となる。
Further, the acceleration measurement value detected in (3) is the moment when the portion (stopper 22) of the
以上が、嵌合感測定装置10を用いて嵌合ピン20をパネル30に挿入する過程において、嵌合感測定装置10が測定する荷重測定値と加速度測定値の挙動と、それらに基づく嵌合適否の判定結果の詳細である。以下、嵌合感測定装置10を用いた嵌合の適否判定について、実際の測定データを参照して説明する。
The above is the behavior of the load measurement value and the acceleration measurement value measured by the fitting
図7、図8で示す測定データは、嵌合構造として二つの爪部を有する嵌合ピン20(図1参照)をパネル30に挿入した場合の測定データである。横軸は時間を示し、縦軸は挿入力[N]、及び加速度[m/s2]を示す。図中の点線は荷重測定値を示し、実線は加速度測定値を示している。なお、図7及び8の測定時間は、図6(a)の(1)から(3)の直前までに相当する。
The measurement data shown in FIGS. 7 and 8 is measurement data when a fitting pin 20 (see FIG. 1) having two claws as a fitting structure is inserted into the
図7は、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合された場合における嵌合感測定装置10の測定データである。図示するように、荷重測定値のピークP1が検出された後に所定値を超える加速度測定値のピークP2、およびピークP3が検出されている。このデータにより、嵌合ピン20とパネル30とが適切に嵌合されたと判定される。なお、所定値を超えるピーク(ピークP2、ピークP3)が二つ検出されているのは、嵌合ピン20が二つの爪部を有しているからである。挿入工程において複数の爪部がそれぞれ時間差で嵌合される場合は、爪部の数に応じた加速測定値のピークが検出されるので、各ピークがそれぞれ所定値を超えている場合に適切に嵌合されたと判定する。すなわち、爪部の数に応じたピークの数が検出されることを判定基準に加える等、嵌合構造に合わせて、その判定基準は変更されてもよい。
FIG. 7 is measurement data of the fitting
一方、図8は、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合されていない場合における嵌合感測定装置10の測定データである。図示するように、荷重測定値のピークP1が検出された後に加速度測定値のピークP2およびピークP3が検出されているものの、ピークP2およびピークP3の大きさは所定値以下である。すなわち、図7で示す測定データによれば、挿入力が大きい割に加速度が小さいため、嵌合ピン20とパネル30とは適切に嵌合されていないと判定される。なお、挿入作業を途中で急に止めた場合は、その止まった瞬間の慣性等に起因して一定量の加速度が発生する。従って、図7で示すようなピーク1の落ち込み、及び、ピークP2の所定値未満の立ち上りは、挿入作業を途中で急に止めたことに起因しても発生し得る。
On the other hand, FIG. 8 is measurement data of the fitting
以上、一実施形態の嵌合感測定装置10は、パネル30に勘合させる嵌合ピン20の嵌合感を測定する嵌合感測定装置であって、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際に嵌合ピン20に接触させる接触部13と、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際の荷重の変化を接触部13を介して測定する荷重センサ12と、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサ11と、を備え、荷重センサ12と加速度センサ11とは、接触部13と嵌合ピン20との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される。これにより、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際の荷重の変化と加速度の変化とを時系列に比較することができるので、嵌合ピン20とパネル30との嵌合の適否を、荷重測定値と作業者の感応的な評価とにより判断するのに比べて、より正確に判定することができる。また、荷重センサ12による荷重測定値と、加速度センサ11による加速度測定値とをより正確に連動(同期)させて取得することができるので、嵌合ピン20嵌合の適否をより確実に判定することができる。
As described above, the fitting
また、一実施形態の嵌合感測定装置10によれば、把持部14と、把持部14と接触部13とを接続する連結部17と、をさらに備える。把持部14は、加速度センサ12と荷重センサ11とを収容し、連結部17は、把持部14と接触部13とが相対移動可能となるように構成される。これにより、嵌合感測定装置10はポータブル性(可搬性)を有する。また、加速度センサ12と荷重センサ11とが把持部14側に収容されることで、接触部13側に収容されるのに比べて振動等によるノイズの影響を受けにくくなる。
Further, according to the fitting
また、一実施形態の嵌合感測定装置10によれば、連結部17は、接触部13において対象物20に接触する側の逆側の端面から突出して形成された棒状部15と、把持部14から突出して形成され、棒状部15を収容可能に構成された筒状部16と、を備える。そして、筒状部16と棒状部15とは相対移動可能に構成される。また、荷重センサ12は、筒状部16の内部における把持部14の端面に固定されており、棒状部15の把持部14側の先端部(センサ接触部15a)は、対象物20を被嵌合物30に挿入する際に荷重センサ12の接触部側の端面を押圧する。嵌合感測定装置10がこのように構成されることにより、嵌合感測定装置10を用いて実行される一連の挿入工程において、挿入力と加速度とを効率よく測定することができる。
Further, according to the fitting
また、一実施形態の嵌合感測定装置10によれば、荷重センサ12と棒状部15の把持部14側の先端部(センサ接触部15a)とは一点接触するように構成される。これにより、嵌合感測定装置10を用いて実行される一連の挿入工程において、挿入力をロスなく正確に測定することができる。
Further, according to the fitting
また、一実施形態の嵌合感測定装置10によれば、把持部14は、その内部にセンサ収容部(穴部14c)を備え、加速度センサ12は、センサ収容部内に固定されている。これにより、ガタつき等による振動の影響を抑制し、嵌合感測定装置10を用いて実行される一連の挿入工程における加速度をより正確に測定することができる。
Further, according to the fitting
また、一実施形態の嵌合感測定装置10を用いた嵌合良否判定方法によれば、嵌合ピン20をパネル30に挿入する際の荷重センサ12による荷重測定値と加速度センサ11による加速度測定値とを時系列に比較し、荷重測定値のピーク(P1)を検出した後に加速度測定値のピーク(P2)が検出され、且つ、加速度測定値のピーク(P2)が所定値以上の場合は、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合されたと判定する。このようにして嵌合ピン20の嵌合の適否を判定することにより、嵌合ピン20の嵌合の適否を、作業者の感応評価に頼らずに、定量的により正しく判定することができる。
Further, according to the fitting good / bad determination method using the fitting
また、一実施形態の嵌合感測定装置10によれば、荷重測定値のピークが、嵌合ピン20がパネル30に挿入される際の最大設計値(最大挿入力)より大きい場合は、嵌合ピン20がパネル30に適切に嵌合されていないと判定する。このように、荷重測定値の大きさも考慮して嵌合の適否を判定することにより、より多くの指標に基づいて嵌合の適否を判定することができるので、嵌合ピン20の嵌合の適否をより確実に判定することができる。
Further, according to the fitting
以上、本発明の一実施形態について説明した。ただし、本発明は、上述した一実施形態に限定されることはない。本発明にかかる嵌合感測定装置は、例えば以下の変形例も含む。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The fitting feeling measuring device according to the present invention also includes, for example, the following modifications.
<変形例>
嵌合感測定装置10の変形例である嵌合感測定装置100は、一実施形態の嵌合感測定装置10の構成に加えて、挿入過程において嵌合ピン20が変位した距離を時系列に測定可能なストロークセンサ101を備える。
<Modification example>
In the fitting feeling measuring device 100 which is a modification of the fitting
ストロークセンサ101は、図示はしないが、例えば、把持部14に形成された円筒形状部内に配置され(図2等参照)、ストローク構造部15及び接触部13の変位を測定可能に構成される。なお、ストロークセンサ101は、嵌合感測定装置100を用いて嵌合ピン20をパネル30に挿入する際に、少なくとも嵌合ピン20がその挿入方向において変位した距離を測定可能であればよく、その種類、および配置は特に限定されない。
Although not shown, the stroke sensor 101 is arranged in, for example, a cylindrical portion formed in the grip portion 14 (see FIG. 2 and the like), and is configured to be capable of measuring the displacements of the
図9は、嵌合感測定装置100による嵌合良否判定方法の詳細を説明するための図である。図9(a)は、荷重測定値(点線)、加速度測定値(実線)、及び、ストローク測定値(一点鎖線)の変位を示す図である。横軸が時間を表し、縦軸が荷重(挿入力)[F]、加速度[A]、及び変位距離[S]を表している。図9(b)は、嵌合ピン20がパネル30に挿入され、嵌合される過程を段階的に表した図である。図9(a)における(1)〜(3)は、図9(b)に示す(1)〜(3)と対応している。
FIG. 9 is a diagram for explaining the details of the fitting good / bad determination method by the fitting feeling measuring device 100. FIG. 9A is a diagram showing displacements of the load measurement value (dotted line), the acceleration measurement value (solid line), and the stroke measurement value (dashed line). The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents load (insertion force) [F], acceleration [A], and displacement distance [S]. FIG. 9B is a diagram showing a stepwise process in which the
ストロークセンサ101によって嵌合ピン20が変位した距離が分かることにより、嵌合ピン20とパネル30とが嵌合したか否かをより確実に判定することができる。
By knowing the distance that the
例えば、図9で示す測定データの(2)において、加速度測定値の立ち上りに連動して嵌合ピン20が変位している場合は、少なくとも挿入作業を急に止めたことに起因して加速度測定値が立ち上がったわけではないことが分かるので、適切に嵌合されたとより確実に判定することができる。
For example, in the measurement data (2) shown in FIG. 9, when the
また、(3)において、変位距離が最大値を示した後に下がった(戻った)のは、挿入工程が終了し、嵌合ピン20においてパネル30に挿入されない部分がパネル30に当たった際の反力で嵌合ピン20が若干戻される際の変位である。すなわち、嵌合ピンが荷重測定値の最大値(最大挿入力)が検出された時、及び、加速度測定値のピークが検出された時に連動して変位距離が最大値から下がった場合は、嵌合ピン20の挿入工程が正しく終了したとより確実に判定することができる。
Further, in (3), the displacement distance decreased (returned) after showing the maximum value when the insertion process was completed and the portion of the
また、嵌合ピン20の挿入方向における長さと変位距離とを対応させることで、嵌合ピン20の挿入状態と、荷重測定値および加速度測定値の変化とを対応付けて検知することができるので、嵌合ピン20の嵌合状態をより確実に判定することができる。例えば、(2)において、嵌合構造部分を超えた直後と判断できる変位距離が検知されたと同時に加速度測定値が急峻に立ち上がった場合には、嵌合構造部分の位置と挙動が一致していることから嵌合ピン20が適切に嵌合されたとより確実に判定することができる。また、(3)において検出された変位距離が嵌合ピン20の挿入方向における長さと略一致している場合も、挿入工程が完了したことをより確実に判定することができる。
Further, by associating the length of the
以上、本発明の実施形態、及びその変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention and modifications thereof have been described above, the above-described embodiments and modifications show only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is defined in the above-described embodiments. It is not intended to be limited to a specific configuration.
10…嵌合感測定装置
11…加速度センサ
12…荷重センサ
13…接触部
13a…接触面
14…把持部
15…棒状部
15a…センサ接触部(棒状部の把持部側の先端部)
16…筒状部
17…連結部
P1…荷重測定値のピーク
P2、P3…加速度測定値のピーク
10 ... Fitting
16 ...
Claims (8)
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際に前記対象物に接触させる接触部と、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の荷重の変化を前記接触部を介して測定する荷重センサと、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の加速度の変化を測定する加速度センサと、を備え、
前記荷重センサと前記加速度センサとは、前記接触部と前記対象物との接触面に対する垂直方向において略同一軸上に配置される、
ことを特徴とする嵌合感測定装置。 A fitting feeling measuring device that measures the fitting feeling of an object to be fitted to the object to be fitted.
A contact portion that comes into contact with the object when the object is inserted into the object to be fitted,
A load sensor that measures a change in load when the object is inserted into the object to be fitted through the contact portion, and a load sensor.
An acceleration sensor for measuring a change in acceleration when the object is inserted into the object to be fitted is provided.
The load sensor and the acceleration sensor are arranged on substantially the same axis in a direction perpendicular to the contact surface between the contact portion and the object.
A fitting feeling measuring device characterized by this.
前記把持部と前記接触部とを接続する連結部と、をさらに備え、
前記把持部は、前記加速度センサと前記荷重センサとを収容し、
前記連結部は、前記把持部と前記接触部とが相対移動可能となるように構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の嵌合感測定装置。 With the grip
A connecting portion for connecting the grip portion and the contact portion is further provided.
The grip portion accommodates the acceleration sensor and the load sensor.
The connecting portion is configured so that the grip portion and the contact portion can move relative to each other.
The fitting feeling measuring device according to claim 1.
前記接触部において前記対象物に接触する側の逆側の端面から突出して形成された棒状部と、前記把持部から突出して形成され、前記棒状部を収容可能に構成された筒状部と、を備え、
前記筒状部と前記棒状部とは相対移動可能に構成される、
ことを特徴とする請求項2に記載の嵌合感測定装置。 The connecting part
A rod-shaped portion formed by projecting from the end surface on the opposite side of the contact portion on the side opposite to the contacting object, and a tubular portion formed protruding from the grip portion and configured to accommodate the rod-shaped portion. With
The tubular portion and the rod-shaped portion are configured to be relatively movable.
The fitting feeling measuring device according to claim 2.
前記棒状部の前記把持部側の先端部は、前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際に前記荷重センサの前記接触部側の端面を押圧する、
ことを特徴とする請求項3に記載の嵌合感測定装置。 The load sensor is fixed to the end face of the grip portion inside the tubular portion.
The tip of the rod-shaped portion on the grip portion side presses the end surface of the load sensor on the contact portion side when the object is inserted into the object to be fitted.
The fitting feeling measuring device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4に記載の嵌合感測定装置。 The load sensor and the tip of the rod-shaped portion on the grip portion side are configured to make one-point contact.
The fitting feeling measuring device according to claim 4.
前記加速度センサは、前記センサ収容部内に固定されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の嵌合感測定装置。 The grip portion includes a sensor accommodating portion inside the grip portion.
The acceleration sensor is fixed in the sensor accommodating portion.
The fitting feeling measuring device according to claim 5.
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の挿入力である荷重測定値を測定し、
前記対象物を前記被嵌合物に挿入する際の加速度である加速度測定値を測定し、
前記荷重測定値のピークを検出した後に前記加速度測定値のピークが検出され、且つ、前記加速度測定値のピークが所定値以上の場合は、前記対象物が前記被嵌合物に適切に嵌合されたと判定する、
ことを特徴とする嵌合良否判定方法。 A fitting quality determination method using the fitting feeling measuring device according to any one of claims 1 to 6.
A load measurement value , which is an insertion force when the object is inserted into the object to be fitted, is measured.
The acceleration measured value, which is the acceleration when the object is inserted into the object to be fitted, is measured.
When the peak of the acceleration measurement value is detected after the peak of the load measurement value is detected and the peak of the acceleration measurement value is equal to or more than a predetermined value, the object is appropriately fitted to the object to be fitted. Judge that it was done,
A method for determining whether or not fitting is good or bad.
前記荷重測定値のピークが、前記対象物が前記被嵌合物に挿入される際の最大設計値より大きい場合は、前記対象物が前記被嵌合物に適切に嵌合されていないと判定する、
ことを特徴とする嵌合良否判定方法。 The fitting quality determination method according to claim 7.
When the peak of the load measurement value is larger than the maximum design value when the object is inserted into the object to be fitted, it is determined that the object is not properly fitted to the object to be fitted. To do
A method for determining whether or not a fitting is good or bad.
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