JP4642228B2 - 機械的な保持部材を圧力により取り付けるための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、クランプ、クランプリングまたはケーブルバインダのような機械的な保持部材を圧力により取り付けるための装置に関する。
【０００２】
例えばＩＳＯ９０００，ＩＳＯ９００１，ＩＳＯ９００２等ならびに他の基準による一連の商社の証明書は品質管理または品質確保および生産工程や組立工程の監視の面に重要な意味を付与する。
【０００３】
特に機械工業ならびに自動車工業では、あらゆる構成要素またはあらゆる構成部品において、一方では材料の品質に関してならびに部品の組立に関しても定められた品質基準を果たすことは重要である。同時に、しかし材料データと並んで組立過程も常に、すなわち後の時点でも検査してあとづけることができることも重要である。このことは、特に損傷または事故が発生する場合に、その結果起こり得る破損した部材または欠陥のある組立が確認できるので、これが損傷または事故の原因であったかどうかを明らかにすることができる。
【０００４】
材料のデータは、これがいわゆるバッチ式データまたはチャージ式データ、または製品単位の生産データの表示によってであろうと、または品質記録、雑誌等の参照によってであろうと、すでに久しい以前から記録されている。
【０００５】
他方では、特に、例えばクランプ、クランプリング等のような機械的な固定手段により、一緒に保持され、取り付けられまたは互いに連結される多数の構成部品を組み合わせるときに、組立に関して指示が誤っていることが多い。
【０００６】
それ故、本発明の課題は、特にクランプリング、クランプ等のような機械的な固定手段で行なわれる生産工程または加工工程の、組立をまたは組立時の品質管理を制御するかまたは監視し、場合によっては記録するための装置ならびに方法を提案することである。
【０００７】
本発明によれば、設定された課題は、請求項１に記載の装置により解決される。
【０００８】
クランプ、クランプリングまたはケーブルバインダのような機械的な保持部材を圧力により取り付けるためのプレス装置において、プレス装置は、円環状の保持部材に係合するための前方部分を有する複数の締付ジョーを備え、各締付ジョーの前記前方部分が一つの円周上に配置されるように、各締付ジョーは環状に配置され、締付ジョーが保持部材を圧縮する際、締付ジョーは半径方向に変位可能であって、これにより、保持部材が圧縮されると、前記円周は、その直径が減少するように構成され、しかも、前記プレス装置は、前記締付ジョーが進む距離と締め付け中保持部材に加えられる力成分とを設定し、限定しおよび測定する制御手段と、測定された距離および力成分を対応する設定値と共に記録するための手段とを備えたことを特徴とする装置を提案する。
【０００９】
別の実施変形例によれば、少なくとも１つの駆動部ならびにこの駆動部と連結された保持部材の配置のための少なくとも１つの加工部材が設けられ、その際保持部材で、定められた長さまたは距離が測定されるかまたは検知される場合に、保持部材で加工工程時に道程または距離を進むようにおよびまたは駆動部が中断されるように設定し、限定しおよびまたは測定するための第一の手段が駆動部およびまたは加工部材と接続されている。
【００１０】
さらに、少なくとも１つの力成分を設定し、限定しおよびまたは測定するための第２の手段は、保持部材に配置のときに生ずる少なくとも１つの保持力または戻り力が測定可能であるように、加工部材とおよびまたは保持部材と接続されることを提案する。
【００１１】
さらに、加工工程を制御して実施するための第一の手段を制御しかつ監視するための制御要素ならびに加工工程のときに生ずる力成分を最大値に限定するために別の制御要素を設けることを提案する。さらに、一方では、第一の手段で伝達された所望値を、有効に進んだまたは保持部材で測定された長さまたは距離と比較するために、ならびに加工工程の完了時に有効に測定された加工部材の力成分を対応する所望値と比較するために、所望値と実際値の比較配置が設けられている。
【００１２】
制御、測定および検査配置において、一方では加工工程が対応して入力された設定値または所望値により制御されかつ監視され、他方では加工工程の加工中または完了後加工部材で伝達されるかまたは測定された実際値が検知されて、対応する所望値と比較され、その際実際値が定められた許容公差範囲内の所望値と一致しないときに、例えば光学的または聴覚的な表示または信号のような表示部材によりずれが指摘される。
【００１３】
本発明による装置のさらに好都合な実施の変形例が提案される。
【００１４】
提案された配置は、ホース連結部または管連結部の制作のときに、例えば接続ニップルにホースと管の接続のときに、保護ベロー等の配置のときにクランプまたはクランプリングの配置、締め付けまたはプレスのために特に適し、ならびにモータ、機械等に管、ケーブル、ホースを配置するかまたは固定するために特に適している。
【００１５】
さらに、機械的保持部材を制御しかつ監視して配置するための方法を提案する。その際保持部材を配置するかまたは加工するときに、保持部材で、前もって限定された長さまたは距離が測定される場合には、前もって限定された加工道程が進められ、およびまたは加工工程が完了される。さらに、保持部材で、加工工程中生じる力成分が測定される。
【００１６】
加工工程の完了後、有効に進んだ道程または長さまたは距離が測定されならびに加工工程中生じた有効な力成分の値が、対応する所望値と一定の許容公差範囲内で比較され、その際実際値が所望値と一致しないときにその過程は不成功に実施されたものとして表示される。
【００１７】
特に、所望値も実際値も電子的制御、測定および検査配置で設定されるかまたは検知され、その配置により一方では、加工工程が制御されかつ他方では所望値と実際値の比較が実施され、そして最後に特にその配置でまたはこの配置と接続された記憶手段が設けられ、この記憶手段にはその都度の加工工程のための所望値も実際値も保持されて、後の時点でも加工工程を検査するかまたはあとづけすることができる。
【００１８】
以下、本発明を実施の形態により図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、例えば合成樹脂ホースまたはゴムホースを接続ニップルに配置するときの、クランプリングを制御しながらかつ検査可能に配置するための装置、または例えば液圧または自動車において管ホース連結部を製作するための装置を概略的に示す。
【００２０】
制御、測定兼検査装置１において、相応して要求される品質規格のホースニップル連結部またはホース管連結部を作用確実に制作できるように、クランプまたはクランプリング３３の配置のときに重要である種々の加工パラメータが設定可能でありかつ検査可能である。装置１において、第一に、例えば加工中或る道程を進むことを決定できるかまたは配置されたクランプまたはクランプリングに或る長さまたは距離を決定できるために、種々の長さまたは距離の値３が設定可能である。さらに、装置１は、道程または長さまたは距離が変化できる範囲内の、許容公差の値５の設定可能性を含む。最後に、ディスプレイ９には、有効に進んだ道程または測定された長さまたは距離が表示され、この表示に基づいて別の表示部７が、例えば設定されたまたは予め定められた所望値３が加工行程で許容公差５の範囲内で達成されたか否かを例えば視覚的に示す。それ故、例えば表示部７は赤ランプまたは緑のランプを有することができ、そのとき正の場合に緑が点灯しかつ負の場合に赤が点灯する。結局所望値が達成されたかどうかが直ちに認められるように、聴覚的な信号を与えることもできるのは自明である。
【００２１】
さらに、加工時の運転条件を設定できる種々の設定ノブ１１が配置されている。したがって、加工速度、戻り速度等々を設定ノブ１１で選択できる。
【００２２】
さらに、加工工程のときにクランプリングで達成すべき締めつけ力または戻り力を設定するために、入力部１３が設けられている。さらに、許容公差量１５が設けられ、ならびにディスプレイ１９に表示されかつクランプリングで測定された値が所望値１３と一致するかどうかが表示される表示部１７が設けられている。
【００２３】
導電線２５ならびに空気圧制御導管２７を経て、装置１により、締付挟子２９の前面に２つの挟子ジョーまたは挟子脚部３１を有する締付挟子２９は、ホース３７を管または管ニップル３９に固定するためのクランプ３３の加工工程または固定工程を実施するために制御される。
【００２４】
図２には、締付挟子２９が拡大して示されており、この締付挟子２９に例えば後ろ側に解放ノブ２６を設けて、締めつけまたはプレス工程を解放することができる。明らかに、締めつけ工程またはプレス工程の解放または実施は装置１の対応する制御によっても行なうことができるか、または特に自動化されたまたはロボット状の作動方式である場合には、解放を自動的に周期的に行なうことができる。
【００２５】
締付挟子２９の前方領域３０に、一般に締付挟子の運転のための公知技術から知られているように、１つ以上の圧力ピストンまたは圧力シリンダ（図示省略）が配置されている。このピストンまたはシリンダにより、締付楔３２が縦方向に変位するように作動され、この締付楔が前方に向かって運動すると、２つのロール３８を互いに引き離し、これらの２つのロール３８は両方の挟子脚部３１を組み合わせたりまたは再び引き離したりするのに役立つ。これらの締付ジョー３１はボルト４２を介して加工ヘッド４０に固定される。
【００２６】
図３には、加工ヘッド４０が拡大されてかつ引き離された状態に示されており、縦方向楔３２が前方部分３０から突出するように示されている。縦方向楔３２の前進駆動が行なわれた後、この縦方向楔３２を再び前方部分３０の中へ戻すために、一方ではデスタンスブッシュ３６が配置されかつデスタンスブッシュに衝突する戻しばね３４が配置されている。
【００２７】
楔３２を前方へ押し進めることにより、両方のロール３８、したがって締付脚部３１が一緒に押し進められ、締付脚部３１は、図２を参照してすでに述べたように、カムまたはピン４２に保持される。
【００２８】
図３ａ〜３ｂを参照すると、本発明による加工工程が概略的に示されている。
【００２９】
図３ａは出発位置にある両方の挟子脚部３１を示し、すなわち値ａだけ間隔を置いている。締付挟子２９の作動により、両方の挟子脚部３１が図３ｂに示すように、一緒に押し進められる。制御、測定および検査装置により、クランプリングの加工後、両方の締付脚部３１が端部距離ｂまで近づけられるように入力することができる。しかしながら、両方の締付脚部３１が進んだ道程、すなわち値ａ−ｂも入力することができる。
【００３０】
図３ｃに示したように、例えばクランプリングまたは耳クランプ３３の耳領域３５を圧縮することにより、両方の締付脚部３１に作用する戻り力または締付力が発生されることは自明である。図３ｃに示すように、出発状態では、耳３５により両方の締付脚部３１に作用する力Ｋ１は実際には同じゼロである。
【００３１】
両方の締付脚部３１の圧縮により、耳３５が変形されるかまたはクランプリング３３が圧縮されることにより、ホースが管またはニップル上に固定配置される。しかしながら、耳３５をこのように圧縮することにより、戻り力Ｋ３が生じ、この戻り力は一方では変形により、特にクランプ３３の締付作用によりホース（図示省略）の外側表面に生ずる。その場合に、制御、測定および検査装置により予め与えられている間隔が同じｂになるまで両方の締付脚部３１を集合させることが重要である。今や、追加して戻り力Ｋ３が測定されて、装置１に入力された所望値１３と比較される。もし値ｂ（またはａ−ｂ）も値Ｋ３も許容公差範囲内のその都度の所望値３または１３と一致する場合には、プレス工程または締付工程が首尾よく実施されている。換言すれば、例えばニップルまたは管に配置すべき相応する所定の品質基準のホースが完璧に配置されているかまたはプレスされていることから出発することができる。このことは、もちろん常に、使用された管またはニップルおよびホースが要求された品質基準内にあることを仮定している、すなわち材料も連結すべきまたはプレスすべき材料の寸法決めも一定の有利な条件にしたがうことを仮定している。
【００３２】
最後に、プレス工程または締付工程のときに測定された実際値ならびにその工程で基礎になっている所望値を記憶装置に入力して、その都度実施された工程に割り当てることができる。したがって、締付工程またはプレス工程が完全に実施されたか否かを、後の時点で確認することもできる。起こり得る不完全に実施されたプレス工程または締付工程が直ちに報告されるかまたは視覚化されるかまたは聴覚的に認められるようにすれば、それによってそのような不十分な連結または締付工程またはプレス工程を直ちに生産工程から除去できるので、もちろん有利であろう。
【００３３】
最後に、図４には、図１による制御、測定兼検査装置１が拡大して示されており、すなわち種々の設定ノブおよび表示部を明らかに認めることができる。そこで、例えば所望値３において、距離ｂを設定することができ、挟子脚部３１の出発位置ａも、追加して、図３ｃに示した締付管３５をすでに保持できるいわゆる保持位置ａ′も設定することができる。この保持位置は特にロボット加工のときに有効であり、そこでは管締付挟子を含むロボットアームがまず在庫品からクランプ３３を耳３５で掴み、このクランプ３３をロボットアームの回動により離れるように移動させ、管またはホースの上にかぶせ、管またはホースはさらに自動的にニップルまたは別の管の上にかぶせられ、その上に引続き自動的に、本発明による上記の工程がクランプリングを配置するために実施される。引続き、ロボットアームがさらに自動的に離れるように回動して、別の加工工程を実施する。
【００３４】
全ての３つの設定可能な所望値３について、相応する許容公差値５が設定可能である。許容公差値の設定と並んで、それぞれ入力された所望値が守られたか否かを示す表示部７が設けられている。表示部９には、クランプリングまたはクランプで測定された値が表示される。設定ノブ１１は、一方ではプレス速度を設定し、すなわち楔３３を前進させる速度を設定して、両方のクランプジョーまたはクランプ楔３１を作動させることができる。相応して、締付楔３２の再開放または引き戻しを設定できる設定部も設けられている。
【００３５】
すでに図１を参照して説明したように、達成すべきまたは設定すべき力について所望値１３を入力することができ、その際一方では最後に達成すべき締付力Ｋ３を設定でき、締付工程中当てるべき最大プレス力も同様に、設定することができる。再び、実際値が所望値１９に一致するかどうか許容公差が設定可能でありならびに表示部１７により固定可能である。さらに、実際値は表示部１９に示される。
【００３６】
さらに、装置は、運転の仕方を設定できる設定ノブ２１を有し、すなわち例えば保持中間手段が組立時に挿入されるかどうか、または直接、挟子が距離ａから距離ｂまでの運動を実施するかどうかを設定できる。
【００３７】
最後に、表示部２３は引続き、全体の締付工程またはプレス工程が上首尾であるかまたは不首尾に完了したかどうかを示す。
【００３８】
装置１の後ろ側に、圧力導管や制御導線２５および２７を配置できる差込み装置２４が設けられている。この差込み装置２４または対応するコネクタは、装置１に所望値が入力されると、これらの所望値と一致する締付挟子をそれぞれ一つだけ差し込めるようにコード化することができる。
【００３９】
図５には、締付工程またはプレス工程が図式的に示されており、線５１は組立中の挟子道程を示しかつ線５３はクランプリングにより挟子の間に発生した締付力を示す。領域Ｐでは、図３ｃと３ｄに示すように、耳３５の締付または圧縮が行なわれる。その場合、両方の挟子ジョー３１が図５に示した道を、両方の挟子尖端が例えば２．５ｍｍに近づくまで進む。それから、加工工程が中断され、その際同時に力成分５３が同様にこの領域Ｐで測定される。そこには、締付のときの力の発生がやや遅れて行なわれ、すなわち例えば２．５ｍｍの距離に達したときに、なお最後の締付力が達成されてない。しかしながら、最後に例えば１．０ｋＮの締付力が生じ、この締付力は引続き装置１の対応する所望値と比較される。両方の値が要求される許容公差内で一致する場合には、組立工程が上首尾に完了したと評価される。
【００４０】
図６には、例えばプレスリングを配置するための加工部材の別の例を示してある。それは、例えば自動車構造のように、ヒンジ軸の上にゴムベローを嵌めて固定配置するために、プレスリングを配置するのに適した円形のプレス装置６１である。図６はプレスリングのための組立装置６１を縦断面で示しかつ図６ａは平面図で示し、その際組立装置を作動させるために、さらに組立装置を制御部に、例えば電導線および液圧導管を介して接続するための接続部６３が設けられている。
【００４１】
組立装置の作動を制御することにより、例えば液圧でまたは空気圧で駆動されて、案内ブロック６５が矢印方向に動かされ、それにより２つのカム６７が対応するスリット内をまたは凹部内を動かされる。両方のカム６７の移動により、互いに分離されたプレス工具の２つの円形半部６９′および６９″が矢印方向７６に動かされ、それによりスリット７３内をカム７１が矢印方向６８に動かされる。それにより、さらにプレスジョー７０が矢印方向６８に半径方向内側に向かって駆動される。そのようにプレスジョー７０の内側に配置されたプレスリングが一様に、例えば前記のゴムベローにプレスされて、ベローを例えば駆動軸と固定結合する。
【００４２】
連結すべきまたはプレスすべき材料と共にプレスリングをプレス工具の内側に導入できるために、図７に概略的に示すように、両方の半円形の部材６９′と６９″を開放することができる。
【００４３】
図１〜７に示した装置、締付工具およびプレス工具は、明らかに本発明を詳細に説明するのに役立たなければならない例である。基本的には、あらゆる種類の機械的保持手段または固定手段が問題であり、その際本発明により限定された装置または配置および方法がクランプ、クランプリング、ケーブルバインダ等に特に適している。これに関連して、とりわけ例えばヨーロッパ特許明細書５７０７４２，ヨーロッパ特許明細書５９１６４８，ヨーロッパ特許明細書５０３６０９，スイス特許明細書５６１３８３，スイス特許明細書５５５０２６，スイス特許明細書６６９６４２およびスイス特許明細書６７７０１０に記載されたようなクランプを参照されたい。さらに、耳クランプならびに耳無しクランプは多数の別の特許明細書から知られている。
【００４４】
締付挟子の作用については、さらにヨーロッパ特許明細書５９１６４８を参照されたい。
【００４５】
上記の発明により、何か或るものの保持兼固定手段の、監視されかつ設定された配置、締付およびプレスが可能であり、その際駆動は空気圧でも、液圧でも電気機械的にも行なうことができる。測定技術、センサ技術、電子制御等に関しては、ここでさらに立ち入る必要がない通例の技術や周知の知識であることを補足する。
【００４６】
最後になお、例えば，耳締付挟子の作用を、締付挟子と関連して図１〜４に示すように選択することができる。
【００４７】
図１に示したように、締付挟子２９に基づく静止している電子空気圧的な挟子は、センサ機構も制御および評価電子部も備えていて、締付位置、締付運動ならびに力の物理量を設定可能に調整することができる。
【００４８】
検知された物理量は表示部１（図１、図４）の設定された値と比較し、その比較の結果として、評価情報を引き出すことができる。
【００４９】
例えば静止している空気圧挟子は、より高い、前の道程調整および基礎をなす力調整からカスケード化された調整部を備えている。挟子の力調整は圧力調整に基づく間接的な調整であり、実際に挟子の力＝ｆ（供給圧力×円筒面）である。
【００５０】
例えば図３ａに示したような出発状態（ａ）では、挟子開放位置は道程調整円を経てあらゆる任意の位置を占めることができる。最適の状態は、挟子開放位置が耳クランプ３３の耳３５より若干大きい場合に与えられる。この位置から、耳をプレスするための２つの作動様式を選択できる。
【００５１】
１．設定されたプレス力の有利な条件でプレス位置にプレスする。解放後、挟子を、その速度条件に応じて、挟子開放位置ａからプレス位置ｂまで発射する。
【００５２】
力調整円はあらゆる時点で力の経過を監視して、最大の力を越えるのを阻止する。最大の力が達成される場合には、設定された道程に達するまで、さらにこの力でプレスされるか、またはこれができない場合には、挟子がその位置に停止したままである。力が有利な条件に応じて達成されない場合には、挟子がプレス位置で閉じる。
【００５３】
２．１ 耳クランプａ′を保持するときに設定可能な保持力で止める。
【００５４】
２．２ 設定されたプレス力の有利な条件でプレス位置にプレスする。解放ａの後に、挟子がその速度条件に応じて挟子開放位置から保持位置ａ′まで閉じる。
【００５５】
この保持位置は全く所定の寸法ではなく、耳を変形させずに保持しなければならない保持力に達したときに生ずる。
【００５６】
さらに解放すると、挟子がその速度条件に応じて、保持位置からプレス位置ｂまで閉じる。
【００５７】
力調整円はあらゆる時点で力の経過を監視して、最大力を越えるのを阻止する。最大力が達成された後、さらにこの力で、設定された道程に到達するまでプレスするか、またはこれができなければ、挟子はその位置に停止したままである。力が有利な条件に応じて達成されない場合には、挟子がプレス位置ｂで閉じる。
【００５８】
最適なプレスは、耳が、限定されたプレス力を加えながらデータシートに一致するプレス位置に到達したときに達成される。
【００５９】
この値を検査するために、有利な条件を守りながらo.k.信号２３が発生し、有利な条件を越えるかまたは下回るときにnot o.k.信号２３が発生する、許容公差と時間の監視部が存在している。道程と力の物理的な大きさはインターフェースで文字数字併用方式９、１９を使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 管クランプの配置のための加工工程を制御しかつ監視して実施するための装置の概略図である。
【図２】 管クランプを配置するためのプレス挟子を概略的に示す図である。
【図３】 図２のプレス挟子の加工部材または挟子ジョーの概略図である。
【図３ａ〜３ｄ】 本発明の加工工程または発明の基本思想を概略的に示す図である。
【図４】 プレス過程を制御しかつ検査して実施するための制御、測定兼検査装置を示す。
【図５】 図１から図３までに示した、締付挟子によるプレス工程または締付工程をグラフで示した図である。
【図６および図６ａ】 プレスリングをプレスするためのプレス工具を概略的に示した縦断面図である。
【図７】 図６のプレス工具を開放した状態で示す図である。
【符号の説明】
１ 装置
３ 所望値
７ 表示部
９ ディスプレイ
１１ 調整ノブ
２４ 差込み位置
２６ 解放ノブ
３１ 締付ジョー
２９ 締付挟子

Claims (4)

1. クランプ、クランプリングまたはケーブルバインダのような機械的な保持部材を圧力により取り付けるためのプレス装置において、
   プレス装置は、円環状の保持部材に係合するための前方部分を有する複数の締付ジョーを備え、
   各締付ジョーの前記前方部分が一つの円周上に配置されるように、各締付ジョーは環状に配置され、
   締付ジョーが保持部材を圧縮する際、締付ジョーは半径方向に変位可能であって、
   これにより、保持部材が圧縮されると、前記円周は、その直径が減少するように構成され、
   しかも、前記プレス装置は、前記締付ジョーが進む距離と、締め付け中保持部材に加えられる力成分とを設定し、限定しおよび測定する制御手段と、測定された距離および力成分を対応する設定値と共に記録するための手段と、を備えたことを特徴とする装置。
2. さらに、測定されかつ記録された距離と力成分の値および対応する設定値からのそれらのそれぞれの偏差を表示するための表示手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記表示字手段は光学表示要素を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記表示手段は音響表示要素を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。