紧固装置及紧固件的优劣判定方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够利用纤维增强树脂制的紧固件迅速地进行多个工件的紧固作业且能够提高各工件的紧固作业的品质的紧固装置和紧固件的优劣判定方法。本发明专利技术的紧固装置具备：紧固器具(1、3)，其在使轴部(11b)插通于各工件(W1、W2)的各插通孔(W10、W20)的同时以非接触的状态进行加热并加压，由此，在中间件(110)形成第二头部(11c)，将中间件(110)作为紧固件(11)；以及判定器具(5)，其对紧固件(11)的优劣进行判定。紧固器具(1、3)具有能够形成第二头部(11c)的紧固模具(15)、以及能够对紧固模具(15)进行加压的轴部加压器具(9)。判定器具(5)计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，判断超过基准载荷后的载荷曲线的每单位时间的变化量是否处于预先设定的第一基准值的范围内。

Determination method of fastener device and fastener

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧固装置及紧固件的优劣判定方法
本专利技术涉及利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固的紧固装置、以及紧固件的优劣判定方法。
技术介绍
以往提出了各种利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固的紧固装置。另外，近年来，从紧固件的轻质化和防止腐蚀等的观点出发，也提出了利用纤维增强树脂制的紧固件对多个工件进行紧固的紧固装置。例如专利文献1公开了这样的紧固装置。在该紧固装置中，使用沿轴向延伸的碳纤维增强热塑性树脂制的轴体。而且，首先使该轴体插通于各工件的各插通孔。接着，在该状态下将轴体及各工件配置在两个紧固模具之间。接着，在对两个紧固模具进行加热的同时，利用两个紧固模具对轴体及各工件进行加压并夹持。由此，轴体被两个紧固模具加热而成为能够塑性变形的软化状态，通过两个紧固模具的加压进行塑性变形。其结果是，在轴体的轴向的一端侧形成第一头部，并且在轴向的另一端侧形成第二头部。另外，在第一头部与第二头部之间，形成插通于各工件的各插通孔的轴部。这样，轴体成为紧固件。之后，通过将紧固件冷却，从而紧固件对各工件进行紧固。然后，将这些紧固件及各工件从两个紧固模具中取出，由此，完成利用紧固件进行的多个工件的紧固作业。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4-244609号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在上述以往的紧固装置中，通过被加热的两个紧固模具的热而将轴体加热，因此，在使轴体成为能够塑性变形的软化状态时，需要使两个紧固模具成为高温。因此，在通过两个紧固模具的加压而在轴体形成了第一头部、第二头部及轴部之后，两个紧固模具也长期地维持高热。其结果是，在该紧固装置中，在将紧固件冷却之前需要较长的时间。由此，在该紧固装置中，无法利用紧固件快速地进行多个工件的紧固作业。另外，在形成紧固件时，可能产生对轴体的加热不良，此外，在轴体不可避免地存在每个固体的偏差。由此，在该紧固装置中，不可避免地产生紧固件的形成不良。在利用这样的形成不良的紧固件的情况下，各工件的紧固作业可能变得不完整，但在该紧固装置中，即便产生形成不良的紧固件以及基于该紧固件的不完整的紧固作业，也难以发现这种情况。因此，在该紧固装置中，难以提高各工件的紧固作业的品质。本专利技术是鉴于上述以往情况而完成的，要解决的课题在于，提供一种能够利用纤维增强树脂制的紧固件迅速地进行多个工件的紧固作业、并且能够提高各工件的紧固作业的品质的紧固装置、以及紧固件的优劣判定方法。用于解决课题的手段本专利技术的第一紧固装置利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固，其特征在于，所述紧固装置使用中间件，该中间件由第一头部以及与所述第一头部成为一体且沿轴向延伸的轴部构成，所述紧固装置具备：紧固器具，其在使所述轴部插通于各所述工件的各所述插通孔的同时，以非接触的状态对所述轴部进行加热，并且对所述轴部进行加压，由此，在所述中间件形成与所述轴部成为一体且与所述第一头部相面对的第二头部，并将所述中间件作为所述紧固件；以及判定器具，其判定所述紧固件的优劣，所述中间件是纤维增强热塑性树脂制，所述紧固器具具有：紧固模具，其能够从加热了的所述轴部形成所述第二头部；以及轴部加压器具，其能够对所述紧固模具进行加压，所述判定器具计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，并判断超过基准载荷后的所述载荷曲线的每单位时间的变化量是否处于预先设定的第一基准值的范围内。在本专利技术的第一紧固装置中，为了通过加热使纤维增强热塑性树脂制的中间件的轴部软化，在使轴部插通于各工件的各插通孔的同时以非接触的状态进行加热。因此，在该紧固装置中，无需为了加热轴部而对紧固模具进行加热。由此，与加热了轴部的中间件相比，紧固模具成为低温。因此，在从中间件形成紧固件时，能够使中间件的热被紧固模具吸热。其结果是，根据该紧固装置，与对紧固模具进行加热而形成紧固件的情况相比，能够将形成后的紧固件快速地冷却。另外，在该紧固装置中，判定器具计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，判断超过基准载荷后的载荷曲线的每单位时间的变化量是否处于预先设定的第一基准值的范围内。若在紧固件的形成中在轴部产生压曲、裂纹，则超过基准载荷后的载荷曲线的每单位时间的变化量超过第一基准值的范围。由此，判定器具能够判定紧固件的形成不良。这样，在该紧固装置中，能够利用判定器具来判定紧固件的优劣，因此，容易发现形成不良的紧固件，另外，即便产生因形成不良的紧固件而引起的不完整的紧固作业，也容易发现这种情况。因此，根据本专利技术的第一紧固装置，能够利用纤维增强树脂制的紧固件迅速地进行多个工件的紧固作业，并且能够提高各工件的紧固作业的品质。在第一紧固装置中优选的是，紧固模具能够由第一模以及与第一模相面对的第二模构成。而且，轴部加压器具使第一模以第一速度接近第二模，直至第一模与轴部抵接为止，另一方面，若第一模与轴部抵接，则使第一模以比第一速度慢的第二速度接近第二模。在该情况下，能够使第一模朝向第二模快速地移动，直至第一模与轴部抵接为止，而在第一模与轴部抵接之后，慎重地对紧固模具进行加压。因此，能够在迅速地进行各工件的紧固作业的同时，适宜地形成紧固件。在第一紧固装置中优选的是，纤维增强热塑性树脂是碳纤维增强热塑性树脂。在该情况下，能够利用碳纤维适宜地对紧固件进行加强。因此，即便在向各工件作用了较大的载荷的情况下，紧固件的第一头部、第二头部也难以在各工件的作用下发生变形，难以解除各工件的紧固。由此，根据该紧固装置，能够利用碳纤维增强热塑性树脂制的紧固件牢固地对各工件进行紧固。在上述情况下优选的是，紧固器具具有能够对轴部进行感应加热的高频感应线圈。在该紧固装置中，利用高频感应线圈在使轴部插通于各工件的各插通孔的同时以非接触的状态进行加热。这里，由于中间件是碳纤维增强热塑性树脂制，因此，中间件包括轴部在内具有导电性。由此，高频感应线圈能够通过感应加热以非接触的形式对轴部直接进行加热。此时，软化后的树脂难以附着在热源上。另外，碳纤维也具有优异的传热性，因此，容易向中间件整体传递热，中间件整体容易在比较短的时间内软化。本专利技术的第二紧固装置利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固，其特征在于，所述紧固装置使用沿轴向延伸的轴体，所述紧固装置具备：紧固器具，其在使所述轴体插通于各所述工件的各所述插通孔的同时，以非接触的状态对所述轴体进行加热，并且对所述轴体进行加压，由此，使所述轴体形成第一头部、与所述第一头部成为一体且沿轴向延伸的轴部、以及与所述第一头部相面对的第二头部，并将所述轴体作为所述紧固件；以及判定器具，其判定所述紧固件的优劣，所述轴体是纤维增强热塑性树脂制，所述紧固器具具有：紧固模具，其能够从加热了的所述轴体形成所述紧固件；以及轴体加压器具，其能够对所述紧固模具进行加压，所述判定器具计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，并判断超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧固装置，其利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固，其特征在于，/n所述紧固装置使用中间件，该中间件由第一头部以及与所述第一头部成为一体且沿轴向延伸的轴部构成，/n所述紧固装置具备：/n紧固器具，其在使所述轴部插通于各所述工件的各所述插通孔的同时，以非接触的状态对所述轴部进行加热，并且对所述轴部进行加压，由此，在所述中间件形成与所述轴部成为一体且与所述第一头部相面对的第二头部，并将所述中间件作为所述紧固件；以及/n判定器具，其判定所述紧固件的优劣，/n所述中间件是纤维增强热塑性树脂制，/n所述紧固器具具有：/n紧固模具，其能够从加热了的所述轴部形成所述第二头部；以及/n轴部加压器具，其能够对所述紧固模具进行加压，/n所述判定器具计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，并判断超过基准载荷后的所述载荷曲线的每单位时间的变化量是否处于预先设定的第一基准值的范围内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170710 JP 2017-134652;20171225 JP PCT/JP2017/0461.一种紧固装置，其利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固，其特征在于，
所述紧固装置使用中间件，该中间件由第一头部以及与所述第一头部成为一体且沿轴向延伸的轴部构成，
所述紧固装置具备：
紧固器具，其在使所述轴部插通于各所述工件的各所述插通孔的同时，以非接触的状态对所述轴部进行加热，并且对所述轴部进行加压，由此，在所述中间件形成与所述轴部成为一体且与所述第一头部相面对的第二头部，并将所述中间件作为所述紧固件；以及
判定器具，其判定所述紧固件的优劣，
所述中间件是纤维增强热塑性树脂制，
所述紧固器具具有：
紧固模具，其能够从加热了的所述轴部形成所述第二头部；以及
轴部加压器具，其能够对所述紧固模具进行加压，
所述判定器具计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，并判断超过基准载荷后的所述载荷曲线的每单位时间的变化量是否处于预先设定的第一基准值的范围内。


2.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，
所述紧固模具由第一模以及与所述第一模相面对的第二模构成，
所述轴部加压器具使所述第一模以第一速度接近所述第二模，直至所述第一模与所述轴部抵接为止，另一方面，若所述第一模与所述轴部抵接，则使所述第一模以比所述第一速度慢的第二速度接近所述第二模。


3.根据权利要求1或2所述的紧固装置，其特征在于，
所述纤维增强热塑性树脂是碳纤维增强热塑性树脂。


4.根据权利要求3所述的紧固装置，其特征在于，
所述紧固器具具有能够对所述轴部进行感应加热的高频感应线圈。


5.一种紧固装置，其利用紧固件对贯穿设置有插通孔的多个工件进行紧固，其特征在于，
所述紧固装置使用沿轴向延伸的轴体，
所述紧固装置具备：
紧固器具，其在使所述轴体插通于各所述工件的各所述插通孔的同时，以非接触的状态对所述轴体进行加热，并且对所述轴体进行加压，由此，使所述轴体形成第一头部、与所述第一头部成为一体且沿轴向延伸的轴部、以及与所述第一头部相面对的第二头部，并将所述轴体作为所述紧固件；以及
判定器具，其判定所述紧固件的优劣，
所述轴体是纤维增强热塑性树脂制，
所述紧固器具具有：
紧固模具，其能够从加热了的所述轴体形成所述紧固件；以及
轴体加压器具，其能够对所述紧固模具进行加压，
所述判定器具计算由加压中的时间和载荷规定的载荷曲线，并判断超过基准载荷后的所述载荷曲线的每单位时间的变化量是否处于预先设定的第一基准值的范围内。


6.根据权利要求5所述的紧固装置，其特征在于，
所述紧固模具由第一模以及与所述第一模相面对的第二模构成，
所述轴体加压器具使所述第一模以第一速度接近所述第二模，直至所述第一模与所述轴体抵接为止，另一方面，若所述第一模与所述轴体抵接，则使所述第一模以比所述第一速度慢的第二速度接近所述第二模。


7.根据权利要求5或6所述的紧固装置，其特征在于，
所述纤维增强热塑性树脂是碳纤维增强热塑性树脂。


8.根据权利要求7所述的紧固装置，其特征在于，
所述紧固器具具有能够对所述轴体进行感应加热的高频感应线圈。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的紧固装置，其特征在于，
所述紧固装置将修正载荷曲线与所述载荷曲线一同使用，该修正载荷曲线是通过在时间上对所述载荷曲线进行微分而计算出的。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的紧固装置，其特征在于，
所述判定器具在所述载荷曲线中，判断加压后最开始示出的第一峰值之后的下降量是否处于预先设定的第二基准值的范围内。


11.根据权利要求10所述的紧固装置，其特征在于，
所述判定器具在所述载荷曲线中，判断所述第一峰值与所述第一峰值之后示出的第二峰值之间的峰值间...

【专利技术属性】
技术研发人员：江口刚志，鬼头孝幸，平泽照彦，佐藤英范，
申请(专利权)人：第一电通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP