(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素形材の供給用駆動源を有しこの供給用駆動源の駆動により素形材を供給する送り機構部と、
素形材の切断用駆動源を有し前記送り機構部から供給された素形材を該切断用駆動源の駆動により切断する切断機構部と、
トランスファ用駆動源を有し前記切断機構部により切断された素形材を該トランスファ用駆動源の駆動により固定金型に相対した位置に移送するトランスファ機構部と、
加圧成形用駆動源としてのモータを有すると共に可動金型を有し前記固定金型に相対した位置に移送された素形材または被加工物を該加圧成形用駆動源の駆動により可動金型を動作させて加圧成形する成形機構部と、
ノックアウト用駆動源を有し加圧成形後の被加工物を該ノックアウト用駆動源の駆動により前記固定金型からノックアウトするノックアウト機構部と、
前記成形機構部のモータの回転に伴って基準パルスを発生する基準パルス発生手段と、
この基準パルス発生手段による基準パルスに基づいて前記供給用駆動源、切断用駆動源、トランスファ用駆動源およびノックアウト用駆動源を動作させる制御手段とを具備してなる圧造機。
【請求項２】
基準パルス発生手段は、ロータリーエンコーダーからなることを特徴とする請求項１記載の圧造機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、成形機構部を主として複数の機構部を備えて構成される圧造機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧造機としては、素形材たる例えば丸形鋼材からねじ素材等を成形するものが知られている。このものでは、各種機構部を備えた構成であり、その機構部としては、素形材を供給する送り機構部、この送り機構部から供給された素形材を切断する切断機構部、この切断機構部により切断された素形材を固定金型に相対した位置に移送するトランスファ機構部、この固定金型に相対した位置に移送された素形材を可動金型により加圧成形する成形機構部、及び、加圧成形後の素形材または被加工物を固定金型からノックアウトするノックアウト機構部等がある。
【０００３】
上述の成形機構部は加圧成形用の駆動源として単一のモータを備えており、このモータにより可動金型を駆動するようにしている。そして、このモータの回転を伝達軸やリンク機構あるいはカム機構等の伝達機構を介して各機構部に伝達するようにしている。従って、成形機構部の動作と他の機構部の動作とは機械的に連動する関係にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、成形機構部とこれ以外の機構部とが機械的に連動する関係にあるから、各機構部の動作タイミングに自由度がなく、成形対象製品が限定される。また、各機構部の動作内容や動作タイミングを変更しようとすると、伝達機構を設計変更すると共に新たに伝達部品の製造をしなければならず、しかも各機構部が常に連動して動作するために、例えばある機構部を動作停止したい場合でも動作してしまう等の不具合があった。
【０００５】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大掛かりな機械的設計・製造の変更を要することなく、各機構部の動作タイミングの自由度を増すことができ、成形対象製品の多様化に適合でき、また、機械的構成も簡単化できる圧造機を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の手段は、素形材の供給用駆動源を有しこの供給用駆動源の駆動により素形材を供給する送り機構部と、
素形材の切断用駆動源を有し前記送り機構部から供給された素形材を該切断用駆動源の駆動により切断する切断機構部と、
トランスファ用駆動源を有し前記切断機構部により切断された素形材を該トランスファ用駆動源の駆動により固定金型に相対した位置に移送するトランスファ機構部と、
加圧成形用駆動源としてのモータを有すると共に可動金型を有し前記固定金型に相対した位置に移送された素形材または被加工物を該加圧成形用駆動源の駆動により可動金型を動作させて加圧成形する成形機構部と、
ノックアウト用駆動源を有し加圧成形後の被加工物を該ノックアウト用駆動源の駆動により前記固定金型からノックアウトするノックアウト機構部と、
前記成形機構部のモータの回転に伴って基準パルスを発生する基準パルス発生手段と、
この基準パルス発生手段による基準パルスに基づいて前記供給用駆動源、切断用駆動源、トランスファ用駆動源およびノックアウト用駆動源を動作させる制御手段とを含んで構成されている（請求項１の発明）。
【００１１】
第２の手段は、基準パルス発生手段を、ロータリーエンコーダーから構成したところに特徴を有する（請求項２の発明）。
【００１２】
【作用】
【００１６】
第１の手段においては、送り機構部、切断機構部、トランスファ機構部、成形機構部、およびノックアウト機構部がそれぞれ駆動源を有し、各駆動源を、基準パルスに基づいて動作させるから、基準パルスの分周やパルスカウントタイミングの変更等により、各機構部の駆動源の駆動パターンを独立して変更することが可能となる。しかも、基準パルス発生手段は、成形機構部のモータの回転に伴って基準パルスを発生するから、制御に最適の基準パルスを簡便に得ることができるようになる。
【００１７】
第２の手段においては、基準パルス発生手段を、ロータリーエンコーダーから構成しているから、いずれかの機構部が回転部分を有する場合にその回転部分にロータリーエンコーダーを取り付けることにより容易に基準パルスを得ることができるようになる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明する。
まず図１においては、５工程の場合の圧造機の概略構成を示している。素形材１は例えば丸形鋼材からなる。この素形材１は送り機構部２により切断機構部３に供給され、切断機構部３により切断される。切断された素形材１はトランスファ機構部４により成形機構部５の第１の固定金型６に相対する位置に送られる。この場合、第１の固定金型６にあった成形後の素形材すなわち被加工物は第２の固定金型７に相対する位置に、同様に第２の固定金型７にあった被加工物は第３の固定金型８に相対する位置に、第３の固定金型８にあった被加工物は第４の固定金型９に相対する位置に、第４の固定金型９にあった被加工物は第５の固定金型１０に相対する位置に、第５の固定金型１０にあった被加工物は適宜の移動箇所に機械的に決められる所定タイミングで送られる。
【００１９】
各固定金型６ないし１０に対応する位置に移送された素形材１または被加工物は成形機構部５の可動金型１１ないし１５により加圧成形されるものである。前記固定金型６ないし１０に押圧されてそこに残留する被加工物は、ノックアウト機構部１６によりノックアウトされるようになっている。
【００２０】
さて、送り機構部２について図２および図３を参照して述べる。この送り機構部２は、例えば上下一対の送りローラ１７ａ，１７ｂを並列状態に２組備えており、各送りローラ１７ａ，１７ｂは供給用駆動としての例えばサーボモータ１８によりギヤ機構１９を介して回転駆動されるようになっている。しかしてサーボモータ１８が駆動されると、素形材１が矢印Ａ方向に送られて、図４および図５に示す切断機構部３の切断孔２０および後述の切断歯２４に供給される。この場、この切断孔２０から所定長さＬ２（図５参照）突出するように供給される。また、送り機構部は、ローラを用いないリニアフィード機構である場合もある。
【００２１】
次に、切断機構部３について図４を参照して述べる。アーム２１は矢印Ｂ方向およびその反対方向に移動可能であり、このアーム２１は切断用駆動源として例えばサーボモータ２２により、カム２３ａ、レバー２３ｂとロッド２３ｃとからなるリンク機構２３を介して移動させるようになっている。このアーム２１の矢印Ｂ方向側の端部には、円形の切断歯２４が取着されている。この切断歯２４はアーム２１の移動に伴って距離（切断ストローク）Ｌ３移動する。その移動後の位置をＫ３で示す。切断された素形材１は位置Ｋ３でトランスファ機構部４により固定金型６に移送される。
【００２２】
トランスファ機構部４について図６および図７を参照して述べる。トランスファ本体２５には例えば５組のチャッキング機構２６が支持機構２７を介して回動可能に設けられており、各チャッキング機構２６は、トランスファ用駆動源としての例えばサーボモータ２８によりリンク機構２８ａを介して図７に矢印で示すように旋回されるようになっている。その旋回による移動距離はＰで示されている。この場合、この５組のチャッキング機構２６の配設間隔もＰである。このチャッキング機構２６は前記サーボモータ２８の駆動に応じて適宜のタイミングでそのチャッキングアーム２６ａを開閉するようになっている。
このトランスファ機構部４においては、サーボモータ２８の駆動によりチャッキング機構２６およびチャッキングアーム２６ａが動作することにより、切断後の素形材１が前述の位置Ｋ３から、前述した第１の固定金型６に相対する位置に送られ、第１の固定金型６ないし第４の固定金型９にあった成形後の被加工物は、それぞれ次段の固定金型７ないし１０に相対する位置に、第５の固定金型１０にあった被加工物は適宜の移動箇所に送られる。
【００２３】
このトランスファ機構部４においては、サーボモータ２８の駆動によりチャッキング機構２６およびチャッキングアーム２６ａが動作することにより、切断後の素形材１が前述の位置Ｋ３から、前述した第１の固定金型６に相対する位置に送られ、第１の固定金型６ないし第４の固定金型９にあった成形後の被加工物は、それぞれ次段の固定金型７ないし１０に相対する位置に、第５の固定金型１０にあった被加工物は適宜の移動箇所に送られる。
【００２４】
次に成形機構部５について、図１、図８および図９を参照して説明する。加圧成形用駆動減としての例えばサーボモータ２９の回転は、フレーム５ａに回転自在に保持されたクランク軸３１にベルト伝達機構３０を介して伝達される。このクランク軸３１にはラム３２が矢印Ｄ方向およびその反対方向へ移動可能に連結されている。ラム３２には、前述した例えば５個の可動金型１１ないし１５が前述の所定距離Ｐ間隔で取り付けられている。これら可動金型１１ないし１５と対向する部位には、前述の固定金型６ないし１０が固定されている。ラム３２の移動ストロークはＬ５である。
【００２５】
前記クランク軸３１の端部側には基準パルス発生手段としてのロータリーエンコーダー３３が取付具３３ａを介して取り付けられている。このロータリーエンコーダー３３は、クランク軸３１の回転角度に応じたパルス信号を発生する。
【００２６】
次にノックアウト機構部１６は、図１０に示すように、固定金型６ないし１０のピン孔３４に通されて直線移動するノックアウトピン３５と、ノックアウト用駆動源としての例えばサーボモータ３６と、このサーボモータ３６の回転を前記ノックアウトピン３５に伝達するためのカム３７およびリンク機構３８とから構成されている。このノックアウト機構部１６において、ノックアウトピン３５は所定距離Ｌ１６だけ移動するようになっている。
【００２７】
図１１には、電気的構成を示している。操作部３９は、図示しないが、運転開始スイッチおよび運転停止スイッチ、制御パターン変更スイッチ等を有すると共に、各種表示器等を有して構成されている。制御手段としての制御回路４０は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、このマイクロコンピュータには運転プログラムが記憶されており、ロータリーエンコーダー３３からのパルスＰｒが入力され、この入力に基づいて各サーボモータ１８，２２，２８，２９および３６が駆動回路４１ないし４５を介して制御されるようになっている。なお、上記各１８，２２，２８，２９および３６はモータ自体にフィードバック制御用エンコーダを含んでおり、フィードバック制御されるものである。
【００２８】
図１２（ａ）には、成形機構部５のクランク軸３１の１回転（３６０°）、すなわちラム３２の１往復における各部の動作の様子を示している。ロータリーエンコーダー３３は、クランク軸３１の所定回転角度につき１パルスを出力するようになっている。
【００２９】
同図１２（ｂ）には、送り機構部２における所定の送り量Ｌ２に対応するサーボモータ１８の駆動タイミングを示し、同図（ｃ）には、切断機構部３におけるアーム２１を切断ストロークＬ３だけ動かすときのサーボモータ２２の正転方向通電・断電（停止）・逆転方向通電のタイミングを示している。同図（ｄ）には、トランスファ本体２５を所定距離Ｐだけ動かすときのサーボモータ２６の正転方向通電・断電（停止）・逆転方向通電のタイミングを示している。同図（ｅ）には、ノックアウトピン３５を所定距離Ｌ６だけ動かすときのサーボモータ３６の正転方向通電・断電（停止）・逆転方向通電のタイミングを示している。
【００３０】
しかして、制御回路４０は、ロータリーエンコーダー３３からのパルスＰｒに基づいてサーボモータ１８，２２，２８，３６を図１２に示すタイミングで制御する。すなわち、成形機構部５のサーボモータ２９が回転駆動されて、クランク軸３１が回転駆動され、もってラム３２従って可動金型１１ないし１５が後死点および前死点の間で往復移動する。次に、送り機構部２のサーボモータ１８がタイミングｔ２１からｔ２２の間で所定速度で駆動され、これにより素形材１が長さＬ２だけ供給される。また、切断機構部３のサーボモータ２２がタイミングｔ３１からｔ３２の間で正回転方向に所定速度で駆動され、これにより、アーム２１が距離Ｌ３だけ移動されて素形材１が切断され、このタイミングｔ３２からｔ３３の間は停止され、そしてｔ３３からｔ３４までの間で逆回転方向に所定速度で駆動される。
【００３１】
トランスファ機構部４のサーボモータ２８はタイミングｔ４１からｔ４２の間で正回転方向に所定速度で駆動され、これにより、ノックアウトされた素形材１または被加工物をチャッキング機構２６がチャッキングして旋回されることにより、所定距離Ｐだけ移動され、切断後の素形材１が前述の位置Ｋ３から、前述した第１の固定金型６に相対する位置に送られ、第１の固定金型６ないし第４の固定金型９にあった成形後の被加工物は、それぞれ次段の固定金型７ないし１０に相対する位置に、第５の固定金型１０にあった被加工物は適宜の移動箇所に送られる。ここで、前述の成形機構部５のサーボモータ２９の駆動により素形材１または被加工物が順次所定形状に加圧成形されるものである。
【００３２】
さらに、ノックアウト機構部１６のサーボモータ３６がタイミングｔ１６１からｔ１６２までの間で正回転方向に所定速度で回転駆動され、固定金型６ないし１０に残った素形材１または被加工物がノックアウトされる。このノックアウトされた素形材１または被加工物は、前述したように、トランスファ機構部４により移送されるようになっている。
上述の各動作が所定タイミングで行われることにより素形材１から所定形状の圧造成形品が成形されてゆく。
【００３３】
この場合、制御回路４０は、例えば操作部３９からの制御パターン変更スイッチの入力があったときには、ロータリーエンコーダー３３が発生するパルスＰｒに基づいて、各駆動部たるサーボモータ１８，２２，２８，２９および３６の駆動タイミングを適宜変更できるものであり、例えば成形品の長さの変更や、各部の動作タイミングおよび速度・加速度の変更が可能である。この結果、大掛かりな機械的設計・製造の変更を要することなく、各機構部の動作タイミングの自由度を増すことができるようになる。この結果、成形対象製品の多様化に適合できるようになり、また、機械的構成も簡単化できるものとなる。また、各機構部２，３，４，５，１６がそれぞれ駆動源たるサーボモータ１８，２２，２８，２９，３６を有し、各サーボモータ１８，２２，２８，２９，３６を、基準パルスに基づいて動作させるから、基準パルスの分周やパルスカウントタイミングの変更等により、各機構部の駆動源の駆動パターンを独立して変更することが可能となる。
【００３４】
さらに、基準パルス発生手段たるロータリーエンコーダー３３は、成形機構部５のサーボモータ２９の回転に伴って基準パルスを発生するから、制御に最適の基準パルスを簡便に得ることができるようになる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施例に限られず、次のような変更が可能である。すなわち、各駆動源はサーボモータに限られず、通常のモータでも良く、この場合、モータ制御は、簡易なフィードバック制御でもよい。さらに駆動源としては、油圧あるいは空圧のシリンダでも良い。また、各機構部が個々に駆動源を備えているのではなく例えば複数の機構部単位で一つの駆動源を共有しても良い。さらに基準パルス発生手段は、ロータリーエンコーダーに限られず、発振回路等のパルスを分周して基準パルスを発生するようにしても良い。また、各機構部の動作タイミングは上記実施例に限られるものではない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、次の効果を得ることができる。
【００４０】
請求項１の発明によれば、送り機構部、切断機構部、トランスファ機構部、成形機構部、およびノックアウト機構部がそれぞれ駆動源を有し、各駆動源を、基準パルスに基づいて動作させるから、基準パルスの分周やパルスカウントタイミングの変更等により、各機構部の駆動源の駆動パターンを独立して変更することが可能となる。しかも、基準パルス発生手段は、成形機構部のモータの回転に伴って基準パルスを発生するから、制御に最適の基準パルスを簡便に得ることができるようになる。
【００４１】
請求項２の発明によれば、基準パルス発生手段を、ロータリーエンコーダーから構成しているから、いずれかの機構部が回転部分を有する場合にその回転部分にロータリーエンコーダーを取り付けることにより容易に基準パルスを得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体の概略的平面図
【図２】送り機構部を示す側面図
【図３】同正面図
【図４】切断機構部を示す正面図
【図５】切断歯部分の縦断側面図
【図６】トランスファ機構部を示す正面図
【図７】同平面図
【図８】成形機構部部分の正面図
【図９】同側面図
【図１０】ノックアウト機構部を示す側面図
【図１１】電気的構成のブロック図
【図１２】各機構部の動作タイミングを示すタイムチャート
【符号の説明】
１は素形材、２は送り機構部、３は切断帰国部、４はトランスファ機構部、５は成形機構部、６ないし１０は固定金型、１１ないし１５は可動金型、１６はノックアウト機構部、１８はサーボモータ（供給用駆動源）、２１はアーム、２４は切断歯、２５はトランスファ本体、２６はチャッキング機構、２８はサーボモータ（トランスファ用駆動源）、２９はサーボモータ（加圧成形用駆動源）、３１はクランク軸、３２は可動ベース、３３はロータリーエンコーダー（基準パルス発生手段）、３６はサーボモータ（ノックアウト用駆動源）、４０は制御回路（制御手段）を示す。
【図１】
0003592761.tif 000002
【図２】
0003592761.tif 000003
【図３】
0003592761.tif 000004
【図４】
0003592761.tif 000005
【図５】
0003592761.tif 000006
【図６】
0003592761.tif 000007
【図７】
0003592761.tif 000008
【図８】
0003592761.tif 000009
【図９】
0003592761.tif 000010
【図１０】
0003592761.tif 000011
【図１１】
0003592761.tif 000012
【図１２】
0003592761.tif 000013