(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒体部材の開放端部側を載置する支持台と、該支持台に固定した軸受と、該軸受に対し前記有底筒体部材の中心軸に沿って移動可能に支持する軸部材と、該軸部材の先端に固定し前記有底筒体部材の底部内面に当接可能に配置する受台と、前記軸部材を前記有底筒体部材の中心軸に沿って駆動する第１の駆動装置と、前記受台の先端面に対向すると共に前記軸部材の中心軸に沿って移動可能に支持するプレスヘッドと、該プレスヘッドを前記軸部材の中心軸に沿って駆動する第２の駆動装置とを備え、前記支持台に前記有底筒体部材を配置し、前記第１の駆動装置を駆動して前記受台と前記有底筒体部材の底部内面との間の間隙を所定距離に調整すると共に、前記第２の駆動装置を駆動して前記プレスヘッドを前記受台方向に駆動し、前記有底筒体部材の底部を中心軸に沿って前記所定距離移動させると共に前記有底筒体部材の開放端部を前記支持台上で外方に移動させて前記有底筒体部材の歪み取りを行なうように構成したことを特徴とする有底筒体部材の歪み取り装置。
【請求項２】
前記支持台の上面に平行に揺動可能に支持し、前記有底筒体部材の筒体部の内面に当接可能に配置する複数のアームと、該複数のアームを同時に揺動し前記有底筒体部材の筒体部の内面方向に駆動する第３の駆動装置を備え、前記第３の駆動装置を駆動して前記有底筒体部材を前記支持台の上面の所定位置に配置するように構成したことを特徴とする請求項１記載の有底筒体部材の歪み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有底筒体部材の歪み取り装置に関し、特に、自動車用鋳造アルミホイールの歪み取りに好適な歪み取り装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来より鋳造部品等の製造時に生ずる歪みを除去する歪み取り装置が知られており、例えば自動車のホイールリムの歪み取り装置として、特開平７−１２４６４９号公報に開示されている。同公報に開示された歪み取り装置は、距離センサによってホイールリムの内径を測定し、その測定結果に基づき短径部分のつぶれ度に応じて、プレスによって短径部分を押圧して拡径させるように構成されたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自動車のアルミホイールに関しては、前掲の公報に記載のような筒体のホイールリムだけでなくスポーク部を含み有底筒体形状を呈しており、このような有底筒体部材の歪み取り装置においては、当該部材の底部が上方に位置するように支持板に配置すると共に、筒体内に専用の工具、例えば専用のブロックを底部裏面から所定距離離隔して配置し、底部を上方から押圧して当該部材の歪みを除去するように構成される。従って、前掲の公報に記載の歪み取り装置では上記のような歪み取りを行なうことはできない。尚、アルミホイールは底部に孔が複数の穿設されており、閉じた底面を形成するものではないが、本発明の対象とする有底筒体部材には、このように底部に開口部を有するものを含む。
【０００４】
然し乍ら、上記のような有底筒体部材の歪み取り装置においては、筒体内に収容する専用のブロックを用意する必要があり、対象とする有底筒体部材の形状が異なれば別途専用のブロックを用意しなければならない。結局、複数の加工対象に応じて夫々の筒体内の形状に適合する複数のブロックを用意し、これらを交換する工程が必要になる。従って、ブロック自体のコストに留まらず、これらを保管し、交換する工程が必要になり、これらもコストアップ要因となる。特に、近時のように多品種、少量生産が行なわれる場合には、ブロックの交換工程に要する時間は製造コストの大幅な上昇に繋がることになる。
【０００５】
そこで、本発明は、形状や大きさが異なる複数の有底筒体部材に対し、個々に専用の工具等の交換を必要とすることなく、容易に歪み取りを行い得る有底筒体部材の歪み取り装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、有底筒体部材の開放端部側を載置する支持台と、該支持台に固定した軸受と、該軸受に対し前記有底筒体部材の中心軸に沿って移動可能に支持する軸部材と、該軸部材の先端に固定し前記有底筒体部材の底部内面に当接可能に配置する受台と、前記軸部材を前記有底筒体部材の中心軸に沿って駆動する第１の駆動装置と、前記受台の先端面に対向すると共に前記軸部材の中心軸に沿って移動可能に支持するプレスヘッドと、該プレスヘッドを前記軸部材の中心軸に沿って駆動する第２の駆動装置とを備えたものとし、前記支持台に前記有底筒体部材を配置し、前記第１の駆動装置を駆動して前記受台と前記有底筒体部材の底部内面との間の間隙を所定距離に調整すると共に、前記第２の駆動装置を駆動して前記プレスヘッドを前記受台方向に駆動し、前記有底筒体部材の底部を中心軸に沿って前記所定距離移動させると共に前記有底筒体部材の開放端部を前記支持台上で外方に移動させて前記有底筒体部材の歪み取りを行なうように構成したものである。
【０００７】
更に、請求項２に記載のように、前記支持台の上面に平行に揺動可能に支持し、前記有底筒体部材の筒体部の内面に当接可能に配置する複数のアームと、該複数のアームを同時に揺動し前記有底筒体部材の筒体部の内面方向に駆動する第３の駆動装置を備えたものとし、前記第３の駆動装置を駆動して前記有底筒体部材を前記支持台の上面の所定位置に配置することとしてもよい。尚、前記第３の駆動装置は、前記第１の駆動装置の駆動前に駆動するように構成するとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有底筒体部材の歪み取り装置の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１乃至図６は本発明の一実施形態に係る自動車用鋳造アルミホイールの歪み取り装置を示すもので、有底筒体部材として自動車用鋳造アルミホイールが用いられる。歪み取り装置の全体構成は図５及び図６に示し、図１には主要構成の支持装置１０及びプレス装置２０を示す。尚、図５及び図６においてはハッチングを省略した。本発明の支持台は、図１に示すように方形板の支持台１１と、これに固着された環状板の支持台１２から成る。また、本実施形態で歪み取りの対象とする有底筒体部材は、図１において２点鎖線で示す鋳造アルミホイール（以下、ワークＷという）であり、これは底部Ｗｂ及び筒体部Ｗｃから成る有底筒体のアルミニウム製鋳造部品で、その開放端部Ｗｅが支持台１２上に載置される。
【０００９】
先ず図１乃至図４を参照して、支持装置１０及びプレス装置２０の構成を説明する。図１において、支持装置１０を構成する支持台１１の中央には、軸受１１１が固定され、この軸受１１１に、本発明の軸部材たる中空のスプライン軸１１２が図１の上下方向に移動可能に支持されている。スプライン軸１１２の先端には受台１１３が固定され、他端にはボール螺子機構が固定されている。即ち、スプライン軸１１２の中空部にボールナット１２１が固定され、このボールナット１２１に螺合する螺子軸１２２の一部がスプライン軸１１２の中空部内に収容され、これらによってボール螺子機構が構成されている。また、複数のシャフト１３を介して支持台１１にプレート１４が支持されており、このプレート１４に、螺子軸１２２の端部が、軸受１５を介して回動自在に支持され、その支持部とボールナット１２１との間にプーリ１３１が固定されている。
【００１０】
上記のプーリ１３１は、ベルト１３２を介してプーリ１３３に接続され、このプーリ１３３は、本発明の第１の駆動装置を構成するサーボ装置１３０の出力軸に固定されている。このサーボ装置１３０は駆動信号に応じた回転角度で出力軸を回転させることができ、ブラケット１６を介して支持台１１に固定されている。而して、受台位置決め機構１２０が構成され、サーボ装置１３０が回転すると、プーリ１３３、ベルト１３２及びプーリ１３１を介して螺子軸１２２が回転駆動され、これに螺合するボールナット１２１が図１の上方又は下方に移動する。これに伴い、ボールナット１２１が固定されたスプライン軸１１２が図１の上方又は下方に移動し、受台１１３が上下動する。
【００１１】
また、支持台１１の下面中央のスプライン軸１１２周りに、台座１７及び軸受１８を介して平歯車１５１が配置されている。この平歯車１５１に噛合するように、複数（本実施形態では３個で、図１にはこのうちの１個が表れている）の平歯車１５２が配置されている。この平歯車１５２は、軸受１５５を介して支持台１１に回動自在に支持された軸１５６の一端に固定され、その他端側にはアーム１５７が固定されている。即ち、図１の上面側を示した図２、及び下面側を示した図３に明らかなように、平歯車１５１の周りに、平歯車１５２乃至１５４が等間隔に配置され、平歯車１５１の外歯に噛合するように支持台１１に回動自在に支持されている。平歯車１５２にはラック１６１が噛合してラックアンドピニオン機構を構成し、このラック１６１を駆動するシリンダ１６２が支持台１１の下面に固定されている。而して、ラック１６１、シリンダ１６２、平歯車１５２乃至１５４が本発明の第３の駆動装置を構成している。
【００１２】
而して、ワーク位置決め機構１１０が構成され、シリンダ１６２によってラック１６１が前後動すると、平歯車１５２が回転し、これに噛合する平歯車１５１が逆方向に回転し、更にこれに噛合する平歯車１５３及び１５４が平歯車１５１と逆方向、従って平歯車１５２と同方向に回転する。これにより、平歯車１５２と共に軸１５６に固定されたアーム１５７の先端が外側に移動する方向に揺動し、例えば２点鎖線で示すように順次移動する。尚、符号は省略したが、平歯車１５３及び１５４と共に軸に固定されたアームについても同様に作動する。
【００１３】
一方、支持装置１０の上方にはプレス装置２０が配置され、これを構成するプレスヘッド２１１が受台１１３の先端面に対向すると共に、スプライン軸２２２の中心軸と同一の軸に沿って移動可能に支持されている。プレス装置２０は、図４及び図５に示すように、支持柱２１及び２２に摺動自在に支持され上下方向に移動する支持部材２３に、プレスヘッド位置決め機構２００を介してプレスヘッド２１１が支持される共に、これらと共に支持部材２３を上下方向に駆動するプレス用のシリンダ３０（図５）が、支持柱２１及び２２の先端部に支持されている。即ち、シリンダ３０によって、支持部材２３が支持柱２１及び２２に沿って上下動するように駆動され、従って、支持部材２３に支持されたプレスヘッド位置決め機構２００もこれと共に上下動するように駆動されることになる。
【００１４】
支持部材２３にはプレート２４が固定され、このプレート２４の中央には、軸受２２１が固定され、この軸受２２１に、中空のスプライン軸２２２が図４の上下方向に移動可能に支持されている。スプライン軸２２２の先端は支持部材２１３に所定距離を隔てて対向するように配置され、支持部材２１３は一対の復帰機構２３０を介してプレート２４に支持されている。復帰機構２３０は、プレート２４に支持された軸受２３１と、これに摺動自在に支持され上下方向に移動可能な支持柱２３２と、支持部材２１３が図４に示す原位置に復帰するように支持柱２３２を付勢するコイルスプリング２３３から成り、図４に示す状態では支持部材２１３が原位置に保持されるように構成されている。
【００１５】
また、スプライン軸２２２の中空部上端にはボールナット２２３が固定され、このボールナット２２３に螺合する螺子軸２２４の一部がスプライン軸２２２の中空部内に収容され、これらによってボール螺子機構が構成されている。螺子軸２２４は、前述の螺子軸１２２とサーボ装置１３０との連結機構と同様のプーリ及びベルトの連結機構を介して、サーボ装置１３０と同様の構成のサーボ装置２１０に連結されており、サーボ装置２１０によって螺子軸２２４が回転駆動されるように構成されている。
【００１６】
而して、サーボ装置２１０が回転すると螺子軸２２４が回転駆動され、これに螺合するボールナット２２３が図４の下方に移動する。これに伴い、ボールナット２２３が固定されたスプライン軸２２２が図４の下方に移動し、支持部材２１３に当接し、更に下方に移動するとコイルスプリング２３３が圧縮された状態で、支持部材２１３が下方に移動する。従って、支持部材２１３を所定の位置で保持すれば、プレスヘッド２１１が所定の位置に位置決めされる。そして、サーボ装置２１０を上記と逆方向に回転させれば、スプライン軸２２２の先端が支持部材２１３から離隔し、支持部材２１３はコイルスプリング２３３の付勢力によって原位置に戻される。このように、プレスヘッド２１１は、本発明の第２の駆動装置を構成するサーボ装置２１０によって位置決めされるように構成されている。尚、図４に示すように支持部材２１３の原位置を検出するセンサ２１６が設けられている。
【００１７】
上記のサーボ装置１３０及び２１０、シリンダ３０及び１６２等は、例えばマイクロコンピュータ等で構成された制御装置（図示せず）によって図７に示すように自動的に駆動制御される。先ず、ステップＳ１にて、図６に示す位置で例えばロボット装置（図示せず）によってワークＷが支持装置１０上に搬入される。次に、ステップＳ２に進み、図６に示す位置で、前述のワーク位置決め機構１１０によってワークＷの位置が支持台１２上の所定位置に調整される。この状態でステップＳ３に進み、図５に示すように支持装置１０がプレス装置２０の下方に配置される。
【００１８】
続いて、ステップＳ４において、前述の受台位置決め機構１２０によって受台１１３の位置が調整される。例えば、サーボ装置１３０によって受台１１３がワークＷの底部Ｗｂ下面に当接するまで上昇駆動され、この位置から所定距離ｄ下降駆動され、これによってワークＷの底部Ｗｂ下面と受台１１３との間が所定距離ｄとなるように受台１１３の位置が調整される。同様に、ステップＳ５において、サーボ装置２１０によってプレスヘッド２１１がワークＷの底部Ｗｂ上面に当接するまで下降駆動される。
【００１９】
この状態でステップＳ６にてワーク位置決め機構１１０が解除され、ステップＳ７においてシリンダ３０が駆動され、プレス装置２０ひいてはプレスヘッド２１１が所定距離ｄだけ下降駆動される。これにより、ワークＷの底部Ｗｂに荷重が付与され、ワークＷの底部Ｗｂがその中心軸に沿って所定距離ｄ移動すると共に開放端部Ｗｅが支持台１２上で外方に移動し、この結果ワークＷの歪みが除去される。そして、ステップＳ８において支持装置１０、プレス装置２０等の各装置が原位置に復帰駆動された後、ステップＳ９に進み図６の状態からロボット装置（図示せず）によってワークＷが搬出される。
【００２０】
而して、上記のワークＷとは異なる形状のアルミホイールの歪み取りを行なう場合には、その形状に応じて、制御装置（図示せず）によるサーボ装置１３０及び２１０、シリンダ３０及び１６２等の駆動量を変更するだけで、受台１１３等の工具を交換することなく、適切に歪み取りを行なうことができる。尚、歪み取りの対象としてはアルミホイールに限らず、有底筒体部材であれば上記と同様に適切に歪み取りを行なうことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の有底筒体部材の歪み取り装置においては、支持台に有底筒体部材を配置し、第１の駆動装置を駆動して受台と有底筒体部材の底部内面との間の間隙を所定距離に調整すると共に、第２の駆動装置を駆動してプレスヘッドを受台方向に駆動し、有底筒体部材の底部を中心軸に沿って所定距離移動させると共に有底筒体部材の開放端部を支持台上で外方に移動させて有底筒体部材の歪み取りを行なうように構成されているので、形状や大きさが異なる複数の有底筒体部材に対し、工具等の交換を必要とすることなく、適切且つ容易に歪み取りを行なうことができる。
【００２２】
更に、請求項２に記載のように構成した歪み取り装置によれば、第３の駆動装置を駆動して有底筒体部材を支持台の上面の所定位置に配置することができるので、歪み取りを行なう際の有底筒体部材の位置調整を適切且つ容易に行なうことができる。尚、第３の駆動装置は、第１の駆動装置の駆動前に駆動するとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る有底筒体部材の歪み取り装置の主要部を示す一部断面図である。
【図２】図１の歪み取り装置における支持装置の平面図である。
【図３】図１の歪み取り装置における支持装置の底面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置を構成するプレス装置を示す一部断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置の全体構成を示す一部断面正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置の全体構成を示す一部断面側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置による歪み取り作動の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｗ  ワーク，  １０  支持装置，  １１，１２  支持台，
２０  プレス装置，  ３０  シリンダ，  １１３  受台，
１１０  ワーク位置決め機構，  １２０  受台位置決め機構，
１３０，２１０  サーボ装置，  １５７  アーム，
１５１，１５２，１５３，１５４  平歯車，  １６１  ラック，
１６２  シリンダ，  ２００  プレスヘッド位置決め機構，
２１１  プレスヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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