(57)【要約】【課題】  ラムをダイから離れた後退停止位置に停止させた状態で素材移送手段のチャック開閉タイミングやチャック往復動位置の確認やその調整などを独立して行えるようにすること。【解決手段】  ラム７をクランク軸１３を介して駆動する主モータ９と、クランク軸１３から動力を取り出しラム７の進退動作に同期して素材移送用チャック３４及びノックアウト手段４０を駆動させる第１、第２動力伝達機構とを有する多段式圧造成形機において、クランク軸１３から動力を取り出して素材移送用チャック３４を駆動する第１動力伝達機構の第１中間軸２５と第２中間軸２６とを第１クラッチ８２を介して連結可能とする一方、第２中間軸２６に該第２中間軸２６を駆動可能なサーボモータ８４を第２クラッチ８５を介して連結可能に設けると共に、サーボモータ８４を制御するパルス発生機９３を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台に並設された複数のダイと、これら各ダイに向かって進退動するラムの前面に取り付けられて各ダイに対向する複数のパンチと、上記各ダイの後方に配設されて該ダイと各パンチとにより圧造された素材を上記ラムの進退動作に同期して各ダイ内から前方に押し出すノックアウト手段と、上記各ダイの並設方向に往復動自在に支持され、かつ機台の一側より供給された素材又は上段側のダイからノックアウト手段により押し出された素材を保持して下段側のダイの前方位置に移送すると共に上記パンチの前進に同期してその保持を解除するダイと同数個の素材移送手段と、上記ラムをクランク軸を介して駆動する主モータと、クランク軸から動力を取り出して上記移送手段及びノックアウト手段を駆動させる第１、第２動力伝達機構とを有する多段式圧造成形機であって、クランク軸から動力を取り出して上記素材移送手段を駆動する第１動力伝達機構の前側動力伝達部と後側動力伝達部とが第１クラッチを介して連結可能とされている一方、後側動力伝達部に該後側動力伝達部を駆動可能なサーボモータが第２クラッチを介して連結可能に設けられると共に、該サーボモータを制御するパルス発生手段が備えられていることを特徴とする多段式圧造成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、互いに対をなす複数のダイとパンチとで素材を所定形状に成形する多段式圧造成形機に関し、金属性加工の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】  ボルトやナット或いはその他の各種部品類を製造する際に用いられる多段式圧造成形機は、機台に複数のダイを並設する一方、これら各ダイに対して接近離反するラムには上記各ダイにそれぞれ対向するように複数のパンチを配設し、各対向するダイとパンチとにより複数段の圧造ステーションを構成すると共に、線材を所定寸法に切断してなる素材をこれらのステーションに順次供給することにより、上記素材を複数段の圧造成形を経て所定形状の製品に成形するようになっている。【０００３】  この種の多段式圧造成形機においては、クランク軸の回転に合わせて、機台上を進退動するラムや、各圧造ステーションにより圧造成形された素材を上記ラムの進退動作に同期して各ダイ内から前方に押し出すノックアウト手段や、素材を移送して次工程の圧造ステーションに順次供給する素材移送手段などが備えられている。【０００４】  これらのうち、ノックアウト手段は、上記ダイ内に後方からノックアウトピンが貫通するように挿通され、該ノックアウトピンが上記ラムの移動に同期して所定範囲で前後に往復動するように構成されている。そして、圧造成形された素材をノックアウトピンの前進によりダイの前方に押し出して、上記素材移送手段に受け渡すようになっている。【０００５】  その場合、このノックアウト手段は、素材移送手段に確実に受け渡せるタイミングで素材を押し出さなければならず、そのタイミングが適切でないと、素材移送手段が素材を掴持することができず、これをダイの下方に落下させてしまうこととなる。そのため、ノックアウト手段の駆動タイミングの精密な調整が必要となる。【０００６】  また、素材移送手段は、機台に各ダイの並設方向にスライドするスライド部材を配備して、このスライド部材を上記ラムの移動に同期させて所定範囲で往復動させるように構成されると共に、該スライド部材に複数のチャック機構を取り付けた構成とされる。そして、上記スライド部材の往復動により、これらのチャック機構を隣接ステーション間で往復動させて、前工程のステーションで受け取った素材を次工程のステーションに供給するように構成される。【０００７】  その場合、上記のようなような圧造成形機の調整作業に関するものとして、特開２００２−２１０５３６号公報に記載されたものがある。この圧造成形機によれば、ラムをクランク軸を介して駆動する主モータと、クランク軸から動力を取り出して上記移送手段及びノックアウト手段を駆動させる動力伝達機構とを有する多段式圧造成形機において、上記クランク軸を駆動制御するサーボモータと、該サーボモータを制御するパルス発生手段とが備えられた構成のものがある。【０００８】  この構成によれば、主モータを非作動状態とすると共に、サーボモータと主モータの間に設置されているサーボモータ用クラッチにより、サーボモータと主モータの出力軸とを連結し、パルス発生機によりサーボモータを作動させると、主モータの出力軸を介してクランク軸が回転すると共に、ラムと、該クランク軸から動力を取り出している素材移送手段及びノックアウト手段とが駆動されることとなる。そして、このサーボモータはパルス発生機により微動制御可能とされているため、上記クランク軸に連結���れている機構を微動制御することが可能となる。これにより、素材移送手段におけるチャックの開閉タイミングの調整やノックアウトピンの後退時の先端位置の調整などを行った後に、サーボモータを微動させて状態を確認し、最適な状態になるまでそれぞれの調整を繰り返して行うようにしている。
【特許文献１】    特開２００２−２１０５３６号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  ところで、上記した多段式圧造成形機では、パルス発生機によりサーボモータを微動させて、ラムの往復動に伴うチャックの開閉タイミングの調整やノックアウトピンの後退時の先端位置の調整などの確認を行うことができる。
しかし、クランク軸を微動させると、ラムと共に素材移送用チャック機構とが同時に駆動される構成であることから、素材移送用チャック機構のチャックの開閉タイミングの調整や往復動の調整などを行う場合、ラムがダイ側に近接するためラムとダイとの隙間が狭くなり、その結果、その狭い隙間からの目視によりチャックの開閉タイミングや往復動の位置を確認しなければならないため、正確な確認が行いづらいと共に、ラムを一旦退避位置に後退させた状態でないとその調整作業が行えないといった問題があった。【００１０】  そこで、本発明は、ラムをダイから離れた後退停止位置に停止させた状態で素材移送手段のチャック開閉タイミングやチャック往復動位置の確認やその調整などを独立して行うことのできる多段式圧造成形機の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記課題を解決するために、本発明は、機台に並設された複数のダイと、これら各ダイに向かって進退動するラムの前面に取り付けられて各ダイに対向する複数のパンチと、上記各ダイの後方に配設されて該ダイと各パンチとにより圧造された素材を上記ラムの進退動作に同期して各ダイ内から前方に押し出すノックアウト手段と、上記各ダイの並設方向に往復動自在に支持され、かつ機台の一側より供給された素材又は上段側のダイからノックアウト手段により押し出された素材を保持して下段側のダイの前方位置に移送すると共に上記パンチの前進に同期してその保持を解除するダイと同数個の素材移送手段と、上記ラムをクランク軸を介して駆動する主モータと、クランク軸から動力を取り出して上記移送手段及びノックアウト手段を駆動させる第１、第２動力伝達機構とを有する多段式圧造成形機であって、クランク軸から動力を取り出して上記素材移送手段を駆動する第１動力伝達機構の前側動力伝達部と後側動力伝達部とが第１クラッチを介して連結可能とされている一方、後側動力伝達部に該後側動力伝達部を駆動可能なサーボモータが第２クラッチを介して連結可能に設けられると共に、該サーボモータを制御するパルス発生手段が備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】  この発明によれば、第１クラッチによりクランク軸から動力を取り出して素材移送手段を駆動する第１動力伝達機構の前側動力伝達部と後側動力伝達部との連結を必要に応じて切断することが可能となり、また、第２クラッチによりサーボモータの出力軸を後側動力伝達部に必要に応じて連結することが可能となると共に、この第２クラッチを接続すれば、サーボモータにより素材移送手段を駆動することが可能となる。たとえば、主モータの駆動を停止してラムをダイから離れた後退退避位置に停止させた状態で、第１クラッチを切断する一方、第２クラッチを接続すれば、サーボモータにより素材移送手段のみを独立的に駆動することが可能となる。これにより、ラムをダイから離れた後退停止位置に停止させた状態で素材移送手段のチャック開閉タイミングやチャック往復動位置の確認やその調整などを独立的に行うことができる。さらに、サーボモータはパルス発生手段により駆動されるため素材移送手段をより正確に微動制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。【００１４】  図１、図２に示すように、この圧造成形機１における機台２の所定位置にはダイブロック３が配設されており、該ダイブロック３には、外部から供給される線材４を所定寸法に切断して素材を形成するカッター５が配設されていると共に、粗から精に至る複数個のダイ６…６が一定間隔に並設されている。また、上記ダイブロック３の前方に位置し、機台２に装備されたラム７の前面には、上記ダイ６…６と対向するように複数個のパンチ８…８が配設されており、これら各対向するダイ６…６とパンチ８…８とで複数の圧造ステーションが構成されている。【００１５】  また、この多段式圧造成形機１には駆動手段として主モータ９が設けられており、該主モータ９によりベルト１０を介してフライホイール１１を駆動すると共に、該フライホイール１１に備えられた主クラッチ１２を介してクランク軸１３を駆動するようになっている。このクランク軸１３には連結ロッド１４を介して上記ラム７が連結されている。これにより、主モータ９が作動すればラム７がクランク軸１３の回転に伴って上記ダイブロック３に対して前後動することになり、前進時に該ラム７の前面に装備された各パンチ８とダイブロック３に配設された各ダイ６との間で素材が圧造加工されることになる。【００１６】  更に、上記ダイブロック３上に前端部が載置されかつ後端部が支軸１５に軸支された支持フレーム１６の前端部には、チャックブロック２０が各ダイ６の並設方向に摺動自在に支持されている。このチャックブロック２０は、上記クランク軸１３に設けられた駆動ギヤ２１の駆動により、中間ギヤ２２と、ベベルギヤ２３、２４と、第１、第２中間軸２５、２６と、第２中間軸２６に設けられたカム２７と、先端にラック２９を備えた移動体２８と、ピニオン３１と、連結部材３２と、チャックブロック駆動用ロッド３３とでなる第１動力伝達機構を介して図１におけるＸ−Ｘ方向に往復動されるようになっている。そして、上記クランク軸１３の回転により、ラム７が前後動されると同時にチャックブロック２０が作動し、ラム７が一往復する間にこのチャックブロック２０が隣接する第６…６の間隔に等しい距離だけ一往復するように構成されている。【００１７】  また、上記チャックブロック２０の前面には、上記各ダイ６と同数個の素材移送用チャック３４…３４がダイ６の併設間隔と同間隔で取り付けられている。一方、上記第２中間軸２６の他端側には、ベベルギヤ３５が設けられ、ベベルギヤ３５には、ベベルギヤ３６を備えたチャック開閉軸３７が連動連結されている。チャック開閉軸３７上には、各チャック３４ごとのチャック開閉用カム３８…３８が固設されており、チャック開閉軸３７が回転することにより、該チャック開閉用カム３８…３８及び図３に示すチャック開閉機構４０を介して素材移送用チャック３４…３４が開閉されることになる。ここで、各チャック３４…３４は、ラム７の駆動源と同じクランク軸１３から動力を取り出しているため、ラム７の前後動に同期して開閉されると共に、ラム７の前進時における各パンチ８…８と各チャック３４…３４との干渉が回避されるようになっている。【００１８】  この場合に、チャック開閉軸３７上のチャック開閉用カム３８をチャック開閉軸３７を中心として回転させて、チャック開閉軸３７への取り付け位相角を変更することにより、素材位相用チャック３４…３４の開閉タイミングを各圧造ステーションごとに調整可能とされ、また、各チャック３４を構成する一対の爪部材の取り付け状態を調整することにより、各チャック３４…３４の閉じた状態での開度を、保持すべき素材の大きさ等に応じて各圧造ステーションごとに調整可能とされている。【００１９】  一方、図３に示すように、ダイ６の内部から後方にはノックアウト手段４０が設けられている。このノックアウト手段４０は、ダイ６内に先端部が挿入されたノックアウトピン４１と、該ノックアウトピン４１を前後動させる押圧ロッド４２と、該押圧ロッド４２を内嵌するネジスリーブ４３、該ネジスリーブ４３に螺合されるロックナット４４とを有し、このロックナット４４を緩めた状態でネジスリーブ４３を回転させて該ネジスリーブ４３を前後動させることにより、上記ノックアウトピン４１の後退時の先端位置をブランク形状に合わせて調整することができるようになっている。【００２０】  また、上記ノックアウト手段４０の後方及び下方付近には、該ノックアウト手段４０を前後動させるクランク機構５０及びカム機構６０が設けられている。このクランク機構５０は、クランク軸１３により図示していない第２動力伝達機構を介して駆動される主軸５１と、該主軸５１に回動自在に支持されたエキセン輪５２と、該エキセン輪５２に一端が支持されたコンロッド５３とを有し、該コンロッド５３を前後動させるようになっている。また、カム機構６０は、上記コンロッド５３と連結ピン６１を介して連結され、基軸６２に揺動自在に支持された揺動レバー６３と、該揺動レバー６３の上部に支軸６４により揺動自在に支持されたカム部材６５と、該カム部材６５の外周面に摺接するローラ部材６６とを有し、かつ支軸６７に揺動自在に支持されたロッカーアーム６８と、該ロッカーアーム６８の上端部に固設されたノックアウトレバー６９とで構成されている。【００２１】  これによれば、クランク軸１３が回転することにより、上記クランク機構５０及びカム機構６０を介してノックアウトレバー６９が前後動することとなり、該ノックアウトレバー６９の前端部に設けられたノッカー７０が上記ノックアウト手段４０の押圧ロッド４３及びノックアウトピン４１を前動させて、ブランクがダイ６の内部から前方に押し出されるようになっている。【００２２】  また、カム機構６０のカム部材６５の下端部に配設されたネジ部材７１に螺合されたナット部材７２を回転させることにより、カム部材６５の揺動レバー６３に対する取り付け状態を調整することが可能となっている。これにより、上記ノッカー７０の前動量が変更されて、ノックアウトピン４１の前進時の先端位置を調整し得るようになっている。【００２３】  また、主モータ９のクランク軸１３に動力が伝達されるのとは反対側の軸端に、サーボモータ用クラッチ８１を介してサーボモータ８０が備えられている。これにより、主モータ９の非作動状態において、サーボモータ８０を作動させれば主モータ９の出力軸９ａを介してクラン��軸１３を駆動することが可能とされている。【００２４】  以上の構成に加えて、この多段式圧造成形機１には、第１、第２中間軸２５、２６との連結部分に第１クラッチ８２が介装されている一方、ベベルギヤ３５に噛合する駆動ギヤ８３を備えたサーボモータ８４が第２クラッチ８５を介して連結可能に設けられている。これにより、第１クラッチ８２を切断したうえで、サーボモータ８４を駆動すれば、第２中間軸２６を回転させてチャックブロック駆動用ロッド３３及びチャック開閉軸３７を駆動することが可能となっている。また、図に示す実施の形態では、第２中間軸２６におけるカム２７とベベルギヤ３５との間にも第３クラッチ８６が設けられている。これにより、サーボモータ８４を駆動する際、第３クラッチ８６を切断すれば、チャックブロック駆動用ロッド３３は停止状態のままチャック開閉軸３７のみを独立的に駆動することが可能となっている。【００２５】  また、図１に示すように機台２には操作スイッチ類の備えられた操作盤９０が設けられており、該操作盤９０に備えられたパルス発生機９１、９２により、上記サーボモータ８０、８４の微動回転制御が可能とされている。従って、上記サーボモータ用クラッチ８１を接続し、第２クラッチ８５を切断した状態でパルス発生機９１を操作してサーボモータ８１を微動させることにより、クランク軸１３を微動回転させることが可能となり、これにより該クランク軸１３を介して駆動されるラム７と該クランク軸１３から取り出される動力で作動する上記素材移送用チャック３４及びノックアウト手段４０とを同時に微動させることが可能となっている。また、上記第２クラッチ８５を接続した状態でパルス発生機９２を操作してサーボモータ８４を微動させることにより、第２中間軸２６を介してチャックブロック駆動用ロッド３３及びチャック開閉軸３７を微動回転させることが可能となり、これにより上記素材移送用チャック３４のみを独立的に微動させて調整することが可能となっている。【００２５】  なお、この多段圧造成形機１には、本体とは分離された遠隔操作装置９３が備えられており、該遠隔操作装置９３により、上記パルス発生機９１、９２を遠隔操作可能とされている。【００２６】  次に、この多段式圧造成形機１の作用を説明する。【００２７】  まず、通常の製品加工作業時の作用について説明すると、サーボモータ用クラッチ８１を切断した状態で主モータ９を作動させれば、ベルト１０を介してフライホイール１１が回転される。その際、フライホイール１１内に設けられた主クラッチ１２によりフライホイール１１をクランク軸１３に連結しておけば、該クランク軸１３が回転すると共に、ラム７と、該クランク軸１３から動力を取り出している素材移送用チャック３４及びノックアウト手段４０とが駆動されることとなる。【００２８】  つまり、図１に示すように、ラム７が後退して該ラム７の前面に取り付けられたパンチ８がダイ６より離反している状態において、各素材移送用チャック３４のチャック開閉軸３７の回転に伴って、図２に示す状態より左右に開動されると共に、左右に開動された各素材移送用チャック３４が、チャックブロック駆動用ロッド３３により、図２に示すＸ−Ｘ方向に移動さ��て、前段位置の各ダイ６の前面に移動される。その状態で、該ダイ６に内装されたノックアウトピン４１によりブランクがダイ６から押し出されて、素材移送用チャック３４の先端部の空間に挿入される。そして、該素材移送用チャック３４に掴持されて、次のダイ６の前面位置に移送される。移送後、ブランクを落下させない程度にチャック３４が若干開いた状態で、パンチ８がブランクに向かって前進することにより、ブランクがダイ６に押し込められて、圧造成形されることとなる。圧造成形後は、再度前段で説明した動作が繰り返されることとなる。【００２９】  次に、サーボモータ８０、８４を用いた各部の調整作業時の作用について説明すると、まず、主モータ９を非作動状態とすると共に、サーボモータ８０と主モータ９との間に設置されているサーボモータ用クラッチ８１によりサーボモータ８０と主モータ９の出力軸９ａとを連結する。そして、パルス発生機９１によりサーボモータ８０を作動させると、主モータ９の出力軸９ａを介してフライホイール１１が回転する。その際、主モータ９で駆動する場合と同様に、主クラッチ１２によりフライホイール１１をクランク軸１３に連結しておけば、該クランク軸１３が回転すると共に、ラム７と、該クランク軸１３から動力を取り出している素材移送用チャック３４及びノックアウト手段４０とが駆動されることとなる。そして、このサーボモータ８０はパルス発生機９１により微動制御可能とされているため、上記クランク軸１３に連結されている機構を微動制御することが可能となる。【００３０】  そして、調整作業について説明すると、素材移送用チャック３４の開閉タイミングの調整が必要な場合には、チャック開閉軸３７上のチャック開閉用カム３８を、チャック開閉軸３７を中心として回転させて、チャック開閉軸３７への取り付け位相角を変更することとなる。また、素材移送用チャック３４の閉じた状態での開度の調整が必要な場合は、素材移送用チャック３４を構成する一対の爪部材の取り付け状態を変更することになる。そして、ノックアウトピン４１の後退時の先端位置の調整が必要な場合は、ノックアウト手段４０のネジスリーブ４３を回転させて該ネジスリーブ４３を前後動させることになる。【００３１】  ここで、クランク軸１３から動力を取り出して上記素材移送用チャック３４を駆動する第１中間軸２５と第２中間軸２６とが第１クラッチ８２を介して連結可能とされている一方、第２中間軸２６を駆動可能なサーボモータ８４が第２クラッチ８５を介して連結可能に設けられると共に、サーボモータ８４を制御するパルス発生機９２が設けられているので、たとえば、主モータ９の駆動を停止してラム７をダイ６から離れた後退退避位置に停止させた状態で、第１クラッチ８２を切断する一方、第２クラッチ８５を接続すれば、サーボモータ８４によりチャック開閉軸３７とチャックブロック駆動用ロッドとを同時に駆動して、素材移送用チャック３４のみの調整が可能となる。その場合、ラム７とダイ６との間の大きな空間を利用しての作業者による調整具合の目視は勿論、調整具合を写し出す自動移動式の監視カメラの設置などが可能となる。その結果、素材移送用チャック３４のチャック開閉タイミングやチャッ��往復動位置の確認をきわめて正確に行うことが可能となり、その前段階のチャック調整を容易にかつ正確に行うことが可能となる。その上、サーボモータ８４はパルス発生機９２により駆動されるため素材移送用チャック３４をより微動制御することが可能となる。【００３２】  また、第３クラッチ８６によりサーボモータ８４の動力を第２中間軸２６のカム２７側に必要に応じて連動回転させることが可能となっているので、この第３クラッチ８６を切断すれば、チャックブロック駆動用ロッドを停止した状態で、サーボモータ８４によりチャック開閉軸３７のみを駆動してチャック開閉タイミングや開口量の調整などを行うことが可能となる。【００３３】  一方、ノックアウトピン４１の前進時の先端位置の調整が必要な場合は、カム機構６０のナット部材７２を回転させることによりロッカーアームを前後動させるのであるが、この場合にもサーボモータ８０を微動させて状態を確認し、最適な状態になるまでそれぞれの調整を繰り返すこととなる。【００３４】  なお、上記の各調整作業に際して遠隔装置９２を用いれば、作業者がパルス発生機９１、９２の操作のために操作盤９０の近傍にいる必要がなくなり、調整が必要な箇所である素材移送用チャック３４やノックアウト手段４０の近傍で調整状況を確認しながら作業を進めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】  本発明の多段式圧造成形機の平面図である。
【図２】  同多段式圧造成形機の素材移送用チャック周辺の正面図である。
【図３】  同多段式圧造成形機の側面図である。
【符号の説明】
【００３６】１          多段式圧造成形機
２          機台
６          ダイ
７          ラム
８          パンチ
９          主モータ
２５        第１中間軸
２６        第２中間軸
３４        素材移送用チャック
８２        第１クラッチ
８４        サーボモータ
８５        第２クラッチ
８６        第３クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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