(57)【要約】【課題】  圧造にて穴成形されたブランクを次工程側において圧造動作とほぼ同じタイミングにて１個づつ正確にタッピング加工を施すこと。【解決手段】  多段式圧造成形機における穴明け加工を施す穴成形工程３の後段側に、機台１側には中空穴部Ｄ１が成形されたブランクＤを保持する共用ダイ７を備え、対応するラム４側にはブランクＤの中空穴部Ｄ１にタッピッング加工が行えるタップ１３をもつ回転駆動軸１４を備えたタップホルダー１５を備えると共に、回転駆動軸１４をラム４の前進時にタッピッング加工が施せる正方向に回転し、ラム４の後退時に逆方向に回転させるサーボモータ１６を設けて、タップ１３がサーボモータ１６により圧造動作とほぼ同じタイミングにてメネジＮ１の成形を完了させるタッピング工程Ｓ５を装備した。【選択図】  図１
2005169492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイとこれに対して進退移動するラムに支持されたパンチとで素材を粗から精へと順次圧造して中心に円形の中空穴部を有する中空製品となす多段式圧造成形機において、穴明け加工を施す穴成形工程の後段側に、機台側には中空穴部が成形されたブランクを保持する保持部を備え、対応するラム側には上記ブランクの中空穴部にタッピッング加工が行えるタップをもつ回転駆動軸を備えたタップホルダーを備えると共に、上記回転駆動軸をラムの前進時にタッピッング加工が施せる正方向に回転し、ラムの後退時に逆方向に回転させる駆動手段を設けて、上記タップが駆動手段により圧造動作とほぼ同じタイミングにてメネジの成形を完了させるタッピング工程を装備したことを特徴とする多段式圧造成形機。
【請求項２】
機台側に穴成形工程のダイとタッピング工程のダイとを共用できる少なくとも二つの共用ダイを備えた回転ダイブロックを回転可能に設け、穴成形工程での穴成形が完了し、パンチが離脱すると回転ダイブロックを回転させて，穴成形されたブランクを共用ダイに保持した状態のままタッピング工程位置に回転移送する回転移送手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の多段式圧造成形機。
【請求項３】
回転ダイブロックは４つの共用ダイを備えると共に回転移送手段により９０度づつ間欠的に回転される一方、この回転ダイブロックの回転により穴成形工程位置から共用ダイを９０度移動させた位置にブランクの中空穴部を検査する穴検査工程を、１８０度移動させた位置にタッピッング加工を施すタッピッング工程を、２８０度移動させた位置にタッピッング加工が施されたブランクを洗浄、検査、排出する洗浄、検査、排出工程を装備したことを特徴とする請求項２に記載の多段式圧造成形機。
【請求項４】
タッピッング加工が施されたブランクを次工程に移送する移送手段を備え、次工程に搬送されたブランクを１個づつ洗浄、検査する洗浄、検査工程を装備したことを特徴とする請求項１に記載の多段式圧造成形機。
【請求項５】
タップは回転駆動軸に着脱可能に支持され、タップを取外した回転駆動軸に旋削加工を行う旋削工具を取付可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の多段式圧造成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ダイとこれに対して進退移動するラムに支持されたパンチとで素材を粗から精へと順次圧造して中心に円形の中空穴部を有する中空製品となす多段式圧造成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、たとえば中空製品としてのナットを多段式圧造成形機により圧造成形する場合、金属の素材棒を所定長さに切断して、この切断ブランクをダイとこれに対して進退移動するラムに支持されたパンチとで順次圧造成形して、中心に円形の中空穴部を有し、かつナット状の外形を呈する最終成形品を形成する。その後、圧造成形機から取出された最終成形品に、別設されたタッピング専用機にてタッピング加工を施して中空穴部の内面にメネジを形成し、製品としてのナットを製造するようになされている（特許文献１参照）。
【特許文献１】  実公昭５４−１６９０４公報  （第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところが、上記した従来の多段式圧造成形機によれば、別設されたタッピング専用機にてタッピング加工を施すため、円滑な流れ作業を行うことが困難で、生産能力が低下し、特に、チタン合金等時効硬化の発生する素材については、圧造が完了すると同時にタッピング加工を施さないとブランクが硬化し、高精度なナットが得られない問題があった。その上、別途タッピング専用機が必要で設備が大がかりとなって手間も余分にかかる問題があった。また、圧造工程にて発生する不完全貫通穴、及び穴寸法精度の不良ブランクがそのまま混入してタッピング専用機に供給されるため、生産の阻害要因となっていた。【０００４】  そこで、本発明は、圧造にて穴成形されたブランクが次工程側に搬送され、圧造動作とほぼ同じタイミングにて１個づつ正確にタッピング加工が施された高精度なナットなどの中空製品が円滑な流れ作業のもとで能率よく製造でき、しかも、タッピング加工が施されたブランクをダイ前方に取出せるようにして、タッピッング加工が施されたブランクを１個づつ洗浄、検査も可能に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】
【０００５】  上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、ダイとこれに対して進退移動するラムに支持されたパンチとで素材を粗から精へと順次圧造して中心に円形の中空穴部を有する中空製品となす多段式圧造成形機において、穴明け加工を施す穴成形工程の後段側に、機台側には中空穴部が成形されたブランクを保持する保持部を備え、対応するラム側には上記ブランクの中空穴部にタッピッング加工が行えるタップをもつ回転駆動軸を備えたタップホルダーを備えると共に、上記回転駆動軸をラムの前進時にタッピッング加工が施せる正方向に回転し、ラムの後退時に逆方向に回転させる駆動手段を設けて、上記タップが駆動手段により圧造動作とほぼ同じタイミングにてメネジの成形を完了させるタッピング工程を装備したことを特徴とする。【０００６】  また、請求項２に記載の発明は、機台側に穴成形工程のダイとタッピング工程のダイとを共用できる少なくとも二つの共用ダイを備えた回転ダイブロックを回転可能に設け、穴成形工程での穴成形が完了し、パンチが離脱すると回転ダイブロックを回転させて、穴成形されたブランクを共用ダイに保持した状態のままタッピング工程位置に回転移送する回転移送手段を備えたことを特徴とする。【０００７】  また、請求項３に記載の発明は、回転ダイブロックが４つの共用ダイを備えると共に回転移送手段により９０度づつ間欠的に回転される一方、この回転ダイブロックの回転により穴成形工程位置から共用ダイを９０度移動させた位置にブランクの中空穴部を検査する穴検査工程を、１８０度移動させた位置にタッピッング加工を施すタッピッング工程を、２８０度移動させた位置にタッピッング加工が施されたブランクを洗浄、検査、排出する洗浄、検査、排出工程を装備したことを特徴とする。【０００８】  また、請求項４に記載の発明は、タッピッング加工が施されたブランクを次工程に移送する移送手段を備え、次工程に搬送されたブランクを１個づつ洗浄、検査する洗浄、検査工程を装備したことを特徴とする。【０００９】  さらに、請求項５に記載の発明は、タップは回転駆動軸に着脱可能に支持され、タップを取外した回転駆動軸に旋削加工を行う旋削工具を取付可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  上記したように本発明の多段式圧造成形機によれば、圧造にて穴成形されたブランクが次工程側に搬送され、圧造動作とほぼ同じタイミングにて１個づつ正確にタッピング加工が施された高精度なナットなどの中空製品が円滑な流れ作業のもとで能率よく経済的に製造でき、しかも、タッピング加工が施されたブランクをダイ前方に取出せるようにして、タッピッング加工が施されたブランクを１個づつ洗浄、検査も可能にできる。【００１１】  また、共用ダイを備えた回転ダイブロックを用い、回転ダイブロックを回転させて、穴成形されたブランクを共用ダイに保持した状態のままタッピング工程位置に回転移送させるようにすれば、トランスファチャックによるブランクの移送距離に制約されることなくその移送距離を入用な間隔に自由に設定することが可能となる。これにより、たとえば比較的嵩のあるサーボモータなどをタップ駆動手段としてラム側に採用することが可能となる。また、穴成形されたブランクが異型ブランクであっても、共用ダイと共にタッピング工程に正確に回転移送できる。【００１２】  また、４つの共用ダイを備えた回転ダイブロックを９０度づつ間欠的に回転移送させる構成とすることにより、穴成形されたブランクの移送距離を入用な間隔に設定できながら、穴成形工程位置から兼用ダイを９０度移動させた位置にてブランクの中空穴を検査し、１８０度移動させた位置にてタッピッング加工を施し、２８０度移動させた位置にてタッピッング加工が施されたブランクを洗浄、検査、排出することができ、洗浄、検査済の高精度な中空製品が得られる。【００１３】  また、タッピッング加工が施されたブランクを次工程に移送する移送手段を備え、次工程に搬送されたブランクを１個づつ洗浄、検査する洗浄、検査工程を装備するようにすれば、タッピッング加工を施した後、直ちにブランクを１個づつ洗浄、検査することができ、洗浄、検査済の高精度な中空製品が得られる。【００１４】  さらに、必要に応じてタップを回転駆動軸から取外し、回転駆動軸に適宜旋削加工を行う旋削工具を取付ければ、ブランク先端の面取りやバリ取り、破断傷の除去などタッピッング加工以外の加工にも適用できる。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】  図１及び図２はダイとこれに対して進退移動するラムに支持されたパンチとで所定寸法に切断された素材Ａを粗から精へと順次圧造して中心にメネジＮ１を有するナット（中空製品）Ｎとなす多段式圧造成形機の圧造部を示す概略平面図を示す。ダイとこれに対応するパンチは６段であり、本発明は、その３段目の穴成形工程から６段目の最終工程に実施されている。なお、１段目から２段目までの圧造工程Ｓ１、Ｓ２においては、機台１に設けられたダイ２，３とこれに対応するラム４に支持されたパンチ５，６を備える共に、切断素材Ａ及び圧造工程Ｓ１、Ｓ２で圧造されたブランクＢ，Ｃを３段目の穴成形工程Ｓ３まで順次移送するトランスファーチャック（図示せず）が備えられている。
【００１７】  そして、３段目の穴成形工程Ｓ３から最終工程Ｓ６に至っては、機台１側に、穴成形工程Ｓ３から最終工程Ｓ６におけるダイを共用できる４つの共用ダイ７，７ａ，７ｂ，７ｃを備えた回転ダイブロック８を回転可能に設けると共に、この回転ダイブロック８を９０度づつ間欠的に回転させるサーボモータ９（回転移送手段）に連動連結する一方、穴成形工程Ｓ３位置から共用ダイ７を９０度上方へ移動させた位置にブランクＤの中空穴部Ｄ１を検査する穴検査工程Ｓ４を、また１８０度移動させた位置にタッピッング加工を施すタッピッング工程Ｓ５を、さらに２８０度移動させた位置にタッピッング加工が施されたブランクＥを洗浄、検査、排出する洗浄、検査、排出工程Ｓ６を配備している。
【００１８】  上記各共用ダイ７，７ａ，７ｂ，７ｃは同一のものであり、これらダイ７，７ａ，７ｂ，７ｃは同一円周上に９０度の間隔をおいて点対称に配置され、穴成形工程Ｓ３に位置する共用ダイ７と、該ダイ７から上方に９０度移動した穴検査工程Ｓ４に位置する共用ダイ７ｂと、共用ダイ７ｂから１８０度移動したタッピッング工程Ｓ５に位置する共用ダイ７ｃと、共用ダイ７ｃから２７０度移動した洗浄、検査、排出工程Ｓ６に位置する共用ダイ７ｄとからなる。そして、回転ダイブロック８をサーボモータ９により圧造動作に対応させて９０度づつ間欠的に回転させることにより、穴成形工程Ｓ３で穴成形されたブランクＤを共用ダイ７に保持した状態のまま穴検査工程Ｓ４に、穴検査工程Ｓ４で穴検査されたブランクＤを共用ダイ７ａに保持した状態のままタッピング工程Ｓ５位置に、タッピング工程Ｓ５でタッピング加工されたブランクＥを共用ダイ７ｃに保持した状態のまま洗浄、検査、排出工程に回転移送するようになされている。最終段の排出工程においては、ラム４が後退完了した時点にてノックアウトピン（図示せず）によりメネジが成形され、洗浄、検出された最終成形品としてのナットＮを共用ダイ７ｃの前方より排出するようになされている。
【００１９】  一方、ラム４側の３段目の穴成形工程Ｓ３位置には、中実ブランクＣを穴成形工程Ｓ３に位置する共用ダイ７に打ち込んで有底の中空穴部Ｄ１をもつ多角形状のブランクＤを成形するパンチ１１が設けられている。ラム４側の５段目の穴検査工程Ｓ４位置には、ブランクＤの中空穴部Ｄ１の有無や穴形状等を検査する適宜穴検査手段１２が設けられている。ラム４側の６段目のタッピッング工程Ｓ５位置には、穴検査されたブランクＥの中空穴部Ｅ１にタッピッング加工が行えるタップ１３をもつ回転駆動軸１４を備えたタップホルダー１５を設け、かつ、上記回転駆動軸１４はラム４の前進時にタッピッング加工が施せる正方向に回転し、ラム４の後退時に逆方向に回転するサーボモータ１６に連動連結されて、上記タップ１３がサーボモータ１６により圧造動作とほぼ同じタイミングにてメネジの成形を完了させるようになされている。ラム４側の７段目の洗浄、検査、排出工程Ｓ６位置にはタッピッング加工が施された最終成形品としてのナットＮを洗浄し、形状異常を検査する適宜洗浄、検査手段１７とが設けられている。
【００２０】  以下、上記構成の動作を説明する。ラム４のダイ側への前進移動により、３段目の穴成形工程Ｓ３では、２段目の圧造工程Ｓ２から移送された中実ブランクＣをパンチ９により穴成形工程Ｓ３に位置する共用ダイ７に打ち込んで有底の中空穴部Ｄ１をもつ多角形状のブランクＤを成形する。また４段目の穴検査工程Ｓ４では、穴検査手段１２によりブランクＤの中空穴部Ｄ１の有無や穴形状等を検査する。異常を検出した場合には、穴検査手段１２からの停止信号により圧造動作を停止する。５段目のタッピッング工程Ｓ５では、サーボモータ１６によりラム４の前進時に回転駆動軸１４が正方向に回転してブランクＥの中空穴部Ｅ１にタッピッング加工を施し，ラム４の後退時に逆方向に回転して圧造動作とほぼ同じタイミングにてメネジＮ１の成形を完了させる。６段目の洗浄、検査、排出工程Ｓ６では、洗浄、検査手段１７によりタッピッング加工が施された最終成形品としてのナットＮを洗浄すると共に形状異常を検査し、ラム４が後退完了した時点にてノックアウトピン（図示せず）によりメネジが成形され、洗浄、検出されたナットＮを共用ダイ７ｃの前方より排出する。異常を検出した場合には、検査手段１７からの停止信号により圧造動作を停止する。
【００２１】  そして、ラム４がダイ側から離れた後退位置に位置するとき、サーボモータ９により回転ダイブロック８を９０度間欠的に回転させることにより、穴成形工程Ｓ３で穴成形されたブランクＤを共用ダイ７に保持した状態のまま穴検査工程Ｓ４に、また穴検査工程Ｓ４で穴検査済みのブランクＥを共用ダイ７ａに保持した状態のままタッピング工程Ｓ５位置に、さらにタッピングＴ程Ｓ５でタッピング加工されたブランクＦを共用ダイ７ｂに保持した状態のまま洗浄、検査、排出工程Ｓ６に回転移送させる。
【００２２】  その後は、上記したラム４のダイ側への前進移動による穴成形動作、穴検査動作、タッピング加工動作、洗浄、検査動作と、ラム４の後退位置での、各工程から次工程への回転移送動作と排出動作とが繰り返し行われる。
【００２３】  上述のように多段式圧造成形機で、穴成形工程Ｓ３で穴明け加工された中空穴部Ｄ１を有するブランクＤを次の穴検査工程Ｓ４にて穴検査し、タッピング工程Ｓ５にて圧造工程と同タイミングでタッピング加工し、洗浄、検査、排出工程にて圧造工程と同タイミングで洗浄、検査したうえで排出でき、これにより、１個づつ正確にタッピング加工が施された高精度なナットが円滑な流れ作業のもとで能率よく経済的に製造できる。
【００２４】  以上の実施形態では、回転ブロック８を用い、かつ穴成形工程Ｓ３、穴検査工程Ｓ４、タッピング工程Ｓ５、洗浄、検査、排出工程Ｓ６を装備するようにしたけれども、たとえば穴検査工程Ｓ４や洗浄、検査工程Ｓ６は必要に応じて省略してもよい。また、穴成形工程Ｓ３とタッピング工程Ｓ５との間にブランクにおける中空穴部をサイジングパンチで高精度なタップ下穴に仕上げるサイジング工程を装備するようにしてもよい。さらに、ブランクＤに成形する中空穴部Ｄ１は、上記した実施形態のようにめくら穴とする他貫通穴であってもよいことは勿論である。
【００２５】  また、回転ブランクを用いることなく、たとえば機台側に穴成形工程のダイ、タッピッング工程のダイ及び洗浄、検査、排出工程のダイを設ける一方、ラム側に穴成形用パンチ、タップホルダー、洗浄、検査手段を設け、穴明け加工を終えた中空穴部を有するブランクをタッピッング工程に、またタッピッング加工が施されたブランクを洗浄、検査、排出工程に順次移送するトランスファーチャック（図示せず）を配備するようにしてもよい。
【００２６】  また、必要に応じてタップ１３を回転駆動軸１４から取外し、回転駆動軸１４に適宜旋削加工を行う旋削工具を取付ければ、ブランク先端の面取りやバリ取り或いは破断傷の除去などタッピッング加工以外の加工にも適用できる。
【００２７】  さらに、ラムの進退動に合わせて、サーボモータにより回転駆動軸を正逆転させる場合、たとえば、ラムの進行スピードに応じて回転駆動軸を回転と同時に前後方向に微動させる前後微動機構を設けてもよい。その場合、図３に示すように、前後微動機構２０として、回転駆動軸２１を正逆回転可能にかつ前後移動可能に支持すると共に、回転駆動軸２１の中間部に入力ギヤ２２とその後方にネジ部２３を介してこれに螺合するギヤ付筒軸２４を設ける一方、サーボモータ２５の駆動軸側に連動機構２６を介して連動連結されて正逆転する伝動軸２７に入力ギヤ２２と噛合する第１連動ギヤ２８を軸方向に摺動のみ可能に支持すると共に、ギヤ付筒軸２４と噛合する第２連動ギヤ２９を固定支持して、サーボモータ２５の駆動で第１連動ギヤ２８により入力ギヤ２２を介して回転駆動軸を回転させると同時に、第２連動ギヤ２９によりギヤ付筒軸２４を回転させて回転駆動軸２１を前後方向に積極的に微動させるように構成すればよい。このように前後微動機構２０を設ければ、タップや旋削工具３０で行う用途に適用するようラムの進行スピードにタップや旋削工具を前後に適応微動させることができる。
【００２８】  また、タッピング加工するブランクが多角形状ではなく円筒形状の場合、図示しないがチャック開閉カムを用いてダイを所定のタイミングで開閉させ、共回りをしないようにブランクをグリップして、タップや旋削工具をあてるように構成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】  本発明の実施形態を示す多段式圧造成形機の圧造部を示した一部省略横断平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】  別の実施形態を示す多段式圧造成形機における前後微動機構の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】    ４          ラム
２          ダイ
３          ダイ
７          共用ダイ
７ａ        共用ダイ
７ｂ        共用ダイ
７ｃ        共用ダイ
８          回転ダイブロック
９          サーボモータ（回転移送手段）
１３        タップ
１４（２１）回転駆動軸
１５        タップホルダー
１６        サーボモータ（駆動手段）
Ｄ          ブランク
Ｄ１        中空穴部
Ｅ          ブランク
Ｅ１        中空穴部
Ｆ          ブランク
Ｎ          ブランク
Ｎ１        メネジ
Ｓ１        圧造工程
Ｓ２        圧造工程
Ｓ３        穴成形工程
Ｓ４        穴検査工程
Ｓ５        タッピング工程
Ｓ６        洗浄、検査、排出工程
【図１】
2005169492.tif 000003
【図２】
2005169492.tif 000004
【図３】
2005169492.tif 000005