(57)【要約】  【課題】本発明では、成形品を傷つけずに成形品の転回を行うことができ、製造効率が高く、製造経費の削減を図ることのできるワーク取り出し装置とこのワーク取り出し装置を備えた粉末成形プレス装置を提供することを目的とする。  【解決手段】粉末成形プレス装置１のフィーダ３を、成形品を把持し、転回させる作動部８を備え、成形品を持ち上げる成形品排出装置部５と、フィーダカップ１１を備えるフィーダ部４と、フィーダ部４および成形品排出装置部５を進退動させるフィーダカップ駆動部６とで構成する。  【選択図】図１
2007301622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末成形プレス装置のダイに形成された充填部に粉末を供給するフィーダカップと、
前記フィーダカップをダイの上面に沿って進退動させる駆動部と
前記フィーダカップの前方位置に前記フィーダカップと一体に固定され、前記充填部内から取り出された成形品を把持する把持部材を有する把持手段と、
前記把持部材を転回させる転回手段と、
前記把持部材を持ち上げるリフト手段とを備えるワーク取り出し装置。
【請求項２】
前記把持部材の駆動部、前記リフト手段の駆動部、および前記転回手段の駆動部が前記フィーダカップと一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載のワーク取り出し装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のワーク取り出し装置と、
前記ダイと、前記充填部に充填された粉末を圧縮成形する上パンチおよび下パンチとを備えるプレス装置本体と、
からなる粉末成形プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品を粉末成形プレス装置から排出する機構を備えるワーク取り出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末成形プレス装置では、フィーダに備えられたフィーダカップからダイに形成された充填部に粉末が供給され、上下のパンチによってこの粉末が圧縮成形される。従来、成形された成形品は、下パンチによって押し上げられる、或いはダイスが一定位置まで押し下げられることによって充填部から排出され、フィーダが次の成形のための粉末を充填部に搬送するために前進する際に、フィーダの端面で押し出されることによりダイ上面から移動されている（例えば、特許文献１参照）。そして、ダイ上面から移動させられた成形品は、搬送ロボットやコンベアなどによって焼結、サイジングなどの後工程へと搬送される。近年では、粉末成形プレス装置でのプレス成形から、焼結、サイジングなどの一連の工程を自動化して行うことが多くなっている。
【０００３】
ところで上記の後工程では、成形品をダイ上面から移動したままの状態で処理するもののほか、上下倒立の状態や９０°転回させ横に倒した状態で処理するものがある。このような場合には、粉末成形プレス装置外の搬送の途中で成形品の転回を行う必要があるが、焼結前の成形品は脆く傷つきやすいため、転回のために成形品を把持しようとしたときに成形品の位置が所定の位置からずれていると、成形品が把持部材等によって傷つけられてしまう虞がある。また、適当に把持できない場合には、全自動の工程が停止してしまう、いわゆるチョコ停が起きてしまい、製造効率の低下を招く虞がある。さらに、粉末成形プレス装置外の搬送の途中に成形品の位置決めをした上で転回を行う装置を設ける必要があり、製造経費の増加の一因となっている。
【特許文献１】特開２００５−２４６４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、成形品を傷つけずに成形品の転回を行うことができ、製造効率が高く、製造経費の削減を図ることのできるワーク取り出し装置および粉末成形プレス装置を提供することを目的とする。
【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、本発明は以下の手段を提供している。
本発明に係るワーク取り出し装置は、粉末成形プレス装置のダイに形成された充填部に粉末を供給するフィーダカップと、前記フィーダカップをダイの上面に沿って進退動させる駆動部と、前記フィーダカップの前方位置に前記フィーダカップと一体に固定され、前記充填部内から取り出された成形品を把持する把持部材を有する把持手段と、前記把持部材を転回させる転回手段と、前記把持部材を持ち上げるリフト手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
プレス成形された成形品は、常に同じ位置に同じ姿勢でダイから取り出される。よって、フィーダカップを備えるワーク取り出し装置に成形品を把持し、持ち上げ、転回させる手段を組み込むと、ダイから取り出された直後の成形品を、常に同じ位置、かつ同じ姿勢で把持することができる。
【０００７】
前記把持手段の駆動部、前記リフト手段の駆動部、および前記転回手段の駆動部をフィーダカップと一体に設けると、フィーダを前進させながら成形品を転回させることができる。
【０００８】
粉末成形プレス装置を、上記の構成のワーク取り出し装置を備えるように構成すると、粉末成形プレス装置内で成形品の転回を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ダイから取り出された直後の成形品を、常に同じ位置、かつ同じ姿勢で把持し、転回することができるので、成形品の位置精度を出しにくい粉末成形プレス装置外での搬送中に成形品を把持し転回する場合に比べ、把持する際に成形品を傷つけることが少ない。また、成形品の把持に失敗して自動装置を停止させることが少ないので製造効率の低下を抑えることができる。さらに、成形品の位置決め機構が不要になるので、製造経費の削減を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態であるワーク取り出し装置を備える粉末成形プレス装置を図１〜図３に基づいて説明する。
粉末成形プレス装置１は、図１に示すように、プレス装置本体２と、このプレス装置本体２の上部に配置されたフィーダ３とから構成されている。
フィーダ３は、粉末供給口１０を上部斜め方向に有する箱状のフィーダカップ１１を備えるフィーダ部４と、このフィーダ部４に一体に取り付けられた成形品排出装置部５と、接続部１３を介してフィーダ部４と成形品排出装置部５とを、前後に（図１では左右方向に）進退可動に駆動するフィーダカップ駆動部６とから構成される。
【００１１】
フィーダ部４は、図２および図３に示すように、略正方形板状のフィーダカップ支持板３１の中央に取付穴９が開けられ、この取付孔９に、筒状の粉末供給口１０を備えるフィーダカップ１１が取り付けられた構成となっている。フィーダカップ１１は図３では左右の斜め上部が切り取られた直方体の箱体状に形成され、右斜め上の斜面に筒状の粉末供給口１０が設けられている。
【００１２】
フィーダカップ支持板３１の両端部には外側に張り出した張り出し部３２が形成され、この張り出し部３２にはフィーダカップ支持板３１の端辺に沿った凹部３３がそれぞれ形成されている。また、この張り出し部３２と、この張り出し部３２に相対するフィーダカップ支持板３１の端部とには起立した板状の固定部３７ａ、３７ｂがそれぞれ設けられている。
また、フィーダカップ支持板３１の後端部（図１では右端部）には中央部に突出した突出部３４を有する連結部３５が設けられている。この連結部３５が前記接続部１３を介してフィーダカップ駆動部６に接続されている。
【００１３】
フィーダカップ駆動部６は、往復運動を発生させる往復運動発生部７１と、発生した往復運動をフィーダ部４に伝える接続部１３とを備え、往復運動発生部７１は架台上を進退動するスライド部７３と、スライド部７３を駆動させるサーボモータ７４とを備えている。接続部１３はフィーダ部４の連結部３５に形成された突出部３４に連結されており、フィーダカップ駆動部６で発生し、これら接続部１３および連結部３５を介して伝えられたた往復運動によってフィーダ部４は進退動させられる。
【００１４】
前記成形品排出装置部５は、図２に示すように、フィーダカップ支持板３１の後端部（図２では右端部）の中央部に設けられたリフト用ロータリーアクチュエータ３８と、このリフト用ロータリーアクチュエータ３８に連結された第１の歯車３９と、第１の歯車３９と噛み合う第２の歯車４３と、第２の歯車４３に固定された第１のシャフト４２と、第１のシャフト４２の両端に取り付けられた偏心カム４４と、この偏心カム４４を孔４５に回転自在に嵌合した状態でフィーダ部４の左右に配置された一対の支持板４１と、フィーダ部４の前部（図２では左側）に設けられた作動部８とから構成されている。
【００１５】
前記支持板４１は、図１に示すように、略平行四辺形状板の斜め上部分と斜め下部分とが平行方向に伸ばされた形状に形成され、フィーダ部４の前記凹部３３に嵌められ、フィーダカップ支持板３１の固定部３７ａ、３７ｂの中心を支点１４としてフィーダカップ支持板３１に揺動自在に支持されている。
また、一対の支持板４１の後端部（図２では右端部）には長さ方向に長方形状の穴４５が形成されている。
【００１６】
本実施形態において、フィーダ3に備えられたリフト手段１０１は、リフト用ロータリーアクチュエータ３８、第１の歯車３９、第２の歯車４３、第１のシャフト４２、第１のシャフト４２に取り付けられた偏心カム４４、この偏心カム４４が嵌合する穴４５、およびこの穴４５があけられ、支点１４を中心として揺動可能な一対の支持板４１から構成されている。
【００１７】
また、作動部８は、前記支持板４１に取り付けられ、その軸が互いに平行な６組の第3から第６の歯車５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ、５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂと、最もフィーダ部４側に位置する１組の第３の歯車５１ａ、５１ｂの間を連結する第２のシャフト５８と、フィーダ部４から最も遠くに位置する１組の第８の歯車５６ａ、５６ｂにそれぞれ取り付けられた第３のシャフト５９および第４のシャフト６０と、これら第３のシャフト５９および第４のシャフト６０にそれぞれ取り付けられた一対の把持部材６２とから構成される。一対の把持部材６２の先端部は開いた部分が他方に向いたＶの字形に形成されている。
【００１８】
また、一方の第５の歯車５３ｂにはこの第５の歯車５３ｂを介して第４のシャフト６０を回転させるための転回用ロータリーアクチュエータ６４が取り付けられ、他方の第５の歯車５３ａにはその回転角を検知するセンサー６５が取り付けられている。
さらに、第３のシャフト５９および第４のシャフト６０の両側には第３のシャフト５９および第４のシャフト６０が平滑に転回および進退できるようにガイド６７が設けられ、これらガイド６７の外側には把持部材６２を進退動させるように第３のシャフト５９および第４のシャフト６０を進退動させる開閉シリンダー６９がそれぞれ設けられている。
【００１９】
本実施形態において、フィーダ３に備えられた把持手段１０２は、一対の把持部材６２と、これら把持部材６２が取り付けられた第３のシャフト５９および第４のシャフト６０と、第３のシャフト５９および第４のシャフト６０を進退動させる開閉シリンダー６９とから構成されている。
また、転回手段１０３は６組の歯車５１ａ〜５６ｂ、第３の歯車５１a、５１ｂの間を連結する第２のシャフト５８、第８の歯車５６a、５６ｂに取り付けられた第３のシャフト５９と第４のシャフト６０、第５の歯車５３ｂに取り付けられた転回用ロータリーアクチュエータ６４、および第５の歯車５３aに取り付けられたセンサー６５から構成されている。
【００２０】
一方、前記プレス装置本体２はダイプレート１５と、ダイプレート１５に固定され、充填部１６を形成するダイ１７と、充填部１６の上方に距離をおいて設けられ、充填部１６に向かって上下方向に進退可能に支持された上パンチ１９と、充填部１６に対して上パンチ１９に相対的に上下方向に進退可能な下パンチ２０とを備えている。前記フィーダ部４のフィーダカップ１１はダイ１７およびダイプレート１５上を摺動し、フィーダカップ１１の開口部１２が充填部１６の開口部１８に重なったときにフィーダカップ１１内に貯留されていた粉末が充填部１６に供給される構造となっている。
【００２１】
次に、このような構成の粉末成形プレス装置１の動作について説明する。
まず、フィーダカップ駆動部６のサーボモータ７４が作動してフィーダ部４が前進（図１では左方向に進む場合を前進とする。）し、フィーダカップ１１の開口部１２がダイプレート１５の充填部１６の開口部１８の真上で停止する。すると、フィーダカップ１１内に貯留されていた粉末が充填部１６に供給される。充填部１６への粉末の供給が終了すると、サーボモータ７４が作動してフィーダ部４が後退し、フィーダ部４の前方の成形品排出装置部５が所定の位置に後退したところでサーボモータ７４が停止する。すると、上パンチ１９が下降すると同時に下パンチ２０が上昇し、これら上パンチ１９と下パンチ２０とによって充填部１６内の粉末は圧縮成形される。
【００２２】
充填部１６内の粉末が圧縮成形されると上パンチ１９は上昇し、同時に下パンチ２０も上昇し成形された成形品が充填部１６からダイプレート１５上に押し出される。
前記成形品排出装置部５が停止する所定の位置は、把持部材６２が直ちに成形品を把持できるように第３のシャフト５９と第４のシャフト６０との回転軸上に成形品の中心が来るように決められており、ここで開閉シリンダー６９が作動して一対の把持部材６２の２つのＶ字型の先端部の間に成形品が挟まれ、次にフィーダ部４のフィーダカップ支持板３１に備えられたリフト用ロータリーアクチュエータ３８が作動する。
前記所定の位置が、把持部材６２が成形品を直ちに把持できない位置である場合には、フィーダカップ駆動部６のサーボモータ７４が作動し、成形品の中心が第３のシャフト５９と第４のシャフト６０との回転軸上に来るようにフィーダ部４を進退動させた後、開閉シリンダー６９が作動する。
【００２３】
リフト用ロータリーアクチュエータ３８が作動すると、リフト用ロータリーアクチュエータ３８の回転運動は第１の歯車３９を介して第２の歯車４３に伝えられる。第２の歯車４３が回転すると第２の歯車４３が取り付けられた第１のシャフト４２が回転する。すると、第１のシャフト４２の両端部に取り付けられた偏心カム４４が回転するが、偏心カム４４は偏心しているので支持板４１に開けられた穴４５の内壁下部に当接し、支持板４１を下方に付勢する。すると、支持板４１は支点１４を中心として揺動し、第１のシャフト４２とは支点１４に対して反対側に配置されている作動部８全体が上方に持ち上げられる。そして、作動部８の一対の把持部材６２に把持された成形品は上方に持ち上げられる。
【００２４】
偏心カム４４の回転によって支持板４１の後端部が最も下方に位置したところでリフト用ロータリーアクチュエータ３８は停止する。次に、第５の歯車５３ｂに取り付けられた転回用ロータリーアクチュエータ６４が作動する。転回用ロータリーアクチュエータ６４が作動すると、その回転運動は第５の歯車５３ｂから第６の歯車５４ｂと第７の歯車５５ｂとを介して第8の歯車５６ｂに伝えられ、第８の歯車５６ｂが回転することによって第４のシャフト６０を介して第４のシャフト６０に取り付けられた把持部材６２が転回する。
【００２５】
また、転回用ロータリーアクチュエータ６４の回転運動は第４の歯車５２ｂを介して第３の歯車５１ｂにも伝わり、第３の歯車５１ｂが回転することによって第３の歯車５１ｂが取り付けられている第２のシャフト５８が回転し、さらに第２のシャフト５８に取り付けられた第３の歯車５１ａを回転させる。すると、第３の歯車５１ａの回転運動は第４の歯車５２ａ、第５の歯車５３ａ、第６の歯車５４ａ、および第７の歯車５５ａを介して第8の歯車５６ａに伝わり、第８の歯車５６ａを回転させる。すると、第８の歯車５６ａに取り付けられた第３のシャフト５９を介して第３のシャフト５９に取り付けられた把持部材６２もまた転回する。ここで、各把持部材６２に接続されている６組の歯車５１ａ〜５６ｂは左右１組の歯車が同一の組み合わせで用いられているとともに、第２のシャフト５８で連結されているので、一対の把持部材６２の転回運動は同期する。そして、これら同期して転回する一対の把持部材６２によって把持された成形品を後工程に都合の良い角度に転回することができる。
【００２６】
さらに、成形品を転回させるための駆動部である転回用ロータリーアクチュエータ６４とフィーダ部４を進退動させるためのサーボモータ７４とは独立して作動するので、成形品を転回させながらサーボモータ７４を作動させてフィーダ部４および成形品排出装置部５を前進させることができる。そして、成形品の転回が終了し、成形品が所定の位置に移動するまでフィーダ部４および成形品排出装置部５を前進させると転回用ロータリーアクチュエータ６４とサーボモータ７４とは停止する。
【００２７】
次に、リフト用ロータリーアクチュエータ３８を作動させ、第１の歯車３９を介して第２の歯車４３を回転させると第１のシャフト４２に取り付けられた偏心カム４４によって支持板４１に加えられていた付勢力は解除される。すると、成形品排出装置部５の作動部８は自重によって支点１４を中心として下方に下がり、転回させられた成形品は接地する。ここで、開閉シリンダー６９が作動し、一対の把持部材６２がそれぞれ後退することで成形品は一対の把持部材６２による把持力から開放される。
以上の一連の成形品に与えられる動作によって成形品は粉末成形プレス装置１外へ排出される。
【００２８】
本実施形態の粉末成形プレス装置１では、粉末成形プレス装置１のフィーダ３に成形品を把持し、持ち上げ、転回する手段を備える構成とされているので、ダイ１７から取り出された直後の成形品を、常に同じ位置、かつ同じ姿勢で把持し、転回することができる。そして、一対の把持部材６２によって把持される際の成形品の位置精度を上げることができるので、成形品を粉末成形プレス装置の外で次工程への搬送中に別装置によって転回される場合に比べて、把持する際に成形品を傷つけることが少ない。また、把持できない場合の発生確率も低下するので製造効率の低下が抑えられる。さらに、粉末成形プレス装置１のフィーダ３で成形品の転回と排出、および、転回せずに成形品を排出ができ、搬送途中に設けられた転回装置の取付け、取り外しの必要がないので、製造効率の向上が見込まれる。
また、成形品の搬送装置に成形品を位置精度良く搬送する機構を設けたり、搬送中の成形品を転回させるための装置に成形品の位置および姿勢の認識装置を設ける必要がないので、製造経費の削減を図ることもできる。
【００２９】
さらに、前記進退動させる駆動部であるサーボモータ７４、前記把持手段の駆動部である開閉シリンダー６９、前記リフト手段の駆動部であるリフト用ロータリーアクチュエータ３８、および前記転回手段の駆動部である転回用ロータリーアクチュエータ６４は、それぞれ独立して設けられた構成とされているので、成形品を転回させながらフィーダ３を前進させることができる。このため、プレス成形後の成形品を粉末成形プレス装置１から排出するのにかかる時間を短縮することができる。
【００３０】
なお、本実施形態の動作中では成形品を転回させながらフィーダ３を前進させて粉末成形プレス装置１から排出したが、成形品を把持してから前進端までの間のどの時点で転回させても良く、成形品を転回させずに排出のみをすることもできる。
また、本実施形態ではフィーダカップ１１を進退動させる駆動部をサーボモータ７４で構成したが、フィーダカム式を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉末成形プレス装置の全体を示す正面図である。
【図２】フィーダの成形品排出装置部とフィーダ部とを示す立面図である。
【図３】フィーダの成形品排出装置部とフィーダ部とを示す正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・粉末成形プレス装置、２・・・プレス装置本体、3・・・フィーダ（ワーク取り出し装置）、４・・・フィーダ部、５・・・成形品排出装置部、６・・・フィーダカップ駆動部（進退動させる駆動部）、８・・・作動部、９・・・取付穴、１０・・・粉末供給口、１１・・・フィーダカップ、１２・・・開口部、１３・・・接続部、１４・・・支点、１５・・・ダイプレート、１６・・・充填部、１７・・・ダイ、１８・・・開口部、１９・・・上パンチ、２０・・・下パンチ、３１・・・フィーダカップ支持板、３２・・・張り出し部、３３・・・凹部、３４・・・突出部、３５・・・連結部、３７ａ、３７ｂ・・・固定部、３８・・・リフト用ロータリーアクチュエータ（リフト手段の駆動部）、３９・・・第１の歯車、４１・・・支持板、４２・・・第１のシャフト、４３・・・第2の歯車、４４・・・偏心カム、４５・・・穴、５１ａ、５１ｂ・・・第３の歯車、５２ａ、５２ｂ・・・第４の歯車、５３ａ、５３ｂ・・・第５の歯車、５４ａ、５４ｂ・・・第６の歯車、５５ａ、５５ｂ・・・第７の歯車、５６ａ、５６ｂ・・・第８の歯車、５８・・・第２のシャフト、５９・・・第３のシャフト、６０・・・第４のシャフト、６２・・・把持部材、６４・・・転回用ロータリーアクチュエータ（転回手段の駆動部）、６５・・・センサー、６７・・・ガイド、６９・・・開閉シリンダ−（把持手段の駆動部）、７１・・・往復運動発生部、７３・・・スライド部、７４・・・サーボモータ、１０１・・・リフト手段、１０２・・・把持手段、１０３・・・転回手段
【図１】
2007301622.tif 000003
【図２】
2007301622.tif 000004
【図３】
2007301622.tif 000005