(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイを有する本体フレームと、ダイに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されて往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形する圧造成形機において、上記本体フレームには、ラムを摺動自由に嵌合する凹溝が形成されていると共に、該凹溝の左右摺動面となる左右内側面に相対向する一対のライナーが設けられる一方、上記ラムには、その左右摺動面となる両側面における前後部の４個所に凹部が設けられて、これら各凹部にラムの両側面より若干突出する耐摩耗性に優れた左右ライナーが設けられ、かつ、これら各ライナーが上記本体フレーム側ライナーに対してそれぞれクリアランスを有して摺動可能に支持され、さらに、本体フレーム側ライナーの圧造成形時において上記ラム側ライナーと対向する位置４個所に、本体フレーム側ライナーよりラム側に突出しかつラム側ライナーと密接して圧造成形を行う領域での左右クリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材が設けられ、かつ、これら左右ローラー部材の本体フレーム側ライナーに対する突出量を調整する調整機構が備えられていることを特徴とする圧造成形機。
【請求項２】
調整機構として偏心軸部を有するローラーシャフトと偏心軸部の外周に回動自在に支持されるローラーとでなるローラー部材が備えられ、該ローラー部材のローラーシャフトを任意角度回転させて偏心軸部の突出位置を変更することにより、上記ローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量が調整されることを特徴とする請求項１に記載の圧造成形機。
【請求項３】
調整機構として本体フレームに設けられた支軸に水平方向に揺動可能に支持される揺動アームと、該揺動アームの遊端部に支持されるローラー部材とが備えられ、上記揺動アームの揺動位置を変更することにより上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量が調整されることを特徴とする請求項１に記載の圧造成形機。
【請求項４】
調整機構として本体フレームにその内側面に対し直交する方向に出退移動可能に設けられる移動体と、該移動体に支持されるローラー部材とが備えられ、上記移動体の出退位置を変更することにより、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量が調整されることを特徴とする請求項１に記載の圧造成形機。
【請求項５】
本体フレームに対するラムの左右クリアランスを検出するラム蛇行監視測定器と、該測定器による検出結果が一定基準を越えたとき、その検出結果に基づいて調整機構を自動的に作動させ、左右ローラー部材におけるローラーを左右ライナーに密接させる自動制御装置とが備えられていることを特徴とする請求項２又は３又は４に記載の圧造成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてパンチとそれに対応するダイスとで金属素材を圧造成形し、粗から精へと連続多段式にボルトやナットその他の金属パーツ類などを圧造成形する圧造成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の圧造成形機は、ダイスを有する本体フレームと、ダイスに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されてクランク運動により往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した圧造成形機にあっては、たとえば金属素材として線材をカッターで所定長さに切断したものを用いる場合、金属素材の切断面にはカッターによる剪断時の傾斜状歪みが生じることから、該素材をパンチとダイにより圧造成形するとき、その圧造成形を行う領域において荷重の偏りが生ずる。このように圧造域において偏荷重が生ずると本体フレームの摺動内側面とラムの摺動外側面との間に生ずる左右方向のクリアランスにより左右方向へのずれが発生してパンチとダイの正確な芯出しが確保できない問題があった。その結果、ダイ表面とパンチとの平行を乱し、金属素材の精密な圧造成形が行なえないし、また、圧造時にダイにかかる圧力やパンチ表面にかかる力を一定させることができず、工具寿命を短くする問題があった。
【０００４】
そこで、本発明はローラー部材を用いて本体フレーム側とラム側とを密接状態で摺動させることにより圧造域でのダイとパンチの正確な芯出しが行えるようにして、高精度の成形品を圧造成形できるようにし、しかも、使用によりローラー部材に磨耗が生じても上記密接状態を保つように調整できる圧造成形機の提供を課題とする。
【０００５】
上記課題を解決するため、本願の請求項１の発明は、ダイを有する本体フレームと、ダイに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されて往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形する圧造成形機において、上記本体フレームには、ラムを摺動自由に嵌合する凹溝が形成されていると共に、該凹溝の左右摺動面となる左右内側面に相対向する一対のライナーが設けられる一方、上記ラムには、その左右摺動面となる両側面における前後部の４個所に凹部が設けられて、これら各凹部にラムの両側面より若干突出する耐摩耗性に優れた左右ライナーが設けられ、かつ、これら各ライナーが上記本体フレーム側ライナーに対してそれぞれクリアランスを有して摺動可能に支持され、さらに、本体フレーム側ライナーの圧造成形時において上記ラム側ライナーと対向する位置４個所に、本体フレーム側ライナーよりラム側に突出しかつラム側ライナーと密接して圧造成形を行う領域での左右クリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材が設けられ、かつ、これら左右ローラー部材の本体フレーム側ライナーに対する突出量を調整する調整機構が備えられていることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明は、上記した請求項１の発明において、調整機構として偏心軸部を有するローラーシャフトと偏心軸部の外周に回動自在に支持されるローラーとでなるローラー部材が備えられ、該ローラー部材のローラーシャフトを任意角度回転させて偏心軸部の突出位置を変更することにより、上記ローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量が調整されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３の発明は、上記した請求項１の発明において、調整機構として本体フレームに設けられた支軸に水平方向に揺動可能に支持される揺動アームと、該揺動アームの遊端部に支持されるローラー部材とが備えられ、上記揺動アームの揺動位置を変更することにより、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量が調整されることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４の発明は、上記した請求項１の発明において、調整機構として本体フレームにその内側面に対し直交する方向に出退移動可能に設けられる移動体と、該移動体に支持されるローラー部材とが備えられ、上記移動体の出退位置を変更することにより、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量が調整されることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項５の発明は、上記した請求項２，３，４の発明において、本体フレームに対するラムの左右クリアランスを検出するラム蛇行監視測定器と、該測定器による検出結果が一定基準を越えたとき、その検出結果に基づいて調整機構を自動的に作動させ、左右ローラー部材におけるローラーを左右ライナーに密接させる自動制御装置とが備えられていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、金属素材を粗から精へと連続的に圧造成形する多段式圧造成形機における本体フレーム１とラム２を平面から視た図を示す。本体フレーム１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には粗から精にいたる複数のダイ４…４が一定間隔で並設されている。また、本体フレーム１におけるダイ４…４の前方側には、ラム２が摺動自由に嵌合されている。ラム２の前面には、上記ダイ４…４と同数のパンチ５…５が各ダイとそれぞれ対向するように保持されていると共に、ラム２の後端が駆動用モータ（図示せず）により回転されるフライホイールと一体のクランク軸６に連結部材７を介して連結されることにより、該ラム２がクランク軸６の回転によるクランク運動によりダイブロック３に向かって往復動するようになされている。
【００１１】
なお、上記ダイブロック３の側部には、本体フレーム１の一側部後方より導入される線材Ａを供給するための供給用クイル８がダイ４…４と並設して設けられていると共に、該クイル８より供給された線材を一定長さに切断するカッター９が設けられている。
【００１２】
そして、図２に示すように上記本体フレーム１には凹溝１ａが形成されており、該凹溝１ａの左右内側面には、相対向する一対の超硬合金製ライナー１０，１０が設けられている。また、ラム２は上記凹溝１ａ内に嵌まり込む断面方形状に形成され、かつ該ラム２には、その左右摺動面となるの左右両側面における前後部の４個所に凹部２ａ…２ａが設けられ、これら各凹部２ａ…２ａにラム２の左右摺動面より若干突出する耐摩耗性に優れた超硬合金製の左右ライナー１１…１１が設けられている。ここで、これらの左右ライナー１１…１１は、本体フレーム側ライナー１０，１０に対してそれぞれ０．１ｍｍ以上のクリアランスを有して摺動可能に支持される。本体フレーム１とこれのライナー１０，１０とにおける上記左右ライナー１１…１１と対向する位置の４個所にローラー支持用凹部１２…１２が設けられ、かつ、これら各凹部１２…１２に本体フレーム１の左右内側面より若干突出して上記左右ライナー１１…１１と密接して圧造成形を行う領域での左右摺動面間のクリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材１３…１３が設けられている。また、これら各左右ローラー部材１３…１３には、本体フレーム１の上記ライナー１０，１０に対する内方への突出量を調整する調整機構１４がそれぞれ備えられている。
【００１３】
具体的には、本体フレーム１とこれの上記ライナー１０，１０におけるラム側の左右ライナー１１…１１と対応する高さ位置に、図２，３に示すような上記ローラー支持用凹部１２…１２が設けられ、各凹部１２に偏心軸部１３ａを有するローラーシャフト１３ｂと偏心軸部１３ａの外周に回動自在に支持されるローラー１３ｃとでなるローラー部材１３が支持されている。そして、ローラーシャフト１３ｂの上端部が本体フレーム１の上方に突出され、該シャフト１３ｂの上端部に水平アーム１５が突設されると共に、該アーム１５の遊端部に本体フレーム１に支持されたシリンダー部材１６が連結されている。そして、シリンダー部材１６の伸縮により水平アーム１５を介してローラーシャフト１３ｂを任意角度回転させ、この回転により偏心軸部１３ａの突出方向を変更することにより、上記ローラー１３ｃの本体フレーム１におけるライナー１０，１０からの内方への突出量を変更する調整機構１４が構成されている。
【００１４】
そして、圧造域でのラム２と本体フレーム１との左右摺動面のクリアランスを積極的にゼロにするため、上記調整機構１４により上記ローラー部材１３…１３の各ローラー１３ｃ…１３ｃが上記ライナー１１…１１と密接するように突出調整される。
【００１５】
また、図１及び図２に示すように本体フレーム１に対するラム２の左右クリアランスＸ及び上下クリアランスＹと、本体フレーム１に対するラム２の前死点の変位量Ｚ１，Ｚ２とをそれぞれ検出する検出器１７ａ，１７ｂ，１７ｃと、その検出結果を表示する表示器１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを備えたラム蛇行監視測定器１９が備えられている。なお、上下クリアランスＹを検出する検出器１７ｂは図示していないが、本体フレーム１に支持部材（図示せず）を介して支持されている。
【００１６】
そして、上記測定器１９によるラム２の左右クリアランスＸの検出結果が一定の基準値を越えたとき、その検出結果に基づいて上記調整機構１４のシリンダー部材１６を自動的に作動して左右ローラー部材１３…１３の各ローラー１３ｃの本体フレーム１の摺動面に対する突出量を調整し、左右ローラー部材１３…１３と左右ライナー部材１１…１１との摺動面間のクリアランスをゼロに自動補正する自動制御装置２０とが備えられている
【００１７】
また、図２に示すように本体フレーム１の凹溝１ａにおける底面の左右両端部にはラム２の下面左右両端部に対面する超硬合金のライナー２１が設けられている。
【００１８】
次に以上のように構成した圧造成形機の作用について説明する。
ラム２が図４に示す後死点位置から図１に示す前死点位置に往動するに際し、本体フレーム側ローラー部材１３…１３がラム側の左右ランナー１１…１１に密接して、左右のクリアランスがゼロの状態で移動することになる。これにより、パンチ５が金属部材をダイ４に打ち込む圧造域においてもパンチ５とダイ４の左右の芯合わせが正確に行われて、ダイ４表面に対するパンチ５の平行度が正確に確保されることになる。つまり、ラム２にラム側ライナー１１…１１と本体フレーム側ローラー部材１３…１３とで側方からの荷重を与えて左右のクリアランスをゼロに保ち、ラム２の軌道を確保したまま前死点位置まで前進して圧造成形を行うことになる。
【００１９】
その結果、圧造域におけるパンチ５とダイ４の左右の芯合わせが正確に行われて、ダイ４表面に対するパンチ５の平行度が正確に確保されることになり、金属素材の切断面に歪みなどがあっても高精度の成形品を圧造成形でき、かつ工具寿命を延ばすことができる。また、ラム側左右ライナー１１…１１と本体フレーム側ローラー部材１３…１３との組合せでゼロクリアランスを保つガイド機構を構成するから、圧造域でのラム２の軌道を確保できながら、ラムの移動時の移動抵抗も効果的に抑えることが可能となる。
【００２０】
そして、たとえば長期の使用により、ラム側左右ライナー１１と本体フレーム側ローラー部材１３…１３との間クリアランスが生じた場合には、これをラム蛇行監視測定器１９が検出して、左右クリアランスＸの検出結果を表示器１８ａにより数値で表示される。その左右クリアランスＸの検出結果が一定の基準値を越えたときには、その検出結果に基づいて自動制御装置２０が作動して、上記調整機構１４のシリンダー部材１６を伸長するように作動する。このシリンダー部材１６の伸長により水平アーム１５を介してローラーシャフト１３ｂが任意角度回転されて偏心軸部１３ａの突出端の方向を変更する。これにより、上記ローラー１３ｃの本体フレーム側ライナー１０に対する内方への突出量を大きくして、該ローラー部材１３とラム側左右ライナー１１との左右クリアランスＸをゼロに自動修正することができる。これにより、ラム２を交換しなくても左右のクリアランスＸを簡単容易にかつ迅速にゼロクリアランスに修正することができ、長期にわたる使用を可能にできる。
【００２１】
また、上記したラム蛇行監視測定器１９によれば、本体フレーム１に対するラム２の左右クリアランスＸのみならず、上下クリアランスＹと、本体フレーム１に対するラム２の前死点の変位量Ｚ１，Ｚ２とをそれぞれ検出する検出器１７ｂ，１７ｃとその表示器１８ｂ，１８ｃとが備えられているので、検出器１７ｂ，１７ｃによる上下クリアランスＹと、本体フレーム１に対するラム２の前死点の変位量Ｚ１，Ｚ２との検出結果から本体フレーム１の底面とラム２の下面との磨耗具合やパンチ５の磨耗具合を容易に監視することができ、これにより、その経時劣化に対して補修や交換を適正に行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上記した実施の形態では、左右クリアランスＸの修正を行うに際し、自動制御装置２０によりシリンダー部材１６を自動的に作動させて修正するようにしたけれども、自動制御装置２０を用いることなく手動操作により行うようにしてもよいし、また、たとえばシリンダー部材１６に代えてねじ機構やサーボモータなどの作動手段により水平アーム１５を揺動させるようにしてもよいことは勿論である。また、左右クリアランスＸを検出するにあたって一つの検出器１７ａで一方側のみ検出するようにしたけれども、たとえば左右両側に設けてより正確に左右のクリアランスを検出するようにして、両検出器の検出結果を基に上記各ローラー１３ｃの突出量をより正確に変更するようにしてもよい。
【００２４】
図５は別の実施の形態を示すもので、調整機構２４として、本体フレーム１に設けられた支軸２５に水平方向に揺動可能に支持されるＬ形の揺動アーム２６と、本体フレーム１に螺動可能に支持され、揺動アーム２６の他方遊端部に当接して該アーム２６を揺動させる調整ねじ２７と、揺動アーム２６の一方遊端部に支持されるローラー部材２８とを備え、上記調整ねじ２７の螺動操作により揺動アーム２６の位置を揺動変更させることにより、上記ローラー部材２８におけるローラー２８ａの本体フレーム１の内側面に対する突出量を調整する構成としたものである。
【００２５】
このように構成した場合にも、上記した実施の形態の場合と同様に圧造域でのダイとパンチの正確な芯出しを行うことができて、高精度の成形品を成形でき、しかも、使用により、ローラー部材２８のローラー２８ａが磨耗してラム２と本体フレーム１との左右摺動面間にクリアランスが生じてもそのクリアランスをゼロに調整することができる。
【００２６】
つまり、ラム２と本体フレーム１との左右摺動面間にクリアランスが生じた場合には、調整ねじ２７を手動によりねじ込んで該ねじ２７により揺動アーム２６を図５の矢印方向に揺動させ、ローラー部材２８のローラー２８ａをラム側ライナー１１へ密接させることにより、ラム２と本体フレーム１との左右クリアランスをゼロに調整することができる。
【００２７】
なお、揺動アーム２６の揺動手段としては、手動用の調整ねじ２７による他、たとえばシリンダーやサーボモータなどを用い、第１の実施の形態の場合と同様にラムの蛇行監視測定器による検出結果に基づいて自動制御により調整するようにしてもよいことは勿論である。
【００２８】
図６はさらに別の実施の形態を示すもので、調整機構２９として、本体フレーム１にその左右内周面に対し直交方向から出退移動可能に支持される移動体３０と、本体フレーム１に支持部材３１を介して螺動可能に支持され、移動体３０の一側面に当接して該移動体３０を移動させる調整ねじ３２，３２と、移動体３０にその他側面からローラー３３ａ，３３ａが突出するようにが支持される２個のローラー部材３３，３３とを備え、該移動体３０の出退位置を変更することにより、上記ローラー部材３３，３３の各ローラー３３ａ，３３ａの本体フレーム１の左右内側面に対する突出量が調整される構成としたものである。
【００２９】
このように構成した場合にも、上記した実施の形態の場合と同様に圧造域でのダイとパンチの正確な芯出しを行うことができて、高精度の成形品を成形でき、しかも、使用により、ローラー部材３３のローラー３３ａが磨耗してラム２と本体フレーム１との左右摺動面間にクリアランスが生じた場合には、調整ねじ３２，３２を手動によりねじ込んで該ねじ３２，３２により移動体３０を図６の矢印方向に移動させ、ローラー部材３３をラム２側へ押し出してラム側ライナー１１に密接させることにより、ラム２と本体フレーム１とのクリアランスをゼロに調整することができる。
【００３０】
なお、移動体３０の移動手段としては、手動用の調整ねじ３２，３２による他、たとえばシリンダーやサーボモータなどを用い、第１の実施の形態の場合と同様にラムの蛇行監視測定器による検出結果に基づいて自動制御により調整するようにしてもよいことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ダイを有する本体フレームと、ダイに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されて往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形する圧造成形機において、上記圧造成形機の本体フレームには、ラムを摺動自由に嵌合する凹溝が形成されていると共に、該凹溝の左右摺動面となる左右内側面に相対向する一対のライナーが設けられる一方、上記ラムには、その左右摺動面となる両側面における前後部の４個所に凹部が設けられて、これら各凹部にラムの両側面より若干突出する耐摩耗性に優れた左右ライナーが設けられ、かつ、これら各ライナーが上記本体フレーム側ライナーに対してそれぞれクリアランスを有して摺動可能に支持され、さらに、本体フレーム側ライナーの圧造成形時において上記ラム側ライナーと対向する位置４個所に、本体フレーム側ライナーよりラム側に突出しかつラム側ライナーと密接して圧造成形を行う領域での左右クリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材が設けられ、かつ、これら左右ローラー部材の本体フレーム側ライナーに対する突出量を調整する調整機構が備えられているから、圧造域でのダイとパンチの正確なサイド合わせを行うことができ、その結果、高精度の成形品を圧造成形できて、工具の寿命も延ばすことができる。その上、上記ローラー部材には、そのローラーの本体フレーム側ライナーに対する突出量を調整する調整機構が備えられているから、使用によりローラー部材が摩耗した場合には、調整機構によりローラー部材を本体フレーム側ライナーからラム側に突出させることにより、上記密接状態を長期にわたって良好に保つことができる。
【００３２】
また、調整機構として偏心軸部を有するローラーシャフトと偏心軸部の外周に回動自在に支持されるローラーとでなるローラー部材を用いた場合には、このローラー部材のローラーシャフトを任意角度回転させて偏心軸部の突出方向を変更することにより、該ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する突出量を容易に調整することができ、その結果、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する密接状態を長期にわたって良好に保つことができる。
【００３３】
また、調整機構として本体フレームに設けられた支軸に水平方向に揺動可能に支持される揺動アームと、該揺動アームの遊端部に支持されるローラー部材とを用いた場合には、上記揺動アームの揺動位置を変更することにより、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する突出量を容易に調整することができ、その結果、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する密接状態を長期にわたって良好に保つことができる。
【００３４】
また、調整機構として本体フレームにその内側面に対し直交する方向に出退移動可能に設けられる移動体と、該移動体に支持されるローラー部材とを用いた場合には、上記移動体の出退位置を変更することにより、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する突出量を容易に調整することができ、その結果、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する密接状態を長期にわたって良好に保つことができる。
【００３５】
さらに、本体フレームに対するラムの左右クリアランスを検出するラム蛇行監視測定器と、該測定器による検出結果が一定基準を越えたとき、その検出結果に基づいて調整機構を自動的に作動し、左右ローラー部材を左右ライナーに圧接させる自動制御装置とを備えるようにすれば、自動制御装置により、上記ローラー部材におけるローラーの本体フレームの内側面に対する突出量を自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の圧造成形機の要部の平面図である。
【図２】  同ガイド機構の拡大縦断面図である。
【図３】  同ガイド機構の拡大横断面図である。
【図４】  同ラムが後死点位置に後退した状態を示す一部省略平面図である。
【図５】  調整機構の別の実施の形態を示す一部省略横断面図である。
【図６】  さらに、調整機構の別の実施の形態を示す一部省略横断面図である。
【符号の説明】
１        本体フレーム
２        ラム
４        ダイ
５        パンチ
１１      左右ライナー
１３      ローラー部材
１４      調整部材
１９      ラム蛇行監視測定器
２０      自動制御装置
２４      調整機構
２５      支軸
２６      揺動アーム
２８      ローラー部材
２９      調整機構
３０      移動体
３３      ローラー部材
【図１】
0004013215.tif 000002
【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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