(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台の所定位置に並設された複数のダイと、これらのダイの前方に相対向して進退移動するように設けられたパンチとで金属素材を粗から精に順次段階的に圧造加工して圧造品を形成する圧造成形機における圧造品測定装置であって、上記圧造品又は圧造品に嵌挿突設されるゲージピンの挿入を許す受入部と、該受入部の受入面に圧造品又はゲージピンのダイ中心に対する偏位量を検出するセンサーとを有する圧造品測定体を備える一方、上記ダイ又はダイ保持部材の前面に位置決め用の係合部又は被係合部を設け、かつ上記測定体に、上記係合部又は被係合部に係合して上記受入部の中心をダイの中心に位置決めする被係合部又は係合部を設け、さらに、ダイの前方下部に左右移動可能な移動体を設け、該移動体に圧造品測定体を前後移動可能に支持したことを特徴とする圧造成形機における圧造品測定装置。
【請求項２】
機台の所定位置に並設された複数のダイと、これらのダイの前方に相対向して進退移動するように設けられたパンチとで金属素材を粗から精に順次段階的に圧造加工して圧造品を形成する圧造成形機における圧造品測定装置であって、上記圧造品又は圧造品に嵌挿突設されるゲージピンの挿入を許す受入部と、該受入部の受入面に圧造品又はゲージピンのダイ中心に対する偏位量を検出するセンサーとを有する圧造品測定体を備える一方、上記ダイ又はダイ保持部材の前面に位置決め用の係合部又は被係合部を設け、かつ上記測定体に、上記係合部又は被係合部に係合して上記受入部の中心をダイの中心に位置決めする被係合部又は係合部を設け、さらに、圧造品測定体をダイの前方に左右移動又は揺動可能に支持すると共に、該測定体の受入部の片側を開放して、その開放側部から圧造品又はゲージピンを受入部内に受け入れ可能に構成したことを特徴とする圧造成形機における圧造品測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧造成形機により主として中実又は中空の軸パーツ類を成形する圧造成形機における圧造品測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧造成形機によって例えば筒状軸パーツを圧造する場合、軸芯に対して左右或いは上下に芯振れしたものは不良品となる。また、軸部の先端に頭部を同心一体に有する中実筒状の軸パーツの場合も軸部の軸芯に対し頭部が偏位すると不良品となる。そこで、従来では、このような不良品を検出する手段として、例えば実公平３−２１７９３号公報に示されているように、圧造ステーションとは別に、パンチケースに周方向に遊動距離を保有するゲージピンを弾性リングを嵌挿突設する一方、ダイケースに前工程で成形された圧造品を受入れる中空凹所からなる圧造品受入部とその前周部に前方に突出する環状部とを設けて、環状部にゲージピンの偏位量を検出するセンサーを軸芯向きに取付けてなる測定ステーションを設けたものが知られている。
【０００３】
そして、上記測定ステーションによれば、圧造品の偏位量を検査測定できるので、運転開始前にダイに対するパンチのセッティング行う際にその偏位量に基づいて芯出し調整を行ったり、或いは、運転中における圧造品の偏位量を検査測定してダイに対するパンチの芯出し補正を行ったり、或いは、不良品の選別を行ったりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した測定ステーションによれば、通常の圧造ステーションとは別に測定ステーション専用のダイケースとパンチケースを設ける構造上、機体全体が大型化するといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、特別に測定ステーションを設けることなく、圧造ステーションで成形され、そのダイに保持された圧造品の偏位量を簡単容易にかつ正確に検査測定できる圧造成形機における圧造品測定装置の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１の発明は、機台の所定位置に並設された複数のダイと、これらのダイの前方に相対向して進退移動するように設けられたパンチとで金属素材を粗から精に順次段階的に圧造加工して圧造品を形成する圧造成形機における圧造品測定装置であって、上記圧造品又は圧造品に嵌挿突設されるゲージピンの挿入を許す受入部と、該受入部の受入面に圧造品又はゲージピンのダイ中心に対する偏位量を検出するセンサーとを有する圧造品測定体を備える一方、上記ダイ又はダイ保持部材の前面に位置決め用の係合部又は被係合部を設け、かつ上記測定体に、上記係合部又は被係合部に係合して上記受入部の中心をダイの中心に位置決めする被係合部又は係合部を設け、さらに、ダイの前方下部に左右移動可能な移動体を設け、該移動体に圧造品測定体を前後移動可能に支持したことを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項２の発明は、機台の所定位置に並設された複数のダイと、これらのダイの前方に相対向して進退移動するように設けられたパンチとで金属素材を粗から精に順次段階的に圧造加工して圧造品を形成する圧造成形機における圧造品測定装置であって、上記圧造品又は圧造品に嵌挿突設されるゲージピンの挿入を許す受入部と、該受入部の受入面に圧造品又はゲージピンのダイ中心に対する偏位量を検出するセンサーとを有する圧造品測定体を備える一方、上記ダイ又はダイ保持部材の前面に位置決め用の係合部又は被係合部を設け、かつ上記測定体に、上記係合部又は被係合部に係合して上記受入部の中心をダイの中心に位置決めする被係合部又は係合部を設け、さらに、圧造品測定体をダイの前方に左右移動又は揺動可能に支持すると共に、該測定体の受入部の片側を開放して、その開放側部から圧造品又はゲージピンを受入部内に受け入れ可能に構成したことを特徴とする。
【００１３】
なお、圧造品とは最終成形品のみならず圧造ブランクや中間成形品などを含む概念であり、また、偏位量を検出するセンサーとは、ダイの中心を基準とした圧造品の偏芯具合のみならず、偏肉、同軸度及び厚み等の検査測定を含む概念であり、具体的には光りセンサーの他、タッチセンサーや近接スイッチ或いはダイヤルゲージなどを含む。
【００１４】
【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、本発明の圧造品測定装置を備えた多段式圧造成形機の概略図を示すもので、機台１の一側部に切断装置２を、また中間部に４段の圧造ステーションＳ１〜Ｓ４からなる圧造部３を備え、該圧造部３の４段目の圧造ステーションＳ４位置に図２〜図４に示す圧造品測定装置４を備えている。
【００１５】
切断装置２は、連続した線材よりなる金属素材ａを送り装置５によりクイル６の先端口より一定長さづつ突出するように間歇的に送り出し、そのクイル６の先端口を横切るように進退移動するカッター７で切断して、一定長さのブランクｂを形成する。なお、図中符号８は、切断したブランクｂを後記する移送用チャックに掴持させるプッシャである。
【００１６】
圧造部３は、機台１に設けられたダイブロック９に所定間隔を置いて並設された複数のダイ１１…１１と、その夫々に対向するように圧造ラム１２に設けられたパンチ１３…１３とによりなり、各ダイの直前位置には、圧造されたブランクｃを順次にチャッキングして圧造ラム１２の一動作毎に次の工程に送り込む移送用チャック１４ａ…１４ａをもつ素材移送装置１４が設けられている。
【００１７】
圧造品測定装置４は、図２〜図４に示されているように、上記４段目の圧造ステーションＳ４におけるダイ１１の前方部下方において各ダイの並設方向に移動する移動体１５と、移動体１５上で前後方向に摺動する摺動体１６と、摺動体１６の前部に起設され、成形された圧造品ｄの挿入を許す受入部１７を有し、受入部１７の受入面に圧造品ｄのダイ中心に対する偏位量を検出するセンサー１８，１９をもつ圧造品測定体２０とを備え、上記ダイ１１の前面に位置決め用のピン２１，２１を突設すると共に、圧造品測定体２０に、上記位置決めピン２１に係合して上記受入部１７の中心をダイの中心に位置決めする孔（以下係合孔と称す）２２，２２を形成してなる。
【００１８】
具体的には、ダイブロック９の前方部下方に各ダイ１１…１１の並設方向に横駆動軸２３と前後駆動軸２４とが平行に設けられる。これらの軸のうち、横駆動軸２３にブロック状の移動体１５が螺合され、また、前後駆動軸２４に対し移動体１５は軸方向に摺動自由に外嵌される。そして、横駆動軸２３は、圧造ラム１２の動きに同期して所定のタイミングで間歇的に正逆回転され、横駆動軸２３の正逆回転により移動体１５が前後駆動軸２４をガイド杆として横方向に往復移動される。また、前後駆動軸２４も横駆動軸２３と同様に、圧造ラム１２の動きに同期して所定のタイミングで間歇的に正逆回転される。
【００１９】
また、摺動体１６は後部に移動体１５の摺動孔１５ａに摺動自在に挿通する係合軸部１６ａを有し、中間部には上下方向に貫通する受孔１６ｂが形成され、該受孔１６ｂに、前後駆動軸２４にスプライン嵌合等によりスライド可能で相対回転不能に支持された揺動アーム２５の遊端部が係合されている。そして、前後駆動軸２４の正逆回転により揺動アーム２５が前後揺動し、この揺動で摺動体１６が移動体１５に対し前後に摺動するようになされている。
【００２０】
図３に示す実施の形態では、比較的長寸の圧造品の偏芯量や同軸度などの測定が行えるように圧造品測定体２０の受入部１７をその片側が開放するＬ形状に形成し、その受入部１７の底部中央に垂直に光りセンサー（以下単にセンサーと称す）１８を、また側部中央に水平に光りセンサー（以下単にセンサーと称す）１９を設ける一方、受入部１７の前面側からの圧造品ｃの受入部１７内への受入れは勿論、その開放側部からも圧造品ｃを受入部１７内に受入れ可能に構成している。
【００２１】
次に以上のように構成された圧造品測定装置４の作用について説明する。
最終段の圧造ステーションＳ４におけるダイ１１とパンチ１３による圧造時には、移動体１５は横駆動軸２３の逆回転により圧造位置から図６に示す退避位置に横移動されており、これに伴い圧造品測定体２０はパンチ１３の外周よりも外側の非干渉位置にて待機する。そして、圧造が終了して例えば図３に示すような圧造品（長軸シャフト）が形成され、パンチ２４が後退するとき、移動体１５は横駆動軸２３正回転により退避位置から図４に示す圧造位置に移動される。その移動後、前後駆動軸２の正回転により摺動体１６と共に圧造品測定体２０がダイ１１側に前進移動する。この前進移動により、ダイ側の位置決めピン２１，２１に圧造品測定体４の係合孔２２，２２が嵌合して、該測定体４の受入部１７はダイ１１に保持された圧造品ｃの突出前端部をその中心部に受入れながらダイ１１の中心上に位置することになる。
【００２２】
そして、圧造品測定体２０の受入部１７に圧造品ｃを受入れた際、圧造品ｃの前端外周面の近傍位置には、垂直センサー１８と水平センサー１９が配置されているので、これらのセンサー１８，１９により圧造品ｃの外周面のダイ１１の軸芯に対するの偏芯具合や同軸度などを検出測定することになる。これらのセンサー１８，１９による検出測定で圧造品ｃの同軸度に偏りがある場合には、その検出結果を例えばデジタル表示し、その結果に基づいてパンチ１３のダイ１１に対する芯出し補正を行うことになる。また、圧造品ｃに所定以上の同軸度の偏りや偏肉などの異常があり不良品であると判断した場合には、素材移送装置１４における移送用チャック１４ａを開放状態に保って上記圧造品ｃを掴むことがないように動作させるのであり、これにより、搬送ベルト２６に不良品ｃを搬送することなく最終圧造ステーションから直接落下させて外部に排出する。その結果、不良形状の圧造品ｃが最終圧造ステーションＳ４位置で排除されると共に、良品の圧造品ｃのみが移送用チャック１４ａの移動にともなって搬送ベルト２６に移送され、搬送ベルト２６の終端部に設けられた収納部（図示せず）に搬送収容される。さらに、圧造品測定体４を最終段の圧造ステーションＳ４に設けている場合、該測定体４を利用して生産した良品の全数を計数することもできる。
【００２３】
そして、上記検出測定後には、前後駆動軸２４の逆回転により圧造品測定体２０は、図３に示すようにダイ１１の前方に移動して位置決めピン２１，２１と係合孔２２，２２との係合を解除し、その解除時点で、上記移送用チャック１４ａにより圧造品ｃが搬送ベルト２６上に移送される。また、移動体１５は横駆動軸２３の逆回転により圧造位置から図６に示す退避位置に横移動されることになる。
【００２４】
以上の実施の形態では、係合部として、ダイ１１の前面に位置決めピン２１，２１を設け、被係合部として、圧造品測定体２０に位置決めピン２１，２１に係合する係合孔２２，２２を形成したものについて説明したけれども、例えば図７〜図９に示すように、係合部として、ダイ１１Ａの前面に位置決め環状溝２１Ａを形成し、被係合部として、圧造品測定体２０Ａにおける筒状受入部１７Ａの前端部に上記環状溝２１Ａに嵌合する筒状の位置決め突起２２Ａを設けてもよい。なお、受入部１７Ａには、上下左右の４箇所に上下センサー１８Ａ，１８Ａと左右センサー１９Ａ，１９Ａを設けている。なお、その他の構造は、先の実施の形態と同様なのでその説明は省略する。
【００２５】
また、上記した実施の形態では、圧造品測定体２０をダイ１１の前方下部に左右移動及び前後移動可能に設けたれけども、単にダイ１１の前方に揺動可能又は上下や左右移動可能に支持した構造であってもよい。その場合、例えば図１０に示すように圧造品測定体２０Ｂの下端部をダイブロック９の前面に適宜駆動手段（図示せず）の駆動軸２７を介して揺動可能に支持すると共に、該測定体２０Ｂの受入部１７Ｂの片側を開放して、その開放側部から圧造品ｃをセンサー１８Ｂ，１９Ｂをもつ受入部１７Ｂ内に受入れ可能に構成する。そして、ダイ１１Ｂ側に１本の位置決めピン２１Ｂを設ける一方、受入部１７Ｂの底部先端に位置決めピン２１Ｂと係合して測定体２０Ｂの圧造位置での位置決めを行う位置決め係合凹部２２Ｂを設けるのである。
【００２６】
なお、以下に説明する図１１、１２と、図１３、１４は、いずれも圧造品測定装置の参考例を示す。例えば図１１、１２に示すように、圧造成形体２０Ｃを任意の圧造工程のダイ１１Ｃにハンドキャリーにて装着設定し得るように構成すれば、一つの圧造品測定体２０Ｃにより任意の圧造工程のダイ１１で圧造加工された圧造品ｃの偏位量を検査測定することが可能となる。
【００２７】
その場合、ダイ１１Ｃの前面に位置決め係合孔２１Ｃ，２１Ｃを形成すると共に、頂部前面に係合凹部２１Ｃ′を形成する一方、圧造品測定体２０Ｃを下部に受入部１７Ｃを有し、上部にグリップ部１７Ｃ′を備えた形状となすと共に、受入部１７Ｃの前面に上記係合孔２１Ｃ，２１Ｃに嵌合する位置決めピン２２Ｃ，２２Ｃを突設すると共に、圧造品測定体２０Ｃの前面中間部に上記係合凹部２１Ｃ′に係合する係合突起２２Ｃ′を設けた構成とし、上記ピン２２Ｃ，２２Ｃと係合突起２２Ｃ′との組合せ嵌合により、圧造品測定体２０Ｃをダイ１１Ｃに確実かつ正確に装着できるようにしている。
【００２８】
そして、図１１，１２に示す実施の形態は、中空状の圧造品（軸パーツ）ｃを圧造加工する場合の例を示し、該圧造品ｃがダイ１１内に保持されたままの状態で穴の芯振れを測定するために、穴の芯振れ測定用ゲージピン２８を特別に用いた上で、圧造品ｃの偏芯や偏肉、同軸度、厚み等を検出測定するようにしたものである。つまり、この圧造品測定体２０Ｃは圧造成形機の運転開始前に試し打ちをしながらダイ１１Ｃに対するパンチの芯合わせを行う場合や運転途中で一旦中断してダイ１１Ｃに対するパンチの芯狂いを補正する場合に用いるもので、上記ゲージピン２８を圧造された圧造品ｃの穴部ｃ１に嵌合突設する一方、このゲージピン２８が受入部１７Ｃの中心部に位置するように圧造品測定体２０Ｃをダイ１１Ｃに装着させる。そして、受入部１７Ｃに設けられた二つセンサ１８Ｃ，１９Ｃによりゲージピン２８の外周面のダイ１１Ｃの軸芯に対するの偏芯具合や同軸度などを検出測定し、これに基づいて圧造品ｃの偏芯や偏肉、同軸度、厚み等を検出測定するのである。そして、上記センサ１８Ｃ，１９Ｃによる検出測定結果を例えばオペレータ側にデジタル表示し、その結果に基づいてパンチのダイ１１Ｃに対する芯出し補正を行うことになる。
【００２９】
なお、上記した実施の形態ではゲージピン２８を用いた場合について説明したけれども、圧造品ｃの前端部がダイ１１Ｃから外方に突出する場合にはゲージピン２８を用いなくてもよいことは勿論であり、また、その場合、運転中に圧造品ｃを測定することも可能である。
【００３０】
さらに、図１３，１４は、ハンドキャリータイプの圧造品測定体の別の実施形態を示すもので、センサーとして、光りセンサーに代えてダイヤルゲージ１８Ｄ，１９Ｄを用いたものである。つまり、圧造品測定体２０Ｄは両端に二つの位置決めピン２１Ｄ，２１Ｄを有する逆Ｌ形本体２０Ｄ′と、該本体２０Ｄ′の前面に重なる逆Ｌ形の蓋体２０Ｄ″とを備え、これら逆Ｌ形本体２０Ｄ′と蓋体２０Ｄ″とで逆Ｌ形の受入部１７Ｄを構成し、該受入部１７Ｄの水平部中央に垂直のダイヤルゲージ１８Ｄを、またその垂直部に水平のダイヤルゲージ１９Ｄを設けたものである。このように構成すれば、試し打ち時のダイ１１Ｄに対するパンチの芯出しを行う場合、両ダイヤルゲージ１８Ｄ，１９Ｄをゼロに合わせた状態で、圧造品測定体２０Ｄの位置決めピン２１Ｄ，２１Ｄをダイ１１Ｄの位置決め孔２２Ｄ，２２Ｄに挿入して、圧造品測定体２０Ｄをダイ１１Ｄにセットすれば、両ダイヤルゲージ１８Ｄ，１９Ｄの表示の変化で圧造加工された圧造品ｃのダイの中心に対する偏芯や同軸度を読み取ることができ、その変化をもとにパンチの芯調整を行うことができる。このようにセンサーとして、ダイヤルゲージ１８Ｄ，１９Ｄを用いれば、光りセンサーを用いる場合に較べて安価なハンドキャリータイプの簡易圧造品測定装置２０Ｄを提供することができる。
【００３１】
上記した各実施の形態における各センサーは圧造品の形状に応じて円周等間隔又は不等間隔に複数設けるのが好ましい。また、センサーとしても、圧造品の形状や用途に応じて光りセンサーやダイヤルゲージを用いる他、タッチセンサーや近接スイッチなどを適宜選択して用いるのが好ましい。
【００３２】
また、上記圧造品測定体２０Ａ，２０Ｂの機械的移動手段としては、ラムの駆動系に連動する横駆動軸２３、前後駆動軸２４を用いる他、シリンダなどにより独立的に上下及び左右に移動させるように構成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上のように、圧造品測定装置として、圧造品又は圧造品に嵌挿突設されるゲージピンの挿入を許す受入部と、該受入部の受入面に圧造品又はゲージピンのダイ中心に対する偏位量を検出するセンサーとを有する圧造品測定体を備える一方、上記ダイ又はダイ保持部材の前面に位置決め用の係合部又は被係合部を設け、かつ、上記測定体に、上記係合部又は被係合部に係合して上記受入部の中心をダイの中心に位置決めする被係合部又は係合部を設けた構成としたから、特別に測定ステーションを設けることなく、圧造ステーションで成形され、そのダイに保持された圧造品の偏位量を簡単容易にかつ正確に検査測定できる。
【００３４】
しかも、ダイの前方下部に左右移動可能な移動体を設け、該移動体に圧造品測定体を前後移動可能に支持するようにしたから、運転中に圧造加工された圧造品の偏位量を順次検査測定することができる。
【００３５】
また、圧造品測定体をダイの前方に左右移動又は揺動可能に支持すると共に、該測定体の受入部の片側を開放して、その開放側部から圧造品又はゲージピンを受入部内に受入れ可能に構成した場合にも、運転中に圧造加工された圧造品の偏位量を順次検査測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る圧造品測定装置を備えた圧造成形機の概略平面図である。
【図２】  同要部の一部省略斜視図である。
【図３】  圧造品測定装置の縦断側面図である。
【図４】  同圧造品測定装置の一部省略正面図である。
【図５】  同圧造品測定装置による測定状態を示す縦断側面図である。
【図６】  圧造品測定体の退避状態を示す一部省略正面図である。
【図７】  圧造品測定装置の別の実施形態を示す縦断側面図である。
【図８】  同圧造品測定装置の一部省略正面図である。
【図９】  同圧造品測定装置による測定状態を示す縦断側面図である。
【図１０】  圧造品測定装置の別の実施形態を示す一部省略正面図である。
【図１１】圧造品測定装置の参考図である。
【図１２】  同圧造品測定装置の一部省略正面図である。
【図１３】圧造品測定装置の別の参考図である。
【図１４】  同圧造品測定装置の一部省略正面図である。
【符号の説明】
４          圧造品測定装置
１１        ダイ
１３        パンチ
１５        移動体
１６        摺動体
１７        受入部
１８        センサー
１８Ｄ      ダイヤルゲージ
１９        センサー
１９Ｄ      ダイヤルゲージ
２０        圧造品測定体
２１        係合部（位置決めピン）
２２        被係合部（位置決め孔）
２３        横駆動軸
２４        前後駆動軸
ｄ          圧造品
【図１】
0004374521.tif 000002
【図２】
0004374521.tif 000003
【図３】
0004374521.tif 000004
【図４】
0004374521.tif 000005
【図５】
0004374521.tif 000006
【図６】
0004374521.tif 000007
【図７】
0004374521.tif 000008
【図８】
0004374521.tif 000009
【図９】
0004374521.tif 000010
【図１０】
0004374521.tif 000011
【図１１】
0004374521.tif 000012
【図１２】
0004374521.tif 000013
【図１３】
0004374521.tif 000014
【図１４】
0004374521.tif 000015