(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを被挿入ワークに挿入し、保持するワーク挿入、保持装置において、
被挿入ワーク上に配置されるワークに臨ませて配置した叩き体と、
前記叩き体をワークの上面に接離させる状態で上下駆動し、ワークを被挿入ワークに挿入するとともに、前記叩き体をワークの上面に接触させた状態のまま保持可能な駆動手段と、
前記ワークの被挿入ワークに対する挿入位置を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知されたワークの挿入位置が適正とされた場合には、前記叩き体ををワークの上面に接触させた状態のままで、前記叩き体の上下移動に対して左右移動し、前記ワークに対して成形パンチによる加工動作が実行され、前記検知手段により検知されたワークの挿入位置が不適正とされた場合には、前記ワークに対して成形パンチによる加工動作が実行されない、一対構成からなる成形パンチ部と、
を有することを特徴とするワーク挿入、保持装置。
【請求項２】
前記検知手段は、叩き体の移動方向に対して位置調整可能に配置され、前記叩き体の位置検知により、この叩き体の下側に接触しているワークの被挿入ワークに対する挿入位置を間接的に検知することを特徴とする請求項１記載のワーク挿入、保持装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記被挿入ワークにおけるワークの下端面が接触する位置に配置され、ワークの下端面の接触によりワークの被挿入ワークに対する挿入位置を検知することを特徴とする請求項１記載のワーク挿入、保持装置。
【請求項４】
ワークを被挿入ワークに挿入し、保持するワーク挿入、保持方法において、
被挿入ワーク上に配置されるワークに臨ませて配置した叩き体を、ワークの上面に接離させる状態で任意回数上下駆動し、ワークを被挿入ワークに挿入する過程と、
ワークの被挿入ワークに対する挿入位置が適正とされたときには、前記叩き体をワークの上面に接触させた状態のままで、前記叩き体の上下移動に対して左右移動する成形パンチ部による成形パンチの加工動作が前記ワークに対して実行され、ワークの被挿入ワークに対する挿入位置が不適正とされたときには、前記成形パンチ部による成形パンチの加工動作が前記ワークに対して実行されない過程と、
を含むことを特徴とするワーク挿入、保持方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ材等のワークをプレス加工する際において、ワークを被挿入ワークに挿入し、位置決めし、加工時に保持するワーク挿入、保持装置及びワーク挿入、保持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パイプ材等のワークを被挿入ワークに挿入するワーク挿入装置としては、実開平５−６０７３２号公報に開示されたものが知られている。同公報に開示されているワーク挿入装置について図４を参照して説明する。
【０００３】
このワーク挿入装置は、図４に示すように、垂直配置に支持しているスライダー１０１を垂直上下方向にスライド移動させるスライダ移動手段１０２と、スライダー１０１に連結され、シリンダ外筒１０３の下端部を把持する把持手段１０４と、スライダー１０１の下降スライドに伴い把持手段１０４を介して被挿入ワークであるシリンダ外筒１０３の下端開口部１０３ａから内部に挿入される挿入ワークであるピストンロッド１０５を垂直配置に支持するワーク支持部材１０６とを備えている。
【０００４】
前記把持手段１０４は、シリンダ外筒１０３の下端部を把持する開閉自在な一対構成のハンド部材１０７と、該ハンド部材１０７を適宜開閉作動させる開閉機構１０８とにより構成されている。
【０００５】
このワーク挿入装置において、予めピストンロッド１０５を作業ベース上にワ一ク支持部材１０６を介して垂直状態に支持するとともに、スライダ移動手段１０２を介して上昇位置にある把持手段１０４のハンド部材１０７、１０７間にシリンダ外筒１０３の下端部を把持しておく。
【０００６】
続いて、把持手段１０４で把持されたシリンダ外筒１０３を、スライダ移動手段１０２によりピストンロッド１０５の上端まで下降移動させる。
【０００７】
さらに、シリンダ外筒１０３を下降させると、把持手段１０４のガイド孔を介してピストンロッド１０５の上端部がシリンダ外筒１０３内に円滑に挿入され、所定挿入位置で把持手段１０４の下降移動が停止される。
【０００８】
その後、前記開閉機構１０８により両ハンド部材１０７、１０７が互いに横方向に開いてシリンダ外筒１０３に対する把持状態を解除する。
【０００９】
これによって、シリンダ外筒１０３に対するピストンロッド１０５の挿入作業が自動的に且つ速やかに完了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のワーク挿入装置においては、以下のような問題がある。
【００１１】
即ち、従来のワーク挿入装置においては、シリンダ外筒１０３を下降移動させることにより、ピストンロッド１０５を挿入するため、何らかの原因でピストンロッド１０５が入らないという状況が発生した場合には、より大きな力を加えるか、シリンダ外筒１０３の上下移動を何回も繰り返すことが必要になる。
【００１２】
シリンダ外筒１０３に大きな力を加えた場合には、このシリンダ外筒１０３やピストンロッド１０５が変形する可能性があり、また、シリンダ外筒１０３を単に繰り返し上下移動させた場合には、同じ動作の繰り返しであることから、長時間経てもピストンロッド１０５をシリンダ外筒１０３に挿入できない可能性がある。
【００１３】
また、従来のワーク挿入装置の場合、シリンダ外筒１０３の停止位置の調整機構がないため、長さが異なる別のピストンロッド１０５に変更された場合には最早対応できなくなってしまう。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ワークを被挿入ワークに対して確実に適正な位置に挿入でき、また、ワークが別のワークに変更になり、挿入位置が変った場合でも容易に対応可能なワーク挿入、保持装置及びワーク挿入、保持方法を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ワークを被挿入ワークに挿入し、保持するワーク挿入、保持装置において、被挿入ワーク上に配置されるワークに臨ませて配置した叩き体と、前記叩き体をワークの上面に接離させる状態で上下駆動し、ワークを被挿入ワークに挿入するとともに、前記叩き体をワークの上面に接触させた状態のまま保持可能な駆動手段と、前記ワークの被挿入ワークに対する挿入位置を検知する検知手段と、前記検知手段により検知されたワークの挿入位置が適正とされた場合には、前記叩き体ををワークの上面に接触させた状態のままで、前記叩き体の上下移動に対して左右移動し、前記ワークに対して成形パンチによる加工動作が実行され、前記検知手段により検知されたワークの挿入位置が不適正とされた場合には、前記ワークに対して成形パンチによる加工動作が実行されない、一対構成からなる成形パンチ部と、を有することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のワーク挿入、保持装置において、前記検知手段は、叩き体の移動方向に対して位置調整可能に配置され、前記叩き体の位置検知により、この叩き体の下側に接触しているワークの被挿入ワークに対する挿入位置を間接的に検知することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のワーク挿入、保持装置において、前記検知手段は、前記被挿入ワークにおけるワークの下端面が接触する位置に配置され、ワークの下端面の接触によりワークの被挿入ワークに対する挿入位置を検知することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４記載の発明は、ワークを被挿入ワークに挿入し、保持するワーク挿入、保持方法において、被挿入ワーク上に配置されるワークに臨ませて配置した叩き体を、ワークの上面に接離させる状態で任意回数上下駆動し、ワークを被挿入ワークに挿入する過程と、ワークの被挿入ワークに対する挿入位置が適正とされたときには、前記叩き体をワークの上面に接触させた状態のままで、前記叩き体の上下移動に対して左右移動する成形パンチ部による成形パンチの加工動作が前記ワークに対して実行され、ワークの被挿入ワークに対する挿入位置が不適正とされたときには、前記成形パンチ部による成形パンチの加工動作が前記ワークに対して実行されない過程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１９】
以下に、本発明について更に詳述する。本発明のワーク挿入、保持装置及びワーク挿入、保持方法において、駆動手段により叩き体を上下駆動させることにより、叩き体の下端面で挿入ワークの上端面を叩き、挿入ワークに衝撃力が与えられ、挿入ワークと被挿入ワークの接触面との摩擦力を軽減しつつ小さな力でかつワークを変形させることなく被挿入ワークに挿入できる。
【００２０】
また、叩き体を上下させる動作を繰り返した場合も、挿入ワークは被挿入ワークに対して挿入された位置から更に深く挿入されるので、繰り返し叩き体で挿入ワークを叩き適正な位置まで挿入ワークを挿入できる。
【００２１】
この場合、適正な位置までワークを挿入できたか否かの判断は、前記検知手段によって行い、適正な位置に挿入されたとき、叩き体をワークの上面に押圧接触させて保持するので、確実にワークを固定保持した後加工することが可能となり不良品の発生を回避できる。
【００２２】
また、挿入位置がワ一クの変更等により変動した場合でも、請求項２記載の前記検知手段の位置調整により対応可能である。
【００２３】
さらに、挿入位置がワ一クの変更等により変動した場合でも、請求項３記載の前記検知手段を採用すれば何ら調整することなく対応可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
（構成）
図１は本発明の実施の形態１のワーク挿入、保持装置を含む加工機の全体構成を示す正面図である。図２はワーク挿入、保持装置の部分の拡大図である。
【００２６】
本実施の形態１の加工機は、基台３０上に配置した固定フレーム３１に対して、上から順に油圧シリンダー１０、連結棒１、ワ一ク挿入、保持装置２０、成形部２１、左右一対構成からなる成型パンチ部２２を配置することにより構成している。
【００２７】
前記ワ一ク挿入、保持装置２０を構成する円柱状の叩き体２は、中空円筒状の叩きシリンダー９を貫通している。叩きシリンダー９は、シリンダー固定ネジ４により矩形状のベース板３に固定され、このベース板３は図１に示すように前記固定フレーム３１により垂直方向に沿って支持されたリニアガイド１１に連結されている。
【００２８】
前記叩き体２の上端部は、連結棒１を介してこのワーク挿入、保持装置２０を垂直上下移動させるための油圧シリンダー１０に連結されている。
【００２９】
また、叩きシリンダー９は、固定ネジ４によりベース板３に固定され、このベース板３はリニアガイド１１に連結されている。
【００３０】
さらに、前記ワ一ク挿入、保持装置２０は、パイプ材等のようなワーク１４をこのワーク１４の下側に配置される被挿入ワーク（下型）１２に対する挿入位置を検知する検知手段である例えば光センサのようなセンサー５を備えている。
【００３１】
このセンサー５は、叩きシリンダー９の側面に取り付けたセンサー保持部材６の上端に固定保持され、センサー保持部材６にはセンサー位置調整のための垂直方向の長穴が開いていて、センサー保持部材６の長穴を貫通させた固定ネジ７を、前記叩きシリンダー９の端面にねじ込むことで、このセンサー保持部材６を叩きシリンダー９の側面に上下方向の位置調整可能にかつ固定可能に取り付けている。
【００３２】
さらに、前記センサー保持部材６の下側に設けたセンサー位置調整機構８は、前記センサー保持部材６の下側において前記叩きシリンダー９の側面に固定した固定部８ａと、センサー保持部材６の長穴内に装着し下方に突出させた調整ツマミ８ｂとを具備し、前記固定ネジ７を緩めた状態で調整ツマミ８ｂを操作することでセンサー保持部材６、従って前記センサー５の上下方向の位置調整を行うようになっている。
【００３３】
尚、図１において、２３は連結棒１に取り付けたストッパ、２４はストッパ２４の上下位置を調整する調整油圧トリンダ、２５は連結棒１の下死点位置調整部、２６、２７は下死点位置調整部２５の取り付けネジ部、２８は叩き体２の叩き動作時の衝撃を吸収する衝撃吸収体、２９は固定フレーム３１の側部に取り付けたエリアセンサである。
【００３４】
（作用）
本実施の形態１の加工機において、予め被挿入ワーク１２上に配置したワーク１４に対して、叩きシリンダー９により叩き体２を上下駆動させ叩きシリンダー９の下端面でワーク１４の上端面を叩き、ワーク１４を被挿入ワーク１２の適正な位置まで挿入する。この場合のワーク１４に対する叩き回数は任意に設定できる。
【００３５】
叩き体２により挿入されたワーク１４の被挿入ワーク１２に対する挿入位置は、前記センサー５により検知され、ワーク１４が適正な位置まで挿入されていなければ加工動作に入る前に以降の動作を停止する。
【００３６】
一方、前記センサー５によりワーク１４が適正な位置まで挿入されたことが検知された場合には、このワーク１４が後続する加工動作時にずれないように、前記叩きシリンダー９により叩き体２の下端面をワーク１４の上端面に接触させ、ワーク１４の上端面に所定の圧力のかかった状態で保持する。
【００３７】
この状態で、前記油圧シリンダー１０により連結棒１を下降させ、前記ワ一ク挿入、保持装置２０により所定の圧力のかかった状態で保持されているワ一ク１４を成形部２１まで移送し、左右一対構成からなる成型パンチ部２２による加工動作を実行する。
【００３８】
また、前記センサー５の上下方向の位置の調整は、固定ネジ７を一旦緩め、センサー位置調整機構８の調整ツマミ８ｂによりセンサー保持部材６の位置を調整し、調整終了後固定ネジ７を締めることでセンサー保持部材６を固定し、ワーク１４の被挿入ワーク１２に対する挿入位置が変更された場合に対応する。
【００３９】
（効果）
本実施の形態１によれば、ワーク１４を叩いて挿入し、挿入位置をセンサー５で検知することにより、適正な位置までワーク１４を挿入でき、また適正な位置まで挿入できなかった場合には、加工動作が停止するので、ワーク１４に対して不適正な加工動作が実行されることがなくなり、不良品発生を回避できる。
【００４０】
また、センサー５の位置を調整できるので、ワーク１４の挿入位置が変更された場合にも対処可能であり、挿入位置が異なる多種類のワーク１４に対応できる。更に、加工動作時にはワーク１４は加圧状態で保持されているので、ワーク１４が所定の位置から浮く等の状態は無くなり、この点からも不良品発生を回避できる。
【００４１】
（実施の形態２）
（構成）
図３は本発明の本実施の形態２のワーク挿入、保持装置２０Ａの拡大図である。
【００４２】
本実施の形態２のワーク挿入、保持装置２０Ａは基本的構成は実施の形態１のワーク挿入、保持装置２０と略同様であるが、ワーク１４の挿入位置を検知する検知手段の構成が実施の形態１の場合と異なることが特徴である。
【００４３】
即ち、本実施の形態２においては、ワーク１４の挿入位置を検知する検知手段として、圧力センサからなるワーク接触確認センサー１３を、被挿入ワーク１２における前記ワーク１４の下端面が接触する部分に埋設したことが特徴である。
（作用）
本実施の形態２のワーク挿入、保持装置２０Ａにおいても、既述した実施の形態１の場合と同様に叩き体２によりワーク１４を叩いて被挿入ワーク１２に挿入する。
【００４４】
そして、ワーク１４が適正な位置に挿入された否かの確認を、ワーク接触確認センサー１３によってワーク１４の下端面の接触を検知したことにより行うものである。これ以降の動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００４５】
（効果）
本実施の形態２によれば、ワーク１４を叩き体２により叩いて被挿入ワーク１２に挿入し、その挿入位置が適正であることを前記ワーク接触確認センサー１３の検知信号により確認するものである。このワーク挿入、保持装置２０Ａによっても適正な位置までワーク１４を挿入でき、また適正な位置まで挿入できなかつた場合には加工動作が停止するので、ワーク１４は不良にならない。また、このワーク挿入、保持装置２０Ａの場合、前記ワーク接触確認センサー１３の構成によりセンサー位置の調整は不要であり、多種類のワーク１４の各挿入、保持にも作業性が良く対応できる。
【００４６】
また、実施の形態２においても、加工動作時にはワーク１４は押圧保持されることになり、ワーク１４が浮く等の状態となることは無く、この結果、加工品が不良になることはない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークを被挿入ワークに対して適正な位置まで挿入でき、また、加工時にワークは固定保持されているので、ワークが浮く等の不都合状態は無く、加工品の不良発生を回避し、良品率の大幅に寄与し得るワーク挿入、保持装置及びワーク挿入、保持方法を提供できる。
【００４８】
また、本発明によれば、検知手段の動作で挿入位置が異なる多種類のワ一クにも支障なく対応可能なワーク挿入、保持装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のワーク挿入、保持装置を含む加工機全体の概略正面図である。
【図２】本実施の形態１のワーク挿入、保持装置の部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態２のワーク挿入、保持装置の部分拡大図である。
【図４】従来のワーク挿入装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１  連結棒
２  叩き体
３  ベース板
４  シリンダー固定ネジ
５  センサー
６  センサー保持部材
７  固定ネジ
８  センサー位置調整機構
８ａ  固定部
８ｂ  調整ツマミ
９  叩きシリンダー
１０  油圧シリンダー
１１  リニアガイド
１２  被挿入ワーク
１３  ワーク接触確認センサー
１４  ワーク
２０  ワーク挿入、保持装置
２０Ａ  ワーク挿入、保持装置
２１  成形部
２２  成型パンチ部
３０  基台
３１  固定フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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