(57)【要約】  高さを搬送時に分解する必要のない高さに抑制することができる縦型スピニングマシンを提供する。  主軸３にマンドレルＭを配設し、このマンドレルＭに取り付けたワークＷを、このワークＷの上方から心押し台１０の押圧部材１１によって回転可能に固定し、絞りローラＲによって絞り加工を行う縦型スピニングマシンにおいて、心押し台１０を、横行手段２０を介して主軸３の軸芯領域外に移行可能に配設する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸にマンドレルを配設し、該マンドレルに取り付けたワークを該ワークの上方から心押し台の押圧部材によって回転可能に固定し、絞りローラによって絞り加工を行う縦型スピニングマシンにおいて、心押し台を横行手段を介して主軸軸芯領域外へ移行可能に配設したことを特徴とする縦型スピニングマシン。
【請求項２】
横行手段を、本体側に配設したレールと、該レールと嵌合する心押し台から延設したアームに配設した嵌合部材とから構成したことを特徴とする請求項１記載の縦型スピニングマシン。
【請求項３】
心押し台の押圧部材に、ワークの把持機構を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の縦型スピニングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型スピニングマシンに関し、特に、装置高さを抑制することができる縦型スピニングマシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、縦型スピニングマシンは、主軸を並列させ、搬送機構によってそれぞれの主軸に対してプーリーワークを順次供給し、複数工程の加工を自動的に行うようにする場合等に用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００３】
縦型スピニングマシンは、横型スピニングマシンと比較して、専有する設置面積を小さくすることができるという利点があることから、上記の場合のほか、設置面積に制約がある場合等に利用されている。【０００４】
ところで、従来の縦型スピニングマシンは、アルミ鋳造素材を絞り加工してホイールに成形するホイールワークに適用する場合、図８に示すように、縦型スピニングマシン５０の架体２上に電動機（図示省略）によって上下方向軸芯回りに回転する主軸３を配設し、この主軸３に加工を行うワークＷに対応したマンドレルＭを配設するようにしている。
主軸３の上方には、マンドレルＭに取り付けたワークＷを上側から押圧して固定するための心押し台５１を配設する。この心押し台５１には、ワークＷに当接してマンドレルＭ側に付勢する押圧部材５２と、押圧部材５２を上下に移行させる油圧シリンダ等の加圧手段５３とを備えるようにする。押圧部材５２は、ワークＷと共に回転できるように、加圧手段５３のロッドの先端にベアリング等の回転部材を介して回転可能に取り付けるようにする。
架体２上には、工具台４を配設するが、その数は特に限定されるものではなく、ワークＷの加工内容に応じて、複数の工具台４を配設することができる。
工具台４には、ワークＷに押し当てることによりワークＷを所望の形状に成形する絞りローラＲを取り付けた絞り台５を、Ｘ軸方向（主軸３に対して直角方向）及びＺ軸方向（主軸３に対して平行方向）に移行可能に配設する。【０００５】
この縦型スピニングマシン５０は、マンドレルＭ上に載置したワークＷを、心押し台５１の押圧部材５２によって上側から押圧固定し、主軸３に伴って回転させる。
次いで、絞りローラＲをワークＷに押し当てた状態でＸ軸方向及びＺ軸方向に移行させることによりワークＷに対してマンドレルＭに倣ってスピニング加工を施す。
その後、心押し台５１の押圧部材５２を上方に移行させ、ワークＷをマンドレルＭから適宜手段で抜き取り、加工を終了する。【０００６】
ところで、この縦型スピニングマシン５０において、心押し台５１の上下方向のストロークＬ１は、スピニング加工する最大のワークＷのサイズに合わせて決定される。すなわち、スピニング加工に当たり、ワークＷをマンドレルＭ上に載置し、加工後にワークＷをマンドレルＭから抜き取ることができる位置まで心押し台５１の押圧部材５２を上昇させることができるストロークが必要である。
例えば、押圧部材５２の上昇位置（ワークＷをマンドレルＭ上に載置し、加工後にワークＷをマンドレルＭから抜き取る際の押圧部材５２の位置）は、ワークＷの加工後の直径が１７〜２２インチ、幅が７〜１０インチのアルミホイールのスピニング加工を行う縦型スピニングマシンでは、床面から２ｍ程度の高さとなり、さらに、心押し台５１の上部に配設する加圧手段５３としての油圧シリンダは最大ストロークＬ１が６００ｍｍ程度必要となる。このため、縦型スピニングマシンの高さは、床面から４ｍを越えることとなる。
そして、この縦型スピニングマシンのように高さが４ｍを越える装置では、装置の製造場所から設置場所までの搬送に際し、通常使用されるトレーラでは道路交通法でその高さ制限を超過することとなるため、一旦組み立てた装置を分解し（例えば、縦型スピニングマシンにおいては、心押し台５１を取り外し）、設置場所に搬入後に再度組み立てる必要があり、このため、多大な手数を要するとともに、コストが嵩むという問題があった。
【特許文献１】特開平２−６０２４号公報
【特許文献２】実開昭６２−７７６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の縦型スピニングマシンの有する問題点に鑑み、縦型スピニングマシンの高さを、搬送時に分解する必要のない高さに抑制することができる縦型スピニングマシン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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の縦型スピニングマシンは、主軸にマンドレルを配設し、該マンドレルに取り付けたワークを該ワークの上方から心押し台の押圧部材によって回転可能に固定し、絞りローラによって絞り加工を行う縦型スピニングマシンにおいて、心押し台を横行手段を介して主軸軸芯領域外に移行可能に配設したことを特徴とする。【０００９】
この場合において、横行手段を、本体側に配設したレールと、該レールと嵌合する心押し台から延設したアームに配設した嵌合部材とから構成することができる。【００１０】
また、心押し台の押圧部材に、ワークの把持機構を配設することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の縦型スピニングマシンによれば、心押し台を横行手段を介して主軸軸芯領域外に移行可能に配設するようにしているので、横行手段によって心押し台をマンドレルに載置されたワークの上方から外れた退避位置に移行させることができる。これにより、スピニング加工に当たり、ワークをマンドレル上に載置し、加工後にワークをマンドレルから抜き取ることができるように心押し台の押圧部材を上昇させる場合の移行距離を小さくすることができ、加圧手段としての油圧シリンダ等の長さを短くすることが可能となり、縦型スピニングマシンの高さを搬送時に分解する必要のない高さに抑制することができる。【００１２】
また、横行手段を、本体側に配設したレールと、該レールと嵌合する心押し台から延設したアームに配設した嵌合部材とから構成することにより、簡易な機構によって、横行手段の精度及び剛性を高めることができる。【００１３】
また、心押し台の押圧部材に、ワークの把持機構を配設することにより、ワークの供給及び排出を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の縦型スピニングマシンの第１実施例を示す一部断面の正面図である。
【図２】同一部切り欠きの平面図である。
【図３】横行手段の説明図で、（ａ）は一部切り欠きの正面図、（ｂ）はレールと嵌合部材の拡大図である。
【図４】心押し台の別の実施例を示し、（ａ）は一部切り欠きの正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘの矢視図である。
【図５】本発明の縦型スピニングマシンの第２実施例を示す一部断面の正面図である。
【図６】把持機構の一例を示す一部断面の正面図である。
【図７】把持機構の変形例を示す一部断面の正面図である。
【図８】従来の縦型スピニングマシンの一部断面の正面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    縦型スピニングマシン
３    主軸
７    本体（上部足場）
１０  心押し台
１１  押圧部材
１２  加圧手段
１３  アーム
２０  横行手段
２１  レール
２２  嵌合部材
２３  駆動機構
３０  把持機構
Ｍ    マンドレル
Ｒ    絞りローラ
Ｗ    ワーク
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の縦型スピニングマシンの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１〜図３に、本発明の縦型スピニングマシンの第１実施例を示す。
この縦型スピニングマシン１は、上下方向軸芯回りに回転する主軸３にマンドレルＭを配設し、このマンドレルＭに取り付けたワークＷを、このワークＷの上方から心押し台１０の押圧部材１１によって回転可能に固定し、絞りローラＲによって絞り加工を行う縦型スピニングマシンにおいて、心押し台１０を横行手段２０を介して主軸３の軸芯領域外（図例では軸芯の側方）に移行可能に配設するようにしている。【００１８】
この場合において、横行手段２０は、縦型スピニングマシン１の本体、具体的には、架体２から上方に立設した脚８上に設置した上部足場７の下面に配設したレール２１（本実施例において、レール２１は、図１又は図３に示すように、Ｘ軸方向（主軸３に対して直角方向）及びＺ軸方向（主軸３に対して平行方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に配設するようにしているが、Ｘ軸方向に配設することもできる。）と、このレール２１と嵌合する心押し台１０から延設したアーム１３に配設した嵌合部材２２と、心押し台１０を移行させる駆動機構２３とから構成するようにしている。
なお、レール２１は、図３に示すように、両側面の中央部分に凹部２１ａを形成し、嵌合部材２２の摺動嵌合面２２ａが、この凹部２１ａに嵌合するようにする。
また、駆動機構２３には、サーボモータや油圧シリンダ等の任意の駆動機構を用いることができる。そして、駆動機構２３に油圧シリンダを用いる場合には、油圧シリンダのシリンダロッドの先端をアーム１３の先端に連結し、油圧シリンダの伸縮によって心押し台１０を図２に示す実線の位置から破線の位置まで距離Ｎだけ主軸３と直角方向に（水平方向に）移行させることができるようにする。
これにより、心押し台１０は、横行手段２０を介して、縦型スピニングマシン１の上部足場に取り付けられる。【００１９】
心押し台１０は、ワークＷに当接してマンドレルＭ側に付勢する押圧部材１１と、この押圧部材１１を上下に移行させる油圧シリンダ等の加圧手段１２とを備えるようにする。押圧部材１１は、ワークＷと共に回転できるように、加圧手段１２のロッドの先端にベアリング等の回転部材Ｂを介して回転可能に取り付けている。
なお、図４に示すように心押し台１０は加圧手段１２となる油圧シリンダを定置式とすることもできる。この場合、油圧シリンダ及びピストンに対し、心押し台本体１０ａ及び押圧部材１１をＵ字溝構造１０ｂにして進退自在に構成するとともに、加圧手段１２の先端に構成した凹凸部分１２ｂと押圧部材１１の上方に配設したスライド部分１１ｃを接合・離脱可能に構成し、凹凸部分１２ｂとスライド部分１１ｃが嵌合した後に把持爪１３ａを外側に開放する（図例の実線位置）ことによって加圧手段１２の押圧力を押圧部材１１に伝達するようにする。【００２０】
架体２上には、工具台４を配設するが、その数は特に限定されるものではなく、ワークＷの加工内容に応じて、複数の工具台４を配設することができる。
工具台４には、ワークＷに押し当てることによりワークＷを所望の形状に成形する絞りローラＲを取り付けた絞り台５を、Ｘ軸方向（主軸３に対して直角方向）及びＺ軸方向（主軸３に対して平行方向）に移行可能に配設する。【００２１】
この縦型スピニングマシン１は、マンドレルＭ上に載置したワークＷを、心押し台１０の押圧部材１１によって上側から押圧固定し、主軸３に伴って回転させる。
次いで、絞りローラＲをワークＷに押し当てることによりマンドレルＭに倣ってスピニング加工を施す。
その後、心押し台１０の押圧部材１１を上方に移行させ、ワークＷから離反させる。次いで、横行手段２０によって、心押し台１０を、ワークＷの上方から外れた側方の退避位置、具体的には、図２に示す実線の位置から破線の位置まで距離Ｎだけ主軸３と直角方向に（水平方向に）移行させる。これによりマンドレルＭに載置されたワークＷの上方領域から心押し台１０が撤去される。この後、ローダ・アンローダ機構（図示省略）を作動させてワークＷをマンドレルＭから抜き取り、加工を終了する。【００２２】
これにより、心押し台１０の押圧部材１１をワークＷから離反させる場合の上昇移行距離（心押し台１０の押圧部材１１のストロークＬ２）を小さくすることができ、加圧手段１２としての油圧シリンダ等の長さを短くすることが可能となり、縦型スピニングマシンの高さを搬送時に分解する必要のない高さ（例えば、直径が１７〜２２インチ、幅が７〜１０インチのアルミホイールのスピニング加工を行う縦型スピニングマシンで、装置全体の高さを３ｍ程度）に抑制することができる。【００２３】
なお、加圧手段１２としての油圧シリンダのストロークは、図１に示すように、例えば、マンドレルＭに嵌合させた状態のワークＷの上面Ｈ１を基準位置とし、ワークＷとマンドレルＭのサイズの違いを主軸３の上面Ｈ２にアダプタ等を挟むことによって吸収する（ワーク上面基準）場合には、ワークＷのサイズに拘わらず押圧部材１１がワークＷの当接面から離反するだけのストロークがあればその機能を果たすことができる。また、アダプタ等を使用することなく、主軸３の上面Ｈ２を基準位置にする（主軸上面基準）場合には、その縦型スピニングマシンで段取り替えによって加工する可能性のある最小サイズのワークＷから最大サイズのワークＷの高さの差より若干大きいストロークを必要とする。
【実施例２】
【００２４】
図５〜図６に、本発明の縦型スピニングマシンの第２実施例を示す。
この縦型スピニングマシン１は、ワークＷのサイズが比較的小さい（具体的には、例えば、幅が７インチ以下）のワークＷをスピニング加工する際に、把持機構３０を押圧部材１１に配設したものである。【００２５】
把持機構３０は、ワークＷをチャッキングする湾曲した形状の爪部材３１と、この爪部材３１を開閉させるためのエアシリンダ等からなる伸縮機構３２とからなる。
爪部材３１は、押圧部材１１のワークＷと共に回転する回転部分１１ｂより上方の非回転部分１１ａの外周面に配設した取付部材３３にその一端を支点３１ａとして取り付け、この支点３１ａから適宜距離をあけた作用点３１ｂに伸縮機構３２の先端を取り付けるようにする。
伸縮機構３２は、先端を作用点３１ｂと連結し、他端３２ａを心押し台１０の適所に固定する。
爪部材３１と伸縮機構３２とは、押圧部材１１の円周に２組以上、好ましくは、３組又は４組配設するようにする。【００２６】
なお、把持機構３０は、図６に示すように、加圧手段１２としての油圧シリンダのストロークＬ３によって決まる押圧部材１１の上昇位置での押圧部材１１の下面（成形品Ｗ１の上面）からマンドレルＭの上面までの距離Ｐ１より成形品Ｗ１の幅Ｐ２が小さいときにのみ利用することができるものである。【００２７】
そして、この把持機構３０は、伸縮機構３２を縮ませることにより爪部材３１を開き、その状態から伸縮機構３２を伸ばすことにより爪部材３１を閉じてワークＷを保持し、逆に、伸縮機構３２を伸ばすことにより爪部材３１を閉じ、その状態から伸縮機構３２を縮ませることにより爪部材３１を開いてワークＷを解放することができるものであるため、スピニング加工に当たり、この把持機構３０を、心押し台１０の押圧部材１１の昇降と合わせて動作させることにより、ワークＷをマンドレルＭ上に載置（ローディング）し、加工後にワークＷ（成形品Ｗ１）をマンドレルＭから抜き取って後述するコンベア等に受け渡す（アンローディング）ことができ、マンドレルＭに対するワークＷの供給及び排出を自動化することができる。
なお、マンドレルＭに対するワークＷの供給及び排出は、例えば、図２の破線で示す心押し台１０の移行位置に接続したコンベア等の搬送手段（図示省略）を介して行うようにすることができる。【００２８】
把持機構３０は、上記のもののほか、図７に示す変形例のような構成とすることもできる。
この把持機構３０Ａは、押圧部材１１の非回転部分１１ａから延設し、ワークＷの上面中央に開口した穴Ｗａに挿入されるもので、穴Ｗａより若干小径の支持棒３４と、この支持棒３４の周面に配設したエアや油圧によって動作する突出部材３５とからなる。突出部材３５は、支持棒３４の周面に２個以上、好ましくは、３個又は４個配設するようにする。なお、突出部材３５を動作させるエアや油圧は、押圧部材１１の非回転部分１１ａ側に配設した昇圧機構（図示省略）から支持棒３４を介して供給するようにする。【００２９】
そして、この把持機構３０は、支持棒３４に突出部材３５を収納した状態から突出部材３５を突出させることによりワークＷを保持し、逆に、突出部材３５を突出させた状態から支持棒３４に突出部材３５を収納することによりワークＷを解放することができるものであるため、スピニング加工に当たり、この把持機構３０を、心押し台１０の押圧部材１１の昇降と合わせて動作させることにより、ワークＷをマンドレルＭ上に載置（ローディング）し、加工後にワークＷ（成形品Ｗ１）をマンドレルＭから抜き取る（アンローディング）ことができ、マンドレルＭに対するワークＷの供給及び排出を自動化することができる。【００３０】
なお、図５〜図６に示した第２実施例の縦型スピニングマシン及び図７に示したその変形例の縦型スピニングマシンのその他の構成及び作用は、図１〜図３に示した第１実施例の縦型スピニングマシンと同様である。【００３１】
以上、本発明の縦型スピニングマシンについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の縦型スピニングマシンは、スピニングマシンの高さを搬送時に分解する必要のない高さに抑制することができることから、搬送の際の手数及びコストを軽減することができることに加え、天井高さが低い等設置条件に制約のある場合等に好適に用いることができるものである。
【図１】
2006038551.tif 000002
【図２】
2006038551.tif 000003
【図３】
2006038551.tif 000004
【図４】
2006038551.tif 000005
【図５】
2006038551.tif 000006
【図６】
2006038551.tif 000007
【図７】
2006038551.tif 000008
【図８】
2006038551.tif 000009
【国際調査報告】
2006038551.tif 000010
2006038551.tif 000011
2006038551.tif 000012
2006038551.tif 000013