(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間にワークを挟んで該ワークを転造する一対のロールダイスを取り付けた回転自在の一対の主軸を設けた一対の主軸台と、これら主軸台の一方を他方の主軸台に対して接近・離間可能に移動させる油圧シリンダと、該油圧シリンダへの圧油の供給及び該油圧シリンダ内の圧油のドレーンへの切換を行う切換弁を有する転造油圧回路と、前記一方の主軸台が前記他方の主軸台方向へ移動するときに復帰バネを圧縮するバネ受けとを有する転造盤に使用され、前記バネ受けに設けられたドッグと、前記一方の主軸台の後退位置で前記ドッグに当接して作動する位置において前記転造盤の本体に設けられ主軸台後退信号を出力するリミットスイッチと、前記一対のロールダイスが前記ワークに当接した事を検知して検知信号を出力する検知手段とを具備し、前記ドッグと前記リミットスイッチとが当接したときの前記バネ受けの位置は、前記一方の主軸台が前記他方の主軸台の方向に移動する幅を示すストロークの大きさに関わらず一定であることを特徴とする転造盤の主軸台後退位置及びワーク転造開始時検出装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記油圧シリンダに接続され前記一対のロールダイスが前記ワークに当接した時に該油圧シリンダ内に発生した油圧を検出して前記検知信号を出力する圧力スイッチであることを特徴とする請求項１に記載の転造盤の主軸台後退位置及びワーク転造開始時検出装置。
【請求項３】
前記圧力スイッチに接続され、該圧力スイッチの前記検知信号を受け、前記ワークの転造終了時に転造信号を出力して前記切換弁をドレーンに切り換える転造タイマーを更に具備することを特徴とする請求項２に記載の転造盤の主軸台後退位置及びワーク転造開始時検出装置。
【請求項４】
前記バネ受けは、前記一方の主軸台が前記後退位置にある時前記転造盤の本体に設けられた止め部材に当接することを特徴とする請求項１乃至３の何れかの１に記載の転造盤の主軸台後退位置及びワーク転造開始時検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、転造盤でネジやウォーム等の転造を行う場合、転造盤の主軸台の後退位置及びワーク転造開始時を検出する検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ネジ等を転造する転造盤は、図４に示すように、右主軸台１２０と左主軸台１２０Ａに回転自在に設けられた一対の主軸１０１，１０２それぞれにロールダイス１０３，１０４を取り付けている。ワークＷは、両ロールダイス１０３，１０４間に設置された両センタ装置１１６上に設置される。モーター１０７からの回転がベルト１０８，プーリー１０９，歯車列１１０を介して、駆動軸１１１，１１２に伝わる。そして、一方では、更に駆動軸１１１の回転が減速歯車装置１１３を介して右主軸１０１に、他方では、駆動軸１１２の回転が減速歯車装置１１４を介して左主軸１０２に伝わる。この結果、右主軸１０１と左主軸１０２は同期回転することになる。駆動軸１１１にはスプライン機構１１５が設けられていて、右主軸１０１が矢印方向に支障無く移動出来るようになっている。これらの一対の主軸１０１，１０２を同期回転させながら右主軸１０１を油圧シリンダ１０５，１０６によって左主軸１０２に接近させると、両ロールダイス１０３，１０４がこれらの間に設置されたワークＷに当接し、次いでそれらのネジ山等をワークＷに食い込ませてこのワークＷを転造する。
【０００３】
このような従来の転造盤でネジやウォーム等の転造を行う場合、自動運転のインターロックとして右主軸台１２０の前進・後退の位置検出を機械式のリミットスイッチ１２１，１２２とドッグ１２３，１２４で行っている。即ち、前進リミットスイッチ１２１及び後退リミットスイッチ１２２は、転造盤本体１１９に固定されており、ドッグ１２３，１２４は右主軸台１２０にその移動方向に調整可能に取り付けられている。右主軸台１２０がストロークａだけ前進し、これと一体に取り付けたドッグ１２３が前進リミットスイッチ１２１を作動させると、タイマー（図示せず）が起動し、この起動時間の間更に右主軸台１２０はストロークｂだけ前進し、ワークＷに対しネジ等の転造が行われる。タイマーがタイムアップすると、この信号が油圧シリンダ１０５，１０６の電磁弁（図示せず）を切り替えることによって右主軸台１２０が後退し、転造が終了する。右主軸台１２０の後退位置は、ドッグ１２４が後退リミットスイッチ１２２を作動させることによって検出される。
【０００４】
上記のような従来の転造盤では、以下のような欠点があった。
１．段取り替えや調整作業で主軸１０１，１０２の心間距離又は右主軸台１２０の移動ストロークを変更させる毎にドッグ１２３，１２４の取り付け位置を手動で調整しなければならない。従って、この調整作業が熟練を要すると共に取り付け位置の設定を再現可能に正確に行うことが出来なかった。
２．転造時間のタイマー起動を前進リミットスイッチ１２１で行っているため、ドッグ１２３の取り付け位置が不正確な場合、転造時間が不安定となり、ワークの転造加工が不完全になる。
３．後退リミットスイッチ１２２の作動信号で次工程（例えば、製品排出用ローダー等の操作）を制御するようになっているので、ドッグ１２４の取り付け位置が不正確になると、製品排出用ローダ等の操作のような次工程に支障をきたす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、以上の点に鑑み、主軸心間距離の変更又は右主軸台のストローク変更があっても、何等調整作業を必要とすることなく、主軸台の後退位置の検出及びワーク転造開始時の検出を行えるようにした検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を達成するために、本発明にかかる転造盤の主軸台後退位置及びワーク転造開始時検出装置は、間にワークを挟んで該ワークを転造する一対のロールダイスを取り付けた回転自在の一対の主軸を設けた一対の主軸台と、これら主軸台の一方を他方の主軸台に対して接近・離間可能に移動させる油圧シリンダと、該油圧シリンダへの圧油の供給及び該油圧シリンダ内の圧油のドレーンへの切り換えを行う切換弁を有する転造油圧回路と、前記一方の主軸台が前記他方の主軸台方向へ移動するときに復帰バネを圧縮するバネ受けとを有する転造盤に使用され、前記バネ受けに設けられたドッグと、前記一方の主軸台の後退位置で前記ドッグに当接して作動する位置において前記転造盤の本体に設けられ主軸台後退信号を出力するリミットスイッチと、前記一対のロールダイスが前記ワークに当接した事を検知して検知信号を出力する検知手段とを具備し、前記ドッグと前記リミットスイッチとが当接したときの前記バネ受けの位置は、前記一方の主軸台が前記他方の主軸台の方向に移動する幅を示すストロークの大きさに関わらず一定であるように構成されている。
【０００７】
また、前記検知手段は、前記油圧シリンダに接続され前記一対のロールダイスが前記ワークに当接した時に該油圧シリンダ内に発生した油圧を検出して前記検知信号を出力する圧力スイッチで構成するのが望ましい。
【０００８】
主軸台前進後退検出装置は、前記圧力スイッチに接続され、該圧力スイッチの前記検知信号を受け、前記ワークの転造終了時に転造信号を出力して前記切換弁をドレーンに切り換えるタイマーを設ける事が望ましい。
【０００９】
更に、前記バネ受けは、前記一方の主軸台が前記後退位置にある時前記転造盤の本体に設けられた止め部材に当接する構成にすることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明によれば、一対のロールダイスが実際にワークに接触した時点の圧力上昇を圧力スイッチで検出するとともに、この時点でタイマーを起動するようにしているので、ワークに対する転造時間がタイマーで設定した時間通りになり、均一条件での転造加工が実施できる。また、主軸台の後退は、タイマーのタイムアップ信号が油圧シリンダの電磁弁を切り変えることで行われる。そして主軸台の後退位置の検出は、段取り調整を不要としたリミットスイッチとドッグとの組み合わせで行っており、主軸台が後退した場合、常にその定位置で主軸台の後退位置を検出しているので、製品を排出するローダ等の操作のような次工程を設けてもこれに全く支障が生じない。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、この発明の主軸台前進位置及びワーク転造開始時検出装置を組み込んだ転造盤の概要図、図２は主軸台の前進後退のフローチャート、図３はワークとロールダイスの関係を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、１は右主軸台、２は左主軸台である。右主軸台１及び左主軸台２には、それぞれ主軸３，４を回転可能に軸支し、これらの主軸３，４に共軸にロールダイス５，６が取り付けられている。
【００１３】
右主軸台１の移動手段及び主軸３，４の回転駆動手段は、従来と同様である。即ち、モーター７の回転がプーリー８、ベルト９、プーリー１０を介して歯車列１１に伝わり、一方では、スプライン機構１２、駆動軸１３、減速歯車装置１５を経て右側の主軸３が回転され、他方では、他の駆動軸１４、他の減速歯車装置１６を経て左側の主軸４が同期回転される。
【００１４】
油圧シリンダ２０，２１は転造盤本体１８に平行に固定されており、そのピストン２２，２３のピストンロッド２４，２５が右主軸台１に固定されている。後述する油圧回路からの転造圧油が油圧シリンダ２０，２１内に供給されることによって、油圧シリンダ２０，２１内でピストン２２，２３が図１中左側へ移動し、それらのピストンロッド２４，２５が図１の状態（初期状態）から左へ移動する。これによって、右側の主軸台１が後述する位置調整機構３０内の復帰バネ３６を押し縮めながら左へ移動し、ロールダイス５，６が、まず、これらの間に両センター装置１７上に支持されたワークＷを挟み、次いで、このワークＷに食い込むことによって転造作業を行うようになっている。スプライン機構１２により右主軸台１が支障がなく前進後退するようになっている。
【００１５】
位置調整機構３０としては、右主軸台１の前極位置を調整する公知の機構を用いる。即ち、中空円筒形のスリーブ３１が両油圧シリンダ２０，２１間で自らの軸心の回りに回転可能に転造盤本体１８に保持されている。スリーブ３１の後端はスリーブ蓋をも成す止め部材３８に接している。調整ネジ棒３４がその中間部に形成されたフランジ部３４ａをスリーブ３１の中心孔３１ａの小径部に摺接させた状態でスリーブ３１内に挿入されている。調整ネジ棒３４は、キー３５によってスリーブ３１の回転が伝わるようになっている。又、調整ネジ棒３４の前側ネジ部３４ｂはスリーブ３１の前端面より突出し、右主軸台１の雌ネジ部１ａに螺合されている。
【００１６】
３２はバネ受けで、雌ネジ部３２ｄが形成された円筒部３２ａ、その一端に形成された端壁３２ｂ、更に他端に形成されたフランジ部３２ｃとより成る。このバネ受け３２はスリーブ蓋３８を貫通してスリーブ３１内でその中心軸方向に摺動可能になっている。調整ネジ棒３４の後側ネジ部３４ｃはバネ受け３２の雌ネジ部３２ｄに螺合している。スリーブ３１の中心孔３１ａ内に調整ネジ棒３４を復帰バネ３６が取り巻いている。この復帰バネ３６は、スリーブ３１の中心孔３１ａの前側部に形成された段部３１ｂに一端を圧接させ、油圧シリンダ２０，２１が作動しておらず右主軸台１が後退位置にある初期状態においてはバネ受け３２のフランジ部３２ｃをスリーブ蓋３８に押しつけるようになっている。
【００１７】
スリーブ３１の前端部に段部３１ｃが形成されており、調整ネジ棒３４が初期状態から前進してそのフランジ部３４ａがこの段部３１ｃに当接するまでの距離Ｓが右主軸台１のストロークになる。
【００１８】
ここで、図３を参照してロールダイス５，６とワークＷの位置関係を説明する。図３（Ａ）はロールダイス５が後退した位置にあり転造盤の初期状態を示し、図３（Ｂ）は油圧シリンダ２０，２１によって右主軸台１が前進してロールダイス５がワークＷに接触する転造開始位置にあることを示している。この時のロールダイス５（右主軸台１）の前進ストロークがＡである。図３（Ｃ）はロールダイス５（右主軸台１）が転造開始位置から前進し、転造が終了した位置（転造終了位置）にあり、転造のためのストローク（転造ストローク）Ｂを示している。ストロークＡとＢを加えたストロークＳが全ストロークとなる。又、図３（Ｃ）の位置にあるロールダイス５とロールダイス６との距離Ｄが主軸心間距離となる。
【００１９】
次に、この位置調整機構３０の作用を説明する。
（１）ワークＷの大きさ変更により主軸３，４の心間距離Ｄを変更する場合
調整ネジ棒３４の前側ネジ部３４ｂは右主軸台１の雌ネジ部１ａに螺合しているので、スリーブ３１を回転させキー３５を介して調整ネジ棒３４を回転させると、右主軸台１は矢印の方向（左側又は右側）に移動する。このようにして主軸３，４の心間距離Ｄを変更することが出来る。この構造により、調節ネジ棒３４が回転した場合、ドッグ３３を取り付けたバネ受け３２は一緒に回転するだけでその位置が変わることがない。
（２）右主軸台１のストロークＳを変更する場合
ストロークＳの変更は、調整ネジ棒３４の後側ネジ部３４ｃに螺合しているバネ受け３２を回転させて調整ネジ棒３４を矢印方向に移動させることによって行う。この場合も、バネ受け３２は復帰バネ３６に押されて止め部材３８に当接し、その位置が変わることがない。
【００２０】
次に、右主軸台１が後退位置に到達した時に作動する検知手段を成す右主軸台後退位置検出部２６について説明する。これは、バネ受け３２の端壁（右主軸台１と反対側の端面）３２ｂに設けたドッグ３３と転造盤本体１８上に設けたリミットスイッチ３７とを含む。リミットスイッチ３７は、右主軸台１が後退位置に来ると同時にドッグ３３によって作動し、モーター７を停止させる。このリミットスイッチ３７の作動位置は、主軸３，４の心間距離Ｄの変更又は右主軸台１のストロークＳの変更が行われても、前述の通り、バネ受け３２の位置が変わらないので、変動することのない位置であり、従って、右主軸台１の後退位置は常にこの位置にあるという特徴がある。
【００２１】
転造油圧回路３９は、切換弁の一種である４ポート２位置切換電磁弁４２（以下、単に「電磁弁」という）と、図１に示すように接続されたパイプ４３，４４，４５，４６，４７と、油圧ポンプ４１とを含む。図１から明らかなように、電磁弁４２のＯＮ，ＯＦＦによって、それぞれ、油圧ポンプ４１と油圧シリンダ２０，２１との断絶及び接続が行われる。
【００２２】
４５は油圧検出パイプで、両端がそれぞれ油圧シリンダ２０，２１に接続され、その中間で検知手段の一例である圧力スイッチ４８に接続されている。４９は転造時間を設定する転造タイマーで、圧力スイッチ４８からの信号を受けて起動し、設定時間が経過すると、電磁弁４２を切り換えるようになっている。
【００２３】
次に、図１乃至図３を参照して、本発明の実施例の作動を説明する。図１の初期状態からモーター７及び油圧ポンプ４１の運転を開始し、電磁弁４２をＯＮに切り換える（図２のステップＳ１）と、オイルタンク４０の油５０が油圧ポンプ４１で吸い上げられて加圧され、パイプ４３と電磁弁４２と圧油供給パイプ４４を経て油圧シリンダ２０，２１に送り込まれる。これによってピストン２２，２３が前進すると、ピストンロッド２４，２５を介して右主軸台１が前進する（図２のステップＳ２）。この場合、右主軸台１の前進と共に調整ネジ棒３４も前進し、バネ受け３２によって、復帰バネ３６を圧縮していく。そして、ドッグ３３がリミットスイッチ３７から離れてそれをＯＦＦにする。この右主軸台１が前進しているか否かは公知の検出手段で検知される（図２のステップＳ３）。この前進が行われていない場合は、従来の方法通りにモーター７が非常停止される（図２のステップＳ４）。
【００２４】
他方、右主軸台１が前進して、図３（Ｂ）に示すように左右のロールダイス５，６がワークＷに当接すると、この当接によって油圧シリンダ２０，２１内の圧力が急激に上昇する。この油圧の上昇を圧力スイッチ４８が検知し転造タイマー４９に検知信号を送りこれをＯＮにする（図２のステップＳ５）。次いで、上述の設定時間が経過して左右のロールダイス５，６によるワークＷの転造が終了すると、転造タイマー４９がタイムアップしてＯＮからＯＦＦに切り変わり（図２のステップＳ６）、これと共に転造終了信号を電磁弁４２に送り、電磁弁４２の通電を断ってこれを切り換える。かくして、油圧回路は図１の初期状態に戻るので、パイプ４３の油はパイプ４７を経てオイルタンク４０へドレーンされ、油圧シリンダ２０，２１の圧油は、パイプ４４、電磁弁４２、パイプ４６を経てオイルタンク４０へドレーンされる。この結果、右主軸台１が後退位置まで後退し（図２のステップＳ７）、ドッグ３３がリミットスイッチ３７を作動する。従って、本発明では、ロールダイスがワークに接触してからタイマーがＯＮするので、転造時間がタイマーで設定した時間通りになり、均一な転造が行われることになる。
【００２５】
右主軸台１が後退したか否かは、ドッグ３３がリミットスイッチ３７に当接したか否かによって確かめられる（図２のステップＳ８）。右主軸台１が後退しない場合は、従来の方法通りに転造盤を非常停止させる（図２のステップＳ９）。これに対して、右主軸台１が後退して転造盤が図１の初期状態になると、ドッグ３３がリミットスイッチ３７に当接してＯＮになり、次工程、例えば、製品排出用ローダ等の操作が実行される。このようにして、転造の１サイクルが終わる（図２のステップＳ１０）。
【００２６】
以上のように、本発明に基づく装置をネジを転造する場合について述べてきたが、これに限られるものではなくウオーム、セレーション、スプライン、フォーミング、ギアのバニッシング、その他これに類するものの転造にも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の転造盤の主軸台後退位置及びワーク転造開始時検出装置によれば、次のような効果がある。
（１）ワーク転造開始時の検出を転造油圧の上昇として圧力スイッチで検出しているので、実際にロールダイスがワークに接触した時点からタイマーで転造時間を設定することができ、ワークに対し均一条件での転造加工を行うことができる。
（２）ワーク転造開始時の検出はロールダイスが実際にワークに接触した時点に行われ、後退位置の検出は常に定位置で行われるため、主軸心間距離の変更や主軸台のストロークの変更があっても、これまでのようにドッグの取り付け位置を変更する等面倒な段取り調整が不要となった。
（３）上記の如く主軸台の後退位置の検出は、常に定位置で行われるため、製品排出用ローダ等の操作のような次工程を設けてもこれに全く支障が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の主軸台前進後退検出装置を組み込んだ転造盤の一実施例の概略図である。
【図２】図１の実施例における主軸台の前進後退のフローチャートである。
【図３】図１の実施例におけるワークとロールダイスの関係を示す概略図である。
【図４】従来の転造盤の概略平面図である。
【符号の説明】
１                              右主軸台
１ａ                            雌ネジ
２                              左主軸台
３，４                          主軸
５，６                          ロールダイス
７                              モータ
１８                              本体（転造盤本体）
２０，２１                        油圧シリンダ
２２，２３                        ピストン
２４，２５                        ピストンロッド
３０                              位置調整機構
３１                              スリーブ
３２                              バネ受け
３３                              ドッグ
３４                              調整ネジ棒
３４ａ                            フランジ部
３４ｂ                            前側ネジ部
３４ｃ                            後側ネジ部
３５                              キー
３６                              復帰バネ
３７                              リミットスイッチ
３８                              止め部材（スリーブ蓋）
３９                              転造油圧回路
４０                              オイルタンク
４１                              油圧ポンプ
４２                              電磁弁（切換弁）
４３，４４，４５，４６，４７      パイプ
４８                              圧力スイッチ（検知手段）
４９                              転造タイマー
５０                              油
Ｄ                                主軸心間距離
Ｗ                                ワーク
Ｓ                                ストローク
【図１】
0003741504.tif 000002
【図２】
0003741504.tif 000003
【図３】
0003741504.tif 000004
【図４】
0003741504.tif 000005