(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを挟んで転造する一対のロールダイスを有する転造盤用センタ台装置において、
（ａ）前記転造盤の前面部に設けられたベースと、
（ｂ）該ベース上に、前記一対のロールダイスに接近した位置に配置され、前記ワークの一端を受け、前記一対のロールダイス間を通過できるように該一対のロールダイスに対して往復動可能となっている後部センタ台と、
（ｃ）前記ベース上に、前記後部センタ台の前記一対のロールダイスと反対側に該一対のロールダイスに対して往復動可能に設けられたスライドと、
（ｄ）該スライド上に、これと一体に設置され、前記ワークの他端を受ける操作センタ台と、
（ｅ）前記一対のロールダイスの方向へ延び、一端が前記スライドに所定の摩擦抵抗をもって挿入され、他端が前記後部センタ台に対して前記一対のロールダイスの方向に所望の大きさのストロークを行うことができる連結棒と、
（ｆ）前記操作センタ台及び前記後部センタ台間に配置され、前記連結棒と共に前記一対のロールダイスの方向へ往復動できるよう該連結棒に固定されたワーク受け台と、
（ｇ）前記スライドを前記操作センタ台と共に前記一対のロールダイスに対して往復動させるための駆動装置と、
（ｈ）前記後部センタ台を前記ロールダイスの側から前記操作センタ台の方へ弾性付勢する付勢装置と、
（ｉ）前記後部センタ台の原位置を検出し、該後部センタ台が原位置から移動することによってワークをクランプしたことを確認する検出装置と
を具備して成る転造盤用センタ台装置。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記ベースに設けられたサーボモータと、前記ベースに設けられ該サーボモータにより回転駆動されるボールネジと、前記スライドに固定され該ボールネジと螺合するナットから成る請求項１記載の転造盤用センタ台装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークを転造する転造盤用センタ台装置に関するもので、特にワークを転造盤に押し込みながらセレーション、スプライン等を転造するためのセンタ台装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、押し込み転造は図５に示すように、ワークＷを前後側センタ１０３，１０４で支持し、この両センタ１０３，１０４を矢印ａ方向へ移動させることでワークＷを回転している一対のロールダイス１０１，１０２の間に軸方向に押し込むことによって行われる。
【０００３】
図６は、従来の押し込みセンタ台装置を示しており、以下、その構造及び作動を簡単に説明する。
【０００４】
押し込みセンタ台装置１００は、前側センタ１０３を有する操作センタ台１０５、後側センタ１０４を有する後部センタ台１０６及びこれら操作センタ台１０５と後部センタ台１０６を連結する連結軸１０７等から成っている。後部センタ台１０６は一対のロールダイス（一方のロールダイス１０１のみが示されており、他方のロールダイスは紙面の上方にある。）に近い側に配置され、操作センタ台１０５には押し込みシリンダ１１１とクランプシリンダ１１４とが取り付けられている。
【０００５】
今、ワークＷにセレーション、スプライン等を転造する場合、ワークＷを両センタ１０３，１０４の間にセットし、クランプシリンダ１１４を作動してワークＷを両センタ１０３，１０４でクランプする。次いで、押し込みシリンダ１１１を作動してそのロッド１１２によって操作センタ台１０５をロールダイス１０１，１０２に向けて移動する。操作センタ台１０５と後部センタ台１０６とは連結軸１０７によって連結されているので、ワークＷは操作センタ台１０５と後部センタ台１０６とともにロールダイス１０１等に向けて移動し、転造が開始される。
【０００６】
このような従来の押し込みセンタ台装置１００では、以下のような欠点がある。
１．転造するワークＷの長さが変更された場合、両センタ１０３，１０４の間隔をワークＷの長さに対応するように変える必要があるが、これを手動で行わなければならない。即ち、ボルト１１６をゆるめて連結軸１０７と操作センタ台１０５との結合を解除し、後部センタ台１０６をワークＷの長さに合わせて移動させてセンタ１０３，１０４の間隔を、例えば図６の実線の位置に来るようにボルト１１６を締めて操作センタ台１０５と連結軸１０７を結合する工程を必要とする。
２．ワークＷは後部センタ台１０６側から転造されるため、後部センタ台１０６が移動することによって転造位置合わせを設定し直す必要がある。即ち、後部センタ台１０６を元の位置に戻す必要があり、押し込みシリンダ１１１、操作センタ台１０５、後部センタ台１０６を連結したまま全体を元の後部センタ台位置に移動する（図６の２点鎖線の位置）。これにより、転造するワークＷの長さが変更された場合、上記１の工程と合わせて２工程の段取りが必要となる。
３．操作センタ台１０５にクランプシリンダ１１４が設けられているため、操作センタ台１０５の構造が複雑となる。
４．ワークＷがクランプされたかどうかを確認するために、クランプシリンダ１１４のストロークエンドをリミットスイッチ等で検出しているが、間接検出のため、ワークＷが無い場合でもクランプ確認の信号を出し、事故の原因となる。
【０００７】
【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、センタの移動をサーボモータで行い、ワークの長さが変更されても、自動的にセンタ間距離がワークの長さに対応するように移動してワークを自動的にクランプし、かつワークを転造位置まで移動するようにした転造盤用センタ台装置を提供することにある。
【０００８】
【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用センタ台装置は、
（ａ）前記転造盤の前面部に設けられたベースと、
（ｂ）該ベース上に、前記一対のロールダイスに接近した位置に配置され、前記ワークの一端を受け、前記一対のロールダイス間を通過できるように該一対のロールダイスに対して往復動可能となっている後部センタ台と、
（ｃ）前記ベース上に、前記後部センタ台の前記一対のロールダイスと反対側に該一対のロールダイスに対して往復動可能に設けられたスライドと、
（ｄ）該スライド上に、これと一体に設置され、前記ワークの他端を受ける操作センタ台と、
（ｅ）前記一対のロールダイスの方向へ延び、一端が前記スライドに所定の摩擦抵抗をもって挿入され、他端が前記後部センタ台に対して前記一対のロールダイスの方向に所望の大きさのストロークを行うことができる連結棒と、
（ｆ）前記操作センタ台及び前記後部センタ台間に配置され、前記連結棒と共に前記一対のロールダイスの方向へ往復動できるよう該連結棒に固定されたワーク受け台と、
（ｇ）前記スライドを前記操作センタ台と共に前記一対のロールダイスに対して往復動させるための駆動装置と、
（ｈ）前記後部センタ台を前記ロールダイスの側から前記操作センタ台の方へ弾性付勢する付勢装置と、
（ｉ）前記後部センタ台の原位置を検出し、該後部センタ台が原位置から移動することによってワークをクランプしたことを確認する検出装置と
を具備して成る。
【０００９】
また、前記駆動装置は、前記ベースに設けられたサーボモータと前記ベースに設けられ該サーボモータにより回転駆動されるボールネジと前記スライドに固定され該ボールネジと螺合するナットから成る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１乃至図４は、この発明のセンタ台装置とこれが装着された転造盤の一部を示す概要図であり、図１は初期状態を示す図、図２はクランプ状態を示す図、図３は転造開始位置を示す図、図４は転造終了位置を示す図である。
【００１１】
１はベースで、この発明のセンタ台装置を載置しており、ベース１自体は転造盤２のベッド３に取り付けられている。４はワークＷにセレーション、スプライン等を転造する一対のロールダイスの一方の左側ロールダイスを示す。他方の右側ロールダイスは図１の紙面の上方にあるので、図示していない。これらロールダイスは転造盤２に、回転機構は図示しないが、回転自在に設けられている。５は操作センタ台で、下方にナット７を取り付けたスライド６が設けられ、このスライド６によってベース１に沿って矢印Ｚ方向に移動することができる。操作センタ台５にはセンタ８が取り付けられている。
【００１２】
９はベース１の長手方向に延びるボールネジで、ベアリング１０を介してベース１に回転可能に軸支され、このボールネジ９にナット７がネジ嵌合している。ボールネジ９の一端（図１では左端）には歯車１１が取り付けられている。１２はサーボモータで、ベース１に固定され、そのモータ軸１３に取り付けられた歯車１４が前記歯車１１と噛み合ってボールネジ９を回転駆動するようになっている。したがって、サーボモータ１２を駆動することによってボールネジ９及びナット７を介してスライド６がベース１上を矢印Ｚ方向に移動し、よって操作センタ台５を矢印Ｚ方向の所望の一方に移動することができる。ここで、サーボモータ１２、歯車１４，１１、ボールネジ９及びナット７は駆動装置を構成する。
【００１３】
１５は、ベース１上に前記操作センタ台５と向き合って設けられた後部センタ台で、センタ１７が取り付けられ、また下方にはスライド１６が形成され、操作センタ台５と同様にベース１に沿って矢印Ｚ方向に移動することができる。後部センタ台１５にはセンタ１７と反対側に取付板１８が取り付けられ、ここにベース１に固定されたクランプ用エアシリンダ２０のピストンロッド２３の一端が結合している。クランプ用エアシリンダ２０のシリンダ室２１にエアが流入することによって、ピストン２２が図１において左方向に押され、後部センタ台１５はピストンロッド２３を介して操作センタ台５に向かって移動する。クランプ用エアシリンダ２０は、本発明のセンタ台装置が作動している間は常に作動しており、転造開始前は、クランプ用エアシリンダ２０のピストン２２がストロークエンドにある時の図１の位置に置かれている。ここで、この位置を「原位置」と呼ぶことにする。
【００１４】
２４は、クランプ用エアシリンダ２０の前端部（図の左側）のピストン２２のストロークエンドに当たる位置に固定された原位置スイッチ（例えば、近接スイッチ）で、後部センタ台１５の原位置を検出する。原位置スイッチ２４は、ピストン２２が原位置より右方向に移動するとオフし、後記するように後部センタ台１５が右方向に移動し、ワークＷをクランプしたことを確認する検出装置を構成する。
【００１５】
２５，２６はそれぞれ公知の転造開始スイッチ、転造終了スイッチであり、例えば近接スイッチ等から成る。転造開始スイッチ２５はロールダイス４の後方に設置され、転造終了スイッチ２６は更にその後方に設置され、前記した取付板１８によって動作する。即ち、取付板１８はスイッチドグの役目も有しており、後部センタ台１５の後退（右方向移動）につれて取付板１８が転造開始スイッチ２５をオンし、これによってサーボモータ１２の回転数を切り換えて操作センタ台５を転造送りとする。更に後部センタ台１５が後退し、取付板１８が転造終了スイッチ２６をオンさせると、サーボモータ１２を逆回転させ、操作センタ台５を前記と逆に移動させるようになっている。転造開始スイッチ２５及び転造終了スイッチ２６は、従来同様、ワークＷの転造する長さ、転造開始位置または転造終了位置に応じて取付位置を変えることができるように転造盤２に設置されている。
【００１６】
３０は連結棒で、操作センタ台５と後部センタ台１５の間においてベース１の長手方向に延設され、中間にワークＷを載せるワーク受け台３１を取り付けている。連結棒３０の操作センタ台５側は、そのままスライド６に明けられた孔６ａに入り込んでいる。孔６ａと連結棒３０の間には若干の摩擦抵抗が生じるように、例えば、バネ等で連結棒３０の半径方向へ付勢されたボールプランジャ３３が介在されている。このため、連結棒３０は若干の摩擦抵抗をもって操作センタ台５に対し摺動可能となっている。他方、連結棒３０の後部センタ台１５側には、フランジ状のストッパ３２が設けられている。このストッパ３２は、スライド１６内に設けられたストローク室１９に収容されており、このストローク室１９内でストロークＳの範囲で移動できる。したがって、連結棒３０も後部センタ台１５に対してストロークＳの範囲で移動できる。
【００１７】
３６，３７は水平移動ガイドである。水平移動ガイド３６はベース１の中心部とベッド３前面の間に設けられ、水平移動ガイド３７はベース１の後端部とベッド３上面との間に設けられている。これら水平移動ガイド３６，３７によって、従来通りベース１、即ち、センタ台装置は転造盤２に対して水平方向（図の紙面に対して垂直に直交する方向）に移動することができるようになっている。
【００１８】
次に、本発明の作動について説明する。
【００１９】
図１の初期状態（原位置）でワークＷをワーク受け台３１に載せる。次いで、サーボモータ１２を駆動すると、歯車１４，１１を介してボールネジ９が回転し、これと螺合しているナット７を介してスライド６と共に操作センタ台５をベース１に沿って後部センタ台１５に向かって前進（図中右方向）させる。連結棒３０は孔６ａに対しボールプランジャ３３によって若干の摩擦抵抗をもって嵌合しているので、操作センタ台５の前進につれて連結棒３０はこの摩擦抵抗を受けながら前進する。連結棒３０の先端のストッパ３２が室１９内でストロークＳだけ移動した後は、連結棒３０は前進を停止するが、操作センタ台５は前進を続け、連結棒３０が孔６ａ内に更に入り込んでいく。
【００２０】
このように、連結棒３０の前進が停止した後、操作センタ台５が更に前進すると、センタ８がワークＷのセンタ穴Ｗａに入り込み、そのままワークＷを押しながらワークＷの反対側のセンタ穴Ｗｂをセンタ１７に入り込ませ、ワークＷが操作センタ台５と後部センタ台１５と一緒に前進することになる（図２参照）。これによって、後部センタ台１５はクランプ用エアシリンダ２０の作動力に抗しながら前進するので、ピストン２２も前進して、原位置スイッチ２４からずれ、これをオフさせる。このように、原位置スイッチ２４がオフになると、センタ８、センタ１７によってワークＷがクランプされたことが確認されることになる。
【００２１】
ワークＷのクランプが確認された後、更にサーボモータ１２が駆動すると、操作センタ台５、センタ８、ワークＷ、センタ１７、後部センタ台１５が一体になって更に前進し、ロールダイス４に接近する。このとき、クランプ用エアシリンダ２０のピストンロッド２３は後部センタ台１５によって取付板１８を介してクランプ用エアシリンダ２０の方へ移動される。次いで、取付板１８が転造開始スイッチ２５をオンさせることによって、サーボモータ１２の回転数を切り換えて転造送りとし、一対のロールダイスによりワークＷに転造が開始される（図３参照）。
【００２２】
サーボモータ１２が更に駆動されることによって、上述同様にワークＷは両センタ８，１７でクランプされたまま前進し、回転している一対のロールダイスの間に押し込まれ続けて行き、外周を両ロールダイスによって加圧されて転造加工される。このようにして取付板１８が転造終了スイッチ２６をオンするまで転造加工が継続する。そして、図４に示すように取付板１８が転造終了スイッチ２６をオンすると、ワークＷに対する転造加工が終了する。
【００２３】
ワークＷに対する転造が終了すると、一対のロールダイス４の回転が停止すると同時にサーボモータ１２は前記と逆に回転駆動して操作センタ台５を後退（図４の左側）させる。後部センタ台１５は、クランプ用エアシリンダ２０によって常に後退する方向に力が加わっているので、結局ワークＷは操作センタ台５、後部センタ台１５にクランプされた状態で図２に示す位置まで後退する。この状態では、ピストン２２はストロークエンドにきて原位置スイッチ２４をオンさせる。
【００２４】
サーボモータ１２が更に逆方向に駆動することによって、操作センタ台５は更に後退するが、後部センタ台１５は後退することなく、連結棒３０のストッパ３２が室１９内をストロークＳだけ後退する。以後は、連結棒３０も移動することなく、操作センタ台５のみが移動し、図１の初期状態となる。この状態でワークＷを取り外し、別のワークＷを取り付けて再び次の転造を行う。
【００２５】
この発明では、後部センタ台１５は原位置にあり、操作センタ台５はサーボモータ１２で駆動されているので、ワークＷの長さが変更されたとしても、サーボモータ１２により操作センタ台５のセンタ８がワークＷのセンタ穴Ｗａに入り込むまで移動させるだけでよく、両センタ８，１７の間に入る長さであれば全く問題ない。更にワークＷを介して後部センタ台１５が原位置からずれることによって、ワークＷのクランプを自動的に確認することができ、これを確認してから転造加工することになっている。
【００２６】
本発明のセンタ台装置はこれまで押し込み転造の場合について述べてきたが、これに限定されることなく、一対のロールダイス４がワークＷに向かって移動しながら転造するインフィード転造の場合でも使用できる。インフィード転造の場合は、ワーク受け台３１に支持されているワークＷは常に一対のロールダイスの中間に位置する必要がある。そのため、一方のロールダイス４の前進にともない、ワークＷも他方のロールダイス側に一方のロールダイス４の移動量の半分だけ移動する必要がある。この発明では、ベース１とベッド３との間に水平移動ガイド３６，３７を設けてベース１はベッド３に対して移動することができるようになっているので、インフィード転造を行う場合は、ロールダイス４の前後進に応じてセンタ台装置もロールダイス４の移動方向にその半分の移動量だけ、移動するようにすればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の転造盤のセンタ台装置によれば、次のような効果がある。
１．ワークＷの長さが変更されても、操作センタ台の移動をサーボモータで行っており、操作センタ台のセンタがワークのセンタ穴に入り込むまで移動させるだけでよく、ワークの長短に関わらず、無段取りで自動的にワークを両センタでクランプすることが可能になった。
２．ワークのクランプ確認は、操作センタ台に押されたワークが後部センタ台を押し、この後部センタ台が原位置から外れたことを検出して行っているので、ワークの有無の検出も直接にかつ確実に行うことができる。
３．従来の操作センタ台のワーククランプシリンダ及び押し込みシリンダを廃止したので、機構の簡略化と省スペースが図れると共にサーボモータを用いているので、ワークのクランプから転造位置までの早送り、転造送り、転造停止等一連の動きを極めて容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセンタ台装置と転造盤の一部とを示す概要縦断面図で、初期状態を示す図である。
【図２】図１と同様の概要縦断面図で、ワークのクランプ状態を示す図である。
【図３】図１と同様の概要縦断面図で、ワークの転造開始状態を示す図である。
【図４】図１と同様の概要縦断面図で、ワークの転造終了状態を示す図である。
【図５】ロールダイスによる押し込み転造の状態を示す概略平面図である。
【図６】従来のセンタ台装置を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１            ベース
２            転造盤
３            ベッド
４            ロールダイス
５            操作センタ台
６            スライド
６ａ          孔
７            ナット
８            センタ
９            ボールネジ
１０            ベアリング
１１            歯車
１２            サーボモータ
１３            モータ軸
１４            歯車
１５            後部センタ台
１６            スライド
１７            センタ
１８            取付板
１９            ストローク室
２０            クランプ用エアシリンダ
２１            シリンダ室
２２            ピストン
２３            ピストンロッド
２４            原位置スイッチ
２５            転造開始スイッチ
２６            転造終了スイッチ
３０            連結棒
３１            ワーク受け台
３２            ストッパ
３３            ボールプランジャ
３６，３７      水平移動ガイド
Ｗ              ワーク
Ｗａ，Ｗｂ      センタ穴
Ｓ              ストローク
Ｚ              矢印
【図１】
0003860904.tif 000002
【図２】
0003860904.tif 000003
【図３】
0003860904.tif 000004
【図４】
0003860904.tif 000005
【図５】
0003860904.tif 000006
【図６】
0003860904.tif 000007