(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列した複数プレス位置Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5のその列方向に沿う対のビームＦ、Ｆを上下、左右及び前後に移動させ、そのビームＦのフィンガｂにより、被加工物ａを挟持する動作と、離す動作を繰り返して、被加工物ａを前記各プレス位置に順々に移行させる鍛造プレス機Ａのトランスファ装置Ｂにおける前記ビームＦを前後に移動させる機構であって、
フレーム１０に前後方向のガイド軸２１を設け、このガイド軸２１に上記ビームＦ、Ｆをそれぞれ摺動自在に係止して前後方向に移動可能とするとともに、両ビームＦ、Ｆをリンク機構を介してその前後用駆動機２８に連結し、
上記リンク機構は、上記両ビームＦ、Ｆに、それぞれその開閉リンク３３、３４を、同一連結長さの補助リンク３５又はその補助リンク３５に代えてピンとそのピンが嵌って動く長孔との嵌合構造を介してその開閉リンクの回転による上下動を吸収して連結し、その両開閉リンク３３、３４を同一高さでフレーム１０に回転自在に取付けるとともに、その両リンク３３、３４を回転中心３３ａ、３４ａの上下で伝達リンク３６により連結し、その両開閉リンク３３、３４の伝達リンク３６との連結点３３ｄ、３４ｄからそれぞれの回転中心３３ａ、３４ａまでの長さを同じＬ2とするとともに、両開閉リンク３３、３４の回転中心３３ａ、３３ａからビームＦ、Ｆへのそれぞれの連結点３３ｃ、３４ｃまでの長さを同じＬ1とし、かつ、開閉リンクの一方３３を上記駆動機２８に連結して揺動する構成としたことを特徴とする鍛造プレス機のトランスファ装置におけるビーム前後駆動機構。
【請求項２】
上記駆動機２８による開閉リンク３３の力点３３ｂから回転中心３３ａまでの長さＬ1を、その回転中心３３ａからビームＦへの連結点３３ｃまでの長さＬ1と同じとしたことを特徴とする請求項１に記載の鍛造プレス機のトランスファ装置におけるビーム前後駆動機構。
【請求項３】
上記駆動機をサーボモータ２８とし、上記フレーム１０にそのサーボモータ２８により回転されるボールねじ２５を設け、このボールねじ２５にねじ合ったボールナット３０にリンク３５を介して上記開閉リンクの一方３３を連結したことを特徴とする請求項１又は２に記載の鍛造プレス機のトランスファ装置におけるビーム前後駆動機構。
【請求項４】
上記両ビームＦ、Ｆに、それぞれその開閉リンク３３、３４を、同一連結長さの補助リンク３５を介してその開閉リンクの回転による上下動を吸収して連結したものにおいて、その両ビームＦ、Ｆと開閉リンク３３、３４を連結する補助リンク３５の連結長さＬ3と、上記ボールナット３０と開閉リンクの一方３３を連結するリンク３５の連結長さＬ3と、を同一としたことを特徴とする請求項３に記載の鍛造プレス機のトランスファ装置におけるビーム前後駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鍛造プレス機のトランスファ装置、特にその被加工物を搬送するフィンガ用ビームの前後（開閉）駆動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、トランスファ装置付鍛造プレス機Ａは、図１及び図２を参照して説明すると、下金型Ｑ上に各プレス位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 、Ｐ5 を定め、トランスファ装置Ｂの上下左右及び前後に動くビームＦのフィンガーｂで被加工物ａを掴む動作（挟む動作）と離す動作を繰り返すことにより、被加工物ａを各プレス位置Ｐ1 ……に順々に移行させて、プレス加工をする。このとき、プレス位置Ｐ1 又は前位置Ｐ0 に被加工物ａが供給され、プレス位置Ｐ5 からプレス完了品が運び出される（払い出される）。その運び出しは、適宜な手段によってコンベアに移されて所要の位置に移行される。
【０００３】
この種の鍛造プレス機Ａにおけるトランスファ装置Ｂは、鍛造プレス機Ａの両端にそのフレームケーシングＧをそれぞれ設け、その両フレームケーシングＧ、Ｇ間に上記対の前後のビームＦ、Ｆを渡し、そのフレームケーシングＧに設けた駆動手段によって、両ビームＦ、Ｆを上下方向（Ｚ方向）、前後方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）に、すなわち３次元に移動するのが一般的である。
【０００４】
そのビームＦの上下方向の動きによって、被加工物ａを下金型Ｑに出し入れ（リフト・ダウン動作）、両ビームＦ、Ｆの前後方向の接離の動きによって、フィンガｂを接離させて被加工物ａを挟持したり離し（クランプ・アンクランプ動作）、ビームＦの左右方向の動きによって、被加工物ａを次工程に送って後退する（アドバンス・リターン動作）。
【０００５】
このビームＦをＸＹＺの３軸方向に移動させる機構として、図７に示すように、フレームケーシングＧに上下動フレーム１０をガイド１１を介して取付け、このフレーム１０をフレームケーシング固定のモータ１２によりねじ１３ｃ及びねじ軸受１３ｂを介して上下方向に移動可能とし、フレーム１０には、サーボモータ１４駆動のボールねじ１５を設け、このボールねじ１５にボールナット１６を介してビームＦの支持アーム１７を移動可能とした構成のもの等がある。図中、１３ａはフレームケーシングＧに固定のねじ１３ｃ支持用軸受である。
【０００６】
この構成などにおいて、ビームＦ、Ｆの前後（開閉）駆動機構としては、特開平６−３０４６９０号公報（公報１）に開示され、図７に示すように、ボールねじ１５をその中程から左右を逆ねじ１５ａ、１５ｂとしたもの、また、特開平５−９２２２８号公報（公報２）に開示されている、サーボモータによりボールねじを回転させ、そのボールねじにねじ込ませたボールナットの動きをリンク機構によってビームＦ、Ｆの開閉動作に変換して伝達するもの、等がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
公報１記載のビーム前後駆動機構は、ボールねじを左右逆ねじに形成しているため、実質的に２本のボールねじとなって長くなり、トランスファ装置Ｂの前後方向の幅を大きくする必要がある。また、ビームＦがボールナット１６を介して左右のねじ１５ａ、１５ｂにねじ合っていることから、その両ビームＦ、Ｆ間も広くなり、それだけ、鍛造プレス本体のそのビームＦが挿入している開口（作業窓）も大きくなって、鍛造プレス機Ａの左右のコラムＨが揺れ易くなり、揺れれば、加工精度に影響するため、その加工精度の点から鍛造プレス機Ａ（コラムＨ）の剛性を高くする必要がある。
【０００８】
公報２記載のビーム前後駆動機構は、ビームＦの前後動時、リンク機構からビームＦには上下方向円弧状に駆動力が働くため、その前後動とともにビームＦを上下動させて、その上下の動きを吸収する制御を行っている。しかし、この制御は非常に煩雑である。特に、被加工物ａの大きさが変われば、その挾持幅、すなわちビームＦ、Ｆの前後動幅も変化し、それに応じてその制御も代えなければならず、非常に煩わしい。
【０００９】
この発明は、上記問題を解決することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、まず、ガイド軸にビームを摺動自在に係止して前後に移動するようにしたのである。ガイド軸は軸状（直線状）であって、それに係止して移動すれば、ビームはその開閉時に直線状に移動するため、上述の円弧状の動きはない。
【００１１】
つぎに、この発明は、駆動機とビームをリンク機構によって連結することとしたのである。ポースリエ機構、ハート機構などのリンク機構によれば、駆動機の作動力をビームの直線状の動きとして伝達可能だからである。このとき、作動力は直線状でも回転状でもよく、直線状作動力は、シリンダ、ボールねじ結合などが考えられ、シリンダの場合は、シリンダ基部を揺動自在にフレームに取付け、そのピストンロッドをリンクに連結すれば、リンク連結点の揺動をその基部の揺動で吸収し得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、直列した複数プレス位置のその列方向に沿う対のビームを上下、左右及び前後に移動させ、そのビームのフィンガにより、被加工物を挟持する動作と、離す動作を繰り返して、被加工物を前記各プレス位置に順々に移行させる鍛造プレス機のトランスファ装置における前記ビームを前後に移動させる機構において、フレームに前後方向のガイド軸を設け、このガイド軸に前記ビームをそれぞれ摺動自在に係止して前後方向に移動可能とするとともに、両ビームをリンク機構を介してその前後用駆動機に連結した構成を採用し得る。
【００１３】
上記リンク機構としては、上記両ビームにそれぞれその開閉リンクをその開閉リンクの回転による上下動を吸収して連結し、その両開閉リンクを同一高さでフレームに回転自在に取付けるとともに、その両リンクを回転中心の上下で伝達リンクにより連結し、その両開閉リンクの伝達リンクとの連結点からそれぞれの回転中心までの長さを同じとするとともに、両開閉リンクの回転中心からビームへのそれぞれの連結点までの長さを同じとし、かつ、開閉リンクの一方を上記駆動機に連結して揺動する構成等を採用する。
【００１４】
このリンク機構においては、両開閉リンクの回転中心が同一高さで、その両回転中心から両ビームへの連結点までの長さが同じとしたことにより、両ビームは同一高さで前後に動くこととなる。また、伝達リンクにより、両開閉リンクをその回転中心の上下で連結しているため、一方の開閉リンクの動きにつれて他の開閉リンクも動き、その動きは両ビームを開閉（接離）する動きとなる。さらに、両開閉リンクの伝達リンクとの連結点からそれぞれの回転中心までの長さを同じにしているため、一方の開閉リンクの回転角度と他方の開閉リンクの回転角度が同じとなる。すなわち、一方の開閉リンクの動作によって、両ビームが同一高さを前後動する。
【００１５】
このリンク機構において、上記駆動機による開閉リンクの力点から回転中心までの長さを、その回転中心からビームへの連結点までの長さと同じにすれば、開閉リンクの力点の移動長さとビームの移動長さが同一となって、ビームの前後動の制御が容易となる。逆に、同じとしない場合には、その長さ比の割合で、力点の移動長さに対してビームの移動長さを長短にすることができる。
【００１６】
駆動機としては、制御のし易さ及び精度上からサーボモータが適しており、この場合には、例えば、上記フレームにそのサーボモータにより回転されるボールねじを設け、このボールねじにねじ合ったボールナットにリンクを介して上記開閉リンクの一方を連結した構成を採用する。このとき、フレームにはボールナットの移動範囲を規制するストッパを設けるとよい。
【００１７】
【実施例】
一実施例を図１乃至図６に示し、この実施例に係るトランスファ装置Ｂ付の鍛造プレス機Ａは、上述のように、５個の上下金型Ｐ1 〜Ｐ5 、Ｑ1 〜Ｑ5 を備え、トランスファフィード装置Ｂの上下左右及び前後に動くビームＦのフィンガｂで被加工物（ビレット）ａを挟む動作と離す動作を繰り返すことにより、被加工物ａを、各金型Ｐ1 、Ｑ1 ……Ｐ5 、Ｑ5 間に順々に移行させて、プレス加工をする。以下、上金型Ｐ1 〜Ｐ5 の下降位置をプレス（工程）位置として、Ｐ1 〜Ｐ5 で示す。
【００１８】
このプレス加工時、図示しないビレット供給装置により、インダクションヒータからのビレットａが鍛造プレス機Ａの前位置Ｐ0 にプレス動作に対応して送り込まれ、そのビレットａがトランスファ装置Ｂにより、各プレス位置Ｐ1 〜Ｐ5 に順々に送られて、製品ａ5 とされる。すなわち、前位置Ｐ0 のビレットａは、第１プレス位置Ｐ1 でツブシ加工、第２プレス位置Ｐ2 で荒仕上げ加工、第３プレス位置Ｐ3 で成形加工、第４プレス位置Ｐ4 で精密仕上げ加工、第５プレス位置Ｐ5 で内外のバリの同時抜き加工がなされる。
【００１９】
トランスファ装置Ｂは、鍛造プレス機Ａの左右コラムＨにそれぞれフレームケーシングＧを設け、この両フレームケーシングＧ、Ｇ間に対のビームＦ、Ｆを渡している。このビームＦ、Ｆは、フレームケーシングＧ内のクランプ・アンクランプ動作機構（前後動機構）、リフト・ダウン動作機構（上下動機構）及びアドバンス・リターン動作機構（左右動機構）によって前後・上下及び左右に動かされる。なお、両側のフレームケーシングＧ、Ｇ内は、アドバンス・リターン動作機構を除いて同一構成である。
【００２０】
そのリフト・ダウン動作機構及びアドバンス・リターン動作機構は、上記各公報１、２および特開２０００−２４６３７８号公報などに記載の周知・公知のものを採用し、この実施例にあっては、クランプ・アンクランプ動作機構を特異なものとしている。
【００２１】
すなわち、図３乃至図６に示すように、各種手段によって上下動及び左右動されるフレーム１０下部にガイド軸２１を設け、その中央の軸受２２を境にしてガイド軸２１の左右にスライダ２３を軸方向に移動自在に嵌めている。この両スライダ２３に下向きのアーム２４がそれぞれ設けられ、このアーム２４にビームＦが支持されている。両ビームＦ、Ｆはガイド軸２１の中心線Ｏを軸として左右対称位置にある。このように、ガイド軸２１でビームＦを支えると、リンク機構への負荷が軽減されるとともに、加工精度も高く、さらに、経済的な設計である。
【００２２】
フレーム１０上部には、ボールねじ２５とガイド軸２６が平行に軸受２７を介して設けられており、そのボールねじ２５はサーボモータ２８によりカップリング２９を介して正逆転される。また、ボールねじ２５にはボールナット３０がねじ合って、そのボールナット３０はガイド軸２６のスライダ３１と一体になっており、ボールねじ２５が回転すると、ボールナット３０（スライダ３１）が前後（図４矢印方向）に移動する。その移動量は、両側のストッパ３２によって規制される。
【００２３】
フレーム１０の中程には、その中心線Ｏの左右に三叉状駆動リンク３３と二叉状（く字状）従動リンク３４が回転自在に取付けられており、その回転中心３３ａ、３４ａは中心線Ｏに対し対称位置（同一高さ）にある。駆動リンク３３の上端３３ｂは補助リンク３５を介して上記ボールナット３０に連結され（その連結点３３ｂ）、駆動及び従動の両リンク３３、３４の下端３３ｃ、３３ｃは同じく補助リンク３５を介して両ビームＦ、Ｆのそれぞれのアーム２４、２４に連結されている。また、駆動リンク３３の中程の突出端３３ｄと従動リンク３４の中程３４ｄ（く字状折曲部）は伝達リンク３６によって連結されている。
【００２４】
駆動リンク３３の回転中心３３ａからボールナット３０との連結点（力点）３３ｂまでの長さ、駆動・従動リンク３３、３４の回転中心３３ａ、３４ａからそれぞれのアーム２４の連結点（作用点）３３ｃ、３４ｃまでの長さは、同一Ｌ1 となっており、また、駆動リンク３３の回転中心から３３ａから伝達リンク３６との連結点３３ｄまでの長さと従動リンク３４の回転中心３４ａから伝達リンク３６との連結点３４ｄまでの長さは、同一Ｌ2 となっており、かつ、各補助リンク３５の両端連結点間の長さは全て同一Ｌ3 となっている。この長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3 の設定により、ボールナット３０の移動量と両ビームＦの移動量が同じとなる。なお、補助リンク３５に代えて、一方にピン、他方にそのピンが動く長孔を形成して、その嵌合構造によって、各連結部の変位を吸収するようにし得る。
【００２５】
なお、駆動リンク３３及び従動リンク３４は図１において左右に対に設けられて、図５に示すように、フレーム１０に回転軸３７を設け、この軸３７にリンク３３、３４のボス３８を嵌めて回転自在となっている。
【００２６】
この実施例は、以上のように構成されており、トランスファ装置Ｂの制御器からの指令により、サーボモータ２８が駆動して、ボールねじ２５を回転させ、駆動リンク３３等から成るリンク機構を介してビームＦ、Ｆを前後に移動する。その動作における被加工物ａのクランプ時（閉止時）を図３に、被加工物ａの開放時を図６に示す。その両位置はストッパ３２によって決定される。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにガイド軸との係止でもってビームを直線的に動き得るようにしたので、リンク機構によっても、ビームの開閉動作制御が容易、かつ正確となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例に係るトランスファ装置付鍛造プレス機の概略一部切断平面図
【図２】同概略一部切断正面図
【図３】同実施例の要部切断側面図
【図４】図３の平面図
【図５】図３の要部切断概略側面図
【図６】同実施例の作用説明用要部切断側面図
【図７】従来例の概略斜視図
【符号の説明】
Ａ  鍛造プレス機
Ｂ  トランスファ装置
Ｆ  ビーム
Ｇ  フレームケーシング
Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 、Ｐ5   プレス位置
ａ  被加工物
ｂ  フィンガ
Ｏ  両ビーム間中心線
１０  フレーム
１１  フレーム昇降用ガイド
２１  ガイド軸
２３  スライダ
２４  ビーム用アーム
２５  ボールねじ
２６  ガイド軸
２８  サーボモータ
３０  ボールナット
３１  スライダ
３２  ストッパ
３３  駆動リンク
３３ａ  駆動リンクの回転中心
３３ｂ  駆動リンクの力点
３３ｃ  駆動リンクの作用点
３３ｄ  駆動リンクの伝達リンクとの連結点
３４  従動リンク
３４ａ  従動リンクの回転中心
３４ｃ  従動リンクの作用点
３４ｄ  従動リンクの伝達リンクとの連結点
３５  補助リンク
３６  伝達リンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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