(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造プレス機Ａの上金型Ｑ2と下金型Ｑ1の表面に必要な潤滑剤等を噴射するスプレーブローノズル１０を前記鍛造プレス機Ａに向かって移動させるスプレーブロー装置３０において、
装置本体フレーム３１上に、上記スプレーブローノズル１０を先端に有するアーム３４を上記上下金型Ｑ1、Ｑ2間に向かって進退可能に設け、そのアーム３４の先端から後端に亘って前記スプレーブローノズル１０への潤滑剤等の配管３９をアーム３４に固定して設け、その配管３９の後端に潤滑剤供給ユニットＵからの潤滑剤等の送り用フレキシブルチューブ４０を接続し、
かつ、上記装置本体フレーム３１に、上記アーム３４に平行なボールねじ軸３３とガイドシャフト３５を設け、前記アーム３４に固定のスライダ３６を、ボールナットを介して前記ボールねじ軸３３にねじ合わすとともに摺動軸受を介して前記ガイドシャフト３５に嵌め合わせ、サーボモータ３７により、前記ボールねじ軸３３を回転させることにより、前記スライダ３６を前記ボールねじ軸３３及びガイドシャフト３５上を移動させて、前記アーム３４を上下金型Ｑ1、Ｑ2間に向かって進退するようにしたことを特徴とする鍛造プレス機のスプレーブロー装置。
【請求項２】
上記ボールねじ軸３３を上記アーム３４とガイドシャフト３５の中間に位置させたことを特徴とする請求項１に記載の鍛造プレス機のスプレーブロー装置。
【請求項３】
鍛造プレス機Ａの上金型Ｑ2と下金型Ｑ1の表面に必要な潤滑剤等を噴射するスプレーブローノズル１０を前記鍛造プレス機Ａに向かって移動させるスプレーブロー装置３０において、
装置本体フレーム３１上に、上記スプレーブローノズル１０を先端に有するアーム３４を上記上下金型Ｑ1、Ｑ2間に向かって進退可能に設け、そのアーム３４の先端から後端に亘って前記スプレーブローノズル１０への潤滑剤等の配管３９をアーム３４に固定して設け、その配管３９の後端に潤滑剤供給ユニットＵからの潤滑剤等の送り用フレキシブルチューブ４０を接続し、
かつ、上記装置本体フレーム３１に、上記アーム３４に平行なボールねじ軸３３とガイドを、そのボールねじ軸３３をアーム３４とガイドの中間に位置するように設け、前記アーム３４に固定のスライダ３６を、ボールナットを介して前記ボールねじ軸３３にねじ合わすとともに前記ガイドに摺動自在に嵌め合わせ、サーボモータ３７により、前記ボールねじ軸３３を回転させることにより、前記スライダ３６を前記ボールねじ軸３３及びガイド上を移動させて、前記アーム３４を上下金型Ｑ1、Ｑ2間に向かって進退するようにしたことを特徴とする鍛造プレス機のスプレーブロー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鍛造プレスの金型に潤滑剤を塗布するスプレーブロー装置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８及び図９を参照して説明すると、下金型Ｑ1 （Ｑ11、Ｑ12、Ｑ13、Ｑ14）上に各プレス位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 を定め、供給装置のシュータＳなどにより載置プレート１上に被加工物ａを送り込み、その被加工物ａをプッシャー２により前位置Ｐ0 に送り出した後、トランスファ装置（図示せず）の上下左右及び前後に動くビームのフィンガーで被加工物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 ……に順々に移行させるとともに、上金型Ｑ2 （Ｑ21、Ｑ22、Ｑ23、Ｑ24）を昇降させて、プレス加工をする（図９ａ1 →ａ2 →ａ3 →ａ4 ）。プレス位置Ｐ4 からはプレス完了品ａ4 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。図中、Ｆはプレスフレーム、３は上下金型ホルダーである。
【０００３】
この鍛造プレス機Ａにおいて、被加工物ａ（ａ1 ……）は上下のノックアウトピン５により突き出されて金型Ｑ1 、Ｑ2 から剥離されるが、その剥離を円滑にするため及び金型冷却のため、並びにスケール（被加工物ａの表面酸化膜）を飛ばすために、金型Ｑ1 、Ｑ2 の表面には潤滑剤が塗布されるとともに、圧縮空気が吹き付けられる（エアーブローされる）。この潤滑剤の塗布及びエアーブロー、すなわちスプレーブローは、潤滑剤、圧縮空気およびその混合気（本願ではこれらを適宜に潤滑剤等という）を適宜に選択して金型Ｑ1 、Ｑ2 の表面に吹き付け、 その表面全域に均一になされることが、加工精度と自動運転の点で非常に重要である。
【０００４】
そのスプレーブロー装置としては、鍛造プレス機Ａにスプレーブローノズルを直接に取付けたものもあるが、このものは、そのスプレーブローノズルの取付けスペースが限定され、金型Ｑ1 、Ｑ2 の交換時、そのホルダー３、３とともにそれらのスプレーブローノズル及びそのつなぎ配管を取外さなければならず、その作業が煩雑である。このため、今日では、鍛造プレス機Ａとは、別途に、スプレーブロー装置を設けて、スプレーブローを行う手段が多く採用されている。
【０００５】
その別途のスプレーブロー装置として、特開平９−１０８８１号公報記載のものがある。この装置は、図１０に示すように、鍛造プレス機Ａの後面に設置され、その装置本体フレーム６に、先端にスプレーブローノズル１０を有するアーム７をボールブッシュ７ａを介して、鍛造プレス機Ａの上下の金型Ｑ1 、Ｑ2 間に向かって進退可能に設け、そのアーム７のスライダ８をボールねじ軸９にねじ合わせるとともに、そのスライダ８を両側のリニアガイド８ａでもって摺動自在に支持した構成である。図中、４は上金型ホルダー３が着脱自在に取付けられ、そのホルダー３（上金型Ｑ2 ）を昇降するスライドである。
【０００６】
このスプレーブロー装置は、制御器Ｃによってサーボモータ９ａが正逆転され、その回転により、アーム７が実線と鎖線間を進退して、スプレーブローノズル１０から潤滑剤等ｃを金型Ｑ1 、Ｑ2 の表面に噴出して、潤滑剤の塗布及びエアーブローを行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のスプレーブロー装置において、潤滑剤のスプレーブローノズル１０への供給は、図１０に示すように、潤滑剤供給ユニットＵからのフレキシブルチューブＴをスプレーブローノズル１０の基部に導いて行っている。一般に、鍛造プレス機Ａとスプレーブロー装置の間のスペースは狭く、そのスペースにフレキシブルチューブＴがそのスペース内を移動することは、フレキシブルチューブＴの損傷の可能性が高い。また、狭いスペースにフレキシブルチューブＴがあることは、金型Ｑ1 、Ｑ2 の交換、メンテナンスなどの作業がしずらい。
【０００８】
また、図１１に示すように、アーム７を後方に延ばし、そのアーム７の後端にスプレーブローノズル１０からのフレキシブルチューブＴを係止した後、ユニットＵに導くものもある。しかし、この技術は、フレキシブルチューブＴが垂れ下がり、絡み易く、損傷もし易い。
【０００９】
さらに、図１０、１１のいずれの装置も、フレキシブルチューブＴの一端をスプレーブローノズル１０の基部で支えているため、そのノズル１０に加わる荷重（偏荷重）も大きいものとなる。このため、スプレーブローノズル１０とアーム７の連結部及びアーム７に高い剛性が必要となり、大型化せざるを得ないうえに、コスト的にも高いものとなる。今日、鍛造プレス機Ａの高速化が進み、そのためには、そのスプレーブローノズル１０の連結部およびアーム７の軽量化と移動時の抵抗の軽減が望まれる。
【００１０】
また、従来のアーム７の移動支持は、二本の並行するリニアガイド８ａで行っており、そのリニアガイド８ａはフレーム６の平面加工部に固定される。 一方、 アーム７およびボールねじ軸９はフレーム６の軸受に支持され、その軸受は穴加工部に固定される。 このとき、 平面加工と穴加工はそれぞれ別の加工機によって行うため、その段取り換え等によって両者の精度に信頼性が低く、移動抵抗が大きいものとなっている。
【００１１】
さらに、ボールねじ軸９の回転によりスライダ８を介してアーム７に曲げ応力が働く。 このとき、図１０、図１１の装置では、リニアガイド８ａにその曲げ応力に抗する構造のものを使用していないため、その曲げ応力の多くをアーム７で支えることとなる。このため、アーム７を太くせざるを得ず、 重く、かつ移動抵抗が大きいものとなっている。
【００１２】
この発明は、以上の実情の下、スプレーブローノズル１０からのフレキシブルチューブＴの垂れ下がりをなくすことを第１の課題、アーム及びその支持・駆動部の軽量化を図ることを第２の課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の課題を解決するために、この発明は、スプレーブローノズルへの潤滑剤配管をアームに固定してそのアームの後端まで導き、その後端からフレキシブルチューブで潤滑剤供給ユニットに接続することとしたのである。
【００１４】
このようにすれば、従来、スプレーブローノズルの近傍にあった垂れ下がって動くフレキシブルチューブをなくすことができる。このため、鍛造プレス機とスプレーブロー装置の間のスペースも狭くならず、金型交換などの作業性が向上する。一方、アームに沿う配管はアームに固定のため、アームの移動に伴って動き、その後端のフレキシブルチューブは、一般にスペースのある個所での垂れ下がり移動となるため、その移動も円滑であり、損傷も少ない。
【００１５】
第２の課題を解決する一手段として、この発明は、アームのガイドをシャフトにより行い、かつアームをスライダ、摺動軸受を介してガイドシャフトに連結することとしたのである。 シャフトであれば、装置本体フレームへのそのシャフトの支持も軸受となり、アームと同様にその固定部も穴加工となって精度の信頼性が向上する。また、アームをスライダ、摺動軸受を介してガイドシャフトに連結すれば、その連結部は嵌合構造となって上記曲げ応力に十分に抗するものとなる。このため、アームの曲げ応力に抗する負担が軽くなり、従来に比べれば、 細いものを採用できて軽量化を図り得るとともに、その軽量化により移動力及びその抵抗も小さくなる。
【００１６】
また、他の手段としては、装置本体フレームに、アームに平行なボールねじ軸とガイドを、そのボールねじ軸をアームとガイドの中間に位置するように設け、かつそのガイドには上記曲げ応力を支える構造、例えば、上記シャフトと摺動軸受の嵌合、リニアガイドでも嵌合して抜けない構造のもの等を採用する。 このようにすれば、ボールねじ軸の両側でアームとガイドが共同で曲げ応力を支えることとなるため、アームに従来に比べれば、 細いものを使用できる。細くなることは、軽量化を図り得るとともに、その軽量化により移動力及びその抵抗も小さくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の上記第１の課題を解決する実施形態としては、鍛造プレス機の上金型と下金型の表面に必要な潤滑剤等を噴射するスプレーブローノズルを前記鍛造プレス機に向かって移動させるスプレーブロー装置において、装置本体フレーム上に、前記スプレーブローノズルを先端に有するアームを前記上下金型間に向かって進退可能に設け、そのアームの先端から後端に亘って前記スプレーブローノズルへの潤滑剤等の配管を設け、その配管の後端に潤滑剤供給ユニットからの潤滑剤等の送り用フレキシブルチューブを接続した構成を採用する。
【００１８】
上記アームの移動にはサーボモータ駆動のボールねじ結合を採用すれば、その制御が容易であるうえに、移動精度が高い利点がある。また、アームにはガイドを設けると良く、そのガイドをシャフトとした場合には、そのガイドをアームに連結する軸受として摺動が円滑なボールブッシュを採用するとよい。
【００１９】
上記第２の課題を解決する実施形態としては、装置本体フレームに、前記アームに平行なボールねじ軸とガイドシャフトを設け、前記アームに固定のスライダを、ボールナットを介して前記ボールねじ軸にねじ合わすとともに摺動軸受を介して前記ガイドシャフトに嵌め合わせ、サーボモータにより、前記ボールねじ軸を回転させることにより、前記スライドを前記ボールねじ軸及びガイドシャフト上を移動させて、前記アームを上下金型間に向かって進退するようにした構成を採用し得る。
【００２０】
また、装置本体フレームに、アームに平行なボールねじ軸とガイドを、そのボールねじ軸をアームとガイドの中間に位置するように設け、前記アームに固定のスライダを、ボールナットを介して前記ボールねじ軸にねじ合わすとともに前記ガイドに摺動自在に嵌め合わせ、サーボモータにより、前記ボールねじ軸を回転させることにより、前記スライダを前記ボールねじ軸及びガイド上を移動させて、前記アームを上下金型間に向かって進退するようにした構成を採用する。このとき、ガイドには、上述のように上記曲げ応力を支える構造、例えば、上記シャフトと摺動軸受の嵌合、リニアガイドでも嵌合して抜けない構造のもの等を採用する。
【００２１】
【実施例】
この実施例のスプレーブロー装置３０は、図８に示した鍛造プレス機Ａの後側に設置され、図１に示すように、レール２１上を移動自在な台車２２上に載置されている。この移動自在としたのは、ワーク（ビレット）ａの変更等で金型Ｑ及びそのホルダー３、３の交換やメンテナンス時に後方に退去させてその作業の邪魔とならないようにするためである。台車２２は車輪２２ａを介して移動し、鍛造プレス機Ａとの間隔を所要に設定した後、ストッパ２３でもって固定される。その間隔設定はスプレーブローノズル１０のアーム取付フランジ（基部フレーム１２）の位置決めによって行う。
【００２２】
また、縦打ちから横打ち、又は逆の場合のように、ワークａの高さが大きく変わる場合、トランスファ装置の持ち上げストロークが変わり、ビームの位置が変わると、スプレーブローノズル１０がビームに干渉することが有る。そのときは、スプレーブローノズル１０を取り外して、他の適合したスプレーブローノズル１０に取り替える。又は、台車２２に載置しているフレーム３１を上下動可能の構成にして、スプレーブローノズル１０の位置を調整する。
【００２３】
スプレーブロー装置３０の箱状本体フレーム３１前後の軸受プレート３２、３２間には、ボールねじ軸受、アーム軸受（ボールブッシュ）及びガイド軸受（ボールブッシュ）を介してボールねじ軸３３、アーム３４、ガイドシャフト３５がそれぞれ同一垂直面上に並行に設けられている。アーム３４には下向きのスライダ３６が固定され、このスライダ３６がボールねじ軸３３にボールナットを介してねじ合っているとともにガイドシャフト３５にボールブッシュを介して移動自在に嵌合しており、サーボモータ３７によりボールねじ軸３３が回転すると、このスライダ３６を介してアーム３４が前後に進退する。フレーム３１の上面は防塵カバーで被覆されている。
【００２４】
アーム３４の前後端には固定台座３９’を介して潤滑剤などの配管３９が架設されている。この配管３９の数は任意である。各配管３９の後端はフレキシブルチューブ４０により潤滑剤供給ユニット（図示せず）にそれぞれ接続され、各配管３９の先端は同じくフレキシブルチューブ４１によりスプレーブローノズル１０のノズル管１１にそれぞれ接続されている。図中、４２はアーム３４の先端突出部被覆用蛇腹である。
【００２５】
スプレーブローノズル１０は、複数のノズル管１１とその管１１を支持する基部フレーム（アタッチメント）１２とから成り、アーム３４に基部フレーム１２を固定することにより取付けられる。その取付けは、図４に示すように、基部フレーム１２の支持部１２ａにアーム３４を貫通し、その先端部３４ａに支持部１２ａにねじ通したボルト１２ｂをねじ込んでアーム３４に基部フレーム１２を固着している。ノズル管１１は各金型Ｑ11、Ｑ12、Ｑ13、Ｑ14、Ｑ21、Ｑ22、Ｑ23、Ｑ24にそれぞれ複数本対峙し、これにより、塗布量が均一化されるとともに鍛造プレスＡの高速化に対応し得る。
【００２６】
ノズル管１１は、図３（ｂ）に示すように、基部フレーム１２前面板に上下千鳥足状に着脱可能に取付けられ、前方に向かい折曲されて一列に並列されている。このノズル管１１は、ステージ（上下金型Ｑ）の数に対応させるとともに、各ステージ毎に対応する本数、及び噴出口１３の数・位置を適宜に選択する。このとき、潤滑剤の塗布のみならず、エアーブローにも対応するようにする。また、ノズル管１１は、その中程でブロック１１ａを介して２分割されており、このブロック１１ａを介し分解して修理・交換を行う。噴出口１３は、図４に示すように上下面の一方のみに設けたり、図５に示すように上下面の両方に設けることができる。
【００２７】
ノズル管１１の構成としては、図５（ａ）に示すように一本の管に噴出口１３を形成したり、同図（ｂ）に示すように噴出口部品を連結して構成できる。その噴出口部品は、図６に示すように、管状部品本体１４に縦孔１５を形成し、その縦孔１５にボールノズル１６を入れてコイルばね１６ａで押え、プラグ１７をねじ込んで止めたものを使用し、図７に示すように、その必要数をニップル１８で連結して所要数の噴出口１３を有するノズル管１１とする。このノズル管１１の先端は栓１９をねじ込んで閉止する。
【００２８】
この実施例は、以上の構成であり、つぎにその作用を説明する。この装置３０は、図８、図９に示す４ステージに対応するものであって、トランスファ装置を備える自動鍛造プレス機Ａに加熱炉（インダクションヒーター）で加熱された被加工物の素材（ビレット）ａが、ビレット供給装置（シュートＳ）で待機位置（前位置）Ｐ0 に供給される。この位置Ｐ0 からトランスファ装置がビレット（ワーク）ａを掴んで第１ステージ（Ｐ1 、つぶし工程）に搬送する。すると、上金型Ｑ2 が下降して鍛造を行い、ワークａ（ａ1 ……）が順次搬送されて成型がなされていく（図９（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ））。この各ステージＰ1 〜Ｐ4 毎に潤滑剤等が噴出口１３から射出される。
【００２９】
すなわち、上金型Ｑ2 が上昇に転じると、その信号でトランスファ装置が起動して、ビレットａ（ａ1 ……）を掴み、上昇（リフト）しつつ次工程に移動の信号で、本装置３０のサーボモータ３７が起動して、スプレーブローノズル１０が前進し、前進端の手前で潤滑剤供給開閉用及びエアー開閉用電磁弁が起動し、潤滑剤及びエアーが射出される。前進端で後退に転じ、後退途中の信号で、前記電磁弁の励磁が遮断されて、射出は停止する。このとき、各ステージの１本のノズル管１１毎に、エアーブロー用電磁弁、潤滑剤用電磁弁、潤滑剤スプレーブロー用電磁弁を配置して最適タイミングを選択できるようにしている。この起動、停止は電気制御で任意に調整できる。
【００３０】
例えば、この実施例では、第１ステージＰ1 のノズル管１１は、５本をセットとし、下金型Ｑ1 の潤滑は２本、上金型Ｑ2 の潤滑１本、エアーブローは２本で上下金型Ｑ1 、Ｑ2 に行っている。このステージＰ1 は、スケールが多いのでエアーブローを多くしている。
【００３１】
第２ステージ（Ｐ2 、荒仕上げ工程）のノズル管１１は、４本をセットとし、下金型Ｑ1 の潤滑は２本、上金型Ｑ2 の潤滑は２本、エアーブローはしていない。第１ステージＰ1 でスケールを除去しているのでエアーブローを必要としていないからである。
【００３２】
第３ステージ（Ｐ3 、成型工程）のスプレーブローノズルは、６本をセットとし、下金型Ｑ1 の潤滑は２本、上金型Ｑ2 の潤滑は２本、エアーブローは２本で上下金型Ｑ1 、Ｑ2 に行っている。このステージＰ3 は、金型Ｑにワークａ3 が融着しないように潤滑剤を塗布し、且つ、ワーク表面に打痕が発生しないように、スケールをエアーブローで飛ばしている。
【００３３】
第４ステージ（Ｐ4 、成型完成工程）のノズル管１１は、６本をセットとし、下金型Ｑ1 の潤滑は２本、上金型Ｑ2 の潤滑は２本、エアーブローは２本で上下金型Ｑ1 、Ｑ2 に行っている。このステージＰ4 は、金型Ｑにワークａ4 が融着しないように且つ、スケールをエアーブローで飛ばして、特にワークａ4 表面に打痕が発生しないようにしている。
【００３４】
なお、第３、４ステージＰ3 、Ｐ4 は成型工程であるから、金型Ｑの温度上昇が製品に影響を与える事から、冷却の目的が大きくなる。また、上記の各ステージＰ1 ……のノズル管１１は、一例であって組み合わせにより最適な潤滑を選定すればよい。
【００３５】
この実施例では、潤滑用配管３９をフレーム３１の上部に並列に設置しているため、その配管３９に目詰まり等の不都合が発生した場合、その取替え等のメンテナンスがし易い。なお、配管３９をアーム３４の内部に組み込めば、コンパクト化を図ることができ、この構成は、配管３９の数が少ない場合に有効である。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして潤滑剤等の送り用フレキシブルチューブの鍛造プレス機近傍での垂れ下がりをなくしたので、金型交換などの作業性が向上する。
【００３７】
また、スプレーブローノズルを有するアームの軽量化を図ったので、 鍛造プレス機の高速化に十分に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の正面図
【図２】同実施例のスプレーブローノズル部分を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図
【図３】（ａ）は同実施例のスプレーブローノズル部の平面図、（ｂ）はその（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図４】同実施例のスプレーブローノズル部の一部切断正面図
【図５】（ａ）、（ｂ）ともにスプレーブローノズルのノズル管の各例を示す一部切断正面図
【図６】スプレーブローノズルの部品を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は切断正面図
【図７】同部品によるスプレーブローノズルの切断正面図
【図８】鍛造プレス機の概略図
【図９】鍛造工程説明図
【図１０】従来例の一概略図
【図１１】従来例の他の一概略図
【符号の説明】
Ａ  鍛造プレス機
Ｑ  金型
Ｑ1 、Ｑ11、Ｑ12、Ｑ13、Ｑ14  下金型
Ｑ2 、Ｑ21、Ｑ22、Ｑ23、Ｑ24  下金型
Ｔ  潤滑剤用フレキシブルチューブ
Ｕ  潤滑剤供給ユニット
１０  スプレーブローノズル
１１  ノズル管
１２  スプレーブローノズル基部フレーム
１３  噴出口（ノズル）
２２  移動台車
３０  スプレーブロー装置
３１  スプレーブロー装置本体フレーム
３３  ボールねじ軸
３４  スプレーブローノズル用アーム
３５  ガイドシャフト
３６  スライダ
３７  サーボモータ
３９  潤滑配管
４０、４１  潤滑剤用フレキシブルチューブ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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