(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の製品領域の周囲にその軸心を通る略平坦状の鍛造ばりが付帯するばり出し鍛造工程を含む複数の鍛造工程を備えた鍛造プレス機に付設されて、一対のフィードバーがトランスファ搬送動作することにより各鍛造工程の鍛造品を把持して鍛造工程間にて順次鍛造品の搬送を行うトランスファ式搬送装置であって、
各フィードバーの互いに対向する位置にはフィードバー同士の接近動作に応じ対応する鍛造工程の鍛造品を把持するフィンガーが取り付けられていて、
各フィンガーは、軸状の製品領域の端面を最終把持位置として鍛造品を把持するクランプ部を備えているとともに、そのクランプ部の両側に最終把持位置をもって鍛造品を把持するのに先立って上記接近動作に応じ鍛造ばりを接触位置として鍛造品をすくい上げるための傾斜したすくい面が形成されていることを特徴とする鍛造プレス機のトランスファ式搬送装置。
【請求項２】
前記鍛造品は、ばり出し鍛造の際に発生する鍛造ばりの下面のうち少なくとも前記フィンガーのすくい面進入位置に対応する部分が水平平坦面として形成されている一方、前記フィンガーのすくい面の高位側にこれに連続して水平平坦状の安定化支持面が形成されている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式搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造プレス機におけるトランスファ式搬送装置に関し、例えば内燃機関用クランクシャフトの熱間鍛造プレス機のように、軸状の製品領域の周囲に鍛造ばりが付帯するばり出し鍛造工程を含む複数の鍛造工程を備えた鍛造プレス機に付設されて、互いに平行な一対のフィードバーがトランスファ搬送動作することにより各鍛造工程の鍛造品を把持して鍛造工程間にて順次鍛造品の搬送を行うようにしたトランスファ式搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば内燃機関用クランクシャフトの熱間鍛造を目的とした鍛造プレス機のトランスファ式搬送装置においては、鍛造プレス機自体が前工程のベンディング工程に続く（１）荒成形、（２）仕上げ成形、（３）トリミング、等の複数の鍛造工程を備えていることから、トランスファ式搬送装置の中心となる一対のフィードバーには各工程に対応した位置にフィンガーが設けられていて、鍛造品のうち製品領域（製品形状部）であるクランクシャフト（軸部）の外周に付帯することになる鍛造ばりを突き上げ部としてエジェクタピン（ノックアウトピン）により鍛造品を下型上方に突き出した上、鍛造品のうち軸部両端を上記フィンガーにて把持して各工程の鍛造品を一斉に次工程に搬送するようになっている（類似の鍛造品搬送技術が特開平６−１９０４８７号公報および特開平１０−２９０３４号公報に記載されている）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなクランクシャフトの熱間鍛造において、鍛造品のうち製品領域である軸部の外周に付帯することになる鍛造ばりは、最終的には非製品形状部として切断除去されてしまうものであるから必然的にその厚み寸法のばらつきが大きく、上記鍛造ばりを突き出し基準部としてエジェクタピンにて鍛造品を突き出すと、上記鍛造ばりの厚み寸法のばらつきの影響で鍛造品の突き出し高さ位置も大きくばらつくことになる。これに対して、フィードバーに装着されたフィンガーはその機能よりして常に同じ高さ位置にて鍛造品の軸部を把持しようとすることから、上記鍛造品の突き出し高さ位置のばらつき度合いによってはフィンガーが鍛造品を把持し損なうことがあり、自動搬送の信頼性向上に限界がある。
【０００４】
例えば、図７，８は上記クランクシャフトの熱間鍛造における荒成形工程もしくは仕上げ成形工程での把持形態を示しており、鍛造品Ｗが複数のエジェクタピン１によって下型２から突き出されると、鍛造品Ｗの両側からフィンガー３が前進し、フィンガー３は製品領域たるクランクシャフトＳの周囲に付帯している鍛造ばりＦの下側に入り込みながらクランクシャフトＳの両端面に圧接してその鍛造品Ｗを把持することになる。
【０００５】
この場合、図９，１０に示すように鍛造ばりＦのうちエジェクタピン１が接することになる突き出し基準部の厚み寸法ａ（鍛造ばりＦのうちエジェクタピン１に接する面からクランクシャフトＳの軸心までの距離）が大きくなる方向にばらついた場合にはフィンガー３によって鍛造品Ｗを把持することができたとしても、図１１，１２に示すように上記突き出し基準部の厚み寸法ａが小さくなる方向にばらついた場合には、エジェクタピン１による突き出し量は一定であったとしても鍛造品Ｗの突き出し高さはＨ１≠Ｈ２（Ｈ１＞Ｈ２）となり、その結果、フィンガー３が前進してきたとしても図１２に示すように鍛造ばりＦと干渉してしまってクランクシャフトＳの端面を基準として把持することができなくなるほか、また仮に一旦は把持することができたとしても搬送中に鍛造品Ｗが落下するなどのトラブルが生じやすい。なお、図９，１１の符号４は下型２と対をなす上型を示している。
【０００６】
一方、上記鍛造ばりＦのうちエジェクタピン１と接することになる突き出し基準部の厚み寸法ａが常に一定したものとなるように、つまり図１３に示すように鍛造ばりＦと非突き出し状態にあるエジェクタピン１の上端面との間に隙間ができないようにその部分に材料を十分に充満させることも可能ではあるが、その場合には同図に示すように鍛造ばりＦ全体としての材料ボリュームが極端に大きくなり（符号ｆは鍛造ばりＦ全体として増加することになる材料ボリュームを示す）、材料歩留まりが悪化することとなって好ましくない。
【０００７】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、鍛造ばりの厚み寸法のばらつき発生を容認しつつもそれらの影響を受けることなく、しかも材料歩留まりの悪化を招くことなしに確実にフィンガーにて鍛造品を把持できるようにしたトランスファ式搬送装置の構造を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、軸状の製品領域の周囲にその軸心を通る略平坦状の鍛造ばりが付帯するばり出し鍛造工程を含む複数の鍛造工程を備えた鍛造プレス機に付設されて、一対のフィードバーがトランスファ搬送動作することにより各鍛造工程の鍛造品を把持して鍛造工程間にて順次鍛造品の搬送を行うトランスファ式搬送装置であって、各フィードバーの互いに対向する位置にはフィードバー同士の接近動作に応じ対応する鍛造工程の鍛造品を把持するフィンガーが取り付けられていて、各フィンガーは、軸状の製品領域の端面を最終把持位置として鍛造品を把持するクランプ部を備えているとともに、そのクランプ部の両側に最終把持位置をもって鍛造品を把持するのに先立って上記接近動作に応じ鍛造ばりを接触位置として鍛造品をすくい上げるための傾斜したすくい面が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
したがって、この請求項１に記載の発明では、上記のように鍛造ばりの厚み寸法のばらつきにより鍛造品の突き出し高さ位置がばらついたとしても、傾斜したすくい面が鍛造ばりの下側に入り込みさえすればそのフィンガー同士の接近動作に応じてそのすくい面が鍛造ばりの下面に接触して鍛造品全体をリフトアップさせることから、従来のような鍛造ばりの厚み寸法のばらつきに基づく鍛造品の突き出し高さ位置のばらつきは吸収されてしまうことになる。これにより、フィンガーは鍛造ばりの厚み寸法のばらつきの影響を受けることなく、常に最終把持位置をもってすくい面とは別のクランプ部にて鍛造品を確実に把持することができるようになる。
すなわち、鍛造ばりの下側に入り込んだすくい面が鍛造ばりを支えた状態でそれら二つのすくい面の中央部に位置するクランプ部が軸状の製品領域の端面を最終把持位置としてこれに圧接して実質的に三点にて鍛造品を把持することから、特に製品領域が軸状のものであってもその軸心を回転中心として鍛造品が回転してしまうことがなく、そのフィンガーによって把持された鍛造品の搬送姿勢が安定化するようになる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提とした上で、鍛造品は、ばり出し鍛造の際に発生する鍛造ばりの下面のうち少なくとも前記フィンガーのすくい面進入位置に対応する部分が水平平坦面として形成されている一方、フィンガーのすくい面の高位側にこれに連続して水平平坦状の安定化支持面が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
したがって、この請求項２に記載に発明では、先に述べたようにフィンガーが鍛造品に向かって前進動作することによりすくい面が鍛造ばりの水平平坦状の下面に接触してその傾斜勾配に応じて鍛造品をリフトアップさせることになるものの、すくい面が鍛造ばりの下側に完全に入り込んでしまうと、やがてはすくい面に代わってそれに連続する水平平坦状の安定化支持面が同じく水平平坦状の鍛造ばりの下面に接触するようになり、これをもってフィンガーの前進動作に伴う鍛造品のリフトアップは終了し、鍛造品は一定の高さ位置に保持される。この後、フィンガーのクランプ部が軸状の製品領域の端面を最終把持位置として鍛造品を把持する。すなわち、フィンガーの前進動作の初期段階では上記すくい面の傾斜勾配のために鍛造品が積極的に上動するものの、フィンガーの前進動作の末期段階になると鍛造品の上下動作がなくなるので、フィンガーのクランプ部は軸状の製品領域の端面のうち常に一定した位置を確実に把持することができるようになる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、フィードバーに装着されたフィンガーに、軸状の製品領域の端面を最終把持位置として鍛造品を把持するクランプ部を設けるとともに、そのクランプ部の両側に最終把持位置をもって鍛造品を把持するのに先立ってフィードバー同士の接近動作に応じ鍛造ばりを接触位置として鍛造品をすくい上げるための傾斜したすくい面を形成したため、鍛造ばりのうちエジェクタピンに対応する部分の厚み寸法のばらつきに応じ鍛造品の突き出し高さ位置がばらついたとしても、フィードバーが鍛造品を把持する際にすくい面の傾斜勾配をもってすくい上げるようにして実質的に三点をもって鍛造品を把持することから、上記鍛造品の突き出し高さ位置のばらつきを吸収しつつ常に一定した最終把持位置をもってクランプ部にて鍛造品を把持することができるようになり、従来のように鍛造品を把持し損なうことがなくなるとともに鍛造品の搬送姿勢も安定化し、また無用な材料歩留まりの悪化を招くこともない。特に上記のように実質的に三点をもって鍛造品を把持することで、製品領域がクランクシャフトのごとき軸状のものであってもその軸心を回転中心として鍛造品が回転してしまうことがなく、鍛造品の搬送姿勢が一段と安定化する利点がある。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、ばり出し鍛造の際に発生する鍛造ばりの下面のうち少なくともフィンガーのすくい面進入位置に対応する部分が水平平坦面として形成されている一方、そのフィンガーのすくい面の高位側にこれに連続して水平平坦状の安定化支持面が形成されていることから、フィンガーの前進動作の初期段階ではすくい面の傾斜勾配のために鍛造品が積極的に上動するものの、フィンガーの前進動作の末期段階になると安定化支持面が鍛造ばりを支えるようになって鍛造品の上下動作がなくなるので、請求項１に記載の発明と同様の効果に加えて、フィンガーのクランプ部は軸状の製品領域の端面のうち常に一定した位置をより確実に把持することができるようになり、自動搬送の信頼性が一段と高くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜６は本発明に係る鍛造プレス機のトランスファ式搬送装置の代表的な実施の形態を示す図で、先に例示した内燃機関用クランクシャフトの熱間鍛造プレス機のトランスファ式搬送装置に適用した場合の例を示している。
【００１８】
図１に示すように、熱間鍛造プレス機５のボルスタ６に荒成形用の金型の下型７と仕上げ成形用の金型の下型８およびトリミング用の金型の下型９とが並設されているものとすると、それらの金型群をはさむようにしてトランスファ式搬送装置１０の中心となる互いに平行な一対のフィードバー１１，１１が配設されており、各フィードバー１１，１１には互いに対向する位置にフィンガー１２が装着されている。
【００１９】
そして、上記フィードバー１１，１１はトランスファ駆動装置１３により駆動されるようになっていて、１回のプレス動作毎に図２に示す軌跡をもってクランプ→上昇→前進→下降→アンクランプ→戻り（リターン）の各動作を行い、これらのいわゆる三次元トランスファ搬送動作により各工程の鍛造品Ｗを一斉に把持（クランプ）して次の工程に搬送することになる。なお、図２の運動軌跡における前進および戻り動作の方向がフィードバー１１，１１の長手方向となり、同様にクランプおよびアンクランプ動作の方向がフィードバー１１，１１同士が互いに接近離間する方向となる。
【００２０】
フィンガー１２は鍛造品Ｗの把持（クランプ）に際して基本的には従来と同様に鍛造品Ｗの長手方向両端部をすくい上げるようにして把持するものであって、図３，４に示すように鍛造品Ｗの把持に直接関与する先端部分が平面視にて略凹状のものとして形成されている。
【００２１】
より具体的には、図３，４のほか図５，６に示すように、フィンガー１２はその先端の凹状底部に相当する部分に鍛造品Ｗのうち製品領域たるクランクシャフト（軸部）Ｓの端面（最終把持位置）Ｅに圧接する垂直なクランプ面（クランプ部）１３が形成されていて、そのクランプ面１３の両側の張り出し部１４に所定勾配をもって傾斜したすくい面１５とそれに連続する水平平坦状の安定化支持面１６とが形成されている。これにより、後述するように鍛造ばりＦの下面を接触部としてすくい面１５と安定化支持面１６とで鍛造品Ｗをすくい上げながら、最終的には最終把持位置であるクランクシャフトＳの端面Ｅにクランプ面１３を圧接させて鍛造品Ｗを把持することになる。なお、上記のように傾斜したすくい面１５の先端よりもクランプ面１３の位置を奧部側に設定してあるのは、フィンガー１２のクランプ動作の早い時期からそのクランプ面１３が鍛造品Ｗに接触しないようにするためである。
【００２２】
一方、鍛造品Ｗは、基本的には従来と同様に製品領域たるクランクシャフトＳの周囲に非製品領域としてそのクランクシャフトＳの軸心を含む平面状のごとき略平坦状の鍛造ばりＦが閉ループ状に付帯している。この鍛造ばりＦは所定の鍛造粗材を金型にて荒成形する際にいわゆるばり出し鍛造とすることで発生し、荒成形工程から仕上げ成形工程への鍛造品Ｗの搬送、仕上げ成形工程からトリミング工程への鍛造品Ｗの搬送、ならびにトリミング工程からのトリミング後の鍛造ばりＦの搬出に際してフィンガー１２による把持部として機能することになる。
【００２３】
そして、本実施の形態では鍛造ばりＦのうち長手方向両端の下面、すなわち後述するように鍛造ばりＦの下面のうち少なくともフィンガー１２の進入位置となる部分については凹凸等がないように水平平坦面Ｑとして形成してある。この水平平坦面Ｑについては、図５，６に示すように荒成形用の金型を形成している下型７についてその型当たり面７ａにばり道やばり溜まりとなる空間を部分的に型彫りせずに平坦面とすることで容易に成形できる。
【００２４】
したがって本実施の形態によれば、熱間鍛造プレス機５のプレス動作に基づく各金型（各成形工程）での加工が完了すると、各工程における鍛造品Ｗは従来と同様に複数のエジェクタピン１によって鍛造ばりＦを突き出し位置として一斉に下型７〜９の上方に突き出される（図７，８および図９，１０参照）。この時、先に述べたように鍛造ばりＦのうち上記突き出し位置に相当する部分の厚み寸法ａがばらつくことが予想され、それに応じて鍛造品Ｗの突き出し高さ位置もばらつくことがあるが、本実施の形態では後述する理由によりかかる鍛造品Ｗの突き出し高さ位置のばらつきは許容される。
【００２５】
こうして各工程の鍛造品Ｗが突き出されると、図１，２に示したフィードバー１１，１１のクランプ動作により各フィンガー１２が鍛造品Ｗに向かって前進動作して、各工程の鍛造品Ｗを把持することになる。
【００２６】
このフィンガー１２による鍛造品Ｗの把持過程を詳しく説明すると、図５に示すようにエジェクタピン１によって下型７の上方に突き出された鍛造品Ｗに対しフィンガー１２が前進動作すると、フィンガー１２のうち傾斜したすくい面１５から先に鍛造ばりＦの下側に入り込んで水平平坦面Ｑのエッジ部に接触し、そのすくい面１５の傾斜勾配に応じて徐々に鍛造品Ｗをリフトアップさせることになる。この時、上記のように鍛造品Ｗの突き出し高さ位置がばらついたとしても、鍛造ばりＦ側の水平平坦面Ｑの高さ位置がすくい面１５の最下位位置から最高位位置までの間にあるように設定されてさえいれば、鍛造品Ｗの突き出し高さ位置のばらつきに影響されることなく鍛造品Ｗをすくい面１５にて確実にすくい上げることができる。
【００２７】
なおもフィンガー１２が前進動作し、図６に示すように鍛造ばりＦの水平平坦面Ｑがすくい面１５を完全に通過してフィンガー側の安定化支持面１６に乗り上げると、これをもってフィンガー１２による鍛造品Ｗのリフトアップが終了し、鍛造品Ｗは当初の突き出し高さ位置のばらつきとは無関係にフィンガー１２の高さ位置によって一義的に定まる一定の高さ位置に保持される。言い換えるならば、本実施の形態では、すくい面１５の最下位位置から最高位位置までの間の鍛造品Ｗの突き出し高さ位置のばらつきを吸収できることになる。
【００２８】
そして、最終的には水平平坦状の安定化支持面１６によって一定高さ位置に鍛造ばりＦが支えられた状態のままでフィンガー１２のクランプ面１３が鍛造品ＷのうちクランクシャフトＳの端面Ｅに圧接し、図４にも示すように二つの安定化支持面１６と単一のクランプ面１３とのいわゆる三点支持形態をもって鍛造品Ｗを確実に把持することになる。したがって、この三点支持構造のために鍛造品Ｗの搬送姿勢がきわめて安定化し、特に鍛造品Ｗのうちその製品領域がクランクシャフトＳのごとき重量の大きな軸状のものであっても搬送中に鍛造品Ｗが矢印ｂ回転してしまうようなことがなくなる。
【００２９】
こうしてフィンガー１２によって把持された鍛造品Ｗは、その把持姿勢を保ったままで従来と同様にそれぞれ次の工程に搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としてトランスファ式搬送装置を備えた熱間鍛造プレス機の概略構造を示す平面説明図。
【図２】図１のトランスファ式搬送装置におけるフィードバーの軌跡を示す説明図。
【図３】フィードバーに装着されたフィンガーの要部拡大斜視図。
【図４】フィンガーで鍛造品を把持したときの正面説明図。
【図５】図３のフィンガーで鍛造品を把持する際の作動説明図で、（Ａ）はその平面説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の側面説明図。
【図６】図３のフィンガーで鍛造品を把持する際の作動説明図で、（Ａ）はその平面説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の側面説明図。
【図７】従来のクランクシャフトの熱間鍛造においてフィンガーで鍛造品を把持する際の平面説明図。
【図８】図７の側面説明図。
【図９】下型に内蔵されたエジェクタピンにて鍛造品を突き出す際の図で、図７のＡ−Ａ線に沿う断面説明図。
【図１０】下型に内蔵されたエジェクタピンにて鍛造品を突き出す際の図で、図７のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図。
【図１１】同じく下型に内蔵されたエジェクタピンにて鍛造品を突き出す際の図で、図７のＡ−Ａ線に沿う断面説明図。
【図１２】下型に内蔵されたエジェクタピンにて鍛造品を突き出す際の図で、図７のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図。
【図１３】鍛造品の鍛造ばりのボリュームを増肉させた状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
１…エジェクタピン
５…熱間鍛造プレス機
７，８，９…下型
１０…トランスファ式搬送装置
１１…フィードバー
１３…クランプ面（クランプ部）
１５…すくい面
１６…安定化支持面
Ｅ…端面（最終把持位置）
Ｆ…鍛造ばり
Ｑ…水平平坦面
Ｓ…製品領域としてのクランクシャフト（軸部）
Ｗ…鍛造品
【図１】
0003807213.tif 000002
【図２】
0003807213.tif 000003
【図３】
0003807213.tif 000004
【図４】
0003807213.tif 000005
【図５】
0003807213.tif 000006
【図６】
0003807213.tif 000007
【図７】
0003807213.tif 000008
【図８】
0003807213.tif 000009
【図９】
0003807213.tif 000010
【図１０】
0003807213.tif 000011
【図１１】
0003807213.tif 000012
【図１２】
0003807213.tif 000013
【図１３】
0003807213.tif 000014