CN111819015A - 搬送系统、摆动锻造方法、摆动锻造装置、轴承的制造方法、车辆的制造方法、机械装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

针对保持有工件(轮毂单元轴承(1))的移动体(21)，使其从设于构成摆动锻造装置(16)的外围结构(17)上的开口部(前面侧开口部(25))通过，一边由引导部件(20)进行引导一边从外围结构(17)的外部空间沿水平方向搬入到外围结构(17)的内部空间(23)。在搬入工序结束之后，使用成型模具(18)对工件实施摆动锻造加工。

Description

搬送系统、摆动锻造方法、摆动锻造装置、轴承的制造方法、车 辆的制造方法、机械装置的制造方法
技术领域
本发明涉及搬送系统和对工件实施摆动锻造加工的方法等。
本申请基于2018年2月14日提交的日本特愿2018-023722号主张优先权，并将其内容援引至此。
背景技术
例如，以往，作为能够将从成型模具对工件施加的载荷抑制得很小的锻造方法已知一种摆动锻造。在摆动锻造中，通过将摆动旋转的成型模具按压于工件来对该工件进行加工。
在日本特开2013-091067号公报(专利文献1)中，关于用于对工件实施摆动锻造加工的摆动锻造装置，记载了使用机器人进行工件相对于位于成型模具下方的加工空间的搬送作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-091067号公报
发明内容
然而，摆动锻造装置的加工空间存在于外围结构的内部空间。工件相对于加工空间的搬送作业从将外围结构的内部空间与外部空间连通的开口部通过来进行。在用机器人进行这种工件的搬送作业的情况下，尤其还存在开口部狭窄的情况，则必须进行用于不使机器人的臂与外围结构碰撞的设计，从而导致生产线的设备成本增多。
本发明的目的在于，提供一种无需使用机器人的臂就能进行工件相对于加工空间的搬送作业的方案。
在本发明的一个方式中，提供一种搬送系统，其经由配置于设置区域与加工区域之间的壁的开口来搬送工件。搬送系统具备：基座；设于所述基座的引导部件；第1移动体，其在所述设置区域与所述加工区域之间的移动由所述引导部件引导；供工件载置的第2移动体，其配置于所述第1移动体上；相对于所述第1移动体而将所述第2移动体支承的支承机构，其具有配置于所述第1移动体与所述第2移动体之间且将所述第2移动体的至少一部分重量支承的弹簧；和在所述加工区域内将所述第2移动体相对于所述基座固定的固定机构，其具有通过在所述第2移动体的重量的基础上还赋予规定的力而使所述弹簧弹性变形且使所述基座与所述第2移动体相互机械式卡合的第1模式、和针对所述弹簧赋予的所述规定的力被解除且使所述基座与所述第2移动体之间的所述机械式卡合解除的第2模式。
在本发明的另一方式中，摆动锻造方法具备搬入工序和加工工序。在搬入工序中，针对保持有工件的移动体，使其从设于构成摆动锻造装置的外围结构上的开口部通过，一边由引导部件进行引导一边从所述外围结构的外部空间沿水平方向搬入到所述外围结构的内部空间。在所述加工工序中，在所述搬入工序结束之后使用设于所述内部空间的成型模具对所述工件实施摆动锻造加工。
在本发明的另一方式中，摆动锻造装置具备外围结构、成型模具、支承台、引导部件、和移动体。所述外围结构具有将内部空间与外部空间在水平方向上连通的开口部。所述成型模具用于对工件实施摆动锻造加工，并配置于所述内部空间。所述支承台在所述内部空间内配置于所述成型模具的下方。所述引导部件支承于所述支承台上，并设为从所述开口部通过而从所述内部空间沿水平方向延伸至所述外部空间。所述移动体能够保持工件，且能够从所述开口部通过而在所述内部空间与所述外部空间之间一边由所述引导部件引导一边沿水平方向移动，并且能够使所保持的工件位于所述成型模具的下方。
在本发明的另一方式中，轴承的制造方法以如下轴承为对象，该轴承具备具有铆接部的零件，通过本发明的摆动锻造方法对所述零件的铆接部进行加工。
在本发明的另一方式中，车辆的制造方法以具备轮毂单元轴承的车辆为对象，该轮毂单元轴承作为用于支承车轮的轴承，通过本发明的轴承的制造方法来制造所述轮毂单元轴承。
在本发明的另一方式中，机械装置的制造方法以具备轴承的机械装置为对象，通过本发明的轴承的制造方法来制造所述轴承。此外，作为制造对象的机械装置可以是任何类型的动力(既可以是除人力以外的动力，也可以是人力)。
发明效果
根据本发明的方式，能够在不使用机器人的臂的情况下进行工件相对于加工空间的搬送作业。
附图说明
图1是具备轮毂单元轴承(轴承单元)的车辆的局部示意图。
图2是表示实施方式的第1例的对象即轮毂单元轴承的剖视图。
图3是表示实施方式的第1例的摆动锻造装置的图。具体而言，图3中的(a)是主视图(正视图)，(b)是左视图，(c)是右视图。
图4涉及实施方式的第1例，是以保持有轮毂单元轴承的移动体位于外围结构的外部空间的状态示出的摆动锻造装置的局部侧视图。
图5涉及实施方式的第1例，是以保持有轮毂单元轴承的移动体在外围结构的内部空间位于成型模具的下方、且移动体相对于支承台固定之前的状态示出的摆动锻造装置的局部侧视图。
图6涉及实施方式的第1例，是以保持有轮毂单元轴承的移动体在外围结构的内部空间位于成型模具的下方、且移动体相对于支承台固定之后的状态示出的摆动锻造装置的局部侧视图。
图7是图5的A-A放大剖视图。
图8是图6的B-B放大剖视图。
图9是表示从图8所示的状态使成型模具与构成轮毂单元轴承的轮毂圈的轴向内端部抵接以进行铆接部的加工的状态的剖视图。
具体实施方式
[实施方式的第1例]
使用图1～图9对实施方式的第1例进行说明。
图1是具备轮毂单元轴承(轴承单元)1的车辆200的局部示意图。本发明能够适用于驱动轮用的轮毂单元轴承及从动轮用的轮毂单元轴承中的任意一方。在图1中，轮毂单元轴承1是驱动轮用，具备外圈2、轮毂3和多个滚动体4。外圈2利用螺栓等固定于悬架装置的转向节201。车轮(及制动用旋转体)202利用螺栓等固定在设于轮毂3的凸缘(旋转凸缘)9上。另外，关于从动轮用的轮毂单元轴承1，车辆200能够具有与上述相同的支承构造。
图2示出了从动轮用的轮毂单元轴承(轴承单元)1。在图2的例子中，轮毂单元轴承1具备外圈2、轮毂3和多个滚动体4。
此外，关于轮毂单元轴承1，轴向外侧是在组装于车辆的状态下成为车辆的宽度方向外侧的图2的左侧。轴向内侧是在组装于车辆的状态下成为车辆的宽度方向中央侧的图2的右侧。
外圈2在内周面具有多列外圈滚道5，且在轴向中间部具有向径向外侧突出的静止凸缘6。静止凸缘6在圆周方向上的多个部位具有支承孔7。外圈2通过穿插或螺合于支承孔7的螺栓而与悬架装置的转向节结合固定。
轮毂3在外圈2的内径侧与该外圈2同轴地配置，并在外周面具有多列内圈滚道8。另外，轮毂3在与外圈2相比向轴向外侧突出的轴向外侧部具有向径向外侧突出的旋转凸缘9。旋转凸缘9在圆周方向上的多个部位具有安装孔10。车轮及制动用旋转体利用压入固定或螺合于安装孔10的轮毂螺栓而被支承固定于旋转凸缘9。
多个滚动体4以在每列各配置多个的方式滚动自如地配置于多列外圈滚道5与多列内圈滚道8之间。此外，在图示例中，作为滚动体4而使用了圆锥滚子。在其它例子中，作为滚动体4能够使用滚珠。
在图示例中，轮毂3具有轮毂圈(轮毂主体、单元主体)11和一对内圈12a、12b。多列内圈滚道8在一对内圈12a、12b的外周面各设有一列。轮毂圈11在轴向外侧部具有旋转凸缘9，且在从外周面的轴向中间部到轴向内侧部的范围内具有圆筒状的嵌合面部13。轮毂3在将一对内圈12a、12b外嵌于轮毂圈11的嵌合面部13的状态下使设于轮毂圈11的轴向内端部的圆筒部(轴端)14向径向外侧塑性变形而形成铆接部15。由铆接部15按压轴向内侧的内圈12a的轴向内端面。一对内圈12a、12b与轮毂圈11结合固定。
接着，使用图3～图9来说明用于将轮毂圈11的圆筒部14(图2)加工为铆接部15的摆动锻造装置(铆接装置、摆动铆接装置、加工装置)16。此外，图3的(a)表示摆动锻造装置16的主视图(正视图)，图3的(b)表示其左视图，图3的(c)表示其右视图。
摆动锻造装置16具备外围结构(壳体、壁)17、成型模具18、支承台(基座)19、引导部件20、移动体21、移动体用驱动机构47、固定机构22、外圈用驱动机构49、和止动件50。摆动锻造装置16具备搬送系统100。搬送系统100经由配置于加工区域(内部空间23)与设置区域(交换区域、外部空间)之间的壁17的开口25搬送工件。
如图3的(a)～图3的(c)简略所示，外围结构17通过将多个框架(骨架部件)与多个外罩(面板等覆盖部件、壁部件)组合而构成为竖向的矩形箱状，且具有内部空间23。在构成外围结构17的多个框架中，包括分别沿上下方向配置于外围结构17的水平方向的四个角落部的四根支柱框架24。外围结构17在正面侧的两根支柱框架24彼此之间的壁上具有在上下方向上较长的矩形的前面侧开口部(开口)25。在左侧面侧的两根支柱框架24彼此之间的壁和右侧面侧的两根支柱框架24彼此之间的壁上，分别具有在上下方向上较长的矩形的侧面侧开口部26。外围结构17的内部空间23与外部空间从前面侧开口部25及侧面侧开口部26通过而在水平方向上连通。
在此，对在以下说明中参照的图4～图9的关系进行简单描述(详细说明见后述)。图4是放大表示图3的(b)的一部分的图，示出了保持有轮毂单元轴承1的移动体21位于外围结构17的外部空间的状态。此外，在图4中，外围结构17仅由虚线(双点划线)图示了一部分，并省略了剩余部分的图示。图5示出了保持有轮毂单元轴承1的移动体21从图4所示的状态沿着引导部件20水平移动到内部空间23后的状态。图6示出了通过使构成固定机构22的按压部件42从图5所示的状态下降而使移动体21相对于支承台19固定后的状态。图7是图5的A-A放大剖视图。图8是图6的B-B放大剖视图。图9示出了从图8所示的状态、是载有移动体21等的支承台19上升并使构成轮毂单元轴承1的轮毂圈11的轴向内端部与成型模具18抵接后的状态。
成型模具18是用于对轮毂圈11的圆筒部14(图2)实施摆动锻造加工以形成铆接部15的工具，配置于外围结构17的内部空间23的上部。成型模具18具有上下方向的主轴α、和相对于主轴α倾斜规定角度θ的自转轴β，且在顶端部(下端部)具有以自转轴β为中心的圆环状的加工面部27。这种成型模具18能够以未图示的成型模具用电动马达为驱动源进行以主轴α为中心的旋转(摆动旋转)，且自由进行以自转轴β为中心的自转。
支承台(基座)19在对轮毂圈11的圆筒部14(图2)实施摆动锻造加工以形成铆接部15时使轮毂单元轴承1相对于成型模具18沿上下方向移动。支承台19在外围结构17的内部空间23配置于成型模具18的下方。支承台19通过未图示的支承台用液压缸能够进行上下方向的移动(升降)。
引导部件20支承于支承台19上。引导部件20设为，从外围结构17的前面侧开口部25通过而从外围结构17的内部空间23沿水平方向延伸至外围结构17的外部空间。移动体21能够保持工件、即轮毂单元轴承1。移动体21能够从外围结构17的前面侧开口部25通过，在外围结构17的内部空间23与外部空间之间一边由引导部件20进行引导一边沿水平方向移动。移动体21能够使所保持的轮毂单元轴承1位于成型模具18的下方(加工空间)。另外，移动体21通过从移动体用驱动机构(驱动装置)47(仅由图7～图9的框图示出)赋予的驱动力而沿着引导部件20移动。
引导部件20具备基板部(基座)28和一对导轨(引导部件)29。或者说，在作为基座的支承台19或基板部28上设有两条导轨(引导部件)29。
基板部28是以摆动锻造装置16的前后方向为长度方向、且以摆动锻造装置16的左右方向为宽度方向的矩形的平板状(带板状)。基板部28的长度方向的后方侧部固定于支承台19的上表面，且位于成型模具18的下方。在基板部28中，长度方向的前方侧部从外围结构17的前面侧开口部25通过而突出到外围结构17的外部空间。
一对导轨29是互相平行的直轨。导轨29固定于基板部28的上表面的宽度方向(左右方向)的两侧部，并设于基板部28的整个长度范围内。因此，一对导轨29也是长度方向的后方侧部位于成型模具18的下方、且长度方向的前方侧部通过外围结构17的前面侧开口部25突出到外围结构17的外部空间。
移动体21通过将多个零件组合而构成。具体而言，移动体21作为其构成要素而具备：由引导部件20引导的移动体基部(第1移动体)30；能够保持轮毂单元轴承1的移动体保持部(第2移动体)31；和相对于移动体基部30而将移动体保持部31浮动支承的弹簧32。即，弹簧32相对于移动体基部30支承移动体保持部31，并通过自身的弹性变形而容许上述移动体保持部31相对于移动体基部30向下方位移。
移动体基部(第1移动体)30在每条导轨29上各设有一个。各个移动体基部30也通过将多个零件组合而构成。具体而言，各个移动体基部30作为其构成零件而分别具备一对引导块33和支承板34。一对引导块33在导轨29的长度方向上分离配置。各个引导块33与导轨29卡合配置，引导块33能够沿着导轨29移动。移动体基部(第1移动体)30在加工区域与设置区域之间的移动由导轨(引导部件)29引导。支承板34在架设于一对引导块33的状态下将前后方向两端部固定于一对引导块33的上表面。在支承板34的前后方向上的多个部位(本例中为三个部位)固定有从支承板34的上表面向上方突出的引导销35。
移动体保持部(第2移动体)31也通过将多个零件组合而构成。具体而言，移动体保持部31具备移动台36和承接模37作为其构成零件。在移动体保持部(第2移动体)31上搭载工件。移动体保持部31配置于移动体基部(第1移动体)30上。
移动台36大致构成为矩形板状。移动台36在左右方向两端部的前后方向上的多个部位(与引导销35适配的部位)具有沿上下方向贯穿的引导孔38。在各个引导孔38内穿插有与一对移动体基部30的支承板34固定的引导销35。由此，移动台36(移动体保持部31)相对于一对移动体基部30的位移方向实质上仅限制为上下方向。另外，移动台36在下表面的中央部具有作为移动体侧卡合部的中央凹部39。中央凹部39的内周面成为内径尺寸在上下方向上不变的单纯的圆筒面。另外，移动台36在下表面中的偏离中央凹部39的多个部位(本例中是在左右方向上位于一对移动体基部30彼此之间的前后左右四个部位)具有作为移动体侧卡合部的锥形凹部40。锥形凹部40的内周面是随着趋向下方而内径尺寸变大的圆锥面。
承接模37构成为上端开口的有底圆筒状，并固定于移动台36的上表面的中央部。承接模37具有如下形状：底板部的上表面在使构成轮毂单元轴承1的轮毂圈11的轴向外端部朝向下方的状态下能够将轮毂圈11同轴地载置。
弹簧32例如是螺旋弹簧、叠合碟形弹簧、环形弹簧等。弹簧32以松弛地外嵌于各个引导销35上的状态被夹持在支承板34的上表面与移动台36的下表面之间。在该状态下，由这些弹簧32相对于一对移动体基部30浮动支承着移动体保持部31。即，移动体保持部31通过弹簧32的弹力从一对移动体基部30的支承板34的上表面仅浮起规定量。另外，在该状态下，移动体保持部31在施加了朝向下方的力的情况下基于弹簧32弹性变形(上下方向尺寸弹性减小)而被容许向下方位移。但是，例如在对移动体保持部31施加了轮毂单元轴承1的重量或人的体重(例如100kg)的程度下，能够以使移动体保持部31实质上不向下方位移的方式调节弹簧32的强度。移动体保持部(第2移动体)32相对于移动体基部(第1移动体)30由支承机构110支承。在一例中，支承机构110具有弹簧32、引导销35和引导孔38。弹簧32配置于移动体基部30与移动体保持部31之间，并将移动体保持部31的至少一部分重量支承。支承机构110容许弹簧32的弹性力起作用的方向上的移动体保持部(第2移动体)31相对于移动体基部(第1移动体)30的移动，并机械式地限制其它方向上的移动体保持部(第2移动体)31相对于移动体基部(第1移动体)30的移动。此外，在实施本发明的情况下，弹簧32也能不外嵌于引导销35上而是设于偏离引导销35的位置。弹簧32的个数并不特别限定，能够采用适当的个数。
移动体用驱动机构47包括固定于移动体基部30的滚珠螺母、经由多个滚珠使该滚珠螺母螺合的滚珠丝杠轴、和用于旋转驱动该滚珠丝杠轴的移动体用电动马达而构成。基于由移动体用电动马达使上述滚珠丝杠轴旋转，移动体21沿着一对导轨29移动。此外，在实施本发明的情况下，作为移动体用驱动机构47例如也能采用以移动体用电动马达为驱动源的带式驱动机构或气缸等。
固定机构22的构成包括上述的中央凹部(第1凹部)39及锥形凹部(第2凹部)40、垫板(backup plate)41、作为位移力赋予部件的按压部件42、和按压部件用驱动机构48。通过固定机构22而使移动体21(移动体保持部31)在加工区域内相对于作为基座的支承台19或基板部28保持及固定。固定机构22具有第1模式及第2模式。在第1模式中，通过在移动体保持部(第2移动体)31的重量的基础上还赋予规定的力而使弹簧32弹性变形，并使作为基座的支承台19或基板部28与移动台36(移动体保持部(第2移动体)31)相互机械式卡合。在第2模式中，释放(解除)针对弹簧32的规定的力，并释放(解除)基座(支承台19或基板部28)与移动台36(移动体保持部(第2移动体)31)的机械式卡合。
垫板41构成为矩形的平板状。垫板41在外围结构17的内部空间23与成型模具18的主轴α同轴地配置于成型模具18的下方。垫板41固定于构成引导部件20的基板部28的上表面中的、一对导轨29彼此之间的部分。
垫板41在与设于移动台36的下表面的中央凹部(第1凹部)39适配的上表面的中央部具有作为支承台侧卡合部的中央凸部(第1凸部)43。垫板41在与设于移动台36的下表面的各个锥形凹部(第2凹部)40适配的上表面的多个部位具有作为支承台侧卡合部的锥形凸部(第2凸部)44。中央凸部43的上端面与锥形凸部44的上端面位于相同的虚拟水平面内、或与该虚拟水平面相比位于稍下方。此外，在如后述那样由按压部件42使移动体保持部31向下方位移之前的状态下，移动台36的下表面与上述虚拟水平面相比位于上方。
锥形凸部44的外周面具有随着趋向上方而外径变小的圆锥面。另外，作为锥形凸部44的外周面的圆锥面与作为锥形凹部40的内周面的圆锥面彼此的顶角(锥形角)相等，并能相互锥形嵌合。凸部44的倾斜外周面与凹部40的倾斜内周面进行面接触，凸部44以匹配的方式插入凹部40。凸部44及凹部40各自相对于中心轴的倾斜角度彼此相等。通过该嵌合使移动台36(移动体保持部(第2移动体)31)相对于设于作为基座的基板部28上的垫板41定位。另一方面，中央凸部43的外周面具有外径尺寸在上下方向上不变的单纯的圆筒面。凸部43的外周面具有平行于中心轴的周面。另外，中央凸部43具有比中央凹部39的内径尺寸稍小的外径尺寸。由此，中央凸部43在锥形凸部44与锥形凹部40进行锥形嵌合时能够相对于中央凹部39以间隙配合的方式进行圆筒面嵌合，且不会与中央凹部39的开口周缘部相互干扰。此外，在实施本发明的情况下，锥形凹部40及锥形凸部44的组合数量(组对数量)并不特别限定，能够采用适当的数量。另外，在实施本发明的情况下，取代将中央凸部43及锥形凸部44如本例这样地相对于支承台19间接设置(设于固定在支承台19上的垫板41等其它部件)的结构，也能采用直接设于支承台19的结构。内部空间23中的加工区域包括配置于两条导轨29之间的加工轴(中心垂直轴、加工中心轴、加工中心位置)(α)。固定机构22具有用于作为基座的支承台19或基板部28与移动台36(移动体保持部(第2移动体)31)的机械式卡合的至少三个卡合组对(40、44)、(39、43)。至少三个卡合组对(40、44)、(39、43)具有配置于与加工轴(α)对应的位置的第1组对(39、43)、和配置于两条导轨29之间且以包围第1组对(39、43)的方式配置的至少两个第2组对(40、44)。至少两个第2组对(40、44)分别具有锥形凹部40与锥形凸部44的组合。在一例中，锥形凹部40的至少一部分和锥形凸部44的至少一部分在与加工轴(α)正交的方向上配置于工件的外形的范围内。工件上的锻造部位和第2组对(锥形凹部40及锥形凸部44)在与加工轴(α)正交的方向上配置于加工轴(α)与导轨29之间，进一步地，第2组对(锥形凹部40及锥形凸部44)的至少一部分配置于锻造部位与导轨29之间。通过机械式卡合部的适当配置，在加工时也能维持搭载有工件的移动体保持部(第2移动体)31的可靠保持。
按压部件42构成为在圆周方向上的一个部位具有不连续部45的带缺口圆筒状，并在内周面的轴向中间部具有能够与承接模37的上端面接触的层差面46。不连续部45具有能够在径向上从轮毂单元轴承1的轴向内侧部穿过的周向宽度尺寸。这种按压部件42在使不连续部45位于前方并使层差面46朝向下方的状态下与成型模具18的主轴α同轴地在上下方向上配置于成型模具18与引导部件20之间。
按压部件用驱动机构48(仅由图7～图9的框图示出)将按压部件42以相对于支承台19能够沿上下方向移动的方式支承。作为这种按压部件用驱动机构48，例如能够采用固定于支承台19的上表面、并且与按压部件42结合的具备一个或多个(例如1～3个)按压用液压缸的驱动机构。
外圈用驱动机构49(仅由图7～图9的框图示出)由按压部件42支承。外圈用驱动机构49用于在对轮毂圈11的圆筒部14(图2)实施摆动锻造加工以形成铆接部15时使外圈2相对于轮毂圈11及内圈12a、12b旋转。作为这种外圈用驱动机构49，例如能够采用具备能够与外圈2卡合的旋转体、和使该旋转体与外圈2一起旋转的外圈用电动马达的驱动机构。
止动件50固定于引导部件20的长度方向后端部。止动件50通过与沿着一对导轨29从前方向后方移动的移动体21的后端部抵接来谋求移动体21的前后方向上的定位。在这样地谋求了移动体21的前后方向上的定位的状态下，移动体21与成型模具18的主轴α同轴地配置。即，构成移动体21的承接模37、以及由承接模37保持的轮毂单元轴承1的轮毂圈11与成型模具18的主轴α同轴地配置。另外，设于移动台36的下表面的中央凹部39与设于垫板41的上表面的中央凸部43适配，且设于移动台36的下表面的锥形凹部40与设于垫板41的上表面的锥形凸部44适配。
以下，说明使用本例的摆动锻造装置16的摆动锻造方法{对构成轮毂单元轴承1的轮毂圈11的圆筒部14(图2)实施摆动锻造加工的方法}。
在本例的摆动锻造方法中，按顺序执行设置工序、搬入工序、固定工序、加工工序、固定解除工序、搬出工序、和取出工序。
此外，在图3～图9中，为了方便而以在轮毂圈11的轴向内端部形成有铆接部15的状态示出了轮毂单元轴承1，但实际上，在进行后述的铆接部15的加工之前的状态下，在轮毂圈11的轴向内端部存在有圆筒部14(图2)，但未形成有铆接部15。
(设置工序)
设置工序是将形成铆接部15紧前的轮毂单元轴承1(是图2所示的轮毂单元轴承1，如该图的点划线所示，在轮毂圈11的轴向内端部具有形成铆接部15之前的圆筒部14)设置至移动体21的工序。
在设置工序中，如图3及图4所示，将移动体21配置于外围结构17的外部空间。另外，使支承台19相对于成型模具18充分下降。另外，通过使按压部件42相对于支承台19上升，使按压部件42的下端面与构成移动体21的移动体保持部31的上端面相比位于上方。而且，在该状态下，在移动体21上保持轮毂单元轴承1。具体而言，如图7所示，在使轮毂圈11的轴向外端部朝向下方的状态下，将轮毂圈11同轴地载置于承接模37的底板部的上表面。在像这样将轮毂单元轴承1保持于移动体21上的状态下，轮毂单元轴承1的轴向内侧部与承接模37的上端缘相比向上方突出。此外，如上述那样地在移动体21上保持轮毂单元轴承1的作业既能由作业人员的手进行，也能由机器人的臂自动进行。
(搬入工序)
搬入工序是将保持有轮毂单元轴承1的移动体21从外围结构17的外部空间搬入到外围结构17的内部空间23的工序。
在搬入工序中，如图4→图5所示，针对保持有轮毂单元轴承1的移动体21，一边由构成引导部件20的一对导轨29进行引导一边使其向后方移动，并从设于外围结构(外围结构的壁)17的前面侧开口部25通过而将其从外围结构17的外部空间沿水平方向搬入到外围结构17的内部空间23。通过使所搬入的移动体21的后端部与止动件50抵接而使移动体21的移动在成型模具18的下方停止。由此，将轮毂单元轴承1的轮毂圈11与成型模具18的主轴α同轴地配置。此外，在进行该搬入时，与承接模37的上端缘相比向上方突出的轮毂单元轴承1的轴向内侧部通过从按压部件42的不连续部45穿过而进入按压部件42的内径侧。
(固定工序)
固定工序是将移动体21相对于支承台19固定的工序。在固定工序中，如图5→图6(图7→图8)所示，使构成固定机构22的按压部件42下降，由按压部件42的层差面46按压承接模37的上端面。由此，通过使弹簧32弹性变形(使弹簧32的上下方向尺寸弹性减小)而使移动体保持部31向下方位移。然后，使构成移动体保持部31的移动台36的下表面与垫板41的上表面抵接。与此同时，使设于垫板41的上表面的中央凸部43以间隙配合的方式与设于移动台36的下表面的中央凹部39进行圆筒面嵌合，且使设于垫板41的上表面的锥形凸部44与设于移动台36的下表面的各个锥形凹部40无晃动地进行锥形嵌合。其结果是，移动体21相对于支承台19经由垫板41及引导部件20而被固定。
此外，在本例中，能够尽量减少进行固定工序时的、按压部件42的下降量及移动体保持部31向下方的位移量。为此，具体而言，分别充分缩小按压部件42下降之前的状态下的、按压部件42的下端面与承接模37的上端面之间的上下方向上的间隔、以及移动体保持部31向下方位移之前的状态下的、移动台36的下表面与锥形凸部44的上端面之间的上下方向上的间隔(例如0.5mm～1mm左右)。
(加工工序)
加工工序是对构成轮毂单元轴承1的轮毂圈11的圆筒部14(图2)实施摆动锻造加工以形成铆接部15的工序。在加工工序中，在如上述那样使移动体保持部31向下方位移了的状态下，使由按压部件42支承的外圈用驱动机构49与轮毂单元轴承1的外圈2卡合。然后，由外圈用驱动机构49使外圈2相对于轮毂圈11及内圈12a、12b旋转。与此同时，使成型模具18以主轴α为中心摆动旋转。
在该状态下，如图8→图9所示，使支承台19上升以使成型模具18的加工面部27按压于轮毂圈11的圆筒部14(图2)。由此，从成型模具18对圆筒部14的圆周方向上的一部分施加载荷，该载荷的朝向为，在上下方向上朝向下方且在径向上朝向外侧。像这样对圆筒部14施加载荷的位置随着以主轴α为中心的成型模具18的旋转而在圆筒部14的圆周方向上连续变化。由此，使圆筒部14向径向外侧塑性变形以形成铆接部15，并由该铆接部15按压轴向内侧的内圈12a的轴向内端面。此外，在像这样形成铆接部15时，成型模具18基于作用于其与圆筒部14(铆接部15)的接触部的摩擦力而一边以自转轴β为中心自转一边以主轴α为中心摆动旋转。即，成型模具18相对于圆筒部14(铆接部15)的接触是滚动接触。因此，能够充分抑制该接触部的磨损和发热。
另外，在铆接部15的加工中，从成型模具18对圆筒部14(铆接部15)施加的载荷的10％～100％是朝向径向外侧的载荷。当仅用锥形凹部40与锥形凸部44的锥形嵌合部来支承这种朝向径向外侧的载荷时，该锥形嵌合部的负载会变得过大。因此，在本例中，也用中央凹部39与中央凸部43的圆筒面嵌合部来支承上述那种朝向径向外侧的载荷，从而能够减轻上述锥形嵌合部的负载。
当铆接部15的形成完成后，接着，如图9→图8所示，通过使支承台19下降而使轮毂单元轴承1从成型模具18向下方退避，并使成型模具18的摆动旋转及外圈2的旋转停止。
(固定解除工序)
在固定解除工序中，如图8→图7(图6→图5)所示，通过使按压部件42上升来解除外圈用驱动机构49相对于外圈2的卡合，并且通过利用弹簧32的弹力使移动体保持部31向上方位移来解除移动体保持部31相对于支承台19的固定状态。
(搬出工序)
搬出工序是将保持有轮毂单元轴承1的移动体21从外围结构17的内部空间23搬出到外围结构17的外部空间的工序。在搬出工序中，如图5→图4所示，针对保持有轮毂单元轴承1的移动体21，一边由构成引导部件20的一对导轨29进行引导一边使其向前方移动，并从设于外围结构17的前面侧开口部25通过而将其从外围结构17的内部空间23沿水平方向搬出到外围结构17的外部空间。
(取出工序)
在取出工序中，从移动体21取出轮毂单元轴承1。该取出作业既能由作业人员的手进行，也能由机器人的臂自动进行。
如上所述，根据本例的摆动锻造装置16及摆动锻造方法，无需使用机器人的臂也能进行轮毂单元轴承1相对于位于成型模具18下方的加工空间的搬送作业。因此，由于不再像使用机器人的臂进行这种搬送作业的情况那样需要进行用于不使机器人的臂与外围结构17碰撞的设计，所以能够抑制生产线的设备成本。尤其是，本例的摆动锻造装置16是即使在外围结构17的开口部小到无法使用机器人的臂进行轮毂单元轴承1相对于加工空间的搬送作业的情况(例如，为了充分确保外围结构17的刚性或防止加工空间中使用的润滑油向外围结构17的外部空间飞散而缩小外围结构17的开口部的情况)下，也能进行上述搬送作业的有利构造。
本发明的摆动锻造方法及摆动锻造装置并不限于将轮毂单元轴承作为工件，还能适用于将除了轮毂单元轴承以外的轴承等各种对象作为工件。另外，具备实施摆动锻造加工的零件的轴承并不限于被组装到车辆中的轴承，还能以组装到各种机械装置中的轴承为对象。
另外，本发明的摆动锻造装置也能采用成型模具沿上下方向移动的结构来代替支承台沿上下方向移动的结构。
在一个实施方式中，搬送系统(100)经由配置于设置区域与加工区域之间的壁(17)的开口(25)搬送工件。搬送系统(100)具备基座(19、28)、设于上述基座(19、28)的引导部件(29)、第1移动体(30)、第2移动体(31)、支承机构(110)、弹簧(32)、和固定机构(22)。第1移动体(30)在上述设置区域与上述加工区域之间的移动由上述引导部件(29)引导。第2移动体(31)搭载有工件并配置于上述第1移动体(30)上。支承机构(110)相对于上述第1移动体(30)而将上述第2移动体(31)支承。弹簧(32)配置于上述第1移动体(30)与上述第2移动体(31)之间且将上述第2移动体(31)的至少一部分重量支承。固定机构(22)将上述支承机构(110)固定，并将上述第2移动体(31)在上述加工区域内相对于上述基座(19、28)固定。固定机构(22)具有通过在上述第2移动体(31)的重量的基础上还赋予规定的力而使上述弹簧(32)弹性变形且使上述基座(19、28)与上述第2移动体(31)相互机械式卡合的第1模式、和使针对上述弹簧(32)的上述规定的力被解放且使上述基座(19、28)与上述第2移动体(31)的上述机械式卡合解放的第2模式。
在上述实施方式中能够构成为，上述支承机构(110)容许上述弹簧(32)的弹性力起作用的方向上的上述第2移动体(31)相对于上述第1移动体(30)的移动，并机械式地限制其它方向上的上述第2移动体(31)相对于上述第1移动体(30)的移动。
在一例中，上述引导部件(29)包括两条导轨(29)，上述加工区域包括配置于两条上述导轨(29)之间的加工轴，上述固定机构(22)具有用于上述基座(19、28)与上述第2移动体(31)的上述机械式卡合的至少三个卡合组对((40、44)、(39、43))。至少三个上述卡合组对((40、44)、(39、43))能够具有配置于与上述加工轴对应的位置的第1组对(39、43)、和配置于两条上述导轨(29)之间且以包围上述第1组对(39、43)的方式配置的至少两个第2组对(40、44)。
例如，至少两个上述第2组对(40、44)能够分别具有锥形凹部与锥形凸部的组合。
上述实施方式的搬送系统(100)能够优选用于摆动锻造加工。
在一个实施方式中，摆动锻造方法具备搬入工序和加工工序。在搬入工序中，针对保持有工件的移动体(21)，从设于构成摆动锻造装置(16)的外围结构(17)上的开口部(25)通过，一边由引导部件(20)进行引导一边使其从上述外围结构(17)的外部空间沿水平方向搬入到上述外围结构(17)的内部空间(23)。在上述加工工序中，在上述搬入工序结束之后使用设于上述内部空间(23)的成型模具(18)对上述工件实施摆动锻造加工。
在上述搬入工序结束之后且在上述加工工序开始之前，能够执行固定工序。在上述固定工序中，通过使上述移动体(21)的一部分弹性变形而使上述移动体(21)中的保持有上述工件的部分向下方位移，并基于该位移而将该保持有工件的部分相对于设于上述内部空间(23)的支承台(19)固定。
在上述固定工序中，基于使上述移动体(21)中的保持有上述工件的部分向下方位移，而使设于上述移动体(21)中的保持有上述工件的部分上的移动体侧卡合部(40)与相对于上述支承台(19)直接或间接地设置的支承台侧卡合部(44)卡合，由此，能够将上述移动体(21)中的保持有上述工件的部分相对于上述支承台(19)固定。
作为上述移动体侧卡合部(40)与上述支承台侧卡合部(44)的组合，能够采用能够相互锥形嵌合的锥形凹部(40)与锥形凸部(44)的组合。
在一个实施方式中，摆动锻造装置(16)具备外围结构(17)、成型模具(18)、支承台(19)、引导部件(20)、和移动体(21)。上述外围结构(17)具有将内部空间(23)与外部空间在水平方向上连通的开口部(25)。上述成型模具(18)用于对工件实施摆动锻造加工，并配置于上述内部空间(23)。上述支承台(19)在上述内部空间(23)配置于上述成型模具(18)的下方。上述引导部件(20)支承于上述支承台(19)上，并设为从上述开口部(25)通过而从上述内部空间(23)沿水平方向延伸至上述外部空间。上述移动体(21)能够保持工件，且能从上述开口部(25)通过而在上述内部空间(23)与上述外部空间之间一边由上述引导部件(20)引导一边沿水平方向移动，并且还能使所保持的工件位于上述成型模具(18)的下方。
上述移动体(21)能够具有由上述引导部件(20)引导的移动体基部(30)、能够保持工件的移动体保持部(31)、和相对于上述移动体基部(30)而将上述移动体保持部(31)支承并通过自身的弹性变形而容许上述移动体保持部(31)相对于上述移动体基部(30)向下方位移的弹簧(32)。在由上述移动体保持部(31)保持的工件位于上述成型模具(18)下方的部位处具备固定机构(22)，其通过使上述弹簧(32)弹性变形而使上述移动体保持部(31)向下方位移，并基于该位移而将上述移动体保持部(31)相对于上述支承台(19)固定。
上述固定机构(22)能够具有：位移力赋予部件(42)，其对上述移动体保持部(31)赋予使上述弹簧(32)弹性变形以使上述移动体保持部(31)向下方位移的力；设于上述移动体保持部(31)的移动体侧卡合部(40)；和直接或间接地设于上述支承台(19)的支承台侧卡合部(44)，在通过上述力而使上述移动体保持部(31)向下方位移了的情况下，上述移动体侧卡合部(40)和上述支承台侧卡合部(44)互相卡合。
作为上述移动体侧卡合部(40)与上述支承台侧卡合部(44)的组合，能够采用能够相互锥形嵌合的锥形凹部(40)与锥形凸部(44)的组合。
在一个实施方式中，轴承的制造方法以如下轴承(1)为对象，该轴承(1)具备具有铆接部(15)的零件，通过本发明的摆动锻造方法对上述零件的铆接部(15)进行加工。
在一个实施方式中，车辆的制造方法以具备轮毂单元轴承(1)的车辆为对象，该轮毂单元轴承(1)作为用于支承车轮的轴承，通过本发明的轴承的制造方法来制造上述轮毂单元轴承(1)。
在一个实施方式中，机械装置的制造方法以具备轴承的机械装置为对象，通过本发明的轴承的制造方法来制造上述轴承(1)。
附图标记说明
1 轮毂单元轴承
2 外圈
3 轮毂
4 滚动体
5 外圈滚道
6 静止凸缘
7 支承孔
8 内圈滚道
9 旋转凸缘
10 安装孔
11 轮毂圈
12a、12b 内圈
13 嵌合面部
14 圆筒部
15 铆接部
16 摆动锻造装置
17 外围结构
18 成型模具
19 支承台
20 引导部件
21 移动体
22 固定机构
23 内部空间
24 支柱框架
25 前面侧开口部
26 侧面侧开口部
27 加工面部
28 基板部
29 导轨
30 移动体基部
31 移动体保持部
32 弹簧
33 引导块
34 支承板
35 引导销
36 移动台
37 承接模
38 引导孔
39 中央凹部
40 锥形凹部
41 垫板
42 按压部件
43 中央凸部
44 锥形凸部
45 不连续部
46 层差面
47 移动体用驱动机构
48 按压部件用驱动机构
49 外圈用驱动机构
50 止动件
100 搬送系统
110 支承机构

Claims (16)

1.一种搬送系统，经由配置于设置区域与加工区域之间的壁的开口来搬送工件，该搬送系统的特征在于，具备：
基座；
设于所述基座的引导部件；
第1移动体，其在所述设置区域与所述加工区域之间的移动由所述引导部件引导；
供工件载置的第2移动体，其配置于所述第1移动体上；
相对于所述第1移动体而将所述第2移动体支承的支承机构，其具有配置于所述第1移动体与所述第2移动体之间且将所述第2移动体的至少一部分重量支承的弹簧；和
在所述加工区域内将所述第2移动体相对于所述基座固定的固定机构，其具有通过在所述第2移动体的重量的基础上还赋予规定的力而使所述弹簧弹性变形且使所述基座与所述第2移动体相互机械式卡合的第1模式、和针对所述弹簧赋予的所述规定的力被解除且使所述基座与所述第2移动体之间的所述机械式卡合解除的第2模式。
2.根据权利要求1所述的搬送系统，其特征在于，所述支承机构容许所述弹簧的弹性力起作用的方向上的所述第2移动体相对于所述第1移动体的移动，并机械式地限制其它方向上的所述第2移动体相对于所述第1移动体的移动。
3.根据权利要求1或2所述的搬送系统，其特征在于，
所述引导部件包括两条导轨，
所述加工区域包括配置于两条所述导轨之间的加工轴，
所述固定机构具有用于所述基座与所述第2移动体之间的所述机械式卡合的至少三个卡合组对，
至少三个所述卡合组对具有配置于与所述加工轴对应的位置的第1组对、和配置于两条所述导轨之间且以包围所述第1组对的方式配置的至少两个第2组对。
4.根据权利要求3所述的搬送系统，其特征在于，至少两个所述第2组对分别具有锥形凹部与锥形凸部的组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的搬送系统，其特征在于，用于摆动锻造加工。
6.一种摆动锻造方法，其特征在于，具备：
搬入工序，其针对保持有工件的移动体，使其从设于构成摆动锻造装置的外围结构上的开口部通过，一边由引导部件进行引导一边从所述外围结构的外部空间沿水平方向搬入到所述外围结构的内部空间；和
加工工序，其在所述搬入工序结束之后使用设于所述内部空间的成型模具对所述工件实施摆动锻造加工。
7.根据权利要求6所述的摆动锻造方法，其特征在于，具备在所述搬入工序结束之后且在所述加工工序开始之前执行的固定工序，
在所述固定工序中，通过使所述移动体的一部分弹性变形而使所述移动体中的保持有所述工件的部分向下方位移，并基于该位移而将该保持有工件的部分相对于设于所述内部空间的支承台固定。
8.根据权利要求7所述的摆动锻造方法，其特征在于，在所述固定工序中，基于使所述移动体中的保持有所述工件的部分向下方位移，而使设于所述移动体中的保持有所述工件的部分上的移动体侧卡合部与相对于所述支承台直接或间接地设置的支承台侧卡合部卡合，由此将所述移动体中的保持有所述工件的部分相对于所述支承台固定。
9.根据权利要求8所述的摆动锻造方法，其特征在于，作为所述移动体侧卡合部与所述支承台侧卡合部的组合而采用能够相互锥形嵌合的锥形凹部与锥形凸部的组合。
10.一种摆动锻造装置，其特征在于，具备：
外围结构，其具有将内部空间与外部空间在水平方向上连通的开口部；
成型模具，其配置于所述内部空间，并用于对工件实施摆动锻造加工；
支承台，其在所述内部空间内配置于所述成型模具的下方；
引导部件，其支承于所述支承台上，并设为从所述开口部通过而从所述内部空间沿水平方向延伸至所述外部空间；和
移动体，其能够保持工件，且能够从所述开口部通过而在所述内部空间与所述外部空间之间一边由所述引导部件引导一边沿水平方向移动，并且能够使所保持的工件位于所述成型模具的下方。
11.根据权利要求10所述的摆动锻造装置，其特征在于，所述移动体具有：由所述引导部件引导的移动体基部；能够保持工件的移动体保持部；和弹簧，该弹簧相对于所述移动体基部而将所述移动体保持部支承，并且通过自身的弹性变形而容许所述移动体保持部相对于所述移动体基部向下方位移，
在由所述移动体保持部保持的工件位于所述成型模具下方的部位处具备固定机构，其通过使所述弹簧弹性变形而使所述移动体保持部向下方位移，并基于该位移而将所述移动体保持部相对于所述支承台固定。
12.根据权利要求11所述的摆动锻造装置，其特征在于，所述固定机构具有：位移力赋予部件，其对所述移动体保持部赋予使所述弹簧弹性变形以使所述移动体保持部向下方位移的力；设于所述移动体保持部的移动体侧卡合部；和直接或间接地设于所述支承台的支承台侧卡合部，在通过所述力而使所述移动体保持部向下方位移了的情况下，所述移动体侧卡合部和所述支承台侧卡合部相互卡合。
13.根据权利要求12所述的摆动锻造装置，其特征在于，作为所述移动体侧卡合部与所述支承台侧卡合部的组合，具有能够相互锥形嵌合的锥形凹部与锥形凸部的组合。
14.一种轴承的制造方法，所述轴承具备具有铆接部的零件，该轴承的制造方法的特征在于，
通过权利要求6至9中任一项所述的摆动锻造方法对所述零件的铆接部进行加工。
15.一种车辆的制造方法，所述车辆具备轮毂单元轴承，该轮毂单元轴承是用于支承车轮的轴承，该车辆的制造方法的特征在于，
通过权利要求14所述的轴承的制造方法来制造所述轮毂单元轴承。
16.一种机械装置的制造方法，所述机械装置具备轴承，该机械装置的制造方法的特征在于，
通过权利要求14所述的轴承的制造方法来制造所述轴承。
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