JP2001105073A - 押込み転造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークを押込み転造する際に、ワークのクラ
ンプ力を容易に調整できるようにすると共に、ワークを
押込む際の移動スピードも途中で切換え制御できるよう
にして作業全体のスピードアップを図る。 【解決手段】 ベース２０と、このベース２０上にスラ
イド可能に配設された回転センタ２５ａ及びチャックセ
ンタ２６ａと、回転センタ２５ａの背面側に配設されサ
ーボモータ５０の駆動力によってスライド可能なボール
ネジシャフト５１とを備え、前記チャックセンタ２６ａ
がワーク２１のクランプ軸線４０上でエアーシリンダ装
置３３から押圧力を受けて移動し、回転センタ２５ａと
の間でワーク２１をクランプすると共に、ボールネジシ
ャフト５１がワーク２１のクランプ軸線４０上でサーボ
モータ５０からの駆動力を受けて回転センタ２５ａを押
圧し、ワーク２１をロールダイス７０側に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は寄せ転造を兼ねた押
込み転造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来における押込み転造装置の一
例を示したものである。この図において、転造装置のベ
ース１上にはワーク２をクランプするための操作センタ
台３と後部センタ台４とが配置され、連結杆５によって
両者がつながっている。操作センタ台３にはクランプシ
リンダ（図示せず）が内蔵されおり、該センタ台３に取
付けられた押込センタ６を押出すことでワーク２がクラ
ンプされる。また、操作センタ台３の背面側には押込シ
リンダ７が配設されている。この押込シリンダ７はワー
ク２を転造加工する際に駆動するもので、油圧によって
伸縮するロッド８の先端が操作センタ台３の背面に固定
されている。一方、後部センタ台４にはチャックセンタ
９が取付けられる。このチャックセンタ９の後端には、
チャックセンタ９を後部センタ台４から操作センタ台３
側に突き出す押しバネ１０が配置され、押しバネ１０の
弾性力でワーク２の長さのバラツキを吸収している。

【０００３】このような構成からなる押込み転造装置に
あっては、先ず押込センタ６及びチャックセンタ９間に
ワーク２をセットしたのち、クランプシリンダが作動し
てワーク２をクランプする。次いで、押込シリンダ７が
作動してロッド８を伸ばし操作センタ台３をロールダイ
ス１１側に向けて移動する。操作センタ台３と後部セン
タ台４とが連結杆５によってつながっているので、ワー
ク２はこれら一対のセンタ台３，４と一緒にロールダイ
ス１１側に移動し、ワーク２にセレーションやスプライ
ンなどの転造加工が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
押込み転造装置には以下のような課題がある。第１にワ
ーク２をクランプするのに押しバネ１０を用いてワーク
２の長さのバラツキを調整しているが、このバネ力はワ
ーク２の種類及び加工種類などによって異なるために、
その都度押しバネ１０を交換しなければならないといっ
た煩わしさがあった。第２にワーク２の押込みを油圧の
押込シリンダ７によって行なっているためにスピードが
一元的であり、ワーク２を押込む際の移動スピードの途
中での切換制御が難しい。その結果、ワーク２をロール
ダイス１１の位置まで移動させる時のスピードとワーク
２をロールダイス１１で押込み加工する時のスピードと
を変えて全体のスピードアップを図ることが難しかっ
た。

【０００５】そこで、本発明の目的はワークのクランプ
力を容易に調整できるようにした押込み転造装置を提供
することである。

【０００６】また、本発明の他の目的はワークを押込む
際の移動スピードを途中で切換え制御できるようにし
て、作業全体のスピードアップを図ることができる押込
み転造装置を提供することである。

【０００７】また、本発明の他の目的は押込み転造加工
のみならず寄せ転造加工も兼用できる押込み転造装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る押込み転造装置は、ベースと、この
ベース上にスライド可能に配設された回転センタ及びチ
ャックセンタとを備え、回転センタとチャックセンタと
の間でワークをクランプする押込み転造装置において、
前記チャックセンタは、ワークのクランプ軸線上でシリ
ンダ装置からの押圧力を受けることを特徴とする。

【０００９】この発明によれば、シリンダ装置の圧力設
定を変えることでワークのクランプ力を容易に調整でき
ると共に、ワークの長さのバラツキに対しても一定の圧
力でクランプすることができる。また、シリンダ装置か
らはクランプするワークの軸線上で押圧するために、反
力を受けた時にワークの中心軸がずれるといったことも
防げる。

【００１０】また、請求項２に係る押込み転造装置は、
ベースと、このベース上にスライド可能に配設された回
転センタ及びチャックセンタと、回転センタの背面側に
配設されサーボモータの駆動力によってスライド可能な
ボールネジシャフトとを備え、前記チャックセンタがワ
ークのクランプ軸線上でシリンダ装置から押圧力を受け
て移動し、回転センタとの間でワークをクランプすると
共に、ボールネジシャフトがワークのクランプ軸線上で
サーボモータからの駆動力を受けて回転センタを押圧
し、ワークをロールダイス側に移動することを特徴とす
る。

【００１１】この発明によれば、前記請求項１に係る発
明の作用効果に加えて、ワークの押込みをサーボモータ
によって制御しているために、正確に位置決めできる
他、押込み時の移動スピードを容易に制御できるといっ
た効果がある。また、ボールネジシャフトの先端でクラ
ンプしているワークの軸線上を押圧するために、押込み
時の反力をボールネジシャフトのハウジングで確実に受
け止めることができ、ワークの中心軸がずれるといった
ことを防げる。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項２に係る
押込み転造装置において、前記ボールネジシャフトの後
端側に、ボールネジシャフトに固定された歩み調整杆
と、この歩み調整杆の一端を両側から挟持する一対のシ
リンダとを備えたボールネジ切離し手段を配設し、左右
のシリンダを駆動して歩み調整杆を挟持した時にボール
ネジシャフトの先端と回転センタとの間に隙間を設けた
ことを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、寄せ転造の際にはワー
クをクランプしているセンタ台とボールネジシャフトと
を切離したので、転造加工の際にワークの歩みによって
センタ台が移動したとしても、それによってボールネジ
シャフトに悪影響を及ぼすことがない。また、寄せ転造
位置への移動はセンタ台を直接ボールネジシャフトによ
って押圧してないので、センタ台からボールネジシャフ
トを切り離した時にセンタ台の位置即ちワークの位置が
ずれてしまうといったことがない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下添付図面に基づいて本発明に
係る押込み転造装置の実施形態を詳細に説明する。図１
及び図２はこの実施形態に係る押込み転造装置の概略側
面図であり、図１は寄せ転造時におけるボールネジシャ
フトとセンタ台との位置関係を示し、図２は押込み転造
時における上記両者の位置関係を示したものである。ま
た、図３は押込み転造装置の平面図である。これらの図
において、符号２０は押込み転造装置のベースであり、
その上面にはワーク２１をクランプするためのセンタ台
装置２２、センタ台装置２２を押込むための押込駆動装
置２３及びボールネジ切離し手段６０が設けられる。上
記ベース２０上にはセンタ台装置２２からボールネジ切
離し手段６０まで連続して延びるガイドレール２４が敷
設され、このガイドレール２４上を上記センタ台装置２
２などがスライド移動する。

【００１５】前記センタ台装置２２は、左右に離れて配
置された回転センタ台２５とチャックセンタ台２６とを
備えており、各センタ台２５，２６の対向する前面側に
は回転センタ２５ａ及びチャックセンタ２６ａが同軸上
にそれぞれ取付けられる。回転センタ台２５及びチャッ
クセンタ台２６は、ガイドレール２４上を摺動する可動
ブロック２７，２８にそれぞれ載置固定されるが、回転
センタ台２５側の可動ブロック２７は、前記押込駆動装
置２３及びボールネジ切離し手段６０が載置されるテー
ブル２９と一体に固定される他、可動ブロック２７の両
側で水平に延びるワーク長調整杆３０にボルト３１で締
結されている。ワーク長調整杆３０には一端部から中央
部付近まで長溝３０ａが形成されており、この長溝３０
ａの範囲内で回転センタ台２５をワーク２１の長さに応
じて移動することができる。なお、チャックセンタ台２
６側の可動ブロック２８はガイドレール２４上を自由に
移動することができる。

【００１６】前記チャックセンタ台２６が固定されてい
る可動ブロック２８の後部近傍には、前記ワーク長調整
杆３０の他端部にボルトで締結された可動ブロック３２
が配設される。この可動ブロック３２の上面には前記チ
ャックセンタ台２６を駆動するためのエアーシリンダ装
置３３が載置固定される。このエアーシリンダ装置３３
は、可動ブロック３２に固定されたシリンダ本体３４
と、このシリンダ本体３４のロッド３５先端に固定され
たセンタ押出杆３６と、センタ押出杆３６とチャックセ
ンタ２６ａとの間に架け渡された引張スプリング３７と
で構成される。センタ押出杆３６は可動ブロック３２の
上面に設けられたスライドブロック３８にガイドされつ
つチャックセンタ台２６との間をスライド移動する。セ
ンタ押出杆３６は略Ｌ字形状をしており、水平状の上腕
部３９の先端がワーク２１のクランプ軸線４０上におい
てチャックセンタ台２６の背面を押圧する。即ち、セン
タ押出杆３６はエアーシリンダ装置３３のロッド３５に
よって下部が押されるが、クランプ軸線４０上でチャッ
クセンタ台２６を押すことで安定した確実なクランプが
得られる。なお、前記引張スプリング３７は、ワーク２
１のクランプ解除時にチャックセンタ台２６を可動ブロ
ック２８と共に引張スプリング３７のバネ力によって元
の位置に戻すためのものである。

【００１７】一方、前記回転センタ台２５の背面側に配
設された押込駆動装置２３は、押込用のサーボモータ５
０によって制御されるボールネジシャフト５１と、転造
機本体５２にステー５９を介して固定されたボールネジ
ハウジング５３とを備える。ボールネジシャフト５１は
前記センタ押出杆３６と同様、クランプ軸線４０上に配
設され、テーブル２９上に立設された一対の支持壁５４
ａ，５４ｂによって前後端が支持されている。ボールネ
ジシャフト５１の前後端には軸径の細い細径部５５ａ，
５５ｂがそれぞれ形成されており、この細径部５５ａ，
５５ｂが支持壁５４ａ，５４ｂに開設された通孔（図示
せず）に貫通支持されている。また、ボールネジシャフ
ト５１は、サーボモータ５０の回転軸及びボールネジシ
ャフト５１のそれぞれに取付けられたプーリ５６，５７
間にタイミングベルト５８を架け渡すことによって駆動
力が伝達され、ボールネジハウジング５３に配設された
ナット４９が回転することでスライド移動する。

【００１８】また、前記押込駆動装置２３の背面側に
は、寄せ転造する際に生ずるワークの歩み現象によって
ボールネジシャフト５１に悪影響が及ぼさないようにボ
ールネジ切離し手段６０が配置される。このボールネジ
切離し手段６０は、テーブル２９上にシリンダ固定台６
１を介して対面配置された一対のエアーシリンダ６３，
６４と、このエアーシリンダ６３，６４から伸びるロッ
ド６５，６６の先端に一端が挟持され他端が前記ボール
ネジシャフト５１の後端部に固定される断面コ字状の歩
み調整杆６７とで構成される。また、上記各エアーシリ
ンダ６３，６４の推力、即ち歩み調整杆６７の後端６７
ａを押し付ける力は左右で異なっており、後端側（図に
おいて左側）のエアーシリンダ６３に比べて手前側（図
において右側）のエアーシリンダ６４の方が押付力は強
い。また、ロッドの長さも左右のエアーシリンダ６３，
６４で異なっており、左側のエアーシリンダ６３の方が
ロッド６５は長く伸びる。図１で示したように、右側の
エアーシリンダ６４からロッド６６を一杯に伸ばし、そ
れに合わせて左側のエアーシリンダ６３からもロッド６
５を伸ばして歩み調整杆６７の後端６７ａを挟持すると
丁度左右のエアーシリンダ６３，６４の中間位置で挟持
される。なお、歩み調整杆６７の先端６７ｂは、支持壁
５４ｂの後側でボールネジシャフト５１の後端部に固定
され、該ボールネジシャフト５１と一体的に移動する。
また、ボールネジ切離し手段６０が載置されるテーブル
２９は、ガイドレール２４上に配設された可動ブロック
６８によってスライド可能となっている。

【００１９】次に、上記構成からなる押込み転造装置を
用いてワーク２１を押込み転造加工する場合を説明す
る。先ず、転造加工するワーク２１の長さに応じて回転
センタ台２５の位置決めを行なうと共に、ワーク２１の
種類や加工種類等に応じてエアーシリンダ装置３３のエ
アー圧を調整しておく。次いで、回転センタ２５ａとチ
ャックセンタ２６ａとの間にワーク２１をセットしてか
らエアーシリンダ装置３３を駆動する。この駆動によっ
てセンタ押出杆３６が押し出され、その上腕部３９でチ
ャックセンタ台２６をワークのクランプ軸線４０上で押
す。チャックセンタ台２６は可動ブロック２８と共にガ
イドレール２４上をスライドし、回転センタ２５ａとの
間でワーク２１をクランプする。エアーシリンダ装置３
３のレギュレータによってエアー圧が一定に制御される
ため、ワーク２１の長さ方向に多少の誤差があってもク
ランプ力が一定に保持される。

【００２０】図１は上記チャッキング操作によってワー
ク２１をクランプした時の位置関係を示し、回転センタ
台２５の背面とボールネジシャフト５１の先端との間に
は隙間Ｓが形成される。この状態からボールネジ切離し
手段６０の右側のエアーシリンダ６４のエアー圧を解除
するとロッド６６が引っ込むと共に、左側のエアーシリ
ンダ６３のロッド６５が伸びる。この時、ボールネジシ
ャフト５１はボールネジハウジング５３に固定され、ま
たボールネジシャフト５１の後端と歩み調整杆６７ｂの
先端６７ｂとが固定されているために、左側のエアーシ
リンダ６３が後退しながらロッド６５を伸ばし、結果的
にボールネジ切離し手段６０及びセンタ台装置２２がテ
ーブル２９と共にボールネジシャフト５１に対して左側
へスライドし、図２に示したように、前記隙間Ｓが詰ま
ってボールネジシャフト５１の先端が回転センタ台２５
の背面に当接した状態となる。

【００２１】この状態からサーボモータ５０を駆動する
ことによってボールネジシャフト５１を前進させ、ボー
ルネジシャフト５１の先端部で回転センタ台２５の背面
を押込んでいく。この時、チャックセンタ台２６が回転
センタ台２５とはワーク調整杆３０によって連結されて
おり、またテーブル２９も一体となっているので、全体
がガイドレール２４上をロールダイス７０側にスライド
し、図４に示したように、ロールダイス７０にワーク２
１を押込みながらセレーションやスプラインなどの転造
加工を施す。押込転造では押込み方向とは逆側に大きな
反力が生ずるが、この実施例では加工されるワークのク
ランプ軸線４０上でボールネジシャフト５１に荷重が入
力され、これをボールネジハウジング５３で受けるため
に、回転センタ台２５が撓むことなく直立性が保たれる
ことになり、ワーク２１の中心軸がずれることなく加工
精度の高い転造品が得られる。

【００２２】ワーク２１の押込み加工が終了すると同時
にサーボモータ５０を逆転してボールネジシャフト５１
を後退させる。この場合、ボールネジシャフト５１は、
歩み調整杆６７を介してエアーシリンダ６３のロッド６
５を押圧することになるので、テーブル２９がセンタ台
装置２２を引張りながらスライドさせて元の位置まで戻
る。元の位置では右側のエアーシリンダ６４からロッド
６６を一杯に伸ばす。この場合、右側のエアーシリンダ
６４の方が押付力は強いので、それによって他方側のエ
アーシリンダ６３のロッド６５が縮むと同時にテーブル
２９が僅かに動いて図１に示した最初のホームポジショ
ンに戻る。この位置でエアーシリンダ装置３３の押圧を
停止してロッド３５を縮小すると引張スプリング３７の
作用によってチャックセンタ台２６が引き寄せられ、回
転センタ２５ａとチャックセンタ２６ａとの間のクラン
プを解除してワーク２１を取り外す。

【００２３】次に、上記と同じ転造装置を用いて寄せ転
造を行なう場合について説明する。この場合には回転セ
ンタ２５ａとチャックセンタ２６ａとの間でワーク２１
をクランプしたのち、図１に示したホームポジションで
サーボモータ５０を駆動し、ボールネジシャフト５１を
前進させる。この場合にはボールネジシャフト５１と一
体に固定された歩み調整杆６７の後端６７ａがエアーシ
リンダ６４のロッド６６を押すことになるので、ボール
ネジシャフト５１の先端と回転センタ台２５の背面との
間に隙間Ｓが形成されたままの状態でロールダイス７１
の位置まで押されていくことになる。ワーク２１が転造
位置に到達するとサーボモータ５０が停止してワーク２
１の移動が止まる。この時点でボーネジ切離し手段６０
の左右のエアーシリンダ６３，６４のエアー圧を解除し
てロッド６５，６６を縮小させる。そうすることでセン
タ台装置２２とボールネジシャフト５１とが切り離され
ることになる。次いで、図５に示したように、ワーク２
１に両側からロールダイス７１を回転させながら押し当
てネジ加工などの寄せ転造を行なう。転造時に発生する
ワーク２１の前後方向の歩み現象に対しては、センタ台
装置２２及びテーブル２９がボールネジシャフト５１と
は切り離された状態で動き得るので、歩みによってボー
ルネジシャフト５１に荷重が入力されることがく、押込
駆動装置２３の損傷を防げることになる。

【００２４】上記ボールネジ切離し手段６０を設けるこ
となくボールネジシャフト５１の先端で回転センタ台２
５を押込んで転造加工位置まで移動させ、その後にボー
ルネジシャフト５１を後退させて回転センタ台２５から
切り離すことで歩みによる影響を避けることもできる
が、回転センタ台２５を押していたボールネジシャフト
５１を後退させる際にその反動で回転センタ台２５が僅
かに動いて位置ずれを起すおそれがある。

【００２５】なお、上記の実施形態ではチャックセンタ
台２６の駆動源としてエアーシリンダ装置３３を用い、
またボールネジ切離し装置６０の駆動源にもエアーシリ
ンダ６３，６４を用いているが、本発明では勿論油圧の
シリンダ装置を用いることもでき、特に転造装置が大型
化した場合には有利となる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
係る転造装置によれば、シリンダ装置の圧力設定を変え
ることでワークのクランプ力を容易に調整できると共
に、ワークの長さのバラツキに対しても一定の圧力でク
ランプすることができる。また、シリンダ装置からはク
ランプするワークの軸線上で押圧するために、反力を受
けた時にワークの中心軸がずれるといったことも防げ
る。

【００２７】また、本発明の請求項２に係る転造装置に
よれば、ワークの押込みをサーボモータによって制御し
ているために、正確に位置決めできる他、押込み時の移
動スピードを容易に制御でき作業全体のスピードアップ
を図ることができる。また、ボールネジシャフトの先端
でクランプしているワークの軸線上を押圧するために、
押込み時の反力をボールネジシャフトのハウジングで確
実に受け止めることができ、ワークの中心軸がずれると
いったことを防げる。

【００２８】また、本発明の請求項３に係る転造装置に
よれば、押込み転造の他に寄せ転造も兼用できる他、寄
せ転造の際にはワークをクランプしているセンタ台とボ
ールネジシャフトとを切離したので、転造加工の際にワ
ークの歩みによってセンタ台が移動したとしても、それ
によってボールネジシャフトに歩みに起因する荷重が入
力されるといったことがなく、ボールネジシャフトの損
傷が防げる。また、寄せ転造位置への移動はセンタ台を
直接ボールネジシャフトによって押圧してないので、セ
ンタ台からボールネジシャフトを切り離した時にセンタ
台の位置即ちワークの位置がずれてしまうといったこと
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る押込み転造装置の概略側面図であ
り、寄せ転造時における位置関係を示す図である。

【図２】押込み転造時における位置関係を示した図１と
同様の押込み転造装置の概略側面図である。

【図３】本発明に係る押込み転造装置の概略平面図であ
る。

【図４】押込み転造時の状態を示す概略図である。

【図５】寄せ転造時の状態を示す概略図である。

【図６】従来における押込み転造装置の概略側面図であ
る。

【符号の説明】

２０ ベース ２１ ワーク ２５ａ 回転センタ ２６ａ チャックセンタ ３３ エアーシリンダ装置 ４０ クランプ軸線 ５０ サーボモータ ５１ ボールネジシャフト ６０ ボールネジ切離し手段 ６３，６４ エアーシリンダ ６７ 歩み調整杆 ７０，７１ ロールダイス Ｓ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、このベース上にスライド可能
   に配設された回転センタ及びチャックセンタとを備え、
   回転センタとチャックセンタとの間でワークをクランプ
   する押込み転造装置において、 前記チャックセンタは、ワークのクランプ軸線上でシリ
   ンダ装置からの押圧力を受けることを特徴とする押込み
   転造装置。
2. 【請求項２】 ベースと、このベース上にスライド可能
   に配設された回転センタ及びチャックセンタと、回転セ
   ンタの背面側に配設されサーボモータの駆動力によって
   スライド可能なボールネジシャフトとを備え、 前記チャックセンタがワークのクランプ軸線上でシリン
   ダ装置から押圧力を受けて移動し、回転センタとの間で
   ワークをクランプすると共に、 ボールネジシャフトがワークのクランプ軸線上でサーボ
   モータからの駆動力を受けて回転センタを押圧し、ワー
   クをロールダイス側に移動することを特徴とする押込み
   転造装置。
3. 【請求項３】 前記ボールネジシャフトの後端側に、ボ
   ールネジシャフトに固定された歩み調整杆と、この歩み
   調整杆の一端を両側から挟持する一対のシリンダとを備
   えたボールネジ切離し手段を配設し、左右のシリンダを
   駆動して歩み調整杆を挟持した時にボールネジシャフト
   の先端と回転センタとの間に隙間を設けたことを特徴と
   する請求項２記載の押込み転造装置。