JP2005052889A - Blank supplying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばボルトその他各種のパーツを圧造するフォーマーなどの素材供給装置に関する。 The present invention relates to a material supply device such as a former for forging a bolt or other various parts.
従来、例えばボルトなどのパーツを圧造するフォーマーにおいて、コイル状の金属線を供給する素材供給装置としては、ローラ送りタイプと、グリップ送りタイプとが知られている。ローラ送りタイプは、一対の素材送りローラのうち一方を他方ローラ側に付勢して素材を他方ローラに押し付け、その押し付け状態のままローラを駆動モータにより回転させて素材を一定長さ供給する機構であり、また、グリップ送りタイプは、一対のグリップ体により素材を挟持し、その挟持状態のまま両グリップ体を移動手段により所定長さ移動させて素材を一定長さ供給する機構である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a roller feed type and a grip feed type are known as a material supply device for supplying a coiled metal wire in a former for forging parts such as bolts. The roller feed type is a mechanism that urges one of the pair of material feed rollers toward the other roller, presses the material against the other roller, and rotates the roller with a drive motor in the pressed state to supply the material for a fixed length. In addition, the grip feed type is a mechanism for holding the material by a pair of grip bodies and supplying the material for a certain length by moving both grip bodies by a predetermined length while the gripping state is held.
ところで、上記したローラ送りタイプはグリップ送りタイプに較べて構造が簡単で、機械的寸法を変更せずに回転量を変更することで送り量を任意に変更でき長尺物への対応が簡単となる利点を有しているが、その反面、素材に対するローラの接触面が小さいので、材料にローラによる大きな押し付け力(応力)がかかり、その接触面に傷が付くことがあり、また、送り精度及び送り速度についてもその構造上限界があり、サーボ化などへの障害となっていた。そのため、ローラ送りタイプについては送り精度及び送り速度の向上化と、大きい送り力とが要求されていた。 By the way, the above-mentioned roller feed type has a simple structure compared to the grip feed type, and the feed amount can be changed arbitrarily by changing the rotation amount without changing the mechanical dimensions. On the other hand, because the roller contact surface to the material is small, a large pressing force (stress) by the roller is applied to the material, and the contact surface may be scratched, and the feeding accuracy Also, there is a limit in the structure of the feed rate, which has been an obstacle to servoing. Therefore, the roller feed type is required to improve feed accuracy and feed speed and to have a large feed force.
そこで、本発明は、ローラ方式のシンプルな機構を採用しながら、送り精度、送り速度、送り力などの機能を改善し得る素材供給装置の提供を課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a material supply device that can improve functions such as feed accuracy, feed speed, and feed force while adopting a simple roller-type mechanism.
上記した課題を解決するために、本願の請求項1に記載の発明は、一対の精密送りローラとこれら精密送りローラを駆動する精密サーボモータから成る精密送り機構と、複数対の補助送りローラとこれら補助送りローラを駆動するトルク制御モータとから成る素材矯正を兼ねた補助送り機構と、精密サーボモータとトルク制御モータとを駆動制御して素材を所定量送るコントローラとを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 of the present application includes a precision feed mechanism including a pair of precision feed rollers and a precision servomotor that drives these precision feed rollers, and a plurality of pairs of auxiliary feed rollers. Auxiliary feed mechanism that also serves as a material correction consisting of a torque control motor that drives these auxiliary feed rollers, and a controller that drives and controls a precision servo motor and a torque control motor to feed a predetermined amount of material. And
また、本願の請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載のコントローラが、トルク制御モータの補助送りトルク値と精密サーボモータの精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構と精密送り機構前方に設けるストッパー間の素材に加わる力及び精密送り機構と補助送り機構間の素材に加わる力を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータと精密サーボモータとを統括的制御することを特徴とする。 In the invention according to
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図面は、本発明に係る素材供給装置を例えばパンチとダイとで切断ブランクを圧造して所定形状の製品を成形するフォーマーに適用したものを示す。フォーマー1は、機台2の側方後部位置にコイル巻取体(図示せず)を介して装備されたコイル状の金属線(以下コイル材という)Aを筒状のクイル3の先端口へ間歇的に送る素材供給装置10と、機台2の側方前部に設けられるクイル3の前面においてコイル材Aの供給方向に対し直交方向に往復動して供給されたコイル材Aの切断を行う切断ナイフ4をもつ切断機構5とを備えている。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings show a material supply device according to the present invention applied to a former that forms a product of a predetermined shape by forging a cutting blank with a punch and a die, for example. The former 1 has a coiled metal wire (hereinafter referred to as a coil material) A mounted on a side rear portion of the
切断機構5の切断ナイフ4は、コイル材Aが貫通可能な穴刃を有し、また、クイル3の前方位置には、コイル材Aのクイル先端口からの突出量を一定長さに規制するストッパー6が設けられている。 The cutting knife 4 of the cutting mechanism 5 has a hole blade through which the coil material A can pass, and the amount of protrusion of the coil material A from the tip end of the coil material A is restricted to a fixed length at the front position of the quill 3. A
そして、素材供給装置10は、一対の精密送りローラ11,12とこれらローラ11,12を駆動する精密サーボモータ13から成る精密送り機構14と、複数対の補助線材送りローラ15a…15d,16a…16dと、これら補助送りローラ15a…15d,16a…16dを駆動するトルク制御モータ17とから成り、コイル材Aの矯正を兼ねた補助送り機構18と、精密サーボモータ13とトルク制御モータ17とを駆動制御してコイル材Aを一定量送るコントローラ20とを備えている。 The material supply device 10 includes a pair of precision feed rollers 11, 12 and a
補助送り機構18は、そのトルク制御を精密送り機構14からのトルク情報と補助送り機構18自身のトルク情報を基に細やかな調整制御を行なう。その場合、補助送りトルクTmは、精密送り機構14と補助送り機構18間のコイル材Aに加わる力F2が規定の範囲内に納まるように制御される。精密送り機構14と補助送り機構18間のコイル材Aに加わる力F2は、精密サーボモータ13の能力範囲で決定される。また、複数対の補助送りローラ15a…15d,16a…16dを設けるのは、各ローラによるコイル材Aとの接触面積、つまりグリップ力を大きくし、それでいて各ローラによるコイル材Aへの押し付け力Wmを分散化してコイル材Aの変形を抑えるためである。 The
精密送り機構14の精密送りローラ11,12は、例えばコイル材Aの状況変化に伴う材料引っ張り力Tの変動などに対応すべくコントローラ20によりコイル材Aの押し付け力Wcが制御可能に構成されている。これにより押し付け力Wcは制御に必要なトルク伝達の必要値に設定される。なお、主なる送り力は補助送り機構18で賄われる。ここで、ストッパー6を使用する場合、精密送り制御トルクTcが押し付け力Wcと摩擦係数との積を越えないように設定して、コイル材Aと精密送りローラ11,12の滑りはゼロとなされている。 The precision feed rollers 11 and 12 of the
精密サーボモータ13は、位置情報を基にコイル材Aの送り量の制御及び静止状態での精密送り機構14とストッパー6間に加わる力F1をコントロールする。通常、コイル巻きされたコイル材Aの繰り出される状況でコイル材Aの巻取りコイル側への引っ張り力Tは変動する。精密サーボモータ13によって送り制御トルクTcによって制御され、精密送り機構14と補助送り機構18間のコイル材Aに加わる力F2は規定の範囲以内にある。 The precision servomotor 13 controls the feed amount of the coil material A and the force F1 applied between the
ストッパー6には、圧力センサが設けられ、コイル材Aの短尺及びその先端の検出を行ない、その検出結果をコントローラ20に出力するようになされている。ここで通常送り量は、精密送り機構14により正確に制御されているので過大な圧力は通常かけない。なお、圧縮切断のような特殊な用途を除く。 The
コントローラ20は、トルク制御モータ17の補助送りトルク値と精密サーボモータ13の精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構14とストッパー6間のコイル線材Aに加わる力F1及び精密送り機構14と補助送り機構18間のコイル線材Aに加わる力F2を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータ17と精密サーボモータ13とを統括的制御する。つまり、この統括制御によりトルク制御モータ17と精密サーボモー夕13の振動を回避する。また、コントローラ20は、位置制御による送り量制御を行う一方、停止時における精密送り機構14とストッパー6間の材料に加わる力F1の制御と、ストッパー6に設けられた圧力センサ19からの出力信号に基づく停止制御などを行なうようになされている。 Based on the auxiliary feed torque value of the
次に、上記した構成の素材供給装置の作用について説明する。
まず、基本的には精密送りローラ11,12と補助送りローラ15a…15d,16a…16dがコイル線材Aを押し付けた状態のもとで精密サーボモータ33とトルク制御モータとを同時に駆動して、精密送りローラ11,12と補助送りローラ15a…15d,16a…16dを回転させることによりコイル材Aをクイル3側に供給する。コイル材Aをクイル3側に一定量供給すると、精密サーボモータ13とトルク制御モータ17とが停止される。その場合、コイル材Aは切断ナイフ4の穴刃を貫通してストッパー6に当接してその切断長さが一定に定められた状態で停止する。その供給が停止されたタイミングで、切断ナイフ4を往動させ、クイル3と切断ナイフ4との間で切断を行うことになる。その後、切断された切断ブランクは、既存のフォーマーで行われる圧造動作と同様にダイとパンチとでなる圧造ステーション(図示せず)に移送されて適宜形状に圧造成形されることになる。なお、精密サーボモータ13とトルク制御モータ17の駆動を停止したとき、コイル材Aの先端がストッパー6に当たり、その当接を圧力センサが検出することにより、コイル材Aが一定長さ供給されたことを確認することになる。ここで、圧力センサ19からの圧力検出信号が出力されない場合、コイル材Aが所定長さに満たない短尺材(素材の供給不良)であるとして、コントローラ20はその供給を停止したり、フォーマー本体の駆動を停止したりすることになる。Next, the operation of the material supply device having the above-described configuration will be described.
First, the precision servo rollers 33 and 12 and the
そして、本発明の素材供給装置にあっては、精密送り機構14とは別に補助送り機構18が備えられていることから、ローラ方式で問題となったコイル材Aへの過大な応力を分散化して軽減できると同時にコイル材Aと送りローラとの有効接触面積を大きくでき、その結果、コイル材Aの送り精度、送り速度、送り力などの機能を著しく向上できる。また、コイル材Aを素材として用いる際に、コイル材Aの引っ張り力(素材を送るために必要な力)に変動が生じても、その変動に応じてコントローラ20が精密送りローラ11,12の精密送りトルク値と補助送りローラ15a…15d,16a…16dの補助送りトルク値を統括制御することで、コイル材Aの送り精度、送り速度、送り力などの機能を適正に発揮させることが可能となる。その上、補助送り機構18として複数対の補助送りローラ15a…15d,16a…16dを用いることによりコイル材Aと送りローラとの有効接触面積を積極的に大きくして、コイル材Aへの過大な応力を分散化して軽減でき、より効果的に分散できる。 In the material supply device of the present invention, since the
なお、以上の実施の形態では素材供給装置をフォーマーに適用したものについて説明したけれども、フォーマーに限定されるものではなく、その他の装置例えば素材を切断するだけの切断装置や素材加工装置などに適用できることは勿論である。 In the above embodiment, the material supply device is applied to the former. However, the material supply device is not limited to the former, and is applicable to other devices such as a cutting device or a material processing device that only cuts the material. Of course you can.
以上のように本発明の素材供給装置によれば、一対の精密送りローラとこれら精密送りローラを駆動する精密サーボモータから成る精密送り機構と、複数対の補助送りローラとこれら補助送りローラを駆動するトルク制御モータとから成る素材矯正を兼ねた補助送り機構と、精密サーボモータとトルク制御モータとを駆動制御して素材を所定量送るコントローラと備えているから、ローラ方式で問題となった素材への過大な応力を精密送り機構と補助送り機構に分散化して軽減できると同時に素材と送りローラとの有効接触面積を大きくでき、その結果、素材の送り精度、送り速度、送り力などの機能を著しく向上できる。その上、補助送り機構として複数対の補助送りローラを用いることにより素材と送りローラとの有効接触面積を積極的に大きくして、素材への過大な応力を分散化して軽減でき、より効果的に分散できる。 As described above, according to the material supply device of the present invention, a precision feed mechanism including a pair of precision feed rollers and a precision servo motor that drives these precision feed rollers, a plurality of pairs of auxiliary feed rollers, and driving these auxiliary feed rollers. A material that has become a problem in the roller system because it has an auxiliary feed mechanism that also serves as a material correction consisting of a torque control motor and a controller that drives and controls a precision servo motor and a torque control motor to feed a predetermined amount of material. Can reduce the excessive stress applied to the precision feed mechanism and auxiliary feed mechanism while reducing the effective contact area between the material and the feed roller. As a result, functions such as the feed accuracy, feed speed, and feed force of the material can be achieved. Can be significantly improved. In addition, by using multiple pairs of auxiliary feed rollers as the auxiliary feed mechanism, the effective contact area between the material and the feed roller can be actively increased, and excessive stress on the material can be dispersed and reduced, making it more effective. Can be distributed.
また、コントローラが、トルク制御モータの補助送りトルク値と精密サーボモータの精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構と精密送り機構前方に設けるストッパー間の素材に加わる力及び精密送り機構と補助送り機構間の素材に加わる力を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータと精密サーボモータとを統括的制御するように構成すれば、例えばコイル材を素材として用いる際に、その素材の引っ張り力(素材を送るために必要な力)に変動が生じても、その変動に応じてコントローラにより精密送りローラの精密送りトルク値と補助送りローラの補助送りトルク値を統括制御することで,素材の送り精度、送り速度、送り力などの機能を適正に発揮させることが可能となる。 Further, the controller applies the force applied to the material between the precision feed mechanism and the stopper provided in front of the precision feed mechanism based on the auxiliary feed torque value of the torque control motor and the precision feed torque value of the precision servo motor, and the precision feed mechanism and the auxiliary feed. If the force applied to the material between the mechanisms is estimated, and the torque control motor and the precision servo motor are configured to be comprehensively controlled so that the auxiliary feed torque value and the precision feed torque value become the appropriate torque, for example, the coil material When used as a material, even if the pulling force of the material (the force required to feed the material) varies, the controller controls the precision feed torque value of the precision feed roller and the auxiliary feed roller auxiliary feed according to the variation. By comprehensively controlling the torque value, functions such as the feed accuracy, feed speed, and feed force of the material can be properly exhibited.
11 精密送りローラ
12 精密送りローラ
13 精密サーボモータ
14 精密送り機構
15a…15d 補助送りローラ
16a…16d 補助送りローラ
17 トルク制御モータ
18 補助送り機構
20 コントローラDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Precision feed roller 12 Precision feed roller 13
Claims (2)
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JP2009197868A (en) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Canon Inc | Elastic roller manufacturing device and method |
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2003
- 2003-08-05 JP JP2003317518A patent/JP2005052889A/en active Pending
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