JP2005254319A - 順送トランスファプレス - Google Patents

Abstract

【課題】順送金型を用いたトランスファプレスにおいて、トランスファフィーダの一部にワーク反転機構を組み込み、深絞り工程と打ち抜き工程を順送金型の加工ラインにまとめて、極めて高い生産効率を実現する。
【解決手段】トランスファフィーダにおいて、ワークの反転を要する加工ステージ４i,４j間でワークの移送を行うクランプ部材５iについては、ワーク把持部側をクランプ端３１とピニオン４１の連結部とし、その連結部を摺動部５１に対して軸支した構成とする。また、ダイプレート２側の前記加工ステージ４i,４j間に前記ピニオン４１と歯合するラック７１を固定しておく。クランプ部材５iがワークＷiを把持して移送する際に、前記歯合関係によってワークＷiが反転せしめられ、加工ステージ４jへ移送された段階で把持状態を解除することで、反転したワークＷiが加工ステージ４jに載置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の加工ステージを有する順送金型を用いたトランスファプレス（順送トランスファプレス）に係り、特に加工ステージ間でワークを反転させるための機構を含んだ構成に関する。

トランスファプレスは、金型の昇降動作とワークの搬送を行うトランスファフィーダの動作とを同期させてワークに順次必要な加工を施す機械プレスであり、従来から自動車部品等の製造に多種多様な構成で採用されている。
また、最近では、小型モータや各種電子機器の部品や筐体のような精密部品を複数工程で加工する場合には、複数の加工ステージを有する順送金型とトランスファフィーダを組み合わせた順送トランスファプレスが用いられている。

この順送トランスファプレスによれば、ワークを順送りしながら１回のプレスで１個の成形製品が得られ、極めて高い製造効率が確保できる。
しかし、各種製品に関連した加工上の問題点や、ワーク搬送に係る位置決め精度の問題点等の各種の課題があり、下記特許文献１〜３のように各種の提案がなされている。

特開平０７−０３１１２３号公報 特開平０８−２２３８２９号公報 特開平１１−０７７３９４号公報 特開２０００−０１３０７８号公報 特開２０００−０１５３５２号公報

ところで、前記の順送トランスファプレスにおいては、ワークを反転させることを予定しておらず、上下の金型はそれぞれの各加工ステージにおける加工内容に基づいて順次構成されていると共に、トランスファフィーダはワークを次の加工ステージへ移送するだけである。
即ち、トランスファフィーダは１対のフィードバーによりクランプ→アドバンス→アンクランプ→リターン］（又はクランプ→リフト→アドバンス→ダウン→アンクランプ→リターン）の各動作を行ない、ワークが個々の加工ステーションに順次移送されるだけである。

しかし、製品の形態や加工ステージでの加工内容によっては、隣接する加工ステージ間でワークを反転させた方が合理的である場合が少なくない。
例えば、小型モータのハウジングを形成する場合において、先ず、複数の加工ステージで深絞り加工を施した段階で図１５の（Ａ）に示すような形態のワーク１０１が得られているとする。
その段階までの各深絞り加工に係るステージでは、当然に、下側金型を雌型、上側金型を雄型として成形してゆくが、次段の加工ステージが孔の打ち抜き工程であって、前記ワーク１０１に対して図１５の（Ｂ）に示すように孔１０３,１０４を穿設してワーク１０２を形成する場合には、図１６の（Ｂ）のように上側金型１０９にポンチ１０６,１０７を設け、下側金型１１０で孔の周囲を押さえて打ち抜きを行うようにしなければならず、図１６の（Ａ）のように下側金型１０５にポンチ１０６,１０７を設け、上側金型１０８で孔の周囲を押さえて打ち抜きを行うことはできない。
何故なら、前記ハウジングの場合、打ち抜きによって生じるバリが外側面に残ってはならず、打ち抜きは常に外側から内側へ行わなければならないが、図１６の（Ａ）の構成では抜きカス１１１,１１２が上側金型１０８の孔内に留まってしまうという不具合があるのに対して、図１６の（Ｂ）の構成では抜きカス１１１,１１２を自由落下させて下側金型１１０の孔から排出させることができるからである。

この問題に対して、従来の順送トランスファプレスでは、前記のようにワークの反転を伴うような加工ステージを組み込まず、前記小型モータのハウジングの場合であれば、素材板の裁断と深絞り加工工程だけを一つの順送金型に加工ステージラインとして構成し、孔の打ち抜きや最終的なチリキリ工程等の加工ステージラインを別の順送金型に構成して、２つの独立した順送トランスファプレスとする。
そして、各順送トランスファプレス間でのワークの反転は、深絞り加工後のワークを手作業で反転させて次の順送トランスファプレスに供給する方式や、２つの順送トランスファプレスの間にワークの移送ラインを構成して、その移送中にワークを自動的に反転させるような方式が採用される。
しかし、それらの何れの方式にしても独立した２つの順送トランスファプレスが必要になると共に、ワークを反転させるための手作業が介在することは順送トランスファプレスにおける高い製造効率を滅殺することに外ならず、また、ワークを反転させる移送ラインを設ける場合には装置の大型化を招くことになる。

そこで、本発明は、順送トランスファプレスにおける前記問題点に鑑みて、単一装置の加工ステージライン内でワークを反転させながら移送できるトランスファフィーダを構成し、各加工ステージでの加工内容に制限がなく、極めて高い製造効率を実現できる順送トランスファプレスを提供することを目的として創作された。

本発明は、複数の加工ステージを直線上に等間隔で配置させて加工ラインを構成した順送金型と、前記各加工ステージで加工したワークを把持して次の加工ステージへ移送するトランスファフィーダとを備え、前記順送金型と前記トランスファフィーダを同期駆動させることによりワークを前記各加工ステージで段階的に加工する順送トランスファプレスにおいて、前記トランスファフィーダが、ワークの両側部を把持する部材として前記各加工ステージ毎に１対ずつ設けられたクランプ部材と、前記加工ラインの両側にそのラインと平行な方向に移動可能な態様で配設された２本の棒材であり、前記各クランプ部材を前記加工ラインと垂直な方向へのみ摺動可能な条件で拘持する各第１作動部材と、前記加工ラインと平行な方向へのみ移動可能な条件で前記各第１作動部材に付設された２本の棒材であり、前記各第１作動部材に対する相対的移動により前記各クランプ部材との間に構成された傾斜係合部でのすべり対偶によって前記各クランプ部材を前記加工ラインと垂直な方向へ摺動させる各第２作動部材とからなり、前記トランスファフィーダにおける前記クランプ部材の内、前後の加工ステージ間でワークを表裏反転させて加工を行う区間に対応するものについては、前記第１作動部材によって拘持される摺動部と、前記摺動部の端面に軸支されたピニオンと、前記ピニオンと一体的に回動するクランプ端とからなるアッセンブリユニットとし、そのアッセンブリユニットの前記ピニオンと歯合するラックを固定面に取り付けてワーク反転機構を構成すると共に、前記アッセンブリユニットのクランプ端とそのクランプ端で把持されたワークとが回転しながら移動し得るように、前記ワーク反転機構が適用された各加工ステージ間に凹部を形成したことを特徴とする順送トランスファプレスに係る。

本発明におけるトランスファフィーダは、各第１作動部材に対して各第２作動部材を相対移動させることで、各クランプ部材を加工ステージ側へ摺動・移動させて加工後の各ワークを把持し、その把持状態を維持しながら各第１作動部材を加工ステージ間の間隔分だけ送り、その送り位置で各第１作動部材に対して各第２作動部材を前記と逆方向へ相対移動させることにより、各クランプ部材によるワークの把持状態を解除させてワークを次の加工ステージへ載置し、その後、前記解除状態のまま各第１作動部材を加工ステージ間の間隔分だけ前記と逆方向へ戻すことにより、元の加工ステージのワークを把持する前の状態に戻る。
但し、前記クランプ部材の内、ワークを表裏反転させて加工を行う加工ステージに対応するものについては、ワーク反転機構が適用され、各第１作動部材が移動せしめられる過程で各アッセンブリユニットのピニオンと固定面側の各ラックの歯合関係により各ピニオンと各クランプ端が一体的に回転する。
また、ワークとクランプ端は移動しながら回転するため、ワーク反転機構が適用されている加工ステージ間には、それらの回転空間を保証するための凹部が形成されている。
従って、各アッセンブリユニットのクランプ端でワークを把持した状態で、各第１作動部材が加工ステージ間の間隔分送られるとワークが回転し、表裏が反転せしめられた状態で次の加工ステージに載置されることになる。
尚、本発明において、「加工ステージ」には金型によってワークに加工が施されるステージだけでなく、単に移送されたワークが載置されるだけのステージも含むものとし、例えば、反転させて移送する前にワークを一旦平坦部分に載置するような場合のステージも含まれる。

そして、前記ワーク反転機構におけるピニオンとラックの歯面はトロコイド曲線で形成されていることが望ましい。
トロコイド曲線の歯面によれば、ピニオンの正転／逆転に対してバックラッシュが殆ど発生しない歯合関係を構成できるために、高速での加工と移送を繰り返す場合に衝撃が発生せず、ワークが把持状態から外れたり、ピニオンが破損することが防止でき、加工時の騒音の発生も抑制できる。

更に、理想的なワーク反転機構として、前記ピニオンを、歯数が３枚又は４枚で、ピッチ円の円周長さが前記加工ステージ間の間隔の２倍より小さい歯車とし、また、前記ラックを、歯数が２枚であって、その２枚の歯間の中心位置が前記加工ステージ間の中心位置と対応するように取り付けた構成が考えられる。
この構成によれば、機構が簡素化できて高精度な歯合関係が実現できると共に、ワーク反転機構の回転を加工ステージ間の中央寄りで行わせることができ、回転空間を保証するための凹部を加工ステージから離れた位置に形成できる。

本発明の順送トランスファプレスは次のような効果を奏する。
請求項１の発明は、トランスファフィーダに簡単な構成からなるワーク反転機構を組み込むことにより、順送金型の加工ラインに対してワークを表裏反転させて加工する加工ステージを自由に設けることを可能にし、加工内容に制限を受けず、極めて高い製造効率を有した順送トランスファプレスを提供する。
請求項２の発明は、ワーク反転機構のピニオンとラックの歯面をトロコイド曲線で構成することで、バックラッシの少ない安定した状態で作動するトランスファフィーダを実現する。
請求項３の発明は、ピニオンとラックの歯合関係を簡素化してバックラッシが殆どない高精度なワーク反転機構を構成すると共に、ワークとクランプ端とピニオンとの回転・移動空間を保証するための凹部の構成条件を緩和する。

以下、本発明の順送トランスファプレスの実施例を図１から図１７を用いて詳細に説明する。
先ず、この順送トランスファプレスは小型モータのハウジングを成形する装置であり、図１は、ダイセット１上に固定された順送金型のダイプレート２とトランスファフィーダ３の平面図を示す。
順送金型のダイプレート２には前記ハウジングの成形のための１３個の加工ステージ４a〜４mによる加工ラインが構成されており、ダイプレート２の各加工ステージ４a〜４h，４ｊ〜４mには工程順のダイ（雌型）が設けられている。
また、図示しない上側のダイセットに固定されている順送金型の上型側についても、前記各ダイと対応する位置に工程順の雄型が設けられている。
尚、加工ステージ４iには成形金型が設けられておらず、前段の加工ステージ４hで成形されたワークを載置するだけの領域になっているが、この実施例では他と区別せずに「加工ステージ」という。

この順送トランスファプレスでは、順送金型の上型の昇降動作に同期させてトランスファフィーダ３を作動させることにより、前記各加工ステージ４a〜４mにワークを順次移送送しながら図２の（ａ）〜（ｍ）に示すような形状にワークの成形を行い、加工後のワークを次の加工ステージへ移送させるようになっている。

ここで、この実施例におけるトランスファフィーダ３の構成を、図１と共に図３及び図４から図７に基づいて具体的に説明する。
先ず、クランプ部材５a〜５mが、各加工ステージ４a〜４m毎に１対ずつ、加工ラインに対して左右対称に設けられている。
クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mは、図４の（Ａ）［平面図、側面図、前端面図、後端面図］に示されるように、断面形状が台形になっている摺動部２１と前端面が円弧状の凹部となったクランプ面２２として形成された桿部２３とからなる棒状部材であり、摺動部２１の中央領域には孔２４が穿設されている。
また、図４の（Ｂ）は係合ボス２５の平面図と側面図であり、その係合ボス２５は上側の短円柱部２６が前記クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mの孔２４に内嵌し、下側の短円柱部２７は上側の短円柱部２６よりも直径が小さくなっており、下側の短円柱部２７には（Ｃ）に示すスリーブ２８が外嵌するようになっている。

一方、クランプ部材５iについては図５の（Ａ）〜（Ｆ）に示す部品から構成されている。
（Ａ）はクランプ端３１の平面図と前後の端面図である。クランプ端３１は前端面が円弧状の凹部となったクランプ面３２として形成されており、後端面から前端面の方向へ中心を貫通する孔３５が穿設されていると共に、その孔３５の両側部にはネジ孔３３，３４が形成されている。また、前記孔３５の一部と抵触する位置に上側面から下側面の方向へピン孔３６が形成されている。
（Ｂ）はピニオン４１の平面図と端面図である。このピニオン４１は、歯数が４枚の歯車であり、その中心に孔４４が貫通して形成されていると共に、対称位置にある歯の部分にも孔４２，４３が貫通して形成されており、それらの孔４４と４２，４３はそれぞれ前記クランプ端３１の孔３５とネジ孔３３，３４と対応する位置になっている。また、このピニオン４１の歯面４５はトロコイド曲線で形成されている。
（Ｃ）は摺動部５１の平面図と側面図と後端面図であり、先端区間を除いて前記クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mと同様に断面形状が台形になっていると共に、後端面から前端面の方向へ中心を貫通する孔５２が形成されている。また、その中央領域には孔５３が形成されていると共に、前記貫通孔５２の一部と抵触する位置にピン孔５４が形成されている。
尚、摺動部５１の孔５２とクランプ端３１の孔３５とピニオン４１の孔４４は同一径になっている。
一方、摺動部５１の孔５３の直径は前記クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mの孔２４の直径と同一であるが、孔５２の直径は孔５３の直径よりも小さく設定されている。
（Ｄ）は軸棒６１であり、前記のクランプ端３１とピニオン４１と摺動部５１の各孔３５，４４，５２に内嵌する外径を有し、また２箇所に抜け止め用の溝６２，６３が形成されている。
（Ｅ）は係合ボス６５の平面図と側面図であり、その係合ボス６５は上側の短円柱部６６が前記摺動部５１の孔５３に内嵌し、下側の短円柱部６７は上側の短円柱部６６よりも直径が小さくなっており、（Ｆ）に示すスリーブ６９が外嵌するようになっている。また、この係合ボス６５については、上側の短円柱部６６に前記軸棒６１が貫通する孔７０が形成されている。
そして、クランプ端３１とピニオン４１とをネジ孔３３，３４と孔４２，４３を利用してネジで連結し、クランプ端３１とピニオン４１の各孔３５，４４、及び前記係合ボス６５を孔５３に内嵌させた状態での摺動部５１の孔５２に軸棒６１を貫通させ（軸棒６１は係合ボス６１の孔７０を貫通する）、クランプ端３１と摺動部５１の各ピン孔３６，５４にピンを圧入して前記溝６２，６３で係合させると、クランプ端３１とピニオン４１が摺動部５１に対して軸支されたアッセンブリユニットを構成できる。
尚、図５において、（Ｇ）は前記クランプ部材５iのピニオン４１と歯合するラック７１であり、歯面７２をトロコイド曲線で形成された２枚の歯７３，７４が形成されている。

次に、図６は棒状の第１作動部材８の一部を示す正面図（Ａ）と平面図（Ｂ）と側面図（Ｃ）であり、長手方向に後述する第２作動部材９が作動する矩形溝８１が形成されていると共に、その矩形溝８１の両側に構成される厚壁部には、前記のクランプ部材５a〜５h及び５j〜５mとクランプ部材５iの摺動部２１，５１が嵌合する台形溝８２が各加工ステージ４a〜４mの間隔で形成されている。
また、図７は棒状の第２作動部材９の一部を示す平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）であり、この第２作動部材９は前記のように第１作動部材８の矩形溝８１内で作動するものであるが、その厚さは前記第１作動部材８における矩形溝８１の深さと台形溝８２の深さの差より僅かに薄くなっており、長手方向には中心線に対して一定の傾斜角（約３０°）で長孔９１が各加工ステージ４a〜４mの間隔で形成されている。尚、各長孔９１の幅は前記係合ボス２５，６５の下側部分に外嵌するスリーブ２８，６９の外径より僅かに大きく設定されている。

この実施例のトランスファフィーダ３は、以上の機素を用いて、図１及び図３に示すような構成でダイセット１上に組み立てられている。
このトランスファフィーダ３は加工ラインに対して左右対称に設けられるため、以下では一方の構成についてだけ説明する。
先ず、第１作動部８の矩形溝８１に第２作動部９を嵌め込み、クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mの摺動部２１を第１作動部８の台形溝８２に嵌合挿入した後、係合ボス２５を孔２４に嵌入させ、係合ボス２５の下側の短円柱部２７を第２作動部９の長孔９１にスリーブ２８を介在させて内嵌させる。
また、クランプ部材５iについては、先に摺動部５１を第１作動部８の台形溝８２に嵌合挿入し、その状態で係合ボス６５を孔５３に嵌入しておき、軸棒６１を摺動部５１の孔５２へ貫入させて、係合ボス６５の孔７０とクランプ端３１とピニオン４１の連結体とを貫通させた状態でクランプ端３１と摺動部５１の各ピン孔３６，５４にピンを打ち込んでアッセンブリユニットを完成させる。このクランプ部材５iの場合においても、係合ボス６５の下側の短円柱部６７が第２作動部９の長孔９１にスリーブ２８を介在させて内嵌せしめられる。

組み立てられたトランスファフィーダ３は順送金型のダイプレート２の両側に配置されるが、ダイプレート２における加工ステージ４iと４jの区間内で、クランプ部材５iのピニオン４１が移動する部分にはラック７１が固定してあり、ピニオン４１とラック７１が図３の（Ｃ）に示す歯合状態になるようにトランスファフィーダ３が配設される。
そして、トランスファフィーダ３の第１作動部８は加工ラインと平行な方向へ往復作動せしめられるが、図１に示すように、ダイセット１の前後の端面に設けた支持部１０に設けたローラ１１で第１作動部８を前後方向へ移動可能な状態で横架させると共に、５つの加工ステージ分の間隔毎に第１作動部８の外側面を回転しながら案内するローラ１２と、第１作動部８のダイプレート２側に前記と同間隔で組み込まれており、ダイプレート２の外側面と接触しながら回転するローラ１３で案内することによって案内機構を構成している。

以上の構成に基づいて、この実施形態の順送トランスファプレスは次のように作動する。
先ず、図１及び図３に示す状態において、第１作動部８を固定して第２作動部９を引くと（引く方向は図１では上側、図３では左側）、第２作動部９の長孔９１が各クランプ部材５a〜５mの係合ボス２５，６５の下側の短円柱部２７，６７に対して相対的に移動し、傾斜係合条件でのすべり対偶によって各クランプ部材５a〜５mは第１作動部８の台形溝８２を摺動して加工ライン側へ移動する。
従って、図８の（Ａ）に示すように、各クランプ部材５a〜５mはクランプ面２２，３２でワークＷa〜Ｗmの側面を把持する。
この実施例では各クランプ部材５a〜５mのクランプ面２２，３２は対応する加工ステージでのワークＷa〜Ｗmの側面形状に密着するように形成されており、例えば、クランプ部材５iの各クランプ端３１は図８の（Ｃ）に示すような態様でワークＷiを把持することになる。
また、この段階において、クランプ部材５iの移動は加工ラインに対して垂直な方向だけであるため、クランプ部材５iのピニオン４１とダイプレート２のラック７１の関係は、図８の（Ｂ）に示すように、図３の（Ｃ）の状態のままである。
即ち、ピニオン４１はラック７１よりも厚く形成されており、クランプ部材５iの前記方向への移動があっても、ピニオン４１とラック７１は常に歯合し得るようになっている。

次に、第１作動部８と第２作動部９の相対位置を保ったまま、図９の（Ａ）に示すように、第１作動部８と第２作動部９を前方へ移動させる。
その場合、同図に示すように、クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mについては加工ステージ４a〜４h及び４j〜４mにあったワークＷa〜Ｗh及びＷj〜Ｗmを把持した状態で水平に移送するだけであるが、クランプ部材５iについては一定距離だけ移動するとピニオン４１とラック７１が歯合するようになり、摺動部５１に対して軸棒６１で軸支されたピニオン４１とクランプ端３１が一体的に回転しながらワークＷiを前方へ移送する。
図９の（Ｂ）は第１作動部８と第２作動部９とが加工ステージ間の距離の半分だけ移動せしめられた状態におけるピニオン４１とラック７１の歯合関係を示す。

ところで、クランプ部材５iにおいてはワークＷiとクランプ端３１を回転させながら水平方向へ移動するため、その回転空間を加工ステージ４iと４jの間に構成しておかなければならない。
従って、ダイプレート２における加工ステージ４iと４jの間の領域に凹部を形成することになるが、この凹部の設計条件についてはピニオン４１とラック７１の構成条件と密接に関連しており、その詳細は後述する。

図９の（Ａ）の状態から更に第１作動部８と第２作動部９を前方へ移動させ、図８の（Ａ）の位置から加工ステージ間の距離だけ移動すると、図１０の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mではそれぞれワークＷa〜Ｗh及びＷj〜Ｗmの移送を完了し、また、クランプ部材５iにおいてもピニオン４１とワークＷiを把持したクランプ端３１の回転と移動が完了する。
即ち、各ワークＷa〜Ｗmはそれぞれ加工ステージを１つずつ進めた位置に移送され、ワークＷiにおいては加工ステージ４iから４jへ表裏反転せしめられて移送されたことになる。

次に、図１０の（Ａ）の状態から、第１作動部８を固定して第２作動部９を押し戻すと（図８の（Ａ）と逆の動作）、第２作動部９の長孔９１が各クランプ部材５a〜５mの係合ボス２５，６５の下側の短円柱部２７，６７に対して前記と逆の関係で相対的に移動し、傾斜係合条件でのすべり対偶によって各クランプ部材５a〜５mは第１作動部８の台形溝８２を摺動して加工ラインから離れる方向へ移動する。
従って、図１１の（Ａ）に示すように、ワークＷa〜Ｗmはクランプ部材５a〜５mによる把持状態から解除されて次の加工ステージへ載置されることになる。尚、ワークＷmは最後の加工ステージ４mで加工されたものであるため、加工済みの製品として送り出されることになる。
また、図１１の（Ｂ）は解除状態でのピニオン４１とラック７１の関係を示すが、第１作動部８の移動（各クランプ部材５a〜５mの加工ライン方向への移動）を伴わないため、図１０の（Ｂ）の状態と同様である。
尚、図１１の（Ｃ）は各クランプ部材５iにおけるワークＷiの解除状態を示し、ワークＷiは図８の（Ｃ）の状態から反転せしめられて把持状態から解除されている。

そして、図１１の（Ａ）のように各加工ステージへ載置されたＷa〜Ｗnは、順送金型の上型が降下せしめられて各ステージでの所定の加工が施され、図１２の（Ａ）に示すように、ワーク…Ｗg，Ｗh，Ｗi，Ｗj…はそれぞれ１ステージ分加工が進んだワーク…Ｗh，Ｗi，Ｗj，Ｗk…となる。
また、図１２の（Ｂ）は加工段階でのピニオン４１とラック７１の関係を示すが、当然に図１１の（Ｂ）の状態のままである。

加工が完了すると、第１作動部８と第２作動部９の相対位置を保ったまま、図１３の（Ａ）に示すように、第１作動部８と第２作動部９を後方へ移動させる。
この場合、図９の（Ａ）の場合のようにワークＷa〜Ｗmを把持しているわけではないが、クランプ部材５a〜５h及び５j〜５mは後方へ移動し、また、クランプ部材５iについてはピニオン４１がラック７１に逆方向から歯合するために、クランプ端３１とピニオン４１が図９の（Ａ）の場合と逆方向に回転しながら後方へ移動する。
そして、第１作動部８と第２作動部９は加工ステージ間の距離だけ後方へ移動せしめられた段階で停止し、図３の（Ａ）に示した元の状態に戻る。
以降、第１作動部８と第２作動部９を順送金型の上型の昇降動作に同期させて上記の手順で駆動することにより、ダイプレート２上の各加工ステージ４a〜４mでワークＷa〜Ｗmを加工して、次の加工ステージへ送ることができ、最終加工ステージ４mで加工されたワークＷmが製品として順次送り出されることになる。

特に、この実施例ではアッセンブリユニットで構成したクランプ部材５iとダイプレート２側のラック７１によって、加工ステージ４iと４jの間でワークＷiを反転させしながら移送できる合理的機構を実現しているため、加工ステージ４a〜４iまでで深絞り加工を施したワークＷiを反転させて加工ステージ４jへ載置させ、加工ステージ４jにおいて図１６の（Ｂ）で示したような条件で打ち抜き加工を施すことが可能になっている。
そして、この実施例の順送トランスファプレスによれば、図１に示したように単一の順送金型に深絞り加工と打ち抜き加工とを含んだ１３段階の加工ステージを構成して材料採りから完成品の出力までを行い、１秒当たり８個という機械的には極限に近い生産効率を実現できる。
また、そのような超高速動作でもトランスファフィーダ３はワークを確実に把持して正確に次の加工ステージへ移送・載置させる。

ところで、上記において、加工ステージ４iと４jの間に形成される凹部について後述するとしたが、ここでピニオン４１とラック７１の構成条件の詳細と併せて説明する。
先ず、ピニオン４１とラック７１は常に歯合するように設計されておらず、ピニオン４１のピッチ円の円周長さは加工ステージ間の間隔の２倍以下に設定されていると共に、ピニオン４１の各歯７３，７４の中心が各加工ステージ４i，４jの中心位置と対応するようになっており、歯合区間の両側にΔＬだけ非歯合区間が構成されるようになっている。
即ち、図８の（Ｂ）と図１０の（Ｂ）に示すように、クランプ部材５iが加工ステージ間の距離を前方又は後方へ移動する際には、初期の一定区間ΔＬだけは他のクランプ部材５a〜５h及び５j〜５mと同様に水平移動のみを行い、その区間を過ぎた後に歯合関係によってピニオン４１とクランプ端３１（送り段階ではワークＷiも）の回転動作が伴うようになり、歯合関係が終了するとまた一定区間ΔＬだけ水平移動のみを行って停止することになる。

従って、前記回転動作は各加工ステージ４i，４jの中心寄りの区間（前記歯合区間に相当）でのみ行われ、各加工ステージ４i，４jの近くでは水平移動だけになるため、図１４に示すように、ダイプレート２上の凹部を各加工ステージ４i，４jから離れた位置に形成することができる。
換言すれば、回転させようとするワークＷiやクランプ端３１が各加工ステージ４i，４jのダイと抵触して回転不能になることを回避でき、また、回転空間を確保するためにダイの保持部をダイの近傍で切り下げるような不合理な設計を回避できる。

一方、ピニオン４１とラック７１の関係で前記の非歯合区間ΔＬがあると、クランプ端３１とピニオン４１とワークＷi（移送時のみ）とが回転慣性を有するため、前記区間でピニオン４１とラック７１の歯合関係がなくなると、それら回転要素が更に回転してしまう可能性がある。
この問題については、非歯合区間ΔＬになる直前に順送金型の上型を降下させ、非歯合区間ΔＬになった時点で上型の下面とクランプ端３１の上面とが当接する程度まで近接するように順送金型の上型を同期駆動させれば解消できる。

尚、この実施例ではピニオン４１の歯数を４枚にしているが、実際にラック７１側の歯７３，７４と歯合しているのは３枚だけであり、ピニオンについては歯数３枚で構成してもよい。

本発明の順送トランスファプレスにおけるダイセット上の順送金型のダイプレートとトランスファフィーダとを示す平面図である。 各加工ステージで形成されるワークの断面図と平面図である。 （Ａ）はダイプレートとトランスファフィーダの構成を示す断面図（トランスファフィーダ部分のハッチングは省略）、（Ｂ）はダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｃ）はピニオンとラックの関係を示す側面図である。 クランパ部材（ワーク反転機構なし）の構成部品を示し、（Ａ）はの本体部の平面図と側面図と前端面図と後端面図、（Ｂ）は係合ボスの平面図と側面図、（Ｃ）はスリーブの平面図と側面図である。 クランパ部材（ワーク反転機構あり）の構成部品とラックの形態を示し、（Ａ）はクランプ端の前端面図と平面図と後端面図、（Ｂ）はピニオンの平面図と端面図、（Ｃ）は摺動部の平面図と側面図と後端面図、（Ｄ）は軸棒の平面図と端面図、（Ｅ）は係合ボスの平面図と側面図、（Ｆ）はスリーブの平面図と側面図、（Ｇ）はラックの平面図と側面図である。 第１作動部材の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。 第２作動部材の形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 （Ａ）はワークの把持動作時におけるダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｂ）はピニオンとラックの関係を示す側面図、（Ｃ）はクランプ端によるワークの把持状態を示す断面図である。 （Ａ）はワークの移送動作時におけるダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｂ）はピニオンとラックの関係を示す側面図である。 （Ａ）はワークの移送完了時におけるダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｂ）はピニオンとラックの関係を示す側面図である。 （Ａ）はワークの把持解除時におけるダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｂ）はピニオンとラックの関係を示す側面図、（Ｃ）はワークがクランプ端から解除された状態を示す断面図である。 （Ａ）はワーク加工時におけるダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｂ）はピニオンとラックの関係を示す側面図である。 （Ａ）は戻し動作時におけるダイプレートとワーク反転機構を備えたクランプ部材を含むトランスファフィーダの平面図、（Ｂ）はピニオンとラックの関係を示す側面図である。 回転中のクランプ端とワークと加工ステージ４i，４jの間に形成された凹部との関係を示す図である。 （Ａ）は複数の加工ステージで深絞り加工を施して得られたワークの平面図と断面図、（Ｂ）は前記深絞り加工後の加工ステージで打ち抜き工程を施した際に得られるワークの平面図と断面図である。 （Ａ）は不合理な打ち抜き工程を示すワーク加工部分の断面図、（Ｂ）は適正な打ち抜き工程を示すワーク加工部分の断面図である。

符号の説明

１…ダイセット、２…ダイプレート、２a…凹部、３…トランスファフィーダ、４a〜４m…加工ステージ、５a〜5m…クランプ部材、８…第１作動部材、９…第２作動部材、１０…支持部、１１，１２，１３…ローラ、２１…摺動部、２２…クランプ面、２３…桿部、２４…孔、２５…係合ボス、２６…上側の短円柱部、２７…下側の短円柱部、２８…スリーブ、３１…クランプ端、３２…クランプ面、３３，３４…ネジ孔、３５…孔、３６…ピン孔、４１…ピニオン、４２，４３，４４…孔、４５…歯面、５１…摺動部、５２…孔、５３…孔、５４…ピン孔、６１…軸棒、６２，６３…溝、６５…係合ボス、６６…上側の短円柱部、６７…下側の短円柱部、６９…スリーブ、７０…孔、７１…ラック、７２…歯面、７３，７４…歯、８１…矩形溝、８２…台形溝、９１…長孔、１０１，１０２…ワーク、１０３,１０４…孔、１０５…下側金型、１０６,１０７…ポンチ、１０８，１０９…上側金型、１１０…下側金型、１１１，１１２…抜きカス、Ｗg〜Ｗk…ワーク、ΔＬ…非歯合区間。

Claims (3)

1. 複数の加工ステージを直線上に等間隔で配置させて加工ラインを構成した順送金型と、前記各加工ステージで加工したワークを把持して次の加工ステージへ移送するトランスファフィーダとを備え、前記順送金型と前記トランスファフィーダを同期駆動させることによりワークを前記各加工ステージで段階的に加工する順送トランスファプレスにおいて、
   前記トランスファフィーダが、ワークの両側部を把持する部材として前記各加工ステージ毎に１対ずつ設けられたクランプ部材と、前記加工ラインの両側にそのラインと平行な方向に移動可能な態様で配設された２本の棒材であり、前記各クランプ部材を前記加工ラインと垂直な方向へのみ摺動可能な条件で拘持する各第１作動部材と、前記加工ラインと平行な方向へのみ移動可能な条件で前記各第１作動部材に付設された２本の棒材であり、前記各第１作動部材に対する相対的移動により前記各クランプ部材との間に構成された傾斜係合部でのすべり対偶によって前記各クランプ部材を前記加工ラインと垂直な方向へ摺動させる各第２作動部材とからなり、
   前記トランスファフィーダにおける前記クランプ部材の内、前後の加工ステージ間でワークを表裏反転させて加工を行う区間に対応するものについては、前記第１作動部材によって拘持される摺動部と、前記摺動部の端面に軸支されたピニオンと、前記ピニオンと一体的に回動するクランプ端とからなるアッセンブリユニットとし、
   そのアッセンブリユニットの前記ピニオンと歯合するラックを固定面に取り付けてワーク反転機構を構成すると共に、
   前記アッセンブリユニットのクランプ端とそのクランプ端で把持されたワークとが回転しながら移動し得るように、前記ワーク反転機構が適用された各加工ステージ間に凹部を形成したことを特徴とする順送トランスファプレス。
2. 前記ワーク反転機構におけるピニオンとラックの歯面がトロコイド曲線で形成されていることとした請求項１に記載の順送トランスファプレス。
3. 前記ピニオンは、歯数が３枚又は４枚で、ピッチ円の円周長さが前記加工ステージ間の間隔の２倍以下の歯車であり、また、前記ラックは、歯数が２枚であって、その２枚の歯間の中心位置が前記加工ステージ間の中心位置と対応するように取り付けられている請求項１又は請求項２に記載の順送トランスファプレス。
   

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