JP2010284654A - ツイスター - Google Patents

Abstract

【課題】重負荷な手作業を無くし生産性を高くしたツイスターを提供する。
【解決手段】上下に昇降する昇降杆２１と、昇降杆２１の下端に設けられリテーナから延びた押下げ腕を嵌合する捩りビームを備えており、捩りビームは、上方の捩り下げビーム２３と、その下方で平行に設けられた捩り戻しビーム２４とからなり、捩り戻しビーム２４の両端は、捩り下げビーム２３の両端に揺動自在に取付けられており、捩り戻しビーム２４を押下げ腕を嵌合した連結位置と押下げ腕から離間した開放位置との間で揺動動作させるロータリアクチュエータ４２が設けられている。ロータリアクチュエータ４２のエア駆動回路にはロータリアクチュエータ４２の正逆回転を制御する方向制御弁５３，６３が介装されており、方向制御弁５３，６３が電磁駆動型である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ツイスターに関する。さらに詳しくは、クランクシャフトの鍛造成形に用いられるツイスターに関する。

ツイスターの一般的構造を示す文献の代表的なものとして特許文献１がある。図７および図８に基づき、その構造を説明する。
プレスフレームは、ベッド101、アップライト102、連結ビーム（またはクラウン）105で構成されている。プレスフレームには、スライド104が昇降自在に配置されており、このスライド104を昇降させる主シリンダ106が設けられている。また、ねじり成形するための捩り型110がベッド101上に設置されており、捩りシリンダ120がガイド体125を介してスライド104の上部に取付けられている。

捩り機構は、つぎのように構成されている。
スライド104の下面には上部ダイホルダー118を介して上部回転ガイド108が取付けられている。ベッド101の上面には、下部ダイホルダー119を介して下部回転ガイド109が取付けられている。
捩り型110は上型111と下型112とからなり、上型111は上リテーナ113に入れられて、上部回転ガイド108で回転自在に保持されており、下型112は下リテーナ114に入れられて、下部回転ガイド109で回転自在に保持されている。上リテーナ113からは押下げ腕115が半径方向外側に延びている。

捩りシリンダ120のピストンロッドの下端には、加圧ブロック123を介して前側２本と後側２本の押し杆131が連結されている。
前側の押し杆131，131の下端同士も、後側の押し杆131，131の下端同士も、捩り下げビーム132と捩り戻しビーム133で連結されている。

捩り下げビーム132と捩り戻しビーム133の間には既述した上リテーナ113の押下げ腕115が嵌るようになっている。したがって、捩りシリンダ120を伸長させると、押し杵131を介して、捩り下げビーム132を押し下げるので、捩り型110を捩り下げ成形できる。また、捩りシリンダ120を収縮させると押し杵131を介して捩り戻しビーム133を引き上げるので、捩り型110を捩り戻すことができる。

ところで、金型を交換する型替えの際には、捩り型110や上下リテーナ113,114を組付けた上下ダイホルダー118,119をセットで取り替えなければならず、その場合には、捩り戻しビーム133から上リテーナ113の押下げ腕115を抜き取らなければならない。そのためには捩り戻しビーム133を連結位置から取り外す必要がある。

従来の捩り戻しビーム取付構造の一例を、図９に基づき説明する。
捩り下げビーム132の両端にはブラケット134が取付けられ、捩り戻しビーム133の両端には連結ロッド135が取付けられている。連結ロッド135の上端は支承ピン136でブラケット134に対し着脱自在に取付けられている。支承ピン136は抜止め金具137でブラケット134に対し抜止めされている。
なお、138は捩り下げビーム132の下面に取付けられた間隔調整用のシムであり、多数枚のシム138がボルトで固定されている。

上記従来例において、抜止め金具137を取り外し、支承ピン136を抜き取ると、捩り戻しビーム133を捩り下げビーム132から取り外すことができる。捩り下げビーム132を取り外したあとは、上下リテーナ113,114や捩り型110を上下ダイホルダー118,119ごと取り外し、新しい捩り型110を組み込んでいる上下ダイホルダー118,119を据え付けることができる。
また、このような作業をする間、捩り戻しビーム133を床Ｇ上の置台139に仮置きして、型替え作業の邪魔にならないようにされている。

しかるに、上記従来例では、捩り戻しビーム133の取り外しに抜止め金具137を取り外し、支承ピン136を抜き取る作業や捩り戻しビーム133を仮置きする作業が必要となる。また、捩り戻しビーム133を取付けるには、捩り戻しビーム133とブラケット134の位置合わせを行い、支承ピン136を挿入して抜止め金具137を装着するという作業が必要となる。そして、このような作業は、重い部材を扱う重負荷作業であるうえに狭いダイスペース内で行う必要があるため時間もかかり生産性が低くなるという問題がある。

特開２００６−２６６８７号公報

本発明は上記事情に鑑み、手間のかかる重負荷作業を無くし生産性を高くしたツイスターを提供することを目的とする。

第１発明のツイスターは、捩り型を加圧緊締するプレス機構と捩り型を入れたリテーナを捩って素材を捩り成形する捩り機構とを備えており、該捩り機構は、上下に昇降する昇降杆と、該昇降杆の下端に設けられ前記リテーナから延びた押下げ腕を嵌合する捩りビームを備えており、該捩りビームは、上方の捩り下げビームと、その下方で平行に設けられた捩り戻しビームとからなり、前記捩り戻しビームの両端は、前記捩り下げビームの両端に揺動自在に取付けられており、前記捩り戻しビームを前記押下げ腕を嵌合した連結位置と前記押下げ腕から離間した開放位置との間で揺動動作させるアクチュエータが設けられていることを特徴とする。
第２発明のツイスターは、第１発明において、前記アクチュエータが、揺動回転する主軸を有するロータリアクチュエータであり、２個の前記ロータリアクチュエータが前記捩り下げビームの両端に取付けられ、前記ロータリアクチュエータの主軸に、前記捩り戻しビームの両端に接続された連結板の基部が嵌合されていることを特徴とする。
第３発明のツイスターは、第２発明において、前記ロータリアクチュエータが、エア駆動アクチュエータであり、該ロータリアクチュエータに、エア駆動回路が接続されており、該エア駆動回路には前記ロータリアクチュエータの正逆回転を制御する方向制御弁が介装されており、該方向制御弁が電磁駆動型であることを特徴とする。
第４発明のツイスターは、第３発明において、前記エア駆動回路は、前記方向制御弁と前記ロータリアクチュエータの間に絞りと逆止弁を組合せたスピードコントローラが介装されていることを特徴とする。

第１発明によれば、アクチュエータによって捩り戻しビームを揺動させると連結位置から開放位置へ変えることができ、この状態で捩り型を入れたリテーナの押下げ腕は干渉しなくなるので、現工程の捩り型を入れたリテーナを引き出せる。また、新工程の捩り型を入れたリテーナをセットするときも、アクチュエータで捩り戻しビームを連結位置に揺動させて押下げ腕と嵌合させることができる。このようにして、型替え作業に伴う重負荷作業を削減したので生産性が向上する。
第２発明によれば、ロータリアクチュエータを揺動回転させると連結板を介して接続された捩り戻しビームが揺動するので、リテーナから延びる押下げ腕を嵌合する連結位置と押下げ腕から離間した開放位置ので間で人手を用いることなく姿勢変更できる。このため、型替え作業に伴う重負荷作業を削減できるので生産性が向上する。
第３発明によれば、方向制御弁が電磁駆動型であるため、スイッチ操作のみで、ロータリアクチュエータへのエアの供給方向を切換えて、正逆回転を制御できる。このため、捩り戻しビームの連結位置と開放位置との間の姿勢変更をスイッチ操作のみで行えるので、型替え時の重負荷労働を解消できる。
第４発明によれば、スピードコントローラの絞りでエアの供給量を規制できるので、捩り戻しビームの揺動速度を適正に規制できるので、衝撃や騒音を発生することなく捩り戻しビームの姿勢変更を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るツイスターにおける捩り機構の拡大正面図である。 図１の捩り機構の側面図である。 図１における捩り戻しビーム揺動機構を示し、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は側面図である。 図１に示すロータリアクチュエータのエア駆動回路図である。 本発明の一実施形態に係るツイスターの全体正面図である。 同実施形態のツイスターの全体側面図である。 特許文献１のツイスターの正面図である。 特許文献１のツイスターの側面図である。 従来の捩り戻しビーム構造説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図５および図６に基づき本発明の一実施形態であるツイスターの基本構成を説明する。
１はベッドで、その前後左右にアップライト２が立設されている。４本の各アップライト２は、それぞれタイロッドでベッド１に締結されている。各アップライト２，２の上部は、クラウン３に結合されている。これらのベッド１、アップライト２およびクラウン３で、プレスフレームが構成されている。

前記プレスフレームを構成する前後左右のアップライト２で囲まれた空間内には、スライド４が配置されており、このスライド４を昇降させるため主シリンダ５がクラウン３に取付けられている。この主シリンダ５のピストンロッドはスライド４に連結されているので、スライド４は、その主シリンダ５で昇降し、後述する捩り型１０を型締め型開きできるようになっている。

前記スライド４の下面には上部ダイホルダー６を介して上部回転ガイド７が取付けられている。前記ベッド１の上面には、下部ダイホルダー８を介して下部回転ガイド９が取付けられている。
捩り型１０は上型１１と下型１２とからなり、上型１１は上リテーナ１３に入れられて、上部回転ガイド７で回転自在に保持されており、下型１２は下リテーナ１４に入れられて、下部回転ガイド９で回転自在に保持されている。
上リテーナ１３からは押下げ腕１５が半径方向外側に延びている。図６で右側に延びた押下げ腕１５は、図５では紙面裏側に延び、図６で左側に延びた押下げ腕１５は、図５で紙面表側に延びている。

ツイスターの前面と後面には捩り成形するための捩り機構２０が設けられている。
捩り機構２０は、昇降杆２１と、その下端に設けられた捩りビーム２２と、昇降杆２１の昇降手段とからなる。なお、昇降手段は本発明では任意の手段を採用しうる。

捩りビーム２２の構成は、図１および図２に示すように、前記昇降杆２１の下端に形成された横向きに延びる捩り下げビーム２３と、その下方で平行に横向きに延びた捩り戻しビーム２４とからなる。捩り戻しビーム２４の両端は連結板２５で、捩り下げビーム２３の両端部に連結されている。

前記昇降杆２１の昇降手段の一例を、つぎに示す。スライド４の前側も後側も同一構成であるので、前側を代表させて図１および図２に基づき説明する。
スライド４の前端には、上下に長い基板３１が取付けられており、この基板３１には上下に延びるリニアガイド３２が取付けられている。基板３１の上端部には組付ブロック３３を介して駆動モータ３４が取付けられている。駆動モータ３４の主軸にはカップリング３５を介してネジ棒３６が接続されている。またネジ棒３６にはナット３７が螺合されている。

一方、前記リニアガイド３２はスライダー３８が摺動自在に取付けられており、これに昇降杆２１が固定され、かつ昇降杆２１は前記ナット３７にも固定されている。このため、駆動モータ３４を正逆回転させると、昇降杆２１が昇降することになる。
なお、昇降杆２１の昇降手段はモータ付ネジ棒の代りに油圧シリンダを用いた機構など、種々の手段を採用することができる。

本発明の特徴は、捩り戻しビーム揺動機構にあるが、この点を図１〜２に図３を併せ参照して説明する。
捩り下げビーム２３の両側には、取付ブロック４１が固定され、この取付ブロック４１の側面にエア駆動のロータリアクチュエータ４２が取付けられている。ロータリアクチュエータ４２の主軸４３にはボス４４が外挿され、ボス４４には捩り戻しビーム２４の連結板２５の基部２６が嵌合されている。

一方、取付ブロック４１の下部と捩り下げビーム２３の側面には円筒形の空間が形成され、その内部にはブッシュ４５が嵌められており、このブッシュ４５でボス４４は回転自在に支持されている。

前記ロータリアクチュエータ４２の主軸４３とボス４４の間はキー４６で相対回転不能に拘束され、ボス４４と連結板２５の基部２６との間もキー４７で相対回転不能に拘束されている。
前記取付ブロック４１の上部は、昇降杆２１の側面に対し、十文字に交差する２本のキー４８で相対回転不能に拘束され、かつ４本のボルト４９で強固に固定されている。
取付ブロック４１における連結板２５の基部２６を収容する空間の上端面は水平に形成されており、連結板２５の揺動角度を規制するストッパー５０となっている。

つぎに、図４に基づき前記ロータリアクチュエータ４２のエア駆動回路を説明する。
同図において、42a,42bは前側の捩り戻しビーム２４の右側および左側のロータリアクチュエータであり、42c,42dは後側の捩り戻しビーム２４の右側および左側のロータリアクチュエータである。

前側のロータリアクチュエータ42a,42bのそれぞれには、２本のエア配管５１，５２が接続され、このエア配管５１，５２には方向制御弁５３と、スピードコントローラ５４，５５が介装されている。また、後側のロータリアクチュエータ42c,42dのそれぞれには、２本のエア配管６１，６２が接続され、このエア配管６１，６２には方向制御弁６３と、スピードコントローラ６４，６５が介装されている。
２個の方向制御弁５３，６３には、エア配管５８を介してエア源６０が接続されている。そして、エア配管５８には減圧弁５９が介装されている。

前記エア駆動回路において、エア源６０はコンプレッサやアキュムレータなどで構成されている。減圧弁５９は、各ロータリアクチュエータ42a〜42dに供給するエア圧の上限を規制するものである。方向制御弁５３，６３は２位置５ポートの電磁駆動の切換弁であるが、２位置４ポートの切換弁であってもよい。
スピードコントローラ５４，５５，６４，６５は可変絞りと逆止弁の組合せで構成された弁で、逆止弁により一方向のみの流れを許容し、絞りにより許容された方向の流量を規制するものである。

各スピードコントローラ５４，５５，６４，６５は、エアの供給方向の流れは逆止弁が順方向であるので、これを許容するが、各ロータリアクチュエータ42a,42b,42c,42dからの帰還方向の流れは逆止弁が阻止方向であるので、流れを阻止する。この結果、帰還方向は絞りのみを通って流れるので、絞りの絞り量に応じた流量のエアのみが流れる。このような帰還側流量制御は流量を正確に制御できる利点がある。

前側の捩り戻しビーム２４に取付けた右側のロータリアクチュエータ42aと左側のロータリアクチュエータ42bは、互いに対向して取付けているので、一方が時計回りのとき他方が反時計回りに回転するようになっている。後側の捩り戻しビーム２４に取付けた右側のロータリアクチュエータ42cと左側のロータリアクチュエータ42dも同様に回転するようになっている。

つぎに、本発明の使用方法を説明する。
図４に示す方向制御弁５３，６３は電磁弁であるから操作盤上のスイッチ操作により、Ｉ位置とII位置との間で切換えできる。
図示のＩ位置の場合、高圧エアはエア配管５１，６１からロータリアクチュエータ42a〜42dに供給され、エア配管５２，６２内のエアは大気解放され、捩り戻しビーム２４は下に降りた連結位置にもたらされる。

方向制御弁５３，６３をII位置に切換えると、エア配管５１，６１内のエアは大気解放され、エア配管５２，６２からロータリアクチュエータ42a〜42dに高圧エアが供給される。これによりロータリアクチュエータ42a〜42dが９０°回転して捩り戻しビーム２４を横向きに揺動させることができる。

以上のようにして、図３（Ｂ）に示すように、捩り戻しビーム２４をスイッチ操作のみで、連結位置と開放位置との間で姿勢変更することができる。また、この姿勢変更時において、スピードコントローラ５４，５５，６４，６５によりロータリアクチュエータ42a〜42dの回転速度を適正にコントロールするので、捩り戻しビーム２４の開閉動作時に衝撃や騒音の発生することを防止できる。

本実施形態のツイスターによれば、図２に示すように、符号Ａで示す連結位置と符号Ｂで示す開放位置との間で、スイッチ操作のみで捩り戻しビーム２４を揺動させることができる。
連結位置Ａにおいては、上リテーナ１３の押下げ腕１５を捩り下げビーム２３と捩り戻しビーム２４との間に挟んでいるので、昇降杆２１を下降させることによって、捩り成形をすることができる。そして、型替えする場合は、捩り戻しビーム２４を開放位置Ｂにすると、押下げ腕１５は捩り戻しビーム２４と全く干渉しないので、上下リテーナ１３，１４、またそれらを組付けている上下ダイホルダー６，８ごと交換することが容易に行える。

また、新たな上下ダイホルダー６，８をセットすることも容易に行える。
新たな上下ダイホルダー６，８のセット後は、捩り戻しビーム２４を連結位置Ａにすると、押下げ腕１５を捩り下げビーム２３と捩り戻しビーム２４との間に嵌合させ、直ちに次のプレス作業に備えることができる。

そして、上記の捩り戻しビーム２４の揺動動作は、スイッチ操作のみで行えるので、作業者に負担をかけることはない。つまり、従来必要であった重負荷作業は必要なくなるので、作業性が大きく向上する。

つぎに、本発明の他の実施形態を説明する。
上記実施形態では、捩りビーム２２を揺動させるロータリアクチュエータ４２は、１個の捩りビーム２２に２個用いたが、出力の大きいロータリアクチュエータ４２を用いて１個で揺動させるようにしてもよい。
また、エア駆動のロータリアクチュエータを用いる代りに電動のロータリアクチュエータを用いてもよい。

２０ 捩り機構
２１ 昇降杆
２３ 捩り下げビーム
２４ 捩り戻しビーム
４２ ロータリアクチュエータ
５１，５２，６１，６２ エア配管
５３，６３ 方向制御弁
５４，５５，６４，６５ スピードコントローラ
５９ 減圧弁
６０ エア源

Claims (4)

1. 捩り型を加圧緊締するプレス機構と捩り型を入れたリテーナを捩って素材を捩り成形する捩り機構とを備えており、
   該捩り機構は、上下に昇降する昇降杆と、該昇降杆の下端に設けられ前記リテーナから延びた押下げ腕を嵌合する捩りビームを備えており、
   該捩りビームは、上方の捩り下げビームと、その下方で平行に設けられた捩り戻しビームとからなり、
   前記捩り戻しビームの両端は、前記捩り下げビームの両端に揺動自在に取付けられており、
   前記捩り戻しビームを前記押下げ腕を嵌合した連結位置と前記押下げ腕から離間した開放位置との間で揺動動作させるアクチュエータが設けられている
   ことを特徴とするツイスター。
2. 前記アクチュエータが、揺動回転する主軸を有するロータリアクチュエータであり、
   ２個の前記ロータリアクチュエータが前記捩り下げビームの両端に取付けられ、
   前記ロータリアクチュエータの主軸に、前記捩り戻しビームの両端に接続された連結板の基部が嵌合されている
   ことを特徴とする請求項１記載のツイスター。
3. 前記ロータリアクチュエータが、エア駆動アクチュエータであり、
   該ロータリアクチュエータに、エア駆動回路が接続されており、
   該エア駆動回路には前記ロータリアクチュエータの正逆回転を制御する方向制御弁が介装されており、該方向制御弁が電磁駆動型である
   ことを特徴とする請求項２記載のツイスター。
4. 前記エア駆動回路は、前記方向制御弁と前記ロータリアクチュエータの間に絞りと逆止弁を組合せたスピードコントローラが介装されている
   ことを特徴とする請求項３記載のツイスター。

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