JP2015054353A - テーパ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク５０Ａを加工する際、バリが発生し難く、メンテナンスも容易なテーパ加工装置１０を提供すること。
【解決手段】ワーク装着ブロック２４にワーク５０Ａの頭部５２の基端部５６が嵌合する頭部嵌合穴２４ａを設け、ワーク５０Ａを下型２０のワーク装着ブロック２４に装着したときワーク５０Ａの頭部５２がしっかりと下型２０に固定される。そのため、切断刃３３で頭部５２の側面の一部を切除して第１テーパ面５４と第２テーパ面５５を形成するとき、バリが発生し難い。切断刃３３は回動軸３２で上型３０に揺動可能に設け、切断刃３３を上型３０にスライド可能に設けるためのスライド機構を省略でき、上型３０の構造が簡素化できる。そのため、テーパ加工装置１０のメンテナンスが容易になる。ワーク５０Ａの溝５３の側面側開口端面の両縁５７を切断刃３３の刃先の面取り部３３ｂで切除する。溝５３の開口端面の両縁部５７にバリが発生し難くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、テーパ加工装置に関し、より詳しくは、軸部の一端に頭部を一体に設け、頭部の上端面に開口するとともに、頭部の一側面からその反対側の側面まで貫通する溝が形成されたワークにおいて、前記頭部の上部角隅部から前記溝の側面側開口端に沿って第１テーパ面と、第１テーパ面から連続する第２テーパ面を形成するテーパ加工装置に関する。

この種のテーパ加工装置の一形式として、特許第３８９３１１９号には、下型と、下型に対して昇降する上型を備え、上型に一対の切断刃を水平方向にスライド可能に設けるとともに、両切断刃の間にガイド部材を設け、両切断刃をばねで互いに接近する方向に付勢し、ガイド部材をばねで下方に付勢し、ワークの軸部が垂直になるようにワークを保持するワーク装着部を下型に設けたテーパ加工装置が開示されている。
このテーパ加工装置によれば、ワーク装着部にワークを固定し、上型を下降させると、ワーク頭部の溝にガイド部材が進入し、ガイド部材の下端部が溝の底面に当接した後、切断刃がガイド部材の両側面に形成されているガイド面に摺接しながら下降する。それに伴い、切断刃が水平方向にスライドし、ワーク頭部の両側面が部分的に切除されるので、ワーク頭部の両側面に同時に第１テーパ面と第２テーパ面が形成される。

特許第３８９３１１９号公報

上記した従来のテーパ加工装置では、切断刃でワーク頭部の両側面を切除するとき、バリが発生し易く、そのため、バリ取りの工程が不可欠であり、製造コストが高くなる。
また、上型に一対の切断刃を水平方向にスライド可能に組み付けるとともに、ガイド部材を昇降可能に組み付け、両切断刃を互いに接近する方向にばねで付勢し、ガイド部材を下方へばねで付勢しているため、上型の構造が複雑になり、テーパ加工装置のメンテナンスに時間を要する。
本発明は係る問題点に鑑み、ワークを加工する際、バリが発生し難く、メンテナンスも容易なテーパ加工装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、軸部の一端に頭部を一体に設け、頭部の上端面に開口するとともに、頭部の一側面からその反対側の側面まで貫通する溝が形成されたワークにおいて、前記頭部の上部角隅部から前記溝の側面側開口端面に沿って第１テーパ面と、第１テーパ面から連続する第２テーパ面を形成するテーパ加工装置であって、
下型と、下型に対して昇降する上型を備え、
上型に回動軸を支点にして切断刃を揺動可能に垂れ下げ、
下型に軸部が垂直方向に対して所定の角度で傾斜するように着脱可能に嵌合する軸嵌合穴と軸部を軸嵌合穴に嵌合したとき頭部の基端部が嵌合する頭部嵌合穴から成るワーク装着部を設けるとともに、上型の下降時に切断刃の反刃先部分が摺接するガイド面を形成し、
ガイド面を上型の下降時に反刃先部分が摺接して刃先が垂直方向に下降するように導く第１ガイド面と、第１ガイド面から連続し、上型の下降時に反刃先部分が摺接して刃先が垂直方向から傾斜した方向へ下降するように導く第２ガイド面で構成し、
切断刃の反刃先部分が第１ガイド面に摺接しながら下降するとき第１テーパ面が形成され、
切断刃の反刃先部分が第２ガイド面に摺接しながら下降するとき第２テーパ面が形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のテーパ加工装置において、前記切断刃に、切断刃の下降時に前記溝の側面側開口端に対向する突部と突部の両側に面取り部を介して連続するように形成され、切断刃の下降時に頭部の側面の一部を切除して第１テーパ面と第２テーパ面を形成する刃先部分を形成し、溝の側面側開口端面の両縁を面取り部で切除するようにしたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のテーパ加工装置において、下型に、頭部の溝に進入して頭部を位置決めする位置決めプレートを溝に対して進退可能に組み付けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ワーク装着部にワークの頭部の基端部が嵌合する頭部嵌合穴を設けたので、ワークを下型のワーク装着部に装着したときワークの頭部がしっかりと下型に固定される。そのため、切断刃で頭部の側面の一部を切除して第１テーパ面と第２テーパ面を形成するとき、バリが発生し難い。
また、切断刃は回動軸で上型に揺動可能に設けたので、切断刃を上型にスライド可能に設けるためのスライド機構を省略でき、上型の構造が簡素化できる。そのため、テーパ加工装置のメンテナンスが容易になる。

請求項２に記載の発明によれば、溝の側面側開口端面の両縁を面取り部で切除するようにしたので、溝の開口端面の両縁にバリが発生し難くなる。

請求項３に記載の発明によれば、ワークをワーク装着部に装着したとき頭部が頭部嵌合穴と位置決めプレートでしっかりと下型に固定されるので、切断刃で頭部の側面の一部を除去して第１テーパ面と第２テーパ面を形成する際、より一層バリが発生し難くなる。

本発明の実施例に係るテーパ加工装置を示す断面図である。 同テーパ加工装置で加工する前のワークを示す斜視図である。 同テーパ加工装置で加工したワークを示す斜視図である。 同テーパ加工装置で加工したワークを示す側面図である。 同テーパ加工装置の切断刃を示す斜視図である。 同テーパ加工装置のワーク装着ブロックを示す斜視図である。 同テーパ加工装置のワーク装着ブロックと、ワーク装着ブロックに装着されたワークと切断刃を示す斜視図である。 ワーク装着ブロックにワークを装着した実施例に係るテーパ加工装置の加工前の状態を示す断面図である。 ワーク装着ブロックにワークを装着した実施例に係るテーパ加工装置の加工後の状態を示す断面図である。

以下に本発明を図面に基づき説明する。図１には本発明の実施例に係るテーパ加工装置１０の概略構造が示されている。また、図２には当該テーパ加工装置１０で加工する加工前のワーク５０Ａが示され、図３と図４には当該テーパ加工装置１０で加工した後のワーク５０Ｂが示されている。

加工前のワーク５０Ａは軸部５１の一端に頭部５２を一体に設けた形状を備え、頭部５２にはその上端面に開口するとともに、頭部５２の一側面からその反対側の側面まで貫通する溝５３が形成されている。一方、加工した後のワーク５０Ｂは、頭部５２の左右の上部角隅部から溝５３の側面側開口端面に沿って第１テーパ面５４が形成されるとともに、第１テーパ面５４から連続する第２テーパ面５５が形成されている。

テーパ加工装置１０はベース１１に固定された左右一対の下型２０と、各下型２０に対して昇降する左右一対の上型３０を備えている。各上型３０にはパンチ３１が回動軸３２を支点にして左右方向に揺動可能に垂れ下げられている。このパンチ３１の下端部には切断刃３３が交換可能に固定されている。パンチ３１の下端部の反切断刃側端部には、詳しくは後述するが、下型２０に設けられているガイド面に摺接する角部３４が形成されている。図５に示すように、切断刃３３の先端面の中央部には突部３３ａが形成され、突部３３ａの両側に面取り部３３ｂを介して連続するように刃先３３ｃが形成されている。切断刃３３を組み付けた左右のパンチ３１は左右対称配置となるように各上型３０に組み付けられている。

各下型２０は第１下型２１、第２下型２２、第３下型２３からなり、第１下型２１、第２下型２２及び第３下型２３が一体に積層されている。また、第１下型２１、第２下型２２及び第３下型２３にはそれぞれパンチ挿通開口２１ａ，２２ａ，２３ａが形成され、各パンチ挿通開口２１ａ，２２ａ，２３ａが互いに連通している。

第１下型２１にはワーク装着ブロック２４とガイドブロック２５及び位置決めプレート２６が組み込まれている。ワーク装着ブロック２４の詳細を図６に示す。ワーク装着ブロック２４は加工前のワーク５０Ａの頭部５２が嵌合する頭部嵌合穴２４ａと、ワーク５０Ａの軸部５１が嵌合する軸嵌合穴２４ｂ及び位置決めプレート２６の挿入溝２４ｃが形成されている。軸嵌合穴２４ｂの一端は頭部嵌合穴２４ａの底面に開口し、軸嵌合穴２４ｂと頭部嵌合穴２４ａが連通している。また、軸嵌合穴２４ｂの他端はワーク装着ブロック２４の底面に開口している。挿入溝２４ｃの一端は頭部嵌合穴２４ａに連通し、他端がワーク装着ブロック２４の背面に開口している。

軸嵌合穴２４ｂはワーク装着ブロック２４を第１下型２１に固定した状態でワーク５０Ａの軸部５１を挿入したとき、軸部５１が垂直方向に対して第１テーパ面５４の軸部に対する傾斜角度と同じ角度で傾斜するように形成されている。頭部嵌合穴２４ａは横断面形状が略半円形を有し、ワーク装着ブロック２４の前面に開口するように形成されているので、図７に示すように、加工前のワーク５０Ａを装着したとき、頭部嵌合穴２４ａに頭部５２の基端部５６（図４参照）が嵌合するとともに、頭部５２の一側面が部分的に露出する。また、ワーク装着ブロック２４の上面には挿入溝２４ｃを挟んで一対のボルト挿通穴２４ｄが形成されている。ワーク装着ブロック２４は頭部嵌合穴２４ａの開口端面がパンチ挿入開口２１ａに対向するように、ボルト挿通穴２４ｄに挿通したボルトで第１下型２１に固定されている。

ガイドブロック２５には第１ガイド面２５ａと、第１ガイド面２５ａから連続する第２ガイド面２５ｂが形成され、両ガイド面２５ａ，２５ｂがパンチ挿入開口２１ａに対向するようにガイドブロック２５が第１下型２１に固定されている。第１ガイド面２５ａはパンチ３１の下降時に角部３４が摺接し、刃先３３ｃを垂直方向に下降するように導く。第２ガイド面２５ｂはパンチ３１の下降時に角部３４が摺接し、刃先３３ｃを垂直方向から所定の角度傾斜した方向へ下降するように導く。

位置決めプレート２６はワーク装着ブロック２４の挿入溝２４ｃに進退可能に第１下型２１に組み付けられ、図示略のアクチュエータでワーク５０Ａの溝５３に進入する前進ストロック端と、ワーク５０Ａの溝５３から退避する後退ストローク端の間で往復移動する。

第２下型２２にはスライドブロック２７が左右方向に往復移動可能に組み込まれている。このスライドブロック２７の上面にはテーパ面２７ａが形成されている。また、第２下型２２にはノックピン２８の収納穴２２ｂが形成され、収納穴２２ｂがワーク装置ブロック２４の軸嵌合穴２４ｂに連通している。収納穴２２ｂにはノックピン２８が挿通され、ノックピン２８の下端部がスライドブロック２７のテーパ面２７ａに当接している。スライドブロック２７は図示略のアクチュエータで往復移動され、図１に示す後退ストローク端と、図示略の前進ストローク端の間を往復する。

左側の下型２０のパンチ挿通開口２１ａ，２２ａ，２３ａ、ワーク装着ブロック２４、ガイドブロック２５及びスライドブロック２７と右側の下型のパンチ挿通開口２１ａ，２２ａ，２３ａ、ワーク装着ブロック２４、ガイドブロック２５及びスライドブロック２７はそれぞれ左右対称に配置されている。

本実施例に係るテーパ加工装置１０の構造は以上の通りであって、以下にその作動を説明する。図８に示すように、加工前のワーク５０Ａの軸部５１を左側の下型２０のワーク装着ブロック２４の軸嵌合穴２４ｂに嵌合し、ワーク５０Ａの頭部５２を頭部嵌合穴２４ａに嵌合する。次に位置決めプレート２６をワーク５０Ａの溝５３に進入させて頭部５２の右側面が頭部嵌合穴２４ｂから部分的に露出するように、所定の姿勢に保持する。ワーク５０Ａをワーク装着ブロック２４に装着するとき、スライドブロック２７は後退ストローク端に移動している。一方、右側の下型２０には、先に左側の下型２０に装着して頭部５２の右側を加工したワーク５０Ａを装着する。このワーク５０Ａは頭部５２の加工されていない左側面が頭部嵌合穴２４ａから部分的に露出するようにワーク装着ブロック２４に装着される。

左右の下型２０にワーク５０Ａを装着した後、図９に示すように、左右の上型３０を同時に下降させ、パンチ３１をパンチ挿入開口２１ａ，２２ａ，２３ａに進入させる。左の上型３０のパンチ３１がパンチ挿入開口２１ａ，２２ａ，２３ａに進入すると、パンチ３１の下端部の角部３４がガイドブロック２５の第１ガイド面２５ａに摺接する。第１ガイド面２５ａは垂直に形成されているので、切断刃３３も垂直に下降する。一方、ワーク５０Ａはワーク装着ブロック２４に垂直方向に対して傾斜するように装着されているので、切断刃３３の垂直下降により頭部５２の右側面が部分的に切除されて第１テーパ面５４が形成される。

切断刃３３が下降するとき、刃先の突部３３ａが頭部５２の溝５３の側面側開口端に対向しているので、突部３３ａによって頭部５２の側面が切除されることはない。一方、切断刃３３の下降に伴い、刃先の面取部分３３ｂによって頭部５２の側面側開口端の両縁部分５７（図２参照）が切除される。

さらにパンチ３１が下降すると、角部３４が第２ガイド面２５ｂに摺接するので、切断刃３３が第２ガイド面２５ｂに添って斜め下方に下降し、頭部５２の右側面が切除されて第２テーパ面５５が形成される。

同様にして、右の上型３０のパンチ３１の切断刃３３によって右の下型２０のワーク装着ブロック２４に装着されているワーク５０Ａの頭部５２の左側側面が部分的に切除され、第１テーパ面５４と第２テーパ面５５が形成される。第２テーパ面５５の形成後、パンチ３１が上昇し、パンチ挿入開口２１ａ，２２ａ，２３ａから抜け出ると、スライドブロック２７が前進ストローク端へ前進する。スライドブロック２７の前進に伴い、スライドブロック２７のテーパ面２７ａに下端部が当接しているノックピン２８が上昇し、ワーク装着ブロック２４に装着されているワーク５０Ａ，５０Ｂが押し出されるので、図示略のロボットアームで掴んでワーク装着ブロック２４から取り出される。

本実施例によれば、ワーク装着ブロック２４にワーク５０Ａの頭部５２の基端部５６が嵌合する頭部嵌合穴２４ａを設けたので、ワーク５０Ａを下型２０のワーク装着ブロック２４に装着したときワーク５０Ａの頭部５２がしっかりと下型２０に固定される。そのため、切断刃３３で頭部５２の側面の一部を切除して第１テーパ面５４と第２テーパ面５５を形成するとき、バリが発生し難い。

また、切断刃３３は回動軸３２で上型３０に揺動可能に設けたので、切断刃３３を上型３０にスライド可能に設けるためのスライド機構を省略でき、上型３０の構造が簡素化できる。そのため、テーパ加工装置１０のメンテナンスが容易になる。

ワーク５０Ａの溝５３の側面側開口端面の両縁５７を切断刃３３の刃先の面取り部３３ｂで切除するようにしたので、溝５３の開口端面の両縁部５７にバリが発生し難くなる。

ワーク５０Ａをワーク装着ブロック２４に装着したとき頭部５２が頭部嵌合穴２４ａと位置決めプレート２６でしっかりと下型３０に固定されるので、切断刃３３で頭部５２の側面の一部を除去して第１テーパ面５４と第２テーパ面５５を形成する際、より一層バリが発生し難くなる。

１０…テーパ加工装置
２０…下型
２４…ワーク装着ブロック
２４ａ…頭部嵌合穴
２４ｂ…軸嵌合穴
２４ｃ…溝
２５…ガイドブロック
２５ａ…第１ガイド面
２５ｂ…第２ガイド面
２６…位置決めプレート
２７…スライドブロック
２８…ノックピン
３０…上型
３１…パンチ
３２…回動軸
３３…切断刃
３３ａ…突部
３３ｂ…面取り部
３３ｃ…刃先
３４…角部
５０Ａ…加工前のワーク
５０Ｂ…加工後のワーク
５１…軸部
５２…頭部
５３…溝
５４…第１テーパ面
５５…第２テーパ面
５６…基端部
５７…縁部

Claims (3)

1. 軸部の一端に頭部を一体に設け、頭部の上端面に開口するとともに、頭部の一側面からその反対側の側面まで貫通する溝が形成されたワークにおいて、前記頭部の上部角隅部から前記溝の側面側開口端面に沿って第１テーパ面と、第１テーパ面から連続する第２テーパ面を形成するテーパ加工装置であって、
   下型と、下型に対して昇降する上型を備え、
   上型に回動軸を支点にして切断刃を揺動可能に垂れ下げ、
   下型に軸部が垂直方向に対して所定の角度で傾斜するように着脱可能に嵌合する軸嵌合穴と軸部を軸嵌合穴に嵌合したとき頭部の基端部が嵌合する頭部嵌合穴から成るワーク装着部を設けるとともに、上型の下降時に切断刃の反刃先部分が摺接するガイド面を形成し、
   ガイド面を上型の下降時に反刃先部分が摺接して刃先が垂直方向に下降するように導く第１ガイド面と、第１ガイド面から連続し、上型の下降時に反刃先部分が摺接して刃先が垂直方向から傾斜した方向へ下降するように導く第２ガイド面で構成し、
   切断刃の反刃先部分が第１ガイド面に摺接しながら下降するとき第１テーパ面が形成され、
   切断刃の反刃先部分が第２ガイド面に摺接しながら下降するとき第２テーパ面が形成されることを特徴とするテーパ加工装置。
2. 前記切断刃に、切断刃の下降時に前記溝の側面側開口端に対向する突部と突部の両側に面取り部を介して連続するように形成され、切断刃の下降時に頭部の側面の一部を切除して第１テーパ面と第２テーパ面を形成する刃先部分を形成し、溝の側面側開口端面の両縁を面取り部で切除するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のテーパ加工装置。
3. 下型に、頭部の溝に進入して頭部を位置決めする位置決めプレートを溝に対して進退可能に組み付けたことを特徴とする請求項１に記載のテーパ加工装置。

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