JP2023108943A - ねじ製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の安全性の低下を抑制し、ねじ製造の効率を向上させることができるねじ製造システムを提供する。【解決手段】ねじ製造システムは、転造によってねじを製造する転造装置と、切削によってねじを製造する切削装置と、製造されるねじの仕様情報を受け付け、受け付けた仕様情報に基づいて前記転造装置及び前記切削装置を制御する制御装置とを備える。好ましくは、前記制御装置は、前記仕様情報に基づいて加工条件を生成する生成部と、生成した加工条件を前記転造装置又は切削装置に送信する送信部とを有し、前記加工条件は、転造加工又は切削加工を示す情報を含み、前記送信部は、前記転造装置から前記加工条件を要求された場合、前記転造加工を示す情報に紐づけられた前記加工条件を前記転造装置に送信し、前記切削装置から前記加工条件を要求された場合、前記切削加工を示す情報に紐づけられた前記加工条件を前記転造装置に送信する。【選択図】図１

Description

本技術は、ねじ、特に長尺のねじを製造するねじ製造システムに関する。

従来、転造によるねじ製造装置及びねじ切り（切削）によるねじ製造装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。作業者は受注票を確認し、転造による製造であるのか、又は切削による製造であるのかを確認し、被加工材を、転造によるねじ製造装置又は切削によるねじ製造装置に運搬する。作業者は被加工材を把持し、転造ダイス又は切削刃に接触させて、被加工材にねじを形成する。

特開昭５０－３６３５８号公報

しかし、作業者が被加工材を把持してねじを製造する場合、作業者の安全性が低下するおそれがある。またねじ製造の効率を向上させることが難しい。また人的ミスの発生又は品質安定化の低下を招くおそれがある。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、作業者の安全性の低下を抑制し、ねじ製造の効率を向上させ、人的ミスの発生及び品質安定化の低下を抑制することができるねじ製造システムを提供することを目的とする。

本開示の一実施形態に係るねじ製造システムは、転造によってねじを製造する転造装置と、切削によってねじを製造する切削装置と、製造されるねじの仕様情報を受け付け、受け付けた仕様情報に基づいて前記転造装置及び前記切削装置を制御する制御装置とを備える。

本開示の一実施形態に係るねじ製造システムにあっては、製造されるねじの仕様情報に基づいて転造装置及び切削装置を制御して、ねじを製造するので、作業者は被加工材を把持する必要がなく、安全性の低下を抑制できる。また転造装置及び切削装置は、仕様情報に基づいて自動的にねじを製造するので、ねじ製造の効率を向上させることができ、人的ミスの発生及び品質安定化の低下を抑制することができる。

ねじ製造システムのブロック図である。 転造装置の正面側斜視図である。 転造装置の背面側斜視図である。 転造装置の平面図である。 取出機の斜視図である。 取出機の動作を説明する右側面説明図である。 搬送機の略示斜視図である。 取出機、搬送機及び測長機の略示斜視図である。 前側から視認した測長機の略示斜視図である。 後側から視認した測長機の略示斜視図である。 測長機及び転造位置決め機の略示斜視図である。 転造位置決め機の略示斜視図である。 測長機、転造位置決め機及び搬出コンベアの略示斜視図である。 後側から視認した搬出コンベアの略示斜視図である。 転造制御装置によるねじ製造処理を説明するフローチャートである。 切削装置の略示斜視図である。 切削装置の略示平面図である。 除去機構による切粉の除去を説明する説明図である。 除去機構による切粉の除去を説明する説明図である。 除去機構による切粉の除去を説明する説明図である。 除去機構による切粉の除去を説明する説明図である。 除去機構による切粉の除去を説明する説明図である。 除去機構による切粉の除去を説明する説明図である。

以下本発明を実施の形態に係るねじ製造システム１を示す図面に基づいて説明する。図１は、ねじ製造システム１のブロック図である。

ねじ製造システム１は、端末装置２と、サーバ３と、転造装置４と、切削装置７とを備える。端末装置２は、例えばパーソナルコンピュータである。端末装置２は、制御部２ａと、記憶部２ｂと、受付部２ｄと、通信部２ｃとを備える。制御部２ａは、例えばＣＰＵ又はＭＰＵである。記憶部２ｂは書き換え可能に構成されており、例えば不揮発性メモリ又はハードディスクである。受付部２ｄは、例えばキーボード、マウス又はタッチパネル等であり、ユーザの操作を受け付ける。端末装置２は通信部２ｃを介してサーバ３と通信する。

転造装置４は、転造制御装置５と、操作盤６とを備える。転造制御装置５は、制御部５ａと、記憶部５ｂと、通信部５ｃとを備える。制御部５ａは、例えばＣＰＵ又はＭＰＵである。記憶部５ｂは書き換え可能に構成されており、例えば不揮発性メモリ又はハードディスクである。転造制御装置５は通信部５ｃを介してサーバ３と通信する。制御部５ａは、記憶部５ｂに記憶したプログラムに基づいてねじ製造処理等を実行する。操作盤６は作業者の操作を受け付ける。操作盤６は、例えばキーボード、スイッチ等を有する。スイッチは、位置スイッチ及び開始スイッチを含む。操作盤６は表示部６ａを備える。表示部６ａは、例えばディスプレイであり、情報を表示する。表示部６ａをタッチパネルで構成し、操作盤６と兼用してもよい。

切削装置７は、切削制御装置８と、操作盤９とを備える。切削制御装置８は、制御部８ａと、記憶部８ｂと、通信部８ｃとを備える。制御部８ａは、例えばＣＰＵ又はＭＰＵである。記憶部８ｂは書き換え可能に構成されており、例えば不揮発性メモリ又はハードディスクである。制御部８ａは、記憶部８ｂに記憶したプログラムに基づいてねじ製造処理等を実行する。切削制御装置８は通信部８ｃを介してサーバ３と通信する。操作盤９は作業者の操作を受け付ける。操作盤９は、例えばキーボード、スイッチ等を有する。スイッチは、位置スイッチ及び開始スイッチを含む。操作盤９は表示部９ａを備える。表示部９ａは、例えばディスプレイであり、情報を表示する。表示部９ａをタッチパネルで構成し、操作盤９と兼用してもよい。

サーバ３は制御部３ａと、記憶部３ｂと、通信部３ｃとを備える。制御部３ａは、例えばＣＰＵ又はＭＰＵである。記憶部３ｂは書き換え可能に構成されており、例えば不揮発性メモリ又はハードディスクである。サーバ３は通信部３ｃを介して端末装置２、転造制御装置５及び切削制御装置８と通信する。

受注毎に、受注情報は受注データとしてサーバ３に蓄積されていく。受注データの中には、ねじの仕様情報も含まれる。ユーザは受付部２ｄを操作し、受注データの中から同じねじの加工グループを選択しサーバ３に送信する。サーバ３は加工グループ毎にねじの仕様情報を記憶部３ｂに記憶する。

作業者は転造装置４の操作盤６を操作し、未処理の加工グループの送信要求を入力する。転造制御装置５はサーバ３に未処理の加工グループの送信を要求する。サーバ３は転造制御装置５に未処理の加工グループを送信する。転造制御装置５は表示部６ａに未処理の加工グループを表示する。作業者は操作盤６を操作し、表示部６ａに表示された未処理の加工グループを選択する。転造制御装置５は選択された未処理の加工グループを処理する。即ち、転造制御装置５は加工グループのねじの仕様情報に基づいて加工条件を生成し、生成された加工条件に基づき、被加工材１００をねじに加工する。加工グループの処理が完了した場合、転造制御装置５はサーバ３に処理完了通知を送信する。処理完了通知を受信したサーバ３は処理完了フラグを加工グループに紐づけて記憶する。処理完了フラグが紐づけられた加工グループは処理済みの加工グループであり、処理完了フラグが紐づけられていない加工グループは未処理の加工グループである。

作業者は切削装置７の操作盤９を操作し、未処理の加工グループの送信要求を入力する。切削制御装置８はサーバ３に未処理の加工グループの送信を要求する。サーバ３は切削制御装置８に未処理の加工グループを送信する。切削制御装置８は表示部９ａに未処理の加工グループを表示する。作業者は操作盤９を操作し、表示部９ａに表示された未処理の加工グループを選択する。切削制御装置８は選択された未処理の加工グループを実行する。即ち、切削制御装置８は加工グループのねじの仕様情報に基づいて加工条件を生成し、生成された加工条件に基づき、被加工材１００をねじに加工する。加工グループの処理が完了した場合、切削制御装置８はサーバ３に処理完了通知を送信する。処理完了通知を受信したサーバ３は処理完了フラグを加工グループに紐づけて記憶する。処理完了フラグが紐づけられた加工グループは処理済みの加工グループであり、処理完了フラグが紐づけられていない加工グループは未処理の加工グループである。ユーザは端末装置２を介してサーバ３にアクセスし、加工グループが処理済みであるか未処理であるか確認できる。前処理が必要な加工グループについては、転造制御装置５及び切削制御装置８は前処理が完了したか否かも表示する。なおサーバ３が加工グループのねじの仕様情報に基づいて加工条件を生成し、加工条件を転造制御装置５及び切削制御装置８に送信してもよい。

仕様情報について説明する。仕様情報は、転造又は切削を示す情報、被加工材１００の情報、ねじの長さ、ねじの規格を含む。被加工材１００の情報は材質、直径及び長さを含む。ねじの規格は、ねじピッチ、外径及び谷の径を含む。

加工条件について説明する。加工条件は、転造又は切削を示す情報、後述する転造位置決め機５０及び切削位置決め機９４の高さ、後述する転造機８０の転造圧力、後述する切削機９６のチャッキング圧力、転造機８０の転造時間、切削機９６の切削刃２３１の回転速度、被加工材１００の送り速度及び被加工材１００の移動距離を含む。

図２は、転造装置４の正面側斜視図、図３は、転造装置４の背面側斜視図、図４は、転造装置４の平面図である。以下の説明では図に示す上下前後左右を使用する。図に示す上下前後左右は一例であり、方向はこれに限定されない。転造装置４は、取出機１０、搬送機２０、測長機４０、転造位置決め機５０、転造機８０、搬出コンベア６０及び受け箱７０を備える。取出機１０の後側に搬送機２０が配置される。搬送機２０の後側に測長機４０が配置される。測長機４０の後側に転造位置決め機５０が配置される。転造位置決め機５０の左側に転造機８０が配置される。転造機８０の右側であって、転造位置決め機５０の後側に搬出コンベア６０が配置される。搬出コンベア６０は左右に延びる。搬出コンベア６０の前側であって、取出機１０の右側に受け箱７０が配置される。

図５は、取出機１０の斜視図、図６は、取出機１０の動作を説明する右側面説明図である。取出機１０は、被加工材１００を投入する投入箱１１を備える。投入箱１１は後側に向かうに従って下降する底面部１１ａと、該底面部１１ａの前縁から略直角に突出した前面部１１ｂと、底面部１１ａの左右縁それぞれから略直角に突出した側面部１１ｃとを備える。投入箱１１の上側及び後側は開放されている。投入箱１１の後側に、底面部１１ａに略直角な第一固定板１２ａが設けられる。第一固定板１２ａは上側に延びる。第一固定板１２ａと底面部１１ａとの間には隙間、即ち第一隙間１４ａが設けられる。

第一固定板１２ａの上側に、第一固定板１２ａに略平行な第二固定板１２ｂが設けられる。第二固定板１２ｂの下端の位置は第一固定板１２ａの上端と略同じである。第二固定板１２ｂは第一固定板１２ａよりも後側に配置され、第二固定板１２ｂと第一固定板１２ａとの間には隙間、即ち第二隙間１４ｂが設けられる。第二固定板１２ｂの上側に、第二固定板１２ｂに略平行な第三固定板１２ｃが設けられる。第三固定板１２ｃの下端の位置は第二固定板１２ｂの上端と略同じである。第三固定板１２ｃは第二固定板１２ｂよりも後側に配置され、第三固定板１２ｃと第二固定板１２ｂとの間には隙間、即ち第三隙間１４ｃが設けられる。第三固定板１２ｃの上面後縁からストッパ１２ｄが上側に突出する。ストッパ１２ｄは回転可能に構成されている。

第一隙間１４ａに第一可動板１３ａが設けられ、第二隙間１４ｂに第二可動板１３ｂが設けられ、第三隙間１４ｃに第三可動板１３ｃが設けられる。第一～第三可動板１３ｃは第一～第三固定板１２ｃに略平行であり、第一～第三固定板１２ｃに沿って昇降可能である。底面部１１ａの下側に昇降シリンダ１５が設けてある。昇降シリンダ１５のロッドは連結部材１６（図示略）を介して第一～第三可動板１３ｃに連結される。昇降シリンダ１５のロッドは昇降し、第一～第三可動板１３ｃは同時的に昇降する。図５及び図６Ａに示す如く、初期状態において、第一可動板１３ａの上端の上下位置は第一固定板１２ａの下端と略同じであり、第二可動板１３ｂの上端の上下位置は第二固定板１２ｂの下端と略同じであり、第三可動板１３ｃの上端の上下位置は第三固定板１２ｃの下端と略同じである。

図６Ａに示すように、作業者は投入箱１１に被加工材１００を投入する。被加工材１００の一つが底面部１１ａの傾斜によって、第一固定板１２ａまで転がり、第一可動板１３ａの上面にて停止する。図６Ｂに示すように、昇降シリンダ１５のロッドが上昇して、第一～第三可動板１３ａ～１３ｃは上昇し、第一可動板１３ａの上面に配置された被加工材１００も上昇する。図６Ｃに示すように、第一可動板１３ａの上端の上下位置と第一固定板１２ａの上端の上下位置が略同じになった場合、第一可動板１３ａの上面に配置された被加工材１００は第一可動板１３ａの上面の傾斜によって、第二可動板１３ｂまで転がり、第一固定板１２ａの上面にて停止する。次に図６Ａに示すように、昇降シリンダ１５のロッドは下降して、第一～第三可動板１３ａ～１３ｃは下降し、第一固定板１２ａの上面に配置された被加工材１００は第二可動板１３ｂの上面の傾斜によって、第二固定板１２ｂまで転がり、第二可動板１３ｂの上面にて停止する。このように、第一～第三可動板１３ｃの昇降が繰り返されることによって、被加工材１００は一つずつ順に第三固定板１２ｃの上面まで運ばれ、ストッパ１２ｄによって支持される。図６Ｃの破線で示すように、ストッパ１２ｄは回転し、単数の被加工材１００は測長位置Ｐ１（図７参照）に向けて移動する。即ち、取出機１０は被加工材１００を一つずつ取り出すことができる。図５に示すように、取出機１０には、連結部材１６を介して搬送機２０が接続されている。

図７は、搬送機２０の略示斜視図である。搬送機２０は、上下移動部２０ａ、前後移動部２０ｂ、左右移動部２０ｃ、第一把持部３４及び第二把持部３５を備える。上下移動部２０ａは、二つの上下レール２１と、二つの上下スライダ２２と、上下移動枠２３と、上下シリンダ２４とを備える。二つの上下レール２１は上下に延び、左右に所定距離離れ、連結部材１６の後面に固定される。上下シリンダ２４は二つの上下レール２１の間にて連結部材１６に固定される。上下シリンダ２４は、下向きに突出し、昇降する上下ロッド２４ａを有する。上下移動枠２３は、各上下スライダ２２を介して各上下レール２１に摺動可能に連結する。上下ロッド２４ａは上下移動枠２３に連結し、上下ロッド２４ａの昇降によって上下移動枠２３は昇降する。

前後移動部２０ｂは、二つの前後レール２５と、レール支持部２６と、前後シリンダ２７と、第一支持板２９ａと、第二支持板２９ｂと、連結軸２８とを備える。レール支持部２６は上下移動枠２３の後側に固定される。レール支持部２６は、左右に延びた棒と、該棒の左右両端部それぞれの下側に固定された摺動子とを備える。左右の摺動子はそれぞれ二つの前後レール２５に摺動可能に連結する。二つの前後レール２５は上下移動枠２３の下側に配置される。二つの前後レール２５は前後に延び、左右に所定距離離れる。前後レール２５は前後移動可能である。前後シリンダ２７は、二つの前後レール２５の間にて、上下移動枠２３の下側に固定される。前後シリンダ２７は後向きに突出し、前後移動する前後ロッド２７ａを有する。第一支持板２９ａは、レール支持部２６の後面に対向し、固定されている。前後ロッド２７ａの後端部は第一支持板２９ａに連結する。第一支持板２９ａの後側に第二支持板２９ｂが対向配置されている。第一支持板２９ａ及び第二支持板２９ｂは、前後に延びる連結軸２８によって連結される。第一支持板２９ａは後述する第一左右シリンダ３０に固定される。第二支持板２９ｂは後述する第二左右シリンダ３１に固定される。二つの前後レール２５の下側は第一左右シリンダ３０及び第二左右シリンダ３１に固定される。前後ロッド２７ａの前後移動によって、第一支持板２９ａ、第二支持板２９ｂ、第一左右シリンダ３０、第二左右シリンダ３１及び前後レール２５は前後動する。

左右移動部２０ｃは、第一左右シリンダ３０、第二左右シリンダ３１、第一左右レール３２、第二左右レール３３、第一左右スライダ、第二左右スライダ、第一把持部３４及び第二把持部３５を備える。第一左右シリンダ３０は前後レール２５の下側にて第一支持板２９ａに支持される。第一左右シリンダ３０の下面に第一左右摺動子３２ａが固定される。第一左右摺動子３２ａには、第一左右レール３２が摺動可能に連結する。第一左右レール３２は左右に延びる。第一左右シリンダ３０は右向きに突出し、左右移動する第一左右ロッド３０ａを有する。第一左右ロッド３０ａの先端部は連結部を介して第一左右レール３２に連結する。第一左右ロッド３０ａの左右移動によって、第一左右レール３２は左右に移動する。

第二左右シリンダ３１は前後レール２５の下側にて第二支持板２９ｂに支持される。第二左右シリンダ３１の下面に第二左右摺動子３３ａが固定される。第二左右摺動子３３ａには、第二左右レール３３が摺動可能に連結する。第二左右レール３３は左右に延びる。第二左右シリンダ３１は、右向きに突出し、左右移動する第二左右ロッド３１ａを有する。第二左右ロッド３１ａの先端部は連結部を介して第二左右レール３３に連結する。第二左右ロッド３１ａの左右移動によって、第二左右レール３３は左右に移動する。

第一把持部３４は第一左右レール３２に連結される。第一把持部３４は複数のフィンガ３４ａを備える。第二把持部３５は第二左右レール３３に連結される。第二把持部３５は複数のフィンガ３５ａを備える。複数のフィンガ３５ａは左右方向に並び、前後方向に開閉可能である。各フィンガ３４ａ、３５ａにはフィンガシリンダ３４ｂ、３５ｂが設けてあり、フィンガシリンダ３４ｂ、３５ｂの駆動によって、フィンガ３４ａ、３５ａが開閉する。第一把持部３４及び第二把持部３５は上下移動部２０ａによって上下に移動し、前後移動部２０ｂによって前後に移動し、左右移動部２０ｃによって左右に移動する。

搬送機２０は、第一把持部３４又は第二把持部３５によって被加工材１００又はねじを把持し、上下、前後又は左右に移動させて、測長位置Ｐ１、転造位置Ｐ２又は排出位置に搬送する。転造位置Ｐ２は測長位置Ｐ１よりも後側の位置であり、排出位置は転造位置Ｐ２よりも後側の位置である。測長位置Ｐ１と転造位置Ｐ２との間の前後距離は、第一把持部３４と第二把持部３５との間の前後距離に略等しい。転造位置Ｐ２と排出位置との間の前後距離は、第一把持部３４と第二把持部３５との間の前後距離に略等しい。

図８は、取出機１０、搬送機２０及び測長機４０の略示斜視図、図９は、前側から視認した測長機４０の略示斜視図、図１０は、後側から視認した測長機４０の略示斜視図である。取出機１０の後側であって、搬送機２０の下側に測長機４０が設けてある。測長機４０は、枠体４１、複数の受け部４２、基準プレート４３、押付プレート４５、位置だし用モータ４４及び押付用モータ４６を備える。各受け部４２は左右に延びる溝状をなす。複数の受け部４２は左右方向に並び、枠体４１に固定される。なお前記測長位置Ｐ１は、受け部４２の前後位置である。最も左に位置する受け部４２の左側に基準プレート４３が設けられる。基準プレート４３は左右方向に移動可能に構成され、位置だし用モータ４４によって、左右方向に移動する。

複数の受け部４２の後側にて、左右に延びるレール４９が枠体４１に固定される。レール４９には、摺動可能に押付プレート４５が連結する。押付プレート４５は右面視Ｌ形をなし、前後に延びる第一部分と、該第一部分の前端から下方に延びる第二部分とを備える。第一部分は受け部４２よりも上側に位置し、第二部分は受け部４２の内側に配置される。押付プレート４５と基準プレート４３は、左右方向に互いに対面するように配置される。チェーン４８及び二つのスプロケット４７がレール４９の下側に配置される。二つのスプロケット４７は、測長装置の左右端にそれぞれ配置され、前後方向を回転軸方向とする。二つのスプロケット４７にチェーン４８が掛けられる。チェーン４８に押付プレート４５が連結する。右側のスプロケット４７は押付用モータ４６によって回転する。押付用モータ４６にエンコーダ４６ａが取り付けてある。押付用モータ４６の駆動によって押付プレート４５が左右に移動する。エンコーダ４６ａによって押付プレート４５の移動量が検出される。基準プレート４３の位置によって、被加工材１００に形成されるねじの長さ（ねじ溝部分の長さ）が決定される。基準プレート４３がより左側に位置するに従って、被加工材１００のねじの長さがより長くなる。

受け部４２に被加工材１００が設置された場合、センサ（図示略）によって被加工材１００の存在が検出され、押付プレート４５によって、被加工材１００が基準プレート４３に押し付けられる。基準プレート４３への押付によって被加工材１００が位置決めされる。エンコーダ４６ａにて検出された移動量に基づいて、転造制御装置５は、被加工材１００の長さと、サーバ３から受信した受注データ（加工グループ）に含まれる被加工材１００の長さが一致するか否か判定する。一致しない場合、エラー処理、例えばエラーメッセージの表示又は転造装置４の停止を実行する。

図１１は、測長機４０及び転造位置決め機５０の略示斜視図、図１２は、転造位置決め機５０の略示斜視図である。測長機４０の後側に転造位置決め機５０が配置される。転造位置決め機５０は、上側に延びる枠体５１と、二つのレール５２と、スライダ５３と、昇降用ボールねじ機構５４と、基台５５と、複数の支持体５６とを備える。枠体５１の後面に二本のレール５２が取り付けられている。二本のレール５２は上下に延び、左右方向に所定距離離れる。二本のレール５２に、摺動可能にスライダ５３が連結する。スライダ５３には昇降用ボールねじ機構５４のナットがスライダ５３に連結される。昇降用ボールねじ機構５４のモータ及びねじ軸は上下方向を回転軸方向とする。モータ及びねじ軸の回転によって、ナット及びスライダ５３が上下動する。

スライダ５３の上端に、左右に延びる基台５５が設けてある。基台５５の上面に複数の支持体５６が左右方向に並ぶ。各支持体５６の上端には二つのローラ５７が回転可能に設けてある。二つのローラ５７は前後に並ぶ。ローラ５７の回転軸方向は左右方向である。前後方向における二つのローラ５７の間の中央位置は、前記転造位置Ｐ２である。基台５５の左端に近接センサ５８が設けられる。測長機４０にて測長が完了した被加工材１００は第一把持部３４によって、前記測長位置Ｐ１から各支持体５６の上端に設けられた二つのローラ５７の間、即ち転造位置Ｐ２に搬送される。

転造位置Ｐ２にて、被加工材１００の左端部は、転造機８０における複数の転造ダイスの間に配置される（図４参照）。近接センサ５８によって、被加工材１００が検出された場合、複数の転造ダイスは被加工材１００に接近し、被加工材１００に転造加工がなされ、被加工材１００の左端部に雄ねじが形成される。即ち、ねじが製造される。転造機８０によって製造されたねじは、第二把持部３５に把持され、搬出コンベア６０に搬送される。なお、第二把持部３５がねじを把持したとき、同時に第一把持部３４は測長位置Ｐ１の被加工材１００を把持する。第二把持部３５がねじを搬出位置Ｐ３に搬送したとき、同時に第一把持部３４は被加工材１００を転造位置Ｐ２に搬送する。

図１３は、測長機４０、転造位置決め機５０及び搬出コンベア６０の略示斜視図、図１４は、後側から視認した搬出コンベア６０の略示斜視図である。搬出コンベア６０は、枠体６１と、無端状のベルト６３と、二つのプーリ６２と、搬送モータ６４と、キッカー６５と、キッカーシリンダ６８とを備える。二つのプーリ６２は前後方向を回転軸方向とし、枠体６１上面の左右両端部に設けられる。二つのプーリ６２の間にベルト６３が掛けられている。右側のプーリ６２は搬送モータ６４によって回転し、ベルト６３の上面は左から右に移動する。二つのプーリ６２の間の左右寸法は、測長機４０及び転造位置決め機５０それぞれの左右寸法よりも長い。左右方向において、測長機４０、転造位置決め機５０及び搬出コンベア６０の左端部の位置は略同じであり、搬出コンベア６０の右部分は測長機４０及び転造位置決め機５０よりも右側に突出している。

搬出コンベア６０の右部分にキッカー６５が設けてある。キッカー６５はベルト６３の上面よりも若干上側に配置される。キッカー６５は、左右方向に延び、プーリ６２の回転軸に略直角な板部６６と、該板部６６の両端部それぞれに設けられたアーチ部６７とを有する。アーチ部６７の下側は開放されている。板部６６の後側にキッカーシリンダ６８が設けられる。キッカーシリンダ６８のロッドは板部６６の後面に連結する。前記ロッドの前後移動によって、板部６６及びアーチ部６７も前後移動する。

搬出コンベア６０の右部分であって、ベルト６３よりも前側に複数のすべり板６９が設けられる。複数のすべり板６９は、測長機４０及び転造位置決め機５０よりも右側において、左右方向に並ぶ。すべり板６９は前側に向かうに従って下降するように傾斜する。すべり板６９の前側に受け箱７０が配置される（図２～図４参照）。

第二把持部３５によってベルト６３上面の左側部分にねじが置かれる。なおベルト６３上面の前後位置は、前記搬出位置Ｐ３である。ねじは右側に搬送され、アーチ部６７の内側を通り、キッカー６５の前側に配置される。ねじの両端部は二つのアーチ部６７の内側に位置し、ねじの中途部は板部６６の前側に位置する。キッカーシリンダ６８のロッドはキッカー６５を前側に押す。ねじはキッカー６５に押され、前側に移動し、すべり板６９の上を滑って、受け箱７０に至る。

前述したねじの仕様情報は、被加工材１００の直径及び材質、ねじの長さ及びねじの規格を含む。端末装置２は、被加工材１００の直径に基づいて、被加工材１００の位置と転造機８０の位置とを整合させる転造位置決め機５０の高さである転造高さを生成する。またサーバ３は、被加工材１００の材質、ねじの長さ及びねじの規格（ねじピッチ、外径及び谷の径）に基づいて、転造機８０の転造圧力及び転造時間を生成する。例えば、被加工材１００の材質、ねじの長さ、ねじの規格をパラメータとして、転造圧力を演算する。

また、被加工材１００の材質、ねじの長さ及びねじの規格をパラメータとして、転造時間を演算する。詳細には、被加工材１００の材質、ねじの長さ及びねじの規格に基づいて、ころがり回数を算出する。ころがり回数は転造ダイスでその回数だけ素材を回転させるとねじ山が出来る回数である。例えば被加工材１００の材質がＳＮＲ４９０Ｂであり、ねじの規格がＭ２０であり、ねじの長さが１００ｍｍである場合、ころがり回数として９．１が求まる。転造時間は、「ころがり回数」÷（（主軸回転数）／６０）＊「ダイス口数」によって求まる。ダイス口数は転造ダイスが１回転したに被加工材１００が回転する回数である。主軸回転数は転造ダイスの回転数である。例えば、ダイス口数が９．０であり、主軸回転数が２６．５ｒｐｍである場合、転造時間は、９．１／（（２６．５／６０）＊９．０）＝２．２８ｓとなる。なお前述の式で求まった転造時間を手動で補正し、補正後の時間を転造時間にしてもよい。端末装置２は、転造高さ、転造圧力及び転造時間をサーバ３に送信し、サーバ３は転造制御装置５に送信する。転造高さ、転造圧力及び転造時間は加工条件に含まれる。

図１５は、転造制御装置５によるねじ製造処理を説明するフローチャートである。なお初期状態において、作業者は未処理の加工グループを選択済みであり、転造制御装置５は、選択された加工グループに対して、ねじ製造処理を実行する。転造制御装置５の制御部５ａは、位置スイッチがオンになったか否か判定する（Ｓ１）。作業者は、表示部６ａに表示された直径、長さ等に適合する被加工材１００を投入箱１１に投入し、操作盤６の位置スイッチをオンにする。なお被加工材１００の投入前に、表示部６ａに表示されたねじの規格に応じて、転造ダイスを交換してもよい。位置スイッチがオンになっていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部５ａはステップＳ１に処理を戻す。

位置スイッチがオンになった場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部５ａは、ローラ５７の上下位置が転造高さになるように、転造位置決め機５０を駆動させる（Ｓ２）。制御部５ａは開始スイッチがオンになったか否か判定する（Ｓ３）。開始スイッチがオンになっていない場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御部５ａはステップＳ３に処理を戻す。開始スイッチがオンになった場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、取出機１０を駆動させ、被加工材１００を測長機４０、即ち測長位置Ｐ１に搬送させる（Ｓ４）。制御部５ａは測長機４０に位置決め及び被加工材１００の長さの測定を行わせる（Ｓ５）。

制御部５ａは、測長が完了した被加工材１００を、搬送機２０に転造位置決め機５０のローラ５７まで搬送させる（Ｓ６）。制御部５ａは、近接センサ５８の検出信号を取り込み、被加工材１００を検出したか否か判定する（Ｓ７）。被加工材１００を検出していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、制御部５ａはステップＳ７に処理を戻す。被加工材１００を検出した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御部５ａは、転造機８０に被加工材１００を転造させてねじを製造する（Ｓ８）。制御部５ａは、搬送機２０にねじを搬出コンベア６０に搬送させ、搬出コンベア６０にねじを受け箱７０まで搬出させる（Ｓ９）。制御部５ａは、製造予定の全本数のねじの製造が完了したか否か判定する（Ｓ１０）。全本数の製造が完了していない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、制御部５ａはステップＳ４に処理を戻す。全本数の製造が完了した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部５ａは転造装置４でのねじ製造処理を終了する。

図１６は、切削装置７の略示斜視図、図１７は、切削装置７の略示平面図である。切削装置７は、クレーン９０、取出機９１、搬送機９２、測長機９３、切削位置決め機９４、切削機９６、搬出コンベア９５及び受け箱９７を備える。取出機９１、搬送機９２、測長機９３、切削位置決め機９４、搬出コンベア９５及び受け箱９７は、転造装置４の取出機１０、搬送機２０、測長機４０、転造位置決め機５０、搬出コンベア６０及び受け箱７０と同様な構成であり、その詳細な説明を省略する。

作業者はクレーン９０を使用して、被加工材１００を取出機９１の投入箱に投入することができ、また受け箱９７内のねじを搬出させることができる。切削機９６は切削位置決め機９４の左側に配置される。切削機９６は、被加工材１００をチャッキングするチャッキング部（図示略）、被加工材１００を切削する切削刃２３１、切削刃２３１を回転させる回転機構２３０、被加工材１００を切削刃２３１に向けて送る送り機構（図示略）、切粉を除去する除去機構２００等を備える。

端末装置２は、被加工材１００の直径に基づいて、被加工材１００の位置と切削機９６の位置とを整合させる切削位置決め機９４の高さである切削高さを生成する。また端末装置２は、被加工材１００の材質、ねじの長さ及びねじの規格（ねじピッチ、外径及び谷の径）に基づいて、切削機９６のチャッキング圧力を生成する。チャッキング圧力はチャッキング部が被加工材をチャッキングする圧力である。例えば、被加工材１００の材質、ねじの長さ、ねじの規格をパラメータとして、チャッキング圧力を演算する。

また端末装置２は、被加工材１００の材質、ねじの長さ及びねじの規格に基づいて、切削刃の回転速度、被加工材の送り速度及び被加工材の移動距離を生成する。切削刃の回転速度は後述する回転機構２３０の回転速度である。被加工材の送り速度は、チャッキングされた被加工材を切削刃に向けて送る速度である。被加工材の移動距離は、切削時に被加工材を軸方向に移動させる距離である。サーバ３は、切削高さ、チャッキング圧力、切削刃の回転速度、被加工材の送り速度及び被加工材の移動距離を演算し、切削制御装置８に送信する。切削高さ、チャッキング圧力、切削刃の回転速度、被加工材の送り速度及び被加工材の移動距離は加工条件に含まれる。

切削制御装置８は、転造制御装置５によるねじ製造処理（図１５参照）と同様に、ねじ製造処理を実行する。図１５において、制御部５ａに代えて制御部８ａを使用し、ステップＳ２において、転造位置決め機５０に代えて切削位置決め機９４を使用し、ステップＳ８において、転造に代えて切削でねじを製造する。なお切削機９６は被加工材１００の端部位置を検出するセンサを備える。切削制御装置８は、送り機構による送り量と、回転機構２３０による回転数とを同期させて、所望のピッチのねじを形成する。従来刃数の異なる送り用のギアを複数用意し、また複数の刃を有する切削刃であって、ピッチの異なる複数種類の切削刃を用意し、一の切削刃のピッチに合わせてギアを選択していたが、サーボ機構によって回転数と送り量を同期させるので、この調整は不要となった。切削制御装置８は、検出された前記端部位置及び切削刃の間の距離とねじ長さとの合計距離分、被加工材１００を切削刃に向けて移動させて、ねじを形成する。

図１８～図２３は、除去機構２００による切粉１５０の除去を説明する説明図である。除去機構２００は立柱２０１を備える。立柱２０１に、左右に延びる枢軸２０２が設けられる。枢軸２０２に、回転アーム２０３が回転可能に設けられる。回転アーム２０３の先端部に支持台２０４が設けられる。支持台２０４は左右に延びる支持面を有し、該支持面に複数のスライダ２０５が設けられる。スライダ２０５に、左右に延びるレール２０６が摺動可能に設けられる。スライダ２０５にクランプシフト用シリンダ２０８が連結する。クランプシフト用シリンダ２０８は右側に突出するロッドを有し、レール２０６の右端部に連結板２０７を介してロッドが連結する。ロッドは左右方向に移動する。ロッドの左右移動によってレール２０６は左右移動する。

クランプシフト用シリンダ２０８の上側且つ後側において、回転シリンダ２０９が立柱２０１に設けられる。回転シリンダ２０９のロッドはレール２０６に交差する方向に延び、クランプシフト用シリンダ２０８の側面に連結する。前記ロッドの伸縮によって、クランプシフト用シリンダ２０８、レール２０６、スライダ２０５及び回転アーム２０３は枢軸２０２回りに回転する。

レール２０６の左端部にクランプユニット２１０が設けられる。クランプユニット２１０は支持枠２１１を有し、支持枠２１１の右側面部はレール２０６の左端部に固定される。支持枠２１１にリンク２１４が設けられる。リンク２１４に前爪２１２及び後爪２１３が連結する。支持枠２１１にクランプ用シリンダ２１５が設けてある。クランプ用シリンダ２１５のロッドは前側に突出する。ロッドはリンク２１４に連結し、ロッドが伸びることによって、前爪２１２及び後爪２１３は互いに接近し、ロッドが縮むことによって、前爪２１２及び後爪２１３は互いに離れる。

立柱２０１の左側に叩きユニット２１７が設けられる。叩きユニット２１７は連結部材２１６を介して立柱２０１に連結する。叩きユニット２１７はリンク機構２１８と、叩き用シリンダ２２０と、切粉叩き２１９とを備える（図１８～図２０参照）。リンク機構２１８は連結部材２１６に固定される。リンク機構２１８の上部に切粉叩き２１９が連結する。リンク機構２１８の下部に叩き用シリンダ２２０が連結する。叩き用シリンダ２２０のロッドは上側に突出し、ロッドの上下移動によって、切粉叩き２１９は、切粉除去プレート２２３に接近する方向及び切粉除去プレート２２３から離れる方向に移動する。

立柱２０１に、左右方向に直交する切粉除去プレート２２３が設けられる。切粉除去プレート２２３は左右に貫通した穴２２３ａを備える。立柱２０１にガイドパイプ用シリンダ２２１が設けられる。ガイドパイプ用シリンダ２２１のロッドは左方向に突出する。ロッドの先端部は、左右方向に交差する方向に延びるガイド板２２２に連結する。ガイド板２２２に左右方向に貫通した貫通穴２２２ａが形成される。貫通穴２２２ａから左側にガイドパイプ２２２ｂが突出する。ガイドパイプ２２２ｂ及び貫通穴２２２ａの内部空間は連なる。ガイドパイプ用シリンダ２２１のロッドが伸びた場合、ガイドパイプ２２２ｂは右側から穴２２３ａに挿入される。ガイドパイプ用シリンダ２２１のロッドが縮んだ場合、ガイドパイプ２２２ｂは穴２２３ａから抜け出し、右側に移動する。初期状態において、ガイドパイプ２２２ｂは穴２２３ａに挿入されている。切粉除去プレート２２３の左側に切削刃２３１及び回転機構２３０が設けられる。切削刃２３１は回転機構２３０に設けられ、回転機構２３０によって、左右方向を回転軸方向として回転する。

図１８に示すように、被加工材１００はガイドパイプ２２２ｂに右側から挿入され、回転する切削刃２３１によって加工され、ねじ１０１が製造される。切削刃２３１による切削によって、被加工材１００から螺旋状の切粉１５０が発生する。切粉１５０はガイドパイプ２２２ｂに絡みつく。なお切削機９６は、切削刃２３１を被加工材１００に対して接近させるか又は離れさせる機構（図示略）を有する。切削制御装置８は切削中に前記機構によって切削刃２３１を被加工材１００から微小時間離れさせて、切粉１５０を薄くさせて切粉１５０の発生を止める。その後、切削刃２３１を微小時間分、逆回転させて切削を再開し、これを繰り返す。図１９に示すように、切削が終了した場合、回転シリンダ２０９が駆動し、レール２０６及びクランプユニット２１０が枢軸２０２回りに回転し、前爪２１２がガイドパイプ２２２ｂの前側に配置され、後爪２１３がガイドパイプ２２２ｂの後側に配置される。クランプ用シリンダ２１５のロッドが伸び、前爪２１２及び後爪２１３は切粉１５０を押さえる。

図２０に示すようにクランプシフト用シリンダ２０８からロッドが右方向に伸び、レール２０６及びクランプユニット２１０が右側に移動する。前爪２１２及び後爪２１３は切粉１５０を切粉除去プレート２２３側に移動させる。図２１に示すように、クランプ用シリンダ２１５のロッドが縮み、前爪２１２及び後爪２１３は切粉１５０から離れる。チャッキング部が右方向に移動し、ねじ１０１はガイドパイプ２２２ｂから抜ける。

図２２に示すように、ガイドパイプ用シリンダ２２１のロッドは縮み、ガイドパイプ２２２ｂは穴２２３ａから抜け出る。ガイドパイプ２２２ｂに絡みついた切粉１５０は切粉除去プレート２２３によって、ガイドパイプ２２２ｂからこそぎ落とされ、落下する。図２３に示すように、叩き用シリンダ２２０が駆動し、切粉叩き２１９は、切粉除去プレート２２３に接近する。切粉除去プレート２２３の残留した切粉１５０は切粉叩き２１９によって下側に落とされる。また回転シリンダ２０９が駆動し、クランプユニット２１０が元の位置に戻る。切粉１５０を除去することによって、切削刃２３１に切粉１５０が残り、被加工材１００の切削に悪影響を与えることを防止することができる。

なおガイドパイプ２２２ｂを設けずに、被加工材１００又はねじ１０１に絡みついた切粉１５０を切粉除去プレート２２３によってこそぎ落としてもよい。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ ねじ製造システム ２ 端末装置 ３ サーバ ４ 転造装置 ５ 転造制御装置 ７ 切削装置 ８ 切削制御装置 １０ 取出機 ２０ 搬送機 ４０ 測長機 ５０ 転造位置決め機 ８０ 転造機 ６０ 搬出コンベア ７０ 受け箱 ９０ クレーン ９１ 取出機 ９２ 搬送機 ９３ 測長機 ９４ 切削位置決め機 ９６ 切削機 ９５ 搬出コンベア ９７ 受け箱

Claims (5)

1. 転造によってねじを製造する転造装置と、
   切削によってねじを製造する切削装置と、
   製造されるねじの仕様情報を受け付け、受け付けた仕様情報に基づいて前記転造装置及び前記切削装置を制御する制御装置と
   を備えるねじ製造システム。
2. 前記制御装置は、
   前記仕様情報に基づいて加工条件を生成する生成部と、
   生成した加工条件を前記転造装置又は切削装置に送信する送信部と
   を有し、
   前記加工条件は、転造加工又は切削加工を示す情報を含み、
   前記送信部は、
   前記転造装置から前記加工条件を要求された場合、前記転造加工を示す情報に紐づけられた前記加工条件を前記転造装置に送信し、
   前記切削装置から前記加工条件を要求された場合、前記切削加工を示す情報に紐づけられた前記加工条件を前記転造装置に送信する
   請求項１に記載の製造システム。
3. 前記仕様情報は、ねじの直径を含み、
   前記転造装置は、転造制御装置と、被加工材を転造する転造機と、前記転造機に対する前記被加工材の位置決めを行う転造位置決め機とを備え、
   前記切削装置は、切削制御装置と、被加工材を切削する切削機と、前記切削機に対する前記被加工材の位置決めを行う切削位置決め機とを備え、
   前記加工条件は、前記被加工材の直径に基づいて生成され、前記被加工材の位置と前記転造機の位置とを整合させる前記転造位置決め機の高さである転造高さと、前記被加工材の直径に基づいて生成され、前記被加工材の位置と前記切削機の位置とを整合させる前記切削位置決め機の高さである切削高さとを含み、
   前記転造制御装置は、前記転造高さを受信した場合、前記転造高さになるように、前記転造位置決め機を上下方向に移動させ、
   前記切削制御装置は、前記切削高さを受信した場合、前記切削高さになるように、前記切削位置決め機を上下方向に移動させる
   請求項２に記載の製造システム。
4. 前記仕様情報は、前記被加工材の材質、ねじの長さ及びねじの規格を含み、
   前記加工条件は、前記被加工材の材質、ねじの長さ及びねじの規格に基づいて生成される前記転造機の転造圧力と、前記被加工材の材質、ねじの長さ及びねじの規格に基づいて生成される前記切削機が前記被加工材をチャッキングするチャッキング圧力とを含み、
   前記転造制御装置は、前記転造圧力を受信した場合、前記転造圧力によって前記転造機を駆動させ、
   前記切削制御装置は、前記チャッキング圧力を受信した場合、前記チャッキング圧力によって前記切削機を駆動させる
   請求項３に記載の製造システム。
5. 前記仕様情報は、前記被加工材の材質、ねじの長さ及びねじの規格を含み、
   前記加工条件は、前記被加工材の材質、ねじの長さ及びねじの規格に基づいて生成される前記転造機の転造時間と、前記被加工材の材質、ねじの長さ及びねじの規格に基づいて生成される前記切削機の切削刃の回転速度、前記被加工材の送り速度及び前記被加工材の移動距離とを含み、
   前記転造制御装置は、前記転造時間を受信した場合、前記転造時間によって前記転造機を駆動させ、
   前記切削制御装置は、前記切削機の切削刃の回転速度、前記被加工材の送り速度及び前記被加工材の移動距離を受信した場合、前記切削機の切削刃の回転速度、前記被加工材の送り速度及び前記被加工材の移動距離によって前記切削機を駆動させる
   請求項３に記載の製造システム。

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