JP2521131Y2 - 間接冷嵌機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は異種の素材の組合せ構成、または機械加工の
中間工程における異種材料の強度の押込結合に用いられ
るもので、組立機械において部品を大きな温度差をもっ
て挿入し常温に復した時に強い圧入効果を得られるよう
な工程に使われるものである。

「従来技術と問題点」 間接冷嵌機における押込装置において、本実施例の場
合の極低温液体は液体窒素を用いた例を示し、以下の説
明は液体窒素でもって述べるが液体窒素に限定されるも
のではない。

間接冷嵌機における押嵌装置において、任意の場所に
多数の押込み部をもつメインワークにおいては、押込ロ
ッドを短い間隔で多数設置しなければならず配置が不可
能なことが多かった。また異種のワークや設変に対して
は、その都度それらの座標に対応した押込ヘッドの配置
をしなければならず、その段取換に多くの時間を必要と
した。

またこの押込工程においては極低温に冷却した後に短
時間のうちに指定の場所に押し込まないと温度が変化し
て押し込みに適さないことがある。

クーリングマガジンのワークシュートの入口部の壁面
温度は０℃〜30℃となり、出口部の壁面温度においては
−170℃〜−195℃の極めて低い温度となる。

これの低温壁面に周辺の空気が触れると空気は冷却さ
れて空気中の水分は近くの装置に凝縮し付着する。又低
温部の装置に付着した水分は氷結し霜となり、時間の経
過とともに成長し厚く広がり周辺の機構に凍結して作動
を妨げ、ついには作動することが不可能となる現象が発
生する。

またクーリングマガジンのワーク供給通路のわずかな
隙間であるシュート内をワークが通過するので、このシ
ュート内に霜が凍結するとワークの通過を妨げる問題が
発生する。

この場合は間接冷嵌機を停止して早急に霜取りを行う
必要があり、特にクーリングマガジン廻りの保守性を高
めないと機械の稼動率の低下につながる。

従ってクーリングマガジンの入口より、内部、出口に
至る経路は霜付や凍結防止対策が必要になるとともにワ
ークの搬送を妨げる少々の霜付は送込装置を用いて搬送
ワークで霜を除去しながら搬送して装置の稼動率を上げ
る等の方法を採る必要がある。又送り込み装置には霜の
凍結によってワークや装置を損傷させない程度の力でワ
ークを送り込むことができるように安全装置を設け長時
間連続稼動に耐え得る間接冷嵌機とする必要がある。

「課題解決のための手段」 本考案は上記問題点に鑑みてなされたもので、以下の
ように間接冷嵌機における装置とした。

（１） 極低温液体をクーリングマガジンに供給し、定
量制御貯留しクーリングマガジンの内部のワーク供給通
路にワークを通過させるシュートをもつ間接冷嵌機にお
いて、蛇行するワーク経路をもつ待機部と、１個だけク
ーリングマガジンに送込み次のワークを送込ヘッドの側
面でもって停止させ、送込ロッドの円筒面にＶ形溝を刻
設し、送り込み駆動部のコネクターには縮装された弾性
体を介したピンがＶ形溝を押圧して連結する構成とした
送込装置とした。

（２） 極低温液体をクーリングマガジンに供給し定量
制御貯留し、クーリングマガジンの内部のワーク供給通
路にワークを通過させるシュートをもつ間接冷嵌機にお
いて、クーリングマガジンのワークシュートの出口に、
ワークを収容する溝を設けたドラムを旋回可能に設け、
旋回軸には加熱部材を設けドラムと旋回軸間で凍結して
作動不良を起こさないようにするとともに液体窒素の気
化を促進しクーリングマガジンの出入口部の湿った空気
と置換させ霜付防止を行い、ワーク収納溝を設けた旋回
ドラムの反時計廻りの旋回で受渡し位置に待機する押込
ロッドの先端にワークを受渡し、ドラムの時計廻りの旋
回でリジェクト位置に待機する押込ロッドに圧入を失敗
したワークが残っている場合にそのワークを排除する爪
を設ける構成の分配装置とした。

［実施例］ 次に本考案の実施例を図面に示す態様でまず概要を説
明する。

第１図は間接冷嵌装置の全体を示す図である。１は液
体気体分離器である。２は送込装置である。３はクーリ
ングマガジンである。４はワーク分配装置である。W1は
メインワークである。ワークは第５図、第６図に示すよ
うにメインワークW1に複数のW2のワークを順次極低温に
冷却して押込むのである。

Ｃは略図示したワークの搬送装置、Ｋは略図示したワ
ークの治具、Ｐはワークの押込装置である。L1,L2,L3は
制御盤である。

第２図はワークの押込装置Ｐである。これは制御装置
よりプログラムに従いワークの分配装置４よりワークを
受取りワークW2をメインワークW1の指定の座標位置に押
込むものである。

F1はフレームである。５はフレームの下部に締め付け
られたバックアッププレートである。アクチュエータA1
のワークへの押込み力の反力を受けるものである。

７は紙面に垂直な方向即ちＹ軸に動くサドルである。
８の滑動部材の上に載りＹ軸駆動モータM2と図示しない
駆動部材によりプログラムに従い駆動される。

９はＸ軸方向に動くサドルである。Ｙ軸方向に動くサ
ドル７の上に載り10の滑動部材の上に跨設し、Ｘ軸駆動
モータM1と11の駆動部材によりプログラムに従い任意の
Ｘ軸座標位置に押込ヘッドを移動する。

アクチュエータA1は４本の弾性体S1に支えられたボル
ト12で吊り下げられて、浮動状態で支持され、バックア
ッププレート５よりJ1の隙間をもっている。またアクチ
ュエータA1のフランジ面はサドルの下面とはJ2の隙間を
もっている。

アクチュエータのロッド13は押込ロッド16の後部に固
くねじ込まれ結合し、押込ロッドの先端は段付部をなし
ワークW2が小さい隙間ではまり合う。

また押込ロッド16は、サドル９より立ち上がるブラケ
ット15に設けられたガイドブッシュＧに案内され、位置
精度を向上させる。

検知装置14は、押込ロッド16に固定されたカムとブラ
ケットに固定された検知部材よりなり、アクチュエータ
は押込み工程の直前まで早送りで進行し、カムの作用に
より押込み工程直前より遅送りで押込むための検知装置
である。

数値制御装置によって押込ヘッドを移動させるための
サドル等の部品には圧入時のアクチュエータA1の反力が
影響しない構成とすることによりこれらの部品の軽量化
を図ることができるので押込ヘッドの位置決め精度の向
上と制御の応答性の高い装置とすることが可能となっ
た。

第３図は送込装置の正面図である。第４図は送込装置
の一部断面視図である。

A2はアクチュエータである。フレームF2にロッドを下
向きに取付けられアクチュエータのロッド21の先端はコ
ネクタ22にねじ込まれている。

コネクタ22には送込ロッド26が摺動可能にはまり送込
ロッド中央部にはＶ形の溝が刻まれている。

このＶ形溝には先端を丸く形成したピン25が入り、ピ
ン25の後部より縮装されたばねS2で押付けられる。ばね
S2は調整ボルト23で送込ヘッド27の送込力を調整するも
のである。

送込ロッド26の下部はおねじであり、両側よりナット
で送込ヘッド27を固定する。

プレート31は図示しないパーツフィーダーより整列し
たワークを１個づつ送るワーク供給装置のシュートに連
なり、蛇行するワークシュート33をもつ。これは高い位
置より高速で送込装置に供給されるワークが割れたり衝
突時の騒音の軽減を目的に設けられたものである。

下部のプレート28は送込ヘッド27と隙間をもって挿入
する溝32をもちクーリングマガジンのワークシュートに
連なる。シュート34は中央部でシュート32に合わさり、
送込ヘッド27が上端にあるとき、待機しているワーク１
個をシュート32に送込み、次のワークは27の側面で止め
る。

送込ヘッドの降下に従いワークW2はクーリングマガジ
ン３に送り込まれる。間接冷嵌機を係止してクーリング
マガジンのワーク供給通路内に付着した水滴や塵埃を清
掃する目的でヒータブロック29には加熱部材H1を収容し
両側より乾燥した窒素ガスをクーリングマガジンの供給
通路に向けて噴出するエアー噴出口を備えている。

加熱部材H2はクーリングマガジンに近い装置の可動部
が凍結して作動しなくならないように凍結温度より若干
高めに設定するものである。

第７図は分配装置の押込ロッド16にワークW2を受渡す
状態を示している。ドラム40はクーリングマガジン３の
下にある。41は軸でありフレームF3にボルトで固定され
る。

第８図は押込ロッド16がリジェクト位置Ｒに待機して
いる状態を示しドラム40が時計廻りに旋回をして押込ロ
ッド16の先端に圧入を失敗して残存するワークW2があれ
ばこれを爪42がすくい上げワークW2を押込ロッド16上よ
り排除する。

さらにドラム40は旋回を続けクーリングマガジンのワ
ーク供給通路とドラムの収納溝49が合致する。

この状態でワーク送り込み装置２が十分に冷却したワ
ークW2をドラム収納溝49に受渡す。

この間に押込ロッド16は数値制御装置によって受渡し
位置Ｔに移動待機をする。（第８図２点鎖線位置）押込
ロッド16が受渡し待機位置Ｔにくるとドラム40は反時計
方向に旋回をして収納溝49のワークW2を押込ロッド16に
受渡す。（第７図実線位置）こうして冷却したワークW2
を嵌挿する押込ロッド16は数値制御装置によって任意の
座標位置に移動しワークW2をワークW1に押込むものであ
る。

［作用］ まずメインワークW1は搬送装置Ｃにより間接冷嵌機に
運ばれ所定の停止位置に止まる。次にマニプレータで治
具Ｋに移動し定められた位置に固定される。治具Ｋはワ
ークW1を固定した後押込ヘッドと押込角度を合せるため
に任意の角度にワークW1を傾けることができる。

一方ワークW2は図示しないマガジン装置より整列され
て１個づつシュートを通り待機部を経て送込装置に入
る。

本実施例の場合W2は硬いリング状の部品であり、ワー
クシュートを高速で落下して、送込装置のストッパに衝
突することにより割れが発生する場合があり、緩衝効果
のある蛇行するシュートとなっている。

ワークW2はシュート34内の下端で送込ヘッド27の側面
で静かに止められ待機する。

アクチュエータA2は図示しない制御回路と空圧回路に
より指定の送込みタイミングで、ワークW2を送込む。こ
のとき霜付及び凍結などのために送込み装置に過負荷が
加わった場合はＶ形溝26よりピン25が外れコネクタ22に
対し送込ロッドが上に摺動する。

こうして検知器K1はオフになり、送込み異常の信号を
発し、機械を停台させる。

本実施例の場合液体窒素を定量制御貯留したクーリン
グマガジンに送り込まれたワークW2は−190℃の極低温
に冷却され、クーリングマガジンの出口より前記送込装
置の押圧によりワークが順次分配装置の収納溝49に入れ
られる。

ワーク分配装置の収納溝49に入ったワークW2はストッ
パ47で止められドラム上に位置決めされる。第７図にお
いてはアクチュエータA3、ジョイント50、ピン51の作用
によりドラム40が90°反時計廻りに旋回し受渡位置Ｔで
停止した状態を示している。

この受け渡し位置Ｔで待機する押込ロッド16の先端に
ワークW2が嵌挿されると押込ロッド16は指定の圧入座標
位置まで数値制御の指示に従って移動をする。

押込を完了した押込ロッド16はリジェクト位置Ｒに一
旦停止すると、ドラム40は時計廻り方向に旋回をする。

この時圧入に失敗したワークW2が押込ロッド16の先端
に残っていた場合はドラム40に取付けられた爪42によっ
てワークW2を排除しながら収納溝49をクーリングマガジ
ン出口まで旋回させる。

この間に押込ロッド16はリジェクト位置Ｒよりワーク
W2の受渡し位置Ｔまで移動して１サイクルの動作が完了
する。尚ドラムの反時計廻りの旋回で爪42上のワークW2
は排出樋Ｄ上に落下する。またクーリングマガジンのワ
ーク供給通路内の点検等が必要となった場合にクーリン
グマガジンのワーク供給通路に充填されたワークW2を排
出する必要があり、ボルト48をストッパ47にねじ込むこ
とによりストッパ47が後退して溝49,46,44,43,45が貫通
できる構成とし保守性の向上を図っている。

［効果］ 本考案は以上に説明したように以下の効果をあげるこ
とができた。

（１） ワークW2を強制的にクーリングマガジンのワー
ク供給通路に送り込むとともに安全装置を付加して送り
込力の上限値を調整できる構成の送り込装置としたので
僅かな霜付、凍結によって機械を停止する必要が無くな
り間接冷嵌機の稼動率向上を図ることができるようにな
った。

（２） 押込に失敗して押込ロッド上に残存するワーク
W2を一連の押込み動作内で自動的に排除できる構成とし
たので間接冷嵌機の稼動率向上を図ることができた。

（３） 間接冷嵌機の停台時やクーリングマガジンのワ
ーク供給通路の清掃が容易にできるように分配装置にワ
ーク排出用通路を設けたり、クーリングマガジン入口部
にはエアー供給穴と加熱部材を設けて間接冷嵌機の保守
性の向上を図った。

【図面の簡単な説明】

第１図は間接冷嵌装置の全体を示す図である。第２図は
押込装置である。第３図は送込装置の正面図である。第
４図は送込装置の一部断面の側面図である。第５図はワ
ークW1の側面図である。第６図はワークW1の平面図であ
る。第７図，第８図はワーク分配装置の断面図である。
第９図はワーク分配装置の正面図である。 １……液体気体分離器,2……送込装置,3……クーリング
マガジン,4……分配装置,5……バックアッププレート,
7,9……サドル,8,10……滑動部材,11……駆動部材,12…
…ボルト,13,21……ロッド,14……検知装置,15……ブラ
ケット,23……調整ボルト,25……ピン,26……送込ロッ
ド,26′……Ｖ形溝,27……送込ヘッド,28……プレート,
29……ヒータブロック,31……プレート,,32,33,34……
シュート,40……ドラム,41……軸,42……爪,43,44,45,4
6……溝,47……ストッパ,48……ボルト,A1,A2,A3……ア
クチュエータ,C……搬送装置,E1,E2……エアー供給穴,F
1,F2,F3……フレーム,G……ガイド,H1,H2……加熱部材,
J1,J2……隙間,K……治具,L1,L2,L3……制御盤,P……押
込装置,S1,S2……スプリング,W1,W2……ワーク,X……Ｘ
軸,Y……Ｙ軸,Z……Ｚ軸,R……リジェクト位置,T……受
渡し位置,D……排出樋。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】極低温液体を貯留するクーリングマガジン
   のワーク供給通路にワークを通過させて、ワークを間接
   冷却させる間接冷嵌機において、クーリングマガジンの
   ワーク供給通路にワークを１個づつ送り込む送り込みヘ
   ッドは、ワーク供給通路に沿う方向に直線的に往復動を
   し、送り込みロッドは送り込みヘッドの移動方向に沿う
   方向に摺動可能に送り込みヘッドに固定され、送り込み
   ロッドの移動方向と直角の円筒面にＶ形溝を刻設し、送
   り込み駆動部に固定されるコネクタには送り込みロッド
   を送り込みヘッドの移動方向に沿う方向に摺動自在に嵌
   合する嵌合孔と嵌合孔に嵌合する送り込みロッドのＶ形
   溝をピンを介して縮装された弾性体で押圧することによ
   って送り込みヘッドと送り込み駆動部を連結する構成と
   した送り込み装置を備えて成る間接冷嵌機。
2. 【請求項２】極低温液体を貯留するクーリングマガジン
   のワーク供給通路にワークを通過させて、ワークを間接
   冷却させる間接冷嵌機において、旋回ドラムはクーリン
   グマガジンのワーク供給通路出口に面して円筒面が接
   し、ワーク収納溝はドラムの円筒面外周にワークをドラ
   ム回転軸線に沿う方向に収納するように刻設し、往復回
   動可能なドラムを回動させることによって、ワーク供給
   通路出口位置からワーク収納溝に収納されたワークが押
   込ロッドの先端部にワークを受渡すことができる押込ロ
   ッド受渡し位置を設け、ドラム反転時には、ドラム外周
   上の半径方向外側に向かって設けた爪が押込ロッド先端
   に残存するワークがある場合に、残存するワークを押込
   ロッド先端より排除できる、押込ロッド受渡し位置より
   もドラムの半径方向において外側に押込ロッドのリジェ
   クト位置を設けた、ワーク分配装置を備えて成る間接冷
   嵌機。