JP3169736U - 金属線加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺素材を所定寸法に切断して形成したブランクの荒れた粒子の切断面を切削又は研削にて平滑に仕上げることのできる金属線加工機を提供する。【解決手段】長尺素材Ａから所定長さのブランクＢを連続的に形成するようにした金属線加工機であって、切断ナイフ９にて切断されたブランクＢを第１パンチ６により第１ダイ３内に圧入して、ブランクＢの切断端面に面取り加工を施す面取り手段と、面取りされたブランクＢを第２パンチで第２ダイ４に押し込み、第２ダイ４に保持されたブランクＢの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去して平滑に仕上げ加工する研削・切削装置２０と、ブランクＢを挟持し移送する素材移送チャック機構１１を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、バー材又は線材などの長尺素材をクイル先端口から所定量突出させ、切断ナイフをクイル先端口に沿って往復動させて素材の切断を行い、所定長さのブランクを連続的に形成するようにした金属線加工機に関するものである。

従来、たとえばボルトフォーマーなどの金属線加工機において、ダイを備えた機台の一側方に、バー材又は線材などの長尺素材を供給するクイルと、素材の供給方向に対して直交方向に往復動する切断ナイフとを備えた素材切断装置を設け、素材をクイルからから所定量突出させた状態で切断ナイフをクイル先端口に沿って往復動させて素材の切断を行い、所定長さのブランクを連続的に形成し、その後、ブランクを素材移送チャック機構により圧造工程に順次移送して所定の形状に成形するようにしたものが知られている。

実開平０６−５４４４３号 公報

ところで、上記した素材切断装置の切断ナイフによる長尺素材の切断は、厳密には切断ではなく折断である。つまり、切断ナイフは素材に対して２０％も入れば素材を折っており、そのため、破断面の粒子が荒れた状態となっているし、また、その端面が傾いたり或いはかえりなどが残っていたりしている。その結果、破断面の粒子が荒れ、端面が傾いたり或いはかえりが残ったブランクを用いて、たとえばボルトなどの成形品を圧造成形する場合、成形品の上記破断面に対応する部分の表面に粗い切断粒子が残ってしまったり、またファイバーフローが不揃いとなり、その部分の強度が他の部分に比べて低下するといった問題があった。その上、成形時に金型に偏荷重が作用し、金型の一部が局部的に損傷し寿命を縮めるといった問題も有していた。

そこで、本考案は、バー材又は線材などの長尺素材を所定寸法に切断して形成したブランクにおける荒れた粒子の切断面を切削又は研削にて平滑に仕上げることのできる金属線加工機の提供を課題とする。

上記した問題を解決するため、本願の請求項１記載の考案は、バー材又は線材などの長尺素材をクイル先端口から所定量突出させ、切断ナイフをクイル先端口に沿って往復動させて素材の切断を行い、所定長さのブランクを連続的に形成するようにした金属線加工機であって、切断ナイフにて切断されたブランクを第１パンチにより第１ダイ内に圧入して、ブランクの切断端面に面取り加工を施す面取り手段を有する第１工程と、面取りされたブランクを第２パンチで第２ダイに押し込み、第２ダイに保持されたブランクの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去して平滑に仕上げ加工する研削・切削装置を有する第２工程と、切断ナイフにて切断されたブランクを第１工程にまた面取り加工されたブランクを第２工程に移送する素材移送チャック機構とを備えていることを特徴とする。

本願の請求項２記載の考案は、請求項１記載の構成における第２工程の研削・切削装置が、面取り加工されたブランクを保持する複数個の第２ダイが円周方向に等間隔をおいて配設された回転円板と、回転円板を所定角度ずつ間歇的に回転させる第１サーボモータと、回転円板の前面側に研削砥石又はフライス刃の一部が相対向するように配置され、かつ研削砥石又はフライス刃の回転により上記保持ダイに保持されて回転移動するブランクの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去する研削又は切削手段と、研削砥石又はフライス刃を回転させる第２サーボモータと、ブランクを研削砥石又はフライス刃による研削又は切削領域手前の挿入位置にて第２ダイに押し込む第２パンチと、研削砥石又はフライス刃による研削又は切削領域を通過して仕上げ処理されたブランクを上記ブランク押し込み位置手前の排出位置で第２ダイから外部に排出するノックアウトピン排出機構とを備えていることを特徴とする。

本願の請求項３記載の考案は、請求項２記載の構成において、第２パンチによるブランクの押し込み時回転円板における空の第２ダイがブランク押し込み位置にて停止待機するように、第１サーボモータによる回転円板の回転ピッチと回転円板の回転タイミングが、素材移送チャック機構によるブランクの移送のタイミングに同調するように構成されていることを特徴とする。

本願の請求項４記載の考案は、請求項３記載の構成において、長尺素材の送りタイミング、切断ナイフの切断タイミング、面取りタイミング、ブランクの第２ダイへの出し入れタイミングが、それぞれの駆動手段として設けられたサーボモータのサーボ駆動により自由に設定可能に構成されていることを特徴とする。

本願の請求項５記載の考案は、請求項３記載の構成において、回転円板の中心部に回転軸が固定されていると共に、回転円板を貫通する複数の第２ダイが円周方向に等間隔を置いて配置され、かつ回転円板の後面で回転軸上には各第２ダイの底板となるバックプレートが設けられており、バックプレートには、バックプレートと回転円板との間隔を調整するバックプレート調整ねじが設けられ、この調整ねじによる調整により第２ダイに保持されるブランクの第２ダイからの突出量が調整可能に構成されていることを特徴とする。

本考案の金属線加工機によれば、上記したように第２工程において第２ダイに保持されたブランクの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去して平滑に仕上げ加工する研削・切削装置を備えているから、この研削・切削装置によりブランク突出端の荒れた切断粒子を研削又は切削により除去することができる。これにより、このブランクを用いてたとえばボルトなどの成形品を圧造成形する場合、成形品の上記破断面に対応する部分の表面に粗い切断粒子が残こることがないし、また、ファイバーフローを揃えて、その部分の強度低下を抑えることができる。その上、成形時に金型に偏荷重が作用するのも抑えて、金型寿命を伸ばすことができる。

また、第２工程の研削・切削装置を、面取り加工されたブランクを保持する複数個の保持ダイが円周方向に等間隔をおいて配設された回転円板と、回転円板を所定角度ずつ間歇的に回転させるサーボモータと、回転円板の前面側に研削砥石又はフライス刃の一部が相対向するように配置され、かつ研削砥石又はフライス刃の回転により上記保持ダイに保持されて回転移動するブランクの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去する研削又は切削手段と、研削砥石又はフライス刃を回転させるサーボモータと、ブランクを研削砥石又はフライス刃による研削又は切削領域の手前位置にて保持ダイに押し込む第２パンチと、研削砥石又はフライス刃による研削又は切削領域を通過して仕上げ処理されたブランクを上記ブランク押し込み位置の手前位置で第２ダイから外部に排出するノックアウトピン排出機構とを備えた構成とすれば、回転円板における複数の第２ダイに複数のブランクを保留することができ、これにより素材移送用チャック機構がブランクを第１工程から第２工程に複数回移送する時間の間にブランクの研削又は切削を行えばよい。その結果、素材の切断スピードやブランクの移送スピードを落とすことなく、研削・切削装置による１つのブランクに対する研削又は切削時間を長くとることが可能となり、研削又は切削を良好に行うことができる。

また、第２パンチによるブランクの押し込み時に、回転円板における空の保持ダイがブランク押し込み位置にて停止待機するように、サーボモータによる回転円板の回転ピッチと回転円板の回転タイミングを素材移送用チャック機構によるブランクの移送のタイミングに同調させるように構成すれば、素材移送用チャック機構から回転円板の第２ダイへの第２パンチによる押し込みが常に正確に行えるのでこのましい。

また、長尺素材の送りタイミング、切断ナイフの切断タイミング、面取りタイミング、ブランクの第２ダイへの出し入れタイミングを、それぞれの駆動手段として設けられたサーボモータのサーボ駆動により自由に設定可能に構成すれば、切断ブランク長さや素材の材質等に応じて、長尺素材の送りタイミング、切断ナイフの切断タイミング、面取りタイミング、ブランクの第２ダイへの出し入れタイミングを、サーボ駆動により自由に設定できるのでこのましい。

さらに、円板の中心部に回転軸を固定すると共に、回転円板を貫通する複数の第２ダイを円周方向に等間隔を置いて配置し、かつ回転円板の後面で回転軸上に各第２ダイの底板となるバックプレートを設け、バックプレートに、バックプレートと回転円板との間隔を調整するバックプレート調整ねじを設け、この調整ねじによる調整により第２ダイに保持されるブランクの第２ダイからの突出量を調整可能に構成すれば、バックプレート調整ねじによりバックプレートの円板に対する間隔を調整して、ブランクの第２ダイからの突出量を任意に調整することができ、その結果、研削又は切削手段によるブランクの研削又は切削代を調整することが可能となる。

本考案に係る金属線加工機の一部省略正面図である。 同一部切欠側面図である。

以下本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１及び図２は、本考案に係るフォーマーなどの金属線加工機を示し、この金属線加工機１における機台２の所定位置に第１ダイ３と第２ダイ４が設けられていると共に、これら第１ダイ３と第２ダイ４の正面にあって前後動するラム５には各ダイ３，４に対向する第１パンチ６と第２パンチ７がそれぞれ設けられ、第１ダイ３と第１パンチ６により面取り加工を施す第１工程が、第２ダイ４と第２パンチ７とにより仕上げ加工を施す第２工程が構成されている。上記第１工程の第１ダイ３の側部には、機台２の一側部後方より適宜供給装置を介して供給されるバー材又は線材などの長尺素材Ａを案内するためのクイル８が設けられると共に、クイル８から一定寸法前方へ供給された素材Ａを切断するための切断ナイフ９が素材Ａの供給方向に対して直交方向に往復動させて左右移動可能に装備され、さらに、機台２のクイル８とダイ３の間には、切断ナイフ９により切断された状態で運ばれたブランクＢの後端を押圧してブランクＢを素材移送チャック機構１１の第１チャック１１ａに挟持させるプッシャーピン１２が備えられている。

また、ブランクＢを挟持した第１チャック１１ａはブランクＢを機台２の第１ダイ３の前方位置に移送し、第１工程にて、ラム５による第１パンチ６の前進によりブランクＢを第１ダイ内に圧入して、ブランクＢの両端面に面取りが施された形状に圧造する。その後、第１パンチ６の後退に伴い面取りされたブランクＢを押し出しピン１３により第１ダイ３から押し出して素材移送チャック機構１１の第２チャック１１ｂに挟持させる。ブランクＢを挟持した第２チャック１１ｂはブランクＢを機台２の第２ダイ４の前方位置に移送する。なお、素材移送チャック機構１１は既知のものであり、その具体的な構造及び作用については周略する。

一方、第２工程には、ブランクＢを突出端の切断粒子を研削又は切削により除去して平滑に仕上げ加工する研削・切削装置２０が設けられている。ここで、図に示す実施の形態では仕上げ加工に研削砥石を有する研削装置を採用しているので、以下研削装置に基づいて説明する。

研削装置２０は、面取り加工されたブランクＢを保持する複数個の第２ダイ４…４が円周方向に等間隔をおいて配設された回転円板２１と、回転円板２１を所定角度ずつ間歇的に回転させる第１サーボモータ２２と、回転円板２１の前面側に研削砥石２３の一部が相対向するように配置され、かつ研削砥石２３の回転により上記２ダイ４に保持されて回転円板２１と共に回転移動するブランクＢの突出端の切断粒子を研削により除去する研削機２４と、研削砥石２３を回転させる第２サーボモータ２５と、ブランクＢを研削砥石２３による研削領域手前の押し込み位置ａにて第２ダイ４に押し込む上記第２パンチ７と、研削砥石２３による研削領域を通過して仕上げ処理されたブランクＢを上記ブランク押し込み位置ａ手前の排出位置ｂにて第２ダイ４から外部に排出するノックアウトピン排出機構２６とから構成されている。

具体的には、回転円板２１はその中心部に回転軸２７が固定されていると共に、回転円板２１にはこれを貫通する複数のダイ４…４が円周方向に等間隔を置いて配置され、かつ回転円板２１の後面で回転軸２７上には各ダイ４…４の底板となるバックプレート２８が設けられている。バックプレート２８には、バックプレート２８と回転円板２１との間隔を調整するバックプレート調整ねじ２９が設けられ、この調整ねじ２９により各ダイ４…４に挿入されるブランクＢのダイ４…４からの突出量を調整可能に設けられている。回転軸２７の後端には、ウォームギヤ３０が設けられている一方、ウォームギヤ３０には第１サーボモータ２２から突出するウォームシャフト３１が噛合されている。

一方、研削機２４の研削砥石２３は第２移送チャック１１ｂの移送動作を阻害しないように回転円板２１の下部前方に配置され、回転砥石２３は機台２に支持された研削機２４の主軸２４ａの一端に固定され、この主軸２４ａの他端には、研削砥石２３を回す第２サーボモータ２５が駆動ベルト３２を介して連動連結されている。

そして、第２パンチ７によるブランクＢの押し込み時に、回転円板２１における空の第２ダイがブランク押し込み位置ａにて停止待機するように、サーボモータ２２による回転円板２１の回転ピッチと回転円板２１の回転タイミングを素材移送用チャック機構１１によるブランクＢの移送のタイミングに同調させるように構成されている。

また、素材供給装置、切断ナイフ９、素材移送チャック機構１１、ラム５、回転円板２１、押し出しピン１３及びノックアウトピン排出機構２６の駆動手段としてそれぞれサーボモータ（一部図示せず）を用い、素材供給装置による長尺素材Ａの供給タイミング、切断ナイフ９の切断タイミング、素材移送チャック機構１１によるブランクＢの移送タイミング、ラム５の進退動による面取り及び押し込みタイミング、押し出しピン１３及びノックアウトピン排出機構２６によるブランクＢの押し出しタイミングを、切断ブランク長さや素材の材質等に応じてそれぞれサーボ駆動により自由に設定できるようになされている。

次に、上記した金属線加工機の作用について説明する。

まず、切断ナイフ９が図１に示すように左方に後退しているとき、長尺素材Ａが適宜供給装置によりクイル８から切断ナイフ９の透孔９ａを通り一定長さ前方へ供給される。次に切断ナイフ９が素材Ａの供給方向に対して直交するよう右方向に往動して線材Ａを切断する。その切断されたブランクＢは切断ナイフ９によりプッシャーピン１２の直前に運ばれる。その後、ブランクＢは、プッシャーピン１２が前方へ突出移動することにより切断ナイフ９の透孔９ａから押し出されると共に、素材移送チャック機構１１の第１チャック１１ａに挟持され、第１チャック１１ａによりブランクＢは第１工程の第１ダイ３の前部に移送される。

然る後、ラム５が前進してブランクＢは第１パンチ６により第１ダイ４内に打ち込まれて予備圧造が加えられ、ブランクＢの両端が面取り形状に形成される。この面取りされたブランクＢは、ラム５の後退に合わせて押し出しピン１３により第１ダイ３から押し出されると共に、素材移送チャック機構１１の第２チャック１１ｂに挟持され、第２チャック１１ｂにより第２工程における回転円板２１の最上部、つまりブランク押し込み位置ａに位置する第２ダイ４の前部に移送される。

その後、ラム５が前進して第２パンチ７により、ブランクＢは第２ダイ４内に押し込まれて挿入保持される。ラム５の後退に合わせて回転円板２１が時計方向に所定角度ずつ間歇的に回転される。この回転移動によりブランクＢは回転砥石２３の研削領域内に入り込む。ブランクＢは回転砥石２３の研削領域内に入り込むとブランクＢの切断端面が回転砥石２３により研削され、切断端面の荒れた粒子が除去されて平滑に仕上げられることになる。そして、切断端面が仕上げられたブランクＢは、回転円板２１の回転移動に伴って回転砥石２３の研削面から外れる一方、最上部のブランク押し込み位置ａの手前の排出位置ｂに位置すると、ラム５が後退したタイミングに合わせてノックアウトピン排出機構２６により第２ダイ４から排出されることになる。この場合、回転円板２１における複数の第２ダイ４…４に複数のブランクＢ…Ｂを保留することができ、これにより素材移送用チャック機構１１がブランクＢを第１工程から第２工程に複数回移送する間にブランクＢの研削を行えばよい。その結果、素材Ａの切断スピードやブランクＢの移送スピードを落とすことなく、研削機２４による１つのブランクＢに対する研削時間を長くとることが可能となり、研削を良好に行うことができる。

このようにして切断ブランクＢの切断面における仕上げ加工が連続的に繰り返し行われる。また、第２ダイ４から排出されたブランクＢは、シュータなどの排出手段（図示せず）を介して一旦収容部に収容し、その収容したブランクＢをたとえばホルトフォーマーなどに適宜供給手段を介して順次供給して用いる。

また、回転円板２１の後面で回転軸２７上には第２ダイ４の底板となるバックプレート２８が設けられ、バックプレート２８には、バックプレート２８と回転円板２１との間隔を調整するバックプレート調整ねじ２９が設けられているので、この調整ねじ２９による調整により第２ダイ４に挿入されるブランクＢの第２ダイ４からの突出量を調整することができる。

上記した実施の形態では、第２工程における研削・切削装置２０として、研削砥石２３を備えた研削機２４を用い、研削砥石２３による研削により仕上げ加工するようにしたけれども、この研削機に代えてフライス刃を備えた切削機を用い、フライス刃による切削により仕上げ加工するようにしてもよい。

また、上記した実施の形態では、複数の第２ダイ４…４をもつ回転円板２１を用いものについて説明したけれども、この回転円板２１に代えて、１つの固定タイプの第２ダイ４を設けたものであってもよい。その場合、第２工程の後段側に、第２工程と同様の切断端面の研削・切削装置（図示せず）を第３工程として並設し、第２ダイ４から排出されたブランクＢを素材移送機構（図示せず）によりその前後方向を１８０度反転させた状態で第３工程に移送し、第３工程にて仕上げ処理されていない切断端面の研削又は切削を行なうようにしてもよい。

さらに、第２工程の後段側或いは第３工程の後段側に、たとえばボルトやナットなどの成形品を圧造成形するダイとパンチによる圧造工程（図示せず）を連設して、第２ダイ４から排出されたブランクＢを適宜素材移送機構（図示せず）により後段側の圧造工程に順次供給して、成形品を連続的に製造するようにしてもよい。

１ 金属線加工機
２ 機台
３ 第１ダイ
４ 第２ダイ
６ 第１パンチ
７ 第２パンチ
８ クイル
９ 切断ナイフ
１１ 素材移送チャック機構
１１ａ 第１チャック
１１ｂ 第２チャック
２０ 研削・切削装置
２１ 回転円板
２２ 第１サーボモータ
２３ 研削砥石
２４ 研削機
２５ 第２サーボモータ
２６ ノックアウトピン排出機構
２７ 回転軸
２８ バックプレート
２９ バックプレート調整ねじ
Ａ 長尺素材
Ｂ ブランク

Claims (5)

1. バー材又は線材などの長尺素材をクイル先端口から所定量突出させ、切断ナイフをクイル先端口に沿って往復動させて素材の切断を行い、所定長さのブランクを連続的に形成するようにした金属線加工機であって、切断ナイフにて切断されたブランクを第１パンチにより第１ダイ内に圧入して、ブランクの切断端面に面取り加工を施す面取り手段を有する第１工程と、面取りされたブランクを第２パンチで第２ダイに押し込み、第２ダイに保持されたブランクの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去して平滑に仕上げ加工する研削・切削装置を有する第２工程と、切断ナイフにて切断されたブランクを第１工程にまた面取り加工されたブランクを第２工程に移送する素材移送チャック機構とを備えていることを特徴とする金属線加工機。
2. 第２工程の研削・切削装置が、面取り加工されたブランクを保持する複数個の第２ダイが円周方向に等間隔をおいて配設された回転円板と、回転円板を所定角度ずつ間歇的に回転させる第１サーボモータと、回転円板の前面側に研削砥石又はフライス刃の一部が相対向するように配置され、かつ研削砥石又はフライス刃の回転により上記保持ダイに保持されて回転移動するブランクの突出端の切断粒子を研削又は切削により除去する研削又は切削手段と、研削砥石又はフライス刃を回転させる第２サーボモータと、ブランクを研削砥石又はフライス刃による研削又は切削領域手前の挿入位置にて第２ダイに押し込む第２パンチと、研削砥石又はフライス刃による研削又は切削領域を通過して仕上げ処理されたブランクを上記ブランク押し込み位置手前の排出位置で第２ダイから外部に排出するノックアウトピン排出機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の金属線加工機。
3. 第２パンチによるブランクの押し込み時回転円板における空の第２ダイがブランク押し込み位置にて停止待機するように、第１サーボモータによる回転円板の回転ピッチと回転円板の回転タイミングが、素材移送チャック機構によるブランクの移送のタイミングに同調するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の金属線加工機。
4. 長尺素材の送りタイミング、切断ナイフの切断タイミング、面取りタイミング、ブランクの第２ダイへの出し入れタイミングが、それぞれの駆動手段として設けられたサーボモータのサーボ駆動により自由に設定可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の金属線加工機。
5. 回転円板の中心部に回転軸が固定されていると共に、回転円板を貫通する複数の第２ダイが円周方向に等間隔を置いて配置され、かつ回転円板の後面で回転軸上には各第２ダイの底板となるバックプレートが設けられており、バックプレートには、バックプレートと回転円板との間隔を調整するバックプレート調整ねじが設けられ、この調整ねじによる調整により第２ダイに保持されるブランクの第２ダイからの突出量が調整可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の金属線加工機。

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