JP3594749B2 - 歯車位置決め供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば粉末冶金の矯正工程などに利用される歯車位置決め供給装置に係わり、特に、支軸が係合される孔部を中心部に有する歯車を円周方向において位置決めする歯車位置決め供給装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、粉末冶金においては、原料粉末を粉末成形プレスで圧縮して圧粉体を成形し、この圧粉体を焼結炉で焼結した後、その焼結体を矯正プレスで再圧縮して、焼結体の形状、寸法または強度を矯正することが行われる。図４は、粉末冶金により製造される製品（ワーク１）の一例を示している。このワーク１は、歯車であり、支軸が係合される孔部２を中心部に有しているとともに、複数の歯部３を外周に有している。そして、前記孔部２は、回り止めのためにいわゆるＤカットになっており、非回転体形状になっている。したがって、矯正プレスにワーク１を装填する際には、歯部３とともに孔部２について、ワーク１をその円周方向において予め位置決めしておく必要がある。
【０００３】
図５および図６は、この位置決めのための従来の装置の一例を示している。これらの図において、11は矯正プレスのダイを保持するダイプレートで、このダイプレート11上にはターンテーブル12が設けられている。このターンテーブル12は、その回転軸を中心とする一つの円周上に位置して、ワーク１が嵌合される複数の嵌合孔13を有している。そして、搬入位置ａにおいて、ターンテーブル12の嵌合孔13内に嵌合されたワーク１は、ターンテーブル12が間欠的に回転するのに伴い、ダイプレート11上で搬送され、嵌合孔13がダイ上に達すると、このダイ内に落下して装填される。この装填が確実になされるように、ターンテーブル12への搬入前に、ワーク１は、ワーク位置決め供給装置により位置決めされる。
【０００４】
このワーク位置決め供給装置は、流体圧シリンダー装置16により昇降駆動される昇降台17にロータリーアクチュエーター18を設けてある。そして、このロータリーアクチュエーター18の出力軸19に固定された歯車20が、昇降台17に軸受21により支持された歯車22に噛み合わせてある。さらに、歯車22の下側に固定された基台23に、回転子24が回り止めされた状態で昇降自在に支持されており、この回転子24は、スプリング25により下方へ付勢されている。回転子24は、ワーク１の孔部２と同じ形状になっている。また、固定台26上に、ワーク１を挟んで保持するとともに搬送する一対のハンド27が設けられている。これらのハンド27は、矢印で示すように、油圧などの流体圧シリンダー装置（図示していない）の駆動により、両把持部が接近、離反するとともに、全体が往復動するものである。
【０００５】
また、31は位置決めされたワーク１を前記ターンテーブル12へ搬送する搬送装置である。この搬送装置31は、図示していない流体圧シリンダー装置などの駆動により昇降するとともに、水平な方向にも移動する移動台32を備えている。そして、この移動台32の下側には、流体圧シリンダー装置33の駆動により、接近、離反する一対のチャック34が設けられている。
【０００６】
そして、実線で示すように、ハンド27が回転子24の下方の位置合わせ位置ｂに位置した状態で、図示していないシュートあるいは流体圧シリンダー装置などの適宜の搬送手段により、ハンド27の両把持部間に間にワーク１が搬入される。その後、ハンド27の両把持部が接近してワーク１を挟み込むことにより、ワーク１が水平な方向において位置決めされる。この状態で、ワーク１は回転可能である。ついで、昇降台17が下降して、回転子24がワーク１に上から押し付けられるとともに、ロータリーアクチュエーター18の駆動により回転子24が所定角度回転する。回転子24は、ワーク１の孔部２と円周方向位置が一致した時点で、この孔部２内に嵌まり込み、その後は、ワーク１と回転子24とが一体的に回転する。そして、回転子24が所定の円周方向位置まで回転することにより、ワーク１が円周方向において位置決めされることになる。
【０００７】
ついで、昇降台17が上昇して回転子24がワーク１の孔部２から抜けた後、鎖線で示すように、ハンド27が図示右方向のチャック位置ｃまで移動する。ついで、移動台32が下降した後、前記チャック34の両爪部が離反してワーク１の孔部２の内周面両側に押し付けられることにより、チャック34にワーク１が保持される。この状態で、移動台32が上昇した後、ターンテーブル12の搬入位置ａの上方まで移動する。ここで、移動台32が下降することにより、ワーク１がターンテーブル12の嵌合孔13内に嵌まった後、チャック34の両爪部が接近して、チャック34によるワーク１の保持が解除される。このようにして、円周方向における位置決め状態が保持されたまま、ワーク１がターンテーブル12に搬入される。その後、移動台32は上昇して元の位置へ戻り、ワーク１は、ターンテーブル12の回転により、ダイの方へ搬送されていく。
【０００８】
しかし、前記従来のワーク位置決め供給装置では、ワーク１を円周方向において位置決めしてから、ターンテーブル12に搬入するまでの間に位置決め状態が乱れやすい問題があった。その原因は、ハンド27を駆動する流体圧力の変化による位置違いや、位置決め位置ａから搬入位置ｃまでの搬送経路が長いことによるワーク１の横方向のずれなどである。そして、位置決め状態が乱れれば、正常に矯正プレスが作動できなくなり、プレス停止をきたすことになる。このような位置決め状態の乱れを防止するには、ハンド27やチャック34を正確に調整しなければならず、また、特に搬送経路が長いことにより、ターンテーブル12の位置合わせも必要になり、これらの調整に多大の時間を要する問題もあった。しかも、ハンド27や、チャック34の摩耗が大きいため、この摩耗に対応しての再調整、部品交換も頻繁に必要になっていた。なお、ハンド27及びチャック34は、矯正する製品の種類毎にも交換する必要がある。さらに、例えば孔部２の小さなワーク１の場合には、その孔部２内にチャック34を挿入するのは困難であり、前述のような搬送装置31は利用できない問題というもあった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、歯車の位置決め状態を正確に保ったまま、この歯車をターンテーブルなどの受入れ部に搬入でき、かつ、調整に要する時間も短縮できる歯車位置決め供給装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、前記目的を達成するために、支軸が係合される孔部を中心部に有しているとともに、複数の歯部を外周に有している歯車を、円周方向において位置決めした後、受入れ部に搬入する歯車位置決め供給装置において、前記受入れ部の上方に位置する鉛直な排出孔を有する固定台と、この固定台上に摺動可能に設けられ前記排出孔に重なるとともに内周面は前記歯車の歯部が係合される中継孔を有するスライド台と、前記スライド台の上方に前記排出孔の真上に位置して昇降可能に設けられた昇降台と、この昇降台に設けられ前記孔部と同じ形状で前記歯車の孔部に係合するとともに、前記歯車の上面に押し当たる鍔部が設けられている回転子と、この回転子を所定の円周方向位置まで回転させる回転子駆動源と、前記スライド台に対向する位置に設けられ前記歯車を搬送するシュートと、前記スライド台に設けられ前記シュートから滑り落ちてきた前記歯車の水平方向の位置を規制する壁部とを備え、前記回転子を、前記回転子駆動源の駆動により回転する基台に昇降自在に支持するとともに付勢手段により下方へ付勢し、前記固定台の排出孔およびスライド台の中継孔の内周に、前記歯車の歯部に係合する歯部を設けたものである。
【００１１】
そして、歯車の位置決めに際しては、まずスライド台上に歯車を搬入した後、排出孔の真上に位置した昇降台を下降させて回転子を歯車に上から押し当て、回転駆動源により回転子を回転させる。この回転中に、回転子が歯車の孔部に合致すると、この孔部に回転子が係合し、その後は、回転子と歯車とが一体的に回転する。回転子は、所定の円周方向位置まで回転するので、これにより、歯車が円周方向において位置決めされることになる。その後、回転子と歯車とが係合したままスライド台が移動し、このスライド台の中継孔が歯車の下側に来ると、この歯車が中継孔内に落下する。さらに、歯車は、中継孔から固定台の排出孔を通って、受入れ部に搬入される。
【００１２】
また、円周方向において位置決めされた歯車がスライド台の中継孔内に入ったとき、歯車の歯部が中継孔の歯部に係合することにより、歯車の位置決め状態が確実に保持され、また、歯車が中継孔から固定台の排出孔内に入ったときも、歯車の歯部が排出孔の歯部に係合することにより、歯車の位置決め状態が継続して確実に保持される。
【００１３】
さらに、回転子が歯車に上から押し当たって回転する間に、回転子が歯車の孔部に合致すると、付勢手段の付勢により回転子が確実に下降して孔部に係合する。また、スライド台が移動してその中継孔が歯車の下側に来たとき、付勢手段の付勢により回転子が下降することにより、歯車が確実に中継孔内に押し込まれる。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の歯車位置決め供給装置の第１実施例について、図１から図３を参照しながら説明する。なお、位置決めされるワーク１は、先に説明した図７に示すワーク１と同じ歯車で、図面において対応する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。また、ダイプレート11、ターンテーブル12および嵌合孔13も、先に説明した図８および図９に示すものと同様なので、図面において対応する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１５】
41は位置が固定している固定台で、この固定台41の図示右側の下側にはノズル部42が突設されており、このノズル部42の内部が鉛直な排出孔43になっている。この排出孔43は、受入れ部であるターンテーブル12の搬入位置ａにある嵌合孔13の上方に位置しており、下端はターンテーブル12の上面に近接して位置している。また、排出孔43の内周面は、ワーク１の外周面とほぼ同一形状になっており、このワーク１の歯部３が係合される歯部44を有している。
【００１６】
また、前記固定台41の水平な上面にはスライド台46が摺動自在に支持されている。このスライド台46は、スライド台駆動手段としての流体圧シリンダー装置47の駆動により図示左右方向へ直線的に往復移動するものである。そして、スライド台46の図示右側部には、このスライド台46が図示左側に移動したとき、前記固定台41の排出孔43上に重なって位置する中継孔48が形成されている。この中継孔48の内周面は、ワーク１の外周面とほぼ同一形状になっており、このワーク１の歯部３が係合される歯部49を有している。
【００１７】
また、51はシュートで、このシュート51は、前工程からワーク１を搬送してくるもので、前記スライド台46が図示左側に移動したとき、このスライド台46の図示左側部に対向する位置にある。一方、スライド台46の図示左側部には、シュート51から滑り落ちてきたワーク１を受け止めてその水平方向の位置を規制する壁部52が形成されている。
【００１８】
さらに、56は昇降台で、この昇降台56はスライド台46の上方にあって、かつ、固定台41の排出孔43の真上に位置しており、昇降台駆動手段としての流体圧シリンダー装置57により駆動されて昇降するものである。そして、昇降台56には、回転子駆動源であるロータリーアクチュエーター58が設けてあり、このロータリーアクチュエーター58の所定角度正逆回転する出力軸59に固定された歯車60が、昇降台56に軸受61により支持された歯車62に噛み合わせてある。その回転軸は鉛直である。さらに、歯車62の下側に固定された基台63に、回転子64が回り止めされた状態で所定範囲昇降自在に支持されており、この回転子64は、付勢手段としてのスプリング65により下方へ付勢されている。回転子64は、ワーク１の非回転体形状部である孔部２と同じ形状になっており、この孔部２に係合するものである。また、回転子64の中間部には、ワーク１の上面に押し当たる鍔部66が設けられている。
【００１９】
つぎに、前記の構成について、その作用を説明する。シュート51から滑り落ちてきたワーク１は、図１に示すように、スライド台46が図示左側に位置した状態で、このスライド台46の図示左側部上に乗り移る。その際、壁部52によりスライド台46上におけるワーク１の水平方向の位置が大体規制される。
【００２０】
ついで、図２に示すように、スライド台46が図示右方向へ移動し、スライド台46の図示左側上のワーク１が回転子64の下方に位置する。ここで、昇降台56が下降して、回転子64がワーク１上に押し当たるとともに、ロータリーアクチュエーター58の駆動により、基台63とともに回転子64が回転する。回転子64がワーク１の孔部２に係合していない段階では、緩衝用のスプリング65が圧縮されて回転子64が基台63に対して押し上げられた状態になっているが、回転するうちに回転子64がワーク１の孔部２と合致すると、スプリング65の力により回転子64が下降してワーク１の孔部２に係合する。その後は、回転子64とワーク１とが一体的に回転する。回転子64は、ロータリーアクチュエーター58の駆動により所定の円周方向位置まで回転するので、回転子64が停止した状態で、ワーク１が円周方向において位置決めされることになる。
【００２１】
ついで、図３に示すように、スライド台46が図示左側へ戻るが、その間、回転子64がワーク１の孔部２に係合したままであり、ワーク１の位置決め状態が保持される。そして、スライド台46が図示左限界位置に達すると、ワーク１の下側にスライド台46の中継孔48が位置し、この中継孔48内にワーク１が落下する。このとき、ワーク１上に鍔部66が押し当たっている回転子64が、スプリング65の力によって下降することにより、ワーク１が確実に中継孔48内へ押し込まれる。その後、ワーク１は、中継孔48からその下側に重なって位置している固定台41の排出孔43内に落下し、さらに、この排出孔43からターンテーブル12の嵌合孔13内に落下して嵌合する。こうしてターンテーブル12の嵌合孔13に搬入されたワーク１は、ターンテーブル12の回転に伴い、矯正プレスのダイに搬入され、矯正される。
【００２２】
なお、ワーク１が中継孔48内へ落下した後、昇降台56は上昇する。また、前述のようにスライド台46が図示左側へ戻った後、次のワーク１がスライド台46上に搬入される。この様な工程が繰り返され、ワーク１が順次位置決めされてターンテーブル12へ搬入されていく。
【００２３】
以上のように、前記実施例の構成によれば、回転子64によりワーク１を円周方向において位置決めした後、回転子64をワーク１に係合させたまま、このワーク１をスライド台46上で相対的に移動させ、その後、そのまま中継孔48および排出孔43を落下させてターンテーブル12へ搬入するので、このターンテーブル12への搬入まで、ワーク１の位置決め状態を確実に正確に保てる。しかも、中継孔48および排出孔43は、ワーク１とほぼ同形状になっていて、このワーク１の歯部３が中継孔48および排出孔43の歯部49，44に係合するので、これら中継孔48および排出孔43を通っている間も、ワーク１の位置決め状態は確実に保たれる。そして、このようにワーク１が正確に位置決めされた状態でターンテーブル12に搬入されることにより、位置決め不良による矯正プレスの停止などの障害も防止できる。
【００２４】
また、前述のようにワーク位置決め供給装置自体の構造が簡単であり、位置決めおよび搬送の工程も簡略化される。したがって、ワーク位置決め供給装置の調整に要する手間および時間も低減できる。さらに、矯正する製品を切り換える場合には、ノズル部42の排出孔43およびスライド台46の中継孔48の内周形状と回転子64の形状とを変更すればよく、位置決めできるワーク１の形状にも、ほとんど制約はない。
【００２５】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例では、粉末冶金の矯正に応用した例について説明したが、本発明は、鍛造などの他の用途にも応用できる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、支軸が係合される孔部を中心部に有しているとともに、複数の歯部を外周に有している歯車を、円周方向において位置決めした後、受入れ部に搬入する歯車位置決め供給装置において、前記受入れ部の上方に位置する鉛直な排出孔を有する固定台と、この固定台上に摺動可能に設けられ前記排出孔に重なるとともに内周面は前記歯車の歯部が係合される中継孔を有するスライド台と、前記スライド台の上方に前記排出孔の真上に位置して昇降可能に設けられた昇降台と、この昇降台に設けられ前記孔部と同じ形状で前記歯車の孔部に係合するとともに、前記歯車の上面に押し当たる鍔部が設けられている回転子と、この回転子を所定の円周方向位置まで回転させる回転子駆動源と、前記スライド台に対向する位置に設けられ前記歯車を搬送するシュートと、前記スライド台に設けられ前記シュートから滑り落ちてきた前記歯車の水平方向の位置を規制する壁部とを備え、前記回転子を、前記回転子駆動源の駆動により回転する基台に昇降自在に支持するとともに付勢手段により下方へ付勢し、前記固定台の排出孔およびスライド台の中継孔の内周に、前記歯車の歯部に係合する歯部を設けたことにより、歯車の位置決め状態を正確に保ったまま、この歯車を受入れ部に搬入でき、また、位置決めおよび搬送の工程が簡略化されることから、装置の調整に要する手間および時間も低減できる。さらに、位置決めできる歯車の形状、大きさに対する制約もほとんどなくなる。また、固定台の排出孔およびスライド台の中継孔の内周に、歯車の外周の歯部に係合する歯部を設けたので、歯車の位置決め状態をよりいっそう確実に正確に保ったまま、この歯車を受入れ部に搬入できる。さらに、位置決めに際して、回転子を確実に歯車の孔部に係合させられる上、位置決め後の歯車を確実にスライド台の中継孔内に嵌入出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワーク位置決め供給装置の第１実施例を示す断面図で、スライド台上にワークが最初に搬入された時点を示している。
【図２】同上ワークを位置決めしている状態の断面図である。
【図３】同上位置決めしたワークをターンテーブルへ搬入する時点を示す断面図である。
【図４】位置決めされるワークの斜視図である。
【図５】従来のワーク位置決め供給装置の一例を示す断面図である。
【図６】同上上面図である。
【符号の説明】
１ ワーク（歯車）
２ 孔部
３ 歯部
13 嵌合孔（受入れ部）
41 固定台
43 排出孔
44 歯部
46 スライド台
48 中継孔
49 歯部
51 シュート
52 壁部
56 昇降台
58 ロータリーアクチュエーター（回転子駆動源）
63 基台
64 回転子
65 スプリング（付勢手段）
66 鍔部

Claims (1)

1. 支軸が係合される孔部を中心部に有しているとともに、複数の歯部を外周に有している歯車を、円周方向において位置決めした後、受入れ部に搬入する歯車位置決め供給装置において、前記受入れ部の上方に位置する鉛直な排出孔を有する固定台と、この固定台上に摺動可能に設けられ前記排出孔に重なるとともに内周面は前記歯車の歯部が係合される中継孔を有するスライド台と、前記スライド台の上方に前記排出孔の真上に位置して昇降可能に設けられた昇降台と、この昇降台に設けられ前記孔部と同じ形状で前記歯車の孔部に係合するとともに、前記歯車の上面に押し当たる鍔部が設けられている回転子と、この回転子を所定の円周方向位置まで回転させる回転子駆動源と、前記スライド台に対向する位置に設けられ前記歯車を搬送するシュートと、前記スライド台に設けられ前記シュートから滑り落ちてきた前記歯車の水平方向の位置を規制する壁部とを備え、前記回転子を、前記回転子駆動源の駆動により回転する基台に昇降自在に支持するとともに付勢手段により下方へ付勢し、前記固定台の排出孔およびスライド台の中継孔の内周に、前記歯車の歯部に係合する歯部を設けたことを特徴とする歯車位置決め供給装置。

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