JP3714389B2 - 絞り加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絞り加工装置に関し、さらに詳しくは、直交３軸方向に移動可能とした成形ローラによりワークに絞り加工を行う絞り加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、成形ローラをワークに当接させて相対的に公転するように回転させながら、成形ローラのワークに対する公転径を変化させ、あるいはこの公転径の変化に加えて成形ローラを公転軸方向に移動させる、すなわち、直交３軸方向に移動可能とした成形ローラにより、ワークを絞り加工することが行われている。
【０００３】
このような絞り加工を行うために用いられる絞り加工装置は、一般に、ワークを固定保持するためのチャックを備えている。そして、異なる大きさのワークに絞り加工を施す場合には、従来では、そのワークの大きさに応じてチャック内に挿入する量（長さ）を調節し、あるいは、チャック内に一定量挿入されたワークに対し成形ローラの移動軌跡をワークの大きさに応じて変更するようプログラムしていた。
【０００４】
一方、絞り加工が行われたワークは、その軸方向長さが変化する。そのため、絞り加工装置にカッタを設け、このカッタによってワークを所望する長さに切断することが行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チャックに固定されたワークに成形ローラを当接して相対的に公転させさ状態で、軸線方向に移動させると共にその公転径を変化させて絞り加工を行うときにおいて、チャックの故障等によりチャックの固定力が低下している場合には、特に、軸線方向に移動させる力によってワークが移動して（ずれて）絞り加工精度が悪化したり、さらには、チャックから抜け出て脱落する可能性があるという問題があった。
【０００６】
また、異なる大きさのワークに絞り加工を施す場合において、ワークの大きさに応じてチャックに位置決めしたり、成形ローラの移動軌跡のプログラムを変更することは、非常に手間がかかると共に、ワークに対する絞り加工の精度が低下する等の問題があった。
【０００７】
さらに、従来の絞り加工装置では、絞り加工によって軸方向長さが変化したワークを所定の長さに切断する場合、ワークがカッタを押し当てられた状態で相対的に回転されるが、切断されたチャックに固定されていないワーク（カット品）は、切り離されて落下したときに、その相対回転によって床面等を転がって散らばるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成でワークがずれることによる絞り加工精度の悪化等を防止することができ、したがって、絞り加工精度を向上させることができる絞り加工装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成でワークの大きさに対応して容易に精度良く位置決めすることができ、したがって、絞り加工精度を向上させることができる絞り加工装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、カッタによりワークを所定の長さに切断する場合に、簡単な構成で切断されたカット品を散らばらせることなく確実に搬出することができる絞り加工装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る絞り加工装置は、上記目的を達成するため、直交３軸方向に移動可能とした成形ローラによりワークに絞り加工を行う絞り加工装置であって、固定手段に固定保持されたワークの成形時の成形力によるずれの有無を監視し、ずれがある場合に絞り加工を停止するよう制御する制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る絞り加工装置は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、ワークの長さに応じてワークを可変に位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る絞り加工装置は、上記目的を達成するため、請求項１または請求項２に記載の発明において、絞り加工されたワークを切断するカッタと、ワークから切り離されたカット品を受け取って把持し払い出すカット品払出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１に係る絞り加工装置では、成形ローラをワークに当接させて相対的に公転させるように回転させつつ、ワークの軸線方向および径方向に成形ローラを繰り返し移動させてワークに絞り加工を行う。制御装置は、この絞り加工を行うとき、固定手段に固定保持されたワークの、成形時の成形力による不用意なずれの有無を監視して、ワークがずれている場合に絞り加工を停止するよう制御する。
【００１３】
請求項２に係る絞り加工装置では、請求項１に記載の発明において、絞り加工を行うべく異なる長さのワークを固定手段に固定保持するときに、位置決め手段によってワークの長さに応じてワークを可変に位置決めする。
【００１４】
請求項３に係る絞り加工装置では、請求項１または請求項２に記載の発明において、絞り加工されたワークをカッタによって所定の大きさに切断するときに、カット品払出手段がワークから切り離されたカット品を受け取って把持し搬出する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る絞り加工装置の実施の一形態を図１〜図９に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、中空の円筒状のワークＷを縮径する場合によって説明する。図において同一符号は同一部分または相当部分とする。
【００１６】
本発明の加工装置は、概略、成形ローラ１をワークＷに対して相対的に公転させるように回転させる公転駆動手段２と、成形ローラ１とワークＷを相対的に公転軸の軸線方向および径方向に移動させる移動手段３と、ワークＷを固定保持する固定手段４と、固定手段に固定保持されたワークの、成形時の成形力による不用意なずれの有無を監視してこのワークＷのずれがある場合に絞り加工を停止させるよう制御する制御手段（後述する）と、ワークＷの長さに応じてワークＷを可変に位置決めする位置決め手段５と、絞り加工されたワークＷを切断するカッタ６およびワークＷから切り離されたカット品Ｗｃを受け取って把持し搬出するカット品払出手段７とを備えている。
【００１７】
なお、この実施の形態においては、ワークＷの固定手段としてチャック４が採用されており、公転駆動手段２は、チャック４に固定保持されたワークＷを回転駆動するものからなり、さらに、成形ローラ１がワークＷに対して公転軸の軸線方向および径方向に移動するように移動手段３に支持されている。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されることなく、例えば、公転駆動手段が固定されたワークＷに対して成形ローラ１を公転駆動し、移動手段が成形ローラ１に対して公転軸の軸線方向および径方向にワークＷを移動するように、構成することもできる。ここで、公転軸の軸線Ｃとは、ワークＷ等の回転中心軸線をいい、軸線方向とは、公転軸の軸線Ｃと平行の方向を意味する。また、公転軸の径方向とは、軸線方向に対してほぼ直交する方向を意味する。
【００１８】
図１に示すように、基台１０には、中空の回転軸１１がベアリング１２を介して回転可能に支持されており、また、回転速度制御可能なモータ１３が上部に設けられている。回転軸１１の前端（図１の左方端）面には比較的大径のプーリ１４が設けられており、モータ１３の駆動軸には比較的小径のプーリ１５が設けられており、両プーリ１４，１５の間にはベルト１６が巻き掛けられている。さらに、プーリ１４の前方にはチャック４が設けられている。なお、両プーリ１４，１５の間には、必要に応じて、ベルト１６に所定のテンションを加えるテンショナを設けてもよい。モータ１３を回転駆動することにより、プーリ１５、ベルト１６、およびプーリ１４を介してチャック４が、モータ１３の駆動速度に対して所定の減速比で回転駆動されることとなる。すなわち、この実施の形態における公転駆動手段２は、モータ１３、プーリ１５、ベルト１６、およびチャック４が設けられたプーリ１４を備えてなる。
【００１９】
この実施の形態におけるチャック４は、プーリ１４の前方に取付けられ複数のテーパ爪２０を有するハウジング２１と、テーパ爪２０をワークＷの径方向に移動させるべく各テーパ爪２０と対応して形成されたテーパ部を有するテーパ爪駆動部材２２と、により構成されている。公転駆動手段２の回転軸１１内には、軸線方向駆動軸２３が、回転軸１１に対して相対的に公転軸の軸線方向へ移動可能に担持されている。軸線方向駆動軸２３は、中空のパイプ形状からなるもので、その前方には、ワークＷを挿入し得るように、各テーパ爪２０により形成される内径とほぼ同じ大きさの径に形成されたワーク挿入部２３ａが設けられ、ワーク挿入部２３ａの前端にテーパ爪駆動部材２２が設けられている。後述するように、軸線方向駆動軸２３の内部には、センタシャフト２５が、軸線方向駆動軸２３に対して相対的に公転軸の軸線方向へ移動可能に嵌挿されている。そして、これらの回転軸１１、軸線方向駆動軸２３、およびセンタシャフト２５は、ピン２６によって、それぞれ相対的に公転軸の軸線方向へ移動可能に、且つ、公転軸の軸線Ｃ回りに相対回転不能に係合されている。チャック４に固定されるワークＷの公転軸の軸線Ｃは、回転軸１１、軸線方向駆動軸２３、およびセンタシャフト２５の回転中心と一致している。
【００２０】
さらに、公転駆動手段２の回転軸１１の後端（図１の右方端）には、軸線方向駆動軸２３を公転軸に対して軸線方向に移動駆動するための回転シリンダ２７が設けられている。回転シリンダ２７は、その作動流体のドレン管路２７ａおよび接続管路と軸線方向駆動軸２３との公転軸回りの相対回転を許容する。図１に示した実施の形態では、回転シリンダ２７によって軸線方向駆動軸２３に設けられたテーパ爪駆動部材２２を図の右方に前進移動させると、各テーパ爪２０が径方向内側に向かって収縮するように同様に押圧され、内部に挿通されたワークＷが固定保持される。また、回転シリンダ２７によって軸線方向駆動軸２３に設けられたテーパ爪駆動部材２２を図の左方に後退移動させると、各テーパ爪２０に対する径方向内側への押圧がなくなってテーパ爪２０が径方向外側に復帰し、内部に挿通されたワークＷの固定保持が解除（アンチャック）される。
【００２１】
基台１０の前方（図１の右方）には、成形ローラ１を支持してワークＷに対して公転軸の軸線方向および径方向に移動させる移動手段３が配置されている。移動手段３は、この実施の形態の場合、基台１０上に公転軸の軸線方向と平行に設けられたガイドレール３０と、このガイドレール３０に沿って移動可能に設けられた軸線方向移動テーブル３１と、この軸線方向移動テーブル３１上に公転軸の径方向と平行に延在するガイドレール３２と、ガイドレール３２に沿って移動可能に設けられた、成形ローラ１を支持する径方向移動テーブル３３とを備えてなる。そして、図２および図３に示すように、径方向移動テーブル３３はガイドレール３２上に一対で設けられ、両径方向移動テーブル３３，３３にそれぞれ成形ローラ１が支持されている。
【００２２】
図３に示すように、基台１０には公転軸の軸線方向に延在するように配設されたボールネジ３５がその軸回りに回転可能に軸支されており、軸線方向移動テーブル３１の下面に設けられたブラケットのボールネジナット３６がボールネジ３５に螺合されている。モータ３７（図１を参照）を駆動してボールネジ３５を軸回りに回転駆動すると、ガイドレール３０上に支持された軸線方向移動テーブル３１は公転軸の軸線方向に移動する。また、図１に示すように、軸線方向移動テーブル３１には公転軸の径方向に延在するように配設されたボールネジ４０がその軸回りに回転可能に軸支されており、径方向移動テーブル３３の下面に設けられたブラケットのボールネジナット４１がそれぞれボールネジ４０に螺合されている。モータ４２（図２および図３を参照）を駆動してボールネジ４０を軸回りに回転駆動すると、ガイドレール３２上に支持された径方向移動テーブル３３は、同期して互いに近接・遠退するようにして公転軸の径方向に移動する。
【００２３】
各径方向移動テーブル３３の上面にはブラケット４５が設けられており、ブラケット４５のチャック４と対向する側（図１および図２の左方）の面には、
公転軸の軸線方向と平行に延びる支持軸４６が、それぞれ公転軸の軸線Ｃを中心とした等距離の位置に設けられている。成形ローラ１は、支持軸４６にベアリング（図示を省略した）を介して、ワークＷの回転に従動して回転するように、支持されている。
【００２４】
さらに、一方（図３においては、向かって左側）の径方向移動テーブル３３のブラケット４５の成形ローラ１が設けられた面とは反対側の面には、絞り成形が完了したワークＷを所定の長さに切断するカッタ６と、このカッタ６を支持してワークＷに対して径方向に近接・遠退移動するように案内するガイド部材４７およびこのガイド部材４７を摺動可能に支持するガイド支持部材４８と、ガイド部材４７に接続されてカッタ６のワークＷに対する径方向の近接・遠退移動を駆動するシリンダ４９と、を備えている。
【００２５】
また、他方（図３においては、向かって右側）の径方向移動テーブル３３のブラケット４５の成形ローラ１が設けられた面とは反対側の面には、絞り成形を行う前のワークＷをチャック４内に押し込んで位置決めさせるワーク押えプレート５０、および、カッタ６により切断されたワークＷの内周に発生するバリ等を除去する等の成形を行うための、ワーク押えプレート５０のチャック４と対向する側の面の同心上に回転可能に設けられた成形ローラ（以下、内径修正ローラ５１という）と、ワーク押えプレート５０および内径修正ローラ５１を支持してワークＷに対して径方向に近接・遠退移動するように案内するガイド部材５２およびこのガイド部材５２を摺動可能に支持するガイド支持部材５３と、ガイド部材５２に接続されてワーク押えプレート５０および内径修正ローラ５１のワークＷに対する径方向の近接・遠退移動を駆動するシリンダ５４と、を備えている。
【００２６】
さらにまた、図１、図３、図６、および図７に示すように、軸線方向移動テーブル３１の前方には、チャック４のワーク挿入部２３ａの前方に延びるように、ワーク挿入ガイド部材５５が設けられている。この実施の形態におけるワーク挿入ガイド部材５５は、ワークＷを支持し得るように、ワークＷの径よりも狭い間隔をおいて平行に配置された棒状部材を折り曲げてなるもので、軸線方向移動テーブル３１の前方に設けられたブラケット５６に取付けられている。なお、ワーク挿入ガイド部材５５は、そのワークＷを一旦載置する部分が、図１に示すように傾斜するように形成されていてもよく、また、図７に示すように、ワークＷを一旦載置する部分を水平となるように形成し、この部分とチャック４のワーク挿入部２３ａの前方との間が傾斜するように形成してもよい。
【００２７】
上述したセンタシャフト２５の前方端には、ワーク挿入部２３ａ内に挿入されたワークＷの後端面と当接可能に形成されたワーク突き出し部材２５ａが設けられており、その後方端は回転シリンダ２７を越えて後方（図１の左方）に延びている。センタシャフト２５の後端近傍には、スリーブ６０がベアリング６１を介してセンタシャフト２５に対して、相対回転可能に（すなわち、スリーブ６０が回転することなくセンタシャフト２５を回転可能に支持している状態である。）、且つ、軸線方向に相対移動不能に外嵌されている。そして、スリーブ６０の前方（図１の右方）は基台１０の後方に設けられたブラケット６２に軸線方向に移動することができるように摺動可能に支持されており、また、スリーブ６０の後方（図１の左方）は公転軸の軸線方向にセンタシャフト２５を駆動するためのアクチュエータ６５が接続されている。このアクチュエータ６５は、直線作動する圧力流体作動シリンダなどにより構成することができるが、スリーブ６０に支持されたセンタシャフト２５の軸線方向の移動量（長さ）を計測する測長機構を備えている。そして、アクチュエータ６５は、作動圧力流体の供給圧力を変更する等、センタシャフト２５に対する軸線方向の駆動力を必要に応じて調整することが可能となっている。
【００２８】
さらに、基台１０の後方端にはブラケット７０が設けられており、ブラケット７０には、公転軸の軸線方向に異なる長さを有する複数のストッパ（図に示した実施の形態では２本）７１Ａ，７１Ｂが、それぞれスリーブ６０の後端面のほぼ中心軸線Ｃと一致して当接するように、移動配置機構６９を介して移動可能に配設されている。図５に示したように、移動配置機構６９は、スリーブ６０の後端面と平行に延在するようにブラケット７０に設けられたガイドレール７２と、このガイドレール７２に挿通支持されたストッパ７１Ａ，７１Ｂを支持しているブロック７３と、このブロック７３をガイドレール７２に沿って移動駆動するアクチュエータ７４と、を備えてなる。
【００２９】
この実施の形態の場合、ストッパ７１Ａはブロック７３に直接螺合され、また、ストッパ７１Ｂはブロック７３上に形成された台７３ａに螺合されたボルトにより構成されてなるもので、各ストッパ７１Ａ，７１Ｂを構成するボルトにはロックナットがそれぞれ螺合されている。ブロック７３の表面からのストッパ７１Ａ，７１Ｂの突出量は、ロックナットを緩めた状態でボルトを軸回りに回転させることにより、微調整することができる。図４および図５に示したように、アクチュエータ７４を駆動することによって、異なる長さのストッパ７１Ａ，７１Ｂのいずれかがスリーブ６０の後端面の中心軸線と整合して当接されるように、ブロック７３がガイドレール７２に沿って移動する。
【００３０】
一方、カット品払出手段７は、カット品Ｗｃを受け取って把持するカット品把持手段８０と、カット品Ｗｃを設備外へ搬出するために配設されたほぼ樋状に形成されたカット品搬出シュート８１と、カット品把持手段８０を支持してカット品Ｗｃを受け取り可能な位置（図６の実線で示された位置）とカット品搬出シュート８１に引き渡し可能な位置（図６の鎖線で示された位置）との間で移動させる移動手段（後述する）とを備えてなる。なお、図１、図２、および図４には、カット品払出手段７が表れていないことに注意されたい。
【００３１】
基台１０上の一側方（平面図である図６においては、上方の位置）のチャック４に近傍する位置には、旋回アクチュエータ８２を支持するためのブラケット８３が設けられている。このブラケット８３は、図６に示すように、旋回アクチュエータ８２の駆動軸が鉛直線に対して所定の角度で傾斜するように形成されている。旋回アクチュエータ８２は、その本体の上下面から駆動軸が突出した所謂両軸タイプのものが採用されている。下方に突出する側の駆動軸には、カット品跳出しアーム８５の基端部が取付けられている。また、上方に突出する側の駆動軸には、カット品跳出しアーム８５と同様に旋回駆動される当て金８６が取付けられている。さらに、ブラケット８３には、当て金８６が旋回することにより当接されてその旋回角度を規制する規制ボルト８７，８７が螺合されている。上述したカット品把持手段８０を支持して移動させる移動手段は、これらの旋回アクチュエータ８２、カット品跳出しアーム８５等により構成される。
【００３２】
カット品跳出しアーム８５の先端部には、カット品把持手段８０が設けられている。カット品把持手段８０は、図８に示すように、カット品跳出しアーム８５に設けられたガイド９０に中間部が摺動可能に案内されるカット品受取りシャフト９１と、一端側に接続された連結部材９２を介してカット品受取りシャフト９１を伸長・退縮駆動する圧力流体作動シリンダ９３とを備え、カット品受取りシャフト９１の他端には円盤状のチャック部９１ａが形成され、ガイドのチャック部と対向する側にはチャックプレート９４が設けられてなる。図に示した実施の形態では、圧力流体作動シリンダ９３を退縮駆動すると、カット品受取りシャフト９１がガイド９０から伸長するように移動してチャック部９１ａがチャックプレート９４に対して開き（図８の鎖線を参照）、圧力流体作動シリンダ９３を伸長駆動すると、カット品受取りシャフト９１がガイド９０から退縮するように移動してチャック部９１ａがチャックプレート９４に対して閉じて、カット品受取りシャフト９１に支持されたカット品Ｗｃを挟むようにして把持する（図８の実線を参照）。
【００３３】
カット品搬出シュート８１は、図７に示すように、カット品跳出しアーム８５のカット品把持手段８０に把持されたカット品Ｗｃが引き渡される一端が上方に位置し、他端が下方に位置するように傾斜した状態でブラケット８３に支持されている。そして、カット品搬出シュート８１の一端には、上方がカット品Ｗｃを確実に受け渡すことができるように開放し、下方が樋状のカット品搬出シュート８１と連通するよう形成された、箱状のカット品受け部８１ａが設けられている。さらに、図６に示すように、カット品受け部８１ａ内の、カット品跳出しアーム８５の先端部に設けられたカット品把持手段８０の旋回軌跡近傍には、カット品受取りシャフト９１に支持された状態のカット品Ｗｃが移動するときに接触してカット品受け部８１ａに確実に落下するように、カット品外し用ブラケット９５が設けられている。
【００３４】
次に、本発明の別の実施の形態を図１０〜図１５に基づいて説明する。なお、この実施の形態においては、上述した実施の形態と異なる部分についてのみ説明することとし、同様または相当する部分につては同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
この実施の形態が上述した実施の形態と異なるのは、概略、上述した実施の形態における径方向移動テーブル３３，３３が一対で設けられ、両径方向移動テーブル３３，３３にそれぞれ成形ローラ１，１、ならびに、カッタ６またはワーク押えプレート５０および内径修正ローラ５１等が設けられていたのに対し、この実施の形態における径方向移動テーブル１３３は単一で設けられ、この径方向移動テーブル１３３に成形ローラ１、カッタ６とワーク押えプレート８０および内径修正ローラ５１とが切り替え可能に設けられている点にある。
【００３６】
図１０に示すように、径方向移動テーブル１３３上にはブラケット１４５が設けられており、ブラケット１４５のチャックと対向する側の面に成形ローラ１が設けられている。そして、その反対側の面には、ガイド部材１００が設けられている。図１１および図１２に示すように、この実施の形態においては、支持部材１０１の下方にカッタ６が設けられ、上方にワーク押えプレート５０および内径修正ローラ５１が設けられている。そして、支持部材１０１は、上下方向に摺動可能に、且つ、軸線方向に移動不能に案内することができるよう、図１４および図１５に示すように、ガイド部材１００に嵌合されている。さらに、径方向移動テーブル１３３上には支持部材１０１を昇降移動させるべくピストンロッドが連結されたシリンダ１０２が設けられている。そして、ブラケット１４５の上方には、支持部材１０１が上昇移動されたときに当接してその上昇移動を規制するためのボルト１０３が設けられている。ボルト１０３は、この実施の形態の場合、シリンダ１０２を伸長駆動して支持部材１０１の上面が当接したときに、支持部材１０１の下方に設けられたカッタ６の中心軸線がワークＷの軸線Ｃとほぼ同じ高さとなるように調整される。さらに、この実施の形態においては、図１４に示すように、ワーク押えプレート５０によりワークＷをワーク挿入部２３ａに押し込むときにその衝撃を支持部材１０１に直接伝達することがないように、ワーク押えプレート５０をチャック４に向かって弾性的に付勢するためのばね１０４が介装されている。このようなばね１０４を、先の実施の形態に採用することができるのはもちろんのことである。
【００３７】
次に、以上のように構成された絞り加工装置の制御装置（図示は省略する）による制御の内容を、主に図１６および図１７に基づいて、上述した第１の実施の形態の場合により説明する。なお、フローチャートで示す図１６と図１７とは、Ａで連続している。
【００３８】
ワークＷを絞り加工するに際しては、最初に、手作業によりワーク挿入ガイド部材５５上にワークＷを載置してワーク挿入部２３ａ内にある程度押し込んだ状態にセットし（Ｓ１）、絞り加工装置の起動スイッチ（図示は省略する）をＯＮにする等して設備を起動する（Ｓ２）。ワーク挿入ガイド部材５５とチャック４との近傍には、図示は省略するが、ワークＷの存在を確認するためおよびワークＷの挿入不良を確認するための光電スイッチ等からなるセンサがそれぞれ設けられており、これらのセンサによってワークＷが有るか（Ｓ３）を判定し、ワークＷが有る場合には、ワーク挿入が不良でないかを確認するための判定を行う（Ｓ４）。そして、ワークＷの挿入が正常と判定された場合には、ワーク押え（Ｓ５）の工程を行わせる。
【００３９】
ワーク押え工程（Ｓ５）では、図４に示すように、成形ローラ１がワークＷに干渉しないように軸線方向移動テーブル３１をチャック４から離間させた状態で、シリンダ５４を伸長駆動させてワーク押えプレート５１をワークＷの軸線Ｃに近接させ、その後、モータ３７の駆動によりボールネジ３５を軸回りに回転駆動させて矢印で示すように軸線方向移動テーブル３１を後退させる。このとき、絞り加工されるワークＷの軸方向の長さに応じて選択されたストッパ７１Ａが、アクチュエータ７４の駆動によってセンタシャフト２５を支持しているスリーブ６０の後端面と整合して当接するように配置されている（図４および図５を参照）。そのため、軸線方向移動テーブル３１がガイドレール３０に沿って軸線方向に後退移動されると、ワークＷは、ストッパ７１Ａによりバックアップされるセンタシャフト２５のワーク突き出し部材２５ａに端部が当接するまでワーク押えプレート５０に押されることによって、ワーク挿入部２５ａに適切に精度よく挿入され位置決めされることとなる。続いて、回転シリンダ２７を駆動して軸線方向駆動軸２３に設けられたテーパ爪駆動部材２２を前進駆動して、各テーパ爪２０を径方向内側に向かって収縮させるように押圧し、ワークＷをチャックして固定する（Ｓ６）。そして、回転シリンダ２７に供給している作動流体の圧力をモニタリングすること等によって、ワークＷのチャックされている端部に対するチャック圧力に異常がないかを判定する（Ｓ７）。チャック圧力が正常の場合には、軸線方向移動テーブル３１を軸線方向に前進移動させると共に、シリンダ５４を退縮駆動させてワーク押えプレート５０をワークＷの軸線Ｃから離間させるように戻す（Ｓ８）。
【００４０】
続いて、センタシャフト２５を支持するスリーブ６０に接続されたアクチュエータ６５を僅かに前進させる（すなわち、前方に押圧する）よう駆動した状態で（Ｓ９）、公転駆動手段２のモータ１３を回転駆動させてチャック４により固定されたワークＷを軸線Ｃ回りに回転させながら、軸線方向移動テーブル３１および径方向移動テーブル３３を繰り返し移動させて（図２の鎖線を参照）、成形ローラ１によりワークＷに絞り加工を行って所定の形状に成形する（Ｓ１０）。ここで、ワークＷを成形する際に、成形ローラ１のワークＷに対する軸線方向の移動によって、ワークＷが後退するように（図１においては左方に）押圧される場合には、ワーク突き出し部材２５ａにワークＷが当接しており、センタシャフト２５を支持しているスリーブ６０の後端面がストッパ７１Ａによってバックアップされているために、ワークＷがワーク挿入部２５ａ内で軸線方向に沿って後退するようにずれることはない。
【００４１】
一方、ワークＷを成形する際に、成形ローラ１のワークＷに対する軸線方向の移動によって、ワークＷが前進するように（図１においては右方に）引っ張られる場合には、アクチュエータ６５が僅かに前方に押圧するように駆動されているため、ワークＷがワーク挿入部２３ａ内で軸線方向に沿って前進するようにずれると、これに伴ってセンタシャフト２５を支持しているスリーブ６０も追従して前進移動する。このスリーブ６０の前進移動は、アクチュエータ６５の測長機構により感知されることとなる。そこで、制御装置では、測長機構からの信号に基づいてワークＷのずれが有るかを判定し、ずれがないと判定された場合には、図１７に示すように、アクチュエータ６５によりセンタシャフト２５を前方に押圧するのを停止して後退させるよう駆動する（Ｓ１２）。このとき、上述したように、センタシャフト２５を支持しているスリーブ６０の後端面がストッパ７１Ａまたは７１Ｂのいずれかに当接することによって、センタシャフト２５の後退は規制される。
【００４２】
ワークＷの成形ローラ１による絞り加工が完了すると、カッタ６を前進させて（Ｓ１３）、カット品跳出しアーム８５を受け取り側へ旋回させ（Ｓ１４）、カット品受け取りシャフト９１を前進させて（Ｓ１５）、ワークＷを所定の長さにカットする（Ｓ１６）。
【００４３】
ここで、カッタ６の前進工程（Ｓ１３）では、図６に示すように、シリンダ４９を伸長駆動させた後、カッタ６がワークＷに対して切断すべき所定の位置の径方向の延長線上に位置するように軸線方向移動テーブル３１を移動させた状態で、径方向移動テーブル３３を移動させて、そのワークＷの切断すべき所定の位置にカッタ６を押し当てる。
【００４４】
また、カット品跳出しアーム８５の受け取り側への旋回工程（Ｓ１４）では、跳出し側（図３または図６の鎖線で示した位置Ｈを参照）から受取り側（図３または図６に実線で示した位置Ｇを参照）へ旋回アクチュエータ８２を旋回駆動して、カット品把持手段８０の受け取りシャフト９１の先端に設けられたチャック部９１ａをワークＷの先端開口の内径の内側に位置させる。旋回アクチュエータ８２を旋回駆動した際には、当て金８６がブラケット８３に設けられた規制ボルト８７に当接することにより、カット品跳出しアーム８５は、受取り側Ｇの所定の位置にカット品把持手段８０が配置されるように、その旋回角度を正確に規制されることとなる。
【００４５】
さらに、カット品受け取りシャフト９１の前進工程（Ｓ１５）では、図６に破線で、また図８に鎖線で示すように、圧力流体作動シリンダ９３を退縮駆動させることにより、受け取りシャフト９１のチャック部９１ａがワークＷの先端開口内のカットする位置よりも奥に入り込むように、図６においては左方へ、図８においては右方へ前進させる。この状態で、モータ１３の駆動によりチャック４に把持されたワークＷが回転されることにより、カッタ６が押し当てられたワークＷは全周にわたって切断（ワークカット）されて切り離され、カット品Ｗｃが生じることとなるが、そのカット品Ｗｃはカット品把持手段８０の受け取りシャフト９１のチャック部９１ａとチャックプレート９４との間に掛かることとなる。
【００４６】
なお、カッタ６の前進工程（Ｓ１３）と、カット品跳出しアーム８５の受け取り側への旋回工程（Ｓ１４）およびカット品受け取りシャフト９１の前進工程（Ｓ１５）とは、上述した順序に限定されることなく、カット品跳出しアーム８５の受け取り側への旋回工程（Ｓ１４）とカット品受け取りシャフト９１の前進工程（Ｓ１５）を行った後に、またはこれと同時に、カッタ６の前進工程（Ｓ１３）を行うこともできる。
【００４７】
カット品Ｗｃが受け取りシャフト９１のチャック部９１ａとチャックプレート９４との間に掛かった状態で圧力流体作動シリンダ９３を伸長駆動させると、図８に示すように、受け取りシャフト９１が退縮するように後退して（Ｓ１７）カット品Ｗｃが受け取りシャフト９１のチャック部９１ａとチャックプレート９４との間に挟持される。続いて、旋回アクチュエータ８２によりカット品跳出しアーム８５を旋回駆動してカット品把持手段９０を受取り側Ｇから跳出し側Ｈへ移動させると共に（Ｓ１８）、シリンダ４９を退縮駆動させてカッタ６を後退させる（Ｓ１９）。そして、内径修正ローラ５１をワークＷのカットされた開口内に位置させるようにシリンダ５４を伸長駆動させると共に軸線方向移動テーブル３１を移動させて内径修正ローラ５１を前進させ（Ｓ２０）、カット品把持手段８０の受け取りシャフト９１を前進させてチャック部９１ａとチャックプレート９４によるカット品Ｗｃの挟持を解除（アンチャック）する（Ｓ２１）。
【００４８】
カット品Ｗｃのアンチャック工程（Ｓ２１）について、さらに詳しく説明すると、カット品跳出しアーム８５の先端に設けられたカット品把持手段８０が旋回駆動されるときに描く軌跡Ｌは、図６に示すように、カット品搬出シュート８１のカット品外し用ブラケット９５の近傍を通るよう設定されている。そして、カット品把持手段８０の旋回軌跡Ｌ上であってカット品外し用ブラケット９５よりも受取り側Ｇに近い位置には、カット品把持手段８０が受取り側Ｇから跳出し側Ｈに旋回するときの通過を感知してその通過信号を制御装置に出力するためのセンサが設けられている（図示は省略する）。このセンサからの通過信号を受けて、制御装置では、カット品外し用ブラケット９５の近傍を通過する直前に圧力流体作動シリンダ９３を退縮駆動させて受け取りシャフト９１のチャック部９１ａとチャックプレート９４によるカット品の挟持を解除する。旋回アクチュエータ８２の駆動軸が鉛直線に対して傾斜しているために、カット品把持手段８０がカット品外し用ブラケット９５の近傍を通過するときには、先端のチャック部９１ａが下向きとなるように受け取りシャフト９１が水平に対して傾斜した状態となっている。そのため、チャック部９１ａとチャックプレート９４による挟持を解除されたカット品Ｗｃは、カット品外し用ブラケット９５の近傍を通過する際に接触して受け取りシャフト９１から抜け出て、傾斜した状態に支持されたカット品搬出シュート８１の上方に設けられたカット品受け部８１ａ内に落下し、カット品搬出シュート８１の下方に向かって転がり落ちまたは滑り落ちて搬出されることとなる。受取りシャフト９１は、カット品Ｗｃが取り外された後に、後退するように圧力流体作動シリンダ９３が伸長駆動されて待機状態に戻される（Ｓ２２）。
【００４９】
内径修正ローラ前進工程（Ｓ２０）では、シリンダ５４を退縮駆動させた後、移動テーブル３１，３３の動作により内径ローラ５１が、ワークＷの切断された開口の内周に接する状態となる。そして、モータ１３によってワークＷを回転駆動すると、内径修正ローラ５１はワークＷの開口内を転動して、ワークＷの切断により発生したバリを取り除き、ワークＷの内径が修正される（Ｓ２３）。ワークＷの内径修正が完了すると、軸線方向移動テーブル３１を移動させると共にシリンダ５４を退縮駆動させて内径修正ローラ５１を後退させ（Ｓ２４）、回転シリンダ２７を駆動して軸線方向駆動軸２３に設けられたテーパ爪駆動部材２２を後退駆動して、各テーパ爪２０によるワークＷの固定を解除（アンチャック）し（Ｓ２５）、アクチュエータ６５を駆動してスリーブ６０に支持されたセンタシャフト２５を図１の右方に前進させる（Ｓ２６）。アンチャックの状態のワークＷは、センタシャフト２５の先端に設けられたワーク突き出し部材２５ａによってチャック４からワーク挿入ガイド部材５５上に押し出される。その後、スリーブ６０に支持されたセンタシャフト２５は、アクチュエータ６５の駆動により後退復帰され（Ｓ２８）ると共に、設備が停止される（Ｓ２７）。
【００５０】
そして、本発明の制御装置では、図１６に示すように、工程Ｓ３においてワークＷがチャック４内に無い、工程Ｓ４においてチャック４へのワークＷの挿入が不良である、工程Ｓ７においてチャック端・チャック圧力が異常である、あるいは工程Ｓ１１においてアクチュエータ６５の測長機構によりワークＷのチャック４内でのずれが有る、と判断されたときには、いずれの場合にも設備異常であるとして直ちに停止するよう制御する（Ｓ２９）。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、固定手段に固定保持されたワークの成形時の成形力によるずれの有無を監視し、ずれがある場合に絞り加工を停止するよう制御する制御装置を備えたことにより、簡単な構成でワークがずれることによる絞り加工精度の悪化等を防止することができ、したがって、絞り加工精度を向上させることができる絞り加工装置を提供することができる。
【００５２】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、ワークの長さに応じてワークを可変に位置決めする位置決め手段を備えたことにより、簡単な構成でワークの長さに対応して容易に精度良く位置決めすることができ、したがって、絞り加工精度を向上させることができる絞り加工装置を提供することができる。
【００５３】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明において、絞り加工されたワークを切断するカッタと、ワークから切り離されたカット品を受け取って把持し払い出すカット品払出手段とを備えたことにより、カッタによりワークを所定の長さに切断する場合に、簡単な構成で切断されたカット品を散らばらせることなく確実に搬出することができる絞り加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絞り加工装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】ワーク押えプレートによってワークをチャックに位置決めする状態を示す説明図である。
【図５】ワークの大きさに応じて変更されるストッパとその移動配置機構を軸線方向から見た状態を示す説明図である。
【図６】絞り加工されたワークをカッタにより所定の長さに切断する様子を示す本発明の絞り加工装置の部分平面図である。
【図７】カット品払出手段を説明するために図１とは反対側を示す部分裏面図である。
【図８】カット品払出手段のカット品把持手段によりカット品が把持された状態を示す拡大図である。
【図９】所定の長さにカットされたワークの内周面を内径修正ローラによって修正する状態を示した部分平面図である。
【図１０】本発明の絞り加工装置の実施の別の形態を示す断面図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】図１１の状態からカッタをワークの側方に切り替え配置した状態を示す部分説明図である。
【図１３】図１０に示した別の実施の形態における、ワークの大きさに応じて変更されるストッパとその移動配置機構を軸線方向から見た状態の説明図である。
【図１４】図１０に示した別の実施の形態における、径方向移動テーブルに設けられた成形ローラとワーク押えプレートおよび内径修正ローラとを示す平面図である。
【図１５】図１０に示した別の実施の形態における、径方向移動テーブルに設けられたカッタを示す横断平面図である。
【図１６】本発明の制御装置の制御内容の一部を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に連続する制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 成形ローラ
２ 公転駆動手段
３ 移動手段
４ チャック（固定手段）
５ 位置決め手段
６ カッタ
７ カット品払出手段
５０ ワーク押えプレート
５１ 内径修正ローラ
６５ 測長機構付きアクチュエータ
６９ 移動配置機構
７１Ａ，７１Ｂ ストッパ
Ｗ ワーク
Ｗｃ カット品

Claims (3)

1. 直交３軸方向に移動可能とした成形ローラによりワークに絞り加工を行う絞り加工装置であって、
   固定手段に固定保持されたワークの成形時の成形力によるずれの有無を監視し、ずれがある場合に絞り加工を停止するよう制御する制御装置を備えたことを特徴とする絞り加工装置。
2. ワークの長さに応じてワークを可変に位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の絞り加工装置。
3. 絞り加工されたワークを切断するカッタと、ワークから切り離されたカット品を受け取って把持し払い出すカット品払出手段とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の絞り加工装置。

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