JP3789378B2

JP3789378B2 - トランスファ装置用クランプ機構

Info

Publication number: JP3789378B2
Application number: JP2002088684A
Authority: JP
Inventors: 孝治辻井
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP2003285131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鍛造プレス機のトランスファ装置により被加工物を掴持するためのクランプ機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鍛造プレスに用いられるトランスファ装置は、複数の金型に対し水平に並設される２本のビームを昇降（リフト）、開閉（クランプ）、及び所定方向へ移動（フィード）させ、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の三次元の運動を与えて２本のビームに複数対設けられたフィンガにより被加工物（ワーク）を移送するものである。このようなトランスファ装置に供給される被加工物Ｗは、図１０に示すように一般にビーム３、３に取付けたハの字形の一対のフィンガ１３’、１３’で挾持されて複数の加工位置へと順次送られてプレス加工が行なわれる。このようなトランスファ装置の一例について特開平１１−７７２１９号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記被加工物はトランスファ装置へ供給される前段階では熱間で切り出された素材が１０００℃以上の高温状態で搬送され、トランスファ装置に供給された状態でもなお高温状態で送り込まれる。そして、このような被加工物には種々の機械部品や自動車用部品などが含まれており、単に穴明けした単純なものや歯形を有するギアのような高精度のもの等多種多様である。
【０００４】
上記被加工物の素材がトランスファ装置のビームとビームの間に供給されると、ハの字形のフィンガにより挾持されて複数の加工位置へ順次移行され、その初期の段階で滑り落ちないようにプレス加工によりバリ部が外周に形成され、最終段階ではバリ部が除去される。このような手段による掴持、移送は、被加工物の外周に歯形のような精密加工部分を有しないものであれば何ら支障なく行なえる。
【０００５】
しかしながら、被加工物の外周に歯形のような精密加工部分を有する被加工物では、上記のような一般的な形状のフィンガで掴持すると被加工物の歯形のような加工部分に傷が付き、製品として使用できなくなる。このため、このような精密加工部品では一般的な形状のフィンガを使用することは適当でないが、従来はこのような加工部品に対する配慮がされていないため、止むを得ず一般的な形状のフィンガが用いられていた。従って、このような場合従来の一般的なフィンガの形状を変える必要があるが、同時にフィンガに代わる手段の動作状態についても再検討する必要がある。
【０００６】
この発明は、上記の従来のトランスファ装置のビームフィンガの形式の問題に留意して、プレス装置の多段工程位置へトランスファ装置によりワークを搬送する際に外周に歯形のような精密構造部分を有する高機能ワークを傷付けることなく安全、確実に掴持できるトランスファ装置用クランプ機構を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、トランスファ装置の一対のビームに互いに対向して被加工物を掴持するクランプ手段として設けられ、各対のクランプ手段は被加工物のバリ部に対しその下方に被加工物外周との間に所定の隙間を以て先端を挿入される２つのフィンガと、バリ部上面を押えるクランプレバーとを備え、クランプレバーと２つのフィンガの３点でバリ部の適所を掴持するように構成したトランスファ装置用クランプ機構としたのである。
【０００８】
上記の構成としたこの発明のクランプ機構によれば、外周に歯形構成部分を有するような高機能製品のワークであっても傷付けることなく安全確実に掴持して持上げ、次工程へと搬送できることとなる。クランプ機構自体はトランスファ装置の一対のビームにそれぞれ対向して各一対として複数対設けられる。
【０００９】
プレス加工の初期段階でワークには一般に掴持して持上げる際に、不用意に落下するのを防止するためワーク外周から所定幅に突出する一般にバリ部と呼ばれる縁材が形成される。従って、この発明のクランプ機構ではこのバリ部を掴持して持上げ、搬送することとしている。バリ部を掴持する際にバリ部の下方に２つのフィンガを挿入し、バリ部上面をクランプレバーで押えることによりバリ部を３点で掴持する。
【００１０】
このとき、２つのフィンガの先端と被加工物外周との間に所定の隙間を置くように２つのビームを互いに近づけた際に位置設定するようにかつフィンガ及びクランプレバーの長さが予め設定されている。従って、被加工物外周の精密構成部材を傷付けることなく安全確実に掴持される。なお、クランプ機構は２つのビームに各一対に設けられているから、被加工物の掴持は、同時に１つの被加工物に対し互いに対向する位置で行なわれる。
【００１１】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１はトランスファ装置のクランプ機構の部分拡大斜視図である。このクランプ機構Ａは、図５に示すトランスファ装置の移動機構１、２間に平行に設けられているビーム３、３に互いに対向して複数対（図示の例では２対）が設けられているもので、左右対称、かつ同一構造、機能の部材である。Ｗは被加工物、Ｆは下金型であり、上金型は図示省略している。
【００１２】
なお、クランプ機構Ａは、図５に示すように、ビーム３、３に取付けられている複数対（図示の例では６対）のクランプ機構のうち最後の２対にのみ採用されており、これ以外のクランプ機構Ａ’は図１０に示す従来のハの字形フィンガ１３’、１３’を有するものから成り、従ってＡ’についての説明は省略する。これは、上流側の４対の位置では被加工物Ｗの外周に歯形のような高機能部分が未成形であるためであり、５対目のクランプ機構部分の位置で歯形が成形されるものとする。従って、以下では主として最後の２対のクランプ機構Ａについて説明する。
【００１３】
クランプ機構Ａは、ビーム３に取付けられる基盤１０上に座板１１を取付け、この座板１１の垂直フランジの間にクランプレバー１２の基部１２Ｌをその両端の軸１２ａを介して回転自在に設け、クランプレバー１２の基部の上側に押板１２ｂを形成してばね１２ｓの押圧力を付与している。クランプレバー１２の先端は被加工物Ｗを掴持する際に、被加工物Ｗのバリ部上面を押えるようにレバー長さが設定される。
【００１４】
座板１１の下方に設けた下部座１１_Dの前方に２つのフィンガ１３ａと１３ｂを有するフィンガ板１３とその枕部材１３_Dが設けられている。２つのフィンガ１３ａ、１３ｂの先端と被加工物Ｗの外周端との間には数ｍｍ程度の隙間が必ず生じるようにフィンガ１３ａ、１３ｂの長さが設定され、これらのフィンガ１３ａ、１３ｂは被加工物Ｗを掴持する際にそのバリ部の下端に挿入されるように設けられている。従って、被加工物Ｗはクランプレバー１２の先端と２つのフィンガ１３ａ、１３ｂの３点で掴持される。１３_Kはフィンガ１３ａと１３ｂの間に設けられる切欠きである。
【００１５】
図３に示すように、ビーム３の外側に設けられた上記クランプレバー１２やフィンガ板１３を操作する機構２０、３０がビーム３内に設けられている。基板１０の裏面にはビーム３内に嵌合される突出部１０Ｔが設けられており、この突出部１０Ｔを貫通してクランプレバー１２を操作するための操作ロッド２１が遊嵌状に設けられている。２１ａはドッグ、２２はばねである。操作ロッド２１の先端はクランプレバー１２の基部１２Ｌに設けた切欠き１２_Kに当接してクランプレバー１２を軸１２ａの回りに回転させるようになっている。
【００１６】
上記操作ロッド２１に対応してビーム３のクランプレバー１２と反対側面にはクランプレバー１２を操作するための駆動部としてクランプ用のエアーシリンダ２３が設けられ、そのピストンロッドの端部２３ａがばね２２に当接し、ピストンロッドの伸縮により操作ロッド２１を進退動自在に操作するようにしている。又、突出部１０Ｔの上端面に取付けた取付板２４ａによりその端部にミスクランプ検出用の近接スイッチがクランプセンサ２４として取付けられている。クランプセンサ２４はドッグ２１ａの接離に応答してｏｎ、ｏｆｆされ、ミスクランプを検出する。
【００１７】
フィンガ板１３の操作機構３０は、基板１０、突出部１０Ｔをスライド自在に貫通して平行に設けられた２つのフィンガロッド３１を有し、フィンガロッド３１の先端はフィンガ板の枕部材１３_Dに連結されている。２つのフィンガロッド３１の反対側端は連結バー３２に連結され、この連結バー３２の中央にばね３３が係合し、さらにばね３３に調整ねじ３４の当接部材３４ａを当接させ、ねじ頭部３４ｂの回転によりばね張力を微調整するように設けられている。
【００１８】
上記フィンガ板１３の操作機構３０に連動して、図４に示すように、被加工物Ｗの貼付を検出する近接スイッチが貼付センサ３５として取付けられている。この貼付センサ３５は突出部１０Ｔの後面に設けたＬ字形の取付板３５ａの端に取付けられて、このセンサ３５に接離してｏｎ、ｏｆｆ動作させるＬ字形の作用片３６が連結バー３２の側面に取付けられている。なお、貼付とはプレス加工の際下金型に嵌合した被加工物Ｗが上向きの力を加えて下金型から分離させようとしても下金型に貼付けられたように分離できないことを意味する。
【００１９】
上記構成の実施形態のトランスファ装置用クランプ機構Ａは、外周に歯形を有する高機能部品として加工されるような被加工物Ｗを掴持するのに適する（図６参照）。但し、前述したように５対目のクランプ機構Ａの位置で歯形が形成されるから、以下では主としてクランプ機構Ａの作用について説明する。プレス装置（図示せず）でプレス加工される被加工物Ｗにはトランスファ装置による搬送時に不用意に落下しないよう、加工の初期段階で一般に外周にバリ部が形成される。実施形態のクランプ機構Ａは、このバリ部を２つのフィンガ１３ａ、１３ｂと１つのクランプレバー１２の先端の３点で掴持して被加工物Ｗを搬送する。なお、クランプ機構Ａは左右のビーム３、３に互いに対向して各対に設けられるが、以下ではその片側について作用を説明する。
【００２０】
クランプ機構Ａにより被加工物Ｗを掴持する場合、ビーム３、３間の距離が大きく開いた状態から、フィンガ板１３が被加工物Ｗのバリ部下面に相当する位置でビーム３、３が互いに接近してフィンガ１３ａ、１３ｂが下ノックアウトピンで突上げられた被加工物Ｗのバリ部下面に挿入され、フィンガ１３ａ、１３ｂの先端が被加工物Ｗの外周面と数ｍｍ程度の隙間となる位置まで来るとビーム３、３が停止する。この間クランプレバー１２は図３の一点鎖線で示す状態に保持されている。ビーム３、３が停止するとクランプレバー１２の先端が実線で示す状態に傾斜して被加工物Ｗを掴持する。
【００２１】
クランプレバー１２を、図３の一点鎖線で示す状態に開放する場合は、エアーシリンダ２３を作動させてピストンロッドを突出させ、ばね２２を押圧して操作ロッド２１を突出させることによりクランプレバー１２の基部１２Ｌの切欠き１２_Kを押圧してクランプレバー１２を回転させ一点鎖線の状態まで押し上げることができる。クランプレバー１２を実線の状態まで傾斜させる場合は、エアーシリンダ２３のピストンロッドを収縮させると、ばね１２ｓの弾性力がばね２２より少し大きく設定されているため、その差圧の作用でクランプレバー１２は下向きに傾斜する。
【００２２】
上述したクランプ動作において、何らかの原因で掴持すべき被加工物Ｗが所定の下金型に載置されていない場合が稀に生じる。この場合、クランプ動作はクランプレバー１２が図７に示す状態まで下降し、クランプセンサ２４によりミスクランプ動作が生じたことを検出することができる。即ち、図３に示すように、被加工物Ｗが存在しミスクランプ動作が生じていない限り、クランプレバー１２がバリ部の上面に当接した状態では操作ロッド２１に設けられたドッグ２１ａはクランプセンサ２４（近接スイッチ）から所定の距離だけ離れている。
【００２３】
しかし、被加工物Ｗが存在しない場合、図７に示すように、クランプレバー１２がフィンガ１３ａ、１３ｂの間の切欠き１３ _K に嵌入して傾斜するようにばね１２ｓがクランプレバー１２を回転させる。このため操作ロッド２１がさらに右方へ移動してドッグ２１ａがクランプセンサ２４に接近し、クランプセンサ２４がｏｆｆからｏｎの状態になる。このセンサｏｎの信号が検出されるとミスクランプが生じたことが検出され、この検出信号によりトランスファ装置は停止される。
【００２４】
一方、プレス動作において被加工物Ｗをプレス圧縮した際に被加工物Ｗが下金型に貼付されたままフィンガ１３ａ、１３ｂで持上げることができない場合が稀に生じることがある。被加工物Ｗを下金型との間にプレス圧縮した後プレスラムが上昇すると、一般には下金型に設けられた下ノックアウトピンを上昇させて被加工物Ｗを下金型から分離するように持上げると同時にクランプ機構で被加工物Ｗを掴持して持上げるように操作される。
【００２５】
このような操作でクランプレバー１２とフィンガ１３ａ、１３ｂにより被加工物Ｗのバリ部を掴持するまでの動作については前述した通りであり、その後ビーム３を上昇させる直前の状態でのクランプ機構は図８に示す通りである。この場合、この状態まではクランプ機構の動作状態は正常であるから、貼付センサ３５と作用片３６との間は当接状態が保持され、この状態で貼付センサ３５は常時ＯＮとなっている。
【００２６】
次に、ビーム３が上昇してクランプ機構により被加工物Ｗを持上げようとするが、被加工物Ｗが下金型に貼付されているため、被加工物Ｗは上昇することができない。しかし、フィンガ板１３はフィンガロッド３１に連結されているため、ビーム３、３の相互接近と共に移動し、このためフィンガ１３ａ、１３ｂの先端が被加工物Ｗのバリ部に当接する。このフィンガ１３ａ、１３ｂの当接によりフィンガロッド３１が、図９に示すように、右方へ押されて移動し、このため作動片３６が貼付センサ３５から離れ、貼付センサ３５がｏｆｆとなり、この検出信号によりトランスファ装置は停止される。
【００２７】
なお、上記実施形態ではクランプセンサや貼付センサとして近接スイッチを採用しているが、これらのセンサとしてホール素子を用いたセンサやロッドの位置変化を連続的に検出できる磁気センサを用いてもよいし、又光センサを用いてもよい。又、クランプレバー１２は回転式のものを示したが、例えばリニアガイドによりクランプレバーを水平に保持しながら昇降できる形式としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明のトランスファ装置用クランプ機構は２つのフィンガとクランプレバーにより構成し、被加工物のバリ部に対し２つのフィンガを先端が被加工物外周と所定の隙間を以て挿入し、バリ部上面をクランプレバーで押え３点で掴持するようにしたから、被加工物が外周に歯形を有するギア部品のような高機能部品であっても傷付けることなく安全確実にクランプし、次工程へ搬送することができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のクランプ機構の外観斜視図
【図２】同上の平面図
【図３】図２の矢視III −III から見た断面図
【図４】クランプ機構の内部構造の部分断面斜視図
【図５】クランプ機構を備えたトランスファ装置の外観斜視図
【図６】被加工物の一例の断面図
【図７】ミスクランプの作用の説明図
【図８】クランプ機構の正常動作時の説明図
【図９】クランプ機構の貼付状態検出作用の説明図
【図１０】従来例のクランプ機構の概略図
【符号の説明】
１、２移動機構
３ビーム
１０基板
１１座板
１２クランプレバー
１２ｓばね
１３フィンガ板
１３ａ、１３ｂフィンガ
１３_K 切欠き
２０操作機構
２１操作ロッド
２１ａドッグ
２２ばね
２３エアーシリンダ
２４クランプセンサ
３０操作機構
３１フィンガロッド
３２連結バー
３３ばね
３４調整ねじ
３５貼付センサ

Claims

トランスファ装置の一対のビームに互いに対向して被加工物を掴持するクランプ手段として設けられ、各対のクランプ手段は被加工物のバリ部に対しその下方に挿入される２つのフィンガと、バリ部上面を押えるクランプレバーとを備え、上記フィンガをバリ部下方に挿入する際に、被加工物外周にフィンガの先端が当接せず、被加工物の外周面を傷付けない所定の隙間となる位置まで、ビームによりフィンガを移動させ、上記所定の隙間となる位置まで来るとビームを停止させ、ビームの停止後に、上記クランプレバーを駆動し、クランプレバーと２つのフィンガの３点でバリ部の適所を掴持するように構成したトランスファ装置用クランプ機構。
前記クランプレバーを回転自在に設け、クランプレバー先端でバリ部上面を押えるように回転させてワークのバリ部を掴持するようにクランプレバー長さを設定したことを特徴とする請求項１に記載のトランスファ装置用クランプ機構。
前記２つのフィンガを有するフィンガ板に切欠きを設け、切欠きにクランプレバーが嵌合することによりミスクランプを検出可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトランスファ装置用クランプ機構。
前記クランプレバーに操作ロッド及びこのロッドを突出させるように駆動する駆動部を連結し、クランプレバー及び操作ロッドにそれぞれ弾性部材を組み込み、駆動部及び弾性部材によりクランプレバーを回転させワークを掴持し、開放するよう操作自在としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトランスファ装置用クランプ機構。
前記操作ロッドの移動を検出するセンサを設け、クランプレバーのミスクランプ動作時の操作ロッドの移動によりミスクランプ状態を検出する検出機構を備えたことを特徴とする請求項４に記載のトランスファ装置用クランプ機構。
前記フィンガ板をフィンガロッド及び弾性部材を介してビームに対し位置調整自在に設け、フィンガロッドの移動を検出するセンサを設けてワークを把む際にワーク貼付異常を検出する検出機構を備えたことを特徴とする請求項３に記載のトランスファ装置用クランプ機構。