JP3796712B2 - 圧造成形機の素材移送用チャック装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチと共に圧造ステーションを構成するダイに対して素材を掴んで搬出入する素材移送用チャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の素材移送用チャック装置として、たとえば、図１２に示したように、パンチの作動に連動して回転される左右一対のチャックアーム駆動軸Ａ，Ａに、これら駆動軸Ａ，Ａへの取付用二つ割り部Ｂを有しかつ各駆動軸Ａの回動により開閉される左右一対のチャックアームＣ，Ｃを、上記二つ割り部Ｂ，ＢへのボルトＤ，Ｄの締め付けにより取付ける一方、チャックアームＣの下部には、該アームＣとは別体のチャック爪Ｅが長さ調整可能に緊締ねじＦで締結される構造となったものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した素材移送用チャック装置によれば、通常毎分１５０個以上（１秒間に２個以上）のスピードにて成形を行っているのであるが、この場合、成形工具が損傷したりして成形品の排出に不具合が生じたときに、運転を停止する信号をもらってブレーキを駆けても、クランク機構を介して駆動されるパンチ駆動機構及びチャック駆動機構は急には止まらず、上記クランク機構のクランクの停止角が３６０°（１回転）を越える場合がある。そのため、チャック駆動機構により駆動される移送用チャック装置も直ちに停止せず、前段で成形された成形品を次工程のダイに移送することになる。その結果、チャック装置により次工程に移送された成形品と、成形工具の損傷により次工程のダイから排出されない成形品とでダブル圧造を行い、ダイやパンチなどを破損させるといった問題を有していた。
【０００４】
そこで、本発明は、成形品の排出に不具合が生じたときにチャック爪を強制的に開放してダブル圧造を防止し得る素材移送チャック装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、パンチと共に圧造ステーションを構成するダイに対して素材を搬出入する素材移送用チャック装置において、先端部に素材を挟持するチャック爪が設けられた左右一対のチャックアームの上記チャック爪に、通常素材を挟持する部分よりも先端側外方に突出する突出部が設けられ、かつ、検出手段と、該検出手段から出力される異常信号により上記突出部に当接して強制的にチャック爪を開放させる強制開放機構とが備えられている一方、上記強制開放機構が、ダイの下方側に設けられ検出手段からの異常信号に基づいて作動するシリンダと、該シリンダの作動により揺動する開放レバーとを備えており、素材を挟持したチャック爪が成形異常の発生した次工程に移動するとき、上記シリンダの作動により開放レバーが該チャック爪における突出部を叩いてチャック爪を強制的に開放させ、挟持していた素材を落下排出するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
なお、上記各請求項における一対のチャックアームとは、一対の駆動軸の回動により揺動開閉されて素材を挟持する開閉タイプのものは勿論、常時はバネにより平行状に支持され、チャック爪間への素材の圧入によりバネに抗して開いて素材を挟持する圧入タイプのものをも含む概念であり、また、チャック爪が挟持する素材とは、圧造ステーションでの成形前の素材は勿論、圧造ステーションで成形された成形品を含む概念である。
【０００８】
【発明の実施の形熊】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、複数の圧造ステーションを備えた多段式圧造成形機１を示し、該成形機１における機台２の所定位置にはダイブロック３が設けられ、このダイブロック３に複数個のダイ４…４が所定の間隔で配置されていると共に、これらのダイ４…４に向かって進退するラム（図示せず）の前面に同数のパンチ（図示せず）がこれらのダイ４…４に対向して配置されている。これらのダイ４…４とパンチとによって複数の圧造ステーションが構成され、かつパンチの進退移動によって、パンチとダイ４…４との間で素材Ａを粗から精に順次段階的に圧造加工するようになされている。
【００１０】
また、ダイブロック３の上には、支持フレーム５が摺動可能に取付けられ、この支持フレーム５の一端には、パンチの進退動作に動機して該パンチの進退方向と直交するダイ平設方向に所定のストロークで進退する駆動ロッド６が連結ピン７によって連結され、この駆動ロッド６の進退動作に伴って支持フレーム５が隣接するダイ４，４の間隔に等しい距離だけ、上記パンチが後退している時間内に一往復移動されるようになされている。
【００１１】
さらに、上記支持フレームの前面には、ダイ４…４と同数の素材移送用チャック装置（以下、チャックと称す）１０…１０が配設される。これらチャック１０…１０は上記駆動ロッド６による支持フレーム５の往復移動に伴い素材Ａ又は成形品Ａ′を図２に示すように掴持してダイ４…４間にわたって移送するようになされている。
【００１２】
その場合、各チャック１０…１０は、以下に述べる構成とされている。
すなわち、該チャック１０は、図２〜図４に示されているように上記支持フレーム５に回動自由に支持される左右一対のチャックアーム駆動軸１１，１１と、これら駆動軸１１，１１の中間部に設けられ、各かつ上記パンチの作動に連動して各駆動軸１１，１１を回転させる左右一対の開閉駆動レバー１２，１２と、上記各駆動軸１１，１１の先端部に設けられ、かつ各駆動軸１１，１１の回動により開閉される左右一対のチャックアーム１３，１３と、パンチの作動に連動して開閉駆動レバー１２，１２を揺動させる昇降ロッド１４とを備えている。
【００１３】
開閉駆動レバー１２は、図４及び図５に示されているようにその基部に二つ割り取付部１２ａと昇降ロッド１４との二股状の係合部１２ｂとを有し、先端部にはチャックアーム１３に向かって突出するロックボルト１５が螺着されている。そして、開閉駆動レバー１２はその取付部１２ａを上記駆動軸１１の中間部に挿入した状熊で該取付部１２ａを締付ける固定ボルト１６により固定される。また、上記係合部１２ｂは、支持フレーム５に対し昇降自由に支持される昇降ロッド１４の下部に設けられた係合ピン１７と係合されている。これにより、昇降ロッド１４の昇降により開閉駆動レバー１２，１２が揺動駆動され、両レバー１２，１２の揺動により上記駆動軸１１，１１が回転されるようになされている。
【００１４】
ここで、昇降ロッド１４はその上部がパンチの作動に連動して作動する揺動レバー機構（図示せず）に連係されると共に、上記昇降ロッドと揺動レバー機構との連係部間にばね（図示せず）などが介装され、常時はバネが伸長状態のままで昇降ロッド１４を昇降させるべくなす一方、チャックアーム１３を開放させる方向に所定荷重以上の力が作用したとき、上記ばねを圧縮させて昇降ロッド１４を上昇させ、チャックアーム１３の開放を許すようになされている。
【００１５】
チャックアーム１３は、図４及び図６に示されているようにその基部に上記駆動軸１１への取付部１３ａを有し、先端部にチャック爪１３ｂを一体に備えている。該アーム１３の取付部１３ａは上記駆動軸１１の先端部に角頭部１８ａ付き偏芯スリーブ１８を介して支持され、かつ、該取付部１３ａは偏芯スリーブ１８と共に締付ボルト１９により上記駆動軸１１に固定される。そして、締付ボルト１９を緩めた状態で偏芯スリーブ１８を左右に回すことにより、チャックアーム１３を上記駆動軸１１に対し上下、左右方向、例えば図７に示すようにＸからＸ′に移動させて、そのチャック爪１３ｂがダイ４の軸芯に対して合致するよう調整可能となされている。
【００１６】
また、各チャックアーム１３，１３における取付部１３ａ，１３ａのチャック爪１３ｂ，１３ｂとは反対側に、上記ロックボルト１５，１５と対応する大径の貫通孔１３ｃをもつ突出部１３ｄ，１３ｄが連設されている。これら突出部１３ｄ，１３ｄの各貫通孔１３ｃには、ロックボルト１５の貫通を許す長孔２０ｂを有する角頭部２０ａ付き補助偏芯スリーブ２０が回動可能に介装されている。そして、各チャックアーム１３，１３は補助偏芯スリーブ２０と共にロックボルト１５の締付けにより、開閉駆動レバー１２に固定される。ここで補助偏芯スリーブ２０にロックボルト１５が貫通されたとき、上記長孔２０ｂによりロックボルト１５の取付軸側外面とこれに対向する補助偏芯スリーブ２０の内面との間に適宜空間が確保されるように構成されている。これにより、ロックボルト１５を少し緩めた状態で補助偏芯スリーブ２０を左右に回すことによりチャックアーム１３が上記駆動軸１１に対し該駆動軸１１の周方向に図８及び図９に示すようにＹ方向に揺動して、チャック爪１３ｂがダイ４の軸芯に対して合致するよう調整可能となされている。
【００１７】
また、図１及び図２にに示されているように２段目の圧造ステーションにおける上記チャック１０の一方のチャックアーム１３におけるチャック爪１３ｂには、通常成形品Ａ′を挟持する部分よりも先端側外方に突出する突出部２１が設けられている一方、成形工具側に成形時の異常を検出する検出手段２２と、該検出手段２２から出力される異常検出信号により上記突出部２１を叩いて強制的にチャック爪１３ｂ，１３ｂを開放させる強制開放機構２３とが備えられている。なお、上記突出部２１は図示のようにチャック爪１３ｂとは別に形成して固着する他、一体であってもよい。
【００１８】
検出手段２２としては、例えば２段目の圧造ステーションで成形した成形品の排出の有無を検出するセンサー或いは成形品をダイから押し出すノックアウトピンの動作の異常を検出するセンサーなどを用い、該検出手段２２をダイブロック３に設けている。また、強制開放機構２３は、ダイブロック３の下方側に設けられ、上記検出手段２２からの異常信号に基づいて伸長するシリンダ２４と、２段目の圧造ステーションにおけるダイ３の直下おいてダイブロック３に回動自在に支持され、かつ一端に開放レバー２５を、また他端に上記シリンダ２４のピストンロッド２４ａに連結される揺動アーム２６を備えた回動軸２７とを備えている。
【００１９】
そして、通常強制開放機構２３の開放レバー２５は、シリンダ２４の短縮により図１０の実線で示す退避位置に位置され、例えば１段目の圧造ステーションで成形された成形品Ａ′を挟持したチャック爪１３ｂ，１３ｂが成形異常の発生した２段目の圧造ステーションに移動しようとしたとき、検出手段２２からの異常検出信号によるシリンダ２４の伸長により図１０の仮想線で示す殴打位置に揺動される。これにより、開放レバー２５が一方のチャック爪１３ｂにおける突出部２１を叩いてチャック爪１３ｂ，１３ｂを強制的に開放させ、挟持していた成形品Ａ′を落下排出させるようになされている。
【００２０】
次に、以上のように構成されたチャック１０のセッティング後からの芯出し調整手順について説明する。ただし、ロックボルト１５，１５及び締付ボルト１９，１９はすべて仮締めされた状態のもとで行う。
【００２１】
まず、芯出しピンＰをダイ４の成形孔又は芯出し専用の芯出し穴に挿し込んで取付ける。そして、昇降ロッド１４が下降位置に位置する状態のもとで、右側チャックアーム１３のチャック爪１３ｂを芯出しピンＰに押し付ける。この押し付け状態のもとで偏芯スリーブ１８をその角頭部１８ａをして適宜治具（図示せず）で回し、図７に示すように左側チャック爪１３ｂの高さ調整を行う。その場合、偏芯スリーブ１８をその肉厚部１８ｂが図７の実線で示すように上方に位置するよう回転させれば、チャック爪１３ｂは上方に動き、また、該スリーブ１８をその肉厚部１８ｂが図７の仮想線で示すように下方に位置するように回転させれば、チャック爪１３ｂは下方に動く。なお、その肉厚部１８ｂが左方又は右方に位置するように回転させれば、チャック爪１３ｂは左右方向にも揺動する。
【００２２】
次に、左側チャックアーム１３の補助偏芯スリーブ２０をスパナ２２で回し、左側チャック爪１３ｂを芯出しピンＰに押し付ける。芯出しピンＰが少し動いた状態で、偏芯スリーブ１８をその角頭部１８ａをして適宜治具（図示せず）で回し、上記した右側チャック爪１３ｂの場合と同様に左側チャック爪１３ｂの高さ合わせを行う。然る後、芯出しピンＰをダイ４から抜き出し、両爪１３ｂ，１３ｂで芯出しピンＰをグリップさせる。芯出しピンＰがダイ４の成形孔に引っ掛かりなく入るか、芯出しピンＰを確認する。芯出しピンＰが入らないときには、補助偏芯スリーブ２０を左右に回し、芯出しピンＰが引っ掛かりなく入るところを探す。その場合、図８に示す状態から図９に示すように、補助偏芯スリーブ２０を右回転させれば、チャックアーム駆動軸１１を中心にチャック爪１３ｂは右に動き、補助偏芯スリーブ２０を左回転させれば、上記駆動軸１１を中心にチャック爪１３ｂは左に動く。そして、芯出しピンＰとダイ４の軸芯が合ったところで各補助偏芯スリーブ２０，２０の前にあるロックボルト１５，１５を各スリーブ２０，２０側に締め込み、さらに、左右の両駆動軸１１，１１の締付ボルト１９，１９を軽く締め込む。これにより、チャックアーム１３，１３のチャックアーム駆動軸１１，１１に対する取付角度と、その駆動軸１１，１１の軸芯からチャック爪１３ｂ，１３ｂまでの長さ、つまりチャックアーム駆動軸１１，１１に対する周方向と半径方向との２方向による芯出し調整作業が完了する。
【００２３】
以上ように本発明では、２段目の圧造ステーションにおけるチャック１０の一方のチャック爪１３ｂに先端側外方に突出する突出部２１が設けられると共に、このチャック爪１３ｂを強制的に開放させる強制開放機構２３が備えられているので、成形品Ａ′を挟持したチャック爪１３ｂ，１３ｂが成形異常が発生して成形品がダイ４から排出されない２段目の圧造ステーションに移動するとき、検出手段２２が成形異常を検出すると、図１０に示すように、検出手段２２から出力される異常検出信号により強制開放機構２３のシリンダ２４が作動されてシリンダーロッド２４ａが伸長される。これにより、揺動レバー２６が回動軸２７を基軸として揺動されると同時に回動軸２７の一端、つまり先端側に設けられた開放レバー２５も揺動される。この揺動によって開放レバー２５がチャック爪１３ｂにおける突出部２１を叩いてチャック爪１３ｂ，１３ｂを強制的に開放させ、挟持していた成形品Ａ′を落下排出させることになる。つまり、突出部２１を介してチャックアーム１３に、該アーム１３を開放させる方向で所定荷重以上の力が作用すると、上述したばねを圧縮させながら昇降ロッド１４が上昇して、チャックアーム１３，１３の開放を許すことになる。その結果、２段目の圧造ステーションのダイ４に移送されてきた成形品Ａ′と、該ダイ４から排出されない成形品とのダブル圧造が防止され、ダブル圧造による成形工具の破損を防いで工具と不良品の節減を大幅に図ることができる。
【００２４】
なお、以上の実施の形態では、２段目の圧造ステーションに強制開放機構２３を設けたものについて説明したけれども、何ら２段目に限定されるものではないし、また複数或いはすべての圧造ステーションに強制開放機構２３を設けるようにしてもよいことは勿論である。その場合、各開放レバーはその退避位置に位置するとき、正常運転時に成形品を搬出入するチャックにおける突出部と干渉することがないように、非干渉位置、つまり突出部の下方位置に退避される。
【００２５】
また、上記した実施の形態では、上記チャックアーム１３の先端部にチャック爪１３ｂを一体に形成したものに突出部２１を設けたものについて説明したけれども、チャックアームとチャック爪を別々に形成するタイプのチャック爪に上記突出部２１を設けてもよい。なお、上記した実施の形態のようにチャックアーム１３の先端部にチャック爪１３ｂを一体に形成した場合には、従来例のようにチャックアームとチャック爪を別々に形成する必要がないし、また、チャックアームとチャック爪とを長さ調整可能に結合する複雑なねじ調整機構も不要にできる。その結果、チャック爪付きチャックアーム１３の構造をシンプルにして計量化を図り、コストを低減できる。その上、従来例のように運転時の振動により緊締ねじに緩みが発生してチャック爪が芯狂いするといったこともなくなり、高速運転でも安定した成形品の移送を行うことが可能となる。
【００２６】
さらに、チャックアーム１３のチャックアーム駆動軸１１に対する取付角度を調整する場合、チャックアーム駆動軸１１と同方向に設ける締付ボルト１９を少し緩めた上で、スパナ２２により偏芯スリーブ１８を回すだけの簡単な操作により、チャックアーム１３の軸芯をチャックアーム駆動軸１１の軸芯に対して正確に移動させることができ、そのうえで、締付ボルト１９を上記駆動軸１１の軸方向に締め付けて偏芯スリーブ１８を上記駆動軸１１に固定すればよいので、従来例のように最終的な増し締めの時にニジリが発生することがない。その結果、チャック爪１３ｂをダイ４の軸芯に正確に合致させることができる。
【００２７】
また、図１１は別の実施の形態を示すもので、強制開放機構を圧入タイプのチャック移送装置に適用したものである。
【００２８】
つまり、チャック本体３０に先端部両側に水平状の支持ピン３１を介してチャック爪３２ａを備えたチャックアーム３２，３２の上端部が支持される一方、チャックアーム３２，３２の中間部が、チャック本体３０の先端部に支持したバネ３３付きボルト３４によりチャック本体３０の両側面に密着するように付勢され、常時は両アーム３２，３２が一定間隔を置いて平行状となるように支持され、素材Ａ又は成形品のチャック爪３２ａ，３２ａ間への圧入によりチャック爪３２ａ，３２ａをバネ３３に抗して開いて素材Ａ又は成形品Ａ′を挟持するようになされている。そして、一方のチャックアーム３２におけるチャック爪３２ａの先端に下方に突出する突出部３３が設けられる一方、成形時の異常を検出する検出手段２２と、該検出手段２２から出力される検出信号により上記突出部３２ｂを叩いてチャック爪３２ａ，３２ａを強制的に開放させる強制開放装置３４が設けられた構成となされている。
【００２９】
このように構成した場合にも、上記した実施の形態と同様に移送された素材又は成形品と、成形工具の損傷によりダイから排出されない成形品とのダブル圧造を防止することができる。
【００３０】
さらに、上記した実施の形態の検出手段２２に代えて、たとえば図１１の仮想で示すように外部に抜取り検査指令を出力する操作部３６と抜取り検査指令を検出する検出手段２２Ａとを設け、この検出手段２２Ａが抜取り検査指令を検出したとき、該検出手段２２Ａから出力される検出信号によりプッシャ３５或いはダイから排出される素材Ａ又は成形品をチャック爪３２ａ，３２ａが圧入挟持しようとするタイミングで強制開放装置３４を作動させるように構成してもよい。
【００３１】
このように構成した場合には、操作部３６をオペレータが外部操作することにより、該操作部３６からの抜取り検査指令により、検出手段２２Ａがプッシャ３５或いはダイから排出される素材Ａ又は成形品をチャック爪３２ａ，３２ａで圧入挟持しようとするタイミングで強制開放装置３４を作動させてチャック爪３２ａ，３２ａを開放し、素材Ａ又は成形品を挟持することなく落下排出させて取出すことができる。これにより、抜取り検査、つまり試し打ち時における素材Ａの切断面の確認や成形品の形状品質の確認を任意に行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、チャック爪に通常成形品を挟持する部分よりも先端側外方に突出する突出部が設けられ、かつ、検出手段と、該検出手段から出力される異常信号により上記突出部に当接して強制的にチャック爪を開放させる強制開放機構とが備えられている一方、上記強制開放機構が、ダイの下方側に設けられ検出手段からの異常信号に基づいて作動するシリンダと、該シリンダの作動により揺動して上記突出部を叩きチャック爪を強制的に開放させる開放レバーとを備えるようにしたから、例えば成形品を挟持したチャック爪が成形異常の発生した次工程に移動するとき、検出手段から出力される検出異常信号により強制開放機構のシリンダが作動し、このシリンダの作動により開放レバーがチャック爪における突出部を叩いてチャック爪を強制的に開放させ、挟持していた素材を落下排出させることができる。その結果、移送してきた成形品と、成形工具の損傷によりダイから排出されない成形品とのダブル圧造を防止することができ、ダブル圧造による成形工具の破損を防いで工具と不良品の節減を大幅に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した多段式圧造成形機の要部の正面図である。
【図２】 チャックの挟持状態を示す一部省略正面図である。
【図３】 チャックの開放状態を示す正面図である。
【図４】 同チャックの要部の縦断側面図である。
【図５】 同チャックの開閉駆動レバーの一部切り欠き正面図である。
【図６】 同チャックのチャックアームの一部切り欠き正面図である。
【図７】 チャックアームの上下方向の調整状態の説明図である。
【図８】 チャックアームの周方向の調整前の状態の説明図である。
【図９】 チャックアームの周方向の調整後の状態の説明図である。
【図１０】 強制開放機構の動作を示す説明図である。
【図１１】 別の実施の形態を示す説明図である。
【図１２】 従来例の説明図である。
【符号の説明】
１０ 素材移送用チャック
１３ チャックアーム
１３ｂ チャック爪
２１ 突出部
２２ 検出手段
２２Ａ 検出手段
２３ 強制開放機構
２４ シリンダ
２５ 開放レバー
３２ チャックアーム
３２ａ チャック爪
３２ｂ 突出部

Claims (1)

1. パンチと共に圧造ステーションを構成するダイに対して素材を搬出入する素材移送用チャック装置であって、先端部に素材を挟持するチャック爪が設けられた左右一対のチャックアームの上記チャック爪に、通常素材を挟持する部分よりも先端側外方に突出する突出部が設けられ、かつ、検出手段と、該検出手段から出力される異常信号により上記突出部に当接して強制的にチャック爪を開放させる強制開放機構とが備えられている一方、上記強制開放機構が、ダイの下方側に設けられ検出手段からの異常信号に基づいて作動するシリンダと、該シリンダの作動により揺動する開放レバーとを備えており、素材を挟持したチャック爪が成形異常の発生した次工程に移動するとき、上記シリンダの作動により開放レバーが該チャック爪における突出部を叩いてチャック爪を強制的に開放させ、挟持していた素材を落下排出するように構成されていることを特徴とする圧造成形機の素材移送用チャック装置。

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