JP4134107B2

JP4134107B2 - 鍛造プレスにおけるトランスファフィーダ

Info

Publication number: JP4134107B2
Application number: JP2005172717A
Authority: JP
Inventors: 研二平石
Original assignee: 住友重機械テクノフォート株式会社
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2025-06-13
Also published as: JP2006346686A

Description

本発明は、鍛造プレスにおけるトランスファフィーダに関する。トランスファフィーダは、プレス内の多工程金型の前後に１本づつ設けられた２本のフィードバーを、クランプ・リフト・アドバンス・ダウン・アンクランプ・リターンという３次元モーションで動作させることによって、多工程金型間で材料（鍛造品）を搬送する装置である。かかるトランスファフィーダでは、ワークを挟んで次工程へ搬送するときに、ワークとの衝突や駆動装置の同期ズレなど様々な要因でねじり外力が加わるが、本発明は、このようなトランスファフィーダに関する。

従来のトランスファフィーダは前後一対のフィードバーを、左右に配置した駆動装置に共に結合した構造が多かったが、このようにプレスの左右位置に駆動装置が大きなスペースを占めていると、プレスの入側に接続するシュートや出側に接続するシュートの接続位置が遠くなって、設備のコンパクト化ができなかったり、メンテナンス性が無いなどの問題が生じる。
そこで、最近では、前フィードバーと後フィードバーに、それぞれ別個に駆動装置を取付けて、プレスの左右位置を開放した、前後分割タイプのトランスファフィーダが用いられるようになってきた（特許文献１）。

上記の前後分割タイプのトランスファフィーダでは、前・後のフィードバーは、いずれも、中央バーと両端の端部バーからなり、端部バーは中央バーと結合する固定部とフィードバー駆動装置とから構成されている。そして、フィードバー駆動装置は各端部バーに対し片持ち状態で取付けられている。このような片持ち構造で、ワークを高速で安定して搬送するためには、フィードバーの振動を抑止することが重要となり、固定部の剛性を高くしなければならない。
一方、このような前後分割構造のトランスファフィーダにおいて、クランプ時やリフト時に、前後のフィードバー間の同期がずれたり、個々のフィードバーでも開閉動作や昇降動作にズレが生ずると、ねじり外力が発生するので、ねじり外力による過負荷を吸収し、フィードバーの損傷を防止する必要がある。
しかるに、固定部の剛性を高めることと、過負荷吸収能力を高めることは、技術的に両立困難なことである。

ところで、前記特許文献１の従来技術では、１本のフィードバーを構成する中央バーと端部バーとの連結部に、緩衝バネを用いる過負荷防止装置が開示されている。
この従来例では、過負荷が生じた時点で、バネが変形するので、中央バーを連結する固定部は損傷を免れるものの、バネ変形の反力が駆動装置にも作用し、駆動装置が損傷するという欠点をもっている。したがって、上記従来技術の過負荷防止は充分ではない。

特開２００４−２４３４１４

本発明は上記事情に鑑み、トランスファフィーダに作用する過負荷を効果的に吸収でき、損傷を防止しうる鍛造プレスにおけるトランスファフィーダを提供することを目的とする。

第１発明の鍛造プレスにおけるトランスファフィーダは、多工程金型の前方に配置した前フィードバーおよび後方に配置した後フィードバーを備えた鍛造プレスにおいて、前記前フィードバーは、中央バーとその両端に連結された左右の端部バーと、各端部バーに取付けられたフィードバー駆動装置とからなり、前記後フィードバーは、中央バーとその両端に連結された左右の端部バーと、各端部バーに取付けられたフィードバー駆動装置とからなり、前記フィードバー駆動装置が、前後進装置と開閉装置とを含み、該前後進装置が端部バーの長手方向に沿って端部バーの外端に取付けられており、前記開閉装置が端部バーの長手方向に直交して端部バーに取付けられており、フィードバー開閉方向のねじり外力を吸収する第１負荷吸収手段が前記各端部バーのハウジングに取付けられ、フィードバー昇降方向のねじり外力を吸収する第２負荷吸収手段が前記第１負荷吸収手段と前記開閉装置との間に取付けられており、前記第１負荷吸収手段および前記第２負荷吸収手段のいずれもが、ねじり外力の入力側部材に、一端を固定したトーションバーと、該トーションバーの他端をねじり外力の伝達先部材に締結する摩擦締結要素とからなり、前記トーションバーのねじり抵抗値が前記摩擦締結要素の摩擦抵抗値よりも小さく設定されていることを特徴とする。

第１発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）第１負荷吸収手段がフィードバー開閉方向のねじり外力を吸収し、第２負荷吸収手段がフィードバー昇降方向のねじり外力を吸収するので、トランスファフィーダの損傷を防止することができる。また、第１負荷吸収手段および第２負荷吸収手段が前後各フィードバーの計４本の端部バーの全てに取付けられているので、ねじり外力がトランスファフィーダのどの部分に作用しても、これを吸収することができる。
ｂ）第１負荷吸収手段および第２負荷吸収手段により、端部バーに取付けられている前後進装置の損傷も防止できる。
ｃ）トーションバーのねじりにより１次的に外力を吸収し、またトーションバーで吸収できないねじりは摩擦締結要素の滑りにより外力を吸収できるので、吸収できる負荷が大きい。しかも、トーションバーと摩擦締結要素は寸法が小さいので、負荷吸収手段をコンパクトに構成できる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、前後分離型トランスファフィーダの基本構成を図７および図８に基づき説明する。
図７は本発明のトランスファフィーダの平面図である。図８は図７のフィードバーの側面図である。

符号Ｃは４本のプレスコラムを示しており、符号１は前フィードバー、符号２は後フィードバーを示している。
前フィードバー１も後フィードバー２も、同じ構造である。前フィードバーは、中央バー１１とその両端に取付けられた端部バー１２，１２とからなる。後フィードバー２は、中央バー２１と、その両端に取付けられた端部バー２２，２２とからなる。中央バー１１，２１にはワークをつかむ搬送用爪が取付けられている。図示のごとく、前フィードバー１と後フィードバー２はプレス中心（４本のコラムＣの間で金型が設置される位置）を境にして前後に分かれているので、前後分離型という。

前フィードバー１の両端の端部バー１２，１２には、それぞれ昇降装置（図示省略）と開閉装置１３と前後進装置１４とからなるフィードバー駆動装置が取付けられている。左右の各端部バー１２，１２における駆動装置は共に同一構造である。また、後フィードバー２の左右の各端部バー２２，２２に取付けられているフィードバー駆動装置も昇降装置（図示省略）と開閉装置２３と前後進装置２４とからなり、左右共に同一構造である。
前記端部バー１２，１２の前後進装置１３は、ネジ式移動機構とサーボモータから構成されており、端部バー２２，２２の前後進装置２３も同様のネジ式移動機構とサーボモータから構成されている。また、前記端部バー１２，１２の開閉装置１４も、ネジ式移動機構とサーボモータから構成されており、端部バー２２，２２の開閉装置２４も同様のネジ式移動機構とサーボモータから構成されている。

昇降装置は図示していないが、前側の各端部バー１２，１２のそれぞれと、後側の各端部バー２２，２２のそれぞれに取付けられている。
これらの各フィードバー駆動装置を同期して動作させることにより、前・後フィードバー１，２がクランプ・リフト・アドバンス・ダウン・アンクランプ・リターンの各動作を行ってワークを搬送する動作を繰返すことができる。
上記の構成の前・後フィードバー１，２において、本発明の過負荷防止機構Ａは、各端部バー１２，２２上に設けられている。

つぎに、過負荷防止機構Ａの詳細を図１〜図６に基づき説明する。
なお、４ヵ所の過負荷防止機構Ａは全て同一構造であるので、図１中上部左側、つまり前側左方の端部バー１２用の過負荷防止機構Ａで代表させて説明する。
図１および図２に示すように、過負荷防止機構Ａは、２個の第１負荷吸収手段３０と第２負荷吸収手段５０を組み合わせて構成されている。

前記第１負荷吸収手段３０は端部バー１２のハウジング12h上に固定されており、バー開閉方向の外力、例えば、左右の端部バー１２，１２間の開閉方向位置ズレを吸収するために設けられている。第２負荷吸収手段５０は前記第１負荷吸収手段３０のハウジングと開閉装置１３のハウジング６２との間に取付けられており、昇降方向の外力、例えば、左右の端部バー１２，１２間の昇降方向の位置ズレを吸収するために設けられている。
なお、図１に示す前後進機構１４は、中央バー１１（図７，図８に図示）と連結される可動バ−１６とそれに取付けられたナット１７と、ナット１７に螺合したネジ棒１８とネジ棒１８を回転させるサーボモータ１９から構成されている。

まず、第１負荷吸収手段３０を図３および図４に基づき説明する。
前記端部バー１２のハウジング12hの上面には、取付座３１が固定されており、この取付座３１に外ケース３２が回転不能にボルト等で取付けられている。外ケース３２は筒状の部材であり、中空部にはトーションバー３３が立てて入れられている。このトーションバー３３は丸棒状の部材であり、両端の径大部３４，３５と、それらの間をつなぐ中間部３６からなる。中間部３６は直径が細く、ある程度ねじりやすく作られている。このねじり抵抗は、中間部３６の長さと直径の選択により、任意に設定することができる。トーションバー３３の下方の径大部３４は断面四角形であって、前記外ケース３２の下部に形成された四角形凹部に嵌っており、トーションバー３３は外ケース３２に対し回転不能に拘束されている。なお、トーションバー３３と外ケース３２との結合は、キーやスプライン等の任意の拘束手段であってもよい。

前記第１負荷吸収手段３０の外ケース３２の外側には、後述する第２負荷吸収手段５０の取付ハウジング６１が外挿されている。この取付ハウジング６１は、側部ハウジング６２と頭部ハウジング６３からなり、側部ハウジング６２は前記外ケース３２の外周に嵌められ、頭部ハウジング６３は前記外ケース３２の上部に位置している。この取付ハウジング６１は第２負荷吸収手段５０に対し一体的に構成されている。

前記頭部ハウジング６３と前記トーションバー３３の上部径大部３５との間は、摩擦締結要素４０で締結されている。
この摩擦締結要素４０の詳細を図６に基づき説明する。摩擦締結要素４０は、２個のクサビ４１，４２と押え金具４３と押えボルト４４とからなる。クサビ４１，４２はいずれも輪状であり、内側のクサビ４１はトーションバー３３の頭部径大部３５の外周に嵌められ、外側のクサビ４２は内側のクサビ４１の外周に嵌められる。また、二つのクサビ４１，４２は頭部ハウジング６３に輪状に形成された環状凹部６４に収容される。外側のクサビ４２の上には押え金具４３を置いて、押えボルト４４を通している。この押えボルト４４を頭部ハウジング６３にねじ込むと、二つのクサビ４１，４２の斜面間の摩擦が大きくなって、トーションバー３３の頭部径大部３５を締め付け、トーションバー３３の軸回り回転を拘束する。このような構造であるから、トーションバー３３の固定力は押えボルト４４の締付量で連続的に加減することができる。

前記第１負荷吸収手段３０のトルク設定は、中間部３６のねじり抵抗が摩擦締結要素４０の締結力より小さく設定される。
この第１負荷吸収手段３０の過負荷防止作用は、つぎのとおりである。例えば、前・後フィードバー１，２の左右両側で開閉動作の同期がズレて、開閉方向の位置ズレが生じたとする。このとき、まず、トーションバー３３の中間部３６がねじられることによって、ねじり外力を吸収する。また、生じたねじりが大きくトーションバー３３のねじりで吸収できないときは、摩擦締結要素４０が滑ることで、ねじり外力を吸収する。
このように、２段階の負荷吸収手段を設けているので、駆動装置を含めフィードバー１，２の変形や損傷を効果的に防止することができる。

つぎに、第２負荷吸収手段５０を図３および図５に基づき説明する。
第２負荷吸収手段５０の取付ハウジング６１は、前記第１負荷吸収手段３０の外ケース３２に外挿されているが、この取付ハウジング６１は外ケース３２に対し、フィードバー開閉方向で回動自在である。そして、取付ハウジング６１に固定された第２負荷吸収手段５０は前記第１負荷吸収手段３０に対し直交した向きに取付けられている。

第２負荷吸収手段５０の外ケース５２は筒状の部材であり、中空部にはトーションバー５３が立てて入れられている。このトーションバー５３は丸棒状の部材であり、両端の径大部５４，５５と、それらの間をつなぐ中間部５６からなる。中間部５６は直径が細く、ある程度ねじりやすく作られている。このねじり抵抗は、中間部３６の長さと直径の選択により、任意に設定することができる。トーションバー５３の下方の径大部５４とは断面四角形であって、前記外ケース５２の下部に形成された四角形凹部に嵌っており、トーションバー５３は外ケース５２に対し回転不能に拘束されている。なお、トーションバー５３と外ケース５２との結合は、キーやスプライン等の任意の拘束手段であってもよい。

前記第２負荷吸収手段５０の外ケース５２の外側には、前記取付ハウジング６１の側部ハウジング６２と一体になった外部ハウジング７２が外挿されている。この外部ハウジング７２は前記外ケース５２の外周に嵌められ、頭部ハウジング７３は前記外ケース５２の上部に位置している。

前記頭部ハウジング７３と前記トーションバー５３の上部径大部５５との間も、摩擦締結要素４０で締結されている。
この摩擦締結要素４０は先に図６に基づき説明したものと実質同一である。すなわち、摩擦締結要素４０は、２個のクサビ４１，４２と押え金具４３と押えボルト４４とからなる。クサビ４１，４２はいずれも輪状であり、内側のクサビ４１はトーションバー５３の頭部径大部５５の外周に嵌められ、外側のクサビ４２は内側のクサビ４１の外周に嵌められる。また、二つのクサビ４１，４２は頭部ハウジング７３に輪状に形成された環状凹部７４に収容される。外側のクサビ４２の上には押え金具４３を置いて、押えボルト４４を通している。この押えボルト４４を頭部ハウジング７３にねじ込むと、二つのクサビ４１，４２の斜面間の摩擦が大きくなって、トーションバー５３の頭部径大部５５を締め付け、トーションバー５３の軸回り回転を拘束する。このような構造であるから、トーションバー３３の固定力は押えボルト４４の締付量で連続的に加減することができる。

この第２負荷吸収手段５０のトルク設定も、中間部５６のねじり抵抗が摩擦締結要素４０の締結力より小さく設定される。
この第２負荷吸収手段５０の過負荷防止作用は、つぎのとおりである。例えば、前・後フィードバー１，２の左右両側で昇降動作の同期がズレて、昇降方向のねじりが作用したとする。このとき、まず、トーションバー５３の中間部５６がねじられることによって、ねじりを吸収する。また、生じたねじりが大きくトーションバー５３のねじりで吸収できないときは、摩擦締結要素４０が滑ることで、昇降方向のねじり吸収する。
このように、２段階の負荷吸収手段を設けているので、駆動装置を含めフィードバー１，２の変形や損傷を効果的に防止することができる。

本実施形態では、以上のように、前フィードバー１の左右の端部バー１２，１２のそれぞれと、後フィードバー２の左右の端部バー２２，２２のそれぞれに、第１負荷吸収手段３０と第２負荷吸収手段５０を組み合わせた過負荷防止機構Ａを取付けている。このため、ワークをつかむときフィードバーの爪が金型にぶつかったり、位置ズレしたワークをそのままつかもうとしたときに、フィードバー開閉方向のねじり外力が生じ、また、駆動装置のモータに同期ズレが生じたときに、フィードバー開閉方向あるいは昇降方向の位置ズレが生ずるが、このような異常動作があったときにも、それによる損傷を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るトランスファフィーダにおける前側左方の端部バーを示す、図７のＩ−Ｉ線矢視図である。図２の端部バーの平面図である。過負荷防止装置の拡大図である。図３におけるVI線矢視図である。図３におけるＶ線矢視図である。摩擦締結要素の原理図である。本発明が適用されるトランスファフィーダの平面図である。図７のフィードバーの側面図である。

符号の説明

１前フィードバー
２後フィードバー
Ａ過負荷防止機構
３０第１負荷吸収手段
３２外ケース
３３トーションバー
４０摩擦締結要素
５０第２負荷吸収手段
５２外ケース
５３トーションバー

Claims

多工程金型の前方に配置した前フィードバーおよび後方に配置した後フィードバーを備えた鍛造プレスにおいて、
前記前フィードバーは、中央バーとその両端に連結された左右の端部バーと、各端部バーに取付けられたフィードバー駆動装置とからなり、
前記後フィードバーは、中央バーとその両端に連結された左右の端部バーと、各端部バーに取付けられたフィードバー駆動装置とからなり、
前記フィードバー駆動装置が、前後進装置と開閉装置とを含み、該前後進装置が端部バーの長手方向に沿って端部バーの外端に取付けられており、前記開閉装置が端部バーの長手方向に直交して端部バーに取付けられており、
フィードバー開閉方向のねじり外力を吸収する第１負荷吸収手段が前記各端部バーのハウジングに取付けられ、フィードバー昇降方向のねじり外力を吸収する第２負荷吸収手段が前記第１負荷吸収手段と前記開閉装置との間に取付けられており、
前記第１負荷吸収手段および前記第２負荷吸収手段のいずれもが、
ねじり外力の入力側部材に、一端を固定したトーションバーと、
該トーションバーの他端をねじり外力の伝達先部材に締結する摩擦締結要素とからなり、
前記トーションバーのねじり抵抗値が前記摩擦締結要素の摩擦抵抗値よりも小さく設定されている
ことを特徴とする鍛造プレスにおけるトランスファフィーダ。