JP4279417B2 - クランクシャフトの搬送・位相決め装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトのピン部を焼入等の熱処理を行なう際にクランクシャフトを所定経路に沿って搬送しながら前記ピン部の位相決めをするようにしたクランクシャフトの搬送・位相決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６は、従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置を示すものであって、この装置は、直列４気筒クランクシャフト７０のピン部１Ｐ，２Ｐ，３Ｐ，４Ｐ（図７参照）を焼入する工程においてこのクランクシャフト７０を所定の経路に沿って搬送すると共に、高周波誘導加熱コイルの直下位置に搬送されたクランクシャフト７０を前記直下位置で位相決めして高周波誘導加熱を施行するのに従来より用いられているものである。
【０００３】
この従来のクランクシャフト搬送・位相決め装置は、図５及び図６に示すように、一対の固定ビーム１４と、枠体２０の一部を構成する一対の可動ビーム２５とを備えている。そして、一対の固定ビーム１４には、その長手方向において間隔Ｍ及び２Ｍを隔てた３箇所にＶ字状凹部を有するＶ字ブロック１１，１２，１３が固定され、上下動ビーム４１に沿ってスライド可能に配設された可動ビーム２５上には、その長手方向において等間隔Ｍを隔ててＶ字状凹部を有するＶ字ブロック２１，２２，２３，２４が固定されている（図６参照）。
【０００４】
固定ビーム１４は、ベースＢ上に立設されたスタンド１６を介して水平状に支持されており、可動ビーム２５は、昇降機構５０（図６参照）及び前後進機構３０（図５参照）により図６においてａ→ｂ→ｃ→ｄの方向に順次に循環作動されるように構成されている。例えば、図７に示すような４気筒のクランクシャフト７０を搬送する場合には、図７で示す如く各クランクシャフト７０の左右両端のジャーナル部１Ｊ，５Ｊが固定ビーム１４上のＶ字ブロック１１〜１３のＶ字状凹部１１ａ〜１３ａでそれぞれ支持され（図８参照）、かつ、各クランクシャフト７０のジャーナル部（前記ジャーナル部１Ｊ，５Ｊに隣接するジャーナル部）２Ｊ，４Ｊが可動ビーム２５上のＶ字ブロック２１〜２４のＶ字状凹部２１ａ〜２４ａでそれぞれ支持され、この支持状態の下で、図６において符号ａ→ｂ→ｃ→ｄで示される循環経路に沿った搬送動作にて、焼入処理すべきクランクシャフト７０が順次に搬入位置から高周波誘導加熱コイル７１の直下位置（加熱位置）を経由して搬送されるようになっている。
【０００５】
高周波加熱コイル７１の直下位置に搬送されたクランクシャフト７０は、図９に示す如く、可動ビーム２５の上昇位置においてその両端の回転軸の端面に、センタ８１，９１がそれぞれ係着された図外の前後進機構にてスピンドルユニット８０，９０が作動されるのに応じてクランクシャフト７０がセンタリングされてチャック９２にてチャッキングされるように構成されている。なお、上述のスピンドルユニット９０は、図外のモータ（クランクシャフト回転駆動用モータ）にて回転駆動されるように構成されると共に、回転角度検出用エンコーダ（図示せず）が備えられている。
【０００６】
また、クランクシャフト７０が上述の如くセンタリングされてチャッキングされた後には、可動ビーム２５が図６のａ→ｂ→ｃ→ｄの移動動作によって原位置に再び戻される一方、スピンドルユニット９０が図外のクランクシャフト回転駆動用モータによって回転駆動されるのに伴い、チャッキングされたクランクシャフト７０がその軸線を中心に回転駆動されるように構成されている。
【０００７】
そして、クランクシャフト７０のピン部１Ｐ〜４Ｐが高周波誘導加熱コイル７１の直下にそれぞれ対応配置された後に、ピン部位相検出用レバー１０１が上昇され始めるようになっている（図１０参照）。なお、このピン部位相検出用レバー１０１の上昇前においては、このレバー１０１は、クランクシャフト７０の回転に伴って高周波誘導加熱加熱コイル７１が追従移動してもこのコイル７１に干渉しない範囲（コイル動作範囲外）に待期している。また、上述のピン部位相検出用レバー１０１は、図１０に示すように、その一端がピン部１Ｐに接触しているか或いは非接触の状態であるかについて、その他端の側に配置された無接触型のスイッチ１０２によって検出できる構造となっている。かくして、このピン部位相検出用レバー１０１により、ピン部１Ｐとレバー１０１とが互いに接触した状態から非接触の状態になる位相角度、或いは、ピン部１Ｐが前記レバー１０１に対して非接触の状態からこれらが互いに接触する位相角度を検知する機能を有している。また、クランクシャフト７０の回転は、この機構により検出されたピン部の角度から予め設定してある位相角度だけエンコーダパルスに基づいて回転され、ピン部がクランクシャフトの回転軸心の直下に配置された位置で回転停止されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置では、次のような問題点がある。すなわち、クランクシャフト７０が高周波誘導加熱コイル７１の直下位置まで搬送されてきた時点でピン部１Ｐ〜４Ｐの位相決めを行なうようにすると、この位置でのクランクシャフト７０の滞留時間が長くなり、装置全体としてのサイクルタイム（クランクシャフト７０が投入されてから焼入処理されて次工程に搬出されるまでの所要時間）が長くなってしまうという不具合がある。近年においては、ユーザーの希望が年々厳しくなっており、短時間で同一物を大量生産する傾向の中で、できるだけサイクルタイムを短縮することが望まれているのが実状であり、上述のような従来の装置では、このようなユーザーの要望に応えることができないという問題点がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、ピン部加熱用の高周波誘導加熱コイルの直下位置にクランクシャフトが搬送される途中でクランクシャフトのピン部の位相決めを行なうことができて、高周波誘導加熱コイルの直下位置でのピン部の位相決めを行なわずに済み、ひいては熱処理（焼入処理等）のサイクルタイムの短縮を図ることができるクランクシャフトの搬送・位相決め装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、回転軸と同軸のジャーナル部、及び、このジャーナル部から偏心した位置に同位相と１８０゜との位相間隔をもって配設されたピン部を有するクランクシャフトを、前記回転軸を水平に保ちながら前記回転軸に対して直角でかつ水平の方向に搬送すると共に、前記ピン部の位相の位相決めを行なうようにしたクランクシャフトの搬送・位相決め装置において、
（ａ） 間隔Ｍ及び間隔２Ｍを隔てた３箇所に一対のジャーナル部支持用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された固定ビームと、
（ｂ） 前記固定ビームに対して平行に配置され、かつ、等間隔Ｍを隔てた４箇所に一対のジャーナル部支持用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された可動ビームと、
（ｃ） 前記可動ビームを上下方向に昇降させる昇降機構、及び、前記可動ビームを水平方向に前後進させる前後進機構とから成る搬送機構と、
（ｄ） クランクシャフトの搬送方向において前記固定ビームの第２番目のＶ字ブロックと同位置に配置され、かつ、任意の同位相のピン部と同間隔をもって互いに対向するようにプレート上に固定されたピン部支持用の一対のＶ字ブロックと、
（ｅ） 前記プレート上の一対のＶ字ブロックを前記プレートと共に上下方向に昇降させる昇降機構と、
（ｆ） 前記可動ビーム上の第２番目の一対のＶ字ブロックと平行に配置され、かつ、クランクシャフトの回転軸心の直下位置に位相決めされたピン部を保持するＵ字ブロックと、
（ｇ） 前記固定ビームの第１番目と第２番目のＶ字ブロック間の任意の位置において、前記可動ビームが上昇位置で前進中に前記プレート上のＶ字ブロックに対応しないクランクシャフトのピン部に当接して当該ピン部を上死点以外の位置に移動させるべく前記クランクシャフトを回転させるためのピン部位相決め機構と、
（ｈ） 前記ピン部位相決め機構に設けられ、前記クランクシャフトの回転軸と同方向に揺動可能で、かつ、前記可動ビームが上昇かつ前進中に前記プレート上のＶ字ブロックと同間隔でないクランクシャフトのピン部が上死点を中心とした角度θ以内の位相で搬送された時に、このピン部に当たり、前記ピン部の位相を上死点を中心とした角度θ以上の位相となるようにクランクシャフトを回転させつつ、それ自身クランクシャフトの回転軸と同方向に回転可能な機能を持つ円盤と、
をそれぞれ具備し、
投入されたクランクシャフトを高周波誘導加熱コイルの直下位置まで前記可動ビームの移動経路に沿って搬送する途中で、前記ピン部の位相を、前記ピン部位相決め機構の円盤と前記プレートのＶ字ブロックの昇降動作によって、位相決めするようにしている。
また、本発明では、前記固定ビームの第２番目の一対のＶ字ブロックが有するＶ字状凹部の切欠幅Ｗを、ジャーナル部軸心に対するピン部軸心の偏心距離をＬ、任意の正の値をＡとすると、Ｗ≧２Ｌ＋Ａとなるように設定している。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態においては、クランクシャフト搬送・位相決め装置の固定ビーム上の第１番目の一対のＶ字ブロック上に、クランクシャフトのジャーナル部が載置されてクランクシャフトの回転軸心が水平に配置される。そして、このクランクシャフトは上下動ビームの昇降機構と、可動ビームの前後進機構とにより、上昇、前進、下降、後退が順次に繰り返され、可動ビームのＶ字ブロックによって、１ピッチ（間隔Ｍ）づつ順次に搬送されて高周波誘導加熱コイルの直下位置まで搬送される。
【００１２】
固定ビームの第２番目のＶ字ブロックが配置されている位置にクランクシャフトが搬送されると、このクランクシャフトはクランクシャフトの同位相の一対のピン部の下方に待期しいているピン部位相決め（位相決め）用のＶ字ブロック（Ｗ≧２Ｌ＋Ａによって規定される切欠幅ＷのＶ字状凹部を有する）によってピン部を支持されながら、一対のＶ字ブロックの固定されたプレートの昇降機構によって上昇される。上昇途中のクランクシャフトは、これに作用する重力により、前記一対のＶ字ブロック上に支持されたピン部を中心に、支持されていないピン部が下死点に位置するまで回転し、その位置で停止される。
【００１３】
しかる後、クランクシャフトは、プレートの昇降機構によって下降され、再び固定ビームの第２番目の一対のＶ字ブロック上に載置されるピン部の位相決めが完了される。なお、この場合、上述の一対のＶ字ブロックにて支持されるピン部の位相が下死点の位相となるような姿勢で固定ビームの第２番目の一対のＶ字ブロック上にクランクシャフトが載置されて搬送されると、他のピン部を支持されて上昇される際にクランクシャフト全体の重量バランスがとれて、支持されたピン部を中心にクランクシャフトが回転しない事態を生じる可能性があるので、固定ビームの第１番目の一対のＶ字ブロックから第２番目の一対のＶ字ブロックに搬送される途中で、ピン部位相決め用のＶ字ブロックで支持されないピン部が上死点を中心としたθの位相の時、このピン部に干渉（当接）して、ピン部の位相を上死点を中心としたθ以外の位相に変更させる円盤を設けることによって、クランクシャフトの姿勢（ピン部の位相）が強制的に変更される。
【００１４】
このようにして、ピン部の位相が決められたクランクシャフトは、可動ビームが上昇する際に、可動ビームに取付けられたピン部に跨ってピン部の位相を保持するＵ字ブロックによって、下死点にあるピン部の位相を保持されながら、固定ビームの第２番目のＶ字ブロックから次のピッチ位置、すなわち、高周波誘導加熱コイルの直下位置まで搬送される。
【００１５】
また、本発明の好ましい実施形態においては、前記固定ビーム上のＶ字ブロックに載置されたクランクシャフトに干渉しない高さ位置から、クランクシャフトを支持したときに、クランクシャフトのジャーナル部が前記固定ビームのＶ字ブロックに干渉しない高さ位置まで昇降する昇降機構とを備えている。
【００１６】
また、本発明の好ましい実施形態においては、前記固定ビームの第１番目と第２番目の間の任意の位置において、可動ビームが上昇かつ前進中に前記プレート上のＶ字ブロックと同間隔でないクランクシャフトのピン部が上死点を中心とした角度θ以内の位相で搬送された時に、このピン部に当たり、ピン部の位相を上死点を中心とした角度θ以上の位相となるようにクランクシャフトを回転させつつ、それ自身クランクシャフトの回転軸と同方向に回転可能な機能を持つ円盤と、この円盤を支持するための、クランクシャフトの回転軸と同方向に揺動可能なアームとを備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図４において、図５〜図１０と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの搬送・位相決め装置を示すものである。本装置は、図１及び図２に示すように、一対の固定ビーム１４と、一対の上下動ビーム４１と、これらの上下動ビーム４１に取り付けられた二対のローラ４２によって上下動ビーム４１上に前後進可能に配設された可動ビーム２５と、上下動ビーム４１を昇降する昇降機構５０と、可動ビーム２５を前後進する前後進機構３０とをそれぞれ備えている。なお、上述の一対の上下動ビーム４１は、連結板４３で連結されて枠体４０を構成し、一対の可動ビーム２５も連結板２６で連結されて枠体２０を構成している。
【００１９】
一対の固定ビーム１４上には、クランクシャフト７０の左右両端側のジャーナル部１Ｊ及び５Ｊ（図３参照）を支持するためのＶ字ブロック１１〜１３が図２に示す如く搬送方向に沿って間隔Ｍ及び２Ｍを隔てた位置に固定されている。また、一対の可動ビーム２５は、一対の固定ビーム１４の内側に配置されており、一対の可動ビーム２５には、クランクシャフト７０のジャーナル部１Ｊ，５Ｊを支持するためのＶ字ブロック２１〜２４がクランクシャフト７０の回転中心７０ａ方向において対向する位置であって、かつ、搬送方向において等間隔Ｍ（固定ビーム１４上のＶ字ブロック１１と１２との間隔Ｍに相当）を隔てた位置に固定されている。一対の固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブロック１２のＶ字状凹部１２ａの切欠幅Ｗ１は、クランクシャフト７０の回転中心７０ａに対するピン部の最大偏心量Ｌ（図４参照）の２倍以上に設定されている。
【００２０】
ここで、本実施形態における上下動ビーム４１の昇降機構５０について説明すると、次の通りである。すなわち、この上下動ビーム４１は、二対の揺動アーム５１の上端に回転自在に取付けられて水平に支持されている。そして、二対の揺動アーム５１の下端は、ベースＢ上の軸受け５３に回転自在に支持されている揺動軸５６にそれぞれ位相角が互いに等しい状態で取付けられている。さらに、前記揺動軸５６には、別の揺動アーム５２の下端がそれぞれ固定されており、この揺動アーム５２の上端には、上下動ビーム昇降用シリンダ５４の作動ロッド５４ａが相対的に回転自在に連結されている。また、上下動ビーム昇降用シリンダ５４は、揺動アーム５２の揺動動作に追従し得るように、ベースＢ上に固定された昇降シリンダ支持用スタンド５５に回転可能な状態で保持されている。
【００２１】
次に、本実施形態における可動ビーム２５の前後進機構３０について説明する。まず、図１及び図２に示すように、可動ビーム２５には、アーム３１を介して、可動ビーム前後進用シリンダ３２の作動ロッド３２ａが上下動ビーム４１の昇降動作に追従し得るように相対的に回転自在に連結されている。また、可動ビーム前後進用シリンダ３２は、上下動ビーム４１の昇降動作に追従し得るように、ベースＢに固定されたスタンド３３に回転自在に保持されている。
【００２２】
さらに、本実施形態のクランクシャフト搬送・位相決め装置においては、図１〜図４に示す如く、ピン部位相保持用のＵ字ブロック２７が設けられている。具体的には、このＵ字ブロック２７は、図４に明示するように、ピン部１Ｐの外径寸法よりも幅がＩだけ広いＵ字状の凹部２７ａを上端に有する部材であって、クランクシャフト搬送・位相決め装置の可動ビーム２５にスペーサ２８を介して取付けられている。なお、上述のＩ寸法は、０．１〜０．５ｍｍ程度が望ましい。
【００２３】
しかして、Ｕ字ブロック２７は、可動ビーム２５上のＶ字ブロック２２にピン部１Ｐが真下を向く姿勢でクランクシャフト７０が対応配置された際に、図１及び２に示すように、ピン部１Ｐの部分にＵ字ブロック２７のＵ字状凹部２７ａが跨る高さ位置に配置され、かつ、可動ビーム２５が下降されて下降位置に配置された時に、固定ビーム１４のＶ字ブロック１２のＶ字状凹部１２ａ上に載置されたクランクシャフト７０のピン部１ＰにＵ字ブロック２７の上端が干渉しない隙間Ｊを持つ高さ位置に配置されている。
【００２４】
上述のＵ字ブロック２７は、クランクシャフト搬送・位相決め機構１のピン部位相決め位置において固定ビーム１４のＶ字ブロック２２のＶ字状凹部２２ａ上にクランクシャフト７０が載置された際に、クランクシャフト７０の回転中心７０ａ方向のピン部１Ｐの位置と同位置となるようにスペーサ２８を介して固定されている。なお、このＵ字ブロック２７の取付位置は、他のピン部４Ｐと同じ位置であっても良い。
【００２５】
次に、本実施形態におけるピン部位相決め機構６０について説明する。本実施例のピン部位相決め機構６０は、図３及び図４に示すように、クランクシャフト７０の同位相のピン部２Ｐ，３Ｐを支持するために所定間隔をもって配設された一対のＶ字ブロック６１が上面に固定されたプレート６２と、これら一対のプレート６１を昇降移動するための昇降機構６０ａとを備えている。また、前記Ｖ字ブロック６１のＶ字状凹部６１の幅Ｗ２は、クランクシャフト７０の回転軸心７０ａに対するピン部１Ｐの偏心距離Ｌに対しＷ２≧２Ｌ＋Ａ（但し、Ａは任意の正数）となるように設定されている。さらに、前記Ｖ字ブロック６１の高さＨ（図４参照）は、このＶ字ブロック６１のＶ字状凹部６１ａ上にクランクシャフト７０のピン部２Ｐ，３Ｐが載置された状態の下でこれらのピン部２Ｐ，３Ｐを中心にクランクシャフト７０が回転される際に、クランクシャフト７０のウェイト部７０ｂ（図３参照）等が前記プレート６２に干渉しないような高さに設定されている。
【００２６】
また、上述のプレートの昇降機構６０ａは、プレート昇降用シリンダ６６と、ガイドシャフト６３と、このガイドシャフト６３用の軸受け６４とを備えており、スタンド６５に固定された、プレート昇降用シリンダ６６のロッド６６ａはプレート下面に連結されている。ガイドシャフト６３は、ベースＢ上に固定されたスタンド６５に取り付けられた軸受け６４によって支持されると共に、その上端がプレート６２の下面に連結されている。これにより、プレート６２が水平の姿勢を保ちながら、プレート６２の上下動の動作がガイドされている。
【００２７】
さらに、このピン部位相決め機構６０は、図２に示すように、クランクシャフト搬送・位相決め装置の上方に円盤６７が配設されている。この円盤６７は、クランクシャフト７０の回転軸心７０ａ方向においてピン部１Ｐと同位置に配置されると共に、可動ビーム２５上のＶ字ブロック２１〜２４にてクランクシャフト７０が上昇される際に、円盤６７の最下部と、真上を向いたピン部１Ｐの最上部との間に距離Ｄが存在するように配置されている。
【００２８】
そして、上述の円盤６７は、図外のスタンドに図２の矢印Ｆ方向に回転自在に取付けられたアーム６８によって、図２の矢印Ｅ方向に回転自在に支持されている。また、円盤６７の高さは、アーム６８の回転軸６８ａの付近に配設されたストッパーボルト６９にて、既述の配設位置より下方に移動しないように保持されている。なお、この円盤６７の配設箇所は、クランクシャフト７０のピン部４Ｐと同じ位置であっても良い。
【００２９】
次に、本実施形態に係るクランクシャフトの搬送・位相決め装置の動作について説明すると、以下の通りである。なお、この場合、焼入処理（高周波誘導加熱処理等）のために搬送して位相決めするためのワーク（被処理体）は、直列４気筒クランクシャフト７０である。
【００３０】
まず、クランクシャフト投入位置に配置されている固定ビーム１４上の一対のＶ字ブロック１１のＶ字状凹部１１ａにクランクシャフト７０のジャーナル部１Ｊ及び５Ｊがそれぞれ跨る姿勢で載置され、その後に、上下動ビーム昇降用シリンダ５４のヘッド側ポート５４ｂに圧力Ｐが供給される。これに伴い、前記シリンダ５４内より作動ロッド５４ａが押し出されて揺動アーム５１が揺動軸５６を中心に回動され、これに応じて上下動ビーム４１が上昇移動される。そして、この上下動ビーム４１と一緒に可動ビーム２５が上昇移動される。この上昇移動の際に、クランクシャフト７０は、上昇移動される可動ビーム２５のＶ字ブロック２１にてそのジャーナル部１Ｊ，５Ｊがそれぞれ支持された状態のまま前記揺動アーム５１の揺動角度に相応する距離だけ上昇される（図２において矢印ａで示す搬送工程）。
【００３１】
このようにしてクランクシャフト７０が上昇されると、可動ビーム前後進用シリンダ３２のヘッド側ポート３２ｂに圧力Ｐが供給されてこのシリンダ３２内より作動ロッド３２ａが押し出され、アーム３１を介して可動ビーム２５が前進移動される。これに伴い、クランクシャフト７０が固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブロック１２の真上位置まで搬送される（図２において矢印ｂで示す搬送工程）。
【００３２】
クランクシャフト７０の搬送中に、そのピン部１Ｐがクランクシャフト７０の回転中心７０ａに直交する垂直線に対して図２に示す所定範囲の角度（前記垂直線を中心とする角度θの範囲内の位相）を維持していた場合には、ピン部１Ｐが円盤６７に当たり、可動ビーム２５のＶ字ブロック２１のＶ字状凹部２１ａ上でクランクシャフト７０の回転中心７０ａを中心にピン部１Ｐが回転され、前記角度θ以上の位相に角度修正される。この時、円盤６７は、それ自身もピン部１Ｐによって回転されるため、円盤６７の円周の同じ位置に何度もピン部１Ｐが当たって円周上の１ヶ所が著しく摩耗するのが防止される。また、円盤６７が取付けられているアーム６８は図１の矢印Ｆの方向に回転自在となっているため、仮にピン部１Ｐと円盤６７との間に互いに押し合う力が発生しても、その力はアーム６８の回動により吸収（開放）される。
【００３３】
これに引き続き、上下動ビーム昇降用シリンダ５４の圧力Ｐがヘッド側ポート５４ｂからロッド側ポート５４ｃに図外の切換器によって切り換えられ、可動ビーム２５が下降移動されるにの伴って、クランクシャフト７０が下降されてそのジャーナル部１Ｊ，５Ｊが固定ビーム１４上の第２番目の一対のＶ字ブロック１２のＶ字状凹部１２ａ上に載置される（図２において矢印ｃで示す搬送工程）。そして、クランクシャフト７０の下降移動が終了すると、可動ビーム前後進用シリンダ３２の圧力Ｐがヘッド側ポート３２ｂからロッド側ポート３２ｃに図外の切換器によって切り換えられ、これに伴って可動ビーム２５が後退されて原位置に戻される（図２において矢印ｄで示す搬送工程）。
【００３４】
しかる後に、ピン部位相決め機構６０のプレート昇降用シリンダ６６のヘッド側に圧力Ｐが供給されてこのシリンダ６６内より作動ロッド６６ａが押し出され、プレート６２上の一対のＶ字ブロック６１が上昇移動される。これに伴い、固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブロック１２に載置されたクランクシャフト７０のピン部２Ｐ，３Ｐが前記一対のＶ字ブロック６１にて支持され、この状態でクランクシャフト７０が上昇移動される。
【００３５】
なお、既述のように、クランクシャフト７０のピン部２Ｐ，３Ｐを支持する一対のＶ字ブロック６１は、その上面のＶ字状凹部６１ａの幅（上昇面の切欠き幅）Ｗ２が、クランクシャフト７０の回転中心７０ａに対するピン部２Ｐ，３Ｐの偏心距離Ｌに対し、Ｗ２≧２Ｌ＋Ａの広さに設定されているので、クランクシャフト７０のピン部２Ｐ，３Ｐの位相がいづれの状態であっても、ピン部２Ｐ，３Ｐを下方からすくい上げることができる。
【００３６】
ピン部２Ｐ，３Ｐを支持された状態でＶ字ブロック６１にて上昇移動されるクランクシャフト７０は、上昇移動中に、クランクシャフト７０自身に作用する重力によって、ピン部２Ｐ，３Ｐの軸心を中心に、ピン部１Ｐ，４Ｐがほぼ下死点に位置するまで自転することにより、ピン部１Ｐ〜４Ｐの位相が決められる。すなわち、各ピン部１Ｐ〜４Ｐの軸心がクランクシャフト７０の回転軸心に直角な垂直線上において交差するように位相決めされ、ひいてはピン部１Ｐ，４Ｐがほぼ下死点に、そしてその他のピン部２Ｐ，３Ｐが上死点に位相決めされる。なお、固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブロック１２の上端面のＶ字状凹部１２ａの幅（切欠幅）Ｗ１は、ピン部位相決め機構６０のＶ字ブロック６１にてピン部２Ｐ，３Ｐが支持された状態で上昇移動される際にこれらのピン部２Ｐ，４Ｐを中心にクランクシャフト７０が回転しても、ジャーナル部１Ｊ，５Ｊが固定ビーム１４上のＶ字ブロック１２のＶ字状凹部１２ａから外れないＷ１≧２Ｌ＋Ｇの広さを持っているので（図４参照）、固定ビーム１４上のＶ字ブロック１２からクランクシャフト７０が落下することはない。
【００３７】
次いで、Ｖ字ブロック６１が所定の上昇端まで上昇移動された後に、プレート昇降用シリンダ６６の圧力Ｐがヘッド側ポート６６ｂからロッド側ポート６６ｃに図外の切換器によって切り換えられ、作動ロッド６６ａがシリンダ内に引き戻される。これに伴って、一対のＶ字ブロック６１が下降移動され、クランクシャフト７０のピン部１Ｐ，４Ｐがほぼ下死点に、その他のピン部２Ｐ，３Ｐが上死点にそれぞれ配置される位相をもって、クランクシャフト７０のジャーナル部１Ｊ，５Ｊが固定ビーム１４の第２番目のＶ字ブロック１２のＶ字状凹部１２ａ上に再び載置される。
【００３８】
このようにして固定ビーム１４上の第２番目のＶ字ブロック１２上にピン部１Ｐ〜４ｐの位相がそれぞれ定められて載置されたクランクシャフト７０は、可動ビーム２５の第２番目のＶ字ブロック２２によって、ジャーナル部１Ｊ，５Ｊが支持された状態で再び上昇移動される。この時、可動ビーム２５上に固定されたＵ字ブロック２７も、クランクシャフト７０のピン部１Ｐに下方側から跨るように上昇移動され、ほぼ下死点に位置するピン部１ＰがＵ字ブロック２７のＵ字状凹部２７ａ内に納められる。これに伴い、前記ピン部１Ｐがその際の位相を維持された状態となされて（ひいては、その他のピン部２Ｐ，３Ｐ，４Ｐも同様）、クランクシャフト７０の回転中心７０ａを中心とする公転動作が阻止される。
【００３９】
次に、クランクシャフト７０は、可動ビーム２５の前進動作によって、更に１ピッチだけ先のピン部高周波誘導加熱・冷却処理位置まで各ピン部１Ｐ〜４Ｐの位相が保持された姿勢のまま搬送され、ピン部高周波誘導加熱及び冷却工程で使用される図外の一対のスピンドルユニットのセンターとチャックとによって支持される。その後、可動ビーム２５のみが、下降されてから後退移動されて原位置に戻される。図外のスピンドルユニットにて支持されたクランクシャフト７０の各ピン部１Ｐ〜４Ｐには、上方で待期している高周波誘導加熱コイル７１が下降されて対応配置される。しかる後に、クランクシャフト７０が図外のスピンドルユニットによってその回転中心７０ａを中心に回転駆動されると、ピン部１Ｐ〜４Ｐの公転動作に対応して高周波誘導加熱コイル７１が追従移動される。
【００４０】
そして、このクランクシャフト７０の回転駆動の開始に同期して高周波誘導加熱コイル７１に高周波電流が一定時間にわたり通電され、クランクシャフト７０の各ピン部１Ｐ〜４Ｐが所要の焼入温度にまで高周波誘導加熱される。次いで、高周波誘導加熱コイル７１の下部に配設された一対のジャケット（図示せず）から焼入冷却水が一定時間にわたり噴射される。これにより、各ピン部１Ｐ〜４Ｐが一定温度以下に急速に冷却され、各ピン部１Ｐ〜４Ｐの周面に焼入硬化層が形成される。かくして、以上の如き一連の自動連続操作により焼入処理工程が終了される。
【００４１】
このような構成のクランクシャフトの搬送・位相決め装置によれば、投入されたクランクシャフト７０を高周波誘導加熱コイル７１の直下位置まで可動ビーム２５のａ→ｂ→ｃ→ｄの移動経路に沿って搬送する途中で、ピン部１Ｐ〜４Ｐの位相を、ピン部位相決め機構６０の円盤６７とＶ字ブロック６１の昇降動作によって、順次に、粗決め、正決めすることができる。従って、次の高周波誘導加熱工程において、位相決め完了状態のピン部１Ｐ〜４Ｐを高周波誘導加熱コイル７１の直下に正しく対応配置して焼入加熱を行なうことができ、ひいては一連の焼入工程を自動連続操作にて能率良くしかも良好な操作性をもって施行することが可能となる。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態につき述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、円盤６７をピン部１Ｐに対応して配設する必要は必ずしもなく、他のピン部２Ｐ，３Ｐ，４Ｐの何れか１つに対応して配置しても良い。また、本発明は、４気筒のクランクシャフト７０を搬送・位相決めする装置に限らず、一対づつの同位相のピン部を有しているクランクシャフトであれば４気筒以外の多気筒のクランクシャフトにも適用可能である。また、本発明は、ピン部の高周波焼入装置に限らず、高周波焼戻装置や高周波焼鈍装置等にも適用可能であり、さらにクランクシャフトのピン部の位相決めを前もって必要とする工作機械等にも適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に係るクランクシャフトの搬送・位相決め装置によれば、投入されたクランクシャフトのピン部の位相の如何に拘わらず、その搬送途中で、高周波誘導加熱コイルを各ピン部に対応配置するのに適した位相、すなわち、各ピン部がクランクシャフトの回転軸心を通る垂直線上に配置されるような位相に設定することができるので、高周波誘導加熱位置においてピン部の位相決めを行なう必要がなくなる。従って、高周波誘導加熱工程でのクランクシャフトの滞留時間を短縮することができ、ひいては装置のサイクルタイムを短縮できる。しかも、本発明の装置を高周波焼入装置等に用いるようにすれば、全工程の自動連続化が可能で操作性及び処理効率の極めて良好な実用性に高い装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの搬送・位相決め装置を示す平面図である。
【図２】上述のクランクシャフトの搬送・位相決め装置の側面図である。
【図３】クランクシャフトがピン部位相決め機構に搬送された際の状態を示す正面図である。
【図４】クランクシャフトがピン部位相決め機構に搬送された際の状態を示す側面図である。
【図５】従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置を示す平面図である。
【図６】従来のクランクシャフトの搬送・位相決め装置を示す側面図である。
【図７】固定ビームの第１番目のＶ字ブロック上にクランクシャフトのジャーナル部が支持された状態を示す正面図である。
【図８】固定ビームの第２番目のＶ字ブロック上にクランクシャフトのジャーナル部が支持された状態を示す正面図である。
【図９】クランクシャフトをチャッキングした状態を示す正面図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線矢視図である。
【符号の説明】
１Ｐ〜４Ｐ ピン部
１Ｊ〜５Ｊ ジャーナル部
１１〜１３ 固定ビーム上のＶ字ブロック
１４ 固定ビーム
２１〜２４ 可動ビーム上のＶ字ブロック
２５ 可動ビーム
２７ Ｕ字ブロック
３０ 可動ビームの前後進機構
５０ 可動ビームの昇降機構
６０ ピン部位相決め機構
６０ａ 昇降機構
６１ Ｖ字ブロック
６７ 円盤
７０ クランクシャフト
７１ 高周波誘導加熱コイル

Claims (2)

1. 回転軸と同軸のジャーナル部、及び、このジャーナル部から偏心した位置に同位相と１８０゜との位相間隔をもって配設されたピン部を有するクランクシャフトを、前記回転軸を水平に保ちながら前記回転軸に対して直角でかつ水平の方向に搬送すると共に、前記ピン部の位相の位相決めを行なうようにしたクランクシャフトの搬送・位相決め装置において、
   （ａ） 間隔Ｍ及び間隔２Ｍを隔てた３箇所に一対のジャーナル部支持用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された固定ビームと、
   （ｂ） 前記固定ビームに対して平行に配置され、かつ、等間隔Ｍを隔てた４箇所に一対のジャーナル部支持用のＶ字ブロックがそれぞれ固定された可動ビームと、
   （ｃ） 前記可動ビームを上下方向に昇降させる昇降機構、及び、前記可動ビームを水平方向に前後進させる前後進機構とから成る搬送機構と、
   （ｄ） クランクシャフトの搬送方向において前記固定ビームの第２番目のＶ字ブロックと同位置に配置され、かつ、任意の同位相のピン部と同間隔をもって互いに対向するようにプレート上に固定されたピン部支持用の一対のＶ字ブロックと、
   （ｅ） 前記プレート上の一対のＶ字ブロックを前記プレートと共に上下方向に昇降させる昇降機構と、
   （ｆ） 前記可動ビーム上の第２番目の一対のＶ字ブロックと平行に配置され、かつ、クランクシャフトの回転軸心の直下位置に位相決めされたピン部を保持するＵ字ブロックと、
   （ｇ） 前記固定ビームの第１番目と第２番目のＶ字ブロック間の任意の位置において、前記可動ビームが上昇位置で前進中に前記プレート上のＶ字ブロックに対応しないクランクシャフトのピン部に当接して当該ピン部を上死点以外の位置に移動させるべく前記クランクシャフトを回転させるためのピン部位相決め機構と、
   （ｈ） 前記ピン部位相決め機構に設けられ、前記クランクシャフトの回転軸と同方向に揺動可能で、かつ、前記可動ビームが上昇かつ前進中に前記プレート上のＶ字ブロックと同間隔でないクランクシャフトのピン部が上死点を中心とした角度θ以内の位相で搬送された時に、このピン部に当たり、前記ピン部の位相を上死点を中心とした角度θ以上の位相となるようにクランクシャフトを回転させつつ、それ自身クランクシャフトの回転軸と同方向に回転可能な機能を持つ円盤と、
   をそれぞれ具備し、
   投入されたクランクシャフトを高周波誘導加熱コイルの直下位置まで前記可動ビームの移動経路に沿って搬送する途中で、前記ピン部の位相を、前記ピン部位相決め機構の円盤と前記プレートのＶ字ブロックの昇降動作によって、位相決めするようにしたこと、
   を特徴とするクランクシャフトの搬送・位相決め装置。
2. 前記固定ビームの第２番目の一対のＶ字ブロックが有するＶ字状凹部の切欠幅Ｗを、ジャーナル部軸心に対するピン部軸心の偏心距離をＬ、任意の正の値をＡとすると、Ｗ≧２Ｌ＋Ａとなるように設定したことを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフトの搬送・位相決め装置。

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