JP4689894B2 - Straightening device for bottomed cylindrical member - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は有底筒体部材の歪み取り装置に関し、特に、自動車用鋳造アルミホイールの歪み取りに好適な歪み取り装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来より鋳造部品等の製造時に生ずる歪みを除去する歪み取り装置が知られており、例えば自動車のホイールリムの歪み取り装置として、特開平7−124649号公報に開示されている。同公報に開示された歪み取り装置は、距離センサによってホイールリムの内径を測定し、その測定結果に基づき短径部分のつぶれ度に応じて、プレスによって短径部分を押圧して拡径させるように構成されたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
自動車のアルミホイールに関しては、前掲の公報に記載のような筒体のホイールリムだけでなくスポーク部を含み有底筒体形状を呈しており、このような有底筒体部材の歪み取り装置においては、当該部材の底部が上方に位置するように支持板に配置すると共に、筒体内に専用の工具、例えば専用のブロックを底部裏面から所定距離離隔して配置し、底部を上方から押圧して当該部材の歪みを除去するように構成される。従って、前掲の公報に記載の歪み取り装置では上記のような歪み取りを行なうことはできない。尚、アルミホイールは底部に孔が複数の穿設されており、閉じた底面を形成するものではないが、本発明の対象とする有底筒体部材には、このように底部に開口部を有するものを含む。
【0004】
然し乍ら、上記のような有底筒体部材の歪み取り装置においては、筒体内に収容する専用のブロックを用意する必要があり、対象とする有底筒体部材の形状が異なれば別途専用のブロックを用意しなければならない。結局、複数の加工対象に応じて夫々の筒体内の形状に適合する複数のブロックを用意し、これらを交換する工程が必要になる。従って、ブロック自体のコストに留まらず、これらを保管し、交換する工程が必要になり、これらもコストアップ要因となる。特に、近時のように多品種、少量生産が行なわれる場合には、ブロックの交換工程に要する時間は製造コストの大幅な上昇に繋がることになる。
【0005】
そこで、本発明は、形状や大きさが異なる複数の有底筒体部材に対し、個々に専用の工具等の交換を必要とすることなく、容易に歪み取りを行い得る有底筒体部材の歪み取り装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、有底筒体部材の開放端部側を載置する支持台と、該支持台に固定した軸受と、該軸受に対し前記有底筒体部材の中心軸に沿って移動可能に支持する軸部材と、該軸部材の先端に固定し前記有底筒体部材の底部内面に当接可能に配置する受台と、前記軸部材を前記有底筒体部材の中心軸に沿って駆動する第1の駆動装置と、前記受台の先端面に対向すると共に前記軸部材の中心軸に沿って移動可能に支持するプレスヘッドと、該プレスヘッドを前記軸部材の中心軸に沿って駆動する第2の駆動装置とを備えたものとし、前記支持台に前記有底筒体部材を配置し、前記第1の駆動装置を駆動して前記受台と前記有底筒体部材の底部内面との間の間隙を所定距離に調整すると共に、前記第2の駆動装置を駆動して前記プレスヘッドを前記受台方向に駆動し、前記有底筒体部材の底部を中心軸に沿って前記所定距離移動させると共に前記有底筒体部材の開放端部を前記支持台上で外方に移動させて前記有底筒体部材の歪み取りを行なうように構成したものである。
【0007】
更に、請求項2に記載のように、前記支持台の上面に平行に揺動可能に支持し、前記有底筒体部材の筒体部の内面に当接可能に配置する複数のアームと、該複数のアームを同時に揺動し前記有底筒体部材の筒体部の内面方向に駆動する第3の駆動装置を備えたものとし、前記第3の駆動装置を駆動して前記有底筒体部材を前記支持台の上面の所定位置に配置することとしてもよい。尚、前記第3の駆動装置は、前記第1の駆動装置の駆動前に駆動するように構成するとよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有底筒体部材の歪み取り装置の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図1乃至図6は本発明の一実施形態に係る自動車用鋳造アルミホイールの歪み取り装置を示すもので、有底筒体部材として自動車用鋳造アルミホイールが用いられる。歪み取り装置の全体構成は図5及び図6に示し、図1には主要構成の支持装置10及びプレス装置20を示す。尚、図5及び図6においてはハッチングを省略した。本発明の支持台は、図1に示すように方形板の支持台11と、これに固着された環状板の支持台12から成る。また、本実施形態で歪み取りの対象とする有底筒体部材は、図1において2点鎖線で示す鋳造アルミホイール(以下、ワークWという)であり、これは底部Wb及び筒体部Wcから成る有底筒体のアルミニウム製鋳造部品で、その開放端部Weが支持台12上に載置される。
【0009】
先ず図1乃至図4を参照して、支持装置10及びプレス装置20の構成を説明する。図1において、支持装置10を構成する支持台11の中央には、軸受111が固定され、この軸受111に、本発明の軸部材たる中空のスプライン軸112が図1の上下方向に移動可能に支持されている。スプライン軸112の先端には受台113が固定され、他端にはボール螺子機構が固定されている。即ち、スプライン軸112の中空部にボールナット121が固定され、このボールナット121に螺合する螺子軸122の一部がスプライン軸112の中空部内に収容され、これらによってボール螺子機構が構成されている。また、複数のシャフト13を介して支持台11にプレート14が支持されており、このプレート14に、螺子軸122の端部が、軸受15を介して回動自在に支持され、その支持部とボールナット121との間にプーリ131が固定されている。
【0010】
上記のプーリ131は、ベルト132を介してプーリ133に接続され、このプーリ133は、本発明の第1の駆動装置を構成するサーボ装置130の出力軸に固定されている。このサーボ装置130は駆動信号に応じた回転角度で出力軸を回転させることができ、ブラケット16を介して支持台11に固定されている。而して、受台位置決め機構120が構成され、サーボ装置130が回転すると、プーリ133、ベルト132及びプーリ131を介して螺子軸122が回転駆動され、これに螺合するボールナット121が図1の上方又は下方に移動する。これに伴い、ボールナット121が固定されたスプライン軸112が図1の上方又は下方に移動し、受台113が上下動する。
【0011】
また、支持台11の下面中央のスプライン軸112周りに、台座17及び軸受18を介して平歯車151が配置されている。この平歯車151に噛合するように、複数(本実施形態では3個で、図1にはこのうちの1個が表れている)の平歯車152が配置されている。この平歯車152は、軸受155を介して支持台11に回動自在に支持された軸156の一端に固定され、その他端側にはアーム157が固定されている。即ち、図1の上面側を示した図2、及び下面側を示した図3に明らかなように、平歯車151の周りに、平歯車152乃至154が等間隔に配置され、平歯車151の外歯に噛合するように支持台11に回動自在に支持されている。平歯車152にはラック161が噛合してラックアンドピニオン機構を構成し、このラック161を駆動するシリンダ162が支持台11の下面に固定されている。而して、ラック161、シリンダ162、平歯車152乃至154が本発明の第3の駆動装置を構成している。
【0012】
而して、ワーク位置決め機構110が構成され、シリンダ162によってラック161が前後動すると、平歯車152が回転し、これに噛合する平歯車151が逆方向に回転し、更にこれに噛合する平歯車153及び154が平歯車151と逆方向、従って平歯車152と同方向に回転する。これにより、平歯車152と共に軸156に固定されたアーム157の先端が外側に移動する方向に揺動し、例えば2点鎖線で示すように順次移動する。尚、符号は省略したが、平歯車153及び154と共に軸に固定されたアームについても同様に作動する。
【0013】
一方、支持装置10の上方にはプレス装置20が配置され、これを構成するプレスヘッド211が受台113の先端面に対向すると共に、スプライン軸222の中心軸と同一の軸に沿って移動可能に支持されている。プレス装置20は、図4及び図5に示すように、支持柱21及び22に摺動自在に支持され上下方向に移動する支持部材23に、プレスヘッド位置決め機構200を介してプレスヘッド211が支持される共に、これらと共に支持部材23を上下方向に駆動するプレス用のシリンダ30(図5)が、支持柱21及び22の先端部に支持されている。即ち、シリンダ30によって、支持部材23が支持柱21及び22に沿って上下動するように駆動され、従って、支持部材23に支持されたプレスヘッド位置決め機構200もこれと共に上下動するように駆動されることになる。
【0014】
支持部材23にはプレート24が固定され、このプレート24の中央には、軸受221が固定され、この軸受221に、中空のスプライン軸222が図4の上下方向に移動可能に支持されている。スプライン軸222の先端は支持部材213に所定距離を隔てて対向するように配置され、支持部材213は一対の復帰機構230を介してプレート24に支持されている。復帰機構230は、プレート24に支持された軸受231と、これに摺動自在に支持され上下方向に移動可能な支持柱232と、支持部材213が図4に示す原位置に復帰するように支持柱232を付勢するコイルスプリング233から成り、図4に示す状態では支持部材213が原位置に保持されるように構成されている。
【0015】
また、スプライン軸222の中空部上端にはボールナット223が固定され、このボールナット223に螺合する螺子軸224の一部がスプライン軸222の中空部内に収容され、これらによってボール螺子機構が構成されている。螺子軸224は、前述の螺子軸122とサーボ装置130との連結機構と同様のプーリ及びベルトの連結機構を介して、サーボ装置130と同様の構成のサーボ装置210に連結されており、サーボ装置210によって螺子軸224が回転駆動されるように構成されている。
【0016】
而して、サーボ装置210が回転すると螺子軸224が回転駆動され、これに螺合するボールナット223が図4の下方に移動する。これに伴い、ボールナット223が固定されたスプライン軸222が図4の下方に移動し、支持部材213に当接し、更に下方に移動するとコイルスプリング233が圧縮された状態で、支持部材213が下方に移動する。従って、支持部材213を所定の位置で保持すれば、プレスヘッド211が所定の位置に位置決めされる。そして、サーボ装置210を上記と逆方向に回転させれば、スプライン軸222の先端が支持部材213から離隔し、支持部材213はコイルスプリング233の付勢力によって原位置に戻される。このように、プレスヘッド211は、本発明の第2の駆動装置を構成するサーボ装置210によって位置決めされるように構成されている。尚、図4に示すように支持部材213の原位置を検出するセンサ216が設けられている。
【0017】
上記のサーボ装置130及び210、シリンダ30及び162等は、例えばマイクロコンピュータ等で構成された制御装置(図示せず)によって図7に示すように自動的に駆動制御される。先ず、ステップS1にて、図6に示す位置で例えばロボット装置(図示せず)によってワークWが支持装置10上に搬入される。次に、ステップS2に進み、図6に示す位置で、前述のワーク位置決め機構110によってワークWの位置が支持台12上の所定位置に調整される。この状態でステップS3に進み、図5に示すように支持装置10がプレス装置20の下方に配置される。
【0018】
続いて、ステップS4において、前述の受台位置決め機構120によって受台113の位置が調整される。例えば、サーボ装置130によって受台113がワークWの底部Wb下面に当接するまで上昇駆動され、この位置から所定距離d下降駆動され、これによってワークWの底部Wb下面と受台113との間が所定距離dとなるように受台113の位置が調整される。同様に、ステップS5において、サーボ装置210によってプレスヘッド211がワークWの底部Wb上面に当接するまで下降駆動される。
【0019】
この状態でステップS6にてワーク位置決め機構110が解除され、ステップS7においてシリンダ30が駆動され、プレス装置20ひいてはプレスヘッド211が所定距離dだけ下降駆動される。これにより、ワークWの底部Wbに荷重が付与され、ワークWの底部Wbがその中心軸に沿って所定距離d移動すると共に開放端部Weが支持台12上で外方に移動し、この結果ワークWの歪みが除去される。そして、ステップS8において支持装置10、プレス装置20等の各装置が原位置に復帰駆動された後、ステップS9に進み図6の状態からロボット装置(図示せず)によってワークWが搬出される。
【0020】
而して、上記のワークWとは異なる形状のアルミホイールの歪み取りを行なう場合には、その形状に応じて、制御装置(図示せず)によるサーボ装置130及び210、シリンダ30及び162等の駆動量を変更するだけで、受台113等の工具を交換することなく、適切に歪み取りを行なうことができる。尚、歪み取りの対象としてはアルミホイールに限らず、有底筒体部材であれば上記と同様に適切に歪み取りを行なうことができる。
【0021】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の有底筒体部材の歪み取り装置においては、支持台に有底筒体部材を配置し、第1の駆動装置を駆動して受台と有底筒体部材の底部内面との間の間隙を所定距離に調整すると共に、第2の駆動装置を駆動してプレスヘッドを受台方向に駆動し、有底筒体部材の底部を中心軸に沿って所定距離移動させると共に有底筒体部材の開放端部を支持台上で外方に移動させて有底筒体部材の歪み取りを行なうように構成されているので、形状や大きさが異なる複数の有底筒体部材に対し、工具等の交換を必要とすることなく、適切且つ容易に歪み取りを行なうことができる。
【0022】
更に、請求項2に記載のように構成した歪み取り装置によれば、第3の駆動装置を駆動して有底筒体部材を支持台の上面の所定位置に配置することができるので、歪み取りを行なう際の有底筒体部材の位置調整を適切且つ容易に行なうことができる。尚、第3の駆動装置は、第1の駆動装置の駆動前に駆動するとよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る有底筒体部材の歪み取り装置の主要部を示す一部断面図である。
【図2】図1の歪み取り装置における支持装置の平面図である。
【図3】図1の歪み取り装置における支持装置の底面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置を構成するプレス装置を示す一部断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置の全体構成を示す一部断面正面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置の全体構成を示す一部断面側面図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る歪み取り装置による歪み取り作動の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
W ワーク, 10 支持装置, 11,12 支持台,
20 プレス装置, 30 シリンダ, 113 受台,
110 ワーク位置決め機構, 120 受台位置決め機構,
130,210 サーボ装置, 157 アーム,
151,152,153,154 平歯車, 161 ラック,
162 シリンダ, 200 プレスヘッド位置決め機構,
211 プレスヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a strain relief device for a bottomed cylindrical member, and more particularly to a strain relief device suitable for strain relief of a cast aluminum wheel for automobiles.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a distortion removing device that removes distortion generated during the production of cast parts and the like, and is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-124649 as a vehicle wheel rim distortion removing device. The strain relief device disclosed in the same publication measures the inner diameter of the wheel rim by a distance sensor, and presses the short diameter portion with a press to expand the diameter according to the degree of collapse of the short diameter portion based on the measurement result. It is composed of.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Regarding the aluminum wheel of an automobile, it has a bottomed cylindrical shape including a spoke part as well as a cylindrical wheel rim as described in the above publication, and in such a bottomed cylindrical member distortion removing device Is arranged on the support plate so that the bottom of the member is located at the top, and a dedicated tool, for example, a dedicated block is arranged in the cylinder at a predetermined distance from the bottom surface, and the bottom is pressed from above. It is comprised so that the distortion of the said member may be removed. Accordingly, the above-described distortion removal cannot be performed by the distortion removal apparatus described in the above publication. The aluminum wheel has a plurality of holes in the bottom and does not form a closed bottom surface, but the bottomed cylindrical member that is the subject of the present invention has an opening in the bottom as described above. Including what you have.
[0004]
However, in the strain relief device for the bottomed cylindrical member as described above, it is necessary to prepare a dedicated block to be accommodated in the cylindrical body. If the shape of the target bottomed cylindrical member is different, a separate dedicated block is required. Must be prepared. Eventually, it is necessary to prepare a plurality of blocks conforming to the shape in each cylinder according to a plurality of objects to be processed, and to replace them. Therefore, not only the cost of the block itself, but also a process for storing and exchanging them is necessary, which also increases the cost. In particular, when a variety of products and a small amount are produced as in the recent times, the time required for the block replacement process leads to a significant increase in manufacturing cost.
[0005]
Therefore, the present invention provides a bottomed cylindrical member that can be easily distorted without requiring replacement of a dedicated tool or the like for a plurality of bottomed cylindrical members having different shapes and sizes. It is an object to provide a strain relief device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a support base on which the open end side of a bottomed cylindrical member is placed, a bearing fixed to the support base, and the bottomed cylindrical member with respect to the bearing. A shaft member that is movably supported along a central axis, a receiving base that is fixed to the tip of the shaft member and is disposed so as to be in contact with the bottom inner surface of the bottomed cylindrical member, and the shaft member that is the bottomed cylinder A first drive device that drives along the central axis of the body member; a press head that faces the distal end surface of the cradle and that is movably supported along the central axis of the shaft member; and A second driving device that drives along the central axis of the shaft member, and the bottomed cylindrical member is disposed on the support base, and the first driving device is driven to The gap between the bottomed cylindrical member and the inner surface of the bottom is adjusted to a predetermined distance, and the second driving device is driven. The press head is driven in the receiving direction to move the bottom of the bottomed cylindrical member along the central axis by the predetermined distance, and the open end of the bottomed cylindrical member is removed on the support base. The bottomed cylindrical member is moved in the direction to remove distortion.
[0007]
Further, as defined in claim 2, a plurality of arms that are swingably supported in parallel with the upper surface of the support base and arranged so as to be in contact with the inner surface of the cylindrical body portion of the bottomed cylindrical member member, It is assumed that there is provided a third driving device that simultaneously swings the plurality of arms and drives the inner surface of the cylindrical portion of the bottomed cylindrical member, and drives the third driving device to provide the bottomed cylinder. It is good also as arrange | positioning a body member in the predetermined position of the upper surface of the said support stand. The third driving device may be configured to be driven before the first driving device is driven.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a strain relief device for a bottomed cylindrical member of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 show a distortion eliminating device for a cast aluminum wheel for automobile according to an embodiment of the present invention, and a cast aluminum wheel for automobile is used as a bottomed cylindrical member. The overall configuration of the strain relief device is shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 1 shows the
[0009]
First, the configuration of the
[0010]
The
[0011]
Further, a
[0012]
Thus, when the
[0013]
On the other hand, the
[0014]
A
[0015]
Further, a
[0016]
Thus, when the
[0017]
The
[0018]
Subsequently, in step S4, the position of the
[0019]
In this state, the
[0020]
Thus, when the distortion of an aluminum wheel having a shape different from that of the workpiece W is performed, the
[0021]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, in the bottomed cylindrical member distortion removing device of the present invention, the bottomed cylindrical member is disposed on the support base, and the first driving device is driven to receive the base and the bottom inner surface of the bottomed cylindrical member. And the second drive device is driven to drive the press head in the direction of the cradle to move the bottom of the bottomed cylindrical member along the central axis by a predetermined distance. Since the open end portion of the bottom cylindrical member is moved outward on the support base so as to remove the distortion of the bottomed cylindrical member, a plurality of bottomed cylindrical members having different shapes and sizes are provided. On the other hand, it is possible to remove the distortion appropriately and easily without requiring replacement of a tool or the like.
[0022]
Furthermore, according to the distortion removing device configured as described in claim 2, the third driving device can be driven to dispose the bottomed cylindrical member at a predetermined position on the upper surface of the support base. The position adjustment of the bottomed cylindrical member when taking out can be performed appropriately and easily. The third driving device may be driven before the first driving device is driven.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a main part of a strain relief device for a bottomed cylindrical member according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a support device in the strain relief device of FIG. 1;
3 is a bottom view of a support device in the strain relief device of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a press device constituting a strain relief device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial cross-sectional front view showing an overall configuration of a strain relief device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional side view showing the overall configuration of the strain relief device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a distortion removing operation by the distortion removing apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
W work, 10 support device, 11, 12 support base,
20 press machine, 30 cylinder, 113 cradle,
110 workpiece positioning mechanism, 120 cradle positioning mechanism,
130, 210 servo devices, 157 arms,
151, 152, 153, 154 spur gear, 161 rack,
162 cylinder, 200 press head positioning mechanism,
211 press head
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