JP5206275B2

JP5206275B2 - 平ダイス転造盤

Info

Publication number: JP5206275B2
Application number: JP2008247133A
Authority: JP
Inventors: 康弘村井; 宗一角谷; 慎哉滝本
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: JP2010075968A

Description

本発明は、平ダイス転造盤の加工精度向上に関する。

一対の平ダイスを対称位置に平行に配置し、該平ダイス間に被転造物を回転可能に支持して平ダイス間に挟持し、平ダイスを相対的に同期移動させ被転造物外周、特にインボリュートスプラインなどを塑性加工する平ダイス転造盤において、平ダイスをできるだけ正確に被転造物の軸心に対して点対称となるように同期運転させる必要がある。この同期精度が崩れると、加工された被転造物のインボリュートスプラインの累積ピッチ誤差が悪くなる。このため、一般的な油圧シリンダ駆動の転造盤では、被転造物の軸心と同軸状に同期用ピニオンを回転可能に設け、このピニオンを左右の１対の摺動台に設けた同期用ラックとかみ合うようにして、左右摺動台の同期運転を行うようにしている。しかしながら、こうしたラックとピニオンの間にはバックラッシがあり、時間経過とともにバックラッシが変化し、同期精度に限界があった。
また、ボールねじ駆動の平ダイス転造盤では、特許文献１に開示されているように、１対の摺動台の同期を、油圧シリンダ駆動の転造盤と同様に、被転造物の転心と同軸状に同期用ピニオンを回転可能に設け、このピニオンを左右の１対の摺動台に設けた同期用ラックとかみ合うようにするとともに、各摺動台を１対のボールねじの各々を駆動する１対のダイス駆動サーボモータをＮＣ制御することにより、同期精度を高める方法があった。
実開平６−６１３３９

しかしながら、前記特許文献１に記載の方法では、通常の運転で問題が無くても、サイクルタイムが２０秒以下程度の比較的短い運転条件で使用すると、ボールねじの発熱によりボールねじが伸び、ＮＣ制御による各摺動台の位置決め精度に狂いが生じ、別に設けた同期用のラックとピニオンの歯面に強い摩擦抵抗を生じ、ＮＣ位置決めエラーが発生するという課題があった。

本発明の課題は、サイクルタイムが２０秒以下程度の比較的短いサイクルタイム運転条件で使用しても、１対の摺動台に設けた１対の平ダイスの同期精度が狂わず、正確な同期運転を可能とすことにより、被転造物の加工精度、特にインボリュート累積ピッチ誤差が小さい転造盤を提供することにある。

このため本発明は、１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置に平行に配置し、該平ダイス間に被転造物を１対の支持センター間で回転可能に支持して平ダイス間に挟持し、転造盤本体に一端を軸受で支持するよう設置された１対のボールねじ軸の駆動により、平ダイスを相対的に同期移動させ被転造物外周にインボリュートスプラインまたは歯車を塑性加工する転造盤であって、
前記１対の平ダイスの前記転造盤本体に対する位置を各々検出する１対のセンサーと、各前記センサーの検出値を、前記被転造物軸心に対する前記１対の支持センターの軸心からのずれ量、即ち、前記被転造物軸心に対する前記１対のセンターの高さ位置のずれ量として演算し補正量を決定する補正量決定手段を有し、
前記１対のセンターの高さ位置を、同時に、または個別にＮＣ装置の数値指令で位置決めできるサーボ駆動機構を有し、前記補正量に基づき、前記サーボ駆動機構に指令を出すことにより、前記１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置になるよう補正することを特徴とする平ダイス転造盤を提供することにより上述した本発明の課題を解決した。

かかる構成により本発明では、１対の平ダイスの転造盤本体に対する位置を各々検出するセンサーと、センサーの検出値を、被転造物軸心に対する前記１対の支持センターの軸心からのずれ量、即ち、前記被転造物軸心に対する前記１対のセンターの高さ位置のずれ量として演算し補正量を決定する補正量決定手段を有し、
前記１対のセンターの高さ位置を、同時に、または個別にＮＣ装置の数値指令で位置決めできるサーボ駆動機構を有し、前記補正量に基づき、前記サーボ駆動機構に指令を出すことにより、前記１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置になるよう常時補正するようにしたので、サイクルタイムが２０秒以下程度の比較的短いサイクルタイム運転条件で使用しても、１対のセンターの高さ位置が１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置になるよう常時補正され、１対の摺動台に設けた１対の平ダイスの同期精度が狂わず、正確な同期運転を可能とすことにより、被転造物の加工精度、特にインボリュート累積ピッチ誤差が小さい転造盤を提供するものとなった。

本発明の実施形態の平ダイス転造盤を図１乃至図５を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の平ダイス転造盤の立面図を示すブロック図、図２は図１で示す、１対の平ダイスの被転造物軸心に対する点対称位置関係からのずれ量を演算する説明図、図３は図１の平ダイス転造盤を図でみて右方向からみた要部の斜視図、図４は図３の左半分の平ダイス転造盤の概略側面図で、サーボ駆動機構であるテール支持センター昇降機構を示し、図５は図４のテール支持センター昇降機構の作動を示す説明図である。

図１に本発明の平ダイス転造盤を模式的に示す。図１乃至図５に示すように、本発明の実施形態の立型平ダイス転造盤は、１対の平ダイス７、８を被転造物３軸心４に対して点対称位置に平行に配置し、平ダイス７、８間に被転造物３を支持センターであるヘッド支持センター１８とテール支持センター１７間で回転可能に支持して平ダイス７、８間に挟持し、転造盤本体１に一端を軸受２６、２７で支持するよう設置された１対のボールねじ軸９、１０を回転駆動することにより、摺動台５、６上に固定された１対の平ダイス７、８を相対的に同期移動させ被転造物３外周に図示しないインボリュートスプラインまたは歯車を塑性加工する平ダイス転造盤である。
転造盤本体１の上部にダイス駆動サーボモータ１５、ギヤボックス２が設置され、ダイス駆動サーボモータ１５によりギヤボックス２を介して、転造盤本体１本体に設置されたサポート軸受２６、２７により支持された左右のボールねじ軸９、１０を回転駆動することにより、摺動台５、６上に固定された１対の平ダイス７、８が、被転造物３を挟み込むように移動することにより被転造物３外周にスプライン歯形等が転造加工される。
摺動台５、６上に固定されたセンサー１２、１４が、１対の平ダイス７、８の転造盤本体１に対する位置を各々検出する転造盤本体１に設けた位置検出用のスケール１１、１３を読み取ることにより、左右の摺動台５、６の位置を検出できるようになっている。

さらに、図４及び図５に示すように、本発明の平ダイス転造盤では、１対の支持センター１７、１８の高さ位置を、同時に、または個別にＮＣ装置の数値指令で位置決めできるサーボ駆動機構を有する。テール支持センター本体１９はテール支持センター１７を上下に昇降させるサーボ駆動機構であるテール支持センター昇降機構２３を有し、ヘッド支持センター本体２０にも、図示しないが、ヘッド支持センター１８を上下に移動させる同様のヘッド支持センター昇降機構が付属されている。サーボ駆動機構であるテール支持センター昇降機構２３は、テール支持センター本体１９は、テーパ面３３、３３’を有する昇降台３０の上に設置され、昇降台３０は、ガイドポスト３１、３２により、上下移動できるように案内されている。昇降台３０のテーパ面３３には、水平に移動可能に設置された移動台２９のテーパ面３３’が、相互に接するように配置され、移動台２９の水平動作により、昇降台３０が垂直に上下移動するようにされている。移動台２９は、サーボ駆動機構の駆動部である電動のサーボシリンダ２８により、ＮＣ指令により、所定量だけ移動させることができ、これにより、昇降台３０、テール支持センター１７を上下に昇降させる。

図２に示すように、転造盤の連続運転によりボールねじ軸９、１０が発熱して伸びると、被転造物３軸心４に対する右ダイス７の前端位置が点線のａから実線のｃに、左ダイス８の前端位置が点線のａから実線のｂに、それぞれ変化し、被転造物３軸心４に対して点対称でなくなり、点線で示す位置に被転造物３’軸心４’が移動する。本発明の平ダイス転造盤では、センサー１２、１４の検出値を、点線で示す被転造物３’軸心４’に対する１対の支持センター１７、１８の軸心４からのずれ量、即ち、１対の支持センター１７、１８の高さ位置の、１対の平ダイスの被転造物軸心に対する、点対称位置からのずれ量として図示しない補正量決定手段により左右のダイスの位置ずれ量ｃ−ｂを演算することができる。本発明の転造盤では、連続運転後の各摺動台の位置決めのずれ量を、位置検出用スケール１１、１３をセンサー１２、１４で読み取ることにより、左右のダイスの位置ずれ量ｃ−ｂを、１対の支持センター１７、１８の高さ位置のずれ量として、補正量を演算することができる。このようにして得られた左右ダイスの位置ずれ量に基づく補正量を、適切な指令値でサーボシリンダ２９を駆動し、テール支持センタ−本体１９を上下移動させることにより、左右ダイスに対して、被転造物軸心が点対称の中心となるよう被転造物中心を位置決めすることができる。例えば、転造盤の連続運転により生じた左右ダイスの位相ずれ量ｃ−ｂが０．１ｍｍの場合、テール支持センタ１９高さを（ｃ−ｂ）／２＝０．０５ｍｍだけ低くすることにより、左右ダイスが被転造物軸心に対して点対称となる。このような、摺動台の位置の検出とずれの補正は、実際の転造加工ラインで、被転造物１個加工する毎に行ってもよいし、被転造物定数加工毎に行うようにしても良い。

〔本発明の実施形態の効果〕かかる構成により本発明の実施形態の転造盤では、１対の平ダイスの転造盤本体に対する位置を各々検出するセンサーと、センサーの検出値を、被転造物軸心に対する前記１対の支持センターの軸心からのずれ量、即ち、前記１対のセンターの高さ位置の、１対の平ダイスの被転造物軸心に対する、点対称位置とらのずれ量として演算し補正量を決定する補正量決定手段を有し、１対の支持センターの高さ位置を、同時に、または個別にＮＣ装置の数値指令で位置決めできるサーボ駆動機構により、１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置になるよう常時補正するようにしたので、サイクルタイムが２０秒以下程度の比較的短いサイクルタイム運転条件で使用しても、１対のセンターの高さ位置が１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置になるよう常時補正され、１対の摺動台に設けた１対の平ダイスの同期精度が狂わず、正確な同期運転を可能とすことにより、被転造物の加工精度、特にインボリュート累積ピッチ誤差が小さい転造盤を提供するものとなった。

本発明の実施形態の平ダイス転造盤の立面図を示すブロック図。図１で示す、１対の平ダイスの被転造物軸心に対する点対称位置関係からのずれ量を演算する説明図。図１の平ダイス転造盤を図でみて右方向からみた要部の斜視図。図３の左半分の平ダイス転造盤の概略側面図で、サーボ駆動機構であるテール支持センター昇降機構を示す。図４のテール支持センター昇降機構の作動を示す説明図である。

符号の説明

１：転造盤本体、３、３’：被転造物、４、４’：被転造物軸心、７、８：一対の平ダイス、９：１対のボールねじ軸の一方、１０：１対のボールねじ軸の他方、１２、１４：センサー、１７：テール支持センター（支持センター）、１８：ヘッド支持センター（支持センター）、２３：テール支持センター昇降機構（サーボ駆動機構）、２９：移動台、３０：昇降台、３１、３２：ガイドポスト、３３、３３’：テーパ面、２８：サーボシリンダ（サーボ駆動機構の駆動部）

Claims

１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置に平行に配置し、該平ダイス間に被転造物を１対の支持センター間で回転可能に支持して平ダイス間に挟持し、転造盤本体に一端を軸受で支持するよう設置された１対のボールねじ軸の駆動により、平ダイスを相対的に同期移動させ被転造物外周にインボリュートスプラインまたは歯車を塑性加工する転造盤であって、
前記１対の平ダイスの前記転造盤本体に対する位置を各々検出する１対のセンサーと、各前記センサーの検出値を、前記被転造物軸心に対する前記１対の支持センターの軸心からのずれ量、即ち、前記被転造物軸心に対する前記１対のセンターの高さ位置のずれ量として演算し補正量を決定する補正量決定手段を有し、
前記１対のセンターの高さ位置を、同時に、または個別にＮＣ装置の数値指令で位置決めできるサーボ駆動機構を有し、前記補正量に基づき、前記サーボ駆動機構に指令を出すことにより、前記１対の平ダイスを被転造物軸心に対して点対称位置になるよう補正することを特徴とする平ダイス転造盤。
前記サーボ駆動機構は、前記１対の支持センターを支持する支持センター本体を上下に昇降させる１対のセンター昇降機構を有し、各前記センター昇降機構は、前記支持センター本体に、ガイドポストにより上下移動可能に案内されテーパ面を有する昇降台と、前記昇降台のテーパ面と相互に接して水平移動可能に設置された移動台と、前記移動台を駆動するサーボシリンダと、を有することを特徴とする請求項１記載の平ダイス転造盤。