JP5768307B2 - 粉末成形体のチャッキング装置 - Google Patents

Description

この発明は、粉末成形体の搬送に利用するチャッキング装置、詳しくは、脆弱な粉末成形体を、変形や破損を抑制しながら把持して搬送することを可能にしたチャッキング装置に関する。

焼結歯車や可変バルブタイミング機構用の焼結カムなどの各種焼結部品は、原料粉末の圧粉成形工程と、得られた粉末成形体（圧粉体）を焼結する焼結工程を経て製造される。

このうち、圧粉成形工程では、原料粉末がプレス金型によって成形され、ここで得られた粉末成形体が焼結炉に移送される。その移送には、例えば、下記特許文献１，２に開示されるような払い出し装置が利用されている。

特許文献１に開示された払い出し装置は、プレス機のキャビティから押し出された粉末成形体をシリンダによって駆動される対向一対のチャックハンドで掴み、そのチャックハンドをガイドで案内しながら搬送シリンダで移動させて掴んだ粉末成形体をシュートの位置まで搬送する。

また、特許文献２に開示された払い出し装置は、金型に原料粉末を投入するフィーダ（給粉ボックス）の前面に電磁石を設置し、その電磁石に金型から抜き出された粉末成形体を磁力で吸着させ、搬送先で電磁石の通電を断つことで吸着を解除するようにしている。

特開平７−２５２５０４号公報 特開平１０−１０９１９６号公報

特許文献１の払い出し装置は、プレス金型から押し出された粉末成形体をチャックハンドで掴んでシュートの位置まで搬送する。しかしながら、粉末成形体をチャックハンドで直に掴むこの方法では、チャックハンドによる掴みによって粉末成形体が変形することがあり、また、極端なケースでは破損することもあった。

チャックハンドの把持面には、保護用のゴムを取り付けているが、それでも、上記の変形、破損の問題が生じている。粉末成形体が薄肉のリング形状の場合には特に、変形、破損が顕著である。

一方、特許文献２の払い出し装置は、磁力による吸着が不可能な非磁性体の粉末成形体の払い出しには利用できない。

また、ワークを掴まずに搬送できる装置として、ワークの上面を真空吸着パッドで吸着し、この状態でワークを吊り下げて搬送する装置も知られているが、この装置は、吸着ができない形状の粉末成形体の搬送には利用することができない。

この発明は、脆弱な上に真空吸引や磁力による吸着保持もできない粉末成形体であっても、変形や破損を生じさせずに掴んで搬送可能となしてプレス金型からの払い出しなどを安全に行えるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、対向配置される一対の各々がワーク把持面を備えたチャックハンドと、各チャックハンドを個別に支える一対のアームと、その対のアームを互いに接近、離反させて前記チャックハンドを開閉する駆動機構を有し、前記チャックハンドが前記対のアームの各々に設けた複数のスライドガイドによって個々のアームに対して対のアームが接近、離反する方向に進退自在に支持され、前記スライドガイドは、装置の平面視において掴み対象の粉末成形体の外周に沿って周方向に分散して配置され、さらに、各チャックハンドが、前記ワーク把持面に働く面圧が平均化される位置に分散して配置された複数個のばねによって閉じ方向に付勢された粉末成形体のチャッキング装置を提供する。

このチャッキング装置は、各チャックハンドのワーク把持部にスポンジやゴムなどのクッション材を貼り付けることができる。そのクッション材を有するものは、ばねによる緩衝とクッション材による緩衝がなされ、粉末成形体の保護の効果がより高まる。

前記チャックハンドの先端下部に、ワーク把持面よりも掴み方向前方に突出して粉末成形体を下から受け支えるワーク受け部を形成することもできる。粉末成形体の形状によっては、そのワーク受け部を有するチャックハンドを用いたチャッキング装置を、プレス金型からの粉末成形体の払い出しに利用することができる。

この発明のチャッキング装置は、チャックハンドを閉じ方向に付勢したばねが緩衝材として働いてチャックハンドによる粉末成形体の把持力が過大になることが防止される。

また、対のアームに複数のスライドガイドを設け、各チャックハンドをそのスライドガイドで支持しているので、チャックハンドの姿勢の崩れが起こらない。また、各チャックハンドを分散配置された複数個のばねで閉じ方向に付勢しているので、チャックハンドによる掴みがワーク把持面の各部において平均的な力でなされる。

そのばねによる緩衝と掴み力の平均化作用により、厚みが薄くて壊れやすいリング状の粉末成形体なども変形や破損を生じさせずにチャックハンドで掴むことができる。

この発明のチャッキング装置の一形態を示す平面図 図１のチャッキング装置の要部の拡大平面図 図１のチャッキング装置の要部の拡大正面図

以下、この発明のチャッキング装置の実施の形態を、添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。例示のチャッキング装置１は、対向配置される一対のチャックハンド２，２と、平行配置の一対のアーム３，３と、そのアーム３，３を互いに接近、離反させる駆動機構４と、チャックハンド２，２を案内するスライドガイド５と、アーム３を案内するスライドガイド６と、緩衝材として働くばね７を組み合わせて構成されている。

チャックハンド２，２は、掴み対象の粉末成形体Ａの外周面に当接させるワーク把持面２ａを有する。また、先端下部に、ワーク把持面２ａよりも掴み方向前方に突出して粉末成形体Ａを下から受け支えるワーク受け部２ｂを有し、さらに、両側部（アーム３の長手方向の端部）近傍にガイド孔５ｂを有する。ガイド孔５ｂは、チャックハンドの基部にアーム３の長手直角方向に貫通させて設けた孔である。

ワーク把持面２ａは、クッション材８をチャックハンド２に貼り付け、そのクッション材８の表面を把持面となしている。クッション材８は、スポンジやゴムを用いたものであって、緩衝効果を高める。

アーム３、３は、平行状態を保って互いに接近、離反させるものを示した。例示のアーム３、３は、接近方向への移動量と離反方向への移動量が、駆動機構４の駆動ストロークによって規制される。

駆動機構４は、エアシリンダ４ａを駆動源にして対のアーム３，３を相反する方向に移動させるものを示したが、電動シリンダやリニアガイドなど、エアシリンダ以外の駆動源を用いる機構であってもよい。

スライドガイド５は、チャックハンド２，２の姿勢を維持するためのガイドであって、
ガイドピン５ａをガイド孔５ｂに挿通し、そのガイドピン５ａとガイド孔と５ｂの２者で構成している。そのスライドガイドのガイドピン５ａは、一端がアーム３に固定されている。

スライドガイド６は、２組が平行配置にして設けられている。図示のスライドガイド６は、ガイドピン６ａとガイドブッシュ６ｂを組み合わせたものである。ガイドピン６ａの一端は片方のアームに固定され、そのガイドピン６ａの自由端である他端側が他方のアームに固定されたガイドブッシュ６ｂにスライド自在に挿通されている。

このスライドガイド６は、アーム３、３の平行状態を維持できるものであればよく、図示の形態に限定されない。

ばね７は、１個のチャックハンドに対して複数個設けられており、そのばね７が各チャックハンド２を閉じ方向に付勢している。このばね７は、チャックハンド２のワーク把持面が粉末成形体に押し付けられたときにワーク把持面の各部に働く面圧（ばねの力による掴み力）が平均化される位置に分散して設置されている。なお、ばね７は、ガイドピン５ａに外嵌してチャックハンド２とアーム３との間に介在してもよい。

以上の通りに構成された例示のチャッキング装置１は、アーム３，３が最接近した位置でチャックハンド２による粉末成形体Ａの掴みがなされる。このとき、ばね７は圧縮され、チャックハンド２による掴みがばね７の力によってなされる。従って、粉末成形体Ａの把持部の外径変化がなければ、チャックハンド２による粉末成形体Ａの掴みは一定の力でなされることになる。

そのために、駆動機構の駆動源としてエアシリンダも好適に利用することができる。チャックハンド２による掴み力をエアシリンダで発生させるものはエアー圧の微調整が不可欠であるが、この発明ではばね７の力を利用するのでエアー圧が変動しても掴み力は変動せず、従って、エアー圧の調整は不要である。

かかるチャッキング装置は、掴みが一定の力でなされることに加えて、スライドガイド５の働きでチャックハンド２の姿勢の崩れが防止され、さらに、ばね７を分散配置したことでワーク把持面の各部における掴み力も平均化されるため、厚みが薄くて壊れやすいリング状の粉末成形体なども変形、破損を生じさせずに安全に掴むことができる。

なお、アーム３，３は、少なくとも片方が観音開きの状態に動くアームであってもよい。その観音開きのアームを用いるものは、スライドガイド６は不要である。

また、ワーク受け部２ｂやクッション材８は、好ましい要素に過ぎず、省略することもあり得る。

１ チャッキング装置
２ チャックハンド
２ａ ワーク把持面
２ｂ ワーク受け部
３ アーム
４ 駆動機構
４ａ エアシリンダ
５，６ スライドガイド
５ａ、６ａ ガイドピン
５ｂ ガイド孔
６ｂ ガイドブッシュ
７ ばね
８ クッション材
Ａ 粉末成形体

Claims (3)

1. 対向配置される一対の各々がワーク把持面を備えたチャックハンド（２，２）と、各チャックハンドを個別に支える一対のアーム（３，３）と、その対のアームを互いに接近、離反させて前記チャックハンド（２，２）を開閉する駆動機構（４）を有し、前記チャックハンド（２）が前記対のアームの各々に設けた複数のスライドガイド（５）によって個々のアームに対して対のアームが接近、離反する方向に進退自在に支持され、前記スライドガイド（５）は、装置の平面視において掴み対象の粉末成形体の外周に沿って周方向に分散して配置され、さらに、各チャックハンド（２）が、前記ワーク把持面に働く面圧が平均化される位置に分散して配置された複数個のばね（７）によって閉じ方向に付勢された粉末成形体のチャッキング装置。
2. 前記チャックハンド（２）のワーク把持部にクッション材（８）を貼り付けた請求項１に記載の粉末成形体のチャッキング装置。
3. 前記チャックハンド（２）の先端下部に、ワーク把持面よりも掴み方向前方に突出して粉末成形体を下から受け支えるワーク受け部（２ｂ）を設けた請求項１又は２に記載の粉末成形体のチャッキング装置。

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