JP6096360B1 - ワーク姿勢変更装置および多工程圧造機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造でワークの姿勢を変更できるワーク姿勢変更装置を提供する。【解決手段】相互に向かい合って配置されるとともに少なくとも一方が所定の移動方向に移動する第１部材２および第２部材３を備えて、ワークＷの移動方向に平行する平行姿勢を直交姿勢に変更するワーク姿勢変更装置１であって、第１部材２は、平行姿勢のワークＷの後端を押動する押動部２４、および、直交姿勢のワークＷの側面を支持する第１支持部２３を有し、第２部材３は、押動されるワークＷの先端を案内して、ワークＷを平行姿勢から傾斜姿勢を経て直交姿勢まで変更する傾斜案内部３２、および、直交姿勢のワークＷの側面を支持する第２支持部３３を有し、傾斜案内部３２を挟んで平行配置されワークＷを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部４２をさらに備えた。【選択図】図１０

Description

本発明は、圧造機や鍛造機の内部でワークの姿勢を変更するワーク姿勢変更装置、および、このワーク姿勢変更装置を備える多工程圧造機に関する。

パンチおよびダイスによりワークを打圧する圧造工程部を複数有して、成形加工を行う多工程圧造機が知られている。多工程圧造機では、ワーク搬送装置によりワークを上流側から下流側に順送りに搬送して、成形加工を進めてゆく。棒状のワークは、多くの場合に軸線の延長方向から打圧され、最終製品形状によっては、軸線に直交する方向からの打圧が必要になる場合がある。この場合、棒状のワークの姿勢を９０°変更する必要が生じる。圧造および鍛造の分野で、ワークの姿勢を変更する技術例が特許文献１、２に開示されている。

特許文献１に開示された鍛造機は、ホース継手を製造するものであり、部品(ワーク)を回転する部品ロータが配設されている。実施形態の記載によれば、部品ロータは部品を９０°回転させ、部品はトラニオン状の構造の水平軸線の周りを回転する。これによれば、複数の形態が互いに垂直な複数の軸線に形成された製品を製造できる、とされている。

また、特許文献２の多段式圧造成形機は、複数の圧造ステーション（圧造工程部)の間に素材姿勢変更用のステーションが備えられている。素材姿勢変更用のステーションは、中間素材をダイ側に押し込む手段と、押し込まれた中間素材を挟み付けて保持する一対の回転体と、一対の回転体を９０°回転させて中間素材を起立させる駆動手段と、起立姿勢の中間素材を突き出す手段と、を備える。これによれば、中間素材は起立姿勢に姿勢変更された状態で以後圧造加工が加えられ、例えば、扁平なリング状頭部が形成された軸体を製造できる、とされている。

特開２００９−２３３７５０号公報 特開平８−１９２２４１号公報

ところで、特許文献１、２の技術例は、いずれかの圧造工程部のパンチおよびダイスに代えて装備することができるので、汎用性に優れる。仮に、ワークの姿勢変更機能をワーク搬送装置に付与した場合、製造するワークの形状が変更されて姿勢変更機能が不要となったときに、ワーク搬送装置を大規模改修する必要が生じる。

しかしながら、特許文献１には「部品はトラニオン状の構造の水平軸線の周りを回転する」という記載しかなく、部品ロータの構造および動作は明瞭でない。それでも、部品ロータの図面を見ると、複雑な構造であることが分かる。また、特許文献２の素材姿勢変更用のステーションも、構造が複雑である。加えて、素材姿勢変更用のステーションは、専用の駆動機構が必要となるため、汎用性が低下する。

本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でワークの姿勢を変更できるワーク姿勢変更装置、およびこのワーク姿勢変更装置を備える多工程圧造機を提供することを解決すべき課題とする。

本発明のワーク姿勢変更装置は、相互に向かい合って配置されるとともに、少なくとも一方が所定の移動方向に移動して相互の離間距離が変化する第１部材および第２部材を備えて、ワークの長さ方向が前記移動方向に平行する平行姿勢を、前記ワークの長さ方向が前記移動方向に直交する直交姿勢に変更するワーク姿勢変更装置であって、前記第１部材は、前記第２部材と対向する第１対向面に、前記平行姿勢の前記ワークの後端を押動する押動部、および、前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第１支持部を有し、前記第２部材は、前記第１部材と対向する第２対向面に、前記移動方向に対して傾斜配置され、押動される前記ワークの先端を案内して、前記ワークを前記平行姿勢から前記移動方向に対して傾斜した傾斜姿勢まで変更する傾斜案内部、および、前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第２支持部を有し、前記傾斜案内部を挟んで平行配置され、前記ワークを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部をさらに備え、前記押動部は、前記傾斜姿勢の前記ワークを押動して前記直交姿勢まで変更する。

また、本発明のワーク姿勢変更装置は、相互に向かい合って配置されるとともに、少なくとも一方が所定の移動方向に移動して相互の離間距離が変化する第１部材および第２部材を備えて、ワークの長さ方向が前記移動方向に平行する平行姿勢を、前記ワークの長さ方向が前記移動方向に直交する直交姿勢に変更するワーク姿勢変更装置であって、前記第１部材は、前記第２部材と対向する第１対向面に、前記平行姿勢の前記ワークの後端を押動する押動部、および、前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第１支持部を有し、前記第２部材は、前記第１部材と対向する第２対向面に、前記移動方向に対して傾斜配置され、押動される前記ワークの先端を案内して、前記ワークを前記平行姿勢から前記移動方向に対して傾斜した傾斜姿勢まで変更する傾斜案内部、および、前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第２支持部を有し、前記傾斜案内部を挟んで平行配置され、前記ワークを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部、ならびに、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に設けられ、前記傾斜姿勢の前記ワークの側面を押動または支持して前記直交姿勢まで変更するピン部材をさらに備えてもよい。

さらに、前記２つの側壁部を含んで形成され、かつ、前記第２部材を収容しつつ前記第１部材に向かって開口する孔を有したケースをさらに備え、前記ワークは、前記孔の内部で姿勢が変更される、ことが好ましい。

また、前記第２部材は、前記孔の内部を前記移動方向に移動可能であって、前記第１部材に近い位置で前記傾斜案内部が前記ワークの姿勢の変更を開始し、前記第１部材から遠い位置へと移動しながら前記ワークの姿勢の変更を継続し、前記第１部材から遠い位置で前記第２支持部が前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する、ことが好ましい。

さらに、前記第２部材は、前記第１部材に近い位置に移動して、前記直交姿勢の前記ワークを前記孔から押し出す、ことが好ましい。

さらに、前記ケースは、前記孔の下側から前記第１部材に向かって突出するように形成され、前記孔から押し出された前記直交姿勢の前記ワークが載置されるワーク載置部を有する、ことが好ましい。

また、前記第２部材は、前記第２対向面の下部に配置され、水平な前記移動方向から下方に向けて傾斜する前記傾斜案内部と、前記第２対向面の上部に配置された前記第２支持部と、を有する、ことが好ましい。

さらに、前記第１部材は、前記第１対向面の上下方向に延在する溝形状の前記第１支持部を有し、溝形状の前記第１支持部が前記押動部を兼ねる、ことが好ましい。

また、前記第１部材は、前記第１対向面の中間高さに配置された前記押動部と、前記第１対向面の前記押動部よりも下側に配置された前記第１支持部と、前記第１対向面の前記押動部よりも上側に傾斜配置され、前記ワークが傾斜するにつれてその後端を徐々に上方に案内する傾斜案内補助部と、を有し、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、前記移動方向に移動して前記ワークの側面を押動または支持するピン部材を有してもよい。

さらに、前記ワークを掴んで前記第１部材と前記第２部材との間まで搬入し、前記押動部によって押動される前記ワークを途中まで掴み続ける一対のフィンガをさらに備え、一対の前記フィンガは、互いに向かい合う内側面に、前記移動方向の溝および前記移動方向に対して傾斜した傾斜方向の溝が重ねて形成されており、掴み続けている前記ワークの前記平行姿勢から前記傾斜姿勢への変化を許容する、ことが好ましい。

本発明の多工程圧造機は、軸線に沿って移動するパンチと、前記軸線を共通にするダイスとを備えた圧造工程部を複数もつ多工程圧造機であって、いずれかの圧造工程部の前記パンチおよび前記ダイスの一方に代えて前記第１部材を装備し、前記パンチおよび前記ダイスの他方に代えて前記第２部材および前記２つの側壁部を装備することにより、本発明のワーク姿勢変更装置を着脱可能に備える。

本発明のワーク姿勢変更装置によれば、第１部材が移動方向に相対移動すると、押動部によって押動されるワークは、傾斜案内部に案内されて平行姿勢から傾斜姿勢まで変化し、さらに押動されて直交姿勢へと自動的に変化する。このため、特許文献２の一対の回転体を９０°回転させる専用の駆動機構は不要であり、第１部材および第２部材の少なくとも一方を移動方向に駆動する機構のみで足りる。したがって、簡易な構造でワークの姿勢を変更できるワーク姿勢変更装置を提供できる。

また、第１部材および第２部材の少なくとも一方がピン部材を有する態様では、ピン部材の押動または支持により、傾斜姿勢のワークが直交姿勢まで変更される。

さらに、孔を有したケースを備える態様では、ワークは、孔の内部で姿勢が変更される。したがって、ワークの位置がずれてしまうおそれが無く、ワークの表面が傷つくリスクも低減される。

また、第２部材が孔の内部を移動方向に移動可能な態様では、第２部材が第１部材から遠い位置へ移動することにより、ワークの姿勢変更が助長され、かつ確実に行われる。

さらに、第２部材が直交姿勢のワークを孔から押し出す態様では、ワークの取り出しが容易になる。

さらに、ケースがワーク載置部を有する態様では、ワーク載置部によってワークの落下のおそれが解消され、ワークが確実に取り出される。

また、第２部材が下方に向けて傾斜する傾斜案内部を有する態様では、ワークの先端を下側に案内して、後端を上側にした起立姿勢に変更できる。

さらに、第１部材が押動部を兼ねる溝形状の第１支持部を有する態様では、第１部材の構造を特に簡易化できる。

また、第１部材が押動部、第１支持部、および傾斜案内補助部を有する態様では、ピン部材を併用することにより、ワークを起立姿勢に変更して保持できる。

さらに、一対のフィンガの内側面に軸線方向および傾斜方向の溝が重ねて形成された態様では、一対のフィンガは、ワークの姿勢が変化する途中まで掴み続けることができる。したがって、ワークの落下のおそれが解消され、ワークの姿勢が確実に変更される。

本発明の多工程圧造機によれば、いずれかの圧造工程部にワーク姿勢変更装置を着脱可能に備えることができる。このため、ワークの姿勢変更機能の要否に応じてワーク姿勢変更装置を着脱できるので、大規模改修の必要が無い。また、多工程圧造機に元々備えられている駆動機構を用いてワーク姿勢変更装置を駆動できる。したがって、ワーク姿勢変更装置の汎用性が高い。

本発明の実施形態の多工程圧造機の全体構成を模式的に示す平面図である。 多工程圧造機にワーク姿勢変更装置を装備して製造する部品を例示した斜視図である。 第１実施形態のワーク姿勢変更装置の構成を示した斜視図である。 第１部材の側面断面図である。 ケースの側面断面図であり、第２部材が見えている。 一対のフィンガの下部の正面図である。 一対のフィンガが水平姿勢のワークを掴んだ状態の側面図である。 一対のフィンガが傾斜姿勢のワークを掴んだ状態の側面図である。 ワーク姿勢変更装置にワークが搬入された直後の初期状態を示す側面断面図である。 図９の初期状態から第１部材が移動して、ワークの姿勢を変更する途中の状態を示す側面断面図である。 図１０の状態に続き第２部材も移動して、ワークの姿勢変更を継続している状態を示す側面断面図である。 ワークが直交姿勢に保持された状態を示す側面断面図である。 直交姿勢のワークが孔から押し出された状態を示す側面断面図である。 第２実施形態の第１部材の側面断面図である。 第２実施形態のワーク姿勢変更装置において、ワークが直交姿勢に保持される直前の状態を示す側面断面図である。

本発明の実施形態の多工程圧造機９は、第１実施形態のワーク姿勢変更装置１を着脱可能に備える。図１は、本発明の実施形態の多工程圧造機９の全体構成を模式的に示す平面図である。多工程圧造機９は、複数組のダイス９３およびパンチ９６を備えて、ワークに複数工程の成形加工を順次行う。パンチ９６は、軸線ＡＸに沿って移動し、ダイス９３は、軸線ＡＸを共通にする。多工程圧造機９は、他に基台９１、ダイスブロック９２、ラム９４、パンチブロック９５、主駆動源９７などを備えている。

図１の左右方向は、軸線ＡＸが延びる軸線方向であり、ワーク姿勢変更装置１における移動方向と一致している。本実施形態では、５組のダイス９３およびパンチ９６により第１〜第５圧造工程部が構成されている。図１の上側が上流の第１圧造工程部であり、下側が下流の第５圧造工程部となっている。本発明は、多工程圧造機９の工程数に関係なく実施できる。

基台９１は、各部を配設するための筐体であり、堅牢に形成されている。ダイスブロック９２は、基台９１に交換可能に取り付けられる。複数個のダイス９３は、ダイスブロック９２の前側（図中の左側）に交換可能に取り付けられる。各ダイス９３の図中の左方向を向いた前側に、所定の加工型が形成されている。ラム９４は、基台９１に対して軸線方向（図中の左右方向）に往復動可能に保持されている。パンチブロック９５は、ラム９４の前側（図中の右側）に交換可能に取り付けられる。複数個のパンチ９６は、パンチブロック９５の前側（図中の右側）に交換可能に取り付けられる。各パンチ９６の図中の右方向を向いた前側に、所定の加工型が形成されている。

多工程圧造機９は、図１に省略された線材切断供給装置を備えている。線材切断供給装置は、長尺線材から所定長さの棒状のワークを切り出して供給する。ワークの材質として、アルミや鉄、各種の合金などを例示できる。ワーク搬送装置８は、ダイスブロック９２の上方からダイス９３の前方にかけて配設される。ワーク搬送装置８は、ワークを掴む５対のフィンガを有する。最上流の一対のフィンガは、線材切断供給装置から第１圧造工程部へとワークを搬送する。２〜５番目の４対のフィンガは、上流側の圧造工程部から下流側の圧造工程部へと順番にワークを搬送する。多工程圧造機９は、他に、図略のキックアウト装置やトリミング装置を備えている。

ラム９４を往復駆動するために主駆動源９７が設けられている。主駆動源９７は、例えば、三相交流電源で動作する誘導モータまたは同期モータとすることができる。主駆動源９７は、ワーク姿勢変更装置１やワーク搬送装置８、線材切断供給装置なども併せて駆動する。主駆動源９７の駆動力は、フライホイール９８および減速機構９９を介して、ラム９４を駆動するクランク軸９Ａに入力されている。さらに、クランク軸９Ａから分岐歯車対９Ｂを介して、サイド軸９Ｃに駆動力が分岐伝達されている。

サイド軸９Ｃには、トランスファカム９Ｄが一体的に回転するように設けられている。トランスファカム９Ｄは、ワーク搬送装置８を駆動する。また、サイド軸９Ｃからトランスファドライブ９Ｅを経由した先に、５個のオープンクローズカム９Ｆが回転駆動されるように連結されている。オープンクローズカム９Ｆは、幅方向に等間隔で配置されており、各工程間の位置に対応している。オープンクローズカム９Ｆは、それぞれ一対のフィンガを開閉駆動する。

さらに、サイド軸９Ｃには、カッタカム９Ｇが設けられるとともに、プッシャカム９Ｈ、フィードカム９Ｊ、フィードローラ９Ｋ、ダイス９３と同数個のキックアウトカム９Ｌ、およびトリミングカム９Ｍが連結されている。カッタカム９Ｇ、プッシャカム９Ｈ、フィードカム９Ｊ、およびフィードローラ９Ｋは、線材切断供給装置を駆動する。キックアウトカム９Ｌは、図略のキックアウトピンを駆動して、成形加工されたワークをダイス９３から突き出す。

第１実施形態のワーク姿勢変更装置１の説明に移る。ワーク姿勢変更装置１は、図２に示された部品Ｂを製造するときに、多工程圧造機９の第１圧造工程部に着脱可能に装備される。図２は、多工程圧造機９にワーク姿勢変更装置１を装備して製造する部品Ｂを例示した斜視図である。部品Ｂは、棒状の軸部Ｂ１、および扁平に拡がった頭部Ｂ２からなる。この部品Ｂを製造するために、第１圧造工程部では、軸線ＡＸの方向に延びる棒状のワークの平行姿勢を９０°変更して直交姿勢とする。そして、第２圧造工程部以降で、直交方向ＡＶからワークを打圧する。なお、ワーク姿勢変更装置１は、第２〜第５圧造工程部のいずれかに装備することもできる。

図３は、第１実施形態のワーク姿勢変更装置１の構成を示した斜視図である。ワーク姿勢変更装置１は、第１部材２、第２部材３、ケース４、および一対のフィンガ５で構成される。図３において、第２部材３は、ケース４に形成された孔４１の内部に収容されていているので見えない。ワーク姿勢変更装置１は、第１圧造工程部のパンチ９６に代えて第１部材２が装備され、ダイス９３に代えて第２部材３およびケース４が装備される。また、一対のフィンガ５は、ワーク搬送装置８に交換可能に設けられる。

図４は、第１部材２の側面断面図である。第１部材２は、パンチ９６の外形形状と同様に、水平方向に延びる軸線ＡＸを中心とする横向きの円柱形状に形成されている。第１部材２は、第２部材３と対向する側に、押動支持部材２１を有する。押動支持部材２１は、幅方向の厚みが棒状のワークの外径にほぼ等しく、高さがワークの長さよりも大きめの板材である。

押動支持部材２１は、第２部材３と対向する側に、第１対向面２２を有する。第１対向面２２の垂直方向に延在するように、溝形状の第１支持部２３が刻設されている。第１支持部２３は、ワークの側面の曲率に概ね一致した丸底の浅い溝形状とされており、ワークの側面に面接触する。第１支持部２３は、ワークを押動する押動部を兼ねる。第１支持部２３が軸線ＡＸと交差する部分は、初期状態における押動部２４となる。

図５は、ケース４の側面断面図であり、第２部材３が見えている。ケース４は、ダイス９３の外形形状と同様に、水平方向に延びる軸線ＡＸを中心とする横向きの円柱形状に形成されている。ケース４は、第１部材２に向かって開口する孔４１を有する。孔４１は、幅方向の孔幅が棒状のワークの外径よりもわずかに大きく、上下方向の孔高さがワークの長さよりも大きめである。孔４１は、押動支持部材２１およびワークを収容できる広さを有する。孔４１の左右の内側面は、ワークを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部４２となっている。孔４１の下側から第１部材２に向かって突出するように、ワーク載置部４３が設けられている。

第２部材３は、孔４１の内部に収容されて、軸線方向に移動可能となっている。第２部材３は、幅方向の厚みが棒状のワークの外径にほぼ等しく、高さがワークの長さよりも大きめの板材である。第２部材３は、第１部材２と対向する側に、第２対向面３１を有する。第２対向面３１の下部は、水平な軸線ＡＸから下方に向けて傾斜配置された傾斜案内部３２となっている。傾斜案内部３２は、下にいくほど第１部材２から離れる斜面形状とされ、傾斜角度を徐変させる曲面部を経て、下端がほぼ垂直に立っている。第２対向面３１の上部は、垂直配置された第２支持部３３となっている。

さらに、第２部材３は、その下部寄りを貫くとともに、軸線方向に移動可能な第２ピン部材３５を有する。第２ピン部材３５は、キックアウトカム９Ｌを利用して、あるいはキックアウトカム９Ｌを別仕様品に交換して駆動される。一方、第２部材３は、キックアウトカム９Ｌを利用して、あるいは、別仕様のカムを追加して駆動される。後で詳述するように、第２部材３および第２ピン部材３５は、相互に異なるタイミングで移動する。

図６は、一対のフィンガ５の下部の正面図である。また、図７は、一対のフィンガ５が水平姿勢のワークＷを掴んだ状態の側面図であり、図８は、一対のフィンガ５が傾斜姿勢のワークＷを掴んだ状態の側面図である。一対のフィンガ５は、ワーク搬送装置８に設けられており、オープンクローズカム９Ｆによって開閉駆動される。一対のフィンガ５は、棒状のワークＷを掴んで第１部材２と第２部材３との間まで搬入する。一対のフィンガ５は、互いに向かい合う内側面に、軸線方向の溝５１、および軸線ＡＸに対して傾斜した傾斜方向の溝５２が重ねて形成されている。このため、一対のフィンガ５は、ワークＷの長さ方向が軸線ＡＸに平行する平行姿勢（図７に破線で示す）から、傾斜姿勢(図８に実線で示す)への変化を許容する。

次に、第１実施形態のワーク姿勢変更装置１の動作について、動作順序を表す図９〜図１３を参考にして説明する。図９は、ワーク姿勢変更装置１にワークＷが搬入された直後の初期状態を示す側面断面図である。図１０は、図９の初期状態から第１部材２が移動して、ワークＷの姿勢を変更する途中の状態を示す側面断面図である。図１１は、図１０の状態に続き第２部材３も移動して、ワークＷの姿勢変更を継続している状態を示す側面断面図である。図１２は、ワークＷが直交姿勢に保持された状態を示す側面断面図である。図１３は、直交姿勢のワークＷが孔４１から押し出された状態を示す側面断面図である。

図９に示される初期状態において、第２部材３は、孔４１内の第１部材２に近い位置へ移動している。第２支持部３３は、ケース４の前面に並んでいる。また、第２ピン部材３５は、孔４１内の第１部材２から遠い位置へ移動している。第２ピン部材３５の先端は、傾斜案内部３２から引っ込んでいる。一対のフィンガ５によって搬入されたワークＷは、押動部２４と傾斜案内部３２の間に平行姿勢で位置する。

ここで、第１部材２が所定の移動方向である軸線方向に移動すると、第２部材３との離間距離が徐々に減少する。そして、離間距離が概ねワークＷの長さまで減少すると、押動部２４は、ワークＷの後端を押動する。ワークＷの先端は、傾斜案内部３２に案内されて徐々に下方に向かう。これに伴い、ワークＷにモーメント力が作用して、ワークＷの後端は、溝形状の第１支持部２３に沿い徐々に上昇する。したがって、押動部の位置も、初期状態から上昇する。

ワークＷは、平行姿勢から傾斜姿勢に変化し、さらに傾斜角度が徐々に増加してゆく。このとき、一対のフィンガ５は、姿勢を変更する途中のワークＷを掴み続けることができる。したがって、ワークＷの落下のおそれが解消され、ワークＷの姿勢が確実に変更される。一対のフィンガ５は、第１部材２が接近してくると、ワークＷを開放して上方に逃げる。これにより、図１０に示された状態となる。

図１０の状態に続き、第１部材２の移動と並行して、第２部材３も第１部材２から遠い位置へと移動し始める。これにより、ワークＷの姿勢変更は、孔４１の内部で継続される。さらに、第２部材３の移動により、ワークＷの姿勢変更が助長され、かつ確実に行われて、図１１に示された状態となる。第２部材３の移動により、第２ピン部材３５の先端は、傾斜案内部３２から突出して傾斜姿勢のワークＷの側面に接近する。その後、第２ピン部材３５は、ワークＷの側面に当接して支持するので、ワークＷの姿勢変更が助長される。ワークＷは、孔４１の内部で側壁部４２に挟まれた状態で姿勢が変更されるので、位置がずれてしまうおそれが無く、表面が傷つくリスクも低減される。

第１部材２および第２部材３の移動が死点に達すると、図１２に示されたワークＷの起立姿勢となる。このとき、第２ピン部材３５の先端は、第２支持部３３の真下に位置する。起立姿勢のワークＷは、第１支持部２３と、第２支持部３３および第２ピン部材３５とによって、その側面が挟まれ保持される。

この後、第１部材２が死点から戻り始める。少し遅れて、第２部材３および第２ピン部材３５は、同期して移動し始め、第１部材２に近い位置へ移動する。これにより、図１３に示された状態となる。図示されるように、起立姿勢のワークＷは、その側面が第２部材３および第２ピン部材３５によって押動され、孔４１から押し出されてワーク載置部４３に載置される。これにより、ワークＷの取り出しが容易になる。また、ワーク載置部４３によってワークＷの落下のおそれが解消され、ワークＷが確実に取り出される。ワーク載置部４３上のワークＷは、搬入時と異なる一対のフィンガによって、第２圧造工程部に搬送される。

第１実施形態のワーク姿勢変更装置１は、相互に向かい合って配置されるとともに、少なくとも一方が所定の移動方向に移動して相互の離間距離が変化する第１部材２および第２部材３を備えて、ワークＷの長さ方向が移動方向に平行する平行姿勢を、ワークＷの長さ方向が移動方向に直交する直交姿勢に変更するワーク姿勢変更装置１であって、第１部材２は、第２部材３と対向する第１対向面２２に、平行姿勢のワークＷの後端を押動する押動部２４、および、直交姿勢のワークＷの側面を支持する第１支持部２３を有し、第２部材３は、第１部材２と対向する第２対向面３１に、移動方向に対して傾斜配置され、押動されるワークＷの先端を案内して、ワークＷを平行姿勢から移動方向に対して傾斜した傾斜姿勢を経て直交姿勢まで変更する傾斜案内部３２、および、直交姿勢のワークＷの側面を支持する第２支持部３３を有し、傾斜案内部３２を挟んで平行配置され、ワークＷを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部４２をさらに備えた。

これによれば、第１部材２が移動方向に相対移動すると、押動部２４によって押動されるワークＷは、傾斜案内部３２に案内されて平行姿勢から傾斜姿勢を経て直交姿勢へと自動的に変化する。このため、特許文献２の一対の回転体を９０°回転させる専用の駆動機構は不要であり、第１部材２および第２部材３の少なくとも一方を移動方向に駆動する機構のみで足りる。したがって、簡易な構造でワークの姿勢を変更できるワーク姿勢変更装置１を提供できる。

さらに、第２部材３は、移動方向に移動してワークＷの側面を押動または支持する第２ピン部材３５を有する。これによれば、第２ピン部材３５の支持により、ワークＷの姿勢変更が助長され、かつ確実に行われる。

さらに、第１実施形態のワーク姿勢変更装置１は、２つの側壁部４２を含んで形成され、かつ、第２部材３を収容しつつ第１部材２に向かって開口する孔４１を有したケース４をさらに備え、ワークＷは、孔４１の内部で姿勢が変更される。これによれば、ワークＷの位置がずれてしまうおそれが無く、ワークＷの表面が傷つくリスクも低減される。

また、第２部材３は、孔４１の内部を移動方向に移動可能であって、第１部材２に近い位置で傾斜案内部３２がワークＷの姿勢の変更を開始し、第１部材２から遠い位置へと移動しながらワークＷの姿勢の変更を継続し、第１部材２から遠い位置で第２支持部３３が直交姿勢のワークＷの側面を支持する。これによれば、第２部材３が第１部材２から遠い位置へ移動することにより、ワークＷの姿勢変更が助長され、かつ確実に行われる。

さらに、第２部材３は、第１部材２に近い位置に移動して、直交姿勢のワークＷを孔４１から押し出す。これによれば、ワークＷの取り出しが容易になる。

さらに、ケース４は、孔４１の下側から第１部材２に向かって突出するように形成され、孔４１から押し出された直交姿勢のワークＷが載置されるワーク載置部４３を有する。これによれば、ワーク載置部４３によってワークＷの落下のおそれが解消され、ワークＷが確実に取り出される。

また、第２部材３は、第２対向面３１の下部に配置され、水平な移動方向から下方に向けて傾斜する傾斜案内部３２と、第２対向面３１の上部に配置された第２支持部３３と、を有する。これによれば、ワークＷの先端を下側に案内して、後端を上側にした起立姿勢に変更できる。

さらに、第１部材２は、第１対向面２２の上下方向に延在する溝形状の第１支持部２３を有し、溝形状の第１支持部２３が押動部２４を兼ねる。これによれば、第１部材２の構造を特に簡易化できる。

さらに、ワークＷを掴んで第１部材２と第２部材３との間まで搬入し、押動部２４によって押動されるワークＷを途中まで掴み続ける一対のフィンガ５をさらに備え、一対のフィンガ５は、互いに向かい合う内側面に、移動方向の溝５１および移動方向に対して傾斜した傾斜方向の溝５２が重ねて形成されており、掴み続けているワークＷの平行姿勢から傾斜姿勢への変化を許容する。

これによれば、ワークＷの落下のおそれが解消され、ワークＷの姿勢が確実に変更される。仮に、移動方向の溝５１のみを有するフィンガを用いることを想定すると、ワークＷを開放するタイミングを早める必要が生じる。この場合、ワークＷが落下したり、ワークＷが想定外の姿勢変更を行って第１部材２とケース４との間に挟み込まれてしまったりするおそれが生じる。

実施形態の多工程圧造機９は、軸線ＡＸに沿って移動するパンチ９６と、軸線ＡＸを共通にするダイス９３とを備えた圧造工程部を複数もつ多工程圧造機９であって、いずれかの圧造工程部のパンチ９６に代えて第１部材２を装備し、ダイス９３に代えて第２部材３および２つの側壁部４２を装備することにより、ワーク姿勢変更装置１を着脱可能に備える。

これによれば、ワークＷの姿勢変更機能の要否に応じてワーク姿勢変更装置１を着脱できるので、大規模改修の必要が無い。また、多工程圧造機９に元々備えられている駆動機構を用いてワーク姿勢変更装置１を駆動できる。したがって、ワーク姿勢変更装置１の汎用性が高い。

次に、第２実施形態のワーク姿勢変更装置１Ａの構成について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態のワーク姿勢変更装置１Ａは、第２部材３、ケース４、および一対のフィンガ５が第１実施形態と同じであり、第１部材６の構造が第１実施形態と異なる。

図１４は、第２実施形態の第１部材６の側面断面図である。第１部材６は、パンチ９６の外形形状と同様に、水平方向に延びる軸線ＡＸを中心とする横向きの円柱形状に形成されている。第１部材６は、第２部材３と対向する側に、押動支持部材６１を有する。押動支持部材６１は、幅方向の厚みが棒状のワークの外径にほぼ等しく、高さがワークの長さよりも大きめの板材である。押動支持部材６１は、第２部材３と対向する側に、第１対向面６２を有する。

第１対向面６２の中間高さすなわち軸線ＡＸの位置に、初期状態における押動部６４が配置されている。押動部６４よりも下側には、垂直方向に延在する第１支持部６３が配置されている。押動部６４よりも上側には、傾斜案内補助部６５が配置されている。傾斜案内補助部６５は、上にいくほど第２部材３から離れる斜面形状に形成されている。傾斜案内補助部６５は、傾斜案内部３２の作用でワークＷが傾斜するにつれて、ワークＷの後端を徐々に上方に案内する。これに伴い、押動部の位置も、初期状態から上昇する。

さらに、第１部材６は、その上部寄りを貫くとともに、軸線方向に移動可能な第１ピン部材６６を有する。第１ピン部材６６は、例えば、カムを追加することで主駆動源９７から駆動することができる。これによれば、第１部材６および第１ピン部材６６は、相互に異なるタイミングで移動できる。初期状態において、第１ピン部材６６の先端は、傾斜案内補助部６５から引っ込んでいる。

次に、第２実施形態のワーク姿勢変更装置１Ａの動作について説明する。図１５は、第２実施形態のワーク姿勢変更装置１Ａにおいて、ワークＷが直交姿勢に保持される直前の状態を示す側面断面図である。第２実施形態の初期状態において、ワークＷは、押動部６４と傾斜案内部３２の間に平行姿勢で位置する。ここで、押動部６４がワークＷの後端を押動すると、ワークＷの先端は、傾斜案内部３２に案内されて徐々に下方に案内される。これに伴い、ワークＷにモーメント力が作用して、ワークＷの後端は、押動部６４から傾斜案内補助部６５へ移動し、傾斜案内補助部６５に沿って徐々に上方に案内される。これにより、ワークＷは、平行姿勢から傾斜姿勢に変化し、傾斜角度が徐々に増加してゆく。

第１実施形態と同様に、第２部材３が移動すると、ワークＷは、孔４１の内部で姿勢変化する。ワークＷが起立姿勢に近付くと、第２ピン部材３５の先端は、傾斜案内部３２から突出し、第１ピン部材６６は第２部材３に向かって移動する。これにより、第２ピン部材３５および第１ピン部材６６は、ワークＷの側面を押動または支持する。ワークＷは、その下部の側面が第１支持部６３および第２ピン部材３５に挟まれて保持され、その上部の側面が第２支持部３３および第１ピン部材６６に挟まれて保持される。この後、第１部材６が戻り始め、ワークＷは、その側面が第２部材３および第２ピン部材３５によって押動され、孔４１から押し出される。

第２実施形態のワーク姿勢変更装置１Ａにおいて、第１部材６は、第１対向面６２の中間高さに配置された押動部６４と、第１対向面６２の押動部６４よりも下側に配置された第１支持部６３と、第１対向面６２の押動部６４よりも上側に傾斜配置され、ワークＷが傾斜するにつれてその後端を徐々に上方に案内する傾斜案内補助部６５と、を有し、第１部材６は、移動方向に移動してワークＷの側面を押動または支持する第１ピン部材６６を有し、第２部材３は、移動方向に移動してワークＷの側面を押動または支持する第２ピン部材３５を有する。これによれば、第１ピン部材６６および第２ピン部材３５を併用することにより、ワークＷを起立姿勢に変更して保持できる。

なお、第１および第２実施形態のワーク姿勢変更装置１、１Ａにおいて、平行姿勢のワークＷの先端を下降させて起立姿勢に変化させるが、これに限定されない。例えば、第２部材３の上下を逆にして、ワークＷの先端を上昇させ、後端を下降させて起立姿勢に変化させることができる。また例えば、ワークＷの先端を右方に案内し、後端を左方に案内して、水平面内で姿勢変化させることもできる。また、実施形態の多工程圧造機９とは逆に、パンチ９６に代えて第２部材３およびケース４が装備され、ダイス９３に代えて第１部材２が装備されても、相対移動の関係が満足されるので、ワークの姿勢変更機能が実現される。

また、傾斜案内部３２および傾斜案内補助部６５の実際の形状、すなわち具体的な傾斜角度や傾斜角度を徐変させる曲面部の有無などは、ワークＷの寸法諸元や第１部材２および第２部材３の移動速度などを考慮して適宜変更できる。また、第２実施形態において、第１ピン部材６６および第２ピン部材３５の一方を省略することも可能である。本発明は、実施形態の構成に限定されるものではなく、上述した以外にも様々な応用や変形が可能である。

１、１Ａ：ワーク姿勢変更装置
２：第１部材 ２２：第１対向面 ２３：第１支持部 ２４：押動部
３：第２部材 ３１：第２対向面 ３２：傾斜案内部 ３３：第２支持部
３５：第２ピン部材
４：ケース ４１：孔 ４２：側壁部 ４３：ワーク載置部
５：フィンガ ５１：移動方向の溝 ５２：傾斜方向の溝
６：第１部材 ６２：第１対向面 ６３：第１支持部 ６４：押動部
６５：傾斜案内補助部 ６６：第１ピン部材
８：ワーク搬送装置 ９：多工程圧造機 ９３：ダイス ９６：パンチ
ＡＸ：軸線（移動方向を表す） Ｂ：部品 Ｗ：ワーク

Claims (11)

1. 相互に向かい合って配置されるとともに、少なくとも一方が所定の移動方向に移動して相互の離間距離が変化する第１部材および第２部材を備えて、ワークの長さ方向が前記移動方向に平行する平行姿勢を、前記ワークの長さ方向が前記移動方向に直交する直交姿勢に変更するワーク姿勢変更装置であって、
   前記第１部材は、前記第２部材と対向する第１対向面に、前記平行姿勢の前記ワークの後端を押動する押動部、および、前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第１支持部を有し、
   前記第２部材は、前記第１部材と対向する第２対向面に、
   前記移動方向に対して傾斜配置され、押動される前記ワークの先端を案内して、前記ワークを前記平行姿勢から前記移動方向に対して傾斜した傾斜姿勢まで変更する傾斜案内部、および、
   前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第２支持部を有し、
   前記傾斜案内部を挟んで平行配置され、前記ワークを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部をさらに備え、
   前記押動部は、前記傾斜姿勢の前記ワークを押動して前記直交姿勢まで変更するワーク姿勢変更装置。
2. 相互に向かい合って配置されるとともに、少なくとも一方が所定の移動方向に移動して相互の離間距離が変化する第１部材および第２部材を備えて、ワークの長さ方向が前記移動方向に平行する平行姿勢を、前記ワークの長さ方向が前記移動方向に直交する直交姿勢に変更するワーク姿勢変更装置であって、
   前記第１部材は、前記第２部材と対向する第１対向面に、前記平行姿勢の前記ワークの後端を押動する押動部、および、前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第１支持部を有し、
   前記第２部材は、前記第１部材と対向する第２対向面に、
   前記移動方向に対して傾斜配置され、押動される前記ワークの先端を案内して、前記ワークを前記平行姿勢から前記移動方向に対して傾斜した傾斜姿勢まで変更する傾斜案内部、および、
   前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する第２支持部を有し、
   前記傾斜案内部を挟んで平行配置され、前記ワークを姿勢変更可能に両側から挟む２つの側壁部、ならびに、
   前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方に設けられ、前記傾斜姿勢の前記ワークの側面を押動または支持して前記直交姿勢まで変更するピン部材をさらに備えるワーク姿勢変更装置。
3. 前記２つの側壁部を含んで形成され、かつ、前記第２部材を収容しつつ前記第１部材に向かって開口する孔を有したケースをさらに備え、
   前記ワークは、前記孔の内部で姿勢が変更される請求項１または２に記載のワーク姿勢変更装置。
4. 前記第２部材は、
   前記孔の内部を前記移動方向に移動可能であって、
   前記第１部材に近い位置で前記傾斜案内部が前記ワークの姿勢の変更を開始し、
   前記第１部材から遠い位置へと移動しながら前記ワークの姿勢の変更を継続し、
   前記第１部材から遠い位置で前記第２支持部が前記直交姿勢の前記ワークの側面を支持する請求項３に記載のワーク姿勢変更装置。
5. 前記第２部材は、前記第１部材に近い位置に移動して、前記直交姿勢の前記ワークを前記孔から押し出す請求項４に記載のワーク姿勢変更装置。
6. 前記ケースは、
   前記孔の下側から前記第１部材に向かって突出するように形成され、前記孔から押し出された前記直交姿勢の前記ワークが載置されるワーク載置部を有する請求項５に記載のワーク姿勢変更装置。
7. 前記第２部材は、
   前記第２対向面の下部に配置され、水平な前記移動方向から下方に向けて傾斜する前記傾斜案内部と、
   前記第２対向面の上部に配置された前記第２支持部と、
   を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のワーク姿勢変更装置。
8. 前記第１部材は、前記第１対向面の上下方向に延在する溝形状の前記第１支持部を有し、溝形状の前記第１支持部が前記押動部を兼ねる請求項７に記載のワーク姿勢変更装置。
9. 前記第１部材は、
   前記第１対向面の中間高さに配置された前記押動部と、
   前記第１対向面の前記押動部よりも下側に配置された前記第１支持部と、
   前記第１対向面の前記押動部よりも上側に傾斜配置され、前記ワークが傾斜するにつれてその後端を徐々に上方に案内する傾斜案内補助部と、を有し、
   前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、前記移動方向に移動して前記ワークの側面を押動または支持するピン部材を有する請求項７に記載のワーク姿勢変更装置。
10. 前記ワークを掴んで前記第１部材と前記第２部材との間まで搬入し、前記押動部によって押動される前記ワークを途中まで掴み続ける一対のフィンガをさらに備え、
    一対の前記フィンガは、互いに向かい合う内側面に、前記移動方向の溝および前記移動方向に対して傾斜した傾斜方向の溝が重ねて形成されており、掴み続けている前記ワークの前記平行姿勢から前記傾斜姿勢への変化を許容する請求項１〜９のいずれか一項に記載のワーク姿勢変更装置。
11. 軸線に沿って移動するパンチと、前記軸線を共通にするダイスとを備えた圧造工程部を複数もつ多工程圧造機であって、
    いずれかの圧造工程部の前記パンチおよび前記ダイスの一方に代えて前記第１部材を装備し、前記パンチおよび前記ダイスの他方に代えて前記第２部材および前記２つの側壁部を装備することにより、請求項１〜１０のいずれか一項に記載されたワーク姿勢変更装置を着脱可能に備える多工程圧造機。

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