JP6174354B2 - 多工程圧造機のトランスファー装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数組のダイス及びパンチにより複数工程に分けてワークを圧造成形する多工程圧造機に設けられて、上流工程から下流工程にワークを順次搬送するトランスファー装置に関する。

複数の工程でそれぞれワークを圧造成形して所定形状の部品を製造する多工程圧造機では、複数組のダイス及びパンチをそれぞれ同軸対向配置し、トランスファー装置でワークを順次搬送しながら各工程の圧造成形を行う構造が普及している。一般的なトランスファー装置は、一対のフィンガー（チャックと称されることもある）がワークを挟持して上流工程から下流工程に移動し、パンチが往復動する軸線方向と直角な横方向にワークを移送する。しかしながら、軸長方向の長さが短い部品や外径に段差のある段付き部品を製造するときには、横方向の移送だけではワークの安定的な移送が困難であるため、ワークを軸線方向にも移動させてダイス孔に差し込む技術が実用化されている。

特許文献１に開示された多段式圧造成形機の素材移送装置は、一対のチャック爪がダイスの前面からパンチ側へ離反できるように可動フレーム（トランスファー移動部）に支持されている。そして、カム軸からの駆動により、まずチャック爪を隣接するダイスへと横方向に移動し、次に軸線方向に移動することで素材（ワーク）をダイスの内部に差し込めるようになっている。これにより、複数段の段付き製品で中間部を把持しての移送を支障なく行え、かつカム軸による駆動で構造の複雑化を抑えることができる、と記載されている。なお、類似の構成は、特許文献２の多段式圧造成形機の素材移送装置にも開示されている。

実用新案登録第３０３７６７２号公報 実用新案登録第３０４６８０４号公報

ところで、特許文献１及び特許文献２の構成では、ワークを挟持したフィンガー（チャック爪）の軸線方向への移動のタイミング及びワークを離した後のフィンガーの軸線逆方向への戻りのタイミングは、カム軸に設けられたカムの形状によって定まる。このため、フィンガーの移動タイミングを変更したい場合に、カム軸に対するカムの取り付け位相を調整するだけでは不十分な場合が起きる。この場合には、カム自体を新規に作成して交換する必要が生じ、手間と時間と費用がかかる。また、カムによるフィンガーの軸線方向の移動タイミングの調整は複数の工程で共通とされている。このため、工程を経て変化するワークの形状に対応して、工程ごとに異なる軸線方向の移動タイミングを設定しようとしても不可能である。

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、一対のフィンガーの軸線方向及び軸線逆方向への移動タイミングを各工程で独立して調整でき、ワークの形状に因らず安定してダイス孔に差し込むことができる多工程圧造機のトランスファー装置を提供することを課題とする。

本発明の多工程圧造機のトランスファー装置は、基台に設けられた複数個のダイスと、前記基台に対して往復動するラムに設けられ前記ダイスと軸線を揃えてワークを打圧することで各工程の圧造成形加工を行う複数個のパンチとを備えた多工程圧造機において、上流工程から下流工程に前記ワークを順次搬送するトランスファー装置であって、各工程間にそれぞれ設けられ、開閉動作して前記ワークを挟持及び開放する一対のフィンガーと、一対の前記フィンガーの開閉動作を駆動するフィンガー駆動部と、前記ワークを挟持した一対の前記フィンガーを前記上流工程から前記下流工程に移動させ、前記ワークを開放した後の一対の前記フィンガーを前記下流工程から前記上流工程に戻すトランスファー駆動部と、前記下流工程で前記ワークを挟持した一対の前記フィンガーを軸線方向に移動させて前記ワークの少なくとも一部を前記ダイスのダイス孔に挿入する挿入操作、及び前記上流工程で前記ワークを挟持した一対の前記フィンガーを軸線逆方向に戻す戻し操作の少なくとも一操作を駆動する挿入駆動部と、一対の前記フィンガーが前記軸線方向に移動する挿入タイミング及び前記軸線逆方向に移動する戻りタイミングを独立して可変に調整する挿入タイミング調整部と、を備え、前記各工程は、前記上流工程である第１工程及び前記下流工程である第２工程のふたつからなり、前記トランスファー駆動部は、前記基台に揺動軸心で支承されて一対の前記フィンガーを開閉動作可能に保持したトランスファー揺動部を前記第１工程と前記第２工程との間で揺動駆動する振り子型駆動部であり、前記挿入駆動部は、一対の前記フィンガーを支承した挿入移動部を前記軸線方向および前記軸線逆方向に直線駆動する。

さらに、前記挿入タイミング調整部は、共通の回転中心を有し前記ラムの往復動に連動して回転駆動され、それぞれ独立して回転位相を調整可能であり、非円形の外周面で一対の前記フィンガーの前記軸線方向の位置を規定する２枚のカムプレートと、２枚の前記カムプレートの非円形の前記外周面に摺接するカムフォロアと、を含んで構成されることが好ましい。

また、共通の回転中心を有し前記ラムの往復動に連動して回転駆動され、それぞれ独立して回転位相を調整可能であり、非円形の外周面で一対の前記フィンガーの開閉動作を規定する２枚のフィンガー用カムプレートと、２枚の前記フィンガー用カムプレートの非円形の前記外周面に摺接するフィンガー用カムフォロアと、を含んで構成され、前記フィンガー駆動部の前記ワークの挟持タイミング及び開放タイミングを独立して可変に調整する挟持タイミング調整部をさらに備えてもよい。

本発明の多工程圧造機のトランスファー装置では、挿入駆動部が一対のフィンガーを軸線方向に移動させる挿入タイミング及び軸線逆方向に移動させる戻りタイミングを、挿入タイミング調整部で独立して可変に調整することができる。ここで、「独立して可変に調整」とは、各工程で挿入タイミング及び戻りタイミングを別々に自由に設定でき、かつ工程間で挿入タイミング及び戻りタイミングが異なっていても良いことを意味する。これにより、各下流工程で挿入タイミングを調整でき、これから圧造成形を行うダイス孔にワークを安定して差し込むことができる。また、各上流工程で戻りタイミングを調整でき、圧造成形加工が施された後のワークを安定して軸線逆方向に戻すことができる。

さらに、挿入タイミング調整部が２枚のカムプレート及びカムフォロアを含む態様では、カムフォロアに対するカムプレートの回転位相を自由に変更できる。つまり、一方のカムプレートで挿入タイミングを自由に調整でき、他方のカムプレートで戻りタイミングを自由に調整できる。したがって、簡素な装置構成で挿入タイミング調整部を実現でき、調整作業も簡単であり、カムを新規に作成する必要が生じない。

また、各工程が第１工程及び第２工程からなりトランスファー駆動部が振り子型駆動部とされているので、第１工程から第２工程へのワークの搬送を高速で行え、ワークを高速で量産できる。さらに、第１工程でワークを軸線逆方向に戻す戻し操作、及び、第２工程でワークをダイス孔に差し込む挿入操作の少なくとも一操作を行え、製造可能なワーク形状の範囲が拡がる。

また、２枚のフィンガー用カムプレート及びフィンガー用カムフォロアを含んで構成された挟持タイミング調整部をさらに備える態様では、ワークの挟持及び開放のタイミングを各工程でそれぞれ独立して可変に調整することができる。したがって、挟持タイミング調整部と挿入タイミング調整部とを組み合わせて最適な調整を行うことにより、ワークをさらに一層確実にダイス孔に差し込むことができる。

本発明の第１実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置の正面図である。 第１実施形態のトランスファー装置の挿入移動部及び一対のフィンガーを説明する拡大正面図である。 第１実施形態のトランスファー装置の平面図である。 第１実施形態のトランスファー装置の右側から見た側面図である。 図１の矢印Ａ−Ａ方向から見た第１実施形態のトランスファー装置の側面断面図である。 図３の矢印Ｂ−Ｂ方向からみた振り子型駆動部の正面図である。 フィンガー駆動部の駆動源側から前後駆動軸までの範囲を示す側面図である。 挿入駆動部の駆動源側から前後駆動ロッドまでの範囲を示す側面図である。 ２枚のカムプレートとカムレバーのカムフォロアとの摺動状況を示した斜視図である。 第２実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置を模式的に説明する平面図である。

本発明を実施するための第１実施形態について、図１〜図９を参考にして説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置１の正面図であり、揺動軸６７については断面が示されている。図２は、第１実施形態のトランスファー装置１の挿入移動部２３及び一対のフィンガー３１、３２を説明する拡大正面図である。また、図３は第１実施形態のトランスファー装置１の平面図であり、挿入移動部２３及び揺動軸６７については断面が示されている。図４は、第１実施形態のトランスファー装置１の右側から見た側面図である。さらに、図５は、図１の矢印Ａ−Ａ方向から見た第１実施形態のトランスファー装置１の側面断面図である。便宜的に、各図に示されるように前側、後側、左側、右側、上側、及び下側を定める。本第１実施形態において、多工程圧造機は、トランスファー駆動部に振り子型駆動部５を採用した二工程圧造機である。

まず、二工程圧造機の全体構成の概要について説明する。二工程圧造機は、基台９１、基台９１に設けられた第１ダイス９２１及び第２ダイス９２５、基台９１に対して往復動する図略のラム、ラムに設けられた図略の第１パンチ及び第２パンチ、トランスファー装置１、駆動源、及び駆動源の動力を各所に伝達する駆動機構などで構成されている。

図１に示されるように、基台９１の内部に固設されたダイスブロック９２は、左右に並んだ２個のダイス取付孔を有している。左側のダイス取付孔には第１ダイス９２１が挿入固定され、右側のダイス取付孔には第２ダイス９２５が挿入固定されている。第１ダイス９２１及び第２ダイス９２５はそれぞれ、図１の紙面表裏方向に軸線を有する円柱状に形成されており、軸線上にワークＷを圧造成形加工するためのダイス孔９２２、９２６を有している。

ダイスブロック９２の前側（図１の紙面手前側）に、図略のラムが配設されている。ラムは、基台９１に移動可能に装備されており、駆動源から駆動機構を介して駆動され、前後方向（図１の紙面表裏方向）に移動する。ラムのダイスブロック９２に対向する面に、図略の第１パンチ及び第２パンチがそれぞれ第１ダイス９２１及び第２ダイス９２５と同軸に固設されている。第１パンチ及び第１ダイス９２１により第１工程が形成され、第２パンチ及び第２ダイス９２５により第２工程が形成される。ラムの１回の往復動により、第１工程及び第２工程でそれぞれワークＷに対して圧造成形加工が施される。

本発明の第1実施形態のトランスファー装置１は、第１工程で圧造成形加工が施された後のワークＷを第２工程に搬送して、第２ダイス９２５のダイス孔９２６に差し込む機能を有する。図には省略されているが、第１工程にワーク原材を搬入するための搬入装置が設けられている。搬入装置は、図示しない駆動部により駆動されるものであり、詳細な説明は省略する。さらに、第１工程及び第２工程で圧造成形加工が施された後のワークＷをダイス９２１、９２５のダイス孔９２２、９２６から排出する図略のキックアウト装置が設けられている。第２工程で排出されたワークＷは、図略の排出スロープを滑り落ちて図略の部品箱に収容される。トランスファー装置１、搬入装置、及びキックアウト装置は、駆動源及び駆動機構によりラムの往復動に連動して駆動される。

実施形態のトランスファー装置１は、装置ボディ２１、トランスファー揺動部２２、挿入移動部２３、一対のフィンガー３１、３２、フィンガー駆動部４、振り子型駆動部５、挿入駆動部６、及び挿入タイミング調整部などで構成されている。図５に示されるように、装置ボディ２１は筒状であり、基台９１の上面に固設されている。装置ボディ２１の前端は、ダイスブロック９２の後部の真上に位置している。装置ボディ２１の内筒面の前寄り及び後寄りにそれぞれ、一対の軸受け部２１１、２１２が設けられている。

トランスファー揺動部２２は、略筒状の回転部２２１と、回転部２２１の前側に連続してフランジ状に拡がった大径部２２２とからなる。回転部２２１は、装置ボディ２１の内側に配置されて、軸受け部２１１、２１２により回転自在に支承されている。大径部２２２は、装置ボディ２１の前端から前方に突出しており、かつ装置ボディ２１の外径よりもわずかに大きな外径を有している。回転部２２１の内周には、後述する前後駆動軸４６が前後方向に移動可能に挿通されている（図５示）。

図１〜図４に示されるように、大径部２２２の前面の略中間高さの左右両側には、前側に向かって突出した丸棒状の一対の支持ロッド２２４、２２５が設けられている。各支持ロッド２２４、２２５の前側の先端寄りの外周に留め輪２２６が固設されている。各支持ロッド２２４、２２５の留め輪２２６よりも後側の位置に、各支持ロッド２２４、２２５を周回する螺旋状の付勢ばね２２７が挿入配置されている。

挿入移動部２３は、前側から見て略円形の部材である。挿入移動部２３の略中間高さの左右両側には、一対の被支持孔２３１、２３２が穿設されている。左右の被支持孔２３１、２３２は、トランスファー揺動部２２の左右の支持ロッド２２４、２２５の付勢ばね２２７よりも後方に嵌合している。これにより、挿入移動部２３は、トランスファー揺動部２２に支持されて共に揺動する。かつ、挿入移動部２３は、支持ロッド２２４、２２５上で前後方向に移動可能であり、付勢ばね２２７により後側に向かって常時付勢されている。挿入移動部２３の被支持孔２３１、２３２の左右の両外側の後側には、一対の被押動部材２３３、２３４が一体的に設けられている。被押動部材２３３、２３４は、挿入移動部２３が揺動することに備えて、円弧状に縦長に形成されている。

図２に示されるように、挿入移動部２３の前面下方寄りの左側にはフラット側支承部材２４が固設されており、対称な右側にはＶ溝側支承部材２５が固設されている。フラット側支承部材２４とＶ溝側支承部材２５との間の空間はフィンガー駆動エリア２６になっている。フラット側支承部材２４の前面の左下隅に、円柱状のフィンガー支承部２４１が前向きに突設されている。フィンガー支承部２４１は、フラットフィンガー３１を揺動可能に支承している。Ｖ溝側支承部材２５の前面の右下隅に、円柱状のフィンガー支承部２５１が前向きに突設されている。フィンガー支承部２５１は、Ｖ溝フィンガー３２を揺動可能に支承している。フラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２は、前側から見て概ね左右対称な形状となっている。

フラットフィンガー３１は、第１アーム３１１、第２アーム３１２、及び第３アーム３１３が折れ線状に結合されて形成されている。第１アーム３１１の一端と第２アームの一端とは筒状の被支承点３１４で結合されている、被支承点３１４は、フィンガー支承部２４１が嵌入することで揺動可能に支承されている。第１アーム３１１は、被支承点３１４の後側からフィンガー駆動エリア２６に向かって延在しており、その他端には被駆動溝３１５が形成されている。第２アーム３１２は、被支承点３１４の前側から斜め右下方に延在しており、その他端には結合点３１６が設けられている。第３アーム３１３の上端は結合点３１６に結合され、下端は下向き左寄りに延在している。第３アーム３１３の下端の左側にはフラットな挟持面３１７が形成されている。

Ｖ溝フィンガー３２は、第４アーム３２１、第５アーム３２２、及び第６アーム３２３が折れ線状に結合されて形成されている。第４アーム３２１の一端と第５アームの一端とは筒状の被支承点３２４で結合されている。被支承点３２４は、フィンガー支承部２５１が嵌入することで揺動可能に支承されている。第４アーム３２１は、被支承点３２４の前側からフィンガー駆動エリア２６に延在しており、その他端には被駆動溝３２５が形成されている。第５アーム３２２は、被支承点３２４の後側から斜め左下方に延在しており、その他端には結合点３２６が設けられている。第６アーム３２３の上端は結合点３２６に結合され、下端は斜め右下方に延在している。第６アーム３２３の下端の右側にはＶ溝状の挟持面３２７が形成されている。

図２に示される拡大正面図で、フラットフィンガー３１とＶ溝フィンガー３２とは、第２アーム３１２を前側とし第５アーム３２２を後側として、一旦交差している。そして、第３アーム３１３のフラットな挟持面３１７と第６アーム３２６のＶ溝状の挟持面３２７とが対向接近して、合計で３つの面によりワークＷを安定的に挟持する。

また、図２に示されるように、挿入移動部２３の前面中央には、昇降駆動軸収容筒２７が設けられている。昇降駆動軸収容筒２７の内部の構造については、後のフィンガー駆動部４の説明で詳述する。

次に、トランスファー揺動部２２及び挿入移動部２３を一括して揺動駆動する振り子型駆動部５について説明する。図６は、図３の矢印Ｂ−Ｂ方向からみた振り子型駆動部５の正面図である。振り子型駆動部５は、２枚のカムプレート５１、５２、振り子レバー５３、振り子ロッド５４、及び結合部材５５で構成されている。第１カムプレート５１及び第２カムプレート５２は、図６には省略された非円形の外周面をもち、基台９１の下部に支承されている。第１カムプレート５１及び第２カムプレート５２は、駆動源および駆動機構により、ラムの往復動に連動して回転駆動される。

振り子レバー５３は、第１アーム５３１、第２アーム５３２、及び第３アーム５３３を有する略Ｔ字状のレバーである。３つのアームが合一した中心点５３４は、揺動自在に支承されている。図６で中心点５３４から左方に延びる第１アーム５３１の先端には、小円形の第１カムフォロア５３５が設けられている。中心点５３４から下方に延びる第２アーム５３２の先端には、小円形の第２カムフォロア５３６が設けられている。第１カムフォロア５３５は第１カムプレート５１に摺接し、第２カムフォロア５３６は第２カムプレート５２に摺接して、確動カムが構成されている。

中心点５３４から右方に延びる第３アーム５３３の先端には、ロッド接合部５３７が形成されている。ロッド接合部５３７には、丸棒状の振り子ロッド５４の下端が上下動可能に接合されている。振り子ロッド５４は、上方に向かって延在しており、基台９１のロッド孔９３を通り抜けて基台９１の上面まで達している。振り子ロッド５４の上端は、結合部材５５の一端に上下動可能に接合されている。結合部材５５は、トランスファー揺動部２２の回転部２２１の後部の外周面に結合されている（図５示）。

ラムが１往復する間に、第１カムプレート５１及び第２カムプレート５２は図６の反時計回りに１回転し、振り子ロッド５４は１回上下動する。そして、結合部材５５が揺動すると、トランスファー揺動部２２及び挿入移動部２３も一体的に揺動する。これにより、フラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２は、第１工程と第２工程の間を揺動して１往復する。なお、結合部材５５の上面に締め込まれている２本の調整ねじ５６は、結合部材５５とトランスファー揺動部２２との回転位相を調整するものである。調整ねじ５６により、第１工程と第２工程との間で揺動するフラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２の位置を微調整することができる。

振り子型駆動部５で揺動駆動する範囲のうち、トランスファー揺動部２２は概ね回転対称形状であり、揺動時に重心の移動を伴わない。また、挿入移動部２３においても、重心の移動距離は小さい。したがって、トランスファー移動部の全体を平行移動させる一般的な平行型駆動部と比較して、振り子型駆動部５で駆動する負荷は著しく小さく、高速駆動が可能となっている。

次に、フラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２を開閉駆動するフィンガー駆動部４について説明する。図７は、フィンガー駆動部４の駆動源側から前後駆動軸４６までの範囲を示す側面図である。フィンガー駆動部４は、図７に示される２枚のカムプレート４１、４２、カムレバー４３、昇降ロッド４４、揺動レバー４５、及び前後駆動軸４６、ならびに図５に示される揺動レバー４７及び昇降駆動軸４８などで構成されている。第１カムプレート４１及び第２カムプレート４２は、非円形の外周面をもち、基台９１の後部のカム軸９９に取り付けられている。カム軸９９は、駆動源により回転駆動される駆動機構の一部である。第１カムプレート４１及び第２カムプレート４２は、ラムの往復動に連動して１回転だけ回転駆動される。

カムレバー４３は、第１アーム４３１及び第２アーム４３２を有する「く」字状のレバーである。２つのアームが合一した中心点４３４は、揺動自在に支承されている。図７で、調整機構４３９は、カムレバー４３の中心点４３４の位置を微調整する機能を有している。中心点４３４から右下方に延びる第１アーム４３１の先端には、２枚のカムプレート４１、４２に摺動する小円形のカムフォロア４３５が設けられている。中心点４３４から左方に延びる第２アーム４３２の先端には、ロッド接合部４３７が形成されている。ロッド接合部４３７には、断面矩形の昇降ロッド４４の下端が上下動可能に接合されている。昇降ロッド４４は上方に向かって延在しており、基台９１の後部の上縁に達している。

図３及び図7に示されるように、基台９１の後側の上縁には、断面矩形に切欠かれ左右方向に延びる軸収容部９４が形成されている。揺動レバー４５は、軸収容部９４内に回動可能に支承され、左右方向に延在している。揺動レバー４５の右側の一端には、平行する２枚の接合板４５１が後ろ向きに固設されている。２枚の接合板４５１の間には、昇降ロッド４４の上端が上下動可能に接合されている。揺動レバー４５の左側の他端は装置ボディ２１の後方まで延在しており、揺動レバー４５の他端寄りに平行する２枚の係合板４５２が上向きに固設されている。２枚の係合板４５２の向かい合う内側にはそれぞれ、締結部材を用いて薄円筒形の押動部材４５３が固設されている。

一方、図５に示されるように、トランスファー揺動部２２の回転部２２１及び大径部２２２の内周には、前後駆動軸４６が前後方向に移動可能に挿通されている。前後駆動軸４６は、前側が大径で、途中に段差を有し、後側が小径となっている。前後駆動軸４６の小径部分と回転部２２１との隙間には、螺旋状の付勢ばね４６１が前記の段差を前方に押すように配設されている。付勢ばね４６１により、前後駆動軸４６は常時前側に向かって付勢されている。前後駆動軸４６の後端は、回転部２２１から後方に突出しており、雄ねじが刻設されている。前後駆動軸４６は、後端の雄ねじに螺合する締結部材によって固定された環状の被押動板４６２を有している。被押動板４６２の前面には、揺動レバー４５の他端の２つの押動部材４５３の外周面が当接している。前後駆動軸４６の前端寄りには、上下方向に貫通する駆動溝４６３が穿設されている。

また、トランスファー揺動部２２の大径部２２２の前面の中央下部寄りには支承部２２３が設けられており、支承部２２３は揺動レバー４７を支承している。揺動レバー４７は、第１アーム４７１及び第２アーム４７２が概ね直交するように設けられた「く」字状のレバーである。図５で上方に延びる第１アーム４７１の先端は、前後駆動軸４６の駆動溝４６３に係入している。前方に延びる第２アーム４７２の先端は、挿入移動部２３にまで達しており、後述する昇降駆動軸４８の駆動溝４８３に係入している。

挿入移動部２３の昇降駆動軸収容筒２７の内部には、昇降駆動軸４８が上下動可能に支承されている。昇降駆動軸４８の上部には付勢孔が設けられており、付勢孔と昇降駆動軸収容筒２７の天井面との間に螺旋状の付勢ばね４８１が配設されている。付勢ばね４８１により、昇降駆動軸４８は常時下方に付勢されている。昇降駆動軸４８の中間高さよりも下方寄りには、前後方向に貫通する駆動溝４８３が形成されている。駆動溝４８３には、揺動レバー４７の第２アーム４７２が係入している。昇降駆動軸４８の下端には、フィンガー駆動エリア２６内で前後方向に延在するフィンガー駆動レバー４８４が設けられている。フィンガー駆動レバー４８４は、後側でフラットフィンガー３１の被駆動溝３１５に係入し、前側でＶ溝フィンガー３２の被駆動溝３２５に係入している。

ラムが１往復する間に、第１カムプレート４１及び第２カムプレート４２は図７の時計回りに１回転する。図７で、カムレバー４３が摺動する２枚のカムプレート４１、４２の高さが共に低いとき、カムレバー４３は矢印Ｐ１で示されるように時計回りに揺動し、昇降ロッド４４が上昇して、揺動レバー４５が反時計回りに揺動する。このとき、図５で、前後駆動軸４６は付勢ばね４６１に付勢されて前方に保持され、揺動レバー４７は反時計回りに揺動された状態となり、昇降駆動軸４８は下降する（実線示または破線示）。これにより、２つの被駆動溝３１５、３２５が下方に駆動され、フラットフィンガー３１の挟持面３１７とＶ溝フィンガー３２の挟持面３２７とが対向接近してワークＷを挟持する。

逆に、２枚のカムプレート４１、４２の少なくとも一方の高さが高いとき、カムレバー４３は矢印Ｐ２で示されるように反時計回りに揺動し、昇降ロッド４４が下降して、揺動レバー４５が時計回りに揺動する。このとき、図５で、揺動レバー４５の押動部材４５３が前後駆動軸４６の被押動板４６２を後方に押動する。前後駆動軸４６は付勢ばね４６１に抗して後方に駆動され、揺動レバー４７が時計回りに揺動し、昇降駆動軸４８が付勢ばね４８１に抗して上昇する（一点鎖線示）。これにより、２つの被駆動溝３１５、３２５が上方に駆動され、フラットフィンガー３１の挟持面３１７とＶ溝フィンガー３２の挟持面３２７とが離隔してワークＷを開放する。したがって、ラムが１往復する間に、ワークＷの挟持及び開放が１回ずつ行われる。

次に、挿入移動部２３を一対のフィンガー３１、３２とともに軸線方向及び軸線逆方向に駆動する挿入駆動部６について説明する。図８は、挿入駆動部６の駆動源側から前後駆動ロッド６６までの範囲を示す側面図である。挿入駆動部６は、図８に示される２枚のカムプレート６１、６２、カムレバー６３、昇降ロッド６４、方向変換板６５、及び前後駆動ロッド６６、ならびに図３に示される揺動軸６７及び押動部材６７３などにより構成されている。第１カムプレート６１及び第２カムプレート６２は非円形の外周面をもち、基台９１の後部のカム軸９９に取り付けられている。第１カムプレート６１及び第２カムプレート６２は、ラムの往復動に連動して１回転だけ回転駆動される。

カムレバー６３は、第１アーム６３１及び第２アーム６３２を有する「く」字状のレバーである。２つのアームが合一した中心点６３４は、揺動自在に支承されている。図８で、調整機構６３９は、カムレバー６３の中心点６３４の位置を微調整する機能を有している。中心点６３４から右下方に延びる第１アーム６３１の先端には、２枚のカムプレート６１、６２に摺動する小円形のカムフォロア６３５が設けられている。中心点６３４から右上方に延びる第２アーム６３２の先端には、ロッド接合部６３７が形成されている。ロッド接合部６３７には、断面矩形の昇降ロッド６４の下端が上下動可能に接合されている。昇降ロッド６４は斜め前側に向かって延在しており、基台９１の後部の上縁に達している。

図３、図４、及び図８に示されるように、基台９１の後側の上縁に形成された軸収容部９４の右側の端部寄りに、方向変換支承部９５が設けられている。方向変換支承部９５は、離隔平行配置された２枚の方向変換板６５を揺動可能に支承している。方向変換板６５は、丸みを有する正三角形に近い形状の部材である。方向変換板６５の正三角形状の第１の頂点寄りには、方向変換支承部９５に支承される被支承部６５１が形成されている。

方向変換板６５の被支承部６５１の後方やや上方の第２の頂点寄りに駆動側接合部６５２が形成されている。２枚の方向変換板６５の駆動側接合部６５２の間には、昇降ロッド６４の上端が上下動可能に接合されている。方向変換板６５の被支承部６５１の上方の第３の頂点寄りに従動側接合部６５３が形成されている。２枚の方向変換板６５の従動側接合部６５３の間には、断面矩形の前後駆動ロッド６６の後端が前後動可能に接合されている。前後駆動ロッド６６は、前後方向に水平配置されている。

図３及び図４に示されるように、基台９１の前側の上縁には、断面矩形に切欠かれ左右方向に延びる軸収容部９６が形成されている。揺動軸６７は、軸収容部９６内に揺動可能に支承され、左右方向に延在している。揺動軸６７の右側の一端には、平行する２枚の接合板６７１が上向きに固設されている。２枚の接合板６７１の間には、前後駆動ロッド６６の前端が前後動可能に接合されている。

揺動軸６７の左側の他端は、装置ボディ２１の下側を通り抜けて延在している。揺動軸６７の装置ボディ２１を挟んだ左右両側にそれぞれ、駆動板６７２が上向きに固設されている。２枚の駆動板６７２の向かい合う内側にはそれぞれ、薄円筒形状の押動部材６７３が締結部材を用いて固設されている。左右の押動部材６７３は、挿入移動部２３の被押動部材２３３、２３４の後面に当接している。

ラムが１往復する間に、第１カムプレート６１及び第２カムプレート６２は図８の時計回りに１回転する。図８で、カムレバー６３が摺動する２枚のカムプレート６１、６２の高さが共に低いとき、カムレバー６３は矢印Ｑ１で示されるように時計回りに揺動し、昇降ロッド６４が下降して、方向変換板６５が時計回りに揺動する。このとき、前後駆動ロッド６６が後方に駆動され、図４で揺動軸６７が時計回りに揺動する。駆動板６７２及び押動部材６７３は後方に駆動され、挿入移動部２３は付勢ばね２２７に押動されて後方に移動する。挿入移動部２３が後方へ移動すると、フラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２は軸線方向へ移動する。これにより、一対のフィンガー３１、３２は、挟持したワークＷを第２ダイス９２５のダイス孔９２６に差し込むことができる。

逆に、２枚のカムプレート６１、６２の少なくとも一方の高さが高いとき、カムレバー６３は矢印Ｑ２で示されるように反時計回りに揺動し、昇降ロッド６４が上昇して、方向変換板６５が反時計回りに揺動する。このとき、前後駆動ロッド６６が前方に駆動され、図４で揺動軸６７が反時計回りに揺動する。駆動板６７２及び押動部材６７３は前方に駆動され、押動部材６７３が付勢ばね２２７に抗して挿入移動部２３を前方に駆動する。挿入移動部２３が前方へ移動すると、ワークＷを開放した後のフラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２は軸線逆方向に戻る。したがって、ラムが１往復する間に、フラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２の軸線方向の移動によるワークＷのダイス孔への差し込み及び軸線逆方向への戻りが連動して行われる。

次に、フィンガー駆動部４の２枚のカムプレート４１、４２、ならびに挿入駆動部６の２枚のカムプレート６１、６２の位相調整方法について説明する。２つの駆動部４、６で位相調整方法は類似しているので、前者のフィンガー駆動部４を例にして説明する。図９は、２枚のカムプレート４１、４２とカムレバー４３のカムフォロア４３５との摺動状況を示した斜視図である。

図示されるように、２枚のカムプレート４１、４２は、共通の回転中心を有し、2枚重ねてカム軸９９に取り付けられている。カムフォロア４３５は、２枚のカムプレート４１、４２のいずれか一方が高ければ高い位置に駆動され、両方が低いときだけ低い位置に駆動される。それぞれのカムプレート４１、４２の非円形の外周面は、図７に例示された形状とすることができる。そして、駆動源側のカム軸９９に対し、それぞれのカムプレート４１、４２を任意の回転位相に取り付けることができる。したがって、２枚のカムプレート４１、４２を併せて考えたときに、高い位置となる開始位相および終了位相を自由に調整できる。これは、フィンガー駆動部４でワークＷを挟持するタイミング及び開放するタイミングを独立して可変に調整できることを意味している。つまり、２枚のカムプレート４１、４２及びカムフォロア４３５は、本発明の挟持タイミング調整部に相当する。

同様に、挿入駆動部６においても、一対のフィンガー３１、３２が軸線方向に移動する挿入タイミング及び軸線逆方向に移動する戻りタイミングを独立して可変に調整できる。つまり、２枚のカムプレート６１、６２及びカムフォロア６３５は、本発明の挿入タイミング調整部に相当する。

次に、二工程圧造機による圧造成形加工の動作、及びトランスファー装置１の動作について説明する。初期状態において、トランスファー装置１のトランスファー揺動部２２は第１工程側に揺動しており、挿入移動部２３は軸線逆方向に戻っており、一対のフィンガー３１、３２は開放されている。まず、搬入装置が第１工程にワーク原材を搬入する。次に、ラムが往動して、第１パンチは第１ダイスとの間でワーク原材を打圧して圧造成形加工を行う。次に、ラムが復動して第１パンチが軸線逆方向に戻る。続いて、キックアウト装置が動作し、第１工程で圧造成形加工が施された後のワークＷが第１ダイス９２１のダイス孔９２２から排出される。この瞬間に、トランスファー装置１のフィンガー駆動部４が動作して一対のフィンガー３１、３２が閉じ、圧造成形加工が施された後のワークＷを挟持する。

次に、振り子型駆動部５が動作してトランスファー揺動部２２が第２工程側に揺動し、ワークＷを第２工程に搬送する。次に、挿入駆動部６が動作して挿入移動部２３が軸線方向に移動し、ワークＷの一部を第２ダイス９２５のダイス孔９２６に差し込む。次に、フィンガー駆動部４が逆方向に動作して一対のフィンガー３１、３２が開き、ワークＷを開放する。次に、挿入駆動部６が逆方向に動作して挿入移動部２３が軸線逆方向に戻る。次に、振り子型駆動部５が逆方向に動作してトランスファー揺動部２２が第１工程側に揺動し、初期状態に戻る。

次に、搬入装置が第１工程に新しいワーク原材を搬入する。次に、ラムが往動して、第１パンチは第１ダイス９２１との間でワーク原材を打圧し、同時に、第２パンチは第２ダイス９２５との間でワークＷを打圧して圧造成形加工を行う。次に、キックアウト装置が動作して、第１工程及び第２工程で圧造成形加工が施された後の２つのワークＷをダイス孔９２２、９２６から排出する。第２工程では、ワークＷが排出スロープを滑り落ちて部品箱に収容される。同時に、第１工程では、トランスファー装置１はワークＷを挟時して第２工程に搬送する。

以下、同様の動作が繰り返されて、所定形状のワークＷが量産される。トランスファー装置１が第１工程でワークＷを挟持するタイミング、及び第２工程でワークＷを開放するタイミングは、２枚のカムプレート４１、４２の回転位相を調整することで、独立して可変に調整される。また、第２工程でフィンガー３１、３２が軸線方向に移動してワークＷをダイス孔９２６に差し込む挿入タイミング、及びフィンガー３１、３２が軸線逆方向に移動する戻りタイミングも同様であり、２枚のカムプレート６１、６２の回転位相を調整することで、独立して可変に調整される。

上述したように、第１実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置１では、挟持タイミング調整部と挿入タイミング調整部とを組み合わせ、ワークＷの形状に応じて第２工程で挿入タイミングを最適に調整することができる。これにより、ワークＷを安定して第２ダイス９２５のダイス孔９２６に差し込むことができる。

さらに、挿入タイミング調整部が２枚のカムプレート６１、６２及びカムフォロア６３５を含むので、簡素な装置構成で挿入タイミング調整部を実現でき、調整作業も簡単であり、カムを新規に作成する必要が生じない。また、二工程圧造機で製造可能な部品形状の範囲が拡がり、加えて、高速でワークＷを量産できる。

次に、第2実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置８について説明する。図１０は、第２実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置８を模式的に説明する平面図である。第２実施形態において、多工程圧造機は、長尺の線材を切断してワーク原材を作製する最上流の切断工程部８９１、及び対向する３組のダイス及びパンチで構成される第１〜第３圧造工程部８９２〜８９４を有している。一方、トランスファー装置８は、１個のトランスファー移動部８１と、３組のワーク挟持挿入機構とを備えている。３組のワーク挟持挿入機構はそれぞれ、挿入移動部８２、フィンガー対８３、挿入駆動部８４、及び挿入タイミング調整部８５を有している。

トランスファー移動部８１は、３個のパンチが移動する軸線方向と直角な横方向（図中の白抜き矢印Ｙ方向）に往復駆動される。図１０で、トランスファー移動部８１は下流工程側に駆動された状態が例示されている。ワーク挟持挿入機構の挿入移動部８２は、ダイス間距離と等しい間隔でトランスファー移動部８１上に横方向に列設されている。各挿入移動部８２は、互いに独立して軸線方向に往復動できるように、トランスファー移動部８１に保持されている。

各挿入移動部８２の前側（図１０では下側）には、フィンガー対８３が設けられている。フィンガー対８３は、第１実施形態のフラットフィンガー３１及びＶ溝フィンガー３２であってもよいし、これと異なる構造であってもよい。当然ながら、フィンガー対８３には、図略のフィンガー駆動部が設けられている。

各挿入移動部８２の後側（図１０では上側）には、挿入駆動部８４及び挿入タイミング調整部８５が設けられている。挿入駆動部８４は、挿入移動部８２とともにフィンガー対８３を軸線方向（図中の白抜き矢印Ｘ方向）に往復駆動する。挿入タイミング調整部８５は、挿入移動部８２の軸線方向への移動タイミング及び軸線逆方向への戻りタイミングを独立して可変に調整する。挿入タイミング調整部８５は、第１実施形態の２枚のカムプレート６１、６２及びカムフォロア６３５からなるセットカム機構であってもよいし、これと異なる別の調整機構であってもよい。

第２実施形態の多工程圧造機のトランスファー装置８によれば、３組のフィンガー対８３を軸線方向（Ｘ方向）に移動させる挿入タイミング及び軸線逆方向に移動させる戻りタイミングを、それぞれの挿入タイミング調整部８５で独立して可変に調整することができる。これにより、ワークの形状に応じて各工程で挿入タイミングを調整でき、ワークを安定してダイス孔に差し込むことができる。また、特定の挿入駆動部８４及び挿入タイミング調整部８５を不動作状態に設定し、いずれかの圧造工程部８９２〜８９４でワークを横方向に搬送するだけとして、ダイス孔への差し込みが行われないようにすることもできる。

なお、第１実施形態において、キックアウト装置が第１工程のダイス孔９２２の途中までワークＷを排出し、その後は一対のフィンガー３１、３２がワークＷを挟持して軸線逆方向に戻すようにしてもよい。この戻し操作は、第２工程でワークＷをダイス孔９２６に差し込む挿入操作と併せて実施できる。この場合、２枚のカムプレート６１、６２が１回転する間に２回の高低変化が発生するように外周面の形状を設定する。本発明は、第１および第２実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した以外にも様々な応用や変形が可能である。

１：多工程圧造機（二工程圧造機）のトランスファー装置
２１：装置ボディ ２２：トランスファー揺動部
２３：挿入移動部 ２３３、２３４：被押動部材
３１：フラットフィンガー ３２：Ｖ溝フィンガー
４：フィンガー駆動部 ４１、４２：カムプレート ４３：カムレバー
４４：昇降ロッド ４５：揺動レバー ４６：前後駆動軸 ４７：揺動レバー
４８：昇降駆動軸
５：振り子型駆動部 ５１、５２：カムプレート ５３：振り子レバー
５４：振り子ロッド ５５：結合部材
６：挿入駆動部 ６１，６２：カムプレート ６３：カムレバー
６４：昇降ロッド ６５：方向変換板 ６６：前後駆動ロッド
６７：揺動軸 ６７３：押動部材
８：トランスファー装置（第２実施形態）
８１：トランスファー移動部 ８２：挿入移動部 ８３：フィンガー対
８４：挿入駆動部 ８５：挿入タイミング調整部
９１：基台 ９２１：第１ダイス ９２５：第２ダイス

Claims (3)

1. 基台に設けられた複数個のダイスと、前記基台に対して往復動するラムに設けられ前記ダイスと軸線を揃えてワークを打圧することで各工程の圧造成形加工を行う複数個のパンチとを備えた多工程圧造機において、上流工程から下流工程に前記ワークを順次搬送するトランスファー装置であって、
   各工程間にそれぞれ設けられ、開閉動作して前記ワークを挟持及び開放する一対のフィンガーと、
   一対の前記フィンガーの開閉動作を駆動するフィンガー駆動部と、
   前記ワークを挟持した一対の前記フィンガーを前記上流工程から前記下流工程に移動させ、前記ワークを開放した後の一対の前記フィンガーを前記下流工程から前記上流工程に戻すトランスファー駆動部と、
   前記下流工程で前記ワークを挟持した一対の前記フィンガーを軸線方向に移動させて前記ワークの少なくとも一部を前記ダイスのダイス孔に挿入する挿入操作、及び前記上流工程で前記ワークを挟持した一対の前記フィンガーを軸線逆方向に戻す戻し操作の少なくとも一操作を駆動する挿入駆動部と、
   一対の前記フィンガーが前記軸線方向に移動する挿入タイミング及び前記軸線逆方向に移動する戻りタイミングを独立して可変に調整する挿入タイミング調整部と、を備え、
   前記各工程は、前記上流工程である第１工程及び前記下流工程である第２工程のふたつからなり、
   前記トランスファー駆動部は、前記基台に揺動軸心で支承されて一対の前記フィンガーを開閉動作可能に保持したトランスファー揺動部を前記第１工程と前記第２工程との間で揺動駆動する振り子型駆動部であり、
   前記挿入駆動部は、一対の前記フィンガーを支承した挿入移動部を前記軸線方向および前記軸線逆方向に直線駆動する多工程圧造機のトランスファー装置。
2. 前記挿入タイミング調整部は、
   共通の回転中心を有し前記ラムの往復動に連動して回転駆動され、それぞれ独立して回転位相を調整可能であり、非円形の外周面で一対の前記フィンガーの前記軸線方向の位置を規定する２枚のカムプレートと、
   ２枚の前記カムプレートの非円形の前記外周面に摺接するカムフォロアと、を含んで構成された請求項１に記載の多工程圧造機のトランスファー装置。
3. 共通の回転中心を有し前記ラムの往復動に連動して回転駆動され、それぞれ独立して回転位相を調整可能であり、非円形の外周面で一対の前記フィンガーの開閉動作を規定する２枚のフィンガー用カムプレートと、
   ２枚の前記フィンガー用カムプレートの非円形の前記外周面に摺接するフィンガー用カムフォロアと、を含んで構成され、
   前記フィンガー駆動部の前記ワークの挟持タイミング及び開放タイミングを独立して可変に調整する挟持タイミング調整部をさらに備えた請求項１または２に記載の多工程圧造機のトランスファー装置。

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