JPH01127130A - 転造盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は材料の塑性変形をもってワークの外周部等に
歯形を形成する転造盤に用いられる平ダイス等の転造工
具の支持装置の構造の技術分野に属する。

而して、この発明はワーク素材の塑性を利用してワーク
の外周等の加工部に歯形を形成する転造盤に用いられる
一対の平ダイスがコラムに沿って同期的に互いに移動自
在に設けられたサドルに支承され、所定クリアランスを
保持してセンタが支持するワークの加工部で走行自在に
されている転造盤に関する発明であり、特に、サドルに
ダイスの移動方向でテーパを付与したスライド面を相互
に相接させた固定台本体とダイス固定台か介設され、ダ
イス固定台にダイスを設置し、ダイス固定台に螺合させ
る等して設けられたボールスクリューに固定台本体が担
持するモータが連結し、モータの作動において速度制御
され、上記固定台本体のスライド面に沿ってダイス固定
台を指示量分移動させ、而して、クランプ装置を介して
ダイスが保持する所定のクリアランスを変更自在に支承
している転造熱に係る発明である。

〈従来技術〉 一般に、ワーク素材の塑性を利用してワークの外周部等
に歯形を転造する転造盤にあっては歯形を形成する平ダ
イスの加工面とワーク外周の加工部を設定状態に軸支す
るセンタの中心との距離に応じ、歯厚等で異なる歯車等
の加工品を得ることが出来る。

而して、従来より第６図に示す様な転造盤１が用いられ
、スプライン、平歯車等の機械要素部材の加工がなされ
ており、構造としてはベツド２に立設したコラム３．３
に設けられるライナ４．４を介してサドル５．５が昇降
移動自在にされ、転造工具としての一対の平ダイス６．
６を固定台７．７に支持させたうえでサドル５にクラン
プ装置８．８・・・を介して設置固定している。

平ダイス６の加工面には第７図に示すセンタ９、及び、
心軸台１０に支持されるワーク１１の加工部に対する所
定のクリアランスｔが保持されて平ダイス６．６が送ら
れるようにされている。

したがって、平ダイス６の交換に際し、クランプ装置８
．８・・・をアンクランプして所定に交換するようにし
ており、更に、同様に異種ワークに対する加工用平ダイ
スを交換することが自在である。

尚、出願人の先行技術である転造盤にあってはサドル５
．５の昇降駆動はコラム３．３の頂部に架設したプレー
ト１２に設けた送りモータ１３の出力軸をサドル５に螺
合させて設けたボールスクリュー１４に連結させ、更に
、両サドル５．５に設けたラック１５を転造盤本体で軸
支されるピニオン１６に係合させて両サドル５．５の昇
降が同期的に互いにすれちがうように相対向して近接離
反走行するようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、サドル５に固定台７を介して固定される
平ダイス６はクランプ装置８．８・・・によって支持さ
れており、センタ９、及び、心軸台１０に支持されるワ
ーク１１の加工部が前述したように平ダイス６の加工面
との間の所謂高さに従って歯形の異なったものとして形
成されることで転造加工を所定に行う転造盤１に於いて
は平ダイス２どの支持具合、及び、調整は綿密さの要求
される等して重要な加工要素とされる。

このために、工具交換は作業者の熟練した手作業で行い
、ワーク１１の歯車諸元が設計通りに満たすまで調整、
及び、クランプ装置の締め付けを行い、その都度歯厚寸
法をオーバーピン法を用いる等してチエツクし、品質を
確保している。

更に、平ダイス６は複数カ所に設けられたクランプ装置
８．８・・・によって支持固定されており、熟練した作
業者が行う工具交換には相当の時間を要し、加えて、加
工位置決めの高さ調整が上述した理由により煩瑣である
という難点があった。

このために、生産タクトのネックが生じ、更に、１台の
転造盤で複数の諸元の異なる歯車を転造加工しようとす
る場合は同様に高さ調整に多大の作業時間を要すという
不利点を伴い、生産性の低下をきたす不具合があった。

したがって、現状においては生産性を優先して維持する
ために、歯車の諸元ごとに専用の平ダイスと転造盤を準
備して対処している。

この発明の目的は上述従来技術に基づく転造盤のワーク
と転造工具の対応において生じる問題点を解決すべき技
術的課題とし、転進盤に用いられる転造工具の支持、及
び、高さ調整を機構部材相互の正確さを利用して作業者
が要する調整作業を自動化においてなせるようにすると
共に調整作業のスピードアップを図りながら正確な位置
決めがなせるようにして各種機械部品製造産業における
加工技術利用分野に益する優れた転造盤を提供μんとす
るものである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は前述
問題点を解決するために、センタ、及び、心軸台に支持
されるワークの加工部に所定の歯車諸元を得て歯形を形
成する転造盤に用いられる一対の平ダイスの支持をコラ
ムに沿って移動自在に設けられたサドルに則して上記平
ダイスが送られる移動方向にテーパを付与したスライド
面で相接する固定台本体、及び、ダイス固定台を設け、
自動クランプ装置等の把持装置を開閉自在に制御して用
いてダイス固定台上に支承し、一方、固定台本体に速度
制御型のモータを設置し、出力軸を該ダイス固定台に螺
合させる等して設けるボールスクリューにカップリング
等の継手を連結させてスライド面上のダイス固定台の移
動をモータの速度制御を介して位置制御し、加えてモー
タにエンコーダ等の変位−出力装置を付設して加工時の
所謂高さをスライド面に応答させてフィードバック回路
へ帰還させるようにして自動クランプ装置の開閉制御と
協働させて平ダイスの高さ変更が自動的に行われながら
も確実に固定されるようにした技術的手段を講じたもの
である。

〈実施例〉 次に、この発明の１実施例を第１〜５図に基づいて説明
すれば以下の通りである。尚、第６図と同一態様部分は
同一符号を用いることとし、説明の都合上、転造盤１′
に於けるサドル５と平ダイス６の取り合いをもって説明
するものとし、したがって、サドル５の昇降作動機構の
説明を省いて転進盤１′の作動、及び、加工は通常通り
行われるものとする。

そして、第３図に示す様に５はサドルであり、図示しな
いコラムに形成されるライナ４に沿って移動自在にされ
て適宜シリンダ等の図示しない昇降装置に連結されてい
る。

又、７′は平ダイス６を所定高さに保持する固定台であ
り、サドル５にピン１７の打ち込み、及び、自動クラン
プ装置８′、８′・・・の図示態様で３カ所での把持を
もってサドル５に介設されている。

而して、固定台７′は１／１００程度の緩いテーパをス
ライド面１８として形成したダイス固定台１９と同等の
テーパをスライド面１８′　として形成した固定台本体
２０とで構成されており、両スライド面１８．１８′は
相接し、サドル５の昇降方向にスライド面１８．１８′
が対設されて固定台本体２０がピン１７で位置決めされ
てサドル５に固定されている。

そして、スライド面１８．１８′によってダイス固定台
１９、及び、固定台本体２０は固定台７′の高さを変え
ながら相対的にスライド自在にされる。

そして、転造盤１′の図示しない本体フレームに設けら
れるセンタと合軸台によって支持されるワークに対し平
ダイス６．６はサドル５に設けるラック２３．２３′　
と転進盤１′の本体に設けられるピニオン２４が螺合し
て相対的なすれちがい走行にされて送られる。

更に、ダイス固定台１９の上面に第４図に示す様にホー
ル２５が穿設されて内側を螺旋状に形成されたブツシュ
２６が装着されている。

そして、ブツシュ２６にはポールを介してボールスクリ
ュー２７が軸装されており、ボールスクリュー２７の表
部は螺旋が刻設されてボールレギュレター構造とされて
いる。

そして、ボールスクリュー２７は上端にフランジが形成
されており、上部シャンクでベアリング支持されてケー
ス２８内に収納されている。

又、ボールスクリュー２７の軸線延長線上に出力軸を合
致させて速度制御型のモータ２９が固定台本体２０の上
端に適宜ギヤケースを介して設置されており、出力軸に
はフランジが装着されてケース２８に収納され、ボール
スクリュー２７とフランジを介して連結されて継手カッ
プリングとされている。

尚、モータ２９は所定の作動を行うにあたり、第５図に
示す制御回路３０に接続されており、該制御回路３０は
モータ２９に対する指令信号ａ、及び、完了信号ｆの入
出力を行うシーケンスコントローラ３１とシーケンスコ
ントローラ３１よりの指令すを実行して操作するコント
ローラ３２、及び、該コントローラ３２よりの信号Ｃを
増幅するサーボユニツ１〜３３を形成し、モータ２９を
作動制御するようにしている。

一方、該モータ２９には図示しないエンコーダか付設さ
れており、該エンコーダよりの出力は制御回路３０に接
続されている絶対位置検出ユニット３４が検出し、コン
トローラ３２ヘモータ２９の回転で１７だ絶対位置信号
ｅとして出力する。

而して、コントローラ３２ではエンコーダよりの帰還値
ｅをデータとして処理し、モータ２９に対する速度指令
Ｃ′を出力するように形成されている。

上）ホ構成において、転造盤１′を用いて歯形成形加工
を行う際、一対のコラム３．３に係止されるサドル５．
５はセンタ、及び、合軸台に所定にセットされたワーク
に対し互いの係止するコラム３．３に沿って離反位置で
待機している。

そして、転造盤１′の図示しない昇降装置を作動させ、
サドル５に設けたラック２３がピニオン２４を介して互
いに離反して設けられたサドル５を同期的にコラム３に
沿うワーク１１に近接する方向へ移動させる。

このプロセスにおいて、サドル５に固設された固定台７
′に支持された平ダイス６はワーク１１の加工部へ送ら
れて初期の転造加工を行う。

そして、加工終了後、ワークをセンタ、及び、心軸台よ
り脱し、寸法のチエツクを行う。

尚、形成された歯形間にピン、又は、小球をワークの直
径端の２点で挟み込み、所謂オーバーピン法によって歯
厚を測定し、設定値に対して寸法差があればその差分を
制御回路３０の入力装置として接続される調整ダイヤル
を所定量回動する等してシーケンスコントローラ３１に
入力する。

而して、入力された補正値すはコントローラ３２で速度
指令値Ｃに変換されてサーボユニット３３に入力され、
所定速度でモータ２９を作動させる。

而して、該モータ２９の作動により出力軸は継手を介し
てボールスクリュー２７を所定方向に回動さＵてボール
スクリュー２７の螺条に沿うボールを介してブツシュ２
６に確実に伝達されて固定台本体２０に形成されるスラ
イド面１８′　に沿ってダイス固定台１９を移動させる
。

尚、この時固定台本体２０に設置されて平ダイス６、及
び、ダイス固定台１９を把持している自動クランプ１＠
８’、８’　に対してアンクランプ制御が行われている
。

したがって、モータ２９の制御される速度はダイス固定
台１９の移動量を固定台本体２０上で決定し、スライド
面１８に形成されているテーパ皐に応じた固定台７′の
高さ、即ち、平ダイス６の高さを調整する。

そして、以降調整された高さで平ダイス６を支持して転
造加工を行う。

更に、転造加工の途中にワークの幅に応じた平ダイス６
の背分力に変化が生じた場合は固定台７′の高さがボー
ルスクリュー２７の回転として変換され、継手を介して
伝達され、モータ２９の出力軸を通してエンコーダを起
動させる。

そして、該エンコーダからの出力は絶対位置検出ユニッ
ト３４に入力されてコントローラ３２で先に出力された
速度指令値Ｃ′とエンコーダによる検知速度値ｅを比較
し、差分ΔＣをサーボユニット３３に入力し、再度の速
度補正を行う。

このプロセスでは転造盤１′を用いて転造加工を行う際
、歯車諸元が同一で加工幅、即ち、ワークの軸線方向長
さの異なるワークを加工する場合に生じる背分力変化は
エンコーダによって検出され、平ダイス６の加工面高さ
は自動的に一定に保たれる。

尚、この発明の実施態様は上述１実施例に限るものでな
いことは勿論であり、モータに対する制御回路の設計は
各種態様が自在である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、基本的にワークの塑性を利用
して行う転造盤に用いられる平ダイス等の転造工具が転
造において、ワークに形成される歯厚等の諸元を転造工
具とワークの中心軸との距離関係によって異なった加工
が行われる互換性に基づく工具交換の繁雑性、及び、寸
法調整の綿密性はスライド面に沿う平ダイスの機構的構
造的高さの変更で正確に行うことが出来、スライド面に
沿って相対的に摺動する固定台本体とダイス固定台とを
設けて速度制御型のモータで連係させたことでモータに
電気的制御を行うことによって平ダイスの加工高さが自
動的にリモート式に調整出来るという優れた効果が奏さ
れる。

又、モータにエンコーダを付設して出力軸をダイス固定
台に螺合させる等したボールスクリューに連結させたこ
とでワークの加工幅等で異なってダイスに印加される背
分力はダイス固定台を介してボールスクリューにダイレ
クトに伝達されてモータに付設したエンコーダを起動さ
せることでエンコーダよりの出力がモータに接続される
制御回路にフィードバックされて補正を行い、モータを
遂次に制御し、所定のダイス加工高さに暉正することが
出来、ワークの軸長等の変化に対応出来るという優れた
効果が奏される。

更に、工具交換やダイス加工高さ調整に従来のような手
作業を行うことはなく、したがって、作業時間の短縮が
図れるうえに転造される加工ワークの寸法の精度が極め
て高く、品質が向上するという優れた効果が奏される。

又、工具交換やダイス加工高さの調整に要する時間が短
縮されるために生産性の向上が図れて、更に、１台の転
造盤が加工品ワークに対して有効に運用出来るという優
れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の１実施例の説明図であって、第
１図は転造盤の固定台の拡大正面図、第２図は同拡大側
面図、第３図は同拡大上面図、第４図は転造盤における
モータとダイスの固定台の継手部拡大断面図、第５図は
モータの制御回路図であり、第６．７図は各々従来技術
における転造盤の概略正面図、及び、断面図である。 ６・・・ダイス、　　５・・・サドル、３・・・コラム
、　　９．１０・・・センタ、１１・・・ワーク、　　
１．１′・・・転造盤、１８．１８′・・・スライド面
、　２０・・・固定台本体、１９・・・ダイス固定台、
　２７・・・ボールスクリュー、２９・・・モータ、　
　８′・・・クランプ装置出願人　　トヨタ自動車株式
会社 株式会社不二越 代理人　　富　　１）　幸　　春 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対のダイスがサドルを介して相互にコラムに沿って移
   動自在に設置され、該一対のダイスにセンタが支持して
   いるワークに対する所定のクリアランスが保持されて近
   接離反の走行の中途で歯形を形成する転造盤において、
   上記一対のダイスの移動方向にテーパを付与したスライ
   ド面を相接させて固定台本体とダイス固定台が上記サド
   ルに設けられ、該ダイス固定台に螺合して設けられたボ
   ールスクリューを連結させたモータを担持した上記固定
   台本体がクランプ装置を介してダイスを支承しているこ
   とを特徴とする転造盤。