JPH0131999B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉末成形プレスによつて成形された粉
末成形品の厚さや重量等を自動的に計測するため
の自動計測装置に関する。

（従来技術） 従来、粉末成形プレスは、上パンチ及び下パン
チを取付けたパンチプレート及び固定プレートや
ダイプレートをユニツト化してダイセツトとし、
このダイセツトを交換することにより様々な形状
の粉末成形品を成形できるようになつている。上
記粉末成形プレスにおいてダイセツトを交換し、
新たな粉末成形品を成形する場合には、まず試し
打ちが行なわれ、試し打ちされた粉末成形品の厚
さや重量等が検査される。ところで、粉末成形プ
レスによつて成形された粉末成形品は、粉末充填
時にフイーダーによつてダイプレートから該ダイ
プレートに近接配置されたベルトコンベヤに移送
され、該ベルトコンベヤによつて集積用のホツパ
等に運ばれるようになつている。そのため、上記
粉末成形品は、ベルトコンベヤでの移送途中にベ
ルトコンベヤから取り出され、人手によつてマイ
クロメータや天秤等を用いて厚さや重量が計測さ
れ、これらの計測値が予め定められた目標値と一
致しているかどうかの検査が行なわれる。上記計
測値が目標値と異なる場合には、粉末成形品の計
測値が目標値と一致するよう、ダイプレートの高
さ位置（粉末の充填深さ）、上パンチのストロー
ク量、粉末の充填量等のプレス条件が調節され、
再度試し打ちが行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来例の場合には、ダイセツト
を交換したり、該ダイセツトによつて成形された
粉末成形品の厚さが異なると、そのたびに粉末充
填時のダイプレートの高さ位置が変化する。その
ため、予め粉末充填時に同一平面となるよう調節
されたダイプレートの表面とベルトコンベヤの転
走面との間に段差が生じ、フイーダーによつてダ
イプレートからベルトコンベヤに粉末成形品を移
す際、ダイプレートよりベルトコンベヤの方が高
い場合には、粉末成形品がベルトコンベヤに移送
されなかつたり、ダイプレートよりベルトコンベ
ヤがかなり低い場合には、粉末成形品がダイプレ
ートからベルトコンベヤ上に落下して破損すると
いう問題点があつた。そこで、これを解決するた
めには、ダイセツトを交換したり、ダイプレート
の高さ位置を調節するたびに、ベルトコンベヤの
高さを多大の労力と時間をかけて適宜調節しなけ
ればならず、位置合わせが面倒で、正確な位置合
せも困難である。

殊に様々な形状および寸法の粉末成形品を成形
するためには、ベルトコンベアのダイプレートと
の位置合せを何度も行なう必要があり、位置合せ
作業に手間取ると生産能率も低下してしまう。こ
の位置合せの手間を省くために従来から特殊な移
送ロボツトを用いて、粉末成形品をダイプレート
からベルトコンベアに移送しているのが現状であ
る。しかし、このような特殊なロボツトを用いる
と装置構成も複雑化すると共にコストも嵩み、さ
らに上場設備のレイアウトも制約されてしまうと
いう問題点がある。また、粉末成形プレスによつ
て成形された粉末成形品を、ベルトコンベヤから
取り出し、人手によつて厚さや重量等を測定して
いたため、作業能率が悪く、粉末成形プレスの稼
動時には粉末成形品の検査及びプレス条件の調節
を行なう作業員を必要とするため、粉末成形プレ
スの稼動時間が制限され、生産性の向上が困難で
あるという問題点があつた。

本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところ
は、ダイプレートから移送された粉末成形品の厚
さや重量等を自動的に測定可能とし、ひいては粉
末成形プレスの全自動化を可能とすることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は、上記の目的を達成するため
に、上記テーブルをターンテーブルによつて形成
すると共に、該ターンテーブルの近傍に粉末成形
品の厚さや重量等を計測する計測手段を配置する
ように構成されている。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第１図乃至第６図において、１は粉末成形プ
レスであり、この粉末成形プレス１はダイセツト
２を交換することにより、様々な形状の成形品を
成形できるようになつている。上記ダイセツト２
は、上パンチ３を固定したパンチプレート４と、
引下プレート５にロツド６を介して固定連結され
るダイプレート７と、該ダイプレート７に設けら
れたダイス８と、固定プレート９上に設けた下パ
ンチ１０と、前記引下プレート５上に設けたコア
ロツド１１とより形成されている。このダイセツ
ト２は、固定プレート９を粉末成形プレス１のプ
レステーブル１２上に載置固定することにより、
粉末成形プレス１に取付けられており、パンチプ
レート４及び引下プレート５は、粉末成形プレス
１の上ラムＯ及び下ラムＰに自動的に連結される
ようになつている。前記ダイプレート７の一側に
は、粉末を供給するホツパー１３及びフイーダー
１４を移動可能に取付けたフイーダーテーブル１
５が連結されている。しかして、粉末成形プレス
１に設けられたフイーダーレバー１６を作動する
ことにより、ホツパー１３及びフイーダー１４が
移動され、ダイス８内に自動秤量された粉末が充
填される。この充填が完了した後、上ラムＯ及び
下ラムＰに連結されたパンチプレート４及び引下
プレート５の移動により、加圧押出が行なわれ、
粉末成形品１７が得られる。なお、上記粉末成形
プレス１はコンピユータ１８によつて制御され、
粉末成形品１７の厚さや重量が予め定められた目
標値と異なつている場合には、該コンピユータ１
８によつて自動的にダイプレート７の高さ位置
（粉末の充填深さ）、上パンチ３のストローク量、
粉末の充填量が調節されるようになつている。

本発明では、上記ダイプレート７の近接位置に
ターンテーブル１９が配設されていると共に、ダ
イプレート７の高さ位置の変化に対応して、粉末
充填時に該ダイプレート７の表面とターンテーブ
ル１９の表面が同一平面となるよう該ターンテー
ブル１９を昇降させる昇降手段２０が設けられて
いる。また、上記ターンテーブル１９の近傍に
は、粉末成形品１７の厚さを計測する厚さ計測手
段２１と、粉末成形品１７の重量を計測する重量
計測手段２２が配設されている。図示の実施例で
は、ターンテーブル１９、厚さ計測手段２１及び
重量計測手段２２が、昇降手段２０によつて昇降
される基盤２３上に設けられている。

上記昇降手段２０は、第５図及び第６図に示す
ように、床に敷設されたレール２４上を移動する
台車２５の上端部に設けられており、該昇降手段
２０は、前記基盤２３を昇降させるジヤツキ２６
と、該ジヤツキ２６をギヤ２７，２７及びチエー
ン２８によつて駆動するモータ２９と、該モータ
２９に固着された回転板３０ａの回転数を光学的
パルスによつて検知することにより、モータ２９
の回転数を検知する検知部３０ｂと、基盤２３を
昇降自在に案内支持する複数個のガイドロツド３
１とより形成されている。上記台車２５はその下
端に取着されたローラ３２によつてレール２４上
を移動しうるようになつていると共に、位置決め
ピン３３によりレール２４の長手方向に沿つて任
意の位置にロツクできるようになつている。

また、前記ターンテーブル１９は、第３図及び
第４図に示すように、基盤２３上に回転自在に取
付けられており、該ターンテーブル１９は、円盤
部３４と、該円盤部３４の中央より上下に突出し
た軸部３５，３６とから形成されている。このタ
ーンテーブル１９は、その下方の軸部３６を介し
て基盤２３上に取着された間欠駆動装置３７に連
結されており、該間欠駆動装置３７は、プーリ３
８，３９及びベルト４０を介してモータ４１に接
続されて該軸部３６を間欠的に駆動する。また、
上記ターンテーブル１９には、円盤部３４上面
に、当該ターンテーブル１９上に載置される粉末
成形品１７を吸着する基板としての吸着盤４２
が、円周方向に互いに90度をなすよう４個固着さ
れている。このターンテーブル１９は、粉末充填
時に吸着盤４２の表面がダイプレート７の表面と
一致するよう、前記昇降手段２０によつて基盤２
３とともに昇降される。上記吸着盤４２の吸引室
４３は、ホース４４と、円盤部３４の中央部及び
上方の軸部３５に穿設された通路４５と、該軸部
３５の通路４５の上端に連結されたロータリーシ
ール４６とを介して吸引機（図示せず）に連結さ
れており、該吸着盤４２は、ターンテーブル１９
が回転しているときにのみ粉末成形品１７を吸着
するようになつている。すなわち、ターンテーブ
ル１９が停止した状態にあつては、いずれかの吸
着盤４２がダイプレート７に最も近接した第１位
置Ａにあり、該ターンテーブル１９は、第４図中
反時計回り方向に90度づつ間欠的に回転して、順
に第２位置Ｂ、第３位置Ｃ、第４位置Ｄにそれぞ
れ停止するものであり、該吸着盤４２が各位置に
停止している際には、吸着が停止される。図中、
４７は、間欠駆動装置３７の回転角度を検知し
て、ターンテーブル９が90度回転した状態にてモ
ータ４１をオン−オフするマイクロスイツチを示
している。

さらに、上記ターンテーブル１９の近傍には、
前記の如く粉末成形品１７の厚さを計測する厚さ
計測手段２１と、粉末成形品１７の重量を計測す
る重量計測手段２２が配設されている。この厚さ
計測手段２１は、粉末成形品１７をターンテーブ
ル１９の吸着盤４２上に載せた状態で、一方の計
測部４８にて吸着盤４２の表面までの距離を、他
方の計測部４９にて粉末成形品１７の上端面まで
の距離を計測し、両者の差を求めることにより粉
末成形品１７の厚さを計測するマグネスケール５
０からなり、該マグネスケール５０は基盤２３上
にあつてターンテーブル１９の第２位置Ｂに取付
けられている。また、上記重量計測手段２２は、
上皿５１に粉末成形品１７を載せることにより、
該粉末成形品１７の重量を自動的に計測する電子
天秤５２からなり、該電子天秤５２は基盤２３上
にあつてターンテーブル１９の第３位置Ｃ近傍に
載置されている。この重量計測手段２２は、ター
ンテーブル１９から粉末成形品１７を移して該粉
末成形品１７の重量を計測するものであるため、
上記ターンテーブル１９と重量計測手段２２との
間には、粉末成形品１７を移送する移送手段５３
が設けられている。該移送手段５３は、移送腕５
４と、該移送腕５４を間欠的に回転駆動する間欠
駆動装置５５と、該回転駆動装置５５にプーリ５
６，５７及びベルト５８を介して接続されたモー
タ５９とより形成されている。上記移送腕５４
は、直径方向に延びた２本の腕部６０と、両腕部
６０の中心より上下に突出した軸部６１，６２と
からなつており、下方の軸部６２に介して基盤２
３上に取着された間欠駆動装置５５に連結されて
いる。また、移送腕５４の腕部６０先端には、下
端面に粉末成形品１７を吸着保持する吸着盤６３
がそれぞれ固着されており、該吸着盤６３の吸引
室６４は、ホース６５と、上方の軸部６１に穿設
された通路６６と、該軸部６１の通路６６の上端
に連結されたロータリーシール６７とを介して吸
引機（図示せず）に連結されている。上記移送手
段５３は、ターンテーブル１９の第３位置Ｃにあ
る粉末成形品１７を一方の腕部６０先端の吸着盤
６３によつて吸着保持し、この状態にて移送腕５
４を180度回転させて停止させ、吸着盤６３によ
る粉末成形品１７の吸着状態を徐々に解除して、
粉末成形品１７を電子天秤５２の上皿５１上に静
かに載置する。この電子天秤５２にて粉末成形品
１７の重量の計測が終了した後、移送手段５３
は、上記と同一の腕部６０先端の吸着盤６３に
て、該電子天秤５２の上皿５１上の粉末成形品１
７を吸着保持すると共に、他方の腕部６０先端の
吸着盤６３にて、ターンテーブル１９の第３位置
Ｃにある粉末成形品１７を吸着保持する。この状
態にて移送腕５４を180度回転させて停止させ、
両方の吸着盤６３による粉末成形品１７の吸着保
持を徐々に解除して、電子天秤５２の上皿５１上
にあつた粉末成形品１７をターンテーブル１９の
第３位置Ｃに戻すと共に、当該ターンテーブル１
９の第３位置Ｃにあつた粉末成形品１７を電子天
秤５２の上皿５１上に載置する。上記の説明から
明らかなように、移送手段５３にて粉末成形品１
７をターンテーブル１９から電子天秤５２へ、あ
るいはその逆に粉末成形品１７を電子天秤５２か
らターンテーブル１９へ移送する間は、ターンテ
ーブル１９が停止状態にある。図中、６８は、間
欠駆動装置５５の回転角度を検知して、移送腕５
４が180度回転した状態にてモータ５９をオン−
オフするマイクロスイツチを示している。

以上の構成において、粉末成形プレス１に所定
のダイセツト２を装着し、該ダイセツト２によつ
て成形された粉末成形品１７の厚さ及び重量の計
測は、次のようにして自動的に行なわれる。ま
ず、適宜手段によりダイセツトが交換され、新た
なダイセツト２が粉末成形プレス１に装着される
と、該ダイセツト２の粉末充填時におけるダイプ
レート７の高さ位置がコンピユータ１８によつて
検出され、このダイプレート７の高さ位置に対応
して、該ダイプレート７の表面とターンテーブル
１９の吸着盤４２表面とが同一平面となるよう、
コンピユータ１８によつて作動された昇降手段２
０により、ターンテーブル１９が昇降される。し
かる後、粉末成形プレス１に装着されたダイセツ
ト２の試し打ちによつて、加圧成形されてダイプ
レート７上に押出された粉末成形品１７は、次回
の成形のための粉末を充填するフイーダー１４の
先端に設けられた吸着部６９によつて吸着保持さ
れ、該フイーダー１４によつてターンテーブル１
９の第１位置Ａにある吸着盤４２上に移送され
る。このフイーダー１４による粉末成形品１７の
移送が完了すると、コンピユータ１８の制御によ
つて粉末成形プレス１は停止する。上記ターンテ
ーブル１９への粉末成形品１７の移送がフイーダ
ー１４の動きによつてコンピユータ１８により検
知されると、該ターンテーブル１９は粉末成形品
１７を吸着盤４２に吸着した状態にて反時計回り
方向に90度回転し、第２位置Ｂに停止する。上記
粉末成形品１７は、その厚さがターンテーブル１
９の第２位置Ｂにてマグネスケール５０により計
測され、該マグネスケール５０による計測値はコ
ンピユータ１８に送られる。上記マグネスケール
５０による粉末成形品１７の厚さの計測が完了す
ると、コンピユータ１８から出される厚さ計測完
了信号により、ターンテーブル１９は粉末成形品
１７を吸着盤４２にて吸着した状態にて反時間回
り方向にさらに90度回転し、第３位置Ｃに停止す
る。上記粉末成形品１７は、移送手段５３の移送
腕５４先端に設けられた吸着盤６３にターンテー
ブル１９上より吸着され、該移送腕５４の回転に
より電子天秤５２の上皿５１上に載置されて、重
量が計測される。この電子天秤５２での計測値が
コンピユータ１８に送られ、該コンピユータ１８
から重量計測完了信号が出力されると、移送手段
５３はその移送腕５４の先端に設けられた吸着盤
６３にて、電子天秤５２上の計測済みの粉末成形
品１７を吸着すると共に、移送腕５４を180度回
転させ、計測値済みの粉末成形品１７を、ターン
テーブル１９へ移送する。この移送が完了する
と、ターンテーブル１９は第４位置Ｄへと回転す
る。上記マグネスケール５０及び電子天秤５２に
よつて計測された厚さ及び重量の計測値は、コン
ピユータ１８に送られ、該コンピユータ１８によ
つて予め定められた目標値と比較される。そし
て、上記計測値と目標値が一致しない場合には、
その誤差がコンピユータ１８によつて演算され、
該コンピユータ１８は、上記の計測値が目標値と
一致するように、ダイプレート７の高さ位置（粉
末の充填深さ）、上パンチ３のストローク量及び
粉末の充填量等のプレス条件を、制御系７０によ
つて調節するようになつている。しかして、コン
ピユータ１８によつて粉末充填時のダイプレート
７の高さ位置が調節された場合には、該コンピユ
ータ１８は昇降手段２０を駆動して、上記ダイプ
レート７の高さ位置の変化に対応して、粉末充填
時にダイプレート７の表面とターンテーブル１９
の吸着盤４２の表面が同一平面となるよう、該タ
ーンテーブル１９を昇降させる。

上記の如く粉末成形プレス１にて試し打ちされ
た粉末成形品１７の厚さ及び重量の計測値が、予
め定められた目標値と一致した場合には、コンピ
ユータ１８の指令により上記粉末成形プレス１に
て粉末成形品１７が連続して成形される。また、
試し打ちされた粉末成形品１７の計測値が１つで
も目標値と一致しない場合には、コンピユータ１
８によつて前記の如くプレス条件が調節されて、
再び粉末成形品１７の試し打ちが行なわれ、第１
回目の試し打ちと同様にして厚さ及び重量が計測
される。上記試し打ちされた粉末成形品１７の計
測値が目標値と一致した場合にはじめて連続した
成形が行なわれる。

しかして、連続して成形された粉末成形品１７
は、試し打ちの場合と同様に、ダイプレート７か
らターンテーブル１９の各吸着盤４２に順次移送
され、該ターンテーブル１９によつて第１位置Ａ
から第２位置Ｂへと回動されて、マグネスケール
５０にて厚さが計測される。その後、ターンテー
ブル１９によつて第３位置Ｃへと移送され、ここ
で移送手段５３によつて電子天秤５２へと移送さ
れて、重量が計測される。その際、この電子天秤
５２は状態が安定して正確な計測が可能となるま
で数秒の時間を必要とするため、ターンテーブル
１９は電子天秤５２での計測の完了を待たずに、
第４位置Ｄへと順次回転する。上記電子天秤５２
での計測値がコンピユータ１８に送られ、該コン
ピユータ１８から重量計測完了信号が出力される
と、移送手段５３は、その移送腕５４の両端に設
けられた吸着盤６３にて、電子天秤５２上の重量
計測済みの粉末成形品１７とターンテーブル１９
の第３位置Ｃに停止した重量未計測の粉末成形品
１７とをそれぞれ吸着すると共に、移送腕５４を
180度回転させ、重量計測済みの粉末成形品１７
をターンテーブル１９の第３位置Ｃへ、重量未計
測の粉末成形品１７を電子天秤５２へと移送す
る。この移送が完了すると、ターンテーブル１９
は第４位置Ｄへと回転する。ところで、ターンテ
ーブル１９には連続してダイプレート７より粉末
成形品１７が移送されるが、前記の如く重量の計
測は、ある程度の時間を要するため、すべての粉
末成形品１７に対して行なわれるわけではなく、
数個に１個の割合で行なわれ、他の粉末成形品１
７は厚さのみ計測される。

前記ターンテーブル１９の第４位置Ｄへ移送さ
れた粉末成形品１７は、搬送ロボツト（図示せ
ず）によつて別のテーブル（図示せず）に整列配
置される。そして、連続した粉末成形品１７の成
形途中で、厚さ又は重量の計測値が予め定められ
た目標値と一致しない粉末成形品１７が生じた場
合には、コンピユータ１８が作動して粉末成形プ
レス１を停止させ、試し打ちの場合と同様にプレ
ス条件を調節して、試し打ちを行ない、計測値が
目標値と一致した時に連続した成形を再開する。
また、計測値が目標値と一致しない不要な粉末成
形品１７は、前記搬送ロボツト（図示せず）によ
つてターンテーブル１９の第４位置Ｄから前記良
品とは別のテーブル（図示せず）に移される。

なお、図示の実施例では、粉末成形品１７の厚
さ及び重量を計測する場合について説明したが、
これに限定されるわけではなく、フランジ部を有
する粉末成形品にあつては、フランジ部の厚さを
計測する計測手段を別途に設け、該フランジ部の
厚さと全体の厚さを個別に計測するなど、任意の
形状の計測などが可能なことはもちちんである。

また、粉末成形品１７をダイプレート７からタ
ーンテーブル１９に移送する際、該粉末成形品１
７をフイーダー１４に設けた吸着部６９によつて
吸着するようにした場合について説明したが、こ
れに限定されるわけではなく、上記フイーダー１
４に１対のクランプによるつかみ手段を設け、該
つかみ手段によつて粉末成形品１７をつかんでタ
ーンテーブル１９に移送するようにしてもよい。

また、前記の説明では、粉末成形プレス１の調
節が完了した後は、連続して粉末成形品１７を成
形する場合について説明したが、これに限定され
るわけではなく、該粉末成形品１７が超硬合金製
の切削工具のように高価なものである場合には、
常時、試し打ちと同様に１個の粉末成形品１７を
成形するたびに、粉末成形プレス１を停止させ、
該粉末成形品１７の厚さや重量の計測が完了し、
計測値が予め定められた目標値と一致した場合の
み、次回の成形を行ない、不良品の発生を極力お
さえるようにしても良い。

さらに、図示の実施例では、ターンテーブルを
用いた場合について説明したが、ターンテーブル
に限定されるわけではなく、粉末成形品を載置可
能なものであれば任意のテーブルで良く、また、
粉末成形品の厚さや重量等の計測はさらに別の所
で行なつても良い。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、
上記テーブルをターンテーブルにより形成すると
共に、該ターンテーブルの近傍に粉末成形品の厚
さや重量等を計測する計測手段を配設したので、
該ターンテーブルにて粉末成形品を移動させる間
に、粉末成形品の厚さや重量等を自動的に計測す
ることができ、作業能率が向上する。依つて、こ
の第２発明の自動計測装置をコンピユータと組み
合せて粉末成形プレスを制御することにより、粉
末成形プレスの全自動化が可能となり、生産性を
飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粉末成形品の移送装置及
び自動計測装置を粉末成形プレスに装着した状態
を示す概略正面図、第２図はダイセツトを示す縦
断正面図、第３図はターンテーブル及び計測手段
を示す一部破断の正面図、第４図は同平面図、第
５図は昇降手段を示す縦断正面図、第６図は同平
面図である。 符号の説明、１……粉末成形プレス、７……ダ
イプレート、１７……粉末成形品、１９……ター
ンテーブル、２０……昇降手段、２１，２２……
計測手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉末成形プレスのダイプレートに近傍させて
   配設されるターンテーブルと、該テーブルを昇降
   させる昇降手段と、ダイプレートの高さ位置の変
   化に対応して、粉末充填時に該ダイプレートの表
   面とターンテーブルの表面が同一平面となるよう
   該ターンテーブルの昇降量を制御する制御手段
   と、前記ターンテーブルの近傍に配設され、前記
   ダイプレートからターンテーブルの基板上に移送
   された粉末成形品の厚さを計測すべく基板の表面
   までの距離を計測する一方の計測部及び粉末成形
   品の上端部までの距離を計測する他方の計測部を
   有する厚さ計測手段と、粉末成形品の重量を自動
   的に計測する重量計測手段とからなることを特徴
   とする粉末成形品の自動計測装置。