JPH0649396Y2 - 圧造成形機における圧造異常検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、機台に固設された圧造ダイと、該圧造ダイと
対向するように往復動するラムの前面に配設された圧造
パンチとの間で素材を圧造加工する圧造成形機におい
て、圧造加工時における上記圧造パンチの欠損等の異常
を検出する圧造成形機における圧造異常検出装置に関す
る。

（従来の技術） 圧造パンチと圧造ダイとの間で素材を圧造加工すること
により、各種形状の製品を成形する圧造成形機において
は、供給される素材の寸法異常または該素材が供給され
ないことによる空打ち、圧造ダイ内に打ち込まれた素材
の突き出し不良による二重打ちおよび圧造パンチの欠損
等の異常が発生じた場合には、これらの異常を速やかに
検出して運転を停止することにより、不良成形品の続発
ならびに機械ないしは工具の損傷を未然に防止するため
の手段が講じられている。

ところで、上記のごとく異常が発生した場合には、圧造
時において圧造パンチや圧造ダイに作用する圧造荷重が
変化することになって、この圧造荷重の変化を検出する
ことにより圧造加工時における異常を検出することが可
能となる。

そこで、例えば実公昭59-22902号公報に記載されたホー
マにおける圧力探知装置においては、往復動するラムに
配設された圧造パンチの後端を受支する受圧台に、圧造
加工時に圧造パンチに作用する圧力変化をそのまま反映
させるパンチ歪ゲージを設けると共に、上記圧造パンチ
と対向する圧造ダイ側に設けられたノックアウトピン押
動レバーには、圧造パンチにより圧造ダイ内に打ち込ま
れた素材を該圧造ダイより排出する際の圧力変化を直に
反映させるノックアウト歪ゲージを夫々配備することに
より、各々の歪ゲージにより上記ラムの一往復動ごと、
即ち、一圧造工程ごとに圧力変化を検出し、その圧力変
化の状態が通常の圧力変化に比べて異常である場合に
は、速やかに異常信号を出力して即座に機械を停止させ
ることにより、機械や工具の破損を未然に防止するよう
に構成されている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記のように圧造加工時における圧力変化を
測定して異常を検出すべく歪ゲージを往復動するラムに
支持された圧造パンチの後端を受支する受圧台に取り付
けた場合には、上記ラムが繰り返し往復動されることに
起因して歪ゲージに接続される接続コードが断線すると
いったことが考えられ、その配設性に問題があった。更
に、上記歪ゲージをノックアウトピン押動レバー側に設
けた場合には、該歪ゲージを直接圧造ダイに取り付けた
場合と比較して、その感度が低下することになって、精
度良く確実に異常を検出することが困難となる虞があっ
た。

そこで本考案は、圧造ダイと圧造パンチとより素材を圧
造加工する圧造成形機において、例えば圧造パンチの欠
損等の異常を精度良く確実に検出し得る圧造異常検出装
置を提供し、以て上記異常に起因して発生する不良成形
品の続発および当該成形機ならびに該成形機に装備され
た各種装置等の損傷を未然に防止することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案は次のように構成
したことを特徴とする。

即ち、機台に固設された圧造ダイと、該圧造ダイに向か
って往復動するラムの前面に配設されて素材を圧造ダイ
内に打ち込む圧造パンチと、上記圧造ダイの後方に配設
され、且つ圧造パンチの前進に伴って素材を介して押し
込まれることにより後退すると共に、圧造パンチが後退
し始めたのち、一定の時間遅れをもって前進することに
より上記素材を圧造ダイ内から前方に押し出すノックア
ウトピン手段とを有する圧造成形機における圧造異常検
出装置において、上記パンチの前進時にノックアウトピ
ン手段が所定量以上後退したことを検出して出力信号を
出力するスイッチ手段と、上記圧造パンチが前進工程よ
り後退工程に移行する間における所定の期間内において
基準信号を出力する基準信号出力手段と、該基準信号出
力手段により基準信号が出力されている間に、上記スイ
ッチ手段からノックアウトピン手段が所定量以上後退し
ていることを示す出力信号が出力されているか否かを判
定することにより異常を判定する異常判定手段とを設け
たことを特徴とする。

（作用） 上記の構成によれば、例えば、圧造パンチの先端部が欠
損した場合には、該圧造パンチにより素材を介して押し
込まれて後退するノックアウトピン手段が所定量以上後
退せず、このため、基準信号出力手段により基準信号が
出力されているにもかかわらず、スイッチ手段により上
記ノックアウトピン手段が所定量以上後退したことを示
す出力信号が出力されず、これが異常判定手段により検
出されることになって、上記のごとく圧造パンチの欠損
等の異常が判定されることになる。

また、上記圧造パンチの先端部に素材が喰い付いたよう
な異常が発生した場合には、該圧造パンチの後退と共に
素材も圧造ダイ内より排出されてしまうことになるので
あるが、この場合には、上記ノックアウトピン手段も圧
造パンチの打圧による慣性力により一旦後端したのち瞬
時に該圧造パンチの後退に伴って前進してしまうことに
なって、上記基準信号出力手段により基準信号が出力さ
れているにもかかわらずスイッチ手段より出力される出
力信号の出力状態が短期間で終了することになって、こ
れが異常判定手段により判定され、上記のごとく異常が
確実に判定されることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

なお、本実施例は、複数対の圧造パンチと圧造ダイとに
より複数の圧造ステーションが構成された多段式圧造成
形機に本考案に係る圧造異常検出装置が装備されたもの
である。

第１図に示すように、多段式圧造成形機１における機台
２の所定位置にはダイブロック３が配設されていると共
に、このダイブロック３には、粗から精にいたる複数個
の圧造ダイ4₁〜4₄（第２図参照、図例では４個）が一定
間隔に並設されている。また、上記ダイブロック３の前
方における機台２に装備されたラム５の前面には、上記
各圧造ダイ4₁〜4₄と同数個の圧造パンチ6₁〜6₄が各圧造
ダイ4₁〜4₄と夫々対向するように配設されている。そし
て、上記ラム５の後端が、当該圧造成形機１の駆動用モ
ータ７により回転されるフライホイール８を軸端に固設
されたクランク軸９と一体のクランクアーム9a、9aに連
結ロッド10を介して連結されていることにより、該ラム
５が上記ダイブロック３に向かって往復動するように構
成されている。

更に、上記ダイブロック３上に前端部が載置され且つ後
端部が機台２上に架設された支軸11に軸支された支持フ
レーム12の前端内周部には、チャックブロック13が各圧
造ダイ4₁〜4₄の並設方向に摺動自在に支持されていると
共に、該チャックブロック13の一端には、チャックブロ
ック駆動用ロッド14の一端が枢着され、且つ該駆動用ロ
ッド14の他端が、上記機台２の一側部において上下方向
に配設されたチャック駆動軸15の上端部に固設された連
結部材16に連結されている。そして、上記チャック駆動
軸15が、クランク軸９に連動される連動機構（図示せ
ず）を介して所定の範囲内で往復回転されることによ
り、クランク軸９の回転に伴いラム５がダイブロック３
に向かって往復動される場合に、上記チャックブロック
13が、ラム５の往復動作に同期して該ラム５が一往復動
する間に、隣接する圧造ダイ4₁〜4₄の間隔に等しい距離
だけ一往復動するように構成されている。

また、上記チャックブロック13の前面には、左右一対と
された複数個の素材移送用チャック17₁〜17₄（第２図参
照）が、上記各圧造ダイ4₁〜4₄と同数個として、これら
圧造ダイ4₁〜4₄と同じ間隔で取り付けられていると共
に、上記支軸11の前方に該支軸11と平行して機台２上に
配設されたチャック開閉用駆動軸18上には、各チャック
17₁〜17₄ごとのチャック開閉用カム19…19が夫々固設さ
れている。そして、上記チャック開閉用駆動軸18が、ク
ランク軸９に連動される連動機構（図示せず）を介して
回転されることにより、該チャック開閉用駆動軸18上の
各カム19…19が夫々回転することにより、上記左右一対
の各素材移送用チャック17₁〜17₄がラム５の往復動作に
同期して開閉されることになって、該ラム５の往動時に
おける各圧造パンチ6₁〜6₄と各チャック17₁〜17₄との干
渉を回避し得るように構成されている。

なお、第２図に示すように、上記ダイブロック３の一側
部（図面上左端）には、機台２の一側部後方より導入さ
れる線材Ａ（第１図参照）を供給するための素材供給ク
イル4aが各圧造ダイ4₁〜4₄と並設して設けられていると
共に、該素材供給クイル4aより供給された線材Ａを一定
寸法に切断するためのカッター20が設けられている。更
に、上記素材供給クイル4aと圧造ダイ4₁との間には、カ
ッター20により一定寸法に切断されて所定位置に搬送さ
れたブランク（図示せず）の後端を押圧して、該ブラン
クを上記素材移送用チャック17₁に挟持させるプッシャ
ーピン21が介装されている。

また、上記各圧造パンチ6₁〜6₄により圧造ダイ4₁〜4₄内
に打ち込まれたブランクを排出するための複数のノック
アウトピン手段22…22が各圧造ダイ4₁〜4₄ごとに設けら
れている。

このノックアウトピン手段22は、例えば、第３図に示す
ように、圧造ダイ4₃の軸心内に先端部が通挿されたノッ
クアウトピン23と、該ノックアウトピン23と同心状に機
台２の後端部より螺合されたネジスリーブ24に内嵌され
て前後動自在に支持された押圧ロッド25と、該押圧ロッ
ド25の先端部と上記ノックアウトピン23の後端部との間
に介装された中間ピン26とから構成されている。そし
て、上記機台２の後方に回転自在に架設された支軸27に
一体的に支持されて揺動可能とされた揺動レバー28が、
上記クランク軸９に連動される連動機構（図示せず）を
介して該クランク軸９の回転に同期にして所定のタイミ
ングで所定の範囲内で揺動されるようになっている。従
って、第３図に示すように、上記素材移送用チャック17
₃により圧造ダイ4₃の前面に移送されたブランクＢが、
ラム５の往動時に該ラム５の前面に配設された圧造パン
チ6₃の先端により圧造ダイ4₃内に打ち込まれた場合に
は、押圧ロッド25が実線で示す位置まで後退し、その
後、上記クランク軸９の回転に伴ってラム５および圧造
パンチ6₃が後退したのち、一定の時間の遅れをもって上
記揺動レバー28が、矢印（Ｘ）方向に所定の範囲で揺動
されることにより、該揺動レバー28の先端部に固設され
たノッカー29により押圧されて、上記押圧ロッド25が鎖
線で示すように、ブランクＢを圧造ダイ4₃内より排出す
るための正規のストロークＬだけ前進し、これにより、
中間ピン26を介してノックアウトピン23も上記ストロー
クＬに相当する分だれ前進して圧造ダイ4₃内のブランク
Ｂを排出するようになっている。

なお、本実施例においては、上記ネジスリーブ24を前後
動させてその前後位置を調整することにより、ノックア
ウトピン手段22の前後ストロークを可変調整し得るよう
に構成されている。つまり、上記ネジスリーブ24の後端
部には、後記するスイッチ手段31の支持用ホルダー35を
固定支持するための鍔部24aと６角頭部24bとが一体的に
形成されており、上記ホルダー35を取り外した状態で上
記頭部25bを適宜工具で回転させてネジスリーブ24を前
後動させることにより、押圧ロッド25と、中間ピン26お
よびノックアウトピン23を前後方向に移動させて該ノッ
クピンの前後ストロークを可変調整でき、これにより、
該ノックアウトピン23の先端部と圧造ダイ4₁〜4₄とによ
り形成される加工穴深さを、加工しようとするブランク
Ｂの形状に合わせて調整し得るようになっている。

そして、本実施例においては、上記のごとく構成とされ
た多段式圧造成形機１による圧造加工時における圧造異
常を検出するための圧造異常検出装置30が次のように構
成されている。なお、本実施例においては圧造パンチ6₁
〜6₄と圧造ダイ4₁〜4₄とにより構成される各圧造ステー
ションごとに圧造異常検出装置30が設けられているもの
とする。

まず、該圧造異常検出装置30の全体概略構成を第４図に
示すブロック図に基づいて説明すると、この圧造異常検
出装置30は、上記圧造パンチ6₁〜6₄によりブランクＢを
圧造ダイ4₁〜4₄内に打ち込むべく該圧造パンチ6₁〜6₄の
前進時に、上記ノックアウトピン手段22における押圧ロ
ッド25が前進位置より再び後退して第３図に鎖線で示す
ように正規のストロークＬの後端位置に対し少し手前の
所定ストロークｌ以上後退した時に該押圧ロッド25を通
電状態として出力信号を出力するスイッチ手段31と、同
じく上記ラム５の一往復動ごとに該ラム５の前面に配設
された圧造パンチ6₁〜6₄が前進工程より後退工程に移行
する間における所定の時間内において基準信号ｂを出力
する基準信号出力手段32と、該基準信号出力手段32によ
る基準信号ｂが出力されている間に、上記スイッチ手段
31により出力信号ａが出力されているか否かを判定する
ことにより圧造加工時における異常を検出する異常判定
手段33とから構成されている。なお、該異常判定手段33
により異常が判定された場合には、出力信号ｃを出力す
ることにより、制御手段34を作動させることにより、例
えば、当該圧造成形機１を速やかに停止させるように構
成されている。また、本実施例においては、上記のよう
に構成とされた圧造異常検出装置30が、各圧造ステーシ
ョンごとに設けられているが、例えば、所定の圧造ステ
ーションにのみ装備するようにしても良い。

ここで、上記スイッチ手段31について、第３図に基づい
て説明すると、該スイッチ手段31は、第３図に示すよう
に、上記ネジスリーブ24の後端部に一体的に設けられた
鍔部24aと頭部24bとに適当な固定手段（図示せず）によ
り固定されたホルダー35と、該ホルダー35内に前後動自
在に支持され且つコイルバネ36により所定の方向に付勢
されたロッド部材37と、該ロッド部材37の後端部に絶縁
部材38を介して固設された金属性のスイッチング部材39
と、該スイッチング部材39に当接するように上記押圧ロ
ッド25の後端部に一体的に支持された金属性のリング部
材40とを有する。この場合、リング部材40を含む機台全
体がアース部材となっていて、リング部材40がスイッチ
ング部材39に接当することによりスイッチング部材39か
らリング部材40を介し機台側への通電が行われてスイッ
チ手段31から出力信号を出力するようになっている。

また、上記基準信号出力手段32は、第１図に示すよう
に、上記クランク軸９と同期して該クランク軸９が１回
転する時に同じく１回転する所定の軸、例えば、上記チ
ャック開閉揺駆動軸18の一側部に固設されたタイミング
カム32aと、このタイミングカム32aに近接して配設され
て該カム32aの１回転ごとに予め設定された所定の時間
内、即ち、上記圧造パンチ6₁〜6₄が前進工程より後退工
程に移行する間の所定の期間内において基準信号ｂを出
力するように構成された出力器32bとを有する。

ここで、第５図により上記ラム５およびノックアウトピ
ン手段22と上記スイッチ手段31ならびに基準信号出力手
段32により出力される各信号ａ、ｂの関係を説明する
と、第５図（イ）に示すように、ラム５の往復動毎に該
ラム５が前死点位置に達して後退し始めてから、一定の
時間遅れをもって、つまり、後記する基準出力信号ｂの
出力が停止するまでの時間遅れをもって第５図（ロ）に
示すようにノックアウトピン手段22が揺動レバー28の揺
動に伴って前方に押し出されて前進することになる。そ
して、上記ラム５が前進工程より後退工程に移行する間
の所定期間内において、第５図（ハ）に示すように基準
信号出力手段32により基準信号ｂが出力（ON状態）され
ると共に、正常時においては、第５図（Ｉ）に示すよう
にスイッチ手段31により上記基準信号ｂが出力される少
し前から基準信号ｂが停止した少し後まで出力信号ａが
連続して出力（ON状態）されるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明すると、例えば、第
６図に示すように、圧造パンチ6₃の先端部が欠損した場
合には、該圧造パンチ6₃によりブランクＢを介して押し
込まれて後退するノックアウトピン手段22における押圧
ロッド25の後退量が、第３図に示すスイッチ手段31が通
電される所定のストロークｌ以下となり、これにより、
スイッチ手段31におけるスイッチング部材39と押圧ロッ
ド25との間で通電状態とならず、第５図（II）に示すよ
うに、基準信号出力手段32により基準信号ｂが出力され
ているにもかかわらずスイッチ手段31により出力信号ａ
が出力されないことになって、これが異常判定手段33に
より検出されて異常が判定されることになる。尚、圧造
パンチ6₃の打圧による慣性力で一旦所定ストロークｌ以
上に後退することがあったとしても、スイッチ手段31に
おける復帰用のコイルバネ36により圧造パンチ6₃が欠損
したことに起因して前方に押し戻されることになって、
該押圧ロッド25の後端部に支持されたリング部材40がス
イッチ部材39に対し離反することになる。この結果、第
５図（III）に示すように、上記基準信号出力手段32か
らの基準信号ｂが出力されているにもかかわらずスイッ
チ手段31による押圧ロッド25との間の通電を示す出力信
号ａが短期間で終了することになって、これが異常判定
手段33により判定され、異常が判定される。

また、第７図に示すように、上記圧造パンチ6₃の先端部
にブランクＢが喰い付いた場合には、該圧造パンチ6₃の
後退時に該圧造パンチ6₃と共にブランクＢも後退して圧
造ダイ4₃内より排出されたしまうことになって、これに
伴って、上記ノックアウトピン手段22における押圧ロッ
ド25も一旦正規のストロークＬ分だけ後退した後、揺動
レバー28の揺動に伴って前方に押し出される以前に上記
圧造パンチ6₃の後退に伴って再び前進することになる。
この結果、第５図の（IV）に示すように、上記基準信号
出力手段32による基準信号ｂが出力されているにかかわ
らずスイッチ手段31による押圧ロッド25との間の通電状
態を示す出力信号ａの出力状態が短期間で終了すること
になって、これが異常判定手段33により判定され、上記
のごとく異常を判定することができる。

さらに、ブランクＢが供給されないことによる空打ちが
あった場合においては、上記圧造パンチ6₃の前進動作時
にノックアウトピン手段22における押圧ロッド25の後退
動作が行われず、このため第５図（Ｖ）に示したように
スイッチ手段31からの出力信号ａが出力されないことに
なる。この結果、スイッチ手段31による出力信号ａなし
の結果と基準信号出力手段32から出力される基準信号ｂ
とが異常判定手段33により判定されて異常を検出するこ
とができる。

なお、第８図に示すように、ネジスリーブ24′の先端部
に凹部を形成すると共に、該ネジスリーブ24′の先端部
とこれに内装された押圧ロッド25′における先端頭部25
a′との間にバネ部材43′を介装することにより、常に
押圧ロッド25′を前方に向けて付勢いするようにすれ
ば、上記のように圧造パンチ6₃′の欠損もしくは該圧造
パンチ6₃′にブランクＢ′が喰い付いたような異常が発
生した場合において、確実に押圧ロッド25′が前進し、
これにより上記同様構成とされたスイッチ手段（図示せ
ず）と間に間隙が生じることになって、上記のごとく異
常をより確実に検出し得ることができる。

（考案の効果） 以上のように、本考案に係る圧造成形機における圧造異
常検出装置によれば、圧造加工時における圧造パンチの
欠損および該圧造パンチへのブランクの喰い付き等の各
種圧造異常を確実に検出することが可能となって、これ
により、その後に発生する不良品の続発および当該圧造
成形機ならびに該圧造成形機に装備された各種装置や工
具の損傷を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は本実施例
に係る圧造異常検出装置が装備された多段式圧造成形機
の全体概略平面図、第２図は第１図におけるII-II線よ
りみた拡大断面図、第３図は第２図におけるIII-III線
よりみた要部拡大断面図、第４図は本実施例の圧造異常
検出装置の全体概略構成を示すブロック図、第５図はラ
ムおよびノックアウトピン手段の移動工程と各出力信号
の出力状態との関係をしめすグラフ、第６、第７図は夫
々圧造加工時における異常状態を説明するためのノック
アウトピン手段付近を示す拡大断面図、第８図は他の実
施例を示すノックアウトピン手段付近の拡大断面図であ
る。 １……圧造成形機（多段式圧造成形機）、4₁〜4₄……圧
造ダイ、５……ラム、6₁〜6₄……圧造パンチ、22……ノ
ックアウトピン手段、30……圧造異常検出装置、31……
スイッチ手段、32……基準信号出力手段、33……異常判
定手段、ａ……出力信号、ｂ……基準信号。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機台（２）に個設された圧造ダイ（4₁〜
   4₄）と、該圧造ダイ（4₁〜4₄）に向かって往復動するラ
   ム（51）の前面に配設されて素材を圧造ダイ（4₁〜4₄）
   内に打ち込む圧造パンチ（6₁〜6₄）と、上記圧造ダイ
   （4₁〜4₄）の後方に配設され、且つ圧造パンチ（6₁〜
   6₄）の前進に伴って素材を介して押し込まれることによ
   り後退すると共に、圧造パンチ（6₁〜6₄）が後退し始め
   たのち、一定の時間遅れをもって前進することにより上
   記素材を圧造ダイ（4₁〜4₄）内から前方に押し出すノッ
   クアウトピン手段（22）とを有する圧造成形機における
   圧造異常検出装置であって、上記圧造パンチ（6₁〜6₄）
   の前進時にノックアウトピン手段（22）が所定量以上後
   退したことを検出して出力信号を出力するスイッチ手段
   （31）と、上記圧造パンチ（6₁〜6₄）が前進工程より後
   退工程に移行する間における所定の期間において基準信
   号を出力する基準信号出力手段（32）と、該基準信号出
   力手段（32）により基準信号が出力されている間に、上
   記スイッチ手段（31）からノックアウトピン手段（22）
   が所定量以上後退したことを示す出力信号が出力されて
   いるか否かを判定することにより異常を判断する異常判
   定手段（33）とが備えられていることを特徴とする圧造
   成形機における圧造異常検出装置。