JPH07132339A - ねじ転造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ頭部の形状等に影響されることなく連続
的に転造されるねじの状態をその都度確実に検査するこ
とができるねじ転造装置を提供すること。 【構成】 対向する移動ダイス１と、固定ダイス２と、
移動ダイス１の移動周期を検出する第１検出手段と、移
動ダイス１をフレーム３に対してローリング方向移動可
能に支持する移動ダイスホルダ１ａと、固定ダイス２を
フレーム３に対してローリング方向移動不能に固定支持
する固定ダイスホルダ２ａと、フレーム３に螺合又は挿
通して移動ダイス１と固定ダイス２との隔間を調整する
調整ボルト４と、該調整ボルト４の少なくとも１本に装
備した固定ダイスに及ぶ押圧力を検出する第２検出手段
７とを備え、ねじ転造時における各検出手段から得た検
出値の変動によりねじの状態を検査することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はねじ転造装置詳しくは、
転造されたねじの状態を検査するねじ転造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にねじ転造装置で製造されるねじ
は、短時間間隔で連続的に製造される。この場合、ねじ
素材の供給具合や、ダイス磨耗などによるねじ素材とダ
イスとの相対的ずれ等に起因して形状の異常な不良ねじ
が製造されることがある。従来、このような不良ねじの
検出は接触センサ等により転造されるねじ頭部の高さを
測定することでその異常の有無を検出するように成され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようする課題】ところが、前記従来にお
いては、センサにねじ頭部を接触させるためにセンサ
や、ねじ頭部の接触部位に傷や磨耗を伴うばかりか、ヘ
ッダで形成された頭部高さ自体の高低差がセンサで異常
と誤検出される恐れもあり極めて不安定な検出となると
いった問題があった。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みて提案するもの
で、その目的は、ねじ頭部自体の高低に影響されたりす
ることなく、連続的に転造されるねじの状態を、その都
度確実に検査することができるねじ転造装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的達成の
ため、所定の間隔を設けて対向配置した移動ダイスと固
定ダイスと、前記移動ダイスの移動周期を検出する第１
検出手段と、前記移動ダイスをフレームに対してローリ
ング方向移動可能に支持する移動ダイスホルダと、前記
固定ダイスをフレームに対してローリング方向移動不能
に固定支持する固定ダイスホルダと、前記フレームに螺
合又は挿通して、移動ダイスと固定ダイスとの間隔を調
整する調整ボルトと、前記調整ボルトの少なくとも一本
に装備し、ねじ転造時に前記固定ダイスに作用する押圧
力を検出する第２検出手段とを備え、ねじ転造時におけ
る各検出手段が検出した検出値の変動により、転造され
るねじの状態を検査することを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】前記構成に依り、ねじの転造に際し、ねじ素材
の軸部に対して移動ダイスがローリングするとき、軸部
にねじ山が形成されるに伴って固定ダイスに押圧力が負
荷され、これにより固定ダイスを調整する調整ボルトに
応力が生じる。この応力を調整ボルトに設けた第２検出
手段で検出すると共に、該第２検出手段の検出値と、前
記第１検出手段で検出された検出値とから転造タイミン
グに対する転造荷重の関係を示すサインカーブを形成
し、該サインカーブを予め設定されている正常なねじ転
造時におけるサインカーブと比較して、その変動値が、
正常なねじ転造時と認められる許容値の域に存在する
か、それを逸脱しているかにより転造されるねじの状態
をその都度知ることができるので転造されたねじ全数に
おけるねじ異常の有無を連続的に、かつ確実に検査する
ことができる。

【０００７】

【実施例】本発明にかかるねじ転造装置を図面の実施例
に基づいて説明する。図１、図２はともに本発明におけ
る第１実施例を示した断面図で、図１は第２検出手段７
を押ボルト６ａに設けたものを示しており、図２は前記
第２検出手段７を引ボルト４ｂに設けたものを示してい
る。

【０００８】又、図３は本発明における第２実施例を示
した断面図である。前記本発明のねじ転造装置は、概
略、移動ダイス１と、固定ダイス２と、前記移動ダイス
１を抱持して該移動ダイス１をフレーム３に対しローリ
ング方向に移動させる移動ダイスホルダ１ａと、前記固
定ダイス２を抱持し、該固定ダイス２をフレーム３に対
してローリング方向に移動不能に固定する固定ダイスホ
ルダ２ａと、これらを支架するフレーム３と、該フレー
ム３の一部に貫通螺合、又は貫通遊嵌する調整ボルト４
と、該調整ボルト４の少なくとも１本に装備した第２検
出手段７と、図示を略した移動ダイス１の移動周期を検
出する第１検出手段とで構成されている。

【０００９】前記移動ダイス１、及び固定ダイス２は凡
そ長方体のブロックから成り、互いに一対で用いられ使
用時に、ねじＡを挟んで対向する平坦な作用面にねじピ
ッチに相当するリード角の状態を展開形成した一般市販
の平ダイスで構成され、前記移動ダイス１は、後記する
移動ダイスホルダ１ａに形成された抱持凹欠部１ｇに係
合して、取付手段１ｄにより移動ダイスホルダ１ａに対
し相対移動不能に固定されている。

【００１０】又、前記固定ダイス２は、後記する固定ダ
イスホルダ２ａに形成された抱持凹欠部２ｇに係合し
て、取付手段２ｄにより固定ダイスホルダ２ａに対して
相対移動不能に固定されている。前記移動ダイスホルダ
１ａは、後記フレーム３に、上下に対向する傾斜ガイド
１ｅ、１ｆと、フレーム３の立壁面３ｅと移動ダイスホ
ルダ１ａの背面との間に介在させた平板なスラスタ１ｃ
とにより、浮離不能に、かつローリング方面摺動可能に
支持されていると共に、この移動ダイスホルダ１ａの一
部に図示していない駆動用クランクを連結して、該クラ
ンクの回転動作により前記移動ダイスホルダ１ａが、フ
レーム３に対してローリング方向に往復摺動するように
構成されている。

【００１１】又、前記クランク近傍には往復摺動する移
動ダイスホルダ１ａの往復移動周期を検出する第１検出
手段（図示省略）が設けてある。前記固定ダイスホルダ
２ａは、抱持した固定ダイス２が、前記移動ダイス１と
確実に対向する位置のフレーム３上に、該フレーム３に
対してローリング方向移動不能に、かつ抱持した固定ダ
イス２が対向する移動ダイス１に対して、調整による近
接離間を許容するように構成されている。

【００１２】前記フレーム３は、前記移動ダイスホルダ
１ａ、及び固定ダイスホルダ２ａを支架する静止体で、
前記固定ダイスホルダ２ａの背面２ｅと対向隣接した位
置にブロック部３ａを一体的に形成するように構成さ
れ、該ブロック部３ａに水平方向の２つ（又は４つにす
ることもできる）の貫通螺孔３ｂと、１つの貫通遊孔３
ｃとを設けて、前記２つの貫通螺孔３ｂには２本（又は
４本にすることもできる）の押ボルト４ａを螺合挿通さ
せると共に、１つの貫通遊孔３ｃには１本の引ボルト４
ｂを遊嵌挿通するように成されている調整ボルト４は、
２本の押ボルト４ａと、１本の引ボルト４ｂとで構成さ
れ、前記２本の押ボルト４ａで固定ダイスホルダ２ａの
背面２ｅを押圧して固定ダイス２を移動ダイス１側へ近
接させ、固定ダイス２と移動ダイス１との間隔をねじＡ
の寸法と成るように調整すると共に、前記押ボルト４ａ
の押圧力を前記引ボルト４ｂで調和することにより、調
整された固定ダイス２の位置を安定保持するように成さ
れている。

【００１３】第２検出手段７は、作用時に調整ボルト４
に生じる負荷応力を圧電的に検出する一般市販の歪みゲ
ージ７ａを主体に構成され、図１においては２本の押ボ
ルト４ａにおける少なくとも１本に設けてある。具体的
には、前記押ボルト４ａの軸部に貫通した細径孔４ｄ
（実施例ではφ２）を形成すると共に、その頭部４ｈに
太径孔４ｅを形成して、この押ボルト４ａの先端当接面
４ｊ近域に当該する前記細径孔４ｄ内に、前記歪みゲー
ジ７ａを樹脂接着剤等で固定し、該歪みゲージ７ａで押
ボルト４ａに生じる内圧応力を検出してこれを配線を介
して前記太径孔７ｅに内蔵した接続部７ｂから外部に取
出して所定の機器に反映させるように成されている。

【００１４】又、図２においては、鍔部４ｍを設けた頭
部４ｈをもつ引ボルト４ｂを、ワッシャ１０を介してフ
レーム３の貫通遊孔３ｃに遊嵌挿通し、その先端におけ
る螺軸部４ｋを固定ダイスホルダ２ａに形成した螺孔２
ｈに螺合させてあり、頭部４ｈには太径孔４ｅを形成し
て第２検出手段７における接続部７ｂを内蔵すると共
に、該太径孔４ｅと連通する細径孔４ｄ（実施例ではφ
２）をこの引ボルト４ｂの少なくとも首下部位以遠まで
穿孔し、前記細径孔４ｄ内に、前記引ボルト４ｂの延
び、即ち引張り応力を検出する歪みゲージ７ａを樹脂接
着剤で固定し、該歪みゲージ７ａで検出した引張応力を
歪みゲージ７ａと配線で接続された接続部７ｂから外方
へ取出して所定の機器に反映させるように成されてい
る。

【００１５】尚、前記第２検出手段７を押ボルト４ａ、
又は引ボルト４ｂに設けた場合の検出値は、正又は負の
値で検出されるが、これを入力した機器の演算により何
れも等値の検出値に変換してねじ転造時に生じる応力と
して反映させることができるように成してある。次に以
上のように成された第１実施例の作用について説明す
る。

【００１６】先ず移動ダイス１と固定ダイス２との対向
作用面の隔間Ａ１を転造するねじＡのねじ底径と同等寸
法となるように押ボルト４ａを螺進させ、固定ダイスホ
ルダ２ａを押動して前記固定ダイス２を位置決めする。
その後、引ボルト４ｂの螺軸部４ｋを固定ダイスホルダ
２ａの螺孔２ｈに螺入し、ワッシャ１０を介してこの引
ボルト４ｂをフレーム３に締結することで前記押ボルト
４ａの押圧力が調和されて固定ダイス２が前記隔間Ａ１
を保持した状態でフレーム３に位置決め固定される。

【００１７】次にヘッダで形成されたねじ素材を移動ダ
イス１と固定ダイス２との隔間Ａ１に供給して装置を駆
動させる。これによりクランク（図示省略）が回転し、
移動ダイスホルダ１ａと共に移動ダイス１がローリング
方向に移動して前記ねじ素材を喰い込み固定ダイス２と
で素材を挟圧しながら該素材の軸部にねじ山を形成する
（これを転造ねじという）。

【００１８】然してねじ山が形成されたものは前記両ダ
イス１、２の挟持域から離脱して下方へ落下し、ねじＡ
として回収される。この場合、ヘッダで形成された素材
形状の誤差や、ダイス磨耗などによるねじ素材とダイス
との相対的ずれ、或いは素材を供給するタイミングのず
れ等により異常ねじ山を形成した不良品が発生すること
がある。

【００１９】本発明では、前記不良品の発生を其の都度
検出することができる。即ち、ローリング時移動ダイス
ホルダ１ａを往復動させるクランクの回転周期を検出す
る第１検出手段により、図４に示すようなパルス信号か
ら成る一定周期の波形Ｓが得られる。同時に第２検出手
段７によりねじ山形成時固定ダイス２に作用する転造荷
重が押圧力となってＶの値で検出される。

【００２０】そしてこのＶの値が、ねじ山形成開始時Ｚ
１の軽荷重からねじ山形成全盛時Ｚ２の重荷重を経てね
じ山形成終了時Ｚ３の軽荷重に至る凡そ山形の連続した
サインカーブＺを形成する。然して前記形成されたサイ
ンカーブＺを、図５に示されたように別途用意した正常
なねじ山形成時における前記同様の条件から得たサイン
カーブと比較する。この場合、前記正常なねじ山形成全
盛時における転造荷重Ｙと、該転造荷重Ｙに至るタイミ
ングＸとに、各々許容値α、βを設け、この許容値α、
βの域内に新しく転造されたねじＡから実際に採得され
たサインカーブＺにおけるねじ山形成全盛時Ｚ２の位置
が存在するか逸脱するかにより転造されたねじＡの異常
を検出する。

【００２１】因みに転造荷重Ｖの値の大小により形成さ
れたねじ山の異常を検出し、前記Ｖに至る時間Ｔ位置の
ずれにより素材供給状態の異常を検出し、更にＶ、Ｔの
有無により素材が供給されていないか、一時的に転造動
作の中断したことを検出する。そして、前記検出結果が
別途演算機器を介しねじ転造中連続的に検出されるＴ、
Ｖの値を自動的に演算してモニターに反映され、不良品
の除去等が行われる。次に本発明における第２実施例を
図３に基づいて説明する。

【００２２】第２実施例は、基本的には第２検出手段８
を除く以外は前記第１実施例と全く同様構成である。従
って、前記第２検出手段８以外の基本的構成に及ぶ説明
は、前記第１実施例を以てこれに充当することで、説明
の重複を省略し、第２検出手段８を主に説明する。

【００２３】前記第２検出手段８は、面方向に作用する
外圧力を負荷されたとき、その内部に生じる内圧応力を
電気的に検出する環状をした一般市販の圧電式歪みセン
サで構成され、引ボルト４ｂの鍔部４ｍとフレーム３に
おけるブロック３ａとの対向面間に介在されている。そ
して前記引ボルト４ｂをブロック３ａの貫通遊孔３ｃに
挿入すると共に、その先端の螺軸部４ｋを、既に押ボル
ト４ａで押圧されている固定ダイスホルダ２ａの螺孔２
ｈに螺合させ、更に螺進させることで前記第２検出手段
８が、前記鍔部４ｍとブロック３ａとの間で締結され
る。

【００２４】これにより、前記第２検出手段８が前記鍔
部４ｍとブロック３ａとに挟圧されてその内部に生じる
圧縮歪みを電気信号に変換して前記引ボルト４ｂに課せ
られる延び応力の変動を検出するように成されている。
検出された前記応力は、前記第１実施例において説明し
た転造荷重Ｖの値としてサインカーブＺに形成され、図
５に示した基準許容値α、βと比較して前記第１実施例
と同様の検出結果を得るように成されている。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のねじ転造装
置は、第１検出手段と、第２検出手段とにより、ねじ転
造時における移動ダイスの移動周期と、固定ダイスに作
用する押圧力とを検出することができ、それらを正常な
ねじ転造時におけるデータと比較することにより、連続
的に転造されるねじの異常をその都度無接触で検出で
き、従来に見られた、ねじ頭部の形状差や、検出部の磨
耗を配慮する必要がなく、転造されつつあるねじを簡単
な構成で確実に全数検査することができ、別途なねじ検
査工程を省略できると共に、その分転造ねじの生産能率
を顕著に向上させることができる効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に適用する他例を示した断
面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図４】転造タイミングと転造荷重とから形成されるサ
インカーブの図である。

【図５】基準データの許容値を示した図である。

【符号の説明】

１ 移動ダイス １ａ 移動ダイスホルダ ２ 固定ダイス ２ａ 固定ダイスホルダ ３ フレーム ４ 調整ボルト ７ 検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔を設けて対向配置した移動ダ
   イスと固定ダイスと、 前記移動ダイスの移動周期を検出する第１検出手段と、 前記移動ダイスをフレームに対してローリング方向に移
   動可能に支持する移動ダイスホルダと、 前記固定ダイスをフレームに対してローリング方向に移
   動不能に固定支持する固定ダイスホルダと、 前記フレームに螺合又は挿通して、移動ダイスと固定ダ
   イスとの間隔を調整する調整ボルトと、 前記調整ボルトの少なくとも一本に装備し、ねじ転造時
   前記固定ダイスに作用する押圧力を検出する第２検出手
   段とを備え、 ねじ転造時における各検出手段が検出した検出値の変動
   により、転造されるねじの状態を検査することを特徴と
   するねじ転造装置。