JPH072118Y2 - 熱間鍛造に於けるワーク位置決め装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この考案は、例えば、熱間鍛造に於いて、高温に加熱さ
れたワークをダイスに装填するために用いられる熱間鍛
造に於けるワーク位置決め装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、上述の熱間鍛造に於けるワークの位置決め手段と
しては、例えば、1000℃〜1100℃の高温に加熱されたワ
ークを打抜き機のダイスに装填した後、ワークの加工位
置とポンチの打抜き位置とを作業者が目視して、相互を
一致するようにワークの装填位置を手作業で調整した
後、打抜き機を駆動して、ダイスに装填されたワークの
所定位置をポンチにより打抜き加工する位置決め手段が
ある。

（ハ）考案が解決しようとする課題 しかし、上述の位置決め手段は、作業者が目視してワー
クの加工位置とポンチの打抜き位置とが一致するように
装填位置を調整するので、作業者の熟練度及び視力差に
よりワークの装填位置に誤差が生じやすく、高い加工精
度の熱間鍛造品を製作することが技術的に困難であり、
且つ、多数のワークを１個ずつ手作業でダイスに装填す
るため、１個のワークの位置決め作業に手間及び時間が
掛かり、作業能率が悪く、また、作業者にとっては重労
働となる問題点を有している。

この考案は上記問題に鑑み、ワークとダイスとの位置決
めを自動化することができ、ワークの位置決めが正確に
行なえ、位置決め作業の能率アップと省力化とを図るこ
とができる熱間鍛造に於けるワーク位置決め装置の提供
を目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 この考案は、ワークと該ワークを加工するために該ワー
クと相対的に合致して嵌合するダイスとの両者に形成
し、上記ワークとダイスとの相互を嵌合したとき、不合
致な嵌合と合致した嵌合との嵌合状態に差異が生じるよ
うに、相互が凹凸形状で合致対応する形状に形成した合
致検知用嵌合部と、上記ワークを保持してダイスに装填
するワーク装填手段と、上記ワーク装填手段で装填した
ワークとダイスとの両者の合致検知用嵌合部の前記嵌合
状態の差異に基づいて、不合致な嵌合かまたは合致した
嵌合かを検知する合致嵌合検知手段と、上記合致嵌合検
知手段から合致した嵌合の検知を得る間、前記ワークと
ダイスとの嵌合状態を修正する嵌合修正手段とを備えた
熱間鍛造に於けるワーク位置決め装置であることを特徴
とする。

（ホ）作用 この考案の熱間鍛造に於けるワーク位置決め装置は、ワ
ーク装填手段がワークを保持してダイスに装填すると、
合致嵌合検知手段がワークとダイスとの嵌合状態を検知
し、該検知手段が不合致な嵌合を検知している時は、合
致の嵌合を検知するまで、嵌合修正手段がワークとダイ
スとの嵌合状態を修正する。

（ヘ）考案の効果 この考案によれば、ワークとダイスとの両者に形成した
合致検知用嵌合部が、不合致な嵌合と合致した嵌合との
嵌合状態に差異が生じるように相互が凹凸形状で合致対
応する形状に形成したので、ワークとダイスとの両者の
合致・不合致の嵌合状態を作業者の目によらず、機械的
に検知するセンサ（合致嵌合検知手段）で検知すること
ができ、しかも、不合致のときは嵌合修正手段で合致さ
せるので、ワークの位置決めが完全に、しかも、正確に
でき、その結果、位置決めの自動化および無人化ができ
る。

しかも、前述の合致検知用嵌合部は相互が凹凸形状で合
致対応する形状であるため、一旦合致すると不合致の位
置に移動することがないので、ワークの装填位置が変位
変動するのを確実に防止して、熱間鍛造時に於ける加工
精度を高めることができ、その結果、１個のワークの位
置決めに要する作業時間を短縮すると共に、位置決め作
業の能率アップと省力化とを図ることができる。

（ト）考案の実施例 この考案の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は熱間鍛造に於いてギャ製作用のワークに軸孔を打
抜き加工するために用いられるワーク位置決め装置を示
し、第１図に於いて、このワーク位置決め装置１は、高
温に加熱されたワーク２を後述する挾持位置Ｂに向けて
搬送するスラストコンベア３と、スラストコンベア３上
に載置されたワーク２を挾持する挾持ユニット４と、ス
ラストコンベア３上のワーク２を挾持する挾持位置Ｂ
と、後述する打抜き機６にワーク２を装填する装填位置
Ｃとに挾持ユニット４を移動するユニット移動機構５
と、装填されたワーク２を打抜き加工する打抜き機６と
から構成される。

上述のワーク２は、第２図、第５図、第６図にも示すよ
うに、後述するダイス24の上面側と合致する凹凸面形状
に形成され、このワーク２の下面側中央部には、ワーク
２の中心部に打抜き加工される軸孔2a（第２図中仮想線
で示す）を中心として、この軸孔2aの下面側周囲に、溝
断面が三角形状の溝部2bを所定等間隔に隔てて４箇所形
成し、これら各溝部2b…はダイス24に形成された突部断
面が三角形状で上述の各溝部2b…と嵌合が合致対応する
ように形成した各突部24b…と係合する。

なお、溝部2bと、突部24bとの合致・不合致の差異は高
さｈ分だけ生じるように設定している。そして、ワーク
２に形成された各溝部2b…は、ギャ製作後に於いて給油
溝として用いられる。

また、ワーク２の上面側中央部には筒状の突出部2cを一
体形成している。

前述のスラストコンベア３は、第３図にも示すように、
搬送方向Ａに架設したガイドフレーム7,7上に搬送帯８
を張架し、減速機能付き駆動モータ（図示省略）の駆動
力により搬送帯８を搬送方向Ａに周回して、搬送面上に
載置されたワーク２を１個ずつ搬送する。

搬送途中には、搬送方向Ａと対向してＶ字形のストッパ
９を対設し、搬送されるワーク２の中央部外周面にスト
ッパ９を水平係合して、搬送経路中に設定した挾持位置
Ｂにワーク２を停止する。

上述のストッパ９は挾持位置Ｂとこの位置Ｂより搬送方
向Ａの下手側の回避位置とに出退自在に設けており、前
述の挾持ユニット４が搬送帯８上のワーク２を挾持する
ときの動作時にストッパ９の存在が阻害しないようにス
トッパ９は回避位置に適宜の駆動し手段で移動される。

前述の挾持ユニット４は、昇降フレーム10に固定した駆
動ユニット11の前面側に挾持アーム12を取付け、この駆
動ユニット11に内蔵した減速機能付き駆動モータ（図示
省略）の駆動力により、ワーク２の上面側中心部に形成
された突出部を挾持する閉成間隔と、ワーク２の挾持を
解除する開成間隔とに挾持アーム12を移動させる。

上述の挾持アーム12には、一方のアーム12aの下面側に
挾持ローラ13を軸支し、他方のアーム12bの下面側に挾
持ローラ13,13を軸支して、同側アーム12bの上面側に固
定した減速機能付き駆動モータ14の駆動力によりギャ1
5,16を介して挾持ローラ13を回転し、ワーク２の挾持時
に於いて他の挾持ローラ13,13を従動回転する。

前述のユニット移動機構５は、第４図にも示すように、
スラストコンベア３の上方に搬送方向Ａと直交してガイ
ドレール17を架設し、ブラケット18を介して、ガイドレ
ール17の下面側に可動フレーム19を水平摺動可能に係合
し、ガイドレール17の右側端部に固定したエアシリンダ
20のピストンロッドを可動フレーム19に連結固定して、
このエアシリンダ20の作動により、スラストコンベア３
上の挾持位置Ｂと、打抜き機６上の装填位置Ｃとに挾持
ユニット４を水平移動する。

一方、ブラケット21,21を介して、可動フレーム19の両
側面に昇降ガイド22,22を垂直摺動可能に係合し、これ
ら昇降ガイド22,22の下端部を昇降フレーム10の両側面
に固定し、可動フレーム19の下面側に垂直固定したエア
シリンダ23のピストンロッドを昇降フレーム10に連結固
定して、このエアシリンダ23の作動により、スラストコ
ンベア３上の挾持位置Ｂと、打抜き機６上に装填位置Ｃ
とで挾持ユニット４を垂直昇降する。

前述の打抜き機６は、第１図に示すように、スラストコ
ンベア３の側部位置にワーク２を装填するためのダイス
24を配設し、このダイス24の上方位置にワーク２を打抜
き加工するためのポンチ25を配設し、油圧シリンダ（図
示省略）の駆動力によりポンチ25を垂直降下して、ダイ
ス24に装填されたワーク２の中心部に軸孔2aを打抜き加
工する。

上述のダイス24は、第２図、第６図にも示すように、ワ
ーク２の下面側と合致対応する凹凸面形状に形成され、
このダイス24の上面側中央部には、ダイス24の中心部に
形成された貫通孔24aを中心として、この貫通孔24aの上
面側周囲に、突部断面が三角形の突部24bを所定等間隔
に隔てて４個所形成し、これら各突部24b…はワーク２
に形成された各溝部2b…と合致対応して係合する。

なお、前述のスラストコンベア３の一側部には、挾持位
置Ｂに搬送されたワーク２を検知する位置に光電センサ
S1を配設している。

また、打抜き機６の下方側部には、ワーク２とダイス24
との嵌合した嵌合の合致・不合致を検知するために、挾
持ユニット４の上下動する部分の一部（図中仮想線位
置）を検知する位置に光電センサS2を配設している。

なお、込みの光電センサS2はワーク２の溝部2bとダイス
24の突部24bとが合致して嵌合したときに対応する挾持
ユニット４の下動位置を検知する。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、ワ
ーク位置決め装置１の動作を説明する。

先ず、第３図に示すように、スラストコンベア３を駆動
して、1000℃〜1100℃の高温に加熱されたワーク２を搬
送方向Ａに向けて搬送し、搬送経路中の挾持位置Ｂに突
出したストッパ９にワーク２に係合して、スラストコン
ベア３上の挾持位置Ｂにワーク２を停止させる。

同時に、挾持位置Ｂに配設した光電センサS1がワーク２
を検知することで、スラストコンベア３の駆動を停止
し、さらに、ストッパ９の駆動部を制御して、該ストッ
パ９を挾持位置Ｂより挾持ユニット４の挾持動作を阻害
しない回避位置に後退させる。

さらにまた、上述の光電センサS1の検知に基づいてユニ
ット移動機構５のエアシリンダ23を降下作動させ、第４
図に示すように、挾持位置Ｂの上方に待機する挾持アー
ム12を垂直降下した後、挾持ユニット４を駆動し挾持ア
ーム12を閉成間隔に可動して、挾持位置Ｂに停止された
ワーク２の突出部2cを各挾持ローラ13…により挾持す
る。

次に、ユニット移動機構５のエアシリンダ23を上昇作動
して、ワーク２を挾持アーム12により挾持した状態のま
ま垂直上昇させることで、光電センサS1がワーク２を検
知しなくなると、スラストコンベア３は次のワーク２の
搬送を開始する。

さらに、前述のようにして挾持アーム12が上昇すると、
次に、エアシリンダ20を作動して、第１図に示すよう
に、打抜き機６のダイス24上方にワーク２を水平移動さ
せた後、エアシリンダ23を降下作動して、挾持アーム12
により挾持されたワーク２を打抜き機６のダイス24に装
填する。

装填時に於いて、ワーク２に形成された各溝部2b…と、
ダイス24に形成された各突部24b…との嵌合位置が若干
ズレている場合、溝部2bと突部24bとの嵌合高さｈだ
け、光電センサS2の検知位置よりも上方に挾持ユニット
４の降下位置が規制され、光電センサS2は挾持ユニット
４を検知せず、ワーク２とダイス24との相互の嵌合が不
合致と判定し、この光電センサS2の検知に基づいて駆動
モータ14を駆動し、挾持アーム12の各挾持ローラ13…を
回転させ、第２図に示すように、ワーク２側の各溝部2b
…と、ダイス24側の各突部24b…とが相互に合致して嵌
合する合致嵌合の位置に、ワーク２をダイス24に装填し
た状態のまま水平回転させる。

一方、ワーク２の各溝部2b…と、ダイス24の各突部24b
…とが相互に合致して嵌合すると、相互の嵌合高さｈだ
け挾持ユニット４が若干降下され、光電センサS2は挾持
ユニット４を検知して、ワーク２とダイス24との相互の
合致嵌合が完了と判定され、この光電センサS2の検知に
基づいて駆動モータ14の駆動を停止し、挾持アーム12の
各挾持ローラ13…を回転停止する。

上述のようにしてワーク２の位置決めが完了すると、挾
持ユニット４は挾持アーム12を開成間隔に可動して、ワ
ーク２の挾持を解除し、さらに、ユニット移動機構５は
装填時とは逆の動作を行なって、挾持ユニット４を挾持
位置Ｂに復帰させて、次のワーク２の装填動作のための
挾持動作を実行する。

一方、ダイス24に位置決めされたワーク２に対しては、
打抜き機６を駆動して、ダイス24に装填されたワーク２
の中心部をポンチ25により打抜き、回転軸（図示省略）
を固定するための軸孔2aを打抜き加工した後、ワーク取
出し機構（図示省略）を介してワーク２をダイス24から
取外して次工程に供給する。

上述の実施例によれば、ワーク２とダイス24との両者に
形成した合致検知用嵌合部である溝部2bと突部24bと
が、不合致な嵌合と合致した嵌合との嵌合状態に差異
（高さｈ分）が生じるように、相互が凹凸形状で合致対
応する形状に形成したので、ワーク２とダイス24との両
者の合致・不合致の嵌合状態を作業者の目によらず、機
械的に検知する光電センサ（合致嵌合検知手段）S2で検
知することができ、しかも、不合致のときは挾持アーム
12bの挾持ローラ13を回動させてワーク２の回動で合致
させるので、ワーク２の位置決めが完全に、しかも、正
確にでき、その結果、位置決めの自動化および無人化が
できる。

しかも、前述の合致検知用嵌合部の溝部2bと突部24b
は、相互が凹凸形状で合致対応する形状であるため、一
旦、合致すると不合致の位置に移動することがないの
で、ワーク２の装填位置が変位変動するのを確実に防止
して、熱間鍛造時に於ける加工精度を高めることがで
き、その結果、１個のワーク２の位置決めに要する作業
時間を短縮すると共に、位置決め作業の能率アップと省
力化とを図ることができる。

この考案の構成と、上述の実施例との対応に於いて、 考案のワーク装填手段は、実施例の挾持ユニット４及び
ユニット移動機構５と対応し、 以下同様に、 合致検知用嵌合部は、ワーク２の溝部2bと、ダイス24の
突部24bとに対応し、 合致嵌合検知手段は、光電センサS2と対応し、 合致修正手段は、挾持ローラ13と、駆動モータ14と、ギ
ャ15,16とに対応するも、 この考案は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

例えば、ワーク２とダイス24との合致面に相互が合致し
て嵌合する模様（図示省略）を形成し、相互の模様を合
致し嵌合して位置決めするもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示し、 第１図はワーク位置決め装置の側面図、 第２図はワークとダイスとの嵌合構造を示す拡大縦断側
面図、 第３図はスラストコンベアの拡大平面図、 第４図は挾持ユニットのワーク挾持動作を示す側面図、 第５図はワークの溝部を示す底面図、 第６図はダイスの突部を示す平面図である。 １……ワーク位置決め装置、２……ワーク 2b……溝部、４……挾持ユニット ５……ユニット移動機構、12……挾持アーム 24……ダイス、24b……突部 S2……光電センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワーク（２）と該ワーク（２）を加工する
   ために該ワーク（２）と相対的に合致して嵌合するダイ
   ス（24）との両者に形成し、上記ワーク（２）とダイス
   （24）との相互を嵌合したとき、不合致な嵌合と合致し
   た嵌合との嵌合状態に差異が生じるように、相互が凹凸
   形状（2b,24b）で合致対応する形状に形成した合致検知
   用嵌合部（2b,24b）と、 上記ワーク（２）を保持してダイス（24）に装填するワ
   ーク装填手段（4,5）と、 上記ワーク装填手段（4,5）で装填したワーク（２）と
   ダイス（24）との両者の合致検知用嵌合部（2b,24b）の
   前記嵌合状態の差異に基づいて、不合致な嵌合かまたは
   合致した嵌合かを検知する合致嵌合検知手段（S2）と、 上記合致嵌合検知手段（S2）から合致した嵌合の検知を
   得る間、前記ワーク（２）とダイス（24）との嵌合状態
   を修正する嵌合修正手段（13,14,15,16）とを備えた 熱間鍛造に於けるワーク位置決め装置。