JPH0741504B2 - ワークの搬送・加工方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワークの搬送・加工方法及びそのための装置に
関し、より詳しくはピストン半成品等のワークの位置決
め性に優れたワークの搬送・加工方法及びそのための装
置に関する。

［従来技術と課題］ 従来Al−Si系合金等を鋳造して造られるレシプロ内燃機
関用ピストン半成品は鋳はなしの侭では湯口が付いた状
態であって、その状態ではその後の機械加工に供する事
が出来ない。

当初は手作業で湯口を切断除去していたがこれでは極め
て非能率でありコストも必ずしも低廉ではなかった。

そこで、コンベアでピストン半成品を送給し、丸刃カッ
タで湯口を切断する基本レイアウトとし、切断直前に各
ピストン半成品をエアシリンダと移動支持台とで位置決
めした上で丸刃カッタにフィーディングする第６図のよ
うなピストンの移動加工装置が導入された。

ここに第６図は従来のピストンの移動加工装置の斜視図
である。

第６図において、１は湯口付ピストン（ピストン半成
品）、２はピストン移動用スライドレール、３はフイン
ガ、４はフインガを水平駆動するためのシリンダ、4Aは
シリンダ４の支持台、５は支持台4Aの昇降用シリンダで
ある。

また15は架台、6,6はスライドレール、７は移動支持
台、10は固定具であってスライドレール2,2より少し低
レベルである。９は移動固定具であって移動支持台７に
固着されたシリンダ８で水平移動し、湯口付ピストンを
移動支持台７上にクランプする。なお、この直前昇降台
11が予め上昇しており送給された湯口付ピストン１を静
かに下降せしめ自らは最後には凹部に納まって上面は移
動支持台７の上面と面一になる。

20はモータ、21はＶベルト、22は丸刃カッタ、23はピス
トン押出シリンダ、24はそのプッシャである。

湯口付ピストン１はスライドレール2,2の左端部におい
て図のようにピストン往復軸を鉛直（または倒立）供給
され、シリンダ4,5の作用により所謂Lift＆Carryを繰返
す事によって移動支持台７上に１ストローク宛移動供給
される。

先述のとおり、固定具10のレベルはスライドレール2,2
のレベルよりも低いので、湯口付ピストンは固定具10と
移動固定具９の間に落ちて位置決めされ挟圧把持され
る。

ところが従来のこのような装置では湯口付ピストン１は
移動支持台７上において正確に位置決めされ難く、傾い
たり、転倒したりする事が頻繁に生じ、矢印Ｚの方向に
回転する丸刃22（これはモータ20よりＶベルト21及びプ
ーリを経て駆動される。）に対し、移動支持台７のＸ方
向移動によって送給しても湯口が正確に効率よく切断さ
れず不良品を発生するという問題点があった。

なお、機構としては丸刃カッタ22で湯口を切断後、移動
支持台７がスライドレール6,6の右端に達すると共に移
動固定具９が後退し、この時直交するリジェクトシリン
ダ23が働き、プッシャ24が湯口切断済ピストン半成品を
矢印Ｒ方向に用意されたシュートにリジェクトするよう
になっていた。

しかし、ここでもクランプの解放が上手くゆかず引掛か
ったり、転倒したり、シュートに入らなかったりすると
いう問題点があり、非常に不安定で稼動率の確保が困難
であった。

更に丸刃カッタを使用する場合には特に選定したエマル
ジョンオイルクーラントを流下しないと焼付き防止、刃
物寿命の確保、後工程の熱処理で生じる黒化現象の回避
が出来ないという問題点があった。

またエマルジョンオイルクーラントの使用は作業環境を
悪くするという問題点を避けられなかった。

また、同様な基本レイアウトであって、切断直前にピス
トン半成品を垂直配置されたエアシリンダと固定支持台
とで位置決めした上で移動丸刃カッタによってピストン
の湯口を切断し、切断後丸刃カッタが後退し、ついで別
の水平方向エアシリンダによって、湯口除去ずみピスト
ン半成品を押し出して下方配置されたベルトコンベア上
に落とす構造のピストンの移動加工装置が考えられ、ピ
ストン製造ラインの一部に導入された。

しかし、前記移動支持台乃至固定支持台上でピストン半
成品を正確に位置決めする事は一見容易なようで仲々困
難な事であった。

その原因はピストン半成品の形状が湯口を含めて一定し
ない事と位置決め用支持台自体、その構造上従来のそれ
ではピストン半成品の姿勢を正確に位置決め支持する事
が困難であったからである。

そこで本発明者等は鋳造の段階で鋳型によって比較的正
確に形成されるピストンピン穴を利用して位置決め送給
し得る事を着想し、鋭意研究の結果本発明を完成するに
至った。

［発明の目的］ 本発明の目的は、加工部に対し、特別な位置決め装置な
しにピストン半成品等のワークを正確に位置決めした状
態で送給する事の可能なピストンの搬送・加工方法及び
そのための装置を提供するにある。

［発明の構成］ 本発明により、 湯口付ピストン半成品であるワークを水平搬送する、Ｖ
字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛直に直立した該
ワークのピストンピン穴に嵌入する円錐台とでなる移動
ブロックを多数直列に連結したコンベアである搬送部に
より、ワークが加工部に接近し加工部を移動する間、該
ワークを上方より弾性圧下する平行そりによって圧下
し、ワークを最適位置に位置決めしつつさらに上下方向
に固定し加工部に送給する事を特徴とするワークの搬送
・加工方法（本発明１） および Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛直に直立した
円錐台とでなる移動ブロックを多数直列に連結したコン
ベアであってワークであるピストン半成品のピストンピ
ン穴に前記円錐台を嵌入しピストンとしての往復方向に
沿って送給する水平な搬送部と、ワークをその上部で弾
性圧下支持する平行そりと、ワーク送給方向に直交配置
される加工部とを備える事を特徴とするワークの搬送・
加工装置（本発明２） が提供される。

［実施例］ 第１図、第２図、第３図、第４図、第５図は夫々本発明
実施例の全体斜視図、加工部拡大斜視図、第１図のIII
−III′矢視図、搬送部側面図、および第４図のＶ−
Ｖ′断面図である。

第１図において、100は搬送部（コンベア）、200は搬送
部と直交する加工部（帯鋸駆動装置）、300は湯口切断
済ピストン半成品排出用コンベアであって、コンベア10
0と300は１箇のモータ250でローラチェン251を介して同
期駆動される。

第１図乃至第５図においてコンベア100にはスプロケッ
ト軸43と、ネジ軸46によって位置調整可能な従動輪軸44
が設けられてあり、スプロケット42と従動輪45との間に
ローラチェン40が架装されてあり、ローラチェン40はブ
ラケット部41を介して基板29に固着されている。基板29
は上側ではスライドレール90,90によって両側を摺動可
能に支承されている。一方下側はローラチエンループが
垂下しないよう下側スライドレール95,95によって移動
ブロック30が支持されるようになっている。

基板29の上には移動ブロック30が巾方向に調節可能に長
穴とボルトナットによって固着されている。従って湯口
付ピストンと帯鋸32との距離は箇別にも調節可能である
が、全体調節は第１図の把手210で駆動されるネジ軸に
よって容易に行なう事が出来る。

移動ブロック30の形状は第５図において最も明確に示さ
れる。

即ち基本的にはサイズの異なるピストン半成品でも正確
にそのピストンとしての往復軸がコンベア移動方向に沿
う様にＶ字型支台が形成され、そのＶ字型支台底部より
ほぼ鉛直方向に直立した円錐台が設けられている。

ここにＶ字型支台と水平とのなす角θは30゜≦θ≦60゜
であり、望ましくは42゜〜47゜である。円錐台のテーパ
角は0.5゜〜５゜であり、本実施例では約３゜である。

円錐台はサイズの異なるピストンのピストンピン穴に嵌
入するのが容易なようにピストンピン穴径の90〜99％径
となるようにする事が望ましい。

なお、鋳はなしの状態ではピストンピン穴は型抜けを容
易にするために両側とも入口の径がやや大きいテーパ付
となっている。但し、このピストンピン穴は後の機械加
工によってフラットな穴に加工される。

本発明ではこの段階でのテーパ付ピストンピン穴に円錐
台30Aを嵌入し、かつピストン胴部をほぼタンゼンシャ
ル方向の勾配を有つＶ字型支台30Bで支持するようにす
る。

なお、円錐台30Aは移動ブロック30に螺入するようにす
れば円錐台を交換する事も可能で高さ及びサイズ調節が
容易となる。Ｖ字型支台も同様に着脱自在とする事も出
来る。

また第５図に於て、移動ブロックは巾方向に右側（帯鋸
側）にオフセットされる為、特に湯口の切断加工時、帯
鋸は下方に高速移動するのでその摩擦力も加わって移動
ブロックが右側に傾斜し左端部30Cが浮き上がる傾向が
生じ結果的にピストン半成品の位置決めが不正確となる
ので、この浮き上がりを防ぐ為移動ブロックの左端部30
Cい上からローラ55で押圧支持する事も出来る。

ローラ55は金属、硬質ゴムまたはプラスティック製で、
コンベア本体側壁に上下調節可能に固着された支持板54
によって支持され、支持板54に螺着された支持腕56に枢
着されている。

本発明では移動ブロック30の上側にピストン半成品１を
弾性圧下する１対のそり50,50を配置する事が重要であ
る。

そり50,50はコンベア100の外側壁に固着された昇降台11
1のネジ軸110によって昇降調節可能な支持台52,53に配
設された４箇のコイルフプリング51,51,51,51によって
下方に圧下付勢された状態で、移動ブロック30に積載さ
れたピストン半成品の上部を摺動保持する。

なお、そり50,50は当然に摺動抵抗（摩擦力）を受け、
第１図、第３図において右方に押されるので、第３図に
示すように各コイルスプリング51の内部に支持台51Aを
貫通する摺動棒51Aを配設して、加工中及び加工前後の
ピストン半成品の位置決めを正確にする。

類似の手段としては摺動腕等のリンク機構を用いること
も勿論可能である。

またコイルスプリング51の代わりに圧下付勢部材として
各種流体圧シリンダ、リーフスプリング、トーションバ
ー等を用いる事も出来る。

こうする事により切断加工時のピストン半成品の位置決
めを正確にする事が可能となる。

また切断加工時、ローラ33,33で正確に支持された金鋸3
2は例えば300〜500m/min.の高速で下降して湯口を切断
するが、この時、丸刃カッタの如く多量のエマルジョン
クーラントを流下する必要はなく、僅かな廃作動油の滴
下で足りる。

なお、切断加工手段は他に、ギロチンシヤー、超高圧水
ジェットによるウオータナイフ、TIGジェット（プラズ
マジェット）、レーザビーム、電子ビーム（真空中）、
放電加工（媒体中）等を採用する事も出来る。

またそり50,50の代わりにローラ列、リニアベアリン
グ、クローラ等を用いる事も勿論可能である。

そりの数は２本に限らず３〜10本の籠状のものでもよ
い。そりの支持は１本宛独立していてもよいし、一体で
あってもよい。

［発明の効果］ 本発明1,2を実施する事により前記目的のすべてが達成
出来る。

即ち、加工部に対し、特別な位置決め装置なしにピスト
ン半成品を正確に位置決めした状態で送給する事が出来
る。

また従来の手段に比して製品の疵がつく事が少なく、ラ
イン自体の稼動率が著しく改善されるという効果があ
る。

またサイズが異なったピストン半成品に対しても１種類
の移動ブロックで対応出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図は夫々本発明
実施例の全体斜視図、加工部拡大斜視図、第１図のIII
−III′矢視図、搬送部側面図及び第４図のＶ−Ｖ′断
面図であり、第６図は従来の装置の全体斜視図である。 100……搬送部、 200……加工部、 300……排出コンベア、 １……ピストン半成品、 1A……湯口、 29……基板、 30……移動ブロック、 30A……円錐台、 30B……Ｖ字型支台、 32……帯鋸、 40……ローラチエン、 50……そり、 51……コイルスプリング、 51A……摺動棒、 52,53……支持台。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯口付ピストン半成品であるワークを水平
   搬送する、Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛直
   に直立した該ワークのピストンピン穴に嵌入する円錐台
   とでなる移動ブロックを多数直列に連結したコンベアで
   ある搬送部により、ワークが加工部に接近し加工部を移
   動する間、該ワークを上方より弾性圧下する平行そりに
   よって圧下し、ワークを最適位置に位置決めしつつさら
   に上下方向に固定し加工部に送給する事を特徴とするワ
   ークの搬送・加工方法。
2. 【請求項２】加工部が水平搬送方向に直交する帯鋸及び
   駆動装置である特許請求の範囲第１項に記載の搬送・加
   工方法。
3. 【請求項３】Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛
   直に直立した円錐台とでなる移動ブロックを多数直列に
   連結したコンベアであってワークであるピストン半成品
   のピストンピン穴に前記円錐台を嵌入しピストンとして
   の往復方向に沿って送給する水平な搬送部と、ワークを
   その上部で弾性圧下支持する平行そりと、ワーク送給方
   向に直交配置される加工部とを備える事を特徴とするワ
   ークの搬送・加工装置。
4. 【請求項４】加工部がワークを水平搬送するコンベアに
   直交する帯鋸及びその駆動装置である特許請求の範囲第
   ３項に記載の搬送・加工装置。
5. 【請求項５】加工部がコンベアの送給方向に対し水平直
   角方向に接近・離間可能である特許請求の範囲第３項乃
   至第４項の内いずれか一項に記載の搬送・加工装置。