JPH08224633A - ねじ転造盤 - Google Patents
ねじ転造盤Info
- Publication number
- JPH08224633A JPH08224633A JP7305749A JP30574995A JPH08224633A JP H08224633 A JPH08224633 A JP H08224633A JP 7305749 A JP7305749 A JP 7305749A JP 30574995 A JP30574995 A JP 30574995A JP H08224633 A JPH08224633 A JP H08224633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- rolling machine
- slide
- thread rolling
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
- B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
- B21H3/06—Making by means of profiled members other than rolls, e.g. reciprocating flat dies or jaws, moved longitudinally or curvilinearly with respect to each other
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 作動中にダイスを調整できるねじ転造盤を提
供する。 【解決手段】 ねじ転造盤（１０）において、加工片
（１４）の軸線に平行な方向における可動ダイス（１
３）の変位に応答する近接センサ（６６）によりダイス
の不適合状態を監視する。不適合状態が発生したときに
生じるこの変位は、可動ダイスを担持するスライド（１
８）内のクリアランスにより可能となる。無視できない
程度の変位が生じたとき、規格外の加工片を排斥し、ダ
イス（１２、１３）の相対位置を調整して適合状態に維
持するように、修正動作が行われる。
供する。 【解決手段】 ねじ転造盤（１０）において、加工片
（１４）の軸線に平行な方向における可動ダイス（１
３）の変位に応答する近接センサ（６６）によりダイス
の不適合状態を監視する。不適合状態が発生したときに
生じるこの変位は、可動ダイスを担持するスライド（１
８）内のクリアランスにより可能となる。無視できない
程度の変位が生じたとき、規格外の加工片を排斥し、ダ
イス（１２、１３）の相対位置を調整して適合状態に維
持するように、修正動作が行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はねじ転造盤（ねじ転
造機）に関し、特に、運転中にねじ転造動作を監視する
改善した手段を備えたねじ転造盤に関する。
造機）に関し、特に、運転中にねじ転造動作を監視する
改善した手段を備えたねじ転造盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、平坦ダイス型式のねじ転造盤は
固定のダイスホルダと、この固定ダイスホルダに隣接し
て前後に往復運動する可動のダイスホルダとを有する。
一対のダイスはダイスホルダに装着され、プッシャが素
材即ち加工片をダイス間に挿入したとき、素材が往復運
動するダイス間で回転している間に、ネジその他の所望
の形状が素材表面上に転造される。
固定のダイスホルダと、この固定ダイスホルダに隣接し
て前後に往復運動する可動のダイスホルダとを有する。
一対のダイスはダイスホルダに装着され、プッシャが素
材即ち加工片をダイス間に挿入したとき、素材が往復運
動するダイス間で回転している間に、ネジその他の所望
の形状が素材表面上に転造される。
【０００３】信頼のおける方法でネジを適正に形成する
ためには、ダイスを相対的に正確に位置決めし、各連続
する素材が正確に同一の方法で転造されるように、繰り
返しサイクルにわたって、ねじ転造盤を一様な方法で作
動させる必要がある。不適切な転造動作を生じさせる多
数の要因がある。
ためには、ダイスを相対的に正確に位置決めし、各連続
する素材が正確に同一の方法で転造されるように、繰り
返しサイクルにわたって、ねじ転造盤を一様な方法で作
動させる必要がある。不適切な転造動作を生じさせる多
数の要因がある。
【０００４】例えば、素材がダイスを通って始動する位
置において、一方のダイスに対する他方のダイスの調整
が「高」即ち「ハイ」(HI)過ぎたり「低」即ち「ロー」
(LO)過ぎたりする場合がある。これにより、ダイスの
「不適合」（ミスマッチ）として参照される状態が発生
する。不適合状態が発生すると、一方のダイスにより加
工片上に形成されるネジ形状が他方のネジ形状と適正に
適合しなくなる（例えば、ネジ形状が高過ぎたり低過ぎ
たりする）。これが生じると、加工片の軸線に平行な方
向に反力が発生する。一方、ダイスと加工片とが適正に
適合している場合は、反力は発生しないか、発生したと
しても極めて小さい。
置において、一方のダイスに対する他方のダイスの調整
が「高」即ち「ハイ」(HI)過ぎたり「低」即ち「ロー」
(LO)過ぎたりする場合がある。これにより、ダイスの
「不適合」（ミスマッチ）として参照される状態が発生
する。不適合状態が発生すると、一方のダイスにより加
工片上に形成されるネジ形状が他方のネジ形状と適正に
適合しなくなる（例えば、ネジ形状が高過ぎたり低過ぎ
たりする）。これが生じると、加工片の軸線に平行な方
向に反力が発生する。一方、ダイスと加工片とが適正に
適合している場合は、反力は発生しないか、発生したと
しても極めて小さい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】伝統的には、ダイスの
適合は、転造盤が作動していない状態で、ダイスの組立
て中に決定される。組立て中、素材はダイス内へ送ら
れ、素材を１／２回転させるように転造盤を動かす。次
いで、素材を取り出し、素材の２つの半部分上のネジ形
状が整合しているか否かを確かめる。適正に整合してい
ない場合は、ダイスを調整し、上述の操作を繰り返す。
この操作中転造盤が作動していないので、不作動時の組
立てにより適正な適合が得られたとしても、作動時に適
正な適合が得られるとは限らない。本出願人に係る米国
特許第４，６１５，１９７号明細書はねじ転造盤のため
の監視装置を開示している。上記米国特許明細書に開示
された発明は従来技術を進歩させたものである。しか
し、その発明に係る装置は商業的な製造販売には適さな
かった。その理由は、完全な衛生上の状態が保たれない
場合には、満足できる作動が得られないことが分かった
からである。ごみ、潤滑剤不足、バリ等を見過ごした場
合、装置は予想外又は不満足な作動をすることになる。
例えば、特に製造に携わるオペレータは、新しいいダイ
スを設置し、装置を所望通りに作動させることができる
程度に環境内でダイスを適正な状態に維持する際に必要
な度合いの注意を払わねばならないか、このような必要
な度合いの注意を払うことができない場合もある。
適合は、転造盤が作動していない状態で、ダイスの組立
て中に決定される。組立て中、素材はダイス内へ送ら
れ、素材を１／２回転させるように転造盤を動かす。次
いで、素材を取り出し、素材の２つの半部分上のネジ形
状が整合しているか否かを確かめる。適正に整合してい
ない場合は、ダイスを調整し、上述の操作を繰り返す。
この操作中転造盤が作動していないので、不作動時の組
立てにより適正な適合が得られたとしても、作動時に適
正な適合が得られるとは限らない。本出願人に係る米国
特許第４，６１５，１９７号明細書はねじ転造盤のため
の監視装置を開示している。上記米国特許明細書に開示
された発明は従来技術を進歩させたものである。しか
し、その発明に係る装置は商業的な製造販売には適さな
かった。その理由は、完全な衛生上の状態が保たれない
場合には、満足できる作動が得られないことが分かった
からである。ごみ、潤滑剤不足、バリ等を見過ごした場
合、装置は予想外又は不満足な作動をすることになる。
例えば、特に製造に携わるオペレータは、新しいいダイ
スを設置し、装置を所望通りに作動させることができる
程度に環境内でダイスを適正な状態に維持する際に必要
な度合いの注意を払わねばならないか、このような必要
な度合いの注意を払うことができない場合もある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は一対のねじ転造
ダイスの適合状態を電子的に監視する改善した方法及び
装置を提供する。本発明は、不適合状態でダイスが作動
しているときに、転造中の素材の軸線に平行な一方又は
他方の横方向における力が素材のネジ表面とダイスの表
面との間のカムのような作用により発生するという原理
に基づいている。この力はダイス間に対応する横方向の
変位を生じさせる。本発明によれば、転造中の素材の軸
線に平行な方向におけるダイス間のこの横方向の相対変
位（これは不適合として表示される）は適合に対する所
望又は特定の公差と少なくとも同じ大きさの測定を行う
ことができる適当な感知装置により検出される。
ダイスの適合状態を電子的に監視する改善した方法及び
装置を提供する。本発明は、不適合状態でダイスが作動
しているときに、転造中の素材の軸線に平行な一方又は
他方の横方向における力が素材のネジ表面とダイスの表
面との間のカムのような作用により発生するという原理
に基づいている。この力はダイス間に対応する横方向の
変位を生じさせる。本発明によれば、転造中の素材の軸
線に平行な方向におけるダイス間のこの横方向の相対変
位（これは不適合として表示される）は適合に対する所
望又は特定の公差と少なくとも同じ大きさの測定を行う
ことができる適当な感知装置により検出される。
【０００７】詳細には、好ましい実施例においては、可
動ダイスは不適合を表示する横方向運動に対して監視さ
れる。この技術は、不適合を表示する運動が可動ダイス
の支持体において普通に提供される少なくともある程度
の軸受クリアランス内で生じるようにさせることができ
る。可動ダイスはこのダイスをクリアランスの中央に偏
倚させるバネ懸架手段により弾性的に支持される。
動ダイスは不適合を表示する横方向運動に対して監視さ
れる。この技術は、不適合を表示する運動が可動ダイス
の支持体において普通に提供される少なくともある程度
の軸受クリアランス内で生じるようにさせることができ
る。可動ダイスはこのダイスをクリアランスの中央に偏
倚させるバネ懸架手段により弾性的に支持される。
【０００８】その結果、可動ダイスは素材の軸線に平行
な一方又は他方の横方向における力に応答して一方又は
他方の横方向に変位される。センサを設けて、いずれか
の方向への横方向変位を検出し、データ記録装置へ信号
を送り、変位の大きさ及び方向を記録させる。次いで、
データを使用して、ダイスの適合状態を作動中に調整
し、良質の製品を製造し及び（又は）不良製品を排斥す
る。
な一方又は他方の横方向における力に応答して一方又は
他方の横方向に変位される。センサを設けて、いずれか
の方向への横方向変位を検出し、データ記録装置へ信号
を送り、変位の大きさ及び方向を記録させる。次いで、
データを使用して、ダイスの適合状態を作動中に調整
し、良質の製品を製造し及び（又は）不良製品を排斥す
る。
【０００９】センサ及びこれに関連する回路は、実質的
に正確だと思われる適合のための実践的な公差の大きさ
と少なくとも同じ程度の測定を行うことができるよう
に、較正される。例えば、ダイスが素材の軸線の横方向
において±０．０００５インチ（約０．０１ｍｍ）の範
囲内で互いに整合している場合は、適合が「正確」であ
ると見做すことができ、この場合は、センサ及びこれに
関連する回路の測定能力の程度は少なくとも０．０００
５インチ（約０．０１ｍｍ）又はそれ以上である。この
ように、センサ及びこれに関連する回路がダイス又はホ
ルダ上の看過されたほこり、ごみ、切れ目、ばり及び歪
みに起因する小さな誤差源を実際無視した状態で、適合
状態の十分な測定を行うことができる。
に正確だと思われる適合のための実践的な公差の大きさ
と少なくとも同じ程度の測定を行うことができるよう
に、較正される。例えば、ダイスが素材の軸線の横方向
において±０．０００５インチ（約０．０１ｍｍ）の範
囲内で互いに整合している場合は、適合が「正確」であ
ると見做すことができ、この場合は、センサ及びこれに
関連する回路の測定能力の程度は少なくとも０．０００
５インチ（約０．０１ｍｍ）又はそれ以上である。この
ように、センサ及びこれに関連する回路がダイス又はホ
ルダ上の看過されたほこり、ごみ、切れ目、ばり及び歪
みに起因する小さな誤差源を実際無視した状態で、適合
状態の十分な測定を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、ねじ転造盤１
０はフレーム１１を有する。実質上既知の方法でフレー
ム１１に担持された対向するダイス１２、１３は相対的
に往復運動し、素材１４の円筒状部分にネジその他の形
状を転造し、ボルト等を形成する。ダイス１２はフレー
ム１１に固定装着されるが、他方のダイス１３（以下、
「可動ダイス」という）は固定ダイスに関して並進往復
運動する。ねじ転造盤の構造の詳細は米国特許第５，１
３１，２５０号明細書に開示されているので、必要なら
参照されたい。ダイス１２、１３の作業面１６、１７は
互いに平行に離間しており、円柱状素材１４にネジを形
成するための溝（グルーブ）を有する。素材１４の軸線
はダイス１２、１３の作業面に平行で、ダイスの長さ方
向即ち可動ダイス１３の往復運動方向に対して垂直であ
る。
０はフレーム１１を有する。実質上既知の方法でフレー
ム１１に担持された対向するダイス１２、１３は相対的
に往復運動し、素材１４の円筒状部分にネジその他の形
状を転造し、ボルト等を形成する。ダイス１２はフレー
ム１１に固定装着されるが、他方のダイス１３（以下、
「可動ダイス」という）は固定ダイスに関して並進往復
運動する。ねじ転造盤の構造の詳細は米国特許第５，１
３１，２５０号明細書に開示されているので、必要なら
参照されたい。ダイス１２、１３の作業面１６、１７は
互いに平行に離間しており、円柱状素材１４にネジを形
成するための溝（グルーブ）を有する。素材１４の軸線
はダイス１２、１３の作業面に平行で、ダイスの長さ方
向即ち可動ダイス１３の往復運動方向に対して垂直であ
る。
【００１１】ねじ転造盤に装着するとき、固定ダイス１
２は、可動ダイス１３に対して平行になり所定間隔で離
間するように、正確に調整できる。可動ダイス１３は前
後方向に並進往復運動するスライド即ちホルダ１８に担
持される。スライド１８はフレーム１１に固定的にボル
ト止めされた軸受ブロック２４上に固定された軸受ライ
ナ２１、２２、２３上で運動する。潤滑油は既知の方法
でスライド１８を支持するこれらのライナ２１−２３の
面へ供給される。
２は、可動ダイス１３に対して平行になり所定間隔で離
間するように、正確に調整できる。可動ダイス１３は前
後方向に並進往復運動するスライド即ちホルダ１８に担
持される。スライド１８はフレーム１１に固定的にボル
ト止めされた軸受ブロック２４上に固定された軸受ライ
ナ２１、２２、２３上で運動する。潤滑油は既知の方法
でスライド１８を支持するこれらのライナ２１−２３の
面へ供給される。
【００１２】図４はスライド１８及び可動ダイス１３を
往復運動させるための駆動機構を略示する。フレーム１
１に支承され適当なモータ２７により駆動せしめられる
カムシャフト２６は一対のカム２８、２９を有する。モ
ータ２７によりカムシャフト２６が回転せしめられたと
き、カム２８、２９はカムホロワローラ３２、３３を介
してベルクランクレバー３１を振動させる。次いで、ベ
ルクランクレバー３１は連結リンク３７を介してレバー
３６を振動させる。レバー３６は中心３９においてスラ
イド１８にピン止めされた連結ロッド３８を有する。カ
ムシャフト２６が回転すると、スライド１８は往復運動
する。往復運動のいずれかの方向における可動ダイス１
３の位置の調整は、レバー３６が振動する偏心シャフト
４１を回転させることにより行う。特に、シャフト４１
上のレバー３６のための枢動中心４２はシャフト４１の
軸線に対して偏心している。シャフト４１は、このシャ
フト４１に固定されたクランクアーム４４を作動させる
液圧ピストン／シリンダアクチュエータ４３により、必
要に応じて、一方向又は反対方向へ回転される。この調
整は、ねじ転造盤１０が作動している間、即ち、カムシ
ャフト２６が回転している間及びスライド１８が往復運
動している間に行われる。
往復運動させるための駆動機構を略示する。フレーム１
１に支承され適当なモータ２７により駆動せしめられる
カムシャフト２６は一対のカム２８、２９を有する。モ
ータ２７によりカムシャフト２６が回転せしめられたと
き、カム２８、２９はカムホロワローラ３２、３３を介
してベルクランクレバー３１を振動させる。次いで、ベ
ルクランクレバー３１は連結リンク３７を介してレバー
３６を振動させる。レバー３６は中心３９においてスラ
イド１８にピン止めされた連結ロッド３８を有する。カ
ムシャフト２６が回転すると、スライド１８は往復運動
する。往復運動のいずれかの方向における可動ダイス１
３の位置の調整は、レバー３６が振動する偏心シャフト
４１を回転させることにより行う。特に、シャフト４１
上のレバー３６のための枢動中心４２はシャフト４１の
軸線に対して偏心している。シャフト４１は、このシャ
フト４１に固定されたクランクアーム４４を作動させる
液圧ピストン／シリンダアクチュエータ４３により、必
要に応じて、一方向又は反対方向へ回転される。この調
整は、ねじ転造盤１０が作動している間、即ち、カムシ
ャフト２６が回転している間及びスライド１８が往復運
動している間に行われる。
【００１３】図２は固定の軸受ブロック２４を介してフ
レーム１１上に可動ダイス１３及びスライド１８を支持
する構造体を詳細に示す。ねじ転造盤１０は図示のよう
に構成することができ、ダイス１２、１３の作業面１
６、１７は垂直面に対して傾斜している。説明を簡単に
するため、この傾斜を無視し、これらの作業面１６、１
７が垂直面内に位置すると共に形成すべき素材の軸線が
垂直方向に向いているものと仮定する。しかし、本発明
はダイスの面が任意の方位に向いているねじ転造盤に応
用できることは言うまでもない。対向するスライド表面
４６、４７の部分に関して、ライナ２１、２３は、垂直
方向に対して例えば０．００５インチ（約０．１３ｍ
ｍ）の所定にクリアランスを提供するような寸法を有す
る。すなわち、スライド表面４６とこれに関連するライ
ナ２１との間のギャップ及びスライド表面４７とライナ
３２との間のギャップの合計は上記所定のクリアランス
に等しい。
レーム１１上に可動ダイス１３及びスライド１８を支持
する構造体を詳細に示す。ねじ転造盤１０は図示のよう
に構成することができ、ダイス１２、１３の作業面１
６、１７は垂直面に対して傾斜している。説明を簡単に
するため、この傾斜を無視し、これらの作業面１６、１
７が垂直面内に位置すると共に形成すべき素材の軸線が
垂直方向に向いているものと仮定する。しかし、本発明
はダイスの面が任意の方位に向いているねじ転造盤に応
用できることは言うまでもない。対向するスライド表面
４６、４７の部分に関して、ライナ２１、２３は、垂直
方向に対して例えば０．００５インチ（約０．１３ｍ
ｍ）の所定にクリアランスを提供するような寸法を有す
る。すなわち、スライド表面４６とこれに関連するライ
ナ２１との間のギャップ及びスライド表面４７とライナ
３２との間のギャップの合計は上記所定のクリアランス
に等しい。
【００１４】複数個のバネプランジャ組立体５１はスラ
イド１８の上方フランジ５２上でスライドの長さ方向に
沿って位置している。プランジャ組立体５１はスライド
１８及びダイス１３の重量を支え、それぞれ上方及び下
方のライナ２１、２３において、例えば０．００２５イ
ンチ（約０．０６ｍｍ）の同じクリアランスで、スライ
ドを垂直方向でセンタリングされた状態に通常維持す
る。プランジャ組立体５１の一例を図２に拡大して示
す。プランジャ組立体５１はヘッド５３とシャンク５４
とを備えた円形本体を有する。プランジャ組立体５１は
フランジ５２の対応する垂直穴５６内で組立てられる。
組立体５１の止めネジ５７はキーパー板５８の穴及び保
持ワッシャ５９を貫通して延びる。ナット６１はワッシ
ャを止めネジ５７上に保持する。各板５８は適当なボル
ト６２（図３）によりスライドフランジ５２に固定され
る。複数個のディスクバネ６３は各プランジャ組立体５
１のシャンク５４のまわりで互いに重ねて配置される。
プランジャ本体のヘッド５３はスライド１８とライナ２
１、２３との間の０．００５インチ（約０．１３ｍｍ）
の公称クリアランスの１／２に等しい距離だけ表面４６
の下方へ突出するように配置されており、図示の実施例
では、この突出量は０．００２５インチ（約０．０６ｍ
ｍ）となる。止めネジ５７上でナット６１を締め付けた
とき、バネ６３は所定の力で予負荷される。図２のよう
に構成されたプランジャ組立体５１の数に関する合計の
予負荷力は、スライド及びダイス１３の重量と共働し
て、スライドをセンタリング位置から下方へ変位させる
に必要なスライド１８に作用する垂直力を決定する。
イド１８の上方フランジ５２上でスライドの長さ方向に
沿って位置している。プランジャ組立体５１はスライド
１８及びダイス１３の重量を支え、それぞれ上方及び下
方のライナ２１、２３において、例えば０．００２５イ
ンチ（約０．０６ｍｍ）の同じクリアランスで、スライ
ドを垂直方向でセンタリングされた状態に通常維持す
る。プランジャ組立体５１の一例を図２に拡大して示
す。プランジャ組立体５１はヘッド５３とシャンク５４
とを備えた円形本体を有する。プランジャ組立体５１は
フランジ５２の対応する垂直穴５６内で組立てられる。
組立体５１の止めネジ５７はキーパー板５８の穴及び保
持ワッシャ５９を貫通して延びる。ナット６１はワッシ
ャを止めネジ５７上に保持する。各板５８は適当なボル
ト６２（図３）によりスライドフランジ５２に固定され
る。複数個のディスクバネ６３は各プランジャ組立体５
１のシャンク５４のまわりで互いに重ねて配置される。
プランジャ本体のヘッド５３はスライド１８とライナ２
１、２３との間の０．００５インチ（約０．１３ｍｍ）
の公称クリアランスの１／２に等しい距離だけ表面４６
の下方へ突出するように配置されており、図示の実施例
では、この突出量は０．００２５インチ（約０．０６ｍ
ｍ）となる。止めネジ５７上でナット６１を締め付けた
とき、バネ６３は所定の力で予負荷される。図２のよう
に構成されたプランジャ組立体５１の数に関する合計の
予負荷力は、スライド及びダイス１３の重量と共働し
て、スライドをセンタリング位置から下方へ変位させる
に必要なスライド１８に作用する垂直力を決定する。
【００１５】プランジャ組立体５１の変形例は図２に示
すものと同じ形をしているが、止めナット６１を省略し
たものである。この変形例に係るプランジャ組立体５１
の複数個のバネ（バネセット）６３はスライド１８及び
ダイス１３の重量を持ち上げる傾向を有する。このよう
な変形例に係るプランジャ組立体の数及びバネセットの
合計の設計力がセンタリング位置からスライド１８を持
ち上げるに必要な垂直力を決定する。
すものと同じ形をしているが、止めナット６１を省略し
たものである。この変形例に係るプランジャ組立体５１
の複数個のバネ（バネセット）６３はスライド１８及び
ダイス１３の重量を持ち上げる傾向を有する。このよう
な変形例に係るプランジャ組立体の数及びバネセットの
合計の設計力がセンタリング位置からスライド１８を持
ち上げるに必要な垂直力を決定する。
【００１６】上述の説明から、図２に示したようなプラ
ンジャ組立体５１の数及びバネ予負荷により決定される
下向きの力が所定値を越えない限り、または、止めナッ
トを有しないプランジャ組立体の数及びバネ予負荷によ
り決定される上向きの力が所定値を越えない限り、スラ
イド１８はそのセンタリング位置に維持されることを諒
解すべきである。好ましい実施例においては、スライド
１８及びダイス１３をセンタリング位置から上方又は下
方へ移動させるに必要なこれらの所定のしきい力（所定
値）はスライドの重量の約１／３に選定されるが、これ
らの所定値はこのように選定されたものに限定されな
い。これらのしきい力を比較的小さな値に保つことによ
り、素材上で形成しているネジの剪断の危険性を伴うよ
うな不適合が減少する。
ンジャ組立体５１の数及びバネ予負荷により決定される
下向きの力が所定値を越えない限り、または、止めナッ
トを有しないプランジャ組立体の数及びバネ予負荷によ
り決定される上向きの力が所定値を越えない限り、スラ
イド１８はそのセンタリング位置に維持されることを諒
解すべきである。好ましい実施例においては、スライド
１８及びダイス１３をセンタリング位置から上方又は下
方へ移動させるに必要なこれらの所定のしきい力（所定
値）はスライドの重量の約１／３に選定されるが、これ
らの所定値はこのように選定されたものに限定されな
い。これらのしきい力を比較的小さな値に保つことによ
り、素材上で形成しているネジの剪断の危険性を伴うよ
うな不適合が減少する。
【００１７】下向きの所定のしきい力を越える下向きの
力が可動ダイス１３に作用すると、プランジャヘッド５
３が関連するスライド表面４６と実質上同じ高さになり
スライド表面が軸受ライナ２１に接触するまで、プラン
ジャヘッドが対応する穴内へ引っ込むため、可動ダイス
及びスライドは下向きの力に応答して下方へ移動する傾
向を有する。逆に、上向きの所定のしきい力を越える上
向きの力が可動ダイス１３に作用すると、スライド１８
の下方フランジのスライド表面４７が下方ライナ２３と
ほぼ接触するまで、スライドは上昇せしめられる。理論
的には、スライド１８が往復運動し、潤滑油がライナ２
１、２３の表面に供給される場合、スライドとライナと
の間の真の接触は油膜により阻止される。ライナ２２上
での潤滑油の剪断摩擦は別として、スライド１８の上下
運動は実質上摩擦を伴わない。ライナ２２の平坦な表面
積が大きいので、スライドの作動中潤滑油の単位圧力は
小さな状態に維持され、金属対金属の接触が阻止され
る。
力が可動ダイス１３に作用すると、プランジャヘッド５
３が関連するスライド表面４６と実質上同じ高さになり
スライド表面が軸受ライナ２１に接触するまで、プラン
ジャヘッドが対応する穴内へ引っ込むため、可動ダイス
及びスライドは下向きの力に応答して下方へ移動する傾
向を有する。逆に、上向きの所定のしきい力を越える上
向きの力が可動ダイス１３に作用すると、スライド１８
の下方フランジのスライド表面４７が下方ライナ２３と
ほぼ接触するまで、スライドは上昇せしめられる。理論
的には、スライド１８が往復運動し、潤滑油がライナ２
１、２３の表面に供給される場合、スライドとライナと
の間の真の接触は油膜により阻止される。ライナ２２上
での潤滑油の剪断摩擦は別として、スライド１８の上下
運動は実質上摩擦を伴わない。ライナ２２の平坦な表面
積が大きいので、スライドの作動中潤滑油の単位圧力は
小さな状態に維持され、金属対金属の接触が阻止され
る。
【００１８】近接センサ６６は軸受ブロック２４及びこ
れに関連するライナ２３の長さのほぼ中間においてこれ
ら軸受ブロック及びライナの下側に装着されている。上
述のように、近接センサ６６はフレーム１１に剛直に固
定された軸受ブロック２４に関するダイス１３及びスラ
イド１８の垂直変位を正確に測定できる。近接センサ６
６に隣接して配置された温度センサ即ち熱電対６７は近
接センサの周囲の温度を監視する。
れに関連するライナ２３の長さのほぼ中間においてこれ
ら軸受ブロック及びライナの下側に装着されている。上
述のように、近接センサ６６はフレーム１１に剛直に固
定された軸受ブロック２４に関するダイス１３及びスラ
イド１８の垂直変位を正確に測定できる。近接センサ６
６に隣接して配置された温度センサ即ち熱電対６７は近
接センサの周囲の温度を監視する。
【００１９】本発明は、ねじ転造盤１０の作動中、ダイ
ス間の不適合状態が転造されている素材を介して与えら
れるダイスの垂直力の展開（成長）により明確になると
いう原理に基づいている。この垂直力は、個々のダイス
が素材上の僅かに異なる軸方向の位置でネジを形成しよ
うとするために不平衡となるネジ形成圧力により、発生
せしめられる。図５は、ねじ転造盤１０の作動中におけ
る可動ダイス１３及びスライド１８の瞬間的な垂直変位
を記録するためのマイクロプロセッサをベースとした装
置の概略ブロック線図である。カムシャフト２６に直接
固定されるか又はカムシャフトにより確実に駆動せしめ
られる回転位置トランスデューサ即ちリゾルバ７１及び
プログラム可能なリミットスイッチ（ＰＬＳ）７２は、
カムシャフト２６の回転位置（角度位置）をデジタルタ
イミングウインドウ（窓）信号に変換し、この信号は、
ネジを転造しているときに、プログラム可能なロジック
コントローラ（ＰＬＣ）７３を指令する。近接センサ６
６、近接センサ増幅器（ＰＲＯＸ ＡＭＰ）７４及びフ
ィルタ７６はＰＬＣ（ロジックコントローラ）７３にア
ナログ位置信号を提供し、このロジックコントローラは
スライド１８及び可動ダイス１３の垂直位置を表示す
る。ＰＬＣ（ロジックコントローラ）７３がタイミング
ウインドウ（窓）の始動を感知したとき、ＰＬＣ（ロジ
ックコントローラ）７３がタイミングウインドウの終了
を検出するまで、位置信号が繰り返し読み取られる。タ
イミングウインドウの作動中、位置信号の継続して読み
取られた値は合計され、タイミングウインドウの終了直
後に位置信号の平均値を求める。次いで、ロジックコン
トローラは温度センサ（ＴＣ）６７及び温度センサ増幅
器（ＴＣ ＡＭＰ）８１により供給されたアナログ補正
信号を読み取る。この補正信号は、近接センサ６６の出
力が温度変化に従ってドリフトしたときに必要となる。
ス間の不適合状態が転造されている素材を介して与えら
れるダイスの垂直力の展開（成長）により明確になると
いう原理に基づいている。この垂直力は、個々のダイス
が素材上の僅かに異なる軸方向の位置でネジを形成しよ
うとするために不平衡となるネジ形成圧力により、発生
せしめられる。図５は、ねじ転造盤１０の作動中におけ
る可動ダイス１３及びスライド１８の瞬間的な垂直変位
を記録するためのマイクロプロセッサをベースとした装
置の概略ブロック線図である。カムシャフト２６に直接
固定されるか又はカムシャフトにより確実に駆動せしめ
られる回転位置トランスデューサ即ちリゾルバ７１及び
プログラム可能なリミットスイッチ（ＰＬＳ）７２は、
カムシャフト２６の回転位置（角度位置）をデジタルタ
イミングウインドウ（窓）信号に変換し、この信号は、
ネジを転造しているときに、プログラム可能なロジック
コントローラ（ＰＬＣ）７３を指令する。近接センサ６
６、近接センサ増幅器（ＰＲＯＸ ＡＭＰ）７４及びフ
ィルタ７６はＰＬＣ（ロジックコントローラ）７３にア
ナログ位置信号を提供し、このロジックコントローラは
スライド１８及び可動ダイス１３の垂直位置を表示す
る。ＰＬＣ（ロジックコントローラ）７３がタイミング
ウインドウ（窓）の始動を感知したとき、ＰＬＣ（ロジ
ックコントローラ）７３がタイミングウインドウの終了
を検出するまで、位置信号が繰り返し読み取られる。タ
イミングウインドウの作動中、位置信号の継続して読み
取られた値は合計され、タイミングウインドウの終了直
後に位置信号の平均値を求める。次いで、ロジックコン
トローラは温度センサ（ＴＣ）６７及び温度センサ増幅
器（ＴＣ ＡＭＰ）８１により供給されたアナログ補正
信号を読み取る。この補正信号は、近接センサ６６の出
力が温度変化に従ってドリフトしたときに必要となる。
【００２０】センサ６６及び増幅器７４は、特定の応用
において無視してよいと思われる不適合の最大寸法と実
質上少なくとも同じ程度のスライドの変位を測定でき
る。共通の応用においては、０．０００５インチ（約
０．０１ｍｍ）以下の不適合を無視できる変化と見做す
ことができ、このような場合には、センサ６６及び増幅
器７４は少なくとも０．０００５インチ（約０．０１ｍ
ｍ）の変位を測定できるように配置される。好ましく
は、センサ６６及び増幅器７４はライナ２１、２３によ
り提供される０．００５インチ（約０．１３ｍｍ）のク
リアランスと少なくとも同じ大きさの変位を測定でき
る。センサ及び増幅器による測定での比較的大きな変位
の測定を可能にするこの技術により、ねじ転造盤１０の
作動中ダイス及びその装着構造体が必ず遭遇するバリ、
切り目(nick)、ごみ、ほこり、クランプ歪みその他の可
変ファクターに関連する外来の変位即ち歪みを実質的に
無視できるようにする。
において無視してよいと思われる不適合の最大寸法と実
質上少なくとも同じ程度のスライドの変位を測定でき
る。共通の応用においては、０．０００５インチ（約
０．０１ｍｍ）以下の不適合を無視できる変化と見做す
ことができ、このような場合には、センサ６６及び増幅
器７４は少なくとも０．０００５インチ（約０．０１ｍ
ｍ）の変位を測定できるように配置される。好ましく
は、センサ６６及び増幅器７４はライナ２１、２３によ
り提供される０．００５インチ（約０．１３ｍｍ）のク
リアランスと少なくとも同じ大きさの変位を測定でき
る。センサ及び増幅器による測定での比較的大きな変位
の測定を可能にするこの技術により、ねじ転造盤１０の
作動中ダイス及びその装着構造体が必ず遭遇するバリ、
切り目(nick)、ごみ、ほこり、クランプ歪みその他の可
変ファクターに関連する外来の変位即ち歪みを実質的に
無視できるようにする。
【００２１】平均された位置信号は補正信号と組み合わ
され、平均のスライド位置を提供する。平均のスライド
位置はコンソール８０上に表示され、これと共に、「適
合」(MATCHED)、「ロー」(LO)、「ハイ」(HI)、「ロー欠
陥」(LO FAULT)又は「ハイ欠陥」(HI FAULT)のいずれか
が表示される。これらの表示事項は理想のスライド位置
からのずれに対応し、オペレータによりコンソールを介
して入力された平均スライド位置のための限界値に基づ
く。「ロー欠陥」又は「ハイ欠陥」が表示された場合
は、ロジックコントローラ７３がタイマ８２を作動させ
て、十分な持続期間の排斥信号を弁７８及び切換弁７９
へ供給し、欠陥に係わる製品をスクラップシュート８３
（図４）へ排出させる。
され、平均のスライド位置を提供する。平均のスライド
位置はコンソール８０上に表示され、これと共に、「適
合」(MATCHED)、「ロー」(LO)、「ハイ」(HI)、「ロー欠
陥」(LO FAULT)又は「ハイ欠陥」(HI FAULT)のいずれか
が表示される。これらの表示事項は理想のスライド位置
からのずれに対応し、オペレータによりコンソールを介
して入力された平均スライド位置のための限界値に基づ
く。「ロー欠陥」又は「ハイ欠陥」が表示された場合
は、ロジックコントローラ７３がタイマ８２を作動させ
て、十分な持続期間の排斥信号を弁７８及び切換弁７９
へ供給し、欠陥に係わる製品をスクラップシュート８３
（図４）へ排出させる。
【００２２】詳細には、平均スライド位置が理想位置に
極めて近い場合は、素材が転造されているときにダイス
１２、１３の位置が適合状態にあることを表示する「適
合」がコンソール上に表示される。理想位置からのずれ
が適度で、許容できる製品を製造している場合は、可動
ダイス１３が上述の（スライドと上方ライナ２１との間
のクリアランスがスライドと下方ライナ２３との間のク
リアランスに等しい）センタリング位置から下方又は上
方に変位しているかに応じて、「ロー」又は「ハイ」が
表示される。上述の説明から、オペレータは、コンソー
ル上の表示を確認して、「ロー」又は「ハイ」が表示さ
れた場合は、アクチュエータ４３を作動させて適当な方
向への調整を行い、「適合」状態へのダイスの整合に必
要な程度に可動ダイス１３を前方又は後方へ移動させる
ことができる。
極めて近い場合は、素材が転造されているときにダイス
１２、１３の位置が適合状態にあることを表示する「適
合」がコンソール上に表示される。理想位置からのずれ
が適度で、許容できる製品を製造している場合は、可動
ダイス１３が上述の（スライドと上方ライナ２１との間
のクリアランスがスライドと下方ライナ２３との間のク
リアランスに等しい）センタリング位置から下方又は上
方に変位しているかに応じて、「ロー」又は「ハイ」が
表示される。上述の説明から、オペレータは、コンソー
ル上の表示を確認して、「ロー」又は「ハイ」が表示さ
れた場合は、アクチュエータ４３を作動させて適当な方
向への調整を行い、「適合」状態へのダイスの整合に必
要な程度に可動ダイス１３を前方又は後方へ移動させる
ことができる。
【００２３】以上、好ましい実施例につき本発明を説明
したが、これは単なる例示にすぎず、本発明の要旨を逸
脱することなく種々の変形、修正が可能であることは明
らかである。それ故、本発明は上述の実施例にのみ限定
されるものではない。
したが、これは単なる例示にすぎず、本発明の要旨を逸
脱することなく種々の変形、修正が可能であることは明
らかである。それ故、本発明は上述の実施例にのみ限定
されるものではない。
【図１】可動ダイス及び固定ダイスのための支持体を示
すねじ転造盤概略側面図である。
すねじ転造盤概略側面図である。
【図２】図１と同様の概略図であるが、可動ダイス及び
これに関連する変位センサの支持状態の特徴を示す拡大
断面図である。
これに関連する変位センサの支持状態の特徴を示す拡大
断面図である。
【図３】可動ダイスホルダ及び軸受ブロック組立体の立
面図である。
面図である。
【図４】可動ダイスホルダ及びダイスのための駆動手段
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図５】センサ装置の電子素子を示すブロック線図であ
る。
る。
【符号の説明】 １０ ねじ転造盤 １１ フレーム １２ 固定ダイス １３ 可動ダイス １４ 加工片 １６ １７ 作業面 １８ スライド ２４ 軸受ブロック ４３ アクチュエータ ５１ プランジャ組立体 ６６ センサ ７３ ロジックコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595165704 161 Ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｅ ｔ， Ｔｉｆｆｉｎ， Ｏｈｉｏ 44883, Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａ ｍｅｒｉｃａ (72)発明者 デニス・エヌ・ラウシュ アメリカ合衆国オハイオ州44883，ティフ ィン，シカモアー・ストリート 317
Claims (11)
- 【請求項１】 ねじ転造盤において、 フレームと；加工片に係合してこれに加工を施すための
対向した面を有する固定ダイス及び可動ダイスと；上記
フレーム上に上記ダイスを担持させる担持手段であっ
て、上記面に平行なラインに沿って往復運動できるよう
に上記可動ダイスを支持する軸受を備え、転造されてい
る加工片の軸線に平行な方向に、無視できると思われる
不適合の最大値と少なくとも同じ大きさの距離だけ、当
該ダイスの相対的な変位を許容する担持手段と；上記フ
レーム上に設けられ、加工片の軸線に平行な上記ダイス
の相対変位を測定し、測定した変位の方向を表示する電
気信号を提供するように配置されたセンサと；を設けて
成ることを特徴とするねじ転造盤。 - 【請求項２】 上記センサが非接触型の近接センサであ
ることを特徴とする請求項１のねじ転造盤。 - 【請求項３】 上記センサにより提供された電気信号を
記録する電子手段を備えたことを特徴とする請求項１の
ねじ転造盤。 - 【請求項４】 上記センサが加工片の軸線に平行な上記
方向における上記可動ダイスの運動を感知するように配
置されていることを特徴とする請求項１のねじ転造盤。 - 【請求項５】 ねじ転造盤において、 フレームと；加工片に係合してこれに加工を施すための
対向した面を有する固定ダイス及び可動ダイスであっ
て、上記フレームに固定された固定ダイスとスライドに
担持された可動ダイスとから成る固定ダイス及び可動ダ
イスと；上記面に平行なラインに沿って往復運動できる
ように上記スライドを支持する軸受であって、転造され
ている加工片の軸線に平行な方向に、無視できると思わ
れる不適合の最大値と少なくとも同じ大きさの距離だ
け、上記固定ダイスに関する当該スライド及び上記可動
ダイスの変位を許容するクリアランスを有する軸受と；
上記フレーム上に設けられ、加工片の軸線に平行な方向
における上記スライド及び上記可動ダイスの相対変位を
測定し、測定した変位の方向を表示する電気信号を提供
するように配置されたセンサと；を設けて成ることを特
徴とするねじ転造盤。 - 【請求項６】 上記軸受のクリアランス内の中間で上記
スライドを弾性的に支持するバネ素子を備えたことを特
徴とする請求項５のねじ転造盤。 - 【請求項７】 上記ダイスの不適合状態に起因して一方
向への所定の横方向の力又は反対方向への所定の横方向
の力が発生するまで、上記軸受のクリアランス内の中間
に上記スライドを維持するように、上記バネ素子が配置
されていることを特徴とする請求項６のねじ転造盤。 - 【請求項８】 上記スライドの往復運動を伴ってねじ転
造盤が作動している間に上記ダイスの適合を調整する手
段を備えたことを特徴とする請求項５のねじ転造盤。 - 【請求項９】 所定の値より大きな不適合状態を示す加
工片を自動的に排斥する手段を備えたことを特徴とする
請求項５のねじ転造盤。 - 【請求項１０】 上記スライドが、当該スライドの横方
向運動に対する大きな摩擦抵抗を回避する平坦な潤滑さ
れた軸受表面により加工片回転力に対抗するように支持
されていることを特徴とする請求項５のねじ転造盤。 - 【請求項１１】 ねじ転造盤において、 フレームに装着され、転造方向において相対的に運動す
るように構成され配置された対向する面を有する一対の
ダイスであって、一方のダイスが、他方のダイスに対し
て、転造されている加工片の軸線に平行な方向に、無視
できると思われる不適合の最大値と少なくとも同じ大き
さの距離だけ相対運動を許容するような方法で、上記フ
レーム上に支持されている一対のダイスと；加工片の軸
線に平行な方向における上記他方のダイスに関する上記
一方のダイスの運動の値を検出し、これらダイス間の適
合状態を調整する補正動作を行わせて、加工片上に適正
なネジ計上を形成させるセンサと；を設けて成ることを
特徴とするねじ転造盤。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/344,090 US5560238A (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Thread rolling monitor |
| US344090 | 1999-06-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224633A true JPH08224633A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=23349002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7305749A Pending JPH08224633A (ja) | 1994-11-23 | 1995-11-24 | ねじ転造盤 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5560238A (ja) |
| JP (1) | JPH08224633A (ja) |
| DE (1) | DE19542095A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001227539A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-24 | Nsk Ltd | 直動案内レール及びその加工方法 |
| JP2010158721A (ja) * | 1999-12-08 | 2010-07-22 | Nsk Ltd | 直動案内レールの加工方法 |
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| WO1998007534A1 (en) * | 1996-08-21 | 1998-02-26 | Pneumatic Scale Corporation | Can seam forming apparatus |
| WO2002078874A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Sundram Fasteners Limited | Thread rolling machine for eliminating rolling/working of undersize low hardened/high hardened components and its method |
| ITMI20021145A1 (it) * | 2002-05-28 | 2003-11-28 | Smart Srl | Macchina rullatrice automatica a pettini piani |
| US20040261482A1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-30 | Ta-Hai Hung | Thread rolling dies apparatus for a thread rolling machine |
| US7096701B1 (en) * | 2003-11-06 | 2006-08-29 | Hayes Lemmerz International, Inc. | Wheel rim rolling apparatus for use in producing a vehicle wheel rim |
| US8637127B2 (en) | 2005-06-27 | 2014-01-28 | Kennametal Inc. | Composite article with coolant channels and tool fabrication method |
| US8312941B2 (en) | 2006-04-27 | 2012-11-20 | TDY Industries, LLC | Modular fixed cutter earth-boring bits, modular fixed cutter earth-boring bit bodies, and related methods |
| BRPI0717332A2 (pt) | 2006-10-25 | 2013-10-29 | Tdy Ind Inc | Artigos tendo resistência aperfeiçoada à rachadura térmica |
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- 1995-11-11 DE DE19542095A patent/DE19542095A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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