JPS58107298A - 粉末成形プレスにおけるシエ−カ−カムの位相調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉末成形プレスにおけるシェーカーカムの位相
調整装置に関し、シェーカーカムの位相調整を行うこと
によってグイプレート上に摺動自在に載置されたフィー
ダーの前進後退開始位置及び前進後退速度を自由に調整
できることを特徴とするものである。

現今の粉末成形プレスは、技術の飛躍的な発展により、
給粉と加圧後の製品取出しはもちろん、グイセットの交
換まで自動化が可能になって、粉末成形の能率が大幅に
高められている。

しかし、成形品の種別に合せて、給粉および製品押出し
の両操作を行うフィーダーの移動量と速度を変更するた
めに、シェーカーカムの位相調整を行う場合、従来は、
シェーカーカム（図示せず）が、カム基板面に複数の異
形カム板を適宜の角度に合せてネジ止めしたものである
ため、位相調整の必要の都度、いったんプレス機械を停
止させたのち、作業員がプレス後部の上位に配置されて
いるシェーカーカムの高所位置までノ・シボ等によシ登
り、スパナ−を用いてネジをゆるめ、各カム板を手で所
定角変死回動させることによシ、位相調整を行っていた
。従って、調整時にはプレス機械を停止させるので、生
産ラインの作業ロスが多くなる。また高所位置で、人手
により調整を行うことから、危険性が伴ううえ、調整時
間が長くかかつて成形作業の能率向上が計れない。さら
に他の分野が自動化されていても、この位相調整の立ち
おくれによシ、この種プレスにおける総合的な自動化が
達成できないという問題点があった。

この発明は、上記の各問題点を解決するためになされた
ものであシ、その目的とするところは、シェーカーカム
の位相を遠隔操作のもとて調整可能にすることにより、
上記シェーカーカムの位相調整時に、プレス機械の停止
が不要になり、また高所位置での危険な作業が解消でき
るうえ、位相調整の自動化への組み込みが可能になって
、この種成形の能率向上と総合的な自動化が達成できる
粉末成形プレスにおけるシェーカーカムの位相調整装置
を提供することにある〇 以下、この発明を添付図面に基づいて説明する。

まず構成を説明すると、第１図および第２図で示すよう
に、粉末成形を行うプレス機械１の後部上位には突出し
た垂直面の凸堤部１ａが設けられている。上記凸堤部１
ａにはブラケット３が取付けられて、この位置に、水平
方向に支軸３ａが軸挿されている。そしてこの支軸３ａ
の軸上には、所定長さの縦リンク４が、上位端の孔部に
おける嵌合をもって、前後方向へ揺動自在に配置されて
いる。上記縦リンク４の上位部両側面には、ピン１６ａ
の支承により、同径２体のカムフォロアー１６が、とも
に回転自在に取付けられている。

次に上記凸堤部１ａの直下にあたるプレス機械１の後部
垂直面には、第２図に示すように水平方向に長さをもつ
機台２が固着されている。この機台２の中間部、すなわ
−ち前記した縦リンク４と前後方向に対して同一線上に
あたる位置を境界として、その一方側面部上には、ブレ
ーキ付きの調整用モータ９Ａが、その端部近くに水平指
向のもとで取付けられている。上記モータ９Ａに隣接す
る中央近くの面部上には、前記境界地点に至る長さの横
軸５Ａが、ベアリング２１．２１の間隔的な支承をもっ
て、上記モータ９Ａと同心状にょシ、回転自在に配置さ
れている。そしてこの横軸５Ａの上記モータ９Ａ側には
、カップリングＩＯＡが取付けられている。

この態様による横軸５Ａの軸上には、次に示す一方側の
差動装置６Ｘが、後記する条件のもとで軸嵌されている
。この差動装置６Ｘは、第４図及び第５図に示すように
、内部の中間帯に、楕円状のカムと、その外周に嵌着さ
れたボールベアリングによシ、全周の外径部が楕円形と
なる楕円伝動体６ａが回転自在に配置されている。そし
て上記楕円伝動体６ａの外径部には、薄肉で且つ円環状
の金属弾性体で、その外周面にスプライン状の歯を設け
たスプライン環６ｂが、たわまされた状態で楕円状に嵌
合されている。このスプライン環６ｂの一方側外周には
、剛性のリング体で、その内径面に前記と同じピッチに
よるスプライン状の歯を設け、かつこの歯数はスプライ
ン環６ｂよりも２枚多く設けた増歯スプライン６Ｃが、
上記スプライン環６ｂの長袖部（楕円形の最大直径外周
部）に、相互の同じ位置におけるスプライン歯の噛み合
せをもって嵌合されている。この場合、上記増歯スプラ
イン６Ｃは、中心部にベアリング６ｇを嵌着した一方の
ケース６ｅの内径部に、側方からのボルト止めにより、
一体的に収着された状態のもとて嵌合されている。また
上記スプライン環６ｂの他方側外周には、前記と同じ剛
性のリング体で、その内径面に前述のピッチによるスプ
ライン状の歯を設け、かつこの歯数は上記環６ｂと同数
に設けた間両スプライン６ｄが、同じように上記スプラ
イン環６ｂの長軸部に、相互のスプライン歯の噛み合せ
によシ嵌合されている。この場合も、前記と同様に、上
記間両スプライン６ｄは、中心部にベアリング６ｇを嵌
着した他方のケース６ｆの内径部に、側方からのボルト
止めにより、一体的に収着された状態のもとで嵌合され
ている。この態様に組成された差動装置６Ｘは、上記横
軸５Ａの軸上に楕円伝動体６ａをキー等による介在をも
って一体回転可能に固定し、また両ケース６ｅ。

６ｆを各ベアリング６ｇを間に介在させて横軸５Ａ上に
備えている。

さらに上記の差動装置６Ｘの入力側すなわち一方側ケー
ス６ｅの軸部には、ギヤ１４Ａが、その軸孔による嵌合
と、側方からのボルト止めにより、一体回転可能に取付
けられている。また出力側すなわち他方側ケース６ｆの
軸部には、第３図において全周を実線で示す一方のシェ
ーカーカム７が、その軸孔７ａによる嵌合と、側方から
のボルト止めにより、同様に一体回転可能に取付けられ
ることによって一方側の差動装置６Ｘが構成される。

また前記構台２の他方側面部上には、前述したと同型の
ブレーキ付調整モータ９Ｂが、その端部近くに水平指向
のもとで取付けられている。そしてこのモータ９Ｂに隣
接する中央近くの面部上には、前記した中央帯の境界地
点に至る長さの横軸５Ｂが、同様にベアリング２２．２
２による間隔的な支承をもって、上記モータ９Ｂと同心
状によ多回転自在に配置されている。この側でも、上記
横軸５Ｂのモータ９Ｂ側にはカップリングＩＯＢが取付
けられている。

同様に、上記横軸５Ｂの軸上には、他方側の差動装置６
Ｙが、同じ条件のもとで軸嵌されている。

ただしこの場合、増歯スプライン６Ｃと間両スプライン
６ｄは、楕円伝動体６ａ上のスプライン環６ｂに対して
、第４図とは逆位の配置によシ嵌合されている。すなわ
ち一方何の差動装ｆ６Ｘでは、が、スプライン環６ｂの
右側方にあたるモータ９Ａに近い側の横軸５Ａ上に軸嵌
されているが、他方側の差動装置６Ｙでは、増歯スプラ
イン６ｃを収着した一方のケース６ｅが、対称配置によ
り、スプライン環６ｂの左側方にあたるこの側のモータ
９Ｂに近い側の横軸５Ｂ上に軸嵌されている。従って、
他方側の差動装置６Ｙでは、両スプライン６ｅ、６ｄの
嵌合配置が、一方何とは逆位になる。

すなわち、他方側の差動装ｆ１６Ｙでも、入力側すなわ
ち一方のケース６ｅには、前記ギヤ１４Ａと同径同歯数
によるギヤ１４Ｂが嵌着され、出力側すなわち他方のケ
ース６ｆには、第３図で全周の一部を点線で示す７エー
カーカム８が嵌着される。

これにより一方側の差動装置６Ｘとは対称状になって、
逆位の配置となる。

上記による両シェーカーカム７．８は、前記した縦リン
ク４のカム７オロアー１６．１６に接面して動力の伝達
をするが、一方のカム７は後記するフィーター２０の前
進操作に、また他方のカム８−７　＝ は同フィーター２０の後退操作に用いるため、第３図に
示すように、双方の軸孔７ａ、８ａ以外は。

カム面も含み凹凸部７ｂ、８ｂ等のすべての部分が、対
称状に形成されている。

次に前記した構台２の下端部位置には、水平方向に長尺
の中間軸１１が、両端と中途部における各ベアリング２
３．２４の支承によ多回転自在に配置されている。そし
て上記中間軸１１の一方軸端にはスプロケット１２が軸
嵌されている。このスズロケット１２とプレス機械１の
主軸Ｓ間には、差動装置側に入力を伝達するチェーン１
５がかけられている。また上記中間軸１１の中途軸上と
他方端近くの軸上には、ともに同径同歯数に形成された
ギヤ１３Ａ、１３Ｂが、前記した差動装置６Ｘ。

６Ｙの各片方のケース６ｅに嵌着されているギヤ１４Ａ
、１４Ｂに、上記入力の伝動が可能のようにそれぞれ噛
み合わされている。

なお前述した縦リンク４の下端部には、二股状の平行開
設体に形成されて、その各先端側には下向けの切欠き溝
１７ａを設けた横リンク１７が、　８− 双方の端部孔に対するポルト２５の挿通により、一体揺
動可能に連結されている。そして前述した縦リンク４の
中途部には、基端をプレス機械１の後部フレームに支持
して上下揺動自在に配置された水平シリンダー１８の先
端部が連結されている。

また上記横リンク１７の平行間股部の各中途部には、基
端をプレス機械１の後部門所大部面に支持され前後揺動
自在に配置された垂直シリンダー１９゜１９の各先端部
が連結されている。なお横リンク１７の画先端部には、
ダイセットの一部にあたるダイプレート２７上にあって
、その中心位置に配置されているダイスに素材粉末を供
給し、かつ成形後の製品を上記ダイプレート２７上から
外部に押出すためのフィーダー２０が、その両側に突出
した各ピン２０ａを上記横リンク１７の両切欠き溝１７
ａに係止することで、−林状により、前後摺動可能に配
置されている。さらに前記した両調整用モータ９Ａ、９
Ｂは１図示しない遠隔操作スイッチに、個別作動による
正、逆回転可能にそれぞれ結線されている。

上記構成によるシェーカーカムの位相調整装置において
、主体となる差動装置６Ｘ、６Ｙの基本的な作動原理を
説明する。なお上記差動装置６Ｘ。

６Ｙは同じ原理によって作動するため、一方の差動装置
６　Ｘをもって説明する。

第５図に示すように、スプライン環６ｂは、楕円伝動体
６ａの外周に嵌合されているため、楕円状にたわめられ
ている。従って上記スプライン環６ｂの外周位置に配置
されている増面スプライン６Ｃと同面スプライン６ｄは
、上記スプライン環６ｂの長袖部で、同スプライン環６
ｂとそれぞれ噛み合うことになる。これによシ一方の増
面スプライン６ｃは、スプライン環６ｂよりも２枚宛歯
数が多いので、上記スプライン環６ｂに対し、相対的回
転運動を行うことになる。しかし他方の同面スプライン
６ｄは、上記スプライン環６ｂと同歯数のため同速回転
となる。次に差動装置６Ｘの動作を第４図について説明
するに、横軸５Ａ、ギヤ１４Ａ及びシェーカーカム７間
における回転数の相対的関係は、シェーカーカム７とギ
ヤ１４Ａの回転比が１：１の関係にあ）、ギヤ１４Ａが
１回転することによシェ−カーカム７も１回転する。ま
た横軸５Ａとシェーカーカム７との関係は横軸５Ａが１
６０回転することによりシェーカーカム７が１回転する
。さらに横軸５Ａとギヤ１４Ａとの関係は横軸５Ａが１
６０回転する間にギヤ１４Ａが１６１回転するものとす
る。以上の条件関係において、通常時は調整用モータ９
Ａにブレーキをかけておき、プレスの主軸Ｓ側からの回
転トルクによって、ギヤ１４Ａを１回転させることによ
ってシェーカーカム７を１回転させる。この場合プレス
の主軸Ｓ側からの回転トルクは、ギヤ１４Ａ１増歯スプ
ライン５ｃ、スプライン環６ｂ。

同面スプライン６ｄの系統でシェーカーカム７に伝達さ
れる。

一方シェーカーカム７の位相調整、例えば位相を早める
か又は遅らせる必要があるときは、第６図に示すように
、調整用モータ５Ａを正方向又は逆方向へ回転させると
、楕円伝動体６＆によってたわめられたスプライン環６
ｂは長袖部で増面ス１１− プライン６Ｃとかみ合っているので、楕円伝動体６ａの
回転によってスプライン環６ｂと増面スプライン６ｃの
かみ合う位置が移動する（第６図ロエそして楕円伝動体
６ａが一方向へ１８０°回転すると、スプライン環６ｂ
は逆方向へ歯数１枚分だけ移動する（第６図へ）。やが
て楕円伝動体６ａが一回転すると、スプライン環６ｂは
歯数差２枚分だけ移動しく第６図二）、スプライン環６
ｂと増面スプライン６Ｃの相対的位置がずれることにな
る。この結果増面スプライン６Ｃの偏位量がシェーカー
カム７の位相の調整量として取出すことができるので、
以後は通常時と同様に調整用モータ９Ａにブレーキをか
けておき、プレスの主軸Ｓ側よシ回転トルクをシェーカ
ーカム７に伝達することになる。

次に前記差動装置６Ｘ、６Ｙを組込んだ粉末成形プレス
の動作を説明するに、まず第１図及び第２図におけるプ
レス機械１を稼動すると、主軸Ｓの回転によシ、一方で
は、ダイセットの上部側に配置されている上バンチ２６
が、ダイスが設けら一１２＝ れている直下のダイプレート２７側に対して、加圧成形
のための降下作動を開始する。また他方でハ、チェーン
１５．スプロケット１２．中間軸１１およびこの軸１１
上に軸嵌されているギヤ１３Ａ。

１３Ｂを介して、上記主軸Ｓの回転力が、両差動装置６
Ｘ、６Ｙに入力される。このとき両モータ９Ａ、９Ｂは
停止の状態にあるため、両差動装置６Ｘ、６Ｙｌ−ｊ、
、双方の楕円伝動体６ａを停止させた状態下で、上記入
力の伝達を行う。これによりギヤ１４Ａ、１４Ｂ、増面
スプライン５ｃ、スプライン環６ｂ、同面スプライン６
ｄを介してシェーカーカム７．８に回転トルクが伝達さ
れ、該シェーカーカム７．８はギヤ１４Ａ、１４Ｂと同
一方向へ回転する。このとき両シェーカーカム７゜８に
は縦リンク４のカムフォロアー１６が接面している。従
ってこのカム７オロアー１６を介して、上記カム７．８
のカム動作が縦リンク４に伝達されることになる。この
場合一方のシェーカーカム７がフィーダー２０の前進操
作を担当し、他方のシェーカーカム８はその後退操作を
担当している。

さらに粉末成形品の成形程を第７図及び第８図について
説明するに、図中の縦線は、プレス機械１の主軸Ｓのク
ランク角度を示している。そして同図の横線ね、上パン
チ２６の上下位置と素材粉求人の充填深さを示す垂直方
向の高さおよびフィーダー２０が前進後退する水平方向
の移動距離を示している。上記高さは図の上下をもって
示し、移動距離は上が前方で下が後方を示している。

フィーダー２０内の素材粉末Ａをダイプレート２７のダ
イス内に充填し終ると、この時点から上記フィーダー２
０は、第７図の左方側に示す後退用シェーカーカム曲線
Ｘに沿って、ダイプレート２７上のダイス位置から後方
位置に後退勤を開始する。そして後退中のフィーダー２
０は、上記ダイス位置から離れるとともに、その直後に
、予め第７図の左側に上パンチ曲線をもって示すように
、除々に降下態様にあった上バンチ２６が、フィーダー
２０に代ってダイス上方位置に到達し、ダイス内の素材
粉求人に対する加圧成形を開始する。

このようにフィーダー２０のダイス上からの後退近い直
上位置で交差するように行われることにより、工程上の
ロスを無くして作業の能率を高めることができるととも
に、素材粉末Ａの充填時間を最大限延長して、給粉量の
バラツキを少くするものである。

粉末成形の加圧開始位置から成形品押出終了位置までフ
ィーダー２０は後方で待櫓・シているが、成形品の押出
しが終了する頃カムフォロアー１６が後退用のシェーカ
ーカム８に代って前進用のシェーカーカム７に接面する
ので、この時点からフィーダー２０は各リンク４，１７
に対する水平シリンダー１８の引張りと垂直シリンダー
１９の押出しの協同操作を得て、前進用シェーカーカム
曲線Ｙに沿ってフィーダー前進可能位置まで前進する。

そしてこの前進可能位置に到達する直前で、上記フィー
ダー２０の前端は、ダイプレート２７の上昇動をもって
ダイの上面位置に押上げられた製品径りおよび製品高さ
Ｍによる加工済みの製品Ｗの一端に当接するため、上記
製品Ｗをダイズレ−ト２７上から前方の所定位置に突き
落すことになる。ｎところでフィーダー前進可能位置は
丁度ダイスの直上中心位置にあたるので、この時点から
、ダイスの上面位置が規定の高さになるまで、フィーダ
ー２０は後方待７磯位置にあるとき新たに供給された素
材粉末Ａを上記ダイス内に充填することによシ、次の粉
末成形を繰返すものである。

このようにして上記製品Ｗの粉末成形加工が終了したの
ち、異種製品卑の加工を行いたい場合は、第８図に示す
ように、両製品Ｗ　、　Ｗ、の製品径と製品高さの違い
によシ、フィーダー２０の前進後退位置および前進後退
速度が変わることになる。従してこの時点で、シェーカ
ーカム７．８の位相調整が必要になる。

すなわち他の製品Ｗよシ径りが大きく且つ高さ編が小で
ある当該製品Ｗにおいては、その製品径が大きいため、
フィーダー２０の前進可能位置を他の製品Ｗの場合より
もダイスからさらに遠く離れた遠方位置に設定しなけれ
ばならないことから、その差分だけ前進時の位相をずら
す必要がある。

従って一方の前進用シェーカーカム７については、第８
図に実線でもって示すように、上記位相のズレの分だけ
さらにフィーダー２０の前進量（社）位置が遅れるよう
、その位相を遅らす調整が行なわれる。

また当該製品鬼は、他の製品Ｗよシもフィーダー２０の
前進開始位置が遅れるため、これに応じてフィーダー２
０がダイスの上方位置へ到達する時点が遅れるため、素
材粉求人の充填時間を充分に得るためには、第８図に対
比して示すように、フィーダー２０の後退開始位置が遅
れるように、他方のシェーカーカム８についてもその位
相を遅らす調整を行う必要がある。

第８図において実線で示す後退用シェーカーカム曲線Ｘ
、前進用シェーカーカム曲線Ｙ、は位相を遅らせた調整
後のシェーカーカム曲線を示すものであるが、このよう
にシェーカーカム７．８の位相を遅らせたシ又は早めた
シする位相調整は次のように行う。すなわち前述した作
動原理により、調整用モータ９Ａ、９Ｂを各ギヤ１４Ａ
、１４Ｂの回転方向に対して個別に正回転させるかまた
は逆回転させると、両シェーカーカム７．８はギヤ１４
Ａ、１４Ｂに対して相対的回転位置がずれる結果、シェ
ーカーカム７．８０位相を早めたり又は遅らせることが
でき、これによって所期の位相調整が完了するものであ
る。

以上に説明したようにこの発明は、２体のシェーカーカ
ムを、前進と後退とに区分する２組の差動装置にそれぞ
れ装着して、遠隔操作のもとて個別に調整可能にしたこ
とにより、上記シェーカーカムの位相調整時に、プレス
機械の停止が不要になるため、生産ラインの作業ロスを
少くすることができる。また遠隔操作が可能になって、
従来のような高所位ＩＷでの危険な作業が解消されて、
安全性を確保することができる。そのうえ調整時間が大
幅に短縮されて、作業効率を高めることができる。さら
に各シェーカーカムによる位置調整個所を定量的に表示
できるため、正確な復元性が得られる。従ってＮＣやマ
イコン等によシ製品に応じた最適の制御ができる。なお
シェーカーカムによる位相調整の自動化への組み込みが
可能になって、粉末成形の能率向上と総合的な自動化が
達成できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるシェーカーカムの位相調整装置
を備えた粉末成形プレスの後部を示す要部側面図、第２
図は第１図の同装置を示す一部縦断正面図、第３図は同
装置の二様のシェーカーカムを示す側面図、第４図は差
動装置の内部構造を示す縦断正面図、第５図は第４図■
−ｖ線要部縦断面図、第６図は差動装置によってシェー
カーカムの位相を調整する態様を示す縦断面図、第７図
及び第８図は位相調整を加工タイミングをもって説明す
るグラフ図である。 符号の説明 １・・・プレス機械　　　　１ａ・・・凸堤部２・・・
損金　　　　　　　３・・・ブラケット３ａ・・・支軸
　　　′　　　４・・・縦リンク５Ａ、５Ｂ・・・横軸
　　　６ａ・・・楕円伝動体６ｂ・・・スプライン環　
　６ｃ・・・増面スプライン６ｄ・・・同歳スプライン
　５ｅ、５ｆ・・・ケース６ｇ、２１，２２，２３．２
４・・・ベアリング６Ｘ、６Ｙ・・・差動装置　７．８
・・・シェーカーカム７ａ、８ａ・・・軸孔　　　７ｂ
、８ｂ・・凹凸部９Ａ、９Ｂ・・・調整用モータ １０Ａ、ＩＯＢ・・・カップリング １１・・・中間軸　　　　　１２・・・スプロケット１
３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ・・・ギヤ１５・・・チ
ェーン　　　　１６・・・カムフォロアー１６ａ、２０
ａ・・・ピン　１７・・・横リンク１７ａ・・・切欠き
溝　　　１８・・・水平シリンダー１９・・・垂直シリ
ンダー　２０・・・フィーダー２５・・・ボルト　　　
　　２６・・・上パンチ２７・・・ダイプレー　）　　
　Ａ・・・素材粉末り、Ｌｌ・・・製品径　　　　Ｍ、
Ｍ、・・・製品高さＳ・・・主軸 Ｘ　、　Ｘ＋・・・後退用シェーカーカム曲線Ｙ　、　
Ｙ、・・・前進用シェーカーカム曲線特許出願人　株式
会社ヨシツカ精機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレス機械に調整用モーターを個別に配置し、上記モー
   ターには横軸をそれぞれ同心状のもとで連結するととも
   に、この両横軸上には、一対の差動装置を左右対称状に
   配置して、上記各差動装置の入力側には入力ギヤを嵌着
   し、出力側にはシェーカーカムを嵌着したことを特徴と
   する粉末成形プレスにおけるシェーカーカムの位相調整
   装置。