JPS5919599Y2 - 圧粉体の整列装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は圧粉体を整列プレート上に自動的かつ効率的
に整列配置するための装置に関する。

粉末冶金製品を製造するに当たり、その圧粉体を造る手
段として薬品製造において使用される回転式等の粉末圧
縮成型機を使用でき、この種の成型機ではスクレーパに
より圧粉体を臼取付盤から取出すのが通常であるが、そ
の状態の圧粉体の強度は十分とは言えず、そして粉末冶
金製品は形状が比較的複雑であってその周縁部に薄肉部
が形威される場合も多いため、スクレーパに当てて取出
しを行うとその際に欠損を生じることがある。

このために、本出願人は圧粉体をスクレーパに代えて真
空吸着により臼取付盤から取出すことにより、回転速度
つまり製造効率を落さずに取出す装置を開発し既に出願
済である。

しかして、圧粉体は次工程において焼結されるのである
が、前述の取出し装置が開発されてもなお圧粉体を整列
プレート上に整列配置する作業は旧態依然として手作業
で行っているのが現況であり、その解決策が望まれてい
る。

また、整列プレートはバッチ形焼結炉等に使用されるが
、その場合整列プレート上には圧粉体が整然と配置しで
あることと、焼成コスト低減の為に数多くの圧粉体を密
に載せることが望まれているが、この条件を満足するに
は手作業で行う場合には可成り面倒であった。

この考案は前記の事情にもとづいて開発したもので、そ
の目的とするところは、粉末圧縮成型機から真空吸着に
より次々に取出される圧粉体を、自動的に立位状態にし
て整列プレート上に数多く頗る密に整列させることがで
きるようにした圧粉体の整列装置を提供することにある
。

以下この考案の一実施例を図面を参照して説明する。

図中１は例え、ば回転式の粉末圧縮成型機で、これは臼
取付盤としての回転盤２の同一円周上に等間隔毎に設け
た臼３に、回転盤２上面が下面に接する粉末材料供給器
４から粉末材料を供給し、この材料を日入の底をなす下
杵５と日入に挿脱される上杵６とにより加圧ロール７を
介して圧縮して例えば正三角形の圧粉体Ａとするととも
に、この圧粉体Ａを下杵５により回転盤２上面に押出す
ようになっている。

なお、８は臼３の回転軌跡と交叉して設けたスクレーパ
で、後述の取出機構による取出作動の不具合で圧粉体Ａ
を取出せなかった場合にこれを回転盤２上から除去する
ものである。

また９は取出機構で例えば以下のように形威しである。

すなわち、１０は中空の固定軸１１を中心として回転可
能にこれに嵌合した円盤状の転送盤で、これには少なく
とも一本の吸気路１２を設けである。

吸気路１２の一端は例えば転送盤１０の周縁部下面に開
口し臼３の上面に近接対向可能な多数の吸着孔１３に連
通し、かつ他端は固定軸１１の上側部にその内空部と連
通して横長に開設した挿通孔１４と連通可能になってい
る。

この連通孔１４は吸着孔１３が第１図、第３図中Ｂ−Ｃ
間に位置している時だけ吸気路１２と連通ずるものであ
り、そして固定軸１１の内空部は真空吸引装置１５に連
通しである。

また転送盤１０に設けた歯車１６は回転盤２に設けた歯
車１７に噛合してあり、この連動により転送盤１０は回
転盤２が臼３の１ピツチ１分回転する間に１回転し、吸
着孔１３がＢ点において次に移動してきた臼３の真上に
近接対向するように同期回転するもので゛ある。

そして、１８はモータ１９により駆動される無端状の搬
出ベルトで、これは一端部を転送盤１０における０点に
配して転送盤１０による真空吸着力が失われた際に落下
する圧粉体Ａを受けるとともに、間欠回転されて圧粉体
Ａを搬出するもので゛ある。

なお、搬出ベルト１８の間欠回転はモータ１９の間欠又
はクラッチ（図示しない）の切換え等の適宜手段でなさ
れる。

さらに２０は送出アームで゛、これはガ゛イド２１に案
内されるとともに図示しない適宜な間欠往復動装置によ
り往復動されるもので、その先端部には下面に多数の吸
着孔２２を有した吸着室２３を有している。

この送出アーム２０は搬出ベルト１８の搬送終端側に配
設され、復動した際に搬出ベルト１８の上面に近接対向
して、このベルト１８上の圧粉体Ａを吸着するようにな
っている。

そして吸着室２３はフレキシブルなホース２４を介して
真空吸引装置２５（なお、これは前述の装置１５を共用
してもよい。

）に連通してあり、その途中に介装した電磁弁等からな
る開閉弁２６の開閉作動により送出アーム２０が往動し
て静止した際に吸着室２３の真空吸引力を消失させるも
のである。

次にこの取出機構９により供給される圧粉体Ａを整列プ
レート５５上に整列載置させる整列装置２７を説明すれ
ば、これは中継テーブル２８と往復動機構２９と整列テ
ーブル３０とを具備して形威しである。

すなわち、第４図に示すように中継テーブル２８は、基
台３１の上面に可動台３２を蟻溝嵌合させて一方向例え
ば第１図中左右方向に移動可能に設けるとともに、この
可動台３２上に他の可動台３３を可動台３２の移動方向
と直交する方向に移動可能に設け、さらに可動台３３の
上壁にモータ３４によって微速回転されるテーブル３５
を取付けて形成しである。

他の可動台３３には可動台３２に設けた案内棒３６を貫
通しであるとともに、駆動螺杵３７を螺合して貫通して
あり、そして可動台３２にも基台３１に設けた案内枠（
図示しない）と駆動螺杵３８を貫通しである。

そして駆動螺杵３７．３８の一端は正逆転可能な駆動モ
ータ３９または４ｏに接続しであるとともに他端はパル
スジェネレータ４１または４２に接続しである。

また、この中継テーブル２８の上方にはそのテーブル３
５を視野とするテレビカメラ４３を対設して、その映像
信号はモニタテレビ４４上に映像化されるようにしであ
る。

モニタテレビ４４の映像面には第５図に示すように、輝
線よりなる水平基準線りと、この上方に平行に配した左
右方向のずれ検知線Ｅと、一対の垂直に配した縦方向の
ずれ検知線Ｆ、 Ｇとを設けである。

そして、このテレビ４４はその映像の姿勢と位置を前記
各線を用いて電気的に検出するもので、その検出信号は
各モータ３４．３９．４０およびパルスジェネレータ４
１．４２に送られ圧粉体Ａが所定の姿勢となるようにこ
れらモータ等を制御するとともに、圧粉体Ａの姿勢が所
定姿勢になると往復動機構２９の機構モータ４５に動作
指令信号を出力するようになっている。

また往復動機構２９は例えば早戻り機構を備えてなる。

すなわち、第１図に示すように４６は枢軸４７を中心に
往復回動する揺動腕で、これに穿設した長孔４６ ａ内
に前記機構モータ４５にて回転されるクランクまたは円
板４８に突設したピン４９を摺動自在に嵌合するととも
に、揺動腕４６の先端部に長孔４６ ｂを設けて、これ
に一対のガイド棒５０により案内される滑体５１に設け
たピン５２を摺動自在に嵌合して形成しである。

しかして、これは円板４８が一定速度で回転しても角度
αを進む時間より角度βを進む時間が長く、以って早戻
り運動をなすものである。

なお、５１ ａはメタルを示す。そして滑体５１には後
述のようにして吸着ヘッド５３を取付けてあり、これは
フレキシブルなホース５４を介して真空吸引装置１５に
連通しである。

吸着ヘッド５３は前記テーブル３５と整列プレート５５
上とを往復動するもので、その下面には図示しないが好
ましくは姿勢を整えられた圧粉体の姿勢形状に対応して
多数の吸着孔５３ ａを有している。

さらに、このヘッド５３はテーブル３５から整列プレー
ト５５に到る往動時にのみ吸着力を有するとともに、好
ましくは復動開始時において吸着ヘッド５３が静止した
後所定時間において吸着力を発生するように、図示しな
いタイマおよび排気管路中に設けた電磁弁等の開閉弁５
６を介して制御されるようにしである。

次に吸着ヘッド５３の取付けとその回転駆動構造を第６
図〜第８図により詳述する。

すなわち、５７は滑体５１の下方延出部５１ ｂに対し
上下方向に摺動可能に設けた支持体で、これは下方延出
部５１ ｂに突設したガイドピン５８が挿通する一対の
長孔５７ ａの一方にロックバンドル５９を設け、その
ねじ部の下方延出部５１ ｂへの締付けにより滑体５１
に任意に固定されるようになっている。

支持体５７の一対の支持部５７ｂ、５７ｂは夫々軸受６
０を設けてあり、これらはヘッド支持筒体６１を回転自
在に支承している。

そして、支持筒体６１の一端には前記ホース５４を接続
してあり、また他端部には前記吸着ヘッド５３を回り止
めして取付けであるとともに、このヘッド５３内と支持
筒体６１の内空部とを連通ずる連通管６２を設けである
。

また支持体５７には軸受６３を介して垂直な縦軸６４を
支承してあり、これは上部に小歯車６５を取付けである
とともに、傘歯車装置６６を介してヘッド支持筒状６１
を回転させるようになっている。

さらに、小歯車６５には滑体５１に枢軸６７を中心に回
転するように設けた大歯車６８に噛み合わせてあり、例
えば小歯車６５との歯数比は３倍となっていてそのθ１
（＝９０°）の回転に小歯車６５を０２（＝２７０°）
回転させ、これをそのま・吸着ヘッド５３の回転とする
ようにしである。

なお、要すれば吸着ヘッド５３が２７０°の回転を得ら
れればよく、大小歯車６８．６５および傘歯車装置６６
の歯数比で適宜設定できることは勿論である。

この大歯車６８にはカム装置の従節としての回転ローラ
６９を取付けてあり、これはカム装置のカム７０に転接
するもので、この転接により大歯車６８に９０°の回転
を与えるようにしである。

またカム７０は前記ガイド棒５０を支持した支持部材７
１に取付けてあり、そのカム面は吸着へラド５３の回転
速度が零から徐々に最大になり再び徐々に零に変化し、
かつその際の加速度が一定に保たれるように形成するこ
とが好ましいとともに、回転ローラ６９をカム溝に摺動
させる強制カム構造としてもよい。

なお、この構造において、第８図に示すようにテーブル
３５上の圧粉体Ａの右下角Ｐから４５°の延長線上と支
持体５７の垂直中心線との交点Ｑにヘッド支持筒体６１
の回転中心が一致するように支持体５７は上下動調節さ
れるもので、これによって吸着ヘッド５３が２７０°回
転した際に圧粉体Ａを立位可能な垂直姿勢とするように
なっている。

さらに整列テーブル３０は前記中継テーブル２８の構造
においてテーブル３５に代えて整列プレート５５を可動
台３３上に着脱自在に載せた構造（図示しない）であり
、これによって整列プレート５５を揺動腕４６の往復動
方向と同方向およびこれと直交する方向に整列プレート
５５を往復動させるものであり、しかもこの場合少なく
とも往動は所定ピッチ毎に移動、つまり歩道的に動作さ
れるようにしである。

次に上記一実施例の作用を説明する。

粉末圧縮成型機１にて成型された圧粉体Ａは取出装置９
の転送盤１０によって回転盤２上から次々に取出された
後、搬送ベルト１８上に供給され羊の間欠回転により一
定ピッチ完遂られ、こうして送られた圧粉体Ａは搬出ベ
ルト１８の搬送終端側において静止している間に送出ア
ーム２０により吸着されて中継テーブル２８のテーブル
３５上に移送される。

なお、この場合吸着ヘッド５３は整列テーブル３０側に
在る。

圧粉体Ａはこの中継テーブル２８において所定の姿勢と
なるように位置を調整される。

すなわち、まず、圧粉体Ａの底辺Ａ１および検知線Ｆ。

Ｇの交点と水平基準線りとの距離が測定されて、その距
離Ｈ，Ｉが異なっていて例えば第５図において実線に示
すような位置に圧粉体Ａがテレビカメラ４３を介してテ
レビモニタ４４上に映像化されているとすれば、テレビ
モニタ４４からモータ３４に駆動信号が出されてテーブ
ル３５を回転させ、これによって底辺Ａ１を水平基準線
りと平行にする。

次に、この平行がとれた圧粉体Ａ（第５図中一点鎖線で
示す）の両側辺Ａ２．Ａ３と検知線Ｅの交点とこの検知
線Ｅの端からの距離Ｊ、 Ｋが測定され、これにより左
右方向のずれが検出された場合には駆動モータ４０およ
びパルスジェネレータ４２に信号が出され可動台３２を
移動させて、距離Ｊ、Ｋが等しくなるようにする。

しかる後に、既に検出されている底辺Ａ１と水平基準線
りとの距離Ｈ（＝Ｉ）だけ圧粉体Ａを動かすよう駆動モ
ータ３９およびパルスジェネレータ４２に信号が出され
他の可動台３３を移動させ、第５図中点線で示すように
圧粉体Ａの底辺Ａ１を水平基準線りに一致させる。

すなわち、これによって中継テーブル２８上の圧粉体Ａ
は設定した正常姿勢となるものである。

しかして、この所定姿勢が得られるとテレビモニタ４４
から機構モータ４５に動作指令信号が出されるから、往
復動機構２９が動作されてその吸着ヘッド５３の一往復
がなされ、したがって、吸着ヘッド５３は整列テーブル
３０から中継テーブル２８に向う往動時の速度は早く、
この逆の復動時の速度は遅いものであり、往動終了の直
後テーブル３５上の圧粉体Ａを吸着するから、その復動
後の真空吸着力の消失により整列プレート５５上に圧粉
体Ａが供給される。

そして、この場合滑体５１に取付けた大歯車６８の回転
ローラ６９がカム７０に転接することにより大歯車６８
はθ、（＝９０°）回転されるから、これと噛み合う小
歯車６５を介して縦軸６４が２７０°回転され、したが
って傘歯車装置６６を介して吸着ヘッド５３を支持した
ヘッド支持筒体６１は０２（＝２７０°）回転される。

つまり、吸着ヘッド５３はその往復動に伴って２７０°
の往復回転を伴うものであり、これによって第８図中実
線に示すようにテーブル３５上に水平に置かれた所定姿
勢の圧粉体Ａは、その搬送終了時には第８図中２点鎖線
に示すように垂直な立位姿勢となって整列プレート５５
上に載置されるものである。

すなわち、このような動作の繰返しにより次々に整列プ
レート５５上に圧粉体Ａを立位状態にして供給できる。

しかして、整列プレート５５は整列テーブル３００歩進
的な移動動作により同様に動かされるもので、一定スト
ロークで往復動する吸着ヘッド５３により供給される圧
粉体Ａは所定ピッチで整列プレート５５上に載置される
。

なお、この場合整列テーブル３０は、まず吸着ヘッド５
３の往復動方向に沿う所定数の供給が終わると、整列プ
レート５５をその歩進方向と逆に復動させた後にこれと
直交する方向に一定ピッチだけ動かして、再び吸着ヘッ
ド５３の往復動方向に沿う供給が可能となるように動作
する。

すなわち、以上のようにして粉末圧縮成型機１にて成型
された圧粉体Ａを次々に整列プレート５５上に自動的に
所定ピッチで載せて整列させ得ることに加えて圧粉体Ａ
を立位状態にして整列でき、整列プレート５５に載置整
列される圧粉体Ａの密度を著しく高めることができるか
ら、この装置あ使用によれば著しい省力化と極めて大幅
な作業能率の改善を図ることが可能である。

しかも、圧粉体Ａが三角形状等であっても中継テーブル
２８による姿勢−走化作用により、その姿勢を同じにし
て整列させることができるから、隣接する圧粉体相互の
接触がなく、したがって焼結時に圧粉体相互が一体化す
るという事故がない。

なお、この考案は前記一実施例に制約されない。

例えば前記実施例では歩進的に移動された整列テーブル
に対し吸着ヘッドを２７０°回転して上側から圧粉体を
供給するようにしたが、吸着ヘッドを前記実施例とは逆
方向に２７０°回転した後に整列テーブルを歩道的に移
動させ（勿論この移動前は吸着ヘッドの回転の邪魔にな
らないように待避している。

）た後に圧粉体を供給するように構成してもよい。

また往復動機構も早戻り構造をなすものに限らず、一対
のガイド棒５０．５０の一方をねし棒としてこれを滑体
５１に螺合し、その一端に駆動モータ、他端にパルスジ
ェネレータを接続して構成する等種々の能様が可能であ
る。

そしてこの考案において中継テーブルにおける姿勢−走
化機能は必ずしも必要とされないとともに、適用される
圧粉体の形状も三角形に限らず辺を有する種々形状の圧
粉体に適用できる。

また圧粉体を整列させるに際し前記実施例では吸着ヘッ
ドの往復ストロークが一定であるために整列プレートを
相直交する方向に歩進的に往復動させるようにしたが、
これに限らない。

すなわち、吸着ヘッドをその往復動方向と直交する方向
に歩進的に往復動させるとともに、整列プレートを吸着
ヘッドの往復動方向に沿って歩進的に往復動するように
して実施できるとともに、吸着ヘッドの往復動ストロー
クが一定でなく （なお、これは整列プレートとの距離
の関係において論じているもので、吸着ヘッドのストロ
ークが変化しても又はこのストロークは一定で往復動機
構全体が変位することで結果的に吸着ヘッドの整列プレ
ートに対するストロークが変化する場合を含む。

）歩進的に往復動させるとともに、これと直交する方向
にも歩道的に往復動させて、かつ整列プレートを静止さ
せて実施することもできる。

さらに吸着ヘッドを歩進的に往復動させるとともに、整
列プレートを吸着ヘッドの往復方向と直交する方向に歩
進的に往復動させて実施することもできる。

この考案は以上説明したようになるから、粉末圧縮成型
機から次々に真空吸着により取出される圧粉体を、整列
プレート上に自動的に整列させるとともに、圧粉体を立
位状態にして整列させることができ、省力化と大幅な作
業改善が可能であるとともに、焼成コストの大幅な低減
が可能であり、その実用に供する効果は極めて大である
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は略平
面図、第２図は第１図のＩ■−■■線に沿う取出装置の
拡大断面図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う
断面図、第４図は中継テーブルの縦断面図、第５図は姿
勢−走化作用を示す映像説明図、第６図は要部を一部切
欠いて示す平面図、第７図は第６図のＶｌｌ−Ｖｌｌ線
に沿う断面図、第８図は同要部の正面図である。 １・・・粉末圧縮成型機、２・・・臼取付盤（回転盤）
、９・・・取出装置、１３・・・吸着孔、１８・・・搬
出ベルト、２０・・・送出アーム、２７・・・整列装置
、２８・・・中継テーブル、２９・・・往復動機構、３
０・・・整列テーブル、５０・・・ガイド棒、５１・・
・滑体、５３・・・吸着ヘッド、５５・・・整列プレー
ト、Ａ・・・圧粉体、５７・・・支持体、６１・・・ヘ
ッド支持筒体、６２・・・連通管、６４・・・縦軸、６
５・・・小歯車、６６・・・傘歯車装置、６８・・・大
歯車、６９・・・従節（回転ローラ）、７０・・・カム
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 粉末圧縮成型機にて成型された後日取付盤から取出機構
   の真空吸着によって取出されかつ次工程において焼結さ
   れる圧粉体を取出機構から受ける中継テーブルと、この
   テーブル上の圧粉体を真空吸着して搬送する往復動自在
   な吸着ヘッドを備えるとともに、このヘッドをカム装置
   により２７０度回転させる往復動機構と、この機構によ
   り搬送されながら姿勢を水平から垂直に立てられる圧粉
   体を受ける整列プレートを上面に載置する整列テーブル
   とを具備し、前記吸着ヘッドと整列プレートとの少なく
   とも一方を往復動することにより整列プレート上に圧粉
   体を、立位状態に整列させることを特徴とする圧粉体の
   整列装置。