JPS597533B2 - 転造成形機の転造成形品検査方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、転造成形機で製造された転造成形品につい
ての抜取り検査を自動的に行なわせるための検査方法及
び装置に関するものである。

ところで、供給された素材に転造加工を施して、所要の
転造成形品、例えば雄ネジ類や環状の溝をもったパーツ
類を製造するように構成された転造成形機は、転造ダイ
もしくは素材側に存する要因がもとになって、転造形状
に異状のある不良品を生ぜしめることがある。

例えば、その転造成形品が第１図に示すような６角穴付
きボルト１である場合には、雄ネジ部２の転造されたネ
ジ形状につき、何らかの異常を来たすことがある。

然してこのような転造形状に異常のある不良品が良品中
へ混入されることは、甚だ好ましくない。

そこでその混入を防止するには、でき得れば転造成形品
の全数に対して、転造形状の異常の有無につき、例えば
上記雄ネジ部２のネジ形状を検査ゲージで検査すること
が望ましい。

然し乍ら、転造成形機の転造能力は、１分間当りにつき
数１０個から数１００個にも達するため、転造成形品の
全数に対して転造形状の検査を行なうことは、事実上困
難であり、適当個数ごとに１個の割合で抜取り検査を行
なうのが精一杯である。

一方、上記したような転造形状の異常は、いったん発生
すれば以後も引き続き発生するのが通例であって、散発
的に発生するのは極めて稀であるから、ロット生産方式
を採用する場合に於では、各ロットごとに１個の転造成
形品を抽出して行なう抜取り検査でも、充分にその検査
目的を達成できる。

然るにこのような抜取り検査を転造成形機から全く分離
して行なうときは、製品ホツパーなどへ貯溜された個ｋ
のロットにつき、方向が定まっていない多数の転造成形
品の中から１個の検体だけを機械的に抽出させ、且つそ
の検体を検査するに適した特定の方向へ向けることが、
非常にむづかしい。

けれども転造成形機で転造されつつあるときの転造素材
は、常に特定の姿勢を採っている。

従って検体の抽出を転造成形機の成形品放出口から行な
うようにすれば、その抽出及び方向に関する先の問題点
は解決される。

なお転造成形品の形状異常には、転造加工時に生じたも
のでないものもある。

例えば前記した第１図に示すボルト１では、頭部３に関
する外径の過不足や外周形状の不整、該頭部の雄ネジ部
２に対する偏ｊＣＡ頂面の６角穴４に関する内径または
深さの過小や形状不整、及び該穴の雄ネジ部２に対する
偏心などがそうである。

然してこれらの転造加工時に生じたものでない形状異常
は、転造加工の前段階における圧造加工の際に生じ、且
つまたいったん発生すれば以後も引き続き発生するもの
である。

従って、このような圧造形状の異常についても、その有
無を知るのには、抜取り検査で充分である。

そこで、転造成形機が圧造成形機と実質的に直結され、
後者で加工された成形品が順序に狂いなく前者へ供給さ
れる場合には、前記した転造形状の検査と並行して圧造
形状の検査も行なうことができれば、一層好都合である
。

本発明に係る検査方法及び装置は、上記したような考察
にもとづいて、転造成形品につき、転造形状及び圧造形
状の自動的な抜取り検査を共に可能ならしめるため、転
造成形機で次々に転造される成形品の中から、所定個数
ごとに１個の割合で、検体となるべき転造成形品を、該
成形機の成形品放出口より抽出させて、この検体を検査
ゲージで回転させ乍ら、該ゲージで転造形状の検査を行
なわせ、更にその回転動作を利用して圧造形状の検査を
も行なわせるようにしたものである。

以下その詳細を図面に示す実施例について詳述する。

まず第２，３図に於て、１１は転造成形機の一例として
示したロータリ一式ネジ転造機のフレームで、その上面
には一組の転造ダイ、即ち円形の回転ダイ１２と円弧形
の固定ダイ１３とが、円弧状の転造空間１４を介して対
接するよう配置され、静止した固定ダイ１３に対して回
転ダイ１２ぱ矢印方向へ回転させられるようになってい
る。

かかるネジ転造機に於て、第１図に示したボルト１の素
材１ｌは、図示しない供給機構によって、転造空間１４
の素材供給口１４ａへ、第２図中の矢印イで示す如く供
給され、その空間１４内を転がりつつ通過する間に、該
素材外周面の転造個所へ所要のネジ部２が転造成形され
て、該空間の成形品放出口１４ｂから矢印口方向へ放出
されることになる。

１５は前記したフレーム１１の成形品放出側に取り付け
られた補助フレームであって、その内側は検査空間１６
とされている。

１７は上記の検査空間１６内に配置された検体抽出アー
ムであって、その先端には、成形品放出口１４ｂより次
々に放出される転造成形品１の中から検体１０となるべ
きものを回転可能に捕捉する手段、例えば電磁力もしく
は負の空気圧を吸着面から発する検体吸着ブロック１８
が備えられている。

このアーム１７は、上記のブロック１８を前記の成形品
放出口１４ｂから検体検査位置までの間で往復移動させ
るべく、その基端に於て回動軸１９を介しフレーム１１
に旋回自在なるよう枢支され、適当な駆動機構、例えば
エアシリンダユニットなどでガイド２０に沿い往復させ
られるラツク２１と、上記の回動軸１９へ固着されて該
ラックに噛合する扇形ギャ２２とで往復旋回させられる
ようになっている。

２３は検査位置へ旋回させられてきた抽出アーム１７を
受け止めるべく補助フレーム１５側に備えられたストッ
パーであって、吸着ブロック１８で捕捉した検体１０を
これの直径に応じて所定位置へ正しく静止させるべく、
進退調節可能とされている。

２４は上記所定位置へ静止した検体１０に対する転造形
状検査機構の検査ゲージであって、同じく補助フレーム
１５側に備えられている。

この検査ゲージ２４のゲージ面２４ａは、検体１００転
造形状を展開したようなものとされ、従ってその転造形
状が雄ネジであるならば、上記ゲージ面２４ａも、ネジ
転造ダイの転造面と同様な展開されたネジ面形状とされ
ている。

またこの検査ゲージ２４は、そのゲージ面２４ａで倹体
１０の外周面における転造個所へ接触しながら、補助フ
レーム１５のガイド孔２５に沿い、適当な駆動源、例え
ばエアシリンダユニットにより、上記検体外周面の接線
方向へ往復させられるものとし、普段は検体１０から離
れて抽出アーム１７の旋回を妨げない位置まで後退させ
られている。

更にこの検査ゲージ２４は、検体１０の転造個所へ吸着
ブロック１８の反対側から接触するように配慮され、且
つ該ブロックの吸着面と対向した仮想面に沿うような往
復動作によって、検体１０を吸着ブロック１８から離脱
させることなく回転させるようになっている。

一方、前記した補助フレーム１５側のガイド孔２５は、
検査ゲージ２４を往復方向と直角の方向に検体１０から
逃がし得るだけの余裕をもち、且つその逃げを抑制する
方向にバネ２６で加圧されて検査ゲージ２４の背面へ弾
力的に当接させられる後退可能な検出子２７を備えてい
る。

２８は前記の検体検査位置へ持ち来たされた検体１０に
対する圧造形状検査機構のブラケットであって、補助フ
レーム１５上に取り付けられている。

このブラケット２８には、圧造形状検査機構の構成部材
として、図例では、バネ２９で検体１０の頭部３の外周
面へ弾力的に当接させられる後退可能な検出子３０と、
その頭部３の６角穴４内へ向かってエアシリンダユニッ
ト々どにより進退させられる回転自在な検査ゲージ３１
とが備えられ、且つ後者の先端には、６角穴４の正しい
内部形状に合致するよう形成したゲージヘッド３２が設
けられている。

３３は前記したネジ転造機の成形品放出側に設けられた
貯溜ホツパーであって、出口を開閉するシャッター３４
が備えられている。

この才ツパー３３の底面は、矢印口方向に放出されて落
下する転造成形品１を矢印八方向へ滑落させ得るように
傾斜しているものとし、従って前記検査空間１６の底面
も、上記成形品を該ホツパーに向かって矢印二方向へ滑
落させ得るように傾斜しているものトスる。

更にこのホッパ−３３は、シャッター３４のみを有する
１槽形であっても良いが、第２図に鎖線で示す如く、内
部を前後に仕切るような中間シャッター３５を附加した
２槽形とする方が好ましい。

なお、第２，３図に示す実施例では、検体抽出アーム１
７による検体１０の抽出を、転造空間１４の成形品放出
口１４ｂから直接的に行なわせるように構成されている
が、第４図の実施例では、成形品放出口１４ｂに、転造
成形品１を放出時の姿勢に保ったままで滑らせ得る短い
附加シュート３６が接続され、検体抽出アーム１７によ
る検体抽出を、該シュートの先端から行なうよう構成さ
れている。

従ってこの実施例では、検体抽出アーム１７の長さ及び
回転軸１９の位置が、前記の検体吸着ブロック１８を上
記附加シュート３６の先端と前記の検体検査位置との間
で往復移動させ得るように、定められているものとする
。

上記した構成に於で、転造成形品の素材１′が、図中の
矢印イで示す如く、転造空間１４の素材供給口１４ａへ
、図示しない供給機構によって一定の間隔で次々に供給
されると、それらの素材は、転造空間１４内を通過する
間に順次転造加工されて転造成形品１となり、成形品放
出口１４ｂより矢印口方向へ放出されて、第２図の実施
例では直ちに、また第４図の実施例では附加シュート３
６を経た後、貯溜ホツパ−３３内へ落下する。

このようにして所定個数の転造成形品１が放出されたと
き、第２図に於で実線で示す位置にある検体抽出アーム
１７を、例えばラツク２１のガイド２０に沿った前進動
作と、これに伴なう扇形ギャ２２及び回動軸１９の回転
動作とで、鎖線図示位置にまで旋回前進させて、その次
に放出されようとする転造成形品１を、検体１０として
、検体吸着ブロック１８で捕捉させ、然る後、直ちに該
アームを元の位置まで旋回後退させる。

この捕捉は、電磁力もしくは負の空気圧を利用した吸着
ブロック１８の吸着作用で実現され、従って捕捉された
検体は、回転可能な状態にある。

なお、成形品放出口１４ｂでの時間的な放出間隔は非常
に短いため、上記の捕捉に費し得る時間的な余裕に乏し
く、従って該放出口から直接的に捕捉する第２図の実施
例では、その捕捉にミスを来たす虞れがある。

これに対して第４図の実施例では、転造成形品１を附加
シュート３６内へ押し留めることによって時間的な余裕
を作り得るので、捕捉にミスを来たす虞れがない。

何れにしても、上記の如く捕捉された検体１０ぱ、抽出
アーム１７がストッパー２３へ当たるまで後退したとき
、所定の検査位置まで持ち来たされ、吸着ブロック１８
で捕捉された捷ま静止する。

そこで、次に検査ゲージ２４を第２図の実線図示位置か
ら鎖線図示位置まで前進させると、該ゲージは、背面か
ら検出子２７で弾力的に押されているため、検体１００
転造個所、図例ではネジ部２の外周面へ接触させられ、
且つこの接触状態を保ち乍ら、その外周面の接線方向へ
移動させられる。

従って検体１０は、吸着ブロック１８に捕捉されたまま
、検査ゲージ２４との間の摩擦力で、該ゲージの前進動
作とその後の後退動作とにより回転させられ、転造個所
の全周面をゲージ面２４ａと接触させることになる。

然して検体１００転造形状に異常があると、転造個所に
接触している検査ゲージ２４は、その異常により押し戻
されて、検出子２７をバネ２６に抗し後退させる。

故に、かかる検出子２７の後退動作を適当なセンサーで
捕えるようにしておけば、転造形状に関する異常の有無
は、容易に検査できることになる。

一方、このようにして検体１０の転造形状が検査されて
いるとき、該検体の圧造個所、図例では頭部３の外周面
に当接させられている別の検出子３０は、該検体の上記
した回転によって、その圧造個所を全周面にわたり走査
し、圧造形状に異常があれば、これに応じて進退する。

故に、かかる検出子３０の進退動作を適当なセンサーで
捕えるようにしておけば、図例では頭部３に関する外径
の過不足や外周形状の不整と、雄ネジ部２に対する偏心
などとを、転造形状の検査と並行して検査できることに
なる。

更に、上記の各検査が行なわれているとき、検体１０の
上方に存在する回転自在な検査ゲージ３１を下降させて
、先端のゲージヘッド３２を、回転する検体頭部の６角
穴４へ進入させる。

するとこの穴４の圧造形状に異常があれば、ゲージヘッ
ド３２は予定したほどには進入しない。

故にかかる検査ゲージ３１の進入状態を適当なセンサー
で捕えるようにしておけば、前記の各検査と並行して、
６角穴４に関する内径もしくは深さの過小や形状不整、
及び雄ネジ部２に対する偏心などをも検査できることに
なる。

このようにして各項目についての検査が完了し、各検査
ゲージ２４．３１が元の位置へ復帰したとき、吸着ブロ
ック１８の吸着作用を消失させると、それ寸で捕捉され
ていた検体１０は解放され、自ら検査空間１６の底部へ
落下して矢印二方向に貯溜ホツパ−３３へ滑落する。

一方、貯溜ホツパ−３３の出口に備えられたシャッター
３４は、所定個数、即ち１ロット分の個数だけ転造成形
品１が落下してくるまでは出口を閉じており、その個数
だけ落下したときだけ開かれるべきである。

そうすれば、ホッパ−３３内へ落下した転造成形品１は
、所定個数に達するまでは該ホツパー内へ溜められ、所
定個数に達したとき、その出口から一度に１ロット分だ
け排出せしめられることになる筈である。

更に上記のシャッター３４は、検査位置での各項目にわ
たる検査結果がすべて良であったときのみ開かれ、例え
１項目についてだけでも不良であったならば開かれない
ようにしておく方が望ましい。

そうすれば、ホッパ−３３の出口からは、良品のみが排
出されることになる筈である。

然し乍らネジ転造機などのような転造成形機の製造能力
は、１分間当りにつき数１０個から数１００個にも達す
るので、例えばホッパ−３３が１槽形であるときは、シ
ャッター３４を開いて所定個数の転造成形品１を排出し
ている間にも、成形品放出口１４ｂからは次々に新たな
転造成形品が落下してきて、共に出口から排出されてし
まい、所定個数だけを正確に排出させることができなく
なる。

また抽出した検体１０を検査している間に於ても上記放
出口１４ｂからはホッパ−３３内へ次々に転造成形品が
落下するから、その検体１０までは良品であってこれの
次から転造された成形品が不良品であるような場合には
、ホッパ−３３が上記のような１槽形であると、検体の
検査中にホツパー内へ落下した不良品も良品であるとし
て、検査が完了したとき一諸に排出される不都合がみら
れる。

そこで第２図に示す如く、ホッパ−３３を中間シャッタ
ー３５で２槽形として、成形品放出口１４ｂから放出さ
れる転造成形品はすべてその前半部内へ落下させてから
後半部内へ滑落させるよう配慮し、普段はシャッター３
４を閉じ中間シャッター３５を開いておいて、所定個数
の転造成形品がホッパ−３３内へ落下したとき、まず中
間シャッター３５を閉じて、以後に落下する転造成形品
を前半部内へ仮に貯溜せしめ、その間に検体を検査して
良であるとの結果が出たとき、シャッター３４を先に開
いて後半部内の転造成形品群を排出させ、然る後このシ
ャッター３４を閉じてから中間シャッター３５を開いて
、前半部内に仮貯溜されていた転造成形品群を後半部内
へ滑落させるようにすれば、そのホッパ−３３からは１
度に所定個数だけを正確に排出させることができ、且つ
また検査中に不良品が良品へ混ざり込むこともなくなる
。

なお検査位置での検査に於で不良品が検出されたときは
、転造成形機での転造加工を直ちに中断させるようにし
ておくと、以後の不良品の発生を防止でき、その発生原
因の探査と除去を促し得て都合が良い。

よって以上のような本発明によれば、転造成形機で次々
に転造される成形品を改めて整列し直すことなしに、そ
れらの中から検体となるべきものを、所定個数ごとに１
個の割合で、検査に都合の良い特定の姿勢に保たせた捷
ま容易に抽出して、これの転造形状を検査させることが
できると共に、その転造形状の検査時における検体の回
転を利用して圧造形状をも検査させることができ、従っ
て転造成形品についての圧造形状を含めた転造形状に関
する抜取り検査を、転造成形機での転造加工と並行し乍
ら該加工に引き続き自動的に能率よく行なわせ得て、転
造成形品の不良品が含まれないロット生産を容易に実現
できる。

また、かかる本発明は、図例の回転式転造成形機に限ら
れることなく平板形のダイを使用した転造成形機にも同
様に実施し得ること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となる転造成形品の一例を示した
拡大縦断面図、第２図は本発明の実施例を示す一部欠截
平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線よりみた断面図、第
４図は他の実施例の要部を示す一部欠截平面図である。 １・・・・・・転造成形品、１０・・・・・・検体、１
４・・・・・・転造空間、１４ｂ・・・・・・成形品放
出口、１６・・・・・・検査空間、１７・・・・・・検
体抽出アーム、１８・・・・・・検体吸着ブロック、２
１・・・・・・ラック、２２・・・・・・扇形ギヤ、２
４・・・・・・転造形状検査ゲージ、２７・・・・・・
転造形状異常検出子、３０・・・・・・圧造形状異常検
出子、３１・・・・・・圧造形状検査ゲージ、３６・・
・・・・附加シュート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転造成形機より次々に転造されて放出されようとす
   る転造成形品の中から、検体となるべきものを、所定個
   数ごとに１個の害拾で、未だ転造時の姿勢を採っている
   間に抽出して回転可能に捕捉し、この捕捉された検体外
   周面の転造個所へ検査ゲージを弾力的に接触させて該ゲ
   ージをその検体外周面の接線方向へ移動させることで上
   記検体を回転させ乍ら、その転造形状の異常の有無を検
   査すると共に、上記検体の回転動作を利用して、圧造形
   状の異常の有無をも検査するようにしたことを特徴とす
   る転造成形機の転造成形品検査方法。 ２ 転造成形機の成形品放出側へ設けられた検査空間内
   で旋回可能に枢支されている検体抽出アームと、転造成
   形機の転造空間で次々に転造されて放出されようとする
   転造成形品の中から検体となるべきものを回転可能に捕
   捉すべく上記検体抽出アームの先端に備えられた検体吸
   着ブロックと、この検体吸着ブロックを上記転造空間の
   成形品放出部位から所定の検査位置まで移動させるべく
   上記の検体抽出アームを随時往復旋回させる駆動機構と
   、検体吸着ブロックで捕捉されて上記の検査位置に持た
   来たされた検体の外周面の転造個所へ該ブロックとは反
   対の側から接触して該検体を回転させ乍ら転造形状を検
   査するようにその検体外周面の接線方向へ往復させられ
   る転造形状検査ゲージと、上記の如く回転させられる検
   体の圧造個所へ接触して圧造形状を検査するように機能
   する圧造形状検査機構とで構成されていることを特徴と
   する転造成形機の転造成形品検査装置。 ３ 転造成形機における転造空間の成形品放出口を検体
   捕捉位置として、検体抽出アームの旋回中心が、該アー
   ム先端の検体吸着ブロックをその成形品放出口と検査位
   置との間で往復させるように、定められていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載した検査装置。 ４ 転造成形機における転造空間の成形品放出口に接続
   した附加シュートの先端を検体捕捉位置として、検体抽
   出アームの旋回中心が、該アーム先端の検体吸着ブロッ
   クをその成形品放出口と検査位置との間で往復させるよ
   うに、定められていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載した検査装置。 ５ 検体抽出アームの先端に備えられた検体吸着ブロッ
   クが、その吸着面から電磁力を発するものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載した検査装置。 ６ 検体抽出アームの先端に備えられた検体吸着ブロッ
   クが、その吸着面から負の空気圧を発するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載した検査装
   置。