JPS6160297A - 粉末成形品の自動計測装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は粉末成形プレスによって成形された粉末成形品
を、ダイプレートから移送するための移送装置、及び移
送された粉末成形品の厚さや重量等を自動的に計測する
ための自動計測装置に関する。

（従来技術） 従来、粉末成形プレスは、上ノＪ？ンチ及び下ノ臂ンチ
を取付けたパンチプレート及び固定プレートやダイプレ
ートをユニット化してダイセットトシ、このダイセット
を交換することにより様々な形状の粉末成形品を成形で
きるようになっている。上記粉末成形プレスにおいてダ
イセットを交換し、新たな粉末成形品を成形する場合に
は、まず試し打ちが行なわれ、試し打ちされた粉末成形
品の厚さや重量等が検査される。ところで、粉末成形プ
レスによって成形された粉末成形品は、粉末充填時にフ
ィーダーによってダイプレートから該ダイプレートに近
接配置されたベルトコンベヤに移送サレ、該ベルトコン
ベヤによって集積用のホッパ等に運ばれるようになって
いる。そのため、上記粉末成形品は、ベルトコンベヤで
の移送途中にベルトコンベヤから取シ出され、人手によ
ってマイクロメータや天秤等を用いて厚さや重量が計測
され、とれらの計測値が予め定められた目標値と一致し
ているかどうかの検査が行なわれる。上記計測値が目標
値と異なる場合には、粉末成形品の計測値が目標値と一
致するよう、ダイプレートの高さ位置（粉末の充填深さ
）、上・臂ンチのストローク量、粉末の充填量等のプレ
ス条件が調節され、再度試し打ちが行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来例の場合には、ダイセットを交換し
たり、該ダイセットによって成形された粉末成形品の厚
さが異なると、そのたびに粉末充填時のダイプレートの
高さ位置が変化する。そのため、予め粉末充填時に同一
平面となるよう調節されたダイプレートの表面とベルト
コンベヤの転走面との間に段差が生じ、フィーダーによ
ってダイプレートからベルトコンベヤに粉末成形品を移
す際、ダイプレートよりベルトコンベヤの方が高い場合
には、粉末成形品がベルトコンベヤに移送されなかった
シ、ダイプレートよりベルトコンベヤがかなシ低い場合
には、粉末成形品がダイプレートからベルトコンベヤ上
に落下して破損するという問題点があった・そこで　こ
れを解決するためには、ダイセットを交換したシ、ダイ
プレートの高さ位置を調節するたびに、ベルトコンベヤ
の高さを多大の労力と時間をかけて適宜調節したシ、あ
るいは段差のある場所でも粉末成形品を移送可能な移送
ロボットを用いたシしなければカらず、大変面倒であっ
た多コストが嵩むという問題点がある。また、粉末成形
プレスによって成形された粉末成形品を、ベルトコンベ
ヤから取シ出し、人手によって厚さや重量等を測定して
いたため、作業能率が悪く、粉末成形プレスの稼動時に
は粉末成形品の検査及びプレス条件の調節を行なう作業
　□員を必要とするため、粉末成形プレスの稼動時間が
制限され、生産性の向上が困難であるという問題点があ
った。

本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、第１発明にあ
っては、粉末充填時におけるダイプレートの高さ位置が
変化しても、ダイプレートから粉末成形品が移送される
側の高さを人手によって調節したり、ダイプレートから
粉末成形品を移送するための特殊な移送ロボットを必要
とすることなく、従来のフィーダーによって粉末充填時
にダイプレートから粉末成形品を簡単且つ安全に移送す
ることができるようにすることにあり、−また、第２発
明にあっては、上記の目的に加えて、ダイプレートから
移送された粉末成形品の厚さや重量等を自動的に測定可
能とし、ひいては粉末成形プレスの全自動化を可能とす
るととにある。

（問題点を解決するだめの手段） そこで、本発明は、上記の目的を達成するために、第１
発明にあっては、ダイプレートの近接位置に、高さ位置
が調節可能なテーブルを配設すると共に、ダイグレート
の高さ位置の変化に対応して、粉末充填時に該ダイグレ
ートの表面とテーブルの表面が同一平面となるようにテ
ーブルを昇降させるように構成されており、第２発明に
あっては、上記テーブルをターンテーブルによって形成
すると共に、該ターンテーブルの近傍に粉末成形品の厚
さや′Ｍ惜等全計測する計測手段を配置するように構成
されている。

（実施例） 以下に不発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図乃至第６図において、１は粉末成形グできるようにな
っている。上記ダイセット２は、上パンチ３を固定した
パンチグレート４と、引下グレート５にロッド６を介し
て固定連結されるダイグレート、７と、該ダイグレート
７に設けられたダイス８と、固定グレート９上に設けた
下パンチ１０と、前記引下プレート５上に設けたコアロ
ッド１１とよ多形成されている。このダイセット２は、
固定プレート９を粉末成形プレス１のプレステーブル１
２上に載置固定することにより、粉末成形プレス１に取
付けられておシ、パンチプレート４及び引下プレート５
は、粉末成形プレス１の上ラム０及び下ラムＰに自動的
に連結されるようになっている。前記ダイプレート７の
一側には、粉末を供給するホラ１４−１３及びフィーダ
ー１４を移動可能に取付けたフィーダーテーブル１５が
連結されている。しかして、粉末成形プレス１に設けら
れたフィーダーレバー１６を作動することにより、ホツ
ノ母−１３及びフィーダー１４が移動され、ダイス８内
に自動秤量された粉末が充填される。この充填が完了し
た後、上ラムＯ及び下ラムＰに連結されたノ４ンチプレ
ート４及び引下プレート５の移動により、加圧押出が行
なわれ、粉末成形品１７が得られる。なお、上記粉末成
形プレス１はコンピュータ１８によって制御され、粉末
成形品１７の厚さや重量が予め定められた目標値と異な
っている場合には、該コンピュータ１８によって自動的
にダイプレート７の高さ位置（粉末の充填深さ）、上パ
ンチ３のストローク号、粉末の充填量が調節されるよう
になっている。

本発明では、上記ダイプレート７の近接位置にターンテ
ーブル１９が配設されていると共に、ダイプレート７の
高さ位置の変化に対応して、粉末充填時に該ダイプレー
ト７の表面とターンテーブル１９の表面が同一平面とな
るよう該ターンテーブル１９を昇降させる昇降手段２０
が設けられている。また、上記ターンテーブル１９の近
傍には、粉末成形品１７の厚さを計測する厚さ計測手段
２１と、粉末成形品１７の重量を計測する重量計測手段
２２が配設されている。図示の実施例では、ターンテー
ブル１９、厚さ計測手段２１及び重量計測手段２２が、
昇降手段２０によって昇降される基盤２３上に設けられ
ている。

上記昇降手段２０は、笛５図及び第６図に示すように、
床に敷設されたレール２４上を移動する台車２５の上端
部に設けられており、該昇降手段２０は、前記基盤２３
を昇降させるジヤツキ２６ト、該ジヤツキ２６をギヤ２
７．２７及びチェーン２８によって駆動するモータ２９
と、該モータ２９に固着された回転板３０ａの回転数を
光学的パルスによって検知することにより、モータ２９
の回転数を検知する検知部３０ｂと、基盤２３を昇降自
在に案内支持する複数個のがイドロッド３１とよ多形成
されている。上記台車２５はその下端に取着すしたロー
ラ３２によってレール２４上を移動しうるようになって
いると共に、位置決めビン３３によりレール２４の長手
方向に沿って任意の位置にロックできるように麦ってい
る。

また、前記ターンテーブル１９は、第３図及び第４図に
示すように、基盤２３上に回転自在に取付けられておシ
、該ターンテーブル１９は、円盤部３４と、該円盤部３
４の中央よ如上下に突出した軸部３５．３６とから形成
されている。このターンテーブル１９は、その下方の軸
部３６を介して基盤２３上に取着された間欠駆動−装置
３７に連結されており、該間欠駆動装置３７は、プーリ
３８゜３９及びベルト４０を介してモータ４１に接続さ
れて該軸部３６を間欠的に駆動する。また、上記ターン
テーブル１９には、円盤部３４上面に、当該ターンテー
ブル１９上に載置される粉末成形品１７を吸着する吸着
盤４２が、円周方向に互いに９０度をなすよう４個固着
されている。このターンテーブル１９は、粉末充填時に
吸着盤４２０表面がダイプレート７の表面と一致するよ
う、前記昇降手段２０によって基盤２３とともに昇降さ
れる。上記吸着盤４２の吸引室４３は、ホース４４と、
円盤部３４の中央部及び上方の軸部３５に穿設された通
路４５と、該軸部３５の通路４５の上端に連結されたロ
ータリーシール４６とを介して吸引機（図示せず）に連
結されておシ、該吸着盤４２は、ターンテーブル１９が
回転しているときにのみ　粉末成形品１７を吸着するよ
うになっている。すなわち、ターンテーブル１９が停止
した状態にあっては、いずれかの吸着盤４２がダイプレ
ート７に最も近接した第１−位置Ａにあシ、該ターンテ
ーブル１９は、第４図中反時計回シ方向に９０度づつ間
欠的に回転して、頚に第２位置Ｂ１ｔ■３位置Ｃ１第４
位置りにそれぞれ停止するものであシ、該吸着盤４２が
各位置に停止している際には、吸着が停止される。図中
、４７は、間欠部￥４ＩＪ装置３７０回転角度を検知し
て、ターンテーブル１９が９０度回転した状態にてモー
タ４１をオン−オフするマイクロスイッチを示している
。

さらに、上記ターンテーブル１９の近傍には、前記の如
く粉末成形品１７の厚さを計測する厚さ計測手段２１と
、粉末成形品１７の重量を計測する重量計測手段２２が
配設されている。この厚さ計測手段２１は、粉末成形品
１７をターンテーブル１９の吸着盤４２上に載せた状態
で、一方の計測部４８にて吸着盤４２の表面までの距離
を、他方の計測部４９にて粉末成形品１７の上端面まで
の距離を計測し、両者の差を求めることにより粉末成形
品１７の厚さを計測するマグネスケール５０からなり、
該マグネスケール５０は基盤２３上にあってターンテー
ブル１９の第２装置Ｂに取付けられている。また、−上
記重量計測手段２２は、上皿５１に粉末成形品１７を載
せることによし、該粉末成形品１７の重量を自動的に計
測する電子天秤５２からなシ、該電子天秤５２は基盤２
３上にあってターンテーブル１９の第３位置Ｃ近傍に載
置されている。この重量計測手段２２は、ターンテーブ
ル１９から粉末成形品１７を移して該粉末成形品１７の
重量を計測するものであるため、上記ターンテーブル１
９と重量計測手段２２との間には、粉末成形品１７を移
送する移送手段５３が設けられている。該移送手段５３
は、移送腕５４と、該移送腕５４を間欠的に回転駆動す
る間欠駆動装置５５と、該回転駆動装置５５にプーリ５
６゜５７及びベルト５８を介して接続されたモータ５９
とよ多形成されている。上記移送腕５４は、直径方向に
延びた２本の腕部６０と、両腕部６０の中心よ如上下に
突出した軸部６１，６２とからなっておシ、下方の軸部
６２を介して基盤２３上に取着された間欠駆動装置５５
に連結されている。また、移送腕５４の腕部６０先端に
は、下端面に粉末成形品１７を吸着保持する吸着盤６３
がそれぞれ固着されておシ、該吸着盤６３の吸引室６４
は、ホース６５と、上方の軸部６１に穿設された通路６
６と、該軸部６１の通路６６の上端に連結されたロータ
リーシール６７とを介して吸引機（図示せず）に連結さ
れている。上記移送手段５３は、ターンテーブル１９の
第３装置Ｃにある粉末成形品１７を一方の腕部６０先端
の吸着盤６３によって吸着保持し、この状態にて移送腕
５４を１８０度回転させて停止させ、吸着盤６３による
粉末成形品１７の吸着状態を徐々に解除して、粉末成形
品１７を電子天秤５２の上皿５１上に静かに載置する。

この電子天秤５２にて粉末成形品１７の重量の計測が終
了した後、移送手段５３は、上記と同一の腕部６０先端
の吸着盤６３にて、該電子天秤５２の上皿５１上の粉末
成形品１７を吸着保持すると共に、他方の腕部６０先端
の吸着盤６３にて、ターンテーブル１９の第３装置Ｃに
ある粉末成形品１７を吸着保持する。との状態にて移送
腕５４を１８０度回転させて停止させ、両方の吸着盤６
３による粉末成形品１７の吸着保持を徐々に解除して、
電子天秤５２の上皿５１上にあった粉末成形品１７をタ
ーンテーブル１９の第３装置Ｃに戻すと共に、当該ター
ンテーブル１９の第３装置Ｃにあった粉末成形品１７を
電子天秤５２の上皿５１上に載置する。上記の説明から
明らかなように、移送手段５３にて粉末成形品１７をタ
ーンテーブル１９から電子天秤５２へ、あるいはその逆
に粉末成形品１７を電子天秤５２からターンテーブル１
９へ移送する間は、ターンテーブル１９が停止状態にあ
る。図中、６８は、間欠駆動装置５５の回転角度を検知
して、移送腕５４が１８０度回転した状態にてモータ５
９をオン−オフするマイクロスイッチを示している。

以上の構成において、粉末成形プレス１に所定のダイセ
ット２を装着し、該グイセット２によって成形された粉
末成形品１７の厚さ及び重量の計測は、次のようにして
自動的に行なわれる。まず、適宜手段によりグイセット
が交換され、新たなグイセット２が粉末成形プレス１に
装着されると、該タイセット２の粉末充填時におけるダ
イプレート７の高さ位置がコンピュータ１８によって検
出され、このダイプレート７の高さ位置に対応して、該
ダイプレート７の表面とターンテーブル１９の吸着盤４
２表面とが同一平面となるよう、コンピュータ１８によ
って作動された昇降手段２０により、ターンテーブル１
９が昇降される。しかる後、粉末成形プレス１に装着さ
れたダイセット２の試し打ちによって、加圧成形されて
グイプレート７上に押出された粉末成形品１７は、次回
の成形のだめの粉末を充填するフィーダー１４の先端に
設けられた吸着部６９によって吸着保持され、該フィー
ダー１４によってターンテーブル１９の第１装置Ａにあ
る吸着盤４２上に移送される。このフィーダー１４によ
る粉末成形品１７の移送が完了スルト、コンピュータ１
８の制御によって粉末成形プレス１は停止する。上記タ
ーンテーブル１９への粉末成形品１７の移送がフィーダ
ー１４の動きによってコンピュータ１８により検知され
ると、該ターンテーブル１９は粉末成形品１７を吸着盤
４２に吸着した状態にて反時計回多方向に９０度回転し
、第２装置Ｂに停止する。上記粉末成形品１７は、その
厚さがターンテーブル１９の第２位ｆｆ１ＢＫてマグネ
スケール５０により計測され、該マグネスケール５０に
よる計測値はコンピュータ１８に送られる。上記マグネ
スケール５０による粉末成形品１７の厚さの計測が完了
すると、コンピュータ１８から出される厚さ計測完了信
号により、ターンデープル１９は粉末成形品１７を吸着
盤４２にて吸着した状態にて反時計回多方向にさらに９
０度回転し、第３装置Ｃに停止する。上記粉末成形品１
７は、移送手段５３の移送腕５４先端に設けられた吸着
盤６３にターンテーブル１９上より吸着され、該移送腕
５４の回転によりミ子天秤５２の上皿５１上に載置され
て、重量が計測される。この電子天秤５２での計測値が
コンピュータ１８に送られ、該コンピュータ１８から重
量計測完了信号が出力されると、移送手段５３はその移
送腕５４の先端に設けられた吸着盤６３にて、電子天秤
５２上の計測済みの粉末成形品１７を吸着すると共に、
移送腕５４を１８０度回転させ、計測済みの粉末成形品
１７を、ターンテーブル１９へ移送する。この移送が完
了すると、ターンテーブル１９は第４位置りへと回転す
る。上記マグネスケール５０及び電子天秤５２によって
計測された厚さ及び重量の計測値は、コンピュータ１８
に送うれ、該コンピュータ１８によって予め定められた
目標値と比較される。そして、上記計測値と目標値が一
致しない場合には、その誤差がコンピュータ１Ｂによっ
て演算され、該コンピュータ１８は、上記の計測値が目
標値と一致するように、ダイプレート７の高さ位Ｒ（粉
末の充填深さ）、上ノ臂ンチ３のストローク量及び粉末
の充填量等のプレス条件を、制御系７０によって調節す
るようになっている。しかして、コンピュータ１８によ
って粉末充填時のダイプレート７の高さ位置が調節され
た場合には、該コンピュータ１Ｂは昇降手段２０を駆動
して、上記ダイプレート７の高さ位置の変化に対応して
、粉末充填時にダイプレート７の表面、”とターンテー
ブル１９の吸着盤４２の表面が同一平面となるよう、該
゛ターンテーブル１９を昇降さぜる。

上記の如く粉末成形プレス１にて試し打ちされた粉末成
形品１７の厚さ及び重量の計測値が、予め定められた目
標値と一致した場合には、コンピュータ１８の指令によ
り上記粉末成形プレス１にて粉末成形品１７が連続して
成形される。また、試し打ちされた粉末成形品１７の計
測値が１つでも目徨値と一致しない場合にｔ−，１：　
、コンピュータ１８によって前記の如くプレス条件が調
節されて、再び粉末成形品１７の試し打ちが行なわれ、
第１回目の試し打ちと同様にして厚さ及び重量が計測さ
れる。上記試し打ちされた粉末成形品１７の計測値が目
標値と一致した場合にはじめて連続した成形が行なわれ
る。

しかして、連続して成形された粉末成形品１７は、試し
打ちの場合と同様に、ダイプレート７からターンテーブ
ル１９の各吸着盤４２に順次移送され、該ターンテーブ
ル１９によって第１装置Ａから第２装置Ｂへと回動され
て、マグネスケール５０にて厚さが計測される。その後
、ターンテーブル１９によって第３装置Ｃへと移送され
、ことで移送手段５３によって電子天秤５２へと移送さ
れて、重量が計測される。その際、この電子天秤５２は
状態が安定して正確な計測が可能となるまで数秒の時間
を必要とするため、ターンテーブル１９は電子天秤５２
での計測の完了を待たずに、第４位置りへと順次回転す
る。上記電子天秤５２での計測値がコンピュータ１８に
送られ、該コンピュータ１８から重量計測完了信号が出
力されると、移送手段５３は、その移送腕５４の両端に
設けられた吸着盤６３にて、電子天秤５２上の重量計測
済みの粉末成形品１７とターンテーブル１９の第３装置
Ｃに停止した重量未計測の粉末成形品１７とをそれぞれ
吸着すると共に、移送腕５４を１８０度回転させ、重量
計測済みの粉末成形品１７をターンテーブル１９の第３
装置Ｃへ、重−ｉｔ未計測の粉末成形品１７を電子天秤
５２へと移送する。

この移送が完了すると、ターンテーブル１９は第４位置
りへと回転する。をζろで、ターンテーブル１９には連
続してダイプレート７より粉末成形品１７が移送される
が、前記の如く重量の計測は、ある程度の時間を要する
ため、すべての粉末成形品１７に対して行なわれるわけ
ではなく、数個に１個の割合で行なわれ、他の粉末成形
品１７は厚さのみ計測される。

前記ターンテーブル１９の第４位置りへ移送された粉末
成形品１７は、搬送口ゲット（図示せず）によって別の
テーブル（図示せず）に整列配置される。そして、連続
した粉末成形品１７の成形途中で、厚さ又は重量の計測
値が予め定められた目標値と一致しない粉末成形品１７
が生じた場合には、コンピュータ１８が作動して粉末成
形プレス１を停止させ、試し打ちの場合と同様にプレス
条件を調節して、試し打ちを行ない、計測値が目標値と
一致した時に連続した成形を再開する。また、計測値が
目標値と一致しない不良な粉末成形品１７は、前記搬送
口がット（図示せず）によってターンテーブル１９の第
４位置りから前記良品とは別のテーブル（図示せず）に
移される。

なお、図示の実施例では、粉末成形品１７の厚さ及び重
量を計測する場合について説明したが、これに限定され
るわけではなく、フランジ部を有する粉末成形品にあっ
ては、フランジ部の厚さを計測する計測手段を別途に設
け、該フランジ部の厚さと全体の厚さを個別に計測する
など、任意の形状の計測などが可能なことはもちろんで
ある。

また、粉末成形品１７をダイプレート７からターンテー
ブル１９に移送する際、該粉末成形品１７をフィーダー
１４に設けた吸着部６９によって吸着するようにした場
合について説明したが、これに限定されるわけではなく
、上記フィーダー１４に１対のクランプによるつかみ手
段を設け、該つかみ手段によって粉末成形品１７をつか
んでターンテーブル１９に移送するようにしてもよい。

また、前記の説明では、粉末成形プレス１の調節が完了
した後は、連続して粉末成形品１７を成形する場合につ
いて説明したが、これに限定されるわけではなく、該粉
末成形品１７が超硬合金製の切削工具のように高価表も
のである場合には、常時、試し打ちと同様に１個の粉末
成形品１７を成形するたびに、粉末成形プレス１を停止
させ、該粉末成形品１７の厚さや重量の計測が完了し、
計測値が予め定められた目標値と一致した場合のみ、次
回の成形を行ない、不良品の発生を極力おさえるように
しても良い。

さらに、図示の実施例では、ターンテーブルを用いた場
合について説明したが、本発明の第１発明にあっては、
ターンテーブルに限定されるわけではなく、粉末成形品
を載置可能なものであれば任意のテーブルで良く、この
第１発明にあっては、粉末成形品の厚さや重量等の計測
はさらに別の所で行なっても良い。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、第１発明
にあっては、ダイプレートに近接させてテーブルを配設
すると共に、該テーブルの高さ位置を調節可能な昇降手
段を設けたから、粉末充填時のダイプレートの表面をテ
ーブルの表面と同一平面になるように調節することがで
きるので、人手による調節や特殊外移送口だット等を必
要とせず、既存のフィーダー等を利用して簡単容易に、
粉末成形品をダイプレートからテーブルに移送すること
ができる。また、第２発明にあっては、上記テーブルを
ターンテーブルによ多形成すると共に、該ターンテーブ
ルの近傍に粉末成形品の厚さや重量等を計測する計測手
段を配設したので、該ターンテーブルにて粉末成形品を
移動させる間に、粉末成形品の厚さや重量等を自動的に
計測することができ、作業能率が向上する。゛依って、
この第２発明の自動計測装置をコンピュータと組み合せ
て粉末成形プレスを制御すると々により、粉末成形プレ
スの全自動化が可能となシ、生産性を飛躍的に向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粉末成形品の移送装置及び自動計
測装置を粉末成形プレスに装着した状態を示す概略正面
図、第２図はダイセットを示す縦断正面図、第３図はタ
ーンテーブル及び計測手段を示す一部破断の正面図、第
４図は同平面図、第５図は昇降手段を示す縦断正面図、
第６図は同平面図である。 符号の説明 １・・・粉末成形プレス　　７・・・ダイプレート１７
・・・粉末成形品　　　１９・・・ターンテーブル１／
２０・・・昇降手段　　　　２］、、２２・・・計測手
段特許出願人　　株式会社ヨシツカ精機 ゛　第２図 −Ｊ 第６図 ］ 、：ｊｏｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉末成形プレスのダイプレートに近接させて配設
   され、該ダイプレートより粉末成形品が移送されるテー
   ブルと、ダイプレートの高さ位置の変化に対応して、粉
   末充填時に該ダイプレートの表面とテーブルの表面が同
   一平面となるようテーブルを昇降させる昇降手段とから
   なることを特徴とする粉末成形品の移送装置。
2. （２）粉末成形プレスのダイプレートに近接させて配設
   されるターンテーブルと、ダイプレートの高さ位置の変
   化に対応して、粉末充填時に該ダイプレートの表面とタ
   ーンテーブルの表面が同一平面となるよう該ターンテー
   ブルを昇降させる昇降手段と、前記ターンテーブルの近
   傍に配設され、前記ダイプレートからターンテーブルに
   移送された粉末成形品の厚さや重量等を計測する計測手
   段とからなることを特徴とする粉末成形品の自動計測装
   置。