JP4639954B2 - 多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法 - Google Patents

Description

本発明は、各工程間でワークを順に搬送して成形する多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法に関するものである。

従来、各工程の鍛造型が並んで設けられ、各鍛造型の間でワークを順に搬送して成形するようにした多工程鍛造装置が知られている。

この多工程鍛造装置は、バリのある半製品のワークをその両側から挟持する対のフィンガを備え、このフィンガを各鍛造型の間で移動してワークを搬送するようになっている（特許文献１〜３参照）。
特開２００２−３３６９２９号公報 特開２００３−２８５１３１号公報 特開平１０−２９０３４号公報

しかしながら、このような従来の多工程鍛造装置にあっては、対のフィンガの間にワークを挟持するため、ワークの鍛造形状に生じるバラツキによってワークを搬送する精度に影響を受けやすいという問題点があった。

また、対のフィンガの間にバリのある半製品のワークを挟持するため、ワークに生じるバリがフィンガに干渉しないようにワークの外周を成形する必要があり、その成形によって鍛造型にかかる負荷が増大し、鍛造型の寿命を低下させるという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、鍛造形状やバリの影響を受けずにワークを精度よく搬送できる多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法を提供することを目的とする。

本発明は、互いに並んで設けられる各工程の鍛造型と、各鍛造型にワークを搬送する搬送機とを備える多工程鍛造装置において、搬送機は三次元方向に移動する対のトランスファーフィードバーと、各鍛造型に対応して各トランスファーフィードバーに支持される支持フィンガと、この支持フィンガとの間でワークを把持する把持フィンガと、この把持フィンガを閉じ方向に付勢するスプリングと、ワークに接近するのに伴ってワーク周辺部材として鍛造型に追従しこのスプリングに抗して把持フィンガを開き方向に駆動する把持解除機構とを備え、鍛造型によってワークを成形し、ワークに対する接近動作によって支持フィンガと把持フィンガの間でワークを把持し、ワークに対する離間動作によって把持フィンガがワークを放し、別工程の鍛造型によってワークを成形する構成とした。

また、本発明は、互いに並んで設けられる各工程の鍛造型に対してワークを搬送し成形する多工程鍛造方法において、三次元方向に移動する対のトランスファーフィードバーと、各鍛造型に対応して各トランスファーフィードバーに支持される支持フィンガと、この支持フィンガとの間でワークを把持する把持フィンガと、この把持フィンガを閉じ方向に付勢するスプリングと、ワークに接近するのに伴ってワーク周辺部材として鍛造型に追従しこのスプリングに抗して把持フィンガを開き方向に駆動する把持解除機構とを用い、鍛造型によってワークを成形し、ワークに対する接近動作によって支持フィンガと把持フィンガの間でワークを把持し、ワークに対する離間動作によって把持フィンガがワークを放し、別工程の鍛造型によってワークを成形する。

本発明によると、対の搬送機が支持フィンガと把持フィンガの間にワークを所定位置で把持して鍛造型から搬出することにより、ワークの外周部に生じる鍛造形状のバラツキやバリの影響を受けることなく、ワークを鍛造型に対して精度よく搬入することができる。これにより、鍛造型によって鍛造されるワークの品質を高められる。

支持フィンガと把持フィンガの間にワークを把持することにより、ワークの外周部に生じるバリが把持フィンガ等に干渉しなようにワークの外周部を成形する必要がなく、鍛造型にかかる負荷を低減し、鍛造型の寿命延長がはかれる。

把持解除機構は搬送機がワークに接近するのに伴ってワーク周辺部材に追従しこのスプリングに抗して把持フィンガを開き方向に駆動するため、把持解除機構を駆動する専用のエアシリンダ等を設ける必用がなく、構造の簡素化がはかれる。

本発明の実施形態を説明する。

図１、図２に多工程鍛造装置に備えられる搬送機１の断面図、平面図をそれぞれ示す。

この多工程鍛造装置は各工程の鍛造型６が前後方向（図１にて紙面に直交方向、図２にて左右方向）に並んで設けられる。各鍛造型６は架台側に固定される下側の鍛造型６と、これに対して垂直方向（図１にて上下方向、図２にて紙面に直交方向）に昇降する図示しない上側の鍛造型とを備え、これら下側の鍛造型６と上側の鍛造型の間でワーク５を圧縮し成形するようになっている。

搬送機１は前後方向に延びる対のトランスファーフィードバー２を備える。各トランスファーフィードバー２は図示しないアクチュエータによって後述するように三次元方向に駆動される。各トランスファーフィードバー２には各鍛造型６に対応して対のフィンガ把持機１０がそれぞれ取り付けられる。左右のフィンガ把持機１０がワーク５をその両側から把持して各鍛造型６の間で順に搬送するようになっている。

各トランスファーフィードバー２にはフィンガ台３が取り付けられ、このフィンガ台３に左右のフィンガ把持機１０がそれぞれ取り付けられる。なお、左側（図１において左側、図２において下側）のフィンガ把持機１０は図示していない。

フィンガ把持機１０は、トランスファーフィードバー２に支持される支持フィンガ２０と、この支持フィンガ２０との間でワーク５を把持する把持フィンガ３０と、この把持フィンガ３０を閉じ方向に付勢するスプリング１１と、ワーク５に接近するのに伴ってワーク周辺部材に追従しこのスプリング１１に抗して把持フィンガ３０を開き方向に駆動する把持解除機構４０とを備え、ワーク５に対する接近動作によって支持フィンガ２０と把持フィンガ３０の間でワーク５を把持し、ワーク５に対する離間動作によって把持フィンガ３０がワーク５を放す構成とする。

把持解除機構４０は、把持フィンガ３０を支持フィンガ２０に対して揺動可能に支持するピン４１と、把持フィンガ３０に対してピン４２を介して回転可能に支持されるローラ４３とが設けられる。

把持フィンガ３０の先端部３１はＬ字形に曲折して形成される。これにより、ワーク５に当接する把持フィンガ３０の先端部３１がワーク５の外周部に生じるバリに干渉しなようになっている。

ワーク周辺部材として鍛造型６が用いられる。鍛造型６にはローラ４３を転接させる対の傾斜カム部６ａと水平カム部（上面）６ｂが形成される。

トランスファーフィードバー２は、図２に矢印で示すように、所定の軌道に沿って移動し、接近方向、リフト方向、アドバンス方向、ダウン方向、離間方向、リターン方向への移動を繰り返して行う。

そして本発明の要旨とするところであるが、互いに並んで設けられる各工程の鍛造型６に対してワーク５を搬送し成形する多工程鍛造方法において、鍛造型６によってワーク５を成形し、ワーク５に対する接近動作によって支持フィンガ２０と把持フィンガ３０の間でワーク５を把持し、ワーク５に対する離間動作によって把持フィンガ３０がワーク５を放し、別工程の鍛造型によってワーク５を成形する。

図３の（ａ）〜（ｄ）にしたがってフィンガ把持機１０がワーク５を把持して鍛造型６から搬出する動作を説明する。

図３の（ａ）に示すように、フィンガ把持機１０が水平左右方向に移動し、ワーク５に接近する。このとき、把持フィンガ３０はスプリング１１の付勢力によって閉じている。

図３の（ｂ）に示すように、フィンガ把持機１０がさらに移動し、フィンガ把持機１０のローラ４３が鍛造型（ワーク周辺部材）６の傾斜カム部６ａに転接することによりスプリング１１に抗して把持フィンガ３０を開き方向に回動させ、続く水平カム部６ｂに転接することにより把持フィンガ３０を開き方向に回動させた状態を維持する。

図３の（ｃ）に示すように、フィンガ把持機１０がさらに移動し、支持フィンガ２０がワーク５の下面側に差し込まれる。このとき、対の支持フィンガ２０の間にワーク５の下側に差し込まれる。

図３の（ｄ）に示すように、フィンガ把持機１０が垂直方向に上昇し、鍛造型６の水平カム部６ｂから離れるのに伴って、スプリング１１の付勢力により把持フィンガ３０が閉じ方向に回動し、把持フィンガ３０の先端部３１がワーク５に当接し、支持フィンガ２０との間でワーク５を把持するクランプが行われる。

続いて、搬送機１がワーク５を次工程の鍛造型（図示せず）に搬入する動作が行われる。この搬入動作は、ワーク５を把持した各フィンガ把持機１０が水平方向後方（リターン方向）に移動し、垂直方向に下降し、ワーク５を次工程の鍛造型に搬入する。このとき、把持解除機構４０はフィンガ把持機１０のローラ４３が次工程の鍛造型（ワーク周辺部材）に当接した後に下降する過程で、ローラ４３が鍛造型の水平カム部（上面）に転接しながらスプリング１１に抗して把持フィンガ３０を開き方向に回動させ、把持フィンガ３０の先端部３１がワーク５から離れ、アンクランプが行われる。

こうして各工程の鍛造型６の鍛造型にワーク５が順に搬入され、各フィンガ把持機構１０が鍛造型６の鍛造型から離れた状態で、鍛造型６が作動して上下の鍛造型の間でワーク５を成形する。

続いて、搬送機１がワーク５を次工程の鍛造型（図示せず）から現工程の鍛造型６に戻る動作は、各フィンガ把持機１０が水平左右方向に移動してワーク５から離れた後、上昇し、水平方向後方（リターン方向）に移動し、垂直方向に下降する。これにより、フィンガ把持機１０は図３の（ａ）に示す位置に戻る。

搬送機１は上記した一連の搬送動作を鍛造型６の鍛造動作と連動して繰り返し行うことにより、各工程で鍛造が順に行われる。

多工程鍛造装置１及び多工程鍛造方法は、以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。

対の搬送機１が支持フィンガ２０と把持フィンガ３０の間にワーク５を所定位置で把持して鍛造型６から搬出することにより、ワーク５の外周部に生じる鍛造形状のバラツキやバリの影響を受けることなく、ワーク５を鍛造型６に対して精度よく搬入することができる。これにより、鍛造型６によって鍛造されるワーク５の品質を高められる。

支持フィンガ２０と把持フィンガ３０の間にワーク５を把持することにより、ワーク５の外周部に生じるバリが把持フィンガ３０等に干渉しなようにワーク５の外周部を成形する必要がなく、鍛造型６にかかる負荷を低減し、鍛造型６の寿命延長がはかれる。

把持解除機構４０は搬送機１がワーク５に接近するのに伴ってワーク周辺部材に追従しこのスプリング１１に抗して把持フィンガ３０を開き方向に駆動するため、把持解除機構４０を駆動する専用のエアシリンダ等を設ける必用がなく、構造の簡素化がはかれる。

ワーク周辺部材として鍛造型６が用いられることにより、把持解除機構４０が把持フィンガ３０を開く動作がワーク５に対して精度よく行われ、ワーク５の搬送が的確に行われる。

把持解除機構４０は、把持フィンガ３０を支持フィンガ２０に対して揺動可能に支持したため、把持解除機構４０が把持フィンガ３０を開き方向に回動させる動作が円滑に行われ、ワーク５の搬送が的確に行われる。

把持解除機構４０は、把持フィンガ３０にワーク周辺部材に転接するローラ４３を連結したため、把持解除機構４０がワーク周辺部材に追従して把持フィンガ３０を開く動作が円滑に行われ、ワーク５の搬送が的確に行われる。

次に図４に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

フィンガ把持機１０の把持解除機構４０は、鍛造型６上にカム部６ｃを突出させる一方、把持フィンガ３０にこのカム部６ｃに摺接するフォロワ部３２を形成する。

この場合、把持解除機構４０は、ワーク５に接近するのに伴って把持フィンガ３０のフォロワ部３２がカム部６ｃに摺接することにより、スプリング１１に抗して把持フィンガ３０を開く動作が円滑に行われ、ワーク５の搬送が的確に行われる。

次に図５に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

フィンガ把持機１０は、支持フィンガ２０がワーク５の上部に当接し、把持フィンガ３０がワーク５の下部に当接し、両者の間にワーク５を把持するようになっている。

フィンガ把持機１０の把持解除機構４０は、鍛造型６上にカム部６ｃを突出させる一方、把持フィンガ３０にこのカム部６ｃに摺接するフォロワ部３２を形成する。

この場合、フィンガ把持機１０は、ワーク５に接近するのに伴って把持フィンガ３０のフォロワ部３２がカム部６ｃに摺接することにより、スプリング１１に抗して把持フィンガ３０を開き、把持フィンガ３０の先端部がワーク５の下側に差し込まれる。

続いて、フィンガ把持機１０が垂直方向に上昇し、把持フィンガ３０のフォロワ部３２が鍛造型６の水平カム部６ｂから離れるのに伴って、スプリング１１の付勢力により把持フィンガ３０が閉じ方向に回動し、把持フィンガ３０の先端部３１がワーク５に当接し、支持フィンガ２０との間でワーク５を把持するクランプが行われる。

次に図６に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

フィンガ把持機１０は、把持フィンガ３０が支持フィンガ２０に対して昇降可能に支持され、ワーク５に対する接近動作によって支持フィンガ２０と把持フィンガ３０の間でワーク５を把持し、ワーク５に対する離間動作によって把持フィンガ３０がワーク５を放す構成とする。

把持フィンガ３０は支持フィンガ２０の穴２１に対して昇降可能に支持されるピン３３と、ワーク５に当接するピン３５とを備える。

フィンガ把持機１０の把持解除機構４０は、鍛造型６上にカム部６ｃを突出させる一方、把持フィンガ３０のピン３３の下端部にこのカム部６ｃに摺接するフォロワ部３４を形成する。

この場合、フィンガ把持機１０は、ワーク５に接近するのに伴って把持フィンガ３０のフォロワ部３４がカム部６ｃに摺接することにより、スプリング１１に抗して把持フィンガ３０が上昇して開き、支持フィンガ２０の先端部がワーク５の下側に差し込まれる。

続いて、フィンガ把持機１０が垂直方向に上昇し、把持フィンガ３０のフォロワ部３３が鍛造型６の水平カム部６ｂから離れるのに伴って、スプリング１１の付勢力により把持フィンガ３０が下降して閉じ、把持フィンガ３０のピン３５がワーク５に当接し、支持フィンガ２０との間でワーク５を把持するクランプが行われる。

把持解除機構４０は、把持フィンガ３０を支持フィンガ２０に対して昇降可能に支持したため、把持解除機構４０が把持フィンガ３０を開閉するストロークが大きく確保され、フィンガ把持機１０が把持できるワーク５の形状に対する制約を小さくすることができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法は、各工程間でワークを順に搬送して成形するものに適用できる。

本発明の実施形態を示す多工程鍛造装置の断面図。 同じく多工程鍛造装置の平面図。 同じくフィンガ把持機の動作を示す説明図。 他の実施形態を示す多工程鍛造装置の断面図。 他の実施形態を示す多工程鍛造装置の断面図。 他の実施形態を示す多工程鍛造装置の断面図。

符号の説明

１ 搬送機
２ トランスファーフィードバー
３ フィンガ台
５ ワーク
６ 鍛造型
６ａ 傾斜カム部
６ｂ 水平カム部
１０ フィンガ把持機
２０ 支持フィンガ
３０ 把持フィンガ
４０ 把持解除機構

Claims (5)

1. 互いに並んで設けられる各工程の鍛造型と、この各鍛造型にワークを搬送する搬送機とを備える多工程鍛造装置において、
   前記搬送機は三次元方向に移動する対のトランスファーフィードバーと、前記各鍛造型に対応して各トランスファーフィードバーに支持される支持フィンガと、この支持フィンガとの間でワークを把持する把持フィンガと、この把持フィンガを閉じ方向に付勢するスプリングと、ワークに接近するのに伴ってワーク周辺部材として前記鍛造型に追従しこのスプリングに抗して把持フィンガを開き方向に駆動する把持解除機構とを備え、
   前記鍛造型によってワークを成形し、ワークに対する接近動作によって前記支持フィンガと前記把持フィンガの間でワークを把持し、ワークに対する離間動作によって前記把持フィンガがワークを放すことを特徴とする多工程鍛造装置。
2. 前記把持解除機構は前記把持フィンガを前記支持フィンガに対して揺動可能に支持したことを特徴とする請求項１に記載の多工程鍛造装置。
3. 前記把持解除機構は前記把持フィンガに前記ワーク周辺部材に転接するローラを連結したことを特徴とする請求項１または２に記載の多工程鍛造装置。
4. 前記把持解除機構は前記把持フィンガを前記支持フィンガに対して昇降可能に支持したことを特徴とする請求項１に記載の多工程鍛造装置。
5. 互いに並んで設けられる各工程の鍛造型に対してワークを搬送し成形する多工程鍛造方法において、
   三次元方向に移動する対のトランスファーフィードバーと、各鍛造型に対応して各トランスファーフィードバーに支持される支持フィンガと、この支持フィンガとの間でワークを把持する把持フィンガと、この把持フィンガを閉じ方向に付勢するスプリングと、ワークに接近するのに伴ってワーク周辺部材として前記鍛造型に追従しこのスプリングに抗して把持フィンガを開き方向に駆動する把持解除機構とを用い、
   前記鍛造型によってワークを成形し、ワークに対する接近動作によって前記支持フィンガと前記把持フィンガの間でワークを把持し、ワークに対する離間動作によって前記把持フィンガがワークを放すことを特徴とする多工程鍛造方法。

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