JPH0710821Y2 - 圧造成形機における成形素材の異常検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、機台に固設された圧造ダイと、該圧造ダイと
対向するように往復動するラムの前面に配設された圧造
パンチとの間で素材を圧造加工するようにした圧造成形
機において、上記圧造ダイと圧造パンチとの間で圧造さ
れる成形素材の異常を検出するようにした圧造成形機に
おける成形素材の異常検出装置に関する。

（従来の技術） 一対の圧造パンチと圧造ダイもしくは複数対の圧造パン
チと圧造ダイとの間で素材を圧造加工する圧造成形機に
おいては、供給される素材の寸法異常または該素材の供
給姿勢の異常、上記素材が供給されないことによる空打
ち、圧造ダイ内に打ち込まれた素材の突き出し不良によ
る二重打ちおよび圧造パンチの欠損等が生じた場合に
は、これら異常を速やかに検出して運転を停止すること
により、不良成形品の続発ならびに当該圧造成形機ない
しは該圧造成形機に装備された各種装置類の損傷を未然
に防止する必要がある。

ところで、上記の各種異常のうち、例えば、空打ちもし
くは二重打ちならびに圧造パンチの欠損時には、該圧造
パンチが前面に配設されて圧造ダイに向かって往復動す
るラムに作用する圧造荷重が変化し、該ラムの前死点位
置が変化することになる。即ち、該ラムが最も前進した
場合におけるラムの前面と圧造ダイが固設された機台と
の間隔が、該ラムに作用する圧造荷重の変化に伴って変
化することになる。このため、上記のような異常が発生
した場合に、このラムの前死点位置の変化に伴って該ラ
ム前面と機台との間隔が変化することを利用して、該ラ
ムの１往復動ごとにその前死点位置を検出することによ
り、その検出値が、予め設定された許容範囲を越えた場
合には、異常信号を出力して自動的に機械の運転を停止
させる等の手段を講じることが考えられている。

例えば、特開昭62−13231号公報に記載されたヘッダー
の前死点位置異常検知装置によれば、フレーム内を往復
動するラムの前面にパンチホルダを介して圧造パンチが
装着され、その前方においてフレームに固設されたダイ
ブロックに上記圧造パンチと対向する圧造ダイが装着さ
れていると共に、上記ラム前面と対向するフレームの所
定位置には、該ラムの前死点位置におけるラム前面との
距離を検出する検出手段としての磁気センサを取り付け
ることにり、上記圧造パンチと圧造ダイとの間で素材を
圧造する場合において、ラムの１往復動毎にその前死点
位置を検出し、その検出値が、予め設定された所定の許
容範囲内であるか否かを判定し、その判定結果が所定の
許容範囲外である場合には、異常信号を発するように構
成されている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上記従来技術においては、圧造パンチにより
素材を圧造ダイ内に打ち込む場合における該圧造パンチ
と圧造ダイとの間に作用する荷重の変化を、ラムの前死
点位置の変化に置き換えることにより、上記圧造パンチ
と圧造ダイとの間で圧造される成形素材の異常等を検出
するようになっているのであるが、圧造加工時において
は、圧造パンチや圧造ダイはもとより該圧造パンチを保
持するパンチホルダならびに該ホルダが前面に取り付け
られたラム、更には圧造ダイが装着されたダイブロック
および該ダイブロックが固設されたフレーム等が僅かな
がらも弾性変形したり、あるいは撓むことになる。この
ため、上記ラムの前死点位置を検出し、これに基づいて
該ラム前面とフレームとの間隔を測定することにより、
上記圧造パンチと圧造ダイとの間で圧造される成形素材
の異常、例えば該成形素材の軸長の異常を検出しようと
しても、上記のごとく各部材の弾性変形量ならびに撓量
が算入された結果として上記ラムの前死点位置が検出さ
れることになり、前死点位置における該ラム前面とフレ
ームとの間隔が必ずしも成形素材の正規の軸長と一致す
るとは限らず、このため、成形素材の異常検出時におけ
る測定精度が著しく低下し、信頼性に欠けることになっ
て、確実に成形素材の異常を検出することが困難であっ
た。

そこで本考案は、機台の所定位置に固設された圧造ダイ
と、該圧造ダイに対向するように往復動するラムの前面
に配設された圧造パンチとにより素材を圧造加工する圧
造成形機において、上記圧造ダイと圧造パンチとの間で
圧造される成形素材の異常をより精度良く確実に検出で
きるようにした圧造成形機における成形素材の異常検出
装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本考案は、次のように構成
したことを特徴とする。

即ち、機台に固設された圧造ダイと、該圧造ダイと対向
するように往復動するラムの前面に配設された圧造パン
チとの間で、移送されてきた素材を圧造加工する圧造ス
テーションを有した圧造成形機における成形素材の異常
検出装置であって、最終の圧造ステーションに、検出部
材と、該検出部材に対向するように配設された被検出部
材とからなる非接触型の検出手段が設けられ、上記検出
部材および被検出部材のいずれか一方が、上記最終圧造
ステーションにおける圧造ダイの中心よりも素材移送方
向に超える方向に突出させて圧造パンチに固定したブラ
ケットに取り付けられ、且つ他方が、上記圧造ダイの中
心を素材移送方向側に超えた位置で上記機台に固定した
圧造ダイ側に取り付けられていると共に、上記検出手段
で、圧造パンチの前死点位置における検出部材と被検出
部材との間隔を検出することにより、圧造パンチと圧造
ダイとの間で圧造加工される成形素材の異常を検出する
ように構成されていることを特徴とする。

（作用） 上記の構成によれば、圧造ダイと圧造パンチとの間で圧
造加工される成形素材に異常があれば、圧造パンチと一
体的に取り付けられた検出手段を構成する検出部材もし
くは被検出部材のいずれか一方と、これに対向するよう
に圧造ダイ側に取り付けられた検出部材もしくは被検出
部材のいずれが他方との間隔が変化することになって、
これにより、成形素材の異常が検出されることになる。

この場合、上記検出部材もしくは被検出部材のいずれか
一方が上記圧造パンチと一体的に取り付けられているの
で、該圧造パンチと上記圧造ダイとの間で成形素材を圧
造する場合における該圧造パンチが前面に配設されたラ
ムの弾性変形量および撓量等の測定誤差の原因となるよ
うな要素を極力排除することができ、検出精度を向上さ
せることができる。

また、上記圧造パンチと一体的に取り付けられた検出部
材もしくは被検出部材と対向するように配設された検出
部材もしくは被検出部材のいずれか他方を、圧造ダイに
直接取り付けるようにすれば、上記圧造パンチと圧造ダ
イとの間で成形素材を圧造する場合における該圧造ダイ
が固設された機台側の弾性変形量および撓量を排除する
ことができ、より一層、検出精度が向上することになっ
て、極めて信頼性の高い検出結果を得ることができ、確
実に成形素材の異常を検出することができる。

なお、通常圧造成形機では、圧造ダイに対し素材の移送
を行う素材移送装置が設けられることになるが、上記検
出手段は最終の圧造ステーションに設けられており、こ
の最終圧造ステーションに対しては上記素材移送装置は
成形素材の搬入のみを行うものであるから、検出部材お
よび被検出部材を、該最終圧造ステーションにおける圧
造ダイの中心よりもを素材移送方向側に超えた位置に設
けることによって、検出手段と素材移送装置との干渉を
避けることができる。

（実施例） 次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

なお、本実施例においては、複数対の圧造パンチと圧造
ダイとが装備された多段式圧造成形機に本考案に係る成
形素材の異常検出装置が装備されたものである。

第１図に示すように、多段式圧造成形機１のフレーム２
には、図示しないクランク機構を介して所定のストロー
クで往復動（第１図において左右方向）されるラム３が
配設されていると共に、このラム３の前面にはパンチベ
ース４が固設され、且つ該パンチベース４の前面に固設
された複数のパンチホルダ５…５を介して複数の圧造パ
ンチ6₁〜6₅が夫々装着されている。また、上記ラム３に
対向するようにフレーム２の所定位置に配設されたダイ
ブロック７内には、上記各圧造パンチ6₁〜6₅と対向する
ように複数の圧造ダイ8₁〜8₅が固設され、これら各圧造
ダイ8₁〜8₅と上記圧造パンチ6₁〜6₅とにより複数の圧造
ステーションが構成されている。また、上記ダイブロッ
ク７の後端とフレーム２との間には、該ダイブロック７
内に装備された各圧造ダイ8₁〜8₅の後端が当接するスペ
ーサ９が介装されている。

なお、図示しないけれども，上記圧造パンチ6₁〜6₅と圧
造ダイ8₁〜8₅との間には、各圧造ステーション間で成形
素材の移し換えを行うための公知のトランスファーチャ
ックと称される素材移送装置が装備されているものとす
る。更に、上記ダイブロック７の一側方には、素材とし
ての棒材もしくは線材を供給するための素材供給クイル
10が設けられていると共に、該素材供給クイル10より供
給された素材を一定寸法に切断するためのカッター11が
備えられている。また、上記各圧造ダイ8₁〜8₅内には、
圧造パンチ6₁〜6₅により圧造ダイ8₁〜8₅内に打ち込まれ
た成形素材を外部に排出するためのノックアウトピン12
…12（第２図参照）が夫々介装されている。

これにより、上記素材供給クイル10により供給され且つ
カッター11により一定寸法に切断された素材を、素材移
送装置（図示せず）により順次各圧造ステーション間で
移動させ乍ら、その間に、上記ラム３の往動に伴って前
進する圧造パンチ6₁〜6₅と圧造ダイ8₁〜8₅との間で段階
的に圧造加工することにより、所定形状の成形品を成形
するようになっている。

然して、本実施例においては、上記圧造パンチ6₅とこれ
に対向する圧造ダイ8₅とにより構成される最終圧造ステ
ーション位置に成形素材の異常検出装置13が設けられて
おり、この異常検出装置13は、第２図に拡大して示すよ
うに、上記ラム３の前面に、パンチベース４およびパン
チホルダー５を介して固設された圧造パンチ6₅に圧造ダ
イ8₅の中心を素材移送方向に超えるように突出して一体
的に取り付けられた取付用ブラケット14と、該ブラケッ
ト14の先端所定位置に螺合固着された被検出部材として
の検出用ボルト15と、タイブロック７を介して圧造ダイ
8₅が固設されたフレーム２の圧造ダイ8₅の中心を素材移
送方向に超えた位置において取付用ブラケット16を介し
て上記検出用ボルト15と対向するように取り付けられる
ことにより該検出用ボルト15との間隔を測定する検出部
材としてのセンサ17とを有し、該センサ17と上記検出用
ボルト15とにより検出手段18が構成されている。

その場合、上記検出用ボルト15を取り付ける取付用ブラ
ケット14は、最終の圧造ダイ8₅を素材移送方向に超える
ように突出させた状態で圧造パンチ6₅に固定されると共
に、上記センサ17を取り付ける取付用ブラケット16は、
圧造ダイ8₅を素材移送方向に超えた位置でフレーム２に
固定される。つまり、たとえば前段の圧造ダイ8₄をとれ
ば、先に述べた素材移送装置は、圧造ダイ8₃で加工され
た成形素材Ａを該圧造ダイ8₄に移送し、この圧造ダイ8₄
で成形された成形素材Ａを圧造ダイ8₅に移送することに
なるが、最終圧造ステーションに対しては素材移送装置
は圧造ダイ8₄から圧造ダイ8₅に成形素材Ａを移送するの
みであり、この圧造ダイ8₅から更に移送するものでない
から、上記検出用ボルト15およびセンサ17を前段の圧造
ダイ8₄、圧造パンチ6₄とは反対側に位置させることによ
って、素材移送装置との干渉を発生させることなく検出
手段18を配置することができることになる。

そして、図示のように、ラム３の前進に伴って圧造パン
チ6₅と圧造ダイ8₅の間で成形素材Ａを圧造する場合、即
ち、該圧造パンチ6₅が前死点位置に達した状態におい
て、上記センサ17により、これに対向配設された検出用
ボルト15との間隔を測定することにより上記成形素材Ａ
の異常、即ち、この場合には、該成形素材Ａの軸長に異
常があるか否かを判定するように構成されている。

なお、圧造ダイ8₅内には、圧造パンチ6₅との間で成形素
材Ａを圧造するための固定パンチ12aが介装されている
と共に、該固定パンチ12aの後端を受支する受圧部材19
が、圧造ダイ8₅の後端内部とスペース９との間に介装さ
れている。

上記の構成によれば、第２図に示すように、成形素材Ａ
が圧造パンチ6₅により圧造ダイ8₅内に打ち込まれて該圧
造パンチ6₅が前死点位置に達した場合に、センサ17によ
り上記圧造パンチ6₅に一体的に取り付けられた検出用ボ
ルト15との間隙が検出されることになって、この検出さ
れた間隙が、上記成形素材Ａの正規の軸長に相当する間
隙であるか否かが判定され、その間隙が予め設定された
許容限度を越えている場合には、例えば異常信号出力す
ることにより、機械を停止させる等の手段が講じられる
ようになっている。

従って、本実施例によれば、上記成形素材Ａの軸長の異
常を検出する場合において、被検出部材としての検出用
ボルト15が直接圧造パンチ6₅に取り付けられているの
で、該圧造パンチ6₅と圧造ダイ8₅との間で成形素材Ａを
圧造する場合における圧造荷重によるパンチホルダ５や
パンチベース４およびラム３の弾性変形量ならびに撓量
等の測定誤差の原因となる要素を極力排除できることに
なって、この種、成形素材の異常を検出すべくセンサ17
により検出用ボルト15との間隔を測定する場合における
測定精度が一段と向上し、信頼性の極めて高い成形素材
の異常検出を行うことができる。

また、第３図は、成形素材の異常検出装置の他の実施例
を示すもので、最終圧造ステーションにおいて圧造ダイ
8₅′に打ち込まれる成形素材Ａ′が鍔等のないストレー
トな軸状のものであり、したがって該圧造ダイ8₅′の前
面で素材移送装置を開かずに圧造パンチ6₅によって当該
圧造ダイ8₅′に打ち込むことができる形状の成形素材
Ａ′を圧造加工するに適したものを示している。すなわ
ち、この異常検出装置13′は、圧造パンチ6₅′に圧造ダ
イ8₅′の中心を素材移送方向に超えるように突出して一
体的に固設された取付用ブラケット14′を介して該ブラ
ケット14′の所定位置に螺合固着された被検出部材とし
ての検出用ボルト15′と、これに対向して、かつ圧造ダ
イ8₅′の中心を素材移送方向に超えた位置で、取付用ブ
ラケット16′を介して検出部材としてのセンサ17′が直
接圧造ダイ8₅′の前面に取り付けられたものである。な
お、この実施例においては、圧造加工時に成形素材Ａ′
の後端部に凹部を形成するための固定パンチ12a′の後
端部が、圧造ダイ8₅′の後端部に例えば図示のごとく螺
合固着され、あるいはまた圧入嵌合等の手段により該圧
造ダイ8₅′と一体とされた受圧部材19′に受止されてい
る。

これによれば、上記センサ17′により検出用ボルト15′
との間隔を測定することにより成形素材Ａ′の異常を検
出する場合において、検出手段13′を構成する上記検出
用ボルト15′およびセンサ17′が夫々上記各取付用ブラ
ケット14′,16′を介して直接圧造パンチ6₅′および圧
造ダイ8₅′に取り付けられていることにより、圧造パン
チ6₅′と圧造ダイ8₅′との間で成形素材Ａ′を圧造する
場合に作用する圧造荷重によりパンチホルダ５′、パン
チベース４′およびラム３′の弾性変形量ならびに撓量
はもとより圧造ダイ8₅′が固設されたフレーム２′や該
フレーム２′とダイブロック７′との間に介装されたス
ペーサ９′の弾性変形量および撓量等の測定誤差の原因
となる要素を排除できることになって、より一層検出精
度を向上させることができ、信頼性の高い検出結果を得
ることが可能となる。

この実施例においても、検出手段13′が最終圧造ステー
ションにおける圧造ダイ8₅′の中心を素材移送方向に超
える位置に設けられており、かつまた圧造ダイ8₅′に打
ち込まれる成形素材Ａ′の形状が、素材移送装置を圧造
ダイ8₅′の前面で開く必要のないものとされているか
ら、素材移送装置と検出手段13′との干渉を避けること
ができる。

なお、本実施例においては、上記検出用ボルト15,15′
を圧造パンチ6₅，6₅′と一体的に、またセンサ17,17′
を圧造ダイ8₅，8₅′側に取り付けたけれども、これら検
出用ボルト15,15′を圧造ダイ8₅，8₅′側に、またセン
サ17,17′を圧造パンチ6₅，6₅′側に取り付けることも
可能である。また、本実施例においては、複数対の圧造
パンチと圧造ダイとにより、複数の圧造ステーションが
構成された多段式圧造成形機に成形素材の異常検出装置
を装備した場合について説明したけれども、一対の圧造
パンチと圧造ダイとにより素材を圧造加工するように構
成された圧造成形機においても、本実施例の成形素材の
異常検出装置が好適に適用されることは言うまでもな
い。

（考案の効果） 以上のように、本考案に係る圧造成形機における成形素
材の異常検出装置によれば、検出手段を構成する検出部
材により被検出部材との間隔を測定することにより圧造
パンチと圧造ダイとの間で圧造される成形素材の異常を
検出する場合に、従来のように、圧造加工時において圧
造パンチが備えられるラムや圧造ダイが固設される機台
側の弾性変形量ならびに撓量等の測定誤差の原因となる
要素を極力排除できることになって、成形素材の異常を
検出すべく上記検出部材により被検出部材との間隔を測
定する場合における測定精度が一段と向上することにな
り、極めて信頼性の高い検出結果を得ることができ、こ
れにより、確実に成形不良品を検出することができる。

そして、上記検出部材および被検出部材を圧造パンチ及
び圧造ダイ側に取り付けるに際し、これら検出部材およ
び被検出部材のいずれか一方が、最終圧造ステーション
における圧造ダイの中心を素材移送方向に超える方向に
突出させて圧造パンチに固定したブラケットに取り付け
られ、且つ他方が、上記圧造ダイの中心を素材移送方向
側に超えた位置で上記機台に固定した該圧造ダイ側に取
り付けられているから、圧造成形機において前段の圧造
ダイで加工された成形素材を後段の圧造ダイに移送する
ために設けられる素材移送装置との干渉を発生させるこ
となく上記検出手段を配置することができる。

さらに詳しくは、圧造パンチと圧造ダイ側とに検出手段
を取り付けるに際し、通常圧造成形機が素材移送装置を
備える構造上、圧造パンチや圧造ダイに検出手段を設け
ると素材移送装置との間で干渉が発生するといった問題
が生ずる。そこで、最終ステーションにおいては素材移
送装置は成形素材の搬入のみを行うものである点に着目
し、上記した圧造成形装置特有の問題を、上記検出部材
および被検出部材のいずれか一方を、最終圧造ステーシ
ョンにおける圧造ダイの中心を素材移送方向に超える方
向に突出させて圧造パンチに固定したブラケットに取り
付け、且つ他方を、上記圧造ダイの中心を素材移送方向
側に超えた位置で上記機台に固定した該圧造ダイ側に取
り付けるという取付手段を採用することにより解決した
ものであって、上記検出手段の素材移送装置との干渉を
確実に防止しながら、圧造パンチと圧造ダイ側とに検出
手段を設けて成形素材の異常検出精度を向上することが
できるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は本実施例
に係る圧造成形機における成形素材の異常検出装置が装
備された多段式圧造成形機の概略平面図、第２図は該実
施例の圧造成形機における成形素材の異常検出装置を示
す要部拡大断面図、第３図は他の実施例の圧造成形機に
おける成形素材の異常検出装置を示す要部拡大断面図。 １…圧造成形機（多段式圧造成形機）、２…機台（フレ
ーム）、３…ラム、6₁〜6₅…圧造パンチ、8₁〜8₅，8₅′
…圧造ダイ、13,13′…異常検出装置、15、15′…被検
出部材（検出用ボルト）、17、17′…検出部材（セン
サ）、18、18′…検出手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機台（２）に固設された圧造ダイ（8₁）〜
   （8₅）（8₅′）と、該圧造ダイ（8₁）〜（8₅）（8₅′）
   と対向するように往復動するラム（３）の前面に配設さ
   れた圧造パンチ（6₁）〜（6₅）との間で、移送されてき
   た素材を圧造加工する圧造ステーションを有した圧造成
   形機における成形素材の異常検出装置であって、最終の
   圧造ステーションに、検出部材（17）と、該検出部材
   （17）に対向するように配設された被検出部材（15）と
   からなる非接触型の検出手段（18）が設けられ、上記検
   出部材（17）および被検出部材（15）のいずれか一方
   が、上記最終圧造ステーションにおける圧造ダイ（8₅）
   （8₅′）の中心を素材移送方向に超える方向に突出させ
   て圧造パンチ（6₅）に固定したブラケット（14）に取り
   付けられ、且つ他方が、上記圧造ダイ（8₅）（8₅′）の
   中心を素材移送方向側に超えた位置で上記機台（２）に
   固定した該圧造ダイ側に取り付けられていると共に、上
   記検出手段（18）で圧造パンチ（6₅）の前死点位置にお
   ける検出部材（17）と被検出部材（15）との間隔を検出
   することにより，圧造パンチ（6₅）と圧造ダイ（8₅）
   （8₅′）との間で圧造加工される成形素材の異常を検出
   するように構成されていることを特徴とする圧造成形機
   における成形素材の異常検出装置。