JPH071268Y2 - マニプレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えば鍛造プレスに鍛造材料を供給するのに有
用なマニプレータに関し、特に鍛造動作中、材料を把持
したまま金型間に保持しておくことのできるマニプレー
タに関する。

（従来技術） 鍛造プレス等に材料を上方から挿入したり取り出したり
するのに用いられるマニプレータは、従来マニプレータ
本体に出入する筒体内に一対の開閉動作する掴み爪およ
び軸体を収容し、前記本体に対して前記筒体を下降させ
ることにより、リンク機構等を介して爪の自動開成を行
い、前記筒体の上昇時に該爪の閉成を行って材料の脱着
を行う構造のものが知られている。掴み爪で鍛造材料を
把持した状態でマニプレータ本体を下降させ、金型間に
該材料を挿入して解放し、成形終了後再び材料を把持し
て金型間から取り出す。

（考案が解決しようとする課題） 上述した従来のマニプレータは材料の自動着脱，挿入，
取り出しはできるものの、鍛造動作中そのまま材料を把
持しておくようにはなっていない。材料の成形時の位置
ずれや倒れを防止するために、従来のマニプレータで型
打ち中に材料の上端を把持しようとすると、水平方向の
減肉成形により該材料が型打ち方向に対し直角方向つま
り軸長方向（上下方向）に伸びを生じ、これがマニプレ
ータによる材料の拘束部に無理な力を作用させ、マニプ
レータや金型を破損させたり、材料の曲りや横方向の膨
出変形を生じさせるという不具合があった。特に減縮量
の大きな成形の場合は材料の上下方向の伸びも大きく、
過大な力がマニプレータにかかるため、型打ち中はマニ
プレータによる材料の保持ができない。

また型打ち中マニプレータで材料を保持した状態にする
と、例えばマニプレータの中心とプレスの中心が組立時
にずれた場合とか、あるいはそれぞれの金型が作動油の
中のエアの影響等によりストローク量の差や速度の差を
生じたような場合には対向する金型間の中心と材料の中
心がずれることがあり、このずれのために材料が曲げ荷
重を受け、不必要な変形を起してしまう。さらにこの荷
重でマニプレータや金型が破損する危険がある。

本考案は、水平打ち成形においてマニプレータ中心と金
型間中心との横方向の位置ずれによる横荷重をマニプレ
ータ本体内で吸収し、これによって材料を掴んだままで
鍛造動作を行い得るようにしたマニプレータを提供する
ことにある。

本考案の他の目的は、前記横荷重の吸収に加えて減縮成
形による材料の上下方向の伸びもマニプレータ本体内で
有効に吸収できるマニプレータを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案によるマニプレータは、水平方向に対向させた成
形金型間に成形材料を上方から挿入，保持するマニプレ
ータにおいて、材料掴み爪を下端に枢着した筒状のアー
ムを金型作動方向に傾動可能となるようにマニプレータ
内枠に保持し、かつ前記アームと前記内枠との間に金型
作動方向の中立位置に該アームを復元させる復元ばねを
連設したものである。

（実施例） 次に、本考案を実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案の実施例に係るマニプレータの外枠を除
去した状態における一部分裁断した斜視図、第２図は材
料保持状態における本考案の実施例の縦断面図である。
この実施例のマニプレータは、外枠１（第２図）内に後
述するマニプレータ内枠2,筒状アーム3,可動軸４および
ねじ機構等の上下動装置５が収容されており、水平打ち
の鍛造プレスの金型上方に設置される。マニプレータの
外枠１の側部に上下移動用油圧モータ６が取り付けら
れ、また外枠１の上下端板に上下動装置５の送りねじ軸
７が軸支され、該送りねじ軸７と上下移動用油圧モータ
６がベルト８で連結されている。９は送りねじ軸７に螺
合した上下動ナットである。上下動ナット９は、外枠１
内に収容されたマニプレータ本体部の内枠２の外側部に
固着されている。内枠２の上部内側には回転軸11が軸支
され、この回転軸11の上端と内枠２に保持された材料回
転用モータ12（第１図）とが伝動チェイン13にて連結さ
れている。材料回転用モータ12としてはACサーボモータ
が好適に用いられる。回転軸11の下端には内面ギヤ14が
形成され、この内面ギヤ14とその下方のピストン機能を
もつ可動軸４の上端のクラウニング付きカップリングギ
ヤ部16とが噛合している。可動軸４はその中途部にピス
トン部17を備えかつ後述する筒状アーム３内に挿入され
ている。

筒状アーム３は前記内枠２を貫通して下方へのびてお
り、また第２図に明示するようにその略中途箇所に外側
へ張り出たフランジ部18を備え、このフランジ部18下面
が内枠２の下端板2a上に載置されている。筒状アーム３
の上部分は可動軸４のピストン部17を収容するシリンダ
部19となっており、シリンダ部19の上室にポート20から
加圧エアが供給され、これによって可動軸４が筒状アー
ム３に対して下方へ押し下げられる。筒状アーム３の上
端と可動軸４上部のフランジ部4aとの間には該軸４を上
方へ戻し上げるための戻しばね21が設けられている。さ
らに筒状アーム３のフランジ部18上面と内枠２の内壁張
出部との間に材料伸び吸収用の押下げばね22が装着され
ている。この構成で筒状アーム３は前記押下げばね22の
ばね力に抗して内枠２に対し上方移動が可能である。

第２図および第４図を参照すれば、内枠２の下端板2a
に、筒状アーム３と同芯の円筒部2bが該アームおよび後
述のリング体15を包囲する如く形成されている。円筒部
2bは第４図のように金型動作方向（矢印Ａ方向）と直角
方向に対向した一対の張出部2cを有している。また同様
に金型動作方向と直角方向に張り出た対向するボス部15
aをもつリング体15が、第２図に明示する如くメタル軸
受28を介して、筒状アーム３に装着されている。筒状ア
ーム３はこのメタル軸受28を介してリング体15との間で
すべりを起してその上方移動および回転が可能である。
内枠２の円筒部2bの対向張出部2cには２本づつ対向した
合計４本のねじ棒29が遊挿され、かつそれぞれその先端
がリング体15のボス部15aに螺入されている。各ねじ棒2
9の外端部には調整ナット31およびばね受け32が装着さ
れ、このばね受け32と円筒部2bとの間にそれぞれ復元コ
イルばね30が装着されている。これら４個の復元コイル
ばね30は調整ナット31によってすべて等しいばね力を円
筒部2bに加えるように調整される。既述したように筒状
アーム３はそのフランジ部18で内枠２に載置されている
のみで、固着されてはいないので、筒状アーム３は金型
動作方向に働く横力によりフランジ部18の箇所を支点と
して同方向に傾動可能である。前記横力が解除されたと
きは復元コイルばね30のばね力で筒状アーム３は中立位
置に戻される。

可動軸４の下端には第３図に示す如く４脚に分れた十字
部材23が固着され、該部材23の一方の組の対向脚部23a
に正面視（第２図）Ｘ状に交差した一対のリンク24を介
して掴み爪25の上端が枢着されている。掴み爪25は筒状
アーム３から下方へのびかつその中途部がピン26によっ
て筒状アーム３に枢着されている。なお、第２図および
第３図に明示するように十字部材23の他方の組の対向脚
部23bは筒状アーム３の内側コーナ部に固着された４個
のガイド片27に挟まれており、これによって十字部材2
3、したがって可動軸４の上下動がガイドされかつ回転
軸11と１体回転する可動軸４とともに掴み爪25を枢着し
ている筒状アーム３も回転する。

マニプレータ外枠１は図示しない水平レール上に載置さ
れて上下移動用油圧モータ６および外枠内部の上記構造
物と一体で水平配置の金型（図示省略）上方位置へ水平
に出入可能であり、また図外垂直シリンダによって上下
方向に昇降動作できるようになっている。

筒状アーム３のシリンダ部19の加圧エアを抜くことによ
り、前述の如く可動軸４が戻しばね21の作用で筒状アー
ム３に対して上昇する（回転軸11の内面ギヤ14と可動軸
４のギヤ部16との摺動）。この可動軸４の上昇によりＸ
状リンク24を介して掴み爪25がピン26を支点にして爪下
端が開き、シリンダ部19への加圧エアの供給により戻し
ばね21に抗して可動軸４が筒状アーム３に対し下降し
（第２図の状態）、Ｘ状リンク24は折りたたまれた状態
となって掴み爪25下端が閉成し、このようにして材料10
を脱着する。

上述の構成でまずマニプレータ外枠１全体を前記金型か
ら離れた位置へ移動させて掴み爪25で材料10を掴み、前
記金型上方位置で上下移動用油圧モータ６により上下動
装置５を介して内枠２および筒状アーム３を下降させて
材料10を前記金型間に挿入する。材料10を掴み爪25で把
持したまま前記金型により材料側部を減縮成形し、材料
回転用モータ12により回転軸11を介して可動軸４および
したがって掴み爪25を所定角度可動軸軸線まわりに回転
させ、再び材料10の他側部の減縮成形を行う。この側部
減縮成形により、材料10は軸長方向に伸びを生じ、掴み
爪25を介して筒状アーム３に上方への軸力が加えられ
る。しかしこのような軸力がかかっても筒状アーム３は
フランジ部18上面の押下げばね22を圧縮して上方へ移動
し、材料10の上方への伸びによる軸力作用を吸収する。
なお、掴み爪25および筒状アーム３の上方移動で可動軸
４もこれらと一体で上方移動するが、可動軸４の上端の
クラウニング付きギヤ部16が内面ギヤ14に対して軸方向
に摺動するので、可動軸４には材料の伸びによる軸方向
力の影響はない。また掴み爪25で材料10を把持している
状態において何らかの原因で左右の金型のストローク量
の差や速度の差が生じて材料の中心と左右金型間の中心
がずれたとき、そのほかマニプレータ中心とプレス中心
の組立時のずれや材料自身の曲り、成形中における材料
の曲り等があったとき、掴み爪25を介して筒状アーム３
に横方向力が作用するが、この横力によって筒状アーム
３は復元ばね30を偏奇させてその方向に傾動することが
でき、これによって横力が吸収され、材料およびその拘
束部の変形，破損が防止される。筒状アーム３の傾動で
可動軸４も一体に傾動するが、可動軸４上端のギヤ部16
はその外側部が軸方向に中高の円弧状となっているの
で、回転軸11の内面ギヤ14に対して揺動でき、傾動時に
可動軸４そのほか筒状アームの内部構造物には無理な力
はかからない。横力が解除されると復元ばね30で元の位
置に戻される。成形完了後は上下移動用油圧モータ６に
よって内枠２を上昇させて材料10を前記金型間から抜去
し、さらに外枠１の上昇，水平移動により所定位置でシ
リンダ19のエアを抜き、材料10を掴み爪25から解放す
る。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、材料の軸方向伸び
変形によるマニプレータのハンド部の軸方向押上げ力お
よび横力向の位置ずれ等による横方向力をマニプレータ
内部で吸収するようにしたので、材料をマニプレータで
保持したままの状態で横打ち鍛造を行ってもマニプレー
タや金型を破損することがなく、また材料の曲げ変形や
膨出変形を防止することができ、さらに成形中の材料の
位置決めを正確に行えるので、材料の任意の側部位置を
精度よく成形できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例によるマニプレータの外枠除去
状態における一部裁断斜視図、第２図は本考案の実施例
の正面断面図、第３図は第２図のIII−III線に沿った横
断面図、第４図は第２図のIV−IV線に沿った拡大横断面
図である。 １……外枠、２……内枠、2b……円筒部、３……筒状ア
ーム、４……可動軸、10……材料、11……回転軸、15…
…リング体、18……フランジ部、22……押下げばね、25
……材料掴み爪、30……復元コイルばね。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に対向させた成形金型間に成形材
   料を上方から挿入，保持するマニプレータにおいて、材
   料掴み爪を下端に枢着した筒状のアームを金型作動方向
   に傾動可能となるようにマニプレータ内枠に保持し、か
   つ前記アームと前記内枠との間に金型作動方向の中立位
   置に該アームを復元させる復元ばねを連設したことを特
   徴とするマニプレータ。
2. 【請求項２】水平方向に対向させた成形金型間に成形材
   料を上方から挿入，保持するマニプレータにおいて、材
   料掴み爪を下端に枢着した筒状のアームを金型作動方向
   に傾動可能にかつマニプレータ内枠に対して上方移動可
   能に該内枠に保持し、前記アームと前記内枠との間に金
   型作動方向の中立位置に該アームを復元ばねを連設し、
   さらに前記アームからフランジ部を突出形成し、該フラ
   ンジ部の下面を前記内枠で支持するとともに該フランジ
   部の上面と前記内枠との間に押下げばねを装着したこと
   を特徴とするマニプレータ。