JPS5919041A - 孔加工装置 - 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】 この発明は孔加工装置に関し、特に略円筒状被加工物の
周壁部に複数の孔をあけるための孔加工装置に関する。

例えば、第１図に示すゼッパ型等速ジヨイントＶＣｔｄ
、複数個のボール２を保持するためのボールケージ１が
使われている。

このボールケージ１は第２図に示すように、幾分樽型を
なず略円筒状部品で、その周壁面に周方向Ｋ　ｆＦｉつ
てほぼ等間隔でボール保持用の孔３ａ〜３ｆが形成され
ている。　この孔は組立の都合上２つの孔３ａ、３ｄを
他の４つの孔３ｂ、３ｃ。

３ｅ、３ｆより大きくしである。

このような部品を生産する場合、従来は孔あけ加工を首
孔ごとに別々のプレス機械で行うか、又は第３図に示す
ようなインデックス回転装置４を備えたプレス機械５を
用いて行っていた。

なお第３図中、６はチャックで、ボールケージとなる被
加工物（以下「ワーク」という）Ｗをクランプして、図
示しないパルスモータによって−定角度ずつ回し、ワー
ク受台γとの間にワークＷを固定する。

そして、図示しない油圧装置によりポンチ９を設けたポ
ンチリテーナ１０が矢示Ｐ方向に移動すると、ダイ８と
ポンチ９とによってワークＷに孔をあける。

しかしながら、第３図のようなインデックス装置を備え
たプレス機械を用℃・る場合には、ダイやポンチの消耗
度が激しくなるのでその交換回数が多くなり、また、加
工する孔の形状や大きさが異なる場合は、それぞれ別の
機械で加工する必要から生産性が悪い。　さらに、各機
械でのワークのインテックスが必要となり、加工精度が
悪くなるという問題があった。

このような問題を解決するために１本発明者等は先に、
先端部にワークをクランプするチャックを有する被数本
のアームを備えた搬送装置を回転およびインデックス可
能に設け、そのチャックの回転軌跡上に複数のプレス加
工型をそれぞれの加工方向にセットするとともに、この
各プレス加工型を駆動する動力源を備え、ワークをチャ
ックにクランプした林態て順次−ト記複数のグ１／スカ
［汀型に搬送して孔加工を施すようにした、生産性が良
く加工精度も高（・孔加工装置を発明した（特願昭５６
−８９５０号）。

しかしなから、この先に発明した孔加工装置では、ワー
クにあける孔の数だけのプレス加工型が必要になるため
、装置が大型化し且つ高価になるという問題があった。

この発明は、先に発明した上述のような孔加工装置にお
けるこの点の改良を計り、加工型の数を少なくして、し
かも同等の生産性及び加工精度で孔加工をなし得るよう
にすることを目的とする。

そのため、この発明は、上述のような孔加工装置におけ
る搬送装置に、各プレス加工型での孔加工に際してチャ
ックをその中心軸線の回りに所定角度回動させる回動手
段を設け、同一のプレス加工型においてワークの異る位
置にそれぞれ孔加工を施こずようにして、プレス加工型
の数を少なくした孔加工装置を提供するものである。

以下、この発明の実施例を図面の第４図以降を参照して
説明する。

第４図はこの発明の一実施例を示す孔加工装置の模式的
平面図で、第５図はその各加工ステージにセットされる
プレス加工型の縦断面図である。

先ずその構成の概略を第４図によって説明する。

例えば、外半径Ｒ＋、内半径Ｒ２の環状をなす加工テー
ブルとしてのボルスタ１１上の、中心０からの半径Ｒ３
（Ｒ２＜Ｒ３＜　Ｒ１）の円周Ｃに泪って、夫々仮憩線
で囲んで示すように９０°の同一角度間隔で３個の加工
ステージ５ｌ−８３とワーク搬入ステージＳＯを配置し
である。

各加工ステージ５ｒ−８３には、夫々後述する孔あけ用
のプレス加工型１２がそれぞれの加工方向にセットされ
、ボルスタ１１の下側には各プレス加工型を駆動する動
力源としての油圧シリンダを備えている。

ワーク搬入ステージＳＯにはワーク供給装置１３が設け
られ、加工ステージＳ３とワーク搬入ステージＳＯとの
中間にワークシュート１４が設けられている。

一方、円周Ｃの中心Ｏを通りボルスタ１１の上面に垂直
な軸を回転軸とするコラム１６から各ステージ５ｏ−８
３と同一角度間隔（９０°）で放射状に延びる４本のア
ーム１７を有する搬送装置であるローダ・アンローダ１
５を備えている。

このローダ・アンローダ１５は、後述する駆動機構によ
って、各アーム１７を上下動すると共に矢示Ｆ方向へ所
定角度（この例では９０°）づつインデックス回転させ
る。

そして、各アーム１７の先端部に設けた後述するチャッ
クの中心の回転軌跡が１円周Ｃと一致するようになって
（・る。

次に、第５図によって各加工ステージＳ＋　−８３にセ
ットされているプレス加工型（以下単に「型」という）
１２の詳細を説明する。

ボルスタ１１の各加工ステージには穴１１ａが設けられ
、その上方に型１２を保持するように型ホ火ダ２０をボ
ルト２１で固設する。

この型ホルダ２０の上面にはペースリテーナ２２を固着
し、その上面に夫々所定範囲摺動可能なカムスライ）’
２３．２４を装着して、両カムスライド２３と２４の間
してスプリング２５を介装して互いに離間する方向に付
勢している。

そして、カムスライド２３の上部にはスクラップ排出孔
２３ｂを有し、その内側面にスクラップ排出孔２３ｂと
同心的にダイリテーナ２６に保持させたボタンダイ２７
を固設する。

一方、カムスライド２４には先端部内側面にピアスポン
チ２８を保持するポンチリテーナ２９を固着して、ベー
スリテーナ２２と一体的に固定されたギブプレート３ｏ
及びその上側に固着したワーク受台３１の開口部を通し
て上方に突出させ、ピアスポンチ２８をボタンダイ２７
と対向させて℃・る。

さらに、型ホルダ２０の内部に設けたベースプレー）３
２の左右上面にカムドライバ３３　、３４を固定して、
型ホルダ２０に設けた開口部から夫々上方に突出させ、
カムドライバ３３の先端部はカムスライド２３のカム孔
２３ａに、カムドライバ３４の先端部はカムスライド２
４のカム孔２４ａに夫々挿入させている。

ベースプレート３２には１だ、図の紙面に垂直な方向に
間隔を置し・て２本のガイドボスト３５が植設され、型
ホルダ２ｏのガイド孔２０ａに摺動可能に嵌入している
。

このベースプレート３２はボルスタ１１の穴１１ａ内に
設けた動力源としての油圧／リンダ３６に載置固定され
、矢印りで示すように上下方向に駆動される。　なお、
図中３１はストッパピン、３８．３９はバソクフツート
、４ｏはスクラップシュートである。

ギブプレート３０上にはさらに、ノリンダ取刊板４１が
固設され、その上にシリンダ４２を取付けてあり、その
ピストンに連結したロケートピン４３を、ピアスポンチ
２８の反射側（１８０ｏ　回転位置）でワークＷに既に
あけられた孔に嵌入し得るように配設している。

一方、ローダ・アンローダ１５の各アーム１７の先端部
には、ワークＷをクランプすると共に中心軸線ｔのまわ
りに所定角度回動させるためのチャック１８を備えてい
る。　このチャック１８のワーククランプ及び回動機構
については後述する。

このローダ・アンローダ１５の各アーム１７は、第６図
に示すように、回転軸５０の上端部に固着したコラム１
６に、それぞれ同一平面内で直交するように放射状に４
本取付けられている。

回転軸５０は円筒状の基台５１上に固設された油圧７リ
ンダ５２内のプランジャ５３を貫通して支持され、下端
部にスプライン５０ａを形成している。　この回転軸５
０とグランジャ５３とは、軸受５４によって上下方向に
は相対移動せず、相対回転は可能になっている。　プラ
ンジャ５３は、油圧シリンダ５２内で回転はせずに上下
動のみ可能になっている。　　５５はシール部材である
。

基台５１内にはパルスモータ５６が設置され、その回転
軸５６ａに取付けたカップリング５７の中心穴にもスプ
ライン５７ａを形成してあり、と　　　３のカップリン
グ５７に回転軸５０の下端部をスプ　　　′ライン結合
している。　したがって、回転軸５０とカップリング５
７とは回転方向には同動し、上下方、向には相対移動を
許容する。

したがって、油圧シリンダ５２のポートＡから圧油を注
入してボートＢから排出させると、プランジャ５３が矢
示Ｕで示すように上昇し、回転軸５０もそれに同動して
上昇する。　油圧シリンダ５２のボートＢから圧油を注
入してポートＡかも排出させると、プランジャ５３が矢
示りで示すように下降腰回転軸５０もそれに同動して下
降する。

マタ、パルスモータ５０を駆動することによって、カッ
プリング５１を介して回転軸５０を矢示Ｆ方向に９０°
づつ回転させることかで・きる。

次に、チャック１８のワーククランプ及び回動機構の具
体例を第７図及び第８図によって説明する。

ローダ・アンローダ１５の各アーム１７の先端部に、円
筒状のホルダ６０が止めねじ６１によって固着され、こ
のホルダ６０の内周に、ボールベアリング６２によって
肉厚上端板６３ａを有する筒体６３を回転自在に且つ軸
方向には移動不能に保持して℃・る。

また、ホルダ６０の上端面には、モータ取付板６４を止
めねじ６５によって固着し、このモータ取付板６４の上
側にエアモータ６８を装着している。

このエアモータ６６の回転軸６６ａを筒体６３の上端板
６３ａの透孔６３ｂに嵌入させ、そのキー溝６３Ｃにキ
ー６７を嵌合させて、筒体６６を回転させるようになっ
ている。

この筒体６３の上端板６３ａの上面には、第８図に明示
するように突片部６３ｄが一体に形成され、モータ取付
板６４の下面にストッパ板６８を固設しである。

したがって、エアモータ６６の駆動による回転軸６６ａ
の回転角が、突片部６３ｄとストッパ板６８との保合に
より１８０°に規制される。　このエアモータ６６によ
る１８０°の回転は、図示しな（・リミットスイッチに
よっても検出され、シーケンス制御のための信号となる
。

筒体６３の内部には、エアシリンダ６９がその上端に螺
合したシリンダキャップ６９　ａＫｌ’Ｉ設したストッ
パビン７０によって、ギャップＧの範囲だけ摺動可能に
嵌合されている。　そして、筒体６３の下端部に設けた
ばね受け７１と、エア／リンター６９の上端部付近に設
けたばね受け７２との間にワーク抑圧用の圧縮スプリン
グ７３を介装して、シリンダ６９を常時下方へ付勢して
いる。

エア／リンダ６９内にはプランジャ７４が上下方向に摺
動可能に設けられており、クランプ用ばね７５によって
常時上方に旧弊されている。

このエアシリンダ６９の下端に、チャック１８の上端ね
じ部１８ａを一体的に螺合している。このチャック１８
の下半部には、軸線方向に平行な多数の摺９割り１８ｂ
が円周方向に等間隔で形成され、下端にワークＷに係合
する爪部１８Ｃが形成されている。

チャック１８の内周面は、下方に拡開したテーパ面１８
ｄになっており、そこに、円錐台状の外周テーパ面７６
ａを有するマンドレルγ６を嵌入させ、その軸部をチャ
ック１８のねじ部１８ａを貫通させてエア／リンダ６９
内に挿入し、プランジャ７４をねじ部７６ｂに螺合した
ダブルナツト７７によって一体的に装着している。

エアシリンダ６９のキャップ６９ａとプランジャ７４と
の間に形成されるエア室７８に、外部から高圧のエアを
注入するためにアーム１７．ホルダ６０．筒体６３．及
びシリンダキャップ６９ａを貫通してエア注入ロア９が
形成されている。

チャック１８は若干弾性を有し、常時爪部１８０の外径
を収縮する習性を有している。

したがって、エア八ロア９からエア室γ８に高圧のエア
が注入され、プランジャ７４がばね７５の旧勢力に抗し
て下降してマンドレル７６を押し下げ、その外周テーパ
面７６ａがチャック１８のテーパ面１８ｄから離れると
、爪部１８ｃが収縮してワークＷをクランプしない状態
になる。

エアシリンダ６９のエア室７８からエアヲ抜りと、グラ
ンジャ７４がばね７５によって上昇され、マンドレル７
６も上昇するため、その外周テーパ面７６ａがチャック
１８のテーパ面１８ｄに係合ｔ、テ爪１８　Ｃを押し拡
げるため、ワークＷをクランプできる。

ワークＷをクランプした状態で、エアモータ６６を駆動
させれば、前述のように筒２体６３が１８０’回動し、
ストッパピン７０によってこの筒体６３と共に回動する
エアシリンダ６９を介してチャック１８も１８０°回動
する。

型１２上でワークＷをクランプする際、又はクランプし
たワークＷを型１２上に載置する際、アーム１７を第６
図の油圧シリンダ５２によって下降させると、第７図の
ギャップＧのス）ｏ−りだけ筒体６３とエアシリンダ６
９とが相対摺動して、圧縮はね７３を圧縮し、ワークＷ
を下方へ押圧させる。

なお、ホルダ６０と筒体６３との間、筒体６３とエアシ
リンダ６９との間、プランジャ７４とシリンダ６９及び
マンドレル７６の軸部との間は全て０リング等によって
シールされている。

次に、この実施例によるワークの孔加工工程を説明する
。

（１）第４図にお（・て、ワークＷをワーク供給装置１
３によって矢示り方向からボルスタ１１上のワーク搬入
ステージＳｏに搬入し、円周Ｃ」二の中心点Ｐｏに中心
を一致させて載置する。

（２）搬送装置であるローダ・アンローダ１５の油圧シ
リンダ５２（第６図）が作動して、アーム１７を下降さ
せ、チャック１８がワークＷに当ると、第７図のエアシ
リンダ６９のエアを抜（・て、ばねγ５の力によってマ
ンドレル７６を上昇させ、チャック１８によりワークＷ
をクランプする。

以後、孔加工が完了してワークを排出するまでこのクラ
ンプ状態が継続する。

（３）第６図の油圧シリンダ５２が上記と逆に作動して
、ワークＷをクランプしたチャック１８を所定高さまで
上昇させる。

（４）第６図のパルスモータ５６が作動して、ローダ・
アンローダ１５の回転軸５０が矢示Ｆ方向に９００回動
し、チャック１８にクランプしたワークＷを第４図の第
１加工ステージＳｌの中心点Ｐ１の真よ一＼搬送する。

（５）第６図の油圧シリンダ５２が作動してチャック１
８を下降させ、ワークＷを第５図に示す型１２のワーク
受台３１上にセットして押圧する。

この時、ロケートピン４３はクランプ４２によって退壁
位置に引込められている。

（６）　　ワークＷがワーク受台３１上に正しくセット
されると、第５図の油圧シリンダ３６が作動して、べ−
スプｖ−ト３２を押し上げ、カムドライバ３３．３４を
上昇させる。　　それによって、カムドライバ３３はカ
ムスライド２３を幾分右行させてボタンダイ２７がワ〜
りＷの外周面に当接した状態で停止させてバックアップ
し、カムドライバ３４はカムスライド２４を大きく左行
させ、ピアスポンチ２８によってワークＷの周壁面の一
部を打抜いて孔をあける。　スクラップはカムスライド
２３のスクラップ排出孔２３ｂを通してスクラップシュ
ート６０に矢示Ｇで示ずように排出される。

第５図は、この孔あけ工程におけるカムスライド２４が
左行端位置にある状態を示して℃・る。

この状態から油圧クランプ３６の復動により、ペースプ
レート３２が下降して、カムドライバ３３゜３４及びカ
ムスライド２３．２４が元の位置に復帰し、１個の孔あ
け加工が終了する。

第４図の第１加工ステージＳ１では、この時矢示Ｑｌで
示す方向（この例ではアーム１γの伸長方向に対して６
０°の方向）に孔あけ加工がなされる。

（７）第６図の油圧クランプ５２が作動してチャック１
８を所定高さまで上昇させる。

（８）第７図のエアモータ６６が作動してワークＷをク
ランプしているチャック１８を１８０°回動させる。

（９）第６図の油圧シリンダが上記と逆に作動してチャ
ック１８を下降させ、ワークＷを再び第５図の型１２の
ワーク受台３１上にセットして抑圧する。

（１０）その際第５図のシリンダ４２が作動して、ロケ
ートピン４３をワ〜りＷの先に打抜かれた孔に挿入して
円周方向の１８０°の位置決めを行なう。

（印　前記（６）の工程と同様にして、再びワ−りＷに
第４図て矢示Ｑ＋力方向孔あけ加工を行なう。

（１２）　　シリンダ４２が作動してロケートピン４３
をワークＷから退避させる。

（１３）第６図の油圧シリンダ５２が作動してチャック
１８を所定まで上昇させる。

０４）第６−図のパルスモータ５６が作動して、ローダ
・アンローダ１５の回転軸５０を矢示Ｆ方向へ９０°回
動し、チャック１８にクランプしたワ〜りＷを第４図の
第２加工ステージＳ２の中心点Ｐ２の真上へ搬送する。

（１５）前記（５）〜（１３）の工程と同様の工程によ
り、ワークＷに第４図で矢示Ｑ２で示す方向（この例で
はアーム１７の伸長方向で中心Ｏに向う方向）に２回の
孔あけ加工を行なって、第１加エステージＳ１であけた
孔と６０°の角度間隔を置いて中心点Ｐ２に対して対称
な２個の孔を形成する。

（１６）前記０４）の工程と同様にして、チャック１８
にクランプしたワークＷを第４図の第３加工ステ−ジＳ
３の中心点Ｐ３の真上へ搬送する。

（１７）　　前記（５）〜０３）の工程と同様にして、
ワークＷに矢示Ｑ３で示す方向（この例ではアーム１７
の伸長方向に対して６０°の方向）に２回の孔あけ加工
を行なって、第１．第２加工ステージＳｌ　、Ｓ２であ
けた孔に対してそれぞれ６０°の角度間隔で中心点Ｐ３
　　に対して対称な２個の孔を形成し、ワークＷの周壁
部に６０°間隔で６個の孔加工を完了する。

（Ｉ８）第６図のパルスモータ５６が作動して、ロータ
ー・アンローダ１５の回転軸５０を矢示Ｆ方向に９０°
回動させ、チャック１８を再びワーク搬入ステージＳＯ
上に移動させる途中（例えば」５°回動時点）で、第７
図のエアシリンダ６９のエア室７８に高圧エアを注入し
、チャック１８によるワークＷのクランプを解除して、
ワークシュート１４上に落下させて取出す。

なお、第２．第３加工ステージＳｚ、Ｓ３にセットされ
る型１２におけるロケートピン４３及びシリンダ４２の
位置を、ピアスポンチ２８の中心線上から６０°ずらし
ておけば、前の加工ステージであけられた孔にロケ一ト
ピン４３を挿入することができるので、１回目の孔あけ
時にもワークの正確な位置決めを行なうことができる。

口〜ダ・アンローダ１５の各アーム１７は同時に上昇２
回転、下降され、各加工ステージＳ＋〜Ｓ３　の型も同
時に作動するので、全ての加工ステージにワ−りＷがセ
ットされた後は、各加工ステージの型により、各ワーク
に異なる位置の孔が同時に加工されるので、作業能率が
極めて良い。

そして、各加工ステージＳ＋　−８３上でのチャック１
８の１８０°　回動も同時に行なわれ、各加工ステージ
の同一の型１２にお℃・て、ワークＷの１８０゜離れた
２個の孔の加工が行なわれるので、型の数を加工する孔
の数の半分にすることができる。

したがって、装置を小型化することができる。

なお、加工する孔の数に応じて加工ステージ及びローダ
・アンローダのアームの数を増減すればよく、チャック
の回動角度も１８０°に限るものではなく、１２０°、
９０°等必要に応じて変更すればよい。

また、各加工ステージの型におけるボタンダイ２７とピ
アスポンチ２８の形状及び大きさを異ならせることも容
易であるから、１つのワークに形状や大きさの異なる複
数の孔を加工するのにも好都合である。

前述した実施例における型駆動用の動力源としては、油
圧シリンダに限らず、エアシリンダやモータ等を用いて
もよいことは熱論であシ、ローダ・アンローダ１５の駆
動装置も同様であり、チャックに電磁チャックを用いて
もよい。

以上説明したように、この発明による孔加工装置を用い
れば、等速ジヨイントのボールケージのような略円筒形
でその周壁面に形状、大きさの異なる複数の孔を有する
部品の生産性が著しく向上し、複数の孔の形状や大きさ
が異なる場合でも支障なく、しかも孔間隔等の寸法を高
精度に維持することができる。　さらに、少ない型数で
多くの孔加工が可能になり、装置のコンパクト化及び低
コスト化が可能である等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による装置で加工する部品の使用例
としてのゼッパ型等速ジョイントノ断面図である。 第２図は、第１図におけるボールケージ１の斜視図て゛
ある。 第３図は、ボールケージを生産するための従来の孔加工
装置の一例を示す要部断面図である。 第４図は、この発明の一実施例を示す孔加工装置の模式
的平面図である。 第５図は、その各加工ステージにセットされるプレス型
の縦断面図である。 第６図は、同じくそのローダ・アンローダの昇降及びア
ーム回転機構の一例を示す縦断面図である。 第７図は、同じくそのチャックのクランプ及び回動機構
の一例を示す縦断面図である。 第８図は、第７図のエアモータ６６及びその取付板６４
を取りはずした状態を示す平面図である。 １・・・ボールケージ １１・・・ボルスタ（加工テーブル） １２・・・プレス加工型　１３・・・ワーク供給装置１
４・・・ワークシュー１・ １５・・・搬送装置としてのローダ・アンローダ１７・
・・アーム　１８・・・チャック２０・・・型ホルダ ２３．２４，４３．４４・・・カムスライド２７・・・
ボタンダイ　２８．４８・・・ピアスポンチ３０・・・
ギブグレート　３１・・ワーク受台３２・・・ベースプ
レート ３３．３４・・・カムドライ）バ ３６・・・動力源としての油圧／リンダ５５・・・ロー
ダ・アンローダの昇降用油圧シリンダ ５６・・ローダ・アンローダのアーム回転用パルスモー
タ ６６・・・チャックの１８０°回動用エアモータ６９・
・・チャックのクランプ制御用エアシリンダＷ・・・被
加工物（ワーク） Ｐｏ　・・・ワーク搬入ステージ ＰＩ、Ｐ２．Ｐ３・・・加工ステージ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　先端部に被加工物をクランプするチャックを有する
   複数本のアームを備えた搬送装置を回転およびインデッ
   クス可能に設け、前記チャックの回転軌跡上に複数のプ
   レス加工型をそれぞれの加工方向にセットするとともに
   、この各プレス加工型を、駆動する動力源を備え、被加
   工物を前記チャックにクランプした状態で順次前記複数
   のプレス加工型に搬送して孔加工を施すようにした孔加
   工装置において、 前記搬送装置に、前記各プレス加工型での孔加工に際し
   て前記チャックをその中心軸線のまわりに所定角度回動
   させる回動手段を設け、同一のプレス加工型におし・て
   被加工物の異る位置にそれぞれ孔加工を施こすようにし
   たことを特徴とする孔加工装置。