JPS597526B2 - 自動歪取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歪取り作業を自動的に行なう歪取り装置に関す
るもので、その目的とするところはワークの歪曲線に基
づいてワークをハンマで叩＜位置および回数を自動的に
演算し、この演算結果に従つてワークを歪方向の反対側
より叩いて歪を除去する自動歪取り装置を提供すること
である。

一般に、第１図に示すように細長いワークｗを受け台１
上に載置し、その上面をハンマ２にて叩〈（以下ハンマ
１１シダすると言う）と、叩かれた表面が伸びてワーク
ｗは２点鎖線で示すように上凸状に屈曲する。従つて焼
入等によつて生じた歪を除去するため従来は作業者がワ
ークｗの屈曲凸部を受け台上に割出し載置し、内側凹部
をハンマリングして歪取りを行なつていた。しかしなが
らこの従来の歪取り作業は作業者の勘と熟練を必要とし
、作業能率が悪いという不具合があつた。本発明はかか
る従来の不具合を解消するためになされたものであるが
、先ずその原理を説明する。第２図において真直なワー
クｗの軸方向位置Ｘ、を適宜力でハンマリングするとワ
ークｗは函数ｆ、（ｘ）のように変形する。以下同様に
各位置Ｘ２、Ｘ３、・・・・・・Ｘ４１をハンマリング
するとワークｗはそれぞれ函数ｆノｘ）、ｆ３（ｘ）、
・・・ｆｌ、（ｘ）のように変形する。これら函数ｆｌ
（ｘ）、ｆ２（Ｘ）・・・・・・ｆｌｌ（支）は実験に
基いて適宜決定する。従つて複数個所例えば位置Ｘ３，
Ｘ７をハンマリングするとワークｗは函数Ｆ３（ｘ）＋
Ｆ７（ｘ）のように変形する。このようにして適宜位置
に適宜回数のハンマリングを重ねると真直なワークｗは
曲線Ｃのように変形する。今逆に曲線Ｃのような歪を持
つたワークｗの歪をなくすにはその内側凹部を前記真直
なワークｗを曲線Ｃのように変形させた軸方向位置に同
じ回数だけハンマリングすれば良い。従つて本発明にお
いては、焼入等による歪の量を歪測定装置によつて測定
して歪曲線Ｆ。

（ｘ）を求め、真直なワークｗを歪曲線Ｆ。（ｘ）のよ
うに変形させるためにハンマリングする軸方向位置およ
び回数を演算し、次にワークＷＩＩＣ前記演算による軸
方向位置に同一回数だけ歪方向の反対側よりハンマリン
グして歪を除去するようにしている。以下本発明の実施
例を図面に基いて説明する。第３図、第４図において３
はベースで、このベース３上には主軸台４および心押台
５が互いに対向して固着されている。主軸台４には先端
にチヤツニク６が装着された主軸７が回転自在に軸承さ
れ、パルスモータ８によつて回転駆動されるようになつ
ている。心押台５には先端にセンタ９が嵌着されたラム
１０が進退可能に嵌装され、このラム１０は圧縮スプリ
ングの撥力によつて前方に付勢二されている。而してワ
ークｗは一端をチヤツク６によつて把持され、他端をセ
ンタ９によつて弾機的に押圧支持される。ベース３上に
はワークｗの測定軸方向位置Ｇｌ，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，
Ｇ５（前記軸方向位置Ｘ２，３Ｘ，，Ｘ６，Ｘ８，Ｘｌ
Ｏと一致する）おける歪量を測定する歪測定装置１１が
配設されている。

即ちベース３上に固設されたブラケツト１９には揺動台
１２がワークｗと平行な軸線の回りに回動自在に支承さ
れ、この揺動台１２は回動モータ１３５によつて待機位
置と演定位置との間で回動されるようになつている。揺
動台１２にワークｗの軸線と平行に取付けられた枢軸１
４には測定軸方向位置Ｇ１〜Ｇ５ＶＣおいて測定アーム
１５・・・・・・が回動自在に枢支され、この測定アー
ム１５・・・・・・の後端４には差動トランス１６・・
・・・・の鉄心１７・・・・・・がそれぞれ当接してい
る。而して揺動台１２が測定位置に回動されると測定ア
ーム１５・・・・・・の先端がワークｗの下面にスプリ
ング１８・・・・・・の撥力によつて弾機的に当接され
る（第５図）。この状態にてワークｗが回転されると、
ワークＷの歪に応じて測定アーム１５・・・・・・が回
動され、鉄心１７・・・・・・が進退されて差動トラン
ス１６・・・・・・から測定軸方向位置Ｇ１〜Ｇ５にお
けるワークｗの歪量δ１〜δ５に応じた出力が送出され
る。ベース３上には移動台２０がワークｗを間にして歪
測定装置１１の反対側においてワークｗの軸線方向に摺
動自在に載置され、パルスモータ２１によつて回転され
る送りねじ２２の作動によつてワークｗの軸方向に移動
されるようになつている。

移動台２０上にはスライド２３が移動台２０の摺動方向
と直角な方向に摺動自在に載置され、シリンダ２４の作
動によつてワークｗに向つて進退される。スライド２３
上には支持台２５がワークＷに向つて進退自在に装架さ
れ、圧縮スプリング２６の撥力によつて常時ワークｗ側
に付勢されている。第６図乃至第８図に示すように支持
台２５にワークｗの軸線と平行に両端部において支持固
定された中心軸２６には互いに対向するハンマーアーム
２７および受けアーム２８の中央部分が回動自在に嵌合
されている。

そしてハンマーアーム２７の先端には先細のハンマ２９
が下方に向つて垂下され、受けアーム２８の先端にはハ
ンマ２９と対向する受け台３０が球面座によつて支承さ
れている。ハンマアーム２７および受けアーム２８の後
端部には互いに対向する当接金３１および３２がウレタ
ンゴムの如き弾機部材３３，３４を介してそれぞれ装架
されている。当接金３１，３２間にはハンマアーム２７
および受けアーム２８を開閉させる楕円形のカム３５が
介在され、当接金３１，３２は両アーム２７，２８の後
端に張架された引張スプリング３６の張力によつて常時
カム３５ＶＣ当接されている。受けアーム２８と支持台
２５に突設されたピン３７との間には引張スプリング３
８が張架され、受けアーム２８を第６図において時計方
向に付勢している。３９は受けアーム２８の時計方向回
動を規制するストツプ部材である。

中心軸２６１ｆＣはアーム２７，２８の両側において、
ハウジング４０および補助板４１が回動自在に装架され
、このハウジング４０と補助板４１とに前記カム３５が
嵌着された回転軸４２の両端部が回転自在に軸承されて
いる。

回転軸４２にはハウジング４０内部においてスプロケツ
トホイール４３が嵌着され、このスプロケツトホイール
４３と前記中心軸２６１１Ｃ回転自在に嵌装されたスリ
ープ４４に形成されたスプロケツトホイール４５との間
にはチエン４６が掛渡されている。スリーブ４４の支持
台２５内部に伸長した端部には歯車４７が嵌着され、支
持台２５側面に固着した回転モータ４８の出力軸に嵌着
された歯車４９と噛合している。支持台２５の下方には
軸５０が中心軸２６と平行に回転自在に支承され、この
軸５０には互いに逆方向に突出する頂部と両頂部を結ぶ
基内部とからなる進退用カム５１が前記カム３５と９０
と位相をずらして嵌着されている。

軸５０ＶＣはさらにスプロケツトホイール５２が固着さ
れ、前記歯単４７の側部に一体に形成されたスプロケツ
トホイール５３とチエン５４によつて回転連結されてい
る。５５はベース３に取付けられた当接部材で、侵入穴
を通つて支持台２５内部に伸長し進退用カム５１と当接
するようになつている。

５６はスライド２３の後端部に固着された取付台で、回
動アーム５７の中央部を回動自在に支承している。

この回動アーム５７は先端にフツク５８が形成され、圧
縮スプリング５９の撥力により通常時計方向に回動され
ている。よつて支持台２５が進退用カム５１の作用によ
つて後退したときフツク５８が支持台２５１１Ｃ固着さ
れたフツク６０と係合し、支持台２５の前進を阻止する
ようになつている。６１は可動鉄心が回動アーム５７の
後端部に対向するように取付台５６ＶＣ固着されたソレ
ノイドで、支持台２５の前進が指令された状態で進退用
カム５１の回転につれて一方の頂部が当接部材５５に当
接し他方の頂部がリミツトスイツチ６２（第８図）を作
動したとき付勢され、回動アーム５７を反時計方向に回
動して両フツク５８，６０の係合を外し、支持台２５の
前進を許容する。

パルスモータ８，２１、回転モータ４８およびソレノイ
ド６１等は制御回路６３によつて制御され、この制御回
路６３はコンピユータ６４１１Ｃ接続されている。

そして歪測定装置１１の谷差動トランス１６・・・・・
・はＡ／Ｄ変換回路６５・・・・・・を介してコンピユ
ータ６４に接続されている。コアメモリ若しくは磁気デ
イスク等のコンピユータ６４の記憶装置にはワークｗの
最大歪が存在する角度位相αおよびその角度位相αでの
測定軸方向位置Ｇ１〜Ｇ５における谷歪量δ，〜δ５を
記入する最大歪量テーブルＤＴｌこの最大歪験テーブル
ＤＴに記入された歪量δ１〜δ５に基くワークｗの歪曲
線Ｆ。

（ｘ）のように真直なワークを変形させるためのハンマ
リング位置および回数を記入するハンマリングテーブル
ＨＴ並びに軸方向位置Ｘｌ，Ｘ２・・・・・・をそれぞ
れハンマリングしたときのワークＷの歪量を示す函数ｆ
１（ｘ），Ｆ２（ｘ）・・・・・・が登録されている。
さらに前記記憶装置には最大歪量テーブルＤＴおよびハ
ンマリングテーブルＨＴに測定値および演算値を書き込
み、ハンマリングテーブルＨＴに従つてワークｗにハン
マリングを行う制御プログラムが記憶されている。次に
上記実施例の作動について説明する。歪取が行われるべ
きワークｗが図略の搬入装置によつて搬入されるとチヤ
ツク６がワークｗの一端を把持し、センタ９が他端を弾
機的に押圧支持する。ワークｗがチヤツク６とセンタ９
とに支持されると歪測定装置１１の揺動台１２が回動モ
ータ１３によつて測定位置に回動され、アーム１５・・
・・・・の先端がワークｗの下面にスプリング１８・・
・・・・の撥力によつて弾機的に当接し、差動トランス
１６・・・・・・から測定軸方向位置Ｇ１〜Ｇ５におけ
るワークｗの歪量δ，〜δ５に応じた出力が送出される
。次にコンピユータ６４よりパルスモータ８の所定角度
回転が指令され、主軸７すなわちワークｗが単位角度回
転する。而してこの角度位相αにおける歪測定装置１１
からの歪量δ，〜δ５が読取られ、この読取られた歪量
δ１〜δ５の中の最大値と最大歪量テーブルＤＴに記入
された歪量δ１〜δ５の中の最大値とが比較される。そ
して後者の方が前者よりも大きくかつワークｗが未だ１
回転していないときは主軸７はさらに単位角度回転され
同様のことが繰返される。ところがもし前者の方が後者
よりも大きいときは歪測定装置１１ＶＣより読取られた
歪量δ，〜δ５およびそのときのワークｗの角度位相α
が最大歪量テーブルＤＴ！ＩＣ記入される。ワークＷが
未だ１回転していないときすなわち角度位相αが３６０
回よりも小さいときは主軸７はさらに単位角度回転され
同様のことが繰返される。よつてワークｗが１回転した
ときにはワークｗの最大歪が存在する角度位相αおよび
その角度位相αでの測定軸方向位置Ｇ，〜Ｇ５における
各歪量δ１〜δ５が最大歪量テーブルＤＴに記入される
。ワークｗが１回転されると最大歪量テーブルＤＴに記
入された最大歪量が許容値Ｌ以下かどうかの判別がなさ
れる。

この許容値Ｌは１回のハンマリングによる作物の歪量程
度とするのが望ましい。前記最大歪量が許容値Ｌ以下で
あればワークｗの歪取りを行う必要はなく制御プログラ
ムは終了する。而して最大歪量が許容値Ｌ以上である場
合には最大歪量テーブルＤＴｌｆＣ記入された角度位相
にワークｗか割出回転されてワークｗの最大歪部分が下
方に割出されるとともに歪測定装置１１の揺動台１２が
待機位置に後退されアーム１５・・・・・・がワークｗ
より離脱する。次に最大歪量テーブルＤＴの歪量δ１〜
δ５に基いてワークｗの歪曲線Ｆ。Ｏｃ）を求める。こ
の歪曲鞄Ｆ。（ｘ）は各軸方向位置Ｘ２，Ｘ４，Ｘ６，
Ｘ８，ＸｌＯ（測徒軸方向位置Ｇ１〜Ｇ５）における歪
量δ，〜δ５を直？で結んで近似したものでもよく、２
次曲線で結んで近似したものでも良（）次πハンマリン
グテーブルＨＴにおいて最大歪量δｍ＝ＦＯ（Ｘｍ）に
対応する軸方向位置Ｘｍ（例えばＸ６）の欄に１を記入
する。そして軸方向位置Ｘ６をハンマリングしたときの
ワークｗの歪量を示す函数Ｆ６（ｘ）を記憶装置より検
索し、この函数Ｆ６（ｘ）を歪曲線Ｆ。（ｘ）より減算
してＦ，（ｘ）＝ＦＯ（ｘ）−Ｆ６（ｘ）を求める。Ｆ
，（ｘ）の最大値Ｆ１（Ｘｍ）が許容値Ｌ以下であるか
どうか判別し、許容値Ｌ以上である場合にはハンマリン
グテーブルＨＴ！ＩＣおいて最大値Ｆ１（Ｘｍ）ＶＣ対
応する軸方向位置Ｘｍ（例えばＸ５）の欄ＩｆＣｌを記
入する。続いて軸方向位置Ｘ５をハンマリングしたとき
のワークＷの歪量を示す函数Ｆ５（ｘ）を検索し、これ
をＦ１（ｘ）より減じてＦ２（ｘ）＝Ｆ，（ｘ）−Ｆ５
（ｘ）を求める。Ｆ２（ｘ）の最大値Ｆ２（Ｘｍ）が許
容値Ｌより大きいときはハンマリングテーブルＨＴの軸
方向位置Ｘｍの欄ＶＣｌを記入し以下同様のことを繰返
す。而してＦｎ＋１（ｘ）＝Ｆｎ（ｘ）−Ｆｍ（ｘ）の
最大値Ｆｎ＋，（Ｘｍ）が許容値Ｌより小さくなつたと
きハンマリングテーブルＨＴへの記入を終了し、実際の
ハンマリングを開始する。すなわちスライド２３がシリ
ンダ２４の作動によつて前進端に移動されるとともに回
転モータ４８が起動されてカム３５が回転され、当接金
３１，３２を介してハンマアーム２７および受けアーム
２８の後端部がカム３５によつて押動され、両アーム２
７，２８が開閉されてハンマ２９が受け台３０に向つて
昇降する。

この場合受けアーム２８はスプリング３８の張力によつ
てストップ部材３９に当接されているので、受アーム２
８は静止状態を保つ。そして回転モータ４８の起動によ
り進退用カム５１も回転されるが、回動アーム５７のフ
ツク５８がフツク６０に係合されているので支持台２５
は後退端に保持される。次にハンマリングテーブルＨＴ
に従つて最大歪量Ｆ。

（Ｘ６）に対応する軸方向位置Ｘ６にハンマ２９を割出
すべくパルスモータ２１が回転され、移動台２０が位置
決めされる。移動台２０が位置決めされかつ進退用カム
５１の一方の頂部が当接部材５５ｆ１Ｃ当接して他方の
頂部がリミツトスイツチ６２を作動するとソレノイド６
１が付勢され、回動アーム５１が反時計方向に回動され
てフツク５８がフツク６０より離脱され、支持台２５の
前進が許容される。而して進退用カム５１の回転につれ
て支持台２５は圧縮スプリング２６の撥力によつて前進
され、受けアーム２８の受け台３０はワークｗの下面に
当接される。この場合受け台３０とワークｗとの当接に
より受けアーム２８は反時計方向に微少量回転されスト
ツプ部材３９との当接を解除される。進退用カム５１が
略９００回転されるとその基内部が当接部材５５に当接
されるようになつて支持台２５が前進端位置に停止され
るとともにカム３５の作動によつてハンマアーム２７お
よび受けアーム２８の先端部が接近され、ハンマ２９が
受け台３０上のワークｗを上側すなわち歪方向の反対側
より叩く。このときワークＷｆ）直径のバラツキ等は弾
性部材３３，３４によつて吸収される。ハンマリングが
完了してカム３５および進退用カム５１がさらに回転さ
れるとハンマ２９が上昇されるとともに進退用カム５１
の他方の頂部と当接部材５５との当接によつて支持台２
５は後退され、フツク５８，６０の係合により後退端に
保持される。以降ハンマリングテーブルＨＴｌｆＣ従つ
て最大歪量Ｆ１ （Ｘ，）・・・・・ＦＯ（Ｘｍ）に対
応する軸方向位置Ｘ，・・・・・・Ｘ．にハンマ２９を
順次割出し、前述と同様にワークｗにハンマリングを行
う。ここにおいてワークｗの同一軸方向位置を複数回ハ
ンマリングする場合、全く同一個所をハンマリングする
と２回目以降のハンマリングによる歪は前回のハンマリ
ングによるワーク表面の変形により順次異なつてしまう
ので、これを防止するためＶＣ２回目以降のハンマリン
グではハンマ２９をワークｗの軸方向に小しづつずらし
てこの軸方向位置に割出しするようにする。すべてのハ
ンマリングが完了すると最大歪量テーブルＤＴおよびハ
ンマリングテーブルＨＴがクリアされ、制御プログラム
の冒頭にジアップされる。

而してワークｗが１回転されて歪量が測定され、最大歪
量テーブルＤＴに記入された最大歪量が許容値Ｌ以下で
あるかどうかの判別がなされ、許容値Ｌ以上であれば許
容値Ｌ以下になるまで前述と同様のサイクルが繰返され
る。そして最大歪量が許容値Ｌ以下となつたとき歪取り
が完了する。向本実施例ではハンマリングテーブルを作
成する順序に従つてハンマを１回のハンマリング毎に軸
方向に位置決めしているが、ハンマリングテーブルに基
いて各軸方向位置におけるハンマリング回数を累積し、
ハンマを各軸方向位置に順次割出して各位置における累
積回数宛ハンマリングするようにしても良い。またワー
クｗがＳ字状に歪んでいる場合には歪量とハンマリング
方向とに正負の符号を付することにより同様に処理でき
る。

負のハンマリングとは正のハンマリングに対して１８０
ン位相のずれた方向よりワークｗを叩くこととする。さ
らに、同一軸方向位置を複数回ハンマリングする場合、
前半はハンマリングカを大きくして能率的にワークの歪
を除去し、後半はハンマリング力を弱めて１回のハンマ
リングによるワークの変形を小さくし、以つて歪取りの
精度を向上させるようにしても良い。

以上詳述したように本発明によれば、ワークの歪量を歪
測定装置によつて測定して歪曲線を求め、真直なワーク
を求められた歪曲線のように変形させるために必要なハ
ンマリング位置およびハンマリング回数を演算し、この
演算された軸方．向位置において演算された回数だけワ
ークに歪方向の反対側よりハンマリングして歪を除去す
るようにしたので、ワークの歪を作業者の勘と熟練を必
要とせずに自動的かっ高能率に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークをハンマリングする説明図、第２図はハ
ンマリングによるワークの変形を示す説明図、第３図、
第４図はハンマリング装置の平面図および側面図、第５
図、第６図は第３図のＶ一ｖ線および−線に沿つて切断
した断面図、第７図は第６図の−断面図、第８図は第７
図の−断面図、第９図乃至第１１図はコンピユータの記
憶装置に記憶された最大歪量テーブル、ハンマリングテ
ーブルおよび制御プログラムである。 ３・・・・・・ベース、４・・・・・・主軸台、５・・
・・・・心押台、６・・・・・・チヤツ久 ７・・・・
・・主軸、８・・・・・・パルスモータ、９・・・・・
・センタ、１１歪測定装置、１５・・・・・・測定アー
ム、１６・・・・・・差動トランス、２０・・・・・・
移動台、２１・・・・・・パルスモータ、２２・・・・
・・送りわじ、２５・・・・・・支持台、２７・・・・
・・ハンマアーム、２８・・・・・・受けアーム、２９
・・・・・・ハンマ、３０・・・・・・受け台、３５・
・・・・・カム、４８・・・・・・回転モータ、６３・
・・・・・制御回路、６４・・・・・・コンピユータ、
ＤＴ・・・・・・最大歪量テーブル、ＨＴ・・・・・・
ハンマリングテーブル、ｗ・・・・・・ワーク、４，５
，６，７，８，９等によつてワーク保持装置が構成され
、２０，２１，２２，２５，２７，２８，２９，３０等
によつてハンマリング装置が構成されている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワークを割出し回転可能に保持するワーク保持装置
   と、前記ワークの歪量を複数の軸方向位置において測定
   する歪測定装置と、ワークを挾んで相対向するハンマお
   よび受け台を有しワークの複数の軸方向位置において受
   け台にて支持したワークを歪方向の反対側よりハンマに
   より叩くハンマリング装置と、前記ワークの歪方向が前
   記ハンマの反対側を向くように前記ワーク保持装置を割
   出し回転させる割出し回転装置と、ワークの最大歪が存
   在する角度位相における各軸方向位置の歪量を記入する
   ための最大歪量テーブル、ワークを真直に変形させるに
   必要なハンマリング位置を記入するためのハンマリング
   テーブル、ならびにワークの各軸方向位置を１回ハンマ
   リングしたときに生ずる歪量を示す複数の函数をそれぞ
   れ記憶する記憶装置と、前記最大歪量テーブルに記入さ
   れた各軸方向位置の歪量を直線もしくは曲線で結んだ歪
   曲線を求める手段と、この歪曲線の最大歪量に対応する
   軸方向位置を前記ハンマリングテーブルに記入するとと
   もに、その軸方向位置に対応する前記函数を前記記憶装
   置より検索してこの函数を前記歪曲線より減算して新た
   な歪曲線を演算し、以下同様な操作を歪曲線が許容範囲
   に達するまで繰返して前記ハンマリングテーブルを作成
   する演算手段と、前記ハンマリングテーブルに記入され
   た軸方向位置および回数だけ前記ハンマリング装置を作
   動させる制御手段とを設けたことを特徴とする自動歪取
   り装置。