JP2002273539A - アプセッティング鍛造プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アプセッターで成形される一次成形ワークを
効率良く搬送し生産性を上げることが出来る鍛造プレス
装置の提供 【解決手段】鍛造プレス自動化装置は、アプセッター１
による一次成形ワークを上型と下型により成形する鍛造
プレス本体１２と、鍛造プレス本体を中心に両サイドに
配置された複数のアプセッター１と、アプセッター１の
一次成形ワークを鍛造プレス位置まで搬送する一対の高
速搬送コンベヤ１１と、一次成形ワークを搬送コンベヤ
１１に載せるための一次成形ワーク移載装置１９と、鍛
造プレス本体１２の内側に、装着し、鍛造プレス本体１
２に対して両側から搬送コンベヤによって送られて来る
一次成形ワークをそれぞれ鍛造プレスの金型に挿し込
み、プレス後の二次成形ワークを金型から抜き取り後工
程に送り出す、一対の一次成形ワーク搬送装置３１及び
二次成形ワーク搬出装置３５とで構成する鍛造プレス自
動化装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数台のアプセッタ
ーにより成形をおこなった一次成形ワークをプレス可能
な時間内に、鍛造プレス本体まで運び、なおかつプレス
金型に一次成形ワークを挿入及びプレス後の二次成形ワ
ークを金型から取り出し、後工程に送り出す機能を有し
た鍛造プレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アプセッターによる成形は、丸棒材を電
極で掴み丸棒材端との間で電流を流し他端から加圧する
ことで加熱端を団子状に膨らまし成形を行う方法であ
り、広く用いられている。

【０００３】図７は、アプセッターの外観を示す斜視図
であり、図８（a）〜（ｃ）は、アプセッターによる成
形工程を示す、概略流れ図である。

【０００４】アプセッターによる一次成形工程は、図７
に示すアプセッターの材料供給装置６により、図８(a)
に示すように丸棒材８を、アンビル電極３と加圧装置４
及び電極チャック２の間にセットする。次に、電極チャ
ック２で丸棒材８を挟み加圧装置４で丸棒材８をアンビ
ル電極３に押し当てトランス７により通電を行なう。通
電を行なった状態で、加圧装置の加圧を継続すること
で、図８(ｂ)に示す様に丸棒材８のアンビル電極３側が
加熱溶融されることで焼き団子状に成形され、一次成形
ワーク９が出来る。目的とする一次成形ワークが、出来
た所で、通電を止め図８(ｃ)に示すように、電極チャッ
ク２及び加圧装置４を開放し、取り出す。この一連の動
作を繰り返すことで、成形を行なっている。

【０００５】図９は、アプセッターを使用して出来る一
次成形ワークが、プレス可能な状態のうちにプレスを行
なうための従来のライン設備構成の一例を示す平面図で
ある。

【０００６】通常アプセッターで一次成形を行なうに
は、十数秒〜数十秒かかるのに対し、鍛造プレス本体
が、プレスを行なうには一秒〜数秒ですむため、一台の
鍛造プレスに対して四台程度のアプセッターが組み合わ
されており、図９に示す様に、アプセッターを鍛造プレ
ス本体より片側一列に並べ、各アプセッターにて成形さ
れた一次成形ワークをエジェクター５でシュート１０に
落とし、シュート１０を通過した後、トップチェーン式
コンベヤ１１上に落ち、鍛造プレス本体１２近傍の一次
成形ワーク受け１３に辿り着き停止する。ここで鍛造プ
レス本体１２の前に据え付けた、多関節ロボット１４が
一次成形ワーク９を取りに行き鍛造プレスの金型１５に
挿入し、ロボット１４が逃げた後プレスを行なう。プレ
ス終了と同時にワーク搬出装置１６が鍛造プレス１２の
金型部へ前進し、レール１６a上に二次成形ワーク１７
を載せた後、レール１６aを傾斜させてワーク受け箱１
８に送り出す構成で一連の鍛造作業を行なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成による鍛造
自動化ラインにおいては、鍛造プレス本体に対し片側へ
直線状に並んだ複数のアプセッターから一本の搬送コン
ベヤで一次成形ワークを鍛造プレス本体近傍まで搬送す
るため、鍛造プレス本体から最も遠いところに位置する
アプセッターから一次成形ワークを搬送コンベヤで運ぶ
のに時間がかかる上、シュートからコンベヤまで一次成
形ワークはフリーであるため、姿勢を安定させることが
難しく、トップチェーン上を成形ワークが運ばれてくる
ので、コンベヤの速度を上げることが出来ない上に成形
ワークがワーク受けに到着する時間を正確に予測するこ
とも出来ない。

【０００８】また、ワーク受けに一次成形ワークが、到
着したことを確認して多関節ロボットが動きだし成形ワ
ークをプレスの金型に挿入、さらにロボットが逃げるの
を待ってプレスを行なうために待ち時間が長くなる。

【０００９】これらの動きを総合すると、二次成形ワー
ク一本当りの生産にかかる時間が長く非常に生産性が悪
いものとなっている。

【００１０】そこで、本発明は、アプセッターで成形さ
れる一次成形ワークを効率良く搬送し生産性を上げるこ
とが出来る鍛造プレス装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の鍛造プレス自動
化装置は、アプセッターによる一次成形ワークを上型と
下型により成形する鍛造プレス本体と、鍛造プレス本体
を中心に開口一側面の両サイドに一直線状に配置された
複数のアプセッターと、アプセッターと鍛造プレスとの
間に、一次成形ワークを鍛造プレス位置まで保持して搬
送する一対の高速搬送コンベヤと、各アプセッターにて
成形された一次成形ワークを搬送コンベヤに載せるため
の一次成形ワーク移載装置と、金型の両側鍛造プレス本
体の内側に装着し、鍛造プレス本体に対して両側から搬
送コンベヤによって送られて来る一次成形ワークをそれ
ぞれ鍛造プレスの金型に挿し込み、プレス後の二次成形
ワークを金型から抜き取り後工程に送り出す、一対の一
次成形ワーク搬送装置及び二次成形ワーク搬出装置とで
構成することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
エンジンバルブの鍛造プレスの例について説明する。

【００１３】図1は、本発明のアプセッターを使用した
鍛造ライン設備構成を示す斜視図、図２は、本発明のア
プセッターを使用した鍛造ライン設備構成をより判り易
く示した概略平面図である。なお、図２〜図１０におい
て、図１に示す同一部材には同一符号を付しその説明
は、省略する。

【００１４】図１において、鍛造プレス本体１２を中心
に鍛造プレス本体１２の開口一側面の両サイドに伸びる
形で同数、同ピッチで一直線状にアプセッター１を配置
する。なお、アプセッターには、例えば図７に示すもの
が使用できる。

【００１５】アプセッター１と鍛造プレス本体１２との
間には、一次成形ワーク９を鍛造プレス本体１２の位置
まで搬送するように、両外側から内側の鍛造プレス本体
１２の方向へそれぞれ移送する一対の搬送コンベヤ２２
を一直線状に配置する。各アプセッター１の前方搬送コ
ンベヤ２２上部には、アプセッター１にて成形された一
次成形ワーク９を搬送コンベヤ２２に載せるための一次
成形ワーク移載装置１９を配置し、アプセッター１で成
形される一次成形ワーク９をアプセッター１から取り出
し搬送コンベヤ２２上に移載する。

【００１６】さらに金型１５の両側鍛造プレス本体１２
の内側に、一次成形ワーク搬送装置３１と、二次成形ワ
ーク搬送装置３５を有するワーク搬送装置２９を配置す
ることで、鍛造プレス本体１２に対して両側から搬送コ
ンベヤ２２によって送られて来る一次成形ワーク９を交
互に、それぞれ鍛造プレス本体１２の金型１５に挿し込
み、プレス後の二次成形ワーク１７を金型１５から抜き
取り、後工程にある冷却用コンベヤ４０へと送り出す。
ただし、アプセッター１、搬送コンベヤ２２、及びワー
ク搬送装置２９は、鍛造プレス本体１２の両側配置に対
し必ずしも、両側ともが、稼動する必要はなく、どちら
か片側のみの稼動とすることも出来る。

【００１７】図２からも判るように、鍛造プレス本体１
２を中心に、鍛造プレス本体１２の開口一側面の両サイ
ドに伸びる形で同数、同ピッチで一直線状に並んだアプ
セッター１や、一次成形ワーク移載装置１９は、必ずし
もそれ自身対称形状である必要はなく、配置ピッチが等
しければ良い。もちろん対称形状であっても良い。

【００１８】図３は、本発明の一次成形ワークをアプセ
ッターから搬送コンベヤに移載する部分の構造を示す概
略斜視図である。アプセッター1の成形ステージにおい
て、電極チャック２、アンビル電極３、加圧装置４によ
る一次成形ワーク９の成形中に、その手前において上方
からみて一直線状に、一次成形ワーク移載装置１９の一
次成形ワーク移載用チャック２０と一次成形ワーク搬送
コンベヤ２２のチェーン２３に取り付けられた搬送ブラ
ケット２５に装着された搬送ポット２６が待機してい
る。一次成形終了と同時に一次成形ワーク移載用チャッ
ク２０が、一次成形ワーク９を把持してアプセッター１
の成形ステージから取り出し、待機している搬送ポット
２６に挿し込む。一次成形ワーク９が、搬送ポット２６
に挿し込まれた直後に、搬送コンベヤ２２のチェーン２
３が高速で動き、それに係留された搬送ブラケット２５
がその両側にあるコロ２４と、搬送コンベヤ２２のガイ
ド２７に導かれて鍛造プレス本体１２の直前待機位置ま
で移動し停止する。搬送ポット２６は、ワークの寸法に
より数種類に分られ、そのサイズに応じてつまみ２８を
引くことで、容易に交換することが出来る。

【００１９】図４は、本発明の一次成形ワークをアプセ
ッターの成形ステージから搬送コンベヤの搬送ポットに
移載する工程を示す流れ図である。

【００２０】図４(a)は、一次成形を行なっている状態
を示しており、成形中に一次成形ワーク移載用チャック
２０は、一次成形ワーク９の直前で待機している。

【００２１】図４(b)は、一次成形終了直後を表わし、
一次成形ワーク移載用チャック２０が、一次成形ワーク
９を把持すると同時に、電極チャック２、アンビル電極
３、加圧装置４が、一次成形ワーク９から離脱する。

【００２２】図４(c)にて一次成形ワーク９を把持した
ワーク移載用チャック２０が、一次成形ワーク移載装置
１９のスライド上を後退し搬送コンベヤ２２の搬送ポッ
ト２６の真上で停止し、次に図４(d)の如く昇降用シリ
ンダー２１により下降し、一次成形ワーク９の反成形側
を搬送ポット２６に挿し込む。この後一次成形ワーク移
載用チャック２０を開放し図４(a)の待機位置へ戻る。

【００２３】これらの一連の動作を、一次成形ワーク９
を把持した状態で行なうことで、アプセッター１のアン
ビル電極３と、加圧装置４の天地が、逆タイプのアプセ
ッターに対しては一次成形ワーク移載用チャック２０が
１８０度旋回タイプのもので対応することが出来る。

【００２４】図５は、本発明の搬送コンベヤ上の搬送ポ
ットから一次成形ワークを鍛造プレスの金型に挿入する
構造と、プレス成形後二次成形ワークを鍛造プレスの金
型から取り出し、後工程に搬出するワーク搬送装置の様
子を示す概略斜視図である。

【００２５】図５では、鍛造プレス本体右側から搬送さ
れて来た一次成形ワーク９を鍛造プレスの金型１５に挿
し込む一次成形ワーク搬送装置３１の様子と、それと同
一の走行プレートで係合された二次成形ワーク搬送装置
３５が二次成形ワーク１７を後工程の冷却用コンベヤ４
０に搬出する様を示している。この時、基本的に鍛造プ
レス本体左側のワーク搬送装置２９は、図５に示すよう
に前進した状態で、次に搬送コンベヤ２２の左側から搬
送されて来る一次成形ワーク９を待ち構える体勢をと
る。

【００２６】図６は、本発明の搬送コンベヤ上の搬送ポ
ットから一次成形ワークを鍛造プレスの金型に挿入する
構造と、プレス成形後二次成形ワーク１７を鍛造プレス
の金型１５から取り出し、後工程に搬出する様子を示す
概略流れ図である。

【００２７】図６(a)は、初期待機状態を示す平面図で
あり、ワーク搬送装置２９が前進した状態で、一次成形
ワーク搬送装置３１の１８０度開閉チャック３２が、搬
送ポット２５の停止位置直前で待機している。

【００２８】次ぎに図６(b)に示すように、鍛造プレス
本体１２の左側から搬送されて来た一次成形ワーク９を
１８０度開閉チャック３２が掴み、昇降シリンダー３４
で持ち上げ、搬送ポット２６から引き抜く。

【００２９】次ぎに図６(c)の如く180度開閉チャック３
２を旋回用シリンダー３３により９０度旋回させる。こ
の動作を行なっている間に、二次成形ワーク搬送装置３
５のフック３６を旋回用シリンダー３７で旋回させて二
次成形ワーク１７が金型１５内にある時は、それを引っ
かけ昇降用シリンダー３８を上昇させて二次成形ワーク
１７を金型１５から引き抜く。

【００３０】次ぎに図６(d)の如く走行プレート３０を
ワーク搬送装置２９の走行レール上を高速で後退させ、
一次成形ワーク９を把持したまま金型１５の真上に移動
させる。この時二次成形ワーク搬送装置３５のフック３
６によって引っかけられた二次成形ワーク１７は、二次
成形ワーク搬送装置３５のイナーシャにより、後工程の
冷却用コンベヤ４０に、搬出される。また、この時フッ
ク３６の直後に離型剤噴射ノズル３９を取り付けること
で、金型１５に離型剤を正確に噴射することも出来る。
ここで、昇降用シリンダー３４を下降させて一次成形ワ
ーク９を金型１５に挿入する。

【００３１】次ぎに図６(e)に示すように、180度開閉チ
ャック３２を開き一次成形ワーク９を開放する。この時
フック３６も旋回用シリンダー３７により９０度旋回さ
せてもとに戻す。この状態で、ワーク搬送装置２９を前
進させることで、プレス本体１２の右側から搬送されて
来た一次成形ワークを、上記と同様の動作で右側の搬送
装置が動作している場合や、あるいはプレス中でも図６
(a)に示す待機位置に戻り、次ぎのワークを待ち受ける
ことが出来る。

【００３２】以上のようにワーク搬送装置２９を交互に
動作させることで、アプセット時間と比較して短時間の
動作ですむ鍛造プレスに対して、効率良く一次成形ワー
ク９を供給することが出来る。図６(d)に示す二次成形
ワーク搬送装置３５が二次成形ワーク１７を放出した
後、フック３６を下降させるタイミングは、直後でも良
く、また、１８０度開閉チャック３２が、待機位置にも
どるまでであれば良い。また１８０度開閉チャック３２
とフック３６の昇降タイミングを同時にすることで、そ
れぞれにある昇降シリンダーを一つにすることも可能で
ある。

【００３３】また、この配置のライン設備においては、
必ずしも鍛造プレスに対して両側の装置をフルに動作さ
せる必要はなく、片側のみを動作させることも可能であ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明の鍛造プレス自動化装置によれ
ば、アプセット時間と比較して短時間の動作ですむ鍛造
プレスに対して効率良く一次成形ワークを供給すること
が可能で、鍛造品の生産効率を飛躍的に上げることが出
来る。

【００３５】また、本発明の配置のライン設備において
は、必ずしも鍛造プレスに対して両側の装置をフルに動
作させる必要はなく、片側のみを動作させることも可能
にしたため、全生産を止めることなくそれぞれの設備の
整備や、部品の交換を効率良く行なうことが出来る。

【００３６】また、本発明の搬送コンベヤにおいて、チ
ェーン上に当ピッチで移動用コロの付いた搬送ブラケッ
トを取り付け、搬送ブラケットに対して着脱容易なワー
ク受けポットを装着し、一次成形ワークをワーク受けポ
ットに挿し込んだ状態で搬送することで、ワークを一定
した姿勢のまま高速で搬送することが出来る。

【００３７】また、本発明の一次成形ワークを搬送コン
ベヤから抜き取りプレス金型に挿入する一次成形ワーク
搬送装置と、プレス成形後金型から二次成形ワークを抜
き取り後工程に送り出す二次成形ワーク搬出装置を、同
一プレート上に構成し前後スライド動作をすることで、
一次成形ワークの金型への挿入と、二次成形ワークの後
工程への送り出しを同時に行う構造とすることがで
き、、ワーク供給とワーク搬出のための待ち時間を無く
すことが出来る。

【００３８】また、本発明の一次成形ワーク搬送装置の
ハンドリング部において、チャックを180°開閉構造か
つチャック本体９０°旋回構造とすることで、一次成形
ワークの搬送コンベヤから金型への供給動作及び、鍛造
プレス本体のプレス最中での搬送装置の移動を可能に
し、高効率のプレスへのワーク供給が可能となる。

【００３９】また、本発明の二次成形ワーク搬出装置に
おいて、フック型旋回ハンドにより、プレス後の二次成
形ワークを、金型から取り出し後工程に送り出すととも
に、フック型旋回ハンドに、離型剤を噴射するノズルを
設けたことにより、より確実に金型に対して離型剤を吹
きつけることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のアプセッターを使用した鍛造ライン
設備構成を示す斜視図。

【図２】 本発明のアプセッターを使用した鍛造ライン
設備構成を示す概略平面図。

【図３】 本発明の一次成形ワークをアプセッターから
搬送コンベヤに移載する部分の構造を示す概略斜視図。

【図４】 本発明の一次成形ワークをアプセッターから
搬送コンベヤに移載する工程を示す流れ図。

【図５】 本発明の搬送コンベヤから一次成形ワークを
プレス金型に挿入する構造と、プレス成形後二次成形ワ
ークをプレス金型から取り出し、後工程に搬出する様子
を示す概略斜視図。

【図６】 本発明の搬送コンベヤから一次成形ワークを
鍛造プレス金型に挿入する構造と、プレス成形後二次成
形ワークを鍛造プレス金型から取り出し、後工程に搬出
する様子を示す概略流れ図。

【図７】 アプセッターの外観を示す斜視図。

【図８】 アプセッターによる成形工程を示す概略流れ
図。

【図９】 アプセッターを使用した従来の鍛造ライン設
備構成を示す平面図。

【符号の説明】

１：アプセッター ２：電極チャック ３：アンビル電極 ４：加圧装置 ５：エジェクター（排出装置） ６：丸棒材料供給装置 ７：トランス ８：丸棒材料 ９：一次成形ワーク １０：一次成形ワーク排出用ガイドシュート １１：トップチェーン式搬送コンベヤ １２：鍛造プレス本体 １３：一次成形ワーク受け装置 １４：多関節ロボット １５：プレス金型 １６：二次成形ワーク搬出装置 １６a：二次成形ワーク搬出シュート １７：二次成形ワーク １８：二次成形ワーク受け箱 １９：一次成形ワーク移載装置 １９a：移載走行用サーボモーター ２０：一次成形ワーク移載用チャック ２１：移載用昇降シリンダー ２２：一次成形ワーク搬送コンベヤ ２３：チェーン ２４：コロ ２５：搬送ブラケット ２６：搬送ポット ２７：搬送ガイド ２８：つまみ ２９：ワーク搬送装置 ２９a：走行装置用サーボモーター ３０：走行プレート ３１：一次成形ワーク搬送装置 ３２：１８０度開閉チャック ３３：旋回用シリンダー ３４：昇降シリンダー ３５：二次成形ワーク搬送装置 ３６：フック ３７：旋回用シリンダー ３８：昇降用シリンダー ３９：離型剤噴射ノズル ４０：冷却用コンベヤ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｋ 27/00 Ｂ２１Ｋ 27/00 Ｂ Ｆターム(参考） 4E087 AA10 CA11 CB01 DA01 DA04 DA05 EA11 EA32 ED09 FA03 FA23 HA68

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アプセッターによる一次成形ワークを
   上下の金型により成形する鍛造プレス本体と、 鍛造プレス本体の開口を中心に両サイドに一直線状に配
   置された複数のアプセッターと、 アプセッターと鍛造プレスとの間に、一次成形ワークを
   鍛造プレス位置まで保持して搬送する一対の高速搬送コ
   ンベヤと、 各アプセッターにて成形された一次成形ワークを高速搬
   送コンベヤに載せるための一次成形ワーク移載装置と、 プレス本体の内側に配置され、鍛造プレス本体に対して
   両側から高速搬送コンベヤによって送られて来る一次成
   形ワークをそれぞれ鍛造プレスの金型に挿し込む一次成
   形ワーク搬送装置、及びプレス後の二次成形ワークを金
   型から抜き取り、後工程に送り出す二次成形ワーク搬出
   装置とを備えたことを特徴とする鍛造プレス装置。
2. 【請求項２】 搬送コンベヤが、チェーン上に等ピッ
   チで移動用コロの付いた搬送ブラケットを取り付け、搬
   送ブラケットに対して着脱容易なワーク受けポットが装
   着され、一次成形ワークを搬送ポットに挿し込んだ状態
   で搬送することを特徴とする請求項１記載の鍛造プレス
   装置。
3. 【請求項３】 一次成形ワークを搬送コンベヤから抜き
   取りプレス金型に挿入する一次成形ワーク搬送装置と、
   プレス成形後金型から二次成形ワークを抜き取り後工程
   に送り出す二次成形ワーク搬出装置を、同一プレート上
   に配置し、前後スライド動作をすることで一次成形ワー
   クの金型への挿入と二次成形ワークの後工程への送り出
   しを同時に行うことを特徴とする請求項１又は２記載の
   鍛造プレス装置。
4. 【請求項４】 一次成形ワーク搬送装置のハンドリング
   部において、チャックを180°開閉構造かつチャック本
   体９０°旋回構造とし、一次成形ワークの搬送コンベヤ
   から金型への供給動作及び鍛造プレス本体のプレス最中
   での搬送装置の移動を可能にすることを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の鍛造プレス装置。
5. 【請求項５】 二次成形ワーク搬出装置において、フッ
   ク型旋回ハンドによりプレス後の二次成形ワークを金型
   から取り出し後工程に送り出すとともに、フック型旋回
   ハンドに離型剤を噴射するノズルを設けたことを特徴と
   する請求項１、２、３又は４に記載の鍛造プレス装置。