JP2007245174A - 金型脱落の検知センサーを有する多段鍛造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動で複数工程で鍛造する多段鍛造装置により鍛造する際、金型またはパンチのワーク中への脱落を検知し、誘発される次工程の装置の事故を未然に防止する。
【解決手段】 多段鍛造装置１のパンチホルダー９ｂと上部パンチ９との接触面１６に開口するエアー孔１５をパンチホルダー９ｂ内に配設し、パンチホルダー９ｂから上部パンチ９の脱落時にエアー孔１５のエアー圧低下を検知する検知センサーのプレシャースイッチ２０をエアー孔１５に連通し、検知センサーの圧力検知信号を多段鍛造装置１の自動運転制御装置に接続して自動運転を図っている。
【選択図】 図２

Description

この発明は自動運転を行っている多段鍛造装置における金型あるいはパンチの破損によりパンチがワーク中に脱落したことを検知する検知センサーを有する自動運転の多段鍛造装置に関する。

従来、自動運転により連続的に鍛造する多段鍛造装置において、金型あるいはパンチの破損、もしくは金型を取り付けているネジ部の折損などにより、金型あるいはパンチ先端部がワーク中に脱落する。このように、ワーク中に金型あるいはパンチ先端部が脱落すると、ワーク中に脱落した金型あるいはパンチ先端部が残存することとなり、残存した金型あるいはパンチ先端部をワークに装着したまま次工程の金型およびパンチにより鍛造されることとなる。その結果、次工程の金型やパンチを破損するなど設備事故を誘発させていた。

例えば、図４に示すように、第２工程のパンチ押さえ９ａで支持したパンチホルダー９ｂに第２工程の上部パンチ９を保持し、ワークのリング体１２を打鍛する時に、第２工程の上部パンチ９の保持部で折損が生じることがある。このように第２工程の打鍛時に上部パンチ９の折損が生じると、図５に示すように、第２工程のパンチホルダー９ｂを上昇する時に、折損した第２工程の上部パンチ９がリング体１２のリング中に残り、そのリング中に残った状態のままリング体１２が取り出しマニピュレータで第３工程まで自動搬送されることとなる。

次いで、図６に示すように、リング体１２に残った第２工程の上部パンチ９が第３工程の打鍛時に第３工程のパンチ１３で打鍛されることとなる。その結果、上記のように第３工程のパンチ１３が破損するだけでなく、第２工程においても、第２工程のパンチホルダー９ｂが破損したり、第３工程のパンチ１３が破損したり、第３工程の金型１３ｂが破損したり、第３工程のパンチホルダー１３ａが破損したり、あるいは、第３工程の金型押さえ１３ｃに反りが生じる。このような事態が生じると、第２工程のパンチホルダー９ｂに残ったネジを取り外したり、第３工程のパンチ１３のボルトを交換するなどのために、鍛造工程に最大で３時間の休止時間が余儀なく生じることとなる。

ところで、従来の鍛造装置として、金型のバックアップリングだけが熱膨張することで、金型がバックアップリングから脱落したり、その結果割れたりすることが生じていたが、このような事態を防止するために、金型およびバックアップリングの背後に加熱装置を設け、金型及びバックアップリングの両方を加熱装置により加熱して金型およびバックアップリングを共に熱膨張させることで、バックアップリングから金型が脱落することを防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この提案の装置は脱落を防止する装置であるが、連続自動の多段鍛造装置において金型が脱落した際に脱落を検知して、次工程へ影響を及ばさないようにする装置ではなかった。

特開平１１−３３６６３号公報

本発明が解決しようとする課題は、自動で複数工程で鍛造する多段鍛造装置により鍛造する際の金型あるいはパンチのワーク中への脱落を検知し、脱落から誘発される次工程の装置の事故を未然に防止する手段を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、多段鍛造装置の金型ホルダーまたはパンチホルダーと金型またはパンチとの接触面に開口するエアー孔を該金型ホルダーまたはパンチホルダー内に配設し、該金型ホルダーまたはパンチホルダーから金型またはパンチの脱落時にエアー孔のエアー圧低下を検知する検知センサーをエアー孔に連通し、該検知センサーの圧力検知信号を多段鍛造装置の自動運転制御装置に接続して自動運転せしめたことを特徴とする多段鍛造装置である。

本発明の手段とすることで、自動運転による複数段工程からなる多段鍛造装置において、前段工程の金型やパンチが破損脱落してワーク中に残存し、該ワークを残存した金型やパンチと共に次工程でさらに鍛造することにより引き起こされる次工程設備の金型やパンチなどの破損あるいは設備トラブルを、前段工程の金型やパンチの脱落時にその脱落を検知することで、自動運転を停止して次工程に及ぼす影響を未然に排除し、装置部材の損傷を最小限とし、かつ、次工程での設備の事故を防止して短時間の停止で再運転を可能とするなど、本発明は優れた作用効果を奏するものである。

本発明の手段を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の多段鍛造装置１である。この多段鍛造装置１は、自動運転して順次多段で鍛造するための第１工程の鍛造装置２、第２工程の鍛造装置３、第３工程の鍛造装置４を有する。この多段鍛造装置１により被鍛造材である切断棒鋼材５をリング状素材１４に鍛造して成形する場合、先ず、第１工程の鍛造装置２により切断棒鋼材５を上部金型６と下部金型７間で円盤体８に鍛造する。次いで、この円盤体８を第２工程の鍛造装置３に自動で搬送し、パンチ押さえ９ａ内のパンチホルダー９ｂに保持された上部パンチ９および下部パンチ１０により上下から鍛造して内部に圧縮部１１を有するリング体１２に成形する。さらに、自動で第３工程の鍛造装置４に搬送し、金型押さえ１３ｃで保持した環状の孔の空いた金型１３ｂとパンチホルダー１３ａで支持された第３工程のパンチ１３の間にリング体１２を設置し、この内部に圧縮部１１を有するリング体１２から圧縮部１１を上部からパンチ１３でポン抜きしてリング状素材１４に成形する装置である。

図２は本発明の手段の自動運転の多段鍛造装置１の第２工程の組図を模式的に示す縦断面図である。図３は上部パンチ９が破損した際の第２工程の上部パンチ９の上昇時の状態を模式的に示す図である。

従来の手段では、例えば、図４に示す円盤体８の鋼材をリング状素材１４に鍛造する多段鍛造装置１の第２工程の鍛造装置３において、図４の（ａ）に示すように、円盤体８からリング体１２へ打鍛する時に、何らかの原因により第２工程の鍛造装置３の上部パンチ９がパンチホルダー９ｂから折損して脱落することがある。このようになると、図４の（ｂ）に示すように、第２工程のパンチホルダー９ｂの上昇時に、脱落した上部パンチ９がリング体１２の中に残存することとなる。その結果、残存した上部パンチ９はリング体１２と共に次の第３工程の鍛造装置４に自動送給されて持ち込まれることとなる。そこで、持ち込まれた第２工程の上部パンチ９がこの第３工程のリング体１２内の圧縮部１１の打抜き用のパンチ１３により、図４の（ｃ）に示すように誤って打鍛される。

すなわち、従来の手段では、第２工程の上部パンチ９が折損すると、第２工程のパンチホルダー９ｂが破損されたり、あるいは次工程に影響して第３工程のパンチ１３が破損されたり、第３工程のダイス１３ｃが破損されたり、第３工程のパンチホルダー１３ｂが破損されたり、もしくは第３工程のダイス押え１３ｄに反りが生じるなど、種々の不具合が発生することとなる。

そこで、本発明の手段では、このような破損や不具合を防止するために、図２に示すように、第２工程の上部パンチ９の取付け用のパンチホルダー９ｂにエアーを通すエアー孔１５を設け、このエアー孔１５の一端をパンチホルダー９ｂと上部パンチ９の境界面１６に臨む開口１７に接続する。一方、エアー孔１５の他端をパンチホルダー９ｂからパンチ押さえ９ａに通じて外部に臨む開口１８に接続し、この開口１８に一定圧のエアーを供給すると共に開口１８をエアー圧を検知する検知センサーであるプレッシャースイッチ２０と繋ぐ。この場合、パンチ押さえ９ａとパンチホルダー９ｂの境界の気密を保つために、パンチホルダー９ｂにＯリング１９を嵌めている。例えば、多段鍛造装置１では、このエアー孔１５の孔径は４ｍｍとする。

多段鍛造装置１の自動運転中は、エアー孔１５に常時一定の圧力のエアーを供給している。したがって、多段鍛造装置１が正常に機能している場合は、一定以上のエアー圧が検知センサーのプレッシャースイッチ２０で検知される。しかし、もし、図４の（ｂ）に示すように、第２工程の上昇時に上部パンチ９の取付け部が破損してリング体１２内に脱落すると、図３に示すように、パンチホルダー９ｂと上部パンチ９の境界面１６が開くこととなり、エアー孔１５の一端の開口１７からエアーが漏出してエアー圧が一定値より圧力低下する。この圧力低下を検知センサーのプレッシャースイッチ２０で圧力検知信号を検知すると、プレッシャースイッチ２０が作動して多段鍛造装置１の自動運転を停止する。

このために、本発明の装置では、第２工程の鍛造装置３から脱落した上部パンチ９を嵌めたリング体１２は第３工程の鍛造装置４へ自動送給されることはない。したがって、第２工程の脱落した上部パンチ９を第３工程で誤って打鍛することがない。このように第２工程や第３工程の鍛造装置の部材が破損したり、損傷を受けることがないので、部品交換の修理のために休止する時間も大幅に減少でき、多段鍛造装置１の生産性が格別に落ちることはない。

本発明の自動運転される第１工程の鍛造装置、第２工程の鍛造装置、第３工程の鍛造装置４からなる多段鍛造装置の部分模式図である。 本発明の自動運転の多段鍛造装置の第２工程の組図を模式的に示す縦断面図である。 本発明の装置の第２工程のパンチ上昇時の状態を模式的に示す図である。 従来の多段鍛造装置で、（ａ）は第２工程の打鍛時を示し、（ｂ）は第２工程の上部パンチの上昇時を示し、（ｃ）は第３工程の打鍛時を示す図である。

符号の説明

１ 多段鍛造装置
２ 第１工程の鍛造装置
３ 第２工程の鍛造装置
４ 第３工程の鍛造装置
５ 切断棒鋼材
６ 上部金型
７ 下部金型
８ 円盤体
９ 上部パンチ
９ａ パンチ押さえ
９ｂ パンチホルダー
１０ 下部パンチ
１１ 圧縮部
１２ リング体
１３ 第３工程のパンチ
１３ａ パンチホルダー
１３ｂ 金型
１３ｃ 金型押さえ
１４ リング状素材
１５ エアー孔
１６ 境界面
１７ 開口
１８ 開口
１９ Ｏリング
２０ プレッシャースイッチ

Claims (1)

1. 多段鍛造装置の金型ホルダーまたはパンチホルダーと金型またはパンチとの接触面に開口するエアー孔を該金型ホルダーまたはパンチホルダー内に配設し、該金型ホルダーまたはパンチホルダーから金型またはパンチの脱落時にエアー孔のエアー圧低下を検知する検知センサーをエアー孔に連通し、該検知センサーの圧力検知信号を多段鍛造装置の自動運転制御装置に接続して自動運転せしめたことを特徴とする多段鍛造装置。

Images