JP2819888B2 - 熱間鍛造用ワーク搬送装置 - Google Patents

熱間鍛造用ワーク搬送装置

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JP2819888B2 JP3250790A JP25079091A JP2819888B2 JP 2819888 B2 JP2819888 B2 JP 2819888B2 JP 3250790 A JP3250790 A JP 3250790A JP 25079091 A JP25079091 A JP 25079091A JP 2819888 B2 JP2819888 B2 JP 2819888B2
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浩司 富永
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末冶金における熱間
鍛造用ワーク搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、金属を主成分とする原料粉末
を粉末成形用金型により圧縮成形し、この圧粉体を焼結
し、この焼結体を鍛造用金型により熱間鍛造して得られ
る焼結鍛造品が知られている。図4は、このような焼結
鍛造品1の一例を示しているが、この焼結鍛造品1は、
円環状になっていて、外周面に複数の歯部2を有してい
る。図5は、前記焼結鍛造品1の鍛造用金型6を示して
いる。この金型6は、ダイ7とコアロッド8と下パンチ
9と上パンチ10とからなっている。ここで、ダイ7は、
焼結鍛造品1の外周面を形成するものであり、コアロッ
ド8は、焼結鍛造品1の内周面を形成するものである。
また、両パンチ9,10は、焼結鍛造品1の両端面をそれ
ぞれ形成するものであり、前記ダイ7の内周面とコアロ
ッド8の外周面との間に上下方向へ摺動自在に嵌合され
るものである。なお、以下の説明においては、焼結鍛造
品となる前のワークである焼結体に対しても同一の1の
符号を付す。
【0003】鍛造に際しては、炉から搬送された熱せら
れたワーク1を鍛造用金型6まで搬送しなければならな
いが、この搬送は、従来、手作業により行っていた。し
かし、手作業によるのでは、能率が悪いので、ハンドリ
ングロボットによりワーク1を自動的に搬送することも
従来から行われている。ところで、炉から出たワーク1
を鍛造用金型6まで搬送するに際しては、ワーク1の良
否を判定してその選別を行わなければならない。すなわ
ち、炉から出たワーク1の温度は必ずしも一定しない
が、ワーク1の温度が大幅に低いと、焼結鍛造品1は不
良品となる。また、ワーク1にクラックが生じているこ
となどもある。そこで、従来は、ワーク1の温度管理の
ために、目視によりワーク1の赤熱状態を判定したり、
温度計によりワーク1の温度を計ったりしており、その
結果に基づいて手作業によりワーク1の選別を行ってい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
目視や温度計により鍛造前のワーク1の温度に関する良
否を判定して、手作業によりワーク1の選別を行う従来
の方法では、手間も時間もかかる問題があり、特に目視
による方法では、個人差が大きいと言う問題があった。
【0005】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、炉から搬送されたワークを鍛造用金型に
搬送するとき、能率よくかつ正確にワークの温度などに
関する良否を判定してワークの選別を行える熱間鍛造用
ワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の熱間鍛造用ワー
ク搬送装置は、前記目的を達成するために、熱間鍛造に
際して炉から搬送されたワークを鍛造用金型に搬送する
ワーク搬送装置において、ワークを着脱自在に保持して
移動させる移動手段と、炉から搬送されたワークを鍛造
用金型への搬入前に撮像する撮像手段と、この撮像手段
により得られた画像を処理してワークの良否を判定する
判定手段と、この判定手段によりワークが良品であると
判定されたとき前記移動手段によりワークを鍛造用金型
に搬入させ、ワークが不良品であると判定されたとき前
記移動手段によりワークを鍛造用金型外の位置へ搬出さ
せる制御手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】本発明の熱間鍛造用ワーク搬送装置において
は、炉から搬送されたワークが鍛造用金型への搬入前に
撮像手段により撮像され、判定手段が撮像手段により得
られた画像を処理してワークの温度などに関する良否を
判定する。そして、移動手段がワークを保持して移動さ
せるが、その際、制御手段が判定手段による良否の判定
に応じて移動手段を制御し、この移動手段によるワーク
の搬送先を変える。すなわち、ワークが良品であると判
定されたときには、ワークを鍛造用金型に搬入させ、ワ
ークが不良品であると判定されたときには、ワークを鍛
造用金型外の位置へ搬出させる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の熱間鍛造用ワーク搬送装置の
一実施例について、図1から図3を参照しながら説明す
る。熱間鍛造に際して搬送されるワーク1は、前記図4
に示すようなものである。図3において、11は炉で、こ
の炉11内にはコンベヤー12が設けられている。そして、
このコンベヤー12の出口にはシュート13が設けられてお
り、このシュート13の下端に、または、そこからコンベ
ヤーを介して水平な置き台14が設けられている。そし
て、この置き台14の上方に撮像手段としての赤外線カメ
ラ16が設けられている。なお、この赤外線カメラ16の光
学系には、被写体であるワーク1の温度に適した透過波
長域および透過率を有するフィルターが設けられてい
る。また、21は移動手段としてのハンドリングロボット
で、このロボット21は、ベース22上に水平に回転駆動さ
れる回転台23が支持されている。この回転台23には、上
下に回転駆動される第1リンクアーム24が支持され、こ
の第1リンクアーム24の先端部には、上下に回転駆動さ
れる第2リンクアーム25が支持され、この第2リンクア
ーム25の先端部には、上下に回転駆動される第3リンク
アーム26が支持されている。そして、この第3リンクア
ーム26の先端部に、開閉自在の一対の挟持アーム27が設
けられている。このような構成により、一対の挟持アー
ム27を水平状態に保ったまま、この挟持アーム27を一定
の空間内の任意の位置に移動させられるようになってい
る。また、31は前述の金型6が設けられた鍛造プレスで
ある。さらに、32は不良品搬出部であり、この不良品搬
出部32は、鍛造プレス31外の位置にある。
【0009】そして、図1に示すように、前記赤外線カ
メラ16により得られた画像データは、コンピューター36
へ入力され、このコンピューター36は、前記画像データ
を参照しながらハンドリングロボット21を制御する。す
なわち、コンピュータ36は、ソフトウェア上の機能とし
て、赤外線カメラ16により得られた画像を処理してワー
ク1の良否を判定する判定手段37と、ワーク1が良品で
あると判定されたときロボット21によりワーク1を鍛造
用金型6に搬入させ、不良品であると判定されたときワ
ーク1を不良品搬出部32に搬入させる制御手段38とを備
えている。前記判定手段37は、図2に示すように、赤外
線カメラ16により得られる各画素毎の赤外線放射強度か
ら温度演算手段39により各画素毎の温度を演算する。こ
れにより、ワーク1の温度分布が求められることにな
る。そして、求められたワーク1の温度分布をメモリー
40に予め記憶されているワーク1の規定の温度分布と温
度比較手段41により比較し、求められた温度分布と規定
の温度分布との差が規定よりも小さければ、ワーク1が
良品である旨の信号を制御手段38に出力し、大きけれ
ば、ワーク1が不良品である旨の信号を制御手段38に出
力する。これとともに、前記判定手段37は、赤外線カメ
ラ16により得られる各画素毎の赤外線放射強度から形状
識別手段42によりワーク1の形状を識別する。すなわ
ち、例えば、ワーク1にクラックが生じているような場
合、このクラック付近でワーク1の温度分布が均一とな
っていないことにより、赤外線カメラ16により得られる
各画素毎の赤外線放射強度からクラックの存在を識別で
きる。そして、識別されたワーク1の形状をメモリー40
に予め記憶されているワーク1の規定形状と形状比較手
段43により比較し、識別された形状と規定形状との差が
規定よりも小さければ、ワーク1が良品である旨の信号
を制御手段38に出力し、大きければ、ワーク1が不良品
である旨の信号を制御手段38に出力する。
【0010】つぎに、前記の構成につき、その作用を説
明する。熱間鍛造に際しては、炉11で加熱されたワーク
1が図示していない治具により炉11から取り出されて、
シュート13へ搬送される。そして、ワーク1は、シュー
ト13を滑り落ちて、置き台14上に載る。この状態で、赤
外線カメラ16が置き台14上のワーク1を撮像する。そし
て、コンピューター36は、赤外線カメラ16により得られ
た画像を処理して、ワーク1の温度分布および形状を求
め、これらを規定のものと比較して、ワーク1の良否を
判定する。また、ワーク1の撮像後、ハンドリングロボ
ット21の両挟持アーム27が閉じて、置き台14上のワーク
1を挟持する。ついで、リンクアーム24,25,26および
回転台23が回転して、挟持アーム27とともにワーク1が
移動する。その際、ワーク1が良品と判定されていたな
ら、このワーク1は、鍛造用金型6に搬入される。これ
に対して、ワーク1が不良品と判定されていたなら、こ
のワーク1は、不良品搬出部32に搬入される。こうし
て、温度が低すぎるワーク1やクラックの生じているワ
ーク1などの不良なワーク1が除外される。なお、金型
6に搬入されたワーク1は、ダイ7とコアロッド8との
間で両パンチ9,10により圧縮されて鍛造され、焼結鍛
造品となる。
【0011】以上のように、前記実施例においては、赤
外線カメラ16により鍛造用金型6への搬入前のワーク1
を撮像し、その画像処理により、ワーク1の温度や形状
に関する良否判定を行い、さらにハンドリングロボット
21を用いてワーク1を選別するので、ワーク1の良否判
定および選別を能率よくかつ正確に行える。そして、撮
像から搬送までをコンピューター36のオンラインで行う
ので、迅速な処理が行える。
【0012】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
ワークの形状は、もちろん前記実施例のものに限らな
い。また、ワークの移動手段も、前記実施例のようなハ
ンドリングロボットに限るものではない。ところで、外
周に歯部2のあるワーク1は、炉31から搬送された時点
で姿勢が一定していないので、鍛造用金型6の下パンチ
9上に載せる前に、円周方向において位置決めして適当
に方向付ける必要があるが、赤外線カメラ16により得ら
れた画像データをコンピューター36により処理して、ワ
ーク1の姿勢を検出し、それに基づいて、ハンドリング
ロボットなどによりワーク1を適当に回転させて、ワー
ク1の姿勢を調整することも可能である。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、熱間鍛造に際して、炉
から搬送されたワークを鍛造用金型への搬入前に撮像手
段により撮像し、ここで得られた画像を処理してワーク
の良否を判定し、ワークが良品であると判定されたと
き、移動手段によりワークを鍛造用金型に搬入させ、ワ
ークが不良品であると判定されたとき、移動手段により
ワークを鍛造用金型外の位置へ搬出するので、能率よく
かつ正確にワークの良否を判定してワークの選別を行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱間鍛造用ワーク搬送装置の一実施例
を示すブロック図である。
【図2】同上判定手段のブロック図である。
【図3】同上斜視図である。
【図4】焼結鍛造品の斜視図である。
【図5】鍛造用金型の断面図である。
【符号の説明】
1 ワーク 6 鍛造用金型 11 炉 16 赤外線カメラ(撮像手段) 21 ハンドリングロボット(移動手段) 37 判定手段 38 制御手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間鍛造に際して炉から搬送されたワー
    クを鍛造用金型に搬送するワーク搬送装置において、ワ
    ークを着脱自在に保持して移動させる移動手段と、炉か
    ら搬送されたワークを鍛造用金型への搬入前に撮像する
    撮像手段と、この撮像手段により得られた画像を処理し
    てワークの良否を判定する判定手段と、この判定手段に
    よりワークが良品であると判定されたとき前記移動手段
    によりワークを鍛造用金型に搬入させ、ワークが不良品
    であると判定されたとき前記移動手段によりワークを鍛
    造用金型外の位置へ搬出させる制御手段とを備えたこと
    を特徴とする熱間鍛造用ワーク搬送装置。
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