JP3322156B2 - 型鍛造ロール設備におけるマニピュレータの移動制御方法およびその移動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料から鍛造
製品の概略の形状を与えた素材を製造する（荒地取り）
型鍛造ロール設備において、金属素材を把持して移動搬
送するマニピュレータの移動制御方法およびその制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クランクシャフトや車軸などは、金属材
料素材を熱間において型鍛造する方法によって製造され
る。熱間型鍛造法には、一対の鍛造型の間に挿入された
金属材料素材（以下、これを単に「素材」という）を型
の往復運動によって鍛圧する方法と、一対の型鍛造ロー
ルの間に挿入された素材をロールの回転によって鍛圧す
る型鍛造ロール方法とがある。本発明は、後者の型鍛造
ロール方法を対象とするものである。

【０００３】図２は、型鍛造ロール設備の一例を示す斜
視図である。型鍛造ロール設備は、型鍛造ロール装置F
と素材Sを把持するマニピュレータMとからなっている。

【０００４】型鍛造ロール装置Fは、図示しない電動機
などによって連続的に回転する型鍛造ロール1,1'、また
は図示しないフライホイールに連結されて図示しないク
ラッチとブレーキによって間欠的に回転する型鍛造ロー
ル1,1'（以下、これを単に「ロール」という）がロール
スタンド2に組み込まれている。ロール1,1'には、刻設
された成形型溝3,3'が円周部の一部に設けられて、ロー
ルの回転運動によって素材Sを鍛圧加工する。通常、ロ
ールには長手方向に複数条の成形型溝3,3'を設け、素材
Sは、それぞれの成形型溝を往復させる多段パス加工に
よって所定の形状に成形される。型鍛造ロール装置は、
素材の往復運動する方向によって垂直方式（縦方向引き
抜き方式）と水平方式（横方向引き抜き方式）とがあ
り、いずれも加工寸法精度等には差はない。図２には、
水平方式の型鍛造ロール装置が示されている。

【０００５】マニピュレータMは、素材Sを把持して型鍛
造ロール装置Fまで搬送し、ロールの回転に追従して素
材を往復運動させる装置である。マニピュレータは、素
材を把持する把持部4を有するアーム5と、アームをロー
ル方向に往復移動させるアーム往復移動装置6と、アー
ムをロールの長手方向に次の型溝工程パスに送るアーム
横送り装置7、およびアームを90゜回転させる素材の鍛
造方向を変えるアームひねり装置8から構成されてい
る。

【０００６】素材Sは、マニピュレータMのアーム5によ
ってロールの型溝（孔型）3,3'の間に移動され、ロール
の回転に追従して引き抜かれることによって鍛造され
る。

【０００７】図３は、型鍛造ロール装置を用いて素材を
荒地取りする工程の一例を示す図であり、(a)は待機位
置を示す図、(b)は噛み込み位置を示す図、(c)は噛み抜
け位置を示す図、(d)は後退停止位置を示す図である。

【０００８】図において、(a)の待機位置ではロール1,
1'はすでに一定の回転速度となっており、素材Sはアー
ムに把持され、ロール入り側（図では右側）に移動を開
始する直前の状態を示している。(b)の噛み込み位置で
は、ロールの型溝の先端ARが素材の表面に噛み込んだ状
態を示し、その後アーム5はロールの回転速度に追従し
て矢印の方向に引き抜かれ、素材は鍛造される。(c)の
噛み抜け位置では、素材は型鍛造加工され、その後、
(d)の後退停止位置まで後退する。素材は、この後退位
置から次の鍛造パスの型溝まで横送りと、90゜回転され
て再び噛み込み待機位置(a)に戻される。

【０００９】従来、アームの往復運動を調整するマニピ
ュレータの制御方法には、次のものがある。

【００１０】第１の方法は、素材を把持するマニピュレ
ータのアームをロールが素材に噛み込むまで噛み込み位
置に待機させ、噛み込み後はロールの圧延力に応じて自
由に押し戻され、噛み抜け後はアームを含むマニピュレ
ータが位置制御されて後退停止位置に停止する（特公昭
52-8783号公報および特公平3-21250号公報参照）。この
方法では、素材にロールが噛み込むとき素材が停止して
いるため、マニピュレータの慣性力や摺動部の摩擦力等
によって、ロール周速度とアームの移動速度に不一致が
起こり、噛み込み部での加工寸法精度が悪くなる。

【００１１】第２の方法は、素材を把持するアームの運
動は、ロールと同期して回転するカム機構に連結された
構造とし、ロールの一回転に対して、往復運動（引き抜
き、戻り運動）を行うことによって、素材の被加工長さ
を自動的に計測して、次パスでの素材長さのばらつきを
低減させる（特開平5-215537号公報参照）。このカムに
よる方法では、パスでの噛み込み位置の調整は、鍛造ロ
ールの型溝の形状やロールの回転をアームの往復運動に
変換するカム機構にアーム本体を取り付ける位置でしか
調整できないので、多段パス鍛造法では調整が煩雑にな
り、また、鍛造加工寸法精度を確保するためには、カム
機構の「がた」等の保全管理を十分に行う必要がある。

【００１２】これらの欠点を解消する第３の方法とし
て、ロール型溝先端部の回転角度を検知して、アームを
一定速度で移動を開始する方法が提案され、実施されて
いる。

【００１３】図４は、第３の方法における速度パター
ン、位置パターンおよび制御モードを示す図であり、
(a)はロール型溝先端部の周速度パターンを示す図、(b)
はロール型溝先端部の回転角パターンを示す図、(c)は
アームの速度パターンを示す図、(d)はアームの位置パ
ターンを示す図、(e)はアームの横送りパターンを示す
図、(f)はアームのひねりパターンを示す図、(g)は制御
モードを示す図である。

【００１４】図4(a)に示すように、ロールは型溝先端部
のホームポジション角度θoから回転を開始し、所定の
周速度まで加速され、一定の周速度に保持され、減速さ
れて停止する。一定の周速度のとき鍛造が行われる。

【００１５】図(b)に示すように、ロール型溝先端部の
回転角は１回転毎に原点に戻すと、曲線となる。そし
て、反時計廻りを正(＋)として、図３に示すように回転
を開始する角度をホームポジション角としてθo、アー
ムの引き抜きを開始する角度をθst、素材がロールに噛
み込むときの角度をθBon、素材がロールから噛み抜け
るときの角度をθBoffとする。

【００１６】図4(c)に示すように、アームは、あらかじ
め設定されたロール型溝先端部のアーム移動開始角度θ
stを検知して移動を開始し、素材がロールに噛み込むま
で定められた一定加速度で目標速度まで移動制御され
る。そして、素材がロールに噛み込むと、アームは引き
抜き力一定に制御され、その移動速度はロールの周速度
とほぼ等しく、その間に鍛造が行われる。素材がロール
から噛み抜けるθBoffからアームは減速され、後退位置
に停止する。そして次の鍛造工程パスの型溝の待機位置
まで戻り移動させられる。

【００１７】図4(d)に示すように、アームの位置パター
ンは、図３に示す両ロールの中心線から右側を正(＋)と
すると、待機位置Ｌxstおよび噛み込み位置が負(−)側
にあり、鍛造を行い後退停止位置ＬxBackまで後退した
後、再び待機位置まで戻される。素材がロールの噛み抜
け角θBoffにおいてロールから抜けると、アームの位置
は図4(d)に示す後退限位置ＬxBackまで後退する。ここ
で、１鍛造工程（１パス）が終了する。そして、次の鍛
造パスの成形型溝によって素材を鍛造するため、アーム
往復移動装置6（図２参照）によって次の鍛造パスのア
ーム待機位置Lxstまで戻される。

【００１８】図4(e)に示すように、アームは後退位置ま
で移動し、それと逆方向に移動を開始すると、アーム横
送り装置（図２の符号7参照）によって次工程（２パス
目）の成形型溝の位置まで横移動する。また、同時に図
4(f)に示すように、アームは、アームのひねり装置（図
２の符号8参照）によってアームの軸を中心として90°
の回転が与えられ、素材の鍛造方向を変えるようになっ
ている。

【００１９】図4(g)に示すように、アームの移動は、大
別すると３つの制御モードによって制御されている。第
１のモードは、アームの移動開始から素材にロールの型
溝先端部が噛み込むまでの期間であり、これを「起動制
御モード9'」という。第２のモードは、噛み込みから噛
み抜けまでの期間、すなわち素材を鍛造している期間で
あり、これを「引き抜き力一定制御モード10」という。
第３のモードは、噛み抜けから後退停止、アームの横送
り、ひねり回転、待機位置および次鍛造工程の引き抜き
開始までの期間であり、これを「位置制御モード11」と
いう。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述の第３の方法は、
第１の方法よりもマニピュレータなどの慣性力による加
工寸法精度の悪化は軽減される。また、各パス毎に素材
が鍛造ロールに噛み込む位置を設定できる点で、第２の
方法よりも鍛造加工寸法精度は改善される。しかし、第
３の方法では、アームが起動してから素材が噛み込むま
でのアーム移動制御は、ロールの回転角を検出して移動
を開始し、一定速度で移動するため、ロール速度パター
ン、ロール径および素材径等の変化によってロールへの
素材の噛み込み位置が変化し、鍛造加工寸法精度が悪化
するという問題がある。

【００２１】本発明の目的は、ロール速度パターン、ロ
ール径および素材径が変動した場合でも、素材の定めら
れた位置にロール型溝先端部が精度よく噛み込むよう
に、アームの移動を制御する方法およびその装置を提供
するにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、素材がロー
ルに噛み込む位置が変化し、鍛造加工寸法が悪化する原
因について種々研究を行った結果、次に示す知見を得
た。

【００２３】図５は、第３の方法におけるロールとアー
ムの速度と位置の変化を示す図であり、(a)はロール周
速度およびアーム移動速度の時間経過を示す図、(b)は
ロール型溝先端部位置および把持部先端位置の時間経過
を示す図である。

【００２４】図5(a)において、ロールが正常な回転を行
っているときには、型溝先端の周速度はＶRで示すよう
に、θoで回転を開始し加速され一定周速度ＶRconstに
達する。ロール型溝先端部の回転角がθstに達したとき
マニピュレータのアームが移動を開始し、アームの移動
速度Ｖxはロール型溝先端部の回転角θに関係なく一定
速度パターンで制御される。θBonの位置で素材はロー
ルに噛み込まれ、それ以降では、アームは引き抜き力一
定に制御されロールの回転に追従して一定速度で移動す
る。

【００２５】このときアーム把持部の先端Ｌ（図３参
照）は、図5(b)に示すようにロール型溝先端部の回転角
がθstになるまで待機位置Ｌxstにとどまり、θstにな
ったとき一定速度パターンで移動を開始し、両ロール軸
中心を結ぶ線を通過して反対側に移動する。アーム把持
部先端は、図においてＬxとして示される軌跡をたど
る。一方、図5(b)に示すように、ロールの型溝先端部Ａ
Rの移動軌跡ＬRは、円周方向の長さで表すとロール型溝
先端部のホームポジションＬRoの位置からＬRstを経て
ＬxBに達する。アーム把持部先端部の軌跡Ｌxとロール
型溝先端部の軌跡ＬRとの交点ＹがθBon点で一致し、正
常な噛み込みが行われる。

【００２６】しかし、図5(a)にＶR'として点線で示すよ
うにロールの回転周速度がオーバーシュートしたときに
は、ロールの型溝先端部の軌跡は図5(b)にＬR'として点
線で示すようにアームの移動に先行し、噛み込み位置が
アーム側にずれることになる。また、図5(a)にＶR"とし
て破線で示すようにクラッチの滑りが大きくロールの回
転周速度の立ち上りが遅れるときには、ロールの型溝先
端部の軌跡はＬR"として破線で示すように遅れることに
なり、噛み込み位置が素材の後端部側にずれることにな
る。

【００２７】すなわち、第３の方法では、鍛造ロールの
回転速度がオーバーシューとしたときとか、立ち上がり
が遅れたときには、素材の所定位置にロール型溝先端部
が噛み込まないことになり、鍛造加工寸法精度が悪くな
ることがわかった。

【００２８】本発明者は、噛み込み時に起こる鍛造品の
寸法変動は、マニピュレータアームの移動とロールの回
転が一致しないためであり、これを一致させるために
は、ロールの回転角に応じてアームの移動を同期させる
ことが必要であることを知見し、本発明を完成した。

【００２９】本発明の要旨は、下記に示すマニピュレ
ータの移動制御方法とに示すその制御装置にある。

【００３０】表面に成形溝を有する一対の型鍛造ロー
ル装置と、金属材料を把持するマニピュレータからなる
型鍛造ロール設備を用いて素材の荒地取りをする際に、
素材を型鍛造ロールに噛み込ませる位置まで移動するマ
ニピュレータの移動制御方法であって、マニピュレータ
アームの移動速度Ｖxとその移動位置Ｌxを型鍛造ロール
の回転角度の関数として計算し、マニピュレータアーム
の移動を制御する型鍛造ロール設備におけるマニピュレ
ータの移動制御方法。

【００３１】表面に成形溝を有する一対の型鍛造ロー
ル装置と、金属材料を把持し移動させるマニピュレータ
からなる型鍛造ロール設備におけるマニピュレータアー
ムの移動制御装置であって、型鍛造ロールのロールの型
溝寸法、一対のロール軸間距離、素材寸法および素材に
型溝先端部が噛み込む位置からマニピュレータアームの
待機位置Ｌxstを計算する装置と、型鍛造ロールの回転
角度の関数としてアームの移動速度Ｖxおよびアームの
移動位置Ｌxの時間経過を計算する装置と、それらの計
算結果に基づいてアームの移動を調整する装置とを有す
る型鍛造ロール設備におけるマニピュレータの移動制御
装置。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明のアームの移動制御方法
は、アームの待機位置からロールの型溝先端部が素材に
噛み込むまでのアームの移動制御をロールの回転角に応
じて行うものである。

【００３３】図６は、アームの待機位置におけるロール
型溝先端部の位置関係を示す図である。また、図７は、
噛み込み時のアームとロール型溝先端部の位置関係を示
す図である。

【００３４】図６に示すように、鍛造ロール1には成形
型溝3が設けられており、ロールが回転を開始し、アー
ム待機位置Ｌxstを決めれば一義的に決まるマニピュレ
ータのアーム移動開始角度θstよりアーム往復移動装置
（図２の符号6参照）を起動させる。アーム把持部の先
端Lは、アーム待機位置Lxstから移動を開始する。その
後、アームはアーム往復移動装置によって後述する(11)
式（Ｖx(θ)）で速度制御すると、図７に示すようにロ
ール型溝先端部ARが素材SのZの位置に噛み込むときの角
θBonで、アーム移動速度Ｖxはロール型溝先端部の実効
ロール径ＲBで計算されるロール周速度ＶRに等しくな
る。この期間は、図4(g)に示すと本発明の制御方法であ
る「同期制御モード9」という。

【００３５】本発明は、前記同期制御モード9をロール
の回転角とアームの移動を等しくすることにあり、その
等しくする方法について説明する。

【００３６】図６および図７に示すように、図4(g)に示
す同期制御モード9における素材への鍛造ロール型溝先
端部の噛み込み位置Zは、マニピュレータのアームとロ
ールの構造から一義的に計算することができる。図６お
よび図７において、ロールの型溝先端部をAR、ロールの
実効半径をＲB、アームの把持部先端をL、ロール型溝先
端部が噛み込む素材の位置をZとする。

【００３７】図７に示すように、ロールの型溝先端部AR
がアームの把持部の先端LからＬo離れた素材の位置Zに
噛み込むと、この噛み込み位置での把持部4の先端部Lの
移動方向位置ＬxBと、ロール型溝先端部ARの実効ロール
半径円周方向位置ＬRB（円弧の長さ）は、それぞれ下記
(1)および(2)式で示される。

【００３８】 ＬXB＝Ｌo−ＲB・sinθB1 ・・・・・・・・(1) ＬRB＝−ＲB・θB1＝−ＲB・（π−θBon）・・(2) ロールの軸間距離ＨRは、

【００３９】

【数１】

【００４０】となる。

【００４１】本発明の方法では、噛み込み時のロールの
型溝先端部ARの周速度ＶRとアーム5の移動速度Ｖxを等
しくし、かつロールの型溝先端部ARが素材の噛み込み位
置Zに一致するように制御する。このためには、把持部
先端部Lの移動方向位置Ｌxを鍛造ロールの回転角度θの
関数として制御することが必要である。

【００４２】図６に示すように、素材の待機位置では下
記の(4)式が成り立つ。

【００４３】 Ｌx（θst）＝Ｌxst ・・・・・・・(4) 同様に、図７に示すように、噛み込み位置では下記の
(5)式および(6)式が成り立つ。

【００４４】 Ｌx（θBon）＝ＬxB ・・・・・・・(5) Ｖx（θBon）＝ＶR（θBon） ・・・・(6) 図８は、ある時刻におけるアームとロールとの位置関係
を示す図である。同図において、Ｖx（θ）を把持部先
端部の移動方向速度、ＶR(θ)をロール型溝先端部の実
効ロール半径における周速度とすると、それぞれ下記の
(7)式および(8)式で表される。

【００４５】 Ｖx(θ)＝dＬx(θ)／dt ・・・・・・(7) ＶR(θ)＝dＬR(θ)／dt ・・・・・・(8) 図１は、本発明の方法におけるロールとアームの速度と
位置の変化を示す図であり、(a)はロール周速度および
アーム移動速度の時間経過を示す図、(b)はロール型溝
先端部位置および把持部先端位置の時間経過を示す図で
ある。

【００４６】上記の(4)〜(8)式を成立させるとアームの
移動パターンＬxは、図１のような位置パターンにな
る。素材のロール噛み込み位置Ｚにおいて、ＬxとＬRは
同一位置にあり、それぞれの速度を表す接線の傾きも同
一で、(5)(6)式を満足していることがわかる。

【００４７】ロールの回転がθstでＶR'のようにオーバ
シュートしたときには、ＶR'の回転角に応じてアームの
移動速度をＶx'のように高めるので、把持部先端部の移
動位置は同図(b)にＬx'として示されるような軌跡とな
り、Ｌx'はロール型溝先端部の軌跡ＬR'とY'において一
致する。すなわち、噛み込みは正常な状態のときと同様
に行われる。また、ロール回転の立ち上りが遅れた場合
にも、同様にY"で一致し、正常な噛み込みが行われる。

【００４８】ここで、ロール半径円周方向位置ＬR(θ)
は ＬR(θ)＝−ＲB・（π−θ）・・・・・(9) となるので、一例として把持部先端部の移動方向位置Ｌ
x(θ)を(4)〜(6)式が成立するように(10)式のようにす
ると

【００４９】

【数２】

【００５０】(7)式からアームの移動速度Ｖx(θ)は、

【００５１】

【数３】

【００５２】(8)式からロールの回転周速度ＶR(θ)は、 ＶR(θ)＝dＬR(θ)／dt ＝ＲB・dθ／dt ・・・・・(12) となり、(6)式に(11)式および(12)式を代入するとアー
ムの待機位置Ｌxstが下記の(13)式によって計算でき
る。

【００５３】

【数４】

【００５４】これより、(13)式を満足する待機位置Ｌxs
tより、アームの引き抜き位置Ｌx(θ)を(10)式で表され
るパターンで移動位置制御すれば、鍛造ロールの速度変
動に外乱が発生しても噛み込み位置の変動は起こらなく
なる。

【００５５】図９は、本発明の型鍛造ロール設備におけ
るマニピュレータの移動制御装置を示す図である。演算
装置12では、ロール軸間距離ＨR、ロール型溝の実効半
径ＲB、素材有効半径ＲW、型溝が噛み込む素材の位置を
アーム把持部先端から測定した距離Ｌo、ロール型溝先
端部のアーム移動開始角度θst、素材への噛み込み角度
θBon、素材からの噛み抜け角度θBoff、噛み抜け後退
位置Ｌxback等をあらかじめ計算し、入出力用ＣＲＴ装
置15から入力し、待機位置Ｌxstは(13)式によって、ア
ームの移動位置Ｌx(θ)は(10)式によって、アームの移
動速度Ｖx(θ)は(11)式によって演算し、サーボドライ
ブ装置13に設定データとして出力する。サーボドライブ
装置13では、アーム移動ドライブ装置13-aに前記(10)お
よび(13)式で計算された同期制御モード9、引き抜き力
一定制御モード10、および位置制御モード11の各モード
切り替え信号や一定引き抜き力設定データ等も出力す
る。

【００５６】演算装置12では、サーボドライブ装置13に
対し、アーム横送りドライブ装置13-b、アームひねりド
ライブ装置13-Cに位置制御指令を出力する。

【００５７】ドライブ装置13-a，13-b，13-cは、それぞ
れ位置フィードバック信号による位置制御を実施してい
るが、アームドライブ装置13-aだけは、引き抜き力一定
制御モード10のときのみトルク制御となる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の制御方法によれば、鍛造ロール
の回転角とアームの移動が同期して運動するため、ロー
ルの回転速度が変動したとしても、素材への噛み込みが
正確に行われ、加工寸法精度と歩留まりを向上させるこ
とができる。また、ロール替えや素材寸法替え等の段取
り替えにおいても、試し打ちなどで寸法精度を確かめる
作業もなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法におけるロールとアームの速度と
位置の変化を示す図であり、(a)はロール周速度および
アーム移動速度の時間経過を示す図、(b)はロール型溝
先端部位置および把持部先端位置の時間経過を示す図で
ある。

【図２】型鍛造ロール設備の一例を示す斜視図である。

【図３】型鍛造ロール設備を用いて素材を荒地取りする
工程の一例を示す図であり、(a)は噛み込み待機位置を
示す図、(b)は噛み込み位置を示す図、(c)は噛み抜け位
置を示す図、(d)は後退停止位置を示す図である。

【図４】第３の方法における速度パターン、位置パター
ンおよび制御モードを示す図であり、(a)はロール型溝
先端部の周速度パターンを示す図、(b)はロール型溝先
端部の回転角パターンを示す図、(c)はアームの速度パ
ターンを示す図、(d)はアームの位置パターンを示す
図、(e)はアームの横送りパターンを示す図、(f)はアー
ムのひねりパターン、(g)は制御モードを示す図を示す
図である。

【図５】従来の方法におけるロールとアームの速度と位
置の変化を示す図であり、(a)はロール周速度およびア
ーム移動速度の時間経過を示す図、(b)はロール型溝先
端部位置および把持部先端位置の時間経過を示す図であ
る。

【図６】アームの待機位置におけるロール型溝先端部の
位置関係を示す図である。

【図７】噛み込み時のアームとロール型溝先端部の位置
関係を示す図である。

【図８】ある時刻におけるアームとロールとの位置関係
を示す図である。

【図９】本発明の型鍛造ロール設備におけるマニピュレ
ータの移動制御装置を示す図である。

【符号の説明】

1,1'：鍛造ロール ２：ロールスタンド ３：成形型溝 ４：把持部 ５：マニピュレータのアーム ６：アーム往復動移動装置 ７：アームの横送り装置 ８：アームのひねり装置 ９：同期制御モード 9'：起動制御モード 10：引き抜き力一定制御モード 11：位置制御モード 12：演算装置 12-a：入出力装置 13：サーポドライブ装置 13-a：アーム往復動移動装置のドライブ装置 13-b：アームの横送り装置のドライブ装置 13-C：アームのひねり装置のドライブ装置 14：鍛造ロール駆動装置 15：入出力装置 Ｆ：型鍛造ロール装置 Ｍ：マニピュレータ Ｓ：素材 ＳＭ：サーボモーター ＩＭ：インダクションモーター ＰＧ：位置検出器 θ：鍛造ロール型溝先端部の回転角度（変数で原点はロ
ールの最上点） θo：鍛造ロール型溝先端部のホームポジション角度 θst：鍛造ロール型溝先端部のマニピュレータ引き抜き
開始角度 θBon：鍛造ロール型溝先端部の素材への噛み込み角度 θBoff：鍛造ロール型溝後端部の素材からの噛み抜け角
度 θB1：素材噛み込み時の鍛造ロール型先端部と垂線のな
す角度 θB2：素材噛み抜け時の鍛造ロール型後端部と垂線のな
す角度 θD：鍛造ロール型の型有効範囲角 θDD：鍛造ロール型の型断面開き角 ＲB：鍛造ロール型の実効径 Ｒw：素材有効径 Ｌx：アームの移動軸 ＬR：鍛造ロール型溝先端部の実効ロール径における円
周方向移動軸 Ｌx(θ)：アーム把持部先端の移動方向位置（変数で原
点は両鍛造ロール中心線上） ＬR(θ)：鍛造ロール型溝先端部の実効ロール径におけ
る円周方向位置（変数で原点は両鍛造ロールの中心線と
の交点） Ｌxst：待機位置でのＬX軸上の把持部先端位置 ＬRst：素材待機位置でのＬR軸上の型先端部位置 ＬxB：噛み込み位置でのＬX軸上の把持部先端位置 ＬRB：噛み込み位置でのＬR軸上の型先端部位置 Ｌo：把持部先端からロール型溝先端部が素材に噛み込
む位置までの距離 Ｌxback：Ｌx軸上の移動後退限位置 ＨR：両鍛造ロール軸間距離 Ｖx(θ)：把持部先端の移動速度 ＶR(θ)：鍛造ロール型溝先端部の実効ロール径におけ
る円周方向速度 ＶRconst：鍛造ロール型先端部の実効ロール径における
円周方向速度のクラッチのスリップが無くなる速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B21H 9/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に成形溝を有する一対の型鍛造ロール
   装置と、材料を把持するマニピュレータからなる型鍛造
   ロール設備を用いて素材の荒地取りをする際に、素材を
   型鍛造ロールに噛み込ませる位置まで移動するマニピュ
   レータの移動制御方法であって、マニピュレータアーム
   の移動速度とその移動位置の時間経過をロールの回転角
   度の関数として計算し、マニピュレータアームの移動を
   制御することを特徴とする型鍛造ロール設備におけるマ
   ニピュレータの移動制御方法。
2. 【請求項２】表面に成形溝を有する一対の型鍛造ロール
   装置と、材料を把持し移動させるマニピュレータからな
   る型鍛造ロール設備におけるマニピュレータの移動制御
   装置であって、型鍛造ロールのロールの型溝寸法、一対
   のロール軸間距離、素材寸法および素材に型溝先端部が
   噛み込む位置の関数としてマニピュレータアームの待機
   位置を計算する装置と、型鍛造ロールの回転角度からマ
   ニピュレータアームの移動速度および移動位置の時間経
   過を計算する装置と、それらの計算結果に基づいてアー
   ムの移動を調整する装置とを有することを特徴とする型
   鍛造ロール設備におけるマニピュレータの移動制御装
   置。