JP3560286B2 - アプセッティング鍛造プレス装置 - Google Patents
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Description
【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18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、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23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40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、搬送ブラケット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32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35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36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
Claims (4)
- 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、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。 - 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記載の鍛造プレス装置。
- 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又は2記載の鍛造プレス装置。
- 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又は3に記載の鍛造プレス装置。
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