JP3671290B2 - 素材供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として所定形状の成形品を圧造成形する熱間圧造成形機に用いられ、該成形機に複数本の棒状素材を加熱しながら連続的に供給する素材供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ボルトやナット、あるいはその他の各種パーツを形成する熱間圧造成形機においては、該成形機に圧造素材を加熱しながら供給するために素材供給装置が用いられている。この素材供給装置は、多数本の棒状素材を支持する支持棚を有し、該支持棚から複数本の棒状素材を連続的に供給する素材供給ラックと、供給される各素材を加熱する加熱炉とを備えて成り、複数本の棒状素材を連続的に上記成形機に加熱供給するようになされている。
【0003】
また、上記成形機では素材供給装置により供給された棒状素材を、該成形機に設けたカッターにより一定長さに切断し、この切断ブランクを相対向するダイとパンチとにより圧造成形して成形品を形成するようになされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したように棒状素材を連続的に圧造成形機に供給する場合、各棒状素材両端の形状にバラツキがあることから、成形品の精度を高めるうえで連続的に供給される棒状素材の先行側素材の後端と後続側素材の先端との突き合わせ部分を上記カッターにより切断して切り捨てる端末処理を施している。
【0005】
ところが、この端末処理を施すに際し、先行側素材と後続側素材とは単に当接しているだけであることから、例えば、図5に示すように、上記カッターCによる切断時に先行素材X1の後端が短い状態で切断されるような場合、先行側素材X1は切断の反力による大きな変形を抑える作用が十分に得られない。そのため、先行側素材の変形切断された後端部分が不良品を成形する原因となる。また、図6に示すように、切断時に後続側素材X2の先端が薄切り状態で切断されるような場合、先行側素材X1は後続側素材X2の切断時において該後続側素材X2の大きな変形を抑える作用が十分に得られない。そのため、後続側素材X2の薄切りされる先端部分が容易に変形して切断カッターCの裏面に付着したり、上記成形機側のクイル部Q前面部分にへばり付いたりする問題があった。
【0006】
そこで本発明は、上記した問題を解消するため、複数本の棒状素材を連続的に供給する際に、その供給途中で該供給動作を阻害することなく先行側素材に後続側素材を溶着することができる素材供給装置の提供を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項1の発明は、複数本の棒状素材を連続的に供給する供給手段と、供給される各素材を加熱する加熱手段とを備えた素材供給装置であって、上記加熱手段の素材供給方向の前方側に摺動体を素材供給方向に摺動可能に支持した支持台が設けられ、該支持台に先行側素材と後続側素材との接合点検出センサーと、上記摺動体を常時は支持台の加熱手段側に付勢する復帰バネとが設けられている一方、上記摺動体の素材供給方向前方側に先行側素材を挟持して該素材の逃げを阻止する阻止開閉グリップが固定されていると共に、素材供給方向後方側に後続側素材を挟持する押付用開閉グリップが押付用シリンダを介して阻止用開閉グリップに対し近接離反可能に設けられ、上記センサーからの検出信号の演算指令により、先行、後続側素材の接合端末の溶着作動範囲において阻止開閉グリップが先行側素材を、押付用開閉グリップが後続側素材をそれぞれ挟持して上記摺動体が両素材と共にその供給方向に摺動されると共に、その摺動途中において押付用開閉グリップを押圧シリンダにより阻止用開閉グリップ側に近接移動させて、先行側素材の後端に後続側素材の先端を圧接溶着又は圧接すると共にガス或いは電流を流して溶着させるようにしたことを特徴とする。
【0008】
また、請求項2の発明は、複数本の棒状素材を連続的に供給する供給手段と、供給される各素材を加熱する加熱手段とを備えた素材供給装置であって、上記加熱手段の素材供給方向の後方側に摺動体を素材供給方向に摺動可能に支持した支持台が設けられ、該支持台に先行側素材と後続側素材との接合点検出センサーと、上記摺動体を常時は支持台の供給手段側に付勢する復帰バネとが設けられている一方、上記摺動体の素材供給方向前方側に先行側素材を挟持して該素材の逃げを阻止する阻止開閉グリップが固定されていると共に、素材供給方向後方側に後続側素材を挟持する押付用開閉グリップが押付用シリンダを介して阻止用開閉グリップに対し近接離反可能に設けられ、上記センサーからの検出信号の演算指令により、先行、後続側素材の接合端末の溶着作動範囲において阻止開閉グリップが先行側素材を、押付用開閉グリップが後続側素材をそれぞれ挟持して上記摺動体が両素材と共にその供給方向に摺動されると共に、その摺動途中において押付用開閉グリップを押圧シリンダにより阻止用開閉グリップ側に近接移動させて、先行側素材の後端に後続側素材の先端を圧接すると共に電流を流して溶着させるようにしたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る素材供給装置を備えた熱間圧造成形機の概略図を示す。この圧造成形機1は、機台10の所定位置にダイブロック11が設けられ、このダイブロック11に粗から精に至る複数個のダイ12…12が所定間隔で配置されていると共に、これらのダイ12…12に向かって進退するラム13の前面に同数のパンチ14…14が上記ダイ12…12に対向して配置されている。これらのダイ12…12とパンチ14…14とによって複数の圧造ステーションが構成され、かつ、ラム13によるパンチ14…14の進退移動によって、パンチ14…14とダイ12…12との間で切断ブランクを粗から精に順次段階的に圧造成形するようになされている。
【0011】
また、ダイブロック11の一側部には、クイル15と、該クイル15に棒状素材Xを移送する送りロール16,16と、該クイル15より供給された棒状素材Xを一定寸法に切断するための切断用カッター17とが設けられている。また、ダイブロック11の前面側には、カッター17で切断された切断ブランクを上記圧造ステーションにわたって移送する素材移送手段(図示せず)が配設されている。
【0012】
なお、棒状素材Xのクイル15からの突出量はストッパー18で任意に規制される。また、ダイ12…12の前面側には、クイル15の側方に設けられるプッシャー(図示せず)から押し出された切断ブランクを受け取って上記圧造ステーションにわたって移送する素材移送装置(図示せず)が設けられている。
【0013】
また、上記送りロール16,16は、該ロール16,16の正回転による棒状素材Xの一定送り量1及び送りタイミングを設定変更可能なサーボモータ付の送り制御機構(図示せず)により制御される。その場合、後記する接合点検出センサー28からの検出信号の演算指令により棒状素材Xを図1に示すように一定の送り量づつ間歇的に複数回L(l1+l2+l3)分供給する。また、送りロール16,16は、上記カッター17がクイル15を通過した棒状素材Xの切断完了時、上記制御機構により逆回転されて切断カッター17から残りの棒状素材Xを所定量後退させるようになされている。
【0014】
一方、上記素材供給装置2は、図2に示すように、上記圧造成形機1における送りロール16,16の後方側に配設される。該素材供給装置2は、多数本の棒状素材を支持する支持棚21を有し、該支持棚21から複数本の棒状素材を連続的に供給する供給ロール22…22を備えた素材供給ラック23と、該供給ラック23の素材供給方向前方側に配置され、供給される各素材Xを加熱するヒータなどの加熱炉24と、該加熱炉24の前方側に配置され、搬送途中で先行素材X1の後端に後続素材X2の先端を押付けて溶着する溶着機構25とを備えている。
【0015】
該溶着機構25としては、加熱炉24の素材供給方向の前方側に摺動体26を素材供給方向に摺動可能に支持した支持台27が設けられ、該支持台27に先行側素材X1と後続側素材X2との接合点を検出する接合点検出センサー28と、上記摺動体26を常時支持台27の加熱手段側に付勢する復帰バネ29とが設けられる。その場合、接合点検出センサー28は支持台27の長さ方向前部に配置される光電管などの検出手段を介して先行側素材X1と後続側素材X2との接合点を検出できるようになされている。
【0016】
そして、摺動体26の素材供給方向前部には、先行側素材X1を挟持して該素材X1の逃げを阻止する阻止用開閉グリップ31と該グリップに相対向する固定グリップ32とが設けられている。阻止用開閉グリップ31は、摺動体26に固定される開閉シリンダ33に設けられ、該シリンダ33の伸縮動作により上記グリップ31が固定グリップ32に対し近接離反して両グリップ31,32で先行側素材X1を挟持できるようになされている。また、摺動体26の素材供給方向後部には、該摺動体26に対し素材供給方向に移動可能に支持される移動体34を介して後続側素材X2を挟持する押付用開閉グリップ35と、保持グリップ36とが設けられている。移動体34は摺動体26に固定される押付シリンダ38,38に支持され、押付シリンダ38,38の伸縮動作により阻止用開閉グリップ31、固定グリップ32側に移動可能となされている。そして、この移動体34の一端部に、該移動体34に固定される開閉シリンダ37を介して押付用開閉グリップ35が支持され、他端部に保持グリップ36が固定されており、開閉シリンダ37の伸縮動作により上記グリップ35が保持グリップ36に対し近接離反して両グリップ35,36で先行側素材X1を挟持できるようになされている。また、上記押付シリンダ38,38の伸長により押付用開閉グリップ35及び保持グリップ36が阻止用開閉グリップ31、固定グリップ32側に移動するようになされている。なお、固定グリップ32や保持グリップ36は阻止用開閉グリップ31や押付用開閉グリップ35と同様にシリンダにより開閉動作する構造としてもよいことは勿論である。
【0017】
また、両開閉シリンダ33,37は、上記センサー28からの検出信号とその演算指令により、例えば図1に示すように先行、後続側素材の接合端末41の溶着作動範囲42において作動し、その作動により阻止用開閉グリップ31と固定グリップ32との間を閉じて先行側素材X1を、また押圧用開閉グリップ35と保持グリップ36との間を閉じて後続側素材X2を挟持し、これにより、送りロールの正転による先行側素材X1の移動速度に同調して摺動体26が移動する。そして、その移動を行いながら、押付シリンダ38,38を伸長動作させて移動体34を介し押付用開閉グリップ34を阻止用開閉グリップ30側に接近移動させ、これにより先行側素材X1の後端に後続側素材X2の先端を押し付けて圧接溶着させるようになされている。
【0018】
また、図2において、39は支持台27側に設けられたストッパーボルトで、復帰バネ29による摺動体26の加熱炉側への戻り量を調整するものである。さらに、40は固定グリップ32に設けられたストッパーボルトで、押付シリンダ38,38による押付け量を調整するものである。
【0019】
なお、上記送りロール16,16は、該ロール16,16の正回転による棒状素材Xの送り量及び送りタイミングを設定変更可能なサーボモータ付の送り制御機構(図示せず)により制御される。その場合、送りロール16,16は、制御機構により上記カッター17がクイル15を通過した棒状素材Xの切断完了時に逆回転され、切断カッター17から残りの棒状素材Xを所定量後退させるようになされている。また、各棒状素材Xの両端部は、溶着時に該素材の外径よりも外方に突出しないように面取りなどの端部処理が施されている。
【0020】
次に、以上のように構成した素材供給装置2により熱間圧造成形機1に複数本の棒状素材Xを連続的に加熱して供給する場合の動作について説明する。
【0021】
まず、素材供給ラック23の供給ローラ22…22の駆動により支持棚21に支持された複数本の棒状素材Xが支持棚21から連続的に加熱炉24に供給される。次に、各素材Xは加熱炉24内を通過する際にヒータにより加熱され、そのうえで溶着機構25に送り込まれる。
【0022】
そして、溶着機構25では、その支持台27に設けられた接合点センサー28が先行側素材X1と後続側素材X2との接合点を検出する。このセンサー28からの検出信号とその演算指令に基づいて、図3に示すように開閉シリンダ33,37が作動され、阻止用開閉グリップ31が先行側素材X1を、押付用開閉グリップ35が後続側素材X2をそれぞれ挟持する。これにより両素材X1,X2の移動と同調して両開閉グリップ31,35、換言すれば摺動体26が素材供給方向に摺動される。この摺動体26の摺動途中において、押圧シリンダ38,38が作動され、該シリンダ38の伸長により移動体34、つまり押付用開閉グリップ35が阻止用開閉グリップ31側に押し出される。これにより、後続素材X2の先端が先行側素材X1の後端に圧接され、先行側素材X1の後端と後続側素材X2の先端とが溶着されることになる。
【0023】
その後、先行側素材X1と後続側素材X2とが一体化した状態で送りローラ16,16を介して圧造成形機1のクイル15に供給される。該クイル15に供給された棒状素材Xは切断用カッター17の移動によりクイル15と該カッター17との間で一定寸法に切断される。その切断された切断ブランクはプッシャーを介して素材移送手段(図示せず)に受け渡され、該移送手段を介して各圧造ステーションに移送され、各ステーションにおけるパンチ8…8とダイ6…6との間で切断ブランクを粗から精に順次段階的に圧造成形されることになる。
【0024】
以上のように、複数本の棒状素材Xを連続的に加熱供給する際に、その供給途中で該供給動作に同調させて先行側素材X1と後続側素材X2を溶着することができ、これにより、先行側素材X1と後続側素材X2との突き合わせ部分を上記カッター17により切断して切り捨てる端末処理を施す際に、先行側素材X1の端末の変形切断が生じたりするのを防止できるし、また、後続側素材X2の薄切りされる先端部分が容易に変形してカッター17の裏面に付着したり、上記成形機側のクイル15前壁面にへばり付いたりするのを防止できる。
【0025】
本実施の形態では、上記カッター17がクイル15を通過した棒状素材Xの切断完了時、送り制御機構により送りロール16,16を逆回転させ、切断された残りの棒状素材Xをカッター17の裏面から強制的に所定量後退させて、残りの棒状素材Xの切断面とカッター17との裏面との接触による焼き付きを防止できるようになっている。この場合にも、先行側及び後方側素材X1,X2が一体化されているので、常に両素材X1,X2の後退が可能となる。さらに、成形作業を中断或いは終了する場合にも、送りロール16,16を逆回転させることで、成形機内に残った両素材X1,X2の取出しが可能となり、次の開始作業の準備が簡単に行える。
【0026】
また、別の実施の形態として、上記した溶着機構25の阻止用開閉グリップ31と押付用開閉グリップ35との間に電流を流したり、或いはガスを流して、先行側素材X1と後続側素材X2とをバット溶接或いはガス溶接する構成としてもよい。
【0027】
上記バット溶接の場合、両素材X1,X2の移動と同調して両開閉グリップ31,35、換言すれば摺動体26が素材供給方向に摺動される摺動途中において、押圧シリンダ38,38が作動され、該シリンダ38,38の伸長により押付用開閉グリップ35が阻止用開閉グリップ31側に押し出されたタイミングで阻止用開閉グリップ31と押付用開閉グリップ35との間に電流が流される。これにより、後続素材X2の先端が先行素材X1の後端に圧接されて、先行側素材X1の後端と後続側素材X2の先端とが溶着されると共に、先行側素材X1と後続側素材X2とがバット溶接されることになる。これにより、例えば棒状素材Xが太径で先行側素材X1の後端と後続側素材X2の先端との圧接溶着が不十分であってもバット溶接により確実性を一層高めることができる。
【0028】
また、ガス溶接の場合にも溶着機構25の阻止用開閉グリップ31と押付用開閉グリップ35との間に上記した電流と同じタイミングでガスを流し、先行側素材X1と後続側素材X2とをガス溶接すればよいのであり、同様の効果が得られる。
【0029】
さらに、上記した実施の形態では、上記加熱炉24の素材供給方向の前方側、つまり加熱炉24と上記圧造成形機1との間に溶着機構25を配置した構成のものについて説明したけれども、別の実施の形態として、例えば比較的小径の棒状素材Xを用いるような場合には、図4に示すように、電気(バット)溶接が可能な溶着機構25Aを用いて、該溶着機構25Aを加熱炉24の素材供給方向の後方側、つまり、加熱炉24と素材供給装置2との間に配置する構成としてもよい。なお、この溶着機構25Aとしては、上記した実施の形態で説明したバット溶接が可能な溶着機構25と同様の構成のものを用いればよい。
【0030】
このように、溶着機構25Aとして電流による溶接が可能なものを用い、かつ、該溶着機構25Aを素材供給装置2と加熱炉24との間に配設する構成とした場合にも、前述した実施の形態のものと同様に、複数本の棒状素材Xを連続的に加熱供給する際に、その供給途中で該供給動作を阻害することなく先行側素材X1と後続側素材X2を溶着する効果が期待できながら、しかも、比較的小径の棒状素材Xを用いるような場合、溶着機構25Aにより冷間の状態のもとで供給される先行側素材X1の後端に後続側素材X2の先端を圧接しながら電流を流して電気溶接により両素材X1,X2を予め溶接することが可能となる。これにより、その溶接後に両素材X1,X2を最適な温度に加熱した上で圧造成形機1に供給することができる。
【0031】
以上説明したように、本発明によれば、複数本の棒状素材を連続的に供給する供給手段と、供給される各素材を加熱する加熱手段とを備えた素材供給装置において、素材供給方向の前方側に阻止開閉グリップと押付用シリンダ付きの押付用開閉グリップを備えた摺動体を素材供給方向に摺動可能に支持した支持台を設けて、溶着時、先行及び後続側素材の接合端末の溶着作動範囲において阻止開閉グリップが先行側素材を、押付用開閉グリップが後続側素材をそれぞれ挟持することで摺動体を両素材と共にその供給方向に積極的に摺動させるようにし、かつその摺動途中において押付用開閉グリップを押圧シリンダにより阻止用開閉グリップ側に近接移動させて、先行側素材の後端に後続側素材の先端をたとえば圧接すると共に電流を流して溶着させるようにしたから、複数本の棒状素材を連続的に加熱供給する際に、その供給途中で該供給動作を阻害することなく、つまり、供給手段による切断カッター側への供給動作に不具合を与えることなく先行側素材に後続側素材を圧接溶着することができる。これにより、先行側素材と後続側素材との突き合わせ部分を切断カッターで切断する際に、先行側素材末端の変形切断が生じたり、或いは後続側素材の薄切りされる先端部分が容易に変形して切断カッターの裏面に付着したり、上記成形機側のクイル部前面部分にへばり付いたりするのを防止することができる。
【0032】
また、上記溶接機構を加熱手段の素材供給方向の前方側に配置する構成としているので、加熱手段で加熱された先行側素材の後端に後続側素材の先端を圧接するだけで両素材を溶着することが可能となる。さらに、上記溶接機構の阻止用開閉グリップと押付用開閉グリップとの間にガス又は電流を流して先行側素材と後続側素材とを溶接する機構を付加することにより、たとえ先行側素材の後端と後続側素材の先端との押し付けによる圧接溶着が不十分であってもガス又は電流による溶接によりその溶着の確実性を一層高めることができる。
【0033】
また、複数本の棒状素材を連続的に供給する供給手段と、供給される各素材を加熱する加熱手段とを備えた素材供給装置において、溶着機構として電流による溶接が可能なものを用い、かつ、該溶着機構を供給手段と加熱手段との間に配設する構成にすれば、例えば比較的小径の棒状素材を用いるような場合に、溶着機構により冷間の状態のもとで供給される先行側素材の後端に後続側素材の先端を圧接しながら電流を流して電気溶接により両素材を予め溶接することが可能となる。これにより、その後に両素材を最適な温度に加熱した上で圧造成形機などに供給することができる。
【0034】
さらに、本発明の素材供給装置を正逆転可能な送りロールを備えた圧造成形機に用いれば、阻止用開閉グリップと押付用開閉グリップとにより、先行側素材と後続側素材とが溶着されることにより、常に上記送りロールが素材を挟持して端材を機内に残すことなく正、逆回転による素材の出し入れを自由に行うことが可能となる。つまり、成形作業を中断或いは終了する場合に、送りロールを逆回転させることで、成形機内に残った両素材の取出しが可能となり、次の開始作業の準備が簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る素材供給装置を備えた熱間圧造成形機の概略側面図である。
【図2】 同素材供給装置の要部の縦断面図である。
【図3】 同素材供給装置の溶着動作を示す縦断面図である。
【図4】 同素材供給装置の配置を変更した別の実施の形態を示す概略側面図である。
【図5】 従来例の説明図である。
【図6】 同従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 熱間圧造成形機
2 素材供給装置
16 送りロール
23 素材供給ラック
24 加熱炉
25,25A 溶着機構
26 摺動体
27 支持台
28 接合点検出センサー
29 復帰バネ
31 阻止用開閉グリップ
35 押付用開閉グリップ
38 押付シリンダ
41 先行、後続素材端末
42 溶着作動範囲
X 棒状素材
X1 先行側素材
X2 後続側素材
Claims (2)
- 複数本の棒状素材を連続的に供給する供給手段と、供給される各素材を加熱する加熱手段とを備えた素材供給装置であって、上記加熱手段の素材供給方向の前方側に摺動体を素材供給方向に摺動可能に支持した支持台が設けられ、該支持台に先行側素材と後続側素材との接合点検出センサーと、上記摺動体を常時は支持台の加熱手段側に付勢する復帰バネとが設けられている一方、上記摺動体の素材供給方向前方側に先行側素材を挟持して該素材の逃げを阻止する阻止開閉グリップが固定されていると共に、素材供給方向後方側に後続側素材を挟持する押付用開閉グリップが押付用シリンダを介して阻止用開閉グリップに対し近接離反可能に設けられ、上記センサーからの検出信号の演算指令により、先行、後続側素材の接合端末の溶着作動範囲において阻止開閉グリップが先行側素材を、押付用開閉グリップが後続側素材をそれぞれ挟持して上記摺動体が両素材と共にその供給方向に摺動されると共に、その摺動途中において押付用開閉グリップを押圧シリンダにより阻止用開閉グリップ側に近接移動させて、先行側素材の後端に後続側素材の先端を圧接溶着又は圧接すると共にガス或いは電流を流して溶着させるようにしたことを特徴とする素材供給装置。
- 複数本の棒状素材を連続的に供給する供給手段と、供給される各素材を加熱する加熱手段とを備えた素材供給装置であって、上記加熱手段の素材供給方向の後方側に摺動体を素材供給方向に摺動可能に支持した支持台が設けられ、該支持台に先行側素材と後続側素材との接合点検出センサーと、上記摺動体を常時は支持台の供給手段側に付勢する復帰バネとが設けられている一方、上記摺動体の素材供給方向前方側に先行側素材を挟持して該素材の逃げを阻止する阻止開閉グリップが固定されていると共に、素材供給方向後方側に後続側素材を挟持する押付用開閉グリップが押付用シリンダを介して阻止用開閉グリップに対し近接離反可能に設けられ、上記センサーからの検出信号の演算指令により、先行、後続側素材の接合端末の溶着作動範囲において阻止開閉グリップが先行側素材を、押付用開閉グリップが後続側素材をそれぞれ挟持して上記摺動体が両素材と共にその供給方向に摺動されると共に、その摺動途中において押付用開閉グリップを押圧シリンダにより阻止用開閉グリップ側に近接移動させて、先行側素材の後端に後続側素材の先端を圧接すると共に電流を流して溶着させるようにしたことを特徴とする素材供給装置。
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