JP3691716B2 - 鍛造プレスラインにおけるビレット供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造プレスラインにおけるビレット供給装置に関する。さらに詳しくは、鍛造プレスラインにおける加熱炉と鍛造プレスとの生産テンポの同期がずれることによって生ずる製品厚みの精度低下と生産性低下を防止するビレット供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鍛造プレスラインにおいて加熱炉と鍛造プレスとのサイクルタイムを完璧に同調させることは困難であった。その理由はつぎのとおりである。
一般的に加熱炉はビレットの送り速度により生産テンポを調整する。加熱炉のビレットを送る機構は一般的にビレットを上下のギヤで挟んでそのギヤを回転させる機構であり、そのギヤの回転数を制御することで送り速度が決まる。したがって、ギヤとビレットのすべりやビレットの切断した端面が斜めになっていたり、かえりやバリがあるとビレットとビレット間に隙間があったりなかったりすることで実際の生産テンポにバラツキが発生する。このため完璧な同調は難しい。
【０００３】
上記のように同調していないと、つぎのような問題となる。
(1) 加熱炉の生産テンポが鍛造プレスの生産テンポより早い場合、加熱炉から出てくるビレットが鍛造プレスの処理量より多いため加熱炉から鍛造プレスの間で搬送の異常が発生するか、ビレットがリゼクトされるため稼働率の低減、リゼクト材（不良品）の増大をまねき生産性の低下につながる。
(2) 加熱炉の生産テンポが鍛造プレスの生産テンポより遅い場合、加熱炉から出てくるビレットが鍛造プレスの処理量より少ないため鍛造プレス内の多工程金型間に歯抜けという状態が発生する。したがって、トータルの鍛造荷重がバラつくため鍛造製品の厚み精度を悪くさせ、精度不良の製品を発生させ生産性を悪化させている。
しかるに、前記(1) のような調整ははじめからリゼクト材の発生を許容する調整方法であるので、このような生産性を低下させる調整は現実的でなく採用されていない。
したがって、大半は前記(2) のごとく加熱炉の生産テンポが鍛造プレスの生産テンポより若干遅く調整している。そのため、ある同期状態で歯抜けという現象が発生する。
【０００４】
この歯抜けという現象を詳細に説明すると、つぎのとおりである。サイクルタイム３秒（生産性1200個／時）という生産テンポで鍛造プレスの工程が４工程で全数型打ちしているとする。全数型打ちとは、プレス生産の搬送方法の１つで多工程金型の全行程（１から４工程）に鍛造品があり、プレス１ストロークにて全行程１度に鍛造し搬送する生産方法である。
【発明が解決しようとする課題】
上記の生産方法の場合、鍛造プレスのトランスファフィーダは３秒サイクルで動作しているが、加熱炉は上記理由により若干長いサイクルタイムでビレットがでてくる。このサイクルタイムの若干のずれが１サイクルタイム程度まで集積したとき、歯抜けという現象が発生する。具体的には鍛造プレスの１から４工程まですべて鍛造品が成形され生産していたものが１工程の鍛造品が抜けて２〜４工程だけで成形することとなる。１度この１工程での抜けが発生すると次のサイクルでは２工程が抜けた１工程と３、４工程での成形となり順次３工程、４工程と抜けることとなる。
この抜けが発生すると、全行程成形して2000tfという鍛造荷重でプレスの変形２mmで製品厚み２５mmであったものが、抜けた鍛造工程の荷重分が引かれ、例えば３工程の仕上げ工程で1000tf鍛造荷重があった場合、1000tf分の荷重がなくなることになり、プレスの変形も半分の１mmとなって製品厚みは２４mmとなってしまう。このようにして製品厚みの精度が低下し、また、歯抜けのある分生産性が低下する。
【０００５】
ところで、鍛造プレスラインは、図２に示すように、加熱炉１と鍛造プレス４の間にコンベヤ２とビレット供給装置３が設けられている。つまり、加熱炉１で加熱されたビレットＷは、コンベヤ２でビレット供給装置３まで運ばれ、ビレット供給装置３で１本ずつビレットＷを鍛造プレス４の０工程に送り込むと、鍛造プレス４内のトランスフィーダがこれを受取って、１工程から５工程のプレス作業をＩ，II，III ，IV，Ｖを順に行うようになっている。
【０００６】
本発明は、上記のごとき鍛造プレスラインにおいて、ビレット供給装置の機能を利用して、加熱炉と鍛造プレスとの生産テンポの同調のズレを解消し、鍛造プレスの製品精度と生産性を高めうるビレット供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の鍛造プレスラインにおけるビレット供給装置は、加熱炉で加熱されたビレットを送るコンベヤと鍛造プレスとの間に配設され、ビレットを１個ずつ鍛造プレスに供給するビレット供給装置であって、ビレットを１個ずつ受入れるビレット受けと、前記ビレット受けを、前記コンベヤからビレットを受け入れる受入れ位置と、前記鍛造プレスに受け渡す受渡し位置との間で往復動させるプッシャーロッドと、前記コンベヤで送られてきたビレットを複数個収容でき、かつ前記受入れ位置のビレット受にビレットを、１個ずつ供給するシュートと、前記シュートの内部に収容されたビレットの個数を検知する検知器と、コントローラとからなり、該コントローラは、前記検知器の検知情報に基づき、前記シュート内のビレット数が設定値以下のとき、前記加熱炉の生産テンポを早くし、ビレット数が設定値以上のとき、前記加熱炉の生産テンポを遅くする制御信号を出力し、前記鍛造プレスの生産テンポ情報に基づき、前記プッシャーロッドの駆動テンポを同調させる制御信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、シュート内のビレット数が少なくなるとコントローラからの制御信号により加熱炉の生産テンポを遅くしつつ、シュート内のビレット数が多くなると加熱炉の生産テンポを早くするので、シュート内には鍛造プレスの生産テンポに対し、常に余分の数のビレットを収容しておける。このように、シュートがバッファとしての機能を果たすため、ビレットの供給と鍛造プレスの生産テンポとを同調させることができ、ビレットの歯抜けを防止できるので、製品精度の低下を防ぎ生産性も向上させることができる。また、シュート内に待機させるビレットの本数のみならず、プッシャーロッドの駆動テンポを鍛造プレスの生産テンポに同調させうるので、加熱炉とビレット供給装置と鍛造プレスの三者一体の同調が可能となり、生産性を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るビレット供給装置の説明図である。
【００１０】
図１において、１は過熱炉、２は過熱炉１で過熱されたビレットを送るコンベヤ、３はビレットを鍛造プレス（図示せず）に供給するビレット供給装置である。
前記ビレット供給装置３は、サーボモータ１０で駆動されるクランクアーム１１に連結されたプッシャーロッド１２と、このプッシャーロッド１２の先端に設けられた連結金具１３と、この連結金具１３に設けられたアリ溝に取付けられたビレット受１４と、このビレット受１４とコンベヤ２の出口との間に設けたビレット用シュート６と、から構成されている。
前記ビレット受１４は、ビレットＷを受けるためコップ状に形成されている。また、このビレット受１４のリターン側には、その上面にストッパー１６が設けられ、またチャージ側の側面には材料押え１７が設けてある。
【００１１】
前記ビレット供給装置３では、ビレットＷがシュート６からビレット受１４の上に落下すると、サーボモータ１０の駆動により、クランクアーム１１を介して、プッシャーロッド１２が前進するので、ビレットＷを収容しているビレット受１４はプレス４の零工程０、すなわち受渡し位置へ移動する。
次いで、この零工程０の位置にきたビレットＷは、プレス内のトランスファ装置のフィンガーによって取出されて、プレス４の第１工程１の金型までで搬送される。そのとき、シュート６の下端はビレット受１４のストッパー１６により閉塞されるので、後続のビレットＷはシュート６内で止められている。
そして、ビレット受１４の上のビレットＷがフィンガーにより取出されると、プッシャーロッド１２は後退し、ビレット受１４は再びシュート６の下端、すなわち受入れ位置へ戻る。したがって、いままでストッパー１６で止められていた後続のビレットＷはビレット受１４に落下する。
【００１２】
前記シュート６内には、ビレットＷが３個収容できるようになっている。そして、このシュート６内のビレットＷの数を検知する検知器として、第１センサ２１と第２センサ２２が用いられている。第１、第２センサ２１，２２はいずれも光電センサや近接センサなどの無接触で検知できるセンサ、あるいは、軽い力で検知できるリミットスイッチ等であり、第１センサ２１はシュート６内最下端のビレットＷの有無を検知でき、第２センサ２２はシュート６内最上端のビレットＷの有無を検知できる。よって、第１，第２センサ２１，２２のＯＮとOFF の組み合わせによって、シュート６内のビレット数が１個か、２個か、３個かを検知することができる。
【００１３】
２３はコントローラで、コンピュータ等で構成されている。このコントローラ２３には、前記第１センサ２１と第２センサ２２の検知信号が入力されている。また、コントローラ２３からは、前記加熱炉１の制御装置２４に向けて制御信号が出力されるようになっている。すなわち、コントローラ２３は、シュート６内のビレット数が２個になると、加熱炉１の生産テンポを早くする制御信号Cs1 を出力し、ビレット数が４個になると、加熱炉１の生産テンポを遅くする制御信号Cs2 を出力する。
このため、シュート６はビレットを常時２個を貯めておくバッファとしての機能を果すことになる。
このように、ビレット供給装置３のシュート６内には、常時２個以上のビレットＷがあるように制御することにより、鍛造プレス４内の歯抜けを防止し、かつ、加熱炉１とビレット供給装置３をある定常状態で運転することにより、ビレットＷが過剰となったときのリゼクトを無くし、結果として製品精度、生産性の低かを防ぐことができる。
【００１４】
さらに、本実施形態のコントローラ２３には、鍛造プレス４より生産テンポを表わす信号を受け取り、これに同調させるようサーボモータ１０を駆動する制御信号Cs3 をサーボモータ１０の制御器２５に向け出力させる同調手段を設けるのが好ましい。このようにすると、鍛造プレス４に対しビレット供給装置３が自動的に同調するし、加熱炉１もビレット供給装置３に追随するので、鍛造プレスラインを通じての同調が可能となるからである。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、シュートがビレットを収容するバッファとしての機能を果たすため、ビレットの供給と鍛造プレスの生産テンポとを同調させることができ、製品精度の低下を防ぎ生産性も向上させることができる。また、加熱炉とビレット供給装置と鍛造プレスの三者一体の同調が可能となり、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るビレット供給装置の説明図である。
【図２】 鍛造プレスラインの説明図である。
【符号の説明】
１ 加熱炉
２ コンベヤ
３ ビレット供給装置
４ 鍛造プレス
６ ビレット用シュート
２１ 第１センサ
２２ 第２センサ
２３ コントローラ

Claims (1)

1. 加熱炉で加熱されたビレットを送るコンベヤと鍛造プレスとの間に配設され、ビレットを１個ずつ鍛造プレスに供給するビレット供給装置であって、
   ビレットを１個ずつ受入れるビレット受けと、
   前記ビレット受けを、前記コンベヤからビレットを受け入れる受入れ位置と、前記鍛造プレスに受け渡す受渡し位置との間で往復動させるプッシャーロッドと、
   前記コンベヤで送られてきたビレットを複数個収容でき、かつ前記受入れ位置のビレット受にビレットを、１個ずつ供給するシュートと、
   前記シュートの内部に収容されたビレットの個数を検知する検知器と、
   コントローラとからなり、
   該コントローラは、
   前記検知器の検知情報に基づき、前記シュート内のビレット数が設定値以下のとき、前記加熱炉の生産テンポを早くし、ビレット数が設定値以上のとき、前記加熱炉の生産テンポを遅くする制御信号を出力し、前記鍛造プレスの生産テンポ情報に基づき、前記プッシャーロッドの駆動テンポを同調させる制御信号を出力する
   ことを特徴とする鍛造プレスラインにおけるビレット供給装置。

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