JP3885161B2 - 被鍛造素材の給集材方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被鍛造素材の給集材方法およびその装置に関し、更に詳細には、鍛造プレス機に対する被鍛造素材の給材および成形後の製品の集材に係る方法と、これを好適に実施する給集材装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、溶解炉で溶解した溶鋼を所定の鋳型に流し込むことにより得た鋼塊(インゴット)や連続鋳造によって得た鋳片を加熱炉で所定の温度に均一的に加熱した状態で、所定形状,サイズの製品まで成形する方法として、製品圧延機により所定の製品まで直接に圧延して製造する方法や、分塊圧延機により先ずインゴットや鋼片をビレットやブルーム等の鋼片とした後に該鋼片を製品圧延する方法、および鍛造プレス機により直接的に鍛造プレス成形する方法等が知られている。前記鍛造プレス機による鍛造プレス成形では、前記インゴットや鋳片等の被鍛造素材の中心部に高い応力を発生させるので、該素材の中心部位に残存していた内部欠陥を好適に除去して改質された高品質の製品を得ることができ、被鍛造素材の歩留率を効果的に向上させ得る特長がある。また鍛造プレス成形では、加工条件を適当に制御することにより、単一の金型(金敷)で様々な形状,サイズの製品を成形・製造し得る利点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鍛造プレス機による鍛造プレス成形では、上下に離間した金敷間の所定位置へ被鍛造素材を正確に給材することが、マニプレータのトングによる被鍛造素材の確実な把持や、上下動する金敷の動作に連動した正確な送り等を実現し、高品質の製品を生産するための必須条件となっている。しかるに、鍛造プレス機に対する被鍛造素材の給材技術に関しては、各被鍛造素材を載置した給集材装置の位置決めを担当作業員の操作による手動調整に依存しており、プレス成形工程前の段取り作業に多くの時間を要していた。すなわち、形状,サイズの異なるインゴットや鋳片等の被鍛造素材を圧延対象とする自動製造ラインにおいて、鍛造プレス機をインラインプレス機として設置する場合には、被鍛造素材の給材に係る作業員を必要とすることから自動無人運転が不可能となっている。また、鍛造プレス機を挟んで給集材装置の反対側で待機しているマニプレータが安定してグリップし得る位置へ迅速に給材できないから、所望とするサイクルタイムの達成に大きな障害となり、生産の合理化および生産コストの低減を図り得なかった。しかも、給集材装置の調整不良により被鍛造素材が適切な位置へ給材されなかった場合には、該素材に対する適切なプレス成形が行なわれないばかりか、被鍛造素材に不適切な割れや曲がり等が発生したり、プレス機の加圧力に伴って給集材装置や金敷に過大な負荷がかかることとなり、最悪の場合には給集材装置等が破損する不慮の事態を招来してしまう問題があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を解決するべく新規に提案されたものであって、異なる形状,サイズの被鍛造素材を姿勢制御したもとで鍛造プレス機の所定位置に正確に給材することで、該素材をマニプレータに確実に把持させると共に適切なプレス成形をなし得るようにした被鍛造素材の給集材方法およびそれを好適に実施する装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る被鍛造素材の給集材方法は、形状,サイズの異なる被鍛造素材を鍛造プレス機に給材すると共に、該鍛造プレス機により被鍛造素材に所要のプレス成形を施すことにより形成された製品を集材する給集材方法であって、
所定温度に均一的に加熱された前記被鍛造素材を、前記鍛造プレス機の前側に配設した給集材装置におけるテーブルの所定位置に載置し、
前記被鍛造素材の形状,サイズに基いて、前記テーブルを昇降動させて高さ調整を行なうと共に給集材ラインに対して上下方向へ傾動させて角度調整を行なうことで、該被鍛造素材の垂直方向の位置決めをし、
前記テーブルの給集材ラインを挟んで水平方向両側に対向的に配設した当接部材を、前記被鍛造素材の外郭形状に沿って両側から当接することで、該被鍛造素材の水平方向の位置決めをし、
垂直および水平方向の位置決め作業が完了した前記被鍛造素材を、前記テーブルから前記鍛造プレス機の所定位置へ給材し、
前記被鍛造素材に対する鍛造プレス機のプレス成形進行中は、前記テーブルを給集材ラインから適宜退避させて、該素材とテーブルとの干渉を回避し、
前記被鍛造素材に対する鍛造プレス機のプレス成形が完了したら前記テーブルを再び給集材ラインに近接させ、形成した前記製品を下方から保持して該テーブル上に集材することを特徴とする。
【０００６】
同じく前述した課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る被鍛造素材の給集材装置は、形状,サイズの異なる被鍛造素材を鍛造プレス機に給材すると共に、該鍛造プレス機により被鍛造素材に所要のプレス成形を施すことにより形成された製品を集材する給集材装置であって、
前記鍛造プレス機に隣接して固定された架台の上方に配設され、駆動手段により積極回転する複数個のローラを給集材ラインに沿って配列して構成されるテーブルと、
前記テーブルにおける鍛造プレス機に隣接する前端部近傍と、前記架台における鍛造プレス機に隣接する前端部近傍とを連結し、第１作動手段の作動下に伸縮して前端部を前端部に対して上下方向へ近接・離間させる第１支持部と、
前記テーブルにおける鍛造プレス機に隣接しない後端部近傍と、前記架台における鍛造プレス機に隣接しない後端部近傍とを連結し、第２作動手段の作動下に伸縮して後端部を後端部に対して上下方向へ近接・離間させる第２支持部と、
前記テーブルの上面における被鍛造素材の給集材ラインを挟む対向位置に配設され、第３,第４,第５および第６作動手段により互いに近接・離間し得る当接部材とからなり、
前記第１作動手段および第２作動手段を作動制御することにより、前記テーブルの昇降動による高さ調整と給集材ラインに対する傾動による角度調整とを行なって、該テーブル上のローラに載置された被鍛造素材の垂直方向の位置決めをすると共に、
前記第３,第４,第５および第６作動手段を同期的に作動制御することにより、テーブル上のローラに載置された被鍛造素材の水平方向の位置決めをするよう構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る被鍛造素材の給集材方法およびその装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお本実施例では、形状,サイズの異なるインゴットや鋳片等の被鍛造素材を、所定形状,サイズの製品に成形する自動成形ラインに設備するインラインプレス機に設置する場合につき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施例に係る被鍛造素材の給集材方法を好適に実施する給集材装置を概略で示す側面図であり、この給集材装置１０は、図２に示す如く、自動成形ラインにおける図示しない加熱炉と分塊ミルとの間に設備したプレス機１１の前側に隣接して配設される。なお説明の便宜上、図１における左側(プレス機１１側)を給集材装置１０の前方側、右側を該装置１０の後方側とする。図示しない加熱炉で所定温度に均一的に加熱された被鍛造素材Ａは、図面の前後方向に移動する搬送機１２によりシフトテーブル１３に載置された後に、本実施例の給集材装置１０へ移載される。給集材装置１０は、図１２等に示す如く、被鍛造素材Ａの形状に応じてテーブル２３等を適宜姿勢制御した後に、該素材Ａをプレス機１１の所定位置へ給材して該プレス機１１の後側から前側に延出して待機しているマニプレータ１４のトング８１へ受け渡すと共に、図１９等に示す如く、該トング８１に把持された状態で所要の成形加工により形成された製品Ｂを、再び集材して前記シフトテーブル１３へ搬出させるべく機能する。なおプレス機１１の下方には、プレス成形時に発生するスケールの自動処理をなすスケール溝１５が敷設されると共に、該プレス機１１とマニプレータ１４との間にはターンテーブル１６およびサポートローラ１７等が配設されている。
【０００９】
(給集材装置の概略構成について)
本実施例の給集材装置１０は、図１,図３および図４に示す如く、前記シフトテーブル１３とプレス機１１との間において、被鍛造素材Ａの給集材ラインに沿って所定間隔毎に配置された合計７個のローラ２０を、給集材ラインを挟んで平行に延在する一対の支持台２１,２１上に固定した各軸受２２,２２に回転可能に配設して構成したテーブル２３を備えている。このテーブル２３における各ローラ２０は、支持台２１の側方に設置した各モータ(駆動手段)２４に直結または連繋されて積極回転し、夫々のモータ２４を同期的に正逆方向へ回転駆動することにより、各ローラ２０上に載置された被鍛造素材Ａをプレス機１１へ給材したり、該プレス機１１によるプレス成形で形成された製品Ｂを集材するようになっている。なお、テーブル２３の所定位置には、前記シフトテーブル１３から移送された被鍛造素材Ａの先端部を感知する検出器(図示せず)が配設されており、各種の素材Ａをテーブル２３の所定の停止位置へ正確に停止させ得るようになっている。
【００１０】
前記テーブル２３における各支持台２１,２１の外側端面には、水平側方へ延出する枠状の左フレーム２５および右フレーム２６が該テーブル２３と一体的に形成されており、各フレーム２５,２６の上面に前記各モータ２４が固定されている。これら左フレーム２５および右フレーム２６は、プレス機１１の前面下部から前方へ突出した左右の架台２７,２８に対し、前支持部(第１支持部)２９および後支持部(第２支持部)３６によりリンク接合した状態で配設されている。なお左フレーム２５と前記架台２７とを連結する左側の前後支持部２９,３６と、右フレーム２６と前記架台２８とを連結する右側の前後支持部２９,３６とは、基本的に同一に構成されると共に同期的に制御されるので、ここでは左フレーム２５と架台２７とを連結する左側の前後支持部２９,３６の構成についてのみ説明することとする。
【００１１】
前支持部２９は、図１および図４に示す如く、左フレーム２５および右フレーム２６の下面前端部に形成した前支持片３０,３０間に貫通状態で架設した第１支軸３３に上端を枢支される第１支持板３１,３１と、架台２７,２８の基端部(前端部)２７ａ,２８ａ間に貫通状態で架設した第２支軸３４に下端を枢支される第２支持板３２,３２とからなり、第１支持板３１,３１の下端と第２支持板３２,３２の上端とは、左右の前支持部２９,２９間に架設した第３支軸３５に枢支されている。また後支持部３６は、前支持部２９と基本的に同一構成であり、左フレーム２５および右フレーム２６の下面後端部に形成した後支持片３７,３７間に貫通状態で架設した第４支軸４０に上端を枢支される第３支持板３８,３８と、架台２７,２８の先端部(後端部)２７ｂ,２８ｂ間に貫通状態で架設した第５支軸４１に下端を枢支される第４支持板３９,３９とからなり、第３支持板３８,３８の下端と第４支持板３９,３９の上端とは、左右の後支持部３６,３６間に架設した第６支軸４２に枢支されている。そして、前支持部２９における第１支持板３１,３１と第２支持板３２,３２との間には、例えば油等を作動媒体とする第１流体圧シリンダ(第１作動手段)４３が、そのロッド４３ａの先端を前記第１支軸３３に連結すると共にボトム側４３ｂを前記第２支軸３４に連結した状態で配設されている。更に、前支持部２９と後支持部３６との間には、同じく油等を作動媒体とする第２流体圧シリンダ(第２作動手段)４４が、そのロッド４４ａの先端を前記第３支軸３５に連結すると共にボトム側４４ｂを第６支軸４２に連結した状態で配設されている。
【００１２】
(テーブルの昇降機構およびチルト機構について)
このように構成した本実施例の給集材装置１０では、前支持部２９,２９に配設した左右の第１流体圧シリンダ４３,４３と、前支持部２９と後支持部３６とを連結した左右の第２流体圧シリンダ４４,４４とを適宜作動制御することにより、前記左右のフレーム２５,２６およびテーブル２３全体を、水平姿勢で昇降移動させたり、給集材ラインに沿って前下がりまたは前上がりの傾斜姿勢にチルトさせたり、傾斜姿勢の状態で昇降移動させること等が可能となっている。例えば図１では、給集材装置１０のテーブル２３が水平姿勢に保持されている状態を例示しているが、この状態から左右の第１流体圧シリンダ４３のみをロッド４３ａが前進するよう制御すると、常に定位置に固定されている第２支軸３４に対して第１支軸３３が相対的に離間して垂直上方へ移動することに伴い、各フレーム２５,２６およびテーブル２３の前端部２３ａが上昇変位する。このとき、前支持部２９の第３支軸３５がプレス機１１側へ水平移動することに伴い、第２流体圧シリンダ４４を介して連結された第６支軸４２が、該第３支軸３５に連動して同期的に移動する。すなわち、後支持部３６における第３支持板３８と第４支持板３９は、前支持部２９における第１支持板３１と第２支持板３２と同期して姿勢変位するから、各フレーム２５,２６およびテーブル２３の後端部２３ｂも連動して上昇し、この結果として該テーブル２３は水平姿勢に保持された状態で上昇移動する。また、図１の状態から各第１流体圧シリンダ４３のみをロッド４３ａが後退するよう制御すると、各フレーム２５,２６およびテーブル２３は水平姿勢に保持された状態で下降移動する。なお前記第１支軸３３の軸方向両端部には、図１および図４に示す如く、プレス機１１の柱７１に対向的に配設固定されたガイド板４５,４５の溝４５ａに係合するガイドローラ４６,４６が回転自在に配設され、第１支軸３３の昇降移動に伴って該ガイドローラ４６が溝４５ａに沿って上下動して、テーブル２３の前後方向への移動を規制している。
【００１３】
一方、給集材装置１０のテーブル２３が水平姿勢に保持されている状態から左右の第２流体圧シリンダ４４のみをロッド４４ａが前進するよう制御すると、第１流体圧シリンダ４３により不動状態に保持されている前支持部２９に対し、第６支軸４２がプレス機１１から離間する方向へ移動するから、常に定位置に固定されている第５支軸４１に対し、第４支軸４０が相対的に近接して垂直下方へ移動する。この結果として、各フレーム２５,２６およびテーブル２３は、図１に２点鎖線で示す如く、前支持部２９における第１支軸３３を中心として該テーブル２３の後端部２３ｂ側が下降移動し、前上がりにチルトした傾斜状態に姿勢変位する。また、前記左右の第２流体圧シリンダ４４のみをロッド４４ａが後退するよう制御すると、第１流体圧シリンダ４３により不動状態に保持されている前支持部２９に対し、第６支軸４２がプレス機１１に近接する方向へ移動するから、各フレーム２５,２６およびテーブル２３は、図１に１点鎖線で示す如く、前支持部２９における第１支軸３３を中心として該テーブル２３の後端部２３ｂ側が上昇移動し、前下がりにチルトした傾斜状態に姿勢変位する。
【００１４】
(センタリング機構について)
前記左フレーム２５および右フレーム２６の上面には、四角枠状に形成された第１移動フレーム４７および第２移動フレーム４８が、給集材ラインに対する直交方向へスライド移動可能に配設されている。左フレーム２５の上方に配設される第１移動フレーム４７は、前杆４７ａの前端面および後杆４７ｂの後端面に横方向に延在するガイド溝４９が夫々形成されており、該左フレーム２５の前端部および後端部上面に立設した各支持台５０に回転自在に配設されたガイドローラ５１が、該ガイド溝４９に常に係合している。そして、左フレーム２５と第１移動フレーム４７との間には、例えば油等を作動媒体とする第３流体圧シリンダ(第３作動手段)５２が、ロッド５２ａの先端を該移動フレーム４７の外側杆４７ｃに連結すると共にボトム側５２ｂを該左フレーム２５の上面に連結した状態で配設されている。そして、テーブル２３に隣接した内側杆４７ｄの内側面には、テーブル２３の各ローラ２０上に載置された被鍛造素材Ａの側部位に当接する当接板(当接部材)５３が、給集材ラインと平行に配設されている。
【００１５】
右フレーム２６の上方に配設される第２移動フレーム４８は、前記第１移動フレーム４７と基本的に同一に構成され、前杆４８ａの前端面および後杆４８ｂの後端面に横方向に延在するガイド溝４９が夫々形成されており、該右フレーム２６の前端部および後端部上面に立設した各支持台５０に回転自在に配設されたガイドローラ５１が、該ガイド溝４９に常に係合している。また、右フレーム２６と第２移動フレーム４８との間には、例えば油等を作動媒体とする第４流体圧シリンダ(第４作動手段)５４が、ロッド５４ａの先端を該移動フレーム４８の外側杆４８ｃに連結すると共にボトム側５４ｂを該右フレーム２６の上面に連結した状態で配設されている。そして、テーブル２３に隣接した内側杆４８ｄの内側面には、テーブル２３の各ローラ２０上に載置された被鍛造素材Ａの側部位に当接する当接板(当接部材)５５が、給集材ラインと平行に配設されている。
【００１６】
また、第１移動フレーム４７の内側杆４７ｄにおけるプレス機１１側の端部には、支軸５６を介して枢支された副側杆５７が配設されており、前杆４７ａの前端面との間に配設された第５流体圧シリンダ(第５作動手段)５８を制御することにより、水平面内で旋回するようになっている。この副側杆５７の内側面には、副当接板(当接部材)５９が配設されている。同じく第２移動フレーム４８の内側杆４８ｄにおけるプレス機１１側の端部には、支軸６０を介して枢支された副側杆６１が配設されており、前杆４８ａの前端面との間に配設された第６流体圧シリンダ(第６作動手段)６２を制御することにより、水平面内で旋回するようになっている。この副側杆６１の内側面には、副当接板(当接部材)６３が配設されている。これら副当接板５９,６３は、例えば図５および図６に示すような先細または先太の截頭円錐形状に形成されたインゴット３,４等の被鍛造素材Ａのセンタリング(位置決め)を行なう際に、該インゴット３,４の最大直径部３ａ,４ａに当接する前記各当接板５３,５５と共にテーパ円錐部３ｂ,４ｂに沿って当接し、被鍛造素材Ａの確実な保持および正確なセンタリングを行ない得るように機能する。
【００１７】
前述の如く構成された本実施例の被鍛造素材の給集材装置１０では、被鍛造素材Ａの形状およびサイズに応じて、前記テーブル２３を昇降動による高さ調整と傾動による角度調整を行なって姿勢変位させると共に、当接板５３,５５および副当接板５９,６３を近接移動させて被鍛造素材Ａのセンタリングを行ない、プレス機１１の所定位置へ正確かつ迅速に該素材Ａを給材し得るようになっている。例えば図５(ａ)および図５(ｂ)に示す如く、被鍛造素材Ａとして先細の截頭円錐形状に形成したインゴット３をプレス機１１へ給材する場合には、テーブル２３の所定位置に停止した該インゴット３に対し、前記第１流体圧シリンダ４３および第２流体圧シリンダ４４を適宜制御することにより、テーブル２３全体を所定高さに昇降変位させると共に、該インゴット３のテーパ円錐部３ｂの角度に応じて該テーブル２３を前上がりの傾斜状態に姿勢変位させれば、該インゴット３の軸心３ｃが水平となる。また、前記第３流体圧シリンダ５２および第４流体圧シリンダ５４をロッド５２ａ,５４ａが後退するよう同期的に制御して、各当接板５３,５５をインゴット３の最大直径部３ａに当接させると共に、これと同時に前記第５流体圧シリンダ５８および第６流体圧シリンダ６２をロッド５８ａ,６２ａが前進するよう同期的に制御して、各副当接板５９,６３をインゴット３のテーパ円錐部３ｂに当接させれば、インゴット３の軸心３ｃが給集材ラインと平行になる。これら一連の各動作により、先細の截頭円錐形状に形成したインゴット３のセンタリングが正確かつ迅速になされる。
【００１８】
また、図６(ａ)および図６(ｂ)に示す如く、被鍛造素材Ａとして先太の截頭円錐形状に形成したインゴット４をプレス機１１へ給材する場合には、テーブル２３の所定位置に停止した該インゴット４に対し、前記第１流体圧シリンダ４３および第２流体圧シリンダ４４を適宜制御することにより、テーブル２３全体を所定高さに昇降変位させると共に、該インゴット４のテーパ円錐面４ｂの角度に応じて該テーブル２３を前下がりの傾斜状態に姿勢変位させれば、該インゴット４の軸心４ｃが水平となる。また、前記第３流体圧シリンダ５２および第４流体圧シリンダ５４をロッド５２ａ,５４ａが後退するよう同期的に制御して、各当接板５３,５５をインゴット４の最大直径部４ａに当接させると共に、これと同時に前記第５流体圧シリンダ５８および第６流体圧シリンダ６２をロッド５８ａ,６２ａが後退するよう同期的に制御して、各副当接板５９,６３をインゴット４のテーパ円錐部４ｂに沿って当接させれば、インゴット４の軸心４ｃが給集材ラインと平行になる。これら一連の各動作により、先太の截頭円錐形状に形成したインゴット４のセンタリングが正確かつ迅速になされる。
【００１９】
なお図２０〜図２６等に示す如く、被鍛造素材Ａとして細長角柱状に形成された鋳片５をプレス機１１へ給材する場合は、後で詳細に説明するが、テーブル２３を傾斜状態に姿勢変位させる必要はない。また副当接板５９,６３については、各当接板５３,５５の先端から連続した一直線状となるよう姿勢保持する。
【００２０】
本実施例の被鍛造素材の給集材装置１０は、自動成形ライン全体を総合的に制御するメインコンピュータ(図示せず)により制御される。すなわち自動成形ラインの所定位置に、被鍛造素材Ａの形状,サイズ等を測定する素材測長器(図示せず)が配設されており、給集材装置１０に搬送される各被鍛造素材Ａの形状,サイズ等の各種情報を前記メインコンピュータが常に把握するようになっている。従って、被鍛造素材Ａが給集材装置１０に移載されると、当該の素材Ａの形状,サイズを前提としてテーブル２３の姿勢制御や当接板５３,５５および副当接板５９,６３の移動制御が自動的になされる。
【００２１】
(プレス機について)
本発明に係る被鍛造素材の給集材装置は、プルダウン方式やプッシュダウン方式等、様々なタイプのプレス機に好適に付帯して設置可能である。そこで本実施例では、図２および図７に示す如く、４柱プッシュダウン式のプレス機１１に前記構成の給集材装置１０を設置した場合を例示する。このプレス機１１では、４本の柱７１間で被鍛造素材Ａの給材方向に対する直交方向へスライド移動するボルスタ７２の上面に、１基の平金敷７３および２基のタップ金敷７５が固定されており、スライド７６には平金敷７４が固定されている。そして、例えば平金敷７３を使用する場合は、前記ボルスタ７２をスライド移動させて該平金敷７３をパスラインＰＬに位置決めし、タップ金敷７５を使用する場合は、ボルスタ７２をスライド移動させて該タップ金敷７５をパスラインＰＬに位置決めして、被鍛造素材Ａに対する所定のプレス成形を行なうようになっている。なお図示のプレス機１１は、既知のものであるから各部の詳細な説明は省略する。
【００２２】
(マニプレータについて)
プレス機１１の後方に配設した前記マニプレータ１４は、図２に示す如く、レール８０上を移動しながら該プレス機１１に対して近接・離間するようになっている。そして図８に例示するように、本実施例の給集材装置１０によりプレス機１１における上下の金敷７４,７３の間の所定位置に給材された被鍛造素材Ａをトング８１により把持し、該プレス機１１の運転に連動して該素材Ａを給材方向へ適宜送るようになっている。なお実施例に示すマニプレータ１４では、前記トング８１の延出長を適宜長く設定して正確な把持および把持時間の短縮を図り得るように構成してあるが、基本的な構成は既知の装置と同一であるから各部の詳細な説明は省略する。
【００２３】
【実施例の作用】
次に、前述のように構成した給集材装置を使用して実施される被鍛造素材の給集材方法につき、形状およびサイズが異なる被鍛造素材Ａを例示して具体的に説明する。
【００２４】
(先細の截頭円錐形状のインゴットの給集材方法)
図１０〜図１９は、前述した先細の截頭円錐形状に形成したインゴット３のプレス機１１への給材時、プレス機１１によるインゴット３のプレス成形時、および成形後の製品Ｂの集材時における給集材装置１０の各作動態様を中心として、該インゴット３の給集材方法を経時的に示したものである。給集材装置１０は、その初期状態として、テーブル２３を水平状態でかつシフトテーブル１３と同一レベルまで上昇させると共に、各当接板５３,５５を互いに離間させた状態に姿勢保持されている。そして、自動成形ラインにおける図示しない加熱炉で所定温度に均一的に加熱されたインゴット３は、シフトテーブル１３に載置された後に給集材装置１０におけるテーブル２３のローラ２０上に移載される。なおマニプレータ１４におけるトング８１は、プレス機１１の後方から水平状態で上下の平金敷７４,７３間に進入して所定位置で待機している。
【００２５】
次に、インゴット３がテーブル２３の上流側のローラ２０上に完全に移載されたら該ローラ２０を一時的に回転停止させ、該インゴット３をテーブル２３に停止させる(図１１(ａ)参照)。また、各当接板５３,５５をインゴット３における最大直径部３ａに当接する直前状態まで互いに近接移動させ、該インゴット３を給集材ラインに対して仮のセンタリングを行なう(図１１(ｂ)参照)。
【００２６】
次に、再び各ローラ２０をゆっくり回転させてインゴット３をテーブル２３の下流側に移動させると、該テーブル２３に配設した図示しない検出器が該インゴット３の前端部を検知し、当該のインゴット３をテーブル２３の下流側の所定位置に停止させる。インゴット３が完全に停止したら、テーブル２３を適宜昇降動して高さ調整をすると共にインゴット３のテーパ円錐部３ｂの角度に合わせて適宜傾動して前上がりの傾斜状態に姿勢変位させ、インゴット３の軸心３ｃが水平になるようにする(図１２(ａ)参照)。そして、テーブル２３の姿勢変位が完了したら、前記各当接板５３,５５を更に前進させてインゴット３の最大直径部３ａに当接させると共に、各副当接板５３,５５を該インゴット３のテーパ円錐部３ｂに当接させ、インゴット３の軸心３ｃを給集材ラインと平行になるようにする。前記一連の動作によりインゴット３の位置決めが正確かつ迅速に行われると共に、位置決めが完了したらトング８１によりインゴット３の先端側部を両側から把持する(図１２(ｂ)参照)。
【００２７】
前記トング８１に完全に把持されたインゴット３は、マニプレータ１４の後退と共に上下の平金敷７４,７３間を後方へ移動し、後端が該平金敷７４,７３間に位置した状態で停止される。また、このとき給集材装置１０では、プレス成形されるインゴット３との衝突を回避するために、テーブル２３を所定距離だけ下降させて給集材ラインから退避するよう制御される(図１３参照)。そして、給集材装置１０のテーブル２３の退避が完了したら、プレス機１１の平金敷７４の上下動と、マニプレータ１４の移動によるインゴット３の送りとを同期的に制御することにより、インゴット３に対する一次プレス成形がなされる(図１４参照)。このとき、テーブル２３が下方へ退避してプレス成形されるインゴット３と干渉しないから、インゴット３においては不適切な割れや曲がり等が発生することはなく、また給集材装置１０においてはインゴット３の衝突によるテーブル２３の破損等が好適に回避される。
【００２８】
なお、インゴット３では２方向のプレス成形を行なうので、一次プレス成形が完了したら、マニプレータ１４を後退させて該インゴット３の後端を各平金敷７４,７３間に位置させると共に、トング８１を９０度転回してインゴット３を回転させる(図１５参照)。そして、プレス機１１の平金敷７４の上下動と、マニプレータ１４の移動によるインゴット３の送りとを同期的に制御することにより、インゴット３に対する二次プレス成形がなされる(図１６参照)。なお、二次プレス成形の途中でプレス機１１を一時停止して上下の平金敷７４,７３でインゴット３を挟圧し、トング８１により把持を解除すると共に該トング８１を９０度転回してから再び把持し(図１８参照)、プレス機１１の運転を再開してインゴット３に対する二次プレス成形を完了させる(図１９参照)。そして、インゴット３に対する二次プレス成形時においても、テーブル２３は下方へ退避したままで該インゴット３と干渉しないから、インゴット３においては不適切な割れや曲がり等が発生することはなく、また給集材装置１０においてはインゴット３の衝突によるテーブル２３の破損等が好適に回避される。
【００２９】
インゴット３に対するプレス成形が全て完了したら、給集材装置１０のテーブル２３を上昇移動させて、形成された製品Ｂを下から保持するよう制御される。そして、製品Ｂがテーブル２３により保持されたらトング８１による把持が解除され、ローラ２０を回転させることにより、該製品Ｂはテーブル２３上を移動してシフトテーブル１３へ移載される(図１９参照)。
【００３０】
(細長角柱状の鋳片の給集材方法)
図８,図９および図２０〜図２６は、前述した細長角柱状に形成した鋳片５のプレス機１１への給材時、プレス機１１による鋳片５の成形時および成形後の製品Ｂの集材時における給集材装置１０の作動態様を中心として、該鋳片５の給集材方法を経時的に示したものである。給集材装置１０は、その初期状態として、テーブル２３を水平状態でかつシフトテーブル１３と同一レベルまで上昇させると共に、各当接板５３,５５を互いに離間させた状態に姿勢保持されている。そして、自動成形ラインにおける図示しない加熱炉で所定温度に均一的に加熱された鋳片５は、シフトテーブル１３に載置された後に給集材装置１０におけるテーブル２３のローラ２０上へ移載される。なおプレス機１１では、図９(ａ)に示す如く、ボルスタ７２を移動させて下の平金敷７３をパスラインＰＬから側方へ退避させることにより、マニプレータ１４におけるトング８１は、プレス機１１の後方から垂直状態でパスラインＰＬに沿って平金敷７４の下方へ進入して所定位置で待機することができる。
【００３１】
次に鋳片５がテーブル２３のローラ２０上を移動し、図示しない検出器が該鋳片５の先端部を検知したら、当該の鋳片５はテーブル２３の所定位置で停止する(図２０参照)。鋳片５が完全に停止したら、前記各当接板５３,５５を前進させて鋳片５の側面５ａ,５ａに当接させることにより、鋳片５の軸心５ｂが給集材ラインと平行になる(図２１参照)。なお鋳片５は、角柱状であるからテーブル２３を傾動して傾斜状態に姿勢制御する必要はない。前記一連の動作により鋳片５の位置決めが正確かつ迅速に行われると共に、位置決めが完了したらトング８１により鋳片５の先端部を上下から把持する(図８および図２２参照)。
【００３２】
前記トング８１に完全に把持された鋳片５は、マニプレータ１４の後退と共に後方へ移動し、後端が上の平金敷７４の下方に位置した状態で停止される。また、このとき給集材装置１０では、プレス成形される鋳片５との衝突を回避するために、テーブル２３を給集材ラインから所定距離だけ下方へ退避するよう制御される(図２４参照)。更に、トング８１を９０度転回させて鋳片５を回転させると共に、プレス機１１のボルスタ７２を移動させて下の平金敷７３をパスラインＰＬの所定位置に位置決めする(図９(ｂ)および図２４参照)。
【００３３】
そして、給集材装置１０のテーブル２３の下降移動が完了し、鋳片５の回転および平金敷７３のセットが完了したら、プレス機１１の平金敷７４の上下動と、マニプレータ１４の移動による鋳片５の送りとを同期的に制御することにより、鋳片５に対してプレス成形がなされる(図２５参照)。このとき、テーブル２３が下方へ退避してプレス成形される鋳片５と干渉しないから、鋳片５においては不適切な割れや曲がり等が発生することはなく、また給集材装置１０においては鋳片５の衝突によるテーブル２３の破損等が好適に回避される。
【００３４】
なお鋳片５は、１方向のプレス成形のみを行なうので、該鋳片５に対するプレス成形が完了したら、給集材装置１０ではテーブル２３を上昇移動させて、形成された製品Ｂを下から保持するよう制御される。そして、製品Ｂがテーブル２３により保持されたらトング８１による把持が解除され、ローラ２０を回転させることにより、該製品Ｂはテーブル２３上を移動してシフトテーブル１３へ移載される(図２６参照)。また、トング８１は後退すると共に転回して初期状態に復帰する。
【００３５】
また本実施例では、給集材装置１０によるプレス機１１への被鍛造素材Ａの給集材方法について、該素材Ａとして先細の截頭円錐形状のインゴット３と細長角柱状の鋳片５についてのみ具体的に説明した。しかし本実施例の給集材装置１０では、これらの被鍛造素材Ａのみに限らず、例えば前述した先太の截頭円錐形状のインゴット４や、その他様々な形状,サイズであっても好適に対応することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る被鍛造素材の給集材方法によれば、プレス機に対する被鍛造素材の給材前において、被鍛造素材の形状,サイズに応じて給集材装置におけるテーブルの高さ調整や傾斜角度調整を行なうと共に当接板を当接することで、該被鍛造素材の垂直および水平方向の正確な位置決めを行なうことができ、プレス機の所定位置に正確かつ迅速に被鍛造素材を給材することができる利点がある。また、プレス機による被鍛造素材のプレス成形時においては、給集材装置のテーブルを給集材ラインから退避させるようにしたので、プレス成形されている被鍛造素材と該テーブルとが干渉しない。従って、被鍛造素材においては不適切な割れや曲がり等が発生することはなく、給集材装置においては該素材との衝突によるテーブル破損等が好適に回避される。
【００３７】
また、本発明に係る被鍛造素材の給集材装置によれば、プレス機に給材される被鍛造素材を載置するテーブルを給集材ラインに対する昇降動と傾動とを自在に調整し得るよう配設すると共に、テーブル上に給集材ラインを挟んで互いに近接・離間し得る当接板を配設したので、形状,サイズの異なる被鍛造素材であっても正確かつ迅速な位置決めを行ない得る利点がある。そして、全自動による被鍛造素材の位置決めをなし得るので、自動成形ラインに設置されるプレス機に配設した場合においても、該素材の給材に係る時間の短縮により該ライン全体のサイクルタイムに影響を及ぼすことがなく、生産の合理化および生産コストの低減を図り得る有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る被鍛造素材の給集材装置を概略で示す側面図である。
【図２】実施例の給集材装置が配設されるプレス機周辺の概略構成図である。
【図３】実施例に係る被鍛造素材の給集材装置を概略で示す平面図である。
【図４】実施例に係る被鍛造素材の給集材装置を概略で示す正面図である。
【図５】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材を位置決めする状態を示す平面図および側面図である。
【図６】先太の截頭円錐状に形成された被鍛造素材を位置決めする状態を示す平面図および側面図である。
【図７】実施例のプレス機を一部破断して示す背面図である。
【図８】細長角柱状に形成された被鍛造素材をマニプレータのトングが把持する状態を示す側面図である。
【図９】下の金敷をパスラインから退避させて被鍛造素材を把持する方法を示す説明図である。
【図１０】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１１】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１２】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１３】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１４】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１５】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１６】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１７】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１８】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図１９】先細の截頭円錐状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２０】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２１】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２２】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２３】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２４】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２５】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【図２６】細長の角柱状に形成された被鍛造素材の給集材方法を経時的に示す工程図である。
【符号の説明】
１０ 給集材装置
１１ 鍛造プレス機
２０ ローラ
２３ テーブル
２３ａ 前端部
２３ｂ 後端部
２４ モータ(駆動手段)
２７,２８ 架台
２７ａ,２８ａ 基端部(前端部)
２７ｂ,２８ｂ 先端部(後端部)
２９ 前支持部(第１支持部)
３６ 後支持部(第２支持部)
４３ 第１流体圧シリンダ(第１作動手段)
４４ 第２流体圧シリンダ(第２作動手段)
５２ 第３流体圧シリンダ(第３作動手段)
５３ 当接板(当接部材)
５４ 第４流体圧シリンダ(第４作動手段)
５５ 当接板(当接部材)
５８ 第５流体圧シリンダ(第５作動手段)
５９ 副当接板(当接部材)
６２ 第６流体圧シリンダ(第６作動手段)
６３ 副当接板(当接部材)
Ａ 被鍛造素材
Ｂ 製品

Claims (2)

1. 形状,サイズの異なる被鍛造素材(A)を鍛造プレス機(11)に給材すると共に、該鍛造プレス機(11)により被鍛造素材(A)に所要のプレス成形を施すことにより形成された製品(B)を集材する給集材方法であって、
   所定温度に均一的に加熱された前記被鍛造素材(A)を、前記鍛造プレス機(11)の前側に配設した給集材装置(10)におけるテーブル(23)の所定位置に載置し、
   前記被鍛造素材(A)の形状,サイズに基いて、前記テーブル(23)を昇降動させて高さ調整を行なうと共に給集材ラインに対して上下方向へ傾動させて角度調整を行なうことで、該被鍛造素材(A)の垂直方向の位置決めをし、
   前記テーブル(23)の給集材ラインを挟んで水平方向両側に対向的に配設した当接部材(53,55)を、前記被鍛造素材(A)の外郭形状に沿って両側から当接することで、該被鍛造素材(A)の水平方向の位置決めをし、
   垂直および水平方向の位置決め作業が完了した前記被鍛造素材(A)を、前記テーブル(23)から前記鍛造プレス機(11)の所定位置へ給材し、
   前記被鍛造素材(A)に対する鍛造プレス機(11)のプレス成形進行中は、前記テーブル(23)を給集材ラインから適宜退避させて、該素材(A)とテーブル(23)との干渉を回避し、
   前記被鍛造素材(A)に対する鍛造プレス機(11)のプレス成形が完了したら前記テーブル(23)を再び給集材ラインに近接させ、形成した前記製品(B)を下方から保持して該テーブル(23)上に集材する
   ことを特徴とする被鍛造素材の給集材方法。
2. 形状,サイズの異なる被鍛造素材(A)を鍛造プレス機(11)に給材すると共に、該鍛造プレス機(11)により被鍛造素材(A)に所要のプレス成形を施すことにより形成された製品(B)を集材する給集材装置であって、
   前記鍛造プレス機(11)に隣接して固定された架台(27,28)の上方に配設され、駆動手段(24)により積極回転する複数個のローラ(20)を給集材ラインに沿って配列して構成されるテーブル(23)と、
   前記テーブル(23)における鍛造プレス機(11)に隣接する前端部(23a)近傍と、前記架台(27,28)における鍛造プレス機(11)に隣接する前端部(27a,28a)近傍とを連結し、第１作動手段(43)の作動下に伸縮して前端部(23a)を前端部(27a,28a)に対して上下方向へ近接・離間させる第１支持部(29)と、
   前記テーブル(23)における鍛造プレス機(11)に隣接しない後端部(23b)近傍と、前記架台(27,28)における鍛造プレス機(11)に隣接しない後端部(27b,28b)近傍とを連結し、第２作動手段(44)の作動下に伸縮して後端部(23b)を後端部(27b,28b)に対して上下方向へ近接・離間させる第２支持部(36)と、
   前記テーブル(23)の上面における被鍛造素材(A)の給集材ラインを挟む対向位置に配設され、第３,第４,第５および第６作動手段(52,54,58,62)により互いに近接・離間し得る当接部材(53,55,59,63)とからなり、
   前記第１作動手段(43)および第２作動手段(44)を作動制御することにより、前記テーブル(23)の昇降動による高さ調整と給集材ラインに対する傾動による角度調整とを行なって、該テーブル(23)上のローラ(20)に載置された被鍛造素材(A)の垂直方向の位置決めをすると共に、
   前記第３,第４,第５および第６作動手段(52,54,58,62)を同期的に作動制御することにより、テーブル(23)上のローラ(20)に載置された被鍛造素材(A)の水平方向の位置決めをするよう構成した
   ことを特徴とする被鍛造素材の給集材装置。

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