JPH0745085B2 - 鍛造機における金型交換方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鍛造機における金型交換方法及び装置に関
し、特に鍛造機の作業空間に向かって上下方向および／
または左右方向から鍛造物を加圧する鍛造機における金
型の交換方法及び装置に関するものである。

従来の技術 一般的に、鍛造機により棒材あるいはスラブ材などを鍛
造する場合に、鍛造物の形状や寸法に応じて金型を交換
する必要が生じて来る。

従来から使用されている被鍛造物を鍛造機の作業空間に
向かって上方から加圧する形式の鍛造機においては、こ
のように必要とされる金型の交換を、添付図面の第６図
に示すような金型交換装置40を使用して行っている。す
なわち、この金型交換装置40においては、鍛造機30のベ
ッド31の上に必要とされる数個の金型33を移動自在に載
せておき、これらの金型33を、鍛造機30のベッド31の上
に固定された金型移動シリンダ41のピストン棒42に連結
して置く。このようにして、必要とされる金型33を、金
型移動シリンダ41の作動により鍛造機30の作業空間内に
移動させるようになっている。

しかしながら、この形式の金型交換装置は、金型の下型
が鍛造機30のベッド31の上に固定されるようになってい
る鍛造機にしか使用することができず、例えば、鍛造機
の作業空間に向かって上下方向および／または左右方向
から加圧する鍛造機に使用することは不可能である。そ
のために、このような鍛造機においては効率の良い金型
交換方法や装置がなく、金型の交換を行う場合には、天
秤棒などの治具を鍛造機の中に入れて金型の出し入れを
行ったりしているが、この方法においては、金型が数ト
ンもあるような大型の金型の場合には、クレーンなどを
使用して治具を操作しても操作が困難であったり、時間
が掛かったり、危険を伴うこともあった。

発明が解決しようとする課題 そこで本発明は、従来の方法における上記のような問題
点などを解消し、金型交換作業の安全性を向上させ、ま
た、短時間で正確な金型の交換を行い、これにより、鍛
造機の稼働率を向上させることが可能である鍛造機、特
に２面鍛造機及び４面鍛造機に対する新規な金型の交換
方法及びその実施のための装置を得ることを、その目的
とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の金型交換方法は、
スライドヘッドに取り付けた金型を上下方向および／ま
たは左右方向から作業空間の中心部に向けて作動させる
ことにより鍛造作業を行う鍛造機における金型交換方法
において、前記鍛造機の作業空間に、金型の作業経路に
それぞれ対向する金型保持部を有する金型交換台車を進
入させて停止し、この金型交換台車に向けて各スライド
ヘッドを同時に移動させ、各金型を金型保持部で保持し
た状態で、金型交換台車およびスライドヘッドの金型の
保持手段を作動または解放し、前記作業空間から前記ス
ライドヘッドおよび金型交換台車を退出させるものであ
る。

また、本発明の金型交換装置は、スライドヘッドに取り
付けられた金型を上下方向および／または左右方向から
作業空間の中心部に向けて作動させることにより鍛造作
業を行う鍛造機における金型交換装置において、前記鍛
造機の作業空間の中心部に通じる床面の上に設置された
走行レールと、この走行レールの上に走行自在に載置さ
れた、前記金型の作業経路にそれぞれ対向する金型保持
部と金型の把持手段とを有する少なくとも一台の金型交
換台車を備えたものである。

なお、金型交換台車における、金型保持部がその周面に
形成された金型を受け入れられる凹部であり、把持手段
が金型の側壁に形成されている溝と係合する金型保持用
つめであることが有利である。

また、鍛造機の作業空間から離れて、走行レールと平行
に設置された少なくとも一対の台車ストックレールと、
この台車ストックレールおよび走行レールを直角にまた
ぐように設けられた少なくとも一個の門型クレーン状の
台車移載装置と、この台車移載装置上に走行自在に載置
された、上記金型交換台車の上部に形成された突起部と
係合可能な、昇降自在でかつ開閉自在な開閉式アームを
有する横行台車とを備えるのが望ましい。

作用 鍛造機の作業空間に、金型の作業経路にそれぞれ対向す
る金型保持部を有する金型交換台車を進入させて停止
し、この金型交換台車に向けて各スライドヘッドを同時
に移動させ、各金型を金型保持部で保持した状態で、金
型交換台車およびスライドヘッドの金型の把持手段を作
動または解放し、作業空間から前記スライドヘッドおよ
び金型交換台車を退出させることのみによって、金型の
交換を行うことができるので、金型交換台車の停止位置
を一回制御すればよく、例えば、複数の大型金型を一度
に正確な交換位置に搬入でき、通常の作業経路で各スラ
イドヘッドを中心部に移動させることによって、交換作
業を短時間にかつ正確に行うことができる。

また、金型交換装置が、鍛造機の作業空間の中心部に通
じる床面の上に設置された走行レールと、この走行レー
ルの上に走行自在に載置された、金型の作業経路にそれ
ぞれ対向する金型保持部と金型の把持手段とを有する少
なくとも一台の金型交換台車を備えているので、本発明
の金型交換方法をより適切に実施することができる。

なお、金型交換台車における、金型保持部がその周面に
形成された金型を受け入れられる凹部であり、把持手段
が金型の側壁に形成されている溝と係合する金型保持用
つめである場合には、受け渡し状態での金型の保持が可
能であり、どちらか一方の把持手段を作動し、他方の把
持手段を解放する場合には、簡単に金型を取り替えるこ
とができる。

また、鍛造機の作業空間から離れて、走行レールと平行
に設置された少なくとも一対の台車ストックレールと、
この台車ストックレールおよび走行レールを直角にまた
ぐように設けられた少なくとも一個の門型クレーン状の
台車移載装置と、この台車移載装置上に走行自在に載置
された、金型交換台車の上部に形成された突起部と係合
可能な、昇降自在でかつ開閉自在な開閉式アームを有す
る横行台車とを備える場合には、多数の種類の金型を準
備することができ、それらを自動的に交換することを可
能にするものである。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に示された鍛造機にお
ける金型交換装置について、詳細に説明をする。

本発明装置は、第１図にその全体の配置を一部破断平面
図で示すように、鍛造機30のベッド31に隣接して、その
作業空間31aに通じる床面の上に、各一対の金型交換台
車走行レール1,2が、鍛造機30のベッド31の上を通るよ
うに、即ち作業空間31aまで延びるように設置してあ
り、これらの金型交換台車走行レール1,2の上には、そ
れぞれ金型交換台車3,4が走行自在に載置されている。
このように構成することにより、金型交換台車3,4が作
業空間31aの中へ容易に迅速に進入でき、また作業空間3
1aから容易に迅速に退出できる。

また、これらの金型交換台車走行レール1,2の片側に
は、これらの金型交換台車走行レール1,2と平行に且つ
これらから及び相互に適当な間隔を置いて、数対の台車
ストックレール5,6が床面の上に設置してあり、各台車
ストックレール5,6の上には、それぞれ1,2台の金型交換
台車3,4が走行可能に載置されている。なお、図示の例
においては、台車ストックレール5,6が各２対ずつ、相
互に適当な間隔を置いて設置されるものとして示されて
いるが、金型の種類に応じて、これらの台車ストックレ
ール5,6を一対あるいはそれ以上に設置することも可能
である。また、図示の例においては、金型交換台車走行
レール1,2が、鍛造機30の作業空間31aの対向する両床面
のうえに整列するように２対設置してあるものとしてあ
るが、これも場合によっては、いずれか一方の床面の上
だけとしても良い。更に、図示の例においては、金型交
換台車走行レール1,2の片側にのみ台車ストックレール
5,6を設置したが、場合によっては、両側に設置しても
良い。

金型交換台車走行レール1,2及び台車ストックレール5,6
に直角にまたがって、門型クレーン状の台車移載装置7,
8がそれぞれ配置されており、これらの台車移載装置7,8
は、それぞれ金型交換台車走行レール1,2及び台車スト
ックレール5,6の外側の床面の上に、これらのレールに
平行に且つそれらから適当に間隔を置かれて設置された
１対の台車移載装置用レール7₁及び8₁の上を、それぞれ
走行自在に載置されている。

本発明装置の全体の配置は、おおよそ上記のとおりであ
るが、次ぎに、その主要部の詳細を説明する。

（１）金型交換台車 金型交換台車3,4は略同じ構造であり、金型交換台車３
の場合について説明すると、この金型交換台車３は第５
図に示すような作業空間31aに向かって上下及び左右４
方向鍛造機30に使用されるものとして、ほぼ長方形状の
横断面を有している。略直方体のブロック形状から成り
立っており、鍛造機30のスライドヘッド32に対応する金
型交換台車３の奥行方向（第４図の紙面に対して垂直方
向）の上下左右の４つの周面位置には、金型33に対応す
る寸法の凹部3aが保持手段として設けられており、ま
た、この凹部3aの対向する側壁には、開閉可能なつめ3b
が金型の把持手段として設けられている。なお、図示さ
れていない適宜な油圧機構などが設けられていて、つめ
3bは自動的に開閉することができるようになっている
が、手動により行うこともできる。一方、前記凹部3aの
側壁に対向する金型33の側壁には、凹部3aに設けられた
つめ3bと係合する溝33aが形成されている。金型33を金
型交換台車３に装着するには、まず最初に凹部3a内のつ
め3bを開き（第４図の点線位置）、金型33が凹部3a内に
はまり込んだ後、つめ3bを閉じて（第４図の実線位置）
金型33に形成された溝33aに係合させて、金型33を金型
交換台車３に固定するように構成してある。このように
構成することにより、金型交換台車３とスライドヘッド
32間の金型33の取り付けまたは取り外しが円滑でより正
確となり、また金型33が金型交換台車３にしっかり固定
され安全性が増すため作業空間31aの進入退出をより迅
速にすることができる。

また、この金型交換台車３の下部の各側部には、その奥
行方向に適宜な間隔を置いて４〜８個の車輪3cが回転自
在に且つ対を形成して取り付けられており、これらの車
輪3cの対は、金型交換台車３を、金型交換台車走行レー
ル１の上に走行自在に支持している。図示されていない
電動機あるいは油圧モータなどが金型交換台車３内に配
置されていて、これらの車輪3cの内の少なくとも一対な
いしは二対が駆動されるようになっていて、金型交換台
車３を金型交換台車走行レール１の上において自動的に
走行可能、即ち鍛造機30の作業空間31aに向かって進入
及び退出自在であるように構成されている。

また、金型交換台車３の走行を車輪3cを駆動して行う代
わりに、金型交換台車走行レール１の近くの床面の上、
又は地下ピットの中に据え付けられた適宜な推進機構を
介して走行されるようにすることもでき、あるいは、金
型交換台車３内に配置された油圧機構を介して車輪3cが
駆動されるようになっている場合には、この油圧機構へ
の油圧を床面の上などに配置された油圧ホースなどを介
して金型交換台車３に導くようにすることもできる。

なお、手動により作業空間31aに向かって金型交換台車
３の進入及び退出を行うことも可能である。

また、金型交換台車３に設けられた凹部3aの中心線は、
鍛造機30の各スライドヘッド32の中心線と一致するよう
にし、例えば、金型33を装着しない金型交換台車３が、
鍛造機30の作業空間31aの中に進入した状態の時に、金
型33がスライドヘッド32から金型交換台車３の凹部3aに
円滑に入ることが可能であるようにしてある。一方これ
とは逆に、金型33を装着した金型交換台車３が、作業空
間31aの中に進入した状態において、金型33を金型交換
台車３からスライドヘッド32に取り付けるには、スライ
ドヘッド32の内部に設けられた金型クランプ装置34など
（通常の鍛造機において公知のもに）の作動により行わ
れる。即ち、スライドヘッド32が作業空間31aの中心方
向へ移動し金型33に接触すると、金型33とスライドヘッ
ドの連結が行われ、金型交換台車３とスライドヘッド32
間の金型33の取り付けまたは取り外しが短時間でかつ正
確に行われる。

更に、第４図に示すように、金型交換台車３の上部の奥
行方向の両側縁部には、それから垂直に突出するように
突起部3dが設けられており、この各突起部3dには、それ
ぞれ外方に水平に突出しているフック部3eが形成されて
いる。

なお、以上には、金型交換台車３の詳細を説明したが、
他の金型交換台車４も同様に構成されている。

（２）台車移載装置 門型クレーン状の台車移載装置7,8を第２図に示すよう
に、台車移載置装置７の場合について説明すると、台車
移載装置７の上部の水平な上部ビーム7aの上には、金型
交換台車走行レール1,2及び台車ストックレール5,6に対
して直角方向に一対の走行レールが設置してあり（図示
されていない）、これらの走行レールの上を横行台車９
が、走行自在に載置されている。なお、この構成は、台
車移載装置８の場合も全く同様であり、その水平な上部
ビーム8a（第１図参照）の上には、横行台車10走行自在
に載置されている。また、この上部ビーム7aは、平面輪
郭が長方形状の開口部を有している長方形状のもの（第
１図参照）となっており、また、横行台車９には、第２
図に実線及び二点鎖線で示した横行台車９から分かるよ
うに、上部ビーム7aの開口部を貫いて、上下に昇降自在
かつ開閉自在な一対の開閉式アーム11が下向きに設けら
れ、この開閉式アーム11の下端部に相互に向き合うよう
に突起11aが形成されている。一対の開閉式アーム11の
間の間隔は、金型交換台車３の上部に設けられている突
起部3dの間の間隔にはほぼ対応する間隔、即ち、開閉式
アーム11が金型交換台車３の位置へ降下され、それらが
閉鎖した場合に（第２図において、右方の金型交換台車
３の場合について、２点鎖線により示してある）、各開
閉式アーム11の下端部に形成された突起11aが、金型交
換台車３の上部に設けられた突起部3dのフック部3eに係
合する間隔として、例えば、金型交換台車３の突起部3d
ないしはフック部3eが、降下して来た横行台車９の開閉
式アーム11の突起11aと係合し、保持した時に、横行台
車９の開閉式アーム11が上昇すると、金型交換台車３を
持ち上げることができるように構成されている。このよ
うに構成することにより、金型33の種類が複数有る場合
にも鍛造機30に所望の金型33の取り付けまたは取り外し
を容易に迅速にすることができる。

なお、図示されていない電動式又は油圧式の駆動装置が
設けられていて、台車移載装置7,8及び横行台車9,10の
走行駆動並びにその開閉式アーム11の昇降及び開閉運動
を自動的に行うように構成されているものとし、また、
それらの駆動ないしは作動の所定位置における停止は、
図示されていないパルス発信器などを使用した速度制御
と位置制御とを行うか、あるいは、機械的なストッパな
どを設けるかして、正確に制御できるように構成されて
いる。

（３）その他 鍛造機30の付属設備として、第１及び３図に示すよう
に、鍛造機30の作業空間部31aに対向して一対の鍛造材
ハンドリング用マニプレータ21が設けられている。

また、図示されていない適宜な駆動装置や制御装置など
が設けられていて、金型交換台車3,4の金型交換台車走
行レール1,2上の鍛造機30の作業空間31aに向かった進
入、退出及び所定位置での停止、台車移載装置7,8の台
車移載装置用レール7,8上の走行及び所定位置での停
止、横行台車9,10の台車移載装置7,8の上部ビーム7a,8a
の走行レール上の走行及び所定位置での停止、金型交換
台車3,4の金型保持用つめ3b,4bの金型33を取り付け及び
取り外しするための開閉、並びに横行台車9,10の開閉式
アーム11の金型交換台車3,4を保持及び移動するための
開閉、昇降及び所定位置での停止などは、自動的に作動
することができるように構成されていて、これらの作動
を、例えば、鍛造機30の近くに設置した操作盤から、鍛
造機の運転者のハンドルあるいはボタン操作により、自
由に制御することができるようになっている。

本発明の実施例の図示された鍛造機の金型交換装置は、
上記のような配置ないしは構成を有しているが、次ぎ
に、この金型交換装置による金型交換方法の動作を説明
をする。

（１）鍛造機への所要金型の取り付け 鍛造機30の所要のスライドヘッド32には、金型33は装着
されていないものとする。

鍛造機の運転者が、所定の金型33番号を操作盤におい
て設定し、スタートボタンを押圧する。（これにより、
金型交換装置が自動的に動作を行い、金型33の取り付け
が行われる。） 台車移載装置７（８）が、台車移載装置用レール7
₁（8₁）の上を走行する（第１図の紙面に対して左右方
向）と同時に横行台車９（10）が台車移動装置７（８）
の上部ビーム7a（8a）の上を走行し（第１図の紙面に対
して上下方向）、横行台車９（10）が指定された金型交
換台車３（４）の上方の位置に到達する。この場合、こ
の金型交換台車３（４）には、所定の金型33が装着され
ているものとする。

横行台車９（10）の開閉式アーム11が所定の位置まで
降下し、所定の金型交換台車３（４）の突起部3dと係合
し（第２図の二点鎖線の状態）、金型交換台車３（４）
を保持しながら上昇する。

台車移載装置７（８）及び横行台車９（10）がそれぞ
れ移動し、金型交換台車３（４）を金型交換台車走行レ
ール１（２）の上に載置する。

金型交換台車３（４）が鍛造機30の方へ移動し、スラ
イドヘッドが退避している作業空間31aの中に進入し、
所定位置で停止する。

鍛造機30のスライドヘッド32が、通常の作業にしたが
って作業空間31aの中心方向へ移動し金型交換台車３
（４）に装着された金型33に接触すると、金型クランプ
装置34が作動し、金型33とスライドヘッド32とが連結さ
れる。

金型交換台車３（４）のつめ3bが開き（第４図の点線
位置）、金型33への金型交換台車３（４）の固定が解除
される。

スライドヘッド32が後退し、金型33と金型交換台車３
（４）とが切り離され、鍛造機30への金型33の取り付け
が短時間にかつ正確に行われる。

金型交換台車３（４）が鍛造機30の作業空間31aの外
部へ退出する。

台車移載装置７（８）及び横行台車９（10）により、
金型交換台車３（４）は、元の位置へ戻される。

（２）鍛造機からの金型の取り外し 鍛造機30の所要のスライドヘッド32には、金型33は装着
されているものとする。

鍛造機の運転者が、金型33の付いていない金型交換台
車３（４）の番号を操作盤により設定し、スタートボタ
ンを押圧する。（以後、金型交換装置が自動的に動作
し、金型33の取り外しが開始される。） 台車移載装置７（８）及び横行台車９（10）が、台車
ストックレール５（６）の上の指定された金型交換台車
３（４）の上へ移動する。この場合、金型交換台車３
（４）には、金型33が装着されていないものとする。

横行台車９（10）の開閉式アーム11が閉鎖し、所定の
金型交換台車の突起部3dと係合し、金型交換台車３
（４）を保持しながら上昇する。

台車移載装置７（８）及び横行台車９（10）が移動
し、金型交換台車３（４）を金型交換台車走行レール１
（２）の上に載置する。

金型交換台車３（４）が、金型交換台車走行レール１
（２）の上を前進し、鍛造機30の作業空間31aの中に進
入し、所定の位置で停止する。

鍛造機30のスライドヘッド32が、金型交換台車３
（４）の停止している作業空間31aの中心に向かって移
動し、スライドヘッド32に取り付けられた金型33が、金
型交換台車３（４）に接触すると、金型交換台車３
（４）の凹部3aの中にはまり込む。

金型交換台車３（４）のつめ3bが閉じ（第４図の実線
位置）、金型33を金型交換台車３（４）に固定する。

スライドヘッド32内の金型クランプ装置34が作動し、
金型33とスライドヘッド32とが切り離され、スライドヘ
ッド32は後退し、鍛造機30から金型33の取り外しが短時
間にかつ正確に行われる。

金型33を装着した金型交換台車３（４）が、鍛造機30
の作業空間31aの外部へ退出する。

金型交換台車３（４）は、台車移載装置７（８）及び
横行台車９（10）の移動により元の位置へ戻され、金型
33の所定位置への格納が行われる。

なお、以上の金型交換装置による鍛造機30への金型33の
取り付け及び取外しの動作の説明においては、金型交換
台車３又は金型交換台車４の内のいずれか一方だけが、
鍛造機30の作業空間31aに対向する一方の側に配置され
るものとしてあるが、両方の金型交換台車３及び金型交
換台車４が、それぞれ鍛造機30の作業空間31aに通じる
両側に配置され、これらが同期して作動するように制御
すれば、一方の金型交換台車３（４）による鍛造機30か
らの金型33の取り外し及び搬出と同時に他方の金型交換
台車４（３）により金型33の搬入及び取り付けを行うよ
うにすることができ、金型33の交換時間を一層短縮する
ことができる。

発明の効果 本発明によれば、スライドヘッドに取り付けた金型を上
下方向および／または左右方向から作業空間の中心部に
向けて作動させることにより鍛造作業を行う鍛造機にお
ける金型の交換を、容易、正確かつ迅速に行うことがで
きるので、省人化を図ることができ、また、作業の安全
性を向上させることができる。そして、金型の迅速な交
換によって生産性を大いに増大させることができる。な
お、作業の自動化も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の１実施例を一部破断して示す全
体の配置平面図、第２図は、第１図の矢印IIの方向に見
た正面図、 第３図は、第１図を矢印IIIの方向に見た側面図、 第４図は、第１図に示されている金型交換台車の拡大正
面図、 第５図は、第１図に示されている鍛造機の略正面図、 第６図は、一般に使用されている鍛造機における金型移
動装置の例を示す略図である。 1,2……金型交換台車走行レール、3,4……金型交換台
車、3a……金型取り付け用凹部、3b……金型固定用つ
め、3c……車輪、3d……突起部、3e……フック部、5,6
……台車ストックレール、7,8……台車移載装置、9,10
……横行台車、11……昇降可能な開閉式アーム、21……
鍛造材ハンドリング用マニプレータ、30……鍛造機、32
……スライドヘッド、33……金型、34……金型クランプ
装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−167048（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−124270（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−152343（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スライドヘッドに取り付けた金型を上下方
   向および／または左右方向から作業空間の中心部に向け
   て作動させることにより鍛造作業を行う鍛造機におい
   て、前記鍛造機の作業空間に、前記金型の作業経路にそ
   れぞれ対向する金型保持部を有する金型交換台車を進入
   させて停止し、この金型交換台車に向けて各スライドヘ
   ッドを同時に移動させ、各金型を金型保持部で保持した
   状態で、金型交換台車およびスライドヘッドの金型の把
   持手段を作動または解放し、前記作業空間から前記スラ
   イドヘッドおよび金型交換台車を退出させることを特徴
   とする金型交換方法。
2. 【請求項２】スライドヘッドに取り付けられた金型を上
   下方向および／または左右方向から作業空間の中心部に
   向けて作動させることにより鍛造作業を行う鍛造機にお
   いて、前記鍛造機の作業空間の中心部に通じる床面の上
   に設置された走行レールと、この走行レールの上に走行
   自在に載置された、前記金型の作業経路にそれぞれ対向
   する金型保持部と金型の把持手段とを有する少なくとも
   一台の金型交換台車を備えたことを特徴とする金型交換
   装置。
3. 【請求項３】上記金型交換台車における、金型保持部が
   その周面に形成された金型を受け入れられる凹部であ
   り、上記把持手段が金型の側壁に形成されている溝と係
   合する金型保持用つめであることを特徴とする請求項２
   記載の金型交換装置。
4. 【請求項４】上記鍛造機の作業空間から離れて、上記走
   行レールと平行に設置された少なくとも一対の台車スト
   ックレールと、この台車ストックレールおよび上記走行
   レールを直角にまたぐように設けられた少なくとも一個
   の門型クレーン状の台車移載装置と、この台車移載装置
   上に走行自在に載置された、上記金型交換台車の上部に
   形成された突起部と係合可能な、昇降自在でかつ開閉自
   在な開閉式アームを有する横行台車とを備えたことを特
   徴とする請求項２あるいは３のいずれか１項に記載され
   た金型交換装置。