JPH11179474A - 長尺物加工設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工中の長尺物の保持と、加工後の長尺物の
搬出とを簡便な構成によって確実に行うこと等を目的と
する。 【解決手段】 鍛造装置（加工装置）１３の両側に、長
尺物Ｗの各端部を把持しかつ長尺物Ｗをその長さ方向に
移動させる一対のマニピュレータ１４を備え、鍛造装置
１３とマニピュレータ１４との間に、長尺物Ｗを保持す
る保持装置１５が設けられ、この保持装置１５は、加工
中の長尺物Ｗの下方に対して進退可能に設けられた台車
１６と、長尺物Ｗの下部に当接しかつ保持可能な支持ロ
ーラ１７とで構成され、保持装置１５が長尺物Ｗの下方
に位置させてその保持を行い、また、長尺物Ｗを保持し
た状態で移動することにより長尺物Ｗの搬出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造装置などの加
工装置を備えた加工設備に関し、特に長尺物を加工装置
で加工する際にこの長尺物を保持するとともに加工後の
長尺物を搬送するようにした長尺物加工設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の長尺物加工設備の一例として、例
えば、図７および図８に示すものがある。これは、加工
装置として水平対抗型プレス機や多軸鍛造プレス機など
の鍛造装置１が用いられ、この鍛造装置１に水平方向に
挿入される長尺物Ｗを小径化するものであり、さらに、
鍛造装置１の両側に配設されて長尺物Ｗの各端部を把持
するとともに長尺物Ｗを長さ方向に移動させる一対のマ
ニピュレータ２と、これらマニピュレータ２の少なくと
も一方と鍛造装置１との間において長尺物Ｗの下部に対
向状態で配設され長尺物Ｗを保持する保持装置３と、こ
の保持装置３の側部に配設され鍛造後に保持装置３から
長尺物Ｗを取り込んで後段のコンベア等へ搬送するアン
ローダ４とを備えている。

【０００３】各マニピュレータ２は、マニピュレータ２
に設けられた走行機構（図示せず）を駆動させることに
より、鍛造装置１に対し前進、後退する。

【０００４】保持装置３は、長尺物Ｗの下部に当接する
一対の支持ローラ６と、これら支持ローラ６が取り付け
られる揺動アーム７と、この揺動アーム７を揺動させる
ことにより支持ローラ６を長尺物Ｗに当接させる支持位
置と長尺物Ｗから離間させる退避位置との２位置に選択
的に位置させる駆動機構８とによって構成される。ま
た、保持装置３は、床面に形成された凹所９内に設置さ
れ、この凹所９には、マニピュレータ２の移動を阻害し
ないように、図７に破線で示すように、支持ローラ６お
よび揺動アーム７が収納されるように構成される。

【０００５】アンローダ４は、保持装置３の側部に配設
され、長尺物Ｗを把持するクランプ機構１０が設けられ
ている。このクランプ機構１０は、揺動アーム１１によ
って旋回可能に支持されており、長尺物Ｗを把持した状
態において揺動アーム１１が旋回することにより、長尺
物Ｗを鍛造位置の側部に設置されたコンベア１２に搬出
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
長尺物加工設備においては、次のような問題点が残され
ている。すなわち、鍛造中において長尺物Ｗを保持する
保持装置３と、鍛造後において長尺物Ｗを搬出するアン
ローダ４とを別個に設ける必要があることから、設備が
大がかりになるとともに、加工設備の建造コストが高く
なるという問題点を有している。

【０００７】また、アンローダ４によって長尺物Ｗを搬
出する際に、長尺物Ｗを把持したクランプ機構１０を揺
動アーム１１によって旋回させなければならないから、
大きな駆動力を必要とし、稼働コストの増加の原因とな
っている。このような問題点は、特に長尺物Ｗが大きい
場合に顕著となる。

【０００８】さらに、長尺物Ｗを支持する保持装置３
が、長尺物Ｗの下方に設置されていることにより、この
長尺物Ｗからの酸化スケールが保持装置３に落下して、
この保持装置３を汚損、腐食させるとともに、この酸化
スケールが保持装置３の可動部分に付着することによっ
て、保持装置３の円滑な作動が阻害されてしまう。そし
て、この保持装置３の円滑な作動を確保するためには、
清掃作業や保守点検作業を頻繁に行う必要があり、これ
に伴いランニングコストが高くなる。

【０００９】また、保持装置３が、マニピュレータ２の
走行路に位置することから、このマニピュレータ２の走
行に用いられるラック５との干渉を避けるために、前記
ラック５の敷設形態が複雑になり、この点からも、設備
コストが高価になる。

【００１０】本発明は、このような上記問題点に鑑みて
なされたもので、加工中の長尺物の保持と、加工後の長
尺物の搬出とを兼用するとともに、これら保持や搬出を
簡便な構成によって確実に行うことのできる長尺物加工
設備を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するためになされたものであり、鍛造装置などの
加工装置と、この加工装置に挿入される長尺物の端部を
把持するとともに加工に際して当該長尺物をその長さ方
向に移動させるマニピュレータと、前記加工装置とマニ
ピュレータとの間に配設されて前記長尺物を保持する保
持装置とを備えた長尺物加工設備であって、前記保持装
置は、加工中の前記長尺物の下方に対して進退可能に設
けられた台車と、この台車に搭載されて前記長尺物の下
部に当接しかつ保持可能な支持ローラとを具備する構成
が採用される。また、このような構成の下、次の技術が
適用される。前記保持装置に、前記支持ローラを上下動
させる昇降機構が設けられること。前記支持ローラは、
Ｖ字状またはつつみ状に設けられること。前記保持装置
に、前記支持ローラとの間で前記長尺物を把持するクラ
ンプ機構が設けられること。前記保持装置は、前記加工
装置と前記マニピュレータとの間に複数設けられるこ
と。前記加工装置へ向けて前進する前記マニピュレータ
の接近を検知して前記保持装置を前記長尺物の保持位置
から後退させるとともに、後退する当該マニピュレータ
の通過を検知して前記保持装置を前記長尺物の保持位置
へ前進させる制御手段が設けられること。前記制御手段
は、前記長尺物の加工終了後に、この長尺物を載置した
まま前記保持装置を保持位置から後退させること。

【００１２】このように、本発明に係る長尺物加工設備
では、支持ローラは、台車とともに長尺物の下方に移動
してこの長尺物の下部に当接させられることにより加工
中の長尺物の保持を行う。加工後においては、台車を後
退させることにより、長尺物が支持ローラ上に載置され
た状態で搬出される。これによって、長尺物の保持と搬
出とが一つの保持装置によって行われ、設備の簡素化が
図られる。なお、保持装置を、加工装置と各マニピュレ
ータとの間のそれぞれに設けることにより、加工装置の
両側において長尺物が保持され、円滑な加工が可能とな
る。そして、長尺物が支持ローラ上に載置された状態で
水平方向に搬出されることから、アンロードのための駆
動力が少なくてすむ。また、長尺物の支持が不要な状態
においては、保持装置がワークの下方から退避され、長
尺物から落下する酸化スケール等の付着が防止される。
さらに、保持装置走行用のレール等は、マニピュレータ
走行用のラック等に対して交差するようにして敷設する
ことが可能であり、それぞれの敷設構造が簡素化され
る。保持装置に、支持ローラを上下動させる昇降機構を
設けることにより、支持ローラによるワークの保持やそ
の解除が円滑に行われる。支持ローラがつつみ状に設け
られることにより、長尺物が支持ローラから外れること
を抑制する。保持装置に、支持ローラとの間で長尺物を
把持するクランプ機構を設けることにより、アンロード
時における長尺物の不要な動きが抑制され、安定した搬
出が可能となる。保持装置を、鍛造装置とマニピュレー
タとの間に複数設けることにより、長尺物の長さに適宜
対応可能となる。保持装置の進退を指示する制御手段を
設けることにより、マニピュレータと保持装置との干渉
が確実に防止される。さらに、制御手段によって、長尺
物の加工終了後に、この長尺物を載置したまま保持装置
を保持位置から後退させることにより、長尺物の加工時
と加工後の搬出が確実に制御される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜図５を参照して説明する。この長尺物加工設備
は、長尺物を鍛造加工する鍛造装置１３が用いられたも
のであるが、加工装置として図示のような鍛造装置１３
に限定するものではなく、他の加工装置、例えば切削装
置等であってもよい。

【００１４】そして、この長尺物加工設備は、鍛造装置
１３と、この鍛造装置１３に挿入される長尺物Ｗの各端
部を把持するとともに、鍛造中に長尺物Ｗをその長さ方
向に移動させる一対のマニピュレータ１４と、鍛造装置
１３とマニピュレータ１４との間に配設されて長尺物Ｗ
を保持する保持装置１５とを備えている。なお、図示例
では一方のマニピュレータ１４側のみに保持装置１５を
設けた例について示したが、双方に設けてもよい。

【００１５】保持装置１５は、鍛造中の長尺物Ｗの下方
に進入可能に設けられた台車１６と、この台車１６に搭
載されて長尺物Ｗの下部に当接しかつ保持可能な支持ロ
ーラ１７とを備えた概略構成となっている。

【００１６】各マニピュレータ１４は、走行基台１８
と、この走行基台１８に装着され長尺物Ｗを把時するク
ランプ機構１９と、走行用の駆動機構（図示せず）とに
よって構成されている。なお、駆動機構としてはピニオ
ンが用いられ、床面に敷設されているラック２０と噛合
することにより、このマニピュレータ用レール２０ａに
沿って走行基台１８を走行させるようにしている。

【００１７】保持装置１５を構成する台車１６は、図２
に示すように、マニピュレータ用レール２０ａと交差し
て敷設された一対のレール２１上に走行可能に載置さ
れ、図示しない駆動機構によってレール２１に沿って移
動することにより、長尺物Ｗの下方位置から、この長尺
物Ｗの側部に設定された適宜位置まで進退可能になって
いる。

【００１８】また、台車１６には、図２に示すように、
油圧シリンダ等の昇降機構２２が設けられており、この
昇降機構２２には一対のブラケット２３が設けられ、こ
れらの各ブラケット２３に支持ローラ１７が回転自在に
装着されている。

【００１９】支持ローラ１７のそれぞれは、軸線方向の
中間部が小径となるようにつつみ状に形成されて、長尺
物Ｗが載置された際に、この長尺物Ｗが支持ローラ１７
から落下しないようにしている。ただし、支持ローラ１
７の形態として、Ｖ字状のものを用いてもよい。

【００２０】さらに、台車１６には、各支持ローラ１７
との間で長尺物Ｗを挟持するクランプ機構２４が設けら
れている。このクランプ機構２４は、台車１６に揺動自
在に装着されたクランプアーム２５と、このクランプア
ーム２５の揺動端部に一体に取り付けられた円弧状のク
ランプ片２６と、クランプアーム２５を揺動させるモー
タ２７とによって構成されている。

【００２１】図１に戻り、ラック２０と平行かつ所定間
隔をおいた箇所には、長尺物Ｗを受け入れて移送するコ
ンベア２８が設置されている。このコンベア２８は、ベ
ルトコンベア、ローラコンベアなど各種の移送手段が用
いられ、保持装置１５が通過し得る程度の隙間を開けて
レール２１の両側に設置されている。

【００２２】続いて、このように構成された長尺物加工
設備の使用状態について説明する。まず、鍛造時におい
ては、図１に示すように、一方の（左側の）マニピュレ
ータ１４が鍛造装置１３から大きく離れた状態におい
て、保持装置１５が長尺物Ｗの下方へ前進し、かつ、昇
降機構２２によって支持ローラ１７が上昇させられて長
尺物Ｗの下面に当接することにより、この支持ローラ１
７によって長尺物Ｗが保持される。したがって、長尺物
Ｗは、自重による曲がりが防止されて、円滑な鍛造作業
が確保される。

【００２３】そして、鍛造作業の継続に伴い、マニピュ
レータ１４が鍛造装置１３へ向けて前進するが、このマ
ニピュレータ１４がその移動方向前方に位置する保持装
置１５に近づくと、昇降機構２２によって各支持ローラ
１７を下降させるとともに、台車１６がラック２０から
離間する方向に移動させられ、図３に示すように、マニ
ピュレータ１４の移動方向前方が解放され、マニピュレ
ータ１４は移動を阻害されることなく鍛造装置１３の近
傍まで前進可能となる。

【００２４】このように、長尺物Ｗの支持が不要な場合
では、保持装置１５が長尺物Ｗの側部に後退することに
より、保持装置１５がマニピュレータ１４の移動のじゃ
まとなることはなく、さらには長尺物Ｗから落下する酸
化スケール等が保持装置１５に付着することが抑制され
る。その結果、保持装置１５の保守点検作業や清掃作業
の頻度が大幅に減少させられ、保持装置１５の確実な作
動が確保されるとともに、ランニングコストの低減が図
られる。

【００２５】次いで、鍛造作業が完了すると、長尺物Ｗ
が支持ローラ１７によって保持された状態のまま、右側
のマニピュレータ１４のクランプ機構１９による長尺物
Ｗの把持を解放しつつ、左側のマニピュレータ１４によ
って鍛造装置１３から長尺物Ｗを引き抜く。そして、保
持装置１５のクランプ機構２４のモータ２７を駆動して
クランプアーム２５を揺動させることにより、図２に示
すように、支持ローラ１７とクランプ片２６との間に長
尺物Ｗが挟み込まれて保持される。

【００２６】次いで、長尺物Ｗの保持が行われると、台
車１６がコンベア２８へ向けて後退し、図５に示すよう
に、このコンベア２８に形成されている隙間へ到達した
時点でその走行が停止させられる。そして、台車１６が
コンベア２８の隙間に停止した後に、クランプ機構２４
による長尺物Ｗの挟持が解放され、次いで、昇降機構２
２によって支持ローラ１７が下降することにより、長尺
物Ｗがコンベア２８上に載置されて、この長尺物Ｗの搬
出が完了する。このように、保持装置１５が長尺物Ｗの
搬出を行うアンローダとして機能することから、アンロ
ーダを別途設ける必要がなくなり、構成の簡素化が図ら
れる。

【００２７】続いて、本発明の他の実施形態について図
６を参照して説明する。この図６に示す長尺物加工設備
は、複数（図示例では３箇所）の保持装置１５、１５
ａ、１５ｂが設けられるとともに、これら保持装置１５
〜１５ｂの進退を指示するための制御手段２９が設けら
れている。

【００２８】制御手段２９は、鍛造装置１３へ向けて前
進するマニピュレータ１４の接近を検知して保持装置１
５〜１５ｂそれぞれを長尺物Ｗの保持位置から後退させ
るとともに、後退するマニピュレータ１４の通過を検知
して保持装置１５〜１５ｂそれぞれを長尺物Ｗの保持位
置へ前進させるものである。さらに、制御手段２９は、
長尺物Ｗの加工終了後に、この長尺物Ｗを載置したまま
保持装置１５を保持位置から後退させるものである。

【００２９】そして、制御手段２９は、マニピュレータ
１４の接近を検知するように各保持装置１５〜１５ｂに
対応してセンサ３０、３０ａ、３０ｂが設けられ、これ
らセンサ３０〜３０ｂからの検出信号に基づいて、各保
持装置１５〜１５ｂへ進退動作のための駆動信号を出力
する。

【００３０】このように構成された長尺物加工設備で
は、制御手段２９によって、マニピュレータ１４の接近
が順次センサ３０〜３０ｂにより検出され、この検出結
果に基づいて対応する保持装置１５〜１５ｂを順次後退
させるようにしており、逆に、マニピュレータ１４が後
退して各保持装置１５〜１５ｂを通過すると、これをセ
ンサ３０〜３０ｂで検出することにより、順次保持装置
１５〜１５ｂを前進させるようにしている。

【００３１】そして、長尺物Ｗを搬出するときには、制
御手段２９から各保持装置１５〜１５ｂに向けて搬出指
示信号が送られ、これによって各保持装置１５〜１５ｂ
が長尺物Ｗを載置したまま同時に後退し、長尺物Ｗをコ
ンベア（図示せず）等に搬出するようにしている。

【００３２】このように、制御手段２９によって、マニ
ピュレータ１４の移動経路から適宜保持装置１５〜１５
ｂが進退することにより、マニピュレータ１４の移動が
円滑に行われて、鍛造作業が確実に行われる。さらに
は、複数の保持装置１５〜１５ｂを配置することによ
り、より一層の長尺物Ｗを加工対象とすることができ、
長尺物Ｗの自重による曲がりが確実に防止される。

【００３３】また、制御手段２９は、配置した全ての保
持装置１５〜１５ｂの作動を指示する必要はなく、例え
ば、図６に示す場合において、保持装置１５と１５ｂの
みを作動させるなど、作動対象を任意に設定でき、長尺
物Ｗの長さに対応して作動させるべき保持装置を適宜選
択することによって保持装置１５〜１５ｂの駆動コスト
を低減できる。

【００３４】なお、前記各実施形態において示した各構
成部材の諸形状や寸法、あるいは、組み合わせ等は一例
であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。例
えば、制御手段２９は、図６に示すように、複数の保持
装置１５〜１５ｂに対して設置した例について示した
が、図１に示すような単一の保持装置１５に対して設置
することも勿論可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工装置とマニピュレータとの間に配設される保持装置
を、長尺物の下方に対して進退可能に設けられた台車
と、この台車に搭載されて長尺物の下部に当接しかつ保
持可能な支持ローラとによって構成することにより、支
持ローラが、台車とともに長尺物の下方に移動してこの
長尺物の下部に当接し加工中の長尺物の保持を行うとと
もに、加工後においては台車を後退させて長尺物を支持
ローラ上に載置した状態で搬出し、これにより、長尺物
の保持と搬出とが一つの保持装置によって行われ、設備
の簡素化を図ることができる。なお、保持装置を、加工
装置と各マニピュレータとの間のそれぞれに設けること
により、加工装置の両側において長尺物が保持され、円
滑な加工が確保できる。さらに、長尺物が支持ローラ上
に載置された状態で水平方向に搬出されるため、アンロ
ードのための駆動力を大幅に軽減し、エネルギの省力化
を図ることができる。また、ワークの支持が不要な状態
においては、前記保持装置をワークの下方から退避させ
ることができるので、ワークから落下する酸化スケール
等が保持装置に付着することを抑制して、この保持装置
の確実な作動を確保できるとともに、保守点検作業や清
掃作業の頻度を大幅に減少させることができる。さら
に、保持装置走行用のレール等を、マニピュレータ走行
用のラック等に対して交差させて敷設することができ、
それぞれレールやラックなどの構成の煩雑化を防止でき
る。また、保持装置に、支持ローラを上下動させる昇降
機構を設けることにより、支持ローラによるワークの保
持やその解除を円滑に行うことができる。支持ローラが
つつみ状に設けられることにより、長尺物が支持ローラ
から外れることを抑制できる。保持装置に、支持ローラ
との間で長尺物を把持するクランプ機構を設けることに
より、アンロード時における長尺物の不要な動きが抑制
され、安定した搬出を行うことができる。保持装置を、
鍛造装置とマニピュレータとの間に複数設けることによ
り、長尺物の長さに適宜対応できる。保持装置の進退を
指示する制御手段を設けることにより、マニピュレータ
と保持装置との干渉が確実に防止され、長尺物の加工処
理を円滑に行うことができる。さらに、制御手段によっ
て、長尺物の加工終了後に、この長尺物を載置したまま
保持装置を保持位置から後退させることにより、長尺物
の加工時と加工後の搬出を確実に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る長尺物加工設備の一実施形態を
示す平面図である。

【図２】 図１に示す保持装置をＡ−Ａ方向から見た側
面図である。

【図３】 長尺物を加工時において、保持装置が後退し
た状態を示す平面図である。

【図４】 長尺物の加工後において、長尺物を加工装置
から引き抜いた状態を示す平面図である。

【図５】 長尺物の加工後において、長尺物を搬出した
状態を示す平面図である。

【図６】 本発明の他の実施形態を示す平面図である。

【図７】 従来の長尺物加工設備を示す側面図である。

【図８】 図７に示す長尺物加工設備の平面図である。

【符号の説明】

Ｗ 長尺物 １３ 鍛造装置（加工装置） １４ マニピュレータ １５、１５ａ、１５ｂ 保持装置 １６ 台車 １７ 支持ローラ ２２ 昇降機構 ２４ クランプ機構 ２９ 制御手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍛造装置などの加工装置と、この加工装
   置に挿入される長尺物の端部を把持するとともに加工に
   際して当該長尺物をその長さ方向に移動させるマニピュ
   レータと、前記加工装置とマニピュレータとの間に配設
   されて前記長尺物を保持する保持装置とを備えた長尺物
   加工設備であって、 前記保持装置は、加工中の前記長尺物の下方に対して進
   退可能に設けられた台車と、この台車に搭載されて前記
   長尺物の下部に当接しかつ保持可能な支持ローラとを具
   備することを特徴とする長尺物加工設備。
2. 【請求項２】 前記保持装置には、前記支持ローラを上
   下動させる昇降機構が設けられ、 前記支持ローラは、Ｖ字状またはつつみ状に設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の長尺物加工設備。
3. 【請求項３】 前記保持装置に、前記支持ローラとの間
   で前記長尺物を把持するクランプ機構が設けられること
   を特徴とする請求項１または２記載の長尺物加工設備。
4. 【請求項４】 前記保持装置は、前記加工装置と前記マ
   ニピュレータとの間に複数設けられていることを特徴と
   する請求項１、２または３記載の長尺物加工設備。
5. 【請求項５】 前記加工装置へ向けて前進する前記マニ
   ピュレータの接近を検知して前記保持装置を前記長尺物
   の保持位置から後退させるとともに、後退する当該マニ
   ピュレータの通過を検知して前記保持装置を前記長尺物
   の保持位置へ前進させる制御手段が設けられることを特
   徴とする請求項１、２、３または４記載の長尺物加工設
   備。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記長尺物の加工終了
   後に、この長尺物を載置したまま前記保持装置を保持位
   置から後退させることを特徴とする請求項５記載の長尺
   物加工設備。