JPS6056416A - テ−パロツドの加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテーパロッドの加工装置に係り、特に連続−貫
してテーパロッドを生産することのできる精度の高い加
工装置に関するものである。

近年自動車や鉄道車両等の乗り心地の改善のために、従
来の線径一定のコイルハネに換えて、線径の変化するテ
ーパロッドをコイルバネに用いる所＋ｌＷ非線型特性を
持つテーパコイルバネの普及が著しい。

このようなテーバコイルハネに用いるテーパロッドは中
央部が大径で左右両端にいくほど径の小さくなる形状の
ものが用いられているが、かかるテーパロッドの製造は
、従来切削加工によって所定の線径を有する線材或いは
棒材等の金属ロンドを所望のテーパ状に機械加工するこ
とにより形成されているために、切削による材料のロス
が大きく、又このようなバネ用線材は圧延状態のままで
は引張強度が非常に高いため、切削バイ］・の寿命が著
しく短くこの面からもコスト高となる。

これらの対策として累月を軟化焼鈍することも考えられ
るが、かかる工程の付加によるコストアンプが著しい。

このような点から一定線径の金属ロンドに適宜の手段に
よって温度勾配を与え、この温度勾配に基づく塑性程度
の違いを利用して塑性加工することにより、温度勾配部
分をテーバ状に成形する塑性加工方法（特開昭５８−１
６．７２８号公報参照）が知られているが、この方法で
は材料を停止させた状態で材料に温度勾配を与える工程
と、同じく材料の停止状態において材料に引張等による
組成加工を施す工程と、加工された材料を排出するため
の工程とを順番に経る必要があり、そのため材料の流れ
が一旦中断される所ａＷハツチ加工となり、その能率が
悪いと共に材料内における温度勾配の制御は極めて困難
で寸法精度の高い金属ロンドの製造方法には不向きであ
る。

上記のようなダイスを使用しない塑性加工方法としては
、その他に線材を一対のローラと巻取ドラムとの間で把
持し、その中間部分で加熱し前記ドラムの周速をローラ
の周速よりも高速となして、線材に組成加工を施しつつ
冷却する連続形ダイレス引抜装置（組成と加工Ｖｏ１．
２０．　Ｎ１２２４　（１９Ｔ９−９）参照）が知られ
ているが、この場合にはローラとドラムとの周速の比が
一定であるため、引き抜かれた線材の線径は常に一定で
あり、テーバロッドの加工には不向きであると共に、巻
取ドラムに巻き付けて線月を引き出すため線材と巻取ド
ラムとのスリップがない反面、巻取ドラムに巻き取られ
た線材に曲がり癖がつき後工程をいたずらに複雑化する
と共に、一定長に切断されたテーパロッドを引抜装置に
おいて的接製造することができず、テーバロッドの製造
装置としては不適当である。

従って本発明の目的とする処は、テーパロッドをダイレ
ス方式の下において、連続して高精度に製造し１８る装
置を提供することであり、その要旨とする処が、金属ロ
ンドを把持して一定速度で送り出す一女・１以上の定速
送りローラと、上記定速送りローラより材料の送り方向
下流側に設いられた加熱装置と、上記加熱装置より更に
下流側に設けられた冷却装置と、上記冷却装置より更に
下流側に設けられ、材料を把持して上記定速送りローラ
の送り速度以上の速度で材料を送り出す一対以上の変速
テンシジンローラと、十記変速テンションローラを変速
制御する速度制御装置とを有してなる点にあるテーパロ
ッドの加工装置を提供せんとするものである。

続いて添付した図面を参照して本発明を具体化した実施
例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに第１図は本発明の一実施例に係るテーパロッドの
加工装置全体の工程図、第２図は本発明の詳細な説明す
るための引張速度と製造されたロンドの外径との関係を
示すグラフ、第３図はテーバロッドを形成するための引
張速度の時間的変化を示すグラフ、第４図は製造中の口
・ノドの軸方向の距離に対する温度及び引張強度の関係
を示すグラフである。

本発明に係るテーバロッドの加二［装置は線材。

棒材その他のあらゆる円形断面金属）４ｆ４を加工する
場合に適用することができ、その内箱１図に示したもの
は円筒コイルバネに使用することのできるテーバロッド
を製造するための装置の一例である。

図において１は金属材料で、一対以上の定速送りローラ
に２によって把持されつつ、一定の送り速度で矢印３で
示す送り方向へ送られる。上記定速送りローラ２は図で
は一対しか示されてし１なし）が、例えば適当角度分位
相を変えて複数対使用することにより、その把持力を増
大せしめることも可能であり、金）ｌル材料１に対する
把持力を増大させるため、その外周面を金属材料ｌの円
形断面の外周円弧に等しい半径の円弧溝を形成してもの
を使用することが望ましい。そしてこれらの定速送リロ
ーラ２の把持力は、多くの場合一方の定速送りローラを
金属材料１に対して付勢する油圧シリンダによって発生
させるものであるが、かかる油圧シリンダは他の付勢手
段としてのハネ材等の弾性体に置き換えることも可能で
ある。

上記の定速送りローラ２によって送り出された金属材料
ｌは、続いて金属材料１の送り速度を検出する計尺メー
タ５を経て定速送り口〜う２の材料送り方向下流側に設
けられた加熱装置６内へ誘導される。し１に示した加熱
装置６は、ワークコイル７及び該ワークコイル７を励磁
する高周波発振器８等よりなる高周波加熱装置であるが
、かかる加熱装置は上記のような高周波加熱装置ばかり
でなく、例えば誘導加熱装置その他の非接触形加熱装置
を用いることができる。但しこの発明では金属材料１を
連続的に走行させた状態で加熱するものであるため、前
記従来技術（特開昭５７−１９９５１７号公報参照）に
記載されたような通電形の接触式加熱装置は不適当であ
る。

図示の如く加熱装置ｇ６のワークコイル７内を通過した
金属材料１は、」二記加熱装′ｆｆ、６の更に下流側に
設けた冷却装置９内へ引き込まれる。

この冷却装置９は冷媒として油や水を使用するものが用
いられ、前段の焼入槽９ａと後段の冷媒回収部９＋、と
より構成されている。上記焼入槽９ｄは金属材料１の方
向へ冷却油等を吹き付けるノズル１０と、吹き付けられ
たノズルを冷媒回収部９Ｌに向かって還流させる略円池
状の還流＋ｉ＋＋ｔｔと、前記ノズル１０へ送り込む冷
媒を一時的に貯溜するための一時貯溜部１２とによって
概略構成され、前記ノズル１０ば吹き出された冷媒が還
流部１０の方向へ全て流出し、加熱装置６の方向へは流
れ出さないように下流側の冷媒回収部の方向へ若干傾斜
した状態で指向されている。

加熱装置６を出た金属材料１は前記ノズル１０の中心を
通り、更に還流部１１を貫通して冷媒回収部９ｂ内を通
り抜ける。冷媒回収部９トは還流部１１から流出する油
等の冷媒を底部１３内に一時貯溜すると共に還流部１１
を通過して来た金属材料１に付着した冷媒を金属＋Ａ料
１から剥離させて回収するためのもので、金属材料１は
この冷媒回収部９ト内に設けた合成ゴム等よりなる鍔１
４に当接することにより、この鍔１４によってその表面
にイ」着した冷媒が機械的に掻き取られ、底部１３へ回
収されると共に更に上記鍔１４の下流側に設りた空気ノ
ズル等よりなるエアワイパ１５内を通過することにより
、その表面に付着した微量の冷媒が圧縮工゛／によって
吹き飛ばされて底部１３へ回収される。

Ｊ−記冷却装置９を通り越した金属材料１は前記８１尺
メータ５と同様の計尺メータ５′によって冷却後の走行
速度が検出され、更に冷却装置９の下流側に設けた一対
以上の変速テンションローラ１６に把持され、前記矢印
３で示される送り方向に送り出される。

変速テンションローラ１６はＤＣモータ１７によって速
度制御され、送り出される金属材料１に形成されるテー
パ度合に応じて変速制御され、そのＩＷＩ連■２は定速
送りローラ２の周速■１以上の速度に制御される。

上記変速テンションローラ１６は冷却装置９を通過する
時に、その外径が固定されたテーパロッドとしての金属
材料１を把持して強制的に送り出すものであるから、対
となった変速テンションｌコーラ１６．１６の中心１６
□、１６ａの間の距離は通過する金属材料１の外径に応
して変化させる必要があるため、両変速テンシジンロー
ラ１６及び１６はそれぞれ油圧シリンダ■８及び１８に
よって金属材料１の方向に付勢され、金属材料１の中心
が常に一定の位置を通過するように構成されている。

こうして変速テンションローラ１６によって送り出され
る金属材料１の外径は、該変速テンションローラ１らよ
りも更に下流側に設けられた線径計測器１９を経て下流
側に送られる。この線径計測器１９　（形状測定器）は
図示のような２個のり一うで金属材料１を挟み込み、両
目−ラの軸間距離を検出するタイプのものであってもよ
く、又光センサ等を用いて線径を検出”４“るもの等種
にの接触式又は非接触式のセンサが使用されると共に、
その検出位置（取付位置）は冷却装置９と加熱装置６と
の間であってもよい。

」−記線径組測器１９を通った金属材料は必要に応じて
焼戻炉２０へ送られ、焼戻処理を経た後所定の位置で切
断されるか又は線径計測器１９を経た後ずぐに切断され
た後、焼戻処理が行われる。

加熱装置ｉ！１６に入る前及び冷却装置９から出た後の
金属材料１の送り量は前記計尺メータ５及び５′によっ
て測定され、電気信号に変換されて速度制御装置２１へ
送られる。この速度制御装置２１は金属材料工に所定の
テーパ角度を与えるべく、計尺メータ５，５′からの信
号に応じ゛ζ変速テンションローラ１６の送り速度を制
御する他、製造されたテーパロッドの外径を検出する線
径計測器１９からの信号を入力し、その値が異常なもの
であれば、加工装置全体を停止したり、又はその異常部
分のロッドを排除するべく、後工程のカッタ等へ排除信
号を送出する等加」二装置Ｈ＜／全体の運転状態の■、
制御を司るものである。

又前記加熱装置６の出口部分には、加熱装置６を出た直
後の金属材料の温度を測定する輻射形の温度計２２が設
けられており、この温度計２２に接続された温度制御装
置２３によってこの温度計２２からの出力が一定となる
ように（即ち加熱装置６から出た直後の金属材料の温度
が一定となるように）高周波発振器８を制御して、ワー
クコイル７によって金属材料１に与えられる熱量を制御
する。

続いて上記テーパロッドの加工装置の作用について説明
する。定速送りローラ２によって定速で送り出された金
属材料１は加熱装置６を通過するうちに加熱され、その
出口部分において最高温度となる。この温度は例えば必
要に応じて９００度乃至１０００度又はそれ以下若しく
はそれ以上の高温にまで制御することができ、この時点
で金属材料１の引張強度が著しく低下し、変速テンショ
ンローラ１６による送り速度■９が定速送りローラ２に
よる送り速度■１よりも速い場合には、この最高温度に
なった部分で材料の塑性変形が生じ、その断面積が減少
する。

こうして断面積が減少した金属材料１は、続いて冷却装
置９内を通ることにより冷却され引張強度が増大するた
め、急激に断面積の変化がなくなり外径が固定されてい
く。

今仮に第２図（ａ）に示す如く、送り速度Ｖ。

が１０ｍ／ｍｉｎでテンションローラ１６の引出速度■
２も同様に１０ｍ／ｍｉｎの場合、１２φの金属材料１
の外径は変化することなく一定で、加熱器６内における
加熱域及び加熱器６と冷却器９との間の変形域、更には
冷却器９内の冷却域において何処を取っても一定の１２
φ一定の径を保つ。

一方第２図（ｂ）に示すように、定速送りローラ２の送
り速度Ｖ　１　＝　１０ｍ　／ｍｉｎを一点に保ったま
ま、テンションローラ１６の引出速度■りを約１１．９
ｍとした場合、冷却装置内の冷却域で冷却された後の金
属材料１の外径は、約１１φに減少（減面率６％）する
。これは金属材料１の何処を取っても単位時間当たりに
通過する金属材料１の体積が一定に保たれることに起因
するもので、例えば、第１図に示すように定速送りロー
ラ２で把持された部分の金属材料１の…ｉ面積をＡＩ　
とし、加熱され塑性加工を受けた後冷却されて塑性変形
がなくなった状態における金属材料１の断面積をＡ２と
すると、断面積がＡ２の部分における金属材料１の走行
速度は変速テンションローラ１６の引出速度■２と一致
し、Ａ、における材料の送り量と、Ａ２における材料の
送り量とが一致することにより、Ａ、ＸＶ、＝Ａ２ＸＶ
、が成り立ぢ、断面ＭＡ２は断面積Ａ、とＶｌ’／Ｖ２
の積として計算されるからであり、■、とＶ、の速度比
が大きいほど減面率は低下し、材料が細くなって引き出
されるためである。そのため、例えば第２図（Ｃ）に示
すように、送り速度■、を一定（１０ｍ／ｍ１ｎ）のま
まで、テンションローラ１６の引出ｉＩ　度Ｖ　２を１
４．４ｍに設定すると、供給側で１２φであった材料は
冷却域において１０φまで絞られる（減面率３０．５％
）ことになる。

上記第２図に示したのは、定速送りローラ２の送り速度
■１を一定とした状態で、変速テンションローラ１６の
引出速度■２を段階的に変化させた場合を示したもので
あるが、この説明から、もし変速テンションローラ１６
の引出速度Ｖ、を連続的に変化させた場合には、それに
伴って冷却後の材料の断面禎も連続的に変化し、チーパ
イ１きのロッドを製造し得ることが理解される。

第３図はこのようなテーパロッドを製造する際のテーパ
形状に対応するテンションローラ１６の引出速度の変化
を示したもので、例えば両端の大径部Ｒａ及びＲＩ、の
外径が１２ψで、両人径部の中央部に１０φの小径部Ｒ
ｅ（長さＬｏ）を有し、上記大径部Ｒ８及びＲＣと小径
部ＲＣとの間が一様なテーパ部１輸及びＲｅ　（それぞ
れ長さはＬ）により構成されたテーバロッドの各部位が
冷却装置９の冷却点（冷却により塑性変形が停止する点
）を通過する際のテンションローラＩＧの引出速度■、
の変化を示すものであり、定速送りローラ２の送り速度
Ｖ１を１０／ｍｉｎとした場合について示している。

ここで０ｉ１述の説明で明らかな如く、大径部Ｒ。

、Ｒし及び小径部Ｒｃが冷却点を通過する時には、引出
速度■２は１０ｍ及び１４．４ｍ　（一定）に設定され
、その間のテーパ部Ｒ，及びｒ６が冷却点を通過する時
に、引出速度■２が漸増又は漸減する。

この漸増又は漸減の度合は引出速度■２が減面率（塑成
変形前後の材料の直ｉ子の二乗に反比例）に反比例する
ものであるから、はぼ二次曲線的に変化するものである
。

上記のような冷却開始点を何処にめるか、換言すれば変
形域をどの程度の距離として６（１保するかは、材料の
特性、使用する加熱装置の種類、材料の外径、到達する
最高温度等によって種々の対応が考えられるが、原則的
には第４図に示したグラフによって説明される。即ち第
４図は走行する材料の加熱域２変形域、冷却域における
各場所に対応する材料の温度及び引張強度の関係を示す
もので、実線は材料の表面における温度及び引張強度、
破線は材料の中心部におりる温度及び引張強度、一点鎖
線は両者の平均的な引張強度を示すもので、加熱装置Ｉ
￥６による加熱は表面より始まることにより、図示の如
く表面温度の変化と中心部における温度の変化との間に
は遅れを生じ、表面温度が最高温度を過ぎた後変形域に
入ると徐々に低下するのに対して、中心温度は変形域に
おいても徐々に上昇し、両者の温度が一致した時点から
冷却を開始することにより、材料に一様な焼入が施され
るようにすることが望ましい。

焼入開始時点を上記のような表面と中心部の温度の一致
点に選ぶことにより、材料の引張強度が一様となった時
点、即ち最も一様な塑性変形が得られる時点を選んで塑
性加工を行うことにより、変形後の材料の断面形状を真
円状に保つことが可能となる。

又この方法では変速テンションローラ］６の引出速度の
制御のみによって、材料のテーパ程度を制御することが
できるので、材料の外径やテーパ程度等を極めて高精度
に維持することができ、又引出速度■２を適宜に変化さ
せることにより任意の断面変化を材料に発生させること
ができ、しかも材料の送り、排出、加熱を完全な連続状
態下において達成することができるので、生産能率を最
高度まで向上させることが可能となり、且つ機械的な切
削に頼るものではないから材料の歩留りゃ工具の歩留り
についても、従来のテーバロッドの製造方法と比べて比
較にならない低コスト化を達成し得るものである。

続いて第５図及び第６図に示したブロック図を参照して
本発明に係るテーバロッドの加工装置の制御装置につい
て説明する。ここに第５図は本発明にかかるテーバロッ
ドの加工装置の制御回路全体のブロック図、第６図は同
制御回路に用いることの出来る演算装置部分の信号の流
れを説明する為のブロック図である。

尚第１図に示した構成要素と共通ずる要素には同一の符
号を使用する。但しこの場合線径測定器１９は、加熱装
置６と冷却装置９との間に設けられ、冷却点にお４ノる
金１７１　＋Ａ’　Ｈｌの外径を測定する。

第１図に示した速度制御装置ｉ′］Ｉ２１は第５図にお
けるマイクロコンピュータＡ及びこれによって駆動され
る後記の速度パターン測定部とを含むものである。

マイクロコンピュータＡは、内部に周知の中央処理ユニ
ットＣＰＩＪ、プログラム内蔵用のり・−ドオンリーメ
モリＲＯＭ、一時記憶装置ＲＡＭ、入出力インターフェ
ース回路等によって構成され、ＣＰＵに接続された出力
インターフェース回路には基準速度発生器３０と、係数
設定器３１、時間関数発生器３２、及び切換器３３．３
４がそれぞれ接続されている。

又温度検出器２２からの温度信号は温度制御装置２３に
フィードハックされると共に変換装置Ｂを経てマイクロ
コンピュータ八へ伝達される。温度；Ｉａ制御装置は加
熱装置６への入力電流等を制御するための電源装置３５
に接続されており、上記温度制御装置２３はマイクロコ
ンピュータＡの出力インターフェース回路に接続されて
いることにより、マイクロコンピュータ八から送出され
る温度設定）直により加熱装置６の温度が適切に制御さ
れる。例えば速度検出装置５及び５′からの速度信号に
応じて加熱装置の加熱度合を調整し金属材料の可塑度合
を調整し、最適のテンション条件を得たり、後記する変
速テンションローラの送り速度の調整を行って金属材料
のテーバ度合を所定の値に調整する等の制御を行うこと
が出来る。

更に前記したように金属材料の外径は外径測定器１９に
よって検出され、その値がマイクロコンピ−ユータＡに
入力されることにより、マイクロコンピュータＡは金属
材料の外径の変化に応じて後述のようにテンションロー
ラ１６の増速度を変化させ、製品としての金属材料の外
径及びテーパ度合を任意に調整することが可能である。

又基準速度発生器３０の出力側は、第１の自りｊ速度調
整器Ａ　Ｓ　Ｒ及び第１の自動電流調整器ＡＣＲを経て
第１の直流電源袋Ｗ３６に接続され、この第１の直流電
源袋Ｗ３６の出力端は定速送りローラ２を駆動するＤＣ
モータ００Ｍ−１に接続されており、ＤＣモータ００Ｍ
−１の回転速度は第１のパルスジェネレータＰＬ（、−
１により検出され、第１のＦ／Ｖコンバータ３７を経て
第１の自動速度調整器ＡＳＲの入力側にフィー１ζ）λ
・ツクされている。

又ｊ”＋ｉｉ記貼準速度発生器３０の出力信号は加減算
器３８に伝達され、後述する掛算器３９又は前記切換器
３４からの信号に加算され、第２の自動速度調整器ＡＳ
Ｒ−２及び第２の自動電流調整器ＡＣＲ−２を経て、第
２の直流電源装置４０に伝達され、この第２の直流電源
装置４０の出力信号は変速テンションローラ１６を駆動
するＤＣモータ００Ｍ−２に印加される。ＤＣモータ０
０Ｍ−２の回転数は第２のパルスジェネレータＰＬＯ−
２により検出され、第２のＦ／Ｖコンバータ４１を経て
加減算器３８にフィードバンクされる。

前記基準速度発生器３０ば以上の説明で明白な如く、定
速送りローラ２を駆動するＤＣモータ００Ｍ−１を定速
回転させるための基準設定値Ｃを発生させるためのもの
で、前記８１数設定器３１は定速送りローラ２に対する
変速テンションローラ１６の増速度合を決定する係数α
を設定するもので、該係数設定器３１からの出力信号は
掛算器４２及び４３に人力される。

一方時間関数発生器３２は時間関数ｔを発生させるもの
で、その出力信号ｔは前記掛算器４２に入力されると同
時に掛算器４４に入力されて、ｔｌｌが演算され、この
ｔｌｌの信号が掛算器４３に入力されることにより、掛
算器４３の出力信号はαｔｌ＋となり、且つ掛算器４２
からの出力信号はαｔとなる。

この発明では前記の温度制御装置６″′２３、基準速度
発生器３０．係数設定器３１及び時間関数発生器３２を
マイクロコンピュータ八が駆動することにより、加熱装
置６による加熱程度や定速送りローラ２及び変速テンシ
ョンローラ１Ｇの送り速度を、マイクロコンピュータＡ
のＲＯＭに内蔵されたプログラムに従って設定し、所望
のテーパ形状を得ることができるものであるが、さらに
各数値を手動によってキーボード等から与えてやること
も可能なように構成しておくことが望ましい。第５図に
おける設定器はこれら手動による数値設定のための機能
を有するキーボード等を表し、温度制御装置２３には手
動設定器２３．が、基準速度発生器３０には手動設定器
３０ａ、係数設定器３１には手動設定器３１ａが、時間
関数発生器３２には手動設定器３２ａがそれぞれ接続さ
れている。

尚時間関数発生器３２には、変速テンションローラ１６
の送り速度を定速送りローラ２の送り速度よりも、加速
するか減速するかの指令を与えるための加減速指令器４
５が接続されている。

従って前記温度検出器２２がらの温度情報、外径検出器
１９からの外径情報、速度検出器５及び５′からの速度
情報を入力したマイクロコンピュータＡはこれらの情報
から適切な指令情報を基準速度発生器３ｏ、温度制御装
置２３、切換器３３．３４、係数設定器３１、時間関数
発生器３２に送り、変速テンションローラ１６の増速度
合を調整して金属ロッドのテーパ度合を所定の値に調整
する。

このような調整はマイクロコンピュータＡにより自動的
に行うこともできるが、手動設定器により手動で行うこ
とも可能である。

例えばマイクロコンピュータＡ又は手動設定器３０、か
ら基準速度発生器３ｏに基準速度指令信号が与えられる
と、基準速度発生器３０ば基準設定値信号Ｃを、第１の
自動速度調整器ＡＳＲ−１及び第１の自動電流調整器Ａ
ＣＲ−１を経て、第１の直流電源装置３６に送り込み、
この直流電源装置３６によってＤＣモータＤＣＭ−１が
所定の基準速度で回転され、定速送りローラ２が金属材
料１を所望の一定の設定速度で加熱装置６．冷却装置９
を経て変速テンションローラ１６に向けて送り出す。

今例えばマイクロコンピュータＡが係数設定器３１を駆
動していない状態では切換器３３及び３４から発生する
信号はＯレヘルであるため、掛算器３９又は切換器３４
から加減算器３８に伝達される信号はＯレヘルであり、
基準速度発生器３０から送出される基準設定（１ｉｊ　
Ｃがそのまま加減算器３８を経て第２の自動速度調整器
ＡＳＲ−２に伝達され、更に第２の自動電流調整器Ａ　
ＣＲ−２を経て、第２の直流電源装置４０に伝達される
。従ってこの場合ＤＣモータＤＣＭ−２もＤＣモータＤ
ＣＭ−１と同一速度で回転され、変速テンションローラ
１６の送り速度と定速送りローラ２の送り速度とが同一
となるため金属材料１は塑成加工を受けず、加熱冷却の
前後におりる外径が一定のまま送り出されるごとになる
。

次にマイクロコンピュータＡ又は手動設定器３１ａから
係数指令信号を係数設定器３１に送出して、係数設定器
３１が所望の係数設定値信号αを掛算器４２．４３に送
り出し、又マイクロコンピュータΔ又は手動設定器３２
Ａから与えられる指令信号によって時間関数発生器３２
が時間関数ｔをＩＪＩ算器４２．４３及び４４に送出し
ている状態を考える。ここで例えばマイクロコンピュー
タＡが切換器３３を駆動して、掛算器４２の出力側と掛
算器３９の入力側を連結し掛算器４３の出方側と掛算器
３９の入力側を遮断し且つマイクロコンピュータ八から
の信号によって切換器３４をＯＦＦ状態とすると、時間
関数発生器３２がらの時間関数信号ｔと係数設定器３１
からの係数値信号αとが、掛算器４２で掛は合わされα
ｔの信号となり切換器３３を経て掛算器３９に伝達され
、こごで基準設定値Ｃと上記αｔが掛は合わされ、速度
指令信号Ｃαｔが加減算器３８に伝達される。加減算器
３８には基準速度発生器３ｏがらの基準設定値信号Ｃが
伝達されており、これが速度指令信号Ｃαｔと加算され
、Ｃ＋Ｃαｔの速度指令信号が第２の自動速度調整器Ａ
ｓＲ−２及び第２の自動電流調整器ＡＣＲ−２を経て第
２の直流電源装置４０に伝達され、変速テンションロー
ラ１６を定速送りローラ２に対してＣαの分だけ増速駆
動し、加熱前の金属材料の外径に対して加熱冷却後の金
属材料の外径を縮小させる。

この場合切換器３３を切り換えて掛算器４３と掛算器３
９とを接続する如くなせば、加減算器３８に伝達される
速度指令信号はＣαｔｌ＋となり、テーパ部分の形状パ
ターンが変化する。同様に切換器３３を遮断しマイクロ
コンピュータＡがらの切り換え信号によって、切換器３
４を切り換えて掛算器４２と加減算器３８を接続した場
合には、掛算器４２からの出力αｔが切換器３４を経て
加減算器３８に伝達され、変速テンションローラ１６が
Ｃ＋αｔの送り速度で駆動される。又マイクロコンピュ
ータＡからの信号によって切換器３４を切り換え、掛算
器４３と加減算器３８とを接続すると掛算器４３からの
出力αｔｌ＋が加減算器３８に伝達され、変速テンショ
ンローラ１６がＣ＋αｔｌ＋で駆動される。

］−記のように切換器３３及び３９を操作することによ
り、定速送りローラ２の速度を一定に保ったまま、変速
テンションローラ１６の送り速度を種々に変化させるこ
とが可能となり、このような速度パターンに基づき金属
材料のテーバ度合を種々に制御することができる。

例えば加速（又は減速）度合をαを又はＣα上とした場
合、Ｃやαの値にょゲＣ程度は異なるがテーパ部の断面
形状は２次曲線となり、αｔ１１又はＣαｔｌ＋とした
場合は直線状となる。

こうして種々のパターンに基づき変速テンションローラ
を駆動することにより、金属材料のテーバ度合を一定に
、又は任意に調整することが可能となる。

１Ｍｆ６１及び第２のパルスジェネレータＰＬＯ−１及
びＰＬＧ−２からの信号が、それぞれ第１及び第２の自
動速度開整器ＡＳＲ−１及びＡＳＲ−２の入力端にフィ
ードハックされることにより第１及び第２のＤＣモータ
ＤＣＭ−１及びＤＣＭ−２の急速な速度変動が防止され
る。

本発明は以上述べた如く、金属ロッドを把持して一定速
度で送り出す一対以」二の定速送りローラと、上記定速
送りローラより材料の送り方向下流側に設けられた加熱
装置と、上記加熱装置より更に下流側に設けられた冷却
装置と、上記冷却装置より更に下流側に設けられ、材料
を把持して上記定速送りローラの送り速度以上の速度で
利料を送り出す一対以上の変速テンションローラと、上
記変速テンションローラを変速制御する速度制御装置と
を有してなることを特徴とするテーパロッドの加工装置
であるから、テーパロッドが連続的に製造され、従来の
ようにハツチ式の製造装置でないので極めて能率がよく
、しかもテーバの程度を厳密に制御することが出来るの
で寸法精度のよいテーパロッドを製造することが可能の
テーパロッドの加」二装；６を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るテーパロッドの加工装
置６全体の工程図、第２図は本発明の詳細な説明するた
めの引張速度と製造されたロンド径との関係を示すグラ
フ、第３図はテーパロッドを形成するための引張速度の
時間的変化を示すグラフ、第４図は製造中のロンドの軸
方向の距離に対する温度及び引張強度の関係を示すグラ
フ、第５図はＩ−記実施例に係る加工装置の制御回路の
概略を示すブロック図、第６図は同制御回路に用いるこ
とのできるマイクロコンピュータ内の信号の流れを示す
ゾロツク図である。 （符号の説明） １・・・金属材料　２・・・定速送りローラ４・・・油
圧シリンダ　５・・・計尺メータ６・・・加熱装置　９
・・・冷却装置 １６・・・テンションローラ　１７・・弓〕Ｃモータ１
８・・・油圧シリンダ　１９・・・統計計測器２０・・
・焼戻炉　２１・・・速度制御装置２３・・・温度制御
装置 出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　弁理士　本庄　武男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属材料を把持して一定速度で送り出す一対以」―
   の定速送りローラと、 上記定速送りローラより金属材料の送り方向下流側に設
   けられた加熱装置と、 上記加熱装置より更に下流＋１’ｌに設けられた冷却装
   置と、 」−記冷却装置より更に下流側に設けられ、金属材料を
   把持して上記定速送りローラの送り速度以上の速度で金
   属材料を送り出す一対以上の変速テンンヨンローラと、 上記変速テンションローラを変速制御する速度制御装置
   と を有してなることを特徴とするテーパロッドの加工装置
   。 ２、上記冷却装置に使用する冷媒が油である特許請求の
   範囲第１項に記載したテーパロッドの加工装置。 ３、上記変速テンションローラが油圧シリンダによって
   金属材料に押圧されている特許請求の範囲第１項に記載
   したテーパロッドの加工装置。 ４、上記変速テンションローラより下流側に焼戻装置が
   設けられている特許請求の範囲第１項に記載したテーパ
   ロッドの加工装置。