JPS6056417A - テ−パロツド加工装置の制御方法 - 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】 本発明はテーバロッドの加工装置の制御方法に係り、特
に連続−貫してテーパロッドを仕度することのできる精
度の高い制御方法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謂非線型特性を持つ
テーバコイルハネの普及が著しい。

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バ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、切削ハイドの寿命が著し
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素材を軟化焼鈍することも考えられ
るが、かが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ットに適宜の手段に
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
６７２８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カ
一旦中断される所ｇｉ？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ットの製造方法には不向きであ
る。

−に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．　Ｎｏ、２２４　（１９７９−９）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材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
置において直接製造することができず、テーパロッドの
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得る方法
を提供することであり、その要旨とする処が、金属材料
を把持して一定速度で送り出す一対以上の定速送りロー
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
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、金属材料を把持し°ζ上記定定速送ロー
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
の変速テンションローラとを有してなるテーバロッド加
工装置の制御方法において、上記加熱装置と冷却装置と
の間で走行する金属材料の温度を測定すると共に、加熱
装置よりも金属材料の送り方向下流部で変形後の金属材
料の外径をＷ、＋１定し、更に加熱冷却前後におりる金
属材料の走行速度を測定することにより、上記温度情報
、外径情報、走行速度情報に基づいて加熱装置及び変速
テンションローラを駆動する点にあるテーバロット加工
装置制御方法を提供ゼ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制御装置に使用
す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ッ
トの外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図は製造中のロット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図は上記実施例に
係る制御方法に使用することのできる制御回路の概略を
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ブロッ
ク図である。

本発明の基礎となるテーパロッドの加工装置は線材、棒
材その他のあらゆる円形断面金属材料を加工する場合に
適用することができ、その内箱１図に示したものは円筒
コイルハネに使用することのできるテーパロッドを製造
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。」二記定速送りローラ２は図
では一対しか示されていないが、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、金属材料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１の円形断面
の外周円弧に等しい半径の円弧溝を形成したものを使用
することが望ましい。そしてこれらの定速送りローラ２
の把持力は、多（の場合一方の定速送りローラを金属材
料１に対して（＝Ｊ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”このバ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
１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を経て定速送りローラ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。図に示した加熱装
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、
かかる加り！シ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；６：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６のワークコイル７内を通過した金
属材料１ば、上記加熱装置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しとよ
り構成されている。上記焼入槽９ａ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９１゜に向かって還流させる略円筒
状の還流部１１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は吹き出された冷媒が還流部１
０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９Ｌ内を通
り抜ける。冷媒回収部９Ｉ、は還流部Ｉｌ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材
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
１４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の下流側に設けた空気
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エアによって
吹き飛ばされて底部１３へ回収される。

上記冷却装置９を通り越した金１１凪材料１は前記計尺
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の下流側に設りた一対
以」二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しこよって
速度制御され、送り出される金属材料１（・こ形成され
るテーパ度合に応じて変速制御され、その周速■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ノく口・ノドとしての
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ローラ１６，１６の中心１
６ａ、１６ａの間の距離は通過する金属材料１の外径に
応じて変化させる必要があるため、両変速テンションロ
ーラ１６及び１６はそれぞれ油圧シリンダ１８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
る金属ヰ４料１は、該変速テンシランローラ１６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個のローラで金属材料１を挟み込み、両ロー
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するもの等種々の接触
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。

上記線径計測器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＋￥６に入る前及び冷却装置９から出た後の金
属材料１の送り殿は前記計尺メータ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ば金属材料工に所定のテ
ーパ角度を与えるべく、計尺メーク５，５′からの信号
に応じて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ト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υ１除するべく、後工程のカソク等へ排除信号
を送出する等加工装置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
りられており、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９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９０’Ｏ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■２が定速送りローラ２
による送り速度Ｖ、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１ｆｉ祠料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■１が１０ｍ
／ｍｉｎでテンションローラ１６の引出速度Ｖ、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１２φ一定の
径を保つ。

−力筒２図（ｂ）に示すように、定速送りローラ２の送
り速度ＶＩ＝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Ｖ２を約１１．９ｍ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。これば
金属材料ｌ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の体稍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の断面積をＡ１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ＫｊＡ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における月料の送り量とが
一致することにより、Ａ、ＸＶ、＝Ａ２　ＸＶ、が成り
立ち、断面積Ａ２は断面積Ａ１とＶｌ／Ｖ２の積として
計算されるからであり、■、と■２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Ｖ、を一定（１０ｍ／ｍ１ｎ）のままで、テン
ションローラ１６の引出速度Ｖ２を１４．４ｍ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１
０φ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■２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積も連続的に変化し、テーバ
付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バロッドを製造する際のテーバ
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Ｒ８及びＲｈの外
径が１２φで、両人径部の中央部に１０φの小径部Ｒ８
（長さし。）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バ部Ｒ，及びＲｅ（それぞれ長
さはＬ）により構成されたテーパ口・７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１６の引出速度■２の
変化を示すものであり、定速送りローラ２の送り速度Ｖ
、を１０／ｍｉｎとした場合について示している。

ここで前述の説明で明らかな如く、大径部Ｒ３、Ｒｈ及
び小径部Ｒ６が冷却点を通過する時には、引出速度Ｖ２
は１０ｍ及び１４．４ｍ　（一定）に設定され、その間
のテーバ部Ｒ，及びＲｅ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Ｖ２が減面率（塑成
変形前後の材料の直径の二乗に反比例）に反比例するも
のであるから、引っ張り速度を直線的に変化させた場合
、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確保するかは、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、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け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
度の変化と中心骨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
徐々にト昇し、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１６の引出速度の
制御のみによって、材料のテーバ程度を制御することが
できるので、材料の外径やテーバ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律させること
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や工具の歩留り
についても、従来のテーパ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
本発明の基礎となるテーバロッド加工装置の制御装置に
ついて説明する。ここに第５図は同制御装置の信号の流
れを示すブロック図、第６図は同制御装置に用いること
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す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、冷却点におりる金
属材料ｌの外径を測定する。

第１図に示した速度制御装置２１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ＣＰＵ、プログラム内蔵用のリードオンリーメモリ
ＲＯＭ、一時記憶装Ｚ　ＲＡ　Ｍ、入出力インターフェ
ース回路等によって構成され、ＣＰＬＪに接続された出
力インターフェース回路にはノ吉準速度発生器３０と、
係数設定器３１、時間関数発４：器３２、及びりＪ換器
３３．３４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；ξ２３
にフィードバ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Ａへ伝達される。温度制御装置は加熱袋
Ｗ６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１１ｉ１１　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Ａから送
出される温度設定値により加熱装置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贈
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
材料のテーパ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形状測定器１９に
よって検出され、その値がマイクロコンピュータ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
及びテーバ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の自動速度調整
器ＡＳＲ及び第１の自動電流調整器ＡＣＲを経て第１の
直流電源装置３６に接続され、この第１の直流電源装置
３６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Ｉ）　Ｌ　Ｇ　−
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Ａ　Ｓ　Ｒの入力側にフィー
トバンクされている。

又前記基準速度発生器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Ａ　Ｓ　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
ｉ￥　４０の出力信号は変速テンションローラ１６を駆
ｎリノするＤＣモータ００Ｍ−２に印加される。ｌ）Ｃ
モータＤＣＭ−２の回転数は第２のパルスジェネレータ
ｐ　Ｌｃ−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にフィードバックされる。

前記基準速度発生器３０は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、前記計数設定器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ば時間関数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ｉｌ】記の温度制御装置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Ａ′ｈ＜”ＪＩｘ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１６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２
３には手動設定器２３．が、基準速度発生器３０には手
動設定器３０８、係数設定器３Ｉには手動設定器３１．
が、時間関数発生器３２には手動設定器３２．がそれぞ
れ接続されている。

内時間関数発生器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ｒ１１１記温度検出器２２からの温度情報、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３０、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３０に基準速度指令信号が与えられる
と、基準速度発生器３ｏは基準設定値信号Ｃを、第１の
自動速度調整器Ａ　Ｓ　Ｒ−１及び第１の自動電流調整
器ＡＣＲ−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＃４１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
信号ばＯレベルであるため、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０レヘルであり、
基準速度発生器３゜から送出される基準設定値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ＡＣＲ−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１）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
ける外径が一定のまま送り出されることになる。

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八又は手動設定器３２
八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を掛算器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の出力側と掛算器３９
の入力側を遮断し且つマイクロコンピュータＡ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からの時間関数信号ｔと係数設定器３■から
の係数値信号αとが、掛算器４２で掛は合わされαもの
信号となり切換器３３を経て掛算器３９に伝達され、こ
こで基準設定値Ｃと上記αｔ’ｌｌ！Ｉり合わされ、速
度指令信号ＣαＬが加減算器３８に伝達される。加減算
器３日には基準速度発生器３０か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ＣｃＸｔ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ＡＳＲ−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ＣαＬｌｌ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か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＋αもの送り速度で駆動される。又マイクロコンビ、
−−り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αｔ１１が加減算器３８に伝達され、変速テンシ
ョンローラ１６がＣ−＋αＬ、１１で駆動される。

上記のように切換器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
料のテーパ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Ｃαｔとした場
合、Ｃやαの値によって程度は異なるがテーパ部の断面
形状は２次曲線となり、αｔｌ＋又はＣα１＋＋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、金属材料のテーパ度合を一定に
、又は任意に調整することが可能となる。

尚第１及び第２のパルスジェネレータＰＬＯ−１及びＰ
ＬＯ−２からの信号が、それぞれ第１及び第２の自動速
度調整器ＡＳＲ−１及びＡＳＲ−２の入力側にフィード
バンクされることにより第１及び第２のＤＣモータＤＣ
Ｍ−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ミ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側に設りられた冷
却装置と、上記冷却装置より更に下流側に設けられ、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−にの変速テンション
ローラとををしてなるテーパロッド加工装置の制御方法
において、上記力吋！シ装置ｙ、ｔと冷却装置との間で
走行する金属材料の温度を測定すると共に、加熱装置よ
りも金属材料の送り方向下流部で変形後の金１１ル祠料
の外径を測定し、更に加熱冷却前後における金属材料の
走行速度を測定することにより、上記温度情報、外径情
報、走行速度情報に基づいて加熱装置及び変速テンショ
ンローラを駆動することを特徴とするテーパ１Ｊソド加
工装置の制御方法であるから、テーパロッドが連続的に
製造され、従来のようにバッチ式の製造装６１でないの
で極めて能率がよく、しかもテーパの程度を金属材料の
温度情報、外径情報、速度情報に基づいて厳密に制御す
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
することが出来るテーパロッド加工装置の制御方法を提
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制御装置に使用するテ
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コンビの外
径との関係を示すグラフ、第３図はテーパ１７ンドを形
成するための引張速度の時間的変化を示すグラフ、第４
図は製造中のコンビ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」−記実施例に係
る制御方法に使用することのできる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ブロック
図である。 （符号の説明） ■・・・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・・・ＤＣ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

Claims (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上の
   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ｃｔ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ションローラとを有してなるテ
   ーバロッド加工装置の制御方法において、上記加熱装置
   と冷却装置との間で走行する金属材料の温度を測定する
   と共に、加熱装置よりも金属材料の送り方向下流部で変
   形後の金属材料の外径を測定し、更に加熱冷却前後にお
   レノる金属材料の走行速度を測定することにより、上記
   温度情報、外径情報、走行速度情報に基づいて加熱装置
   及び変速テンションローラを駆動することを特徴とする
   テーバロッド加工装置の制御方法。