JPS6323636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ この発明は例えば被加熱材を加熱して鍛造する
ような被加熱材の加工装置に関するものである。

＜従来技術＞ 第１図は従来の被加熱材の加工装置を示してい
る。１は被加熱材２を連続的に送りながら誘導加
熱する加熱装置で、加熱コイルや加熱電力を制御
する電力制御装置は図示していない。３は移送装
置で、ピンチローラによつて構成されている。４
は移送装置３を駆動する電動機、５は鍛造用のプ
レスによつて構成された後工程装置（以下プレス
と称す）で、被加熱材２を１個づつ成形する。６
はプレス５に被加熱材２を供給するローデング装
置、７は加熱装置１からローデング装置６に被加
熱材２を移送するシユータ、８は滞貨検出器で、
ローデング装置６の前に被加熱材２が１個途分に
滞つているとこれを検出して第２図に示す滞貨検
出信号６ａを出す。９は第１の検出装置で、被加
熱材が通過するたびに、すなわち被加熱材２が加
熱装置１から搬出されるたびに、第２図に示す第
１の信号S₁を出す。１０は第２の検出装置で、ロ
ーデイング装置６が動作するごとに第２図に示す
第２の信号S₂を出す。

通常この種の設備は数秒に１個の割で製品を作
るような高度の量産品の製造に対して用いられる
もので、プレス５はプレス圧千トン等の大がかり
な装置となり、ライン構成の設備機械の中で中心
をなすものとなつている。

したがつて、これら設備の稼働中の運転条件等
はプレス５に従動する形で決定される。たとえ
ば、加熱装置１はプレス５を待期させるようなタ
イミングで被加熱材２を供給することはプレス５
の円滑な運転を阻害し、生産効率を悪くする原因
ともなる。このため、第２図のタイミングチヤー
トに示すように、ごくわずか加熱装置１側のビレ
ツト供給量を大きめに設定しておき、（第１の信
号S₁の周期が第２の信号S₂の周期より小さい）ロ
ーデイング装置６が動作完了するまでにビレツト
滞貨信号６ａが発生した場合は、適正な一定時間
（Δt）だけ加熱装置１の運転を停止させて、全局
的に見た場合の処理量（処理速度）を同一にして
いる。この機能を持つ回路は図示していないが、
リレーとタイマーで構成されている。

従来の装置は上記のように必ず被加熱材２の滞
留が生じるため、被加熱材２の温度が放射熱損の
ため降下し、適正温度を外れるため展性が不足し
不良品を作るおそれがある。また、加熱装置１の
ビレツト移送を一定時間停止するので、次の送り
開始時にピンチローラーのスリツプが生じ、加熱
コイル内の通過時間が被加熱材２により差が生じ
るため加熱温度にも差が出てくる。またスリツプ
が長時間継続すると加熱コイル内で被加熱材２が
溶損する事故を防止するための保護回路であるビ
レツト停滞検出回路（図示せず）が動作し、加熱
装置１の運転を停止させてしまう。こうなると生
産ラインの稼働を大きく阻害することとなり、実
際の生産現場では生産性と品質の両点より重大問
題となつていた。

＜発明の概要＞ この発明は上記欠点を解消するためになされた
もので、加熱装置から被加熱材を搬出する送り装
置の送り速度を、後工程装置の動作速度に近づけ
るように制御することによつて、加熱装置を停止
させる必要をなくし、加熱温度を均一にし、ま
た、加熱装置を出てから後工程装置に挿入される
までの時間をほぼ一定にして品質の良好な加工を
行うことができる加工装置を提供する。

＜発明の実施例＞ 第３図第４図及び第５図はこの発明の一実施例
を示している。図中、１〜７，１０は従来と同様
である。９ａは第１の検出器９に設けられた第１
の接点で、被加熱材の通過を検出するごとに閉じ
て第１の信号S₁を発生する。１０ａは第２の検出
器１０に設けられた第２の接点で、ローデイング
装置６が動作するごとに閉じて第２の信号S₂を発
生する。１１は第１のパルス発生装置で、第１の
信号S₁の立上りによつて一定巾の第１のパルス
P₁を発生する１２は第２のパルス発生装置で、
第２の信号S₂の立上りによつて一定巾の第２のパ
ルスP₂を発生する。１３は第１の変換装置で、
第１のパルスP₁の周期に比例した第１の電圧V₁
を発生する。１４は第２の変換装置で、第２のパ
ルスP₂の周期に比例した第２の電圧V₂を発生す
る。１５は第１の演算増巾器で、第１の電圧V₁
から第２の電圧V₂を引き算して差電圧V₃を出す。
１６は第１の電圧設定器で、両端間に所定の電圧
が印加された抵抗器１６ａと抵抗器１１ａの中間
に摺動可能に接触した出力端子１６ｂとによつて
構成され、出力端子１６ｂから基準電圧V₄を出
力する。１７は第２の演算増巾器で、差電圧V₃
と基準電圧V₄とを加算して制御電圧V₅を出力す
る。第１及び第２のパルス発生装置１１，１２と
第１及び第２の変換装置１３，１４と第１及び第
２の演算増巾器１５，１７とによつて第１の電圧
調整装置１８が構成されている。１９は制御電圧
V₅に応じて電動機４の速度を制御する制御部で、
抵抗器１６ａの両端間に一定の電圧を印加する端
子１９ａ，１９ｂが設けられている。第１の電圧
設定器１６と第１の電圧調整装置１８と制御部１
９とで速度制御装置２０が構成されている。

第５図は各装置の出力波形を示している。第５
図の図面左半分は加熱装置１から送り出される被
加熱材２の速度が後工程装置５の動作速度より速
い時の状態、図面右半分は加熱装置１から送り出
される被加熱材２の速度が後工程装置５の動作速
度より遅い時の状態を示している。

次に動作を説明する。加熱装置１から被加熱材
２が搬出される速度がローデイング装置６の動作
速度よりも速い時は、第１の接点９ａが動作する
周期が第２の接点１０ａが動作する周期より小さ
いので、第１の信号S₁の周期が第２の信号S₂の周
期より小さくなり、第１の電圧V₁は第２の電圧
V₂よりも小さくなる。このため差電圧V₃は負と
なる。従つて制御電圧V₅は基準電圧V₄よりも差
電圧V₃分低い値となる。従つて電動機４は第１
の電圧設定器１６による設定値よりも差電圧V₃
分だけ低い速度で回転し、移送装置３の送り速度
が低下する。つまり、加熱装置１側の速度が後工
程装置５側の速度よりも速い時に速度が同一にな
るように送り速度を下げる作用をする。

加熱装置１から被加熱材２が搬出される速度が
ローデイング装置６の動作速度よりも遅い時は第
５図右半分に示すように、第１の信号S₁の周期が
第２の信号S₂の周期より大きくなるので、差電圧
V₃は正となる。このため電動機４の速度は電圧
設定器１６で設定された値よりも差電圧V₃に応
じた分速くなり、加熱装置１側の送り速度が後工
程装置５の速度に一致するように制御される。

加熱装置１から被加熱材２が搬出される速度と
後工程装置５の動作速度が一致している時は、第
１の信号S₁と第２の信号S₂の周期が同じになるの
で差電圧V₃は０となり、制御電圧V₅は基準電圧
V₄と等しくなり、電動機４は基準電圧V₃に応じ
た速度で回転する。

なお、上記説明は第１及び第２の検出装置９，
１０がパルス状の各信号P₁，P₂を出すものにつ
いて説明したが、第１及び第２の検出装置９，１
０をパイロツトジエネレータで構成し、パイロツ
トジエネレータの出力電圧を第１の電圧調整装置
２０に入力するようにしてもよい。

第６図〜第８図はこの発明の他の実施例を示し
ている。第６図において、９ａは第１の検出器９
に設けられた第１の接点で、被加熱材２の通過を
検出するごとに閉じて第１の信号S₁を発生する。
１０ａは第２の検出器１０に設けられた第２の接
点で、ローデイング装置６が動作するごとに閉じ
て第２の信号S₂を発生する。２１はストアードロ
ジツク方式の演算制御装置で、入力インタフエー
ス２１ａと、一時記憶回路を含んでいる演算ユニ
ツト２１ｂと、出力インターフエース２１ｃとが
バスライン２１ｄで連結されて構成されている。
２２は電動機４を制御する制御部で、高圧側の出
力端子２２ａ、低圧側の出力端子２２ｂ、入力端
子２２Ｃが設けられ、入力端子２２ｃに印加され
る電圧に比例した速度に電動機４を制御する。２
３は第２の電圧設定装置で、第１の抵抗器２３
ａ、可変抵抗器２３ｂ、第２の抵抗器２３ｃ及び
可変抵抗器２３ｂに摺動可能に設けられた出力端
子２３ｄで構成されている。２４は第１のリレー
で、作動した時に開く接点２５が第２の抵抗器２
３ｃと並列に設けられている。２６は第２のリレ
ーで、作動した時に開く接点２７が第１の抵抗器
２３ａと並列に設けられている。演算制御装置２
１、第１及び第２のリレー２４，２６及び接点２
５，２７によつて第２の電圧調整装置２８が構成
されている。また、第２の電圧調整装置２８、第
２の電圧設定器２３及び制御部２２によつて速度
制御装置２９が構成されている。

次に第７図に示す動作波形図及び第８図に示す
演算制御装置の動作のフローチヤートにもとずい
て動作を説明する。両接点９ａ，１０ａの閉動作
によつて発生する両信号S₁，S₂は入力インタフエ
ース２１ａを通して演算制御ユニツト２１ｂに伝
達される。演算制御ユニツト２１ｂに第１の信号
S₁が入ると、第１の信号S₂の立上りで一定巾のパ
ルスT₁が出力され、パルスT₁の立下りでカウン
タC₁によつて経過時間の計数を開始する。そし
て次のパルスT₁の立上りにで計数動作を停止し、
計数値M₁を一時記憶する。そしてパルスT₁の立
下りでカウンタC₁は一担計数値をゼロにリセツ
トし再び経過時間の計数を開始する。演算制御ユ
ニツト２１ｂでは第２の信号S₁の入力によつても
同様の動作が行なわれ、経過時間M₂が計数され
る。従つて常に信号S₁，S₂の動作周期に相当する
計数値M₁，M₂が新しく置きかえられて記憶され
る。

演算制御ユニツト２１ｂは計数値M₁，M₂にも
とずいて次の制御を行うように設定されている。

｜M₁−M₂｜≦M₁／100 送り装置の速度変更しない ｜M₁−M₂｜＞M₁／100 にもとずいて速度変更する M₁−M₂＞０ 送り装置の速度を減速する M₁−M₂＜０ 送り装置の速度を加速する すなわち、第１のリレー２４が作動していない
状態で｜M₁−M₂｜＞M₁／100かつM₁−M₂＞０とな ると、出力インターフエイス２１ｃを通して第１
のリレー２４を作動させる。また、第２のリレー
２６が作動していない状態で｜M₁−M₂｜＞M₁／100 かつM₁−M₂＜０となると、出力インターフエー
ス２１ｃを通して第２のリレー２６を作動させ
る。また、｜M₁−M₁｜≦M₁／100になつた時に両リ レー２４，２６の一方が作動しているとこれを解
除する。

高圧側の接点２７と低圧側の接点２５とが共に
閉じている時は出力端子２３ｄから制御部２２へ
基準電圧が入力され、電動機４は基準速度に制御
され、加熱装置１内の被加熱物２は基準速度で送
られている。第１のリレー２４が作動すると低圧
側の接点２５が開くので第２の抵抗器２３ｃが可
変抵抗器２３ｂと直列に接続された状態となり、
出力端子２３ｄの電圧は基準値から上昇し、電動
機４は加速される。電動機４が加速され送り速度
が速くなると、被加熱材２が加熱装置１から搬出
される周期が短くなるので、第１の信号S₁の周期
が短くなる。第１の信号S₁の周期が短くなつて｜
M₁−M₂｜≦M₁／100となると、演算制御ユニツト２ １ｂによつて第１のリレー２４の作動状態が解除
されて低圧側の接点２５が閉じる。このため出力
端子２３ｄの電圧は基準電圧まで降下し、電動機
４が基準速度まで減速される。

移送装置３の送り速度がローデイング装置６の
送り速度よりもはやく、｜M₁−M₂｜＞M₁／100かつ M₁−M₂＜０となつた時は、第２のリレー２６が
作動して高圧側の接点２７が開き、出力端子２３
ｄの電圧が低下して電動機４が減速される。

このようにして加熱装置１から被加熱材２が搬
出される速度とローデイング装置６の動作速度が
一致するように制御がなされる。

なお、上記実施例では演算制御装置２１によつ
て作動するリレー２４，２６が２個のものについ
て説明したが、これらを３個以上設けて第２の電
圧設定器２３の出力電圧値をさらに多段にすれ
ば、移送装置３の移送速度をきめ細かく制御する
ことができる。

第６図に示すこの発明の他の実施例に第９図に
示す装置を付加すれば、さらにこの発明の効果を
高めることができる。すなわち、第３の電圧設定
器３０を設け、第１のリレー２４が作動すると開
く接点３１と第２のリレー２６が作動すると開く
接点３２とを設け、出力端子３０ｄの電圧に応じ
て電力制御装置３３が加熱装置１の加熱エネルギ
ー（電力）を変化させるように構成する。このよ
うに構成することによつて、移送装置３の速度変
化によつて発生する被加熱材２の温度変化を加熱
エネルギーの変化によつて相殺し、被加熱材２の
温度を一定に保持することができる。

なお、上記説明は加熱装置が誘導加熱装置の場
合について説明したが、赤外線による加熱装置の
ような他の加熱装置を使用する場合にもこの発明
の効果がある。また、後工程装置は鍛造装置であ
る場合について説明したが、他の加工機を使用す
る場合でも効果がある。

以上のようにこの発明によると、被加熱材を移
送する移送装置の移送速度に応じた信号を出す第
１の検出装置と、加熱された被加熱材を加工する
後工程装置が動作するごとに第２の信号を出す第
２の検出と、第１の信号と第２の信号を演算して
移送装置の移送速度が後工程装置の動作速度に一
致するように移送速度を制御する速度制御装置と
を設けることによつて、移送装置を停止すること
なく加熱及び加工作業を継続することができるの
で、加熱温度が均一となり、加熱装置を出てから
加工機に挿入されるまでの時間をほぼ一定に出来
るので、品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の被加熱材の加工装置の概略図、
第２図はその動作波形図、第３図はこの発明の一
実施例の概略図、第４図はその速度制御装置の回
路図、第５図はその動作波形図、第６図はこの発
明の他の実施例に使用した速度制御装置の回路
図、第７図はこの発明の他の実施例の動作波形
図、第８図はこの発明の他の実施例に使用した演
算制御装置の動作のフオローチヤート、第９図は
この発明の他の実施例に使用した第３の電圧設定
器のブロツク図である。 図中、１は加熱装置、２は被加熱材、３は移送
装置、４は電動機、５は後工程装置、６はローデ
イング装置、７はシユータ、９は第１の検出装
置、１０は第２の検出装置、１８，２８は演算制
御装置、１６，２３，３０は第１〜第３の電圧設
定器、１９は制御部、２０，２９は速度制御装置
である。なお、各図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱材を加熱する加熱装置、この加熱装置
   から上記被加熱材を搬出する移送装置、上記加熱
   装置から搬出された上記被加熱材を加工する後工
   程装置、上記移送装置の移送速度に応じた第１の
   信号を出す第１の検出装置、上記後工程装置の動
   作速度に応じた信号を出す第２の検出装置、上記
   第１の信号と上記第２の信号とを演算して上記移
   送装置の送り速度を上記後工程装置の速度に近づ
   けるように制御する速度制御装置を備えた被加熱
   材の加工装置。 ２ 速度制御装置は、基準となる電圧信号を出す
   第１の電圧設定器と、第１の信号の周期が第２の
   信号の周期よりも大きい時に上記電圧信号を大き
   くし、上記第１の信号の周期が上記第２の信号の
   周期より小さい時に上記電圧信号を小さくする電
   圧補正装置と、この電圧補正装置で補正後の上記
   電圧信号に応じて、移送装置の送り速度を制御す
   る制御部で構成されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の被加熱材の加工装置。 ３ 第１の信号は被加熱材が加熱装置から搬出さ
   れる毎に発生するパルス状の信号であり、第２の
   信号は後工程装置が動作するごとに発生するパル
   ス状の信号であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の被加熱材の加工装置。 ４ 速度制御装置は、抵抗器の両端に所定の電圧
   が印加され中間部に出力端子を有する第２の電圧
   設定器と、上記出力端子の電圧に応じて送り装置
   の送り速度を制御する制御部と、上記抵抗器を部
   分的に短絡させることによつて上記出力端子の電
   圧を変化させ得る接点を有するリレー及び第１の
   信号の周期と第２の信号の周期との差が所定値を
   こえると上記リレーを作動状態とし、上記第１の
   信号の周期と上記第２の信号の周期との差が上記
   所定値以下になると上記リレーの作動状態を解除
   する電圧調整装置とによつて構成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の被加熱材の
   加工装置。 ５ 抵抗器は第１の抵抗器と可変抵抗器と第２の
   抵抗器とが高圧側から順次直列に接続されてな
   り、出力端子は可変抵抗器に接続され、リレーは
   第１のリレーと第２のリレーとからなり、第１の
   リレーの接点は上記第１の抵抗器と並列に接続さ
   れて上記第１のリレー作動状態で開き、第２のリ
   レーの接点は上記第２の接点と並列に接続されて
   上記第２のリレーの作動状態で開き、電圧調整装
   置は第１の信号の周期が第２の信号の周期より大
   きくその差が所定値をこえると上記第２のリレー
   を作動させ、第１の信号の周期が第２の信号より
   も小さくその差が上記所定値をこえると上記第１
   のリレーを作動させ、上記第１の信号の周期と上
   記第２の信号の周期との差が上記所定値以下にな
   ると上記第１又は第２のリレーの作動を解除する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の被
   加熱材の加工装置。 ６ 被加熱材を加熱する加熱装置、この加熱装置
   から上記被加熱材を搬出する移送装置、上記加熱
   装置から搬出された上記被加熱材を加工する後工
   程装置、上記移送装置の移送速度に応じた第１の
   信号を出す第１の検出装置、上記後工程装置の動
   作速度に応じた信号を出す第２の検出装置、上記
   第１の信号と上記第２の信号とを演算して上記移
   送装置の送り速度を上記後工程装置の速度に近づ
   けるように制御する速度制御装置、上記移送装置
   の移送速度が変化した時に上記被加熱材の温度が
   変化しないように上記加熱装置の加熱エネルギー
   を制御するエネルギー制御装置を備えた被加熱材
   の加工装置。