(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォージングロールと、該フォージングロールへのビレットの引込み・横送り・排出を制御するマニプレータと、前記フォージングロールの反マニプレータ側に配置された入側プッシャ装置とを備えており、
前記入側プッシャ装置は、
ビレット受けユニットと、
該ビレット受けユニットを、ビレットを受取る中間位置と、ビレットをリジェクトする後退位置と、ビレットを前記フォージングロールに供給する前進位置との間で、前後進させる前後進機構と、
前記ビレット受けユニットを、前記中間位置でビレットを受入れる受入れ姿勢にし、前記後退位置でビレットを排出するリジェクト姿勢にし、前記前進位置でビレットを前記フォージングロールに挿入する供給姿勢にする姿勢変換機構とからなる
ことを特徴とするフォージングロール設備。
【請求項２】
前記前後進機構が、
モータと、
該モータで回転され、前後進方向に配置されたネジ棒と、
該ネジ棒に螺合したナット部材と、
該ナット部材に結合されたスライダと、
該スライダの前後進を案内するガイド棒と、
前記ビレット受けユニットを前記スライダに回転自在に連結する連結軸とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のフォージングロール設備。
【請求項３】
前記姿勢変換機構が、
前記連結軸から半径方向に延びたアームの先端に取付けられたカムフォロアーと、
該カムフォロアーをガイドするカム溝が形成されたカム板とからなり、
前記カム溝は、前記ビレット受けユニットの前記中間位置から前記後退位置の間、および前記前進位置の間で連続的に形成されており、
前記中間位置でビレット受けユニットの先端を上向きにし、前記後退位置で下向きにし、前記前進位置で水平に向けるように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のフォージングロール設備。
【請求項４】
前記ビレット受けユニットは、
前記連結軸の端部に取付けられ、先端が開口したビレット受け筒と、
該ビレット受け筒内に収容したビレットをクランプ・アンクランプするクランプ機構とからなり、
前記クランプ機構のクランプ爪は、ビレット受け筒に形成された上下一対の孔に対し出没するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のフォージングロール設備。
【請求項５】
前記クランプ機構のクランプ爪は上下一対のクランプ爪からなり、下側のクランプ爪は正面視断面Ｖ字形であり、上側のクランプ爪は正面視平板状である
ことを特徴とする請求項４記載のフォージングロール設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォージングロール設備に関する。
フォージングロールは主に鍛造品の歩留まりを向上させるためビレットを予備成形する設備である。したがって、一般的には、フォージングロール設備は、鍛造プレスの上流側の設備として鍛造プレスラインを構成している。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフォージングロール設備を図１２に基づき説明する。フォージングロール１を中心として、一方にマニプレータ２で作動されるマニトング３を配置している。そして、反対側にビレットの入側搬送装置と出側搬送装置が配置されている。マニトング３の反対側からフォージングロール１に入ってきたビレットはマニトング３で掴みフォージングロール１のロール軸の回転と連動してマニトング３が後退しながらビレットをロール成形する。１工程目の成形が完了するとマニトング３は前進しながら２工程側に横送りする。そして、先ほどの１工程と同じ動作を繰り返し数工程（通常は２〜４工程）の成形を完了する。この動作を繰り返し所定の工程数の成形を完了し、マニトング３はロール成形完了したビレットを放し、再び入側へ排出する。
ビレットはこのように流れるため、入側搬送設備１００  として入側反転装置１０１  、入側プッシャ１０２  、入側昇降装置があり、入側反転装置１０１  には紙面に直角な方向から入側コンベヤが接続されれている。また出側搬送設備として図示しない出側シュートと出側コンベヤが設けられている。そして、入側搬送装置１００  のリジェクトはどんなにフォージングロール１側へ近づけようとしても入側プッシャ１０２  で押す前の反転装置１０１  上にしか取付けることができないため、反転装置１０１  を通り過ぎたビレットはロール成形前に異常が発生するとリジェクトされず、残ってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリジェクト装置は、フォージングロール直前になかった為、フォージングロール１より下流側の鍛造プレスラインで異常発生した場合、リジェクト装置とフォージングロール１の間にビレットが残ってしまう。
押し釦操作または自動でこのビレットを出そうとした場合、ロール成形してしまえばフォージングロール下流にあるリジェクト装置からリジェクトすることができるが、ロール成形材は再使用することが出来ない。
ロール成形前のビレット材なら再使用ができるので、そのビレットを再使用しようとする場合には、入側搬送設備１００  内に入って、人手でそのビレットを取り除かなければならないが、人が自動化装置内に入ることで非常停止となり停止時間が増加し生産性を悪くしてしまう。そして、ビレットを取出す重筋作業となり、１２５０℃に加熱したビレットを取り扱うため安全面においても良くない。
【０００４】
本発明はフォージングロールを予備成形に使用する鍛造プレスラインにおいて、再使用できないリジェクト品（ロール成形品）を減少させ、また、リジェクト品を入側搬送設備から取り除くという重筋作業を軽減させ、生産性と安全性を向上させたフォージングロール設備を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１のフォージングロール設備は、フォージングロールと、該フォージングロールへのビレットの引込み・横送り・排出を制御するマニプレータと、前記フォージングロールの反マニプレータ側に配置された入側プッシャ装置とを備えており、前記入側プッシャ装置は、ビレット受けユニットと、該ビレット受けユニットを、ビレットを受取る中間位置と、ビレットをリジェクトする後退位置と、ビレットを前記フォージングロールに供給する前進位置との間で、前後進させる前後進機構と、前記ビレット受けユニットを、前記中間位置でビレットを受入れる受入れ姿勢にし、前記後退位置でビレットを排出するリジェクト姿勢にし、前記前進位置でビレットを前記フォージングロールに挿入する供給姿勢にする姿勢変換機構とからなることを特徴とする。
請求項２のフォージングロール設備は、請求項１の発明において、前記前後進機構が、モータと、該モータで回転され、前後進方向に配置されたネジ棒と、該ネジ棒に螺合したナット部材と、該ナット部材に結合されたスライダと、該スライダの前後進を案内するガイド棒と、前記ビレット受けユニットを前記スライダに回転自在に連結する連結軸とからなることを特徴とする。
請求項３のフォージングロール設備は、請求項１の発明において、前記姿勢変換機構が、前記連結軸から半径方向に延びたアームの先端に取付けられたカムフォロアーと、該カムフォロアーをガイドするカム溝が形成されたカム板とからなり、前記カム溝は、前記ビレット受けユニットの前記中間位置から前記後退位置の間、および前記前進位置の間で連続的に形成されており、前記中間位置でビレット受けユニットの先端を上向きにし、前記後退位置で下向きにし、前記前進位置で水平に向けるように形成されていることを特徴とする。
請求項４のフォージングロール設備は、請求項１の発明において、前記ビレット受けユニットは、前記連結軸の端部に取付けられ、先端が開口したビレット受け筒と、該ビレット受け筒内に収容したビレットをクランプ・アンクランプするクランプ機構とからなり、前記クランプ機構のクランプ爪は、ビレット受け筒に形成された上下一対の孔に対し出没するように構成されていることを特徴とする。
請求項５のフォージングロール設備は、請求項４の発明において、前記クランプ機構のクランプ爪は上下一対のクランプ爪からなり、下側のクランプ爪は正面視断面Ｖ字形であり、上側のクランプ爪は正面視平板状であることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、ビレットが正常であるとき、ビレット受けユニットを中間位置にするとビレットを受取り、前進させるとビレット受けユニットは供給姿勢になるので、マニプレータと協働してビレットをフォージングロールに供給できる。ビレットに異常が発生していたときは、ビレット受けユニットを後進位置へ移動させるとリジェクト姿勢になるので、ビレットを排出できる。このように、フォージングロールに通す直前でビレットを排出するため、再使用が可能であり、自動で排出されるので、人手による重筋作業も不要となる。
請求項２の発明によれば、モータでネジ棒を回転させると、ナット部材が螺合するのでスライダがガイド棒で案内されながら前後進する。ビレット受けユニットはこのスライダに連結軸で結合されているので、モータの回転量を制御することで、中間位置から前進位置へも後退位置へも自由に移動させることができる。
請求項３の発明によれば、カム溝中をカムフォロアーが前後進することによって、カムフォロアーがアームを介して連結軸を回転させ、ビレット受けユニットを中間位置で上向きにし、後退位置で下向きにし、前進位置で水平に向ける。このため、ビレット受けユニットの中間位置でのビレットの受入れ、後退位置でのビレットの排出、前進位置でのビレットのフォージングロールへの供給が自動的に行える。
請求項４記載の発明によれば、ビレット受け筒の先端が開口しているので、上向き・下向き・水平の姿勢変更をするだけで、ビレットの受入れ、排出、フォージングロール１の挿入が行えるので自動化に適している。また、クランプ機構によってビレット受け筒内のビレットを拘束したり開放できるので、ビレットの受入れ・排出・挿入を確実に行える。さらにクランプ爪はビレット受け筒に形成された孔を通して出没するので、クランプ機構とビレット受け筒の取合わせがコンパクトになる。
請求項５の発明によれば、下側のクランプ爪が断面Ｖ字状であるので、断面丸形ビレットであれば直径が異なっても確実に把持でき、アンクランプ時にはビレットを横方向へ落下させることなく真直ぐ前へ落下させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明のフォージングロール設備を構成する入側プッシャ装置の動作説明図、図２は同入側プッシャ装置の正面断面図、図３は同入側プッシャ装置の側面断面図、図４は同入側プッシャ装置の背面図、図５は同入側プッシャ装置の平面図、図６はビレット受けユニットの後退位置と前進位置を示す正面断面図、図７はビレット受けユニットの後退位置と前進位置を示す側面断面図、図８はビレット受けユニットの正面図、図９はビレット受けユニットの平面図、図１０はクランプ時におけるビレット受けユニットの正面図、図１１はクランプ爪の側面図である。
【０００８】
図１において、１はフォージングロールである。このフォージングロール１の図中右側に図示しないマニトングが配置され、図中左側すなわち入側に、入側プッシャ装置１０が配置されている。
この入側プッシャ装置１０は、本体ケーシング１１とモータ１２とビレット受けユニット３０を備えている。ビレット受けユニット３０の詳細は後述するが、モータ１２によって駆動される前後進機構によって、ビレット受けユニット３０が、中間位置Ｉ  を基準として、後退位置ＩＩと前進位置ＩＩＩ  の間を往復することができるようになっている。
また、姿勢変更機構によってビレット受けユニット３０は、中間位置でビレットｂを受入れる受入れ姿勢となり、後退位置でビレットｂを排出するリジェクト姿勢となり、前進位置でビレットｂをフォージングロール１内に挿入する供給姿勢となる。
【０００９】
つぎに、図２〜図５に基づき、前後進機構と姿勢変換機構を説明する。
図２に示すように、前記モータ１２にはネジ棒１３が連結され、このネジ棒１３は本体ケーシング１１に回転自在に支持されている。また、本体ケーシング１１内で、前記ネジ棒１３の上方には、２本のガイド棒１４，１５が上下２段に配置されている。
前記ネジ棒１３には、ナット部材１６が螺合し、このナット部材１６の上方にスライダ１７が固定されている。このスライダ１７には上下２本の摺動孔１８，１９が形成され、前記ガイド棒１４，１５が通されている。
【００１０】
図３に示すように、前記スライダ１７には連結軸２１が回転自在に通されている。この連結軸２１の一端には、半径方向に延びるアーム２２が結合され、このアーム２２の先端にカムフォロアー２３が取付けられている。
一方、本体ケーシング１１の背面側には、カム板２５が取付けられている。このカム板２５にはカム溝２６が形成されている。このカム溝２６の形状は、図２および図４に示すように、後退位置ＩＩから中間位置Ｉ  を経て前進位置Ｉ  まで連続しており、後退位置ＩＩで高い位置にあり、中間位置Ｉ  で低い位置にあり、前進位置ＩＩで中間の高さにある。
よって、スライダ１７が前後進すると、カムフォロアー２３がカム溝２６内を摺動しながら上下に変位するので、この動きがアーム２２を介して連結軸２１を自軸まわりに回転させ、ひいては後述するごとく、ビレット受けユニット３０の姿勢変更を制御することになる。
【００１１】
図３および図５に示すように、前記連結軸２１の他端にはビレット受けユニット３０が固定されている。またこのビレット受けユニット３０は本体ケーシング１１の外側に出るように取付けられている。そして、このビレット受けユニット３０の長手方向は前記アーム２２の長手方向と一致している。
そのため、図２に示すようにスライダ１７が中間位置Ｉ  にあるときは、カムフォロアー２３はカム溝２６の下方部分にあり、図１および図３に示すようにビレット受けユニット３０の先端が斜め上方を向くように傾斜した受入れ姿勢となっている。このため、フォージングロール１の入側において、斜め下方に向けて配置したシュート（図示せず）等から供給されるビレットｂを受入れることができる。
また、図６〜図７に示すように、スライダ１７が後退位置ＩＩに移動したときは、カムフォロアー２３がカム溝２６の上方部分に移動し、図１に示すようにビレット受けユニット３０の先端が斜め下方を向くように傾斜したリジェクト姿勢となっている。この場合、ビレットｂを下方に排出することができる。
さらに、スライダ１７が前進位置ＩＩＩ  に移動したときは、カムフォロアー２３がカム溝２６の中間高さに位置しているので、ビレット受けユニット３０の先端が水平に向くように保たれた供給姿勢となっている。この場合、ビレットｂをフォージングロール１に挿入することができる。
【００１２】
つぎに、ビレット受けユニット３０の詳細を図８〜図１１に基づき説明する。図９に示すように、連結軸２１の端部には、ユニットケーシング３１が固定され、その外側にビレット受け筒３２が固定されている。
図８に示すように、ビレット受け筒３２は円筒状の部材であり、先端側が開口されている。図８および図９に示すように、ビレット受け筒３２の基端側からはボルト３３がねじ込まれており、その先端が挿入されたビレットｂの底端を支えるようになっている。また、ビレットｂの長さに応じてボルト３３のねじ込み位置を変えればよく、そのねじ込み位置は、ユニットケーシング３１側に固定した目盛板３４によってボルト３３の頭３３ａ  を位置を読み取ることで確認できる。
また、ビレット受け筒３２の先端部の上下には、後述するクランプ爪の出没を許容する孔３５が形成されている。
【００１３】
図８〜図９に示すように、前記ユニットケーシング３１の後端部にはクランプシリンダ３７が取付けられており、そのロッドに結合したブラケット３８には、つぎのリンク機構が連結されている。
前記ユニットケーシング３１の上面には、上リンク４１がブラケット４２を介して揺動自在に支えられている。この上リンク４１の基端とクランプシリンダ３７のブラケット３８とは連結リンク４３で連結され、上リンク４１の先端には上クランプ爪４４が取付けられている。
前記ユニットケーシング３１の下面には、下リンク４６がブラケット４７を介して揺動自在に支えられている。この下リンク４６の基端とクランプシリンダ３７のブラケット３８とは連結リンク４８で連結され、下リンク４６の先端には下クランプ爪４９が取付けられている。
【００１４】
図１１に示すように、上クランプ爪４４は正面視で平板状であるが、下クランプ爪４９は正面視でＶ字状である。このため、ビレットｂの直径が異なっても確実に把持できるし、円形断面のビレットｂを落下させることなく把持できる。
【００１５】
図８は上記ビレット受けユニット３０のアンクランプ状態を示している。クランプシリンダ３７を引き込めると、連結リンク４３，４８を介してリンク４１，４６が先広がりに傾斜し、上下クランプ爪４４，４９が開いて、それまで把持していたビレットｂをアンクランプすることができる。このため、ビレットｂをフォージングロール１に挿入したり、斜め下方へ排出することができる。また、このとき、断面Ｖ字状の下クランプ爪４９はビレットｂを横方向に転がらせることなく真直ぐに排出することができる。
【００１６】
つぎに、図１に基づき入側プッシャ装置の動作を説明する。
基準位置は中間位置Ｉ  であって、このときビレット受けユニット３０は先端を斜め上方に向け、クランプ機構はアンクランプの状態である。この状態で、図示しない入側シュートからビレットｂを受取る。
このビレットｂが正常でないときは、いったんビレットｂをクランプし、ビレット受けユニット３０を後退位置ＩＩまで後退させ、アンクランプする。すると、ビレット受けユニット３０の先端が斜め下方に向くので、ビレットｂはリジェクトされる。このようにフォージングロール１に通す直前にリジェクトするので、そのビレットｂは再使用することができる。
ビレットｂが正常なときは、いったんビレットｂをクランプして、ビレット受けユニット３０を前進位置ＩＩＩ  まで前進させ、アンクランプする。すると、ビレット受けユニット３０は水平に向いているので、ビレットｂはフォージングロール１内に挿入され、この後ビレットｂは図示しないマニプレータでつかまれて挿入、横送り、払い出しが行われて、その間にロール成形される。つまり、正常なロール成形が継続される。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ビレットに異常が発生していたときは、ビレット受けユニットを後進位置へ移動させるとリジェクト姿勢になるので、ビレットを排出できる。このように、フォージングロールに通す直前でビレットを排出するため、再使用が可能であり、自動で排出されるので、人手による重筋作業も不要となる。
請求項２の発明によれば、ビレット受けユニットはモータで前後進するスライダに連結軸で結合されているので、モータの回転量を制御することで、中間位置から前進位置へも後退位置へも自由に移動させることができる。
請求項３の発明によれば、ビレット受けユニットを中間位置で上向きにし、後退位置で下向きにし、前進位置で水平に向ける。このため、ビレット受けユニットの中間位置でのビレットの受入れ、後退位置でのビレットの排出、前進位置でのビレットのフォージングロールへの供給が自動的に行える。
請求項４の発明によれば、ビレット受け筒を、上向き・下向き・水平の姿勢変更をするだけで、ビレットの受入れ、排出、フォージングロール１の挿入が行えるので自動化に適している。また、ビレットの受入れ・排出・挿入を確実に行える。さらに、クランプ機構とビレット受け筒の取合わせがコンパクトになる。
請求項５の発明によれば、断面丸形ビレットであれば直径が異なっても確実に把持でき、アンクランプ時にはビレットを横方向へ落下させることなく真直ぐ前へ落下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォージングロール設備を構成する入側プッシャ装置の動作説明図である。
【図２】同入側プッシャ装置の正面断面図である。
【図３】同入側プッシャ装置の側面断面図である。
【図４】同入側プッシャ装置の背面図である。
【図５】同入側プッシャ装置の平面図である。
【図６】ビレット受けユニットの後退位置と前進位置を示す正面断面図である。
【図７】ビレット受けユニットの後退位置と前進位置を示す側面断面図である。
【図８】ビレット受けユニットの正面図である。
【図９】ビレット受けユニットの平面図である。
【図１０】クランプ時におけるビレット受けユニットの正面図である。
【図１１】クランプ爪の側面図である。
【図１２】従来のフォージングロール設備の概略配置図である。
【符号の説明】
１      フォージングロール
１０    入側プッシャ装置
１２    モータ
１３    ネジ棒
１６    ナット部材
１７    スライダ
２１    連結軸
２２    アーム
２３    カムフォロアー
２５    カム板
２６    カム溝
３０    ビレット受けユニット
３２    ビレット受け筒
３７    クランプシリンダ
４４    上クランプ爪
４９    下クランプ爪
【図１】
0003593017.tif 000002
【図２】
0003593017.tif 000003
【図３】
0003593017.tif 000004
【図４】
0003593017.tif 000005
【図５】
0003593017.tif 000006
【図６】
0003593017.tif 000007
【図７】
0003593017.tif 000008
【図８】
0003593017.tif 000009
【図９】
0003593017.tif 000010
【図１０】
0003593017.tif 000011
【図１１】
0003593017.tif 000012
【図１２】
0003593017.tif 000013