(57)【要約】【課題】被成形物の成形位置を自動で位置合わせして逐次成形することができ、生産性を向上することができる成形システムを提供する。【解決手段】被成形物１を逐次押圧成形する成形システムであって、被成形物１を搬送するとともに位置決めする搬送装置２３Ａ，２３Ｂと、これら搬送装置２３Ａ，２３Ｂで搬送し位置決めした被成形物１を押圧成形する例えば複数の成形装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと、被成形物１の仕切り４の位置等（基準位置）を検出する基準位置検出器２５と、この基準位置検出器２５で検出した被成形物１の仕切り４の位置から成形位置を演算し、これに基づいて搬送装置２３Ａ，２３Ｂ及び成形装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを制御する制御装置４０とを備える。【選択図】図９
2006334609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形物を逐次押圧成形する成形システムであって、
前記被成形物を搬送するとともに位置決めする搬送手段と、
前記搬送手段で搬送し位置決めした前記被成形物を押圧成形する成形手段と、
前記被成形物の所定の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
前記基準位置検出手段で検出した前記被成形物の基準位置から成形位置を演算し、これに基づいて前記搬送手段及び成形手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項２】
請求項１記載の成形システムにおいて、複数の成形前の前記被成形物を配置可能な配置手段と、前記配置手段から前記被成形物を逐次取り出して前記搬送手段に受け渡す切出し手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項３】
請求項１記載の成形システムにおいて、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段と、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果により前記被成形物の合否を判定する第１の合否判定手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項４】
請求項１記載の成形システムにおいて、前記成形手段は複数種類の成形型を有しており、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段と、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果に応じて前記成形手段で用いる成形型を選択する型選択手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項５】
請求項１記載の成形システムにおいて、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段を備え、前記制御手段は、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果に応じて前記被成形物の種類を演算し、その種類に対応する関係に基づいて前記被成形物の基準位置から前記成形位置を演算することを特徴とする成形システム。
【請求項６】
請求項１記載の成形システムにおいて、前記基準位置検出手段は、前記基準位置として前記被成形物の内部に設けられた被検出物の位置を検出することを特徴とする成形システム。
【請求項７】
請求項６記載の成形システムにおいて、前記基準位置検出手段で検出した前記被検出物の位置により前記被成形物の合否を判定する第２の合否判定手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項８】
請求項７記載の成形システムにおいて、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段を備え、前記第２の合否判定手段は、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果に応じて前記被成形物の種類を演算し、その種類に対応する前記被検出物の設定位置と前記基準位置検出手段で検出した前記被検出物の位置とを比較することにより前記被成形物の合否を判定することを特徴とする成形システム。
【請求項９】
請求項１記載の成形システムにおいて、成形後の前記被成形物の形状寸法を計測する第２の形状寸法計測手段と、成形後の前記被成形物の重量を計測する重量計測手段と、前記第２の形状寸法計測手段及び重量計測手段の計測結果により前記被成形物の合否を判定する第３の合否判定手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項１０】
請求項１記載の成形システムにおいて、成形後の前記被成形物の形状寸法を計測する第２の形状寸法計測手段と、成形後の前記被成形物の重量を計測する重量計測手段と、前記第２の形状寸法計測手段及び重量計測手段の計測結果を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とする成形システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の成形システムにおいて、成形後の前記被成形物に識別コードを印加する識別コード印加手段を備え、前記記憶手段は、前記識別コード印加手段で印加した識別コードと前記第２の形状寸法計測手段及び重量計測手段の計測結果とを関連づけて記憶することを特徴とする成形システム。
【請求項１２】
請求項３，６，９のいずれか１項記載の成形システムにおいて、前記合否判定手段で合格と判定した被成形物と不合格と判定した被成形物とを選別して搬出する選別搬出手段を備えたことを特徴とする成形システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば型鋼材や管材等の被成形物を逐次押圧成形する成形システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば原子炉の制御棒に用いられる中性子吸収材として、粉末状の炭化硼素が充填された長尺管（被覆管）と、この長尺管の内部に設けられ、炭化硼素が充填される領域を長尺管の軸方向に区分する複数の球状の仕切りと、長尺管の両端部に設けられ炭化硼素を封じ込めるプラグとを備えたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。そして、長尺管の軸方向における仕切りの前後位置を押圧成形して細径化することにより、仕切りの軸方向への移動を防止するようになっている。この長尺管の成形作業は、従来、例えば作業者が長尺管の仕切りの位置を検出器で検出し、その検出位置を基準として成形位置をマーキングし、このマーキングした長尺管の成形位置を目視確認しながら成形装置に位置合わせして行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９３１８８号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上述した長尺管の成形作業では、作業者が長尺管の成形位置をマーキングするとともに、その成形位置を目視確認しながら成形装置に位置合わせして行っている。そのため、作業者による長尺管の成形位置のマーキング及び位置合わせ等に時間を要するので、生産性が低かった。
【０００５】
本発明の目的は、被成形物の成形位置を自動で位置合わせして逐次成形することができ、生産性を向上することができる成形システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するために、被成形物を逐次成形する成形システムであって、前記被成形物を搬送するとともに位置決めする搬送手段と、前記搬送手段で搬送し位置決めした前記被成形物を押圧成形する成形手段と、前記被成形物の所定の基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記基準位置検出手段で検出した前記被成形物の基準位置から成形位置を演算し、これに基づいて前記搬送手段及び前記成形手段を制御する制御手段とを備える。
【０００７】
本発明においては、基準位置検出手段で被成形物の基準位置（例えば被成形物が長尺管である場合は、長尺管の端部又は長尺管の内部に設けられた被検出物等の位置）を検出し、この検出した被成形物の基準位置から制御手段が成形位置を演算し、これに基づいて搬送手段及び成形手段を制御する。詳細には、例えば、被成形物の成形位置が上記基準位置を基準として予め設定されており、制御手段は被成形物の基準位置から成形位置を演算するとともに、この被成形物の成形位置を成形手段に位置合わせするための移動距離を演算し、この移動距離に応じて被成形物を搬送手段で搬送して位置決めし、成形手段で押圧成形する。このようにして本発明においては、被成形物の成形位置を自動で位置合わせして逐次成形することができる。したがって、例えば作業者が被成形物の成形位置を目視確認しながら位置合わせして成形作業を行う場合に比べ、作業時間の短縮を図ることができ、生産性を向上することができる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、複数の成形前の前記被成形物を配置可能な配置手段と、前記配置手段から前記被成形物を逐次取り出して前記搬送手段に受け渡す切出し手段とを備える。
【０００９】
これにより、例えば作業者が複数の被成形物を配置手段に配置すれば、切出し手段が配置手段から被成形物を逐次取り出して搬送手段に受け渡すので、上記（１）で説明した被成形物の成形を自動で連続的に行うことができる。したがって、さらに生産性を向上することができる。
【００１０】
（３）上記（１）において、また好ましくは、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段と、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果により前記被成形物の合否を判定する第１の合否判定手段とを備える。
【００１１】
これにより、成形前の被成形物の形状寸法について自動で合否判定することができ、品質を確保することができる。また、成形前の被成形物を合否判定することにより、例えば不合格と判定した被成形物の成形工程を省略することができ、作業時間の短縮を図ることができる。
【００１２】
（４）上記（１）において、また好ましくは、前記成形手段は複数種類の成形型を有しており、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段と、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果に応じて前記成形手段で用いる成形型を選択する型選択手段とを備える。
【００１３】
例えば被成形物の種類に対応して成形手段で用いる成形型を変更したい場合がある。そこで本発明は、成形手段が複数種類の成形型を有し、型選択手段は第１の形状寸法計測手段で計測した被成形物の形状寸法（言い換えれば、種類）に応じて成形型を選択する。これにより、被成形物の種類に対応して自動で成形型を変更することができる。したがって、作業者による成形型の交換作業の手間をなくすとともに、成形システムの休止時間を低減することができる。
【００１４】
（５）上記（１）において、また好ましくは、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段を備え、前記制御手段は、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果に応じて前記被成形物の種類を演算し、その種類に対応する関係に基づいて前記被成形物の基準位置から前記成形位置を演算する。
【００１５】
これにより、形状寸法が異なる被成形物の種類に対応して自動で被成形物の成形位置を変更することができる。したがって、作業者による設定変更等の手間をなくすとともに、成形システムの休止時間を低減することができる。
【００１６】
（６）上記（１）において、また好ましくは、前記基準位置検出手段は、前記基準位置として前記被成形物の内部に設けられた被検出物の位置を検出する。
【００１７】
（７）上記（６）において、好ましくは、前記基準位置検出手段で検出した前記被検出物の位置により前記被成形物の合否を判定する第２の合否判定手段とを備える。
【００１８】
これにより、成形前の被成形物における被検出物の位置について自動で合否判定することができ、品質を確保することができる。また、上記（３）同様、成形前の被成形物を合否判定することにより、例えば不合格と判定した被成形物の成形工程を省略することができ、作業時間の短縮を図ることができる。
【００１９】
（８）上記（７）において、好ましくは、成形前の前記被成形物の形状寸法を計測する第１の形状寸法計測手段を備え、前記第２の合否判定手段は、前記第１の形状寸法計測手段の計測結果に応じて前記被成形物の種類を演算し、その種類に対応する前記被検出物の設定位置と前記基準位置検出手段で検出した前記被検出物の位置とを比較することにより前記被成形物の合否を判定する。
【００２０】
（９）上記（１）において、また好ましくは、成形後の前記被成形物の形状寸法を計測する第２の形状寸法計測手段と、成形後の前記被成形物の重量を計測する重量計測手段と、前記第２の形状寸法計測手段及び重量計測手段の計測結果により前記被成形物の合否を判定する第３の合否判定手段とを備える。
【００２１】
これにより、成形後の被成形物の形状寸法及び重量を自動で計測するとともに合否判定することができ、品質を確保することができる。
【００２２】
（１０）上記（１）において、また好ましくは、成形後の前記被成形物の形状寸法を計測する第２の形状寸法計測手段と、成形後の前記被成形物の重量を計測する重量計測手段と、前記第２の形状寸法計測手段及び重量計測手段の計測結果を記憶する記憶手段とを備える。
【００２３】
これにより、成形後の被成形物の形状寸法や重量を記憶手段で記憶することができ、これによって被成形物の製造検査データを管理することができる。
【００２４】
（１１）上記（１０）において、好ましくは、成形後の前記被成形物に識別コードを印加する識別コード印加手段を備え、前記記憶手段は、前記識別コード印加手段で印加した識別コードと前記第２の形状寸法計測手段及び重量計測手段の計測結果とを関連づけて記憶する。
【００２５】
（１２）上記（３）、（６）、及び（９）のいずれか１つにおいて、前記合否判定手段で合格と判定した被成形物と不合格と判定した被成形物とを選別して搬出する選別搬出手段を備える。
【００２６】
これにより、作業者による選別作業の手間をなくすとともに、品質を確保することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、被成形物の成形位置を自動で位置合わせして逐次成形することができ、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態による成形システムの全体構造を表す鳥瞰図であり、図２は、本実施形態による成形システムの対象である成形前の被成形物の全体構造を表す軸方向断面図であり、図３は、成形後の被成形物の詳細構造を一例として表す部分拡大軸方向断面図である。なお、これ以降、図１中矢印Ａ方向からみた図を側面図、図１中矢印Ｂ方向から見た図を正面図と称する。
【００２９】
図２及び図３に示す被成形物１は、原子炉の制御棒で用いられる中性子吸収材であり、粉末状の炭化硼素２が充填された長尺管３と、この長尺管３の内部に設けられ、炭化硼素２が充填される領域を軸方向（図２及び図３中左右方向）に区分する複数（図２では８つ）の球状の仕切り４と、長尺管３の両端部に設けられ炭化硼素２を封じ込めるプラグ５とを備えている。長尺管３、仕切り４、及びプラグ５は、例えばステンレス鋼、炭素鋼、インコネル、ジルカロイ等の金属で形成されている。そして、本実施形態による成形システムは、長尺管３の軸方向における仕切り４の前後位置を押圧成形して細径化する（詳細には、長尺管３の周方向における一部を内径側に向かって突出するように塑性変形する）ものであり、これによって仕切り４の軸方向移動を防止するようになっている（図３参照）。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態による成形システムは、架台６上に設けられており、大きく分けて、上述した被成形物１を成形型を用いて押圧成形する成形工程部７と、この成形工程部７に成形前の被成形物１を逐次導入する前工程部８と、成形工程部７で押圧成形した被成形物１を検査して搬出する後工程部９とで構成されている。
【００３１】
まず、本実施形態による成形システムの前工程部８の詳細について説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、切出し装置の詳細構造を表す側面図であり（但し、便宜上、後述の上側ステーは図示しないものとする）、図４（ａ）は複数の被成形物１が導入台上に載置された状態を表し、図４（ｂ）は切出し装置によって１つの被成形物１が取り出された状態を表す。また、図５は、第１の形状寸法計測器による被成形物１の軸方向長さ寸法の計測を説明するための上面図であり、図６は、第１の形状寸法計測器による被成形物１の外径寸法の計測を説明するための側面図である。また、図７は、挿入装置の詳細構造を表す正面図であり、図８は、挿入装置の詳細構造を表す側面図である。
【００３２】
これら図４（ａ）、図４（ｂ）、図５〜図８、及び前述の図１において、前工程部８は、複数の被成形物１を載置可能な導入台１０と、この導入台１０から１つの被成形物１を逐次取り出す切出し装置１１と、この切出し装置１１で取り出した被成形物１をその軸方向（図１中左下・右上方向）に搬送可能に支持する複数（図１では６つ）の搬入側ローラ１２と、搬入側ローラ１２上の被成形物１の形状寸法（例えば軸方向長さ寸法Ｌ及び外径寸法Ｄ）を計測する第１の形状寸法計測器１３と、搬入側ローラ１２上の被成形物１を成形工程部７に挿入する挿入装置１４とを備えている。
【００３３】
導入台１０は、被成形物１の載置面が搬入側ローラ１２に向けて下向き傾斜して設けられており、その下端側には傾斜方向に延在した複数（図１では３つ）の下側ステー１０ａが配設されている。また、導入台１０の上面側には、傾斜方向に延在した複数（図１では４つ）の上側ステー１５が配設され、これによって導入台１０上の被成形物１の重なりを防止するようになっている。また、導入台１０には、被成形物１の両端位置を揃えるためのサイドステー１６がそれぞれ設けられ、これによって被成形物１が整列して配置されるようになっている。
【００３４】
切出し装置１１は、下側ステー１０ａ及び上側ステー１５と干渉しない位置に配設されており、ロッド１７ａの上下方向（図４（ａ）及び図４（ｂ）中右上・左下方向）の駆動によって導入台１０上の被成形物１を保持したり転がせたりする切出し機構１７と、この切出し機構１７によって導入台１０上の被成形物１が保持された状態で、切出し機構１７側（図４（ａ）中右側）から例えば２つ目以降の被成形物１を上方押さえ１８ａ及び下方押さえ１８ｂでクランプするクランプ機構１８とを備えている。なお、このクランプ機構１８のクランプ力は、被成形物１が変形しない程度となっている。
【００３５】
そして、図４（ａ）に示すように、切り出し機構１７のロッド１７ａが下方向に駆動し、かつクランプ機構１８が被成形物１をクランプしない場合は、切出し機構１７のロッド１７ａにより導入台１０上の被成形物１が保持されるようになっている。その後、図４（ｂ）に示すように、クランプ機構１８が被成形物１をクランプし、切出し機構１７のロッド１７ａが上方向に駆動すると、クランプ機構１８でクランプされない１つの被成形物１が導入台１０の傾斜面に沿って転がるようになっている。そして、このような切出し機構１７及びクランプ機構１８の動作が繰り返されることにより、導入台１０から被成形物１を逐次取り出すようになっている。なお、搬入側ローラ１２上から被成形物１が落下しないようにストッパ１９が設けられている。また、上記導入台１０、上側ステー１６、サイドステー１７、切出し装置１１、及びストッパ１９は一体構成されており、その傾斜角度が調整可能となっている。
【００３６】
第１の形状寸法計測器１３は、切出し装置１１で取り出された直後（言い換えれば、挿入装置１４によって移動する前）の搬入側ローラ１２上の被成形物１の両端位置に対応してそれぞれ配設されており、被成形物１を挟んで対向配置した投光部１３ａ及び受光部１３ｂで構成されている。そして、投光部１３ａからの投射光が受光部１３ｂに受光され、被成形物１の遮りによって生じる光量分布を検出することにより、被成形物１の軸方向長さ寸法Ｌ及び外径寸法Ｄを測定するようになっている。詳細には、図５に示すように、被成形物１の軸方向長さ寸法Ｌは、被成形物１の両端位置に対応して配設された第１の形状寸法計測器１３の設置間隔Ｌ１と、それら第１の形状寸法計測器１３で検出した端部距離Ｌ２，Ｌ３との合計で計測されるようになっている。また、図６に示すように、被成形物１の外形寸法Ｄは、一方の第１の形状寸法計測器１３で計測されるようになっている。
【００３７】
挿入装置１４は、搬入側ローラ１２による被成形物１の搬送方向（図７中左右方向）と同じ方向に延設したレール２０と、このレール２０上を走行可能なスライダ２１と、このスライダ２１に設けられ、搬入側ローラ１２上の被成形物１を側方押さえ２２ａ，２２ｂでクランプするクランプ機構２２とを備えている。そして、クランプ機構２２が搬入側ローラ１２上の被成形物１をクランプし、スライダ２１が成形工程部７側（図７中右側、図１中右上側）に走行することにより、被成形物１を成形工程部７に挿入するようになっている。その後、クランプ機構２２が被成形物１を離し、スライダ２１が反対側（図７中左側、図１中左下側）に走行してから、前述した動作を繰り返すようになっている。
【００３８】
次に、本実施形態による成形システムの成形工程部７の詳細について説明する。図９は、本実施形態による成形工程部７の概略構成を表す正面図であり、図１０は、搬送装置の詳細構造を表す側面図であり、図１１は、第１の成形装置の詳細構造を表す側面図であり、図１２は、第２の成形装置の詳細構造を表す側面図であり、図１３は、第３の成形装置の詳細構造を表す側面図である。なお、図１２及び図１３において、図１１で示すものと同等のものには同一の符号を付している。
【００３９】
これら図９〜図１３、及び前述の図１において、成形工程部７は、搬入側（図１中左下側、図９中左側）に設けられ、被成形物１を搬送するとともに位置決めする搬送装置２３Ａと、搬出側（図１中右上側、図９中右側）に設けられ、被成形物１を搬送するとともに位置決めする搬送装置２３Ｂと、これら搬送装置２３Ａ，２３Ｂの間に配設され、搬送装置２３Ａ，２３Ｂで搬送され位置決めされた被成形物１を押圧成形する第１の成形装置２４Ａ、第２の成形装置２４Ｂ、及び第３の成形装置２４Ｃと、被成形物１の基準位置として例えば上記仕切り４の位置等を検出する基準位置検出器２５とを備えている。なお、搬送装置２３Ａ，２３Ｂによる被成形物１の搬送方向（図９中左右方向）は、上記複数の搬入側ローラ１２による被成形物１の搬送方向と同一直線上となっている。
【００４０】
搬送装置２３Ａは、サーボモータ２６と、このサーボモータ２６の回転動力がベルト２７及び減速機２８等を介し伝達されて回転する搬送ローラ２９と、この搬送ローラ２９の上方（図１０中上側）に対向して設けられ、回転可能に支持された押さえローラ３０と、この押さえローラ３０を上下方向（図１０中上下方向）に駆動する押さえローラ駆動機構３１とを備えている。そして、上記挿入装置１４によって被成形物１が挿入されると、押さえローラ駆動機構３１によって押さえローラ３０が下方（図中下側）に駆動し、この押さえローラ３０と搬送ローラ２９との間で被成形物１をクランプするようになっている。その後、サーボモータ２６の駆動によって搬送ローラ２９が回転することにより、被成形物１を搬送するとともに位置決めするようになっている。
【００４１】
搬送装置２３Ｂは、上記搬送装置２３Ａと同様の構成であり、上記サーボモータ２６を共用している。これにより、搬送装置２３Ａの搬送ローラ２９と搬送装置２３Ｂの搬送ローラは、同期回転する。また、搬送装置２３Ｂの近傍には、例えば被成形物１が搬送装置２３Ｂに到達したかどうか等を検出する位置確認検出器３２が設けられている。そして、位置確認検出器３２で被成形物１が搬送装置２３Ｂに到達したことが検出された場合、搬送装置２３Ｂの押さえローラ駆動機構によって押さえローラが下方に駆動し、この押さえローラと搬送ローラとの間で被成形物１をクランプするようになっている。これにより、搬送装置２３Ｂ（及び搬送装置２３Ａ）が被成形物１を搬送するとともに位置決めするようになっている。
【００４２】
第１の成形装置２４Ａは、ブラケット３３を介し固定された本体フレーム３４と、この本体フレーム３４に摺動部３５を介し開閉可能に設けられた上型３６Ａ及び下型３６Ｂと、これら上型３６Ａ及び下型３６Ｂをそれぞれ上下方向に駆動するシリンダ３７Ａ，３７Ｂとを備えている。上型３６Ａ及下型３６Ｂには、被成形物１の長尺管３の断面形状（円形状）に対応した開口が形成されており、この開口部に部分的に突出する球状の成形駒３８が対向して設けられている。そして、シリンダ３７Ａ，３７Ｂの駆動によって上型３６Ａ及び下型３６Ｂが閉じることにより、上型３６Ａの成形駒３８及び下型３６Ｂの成形駒３８が長尺管３を押圧成形し（塑性変形し）、長尺管３の内径側に２つの球弧状突出部（図示せず）が形成されるようになっている。
【００４３】
第２の成形装置２４Ｂ及び第３の成形装置２４Ｃは、第１の成形装置２４Ａと同様の構成であるものの、用いる成形型がそれぞれ異なっている。詳細には、第２の成形装置２４Ｂは、直方体状の成形駒３９をそれぞれ有する上型３６Ａ’及び下型３６Ｂ’を備えており、これら上型３６Ａ’及び下型３６Ｂ’を用いた押圧成形により、長尺管３の内径側に２つの直方体状突出部（図示せず）が形成されるようになっている。また、第３の成形装置２４Ｃは、直方体状の成形駒３９を有する上型３６Ａ’と成形駒を有しない下型３６Ｂ”とを備えており、これら上型３６Ａ’及び下型３６Ｂ”を用いた押圧成形により、長尺管３の内径側に１つの直方体状突出部（図示せず）が形成されるようになっている。
【００４４】
基準位置検出器２５は、例えば搬送装置２３Ａの近傍に設けられており、被成形物１を挟んで対向配置された照射部２５ａ及び入射部２５ｂで構成されている。そして、照射部２５ａからの照射線が入射部２５ｂに入射され、材質等の種類によって異なる線量の違いによって被成形物１の仕切り４の位置や長尺管３の端部位置等を検出するようになっている。
【００４５】
そして、後述する制御装置４０（図１２参照）は、１つの機能として、基準位置検出器２５からの検出信号を入力し、これに対し所定の演算処理を行い、生成した制御信号を搬送装置２３Ａ，２３Ｂ及び成形装置２４Ａ，２４Ｂ、２４Ｃにそれぞれ出力するようになっている。詳しく説明すると、制御装置４０には、例えば被成形物１の成形位置が仕切り４の位置から所定間隔α離れると予め設定記憶されている。そして、基準位置検出器２５で被成形物１の仕切り４の位置が検出されると、基準位置検出器２５から成形装置までの距離Ｍ（第１の成形装置２４Ａまでの距離Ｍ１、第２の成形装置２４Ｂまでの距離Ｍ２、及び第３の成形装置２４Ｃまでの距離Ｍ３のうちいずれか１つ）に基づいて被成形物１の成形位置を成形装置（２４Ａ〜２４Ｃのうちいずれか１つ）に位置合わせするための移動距離（Ｍ±α）を演算し、この移動距離（Ｍ±α）に応じて搬送装置２３Ａ，２３Ｂのサーボモータ２６を駆動して被成形物１を搬送し位置決めし、成形装置で押圧成形するようになっている。
【００４６】
次に、本実施形態による成形システムの後工程部９について詳細を説明する。
【００４７】
前述の図１に示すように、後工程部９は、上記成形工程部７の搬送装置２３Ｂからの被成形物１をその軸方向に搬送可能に指示する複数（図１では６つ）の搬出側ローラ４１と、搬送装置２３Ｂから被成形物１を抜出し、被成形物１を搬出側ローラ４１上の所定位置まで搬送する抜出装置４２と、複数の搬出側ローラ４１に対し並列するように配設され、被成形物１を載置する複数（図１では７つ）の検査用台４３と、この検査用台４３に載置された被成形物１の形状寸法を計測する第２の形状寸法計測器４４と、検査用台４３に載置された被成形物１の重量を計測する重量計測器４５と、検査用台４３に載置された被成形物１の一方側（図１中右上側）端部に識別コード（管理番号）を印加する識別コード印加装置４６と、この識別コード印加装置４６で印加した被成形物１の識別コードと第２の形状寸法計測器４４及び重力計測器４５で計測した形状寸法及び重量とを関連づけた製造検査データを記憶する記憶装置（情報記憶端末）４７と、搬出側ローラ４１上の被成形物１を架台６の一方側（図１中左上側）に搬出する第１の搬出機構４８と、搬出側ローラ４１と検査用台４３の間で被成形物１を移送する移送機構４９と、検査用台４３上の被成形物１を架台６の他方側（図１中右下側）に搬出する第２の搬出機構５０とを備えている。
【００４８】
抜出装置４２は、上記前工程部８の挿入装置１４と同様の構成であり、クランプ機構が搬出側ローラ４１上の被成形物１をクランプし、スライダが成形工程部７とは反対側（図１中右上側）に走行することにより、搬出側ローラ４１上の被成形物１を所定位置まで搬送するようになっている。その後、クランプ機構が被成形物１を離し、スライダが成形工程部７側（図１中左下側）に走行して、前述した動作を繰り返すようになっている。
【００４９】
第１の搬出機構４８は、架台６の一方側に回転可能に、かつ軸心が搬出側ローラ４１上の被成形物１の軸方向に対し平行となるように設けられ、シリンダ等（図示せず）の駆動によって軸心廻りに回転する回転軸５１と、この回転軸５１に配設され、回転軸５１の軸心方向に対し垂直方向に延在した複数の回動ステー５２とを備えている。そして、回転軸５１の回転に伴って複数の回動ステー５２が回動し、これら回動ステー５２の一方側（図１中右下側）が上昇して他方側（図１中左上側）が下降すると、回動ステー５２の一方側が搬出側ローラ４１上の被成形物１を起こし、被成形物１が回動ステー５２上を転がって架台６の一方側に搬出されるようになっている。
【００５０】
移送機構４９は、搬出側ローラ４１と検査用台４３の間に回転可能に、かつ軸心が搬出側ローラ４１上の被成形物１の軸方向に対し平行となるように設けられ、シリンダ等（図示せず）の駆動によって軸心廻りに回転する回転軸５３と、この回転軸５３に配設され、回転軸５３の軸心方向に対し垂直方向に延在した複数の回動ステー５４とを備えている。そして、回転軸５３の回転に伴って複数の回動ステー５４が回動し、これら回動ステー５４の一方側（図１中左上側）が上昇し他方側（図１中右下側）が下降すると、回動ステー５４の一方側が搬入側ローラ４１上の被成形物１を起こし、被成形物１が回動ステー５４上を転がって検査用台４３に移されるようになっている。一方、転軸５３の回転に伴って複数の回動ステー５４が回動し、これら回動ステー５４の一方側が下降し他方側が上昇すると、回動ステー５４の他方側が検査用台４３上の被成形物１を起こし、被成形物１が回動ステー５４上を転がって搬出側ローラ４１に移されるようになっている。
【００５１】
第２の搬出機構５０は、架台６の他方側に回転可能に、かつ軸心が検査用台４３上の被成形物１の軸方向に対し平行となるように設けられ、シリンダ等（図示せず）の駆動によって回転する回転軸５５と、この回転軸５５に配設され、回転軸５５の軸心方向に対し垂直方向に延在した複数の回動ステー５６とを備えている。そして、回転軸５５の回転に伴って複数の回動ステー５６が回動し、これら回動ステー５６の一方側（図１中左上側）が上昇して他方側（図１中右下側）が下降すると、回動ステー５６の一方側が検査用台４３上の被成形物１を起こし、被成形物１が回動ステー５６上を転がって架台６の他方側に搬出されるようになっている。
【００５２】
第２の形状寸法計測器４４は、上記第１の形状寸法計測器と同様の構成であり、検査用台４３上の被成形物１の両端位置に対応して配設され、成形後の被成形物１の形状寸法を計測するようになっている。また、重量計測器４５は、検査用台４３上の被成形物１を持ち上げる持上げ機構を備え、この持上げ機構を介し被成形物１の重量を測定するようになっている。
【００５３】
次に、本実施形態による成形システムの動作について説明する。図１４は、本実施形態による成形システムの制御系統を表すブロック図であり、図１５は、本実施形態による成形システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。
【００５４】
これら図１２及び図１３において、上記制御装置４０は、上記第１の形状寸法計測器１３、第２の形状寸法計測器４４、及び重量計測器４５からの計測信号や上記基準位置検出器２５及び位置確認検出器３２からの検出信号をそれぞれ入力し、これらの信号に対し所定の演算処理を行い、生成した制御信号を上記切出し装置１１、挿入装置１４、搬送装置２３Ａ，２３Ｂ、第１の成形装置２４Ａ、第２の成型装置２４Ｂ、第３の成形装置２４Ｃ、抜出装置４２、重量計測器４５、識別コード印加装置４６、第１の搬出機構４８、移送機構４９、及び第２の搬出機構５０にそれぞれ出力し、生成したデータ信号を上記記憶装置４７に出力するようになっている。
【００５５】
制御装置４０は、まずステップ１００において、切出し装置１１を制御して導入台１０から搬入側ローラ１２上に被成形物１を取り出し、ステップ１１０に進んで、第１の形状寸法計測器１３からの計測信号に対し所定の演算処理を行い、搬入側ローラ１２上の被成形物１の形状寸法（軸方向長さ寸法Ｌや外径寸法Ｄ）を演算する。そして、ステップ１２０に進み、演算した成形前の被成形物１の形状寸法に対し、例えば予め設定記憶された被成形物１の形状寸法の許容範囲（若しくは各種類の被成形物１の形状寸法の許容範囲）内にあるかどうかを判断して、成形前の被成形物１の合否を判定する。
【００５６】
形状寸法により成形前の被成形物１を合格と判定した場合（は、ステップ１２０の判定が満たされ、ステップ１３０に移る。ステップ１３０では、被成形物１の形状寸法に基づいて被成形物１の種類を判定し、ステップ１４０に進んで、被成形物１の種類に応じて予め設定された成形装置（２４Ａ〜２４Ｃのいずれか１つ）を選択する。
【００５７】
そして、ステップ１５０に進み、挿入装置１４を制御して搬入側ローラ１２上の被成形物１を搬送装置２３Ａに挿入し、その後、搬送装置２３Ａ（及び２３Ｂ）を制御して被成形物１を搬送し、ステップ１６０に進み、基準位置検出器２５からの検出信号を入力して、被成形物１の仕切り４の位置（基準位置）を検出する。そして、ステップ１７０に進んで、予め被成形物１の種類に対応して記憶された被成形物１の仕切り４の設定位置を読込み、この仕切りの設定位置と検出した仕切り４の位置（詳細には、長尺管３における端部から仕切り４までの間隔又は隣り合う仕切り４の間隔等）とが一致するかどうかを判断して、成形前の被成形物１の合否を判定する。
【００５８】
仕切り４の位置により成形前の被成形物１を合格と判定した場合は、ステップ１７０の判定が満たされ、ステップ１８０に移る。ステップ１８０では、検出した被成形物１の仕切り４の位置から成形位置を演算し、ステップ１９０に進んで、被成形物１の成形位置を上記ステップ１５０で選択した成形装置（２４Ａ〜２４Ｃのいずれか１つ）に位置合わせするための被成形物１の移動距離を演算し、この被成形物１の移動距離に応じて搬送装置２３Ａ，２３Ｂを制御して被成形物１を搬送し位置決めし、ステップ２００に進んで、選択した成形装置を制御して被成形物１を押圧成形する。その後、ステップ２１０に進み、１つの被成形物１の成形工程が終了したかどうかを判定する。被成形物１の成形工程が終了しない場合には、ステップ２１０の判定が満たされず、ステップ１６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。一方、被成形物１の成形工程が終了した場合には、ステップ２１０の判定が満たされ、ステップ２２０に移る。
【００５９】
ステップ２２０では、抜出装置４２を制御して被成形物１を搬出側ローラ４１上の所定位置まで搬送する。そして、例えば位置確認検出器３２からの検出信号により被成形物１の位置が確認されると、移送機構４９を制御して搬出側ローラ４１上の被成形物を検査台４３上へ移送する。その後、ステップ２３０及び２４０に進み、第２の形状寸法計測器４４及び重量計測器４５からの計測信号に対し所定の演算処理を行い、成形後の被成形物１の形状寸法及び重量を演算する。そして、ステップ２５０に進み、演算した成形後の被成形物１の形状寸法及び重量に対し、それぞれ対応する種類の被成形物１の形状寸法及び重量の許容範囲内にあるかどうかを判断して、成形後の被成形物１の合否を判定する。
【００６０】
形状寸法及び重量により成形後の被成形物１を合格と判定した場合は、ステップ２５０の判定が満たされ、ステップ２６０に移る。ステップ２６０では、識別コード印加装置４６を制御して被成形物１に識別コードを印加し、ステップ２７０に進んで、記憶装置４７に記憶する。その後、ステップ２８０に進んで、第２の搬出機構５０を制御して検査用代４３上の被成形物１を合格品として架台６の他方側に搬出する。
【００６１】
一方、ステップ２５０において、形状寸法及び重量により成形後の被成形物１を不合格と判定した場合は、その判定が満たされず、ステップ２９０に移る。ステップ２９０では、移送機構４８を制御して検査用台４３上の被成形物１を搬出側ローラに移し、第１の搬出機構を制御して被成形物を不合格品として架台６の一方側に搬出する。
【００６２】
また、上述のステップ１２０又はステップ１７０において、成形前の被成形物１を不合格と判定した場合は、その判定が満たされず、ステップ２９０に移る。すなわち、挿入装置１４、搬送装置２３Ａ，２３Ｂ、及び抜出装置４２を制御して被成形物１を搬入側ローラ上から搬出側ローラ上の所定位置まで搬送し、第１の搬出機構を制御して被成形物を不合格品として架台６の一方側に搬出する。
【００６３】
以上のように本実施形態においては、基準位置検出器２５で被成形物１の仕切り４の位置（基準位置）を検出し、制御装置４０が被成形物１の仕切り４の位置から成形位置を演算し、これに基づいて搬送装置２３Ａ，２３Ｂ及び成形装置２４Ａ〜２４Ｃを制御する。これにより、被成形物１の成形位置を自動で位置合わせして逐次成形することができる。したがって、例えば作業者が被成形物１の成形位置を目視確認しながら位置合わせして成形作業を行う場合に比べ、作業時間の短縮を図ることができ、生産性を向上することができる。
【００６４】
また、例えば作業者が複数の被成形物１を導入台１０に配置すれば、切出し装置１１が導入台１０から搬入側ローラ１２上に被成形物１を逐次取り出すので、被成形物１の成形を自動で連続的に行うことができる。これにより、さらに生産性を向上することができる。
【００６５】
また、第２の形状寸法計測器で成形後の被成形物１の形状寸法を計測し、重量計測器で成型後の被成形物の重量を計測し、これら計測した成形後の被成形物１の形状寸法及び重量について制御装置４０が自動で合否判定するので、品質を確保することができる。また、計測した成形後の被成形物１の形状寸法や重量を、識別コード印加装置４６で印加した識別コードと関連づけて記憶装置４７に記憶するので、これによって被成形物１の製造検査データを管理することができる。また、第１の搬出機構４８が不合格と判定した被成形物１を架台６の一方側に搬出し、第２の搬出機構５０が合格と判定した被成形物１を架台６の他方側に搬出するので、作業者による選別作業の手間をなくすとともに、品質を確保することができる。
【００６６】
また、第１の形状寸法計測器１３で成形前の被成形物１の形状寸法を計測し、この計測した成形前の被成形物１の形状寸法について制御装置４０が合否判定するので、品質を確保することができる。また、不合格と判定した被成形物１の成形工程を省略するので、作業時間の短縮を図ることができる。
【００６７】
また、第１の形状寸法計測器１３で計測した成形前の被成形物１の形状寸法（言い換えれば、種類）に応じて、制御装置４０が成形装置（２４Ａ〜２４Ｃのうちいずれか１つ）を選択して制御するとともに、この選択した成形装置の位置に基づいて搬送装置２３Ａ，２３Ｂによる被成形物１の位置決めを制御する。これにより、被成形物１の種類に対応して成形型を自動で変更することができる。したがって、作業者による成形型の交換作業の手間をなくすことができ、成形システムの休止時間を低減することができる。また、成形前の被成形物１の種類に応じて制御装置４０が被成形物１の成形位置を演算するので、被成形物１の種類に対応する被成形物１の成形位置を自動で変更することができる。したがって、作業者による設定変更等の手間をなくすことができ、成形システムの休止時間を低減することができる。
【００６８】
なお、上記一実施形態においては、被成形物１の仕切り４の位置により被成形物１の合否判定を行う場合を例にとって説明したが、例えば被成形物１の仕切りの位置が特定されない場合もありうる。このような場合は、被成形物１における仕切り４の位置がその都度変化するので、上述した効果が大きくなる。
【００６９】
また、上記一実施形態においては、成形型の種類がそれぞれ異なる複数の成形装置２４Ａ〜２４Ｃを設けた構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば１つの成形装置と、複数種類の成形型と、これら複数種類の成形型のうち１つを選択して成形装置に着脱可能な成形型交換機構とを備えた構成としてもよい。
【００７０】
また、上記一実施形態においては、特に説明しなかったが、制御装置４０は、例えば第１の形状寸法計測器１３で計測した被成形物１の外径寸法Ｄに基づいて切出し装置１１に動作不良（例えば被成形物１が複数取り出されたり、全く取り出されない状態）が生じていないかどうかを判定するように制御してもよい。詳細には、制御装置４０は、計測した搬入側ローラ１２上の被成形物１の外径寸法Ｄに対し、例えば予め設定記憶された第１のしきい値（例えば、予測される外形寸法Ｄの２倍程度）以上、若しくは第２のしきい値（例えば、ゼロに近い値）未満であるかどうかを判断することにより、切出し装置１１に動作不良が生じていないかどうかを判定する。そして、切出し装置１１に動作不良が生じたと判定した場合（言い換えれば、被成形物１の外形寸法Ｄが第１のしきい値以上若しくは第２のしきい値未満である場合）は、例えばシステム全体を停止させ、警報機等で報知するように制御する。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００７１】
なお、以上においては、被成形物１として上述の中性子吸収材を対象とした成形システムを例にとって説明したが、これに限られず、例えば型鋼材や管材等を対象とした成形システムに適用してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の成形システムの一実施形態の全体構造を表す鳥瞰図である。
【図２】本発明の成形システムの一実施形態の対象である成形前の被成形物の全体構造を表す軸方向断面図である。
【図３】本発明の成形システムの一実施形態の対象である成形後の被成形物の詳細構造を一例として表す部分拡大軸方向断面図である。
【図４】本発明の成形システムの一実施形態を構成する切出し装置の詳細構造を表す側面図であり、複数の被成形物が導入台上に載置された状態及び切出し装置によって１つの被成形物が取り出された状態をそれぞれ表す。
【図５】本発明の成形システムの一実施形態を構成する第１の形状寸法計測器による成形前の被成形物の軸方向長さ寸法を説明するための上面図である。
【図６】本発明の成形システムの一実施形態を構成する第１の形状寸法計測器による成形前の被成形物の外径寸法の測定を説明するための側面図である。
【図７】本発明の成形システムの一実施形態を構成する挿入装置の詳細構造を表す正面図である。
【図８】本発明の成形システムの一実施形態を構成する挿入装置の詳細構造を表す正面図である。
【図９】本発明の成形システムの一実施形態を構成する成形工程部の概略構成を表す正面図である。
【図１０】本発明の成形システムの一実施形態を構成する搬送装置の詳細構造を表す側面図である。
【図１１】本発明の成形システムの一実施形態を構成する第１の成形装置の詳細構造を表す側面図である。
【図１２】本発明の成形システムの一実施形態を構成する第２の成形装置の詳細構造を表す側面図である。
【図１３】本発明の成形システムの一実施形態を構成する第３の成形装置の詳細構造を表す側面図である。
【図１４】本発明の成形システムの一実施形態における制御系統を表すブロック図である。
【図１５】本発明の成形システムの一実施形態における動作手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１      被成形物
４      仕切り（被検出物）
１０    導入台（配置手段）
１１    切出し装置（切出し手段）
１３    第１の形状寸法計測器（第１の形状寸法計測手段）
２３Ａ  搬送装置（搬送手段）
２３Ｂ  搬送装置（搬送手段）
２４Ａ  第１の成形装置（成形手段）
２４Ｂ  第２の成形装置（成形手段）
２４Ｃ  第３の成形装置（成形手段）
２５    基準位置検出器（基準位置検出手段）
３６Ａ  上型（成形型）
３６Ｂ  下型（成形型）
４０    制御装置（制御手段、第１の合否判定手段、型選択手段、第２の合否判定手段、第３の合否判定手段）
４４    第２の形状寸法計測器（第２の形状寸法計測手段）
４５    重量計測器（重量計測手段）
４６    識別コード印加装置（識別コード印加手段）
４７    記憶装置（記憶手段）
４８    第１の搬出機構（選別搬出手段）
５０    第２の搬出機構（選別搬出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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