(57)【要約】【課題】ビレット成形のサイクルタイムを短縮でき、エネルギーロスやランニングコストを減らす。【解決手段】一対のフォージングロール１ａ ,１ｂと、マニプレータ４０と、入側搬送手段１０と、出側搬送手段とを備えたフォージングロール設備Ａであって、マニプレータ４０が、ビレットＢを把持解放自在なマニトング４２と、マニトング４２を前進後退させる移動手段を備えており、一対のフォージングロール１ａ ,１ｂの連続回転中において、移動手段が、一対のフォージングロール１ａ ,１ｂの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、マニトング４２を受取位置Ｉまで移動させ、入側搬送手段１０が、一対の成形型ＭＡ ,ＭＢ同士が対面する前に、受取位置Ｉまで移動されたマニトング４２にビレットＢを供給する。【選択図】図１
2006297447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のフォージングロールと、該一対のフォージングロール間へのビレットの引込みと排出と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、ビレットを前記マニプレータに供給する入側搬送手段と、ビレットを次工程に搬送する出側搬送手段とを備えたフォージングロール設備であって、
前記一対のフォージングロールの外周面に、その中心軸に対して所定の角度範囲に、一対の成形型がそれぞれ取り付けられており、
前記マニプレータが、
ビレットを把持解放自在なマニトングと、
該マニトングを、前記入側搬送手段からビレットを受け取る受取位置と、前記出側搬送手段にビレットを排出する排出位置との間で移動させる移動手段を備えており、
前記一対のフォージングロールの連続回転中において、
前記移動手段が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記受取位置まで移動させ、
前記入側搬送手段が、前記一対の成形型同士が対面する前に、前記受取位置まで移動された前記マニトングにビレットを供給する
ことを特徴とするフォージングロール設備。
【請求項２】
前記一対の成形型が、両者の間に複数の成形パスを有する多工程成形型であり、
前記移動手段が、
前記マニトングを、前記一対の成形型間に形成される複数の成形パスに対応した複数の成形ラインに移動させる横送り機構と、
前記複数の成形ラインにおいて、前記マニトングを、成形待機位置と工程終了位置との間で前進後退させる往復移動機構とを備えており、
前記一対のフォージングロールの連続回転中において、
前記往復移動機構が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記成形待機位置まで移動させる
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】
前記移動手段の横送り機構によって前記マニトングが最終成形ラインから第一成形ラインまで移動される間に、前記一対のフォージングロールが空転される
ことを特徴とする請求項２記載のフォージングロール設備。
【請求項４】
前記最終成形ラインにおいて、前記成形待機位置と前記工程終了位置との間に、前記出側搬送手段にビレットを排出する排出位置が設けられており、
前記マニトングが、
前記移動手段の横送り機構によって最終成形ラインから第一成形ラインまで移動されるときに、前記往復移動機構によって前記排出位置から前記第一成形ラインの工程終了位置まで移動される
ことを特徴とする請求項２記載のフォージングロール設備。
【請求項５】
前記入側搬送手段が、
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、ビレットを前記フォージングロールに供給する前進位置との間で進退させる前後進機構とからなり、
前記ビレット受けユニットが、
前記前進位置に配置されるタイミングと、前記マニトングが受取位置に配置されるタイミングとが同じタイミングになるように、前記前後進機構によって進退される
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６】
前記入側搬送手段が、
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、ビレットを前記フォージングロールに供給する前進位置との間で進退させる前後進機構とからなり、
前記ビレット受けユニットが、
前記ビレットを前記マニトングに供給するときに、ビレットをマニトングに押しつける付勢機構を備えている
ことを特徴とする請求項５記載のフォージングロール設備。
【請求項７】
前記ビレット受けユニットが、
先端が開口し、その先端からビレットが供給されるビレット受け筒を備えており、
前記付勢機構が、
前記ビレット受け筒の底部に設けられ、該ビレット受け筒の軸方向に沿って伸縮可能に設けられたバネと、
該バネとビレット受けユニットの先端側との間に設けられた付勢部材とを備えており、
前記マニトングを受取位置に配置した状態において、前記ビレット受けユニットを前進位置に配置されると、前記マニトングと前記ビレット受け筒の底面との間の距離が、前記バネの取付長と、前記ビレット受け筒の軸方向におけるビレットの長さと、前記ビレット受け筒の軸方向における前記付勢部材の長さとを合わせた長さよりも短くなる
ことを特徴とする請求項６記載のフォージングロール設備。
【請求項８】
一対のフォージングロールと、該一対のフォージングロール間へのビレットの引込みと排出と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、ビレットを前記マニプレータに供給する入側搬送手段と、ビレットを次工程に搬送する出側搬送手段とを備えたフォージングロール設備において、
前記一対のフォージングロールの外周面に、その中心軸に対して所定の角度範囲に、一対の成形型がそれぞれ取り付けられており、
前記マニプレータが、
ビレットを把持解放自在なマニトングと、
該マニトングを、前記入側搬送手段からビレットを受け取る受取位置と、前記出側搬送手段にビレットを排出する排出位置との間で移動させる移動手段を備えており、
前記一対のフォージングロールの連続回転中において、
前記移動手段が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記受取位置まで移動させ、
前記入側搬送手段が、前記一対の成形型同士が対面する前に、前記受取位置まで移動された前記マニトングにビレットを供給する
ことを特徴とするフォージング方法。
【請求項９】
前記一対の成形型が、両者の間に複数の成形パスを有する多工程成形型であり、
前記移動手段が、
前記マニトングを、前記一対の成形型間に形成される複数の成形パスに対応した複数の成形ラインに移動させる横送り機構と、
前記複数の成形ラインにおいて、前記マニトングを、成形待機位置と工程終了位置との間で前進後退させる往復移動機構とを備えており、
前記一対のフォージングロールの連続回転中において、
前記往復移動機構が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記成形待機位置まで移動させる
ことを特徴とする請求項８記載のフォージング方法。
【請求項１０】
前記移動手段の横送り機構によって前記マニトングが最終成形ラインから第一成形ラインまで移動される間に、前記一対のフォージングロールが空転される
ことを特徴とする請求項９記載のフォージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォージングロール設備およびフォージング方法に関する。
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。
【背景技術】
【０００２】
図８および図９に示すように、鍛造プレスラインのフォージングロール設備Ａには、通常、一対のフォージングロール101a，101bを備えたフォージングロール装置100と、ビレットＢを把持解放可能なマニトング103を有するマニピュレータ102と、前記マニトング103にビレットＢを供給する入側搬送装置110とを備えている。上記の一対のフォージングロール101a，101bは、その表面に複数の成形溝が設けられた一対の成形型Ｍ，Ｍが設けられており、成形型Ｍ，Ｍ同士が対向すると、成形溝によって両者の間に複数のパスが形成されるのである。
【０００３】
このようなフォージングロール設備Ａでは、以下のようにしてビレットＢが成形される（例えば、特許文献１参照）。
図１０はロール成形作業中におけるフォージングロール101a，101bとマニトング103の相対的な位置を示した図である。図１１（Ａ）はロール成形作業中におけるフォージングロール101a，101bの回転速度の時間変動を示した図であり、（Ｂ）はロール成形作業中におけるマニトング103の移動速度の時間変動を示した図である。
図１０および図１１に示すように、まず、入側搬送装置110からマニトング103にビレットＢが供給されると、ビレットＢは、マニトング103によって把持された状態で、第一パスに配置される（図１０（ａ））。
ついで、フォージングロール101a，101bが回転されると、ビレットＢは、マニトング103によって成形型Ｍの表面の周速度と同じ速度で矢印ａの方向に移動される（図１１中Ｉの期間）。すると、ビレットＢは、一対の成形型Ｍによって挟まれて成形される（図１０（ｂ），（ｃ））。
成形が終了すると、ビレットＢは、フォージングロール101a，101bよりもマニピュレータ102 側に引抜かれ（図１０（ｄ））、フォージングロール101a，101bの回転が停止する。そして、フォージングロール101a，101bの回転が停止している間（図１１中IIの期間）に、ビレットＢは、マニピュレータ102によって横送りされたのち第二パスに配置される。
【０００４】
しかるに、フォージングロール101を使用する鍛造プレスラインでは、そのサイクルタイムがフォージングロール101におけるビレットＢを成形するサイクルタイム、つまり、フォージングロール設備Ａから鍛造プレスにビレットＢを供給するサイクルタイムに左右される。ところが、上記のごとく、従来のフォージングロール設備Ａでは、マニトング103を移動させてビレットＢを各パスに配置するときには、一対のフォージングロール101a，101bの回転を停止させている。このため、一対のフォージングロール101a，101bの回転速度を、所定の速度にするまでの助走期間が必要であり、ビレットＢを成形するサイクルタイムが長くなってしまう。
しかも、各工程を行うたびに、フォージングロール101の停止と再起動を行うので、エネルギーロスが大きいし、フォージングロール101の回転停止を制御するクラッチやブレーキの損傷が激しく、メンテナンス等のランニングコストの増大にもつながる。とくに、複数の成形行程を有するフォージングロール101の場合には、上記の問題が一層大きくなる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０―２７２５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑み、フォージングロールによるビレット成形のサイクルタイムを短縮でき、エネルギーロスやランニングコストを減らすことができるフォージングロール設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明のフォージングロール設備は、一対のフォージングロールと、該一対のフォージングロール間へのビレットの引込みと排出と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、ビレットを前記マニプレータに供給する入側搬送手段と、ビレットを次工程に搬送する出側搬送手段とを備えたフォージングロール設備であって、前記一対のフォージングロールの外周面に、その中心軸に対して所定の角度範囲に、一対の成形型がそれぞれ取り付けられており、前記マニプレータが、ビレットを把持解放自在なマニトングと、該マニトングを、前記入側搬送手段からビレットを受け取る受取位置と、前記出側搬送手段にビレットを排出する排出位置との間で移動させる移動手段を備えており、前記一対のフォージングロールの連続回転中において、前記移動手段が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記受取位置まで移動させ、前記入側搬送手段が、前記一対の成形型同士が対面する前に、前記受取位置まで移動された前記マニトングにビレットを供給することを特徴とする。
第２発明のフォージングロール設備は、第１発明において、前記一対の成形型が、両者の間に複数の成形パスを有する多工程成形型であり、前記移動手段が、前記マニトングを、前記一対の成形型間に形成される複数の成形パスに対応した複数の成形ラインに移動させる横送り機構と、前記複数の成形ラインにおいて、前記マニトングを、成形待機位置と工程終了位置との間で前進後退させる往復移動機構とを備えており、前記一対のフォージングロールの連続回転中において、前記往復移動機構が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記成形待機位置まで移動させることを特徴とする。
第３発明のフォージングロール設備は、第２発明において、前記移動手段の横送り機構によって前記マニトングが最終成形ラインから第一成形ラインまで移動される間に、前記一対のフォージングロールが空転されることを特徴とする。
第４発明のフォージングロール設備は、第２発明において、前記最終成形ラインにおいて、前記成形待機位置と前記工程終了位置との間に、前記出側搬送手段にビレットを排出する排出位置が設けられており、前記マニトングが、前記移動手段の横送り機構によって最終成形ラインから第一成形ラインまで移動されるときに、前記往復移動機構によって前記排出位置から前記第一成形ラインの工程終了位置まで移動されることを特徴とする。
第５発明のフォージングロール設備は、第１発明において、前記入側搬送手段が、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、ビレットを前記フォージングロールに供給する前進位置との間で進退させる前後進機構とからなり、前記ビレット受けユニットが、前記前進位置に配置されるタイミングと、前記マニトングが受取位置に配置されるタイミングとが同じタイミングになるように、前記前後進機構によって進退されることを特徴とする。
第６発明のフォージングロール設備は、第５発明において、前記入側搬送手段が、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、ビレットを前記フォージングロールに供給する前進位置との間で進退させる前後進機構とからなり、前記ビレット受けユニットが、前記ビレットを前記マニトングに供給するときに、ビレットをマニトングに押しつける付勢機構を備えていることを特徴とする。
第７発明のフォージングロール設備は、第６発明において、前記ビレット受けユニットが、先端が開口し、その先端からビレットが供給されるビレット受け筒を備えており、前記付勢機構が、前記ビレット受け筒の底部に設けられ、該ビレット受け筒の軸方向に沿って伸縮可能に設けられたバネと、該バネとビレット受けユニットの先端側との間に設けられた付勢部材とを備えており、前記マニトングを受取位置に配置した状態において、前記ビレット受けユニットを前進位置に配置されると、前記マニトングと前記ビレット受け筒の底面との間の距離が、前記バネの取付長と、前記ビレット受け筒の軸方向におけるビレットの長さと、前記ビレット受け筒の軸方向における前記付勢部材の長さとを合わせた長さよりも短くなることを特徴とする。
第８発明のフォージング方法は、一対のフォージングロールと、該一対のフォージングロール間へのビレットの引込みと排出と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、ビレットを前記マニプレータに供給する入側搬送手段と、ビレットを次工程に搬送する出側搬送手段とを備えたフォージングロール設備において、前記一対のフォージングロールの外周面に、その中心軸に対して所定の角度範囲に、一対の成形型がそれぞれ取り付けられており、前記マニプレータが、ビレットを把持解放自在なマニトングと、該マニトングを、前記入側搬送手段からビレットを受け取る受取位置と、前記出側搬送手段にビレットを排出する排出位置との間で移動させる移動手段を備えており、前記一対のフォージングロールの連続回転中において、前記移動手段が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記受取位置まで移動させ、前記入側搬送手段が、前記一対の成形型同士が対面する前に、前記受取位置まで移動された前記マニトングにビレットを供給することを特徴とする。
第９発明のフォージング方法は、第８発明において、前記一対の成形型が、両者の間に複数の成形パスを有する多工程成形型であり、前記移動手段が、前記マニトングを、前記一対の成形型間に形成される複数の成形パスに対応した複数の成形ラインに移動させる横送り機構と、前記複数の成形ラインにおいて、前記マニトングを、成形待機位置と工程終了位置との間で前進後退させる往復移動機構とを備えており、前記一対のフォージングロールの連続回転中において、前記往復移動機構が、前記一対のフォージングロールの外周面における成形型非取付部分同士が対面している間に、前記マニトングを前記成形待機位置まで移動させることを特徴とする。
第１０発明のフォージング方法は、第９発明において、前記移動手段の横送り機構によって前記マニトングが最終成形ラインから第一成形ラインまで移動される間に、前記一対のフォージングロールが空転されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、フォージングロールの連続回転中において、成形型同士が対面していないとき、つまり成形型同士が再び対面するまでの間に、入側搬送手段からマニトングにビレットを供給することができるので、ビレットを供給するためにフォージングロールの回転を停止させる必要がない。このため、ビレットを成形するサイクルタイムを短くすることができるし、フォージングロールを、常に一定の回転数で回転させておくことができるから、エネルギーロスも少なくできる。また、フォージングロールの回転停止を制御するクラッチやブレーキを、フォージング作業を暫く休止するとき以外には使用しなくてすむので、クラッチやブレーキの損傷を抑えることができ、メンテナンス等のランニングコストを低減することができる。
第２発明によれば、多工程成形型によってビレットを成形する場合であっても、フォージングロールの回転を停止させることなく各工程の成形を行うことができるので、ビレットを成形するサイクルタイムを短くすることができ、エネルギーロスも少なくでき、メンテナンス等のランニングコストを低減することができる。
第３発明によれば、マニトングが最終成形ラインから第一成形ラインまで移動されるときに、一対のフォージングロールを空転させる、つまり、一のビレットの成形が終了してから、次のビレットを受け入れるまでの期間もフォージングロールの回転を停止させないので、クラッチやブレーキの損傷を抑えることができる。また、空転させる回転を１回だけにすれば、成形作業を行わない期間を短縮することができるから、生産効率が低下することを防ぐことができる。
第４発明によれば、マニトングを、最終成形ラインから第一成形ラインまで移動させながら排出位置から工程終了位置まで後退させているから、一のビレットを排出してから次のビレットを受け入れるまでの時間を短縮することができる。よって、ビレットを成形するサイクルタイムを短くすることができ、生産効率を高くすることができる。
第５発明によれば、ビレット受けユニットからマニトングにビレットを受け渡すために必要とする時間を短くすることができる。言い換えれば、マニトングが、一対のフォージングロール間で静止している時間を短くすることができるので、一対のフォージングロールを連続回転させた状態においても、確実かつ安全にビレットの受け渡しを行うことができる。
第６発明によれば、入側搬送手段からマニトングにビレットを受け渡すときに、ビレット受けユニットの付勢機構によってビレットがマニトングに押しつけられるので、ビレットをマニトングに確実に供給することができる。
第７発明によれば、マニトングを受取位置に配置した状態において、ビレット受けユニットを前進位置に配置すれば、付勢部材を介してバネがビレットに押されて収縮することになる。逆にいえば、付勢部材を介してバネによってビレットがマニトングに押しつけられる。しかも、マニトングが受取位置から後退を開始しても、受取位置から後退した移動量がバネの収縮量と同じ長さになるまでは、ビレットをマニトングに押しつけたままにしておくことができるので、ビレットをマニトングに確実に供給することができる。また、バネによってビレットを付勢しているだけであるから、付勢機構の構造を簡単にできる。
第８発明によれば、フォージングロールの連続回転中において、成形型同士が対面していないとき、つまり成形型同士が再び対面するまでの間に、入側搬送手段からマニトングにビレットを供給することができるので、ビレットを供給するためにフォージングロールの回転を停止させる必要がない。このため、ビレットを成形するサイクルタイムを短くすることができるし、フォージングロールを、常に一定の回転数で回転させておくことができるから、エネルギーロスも少なくできる。また、フォージングロールの回転停止を制御するクラッチやブレーキを、フォージング作業を暫く休止するとき以外には使用しなくてすむので、クラッチやブレーキの損傷を抑えることができ、メンテナンス等のランニングコストを低減することができる。
第９発明によれば、多工程成形型によってビレットを成形する場合であっても、フォージングロールの回転を停止させることなく各工程の成形を行うことができるので、ビレットを成形するサイクルタイムを短くすることができ、エネルギーロスも少なくでき、メンテナンス等のランニングコストを低減することができる。
第１０発明によれば、マニトングが最終成形ラインから第一成形ラインまで移動されるときに、一対のフォージングロールを空転させる、つまり、一のビレットの成形が終了してから、次のビレットを受け入れるまでの期間もフォージングロールの回転を停止させないので、クラッチやブレーキの損傷を抑えることができる。また、空転させる回転を１回だけにすれば、成形作業を行わない期間を短縮することができるから、生産効率が低下することを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態のフォージングロール設備Ａの概略平面図である。図２はマニプレータ４０の概略説明図である。図３および図４はビレットＢの成形作業中におけるマニトング４２の動きを示した図である。図５はビレットＢの成形作業中におけるマニトング４２の移動とフォージングロール１の回転のタイミングを示したチャートである。図６はビレットＢを入側搬送手段１０からマニトング４２に受け渡している状態の概略説明図である。図７はビレットＢを入側搬送手段１０が受け取る状態の概略説明図である。
【００１０】
図１および図６において、符合１は、フォージングロールを示している。このフォージングロール１は、一対のロール１ａ，１ｂから構成されており、一対のロール１ａ，１ｂの外周面には、ビレットＢを成形するための成形型ＭＡ，ＭＢがそれぞれ取り付けられている。この成形型ＭＡ，ＭＢは、ロール１ａ，１ｂの外周面において、ロール１ａ，１ｂの中心軸に対して４０〜 180°の角度範囲に、一対のロール１ａ，１ｂを回転させると互いに対向するように取り付けられている。また、一対の成形型ＭＡ，ＭＢには、それぞれ４本の成形溝が形成されており、一対の成形型ＭＡ，ＭＢが対向すると、両者の間に４本の成形パスが形成される。つまり、一対の成形型ＭＡ，ＭＢは、複数本の成形パスを有する多工程成形型であり、図１では、下から上に向かって、第一成形パス、第二成形パス、第三成形パス、第四成形パスの順に並んでいる。
なお、一対の成形型ＭＡ，ＭＢ間に形成される成形パスの本数は４本に限られず、３本以下でもよいし、５本以上でもよい。
【００１１】
図１に示すように、前記フォージングロール１の側方には、このフォージングロール１を挟むようにマニプレータ４０と入側搬送手段１０が設けられている。
入側搬送手段１０は、前記フォージングロール１の反マニプレータ側、つまりマニプレータ４０との間にフォージングロール１を挟む位置に設けられている。この入側搬送手段１０は、図示しないインダクションヒータから供給されたビレットＢをマニプレータ４０に供給するためのものであるが、詳細は後述する。
【００１２】
マニプレータ４０は、入側搬送手段１０から供給されたビレットＢを一対のロール１ａ，１ｂ間に引き込み、フォージングロール１による成形が終了したビレットＢを図示しない出側搬送手段に供給するものである。
図１および図２において、符号４１はマニプレータ４０のアームを示している。このアーム４１は、その軸が、前記成形型ＭＡ，ＭＢ間に形成される複数の成形パスの中心軸を含む平面（以下、単にパス平面という）上において、複数の成形パスの中心軸と平行となるように配置されている。このアーム４１の先端、つまりフォージングロール１側の端部には、入側搬送手段１０から供給されるビレットＢを把持解放可能に支持するマニトング４２が設けられている。
【００１３】
このマニプレータ４０は、前記アーム４１とともマニトング４２を平行移動させる横送り機構４５を備えている。この横送り機構４５は、中心軸が前記一対のロール１ａ，１ｂの回転軸と平行かつ前記パス平面と平行な平面内に位置するように設けられた一対の軸４７，４７と、この一対の軸４７，４７に沿って移動可能に設けられた移動ベース４８と、この移動ベース４８を移動させるボールネジ機構４６とから構成されている。
このため、ボールネジ機構４６のサーボモータ46a を駆動すると、軸４７と平行に設けられたネジ軸46b が回転され、前記移動ベース４８に固定されたナット部材46c がネジ軸46b に沿って移動するので、移動ベース４８とともにアーム４１を一対の軸４７，４７の軸方向に沿って移動させることができる。言い換えれば、アーム４１とともマニトング４２を前記パス平面内と平行に移動させることができる。
そして、この横送り機構４５によってアーム４１を移動させたときに、アーム４１の中心軸と前記４本の成形パスの中心軸が一致する位置が、４本の成形ラインａ〜ｄとなるのである。
【００１４】
また、マニプレータ４０は、アーム４１をその軸方向に沿ってフォージングロール１の回転に同期して前進後退させる往復移動機構４９を備えている。この往復移動機構４９は、図示しないが、フォージングロール１のロール軸軸端に設けたカム形状に従い、レバー、リンクを介してマニプレータ４０を前進、後退させるものである。そして、各成形ラインａ〜ｄにおいて、アーム４１が前進したときのマニトング４２の位置が成形待機位置Ｉであり、アーム４１が後退したときのマニトング４２の位置が工程終了位置IIである。なお、第一成形ラインａでは、成形待機位置Ｉが受取位置に該当する。
また、第四成形ライン、つまり最終成形ラインｄでは、成形待機位置Ｉと工程終了位置IIとの間に排出位置IIIが設けられている。
【００１５】
つぎに、ビレットＢの成形作業中におけるマニトング４２の移動を、図３、図４および図５に基づいて説明する。
まず、フォージングロール１の回転によって一対の成形型ＭＡ，ＭＢが非対面状態（図５中、Ａ１の区間）になると、往復移動機構４９によってアーム４１が前進され、第一成形ラインａの工程終了位置IIにあるマニトング４２が受取位置Ｉまで移動する。すると、入側搬送手段１０からビレットＢが供給され、このビレットＢをマニトング４２が把持する（図３（Ａ））。
【００１６】
ビレットＢを把持すると、往復移動機構４９によってアーム４１が後退を開始し、マニトング４２も、アーム４１とともに一対の成形型ＭＡ，ＭＢにおける互いに対向する面の周速度と同じ速度で、工程終了位置IIに向かって後退を開始する。すると、ビレットＢは、一対のロール１ａ，１ｂ間を通過するときに、一対の成形型ＭＡ，ＭＢの第１パスによって成形され（図５中、Ｂ１の区間）、マニトング４２は工程終了位置IIまで移動する（図３（Ｂ））。
【００１７】
工程終了位置IIまで移動したときには、一対の成形型ＭＡ，ＭＢが再び非対面状態（図５中、Ａ２の区間）となるが、再び一対の成形型ＭＡ，ＭＢが対面状態となるまでの間に、マニトング４２は、横送り機構４５によってアーム４１とともに第二成形ラインｂまで移動され（図３（Ｃ））、かつ往復移動機構４９によって第二成形ラインｂの成形待機位置Ｉまで移動される。つまり、マニトング４２は、ロール１ａ，１ｂが一回転する間に、第一成形ラインａの受取位置Ｉから第二成形ラインｂの成形待機位置Ｉまで移動するのである（図３（Ｄ））。
【００１８】
第二成形ラインｂの成形待機位置Ｉまで移動されると、マニトング４２は、再び一対の成形型ＭＡ，ＭＢにおける互いに対向する面の周速度と同じ速度で後退し、第２パスによってビレットＢが形成され（図５中、Ｂ２の区間）、マニトング４２は工程終了位置IIまで移動する。
【００１９】
上記と同様の手順で、第二成形ラインｂの工程終了位置IIから最終成形ラインｄの工程終了位置IIまでマニトング４２を移動させれば、第三成形ラインｃ、最終成形ラインｄにおいてもビレットＢが成形され、フォージングロール１によるビレットＢの成形が終了する。
【００２０】
そして、最終成形ラインｄにおけるビレットＢの成形が終了すると、一対の成形型ＭＡ，ＭＢが再び非対面状態（図５中、Ａ５の区間）となっている間に、マニトング４２は工程終了位置IIから排出位置IIIまで前進され、排出位置IIIにおいてビレットＢを解放するので、ビレットＢは図示しない出側搬送手段に排出される（図４（Ｅ）、（Ｆ））。
【００２１】
ビレットＢを解放したマニトング４２は、フォージングロール１が１回転する間（図５中、Ａ５、Ｂ５の区間）に、最終成形ラインｄの排出位置III から第一成形ラインａの工程終了位置IIまで移動される。つまり、マニトング４２は、往復移動機構４９によってアーム４１とともに後退されると同時に横送り機構４５によってアーム４１とともに最終成形ラインｄから第一成形ラインａまで移動されるのである（図４（Ｆ）、（Ｇ））。
そして、マニトング４２が第１成形ラインａの工程終了位置IIに戻ったときには、一対の成形型ＭＡ，ＭＢが非対面状態（図５中、Ａ６の区間）となっているので、マニトング４２は再び往復移動機構４９によってアーム４１とともに前進され、受取位置Ｉに配置され、次のビレットＢを受け取るのである（図４（Ｈ））。
【００２２】
上記のごとく、本実施形態のフォージングロール設備Ａによれば、成形型ＭＡ，ＭＢ同士が対面していないときに、つまり成形型ＭＡ，ＭＢ同士が対面してから再び対面するまでの間に、入側搬送手段１０からマニトング４２にビレットＢを供給することができ、そして、多工程成形型によってビレットＢを成形する場合であれば、成形型ＭＡ，ＭＢ同士が対面していない間、つまりロール１ａ ,１ｂが一回転する間に、次工程の成形待機位置Ｉまでマニトング４２を移動させることができる。
よって、フォージングロール１を連続回転させた状態であっても、ビレットＢの供給、およびビレットＢの連続成形を行なうことができる。言い換えれば、ビレットＢの供給および成形をフォージングロール１の回転を停止させずに行うことができるから、ビレットＢを成形するサイクルタイムを短くすることができる。
しかも、フォージングロール１を、常に一定の回転数で回転させておくことができるから、エネルギーロスも少なくできるし、フォージングロール１の回転停止を制御するクラッチやブレーキを、成形作業を暫く休止するとき以外には使用しなくてすむので、クラッチやブレーキの損傷を抑えることができ、メンテナンス等のランニングコストを低減することができる。
【００２３】
また、一のビレットＢの成形が終了した後、マニトング４２が最終成形ラインｄから第一成形ラインａまで移動されるときに、一対のフォージングロール１を空転させる、つまり、一のビレットＢの成形が終了してから、次のビレットＢを受け入れるまでの期間もフォージングロール１の回転を停止させないので、クラッチやブレーキの損傷を抑えることができる。
なお、空転させる回転は１回に限られないが、空転させる回転を１回だけにしすれば、成形作業を行わない期間を短縮することができるから、ロール１ａ ,１ｂを空転させたとしても生産効率が低下することを防ぐことができる。
【００２４】
さらに、マニトング４２を、最終成形ラインｄから第一成形ラインａまで移動させながら排出位置III から工程終了位置IIまで後退させているから、一のビレットＢを排出してから次のビレットＢを受け入れるまでの時間をさらに短縮することができる。よって、ビレットＢを成形するサイクルタイムを短くすることができ、生産効率を高くすることができる。
【００２５】
つぎに、入側搬送手段１０を詳細に説明する。
図６および図７に示すように、本実施形態のフォージングロール設備Ａに使用されている入側搬送手段１０の構造は、特願２０００―３００１７７号公報に記載されている入側プッシャ装置と実質同様の構成を有するものであり、ビレット受けユニット３０に付勢手段を設けたことが特徴である。
そこで、ビレット受けユニット３０の構造を説明する前に、前記文献の入側プッシャ装置と実質同様の構成を有する部分、具体的には、前後進機構および姿勢変更機構の構造について簡単に説明する。
【００２６】
図６および図７において、符号１１は本体ケーシング１１を示しており、符号１２はモータを示している。このモータ１２にはネジ棒１３が連結されており、このネジ棒１３には、スライダ１７に固定されたナット部材１６が螺合している。このスライダ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、先端にカムフォロアー２３が取付けられた図示しないアームが結合されている。このカムフォロアー２３は、本体ケーシング１１の背面側に設けられたカム板２５のカム溝２６に摺動可能に取り付けられている。また、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。
このため、モータ１２を駆動すれば、スライダ１７が前後進されるから、ビレット受けユニット３０を、ビレットＢを受取る中間位置Ｃと、ビレットＢをフォージングロール１に供給する前進位置Ｄとの間で進退させることができるのである。
そして、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から、アームを介して連結軸２１が回転する。すると、ビレット受けユニット３０の姿勢が変化するから、ビレット受けユニット３０を、中間位置ＣではビレットＢの受け入れに適した姿勢とすることができ、前進位置Ｄでは後述するビレット受け筒３２の軸方向と一対の成形型ＭＡ，ＭＢの第一成形パスの軸方向とが一致するような姿勢とすることができるのである。
【００２７】
そして、モータ１２の駆動は、ビレット受けユニット３０の前進後退が、前記マニトング４２の移動と連動するように制御されている。具体的には、ビレット受けユニット３０が前進位置Ｄに配置されるタイミングが、マニトング４２が受取位置Ｉに配置されるタイミングと同じタイミングになるように、モータ１２の駆動が制御される。
すると、ビレット受けユニット３０からマニトング４２へのビレット受け渡し時間を短くすることができる。言い換えれば、マニトング４２が、一対のフォージングロール１ａ ,１ｂ間で静止している時間を短くすることができる。したがって、一対のフォージングロール１ａ ,１ｂを連続回転させた状態においても、入側搬送手段１０からマニトング４２に確実かつ安全にビレットＢを受け渡すとができる。
【００２８】
さて、ビレット受けユニット３０について説明する。
図６および図７に示すように、連結軸２１の端部には、ビレット受け筒３２が固定されている。このビレット受け筒３２は円筒状の部材であり、先端側が開口されている。このビレット受け筒３２の内部は、仕切部32a によって先端側（以下、ビレット収容室という）と基端側（以下、付勢室という）に分離されている。
また、ビレット受け筒３２の内部には、付勢部材である押し棒３３が配置されており、この押し棒３３は、仕切部32a を貫通しかつビレット受け筒３２の中心軸に沿って摺動可能に取りつけられている。この押し棒３３における付勢室内部の一端には、プレート33a が設けられており、このプレート33a と付勢室の底面との間には、バネ３４が設けられている。
このバネ３４は、ビレット受け筒３２内にビレットＢが収容されていない状態の長さ（以下、取付長Ｌ３という）が、自然長よりも短くなるようにとなるように圧縮荷重を加えた状態で付勢室に収容されている。具体的には、中間位置ＣにおいてビレットＢを受け入れたときに、押し棒３３を介してバネ３４に加わる荷重よりも少し強い圧縮荷重を加えた状態で付勢室内に取り付けられている。
【００２９】
そして、ビレット受けユニット３０は、前記マニトング４２が受取位置Ｉに配置した状態において、前進位置Ｄに配置されると、マニトング４２とビレット受け筒３２の底面との間の距離が、バネ３４の取付長Ｌ３と、ビレット受け筒３２の軸方向におけるビレットＢの長さＬ１と、ビレット受け筒３２の軸方向における押し棒３４の先端部長さＬ２とを合わせた長さよりも短くなるように構成されている。
【００３０】
このため、ビレット受けユニット３０からマニトング４２にビレットＢを受け渡すときに、押し棒３３を介してバネ３４がビレットＢに押されて収縮することになる。逆にいえば、押し棒３３を介してビレットＢがバネ３４によってマニトング４２に押しつけられるから、ビレットＢをマニトング４２に確実に供給することができる。
しかも、マニトング４２が受取位置Ｉから後退を開始しても、受取位置Ｉから後退した移動量がバネ３４の収縮量と同じ長さになるまでは、ビレットＢをマニトング４２に押しつけたままにしておくことができる。つまり、マニトング４２によってビレットＢを把持するための期間を長くすることができるから、ビレットＢをマニトング４２に確実に供給することができる。
【００３１】
また、バネ３４は、上述したような圧縮荷重が加えられた状態で付勢室内に取り付けられており、ビレットＢを受け入れたときに収縮しないから、前記マニトング４２が受取位置Ｉに配置され、ビレット受けユニット３０が前進位置Ｄに配置されたときに、バネ３４によってビレットＢをマニトング４２に確実に押しつけることができる。
【００３２】
そして、ビレットＢをマニトング４２に付勢する機構は、バネ３４と押し棒３３だけであるから、ビレット受けユニット３０の構造を簡単にできる。
上記の押し棒３３およびバネ３４が、特許請求の範囲にいう付勢手段である。
【００３３】
なお、付勢手段は上記のごとき構成に限られず、ビレット受けユニット３０からマニトング４２にビレットを受け渡すときに、ビレットＢをマニトング４２に押しつけることができるものであれば、エアシリンダなどでもよく、特に限定はない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態のフォージングロール設備Ａの概略平面図である。
【図２】マニプレータ４０の概略説明図である。
【図３】ビレットＢの成形作業中におけるマニトング４２の動きを示した図である。
【図４】ビレットＢの成形作業中におけるマニトング４２の動きを示した図である。
【図５】ビレットＢの成形作業中におけるマニトング４２の移動とフォージングロール１の回転のタイミングを示したチャートである。
【図６】ビレットＢを入側搬送手段１０からマニトング４２に受け渡している状態の概略説明図である。
【図７】ビレットＢを入側搬送手段１０が受け取る状態の概略説明図である。
【図８】従来のフォージングロール設備の概略説明図である。
【図９】従来のフォージングロール設備の概略説明図である。
【図１０】ロール成形作業中におけるフォージングロール101a，101bとマニトング103の相対的な位置を示した図である。
【図１１】（Ａ）はロール成形作業中におけるフォージングロール101a，101bの回転速度の時間変動を示した図であり、（Ｂ）はロール成形作業中におけるマニトング103の移動速度の時間変動を示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
１        フォージングロール
１０      入側搬送装置
３０      ビレット受けユニット
３２      ビレット受け筒
３４      バネ
４０      マニプレータ
４２      マニトング
４５      横送り機構
４９      往復移動機構
Ａ        フォージングロール設備
Ｂ        ビレット
ＭＡ      成形型
ＭＢ      成形型
【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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