(57)【要約】【課題】寸法精度不良な成形品の発生抑制に好適な多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法を提供する。【解決手段】プレス機械２により同期して型開きおよび型閉じされる複数の鍛造型６Ａ〜６Ｅを工程順に配列して備え、ワークＷを次工程の鍛造型６Ａ〜６Ｅに順次搬送する自動搬送装置を備え、生産する対象部品Ｗの成形に必要なプレス荷重の上限値および下限値を設定し、前記プレス機械２によるプレスサイクル毎にプレス荷重を検出し、前記プレス荷重が前記設定されたプレス荷重の上限値および下限値で設定する許容範囲内に存在するか否かを判定し、許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報するようにした。【選択図】図３
2008229663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械により同期して型開きおよび型閉じされる複数の鍛造型を工程順に配列して備え、ワークを初工程の鍛造型に供給すると共に各鍛造型で得られる成形品を次工程の鍛造型に順次搬送する自動搬送装置を備える多工程鍛造装置において、
前記プレス機械によるプレスサイクル毎にプレス荷重を検出する荷重検出手段と、
生産する対象部品の成形に必要なプレス荷重の上限値および下限値を設定する設定手段と、
プレスサイクル毎に荷重検出手段により検出されるプレス荷重が前記設定手段により設定されたプレス荷重の上限値および下限値で設定する許容範囲内に存在するか否かを判定し、許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報する制御手段と、を備えることを特徴とする多工程鍛造装置。
【請求項２】
前記自動搬送装置は、１プレスサイクル置きにワークを初工程の鍛造型に供給し、複数の鍛造型には１個飛ばしにワークが存在するよう搬送され、
前記設定手段は、複数の鍛造型に対するワーク配列状態に対応して複数のプレス荷重の上限値および下限値を設定可能であり、
前記制御手段は、プレスサイクル毎に前記設定手段により設定された複数のプレス荷重の内のワークの配列状態に対応するプレス荷重の上限値および下限値で設定された許容範囲内に存在するか否かを判定し、前記許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することを特徴とする請求項１に記載の多工程鍛造装置。
【請求項３】
前記複数の鍛造型は５工程の工程順に配列され、
前記設定手段は１・３・５工程の鍛造型にワークが配列された場合におけるブレス荷重の上限値および下限値と２・４工程の鍛造型にワークが配列された場合におけるブレス荷重の上限値および下限値とを設定可能であり、
前記制御手段は、プレスサイクル毎に前記設定手段により設定されたワークの配列状態に対応するプレス荷重の上限値および下限値で設定された許容範囲内に存在するか否かを判定し、前記許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することを特徴とする請求項２に記載の多工程鍛造装置。
【請求項４】
前記自動搬送装置は、１プレスサイクル置きにワークを初工程の鍛造型に供給し、複数の鍛造型には１個飛ばしにワークが存在すると共に複数の鍛造型に対するワーク配列状態がプレスサイクル毎に変化するよう搬送し、
前記制御手段は、プレスサイクル毎にワークの配列状態に基づいて今回のプレスサイクルのプレス荷重が前回のプレスサイクルにおけるプレス荷重に対して増減変化されているか否かを判定し、前記プレス荷重の増減変化がワークの配列状態に基づくものである場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記プレス荷重の増減変化がワークの配列状態に基づくものでない場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することを特徴とする請求項１に記載の多工程鍛造装置。
【請求項５】
前記複数の鍛造型は５工程の工程順に配列され、ワークがプレスサイクル毎に１・３・５工程の鍛造型に配列された場合と２・４工程の鍛造型にワークが配列された場合とが交互に出現するよう構成され、
前記制御手段は、プレスサイクル毎に、ワークが１・３・５工程の鍛造型に配列された配列状態である場合にはプレス荷重が前回のプレス荷重より増加され、ワークが２・４工程の鍛造型に配列された配列状態である場合にはプレス荷重が前回のプレス荷重より減少された場合には以降のプレスサイクルを許容し、プレス荷重が上記を外れた増減変化した場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することを特徴とする請求項４に記載の多工程鍛造装置。
【請求項６】
プレス機械により同期して型開きおよび型閉じされる複数の鍛造型を工程順に配列して備え、ワークを初工程の鍛造型に供給すると共に各鍛造型で得られる成形品を次工程の鍛造型に順次搬送する自動搬送装置を備える多工程鍛造方法において、
生産する対象部品の成形に必要なプレス荷重の上限値および下限値を設定し、
前記プレス機械によるプレスサイクル毎にプレス荷重を検出し、
前記プレスサイクル毎に検出されるプレス荷重が前記設定されたプレス荷重の上限値および下限値で設定する許容範囲内に存在するか否かを判定し、許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報するようにしたことを特徴とする多工程鍛造方法。
【請求項７】
前記自動搬送装置は、１プレスサイクル置きにワークを初工程の鍛造型に供給し、複数の鍛造型には１個飛ばしにワークが存在するよう搬送し、
前記複数の鍛造型に対するワーク配列状態に対応して複数のプレス荷重の上限値および下限値を設定し、
前記プレスサイクル毎にワークの配列状態に対応して設定されたプレス荷重の上限値および下限値の許容範囲内に検出されたプレス荷重が存在するか否かを判定し、前記許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することを特徴とする請求項６に記載の多工程鍛造方法。
【請求項８】
前記自動搬送装置は、１プレスサイクル置きにワークを初工程の鍛造型に供給し、複数の鍛造型には１個飛ばしにワークが存在すると共に複数の鍛造型に対するワーク配列状態がプレスサイクル毎に変化するよう搬送し、
前記プレスサイクル毎にワークの配列状態に基づいて今回のプレスサイクルのプレス荷重が前回のプレスサイクルにおけるプレス荷重に対して増減変化されているか否かを判定し、前記プレス荷重の増減変化がワークの配列状態に基づくものである場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記プレス荷重の増減変化がワークの配列状態に基づくものでない場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することを特徴とする請求項６に記載の多工程鍛造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潰し工程、荒打工程、仕上工程およびバリ抜き工程等の順に多工程の鍛造型を配置して、自動搬送装置により各鍛造型の間でワークを順に搬送して多工程によりプレス成形する多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から潰し工程、荒打工程、仕上工程およびバリ抜き工程等の順に多工程の鍛造型を配置して、自動搬送装置により各鍛造型の間でワークを順に搬送して多工程によりプレス成形する多工程鍛造装置が知られている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３６９２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８５１３１号公報
【特許文献３】特開平１０−２９０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような従来の多工程鍛造装置にあって、一対のフィンガによりワークを狭持して次工程へ順次搬送する自動搬送装置には、ワークのミスグリップ検知装置が装備されるのが一般的であるが、熱間鍛造や温間鍛造のように温度が高く且つ水蒸気および潤滑材が飛散する雰囲気では、自動搬送装置にワークのミスグリップ検知装置を設けることや各鍛造型にワーク検出のためのセンサ類を装備できない場合がある。
【０００４】
このように、ワークのミスグリップ検知装置やセンサ類が装備できない場合には、自動搬送装置の一対のフィンガによりワークを掴み損ねてワークが当該工程に留まったり、途中で脱落する等の搬送不良が発生しても検知ができず、そのままプレス成形が継続され、バランスの悪い歯抜け成形や２個打ち成形等が実行されて、寸法精度の不良な成形品の生産が偶発するという不具合があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、寸法精度不良な成形品の発生抑制に好適な多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法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】
【０００６】
本発明は、プレス機械により同期して型開きおよび型閉じされる複数の鍛造型を工程順に配列して備え、ワークを初工程の鍛造型に供給すると共に各鍛造型で得られる成形品を次工程の鍛造型に順次搬送する自動搬送装置を備える多工程鍛造装置および多工程鍛造方法において、前記プレス機械によるプレスサイクル毎にプレス荷重を検出する荷重検出手段と、生産する対象部品の成形に必要なプレス荷重の上限値および下限値を設定する設定手段と、プレスサイクル毎に荷重検出手段により検出されるプレス荷重が前記設定手段により設定されたプレス荷重の上限値および下限値で設定する許容範囲内に存在するか否かを判定し、許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報する制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、プレス機械により同期して型開きおよび型閉じされる複数の鍛造型を工程順に配列して備え、ワークを初工程の鍛造型に供給すると共に各鍛造型で得られる成形品を次工程の鍛造型に順次搬送する自動搬送装置を備え、生産する対象部品の成形に必要なプレス荷重の上限値および下限値を設定し、前記プレス機械によるプレスサイクル毎にプレス荷重を検出し、前記プレスサイクル毎に検出されるプレス荷重が前記設定されたプレス荷重の上限値および下限値で設定する許容範囲内に存在するか否かを判定し、許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報するようにした。
【０００８】
このため、ワークのミスグリップ装置が無くとも、歯抜け成形による寸法不良品の発生を抑制でき且つ下流工程への流出を防止できる。また、熱を持ったワークがミスグリップ等によりプレス機械内に転がっても、異常警報発信、プレス停止するため、油脂による火災やプレス内の配線等の焼き損が発生する前に、適切な処置を取ることができる。しかも、プレス荷重異常発生時（カマシ、ワーク２個打ち等）においても、異常警報を発信して、プレス停止するため、被害拡大前に作業者により適切な処置を取れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法を各実施形態に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１〜図５は本発明を適用した多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法の第１実施形態を示し、図１は多工程鍛造装置のシステム構成図、図２は多工程鍛造装置による鍛造方法を示す説明図、図３は多工程鍛造装置の成形荷重監視の制御フローチャート、図４は多工程鍛造装置に発生する成形荷重の変化を示す特性図、図５は空打ち発生状態を示す説明図である。
【００１１】
図１において、多工程鍛造装置１は、図示しない自動搬送装置と、プレス機械２のフレーム３の一部を構成するベッド３Ａ上に固定された下ダイホルダ４とプレス機械２の図示しないスライドに固定された上ダイホルダ５とに上下金型を夫々固定して、例えば、潰し工程、荒打工程、粗成形工程、仕上工程およびバリ抜き工程の順に鍛造型６Ａ〜６Ｅを配置して備える。各鍛造型６Ａ〜６Ｅはサブダイホルダ７を介在させて各ダイホルダ４，５に固定されている。
【００１２】
前記自動搬送装置は、図示しないが、各鍛造型６Ａ〜６Ｅの両側に、アクチュエータによって三次元方向に駆動されるトランスファーフィードバーを備え、各トランスファーフィードバーには各鍛造型６Ａ〜６Ｅに対応して左右一対のフィンガが夫々配置されている。左右一対のフィンガは、プレス機械２によりスライダが上昇されて各工程の鍛造型６Ａ〜６Ｅが型開きされている間において、ワークをその両側から把持して、矢印に示すように、１工程鍛造型６Ａへの搬送・投入、１工程鍛造型６Ａ→２工程鍛造型６Ｂ、２→３、３→４、４→５の各鍛造型６Ｂ〜６Ｅ間の抜出・搬送・投入、および５工程鍛造型６Ｅからの抜出・搬送と、各鍛造型６Ａ〜６Ｅの間で順次、次工程へ搬送するよう構成している。
【００１３】
前記プレス機械２の動作および自動搬送装置の動作は、互いの動作が干渉しないように、プレス機械２が型閉じするプレス成形動作中においては自動搬送装置のトランスファーフィードバーを待機位置に退避させ、プレス機械２が型開きする間においては自動搬送装置のトランスファーフィードバーを待機位置から動作位置に前進させて前工程でプレス加工されたワークを夫々把持して次工程の鍛造型６Ａ〜６Ｅに搬送し投入するようコントローラ８により制御される。
【００１４】
また、前記コントローラ８は、プレス機械２のフレーム３に設置されている荷重センサ９（ロードセル、歪ゲージ等）により検出したプレス荷重をプレスサイクル毎に監視し、検出されたプレス荷重がワークに応じて設定した荷重の範囲内か否かにより、実行されたプレスサイクルの鍛造成形が正常に実行されたか否かを判定し、正常にプレスサイクルの鍛造成形が実行されていないと判定した場合には、プレス機械２および自動搬送装置を停止させると共に警報器１０により異常警報を発信するよう作動する。
【００１５】
前記プレスサイクルは、例えば、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、１・３・５工程鍛造型（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）によりワークＷを成形する３工程（１・３・５）成形（図２（Ａ）（Ｃ）（Ｅ））と、この３工程（１・３・５）成形により得られたワークＷを自動搬送装置により次工程（２、４工程へ、５工程の成形完成品は鍛造装置から搬出される）に搬送して実行される２・４工程鍛造型（６Ｂ、６Ｄ）によりワークＷを成形する２工程（２・４）成形（図２（Ｂ）（Ｄ）））とが交互に繰返される、通称「１個飛ばし成形」が実行されている。なお、２工程（２・４）成形後においては、夫々のワークは自動搬送装置により次工程（３、５工程）へ搬送されると共に１工程に新規なワークを供給して３工程（１・３・５）成形が実行される。
【００１６】
このように、３工程（１・３・５）成形と２工程（２・４）成形とを交互に繰返す「１個飛ばし成形」のプレスサイクルにおいては、全鍛造型６Ａ〜６Ｅにワークが存在する全数成形に比較して、プレス機械２のプレス荷重が軽減されると共に各鍛造型６Ａ〜６Ｅの使用頻度が半減されて、その耐久性が維持され、その寿命が向上する特徴がある。
【００１７】
図３はプレスサイクル毎にコントローラ８で実行されるプレス荷重監視のフローチャートを示す。コントローラ８には、予め正常時の３工程（１・３・５）成形時におけるプレス荷重と２工程（２・４）成形時におけるプレス荷重とが含まれるプレス荷重の上限値Ｐｍａｘと下限値Ｐｍｉｎとが設定され記憶されている。プレス荷重はプレス機械２のフレーム３に設置されている荷重センサ９によりプレスサイクル毎に検出される。
【００１８】
図３に示すフローチャートは、プレス機械２によるプレス運転が開始されてワークが順次供給されて通常運転に移行したか否かをステップ２により判定し、通常運転に移行したと判定された時点でステップ３以降のプレス荷重監視ルーチンが開始されるよう設定している。図３のフローチャートに基づいて、プレス加重監視の制御について、以下に説明する。
【００１９】
先ず、プレス機械２が作動されてスライダの上下動サイクルが開始され、上ダイホルダ５および上金型６が上下動され、型閉め・型開きが交互に繰返されてプレス運転が開始される。次いで、ステップ１において、予め設定したプレス荷重許容範囲を読込む。このプレス荷重許容範囲は、プレス成形するワークＷに応じてコントローラ８に設定して記憶させる。そして、ワークＷが１サイクル置きに１個の割合で順次１工程の鍛造型６Ａに供給され、続く型閉めにより１工程の成形が開始される。
【００２０】
この場合のプレス荷重は１工程鍛造型６Ａのみでの成形であるため、予め設定した監視開始荷重に達しないため、ステップ２での判定はＮＯと判定される。続く型開きで自動搬送装置により１工程鍛造型６Ａのワークが２工程鍛造型６Ｂに搬送され投入され、次の型閉めによるプレスサイクルが開始される。
【００２１】
このプレスサイクルにおけるプレス荷重は、２工程鍛造型６Ｂのみでの成形であるため、予め設定した監視開始荷重に達しないため、ステップ２での判定はＮＯと判定される。続く型開きで自動搬送装置により２工程鍛造型６Ｂのワークが３工程鍛造型６Ｃに搬送され投入されると共に１工程鍛造型６Ａに新規のワークＷが投入され、次の型閉めによるプレスサイクルが開始される。このプレスサイクルにおけるプレス荷重は、１・３工程鍛造型６Ａ、６Ｃでの成形であるため、予め設定した監視荷重に到達したとしてステップ２での判定をＹＥＳとしてステップ３およびステップ４のプレス荷重監視状態に進む。
【００２２】
続く型開きで自動搬送装置により１工程鍛造型６ＡのワークＷが２工程鍛造型６Ｂに搬送投入されると共に３工程鍛造型６ＣのワークＷが４工程鍛造型６Ｄに搬送投入され、次の型閉めによるプレスサイクルが開始される。このプレスサイクルは２工程（２・４）成形であり、ステップ４により、得られるプレス荷重がプレス荷重の上限値Ｐｍａｘ〜下限値Ｐｍｉｎの範囲内に存在するか否かが判定され、これらの範囲内であればプレス運転が継続される。
【００２３】
続く型開きで自動搬送装置により１工程鍛造型６Ａに新たなワークＷが投入され、２工程鍛造型６ＢのワークＷが３工程鍛造型６Ｃに搬送投入されると共に４工程鍛造型６ＤのワークＷが５工程鍛造型６Ｅに搬送投入され、次の型閉めによるプレスサイクルが開始される。このプレスサイクルは３工程（１・３・５）成形であり、ステップ４により、プレス荷重がプレス荷重の上限値Ｐｍａｘ〜下限値Ｐｍｉｎの範囲内に存在するか否かが判定され、これらの範囲内であればプレス運転が継続される。
【００２４】
以後のプレスサイクルでは、プレス荷重が上限値Ｐｍａｘ〜下限値Ｐｍｉｎの範囲内に存在する場合においては、２工程（２・４）成形と３工程（１・３・５）成形とが交互に繰返される。
【００２５】
図４は、プレスサイクル毎のプレス荷重の時間的な変化を示したタイムチャートである。プレス荷重は２工程（２・４）成形では低めに、また３工程（１・３・５）成形では高めに発生している。そして、２工程（２・４）成形と３工程（１・３・５）成形とが交互に繰返されることにより、プレス荷重も交互に上下されている。
【００２６】
ところで、自動搬送装置には、熱間および温間鍛造のように温度が高く且つ水蒸気が飛散し、油煙が発生し、潤滑油材が飛散する雰囲気の悪環境下で使用されるために、ワークＷのミスグリップ検知装置が装備されていない。従って、いずれかのフィンガにワークＷのミスグリップが発生しても、それを検知することはできない。具体的には、いずれかの鍛造型６Ａ〜６Ｅで成形したワークＷを掴み損ねて抜き出しできなかったり、前工程鍛造型６Ａ〜６Ｄから抜き出したワークＷを搬送途中で脱落させたり、次工程鍛造型６Ｂ〜６Ｅに正常に投入できなかったりする不具合が発生しても検知できない。ここでは、例えば、自動搬送装置による搬送途中のワークＷが脱落して、１工程鍛造型６Ａへのワーク（素材）投入が一回だけできなかった場合を想定して以下に検討する。
【００２７】
図５（Ａ）〜（Ｅ）は、上記した事態が発生した場合におけるプレスサイクルを示すものである。図５（Ａ）および（Ｂ）は正常な３工程（１・３・５）成形および、それに続く正常な２工程（２・４）成形を示しているが、自動搬送装置の１工程鍛造型６ＡへのワークＷ投入が失敗した状態となると、図５（Ｃ）に示すように、１工程鍛造型６ＡにはワークＷが存在せず、３・５工程鍛造型６Ｃ、６Ｅのみによる歯抜け成形となり、そのプレス荷重は正常な３工程（１・３・５）成形に比較して、図４のプレス荷重Ｐ１のように低下する。
【００２８】
従来では、上記図５（Ｃ）に示す状態が判別できないため、プレス運転が継続され、続く型開きにより自動搬送装置は３工程鍛造型６ＣのワークＷを４工程鍛造型６Ｄへ搬送すると共に５工程鍛造型６ＥのワークＷを多工程鍛造装置１外へ搬出し、引続くプレスサイクルでは、図５（Ｄ）に示すように、４工程鍛造型６Ｄのみによる歯抜けのプレス成形が実施される。この場合におけるプレス荷重も正常な３工程（１・３・５）成形に比較して大きく低下する（図４のプレス荷重Ｐ２）。続く型開きにより自動搬送装置は４工程鍛造型６ＤのワークＷを５工程鍛造型６Ｅへ搬送すると共に１工程鍛造型６ＡへのワークＷ投入が実行され、引続くプレスサイクルでは、図５（Ｅ）に示すように、１・５工程鍛造型６Ａ、６Ｅのみによる歯抜けのプレス成形が実施される。この場合のプレス荷重は最も低いＰ３となる。
【００２９】
そして、図５（Ｅ）に続くプレスサイクルでは、図５（Ｆ）に示すように、２工程鍛造型６ＢにのみワークＷが存在する歯抜け状態が発生することとなり、その時点でのプレス荷重Ｐ４は最も低い状態となり、次のサイクルでは、図５（Ｇ）に示すように、１・３工程鍛造型６Ａ、６Ｃのみに夫々ワークＷが存在する歯抜け状態となり、これらのサイクルを経たいずれのワークＷにおいても、その寸法不良が発生することとなる。
【００３０】
このように、プレス荷重Ｐ１〜Ｐ５を経て得られる鍛造成形品Ｗは、プレス荷重が均等に各鍛造型６Ａ、６Ｃ、６Ｅに入力される３工程（１・３・５）成形および２工程（２・４）成形でなく、バランスの悪い歯抜け成形となり。プレス荷重が特定の鍛造型に集中することから、製品寸法不良品の発生が偶発という問題が発生する。
【００３１】
しかしながら、本実施形態では、図５（Ｃ）のプレスサイクルの段階において、前記プレス荷重Ｐ１が、プレス荷重の下限値Ｐｍｉｎを下回っていることに起因して、ステップ４での判定が、正常なプレス荷重範囲を外れていると判定してステップ５に進み、そのプレスサイクルの段階で、プレス機械２の停止を実行し、異常警報を発信する。
【００３２】
このため、ワーク歯抜けによる寸法不良品の発生や寸法不良品の後工程への流出を防止することができる。また、熱間〜温間に熱せられたワークＷがミスグリップ等により多段鍛造装置１内に転がっても、異常警報を発信してプレス機械２を停止するため、油脂による火災やプレス機械２内の配線等の焼き損が発生する前に、適切な処置を取ることができる。
【００３３】
また、自動搬送装置によりいずれかの鍛造型６Ａ〜６Ｅで成形したワークＷを掴み損ねて抜き出しできなかったり、次工程鍛造型６Ｂ〜６Ｅに正常に投入できなかったりする場合の作動について、以下に説明する。なお、自動搬送装置によりいずれかの鍛造型６Ａ〜６Ｅで成形したワークＷを掴み損ねて抜き出しできない場合は、鍛造型のノックアウト装置が作動不具合を発生して、ワークＷが鍛造型内に留まることにより発生する。この状況で、２サイクル後に搬送されてきた次のワークＷが更に鍛造型内に投入されて、２個のワークＷが同じ鍛造型で成形される「ワーク２個打ち」が発生する。
【００３４】
このワーク２個打ちにおいては、製品寸法不良品が発生することは当然であるが、図４に示すように、プレス荷重Ｐ１０が正常範囲から大きく増加することとなり、ステップ４での判定基準であるプレス荷重の上限値Ｐｍａｘを大きく超えることとなり、ステップ５により異常警報を発信してプレス機械を停止する。このため、引続くプレスサイクルが継続されることによるプレス荷重が異常上昇されてプレス機械２のオーバロードによる急停止を待つまでもなく安全に停止させることができ、鍛造型６Ａ〜６Ｅへの異常荷重入力により鍛造型６Ａ〜６Ｅが破損する前に、適切な処置を取ることができる。
【００３５】
また、次工程鍛造型６Ａ〜６Ｅに正常に投入できなかったりする場合は、自動搬送装置のフィンガによるワークロケートの不良等の原因により、投入されたワークＷが鍛造型６Ａ〜６Ｅに正常に収まらない状態となることである。このような場合においては、ワークＷが鍛造型６Ａ〜６Ｅにより斜め打ち等の異常成形が実行され、当然、寸法精度の不良品ができ上がる。この場合においても、プレス荷重は、前記したワーク２個打ちに近い高いプレス荷重を発生する。このため、ステップ４での判定はプレス荷重の上限値Ｐｍａｘを超えたと判定して、ステップ５により異常警報を発信してプレス機械２を停止する。したがって、引続くプレスサイクルが継続されることによるプレス荷重が異常上昇されてプレス機械２のオーバロードによる急停止を待つまでもなく安全に停止させることができ、鍛造型６Ａ〜６Ｅへの異常荷重入力により鍛造型６Ａ〜６Ｅが破損する前に、適切な処置を取ることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態において、多工程鍛造装置１へのワークＷの供給を、１プレスサイクル置きに供給して、３工程（１・３・５）成形と２工程（２・４）成形とを交互に繰返す「１個飛ばし成形」のプレスサイクルを備えるものについて説明したが、図示はしないが、全てのプレスサイクルにおいてワークＷを供給して全鍛造型６Ａ〜６ＥにワークＷを存在させて全数成形する多工程鍛造装置１に適用するものであってもよい。
【００３７】
また、上記実施形態において、多工程鍛造装置１として、例えば、潰し工程、荒打工程、粗成形工程、仕上工程およびバリ抜き工程の順に鍛造型６Ａ〜６Ｅを配置して備える５工程の鍛造型６Ａ〜６Ｅを備えるものについて説明したが、図示はしないが、４工程または３工程の多工程鍛造装置に適用するものであってもよい。
【００３８】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３９】
（ア）プレス機械２により同期して型開きおよび型閉じされる複数の鍛造型６Ａ〜６Ｅを工程順に配列して備え、ワークＷを初工程の鍛造型６Ａに供給すると共に各鍛造型６Ａ〜６Ｅで得られる成形品を次工程の鍛造型６Ａ〜６Ｅに順次搬送する自動搬送装置を備え、生産する対象部品Ｗの成形に必要なプレス荷重の上限値および下限値を設定し、前記プレス機械２によるプレスサイクル毎にプレス荷重を検出し、前記プレスサイクル毎に検出されるプレス荷重が前記設定されたプレス荷重の上限値および下限値で設定する許容範囲内に存在するか否かを判定し、許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報するようにした。
【００４０】
このため、ワークＷのミスグリップ装置が無くとも、歯抜け成形による寸法不良品の発生を抑制でき且つ下流工程への流出を防止できる。また、熱を持ったワークＷがミスグリップ等によりプレス機械２内に転がっても、異常警報発信、プレス停止するため、油脂による火災やプレス機械２内の配線等の焼き損が発生する前に、適切な処置を取ることができる。しかも、プレス荷重異常発生時（カマシ、ワーク２個打ち等）においても、異常警報を発信して、プレス停止するため、被害拡大前に作業者により適切な処置を取れる。
【００４１】
（第２実施形態）
図６、７は、本発明を適用した多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法の第２実施形態を示し、図６はプレスサイクル毎にコントローラで実行されるプレス荷重監視のフローチャート、図７は図６の制御におけるプレスサイクル毎のプレス荷重の時間的な変化を示したタイムチャートである。本実施形態においては、１サイクル置きにワークを供給する多工程鍛造装置に好適となるよう２種類のプレス荷重に対応したプレス荷重監視の制御方法を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００４２】
本実施形態の多工程鍛造装置１は、コントローラ８で実行されるプレス荷重監視の制御フローチャートのみが第１実施形態と相違するのみであり、その他の構成は第１実施形態と同様に構成されている。  本実施形態のプレス荷重監視においては、図７に示すように、２工程（２・４）成形（２個打ち）におけるプレス荷重許容範囲Ａと３工程（１・３・５）成形（３個打ち）におけるプレス荷重許容範囲Ｂとが相違することに着目して、夫々監視するプレス荷重範囲を相違させたものである。
【００４３】
即ち、本実施形態のプレス荷重監視のフローチャートは、図６に示すように、ステップ１０において、２工程（２・４）成形（２個打ち）におけるプレス荷重許容範囲Ａと３工程（１・３・５）成形（３個打ち）におけるプレス荷重許容範囲Ｂとを読込む。
【００４４】
次いで、第１実施形態におけるステップ２と同様に、ステップ１１において、プレス運転が通常運転に移行したか否かを判定し、通常運転に移行した段階で、ステップ１２〜ステップ１４のプレス荷重監視のルーチンに移行するようにしている。
【００４５】
即ち、ステップ１２において、実行されるプレスサイクルが３個打ちか否かが判定され、３個打ちである場合にはステップ１３へ進み、２個打ちである場合にはステップ１４へ進む。
【００４６】
ステップ１３では、検出されたプレス荷重がステップ１０で読み込んだ３個打ちのプレス荷重範囲Ｂ内か否かが判定され、ステップ１４では、検出されたプレス荷重がステップ１０で読み込んだ２個打ちのプレス荷重範囲Ａ内か否かが判定される。
【００４７】
そして、ステップ１３およびステップ１４において、検出したプレス荷重が夫々設定したプレス荷重の許容範囲（ＡまたはＢ）内であればステップ１２に戻り、順次、以降のプレスサイクルが繰返されるが、検出したプレス荷重がステップ１３またはステップ１４のいずれの側において、許容範囲外と判定された場合にはステップ１５に進み、プレス機械２の停止を実行し、異常警報を発信する。
【００４８】
以上のように本実施形態においては、２個打ちの場合と３個打ちの場合における許容範囲を相違させたことにより、ワーク歯抜けによる寸法不良品の発生や寸法不良品の後工程への流出を防止することができる。また、熱間〜温間に熱せられたワークＷがミスグリップ等により多段鍛造装置１内に転がっても、異常警報が発信されてプレス機械２が停止されるため、油脂による火災やプレス機械２内の配線等の焼き損が発生する前に、適切な処置を取ることができる。
【００４９】
また、ワークＷの２個打ちの場合や次工程鍛造型６Ａ〜６Ｅに正常に投入できなかったりする場合においても、ステップ１５により異常警報が発信されてプレス機械２が停止される。したがって、引続くプレスサイクルが継続されることによるプレス荷重が異常上昇されてプレス機械２のオーバロードによる急停止を待つまでもなく安全に停止させることができ、鍛造型６Ａ〜６Ｅへの異常荷重入力により鍛造型６Ａ〜６Ｅが破損する前に、適切な処置を取ることができる。
【００５０】
しかも、プレス荷重を判定する場合において、２個打ちの場合と３個打ちの場合における許容範囲を相違させたことにより、第１実施形態に比較してより木目の細かい判定が実行でき、信頼性の高い寸法不良品の発生判定を実行することができる。
【００５１】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。
【００５２】
（イ）自動搬送装置により、１プレスサイクル置きにワークＷを初工程の鍛造型６Ａに供給し、複数の鍛造型６Ａ〜６Ｅには１個飛ばしにワークＷが存在するよう搬送され、設定手段としてのコントローラ８には、複数の鍛造型６Ａ〜６Ｅに対するワーク配列状態（１・３・５工程または２・４工程）に対応して複数のプレス荷重の上限値および下限値を設定可能であり、制御手段としてのコントローラ８は、プレスサイクル毎に前記設定された複数のプレス荷重の内のワークＷの配列状態（１・３・５工程または２・４工程）に対応するプレス荷重の上限値および下限値で設定された許容範囲内に存在するか否かを判定し、前記許容範囲内である場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記許容範囲外のプレス荷重が検出された場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することにより、第１実施形態に比較してより木目の細かい判定が実行でき、信頼性の高い寸法不良品の発生判定を実行することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
図８，９は、本発明を適用した多工程鍛造装置及び多工程鍛造方法の第３実施形態を示し、図８はプレスサイクル毎にコントローラで実行されるプレス荷重監視のフローチャート、図９は図８の制御におけるプレスサイクル毎のプレス荷重の時間的な変化を示したタイムチャートである。本実施形態においては、１サイクル置きにワークを供給する多工程鍛造装置に好適となるようプレス荷重の変化に着目したプレス荷重監視の制御方法を第１実施形態に追加したものである。なお、第１、２実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００５４】
本実施形態の多工程鍛造装置１は、コントローラ８で実行されるプレス荷重監視の制御フローチャートのみが第１実施形態と相違するのみであり、その他の構成は第１実施形態と同様に構成されている。
【００５５】
本実施形態のプレス荷重監視においては、図９に示すように、２工程（２・４）成形（２個打ち）における比較的低いプレス荷重と３工程（１・３・５）成形（３個打ち）における比較的高いプレス荷重とが交互に発生することに着目して、高低交互に発生するプレス荷重の増減変化を監視するようにしたものである。したがって、３個打ち後に発生する２個打ちのプレス荷重が減少されると正常なプレスサイクルと判定し、図中のＰ１０のように、プレス荷重が増加されると当該プレスサイクルを異常と判定する。また、２個打ち後に発生する３個打ちのプレス荷重が増加されると正常なプレスサイクルと判定し、図中のＰ１１のように、プレス荷重が減少されると当該プレスサイクルを異常と判定する。
【００５６】
また、第１実施形態と同様に、プレス荷重が２個打ちおよび３個打ちを含めて予め設定した許容荷重範囲が否かを判定して、実行されたプレスサイクルが異常な荷重で実行されたものでないことを確認するようにしている。
【００５７】
即ち、本実施形態のプレス荷重監視のフローチャートは、図８に示すように、ステップ２０において、予め設定したプレス荷重許容範囲を読込む。次いで、第１実施形態におけるステップ２と同様に、ステップ２１において、プレス運転が通常運転に移行したか否かを判定し、通常運転に移行した段階で、ステップ２２〜ステップ２５のプレス荷重監視のルーチンに移行するようにしている。
【００５８】
ステップ２２では、検出されたプレス荷重が予め設定した許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内であればステップ２３へ進み、許容範囲外であれば、プレスサイクルが異常なプレス荷重により実行されたと判定して、ステップ２６へ進み、プレス機械の停止を実行し、異常警報を発信する。したがって、異常に低いプレス荷重若しくは異常に高いプレス荷重で実行されたプレスサイクルに基づく寸法精度の不良品の後工程への流出の防止や異常なプレス荷重が発生した原因に対する適切な対策処理が実行できる。
【００５９】
ステップ２３では、実行されるプレスサイクルが３個打ちか否かが判定され、３個打ちである場合にはステップ２４へ進み、２個打ちである場合にはステップ２５へ進む。
【００６０】
ステップ２４では、今回実行されたプレスサイクルにおけるプレス荷重が前回実行されたプレスサイクルのプレス荷重に対して荷重が増加されたか否かが判定され、荷重増加であればステップ２２へ戻り、順次、以降のプレスサイクルが繰返されるが、検出したプレス荷重が減少である場合にはステップ２６に進み、プレス機械２の停止を実行し、異常警報を発信する。
【００６１】
また、ステップ２５では、今回実行されたプレスサイクルにおけるプレス荷重が前回実行されたプレスサイクルのプレス荷重に対して荷重が減少されたか否かが判定され、荷重減少であればステップ２２へ戻り、順次、以降のプレスサイクルが繰返されるが、検出したプレス荷重が増加である場合にはステップ２６に進み、プレス機械２の停止を実行し、異常警報を発信する。
【００６２】
以上のように本実施形態においては、プレス荷重の増減が正常に実行されているか否かを判定することにより、ワーク歯抜けによる寸法不良品の発生や寸法不良品の後工程への流出を防止することができる。また、熱間〜温間に熱せられたワークＷがミスグリップ等により多段鍛造装置１内に転がっても、異常警報が発信されてプレス機械２が停止されるため、油脂による火災やプレス内の配線等の焼き損が発生する前に、適切な処置を取ることができる。
【００６３】
また、ワークＷの２個打ちの場合や次工程鍛造型６Ａ〜６Ｅに正常に投入できなかったりする場合においても、ステップ２２により異常警報が発信されてプレス機械２が停止される。したがって、引続くプレスサイクルが継続されることによるプレス荷重が異常上昇されてプレス機械２のオーバロードによる急停止を待つまでもなく安全に停止させることができ、鍛造型６Ａ〜６Ｅへの異常荷重入力により鍛造型６Ａ〜６Ｅが破損する前に、適切な処置を取ることができる。
【００６４】
しかも、プレス荷重を判定する場合において、２個打ちの場合と３個打ちとが交互に繰返されることに着目してプレス荷重の増減を監視するようにしたことにより、第１実施形態に比較してより木目の細かい判定が実行でき、信頼性の高い寸法不良品の判定を実行することができる。
【００６５】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。
【００６６】
（ウ）自動搬送装置は、１プレスサイクル置きにワークを初工程の鍛造型６Ａに供給し、複数の鍛造型６Ａ〜６Ｅには１個飛ばしにワークＷが存在すると共に複数の鍛造型６Ａ〜６Ｅに対するワーク配列状態（１・３・５工程または２・４工程）がプレスサイクル毎に変化するよう搬送し、制御手段としてのコントローラ８は、プレスサイクル毎にワークＷの配列状態（１・３・５工程または２・４工程）に基づいて今回のプレスサイクルのプレス荷重が前回のプレスサイクルにおけるプレス荷重に対して増減変化されているか否かを判定し、前記プレス荷重の増減変化がワークＷの配列状態（１・３・５工程または２・４工程）に基づくものである場合には以降のプレスサイクルを許容し、前記プレス荷重の増減変化がワークＷの配列状態に基づくものでない場合にはプレスサイクルの停止および／または警報することにより、即ち、２個打ちの場合と３個打ちとが交互に繰返されることに着目してプレス荷重の増減を監視するようにしたことにより、第１実施形態に比較してより木目の細かい判定が実行でき、信頼性の高い寸法不良品の判定を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態を示す多工程鍛造装置のシステム構成図。
【図２】同じく多工程鍛造装置による鍛造方法を示す説明図。
【図３】多工程鍛造装置の成形荷重監視の制御フローチャート。
【図４】多工程鍛造装置に発生する成形荷重の変化を示す特性図。
【図５】空打ち発生状態を示す説明図。
【図６】本発明の第２実施形態を示す多工程鍛造装置のプレスサイクル毎にコントローラで実行されるプレス荷重監視のフローチャート。
【図７】図６の制御におけるプレスサイクル毎のプレス荷重の時間的な変化を示したタイムチャート。
【図８】本発明の第３実施形態を示す多工程鍛造装置のプレスサイクル毎にコントローラで実行されるプレス荷重監視のフローチャート。
【図９】図８の制御におけるプレスサイクル毎のプレス荷重の時間的な変化を示したタイムチャート。
【符号の説明】
【００６８】
Ｗ  ワーク
１  多工程鍛造装置
２  プレス機械
３  フレーム
４  下ダイホルダ
５  上ダイホルダ
６Ａ〜６Ｅ  鍛造型
７  サブダイホルダ
８  コントローラ
９  荷重センサ
１０  警報器
【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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