(57)【要約】【課題】鍛造機にトラブルが発生した場合の復旧作業を、迅速に行う。【解決手段】タイロッド８とベッド７との連結部に設けた油圧シリンダ９が、規定値を超える駆動反力を受けた場合には、リリーフバルブを自動的に開放して、油圧シリンダ内の油を抜く。すると、それまで剛体部品と同様に金型の駆動反力を受け止めていた油圧シリンダ９は短縮し、タイロッド８とベッド７との連結部を、多段横型鍛造機１の、推力発生手段４の荷重伝達系統から、機械的に切り離すことができる。よって、多段横型鍛造機１の機内に生じた過負荷は瞬時に開放される。これと同時に、圧力センサの検出圧力を受けて、制御手段によって、金型の推力発生手段４の運転を停止させることにより、過負荷の増大を防止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の駆動反力を受ける部位に設けられた負荷検出手段と、当該負荷検出手段により過負荷が検出されたときに、前記駆動反力を受ける部位を、金型の推力発生手段の荷重伝達系統から機械的に切り離す負荷除去手段とを備えることを特徴とする鍛造機。
【請求項２】
前記負荷検出手段として、金型の規定の駆動反力に相当する所定の油圧に保持された油圧シリンダと、当該油圧シリンダの油圧回路に組み込まれた圧力センサとを備えることを特徴とする請求項１記載の鍛造機。
【請求項３】
前記負荷除去手段は、前記油圧シリンダの油圧回路に組み込まれたリリーフバルブと、前記圧力センサの検出圧力が規定値を超えた場合に、前記推力発生手段の運転を停止する制御手段とを備えることを特徴とする請求項２記載の鍛造機。
【請求項４】
パンチを保持するラムおよび当該ラムを駆動する推力発生手段を備えるフレームと、ダイを保持するベッドとを、タイロッドによって連結した構造を有し、前記負荷検出手段を、前記タイロッドと前記フレームとの連結部若しくは前記タイロッドと前記ベッドとの連結部に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の鍛造機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機内に生ずる金型の駆動反力が過負荷状態となったときに、過負荷状態を容易に解消することが可能な鍛造機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鍛造部品の形状や部品の用途等に応じ、様々な形式の鍛造機が用いられている。例えば、比較的小型の鍛造部品を効率的に量産するための鍛造機として、多段横型鍛造機が使用される。多段横型鍛造機は、強固なフレーム内部に、パンチを保持するラムと、ラムを駆動する推力発生手段とを設け、かつ、前記フレームのラムと対向する部位に、ダイを固定する構造を有している。また、タイロッド方式のフレームを採用した多段横型鍛造機は、パンチを保持するラムおよび当該ラムを駆動する推力発生手段を備えるフレームと、ダイを保持するベッドとを、タイロッドによって連結した構造を有する。
なお、多段横型鍛造機に用いられる金型は、複数の鍛造工程のうち、一部の工程のみ担うダイおよびパンチを、加工工程順に横方向へと整列させ一体とした構造を有している。そして、ワーク素材は、搬送装置によって各ダイおよびパンチ間を順次移動していくことにより、徐々に成形が進行し、最終的に必要な製品形状を得るものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１０２８３９号公報（〔００２３〕、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多段横型鍛造機は、鍛造作業時に、機内に生ずる金型の駆動反力が、過負荷状態となってしまうことがある。この過負荷は、▲１▼搬送装置によるワークの搬送ミスにより、各ダイおよびパンチに対するワークの姿勢が本来と異なることにより発生する場合、▲２▼金型が破損し、破損した金型を噛み込むことにより発生する場合、▲３▼寸法の異なる素材が供給されることにより生ずる場合、▲４▼金型の開閉と搬送装置の動作とのタイミングが狂い、搬送装置が素材と共に型締めされてしまうことにより発生する場合、▲５▼搬送装置によるワークの搬送ミスにより、複数の素材が同時に成形されてしまうことにより発生する場合等、様々な要因によって引き起こされるものである。
【０００５】
そこで、従来の一部の多段横型鍛造機には、機械に過負荷がかかった場合に、鍛造機や金型の破損を防ぐため、過負荷を検出する検出手段を設けている。そして、当該検出手段により過負荷が検出されると、その時点で機械の動作を緊急停止させている。しかしながら、過負荷の検出手段を備えない多段横型鍛造機の場合には、機械に過負荷がかかった場合に、鍛造機の破損が不可避であるか、若しくは、破損を避けることができても、機械全体が過負荷によって弾性変形した状態で停止することとなる。
【０００６】
いずれにせよ、従来の多段横型鍛造機は、トラブル発生時には機械に過負荷がかかった状態で停止するものであることから、その復旧作業は、楔型状の部品で構成されるパンチのストローク方向の調整機構（コッタ）を叩き、弾性変形によって、過負荷を強制的に開放してから行う必要があった。また、かかる復旧方法も採れないような場合には、装置の一部を溶断して過負荷を開放する必要があった。このように、従来の多段横型鍛造機が緊急停止した場合には、その復旧までに多くの時間と費用とを費やすものであった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鍛造作業時に、鍛造機に過負荷が加わった場合に、その運転を直ちに停止するとともに、機械を変形または分解することなく過負荷を除去することを可能とし、鍛造機にトラブルが発生した場合の復旧作業を、迅速に行うことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係る鍛造機は、金型の駆動反力を受ける部位に設けられた負荷検出手段と、当該負荷検出手段により過負荷が検出されたときに、前記駆動反力を受ける部位を、金型の推力発生手段の荷重伝達系統から機械的に切り離す負荷除去手段とを備えることを特徴とするものである。
本発明によれば、金型の駆動反力を受ける部位に設けられた負荷検出手段によって、鍛造中の金型の駆動反力を監視し、当該負荷検出手段により過負荷が検出されたときに、前記負荷除去手段によって、前記駆動反力を受ける部位を、金型の推力発生手段の荷重伝達系統から機械的に切り離し、過負荷を瞬時に開放する。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る鍛造機は、請求項１記載の鍛造機において、前記負荷検出手段として、金型の規定の駆動反力に相当する所定の油圧に保持された油圧シリンダと、当該油圧シリンダの油圧回路に組み込まれた圧力センサとを備えるものである。
この構成によると、前記金型の駆動反力を受ける部位が規定範囲内の駆動反力を受けている場合には、前記油圧シリンダは前記所定の油圧範囲内に保持されているために、前記油圧シリンダは剛体部品と同様に、金型の駆動反力を十分に受け止め、鍛造作業を行うことができる。また、前記金型の駆動反力を受ける部位に加わる鍛造中の金型の駆動反力を、前記圧力センサにより、前記油圧シリンダの内圧を介して監視することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る鍛造機は、請求項２記載の鍛造機において、前記負荷除去手段は、前記油圧シリンダの油圧回路に組み込まれたリリーフバルブと、前記圧力センサの検出圧力が規定値を超えた場合に、前記推力発生手段の運転を停止する制御手段とを備えるものである。
この構成によれば、前記金型の駆動反力を受ける部位に設けた油圧シリンダが、規定値を超える駆動反力を受けた場合には、前記リリーフバルブを自動的に開放して、油圧シリンダ内の油を抜く。すると、それまで剛体部品と同様に金型の駆動反力を受け止めていた油圧シリンダは短縮し、前記駆動反力を受ける部位を、鍛造機の推力発生手段の荷重伝達系統から、機械的に切り離すことができる。その結果として、過負荷は瞬時に開放される。同時に、前記圧力センサの検出圧力が規定値を超えた場合に、前記制御手段によって前記推力発生手段の運転を停止することにより、過負荷の増大を防止することができる。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る鍛造機は、請求項１から３のいずれか１項記載の鍛造機において、パンチを保持するラムおよび当該ラムを駆動する推力発生手段を備えるフレームと、ダイを保持するベッドとを、タイロッドによって連結した構造を有し、前記負荷検出手段を、前記タイロッドと前記フレームとの連結部若しくは前記タイロッドと前記ベッドとの連結部に配置したものである。
本発明によれば、パンチを保持するラムおよび当該ラムを駆動する推力発生手段を備えるフレームと、ダイを保持するベッドとを、タイロッドによって連結した構造を有する、いわゆる、タイロッド方式のフレームを採用した多段横型鍛造機において、前記負荷検出手段を、前記タイロッドと前記フレームとの連結部若しくは前記タイロッドと前記ベッドとの連結部に配置することにより、当該連結部に加わる鍛造中の金型の駆動反力を監視する。そして、当該負荷検出手段により過負荷が検出されたときに、前記負荷除去手段によって、前記連結部を金型の推力発生手段の荷重伝達系統から機械的に切り離し、過負荷を瞬時に開放することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１には、本発明の実施の形態に係る多段横型鍛造機１の全容を立体的に示している。また、図２には、多段横型鍛造機１の要部側面を、一部断面で示している。多段横型鍛造機１は、パンチ２を保持するラム３およびラム３を駆動する推力発生手段４（多段横型鍛造機に通常用いられる「フライホイール式」のものである。）を備えるフレーム５と、ダイ６を保持するベッド７とを、タイロッド８によって連結した構造を有している。また、タイロッド８とベッド７との連結部に油圧シリンダ９を設けている。
推力発生手段４によりラム３を駆動し、パンチ２とダイ６とでワークに鍛造圧力を加える際に生じる金型の駆動反力は、フレーム５、タイロッド８、油圧シリンダ９、ベッド７からなる、推力発生手段４の荷重伝達系統により、多段横型鍛造機１の機内で全て相殺される。
【００１４】
油圧シリンダ９のスリーブ９ａおよびピストン９ｂは、環状に形成されている。したがって、油圧シリンダ９の中心部には貫通穴が形成されており、この貫通穴をタイロッド８へと挿入させている。また、ベッド７と油圧シリンダ９のスリーブ９ａとの間には、ワッシャー１０を介在させている。さらに、スリーブ９ａから一部を突出させたピストン９ｂには、タイロッド８の端部に設けられたネジ部８ａと結合するナット１１を密着させている。そして、ナット１１の緩み止めを施すためのサブナット１２を、タイロッド８のねじ部８ａに捩じ込み、ナット１１とサブナット１２とを密着させて、ナット１１とサブナット１２とをボルト１３で固定している。
【００１５】
油圧シリンダ９の油穴９ｃは、図３に示す油圧回路１４に接続されている。そして、油圧シリンダ９のシリンダ室内は、多段横型鍛造機１の鍛造作業時における、金型の規定の駆動反力、ないし、タイロッド８による締付力に相当する所定の油圧（以下、「所定の油圧」という。）に保持されされる。なお、タイロッド８のねじ部８ａに対するナット１１の固定位置は、油圧シリンダ９を所定の油圧範囲内に保持した状態で、スリーブ９ａ、ワッシャー１０及びベッド７が互いに密着するように調整されている。
【００１６】
油圧シリンダ９の油圧回路１４は、図３に示すように、油槽１５からポンプ１６によって油を汲み上げ、油圧シリンダ９へと送ることにより、油圧シリンダ９を所定の油圧に保持する構成を有する。また、油圧回路１４には、リリーフバルブ１７、１８と、圧力センサ１９とが組み込まれている。リリーフバルブ１７は、油圧シリンダ９の油圧が所定の油圧を超えた時に、自動的に開放して、油圧シリンダ９から油を抜取るものである。また、リリーフバルブ１８は、温度補償用に設けられたものである。圧力センサ１９は、その検出信号を制御手段２０へと送信し、制御手段２０で油圧シリンダ９の油圧が所定の油圧範囲を超えていないか監視をする。そして、油圧シリンダ９の油圧が所定の油圧範囲を超えた場合には、制御手段２０によって、金型の推力発生手段４の運転を停止させる。
【００１７】
図４には、以上の構成を有する多段横型鍛造機１の運転制御手順を、フローチャートで示している。
（１）多段横型鍛造機１の通常の運転時には、油圧シリンダ９において、タイロッドによる締付け力に相当する油圧を保持する。
（２）圧力センサ１９および制御手段２０により、成形時に発生する荷重（金型の駆動反力）により増加する油圧を検出する。
（３）制御手段２０により、圧力センサ１９で検出された油圧が予め設定されている過負荷検出の油圧値を超えていないかを判定する。超えていない場合には、ステップ（１）〜（３）を繰り返す。
（４）ステップ（３）において、圧力センサ１９で検出された油圧が、設定値を超えた場合、金型の推力発生手段４のクラッチを切る等の操作により機械を停止する。これと共に、リリーフバルブ１８が自動開放し、油圧シリンダ９から油を抜取る。
【００１８】
上記構成をなす、本発明の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。
本発明の実施の形態は、パンチ２を保持するラム３およびラム３を駆動する推力発生手段４を備えるフレーム５と、ダイ６を保持するベッド７とを、タイロッド８によって連結した構造を有する、いわゆる、タイロッド方式のフレームを採用した多段横型鍛造機１において、金型の駆動反力を受ける部位であるタイロッド８とベッド７との連結部に、油圧シリンダ９を設けている。そして、油圧シリンダ９の油圧回路１４に組み込まれた、圧力センサ１９により、当該連結部に加わる鍛造中の金型の駆動反力を監視する。
【００１９】
すなわち、所定の油圧に保持された油圧シリンダ９と、油圧シリンダ９の油圧回路１４に組み込まれた圧力センサ１９とで、多段横型鍛造機１の運転時に機内に生ずる負荷を検出する、負荷検出手段を構成している。
また、当該負荷検出手段により過負荷が検出されたときに、前記駆動反力を受ける部位を、金型の推力発生手段４の荷重伝達系統から機械的に切り離すための負荷除去手段を、油圧シリンダ９の油圧回路１４に組み込まれたリリーフバルブ１７と、制御手段２０とで構成している。
【００２０】
油圧シリンダ９が、規定値を超える駆動反力を受けた場合には、リリーフバルブ１７を自動的に開放して、油圧シリンダ内の油を抜く。すると、それまで剛体部品と同様に金型の駆動反力を受け止めていた油圧シリンダ９は短縮し、タイロッド８とベッド７との連結部を、鍛造機の推力発生手段４の荷重伝達系統から、機械的に切り離すことができる。よって、多段横型鍛造機１の機内に生じた過負荷は瞬時に開放される。これと同時に、圧力センサ１９の検出圧力を受けて、制御手段２０によって、金型の推力発生手段４の運転を停止させることにより、過負荷の増大を防止することができる。
したがって、過負荷の要因を除去する際に、装置を変形させたり分解を行う必要が無くなる。そして、負荷の無い状態で、過負荷の要因を除去した後は、油圧シリンダ９を元の状態に戻すことによって、鍛造機を復旧させることができる。よって、多段横型鍛造機１が緊急停止した場合であっても、その復旧までに要する時間と費用とは、従来の多段横型鍛造機に比べ、大きく減少することとなる。
【００２１】
なお、本発明の実施の形態では、タイロッド８とベッド７との連結部に、油圧シリンダ９を設けているが、多段横型鍛造機１において、金型の駆動反力を受ける部位であるタイロッド８とフレーム５との連結部（タイロッド８の、図１の例とは反対側の端部）に油圧シリンダ９を設けることとしても良い。また、負荷検出手段を構成する圧力センサ１９に代えて、金型内に設けたロードセルや、タイロッド８に貼付した歪ゲージを用いることも可能である。さらに、本発明の実施の形態は、タイロッド方式のフレームを採用した多段横型鍛造機１に限らず、他の形式の鍛造機にも用いることが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、鍛造作業時に、鍛造機に過負荷が加わった場合には、その運転を直ちに停止するとともに、機械を変形または分解することなく過負荷の除去を可能とし、鍛造機にトラブルが発生した場合の復旧作業を、迅速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る多段横型鍛造機の全容を示す立体図である。
【図２】図１に示す多段横型鍛造機の要部側面を、一部断面で示したものである。
【図３】図１に示す多段横型鍛造機の、油圧シリンダの油圧回路を示す概略図である。
【図４】図１に示す多段横型鍛造機の運転制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  多段横型鍛造機
２  パンチ
３  ラム
４  推力発生手段
５  フレーム
６  ダイ
７  ベッド
８  タイロッド
９  油圧シリンダ
１４  油圧回路
１７、１８  リリーフバルブ
１９  圧力センサ
２０  制御手段
【図１】
2004322163.tif 000003
【図２】
2004322163.tif 000004
【図３】
2004322163.tif 000005
【図４】
2004322163.tif 000006