JPH0475107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、並設された複数段の圧造手段の１段
目から最終段まで被加工材を順送りに供給して複
数段の圧造加工を加えることにより所定の形状の
最終圧造製品を得る、多段式パーツフオーマー等
と呼称される多段式圧造装置、特に各段の圧造手
段に被加工材圧造時の圧造トン数を検出する圧造
トン数検出手段を付設した圧造装置、の制御方法
に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 例えば前記のような多段式圧造装置を各段圧造
手段に於ける被加工材圧造トン数は、冷却油性状
の経時的変化、被加工材硬度のバラツキ、被加工
材の寸法精度のバラツキ、パンチやダイスの摩耗
や折損、ダイスに対する被加工材のセツテイング
姿勢や位置の異常等、種々の原因によつて変動す
る。この圧造トン数の変動は最終圧造製品の品質
を左右することになるため、従来の圧造装置で
は、前記のように各段の圧造手段に圧造トン数検
出手段を付設しておき、併用する制御用マイクロ
コンピユーターに於いて、実働時の圧造トン数検
出値が、品質データーの分析結果等に基づいて予
め設定された圧造トン数の許容変動巾内にあるか
否かを常時チエツクせしめ、検出値が許容変動巾
を越えるときには圧造装置全体を自動停止させる
ように制御していた。

一方、前記のように設定される圧造トン数の許
容変動巾は、圧造される製品に於ける品質のバラ
ツキにつながるので、品質のバラツキを小さくす
るためには当然圧造トン数の許容変動巾を小さく
設定しなければならない。しかしながら圧造トン
数の許容変動巾を小さく設定すると、圧造トン数
検出値が許容設定巾を越えたために圧造装置全体
が自動停止する機会が増加し、工場の無人化とも
関連して圧造装置の稼働率が大幅に低下すること
になる。

即ち従来の圧造装置の制御方法では、設定され
た許容変動巾内に圧造トン数検出値があるか否か
の判断結果に基づいて圧造装置全体を動かすか止
めるかの２者択一の制御を行つていたので、前記
のように製品の品質と稼働率の何れかを犠牲にし
なければならないことになり、経済的効果を十分
に高めることが非常に困難であつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解決し得
る圧造装置の制御方法を提案するものであつて、
その特徴は、後述する実施例の参照符号を付して
述べると、並設された複数段の圧造手段１９ａ〜
１９ｅの１段目から最終段まで被加工材を順送り
に供給して複数段の圧造加工を加える圧造装置に
於ける各段の前記圧造手段１９ａ〜１９ｅに圧造
トン数検出手段２０ａ〜２０ｅを付設し、最終段
圧造手段１９ｅからの製品送出経路１０には製品
仕分け手段１３を併設し、前記各段の圧造トン数
検出手段２０ａ〜２０ｅによる検出値に基づいて
前記製品仕分け手段１３を制御する制御装置２１
を併設した圧造装置に於いて、前記各段の圧造手
段１９ａ〜１９ｅ毎に、圧造トン数の上下の正常
限界値と当該正常限界値を越える上下の非正常限
界値とを予め設定しておき、前記制御手段２１に
より、前記各段の圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎に、
前記圧造トン数検出手段２０ａ〜２０ｅが検出し
た圧造トン数と前記設定値とを比較演算させて、
検出圧造トン数が前記正常限界値を越えるが前記
非正常限界値は越えない値である状態を検出した
ときのみ、その検出時点から、当該圧造手段で加
工される被加工材が最終製品となつて前記製品仕
分け手段１３に到達するまでに要する時間だけ遅
らせて前記製品仕分け手段１３を作動させること
により、当該非正常圧造トン数で加工された非正
常製品のみを正常圧造製品から仕分け選別し、前
記検出圧造トン数が前記非正常限界値を越える値
であるときのみ、全ての圧造手段１９ａ〜１９ｅ
による圧造作用と各段圧造手段１９ａ〜１９ｅ間
の被加工材の順送りとを停止させる点にある。

（実施例） 以下に本発明の一実施例に係る多段式パーツフ
オーマーを添付の例示図に基づいて説明すると、
第１図に於いて、１９ａ〜１９ｅは横一直線状に
並設された複数段の圧造手段であつて、各々、固
定機体１に内装された荒加工用から仕上げ加工用
までの５段のダイス４ａ〜４ｅと、前記固定機体
１に対し遠近方向に往復移動するラム２に、前記
各ダイス４ａ〜４ｅの夫々に対応するように装着
されたパンチ５ａ〜５ｅとを備え、前記各ダイス
４ａ〜４ｅの内部には、ラム２の後退移動に連動
して前進することによりダイス４ａ〜４ｅ内の被
加工材を固定機体１の前面に押し出すノツクアウ
トピン６が内装されている。

又、前記ラム２には、各パンチ５ａ〜５ｅに対
応して各パンチの突出量を微調整するための楔形
ロツド７（一般に矢板と呼称されるもので、軸方
向に沿つた一側面がテーパー状にカツトされてい
る）が内装され、各楔形ロツド７と対応するパン
チ５ａ〜５ｅとの間には内外２段のスペーサーロ
ツド８，９が介装され、ラム２の打圧力は楔形ロ
ツド７から内外２段のスペーサーロツド８，９を
介して各パンチ５ａ〜５ｅに伝達される。尚、固
定機体１には、１段目の圧造手段１９ａに隣接し
て素材供給口３が並設されている。

上記の多段式パーツフオーマーでは、前記素材
供給口３から送り出された棒状素材をカツター
（図示省略）により一定長さに切断することによ
り得られる被加工材が、被加工材順送り手段（図
示省略）のチヤツクによつて１番ダイス４ａの前
面まで移送される。係る状態でラム２が前進移動
することにより、パンチ５ａにより被加工材がダ
イス４ａ内に打圧され、第１段圧造が行われる。
ダイス４ａ内の被加工材はラム２の後退移動に連
動してノツクアウトピン６により押し出され、待
機していた前記被加工材順送り手段のチヤツクに
よつて２番ダイス４ｂの前面まで移送される。以
下同様の工程を繰り返すことにより、２番〜５番
の各ダイス４ｂ〜４ｅとパンチ５ｂ〜５ｅとによ
る第２段圧造〜第５段圧造が順次行われる。

最終の５番ダイス４ｅから押し出される最終圧
造製品（所定形状のパーツ）は、製品送出経路１
０を構成するシユート１１上を滑動して製品受け
１２内に収容されるが、前記シユート１１の長さ
方向中間部には製品仕分け手段１３が設けられて
いる。この仕分け手段１３は、第２図に示すよう
に、シユート１１の底板に形成された仕分け用開
口１４と、この開口１４を開閉するように支軸１
５によつて枢着された上下揺動自在な可動底板１
６、及び可動底板１６を駆動するソレノイドやシ
リンダーユニツト等のアクチユエータ１７から構
成され、仕分け用開口１４の下側には非正常圧造
製品受け１８が配置されている。

第１図に示す多段式パーツフオーマーに於ける
各段圧造手段１９ａ〜１９ｅに於ける内側スペー
サーロツド８には、歪センサー等の圧造トン数検
出手段２０ａ〜２０ｅ（以下、センサーと略称す
る。第２段以降の圧造手段１９ｂ〜１９ｅのセン
サー２０ｂ〜２０ｅは第３図参照）が装着され
る。これら各センサー２０ａ〜２０ｅからの電気
信号は、第３図に示すようにマイクロコンピユー
ターを利用した制御装置２１の中央演算ユニツト
２２に入力用インターフエース２３を介して入力
される。

２４は操作用キーボード、２５はメモリー、２
６は出力用インターフエース、２７は表示手段、
２８はプリンター、２９は出力用インターフエー
ス２６を介して出力される圧造停止指令３０によ
り停止制御されるパーツフオーマー駆動手段、３
１は出力用インターフエース２６を介して出力さ
れる仕分け指令であつて、前記仕分け手段１３の
アクチユエータ１７を駆動し、可動底板１６を開
動させて仕分け用開口１４を開く。

前記表示手段２７としては、第４図に示すよう
に陰極線管（ブラウン管）２７ａ、各段圧造手段
１９ａ〜１９ｅに対応する圧造トン数デジタル表
示部２７ｂ、及び各段圧造手段１９ａ〜１９ｅに
対応する圧造トン数領域表示カラーランプ２７ｃ
が設けられ、この表示カラーランプ２７ｃは、正
常値範囲にある状態を表示する１個のグリーンラ
ンプ３２、前記正常値範囲を越えて上下両非正常
値範囲の何れかにある状態を表示する２個のイエ
ローランプ３３、及び前記非正常値範囲を上下何
れかに越えた異常域にある状態を表示する２個の
レツドランプ３４を備えている。

第４図の陰極線管２７ａの画面に於いて示すグ
ラフは、当該陰極線管２７ａに於いて表示し得る
何種類かの表示パターンの内の一つであつて、こ
のグラフは各段圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎に作成
表示され、縦軸は圧造トン数を表示し、横軸は圧
造行程回数を100行程分表示している。このグラ
フに於いて、上下２段の破線は圧造トン数の上下
両正常限界値を示し、上下２段の実線は圧造トン
数の上下両非正常限界値を示している。即ち、多
段式パーツフオーマーを稼働させる前に、制御装
置２１の中央演算ユニツト２２に対しキーボード
２４により、目標圧造トン数に対する上下両正常
限界値と、この正常限界値を越える上下両非正常
限界値とが、各段圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎に設
定入力され、これがメモリー２５に於いて記憶さ
れている。

前記上下両正常限界値は、設定された目標圧造
トン数に対する上下の許容誤差トン数を表し、圧
造された製品を正常品質の製品として出荷し得る
圧造トン数の正常値範囲を決めている。又、前記
上下両非正常限界値は、前記圧造トン数の正常値
範囲を越える上下の非許容誤差トン数、即ち、圧
造された製品を正常品質の製品として出荷するこ
とは出来ないが、パーツフオーマー全体を止めな
ければならない程の異常トン数として扱うまでも
ない圧造トン数の上下の非正常値範囲を決めてい
る。

尚、実際の設定作業に於いては、目標圧造トン
数、上下許容誤差トン数、及び上下非許容誤差ト
ン数を入力するようにしても良いし、前記上下許
容誤差トン数や上下非許容誤差トン数を一定とす
るならば、予めこれらトン数を設定記憶させてお
き、目標圧造トン数だけの入力により前記上下両
正常限界値や上下両非正常限界値が演算記憶され
るようにすることも出来る。

上記多段パーツフオーマーを実際に稼働させた
ときの前記制御装置２１による制御は、第５図の
フローチヤートに示す如く行われる。即ち、先に
説明したようにラム２の往復移動により各段圧造
手段１９ａ〜１９ｅに於いてダイス４ａ〜４ｅと
パンチ５ａ〜５ｅとにより被加工材が順次所要形
状に圧造されるが、この圧造作用時の圧造トン数
は、前記パンチ５ａ５ｅの圧造反力を受けるスペ
ーサーロツド８の歪量に比例することになる。こ
のスペーサーロツド８の歪量は前記センサー２０
ａ〜２０ｅにより電気信号に置換されて中央演算
ユニツト２２に入力され、ここで圧造トン数に置
換する演算が行われる。このようにして各行程毎
の圧造トン数が各段圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎に
検出され、これがメモリー２５に於いて記憶され
る。

一方、この圧造トン数の検出値は、前記のよう
に予め設定されメモリー２５に記憶されている上
下の正常限界値及び上下の非正常限界値と比較さ
れ、検出値が上下の正常限界値を越えていないと
き、即ち正常値範囲内にあるときはそのまま圧造
作業が続行され、圧造製品送出経路１０に於ける
製品仕分け手段１３は定常状態、即ち仕分け用開
口１４が可動底板１６によつて閉じられた状態に
維持されている。

検出値が、前記上下の正常限界値を上下何れか
に越えるが上下の非正常限界値は越えない値のと
き、即ち上下何れかの非正常値範囲内にあるとき
は、仕分け指令３１が出力される。この仕分け指
令３１により、前記仕分け手段１３のアクチユエ
ータ１７が作動して可動底板１６を開動させ、仕
分け用開口１４を開く。勿論、この仕分け用開口
１４の開動は、正常限界値を越えて上下何れかの
非正常値範囲に達する圧造トン数で圧造された製
品を、正常値範囲内の圧造トン数で圧造された製
品から選別するためであるから、圧造トン数検出
値が非正常と判断された圧造手段が何段目の圧造
手段であるかによつて、圧造トン数検出時点から
実際に仕分け用アクチユエータ１７を駆動するま
でのタイムラグ（圧造行程数）が演算され、この
タイムラグに従つて、非正常圧造トン数で圧造さ
れた被加工材が最終段の圧造手段１９ｅから最終
圧造製品としてシユート１１上に押し出された直
後に仕分け用開口１４が開かれるように制御され
る。圧造トン数検出値が上下の非正常限界値を越
えたときは直ちに圧造停止指令３０が出力され、
パーツフオーマー駆動手段２９が停止制御されて
パーツフオーマー全体が停止する。即ち、各段圧
造手段１９ａ〜１９ｅや各段圧造手段１９ａ〜１
９ｅ間の被加工材順送り手段を含む全ての手段が
自動停止する。

尚、上記のように圧造トン数の検出値が非正常
となる事態が同一圧造手段に於いて設定回数、例
えば10回連続して発生した場合は、圧造トン数検
出値が非正常限界値を越えたときと同様に、その
時点で圧造停止指令３０が出力され、パーツフオ
ーマー駆動手段２９が停止制御されてパーツフオ
ーマー全体が停止せしめられる。

各段圧造手段１９ａ〜１９ｅに於ける各圧造行
程毎の圧造トン数検出値は、表示手段２７に於け
る各段圧造手段１９ａ〜１９ｅに対応する圧造ト
ン数デジタル表示部２７ｂに於いてリアルタイム
に表示される。又、圧造トン数検出値と設定され
ている上下の正常限界値及び上下の非正常限界値
との比較演算結果に基づいて、各段圧造手段１９
ａ〜１９ｅに対応する圧造トン数領域表示カラー
ランプ２７ｃに於けるグリーンランプ３２、イエ
ローランプ３３、及びレツドランプ３４が択一的
に点灯制御され、これらランプ３２〜３４の点灯
状態から圧造トン数デジタル表示部２７ｂに表示
される圧造トン数検出値が正常値範囲、上下の非
正常値範囲、及び上下の異常域の何れに属するか
を容易に判別することが出来る。

又、表示手段２７に於ける陰極線管２７ａによ
り、予めプログラムされている各種の表示パター
ンから選択した任意の表示パターンに基づいて圧
造トン数検出データを表示させることが出来る。
例えば、第４図の陰極線管２７ａの画面表示に示
すように、各段圧造手段１９ａ〜１９ｅの内、任
意の一つの圧造手段No.を選択し、圧造トン数検出
値をグラフ化して陰極線管２７ａで表示すること
が出来る。このグラフは圧造行程毎に１行程分づ
つ一方向に移動し、常に100行程前から現在まで
の圧造トン数検出値の変化と、圧造トン数検出値
と予め設定された正常値範囲、上下の非正常値範
囲（破線と実線との間の領域）、及び上下の異常
域（実線の外側）との関係を示す。このグラフを
含めて、陰極線管２７ａで表示し得る各種データ
等は、必要に応じてプリンター２８によりプリン
トアウトすることも出来る。

尚、ロツト別、或いは現在から100行程前まで
の圧造トン数検出値の平均値を演算記憶させ、必
要に応じて表示させることも出来る。この場合、
非正常値範囲や異常域に達した圧造トン数は平均
値の演算に算入しないように制御するのが望まし
い。又、各段圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎に圧造ト
ン数検出値と設定値との比較演算を行い、この演
算結果に基づいて制御するように構成したが、各
段圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎の圧造トン数検出値
に基づき１製品毎のトータル圧造トン数を演算さ
せ、この１製品毎のトータル圧造トン数に関する
設定値と検出値とを比較演算させて同様の制御を
行わせることも可能である。

（発明の作用及び結果） 本発明は以上のように実施し得るものであつ
て、係る本発明の構成によれば、制御装置に於い
て予め設定する上下両正常限界値を、この正常限
界値以内の圧造トン数で圧造された製品ならば無
条件で高品質の製品として出荷し得る値とし、
又、同様に設定する上下両非正常限界値は、これ
以上の圧造トン数が生じることは明らかな異常で
あつて、圧造装置全体を直ちに止めて異常の発生
原因を究明し、直ちに適当な対策を講じる必要の
ある値としておくことにより、各圧造行程毎に圧
造トン数検出手段により検出された圧造トン数と
前記設定値とが常に比較演算され、圧造トン数検
出値が非正常限界値を越えるときのみ前記圧造装
置を全面的に停止せしめ、検出値が、前記正常限
界値範囲を越えるが前記上下の非正常限界値は越
えない中間範囲内にあるときは、製品仕分け手段
により当該非正常圧造トン数で圧造された非正常
圧造製品を他の正常圧造製品から分離するように
自動的に仕分けすることが出来る。

従つて、前記上下両正常限界値によつて決まる
圧造トン数の正常値範囲を適当に狭めておくこと
により、前記製品仕分け手段で仕分けされる製品
を除く全ての製品は、品質のバラツキの小さな高
品質の圧造製品としてそのまま出荷し得るもので
あるにも拘わらず、圧造装置全体が止まつてしま
うような事態の発生機会を少なくして、稼働率の
大幅低下を防止し、常に高稼働率で圧造装置を稼
働して製品のコストダウンを図ることが出来る。

又、非正常値範囲に属する圧造トン数で圧造さ
れた製品は、他の正常値範囲の圧造トン数で製造
された製品から自動的に選別仕分けされているの
で、必要な処置を講じて活用することも出来、経
済的であるばかりでなく、品質検査等から非正常
圧造トン数が生じた原因の究明にも役立てること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はパーツフオーマーの要部を示す一部横
断平面図、第２図は製品送出経路中の仕分け手段
を示す縦断側面図、第３図は制御系の構成を説明
するブロツク線図、第４図は表示手段を示す正面
図、第５図は制御手順を示すフローチヤートであ
る。 ４ａ〜４ｅ……ダイス、５ａ〜５ｅ……パン
チ、８，９……スペーサーロツド、１０……製品
送出経路、１１……シユート、１２……製品受
け、１３……製品仕分け手段、１４……仕分け用
開口、１６……可動底板、１７……アクチユエー
タ、１８……非正常圧造製品受け、１９ａ〜１９
ｅ……各段圧造手段、２０ａ〜２０ｅ……圧造ト
ン数検出手段（歪センサー）、２１……マイクロ
コンピユーターを利用した制御装置、２２……中
央演算ユニツト、２７……表示手段、２７ａ……
陰極線管、２７ｂ……圧造トン数デジタル表示
部、２７ｃ……圧造トン数領域表示カラーラン
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 並設された複数段の圧造手段１９ａ〜１９ｅ
   の１段目から最終段まで被加工材を順送りに供給
   して複数段の圧造加工を加える圧造装置に於ける
   各段の前記圧造手段１９ａ〜１９ｅに圧造トン数
   検出手段２０ａ〜２０ｅを付設し、最終段圧造手
   段１９ｅからの製品送出経路１０には製品仕分け
   手段１３を併設し、前記各段の圧造トン数検出手
   段２０ａ〜２０ｅによる検出値に基づいて前記製
   品仕分け手段１３を制御する制御装置２１を併設
   した圧造装置に於いて、前記各段の圧造手段１９
   ａ〜１９ｅ毎に、圧造トン数の上下の正常限界値
   と当該正常限界値を越える上下の非正常限界値と
   を予め設定しておき、前記制御手段２１により、
   前記各段の圧造手段１９ａ〜１９ｅ毎に、前記圧
   造トン数検出手段２０ａ〜２０ｅが検出した圧造
   トン数と前記設定値とを比較演算させて、検出圧
   造トン数が前記正常限界値を越えるが前記非正常
   限界値は越えない値である状態を検出したときの
   み、その検出時点から、当該圧造手段で加工され
   る被加工材が最終製品となつて前記製品仕分け手
   段１３に到達するまでに要する時間だけ遅らせ
   て、前記製品仕分け手段１３を作動させることに
   より、当該非正常圧造トン数で加工された非正常
   製品のみを正常圧造製品から仕分け選別し、前記
   検出圧造トン数が前記非正常限界値を越える値で
   あるときのみ、全ての圧造手段１９ａ〜１９ｅに
   よる圧造作用と各段圧造手段１９ａ〜１９ｅ間の
   被加工材の順送りとを停止させることを特徴とす
   る圧造装置の制御方法。 ２ 前記圧造トン数の上下の正常限界値と当該正
   常限界値を越える上下の非正常限界値とは、最終
   圧造製品が受けるトータル圧造トン数に関して設
   定し、各段圧造手段１９ａ〜１９ｅの圧造トン数
   検出手段２０ａ〜２０ｅによる検出値を１製品分
   加算して１製品毎のトータル圧造トン数を演算さ
   せ、この１製品分のトータル圧造トン数と設定値
   とを比較演算させることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項に記載の圧造装置の制御方法。