JPS6076243A - エアスタンプハンマの自動運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属素材を鍛造加工する分野で利用される
。即ち本発明は、その鍛造加工で使用されるエアスタン
プハンマにつき、これの自動運転を実現させるだめの装
置に関する ところでエアスタンプハンマは、単なるドロンプハンマ
と異なり、ラムの自重による下降を更に圧縮空気圧で加
速して、鍛造加工の能力を高め得るように構成されてい
る。即ちこのエアスタンプハンマには、ラムを下降させ
る方向および上昇させる方向の双方へ動作するラム昇降
用エアシリンダが、頭頂部に備えられ、且つこのシリン
ダに供給されるべき圧縮空気をラムの下降用および上昇
用として選択的に切り換えるための動作方向切換用制御
弁が、上記シリンダに付属している。

故にかかるエアスタンプハンマでは、ラムの被加工素材
へ与える打撃力が、該う、ムの重量およびストロークと
、このラムに加えられる下向きの圧縮空気圧とで定まる
ため、この空気圧を、従って上記のラム昇降用エアシリ
ンダに供給される下降用圧縮空気の量を加減することに
より、打撃力の強弱調整が可能である。

そこで従来に於いては、上記制御弁の弁体を操作するた
めに装備された制御弁操作機構を利用して、打撃力の強
弱調整が行われている。

即ちこの制御弁操作機構は、公知の如く、人為的に踏み
下げられるペダルと、該ペダルの踏下げに応じて引き上
げられ且つラムの昇降動作に追従して揺動する揺りカム
と、これら両者に制御弁の弁体を加えた３者間を相互に
連結するロンド、アームおよびリンク類とから構成され
ており、まずペダルの踏下げによる上記制御弁の動作で
、ラム昇降用エアシリンダに対しラムを下降させる方向
に圧縮空気を供給させ、次にラムの下降に追従した揺り
カムの揺動による制御弁の動作で、今度は上記エアシリ
ンダに対しラムを上昇させる方向に圧縮空気を供給させ
、更にラムの上昇に追従した同カムの逆方向への揺動に
よる制御弁の動作で、上記エアシリンダに対する圧縮空
気の供給を一切中止させるようになっている。

従ってこのような制御弁操作機構によれば、ラムの下降
開始時におけるペダルの踏下げ量を加減して制御弁の動
作量を多くし或いは少なくすることにより、ラム昇降用
エアシリンダに対するラム下降用圧縮空気の供給量を人
為的に制御でき、これによってラムの打撃力を強弱に調
整できることになる。

然し乍ら上記したペダル路下げ量の加減は、あ（までも
作業員の経験に基づいた勘が頼りである。

またエアスタンプハンマの各１台ごとには、夫々に特有
の癖があり、上記制御弁操作機構の各構成部材間にみら
れる遊び量の多寡も僅かずつ異なるため、ペダル路下げ
量をどの程度加減するかは該各ハンマの１台ごとに微妙
に相違して、−律には決め難い。従って、そのように加
減し乍らのペダル操作トは、かなり高度の熟練が必要で
ある。

一方、鍛造加工以外の機械加工分野で使用される工作機
械については、数値制御その他による運転操作の自動化
が一般的なものとなり、熟練した作業員の絶対数が不足
し且つ生産コストのより一層なる引下げが強く要求され
る現状に対応して、大なる成果を挙げている。

然るにエアスタンプハンマでは、これの運転操作を上記
の如き経験的な勘に頼るところが多いため、その自動化
が容易でない。

また一般的にみて、運転操作の自動化を実現させるため
には、その運転に必要な原動力が安定して与えられねば
ならない。

ところがエアスタンプハンマの原動力としてラム昇降用
エアシリンダに供給される圧縮空気の圧力は、常時一定
であることを建前としているけれども、実際には変動し
易くて、成る回のラム下降時と次回のラム下降時とで相
違することが稀ではなく、また２台以上のエアスタンプ
ハンマが同一の圧縮空気源を共有するときには、いずれ
かでの圧縮空気の消費が、他へ供給される圧縮空気の圧
力を、一時的であるにしろ低下させることになり易い。

このような圧縮空気圧の予期しない変動は、打撃力の強
弱に影響を与えて、加工精度を低下させる原因となる。

このため従来では、かがる圧縮空気圧の変動に対しても
、作業員がペダルの踏下げ量を加減することで対処して
、その変動がラムの打撃力に及ぼす影響をできるだけ少
なくするように留意しているが、これまた高度の熟練を
要する。従ってこの点からみても、当該ハンマの運転操
作を自動化することは、容易でない。

よって、このような実状の下における本発明の技術的課
題は、上記の如き高度な熟練が必要とされるエアスタン
プハンマの運転操作を、打撃力の強弱調整も含め、如何
にして自動化するかの点にある。また本発明の今一つの
課題は、かかる自動化に際して、前記した圧縮空気圧の
変動が打撃力に及ぼす影響を、如何にして自動的に補正
させるかの点にある。

そこで、これらの技術的課題を解決するために講じた本
発明の技術的手段は、次の通りである。

まずこの技術的手段は、通當のエアスタンプハンマ４に
装備された前記の制御弁操作機構を対象として、該機構
に対する通常の運転操作をペダル路下げ量の加減による
人為的な操作に代わり自動化する運転制御部と、該機構
に対する圧縮空気圧の変動に対応した補正操作をペダル
路下げ量の加減による人為的な操作に代わり自動化する
補正制御部とからなっている。

これらの各制御部による上記制御弁操作機構の操作は、
熟練した作業員の模範的な運転操作をモデルとして行わ
れるものとする。それ故にその運転制御部は、上記のモ
デル操作を単に模倣してこれを忠実に再現し得るよう構
成されておればよい。

然し乍ら補正制御部は、圧縮空気圧の変動が起こる時期
と変動量とを上記のモデル操作時に予測し得ないため、
このモデル操作を模倣して所要の補正操作を行わせ得る
ような構成とすることができない。このため補正制御部
については、圧縮空気圧の変動がラムの昇降速度に影響
して制御弁操作機構における揺りカムの揺動速度を変動
させることに着目し、自動運転時における該カムの実際
の揺動速度が上記したモデル操作による運転時でのそれ
に比べて相違するときのみ、その相違の程度に応じた補
正操作を、運転制御部による操作と連係して制御弁操作
機構へ加え得るように構成しておく必要がある。

このような考察の下に於いて、上記の運転制御部は、熟
練作業員のモデル操作時におけるペダル路下げ動作の量
的成分および時間的成分を随時再生可能に検出し記録す
る運転操作用データ録再系と、該系から再生させたデー
タに基づいてペダルの踏下げによるのと同等の運転操作
を制御弁操作機構へ加える運転操作用油圧駆動系とから
構成されており、該駆動系のサーボシリンダは、制御弁
操作機構の揺りカムよりも上記のペダル側へ配置される
。この場合に於いて、従来は制御弁操作機構へ機械的に
連結されていたペダルも、上記の運転操作用油圧駆動系
を介して該機構を操作するようにしておく方が、このペ
ダルによる人為的な運転操作と、このとき記録されたデ
ータによるその後の自動的な運転操作との間に、誤差を
生じさせる虞がなくなる。

また前記の補正制御部は、熟練作業員のモデル操作時に
おけるラムの昇降に追従した揺りカムの揺動の量的成分
および時間的成分を自動運転時のみ再生可能に検出し記
録する補正操作用データ録再系と、その後もラムの昇降
するごとに新たに検出される同様のデータが該録再系か
ら再生させたデータと相違するときのみ、この相違を解
消させるに必要な補正操作を制御弁操作機構へ加える補
正操作用油圧駆動系とから構成されており、該駆動系の
サーボシリンダは、制御弁操作機構の揺りカムよりも制
御弁側へ配置される。

なお上記のモデル操作時に検出された運転操作用および
補正操作用の各データは、データ処理回路を通じてメモ
リに記録され、且つ該メモリから再生される。この場合
、各データごとに専用のメモリを用意するか１台のメモ
リを両データに共用するかは、上記したデータ処理回路
の処理能力およびメモリの記憶容量に応して決定すれば
よい。

一方、上記した人為的な運転操作の際に検出される前記
の各データをメモリに記録させるか否かの選択と、制御
弁操作機構の運転操作をこの記録された各データに基づ
いて自動的に行わせるか否かの選択も、上記のデータ処
理回路を通じて処理されるものとする。このため、その
データ処理回路には、データ記録指令用および自動運転
指令用の各スイッチが付属している。但しデータ記録指
令用のスイッチは、手動形式のもので差し支えないが、
自動運転指令用のスイッチは、被加工素材を取り扱う等
のために作業員の手がふさがっていることの方が多いの
で、足動形式のもの、即ちフットスイッチである方が望
ましい。従ってこのフットスイッチを採用する場合、前
記のペダルは人為的な運転操作に専用となり、フットス
イッチの足動ペダルが自動的な運転操作に専用となる。

上記のように構成された技術的手段の作用は、次の通り
である。まず制御弁操作機構のペダル、即ち前記した人
為的な運転操作に専用のペダルを踏み下げたときには、
該機構は従来と同様に、このペダルの踏下げ量とその後
におけるラムの動きに追従した揺りカムの揺動量とで操
作され、これに伴う制御弁の動作でラム昇降用エアシリ
ンダを制御して、ラムを下降させ次いで上昇させること
になる。従ってこの場合におけるラムの打撃力を所要強
さとするための強弱調整や、圧縮空気圧の過不足がその
打撃力に及ぼす影響を少なくするための補正は、当然の
こと乍ら、上記ペダルの踏み加減によって人為的に行わ
れねばならない。

そこでかかる人為的な運転操作の際、データ処理回路を
データ記録態勢に切り換えておけば、ペダルの踏下げお
よび揺りカムの揺動から検出された夫々の量的成分およ
び時間的成分が、自動運転に必要な運転操作用および補
正操作用の各データとして、該処理回路を介しメモリに
記録される。

然る後、今度は自動的な運転操作に専用なる例えば前記
フットスイッチの足動ペダルを踏み下げる等して、デー
タ処理回路をデータ再生態勢に切り換える。なおこのと
きのペダル路下げは、自動運転開始のための単なるスイ
ッチング動作を得るだけのものであるから、踏み加減を
必要としない。

このようにして自動運転開始の指令を入力すると、メモ
リの運転操作用データが再生されて運転制御部の運転操
作用油圧駆動系に与えられ、これを動作させるため、該
駆動系は、前回の人為的なペダル路下げによる場合と全
く同等の運転操作を制御弁操作機構へ加えて制御弁を動
作させ、ラムを下降させ始める。

またこのときには、メモリの補正操作用データも同時に
再生されて、補正制御部の補正操作用油圧駆動系へ与え
られる。この再生された補正操作用データは、今回新た
に検出される同様のデータと比較され、双方に差がある
ときのみ、即ち前回の人為的な運転操作時に比べて今回
の揺りカムの揺動に、圧縮空気圧の変動を原因とした時
間的な遅れ進みがあるときのみ、上記の補正操作用油圧
駆動系を動作させ、その遅れを補い或いは進みを抑制す
る方向へ制御弁の動作量を増減すべく、これに必要な補
正操作を制御弁操作機構へ加える。

従って前回の人為的な運転操作が熟練作業員による模範
的なモデル操作であり、このときに検出した運転操作用
および補正操作用の各データがメモリに記録されている
ならば、その後は、上記のモデル操作時と全く同等の運
転操作を自動的に然も繰り返し実行させることができ、
圧縮空気圧の変動がラムの打撃力に与える影響も自動的
な補正操作で回避させることができる。

次に、上記した本発明の具体的な実施例を、図面に従っ
て説明する。

まず、図示されたエアスタンプハンマの全体は、基台と
なるアンビル１上へ左右一対のフレーム２゜２を起立さ
せ、該両フレームの上端でシリンダブロック３を支持さ
せる構造となっている。このシリンダブロック３には、
縦形のラム昇降用エアシリンダ４が設けられており、こ
れのピストン５に一体化されたロッド６は、該シリンダ
の下部を貫通して上記両フレーム２，２間へ垂下され、
下端でラム７を一体的に吊持している。このラム７は、
上記両フレームの各内側面に設けたラムガイド８゜８に
沿って昇降自在とされ、該ラムの下面と前記アンビル上
のソーブロック９の上面とには、−組の鍛造上型１０ａ
と同下型１０ｂとが夫々取り付けらレテいる。一方、前
記のラム昇降用エアシリンダ４に付属する動作方向切換
用制御弁１１は、該シリンダに隣接して前記のシリンダ
ブロック３に備えられ１．垂直な弁筺１２と、弁体１３
および弁軸１４からなっている。この弁筺１２は、給気
路工５を介して圧縮空気溜等の圧縮空気源へ接続される
給気用ポート１２ａと、排気路１６を介して大気中へ開
放される排気用ポート１２ｂと、上昇用通気路１７を介
してラム昇降用エアシリンダ４の下端部内へ通じる上昇
用ポート１２ｃと、下降用通気路１８を介して同シリン
ダの上端部内へ通じる下降用ポート１２ｄとを有し、ま
た弁体１２は内部中空な鼓形であって、第２図に示した
中立位置にあるときは上記の各ポート１２ａ〜１２ｄを
いずれも閉鎖し、下降させられたときはポート１２ａ、
１２ｃ問および１２ｂ、　１２ｄ間を夫々連通させ、上
昇させられたときはポート１２ａ、　１２ｄ問および１
２ｂ、１２ｃ間を夫々連通させるようになっている。

このようなエアスタンプハンマに装備されて本発明の実
施対象となる制御弁操作機構１９は、基本的な構造に関
して公知のものと大差なく、足で踏み下げられるペダル
２０と、ラム７の動きに追従して揺動する揺りカム２１
と、中程の支軸２２で片側のフレーム２の前面に枢支さ
れたロッカーアーム２３とを備えている。上記の揺りカ
ム２１は、上端のピン２４でロッカーアーム２３の一端
に枢支されてラム７の側部傾斜面２５へ摺接する態勢に
垂下しており、その上端にはピン２４の反対側へ突出し
たカムアーム２６を一体に備えている。また上記のペダ
ル２ｏとロンカーアーム２３の他端とは、前者の踏み加
減に応して引き下げられる下部ロッド２７を介し連接さ
れ、カムアーム２６の先端と前記弁軸１４の上端とは、
上部ロッド２８と前記シリンダブロック３にピン２９で
枢支した仲介リンク３０とを介し連接されている。

かかる構造の制御弁操作機構１９に対する実施例の構成
は、大別して、運転操作用のデータ録再系Ａ＋および油
圧駆動系Ａ２からなる運転制御部と、補正操作用のデー
タ録再系Ｂｌおよび油圧駆動系Ｂ２からなる補正制御部
と、それらの両制御部に共用されるマイクロプロセッサ
等のようなデータ処理回路Ｃとでなりたっている。また
この実施例では、前記のペダル２ｏを人為的な運転操作
に専用として、自動的な運転操作に専用のペダル３２が
別に用意されている。更にこの実施例では、上記した運
転操作用油圧駆動系Ａ２が、人為操作用ペダル２０の踏
下げ量を油圧力に替えて制御弁操作機構１９へ伝えるこ
とにも兼用されており、従ってそのペダル２０ば、自動
操作用ペダル３２と共に、前記の下部ロッド２７から独
立して個々に踏下げ可能なるよう支軸３３で枢支され、
下部ロッド２７の下端は固定支点３１に支持されている
。

上記した運転操作用データ録再系Ａｌ　には、人為操作
用ペダル２０に対向して設置した運転操作用センサ３４
が備えられ、該ペダルの踏下げ動作の量的成分および時
間的成分を運転操作用データとして検出させるようにな
っている。また補正操作用データ録再系Ｂ１には、揺り
カム２１に対向して設置した補正操作用センサ３５が備
えられ、該カムの揺動の量的成分および時間的成分を補
正操作用データとして検出させるようになっている。こ
れらの各センサ３４および３５から検出された個々のデ
ータは、運転操作用および補正操作用の各油圧駆動系Ａ
２．Ｂ２へ入力されると共に、データ処゛理回路Ｃがデ
ータ記録指令用スイッチ３６の手動操作でデータ記録態
勢に切り換えられているときのみ１．同時に該回路を介
して、各センサごとに用意したメモリ３７ないし３８へ
も記録されるようになっている。

この場合における上記のデータ処理回路Ｃは、自動操作
用ペダル３２に対向してフットスイッチを構成する如く
設置された自動運転開始用スイッチ３９を備え、該ペダ
ルの踏下げによるスイッチング入力でデータ再生態勢に
切り換えられたときのみ、各メモリ３７　、３８に記録
されている運転操作用および補正操作用の各データを個
々に再生して、運転操作用および補正操作用の各油圧駆
動系Ａ２．Ｂ２へ入力するようになっている。

一方、運転操作用油圧駆動系Ａ２は、前記下部ロッド２
７の途中に介在させた複動形の油圧サーボシリンダ４０
と、該シリンダの動作方向および動作量を制御するサー
ボ弁４２およびサーボアンプ４３とからなり、且つこの
系に限って、下部ロッド２７の動作量を逐次検出する補
助センサ４４が、該ロンドの油圧サーボシリンダ４０よ
りも上方の個所に対向して備えられている。然して油圧
サーボシリンダ４０のピストン４１は、サーボ弁４２の
休止時にはストローク零の位置にあり、該弁の動作時に
は下向きに往動して、下部ロッド２７のロッカーアーム
２３から固定支点３１までの長さを実質的に短縮させる
ようになっている。またサーボアンプ４３はご前記セン
サ３４で検出され或いは前記メモリ３７から再生された
何れかの運転操作用データが入力されたとき、これに応
動してサーボ弁４２を動作させ、前記センサ４４で検出
され同じく該アンプに入力される下部ロッド２７の動作
量が上記データの量的成分と一致するまで、油圧サーボ
シリンダ４０のピストン４１を往動させるようになって
いる。従って上記ピストン４１の往動量と往動速度とは
、サーボアンプ４３へ入力される運転操作用データの量
的成分と時間的成分とで定まることになる。

これに対して補正操作用油圧駆動系Ｂ２は、前記上部ロ
ンド２８の途中に介在させた複動形の油圧サーボシリン
ダ４５と、該シリンダの動作方向および動作量を制御す
るサーボ弁４７およびサーボアンプ４８とからなってい
る。然して油圧サーボ′シリンダ４５のピストン４６は
、サーボ弁４７の休止時には、１／２ストロークの位置
でロックされた状態にあり、該弁の動作時には、その動
作方向により下向きに往動ないし上向きに復動して、上
部ロンド２８のロッカーアーム２３から仲介リンク３０
までの長さを実質的に短縮させ、或いは延長させるよう
になっている。またサーボアンプ４８は、前記メモリ３
８から再生された補正操作用データと前記センサ３５か
ら新たに検出される補正操作用データとが共に入力され
、且つ両データの時間的成分に応じて変化する量的成分
が相違しているときにのみ、その差に応動して、該両デ
ータの量的成分を一致させる方向へ、即ち前者のデータ
に比べて後者のデータの量的成分が過剰なときには油圧
サーボシリンダ４５のピストン４６を往動させ、逆に不
足するときは復動させるべく、サーボ弁４７を動作させ
るようになっている。従ってピストン４６の移動方向お
よび移動量は、上記両データ間での時間的成分に対応し
た量的成分の過不足で定まることになる。

なお上記した各油圧駆動系Ａ２．Ｂ２の油圧サーボシリ
ンダ４０．４５は、夫々のサーボ弁４２．４７を介して
、適当な油圧源４９に接続されている。

このように構成された実施例では、エアスタンプハンマ
の自動運転に先立って、まずこれに必要なデータが採取
される。このデータ採取は、熟練した作業員による制御
弁操作機構１９の人為的な運転操作をモデルとして、次
のように行われる。

いま、制御弁１１の弁体１３が図示の如く中立位置にあ
り、ラム７を上昇した位置に静止させているものとする
。この状態に於いて、人為操作用のペダル２０を作業員
が踏み下げると、その踏下げ動作の量的成分および時間
的成分が運転操作用データとしてセンサ３４で検出され
る。このデータは、サーボアンプ４３に入力されてサー
ボ弁４２を動作させ、油圧サーボシリンダ４０に往動方
向への油圧力を与えて、ピストン４１を下向きに往動さ
せる。かかるピストン４１の往動量は、下部ロッド２７
を介しセンサ４４で逐次検出されて、サーボアンプ４３
で運転操作用データの量的成分と比較され、両者一致す
るまで該ピストンを往動させ続ける。よってこのピスト
ン４１は、運転操作用データの量的成分に相当したスト
ローク分だけ、時間的成分に相当した速さで往動して、
下部ロッド２７の実質的な長さを短縮させ、該ロンドが
引き下げられたのと同様の結果を生ぜしめる。このため
ロッカーアーム２３は、その下部ロッド２７で引かれ乍
ら図面上で時計回り方向へ回動して、ピン２４で揺りカ
ム２１の全体を上昇させ、該カムに一体なカムアーム２
６の先端で上部ロンド２８を押し上げさせる。従って制
御弁１１の弁軸１４は、仲介リンク３０を介し引き上げ
られ、弁体１３を上昇させて、ポー目２ａ、１２ｄ問お
よび１２ｂ。

１２ａ間を夫々連通させる。すると、ラム昇降用エアシ
リンダ４のピストン５よりも下側に送り込まれていた圧
縮空気が、通気路１７か・ら制御弁１１のポー　ト１２
ｃ、１２ｂを経て排気路１６を通り大気中へ放出される
ため、これまでその空気圧によって上昇位置に保たれて
いたラム７は、自重で下降し始める。

然もこのときには、圧縮空気源から供給される圧縮空気
が、給気路１５から制御弁１１のポー）　１２ａ、　１
２ｄを経て通気路１８を通り、上記エアシリンダ４のピ
ストン５よりも上側へ送り込まれるため、下降し始めた
ラム７は、その空気圧で更に加速され、急速に下降して
行く。そこで、このようなラム７の下降に先立ち、鍛造
下型１０ｂ上に被加工素材（図示せず）が置かれていた
ならば、該素材はラム側の鍛造上型１０ａで打撃され、
それら両型により型鍛造されることになる。

然して上記の如く下降するラム７の被加工素材へ与える
打撃力は、制御弁１１を介してそのラム７へ下向きに加
えられる圧縮空気圧の供給量を増減することで強弱に調
整でき、且つこの供給量は、該制御弁における弁体１３
の上昇動作量に基づいてポート１２ｄをどの程度まで開
かせるかにより制御できる。またその打撃力は、圧縮空
気圧源から制御弁１１へ供給されてくる圧縮空気圧の変
動によって影響を受けるが、この影響も、上記したボー
ト１２ｄの開度を変更することで、回避できる。かかる
弁体１３の上昇動作量は、前記したペダル２０の踏下げ
量、従ってセンサ３４で検出された運転操作用データの
量的成分に対応する油圧サーボシリンダ４０のピストン
４１の往動量で決定される。よって打撃力の強弱調整と
、圧縮空気圧の変動に対する補正とは、この場合、いず
れもペダル２ｏの踏み加減によって実現される。

一方、上記の如く一旦上昇させられた制御弁１１の弁体
１３は、ラム７が被加工素材を打撃する直前でのペダル
２０の踏下げ解除と、ラム７の下降に追従した揺りカム
２１の揺動とによって下降させられる。まずペダル２０
の踏下げを解除すると、このことがセンサ３４で検出さ
れて、サーボアンプ４３を介しサーボ弁４２を復帰させ
、油圧サーボシリンダ４゜に復動方向への油圧力を与え
る。従ってこのシリンダのピストン４１は、短縮させら
れていた下部ロッド２７の実質的な長さを回復、即ち該
ロンドを押し上げる方向へ復動して、ロッカーアーム２
３を図面上で反時計回り方向へ回動させ、ピン２４を介
して揺りカム２１を下降させる。加えてラム７が上記の
如く下降するときの揺りカム２１は、仲介リンク３０お
よび上部ロンド２８を介して伝えられる弁体１３の重量
で該ラムの側部傾斜面２５へ摺接する状態に保たれよう
として、ピン２４を支点に時計回り方向へ揺動する。然
してこのような揺りカム２１の下降および揺動は、カム
アーム２６を介して上部ロンド２８を先程の押上げ量以
上に引き下げ、仲介リンク３０および弁軸１４を介して
制御弁１１の弁体１３を、当初の中立位置を越えて更に
下降させるため、今度はポート１２ａ、１２ｃ問および
１２ｂ、　１２ａ間が夫々連通させられる。するとラム
昇降用エアシリンダ４のピストン５よりも上側に送り込
まれていた圧縮空気が、通気路１８からポー）　１２ｄ
、　１２ｂを経て排気路１６を通り大気中へ放出され、
同時に、圧縮空気源から供給される圧縮空気が、給気路
１５からボート１２ａ、１２ｃを経て通気路１７を通り
上記ピストン５の下側へ送り込まれるため、ラム７は、
被加工素材を打撃した直後、上記後者の空気圧により上
昇させられ始める。このようにしてラム７が上昇し始め
ると、これの側部傾斜面２５へ摺接する揺りカム２１が
ピン２４を支点に反時計回り方向へ揺動して、カムアー
ム２６で上部ロンド２８を押し上げ、ラム７が元の上昇
位置へ戻る頃には、制御弁１１の弁体１３をも元の中立
位置まで上昇復帰させて、各ポート１２ａ〜１２ｄのい
ずれをも閉鎖させるので、ペダル２０が再度踏み下げら
れない限り、そのラム７は上昇位置で静止する。

なお上記したような揺りカム２１の揺動は、これの量的
成分および時間的成分が補正操作用データとしてセン−
！１−３５で検出され、サーボアンプ４８へ入力される
けれども、この、ときにはメモリ３８からのデータ再生
がないため、サーボ弁４７が動作するに至らず、従って
油圧サーボシリンダ４５のピストン４６は、ロックされ
た状態に保たれて上部ロッド２８に対し何等作用しない
。

ところで、上記したようなペダル２０の踏下げによって
制御弁操作機構１９が人為的に操作されるとき、データ
処理回路Ｃをスイッチ３６でデータ記録態勢に切り換え
ておけば、該ペダルの踏下げ動作からセンサ３４で検出
された運転操作用データは、サーボアンプ４３へ入力さ
れると同時に、該回路を経てメモリ３７へも記録される
。従って前記した打撃力調整や圧縮空気圧変動に対応し
て行われたペダル２０の踏み加減も、その運転操作用デ
ータに含まれて、メモリ３７へ記録されることになる。

また制御弁操作機構１９がこのように操作されるとき、
ラム７の昇降に追従した揺りカム２１の揺動からセンサ
３５で検出された補正操作用データは、データ処理回路
Ｃを経てメモリ３８へ記録される。但しこの記録される
補正操作用データは、今回の運転時における圧縮空気圧
を基準としたものである。

このようにして自動運転に必要な各データが採取された
後、その自動運転は次のようにして実現される。

まずラム７が上昇位置で静止している状態に於いて、鍛
造下型１０ｂ上へ先程と同種の被加工素材（図示せず）
を置き、次いで自動操作用のペダル３２を踏み下げる。

なおこのときのペダル路下げは、自動運転開始用スイッ
チ３９へのスイッチング動作を得るためだけのものであ
るから、踏み加減を必要としない。

このようなスイッチング動作でデータ処理回路Ｃがデー
タ再生態勢に切り換えられると、メモリ３７からは運転
操作用データが再生され、サーボアンプ４３へ入力され
る。するとこのサーボアンプ４３は、まずサーボ弁４２
を動作させ、センサ４４からも入力される下部ロッド２
７の往動量と比較し乍ら、油圧サーボシリンダ４０のピ
ストン４１を、上記した再生データの量的成分に相当す
るストローク分だけ、時間的成分に相当する速さで往動
させて、下部ロッド２７の実質的な長さを短縮させた後
、引き続き今度はサーボ弁４２を復帰させ、上記ピスト
ン４１を復動させて、短縮されていた下部ロッド２７の
実質的な長さを回復させる。よってこのときの制御弁操
作機構１９に対する運転操作は、ペダル２０の踏み加減
で人為的に行われた前回のそれと全く同様にして、自動
的に行われることになる。

また上記のようにしてデータ処理回路Ｃがデータ再生態
勢へ切り換えられたときには、同時にメモリ３８から補
正操作用データが再生され、サーボアンプ４８に入力さ
れる。更にこのサーボアンプ４８へは、今回の自動的な
運転操作に於いて揺りカム２１の揺動に、応じ新たにセ
ンサ３５で検出される補正操作用データも逐次入力され
る。

然してこの新たに検出された補正操作用データは、今回
の自動運転時に制御弁１１へ供給された圧縮空気圧が前
回のデータ採取運転時における圧縮空気圧と同一である
場合を除き、再生された補正操作用データと相違する。

即ちラム７の下降時における揺りカム２１の揺動速さは
、他の条件が同じであるとき、該ラムの下降速度、従っ
て上記の圧縮空気圧により定まり、該空気圧が高ければ
速く、低ければ遅い。かかる揺りカム２１の揺動速さは
、センサ３５で検出される補正操作用データの時間的成
分に対応した量的成分として把握され、この量的成分が
、揺動速さの速いときには大、遅いときには小となる。

そこで上記のサーボアンプ４８は、再生された補正操作
用データと新たに検出された補正操作用データとを比較
して、双方の時間的成分に対応した量的成分に差がある
ときにのみ、その差を解消させる方向にサーボ弁４７を
動作させる。このためす−ポ弁４７は、再生された補正
操作用データに比較して新たに検出された補正操作用デ
ータの量的成分が過剰なときには、油圧サーボシリンダ
４５のピストン４６をこの過剰分に相当した量だけ往動
させて上部ロッド２８の実質的な長さを短縮させること
で、制御弁１１の弁体１３の上昇動作量を減少させ、そ
の量的成分が不足するときには、ピストン４６をこの不
足分に相当した量だけ復動させて上部ロッド２８の実質
的な長さを延長させることで、弁体１３の上昇動作量を
増加させる。すると制御弁１１におけるポート１２ｄの
弁体１３による開度が、該弁体の上記した上昇動作量の
増減により変更され、通気路１８を経てエアシリンダ４
のピストン５よりも上方へ供給される圧縮空気の量が制
御されるため、ラム７の下降速度は、圧縮空気圧が高い
方へ変動しているときには遅くし、低い方へ変動してい
るときには速（するように調整される。よってこのとき
の制御弁操作機構１９に対する圧縮空気圧の変動に応じ
た補正操作は、前回におけるペダル２０の人為的な踏み
加減に代わって、全く自動的に行われることになる。

なおこの実施例におけるメモリ３７．３８に記録された
運転操作用データおよび補正操作用データは、−回の再
生で消去されることなく何回でも再生できるので、それ
らの各データに基づく制御弁操作機構１９の自動的な操
作も、自動操作用ペダル３２の単なる踏下げだけで繰り
返し実現させ得る。またメモリ３７．３８に上記の各デ
ータが記録されている状態でも、人為操作用ペダル２０
の踏下げは可能であり、この踏下げによるときは、その
記録された各データに基づかず且つ該各データに影響を
与えないで、制御弁操作機構１９の人為的な運転操作を
実現させ得る。但しこの人為操作用ペダル２０を踏み下
げる際、データ記録指令用スイッチ３６でデータ処理回
路Ｃをデータ記録態勢に切り換えておけば、その人為的
な運転操作に伴い新たに検出される運転操作用データお
よび補正操作用データで、メモリ３７．３８に記録され
ている既存の各データを更新できる。

以上の説明から明らかなように、本発明はエアスタンプ
ハンマの制御弁操作機構に対する運転操作を、まず熟練
作業員の模範的なモデル操作で人為的に行わせて、この
ときの人為操作用ペダルの踏下げ動作とラムの昇降に追
従した揺りカムの揺動とから、自動運転に必要な運転操
作用データおよび補正操作用データを検出して記録させ
、以後は再生した運転操作用データに基づいて、制御弁
操作機構の運転操作をモデル操作時と変わりなく自動的
に行わせると共に、再生した補正操作用データを基準と
して、圧縮空気圧の変動に応じた該機構の補正操作をも
自動的に行わせるようにしたものであるから、かかる本
発明によれば、当初のデータ採取時を除き、エアスタン
プハンマの自動運転を容易に実現させ得て、未熟な作業
員にも熟練した作業員によるのと全く同様の鍛造加工作
業を行わせることができ、然もデータ更新を含め、上記
した自動運転に必要な各データの検出と記録をも自動的
に処理させ得るので、自動運転に先立つ該各データの入
力作業を簡易化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したエアスタンプハンマの一部欠
截正面図、第２図はその実施例の概要を示す系統図を併
用した一部欠截拡大図である。 ４・−ラム昇降用シリンダ、７・−ラム、１１−・動作
方向切換用制御弁、１３−弁体、１４−弁軸、１９−・
−制御弁操作機構、２〇−人為操作用ペダル、２１−揺
りカム、２２−・支軸、２３−　ロッカーアーム、２５
・−ラムの側部傾斜面、２６−・・カムアーム、２７・
−下部ロッド、２８−上部ロッド、３０・−仲介リンク
、３１−固定支点、３２−　自動操作用ペダル、３３−
・ペダル支軸、３４−運転操作用センサ、３５−補正操
作用センサ、３６−データ記録指令用スイッチ、３７．
３８・−メモリ、３９−自動運転開始用スイッチ、４０
−・−運転操作用油圧サーボシリンダ、４２・−運転操
作用サーボ弁、４３−・運転操作用サーボアンプ、４４
−補助センサ、４５−補正操作用油圧サーボシリンダ、
４７−補正操作用サーボ弁、４８−補正操作用サーボア
ンプ、４９−・−油圧源、ＡＩ−・−運転操作用データ
録再系、Ａ２−運転操作用油圧駆動系、Ｂ１−補正操作
用データ録再系、Ｂ２−補正操作用油圧駆動系、Ｃ−デ
ータ処理回路 特許出願人　株式会社大谷機械製作所 代理人　谷　昇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）頭頂部のラム昇降用エアシリンダに動作方向切換
   用制御弁が付属し、且つこの制御弁には、人為操作用ペ
   ダルと、中程で枢支されたロッカーアームと、該アーム
   の一端に枢支されてラムの側部１ψ斜面へ摺接する態勢
   に垂下された揺りカムと、上記ペダルの踏下げ動作をロ
   ッカーアームの他端へ伝えるように該他端へ連接された
   下部ロンドと、揺りカム上端のカムアームの先端を上記
   制御弁の弁体へ連接させた上部ロンドとからなる制御弁
   操作機構が装備されたエアスタンプハンマに於いて、こ
   の制御弁操作機構のペダルおよび下部ロンドに関連した
   運転操作用データ録再系および運転操作用油圧駆動系か
   らなる運転制御部と、同機構の揺りカムおよび上部ロン
   ドに関連した補正操作用データ録再系および補正操作用
   油圧駆動系からなる補正制御部と、それら両制御部に共
   用されるデータ処理回路とで構成されると共に、上記ペ
   ダルは下部ロンドから独立に枢支されて該ロンドの下端
   が固定支点へ枢支されており、その運転操作用データ録
   再系には、人為的に踏み下げられる上記ペア　ダルに対
   向して踏下げ動作の量的成分および時間的成分を運転操
   作用データとして検出する運転操作用センサが、補正操
   作用データ録再系には、ラムの昇降に従い揺動する上記
   揺りカムに対向して揺動の量的成分および時間的成分を
   補正操作用データとして検出する補正操作用センサが夫
   々備えられると共に、それらの各センサには、検出した
   運転操作用および補正操作用の各データを上記のデータ
   処理回路を介して記録し且つ再生するメモリが用意され
   、運転操作用油圧駆動系は、上記した下部ロンドの一部
   をなして該ロンドの長さを実質的に短縮させる方向へ往
   動し回復させる方向へ復動する油圧サーボシリンダと、
   このシリンダの動作方向および動作量を制御するサーボ
   弁と、上記の運転操作用センサで検出され或いはメモリ
   より再生された何れか一方の運転操作用データに応動し
   てそのサーボ弁を動作させるサーボアンプとからなり、
   補正操作用油圧駆動系は、上記した上部ロンドの一部を
   なして該ロンドの長さを実質的に短縮させる方向へ往動
   し或いは延長させる方向へ復動する油圧サーボシリンダ
   と、このシリンダの動作方向および動作量を制御するサ
   ーボ弁と、メモリより再生された補正操作用データに比
   較して上記の補正操作用センサから新たに検出される補
   正操作用データが相違するときのみ、この相違を解消さ
   せる方向へ上記後者のサーボ弁を動作させるサーボアン
   プとからなり、更に前記のデータ処理回路には、該回路
   をデータ記録態勢に切り換える手段とデータ再生態勢に
   切り換える手段とが備えられていることを特徴とするエ
   アスタンプハンマの自動運転装置。