JP5087353B2

JP5087353B2 - バネ製品製造ライン

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Publication number: JP5087353B2
Application number: JP2007242827A
Authority: JP
Inventors: 一博河野; 康弘安達; 博紀渡邉; 典男高橋
Original assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: US20100212134A1; WO2009038133A1; US8561279B2; CA2699726C; CA2699726A1; JP2009072806A

Description

本発明はバネ製造ラインに関し、特に、バネ製品を製造する型装置の交換が容易なバネ製造ラインに関する。

スタビライザバーは、車両の左右の懸架装置を連結することにより、前記車両のローリングを防止するためのものであるが、車両の下面に配置されたディファレンシャルギアやプロペラシャフトなどの部品との干渉を避けるために、棒状のバネ素材を複雑な３次元形状に屈曲させることにより、製造される。

バネ素材を３次元形状に屈曲させるには型装置が使用される。型装置には、バネ素材を油圧によって曲げ加工する複数の成形ユニットとこれらの成形ユニットを制御する制御ユニットとが設けられ、前記制御ユニットによって各成形ユニットを所定の順序で作動させることにより、バネ素材を所定の形状に屈曲させてスタビライザバーとする。

しかしながら、車種が異なると、ディファレンシャルギアやプロペラシャフトなどの部品の配置も異なるから、スタビライザバーの形状もそれに応じて変える必要がある。

したがって、スタビライザバーの製造ラインでは、成形ユニットの形態や配置の異なる複数の型装置を用意しておき、異なる形状のスタビライザバーを製造するときは、型装置を前記スタビライザバーの形状に応じたものに交換する必要があった。

しかしながら、型装置を交換するときには、前記型装置において各成形ユニットを駆動する油圧ラインおよび空気圧ラインなどを、スタビライザバーの製造の際に前記型装置が装着されるスタンド（基台）から切り離し、次いで前記型装置をスタンドに固定しているロック機構を解除してから、前記型装置をクレーンで吊り上げて待機用のスタンドに移送する必要があった。

したがって、型装置の交換は手間を要する作業であった。特に、単一のラインで複数種のスタビライザバーを製造する場合においては、たとえば２時間程度の短い間隔で型装置を交換する必要があるから、型装置の交換に手間を要するという問題は深刻であった。

前記問題を解決したスタビライザバーの製造装置として、台状の装置本体に複数の取り付け台を位置調整可能に配設し、成形ユニットを夫々の取り付け台に固定し、前記取り付け台を位置調整することにより、成形ユニットの位置を調整できるようにしたスタビライザバー成形装置が提案された（特許文献１）。
特開平１０−１７５０３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスタビライザバー成形装置においても、成形ユニットを交換するときは取り付け台から脱着して待機用のスタンドにクレーン等で移送する必要があったから、成形ユニットの交換を容易にするという目的は完全には達成できなかった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、型装置そのものを容易に交換できるスタビライザバー製造ラインの提供を目的としている。

請求項１に記載の発明は、基台に装着された型装置によってバネ素材を塑性加工してバネ製品とする製造エリアと、型装置を基台から脱着して交換する型装置交換エリアと、型装置が装着された基台を製造エリアと型装置交換エリアとの間で搬送する型装置搬送手段とを有し、前記型装置は、バネ素材を流体圧によって曲げ加工する複数の成形ユニットを備え、前記基台は、前記型装置の備える成形ユニットに圧力流体を供給するとともに、前記成形ユニットの夫々に対して着脱可能に設けられた流体圧ラインを備え、前記基台の前記型装置への前記流体圧ラインの脱着および装着は、前記型装置交換エリアにおいて行うことを特徴とするバネ製品製造ラインに関する。

請求項１に記載のバネ部品製造ラインにおいては、製造エリアにおいてそれまで使用していた型装置を基台ごと型装置搬送手段で型装置交換エリアに移動させ、型装置交換エリアに待機させていた新たな型装置を製造エリアに移動させることにより、製造エリアにおいて型装置を交換することができる。

また、製造エリアでは型装置を基台から脱着させることはなく、したがって基台に設けられた流体圧ラインの型装置への装着、脱着も行われない。基台からの型装置の脱着、装着、および型装置への流体圧ラインの装着、脱着は型装置交換エリアで行う。

請求項２に記載の発明は、前記型装置搬送手段は、基台に装着された型装置を複数台載置可能な台車と、前記台車が走行する走行路とを備えることを特徴とする請求項１に記載のバネ製品製造ラインに関する。

請求項２に記載のバネ製品製造ラインにおいては、製造エリアにおいて型装置を交換するときは、型装置交換エリアで基台に載置され、流体圧ラインが挿着された新たな型装置が台車に載置される。そして、前記台車が走行路上を走行して製造エリアまで移動する。前記台車が製造エリアに到着したら、それまで製造エリアで使用していた型装置を基台ごと前記台車に載置する。次に、それまで台車に載置されていた新たな型装置を基台ごと製造エリアに移動させる。

請求項３の発明は、前記製造エリアで製造されたバネ製品を焼入れ、焼き戻しする熱処理手段を備える請求項１又は２に記載のバネ製品製造ラインに関し、請求項４に記載の発明は、前記製造エリアで製造されるバネ製品は自動車用スタビライザバーである請求項１〜３の何れか１項に記載のバネ製品製造ラインに関する。

以上説明したように請求項１に記載の発明においては、製造エリアと型装置交換エリアとの間で型装置を型装置搬送手段によって基台ごと移動させることにより、製造エリアにおける型装置の交換が行われる。そして、流体圧ラインの装着、脱着のように時間を要する作業は製造エリアでは行われない。したがって、製造エリアにおける型装置の交換を短時間で行うことができる。

請求項２に記載の発明においては、製造エリアと型装置交換エリアとの間で台車を１往復させるだけで製造エリアにおける型装置の交換を完了させることができる。したがって、請求項１に記載のバネ製品製造ユニットに比較して更に短時間で型装置の交換を行うことができる。

請求項３に記載の発明においては、前述のように製造エリアにおける型装置の交換を短時間で行うことができるから、単一のラインでの複数種のスタビライザバーを製造する場合に好適に使用される。

１．実施形態１
以下、本発明に係るバネ製品製造ラインの一例であるスタビライザバー製造ラインについて以下に説明する。

実施形態１に係るスタビライザバー製造ライン１は、図１および図２に示すように、スタビライザバー製造装置５が据え付けられ、本発明におけるバネ製品の一例であるスタビライザバーＳを製造する製造エリア２と、スタビライザバー製造装置５の備える型装置５０を基台５２から脱着し、新たな型装置５０と交換する型装置交換エリア３と、製造エリア２と型装置交換エリア３との間でスタビライザバー製造装置５を搬送する型装置搬送手段である型装置搬送ライン４とを備える。

図１及び図２に示すように、スタビライザバー製造ライン１には、棒状の素材であるバネ鋼線の両端を鍛圧したものを加熱する加熱炉６が製造エリア２に隣接して設けられ、加熱炉６で加熱されたバネ鋼線をスタビライザバー製造装置５で曲げ加工して製造されたスタビライザバーＳを焼入れ油で焼入れする焼入れ槽７が製造エリア２および型装置搬送ライン４との下方に設けられている。更に、焼入れ槽７で焼入れしたスタビライザバーＳを洗浄する洗浄装置８および洗浄装置８で洗浄したスタビライザバーＳを焼戻しする焼戻し炉９が焼入れ槽２に隣接して設けられている。また、加熱炉６で加熱されたバネ鋼線をスタビライザバー製造装置５に供給するとともに、スタビライザバー製造装置５で製造されたスタビライザバーＳを焼入れ投入装置１０に受け渡す受渡ロボット１１が、製造エリア２と加熱炉６との間に設けられている。

製造エリア２には、スタビライザバー製造装置５が装着される台座２１が型装置搬送ライン４に沿って３個設けられている。台座２１の上面には、型装置搬送ライン４で製造エリア２に搬送されたスタビライザバー製造装置５を所定位置まで移動させる軌条２２およびスタビライザバー製造装置５を前記所定位置に固定する固定装置（図示せず。）が設けられている。

型装置搬送ライン４は、図１〜図４に示すように、軌条４０と、軌条４０を走行する台車４２とからなる。図１および図３に示すように、台車４２の上面にはスタビライザバー製造装置５が搭載される製造装置搭載エリア４４が２箇所設けられている。製造装置搭載エリア４４には、軌条４０に対して直交するとともに、スタビライザバー製造装置５が走行する軌条４６と、台車４２が走行中にスタビライザバー製造装置５が軌条４６上を転動しないように固定する固定装置（図示せず）とが設けられている。

スタビライザバー製造装置５は、図２〜図４に示すように、バネ鋼線を所定の形状に湾曲させてスタビライザバーＳとする型装置５０と、型装置５０が装着、脱着される基台５２とを備える。なお、図４において（Ａ）は、型装置５０を基台５２に装着した状態を、同図において（Ｂ）は、型装置５０を基台５２から脱着したところを示す。

型装置５０は、図５に示すように、基板５１と、基板５１上においてバネ鋼線を所定の形状に屈曲させてスタビライザバーＳとする成形ユニット５４と、成形ユニット５４を基板５１上で位置決めする位置決めユニット５６、５８とを有する。

成形ユニット５４は、冶具５３と、冶具５３を所定の方向に移動させてバネ鋼線を屈曲させる油圧シリンダ５５とを備える。また、位置決めユニット５６は、油圧シリンダ５７によって駆動され、位置決めユニット５８は油圧シリンダ５９で駆動される。

基台５２は、図２〜図５に示すように、軌条４６上を走行する台車部６０と、台車部６０の上端に油圧シリンダ５５、５７、５９に圧力油を供給する圧力流体供給ラインである油圧ホース６２と、油圧ホース６２の開閉を制御して成形ユニット５４を所定の順序で作動させる油圧制御弁６４と、油圧制御弁６４および油圧ホース６２を介して油圧シリンダ５５、５７、５９に圧力油を供給する油圧元配管６６とを備える。油圧ホース６２は端部に設けられたワンタッチカプラ６３によって油圧シリンダ５５、５７、５９に接続される。また、油圧元配管６６の先端には、製造エリア２に設けられた油圧供給源（図示せず。）に接続するための元接続カプラ６７が設けられている。

以下、スタビライザバー製造ライン１の作用について説明する。

スタビライザバー製造ライン１においては、予め所定の形状に両端が鍛圧されたバネ鋼線は、加熱炉６で加熱される。加熱炉６で十分に加熱されたバネ鋼線は、位置決め装置（図示せず。）で端部の位相角度などの位置決めがされた後、受渡ロボット１１によってスタビライザバー製造装置５に移送される。前記バネ鋼線は、スタビライザバー製造装置５において成形ユニット５４によって所定の形状に屈曲されてスタビライザバーＳとされる。

このようにして製造されたスタビライザバーＳは、受渡ロボット１１によって直ちに焼入れ投入装置１０に送られ、焼入れ投入装置１０によって焼入れ槽７に投入されて焼入れされる。焼入れ槽７で焼入れされたスタビライザバーＳは、洗浄装置８で洗浄され、焼戻し炉９で焼戻しされる。

形態の異なるスタビライザバーＳを製造するときは、スタビライザバー製造装置５を異なる型装置５０を備えるものに交換する必要がある。以下、スタビライザバー製造装置５の交換手順について説明する。

製造エリア２でスタビライザバーＳを製造するのと平行して、型装置交換エリア３では、新たな型装置５０を基台５２に装着し、油圧ホース６２を型装置５０における油圧シリンダ５５、５７、５９に接続し、製造エリア２において、油圧元配管６６を油圧供給源に、電力供給ライン（図示せず。）を電源に接続するだけでスタビライザバー製造装置５を使用できる状態にする。

製造エリア２でそれまで使用していたスタビライザバー製造装置５Ａを交換するときは、図６（Ａ）に示すように、型装置交換エリア３で全ての準備を終えた新たなスタビライザバー製造装置５Ｂを、台車４２の２箇所の製造装置搭載エリア４４のうちの１つに搭載する。そして、この台車４２を型装置交換エリア３から製造エリア２に向かって走行させる。そして、製造エリア２における交換しようとするスタビライザバー製造装置５Ａが装着された台座２１に空いたほうの製造装置搭載エリア４４が隣接する位置で、前記台車４２を停車させる。

次に、図６（Ｂ）に示すように、スタビライザバー製造装置５Ａを、台座２１上の軌条２２上を矢印ａに沿って走行させて台車４２における空いたほうの製造装置搭載エリア４４に載置し、固定する。

スタビライザバー製造装置５Ａを台車４２に固定したら、図６（Ｃ）に示すように台車４２を矢印ｂの方向に移動させ、スタビライザバー製造装置５Ｂが製造エリア２の台座２１に隣接したところで台車４２を停止させる。そして、図６（Ｄ）に示すようにスタビライザバー製造装置５Ｂを台座２１上に移動させ、所定位置で固定する。

図１は、実施形態１に係るスタビライザバー製造ラインの全体的な構成を示す平面図である。図２は、図１に示すスタビライザバー製造ラインの備える製造エリアの構成を示す側面図である。図３は、図１に示すスタビライザバー製造ラインの備えるスタビライザバー製造装置における台車部の構成を示す斜視図である。図４は、前記スタビライザバー製造装置において型装置を基台に装着、および基台から脱着した様子を示す説明図である。図５は、前記スタビライザバー製造装置の備える型装置の構成を示す平面図である。図６は、製造エリアにおけるスタビライザバー製造装置の交換手順を示す説明図である。

符号の説明

１スタビライザバー製造ライン
２製造エリア
３型装置交換エリア
４型装置搬送ライン
５スタビライザバー製造装置
５Ａスタビライザバー製造装置
５Ｂスタビライザバー製造装置
６加熱炉
７焼入れ槽
８洗浄装置
９焼戻し炉
１０焼入れ投入装置
１１受渡ロボット
２１台座
２２軌条
４０軌条
４２台車
４４製造装置搭載エリア
４６軌条
５０型装置
５１基板
５２基台
５３冶具
５４成形ユニット
５５油圧シリンダ
５６位置決めユニット
５７油圧シリンダ
５８位置決めユニット
５９油圧シリンダ
６０台車部
６２油圧ホース
６３ワンタッチカプラ
６４油圧制御弁
６６油圧元配管
６７元接続カプラ

Claims

基台に装着された型装置によってバネ素材を塑性加工してバネ製品とする製造エリアと、型装置を基台から脱着して交換する型装置交換エリアと、型装置が装着された基台を製造エリアと型装置交換エリアとの間で搬送する型装置搬送手段とを有し、
前記型装置は、バネ素材を流体圧によって曲げ加工する複数の成形ユニットを備え、
前記基台は、前記型装置の備える成形ユニットに圧力流体を供給するとともに、前記成形ユニットの夫々に対して着脱可能に設けられた流体圧ラインを備え、
前記基台の前記型装置への流体圧ラインの脱着および装着は、前記型装置交換エリアにおいて行うことを特徴とするバネ製品製造ライン。
前記型装置搬送手段は、基台に装着された型装置を複数台載置可能な台車と、前記台車が走行する走行路とを備えることを特徴とする請求項１に記載のバネ製品製造ライン。
前記製造エリアで製造されたバネ製品を焼入れ、焼き戻しする熱処理手段を備える請求項１又は２に記載のバネ製品製造ライン。
前記製造エリアで製造されるバネ製品は自動車用スタビライザバーである請求項１〜３の何れか１項に記載のバネ製品製造ライン。