在制造汽車(chē)、摩托車(chē)等的內(nèi)燃機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)時(shí),首先,通過(guò)熱鍛工序來(lái)制造在軸部的一端側(cè)一體地形成有傘部的氣門(mén)的概略形狀,之后,通過(guò)冷卻工序?qū)㈠懺鞖忾T(mén)冷卻至馬氏體相變開(kāi)始溫度以下的規(guī)定溫度而提高硬度,之后進(jìn)行除去殘余應(yīng)力并使組織微細(xì)化而賦予韌性等的熱處理(回火)工序,最后,進(jìn)行切削、磨削等機(jī)械加工工序。
本發(fā)明涉及鍛造氣門(mén)的冷卻方法以及裝置,用于制造這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的生產(chǎn)線上的、在熱鍛工序后、熱處理工序前進(jìn)行的氣門(mén)的冷卻工序。
背景技術(shù):
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載有一種鍛壓裝置,其構(gòu)成為,由鐓鍛機(jī)成型(熱鍛)的一次成型工件通過(guò)輸送機(jī)輸送而搬入鍛壓主體,由該鍛壓主體成型的二次成型工件通過(guò)冷卻用輸送機(jī)輸送,而隨機(jī)地收納到接收箱中,二次成型工件在由冷卻用輸送機(jī)輸送時(shí)被冷卻。
詳細(xì)來(lái)說(shuō),由鍛壓主體成型的二次成型工件即氣門(mén),在由冷卻用輸送機(jī)輸送至接收箱為止的期間,通過(guò)與大氣接觸而自然冷卻。但是,在自然冷卻中,冷卻效率較差,無(wú)法充分地冷卻氣門(mén),因此需要在將氣門(mén)放入接收箱的狀態(tài)下,例如通過(guò)使用風(fēng)扇進(jìn)行氣冷來(lái)使氣門(mén)冷卻至馬氏體相變開(kāi)始溫度以下的規(guī)定溫度,非常麻煩。
另一方面,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有在非氧化性氛圍的連續(xù)加熱處理爐中、能夠在與加熱室相連續(xù)的冷卻室中高效地冷卻被加熱構(gòu)件的冷卻方法以及裝置。
詳細(xì)來(lái)說(shuō),在與連續(xù)爐的加熱室相連續(xù)的、由循環(huán)冷卻水的水冷套包圍的冷卻室中,在該冷卻室的底面敷設(shè)有熱傳遞率較高的碳質(zhì)板,并且金屬制網(wǎng)眼的輸送帶被配設(shè)成在上述碳質(zhì)板上接觸移動(dòng),載放在輸送帶上的加熱后的制品的熱經(jīng)由輸送帶以及碳質(zhì)板被水冷套吸熱。
尤其是,輸送帶上的制品通過(guò)循環(huán)供給有冷卻水的水冷套被間接地水冷,因此與自然冷卻、風(fēng)扇冷卻相比,可以認(rèn)為冷卻效果更優(yōu)異。但是,在水冷套與制品之間隔有輸送帶以及碳質(zhì)板這兩個(gè)部件,與此相應(yīng),水冷套的吸熱被抑制而冷卻效果無(wú)法提高。此外,為了提高冷卻效果,將冷卻室的全長(zhǎng)增長(zhǎng)即可,但設(shè)備空間會(huì)相應(yīng)地變長(zhǎng)。
因此,通過(guò)使輸送帶以非常緩慢的速度(每分鐘125mm)移動(dòng),由此實(shí)現(xiàn)設(shè)備空間的緊湊化以及制品的冷卻效果的提高。并且,載放有制品的輸送帶在全長(zhǎng)6.5m的冷卻室內(nèi)移動(dòng)大約1小時(shí)(準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)為52分鐘),能夠?qū)?00℃的制品溫度降低至150℃。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002-273539(參照段落0014、0015、0016、圖1、2)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2007-17100(參照段落0011~0018、圖1、2)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
制造這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的生產(chǎn)線由熱鍛工序、冷卻工序、熱處理(回火)工序、機(jī)械加工工序等構(gòu)成,氣門(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間受到基于各工序的循環(huán)時(shí)間中最慢的循環(huán)時(shí)間的時(shí)間的影響,但是在以往,作為冷卻工序能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間較慢,因此存在無(wú)法充分縮短氣門(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明人在新開(kāi)發(fā)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的制造工序中的熱鍛工序后、熱處理(回火)工序前進(jìn)行的氣門(mén)的冷卻工序中采用的冷卻方法以及裝置時(shí),關(guān)注到冷卻效果(800℃降低至150℃)在一定程度上較優(yōu)異的專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的冷卻裝置。
但是,雖然為了充分地冷卻氣門(mén)而需要減慢載放有氣門(mén)的輸送帶的移動(dòng)速度,但在將800℃的氣門(mén)的溫度降低至150℃就花費(fèi)大約1小時(shí)(冷卻速度為大約0.18℃/sec、非常慢、冷卻能力較低)的情況下,作為氣門(mén)的冷卻工序能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),無(wú)法帶來(lái)氣門(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間的縮短。
因此,本發(fā)明人考慮到如下的新方法:不像專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣使載放有氣門(mén)的輸送帶相對(duì)于水冷套(冷卻水路)接觸移動(dòng),而是使氣門(mén)自身在沿著被水冷的氣門(mén)輸送路滑動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行輸送。尤其是,關(guān)注到輸送對(duì)象即氣門(mén)特有的形狀、即氣門(mén)的傘表為具有一定程度的大小(面積)的平滑面這一點(diǎn),并考慮到:如果能夠在保持氣門(mén)的傘表與氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)不變的狀態(tài)下輸送氣門(mén),則氣門(mén)的熱從其傘表直接被氣門(mén)輸送路(冷卻用配水管)吸熱,因此冷卻裝置的冷卻能力格外提高。
而且,為此,在對(duì)上下顛倒載放于氣門(mén)輸送路的氣門(mén)的軸部作用氣門(mén)輸送用的橫向載荷的情況、即沿橫向推壓氣門(mén)軸部的情況下,需要使氣門(mén)能夠不傾倒地滑動(dòng),但本發(fā)明人關(guān)注到氣門(mén)的重心處于氣門(mén)軸部的靠近傘部的部位,并考慮到:如果使氣門(mén)軸部的橫向載荷所作用的位置盡可能靠近傘部,則氣門(mén)能夠在不傾倒而保持上下顛倒的姿態(tài)不變的狀態(tài)下順暢地滑動(dòng),即能夠在保持氣門(mén)的傘表與氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的同時(shí)輸送氣門(mén)。
此外,考慮到:如果在保持氣門(mén)的傘表與氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的同時(shí)將氣門(mén)以規(guī)定間隔排列成一列而進(jìn)行間歇輸送,則能夠?qū)Χ鄠€(gè)氣門(mén)連續(xù)地進(jìn)行冷卻處理,能夠縮短對(duì)氣門(mén)進(jìn)行冷卻處理的時(shí)間間隔、即冷卻工序的能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間,由此能夠?qū)忾T(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間的縮短做出足夠貢獻(xiàn)。
而且,制作了樣機(jī),并對(duì)其有效性進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果,確認(rèn)到是有效的,從而得到此次的專(zhuān)利申請(qǐng)。
本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)且基于本發(fā)明人的上述見(jiàn)解而完成的,其目的在于提供冷卻能力優(yōu)異并且能夠大幅度縮短循環(huán)時(shí)間的鍛造氣門(mén)的冷卻方法以及裝置。
用于解決課題的手段
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,第1實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻方法的特征在于,在沿著被水冷的平坦的直線狀的氣門(mén)輸送路輸送熱鍛氣門(mén)時(shí),氣門(mén)的熱被氣門(mén)輸送路吸熱而氣門(mén)被逐漸冷卻,在該鍛造氣門(mén)的冷卻方法中,
將向上述氣門(mén)輸送路以其傘表與該氣門(mén)輸送路接觸的方式搬入、載放的熱鍛氣門(mén)的軸部的靠近傘部的部位沿橫向推壓而使其朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,且將之前朝前方滑動(dòng)了的氣門(mén)的軸部的靠近傘部的部位沿橫向推壓而使其進(jìn)一步朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,將朝上述氣門(mén)輸送路依次搬入的氣門(mén)、與其搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)而依次在保持為其傘表與該氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,第3實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置的特征在于,具備:平坦的直線狀的氣門(mén)輸送路,設(shè)置于在內(nèi)部流動(dòng)冷卻水的水平地配設(shè)的配水管的上側(cè)面;以及
氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu),鄰接地配置在上述配水管的側(cè)方,將向上述氣門(mén)輸送路以其傘表與該氣門(mén)輸送路接觸的方式搬入、載放的熱鍛氣門(mén)的軸部的靠近傘部的部位沿橫向推壓而使其朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,且將之前朝前方滑動(dòng)了的氣門(mén)的軸部的靠近傘部的部位沿橫向推壓而使其進(jìn)一步朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,將朝上述氣門(mén)輸送路依次搬入的氣門(mén)、與其搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)而依次在保持為其傘表與該氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔排列成一列而進(jìn)行間歇輸送,
在該鍛造氣門(mén)的冷卻裝置中構(gòu)成為,
在上述氣門(mén)輸送路的兩側(cè)設(shè)置有限制所輸送的氣門(mén)的傘部朝該氣門(mén)輸送路寬度方向移動(dòng)的傘部引導(dǎo)件,
上述氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)具備帶齒滑板,該帶齒滑板為沿著上述氣門(mén)輸送路的長(zhǎng)條板狀,在其面向該氣門(mén)輸送路的側(cè)緣部設(shè)置有氣門(mén)的軸部卡合用的切口以等間距連續(xù)的梳齒,該帶齒滑板能夠在上述氣門(mén)輸送路的寬度方向以及前后方向上分別進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作,
與氣門(mén)朝上述氣門(mén)輸送路的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián),上述帶齒滑板反復(fù)進(jìn)行如下的一系列的箱狀動(dòng)作:沿上述氣門(mén)輸送路的寬度方向前進(jìn)而使其梳齒與氣門(mén)軸部卡合,沿前后方向前進(jìn)規(guī)定間距而使與其梳齒卡合的氣門(mén)朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,沿寬度方向后退而解除其梳齒與氣門(mén)軸部的卡合,最后沿前后方向后退規(guī)定間距而返回到原來(lái)的位置。
(作用)在軸部的一端側(cè)一體地形成有傘部的熱鍛氣門(mén)中,具有一定程度的面積的傘表由平滑面形成,并且氣門(mén)的重心處于氣門(mén)軸部的靠近傘部的部位。因此,在傘表與氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的氣門(mén)、即將傘部上下顛倒而載放于氣門(mén)輸送路的氣門(mén)中,當(dāng)沿橫向推壓氣門(mén)的重心附近、即氣門(mén)軸部中的靠近傘部的部位時(shí),氣門(mén)不會(huì)傾倒而沿著氣門(mén)輸送路順暢地滑動(dòng)。
即,當(dāng)離氣門(mén)的重心的距離較近的、氣門(mén)軸部中的靠近傘部的部位由與該氣門(mén)軸部卡合的帶齒滑板的梳齒沿橫向推壓時(shí),氣門(mén)不會(huì)傾倒而在保持了上下顛倒的形態(tài)不變的狀態(tài)下朝被推壓的方向順暢地滑動(dòng)。尤其是,在氣門(mén)輸送路的兩側(cè)設(shè)置有限制所輸送的氣門(mén)的傘部朝氣門(mén)輸送路寬度方向移動(dòng)的傘部引導(dǎo)件,因此帶齒滑板與氣門(mén)朝氣門(mén)輸送路的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián),反復(fù)進(jìn)行“沿氣門(mén)輸送路的寬度方向前進(jìn)而使其梳齒與氣門(mén)軸部卡合→沿前后方向前進(jìn)規(guī)定間距而使與其梳齒卡合的氣門(mén)朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離→沿寬度方向后退而解除其梳齒與氣門(mén)軸部的卡合→沿前后方向后退規(guī)定間距而返回到原來(lái)的位置”這一系列的箱狀動(dòng)作,由此搬入至氣門(mén)輸送路的氣門(mén)不會(huì)從氣門(mén)輸送路脫離,在保持為其傘表與氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的同時(shí)在氣門(mén)輸送路上以規(guī)定間隔排列成一列而順暢地進(jìn)行間歇輸送。
另外,帶齒滑板的梳齒沿橫向推壓氣門(mén)軸部的靠近傘部的部位而使氣門(mén)滑動(dòng),但梳齒推壓的位置也取決于傘徑,優(yōu)選盡量為氣門(mén)軸部的靠近傘部的位置。
而且,在被水冷的氣門(mén)輸送路上間歇輸送熱鍛氣門(mén)時(shí),氣門(mén)的熱被與氣門(mén)的傘表接觸的氣門(mén)輸送路有效地吸熱。尤其是,熱容量較大的氣門(mén)傘部的熱被氣門(mén)輸送路有效地吸熱。
此外,朝氣門(mén)輸送路搬入的熱鍛氣門(mén)為,與氣門(mén)的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)地依次以規(guī)定間隔排列成一列而進(jìn)行間歇輸送,因此在冷卻裝置中能夠進(jìn)行多個(gè)氣門(mén)的連續(xù)的冷卻處理,在冷卻工序中對(duì)氣門(mén)依次進(jìn)行冷卻處理的時(shí)間間隔、即冷卻工序的能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間變短。
在第2實(shí)施方式中,其特征在于,在上述第1實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻方法中,上述氣門(mén)輸送路的上方由氣冷套覆蓋,在上述氣門(mén)輸送路上被間歇輸送的氣門(mén)的熱由在上述氣冷套內(nèi)生成的空氣流動(dòng)吸熱。
在第4實(shí)施方式中,其特征在于,在上述第3實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置中,上述氣門(mén)輸送路由生成從下方朝向上方的空氣流動(dòng)的裙?fàn)畹臍饫涮赘采w,并且,
在上述氣門(mén)輸送路的上方規(guī)定位置設(shè)置有軸部引導(dǎo)件,該軸部引導(dǎo)件由支承于上述氣冷套且沿著該氣門(mén)輸送路延伸的一對(duì)長(zhǎng)條桿構(gòu)成,限制所輸送的氣門(mén)的軸部朝上述氣門(mén)輸送路寬度方向移動(dòng)。
(作用)在氣門(mén)輸送路上間歇輸送熱鍛氣門(mén)時(shí),氣門(mén)的熱被氣門(mén)輸送路吸熱,并且被氣冷套內(nèi)的空氣流動(dòng)吸熱。即,熱容量較大的氣門(mén)傘部的熱主要被氣門(mén)輸送路吸熱,熱容量較小的氣門(mén)軸部的熱主要被氣冷套內(nèi)的空氣流動(dòng)吸熱。
此外,在氣門(mén)輸送路上間歇輸送熱鍛氣門(mén)時(shí),氣門(mén)的傘部由傘部引導(dǎo)件引導(dǎo),并且氣門(mén)的軸部由軸部引導(dǎo)件引導(dǎo),因此朝氣門(mén)輸送路搬入的熱鍛氣門(mén)在保持為其傘表與氣門(mén)輸送路接觸的形態(tài)的同時(shí)在氣門(mén)輸送路上以規(guī)定間隔排列成一列而被更順暢地間歇輸送。
在第5實(shí)施方式中,其特征在于,在上述第4實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置中,
分別設(shè)置有上述氣門(mén)輸送路的一對(duì)配水管鄰接地并排設(shè)置,與上述氣門(mén)輸送路分別對(duì)應(yīng)的上述氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)隔著上述一對(duì)配水管配置,
在上述一對(duì)氣門(mén)輸送路上分別設(shè)置有上述傘部引導(dǎo)件,并且分別設(shè)置有支承于覆蓋該一對(duì)氣門(mén)輸送路雙方的單一的氣冷套的上述軸部引導(dǎo)件,
上述一對(duì)氣門(mén)輸送路為,氣門(mén)的輸送方向相互反向,一方構(gòu)成為去路用氣門(mén)輸送路,另一方構(gòu)成為回路用氣門(mén)輸送路,并且在上述去路用氣門(mén)輸送路的出口附近設(shè)置有氣門(mén)移載機(jī)構(gòu),該氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)將上述去路用氣門(mén)輸送路的出口的氣門(mén)朝上述回路用氣門(mén)輸送路的入口移載。
(作用)氣門(mén)輸送路由鄰接地并排設(shè)置的去路用輸送路與回路用輸送路構(gòu)成,因此氣門(mén)輸送路的全長(zhǎng)較長(zhǎng),相應(yīng)地冷卻能力優(yōu)異,并且能夠?qū)⒗鋮s裝置的設(shè)置空間縮短至氣門(mén)輸送路的全長(zhǎng)的大約一半。
在第6實(shí)施方式中,其特征在于,在上述第5實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置中,
在上述去路用氣門(mén)輸送路的入口附近設(shè)置有朝該入口依次搬入氣門(mén)的氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu),在上述回路用氣門(mén)輸送路的出口附近設(shè)置有將該出口的氣門(mén)依次搬出的氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu),并且,
上述去路用氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)對(duì)氣門(mén)的間歇輸送、上述氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)對(duì)氣門(mén)的移載、上述回路用氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)對(duì)氣門(mén)的間歇輸送以及上述氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)對(duì)氣門(mén)的搬出,分別與上述氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)對(duì)氣門(mén)的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)。
(作用)去路用氣門(mén)輸送路上的氣門(mén)的間歇輸送、從去路用氣門(mén)輸送路的出口朝回路用氣門(mén)輸送路的入口的氣門(mén)的移載、回路用氣門(mén)輸送路上的氣門(mén)的間歇輸送以及從回路用氣門(mén)輸送路的出口的氣門(mén)的搬出的全部動(dòng)作,都與氣門(mén)朝去路用氣門(mén)輸送路的入口的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)地同時(shí)進(jìn)行,由此從鍛造氣門(mén)朝冷卻裝置的搬入起到冷卻處理完畢而氣門(mén)從冷卻裝置搬出為止被順暢地進(jìn)行。
在第7實(shí)施方式中,其特征在于,在上述第3實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置中,
上述傘部引導(dǎo)件通過(guò)緊固螺栓固定于設(shè)置在上述配水管的兩側(cè)的配水管保持框上表面,設(shè)置于上述傘部引導(dǎo)件的螺栓貫通孔由在與上述氣門(mén)輸送路正交的方向上較長(zhǎng)的長(zhǎng)孔構(gòu)成。
(作用)如果松緩緊固螺栓,則能夠?qū)悴恳龑?dǎo)件沿氣門(mén)輸送路的寬度方向移動(dòng),因此能夠?qū)悴恳龑?dǎo)件間的距離調(diào)整為與所輸送的氣門(mén)的傘徑相匹配。
在第8實(shí)施方式中,其特征在于,在上述第4實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置中,
在構(gòu)成上述軸部引導(dǎo)件的一對(duì)長(zhǎng)條桿的長(zhǎng)度方向多個(gè)部位,以正交的方式分別固定有在前端側(cè)形成有外螺紋部的橫桿,貫通了設(shè)置在上述氣冷套的在寬度方向上對(duì)置的立壁上的貫通孔的上述外螺紋部中的、隔著上述貫通孔的部位所配置的內(nèi)外一對(duì)螺母部件夾持上述貫通孔周緣部,由此將上述長(zhǎng)條桿分別以懸臂狀固定于上述立壁。
(作用)通過(guò)松緩配置于橫桿的外螺紋部的內(nèi)外一對(duì)螺母部件,而改變橫桿相對(duì)于立壁的固定位置、即從立壁到長(zhǎng)條桿的距離,由此能夠簡(jiǎn)單地調(diào)整長(zhǎng)條桿間的間隔。
發(fā)明的效果
如根據(jù)以上的說(shuō)明能夠明確的那樣,根據(jù)第1實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻方法以及第3實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置,在氣門(mén)輸送路上間歇輸送熱鍛氣門(mén)時(shí),熱容量較大的氣門(mén)傘部的熱被氣門(mén)輸送路有效地吸熱,因此能夠提供冷卻能力優(yōu)異的鍛造氣門(mén)的冷卻方法以及裝置。
此外,由于冷卻裝置的冷卻能力優(yōu)異,能夠相應(yīng)地縮短氣門(mén)輸送路的長(zhǎng)度,由此能夠使冷卻裝置的設(shè)置空間緊湊。
此外,由于能夠進(jìn)行多個(gè)氣門(mén)的連續(xù)的冷卻處理,因此冷卻工序的循環(huán)時(shí)間變短,并且冷卻裝置的冷卻能力優(yōu)異,將氣門(mén)冷卻至規(guī)定溫度所需的時(shí)間(以下,稱(chēng)作氣門(mén)的需要冷卻總時(shí)間)相應(yīng)地變短。因此,例如通過(guò)縮短氣門(mén)的間歇輸送時(shí)間間隔,由此能夠進(jìn)一步縮短冷卻工序的能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間。
此外,氣門(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間由構(gòu)成氣門(mén)制造生產(chǎn)線的各工序之中最長(zhǎng)的冷卻工序的循環(huán)時(shí)間決定,由于冷卻工序的能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間變短,因此能夠縮短氣門(mén)制造生產(chǎn)線的循環(huán)時(shí)間。
根據(jù)第2實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻方法以及第4實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置,熱鍛氣門(mén)在氣門(mén)輸送路上間歇輸送時(shí),通過(guò)氣門(mén)輸送路進(jìn)行水冷,并且通過(guò)氣冷套進(jìn)行氣冷,因此能夠提供冷卻能力更加優(yōu)異的鍛造氣門(mén)的冷卻方法以及裝置。
尤其是,熱容量較大的氣門(mén)傘部主要經(jīng)由氣門(mén)輸送路進(jìn)行水冷,熱容量較小的氣門(mén)軸部主要經(jīng)由氣冷套進(jìn)行氣冷,因此冷卻方法以及裝置的冷卻能力更加優(yōu)異。
此外,冷卻方法以及冷卻裝置的冷卻能力更加優(yōu)異,相應(yīng)地能夠進(jìn)一步縮短氣門(mén)輸送路的長(zhǎng)度,由此能夠使冷卻裝置的設(shè)置空間更加緊湊。
此外,冷卻方法以及冷卻裝置的冷卻能力更加優(yōu)異,氣門(mén)的需要冷卻總時(shí)間相應(yīng)地更加變短,例如,進(jìn)一步縮短氣門(mén)的間歇輸送時(shí)間間隔,由此能夠進(jìn)一步縮短冷卻工序的能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間,還能夠進(jìn)一步縮短氣門(mén)制造生產(chǎn)線的循環(huán)時(shí)間。
根據(jù)第5實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置,能夠提供冷卻能力優(yōu)異并且設(shè)置空間的全長(zhǎng)較緊湊的冷卻裝置。
根據(jù)第6實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置,從氣門(mén)朝冷卻裝置搬入起到冷卻處理完畢而搬出氣門(mén)為止能夠順暢地進(jìn)行,因此容易朝自動(dòng)化的氣門(mén)制造生產(chǎn)線導(dǎo)入冷卻裝置。
根據(jù)第7實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置,能夠提供還能夠應(yīng)對(duì)傘徑不同的氣門(mén)的通用性優(yōu)異的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置。
根據(jù)第8實(shí)施方式的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置,能夠提供還能夠應(yīng)對(duì)軸徑不同的氣門(mén)的通用性優(yōu)異的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施例的鍛造氣門(mén)的冷卻裝置的主視圖、是省略了上框架的圖。
圖2是該冷卻裝置的右視圖。
圖3是省略了上框架以及氣冷套的該冷卻裝置的俯視圖。
圖4(a)是氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)的主視圖,圖4(b)是氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)的俯視圖。
圖5是氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)的放大縱截面圖(沿著圖1所示的線v-v的放大截面圖)。
圖6(a)是氣門(mén)輸送路的俯視圖,圖6(b)是表示傘部引導(dǎo)件以及軸部引導(dǎo)件的構(gòu)造的去路用氣門(mén)輸送路的放大縱截面圖(沿著圖6(a)所示的線vi-vi的截面圖)。
圖7是表示構(gòu)成軸部引導(dǎo)件的長(zhǎng)條桿向立壁的安裝固定部的水平截面圖(沿著圖6(b)的線vii-vii的截面圖)。
圖8是對(duì)帶齒滑板的箱狀動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖、是沿著圖6(b)的線viii-viii的截面圖,圖8(a)是表示帶齒滑板的切口與氣門(mén)軸部卡合之前的狀態(tài)的圖,圖8(b)是表示帶齒滑板的切口與氣門(mén)軸部卡合的狀態(tài)的圖,圖8(c)是表示在帶齒滑板的切口與氣門(mén)軸部卡合的狀態(tài)下前進(jìn)規(guī)定間距的狀態(tài)的圖,圖8(d)是表示解除了帶齒滑板的切口與氣門(mén)軸部的卡合的狀態(tài)的圖。
圖9(a)是氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)的俯視圖,圖9(b)是鍛造氣門(mén)的冷卻裝置(氣門(mén)移載機(jī)構(gòu))的左視圖。
具體實(shí)施方式
以下,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在圖1~圖3中,符號(hào)10是將在熱鍛工序中鍛造的例如800℃的氣門(mén)1冷卻至馬氏體相變開(kāi)始溫度以下的規(guī)定溫度(例如,50℃)的氣門(mén)冷卻裝置,設(shè)置在設(shè)置有滾動(dòng)輪7的架臺(tái)6上。
如圖3、圖5所示,氣門(mén)冷卻裝置10具備一對(duì)鄰接的截面為正方形狀的配水管12a、12b,該一對(duì)配水管12a、12b通過(guò)配水管保持框13a、13b、13c從其兩側(cè)支承,且水平地并排設(shè)置。配水管12a、12b由熱傳導(dǎo)率優(yōu)異的金屬(例如,不銹鋼)構(gòu)成,配水管12a、12b的平坦的上側(cè)面構(gòu)成沿著配水管12a、12b延伸的直線狀的氣門(mén)輸送路22a、22b。
如圖5、圖6所示,氣門(mén)輸送路22a、22b形成為如下的規(guī)定寬度w1:通過(guò)在配水管12a、12b各自的兩側(cè)配置的左右一對(duì)傘部引導(dǎo)件24a(24a1、24a2)、24b(24b1、24b2),能夠使氣門(mén)1以傘部1a朝下的方式滑動(dòng),一方的氣門(mén)輸送路22a構(gòu)成為從圖3的右側(cè)朝左側(cè)輸送氣門(mén)1的去路用,另一方的氣門(mén)輸送路22b構(gòu)成為從圖3的左側(cè)朝右側(cè)輸送氣門(mén)1的回路用。而且,在配水管12a、12b中,用于對(duì)在氣門(mén)輸送路22a、22b上滑動(dòng)而輸送的氣門(mén)1進(jìn)行冷卻的冷卻水以規(guī)定的流速流動(dòng)。如圖1、圖3所示,經(jīng)由供水管11a1、11b1供給至配水管12a、12b的冷卻水經(jīng)由排水管11a2、11b2排水。即,配水管12a、12b內(nèi)的冷卻水在氣門(mén)輸送路22a中從入口22a1朝向出口22a2流動(dòng),而在氣門(mén)輸送路22b中從出口22b2朝向入口22b1流動(dòng),在圖3中,分別從右側(cè)朝左側(cè)流動(dòng)。
而且,熱鍛后的氣門(mén)1為,通過(guò)后述的氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a、20b的驅(qū)動(dòng),以其傘表1a1在氣門(mén)輸送路22a、22b上滑動(dòng)的方式被間歇輸送,在氣門(mén)1被間歇輸送時(shí),氣門(mén)1的熱經(jīng)由傘表1a1被氣門(mén)輸送路22a、22b吸熱。
如圖6(a)、圖6(b)所示,分別配設(shè)于氣門(mén)輸送路22a、22b的兩側(cè)的傘部引導(dǎo)件24a、24b,限制所輸送的氣門(mén)1的傘部1a朝氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度方向移動(dòng),而沿著氣門(mén)輸送路22a、22b引導(dǎo)氣門(mén)1。
詳細(xì)來(lái)說(shuō),配置于并排設(shè)置的配水管12a、12b的寬度方向外側(cè)的傘部引導(dǎo)件24a1、24b1均為截面矩形狀,通過(guò)貫通于分別設(shè)置于傘部引導(dǎo)件24a1、24b1的長(zhǎng)孔24a的緊固螺栓25固定于配水管保持框13a、13c(參照?qǐng)D2)的上表面,并與配水管12a、12b的上側(cè)面12a1、12b1密接。長(zhǎng)孔24a在與氣門(mén)輸送路22a、22b正交的方向(氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度方向)上較長(zhǎng)地形成,設(shè)置于傘部引導(dǎo)件24a1、24b1的上表面?zhèn)鹊穆菟ㄊ占{用凹部24b形成為能夠使傘部引導(dǎo)件24a1、24b1相對(duì)于螺栓頭部25a移動(dòng)的足夠大小。而且,通過(guò)松緩緊固螺栓25,能夠使傘部引導(dǎo)件24a1、24b1在氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度方向(圖6(a)的上下方向、圖6(b)的左右方向)上移動(dòng)。
另一方面,如圖6(b)所示,配置于并排設(shè)置的配水管12a、12b之間的傘部引導(dǎo)件24a2、24b2均為截面l字形狀,通過(guò)貫通于分別設(shè)置于傘部引導(dǎo)件24a2、24b2的長(zhǎng)孔24a、24a的緊固螺栓25固定于共通的配水管保持框13c的上表面,并與配水管12a、12b的上側(cè)面12a1、12b1密接。
此外,分別設(shè)置于傘部引導(dǎo)件24a2、24b2的長(zhǎng)孔24a、24a在與氣門(mén)輸送路22a、22b正交的方向上較長(zhǎng)地形成,通過(guò)松緩緊固螺栓25,能夠使傘部引導(dǎo)件24a2、24b2在氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度方向上移動(dòng)。
如此,能夠?qū)悴恳龑?dǎo)件24a1、24a2、傘部引導(dǎo)件24b1、24b2間的間隔、即氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度w1進(jìn)行調(diào)整,以便與所輸送的氣門(mén)1的傘徑相匹配。
另外,如圖6(a)所示,在面向氣門(mén)輸送路22a的入口22a1的傘部引導(dǎo)件24a1的端緣部,設(shè)置有用于將氣門(mén)傘部1a朝氣門(mén)輸送路22a順暢地引導(dǎo)的傾斜面24a1a,在面向氣門(mén)輸送路22b的入口22b1的傘部引導(dǎo)件24b1、24b2的端緣部,也設(shè)置有用于將氣門(mén)傘部1a朝氣門(mén)輸送路22b引導(dǎo)的傾斜面24b1a、24b2a。
此外,如圖1、圖2、圖5所示,氣門(mén)輸送路22a、22b為,除了各自的入口22a1、22b1和出口22b1、22b2以外的區(qū)域整體由懸吊支承于架臺(tái)6上的上框架9的裙?fàn)畹臍饫涮?4覆蓋。
而且,在面向入口22a1以及出口22b2、入口22a2以及出口22b2的氣冷套14的長(zhǎng)度方向兩端的側(cè)壁14b、14b上,以與氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度w1對(duì)應(yīng)的寬度形成有氣門(mén)1能夠通過(guò)的上下較長(zhǎng)的矩形狀的狹縫14c、14c。
此外,在傘部引導(dǎo)件24a2、24b2的上方配設(shè)有與氣冷套14的側(cè)壁14b、14b連接且沿長(zhǎng)度方向延伸的立壁即分隔壁15b,通過(guò)分隔壁15b來(lái)分隔氣門(mén)輸送路22a、22b的上方空間(參照?qǐng)D5)。
在氣冷套14的上方設(shè)置有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的氣冷風(fēng)扇14a,在氣冷套14內(nèi)的由分隔壁15b分隔出的氣門(mén)輸送路22a、22b各自的上方空間中,生成從下方朝向上方的空氣流動(dòng)。
因此,在氣門(mén)輸送路22a、22b上以滑動(dòng)的方式輸送的氣門(mén)1的熱被氣門(mén)輸送路22a、22b吸熱,并且也被在氣冷套14內(nèi)生成的朝向上方的空氣流動(dòng)吸熱。即,在氣門(mén)輸送路22a、22b上輸送的氣門(mén)1通過(guò)水冷以及氣冷的雙方進(jìn)行冷卻。
此外,如圖2、圖3、圖4所示,在去路用氣門(mén)輸送路22a的入口22a1的側(cè)方配置有氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40,該氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40將通過(guò)熱鍛工序鍛造的鍛造氣門(mén)1朝氣門(mén)輸送路22a的入口22a1搬入、載放。另一方面,如圖1、圖3、圖9所示,在去路用氣門(mén)輸送路22a的出口22a2的側(cè)方配置有氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50,該氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50將去路用氣門(mén)輸送路22a的出口22a2的氣門(mén)1朝回路用氣門(mén)輸送路22b的入口22b1移載。
此外,如圖1、圖3所示,在回路用氣門(mén)輸送路22b的出口22b2設(shè)置有將出口22b2的氣門(mén)1搬出的氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)60。
首先,對(duì)氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如在圖4(a)、圖4(b)中放大表示的那樣,氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40具備能夠經(jīng)由直線引導(dǎo)件42在氣門(mén)輸送路22a的寬度方向上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的支承框架41,對(duì)帶有卡盤(pán)45的轉(zhuǎn)動(dòng)臂44進(jìn)行支承的轉(zhuǎn)臺(tái)43以能夠圍繞水平旋轉(zhuǎn)支軸43a轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置于支承框架41。符號(hào)47是使支承框架41沿著直線引導(dǎo)件42進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的氣缸。符號(hào)45a、45b是上下對(duì)置地配置于把持氣門(mén)的卡盤(pán)45的叉狀的傘引導(dǎo)件45a以及軸引導(dǎo)件45b。
而且,通過(guò)利用自重在氣門(mén)輸送用的滑塊46(參照?qǐng)D2)上滑動(dòng)、由此被輸送至滑塊46的規(guī)定位置的氣門(mén)1,如圖4(a)所示那樣,在通過(guò)傘引導(dǎo)件45a、軸引導(dǎo)件45b定位為與水平旋轉(zhuǎn)軸43a正交的形態(tài)下,通過(guò)卡盤(pán)45把持。而且,如圖4(a)的箭頭所示,轉(zhuǎn)動(dòng)臂44與轉(zhuǎn)臺(tái)43一體地轉(zhuǎn)動(dòng),以使氣門(mén)1的傘部1a朝下。接著,氣缸47驅(qū)動(dòng),如假想線所示那樣,轉(zhuǎn)動(dòng)臂44與支承框架41一體地前進(jìn),由此氣門(mén)1移動(dòng)至氣門(mén)輸送路22a的正上方。接著,卡盤(pán)45解除對(duì)氣門(mén)1的把持,由此氣門(mén)1利用自重而就位為其傘表1a1與氣門(mén)輸送路22a接觸的形態(tài)。即,氣門(mén)1被載放為其傘表1a1與氣門(mén)輸送路22a接觸的形態(tài)。
此外,如圖2、圖5、圖6(b)所示,在氣門(mén)輸送路22a、22b的上方規(guī)定位置,分別設(shè)置有對(duì)所輸送的氣門(mén)1的軸部1b朝氣門(mén)輸送路22a、22b的寬度方向的移動(dòng)進(jìn)行限制的軸部引導(dǎo)件26a、26b。軸部引導(dǎo)件26a、26b由隔開(kāi)規(guī)定寬度w2而沿著氣門(mén)輸送路22a、22b分別延伸的一對(duì)長(zhǎng)條桿26a1、26a2、26b1、26b2構(gòu)成。
如圖6(b)、圖7所示,在構(gòu)成軸部引導(dǎo)件26a的一對(duì)長(zhǎng)條桿26a1、26a2的長(zhǎng)度方向多個(gè)部位,分別固定一體化有在前端側(cè)形成有外螺紋部27a的橫桿27。而且,貫通于分別設(shè)置于氣冷套14的立壁即外壁15a以及分隔壁15b的貫通孔16的橫桿27的外螺紋部27a的長(zhǎng)度方向規(guī)定位置,通過(guò)配置于外螺紋部27a的螺母28與翼形螺母29而分別固定于外壁15a以及分隔壁15b。詳細(xì)來(lái)說(shuō),通過(guò)隔著外壁15a、分隔壁15b的貫通孔16而設(shè)置的螺母28與翼形螺母29來(lái)夾持貫通孔16的周緣部,由此長(zhǎng)條桿26a1、26a2分別以懸臂狀固定于外壁15a、分隔壁15b。另外,通過(guò)松緩配置于外螺紋部27a的螺母28、翼形螺母29,并改變橫桿27(的外螺紋部27a)相對(duì)于外壁15a、分隔壁15b的固定位置,由此能夠調(diào)整長(zhǎng)條桿26a1、26a2間的間隔w2(參照?qǐng)D6(b))。
構(gòu)成軸部引導(dǎo)件26b的一對(duì)長(zhǎng)條桿26b1、26b2(參照?qǐng)D5)也是與構(gòu)成軸部引導(dǎo)件26a的長(zhǎng)條桿26a1、26a2相同的構(gòu)造,貫通于分別設(shè)置于氣冷套14的立壁即外壁15a以及分隔壁15b的貫通孔16的橫桿27的外螺紋部27a,通過(guò)螺母28與翼形螺母29而夾持固定于貫通孔16的周緣部。但是,如圖7所示那樣,通過(guò)將相對(duì)于長(zhǎng)條桿26b1、26b2設(shè)置橫桿27的位置以及設(shè)置于氣冷套14的外壁15a以及分隔壁15b的貫通孔16的位置,相對(duì)于軸部引導(dǎo)件26a上的橫桿27以及貫通孔16的位置沿氣門(mén)輸送路22a、22b的長(zhǎng)度方向偏移規(guī)定量x而設(shè)置,由此成為分隔壁15b上的軸部引導(dǎo)件26a、26b(長(zhǎng)條桿26a2、26b2)的安裝固定部當(dāng)然不會(huì)相互干涉、對(duì)螺母28、翼形螺母29進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)也不會(huì)成為妨礙的構(gòu)造。
接著,對(duì)使氣門(mén)1的傘表1a1在氣門(mén)輸送路22a、22b上滑動(dòng)而間歇輸送氣門(mén)1的氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a、20b進(jìn)行說(shuō)明。
首先,對(duì)氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1、圖3、圖5所示,在配水管12a的側(cè)方設(shè)置有氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a,該氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a為,使通過(guò)氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40以其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22a接觸的方式搬入、載放于氣門(mén)輸送路22a的入口22a1的熱鍛氣門(mén)1依次朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,且使之前朝前方滑動(dòng)了的氣門(mén)1進(jìn)一步朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,使朝氣門(mén)輸送路22a的入口22a1依次搬入的氣門(mén)1,與其搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)而依次在保持為其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22a接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。
如圖3所示,氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a具備帶齒滑板30a,該帶齒滑板30a為沿著氣門(mén)輸送路22a的長(zhǎng)條板狀,在面向氣門(mén)輸送路22a的側(cè)緣部設(shè)置有梳齒31,該梳齒31形成為氣門(mén)軸部1b卡合用的切口32以等間距p(參照?qǐng)D3、圖8)連續(xù),該帶齒滑板30a能夠沿著氣門(mén)輸送路22a的寬度方向以及前后方向分別進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作。
詳細(xì)來(lái)說(shuō),在架臺(tái)6上,經(jīng)由與氣門(mén)輸送路22a平行地延伸的直線引導(dǎo)件33、33,以能夠在沿著氣門(mén)輸送路22a的前后方向(圖3的左右方向)上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的方式設(shè)置有前后滑板34,在前后滑板34上,經(jīng)由沿與氣門(mén)輸送路22a正交的方向延伸的直線引導(dǎo)件35,以能夠在沿著與氣門(mén)輸送路22a正交的方向的寬度方向(圖3的上下方向)上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的方式設(shè)置有帶齒滑板30a。符號(hào)36是使前后滑板34在前后方向上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的氣缸,符號(hào)37是使帶齒滑板30a在寬度方向上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的氣缸。
此外,如圖6(b)所示,帶齒滑板30a離氣門(mén)輸送路22a的高度h被設(shè)定為在氣冷套14的下端部與傘部引導(dǎo)件24a1之間、且與上下顛倒地載放于氣門(mén)輸送路22a的氣門(mén)1的重心位置g一致的高度。詳細(xì)來(lái)說(shuō),氣門(mén)1的重心位置g存在于氣門(mén)軸部1b的靠近傘部1a的部位,因此設(shè)定為基于帶齒滑板30a的橫向載荷作用于接近該重心位置g的、氣門(mén)軸部1b的靠近傘部1a的部位。因此,當(dāng)氣門(mén)的重心位置g附近被帶齒滑板30a的切口32朝沿著氣門(mén)輸送路22a的橫向推壓時(shí),上下顛倒地載放于氣門(mén)輸送路22a的氣門(mén)1不會(huì)傾倒而保持上下顛倒的姿態(tài)不變地在氣門(mén)輸送路22a上順暢地滑動(dòng)。即,通過(guò)帶齒滑板30a的滑動(dòng)動(dòng)作,能夠使氣門(mén)1在保持其傘表1a1與氣門(mén)輸送路22a接觸的形態(tài)的同時(shí)滑動(dòng)。
接著,對(duì)帶齒滑板30a的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先,如圖8(a)的箭頭a所示,帶齒滑板30a沿氣門(mén)輸送路22a的寬度方向前進(jìn),使其梳齒31(切口32)與氣門(mén)軸部1b卡合(參照?qǐng)D8(b)),接著,如圖8(b)的箭頭b所示,沿前后方向前進(jìn)規(guī)定間距p而使與其梳齒31(切口32)卡合的氣門(mén)1a朝前方(圖3中的左方)滑動(dòng)規(guī)定距離(參照?qǐng)D8(c)),接著,如圖8(c)的箭頭c所示,沿寬度方向后退而解除其梳齒31(切口32)與氣門(mén)軸部1b的卡合(參照?qǐng)D8(d)),最后,如圖8(d)的箭頭d所示,沿前后方向后退規(guī)定間距p而返回到原來(lái)的位置(參照?qǐng)D8(a)),通過(guò)反復(fù)進(jìn)行這一系列的箱狀動(dòng)作“箭頭a→b→c→d”,由此將依次搬入氣門(mén)輸送路22a的上下顛倒的氣門(mén)1,在保持為其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22a接觸的形態(tài)的同時(shí)、以規(guī)定間隔(規(guī)定間距p)排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。另外,在圖8(c)、圖8(d)中圖示出通過(guò)帶齒滑板30a沿前后方向前進(jìn)規(guī)定間距p、由此使之前的氣門(mén)1a以及其后續(xù)的氣門(mén)1b同時(shí)朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離的情況。
此外,在帶齒滑板30a進(jìn)行“箭頭b→c”的動(dòng)作中,即、在帶齒滑板30a使氣門(mén)輸送路22a的入口22a1(參照?qǐng)D3、圖4(a)的氣門(mén)1朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離而后沿寬度方向后退的期間,氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40進(jìn)行動(dòng)作而朝入口22a1搬入新的氣門(mén)1,因此氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a(帶齒滑板30a)與氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40不會(huì)干涉。
因而,帶齒滑板30a與氣門(mén)1朝氣門(mén)輸送路22a的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián),反復(fù)進(jìn)行一系列的箱狀動(dòng)作“a→b→c→d”,由此依次搬入、載放于氣門(mén)輸送路22a的入口22a1的氣門(mén)1,在保持為其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22a接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔(規(guī)定間距p)排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。
此外,如在圖8中放大表示的那樣,構(gòu)成梳齒31的切口32形成為越靠開(kāi)口側(cè)寬度越寬的v字形,但是沿橫向推壓所卡合的氣門(mén)軸部1b的一側(cè)的開(kāi)口緣部32a相對(duì)于滑板30a的側(cè)緣部30a正交,以便在滑板30a的切口32沿橫向推壓氣門(mén)軸部1b(參照?qǐng)D8(b)的箭頭b)時(shí)氣門(mén)軸部1b難以從切口32脫離。另一方面,切口32的與開(kāi)口緣部32a對(duì)置的開(kāi)口緣部32b相對(duì)于滑板30a的側(cè)緣部30a傾斜,以便能夠進(jìn)行切口32與氣門(mén)軸部1b的順暢的卡合(參照?qǐng)D8(a)的箭頭a)以及卡合解除(參照?qǐng)D8(c)的箭頭c)。
此外,如圖1、圖3、圖9所示,在去路用氣門(mén)輸送路22a的出口22a2附近,配置有將出口22a2的氣門(mén)1朝回路用氣門(mén)輸送路22b的入口22b1移載的氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50,該氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50與氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)22a對(duì)氣門(mén)1進(jìn)行的間歇輸送相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行動(dòng)作。
如在圖9(a)、圖9(b)中放大表示的那樣,氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50具備通過(guò)氣缸52在橫切氣門(mén)輸送路22a、22b的方向上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的滑動(dòng)單元54,在設(shè)置于滑動(dòng)單元54的上下一對(duì)移載板55的前緣分別設(shè)置有與氣門(mén)軸部1b卡合的切口56。
圖9(a)表示滑板30a的左側(cè)緣部30a1滑動(dòng)至與氣門(mén)輸送路22a的出口22a2對(duì)應(yīng)的位置的形態(tài),但是由于滑板30a的左側(cè)緣部30a1收納在氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50的上下分離的一對(duì)移載板55之間,因此氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50與滑板30a不會(huì)相互干涉。
此外,如圖5、圖6、圖9(b)所示,在配水管12a、12b之間配置有對(duì)傘部引導(dǎo)件24a2、24b2進(jìn)行固定的配水管保持框13c,去路用氣門(mén)輸送路22a的出口22a2、回路用氣門(mén)輸送路22b的入口22b1以及配水管保持框13c的上端面13c1形成為齊平面。
因此,當(dāng)氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50的氣缸52驅(qū)動(dòng)而滑動(dòng)單元54前進(jìn)時(shí),移載板55、55前緣的切口56、56與出口22a2的氣門(mén)1的軸部1b的上下兩個(gè)部位卡合,沿與氣門(mén)輸送路22a正交的橫向推壓氣門(mén)1。由此,如圖9(a)、圖9(b)的假想線所示那樣,氣門(mén)1保持使傘部1a朝下的姿態(tài)不變地在配水管保持框13c的上端面13c1上滑動(dòng),而被移載至氣門(mén)輸送路22b的入口22b1。另外,移載板55前緣的切口56形成為越靠開(kāi)口側(cè)寬度越寬的左右對(duì)稱(chēng)的v字形,能夠進(jìn)行與氣門(mén)軸部1b的順暢的卡合以及卡合解除。
此外,如圖1、圖2、圖3、圖9所示,在配水管12b的側(cè)方設(shè)置有氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20b,該氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20b使由氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50移載至氣門(mén)輸送路22b的入口22b1的氣門(mén)1依次朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離、且使之前朝前方滑動(dòng)了的氣門(mén)1進(jìn)一步朝前方滑動(dòng)規(guī)定距離,將朝氣門(mén)輸送路22b依次移載的氣門(mén)1與氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50的移載動(dòng)作相關(guān)聯(lián)而依次在保持為其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22b接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。
氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20b具備帶齒滑板30b,該帶齒滑板30b為沿著氣門(mén)輸送路22b的長(zhǎng)條板狀,在其面向氣門(mén)輸送路22b的側(cè)緣部設(shè)置有氣門(mén)軸部1b卡合用的切口32以等間距p連續(xù)的梳齒31,該帶齒滑板30b能夠分別在氣門(mén)輸送路22b的寬度方向以及前后方向上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作。
該帶齒滑板30b與氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a的帶齒滑板30a為相同形狀,但對(duì)氣門(mén)1進(jìn)行間歇輸送的方向與帶齒滑板30a為正相反的從左朝右,因而,帶齒滑板30b的切口32(開(kāi)口緣部32a、32b)與帶齒滑板30a的切口32左右對(duì)稱(chēng)。
而且,氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20b的帶齒滑板30b的動(dòng)作與氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a的帶齒滑板30a的動(dòng)作相同,并且以相同定時(shí)進(jìn)行動(dòng)作,但沿著氣門(mén)輸送路22a、22b的左右方向的動(dòng)作正相反。除此以外與氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a的構(gòu)造相同,因此賦予相同的符號(hào),由此省略重復(fù)的說(shuō)明。
即,帶齒滑板30b沿氣門(mén)輸送路22b的寬度方向前進(jìn)而使其梳齒31(切口32)與氣門(mén)軸部1b卡合,沿前后方向前進(jìn)規(guī)定間距p而使與其梳齒31(切口32)卡合的氣門(mén)1朝前方(圖3中的右方)滑動(dòng)規(guī)定距離,沿寬度方向后退而解除其梳齒31(切口32)與氣門(mén)軸部1b的卡合,沿前后方向后退規(guī)定間距p而返回到原來(lái)的位置,通過(guò)反復(fù)進(jìn)行這一系列的箱狀動(dòng)作,由此將由氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50朝氣門(mén)輸送路22b的入口22b1依次移載的氣門(mén)1在保持為其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22b接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔(規(guī)定間距p)排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。
如圖1、圖3所示,在氣門(mén)輸送路22b的出口22b2的側(cè)方設(shè)置有朝斜下方延伸的氣門(mén)排出槽66,并且在氣門(mén)輸送路22b的出口22b2附近設(shè)置有氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)60,該氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)60具備通過(guò)氣缸62能夠在橫切氣門(mén)輸送路22b的方向上進(jìn)行進(jìn)退動(dòng)作的氣門(mén)排出用的頂推板64。氣門(mén)輸送路22b的出口22b2上的氣門(mén)1,被頂推板64朝氣門(mén)輸送路22b的側(cè)方推出而朝氣門(mén)排出槽66的入口66a投下,并收納于收集容器67。
如此,在本實(shí)施例的氣門(mén)的冷卻裝置10中,氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a進(jìn)行的去路用氣門(mén)輸送路22a上的氣門(mén)1的間歇輸送、氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)40進(jìn)行的從去路用氣門(mén)輸送路22a的出口22a2朝回路用氣門(mén)輸送路22b的入口22b1的氣門(mén)1的移載、氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20b進(jìn)行的回路用氣門(mén)輸送路22b上的氣門(mén)1的間歇輸送以及氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)60進(jìn)行的從回路用氣門(mén)輸送路22b的出口b2的氣門(mén)1的搬出的全部動(dòng)作,與氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40進(jìn)行的向去路用氣門(mén)輸送路22a的入口22a1的氣門(mén)1的搬入動(dòng)作相關(guān)聯(lián)地同時(shí)進(jìn)行,因此從鍛造氣門(mén)1朝冷卻裝置10的搬入起到冷卻處理完畢而氣門(mén)1從冷卻裝置10搬出為止被順暢地進(jìn)行。
此外,在去路用氣門(mén)輸送路22a的入口22a1附近的規(guī)定位置,配置有對(duì)所搬入的氣門(mén)1的傘部1a以及軸部1b的溫度分別進(jìn)行檢測(cè)的放射溫度計(jì)(未圖示),在回路用氣門(mén)輸送路22b的出口22b2附近的規(guī)定位置,配置有對(duì)所搬出的氣門(mén)1的傘部1a以及軸部1b的溫度分別進(jìn)行檢測(cè)的放射溫度計(jì)(未圖示)。
此外,在配水管12a、12b上分別設(shè)置有對(duì)在管內(nèi)流動(dòng)的冷卻水的流量進(jìn)行測(cè)定的流量計(jì)、測(cè)定水溫的溫度計(jì)。在設(shè)置于架臺(tái)6的正面的控制器70的監(jiān)視畫(huà)面上顯示溫度計(jì)所測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)、流量計(jì)所測(cè)定的流量數(shù)據(jù)。
此外,在控制器70設(shè)置有用于對(duì)氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu)40的氣門(mén)搬入時(shí)間間隔、氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)30a、30b對(duì)氣門(mén)的間歇輸送時(shí)間間隔、氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50的氣門(mén)移載時(shí)間間隔、氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)60的氣門(mén)搬出時(shí)間間隔分別進(jìn)行調(diào)整的控制開(kāi)關(guān)、對(duì)朝配水管12a、12b供給的冷卻水的水溫、流量(流速)進(jìn)行調(diào)整的開(kāi)關(guān)等,通過(guò)對(duì)這些開(kāi)關(guān)進(jìn)行適當(dāng)操作,能夠自由地調(diào)整由冷卻裝置10對(duì)氣門(mén)1依次進(jìn)行冷卻處理所需要的時(shí)間間隔,即、對(duì)氣門(mén)1以等間隔連續(xù)地進(jìn)行冷卻處理時(shí)的時(shí)間間隔、所謂的冷卻裝置10的循環(huán)時(shí)間。
另外,在本實(shí)施例的氣門(mén)的冷卻裝置10中,帶齒滑板30a、30b的切口32的數(shù)量分別為41(切口32的合計(jì)數(shù)量為82),但氣門(mén)輸送路22a、22b上的滯留總個(gè)數(shù)為84,在將朝配水管12a、12b供給的冷卻水的溫度設(shè)定為30℃、冷卻水的流量設(shè)定為20升/分鐘、與氣門(mén)1的間歇輸送時(shí)間間隔相當(dāng)?shù)睦鋮s裝置10的循環(huán)時(shí)間設(shè)定為4.3秒的情況下,去路用氣門(mén)輸送路22a的入口22a1處的氣門(mén)1的溫度大約為800℃,但是在回路用氣門(mén)輸送路22b的出口22b2成為大約50℃。
如上所述,在本實(shí)施例的氣門(mén)冷卻裝置10中,在被水冷的氣門(mén)輸送路22a、22b上間歇輸送鍛造氣門(mén)1時(shí),氣門(mén)1的熱被與氣門(mén)1的傘表1a1接觸的氣門(mén)輸送路22a、22b有效地吸熱,尤其是,熱容量較大的氣門(mén)傘部1a的熱被氣門(mén)輸送路22a、22b有效地吸熱,并且氣門(mén)1整體的熱被氣冷套14內(nèi)的空氣流動(dòng)吸熱,因此冷卻能力非常高。
此外,在本實(shí)施例的氣門(mén)冷卻裝置10中,通過(guò)對(duì)氣門(mén)1進(jìn)行間歇輸送而能夠進(jìn)行氣門(mén)1的連續(xù)的冷卻處理,由此冷卻工序的循環(huán)時(shí)間當(dāng)然變短,與冷卻裝置10的冷卻能力優(yōu)異的情況相應(yīng),將氣門(mén)1冷卻至規(guī)定溫度的需要冷卻總時(shí)間變短,因此通過(guò)加快氣門(mén)搬入裝置40的氣門(mén)搬入的定時(shí)、氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a、20b的氣門(mén)間歇輸送的定時(shí)、氣門(mén)移載機(jī)構(gòu)50的氣門(mén)移載的定時(shí)、氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu)60的氣門(mén)搬出的定時(shí),能夠進(jìn)一步縮短冷卻工序能夠?qū)崿F(xiàn)的循環(huán)時(shí)間。
此外,氣門(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間存在由構(gòu)成氣門(mén)制造生產(chǎn)線的各工序的循環(huán)時(shí)間中最長(zhǎng)的冷卻工序的循環(huán)時(shí)間決定的傾向,但如果采用本實(shí)施例的氣門(mén)冷卻裝置10,則能夠大幅度縮短冷卻工序的循環(huán)時(shí)間,因此也能夠縮短氣門(mén)制造生產(chǎn)線整體的循環(huán)時(shí)間。
另外,如圖6(b)所示,上述實(shí)施例的構(gòu)成氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu)20a、20b的帶齒滑板30a、30b的梳齒31(切口32)構(gòu)成為,與氣門(mén)軸部1b上的氣門(mén)1的重心位置g附近的部位卡合,并沿橫向推壓該卡合部,但是只要?dú)忾T(mén)軸部1b與梳齒31(切口32)能夠卡合,則也能夠如圖6(b)的符號(hào)1b1所示那樣構(gòu)成為,在不與引導(dǎo)部24a1、24b1干涉的范圍內(nèi),例如對(duì)直線引導(dǎo)件35的上下高度進(jìn)行調(diào)整以使其變低,縮窄前后滑板34與帶齒滑板30a、30b間的距離,使帶齒滑板30a、30b的梳齒31(切口32)與氣門(mén)軸部1b的盡量靠近傘部1a1的部位卡合。
此外,在上述實(shí)施例的去路用氣門(mén)輸送路22a以及回路用氣門(mén)輸送路22b中構(gòu)成為,氣門(mén)輸送路22a、22b的除了入口、出口以外的區(qū)域整體由氣冷套14覆蓋,在氣門(mén)輸送路22a、22b上間歇輸送氣門(mén)1時(shí),氣門(mén)1通過(guò)水冷以及氣冷的雙方冷卻,但也可以構(gòu)成為,關(guān)注到水冷的吸熱效果比氣冷更加優(yōu)異這一點(diǎn),不設(shè)置氣冷套14而僅通過(guò)水冷(氣門(mén)輸送路22a、22b的吸熱)來(lái)冷卻氣門(mén)1。
此外,在上述實(shí)施例的氣門(mén)輸送路22a、22b上,設(shè)置有將氣門(mén)輸送路22a、22b上的氣門(mén)1沿著輸送路22a、22b可靠地進(jìn)行引導(dǎo)的傘部引導(dǎo)件24以及軸部引導(dǎo)件26,但軸部引導(dǎo)件26并不是必須的。即,在氣門(mén)輸送路22a、22b上至少設(shè)置有傘部引導(dǎo)件24即可,通過(guò)帶齒滑板30a、30b的箱狀動(dòng)作,能夠?qū)忾T(mén)1在保持為其傘表1a1與該氣門(mén)輸送路22a、22b接觸的形態(tài)的同時(shí)以規(guī)定間隔(規(guī)定間距p)排列成一列而進(jìn)行間歇輸送。
此外,在上述實(shí)施例中,去路用氣門(mén)輸送路22a與回路用氣門(mén)輸送路22b并排設(shè)置,但也可以僅由筆直地配設(shè)的一條氣門(mén)輸送路構(gòu)成。
此外,在上述實(shí)施例中,配水管12a、12b的截面為正方形,但只要在水平地配設(shè)的配水管12a、12b的上側(cè)面設(shè)置有平坦的直線狀的氣門(mén)輸送路22a、22b,則配水管12a、12b的截面并不限定于正方形,也可以是長(zhǎng)方形狀、圓形狀。
但是,當(dāng)配水管12a、12b的截面為正方形時(shí),通過(guò)使配水管12a、12b的上側(cè)面以外的其他側(cè)面成為朝上的形態(tài),能夠?qū)⒃撔碌纳蟼?cè)面作為氣門(mén)輸送路22a、22b進(jìn)行使用。即,構(gòu)成供氣門(mén)1的傘表1a滑動(dòng)的氣門(mén)輸送路22a、22b的配水管12a、12b的上側(cè)面,有可能由于長(zhǎng)期持續(xù)使用氣門(mén)冷卻裝置10而磨損,而產(chǎn)生氣門(mén)輸送時(shí)的摩擦阻力增加等各種問(wèn)題,因此例如在截面圓形的配水管的情況下,需要更換配水管本身。然而,在本實(shí)施例中,通過(guò)將配水管12a、12b的磨耗、磨損了的上側(cè)面以外的其他側(cè)面作為氣門(mén)輸送路重新進(jìn)行利用,由此無(wú)需特意更換配水管12a、12b本身。
符號(hào)的說(shuō)明
1:熱鍛氣門(mén);1a:氣門(mén)傘部;1a1:氣門(mén)傘表;1b:氣門(mén)軸部;g:氣門(mén)的重心位置;6:架臺(tái);9:上框架;10:氣門(mén)冷卻裝置;12a、12b:配水管;13a、13b、13c:配水管保持框;14:氣冷套;14a:氣冷風(fēng)扇;14b:氣冷套兩端的側(cè)壁;14c:狹縫;15a:氣冷套的立壁即外壁;15b:立壁即分隔壁;16:貫通孔;20a、20b:氣門(mén)輸送機(jī)構(gòu);22a:去路用氣門(mén)輸送路;w1:氣門(mén)輸送路的寬度;22a1:去路用氣門(mén)輸送路的入口;22a2:去路用氣門(mén)輸送路的出口;22b:往復(fù)用氣門(mén)輸送路;22b1:回路用氣門(mén)輸送路的入口;22b2:回路用氣門(mén)輸送路的出口;24a(24a1、24a2)、24b(24b1、24b2):傘部引導(dǎo)件;24a:長(zhǎng)孔;25:緊固螺栓;26a、26b:軸部引導(dǎo)件;26a1、26a2、26b1、26b2:長(zhǎng)條桿;w2:長(zhǎng)條桿間的寬度;27:橫桿;27a:外螺紋部;28:螺母;29:翼形螺母;30a、30b:帶齒滑板;31:梳齒;32:切口;35:直線引導(dǎo)件;34:前后滑板;p:切口的間距;h:氣門(mén)輸送路與帶齒滑板間的上下方向距離;40:氣門(mén)搬入機(jī)構(gòu);41:支承框架;42:直線引導(dǎo)件;43:轉(zhuǎn)臺(tái);45:卡盤(pán);47:氣缸;50:氣門(mén)移載機(jī)構(gòu);52:氣缸;54:滑動(dòng)單元;55:移載板;56:氣門(mén)軸部卡合用的切口;60:氣門(mén)搬出機(jī)構(gòu);62:氣缸;64:頂推板;66:氣門(mén)排出槽。