JP2002239799A - 鍛造プレスのシャットハイト調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高い生産性を維持したまま、シャットハイトの
調整を１サイクル中に確実に行うことができ、鍛造品の
厚み精度を一定に保つことができるシャットハイト調整
方法を提供する。 【解決手段】鍛造プレス１の連続型打運転時において、
シャットハイトの調整を行うサイクルでは、スライド４
０を上死点で型打ちのみを行うサイクルよりも長時間停
止させ、シャットハイトの調整が終了するまでは、偏心
軸２０の回転を停止させる。たとえ高速で連続型打運転
を行っても、シャットハイトの調整を１ストローク内で
終了させることができるので、製品精度のばらつきを無
くすることができる。また、シャットハイトを調整する
時間が長くなるので、確実かつ高精度にシャットハイト
の調整ができる。シャットハイト調整の終了後は、１サ
イクル当りの時間が短い高速運転で操業するので、生産
性を高く維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造プレスのシャ
ットハイト調整方法に関する。近年、鍛造品のコストダ
ウンを図るため、生産性の高い高速型の鍛造プレスが求
められている。一方、連続して鍛造品をプレスしていく
と、ビレット温度、ショット数、鍛造荷重、金型温度、
フレーム各部の温度など鍛造品の厚み寸法に影響を及ぼ
す諸因子が変化し、鍛造品の厚み精度が悪くなる。した
がって、製品の加工精度を一定に保つには、プレス作動
中にシャットハイトを調整することが必要となる。本発
明は、かかる高速型の鍛造プレスに向いたシャットハイ
ト調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プレスの連続運転中に、金型
温度、型間隙間、製品重量および鍛造荷重を実測し、ス
ライドが上死点に停止している間に、シャットハイトを
調整することが行われている。

【０００３】しかるに、プレスの生産性を高め、サイク
ルタイムが短くなると、上死点停止時間も短くなるの
で、１サイクル中にシャットハイトの調整が終了せず、
数サイクルにわたってシャットハイトの調整が行われる
ことになる。すると、その間はシャットハイトが一定で
ないので、その間に型打ちされた製品は、厚み精度が低
下するという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑み、高い生産性を維持したまま、シャットハイトの調
整を１サイクル中に確実に行うことができ、鍛造品の厚
み精度を一定に保つことができるシャットハイト調整方
法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の鍛造プレスの
シャットハイト調整方法は、鍛造プレスの連続型打運転
時において、シャットハイトの調整を行うサイクルで
は、スライドを、型打のみを行うサイクルよりも長時間
上死点で停止させ、この間にシャットハイトの調整を完
了させることを特徴とする。

【０００６】本発明において、「サイクル」とは、スラ
イドが下死点から上死点まで上昇し、再び下死点に戻る
１周期のことをいう。

【０００７】請求項１の発明によれば、高速で連続型打
運転中にシャットハイトの調整を行っても、シャットハ
イトの調整を１サイクル内で終了させることができるの
で、製品精度のばらつきを無くすることができる。ま
た、シャットハイトを調整する時間が長くなるので、確
実かつ高精度にシャットハイトの調整ができる。そし
て、シャットハイト調整の終了後は、１サイクル当りの
時間が短い高速運転で操業するので、生産性を高く維持
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。本実施形態の鍛造プレス１は、シャ
ットハイトの調整作業を制御するシステムを備えてお
り、このシステムによって、連続型打運転時に、確実に
１サイクル内でシャットハイトの調整を行うことができ
るようにしたことが特徴である。

【０００９】まず、前記システムを説明する前に、この
システムを備えた鍛造プレス１について説明する。図２
は鍛造プレス１の概略断面図である。同図において、符
号１１はベッドを示している。このベッド１１は、鍛造
プレスの重量を支えるとともに、鍛造時の荷重を支える
ものである。ベッド１１の上方にはクラウン１３が設け
られている。このクラウン１３には、後述する偏心軸２
０が、スリーブ13S を介して回転自在に取り付けられて
いる。

【００１０】前記ベッド１１と前記クラウン１３の間に
は、左右一対のコラム１２，１２が設けられている。こ
の左右一対のコラム１２，１２は、クラウン１３を支持
するとともにベッド１１とクラウン１３との間隔を保つ
ものである。各コラム１２の内面にはガイド12S がそれ
ぞれ設けられている。この一対のガイド12S ，12S は、
その間に挿入される後述するスライド４０の上下動を案
内するものである。

【００１１】前記ベッド１１、前記コラム１２および前
記クラウン１３は、タイロッド１４によって締め付けら
れ、組み立てられている。

【００１２】また、左右一対のコラム１２，１２間にお
けるベッド１１の上面には、ボルスター11B が設けられ
ている。このボルスター11B の上面には、金型Ｍの下型
ＭＢが取り付けられている。

【００１３】前記クラウン１３には、偏心軸２０が水平
に取り付けられている。この偏心軸２０の両端部には、
支持部２１，２１が形成されている。この支持部２１，
２１は、スリーブ13S を介して、クラウン１３に回転自
在に軸支されている。

【００１４】前記偏心軸２０の両端は、前記クラウン１
３より外方に突出している。この偏心軸２０の一端に
は、クラッチ５の出力側プレートが取り付けられてい
る。このクラッチ５の入力側プレートは、図示しないモ
ータ等の動力源に接続されている。また、偏心軸２０の
他端には、ブレーキ６が取り付けられている。

【００１５】このため、ブレーキ６を解放し、クラッチ
５をつないだ状態でモータ等を駆動すれば、偏心軸２０
を回転させることができる。逆に、偏心軸２０の回転中
にクラッチ５を切り、ブレーキ６を作動すれば、偏心軸
２０の回転を停止することができる。

【００１６】この偏心軸２０の軸方向の中央部には、支
持部２１よりも直径が大きい偏心部２２が設けられてお
り、この偏心部２２には、左右一対のコンロッド３０，
３０の基部が平行に並んで回転自在に取り付けられてい
る。

【００１７】この左右一対のコンロッド３０，３０の先
端には、後述する偏心リストピン４５によって、スライ
ド４０が回転自在に連結されている。このスライド４０
は、前記左右一対のコラム１２，１２のガイド12S ，12
S 間に、摺動自在に挿入されている。このスライド４０
の下面には、前記金型Ｍの上型ＭＡが取り付けられてい
る。

【００１８】よって、鍛造プレス１は、上記のごとき構
成であるので、偏心軸２０が回転すると、コンロッド３
０によってスライド４０が上下に摺動される。すると、
下死点において、スライド４０の下面に取り付けられた
金型Ｍの上型ＭＡと、前記ボルスター11B の上面に取り
付けられた下型ＭＢとの間に素材を挟んで、鍛造品を成
形することができる。

【００１９】つぎに、シャットハイト調整装置５０を説
明する。図３はシャットハイトの調整作業を制御するシ
ステムのブロック図である。図２および図３に示すよう
に、シャットハイト調整装置５０は、前記偏心リストピ
ン４５、部分ピニオン６１、ラック棒６２および調整用
油圧シリンダ６３から基本構成されたものである。

【００２０】前記偏心リストピン４５は、円筒状の軸で
あり、その両端には支持部４６，４６が形成されてお
り、その軸方向の中央部には固定部４８が形成されてい
る。この支持部４６，４６と固定部４８とは、同心で同
じ直径に形成されている。この支持部４６，４６と固定
部４８との間には、左右一対の偏心部４７，４７が形成
されている。この偏心部４７，４７は同心に形成されて
おり、その軸中心が、支持部４６等の軸中心に対して偏
心している。しかも、偏心部４７，４７の直径は、支持
部４６等よりも大きい。この左右一対の偏心部４７，４
７は、前記左右一対のコンロッド３０，３０の先端に回
転自在に取り付けられており、前記支持部４６，４６
は、スライド４０によって回転自在に取り付けられてい
る。

【００２１】前記偏心リストピン４５の固定部４８の中
央下部には部分ピニオン６１が取り付けられている。こ
の部分ピニオン６１は、その基礎円の中心が、偏心リス
トピン４５の固定部４８の軸中心と一致するように取り
付けられている。

【００２２】この部分ピニオン６１には、ラック棒６２
のラックが噛み合っている。このラック棒６２は、調整
用油圧シリンダ６３によって、前進後退するものであ
る。

【００２３】このため、調整用油圧シリンダ６３を伸縮
させ、ラック棒６２を前進後退させれば、部分ピニオン
６１によって、偏心リストピン４５が回転する。偏心リ
ストピン４５が回転すると、コンロッド３０の先端とス
ライド４０の下面との鉛直方向の距離が変化する。する
と、下死点におけるスライド４０の下面の鉛直方向の位
置が変化するので、スライド４０の下面からベッド１１
の上面までの距離、つまり鍛造プレス１のシャットハイ
トを変えることができる。

【００２４】なお、シャットハイトを調整する機構は、
上記の方法に限られず、ウェッジ型シャットハイト調整
機構を用いて調整してもよい。

【００２５】さて、シャットハイトの調整作業を制御す
るシステムについて説明する。図１は、シャットハイト
の調整作業を制御するフローチャートの説明図である。
図１〜図３に示すように、シャットハイトの調整作業を
制御するシステムは、制御装置９１に上死点位置検出器
９２およびシャットハイト検出器９３から信号を送り、
制御装置９１がクラッチ５、ブレーキ６およびシャット
ハイト調整機構５０の動作を制御するものである。

【００２６】前記制御装置９１は、鍛造プレス１の適所
に設けられている。この制御装置９１は、シャットハイ
ト検出器９３と上死点位置検出器９２からの信号を受け
て、クラッチ５およびブレーキ６を作動させて、偏心軸
２０の回転・停止を制御するものである。また、制御装
置９１は、シャットハイト検出器９３からの信号に基づ
き、シャットハイト調整装置５０の調整用油圧シリンダ
６３の伸縮量を演算するとともに、シャットハイト検出
器９３と上死点位置検出器９２からの信号を受けて、調
整用油圧シリンダ６３の作動を制御するものである。

【００２７】前記上死点位置検出器９２は、クラウン１
３と偏心軸２０の間に取り付けられている。この上死点
位置検出器９２は、例えばロータリーエンコーダであっ
て、偏心軸２０の鉛直方向に対する回転角度を常に計測
しており、スライド４０が上死点となる角度になると、
上死点信号を制御装置９１に発信するものである。な
お、上死点位置検出器９２は、ロータリーエンコーダに
限らず、例えばリミットスイッチや近接スイッチ等によ
って、スライド４０の位置を直接検出するものでもよ
い。

【００２８】前記シャットハイト検出器９３は、スライ
ド４０の下端に取り付けられている。このシャットハイ
ト検出器９３は、下死点において、シャットハイトを測
定し、シャットハイトを制御装置９１に送信するもので
ある。

【００２９】なお、シャットハイト検出器９３は、上記
のように直接シャットハイトを測定して制御装置９１に
送信するものでなくてもよく、例えば温度センサーによ
って測定された金型Ｍの温度からシャットハイトを予測
して制御装置９１に送信したり、圧力センサによって測
定された金型Ｍの荷重からシャットハイトを予測して制
御装置９１に送信するものでもよい。

【００３０】また、スライド調整機構５０の調整用油圧
シリンダ６３には、移動量センサ７０が取り付けられて
いる。この移動量センサ７０は、調整用油圧シリンダ６
３の伸縮量を検出し、その伸縮量を制御装置９１に送る
ものである。

【００３１】つぎに、本実施形態の鍛造プレスのシャッ
トハイト調整方法の作用と効果を説明する。ブレーキ６
を解放しクラッチ５をつないだ状態で、モータ等によっ
て偏心軸２０を高速で回転させると、左右一対のコンロ
ッド３０，３０によってスライド４０がコラム１２のガ
イド12S に案内されて上下に高速で摺動する。このた
め、鍛造プレス１は、１サイクル当たりの時間が短い高
速運転で操業され、鍛造品が連続してプレスされる。

【００３２】鍛造プレス１の運転中は、下死点におい
て、シャットハイト検出器９３が測定したシャットハイ
トが、制御装置９１に毎サイクル送信される。

【００３３】シャットハイト検出器９３からのシャット
ハイトが誤差範囲内であれば、そのサイクルでは、スラ
イド４０が上死点にきても、制御装置９１は、クラッチ
５およびブレーキ６を作動させず、シャットハイト調整
装置５０も作動させない（Ｓ１）。したがって、シャッ
トハイトが誤差範囲内にあるサイクルでは、偏心軸２０
は連続回転し、鍛造プレス１は型打ちのみを行う。

【００３４】鍛造作業を繰り返すうちに、ビレット温度
等が変化し、シャットハイトが鍛造開始時より変化し、
シャットハイトが誤差範囲から外れると（Ｓ１）、制御
装置９１によって、以下に示す手順でシャットハイトの
調整が行われる。

【００３５】まず、制御装置９１は、シャットハイト検
出器９３からのシャットハイトに基づき、シャットハイ
トを誤差範囲に収めることができる調整用油圧シリンダ
６３の伸縮量を演算する（Ｓ２）。

【００３６】やがて、スライド４０が上死点にくると、
上死点位置検出器９２から上死点信号が制御装置９１に
送信される（Ｓ３）。すると、上死点位置検出器９２か
らの上死点信号を受けた制御装置９１によって、クラッ
チ５およびブレーキ６に信号が送られ、クラッチ５が切
られ、ブレーキ６が作動されるので、偏心軸２０の回転
が停止し、スライド４０が上死点で停止する（Ｓ４）。

【００３７】同時に、制御装置９１によって、シャット
ハイト調整機構５０の調整油圧シリンダに信号が送ら
れ、調整用油圧シリンダ６３が伸縮する。すると、偏心
リストピン４５が回転し、シャットハイトが変更される
（Ｓ４）。

【００３８】このとき、移動量センサ７０から、調整用
油圧シリンダ６３の伸縮量が制御装置９１に送信されて
おり、演算した伸縮量の分だけ調整用油圧シリンダ６３
が伸縮し、シャットハイトの調整が完了したことを制御
装置９１が検知すると（Ｓ５）、制御装置９１から、ク
ラッチ５およびブレーキ６に信号が送られ、ブレーキ６
が解放され、クラッチ５がつながれるので、偏心軸２０
が再び回転する（Ｓ６）。

【００３９】したがって、シャットハイトが誤差範囲か
ら外れたサイクルにおいては、制御装置９１は、鍛造プ
レス１に型打ちだけでなく、シャットハイトの調整も行
わせるのである。

【００４０】よって、シャットハイトの調整を行うサイ
クルでは、制御装置９１がクラッチ５およびブレーキ６
によって偏心軸２０の回転を停止させるので、スライド
４０を上死点で型打ちのみを行うサイクルよりも長時間
停止させることができる。しかも、シャットハイトの調
整が終了するまでは、偏心軸２０の回転を停止したまま
である。このため、たとえ高速で連続型打運転を行って
も、シャットハイトの調整を１ストローク内で終了させ
ることができるので、製品精度のばらつきを無くするこ
とができる。また、シャットハイトを調整する時間が長
くなるので、確実かつ高精度にシャットハイトの調整が
できる。

【００４１】そして、シャットハイト調整の終了後、再
び鍛造プレス１は１サイクル当りの時間が短い高速運転
で操業するので、生産性を高く維持できる。

【００４２】なお、鍛造プレス１に素材を供給するため
のトランスファーフィード装置は、通常、鍛造プレス１
と連動して運転されており、鍛造プレス１の上死点でス
ライド４０が停止する時間が長くなれば、トランスファ
ーフィード装置を一時停止させなければならない。しか
し、ＡＣサーボモータ駆動のトランスファーフィード装
置を用いれば、容易に一時停止させることができるの
で、トランスファーフィード装置の運転の制御が容易に
なる。

【００４３】上記のごとく、本実施形態の鍛造プレスの
シャットハイト調整方法によれば、高い生産性を維持し
たまま、シャットハイトの調整を１サイクル中に確実に
行うことができ、鍛造品の厚み精度を一定に保つことが
できるという効果を奏する。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の鍛造プレスのシャットハイト
調整装置によれば、高速で連続型打運転中にシャットハ
イトの調整を行っても、シャットハイトの調整を、確実
かつ高精度にでき、製品精度のばらつきを無くすること
ができ、しかも、シャットハイト調整の終了後は、１サ
イクル当りの時間が短い高速運転で操業するので、生産
性を高く維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シャットハイト調整作業を制御するフローチャ
ートの説明図である。

【図２】鍛造プレス１の概略断面図である。

【図３】シャットハイトの調整作業を制御するシステム
のブロック図である。

【符号の説明】

１ 鍛造プレス ５ クラッチ ６ ブレーキ ４０ スライド ９１ 制御装置 ９２ 上死点位置検出器 ９３ シャットハイト検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鍛造プレスの連続型打運転時において、シ
   ャットハイトの調整を行うサイクルでは、スライドを、
   型打のみを行うサイクルよりも長時間上死点で停止さ
   せ、この間にシャットハイトの調整を完了させることを
   特徴とする鍛造プレスのシャットハイト調整方法。