JP2004017089A

JP2004017089A - プレス機械のスライド駆動装置

Info

Publication number: JP2004017089A
Application number: JP2002175245A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Suganuma; 菅沼俊治; Toshio Suzuki; 鈴木利雄; Yasuhiro Horie; 堀江康弘; Hiroshi Shibuya; 渋谷浩
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】複数のサーボモータの回転を機械的な構造によって、即ち電気的な制御を用いずに同調させることのできるスライド駆動装置を提供する。
【解決手段】プレス機械のスライド９を複数のサーボモータ８で駆動する装置であって、複数のサーボモータの回転をギヤートレインに直接接続させる構造にするか、若しくは同一軸に複数のサーボモータを連結する構造にする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、プレス機械のスライド駆動装置に関するものである。更に詳しく言えば、複数のサーボモータを用いてプレス機械のスライドを駆動する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数のサーボモータを用いた例として、特開２０００ー３４３２８３を挙げることができる。当該公開公報の図１には、サーボモータ１４、１５を用いてスライド４を昇降運動させるねじプレス機１が開示されている。
【０００３】
同図において、スライド４は、サーボモータ１４、１５の回転をプーリ１２、１６、１３、１７、タイミングベルト１８、１９、雄ねじ１０、１１雌ねじ８、９によって昇降運動に変換する機構によって駆動される。
【０００４】
当該機構によれば、一対のサーボモータ１４、１５は自由に回転できる構造である。よって、スライド４を水平に保ちながら昇降させるには、互いの回転を正確に同調させる制御手段が必要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、複数のサーボモータの回転を機械的な構造によって、即ち電気的な制御に頼らずに同調させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
プレス機械のスライドを複数のサーボモータで駆動する装置であって、複数のサーボモータの回転をギヤートレインに直接接続させる構造にするか、若しくは同一軸に複数のサーボモータを連結する構造にする。更に詳しく言えば、請求項１の発明は、スライドを昇降させるクランク機構に連結され、若しくはリンク機構に連結された動力伝達用のギヤーを複数のサーボモータで駆動する構造にした。請求項２の発明は、スライドを昇降させるクランク機構に連結され、若しくはリンク機構に連結された動力伝達用の２枚のギヤーを互いに噛み合せ、夫々のギヤーを少なくとも１個のサーボモータで駆動する構造にした。
【０００７】
請求項３の発明は、プレス機械の駆動軸の両端部に向かい合せた状態でサーボモータを設けた。請求項４の発明は、クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、クランク軸に設けられたメインギヤーを複数のサーボモータで駆動する構造にした。
【０００８】
請求項５の発明は、クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、一対のクランク軸を設け、当該クランク軸に夫々メインギヤーを設け、これらのメインギヤーを噛み合せ、当該メインギヤーの一方のメインギヤーを複数のサーボモータで駆動する構造にした。請求項６の発明は、クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、一対のクランク軸を設け、当該クランク軸に夫々メインギヤーを設け、これらのメインギヤーを噛み合せ、当該メインギヤーの両方を夫々少なくとも１個のサーボモータで駆動する構造にした。
【０００９】
請求項７の発明は、クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、クランク軸に設けられたメインギヤーに噛合うピニオンを有する駆動軸を複数のサーボモータで駆動する構造にした。請求項８の発明は、クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、一対のクランク軸を設け、当該クランク軸に夫々メインギヤーを設け、これらのメインギヤーを噛み合せ、当該メインギヤーの一方のメインギヤーと噛合うピニオンを有する駆動軸を複数のサーボモータで駆動する構造にした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、第１、第２及び第３実施例を説明する為の一部断面の右側面図である。即ち、図１はプレス機械の右側面を表現しているが、本願発明との関係で、必要と思われる箇所のみ現している。以下他の図においても同様である。
【００１１】
図２は第１実施例の背面図であが、前述のように必要な箇所のみとし、他は省略してある。図１と図２を用いて第１実施例を説明する。プレス機械１は、フレーム２とこれに組付けられた各種部材で構成されている。昇降自在のスライド９の下面に上型が固定され、スライドの下面に対向させて設けられたボルスタ（図示せず）の上面に下型が固定される。前記上下型の間に供給された素材は、スライドの昇降運動に伴ない、前記上下型によってプレス加工される。これらの構成は、通常のプレス機械と変わりなく、以下の第２、第３、第４及び第５実施例においても変わりない。
【００１２】
クランク軸３は、前後の軸受で支持され、フレーム２に回転自在に設けられている。クランク軸３の偏心部にコンロッド４の大径部が連結され、コンロッド４の下端部がスライド９に連結されている。クランク軸３とコンロッド４によってクランク機構が構成され、スライド９はフレーム２で上下方向に案内され、当該クランク機構によって昇降運動する。
【００１３】
コンロッド４はスクリュー４ａを有している。スクリュー４ａを進退させることで、所謂スライド調節が行われる。
【００１４】
クランク軸３の後方部に動力伝達用のメインギヤー５が固定されている。他方、駆動軸７がフレーム２に回転自在に設けられている。駆動軸７にピニオン６が形成されている。ピニオン６とメインギヤー５とが噛み合っている。ピニオン６とメインギヤー５とによってギヤートレイン（歯車列）が構成されると共に減速機構が構成されている。
【００１５】
駆動軸７は、フレーム２に固定されたサーボモータ８の出力軸８ａに連結されている。第１実施例においては、サーボモータ、駆動軸、ピニオン等は２個ずつ設けられている。メインギヤー５、クランク軸４等は１個ずつ設けられている。
【００１６】
サーボモータ８、８’の回転力はピニオン６、６’を介してメインギヤー５に伝達される。即ち、サーボモータ８、８’が回るとピニオン６、６’、メインギヤー５、クランク軸３、コンロッド４を介してスライド９は昇降運動する。この場合、サーボモータ８、８’の内、片方をマスタとし、他方をスレーブとして駆動すれば良い。
【００１７】
図３は、第２実施例の背面図を示す。図１と図３を用いて第２実施例を説明する。図１についての説明は第１実施例の所で済ませたので、ここでは割愛する。図３において、メインギヤー５はサーボモータ８、８’によって駆動される。即ち、サーボモータ８で回されるピニオン６と、サーボモータ８’で回されるピニオン６’の２個のピニオンとメインギヤー５とが噛み合っている。メインギヤー５とメインギヤー５’とが噛み合っている。
【００１８】
第２実施例の場合は、前述のサーボモータ８からコンロッド４に至る動力伝達部材に相当するものが更に１式存在する。即ち、サーボモータ、メインギヤー、クランク軸等は２個ずつ存在している。
【００１９】
サーボモータ８、８’の回転力はピニオンを介してメインギヤー５に伝達される。メインギヤー５の動力は、一方でクランク軸３、コンロッド４、スライド９に伝達され、他方でメインギヤー５’、クランク軸３’、コンロッド４’、スライド９に伝達される。サーボモータ８とサーボモータ８’の回転は夫々のピニオンとメインギヤー５で規制される構造であるので、片方のサーボモータをマスタとし他方をスレーブとして駆動すれば良い。
【００２０】
図４は第３実施例の背面を示す。図１は第３実施例の右側面を示す。図１と図４を用いて第３実施例を説明する。図１については、第１実施例の場合に説明したので、ここでは割愛する。図４において、サーボモータ８はメインギヤー５を回し、サーボモータ８’はメインギヤー５’を回す。その他の構成は第２実施例と変わりない。即ち、第３実施例の場合は、サーボモータ、メインギヤー、クランク軸等は２個ずつ存在する。
【００２１】
サーボモータ８とサーボモータ８’は、夫々メインギヤー５とメインギヤー５’を回すものの、メインギヤー５とメインギヤー５’が噛み合っているから、結局構造上は両サーボモータは両メインギヤーを一緒にして回すことになる。サーボモータ８とサーボモータ８’の回転は、メインギヤー５とメインギヤー５’によって規制される構造であるから、片方のサーボモータをマスタとし他方をスレーブとして駆動すれば良い。
【００２２】
図５は、第４実施例と第５実施例の右側面を示す。図６は、第４実施例の背面を示す。図５と図６を用いて第４実施例を説明する。プレス機械１１は、フレーム１２とこれに組付けられた各種部材によって構成されている。ピニオン１６、メインギヤー１５、クランク軸１３、コンロッド１４及びスライド１９についての構造は前述の第１、第２、第３実施例と変わりはないので、これらについての説明はここでは割愛する。
【００２３】
フレーム１２に駆動軸１７が回転自在に設けられている。駆動軸１７にピニオン１６が形成されている。駆動軸１７の両端にサーボモータ１８とサーボモータ１８’の出力軸１８ａ、１８’ａが連結されている。ピニオン１６は、両サーボモータで駆動される構造になっている。
【００２４】
サーボモータ１８、１８’の駆動力は、ピニオン１６、メインギヤー１５、クランク軸１３、コンロッド１４、スライド１９の順に伝達される。サーボモータ１８、１８’の回転は駆動軸１７によって規制される構造であるから、片方のサーボモータをマスタとし他方をスレーブとして駆動すれば良い。
【００２５】
図７は、第５実施例の背面を示す。図５は第５実施例の右側面を示す。図５と図７を用いて第５実施例を説明する。図５については、上記第４実施例の場合に説明したので、ここでは割愛する。第５実施例の場合は、第４実施例におけるメインギヤーからスライドに至る動力伝達部材が別に１式存在する。即ち、メインギヤー、クランク軸、コンロッド等の部材が２個ずつ存在する。
【００２６】
サーボモータ１８、１８’の回転は、ピニオン１６を介してメインギヤー１５に伝達される。メインギヤー１５の動力は、一方でクランク軸１３、コンロッド１４、スライド１９に伝達され、他方でメインギヤー１５’、クランク軸１３’、コンロッド１４’、スライド１９に伝達される。サーボモータ１８、１８’の回転は駆動軸１７によって規制される構造であるから、片方のサーボモータをマスタとし他方をスレーブとして駆動すれば良い。
【００２７】
以上はクランクプレスの例であるが、本願発明はクランクレスプレス若しくはリンクプレス例えばナックルプレスに適用してもよい。以下にクランクレスプレス、ナックルプレスの順に説明する。
【００２８】
図８と図９はクランクレスプレスの図面である。クランクレスは、クランク軸を用いていないが、クランク機構は存在する。この点においては、クランクプレスもクランクレスプレスも変わりはない。
【００２９】
フレーム２２にサーボモータ２８、２８’が向かい合って設けられている。両サーボモータの出力軸は、駆動軸２７で連結されている。駆動軸２７には、ピニオン２６が設けられている。
【００３０】
フレーム２２に、ピン３４が設けられている。ピン３４の両端は、フレーム２２に固定されている。ピン３４に中間軸３３が係合している。中間軸３３に中間ギヤー３１と第２ピニオン３２が設けられている。中間ギヤー３１は前記ピニオン２６と噛み合っている。
【００３１】
フレーム２２にピン２３が設けられている。ピン２３の両端は、フレーム２２に固定されている。ピン２３に偏心リング３０が係合している。偏心リング３０にメインギヤー２５が固定されている。メインギヤー２５は、前記第２ピニオンと噛み合っている。偏心リング３０は、メインギヤー２５と一緒に回転する。
【００３２】
偏心リング３０の偏心部がコンロッド２４の大径部の穴に係合している。コンロッド２４の下端部がスライド２９に連結されている。スライド２９は、偏心リング３０とコンロッド２４によって構成されるクランク機構によって昇降運動を行う。
【００３３】
続いてナックルプレスについて説明する。図１０及び図１１において、サーボモータ４８、４８’は向かい合わせにプレス機械４１のフレーム４２に固定されている。両サーボモータ４８、４８’の出力軸は、駆動軸４７で連結されている。駆動軸４７にはピニオン４６が設けられている。
【００３４】
フレーム４２には、ピン４３が回転自在に設けられている。ピン４３は、フレーム４２に設けられた軸受で回転自在に支持されている。ピン４３にはメインギヤー４５と偏心リング３０が一体的に設けられている。即ち、メインギヤー４５と偏心リング３０はピン４３に固定されている。メインギヤー４５は、前記ピニオン４６と噛み合っている。偏心リング３０の偏心部がコンロッド４４の大径部の穴に嵌められている。
【００３５】
ピン５２はフレーム４２に固定されている。ピン５２によってリンク５０が揺動自在に支持されている。リンク５０は、ピン５１によって前記コンロッド４４の小径部に連結されている。更にリンク５０は、ピン５３によって第２コンロッド５４と連結されている。ピン５１、５２、５３は略三角形を成す如く位置されている。
【００３６】
第２コンロッド５４の他端はピン５５によってスライド４９に連結されている。スライド４９はフレーム４２に設けられたガイドによって案内され昇降自在である。
【００３７】
サーボモータ４８、４８’が回転すると、ピニオン４６、メインギヤー４５が回転し、偏心リング３０とコンロッド４４で構成されたクランク機構によって、リンク５０がピン５２を支点として揺動する。リンク５０の揺動に伴ない第２コンロッド５４が揺動し、これによってスライド４９は昇降する。
【００３８】
上記のように、本願発明はクランクプレス、クランクレスプレス及びナックルプレスに同様に適用される。
【００３９】
【発明の効果】
本願発明によれば、複数のサーボモータの回転を機械的に規制する構造なので、複数のサーボモータの回転量を完全に同調させる電気的手段を設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１、第２、第３実施例の場合の一部断面の右側面図
【図２】第１実施例の場合の背面図
【図３】第２実施例の場合の背面図
【図４】第３実施例の場合の背面図
【図５】第４、第５実施例の場合の一部断面の右側面図
【図６】第４実施例の場合の背面図
【図７】第５実施例の場合の背面図
【図８】クランクレスプレスの一部断面の正面図
【図９】図８における要部の縦断面図
【図１０】ナックルプレスの一部断面右側面図
【図１１】図１０における要部の縦断面図
【符号の説明】
１はプレス機械、２はフレーム、３はクランク軸、３’はクランク軸、４はコンロッド、４’はコンロッド、４ａはスクリュー、４’ａはスクリュー、５はメインギヤー、５’はメインギヤー、６はピニオン、６’はピニオン、７は駆動軸、８はサーボモータ、８ａは出力軸、８’はサーボモータ、９はスライド、１１はプレス機械、１２はフレーム、１３はクランク軸、１４はコンロッド、１４ａはスクリュー、１５はメインギヤー、１５’はメインギヤー、１６はピニオン、１７は駆動軸、１８はサーボモータ、１８ａは出力軸、１８’はサーボモータ、１９はスライド、２１はプレス機械、２２はフレーム、２３はピン、２４はコンロッド、２５はメインギヤー、２６はピニオン、２７は駆動軸、２８はサーボモータ、２８’はサーボモータ、２９はスライド、３０は偏心ピン、３１は中間ギヤー、３２は第２ピニオン、３３は中間軸、３４はピン、４１はプレス機械、４２はフレーム、４３はピン、４４はコンロッド、４５はメインギヤー、４６はピニオン、４７は駆動軸、４８はサーボモータ、４８’サーボモータ、４９はスライド、５０はリンク、５１はピン、５２はピン、５３はピン、５４は第２コンロッド、５５はピンである。

Claims

スライドを昇降させるクランク機構に連結され、若しくはリンク機構に連結された動力伝達用のギヤーを複数のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
スライドを昇降させるクランク機構に連結され、若しくはリンク機構に連結された動力伝達用の２枚のギヤーを互いに噛み合せ、夫々のギヤーを少なくとも１個のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
プレス機械の駆動軸の両端部に向かい合せた状態でサーボモータを設けたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、クランク軸に設けられたメインギヤーを複数のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、一対のクランク軸を設け、当該クランク軸に夫々メインギヤーを設け、これらのメインギヤーを噛み合せ、当該メインギヤーの一方のメインギヤーを複数のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、一対のクランク軸を設け、当該クランク軸に夫々メインギヤーを設け、これらのメインギヤーを噛み合せ、当該メインギヤーの両方を夫々少なくとも１個のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、クランク軸に設けられたメインギヤーに噛合うピニオンを有する駆動軸を複数のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
クランク機構によってスライドを昇降させるプレス機械のスライド駆動装置において、一対のクランク軸を設け、当該クランク軸に夫々メインギヤーを設け、これらのメインギヤーを噛み合せ、当該メインギヤーの一方のメインギヤーと噛合うピニオンを有する駆動軸を複数のサーボモータで駆動する構造にしたことを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。