JP2004034057A

JP2004034057A - プレス機

Info

Publication number: JP2004034057A
Application number: JP2002192297A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shinkai; 新開　修
Original assignee: Morita and Company Co Ltd
Current assignee: Morita and Company Co Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】高速運転が可能で、かつスライドの加圧特性を簡単に変更し得る。
【解決手段】第１サーボモータ２６により回転される第１クランク杆３０に第１作動杆３２が連結され、該第１作動杆３２に連結された第２作動杆３４がスライド１６に連結される。そして、第１クランク杆３０を回転することで、第１および第２作動杆３２，３４の上下動に伴ってスライド１６が直線往復移動する。第１および第２作動杆３２，３４の側方に位置して、第２サーボモータ３８により回転される第２クランク杆４２に連結された第３作動杆４４が第１作動杆３２と第２作動杆３４との連結部に連結される。そして、第２のクランク杆４２を回転することで、第１作動杆３２と第２作動杆３４との連結部の折曲タイミングが可変される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つのクランク機構を用いてスライドを直線往復移動するよう構成したプレス機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被加工材料に孔あけ加工等を行なうプレス機では、プレス型が配設されたスライドを所定ストロークで直線往復移動する手段として、サーボモータにより回転駆動されるクランク部材の偏心位置に一端部を枢支した作動杆の他端部をスライドに連結したクランク機構が採用されている。また、スライドに螺挿したボールスクリューをサーボモータにより正逆回転することで、該スライドを所定ストロークで直線往復移動する機構を採用したものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したスライドの直線往復移動手段としてクランク機構を用いる場合は、その機構上の特性として高速運転は可能であるが、被加工材料に施す加工の種類に応じてスライドの下死点位置や加圧特性を変更する場合は、スライド自体に設けられた調節手段による調節が必要となり、その調節に時間が掛かる難点が指摘される。これに対し、直線往復移動手段としてボールスクリューを用いる場合は、ボールスクリューの回転量を可変することで、スライドの下死点位置を変更することはできる。但し、スライドの加圧特性を変更するのは困難である。しかも、ボールスクリューとスライドとの螺合作用下に該スライドを移動する構成では、高速運転が困難であった。また、加工時におけるボールスクリューとスライドとの螺合範囲は略一定しているため、この部分が長期の使用により摩耗して位置決め精度、すなわち加工精度が低下する問題も指摘される。更には、ボールスクリューとスライドとの螺合部位における剛性は低く、これによっても加工精度が低くなる難点もある。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、高速運転が可能で、かつスライドの加圧特性を簡単に変更し得るプレス機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】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明に係るプレス機は、
第１駆動手段により回転される第１クランク部材の偏心位置に一端部が回動可能に連結される第１作動杆と、該第１作動杆の他端部に一端部が回動可能に連結されると共に、ガイド手段に沿って直線往復移動可能なスライドに他端部が回動可能に連結される第２作動杆とを備える第１のクランク機構の作動によりスライドを直線往復移動させるよう構成し、
第２駆動手段により回転される第２クランク部材の偏心位置に一端部が回動可能に連結されると共に、前記第１作動杆と第２作動杆との連結部に他端部が回動可能に連結される第３作動杆とを備える第２のクランク機構の作動により前記スライドの加圧特性を可変可能に構成したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るプレス機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係るプレス機の各機構を概略的に示すものであり、図２および図３は、プレス機の概略構成図である。実施例のプレス機１０は、装置本体１２に配設されて上下方向に所定長さで延在する４つのガイド部材（ガイド手段）１４を介してスライド１６が昇降動可能に配設されている。このスライド１６は、矩形状に形成された摺動部１６ａと、該摺動部１６ａの前面上部（一側面の上部）に形成されて図示しない上型（プレス型）が着脱可能に配設される装着部１６ｂおよび背面下部（他側面の下部）に形成された取着部１６ｃとから構成され、前記摺動部１６ａの四隅が各ガイド部材１４に案内されて摺動するよう構成される。なお、ガイド部材１４によるスライド１６の案内領域は、該スライド１６のストローク長より充分に長く設定され、スライド１６の直進安定性を向上するよう構成してある。ちなみに、前記案内領域は、スライド１６のストローク長の約４０倍程度の長さに設定されるが、それ以上であってもよい。
【０００８】
前記装置本体１２の前部には、前記スライド１６における装着部１６ｂの下方に対向して支持台１８が設けられ、該支持台１８に下型（図示せず）が着脱可能に配設されるようになっている。そして、後述する直線往復移動手段２０によりスライド１６を昇降動することで、両型の間にセットされた被加工材料に所定の加工を施すよう構成される。
【０００９】
前記装置本体１２の内部に、前記スライド１６を上下方向に所定ストロークで直線往復移動させる直線往復移動手段２０が配設されている。この直線往復移動手段２０は、図１に示す如く、前記スライド１６を直線往復移動させる第１のクランク機構２２と、該スライド１６の加圧特性を可変可能な第２のクランク機構２４とから基本的に構成される。第１のクランク機構２２は、第１サーボモータ（第１駆動手段）２６により回転される第１クランク軸２８に一端部が一体回転可能に連結された第１クランク杆（第１クランク部材）３０と、この第１クランク杆３０の一端部（第１クランク軸２８に対する偏心位置）に一端部が回動可能に連結される第１作動杆３２と、該第１作動杆３２の他端部に一端部が回動可能に連結されると共に、前記スライド１６に他端部が回動可能に連結される第２作動杆３４とを備える。そして、第１サーボモータ２６により第１クランク軸２８を回転（作動）することで、第１および第２作動杆３２，３４の上下動に伴ってスライド１６が前記ガイド部材１４に沿って上下方向に直線往復移動するよう構成される。なお、第２作動杆３４とスライド１６とは過負荷保護装置３６を介して連結されている。
【００１０】
前記第２のクランク機構２４は、前記第１および第２作動杆３２，３４の側方に位置して、第２サーボモータ（第２駆動手段）３８により回転される第２クランク軸４０と、該第２クランク軸４０に一端部が一体回転可能に連結された第２クランク杆（第２クランク部材）４２と、この第２クランク杆４２の一端部（第２クランク軸４０に対する偏心位置）に一端部が回動可能に連結されると共に、前記第１作動杆３２と第２作動杆３４との連結部に他端部が回動可能に連結される第３作動杆４４とを備える。そして、第２のクランク機構２４においては、前記第１のクランク機構２２の作動状態において、第２クランク杆４２を所定の角度位置で停止保持する第１モードと、第２クランク杆４２を回転する第２モードとが選択可能に構成される。
【００１１】
すなわち、第１モードでは、前記第１および第２作動杆３２，３４と第３作動杆４４との位置関係により、第１作動杆３２と第２作動杆３４とが直線状となったり連結部で折曲した状態に変化するもとで、前記スライド１６は一定のストロークで上下動する。このとき、スライド１６の加圧特性は一定となるよう制御される。また第１モードにおいて、前記第２クランク杆４２の停止角度位置を変えることで、スライド１６の下死点位置を変更することができる。
【００１２】
これに対して第２モードでは、第３作動杆４４が第２クランク杆４２の回転により移動するもとで、第１作動杆３２と第２作動杆３４とが直線状となったり連結部で折曲した状態に変化して、前記スライド１６は一定のストロークで上下動する。この場合に、第１作動杆３２および第２作動杆３４がスライド１６を下降させる方向（被加工材料に加圧力を加える方向）に作動する際に、前記第３作動杆４４が第１および第２作動杆３２，３４を直線状とする方向に作動する場合は、スライド１６による加圧力は増加する方向に変化する。また第１作動杆３２および第２作動杆３４がスライド１６を下降させる方向に作動する際に、前記第３作動杆４４が第１および第２作動杆３２，３４を連結部で折曲する方向に作動する場合は、スライド１６による加圧力は減少する方向に変化する。このように、第３作動杆４４の作動によってスライド１６による加工特性を、前記第１モードの場合に対して変更し得るようになっている。更に、第１クランク杆３０に対する第２クランク杆４２の位相角を変更することで、任意の加圧特性を生成することも可能に設定される。
【００１３】
前記スライド１６には、前記第２作動杆３４に対する連結位置を可変可能な調節機構４６が配設され、該調節機構４６を調節用サーボモータ４８により作動することで、スライド１６のストローク長を可変し得るよう構成されている。またスライド１６には、スケール５０、荷重センサ５２およびバックラッシュ除去装置５４等が配設されている。
【００１４】
【実施例の作用】
次に、実施例に係るプレス機の作用につき説明する。
【００１５】
（第１モードの場合）
前記第２のクランク機構２４における第２クランク杆４２を所定の角度位置で停止保持したもとで、前記第１のクランク機構２２を作動する。この場合は、第１サーボモータ２６により回転する第１クランク杆３０により第１作動杆３２と第２作動杆３４とが上下動し、これにより前記スライド１６がガイド部材１４に沿って上下方向に直線往復移動して、上下の型により被加工材料に所定の加工が施される。この場合に、第１作動杆３２と第２作動杆３４との連結部と第２クランク杆４２とを連結する第３作動杆４４は略一定位置に臨んでいるから、第１クランク杆３０の回転に伴って第１作動杆３２と第２作動杆３４とは直線状となったり連結部で折曲した状態に変化するが、常に同じ下死点位置まで下降した後に上昇するよう移動し、このときの加圧力は一定となる。
【００１６】
そして、前記第２クランク杆４２の停止角度位置を変えることで、第１および第２作動杆３２，３４に対する第３作動杆４４の相対位置が変化し、第１および第２作動杆３２，３４の連結部での折曲角度が変化することで、前記スライド１６の下死点位置が変更される。すなわち、スライド１６に配設される調節機構４６を作動することなく、スライド１６の下死点位置を変更することができ、オーダ変更等に際しての段取り替えに要する時間を短縮することが可能となる。なお、第１のクランク機構２２が作動している最中に、第２のクランク機構２４を作動して第２クランク杆４２の停止角度位置を変更することで、スライド１６の位置に応じて加圧力を変えることができる。
【００１７】
（第２モードの場合）
前記第１のクランク機構２２を作動している状態で、第２のクランク機構２４を作動すると、前記第１作動杆３２と第２作動杆３４との連結部の折曲タイミングが、第２のクランク機構２４の第３作動杆４４の往復移動により可変される。これにより、前述したように、第１モードでのスライド１６の加圧特性とは異なる加圧特性が生成される。なお、この加圧特性は、第１クランク杆３０と第２クランク杆４２との位相角を変更したり、両者３０，４２の回転速度を変えることで、各種のものを生成することができる。
【００１８】
実施例では２つのクランク機構２２，２４を用いてスライド１６を直線往復移動するよう構成したから、高速運転が可能で生産能力を向上することができる。しかも、第１モードにおいて第２のクランク機構２４における第２クランク杆４２の停止角度位置を変えることで、前記スライド１６の下死点位置を簡単に変更することができる。更に、第２モードにおいて第１のクランク機構２２における第１クランク杆３０と、第２のクランク機構２４における第２クランク杆４２との作動時の位相角を変更することで、加圧特性を任意に変更し得るから、被加工材料に対する加工の多様性に対応し得る。また、前記スライド１６は、そのストローク長に比べて充分に長い案内領域に亘ってガイド部材１４で案内されるよう構成したから、該スライド１６の直進安定性は向上し、高い加工精度が得られる。
【００１９】
【変更例】
実施例では、クランク部材としてクランク杆を挙げて説明したが、円盤状の部材であってもよく、その偏心位置に作動杆が連結される構成のものであればよい。また、スライドの外表面に、ヤング率の大きい超鋼あるいは石材等を配設し、該スライドの剛性を高めることで、更に加工精度を向上することができる。なお、第１および第２のクランク機構の運転に関して、各クランクの回転速度は任意に変更可能であり、また等速回転に限らず所定角度毎に回転速度を可変する不等速回転を採用することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るプレス機によれば、２つのクランク機構を用いるので高速運転が可能で、生産能率を向上することができる。しかも、スライドの加圧特性を任意に設定し得るから、被加工材料に対する加工の多様性に容易に対応することができる。またスライドの下死点位置も、スライド自体に設けた調節機構を用いることなく簡単に変更することができるので、オーダ変更等に際しての段取り替えに要する時間を短縮し得る。更には、ガイド手段によるスライドの案内領域を、該スライドのストローク長より充分に長く設定したから、スライドの直進安定性は向上し、高い加工精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るプレス機の各機構を示す概略構成図である。
【図２】実施例に係るプレス機の概略側面図である。
【図３】実施例に係るプレス機の概略正面図である。
【符号の説明】
１４　ガイド部材（ガイド手段）
１６　スライド
１６ａ　摺動部
１６ｂ　装着部
１６ｃ　取着部
２２　第１のクランク機構
２４　第２のクランク機構
２６　第１サーボモータ（第１駆動手段）
３０　第１クランク杆（第１クランク部材）
３２　第１作動杆
３４　第２作動杆
３８　第２サーボモータ（第２駆動手段）
４２　第２クランク杆（第２クランク部材）
４４　第３作動杆

Claims

第１駆動手段（２６）により回転される第１クランク部材（３０）の偏心位置に一端部が回動可能に連結される第１作動杆（３２）と、該第１作動杆（３２）の他端部に一端部が回動可能に連結されると共に、ガイド手段（１４）に沿って直線往復移動可能なスライド（１６）に他端部が回動可能に連結される第２作動杆（３４）とを備える第１のクランク機構（２２）の作動によりスライド（１６）を直線往復移動させるよう構成し、
第２駆動手段（３８）により回転される第２クランク部材（４２）の偏心位置に一端部が回動可能に連結されると共に、前記第１作動杆（３２）と第２作動杆（３４）との連結部に他端部が回動可能に連結される第３作動杆（４４）とを備える第２のクランク機構（２４）の作動により前記スライド（１６）の加圧特性を可変可能に構成した
ことを特徴とするプレス機。
前記ガイド手段（１４）によるスライド（１６）の案内領域は、該スライド（１６）のストローク長より充分に長く設定されている請求項１記載のプレス機。
前記スライド（１６）は、矩形状に形成された摺動部（１６ａ）と、該摺動部（１６ａ）を挟む一側面に形成されてプレス型が着脱可能に配設される装着部（１６ｂ）および他側面に形成されて前記第２作動杆（３４）が連結される取着部（１６ｃ）とからなり、前記摺動部（１６ａ）の四隅がガイド手段（１４）に案内されて摺動するよう構成される請求項１または２記載のプレス機。