JP2004066264A - サーボプレス - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも利用範囲の広い圧入又は引抜装置を実現する主要部としてのサーボプレスを提供する。
【解決手段】正又は逆回転する駆動軸5を有するサーボモータ2と、前記駆動軸5の正又は逆回転を後記ボールネジ軸1に伝達する減速伝達手段と、位置固定で正又は逆回転するボールネジ軸1と、このボールネジ軸に螺合して前記正又は逆回転に従って前進又は後退する押圧ロッド4と、押圧ロッド4に加わる負荷を検出する荷重検出手段とを備えたサーボプレスSにおいて、減速伝達手段は太陽ギア10、遊星ギア11、リングギア12及び遊星ギア11を支持するキャリア7からなる遊星歯車機構3であり、太陽ギア10はボールネジ軸1後方かつこのボールネジ軸1線上に配して駆動軸5に連結し、リングギア12は装置本体13に位置固定し、そしてキャリア7をボールネジ軸1に連結したサーボプレスSである。
【選択図】 図1
【解決手段】正又は逆回転する駆動軸5を有するサーボモータ2と、前記駆動軸5の正又は逆回転を後記ボールネジ軸1に伝達する減速伝達手段と、位置固定で正又は逆回転するボールネジ軸1と、このボールネジ軸に螺合して前記正又は逆回転に従って前進又は後退する押圧ロッド4と、押圧ロッド4に加わる負荷を検出する荷重検出手段とを備えたサーボプレスSにおいて、減速伝達手段は太陽ギア10、遊星ギア11、リングギア12及び遊星ギア11を支持するキャリア7からなる遊星歯車機構3であり、太陽ギア10はボールネジ軸1後方かつこのボールネジ軸1線上に配して駆動軸5に連結し、リングギア12は装置本体13に位置固定し、そしてキャリア7をボールネジ軸1に連結したサーボプレスSである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立本体に対して組立部品等を圧入したり、逆に組立本体から組立部品等を引き抜く圧入又は引抜装置の主要部として用いることができるサーボプレスに関する。
【0002】
【従来の技術】
サーボプレスは、油圧プレスと異なり、正確又は微少なストローク制御が容易であるため、組立部品の圧入又は引抜装置の主要部として用いられている。旧来のサーボプレスは、電動駆動手段であるサーボモータと押圧ロッドを進退させるボールネジ軸とを、歯付ベルト及びプーリ(減速伝達手段)により連結し、プーリ比(1/2〜1/3)で減速しながら必要な出力トルクを確保する構成であった。しかし、より大きな減速比を確保する観点から、近年では歯車を用いた減速伝達手段を用いるサーボプレスも見られるようになり、こうしたサーボプレスを利用した圧入又は引抜装置として、特開平07−164253号「部品の圧入、引抜き用工具」や特開2001−347400「プレス装置」等を例示できる。
【0003】
特開平07−164253号は、ACサーボモータ(電動駆動手段)と進退杆(ボールネジ軸)とを具備したサーボプレスを圧入又は引抜装置として利用した技術(特開平07−164253号請求項1)であり、ACサーボモータには回転数検出器、進退杆先端には治具取付部を備えている(特開平07−164253号請求項2)。ACサーボモータの回転駆動力は、減速機、ベルト機構(両者を併せて減速伝達手段)、歯車列等の連結手段を介して進退杆へ伝達する構成(特開平07−164253号請求項3)で、進退杆には荷重を検出する歪ゲージ(特開平07−164253号請求項4)や進退杆の移動量(ACサーボモータの回転数)を検出するセンサを設けたりする(特開平07−164253号請求項5)。
【0004】
特開2001−347400は、駆動モータ(電動駆動手段)、動力伝達機構(減速伝達手段)及び変換手段を備えたサーボプレスを圧入又は引抜装置として利用した技術であり、減速伝達手段として2以上の遊星歯車装置(遊星歯車機構)及び選択手段を構成している(特開2001−347400請求項1及び5)。前記選択手段として、軸方向にスライド自在な遊星歯車又は内歯(リングギア)を挙げている(特開2001−347400請求項2及び3)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
圧入又は引抜装置に必要な圧入力又は引抜力は、サーボプレスの電動駆動手段の回転駆動力から、通減速伝達手段によって回転数を減じる代わりにトルクを増大させて確保する。旧来のベルト及びプーリを用いた通減速伝達手段では減速比が比較的小さく、電動駆動手段として大きなモータが必要だったり、プーリ径の比を大きくするために、サーボプレスの大型化を招いていた。この点、歯車を用いた減速伝達手段は、前記ベルト及びプーリを用いた構成に比べて大きな減速比を実現しやすいので、仮に歯付ベルト及びプーリを用いた場合でもプーリ比は小さく、すなわち歯付ベルト及びプーリを全体として小型化できる。例えば、上記特開平07−164253号では歯車による減速伝達手段、特開2001−347400ではより具体的に遊星歯車機構を用い、特にプレス力(圧入力)を増幅できるように遊星歯車機構の選択やギアの設定を定めていた(特開2001−347400請求項6〜8)。更に、特開2001−347400が指摘するように、遊星歯車機構からなる減速伝達手段には、「慣性力を小さくして、速度変動に対する追従性を高める」ことができる利点がある。
【0006】
しかし、電動駆動手段であるサーボモータと、ボールネジ軸及び押圧ロッドとの間に遊星歯車機構を並列に介装すると、サーボプレスの構成を大型化、特に押圧ロッドの進退直交方向=幅を大きくしてしまう。また、押圧ロッドの進退方向におけるボールネジ軸の剛性を確保するために、太いボールネジ軸に螺合するナットを押圧ロッド内に内蔵していたので、押圧ロッドの進退直交方向=幅を大きくしてしまう問題(実際には押圧ロッドを覆う外筒の大型化する問題)をもたらしていた。こうしたサーボプレスの大型化は、このサーボプレスを用いた圧入又は引抜装置を並列し、狭いピッチで組立部品を圧入することを難しくし、結果として利用範囲を限定する問題を引き起こしていた。
【0007】
また、サーボプレスを利用する圧入又は引抜装置は、装置名称からも明らかなように部品の引抜にも用いるが、従来の同種装置では押圧ロッド前端に荷重検知センサ(例えば歪みゲージ)を取り付けていたため、圧入に際する荷重検知は可能なものの、引抜に際する荷重(押圧ロッドに対する負荷)を検知することができなかった。こうした引抜時の荷重検知の不可に加え、押圧ロッド前端に荷重検知センサを取り付けた場合、前記荷重検知センサから延びる通信線が邪魔となり、総じて、サーボプレスを利用する圧入又は引抜装置を適用できる範囲を制限する問題をもたらしていた。
【0008】
そこで、圧入又は引抜装置への利用に代表されるサーボプレスについて、小型化を主眼とし、まず、(1)減速伝達手段として遊星歯車機構を用いながら、この遊星歯車機構をコンパクトに電動駆動手段とボールネジ軸との間に介装し、次に(2)押圧ロッドの進退部分における外径(外筒の外径)を細くし、かつ(3)押圧ロッドの進出(圧入)だけでなく、後退(引抜)の際にも押圧ロッドに対する負荷の検知を可能にしながら通信線が圧入又は引抜装置の利用を妨げないように、総じて、従来よりも利用範囲の広い圧入又は引抜装置を実現する主要部としてのサーボプレスを開発するため、検討した。
【0009】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、正又は逆回転する駆動軸を有する電動駆動手段と、前記駆動軸の正又は逆回転を後記ボールネジ軸に伝達する減速伝達手段と、位置固定で正又は逆回転するボールネジ軸と、このボールネジ軸に螺合して前記正又は逆回転に従って前進又は後退する押圧ロッドと、押圧ロッドに加わる負荷を検出する荷重検出手段とを備えたサーボプレスにおいて、減速伝達手段は太陽ギア、遊星ギア、リングギア及び遊星ギアを支持するキャリアからなる遊星歯車機構であり、太陽ギアはボールネジ軸後方かつこのボールネジ軸線上に配して駆動軸に連結し、リングギアは装置本体に位置固定し、そしてキャリアをボールネジ軸に連結したサーボプレスである。
【0010】
本発明のサーボプレスは、(1)遊星歯車機構からなる減速伝達手段をボールネジ軸後方にまとめ、ボールネジ軸と直列に配置することにより、減速伝達手段による押圧ロッドの進退直交方向=幅方向の突出を抑え、また出力トルクの小さな電動駆動手段(サーボモータ)、すなわち電動駆動手段の小型化を可能とし、電動駆動手段から減速伝達手段に至る部分の小型化を実現している。また、本発明に用いる遊星歯車機構における減速比は、((リングギアの歯数+太陽ギアの歯数)/太陽ギアの歯数)の関係にあり、リングギアは本発明の目的である押圧ロッドの進退直交方向=幅を小さくするために制約があっても、太陽ギアの歯数を加減することで適当な減速比を確保できる。
【0011】
更に、(2)押圧ロッドは、組立部品の圧入又は引抜を担うロッド本体とボールネジ軸に螺合する螺合部とを直列に一体にしてなり、前記螺合部はロッド本体と略同径とすることで、ボールネジ軸に対する押圧ロッドの螺合における大型化を抑制し、従来に比べた小型化を実現した。この小型化は、ボールネジ軸に螺合するナットを従来よりも長くすることで細いボールネジ軸でも従来同様の耐荷重性を確保し、更に前記ナットをロッド本体と略同径としながらロッド本体と直列に一体化することで、総じて押圧ロッドを小径化できたことによる。螺合部とロッド本体との一体化は、例えばロッド本体に対する螺合部の螺着(螺合部に対するロッド本体の螺着でもよい)又は溶接等を例示できる。
【0012】
上記(1)減速伝達手段と(2)押圧ロッドの改良とにより、サーボプレス、そして圧入又は引抜装置が小型化できる。この結果、前記圧入又は引抜装置の利用範囲が広がるので、押圧ロッドの引抜時にも負荷の検出ができるように、(3)荷重検出手段は、押圧ロッド後端より後方でボールネジ軸と減速伝達手段との間に介装した変位部材により歪み生起を受ける歪みセンサから構成した。具体的には、例えばリング状の変位部材(トランスデューサ)をボールネジ軸又は減速伝達手段の出力軸に嵌着し、ボールネジ軸及び前記出力軸それぞれに設けた押圧部で前記変位部材を押し引きすることで、この変位部材に接続した歪みセンサに歪みを生起させる構成がある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図1はボールネジ軸1と直列にサーボモータ2を配したサーボプレスSをX軸方向から見たY軸方向断面図、図2は同サーボプレスSのY軸方向から見たX軸方向断面図、図3は遊星歯車機構3付近を表した部分拡大断面図、図4は遊星歯車機構3を表した正面図、図5は狭い範囲に多数のサーボプレスを配列した圧入又は引抜装置を表した平面図、図6はボールネジ軸1と並列にサーボモータ2を配したサーボプレスSをX軸方向から見たY軸方向断面図であり、図7は同サーボプレスSのY軸方向から見たX軸方向断面図である。図1及び図6は押圧ロッド4が後退した状態、図2及び図7は押圧ロッド4が伸長した状態をそれぞれ表している。
【0014】
本例のサーボプレスSは、図1〜4に見られるように、遊星歯車機構(減速伝達手段)3の後方、すなわちボールネジ軸1と直列にサーボモータ(電動駆動手段)2を配している。このため、本例のサーボプレスSは、図1及び図2から明らかなように、ボールネジ軸1の半径方向、すなわちX及びY方向に大きく突出する部位がなく、およそボールネジ軸1に螺合する押圧ロッド4に等しい外径に収まっている。そして、後述するように、押圧ロッド4自体が小径となるため、本例のサーボプレスSは従来同種のサーボプレスに比べて小型化され、最大幅Aが小さくなる結果、配列ピッチPも小さくなる。これにより、例えば外筒21に対してフランジ23を設けても狭い範囲に多数のサーボプレスSを配列した圧入又は引抜装置Mを構成しやすく(図5参照)、小型化された車両エンジンに狭い間隔で並ぶ各シリンダヘッドに対して一度に全バルブガイド又はバルブシート等を圧入できる圧入又は引抜装置Mを構成できる利点が得られる。これは、組立部品の組み付けを短時間に終える作業効率の向上という効果をもたらす。
【0015】
また、例えば図6及び図7に見られるように、遊星歯車機構3の側方、すなわちボールネジ軸1と並列にサーボモータ2を配しても、本発明のサーボプレスSは遊星歯車機構3をボールネジ軸1後方に収めているために、サーボモータ2の突出を最低限に抑えることができる。複数のサーボプレスSを配列する場合、サーボモータ2が突出しないX方向に配列すれば、実質上、上記例示のサーボプレスS(図1及び図2)と変わらない。回転駆動力は、サーボモータ2の駆動軸5に設けた駆動プーリ6と、後述する遊星歯車機構3の太陽ギア10に連結した従動プーリ8とをベルト9で結んで伝達している。
【0016】
遊星歯車機構3は、図3に見られるように、太陽ギア10、遊星ギア11、リングギア12及び遊星ギア11を支持するキャリア7からなり、太陽ギア10はボールネジ軸1後方かつこのボールネジ軸1線上に配して駆動軸5に連結し、リングギア12は装置本体13に位置固定し、そしてキャリア7をボールネジ軸1に直結している。これにより、サーボモータ2の回転駆動力は、リングギア12の((リングギアの歯数+太陽ギアの歯数)/太陽ギアの歯数)の減速比で減速されてキャリア7に伝達される。
【0017】
押圧ロッド4は、ロッド本体14及び螺合部15から構成しており、キャリア7に連結したボールネジ軸1に前記螺合部15を螺合し、ボールネジ軸1の正又は逆回転に従って前進又は後退する。本例では、ロッド本体14と同径かつ長尺のナットからなる螺合部15を、ロッド本体14に対して直列に溶接又は螺着により一体化することで、押圧ロッド4部分の大型化、すなわち外筒21の大径化を防ぎ、圧入又は引抜装置としての小型化を容易にして、上記利点(狭い間隔で並ぶ各シリンダヘッドに対して一度にバルブガイド又はバルブシート等を圧入できる圧入又は引抜装置Mを構成できる利点)を得ている。
【0018】
ボールネジ軸1は、キャリア7から突設した出力軸16に連結している。本発明では、押圧ロッド4後端より後方でボールネジ軸1と遊星歯車機構3との間に介装した変位部材17及び歪みゲージ22からなる荷重検知センサを構成し、押圧ロッド4に加わる負荷を検出する。本例では、出力軸16に後押圧部18、ボールネジ軸1に前押圧部19を設け、装置本体13に位置固定した環状の変位部材17はスラストベアリング20,20を介して前後押圧部18,19で挟持されている。圧入に際しては後押圧部18が変位部材17を押圧し、この変位部材17が歪みゲージ22を押して歪みを生起し、押圧荷重を検出する。引抜に際しては前押圧部19が変位部材17を押圧し、この変位部材17が歪みゲージ22を引いて歪みを生起し、引抜荷重に検出する。また、本例のように荷重検知センサを押圧ロッドの進退とは無関係に配置できるため、歪みセンサ22から延びる信号線(図示略)は動かず、例えば装置本体13に添わせて邪魔にならないようにすることができる。このように、本発明のサーボプレスは、圧入時のみならず、組立部品の引抜時も荷重検知できる利点を有し、かつ信号線を邪魔にならないように処理できる利点がある。
【0019】
【発明の効果】
本発明により、(1)減速伝達手段としての遊星歯車機構をコンパクトに電動駆動手段とボールネジ軸との間へ直列に介装し、次に(2)押圧ロッド部分(外筒)を細くし、かつ(3)押圧ロッドの進出(圧入)だけでなく、後退(引抜)の際にも押圧ロッドに対する負荷の検知を可能にしたサーボプレスを提供できる。サーボプレスは、油圧プレスに対し、押圧ロッドのストロークに応じて細かに荷重を調整できる利点があり、この利点を活かしてより細かな部位への組立部品の圧入又は引抜をすることが望まれていた。本発明は、こうした要望に応えつつ、簡素かつ細身の外筒からなるサーボプレスを実現している。このサーボプレスは、前記外筒を一部変更するのみで、フランジ型、サイドマウント型等の取付構造を備えることができ、狭い範囲に多数配列できる利点がある。しかも、本発明によれば、前記サーボプレスの構造を簡素かつ安価に達成できるので、高い費用対効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ボールネジ軸と直列にサーボモータを配したサーボプレスをX軸方向から見たY軸方向断面図である。
【図2】同サーボプレスのY軸方向から見たX軸方向断面図である。
【図3】遊星歯車機構付近を表した部分拡大断面図である。
【図4】遊星歯車機構を表した正面図である。
【図5】狭い範囲に多数のサーボプレスを配列した圧入又は引抜装置を表した平面図である。
【図6】ボールネジ軸と並列にサーボモータを配したサーボプレスをX軸方向から見たY軸方向断面図である。
【図7】同サーボプレスのY軸方向から見たX軸方向断面図である。
【符号の説明】
1 ボールネジ軸
2 サーボモータ(電動駆動手段)
3 遊星歯車機構(減速伝達手段)
4 押圧ロッド
10 太陽ギア
11 遊星ギア
12 リングギア
13 装置本体
14 ロッド本体
15 螺合部
17 変位部材
18 後押圧部
19 前押圧部
20 スラストベアリング
21 外筒
22 歪みゲージ
S サーボプレス
M 圧入又は引抜装置
A サーボプレス(外筒)の幅
P サーボプレスの配列ピッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立本体に対して組立部品等を圧入したり、逆に組立本体から組立部品等を引き抜く圧入又は引抜装置の主要部として用いることができるサーボプレスに関する。
【0002】
【従来の技術】
サーボプレスは、油圧プレスと異なり、正確又は微少なストローク制御が容易であるため、組立部品の圧入又は引抜装置の主要部として用いられている。旧来のサーボプレスは、電動駆動手段であるサーボモータと押圧ロッドを進退させるボールネジ軸とを、歯付ベルト及びプーリ(減速伝達手段)により連結し、プーリ比(1/2〜1/3)で減速しながら必要な出力トルクを確保する構成であった。しかし、より大きな減速比を確保する観点から、近年では歯車を用いた減速伝達手段を用いるサーボプレスも見られるようになり、こうしたサーボプレスを利用した圧入又は引抜装置として、特開平07−164253号「部品の圧入、引抜き用工具」や特開2001−347400「プレス装置」等を例示できる。
【0003】
特開平07−164253号は、ACサーボモータ(電動駆動手段)と進退杆(ボールネジ軸)とを具備したサーボプレスを圧入又は引抜装置として利用した技術(特開平07−164253号請求項1)であり、ACサーボモータには回転数検出器、進退杆先端には治具取付部を備えている(特開平07−164253号請求項2)。ACサーボモータの回転駆動力は、減速機、ベルト機構(両者を併せて減速伝達手段)、歯車列等の連結手段を介して進退杆へ伝達する構成(特開平07−164253号請求項3)で、進退杆には荷重を検出する歪ゲージ(特開平07−164253号請求項4)や進退杆の移動量(ACサーボモータの回転数)を検出するセンサを設けたりする(特開平07−164253号請求項5)。
【0004】
特開2001−347400は、駆動モータ(電動駆動手段)、動力伝達機構(減速伝達手段)及び変換手段を備えたサーボプレスを圧入又は引抜装置として利用した技術であり、減速伝達手段として2以上の遊星歯車装置(遊星歯車機構)及び選択手段を構成している(特開2001−347400請求項1及び5)。前記選択手段として、軸方向にスライド自在な遊星歯車又は内歯(リングギア)を挙げている(特開2001−347400請求項2及び3)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
圧入又は引抜装置に必要な圧入力又は引抜力は、サーボプレスの電動駆動手段の回転駆動力から、通減速伝達手段によって回転数を減じる代わりにトルクを増大させて確保する。旧来のベルト及びプーリを用いた通減速伝達手段では減速比が比較的小さく、電動駆動手段として大きなモータが必要だったり、プーリ径の比を大きくするために、サーボプレスの大型化を招いていた。この点、歯車を用いた減速伝達手段は、前記ベルト及びプーリを用いた構成に比べて大きな減速比を実現しやすいので、仮に歯付ベルト及びプーリを用いた場合でもプーリ比は小さく、すなわち歯付ベルト及びプーリを全体として小型化できる。例えば、上記特開平07−164253号では歯車による減速伝達手段、特開2001−347400ではより具体的に遊星歯車機構を用い、特にプレス力(圧入力)を増幅できるように遊星歯車機構の選択やギアの設定を定めていた(特開2001−347400請求項6〜8)。更に、特開2001−347400が指摘するように、遊星歯車機構からなる減速伝達手段には、「慣性力を小さくして、速度変動に対する追従性を高める」ことができる利点がある。
【0006】
しかし、電動駆動手段であるサーボモータと、ボールネジ軸及び押圧ロッドとの間に遊星歯車機構を並列に介装すると、サーボプレスの構成を大型化、特に押圧ロッドの進退直交方向=幅を大きくしてしまう。また、押圧ロッドの進退方向におけるボールネジ軸の剛性を確保するために、太いボールネジ軸に螺合するナットを押圧ロッド内に内蔵していたので、押圧ロッドの進退直交方向=幅を大きくしてしまう問題(実際には押圧ロッドを覆う外筒の大型化する問題)をもたらしていた。こうしたサーボプレスの大型化は、このサーボプレスを用いた圧入又は引抜装置を並列し、狭いピッチで組立部品を圧入することを難しくし、結果として利用範囲を限定する問題を引き起こしていた。
【0007】
また、サーボプレスを利用する圧入又は引抜装置は、装置名称からも明らかなように部品の引抜にも用いるが、従来の同種装置では押圧ロッド前端に荷重検知センサ(例えば歪みゲージ)を取り付けていたため、圧入に際する荷重検知は可能なものの、引抜に際する荷重(押圧ロッドに対する負荷)を検知することができなかった。こうした引抜時の荷重検知の不可に加え、押圧ロッド前端に荷重検知センサを取り付けた場合、前記荷重検知センサから延びる通信線が邪魔となり、総じて、サーボプレスを利用する圧入又は引抜装置を適用できる範囲を制限する問題をもたらしていた。
【0008】
そこで、圧入又は引抜装置への利用に代表されるサーボプレスについて、小型化を主眼とし、まず、(1)減速伝達手段として遊星歯車機構を用いながら、この遊星歯車機構をコンパクトに電動駆動手段とボールネジ軸との間に介装し、次に(2)押圧ロッドの進退部分における外径(外筒の外径)を細くし、かつ(3)押圧ロッドの進出(圧入)だけでなく、後退(引抜)の際にも押圧ロッドに対する負荷の検知を可能にしながら通信線が圧入又は引抜装置の利用を妨げないように、総じて、従来よりも利用範囲の広い圧入又は引抜装置を実現する主要部としてのサーボプレスを開発するため、検討した。
【0009】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、正又は逆回転する駆動軸を有する電動駆動手段と、前記駆動軸の正又は逆回転を後記ボールネジ軸に伝達する減速伝達手段と、位置固定で正又は逆回転するボールネジ軸と、このボールネジ軸に螺合して前記正又は逆回転に従って前進又は後退する押圧ロッドと、押圧ロッドに加わる負荷を検出する荷重検出手段とを備えたサーボプレスにおいて、減速伝達手段は太陽ギア、遊星ギア、リングギア及び遊星ギアを支持するキャリアからなる遊星歯車機構であり、太陽ギアはボールネジ軸後方かつこのボールネジ軸線上に配して駆動軸に連結し、リングギアは装置本体に位置固定し、そしてキャリアをボールネジ軸に連結したサーボプレスである。
【0010】
本発明のサーボプレスは、(1)遊星歯車機構からなる減速伝達手段をボールネジ軸後方にまとめ、ボールネジ軸と直列に配置することにより、減速伝達手段による押圧ロッドの進退直交方向=幅方向の突出を抑え、また出力トルクの小さな電動駆動手段(サーボモータ)、すなわち電動駆動手段の小型化を可能とし、電動駆動手段から減速伝達手段に至る部分の小型化を実現している。また、本発明に用いる遊星歯車機構における減速比は、((リングギアの歯数+太陽ギアの歯数)/太陽ギアの歯数)の関係にあり、リングギアは本発明の目的である押圧ロッドの進退直交方向=幅を小さくするために制約があっても、太陽ギアの歯数を加減することで適当な減速比を確保できる。
【0011】
更に、(2)押圧ロッドは、組立部品の圧入又は引抜を担うロッド本体とボールネジ軸に螺合する螺合部とを直列に一体にしてなり、前記螺合部はロッド本体と略同径とすることで、ボールネジ軸に対する押圧ロッドの螺合における大型化を抑制し、従来に比べた小型化を実現した。この小型化は、ボールネジ軸に螺合するナットを従来よりも長くすることで細いボールネジ軸でも従来同様の耐荷重性を確保し、更に前記ナットをロッド本体と略同径としながらロッド本体と直列に一体化することで、総じて押圧ロッドを小径化できたことによる。螺合部とロッド本体との一体化は、例えばロッド本体に対する螺合部の螺着(螺合部に対するロッド本体の螺着でもよい)又は溶接等を例示できる。
【0012】
上記(1)減速伝達手段と(2)押圧ロッドの改良とにより、サーボプレス、そして圧入又は引抜装置が小型化できる。この結果、前記圧入又は引抜装置の利用範囲が広がるので、押圧ロッドの引抜時にも負荷の検出ができるように、(3)荷重検出手段は、押圧ロッド後端より後方でボールネジ軸と減速伝達手段との間に介装した変位部材により歪み生起を受ける歪みセンサから構成した。具体的には、例えばリング状の変位部材(トランスデューサ)をボールネジ軸又は減速伝達手段の出力軸に嵌着し、ボールネジ軸及び前記出力軸それぞれに設けた押圧部で前記変位部材を押し引きすることで、この変位部材に接続した歪みセンサに歪みを生起させる構成がある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図1はボールネジ軸1と直列にサーボモータ2を配したサーボプレスSをX軸方向から見たY軸方向断面図、図2は同サーボプレスSのY軸方向から見たX軸方向断面図、図3は遊星歯車機構3付近を表した部分拡大断面図、図4は遊星歯車機構3を表した正面図、図5は狭い範囲に多数のサーボプレスを配列した圧入又は引抜装置を表した平面図、図6はボールネジ軸1と並列にサーボモータ2を配したサーボプレスSをX軸方向から見たY軸方向断面図であり、図7は同サーボプレスSのY軸方向から見たX軸方向断面図である。図1及び図6は押圧ロッド4が後退した状態、図2及び図7は押圧ロッド4が伸長した状態をそれぞれ表している。
【0014】
本例のサーボプレスSは、図1〜4に見られるように、遊星歯車機構(減速伝達手段)3の後方、すなわちボールネジ軸1と直列にサーボモータ(電動駆動手段)2を配している。このため、本例のサーボプレスSは、図1及び図2から明らかなように、ボールネジ軸1の半径方向、すなわちX及びY方向に大きく突出する部位がなく、およそボールネジ軸1に螺合する押圧ロッド4に等しい外径に収まっている。そして、後述するように、押圧ロッド4自体が小径となるため、本例のサーボプレスSは従来同種のサーボプレスに比べて小型化され、最大幅Aが小さくなる結果、配列ピッチPも小さくなる。これにより、例えば外筒21に対してフランジ23を設けても狭い範囲に多数のサーボプレスSを配列した圧入又は引抜装置Mを構成しやすく(図5参照)、小型化された車両エンジンに狭い間隔で並ぶ各シリンダヘッドに対して一度に全バルブガイド又はバルブシート等を圧入できる圧入又は引抜装置Mを構成できる利点が得られる。これは、組立部品の組み付けを短時間に終える作業効率の向上という効果をもたらす。
【0015】
また、例えば図6及び図7に見られるように、遊星歯車機構3の側方、すなわちボールネジ軸1と並列にサーボモータ2を配しても、本発明のサーボプレスSは遊星歯車機構3をボールネジ軸1後方に収めているために、サーボモータ2の突出を最低限に抑えることができる。複数のサーボプレスSを配列する場合、サーボモータ2が突出しないX方向に配列すれば、実質上、上記例示のサーボプレスS(図1及び図2)と変わらない。回転駆動力は、サーボモータ2の駆動軸5に設けた駆動プーリ6と、後述する遊星歯車機構3の太陽ギア10に連結した従動プーリ8とをベルト9で結んで伝達している。
【0016】
遊星歯車機構3は、図3に見られるように、太陽ギア10、遊星ギア11、リングギア12及び遊星ギア11を支持するキャリア7からなり、太陽ギア10はボールネジ軸1後方かつこのボールネジ軸1線上に配して駆動軸5に連結し、リングギア12は装置本体13に位置固定し、そしてキャリア7をボールネジ軸1に直結している。これにより、サーボモータ2の回転駆動力は、リングギア12の((リングギアの歯数+太陽ギアの歯数)/太陽ギアの歯数)の減速比で減速されてキャリア7に伝達される。
【0017】
押圧ロッド4は、ロッド本体14及び螺合部15から構成しており、キャリア7に連結したボールネジ軸1に前記螺合部15を螺合し、ボールネジ軸1の正又は逆回転に従って前進又は後退する。本例では、ロッド本体14と同径かつ長尺のナットからなる螺合部15を、ロッド本体14に対して直列に溶接又は螺着により一体化することで、押圧ロッド4部分の大型化、すなわち外筒21の大径化を防ぎ、圧入又は引抜装置としての小型化を容易にして、上記利点(狭い間隔で並ぶ各シリンダヘッドに対して一度にバルブガイド又はバルブシート等を圧入できる圧入又は引抜装置Mを構成できる利点)を得ている。
【0018】
ボールネジ軸1は、キャリア7から突設した出力軸16に連結している。本発明では、押圧ロッド4後端より後方でボールネジ軸1と遊星歯車機構3との間に介装した変位部材17及び歪みゲージ22からなる荷重検知センサを構成し、押圧ロッド4に加わる負荷を検出する。本例では、出力軸16に後押圧部18、ボールネジ軸1に前押圧部19を設け、装置本体13に位置固定した環状の変位部材17はスラストベアリング20,20を介して前後押圧部18,19で挟持されている。圧入に際しては後押圧部18が変位部材17を押圧し、この変位部材17が歪みゲージ22を押して歪みを生起し、押圧荷重を検出する。引抜に際しては前押圧部19が変位部材17を押圧し、この変位部材17が歪みゲージ22を引いて歪みを生起し、引抜荷重に検出する。また、本例のように荷重検知センサを押圧ロッドの進退とは無関係に配置できるため、歪みセンサ22から延びる信号線(図示略)は動かず、例えば装置本体13に添わせて邪魔にならないようにすることができる。このように、本発明のサーボプレスは、圧入時のみならず、組立部品の引抜時も荷重検知できる利点を有し、かつ信号線を邪魔にならないように処理できる利点がある。
【0019】
【発明の効果】
本発明により、(1)減速伝達手段としての遊星歯車機構をコンパクトに電動駆動手段とボールネジ軸との間へ直列に介装し、次に(2)押圧ロッド部分(外筒)を細くし、かつ(3)押圧ロッドの進出(圧入)だけでなく、後退(引抜)の際にも押圧ロッドに対する負荷の検知を可能にしたサーボプレスを提供できる。サーボプレスは、油圧プレスに対し、押圧ロッドのストロークに応じて細かに荷重を調整できる利点があり、この利点を活かしてより細かな部位への組立部品の圧入又は引抜をすることが望まれていた。本発明は、こうした要望に応えつつ、簡素かつ細身の外筒からなるサーボプレスを実現している。このサーボプレスは、前記外筒を一部変更するのみで、フランジ型、サイドマウント型等の取付構造を備えることができ、狭い範囲に多数配列できる利点がある。しかも、本発明によれば、前記サーボプレスの構造を簡素かつ安価に達成できるので、高い費用対効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ボールネジ軸と直列にサーボモータを配したサーボプレスをX軸方向から見たY軸方向断面図である。
【図2】同サーボプレスのY軸方向から見たX軸方向断面図である。
【図3】遊星歯車機構付近を表した部分拡大断面図である。
【図4】遊星歯車機構を表した正面図である。
【図5】狭い範囲に多数のサーボプレスを配列した圧入又は引抜装置を表した平面図である。
【図6】ボールネジ軸と並列にサーボモータを配したサーボプレスをX軸方向から見たY軸方向断面図である。
【図7】同サーボプレスのY軸方向から見たX軸方向断面図である。
【符号の説明】
1 ボールネジ軸
2 サーボモータ(電動駆動手段)
3 遊星歯車機構(減速伝達手段)
4 押圧ロッド
10 太陽ギア
11 遊星ギア
12 リングギア
13 装置本体
14 ロッド本体
15 螺合部
17 変位部材
18 後押圧部
19 前押圧部
20 スラストベアリング
21 外筒
22 歪みゲージ
S サーボプレス
M 圧入又は引抜装置
A サーボプレス(外筒)の幅
P サーボプレスの配列ピッチ
Claims (3)
- 正又は逆回転する駆動軸を有する電動駆動手段と、前記駆動軸の正又は逆回転を後記ボールネジ軸に伝達する減速伝達手段と、位置固定で正又は逆回転するボールネジ軸と、該ボールネジ軸に螺合して前記正又は逆回転に従って前進又は後退する押圧ロッドと、押圧ロッドに加わる負荷を検出する荷重検出手段とを備えたサーボプレスにおいて、減速伝達手段は太陽ギア、遊星ギア、リングギア及び遊星ギアを支持するキャリアからなる遊星歯車機構であり、太陽ギアはボールネジ軸後方かつ該ボールネジ軸線上に配して駆動軸に連結し、リングギアは装置本体に位置固定し、そしてキャリアをボールネジ軸に連結したことを特徴とするサーボプレス。
- 押圧ロッドは、組立部品の圧入又は引抜を担うロッド本体とボールネジ軸に螺合する螺合部とを直列に一体にしてなり、前記螺合部はロッド本体と略同径とした請求項1記載のサーボプレス。
- 荷重検出手段は、押圧ロッド後端より後方でボールネジ軸と減速伝達手段との間に介装した変位部材により歪み生起を受ける歪みセンサからなる請求項1記載のサーボプレス。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006026738A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-02-02 | Komatsu Ltd | ダイクッション制御装置及びダイクッション制御方法 |
CN101927581A (zh) * | 2010-08-12 | 2010-12-29 | 湖州机床厂有限公司 | 一种粉末压机的成型装置 |
CN102581466A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 西安交通大学 | 一种双级行星轮控冷压焊装置及其冷压焊方法 |
CN103522569A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-22 | 上海宝宜威电子有限公司 | 拉压两用伺服压机 |
CN110303326A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-08 | 邓旭辉 | 球绞压合装置 |
CN112576722A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-30 | 武汉高德红外股份有限公司 | 一种高速弹载载荷伺服推出系统和方法 |
KR102309344B1 (ko) * | 2021-07-21 | 2021-10-06 | 주식회사 지엘케이 | 고 토크 전달 유성감속기가 구비된 수동 리프팅 시스템 |
KR102332405B1 (ko) * | 2021-07-21 | 2021-12-01 | 김몽룡 | 고감속비 감속기가 구비된 전동 리프팅 시스템 |
CN117030476A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-11-10 | 济南恒源水处理设备有限公司 | 一种不锈钢水箱性能检测装置 |
-
2002
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006026738A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-02-02 | Komatsu Ltd | ダイクッション制御装置及びダイクッション制御方法 |
CN101927581A (zh) * | 2010-08-12 | 2010-12-29 | 湖州机床厂有限公司 | 一种粉末压机的成型装置 |
CN102581466A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 西安交通大学 | 一种双级行星轮控冷压焊装置及其冷压焊方法 |
CN102581466B (zh) * | 2012-02-23 | 2015-04-15 | 西安交通大学 | 一种双级行星轮控冷压焊装置及其冷压焊方法 |
CN103522569A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-22 | 上海宝宜威电子有限公司 | 拉压两用伺服压机 |
CN110303326A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-08 | 邓旭辉 | 球绞压合装置 |
CN112576722A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-30 | 武汉高德红外股份有限公司 | 一种高速弹载载荷伺服推出系统和方法 |
KR102309344B1 (ko) * | 2021-07-21 | 2021-10-06 | 주식회사 지엘케이 | 고 토크 전달 유성감속기가 구비된 수동 리프팅 시스템 |
KR102332405B1 (ko) * | 2021-07-21 | 2021-12-01 | 김몽룡 | 고감속비 감속기가 구비된 전동 리프팅 시스템 |
CN117030476A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-11-10 | 济南恒源水处理设备有限公司 | 一种不锈钢水箱性能检测装置 |
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