JP2004114119A

JP2004114119A - Mechanical press

Info

Publication number: JP2004114119A
Application number: JP2002282866A
Authority: JP
Inventors: Naonobu Kanamaru; 金丸尚信; Takao Ito; 伊藤隆夫
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanical press which ensures the optimum working speed and energy suitable for press working and provides the descending speed and ascending speed of a slide suitable for productivity. <P>SOLUTION: In a mechanical press having a flywheel, the press is composed so as to perform the press working by the rotational energy of the flywheel and perform the vertical motion of the slide before and after the press working with a servomotor by arranging, separately from a main motor for driving the flywheel, the servomotor for vertically moving the slide through a power transmission device and switching them with a clutch. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は機械プレスに関するものである。更に詳しく言えば、主に絞り加工、コイニング加工及びファインブランキング加工に適した機械プレスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、スライドの下降速度をプレス加工に適したものにし、且つクランク軸の１回転あるいはスライドの１往復運動であるサイクルタイムを短くして、生産性を上げるために、リンクプレスあるいはサーボモータを駆動源とするサーボプレスが多用されるようになってきた。
【０００３】
リンクプレスとしては、メインギヤとクランク軸との間に所謂ウイットウオース機構を介在させる構造が良く採用される。（例えば、特許文献１参照。）プレス加工を行う間だけスライドをゆっくり下降させ、プレス加工に入る前とプレス加工終了後はスライドの昇降速度を速める。このようなスライドの運動によって、好ましいプレス加工が行われ、且つサイクルタイムが短くなり、生産性が確保される。
【０００４】
サーボプレスとしては、クランク軸にサーボモータを直接連結したもの（例えば、特許文献２参照）や、ナックル機構をサーボモータで駆動するもの（例えば、特許文献３参照。）がある。これらサーボモータを用いたものは、スライドの昇降速度を自由に変えられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０ー２２５７９７
【特許文献２】
特開２０００ー２８８７９２
【特許文献３】
特開２００２ー１０３０８９
【０００６】
前記特許文献１に示す構造のものは、フライホイールを有しているから、プレス加工に要するエネルギが十分に供給されることからエネルギの点では問題ないが、下降速度が固定的であってプレス加工に最適なスライドの下降速度を得ることが容易でない。
【０００７】
前記特許文献２及び３の場合は、指令によって速度を自由に変えられるからプレス加工に最適な速度を得ることは容易であるが、プレス加工に要するエネルギを確保するためには、サーボモータを大きくする必要がある。通常、サーボモータの容量はフライホイールを有するプレスに用いられる３相誘導電動機の出力の１０倍以上になる。加えて、市場性の点で大容量のサーボモータを入手するのが容易でないことから複数のサーボモータを用いることもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、プレス加工に適した最適加工速度とエネルギを確保でき、生産性に適したスライドの下降速度と上昇速度が得られる機械プレスを提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
プレス加工はフライホイールの回転エネルギで行い、プレス加工前後のスライドの昇降運動はサーボモータで行う構成にする。更に詳しく言えば、請求項１の発明は、フライホイールを有する機械プレスにおいて、動力伝達装置を介してスライドを昇降させるための、前記フライホイールを駆動するメインモータとは別のサーボモータを設け、クラッチで切り替えることにした。請求項２の発明は、フライホイールを有する機械プレスにおいて、動力伝達装置を介してスライドを昇降させるための、前記フライホイールを駆動するメインモータとは別のサーボモータを設け、クラッチで切り替えることにより、プレス加工する間は前記フライホイールを利用し、プレス加工前とプレス加工後は前記サーボモータを利用する構成とした。請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて前記プレス加工に先立ち、前記サーボモータによる駆動をフライホイールによる駆動に切り替える時点において、前記動力伝達装置側の回転速度をフライホイール側の回転速度にほぼ一致させる構成とした。請求項４の発明は、請求項２又は請求項３の構成に加えて前記プレス加工が終了後前記フライホイールによる駆動を前記サーボモータによる駆動に切り替える時点において、前記サーボモータ側の回転速度を前記動力伝達装置側の回転速度にほぼ一致させる構成にした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図５及び図９により、第１実施例について説明する。尚、図４と図５は左側面図であるが、図５は、動力の伝達状態を解り易くするために各部材の位置を展開して表示してある。機械プレス１は、フレーム２にスライド３、ボルスタ４及びスライド３を昇降させるためのメインモータ１８、サーボモータ２１及び動力伝達装置等が組込まれて成り立っている。スライド３は、ガイド１３によって案内され、昇降する。
【００１１】
スライド３の下面に上型が取付けられ、ボルスタ４の上面に下型が組付けられ、これら上下型の間に供給された素材はスライド３の昇降運動に伴なってプレス加工が施され加工品が得られる。これらの構成は、従来の機械プレスと変わりはない。尚、防振具５は、機械プレス１の振動が基礎に伝達されるのを防ぐためのものである。
【００１２】
メインモータ１８は、フレーム２に設けられている。メインモータ１８は、後述のベルト２０を張るために位置調整可能にフレーム２に固定されている。メインモータ１８の出力軸にはプーリ１９が固定されている。
【００１３】
フレーム２には、フライホイールが回転自在に設けられている。プーリ１９とフライホイール１１にはベルトが掛けられている。フライホイール１１は、プーリ１９とベルト２０を介してメインモータ１８で駆動され、回転する。メインモータ１８には、回転数を制御するためのタコジェネ２６が設けられている。
【００１４】
ドライブ軸２７はフライホイール１１を貫通して設けられている。フライホイール１１には、クラッチ１７が内装されている。ドライブ軸２７はクラッチ１７を介して、フライホイール１１によって駆動され回転する。即ち、クラッチ１７が「入り」でドライブ軸２７はフライホイール１１と同じ回転数で回転する。ドライブ軸２７には、ドライブギヤ１０が設けられている。
【００１５】
中間ピン２９は、フレーム２に回り止めされた状態で設けられている。中間ピン２９には、中間ギヤ１５と中間ピニオン１６が回転自在に嵌合されている。本実施例においては、中間ギヤ１５と中間ピニオン１６は一体物になっている。場合によっては、これらを別に製造し、回り止めを施しても良い。中間ギヤ１５は、前記ドライブギヤ１０と噛み合っている。
【００１６】
クランク軸８は、フレーム２に回転自在に設けられている。クランク軸８は、フレーム２に設けられた軸受によって支持され回転自在になっている。クランク軸８の端部には、メインギヤ９が設けられている。メインギヤ９の中心に明けられた穴に、クランク軸９の端部が嵌合し、回り止めされている。クランク軸８の端部にはエンコーダ２９が設けられている。エンコーダ２９は、アブソリュートエンコーダであって、クランク軸８の回転角度を検出する。即ち、エンコーダ２９によって、スライド３の高さ位置が特定できる。
【００１７】
フレーム２には、サーボモータ２１が設けられている。サーボモータ２１は、出力軸側にクラッチブレーキ２２を有している。このクラッチとブレーキは分離型であって、夫々の「入り」と「切り」が独立に制御できるものである。サーボモータ２１は、クラッチブレーキ２２を介してフレーム２に固定されている。サーボモータ２１の出力軸には、サーボモータ軸２４が設けられている。サーボモータ２１には、回転数を制御するためのエンコーダ２５が設けられている。
【００１８】
サーボモータ軸２４には、アプローチギヤ２３が設けられている。アプローチギヤー２３の中心に明けられた穴にサーボモータ軸２４が嵌合している。アプローチギヤ２３とサーボモータ軸２４は、スプライン機構によって回り止めされている。アプローチギヤ２３は、前記メインギヤ９と噛み合っている。尚、サーボモータ軸２４の先端部は、フレーム２によって回転自在に支持されている。
【００１９】
クランク軸８の偏心部８ａと他の部材とにより、滑り案内機構６が構成されている。即ち、偏心部８ａの上下に夫々滑り子が係合され、偏心部８ａと上下の滑り子は、矩形の空間を有する枠体内に収納されている。前記上下の滑り子の外周の平面部は当該枠体の内面で摺動自在に案内されている。
【００２０】
前記枠体の下部にはねじ棒１２ａが形成され、全体としてアジャスト部材１２になっている。アジャスト部材１２と他の部材によって位置調整機構７が構成されている。位置調整機構７は、所謂スライド調節装置に関するものである。ねじ棒１２ａ、これに螺号するウオームホイール、当該ウオームホイールと噛み合うウオームシャフト等によって位置調整機構７が構成されている。
【００２１】
前記アジャスト部材１２は、スライド３に明けられたガイド穴によって、案内され、スライド３に対して上下方向に出没するようになっている。
【００２２】
クランク軸８が回転すると滑り案内機構６によって、スライド３は昇降する。
【００２３】
図１のバランサ１４は、スライド３を上方に懸垂し、駆動部分のガタ（クリアランス）がプレス加工に及ぼす悪影響を除去するものである。
【００２４】
以下作用について説明する。エンコーダ２９により、スライド３を上死点に位置させ、クラッチ１７は「切り」で、クラッチブレーキ２２のクラッチは「入り」、ブレーキは「切り」の状態にし、メインモータ１８を起動し、フライホイール１１を回転させておく。フライホイール１１が一定速度で回転しているが、クラッチ１７が「切り」であるからドライブ軸は駆動されていない。以下、フライホイール１１の回転数をＮｗとする。更に、フライホイール１１の回転速度をフライホイール側の回転速度と呼ぶ。
【００２５】
この状態でサーボモータ２１を起動する。アプローチギヤ２３、メインギヤ９、クランク軸８、滑り案内機構６等を介してスライド３は上死点から下降する。他方、アプローチギヤ２３、メインギヤ９、中間ピニオン１６、ドライブギヤ１０を介してドライブ軸２７が回転する。以下、ドライブ軸２７の回転数をＮｄとする。更に、ドライブ軸２７の回転速度を動力伝達装置側の回転速度と呼ぶ。
【００２６】
図９において、スライド３がＡ点迄下降したら（スライド３の位置は、前述の如くエンコーダ２９で判定される）サーボモータ２１に指令を与え、Ｂ点の位置で前記ＮｄがＮｗになるように制御する。即ち、Ａ点からＢ点において動力伝達装置側の回転速度をフライホイール側の回転速度に一致させる。
【００２７】
前記フライホイール１１の回転数Ｎｗは、メインモータ１８の回転数を、フライホイール１１とプーリ１９の半径の比で割ったものになる。他方、前記ドライブ軸２７の回転数は、サーボモータ２１の回転数を、メインギヤ９の歯数とアプローチギヤ２３の歯数の比で割り、それを中間ピニオン２９の歯数とメインギヤ９の歯数の比で割り、更にそれをドライブギヤ１０の歯数と中間ギヤ１５の歯数の比で割れば算出できる。
【００２８】
即ち、メインモータ１８の回転数が分かればフライホイール１１の回転数Ｎｗは分かり、同様にして、サーボモータ２１の回転数が分かればドライブ軸２７の回転数Ｎｄが分かる。逆にドライブ軸２７の回転数Ｎｄの目標値に対してサーボモータ２１の回転数は特定できる。
【００２９】
よって、タコジェネ２６によってメインモータ１８の回転数を検知し、サーボモータ２１によって、ドライブ軸２７の回転数Ｎｄをフライホイール１１の回転数Ｎｗに追従させることができる。ここで、アプローチギヤ２３の回転速度を動力伝達装置側の回転速度と呼ぶ。
【００３０】
Ｂ点においてクラッチブレーキ２２のクラッチを「切り」（ブレーキは「切り」のままとする）クラッチ１７を「入り」にする。スライド３は、フライホイール１１側の回転力によって駆動され、下降する。
【００３１】
スライド３がＣ点の位置にきたときに、クラッチ１７を「切り」にし、クラッチブレーキ２２のクラッチを「入り」（ブレーキは、「切り」のままとする）にする。Ｃ点からスライド３はサーボモータ側の動力で駆動され、上昇する。Ｃ点からＤ点において加速し、その後は高速で上死点に至り停止する。プレス加工は、Ｂ点からＣ点の間で行なわれる。この間のスライド３の動きは、一般的にはサインカーブに近似したものになる。運転が終わったときには、クラッチブレーキ２２のブレーキを「入り」にして、不測の起動を防止する。
【００３２】
上記の作用を要約すれば、フライホイール１１のエネルギを用いてプレス加工を行い、プレス加工の前後においては、スライド３をサーボモータ２１で昇降させると共に、Ｂ点において動力伝達装置側の回転速度をフライホイール側の回転速度に一致させる。更にＣ点において、サーボモータ側の回転速度を動力伝達装置側の回転速度にほぼ一致させる。このことによって、クラッチの衝撃を無くす。通常のクラッチの如く、クラッチの衝撃が心配ない場合には、Ａ点からＢ点にかけての減速と、Ｃ点からＤ点にかけての加速は不要とし、Ａ点、Ｄ点における動力伝達装置側の速度で、夫々Ｂ点及びＣ点においてクラッチを「入り」にしても良い。
【００３３】
本実施例の制御においては、ベルト２０の滑りを無視して、タコジェネ２６の出力でフライホイール１１の回転数Ｎｗを算出したが、更に正確に制御したい場合は、タコジェネ２６に代えて、フライホイール１１の回転数を直接検出するセンサ（例えばエンコーダ）を使用すれば良い。
【００３４】
本実施例においては、図９におけるＢ点からＣ点の間、サーボモータ２１でフライホイール１１の回転数を追従する構成になっているが、多くの加工エネルギを要しないプレス加工においてはフライホイール１１の回転のスピードドロップが小さいことから、前記追従はせずに、Ｃ点までＢ点での回転数の運転を続けても良い。
【００３５】
上記の如く、フライホイール１１の回転数の検出、及び図９におけるＢ点からＣ点の間のサーボモータ２１の制御の方式は夫々２種類あるが、これらを適宜組み合わせることは容易である。
【００３６】
以下、第２実施例に付いて図６、図７及び図８を用いて説明する。尚、滑り案内機構６、位置調整機構７、スライド３、ボルスタ４及び図９のスライド３の動きに関しては第１実施例と変わらないので説明は割愛する。フライフォイール１１は、フレーム２に回転自在に設けられている。フライホイール１１は、その軸心をクランク軸８の軸心に一致する位置及び向きに配備されている。
【００３７】
ドライブ軸２７は、フライホイール１１を貫通して設けられている。フライホイール１１には、クラッチ１７が内装されている。クラッチ「入り」でフライホイール１１の回転がドライブ軸に伝達される構造になっている。ドライブ軸２７にはドライブギヤ１０が設けられている。ドライブ軸２７の端部は、クランク軸８の端部で軸心に明けられた穴に嵌合され、ドライブ軸の端部は回転自在に支持されている。
【００３８】
フレーム２にサーボモータ２１が設けられている。サーボモータ２１は、クラッチ３３を介して固定されている。サーボモータ２１にはエンコーダ２５が付いている。エンコーダ２５は、サーボモータ２１を制御するときに使用される。
【００３９】
サーボモータ２１の出力軸には、サーボモータ軸２４が連結されている。サーボモータ軸２４には、中空体３２が回転自在に嵌合している。中空体３２には中間ギヤと中間ピニオン１６が設けられている。中間ギヤ１５は前記ドライブギヤ１０と噛み合っている。ドライブギヤ１０と中間ギヤ１５によって減速機構が構成されている。
【００４０】
前記中空体３２と同じ中空体３２が、前記ドライブ軸２７の対称位置に設けられている。即ち、中間ギヤ１５及び中間ピニオン１６も全体で２個ずつ設けられている。中間ピニオン１６、１６は、クランク軸８の端部に固定されたメインギヤ９と噛み合っている。尚、クランク軸８にエンコーダ２９が連結されている。該エンコーダは第１実施例のエンコーダ２９に相当する。
【００４１】
フレーム２にブレーキ２８が設けられている。ブレーキ２８は、ブレーキ軸３０を有し、ブレーキ軸３０にはブレーキピニオン３１が設けられている。ブレーキピニオン３１は、前記中間ギヤ１５と噛み合っている。ブレーキ２８は、運転を終了した時点で「入り」にして不測の起動を防止する。これは、第１実施例におけるクラッチブレーキのブレーキに相当するものである。
【００４２】
上記第２実施例は、中間ギヤ１５と中間ピニオン１６が２個ずつあるので、これらのギヤとメインギヤ９が小さくてすみ、駆動機構がコンパクトになっている。
【００４３】
【発明の効果】
本願発明によれば、プレス加工に適した最適加工速度とエネルギを確保でき、生産性に適したスライドの下降速度と上昇速度が得られる機械プレスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における一部断面の正面図
【図２】第１実施例における一部断面の背面図
【図３】第１実施例における一部断面の上面図（展開図）
【図４】第１実施例における一部断面の左側面図
【図５】第１実施例における一部断面の左側面図（展開図）
【図６】第２実施例における一部断面の背面図
【図７】第２実施例における一部断面の上面図
【図８】第２実施例における一部断面の左側面図
【図９】スライドの動きを示す説明図
【符号の説明】
１は機械プレス、２はフレーム、３はスライド、４はボルスタ、５は防振具、６は滑り案内機構、７は位置調整機構、８はクランク軸、８ａは偏心部、９はメインギヤ、１０はドライブギヤ、１１はフライホイール、１２はアジャスト部材、１２ａはねじ棒、１３はガイド、１４はバランサ、１５は中間ギヤ、１６は中間ピニオン、１７はクラッチ、１８はメインモータ、１９はプーリ、２０はベルト、２１はサーボモータ、２２はクラッチブレーキ、２３はアプローチギヤ、２４はサーボモータ軸、２５はエンコーダ、２６はタコジェネ、２７はドライブ軸、２８はブレーキ、２９は中間ピン、３０はブレーキ軸、３１はブレーキピニオン、３２は中空体、３３はクラッチである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mechanical press. More specifically, the present invention relates to a mechanical press mainly suitable for drawing, coining, and fine blanking.
[0002]
[Prior art]
Recently, the link press or servomotor was driven to increase productivity by reducing the slide descent speed suitable for press working and shortening the cycle time, which is one rotation of the crankshaft or one reciprocation of the slide. Servo presses used as a source have come to be used frequently.
[0003]
As the link press, a structure in which a so-called witworth mechanism is interposed between the main gear and the crankshaft is often adopted. (See, for example, Patent Document 1.) The slide is slowly lowered only during the press working, and the slide moving speed is increased before the press working and after the end of the press working. By such a slide movement, a preferable press working is performed, a cycle time is shortened, and productivity is secured.
[0004]
As a servo press, there is a type in which a servomotor is directly connected to a crankshaft (for example, see Patent Document 2) and a type in which a knuckle mechanism is driven by a servomotor (for example, see Patent Document 3). Those using these servomotors can freely change the vertical speed of the slide.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-225797
[Patent Document 2]
JP-A-2000-288792
[Patent Document 3]
JP 2002-103089A
[0006]
The structure disclosed in Patent Document 1 has a flywheel, so that the energy required for press working is sufficiently supplied. Therefore, there is no problem in terms of energy. It is not easy to obtain the optimal slide descending speed for machining.
[0007]
In the case of Patent Documents 2 and 3, it is easy to obtain the optimum speed for press working because the speed can be freely changed by a command. However, in order to secure the energy required for press working, the servo motor needs to be large. There is a need to. Usually, the capacity of a servomotor is ten times or more the output of a three-phase induction motor used in a press having a flywheel. In addition, since it is not easy to obtain a large-capacity servomotor in terms of marketability, a plurality of servomotors may be used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a mechanical press capable of securing an optimum processing speed and energy suitable for press working and obtaining a slide descending speed and a slide rising speed suitable for productivity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The press working is performed by the rotational energy of the flywheel, and the vertical movement of the slide before and after the press working is performed by a servo motor. More specifically, the invention of claim 1 provides a mechanical press having a flywheel, wherein a servomotor different from a main motor driving the flywheel is provided for raising and lowering a slide via a power transmission device, I decided to switch with the clutch. According to a second aspect of the present invention, in a mechanical press having a flywheel, a servomotor different from a main motor for driving the flywheel for raising and lowering a slide via a power transmission device is provided and switched by a clutch. The flywheel is used during press working, and the servomotor is used before and after press working. According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, prior to the press working, when the drive by the servomotor is switched to the drive by the flywheel, the rotation speed of the power transmission device is changed to the rotation of the flywheel. The configuration was made to almost match the speed. According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, when the drive by the flywheel is switched to the drive by the servomotor after the end of the press working, the rotation speed on the servomotor side is set to the The rotation speed on the power transmission device side is made to substantially match.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. Although FIGS. 4 and 5 are left side views, FIG. 5 shows the positions of the respective members in an expanded manner to make it easier to understand the power transmission state. The mechanical press 1 includes a frame 2, a slide 3, a bolster 4, a main motor 18 for raising and lowering the slide 3, a servomotor 21, a power transmission device, and the like. The slide 3 is guided by a guide 13 and moves up and down.
[0011]
An upper die is mounted on the lower surface of the slide 3 and a lower die is mounted on the upper surface of the bolster 4. The material supplied between these upper and lower dies is subjected to press working along with the vertical movement of the slide 3 so as to be processed. Is obtained. These configurations are no different from conventional mechanical presses. The vibration isolator 5 is for preventing the vibration of the mechanical press 1 from being transmitted to the foundation.
[0012]
The main motor 18 is provided on the frame 2. The main motor 18 is fixed to the frame 2 so that the position of the main motor 18 can be adjusted to stretch a belt 20 described later. A pulley 19 is fixed to an output shaft of the main motor 18.
[0013]
A flywheel is rotatably provided on the frame 2. A belt is hung on the pulley 19 and the flywheel 11. The flywheel 11 is driven by a main motor 18 via a pulley 19 and a belt 20 to rotate. The main motor 18 is provided with a tachogenerator 26 for controlling the number of revolutions.
[0014]
The drive shaft 27 is provided through the flywheel 11. The flywheel 11 includes a clutch 17 therein. The drive shaft 27 is driven by the flywheel 11 via the clutch 17 and rotates. That is, when the clutch 17 is “engaged”, the drive shaft 27 rotates at the same rotation speed as the flywheel 11. The drive shaft 10 is provided on the drive shaft 27.
[0015]
The intermediate pin 29 is provided in a state where the intermediate pin 29 is prevented from rotating. The intermediate gear 15 and the intermediate pinion 16 are rotatably fitted to the intermediate pin 29. In this embodiment, the intermediate gear 15 and the intermediate pinion 16 are integrated. In some cases, these may be manufactured separately and detented. The intermediate gear 15 meshes with the drive gear 10.
[0016]
The crankshaft 8 is rotatably provided on the frame 2. The crankshaft 8 is supported by a bearing provided on the frame 2 and is rotatable. A main gear 9 is provided at an end of the crankshaft 8. The end of the crankshaft 9 fits into a hole drilled in the center of the main gear 9 and is prevented from rotating. An encoder 29 is provided at an end of the crankshaft 8. The encoder 29 is an absolute encoder, and detects the rotation angle of the crankshaft 8. That is, the height position of the slide 3 can be specified by the encoder 29.
[0017]
The frame 2 is provided with a servomotor 21. The servo motor 21 has a clutch brake 22 on the output shaft side. The clutch and the brake are of a separated type, and their "on" and "off" can be controlled independently. The servo motor 21 is fixed to the frame 2 via a clutch brake 22. A servo motor shaft 24 is provided on the output shaft of the servo motor 21. The servo motor 21 is provided with an encoder 25 for controlling the number of rotations.
[0018]
An approach gear 23 is provided on the servo motor shaft 24. A servo motor shaft 24 is fitted in a hole formed in the center of the approach gear 23. The approach gear 23 and the servo motor shaft 24 are prevented from rotating by a spline mechanism. The approach gear 23 meshes with the main gear 9. Note that the end of the servo motor shaft 24 is rotatably supported by the frame 2.
[0019]
The eccentric portion 8a of the crankshaft 8 and other members constitute a sliding guide mechanism 6. That is, the sliders are engaged with the upper and lower portions of the eccentric portion 8a, respectively, and the eccentric portion 8a and the upper and lower sliders are housed in a frame having a rectangular space. The flat portions on the outer periphery of the upper and lower sliders are slidably guided on the inner surface of the frame.
[0020]
A screw rod 12a is formed at a lower portion of the frame, and forms an adjusting member 12 as a whole. The position adjustment mechanism 7 is configured by the adjustment member 12 and other members. The position adjusting mechanism 7 relates to a so-called slide adjusting device. The position adjusting mechanism 7 includes the screw rod 12a, a worm wheel screwed to the screw rod 12a, a worm shaft meshing with the worm wheel, and the like.
[0021]
The adjusting member 12 is guided by a guide hole formed in the slide 3, and projects up and down with respect to the slide 3.
[0022]
When the crankshaft 8 rotates, the slide 3 moves up and down by the slide guide mechanism 6.
[0023]
The balancer 14 shown in FIG. 1 suspends the slide 3 upward, and removes the adverse effect of the play (clearance) of the driving portion on the press working.
[0024]
The operation will be described below. With the encoder 29, the slide 3 is positioned at the top dead center, the clutch 17 is in the "off" state, the clutch of the clutch brake 22 is in the "on" state, the brake is in the "off" state, the main motor 18 is started, and the flywheel is started. 11 is rotated. Although the flywheel 11 is rotating at a constant speed, the drive shaft is not driven because the clutch 17 is "disengaged". Hereinafter, the rotation speed of the flywheel 11 is referred to as Nw. Further, the rotation speed of the flywheel 11 is referred to as the rotation speed of the flywheel.
[0025]
In this state, the servo motor 21 is started. The slide 3 descends from the top dead center via the approach gear 23, the main gear 9, the crankshaft 8, the slide guide mechanism 6, and the like. On the other hand, the drive shaft 27 rotates via the approach gear 23, the main gear 9, the intermediate pinion 16, and the drive gear 10. Hereinafter, the rotation speed of the drive shaft 27 is referred to as Nd. Further, the rotation speed of the drive shaft 27 is referred to as the rotation speed on the power transmission device side.
[0026]
In FIG. 9, when the slide 3 descends to the point A (the position of the slide 3 is determined by the encoder 29 as described above), a command is given to the servomotor 21 so that the Nd becomes Nw at the position of the point B. Control. That is, from point A to point B, the rotation speed on the power transmission device side is made to match the rotation speed on the flywheel side.
[0027]
The rotation speed Nw of the flywheel 11 is obtained by dividing the rotation speed of the main motor 18 by the ratio of the radius of the flywheel 11 to the radius of the pulley 19. On the other hand, the number of rotations of the drive shaft 27 is obtained by dividing the number of rotations of the servo motor 21 by the ratio of the number of teeth of the main gear 9 to the number of teeth of the approach gear 23, and dividing the number by the number of teeth of the intermediate pinion 29 and the number of teeth of the main gear 9. , And then dividing by the ratio of the number of teeth of the drive gear 10 to the number of teeth of the intermediate gear 15.
[0028]
That is, if the number of rotations of the main motor 18 is known, the number of rotations Nw of the flywheel 11 is known, and similarly, if the number of rotations of the servomotor 21 is known, the number of rotations Nd of the drive shaft 27 is known. Conversely, the rotation speed of the servomotor 21 can be specified with respect to the target value of the rotation speed Nd of the drive shaft 27.
[0029]
Therefore, the rotation speed of the main motor 18 can be detected by the tachogenerator 26, and the rotation speed Nd of the drive shaft 27 can follow the rotation speed Nw of the flywheel 11 by the servomotor 21. Here, the rotation speed of the approach gear 23 is referred to as the rotation speed of the power transmission device.
[0030]
At the point B, the clutch of the clutch brake 22 is "disengaged" (brake is kept "off"), and the clutch 17 is turned on. The slide 3 is driven by the rotational force of the flywheel 11 and descends.
[0031]
When the slide 3 comes to the position of the point C, the clutch 17 is turned off, and the clutch of the clutch brake 22 is turned on (the brake is kept off). From point C, the slide 3 is driven by the power of the servo motor and rises. The vehicle accelerates from the point C to the point D, and then stops at high speed until it reaches the top dead center. Pressing is performed between point B and point C. The movement of the slide 3 during this time generally approximates a sine curve. When the driving is completed, the brake of the clutch brake 22 is set to "on" to prevent an unexpected start.
[0032]
In summary, the press operation is performed by using the energy of the flywheel 11, and before and after the press operation, the slide 3 is moved up and down by the servomotor 21 and the rotation speed of the power transmission device at the point B is reduced. Match the rotation speed on the flywheel side. Further, at the point C, the rotation speed on the side of the servomotor is made substantially equal to the rotation speed on the side of the power transmission device. This eliminates the impact of the clutch. When the impact of the clutch is not a concern as in a normal clutch, the deceleration from the point A to the point B and the acceleration from the point C to the point D are unnecessary, and the speed on the power transmission device side at the points A and D is not required. Thus, the clutch may be turned on at points B and C, respectively.
[0033]
In the control of this embodiment, the rotation speed Nw of the flywheel 11 is calculated based on the output of the tachogenerator 26 ignoring the slippage of the belt 20. It is sufficient to use a sensor (for example, an encoder) that directly detects the rotation speed of the eleventh rotation speed.
[0034]
In this embodiment, the servo motor 21 follows the rotation speed of the flywheel 11 between the points B and C in FIG. 9, but the flywheel is not used in the press working that does not require much processing energy. Since the speed drop of the rotation of the rotation 11 is small, the rotation at the point B may be continued up to the point C without performing the following.
[0035]
As described above, there are two types of methods for detecting the rotation speed of the flywheel 11 and controlling the servomotor 21 between the points B and C in FIG. 9, respectively, but it is easy to appropriately combine these.
[0036]
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. FIG. The movements of the slide guide mechanism 6, the position adjustment mechanism 7, the slide 3, the bolster 4, and the slide 3 in FIG. 9 are the same as those in the first embodiment, and will not be described. The flywheel 11 is rotatably provided on the frame 2. The flywheel 11 is disposed at a position and an orientation that coincide with the axis of the crankshaft 8.
[0037]
The drive shaft 27 is provided through the flywheel 11. The flywheel 11 includes a clutch 17 therein. When the clutch is engaged, the rotation of the flywheel 11 is transmitted to the drive shaft. The drive shaft 10 is provided on the drive shaft 27. The end of the drive shaft 27 is fitted into a hole formed in the shaft center at the end of the crankshaft 8, and the end of the drive shaft is rotatably supported.
[0038]
A servo motor 21 is provided on the frame 2. The servo motor 21 is fixed via a clutch 33. The servo motor 21 has an encoder 25. The encoder 25 is used when controlling the servomotor 21.
[0039]
A servo motor shaft 24 is connected to the output shaft of the servo motor 21. A hollow body 32 is rotatably fitted to the servo motor shaft 24. The hollow body 32 is provided with an intermediate gear and an intermediate pinion 16. The intermediate gear 15 meshes with the drive gear 10. The drive gear 10 and the intermediate gear 15 constitute a reduction mechanism.
[0040]
The same hollow body 32 as the hollow body 32 is provided at a symmetric position of the drive shaft 27. That is, two intermediate gears 15 and two intermediate pinions 16 are provided in total. The intermediate pinions 16, 16 mesh with a main gear 9 fixed to an end of the crankshaft 8. Note that an encoder 29 is connected to the crankshaft 8. This encoder corresponds to the encoder 29 of the first embodiment.
[0041]
A brake 28 is provided on the frame 2. The brake 28 has a brake shaft 30, and the brake shaft 30 is provided with a brake pinion 31. The brake pinion 31 meshes with the intermediate gear 15. The brake 28 is turned on at the end of the operation to prevent an unexpected start. This corresponds to the brake of the clutch brake in the first embodiment.
[0042]
In the second embodiment, since there are two intermediate gears 15 and two intermediate pinions 16, these gears and the main gear 9 are small, and the driving mechanism is compact.
[0043]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mechanical press which can secure the optimal working speed and energy suitable for press working, and can obtain the descent speed and the rising speed of a slide suitable for productivity can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a partial cross section in the first embodiment. FIG. 2 is a rear view of a partial cross section in the first embodiment. FIG. 3 is a top view (exploded view) of a partial cross section in the first embodiment.
FIG. 4 is a left side view of a partial cross section in the first embodiment. FIG. 5 is a left side view of a partial cross section in the first embodiment (expanded view).
FIG. 6 is a rear view of a partial cross section in the second embodiment. FIG. 7 is a top view of a partial cross section in the second embodiment. FIG. 8 is a left side view of a partial cross section in the second embodiment. Explanatory diagram showing the movement of the slide [Description of reference numerals]
1 is a mechanical press, 2 is a frame, 3 is a slide, 4 is a bolster, 5 is a vibration isolator, 6 is a slide guide mechanism, 7 is a position adjusting mechanism, 8 is a crankshaft, 8a is an eccentric part, 9 is a main gear, 10 Is a drive gear, 11 is a flywheel, 12 is an adjusting member, 12a is a screw rod, 13 is a guide, 14 is a balancer, 15 is an intermediate gear, 16 is an intermediate pinion, 17 is a clutch, 18 is a main motor, 19 is a pulley, 20 is a belt, 21 is a servo motor, 22 is a clutch brake, 23 is an approach gear, 24 is a servo motor shaft, 25 is an encoder, 26 is a tacho generator, 27 is a drive shaft, 28 is a brake, 29 is an intermediate pin, and 30 is a brake. The shaft, 31 is a brake pinion, 32 is a hollow body, and 33 is a clutch.

Claims

In a mechanical press having a flywheel, a servomotor for raising and lowering a slide via a power transmission device, which is different from a main motor for driving the flywheel, is switched by a clutch.

In a mechanical press having a flywheel, a servomotor different from the main motor that drives the flywheel is provided for raising and lowering a slide via a power transmission device, and is switched by a clutch so that the press process is performed during press working. A mechanical press using a flywheel and using the servomotor before and after press working.

Prior to the press working, at the point of time when the drive by the servomotor is switched to the drive by a flywheel, the rotation speed of the power transmission device side is made to substantially match the rotation speed of the flywheel side. 2. The mechanical press according to 2.

At the point of time when the drive by the flywheel is switched to the drive by the servomotor after the end of the press working, the rotation speed on the servomotor side is made substantially equal to the rotation speed on the power transmission device side. The mechanical press according to claim 2 or 3.