JP2005319488A - 電動プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボールねじ係合しているねじ軸のねじ係合に掛かる負荷を分散させ、電動 プレス装置の加工精度と耐久性を確保できるようにする。
【解決手段】 枠体１０４と、上型１０７が取り付けられたスライダ１０５と、クラウン１０２に回転自在に軸支されてなるねじ軸と、ボールねじ部と螺合するボールねじナットを備え、ねじ軸の回転によりスライダ１０５を上下動させるボールねじ機構１１９と、ＡＣサーボモータ１０９と、下型１２５と、位置検出器１２６，１２７と、制御装置とを備えた電動プレス装置において、４個の各ねじ軸のそれぞれが、グループを形成する２個のねじ軸１１８ａ，１１８ｂで構成されると共に、ボールねじ機構１１９のそれぞれが、例えば２個のボールねじナット１２３ａ，１２３ｂを備え、かつボールねじ機構１１９は元の数の４個で構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動プレス装置、特に複数個の駆動モータを備え、この駆動モータに対応して設けられた複数個のねじ軸を用いてスライダを往復運動（上下動運動）させ、スライダに取り付けられた上型とベッドに取り付けられた下型とでプレス加工する電動プレス装置のスライダを往復運動させるに当って、各ねじ軸をそれぞれ複数個のねじ軸で構成し、ねじ軸のねじ係合部に掛かる負荷を分散負担させるようにした電動プレス装置に関するものである。

モータを駆動源にねじ軸を用いてスライダを往復運動させプレス加工する電動プレス装置として、本願出願人のまだ未公開である平成１５年６月５日出願の特願２００３−１６０６５６を用いて説明することにする。

図７は複数個のねじ軸を用いた電動プレス装置の概略説明図を示している。

図７において、ベッド１とクラウン２と複数の支柱３とで形成された枠体４の内部には、２つのスライダ５、６が設けられ、各スライダ５、６の四隅に、支柱３と係合し支柱３の軸方向にスライダ５、６が自在に摺動する摺動穴がそれぞれ設けられている。

クラウン２の上面には、複数個の、例えば４つの取り付け台８が設けられており、各取り付け台８には、エンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ９が取り付けられている。

以下に説明する４つの取り付け台８に取り付けられた各ＡＣサーボモータ９に関連する構成・構成部品は全く同じものであるので、その１つについて説明することにする。

取り付け台８の内部においてＡＣサーボモータ９の軸に固着された早送り用のねじ軸１０は、回転自在にクラウン２に軸支されると共に、スライダ６に固定されためねじ送りナット１１に螺合され、スライダ６の下方にさらに設けられているスライダ５を突出することが可能となっている。従って、上記４つのＡＣサーボモータ９の同期した正回転・逆回転により、スライダ６が上昇或いは下降し、ＡＣサーボモータ９の回転制御でスライダ６を往復運動させることができる。

スライダ６には、ねじ軸１０を当該スライダ６にクランプする、すなわち固定するロック機構１４が設けられている。このロック機構１４が働くと、ねじ軸１０がスライダ６に固定され、ねじ軸１０とスライダ６とが一体化し、ねじ軸１０とスライダ６とは相互に移動することができないようになっている。

スライダ６の上面には、複数個の、例えば２、３又は４つの取り付け台１５が設けられており、各取り付け台１５には、エンコーダを内蔵した減速機１６付のＡＣサーボモータ１７が取り付けられている。取り付け台１５に取り付けられた各ＡＣサーボモータ１７に関連する構成・構成部品も全く同じものであるので、以下の説明でもその１つについて説明することにする。

取り付け台１５の内部においてＡＣサーボモータ１７の軸に固着されたボールねじ部を有するねじ軸１８は、内部にボールとナット部材とが設けられた作動機構付ボールねじ機構１９と螺合し、スライダ６に回転自在に軸支されている。ボールねじ軸１８とスライダ５の上面に固定された当該作動機構付ボールねじ機構１９とで、２つのスライダ６とスライダ５とが連結された構造となっている。つまり、取り付け台１５に設けられた上記複数個のＡＣサーボモータ１７を同期した正回転或いは逆回転させることにより、スライダ５が上昇或いは下降し、ＡＣサーボモータ１７の回転制御でスライダ５を往復運動させることができる。

スライダ５の下端面には上型７が取り付けられ、またベッド１にはこの上型７に対応する位置に下型２０が設けられている。そしてベッド１とクラウン２との間に、スライダ５の位置を検出するパルススケール（位置検出器）２１が４つの支柱３に沿ってそれぞれ取り付けられ、上型７と下型２０に載置された被加工物２２との接触位置を検出すると共に、上型７の上限待機位置及び下限降下位置などスライダ５の位置を検出することにより上型７の位置を検出するようになっている。スライダ５などの平行制御は、上記４つのパルススケール２１を基準にして、図示されていないサドルなどで行われる。

それぞれ複数個（４つ）のＡＣサーボモータ９と、２ないし４個のＡＣサーボモータ１７との各回転を制御し、そしてねじ軸１０をスライダ６に固定させ或いはその解除をさせるロック機構１４を制御する制御装置２３は、予め各種の設定値が入力されるようになっている他、スライダ５の位置検出をするための、すなわち上型７の位置検出をするためのパルススケール２１が検出する位置信号を基に、上限待機位置にある上型７が、下型２０に載置された被加工物２２と接触する時点あるいは接触する直前の時点までは、ＡＣサーボモータ９によって下降するスライダ６を介して上型７を急速に降下させ、ＡＣサーボモータ９の停止後、直ちにロック機構１４をロックさせ、上型７が被加工物２２と接触した時点あるいは接触する直前の時点から上型７が予め定められた下限降下位置（図７の上型７の想像線位置（７））まで降下する時点までは、上型７の降下をＡＣサーボモータ１７によって下降するスライダ５を介して、上記の急速降下速度に対して減速し、ＡＣサーボモータ１７をトルク付加モードにして、上型７が下型２０に載置された被加工物２２を押圧し、被加工物２２を所定の形状にプレス加工を行う制御を行わせ、上型７が下限降下位置に到達後は、ロック機構１４のロックを解除すると共に、ＡＣサーボモータ１７によるスライダ５とＡＣサーボモータ９によるスライダ６とを介して上型７を急速に上昇させる制御を行わせるようになっている。

ＡＣサーボモータ９の停止後ロック機構１４をロックしてねじ軸１０をスライダ６に固定させるのは、上型７が下型２０に載置された被加工物２２をプレスする際に生じる反力で、スライダ５、差動機構付ボールねじ機構１９及びボールねじ軸１８などを介してスライダ６を上向きに移動させようとする力が働いても、上記説明のねじ軸１０とスライダ６との一体化により、ねじ軸１０はその回転が阻止されるので、スライダ６は上向きに移動することはなく停止位置を維持させるためである。つまり上型７は被加工物２２に所定のプレス荷重を付与することができる。

図８は図７に用いられている上型の移動機構部の拡大説明図を示しており、図７と同じものは同一の符号が付されている。

図８において、クラウン２の上面に取り付けられた取り付け台８を貫通したＡＣサーボモータ９の出力軸２５は、ねじ軸１０の先端部にカップリング２６を介して連結されている。クラウン２に設けられた孔２７には、ベアリングホルダ２８を介してねじ軸１０に嵌め込まれたベアリング２９が取り付けられ、ＡＣサーボモータ９によって駆動されるねじ軸１０が回転自在にクラウン２に取り付けられている。

またスライダ６の上面に取り付けられた取り付け台１５を貫通したＡＣサーボモータ１７の減速機１６を介しての出力軸３０は、ボールねじ軸１８の先端部にカップリング３１を介して連結されている。スライダ６に設けられた孔３２には、ベアリングホルダ３３を介してボールねじ軸１８に嵌め込まれたベアリング３４が取り付けられ、ＡＣサーボモータ１７によって駆動されるボールねじ軸１８が回転自在にスライダ６に取り付けられている。

スライダ６に取り付けられたロック機構１４は、スラスト荷重用のベアリング３５、ロックナット３６、クランプ片３７及びロックナット弛張機構３８で構成され、弛張を容易にするベアリング３５を中間にして配置されためねじ送りナット１１とロックナット３６とのダブルナットでねじ軸１０を固定（ロックナット３６に対するねじ軸１０の回転停止）し、或いはねじ軸１０を開放（ロックナット３６に対するねじ軸１０の回転自由）するようになっている。このめねじ送りナット１１とロックナット３６とのダブルナットでのねじ軸１０の固定・開放は、当該ロックナット３６に固着されたクランプ片３７を介しロックナット３６を僅かに正・逆回転させるロックナット弛張機構３８で行われるようになっている。
特願２００３−１６０６５６

上述のように駆動モータに対応して設けられた複数個のねじ軸を用いてスライダを往復運動させ、スライダに取り付けられた上型とベッドに取り付けられた下型とでプレス加工する電動プレス装置では、プレス加工が大型になるほどプレス加工に直接関与する各ねじ軸のねじ係合部に掛かる荷重が大きくなり、当該ねじ軸のねじ係合部に耐圧荷重の限界があり、またそのためにねじ軸の個数を増やすにしても、その際スライダを一律に往復運動させようとしても、例えば近隣のねじ軸同士の制御が相互に干渉し合い、スライダの往復運動を巧く制御させることが困難な事態が生じる。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、プレス加工に直接関与する上型が取り付けられたスライダを往復運動させるに当たり、各モータで駆動される複数個の各ねじ軸を、それぞれグループをなす複数個のねじ軸で構成し、ねじ軸のねじ係合部に掛かる負荷を分散負担させると共に、上型が取り付けられたスライダがスムースに往復運動できる電動プレス装置を提供することを目的としている。

そのため本発明の電動プレス装置は、ベッドとクラウンと複数の支柱とで形成された枠体と、下端面に上型が取り付けられると共に支柱を自在に摺動するスライダと、ボールねじ部を備え、クラウンに回転自在に軸支されてなる１個または複数個のねじ軸と、ねじ軸に設けられたボールねじ部と螺合するボールねじナットを備え、ねじ軸の回転によりスライダを上下動させるスライダに設けられた１個または複数個のボールねじ機構と、ねじ軸を回転させるモータと、上型に対応する位置にベッドに対応して設置された下型と、上型の位置を検出する位置検出器と、位置検出器が検出する位置信号を基に、ねじ軸の回転でスライダを上下動させ、下型に載置された被加工物をプレス加工させる制御装置とを備えた電動プレス装置において、
上記１個または複数個のねじ軸のそれぞれが、グループを形成する複数個のねじ軸で構成されると共に、
上記１個または複数個のボールねじ機構のそれぞれが、グループを形成する複数個のねじ軸のそれぞれに対応してボールねじナットを備え、当該ボールねじナットを備えた当該ボールねじ機構がスライダに設けられていること
を特徴としている。

そして上記ねじ軸を回転させる各モータは、それぞれ１個のモータからなると共に、当該モータの出力軸とそのグループを形成する各ねじ軸との間に歯車が設けられてなり、当該モータの出力軸の回転トルクがそのグループを形成する複数個の各ねじ軸にそれぞれ伝動されるように構成されている。

また、上記ねじ軸を回転させる各モータは、それぞれメインとサブとの複数個のモータからなると共に、当該複数個のモータの協調動作で合成トルクを得る構成の駆動軸を備え、かつ当該駆動軸とそのグループを形成する各ねじ軸との間に歯車が設けられてなり、当該複数個のモータの出力軸の合成回転トルクがそのグループを形成する複数個の各ねじ軸にそれぞれ伝動されるように構成されていてもよい。

また、上記ねじ軸を回転させる各モータは、そのグループを形成する各ねじ軸対応のモータからなると共に、当該モータの出力軸とそのグループを形成する各ねじ軸との間にそれぞれ歯車が設けられてなり、当該各モータの出力軸の回転トルクがそのグループを形成する複数個の各ねじ軸にそれぞれ伝動されるように構成されていてもよい。

そして上記モータは、サーボモータが用いられ、上記サーボモータは、制御装置からの信号で数値制御されることを特徴としている。

駆動モータに対応して設けられた各複数個のねじ軸を１つのねじ軸に替えてグループをなす複数のねじ軸を用いて構成するようにしたので、各ねじ軸のねじ係合部に掛かる荷重負担がより小さくなる。

各複数個のねじ軸を１つのねじ軸に替えてグループをなす複数のねじ軸を用いて構成したので、プレスの動作不能の発生が回避されるとともに、各ねじ軸のねじ係合部に掛かる荷重が分散されて小さくなり、プレス装置の加工精度と耐久性が確保され、さらに大型化が可能となる。

そして、メインとそれに従属するサブとの複数個を用いたモータ構成にしたときには、モータを小型化することができ、またモータのイナーシャも小さくなるので、電動プレス装置の俊敏な動作制御が可能となる。

図１は本発明に係るプレス装置の主要部分のその一部分を断面にした一実施例正面図を示している。

図１において、ベッド１０１とクラウン１０２と複数の支柱１０３とで形成された枠体１０４の内部には、長方形のスライダ１０５が設けられている。当該スライダ１０５は、その四隅に設けられた摺動穴に支柱１０３がそれぞれ嵌入されており、支柱１０３の軸方向に自在に摺動されるように構成されている。

クラウン１０２の上面には、複数個の、例えば４つの取り付け台１０８（図１では２つの取り付け台１０８が図示されている）が設けられており、各取り付け台１０８には、エンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ１０９が取り付けられている。

以下に説明する上記４つの取り付け台１０８に取り付けられた各ＡＣサーボモータ１０９に関連する構成・構成部品は全く同じものであるので、その１つについて説明することにする。

取り付け台１０８の内部において、取り付け台１０８を貫通したＡＣサーボモータ１０９の出力軸１１０に歯車１１５が固着されており、この歯車１１５には着目された取り付け台１０８でグループを形成するところの複数個、図１図示の例では２つの歯車１１６ａ、１１６ｂが噛み合わされている。このグループを形成する２つの歯車１１６ａ、１１６ｂは、ボールねじ部１２０ａ、１２０ｂを有するねじ軸１１８ａ、１１８ｂの先端にそれぞれ取り付けられており、当該ねじ軸１１８ａ、１１８ｂはスラスト軸受け１２１ａ，１２２ａ、１２１ｂ，１２２ｂを介してクラウン１０２にそれぞれ回転自在に軸支されている。

スライダ１０５には１つの差動機構付ボールねじ機構１１９が固定されている。この差動機構付ボールねじ機構１１９は、グループを形成する２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂに対応してそれぞれボールを内包するボールねじナット１２３ａ、１２３ｂとこれらのボールねじナット１２３ａ、１２３ｂの下端部に１つの差動機構１２４が取り付けられた構造を有している。

ねじ軸１１８ａ、１１８ｂの下端部分のボールねじ部１２０ａ、１２０ｂは、対応して設けられたボールねじナット１２３ａ、１２３ｂにそれぞれ螺合されている。つまり１つのＡＣサーボモータ１０９及び差動機構付ボールねじ機構１１９に対し、グループを形成する２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂでスライダ１０５を上昇或いは下降させる構造が採られている。

従って、上記４つのＡＣサーボモータ１０９の同期した正回転・逆回転により、スライダ１０５が上昇或いは下降し、ＡＣサーボモータ１０９の回転制御でスライダ１０５を上下方向に往復運動させることができる。

ここで上記差動機構１２４について簡単に説明しておくと、ボールねじを構成するボールとそのボール溝との線接触又は点接触で係合するボールねじにあって、荷重時常に同一位置での線接触又は点接触で係合することから生じるボールやそのボール溝の局部的な磨耗を回避することができるようにしたもので、本願出願人による特開２００２−１４４０９８号公報として公開されたものなどが知られている。

スライダ１０５の下端面には上型１０７が取り付けられ、またベッド１０１にはこの上型１０７に対応する位置に下型１２５が設けられている。そしてベッド１０１とクラウン１０２との間に、スライダ１０５の位置、すなわち上型１０７の位置を検出するパルススケール１２６が４つの支柱１０３に沿ってそれぞれ取り付けられ、それぞれのパルススケール１２６を読取る検出部１２７が対応したスライダ１０５の位置にそれぞれ設けられている。

４つの支柱１０３に設けられたパルススケール１２６とその検出部１２７との位置検出器の検出信号を基にプレス加工処理が行われるが、スライダ１０５などの平行制御は、上記４つのパルススケール１２６を基準にして図示されていない制御装置からの制御信号により自動的に、或いは図示されていないサドルなどで行われるようになっている。

そして上記説明の如く、ＡＣサーボモータ１０９を駆動源とし、グループを形成する２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂが共通の１つの差動機構１２４を介してスライダ１０５に固着された構造であるので、１つの差動機構付ボールねじ機構１１９でスライダ１０５を上下方向の移動をさせる形態になっている。

従って、このような構成にあっては、単に８個のねじ軸をスライダ１０５に設け対応のＡＣサーボモータで駆動する構造の場合の、近隣のねじ軸の相互干渉で各動作の不協調性によるスライダ１０５の制御不能が生じるようなことがない。

１つのＡＣサーボモータで駆動されるところのグループを形成するねじ軸を２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂで１つの差動機構付ボールねじ機構１１９に取り付けられる構成で説明してきたが、このグループを形成するねじ軸を３つにすれば、各ねじ軸のねじ係合部に掛かる荷重負担がより小さくなり、プレス装置の加工精度と耐久性とがより確保され、大型化がさらに可能となる。

なお、図１においては、ボールねじ機構を複数個もうけてスライダ１０５を上下動させているが、必要に応じて当該ボールねじ機構は１個のみでスライダ１０５を上下動させてもよい。

図２は図１に示された構造を有する電動プレス装置の１つのグループのサーボモータについての一実施例概略制御回路を示している。

図２において、電動プレス装置の全体を制御するＮＣ装置１５０はコンピュータを備えており、予め入力されているデータ、そして新たに入力されたデータ情報などに従って演算処理されたデータ信号を、ＡＣサーボモータ１０９を担当しているサーボモジュール１５１に送る。パルススケ−ル１２６と検出部１２７との位置検出器から検出された位置信号も刻々とサーボモジュール１５１に送られてきており、そこで適宜にデータ処理され移動指令となってサーボドライバ１５２にその制御情報を送る。サーボドライバ１５２はＡＣサーボモータ１０９に内蔵されているエンコーダ１０９Ａからの信号をも考慮したドライブ信号をＡＣサーボモータ１０９に供給する。これによりその時に適した回転方向にＡＣサーボモータ１０９の出力軸１１０が回転し、出力軸１１０の歯車１１５と噛み合っている２つの歯車１１６ａ、１１６ｂを介し、上記グループを形成する２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂの回転によって、スライダ１０５は所定方向に移動させられる。

図３は本発明に係るプレス装置の主要部分のその一部分を断面にした他の実施例正面図を示している。

図３において、図１と同じものは同じ符号が付されている。そしてクラウン１０２の上面に設けられた４つの取り付け台１０８（図３では２つの取り付け台１０８が図示されている）のそれぞれの上面にさらに取り付け台１２８が設けられ、取り付け台１２８には、メインのエンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ１２９ａおよびメインに従属するサブのエンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ１２９ｂの２つが取り付けられている。

図１のときと同様に、上記４つの取り付け台１２８に取り付けられた各ＡＣサーボモータ１２９ａ、１２９ｂに関連する構成・構成部品は全く同じものであるので、その１つについて説明することにする。

取り付け台１２８の内部において、取り付け台１２８を貫通した２つのＡＣサーボモータ１２９ａ、１２９ｂの出力軸１３０ａ、１３０ｂに歯車１３１ａ、１３１ｂがそれぞれ固着されており、この２つの歯車１３１ａ、１３１ｂとそれぞれ共通に噛み合う軸１３２に固定された歯車１３３が、スラスト軸受け１３４を介して取り付け台１０８にそれぞれ回転自在に軸支されている。そして取り付け台１０８側に突出した軸１３２の他端には、図１の歯車１１５が固着されており、当該歯車１１５は以下図１で説明と同様の２つの歯車１１６ａ、１１６ｂが噛み合わされ、グループを形成するところのボールねじ部１２０ａ、１２０ｂがそれぞれ切られたねじ軸１１８ａ、１１８ｂを回転させるようになっている。以下の説明は図１と同様の構成、同様の動作であるので、その説明は省略するが、メインのＡＣサーボモータ１２９ａの回転トルクと当該メインに従属するサブのＡＣサーボモータ１２９ｂの回転トルクとが歯車１３３を介して合成され、その軸１３２に合成回転トルクが伝動される。

それ故、プレス加工の際スライダ１０５を上下動の往復運動をさせるに当たり、モータを小型化することができ、またモータのイナーシャも小さくなるので、俊敏な動作制御が可能となる利点を有する。

図４は図３に示された構造を有する電動プレス装置の１つのグループのサーボモータについての一実施例概略制御回路を示している。

図４において、電動プレス装置の全体を制御するＮＣ装置１５０はコンピュータを備えており、予め入力されているデータ、そして新たに入力されたデータ情報などに従って演算処理されたデータ信号を、ＡＣサーボモータ１２９ａ、１２９ｂを担当しているサーボモジュール１５１に送る。パルススケ−ル１２６と検出部１２７との位置検出器から検出された位置信号も刻々とサーボモジュール１５１に送られてきており、そこで適宜にデータ処理され移動指令となってサーボドライバ１５２にその制御情報を送る。サーボドライバ１５２はＡＣサーボモータ１２９ａに内蔵されているエンコーダ１２９Ａからの信号をも考慮したドライブ信号をＡＣサーボモータ１２９ａに供給すると共に、協調関係にあるサブのＡＣサーボモータ１２９ｂにも相応の負荷負担を負わす制御情報をそのサーボドライバ１５３に送る。当該サーボドライバ１５３はＡＣサーボモータ１２９ｂに内蔵されているエンコーダ１２９Ｂからの信号をも考慮したドライブ信号をＡＣサーボモータ１２９ｂに供給する。

これによりその時に適した回転方向にメインのＡＣサーボモータ１２９ａの出力軸１３０ａとサブのＡＣサーボモータ１２９ｂの出力軸１３０ｂとが回転し、この両者の回転トルクを合成した合成回転トルクを軸１３２で確保した上で、軸１３２に固着の歯車１１５と噛み合っている２つの歯車１１６ａ、１１６を介し、上記グループを形成する２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂの回転によってスライダ１０５は所定方向に移動させられる。

図５は本発明に係るプレス装置の主要部分のその一部分を断面にした他の実施例正面図を示している。

図５において、図１と同じものは同じ符号が付されている。そしてクラウン１０２の上面に設けられた４つの取り付け台１０８（図５では２つの取り付け台１０８が図示されている）には、メインのエンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ１３９ａおよびメインに従属するサブのエンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ１３９ｂの２つが取り付けられている。

図１のときと同様に、上記４つの取り付け台１０８に取り付けられた各ＡＣサーボモータ１３９ａ、１３９ｂに関連する構成・構成部品は全く同じものであるので、その１つについて説明することにする。

図５のものは、図１のエンコーダを内蔵したＡＣサーボモータ１０９と歯車１１５をさらに取り付け台１０８に取り付け、それぞれ機構上独立させ、その一方をメインに、その他方をメインに従属するサブとして協調動作するように構成されている。

すなわち、取り付け台１０８の内部において、取り付け台１０８を貫通した２つのＡＣサーボモータ１３９ａ、１３９ｂの出力軸１４０ａ、１４０ｂにそれぞれ歯車１４１ａ、１４１ｂが固着されており、当該２つの歯車１４１ａ、１４１ｂは図１で説明と同様の２つの歯車１１６ａ、１１６ｂがそれぞれ噛み合わされ、グループを形成するところのボールねじ部１２０ａ、１２０ｂがそれぞれ切られたねじ軸１１８ａ、１１８ｂを回転させるようになっている。以下の説明は図１と同様の構成、同様の動作であるので、その説明は省略するが、メインのＡＣサーボモータ１２９ａと当該メインに従属するサブのＡＣサーボモータ１２９ｂとは協調動作を行い、相応の負荷分担でスライダ１０５の上下動の往復運動を支援する。

それ故、図５の場合もプレス加工の際スライダ１０５を上下動の往復運動をさせるに当たり、モータを小型化することができ、またモータのイナーシャも小さくなるので、俊敏な動作制御が可能となる利点を有する。

図６は図５に示された構造を有する電動プレス装置の１つのグループのサーボモータについての一実施例概略制御回路を示している。

図６において、電動プレス装置の全体を制御するＮＣ装置１５０はコンピュータを備えており、予め入力されているデータ、そして新たに入力されたデータ情報などに従って演算処理されたデータ信号を、ＡＣサーボモータ１３９ａ、１３９ｂを担当しているサーボモジュール１５１に送る。パルススケ−ル１２６と検出部１２７との位置検出器から検出された位置信号も刻々とサーボモジュール１５１に送られてきており、そこで適宜にデータ処理され移動指令となってサーボドライバ１５２にその制御情報を送る。サーボドライバ１５２はＡＣサーボモータ１３９ａに内蔵されているエンコーダ１３９Ａからの信号をも考慮したドライブ信号をＡＣサーボモータ１３９ａに供給すると共に、協調関係にあるサブのＡＣサーボモータ１３９ｂにも相応の負荷負担を負わす制御情報をそのサーボドライバ１５４に送る。当該サーボドライバ１５４はＡＣサーボモータ１３９ｂに内蔵されているエンコーダ１３９Ｂからの信号をも考慮したドライブ信号をＡＣサーボモータ１３９ｂに供給する。

これによりその時に適した回転方向にメインのＡＣサーボモータ１３９ａの出力軸１４０ａとサブのＡＣサーボモータ１３９ｂの出力軸１４０ｂとが回転し、上記グループを形成する２つのねじ軸１１８ａ、１１８ｂの回転によってスライダ１０５は所定方向に移動させられる。

以上の説明ではスライダ１０５を移動さる駆動源としてＡＣサーボモータを用いたが、他のモータ、例えばＤＣサーボモータを用いることもでき、ステッピングモータなどその他のモータを用いてスライダ１０５を制御させるように構成されていてもよい。またスライダ１０５の位置検出器としてパルススケール１２６とその検出部１２７とを用いたが、その他の電気的・機械的位置検出器を用いることができる。

そして図７、図８で示された早送り機構を備えた電動プレス装置にあって、本発明の電動プレス装置を適用する場合には、図７におけるスライダ６、５を本発明の例えば、図１におけるクラウン１０２、スライダ１０５としてそれぞれ見立てて、図７のねじ軸１８を図９図示の如く２つのボールねじ軸１８ａ，１８ｂを具備した構造となし、上記説明の図１に示された本発明を構成すればよい。

本発明に係るプレス装置の主要部分のその一部分を断面にした一実施例正面図である。 図１に示された構造を有する電動プレス装置の１つのグループのサーボモータについての一実施例概略制御回路である。 本発明に係るプレス装置の主要部分の一部分を断面にした他の実施例正面図である。 図３に示された構造を有する電動プレス装置の１つのグループのサーボモータについての一実施例概略制御回路である。 本発明に係るプレス装置の主要部分の一部分を断面にした他の実施例正面図である。 図５に示された構造を有する電動プレス装置の１つのグループのサーボモータについての一実施例概略制御回路である。 複数個のねじ軸を用いた電動プレス装置の概略説明図である。 図７に用いられている上型の移動機構部の拡大説明図である。 早送り機構を備えた本発明に係るプレス装置の主要部分の一部分を断面にした一実施例正面図である。

符号の説明

１０１ ベット
１０２ クラウン
１０３ 支柱
１０４ 枠体
１０５ スライダ
１０７ 上型
１０８，１２８ 取り付け台
１０９，１２９ａ，１２９ｂ，１３９ａ，１３９ｂ ＡＣサーボモータ
１１６ａ，１１６ｂ 歯車
１１９ 差動機構付ボールねじ機構
１２３ａ，１２３ｂ ボールねじナット
１２４ 差動機構
１２５ 下型
１２６ パルススケール
１２７ 検出部

Claims (6)

1. ベッドとクラウンと複数の支柱とで形成された枠体と、下端面に上型が取り付けられると共に支柱を自在に摺動するスライダと、ボールねじ部を備え、クラウンに回転自在に軸支されてなる１個または複数個のねじ軸と、ねじ軸に設けられたボールねじ部と螺合するボールねじナットを備え、ねじ軸の回転によりスライダを上下動させるスライダに設けられた１個または複数個のボールねじ機構と、ねじ軸を回転させるモータと、上型に対応する位置にベッドに対応して設置された下型と、上型の位置を検出する位置検出器と、位置検出器が検出する位置信号を基に、ねじ軸の回転でスライダを上下動させ、下型に載置された被加工物をプレス加工させる制御装置とを備えた電動プレス装置において、
   上記１個または複数個のねじ軸のそれぞれが、グループを形成する複数個のねじ軸で構成されると共に、
   上記１個または複数個のボールねじ機構のそれぞれが、グループを形成する複数個のねじ軸のそれぞれに対応してボールねじナットを備え、当該ボールねじナットを備えた当該ボールねじ機構がスライダに設けられていること
   を特徴とする電動プレス装置。
2. 上記ねじ軸を回転させる各モータは、それぞれ１個のモータからなると共に、当該モータの出力軸とそのグループを形成する各ねじ軸との間に歯車が設けられてなり、当該モータの出力軸の回転トルクがそのグループを形成する複数個の各ねじ軸にそれぞれ伝動されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動プレス装置。
3. 上記ねじ軸を回転させる各モータは、それぞれメインとサブとの複数個のモータからなると共に、当該複数個のモータの協調動作で合成トルクを得る構成の駆動軸を備え、かつ当該駆動軸とそのグループを形成する各ねじ軸との間に歯車が設けられてなり、当該複数個のモータの出力軸の合成回転トルクがそのグループを形成する複数個の各ねじ軸にそれぞれ伝動されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動プレス装置。
4. 上記ねじ軸を回転させる各モータは、そのグループを形成する各ねじ軸対応のモータからなると共に、当該モータの出力軸とそのグループを形成する各ねじ軸との間にそれぞれ歯車が設けられてなり、当該各モータの出力軸の回転トルクがそのグループを形成する複数個の各ねじ軸にそれぞれ伝動されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動プレス装置。
5. 上記モータは、サーボモータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動プレス装置。
6. 上記サーボモータは、制御装置からの信号で数値制御されることを特徴とする請求項５に記載の電動プレス装置。

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