JP2006297477A

JP2006297477A - 電動プレス装置

Info

Publication number: JP2006297477A
Application number: JP2005317851A
Authority: JP
Inventors: Shoji Futamura; 昭二二村
Original assignee: Institute of Technology Precision Electrical Discharge Works
Current assignee: Institute of Technology Precision Electrical Discharge Works
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-11-01
Also published as: JP4782543B2

Abstract

【課題】停電時においても、スライダをべースに対して平行を保って停止できるようにする。
【解決手段】ベースと、複数のガイド柱３を介しベースに対して保持されている支持板２と、ベースと支持板２との間で上下動することのできるスライダ５と、スライダ５を押し圧する複数の軸８と、軸８を駆動するサーボモータ７と、複数のそれぞれのサーボモータ７間で独立して駆動制御する制御手段と、スライダ５のベースに対する位置変位を測定するための変位測定手段とを有する電動プレス装置において、それぞれの各軸８にプーリ２５を設けるとともに、通常運転時には各軸８対応のサーボモータ７で各軸８が独自に駆動制御され、停電発生時には各軸８を歩調をそろえた形態で停止させるタイミングベルト２６を設けて構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば板金加工等に使用される電動プレス装置に関し、特に、ベースと支持板との間で上下動するスライダにおける分散した複数の加圧点に対応して、当該スライダを押し圧する複数の駆動軸を備え、当該それぞれの駆動軸に対応してモータが駆動源として設けられた電動プレス装置において、ベースに対するスライダの平行を保持すべくそれぞれ独自に制御されてなる複数の各駆動軸が、停電などで駆動源のモータに電源供給が突然に途絶えたときなど、その停止に向けて他の駆動軸と歩調を揃えベースに対するスライダの平行を保持しながら停止に至るようにした電動プレス装置に関するものである。

従来、平板プレス加工のみならず冷間鍛造で、例えば、１台のプレス内で多工程を同時加工して自動車部品などが製造されているが、極めて高精度が要求される部品においては、スライダ全体に均一的に荷重がかかる状態でプレス成形できる部品は少なく、金型に不平衡な荷重がかかる部品を製造することになる場合が多く、不平衡な荷重がかかっても常に金型が正しく水平を維持しつつプレスできる技術の開発が望まれていた。

しかしながら、冷間鍛造でプレス加工する場合に、スライダが下金型に対して不平行に降下することとなり、極めて精度の高い部品を冷間鍛造で、１台のプレス内で多工程を同時加工してプレス加工されることはできないのが現状であった。

この様に極めて精度の高い部品が要請される場合には、従来切削加工されていた。ところが近年、精密な精度を有する高精度のプレス成形方法が開発され、従来切削加工で処理がなされていた部品が製造可能とされるようになってきた。

高精度なプレスを可能とした電動プレス装置として、上金型に大きな荷重がかかったとき上金型を上下動させるスライダが不平行となるのを防止するため、スライダの傾きを制御するための複数の電動モータと、上金型を上下動させるスライダを摺動させる複数の摺動柱毎に位置センサとを設けておき、各位置センサの位置情報を基に複数の電動モータをそれぞれ制御し、金型を上下動させるスライダを下金型に対して常に平行となるような移動制御を行わせる電動プレス装置を本出願人はすでに提案している（特許文献１〜特許文献７参照）。なお、特許文献７には、局部的に発生する負荷の部分をプレスするに当たって、予め当該負荷が発生することを考慮して当該負荷の部分で押圧力を一時的に大にするように制御している。

これら従来の電動プレス装置の基本構成を図示すると、図８、図９に示されている如くであり、簡単にその説明をしておく。

図８は一部分を断面にした従来の電動プレス装置の概略説明図、図９はその平面図、図１０は図８に示された円Ａ部分の拡大図を示している。

図８、図９、図１０において、ベース１と支持板２と４個のガイド柱３とで形成された枠体４の内部には、スライダ５が設けられ、該スライダ５の四隅に、ガイド柱３と係合しガイド柱３の軸方向にスライダ５が自在に摺動する摺動穴がそれぞれ設けられている。

支持板２の上面には、複数個の、例えば４つの取り付け台６が設けられており、各取り付け台６には、エンコーダを内蔵したサーボモータ７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６に取り付けられた各サーボモータ７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６の内部において、サーボモータ７の軸８に固定された歯車９と噛み合う歯車１０の軸１１は、ジョイント１２を介してボールねじ軸１３と連結されている。スライダ５の上面には内部にボールとナット部材とが設けられた差動機構付ボールねじ機構１４が取り付けられており、前記ボールねじ軸１３は、当該差動機構付ボールねじ機構１４と螺合している。ジョイント１２を介して一体化した軸１１とボールねじ軸１３とは、その中間を支持板２に設けられたラジアル及びスラスト方向の軸受群１５と、その上端を取り付け台６に設けられた軸受と、その下端をスライダ５に固定の差動機構付ボールねじ機構１４とで回転自在に軸支されている。

サーボモータ７の軸８に固定された歯車９の下側には、停電などの突然に供給電源が遮断されたとき作動する電磁石を用いた制動装置１６が設けられており、制動コイルばね１７の弾性力によって、パッド１８が軸８に固定されたブレーキディスク盤１９を押圧することにより、歯車９の回転、すなわち軸８の回転を停止させるようになっている。なお２０は電磁コイルであり、正常運転時には制動コイルばね１７を圧縮させてパッド１８をブレーキディスク盤１９から間隙確保の位置を保持させており、上記説明の如く停電などで突然供給電源が遮断されたとき、電磁コイル２０の通電が切れ、押圧されていた制動コイルばね１７の弾性力でパッド１８がブレーキディスク盤１９を押圧し、軸８の回転制動を行う。

この様な構成の下で、それぞれの位置変位を測定する変位測定手段からの検出信号に基づき、それぞれ独自に制御される４個のサーボモータ７を制御装置からの独自の各制御信号で同じ方向にそれぞれ正回転或いは逆回転させることにより、スライダ５が上下動し、スライダ５の下面に取り付けられた上型２１が、下型２２に載置された被加工物２３を、その押圧時点での負荷分布に応じ各軸対応のサーボモータ７の位置制御によって水平を保持しつつ押圧して、被加工物２３を所定の形にプレス加工する。或いは冷間鍛造では所定のプレス成形がなされる。
特開２００２−２６３９００公報特開２００３−１２６９９８公報特開２００４−１４１９０２公報特開２００４−１４１９４２公報ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００９７２４ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１２４６９特願２００４−２６１７４４

上述の如き従来の電動プレス装置においては、図８、図９に示す構成において、複数の組のモータ組のそれぞれがフィードバック制御にもとづいて制御され、かつ当該モータ組のそれぞれが自己が負担する加圧点におけるスライダ５の位置をあるべき位置に保つようにしつつ駆動されてゆく。

ところで、停電が発生したとき、それぞれの駆動軸（軸８或いは軸１１）はお互いに独立して制御されているため、停電が発生するとその時点の慣性力で駆動軸を回転させるように働く。停電時のこの慣性力の相違により、上述のパッド１８とブレーキディスク盤１９とによる制動装置１６の動作のバラツキにより、また停電発生時点以降は各駆動軸が停止に至るまでの回転条件、すなわち負荷分担がそれぞれ異なることにより、加圧点におけるスライダ５の位置にズレが生じる。即ち、べースに対して平行を保った状態で停止することが望まれているにもかかわらず、例えば、実験で確かめたところ、スライダ５の縦横の大きさが１ｍ×２ｍの場合、高さ方向に５ｍｍものズレが生じることが認められ、スライダ５が傾斜して停止してしまう問題点があった。

それ故、通常運転時にはそれぞれの各駆動軸がお互いに独立して制御されるが、停電発生時には各駆動軸を歩調をそろえて停止に至らしめ、スライダがべースに対して平行を保った状態で停止することが望まれる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、停電発生時に生じるスライダの傾きを簡易な構成で押さえるべく、タイミングベルトの材質の多少の伸縮可能性に着目し、通常運転時にはそれぞれの各駆動軸がお互いに独立して制御されても、上述の如きその材質が持つ多少の伸縮により、対応駆動源のモータの駆動トルクによりそれぞれの各駆動軸が独自に回転制御され得るようにしておく。そして停電時にはモータに対する駆動エネルギーの供給が断たれているためにタイミングベルトが有する伸縮自在性を強制する駆動エネルギーが存在しないこととなって、即ちタイミングベルトが非伸縮性のものとなって各駆動軸の勝手な回転を抑止し、各駆動軸が一斉に歩調をそろえた形態で停止し、ベースとスライダとが平行を保つことができるようにした電動プレス装置を提供することを目的としている。

また、タイミングベルトが有する伸縮自在性に依存することなく他の機構を用いて、ベースとスライダとが常に、すなわち通常運転時のみならず停電時においても平行を保つことができるようにした電動プレス装置を提供することを目的としている。

そのため本発明に係る電動プレス装置は、
ベースと、
該ベースに立設された複数のガイド柱を介し当該ベースに対して保持されている支持板と、
前記ガイド柱を摺動し、前記ベースと前記支持板との間で上下動することのできるスライダと、
該スライダ上に分布した複数の加圧点と係合して当該スライダを押し圧する複数の駆動軸と、
該それぞれの駆動軸をそれぞれ駆動するモータと、
該それぞれのモータを、当該複数のそれぞれのモータ間で独立して駆動制御する制御手段と、
前記スライダの前記ベースに対する位置変位を測定するための変位測定手段とを有する電動プレス装置において、
前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリと、
前記それぞれのプーリに連続的にかけられたタイミングベルトと
を備え、
通常運転時には、前記タイミングベルトの伸縮を介し各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴としている。

また本発明に係る電動プレス装置は、
ベースと、
該ベースに立設された複数のガイド柱を介し当該ベースに対して保持されている支持板と、
前記ガイド柱を摺動し、前記ベースと前記支持板との間で上下動することのできるスライダと、
該スライダ上に分布した複数の加圧点と係合して当該スライダを押し圧する複数の駆動軸と、
該それぞれの駆動軸をそれぞれ駆動するモータと、
該それぞれのモータを、当該複数のそれぞれのモータ間で独立して駆動制御する制御手段と、
前記スライダの前記ベースに対する位置変位を測定するための変位測定手段とを有する電動プレス装置において、
前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリと、
前記それぞれのプーリに連続的にかけられたタイミングベルトと、
タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に設けられ、各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御しようとするその独自の駆動制御を可能ならしめる調整機構と
を備え、
通常運転時には、前記調整機構を介し各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴としている。

そして前記調整機構は、タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に、隣り合うプーリ間のタイミングベルトの路程を増減せしめるフローティングローラ機構を備え、
通常運転時には、前記フローティングローラ機構の動きを介し隣り合うプーリ間のタイミングベルトの路程の増減により各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されている。

また前記調整機構は、前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリの内の１つのプーリの歯幅が残りのプーリの歯幅と異なって形成されてなるプーリと、
タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に、前記残りの各プーリのその歯溝とタイミングベルトとの歯とがそれぞれその中央位置での噛み合わせを可能ならしめるセッティングローラ機構と
を備え、
通常運転時には、運転開始前に前記セッティングローラ機構で設定される際に生じる前記残りの各プーリの歯溝とタイミングベルトの歯との間のクリアランスにより、各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されている。

また前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリの内の１つのプーリの歯幅が残りのプーリの歯幅と異なって形成されてなるプーリ以外の残りのプーリは、その対応駆動軸との間に、残りの各プーリの内部に設けられた歯と係合すべき歯を外周に有するサブプーリ
を備え、
通常運転時には、運転開始前に前記セッティングローラ機構で設定される際に生じる前記残りの各プーリの歯溝とタイミングベルトの歯との間のクリアランス、および、残りの各プーリの内部に設けられた歯の歯溝と当該歯と係合すべきサブプーリの歯との間のクリアランスとにより、各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されている。

各駆動軸にプーリを設け、各プーリを１個の多少伸縮が可能なタイミングベルトで掛けるという簡単な構成で、タイミングベルトが有する伸縮自在性により、通常運転時には駆動源のモータはタイミングベルトを伸ばすに足る駆動トルクを有するが故に、駆動源のモータが他から影響を及ぼされることなしに自己の駆動軸を独自に回転制御することができ、そして停電発生時には、制動装置が働くと共に、駆動軸を回転制御していたモータは駆動エネルギーが断たれて伸縮自在のタイミングベルトの引き締まりで（伸縮性のないものとなって）各駆動軸は同じ角速度の歩調をそろえて停止される。従って突然の停電時においても、スライダはベースに対する平行を確保しながら停止することができる。

また、タイミングベルトが有する伸縮自在性に代え、タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に、各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御しようとするその独自の駆動制御を可能ならしめる調整機構を設けているので、通常運転時のみならず突然の停電時においても、スライダはベースに対する平行を確保しながら停止することができる。

図１は本発明に係る電動プレス装置の一実施例部分断面説明図、図２はその平面図をそれぞれ示している。そして図１、図２で示される本発明に係る電動プレス装置の基本構造は図８ないし図１０のものと同様な構成であり、図１ではスライダより下の部分は図示を省略して示されている。また図１、図２において図８ないし図１０のものと同じものは同じ符号が付されている。

４つのサーボモータ７の各軸８には、プーリ２５がそれぞれ固定されており、各プーリ２５には１本の伸縮性を有するタイミングベルト２６が掛けられた構成となっている。

通常運転時にあっては、４つの各サーボモータ７は当該タイミングベルト２６を多少伸縮させるに足る駆動トルクを有しており、４つの各サーボモータ７の個々の独立した動きは他のサーボモータ７によって妨げられない状態にある。それ故対応する４つのそれぞれの各駆動軸、すなわち軸８或いは軸１１の各駆動軸が、それぞれの位置変位を測定する変位測定手段からの検出信号に基づきそれぞれ独立してその回転制御がなされる。つまりベース１とスライダ５との平行が保持される。言うまでもなく、本発明の対象とする電動プレス装置においては、通常状態でプレス成形中に発生する不平衡荷重に対応して各サーボモータ７が独自に動作しても、スライダ５の傾きはミクロン単位に抑えられるように制御されている。このために、通常運転中のタイミングベルト２６の多少の伸縮はこの許容範囲にある。

一方、停電発生時には４つの駆動軸を回転させていた対応の４つの各サーボモータ７はすべて駆動エネルギーが断たれ、タイミングベルト２６を伸縮させるに足るエネルギーは存在せずタイミングベルト２６は非伸縮状態の下で４つの駆動軸を拘束する。即ち各駆動軸が歩調をそろえて停止に至る。つまりベース１とスライダ５とが平行を保持しながら停止する。

なお、上述した所であるが、局部的に発生する不平衡荷重の部分をプレスするに当たって、予め当該荷重が発生することを考慮して当該負荷の部分で押圧力を一時的に大にするように制御するような場合にあっても、伸縮性を有するタイミングベルト２６がその動作対応を可能とする融通性を発揮し、ベース１とスライダ５との平行性が確保されるように制御されており、このことが実験で確かめられている。

以上の説明ではサーボモータ７が４個でスライダ５を上下動させるようにしているが、スライダ５を上下動させる駆動源としてのサーボモータ７の数は２個、３個であっても全く同様に、停電時においてもベース１とスライダ５とを平行に確保して停止させることができる。

図３は本発明に係る電動プレス装置に用いられている調整機構の一実施例説明図を示している。つまり図３は図２に示された４つの各サーボモータ７の軸８（図１参照）に固定されたそれぞれのプーリ２５−１ないしプーリ２５−４と、これらの各プーリ２５−１ないしプーリ２５−４に連続的にかけられたタイミングベルト２６との関連図である。

図３において、タイミングベルト２６は、通常運転時には不平衡荷重に対応して各駆動軸対応のサーボモータ７で各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されかつ停電発生時には前記各駆動軸の歩調をそろえた形態で停止させるべく、隣り合うプーリ２５−１とプーリ２５−２との間、プーリ２５−２とプーリ２５−３との間、プーリ２５−３とプーリ２５−４との間、プーリ２５−４とプーリ２５−１との間のそれぞれに、隣り合うプーリ間のタイミングベルト２６の路程、すなわちその長さをそれぞれ増減せしめるフローティングローラ機構２７をそれぞれのほぼ中間に設けられている。

なお、図３において、図を作成した際の作業上の問題から、タイミングベルト２６の歯の形状がプーリと噛み合っている部分とプーリとは噛み合っていない部分とで異なるように描かれているけれども、プーリと噛み合っている形状の歯がタイミングベルト２６上で一様に存在している。

このフローティングローラ機構２７は、図３図示の如くフローティングローラ２８を備え、対応して設けられているスタッド２９との間に配設されたばね３０で、その４つのスタッド２９で構成される４角の中心方向へタイミングベルト２６の背面を自在に押圧可能な構造となっている。

通常運転時にあっては、４つの各サーボモータ７は不平衡荷重に対応して当該タイミングベルト２６のテンションを変化させるに足る駆動トルクを発生させており、当該フローティングローラ２８を移動させ、当該フローティングローラ２８が属するプーリ間のタイミングベルト２６の路程を増減させる。しかも４つの各サーボモータ７の個々の独立した動きは他のサーボモータ７によって妨げられない状態にある。それ故対応する４つのそれぞれの各駆動軸、すなわち軸８或いは軸１１の各駆動軸が、それぞれの位置変位を測定する変位測定手段からの検出信号に基づきそれぞれ独立してその回転制御がなされる。つまりベース１とスライダ５との平行が保持される。

一方、停電発生時には４つの駆動軸を回転させていた対応の４つの各サーボモータ７はすべて駆動エネルギーが断たれ、タイミングベルト２６を伸縮させるに足るエネルギーは存在せずタイミングベルト２６は非伸縮状態の下で４つの駆動軸を拘束する。即ち各駆動軸が歩調をそろえて停止に至らしめる。つまりベース１とスライダ５とが平行を保持しながら停止する。

かくして、通常運転時のベース１とスライダ５との平行の保持の制御を行わせると共に、停電発生時においてもベース１とスライダ５との平行を保持しながら停止させることができる。

図４は本発明に係る電動プレス装置に用いられている調整機構の他の実施例説明図を示している。つまり図４は図２に示された４つの各サーボモータ７の軸８（図１参照）に固定されたそれぞれのプーリ２５−１ないしプーリ２５−４と、これらの各プーリ２５−１ないしプーリ２５−４に連続的にかけられたタイミングベルト２６との関連図である。

図４において、タイミングベルト２６は、通常運転時には不平衡荷重に対応して各駆動軸対応のサーボモータ７で各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御され得るようになり、かつ停電発生時には前記各駆動軸の歩調をそろえた形態で停止させることを可能にする。

なお、図４において、図４を作成した際の作業上の問題から、タイミングベルト２６の歯の形状がプーリ２５−１と噛み合っている部分で、他のプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の所とで異なるように描かれているけれども、実際にはタイミングベルト２６上の歯の形状は全体に一様である。ただプーリ２５−１の歯はタイミングベルト２６の一様の歯と隙間なく噛み合うように狭く形状されている。そしてプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の歯幅はプーリ２５−１の歯幅よりも広く形成されている。即ち、図５、図６の拡大図から分かる様に、他のプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の各歯幅は同様にプーリ２５−１の歯幅よりも大きく形成されている。

そして隣り合うプーリ２５−１とプーリ２５−２との間、プーリ２５−２とプーリ２５−３との間、プーリ２５−３とプーリ２５−４との間、プーリ２５−４とプーリ２５−１との間のそれぞれに、隣り合うプーリ間のタイミングベルト２６の背面を押圧し、タイミングベルト２６が巻き付けられたプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の各歯溝の中央位置と巻き付けられた、すなわち噛み合わされた該タイミングベルト２６の歯の中央位置とを一致させるべく、セッティングローラ機構３１を構成するセッティングローラ３２が移動自在に固定される形態で設けられている。

運転開始前に各セッティングローラ３２を用いて隣り合うプーリ間のタイミングベルト２６の背面を適宜に押圧し、上記説明のタイミングベルト２６が巻き付けられたプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の各歯溝の中央位置と巻き付けられた該タイミングベルト２６の歯の中央位置とを一致させる調整を行うと、各プーリ２５−２ないしプーリ２５−４の歯溝とタイミングベルト２６の歯との間にクリアランスが生じる。

通常運転時にあっては、４つの各サーボモータ７は不平衡荷重に対応して当該タイミングベルト２６のテンションを変化させるに足る駆動トルクを発生させており、該クリアランスによって、プーリ２５−１が取り付けられているサーボモータ７と異なる独自の回転制御が可能となる。つまり、４つの各サーボモータ７の個々の独立した動きは他のサーボモータ７によって妨げられない状態にある。それ故対応する４つのそれぞれの各駆動軸、すなわち軸８或いは軸１１の各駆動軸が、それぞれの位置変位を測定する変位測定手段からの検出信号に基づきそれぞれ独立してその回転制御がなされる。つまりベース１とスライダ５との平行が保持される。

図７は本発明に係る電動プレス装置に用いられている調整機構のプーリの他の実施例説明図を示している。

図７に示されたプーリ２５−２（図４におけるプーリ２５−３、２５−４に対応するプーリも、図７において、図７に示されるプーリ２５−２と同じ形状のものを使用している）は、メインプーリ３３と、該メインプーリ３３の内部に設けられてメインプーリ３３に対して回転可能に設けられたサブプーリ３４とで構成されている。メインプーリ３３の外周は図４で説明したプーリ２５−２と同じ形状を有している。そしてメインプーリ３３の内周には歯３５が適宜の数、例えば３個設けられており、該プーリ２５−２が取り付けられるべき軸８に固定されたサブプーリ３４の外周には、メインプーリ３３の内周に設けられた歯３５と同じ数の３個の歯３６が設けられ、メインプーリ３３の歯３５とサブプーリ３４の歯３６とが係合する構造となっている。

この様なメインプーリ３３とサブプーリ３４とで構成のプーリ２５−２を、図４においてプーリ２５−２ないしプーリ２５−４に用いたとき、運転開始前に各セッティングローラ３２を用いて隣り合うプーリ間のタイミングベルト２６の背面を適宜に押圧し、上記説明のタイミングベルト２６が巻き付けられたプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の各歯溝の中央位置と巻き付けられた該タイミングベルト２６の歯の中央位置とを一致させると共に、図７図示の如くメインプーリ３３の内周に設けられた２つの歯３５の間、すなわち歯溝の中央位置とサブプーリ３４の歯３６の中央位置と一致させるように調整を行うと、メインプーリ３３とサブプーリ３４との間にもクリアランスが生じ、実質的にプーリ２５−２のクリアランスが拡大する。すなわちタイミングベルト２６は、通常運転時には不平衡荷重に対応して各駆動軸対応のサーボモータ７で各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御され得る範囲が、図４図示のプーリ２５−２ないしプーリ２５−４の構造の場合と比較して格段に増強する。

かくして、通常運転時には、運転開始前に前記セッティングローラ機構で設定される際に生じる各プーリ２５−２ないしプーリ２５−４のメインプーリの歯溝とタイミングベルトの歯との間のクリアランス、および、各プーリ２５−２ないしプーリ２５−４の内部に設けられた歯の歯溝と該歯と係合すべきサブプーリ３４の歯との間のクリアランスとにより、各駆動軸対応のサーボモータ７で各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダ５のベース１に対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルト２６を介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダ５のベース１に対する平行を確保しながら停止に至る。

なお、図４の説明でもサーボモータ７が４個でスライダ５を上下動させるようにしているが、スライダ５を上下動させる駆動源としてのサーボモータ７の数は２個、３個であっても全く同様に、停電時においてもベース１とスライダ５とを平行に確保して停止させることができる。

本発明に係る電動プレス装置の一実施例部分断面説明図である。その平面図である。本発明に係る電動プレス装置に用いられている調整機構の一実施例説明図である。本発明に係る電動プレス装置に用いられている調整機構の他の実施例説明図である。図４に用いられているタイミングベルトが掛けられたプーリの他の形状説明図である。図４に用いられているタイミングベルトが掛けられたプーリの他の形状説明図である。図４に用いられているタイミングベルトが掛けられたプーリの他の形状説明図である。一部分を断面にした従来の電動プレス装置の概略説明図である。その平面図である。図８に示された円Ａ部分の拡大図である。

符号の説明

１ベース
２支持板
３ガイド柱
５スライダ
６取り付け台
７サーボモータ
８軸
９，１０歯車
１１軸
１３ボールねじ軸
１４差動機構付ボールねじ機構
１６制動装置
１７制動コイルばね
１８パッド
１９ブレーキディスク盤
２０電磁コイル
２５，２５−１，２５−２，２５−３，２５−４プーリ
２６タイミングベルト
２７フローティングローラ機構
２８フローティングローラ３１セッティングローラ機構
３２セッティングローラ
３３メインプーリ
３４サブプーリ

Claims

ベースと、
該ベースに立設された複数のガイド柱を介し当該ベースに対して保持されている支持板と、
前記ガイド柱を摺動し、前記ベースと前記支持板との間で上下動することのできるスライダと、
該スライダ上に分布した複数の加圧点と係合して当該スライダを押し圧する複数の駆動軸と、
該それぞれの駆動軸をそれぞれ駆動するモータと、
該それぞれのモータを、当該複数のそれぞれのモータ間で独立して駆動制御する制御手段と、
前記スライダの前記ベースに対する位置変位を測定するための変位測定手段とを有する電動プレス装置において、
前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリと、
前記それぞれのプーリに連続的にかけられたタイミングベルトと
を備え、
通常運転時には、前記タイミングベルトの伸縮を介し各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴とする電動プレス装置。
ベースと、
該ベースに立設された複数のガイド柱を介し当該ベースに対して保持されている支持板と、
前記ガイド柱を摺動し、前記ベースと前記支持板との間で上下動することのできるスライダと、
該スライダ上に分布した複数の加圧点と係合して当該スライダを押し圧する複数の駆動軸と、
該それぞれの駆動軸をそれぞれ駆動するモータと、
該それぞれのモータを、当該複数のそれぞれのモータ間で独立して駆動制御する制御手段と、
前記スライダの前記ベースに対する位置変位を測定するための変位測定手段とを有する電動プレス装置において、
前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリと、
前記それぞれのプーリに連続的にかけられたタイミングベルトと、
タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に設けられ、各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御しようとするその独自の駆動制御を可能ならしめる調整機構と
を備え、
通常運転時には、前記調整機構を介し各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴とする電動プレス装置。
前記調整機構は、タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に、隣り合うプーリ間のタイミングベルトの路程を増減せしめるフローティングローラ機構を備え、
通常運転時には、前記フローティングローラ機構の動きを介し隣り合うプーリ間のタイミングベルトの路程の増減により各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動プレス装置。
前記調整機構は、前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリの内の１つのプーリの歯幅が残りのプーリの歯幅と異なって形成されてなるプーリと、
タイミングベルトを介して隣り合うプーリ間の少なくとも１つの間に、前記残りの各プーリのその歯溝とタイミングベルトとの歯とがそれぞれその中央位置での噛み合わせを可能ならしめるセッティングローラ機構と
を備え、
通常運転時には、運転開始前に前記セッティングローラ機構で設定される際に生じる前記残りの各プーリの歯溝とタイミングベルトの歯との間のクリアランスにより、各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動プレス装置。
前記それぞれの各駆動軸に設けられたプーリの内の１つのプーリの歯幅が残りのプーリの歯幅と異なって形成されてなるプーリ以外の残りのプーリは、その対応駆動軸との間に、残りの各プーリの内部に設けられた歯と係合すべき歯を外周に有するサブプーリ
を備え、
通常運転時には、運転開始前に前記セッティングローラ機構で設定される際に生じる前記残りの各プーリの歯溝とタイミングベルトの歯との間のクリアランス、および、残りの各プーリの内部に設けられた歯の歯溝と当該歯と係合すべきサブプーリの歯との間のクリアランスとにより、各駆動軸対応のモータで各駆動軸がそれぞれ独自に駆動制御されてスライダのベースに対する平行を確保し、停電発生時には、各駆動軸がその停止に向けて他の駆動軸との間で該タイミングベルトを介し歩調をそろえる協調態勢が確保され、スライダのベースに対する平行を確保しながら停止に至るように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電動プレス装置。