JP2007111764A - 電動プレス加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】いわゆるダブル・スライド方式のプレス加工機において、夫々のスライドをモータとねじ軸とナット部材とを有する駆動手段によって駆動することを可能にしかつ夫々のスライドが非所望に衝突することを防止するようにする。
【解決手段】複数個存在するスライドの夫々に対して複数組の駆動手段が協同して作動するようにした上で、夫々のスライドをプレス加工中の各ショットの進行段階中においても正しく水平に維持できるようにして、支柱とスライドの摺動孔との間のクリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍとして、上型と下型との間に存在するダイセットによって加工精度を与えるようにし、更にスライド間の衝突回避手段をもうける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくともインナー・スライドとアウター・スライドとの如く複数のスライドを備えると共に、夫々のスライドが、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段によって上昇あるいは下降される電動プレス加工機に関する。

従来から、例えばインナー・スライドとアウター・スライドとを有し、夫々のスライドに例えばインナー側上型とアウター側上型とを個別に取り付けて、被加工体をプレス加工するようにした、いわゆるダブル・スライド方式のプレス加工機が知られている。

従来、この種のダブル・スライド方式のプレス加工機においては、インナー・スライドとアウター・スライドとが夫々、油圧手段によって駆動されていた。

一方、近年、プレス加工機において、クランク機構を持つ油圧手段に代えて、モータ（電動機）と当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段を用いる電動プレス加工機が広く採用されるようになった。

そして、当該電動プレス加工機においては、モータに対する制御を精密にかつ正確に行うことが可能であることから、１分間に例えば１０数回（１０数ショット）のプレス加工を高精度で行うことが可能になっている。

本願出願人は、電動プレス加工機において、上型が取り付けられたスライドを複数の駆動手段によって協同して上昇あるいは下降させるようにし、かつ個々の駆動手段を互いに独立に駆動制御することを提案している。即ち本番プレス加工に先立つティーチング・プレス加工において、プレス加工中の各段階ごと（各ショットの進行途中の現にプレス加工が行われつつある段階ごと）にスライドを正確に水平状態を保つようにするよう調整して得られたそれに必要な駆動エネルギー（モータ駆動電流）を個々の駆動手段ごとに記憶しておき、本番プレス加工中の各ショットの進行途中の段階に上記記憶しておいた駆動エネルギーを個々の駆動手段に供給することを提案している（特許文献１と特許文献２とを参照）。

そして、各ショットの進行途中の段階において、上記の複数の駆動手段のうちのいずれかに強い偏心荷重がかかり当該対応する駆動手段においてトルク不足が生じることがあるような場合に、当該トルク不足を生じる１つないし３つの対応する駆動手段に対して上記の偏心荷重が印加される直前に（即ち、偏心荷重が印加されることになる状態に先立って）トルクを一時的に増大するエネルギーを供給するようにし、例えば印加荷重の最も少ない駆動手段の下降動作に合わせて、スライドの下降を個々の駆動手段が一斉に協調して行い得るようにすることを提案している（特許文献３参照）。

なお、本発明とは直接的に関連するものではないが、上述の如く、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段を用いる場合において被加工体を同じようにプレス加工する動作が繰り返し行われることがあり、上記ねじ軸とナット部材と両者の間に介在するボールとが同じ位置関係の下で強い力を受けることになって、ねじ軸やボールやナット部材に局部的な摩耗が生じかねない。

このような局部的な摩耗を防止する手段として、本発明の一実施例においても、差動装置を用いるようにし、プレス加工の各ショットが１回あるいは複数回行われるごとに、自動的に、上記ねじ軸とボールとナット部材との接触位置関係を僅かずつシフトしてゆくようにされている。この差動装置に関しては、特許文献４に開示されている。

上述したように、ダブル・スライド方式の、油圧手段によって駆動されるプレス加工機は知られている。この種のダブル・スライド方式のプレス加工機における駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する電動式の駆動源を用いることが考慮される。

しかし、この後者のような電動プレス加工の形態を、上述したダブル・スライド方式に適用しようとした場合、２つの個々のスライドを駆動するに当たって、個々のスライドに対応して仮に単一の電動式の駆動源を配置しようとすると、所定の面積をもつスライドの夫々のいわば中心位置（重心を通る線上の中心位置）に夫々のスライドを駆動する駆動源の作動点を配置することが出来ない。即ち、一方のスライドの中心位置と他方のスライドの中心位置とは、プレス加工機全体の中心軸線上で重なり合うことになっていて、個々のスライドの中心位置に夫々の駆動源の作動点を配置することが出来ない。更に言えば、一方のスライドを駆動する駆動源の配置位置と他方のスライドを駆動する駆動源の配置位置とを、上記の中心軸線上から、互いにずらした形にせざるを得ない。

このために、夫々のスライドを単一の電動式の駆動源にて駆動しようとすると、当該単一の電動式の駆動源が夫々の対応するスライドを押圧する作動点の位置が、個々のスライドの中心位置ではなく、当該中心位置からずらされた位置となり、スライドを正しく水平状態に保持しつつプレス加工動作を行わせることがむずかしくなる。このこともあって、プレス加工動作に際して、いずれか一方または両方のスライドの上昇動作あるいは下降動作が平滑に行われ得ないことになる。勿論、プレス加工すべき被加工体を加工すべき形状によっては、偏心負荷が印加されることもあり、例えば下降動作中にスライドを正しく水平状態に保持しつつ加工動作を行うことが困難になる。

この点を考慮して、本願出願人は、上述のダブル・スライド方式のプレス加工機において、複数のスライドの夫々に対応して、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段を複数組設けておき、当該複数組の駆動手段がスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するように配置し協同してスライドを水平に保持しつつ駆動するような構成にすることを提案した。

非特許文献１においては、本願における後述する図１に示す構成と外観上対応した構成を有するサーボプレス装置が開示されている。ただ、本願図１に図示している制御装置や衝突回避手段の各存在については開示されてなく、AC Servo motor, Ball screw, Inner slide, Outer slide の各存在が開示されている。
特開２００２─２６３９００号公報 特開２００３─１２６９９８号公報 特願２００４─２６１７４４号 特開２００２─１４４０９８号公報 （社）日本塑性加工学会・南関東支部 南関東ブロック発行、「新進会員・学生会員成果論文集」２００４年３月１５日発行、第９頁〜第１０頁「サーボプレスによる新工法の開発」

しかしこの場合でも次の如き問題が生じることが判った。即ち、夫々のスライドを協同して駆動する複数組の駆動手段の１つ１つはそれ程大きいトルクを発生し得るものではない。即ち、例えば偏心負荷によって仮にスライドの水平を保ち得ない状態が生じた場合に、プレス加工機の支柱を摺動するスライドの摺動孔と上記支柱との間でいわゆるビビリ現象が生じたり、あるいは軋み合ったりして、スライドの上昇動作あるいは下降動作が平滑に行われなくなり、場合によっては非所望にロックすることが生じかねない。しかし、このような場合に、上述の如く夫々の駆動手段は、そのような非平滑摺動状態やロック状態を解消するに足るだけの大きいトルクを発生し得るものではない。

このような非平滑摺動状態やロック状態の発生を防止する１つの手段は、支柱とスライドに設けている摺動孔とのクリアランスを比較的大きくとることであるが、このクリアランスを大きく設計すると、従来から当該クリアランスを出来るだけ小に設計して被加工体に対するプレス加工精度を与えていたことから、被加工体に対する加工精度が劣化することになるという問題が生じる。

また、複数個存在するスライドの中の第１のスライドは第１側の駆動源によって駆動され、第２のスライドは第２側の駆動源によって駆動されることから、スライド相互間で衝突が生じかねない。即ち、夫々の駆動源はモータにエネルギーを供給することによってスライドを上昇あるいは下降するものであることから、相互の駆動源の間の動きを、例えばいわゆる機械的な機構によって規制するような手段を採用し得ない。このために、個々のスライドを上昇あるいは下降する制御が、いわば独立に行われる可能性があることから、一方のスライドあるいは当該スライドと一緒に上下動する構造体が、他方のスライドあるいは当該スライドと一緒に上下動する構造体に対して非所望に衝突する可能性がある。

本発明においては、上述の非平滑摺動状態やロック状態の発生を、非特許文献１に開示されたプレス装置に対して、特許文献１ないし特許文献３に開示した如き技術を導入した上で、解決するようにしている。即ち、本発明においては、個々のスライドに対応して複数組の駆動手段が協同して力を加えるようにしかつ複数組の駆動手段が個々のスライドのいわば重心を通る中心点に対して協同して力を加えるようにし、更に本発明においては、個々のスライドが、プレス加工中の各ショットの進行段階途中においても、正しく水平に維持されることを保証し、上記支柱と摺動孔との間のクリアランスを比較的大きく設計した上で、被加工体に対するプレス加工精度を上型と下型との間に設けられるダイセットとその係合穴とで与えるようにしている。なお、本発明において「支柱と摺動孔との間のクリアランス」と称しているものは、支柱の断面の中心から放射方向に一本の線を描いた際に、当該線が支柱の断面の外縁から外れて摺動孔の断面の内縁に接するまでの間隔をいう。

また、上述したように、複数のスライドあるいは構造体が非所望な衝突を生じないように、制御系の側で規制するようにしている。

本発明は、以上のようにして、背景技術の下で存在しあるいは内在していた課題を解決することを目的としている。

図１は本発明の電動プレス加工機の一実施例構成を示す。
図中の符号１はベッド、２はクラウン、３−ｉは支柱であって例えば４本で構成されるもの、４はインナー・スライドであって４隅が支柱３−ｉに沿って摺動するもの、５はアウター・スライドであって４隅が支柱３−ｉに沿って摺動するもの、６−ｉは第１側の駆動源に対応する駆動手段を構成するモータであって例えば４個存在していてクラウン２上に載置されているもの、７−ｉは第１側の駆動源に対応する駆動手段を構成するねじ軸であって対応するモータ６−ｉによって正回転・逆回転されるもの、８−ｉは第１側の駆動源に対応する駆動手段を構成するナット部材であってねじ軸７−ｉと噛合していて中間に多数のボールが介在するもの、９−ｉは第１側の駆動源に対応する駆動手段に対応して設けられている差動装置であって夫々がインナー・スライド４上に載置されているものである。

また１０−ｉは第２側の駆動源に対応する駆動手段を構成するモータであって例えば４個存在していてクラウン２上に載置されているもの、１１−ｉは第２側の駆動源に対応する駆動手段に対応して設けられている差動装置であって夫々がアウター・スライド５上に載置されているものである。なお第２側の駆動手段を構成するねじ軸やナット部材は図１においてインナー・スライド４の陰になって隠されている。

また１２−ｉはリニア・スケールの目盛柱であってベッド１とクラウン２との間に存在し例えばクラウン２の４隅に対応してもうけられているもの、１３−ｉはインナー・スライド用リニア・スケールであってインナー・スライド４の４隅がベッド１に対して位置する高さ位置を測定するもの、１４−ｉはアウター・スライド用リニア・スケールであってアウター・スライド５の４隅がベッド１に対して位置する高さ位置を測定するものである。

なお、この点は本発明の重要な特徴点であるが、インナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉと、アウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉとは、リニア・スケールの目盛柱１２−ｉを共通に利用するように構成されている。

夫々のインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉはインナー・スライド４を駆動する４つの駆動手段の加圧点に近接する位置でのスライド４の高さ位置を測定し、また夫々のアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉはアウター・スライド５を駆動する４つの駆動手段の加圧点に近接する位置でのスライド５の高さ位置を測定する。

更に１５はインナー側上型、１６はアウター側上型（図示の場合はポンチ）、１６−１はプレート（図示の場合はポンチ・プレート）、１７は下型、１８はダイセット・ポール、１８−１はダイセット下台、１８−２はダイセット上台、１９はダイセット上台にもうけられた係合穴であってダイセット・ポール１８が嵌合するもの、２０は打抜き孔、２１は成形用の下型凹所を表している。

更に、２２はモータ６−ｉやモータ１０−ｉの駆動を制御する制御装置であり、２３は本発明にいう衝突回避手段である。

図２は、図１に示すクラウンと支柱と差動装置との配置関係を説明する図である。
図１においては明瞭ではなかったが、クラウン２の４つの隅に対応して支柱３−１ないし３−４が固定されており、クラウン２の上面側から、クラウン２やインナー・スライド４を透視して差動装置９−ｉや差動装置１１−ｉを見た場合に、図２に示すような位置関係に、クラウン２と支柱３−ｉと差動装置９−ｉと差動装置１１−ｉとが配置されている。即ち、個々のスライドは夫々、差動装置９−ｉや差動装置１１−ｉが存在位置における加工点にもとづいて、個々のスライドの重心位置において協同した力を受けることとなる。図１の正面側は図２における矢印の方向である。

具体的な説明は後述されるが、図１において、被加工体は、下型１７の上面に載置される。そして例えば、アウター側上型（ポンチ）１６で当該被加工体に孔をあけて当該被加工体を固定し、次いでインナー側上型１５でプレス加工する。

この間、アウター側上型１６を作動するアウター・スライド５が下降してくる際に、例えば４個存在するダイセット・ポール１８が図示の係合穴１９に嵌合され、上型１５，１６と下型１７と被加工体（図示せず）との位置関係が規制される。上型１５とプレート１６−１にもうけられている孔とはクリアランスは存在しない。これによって、被加工体に対する加工精度が保持される。なお、本発明においては、後述されるように、インナー・スライド４やアウター・スライド５は、夫々、プレス加工中に高精度で水平状態を保つように制御されている。

アウター・スライド５は、モータ１０−ｉが正回転される際に、図示を省略したねじ軸が正回転し、それに対応して下降される。即ち、ねじ軸が正回転されて、図示を省略したナット部材を下降させるように働く結果、ナット部材を載置していてかつアウター・スライド５に載置されている差動装置１１−ｉを介在して、アウター・スライド５が下降する。これによって、被加工体（図示せず）は上型１６によって加工される。またモータ１０−ｉが逆回転されると、アウター・スライド５は上昇する。

またインナー・スライド４は、モータ６−ｉが正回転される際に、ねじ軸７−ｉが正回転し、それに対応して下降される。即ち、ねじ軸７−ｉが回転されて、ナット部材８−ｉを下降させるように働く結果、ナット部材８−ｉを載置していてかつインナー・スライド４に載置されている差動装置９−ｉを介在して、インナー・スライド４が下降する。これによって、被加工体（図示せず）は上型１５によって加工される。またモータ６−ｉが逆回転されると、インナー・スライド４は上昇する。

なお、差動装置９−ｉと差動装置１１−ｉとの構造とその機能とについては、上述の特許文献４に開示されているので、具体的な説明は省略するが、被加工体をプレス加工する加工動作が繰り返して同じ加工動作を行っているような場合に、例えばねじ軸７−ｉとナット部材８−ｉとが同じ噛合位置で強い圧力を受けて、ねじ軸７−ｉやナット部材８−ｉや介在するボールや局部的に摩耗することがあり、差動装置９−ｉと差動装置１１−ｉとは、このような非所望な摩耗を防止する。

本発明の場合には、被加工体をプレス加工する動作が繰り返し自動的に行われるが、本番でのプレス加工期間で、１回ごとの当該プレス加工動作中の各段階ごとに、インナー・スライド４やアウター・スライド５が高精度で水平状態を保つことができるようにされている。即ち、本番でのプレス加工期間に先立ってのティーチング加工期間において、プレス加工の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、（ｉ）インナー・スライド４を水平に保つことができるように、インナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉの測定結果を取り込んで、インナー・スライド４を駆動する４つのモータ６−ｉの夫々に供給する駆動エネルギーを調整して決定し、各段階ごとにモータ６−ｉの夫々に供給する駆動エネルギーに関する情報を記憶装置に記憶させ、（ii）アウター・スライド５を水平に保つことができるように、アウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉの測定結果を取り込んで、アウター・スライド５を駆動する４つのモータ１０−ｉの夫々に供給する駆動エネルギーを調整して決定し、各段階ごとにモータ１０−ｉの夫々に供給する駆動エネルギーに関する情報を記憶装置に記憶させておく。次いで、本番加工期間におけるプレス加工中の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、（ｉ）インナー・スライド４を駆動するモータ６−ｉの夫々に、上記記憶しておいた情報にもとづいて駆動エネルギーを供給し、（ii）アウター・スライド５を駆動するモータ１０−ｉの夫々に、上記記憶しておいた情報にもとづいて駆動エネルギーを供給する。この間の事情については上述の特許文献１，特許文献２および特許文献３に開示されている。

本発明においては、このような制御が行われることから、１回ごとのプレス加工動作の各段階ごとにおいても、インナー・スライド４やアウター・スライド５は高精度で水平状態を保持している。この結果として、インナー・スライド４の４隅の摺動孔と支柱３−ｉとの間のクリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍに決定することができる。

即ち従来の油圧手段によるプレス加工機においては、当該クリアランスは０．０５ｍｍ以下に設計されていることを考慮して、電動機のプレス加工機において、上記クリアランスを仮に０．１０ｍｍ程度に設計すると、インナー・スライド４やアウター・スライド５における水平状態が僅かでもくずれると、インナー・スライド４やアウター・スライド５と支柱３−ｉとの間で、いわゆるビビリ現象が生じインナー・スライド４やアウター・スライド５の上・下動が非平滑な状態になることが判明した。しかし本発明の場合には、上述の如くスライドが高精度で水平状態を保持しかつ被加工体に対する加工精度は上述の如くダイセット下台１８−１におけるダイセット・ポール１８とダイセット上台１８−２における係合穴１９とによって与えるように設計している。即ち高い加工精度を保ちつつ上述の非平滑な状態をなくすることができる。このために、本発明の場合には、クリアランスを０．１０ｍｍ以上にすることができた。また上記クリアランスを０．２５ｍｍ以上にすると、本発明の場合でも、インナー・スライド４やアウター・スライド５の非所望な水平移動が大となってしまう。ただ、本発明の場合においては、クリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍとしていて多少の水平移動（横ゆれ）が生じることがあり得るが、プレス加工動作中には、上述のようにダイセット・ポール１８が係合穴１９に嵌合して、当該水平移動を抑止する。換言すれば、被加工体に対する加工精度は、ダイセット・ポール１８と係合穴１９との精度で決定される。

なお、付言すると、従来の場合の油圧手段を有するダブル・スライド方式のプレス装置においては、スライドに対する駆動力が十分に大に設計されており、支柱の強度を大に設計し、かつスライドと支柱との間のクリアランスは０．０５ｍｍ以下に設計して、当該クリアランスによって、上述の加工精度を決定するようにしていたものである。

上述のように、ティーチング加工期間において、プレス加工の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、インナー・スライド４を厳密に水平状態に保ち、またアウター・スライド５を厳密に水平状態に保ちつつ、各モータ６−ｉや各モータ１０−ｉに対する駆動エネルギーを測定し収集することが必要となる。そのためには上記進行途中のいずれの段階にあるかを上述のインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉや上述のアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉによって、夫々のスライド４や５の位置を正確に測定することが必要である。

インナー・スライド４をモータ６−ｉによって上・下動させ、アウター・スライド５をモータ１０−ｉによって上・下動させるようにした場合には、モータ６−ｉの側とモータ１０−ｉの側とが互いに独立に正回転・逆回転することが生じる。このような場合には、インナー・スライド４と一緒に上下動する第１の構造体と、アウター・スライド５と一緒に上下動する第２の構造体とが、非所望に衝突を起こすことがあり得る。

本発明においては、インナー・スライド４の高さ位置をインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉで測定し、かつアウター・スライド５の高さ位置をアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉで測定し、両者の間隔が所定の限度以下になるような場合に、上記モータ６−ｉとモータ１０−ｉとのいずれか一方あるいは両方を強制停止させるようにする。この強制停止を行わせる衝突回避手段は、
（ｉ）インナー・スライド４とアウター・スライド５とが共に上昇しつつある場合には、前者の上昇速度にくらべて後者の上昇速度が大である状態の下で、両者の間隔Ｇが閾値２Ｋよりも小になることを判定する。

（ii）インナー・スライド４とアウター・スライド５とが共に下降しつつある場合には、後者の下降速度にくらべて前者の下降速度が大である状態の下で、両者の間隔Ｇが閾値２Ｋよりも小になることを判定する。

(iii) インナー・スライド４が下降しつつあり、かつアウター・スライド５が上昇しつつある場合には、両者の間隔Ｇが閾値Ｋよりも小になることを判定する
ようにされる。

なお、図１において、衝突回避は、衝突回避手段２３によってモータを停止せしめる。

このように、衝突回避に際しても、夫々のスライド４や５の位置を正しく把握することが必要である。

本発明によれば、第１側の駆動手段や第２側の駆動手段が夫々に独立して駆動する際に、インナー・スライド４とアウター・スライド５とが夫々水平状態を保持されつつ、プレス加工を行うことができる。

また本発明によれば、インナー・スライド４の側の第１の構造体とアウター・スライド５の側の第２の構造体とが衝突することがない。

更に本発明によれば、支柱の強度を従来の場合にくらべて小に設計できる。またスライド４やスライド５と支柱３−ｉとの間のクリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍに設定できるので、スライド４やスライド５の上・下動を平滑なものとすることができる。

そして、上述のような効果を得るためには、上述のインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉによる測定と、上述のアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉによる測定を厳密に行い得るようにすることが必要となるが、本発明によれば、当該厳密な測定を可能にする構成としている。

本発明の電動プレス加工機の一実施例構成は、図１として上述した如きものであるが、本発明の対象としている、いわゆるダブル・スライド方式のプレス加工機においては、被加工体をプレス加工する態様によって、アウター側上型やインナー側上型のいずれか一方が被加工体を単に押さえるための手段として用いられることがある。
以下、図１において図示し得なかった詳細について、具体的に説明する。

言うまでもなく、インナー・スライド４に対応して存在するモータ６−ｉは、インナー・スライド４の例えば４隅を駆動するようにされ、またアウター・スライド５に対応して存在するモータ１０−ｉは、後述する如くアウター・スライド５の例えば４隅を駆動するようにされる。そして、上述のインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉは各モータ６−ｉによる駆動状況を夫々個別に測定し、また同様にアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉは各モータ１０−ｉによる駆動状況を夫々個別に測定することが必要となる。

このために、図１に示す如く、インナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉはインナー・スライド４の４隅に固定され、また同様にアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉはアウター・スライド５の４隅に固定される。そして、両スライドに対して共通にリニア・スケールの目盛柱１２−ｉが設けられ、夫々のスライド４や５の夫々の４隅での高さ位置を測定するようにされる。

この場合に、例えば、図１図示のインナー・スライド用リニア・スケール１３−１とアウター・スライド用リニア・スケール１４−１との測定結果は、ある１つの基準に対して、それを基準として測定されたものでなければ意味がない。他の夫々のリニア・スケール１３−２，１３−３，１３−４と他の夫々のリニア・スケール１４−２，１４−３，１４−４とにおいても同様である。

また、インナー・スライド４の４隅に存在するインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉに対するリニア・スケールの目盛柱と、アウター・スライド５の４隅に存在するアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉに対するリニア・スケールの目盛柱とを、別個に配置するように考慮すると、当該目盛柱を配置する空間を確保することが困難となる。

これらのことから、本発明においては、リニア・スケールの目盛柱１２−ｉを、インナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉに対するものとアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉに対するものとを、上述の如く、共通に用いるようにしている。

また更に、重要なことであるが、例えインナー・スライド用リニア・スケール１３−１ないし１３−４の測定結果は、ベッド１を基準として協調のとれたものでなければならない。このためには、上述のリニア・スケールの目盛柱１２−ｉの夫々の目盛が、互いに、正しい高さ位置を正しい間隔をもって刻まれていなければならないことは言うまでもないが、更に次の点を考慮することが必要となる。

即ち、プレス加工の進行に伴って、例えば加工機を構成する図１に示す支柱３−ｉが熱膨張することが生じる。この熱膨張が生じた際にも、例えばインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉにおける測定結果は、正しく、ベッド１を基準とした値であるべきであり、支柱３−ｉの熱膨張による影響を受けるものであってはならない。またアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉにおける測定結果は、正しく、ベッド１を基準とした値であるべきであり、支柱３−ｉの熱膨張による影響を受けるものであってはならない。

このために、本発明においては、リニア・スケールの目盛柱１２−ｉの一端はベッド１に固定されるが他端はクラウン２に対して摺動可能に取り付けられている。

図３は、図１に示す上型と下型との間に存在するストリッパについて説明する図である。
図３に示す符号１，３，４，５，１１，１２，１４，１５，１６，１６−１，１７，１８，１８−１，１８−２，１９，２０，２１は夫々図１と対応しており、符号２４は被加工体、２５はストリッパ、２６はストリッパを支えるバネを表している。

言うまでもなく、ストリッパ２５には、アウター側上型１６やインナー側上型１５が貫通する孔を持っている。そして、ストリッパ２５は例えばプレート１６−１に対して複数のバネ２６で吊られている。

図３に示す如く、例えば板状の被加工体２４は下型１７に載置された状態に保持される形となる。なお図３においては被加工体２４に対してダイセット・ポール１８が貫通している如く描かれてみえるが、言うまでもなく被加工体２４は図示のダイセット・ポール１８の奥の側（向こう側）を通って移送された上で、図３に示す如く保持される。

図３に示す如き上型と下型とを有するプレス加工に当たっては、図３の状態から、アウター・スライド５が下降してきて、ストリッパ２５が被加工体２４を押さえ、次いでアウター側上型１６が被加工体２４に孔をあける加工を行う。この加工によって被加工体２４が正しく下型１７に固定され、次いでインナー・スライド４が下降されてインナー側上型１５はストリッパ２５の孔によってガイドされ、当該インナー側上型１５と下型１７の下型凹所２１とによって被加工体２４に所定の凹みを成形する。

なお、上述した如く、アウター・スライド５が下降する間に、ダイセット下台１８−１と一体になっているダイセット・ポール１８はダイセット上台１８−２に存在している係合穴１９に係合される。当該ダイセット・ポール１８と係合穴１９との間のクリアランスは実質上零であり、上型１５や上型１６と下型１７との位置関係は当該ダイセット・ポール１８と係合穴１９とで規制される。本発明においては、上述した如く、アウター・スライド５やインナー・スライド４と支柱３−ｉとの間のクリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍに設計しているが、アウター・スライド５やインナー・スライド４が上述の如く水平状態を保持しつつ（傾斜しないようにされて）下降する際に、上記クリアランスの範囲内で水平方向にシフトすることが生じても、プレス加工が行われる段階では、ダイセット・ポール１８と係合穴１９とで上記水平方向のシフトは解消されてしまう。勿論、アウター・スライド５やインナー・スライド４が下降してくる際に上述の水平方向シフトが生じていても、ダイセット・ポール１８が係合穴１９に正しく係合されるように考慮されている。また、図３においては、インナー側上型１５と当該インナー側上型１５が貫通しているアウター・スライド５との間に大きいクリアランスが存在するように描かれているが、当該クリアランスは出来るだけ小さく形成されている。なおアウター側上型１６が固定されるプレート１６−１の孔とインナー側上型１５との間にはクリアランスはないようにされている。

上述した如く成形されて打ち抜かれた凹みの部分は板状の被加工体２４を図示左方向に移送される。なお、インナー・スライド４が上昇され、またアウター・スライド５が上昇されて、次のプレス加工のための準備に入る際に、ストリッパ２５が板状の被加工体２４を押さえていて、上型１５や上型１６が板状の被加工体２４から容易に離脱できるように働く。当該離脱が完了すると、上述の如く、板状の被加工体２４は例えば図示左方向に給送され、次のプレス加工に備える。

図４はダブル・スライド方式のプレス加工機において板状の被加工体に一様に微小な凹凸を成形する態様を示している。図中の符号は図１や図３に対応している。

図４に示す場合には、インナー側上型１５の下面に一様に形成される微小な凹凸を持っており、アウター側上型１６は被加工体２４を押さえる単なる押さえ体となっている。なお、図４においては、図を簡単にするために、図３に示したダイセット・ポール１８や係合穴１９やストリッパ２５などについては省略されている。

図３や図４においては、いわば板状の被加工体２４をプレス加工するものとして示した。しかし、ダブル・スライド方式のプレス加工機においては、単に上述した板状の被加工体２４をプレス加工するのみでなく、被加工体２４は任意の形状にプレス加工され得るものである。例えば縦断面が凸字形状のものや凹字形状のものなど自由に加工することができる。

図１を参照しつつ本発明のダブル・スライド方式のプレス加工機について説明したが、上述したように、複数のスライドが夫々に対応する駆動源によって、互いに独立に上昇あるいは下降される。特に駆動源を構成する駆動手段にモータを用いる場合には、複数のモータ６−ｉの群とモータ１０−ｉの群との間の動きには、いわゆる機械的な機構による規制手段が存在しない。

したがって、上述した如く場合によっては、図１に示すインナー・スライド４とアウター・スライド５とが非所望に衝突する危険性がある。

図５は本発明にいう衝突回避手段２３の一実施例ブロック図を示す。
図中の符号２３は衝突回避手段、２７はインナー・スライド高さデータＨａであって、図１に示すインナー・スライド用リニア・スケール１３−ｉによって得られた、現に可動中のインナー・スライド４の高さデータであり、２８はアウター・スライド高さデータＨｂであって、図１に示すアウター・スライド用リニア・スケール１４−ｉによって得られた、現に可動中のアウター・スライド５の高さデータである。なお、インナー・スライド４の側がアウター・スライド５よりも上方に位置するとしている。

符号２９はインナー・スライド速度データＶａ（上昇方向を正とし、下降方向を負とする）であって、インナー・スライド高さデータ２７を時間微分したものである。符号３０はアウター・スライド速度データＶｂ（上昇方向を正とし、下降方向を負とする）であって、アウター・スライド高さデータ２８を時間微分したものである。

符号３１は比較器であって、インナー・スライド４の速度Ｖａを調べて、インナー・スライド４が上昇中ないしは停止中であることを検出し、ＹｅｓかＮｏかの信号を発するものである。また符号３２は比較器であって、アウター・スライド５の速度Ｖｂを調べて、アウター・スライド５が上昇中ないしは停止中であることを検出し、ＹｅｓかＮｏかの信号を発するものである。

符号３３は、演算器であって、
Ｓ＝｜Ｖａ｜−｜Ｖｂ｜
を演算しており、比較器３１の出力がＹｅｓでありかつ比較器３２の出力がＹｅｓである場合に、その際の出力Ｓを発するものである。

符号３４は、演算器であって、
Ｓ＝｜Ｖａ｜−｜Ｖｂ｜
を演算しており、比較器３１の出力がＮｏでありかつ比較器３２の出力がＮｏである場合に、その際の出力Ｓを発するものである。

符号３５は、演算器であって、比較器３１の出力がＮｏでありかつ比較器３２の出力がＹｅｓである場合のＡＮＤ論理をとり、その際の出力として論理「１」または論理「０」を発するものである。

符号３６は比較器であって、演算器３３の出力Ｓが負である場合、即ち、上昇中のインナー・スライド４に対して上昇中のアウター・スライド５が追い付こうとしている状態を検出するものである。

符号３７は比較器であって、演算器３４の出力Ｓが正である場合、即ち、下降中のアウター・スライド５に対して下降中のインナー・スライド４が追い付こうとしている状態を検出するものである。

符号３８は比較器であって、演算器３５が論理「１」を発した場合、即ち、インナー・スライド４が下降中でありかつアウター・スライド５が上昇中である状態を検出するものである。

符号３９は、演算器であって、
Ｇ＝Ｈａ−Ｈｂ
を演算しており、比較器３６の出力が論理「１」である場合に、その際の出力Ｇを発するものである。

符号４０は、演算器であって、
Ｇ＝Ｈａ−Ｈｂ
を演算しており、比較器３７の出力が論理「１」である場合に、その際の出力Ｇを発するものである。

符号４１は、演算器であって、
Ｇ＝Ｈａ−Ｈｂ
を演算しており、比較器３８の出力が論理「１」である場合に、その際の出力Ｇを発するものである。

符号４２は比較器であって、演算器３９からの出力Ｇが或る値以下になった場合、即ち
Ｇ≦２Ｋ （但し、Ｋは閾値）
になった場合に論理「１」を発するものである。

符号４３は比較器であって、演算器４０からの出力Ｇが或る値以下になった場合、即ち
Ｇ≦２Ｋ （但し、Ｋは閾値）
になった場合に論理「１」を発するものである。

符号４４は比較器であって、演算器４１からの出力Ｇが或る値以下になった場合、即ち
Ｇ≦Ｋ （但し、Ｋは閾値）
になった場合に論理「１」を発するものである。

符号４５はアウター・スライド停止信号発生器であって、比較器４２が論理「１」を発した場合か、比較器４４が論理「１」を発した場合かに、アウター・スライド５を緊急停止させるものである。

符号４６はインナー・スライド停止信号発生器であって、比較器４３が論理「１」を発した場合か、比較器４４が論理「１」を発した場合かに、インナー・スライド４を緊急停止させるものである。

図５に示す衝突回避手段２３においては、両者のスライドが共に上昇中あるいは下降中にある場合で両者の間隔が接近しようとしている場合には、閾値２Ｋ以下になった際に、追い付こうとしている側のスライドを停止するようにしている。また両者のスライドの移動方向が互いに逆向きである場合には、閾値Ｋ以下になった際に、両者のスライドを停止するようにしている。勿論、当該閾値Ｋとして、上記速度データＶａとＶｂとの関数値としてセットするようにしても良い。

なお、図５において、太線で描いた線の部分は、大きさを示すデータをもつ情報を給送する所であり、細線で描いた線の部分は、２値信号を給送する所である。

本発明の電動プレス加工機の一実施例構成を示す図である。 図１に示すクラウンと支柱と差動装置との配置関係を説明する図である。 図１に示す上型と下型との間に存在するストリッパについて説明する図である。 ダブル・スライド方式のプレス加工機において板状の被加工体に一様に微小な凹凸を成形する態様を示す図である。 本発明にいう衝突回避手段の一実施例ブロック図である。

符号の説明

１ ベッド
２ クラウン
３ 支柱
４ インナー・スライド
５ アウター・スライド
６ モータ
７ ねじ軸
８ ナット部材
９ 差動装置
１０ モータ
１１ 差動装置
１２ リニア・スケールの目盛柱
１３ インナー・スライド用リニア・スケール
１４ アウター・スライド用リニア・スケール
１５ インナー側上型
１６ アウター側上型
１６−１ プレート
１７ 下型
１８ ダイセット・ポール
１８−１ ダイセット下台
１８−２ ダイセット上台
１９ 係合穴
２０ 打抜き孔
２１ 下型凹所
２２ 制御装置
２３ 衝突回避手段

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、
   前記支柱を摺動する第１のスライドと、
   前記支柱を摺動する第２のスライドと、
   第１のスライドを駆動するように設けられる第１側の駆動源と、
   第２のスライドを駆動するように設けられる第２側の駆動源と、
   前記第１のスライドに対応して取り付けられる第１の上型と前記第２のスライドに対応して取り付けられる第２の上型とのいずれか一方あるいは両方と、
   を少なくとも備え、前記第１側の駆動源により前記第１のスライドを上昇あるいは下降させると共に、前記第２側の駆動源により前記第２のスライドを上昇あるいは下降させる動作が繰り返され、前記ベッドに対応して取り付けられる下型と前記両者または一方の上型とによって被加工体を加工するプレス加工動作が繰り返し連続して行われる電動プレス加工機において、
   前記第１のスライドを駆動する前記第１側の駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段が複数組もうけられ、当該複数組の駆動手段が協同して当該第１のスライドを駆動するよう構成されると共に、当該複数組の駆動手段は、当該第１のスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するよう協同して当該第１のスライドを駆動する位置に配置され、
   前記第２のスライドを駆動する前記第２側の駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段が複数組もうけられ、当該複数組の駆動手段が協同して当該第２のスライドを駆動するよう構成されると共に、当該複数組の駆動手段は、当該第２のスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するよう協同して当該第２のスライドを駆動する位置に配置されてなり、
   前記第１側の前記複数組の夫々の駆動手段に１対１に対応するように、第１側のリニア・スケールが複数個設けられると共に、当該第１側の個々のリニア・スケールは、当該第１側の個々の駆動手段が取り付けられている位置近傍での第１のスライドの高さ位置を計測するよう配置され、
   前記第２側の前記複数組の夫々の駆動手段に１対１に対応するように、第２側のリニア・スケールが複数個設けられると共に、当該第２側の個々のリニア・スケールは、前記第２側の個々の駆動手段に対応して、当該第２側の個々の駆動手段が取り付けられている位置近傍での第２のスライドの高さ位置を計測するよう配置され、
   かつ、前記複数個の第１側のリニア・スケールのうちの第ｉ番目のリニア・スケールと、前記複数個の第２側のリニア・スケールのうちの第ｉ番目のリニア・スケールとに対して、共通な目盛基準を与えるリニア・スケールの目盛体が用意されると共に、
   当該リニア・スケールの目盛体は複数個設けられていて、夫々のリニア・スケールの目盛体は、その一端が前記ベッドに固定されかつ他端は前記クラウンに対して摺動可能に取り付けられてなる
   ことを特徴とする電動プレス加工機。
2. ベッドとクラウンと複数の支柱とで形成された枠体と、
   前記支柱を摺動する第１のスライドと、
   前記支柱を摺動する第２のスライドと、
   第１のスライドを駆動するように設けられる第１側の駆動源と、
   第２のスライドを駆動するように設けられる第２側の駆動源と、
   前記第１のスライドに対応して取り付けられる第１の上型と前記第２のスライドに対応して取り付けられる第２の上型とのいずれか一方あるいは両方と、
   を少なくとも備え、前記第１側の駆動源により前記第１のスライドを上昇あるいは下降させると共に、前記第２側の駆動源により前記第２のスライドを上昇あるいは下降させる動作が繰り返され、前記ベッドに対応して取り付けられる下型と前記両者または一方の上型とによって被加工体を加工するプレス加工動作が繰り返し連続して行われる電動プレス加工機において、
   前記第１のスライドを駆動する前記第１側の駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段が複数組もうけられ、当該複数組の駆動手段が協同して当該第１のスライドを駆動するよう構成されると共に、当該複数組の駆動手段は、当該第１のスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するよう協同して当該第１のスライドを駆動する位置に配置され、
   前記第２のスライドを駆動する前記第２側の駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段が複数組もうけられ、当該複数組の駆動手段が協同して当該第２のスライドを駆動するよう構成されると共に、当該複数組の駆動手段は、当該第２のスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するよう協同して当該第２のスライドを駆動する位置に配置されてなり、
   前記第１のスライドと一緒に上下動する第１の構造体と第２のスライドと一緒に上下動する第２の構造体との間隔を、前記リニア・スケール群により前記リニア・スケールの目盛体を介して検知し、当該第１の構造体と第２の構造体との衝突を防止する衝突回避手段を設け、
   該衝突回避手段によって、前記第１側の駆動源あるいは前記第２側の駆動源のいずれか一方あるいは両方を停止するようにした
   ことを特徴とする電動プレス加工機。
3. 前記衝突回避手段は、移動方向を区別して前記第１の構造体の移動速度を検知すると共に、移動方向を区別して前記第２の構造体の移動速度を検知するよう構成され、当該両者の移動速度を加味して、駆動源のいずれか一方あるいは両方を停止させるための、前記第１の構造体と第２の構造体との閾値間隔が設定される
   ことを特徴とする請求項２記載の電動プレス加工機。
4. ベッドとクラウンと複数の支柱とで形成された枠体と、
   前記支柱を摺動する第１のスライドと、
   前記支柱を摺動する第２のスライドと、
   第１のスライドを駆動するように設けられる第１側の駆動源と、
   第２のスライドを駆動するように設けられる第２側の駆動源と、
   前記第１のスライドに対応して取り付けられる第１の上型と前記第２のスライドに対応して取り付けられる第２の上型とのいずれか一方あるいは両方と、
   を少なくとも備え、前記第１側の駆動源により前記第１のスライドを上昇あるいは下降させると共に、前記第２側の駆動源により前記第２のスライドを上昇あるいは下降させる動作が繰り返され、前記ベッドに対応して取り付けられる下型と前記両者または一方の上型とによって被加工体を加工するプレス加工動作が繰り返し連続して行われる電動プレス加工機において、
   前記第１のスライドを駆動する前記第１側の駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段が複数組もうけられ、当該複数組の駆動手段が協同して当該第１のスライドを駆動するよう構成されると共に、当該複数組の駆動手段は、当該第１のスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するよう協同して当該第１のスライドを駆動する位置に配置され、
   前記第２のスライドを駆動する前記第２側の駆動源として、モータと当該モータによって正回転・逆回転されるねじ軸と当該ねじ軸に噛合するナット部材とを有する駆動手段が複数組もうけられ、当該複数組の駆動手段が協同して当該第２のスライドを駆動するよう構成されると共に、当該複数組の駆動手段は、当該第２のスライドの重心を通る線上の中心位置に対して、合成した力を印加するよう協同して当該第２のスライドを駆動する位置に配置されてなり、
   前記下型と前記上型との少なくとも一方が、少なくともプレス加工動作の間に、ダイセットによって水平方向の位置が規制されると共に、
   前記第１のスライドと前記支柱とのクリアランスが０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍとされてなり、
   前記第２のスライドと前記支柱とのクリアランスが０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍとされてなる
   ことを特徴とする電動プレス加工機。
5. 前記ベッドと前記スライドとの間に、ダイセット下台とダイセット上台とが固定され、
   前記ダイセット下台に対してダイセット・ポールが固定されると共に、前記ダイセット上台に前記ダイセット・ポールが嵌合する係合穴がもうけられている
   ことを特徴とする請求項４記載の電動プレス加工機。
6. 前記第１のスライドを協同して駆動する前記複数組の駆動手段の夫々のモータは、ティーチング加工期間におけるプレス加工動作の各段階ごとにおいて当該第１のスライドを水平に維持しつつ下降させるように調整して予め得られている駆動エネルギーが、本番加工期間におけるプレス加工動作の各段階ごとにおいて、当該複数個のモータ間で互いに独立に、供給されると共に、
   前記第２のスライドを協同して駆動する前記複数組の駆動手段の夫々のモータは、ティーチング加工期間におけるプレス加工動作の各段階ごとにおいて当該第２のスライドを水平に維持しつつ下降させるように調整して予め得られている駆動エネルギーが、本番加工期間におけるプレス加工動作の各段階ごとにおいて、当該複数個のモータ間で互いに独立に、供給される
   ことを特徴とする請求項４記載の電動プレス加工機。
   

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