JP2009214124A - スライド傾き軽減方法及びスライド傾き軽減装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明はプレス機械のスライド傾き軽減装置であって、スライド7の左右及び前後の対向する各面の、それぞれ四隅に16個の静圧軸受を設け、スライド7を下降せしめたときに偏心によって回転モーメントMが生じたときには、当該回転モーメントMをうち消す方向に静圧軸受を駆動する制御部17とを備える。
【選択図】図1
Description
一方、プレス機械にはスライドの上下動を高精度に案内するスライドガイドが設けられていて、このスライドガイドは僅かではあるが偏心荷重を受けてスライドが傾こうとするのを防止している。
現在多く使われている従来のスライドガイドは、前述のようにスライドとスライドギブとの間に数10ミクロン前後の隙間を固定して設けて滑り面とし、油脂または潤滑油を注入してスライドをガイドする構造が多く用いられている。さらにスライドとスライドギブとの間には銅合金製のすべり部材であるライナを設け、鋼同士の直接接触を防止している。一般的に、ライナはスライド側に固定的に取り付けられることが多い。
他のスライドガイドの方式として、スライドとスライドギブの間に転がり軸受(例えば、ニードルベアリングやボールベアリング)を設ける転がり軸受け式が知られる。この転がり軸受式の場合には、一般的には、転がり軸受とスライドあるいはスライドギブとの隙間をゼロにすることが可能である。しかしながら、転がり軸受式の場合は相手部材との接触面積が極めて小さくなることから、大きな偏心荷重には耐えられないことが知られている。従って、従来はライナ式スライドガイドが多く用いられる。
いずれの方式の場合も、隙間のある従来のスライドガイドでは、偏心荷重を受けたとき図1に二重鎖線で示すように傾き、偏心荷重に耐えて積極的にスライドガイドを傾けないようにする機能は知られていない。
静圧軸受けを利用して高精度なスライドガイドを得ようとする事は従来にもあったが、プレス加工時の偏心荷重は数100kNから数1000kN(数10トンから数100トン)と機械加工に比べ桁違いに大きく、また偏心荷重の大きさがプレス加工中、瞬間、瞬間毎大きく変化するとともに、偏心荷重の位置が金型の左右寸法及び前後寸法の中で多様に移動するため、スライドの傾き量もその都度変わるとともに前後左右いろいろな方向に傾くという課題があり、結果として、静圧軸受を利用するだけではスライドの傾きを減ずる効果は少なく、プレス成形品の精度が安定しなかった。
例えば、図1に示すようにプレス中心から左側にLの距離にFの荷重の偏心荷重が掛かった場合、スライドは左上がりに傾く。逆にプレス中心の右側に偏心荷重が掛かった場合、スライドは右上がりに傾く。この時の偏心荷重モーメントMはM=F×Lである。
偏心荷重の大小、位置(前後左右)により偏心荷重モーメント(M)が発生する。スライドの静圧軸受は8面ガイドとなっており、それぞれスライドの上部、下部に取り付けられており、計16箇所の静圧軸受が取り付けられているが、従来の技術では静圧軸受への圧力は2系統ではあるが圧力制御により、偏心荷重に対するスライドの傾きを補正するという積極的利用はなされてこなかった。
この図6に示す従来の静圧軸受の油圧回路からも明らかなように、従来は油圧回路はA系統とB系統の2系統であり、制御部1017では、スライド1007の傾きを圧力差により減少させることは全くできないものである。
また、予めスライドに発生する偏心荷重を予め金型補正データとして入手しておき、ワーク成形中にはスライドアジャスト機構を上記金型補正データを基に駆動して、スライドの傾き補正して精度の高い成形を可能と使用としたものが知られる(特許文献1)。
すなわち、偏心荷重の位置がスライドの降下と共に変化するから、スライドの傾きも荷重中心の移動に伴ってスライドの移動に伴って変化する。プレス加工はスライドの傾きを少なくするほど加工精度が高まるといってよいから、偏心荷重が刻々と変わっても、スライドの傾きを変えないことが求められていた。
そのため、この荷重中心の移動に対応する金型補正データを入手し、スライドアジャスト機構を上記金型補正データを基に駆動することは困難を伴うことが想定された。
多工程加工の生産開始は入口に最も近い金型から順次材料が送り込まれて生産が進む。すなわち、1型ずつ金型に材料が送り込まれる毎に偏心荷重位置が変わる。こうして1工程ずつ加工が進み、全金型に材料が行き渡った時から定常生産が始まる。生産の終了時は開始時とは逆に金型内の材料が1つずつ減っていくので偏心荷重位置も変化することになり、同じくスライドの傾きも1つ材料が減ることに変化するので、生産終了時のスライドの傾きを抑えることが必要である。
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、その目的は、プレス機械における偏心荷重時のスライド傾きを軽減することを可能とするスライド傾き軽減方法及びスライド傾き軽減装置を提供することにある。
例えば、図5に示すように対向する左面と右面、前面と後面ともに右面上側と左面下側のようにそれぞれの対角の静圧軸受が同じ系統になる回路構成(計4系統)とすることにより、左右、前後ともに偏心荷重に対し、スライドの傾きを減少させることができる。偏心荷重がないときには4系統ともに同じ圧力で成形をを行う。
例えば、全ての静圧軸受の16箇所のうち、スライドの左右方向をガイドする静圧軸受の8箇所において、右側面前上側静圧軸受711、右側面後上側静圧軸受713と左側面前下側静圧軸受715、左側面後下側静圧軸受717とを1系統、右側面前下側静圧軸受721、右側面後下側静圧軸受723と左側面前上側静圧軸受725、左側面後上側静圧軸受727とを1系統とすることにより圧力は2系統に制御可能とする。
同様に、プレス中心から右側に偏心荷重が掛かった場合は静圧軸受にかかる圧力は上記と反対に右下と左上を大きく、右上と左下を小さくすることでスライドの傾きを減少させる。
これにより、偏心荷重Fがプレス機械1の中心位置から、いずれの方向に偏心した位置に存在した場合であっても、プレス機械における偏心荷重時のスライド傾きを軽減することができる。
図1は、本発明に係るスライド傾き軽減方法が適用されるプレス機械1の外観を示す構成図である。プレス機械1は、その本体の高さが8m、幅が5m、奥行きが3m程度である。その上部にはクラウン3が設けられ、後述するスライド7の駆動機構等が収容される。また該クラウン3の下部には4隅にサイドフレーム(いわゆるコラム)5がそれぞれ立設される。この4隅のサイドフレーム5の内側には昇降自在に構成されるスライド7が設けられ、スライド7の下方には固設されるベッド(図示しない)に載せ金型を取り付ける定盤であるボルスタ9が設けられる。
プレス機械1の右側半分を示す図2を参照するに、サイドフレーム5とスライド7との間の摺動面には、静圧軸受(右側面前上側静圧軸受711、右側面前下側静圧軸受721)が設けられる。
直方体形状のスライド7に対して、図3はその右半分を示している。スライド7の正面右側には、上側に前面右上側静圧軸受741が、下側には前面右下側静圧軸受731が配置され、前面右上側静圧軸受741には上側から前後面D系統740の配管がなされ、前面右下側静圧軸受731にはスライド7の中心側から前後面C系統730の配管がなされる。以下、同様に上側から左右側面A系統710、スライド7の中心側から左右側面B系統720の配管がなされる。
まず、左右側面A系統710について説明する。スライド7の右側面の手前側上部には右側面前上側静圧軸受711が配置され、その後側上部には右側面後上側静圧軸受713が配置される。またこの右側面に対向する面としての左側面にはその手前側下部には左側面前下側静圧軸受715が配置され、その後側下部には左側面後下側静圧軸受717が配置される。
次に、前後面C系統730について説明する。スライド7の手前面の右側下部には前面右下側静圧軸受731が配置され、その左側下部には前面左下側静圧軸受735が配置される。また、この手前面に対向する面としての後面の右側上部には後面右上側静圧軸受733が配置され、その左側上部には後面左上側静圧軸受737が配置される。
つまり左右側面A系統710の配管は、右側面前上側静圧軸受711と右側面後上側静圧軸受713に配管されると共に左側面前下側静圧軸受715と左側面後下側静圧軸受717に配管され、同時に駆動することが可能となる。
また同様に前後面C系統730の配管は、前面右下側静圧軸受731と後面右上側静圧軸受733に配管されると共に前面左下側静圧軸受735と後面左上側静圧軸受737に配管され、同時に駆動することが可能となる。
また制御部による制御は、任意の系統の油圧が高くなったときには回転モーメントMが発生しているものとして、この油圧に抗して、回転モーメントMをうち消すように、さらに当該系統の油圧を高めてるように行われる。
同様に、偏心荷重Fがプレス機械1の中心から後(背面)側に位置した場合は、静圧軸受にかかる圧力は、前後面D系統740である前面右上側静圧軸受741、前面左上側静圧軸受745及び後面右下側静圧軸受743、後面左下側静圧軸受747を大きく、前後面C系統730である前面右下側静圧軸受731、前面左下側静圧軸受735及び後面右上側静圧軸受733、後面左上側静圧軸受737を小さくすることでプレス機械1に対するスライド7の傾きを減少させることが可能となる。
左右側面A系統710である右側面前上側静圧軸受711、右側面後上側静圧軸受713、左側面前下側静圧軸受715、左側面後下側静圧軸受717及び前後面C系統730である前面右下側静圧軸受731、前面左下側静圧軸受735、後面右上側静圧軸受733、後面左上側静圧軸受737を大きく、左右側面B系統720である右側面前下側静圧軸受721、右側面後下側静圧軸受723、左側面前上側静圧軸受725、左側面後上側静圧軸受727及び前後面D系統740である前面右上側静圧軸受741、前面左上側静圧軸受745、後面右下側静圧軸受743、後面左下側静圧軸受747を小さくすることでプレス機械1に対するスライド7の傾きを減少させることが可能となる。
このように、本発明はここでは記載していない様々実施の形態等を包含するということは十分に理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ限定されるものでなければならない
3…クラウン
5…サイドフレーム
7…スライド
9…ボルスタ
15…操作盤
17…制御部
701…ギブメタル
703…静油圧用孔
705…油溝
707…ギブメタル取付用孔
710…左右側面A系統
711…右側面前上側静圧軸受
713…右側面後上側静圧軸受
715…左側面前下側静圧軸受
717…左側面後下側静圧軸受
720…左右側面B系統
721…右側面前下側静圧軸受
723…右側面後下側静圧軸受
725…左側面前上側静圧軸受
727…左側面後上側静圧軸受
730…前後面C系統
731…前面右下側静圧軸受
733…後面右上側静圧軸受
735…前面左下側静圧軸受
737…後面左上側静圧軸受
740…前後面D系統
741…前面右上側静圧軸受
743…後面右下側静圧軸受
745…前面左上側静圧軸受
747…後面左下側静圧軸受
Claims (6)
- 少なくともスライドの左右若しくは前後の対向する各面に、それぞれ四隅に静圧軸受をそれぞれ設けたプレス機械のスライド傾き軽減方法であって、
スライドを下降せしめたときの偏心によって回転モーメントが生じたときには、当該回転モーメントをうち消す方向に前記静圧軸受を駆動することを特徴とするプレス機械のスライド傾き軽減方法。 - プレス機械のスライド傾き軽減方法であって、
スライドの右側面に設けられた右側面前上側静圧軸受711と右側面後上側静圧軸受713及び左側面に設けられた左側面前下側静圧軸受715と左側面後下側静圧軸受717とを左右側面A系統710とし、
スライドの右側面に設けられた右側面前下側静圧軸受721と右側面後下側静圧軸受723及び左側面に設けられた左側面前上側静圧軸受725と左側面後上側静圧軸受727とを左右側面B系統720とし、
スライドを下降せしめたときの偏心によって、スライドが正面に対して右回りのモーメント荷重を受けたときには左右側面A系統710を駆動し、左回りのモーメント荷重を受けたときには左右側面B系統720を駆動して、当該回転モーメントをうち消す方向に回転モーメントを生じせしめることを特徴とするプレス機械のスライド傾き軽減方法。 - プレス機械のスライド傾き軽減方法であって、
スライドの前面に設けられた前面右下側静圧軸受731と前面左下側静圧軸受735及び後面に設けられた後面右上側静圧軸受733と後面左上側静圧軸受737とを前後面C系統730とし、
スライドの前面に設けられた前面右上側静圧軸受741と前面左上側静圧軸受745及び後面に設けられた後面右下側静圧軸受743と後面左下側静圧軸受747とを前後面D系統740とし、
スライドを下降せしめたときの偏心によって、スライドが正面に対して後回りのモーメント荷重を受けたときには前後面C系統730を駆動し、手前回りのモーメント荷重を受けたときには前後面D系統740を駆動を駆動して、当該回転モーメントをうち消す方向に回転モーメントを生じせしめることを特徴とするプレス機械のスライド傾き軽減方法。 - プレス機械のスライド傾き軽減装置であって、
少なくともスライドの左右若しくは前後の対向する各面に、それぞれ四隅に設けられた静圧軸受と、
スライドを下降せしめたときの偏心によって回転モーメントが生じたときには、当該回転モーメントをうち消す方向に前記静圧軸受を駆動する制御手段と
を備えることを特徴とするプレス機械のスライド傾き軽減装置。 - プレス機械のスライド傾き軽減装置であって、
スライドの右側面に設けられた右側面前上側静圧軸受711と右側面後上側静圧軸受713及び左側面に設けられた左側面前下側静圧軸受715と左側面後下側静圧軸受717とからなる左右側面A系統710と、
スライドの右側面に設けられた右側面前下側静圧軸受721と右側面後下側静圧軸受723及び左側面に設けられた左側面前上側静圧軸受725と左側面後上側静圧軸受727とからなる左右側面B系統720と、
スライドを下降せしめたときの偏心によって、スライドが正面に対して右回りのモーメント荷重を受けたときには左右側面A系統710を駆動し、左回りのモーメント荷重を受けたときには左右側面B系統720を駆動して、当該回転モーメントをうち消す方向に回転モーメントを生じせしめる制御手段と
を備えることを特徴とするプレス機械のスライド傾き軽減装置。 - プレス機械のスライド傾き軽減装置であって、
スライドの前面に設けられた前面右下側静圧軸受731と前面左下側静圧軸受735及び後面に設けられた後面右上側静圧軸受733と後面左上側静圧軸受737とからなる前後面C系統730と、
スライドの前面に設けられた前面右上側静圧軸受741と前面左上側静圧軸受745及び後面に設けられた後面右下側静圧軸受743と後面左下側静圧軸受747とからなる前後面D系統740と、
スライドを下降せしめたときの偏心によって、スライドが正面に対して後回りのモーメント荷重を受けたときには前後面C系統730を駆動し、手前回りのモーメント荷重を受けたときには前後面D系統740を駆動して、当該回転モーメントをうち消す方向に回転モーメントを生じせしめる制御手段と
を備えることを特徴とするプレス機械のスライド傾き軽減装置。
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2008
- 2008-03-07 JP JP2008058594A patent/JP2009214124A/ja active Pending
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