JP2010075972A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで複数工程のプレス加工を実現することが可能なプレス技術を提供する。
【解決手段】可動金型固定プレート５１とベースプレート５２との間で駆動される可動金型６１および固定金型６２からなる金型セット６０を備えたプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの各々の上部に、押圧ネジ軸４１に螺合するネジ軸ナット部５４を設け、プレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの各々の押圧ネジ軸４１は、設置高さの異なる被動ギア４２および中継ギア３１を介して共通の駆動源１０の主動ギア２１に選択的に歯合して駆動される構成とし、プレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂにおいて順次行われる複数の加工工程を、省スペースで実現可能にしたプレス装置Ｐ１である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プレス技術に関し、たとえば、打ち抜き、絞り成形、鍛造などに用いる金属加工プレス装置等に適用して有効な技術に関する。

打ち抜き、絞り成形、鍛造などに用いる金属加工プレス機において、プレス成形をするにあたり、複数工程を必要とする場合、工程毎に金型を用意し工程順にワークを投入し加工をする。

このような場合の加工方法として、複数のプレス機に設置された金型の間でワークを移動させながら加工するトランスファープレスや、特許文献１のように１台のプレス機内にコンベア等で各工程の金型を搬入して加工する方法がある。

複数のプレス機間をワークが移動するトランスファープレスの場合は工程分のプレス機が必要となり、設置スペースにおいても広大なスペースが必要となる。
同様に、特許文献１のように、１台のプレス機内に複数の金型が載置される可動台を設け、シリンダユニット等の搬送機構等で可動台を移動させることにより、複数の金型を個別に加圧手段の直下に搬送および位置決めしてプレス加工する方法においても、余分な搬送機構や搬送スペースが必要となる。
特開平１０−１６６０７９号公報

本発明の目的は、省スペースで複数工程のプレス加工を実現することが可能なプレス技術を提供することにある。

本発明は、複数の押圧部と、
個々の前記押圧部に設けられ、当該押圧部によって駆動される金型セットと、
複数の前記押圧部に共通に設けられた動力源と、
前記動力源から複数の前記押圧部の任意の一つに選択的に動力を伝達する動力伝達手段と、
を含むプレス装置を提供する。

本発明によれば、省スペースで複数工程のプレス加工を実現することが可能なプレス技術を提供することができる。

本実施の形態の一つの態様では、一例として、それぞれの金型を押圧する押圧部を備え、押圧部を駆動するモータと、モータ軸から動力を伝達する主動輪を有し、主動輪は押圧部に相対的に移動して、任意の押圧部に動力を伝達し、該押圧部を駆動するプレス加工装置を開示する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態であるプレス装置の構成の一例を示す側面図である。

本実施の形態のプレス装置Ｐ１は、所定の間隔で隣接して配置された複数のプレス加工部Ｐａ（押圧部）およびプレス加工部Ｐｂ（押圧部）と、これらに共通に設けられた動力源としての駆動源１０を備えている。

プレス装置Ｐ１の駆動源１０は、複数のプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの配置領域の中央に配置されている。
駆動源１０は、たとえば、サーボモータ等の電動機で構成され、その出力軸であるスライド回転軸１１（主軸）（動力伝達手段）の先端が下向きに配置され、このスライド回転軸１１には、主動ギア２１（主動歯車）（動力伝達手段）が固定されている。

スライド回転軸１１は、軸方向に変位し、主動ギア２１の高さを変化させることが可能になっている。
プレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの各々は、可動金型固定プレート５１、ベースプレート５２、複数のガイドポスト５３を備えている。

すなわち、矩形のベースプレート５２の四隅には、ガイドポスト５３が垂直に配置されている。可動金型固定プレート５１は、ベースプレート５２に対して上下方向（鉛直方向）に対向して配置され、この可動金型固定プレート５１は、ガイドポスト５３に案内されることによって、ベースプレート５２に対して平行かつ水平な姿勢を保って上下動する構成となっている。

このベースプレート５２と可動金型固定プレート５１の間には、可動金型６１、固定金型６２、ガイドピン６３からなる金型セット６０が配置されている。
可動金型６１は、背面が可動金型固定プレート５１に固定され、固定金型６２は、背面がベースプレート５２に固定されている。そして、可動金型固定プレート５１の上下動により、可動金型６１は、固定金型６２に対して上下動する。ガイドピン６３は、固定金型６２に対して可動金型６１を水平方向に位置決めするとともに、固定金型６２に対して平行な姿勢で可動金型６１の昇降動作を行わせる働きをしている。

特に図示しないが、可動金型６１と固定金型６２の各々の対向面には、たとえば、打ち抜き加工、絞り成形加工、鍛造加工などの所望のプレス加工に必要な図示しない加工面が形成されている。

そして、可動金型６１と固定金型６２が、可動金型固定プレート５１とベースプレート５２の間で挟圧されることで、可動金型６１と固定金型６２の間に挟まれる図示しない被加工物に対して所望のプレス加工が行われる。

可動金型固定プレート５１の背面には、ネジ軸ナット部５４が設けられ、このネジ軸ナット部５４には、押圧ネジ軸４１（ネジ軸）（変位変換手段）が螺合している。
押圧ネジ軸４１の上端には、被動ギア４２（変位変換手段）が同軸に固定され、この被動ギア４２は、中継ギア３１（変位変換手段）を介して、主動ギア２１に歯合する構成となっている。なお、動力伝達手段は、変位変換手段を含んでいる。

中継ギア３１は、中継ギア軸３２を介して、プレス装置Ｐ１の図示しない筐体に支持されている。
また、押圧ネジ軸４１および被動ギア４２も、プレス装置Ｐ１の筐体に回転自在に支持され、軸方向の直線変位が規制されている。

これにより、中継ギア３１を介して被動ギア４２にトルクが伝達されて押圧ネジ軸４１が回転するとネジ軸ナット部５４には、スライド回転軸１１の回転方向に応じた上下方向の推力が発生し、可動金型固定プレート５１が上下動方向に駆動される。

すなわち、押圧ネジ軸４１は、主動ギア２１から伝達される回転運動を、可動金型固定プレート５１の背面に固定されたネジ軸ナット部５４の直進運動に変換する、たとえば、ボールねじである。

この場合、隣接して配置されたプレス加工部Ｐａとプレス加工部Ｐｂの各々では、互いに被動ギア４２および中継ギア３１の高さが、当該被動ギア４２および中継ギア３１の厚さ寸法以上に異なっている。図１の例では、プレス加工部Ｐａの側の中継ギア３１（被動ギア４２）の高さが、プレス加工部Ｐｂの側の中継ギア３１（被動ギア４２）の高さよりも低くなっている。

そして、スライド回転軸１１を軸方向に作動させ、主動ギア２１の高さを変化させることで、主動ギア２１を、プレス加工部Ｐａまたはプレス加工部Ｐｂの一方の中継ギア３１にのみ選択的に歯合させることで、プレス加工部Ｐａまたはプレス加工部Ｐｂを選択的に作動させることが可能になっている。

（作用）
たとえば、図１の左側のプレス加工部Ｐａの可動金型６１および固定金型６２で図示しないワークを加工する場合、スライド回転軸１１の突出によって主動ギア２１が下降し、プレス加工部Ｐａに対応した低い位置の中継ギア３１に歯合し、被動ギア４２を介して押圧ネジ軸４１を回動させ、可動金型６１を上下駆動させる。

次に、たとえばプレス加工部Ｐａで加工されたワークを図１の右側のプレス加工部Ｐｂの側の可動金型６１および固定金型６２の間に移動させて、当該可動金型６１および固定金型６２で加工する場合、スライド回転軸１１の引き込み動作によって主動ギア２１が上昇し、高い側のプレス加工部Ｐｂの中継ギア３１に歯合し、被動ギア４２を介して押圧ネジ軸４１を回動させ、プレス加工部Ｐｂの側の金型セット６０を駆動して、ワークの加工動作を行わせる。

このように、複数のプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂを、ワークの加工工程の推移に応じて、一つの駆動源１０で個別に連続的に効率よく作動させることができる。
また、個々のプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂでは、可動金型固定プレート５１およびベースプレート５２の各々に固定される金型セット６０の可動金型６１および固定金型６２の位置関係は変化しないため、プレス加工精度の向上も期待できる。

本実施の形態１では、駆動源１０から押圧ネジ軸４１へのトルク伝達手段として主動ギア２１と中継ギア３１（被動ギア４２）を用いたギア伝達構造を採用しているが、ギアの代わりにプーリおよびベルト等によって、駆動源１０から押圧ネジ軸４１へのトルクの伝達を行っても良い。

（効果）
このように、本実施の形態１のプレス装置Ｐ１では、複数のプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂに共通に設けられた一つの駆動源１０によって、当該プレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの各々を作動させることができる。

すなわち、一つの駆動源１０に対するプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの接続を任意に切り換えることにより、プレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂのそれぞれの加圧軸（金型セット６０）を駆動する為、プレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの各々に駆動源１０を設ける場合に比較して、省スペースかつ安価に、複数工程のプレス加工を行うことが可能なプレス装置Ｐ１を提供することができる。

また、駆動源１０から個々のプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂへの動力伝達手段として、主動ギア２１、中継ギア３１、被動ギア４２等のギアを使用することにより、駆動源１０を構成するサーボモータの動作をダイレクトにプレス加工部Ｐａおよびプレス加工部Ｐｂの各々に伝達できるため、可動金型固定プレート５１（可動金型６１）の下死点精度が向上し、たとえば、精密な可動金型６１のストローク制御を必要とするプレス加工を容易に実現できる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の他の実施の形態であるプレス装置の構成例を示す平面図である。なお、この実施の形態２では、上述の実施の形態１と共通する構成要素については共通な符号を付して重複した説明は割愛する。

この実施の形態２のプレス装置Ｐ２の場合には、格子状に４つ配置したプレス加工部Ｐａ、プレス加工部Ｐｂ、プレス加工部Ｐｃ（押圧部）、プレス加工部Ｐｄ（押圧部）の各々に上述の一対の金型セット６０を実装した構成となっている。

プレス装置Ｐ２を構成する複数のプレス加工部Ｐａ、プレス加工部Ｐｂ、プレス加工部Ｐｃ、プレス加工部Ｐｄに共通な一つの駆動源１０は、これらの配列領域の中央に配置されており、駆動源１０から出力されるトルクを伝達する主動ギア２１は上下動することができる。

このプレス装置Ｐ２の場合も、複数のプレス加工部Ｐａからプレス加工部Ｐｄの各々に設けられた中継ギア軸３２と被動ギア４２の高さは、互いに中継ギア軸３２の厚さ寸法以上に異なるように設定されており、スライド回転軸１１の上下動によって、主動ギア２１が、プレス加工部Ｐａからプレス加工部Ｐｄのうちの一つの中継ギア軸３２（被動ギア４２）にのみ選択的に歯合させることが可能になっている。

これにより、主動ギア２１の高さを変化させることで、複数のプレス加工部Ｐａからプレス加工部Ｐｄの各々を選択的に順次作動させることができる。
（作用）
たとえば、プレス加工部Ｐａの可動金型固定プレート５１に固定された金型セット６０で加工する場合、主動ギア２１が、プレス加工部Ｐａの中継ギア３１の高さに一致する位置まで下がり、この中継ギア３１を介して、押圧ネジ軸４１を回動させプレス加工部Ｐａに実装されている金型セット６０を上下に開閉駆動する。

図示しないワークが、前工程のプレス加工部Ｐａから次工程のプレス加工部Ｐｂの可動金型固定プレート５１に固定された金型セット６０に移動して当該プレス加工部Ｐｂで加工する場合、主動ギア２１が、プレス加工部Ｐｂの中継ギア３１の高さに一致するように移動し、当該中継ギア３１を介して、プレス加工部Ｐｂの押圧ネジ軸４１を回動させ金型セット６０を上下に開閉駆動する。

同様にワークが、プレス加工部Ｐｂから、次工程であるプレス加工部Ｐｃの可動金型固定プレート５１に固定された金型セット６０に移動して加工する場合は、プレス加工部Ｐｃの中継ギア３１の高に主動ギア２１が移動して歯合する。

同様に、ワークを、プレス加工部Ｐｃから次工程のプレス加工部Ｐｄの可動金型固定プレート５１に固定された金型セット６０に移動させて加工する場合は、主動ギア２１を、プレス加工部Ｐｄの中継ギア３１の高さに移動させて歯合させ、当該プレス加工部Ｐｄの押圧軸を回動させて金型セット６０を上下に開閉駆動させる。

（効果）
この実施の形態２のプレス装置Ｐ２の場合にも、一つの駆動源１０を、格子状に配列された複数のプレス加工部Ｐａからプレス加工部Ｐｄの一つに切り替えて接続することにより、複数のプレス加工部Ｐａからプレス加工部Ｐｄの各々の加圧軸（金型セット６０）を駆動する為、省スペースかつ安価なプレス装置Ｐ２を提供することができる。

以上説明したように、上述の本発明の各実施の形態によれば、一つの駆動源１０の複数のプレス加工部に対する接続を切り替えることにより、それぞれの加圧軸（金型セット６０）を駆動する為、省スペースかつ安価に複数工程のプレス加工を実現することが可能なプレス装置を提供することができる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
［付記１］
打ち抜き、絞り成形、鍛造などに用いるプレス機において、
一対の金型を少なくとも２組以上有し、それぞれの金型を押圧する押圧部を備え、押圧部を駆動するモータと、モータ軸から動力を伝達する主動輪を有し、主動輪は押圧部に相対的に移動して、任意の押圧部に動力を伝達し、該押圧部を駆動することを特徴とするプレス機。

［付記２］
付記１の押圧部は、主動輪から伝達される回転運動を、直進運動に変換し、金型を押圧開閉することを特徴とするプレス機。

［付記３］
付記１の主動輪は、それぞれの押圧部に対して相対的に移動し、任意の押圧部に伝達可能位置に配することを特徴とするプレス機。

本発明の一実施の形態であるプレス装置の構成の一例を示す側面図である。 本発明の他の実施の形態であるプレス装置の構成例を示す平面図である。

符号の説明

１０ 駆動源
１１ スライド回転軸
２１ 主動ギア
３１ 中継ギア
３２ 中継ギア軸
４１ 押圧ネジ軸
４２ 被動ギア
５１ 可動金型固定プレート
５２ ベースプレート
５３ ガイドポスト
５４ ネジ軸ナット部
６０ 金型セット
６１ 可動金型
６２ 固定金型
６３ ガイドピン
Ｐ１ プレス装置
Ｐ２ プレス装置
Ｐａ プレス加工部
Ｐｂ プレス加工部
Ｐｃ プレス加工部
Ｐｄ プレス加工部

Claims (4)

1. 複数の押圧部と、
   個々の前記押圧部に設けられ、当該押圧部によって駆動される金型セットと、
   複数の前記押圧部に共通に設けられた動力源と、
   前記動力源から複数の前記押圧部の任意の一つに選択的に動力を伝達する動力伝達手段と、
   を含むことを特徴とするプレス装置。
2. 請求項１記載のプレス装置において、
   複数の前記押圧部の前記金型セットに異なる加工工程を割り当て、複数の前記押圧部を工程順に個別に作動させることで、複数の前記加工工程が連続して実行されることを特徴とするプレス装置。
3. 請求項１または２記載のプレス装置において、
   前記動力伝達手段は、前記動力源から伝達される回転運動を直進運動に変換して前記金型セットを開閉する変位変換手段を含むことを特徴とするプレス装置。
4. 請求項３記載のプレス装置において、
   前記変位変換手段は、被動歯車と、前記被動歯車によって回転され、前記押圧部に螺合して、当該押圧部に前記直進運動を行わせるネジ軸と、を含み、
   前記動力伝達手段は、前記動力源によって回転される主軸と、前記主軸に設けられ、複数の前記押圧部の一つに設けられた前記変位変換手段の前記被動歯車に選択的に歯合して回転力を伝達する主動歯車と、を含むことを特徴とするプレス装置。