JP2011056570A - 鍛造プレスの金型潤滑装置および鍛造プレス - Google Patents

Abstract

【課題】一部の上下の金型の間に潤滑剤を噴射するノズルと干渉するワークが存在しても、他の組の金型に潤滑剤を噴射することができる固定ベース式の金型潤滑装置と鍛造プレスを提供することである。
【解決手段】各ノズル４ａ、４ｂ、４ｃのノズルヘッダ５を取り付けた各ロッド部材６を、個別のサーボモータ９で回転駆動されるボールねじのねじ軸８に螺合したナット部材１０にねじ軸８と平行に取り付け、３組の各金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃにそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズル４ａ、４ｂ、４ｃを、個別に進退させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数組の上下の金型を配列した鍛造プレスの鍛造動作間に、上下の金型に潤滑剤を噴射する鍛造プレスの金型潤滑装置と鍛造プレスに関する。

鍛造プレスでは、鍛造動作間に離間する上下の金型の間にノズルを進退させ、このノズルから上下の金型の表面に潤滑剤を噴射する金型潤滑装置が用いられている。このような鍛造プレスの金型潤滑装置には、ノズルを進退させるノズル進退機構を、鍛造プレスの外側で進退方向を固定される台車等の固定ベースに配置し、ノズル進退機構のみでノズルを進退させるもの（例えば、特許文献１、２参照）と、ノズルを進退させるノズル進退機構を、鍛造プレスのラムの上下動によってリンク機構で揺動する揺動ベースに配置し、鍛造プレスのラムの上下動で揺動ベースを進退させるとともに、ノズル進退機構でもノズルを進退させるもの（例えば、特許文献３、４参照）とがある。

これらの金型潤滑装置のノズルは鍛造プレスの前後方向から進退され、通常は、鍛造プレスの後面側から進退されることが多い。また、金型のキャビティ等の潤滑を必要とする潤滑表面が前後方向に長い場合は、上下の金型の間でノズルを前進または後退させながら潤滑剤を噴射することもある。

特許文献３、４に記載されたように、揺動ベースにノズル進退機構を配置した揺動ベース式の金型潤滑装置は、揺動ベースの揺動でノズル進退機構自体が進退するので、ノズル進退機構のストロークを短くできるが、揺動ベースを揺動させるリンク機構が複雑で、大掛かりなものとなるとともに、鍛造プレスの振動が直接揺動ベースに伝播し、ノズル進退機構が故障しやすくなる問題がある。特許文献３に記載されたものは、ノズル進退機構として、油圧シリンダに歯車とラックを用いた直線増速機構を組み合わせたものを採用し、１組の金型に潤滑剤を噴射する複数のノズルを個別に進退可能としている。特許文献４に記載されたものは、ノズル進退機構として、ねじ軸を回転させてナットを直線駆動するボールねじ機構を採用している。

また、揺動ベース式の金型潤滑装置は、揺動ベースの揺動によって、進退するノズルの高さ位置が変化する。このため、左右方向に配列した複数組の金型の前後に、ワークを移送する一対のトランスファビームを設けたトランスファ式の鍛造プレスでは、このトランスファビームが、ワークをフィンガで把持する前後方向、把持したワークを離型する上下方向、および、離型したワークを移送する左右方向に複雑な三次元運動をするので、高さ位置が変化しながら前後方向から進退するノズルがトランスファビームと干渉する恐れがあり、揺動ベース式の金型潤滑装置は採用されていない。

特許文献１、２に記載されたように、固定ベースにノズル進退機構を配置した固定ベース式の金型潤滑装置は、ノズル進退機構のストロークは揺動ベース式のものよりも長くなるが、一定の高さ位置でノズルが進退するので、ノズルと三次元運動するトランスファビームとの干渉を容易に避けることができ、複数組の金型を配列したトランスファ式の鍛造プレスに多く採用されている。特許文献１、２に記載されたものは、複数組の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズルを、ボールねじ機構を採用した共通のノズル進退機構で一斉に進退させるようにしている。特許文献１に記載されたものは、上下の金型の離間間隔に応じて、固定ベースを昇降可能としている。また、特許文献２に記載されたものは、各金型に対応させて複数個ずつのノズルを設けている。

このような固定ベース式の金型潤滑装置を採用したトランスファ式の鍛造プレスでは、上金型が上昇し、フィンガでワークを把持した一対のトランスファビームが上昇したタイミングで、各ノズルを上下の金型間に前進させ、上昇したトランスファビームが移送方向に動き、上下の金型間からフィンガで把持されたワークが移動したタイミングで、各ノズルから対応する上下の金型に向けて、潤滑剤を噴射している。通常、各ノズルは、三次元運動するトランスファビームの運動領域から外れた、上昇位置のトランスファビームの上側に進退させるようにしている。

特開２００３−４８０３４号公報 特許第３７４９１０５号公報 実開平７−９５３８号公報 特開２００５−１４０４９号公報

特許文献１、２に記載されたトランスファ式の鍛造プレスに採用された固定ベース式の金型潤滑装置は、複数組の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズルを、共通のノズル進退機構で一斉に進退させるようにしているので、例えば、図７に示すように、ある組の金型５１で鍛造され、フィンガ５５で把持されて離型されたワークＷが、上昇したトランスファビーム５４の上側に前進するノズル４と干渉するように突出する場合のように、一部の上下の金型の間に潤滑剤を噴射するノズルと干渉するワークが存在する場合は、全部のノズルを進退させることができない問題がある。

そこで、本発明の課題は、一部の上下の金型の間に潤滑剤を噴射するノズルと干渉するワークが存在しても、他の組の金型に潤滑剤を噴射することができる固定ベース式の金型潤滑装置と鍛造プレスを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、左右方向に複数組の上下の金型を配列し、これらの配列された金型の前後に、ワークをフィンガで把持する前後方向、把持したワークを離型する上下方向、および、離型したワークを移送する左右方向に三次元運動する一対のトランスファビームを設けた鍛造プレスの前後方向の外側で、前後方向の移動を固定された固定ベースに、前記複数組の上下の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する複数の各ノズルを、前後方向から上下の各金型の間に進退させるノズル進退機構を配置した鍛造プレスの金型潤滑装置において、前記ノズル進退機構を、前記複数組の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズルを個別に進退させるものとした構成を採用した。

すなわち、ノズル進退機構を、複数組の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズルを個別に進退させるものとすることにより、一部の上下の金型の間に潤滑剤を噴射するノズルと干渉するワークが存在しても、他の組の金型に潤滑剤を噴射するノズルを進退させることができるようにした。また、この金型潤滑装置は、一部の上下の金型の間にノズルと干渉するワークが存在するときに、干渉するワークが上下の金型の間から移動した後に、この金型に潤滑剤を噴射するノズルだけタイミングを遅らせて進退させることもできる。

前記各ノズルを個別に進退させるノズル進退機構を、ボールねじのねじ軸をサーボモータで回転駆動し、前記ねじ軸に螺合して直線駆動されるナット部材に、前記ノズルを取り付けたロッド部材をねじ軸と平行に取り付けたものとすることにより、ノズルの停止位置の精度をより向上させることができる。また、金型の潤滑を必要とする潤滑表面が前後方向に長く、ノズルを上下の金型間で前進または後退させながら潤滑剤を噴射する場合は、例えば、一部の金型の潤滑表面の左右方向での幅が前後方向で変化するときに、この潤滑表面の幅が変化する一部の金型に対応するノズルの上下の金型間での前進または後退速度を変化させるようにサーボモータで制御することもできる。

前記ねじ軸と平行に、前記直線駆動されるナット部材を回り止めして、摺動自在に案内するガイド軸を設けることにより、ノズルを設けたロッド部材をスムーズに進退させることができる。

前記ねじ軸、前記ロッド部材および前記ガイド軸を、同一垂直断面内に配置することにより、個別のノズル進退機構をコンパクトに固定ベースに配置することができる。

また、本発明は、左右方向に複数組の上下の金型を配列し、これらの配列された金型の前後に、ワークをフィンガで把持する前後方向、把持したワークを離型する上下方向、および、離型したワークを移送する左右方向に三次元運動する一対のトランスファビームを設けた鍛造プレスにおいて、前記トランスファビームで前記配列された複数組の各金型に移送されるワークを、１個または複数個抜きとし、請求項１乃至４のいずれかに記載の金型潤滑装置を用いて、前記１個または複数個抜きでワークが存在しない金型に潤滑剤を噴射する構成を採用した。

すなわち、トランスファビームで配列された複数組の各金型に移送されるワークを、１個または複数個抜きとすることにより、ある組の上下の金型の間にノズルと干渉するワークが存在しても、この組の金型では次の鍛造が行なわれないようにして潤滑剤の噴射を不要とし、現時点ではワークが存在せず、次の鍛造が行なわれる金型に、上述した金型潤滑装置を用いて、必要な潤滑剤を噴射できるようにした。

本発明に係る鍛造プレスの金型潤滑装置は、ノズル進退機構を、複数組の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズルを個別に進退させるものとしたので、一部の上下の金型の間に潤滑剤を噴射するノズルと干渉するワークが存在しても、他の組の金型に潤滑剤を噴射するノズルを進退させることができる。

本発明に係る鍛造プレスは、トランスファビームで配列された複数組の各金型に移送されるワークを、１個または複数個抜きとすることにより、ある組の上下の金型の間にノズルと干渉するワークが存在しても、この組の金型では次の鍛造が行なわれないようにして、潤滑剤の噴射を不要としたので、次の鍛造が行なわれる金型に、上述した金型潤滑装置を用いて、必要な潤滑剤を噴射することができる。

鍛造プレスの金型潤滑装置の実施形態を示す切欠き側面図 図１の切欠き平面図 図２のIII−III線に沿った断面図 （ａ）は図１の金型潤滑装置で金型を潤滑する第１の実施例を説明する切欠き正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図 （ａ）は図１の金型潤滑装置で金型を潤滑する第１の実施例を説明する切欠き正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図 図１の金型潤滑装置で金型を潤滑する第２の実施例を説明する平面図 離型されたワークと前進するノズルが干渉する例を示す断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この鍛造プレスの金型潤滑装置は、図１および図２に示すように、左右方向に３組の上下の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃを配列し、これらの配列された金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃの前後に、ワークを左右方向に移送する一対のトランスファビーム５４を設けた鍛造プレス５０の後面側に、固定ベースとしての台車１を固定し、この台車１に、上下の各金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃにそれぞれ潤滑剤を噴射するノズル４ａ、４ｂ、４ｃを先端に有するノズルヘッド５を取り付けた各ロッド部材６を、個別に上下の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃの間に進退させるノズル進退機構７を配置したものである。上下の各金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、それぞれ上ダイホルダ５２と下ダイホルダ５３とに、対向させて取り付けられている。また、レール２上を走行する台車１は、ストッパ３で前後方向を固定されている。

前記一対のトランスファビーム５４は、ワークをフィンガ５５で把持する前後方向、把持したワークを離型する上下方向、および、離型したワークを移送する左右方向に三次元運動をする。各ノズル４ａ、４ｂ、４ｃは、上金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃが上昇し、フィンガ５５でワークを把持した一対のトランスファビーム５４が上昇するタイミングで、図１に一点鎖線で示すように、それぞれトランスファビーム５４の上側から上下の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃ間に前進し、上昇したトランスファビーム５４が移送方向に動き、上下の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃ間からフィンガ５５で把持されたワークが移動したタイミングで、対応する上下の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃに潤滑剤を噴射する。潤滑剤を噴射した各ノズル４ａ、４ｂ、４ｃは、トランスファビーム５４がワークを移送する間に、元の位置に後退する。

前記ノズル進退機構７は、台車１に前後方向に向けて取り付けられたボールねじのねじ軸８をサーボモータ９で回転駆動し、ねじ軸８に螺合されたナット部材１０に、各ノズル４ａ、４ｂ、４ｃのノズルヘッダ５を先端に取り付けたロッド部材６を、ねじ軸８と平行に上側で取り付けたものであり、直線駆動されるナット部材１０は、ねじ軸８と平行に下側で台車１に取り付けられたガイド軸１１に摺動自在に案内されるようになっている。

図２および図３に示すように、前記各ノズル進退機構７のロッド部材６、ねじ軸８およびガイド軸１１は、台車１の前後方向と平行な同一垂直断面内に上下に配置され、縦長のナット部材１０は、下部に設けられたガイド孔１０ａでガイド軸１１に回り止めされて、摺動自在に案内される。したがって、各ノズル進退機構７を台車１にコンパクトに配置することができる。

また、上述した金型潤滑装置は、各金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃに潤滑剤を噴射するノズル４ａ、４ｂ、４ｃを個別に進退させることにより、各ノズル進退機構７で進退駆動される進退部の慣性重量が小さくなるので、小容量のサーボモータ９でノズル４ａ、４ｂ、４ｃの停止位置の精度を良好に確保することができる。

図４および図５は、上述した金型潤滑装置を用いて、前記鍛造プレス５０の各金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃを潤滑する第１の実施例を示す。この実施例では、左右方向に配列された各金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃに、ワークＷが左方から１個抜きにトランスファビーム５４で移送されるようになっており、右端の３番目の金型５１ｃで最終鍛造され、フィンガ５５で把持されて離型されたワークＷが、上昇したトランスファビーム５４の上側に、金型５１ｃに潤滑剤を噴射するノズル４ｃと干渉するように突出している。

図４（ａ）、（ｂ）は、１番目の金型５１ａと３番目の金型５１ｃでワークＷが鍛造された後の状態であり、次に鍛造を行う２番目の金型５１ｂに潤滑剤を噴射するノズル４ｂのみが前進している。金型５１ｂに潤滑剤を噴射したノズル４ｂは、１番目の金型５１ａで鍛造されたワークＷが２番目の金型５１ｂの間に移送されて来る前に後退する。

図５（ａ）、（ｂ）は、こののち２番目の金型５１ｂでワークＷが鍛造された後の状態であり、次に鍛造を行う１番目と３番目の金型５１ａ、５１ｃにそれぞれ潤滑剤を噴射するノズル４ａ、４ｃが前進している。潤滑剤を噴射した各ノズル４ａ、４ｃは、次のワークＷが移送されて来る前に後退する。このように、この実施例では、１番目と３番目の金型５１ａ、５１ｃに潤滑剤を噴射するノズル４ａ、４ｃと、２番目の金型５１ｂに潤滑剤を噴射するノズル４ｂが交互に進退し、ワークＷと干渉することなく、次に鍛造を行う各金型５１ａ、５１ｃまたは金型５１ｂに潤滑剤を噴射する。

第１の実施例では、配列された３組の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃにワークＷを１個抜きに移送し、１つおきでワークＷを鍛造する金型に潤滑剤を噴射するようにしたが、配列される金型の組数は、２組または４組以上としてもよく、これらの金型にワークを複数個抜きで移送してもよい。また、全ての金型にワークを抜かすことなく移送することもでき、この場合に、いずれかの組の金型で鍛造されて離型されたワークがノズルと干渉するときは、このワークと干渉するノズルの前進タイミングを遅らして、対応する金型に潤滑剤を噴射することもできる。

図６は、第２の実施例を示す。この実施例では、配列された３組の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃの潤滑表面としてのキャビティ５６が前後方向に長く延び、これらに対応する各ノズル４ａ、４ｂ、４ｃを上下の金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃの間で前進させながら潤滑剤を噴射するようになっている。３番目の金型５１ｃのキャビティ５６は、左右方向の幅が前後方向で変化しており、この金型５１ｃに対応するノズル４ｃは、前記サーボモータ９の制御によって、キャビティ５６の幅が狭い位置では速い速度で前進し、幅が広い位置ではこれよりも遅い速度で前進して潤滑剤を噴射する。他の金型５１ａ、５１ｂに対応するノズル４ａ、４ｂは、一定速度で前進しながら潤滑剤を噴射する。図示は省略するが、この実施例では、全ての金型５１ａ、５１ｂ、５１ｃにワークが抜かすことなく移送される。

上述した実施形態では、各ノズルを上昇したトランスファビームの上側から上下の金型の間に進退させるようにしたが、上昇したトランスファビームの下側にスペースがある場合は、ノズルをトランスファビームの下側から進退させることもできる。

１ 台車
２ レール
３ ストッパ
４ａ、４ｂ、４ｃ ノズル
５ ノズルヘッダ
６ ロッド部材
７ ノズル進退機構
８ ねじ軸
９ サーボモータ
１０ ナット部材
１０ａ ガイド孔
１１ ガイド軸
５０ 鍛造プレス
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 金型
５２、５３ ダイホルダ
５４ トランスファビーム
５５ フィンガ
５６ キャビティ

Claims (5)

1. 左右方向に複数組の上下の金型を配列し、これらの配列された金型の前後に、ワークをフィンガで把持する前後方向、把持したワークを離型する上下方向、および、離型したワークを移送する左右方向に三次元運動する一対のトランスファビームを設けた鍛造プレスの前後方向の外側で、前後方向の移動を固定された固定ベースに、前記複数組の上下の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する複数の各ノズルを、前後方向から上下の各金型の間に進退させるノズル進退機構を配置した鍛造プレスの金型潤滑装置において、前記ノズル進退機構を、前記複数組の各金型にそれぞれ潤滑剤を噴射する各ノズルを個別に進退させるものとしたことを特徴とする鍛造プレスの金型潤滑装置。
2. 前記各ノズルを個別に進退させるノズル進退機構を、ボールねじのねじ軸をサーボモータで回転駆動し、前記ねじ軸に螺合して直線駆動されるナット部材に、前記ノズルを取り付けたロッド部材をねじ軸と平行に取り付けたものとした請求項１に記載の鍛造プレスの金型潤滑装置。
3. 前記ねじ軸と平行に、前記直線駆動されるナット部材を回り止めして、摺動自在に案内するガイド軸を設けた請求項２に記載の鍛造プレスの金型潤滑装置。
4. 前記ねじ軸、前記ロッド部材および前記ガイド軸を、同一垂直断面内に配置した請求項３に記載の鍛造プレスの金型潤滑装置。
5. 左右方向に複数組の上下の金型を配列し、これらの配列された金型の前後に、ワークをフィンガで把持する前後方向、把持したワークを離型する上下方向、および、離型したワークを移送する左右方向に三次元運動する一対のトランスファビームを設けた鍛造プレスにおいて、前記トランスファビームで前記配列された複数組の各金型に移送されるワークを、１個または複数個抜きとし、請求項１乃至４のいずれかに記載の金型潤滑装置を用いて、前記１個または複数個抜きでワークが存在しない金型に潤滑剤を噴射するようにしたことを特徴とする鍛造プレス。

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