JP2016097421A - プレス機械の昇降式のガード装置およびそれを用いたプレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多段式のガードにおいて、確実に支持すると共にスムーズに昇降することのできるプレス機械の昇降式のガード装置およびそれを用いたプレス装置を提供する【解決手段】固定歯列部６と、吊り部材２ａと、その吊り部材を引き上げ／送り出す駆動装置２と、前記吊り部材に吊られ、前記フレームに沿って昇降自在にガイドされると共に、両側付近に移動歯列部３ａがそれぞれ設けられた下ガード３と、前記固定歯列部および移動歯列部に噛合する歯車４ａが、その下端の両側付近にそれぞれ枢支され、前記フレームと下ガードの間に配置された上ガード４とで構成され、前記駆動装置が吊り部材を引っ張ると、下ガードが上昇し、その移動歯列部の上昇に伴って上ガードの歯車が固定歯列部に噛合しながら上向きに転動し、上ガードが下ガードより少ない距離を上昇する、昇降式のガード装置１。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス機械に取り付けられる昇降式のガード装置およびそれを用いたプレス装置に関する。さらに詳しくは、２段以上のガードを昇降させるプレス機械の昇降式のガード装置およびそれを用いたプレス装置に関する。

例えば、一枚の安全ガードを昇降させるものとして、特許文献１のシステムがある。このものは、プレス機械に用いられるもので、１枚の安全ガードをチェーンで吊り、そのチェーンを開口部の高さ分、モータなどで巻き取る／送り出すことにより、安全ガードを昇降する、というものである。

その他、ガード板を上下に２分割したものとして、特許文献２の装置がある。このものは、エアシリンダのストロークをリンク機構により増幅させ、このリンク機構にそれぞれ連結された上ガード板を上に下ガード板を下に同時に駆動させるものである。

さらに、図７ａに示す、上下に配置した二枚のガードを重ねるようにして上昇させる装置が知られている。この装置１００の２枚のガード１０１、１０２は、フレーム１０３に対しそれぞれ昇降自在であり、下降時には上方のガード１０１と下方のガード１０２とで開口部を塞いでいる。上方のガード１０１はフレーム１０３と下方のガード１０２の間に配置されている。そして、上下のガード１０１、１０２は、その昇降の途中で重ねられ、一体となる。具体的には、上方のガード１０１の上端には、下方のガード１０２の昇降経路に交わるようにした引っ掛け部材１０４が突設されている。また、フレーム１０３には、引っ掛け部材１０４の下面に当接し、上方のガード１０１を下降しないように支持するストッパ１０５が設けられている。
この装置１００は、吊り部材１０６が引っ張られ、下方のガード１０２を上昇させると、その下方のガード１０２の上端面が前記上方のガード１０１の引っ掛け部材１０４の下面にぶつかる。そして、上下のガード１０１、１０２は一体となって上昇する。反対に、下降する場合には、上下のガード１０１、１０２は一体となって下降し、その途中で引っ掛け部材１０４の下面が前記ストッパ１０５にぶつかる。これにより、上方のガード１０１はそこで止まり、そこから先は下方のガード１０２だけが下降する。

実開平２−２２３００号公報 特開２０００−３４３２９８号公報

ダイハイトの大きなプレス機械では金型交換や型調整のためにガードを開いたときの開口寸法を大きくする必要があり、その開口部を塞ぐガードの上下寸法も大きくなる。このような場合一段式のガードでは、ガードを収納する上方のスペースが不足することがある（図７ｂの二点鎖線参照）。このような問題はガードを上下２段に分割することにより解消される。
特許文献２のガードは上下２段のガードであり、上ガードのみを収納する上方の収納スペースを小さくできるが、開口部の下にも下ガードの収納スペースが必要になり、ガードを開けたときの作業性も低下する。
これに対し、図７ａの二段式のガードでは、上下のガードを重ねることができるから、
ダイハイトの大きなプレスでもガードを収納する上方スペースを小さくでき省スペースである。しかし、単独で上昇を開始した下ガードが上昇途中で上ガードと一体となるときに、ガードを上昇させるためのモータなどの駆動装置の負荷が急激に大きくなるから、上昇のスピードが減速してしまうなど、スムーズに昇降させにくい。
また駆動装置を用いずに手動（人力）でガードの昇降（開閉）を行うことを可能にするためには、重いガードを懸垂しその重量を打ち消すバランス装置が必要であるが、図７ａの二段式のガードにおいてガードの昇降ストローク全域に亘って安定してガードの重量を打ち消すためには、上ガードと下ガードそれぞれにバランス装置を設けなければならず、コストの増加を招く。

そこで、本発明では、多段式の昇降ガードにおいて、昇降途中での負荷の変動がなく、それによりスムーズに昇降することができ、さらに負荷を減少させうるプレス機械の昇降式のガード装置およびそれを用いたプレス装置を提供することを目的とする。

（１）、（２）本発明のプレス機械の昇降式のガード装置は、プレス機械に設けられ、その開口部を開閉する昇降式のガード装置であって、プレス機械のフレームの両側にそれぞれ設けられた固定歯列部と、ガードを吊り下げる吊り部材と、その吊り部材を引き上げ／送り出す駆動装置または上下のガードを、それらのガードの重量を略バランスさせる力で引っ張るバランス装置と、前記吊り部材に吊られ、前記フレームに沿って昇降自在にガイドされると共に、左右両側付近に移動歯列部がそれぞれ設けられた下ガードと、前記固定歯列部および移動歯列部に噛合する歯車が、その下端の左右両側付近にそれぞれ枢支され、前記フレームと下ガードの間に配置された上ガードとで構成され、下ガードが上昇すると、その移動歯列部の上昇に伴って上ガードの歯車が固定歯列部に噛合しながら上向きに転動し、上ガードが下ガードより少ない距離を上昇する、ことを特徴とする。

（３）このようなプレス機械の昇降式のガード装置においては、前記上ガードの側面にガイド部が設けられており、そのガイド部の昇降方向の移動を案内する案内部がプレス機械のフレーム側に設けられているものが好ましい。

（４）、（５）さらに、前記吊り部材が２本であり、下ガードの両端にそれぞれ連結されており、それらの吊り部材が駆動装置により同期して引っ張り／送り出されているか、またはそれらの吊り部材がそれぞれバランス装置により懸垂されているものが好ましい。

（６）本発明の昇降式のガード装置を用いたプレス装置は、上述の昇降式のガード装置と、その昇降式のガード装置が開口部に設けられるプレス機械とからなることを特徴とする。

（１）、（２）、（６）本発明のプレス機械の昇降式のガード装置およびそれを用いたプレス装置は、ガードが上ガードと下ガードを備えており、それらが上昇端で重なるので、ガードの収納スペースが少なくて済む。
そして、上下のガードは歯車、固定歯列部および移動歯列部からなる倍速機構を介して係合されるとともに、駆動装置またはバランス装置を介してフレームに支持されている。すなわち、下ガードが昇降する間に上ガードはその半分だけ昇降する。このため、吊り部材に加わる荷重、すなわち駆動装置またはバランス装置に加わる負荷を減少することができる。
そして、多段構成にもかかわらず、昇降途中でガードを懸垂する吊り部材の負荷が変化しないので昇降がスムーズであり、バランス装置を設ける場合は吊り部材に対してのみ設ければよい。
さらに、歯車、固定歯列部および移動歯列部は上下のガードの両側にそれぞれ設けられているから、昇降が安定する。
この装置では、下ガードおよび上ガードは同時に昇降する。

（３）このようなプレス機械の昇降式のガード装置において、前記上ガードの側面にガイド部が設けられており、そのガイド部の昇降方向の移動を案内する案内部がプレス機械のフレーム側に設けられている場合は、昇降がさらに安定する。

（４）、（５）そして、前記吊り部材が２本であり、下ガードの両端にそれぞれ連結されており、それらの吊り部材が駆動装置により同期して引っ張り／送り出されている場合またはそれぞれバランス装置により懸垂されている場合は、下ガードをその両側から支持しているので、昇降が一層安定する。

図１は本発明のプレス機械の昇降式のガード装置の一実施形態を模式的に示す概略側面図である。 図２は図１の昇降式のガード装置を用いたプレス装置の一実施形態を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図４は本発明のプレス機械の昇降式のガード装置の第２の態様の一実施形態を示す模式図である。 図５は本発明のプレス機械の昇降式のガード装置の第２の態様の他の実施形態を示す模式図である。 図６は本発明の他の実施形態を示す模式図である。 図７は従来技術における二枚のガードを模式的に示す概略側面図である。

（第１実施形態）
図２は、本発明の昇降式のガード装置を用いたプレス装置１０を示している。そのプレス装置１０は、プレス機械８と、その開口部１４（図１参照）を閉じる昇降式のガード装置１とからなる。

そのプレス機械８は、ベッド１５、コラム１６およびクラウン１７を有するフレーム１３と、ボルスタ１１と、スライド１２とからなる従来公知のものである。そのフレーム１３に本発明のガード１が取り付けられ、その開口部１４を開閉する。これにより、プレス機械８の内部への開口部１４を通したアクセスを許容／禁止する。本実施形態において、前記開口部１４は、左右のコラム１６の間に形成されており、プレス機械８の内部へアクセスするためのスペースである。
また、図２では、ガード１が閉じた状態にあり、その奥にプレス機械８のスライド１２が配置されている。そして、図中の符号１８、１９はそれぞれコンロッドおよびクランク軸を示している。

前記フレーム１３には、下ガード３および上ガード４の側面をそれぞれ上下方向に移動するようにガイドするガイド部５が設けられている。そのガイド部５は板状の部材を折り曲げて形成したものであり、プレス機械の左右のフレーム１３、１３にそれぞれ取り付けられている。
図３に示すように、そのガイド部５は、断面がＬ字状であり、その長辺の内面に板厚方向に陥没した２つの凹溝５ａ、５ａが並んで形成されている。それらの凹溝５ａ、５ａに下ガード３および上ガード４から突出している後述のローラ（案内部）３ｂ、４ｂが通される。フレーム側の凹溝５ａに下ガード３のローラ３ｂが通され、他方の凹溝５ａに上ガ
ード４のローラ４ｂが通される。

前記ガイド部５の断面Ｌ字状の板材の短辺側の面には、固定歯列部として固定側チェーン６が配置されている。図１に示すように、その固定側チェーン６の歯（ローラ）の列は、上下のガードの昇降方向（上下方向）に延びている。

図１に示すように、前記昇降式のガード装置１は、例えば駆動装置２と、その駆動装置２に引っ張り／送り出される吊り部材２ａにより昇降する下ガード３と、その下ガード３と共に、かつ下ガード３より遅い速度で昇降する上ガード４とを備えている。その下ガード３および上ガード４は、左右のフレーム１３、１３に設けられたガイド部５、５（図２参照）により昇降方向に移動するようガイドされている。

さらに具体的には、図１に示すように、前記昇降式のガード装置１は、フレーム１３に取り付けられた、例えば電動チェーンブロックを駆動装置２として備えている。そして、電動チェーンブロックを駆動することにより、そこから繰り出されるチェーン２ａ（以下、吊りチェーンという）を引き上げ／送り出す。

前記吊りチェーン２ａは、下ガード３の上端に連結されている。前記吊りチェーン２ａが２本の場合はそれぞれ下ガード３の上端の左右の端部に連結されており、前述したように駆動装置２により同期して引き上げ／送り出される。
なお、この先、右側の構成を詳述する。そして、反対（左方）の側は右方の側とほぼ同じであるから、その説明は基本的に省略し、必要に応じて行うようにする。

図１に示すように、前記下ガード３は、合成樹脂製または金属製の板状の部材である。そして、その下ガード３には３つの透明板が嵌め込まれた窓２０が設けられている。その下ガード３の後面（図の右側）には、移動歯列部として移動側チェーン３ａが設けられている。そして、そのチェーン３ａの歯（ローラ）の列は、昇降方向（図の上下方向）に延びている。

図３に示すように、下ガード３の側面には、案内部としてローラ３ｂが外向きに突出している。そのローラ３ｂは円筒状であり、ローラ軸３ｃの周りに回転する。そのローラ３ｂの直径は、凹溝５ａ内を転動するようにその両側面間の距離よりいくらか小さくされている。ローラ３ｂに代えてスライド部材を採用することもできる。

図１に戻って、前記上ガード４は、板状の部材であり、全体的に前記下ガード３とほぼ同じ形状である。その上ガード４の下端付近（下方）の側面には、歯車としてのスプロケット４ａが枢支されている。つまり、このスプロケット４ａが枢支された上ガード４は、フレーム１３と下ガード３の間に配置されている。そのスプロケット４ａは前面側で移動側チェーン３ａと噛合っているのに加えて、背面側では固定側チェーン６にも噛合っている。スプロケット４ａは移動側チェーン３ａと固定側チェーン６に挟まれており、そのため上ガード４の重量は固定側チェーン６および吊りチェーン２ａのそれぞれによって半分ずつ支持されている。すなわち、前記上ガード４は、固定側チェーン６を介してフレーム１３によって、重量の半分が支持されている。

上下ガードの重量とバランスする、あるいは、平衡する吊りチェーン２ａの吊り上げ荷重をＷｙとし、下ガードの重量をＷａとし、上ガードの重量をＷｂとすると、Ｗｙ＝Ｗａ＋Ｗｂ／２の関係が、上下ガードの昇降ストローク全域に亘って成り立つ。

この実施形態では、スプロケット４ａのピッチ円半径は、上ガード４の板厚を超えて、その前後面より突出する位置にある。このため、スプロケット４ａが移動側チェーン３ａ
に噛合い、かつ、下ガード３と上ガード４とがぶつかることなく、それらを重ねることができる。

図３に示すように、前記上ガード４の側面には、下ガード３と同様なローラ４ｂが案内部として設けられている。そのローラ４ｂはローラ軸４ｃ周りに回転自在である。案内部としてはローラ４ｂ以外にスライド部材を採用することができる。

次に、閉じた状態の昇降式のガード装置１を開ける様子を説明する。図１に示すように、前記電動チェーンブロック２を駆動させると、吊りチェーン２ａは引き上げられ、下ガード３が上昇する。
その下ガード３の上昇によって前側が下ガード３の移動側チェーン３ａと噛合うスプロケット４ａがローラ軸４ｃの周りを回転する。そのスプロケット４ａは、後側がフレーム１３に設けられた固定側チェーン６に噛合している。このため、スプロケット４ａは固定側チェーン６と噛合って転動しながら上昇する。スプロケット４ａと共に上ガード４も上昇する。フレーム１３に対するスプロケット４ａ、すなわち上ガード４の上昇速度はスプロケット４ａに対する下ガード３の上昇速度と等しい。したがって、上ガード４の上昇速度は下ガード３の上昇速度の１／２となる。本実施形態では、上ガード４が距離Ｂ上昇する間に、下ガード３が距離２Ｂ（Ａ）上昇する。すなわち、距離Ａ＝２Ｂである。
一方、ガード１を閉じる際には、前述したのと反対に電動チェーンブロック２から吊りチェーン２ａを送り出す。そうすると上下のガード４、３がその自重で一緒に、ただし下ガード３が上ガード４の２倍の速度で降下し、上ガード４と下ガード３とで開口部１４を塞ぐ。

また、図４及び図５に示すように、電動チェーンブロック等の駆動装置２を用いず、手動でガードを昇降させる場合は、駆動装置に代え、前記上下ガードの重量と平衡する吊りチェーン２ａの吊り上げ荷重Ｗｙと略等しい力で吊りチェーン２ａを引っ張るバランス装置２１をフレームに取付ければよい。上下ガードの重量とバランス装置２１によるチェーン２ａの引き上げ力が上下ガードの昇降ストローク全域に亘って平衡するので、手動で容易にガードの昇降を行える。バランス装置２１には吊りチェーン２ａの引き上げをスプリング力によって行うスプリングバランサ２１ａ（図４）を用いることができる。このとき、スプリングバランサによる引き上げ力は、図７ａのような二段式のガードにおける上下ガードを同時に引き上げる時の力よりも軽減されるので、スプリングバランサの容量を小さくすることができる。またカウンタウェイト２１ｂ（図５）を用いたバランス装置とすることもできる。この場合吊りチェーン２ａをローラチェーンで構成し、その一端を下ガード３の上端に取付け、他端に前記吊り上げ荷重Ｗｙと等しい重量のカウンタウェイト２１ｂを取付ける。そしてこの吊りチェーン２ａをフレームに回転自在に取付けたスプロケット２１ｃに噛合せて、ガードとカウンタウェイトを吊り下げればよい。このとき、カウンタウェイトの重量は、図７ａのような二段式のガードの場合に比べて軽減でき、その形状を小さくできるから、プレス機械にとって嵩張らずに、コンパクトなバランス装置を実現できる。

（第２実施形態）
前述の実施形態では、上下のガード４、３を重ねるようにして開口部を開けているが、図６に示すガード９のようにさらに別個のガードを増やし、３枚以上のガードを重ねるようにして開口部を開けるようにしてもよい。
この実施形態の昇降式のガード装置９では、上ガード４のさらに上方をガードすべく、その内側に重ねられる３番目の追加ガード７を備えている。その追加ガード７の下端付近には第２スプロケット７ａが枢支されており、第２固定側チェーン６に噛合している。また、上ガード４の追加ガード７側の面には、第２移動側チェーン７ｂが設けられており、追加ガード７のスプロケット７ａが噛合している。この実施形態では、３枚のガード４、
３、７が一緒に昇降する。なお、ガードの枚数が４枚以上であってもよい。図中の符号７ｃは案内部である。

この実施形態においては、各ガードの合成重量と平衡する吊りチェーン２ａの吊り上げ荷重をＷｙとし、下ガードの重量をＷａとし、上ガードの重量をＷｂとし、追加のガード７の重量をＷｃとすると、Ｗｙ＝Ｗａ＋（Ｗｂ＋Ｗｃ／２）／２の関係が成り立つ。

（他の実施形態）
前述の第１、２実施形態では前記ガード１、９は、上下方向に開閉するものであるが、それを横方向に開閉させてもよい。その場合、多段式であるにもかかわらず、開閉の速度が一定でスムーズであるという効果が得られる。
さらに、前述の実施形態ではスプロケットの回動軸をガードの側面に立設しているが、幅広の面に立設してもよい。その場合、スプロケットをガードの幅広の面に平行に回動させることができ、上下のガード４、３の間にスプロロケット４を配置するのが容易である。
さらに、歯数の異なるスプロケットを同軸に並列に配置し、一方のスプロケットを固定歯列部に噛合させ、他方のスプロケットを移動歯列部に噛合させることにより、上下のガード４、３のそれぞれの移動距離および移動速度を１：２とは異なるようにしてもよい。

前記吊りチェーン２ａをワイヤ、ロープ、ベルトなど他の吊り下げ部材にしてもよい。
さらに、吊りチェーン２ａなどの吊り部材をガードの中央付近に設けて、１本の吊り部材で前記ガードを昇降させるようにしてもよい。

さらに、前記ローラ３ｂに代えて、凹溝５ａ内で摺動するスライド部材の摩擦を小さくする場合には、例えば、案内部をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂で成形するのが好ましい。特に、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）のような耐磨耗性の高い材料が好ましい。その際には、凹溝５ａの摺動面にも同じ合成樹脂の摺動部材を設けてもよい。
さらに、前記実施形態では、ガイド部が凹形状（凹溝）で、案内部が凸形状（ローラ）であったが、逆に前記ガイド部を凸形状にし、案内部を凹形状としてもよい。

前記上下のガード４、３は、透明あるいは不透明な材質で成形してもよい。さらに、上下のガードで異なる材質にしてもよい、例えば上側を不透明、下側を透明・半透明にするなどである。

前記固定側チェーン６およびスプロケット４ａとして、ラック・ピニオンの機構などを用いてもよい。

１ 昇降式のガード装置（ガード）
２ 駆動装置（電動チェーンブロック）
２ａ 吊りチェーン（吊り部材）
３ 下ガード
３ａ 移動側チェーン（移動歯列部）
３ｂ ローラ（案内部）
３ｃ ローラ軸
４ 上ガード
４ａ スプロケット（歯車）
４ｂ ローラ（案内部）
４ｃ ローラ軸
５ ガイド
５ａ 凹部
６ 固定側チェーン（固定歯列部）
７ 追加ガード
７ａ スプロケット
７ｂ 移動側チェーン（移動歯列部）
７ｃ ローラ（案内部）
８ プレス機械
９ ガード
１０ 昇降式のガード装置を用いたプレス装置（ガード付きプレス装置）
１１ ボルスタ
１２ スライド
１３ フレーム
１４（Ａ） 開口部
１５ ベッド
１６ コラム
１７ クラウン
１８ コンロッド
１９ クランク軸
２０ 窓
２１ バランス装置
２１ａ スプリングバランサ
２１ｂ カウンタウェイト
２１ｃ スプロケット

Claims (6)

1. プレス機械に設けられ、その開口部を開閉する昇降式のガード装置であって、
   プレス機械のフレームの両側にそれぞれ設けられた固定歯列部と、
   ガードを吊り下げる吊り部材と、
   その吊り部材を引き上げ／送り出す駆動装置と、
   前記吊り部材に吊られ、前記フレームに沿って昇降自在にガイドされると共に、左右両側付近に移動歯列部がそれぞれ設けられた下ガードと、
   前記固定歯列部および移動歯列部に噛合する歯車が、その下方の左右両側付近にそれぞれ枢支され、前記フレームと下ガードの間に配置された上ガードとで構成され、
   前記駆動装置が吊り部材を引っ張ると、下ガードが上昇し、その移動歯列部の上昇に伴って上ガードの歯車が固定歯列部に噛合しながら上向きに転動し、上ガードは下ガードより少ない距離を上昇する、昇降式のガード装置。
2. プレス機械に設けられ、その開口部を開閉する昇降式のガード装置であって、
   プレス機械のフレームの両側にそれぞれ設けられた固定歯列部と、
   ガードを吊り下げる吊り部材と、
   その吊り部材に吊られ、前記フレームに沿って昇降自在にガイドされると共に、左右両側付近に移動歯列部がそれぞれ設けられた下ガードと、
   前記固定歯列部および移動歯列部に噛合する歯車が、その下方の左右両側付近にそれぞれ枢支され、前記フレームと下ガードの間に配置された上ガードと、
   前記上下のガードを、それらのガードの重量を略バランスさせる力で引っ張るバランス装置とで構成され、
   下ガードが上昇すると、その移動歯列部の上昇に伴って上ガードの歯車が固定歯列部に噛合しながら上向きに転動し、上ガードは下ガードより少ない距離を上昇する、昇降式のガード装置。
3. 前記上ガードの側面にガイド部が設けられており、
   そのガイド部の昇降方向の移動を案内する案内部がプレス機械のフレーム側に設けられている、請求項１または２記載の昇降式のガード装置。
4. 前記吊り部材が２本であり、下ガードの両端にそれぞれ連結されており、
   それらの吊り部材が駆動装置により同期して引っ張り／送り出される、請求項１記載の昇降式のガード装置。
5. 前記吊り部材が２本であり、下ガードの両端にそれぞれ連結されており、
   それらの吊り部材がそれぞれバランス装置により懸垂される、請求項２記載の昇降式のガード装置。
6. 請求項１乃至６のいずれかに記載の昇降式のガード装置と、
   その昇降式のガード装置が開口部に設けられるプレス機械とからなる、昇降式のガード装置を用いたプレス装置。

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