JP2016198819A - プレス機械 - Google Patents

Abstract

【課題】特に長尺ワークに対応する大型機の据付にピットを不要化したプレス機械を提供する。【解決手段】ラム長手方向の両端部をそれぞれ上下動可能に支持するサイドフレーム３０，３３においてラム１１に加圧力を加え、かつラム長手方向の中央部の複数個所をそれぞれ上下動可能に支持するセンターフレーム３１，３２においてラム１１に加圧力を加える。この場合、それら４枚のフレームにおいてラム１１に加圧力を付与することで、ベッド１３にクラウニング現象が発生するのを防ぐ。したがって、ベッド１３の剛性強化のために背丈寸法を大きくかつ高くする必要がなくなり、据付場所の床面ＦＬに従来のようなピットが無用となる。【選択図】図１

Description

本発明は、プレスブレーキやパネルベンダーなどのプレス機械に係り、さらに詳しくは、機械据付に備えて工場内床に設けるプレス機械のピットに関するものである。

特に大型のプレス機械を場内に新たに据え付けるに際し、その据付作業に備えて予め場内の所定位置の床にピット（穴）が設けられる場合が多々ある。そうしたピットは以下の理由で設けられる。

ワーク（被加工物）を折り曲げ加工などする上下一対の金型にあって、上型は天地方向に所定ストローク間を上下動するラムに保持され、下型はベッド上にボルスタを介して保持される。ワークの長さは例えば６メートル（ｍ）以上にも及ぶ長尺物の加工が多々ある。そのような長尺ワークの加工に対応してプレス機械の機体も大型化し、金型を保持するラムやベッドの横幅も６ｍ以上の大型機が用意される。かかる横幅の大きいラム全長に数トン、数１０トン、数１００トンといった大荷重の曲げ加圧力が付与される。その場合、ラム長手方向の両端を上下動可能にサイドフレームで支持し、駆動源からの動力を駆動機構によってラムを上下動させて加圧力を付与する。長尺ワークに対応してラムの横幅が長大化すると、その両端のみで加圧力を加えるとベッドに反りが生じ、いわゆるクラウニング現象が発生する。それにより、ワーク全長にわたって所要の曲げ精度が得られず、製品不良をまねく不具合がある。

かかる不具合を解消するために、ラムとベッドに対して剛性を強化する手段がとられる。すなわち、最大の曲げモーメントに対する応力を高めるべく肉厚を大きく設計する場合、加圧力が作用する方向の上下方向にラムやベッドの背丈寸法を延ばして剛性を高めるなど、補強策が図られる。ラムの背丈寸法を大きくかつ高くするにしても工場建屋の天井高さなどの都合で限界がある。勢い、ベッドの背丈寸法を大きくかつ高くすることが考えられるが、床上に立つ作業者の身長との兼ね合いからそれにも限界がある。そのため、ベッドの背丈寸法を大きくした分だけ予め据付場所の床にコンクリート工事してピットを設け、ベッドの下裾部をそのピットに収め込むことで、作業者の平均的な身長とのバランスを図る。これがピットを設ける大きな理由の一つである。

図３は、ピット３上に据え付けられたプレス機械の一例を示す。ラム１はモータ駆動力を受けて図の上下方向である天地方向に上下動し、上型に加圧力を付与してワーク（図示略）を曲げ加工などする。長大なワークに対応してラム１とベッド２のそれぞれ横幅寸法Ｌも長大化する。ラム１の背丈寸法Ｈ１を高くすることは天井高さとの兼ね合いがあって限界があることは前述のとおりである。一方、ベッド２の背丈寸法Ｈ２を高くして剛性強化を図る。その場合、ベッドの背丈寸法Ｈ２を大きくかつ高くし、剛性補強した部分である下裾部２ａを予め場内床面ＦＬから適宜掘り下げてコンクリート工事して設けたピット３に収納する。

しかしながら、ラムやベッドの剛性補強という理由で場内床にピットを設けることは、コンクリート工事費が高額でそれが製造コストに反映してしまう。さらに、ピット３上に据え付けたプレス機械を別場所に移設するなどの事情が生じた際、ピット３を埋め戻すとか、あるいは蓋をして塞ぐなどの手間を要する。そのような事情から、長尺ワークに対応する大型プレス機械の据付用ピットの不要化は大きな課題の１つである。

かかるピットレス化にむけて提案されたものに、機体フレームとベッドを溶接などして一体化して剛構造化を図り、さらにその剛構造筐体にラムをタイロッドで結合して全体を一体化した技術が開示されている（特許文献１）。

参考文献１

特開２００２−２２４８９８号公報

図３に例示したピット３を設けず不要化するという点において、上記特許文献１に開示されたピットレス化構造は有効である。ところが、その特許文献１ではフレームを一体化した剛構造としたがために機体の筐体が巨大化し、大重量化することで運搬、加工、組立に至る一連の作業や工程上で不便がある。加えて、溶接による剛構造一体化に代えて、鋳物製のフレーム筐体化も可能であることが開示されている。周知のように、鋳物製フレームを製造するにあたって先ず木型を要し、量産が望める場合を除いて、スポット的な木型製作費は高額について採算がとれにくい。

以上の課題を解消するために、本発明の目的は、特に長尺ワークに対応する大型機の据付にピットを不要化したプレス機械を提供する。

上記目的を達成するために、本発明に係る代表的なプレス機械は、駆動源の動力が伝達されて上下動するラムの端部に保持された上型と、ベッド上に保持された下型とによって被加工物を加工するものであって、前記ラムの長手方向両端部をそれぞれ上下動可能に支持するサイドフレームと、 前記ラムの長手方向中央部の複数個所をそれぞれ上下動可能に支持する複数のセンターフレームと、 前記サイドフレームおよび前記センターフレームのそれぞれに装着され、前記駆動源の動力を上下動に変換して伝達して前記ラムに加圧力を付与する複数の駆動機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明の代表的な請求項１記載のプレス機械によれば以下の効果が得られる。被加工物を曲げ加工するにあたり、被加工物に対して両側のサイドフレームにおいてラムに加圧力を加えると、ベッドに反りが生じる。それを防ぐために、ラムの中央部にも複数のセンターフレームを設けて加圧力を付与するように構成することで、ベッドの反り（クラウニング現象）が解消される。

本発明の好適な実施形態であるプレス機械の正面図 同プレス機械の側面図 従来のピットを設けたプレス機械を示す正面図

１０・・・プレス機械
１１・・・ラム
１２・・・上型
１３・・・ベッド
１４・・・ボルスタ
１５・・・下型
１６・・・床固定用ベース
２０・・・駆動機構
２１・・・ＡＣサーボモータ（駆動源）
２３・・・ラムリンク（駆動機構）
２４・・・ラム搖動軸
２５・・・ラム連結軸
３０，３３・・・サイドフレーム
３１，３２・・・センターフレーム
Ｗ・・・ワーク

以下、本発明によるプレス機械の好適な実施形態について図１および図２に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明は好適な一実施形態であるが、本発明の思想を満足する範囲内であればかかる一実施形態に限定されることなく他の実施形態も可能である。

図１の正面図と側面図の図２に示すように、本実施形態のプレス機械１０は、駆動源としての例えばＡＣサーボモータの回転動力を駆動機構２０に伝達し、この駆動機構２０を構成するラムリンク２３によって天地方向に上下動するラム１１が備わっている。ラム１１の上下方向でいう下端部には金型の上型１２が保持されている。一方、ラム１１の下方にはベッド１３を有し、このベッド１３の上面にはボルスタ１４を介して下型１５が保持されている。

また、機体の筐体を構成するフレームを有し、このフレームは機体正面に向かって左右両側のサイドフレーム３０，３３と、中央部の均等位置に振り分けた２つのセンターフレーム３１，３２と、の計４枚で構成されている。これら４枚のサイドフレーム３０，３３とセンターフレーム３１，３２にはそれぞれ駆動源のＡＣサーボモータが装着され、回転動力をラムリンク２３に伝達し、連結軸２５を介して連結されたラムリンク２３の搖動でラム１１を上下動させるようになっている。

そこで、上記サイドフレーム３０，３３とセンターフレーム３１，３２に装着された駆動源のＡＣサーボモータの容量は、センターフレーム３１，３２に装着された方がサイドフレーム３０，３３に装着された方よりも大きく設定されている。それにより、センターフレーム３１，３２に搖動軸２４を介して連結されたラムリンク２３で付与されるラム１１への加圧力は、サイドフレーム３０，３３に搖動軸２４を介して連結されたラムリンク２３で付与される加圧力よりも大きくなるように設定されている。

以上の構成により、本実施形態のプレス機械１０は作動中つぎのように作用する。図２に示すように、セットされたワークＷが長手方向へ例えば６メートル以上の長尺の場合を仮定する。こうした長尺ワークを曲げ加工などする場合、図１に示すように、仮に両側のサイドフレーム３０，３３のみにおいて駆動源からの動力をラムリンク２３で加圧力を付与すると、図中仮想線１３で示すように、ベッド１３が反って湾曲するクラウニング現象が発生する。このクラウニング現象を防ぐために、センターフレーム３１，３２においてそれぞれラムリンク２３を介してラム１１に加圧力を付与することで補助する。

このように、両側のサイドフレーム３０，３３と中央部のセンターフレーム３１，３２において、それぞれ駆動源からの動力をラムリンク２３からラム１１に加圧力を付与する。それによって図１中の仮想線１３で示すベッド１３の反りが解消され、長尺ワークをその全長にわたって所要の寸法精度で曲げ加工などすることができる。

ここまでの説明で明らかなように、ベッド１３の反りを防止するべく図３で示した下裾部２ａだけベッド背丈寸法を大きくして剛性強化する必要がなくなる。すなわち、図３中のピット４を据付場所に設ける必要がなく、場内床面ＦＬをフラットのままで据え付けが可能となる。

なお、本発明の思想や主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例、そしてそれらの組み合わせも可能である。本実施形態においては、センターフレーム３１，３２においてラムリンク２３でラム１１に付与する加圧力は、サイドフレーム３０，３３においてラムリンク２３でラム１１に付与する加圧力よりも大きくなるように設定されている。それに関し、サイドフレームとセンターフレームの４枚において均等に加圧力をラム１１に付与することも勿論可能である。また、フレーム数はサイドとセンターの４枚に限定されるものではない。

上記目的を達成するために、本発明に係る代表的なプレス機械は、駆動源の動力が伝達されて上下動するラムの端部に保持された上型と、ベッド上に保持された下型とによって被加工物を加工するものであって、前記ラムの長手方向両端部をそれぞれ上下動可能に支持するサイドフレームと、 前記ラムの長手方向中央部の複数個所をそれぞれ上下動可能に支持する複数のセンターフレームと、前記サイドフレームおよび前記センターフレームのそれぞれに装着され、前記駆動源の動力を上下動に変換して伝達して前記ラムに加圧力を倍加して付与するラムリンクを含む複数の駆動機構と、を備えたことを特徴とする。

図１の正面図と側面図の図２に示すように、本実施形態のプレス機械１０は、駆動源としての例えばＡＣサーボモータの回転動力を駆動機構２０に伝達し、この駆動機構２０を構成するラムリンク２３によって倍加した加圧力が付与されて天地方向に上下動するラム１１が備わっている。ラム１１の上下方向でいう下端部には金型の上型１２が保持されている。一方、ラム１１の下方にはベッド１３を有し、このベッド１３の上面にはボルスタ１４を介して下型１５が保持されている。

Claims (2)

1. 駆動源の動力が伝達されて上下動するラムの端部に保持された上型と、ベッド上に保持された下型とによって被加工物を加工するプレス機械において、
   前記ラムの長手方向両端部をそれぞれ上下動可能に支持するサイドフレームと、
   前記ラムの長手方向中央部の複数個所をそれぞれ上下動可能に支持する複数のセンターフレームと、
   前記サイドフレームおよび前記センターフレームのそれぞれに装着され、前記駆動源の動力を上下動に変換して伝達して前記ラムに加圧力を付与する複数の駆動機構と、
   を備えたことを特徴とするプレス機械。
2. 前記駆動機構によって前記センターフレームにおいて前記ラムに付与される加圧力は、前記サイドフレームにおいて前記ラムに付与される加圧力よりも大きく設定されている請求項１に記載のプレス機械。

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