JP2020151729A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適正な成形を可能とする。【解決手段】回転軸２と、回転軸の回転運動が変換された運動を受けて進退するスライド３と、回転軸の一方の側に接続され、回転軸を駆動する第一駆動ユニット１０Ａと、回転軸の他方の側に接続され、回転軸を駆動する第二駆動ユニット１０Ｂと、回転軸の制動を行うブレーキ１５Ａ，１５Ｂと、を備え、第一駆動ユニットと第二駆動ユニットは、出力回転数が異なり、第一駆動ユニットと第二駆動ユニットのいずれか一方を選択して回転軸を駆動させる制御部とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス装置に関する。

熱間鍛造の分野では、被成形物の材料の性質に応じて適正なプレス装置を選択する必要がある。例えば、軽金属合金の被成形物の場合には、成形速度が速すぎると、素材の歪速度が大きくなり、結晶が粗大化して機械的性質が悪化を生じるおそれがあった。
このため、このような場合には、プレスストロークにおける成形領域で成形速度が低下するナックルプレス装置やリンクプレス装置が使用されていた（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平９−２２５６８６号公報 特開２００５−１２５３８３号公報

プレス装置の分野では、近年、大型の成形品の要求が増えており、軽金属合金もまた大型の成形品の要求が高くなっている。そのため、プレス装置そのものの大型化が進められている。
しかしながら、ナックルプレス装置やリンクプレス装置は、複雑な機構を介在させて部品点数も多いことから、強度、耐久性や装置の製造コスト等の面で大型化が難しく、成形品の大型化の要求に応えることが困難であった。

本発明は、適正な成形を可能とするプレス装置を提供することを目的とする。

本発明は、回転軸と、
前記回転軸の回転運動が変換された運動を受けて進退するスライドと、
前記回転軸の一方の側に接続され、前記回転軸を駆動する第一駆動ユニットと、
前記回転軸の他方の側に接続され、前記回転軸を駆動する第二駆動ユニットと、
前記回転軸の制動を行うブレーキと、
を備え、
前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットは、出力回転数が異なり、
前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットのいずれか一方を選択して前記回転軸を駆動させる制御部と、を備える構成としている。

本発明によれば、適正な成形を可能とするプレス装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るプレス装置を示す一部を切り欠いた正面図である。 エキセン軸の周囲の断面図である。 プレス装置の概略構成を示すブロック図である。 上金型及び下金型を図１と同じ方向から見た拡大図である。 プレス装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第一及び第二駆動ユニットの各々の規定回転速度での連続的な駆動によるスライドの進退移動における上下方向のストロークの変化を示す線図である。 第一加工処理部による加工動作時のスライドの進退移動における上下方向のストロークの変化を示す線図である。 第二加工処理部による加工動作時のスライドの進退移動における上下方向のストロークの変化を示す線図である。 第三加工処理部による加工動作時のスライドの進退移動における上下方向のストロークの変化を示す線図である。 第四加工処理部による加工動作時のスライドの進退移動における上下方向のストロークの変化を示す線図である。 プレス装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。 プレス装置のさらに他の例の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係るプレス装置を示す一部を切り欠いた正面図、図２は後述するエキセン軸の周囲の断面図、図３はプレス装置の概略構成を示すブロック図である。
なお、本実施形態では被成形物が軽金属又は軽金属合金である場合を例示するが、被成形物が軽金属又は軽金属合金に限定されず、他の金属であってもよい。なお、ここでいう軽金属とは、比重が5以下となる金属を示すものとする。

［プレス装置の概略］
本実施形態に係るプレス装置１は、偏心軸としてのエキセン軸２と、クランクロッド３１によりエキセン軸２の運動が伝達されて進退するスライド３と、エキセン軸２を駆動する第一駆動ユニット１０Ａ及び第二駆動ユニット１０Ｂと、エキセン軸２を回転自在に支持しかつ第一駆動ユニット１０Ａ及び第二駆動ユニット１０Ｂを支持するフレーム６と、第一駆動ユニット１０Ａに高圧の作動液としての作動油を供給する液圧装置としての第一油圧装置２５Ａと、第二駆動ユニット１０Ｂに高圧の作動液としての作動油を供給する液圧装置としての第二油圧装置２５Ｂと、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する制御装置４０とを備える。
スライド３の一端（下側）には金型取付台４を介して上金型９１が取り付けられ、フレーム６の下部を構成するベッド６ｂには金型取付台５を介して下金型９２が取り付けられる。プレス装置１は、さらに、エキセン軸２の回転量（軸角度を含む）を計測する回転量計測器８１を備える。プレス装置１は、回転量計測器８１の代わりに、スライド３の進退量を計測する移動量計測器８２を備えてもよい。エキセン軸２は、本発明に係る回転軸の一例に相当する。

［金型］
図４は上金型９１及び下金型９２を図１と同じ方向から見た拡大図である。
上金型９１は、図４のように、成形を段階的に行う複数（本実施形態では二つを例示）の上金型９１ａ，９１ｂから構成されており（図１では一つのみ図示）、これらは、金型取付台４の下側において、エキセン軸２に沿った方向（図１における紙面左右方向）に並んで取り付けられている。
また、下金型９２も同様に、図４に示すように、成形を段階的に行う複数（本実施形態では二つを例示）の下金型９２ａ，９２ｂから構成されており（図１では一つのみ図示）、これらが、金型取付台５の上側において、上金型９１ａ，９１ｂと同方向に並んで取り付けられている。

プレス装置１では、前段階の成形、後段階の成形の順番で二段階の成形が行われる。上金型９１ａ及び下金型９２ａは、被成形物に対して前段階の成形を行うための金型であり、上金型９１ｂ及び下金型９２ｂは、被成形物に対して仕上げの成形を行うための金型である。
上金型９１ａ及び下金型９２ａで前段階の成形が行われた被成形物は、トランスファフィーダ９３により、矢印Ｆ方向の上金型９１ｂ及び下金型９２ｂに向かって搬送されて後段階の成形が行われる。

［第一及び第二駆動ユニット］
第一駆動ユニット１０Ａは、図１〜図３に示すように、エキセン軸２の軸方向の一方に位置し、エキセン軸２の一端部に連結してエキセン軸２の高速回転駆動と制動とを行う。第二駆動ユニット１０Ｂは、エキセン軸２の軸方向の他方（第一駆動ユニット１０Ａの反対側）に位置し、エキセン軸２の他端部に連結してエキセン軸２の低速回転駆動と制動とを行う。
第一駆動ユニット１０Ａがエキセン軸２に付与する出力回転数は、第二駆動ユニット１０Ｂがエキセン軸２に付与する出力回転数の1.5倍に設定されており、第一駆動ユニット１０Ａは、第二駆動ユニット１０Ｂよりも高速でスライド３の進退動作（成形動作）を実行させることができる。
なお、第一駆動ユニット１０Ａの出力回転数は、第二駆動ユニット１０Ｂの1.5倍よりも大きくしても良い。

第一駆動ユニット１０Ａは、第一モータ１８Ａ、第一フライホイール１１Ａ、入力軸１２Ａ、第一減速機１３Ａ、第一クラッチ１４Ａ、第一ブレーキ１５Ａ、ロータリジョイント１６Ａ、ユニットカバー１９Ａ等を備えている。
同様に、第二駆動ユニット１０Ｂは、第二モータ１８Ｂ、第二フライホイール１１Ｂ、入力軸１２Ｂ、第二減速機１３Ｂ、第二クラッチ１４Ｂ、第二ブレーキ１５Ｂ、ロータリジョイント１６Ｂ、ユニットカバー１９Ｂ等を備えている。

以下、第一駆動ユニット１０Ａについて説明する。第二駆動ユニット１０Ｂについては、特に後述する点を除いて、第一駆動ユニット１０Ａと同一の構成となっている。このため、第二駆動ユニット１０Ｂの各構成については、第一駆動ユニット１０Ａの各構成の以下の説明について符号末尾の「Ａ」を「Ｂ」に置き換えて読めば良いので、第二駆動ユニット１０Ｂの各構成の説明は省略する。

第一モータ１８Ａは、その出力軸にプーリ１８１Ａが装備され、当該プーリ１８１Ａと第一フライホイール１１Ａとに掛け渡されたタイミングベルト１８２Ａにより、第一フライホイール１１Ａに回転力を付与する。
第一フライホイール１１Ａは、環状であって、第一モータ１８Ａの動力を受けて回転し、回転エネルギーを蓄積する。

入力軸１２Ａは、第一フライホイール１１Ａの内方に配置され、その一端部にはロータリジョイント１６Ａが装備され、他端部は第一減速機１３Ａに接続されている。
また、入力軸１２Ａと第一フライホイール１１Ａの間には、第一クラッチ１４Ａ及び第一ブレーキ１５Ａが装備されている。
入力軸１２Ａの内部には、ロータリジョイント１６Ａと第一クラッチ１４Ａ及び第一ブレーキ１５Ａとの間での作動油が流通する油圧経路が形成されている。
ロータリジョイント１６Ａは、入力軸１２Ａの一端において回転可能に支持されると共に、第一油圧装置２５Ａの作動油の配管と接続されている。そして、ロータリジョイント１６Ａに対して入力軸１２Ａが回転を行っている状態でも、第一油圧装置２５Ａの配管と入力軸１２Ａに設けられた油圧経路との間で、相互の作動油の流通を可能とする。

第一クラッチ１４Ａは、第一フライホイール１１Ａから入力軸１２Ａへの動力の接続と切断とを切り替える機能を有する。
この第一クラッチ１４Ａは、いわゆる湿式クラッチであり、図２に示すように、第一フライホイール１１Ａに連結されて連動回転するアウターハブ１４１Ａと、入力軸１２Ａに固定されて連動回転するインナーハブ１４２Ａと、アウターハブ１４１Ａに連動するクラッチディスクとインナーハブ１４２Ａに連動するクラッチディスクとが交互に複数枚重ねて配置されたディスク群１４３Ａと、ピストン１４４Ａとを備えている。

インナーハブ１４２Ａには、入力軸１２Ａを介して、ピストン１４４Ａ側とディスク群１４３Ａ側とに作動油を供給する油圧経路が形成されている。
ピストン１４４Ａは、通常時は、バネによりディスク群１４３Ａから離隔する方向に加圧されている。そして、インナーハブ１４２Ａを通じてピストン１４４Ａ側に作動油が供給されると、バネ圧に抗してディスク群１４３Ａを圧縮する方向に移動する。ディスク群１４３Ａは、ピストン１４４Ａによって圧縮されると各クラッチディスクが相互に摩擦接触状態となり、アウターハブ１４１Ａとインナーハブ１４２Ａとが連結されて、第一フライホイール１１Ａから入力軸１２Ａへの動力伝達が可能な接続状態となる。
また、ピストン１４４Ａの受圧側油を解放すると、バネによりピストン１４４Ａが押し戻されて、各クラッチディスクが相互に離隔状態となる。そして、アウターハブ１４１Ａとインナーハブ１４２Ａの連結状態が解かれて、第一フライホイール１１Ａから入力軸１２Ａへの動力伝達が切断状態となる。

第一ブレーキ１５Ａは、入力軸１２Ａの回転を制動する機能を有する。
この第一ブレーキ１５Ａは、いわゆる湿式ブレーキであり、図２に示すように、ユニットカバー１９Ａに固定されたアウターハブ１５１Ａと、入力軸１２Ａに固定されて連動回転するインナーハブ１５２Ａと、アウターハブ１５１Ａに連動するブレーキディスクとインナーハブ１５２Ａに連動するブレーキディスクとが交互に複数枚重ねて配置されたディスク群１５３Ａと、ピストン１５４Ａとを備えている。

インナーハブ１５２Ａには、入力軸１２Ａを介して、ピストン１５４Ａ側に作動油を供給する油圧経路が形成されている。
ピストン１５４Ａは、通常時は、図示しないバネによりディスク群１５３Ａ側に圧接する方向に加圧されている。これにより、ディスク群１５３Ａは、ピストン１５４Ａによって圧縮されて各クラッチディスクが相互に摩擦接触状態となり、アウターハブ１５１Ａとインナーハブ１５２Ａとが連結状態となって、入力軸１２Ａの制動状態となっている。
そして、インナーハブ１５２Ａを通じてピストン１５４Ａに作動油が供給されると、バネ圧に抗してディスク群１５３Ａから離隔する方向に移動する。これにより、ピストン１５４Ａが押し戻されて、各クラッチディスクが相互に離隔状態となる。そして、アウターハブ１５１Ａとインナーハブ１５２Ａの連結状態が解かれて、入力軸１２Ａは制動状態が解除される。

第一、第二クラッチ１４Ａ，１４Ｂ及び第一、第二ブレーキ１５Ａ，１５Ｂとして、湿式の構成が適用されることにより、ディスク群の高い冷却性能が得られる。高い冷却性能により、同等の大きさの乾式の構成と比較して、クラッチ機能における高いトルク容量並びにブレーキ機能における高いトルク容量が実現される。したがって、湿式の構成により、必要なトルク容量を実現しつつ、第一、第二クラッチ１４Ａ，１４Ｂ及び第一、第二ブレーキ１５Ａ，１５Ｂの小型化及び軽量化を図ることができる。
さらに、湿式の構成により、ディスクのライニングの粉じんの飛散が抑制され、高いクリーン性能が得られ、加えて、振動及び騒音の低減を図れる。

第一減速機１３Ａは、入力軸１２Ａの他端部に設けられた太陽歯車１３１Ａと、太陽歯車１３１Ａに噛合する遊星歯車１３２Ａと、遊星歯車１３２Ａに噛合する内歯歯車１３３Ａと、遊星歯車１３２Ａを支持して遊星歯車１３２Ａの公転と共に回転する出力部材１３４Ａとを備えた遊星歯車機構である。
入力軸１２Ａが回転すると、太陽歯車１３１Ａに噛合する遊星歯車１３２Ａが公転を行い、出力部材１３４Ａは、遊星歯車１３２Ａの公転と共に回転を行う。出力部材１３４Ａは、スプライン構造によりエキセン軸２と連動可能となっており、入力軸１２Ａの回転よりも減速された回転がエキセン軸２に伝達される。
なお、入力軸１２Ａとエキセン軸２とは同一軸上に配置されており、入力軸１２Ａからエキセン軸２に減速回転を伝達可能な構成であれば、遊星歯車機構に限らず、他の伝達機構を利用しても良い。

［第一及び第二油圧装置］
図３に示すように、第一油圧装置２５Ａは、第一駆動ユニット１０Ａの第一クラッチ１４Ａ、第一ブレーキ１５Ａに対して作動油を供給又は回収する機能を有し、第二油圧装置２５Ｂは、第二駆動ユニット１０Ｂの第二クラッチ１４Ｂ、第二ブレーキ１５Ｂに対して作動油を供給する機能を有している。
第一油圧装置２５Ａは、作動油のタンクから作動油に油圧を加えて送り出す油圧ポンプと、油圧ポンプの駆動源となるモータと、第一クラッチ１４Ａに対する作動油の作動油の供給と回収を切り替えるクラッチ側制御弁と、第一ブレーキ１５Ａに対する作動油の作動油の供給と回収を切り替えるブレーキ側制御弁とを備えている。
また、第二油圧装置２５Ｂは、作動油のタンクから作動油に油圧を加えて送り出す油圧ポンプと、油圧ポンプの駆動源となるモータと、第二クラッチ１４Ｂに対する作動油の作動油の供給と回収を切り替えるクラッチ側制御弁と、第二ブレーキ１５Ｂに対する作動油の作動油の供給と回収を切り替えるブレーキ側制御弁とを備えている。
なお、第一油圧装置２５Ａと第二油圧装置２５Ｂは、一基の油圧ポンプ及び一基の駆動源のモータを共用する構成としても良い。

そして、第一油圧装置２５Ａは、クラッチ側制御弁によって、第一クラッチ１４Ａを動力伝達が可能な接続状態と動力伝達の切断状態とに切り替えることができ、ブレーキ側制御弁によって、第一ブレーキ１５Ａを制動状態と制動解除状態とに切り替えることができる。
同様に、第二油圧装置２５Ｂは、クラッチ側制御弁によって、第二クラッチ１４Ｂを動力伝達が可能な接続状態と動力伝達の切断状態とに切り替えることができ、ブレーキ側制御弁によって、第二ブレーキ１５Ｂを制動状態と制動解除状態とに切り替えることができる。

［制御装置］
図５はプレス装置１の制御系の構成を示すブロック図である。
制御装置４０は、各種の信号が入出力されるＩ／Ｏ４１と、制御情報、警告等の表示を行う表示部４２と、外部からの操作を入力する操作部４３と、演算部４８とを備える。

Ｉ／Ｏ４１から出力される信号には、第一油圧装置２５Ａ及び第二油圧装置２５Ｂに対する制御信号、第一駆動ユニット１０Ａの第一モータ１８Ａ及び第二駆動ユニット１０Ｂの第二モータ１８Ｂの制御信号等が含まれる。
Ｉ／Ｏ４１から入力される信号には、回転量計測器８１からの計測信号が含まれる。Ｉ／Ｏ４１から入力される信号には、移動量計測器８２からの計測信号が含まれてもよい。

演算部４８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、制御プログラム及び制御データを格納した記憶装置と、ＣＰＵがデータを展開するメモリとを備える。演算部４８では、ＣＰＵが記憶装置の制御プログラムを実行することで、複数の機能モジュールが実現される。複数の機能モジュールには、各部の動作を制御してプレス加工を実施する第一〜第四加工処理部４４〜４７を備える。第一〜第四加工処理部４４〜４７は、本発明に係る制御部の一例に相当する。

第一〜第四加工処理部４４〜４７は、それぞれ後述する異なる態様で加工動作制御を実行する。第一〜第四加工処理部４４〜４７のいずれによって加工動作を実行すべきかは、例えば、操作部４３からの入力により選択することができる。

［第一加工処理部による加工動作］
図６は第一及び第二駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂの各々の規定回転速度での連続的な駆動によるスライド３の進退移動における上下方向のストロークの変化を示す線図である。第一駆動ユニット１０Ａのストロークの変化をＬ１、第二駆動ユニット１０Ｂのストロークの変化をＬ２に示す。
前述したように、第一駆動ユニット１０Ａの出力回転数は、第二駆動ユニット１０Ｂの出力回転数の1.5倍高速に設定されているので、第一駆動ユニット１０Ａのストローク変化の周期は、第二駆動ユニット１０Ｂの2/3となっている。
この出力回転数の速度比は、第一駆動ユニット１０Ａの第一モータ１８Ａの目標回転速度を第二駆動ユニット１０Ｂの第二モータ１８Ｂの目標回転速度の1.5倍に設定することで実現させても良いし、第二駆動ユニット１０Ｂの第二減速機１３Ｂの減速比を第一駆動ユニット１０Ａの第一減速機１３Ａの1.5倍に設定することで実現させても良い。また、第一及び第二フライホイール１１Ａ，１１Ｂとプーリ１８１Ａ，１８１Ｂの間の伝達比を調整しても良い。

第一加工処理部４４は、第一駆動ユニット１０Ａにより繰り返しの加工動作を行うように、第一及び第二駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂと第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。
即ち、第一加工処理部４４は、第一駆動ユニット１０Ａの第一モータ１８Ａを目標回転速度で駆動させた状態で、第一駆動ユニット１０Ａの第一クラッチ１４Ａを接続状態、第一ブレーキ１５Ａを制動解除状態とし、第二駆動ユニット１０Ｂの第二クラッチ１４Ｂを切断状態、第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態とするように、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。

また、第一加工処理部４４は、図７のストローク変化Ｌ３に示すように、繰り返しの加工動作において、スライド３が上死点に到達する度に、スライド３を規定時間、上死点で停止（上限停止という）させる間欠的なストローク動作を実行する。
この場合、第一加工処理部４４は、回転量計測器８１の計測信号を監視して、上死点手前の適切な位置に到達すると、第一クラッチ１４Ａを切断状態（第二クラッチ１４Ｂは切断状態を維持）、第一ブレーキ１５Ａ及び第二ブレーキ１５Ｂを制動状態に切り替えてスライド３を上死点近傍で停止させると共に、予め定められた上限停止時間の経過を待ってから、第一クラッチ１４Ａを接続状態、第一ブレーキ１５Ａ及び第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態に戻す制御を繰り返し実施する。

加工動作を連続的に行う場合、例えば、プレスとプレスの間で、トランスファフィーダ９３による被成形物の搬送動作や上金型９１及び下金型９２に対して図示しない供給装置による離型剤の塗布が行われる。また、ノックアウト装置を搭載する場合には、この期間でノックアウトによる離型動作が行われる。以下、これらの作業を補助動作というものとする。
第一加工処理部４４は、第一駆動ユニット１０Ａを選択して、加工時のストロークを高速で実行しているが、図７のように、上限停止期間を設けることで、上述の補助動作を円滑に行うことが可能である。

［第二加工処理部による加工動作］
図８は第二加工処理部４５による加工動作時のスライド３の進退移動における上下方向のストロークの変化Ｌ４を示す線図である。
第二加工処理部４５は、第二駆動ユニット１０Ｂにより繰り返しの加工動作を行うように、第一及び第二駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂと第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。
即ち、第二加工処理部４５は、第二駆動ユニット１０Ｂの第二モータ１８Ｂを目標回転速度で駆動させた状態で、第一駆動ユニット１０Ａの第一クラッチ１４Ａを切断状態、第一ブレーキ１５Ａを制動解除状態とし、第二駆動ユニット１０Ｂの第二クラッチ１４Ｂを接続状態、第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態とするように、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。

なお、第二加工処理部４５は、図８に示すように、繰り返しの加工動作において、スライド３が上死点に到達しても、上限停止を行うことなく、連続的なストローク動作を実行する。
第二駆動ユニット１０Ｂによる加工動作を行う場合、１ストロークの周期は第一駆動ユニット１０Ａに比べて1.5倍（またはそれ以上）となるので、上限停止を行わなくとも、補助動作を行う時間を確保することが可能である。

第二駆動ユニット１０Ｂにより低速のストローク動作で加工動作を行うことにより、被成形物の下降時の歪速度を小さくすることができる。従って、軽金属やその合金からなる被成形物を成形の対象とする場合でも、結晶の粗大化を抑制して、機械的性質が良好な成形品の成形を行うことが可能である。

［第三加工処理部による加工動作］
第三加工処理部４６は、プレス装置１が、成形を段階的に行う複数の金型である上金型９１ａ，９１ｂ及び下金型９２ａ，９２ｂを備える場合であって、前段階の成形を行う上金型９１ａ及び下金型９２ａで成形を行う場合には、第二駆動ユニット１０Ｂによってエキセン軸２を駆動し、後段階の成形を行う上金型９１ｂ及び下金型９２ｂで成形を行う場合には、第一駆動ユニット１０Ａによってエキセン軸２を駆動する。

前段階の成形を行う上金型９１ａ及び下金型９２ａで成形を行う場合には、被成形物の成形時の変形量が大きく、このような場合には、低速で加工動作を行う方が被成形物の機械的性質が良好な成形を行うことが可能である。
一方、後段階の成形を行う上金型９１ｂ及び下金型９２ｂで成形を行う場合には、被成形物の成形時の変形量が小さく、このような場合には、高速で加工動作を行っても、被成形物への影響は抑えられる。また、成形動作の高速化に寄与する。

従って、トランスファフィーダ９３により、一つの被成形物を、上金型９１ａ及び下金型９２ａと、上金型９１ｂ及び下金型９２ｂとに順番に搬送するよう制御し、第三加工処理部４６は、これに同期して、第二駆動ユニット１０Ｂによるエキセン軸２の駆動と第一駆動ユニット１０Ａによるエキセン軸２の駆動とを切り替える制御を実行する。

図９は第三加工処理部４６による加工動作時のスライド３の進退移動における上下方向のストロークの変化Ｌ５を示す線図である。
第三加工処理部４６は、トランスファフィーダ９３による被成形物の搬送動作に同期して、第一駆動ユニット１０Ａによる１ストローク分の加工動作と第二駆動ユニット１０Ｂによる１ストローク分の加工動作とを、上限停止期間を挟んで交互に行うように、第一及び第二駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂと第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。

具体的には、低速のプレスサイクルの前の上限停止期間の前後のタイミングで、トランスファフィーダ９３は、前段階の成形を行う上金型９１ａ及び下金型９２ａに被成形物を搬送する。
これに対して、第三加工処理部４６は、第一駆動ユニット１０Ａの第一モータ１８Ａと第二駆動ユニット１０Ｂの第二モータ１８Ｂを各々の目標回転速度で駆動させた状態において、第二駆動ユニット１０Ｂの第二クラッチ１４Ｂを接続状態、第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態とし、第一駆動ユニット１０Ａの第一クラッチ１４Ａを切断状態、第一ブレーキ１５Ａを制動解除状態とするように、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。
さらに、第三加工処理部４６は、回転量計測器８１の計測信号を監視して、上死点手前の適切な位置に到達すると、第二クラッチ１４Ｂを切断状態（第一クラッチ１４Ａは切断状態を維持）、第一ブレーキ１５Ａ及び第二ブレーキ１５Ｂを制動状態に切り替えてスライド３を上死点近傍で停止させ、予め定められた上限停止時間の経過を待つ。
このとき、トランスファフィーダ９３は、前段階の成形が行われた被成形物を、後段階の成形を行う上金型９１ｂ及び下金型９２ｂに搬送する。
そして、第三加工処理部４６は、上限停止時間の経過を計時すると、第一クラッチ１４Ａを接続状態、第一ブレーキ１５Ａ及び第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態に切り替えるように、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。

その後は、第三加工処理部４６は、回転量計測器８１の計測信号を監視して、上死点（またはその直前）に到達すると、トランスファフィーダ９３は、後段階の成形が行われた被成形物を機外に排出し、新たな被成形物を、前段階の成形を行う上金型９１ａ及び下金型９２ａに搬送する。
そして、第三加工処理部４６は、上限停止時間の経過を計時すると、再び、第二駆動ユニット１０Ｂの第二クラッチ１４Ｂを接続状態、第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態とし、第一駆動ユニット１０Ａの第一クラッチ１４Ａを切断状態、第一ブレーキ１５Ａを制動解除状態とするように、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御して、その後は、同じ動作を繰り返し実行する。

［第四加工処理部による加工動作］
第四加工処理部４７は、一回のプレスサイクル中において、少なくとも、スライド３の下死点とその直前を含む一部の区間について、第二駆動ユニット１０Ｂによりスライド３の動作を行い、下死点とその直前を含む一部の区間以外の区間の少なくとも一部について、第一駆動ユニット１０Ａによりスライド３の動作を行うように制御を行う。

図１０は第四加工処理部４７による加工動作時のスライド３の進退移動における上下方向のストロークの変化Ｌ６を示す線図である。また、この図１０では、上金型９１及び下金型９２が被成形物を成形する際の負荷の変化も一点鎖線で示している。
第四加工処理部４７は、一回のプレスサイクル中において、スライド３の下死点から上死点までの区間及び上死点から上死点と下死点の途中の中間点Ｍまでの区間を第一駆動ユニット１０Ａによって加工動作を行い、中間点Ｍから下死点までの間（下死点とその直前を含む一部の区間に相当）を第二駆動ユニット１０Ｂにより加工動作を行うように、第一及び第二駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂと第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。

上記中間点Ｍは、プレスサイクル中において、上金型９１及び下金型９２が被成形物の成形により負荷を生じ始める位置に一致している。この中間点Ｍの位置は、事前に負荷の計測等を行い、負荷が生じ始める位置に基づいて定めても良い。その場合、中間点Ｍに対応するエキセン軸２の軸角度を求めて、予め、制御装置４０に記憶し、第四加工処理部４７は、加工動作中に、移動量計測器８２から中間点Ｍ手前の適切な位置の軸角度を検出するタイミングで第一及び第二駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂの切り替えを行っても良い。
また、スライド３等の上金型９１及び下金型９２に加工動作を付与する部材に、歪みゲージ等の負荷検出センサを装備し、センサ出力から中間点Ｍを判断しても良い。

具体的には、第四加工処理部４７は、第一駆動ユニット１０Ａの第一モータ１８Ａと第二駆動ユニット１０Ｂの第二モータ１８Ｂを各々の目標回転速度で駆動させた状態において、第一駆動ユニット１０Ａの第一クラッチ１４Ａを接続状態、第一ブレーキ１５Ａを制動解除状態とし、第二駆動ユニット１０Ｂの第二クラッチ１４Ｂを切断状態、第二ブレーキ１５Ｂを制動解除状態とするように、第一及び第二油圧装置２５Ａ，２５Ｂを制御する。
そして、第四加工処理部４７は、回転量計測器８１の計測信号を監視して、中間点Ｍ手前の適切な位置の軸角度に到達すると、第一クラッチ１４Ａを切断状態、第二クラッチ１４Ｂを接続状態に切り替えて（第一ブレーキ１５Ａ及び第二ブレーキ１５Ｂは制動解除状態を維持）、中間点Ｍ近傍でスライド３を低速状態とする。
さらに、第四加工処理部４７は、回転量計測器８１の計測信号を監視して、下死点を過ぎた時点で、第一クラッチ１４Ａを接続状態、第二クラッチ１４Ｂを切断状態に切り替えて（第一ブレーキ１５Ａ及び第二ブレーキ１５Ｂは制動解除状態を維持）、スライド３を高速状態に戻す。
その後は、第四加工処理部４７は、同じ動作を繰り返し実行する。
なお、第四加工処理部４７は、上死点において、上限停止を行っても良い。

［発明の実施形態の技術的効果］
上記プレス装置１は、出力回転数が異なる第一駆動ユニット１０Ａ及び第二駆動ユニット１０Ｂを備え、制御装置４０の第一加工処理部４４と第二加工処理部４５とが第一駆動ユニット１０Ａと第二駆動ユニット１０Ｂとを個別に選択してエキセン軸２を駆動させる成形動作を行っている。
このため、軽金属や軽金属合金のような高速の成形動作に適さない被成形物に対する成形を行う場合であっても、出力回転数が遅い第二駆動ユニット１０Ｂを選択することで、成形品の機械的性質を損なわず、良好な成形を行うことが可能となる。

また、プレス装置１は、成形動作の速度が選択できるので、ナックルプレス装置やリンクプレス装置等の低速に適した構造を選択する必要がなく、例えば、上述したようなクランク式のプレス装置の構造を選択することができる。このため、プレス装置１の大型化が容易となり、被成形物の大型化にも容易に対応することが可能となる。

また、プレス装置１では、第一駆動ユニット１０Ａの出力回転数を第二駆動ユニット１０Ｂの出力回転数の1.5倍又はそれ以上に設定している。
このため、より軽量な軽金属やその合金等、多種多様な金属材料からなる被成形物に対して、良好な成形を行うことが可能となる。

また、プレス装置１は、成形を段階的に行う複数の上金型９１ａ，９１ｂ及び下金型９２ａ，９２ｂを備え、第三加工処理部４６が、複数の上金型９１ａ，９１ｂ及び下金型９２ａ，９２ｂのいずれによって成形を行うかに応じて第一駆動ユニット１０Ａと第二駆動ユニット１０Ｂとを選択してエキセン軸２を駆動させる制御を行っている。
このため、素材の歪速度が大きくなりやすい前段階の成形を行う上金型９１ａ及び下金型９２ａで成形を行う場合には、低速で加工動作を行い、素材の歪速度が大きくならない後段階の成形を行う上金型９１ｂ及び下金型９２ｂで成形を行う場合には、高速で加工動作を行うことができ、特に、軽金属やその合金からなる被成形物であっても、成形品の機械的性質を損なわず、より良好な成形を行うことが可能となる。また、効率的に加工動作を行うことができるため生産性が向上する。

また、制御装置４０の第二加工処理部４５が、出力回転数が遅い第二駆動ユニット１０Ｂにより、連続する複数の成形動作を行う場合に、上死点でスライド３を停止させないで次の成形動作に移行する制御を行うので、低速で成形を行う場合であっても、効率的に加工動作を行うことができるため生産性が向上する。

また、制御装置４０の第四加工処理部４７は、一回のプレスサイクル中において、スライドの下死点とその直前を含む中間点Ｍから下死点までの区間について、出力回転数が遅い第二駆動ユニット１０Ｂによりスライド３の動作を行い、それ以外の区間を出力回転数が速い第一駆動ユニット１０Ａによりスライド３の動作を行うように制御を行っている。
このため、軽金属やその合金からなる被成形物等のように、成形動作を低速で行う要請がある被成形物の場合であっても、加工動作の低速となる区間を低減することができ、効率的に加工動作を行うことができるため生産性が向上する。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、クラッチとブレーキが乾式であってもよい。
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、プレス装置１は、第一駆動ユニット１０Ａと第二駆動ユニット１０Ｂの双方にブレーキ１５Ａ，１５Ｂが設けられていたが、図１１に示すように、いずれか一方の駆動ユニットのみがブレーキ１５Ａを備える構成としても良い。なお、図１１の例は第一駆動ユニット１０Ａのみがブレーキ１５Ａを備える構成を例示しているが、第二駆動ユニット１０Ｂのみがブレーキ１５Ｂを備える構成としても良い。

また、上記実施形態では、第一駆動ユニット１０Ａと第二駆動ユニット１０Ｂの双方がそれぞれ第一モータ１８Ａと第二モータ１８Ｂを備える構成を例示したが、図１２に示すプレス装置１Ｃのように、第一駆動ユニット１０Ａと第二駆動ユニット１０Ｂが一つのモータ１８Ｃを共用する構成としても良い。
この場合、モータ１８Ｃは、両端部から出力軸が延びる両軸構造とし、その一端部で第一駆動ユニット１０Ａのプーリ１８１Ａを駆動し、他端部で第二駆動ユニット１０Ｂのプーリ１８１Ｂを駆動する構成とすることが望ましい。この場合、各駆動ユニット１０Ａ，１０Ｂの出力回転数の差を、第一駆動ユニット１０Ａの第一減速機１３Ａと第二駆動ユニット１０Ｂの第二減速機１３Ｂの減速比で調整しても良いし、第一及び第二フライホイール１１Ａ，１１Ｂとプーリ１８１Ａ，１８１Ｂの間の伝達比で調整しても良い。
また、モータ１８Ｃは、両軸構造に限らず、二つのプーリ１８１Ａ，１８１Ｂを同時に支持する長い出力軸を片側に延出する片軸構造としても良い。

１，１Ｃ プレス装置
２ エキセン軸（回転軸）
３ スライド
８ 回転量計測器
１０Ａ 第一駆動ユニット
１０Ｂ 第二駆動ユニット
１１Ａ 第一フライホイール
１１Ｂ 第二フライホイール
１３Ａ 第一減速機
１３Ｂ 第二減速機
１４Ａ 第一クラッチ
１４Ｂ 第二クラッチ
１５Ａ 第一ブレーキ
１５Ｂ 第二ブレーキ
１８Ａ 第一モータ
１８Ｂ 第二モータ
１８Ｃ モータ
２５Ａ 第一油圧装置
２５Ｂ 第二油圧装置
４０ 制御装置（制御部）
４４ 第一加工処理部
４５ 第二加工処理部
４６ 第三加工処理部
４７ 第四加工処理部
８１ 回転量計測器
８２１移動量計測器
９１，９１ａ，９１ｂ 上金型
９２，９２ａ，９２ｂ 下金型
９３ トランスファフィーダ
Ｍ 中間点

Claims (8)

1. 回転軸と、
   前記回転軸の回転運動が変換された運動を受けて進退するスライドと、
   前記回転軸の一方の側に接続され、前記回転軸を駆動する第一駆動ユニットと、
   前記回転軸の他方の側に接続され、前記回転軸を駆動する第二駆動ユニットと、
   前記回転軸の制動を行うブレーキと、
   を備え、
   前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットは、出力回転数が異なり、
   前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットのいずれか一方を選択して前記回転軸を駆動させる制御部と、
   を備えるプレス装置。
2. 前記第一駆動ユニットの出力回転数は、前記第二駆動ユニットの出力回転数の1.5倍以上である、
   請求項１記載のプレス装置。
3. 前記ブレーキは、前記第一駆動ユニット又は前記第二駆動ユニットのいずれか一方にのみ設けられている、
   請求項１又は請求項２記載のプレス装置。
4. 前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットとが一つの駆動源を共有する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のプレス装置。
5. 成形を段階的に行う複数の金型を備え、
   前記制御部は、前記複数の金型のいずれによって成形を行うかに応じて前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットとを選択して前記回転軸を駆動させる、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のプレス装置。
6. 前記制御部は、
   前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットのいずれか出力回転数が遅い方の駆動ユニットにより、連続する複数の成形動作を行う場合に、上死点で前記スライドを停止させないで次の成形動作に移行する制御を行う、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプレス装置。
7. 前記制御部は、
   一回のプレスサイクル中において、
   少なくとも、前記スライドの下死点とその直前を含む一部の区間について、前記第一駆動ユニットと前記第二駆動ユニットのいずれか出力回転数が遅い方の駆動ユニットにより前記スライドの動作を行い、
   前記下死点とその直前を含む一部の区間以外の区間の少なくとも一部について、前記出力回転数が速い方の駆動ユニットにより前記スライドの動作を行うように制御を行う、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプレス装置。
8. 軽金属を成形対象物とする、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプレス装置。

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