JP2021037516A - 離型剤吹付装置及びプレス装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】離型剤吹付装置30は、装置本体100の金型の表面に離型剤を吹き付けるものであり、サーボモータ34と、装置本体100のプレス方向と交差する方向に進退し、先端31aから離型剤を噴射する移動ノズル31と、サーボモータ34と移動ノズル31とを連結し、サーボモータ34の一方向への回転出力により移動ノズル31を進退させるクランク機構Cとを備える。
【選択図】図1
Description
メカ連動型では、スライドと移動ノズルとがリンク機構で連結されており、スライドの上下運動が移動ノズルの進退移動に機械的に変換される(例えば、特許文献1参照)。
一方、サーボモータ駆動型では、移動ノズルがボールねじとその駆動源であるサーボモータに連結されており、移動ノズルがスライドと同期して進退するようにサーボモータの駆動が制御される(例えば、特許文献2参照)。
この点、サーボモータ駆動型では、プレス装置本体の衝撃が移動ノズルの駆動機構に伝わることはない。しかし、移動ノズルをボールねじで動かしているため、移動ノズルの後退から前進への切り替え時にサーボモータの回転を加減速して逆転させる必要がある。このことや、ボールねじに許容回転数の制限があることなどから、移動ノズルを高速動作させることが難しい。
プレス装置本体の金型の表面に離型剤を吹き付ける離型剤吹付装置であって、
サーボモータと、
前記プレス装置本体のプレス方向と交差する方向に進退し、先端から離型剤を噴射する移動ノズルと、
前記サーボモータと前記移動ノズルとを連結し、前記サーボモータの一方向への回転出力により前記移動ノズルを進退させるリンク機構と、
を備える構成とした。
上述の離型剤吹付装置と、
前記金型が固定されて前記プレス方向に進退するスライドを備える前記プレス装置本体と、
前記サーボモータの動作及び前記移動ノズルからの離型剤の噴射を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記スライドの動作に同期させて、前記サーボモータ及び前記移動ノズルの動作を制御する構成とした。
図1は、本実施形態に係るプレス装置1を示す図である。
この図に示すように、本実施形態に係るプレス装置1は、鍛造成形を行う鍛造プレス装置であり、装置本体100を備える。装置本体100は、スライド11、上金型12及び下金型13を備える。
下金型13は、ボルスタ14上に固定され、スライド11の下方に配置される。
スライド11は、フレーム10に設けられた図示しないガイドにより、上下方向に進退可能に支持される。スライド11は駆動部20(図3参照)により上下方向に駆動される。スライド11が下降することで、上金型12と下金型13とが近接し、これらの間で成形材料が鍛造成形される。なお、スライド11が進退する方向(プレス方向)は特に制限されないが、本実施形態では、上下方向に進退するものとして説明する。また、スライド11を駆動する駆動部20の構成は特に限定されず、機械式や油圧式、サーボ式などでもよい。
プレス装置1は離型剤吹付装置30を備える。
離型剤吹付装置30は、装置本体100の金型(上金型12及び下金型13)の表面に離型剤を吹き付けるものである。
具体的に、離型剤吹付装置30は、移動ノズル31と、レバー32と、レバー駆動部33とを備える。
なお、以下では、上下方向と略直交する移動ノズル31の延在方向(進退方向)を「前後方向」といい、このうち装置本体100に近接する方向を「前方」、装置本体100から離間する方向を「後方」ということとする。また、移動ノズル31の進退方向は、装置本体100のプレス方向と交差する方向であればよい。
このような構成により、レバー32は、上端の回動軸32a回りの揺動に伴って、移動ノズル31を前後方向に進退させる。
この図に示すように、レバー駆動部33は、サーボモータ34、減速機35及びギヤ36を備える。
サーボモータ34は、出力軸が減速機35の入力軸に連結されている。
減速機35は、出力軸が小ギヤ351に連結されている。
このような構成により、レバー駆動部33では、サーボモータ34が駆動されると、その出力(回転力)が減速機35及び小ギヤ351を介してギヤ36を回転させる。ギヤ36が回転すると、レバー32が所定の揺動範囲で揺動する。このレバー32の揺動により、後述するように、移動ノズル31が前進端から後退端までの範囲で前後方向に進退する。
図3は、プレス装置1の概略の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、プレス装置1は、装置本体100及び離型剤吹付装置30の動作を制御する制御装置50を備える。
制御装置50は、記憶部52と制御部53を備える。
制御部53は、プレス装置1の各部を中央制御する。具体的に、制御部53は、ユーザ操作や所定のプログラムに基づいて、装置本体100の駆動部20を動作制御してスライド11を進退させ、離型剤吹付装置30のサーボモータ34を動作制御して移動ノズル31を移動させ、噴射装置38を動作制御して移動ノズル31の先端31aから離型剤を噴射させる等する。
続いて、離型剤吹付装置30による離型剤の吹き付け動作について説明する。
図4は、スライド11及び移動ノズル31の各ストローク位置(ストローク中の位置)とサーボモータ34の出力軸回転数の一例を示すタイムチャートである。図5及び図6は、移動ノズル31とクランク機構Cの動きを説明するための図である。図7は、移動ノズル31の離型剤吹き付け時の揺動動作を説明するためのグラフである。
本実施形態のプレス装置1では、制御部53は、例えば記憶部52に格納された所定のプログラムに基づいて、スライド11の進退動作(スライドモーション)と連動(同期)させつつ、移動ノズル31の動作を制御する。
このとき、クランク機構Cでは、コンロッド連結部37aが上死点(図5、6における9時方向の位置)近傍に位置している。上死点近傍とは、ギヤ36の回転角が上死点から所定の角度範囲内(例えば±30度以内)をいう。本実施形態では、コンロッド連結部37aが図中の10時方向に位置している。
またこのとき、スライド11は上死点に位置したままである。
このとき、スライド11は未だ上死点に位置したままである。
このとき、スライド11も下死点に位置した状態となる。
このとき、スライド11は、移動ノズル31が前進端に位置するよりも先に上死点に到達し、移動が停止される。
このとき、クランク機構Cでは、コンロッド連結部37aが上死点近傍にあり、本実施形態では図中の8時方向に位置している。
制御部53は、この停止状態で噴射装置38を動作させ、移動ノズル31の先端31aから金型(上金型12及び下金型13)に向けて離型剤を噴霧状態で吹き付ける。
離型剤の吹き付け終了後、再び一連の吹き付け動作を開始するときには、制御部53は、サーボモータ34を駆動して移動ノズル31を上述の起動位置(図中の10時方向の位置)まで移動させる。そして、制御部53は、上述と同様の動作を繰り返す。
これにより、金型への離型剤の吹き付けムラを抑制することができる。また、上死点近傍でクランク機構Cを動作させるため、トグル効果によりサーボモータ34の負荷を低く抑えることができる。
以上のように、本実施形態によれば、サーボモータ34と、先端31aから離型剤を噴射する移動ノズル31とが、サーボモータ34の一方向への回転出力により移動ノズル31を進退させるリンク機構(クランク機構C)を介して連結されている。
そのため、従来のメカ連動型と異なり、移動ノズル31と装置本体100のスライド11(及びその駆動部20)とが機械的に縁が切れている(連結されていない)。これにより、装置本体100のプレス動作の衝撃が移動ノズル31の駆動機構に伝わることを防止できる。
また、サーボモータ34の一方向への回転出力により移動ノズル31を進退移動できるため、移動ノズルをボールねじで動かしていた従来のサーボモータ駆動型と異なり、移動ノズル31の後退から前進への切り替え時にサーボモータ34の回転を加減速して逆転させる必要がない。これにより、移動ノズル31を高速動作させることができる。
したがって、プレス動作の衝撃による不具合を抑制しつつ、移動ノズル31を高速動作させることができる。ひいては、移動ノズル31のストローク量を長くできるため、大型のプレス装置に好適に適用することができる。
そのため、クランク機構Cのトグル効果により、特にこれらの位置におけるサーボモータ34の負荷や入力側(サーボモータ34側)への衝撃の伝達を抑制することができる。
そのため、起動時にサーボモータ34の起動時間を確保でき、停止時には移動ノズル31が前進端からオーバーランする時間(減速時間)を確保できる。これにより、起動停止時の加速度を抑えることができ、クランク機構C等への機械的な負荷を抑制することができる。
これにより、金型への離型剤の吹き付けムラを抑制することができる。また、上死点近傍でクランク機構Cを動作させるため、トグル効果によりサーボモータ34の負荷を低く抑えることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、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、クランク機構Cのギヤ36が図中の反時計回りに回転することとしたが、時計回りに回転してもよい。この場合、コンロッド連結部37aは、例えば起動位置が8時方向の位置で、停止位置が10時方向の位置であればよい。
また、プレスマスター方式(スライド11が上死点停止せず、連続的に鍛造を行う方式)で使用する場合も、サーボモータ34をスライド11と同期させながら一方向に連続回転させることで、サーボモータ34を起動・停止することなく連続的に離型剤の吹き付けを行うことができる。
その他、上記実施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。
11 スライド
12 上金型
13 下金型
30 離型剤吹付装置
31 移動ノズル
31a 先端
32 レバー
34 サーボモータ
35 減速機
36 ギヤ
37 コンロッド
37a コンロッド連結部
38 噴射装置
50 制御装置
53 制御部
100 装置本体(プレス装置本体)
C クランク機構
Pc プレス中心
Claims (6)
- プレス装置本体の金型の表面に離型剤を吹き付ける離型剤吹付装置であって、
サーボモータと、
前記プレス装置本体のプレス方向と交差する方向に進退し、先端から離型剤を噴射する移動ノズルと、
前記サーボモータと前記移動ノズルとを連結し、前記サーボモータの一方向への回転出力により前記移動ノズルを進退させるリンク機構と、
を備える離型剤吹付装置。 - 前記リンク機構は、
前記サーボモータに連結された回転体と、
揺動に伴って前記移動ノズルを進退させるレバーと、
前記回転体の偏心部に一端部が連結され、前記レバーに他端部が連結されて、前記回転体の回転に伴って前記レバーを揺動させるコネクティングロッドと、
を備えるクランク機構である、
請求項1に記載の離型剤吹付装置。 - 前記移動ノズルの起動停止位置が前記リンク機構の上死点近傍に対応し、
前記移動ノズルの進退ストロークの後退端が前記リンク機構の下死点に対応する、
請求項1又は請求項2に記載の離型剤吹付装置。 - 前記移動ノズルの起動停止位置は、離型剤の吹き付けを行う位置であって、前記リンク機構の上死点に対応する前記移動ノズルの進退ストロークの前進端から所定距離だけ後退した位置である、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の離型剤吹付装置。 - 前記サーボモータの動作と、前記移動ノズルからの離型剤の噴射とを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記起動停止位置を中心に前記移動ノズルを前後に揺動させつつ、当該移動ノズルの先端から離型剤を噴射させる、
請求項4に記載の離型剤吹付装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の離型剤吹付装置と、
前記金型が固定されて前記プレス方向に進退するスライドを備える前記プレス装置本体と、
前記サーボモータの動作及び前記移動ノズルからの離型剤の噴射を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記スライドの動作に同期させて、前記サーボモータ及び前記移動ノズルの動作を制御する、
プレス装置。
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