JP2023065726A - プレス装置及びプレス装置における金型潤滑方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１金型と第２金型に潤滑剤を効率よく吹き付けることが可能で、故障等を生じにくいプレス装置を提供する。【解決手段】プレス装置１０は、第１金型１６を取り付け可能な支持体１１と、第２金型１８を取り付け可能であり、第２金型１８とともに第１金型１６に向かって移動可能なスライド１７と、スライド１７を移動させるための駆動部２０と、第２金型１８及び第１金型１６に潤滑剤Ｌを吹き付けるノズル３１を備える潤滑剤吹付部３０と、駆動部２０にスライド１７を移動させるとともに、潤滑剤吹付部３０にノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させる制御部４０と、を備え、制御部４０は、駆動部２０に、スライド１７の移動可能な最大幅よりも第１金型１６と第２金型１８とが近づくようにスライド１７を移動させた状態で、潤滑剤吹付部３０に、ノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させる。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス装置及びプレス装置における金型潤滑方法に関する。

熱間鍛造等を行うプレス装置では、例えば特許文献１等に記載されているように、従来から、鍛造と次の鍛造との間に第１金型及び第２金型の潤滑を行うプレス装置が知られている。
そして、離間した第１金型と第２金型の間にノズルを進出させ、ノズルから各金型に潤滑剤を吹き付けるようにして金型の潤滑を行うものがある。

しかし、このようなプレス装置では、ノズルと各金型との距離が遠くなり、金型の表面に十分な潤滑剤を吹き付けることができない場合がある。
そして、そのために潤滑剤を大量に噴射する場合があるが、それでは潤滑剤の量が必要以上に多くなってしまうとともに、潤滑剤が周囲に飛散してしまう等の問題が発生する。

そのため、例えば、特許文献２では、ノズルを上下方向に移動できるように構成し、ノズルを上方に移動させて第２金型に潤滑剤を吹き付け、下方に移動させて第１金型に潤滑剤を吹き付ける方法が開示されている。
また、例えば、特許文献３では、ノズルを上下に１本ずつ計２本とし、上側のノズルから第２金型に潤滑剤を吹き付け、下側のノズルから第１金型に潤滑剤を吹き付ける方法が開示されている。

特許第３６６３１５３号公報 特許第５０３９０４７号公報 特許第５１１２９０３号公報

しかしながら、特許文献２の記載を見ると、ノズルを上方に移動させて第２金型に潤滑剤を吹き付ける際にノズルの下側からも潤滑剤が噴射されており、また、ノズルを下方に移動させて第１金型に潤滑剤を吹き付ける際にノズルの上側からも潤滑剤が噴射されている。そのため、これらの無駄な噴射の分だけ潤滑剤の量が多くなってしまい、潤滑剤を効率よく噴射することができない。
また、特許文献２の方法では、鍛造の１サイクルごとにノズルを上下方向に移動させることになるが、このような構成では、ノズルを上下動させるための機構の耐久性等が問題になり、故障等が発生しやすくなると考えられる。

また、特許文献３の方法では、ノズルが２本必要になり、その分、部品点数が増えてプレス装置のコスト上昇につながる。
また、部品点数が増えることで、故障等の原因となる箇所が増えるとともに、メンテナンスが面倒になる等の問題が生じ得る。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、第１金型と第２金型に潤滑剤を効率よく吹き付けることが可能で、故障等を生じにくいプレス装置及びプレス装置における金型潤滑方法を提供することを目的とする。

本発明に係るプレス装置の一観点によれば、
第１金型を取り付け可能な支持体と、
第２金型を取り付け可能であり、前記第２金型とともに前記第１金型に向かって移動可能なスライドと、
前記スライドを移動させるための駆動部と、
前記第２金型及び前記第１金型に潤滑剤を吹き付けるノズルを備える潤滑剤吹付部と、
前記駆動部に前記スライドを移動させるとともに、前記潤滑剤吹付部に前記ノズルから前記潤滑剤を噴射させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部に、前記スライドの移動可能な最大幅よりも前記第１金型と前記第２金型とが近づくように該スライドを移動させた状態で、前記潤滑剤吹付部に、前記ノズルから前記潤滑剤を噴射させる。

本発明に係るプレス装置における金型潤滑方法の一観点によれば、
スライドの移動可能な最大幅よりも前記第１金型と前記第２金型とが近づくように該スライドを移動させて、前記スライドに取り付けられた第２金型を前記第１金型に近接させる金型近接工程と、
前記ノズルから潤滑剤を噴射させて前記第２金型及び前記第１金型に前記潤滑剤を吹き付ける潤滑剤吹付工程と、
を有する。

本発明によれば、第１金型及び第２金型に潤滑剤を効率よく吹き付けることが可能で、故障等を生じにくいプレス装置及びプレス装置における金型潤滑方法を提供することが可能となる。

第１の実施形態に係るプレス装置の構成例を表す正面図である。 潤滑剤吹付部の構成例を表す側面図である。 本発明に係るプレス装置における金型潤滑方法の各工程を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるスライドのプレスモーションを表す図である。 一般的なプレス装置におけるスライドのプレスモーションの例を表す図である。 第１金型と第２金型がノズルから離れた状態を表す図であり、金型に設けられた凹部の側面部分に潤滑剤が届きにくいことを表す図である。 第１の実施形態ではノズルと第１金型との距離及びノズルと第２金型との距離が近く、金型に設けられた凹部の側面部分に潤滑剤が届きやすいことを表す図である。 スライドのプレスモーションの変形例を表す図である。 第２の実施形態に係るプレス装置の構成例を表す正面図である。 第２の実施形態におけるスライドのプレスモーションの変形例を表す図である。 第３の実施形態におけるスライドのプレスモーションの例を表す図である。 第４の実施形態に係るプレス装置の構成例を表す正面図である。

以下、本発明に係るプレス装置及びプレス装置における金型潤滑方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、図中の上下方向及び左右方向に従って上下及び左右と言うが、本発明はその場合に限定されない。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプレス装置の構成例を表す正面図である。
プレス装置１０は、ベッド１１、アップライト１２、クラウン１３、ベッドハードプレート１５、第１金型１６、スライド１７、第２金型１８、駆動部２０、潤滑剤吹付部３０、制御部４０等を備えている。

ベッド１１、アップライト１２及びクラウン１３は、プレス装置１０のフレームを構成している。そして、ベッド１１、アップライト１２及びクラウン１３の内部にはタイロッド１４ａが挿入され、タイロッドナット１４ｂにより締め付けられることで、互いに締結されている。
ベッド１１は、その上面にベッドハードプレート１５を介して第１金型１６を取り付けることができるようになっている。すなわち、本実施形態では、ベッド１１が、第１金型を取り付け可能な支持体に相当する。図１では、ベッドハードプレート１５の上部に２個の第１金型１６が取り付けられている場合が示されているが、第１金型１６は単数でも複数でもよい。

スライド１７は、その下部に第２金型１８を取り付けることができるようになっている。そして、スライド１７は、アップライト１２に設けられたスライドガイド１９により、第２金型１８とともに第１金型１６に向かって移動可能に支持されている。すなわち図１の場合は上下方向に移動可能に支持されている。
図１ではスライド１７の下部に２個の第２金型１８が取り付けられている場合が示されているが、第２金型１８は単数でも複数でもよい。また、２個の第２金型１８と２個の第１金型１６は、互いに対応して組をなすととともに、それぞれ装置の左右方向に沿って配列されており、それぞれ組をなすものと上下に対向している。

そして、スライド１７が下降することで、第１金型１６と第２金型１８とが近接し、これらの間で図示しない被成形物が鍛造成形されるようになっている。なお、スライド１７が移動する方向すなわちプレス方向は上下方向に限定されず、特に制限されない。
また、第１金型１６と第２金型１８の近傍には図示しない搬送機器が設けられている。搬送機器は、第１金型１６と第２金型１８とが離間したときに、外部から第１金型１６に被成形物を搬入したり、第１金型１６から他の第１金型１６に被成形物を順次搬送したり、被成形物を第１金型１６から外部に搬送したりする。

駆動部２０は、スライド１７を移動させるための機構である。
そして、本実施形態では、駆動部２０は、モータ２１、フライホイール２２、クラッチブレーキ２３、伝動軸２４、減速機２５、エキセン軸２６、サーボモータ２７、コネクティングロッド２８等を備えて構成されている。

モータ２１は、クラウン１３などのフレームの一端側に固定されている。モータ２１は、ベルト２１ａを介してフライホイール２２に連結されており、その動力によりフライホイール２２を回転させる。
フライホイール２２は、フレームに回転可能に支持されており、回転エネルギーを蓄積する。

クラッチブレーキ２３は、フライホイール２２の近傍に配置されており、伝動軸２４の軸方向の一端側に固定されている。そして、クラッチブレーキ２３は、フライホイール２２と伝動軸２４との連結及び連結解除の切り替えと、伝動軸２４の制動とを行う。
すなわち、クラッチブレーキ２３によりフライホイール２２と伝動軸２４が連結されると、フライホイール２２の回転運動が伝動軸２４に伝達される。また、クラッチブレーキ２３によりフライホイール２２と伝動軸２４との連結が解除されると、伝動軸２４が空回りする状態になり、クラッチブレーキ２３により伝動軸２４が制動されると、伝動軸２４の回転が減速したり停止したりする。

伝動軸２４は、回転中心軸Ａｘ周りに回転して、フライホイール２２の回転運動を、フレームの他端側に設けられた減速機２５に伝達する。
減速機２５は、伝動軸２４の回転運動を減速してエキセン軸２６に伝達してエキセン軸２６を回転させる。

エキセン軸２６は、軸受を介してクラウン１３及びアップライト１２等のフレームに対して伝動軸２４と同軸の回転中心軸Ａｘを中心に回転可能に支持されている。
また、エキセン軸２６は、回転中心軸Ａｘに沿って貫通する中空部を有しており、この中空部内に、エキセン軸２６に対して回転自在に伝動軸２４が配設されている。

サーボモータ２７は、減速機２５の部分に設けられるなどしてフレームの側面に固定されており、サーボモータ２７の出力軸が伝動軸２４の一端部に直結されている。
サーボモータ２７は、一回転中で任意に回転速度を変化させたり任意の回転角度で停止させたりすることができるようになっている。そのため、伝動軸２４の回転を制御して、減速機２５とエキセン軸２６等を介してスライド１７の上下の昇降動作の移動速度を１ストローク中で変化させたりスライド１７を任意の位置で停止させたりすることができる。

このように、本実施形態では、フライホイール２２とサーボモータ２７の両方を備えており、フライホイール２２の回転エネルギーを利用した伝動軸２４の回転駆動とサーボモータ２７による伝動軸２４の回転駆動とを切り替えることができるようになっている。そして、エキセン軸２６は、伝動軸２４及び減速機２５を介してフライホイール２２とサーボモータ２７とのいずれかの回転駆動により回転される。
なお、フライホイール２２による回転駆動では伝動軸２４及びエキセン軸２６は一定方向にしか回転しないが、サーボモータ２７は、伝動軸２４及びエキセン軸２６を上記の一定方向と同方向だけでなく逆方向にも回転すなわち逆回転させることができるようになっている。

コネクティングロッド２８は、エキセン軸２６の偏心部に、回転中心軸Ａｘに直交する向きに取り付けられており、下端にスライド１７が取り付けられている。
そして、コネクティングロッド２８は、エキセン軸２６の回転運動を直線運動に変換してスライド１７に伝達することで、スライド１７を上下方向すなわち第１金型１６に向かう方向に移動させるようになっている。

なお、図示を省略するが、プレス装置１０は、エキセン軸２６の回転角度θを検出するセンサ及びスライド１７の位置、例えば下死点からのストロークを検出するセンサ等の必要なセンサを有している。
また、サーボモータ２７に内蔵されているエンコーダで検出される情報に基づいてエキセン軸２６の回転角度θを算出するように構成することも可能である。

潤滑剤吹付部３０は、第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを吹き付けるノズル３１を備えており、ノズル３１は、第１金型１６と第２金型１８の間の空間に進出したり、その空間から退出したりするようになっている。
図２は、潤滑剤吹付部の構成例を表す側面図である。

潤滑剤吹付部３０は、例えば、上方及び下方に潤滑剤Ｌを噴射可能なノズル３１が先端に設けられたアーム３２を備えている。
図示を省略するが、アーム３２内には潤滑剤をノズル３１まで流通させる管が設けられており、潤滑剤をタンクからノズル３１に供給してノズル３１から噴射させるようになっている。

アーム３２は軸受３３と進退用部材３４とで略水平方向を向くように支持されている。
そして、進退用部材３４に形成された雌ネジ部と螺合するネジ軸３５をモータ３６で軸周りに回転させることで、進退用部材３４を略水平方向に移動させて、アーム３２とノズル３１を略水平方向に移動させることができるようになっている。
本実施形態では、潤滑剤吹付部３０は、このようにして、ノズル３１を、図１に示すように、第１金型１６と第２金型１８の間の空間に進出させたり、その空間から退出させたりすることができるようになっている。

なお、図２に示した潤滑剤吹付部３０では、アーム３２等を下側から支持する支持フレーム３７の長さを変えることで、アーム３２とノズル３１の床面からの高さを調整することができるようになっている。
また、以下では、このようにノズル３１を第１金型１６と第２金型１８の間の空間に進出させてノズル３１から第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを吹き付ける場合について説明するが、第１金型１６と第２金型１８の間の空間の外側に配置したノズル３１から第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを吹き付けるように構成することも可能であり、ノズル３１を第１金型１６と第２金型１８の間の空間に進出させることは本発明の必須の要件ではない。

制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備える汎用コンピュータで構成されていてもよく、また、専用装置として構成することも可能である。
制御部４０は、プログラムに従って、駆動部２０にスライド１７を移動させて第２金型１８を移動させる。また、潤滑剤吹付部３０にノズル３１を進退させたりノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させたりするように構成されている。

そして、制御部４０は、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う場合、駆動部２０に、スライド１７の移動可能な最大幅よりも第１金型１６と第２金型１８とが近づくようにスライド１７を移動させた状態で、潤滑剤吹付部３０に、ノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させて、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うようになっている。
ここで、スライド１７の移動可能な最大幅とは、本実施形態ではスライド１７の上死点と下死点との間の幅すなわち距離のことである。そして、以下では、「スライド１７の移動可能な最大幅よりも第１金型１６と第２金型１８とが近づくようにスライド１７を移動させる」ことを、簡単に「スライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させる」等の表現を用いる。

以下、プレス装置１０の制御部４０よる、駆動部２０及び潤滑剤吹付部３０に対する動作制御について説明する。また、本発明に係るプレス装置における金型潤滑方法の実施形態についても、図３を用いてあわせて説明する。
プレス装置１０の実施形態、及びプレス装置１０における金型潤滑方法の実施形態において、制御部４０は、プレス装置１０の第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う際、駆動部２０にスライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させた状態で潤滑剤吹付部３０にノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させて、第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを吹き付けるように制御するように構成される。

ここで、前述した「スライド１７の移動可能な最大幅よりも第１金型１６と第２金型１８とが近づくようにスライド１７を移動」あるいは「上死点より第１金型１６側に近づくように移動」とは、例えばスライド１７を上死点で停止させようとしたが上死点より僅かに第１金型１６に近い位置すなわち上死点より下方の位置に移動したような場合は含まず、スライド１７を意図的に上死点より第１金型１６に近づくように移動させることをいう。

なお、以下では、スライド１７の下死点からの高さＨ及びエキセン軸２６の回転角度θに基づいて説明するが、例えば、スライド１７の動作制御をスライド１７の速度等に基づいて構成することも可能である。
また、以下において、例えば、「スライド１７が上死点で停止する」という場合又は「エキセン軸２６の回転角度θが０度である」等という場合、スライド１７が正確に上死点で停止すること又はエキセン軸２６の回転角度θが正確に０度であることは必要なく、上死点又はθ＝０度の近傍の許容範囲内であればよい。

そのため、以下においても「上死点で停止」、「θ＝０度」等の表現を用いるが、その場合の「上死点」、「θ＝０度」等はその近傍の所定の許容範囲を含む概念である。
また、以下では、搬送装置は、プレス装置１０の制御部４０と連携を取りながら制御部４０によらずに独自に自らの制御を行うものとして説明するが、制御部４０が搬送装置の制御も行うように構成することも可能である。

以下、図４に示すプレスモーションに従って、具体的に説明する。
制御部４０は、スライド１７が上死点から少し下がった位置に停止している状態で、すなわち図４にＡで示されるようにエキセン軸２６の回転角度θが例えば６０度で停止している状態で、搬送装置に指示して、第１金型１６等からワークを取り除かせる。

なお、図１に示したプレス装置１０の例では、第１金型１６と第２金型１８の組が２組配置されており、一方の組でワークに対する１回目の鍛造を行い、ワークを他方の組に移して２回目の鍛造を行うようになっている。
そして、上記のように第１金型１６等からワークを取り除く際、２回目の鍛造を終えたワークについては搬送装置が次の工程に搬送するように構成することができる。

また、１回目の鍛造を終えたワークについては、搬送装置で第１金型１６等から当該ワークを取り出し、プレス装置１０の近傍の所定の場所に搬送するように構成することができる。すなわち、全てのワークをプレス装置１０から完全に取り除いて後述する第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うように構成することが可能である。
あるいは、１回目の鍛造を終えたワークを、搬送装置で第１金型１６等から取り出し、後述するようにその後下降する第２金型１８と干渉しない金型近傍の位置で搬送装置がワークを保持しておくように構成することも可能である。

続いて、制御部４０は、駆動部２０のクラッチブレーキ２３のクラッチとブレーキを切った状態でサーボモータ２７を駆動させて、サーボモータ２７の回転駆動によりスライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させて、すなわちエキセン軸２６の回転角度θが例えば１２０度の位置に移動させて、スライド１７に取り付けられた第２金型１８を第１金型１６に近接させる（金型近接工程：図３のステップＳ１）。
そして、制御部４０は、第１金型１６と第２金型１８が近接している間に、あるいは近接した後で、潤滑剤吹付部３０に、図１に示すようにノズル３１を上第１金型１６と第２金型１８の間の空間に進出させる（ノズル進出工程：ステップＳ２）。

続いて、制御部４０は、スライド１７を上死点より第１金型１６側に近づけた位置に停止している状態で、すなわち図４にＢで示されるようにエキセン軸２６の回転角度θが例えば１２０度で停止している状態で、潤滑剤吹付部３０に、ノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させて第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを吹き付けさせる（潤滑剤吹付工程：ステップＳ３）。
本実施形態では、このようにしてプレス装置１０の第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うようになっている。

続いて、制御部４０は、第１金型１６と第２金型１８の潤滑が終了すると、駆動部２０にサーボモータ２７を逆回転させて、サーボモータ２７の回転駆動によりスライド１７を、上死点より第１金型１６側に近づけた位置から一旦上死点に向かって移動させて、上死点から少し下がった元の位置、すなわち図４にＣで示されるようにエキセン軸２６の回転角度θが例えば６０度の位置まで上昇させて停止させる。

そして、制御部４０は、その状態で、搬送装置に指示して、第１金型１６等にワークを搬送させてセットさせる。
すなわち、搬送装置で、取り除いておいた１回目の鍛造を終えたワークを、２回目の鍛造を行う側の第１金型１６等に搬送させてセットさせる。また、それとともに、新たなワークを１回目の鍛造を行う側の第１金型１６等に搬送してセットさせる。

続いて、制御部４０は、駆動部２０のクラッチブレーキ２３を制御して、フライホイール２２と伝動軸２４を連結させ、フライホイール２２の回転エネルギーを利用してスライド１７を下降させる。
そして、制御部４０は、スライド１７を下死点すなわちθ＝１８０度まで下降させてワークの鍛造を行った後、スライド１７を一旦上死点すなわちθ＝３６０度＝０度まで上昇させる。

続いて、制御部４０は、スライド１７を上死点から少し下がった位置、すなわちエキセン軸２６の回転角度θが例えば６０度の位置まで下降させる。
なお、その際、フライホイール２２の回転エネルギーを利用した回転駆動によってスライド１７を下降させるように構成してもよく、あるいはスライド１７が上死点に到達した時点で駆動部２０のクラッチブレーキ２３のクラッチとブレーキを切り、サーボモータ２７を駆動させてスライド１７を下降させるように構成してもよい。

本実施形態では、制御部４０は、以上の各工程を繰り返し行って、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行いつつ、ワークの鍛造を順次行うようになっている。
なお、上記の例では、図４にＡとＣで示されるようにスライド１７が上死点から少し下がった位置に停止している状態でワークの搬送を行う場合を示したが、スライド１７を上死点に停止させた状態でワークの搬送を行うように構成することも可能である。

本実施形態では、サーボモータ２７は、ワークの鍛造には用いられず、第１金型１６と第２金型１８の潤滑のためにスライド１７と第２金型１８を上下方向に移動させるためだけに用いられる。
また、前述したように、スライド１７と第２金型１８を図４においてＢで表された状態からＣで表された状態に移動させる場合、サーボモータ２７を逆回転させて移動させる。

そのため、サーボモータ２７に要求される発生最大トルクは、スライド１７と第２金型１８を上下方向に移動させることができる程度であればよく、ワークの鍛造を行うことができるほど大きなトルクは要求されない。
そのため、本実施形態では、サーボモータ２７は、その発生最大トルクが、フライホイール２２の回転エネルギーを利用した回転駆動における最大トルクの例えば１／３以下であればよく、本実施形態ではそのようなサーボモータが用いられている。

また、回転駆動のエネルギーの面から見た場合、サーボモータ２７に要求される回転駆動の最大エネルギーは、スライド１７と第２金型１８を上下方向に移動させることができる程度であればよく、ワークの鍛造を行うことができるほど大きなエネルギーは要求されない。
そのため、本実施形態では、サーボモータ２７は、その回転駆動の最大エネルギーが、フライホイール２２に蓄積される回転エネルギーの例えば１／５以下であればよく、本実施形態ではそのようなサーボモータが用いられている。

このように、本実施形態では、発生最大トルクがさほど大きくなく、回転駆動の最大エネルギーもさほど大きくないサーボモータ２７を用いることができる。
そのため、サーボモータ２７の容量を小さくすることが可能となり、プレス装置１０全体としての電力消費量を抑制することが可能となる。

次に、本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法の作用について説明する。

上記のように鍛造の次の鍛造との間に第１金型と第２金型の潤滑を行う場合、一般的には、図５に示すプレスモーションのように、スライドを上死点に移動させ、スライドを上死点で停止させた状態、すなわち図５にＤで示されるようにエキセン軸の回転角度θが０度の状態で、ワークを搬送するとともに、第１金型と第２金型の間の空間にノズルを進出させ、ノズルから潤滑剤を噴射して潤滑剤を第１金型と第２金型に吹き付ける。

そして、このようにして第１金型と第２金型の潤滑を行った後、スライドを上死点から下死点に下降させてワークの鍛造を行う。
そして、再度、スライドを上死点に移動させて、ワークの搬送と第１金型と第２金型の潤滑を行うというサイクルが繰り返される。

このように、一般的なプレス装置では、スライドを上死点で停止させた状態で第１金型と第２金型の潤滑を行うため、図６に示すように、第１金型１０１と第２金型１０２がいずれもノズル１０３から離れた状態になる。
そのため、ノズル１０３から噴射される潤滑剤Ｌのうち周囲に飛散する潤滑剤Ｌの量が多くなり、その分、第１金型１０１と第２金型１０２に到達する潤滑剤Ｌの量が減る。そのため、潤滑剤Ｌをより多く噴射することが必要になるが、それでは潤滑剤Ｌの使用量が必要以上に多くなってしまい、第１金型１０１と第２金型１０２に潤滑剤Ｌを効率よく吹き付けることが難しい。

また、距離が遠い第１金型１０１と第２金型１０２に潤滑剤Ｌを確実に到達させるために、ノズル１０３から潤滑剤Ｌを噴射する際の噴射圧を上げる場合がある。
しかし、その場合、潤滑剤Ｌが第１金型１０１の表面若しくは第２金型１０２の表面又はそれら両方の各表面で跳ね返るようになり、第１金型１０１と第２金型１０２に吹き付けられる潤滑剤Ｌの量が減るため、潤滑剤Ｌをより多く噴射しなければならなくなる。そのため、やはり第１金型１０１と第２金型１０２に潤滑剤Ｌを効率よく吹き付けることが難しい。

また、金型に設けられた凹部が深い場合、図６に示すように金型とノズル１０３の距離が遠いと、例えば金型の凹部の垂直に近い側面部分Ｑに潤滑剤Ｌが届きにくくなる。
そのため、この点においても第１金型１０１と第２金型１０２に潤滑剤Ｌを効率よく吹き付けることが難しいという問題があった。

それに対し、本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法のように、スライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させて、第１金型１６と第２金型１８の距離が近い状態でノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させて潤滑剤Ｌを吹き付けるように構成することで、上記の問題を全て解決することが可能となる。

すなわち、本実施形態では、上記の一般的なプレス装置の場合に比べて、図７に示すようにノズル３１と第１金型１６との距離及びノズルと第２金型１８との距離が近い。
そのため、ノズル３１から噴射される潤滑剤Ｌが周囲に飛散しなくなり、あるいは飛散する量が非常に少なくなり、第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌが確実に到達する。

そのため、潤滑剤Ｌを必要以上に噴射する必要がなく、適正量の潤滑剤Ｌを噴射すればよい。また、潤滑剤Ｌの噴射圧を必要以上に上げる必要がないため、第１金型１６の表面若しくは第２金型１８の表面又はそれら両方の各表面で跳ね返る潤滑剤Ｌの量も無視できる程度になる。
そのため、本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法では、第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを効率よく吹き付けることが可能となる。

また、金型に設けられた凹部が深い場合でも、ノズル３１と第１金型１６との距離及びノズルと第２金型１８との距離が近いため、図７に示すように、第１金型１６及び第２金型１８の凹部の垂直に近い側面部分Ｑに潤滑剤Ｌが届きやすくなる。
そのため、この点においても、本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法では、第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを効率よく吹き付けることが可能となる。

また、上記の点について、前述した特許文献２に記載された方法では、ノズルを上下方向に移動できるように構成することで、ノズルを第１金型と第２金型に近づけた状態を作り出しているが、この方法では、金型の潤滑を行うごとにノズルを上下に移動させなければならず、ノズルを上下に動かすための機構の耐久性等が問題になり、故障等が発生しやすくなることが懸念される。
本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法では、ノズル３１を上下方向に移動させることはないため、その点での耐久性、故障等の問題は生じない。

また、前述した特許文献３では、ノズルを上下に１本ずつ計２本設けるように構成することで、ノズルを第１金型と第２金型に近づけた状態を作り出しているが、この方法では、ノズルが２本必要になり、その分、部品点数が増えてプレス装置のコスト上昇につながったり、部品点数が増えることで故障等の原因となる箇所が増えたり、メンテナンスが面倒になる等の問題が生じ得る。
本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法では、ノズル３１は１本であり、このような問題は生じない。

以上のように、本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法によれば、プレス装置１０の第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う際、スライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させて第１金型１６と第２金型１８を潤滑剤吹付部３０のノズル３１に近づけた状態でノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射させて、第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを吹き付けるように構成した。

そのため、潤滑剤吹付部３０のノズル３１から第１金型１６と第２金型１８に潤滑剤Ｌを効率よく吹き付けることが可能となる。
また、本実施形態に係るプレス装置１０及びプレス装置における金型潤滑方法では、１本のノズル３１を用い、ノズル３１を上下方向に動かすことなく潤滑剤Ｌを噴射させて潤滑剤Ｌの吹き付けを行うため、潤滑剤吹付部３０とプレス装置１０を故障等が生じにくいものとすることが可能となる。

なお、以下の各実施形態でも同様であるが、上記の第１の実施形態では、スライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させ、その位置で停止させて、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う場合を示した。
しかし、スライド４を完全に停止させず、例えば図８のプレスモーションにおけるＢに示すように、スライド４を僅かに動かしながら第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うように構成することも可能である。

この場合、ノズル３１から潤滑剤Ｌを吹き付けて第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う間、サーボモータ２７の回転状態を僅かに順回転する状態から僅かに逆回転する状態まで変化させるように構成される。
このように構成すれば、サーボモータ２７を逆回転させてスライド１７を上死点より第１金型１６側に近づけた位置から一旦上死点に向かって移動させる際に、サーボモータ２７の回転が停止した状態から逆回転を開始させるよりも、僅かに逆回転している状態から逆回転させる方が、より少ないエネルギーでサーボモータ２７を逆回転させることができる。

［第２の実施の形態］
上記の第１の実施形態では、プレス装置１０がフライホイール２２とサーボモータ２７とを備えた、いわゆるハイブリッド型である場合を示した。
しかし、鍛造にさほど大きなトルクが必要とされない場合には、駆動部２０にフライホイール２２を備えずにサーボモータ２７のみを備え、サーボモータ２７の回転駆動によりスライド１７を移動させるプレス装置でも、図４に示したプレスモーションと図３に示したプレス装置の金型潤滑方法を実現することができる。

この場合、プレス装置５０は、例えば、図９に示すように、減速機２５が設けられたフレームの側面とは反対側の側面にサーボモータ２７が固定されており、サーボモータ２７の出力軸が伝動軸２４の一端部に直結されるように構成される。
そして、サーボモータ２７の回転駆動により伝動軸２４が回転中心軸Ａｘ周りに回転すると、減速機２５が伝動軸２４の回転運動を減速してエキセン軸２６に伝達してエキセン軸２６を回転させる。そして、エキセン軸２６の回転によりコネクティングロッド２８を介してスライド１７が上下方向すなわち第１金型１６に向かう方向に移動する。

この場合、プレス装置５０は、金型の潤滑時はもちろん、ワークに対する鍛造時もサーボモータ２７の回転駆動によりスライド１７を移動させて鍛造を行うように構成される。
そして、プレス装置５０をこのように構成した場合でも、第１の実施形態と同様の有益な作用効果を奏することが可能である。

なお、図９に示した本実施形態のプレス装置５０のように、駆動部２０にサーボモータ２７を備え、フライホイールを備えない場合、サーボモータ２７を順回転させた状態だけでなく逆回転させた状態でもプレス動作を行わせることができる。
そのため、このようなプレス装置５０の場合は、図４に示したプレスモーションのように行程ごとにスライド１７を上死点すなわちθ＝０度まで上昇させることは必要なく、例えば図１０に示すように、サーボモータ２７を順回転させてエキセン軸２６の回転角度θが例えば３００度の位置までスライド１７を上昇させて停止させた後、サーボモータ２７を逆回転させてスライド１７を下降させるように構成することも可能である。

［第３の実施の形態］
一方、第１、第２の実施形態では、図４、図１０にＢで示すようにスライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させた状態で第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行った後、サーボモータ２７を逆回転させてスライド１７を一旦上昇させる。そして、図４、図１０にＣで示すようにスライド１７を停止させ、その状態でワークの搬送を行う場合を示した。

しかし、ワークの搬送を行うために、スライド１７を上昇させて第１金型１６と第２金型１８との間隔を拡げなくてもよく、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行った際の第１金型１６と第２金型１８との間隔のままワークの搬送を行うことができる場合には、金型の潤滑後にサーボモータ２７を逆回転させてスライド１７を一旦上昇させる必要はない。
そして、この場合は、図１１のプレスモーションのように、スライド１７の高さＨを変えずに、すなわちスライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させた状態で、図１１にＢで示すように第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うとともに図１１にＡ、Ｃで示すようにワークの搬送を行うように構成することができる。

なお、このように第１金型１６と第２金型１８との間隔を拡げずに第１金型１６と第２金型１８の潤滑及びワークの搬送を行うことを、第２の実施形態のプレス装置１０において図１０に示したようにスライド１７を移動させる場合に行うように構成することも可能である。
そして、この第３の実施形態のように構成する場合も、第１の実施形態と同様の有益な作用効果を奏することが可能である。

なお、この場合、図１１に示すように、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う前に、搬送装置が２回目の鍛造を終えたワークを次の工程に搬送するとともに、１回目の鍛造を終えたワークを第１金型１６等から取り出してプレス装置１０の近傍の所定の場所に搬送するように構成することが可能である。
そして、この場合は、第１金型１６と第２金型１８の潤滑が終了した後、搬送装置は、取り除いておいた１回目の鍛造を終えたワークを２回目の鍛造を行う側の第１金型１６等に搬送させてセットさせるとともに、新たなワークを１回目の鍛造を行う側の第１金型１６等に搬送してセットさせる。

また、本実施形態では、このように第１金型１６と第２金型１８の潤滑とワークの搬送とを別々に行うように構成する代わりに、ワークの搬送を行いながら第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うように構成することもできる。
すなわち、上記のようにスライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させた状態で、搬送装置が２回目の鍛造を終えたワークを第１金型１６等から取り除いて次の工程に搬送するとともに、１回目の鍛造を終えたワークを下第１金型１６等から取り出して、第１金型１６と第２金型１８の間の、潤滑の邪魔にならない位置、すなわち例えば図１における２つのノズル３１の間の位置などでワークを保持する。

そして、ノズル３１から潤滑剤Ｌを噴射して第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行った後、搬送装置が、第１金型１６と第２金型１８の間で保持していた１回目の鍛造を終えたワークを２回目の鍛造を行う側の第１金型１６等に搬送させてセットする。
また、それとともに、新たなワークを１回目の鍛造を行う側の第１金型１６等に搬送してセットするように構成することも可能である。

［第４の実施の形態］
一方、上記の第３の実施形態では、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行った後、スライド１７を一旦上昇させなくてもよいため、サーボモータ２７を逆回転させる必要がなくなる。
すなわち、伝動軸２４とエキセン軸２６は一方向に回転するか停止しているかのいずれかであり、逆回転することはない。

そのため、逆回転が可能なサーボモータ２７を備えず、伝動軸２４とエキセン軸２６を一方向にしか回転させることができないフライホイール２２の回転エネルギーを利用してスライド１７を移動させるプレス装置でも、図１１に示したプレスモーションと図３に示したプレス装置の金型潤滑方法を実現することができる。

この場合、プレス装置６０は、例えば、図１２に示すように、フライホイール２２が設けられたフレームの側面とは反対側の側面に減速機２５を設けるように構成される。
そして、フライホイール２２の回転エネルギーを利用した回転駆動により伝動軸２４が回転中心軸Ａｘ周りに回転すると、減速機２５が伝動軸２４の回転運動を減速してエキセン軸２６に伝達してエキセン軸２６を回転させる。そして、エキセン軸２６の回転によりコネクティングロッド２８を介してスライド１７が上下方向すなわち第１金型１６に向かう方向に移動する。

この場合、プレス装置６０は、ワークの鍛造時はもちろん、スライド１７を上死点より第１金型１６側に近づくように移動させる際もフライホイール２２の回転エネルギーを利用した回転駆動によりスライド１７を移動させて第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行うように構成される。
そして、プレス装置６０をこのように構成した場合でも、第１の実施形態と同様の有益な作用効果を奏することが可能である。

なお、上記の各実施形態において、第１金型１６と第２金型１８の潤滑を行う際、潤滑剤Ｌの周囲への飛散をより確実に防止するために、例えば、第１金型１６と第２金型１８の間の空間を飛散防止用のカバーで覆うように構成することも可能である。
また、カバーで覆った内部空間を負圧にするように構成することも可能である、内部空間を負圧にすると、潤滑剤Ｌが周囲に飛散しにくくなる。

また、カバーの内部空間を負圧にすると、潤滑剤Ｌが第１金型１６と第２金型１８に付着しやすくなり、金型全体に均一に潤滑剤Ｌの膜が形成されやすくなるといった効果も得られる。
すなわち、例えばアルミニウム製の金型で熱間鍛造を行う場合、金型の温度を３００℃等の高温にする場合があるが、その際、潤滑剤Ｌの粒径が大きいと金型表面でライデンフロスト現象が生じやすくなるため、ノズル３１から噴射される潤滑剤Ｌの粒径の微小化が図られる場合がある。

そして、潤滑剤Ｌの粒が細かいと、すなわち潤滑剤Ｌがミスト状に噴射されると、カバー内の空気によって潤滑剤Ｌの粒の飛翔が妨げられやすくなるが、カバーの内部空間を負圧にすると、潤滑剤Ｌの飛翔がカバー内の空気によって妨げられる度合いが小さくなる。
そのため、潤滑剤Ｌが第１金型１６と第２金型１８に付着しやすくなり、潤滑剤Ｌが金型全体にムラなく到達するようになり、金型全体に均一に潤滑剤Ｌの膜が形成されやすくなる。

一方、上記のライデンフロスト現象を生じにくくするために、油性の潤滑剤Ｌが用いられる場合があるが、油性の潤滑剤Ｌが引火して火災、爆発等を生じる可能性がある。
そのため、上記のように第１金型１６と第２金型１８の間の空間を飛散防止用のカバーで覆うように構成する場合、カバーの内部空間に窒素ガス等の不活性ガスを入れるように構成することが可能である。

このように構成すれば、潤滑剤Ｌとして油性の潤滑剤を用いる場合でも、カバー内の酸素濃度が低下するため、油性の潤滑剤Ｌが引火して火災、爆発等を生じることを抑制することが可能となる。

なお、本発明が上記の各実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１０、５０、６０ プレス装置
１１ ベッド（支持体）
１６ 第１金型
１７ スライド
１８ 第２金型
２０ 駆動部
２２ フライホイール
２７ サーボモータ
３０ 潤滑剤吹付部
３１ ノズル
４０ 制御部
Ｌ 潤滑剤

Claims (8)

1. 第１金型を取り付け可能な支持体と、
   第２金型を取り付け可能であり、前記第２金型とともに前記第１金型に向かって移動可能なスライドと、
   前記スライドを移動させるための駆動部と、
   前記第２金型及び前記第１金型に潤滑剤を吹き付けるノズルを備える潤滑剤吹付部と、
   前記駆動部に前記スライドを移動させるとともに、前記潤滑剤吹付部に前記ノズルから前記潤滑剤を噴射させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記駆動部に、前記スライドの移動可能な最大幅よりも前記第１金型と前記第２金型とが近づくように該スライドを移動させた状態で、前記潤滑剤吹付部に、前記ノズルから前記潤滑剤を噴射させる、
   プレス装置。
2. 前記駆動部は、フライホイールを備えており。前記フライホイールの回転エネルギーを利用して前記スライドを移動させる、
   請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記駆動部は、サーボモータを備えており。前記サーボモータの回転駆動により前記スライドを移動させる、
   請求項１に記載のプレス装置。
4. 前記駆動部は、フライホイールとサーボモータとを備えており、前記スライドの移動可能な最大幅よりも前記第１金型と前記第２金型とが近づくように該スライドを移動させる際には前記サーボモータの回転駆動により前記スライドを移動させ、それ以外の前記スライドの移動においては前記フライホイールの回転エネルギーを利用して前記スライドを移動させる、
   請求項１に記載のプレス装置。
5. 前記サーボモータは、その発生最大トルクが、前記フライホイールの回転エネルギーを利用した回転駆動における最大トルクの１／３以下である、
   請求項４に記載のプレス装置。
6. 前記サーボモータは、その回転駆動の最大エネルギーが、前記フライホイールに蓄積される回転エネルギーの１／５以下である、
   請求項４又は請求項５に記載のプレス装置。
7. 前記駆動部は、前記第２金型及び前記第１金型の潤滑が終了した後、前記サーボモータを逆回転させて前記スライドの移動可能な最大幅よりも前記第１金型と前記第２金型とが近づくように該スライドを移動させた位置から一旦前記スライドの移動可能な最大幅となる位置に向かって移動させる、
   請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のプレス装置。
8. スライドの移動可能な最大幅よりも前記第１金型と前記第２金型とが近づくように該スライドを移動させて、前記スライドに取り付けられた第２金型を前記第１金型に近接させる金型近接工程と、
   前記ノズルから潤滑剤を噴射させて前記第２金型及び前記第１金型に前記潤滑剤を吹き付ける潤滑剤吹付工程と、
   を有する、
   プレス装置における金型潤滑方法。

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