JP3353959B2 - 機械式プレス装置 - Google Patents

機械式プレス装置

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    • B30B1/26Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T83/869Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8821With simple rectilinear reciprocating motion only
    • Y10T83/8841Tool driver movable relative to tool support
    • Y10T83/8843Cam or eccentric revolving about fixed axis

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転カムを利用してス
ライダを往復直線運動させる機械式プレス装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】機械式プレス装置は、一般にスライダの
駆動機構によりクランクプレス、ナックルプレス(トグ
ルプレス)、カムプレス等に分類される。クランクプレ
スは、フライホイールに蓄えられた回転エネルギをクラ
ンク軸および連接棒を介してスライダの往復直線運動に
変換するもので、構造が簡単で最も多用されているが、
剛性および発熱の点で問題がある。ナックルプレスは、
フライホイールの回転エネルギをクランク軸と連接棒と
ナックルリンクとを介してスライダの往復直線運動に変
換するもので、下死点付近でストロークの変化が少な
く、衝撃荷重に対して強いが、構造が複雑になる問題が
ある。カムプレスは、フライホイールの回転エネルギを
カムと連接棒とによりスライダの往復直線運動に変換す
るもので、カムの製作が難しい反面、カム形状によりス
ライダの運動曲線を自由に設定できる特徴がある。
【0003】機械式プレスはまた、スライダ駆動機構と
スライダとの連結部の数により分類され、連結部が1点
のプレスをシングルポイントプレス、2点のプレスをツ
ーポイントプレス、連結部2点に対しさらに各連結部に
直交する方向に隣接して連結部を設けた4点のプレスを
フォーポイントプレスと呼んでいる。シングルポイント
プレスは、スライダが偏荷重を受けない比較的小面積の
プレスに適し、ツーポイントおよびフォーポイントプレ
スは、スライダが偏荷重を受ける比較的大面積のプレス
に適している。プレスに取り付けられる金型は、重心が
必ずしもプレス装置の中心になく、またプレス作業時の
負荷も必ずしもプレス装置の中心にあるわけではないの
で、このような偏荷重を受ける金型をスライダに取り付
けてプレス作業を行なうと、シングルポイントプレスで
はスライダが傾いて精度のよいプレス作業を行なうこと
はできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のプ
レス装置にはいくつかの種類があり、それぞれに長所短
所があり、加工目的により選択されて使用されていた。
しかしながら、プレス装置は高価なので、加工目的が異
なる毎にプレス装置を導入していたのでは、設備費用や
設置場所が余計に掛かり、プレス装置毎の仕様に合わせ
た付帯設備が必要になり、製品コストに跳ね返るという
問題があった。このため、従来のプレス装置のそれぞれ
の長所を生かした汎用性の高いプレス装置が望まれてい
る。
【0005】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、従来のプレス装置の長所を生かした汎用
性の高い機械式プレス装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるプレス装置
は、フレームに鉛直方向に摺動可能に支持されて下部に
プレス上型を担持するスライダと、フレームの左右両側
に水平方向に摺動可能に設けられた摺動ブロックと、一
端部を各摺動ブロックに設けられた支持軸に回転可能に
取り付けられ、他端部をスライダに回転可能に取り付け
られた左右一対の連接棒と、フレームに回転可能に支持
され、一端部が回転伝達手段に連結された入力軸と、入
力軸の他端部に固定されて、各摺動ブロックに設けられ
たカムフォロワおよびローラフォロワに挟持されて、各
摺動ブロックを互いに左右対称位置に往復運動させるた
めのリブカムとを備え、前記ローラフォロワを前記支持
軸に回転可能に取り付けられた構成のものである。
【0007】
【作用】したがって本発明によれば、リブカムと摺動ブ
ロックと連接棒とスライダとによりナックルプレスとカ
ムプレスとを合わせた構成になり、構造が簡単で熱的影
響が少なく、衝撃や偏荷重に強く、運動曲線を自由に選
択できる優れた機械式プレス装置を提供することができ
る。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例における機械式プレ
ス装置の概略断面正面図、図2は同装置の概略断面側面
図、図3は同装置のカム機構部の概略断面平面図であ
る。フレーム1は、上部支持部2、中間支持部3、下部
支持部4を備え、上部支持部2と中間支持部3との間に
は、左右両側から内側に向けて突出した左右それぞれ一
対ずつの中間突出部5を有する。フレーム1の中間支持
部3には、軸受6を介して矩形のスライダ7が鉛直方向
に摺動可能に支持されている。スライダ7の下端部には
プレス上金型が担持される。左右それぞれ一対ずつの各
中間突出部5には、それぞれガイド溝8が水平方向に形
成され、各ガイド溝8の中には、それぞれ軸受9を介し
て摺動ブロック10が摺動可能に嵌め込まれている。左
右それぞれ一対ずつの各摺動ブロック10には、それぞ
れ内側に2個のカムフォロワ11と、外側に1個のロー
ラフォロワ12とが回転可能に取り付けられている。各
ローラフォロワ12の支持軸13には、各連接棒14の
一方の二股状の端部がローラフォロワ12の両側を挟む
ように回転可能に取り付けられている。各連接棒14の
二股状の他方の端部は、スライダ7の上面の左右両側に
連結ピン15を介して回転可能に取り付けられている。
【0009】一方、フレーム1の背板には、これを前後
方向に貫通する入力軸16が、軸受17,18を介して
回転可能に支持されている。入力軸16の一端部にはフ
ライホイール19が固定され、フライホイール19は、
フレーム1の上部に配置されたモータ20により、モー
タ軸に固定されたプーリ21およびプーリ21とフライ
ホイール19との間に掛け渡されたベルト22を介して
駆動される。入力軸16の他端部には、中心に対して点
対称かつ周縁に前後方向両側に張り出したリムを有する
リブカム23が固定されている。リブカム23の周面に
は、上記した2個のカムフォロワ11が内側周面に、1
個のローラフォロワ12が外側周面にそれぞれ接触して
おり、リブカム23の回転に従動して回転し、各摺動ブ
ロック10を互いに逆方向に左右方向に往復運動させ
る。各摺動ブロック10を左右対称位置に往復運動させ
るために、リブカム23は、山の数をSとすると、S=
2n(n=1,2,3,4,……)になるように設定さ
れる。例えばn=1の場合は、S=2となり、山が2つ
で谷が2つの180°対称のカムとなる。n=2の場合
は、山が4つで谷が4つの4等分のカムとなり、カムの
重心は常にカム軸中心と一致し、回転バランスのよいカ
ムとなる。また、スライダ7上面の左右の連結ピン15
の位置と、摺動ブロック10下面の左右の支持軸13の
位置と、リブカム23の回転位置との関係は、スライダ
7の下死点位置で速度が最も遅くなるように設定されて
おり、一種のトグル機構を構成している。
【0010】次に、上記機械プレス装置の動作について
説明する。モータ20が回転して回転力がプーリ21、
ベルト22を介してフライホイール19に伝達され、リ
ブカム23が図示の谷の位置から回転すると、カムフォ
ロワ11およびローラフォロワ12を介して左右の各摺
動ブロック10が図示の位置から互いに遠ざかるように
左右対称位置に移動する。これに伴い、各連接棒14が
鉛直方向に近づいてスライダ7を図示の上死点から下方
に移動させる。そしてリブカム23が90°回転して山
の位置がカムフォロワ11とローラフォロワ12の位置
に至ると、各摺動ブロック10は互いに最も遠ざかる位
置に位置して、スライダ7は下死点に至り、ワークを加
工する。このとき、下死点付近のプレス荷重は2本の連
接棒14に伝わり、スライダ7を押し上げるように作用
し、スライダ7に掛かる荷重のうち、大部分の分力は軸
受9を介して直接フレーム1に伝搬し、残りの分力がリ
ブカム23を押す荷重として受け止められる。したがっ
て、リブカム23に掛かる荷重が軽減されるので、カム
装置の安全率を高める高価がある。また、スライダ7は
2本の連接棒に連結されてツーポイントプレスを構成し
ているので、金型の偏荷重に際しても摺動ブロック10
の平行度が乱されることなく、スライダ7を傾きなしに
駆動するので、高い精度でプレス加工を行なうことがで
きる。
【0011】図4から図6は本発明の別の実施例を示し
ており、上記実施例とは、スライダと連接棒との連結部
がフォーポイントになっている点が異なるだけである。
すなわち、スライダ7′の上面には、それぞれ左右両側
において、二股状の連結部7′a,7′bが形成され、
連接棒14′の下端部には2ケ所に連結部14′a,1
4′bが形成されて、両者が連結ピン15′a,15′
bにより回転可能に連結されている。他の構成は上記実
施例と同じなので、重複した説明は省略する。本実施例
では、フォーポイント構成になっているので、スライダ
7′の左右前後方向の傾きを防止することができる。
【0012】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、リブカ
ムと摺動ブロックと連接棒とで一種のトグル機構を構成
するとともに、ツーポイントまたはフォーポイントプレ
スとして構成したので、構造が簡単でストレスパスを短
く、プレスの衝撃荷重や偏荷重に対して強く、熱的影響
の少ない機械式プレス装置を実現することができる。ま
たトグル効果により下死点近傍の速度が遅くなり、下死
点精度の高い、騒音の少ない機械式プレス装置を実現す
ることができる。さらに原節にカムを用いているので、
運動曲線を自由に選択でき、カムの山の数を2の整数倍
とすることにより、回転バランスがよく、転がり対隅の
カム機構を用いているので、運転効率が高いという効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す機械式プレス装置の概
略断面正面図。
【図2】同機械式プレス装置の概略断面側面図。
【図3】同機械式プレス装置におけるカム機構部の概略
断面平面図。
【図4】本発明の他の実施例を示す機械式プレス装置の
概略断面正面図。
【図5】同機械式プレス装置の概略断面側面図。
【図6】同機械式プレス装置におけるカム機構部の概略
断面平面図。
【符号の説明】
1 フレーム 7 スライダ 10 摺動ブロック 11 カムフォロワ 12 ローラフォロワ 14 連接棒 16 入力軸 19 フライホイール 20 モータ 21 プーリ 22 ベルト 23 リブカム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−131248(JP,A) 特開 平4−224096(JP,A) 特開 平2−142628(JP,A) 特開 昭57−142796(JP,A) 特開 昭54−12247(JP,A) 実開 平2−28393(JP,U) 特公 昭33−9844(JP,B1) 特公 平4−11318(JP,B2) 特表 平1−502011(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B30B 1/26 B30B 15/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームに鉛直方向に摺動可能に支持さ
    れて下部にプレス上型を担持するスライダと、前記フレ
    ームの左右両側に水平方向に摺動可能に設けられた摺動
    ブロックと、一端部を前記各摺動ブロックに設けられた
    支持軸に回転可能に取り付けられ、他端部を前記スライ
    ダに回転可能に取り付けられた左右一対の連接棒と、前
    記フレームに回転可能に支持され、一端部が回転伝達手
    段に連結された入力軸と、前記入力軸の他端部に固定さ
    れて、前記各摺動ブロックに設けられたカムフォロワお
    よびローラフォロワに挟持されて、前記各摺動ブロック
    を互いに左右対称位置に往復運動させるためのリブカム
    とを備え、前記ローラフォロワが前記支持軸に回転可能
    に取り付けられている機械式プレス装置。
  2. 【請求項2】 各連接棒の他端部がそれぞれスライダに
    2点で連結されている請求項1記載の機械式プレス装
    置。
  3. 【請求項3】 リブカムが、回転中心に対し点対称で周
    縁にカムフォロワおよびローラフォロワにより挟持され
    るリムを有し、山の数が2の整数倍である請求項1また
    は2記載の機械式プレス装置。
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