JP3565700B2 - 成形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工分野の中でも主に軽微に荷重、かつ高精度な位置決め精度とクリーンな作業環境及びライン組み込み対応のための省スペースを要求される小物精密部品を加工する成形装置に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軽微な荷重で、かつ高精度な位置決め精度を必要とする小物精密部品を加工する成形装置は、機械プレスにあってはクランク機構を用いたクランクプレス、あるいは油圧プレス等が一般的に用いられいる。
その他、近年にＡＣサーボモータを駆動源としてねじ機構によりスライドを昇降する成形装置が提供されている。
さらには、高速で、安定した高精度の位置決めが出来、加減速時間が短い効率的動力伝達が出来ると言うリニアモータの特性を生かし、リニアモータによる成形装置も開発が成されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の技術における成形装置で、クランクプレスにおいては、熱変位等でスライドの下死点の位置精度が安定しない問題があり、油圧プレスでは、油を使用することにより油圧ユニットの設置スペースや騒音等を含むクリーンな作業環境に対応出来ないと言う問題がある。
また、ＡＣサーボモータを駆動源とする成形装置では、高速位置決め精度や停電時の安全確保等に問題がある。
さらに、リニアモータによる成形装置では、リニアモータと案内装置の取り付け位置の関係によって、リニアモータの磁気吸引力により成形ヘッドの昇降を案内する案内装置に力が働き、リニアモータを構成する可動スライダと磁石板との間の空隙が変化して、リニアモータの推力が安定しなかったり、案内装置に変形が生じて摩擦抵抗が増大して成形ヘッドのスムーズな昇降が出来ない等の問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、熱変位等で成形ヘッドの下死点の位置精度が左右されることなく高精度で、かつ設置スペースやクリーンな作業環境に対応出来、騒音・振動を抑制し、成形ヘッドの高速運転時の位置決めが確実で、作業終了時や停電時の供給電源が遮断された際には、昇降する成形ヘッドの停止位置の保持が確実な成形装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、磁石板とコイルスライダとで構成するリニアモータの推力で、フレームに設けた案内装置で案内して成形ヘッドを昇降させる成形装置において、成形ヘッド側を磁石板／フレーム側を可動スライダとして構成するリニアモータを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設するか、または成形ヘッド側を可動スライダ／フレーム側を磁石板として構成するリニアモータを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設して、対向するリニアモータ間の磁気吸引力を相殺するとともに、リニアモータ間の磁気吸引力方向に対して直角の上下方向に向けて成形ヘッドの昇降を案内する案内装置を設けて、案内装置にリニアモータの磁気吸引力が作用しないようにすることが行われてきたが、
【０００６】
本発明ではさらに、上述の成形装置において、案内装置をガイドレールとローラユニットで構成するリニアローラガイドとし、成形ヘッド側をガイドレール／フレーム側をローラユニットとして構成するリニアローラガイドを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設するか、または成形ヘッド側をローラユニット／フレーム側をガイドレールとして構成するリニアローラガイドを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設する。また、昇降する成形ヘッドの位置を検出するリニアスケールを設ける。
【０００７】
さらに、上述の成形装置において、取り付けられた上型を含む前記成形ヘッドの質量を平衡させるカウンタバランサ装置を設け、このカウンタバランサ装置を、ばね装置、またはエアシリンダ装置で構成する。また、作業終了時や停電時に成形装置に供給される電源が遮断された際に、昇降する成形ヘッドの停止位置で、成形ヘッドの位置を保持する保持装置を設け、この保持装置を、ばね締め電磁力解放式、またはばね締め空気圧解放式、またはばね締め油圧解放式のいずれかの装置で構成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１から図４は、本発明の一実施例を示す。
図１から図３に示すように、成形装置１のフレーム２は、図示しない下型を取り付けるテーブル３Ａを有するメインフレーム３と、図示しない上型を取り付けてプレス加工のために昇降する成形ヘッド５の昇降駆動部を有してメインフレーム３に固設する前フレーム４とで構成する。
【０００９】
前フレーム４の前内面部と後内面部には、可動スライダ６Ａ、６Ａが固設され、可動スライダ６Ａ、６Ａに対向して前フレーム４に内設する成形ヘッド５の前面部及び後面部には、前フレーム４に設けた各々の可動スライダ６Ａ、６Ａと係合する磁石板６Ｂ、６Ｂが固設され、リニアモータ６、６を構成する。
【００１０】
リニアモータ６は、図４に示すように、コイル巻線（１９）とその冷却部を一体化した可動スライダ６Ａと、永久磁石のＮ極とＳ極で形成して磁界を発生する磁石板６Ｂの二つの基本部で空隙を介して構成し、可動スライダ６Ａのコイル１９に対向する磁極位置に応じてコイル１９の電流の位相を制御して同期させることによって、推力を連続的に得る。
可動スライダ６Ａの内部には、発熱源であるコイル巻線（１９）のごく近くに図示しない強制冷却用の配管が埋設されており、可動スライダ６Ａの先端部に設けた接続口１６、１６と接続する配管２０、２０を介して、図示しない冷却装置から供給される冷却液によって冷却され、効率よく熱を外部に排出することが出来る。これにより、リニアモータ６の発熱が成形装置に及ぼす影響を最小限に抑制している。
なお、リニアモータ６の冷却は、空冷方式を用いる場合もある。
【００１１】
図１から図３に示すように、前フレーム４の左内面部と右内面部には、ローラユニット７Ａ、７Ａが固設され、ローラユニット７Ａ、７Ａに対向して成形ヘッド５の左側面部と右側面部には、前フレーム４に設けた各々のローラユニット７Ａ、７Ａと係合するガイドレール７Ｂ、７Ｂが固設され、リニアローラガイド７、７を構成する。
さらに、成形ヘッド５には、前フレーム４に固設するブラケット８とこれに係合するスタッドボルト９を介して、ばね１０の付勢力により図示しない上型を含む成形ヘッド５の質量を平衡するカウンタバランス装置１１が内設する。
【００１２】
メインフレーム３の後部には、リニアスケール１３が設けられ、リニアモータ６をかわして成形ヘッド５からメインフレーム３の切り欠き穴１７を介して突設した検出ヘッド１２より成形ヘッド５の昇降位置を検出する。また、メインフレーム３の後部には、ばね締め電磁力解放式の保持装置１４が設けられ、作業終了時や停電時の成形装置１に供給される電源が遮断された際には、昇降する成形ヘッド５の停止位置で、リニアモータ６をかわして成形ヘッド５からメインフレーム３の切り欠き穴１８を介して突設したディスクプレート１５を図示しないばねにより挟持して、成形ヘッド５の停止位置を確実に保持する。
【００１３】
成形装置１に電源が供給されると、保持装置１４が励磁されてばね（図示せず）を付勢してディスクプレート１５を解放する。ディスクプレート１５が解放されると、図示しない制御装置にあらかじめ設定したストローク長さと成形ヘッド５の上死点及び下死点の範囲において、リニアモータ６、６の可動スライダ６Ａ、６Ａのコイル（１９、１９）に通電されて、成形ヘッド５はリニアモータ６、６の推力により昇降して、テーブル３Ａに取り付けた図示しない下型と、成形ヘッド５に取り付けた図示しない上型によって、供給された材料のプレス加工が行われる。
【００１４】
このように、成形ヘッド５を挟んでリニアモータ６、６を対向して設けることにより、対向するリニアモータ６、６間の磁気吸引力を相殺して、スムーズな成形ヘッド５の昇降が可能となるとともに、リニアモータ６、６の取り付け位置、言い換えれば、リニアモータ６、６間の磁気吸引力方向に対して直角の上下方向に向けて案内装置であるリニアローラガイド７、７を設けたので、リニアローラガイド７にリニアモータ６の磁気吸引力が作用せず、安定した下死点の位置精度が得られる。
【００１５】
なお、本実施例においては、前フレーム４側にローラユニット７Ａ／成形ヘッド５側にガイドレール７Ｂを固設してリニアローラガイド７を構成したが、前フレーム４側にガイドレール７Ｂ／成形ヘッド５側にローラユニット７Ａを固設してリニアローラガイド７を構成してもよい。さらには、本実施例においては、カウンタバランス装置１１を、ばね装置としたが、エアシリンダ装置としてもよく、ばね締め電磁力解放式とした保持装置１４を、ばね締め空気圧解放式、またはばね締め油圧解放式としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、熱変位等で成形ヘッドの下死点の位置精度が左右されることなく高精度で、かつ設置スペースやクリーンな作業環境に対応出来、騒音・振動を抑制した成形ヘッドの高速運転時の位置決めが確実な成形装置を提供出来る。
また、作業終了時や停電時の成形装置に供給される電源が遮断された際には、成形装置の停止位置を確実に保持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における成形装置の要部正面斜視図
【図２】同じく、要部後面斜視図
【図３】同じく、成形装置の要部断面図
【図４】同じく、リニアモータの構成説明図
【符号の説明】
１は成形装置、２はフレーム、３はメインフレーム、４は前フレーム、５は成形ヘッド、６はリニアモータ、６Ａは可動スライダ、６Ｂは磁石板、７はリニアローラガイド、７Ａはローラユニット、７Ｂはガイドレール、８はブラケット、９はスタッドボルト、１０はばね、１１はカウンタバランス装置、１２は検出ヘッド、１３はリニアスケール、１４は保持装置、１５はディスクプレート、１６は接続口、１７、１８は切り欠き穴、１９はコイル、２０は配管、である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工分野の中でも主に軽微に荷重、かつ高精度な位置決め精度とクリーンな作業環境及びライン組み込み対応のための省スペースを要求される小物精密部品を加工する成形装置に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軽微な荷重で、かつ高精度な位置決め精度を必要とする小物精密部品を加工する成形装置は、機械プレスにあってはクランク機構を用いたクランクプレス、あるいは油圧プレス等が一般的に用いられいる。
その他、近年にＡＣサーボモータを駆動源としてねじ機構によりスライドを昇降する成形装置が提供されている。
さらには、高速で、安定した高精度の位置決めが出来、加減速時間が短い効率的動力伝達が出来ると言うリニアモータの特性を生かし、リニアモータによる成形装置も開発が成されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の技術における成形装置で、クランクプレスにおいては、熱変位等でスライドの下死点の位置精度が安定しない問題があり、油圧プレスでは、油を使用することにより油圧ユニットの設置スペースや騒音等を含むクリーンな作業環境に対応出来ないと言う問題がある。
また、ＡＣサーボモータを駆動源とする成形装置では、高速位置決め精度や停電時の安全確保等に問題がある。
さらに、リニアモータによる成形装置では、リニアモータと案内装置の取り付け位置の関係によって、リニアモータの磁気吸引力により成形ヘッドの昇降を案内する案内装置に力が働き、リニアモータを構成する可動スライダと磁石板との間の空隙が変化して、リニアモータの推力が安定しなかったり、案内装置に変形が生じて摩擦抵抗が増大して成形ヘッドのスムーズな昇降が出来ない等の問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、熱変位等で成形ヘッドの下死点の位置精度が左右されることなく高精度で、かつ設置スペースやクリーンな作業環境に対応出来、騒音・振動を抑制し、成形ヘッドの高速運転時の位置決めが確実で、作業終了時や停電時の供給電源が遮断された際には、昇降する成形ヘッドの停止位置の保持が確実な成形装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、磁石板とコイルスライダとで構成するリニアモータの推力で、フレームに設けた案内装置で案内して成形ヘッドを昇降させる成形装置において、成形ヘッド側を磁石板／フレーム側を可動スライダとして構成するリニアモータを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設するか、または成形ヘッド側を可動スライダ／フレーム側を磁石板として構成するリニアモータを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設して、対向するリニアモータ間の磁気吸引力を相殺するとともに、リニアモータ間の磁気吸引力方向に対して直角の上下方向に向けて成形ヘッドの昇降を案内する案内装置を設けて、案内装置にリニアモータの磁気吸引力が作用しないようにすることが行われてきたが、
【０００６】
本発明ではさらに、上述の成形装置において、案内装置をガイドレールとローラユニットで構成するリニアローラガイドとし、成形ヘッド側をガイドレール／フレーム側をローラユニットとして構成するリニアローラガイドを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設するか、または成形ヘッド側をローラユニット／フレーム側をガイドレールとして構成するリニアローラガイドを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設する。また、昇降する成形ヘッドの位置を検出するリニアスケールを設ける。
【０００７】
さらに、上述の成形装置において、取り付けられた上型を含む前記成形ヘッドの質量を平衡させるカウンタバランサ装置を設け、このカウンタバランサ装置を、ばね装置、またはエアシリンダ装置で構成する。また、作業終了時や停電時に成形装置に供給される電源が遮断された際に、昇降する成形ヘッドの停止位置で、成形ヘッドの位置を保持する保持装置を設け、この保持装置を、ばね締め電磁力解放式、またはばね締め空気圧解放式、またはばね締め油圧解放式のいずれかの装置で構成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１から図４は、本発明の一実施例を示す。
図１から図３に示すように、成形装置１のフレーム２は、図示しない下型を取り付けるテーブル３Ａを有するメインフレーム３と、図示しない上型を取り付けてプレス加工のために昇降する成形ヘッド５の昇降駆動部を有してメインフレーム３に固設する前フレーム４とで構成する。
【０００９】
前フレーム４の前内面部と後内面部には、可動スライダ６Ａ、６Ａが固設され、可動スライダ６Ａ、６Ａに対向して前フレーム４に内設する成形ヘッド５の前面部及び後面部には、前フレーム４に設けた各々の可動スライダ６Ａ、６Ａと係合する磁石板６Ｂ、６Ｂが固設され、リニアモータ６、６を構成する。
【００１０】
リニアモータ６は、図４に示すように、コイル巻線（１９）とその冷却部を一体化した可動スライダ６Ａと、永久磁石のＮ極とＳ極で形成して磁界を発生する磁石板６Ｂの二つの基本部で空隙を介して構成し、可動スライダ６Ａのコイル１９に対向する磁極位置に応じてコイル１９の電流の位相を制御して同期させることによって、推力を連続的に得る。
可動スライダ６Ａの内部には、発熱源であるコイル巻線（１９）のごく近くに図示しない強制冷却用の配管が埋設されており、可動スライダ６Ａの先端部に設けた接続口１６、１６と接続する配管２０、２０を介して、図示しない冷却装置から供給される冷却液によって冷却され、効率よく熱を外部に排出することが出来る。これにより、リニアモータ６の発熱が成形装置に及ぼす影響を最小限に抑制している。
なお、リニアモータ６の冷却は、空冷方式を用いる場合もある。
【００１１】
図１から図３に示すように、前フレーム４の左内面部と右内面部には、ローラユニット７Ａ、７Ａが固設され、ローラユニット７Ａ、７Ａに対向して成形ヘッド５の左側面部と右側面部には、前フレーム４に設けた各々のローラユニット７Ａ、７Ａと係合するガイドレール７Ｂ、７Ｂが固設され、リニアローラガイド７、７を構成する。
さらに、成形ヘッド５には、前フレーム４に固設するブラケット８とこれに係合するスタッドボルト９を介して、ばね１０の付勢力により図示しない上型を含む成形ヘッド５の質量を平衡するカウンタバランス装置１１が内設する。
【００１２】
メインフレーム３の後部には、リニアスケール１３が設けられ、リニアモータ６をかわして成形ヘッド５からメインフレーム３の切り欠き穴１７を介して突設した検出ヘッド１２より成形ヘッド５の昇降位置を検出する。また、メインフレーム３の後部には、ばね締め電磁力解放式の保持装置１４が設けられ、作業終了時や停電時の成形装置１に供給される電源が遮断された際には、昇降する成形ヘッド５の停止位置で、リニアモータ６をかわして成形ヘッド５からメインフレーム３の切り欠き穴１８を介して突設したディスクプレート１５を図示しないばねにより挟持して、成形ヘッド５の停止位置を確実に保持する。
【００１３】
成形装置１に電源が供給されると、保持装置１４が励磁されてばね（図示せず）を付勢してディスクプレート１５を解放する。ディスクプレート１５が解放されると、図示しない制御装置にあらかじめ設定したストローク長さと成形ヘッド５の上死点及び下死点の範囲において、リニアモータ６、６の可動スライダ６Ａ、６Ａのコイル（１９、１９）に通電されて、成形ヘッド５はリニアモータ６、６の推力により昇降して、テーブル３Ａに取り付けた図示しない下型と、成形ヘッド５に取り付けた図示しない上型によって、供給された材料のプレス加工が行われる。
【００１４】
このように、成形ヘッド５を挟んでリニアモータ６、６を対向して設けることにより、対向するリニアモータ６、６間の磁気吸引力を相殺して、スムーズな成形ヘッド５の昇降が可能となるとともに、リニアモータ６、６の取り付け位置、言い換えれば、リニアモータ６、６間の磁気吸引力方向に対して直角の上下方向に向けて案内装置であるリニアローラガイド７、７を設けたので、リニアローラガイド７にリニアモータ６の磁気吸引力が作用せず、安定した下死点の位置精度が得られる。
【００１５】
なお、本実施例においては、前フレーム４側にローラユニット７Ａ／成形ヘッド５側にガイドレール７Ｂを固設してリニアローラガイド７を構成したが、前フレーム４側にガイドレール７Ｂ／成形ヘッド５側にローラユニット７Ａを固設してリニアローラガイド７を構成してもよい。さらには、本実施例においては、カウンタバランス装置１１を、ばね装置としたが、エアシリンダ装置としてもよく、ばね締め電磁力解放式とした保持装置１４を、ばね締め空気圧解放式、またはばね締め油圧解放式としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、熱変位等で成形ヘッドの下死点の位置精度が左右されることなく高精度で、かつ設置スペースやクリーンな作業環境に対応出来、騒音・振動を抑制した成形ヘッドの高速運転時の位置決めが確実な成形装置を提供出来る。
また、作業終了時や停電時の成形装置に供給される電源が遮断された際には、成形装置の停止位置を確実に保持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における成形装置の要部正面斜視図
【図２】同じく、要部後面斜視図
【図３】同じく、成形装置の要部断面図
【図４】同じく、リニアモータの構成説明図
【符号の説明】
１は成形装置、２はフレーム、３はメインフレーム、４は前フレーム、５は成形ヘッド、６はリニアモータ、６Ａは可動スライダ、６Ｂは磁石板、７はリニアローラガイド、７Ａはローラユニット、７Ｂはガイドレール、８はブラケット、９はスタッドボルト、１０はばね、１１はカウンタバランス装置、１２は検出ヘッド、１３はリニアスケール、１４は保持装置、１５はディスクプレート、１６は接続口、１７、１８は切り欠き穴、１９はコイル、２０は配管、である。
Claims (6)
- フレームに設けた案内装置で上下方向に案内された成形ヘッドを、磁石板と可動スライダとで構成するリニアモータの推力で昇降させる成形装置において、前記案内装置をガイドレールとローラユニットで構成するリニアローラガイドとし、成形ヘッド側をガイドレール／フレーム側をローラユニットとして構成するリニアローラガイドを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設するか、または成形ヘッド側をローラユニット／フレーム側をガイドレールとして構成するリニアローラガイドを成形ヘッドを挟んで少なくとも２組対向して固設したことを特徴とする成形装置。
- 昇降する前記成形ヘッドの位置を検出するリニアスケールを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の成形装置
- 取り付けられた上型を含む前記成形ヘッドの質量を平衡させるカウンタバランス装置を設けたことを特徴とする、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の成形装置。
- 前記カウンタバランス装置を、ばね装置、またはエアシリンダ装置で構成したことを特徴とする、請求項３に記載の成形装置。
- 作業終了時や停電時に成形装置に供給される電源が遮断された際に、昇降する前記成形ヘッドの停止位置で、前記成形ヘッドの位置を保持する保持装置を設けたことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の成形装置。
- 前記保持装置を、ばね締め電磁力解放式、またはばね締め空気圧解放式、またはばね締め油圧解放式のいずれかの装置で構成したことを特徴とする、請求項５に記載の成形装置。
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|---|---|---|---|
| JP05743898A JP3565700B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 成形装置 |
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| CN99103142A CN1106921C (zh) | 1998-02-23 | 1999-02-23 | 模压装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05743898A JP3565700B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239897A JPH11239897A (ja) | 1999-09-07 |
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Family
ID=13055671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP05743898A Expired - Fee Related JP3565700B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 成形装置 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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1998
- 1998-02-23 JP JP05743898A patent/JP3565700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPH11239897A (ja) | 1999-09-07 |
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