JP3725377B2 - 複動油圧プレス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの材料の複数箇所を、数種の塑性加工により加工することができる型に用いる複動油圧プレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特開平１０−２６３８８８において開示されている複動油圧プレスを挙げることができる。
従来複動油圧プレスにおいては、アウタスライド内に多数のインナスライド駆動シリンダを設け、また、インナスライドの位置検出値に基づいて、夫々のインナスライド駆動シリンダに供給する油の流量を制御することにより、インナスライドの速度、位置及び平行度を制御できるようになっている。そして、アウタスライドは第一成形を行い、インナスライドは加圧力伝達手段であるプッシュピンを介して第二成形を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来複動油圧プレスでは、インナスライドの速度、位置及び平行度を制御する場合、夫々のインナスライド駆動シリンダに供給する油の流量を別個に制御するため、インナスライド駆動シリンダ相互のロッド位置にずれが生じ易くなり、結果としてインナスライドの制御が難しくなる。また、インナスライド駆動シリンダは、アウタスライド内に多数設けられている。このため、アウタスライド内のスペースを大きくする必要があり、その結果、機械の小型化が困難となっている。
【０００４】
さらに、従来複動油圧プレスでは、打ち抜き加工時にアウタスライドまたはインナスライドが下死点より更に下降する現象、いわゆるブレークスルー現象への対策が施されていない。ゆえに、従来複動油圧プレスで打ち抜き加工を行うと、ブレークスルー現象による騒音や振動が発生し、その結果、製品精度や環境に悪影響を及ぼすことになる。またさらに、プッシュピンはアウタスライド下面に設けられた摺動部材により昇降自在に支持されているが、アウタスライド下面板は取外すことができない。このため、型の変更に伴うプッシュピンの交換作業は、非常に煩雑となる。
【０００５】
本発明の目的は、型変更に伴うプッシュピンの変更作業が容易である複動油圧プレスを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、構造部材の小型化によりコストの低減を図るとともに、インナスライドの速度、位置及び平行度の制御を容易にかつ高精度に行うことができる複動油圧プレスを提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、打ち抜き加工時に生じるブレークスルー現象を低減させた複動油圧プレスを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数のスライドが夫々別の駆動源を有する複動油圧プレス機械において、コラムに設けられたアウタスライドガイドにより昇降自在にガイドされるアウタスライドと、前記アウタスライド内に設けられたインナスライドガイドにより昇降自在にガイドされるインナスライドと、クラウン部に設けられ、ロッドの先端を前記アウタスライドと連結し、前記アウタスライドを駆動するアウタスライド駆動シリンダと、前記アウタスライド内に設けられ、ロッドの先端を前記インナスライドと連結し、前記インナスライドを駆動するインナスライド駆動シリンダと、前記アウタスライド及び前記インナスライドを前後または左右方向に貫通し、両端にピニオンが設けられ、前記インナスライドに設けられた軸受により支持され、前記インナスライドの前後または左右の速度と位置を等しく、平行度を維持するエコライズシャフトと、前記アウタスライドに設けられるラックに前記ピニオンが噛合することを特徴とする複動油圧プレス。
【０００９】
かかる発明では、アウタスライドと、アウタスライド内に設けられたインナスライドは、夫々別個の駆動源を有することにより、１つの材料に対して種々の塑性 加工を行うことができる。
【００１０】
請求項２の発明は、前記アウタスライド駆動シリンダ及び前記インナスライド駆動シリンダは複数設けられるとともに、前記アウタスライドの位置を検出する複数のアウタスライド位置検出装置と、前記アウタスライド位置検出装置で検出した検出値と既設定値を基に前記アウタスライド駆動シリンダに供給する流量を制御することで、前記アウタスライドの速度、位置及び平行度を維持するように制御するアウタスライド制御装置と、前記インナスライドの位置を検出する複数のインナスライド位置検出装置と、前記インナスライド位置検出装置で検出した検出値と既設定値を基に前記インナスライド駆動シリンダに供給する流量を制御することで、前記インナスライドの速度、位置及び平行度を維持するように制御するインナスライド制御装置と、を更に有することを特徴とする、請求項１の複動油圧プレスである。
【００１１】
かかる発明では、アウタスライド駆動シリンダを複数設け、アウタスライド位置検出装置で検出した値と既設定値に基いて、夫々のシリンダへ供給する油の流量を制御することで、アウタスライドの速度、位置及び平行度を制御できる。また、アウタスライド内にインナスライド駆動シリンダを複数設け、夫々のシリンダへ供給する油の流量を制御することで、インナスライドの速度、位置を制御するとともに平行度を維持することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、プッシュピンを具備し、金型に合った形状を持ち、前記アウタスライド下面に着脱可能に設けられ、前記アウタスライド下面から着脱による交換で種々の金型に対応するダイプレートと、前記ダイプレートに設けられた摺動部材により昇降自在に支持され、鍔部とダイプレート上面間のスプリングによりインナスライドの下面と当接するよう上方に付勢され、インナスライドとともに下降するプッシュピンと、を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２の複動油圧プレス。
【００１３】
請求項１の発明は、アウタスライド及びインナスライドを貫通し、インナスライドに設けられた軸受により支持されるエコライズシャフトを通し、そのエコライズシャフトの両端にピニオンを設け、アウタスライドに前記ピニオンと噛合するラックを設けた。例えば、前後にエコライズシャフトを貫通させた場合は、インナスライド前後の速度及び位置は同期され、その結果、インナスライド前後の平行度を維持することができる。
【００１４】
また、インナスライドの平行度を機械構造部材で維持することができるので、インナスライド駆動シリンダの数を削減することができる。
【００１５】
例えば、請求項２の発明により、左右の平行度はインナスライド駆動シリンダにより制御し、前後の平行度は、請求項１の発明により、エコライズシャフトによる機械構造部材で維持することができる。その場合、必要なインナスライド駆動シリンダは２基となる。よって、インナスライド駆動シリンダの数が３基以上ある場合と比べると、制御対象が少なくて済むため、格段に制御性が向上する。また、インナスライド駆動シリンダの数を減らすと、アウタスライドを小型化でき、よって機械全体の小型化を図ることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、前記インナスライド下方に設けられ、前記ダンパシリンダに結合する油圧回路に絞り弁が設けられる前記ダンパシリンダと、を更に有することを特徴とする、請求項１〜請求項３のうちいづれか１項の複動油圧プレスである。
【００１７】
かかる発明では、インナスライド下面に当接しながら下降する前記ダンパシリンダを設けた。このとき、油圧回路中の絞り弁で前記ダンパシリンダから流出する油量を制限しているため、前記ダンパシリンダ内は高圧となる。よって、インナスライドで打ち抜き加工を行い、ブレークスルー現象が生じた場合においても、インナスライドの急激な下 降を低減することができる。よって、作業環境や製品精度の向上が図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１、図２において、複動プレス機械３０はクラウン１、コラム２、ベッド３からなるフレーム構造を有する。ベッド３上にボルスタ７が設けられ、ボルスタ７と対抗して複動スライド１８が設けられている。複動スライド１８はアウタスライド４とインナスライド６を具備している。
【００１９】
アウタスライド４はコラム２に設けられたアウタスライドガイド１９により昇降自在に支持されている。一方、クラウン１にはアウタスライド駆動シリンダ８が設けられている。アウタスライド駆動シリンダ８のロッド８ａはアウタスライド４に連結されている。
【００２０】
アウタスライド４の内部には、インナスライドガイド２０により昇降自在に支持されるインナスライド６が設けられている。一方、アウタスライド４の内部に設けられたインナスライド駆動シリンダ９のロッド９ａはインナスライド６に連結されている。
【００２１】
また、コラム２には、アウタスライド４の位置を検出するアウタスライド位置検出装置１４が設けられている。一方、アウタスライド４の内部には、インナスライド６の位置を検出するインナスライド位置検出装置１５が設けられている。検出する測定値は、相対位置又は絶対位置の何れでもよい。なお、アウタスライド位置検出装置１４及びインナスライド位置検出装置１５には、リニアスケールが利用されている。
【００２２】
アウタスライド４の下面には、ダイプレート５が着脱可能に設けられている。さらに、ダイプレート５には摺動部材２１に昇降自在に支持されるプッシュピン１３が設けられている。プッシュピン１３の鍔部１３ａとダイプレート５間にはスプリング２２が設けられている。プッシュピン１３には、スプリング力により上方に力が加えられている。従って、プッシュピン１３の上面は、インナスライド６の下面と当接している。ゆえに、インナスライド６が下降するとプッシュピン１３もともに下降する。このようにして、プッシュピン１３はインナスライド６の加圧力を伝達する。
【００２３】
なお、ダイプレート５はプッシュピン１３を付随して着脱できる。つまり、型交換を行った際にプッシュピン１３の位置や本数が変更される場合、変更を予定するプッシュピン１３を配した別のダイプレート５をあらかじめ用意しておくことで、より迅速な型交換を行うことができる。
【００２４】
一方、アウタスライド４及びインナスライド６を共に前後を貫通するように、左右夫々にエコライズシャフト１６が設けられている。エコライズシャフト１６はインナスライド６に設けられた軸受１７により支持される。エコライズシャフト１６の両端にはピニオン１１が設けられ、アウタスライド４に設けられたラック１２と噛合する。
【００２５】
次に、図３に本実施例における複動油圧プレスの油圧回路図を示す。
アウタスライド駆動回路５０において、モータ５２を動力源に持ちタンク５３を有する可変容量形油圧ポンプ５１は、アウタスライド駆動シリンダ８との間に閉回路を構成する。アウタスライド駆動シリンダ８の上部油室８ｂには、急速上昇下降を行う場合に油を排出又は流入するパイロットチェッキ弁５４が設けられている。なお、排出された油はタンク５３に戻される。
【００２６】
インナスライド駆動回路６０において、モータ６２を動力源に持ちタンク６３を有する可変容量形油圧ポンプ６１と、インナスライド駆動シリンダ９の間には、流量制御弁６４が設けられている。
【００２７】
ここで、アウタスライド４及びインナスライド６の動作について説明する。
アウタスライド４を下降させる場合は、可変容量形油圧ポンプ５１により上部油室８ｂに油を流入させる。このとき、下部油室８ｃの油は可変容量形油圧ポンプ５１に流れ込み、そのまま可変容量形油圧ポンプ５１により付勢された後、再度上部油室８ｂに流入する。
【００２８】
また、アウタスライド４の速度、位置及び左右の平行度はフィードバック制御されている。すなわち、アウタスライド位置検出器１４により検出した値に基き、図示しないアウタスライド制御装置にあらかじめ設定したアウタスライド４の速度、位置及び左右の平行度を目標値として、可変容量形油圧ポンプ５１の流量を制御する。ここで、可変容量形油圧ポンプ５１がアウタスライド駆動シリンダ８夫々に設けられているため、アウタスライド駆動シリンダ８を個々に制御することができる。よって、アウタスライド４の速度及び位置だけではなく、左右の平行度についても制御することが可能となる。
【００２９】
アウタスライド４を上昇させる場合は、可変容量形油圧ポンプ５１により下部油室８ｃに油を流入させる。ここで、アウタスライド４を急速上昇させる場合は、パイロットチェッキ弁５４を開放し、上部油室８ｂの排出油量を増加させる。
【００３０】
インナスライド６の上下動は、可変容量形油圧ポンプ６１の圧油を流量制御弁６４で切り替えることで行う。一方、インナスライド６の速度、位置及び平行度はフィードバック制御される。すなわち、インナスライド位置検出器１５により検出した値に基き、図示しないインナスライド制御装置にあらかじめ設定したインナスライド６の速度、位置及び平行度を目標値として、流量制御弁６４を切り替え制御する。また、流量制御弁６４がインナスライド駆動シリンダ夫々に設けら れているため、インナスライド６の速度及び位置だけではなく、左右の平行度についても制御することが可能となる。
【００３１】
また、インナスライド６が上昇及び下降する場合、ラック１２と噛合するピニオン１１が回動するとともにエコライズシャフトが回動する。このため、インナスライド６の前後の位置及び速度が同期される。よって、前後の平行度が維持される。
【００３２】
さらに、インナスライド６が下降すると、プッシュピン１３が下方へ押し出される。すると、プッシュピン１３の下端は図示しない型内の、例えばパンチと当接し、材料を加工することができる。このように、プッシュピン１３を介してインナスライド６の加圧力を伝達することができる。インナスライド６が上昇すると、スプリング２２の反力によりプッシュピン１３は上昇する。
【００３３】
また図１において、複動プレス機械３０には、ダンパシリンダ１０が設けられている。ダンパシリンダ１０のロッド１０ａの先端はインナスライド６の下面と当接している。ダンパシリンダ１０には、図３に示すように、ダンパ回路７０が接続されている。ダンパ回路７０には、圧力検出器６５、絞り弁７１、オイルタンク７３、及びダンパシリンダ１０の使用を切り替える切り換え弁７２が設けられている。
【００３４】
インナスライド６が上死点にあるとき、ダンパシリンダ１０の下部油室１０ｂには油が充填されている。インナスライド６が下降すると、ロッド１０ａも共に下降する。このとき、下部油室１０ｂは絞り弁によりある一定の圧力が保たれている。ここで、インナスライド６がブレークスルー現象により急激に下降する場合、ロッド１０ａも急激に下降しようとする。しかし、絞り弁７１により下部油室１０ｂからの排出が制限されるため、下部油室１０ｂに高圧がかかる。よって、ロッド１０ａは下部油室１０ｂにより高圧で支持されるので、インナスライド６の急激な下降が阻止され、ブレークスルー現象の発生が抑制される。
【００３５】
ここで、本実施例では、アウタスライド位置検出装置１４及びインナスライド位置検出装置１５でリニアスケールを利用したが、他のセンサを用いることも可能である。
【００３６】
また、本実施例では、可変容量形油圧ポンプ５１の流量を制御することによりアウタスライド４を制御しているが、インナスライド駆動回路６０のように、流量制御弁を用いて制御してもよい。すなわち、流量制御によりアウタスライド駆動シリンダ８を制御できる油圧回路であれば、その構成は問わない。インナスライド駆動回路６０においても同様である。
【００３７】
さらに、本実施例では、エコライズシャフト１６、ピニオン１１、ラック１２を主な構成とする、平行度維持のための機械構造部材を前後に渡したが、左右に渡した場合においても同様に、左右の平行度を維持するという効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１の発明では、かかる発明による複動油圧プレスにより、１つの材料に対して種々の塑性加工を行う型を利用することができる。また、エコライズシャフト、ピニオン、ラックを主な構成要素とする機械構造部材を設けることにより、インナスライドの前後、または左右方向の平行度を維持することができる。
【００３９】
請求項２の発明では、アウタスライド位置検出装置で検出した値と既設定値に基いて、夫々のシリンダへ供給する油の流量を制御することで、アウタスライドの速度、位置及び左右の平行度を制御できる。また、インナスライド駆動シリンダへ供給する油の流量を制御することで、インナスライドの速度、位置を制御するとともに平行度を制御することができる。
【００４０】
請求項３の発明では、アウタスライド下面に設けられ、プッシュピンを具備したダイプレートを脱着可能とした。従って、型交換にともなってプッシュピンの位置、本数が変更される 場合は、あらかじめ用意した別の、プッシュピンを具備し、金型に合った形状を持ったダイプレートを交換すればよい。また、型に合わせてダイプレートの形状を変更することで、種々の型に対応することができる。
【００４１】
請求項４の発明では、ダンパシリンダを設けたことにより、ブレークスルー現象を抑制することができる。よって、作業環境や製品精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複動油圧プレス機械の正面図
【図２】本発明の複動油圧プレス機械のＩ―Ｉ断面図
【図３】本発明の複動油圧プレス機械の油圧回路図
【符号の説明】
１はクラウン、２はコラム、３はベッド、４はアウタスライド、５はダイプレート、６はインナスライド、７はボルスタ、８はアウタスライド駆動シリンダ、８ａはロッド、８ｂは上部油室、８ｃは下部油室、９はインナスライド駆動シリンダ、９ａはロッド、１０はダンパシリンダ、１０ａはロッド、１１はピニオン、１２はラック、１３はプッシュピン、１４はアウタスライド位置検出装置、１５はインナスライド位置検出装置、１６はエコライズシャフト、１７は軸受、１８は複動スライド、１９アウタスライドガイド、２０はインナスライドガイド、２１はプッシュピン１３ａは鍔部、２２は摺動部材、２３はスプリング、３０は複動プレス機械、５０はアウタスライド駆動回路、５１は可変容量形油圧ポンプ、５２はモータ、５３はタンク、５４はパイロットチェッキ弁、６０はインナスライド駆動回路、６１は可変容量形油圧ポンプ、６２はモータ、６３はタンク、６４流量制御弁、６５は圧力検出器、７０はダンパ回路、７１は絞り弁、７２は切り換え弁、７３はオイルタンクである。
以上

Claims (4)

1. 複数のスライドが夫々別の駆動源を有する複動油圧プレス機械において、コラム（２）に設けられたアウタスライドガイド（１９）により昇降自在にガイドされるアウタスライド（４）と、前記アウタスライド（４）内に設けられたインナスライドガイド（２０）により昇降自在にガイドされるインナスライド（６）と、クラウン（１）部に設けられ、ロッド（８ａ）の先端を前記アウタスライド（４）と連結し、前記アウタスライド（４）を駆動するアウタスライド駆動シリンダ（８）と、前記アウタスライド（４）内に設けられ、ロッド（９ａ）の先端を前記インナスライド（６）と連結し、前記インナスライド（６）を駆動するインナスライド駆動シリンダ（９）と、前記アウタスライド（４）及び前記インナスライド（６）を前後または左右方向に貫通し、両端にピニオン（１１）が設けられ、前記インナスライド（６）に設けられた軸受（１７）により支持され、前記インナスライド（２０）の前後または左右の速度と位置を等しく、平行度を維持するエコライズシャフト（１６）と、前記アウタスライド（４）に設けられるラック（１２）に前記ピニオン（１１）が噛合することを特徴とする複動油圧プレス。
2. 前記アウタスライド駆動シリンダ（８）及び前記インナスライド駆動シリンダ（９）は複数設けられるとともに、前記アウタスライド（４）の位置を検出する複数のアウタスライド位置検出装置（１４）と、前記アウタスライド位置検出装置（１４）で検出した検出値と既設定値を基に前記アウタスライド駆動シリンダ（８）に供給する流量を制御することで、前記アウタスライド（４）の速度、位置及び平行度を維持するように制御するアウタスライド制御装置と、前記インナスライド（６）の位置を検出する複数のインナスライド位置検出装置（１５）と、前記インナスライド位置検出装置（１５）で検出した検出値と既設定値を基に前記インナスライド駆動シリンダ（９）に供給する流量を制御することで、前記インナスライド（６）の速度、位置及び平行度を維持するように制御するインナスライド制御装置と、を更に有することを特徴とする、請求項１の複動油圧プレス。
3. プッシュピン（１３）を具備し、金型に合った形状を持ち、前記アウタスライド（４）下面に着脱可能に設けられ、前記アウタスライド（４）下面から着脱による交換で種々の金型に対応するダイプレート（５）と、前記ダイプレート（５）に設けられた摺動部材（２２）により昇降自在に支持され、鍔部（１３ａ）とダイプレート（５）上面間のスプリング（２３）によりインナスライド（６）の下面と当接するよう上方に付勢され、インナスライド（６）とともに下降するプッシュピン（１３）と、を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２の複動油圧プレス。
4. 前記インナスライド（６）下方に設けられ、ダンパシリンダ（１０）に結合する油圧回路に絞り弁（７１）が設けられる前記ダンパシリンダ（１０）と、を更に有することを特徴とする、請求項１〜請求項３のうちいずれか１項の複動油圧プレス。

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