JP3878789B2 - 鍛造プレスのスライド調整装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造プレスのスライド調整装置に関する。
近年、鍛造品のコストダウンを図るため、生産性の高い鍛造プレスが求められている。一方、連続して鍛造品をプレスしていくと、ビレット温度、ショット数、鍛造加重、金型温度、フレーム各部の温度など鍛造品の厚み寸法に影響を及ぼす諸因子が変化し、鍛造品の厚み精度が悪くなる。したがって、製品の加工精度を一定に保つには、プレス作動中において、上死点停止中にシャットハイトを調整することが必要となる。しかし、プレスの生産性を高め、サイクルタイムが短くなると、上死点停止時間も短くなるので、高速で動作するスライド調整機構が必要となる。本発明は、このような生産性の高い鍛造プレスに向いたスライド調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鍛造プレスのシャットハイトを調整するスライド調整装置の従来技術として、代表的なものに、下記の偏心リストピンタイプのスライド調整装置がある。
特公昭５５−１６７３９号公報に記載された従来例１は、リストピンの中央部外周にウォーム歯を形成し、このウォーム歯にウォームを噛み合わせて、ウォームを回転させるものである。しかし、このウォーム駆動方式では高速動作ができないという問題がある。
特開昭５７−１５２３３９号公報に記載された従来例２は、リストピンから延びた調整レバーをネジで揺動させて、リストピンを回転させるものであり、回転運動を直線運動に変換することから動作速度が遅いという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事情に鑑み、スライドが上死点で停止中に、シャットハイトの調整を高速かつスムーズに行うことができ、鍛造品の厚み精度を一定に保つことができるスライド調整装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の鍛造プレスのスライド調整装置は、コンロッドの下部とスライドの上部を偏心リストピンで連結した鍛造プレスであって、前記偏心リストピンの下部に取付けられた、該偏心リストピンと同心の部分ピニオンと、前記部分ピニオンに噛み合うラックを備えたラック棒と、前記ラック棒を、その軸方向に往復動させる調整用油圧シリンダと、前記偏心リストピンを、前記スライド上部に対し緊締解除するホールドアームと、前記スライドに固定され、該ホールドアームを緊締方向と解除方向に動作させるホールドシリンダとからなることを特徴とする。
請求項２の鍛造プレスのスライド調整装置は、請求項１記載の発明において、前記ラック棒の移動量を検出する移動量センサが設けられていることを特徴とする。
【０００５】
請求項１の発明によれば、調整用油圧シリンダが直線運動し、その動きが直接ラックと部分ピニオンの噛み合いを介して偏心リストピンを回転させるので、偏心リストピンが早く回転する。このため、スライドが上死点で停止中に、シャットハイトの調整を高速かつスムーズに行うことができ、鍛造品の厚み精度を一定に保つことができる。そして、ホールドシリンダを動作させてホールドアームを解除すると、偏心リストピンが回転可能な状態になるので、迅速に偏心リストピンを回転させることができ、ホールドシリンダでホールドアームを緊締すると偏心リストピンが回転しなくなるので、調整されたシャットハイトがプレス動作中に狂うことがない。
請求項２の発明によれば、ラックの移動量と偏心リストピンの回転量は比例するので、ラックの移動量を移動量センサで検知することにより、スライドのシャットハイト調整量を常時把握することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、本実施形態のスライド調整装置５０を説明する前に、スライド調整装置５０が採用された鍛造プレス１を説明する。
【０００７】
図２は鍛造プレス１の概略断面図である。同図において、符号１１はベッドを示している。このベッド１１は、鍛造プレスの重量を支えるとともに、鍛造時の荷重を支えるものである。
ベッド１１の上方にはクラウン１３が設けられている。このクラウン１３には、後述する偏心軸２０が、スリーブ13S を介して回転自在に取り付けられている。
前記ベッド１１と前記クラウン１３の間には、左右一対のコラム１２，１２が設けられている。この左右一対のコラム１２，１２は、クラウン１３を支持するとともにベッド１１とクラウン１３との間隔を保つものである。各コラム１２の内面にはガイド12S がそれぞれ設けられている。この一対のガイド12S ，12S は、その間に挿入される後述するスライド４０の上下動を案内するものである。
前記ベッド１１、前記コラム１２および前記クラウン１３は、タイロッド１４によって締め付けられ、組み立てられている。
【０００８】
前記クラウン１３には、偏心軸２０が水平に取り付けられており、偏心軸２０の両端の支持部２１，２１が、スリーブ13S を介して、クラウン１３に回転自在に軸支されている。この偏心軸２０の軸方向の中央部には、支持部２１よりも直径が大きい偏心部２２が設けられている。
【０００９】
前記偏心軸２０の偏心部２２には、左右一対のコンロッド３０，３０の基部が平行に並んで回転自在に、取り付けられている。この左右一対のコンロッド３０，３０の先端は、スライド４０のコンロッド連結部に挿入されており、後述する偏心リストピン４５によって、スライド４０に連結されている。
【００１０】
このスライド４０は、前記左右一対のコラム１２，１２のガイド12S 間に摺動自在に挿入されている。
このスライド４０の上部には、下方に凹んだコンロッド連結部が設けられている。このスライド４０のコンロッド連結部の上面の中央には、前記偏心軸２０と直角に、軸挿入溝40G が形成されている。
【００１１】
前記偏心リストピン４５は、円筒状の軸であり、その両端には支持部４６，４６が形成されており、その軸方向の中央部には固定部４８が形成されている。この支持部４６，４６と固定部４８とは、同心で同じ直径の軸である。
この支持部４６，４６と固定部４８との間には、左右一対の偏心部４７，４７が形成されている。この偏心部４７，４７は同心に形成されており、その軸中心が、支持部４６等の軸中心に対して偏心している。しかも、偏心部４７，４７の直径は、支持部４６等よりも大きい。
【００１２】
この偏心リストピン４５の両端の支持部４６，４６は、スライド４０によって回転自在に支持されており、左右一対の偏心部４７，４７には、前記左右一対のコンロッド３０，３０の先端が回転自在に取り付けられている。
また、偏心リストピン４５の固定部４８の下面は、スライド４０のコンロッド連結部の上面に接している。
【００１３】
上記のごとき構成であるので、偏心リストピン４５が回転すると、コンロッド３０の先端とスライド４０の下面との鉛直方向の距離が変化する。したがって、偏心リストピン４５を回転させれば鍛造プレス１のシャットハイトを変えることができる。
【００１４】
さて、図１に基づき本実施形態のスライド調整装置５０を説明する。
図１は本実施形態の鍛造プレスのスライド調整装置５０の概略断面斜視図である。このスライド調整装置５０は、前記偏心リストピン４５を回転させ、鍛造プレス１のシャットハイトを調整するものである。
図１に示すように、スライド調整装置５０は、偏心機構６０、移動量センサ７０、リストピンホールドユニット８０から基本構成されている。
【００１５】
まず、偏心機構６０を説明する。
前記偏心リストピン４５の固定部４８の中央下部には、部分ピニオン６１が取り付けられている。この部分ピニオン６１は、その基礎円の中心が、偏心リストピン４５の固定部４８の軸中心と一致するように取り付けられている。
【００１６】
この部分ピニオン６１には、ラック棒６２のラック62r が噛み合っている。このラック棒６２は、ラック62r を軸方向の中央上部に備えた棒であり、前記スライド４０の軸挿入溝40G に水平に挿入されている（図２参照）。しかも、ラック62r を挟む軸部は、スライド４０に摺動自在に支持されている。
【００１７】
前記ラック棒６２の一端は、調整用油圧シリンダ６３のピストンロッドに取り付けられている。調整用油圧シリンダ６３は、前記スライド４０の背面に、水平に取り付けられている。この調整用油圧シリンダ６３は、油圧によって、ピストンロッドが前進後退するものである。
【００１８】
よって、偏心機構６０によれば、調整用油圧シリンダ６３のピストンロッドが直線運動し、その動きが直接ラック棒６２のラック62r と部分ピニオン６１の噛み合いを介して偏心リストピン４５を回転させるので、偏心リストピン４５を速く回転させることができる。このため、高速でシャットハイトの調整をすることができる。
【００１９】
つぎに移動量センサ７０を説明する。
前記偏心機構６０のラック棒６２の一端には、締結板７１の下端が固定されている。
この締結板７１の上端には、ガイドロッド７２の一端が固定されている。このガイドロッド７２は、前記調整用油圧シリンダ６３と平行に設けられており、前記スライド４０に摺動自在に支持されている。このガイドロッド７２の他端は、スライド４０の背面外方に突出しており、その他端にはラックが形成されている。
このガイドロッド７２の他端のラックには、ピニオンが噛み合っており、このピニオンは、公知のロータリエンコーダ７３の回転軸に取り付けられている。
【００２０】
このため、ガイドロッド７２は、締結板７１によって、偏心機構６０のラック棒６２と同じだけ同じ方向に移動され、このガイドロッド７２の移動量は、ラックとピニオンを介して、ロータリエンコーダ７３の回転軸の回転量として検知される。つまり、ラック棒６２の移動量を、ガイドロッド７２を介してロータリエンコーダ７３が回転量として検知することができる。
【００２１】
したがって、移動量センサ７０によれば、ラック棒６２のラック62r の移動量をロータリエンコーダ７３が回転量として検知することにより、スライドのシャットハイト調整量を常時把握することができる。
【００２２】
つぎに、リストピンホールドユニット８０を説明する。
リストピンホールドユニット８０は、ピン８１、ホールドアーム８２およびホールドシリンダ９０から基本構成されたものである。
【００２３】
ピン８１は、偏心リストピン４５と平行に設けられ、スライド４０に固定された軸である。
このピン８１には、ホールドアーム８２の一端が、上下に揺動自在に取り付けられている。このホールドアーム８２は、前記左右一対のコンロッド３０，３０の間において、偏心リストピン４５の上方に設けられている。ホールドアーム８２は、側面視で弓形をしており、その下面が偏心リストピン４５の固定部４８の上面と接している。
【００２４】
前記ホールドアーム８２の他端には、ピン８１とで偏心リストピン４５を挟むように、公知の油圧シリンダであるホールドシリンダ９０が取り付けられている。このホールドシリンダ９０は、そのシリンダボディ９１の下端が、ホールドアーム８２の他端上面に載っている。
このシリンダボディ９１の上部には、液密にピストン９２が挿入されている。このピストン９２には、ロッド９３の上端が固定されている。このロッド９３は、シリンダボディ９１の下端およびホールドアーム８２の他端を貫通し、下端がスライド４０に固定されている。
【００２５】
このため、ホールドシリンダ９０に油圧を加えると、ホールドシリンダ９０が伸長し、シリンダボディ９１が下方に移動し、シリンダボディ９１によってホールドアーム８２の他端が下方に押され、ホールドアーム８２がピン８１を支点として下方へ揺動する。すると、ホールドアーム８２の下面が偏心リストピン４５を下方へ押し、スライド４０のコンロッド連結部の上面に強く押し付けるので、偏心リストピン４５の回転を固定することができる。
【００２６】
逆に、ホールドシリンダ９０に油圧を抜くと、ホールドシリンダ９０が収縮し、シリンダボディ９１がホールドアーム８２の他端を下方へ押す力が弱くなる。すると、ホールドアーム８２が偏心リストピン４５を下方へ押し付ける力が小さくなるので、偏心リストピン４５が回転可能となる。
【００２７】
したがって、リストピンホールドユニット８０によれば、ホールドシリンダ９０を動作させてホールドアーム８２による偏心リストピン４５の緊締を解除すると、偏心リストピン４５が回転可能な状態になるので、迅速に偏心リストピン４５を回転させることができ、ホールドシリンダ９０でホールドアーム８２を緊締すると偏心リストピン４５が回転しなくなるので、調整されたシャットハイトがプレス動作中に狂うことがない。
【００２８】
つぎに、本実施形態の鍛造プレスのスライド調整装置５０の作用と効果を説明する。
鍛造プレス１の偏心軸２０を、モータ等によって回転させると、左右一対のコンロッド３０，３０によってスライド４０がコラム１２のガイド12S に案内されて上下に摺動し、鍛造品が連続して成形される。
【００２９】
鍛造作業を繰り返すうちに、ビレット温度等が変化し、シャットハイトが、例えば鍛造開始時より長くなり、鍛造品の厚み精度が悪くなるので、スライド４０が上死点で停止している間に、以下に示すようにスライド調整装置５０によってシャットハイトが短くなるように調整される。
【００３０】
まず、スライド４０が上死点で停止すると、リストピンホールドユニット８０のホールドシリンダ９０の油圧の圧力を抜き、ホールドシリンダ９０を収縮させる。すると、ホールドアーム８２が偏心リストピン４５を下方へ押し付ける力が小さくなり、偏心リストピン４５が回転可能となる。
【００３１】
ついで、調整用油圧シリンダ６３に油圧を加え、調整用油圧シリンダ６３を伸長させると、ラック棒６２が前進し、ラック棒６２のラック62r が部分ピニオン６１を介して偏心リストピン４５を回転させる。すると、スライド４０とコンロッド３０上端との間の距離が長くなり、シャットハイトが短くなる。
【００３２】
このとき、ラック棒６２は直線的に移動し、この直線運動をラック62r と部分ピニオン６１によって偏心リストピン４５の回転運動に変換しているため、偏心リストピン４５を回転させる動作を速く、スムーズに行うことができる。
【００３３】
しかも、ラック棒６２の移動量は、締結板７１とガイドロッド７２を介してロータリエンコーダ７３に伝達され、ロータリエンコーダ７３は回転軸の回転量として検知される。つまり、移動量センサ７０によってシャットハイトの調整量を常時把握することができる。したがって、シャットハイトの調整量を正確に設定できる。
【００３４】
シャットハイトの変更が終了すると、リストピンホールドユニット８０のホールドシリンダ９０には再び油圧が加えられ、ホールドシリンダ９０が伸長し、ホールドアーム８２が偏心リストピン４５を下方へ押し付ける力が大きくなる。すると偏心リストピン４５はスライド４０のコンロッド連結部上面とホールドアーム８２の下面との間に挟まれて、回転が固定され、スライド調整装置５０によるシャットハイトの調整が終了する。
【００３５】
上記のごとく、本実施形態の鍛造プレスのスライド調整装置５０によれば偏心リストピン４５の回転を高速動作で行うことができるので、鍛造プレス１を高速運動しても、スライド４０が上死点で停止中に、シャットハイトの調整を、高速かつスムーズに行うことができ、鍛造品の厚み精度を一定に保つことができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の鍛造プレスのスライド調整装置によれば、調整用油圧シリンダが直線運動し、その動きが直接ラックと部分ピニオンの噛み合いを介して偏心リストピンを回転させるので、偏心リストピンが早く回転する。このため、スライドが上死点で停止中に、シャットハイトの調整を高速かつスムーズに行うことができ、鍛造品の厚み精度を一定に保つことができる。ホールドシリンダを動作させてホールドアームを解除すると、偏心リストピンが回転可能な状態になるので、迅速に偏心リストピンを回転させることができ、ホールドシリンダでホールドアームを緊締すると偏心リストピンが回転しなくなるので、調整さ れたシャットハイトがプレス動作中に狂うことがない。
請求項２の鍛造プレスのスライド調整装置によれば、ラックの移動量と偏心リストピンの回転量は比例するので、ラックの移動量を移動量センサで検知することにより、スライドのシャットハイト調整量を常時把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の鍛造プレスのスライド調整装置の概略断面斜視図である。
【図２】鍛造プレスの概略断面図である。
【符号の説明】
１ 鍛造プレス
３０ コンロッド
４０ スライド
４５ 偏心リストピン
５０ スライド調整装置
６１ 部分ピニオン
６２ ラック棒
６２ｒ ラック
６３ 調整用油圧シリンダ
７０ 移動量センサ
８２ ホールドアーム
９０ ホールドシリンダ

Claims (2)

1. コンロッドの下部とスライドの上部を偏心リストピンで連結した鍛造プレスであって、
   前記偏心リストピンの下部に取付けられた、該偏心リストピンと同心の部分ピニオンと、
   前記部分ピニオンに噛み合うラックを備えたラック棒と、
   前記ラック棒を、その軸方向に往復動させる調整用油圧シリンダと、
   前記偏心リストピンを、前記スライド上部に対し緊締解除するホールドアームと、
   前記スライドに固定され、該ホールドアームを緊締方向と解除方向に動作させるホールドシリンダとからなる
   ことを特徴とする鍛造プレスのスライド調整装置。
2. 前記ラック棒の移動量を検出する移動量センサが設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の鍛造プレスのスライド調整装置。

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