JP3888922B2 - 電気サーボプレスの安全装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、電気サーボプレスの安全装置に関するものである。電気サーボプレスは、サーボモータで駆動される機械プレスを意味する。安全装置は、他の装置と連動させて当該機械プレスを急に停止させ、あるいは不意の起動を防止することによって作業者を保護する装置を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気サーボプレスにおいては、サーボブレーキ又はダイナミックブレーキによって制動させていた。即ち、正規の制動はプログラムによって、異常時は逆励磁若しくは逆起動電流によって夫々制動が行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、従来の制動装置に加えて、より強力な制動装置を設け、更に安全を図ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
電気サーボプレス１の駆動用のサーボモータ８と該電気サーボプレス１のフレーム２との間に、電磁石を用いたブレーキ装置を介在させた。更に詳しく言えば、請求項１の発明は、電気サーボプレス１を駆動するサーボモータ８のケース１２と該電気サーボプレス１のフレーム２との間にブレーキを介在させ、前記ブレーキは電磁石を用いたものとし、前記サーボモータ８のシャフト１３に係合されたブレーキディスク２８にライニング２９を設けた摩擦板３６が、固定板２３とバネ３０によって押圧される可動板２４とによってサーボモータ８を制動させる構造にした。そして、前記電磁石を構成するループ状のコイル２１の磁力線が前記モータシャフト１３と平行に走るように前記モータシャフト１３を取り囲んで配置され、周辺部材に磁力線の影響を与えないようにして、前記電磁石のループ状のコイル２１を励磁することで前記可動板２４を摩擦板３６から解放させている。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、モータシャフト１３にはスプライン２２が形成されて、ブレーキディスク２８がモータシャフト１３に対して回転は不能で、軸方向には可動する構造とした。請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて前記電気サーボプレス１は、前記駆動用サーボモータ８のモータシャフト１３と連結されたピニオン軸９と、当該ピニオン軸９に設けられたピニオンと噛合いクランク軸３に固定されたメーンギヤー１０とを有する１段減速形のプレスとした。
以上
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は電気サーボプレスの縦断面を示している。縦断面は、電気サーボプレスの前後に走る中心線に沿って断面にしたものである。従って、図1は電気サーボプレスを側面から内部構造を見た状態を示している。尚、本実施例における電気サーボプレスは、所謂Ｃフレーム形の機械プレスである。本願発明はＣフレーム形に限るものではなく、ストレートサイド形、Ｃフレーム形とストレートサイド形との合いの子などに適用できる。
【０００７】
電気サーボプレス１のフレーム２には、クランク軸３が回転自在に設けられ、クランク軸３の偏心部にコンロッド４の大径部が係合している。コンロッド４の下端部はスライド５に連結されている。クランク軸３とコンロッド４によってクランク機構が構成され、スライド５は、フレーム２によって上下方向に案内され、クランク軸３の回転に伴って昇降運動する。
【０００８】
フレーム２のベッド６には、スライド５に対向させてボルスタ７が固定されている。スライド５の下面に上型が固定され、ボルスタ７の上面には下型が固定される。上型と下型との間に供給された素材は、スライド５の昇降運動に伴いプレス加工され、製品になる。
【０００９】
クランク軸３の端部には、メーンギヤー１０が設けられている。メーンギヤー１０のテーパ穴はクランク軸３のテーパ軸に係合し、メーンギヤー１０は、クランク軸３に固定されている。メーンギヤー１０は、回転自在に設けられたピニオン軸９のピニオンと噛み合っている。当該ピニオンとメーンギヤー１０とによって減速装置が構成されている。これは、通常、1段減速と呼ばれる。
【００１０】
サーボモータ８は、フレーム２に組み込まれている。サーボモータ８の出力軸であるモータシャフト１３は前記ピニオン軸９に連結されている。モータシャフト１３の先端部に形成されたスプラインは、ピニオン軸９に形成されたスプライン穴に係合している。両軸はスプラインによって一体化され、回転力が相互に伝達される。サーボモータ８とフレーム２との間にブレーキ３５が介在する。
【００１１】
図２において、サーボモータ８のケース１２には、モータシャフト１３が回転自在に設けられている。モータシャフト１３は、ベアリング１４、１８で支持されている。モータシャフト１３には回転子１５が設けられている。回転子１５の円周部には、マグネット３４が固定されている。回転子１５の外側に固定子１６が設けられている。固定子１６はコイル１７になっている。回転子１５と固定子１６の構造は通常のサーボモータと変わりはない。
【００１２】
モータシャフト１３の端部には、エンコーダ１９が設けられている。当該エンコーダ１９は、サーボモータ８の回転量を検出するもので、サーボモータ８の制御に用いられる。
【００１３】
図１及び図２において、サーボモータ８のケース１２と軸受１１は、スタッドボルト２５で締め付けられ一体化されている。軸受１１は、電気サーボプレス１のフレーム２に固定されると共に、穴に嵌め込まれたベアリングを介して前記ピニオン軸９の一端部を回転自在に支持している。
【００１４】
図２及び図３において、サーボモータ８のケース１２には、鉄心２０が固定されている。鉄心２０の凸部２０ａには、コイル２１がループ状に巻かれている。コイル２１に電流を流せば鉄心２０は磁気を帯びる。即ち鉄心２０とコイル２１によって電磁石が構成されている。当該電磁石の磁力線はモータシャフト１３に平行に走るためモータシャフト１３及びその周辺の部材に悪影響及ぼす心配はない。
【００１５】
図２において、モータシャフト１３にはスプライン２２が形成されている。スプライン２２とブレーキデイスク２８の穴に形成されたスプラインとが係合している。ブレーキデイスク２８は、モータシャフト１３に対して、回転は不能で、軸方向には可動である。ブレーキデイスク２８には、ライニング２９が設けられている。ライニング２９は、ブレーキデイスク２８にビス２９ａで固定されている。ブレーキデイスク２８とライニング２９によって摩擦板３６が構成されている。
【００１６】
図２及び図４において、可動板２３は、前記鉄心２０に隣接して設けられ、ばね３０とボルト３３で摩擦板３６を挟んで固定板２４に連結されている。即ち、固定板２４にばねケース３１が埋め込まれている。ばねケース３１にばね３０とばねプレート３２が収納され、これらを貫通してボルト３３が可動板２３にねじ込まれている。ばね３０はばねプレート３２とボルト３３によって、圧縮された状態でばねケース３１に納められている。
【００１７】
サーボモータ８のケース１２、鉄心２０及び固定板２４は、スペーサ２７を介在させた状態で前述の如くスタットボルト２５で締め付けられている。従って、固定板２４は、鉄心２０に対して常時一定の距離に固定されている。この状態で鉄心２０の側面と可動板２３の側面との間に約０．５ｍｍの隙間が設けられている。
【００１８】
スペーサ２７の外周にガイド２６が嵌め込まれている。可動板２３は、ガイド２６によってモータシャフト１３の長手方向に進退自在に案内されている。即ち、可動板２３の外径部に設けられた切欠きとガイド２６が係合している。
【００１９】
コイル２１に電流を流すと、鉄心２０が磁石になり可動板２３を吸引し、ばね３０が縮み、前記隙間が無くなり両者は吸着する。すると、摩擦板３６は固定板２４と可動板２３から解放され、モータシャフト１３は回転自在になる。この状態で電気サーボプレスの運転が行われる。
【００２０】
【発明の効果】
サーボモータを任意に停止させることができ、更に従来のサーボブレーキ又はダイナミックブレーキに加えて大きい制動力をもったブレーキで停止を保持できるから、より安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気サーボプレスの縦断面図
【図２】サーボモータ部の縦断面図
【図３】図２におけるＡーＡ断面図
【図４】図２におけるＢーＢ断面図
【符号の説明】
１は電気サーボプレス、２はフレーム、３はクランク軸、４はコンロッド、５はスライド、６はベッド、７はボルスタ、８はサーボモータ、９はピニオン軸、１０はメーンギヤー、１１は軸受、１２はケース、１３はモータシャフト、１４はベアリング、１５は回転子、１６は固定子、１７はコイル、１８はベアリング、１９はエンコーダ、２０は鉄心、２０ａは凸部、２１はコイル、２２はスプライン、２３は可動板、２４は固定板、２５はスタッドボルト、２６はガイド、２７はスペーサ、２８はブレーキデイスク、２９はライニング、２９ａはビス、３０はばね、３１はばねケース、３２はばねプレート、３３はボルト、３４はマグネット、３５はブレーキ、３６は摩擦板である。

Claims (3)

1. 電気サーボプレス（１）を駆動するサーボモータ（８）のケース（１２）と該電気サーボプレス（１）のフレーム（２）との間にブレーキを介在させた前記ブレーキに電磁石を用いたものにおいて、前記サーボモータ（８）のシャフト（１３）に係合されたブレーキディスク（２８）にライニング（２９）を設けた摩擦板（３６）を、固定板（２３）とバネ（３０）によって押圧する可動板（２４）によって制動させる構造にして、前記電磁石を構成するループ状のコイル（２１）の磁力線が前記モータシャフト（１３）と平行に走るように前記モータシャフト（１３）を取り囲んで配置され、前記電磁石のループ状のコイル（２１）を励磁することで前記可動板（２４）を摩擦板（３６）から解放することを特徴とする電気サーボプレスの安全装置。
2. モータシャフト（１３）にはスプライン（２２）が形成されて、ブレーキディスク（２８）がモータシャフト（１３）に対して回転は不能で、軸方向には可動することを特徴とする請求項１記載の電気サーボプレスの安全装置。
3. 前記電気サーボプレス（１）は、前記駆動用サーボモータ（８）のモータシャフト（１３）と連結されたピニオン軸（９）と、当該ピニオン軸（９）に設けられたピニオンとかみ合いクランク軸（３）に固定されたメーンギヤー（１０）とを有する１段減速形のプレスであることを特徴とする請求項１記載の電気サーボプレスの安全装置。

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