JP3897562B2 - 機械プレス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、機械プレスに関するものである。機械プレスは、プレス機械の内、機械的な駆動機構で駆動されるプレスであって、例えばクランク機構、ナックル機構のようなリンク機構で駆動されるプレスを含み、他方、油圧プレスのような液圧プレスは除かれる。
【０００２】
【従来の技術】
機械プレスのクランク軸は、自動化装置駆動用の動力を取り出す都合、即ち位置及び回転方向等の都合で左右方向に向けて配備され、これにコンロッドを係合させて、クランク機構を構成させていた。この場合、コンロッドは必然的に前後方向に揺動する構造になる。コンロッドが前後方向に揺動すれば、スラスト荷重は前後方向に作用する。このスラスト荷重に対処するために、機械プレスのフレームは、前後方向の剛性を確保する必要上、前後方向に厚みをもたせた形状になっていた。
【０００３】
さて、多工程のプレス加工は、通常複数の工程を左右に並べて、ワークを左右方向に順次金型から金型に送りながら行われる。この場合、プレス加工荷重の大きさは工程毎に異なるので、フレームには左右方向の偏心荷重が発生する。この偏心荷重は、スラスト荷重としてフレームの左右方向に作用し、フレームには左右方向の剛性が要求される。
【０００４】
ここで、上記コンロッドの揺動による前後方向のスラスト荷重と、上記プレス荷重による左右方向の偏心荷重との両方に対処するためには、結局機械プレスのフレームは前後及び左右に剛性をもたせたものになっていた。特開平８−１７４２９５の図３を見れば解かるように、フレームは前後方向に厚い形状になっている。
【０００５】
近年、自動化装置の駆動にサーボモータが用いられる様になった。そのため、自動化装置の動力取り出しを考慮する必要がなく、クランク軸を左右方向に向けて配備する必要が薄れてきた。発明者は、クランク軸を前後方向に向けて配備し、これにコンロッドを係合させてクランク機構を構成させれば、コンロッドは必然的に左右方向に揺動し、スラスト荷重は左右方向に発生するから、従来の様にフレームの前後方向の剛性は必要が無いことに気付いた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、フレーム構造を合目的なものにした機械プレスを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、クランク機構の向きを変えて、即ちクランク軸を前後方向に配備し、フレームの構造をシンプルなものとした。更に詳しく言えば、請求項１の発明は、穴を空けた２枚のリング状のメイン板を前後に配備し、当該２枚のリング状のメイン板を連結板で連結し、前記２枚のリング状のメイン板の、前記穴の左右の４個のコラム部で囲まれた空間にスライドを昇降自在に設け、前記２枚のリング状のメイン板の、前記穴よりも下のベッド部の上にボルスタを固定し、前記２枚のリング状のメイン板の、前記穴よりも上のクラウン部に前後方向にクランク軸を配備し、当該クランク軸を含んで構成される駆動機構で前記スライドを昇降運動させる構造とした。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて前記駆動機構にはリンク機構も含む。クランク軸を前後方向に向けて設ける場合、当該クランク軸に各種リンクを係合させる駆動機構が存在する。これらの駆動機構によって発生する左右方向のスラスト荷重は本願発明によって対処される。請求項３の発明は、請求項１乃至は請求項２に加えて前記リング状のメイン板の、前記穴よりも下のベッド部内側にベッド板を溶接する。更にベッド部の剛性を上げて、高精度なプレス加工ができる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至は請求項３の発明に加えて前記リング状のメイン板の、前記穴の左右のコラム部を左右に連結するステーを設けた。これによって、フレームの変形を小さくすることができ、スライドを高精度に昇降運動させることができる。
【００１０】
請求項５の発明は、下部に開口部を持つ２枚の逆Ｕ字形板を前後に配備し、当該２枚の逆Ｕ字形板を連結板で連結し、前記２枚の逆Ｕ字形板の、ベッド体が溶接された下部の開口部より上の、左右に分離されている部分である４個のコラム部で囲まれた空間にスライドを昇降自在に設け、前記コラム部よりも下の、前記逆Ｕ字形板の開口部内側にベッド体を溶接し、当該ベッド体の上にボルスタを固定し、前記逆Ｕ字形板の、前記コラム部よりも上のクラウン部に前後方向に向けてクランク軸を配備し、当該クランク軸を含んで構成される駆動機構で前記スライドを昇降運動させる構造とした。ベッド部の剛性を自在に上げることができる。ボルスタを指示する前後方向のスパンを短くすることによって、ボルスタの変形を小さくすることができる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に加えて前記駆動機構にはリンク機構も含む。請求項７の発明は、請求項５乃至は請求項６の発明に加えて前記逆Ｕ字形板の、ベッド体が溶接された下部の開口部より上の、左右に分離されている部分であるコラム部を左右に連結するステーを設けた。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１、図２において、機械プレス１のフレーム２は、クラウン部２ｂ，コラム部２ｃ及びベッド部２ａから成っている。そして、フレーム２は、メイン板２ｄ、２ｄ、各種連結板、及び補強板で構成されている。
【００１３】
即ち、フレーム２は、２枚のメイン板２ｄ、２ｄを前後に配備して、連結板２ｇ、２ｈ、２ｉでこれらを連結し、補強板２ｅを配し、ステー４を付けることによって製作される。本実施例においては、フレーム２は鋼板製のため、前記の連結板、補強板は、メイン板２ｄに溶接されている。
【００１４】
これに対して、ステー４は、ボルトで組み付けられている。本実施例においては、ステー４を溶接してしまうと、加工、組み立ての邪魔になることを考慮に入れたからである。従って、特に邪魔で無い場合溶接にしても良い。
【００１５】
補強板２ｅの下部が足になっていて、この足を基礎に固定することによって、機械プレス１は、設置される。尚、前記の連結板、補強板及びステーは全部必要なわけではなく、必要に応じて設けられる。
【００１６】
連結板２ｉに穴８が空けられている。当該穴８は送り装置を設ける、或いは材料出し入れ用の穴である。当該穴８によってフレームの前後方向の剛性が落ちるので、本実施例においては、補強板２ｅがメイン板２ｄに溶接されている。前側の補強板２ｅの外側には、操作盤が設けられる。
【００１７】
４個のコラム部２ｃで囲まれた空間にはスライド５が昇降自在に組み込まれている。スライド５は、コラム部２ｃに設けられたガイドで案内され、高精度で昇降する。スライド５は、クランク軸３とコンロッドを介して連結され、クランク機構によって昇降運動する。
【００１８】
ベッド部２ａにはボルスタ６が固定される。スライド５の下面に上型が、ボルスタ６上面に下型が夫々固定され、その間に供給された素材がスライド５の昇降運動に伴ってプレス加工される。
【００１９】
後側のメイン板２ｄには、側板１１、１１と底板１２が設けられ、側板１１、１１と底板１２には後板１０が設けられている。これらの部材で構成されたボックス内には、クランク軸３を駆動するための軸や減速用のギヤーが収納されている。本実施例においては、上記の各板は溶接されている。
【００２０】
後板１０の外側には、フライホイール７や駆動用のモータ（図示せず）が設けられている。フライホイールには、クラッチブレーキが内装されている。本実施例においては、コンバインド形のクラッチブレーキが採用されているが、セパレート形のクラッチブレーキを採用することもできる。クランク軸３の前側には、クランク角度指示計が設けられている。
【００２１】
図１０は、駆動機構がリンクである例を示している。当該機構は、同出願人による特願２０００‐２１９９８０に開示されている。クランク軸３の偏心部を保持する１対のスライダがアームに設けられた溝で摺動自在に案内されている。前記アームの一端部はピンで機械プレス１のフレームに回動自在に支持されている。前記アームの下端部にロッドの上端部が連結され、下端部がスライド５に連結されている。前記ロッドは、その上端部、下端部において首振り自在に相手に連結されている。
【００２２】
クランク軸３が回転すると、前記アームが回動し、前記ロッドを介してスライド５が昇降する。スライド５は、下降時がゆっくりで上昇時が速い運動をする。当該運動は、プレス加工にとって有効である。
【００２３】
図４、図５において、連結板２ｈ等が見えているが、これはフレーム構造を判りやすくするためであって、実際にはカバーされていて、内部にごみが入らないようになっている。
【００２４】
上記の実施例において、メイン板２ｄは、１枚の板の中央に穴を空けた形状、即ちリング状の板である。メイン板２ｄは、プレス荷重を自然に受けられる形状である。第２の実施例は、更にベッド部２ａの剛性を増す目的でメイン板の内側に１枚板を溶接する。
【００２５】
図６、図７に示すように、メイン板２ｄの内側にベッド板１３を溶接する。ベッド板１３の上にボルスタ６を取り付ける。
【００２６】
第３の実施例は、上記リング状のメイン板２ｄを逆Ｕ字形板１０２ｄとして、前後に配備された逆Ｕ字形板１０２ｄの内側にベッド体１０２ａを溶接する。
【００２７】
図８、図９において、２枚の逆Ｕ字形板１０２ｄの間にベッド体１０２ａが設けられている。本実施例において、ベッド体１０２ａは逆Ｕ字形板１０２ｄに溶接されている。ベッド体１０２ａを構成する板の厚さは、逆 Ｕ字形板１０２ｄの板厚に拘束されることなく、必要に応じて厚い板を選択することができる。ベッド体１０２ａの上にボルスタ６が固定される。ベッド体１０２ａは、逆Ｕ字形板１０２ｄの内側に配備される関係でボルスタ６を指示する前後方向のスパンは、第１実施例及び第２実施例よりも短くなる。
【００２８】
逆Ｕ字形板１０２ｄは下部が開口している以外の点では前記リング状のメイン板２ｄと同じである。従って、逆Ｕ字形板１０２ｄには、リング状のメイン板２ｄと同様のクラウン部、コラム部を有する。
【００２９】
【発明の効果】
本願発明によれば、駆動機構のスラスト荷重及びプレス荷重の偏心荷重に耐える合目的な機械プレスを提供できる。特に、請求項６以降の発明においては、ベッド部の前後方向のスパンが狭いので、ボルスタの変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】正面図
【図２】右側面図
【図３】背面図
【図４】前面の斜視図
【図５】背面の斜視図
【図６】第２実施例の正面図
【図７】第２実施例の右側面図
【図８】第３実施例の正面図
【図９】第３実施例の右側面図
【図１０】リンクを用いた場合の説明図
【符号の説明】
１は機械プレス、２はフレーム、２ａはベッド部、２ｂはクラウン部、２ｃはコラム部、２ｄはメイン板、２ｅは補強板、２ｆは足、２ｇは連結板、２ｈは連結板、２ｉは連結板、３はクランク軸、４はステー、５はスライド、６はボルスタ、７はフライホイール、８は穴、９は操作盤、１０は後板、１１は側盤、１２は底板、１３はベッド板、１４はリンク、１０２ａはベッド体、１０２ｄは逆Ｕ字形板である。

Claims (7)

1. 穴を空けた２枚のリング状のメイン板（２ｄ）を前後に配備し、当該２枚のリング状のメイン板（２ｄ）を連結板（２ｇ，２ｈ，２ｉ）で連結し、前記２枚のリング状のメイン板（２ｄ）の、前記穴の左右の４個のコラム部（２ｃ）で囲まれた空間にスライド（５）を昇降自在に設け、前記２枚のリング状のメイン板（２ｄ）の、前記穴よりも下のベッド部（２ａ）の上にボルスタ（６）を固定し、前記２枚のリング状のメイン板（２ｄ）の、前記穴よりも上のクラウン部（２ｂ）に前後方向にクランク軸（３）を配備し、当該クランク軸を含んで構成される駆動機構で前記スライドを昇降運動させる構造としたことを特徴とする機械プレス（１）。
2. 前記駆動機構にはリンク機構も含むことを特徴とする請求項１記載の機械プレス（１）。
3. 前記リング状のメイン板（２ｄ）の、前記穴よりも下のベッド部（２ａ）内側にベッド板（１３）を溶接することを特徴とする請求項１乃至は請求項２記載の機械プレス（１）。
4. 前記リング状のメイン板（２ｄ）の、前記穴の左右のコラム部（２ｃ）を左右に連結するステー（４）を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の機械プレス（１）。
5. 下部に開口部を持つ２枚の逆Ｕ字形板（１０２ｄ）を前後に配備し、当該２枚の逆Ｕ字形板を連結板（２ｇ，２ｈ，２ｉ）で連結し、前記２枚の逆Ｕ字形板（１０２ｄ）の、ベッド体（１０２ａ）が溶接された下部の開口部より上の、左右に分離されている部分である４個のコラム部（２ｃ）で囲まれた空間にスライド（５）を昇降自在に設け、前記コラム部よりも下の、前記逆Ｕ字形板の開口部内側にベッド体（１０２ａ）を溶接し、当該ベッド体の上にボルスタ（６）を固定し、前記逆Ｕ字形板の、前記コラム部よりも上のクラウン部（２ｂ）に前後方向に向けてクランク軸（３）を配備し、当該クランク軸を含んで構成される駆動機構で前記スライド（５）を昇降運動させることを特徴とする機械プレス（１）。
6. 前記駆動機構にはリンク機構も含むことを特徴とする請求項５記載の機械プレス（１）。
7. 前記逆Ｕ字形板（１０２ｄ）の、ベッド体（１０２ａ）が溶接された下部の開口部より上の、左右に分離されている部分であるコラム部を左右に連結するステー（４）を設けたことを特徴とする請求項５乃至請求項６記載の機械プレス（１）。

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