JP3905383B2 - 両圧成形システム - Google Patents
両圧成形システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3905383B2 JP3905383B2 JP2001565174A JP2001565174A JP3905383B2 JP 3905383 B2 JP3905383 B2 JP 3905383B2 JP 2001565174 A JP2001565174 A JP 2001565174A JP 2001565174 A JP2001565174 A JP 2001565174A JP 3905383 B2 JP3905383 B2 JP 3905383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- punch
- frame
- movable body
- cam
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/261—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks by cams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/007—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a plurality of pressing members working in different directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
- B30B11/027—Particular press methods or systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/30—Feeding material to presses
- B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/005—Cammed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
本発明は両圧成形システム（biaxial press molding system）に係り、より詳細には、互いに向かい合う円板状カムを用いて回動を直線運動に変換し、この時に生じた反撥力が回転円板及び回転軸にのみ印加されてフレームの強度及び荷重を減らせる両圧成形システムに関する。
【０００２】
＜背 景 技 術＞
一般的にプレスは、モータの回動を直線往復動に変えて成形物を加圧する機械であって、このようなプレスのフレームは成形物に加わる圧力に応じて強度及び荷重が補強設計される。特に、このように従来のプレスを用いた成形装置は、モータがカムを回転させ、回転するカムと対応して直線往復動する可動体にパンチが設けられることにより前記パンチが前記フレーム上のダイに置かれた成形物を打つ構成であった。
【０００３】
従って、前記パンチの瞬間的な衝撃量や加圧力はもっぱらフレームにのみ集中し、前記フレームが破損したり過度な騷音及び振動が生じたりする。これらの問題を防止するためにプレスの設計時にフレームの重量を増やし、且つ、強度を補強していたのである。
【０００４】
このため、従来のプレスを用いた成形装置は極めて大きくて重いフレームを必要とするために装置の製作コストが高くかかることはもとより、フレームの取り付けや取り外しまたは修理時に多くの人手及び手間がかかっていたという問題点があった。
【０００５】
また、従来の成形装置は上下両圧を生じるためにダイプレートを移動させる方法を用いていたが、これは上下圧の高精度の調節ができず、しかも機構的に複雑になり、その結果、プレスが全体的に大きくなるという短所があった。
【０００６】
また、従来の成形装置はカム回動を直線往復動に変換するために中心軸及び回転軸が偏心されている偏心カムを用いるがゆえに、最高点の圧力印加時点のみ調整できるだけであって、連続的に変わる圧力の変化が制御できないという問題点があった。
【０００７】
＜発 明 の 開 示＞
前記の如き問題点を解決するために、本発明の目的は、加圧時に生じる反撥力が回転軸にのみ集中することによりフレームの最適設計及び軽量化を可能ならしめ、互いに向かい合うカムの摩擦面に山部及び谷部（upper and lower portions）を形成して被加圧物に加わる連続的な上下圧の変化及び最高圧の維持、加圧及び減圧を自由に調整可能ならしめ、加圧力の高精度の制御を可能ならしめ、被加圧物の部位に応じた適切な圧力の分配及び加圧時点の制御を可能ならしめて精密な成形部品を量産可能ならしめる上下両圧成形システムを提供することである。
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る両圧成形システムは、互いに向かい合う形状のカムを備えてなるカム装置、及び前記カムとカムとの間に摺動自在に設けられ、カム回動を直線往復動に変換して成形物に両圧（biaxial pressure）を生成する両圧プレス装置（biaxial press apparatus）を含んでなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記カム装置はフレームと、前記フレームに固定されるモータと、前記モータの回転力を伝える従減速ギアと、前記従減速ギアにより減速された速度にて回転し、前記フレームにベアリングを介して支持される回転軸と、前記従減速ギアと回転軸とを連結する連結装置と、前記回転軸の上端部に形成される円板状上側カムベース及び前記上側カムベースの下面に螺合され、下面に山部及び谷部が形成されるリング状の上側軌道部材を備えてなる上側円板カムと前記回転軸の下端部に形成される円板状下側カムベース及び前記下側カムベースの上面に螺合され、上面に山部及び谷部が形成されるリング状の下側軌道部材を備えてなる下側円板カムとを含んでなることが望ましい。
【００１０】
また、前記両圧プレス装置は、上面に前記上側円板カムの上側軌道部材の山部及び谷部に接触するローラが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられる上側ローラ可動体と、上面に前記上側ローラ可動体との間隔及び圧力調節自在にねじアセンブリが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられ、下面に上パンチが固定される上パンチ可動体と、前記フレームと前記上パンチ可動体との間に設けられ、前記上パンチ可動体の上昇方向に復元力（return force）が作用する上側弾性部材と、前記下パンチの中心を貫通して前記フレームに高さ調節自在に固定されるコアと、下面に前記下側円板カムの下側軌道部材の山部及び谷部に接触されるローラが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられる下側ローラ可動体と、下面に前記下側ローラ可動体との間隔及び圧力が調節されるようにねじアセンブリが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられ、上面に下パンチが固定される下パンチ可動体と前記フレームと前記下側ローラ可動体との間に設けられ、前記下パンチ可動体の上昇方向に復元力が作用する下側弾性部材を含んでなることが望ましい。
【００１１】
また、前記上側軌道部材及び下側軌道部材の山部及び谷部を両圧発生時点及び成形物に必要な圧力量に応じて製作できる。山部及び谷部が成形物を離型（demolding）し、成形用材料を充填するように下側軌道部材に形成され、前記山部及び谷部が形成された前記カムの高さ調整ユニットがさらに設けられていることが望ましい。
【００１２】
一方、本発明に係る両圧成形システムは、前記ダイに成形用材料を供給する成形物供給手段をさらに含むことができる。
【００１３】
＜発明を実施するための最良の態様＞
以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい実施形態による両圧成形システムを説明する。
【００１４】
まず、図１に示されたように、但し図面に限定されないが、本発明に係る両圧成形システムは、、フレーム１により回転支持され、同一の回転軸２に互いに向かい合って設けられたカム３の回動を、ローラ４を介して各カム３に接触する上パンチ５及び下パンチ６の直線往復動に変換することをその技術的な思想としている。
【００１５】
ここで、互いに向かい合う２つのカム３は円板状であり、前記各カム３と各ローラ４との接触面は前記カム３の円周面ではなく、互いに向かい合う下面及び上面である。
【００１６】
すなわち、前記各カム３は直角をなすように各ローラ４と接触する。前記円板状カム３の下面及び上面に形成された接触面は円周方向に沿って山部及び谷部が形成された段差３ａを有する。これにより、前記各カム３が回転すれば昇降運動自在な前記各ローラ４は前記各段差３ａの軌道に沿って山部及び谷部と接触している時のみ昇降する構成である。
【００１７】
従って、前記回転軸２がモータ（図示せず）により回転されれば、前記ダイ７に挿入された被加圧物の上方及び下方にて両圧が加えられるように前記上パンチ５及び下パンチ６が垂直に昇降する。ここで、前記段差３ａに形成された山部及び谷部を様々な形状に製作することで前記上パンチ５及び下パンチ６の昇降動が別々に制御可能になる。
【００１８】
この時、前記カム３は円板状であり、各カム３の中心に回転軸２が形成され、前記回転軸２の中心と前記カム円板中心とは互いに一致するので回転時に偏心による反撥力がなく、前記上パンチ５及び下パンチ６が作動する時、前記回転軸２に加わる荷重は前記カム３を介して前記回転軸２にのみ作用する。その結果、前記外部フレームには少量の圧力のみ印加されるのである。
【００１９】
従って、本発明に係る両圧成形システムは、極めて軽くて最適なフレームにて設けることが可能であるので、装置の製作コストが削減できることはもとより、その取り付けや取り外しまたは修理時にかかる人手または手間を大きく節減できるのである。
【００２０】
また、前記カム３は同一のモータにより、同一の回転軸２を中心として回転させられるので、上下圧が生じる時点を各カム３の山の高さを調節することにより容易に変更可能であり、圧力を極大点にて適正時間維持できる特徴を有し、これは通常のカムプレスとは大別される特徴である。
【００２１】
特に、成形後に焼結等の後工程により大きさなどが変わる製品の場合、部位によって成形圧が調節できて被成形物の上面及び下面に加わる位置別、時間別の圧力変化を精度良く制御できるので、製品の品質を向上させられるのである。
【００２２】
粉末成形部品のうち上面は平らであり、下面は窪んだ形状のセラミック蓋体のような部品を成形する本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムを図２乃至図４に示す。
【００２３】
すなわち、図２乃至図４に示されるように、本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムは、カム装置１０と、両圧プレス装置２０と、粉末供給及び成形物移送装置５０とを含む。
【００２４】
ここで、前記カム装置１０は、互いに向かい合う上側円板カム１２及び下側円板カム１４と、システムの外観及び骨組みをなすフレーム１０１と、前記フレーム１０１の下部に固定されるモータ１０２と、前記モータ１０２の回転力を伝える従減速ギア１０３と、前記従減速ギア１０３により減速された速度にて回転し、垂直に立てられて、前記フレーム１０１にベアリング１０５を介して支持される回転軸１０４と、前記従減速ギア１０８と回転軸１０４とを連結するジョイント１０６と、前記従減速ギア１０３を取り替え可能にするために前記従減速ギア１０３及び回転軸１０４に取り付けられるカップリング１０７と、を備える。
【００２５】
また、前記回転軸１０４に取り付けられた前記カム装置１０の上側円板カム１２及び下側円板カム１４は、前記回転軸１０４を中心として共に回転する。前記上側円板カム１２は、前記回転軸１０４の上端部に水平に形成される円板状の上側カムベース１２１及び前記上側カムベース１２１の下面に螺合され、下面に上部び下部が形成されるリング状の上側軌道部材１２２を備えている。
【００２６】
また、前記下側円板カム１４は、前記回転軸１０４の下端部に水平に形成される円板状の下側カムベース１４１及び前記下側カムベース１４１の上面に螺合され、上面に山部及び谷部が形成されるリング状の下側軌道部材１４２を備えてなる構成である。
【００２７】
一方、本発明に係る前記両圧プレス装置２０は、前記上側円板カム１２と下側円板カム１４との間に摺動自在に設けられ、前記上側円板カム１２及び下側円板カム１４の回動を直線往復動に変換して成形物に加える両圧を形成する装置であって、上側ローラ可動体２２と、上パンチ可動体２４と、上側弾性部材２６と、コア２８と、下側ローラ可動体３０と、下パンチ可動体３２と、下側弾性部材３４とを備えている。
【００２８】
すなわち、前記上側軌道部材１２２の山部及び谷部に接触されるローラ３６が前記上側ローラ可動体２２の上面に設けられ、上側ローラ可動体２２の両端部には貫通ホールが形成され、上側ローラ可動体２２は前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となる。
【００２９】
また、にねじアセンブリ４０が前記上側ローラ可動体２２との圧力が調節されるように前記上パンチ可動体２４の上面に設けられ、上パンチ可動体２４の両端部には貫通ホールが形成され、上パンチ可動体２４は前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となる。上パンチ可動体２４の下面には上パンチ４２が固定される。
【００３０】
また、上側弾性部材２６は、前記フレーム１０１と前記上パンチ可動体２４との間に取付られ、前記上パンチ可動体２４の上昇方向に復元力（return force）が作用する。
【００３１】
一方、前記上側ローラ可動体２２、上パンチ可動体２４及び上側弾性部材２６は前記成形物の上方に配置され、前記コア２８、下側ローラ可動体３０、下パンチ可動体３２及び下側弾性部材３４は前記成形物の下方に配置される。
【００３２】
すなわち、前記コア２８は、前記下パンチ４４の中心を貫通し、前記フレーム１０１に固定されることで高さ調節自在となる。また、このような前記コア２８が前記下パンチ４４を貫通するために、前記コア２８固定部は、前記下パンチ４４固定部の下方に設けられて前記フレーム１０１から延出した複数の支持棒２９１及び支持板２９２により支持される組み立て体の構造である。従って、前記コア２８の高さを調節するために、コアねじアセンブリ２９を回転させて成形される成形物の規格を決めることができる。
【００３３】
また、前記下側ローラ可動体３０の下面には前記下側軌道部材１４２の山部及び谷部に接触しているローラ３６が設けられている。下側ローラ可動体３０の両端部には貫通ホールが形成されているため、下側ローラ可動体３０は前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となり、成形用粉末の充填量及び加圧後の脱型位置（position for escaping from the mold）などを決める。
【００３４】
この時、図３及び図４に示されるように、粉末の充填量は下側ローラ可動体３０が前記下側弾性部材３４の下向き復元力を受けると同時に、固定板３９にねじ止めされた充填量調節ねじ３９１により決まる構成である。
【００３５】
また、前記下側ローラ可動体３０との間隔及び圧力が調節されるように前記下パンチ可動体３２は、下面にねじアセンブリ４０が設けられ、支持棒３１１により連結される。コア２８が下パンチ４４を貫通することで下パンチ４４の固定部がコア２８の固定部の上方に設けられる。
【００３６】
従って、前記コア２８はその上面の高さ調整自在に前記フレーム１０１に固定支持され、前記下パンチ４４は前記コア２８を取り囲むような形状に製作されて、前記コア２８とは別々に、前記下側円板カム１４に沿って昇降する下側ローラ３６によりに昇降自在となる。
【００３７】
また、前記下側弾性部材３４は、前記フレーム１０１と延長板３１との間に設けられ、前記延長板３１及びこれに連結固定された前記下パンチ可動体３２の上昇を抑える方向に復元力が作用する。
【００３８】
ここで、前記上側弾性部材２６及び下側弾性部材３４は、前記上側ローラ可動体２２、上パンチ可動体２４、下側ローラ可動体３０及び下パンチ可動体３２の昇降運動を遊げきなしに安定的に行うことを可能とする。また、上側弾性部材２６及び下側弾性部材３４は、加圧時に前記上側及び下側ローラ３６を前記上側円板カム１２及び下側円板カム１４と常時接触せしめる。
【００３９】
ここで、上圧や下圧は、上側ローラ可動体２２及び下側ローラ可動体３０に取り付けられた上側及び下側ねじアセンブリ４０を回転させてねじ進退させて前記ローラ３６と上パンチ４２と下パンチ４４との間の距離を変化させることにより制御可能である。
【００４０】
また、充填量の制御は充填調節ねじ３９１を回転させることにより前記下パンチ４４の下降距離を変化してダイと前記下パンチ４４との間の空間に充填される粉末の量を調節でき、また、前記コアねじアセンブリ２９を回転させることにより前記コア２８の高さが調節できるので、粉末の充填量及び加圧量を変えることができる。
【００４１】
この時、前記成形物の離型及び成形用材料充填のために、前記下側軌道部材１４２に山部及び谷部を形成しても良く、図示はしていないが、山部及び谷部が形成されたカムの高さ調節手段として各種のねじ進退装置や固定装置などを使っても良い。
【００４２】
本発明の前記粉末供給及び成形物移送装置５０は、フレーム１０１の中間パネルに設けられたダイ６０に、セラミック粉末や粉末状の樹脂、固相の樹脂等の成形用材料を供給するものであって、前記上パンチ４２及び下パンチ４４が直線往復動する間には待ち領域で待つように前記直線往復動自在な粉末供給管５２を備え、前記粉末供給管５２を往復動させる粉末供給管移送装置５４を備えてなる構成であって、円板回転軸及びギアチェーンなどを用いて直結させて連続的な作業を可能ならしめる。
【００４３】
このように、前記粉末供給及び成形物移送装置５０には各種の粉末供給装置及び成形物移送装置が適用でき、このような成形物供給技術は既に公知であるので、当業者による修正及び変更が容易である。
【００４４】
従って、前述の如き本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムの作動は、図５に示されるように、まず、前記粉末供給及び成形物移送装置５０が前進して粉末を前記ダイ６０に供給し、次に後進して待機位置で待つことになる。
【００４５】
次に、図２のモータ１０２の回転力が従減速ギア１０３により減速されて前記回転軸１０４に伝わり、前記回転軸１０４が回転すれば前記回転軸１０４に形成された前記上側円板カム１２及び下側円板カム１４が同速度にて回転する。
【００４６】
この時、前記下側ローラ可動体３０のローラ３６が前記下側円板カム１４の下側軌道部材１４２の山と接触しつつ上昇すれば、前記下側軌道部材１４２も共に上昇し、前記下側軌道部材１４２と共に前記下パンチ可動体３２も上昇すると、図６に示されるように、前記下パンチ可動体３２に固定された前記下パンチ４４が上昇する。
【００４７】
次に、前記上側ローラ可動体２２のローラ３６が前記上側軌道部材の山と接触しつつ下降すれば、前記上パンチ可動体２４も共に下降しつつ、図７に示されるように、前記上パンチ４２が下降する。
【００４８】
従って、図８及び図９に示されるように、成形物が前記上パンチ４２及び前記下パンチ４４により両圧を受けるため、全体的に均一な密度にて成形される。
【００４９】
すなわち、前記上パンチ４２により前記成形物に加わる加圧力Ｆdは、前記コア２８と下パンチ４４の上昇により生じ、成形物の中心部及び外部の成形密度を均一に維持するためにはコア部分の圧力Ｆua及び外部の圧力Ｆubを別々に調節しなければならない。本発明の両圧成形システムを用いて前記下側加圧力Ｆua及び加圧力Ｆubを精度良く調節することにより製作された成形物は、均一な成形密度を有し、これにより焼結などの後工程でも撓みや捩じれなどの変形を伴わない微細な精密部品を製作できる。
【００５０】
これに加えて、本発明に係る両圧成形システムは、前記上パンチと下パンチ及びコアの種類及び形態を様々に製作して両圧が適用されるべき各種の成形物を製造できる。
【００５１】
一方、前記上側軌道部材１２２及び下側軌道部材１４２の山部及び谷部を両圧発生時点及び圧力量に応じて多様に変化させることができ、各種の前記上側軌道部材１２２及び下側軌道部材１４２を予め製作しておき、作業に応じて必要な形態の前記上側軌道部材１２２及び下側軌道部材１４２を前記上側軌道部材１２１及び下側軌道部材１４１にそれぞれ螺合して使用できる。
【００５２】
本発明に係る両圧成形システムは、成形済みの成形物がダイから離隔されるようにローディング／アンローディング装置をさらに含むことができる。このような付加装置についての技術は既に公知されて汎用されているため、ここでは詳細な説明を省く。
【００５３】
本発明に係る両圧成形システムの両圧プレス装置は、前述の如き構成のほかにも上パンチ及び下パンチが互いに独立して動き、下パンチの下降距離及び前記コアの高さ調節が果たせる様々な構成が可能であり、このような両圧プレス装置の他の実施形態を図１０乃至図１２に示す。
【００５４】
すなわち、図１０乃至図１２に示されるように、本発明に係る両圧プレス装置７０は、上側ローラ可動体２２と、上パンチ可動体２４と、上側弾性部材２６と、コア２８と、コア固定板７２と、下パンチ可動板７４と、押し棒（pushing rod）７６と、下側ローラ可動体７８と、下側弾性部材８０と、ガイド胴体８２とを備えている。前記上側ローラ可動体２２と、上パンチ可動体２４と、上側弾性部材２６の基本的な構造は前述した同様の要素と同じである。詳細には、前記ガイド胴体８２と、前記コア固定板７２と、前記下パンチ可動板７４と、押し棒７６は上下方向に積層された構造であって、前記ガイド胴体８２に直接的に係合した状態で各々独立して上下に摺動自在な構成である。
【００５５】
すなわち、前記ガイド胴体８２は一側が前記フレーム１０１に固定され、他側が開いた溝８２ａが形成され、外周面にねじ溝８２ｂが形成される円筒形である。ここで、前記溝８２ａは昇降動を案内できる四角形溝または円筒形溝であることが望ましい。
【００５６】
また、前記下パンチ可動板７４は、上面に下パンチ４４が固定され、中央部が前記ガイド胴体８２の溝８２ａに密着挿入されている。図１２に示されるように、下パンチ可動板７４の両端部７４ａは、前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径よりも長い板形状である。
【００５７】
また、前記コア固定板７２は、上面にコア２８が固定され、中央部が前記ガイド胴体８２の溝８２ａに密着挿入されている。中央部の両側に側方向に２つの溝７２ａが形成され、両端部７２ｂは前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径もより長い板形状である。
【００５８】
また、前記押しユニット（push unit）７６は、全体的にＵ字状に形成されてその上側両端部が前記ガイド胴体８２の溝８２ａに密着挿入されると同時に、前記コア固定板７２の溝７２ａを貫通し、これにより前記下パンチ可動板７４の下面と接触する。
【００５９】
ここで、前記コア固定板７２に設けられたコア２８は前記下パンチ可動板７４に設けられた前記下パンチ４４を貫通するものであり、前記下パンチ４４は前記コア２８とは独立して前記下側ローラ可動体７８の昇降運動により昇降自在となる。
【００６０】
すなわち、前記下側ローラ可動体７８は、下面に前記下側軌道部材１４２の山部及び谷部に接触されるローラ３６が設けられ、両端部には貫通ホールが形成されて前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となる。前記押しユニット７６との間隔及び圧力が調節されるように下側ローラ可動体７８の上面にねじアセンブリ４０が設けられている。
【００６１】
両圧プレス装置７０の下パンチ昇降運動では、図１１に示されるように、前記下側ローラ可動体３０のローラ３６が前記下側円板カム１４の下側軌道部材１４２の山と接触されつつ上昇すると、前記下側ローラ可動体７８も共に上昇する。前記下側ローラ可動体７８と共に前記押しユニット７６も上昇すると、前記押しユニット７６が前記下パンチ可動板７４を上昇させ、前記下パンチ可動板７４に固定された前記下パンチ４４が上昇する。
【００６２】
ここで、前記下パンチ可動板７４は、その両端部７４ａが前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径よりも長い板形状であるので、外周面ねじ溝８２ｂの直径と対応して前記ねじ溝８２ｂに螺合される下パンチ下降高さ制限ねじリング８４により前記下パンチ４４上に充填される成形物粉末の量を調節できる。
【００６３】
すなわち、図１０に示されるように、前記下パンチ可動板７４は、その両端部７４ａが前記押しユニット７６の下降と共に下降すると、その両端部が前記下パンチ高さ制限ねじリング８４により止まってその下降高さが制限される。従って、使用者は前記下パンチ高さ制限ねじリング８４を回転させて前記下パンチ４４の下降高さを調節することにより成形物粉末の充填量を調節できる。
【００６４】
一方、前記コア固定板７２は、その両端部７２ｂが前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径よりも長い板形状であるので、前記ガイド胴体８２の外周面ねじ溝８２ｂの直径と対応して前記ねじ溝８２ｂに螺合される上側コア固定ねじリング８６及び下側コア固定ねじリング８８により固定された前記コア２８の高さ調節が自在である。
【００６５】
すなわち、図１０乃至図１２に示されるように、前記コア固定板７２は、前記上側コア固定ねじリング８６及び下側コア固定ねじリング８８により上下方向に加圧されてその高さが固定され、これにより、使用者は前記コア２８の高さを調節するために、前記上側コア固定ねじリング８６及び下側コア固定ねじリング８８を回転させて成形される成形物の規格を決めることができる。
【００６６】
また、前記下側弾性部材８０は、前記押しユニット７６と前記上側及び下側コア固定ねじリング８６，８８により固定されたコア固定板７２との間に配置されて前記押しユニット８０の下降方向に復元力が作用する。
【００６７】
高精度の上圧及び下圧調節は上側ローラ可動体２２及び下側ローラ可動体７８に取り付けられた上側及び下側ねじアセンブリ４０を使って行われる。また、前記コア固定板７２及び前記下パンチ可動板７４の昇降運動の精度を高めるために追加のガイド棒が設けられても良い。
【００６８】
本発明は好ましい実施形態を参照して詳細に説明されたが、本発明に添付の特許請求の範囲に定められた精神及び範囲を逸脱しない限り、当業者による形態及び細部の変形が可能であるということは言うまでもない。
【００６９】
例えば、本発明の実施形態では支持棒を用いた組み立て枠構造や積層型係合摺動構造（stacked type and engaged sliding structure）などの各種の実施形態が提示されているが、これらのほかにも、上パンチ及び下パンチが互いに独立して昇降自在であり、各々の昇降または固定された高さ調節を可能ならしめる各種の構成が適用可能である。
【００７０】
＜産業上の利用可能性＞
以上述べたように、本発明に係る両圧成形システムによれば、互いに向かい合い、同一の回転軸に係合されて回転する円板状カムを用いてパンチの衝撃量や加圧力及び荷重が回転軸に集中してフレームの最適設計及び軽量化を可能ならしめ、単一モータ及び回転軸により２つのカムの回転速度を制御できるため、迅速で且つ高精度の制御を可能ならしめ、カムの摩擦面に山部及び谷部を形成して成形物に加わる連続的な両圧の変化を別々に、且つ自由に調整でき、成形物の位置別及び時間別圧力制御を可能ならしめて極めて精密な部品を量産可能ならしめ、ダイセットアセンブリ（die set module）を外部に連結されることにより金型の取り付け及び取り外しが容易であり、複雑な金型の組立て時に結合時間及び精度を向上でき、既存のダイセットに比べて不要な空間要素を排除することによりコア、下パンチ、上パンチなどの金型を短くできて製作を容易ならしめる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の両圧成形システムを概略的に示す概念図である。
【図２】 本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムを示す斜視図である。
【図３】 図１の上パンチ及び下パンチが作動していない状態を示す断面図である。
【図４】 図１の上パンチ及び下パンチが作動している状態を示す断面図である。
【図５】 被加圧物に両圧が加えられる過程を示す拡大断面図である。
【図６】 被加圧物に両圧が加えられる過程を示す拡大断面図である。
【図７】 被加圧物に両圧が加えられる過程を示す拡大断面図である。
【図８】 図７で示す両圧を示す概念図であある。
【図９】 本発明に係る両圧成形システムによりプレスされた被加圧物を示す部分切開斜視図である。
【図１０】 本発明の望ましい他の実施形態において上パンチ及び下パンチが作動していない状態を示す断面図である。
【図１１】 図１０の上パンチ及び下パンチが作動している状態を示す断面図である。
【図１２】 図１０の両圧成形システムのガイド部材、コア固定板、下パンチ可動板、押しユニット（push unit）、下側ローラ可動体及び下側弾性部材を示す分解斜視図である。
本発明は両圧成形システム（biaxial press molding system）に係り、より詳細には、互いに向かい合う円板状カムを用いて回動を直線運動に変換し、この時に生じた反撥力が回転円板及び回転軸にのみ印加されてフレームの強度及び荷重を減らせる両圧成形システムに関する。
【０００２】
＜背 景 技 術＞
一般的にプレスは、モータの回動を直線往復動に変えて成形物を加圧する機械であって、このようなプレスのフレームは成形物に加わる圧力に応じて強度及び荷重が補強設計される。特に、このように従来のプレスを用いた成形装置は、モータがカムを回転させ、回転するカムと対応して直線往復動する可動体にパンチが設けられることにより前記パンチが前記フレーム上のダイに置かれた成形物を打つ構成であった。
【０００３】
従って、前記パンチの瞬間的な衝撃量や加圧力はもっぱらフレームにのみ集中し、前記フレームが破損したり過度な騷音及び振動が生じたりする。これらの問題を防止するためにプレスの設計時にフレームの重量を増やし、且つ、強度を補強していたのである。
【０００４】
このため、従来のプレスを用いた成形装置は極めて大きくて重いフレームを必要とするために装置の製作コストが高くかかることはもとより、フレームの取り付けや取り外しまたは修理時に多くの人手及び手間がかかっていたという問題点があった。
【０００５】
また、従来の成形装置は上下両圧を生じるためにダイプレートを移動させる方法を用いていたが、これは上下圧の高精度の調節ができず、しかも機構的に複雑になり、その結果、プレスが全体的に大きくなるという短所があった。
【０００６】
また、従来の成形装置はカム回動を直線往復動に変換するために中心軸及び回転軸が偏心されている偏心カムを用いるがゆえに、最高点の圧力印加時点のみ調整できるだけであって、連続的に変わる圧力の変化が制御できないという問題点があった。
【０００７】
＜発 明 の 開 示＞
前記の如き問題点を解決するために、本発明の目的は、加圧時に生じる反撥力が回転軸にのみ集中することによりフレームの最適設計及び軽量化を可能ならしめ、互いに向かい合うカムの摩擦面に山部及び谷部（upper and lower portions）を形成して被加圧物に加わる連続的な上下圧の変化及び最高圧の維持、加圧及び減圧を自由に調整可能ならしめ、加圧力の高精度の制御を可能ならしめ、被加圧物の部位に応じた適切な圧力の分配及び加圧時点の制御を可能ならしめて精密な成形部品を量産可能ならしめる上下両圧成形システムを提供することである。
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る両圧成形システムは、互いに向かい合う形状のカムを備えてなるカム装置、及び前記カムとカムとの間に摺動自在に設けられ、カム回動を直線往復動に変換して成形物に両圧（biaxial pressure）を生成する両圧プレス装置（biaxial press apparatus）を含んでなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記カム装置はフレームと、前記フレームに固定されるモータと、前記モータの回転力を伝える従減速ギアと、前記従減速ギアにより減速された速度にて回転し、前記フレームにベアリングを介して支持される回転軸と、前記従減速ギアと回転軸とを連結する連結装置と、前記回転軸の上端部に形成される円板状上側カムベース及び前記上側カムベースの下面に螺合され、下面に山部及び谷部が形成されるリング状の上側軌道部材を備えてなる上側円板カムと前記回転軸の下端部に形成される円板状下側カムベース及び前記下側カムベースの上面に螺合され、上面に山部及び谷部が形成されるリング状の下側軌道部材を備えてなる下側円板カムとを含んでなることが望ましい。
【００１０】
また、前記両圧プレス装置は、上面に前記上側円板カムの上側軌道部材の山部及び谷部に接触するローラが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられる上側ローラ可動体と、上面に前記上側ローラ可動体との間隔及び圧力調節自在にねじアセンブリが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられ、下面に上パンチが固定される上パンチ可動体と、前記フレームと前記上パンチ可動体との間に設けられ、前記上パンチ可動体の上昇方向に復元力（return force）が作用する上側弾性部材と、前記下パンチの中心を貫通して前記フレームに高さ調節自在に固定されるコアと、下面に前記下側円板カムの下側軌道部材の山部及び谷部に接触されるローラが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられる下側ローラ可動体と、下面に前記下側ローラ可動体との間隔及び圧力が調節されるようにねじアセンブリが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられ、上面に下パンチが固定される下パンチ可動体と前記フレームと前記下側ローラ可動体との間に設けられ、前記下パンチ可動体の上昇方向に復元力が作用する下側弾性部材を含んでなることが望ましい。
【００１１】
また、前記上側軌道部材及び下側軌道部材の山部及び谷部を両圧発生時点及び成形物に必要な圧力量に応じて製作できる。山部及び谷部が成形物を離型（demolding）し、成形用材料を充填するように下側軌道部材に形成され、前記山部及び谷部が形成された前記カムの高さ調整ユニットがさらに設けられていることが望ましい。
【００１２】
一方、本発明に係る両圧成形システムは、前記ダイに成形用材料を供給する成形物供給手段をさらに含むことができる。
【００１３】
＜発明を実施するための最良の態様＞
以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい実施形態による両圧成形システムを説明する。
【００１４】
まず、図１に示されたように、但し図面に限定されないが、本発明に係る両圧成形システムは、、フレーム１により回転支持され、同一の回転軸２に互いに向かい合って設けられたカム３の回動を、ローラ４を介して各カム３に接触する上パンチ５及び下パンチ６の直線往復動に変換することをその技術的な思想としている。
【００１５】
ここで、互いに向かい合う２つのカム３は円板状であり、前記各カム３と各ローラ４との接触面は前記カム３の円周面ではなく、互いに向かい合う下面及び上面である。
【００１６】
すなわち、前記各カム３は直角をなすように各ローラ４と接触する。前記円板状カム３の下面及び上面に形成された接触面は円周方向に沿って山部及び谷部が形成された段差３ａを有する。これにより、前記各カム３が回転すれば昇降運動自在な前記各ローラ４は前記各段差３ａの軌道に沿って山部及び谷部と接触している時のみ昇降する構成である。
【００１７】
従って、前記回転軸２がモータ（図示せず）により回転されれば、前記ダイ７に挿入された被加圧物の上方及び下方にて両圧が加えられるように前記上パンチ５及び下パンチ６が垂直に昇降する。ここで、前記段差３ａに形成された山部及び谷部を様々な形状に製作することで前記上パンチ５及び下パンチ６の昇降動が別々に制御可能になる。
【００１８】
この時、前記カム３は円板状であり、各カム３の中心に回転軸２が形成され、前記回転軸２の中心と前記カム円板中心とは互いに一致するので回転時に偏心による反撥力がなく、前記上パンチ５及び下パンチ６が作動する時、前記回転軸２に加わる荷重は前記カム３を介して前記回転軸２にのみ作用する。その結果、前記外部フレームには少量の圧力のみ印加されるのである。
【００１９】
従って、本発明に係る両圧成形システムは、極めて軽くて最適なフレームにて設けることが可能であるので、装置の製作コストが削減できることはもとより、その取り付けや取り外しまたは修理時にかかる人手または手間を大きく節減できるのである。
【００２０】
また、前記カム３は同一のモータにより、同一の回転軸２を中心として回転させられるので、上下圧が生じる時点を各カム３の山の高さを調節することにより容易に変更可能であり、圧力を極大点にて適正時間維持できる特徴を有し、これは通常のカムプレスとは大別される特徴である。
【００２１】
特に、成形後に焼結等の後工程により大きさなどが変わる製品の場合、部位によって成形圧が調節できて被成形物の上面及び下面に加わる位置別、時間別の圧力変化を精度良く制御できるので、製品の品質を向上させられるのである。
【００２２】
粉末成形部品のうち上面は平らであり、下面は窪んだ形状のセラミック蓋体のような部品を成形する本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムを図２乃至図４に示す。
【００２３】
すなわち、図２乃至図４に示されるように、本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムは、カム装置１０と、両圧プレス装置２０と、粉末供給及び成形物移送装置５０とを含む。
【００２４】
ここで、前記カム装置１０は、互いに向かい合う上側円板カム１２及び下側円板カム１４と、システムの外観及び骨組みをなすフレーム１０１と、前記フレーム１０１の下部に固定されるモータ１０２と、前記モータ１０２の回転力を伝える従減速ギア１０３と、前記従減速ギア１０３により減速された速度にて回転し、垂直に立てられて、前記フレーム１０１にベアリング１０５を介して支持される回転軸１０４と、前記従減速ギア１０８と回転軸１０４とを連結するジョイント１０６と、前記従減速ギア１０３を取り替え可能にするために前記従減速ギア１０３及び回転軸１０４に取り付けられるカップリング１０７と、を備える。
【００２５】
また、前記回転軸１０４に取り付けられた前記カム装置１０の上側円板カム１２及び下側円板カム１４は、前記回転軸１０４を中心として共に回転する。前記上側円板カム１２は、前記回転軸１０４の上端部に水平に形成される円板状の上側カムベース１２１及び前記上側カムベース１２１の下面に螺合され、下面に上部び下部が形成されるリング状の上側軌道部材１２２を備えている。
【００２６】
また、前記下側円板カム１４は、前記回転軸１０４の下端部に水平に形成される円板状の下側カムベース１４１及び前記下側カムベース１４１の上面に螺合され、上面に山部及び谷部が形成されるリング状の下側軌道部材１４２を備えてなる構成である。
【００２７】
一方、本発明に係る前記両圧プレス装置２０は、前記上側円板カム１２と下側円板カム１４との間に摺動自在に設けられ、前記上側円板カム１２及び下側円板カム１４の回動を直線往復動に変換して成形物に加える両圧を形成する装置であって、上側ローラ可動体２２と、上パンチ可動体２４と、上側弾性部材２６と、コア２８と、下側ローラ可動体３０と、下パンチ可動体３２と、下側弾性部材３４とを備えている。
【００２８】
すなわち、前記上側軌道部材１２２の山部及び谷部に接触されるローラ３６が前記上側ローラ可動体２２の上面に設けられ、上側ローラ可動体２２の両端部には貫通ホールが形成され、上側ローラ可動体２２は前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となる。
【００２９】
また、にねじアセンブリ４０が前記上側ローラ可動体２２との圧力が調節されるように前記上パンチ可動体２４の上面に設けられ、上パンチ可動体２４の両端部には貫通ホールが形成され、上パンチ可動体２４は前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となる。上パンチ可動体２４の下面には上パンチ４２が固定される。
【００３０】
また、上側弾性部材２６は、前記フレーム１０１と前記上パンチ可動体２４との間に取付られ、前記上パンチ可動体２４の上昇方向に復元力（return force）が作用する。
【００３１】
一方、前記上側ローラ可動体２２、上パンチ可動体２４及び上側弾性部材２６は前記成形物の上方に配置され、前記コア２８、下側ローラ可動体３０、下パンチ可動体３２及び下側弾性部材３４は前記成形物の下方に配置される。
【００３２】
すなわち、前記コア２８は、前記下パンチ４４の中心を貫通し、前記フレーム１０１に固定されることで高さ調節自在となる。また、このような前記コア２８が前記下パンチ４４を貫通するために、前記コア２８固定部は、前記下パンチ４４固定部の下方に設けられて前記フレーム１０１から延出した複数の支持棒２９１及び支持板２９２により支持される組み立て体の構造である。従って、前記コア２８の高さを調節するために、コアねじアセンブリ２９を回転させて成形される成形物の規格を決めることができる。
【００３３】
また、前記下側ローラ可動体３０の下面には前記下側軌道部材１４２の山部及び谷部に接触しているローラ３６が設けられている。下側ローラ可動体３０の両端部には貫通ホールが形成されているため、下側ローラ可動体３０は前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となり、成形用粉末の充填量及び加圧後の脱型位置（position for escaping from the mold）などを決める。
【００３４】
この時、図３及び図４に示されるように、粉末の充填量は下側ローラ可動体３０が前記下側弾性部材３４の下向き復元力を受けると同時に、固定板３９にねじ止めされた充填量調節ねじ３９１により決まる構成である。
【００３５】
また、前記下側ローラ可動体３０との間隔及び圧力が調節されるように前記下パンチ可動体３２は、下面にねじアセンブリ４０が設けられ、支持棒３１１により連結される。コア２８が下パンチ４４を貫通することで下パンチ４４の固定部がコア２８の固定部の上方に設けられる。
【００３６】
従って、前記コア２８はその上面の高さ調整自在に前記フレーム１０１に固定支持され、前記下パンチ４４は前記コア２８を取り囲むような形状に製作されて、前記コア２８とは別々に、前記下側円板カム１４に沿って昇降する下側ローラ３６によりに昇降自在となる。
【００３７】
また、前記下側弾性部材３４は、前記フレーム１０１と延長板３１との間に設けられ、前記延長板３１及びこれに連結固定された前記下パンチ可動体３２の上昇を抑える方向に復元力が作用する。
【００３８】
ここで、前記上側弾性部材２６及び下側弾性部材３４は、前記上側ローラ可動体２２、上パンチ可動体２４、下側ローラ可動体３０及び下パンチ可動体３２の昇降運動を遊げきなしに安定的に行うことを可能とする。また、上側弾性部材２６及び下側弾性部材３４は、加圧時に前記上側及び下側ローラ３６を前記上側円板カム１２及び下側円板カム１４と常時接触せしめる。
【００３９】
ここで、上圧や下圧は、上側ローラ可動体２２及び下側ローラ可動体３０に取り付けられた上側及び下側ねじアセンブリ４０を回転させてねじ進退させて前記ローラ３６と上パンチ４２と下パンチ４４との間の距離を変化させることにより制御可能である。
【００４０】
また、充填量の制御は充填調節ねじ３９１を回転させることにより前記下パンチ４４の下降距離を変化してダイと前記下パンチ４４との間の空間に充填される粉末の量を調節でき、また、前記コアねじアセンブリ２９を回転させることにより前記コア２８の高さが調節できるので、粉末の充填量及び加圧量を変えることができる。
【００４１】
この時、前記成形物の離型及び成形用材料充填のために、前記下側軌道部材１４２に山部及び谷部を形成しても良く、図示はしていないが、山部及び谷部が形成されたカムの高さ調節手段として各種のねじ進退装置や固定装置などを使っても良い。
【００４２】
本発明の前記粉末供給及び成形物移送装置５０は、フレーム１０１の中間パネルに設けられたダイ６０に、セラミック粉末や粉末状の樹脂、固相の樹脂等の成形用材料を供給するものであって、前記上パンチ４２及び下パンチ４４が直線往復動する間には待ち領域で待つように前記直線往復動自在な粉末供給管５２を備え、前記粉末供給管５２を往復動させる粉末供給管移送装置５４を備えてなる構成であって、円板回転軸及びギアチェーンなどを用いて直結させて連続的な作業を可能ならしめる。
【００４３】
このように、前記粉末供給及び成形物移送装置５０には各種の粉末供給装置及び成形物移送装置が適用でき、このような成形物供給技術は既に公知であるので、当業者による修正及び変更が容易である。
【００４４】
従って、前述の如き本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムの作動は、図５に示されるように、まず、前記粉末供給及び成形物移送装置５０が前進して粉末を前記ダイ６０に供給し、次に後進して待機位置で待つことになる。
【００４５】
次に、図２のモータ１０２の回転力が従減速ギア１０３により減速されて前記回転軸１０４に伝わり、前記回転軸１０４が回転すれば前記回転軸１０４に形成された前記上側円板カム１２及び下側円板カム１４が同速度にて回転する。
【００４６】
この時、前記下側ローラ可動体３０のローラ３６が前記下側円板カム１４の下側軌道部材１４２の山と接触しつつ上昇すれば、前記下側軌道部材１４２も共に上昇し、前記下側軌道部材１４２と共に前記下パンチ可動体３２も上昇すると、図６に示されるように、前記下パンチ可動体３２に固定された前記下パンチ４４が上昇する。
【００４７】
次に、前記上側ローラ可動体２２のローラ３６が前記上側軌道部材の山と接触しつつ下降すれば、前記上パンチ可動体２４も共に下降しつつ、図７に示されるように、前記上パンチ４２が下降する。
【００４８】
従って、図８及び図９に示されるように、成形物が前記上パンチ４２及び前記下パンチ４４により両圧を受けるため、全体的に均一な密度にて成形される。
【００４９】
すなわち、前記上パンチ４２により前記成形物に加わる加圧力Ｆdは、前記コア２８と下パンチ４４の上昇により生じ、成形物の中心部及び外部の成形密度を均一に維持するためにはコア部分の圧力Ｆua及び外部の圧力Ｆubを別々に調節しなければならない。本発明の両圧成形システムを用いて前記下側加圧力Ｆua及び加圧力Ｆubを精度良く調節することにより製作された成形物は、均一な成形密度を有し、これにより焼結などの後工程でも撓みや捩じれなどの変形を伴わない微細な精密部品を製作できる。
【００５０】
これに加えて、本発明に係る両圧成形システムは、前記上パンチと下パンチ及びコアの種類及び形態を様々に製作して両圧が適用されるべき各種の成形物を製造できる。
【００５１】
一方、前記上側軌道部材１２２及び下側軌道部材１４２の山部及び谷部を両圧発生時点及び圧力量に応じて多様に変化させることができ、各種の前記上側軌道部材１２２及び下側軌道部材１４２を予め製作しておき、作業に応じて必要な形態の前記上側軌道部材１２２及び下側軌道部材１４２を前記上側軌道部材１２１及び下側軌道部材１４１にそれぞれ螺合して使用できる。
【００５２】
本発明に係る両圧成形システムは、成形済みの成形物がダイから離隔されるようにローディング／アンローディング装置をさらに含むことができる。このような付加装置についての技術は既に公知されて汎用されているため、ここでは詳細な説明を省く。
【００５３】
本発明に係る両圧成形システムの両圧プレス装置は、前述の如き構成のほかにも上パンチ及び下パンチが互いに独立して動き、下パンチの下降距離及び前記コアの高さ調節が果たせる様々な構成が可能であり、このような両圧プレス装置の他の実施形態を図１０乃至図１２に示す。
【００５４】
すなわち、図１０乃至図１２に示されるように、本発明に係る両圧プレス装置７０は、上側ローラ可動体２２と、上パンチ可動体２４と、上側弾性部材２６と、コア２８と、コア固定板７２と、下パンチ可動板７４と、押し棒（pushing rod）７６と、下側ローラ可動体７８と、下側弾性部材８０と、ガイド胴体８２とを備えている。前記上側ローラ可動体２２と、上パンチ可動体２４と、上側弾性部材２６の基本的な構造は前述した同様の要素と同じである。詳細には、前記ガイド胴体８２と、前記コア固定板７２と、前記下パンチ可動板７４と、押し棒７６は上下方向に積層された構造であって、前記ガイド胴体８２に直接的に係合した状態で各々独立して上下に摺動自在な構成である。
【００５５】
すなわち、前記ガイド胴体８２は一側が前記フレーム１０１に固定され、他側が開いた溝８２ａが形成され、外周面にねじ溝８２ｂが形成される円筒形である。ここで、前記溝８２ａは昇降動を案内できる四角形溝または円筒形溝であることが望ましい。
【００５６】
また、前記下パンチ可動板７４は、上面に下パンチ４４が固定され、中央部が前記ガイド胴体８２の溝８２ａに密着挿入されている。図１２に示されるように、下パンチ可動板７４の両端部７４ａは、前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径よりも長い板形状である。
【００５７】
また、前記コア固定板７２は、上面にコア２８が固定され、中央部が前記ガイド胴体８２の溝８２ａに密着挿入されている。中央部の両側に側方向に２つの溝７２ａが形成され、両端部７２ｂは前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径もより長い板形状である。
【００５８】
また、前記押しユニット（push unit）７６は、全体的にＵ字状に形成されてその上側両端部が前記ガイド胴体８２の溝８２ａに密着挿入されると同時に、前記コア固定板７２の溝７２ａを貫通し、これにより前記下パンチ可動板７４の下面と接触する。
【００５９】
ここで、前記コア固定板７２に設けられたコア２８は前記下パンチ可動板７４に設けられた前記下パンチ４４を貫通するものであり、前記下パンチ４４は前記コア２８とは独立して前記下側ローラ可動体７８の昇降運動により昇降自在となる。
【００６０】
すなわち、前記下側ローラ可動体７８は、下面に前記下側軌道部材１４２の山部及び谷部に接触されるローラ３６が設けられ、両端部には貫通ホールが形成されて前記フレーム１０１に固定されたガイド棒３８に沿って昇降自在となる。前記押しユニット７６との間隔及び圧力が調節されるように下側ローラ可動体７８の上面にねじアセンブリ４０が設けられている。
【００６１】
両圧プレス装置７０の下パンチ昇降運動では、図１１に示されるように、前記下側ローラ可動体３０のローラ３６が前記下側円板カム１４の下側軌道部材１４２の山と接触されつつ上昇すると、前記下側ローラ可動体７８も共に上昇する。前記下側ローラ可動体７８と共に前記押しユニット７６も上昇すると、前記押しユニット７６が前記下パンチ可動板７４を上昇させ、前記下パンチ可動板７４に固定された前記下パンチ４４が上昇する。
【００６２】
ここで、前記下パンチ可動板７４は、その両端部７４ａが前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径よりも長い板形状であるので、外周面ねじ溝８２ｂの直径と対応して前記ねじ溝８２ｂに螺合される下パンチ下降高さ制限ねじリング８４により前記下パンチ４４上に充填される成形物粉末の量を調節できる。
【００６３】
すなわち、図１０に示されるように、前記下パンチ可動板７４は、その両端部７４ａが前記押しユニット７６の下降と共に下降すると、その両端部が前記下パンチ高さ制限ねじリング８４により止まってその下降高さが制限される。従って、使用者は前記下パンチ高さ制限ねじリング８４を回転させて前記下パンチ４４の下降高さを調節することにより成形物粉末の充填量を調節できる。
【００６４】
一方、前記コア固定板７２は、その両端部７２ｂが前記ガイド胴体８２のねじ溝８２ｂの直径よりも長い板形状であるので、前記ガイド胴体８２の外周面ねじ溝８２ｂの直径と対応して前記ねじ溝８２ｂに螺合される上側コア固定ねじリング８６及び下側コア固定ねじリング８８により固定された前記コア２８の高さ調節が自在である。
【００６５】
すなわち、図１０乃至図１２に示されるように、前記コア固定板７２は、前記上側コア固定ねじリング８６及び下側コア固定ねじリング８８により上下方向に加圧されてその高さが固定され、これにより、使用者は前記コア２８の高さを調節するために、前記上側コア固定ねじリング８６及び下側コア固定ねじリング８８を回転させて成形される成形物の規格を決めることができる。
【００６６】
また、前記下側弾性部材８０は、前記押しユニット７６と前記上側及び下側コア固定ねじリング８６，８８により固定されたコア固定板７２との間に配置されて前記押しユニット８０の下降方向に復元力が作用する。
【００６７】
高精度の上圧及び下圧調節は上側ローラ可動体２２及び下側ローラ可動体７８に取り付けられた上側及び下側ねじアセンブリ４０を使って行われる。また、前記コア固定板７２及び前記下パンチ可動板７４の昇降運動の精度を高めるために追加のガイド棒が設けられても良い。
【００６８】
本発明は好ましい実施形態を参照して詳細に説明されたが、本発明に添付の特許請求の範囲に定められた精神及び範囲を逸脱しない限り、当業者による形態及び細部の変形が可能であるということは言うまでもない。
【００６９】
例えば、本発明の実施形態では支持棒を用いた組み立て枠構造や積層型係合摺動構造（stacked type and engaged sliding structure）などの各種の実施形態が提示されているが、これらのほかにも、上パンチ及び下パンチが互いに独立して昇降自在であり、各々の昇降または固定された高さ調節を可能ならしめる各種の構成が適用可能である。
【００７０】
＜産業上の利用可能性＞
以上述べたように、本発明に係る両圧成形システムによれば、互いに向かい合い、同一の回転軸に係合されて回転する円板状カムを用いてパンチの衝撃量や加圧力及び荷重が回転軸に集中してフレームの最適設計及び軽量化を可能ならしめ、単一モータ及び回転軸により２つのカムの回転速度を制御できるため、迅速で且つ高精度の制御を可能ならしめ、カムの摩擦面に山部及び谷部を形成して成形物に加わる連続的な両圧の変化を別々に、且つ自由に調整でき、成形物の位置別及び時間別圧力制御を可能ならしめて極めて精密な部品を量産可能ならしめ、ダイセットアセンブリ（die set module）を外部に連結されることにより金型の取り付け及び取り外しが容易であり、複雑な金型の組立て時に結合時間及び精度を向上でき、既存のダイセットに比べて不要な空間要素を排除することによりコア、下パンチ、上パンチなどの金型を短くできて製作を容易ならしめる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の両圧成形システムを概略的に示す概念図である。
【図２】 本発明の望ましい一実施形態による両圧成形システムを示す斜視図である。
【図３】 図１の上パンチ及び下パンチが作動していない状態を示す断面図である。
【図４】 図１の上パンチ及び下パンチが作動している状態を示す断面図である。
【図５】 被加圧物に両圧が加えられる過程を示す拡大断面図である。
【図６】 被加圧物に両圧が加えられる過程を示す拡大断面図である。
【図７】 被加圧物に両圧が加えられる過程を示す拡大断面図である。
【図８】 図７で示す両圧を示す概念図であある。
【図９】 本発明に係る両圧成形システムによりプレスされた被加圧物を示す部分切開斜視図である。
【図１０】 本発明の望ましい他の実施形態において上パンチ及び下パンチが作動していない状態を示す断面図である。
【図１１】 図１０の上パンチ及び下パンチが作動している状態を示す断面図である。
【図１２】 図１０の両圧成形システムのガイド部材、コア固定板、下パンチ可動板、押しユニット（push unit）、下側ローラ可動体及び下側弾性部材を示す分解斜視図である。
Claims (3)
- 両圧成形システムであって、
互いに向かい合うカムを備えてなるカム装置と、
前記カムとカムとの間に位置して摺動自在に設けられ、カムの回転を直線往復動に変換して成形物に両圧を形成する両圧プレス装置とを含み、
前記カム装置は、
フレームと、
前記フレームに固定されるモータと、
前記モータの回転力を伝える従減速ギアと、
前記従減速ギアにより減速された速度にて回転し、前記フレームにベアリングを介して支持される回転軸と、
前記従減速ギアと前記回転軸とを連結するジョイントと、
前記回転軸の上端部に形成される円板状上側カムベース及び前記円板状上側カムベースの下面に螺合され、下面に山部及び谷部を形成されるリング状の上側軌道部材を備えてなる上側円板カムと、
前記回転軸の下端部に形成される円板状下側カムベース及び前記円板状下側カムベースの上面に螺合され、下面に山部及び谷部を形成されるリング状の下側軌道部材を備えてなる下側円板カムと、
を含んでおり、
前記両圧プレス装置は、
上面に前記上側円板カムの上側軌道部材の山部及び谷部に接触されるローラが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられる上側ローラ可動体と、
上面に前記上側ローラ可動体との間隔及び圧力が調節されるようにねじアセンブリが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられ、下面に上パンチが固定される上パンチ可動体と、
前記フレームと前記パンチ可動体との間に設けられ、前記パンチ可動体の上昇方向に復元力が作用する上側弾性部材と、
前記下パンチの中心を貫通して前記フレームに高さ調節自在に固定されるコアと、
一側が前記フレームに固定され、他側が開いているホールと、外周面に形成されたねじ溝を有する円筒状のガイド胴体と、
上面に下パンチが固定され、中央部が前記ガイド胴体の溝に密着挿入され、その両端部が前記ガイド胴体の前記ねじ溝の直径より長い板状の下パンチ可動板と、
上面に前記コアが固定され、中央部が前記ガイド胴体の溝に密着挿入されると同時に、中央部の両側に長手方向に溝が形成され、その両端部が前記ガイドの前記ねじ溝の直径より長い板状のコア固定板と、
全体的にＵ字状に形成されてその上側両端部が前記ガイド胴体の溝に密着挿入されると同時に、前記コア固定板の溝を貫通して前記下パンチ可動板の下面と接触する押しユニットと、
下面に前記下側軌道部材の山部及び谷部に接触されるローラが設けられ、両端部に貫通ホールが形成されて前記フレームに固定されたガイド棒に沿って昇降自在に設けられ、かつ圧力と前記押し棒との距離を調節するためにねじアセンブリが上面に設けられる下側ローラ可動体と、
前記押しユニットと前記コア固定板との間に設けられ、前記押しユニットの下降方向に復元力が作用する下側弾性部材と、
前記コアの高さを調節するために前記ねじ溝に螺合される上側コア固定ねじリング及び下側コア固定ねじリングと、
前記下パンチ上に充填される成形物粉末の量を調節するように前記ねじ溝に螺合される下パンチ下降高さ制限ねじリングと、
を含むことを特徴とする両圧成形システム。 - 前記溝が長方形又は円筒形であることを特徴とする請求項１に記載の両圧成形システム。
- 前記上側軌道部材及び下側軌道部材の山部及び谷部は成形物に必要とする両圧発生時点及び圧力量に応じて製作され、前記成形物の離型及び成形用材料の充填のために前記下側軌道部材に山部及び谷部を形成し、山部及び谷部が形成された部位にカム高さ調節ユニットがさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の両圧成形システム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000010883A KR20010086905A (ko) | 2000-03-04 | 2000-03-04 | 양압 성형시스템 |
| KR2000-10883 | 2000-03-04 | ||
| PCT/KR2001/000324 WO2001066337A1 (en) | 2000-03-04 | 2001-03-03 | Biaxial press molding system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003525750A JP2003525750A (ja) | 2003-09-02 |
| JP3905383B2 true JP3905383B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=19652272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001565174A Expired - Fee Related JP3905383B2 (ja) | 2000-03-04 | 2001-03-03 | 両圧成形システム |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6890168B2 (ja) |
| EP (1) | EP1261475A4 (ja) |
| JP (1) | JP3905383B2 (ja) |
| KR (1) | KR20010086905A (ja) |
| CN (1) | CN1198711C (ja) |
| AU (1) | AU2001237771A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001066337A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101553577B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-09-17 | 주식회사 시너스 | 인체 조직 대체물 제작용 탭핑 장치 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10142623C2 (de) * | 2001-08-31 | 2003-11-06 | Fette Wilhelm Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Minimierung der Streuung der maximalen Presskräfte in einer Pulverpresse |
| US7713455B2 (en) * | 2003-11-14 | 2010-05-11 | Sanwa Kagaku Kenkyusho Co., Ltd. | Method of manufacturing a molding with a core |
| JP4506734B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2010-07-21 | Ｔｄｋ株式会社 | 成形装置 |
| FR2933897B1 (fr) * | 2008-07-18 | 2011-05-20 | Eurotab | Dispositif pour former des tablettes par compaction a volume constant |
| CN105538770A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-05-04 | 浙江海洋学院 | 一种多功能物理实验室设备 |
| JP6566578B2 (ja) * | 2017-01-12 | 2019-08-28 | テクノダイナミックス株式会社 | カム装置 |
| IT201700049139A1 (it) * | 2017-05-05 | 2018-11-05 | C M S Di Mancini Walter & C Snc | Pressa per la produzione di pasticche |
| CN110270625A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-09-24 | 上海宇飞金属制品有限公司 | 双动模架装置 |
| CN112140626B (zh) * | 2020-09-16 | 2023-06-13 | 南昌市飞弘药业有限公司 | 一种自动化制药压片机 |
| CN113878923A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-04 | 重庆江东机械有限责任公司 | 粉末成型压力机多功能顶出装置 |
| CN114261032A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-01 | 江苏百择高分子有限公司 | 一种铁氟龙生产用多种配色和冷压成型工艺 |
| CN115447114B (zh) * | 2022-08-23 | 2023-05-02 | 浙江艾森新材料股份有限公司 | 一种汽车内饰材料制造装置和工艺 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2970485A (en) | 1957-02-07 | 1961-02-07 | Stokes F J Corp | Driving mechanism for reciprocating press members and the like |
| US3999922A (en) * | 1975-04-16 | 1976-12-28 | Yasuo Shimada | Rotary tableting machine |
| DE2604648C2 (de) * | 1976-02-04 | 1980-10-09 | Emil Korsch Spezialfabrik Fuer Komprimiermaschinen, 1000 Berlin | Rundlaufpresse |
| US4047866A (en) * | 1976-11-22 | 1977-09-13 | The Dow Chemical Company | Automatic self-lubricating rotary tablet press |
| JPS63188496A (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-04 | Eisai Co Ltd | 回転式錠剤製造装置 |
| DE4428842C1 (de) * | 1994-08-02 | 1996-01-18 | Mannesmann Ag | Vorrichtung zur Herstellung von Preßkörpern |
| JPH08224699A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | プレス制御方法およびプレス装置 |
| JP3360776B2 (ja) * | 1995-03-15 | 2002-12-24 | 日立粉末冶金株式会社 | 粉末成形用機械プレス |
| US5686118A (en) * | 1995-07-07 | 1997-11-11 | Tris Inc. | Apparatus for compressing-forming powder |
| KR100213933B1 (ko) * | 1996-03-18 | 1999-08-02 | 한효용 | 반도체 패키지 성형용 기계식 프레스기 |
| JP3043277B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2000-05-22 | 有限会社月村エンジニアリング | 粉末成形プレス |
-
2000
- 2000-03-04 KR KR1020000010883A patent/KR20010086905A/ko active Search and Examination
-
2001
- 2001-03-03 JP JP2001565174A patent/JP3905383B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-03 WO PCT/KR2001/000324 patent/WO2001066337A1/en active Application Filing
- 2001-03-03 EP EP01910191A patent/EP1261475A4/en not_active Withdrawn
- 2001-03-03 CN CNB018059864A patent/CN1198711C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-03 AU AU2001237771A patent/AU2001237771A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-03 US US10/220,415 patent/US6890168B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101553577B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-09-17 | 주식회사 시너스 | 인체 조직 대체물 제작용 탭핑 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030029335A1 (en) | 2003-02-13 |
| JP2003525750A (ja) | 2003-09-02 |
| KR20010086905A (ko) | 2001-09-15 |
| AU2001237771A1 (en) | 2001-09-17 |
| US6890168B2 (en) | 2005-05-10 |
| WO2001066337A1 (en) | 2001-09-13 |
| CN1198711C (zh) | 2005-04-27 |
| EP1261475A1 (en) | 2002-12-04 |
| EP1261475A4 (en) | 2004-07-21 |
| CN1407924A (zh) | 2003-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3905383B2 (ja) | 両圧成形システム | |
| US20100064907A1 (en) | Die changing method of press machine and press machine | |
| CN102284537B (zh) | 微型件塑性成形装置及采用该装置成形微型件的方法 | |
| CN101518920A (zh) | 激振波动预压多工位模压成型机 | |
| KR20040090207A (ko) | 프레스성형용 금형장치 | |
| CN116766360A (zh) | 一种耐火砖成型系统 | |
| KR100491093B1 (ko) | 양압 성형시스템 | |
| KR101128380B1 (ko) | 언더컷 베벨기어 단조장치 | |
| CN215431013U (zh) | 一种快速空行程压力机 | |
| CN202169715U (zh) | 一种油压机冲切深度的微调装置 | |
| CN111770831B (zh) | 具有肘杆驱动器和电驱动器的粉末压机 | |
| CN206907658U (zh) | 用于钽电容压制成型的超声振动自调节压制模具 | |
| CN201169001Y (zh) | 激振波动预压多工位模压成型机 | |
| CN209920134U (zh) | 升芯振动挤压成型制管机的往复移动式成型机构 | |
| CN221137205U (zh) | 一种3d增材印花设备 | |
| FI70177B (fi) | Foerfarande och apparat foer pressbearbetning av arbetsstycken | |
| CN115740092B (zh) | 一种粉末冶金薄法兰件整形模具及整形方法 | |
| CN117840431B (zh) | 一种轴套粉末冶金生产用冲压设备 | |
| CN220784999U (zh) | 一种简易通用伸缩柯及模具 | |
| CN217665986U (zh) | 一种机械零部件生产加工用模具 | |
| CN215785973U (zh) | 一种汽车前纵梁生产加工用模具 | |
| JP3678139B2 (ja) | 粉末成形装置 | |
| CN109351858B (zh) | 一种可互嵌式调整型面单点集成对压模具 | |
| CN201264377Y (zh) | 粉末成形机滑块机构 | |
| JP2004074197A (ja) | 複数ポイントのプレス機械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051005 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060814 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060821 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061114 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070111 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140119 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |