JP4023057B2

JP4023057B2 - プレス機械

Info

Publication number: JP4023057B2
Application number: JP36613799A
Authority: JP
Inventors: 成王桜井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001179490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トグル式パンチプレス等のプレス機械に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
パンチプレス等のプレス機械において、段取りに際して、工具交換等を行う場合は、昇降自在なプレスラムを上死点まで上昇退避させ、このプレスラムの下方に位置するパンチ工具等の工具の交換を行う。
また、パンチプレス等のプレス機械において、パンチ工具等の工具種類に応じて、プレスラムの下死点位置を変更したい場合がある。
【０００３】
トグル式のパンチプレスは、支点回りに回転自在な第１リンク部材に第２リンク部材を屈曲自在に連結し、その先端にプレスラムを連結し、両リンク部材の連結部を進退レバーで進退させて両リンク部材を屈曲駆動するものであり、この屈曲に伴ってプレスラムが昇降する。
このようなトグル式パンチプレスにおいて、工具交換空間の拡大のために、プレスラムの昇降ストロークを大きくするには、両リンク部材の連結部を大きく振らせる必要がある。そのためには、進退レバーの進退量を多くすることが必要であり、駆動源が大型化する。また、進退量に限界がある。
また、トグル式パンチプレスでは、パンチ工具等の工具種類に応じて、プレスラムの下死点位置を変更する場合に、両リンク部材の屈曲が途中で止まるように制御して下死点位置を変更することは、プレス荷重の面から好ましくない。すなわち、両リンク部材が延びきる寸前で最大のプレス荷重が得られ、屈曲途中では十分なプレス荷重を得ることが難しい。
【０００４】
このため、トグル式のパンチプレスにおいて、第１リンク部材の支点を持ち上げ、トグル機構の全体を持ち上げるようにしたものが提案されている（例えば、特開昭８−１３８６号公報）。しかし、トグル機構の全体を持ち上げるので、持ち上げ重量が重く、支点の持ち上げ高さを高くすると、大がかりな機構となって、持ち上げ駆動源等の機構が大きくなる。
【０００５】
このような課題を解消するものとして、プレスロッドを上ロッドと下ロッドとに分割し、両ロッド間にスライダを抜き差しすることにより、スライダの厚み分（詳しくはスライダに設けた孔の深さ分）だけプレスロッド全体の長さを調整可能としたものを提案した（特願平１１−２１８３２４号）。トグル機構の場合、上記のプレスロッドは、第１および第２のリンク部材を連結した連結体のことであり、下リンク部材の箇所で上下に分割する。
しかし、下ロッドは、上ロッドに対して昇降させる必要があるため、スライダが抜かれている状態で下ロッドを昇降させるシリンダが必要であった。また、このシリンダを動作させるには、一旦、スライダを抜いた状態にし、その後にシリンダの動作を開始させる必要があるため、プレスロッドの長さ調整に時間がかかるという課題があった。工具交換を行うタレットパンチプレス等にこのプレスロッドの長さ調整機構を採用した場合、この長さ調整のための時間が加工効率に大きく影響してしまう。
【０００６】
この発明の目的は、プレスロッドの長さ調整を簡単な構成で行え、かつ長さ調整時間を短縮できるプレス機械を提供することである。
この発明の他の目的は、段取りに際する工具交換作業が容易に行えるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明のプレス機械は、昇降自在なプレスラムと、このプレスラムに連結されたプレスロッドと、前記プレスラムを昇降させるために前記プレスロッドを昇降駆動する駆動装置とを備えたものであって、前記プレスロッドは、上ロッドと下ロッドとに分割されて上ロッドの下部が中空軸状に形成され、この中空軸状の部分内に下ロッドの上端部が長手方向に摺動自在に嵌合することで、全体長さが可変とされる。前記上ロッドの前記中空軸状の部分に形成された横孔に抜き差し方向に移動自在にスライダを挿入する。このスライダは下面に下ロッドの上端が接するものであって、この下ロッドの上端を接触させる部位に対して抜き差し方向に並ぶ部位に前記下ロッドの上端が嵌まり込む嵌合用凹部が下面に形成される。前記スライダの抜き差し方向の移動を行わせるアクチュエータを前記プレスロッドに設ける。前記スライダを介して隙間なく上下のロッドが接するように、前記スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを上ロッドに対して昇降させる連動機構を設ける。この連動機構は、ガイド孔を有するガイド板と、このガイド板のガイド孔に摺動自在に係合する作用ロッドとからなるカム機構であって、前記ガイド板は２枚がそれぞれ下ロッドの外部で前記スライダの両側方に位置しかつスライダ抜き差し方向の前後端でスライダに取付けられ、これらガイド板のスライダよりも下方に突出した部分に前記ガイド孔が設けられ、前記作用ロッドは、一対のものが下ロッドの上端部に、その長手方向と直交する方向に突出するように設けられて、各々両側のガイド板のガイド孔に係合し、前記上ロッドの中空軸状となった下部には、前記下ロッドの作用ロッドが突出する長孔が、長手方向に沿って形成され、前記両ガイド板の前記ガイド孔はほぼ水平な部分とこの部分に対して前記抜き差し方向における前記嵌合用凹部側へ延びて上方に傾斜する部分とを有する長孔である。
この構成によると、上ロッドと下ロッドの間にスライダの前記嵌合用凹部が設けられていない部分である厚肉部分を差し込むと、プレスロッドが伸長し、スライダの厚肉部分を抜き出すと、プレスロッドが短縮する。このプレスロッドの伸縮は、連動機構の機能により、スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを昇降させることで行われる。そのため、下ロッドを昇降させる駆動源をスライダの抜き差し駆動源と別に設ける必要がなくて、プレスロッドの伸縮のための機構が簡略化される。また、スライダの抜き差し動作に連動して下ロッドを昇降させるようにしたため、スライダの抜き出しの完了やスライダの差し込みの完了を待って下ロッドを昇降動作させるものに比べて、プレスロッドの長さ変更に必要な総時間が短縮される。このため、一連の加工でプレスラムの下死点の変更が必要な加工の場合の加工効率が向上する。
また、プレスロッドを短縮させることでプレスラムの上死点が上昇するため、通常のプレス動作時の上死点よりも上方位置までプレスラムを上昇退避させることができる。そのため工具交換等の作業空間を大きく得ることができる。この場合に、プレスロッドの長さを変更するようにしたため、プレスロッドの全体を持ち上げて上昇退避高さ位置を高くするものと異なり、大がかりな機構が不要で、調整のための機構が簡易なもので済む。
【０００９】
また、前記スライダによる前記プレスロッドの長さ可変範囲を、工具支持体に支持されたパンチ工具が前記プレスラムでパンチ駆動できる通常高さ位置から、前記パンチ工具が前記プレスラムの下方で前記工具支持体から抜き取り可能となる上昇待機高さ位置までとしてもよい。
このように構成した場合、パンチ工具の交換のための作業空間が確実に得られるので、パンチ工具の交換を容易に行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この実施形態は、トグル式のパンチプレスに適用した例である。図１において、Ｃ形のフレーム１における上フレーム部１ａおよび下フレーム１ｂに、工具支持体である上タレット２および下タレット３が互いに同軸に設置され、これら上下のタレット２，３に複数のパンチ工具６およびダイ工具７が円周方向に並べて設置されている。各パンチ工具６は、ラム位置に割り出された状態で、プレスラム１４によりパンチ駆動される。プレスラム１４は、ガイド部材８を介して上フレーム部１ａに昇降自在に支持され、駆動装置１３で昇降駆動される。プレスラム１４は、パンチ工具６を各々叩く複数の選択使用可能なストライカ５９Ａ，５９Ｂを有する。
【００１１】
この駆動装置１３は、屈曲動作でプレスラム１４を昇降させるトグル式のプレスロッド１８を、水平方向に進退自在な進退部材１９で屈曲駆動するものである。進退部材１９は、サーボモータ２１を駆動源とするクランク式の進退駆動部２０で駆動される。プレスロッド１８は、短い第１リンク部材４６と、長い第２リンク部材４７とをピン４１で屈曲自在に連結したものである。第２リンク部材４７は、下端がプレスラム１４の上端に回動自在にピン結合されている。第１リンク部材４６は、支点Ａでフレーム１に回動自在に支持されている。
【００１２】
進退部材１９は、進退部材本体１９ｂの先端側に進退伝達レバー１９ｃを上下回動自在に連結したものであり、進退伝達レバー１９ｃの先端がプレスロッド１８の屈曲部のピン４１に上下回動自在に連結されている。進退伝達レバー１９ｃの上下揺動により、プレスロッド１８の屈曲動作に伴う屈曲部の上下変位が吸収される。
【００１３】
進退駆動部２０は、サーボモータ２１の出力軸２１ａにクランク２２を設け、このクランク２２の偏心位置に連接棒２６の一端を回動自在に連結したものであり、連接棒２６の他端は進退部材本体１９ｂの基端に回動自在に連結してある。サーボモータ２１には、パルスコーダ（図示せず）とは別に、出力軸２１ａの回転位置を検出する検出器（図示せず）が付設してある。
【００１４】
図２に示すように、プレスロッド１８は、長さ調整手段５１により長さ調整が可能とされている。この長さ調整手段５１は、プレスロッド１８の第２リンク部材４７を、互いに伸縮自在に結合された上ロッド４７ａと下ロッド４７ｂとに分割し、上下のロッド４７ａ，４７ｂの端部間に抜き差し可能にスライダ５２を介在させたものである。スライダ５２は、上下のロッド４７ａ，４７ｂ間の介在部分の厚さが抜き差し位置によって異なるものである。また、長さ調整手段５１には、スライダ５２が抜き差し動作を行っても、スライダ５２を介して上下のロッド４７ａ，４７ｂが隙間なく接するように、スライダ５２の抜き差し動作に機械的に連動して下ロッド４７ｂを昇降させる連動機構５３が設けられる。
【００１５】
第２リンク部材４７の分割部分では、下ロッド４７ｂの上端部が上ロッド４７ａの下部に挿脱自在に結合されている。具体的には、上ロッド４７ａの下部は中空軸状に形成され、その中空孔内に下ロッド４７ｂの上端部が長手方向に摺動自在に嵌合している。
【００１６】
連動機構５３は、ガイド孔５５を有するガイド板５４と、このガイド板５４のガイド孔５５に摺動自在に係合する作用ロッド５６とからなるカム機構とされている。ガイド板５４は、２枚がスライダ５２の両側面に各々設けられて、前後端でスライダ５２に固定されている。ガイド板５４は、スライダ５２よりも下方に突出した部分に前記ガイド孔５５が設けられている。作用ロッド５６は、一対のものが、下ロッド４７ａの上端部に、その長手方向と直交する方向に突出するように設けられ、各々両側のガイド板５４のガイド孔５５に係合している。上ロッド４７ａの中空軸状となった下部には、下ロッド４７ｂの作用ロッド５６が突出する長孔５７が、長手方向に沿って形成されている。
両ガイド板５４のガイド孔５５は、前半部がほぼ水平で後半部が上方に傾斜した形状とされていて、スライダ５２と一体にガイド板５４が図２の左側に進出すると、ガイド孔５５の案内で下ロッド４７ｂが引き上げられる。これにより第２リンク部材４７が短縮させられる。
【００１７】
図２に示すように、スライダ５２は、上ロッド４７ａに形成された横孔６４内に抜き差し自在に挿入されており、上ロッド４７ａに取付けられたエアシリンダ等からなるアクチュエータ５８により進退駆動される。横孔６４は、具体的には上ロッド４７ａの中空軸状部分の上底面に沿って形成されている。また、下ロッド４７ｂの上端４７ｂｂと対向するスライダ５２の下面部分には、下ロッド４７ｂの上端４７ｂｂを嵌まり込ませる嵌込用凹部５２ａが形成されている。この嵌込用凹部５２ａには、スライダ５２が上ロッド４７ａに対して所定の抜き差し位置に移動した状態で、下ロッド４７ｂの上端４７ｂｂが嵌り込み可能となる。この嵌込用凹部５２ａの形成により、スライダ５２の厚さが抜き差し位置によって異なっている。すなわち、スライダ５２の嵌込用凹部５２ａの形成された箇所が薄肉部分であり、形成されていない箇所が厚肉部分である。下ロッド４７ｂの上端４７ｂｂは、下ロッド４７ｂの上端面に突出したボスとして形成されている。
図３に示すように、上ロッド４７ａの中空軸状部分の下端には、下ロッド４７ｂに形成された係合段部６１が係合可能な内向きのストッパ６２が設けられている。このストッパ６２への係合段部６１の係合により、下ロッド４７の下降が規制される。
【００１８】
この構成のプレス機械の動作を説明する。打ち抜き動作は、次のように行われる。進退駆動部２０のクランク２２が１回転すると、進退部材１９が１往復の進退動作をする。この１往復動作のうち、進退部材１９が図５の左端位置から進退ストロークＳの中央位置に達する間は、プレスロッド１８はその屈曲部が右寄りに屈曲した状態から伸長状態へと変化し、これに伴ってプレスラム１４が上死点から下死点まで下降する。進退部材１９がストロークＳの中央位置から右端位置に達する間は、プレスロッド１８はその屈曲部が伸長状態から右寄りに屈曲した状態へと変化し、これに伴ってプレスラム１４が下死点から上死点まで上昇する。進退部材１９が右端位置から左端位置へ戻るときにも、前記と同様にプレスラム１４が昇降する。このようにして、進退部材１９が１往復の進退動作をする間に、プレスラム１４は２回昇降動作を繰り返し、パンチ工具６によるパンチ動作が２回行われる。なお、プレスロッド１８は、中央位置の片側だけで駆動させるようにしても良い。
【００１９】
パンチ工具６の種類の変更に伴ってプレスラム１４の下死点を上昇させたい場合は、長さ調整手段５１により、プレスロッド１８の第２リンク部材４７を短縮させる。すなわち、アクチュエータ５８の駆動により、スライダ５２を、図２に示す正規位置から図６に示すように所定位置まで進入動作させる。これによりスライダ５２の嵌込用凹部５２ａが上ロッド４７ａの内部に跨がる位置に達すると共に、スライダ５２と一体に進出するガイド板５４のガイド孔５５に下ロッド４７ｂの作用ロッド５６がガイドされて、下ロッド４７ｂはその上端４７ｂｂがスライダ５２の嵌込用凹部５２ａの上底面に隙間なく接するように嵌込用凹部５２ａに進入し、第２リンク部材４７が短縮状態となる。アクチュエータ５８の駆動でスライダ５２を図２の位置に戻すと、プレスロッド１８は元の長さとなる。
この場合に、プレスロッド１８の伸縮動作は、ガイド孔５５および作用ロッド５６で構成される連動機構５３の作用により、スライダ５２の進退駆動に伴って行われるため、伸縮用の駆動源を別に設ける必要がなくて簡単な構成で済み、コスト低下が図れる。また、プレスロッド１８の伸縮を、スライダ５２の移動完了を待って行う必要がなく、伸縮に必要な動作時間が短縮される。そのため、タレット２，３の回転でラム位置に割出すパンチおよびダイ工具６，７を、プレスロッド１８の長さ変更が必要な工具、つまり下死点の変更が必要な工具に変える場合に、工具変更に伴う総時間が短縮され、加工時間が短縮される。
【００２０】
タレット２，３に設置する工具６，７を交換する段取り替えに際しては、プレスラム１４を上死点に止めると共に、プレスロッド１８を上記と同様にスライダ５２の移動で短縮させる。これにより、プレスラム１４の上昇待機位置がより高い位置となり、大きな作業空間が得られて、プレスラム１４の下方に位置するパンチ工具の交換作業が容易に行える。特に、この実施形態の場合のように、一つのプレスラム１４に、各々パンチ工具を叩く複数のストライカ５９Ａ，５９Ｂが設けられた構成のプレス機械の場合には、プレスラム１４の上昇退避量が小さいと、工具交換等の作業が困難となるが、この実施形態では上記のようにプレスラム１４を十分な高さ位置に上昇退避させることができるので、工具交換等の作業を容易に行うことができる。
【００２４】
なお、前記実施形態では、プレスラム１４を昇降駆動する駆動装置がトグル式である場合につき説明したが、この発明は、他の形式の駆動装置を備えたプレス機械にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明のプレス機械は、昇降自在なプレスラムと、このプレスラムに連結されたプレスロッドと、前記プレスラムを昇降させるために前記プレスロッドを駆動する駆動装置とを備えたものであって、前記プレスロッドは、全体長さが可変となるように上ロッドと下ロッドとに分割されたものとし、前記プレスロッドに、前記上下のロッドの端部間に抜き差し可能に介在して、その介在部分の厚さが抜き差し位置によって異なるスライダを設置し、前記スライダの抜き差し動作を行わせるアクチュエータを前記プレスロッドに設け、前記スライダを介して隙間なく上下のロッドが接するように、前記スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを昇降させる連動機構を設けたため、プレスロッドの長さ調整を簡単な構成で行え、かつ長さ調整時間を短縮することができる。
前記スライダによる前記プレスロッドの長さ可変範囲を、工具支持体に支持されたパンチ工具が前記プレスラムでパンチ駆動できる通常高さ位置から、前記パンチ工具が前記プレスラムの下方で前記工具支持体から抜き取り可能となる上昇待機高さ位置までとした場合は、パンチ工具の交換のための作業空間が確実に得られ、パンチ工具の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるプレス機械を示す部分破断側面図である。
【図２】同プレス機械の要部を拡大して示す部分破断側面図である。
【図３】同プレス機械の要部を拡大して示す部分破断正面図である。
【図４】同プレス機械の平面断面図である。
【図５】同プレス機械の模式説明図である。
【図６】同プレス機械における長さ調整手段の動作説明図である。
【符号の説明】
１３…駆動装置
１４…プレスラム
１８…プレスロッド
４７…第２リンク部材
４７ａ…上ロッド
４７ｂ…下ロッド
５２…スライダ
５３…連動機構
５８…アクチュエータ

Claims

昇降自在なプレスラムと、このプレスラムに連結されたプレスロッドと、前記プレスラムを昇降させるために前記プレスロッドを昇降駆動する駆動装置とを備えたプレス機械において、前記プレスロッドは、上ロッドと下ロッドとに分割されて上ロッドの下部が中空軸状に形成され、この中空軸状の部分内に下ロッドの上端部が長手方向に摺動自在に嵌合することで、全体長さが可変とされ、前記上ロッドの前記中空軸状の部分に形成された横孔に抜き差し方向に移動自在にスライダを挿入し、このスライダは下面に下ロッドの上端が接するものであって、この下ロッドの上端を接触させる部位に対して抜き差し方向に並ぶ部位に前記下ロッドの上端が嵌まり込む嵌合用凹部が下面に形成され、前記スライダの抜き差し方向の移動を行わせるアクチュエータを前記プレスロッドに設け、前記スライダを介して隙間なく上下のロッドが接するように、前記スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを上ロッドに対して昇降させる連動機構を設け、この連動機構は、ガイド孔を有するガイド板と、このガイド板のガイド孔に摺動自在に係合する作用ロッドとからなるカム機構であって、前記ガイド板は２枚がそれぞれ下ロッドの外部で前記スライダの両側方に位置しかつスライダ抜き差し方向の前後端でスライダに取付けられ、これらガイド板のスライダよりも下方に突出した部分に前記ガイド孔が設けられ、前記作用ロッドは、一対のものが下ロッドの上端部に、その長手方向と直交する方向に突出するように設けられて、各々両側のガイド板のガイド孔に係合し、前記上ロッドの中空軸状となった下部には、前記下ロッドの作用ロッドが突出する長孔が、長手方向に沿って形成され、前記両ガイド板の前記ガイド孔はほぼ水平な部分とこの部分に対して前記抜き差し方向における前記嵌合用凹部側へ延びて上方に傾斜する部分とを有する長孔であるモータ駆動式リンクプレス。
前記スライダによる前記プレスロッドの長さ可変範囲を、工具支持体に支持されたパンチ工具が前記プレスラムでパンチ駆動できる通常高さ位置から、前記パンチ工具が前記プレスラムの下方で前記工具支持体から抜き取り可能となる上昇待機高さ位置までとした請求項１記載のプレス機械。