JP4138675B2 - 行程ビーム駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、有利には鍛造プレスのための、工作物を歩進的に搬送するための、開閉、昇降ならびに送り運動を行う行程ビーム駆動機構であって、少なくとも１つの行程ビームが設けられており、該行程ビームが端部で、ビーム固定装置を介して駆動ユニットと結合されている形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７２１６９４号明細書によって、鍛造プレスの行程ビーム駆動機構の制御装置が公知である。鍛造プレスの行程ビームシステムを用いた鍛造運転装置は、主に中程度のロットサイズから大きなロットサイズまでの部材を鍛造するために用いられ、この鍛造運転装置は一般的に互いに平行な２つの行程ビームを備えており、これらの行程ビームは端部で、行程ビーム駆動機構の、プレススタンド間に配置された駆動ユニットを備えている。互いに同期化された行程ビームは、機械式または電気的に駆動することができる。そのような行程ビーム駆動機構は、別のプレス、たとえば金属薄板プレスでも工作物を供給するために使用することができる。

個々の運動、つまり開閉、昇降および工作物もしくは鍛造対象の搬送ならびに出発位置への戻し案内をサーボモータで制御することが公知である。すべての運動行程は常に変化させることができ、運動の加速および減速を最適化することができる。上昇行程が０ｍｍの場合、行程ビーム駆動機構は送りビーム駆動機構として作動する。それぞれ２つのサーボモータによって行程ビームの昇降ならびに開閉が制御される。一方の継手から別の一方の継手に向かう行程ビームの長手方向運動は、１つのサーボモータが制御する。行程ビームシステムは、行程ビームを用いたプレスが連続運転で作動するかまたは切換運転で作動するように運転することができ、この場合プレスの連結装置およびブレーキは行程ごとに切り換えられる。

独立して個々に駆動された、互いに電気的に同期化された複数の軸を備えた一般的な行程ビーム駆動機構は、プログラム化された運動に関して極めてフレキシブルである。必要な場合に迅速な運動を実現するために、もちろん全ての駆動エレメントはできるだけ安定して作動する必要がある。そのようにすることによって同期的で遅延エラーが最小化された経過が達成される。しかしながら実際の行程ビームの固有周波数は、発生する加速に基づく制御不能な運動を回避するために、できるだけ高く設定する必要がある。そのような構成における欠点によれば、たとえば工作物の位置決め誤差または軸のプログラミング誤差による経過の障害が、多くの場合案内部分もしくはビーム固定装置の損傷につながる。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７２１６９４号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の行程ビーム駆動機構を改良して、運転障害が生じた場合に行程ビームもしくは駆動装置の損傷を回避できるようなものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、単数または複数の行程ビームが、多軸の補償運動を実現する弾性的な中間構造体を介して駆動ユニットと結合されている。

本発明のように構成されていると、行程ビームは、外力作用が生じる場合に負荷を緩衝することができ、かつプレス装置構成部材を損傷することなしに、行程ビーム駆動機構の誤差を補償することができる。

本発明の有利な実施形態によれば、弾性的な中間構造体が、ばね手段の対応配置された、少なくとも２つの軸を中心に可動の継手として形成されている。これによって一方では角度誤差を補償することができ、また他方ではばねエレメントをその弾性特性に応じて所望の形式で選択することによって行程ビームの緩衝特性を調節することができる。ばね手段と継手との組み合わせに基づいて、たとえば弾性エレメントだけが使用される場合とは違って、行程ビームの固有周波数は大幅に低下することはない。

本発明の１実施形態では、有利にはそのうちの１つで水平にかつ別の１つで垂直に中間構造体に設けられた複数の軸が、軸の軸方向に対して直交して配置された複数のばねの間で緊締されている。この場合弾性的な中間構造体は、その特性で、いわゆる緩衝ばねたとえばコイルばね（または比較的大きな動力学および比較的高い負荷容量に基づいて有利には皿ばね）のプレロードの変化によって、簡単にそれぞれ要求されるプロフィールに適合させることができる。

本発明の別の実施形態によれば、弾性的な中間構造体として弾性手段が用いられている。この場合ある種のカルダン継手のような所定の軸ピンを備えた継手を設ける必要はなく、弾性体−中間構造体の特性は、たとえば中央部分に金属製のボールヘッドを組み込んで改善することができる。

次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。

広く知られた、行程ビーム駆動機構（Hubbalkenautomatik）２ａ，２ｂを備えた鍛造プレス１のうち、図１および図２には主にスタンド３によって形成されたプレスフレーム５ａ，５ｂを示した。行程ビーム駆動機構２ａ，２ｂは、鍛造プレス１の両側で、両方のスタンド３の間に配置された駆動ユニット６ａ，６ｂもしくは６ｃ，６ｄから成っており、これらの駆動ユニットは駆動リンク機構７ａ，７ｂもしくは８ａ，８ｂを介して互いに平行な行程ビーム９ａ，９ｂと結合されている。各駆動リンク機構７ａ，７ｂもしくは８ａ，８ｂは、ビーム固定装置１０ａ，１０ｂを介して行程ビーム９ａもしくは９ｂの端部と結合されている。これによって行程ビーム９ａ，９ｂは簡単に交換可能であり、プレス機において型を交換する場合、行程ビーム９ａ，９ｂの取り外しによって必要な自由空間を形成することができる。

図１に示したように、プレスタペット１１に４つの型１２が配置されており、これらの型１２に、プレステーブル１３に設けられた下位の４つの型１４が対応配置されている。行程ビーム駆動機構２ａ，２ｂは、型１２，１４に、対応する４つの工作物もしくは鍛造対象１５を供給し、図２に示したように、工作物もしくは鍛造対象１５は搬送中行程ビーム９ａ，９ｂに保持される。

駆動リンク機構７ａ，７ｂと行程ビーム９ａ，９ｂとの間に配置されたビーム固定装置１０ａは、図３および図４に詳しく示した弾性的な中間構造体１６によって形成されている。この中間構造体１６は、本実施例では、水平または垂直に配置された２つの軸１７ａ，１７ｂで枢着式の継手１８の構成をした中間部材から成っており、この継手１８は、軸１７ａ，１７ｂの両側でこれらの軸の軸方向に直交して設けられた、過負荷が生じた場合に緩衝（負荷回避）する、プレロード（予荷重）のかけられたばね１９ａ，１９ｂもしくは１９ｃ，１９ｄ（皿ばね、コイルばね、板ばね）によって、中立の中間位置に保持される。軸ピンを備えたそのような継手に対して選択的に、中実な弾性ブロックとして、図２において符号１９で例示したような弾性的な中間構造体を使用することもできる。

プレス運転中に運転障害が生じるとなると、ビーム固定装置１０ａに組み込まれた弾性的な中間構造体１６は、過負荷が生じた場合の緩衝性能を有しているので、この負荷を補償し、その結果たとえば案内部分およびビーム固定装置もしくはこれに隣接する構成部材における破損、ひいてはこれに伴う構成変化が回避される。弾性的な中間構造体１６は、継手または弾性体としての構造に関係なく、プレロードもしくはその特性が高まることによって、常時その都度の要求に適合させることができる。

行程ビーム駆動機構を備えた鍛造プレスを示す部分縦断面図である。 図１の鍛造プレスの横断面図である。 ビーム固定装置の、図２において一点鎖線で囲んだ領域Ｘにおける、緩衝ばねを備えた継手としての弾性的な中間構造体の１実施例を詳しく示す部分断面図である。 図３の中間構造体を、図平面に関して９０°回転して示した図である。

符号の説明

１ 鍛造プレス、 ２ａ，２ｂ 行程ビーム駆動機構、 ３ スタンド、 ５ａ，５ｂ プレスフレーム、 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 駆動ユニット、 ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ 駆動リンク機構、 ９ａ，９ｂ 行程ビーム、 １０ａ，１０ｂ ビーム固定装置、 １１ プレスタペット、 １２ 型、 １３ プレステーブル、 １４ 型、 １５ 工作物もしくは鍛造対象、 １６ 中間構造体、 １７ａ，１７ｂ 軸、 １８ 継手、 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ ばね

Claims (4)

1. 鍛造プレスのための、工作物を歩進的に搬送するための、開閉、昇降ならびに送り運動を行う行程ビーム駆動機構であって、少なくとも１つの行程ビームが設けられており、該行程ビームが端部で、ビーム固定装置を介して駆動ユニットと結合されている形式のものにおいて、
   行程ビーム（９ａ，９ｂ）の両端面と駆動ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）との間に、各駆動ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）と直接的に結合するために多軸の補償運動を実現する弾性的な中間構造体（１６）が配置されていることを特徴とする、行程ビーム駆動機構。
2. 弾性的な中間構造体（１６）が、ばね手段（１９；１９ａ，１９ｂ；１９ｃ，１９ｄ）の対応配置された、少なくとも２つの軸（１７ａ，１７ｂ）を中心に可動の継手（１８）として形成されている、請求項１記載の行程ビーム駆動機構。
3. 複数の軸（１７ａ，１７ｂ）が、これらの軸（１７ａ，１７ｂ）の軸方向に直交して配置された複数のばね（１９ａ，１９ｂ；１９ｃ，１９ｄ）の間で緊締されている、請求項２記載の行程ビーム駆動機構。
4. 前記複数の軸の一方（１７ａ）が水平に、かつ他方（１７ｂ）が垂直に中間構造体（１６）に設けられている、請求項３記載の行程ビーム駆動機構。

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