JP4273447B2 - 電動プレス装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネジ機構あるいはボ−ルネジを用いてピストンロッド付のピストンをシリンダチュ−ブ内で往復移動させる電動シリンダを用いた電動プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動プレス装置で押付力発生機構としてボ−ルネジあるいは電動シリンダを用いる場合、回転力をネジ機構を用いて直線運動に変換しているので推力による反加重は全てネジ及びそのナットに作用する。このためネジ及びそのナットには全ての反荷重が作用するため、それによりネジの寿命が決まっていた。
また、動力源がモ−タであるため高応答性に対応するモ−タの大型化が必要となり、エネルギ−効率が悪かった。さらに、シリンダチュ−ブ内部の損傷時には押付荷重の自重落下の危険がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、本発明は、ネジ及びナットに作用する荷重を軽減すると共に応答性の向上、省エネルギ−化、及び荷重の自重落下の危険を回避する電動シリンダを用いた電動プレス装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における電動プレス装置は、電動シリンダがネジ機構あるいはボ−ルネジを用いてピストンロッド付のピストンをシリンダチュ−ブ内で往復移動させる電動シリンダの前記ピストンの反負荷側面積を負荷側面積よりも広く形成すると共に前記シリンダチュ−ブのピストン反負荷側と負荷側とに流体圧第１配管及び流体圧第２配管を接続し、流体圧第１配管にはタンク側から絞り弁、サポ−ト切替弁を配置すると共に流体圧第２配管にはタンク側から絞り弁、アキュムレ−タ圧力抜きバルブを配置し、かつ前記流体圧第２配管のアキュムレ−タ圧力抜きバルブの下流位置に前記タンクに連通する第１分岐管を設けてタンク側から流体圧ポンプ、逆止弁を配置し、第１分岐管の下流位置にアキュムレ−タに連通する第２分岐管を、さらにその下流位置に前記サポ−ト切替弁に通じる第３分岐管をそれぞれ分岐配管したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
ここで、流体圧は油圧若しくは空圧が好ましい。特に、高負荷の場合は油圧が好ましい。また、本発明に係る電動シリンダを上下方向に使用する場合には、下降時の運動エネルギをアキュ−ムレ−タに保存することができ、上昇時に放出することで大幅な省エネルギが可能になる。
【０００７】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。図１は、本電動プレス装置Ｐに用いる電動シリンダの構成を示す。図１において電動シリンダ制御装置１により運転されるモ−タ２はネジ３に直結され、該ネジ３のナット４は、ピストンロッド５付のピストン６に接続され、シリンダチュ−ブ７の中に納められて電動シリンダＳを構成している。なおピストン６の反負荷側面積は負荷側面積よりも広くなるように形成されている。また、ピストン６の反負荷側面積がシリンダチュ−ブ７に対するボ−ルネジのネジ３の空間投影面積により構成され、負荷側面積がシリンダチュ−ブ７に対するピストンロッド５の空間投影面積よりにより構成されている。そして、電動プレス装置Ｐ全体は図２のように構成されている。図２において、電動シリンダＳのピストンロッド５の位置を測定するリニアスケール２５のメインスケールＭは、門型コラム２４内で金型Ｐをセットするテーブル２３に装着されている。そして、リニアスケ−ル制御装置２６を介して電動シリンダ制御装置１は、モ−タ２及び電動シリンダＳに電気的に接続されている。
【０００８】
図１において、前記シリンダチュ−ブ７におけるピストン６の反負荷側には流体圧第１配管１１が、またピストン６の負荷側には流体圧第２配管がそれぞれ接続されている。
さらに流体圧第１配管１１にはタンクＴ側から絞り弁１３、サポ−ト切替弁１４が配置され、流体圧第２配管１２にはタンクＴ側から絞り弁１５、アキュムレ−タ圧力抜きバルブ１６が配置されている。
【０００９】
さらに前記流体圧第２配管１２のアキュムレ−タ圧力抜きバルブ１６の下流位置には前記タンクＴに連通する第１分岐管１７が分岐され、タンクＴ側から流体圧ポンプ１８、逆止弁１９が、また第１分岐管１７の下流位置にはアキュムレ−タ２０に連通する第２分岐管２１が、さらに第２分岐管２１の下流位置には前記サポ−ト切替弁１４に通じる第３分岐管２２がそれぞれ分岐配管されている。
【００１０】
このように構成されたものは、図１において、アキュムレ−タ圧力抜きバルブ１６の通電時に流体圧ポンプ１８によりアキュムレ−タ２０に圧力が予め畜圧されている。この状態で図２のリニアスケ−ル２５及びリニアスケ−ル制御装置２６を介してなされる電動シリンダ制御装置１の運転指示によりモ−タ２は予めプログラムされたピストンロッド５の移動量まで前進して押付停止する。
【００１１】
この際、リニアスケール２５のメインスケールＭがテーブル２３に装着されて固定され位置が不変状態にあって、リニアスケール２５の光源がこのメインスケールＭに沿って昇降してピストンロッドの昇降距離を測定して、リニアスケ−ル制御装置２６を介して電動シリンダ制御装置１の運転指示をすることとなる。
【００１２】
その後、サポ−ト切替弁１４が通電されるとアキュムレ−タ２０の圧力は、配管を介してシリンダチュ−ブ７の負荷側及び反負荷側に作用する。圧力を受けるピストン６の負荷側面積が反負荷側面積より狭い面積に形成されているためその面積差により押圧力を発生させる。
【００１３】
停電時にはサポ−ト切替弁１４は図１の状態に戻り、アキュムレ−タ２０の圧力はシリンダチュ−ブ７の負荷側にのみ作用し、反負荷側の作動油は絞り弁１３で流量を調整されながらタンクＴへ排出されることによりピストンロッド５はゆっくりと縮引方向へ作動する。
【００１４】
さらにアキュムレ−タ圧力抜きバルブ１６も停電時には図１の状態になり絞り弁１５により流量を調整しながらアキュムレ−タ２０に畜圧された圧力を抜くことができる。なおピストン６の加速時に流体圧を作用させることで、加速応答性を高めることができる。
【００１５】
なお、リニアスケ−ル２５及びリニアスケ−ル制御装置２６を用いない場合には、直接に電動シリンダ制御装置１の運転指示によりモ−タ２は予めプログラムされたピストンロッド５の移動量を制御する。
【００１６】
また、前記リニアスケール２５としては、例えば、株式会社ミツトヨ製のＡＴ２１１を採用する。このリニアスケール２５は、メインスケールＭと、メインスケールＭの前面側に配設されたインデックススケールと、前記メインスケールＭを挟んで前記インデックススケールと対向する側に配設された光源と、光源と対向して前記インデックススケールの前面側に配設された受光素子とで構成してある。
【００１７】
そして、メインスケールＭが相対的に移動すると、リニアスケール用制御装置２６の制御の下に、インデックススケールのそれぞれの窓を通過する光がメモリのピッチと同じ周期で明暗を繰り返し、この変化を電気信号に変換し、９０度位相差のA、B位相方形波信号を出力する。カウンタではこの信号を分解し、移動方向を判別して計数表示し、前記メインスケールＭの移動距離を測定するようになっている。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、電動プレス装置に用いる電動シリンダがネジ機構あるいはボ−ルネジを用いてピストンロッド付のピストンをシリンダチュ−ブ内で往復移動させる電動シリンダであって、シリンダチュ−ブ内におけるピストンの負荷側及び反負荷側に流体圧配管を連結させた構成にしたから、電動シリンダのピストンにサポ−ト力を発生させることができ、ネジ機構に加わる荷重は軽減されてネジの寿命は大幅に延長される。また電動プレス装置に用いる電動シリンダが停電時ピストン及びピストンロッドは流体圧により保持及び低速作動されるようになり、負荷による自重落下がなくなり安全性が向上する。
さらに電動プレス装置に用いる電動シリンダがピストンの加速時に流体圧を作用させることで加速応答性が高められられる。また電動シリンダを上下方向に向けて使用する場合は、下降時の自動エネルギ−を保存し、上昇時に放出することで大幅な省エネルギ−が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる電動シリンダの実施例を示す構成配管図である。
【図２】本発明の実施例を示す電動プレス装置の概要図である。
【符号の説明】
１ 電動シリンダ制御装置
２ モ−タ
３ ネジ
４ ナット
５ ピストンロッド
６ ピストン
７ シリンダチュ−ブ
１１ 流体圧第１配管
１２ 流体圧第２配管
１３ １５ 絞り弁
１４ サポ−ト切替弁
１６ アキュムレ−タ圧力抜きバルブ
１７ 第１分岐管
１８ 流体圧ポンプ
１９ 逆止弁
２０ アキュムレ−タ
２１ 第２分岐管
２２ 第３分岐管
２３ テ−ブル
２４ 門型コラム
２５ リニアスケ−ル
２６ リニアスケ−ル用制御装置
Ｓ 電動シリンダ
Ｔ タンク
Ｍ メインスケ−ル

Claims (1)

1. ネジ機構（３）、（４）あるいはボ−ルネジを用いてピストンロッド（５）付のピストン（６）をシリンダチュ−ブ（７）内で往復移動させる電動シリンダ（Ｓ）の前記ピストン（６）の反負荷側面積を負荷側面積よりも広く形成すると共に前記シリンダチュ−ブ（７）のピストン（６）反負荷側と負荷側とに流体圧第１配管（１１）及び流体圧第２配管（１２）を接続し、
   流体圧第１配管（１１）にはタンク（Ｔ）側から絞り弁（１３）、サポ−ト切替弁（１４）を配置すると共に流体圧第２配管（１２）にはタンク（Ｔ）側から絞り弁（１５）、アキュムレ−タ圧力抜きバルブ（１６）を配置し、
   かつ前記流体圧第２配管（１２）のアキュムレ−タ圧力抜きバルブ（１６）の下流位置に前記タンク（Ｔ）に連通する第１分岐管（１７）を設けてタンク（Ｔ）側から流体圧ポンプ（１８）、逆止弁（１９）を配置し、
   第１分岐管（１７）の下流位置にアキュムレ−タ（２０）に連通する第２分岐管（２１）を、さらにその下流位置に前記サポ−ト切替弁（１４）に通じる第３分岐管（２２）をそれぞれ分岐配管したことを特徴とする電動プレス装置。

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