JP4492904B2 - Slide balance device for press machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、プレス機械のスライドバランス装置に関するものである。スライドバランス装置はプレス機械のスライドを懸垂する装置である。
【0002】
【従来の技術】
スライドバランス装置は、ほとんど全てのプレス機械に付属されている。スライドバランス装置は、スライドを上方に引き上げ、あるいは押し上げてスライドに懸垂力与え、スライドを昇降させるための各部材であるクランク軸、コンロッド等の連結部、軸受け部のクリアランスによる振動や騒音を防止する。更に、スライドバランス装置は、スライドを上昇させる行程においてプレス機械の動力源であるモータの駆動トルクを軽減させることができる。
【0003】
スライドバランス装置としては、多くはエアーシリンダで構成されるが、小形の場合にばね(主にコイルばね)が使用される場合もある。スライドが昇降運動すると、エアーシリンダ内の圧力は変化し、前記懸垂力が変動する。この懸垂力の変動は、プレス機械のスムーズな運転にとって好ましくない。そこで従来、エアーシリンダの場合は、圧力変化を小さくする目的でエアーシリンダにその数倍の容積をもったチャージタンクが接続される。チャージタンクは、大きく、設置スペースを確保するのが容易ではない。
【0004】
一方、コイルばねの場合は、ばね定数の小さいばねを用いることになるが、スライドのストローク長さが長くなればそれに伴ってコイルばねが長くなり、結局大きなコイルばねに成る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、懸垂力の変動が小さいスライドバランス装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願発明のスライドバランス装置においては、磁石とエアーシリンダとを組み合わせ、あるいは磁石とばねとを組み合わせた構造にした。更に詳しく言えば、請求項1の発明は、フレームに固設されたエアーシリンダ又はばねの付勢力によりプレス機械のスライドを懸垂するスライドバランス装置においてスライドの下降に伴い増加するスライドバランス装置のスライド懸垂力と、スライドの下降に伴い減少する磁力によるスライドの懸垂力を合計することにより、スライドの下降に伴う懸垂力の変化を、前記スライドバランス装置のスライドの下降に伴う懸垂力の変化に比べて小さくする構成とした。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記スライドバランス装置をエアーシリンダを利用したものとし、
前記磁力を発生させる部材を前記エアーシリンダの天井板の下面と該エアーシリンダに組み込まれたピストンの上面に互いに引き合う向きの力を受けるように対向させて設けた。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1の構成に加えて、前記磁力を発生させる部材間の距離の変化を、前記プレス機械のスライドの昇降量より小さくする機構を設けた。
【0009】
請求項4の発明は、請求項3の構成に加えて、前記スライドバランス装置をばねを用いたものとし、前記機構をパンタグラフ状のリンク機構とした。
【0010】
【発明の実施の形態】
第1の実施例を図1、図2及び図3を用いて説明する。図1において、プレス機械のフレーム1にはボルスタ3が固定され、これに対向させてスライド2が昇降自在に設けられている。スライド2は、スライドガイド6によって上下方向に案内され、クランク軸4、コンロッド5等から構成されるクランク機構によって昇降する構成になっている。
【0011】
フレーム1にはエアーシリンダ8が固設され、エアーシリンダ8によってスライド2に懸垂力が与えられる。エアーシリンダ部を拡大して図2にその詳細を示す。
【0012】
図2において、エアーシリンダ8にはピストン9が昇降自在に嵌められ、ピストン9にはロッド7の上端部が連結され、ロッド7の下端部がスライド2に連結されている。エアーシリンダ8の天井板の下面に磁石10が固定され、これに対向させてピストン9の上面に磁性体11が固定されている。磁石10と磁性体11は互いに引き合う向きの力を受ける。
【0013】
エアーシリンダ8には、吸気口12が設けられ、ここにエアー配管が接続される。一方、エアーシリンダ8には、開口13が設けられ、ここからピストン9上部の空気が自由に出入りする。これらエアーシリンダ8、ピストン9等の部材によってスライドバランス装置が構成される。
【0014】
吸気口12に供給されたエアーがピストン9を付勢し、スライドバランス装置はスライド2を懸垂する。吸気口12に供給されたエアーの圧力は、スライド2下面に取付けられる上型の重さに従って調整される。
【0015】
上記スライドバランス装置の構造において、磁石10を電磁石にしても良く、磁性体11を電磁石にしても良い。更に磁石10と磁性体11とを入れ替えても良い。
【0016】
上記のスライドバランス装置の懸垂力を図3で説明する。図中、エアーシリンダの懸垂力は、前記磁石10、磁性体11が無い場合即ちエアーによる懸垂力であって、スライド2の下降に伴ってほぼ直線的に増加する。
【0017】
図中磁石の懸垂力は、前記磁石10、磁性体11の引き合う力であって、スライド2の下降に伴って減少する。即ち両者の引き合う力は、ほぼ距離の2乗に反比例する。
【0018】
合計の懸垂力は、前述の両懸垂力を加えたもので、両者を合成したものである。この合計の懸垂力の変化は、前記エアーシリンダの懸垂力の変化に比べて遥かに小さくなっている。
【0019】
第2の実施例を図4、図5を用いて説明する。プレス機械のフレーム14にボルスタ15が固定され、これに対向させてスライド16が昇降自在に設けられている。
【0020】
フレーム14にリニアガイド18が設けられ、これに対向させてスライド16にリニアモータプレート17が設けられ、リニアガイド18とリニアモータプレート17でリニアモータが構成され、このリニアモータでスライド16が昇降する。
【0021】
フレーム14にブラケット23が固定され、スライド16にブラケット24が固定され、両ブラケットの間にばね19が組み込まれている。ばね19は、スライド16を上方に向けて付勢する。即ちばね19はスライド16に懸垂力を与える。
【0022】
フレーム14には、磁性体21が固定され、これに対向させて磁石22が進退自在に設けられている。磁石22は4本のリンク29、30、31、32によって進退自在になっている。
【0023】
4本のリンクはひし形に配備され、パンタグラフ状に組まれている。上側の2本のリンク29、30の一端はフレーム14に立設された支点ピン25で連結されている。下側の2本のリンク31、32の一端は、スライド16に立設された支点ピン26によって連結されている。
【0024】
上側のリンク29と下側のリンク31の他端は磁石22に立設された支点ピン27で連結されている。上側のリンク30と下側のリンク32の他端は磁石22に立設された支点ピン28で連結されている。上記リンク、磁性体21、磁石22の配置はプレス機械の中心に対して左右対称になっている。スライド16の昇降運動に伴って、上記パンタグラフ状のリンクは開閉し、その結果磁石22は磁性体21に対して進退する。
【0025】
磁石22と磁性体21は互いに引き合う関係にある。スライド16の下降に伴いばね19による懸垂力は増加し、磁石22と磁性体21による懸垂力は減少する。両者の懸垂力を合成したものは、前述の図3の関係と同様になる。
【0026】
この第2実施例の場合は、スライド16の昇降量に対して磁石の移動量が小さいので、磁石による力をスライド16のストローク全体に亙って利用することができる。
【0027】
第2実施例の場合も、磁石の種類、配置については、第1実施例と同様である。
【0028】
【発明の効果】
請求項1、2の発明においては、磁力による懸垂力を加え、懸垂力を補充するので、大容積のチャージタンクを設けることなく、懸垂力の変動を小さくできた。請求項3、4の発明においては、スライドの昇降量に対して磁力を発生させる部材の移動量が小さいので、磁力を有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例における一部断面の正面図
【図2】図1におけるエアーシリンダ部の拡大図
【図3】懸垂力の説明図
【図4】第2の実施例における正面図
【図5】第2の実施例における側面図
【符号の説明】
1はフレーム、2はスライド、3はボルスタ、4はクランク軸、5はコンロッド、6はスライドガイド、7は懸垂ロッド、8はエアーシリンダ、9はピストン、10は磁石、11は磁性体、12は吸気口、13は開口、14はフレーム、15はボルスタ、16はスライド、17はリニアモータプレート、18はリニアガイド、19はばね、20はリンク機構、21磁性体、22は磁石、23はブラケット、24はブラケット、25は支点、26は支点、27は支点、28は支点、29はリンク、30はリンク、31はリンク、32はリンク、である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a slide balance device for a press machine. The slide balance device is a device that suspends a slide of a press machine.
[0002]
[Prior art]
The slide balance device is attached to almost all press machines. The slide balance device pulls up or pushes the slide upward to give suspension force to the slide to prevent vibration and noise due to the clearance of the crankshaft, connecting rod, and other parts that are used to raise and lower the slide. . Furthermore, the slide balance device can reduce the driving torque of the motor that is the power source of the press machine in the process of raising the slide.
[0003]
As the slide balance device, many are constituted by an air cylinder, but in the case of a small size, a spring (mainly a coil spring) may be used. When the slide moves up and down, the pressure in the air cylinder changes and the suspension force fluctuates. This variation in suspension force is undesirable for smooth operation of the press machine. Therefore, conventionally, in the case of an air cylinder, a charge tank having a volume several times that of the air cylinder is connected to the air cylinder for the purpose of reducing the pressure change. The charge tank is large and it is not easy to secure the installation space.
[0004]
On the other hand, in the case of a coil spring, a spring having a small spring constant is used. However, if the stroke length of the slide becomes long, the coil spring becomes long accordingly, and eventually becomes a large coil spring.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a slide balance device in which variation in suspension force is small.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the slide balance device of the present invention, a structure in which a magnet and an air cylinder are combined or a magnet and a spring are combined. More specifically, the invention of
[0007]
In addition to the structure of
The member that generates the magnetic force is provided so as to face the lower surface of the ceiling plate of the air cylinder and the upper surface of the piston incorporated in the air cylinder so as to receive forces in a direction that attracts each other.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a mechanism is provided that makes the change in the distance between the members that generate the magnetic force smaller than the lift of the slide of the press machine.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the slide balance device uses a spring, and the mechanism is a pantograph-like link mechanism.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a
[0011]
An
[0012]
In FIG. 2, a
[0013]
The
[0014]
The air supplied to the
[0015]
In the structure of the slide balance device, the
[0016]
The suspension force of the slide balance device will be described with reference to FIG. In the figure, the suspension force of the air cylinder is a suspension force caused by the absence of the
[0017]
In the drawing, the suspension force of the magnet is a pulling force of the
[0018]
The total suspension force is the sum of both suspension forces described above, and is a combination of both. This total suspension force change is much smaller than the air cylinder suspension force change.
[0019]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. A bolster 15 is fixed to the
[0020]
A
[0021]
A
[0022]
A
[0023]
The four links are arranged in a diamond shape and assembled in a pantograph shape. One ends of the upper two
[0024]
The other ends of the
[0025]
The
[0026]
In the case of the second embodiment, since the moving amount of the magnet is small with respect to the moving amount of the
[0027]
Also in the case of the second embodiment, the type and arrangement of the magnets are the same as in the first embodiment.
[0028]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, since the suspension force is applied by the magnetic force and the suspension force is supplemented, the variation in the suspension force can be reduced without providing a large-capacity charge tank. In the third and fourth aspects of the invention, since the amount of movement of the member that generates the magnetic force is small with respect to the amount of elevation of the slide, the magnetic force can be used effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a first embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of an air cylinder portion in FIG. 1. FIG. 3 is an explanatory diagram of suspension force. FIG. 5 is a side view of the second embodiment.
1 is a frame, 2 is a slide, 3 is a bolster, 4 is a crankshaft, 5 is a connecting rod, 6 is a slide guide, 7 is a suspension rod, 8 is an air cylinder, 9 is a piston, 10 is a magnet, 11 is a magnetic body, 12 Is an air inlet, 13 is an opening, 14 is a frame, 15 is a bolster, 16 is a slide, 17 is a linear motor plate, 18 is a linear guide, 19 is a spring, 20 is a link mechanism, 21 magnetic body, 22 is a magnet, 23 is Bracket, 24 is a bracket, 25 is a fulcrum, 26 is a fulcrum, 27 is a fulcrum, 28 is a fulcrum, 29 is a link, 30 is a link, 31 is a link, and 32 is a link.
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