JP4813422B2 - Cylinder device and knockout device in forging press - Google Patents

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本発明は、シリンダ装置および鍛造プレスにおけるノックアウト装置に関する。   The present invention relates to a cylinder device and a knockout device in a forging press.
従来から、プレスにおけるノックアウト装置には、エキセン軸に固定されたカムを利用してノックアウトピンを作動させる機構が採用されている。かかる機構は、カムとノックアウトピンが機械的に連結されており、ノックアウトピンの駆動力としてエキセン軸の回転力を使用するので、大きなノックアウト力を発生させることができるという利点がある。
しかし、カム機構を採用しているため、ノックアウトのタイミング等を変更するにはカムを交換する必要があり、タイミング等の変更作業が非常に大変である。また、鍛造される鍛造素材にあわせて最適なタイミング等でノックアウトを行うには、ワーク毎にカムを用意しなければならなくなるため、経済的にも問題がある。
Conventionally, a mechanism for operating a knockout pin using a cam fixed to an eccentric shaft has been employed in a knockout device in a press. Such a mechanism has an advantage that a large knockout force can be generated because the cam and the knockout pin are mechanically connected and the rotational force of the eccentric shaft is used as the driving force of the knockout pin.
However, since the cam mechanism is employed, it is necessary to replace the cam in order to change the knockout timing and the like, and it is very difficult to change the timing and the like. In addition, in order to knock out at an optimal timing according to the forging material to be forged, it is necessary to prepare a cam for each workpiece, which is economically problematic.
かかるカム機構を利用したノックアウト装置の問題点を解決する装置として、油圧シリンダやサーボモータを採用したノックアウト装置が開発されている(例えば、特許文献1,2)。   As a device for solving the problems of the knockout device using such a cam mechanism, a knockout device employing a hydraulic cylinder or a servo motor has been developed (for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1には、油圧シリンダによってノックアウトピンを作動させるノックアウト装置が開示されている。
図3に示すように、かかる装置では、ノックアウトピン123に連結されたノックアウトブロック122がノックアウトレバー121を介して油圧シリンダ120に連結されているから、油圧シリンダ120を伸縮させれば、ノックアウトピン123を昇降させることができる。
そして、油圧シリンダ120によってノックアウトピン123を作動させているから、サーボバルブなどの油圧機器を使用して油圧シリンダ120に供給する油量を制御することによって、ノックアウトのタイミング等をある程度自由に変更することができる。
Patent Document 1 discloses a knockout device that operates a knockout pin by a hydraulic cylinder.
As shown in FIG. 3, in such a device, the knockout block 122 connected to the knockout pin 123 is connected to the hydraulic cylinder 120 via the knockout lever 121. Therefore, if the hydraulic cylinder 120 is expanded and contracted, the knockout pin 123 is extended. Can be moved up and down.
Since the knockout pin 123 is operated by the hydraulic cylinder 120, the knockout timing and the like can be freely changed to some extent by controlling the amount of oil supplied to the hydraulic cylinder 120 using a hydraulic device such as a servo valve. be able to.
また、特許文献2には、サーボモータによって作動されるボールネジ機構を利用してノックアウトピンを作動させるノックアウト装置が開示されている。
図4に示すように、かかる装置では、サーボモータ130の主軸にボールネジ131が連結されており、このボールネジ131に螺合したナットホルダ132に駆動アーム133の一端が連結されている。この駆動アーム133の他端は、ノックアウトピン134に連結されているから、サーボモータ130を作動させれば、ナットホルダ132がボールネジ131に沿って移動し、このナットホルダ132の移動と連動してノックアウトピン134を昇降させることができる。
そして、ナットホルダ132の移動によってノックアウトピン134を作動させている、言い換えれば、サーボモータ130の回転によってノックアウトピン134を作動させているから、ノックアウトのタイミング等をある程度自由に変更することができる。
Patent Document 2 discloses a knockout device that operates a knockout pin using a ball screw mechanism operated by a servomotor.
As shown in FIG. 4, in this apparatus, a ball screw 131 is connected to the main shaft of the servo motor 130, and one end of the drive arm 133 is connected to a nut holder 132 screwed into the ball screw 131. Since the other end of the drive arm 133 is connected to the knockout pin 134, when the servo motor 130 is operated, the nut holder 132 moves along the ball screw 131, and in conjunction with the movement of the nut holder 132, Knockout pin 134 can be raised and lowered.
Since the knockout pin 134 is operated by the movement of the nut holder 132, in other words, the knockout pin 134 is operated by the rotation of the servo motor 130, the timing of knockout can be freely changed to some extent.
ところで、熱間鍛造プレスの場合、鍛造素材と金型との接触時間が長くなると、鍛造素材の熱が金型に伝達され、その熱によって金型が軟化して金型寿命が短くなるという問題が生じるので、ノックアウト動作には高速性が要求される。
一方、ノックアウト動作が高速化すると、ノックアウトピンの移動速度や移動加速度も大きくなるので、ノックアウトされた鍛造素材の飛び跳ね現象が生じやすくなる。この飛び跳ね現象が発生すると、ノックアウト後金型からリフトされた鍛造素材を所定の位置に配置できなくなるので、鍛造素材を自動搬送することが困難となる。
したがって、熱間鍛造プレスのノックアウト装置には、ノックアウトピンの高速移動に加えて、高速ノックアウトを行っても飛び跳ね現象を生じさせないようにノックアウトピンの移動速度等を制御する機能が要求される。
By the way, in the case of a hot forging press, if the contact time between the forging material and the mold becomes long, the heat of the forging material is transmitted to the mold, and the mold softens due to the heat and the mold life is shortened. Therefore, high speed is required for the knockout operation.
On the other hand, when the speed of the knockout operation is increased, the moving speed and the moving acceleration of the knockout pin are increased, so that the knocked-out forged material jumps easily. When this jumping phenomenon occurs, the forged material lifted from the die after knockout cannot be placed at a predetermined position, and it becomes difficult to automatically convey the forged material.
Therefore, in addition to the high-speed movement of the knockout pin, the knockout device of the hot forging press is required to have a function of controlling the movement speed of the knockout pin so as not to cause a jumping phenomenon even when the high-speed knockout is performed.
油圧シリンダを利用したノックアウト装置の場合は、離型時に高速かつ大きなノックアウト力を発揮させることができる。しかし、油圧制御ゆえカム機構に比べて応答性が低いので、離型後のノックアウトピンの移動速度等を正確に制御することが難しく、高速ノックアウト動作を行う場合に飛び跳ね現象等を防ぐことは難しい。とくに、大きなノックアウト力を発生させるために大型の油圧シリンダを採用した場合には、高速応答させることはさらに難しくなる。
一方、サーボモータによって作動されるボールネジ機構を利用したノックアウト装置は応答性が高いので、高速ノックアウト動作を行っても、離型後のノックアウトピンの移動速度等を正確に制御できる。しかし、サーボモータは離型時に大きなノックアウト力を発揮させることが難しい。たしかに、大型のサーボモータを採用すれば大きなノックアウト力を発生させることも可能ではあるが、装置が大型化するし非常に高価であるため設備費が高騰する。
In the case of a knockout device using a hydraulic cylinder, a large knockout force can be exerted at a high speed when releasing. However, because it is less responsive than the cam mechanism due to hydraulic control, it is difficult to accurately control the movement speed of the knockout pin after release, and it is difficult to prevent the jumping phenomenon when performing high-speed knockout operation. . In particular, when a large hydraulic cylinder is used to generate a large knockout force, it is more difficult to make a high-speed response.
On the other hand, since the knockout device using the ball screw mechanism operated by the servo motor has high responsiveness, the movement speed of the knockout pin after the mold release can be accurately controlled even when the high speed knockout operation is performed. However, it is difficult for the servo motor to exert a large knockout force when releasing. Certainly, if a large servo motor is used, it is possible to generate a large knockout force. However, since the apparatus becomes large and very expensive, the equipment cost increases.
特開2000−288666号JP 2000-288666 A 特開平11−138226号JP-A-11-138226
本発明は上記事情に鑑み、ノックアウトピンの作動をフレキシブルに制御することができ、設備の大型化等を防ぐことができる鍛造プレスにおけるノックアウト装置およびかかるノックアウト装置に利用しうるシリンダ装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a knockout device in a forging press that can flexibly control the operation of a knockout pin and prevent an increase in the size of equipment, and a cylinder device that can be used for such a knockout device. With the goal.
第1発明のシリンダ装置は、作動流体により作動する両ロッドシリンダと、該両ロッドシリンダの一方のロッドを、その軸方向から押して移動させうる押圧機構とからなり、前記押圧機構が、前記一方のロッドに対して非固定であって、該一方のロッドの端部を他方のロッドに向かって押しうる押圧部材と、前記押圧部材を、ネジナット機構によって前記一方のロッドの軸方向に沿って進退させる移動手段とからなることを特徴とする。
第2発明のシリンダ装置は、第1発明において、前記移動手段のネジナット機構は、前記両ロッドシリンダのピストンが作動流体によって他方のロッド側に向かって移動するときに、前記押圧部材が、前記一方のロッドの端部と接触した状態で移動するように制御されていることを特徴とする。
第3発明のシリンダ装置は、第1または第2発明において、前記両ロッドシリンダには、そのピストンを挟む一対の流体室を連通する連通通路と、該連通通路に設けられ前記一対の流体室間の連通遮断を切り換える切換弁とを備えた回路が接続されており、該両ロッドシリンダのピストンは、前記一方のロッド側における受圧面積が、前記他方のロッド側における受圧面積よりも小さいものであることを特徴とする。
第4発明の鍛造プレスにおけるノックアウト装置は、上下一対の金型によって鍛造素材を成型する鍛造プレスに設けられ、上端部が前記下金型の底面から出没自在に設けられたノックアウトピンと、該ノックアウトピンをその軸方向に沿って昇降させる昇降機構とからなるノックアウト装置において、前記昇降機構は、請求項1、2または3記載のシリンダ装置を有し、該シリンダ装置における両ロッドシリンダの他方のロッドの突出量が増加すると、前記ノックアウトピンが前記下金型の底面から突出するように構成されていることを特徴とする。
A cylinder device according to a first aspect of the present invention includes a double rod cylinder that is actuated by a working fluid, and a pressing mechanism that can move one rod of the two rod cylinders from the axial direction thereof. A pressing member that is not fixed to the rod and can push the end of the one rod toward the other rod, and the pressing member is advanced and retracted along the axial direction of the one rod by a screw nut mechanism. It is characterized by comprising moving means.
The cylinder device according to a second aspect is the cylinder device according to the first aspect, wherein the screw nut mechanism of the moving means is configured such that when the pistons of the rod cylinders are moved toward the other rod side by the working fluid, the pressing member is It is controlled to move while in contact with the end of the rod.
The cylinder device according to a third aspect of the present invention is the cylinder device according to the first or second aspect, wherein the rod cylinders have a communication passage that communicates a pair of fluid chambers sandwiching the piston, and a space between the pair of fluid chambers provided in the communication passage. A circuit having a switching valve for switching communication between the two rod cylinders is connected, the pressure receiving area on the one rod side is smaller than the pressure receiving area on the other rod side It is characterized by that.
A knockout device in a forging press according to a fourth aspect of the present invention is provided in a forging press that molds a forging material with a pair of upper and lower molds, and a knockout pin whose upper end is provided so as to be able to protrude and retract from the bottom surface of the lower mold, and the knockout pin A knockout device comprising an elevating mechanism for elevating and lowering the shaft along the axial direction thereof, wherein the elevating mechanism has the cylinder device according to claim 1, 2, or 3, wherein the other rod of both rod cylinders in the cylinder device is provided. When the amount of protrusion increases, the knockout pin is configured to protrude from the bottom surface of the lower mold.
第1発明によれば、作動流体によって両ロッドシリンダを作動させれば、他方のロッドから大きな出力を外部に供給することができる。また、押圧機構の押圧部材によって他方のロッドに向けて一方のロッドを押せば、出力が小さくても他方ロッドの移動を正確かつフレキシブルに調整することができる。つまり、両ロッドシリンダを駆動する駆動源を選択すれば、使用する状況に合わせて、他方のロッドを最適な状態で移動させることができる。そして、押圧部材が一方のロッドに対して非固定であるから、駆動機構を切り替えるときや作動流体によって両ロッドシリンダを移動させているときに、押圧部材に対して大きな負荷が加わることを防ぐことができる。
第2発明によれば、押圧部材が常に一方のロッドの端部に接しているから、作動流体による駆動からネジナット機構による駆動に切り換える時に、ロッドの移動にタイムラグが生じることを防ぐことができる。
第3発明によれば、切換弁によって一方のロッド側の流体室と他方のロッド側の流体室とを連通させれば、受圧面積の差に応じて、ピストンを一方のロッド側に向かって移動させる力(以下、差動圧力という)が発生する。このため、一方のロッドを押圧部材に押し付けた状態とすることができるので、押圧機構によってロッドが移動するときに、押圧部材と同じ移動速度、同じ移動加速度でロッドを移動させることができる。また、押圧部材の移動を固定すれば、差動圧力によってロッドが押圧部材に押し付けられているので、ピストンの移動を固定しておくことができる。さらに、押圧部材を一方のロッドから離間するように後退させれば、差動圧力によって他方のロッドは押圧部材に向かって移動するので、他方のロッドの突出量も減少する。つまり、他方のロッドの突出量も減少させるための特別な回路を設けなくてもよくなるから、回路を簡単な構成とすることができる。そして、ピストンに対して差動圧力が加わっているので押圧部材の移動とロッドの移動にタイムラグが生じることを防ぐことができる。
第4発明によれば、ノックアウトピンの初動時には作動流体によってピストンを作動させれば、大きなノックアウト力を発生させることができるから、鍛造素材を確実に離型することができる。一方、鍛造素材の離型後、押圧機構の押圧部材によって他方のロッドに向けて一方のロッドを押せば、押圧部材の移動によりノックアウトピンの突出量を増加させることができる。しかも、押圧部材の移動がネジナット機構によって制御されているから、ノックアウトピンの移動速度や移動加速度を微調整することができる。したがって、鍛造素材を確実に離型させることができ、しかも、鍛造素材の飛び跳ねも防止することができるからストローク端における鍛造素材の姿勢も安定した状態に保つことができる。そして、押圧部材が一方のロッドに対して非固定であるから、駆動機構を切り替えるときや作動流体によって両ロッドシリンダを移動させているときに、押圧部材に対して大きな負荷が加わることを防ぐことができる。
According to the first invention, when both rod cylinders are operated by the working fluid, a large output can be supplied to the outside from the other rod. Further, if one rod is pushed toward the other rod by the pushing member of the pushing mechanism, the movement of the other rod can be adjusted accurately and flexibly even if the output is small. That is, if a drive source for driving both rod cylinders is selected, the other rod can be moved in an optimum state in accordance with the situation of use. Since the pressing member is not fixed to one rod, it is possible to prevent a large load from being applied to the pressing member when the drive mechanism is switched or when both rod cylinders are moved by the working fluid. Can do.
According to the second invention, since the pressing member is always in contact with the end of one of the rods, it is possible to prevent a time lag from occurring in the movement of the rod when switching from driving by the working fluid to driving by the screw nut mechanism.
According to the third aspect of the present invention, if the fluid chamber on one rod side and the fluid chamber on the other rod side communicate with each other by the switching valve, the piston moves toward the one rod side according to the difference in pressure receiving area. Force (hereinafter referred to as differential pressure) is generated. For this reason, since it can be set as the state which pressed one rod against the press member, when a rod moves by a press mechanism, a rod can be moved with the same movement speed and the same movement acceleration as a press member. Further, if the movement of the pressing member is fixed, the rod is pressed against the pressing member by the differential pressure, so that the movement of the piston can be fixed. Furthermore, if the pressing member is retracted away from one rod, the other rod moves toward the pressing member due to the differential pressure, so that the protruding amount of the other rod also decreases. That is, it is not necessary to provide a special circuit for reducing the amount of protrusion of the other rod, so that the circuit can be configured simply. Since a differential pressure is applied to the piston, it is possible to prevent a time lag from occurring in the movement of the pressing member and the movement of the rod.
According to the fourth aspect of the invention, if the piston is actuated by the working fluid at the initial motion of the knockout pin, a large knockout force can be generated, so that the forging material can be reliably released. On the other hand, after the forging material is released, if one rod is pushed toward the other rod by the pushing member of the pushing mechanism, the protrusion amount of the knockout pin can be increased by the movement of the pushing member. In addition, since the movement of the pressing member is controlled by the screw nut mechanism, the movement speed and movement acceleration of the knockout pin can be finely adjusted. Therefore, the forging material can be surely released from the mold, and the forging material can be prevented from jumping, so that the posture of the forging material at the stroke end can be kept stable. Since the pressing member is not fixed to one rod, it is possible to prevent a large load from being applied to the pressing member when the drive mechanism is switched or when both rod cylinders are moved by the working fluid. Can do.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1はシリンダ装置10の概略説明図である。同図に示すように、シリンダ装置10は、作動流体により作動する両ロッドシリンダ11と、両ロッドシリンダ11の一方のロッド14を他方のロッド13に向かって(図1では下方に向かって)押して移動させ得る押圧機構20とを備えている。つまり、シリンダ装置10は作動流体と押圧機構20によって作動されるように構成されているのである。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of the cylinder device 10. As shown in the figure, the cylinder device 10 pushes both rod cylinders 11 operated by a working fluid and one rod 14 of both rod cylinders 11 toward the other rod 13 (downward in FIG. 1). And a pressing mechanism 20 that can be moved. That is, the cylinder device 10 is configured to be operated by the working fluid and the pressing mechanism 20.
なお、以下では、便宜上、一方のロッド14を上方のロッド14といい、他方のロッド13を下方のロッド13といい、両ロッドシリンダ11における一方のロッド14側を上方、他方のロッド13側を下方として説明する。   In the following, for convenience, one rod 14 is referred to as an upper rod 14, the other rod 13 is referred to as a lower rod 13, one rod 14 side in both rod cylinders 11 is upward, and the other rod 13 side is referred to. This will be described as lower.
まず、両ロッドシリンダ11と、この両ロッドシリンダ11に対する作動流体の供給排出を制御する回路30について説明する。
図1に示すように、両ロッドシリンダ11は、内部にピストン12pを有するシリンダボディ12を備えている。このシリンダボディ12内のピストン12pの上面および下面には、それぞれロッド13,14が立設されており、各ロッド13,14の先端がシリンダボディ12から突出している。
なお、上方のロッド14は、下方のロッド13よりもその軸径が太くなっているので、両ロッドシリンダ11のピストン12pが作動流体の圧力を受ける面積(以下、受圧面積という)は、上方のロッド14側の受圧面積が下方のロッド13側の受圧面積よりも小さくなっている。
First, the double rod cylinder 11 and the circuit 30 for controlling the supply and discharge of the working fluid to and from the double rod cylinder 11 will be described.
As shown in FIG. 1, both rod cylinders 11 include a cylinder body 12 having a piston 12p therein. Rods 13 and 14 are erected on the upper and lower surfaces of the piston 12 p in the cylinder body 12, and the tips of the rods 13 and 14 protrude from the cylinder body 12.
Since the upper rod 14 has a larger shaft diameter than the lower rod 13, the area under which the piston 12p of both rod cylinders 11 receives the pressure of the working fluid (hereinafter referred to as the pressure receiving area) is The pressure receiving area on the rod 14 side is smaller than the pressure receiving area on the lower rod 13 side.
図1に示すように、両ロッドシリンダ11のシリンダボディ12内において、ピストン12pによって区切られた流体室12a,12b(以下、単に上方流体室12a、下方流体室12bという)は、回路30に連通されている。
この回路30は、シリンダボディ12の上方流体室12aと作動流体供給手段31とを連通する配管31pを備えている。作動流体供給手段31は、所定の圧力に調整された作動油等の作動流体を両ロッドシリンダ11に供給するものであり、例えばポンプ等を使用することができる。なお、配管31pには、上方流体室12aから作動流体供給手段31に向かって作動流体が流れることを防止するために逆止弁が設けられている。
また、回路30は、シリンダボディ12の下方流体室12bとタンク32とを連通する配管32pを備えており、この配管32pには、タンク32と下方流体室12bとの間の連通遮断を切り換える切換弁33が介装されている。
そして、回路30は、配管31pと配管32pとを連通する連通配管35pも備えており、この配管35pには、配管31pと配管32pとの間の連通遮断を切り換える切換弁35が介装されている。
As shown in FIG. 1, fluid chambers 12 a and 12 b (hereinafter simply referred to as an upper fluid chamber 12 a and a lower fluid chamber 12 b) separated by a piston 12 p in a cylinder body 12 of both rod cylinders 11 communicate with a circuit 30. Has been.
The circuit 30 includes a pipe 31p that communicates the upper fluid chamber 12a of the cylinder body 12 and the working fluid supply means 31. The working fluid supply means 31 supplies a working fluid such as working oil adjusted to a predetermined pressure to both rod cylinders 11, and for example, a pump or the like can be used. The pipe 31p is provided with a check valve in order to prevent the working fluid from flowing from the upper fluid chamber 12a toward the working fluid supply means 31.
The circuit 30 is provided with a pipe 32p that communicates the lower fluid chamber 12b of the cylinder body 12 and the tank 32. The pipe 32p is a switch for switching the communication cutoff between the tank 32 and the lower fluid chamber 12b. A valve 33 is interposed.
The circuit 30 also includes a communication pipe 35p that connects the pipe 31p and the pipe 32p, and a switching valve 35 for switching communication between the pipe 31p and the pipe 32p is interposed in the pipe 35p. Yes.
両ロッドシリンダ11および回路30が以上のごとき構成を有しているので、切換弁35によって両配管31p,32p間を遮断しておき、かつ切換弁33によって下方流体室12bとタンク32の間を連通しておけば、所定の圧力の作動流体を作動流体供給手段31から上方流体室12aに供給することによって、ピストン12pを下方に移動させることができる。すると、ピストン12pとともに下方のロッド13が下方に移動するから、下方のロッド13のシリンダボディ12からの突出量を増加させることができる。   Since both the rod cylinders 11 and the circuit 30 have the above-described configuration, both the pipes 31p and 32p are shut off by the switching valve 35, and between the lower fluid chamber 12b and the tank 32 by the switching valve 33. If communicating, the piston 12p can be moved downward by supplying the working fluid of a predetermined pressure from the working fluid supply means 31 to the upper fluid chamber 12a. Then, since the lower rod 13 moves downward together with the piston 12p, the protruding amount of the lower rod 13 from the cylinder body 12 can be increased.
一方、ピストン12pが上方に移動できる状態としておき、その状態で切換弁33により下方流体室12bとタンク32の間を遮断し、かつ、切換弁35によって両配管31p,32p間を連通すれば、ピストン12pを上方に移動させることができる。すると、ピストン12pとともに下方のロッド13が上方に移動するから、下方のロッド13のシリンダボディ12からの突出量を減少させることができる。   On the other hand, if the piston 12p is allowed to move upward, in that state, the switching valve 33 blocks the lower fluid chamber 12b and the tank 32, and the switching valve 35 communicates between both pipes 31p and 32p. The piston 12p can be moved upward. Then, since the lower rod 13 moves upward together with the piston 12p, the protruding amount of the lower rod 13 from the cylinder body 12 can be reduced.
両配管31p,32p間を連通するだけでピストン12pを上方に移動させることができる理由は以下のとおりである。
切換弁33によって下方流体室12bとタンク32の間を遮断しかつ切換弁35によって両配管31p,32p間を連通すれば、両ロッドシリンダ11における上方流体室12a内の作動流体の圧力と下方流体室12b内の作動流体の圧力とを同じ圧力にすることができる。すると、ピストン12pは上方のロッド14側の受圧面積が下方のロッド13側の受圧面積よりも小さくなっているので、両空間12a,12b内の作動流体の圧力が同じであっても、受圧面積の差に応じてピストン12pには上向きの力(以下、差動圧力という)が発生する。そして、上方流体室12aと下方流体室12bとの間を作動流体が自由に流動することができるから、ピストン12pに差動圧力が加わると作動流体が上方流体室12aから下方流体室12bに向かって移動し、ピストン12pが上方に移動するのである。
The reason why the piston 12p can be moved upward simply by communicating between the pipes 31p and 32p is as follows.
If the switching valve 33 shuts off the lower fluid chamber 12b and the tank 32 and the switching valve 35 communicates between the pipes 31p and 32p, the pressure of the working fluid in the upper fluid chamber 12a and the lower fluid in both rod cylinders 11 will be described. The pressure of the working fluid in the chamber 12b can be the same pressure. Then, since the pressure receiving area on the upper rod 14 side of the piston 12p is smaller than the pressure receiving area on the lower rod 13 side, even if the pressure of the working fluid in both the spaces 12a and 12b is the same, the pressure receiving area Depending on the difference, an upward force (hereinafter referred to as differential pressure) is generated in the piston 12p. Since the working fluid can freely flow between the upper fluid chamber 12a and the lower fluid chamber 12b, when a differential pressure is applied to the piston 12p, the working fluid moves from the upper fluid chamber 12a to the lower fluid chamber 12b. The piston 12p moves upward.
つぎに、押圧機構20を説明する。
図1に示すように、両ロッドシリンダ11の上方のロッド14よりも上方には、サーボモータ21が設けられている。このサーボモータ21は、その主軸を上方のロッド14に向けかつ主軸と上方のロッド14とが同軸となるように配設されており、ステー21aを介して両ロッドシリンダ11のシリンダボディ12に固定されている。
Next, the pressing mechanism 20 will be described.
As shown in FIG. 1, a servo motor 21 is provided above the rod 14 above the both rod cylinders 11. The servo motor 21 is disposed such that its main shaft faces the upper rod 14 and the main shaft and the upper rod 14 are coaxial, and is fixed to the cylinder body 12 of both rod cylinders 11 via a stay 21a. Has been.
このサーボモータ21の主軸には、減速機22aおよびカップリング22bを介してネジ軸23の基端が連結されている。このネジ軸23は、サーボモータ21の主軸と同軸、つまり、上方のロッド14と同軸となるように配設されている。
このネジ軸23の先端部分は、上方のロッド14に形成された軸挿入空間14h内に挿入されている。この軸挿入空間14hは、上方のロッド14の上端面から軸方向に沿って形成されており、作動流体によってピストン12pが上方に移動されてもネジ軸23の先端がその内底面に接触しない程度の深さに形成されている。
そして、ネジ軸23において、上方のロッド14の上端面とカップリング22bとの間の部分には、ナット部材24が螺合している。
The base end of the screw shaft 23 is connected to the main shaft of the servo motor 21 via a speed reducer 22a and a coupling 22b. The screw shaft 23 is disposed so as to be coaxial with the main shaft of the servo motor 21, that is, coaxial with the upper rod 14.
The tip end portion of the screw shaft 23 is inserted into a shaft insertion space 14 h formed in the upper rod 14. This shaft insertion space 14h is formed along the axial direction from the upper end surface of the upper rod 14, and even if the piston 12p is moved upward by the working fluid, the tip of the screw shaft 23 does not contact the inner bottom surface. It is formed to a depth of.
In the screw shaft 23, a nut member 24 is screwed into a portion between the upper end surface of the upper rod 14 and the coupling 22b.
このため、サーボモータ21を作動してネジ軸23を回転させれば、ナット部材24がネジ軸23に沿って上下に移動する。よって、ナット部材24を下方、つまり両ロッドシリンダ11の上方のロッド14に向けて移動させれば、ナット部材24を上方のロッド14の上端面に接触させることができるから、上方のロッド14をその軸方向から押して移動させることができ、下方のロッド13のシリンダボディ12からの突出量を増加させることができる。   For this reason, if the servomotor 21 is operated to rotate the screw shaft 23, the nut member 24 moves up and down along the screw shaft 23. Therefore, if the nut member 24 is moved downward, that is, toward the upper rod 14 of both rod cylinders 11, the nut member 24 can be brought into contact with the upper end surface of the upper rod 14, so that the upper rod 14 is moved. It can be pushed and moved from the axial direction, and the amount of protrusion of the lower rod 13 from the cylinder body 12 can be increased.
以上のごとき構成を有するシリンダ装置10は、以下のごとき作用効果を奏する。
まず、シリンダ装置10は、回路30を介して供給される作動流体、および、押圧機構20によって両ロッドシリンダ11を作動させることができるが、作動流体によって両ロッドシリンダ11を作動させれば、下方のロッド13から大きな出力を外部に供給することができる。一方、押圧機構20によって両ロッドシリンダ11を作動させれば、出力が小さくても他方ロッドの移動を正確かつフレキシブルに調整することができる。
つまり、シリンダ装置10は、両ロッドシリンダ11を駆動する駆動源を選択すれば、使用する状況に合わせて、下方のロッド13を最適な状態で移動させることができる。
The cylinder device 10 having the above configuration has the following operational effects.
First, the cylinder device 10 can operate both rod cylinders 11 with the working fluid supplied via the circuit 30 and the pressing mechanism 20, but if both rod cylinders 11 are operated with the working fluid, A large output can be supplied to the outside from the rod 13. On the other hand, if both rod cylinders 11 are operated by the pressing mechanism 20, the movement of the other rod can be adjusted accurately and flexibly even if the output is small.
In other words, the cylinder device 10 can move the lower rod 13 in an optimum state according to the situation of use by selecting a drive source for driving both rod cylinders 11.
また、作動流体によって両ロッドシリンダ11が作動されているときに、サーボモータ21は、ナット部材24の下面が上方のロッド14における上端面と接した状態で移動するように制御されている。
このため、両ロッドシリンダ11に駆動力を供給する駆動源が作動流体から押圧機構20のサーボモータ21に切り換わった時に、下方のロッド13の移動、つまり、ノックアウトピン2の移動にタイムラグが生じることを防ぐことができる。
Further, when both rod cylinders 11 are operated by the working fluid, the servo motor 21 is controlled so as to move in a state where the lower surface of the nut member 24 is in contact with the upper end surface of the upper rod 14.
For this reason, when the driving source that supplies the driving force to both rod cylinders 11 is switched from the working fluid to the servo motor 21 of the pressing mechanism 20, a time lag occurs in the movement of the lower rod 13, that is, the movement of the knockout pin 2. Can be prevented.
ところで、ナット部材24と上方のロッド14が常に接した状態で移動させるのであれば、両者を固定する構成とすることもできるが、両者が固定されている場合、駆動機構切換時のショック等によりネジ軸23やナット部材24が損傷する可能性がある。
なぜなら、サーボモータ21に設定されているナット部材24の移動速度や移動加速度と、作動流体による上方のロッド14の移動速度や移動加速度とを完全に一致させることは事実上困難だからである。すると、駆動機構を作動流体駆動から押圧機構20に切り換えるときに、作動流体による上方のロッド14の移動速度等がサーボモータ21に設定されているナット部材24の移動速度等よりも速い場合には、上方のロッド14とナット部材24とを固定している部分に両者を離間させようとする力が加わり、その固定部分が破損してしまうとともに、ナット部材24やネジ軸23等も損傷する可能性がある。
しかし、本実施形態のシリンダ装置10では、押圧機構20のナット部材24が上方のロッド14と別体でありかつ上方のロッド14に対して接近離間可能、言い換えれば、ナット部材24が上方のロッド14に非固定である。すると、駆動機構切換時において、作動流体による上方のロッド14の移動速度等がサーボモータ21に設定されているナット部材24の移動速度等よりも速くてもナット部材24には何も力が加わらないから、駆動機構切換時のショック等によりナット部材24やネジ軸23等が損傷することを防ぐことができる。
By the way, if the nut member 24 and the upper rod 14 are moved in a state where they are always in contact with each other, they can be fixed. However, when both are fixed, due to a shock or the like when the drive mechanism is switched. The screw shaft 23 and the nut member 24 may be damaged.
This is because it is practically difficult to completely match the moving speed and moving acceleration of the nut member 24 set in the servo motor 21 with the moving speed and moving acceleration of the upper rod 14 by the working fluid. Then, when the drive mechanism is switched from the working fluid drive to the pressing mechanism 20, the moving speed of the upper rod 14 due to the working fluid is higher than the moving speed of the nut member 24 set in the servo motor 21. Further, a force for separating the upper rod 14 and the nut member 24 is applied to the portion where the upper rod 14 and the nut member 24 are fixed, the fixing portion is damaged, and the nut member 24 and the screw shaft 23 may be damaged. There is sex.
However, in the cylinder device 10 of the present embodiment, the nut member 24 of the pressing mechanism 20 is separate from the upper rod 14 and can be moved closer to and away from the upper rod 14, in other words, the nut member 24 is the upper rod 14. 14 is not fixed. Then, when the drive mechanism is switched, no force is applied to the nut member 24 even if the moving speed or the like of the upper rod 14 by the working fluid is faster than the moving speed or the like of the nut member 24 set in the servo motor 21. Therefore, it is possible to prevent the nut member 24, the screw shaft 23, and the like from being damaged by a shock or the like when the drive mechanism is switched.
さらに、押圧機構20によって両ロッドシリンダ11を駆動する時には、両空間12a,12b内の作動流体の圧力を同じ圧力としておけば、差動圧力によって上方のロッド14における上端面がナット部材24に押し付けられた状態となる。
すると、ナット部材24と上方のロッド14を同じ移動速度および移動加速度で移動させることできるし、ナット部材24の移動を固定すれば、ピストン12pの移動を固定しておくことができる。
Further, when the rod cylinders 11 are driven by the pressing mechanism 20, the upper end surface of the upper rod 14 is pressed against the nut member 24 by the differential pressure if the pressure of the working fluid in both the spaces 12 a and 12 b is set to the same pressure. It will be in the state.
Then, the nut member 24 and the upper rod 14 can be moved at the same moving speed and moving acceleration. If the movement of the nut member 24 is fixed, the movement of the piston 12p can be fixed.
そして、ナット部材24を上方のロッド14から離間するように後退させれば、差動圧力によって下方のロッド13をナット部材24に向かって移動させることができ、下方のロッド13の突出量も減少させることができる。つまり、下方のロッド13の突出量も減少させるための特別な回路が必要ないから、回路30を簡単な構成とすることができる。
しかも、ピストン12pに対して差動圧力が加わっているので、ナット部材24が上方のロッド14から離間するように移動すると、上方のロッド14はナット部材24に追従するように移動する。よって、ナット部材24を上方のロッド14から離間させたときに、ナット部材24の移動するタイミングと両ロッドシリンダ11が作動するタイミングとの間にタイムラグが生じることを防ぐことができる。
If the nut member 24 is retracted away from the upper rod 14, the lower rod 13 can be moved toward the nut member 24 by the differential pressure, and the protruding amount of the lower rod 13 is also reduced. Can be made. That is, since a special circuit for reducing the protruding amount of the lower rod 13 is not required, the circuit 30 can be configured simply.
Moreover, since differential pressure is applied to the piston 12p, when the nut member 24 moves away from the upper rod 14, the upper rod 14 moves so as to follow the nut member 24. Therefore, when the nut member 24 is separated from the upper rod 14, it is possible to prevent a time lag from occurring between the timing at which the nut member 24 moves and the timing at which both rod cylinders 11 are operated.
上記のナット部材24が特許請求の範囲にいう押圧部材である。また、サーボモータ21、減速機22a、カップリング22bおよびネジ軸23が特許請求の範囲に言う移動手段を構成している。   The nut member 24 is a pressing member referred to in the claims. In addition, the servo motor 21, the speed reducer 22a, the coupling 22b, and the screw shaft 23 constitute moving means referred to in the claims.
なお、サーボモータ21の主軸やネジ軸23は、ナット部材24によって上方のロッド14をその軸方向に沿って押して移動させることができるように構成されていればよく、必ずしも上方のロッド14と同軸となるように配設する必要はない。
さらになお、ネジ軸23を回転させる装置はサーボモータに限られず、ネジ軸23の回転量や回転速度等を正確に制御できるものであれば、ステッピングモータやインバータモータ等でもよい。
The main shaft and the screw shaft 23 of the servo motor 21 may be configured so that the upper rod 14 can be pushed and moved along the axial direction by the nut member 24, and is not necessarily coaxial with the upper rod 14. It is not necessary to arrange so that.
Furthermore, the device for rotating the screw shaft 23 is not limited to the servo motor, and a stepping motor, an inverter motor, or the like may be used as long as the rotation amount and the rotation speed of the screw shaft 23 can be accurately controlled.
つぎに、上記のシリンダ装置10を、ノックアウトピン2を昇降させる昇降機構の駆動源として採用した鍛造プレスのノックアウト装置1を説明する。   Next, a knockout device 1 for a forging press that employs the above-described cylinder device 10 as a drive source for a lifting mechanism that lifts and lowers the knockout pin 2 will be described.
図2はシリンダ装置10を採用したノックアウト装置1の概略説明図である。同図において、符号Bは鍛造プレスのベッドを示しており、符号MはベッドBの上面に設けられた下金型を示している。このベッドB、下金型Mには、その上下方向を貫通する貫通孔hが形成されており、この貫通孔h内に、ノックアウトピン2の上端部が昇降可能に配置されている。   FIG. 2 is a schematic explanatory view of the knockout device 1 employing the cylinder device 10. In the same figure, the code | symbol B has shown the bed of the forge press, and the code | symbol M has shown the lower metal mold | die provided in the upper surface of the bed B. FIG. The bed B and the lower mold M are formed with a through hole h penetrating in the vertical direction, and the upper end portion of the knockout pin 2 is disposed in the through hole h so as to be movable up and down.
このノックアウトピン2の下方には、揺動アーム3が設けられている。この揺動アーム3は、その先端部の上面上にノックアウトピン2の下端が載せられた状態となるように配設されており、その基端部が軸4に固定されている。   A swing arm 3 is provided below the knockout pin 2. The swing arm 3 is disposed so that the lower end of the knockout pin 2 is placed on the upper surface of the tip portion, and the base end portion is fixed to the shaft 4.
一方、図2に示すように、ベッドBの側方には、上述したシリンダ装置10が設けられている。シリンダ装置10は、その軸方向が上下方向、つまり、ノックアウトピン2の昇降方向と平行であって、その下端から下方のロッド13の先端が突出した状態となるように配設されている。
この下方のロッド13の先端は連結アーム5の先端に連結されており、この連結アーム5の基端が前記軸4に固定されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the cylinder device 10 described above is provided on the side of the bed B. The cylinder device 10 is arranged such that its axial direction is in the vertical direction, that is, parallel to the raising / lowering direction of the knockout pin 2, and the tip of the lower rod 13 protrudes from the lower end thereof.
The tip of the lower rod 13 is connected to the tip of the connecting arm 5, and the base end of the connecting arm 5 is fixed to the shaft 4.
以上のごとき構成であるから、シリンダ装置10を作動させて下方のロッド13の突出量を変化させれば、連結アーム5の先端を上下動させることができる。すると、連結アーム5の基端が固定された軸4はその中心軸周りに回転するから、軸4の回転に伴って揺動アーム3が揺動し、揺動アーム3の先端部が上下動する。すると、揺動アーム3の先端部の上面に載せられているノックアウトピン2は揺動アーム3の先端部の上下動に合わせて昇降するので、ノックアウトピン2の先端を下金型Mから出没させることができ、下金型M上の鍛造素材をノックアウトすることができるのである。   Since it is the above structure, if the cylinder apparatus 10 is operated and the protrusion amount of the lower rod 13 is changed, the front-end | tip of the connection arm 5 can be moved up and down. Then, since the shaft 4 to which the base end of the connecting arm 5 is fixed rotates around its central axis, the swing arm 3 swings as the shaft 4 rotates, and the distal end of the swing arm 3 moves up and down. To do. Then, the knockout pin 2 placed on the upper surface of the tip of the swing arm 3 moves up and down in accordance with the vertical movement of the tip of the swing arm 3, so that the tip of the knockout pin 2 is caused to appear and disappear from the lower mold M. The forging material on the lower mold M can be knocked out.
なお、上記の揺動アーム3、軸4、連結アーム5およびシリンダ装置10が特許請求の範囲にいうノックアウト装置1の昇降機構であるが、ノックアウトピン2とシリンダ装置10とを連結する構成はとくに限定されず、シリンダ装置10における下方のロッド13の突出量が増減したときにノックアウトピン2が昇降するように構成されていればよい。
そして、シリンダ装置10において、図1におけるロッド13の突出量が増減したときにノックアウトピン2が昇降するように構成されているのであれば、ロッド13の向き、つまり、シリンダ装置10の配置はとくに限定されない。
The swing arm 3, the shaft 4, the connecting arm 5, and the cylinder device 10 are the lifting mechanism of the knockout device 1 described in the claims, but the configuration for connecting the knockout pin 2 and the cylinder device 10 is particularly special. The knockout pin 2 may be configured to move up and down when the amount of protrusion of the lower rod 13 in the cylinder device 10 increases or decreases.
If the knockout pin 2 is configured to move up and down when the amount of protrusion of the rod 13 in FIG. 1 increases or decreases in the cylinder device 10, the orientation of the rod 13, that is, the arrangement of the cylinder device 10 is particularly good. It is not limited.
つぎに、本実施形態のノックアウト装置1によるノックアウト作業を説明する。
以下では説明を簡単にするために、切換弁33によって下方流体室12bとタンク32の間を連通することを切換弁33をONするといい、両者の間を遮断することを切換弁33をOFFするという。同様に、切換弁35によって配管31p,32p間を連通することを切換弁35をONするといい、両者の間を遮断することを切換弁35をOFFするという。
Next, the knockout operation by the knockout device 1 of the present embodiment will be described.
For the sake of simplicity, the communication between the lower fluid chamber 12b and the tank 32 by the switching valve 33 is referred to as turning on the switching valve 33, and the switching valve 33 is turned off to block between the two. That's it. Similarly, communication between the pipes 31p and 32p by the switching valve 35 is referred to as turning on the switching valve 35, and disconnecting between the two is referred to as turning off the switching valve 35.
まず、ノックアウト開始時、つまり、高速短ストロークかつ高荷重が要求される状態では、切換弁33をON、切換弁35をOFFとし、作動流体供給手段31から所定の圧力・流量の作動流体を両ロッドシリンダ11の上方流体室12a内に供給する。すると、作動流体の圧力・流量に応じて、下方のロッド13が下方に移動し、その突出量が増加するから、ノックアウトピン2が所定のノックアウト荷重かつ所定のノックアウト速度で上昇し、鍛造素材が下金型Mから離型される。
このとき、両ロッドシリンダ11の駆動力(ノックアウトピン2の駆動力)は作動流体から供給されているので、下方のロッド13からの得られる出力が大きくなる。すると、ノックアウトピン2のノックアウト力を大きくすることができるから、鍛造素材を下金型Mから確実に分離することができる。
なお、作動流体によって両ロッドシリンダ11が作動されているときには、押圧機構20のサーボモータ21は、ナット部材24の下面が常に上方のロッド14における上端面と接した状態で移動するようにその作動が制御されている。
First, at the start of knockout, that is, when high speed, short stroke and high load are required, the switching valve 33 is turned on and the switching valve 35 is turned off. The fluid is supplied into the upper fluid chamber 12a of the rod cylinder 11. Then, the lower rod 13 moves downward in accordance with the pressure / flow rate of the working fluid and the amount of protrusion increases, so that the knockout pin 2 rises at a predetermined knockout load and a predetermined knockout speed, and the forging material is The mold is released from the lower mold M.
At this time, since the driving force of both the rod cylinders 11 (the driving force of the knockout pin 2) is supplied from the working fluid, the output obtained from the lower rod 13 is increased. Then, since the knockout force of the knockout pin 2 can be increased, the forging material can be reliably separated from the lower mold M.
When both rod cylinders 11 are operated by the working fluid, the servo motor 21 of the pressing mechanism 20 operates so that the lower surface of the nut member 24 always moves in contact with the upper end surface of the upper rod 14. Is controlled.
鍛造素材が下金型Mから離型すると、両切換弁33,35が切り換えられ、切換弁33がOFF、切換弁35がONの状態になり、上方流体室12aから下方流体室12bが連通された状態となる。この状態でナット部材24の下方への移動速度を上昇させると、ナット部材24から加わる力によって上方のロッド14とともにピストン12pが下方に移動され、下方のロッド13が移動されるようになる。つまり、両ロッドシリンダ11の駆動力(ノックアウトピン2の駆動力)が、押圧機構20から供給されるようになるのである。   When the forging material is released from the lower mold M, the switching valves 33 and 35 are switched, the switching valve 33 is turned off and the switching valve 35 is turned on, and the lower fluid chamber 12b is communicated with the upper fluid chamber 12a. It becomes a state. When the moving speed of the nut member 24 downward is increased in this state, the piston 12p is moved downward together with the upper rod 14 by the force applied from the nut member 24, and the lower rod 13 is moved. That is, the driving force of both the rod cylinders 11 (the driving force of the knockout pin 2) is supplied from the pressing mechanism 20.
なお、ナット部材24はその下面が常に上方のロッド14における上端面に接するように下方に移動されているので、ノックアウトピン2に駆動力を供給する駆動源が作動流体から押圧機構20のサーボモータ21に切り換わった時に、下方のロッド13の移動、つまり、ノックアウトピン2の移動にタイムラグは生じない。   Since the nut member 24 is moved downward so that the lower surface thereof is always in contact with the upper end surface of the upper rod 14, the drive source for supplying the knockout pin 2 with a driving force is supplied from the working fluid to the servo motor of the pressing mechanism 20. When switched to 21, there is no time lag in the movement of the lower rod 13, that is, the movement of the knockout pin 2.
サーボモータ21によってナット部材24を下方に移動させているときには、両ロッドシリンダ11のピストン12pには上向きの差動圧力が加わっており、上方のロッド14の上端面がナット部材24に接触した状態で移動する。つまり、両ロッドシリンダ11のピストン12pおよび下方のロッド13がナット部材24と同じ移動速度および移動加速度で下降する。
ノックアウトピン2の移動速度および移動加速度は、揺動アーム3の長さと連結アーム5の長さの割合に応じて下方のロッド13の移動速度および移動加速度に対して一定の割合で変化するので、ナット部材24の移動速度や移動加速度を微調整すれば、ノックアウトピン2の移動速度や移動加速度も微調整できる。
よって、押圧機構20によって両ロッドシリンダ11を駆動すれば、飛び跳ね等を生じさせることなくノックアウトピン2によって鍛造素材を上昇させることができる。
When the nut member 24 is moved downward by the servo motor 21, the upward differential pressure is applied to the piston 12p of both rod cylinders 11, and the upper end surface of the upper rod 14 is in contact with the nut member 24. Move with. That is, the piston 12p and the lower rod 13 of both rod cylinders 11 descend at the same moving speed and moving acceleration as the nut member 24.
Since the moving speed and moving acceleration of the knockout pin 2 change at a constant rate with respect to the moving speed and moving acceleration of the lower rod 13 according to the ratio of the length of the swing arm 3 and the length of the connecting arm 5, If the movement speed and movement acceleration of the nut member 24 are finely adjusted, the movement speed and movement acceleration of the knockout pin 2 can also be finely adjusted.
Therefore, if both rod cylinders 11 are driven by the pressing mechanism 20, the forging material can be raised by the knockout pin 2 without causing jumping or the like.
鍛造素材が所定の高さまで上昇すると、サーボモータ21の作動を停止してナット部材24の移動を停止させる。すると、差動圧力によって上方のロッド14の上端面がナット部材24に押し付けられた状態となるから、ピストン12pおよび下方のロッド13の移動が停止しかつその移動が固定される。しかも、差動圧力によってピストン12pの移動が固定されるから、ノックアウトピン2の移動も固定され、鍛造素材を所定の高さにおいて安定した状態で保持できる。   When the forging material rises to a predetermined height, the operation of the servo motor 21 is stopped and the movement of the nut member 24 is stopped. Then, the upper end surface of the upper rod 14 is pressed against the nut member 24 by the differential pressure, so that the movement of the piston 12p and the lower rod 13 is stopped and the movement is fixed. Moreover, since the movement of the piston 12p is fixed by the differential pressure, the movement of the knockout pin 2 is also fixed, and the forging material can be held stably at a predetermined height.
そして、ノックアウトピン2上から鍛造素材が搬送されると、サーボモータ21が逆回転され、ナット部材24は上方に移動される。このとき両ロッドシリンダ11のピストン12pには上向きの差動圧力が加わっているので、上方のロッド14の上端面がナット部材24を追従するように移動して、その突出量が減少する。すると、ピストン12pおよび下方のロッド13が上昇するから、ノックアウトピン2は下降し、ノックアウト作業が終了する。   And if a forge raw material is conveyed from the knockout pin 2, the servomotor 21 will reversely rotate and the nut member 24 will be moved upwards. At this time, since an upward differential pressure is applied to the pistons 12p of both rod cylinders 11, the upper end surface of the upper rod 14 moves so as to follow the nut member 24, and the protruding amount thereof decreases. Then, since the piston 12p and the lower rod 13 are raised, the knockout pin 2 is lowered and the knockout operation is completed.
以上のごとく、本実施形態のノックアウト装置1では、ノックアウトピン2の初動時には作動流体によってピストン12pを作動させるので、鍛造素材を金型から離型することができる。
一方、鍛造素材の離型後は、押圧機構20によってノックアウトピン2を作動させるので、ノックアウトピン2を高速で移動させることができ、素早く鍛造素材を金型から遠ざけることができる。よって、鍛造素材と金型との接触時間が長くなることによる弊害が生じることを防ぐことができる。
しかも、押圧機構20によってノックアウトピン2を作動させるときには、両ロッドシリンダ11のピストン12pに上向きの差動圧力が加わるように回路30が制御される。すると、押圧機構20のナット部材24の移動速度や移動加速度と下方のロッド13の移動速度や移動加速度を同じにすることができるので、ノックアウトピン2の移動速度や移動加速度を微調整することができる。よって、鍛造素材の飛び跳ね等を防ぐことができるし、ノックアウトピン2のストローク端における鍛造素材の姿勢を安定した状態に保つこともできる。
As described above, in the knockout device 1 of the present embodiment, the piston 12p is actuated by the working fluid when the knockout pin 2 is initially moved, so that the forging material can be released from the mold.
On the other hand, since the knockout pin 2 is operated by the pressing mechanism 20 after the forging material is released, the knockout pin 2 can be moved at a high speed, and the forging material can be quickly moved away from the mold. Therefore, it is possible to prevent the adverse effect caused by the long contact time between the forging material and the mold.
Moreover, when the knockout pin 2 is operated by the pressing mechanism 20, the circuit 30 is controlled so that an upward differential pressure is applied to the pistons 12 p of both rod cylinders 11. Then, the moving speed and moving acceleration of the nut member 24 of the pressing mechanism 20 and the moving speed and moving acceleration of the lower rod 13 can be made the same, so that the moving speed and moving acceleration of the knockout pin 2 can be finely adjusted. it can. Therefore, jumping of the forging material can be prevented, and the posture of the forging material at the stroke end of the knockout pin 2 can be kept stable.
また、ピストン12pに上向きの差動圧力が加わる状態としたまま、ナット部材24を上昇させれば、ピストン12pを差動圧力によって上昇させることができ、ノックアウトピン2も下降させることができる。つまり、ピストン12pを上昇させるため、言い換えれば、ノックアウトピン2を下降させるための特別な回路を設けなくてもよくなるから、回路30を簡単な構成とすることができる。
しかも、ピストン12pに対して差動圧力が加わっているので、ナット部材24が上方のロッド14から離間するように移動すると、上方のロッド14はナット部材24に追従するように移動する。よって、ナット部材24を上方のロッド14から離間するタイミングとノックアウトピン2が下降するタイミングとの間にタイムラグが生じることを防ぐことができる。
Further, when the nut member 24 is raised while the upward differential pressure is applied to the piston 12p, the piston 12p can be raised by the differential pressure, and the knockout pin 2 can also be lowered. That is, it is not necessary to provide a special circuit for raising the piston 12p, in other words, for lowering the knockout pin 2, so that the circuit 30 can be configured simply.
Moreover, since differential pressure is applied to the piston 12p, when the nut member 24 moves away from the upper rod 14, the upper rod 14 moves so as to follow the nut member 24. Therefore, it is possible to prevent a time lag from occurring between the timing at which the nut member 24 is separated from the upper rod 14 and the timing at which the knockout pin 2 is lowered.
なお、回路30の配管31pにアキュムレータ36を連通しておいてもよい。この場合には、高速短ストロークかつ高荷重が要求されるノックアウト初期において、作動流体供給手段31から両ロッドシリンダ11に供給する作動流体の一部をアキュムレータ36に負担させることができる。すると、実際のノックアウト作業に必要な作動流体の流量に比べて、作動流体供給手段31が両ロッドシリンダ11に供給する作動流体の流量を抑えることができるから、作動流体供給手段31等が大型化することを防ぐことができる。   The accumulator 36 may be communicated with the pipe 31p of the circuit 30. In this case, it is possible to load the accumulator 36 with a part of the working fluid supplied from the working fluid supply means 31 to the rod cylinders 11 at the initial stage of knockout where high speed, short stroke and high load are required. Then, since the flow rate of the working fluid supplied to the both rod cylinders 11 by the working fluid supply means 31 can be suppressed as compared with the flow rate of the working fluid necessary for the actual knockout operation, the working fluid supply means 31 and the like are enlarged. Can be prevented.
また、上述したシリンダ装置10は、上述したようなプレスのノックアウト装置1に限られず、様々な装置において使用することができる。例えば、高出力が必要とされる状況と、高速かつ高精度なロッドの移動が要求される状況とを切り換えて使用することが必要な装置に適している。例えば、複数のシリンダを高出力で精度良く制御(例えば、同期)させる必要がある装置(例えば、閉塞鍛造装置等)における金型を駆動するもの等に適している。   The cylinder device 10 described above is not limited to the press knockout device 1 as described above, and can be used in various devices. For example, it is suitable for a device that needs to be used by switching between a situation where high output is required and a situation where high-speed and high-precision rod movement is required. For example, it is suitable for a device that drives a mold in a device (for example, a closed forging device) that needs to control (for example, synchronize) a plurality of cylinders with high output and high accuracy.
本発明のシリンダ装置は、高出力作動後高精度の位置決めが必要な場合や、複数個のシリンダを高出力で精度良く制御(例えば、同調)することが必要な場合における駆動源に適している。
また、本発明のプレスにおけるノックアウト装置は、上型の昇降動作によりコイニング、トリミング、絞り、鍛造などの成形が行われるプレスにおけるノックアウト装置として適している。
The cylinder device of the present invention is suitable as a drive source when high-precision positioning is required after high-power operation or when it is necessary to control (for example, synchronize) a plurality of cylinders with high power and high accuracy. .
In addition, the knockout device in the press of the present invention is suitable as a knockout device in a press in which molding such as coining, trimming, drawing, and forging is performed by raising and lowering the upper die.
本実施形態のシリンダ装置10の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the cylinder apparatus 10 of this embodiment. シリンダ装置10を採用したノックアウト装置1の概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram of a knockout device 1 that employs a cylinder device 10. FIG. 駆動源として油圧シリンダを採用したノックアウト装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the knockout apparatus which employ | adopted the hydraulic cylinder as a drive source. 駆動源としてサーボモータを採用したノックアウト装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the knockout apparatus which employ | adopted the servomotor as a drive source.
符号の説明Explanation of symbols
1 ノックアウト装置
2 ノックアウトピン
10 シリンダ装置
11 両ロッドシリンダ
13 下方のロッド
14 上方のロッド
20 押圧機構
21 サーボモータ
23 ネジ軸
24 ナット部材
30 回路
M 下金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Knockout apparatus 2 Knockout pin 10 Cylinder apparatus 11 Both rod cylinders 13 Lower rod 14 Upper rod 20 Pressing mechanism 21 Servo motor 23 Screw shaft 24 Nut member 30 Circuit M Lower mold

Claims (4)

  1. 作動流体により作動する両ロッドシリンダと、
    該両ロッドシリンダの一方のロッドを、その軸方向から押して移動させうる押圧機構とからなり、
    前記押圧機構が、
    前記一方のロッドに対して非固定であって、該一方のロッドの端部を他方のロッドに向かって押しうる押圧部材と、
    前記押圧部材を、ネジナット機構によって前記一方のロッドの軸方向に沿って進退させる移動手段とからなる
    ことを特徴とするシリンダ装置。
    A double rod cylinder actuated by a working fluid;
    It consists of a pressing mechanism that can move one rod of both rod cylinders by pushing from its axial direction,
    The pressing mechanism is
    A pressing member that is non-fixed to the one rod and can push the end of the one rod toward the other rod;
    A cylinder device comprising: a moving means for moving the pressing member forward and backward along the axial direction of the one rod by a screw nut mechanism.
  2. 前記移動手段のネジナット機構は、
    前記両ロッドシリンダが作動流体によって前記他方のロッドの突出量が増加するように作動されるときに、前記押圧部材が、前記一方のロッドの端部と接触した状態で移動するように制御されている
    ことを特徴とする請求項1記載のシリンダ装置。
    The screw nut mechanism of the moving means is
    When the rod cylinders are actuated by the working fluid so that the protruding amount of the other rod increases, the pressing member is controlled to move in contact with the end of the one rod. The cylinder device according to claim 1, wherein:
  3. 前記両ロッドシリンダには、
    そのピストンを挟む一対の流体室を連通する連通通路と、該連通通路に設けられ前記一対の流体室間の連通遮断を切り換える切換弁とを備えた回路が接続されており、
    該両ロッドシリンダのピストンは、
    前記一方のロッド側における受圧面積が、前記他方のロッド側における受圧面積よりも小さいものである
    ことを特徴とする請求項1または2記載のシリンダ装置。
    In both the rod cylinders,
    A circuit including a communication passage that communicates a pair of fluid chambers sandwiching the piston and a switching valve that is provided in the communication passage and switches communication between the pair of fluid chambers is connected.
    The pistons of the rod cylinders are
    3. The cylinder device according to claim 1, wherein a pressure receiving area on the one rod side is smaller than a pressure receiving area on the other rod side.
  4. 上下一対の金型によって鍛造素材を成型する鍛造プレスに設けられ、上端部が前記下金型の底面から出没自在に設けられたノックアウトピンと、該ノックアウトピンをその軸方向に沿って昇降させる昇降機構とからなるノックアウト装置において、
    前記昇降機構は、
    請求項1、2または3記載のシリンダ装置を有し、該シリンダ装置における両ロッドシリンダの他方のロッドの突出量が増加すると、前記ノックアウトピンが前記下金型の底面から突出するように構成されている
    ことを特徴とする鍛造プレスにおけるノックアウト装置。
    A knockout pin that is provided in a forging press that molds a forging material with a pair of upper and lower molds, the upper end of which is provided so as to be able to protrude and retract from the bottom surface of the lower mold, and a lifting mechanism that moves the knockout pin up and down along the axial direction In a knockout device consisting of
    The lifting mechanism is
    4. A cylinder device according to claim 1, wherein the knockout pin projects from the bottom surface of the lower mold when the amount of projection of the other rod of both rod cylinders in the cylinder device increases. A knockout device in a forging press characterized by the above.
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CN103148045B (en) * 2013-03-13 2015-11-11 武汉海力威机电科技有限公司 A kind of hydraulic booster electric cylinder and controlling method thereof
KR101415543B1 (en) * 2013-10-30 2014-07-10 정윤식 cylinder apparatus
CN111618184A (en) * 2020-06-28 2020-09-04 益阳仪纬科技有限公司 Die for stamping automobile aluminum alloy square plate parts

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0143861B2 (en) * 1983-12-30 1989-09-22 Koganei Ltd
JP2002206616A (en) * 2001-01-12 2002-07-26 Mitsubishi Precision Co Ltd Actuator device
JP2005325959A (en) * 2004-05-17 2005-11-24 Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd Electro-hydraulic actuator

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