JP5303922B2 - Variable motion link press and its motion switching method - Google Patents
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Description
本発明は、スライドモーションを変化させることができる可変モーションリンクプレスとそのモーション切換方法に関する。 The present invention relates to a variable motion link press capable of changing a slide motion and a motion switching method thereof.
金属板を金型により所定の形状に成形する機械プレスとして、エキセン機械プレス、リンク機械プレス、サーボプレス、等が知られている。
エキセン機械プレスとリンク機械プレスは、電動モータで駆動されたフライホイールを動力源とし、偏心軸又はリンク機構によりフライホイールの回転運動をスライドモーションに変換するプレス装置である。
またサーボプレスは、駆動モータがサーボモータであり、フライホイールはなく、サーボモータでクランク機構又はリンク機構を駆動するプレス装置である。
As a mechanical press for forming a metal plate into a predetermined shape with a mold, an eccentric mechanical press, a link mechanical press, a servo press, and the like are known.
The eccentric mechanical press and the link mechanical press are press devices that use a flywheel driven by an electric motor as a power source and convert the rotational motion of the flywheel into a slide motion by an eccentric shaft or a link mechanism.
The servo press is a press device in which the drive motor is a servo motor, there is no flywheel, and the crank mechanism or link mechanism is driven by the servo motor.
上述した機械プレスは、例えば特許文献1、2に開示されている。
The mechanical press mentioned above is disclosed by
特許文献1は、ピンに加わる衝撃力を緩和するリンクプレスの早戻り機構を目的とする。
そのため、このリンクプレスは、図16に示すように、主軸55を中心として回転するメインエキセンギア56の偏心輪64とスライド52とを、メインリンク59とコネクティングロッド60とでピン接合するリンクプレスの早戻り機構において、メインエキセンギア56が駆動用のメインギア62より小さいスモールギア63を有し、中間軸57を中心として回転するサブエキセンギア58を設け、サブエキセンギア58のサブギア65をスモールギア63に1対1のギア比で噛み合わせ、サブエキセンギア58の偏心輪66とメインリンク59にサブリンク61をピン接合し、メインリンク59とサブリンク61を接合するピン67が楕円状の循環軌跡を描くものである。
Therefore, this link press is a link press in which an
特許文献2は、アクチュエータの配置自由度及び選択自由度が高く、且つプレス特性の設定が容易なサーボプレスのスライド駆動機構を目的とする。
そのため、このスライド駆動機構におけるトグル機構70は、図17に示すように、一端同士が軸着された第1リンク72及び第2リンク74と、第1リンク72に軸着されアクチュエータ71の駆動力を第1リンク72に伝達する駆動リンク76とを備えている。第1リンク72の他端はサーボプレスのクラウン73の一部に軸着されている。第2リンク74の他端はスライド75に軸着されている。第1リンク72は、第2リンク74との軸着点(動力出力点77)とは別の部位に駆動リンク76との軸着点(動力入力点78)を有している。
Patent Document 2 aims at a slide drive mechanism of a servo press that has a high degree of freedom in arrangement and selection of actuators and that allows easy setting of press characteristics.
Therefore, as shown in FIG. 17, the
上述した機械プレスのうち、エキセン機械プレスとリンク機械プレスのスライドモーションは固定であり、可変にできない。ここで、「スライドモーション」とは、スライドの運動、すなわち、静止系に対するスライド位置の時刻歴を意味する。
このスライドモーションにおいて、ストロークの下側1/3〜1/4が成形領域であり、しぼり成形ではここが低速であればよい。また残りが移動領域であり、材料/製品の搬入/取出しに用いられ、生産性UPのため速いほどよい。
Of the mechanical presses described above, the slide motions of the eccentric mechanical press and the link mechanical press are fixed and cannot be varied. Here, “slide motion” means a motion of the slide, that is, a time history of the slide position with respect to the stationary system.
In this slide motion, the
エキセン機械プレスは、スライドモーションが固定であるため、成形領域の速度が速く、成形領域で低速を必要とする絞り成形に向かない。また、リンク機械プレスは、成形領域の速度が遅いため、生産性が低い問題点がある。 The EXCEN mechanical press has a fixed slide motion, so that the speed of the forming area is high, and it is not suitable for drawing forming that requires a low speed in the forming area. In addition, the link machine press has a problem of low productivity because the speed of the forming region is low.
また、サーボプレスは、サーボモータの加速・減速によってスライドモーションを変化させることができるが、サーボモータの加速・減速時に、成形に寄与しないエネルギーロスがある。また、フライホイールがないため、電源・モータが大型化・高コスト化する。 Also, the servo press can change the slide motion by the acceleration / deceleration of the servo motor, but there is an energy loss that does not contribute to molding during the acceleration / deceleration of the servo motor. In addition, since there is no flywheel, the power supply and motor are increased in size and cost.
さらに、特許文献1のリンクプレスでは、節点が3点のリンク(3節点リンク)を用いるため、3節点の相対位置の精密な管理・製作が困難であり、かつリンクに曲げ力が作用する問題点がある。
Furthermore, since the link press of
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、電源・モータが大型化・高コスト化することなく、スライドモーションを変化させることができ、かつリンクに曲げ力が作用しない可変モーションリンクプレスとそのモーション切換方法を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a variable motion link press capable of changing a slide motion without increasing the size and cost of a power source / motor and preventing a bending force from acting on the link, and a method for switching the motion. There is to do.
本発明によれば、下面に上金型が取付けられ鉛直に昇降するスライドに下端部が第1節点で回転可能に取付けられ上方に延びる第1リンクと、
該第1リンクの上端部に下端部が第2節点で回転可能に取付けられ上方に延びる第2リンクと、
前記第1リンクの上端部に下端部が前記第2節点で回転可能に取付けられ斜め上方に延びる第3リンクと、
前記第1節点の鉛直上方に位置し、前記第2リンクの上端部の第3節点を一定の第1偏心量で偏心運動させる第1偏心駆動軸と、
前記第3リンクの上端部の第4節点を一定の第2偏心量で偏心運動させる第2偏心駆動軸と、
前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸を回転駆動する駆動装置とを備え、
該駆動装置は、前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差、回転方向、回転速度差を調整できる可変機構を有し、
前記可変機構は、前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差を任意に設定でき、前記第1偏心駆動軸に対して第2偏心駆動軸の速度を等速と2倍速に切り換え可能であり、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換え可能である、ことを特徴とする可変モーションリンクプレスが提供される。
According to the present invention, the upper link is attached to the lower surface of the slide, and the lower end of the upper link is rotatably attached to the first node and extends upward.
A second link having a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at a second node and extending upward;
A third link with a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at the second node and extending obliquely upward;
A first eccentric drive shaft that is located vertically above the first node and that eccentrically moves the third node at the upper end of the second link with a constant first eccentric amount;
A second eccentric drive shaft that eccentrically moves the fourth node of the upper end portion of the third link with a constant second eccentric amount;
A drive device that rotationally drives the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft;
The drive, possess the first eccentric drive shaft and the phase difference of the second eccentric drive shaft, the direction of rotation, a variable mechanism capable of adjusting the rotational speed difference,
The variable mechanism can arbitrarily set a phase difference between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft, and the speed of the second eccentric drive shaft is switched between constant speed and double speed with respect to the first eccentric drive shaft. There is provided a variable motion link press characterized in that it is possible and the direction of rotation can be switched in the same direction or in the opposite direction .
本発明の好ましい第1実施形態によれば、前記駆動装置は、第1偏心駆動軸を回転駆動するための、第1モータ、第1フライホイール、及び第1クラッチ&ブレーキと、
第2偏心駆動軸を回転駆動するための、第2モータ、第2フライホイール、及び第2クラッチ&ブレーキと、
第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の間を連結する変速機構と正逆転切換機構と第3クラッチとを有する。
According to a preferred first embodiment of the present invention, the driving device includes a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate.
A second motor, a second flywheel, and a second clutch and brake for rotationally driving the second eccentric drive shaft;
A transmission mechanism, a forward / reverse switching mechanism, and a third clutch are provided to connect between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft.
本発明の好ましい第2実施形態によれば、前記駆動装置は、第1偏心駆動軸を回転駆動するための、第1モータ、第1フライホイール、及び第1クラッチ&ブレーキと、
第2偏心駆動軸を回転駆動するための、第2モータ、第2フライホイール、及び第2クラッチ&ブレーキと、
第1モータと第2モータの同期を制御する同期制御システムとを有する。
According to a second preferred embodiment of the present invention, the drive device comprises: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for rotationally driving the first eccentric drive shaft;
A second motor, a second flywheel, and a second clutch and brake for rotationally driving the second eccentric drive shaft;
A synchronization control system for controlling synchronization between the first motor and the second motor;
本発明の好ましい第3実施形態によれば、前記駆動装置は、第1偏心駆動軸を回転駆動するための、第1モータ、第1フライホイール、及び第1クラッチ&ブレーキと、
第1フライホイールにより第2偏心駆動軸を回転駆動するための、変速機構と正逆転切換機構と第2クラッチ&ブレーキを有する。
According to a third preferred embodiment of the present invention, the drive device comprises: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate;
The first flywheel has a speed change mechanism, a forward / reverse switching mechanism, and a second clutch and brake for rotationally driving the second eccentric drive shaft.
本発明の好ましい第4実施形態によれば、前記駆動装置は、第1偏心駆動軸を回転駆動するための、第1モータ、第1フライホイール、及び第1クラッチ&ブレーキと、
第2偏心駆動軸を回転駆動するための、サーボモータと、
第1モータとサーボモータの同期を制御する同期制御システムとを有する。
According to a fourth preferred embodiment of the present invention, the drive device comprises: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate;
A servo motor for rotationally driving the second eccentric drive shaft;
A synchronization control system for controlling synchronization between the first motor and the servo motor;
また本発明によれば、下面に上金型が取付けられ鉛直に昇降するスライドに下端部が第1節点で回転可能に取付けられ上方に延びる第1リンクと、
該第1リンクの上端部に下端部が第2節点で回転可能に取付けられ上方に延びる第2リンクと、
前記第1リンクの上端部に下端部が前記第2節点で回転可能に取付けられ斜め上方に延びる第3リンクと、
前記第1節点の鉛直上方に位置し、前記第2リンクの上端部の第3節点を一定の第1偏心量で偏心運動させる第1偏心駆動軸と、
前記第3リンクの上端部の第4節点を一定の第2偏心量で偏心運動させる第2偏心駆動軸と、
前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸を回転駆動する駆動装置とを備え、
前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差を設定し、前記第1偏心駆動軸に対して第2偏心駆動軸の速度を等速又は2倍速に切り換え、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換える、ことを特徴とする可変モーションリンクプレスのモーション切換方法が提供される。
Further, according to the present invention, the upper link is attached to the lower surface, and the first link that is attached to the slide that vertically moves up and down is rotatably attached at the first node and extends upward,
A second link having a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at a second node and extending upward;
A third link with a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at the second node and extending obliquely upward;
A first eccentric drive shaft that is located vertically above the first node and that eccentrically moves the third node at the upper end of the second link with a constant first eccentric amount;
A second eccentric drive shaft that eccentrically moves the fourth node of the upper end portion of the third link with a constant second eccentric amount;
A drive device that rotationally drives the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft;
The phase difference between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft is set, the speed of the second eccentric drive shaft is switched to the constant speed or double speed with respect to the first eccentric drive shaft, and the rotation direction is the same direction. Alternatively , there is provided a motion switching method of a variable motion link press characterized by switching in the reverse direction .
上記本発明の装置及び方法によれば、駆動装置が、第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差、回転方向、回転速度差を調整できる可変機構を有するので、この可変機構により、サーボモータを用いることなく、第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差を設定し、第1偏心駆動軸に対して第2偏心駆動軸の速度を等速又は2倍速に切り換え、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換えることにより、少なくとも4通りのスライドモーションに変化させることができることが後述するシミュレーションにより確認された。
また、モータ損傷などにより、第2偏心駆動軸が動作しない場合にも、第1偏心駆動軸のみで生産を続行できることが後述するシミュレーションにより確認された。
According to the apparatus and method of the present invention, the drive device has the variable mechanism that can adjust the phase difference, the rotational direction, and the rotational speed difference between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft. Without using a servo motor, the phase difference between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft is set, the speed of the second eccentric drive shaft is switched to the constant speed or double speed with respect to the first eccentric drive shaft, and It was confirmed by a simulation described later that at least four slide motions can be changed by switching the rotation direction to the same direction or the reverse direction.
Further, it has been confirmed by simulation described later that the production can be continued only with the first eccentric drive shaft even when the second eccentric drive shaft does not operate due to motor damage or the like.
従って、金型ごとにスライドモーションを変更することで、生産性を最大にできる。
またプレスサイクル中の第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の速度は一定速度のため、小サイズのモータとフライホイールで駆動できる。従って、高コストのサーボモータは不要にできる。
Therefore, productivity can be maximized by changing the slide motion for each mold.
Moreover, since the speed of the 1st eccentric drive shaft and the 2nd eccentric drive shaft in a press cycle is constant speed, it can drive with a small size motor and a flywheel. Therefore, an expensive servo motor can be dispensed with.
また、本発明の装置を構成する3つのリンク(第1リンク、第2リンク、第3リンク)はそれぞれ節点が2点のみのリンク(2節点リンク)であり、製作が容易であり、かつリンクに曲げ力が作用しない。 Further, the three links (first link, second link, and third link) constituting the apparatus of the present invention are links each having only two nodes (two-node links), and can be easily manufactured. Bending force does not act on
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明による可変モーションリンクプレスの全体構成図である。
この図において、本発明の可変モーションリンクプレス10は、第1リンク12、第2リンク14、第3リンク16、第1偏心駆動軸22、第2偏心駆動軸24、駆動装置30を備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a variable motion link press according to the present invention.
In this figure, the variable
この図において、1は下面に上金型(図示せず)が取付けられ鉛直に昇降するスライドである。スライド1の下方には、下金型(図示せず)が設置され、下金型と上金型の間に金属板を挟持してプレスし、金型により所定の形状に成形するようになっている。
スライド1の鉛直な昇降は、2基の可変モーションリンクプレス10の同期で行っても、1基の可変モーションリンクプレス10とスライドガイドの組み合わせでも、その他の手段であってもよい。
In this figure,
The vertical movement of the
第1リンク12は、上述したスライド1に下端部が第1節点13で回転可能に取付けられ上方に延びる2節点リンクである。
第2リンク14は、第1リンク12の上端部に下端部が第2節点15で回転可能に取付けられ上方に延びる2節点リンクである。
第3リンク16は、第1リンク12の上端部に下端部が第2節点15で回転可能に取付けられ斜め上方に延びる2節点リンクである。
The
The
The
第1偏心駆動軸22は、第1節点13の鉛直上方に位置する。この第1偏心駆動軸22は、第2リンク14の上端部の第3節点17を一定の第1偏心量で偏心運動させるクランク軸又は偏心軸である。
第2偏心駆動軸24は、第1節点13の斜め上方に位置する。この第2偏心駆動軸24は、第3リンク16の上端部の第4節点18を一定の第2偏心量で偏心運動させるクランク軸又は偏心軸である。
The first
The second
駆動装置30は、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24を回転駆動する駆動装置である。またこの駆動装置30は、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を調整できる可変機構を有する。
この可変機構は、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を任意に設定でき、第1偏心駆動軸22に対して第2偏心駆動軸24の速度を等速と2倍速に切り換え可能であり、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換え可能である。なお、可変機構の詳細は後述する。
The
In this variable mechanism, the phase difference between the first
図1の例において、第1リンク12の節点間距離(第1節点13と第2節点15の距離)は1000mm、第2リンク14の節点間距離(第2節点15と第3節点17の距離)は1000mm、第3リンク16の節点間距離(第2節点15と第4節点18の距離)は1250mmに設定されている。
また、第1偏心駆動軸22の偏心量(軸心と第3節点17の距離)は300mm、第2偏心駆動軸24の偏心量(軸心と第4節点18の距離)は200mm、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の水平距離は1000mm、鉛直距離は700mmに設定され、かつ第1偏心駆動軸22の下方に第2偏心駆動軸24が位置している。
In the example of FIG. 1, the distance between the nodes of the first link 12 (the distance between the
The eccentric amount of the first eccentric drive shaft 22 (distance between the shaft center and the third node 17) is 300 mm, and the eccentric amount of the second eccentric drive shaft 24 (distance between the shaft center and the fourth node 18) is 200 mm. The horizontal distance between the
以下、この図において、反時計回りを正回転、時計回りを逆回転とし、鉛直軸からの第3節点17、第4節点18の角度をそれぞれプレス角θ1、θ2とする。
図1において、プレス角θ1は180度、プレス角θ2は231度であり、スライド1は下死点にある。
Hereinafter, in this figure, the counterclockwise rotation is the forward rotation, the clockwise rotation is the reverse rotation, and the angles of the
In FIG. 1, the press angle θ1 is 180 degrees, the press angle θ2 is 231 degrees, and the
図2は、本発明による可変モーションリンクプレス10の第1スライドモーションを示す模式図であり、(A)はスライド1の下死点、(B)は上死点を示している。
2A and 2B are schematic diagrams showing a first slide motion of the variable
図2(A)は、図1と同一であり、下死点においてプレス角θ1は180度、プレス角θ2は231度に設定され、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24は、等速度で正回転する。以下この第1スライドモーションを「標準モーション」又は「エキセンモーション」と呼ぶ。
FIG. 2A is the same as FIG. 1. At the bottom dead center, the press angle θ1 is set to 180 degrees and the press angle θ2 is set to 231 degrees. The first
図2(B)の上死点において、プレス角θ1は357度、プレス角θ2は47度となり、スライド1のストロークは約772.4mmとなる。
2B, the press angle θ1 is 357 degrees, the press angle θ2 is 47 degrees, and the stroke of the
図3は、第1スライドモーション(標準モーション)の動作線図である。この図において、横軸は第1偏心駆動軸22のプレス角θ1、縦軸はスライド1のストローク[mm]である。
この図から、第1スライドモーション(標準モーション)は、プレス角180度を対称軸とする一般的なエキセンモーションであることがわかる。
FIG. 3 is an operation diagram of the first slide motion (standard motion). In this figure, the horizontal axis represents the press angle θ1 of the first
From this figure, it can be seen that the first slide motion (standard motion) is a general eccentric motion having a press angle of 180 degrees as a symmetry axis.
図4は、本発明による可変モーションリンクプレス10の第2スライドモーションを示す模式図であり、(A)はスライド1の下死点、(B)は上死点を示している。
4A and 4B are schematic diagrams showing a second slide motion of the variable
図4(A)は、図1と同一であり、第1偏心駆動軸22が正回転、第2偏心駆動軸24が逆回転する点のみで、第1スライドモーションと相違する。
すなわち、下死点においてプレス角θ1は180度、プレス角θ2は231度に設定され、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24は、等速度で回転する。以下この第2スライドモーションを「深絞りモーション」と呼ぶ。
FIG. 4A is the same as FIG. 1 and differs from the first slide motion only in that the first
That is, at the bottom dead center, the press angle θ1 is set to 180 degrees and the press angle θ2 is set to 231 degrees, and the first
図4(B)の上死点において、プレス角θ1は325度、プレス角θ2は86度となり、スライド1のストロークは約858.4mmとなる。
At the top dead center of FIG. 4B, the press angle θ1 is 325 degrees, the press angle θ2 is 86 degrees, and the stroke of the
図5は、第2スライドモーション(深絞りモーション)の動作線図である。この図において、横軸は第1偏心駆動軸22のプレス角θ1、縦軸はスライド1のストローク[mm]である。
この図から、第2スライドモーション(深絞りモーション)は、プレス角180度に対し対称ではなく、90〜180度の成形領域で低速となるため、絞り成形に適したモーションであることがわかる。
FIG. 5 is an operation diagram of the second slide motion (deep drawing motion). In this figure, the horizontal axis represents the press angle θ1 of the first
From this figure, it can be seen that the second slide motion (deep drawing motion) is not symmetrical with respect to the press angle of 180 degrees, and is slow in the forming region of 90 to 180 degrees, and is therefore suitable for drawing.
図6は、本発明による可変モーションリンクプレス10の第3スライドモーションを示す模式図であり、(A)はスライド1の下死点、(B)は上死点を示している。
6A and 6B are schematic views showing a third slide motion of the variable
図6(A)は、図1と同一であり、第1偏心駆動軸22が正回転、第2偏心駆動軸24が逆回転かつ2倍速である点のみで、第1スライドモーションと相違する。
すなわち、下死点においてプレス角θ1は180度、プレス角θ2は231度に設定される。以下この第3スライドモーションを「深絞り+早戻りモーション」と呼ぶ。
FIG. 6A is the same as FIG. 1 and is different from the first slide motion only in that the first
That is, at the bottom dead center, the press angle θ1 is set to 180 degrees and the press angle θ2 is set to 231 degrees. Hereinafter, this third slide motion is referred to as “deep drawing + fast return motion”.
図6(B)の上死点において、プレス角θ1は267度、プレス角θ2は61度となり、スライド1のストロークは約674.3mmとなる。
At the top dead center of FIG. 6B, the press angle θ1 is 267 degrees, the press angle θ2 is 61 degrees, and the stroke of the
図7は、第3スライドモーション(深絞り+早戻りモーション)の動作線図である。この図において、横軸は第1偏心駆動軸22のプレス角θ1、縦軸はスライド1のストローク[mm]である。
この図から、第3スライドモーション(深絞り+早戻りモーション)は、プレス角180度に対し対称ではなく、90〜180度の成形領域で低速となるため、絞り成形に適し、かつ180〜270度で高速となる早戻り動作のモーションであることがわかる。
また、270〜60度までの間、スライドが上死点近傍でほぼ停止するため、製品の搬出、材料の搬入をこの間で行うことで、クラッチ・ブレーキを作動させることなく生産が続けられ、クラッチ・ブレーキ動作のタイムロスがなくなり生産性があがり、またクラッチ・ブレーキの摩耗がなくなりメンテナンスコストが改善する。
FIG. 7 is an operation diagram of the third slide motion (deep drawing + fast return motion). In this figure, the horizontal axis represents the press angle θ1 of the first
From this figure, the third slide motion (deep drawing + fast return motion) is not symmetric with respect to the press angle of 180 degrees, and is slow in the forming region of 90 to 180 degrees, so that it is suitable for drawing and 180 to 270. It can be seen that it is a fast-return motion that becomes faster at higher speeds.
In addition, since the slide almost stops near the top dead center between 270 and 60 degrees, the product is carried out and the material is carried in during this time, so that the production can be continued without operating the clutch / brake.・ Brake operation time loss is eliminated and productivity is increased, and clutch and brake wear is eliminated, and maintenance costs are improved.
図8は、本発明による可変モーションリンクプレス10の第4スライドモーションを示す模式図であり、(A)はスライド1の下死点、(B)は上死点を示している。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the fourth slide motion of the variable
図8(A)は、図1と同一であり、第1偏心駆動軸22が逆回転、第2偏心駆動軸24が逆回転かつ2倍速である点のみで、第1スライドモーションと相違する。
また、この例では、下死点においてプレス角θ1は158度、プレス角θ2は46度に設定される。以下この第4スライドモーションを「低速タッチモーション」と呼ぶ。
FIG. 8A is the same as FIG. 1 and is different from the first slide motion only in that the first
In this example, the press angle θ1 is set to 158 degrees and the press angle θ2 is set to 46 degrees at the bottom dead center. Hereinafter, this fourth slide motion is referred to as “low-speed touch motion”.
図8(B)の上死点において、プレス角θ1は351度、プレス角θ2は72度となり、スライド1のストロークは約787.0mmとなる。
At the top dead center in FIG. 8B, the press angle θ1 is 351 degrees, the press angle θ2 is 72 degrees, and the stroke of the
図9は、第4スライドモーション(低速タッチモーション)の動作線図である。この図において、横軸は第1偏心駆動軸22のプレス角θ1、縦軸はスライド1のストローク[mm]である。
この図から、第4スライドモーション(低速タッチモーション)は、下死点上200mm、成形領域の開始時に低速となるため、上下の金型を低速で接触させることができ、振動・騒音の低減、成形品質の向上の効果がある。また金型タッチ後は再び高速となるため、生産速度は損なわない。さらに位相差の調整により、低速となるタイミングを変更して深絞りから浅絞りまで対応可能である。
FIG. 9 is an operation diagram of the fourth slide motion (low-speed touch motion). In this figure, the horizontal axis represents the press angle θ1 of the first
From this figure, the fourth slide motion (low-speed touch motion) is 200 mm above the bottom dead center and becomes low at the start of the molding area, so that the upper and lower molds can be contacted at low speed, reducing vibration and noise, There is an effect of improving molding quality. Moreover, since the speed is again increased after touching the mold, the production speed is not impaired. Furthermore, by adjusting the phase difference, it is possible to cope with a deep aperture to a shallow aperture by changing the timing of the low speed.
図10は、本発明による可変モーションリンクプレス10の第5スライドモーションを示す模式図であり、(A)はスライド1の下死点、(B)は上死点を示している。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a fifth slide motion of the variable
図10(A)は、図1と同一であり、第2偏心駆動軸24が停止している点のみで、第1スライドモーションと相違する。
すなわち、下死点においてプレス角θ1は180度、プレス角θ2は231度に設定され、第1偏心駆動軸22のみが一定速度で回転する。以下この第5スライドモーションを「1モータ停止モーション」と呼ぶ。
FIG. 10A is the same as FIG. 1 and is different from the first slide motion only in that the second
That is, at the bottom dead center, the press angle θ1 is set to 180 degrees, the press angle θ2 is set to 231 degrees, and only the first
図10(B)の上死点において、プレス角θ1は353度となり、プレス角θ2は231度に停止したままであり、スライド1のストロークは約609.2mmとなる。
At the top dead center of FIG. 10B, the press angle θ1 is 353 degrees, the press angle θ2 remains stopped at 231 degrees, and the stroke of the
図11は、第5スライドモーション(1モータ停止モーション)の動作線図である。この図において、横軸は第1偏心駆動軸22のプレス角θ1、縦軸はスライド1のストローク[mm]である。
この図から、第5スライドモーション(1モータ停止モーション)は、プレス角180度を対称軸とする一般的なエキセンモーションであることがわかる。
FIG. 11 is an operation diagram of the fifth slide motion (1 motor stop motion). In this figure, the horizontal axis represents the press angle θ1 of the first
From this figure, it can be seen that the fifth slide motion (one motor stop motion) is a general eccentric motion having a press angle of 180 degrees as a symmetry axis.
上述した本発明の装置によれば、駆動装置30が、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を調整できる可変機構を有するので、この可変機構により、サーボモータを用いることなく、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を設定し、第1偏心駆動軸22に対して第2偏心駆動軸24の速度を等速又は2倍速に切り換え、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換えることにより、上述した第1〜第4の少なくとも4通りのスライドモーションに変化させることができる。
According to the above-described device of the present invention, the
また、モータ損傷などにより、第2偏心駆動軸24が動作しない場合にも、第1偏心駆動軸22のみで、上述した第5のスライドモーションに変化させることができ、生産を続行できる。
Even when the second
図12は、駆動装置30の第1実施形態図である。この図において、駆動装置30は、直列に連結された第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36A、直列に連結された第2モータ32B、第2フライホイール34B、及び第2クラッチ&ブレーキ36Bと、変速機構38、正逆転切換機構37及び第3クラッチ39を有する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a first embodiment of the
第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aは、第1偏心駆動軸22を回転駆動する。また、第2モータ32B、第2フライホイール34B、及び第2クラッチ&ブレーキ36Bは、第2偏心駆動軸24を回転駆動する。
The
さらに、変速機構38、正逆転切換機構37及び第3クラッチ39は、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の間を連結する。第3クラッチ39により、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を任意に設定できる。
また変速機構38は、第1偏心駆動軸22に対する第2偏心駆動軸24の等速/倍速切換機能を有する。
さらに正逆転切換機構37は、歯車式又はベルト式の伝達機構であり、正転/逆転切換の機能を有する。
Further, the
The
Further, the forward /
上述した構成により、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を自由に調整できる。
従って、この実施形態において、駆動装置30の可変機構は、変速機構38、正逆転切換機構37及び第3クラッチ39が該当する。この構成の駆動装置30は、汎用性と信頼性が非常に高い特徴を有する。
With the configuration described above, the phase difference, rotation direction, and rotation speed difference between the first
Therefore, in this embodiment, the variable mechanism of the
図13は、駆動装置30の第2実施形態図である。この図において、駆動装置30は、第1偏心駆動軸22を回転駆動するための、第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aと、第2偏心駆動軸24を回転駆動するための、第2モータ32B、第2フライホイール34B、及び第2クラッチ&ブレーキ36Bと、第1モータ32Aと第2モータ32Bの同期を制御する同期制御システム40とを有する。
FIG. 13 is a diagram showing a second embodiment of the
第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aは、第1偏心駆動軸22を回転駆動する。また、第2モータ32B、第2フライホイール34B、及び第2クラッチ&ブレーキ36Bは、第2偏心駆動軸24を回転駆動する。第1モータ32Aと第2モータ32Bは、回転方向を同一方向又は逆方向に切り換え可能に構成されている。
The
さらに、同期制御システム40は、第1モータ32Aと第2モータ32Bを制御し、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を任意に設定でき、第1偏心駆動軸22に対して第2偏心駆動軸24の速度を等速と2倍速に切り換え可能に構成されている。
Furthermore, the
上述した構成により、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を自由に調整できる。
従って、この実施形態において、駆動装置30の可変機構は、第1モータ32A及び第2モータ32Bと同期制御システム40が該当する。この構成の駆動装置30は、2軸の同期を電気的に行う点に特徴を有する。
また図12に比べ、要素減少によるコストダウン効果があり、かつモーション切換(位相調整)をよりスピードアップできる。
With the configuration described above, the phase difference, rotation direction, and rotation speed difference between the first
Therefore, in this embodiment, the variable mechanism of the
Compared to FIG. 12, there is a cost reduction effect due to element reduction, and motion switching (phase adjustment) can be further speeded up.
図14は、駆動装置30の第3実施形態図である。この図において、駆動装置30は、第1偏心駆動軸22を回転駆動するための、第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aと、第1フライホイール34Aにより第2偏心駆動軸24を回転駆動するための、変速機構42と正逆転切換機構43と第2クラッチ&ブレーキ36Bを有する。
FIG. 14 is a diagram of a third embodiment of the
第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aは、第1偏心駆動軸22を回転駆動する。
変速機構42は、第1偏心駆動軸22に対する第2偏心駆動軸24の等速/倍速切換機能を有する。
また、正逆転切換機構43は、歯車式又はベルト式の伝達機構であり、正転/逆転切換の機能を有する。
The
The
Further, the forward /
また、第2クラッチ&ブレーキ36Bは、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を任意に設定でき、第2偏心駆動軸24を回転駆動する。
The second clutch &
上述した構成により、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を自由に調整できる。
従って、この実施形態において、駆動装置30の可変機構は、変速機構42、正逆転切換機構43、及び第2クラッチ&ブレーキ36Bが該当する。この構成の駆動装置30は、モータとフライホールを各1台に省略できる点に特徴を有する。
With the configuration described above, the phase difference, rotation direction, and rotation speed difference between the first
Therefore, in this embodiment, the variable mechanism of the
図15は、駆動装置30の第4実施形態図である。この図において、駆動装置30は、第1偏心駆動軸22を回転駆動するための、第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aと、第2偏心駆動軸24を回転駆動するためのサーボモータ44と、第1モータ32Aとサーボモータ44の同期を制御する同期制御システム40とを有する。
FIG. 15 is a diagram of a fourth embodiment of the
第1モータ32A、第1フライホイール34A、及び第1クラッチ&ブレーキ36Aは、第1偏心駆動軸22を回転駆動する。また、サーボモータ44は、第2偏心駆動軸24を回転駆動する。
サーボモータ44は、第1モータ32Aに対して回転方向を同一方向又は逆方向に切り換え可能であり、かつ第1偏心駆動軸22に対して第2偏心駆動軸24の速度を等速と2倍速に切り換え可能に構成されている。
The
The
さらに、同期制御システム40は、第1モータ32Aとサーボモータ44を制御し、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を任意に設定できる。
Furthermore, the
上述した構成により、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を自由に調整できる。
従って、この実施形態において、駆動装置30の可変機構は、サーボモータ44と同期制御システム40が該当する。この構成の駆動装置30は、負荷の軽い第2偏心駆動軸24からフライホイールを無くした点に特徴を有する。
With the configuration described above, the phase difference, rotation direction, and rotation speed difference between the first
Therefore, in this embodiment, the variable mechanism of the
上述した装置を用い、本発明の方法では、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差、回転方向、回転速度差を調整する。
すなわち、上述した第1〜第5のスライドモーションで例示したように、第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の位相差を設定し、第1偏心駆動軸22に対して第2偏心駆動軸24の速度を等速又は2倍速に切り換え、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換える。
Using the above-described apparatus, the method of the present invention adjusts the phase difference, rotation direction, and rotation speed difference between the first
That is, as illustrated in the first to fifth slide motions described above, the phase difference between the first
上述した本発明の装置及び方法により、金型ごとにスライドモーションを変更することで、生産性を最大にできる。
またプレスサイクル中の第1偏心駆動軸22と第2偏心駆動軸24の速度は一定速度のため、フライホイールで駆動できる。従って、高コストのサーボモータは不要であり、小型モータによってコンパクト化、低コスト化が可能である。
With the apparatus and method of the present invention described above, productivity can be maximized by changing the slide motion for each mold.
Further, since the speed of the first
また、本発明の装置を構成する3つのリンク(第1リンク12、第2リンク14、第3リンク16)はそれぞれ節点が2点のみのリンク(2節点のリンク)であり、製作が容易であり、かつリンクに曲げ力が作用しない。
In addition, the three links (
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 スライド、10 可変モーションリンクプレス、
12 第1リンク、13 第1節点、
14 第2リンク、15 第2節点、
16 第3リンク、17 第3節点、18 第4節点、
22 第1偏心駆動軸、24 第2偏心駆動軸、
30 駆動装置、32A 第1モータ、32B 第2モータ、
34A 第1フライホイール、34B 第2フライホイール、
36A 第1クラッチ&ブレーキ、36B 第2クラッチ&ブレーキ、
37 正逆転切換機構、38 変速機構、39 第3クラッチ
40 同期制御システム、42 変速機構、
43 正逆転切換機構、44 サーボモータ
1 slide, 10 variable motion link press,
12 First link, 13 First node,
14 second link, 15 second node,
16 3rd link, 17 3rd node, 18 4th node,
22 first eccentric drive shaft, 24 second eccentric drive shaft,
30 drive device, 32A first motor, 32B second motor,
34A first flywheel, 34B second flywheel,
36A 1st clutch & brake, 36B 2nd clutch & brake,
37 Forward / reverse switching mechanism, 38 transmission mechanism, 39 third clutch 40 synchronization control system, 42 transmission mechanism,
43 Forward / reverse switching mechanism, 44 Servo motor
Claims (6)
該第1リンクの上端部に下端部が第2節点で回転可能に取付けられ上方に延びる第2リンクと、
前記第1リンクの上端部に下端部が前記第2節点で回転可能に取付けられ斜め上方に延びる第3リンクと、
前記第1節点の鉛直上方に位置し、前記第2リンクの上端部の第3節点を一定の第1偏心量で偏心運動させる第1偏心駆動軸と、
前記第3リンクの上端部の第4節点を一定の第2偏心量で偏心運動させる第2偏心駆動軸と、
前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸を回転駆動する駆動装置とを備え、
該駆動装置は、前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差、回転方向、回転速度差を調整できる可変機構を有し、
前記可変機構は、前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差を任意に設定でき、前記第1偏心駆動軸に対して第2偏心駆動軸の速度を等速と2倍速に切り換え可能であり、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換え可能である、ことを特徴とする可変モーションリンクプレス。 A first link that is attached to the lower surface of the upper die and is vertically attached to a slide that moves up and down;
A second link having a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at a second node and extending upward;
A third link with a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at the second node and extending obliquely upward;
A first eccentric drive shaft that is located vertically above the first node and that eccentrically moves the third node at the upper end of the second link with a constant first eccentric amount;
A second eccentric drive shaft that eccentrically moves the fourth node of the upper end portion of the third link with a constant second eccentric amount;
A drive device that rotationally drives the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft;
The drive, possess the first eccentric drive shaft and the phase difference of the second eccentric drive shaft, the direction of rotation, a variable mechanism capable of adjusting the rotational speed difference,
The variable mechanism can arbitrarily set a phase difference between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft, and the speed of the second eccentric drive shaft is switched between constant speed and double speed with respect to the first eccentric drive shaft. A variable motion link press characterized by being capable of switching the direction of rotation in the same direction or in the opposite direction .
第2偏心駆動軸を回転駆動するための、第2モータ、第2フライホイール、及び第2クラッチ&ブレーキと、
第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の間を連結する変速機構と正逆転切換機構と第3クラッチとを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の可変モーションリンクプレス。 The drive device includes: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate;
A second motor, a second flywheel, and a second clutch and brake for rotationally driving the second eccentric drive shaft;
The variable motion link press according to claim 1, further comprising a speed change mechanism, a forward / reverse switching mechanism, and a third clutch that connect between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft.
第2偏心駆動軸を回転駆動するための、第2モータ、第2フライホイール、及び第2クラッチ&ブレーキと、
第1モータと第2モータの同期を制御する同期制御システムとを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の可変モーションリンクプレス。 The drive device includes: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate;
A second motor, a second flywheel, and a second clutch and brake for rotationally driving the second eccentric drive shaft;
The variable motion link press according to claim 1, further comprising a synchronization control system that controls synchronization of the first motor and the second motor.
第1フライホイールにより第2偏心駆動軸を回転駆動するための、変速機構と正逆転切換機構と第2クラッチ&ブレーキを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の可変モーションリンクプレス。 The drive device includes: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate;
The variable motion link press according to claim 1, further comprising: a speed change mechanism, a forward / reverse switching mechanism, and a second clutch and brake for rotationally driving the second eccentric drive shaft by the first flywheel.
第2偏心駆動軸を回転駆動するためのサーボモータと、
第1モータとサーボモータの同期を制御する同期制御システムとを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の可変モーションリンクプレス。 The drive device includes: a first motor, a first flywheel, and a first clutch and brake for driving the first eccentric drive shaft to rotate;
A servo motor for rotationally driving the second eccentric drive shaft;
The variable motion link press according to claim 1, further comprising a synchronization control system that controls synchronization between the first motor and the servo motor.
該第1リンクの上端部に下端部が第2節点で回転可能に取付けられ上方に延びる第2リンクと、
前記第1リンクの上端部に下端部が前記第2節点で回転可能に取付けられ斜め上方に延びる第3リンクと、
前記第1節点の鉛直上方に位置し、前記第2リンクの上端部の第3節点を一定の第1偏心量で偏心運動させる第1偏心駆動軸と、
前記第3リンクの上端部の第4節点を一定の第2偏心量で偏心運動させる第2偏心駆動軸と、
前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸を回転駆動する駆動装置とを備え、
前記第1偏心駆動軸と第2偏心駆動軸の位相差を設定し、前記第1偏心駆動軸に対して第2偏心駆動軸の速度を等速又は2倍速に切り換え、かつ回転方向を同一方向又は逆方向に切り換える、ことを特徴とする可変モーションリンクプレスのモーション切換方法。
A first link that is attached to the lower surface of the upper die and is vertically attached to a slide that moves up and down;
A second link having a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at a second node and extending upward;
A third link with a lower end rotatably attached to the upper end of the first link at the second node and extending obliquely upward;
A first eccentric drive shaft that is located vertically above the first node and that eccentrically moves the third node at the upper end of the second link with a constant first eccentric amount;
A second eccentric drive shaft that eccentrically moves the fourth node of the upper end portion of the third link with a constant second eccentric amount;
A drive device that rotationally drives the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft;
The phase difference between the first eccentric drive shaft and the second eccentric drive shaft is set, the speed of the second eccentric drive shaft is switched to the constant speed or double speed with respect to the first eccentric drive shaft, and the rotation direction is the same direction. Alternatively, the motion switching method of the variable motion link press is characterized by switching in the reverse direction .
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