JP5482413B2 - プレス機械 - Google Patents

Description

この発明は、フレームに作用する負荷を検知できるパンチプレス等のプレス機械に関する。

パンチプレスでパンチ加工を行う際には、パンチプレスのフレームに負荷がかかる。フレームの許容限界を超える過負荷が作用すると、フレームを含む機械各部が損傷を受ける。パンチ加工が打抜き加工である場合は、ワークの板厚と打抜き箇所の大きさから打抜きに要する負荷を試算することが可能であるが、成形加工である場合は、成形に要する負荷を試算することが難しく、過負荷になるおそれがある。

過負荷による機械異常の予防対策として、特許文献１に、プレス駆動装置の駆動源とパンチ工具との間の駆動伝動系に歪みゲージ等の負荷検出手段を設け、この負荷検出手段の検出値が所定の設定値を超えた場合に異常信号を出力させる提案がされている。

特開平８−１９９００号公報

しかし、駆動伝動系に負荷検出手段を設けるのは、実際にフレームに作用する負荷を測定するのではないため、フレームに作用する負荷を正確に検出できない可能性がある。また、プレス時に負荷検出手段の位置が変動するため、負荷検出手段の出力を取り出すための配線を設置し難いという問題がある。

この発明の目的は、フレームに作用する負荷を正確に検出することができ、その検出システムの設置が容易なプレス機械を提供することである。
この発明の他の目的は、フレームに作用する負荷をより一層精度良く検出できるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、負荷検知システムに用いる細長状部材に歪みが大きく現れるようにすることである。

この発明における第１の発明のプレス機械は、縦フレーム部、ならびにこの縦フレーム部の上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部および下水平フレーム部でなるフレームと、前記上水平フレーム部に搭載されたプレスドライブ機構と、前記フレームにおける前記上水平フレーム部と前記縦フレーム部との境界部の上面、または前記フレームにおける前記下水平フレーム部と前記縦フレーム部との境界部の下面に、前記上水平フレーム部および下水平フレーム部の延び方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材と、この細長状部材の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪み量検出体とを備える。

プレスドライブ機構がプレス動作すると、上水平フレーム部に上下方向の負荷がかかり、上水平フレーム部が縦フレーム部との接続部を支点にして上下に撓む。この上水平フレーム部の撓みは、縦フレーム部を介して下水平フレーム部にも伝わり、下水平フレーム部が縦フレーム部との接続部を支点にして上下に撓む。これら上・下水平フレーム部の撓みにより、上水平フレーム部または下水平フレーム部に設けた細長状部材が伸縮する。この細長状部材の歪み量を歪み検出体で検出することで、フレームに作用する負荷の大きさが分かる。このように実際にフレームに作用する負荷を測定するため、駆動伝達系等の負荷から検出する場合に比べて、フレームに作用する負荷を精度良く検出することができる。

細長状部材の設置箇所、すなわち上水平フレーム部と縦フレーム部との境界部の上面、または下水平フレーム部と縦フレーム部との境界部の下面は、プレス動作およびワーク送りを阻害しない箇所のうちでは、プレス荷重が作用したときに互いの変形が生じやすい箇所である。そのため、上記箇所に細長状部材を設置することにより、フレームに作用する負荷を感度良く、また精度良く検出することができる。

細長状部材および歪み量検出体は、動かないフレームに設置されるため、負荷検知システムの設置が容易である。また、前記細長状部材の設置箇所は、プレスドライブ機構から水平方向に離れた位置にあり、かつワークが載るテーブルから上下に離れた位置にあるため、プレスドライブ機構のプレス動作およびワーク送りの邪魔になることなく、細長状部材を設置できる。また、細長状部材および歪み量検出体のメンテナンスも容易である。

上記第１の発明において、前記細長状部材は、一方の端部が前記上水平フレーム部または下水平フレーム部に固定され、他方の端部が前記縦フレーム部に固定されているのが良い。
プレスドライブ機構のプレス動作時における上水平フレーム部や下水平フレーム部の撓みは、縦フレーム部に近いほど大きい。よって、細長状部材を上記のように上水平フレーム部または下水平フレーム部と縦フレーム部とに跨いで設ければ、細長状部材に大きな歪みが現れる。その歪みを歪み量検出体で検出することで、フレームに作用する負荷をより一層精度良く検出できる。

この発明における第２の発明のプレス機械は、縦フレーム部、ならびにこの縦フレーム部の上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部および下水平フレーム部でなるフレームと、前記上水平フレーム部に搭載されたプレスドライブ機構と、前記縦フレーム部における前記上水平フレーム部および下水平フレーム部が接続されている側と反対側の面で、上下方向の中央部に、上下方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材と、この細長状部材の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪み量検出体とを備える。

プレスドライブ機構がプレス動作すると、上水平フレーム部に上下方向の負荷がかかり、上水平フレーム部が縦フレーム部との接続部を支点にして上下に撓む。この上水平フレーム部の撓みが縦フレーム部に伝わり、縦フレーム部が、上・下水平フレーム部に対して反り返る形状に撓む。この縦フレーム部の撓みにより、縦フレーム部に設けた細長状部材が伸縮する。この細長状部材の歪み量を歪み検出体で検出することで、フレームに作用する負荷の大きさが分かる。このように実際にフレームに作用する負荷を測定するため、駆動伝達系等の負荷から検出する場合に比べて、フレームに作用する負荷を精度良く検出することができる。

細長状部材の設置箇所、すなわち縦フレーム部における前記上水平フレーム部および下水平フレーム部が接続されている側と反対側の面で、上下方向の中央部は、プレス動作およびワーク送りを阻害しない箇所のうちでは、プレス荷重が作用したときに互いの変形が生じやすい箇所である。そのため、上記箇所に細長状部材を設置することにより、フレームに作用する負荷を感度良く、また精度良く検出することができる。

細長状部材および歪み量検出体は、動かないフレームに設置されるため、負荷検知システムの設置が容易である。また、前記細長状部材の設置箇所は、プレスドライブ機構からもワークが載るテーブルからも水平方向に離れた位置にあるため、プレスドライブ機構のプレス動作およびワーク送りの邪魔になることなく、細長状部材を設置できる。また、上記設置箇所であれば、細長状部材および歪み量検出体のメンテナンスも容易である。

第１および第２の発明において、前記細長状部材は、前記中間部に前記両端部よりも断面積が小さい狭まり部を有する歪み発生部材であっても良い。
細長状部材を前記形状の歪み発生部材とした場合、その狭まり部に歪みが大きく現れる。そのため、狭まり部の歪み量を歪み量検出体で検出することにより、フレームに作用する負荷をより精度良く検出できる。

この発明のプレス機械は、縦フレーム部、ならびにこの縦フレーム部の上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部および下水平フレーム部でなるフレームと、前記上水平フレーム部に搭載されたプレスドライブ機構と、前記フレームにおける前記上水平フレーム部と前記縦フレーム部との境界部の上面、または前記フレームにおける前記下水平フレーム部と前記縦フレーム部との境界部の下面に、前記上水平フレーム部および下水平フレーム部の延び方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材と、この細長状部材の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪み量検出体とを備えるため、フレームに作用する負荷を正確に検出することができ、その検出システムの設置が容易である。

上記構成において、前記細長状部材は、一方の端部が前記上水平フレーム部または下水平フレーム部に固定され、他方の端部が前記縦フレーム部に固定されていれば、フレームに作用する負荷をより一層精度良く検出できる。

また、この発明のプレス機械は、縦フレーム部、ならびにこの縦フレーム部の上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部および下水平フレーム部でなるフレームと、前記上水平フレーム部に搭載されたプレスドライブ機構と、前記縦フレーム部における前記上水平フレーム部および下水平フレーム部が接続されている側と反対側の面で、上下方向の中央部に、上下方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材と、この細長状部材の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪み量検出体とを備えるため、フレームに作用する負荷を正確に検出することができ、その検出システムの設置が容易である。

前記細長状部材を、前記中間部に前記両端部よりも断面積が小さい狭まり部を有する歪み発生部材とすれば、負荷検知システムに用いる細長状部材に歪みが大きく現れる。

（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかるプレス機械の側面図、（Ｂ）はそのＩＢ矢視図に負荷検知システムのブロック図を併せて示した図である。 同プレス機械の平面図である。 同プレス機械のフレームの斜視図である。 （Ａ）は同負荷検知システムの歪み量検出ユニットの側面図、（Ｂ）はその平面図である。 フレームの無負荷時および負荷時のそれぞれの状態を示す側面図である。 校正検出値の波形の例を示すグラフである。 （Ａ）は異なる歪み量検出ユニットの側面図、（Ｂ）はその平面図である。 （Ａ）はさらに異なる歪み量検出ユニットの側面図、（Ｂ）はその平面図である。 異なる負荷検知システムの概略構成図である。 （Ａ）はこの発明の第２の実施形態にかかるプレス機械の側面図、（Ｂ）はそのＸＢ矢視図に負荷検知システムのブロック図を併せて示した図である。 （Ａ）はこの発明の第３の実施形態にかかるプレス機械の側面図、（Ｂ）はそのXIＢ矢視図に負荷検知システムのブロック図を併せて示した図である。 （Ａ）はこの発明の第３の実施形態にかかるプレス機械の変形例の側面図、（Ｂ）はこの発明の第３の実施形態にかかるプレス機械の異なる変形例の側面図である。

この発明の第１の実施形態を図面と共に説明する。この実施形態のプレス機械はパンチプレスであり、図１（Ａ）は全体側面図、図２は全体平面図、図３はフレームの斜視図である。このパンチプレスは、側面視Ｃ形のフレーム１を備える。詳しくは、フレーム１は、垂直方向に長い縦フレーム部１ａ、ならびにこの縦フレーム部１ａの上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部１ｂおよび下水平フレーム部１ｃでなる。フレーム１は、床に設けた複数の支持台１ｄの上に設置され、縦フレーム部１ａおよび下水平フレーム部１ｃの底面が床面から浮き上がった状態になっている。上水平フレーム部１ｂは片持ち状で、この上水平フレーム部１ｂの下方は、後記タレット２，３が配置される空間になっている。

縦フレーム部１ａの水平断面形状、ならびに上・下水平フレーム部１ｂ，１ｃの垂直断面形状は、共に内部に空間が形成された長方形である。すなわち、図３に示すように、縦フレーム部１ａは、左右一対の側板１ａａと、各側板１ａａの前端間および後端間にそれぞれ設けた前板１ａｂおよび背板１ａｃ（図１１（Ｂ）））とでなる。上水平フレーム部１ｂは、左右一対の側板１ｂａと、各側板１ｂａの上端間および下端間にそれぞれ設けた上板１ｂｂおよび下板１ｂｃとでなる。上水平フレーム部１ｂの側板１ｂａの縦フレーム部１ａとの接続端側の下部は、縦フレーム部１ａ側へいくほど下端が低い傾斜部１ｂａａになっている。また、下水平フレーム部１ｃは、左右一対の側板１ｃａと、各側板１ｃａの上端間および下端間にそれぞれ設けた上板１ｃｂおよび下板１ｃｃ（図１０（Ｂ））とでなる。下水平フレーム部１ｃの側板１ｃａの縦フレーム部１ａとの接続端側の上部は、縦フレーム部１ａ側へいくほど上端が高い傾斜部１ｃａａになっている。

なお、各フレーム部１ａ，１ｂ，１ｃの側板１ａａ，１ｂａ，１ｃａは実際には互いに継ぎ目無く繋がっており、上記区分は便宜上のものである。図１および図３に、縦フレーム部１ａの側板１ａａと上水平フレーム部１ｂの側板１ｂａとを便宜的に区分する区分線Ｌ１、および縦フレーム部１ａの側板１ａａと下水平フレーム部１ｃの側板１ｃａとを便宜的に区分する区分線Ｌ２を示してある。

フレーム１における上水平フレーム部１ｂおよび下水平フレーム部１ｃに、上側および下側の工具支持体である上下のタレット２，３が、互いに同心の垂直軸回りに回転自在に支持されている。これらタレット２，３には、それぞれ複数のパンチ工具４およびダイ工具５が円周方向に並べて設置されている。上下のタレット２，３は、図示しないモータにより、互いに同期回転させて、加工位置Ｐに割り出される。

パンチ工具４は、加工位置Ｐに割り出された状態で、ラム７により昇降駆動される。ラム７は、上水平フレーム部１ｂに搭載されたプレスドライブ機構８により昇降駆動される。プレスドライブ機構８は、例えばサーボモータ９とその回転を直線運動に変換する運動変換機構１０とからなる。

板材Ｗは、加工箇所がパンチ位置Ｐにくるように、板材送り手段１３によりテーブル１４上を前後左右に送られる。板材送り手段１３は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ１５に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド１６を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１７をクロススライド１６に取付けたものとしてある。キャリッジ１５を前後方向に移動させる前後移動機構１８、およびクロススライド１６を左右方向に移動させる左右移動機構１９は、例えばサーボモータ１８ａ，１９ａとその回転を直線動作に変換するボールねじ等の変換機構１８ｂ，１９ｂ等からなる。

図１（Ｂ）に示すように、このパンチプレスには、フレーム１に作用する負荷を検知する負荷検知システム２１が設けられている。負荷検知システム２１は、図４に示す歪み量検出ユニット２２を備える。歪み量検出ユニット２２は、フレーム１における上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとの境界部の上面に、上水平フレーム部１ｂの延び方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材である歪み発生部材２３と、この歪み発生部材２３の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪みゲージ等の歪み量検出体２４とでなる。図例では、歪み発生部材２３が、上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとを跨いで設けられている。

なお、上記「フレーム１における上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとの境界部」とは、前記区分線Ｌ１で示される上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとの接続部、およびその近傍を言う。近傍の範囲は、上水平フレーム部１ｂにおけるプレスドライブ機構８よりも接続部に近い部分と、縦フレーム部１ａにおける前後方向中央よりも接続部に近い側とを含む範囲である。

歪み発生部材２３は、鋼板等の金属製でプレート状の部材であり、中間部２３ａに、両側の端部２３ｂ，２３ｃよりも幅の狭い狭まり部２３ａａを有している。狭まり部２３ａａは、図示の例では一定幅の矩形状とされ、幅が狭いことで、両端部２３ｂ，２３ｃよりも断面形状が小さくなっている。中間部２３ａは、端部２３ｂ，２３ｃから次第に幅が狭まる両側の断面変化部２３ａｂと上記狭まり部２３ａａとでなる。この例では、歪み発生部材２３は、その両端部２３ｂ，２３ｃを上水平フレーム部１ｂの上面および縦フレーム部１ａの上面にそれぞれ面接触させて、ボルト２５等により固定してある。歪み発生部材２３の固定箇所は、上水平フレーム部１ｂについては、一方の側板１ｂａの上端面であり、縦フレーム１ａについて、一方の側板１ａａの上端面である。歪み量検出ユニット２２を、上水平フレーム部１ｂの上板１ｂｂに設けても良い。

歪み量検出体２４は、歪み発生部材２３の中間部２３ａの片面に接着剤等を用いて貼り付けられている。歪み量検出体２４が貼り付けられる歪み発生部材２３の面は、設置時において上水平フレーム部１ｂおよび縦フレーム部１ａに向く面と反対側の面である。なお、歪み量検出体２４を、歪み発生部材２３の両面に貼り付けても良い。歪み発生部材２３の両面に歪み量検出体２４を貼り付ければ、後記電気信号の出力が大きくなり、歪み検出の感度が高まる。

フレーム１に負荷が加わると、フレーム１の変形（図５参照）により、歪み発生部材２３に歪みが発生する。この歪みを歪み量検出体２４とブリッジ回路２６と動歪アンプ２７とにより電気信号に変換する。電気信号は、電流、電圧のいずれであってもよい。この電気信号は、既知の打抜き加工に基づき校正が行われる。図６に、打抜き加工の電気信号、すなわち打抜き力の波形を示す。打抜き加工の電気信号は、制御盤２８のＮＣ装置２９および異常判定手段３０に送信される。

ＮＣ装置２９は、機械全体の制御を行う。異常判定手段３０は、打抜き力である検出値を異常判定レベルとしての設定値と比較して、前記検出値が設定値を超えた場合に異常信号を出力する。例えば図６において、Ａの場合は最大検出値が設定値以下であるため異常信号を出力せず、Ｂの場合は最大検出値が設定値を超えているため異常信号を出力する。異常信号が出力された場合、ランプ、ブザー等で警報するか、あるいはＮＣ装置２９へ緊急停止指令を出力する。

上記構成の動作を説明する。プレスドライブ機構８がプレス動作をすると、上水平フレーム部１ｂに上下方向の負荷がかかり、図５に実線で示すように、上水平フレーム部１ｂが縦フレーム部１ａとの接続部を支点にして上下に撓む。なお、無負荷時のフレーム１の状態を、図５に鎖線で示してある。上記上水平フレーム部１ｂの撓みにより、上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとに跨いで設置された歪み発生部材２３が伸縮する。この歪み発生部材２３の伸縮量は、フレーム１に作用する負荷の大きさによって変わる。よって、歪み発生部材２３の歪み量を歪み量検出体２４で検出することで、フレーム１に作用する負荷の大きさが分かる。歪み発生部材２３の中間部２３ａの幅を狭くして断面積を小さくした狭まり部２３ａａを設けることで、この狭まり部２３ａａに歪みが大きく現れる。その狭まり部２３ａａの歪み量を歪み量検出体２４で検出するため、歪み量の検出精度が高く、正確な負荷を求めることができる。

プレスドライブ機構８のプレス動作時における上水平フレーム部１ｂの撓みは、縦フレーム部１ａに近いほど大きい。よって、歪み発生部材２３の設置箇所、すなわち上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとの境界部の上面は、プレス動作およびワーク送りを阻害しない箇所のうちでは、プレス荷重が作用したときに互いの変形が生じやすい箇所である。特に、上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとを跨ぐ位置は、歪みが大きく現れる。そのため、上記箇所に細長状部材である歪み発生部材２３を設置することにより、フレーム１に作用する負荷を感度良く、また精度良く検出することができる。

異常判定手段３０により、求められた負荷が設定値を超えていると判定された場合は、異常信号が出力されて、警報を出すか、あるいはＮＣ装置２９へ緊急停止指令を出力される。それにより、パンチプレスの運転を停止させて機械の損傷を未然に防ぐことができる。また、求められた負荷データは、その時の加工条件と併せてＮＣ装置２９に保存して、データベースとして蓄積される。このデータベースを利用して、加工ノウハウの向上を図れる。

歪み発生部材２３は、プレート状の部材であるため、製作がし易やすい。また、両端部２３ｂ，２３ｃを上水平フレーム部１ｂおよび縦フレーム部１ａの上面にそれぞれ面接触させることで、両フレーム部１ａ，１ｂに容易に固定することができる。歪み発生部材２３が設置される上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａとの境界部は、プレスドライブ機構８から水平方向に離れた位置にあり、かつテーブル１４よりも上方に位置しているため、プレスドライブ機構８のプレス動作およびワーク送りの邪魔になることなく、歪み発生部材２３を設置できる。また、上記設置箇所であれば、歪み発生部材２３および歪み量検出体２４のメンテナンスも容易である。

図４の歪み量検出ユニット２２は、歪み発生部材２３の中間部２３ａの幅を狭くしているが、図７に示す歪み量検出ユニット２２のように、歪み発生部材２３を幅は一定で中間部２３ａの厚みが薄い狭まり部２３ａａを有する形状とし、この厚みの薄い狭まり部２３ａａに歪み量検出体２４を貼り付けてもよい。狭まり部２３ａａは、図示の例では一定厚の矩形状とされ、厚さが薄いことで、両端部２３ｂ，２３ｃよりも断面形状が小さくなっている。中間部２３ａは、端部２３ｂ，２３ｃから次第に幅が狭まる両側の断面変化部２３ａｂと上記狭まり部２３ａａとでなる。この場合も、中間部２３ａは他の箇所に比べて断面積が小さいため、歪み量検出体２４により歪み発生部材２３の歪みを精度良く検出できる。

また、図４および図７の歪み量検出ユニット２２は、歪み量検出体２４が歪み発生部材２３の長手方向の伸縮を検出するが、図８に示す歪み量検出ユニット２２´のように、歪み量検出体２４を歪み発生部材２３の長手方向と直交する方向に貼り付けて、歪み量検出体２４により、歪み発生部材２３の幅方向の伸縮を検出するようにしてもよい。その場合、歪み発生部材２３の長手方向の伸縮を検出する歪み量検出ユニット２２と、歪み発生部材２３の幅手方向の伸縮を検出する歪み量検出ユニット２２´とを併用するのが望ましい。

他の実施形態（図示せず）として、歪み量検出ユニット２２を、上水平フレーム部１ｂおよび縦フレーム部１ａの上面における手前側の端部と奥側の端部とにそれぞれ設け、各歪み量検出ユニット２２の歪み量検出体２４をブリッジ回路２６に結線して電気信号を得ることもできる。この場合、フレーム１の左右の微小な負荷の差を平均化するため、より一層精度を高められる利点がある。

なお、上記実施形態の負荷検知システム２１は、歪み発生部材２３として、中間部に両端部よりも断面積が小さい狭まり分２３ａａを有する細長状部材を用いたが、狭まり部２３ａａは必ずしも設けてなくても良い。例えば、上記歪み発生部材２３の代わりに、図９に示す単なる矩形のプレート状の細長状部材２３Ａを設けても良い。細長状部材２３Ａは、図１の例と同様に、その中間部２３Ａａに歪み量検出体２４が貼り付けられ、両端部２３Ａｂ，２３Ａｃが、上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ｃの上面にそれぞれ面接触させて、ボルト２５等により固定される。この形状の細長状部材２３Ａを用いた場合、図１の例の狭まり部２３ａａによる歪み拡大作用は得られないが、この場合もフレーム１の歪み量を良好に検出することができる。図９の負荷検知システム２１におけるその他の構成、効果は、図１（Ｂ）に示す実施形態と同様である。

図１０は、この発明の第２の実施形態を示す。このプレス機械もパンチプレスであり、負荷検知システム２１の歪み量検出ユニット２２の設置箇所を除き、前記実施形態と同じ構成である。この実施形態では、歪み量検出ユニット２２が、フレーム１における下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとの境界部の下面の、例えば手前側の端部に設けられている。

なお、上記「フレーム１における下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとの境界部」とは、前記区分線Ｌ２で示される下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとの接続部、およびその近傍を言う。近傍の範囲は、下水平フレーム部１ｃにおけるプレスドライブ機構８よりも接続部に近い部分と、縦フレーム部１ａにおける前後方向中央よりも接続部に近い側とを含む範囲である。図例では、歪み量検出ユニット２２の歪み発生部材２３が、下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとを跨いで設けられている。

具体的には、歪み量検出ユニット２２の細長状部材である歪み発生部材２３が、下水平フレーム部１ｃの延び方向に長手方向が沿うように設けられ、その両端部２３ｂ，２３ｃを下水平フレーム部１ｃの側板１ｃａおよび縦フレーム部１ａの側板１ａａの各下端面にそれぞれ面接触させて、ボルト２５等により固定してある。歪み量検出ユニット２２を、下水平フレーム部１ｃの下板１ｃｃに設けても良い。歪み量検出ユニット２２としては、図１、図７、図８、図９にそれぞれ示すもののうち、いずれを用いても良い。

先に説明したように、プレスドライブ機構８がプレス動作をすると、上水平フレーム部１ｂに上下方向の負荷がかかり、上水平フレーム部１ｂが縦フレーム部１ａとの接続部を支点にして上下に撓む。この上水平フレーム部１ｂの撓みは、縦フレーム部１ａを介して下水平フレーム部１ｃにも伝わり、図５に実線で示すように、下水平フレーム部１ｃが縦フレーム部１ａとの接続部を支点にして上下に撓む。それにより、下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとに跨いで設置された歪み発生部材２３が伸縮する。この歪み発生部材２３の伸縮量は、フレーム１に作用する負荷の大きさによって変わる。よって、歪み発生部材２３の歪み量を歪み量検出体２４で検出することで、フレーム１に作用する負荷の大きさが分かる。

プレスドライブ機構８のプレス動作時における下上水平フレーム部１ｃの撓みは、縦フレーム部１ａに近いほど大きい。よって、歪み発生部材２３の設置箇所、すなわち下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとの境界部の下面は、前記同様、プレス動作およびワーク送りを阻害しない箇所のうちでは、プレス荷重が作用したときに互いの変形が生じやすい箇所である。特に、下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａとを跨ぐ位置は、歪みが大きく現れる。そのため、上記箇所に細長状部材である歪み発生部材２３を設置することにより、フレーム１に作用する負荷を感度良く、また精度良く検出することができる。

図１１は、この発明の第３の実施形態を示す。このプレス機械もパンチプレスであり、負荷検知システム２１の歪み量検出ユニット２２の設置箇所を除き、前記実施形態と同じ構成である。この実施形態では、歪み量検出ユニット２２が、縦フレーム部１ａにおける上水平フレーム部１ｂおよび下水平フレーム部１ｃが接続されている側と反対側の面である背面で、上下方向の中央部に設けられている。図例では、歪み量検出ユニット２２の設置高さが、上水平フレーム部１ｂと縦フレーム部１ａの接続部の下端の高さ位置Ｈ１と、下水平フレーム部１ｃと縦フレーム部１ａの接続部の上端の高さ位置Ｈ２との間とされている。

歪み量検出ユニット２２の細長状部材である歪み発生部材２３は、長手方向が上下方向に沿うように設けられ、その両端部２３ｂ，２３ｃを縦フレーム部１ａの例えば手前側の側板１ａａの後端面にそれぞれ面接触させて、ボルト２５等により固定してある。歪み量検出ユニット２２を、縦フレーム部１ａの背板１ａｃに設けても良い。歪み量検出ユニット２２としては、図１、図７、図８、図９にそれぞれ示すもののうち、いずれを用いても良い。

前記同様、プレスドライブ機構８がプレス動作をすると、上水平フレーム部１ｂに上下方向の負荷がかかり、上水平フレーム部１ｂが縦フレーム部１ａとの接続部を支点にして上下に撓む。この上水平フレーム部１ｂの撓みが縦フレーム部１ａに伝わり、縦フレーム部１ａが、図５に実線で示すように、上・下水平フレーム部１ｂ，１ｃに対して反り返る形状に撓む。縦フレーム部１ａの撓みにより、縦フレーム部１ａに設けた歪み発生部材２３が伸縮する。この歪み発生部材２３の伸縮量は、フレーム１に作用する負荷の大きさによって変わる。よって、歪み発生部材２３の歪み量を歪み量検出体２４で検出することで、フレーム１に作用する負荷の大きさが分かる。

プレスドライブ機構８のプレス動作時における縦フレーム部１ａの撓みは、上下方向の中央部で大きい。よって、歪み発生部材２３の上記設置箇所は、前記同様、プレス動作およびワーク送りを阻害しない箇所のうちでは、プレス荷重が作用したときに互いの変形が生じやすい箇所である。特に、上記高さ位置Ｈ１，Ｈ２間は、歪みが大きく現れる。そのため、上記箇所に細長状部材である歪み発生部材２３を設置することにより、フレーム１に作用する負荷を感度良く、また精度良く検出することができる。

歪み量検出ユニット２２は、必ずしも全体が上記高さ位置Ｈ１，Ｈ２間に位置するように設ける必要はなく、少なくとも一部が上記高さ位置Ｈ１，Ｈ２間に位置していれば良い。例えば、図１２（Ａ）の歪み量検出ユニット２２は、下部だけが高さ位置Ｈ１，Ｈ２間に位置し、図１２（Ｂ）の歪み量検出ユニット２２は、上部だけが高さ位置Ｈ１，Ｈ２間に位置している。このように歪み量検出ユニット２２を設けても、フレーム１に作用する負荷を精度良く検出することができる。

上記各実施形態はプレス機械がパンチプレスであるが、この発明は、パンチプレス以外のプレス機械、例えば一般的に成形機械等にも適用できる。

１…フレーム
１ａ…縦フレーム部
１ｂ…上水平フレーム部
１ｃ…下水平フレーム部
８…プレスドライブ機構
２１…負荷検出システム
２２，２２´…歪み量検出ユニット
２３…歪み発生部材（細長状部材）
２３ａ…中間部
２３ａａ…狭まり部
２３ｂ，２３ｃ…端部
２４…歪み量検出体
２９…ＮＣ装置
３０…異常判定手段
Ｈ１…下端の高さ位置
Ｈ２…上端の高さ位置

Claims (4)

1. 縦フレーム部、ならびにこの縦フレーム部の上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部および下水平フレーム部でなるフレームと、
   前記上水平フレーム部に搭載されたプレスドライブ機構と、
   前記フレームにおける前記上水平フレーム部と前記縦フレーム部との境界部の上面、または前記フレームにおける前記下水平フレーム部と前記縦フレーム部との境界部の下面に、前記上水平フレーム部および下水平フレーム部の延び方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材と、
   この細長状部材の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪み量検出体とを備えたプレス機械。
2. 前記細長状部材は、一方の端部が前記上水平フレーム部または下水平フレーム部に固定され、他方の端部が前記縦フレーム部に固定されている請求項１記載のプレス機械。
3. 縦フレーム部、ならびにこの縦フレーム部の上部および下部からそれぞれ水平方向の互いに同じ向きに延びる上水平フレーム部および下水平フレーム部でなるフレームと、
   前記上水平フレーム部に搭載されたプレスドライブ機構と、
   前記縦フレーム部における前記上水平フレーム部および下水平フレーム部が接続されている側と反対側の面で、上下方向の中央部に、上下方向に長手方向が沿うように設けた細長状部材と、
   この細長状部材の両端部の間である中間部の歪み量を検出する歪み量検出体とを備えたプレス機械。
4. 前記細長状部材が、前記中間部に前記両端部よりも断面積が小さい狭まり部を有する歪み発生部材である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプレス機械。