JP5934660B2 - Forging press machine and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、鍛造プレス機及びその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a forging press and a control method thereof.

従来より、クランク軸を回転駆動し、上金型を取り付けたスライドを昇降させる機械式の鍛造プレス機が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような鍛造プレス機では、慣性モーメントをあらわすGD2(GDスクエア)の大きなフライホイールの回転数をほぼ一定に保った状態でプレスが行われる。このため、鍛造プレス機が大型化している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a mechanical forging press machine that rotates a crankshaft and raises and lowers a slide to which an upper mold is attached is known (for example, see Patent Document 1). In such a forging press, pressing is performed in a state where the rotational speed of a flywheel having a large GD2 (GD square) representing the moment of inertia is kept substantially constant. For this reason, the forging press machine is increasing in size.

例えば特許文献2の鍛造プレス機のように、フライホイールを回転させるサーボモータではないメインモータとは別にクラッチを介在させることなく、減速歯車機構を介してサーボモータをクランク軸に対して連結するものが知られている。この鍛造プレス機は、量産のときはフライホイールの回転をクランク軸に伝達し、試作のときはサーボモータの回転を伝達するようにして1台の鍛造プレス機で鍛造製品の量産と試作とを効率よく行えるようにしている。   For example, as in a forging press machine of Patent Document 2, a servo motor is connected to a crankshaft via a reduction gear mechanism without a clutch separately from a main motor that is not a servo motor that rotates a flywheel. It has been known. This forging press machine transmits the rotation of the flywheel to the crankshaft in mass production, and transmits the rotation of the servo motor in the trial production. We are trying to do it efficiently.

特開昭58−170144号公報JP 58-170144 A 特開2011−79034号公報JP 2011-79034 A

しかしながら、特許文献2の鍛造プレス機では、サーボモータ単独でクランク軸を回転させなければならず、大きなサーボモータを必要とし、また、依然として従来と同様のGD2の大きなフライホイールが用いられる。耐久性を保つためには、フライホイールに合わせた能力のメインモータ、クラッチ、ブレーキ等が用いられるので、鍛造プレス機の大型化は解消できていない。   However, in the forging press of Patent Document 2, the crankshaft must be rotated by a servo motor alone, a large servo motor is required, and a flywheel with a large GD2 similar to the conventional one is still used. In order to maintain durability, a main motor, a clutch, a brake, and the like having a capacity adapted to the flywheel are used, so that the enlargement of the forging press machine has not been eliminated.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鍛造能力を落とすことなく、クラッチの負担を抑制することにある。   This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to suppress the burden of a clutch, without reducing a forge capability.

上記の目的を達成するために、この発明では、メインモータとは別に設けた補助モータによってクランク軸の駆動を補助するようにした。   In order to achieve the above object, in the present invention, driving of the crankshaft is assisted by an auxiliary motor provided separately from the main motor.

具体的には、第1の発明では、
駆動状態と空転状態とを切換可能なメインモータと、
上記メインモータにより回転されて回転エネルギーを蓄積可能なフライホイールと、
上記フライホイールにより回転されるクランク軸と、
上記フライホイールの回転動力をクランク軸に対して伝達又は遮断するクラッチと、
上記クランク軸の回転を減速又は停止させるブレーキと、
上記クランク軸に連動して上側の待機位置と下側のプレス位置との間で往復昇降運動し、下面に上型を取付可能なスライドと、
上記スライドの下方に対向して配置され、上面に下型を取付可能なボルスタと、
上記クランク軸を駆動して該クランク軸の回転を補助する駆動状態と空転する停止状態とを切り換え可能なサーボモータよりなる補助モータとを有する鍛造プレス機を制御する制御方法において、
上記スライドが上記待機位置にある時に、上記クラッチを遮断状態にすると共に、上記メインモータを駆動状態として上記フライホイールを所定の回転数になるまで回転させる蓄積工程と、
上記クラッチを伝達状態にして上記所定の回転数となったフライホイールの回転を上記クランク軸に伝達し、上記スライドを上記プレス位置まで下降させる下降工程と、
上記メインモータを空転状態とし、上記スライドが減速するのを許容しながらプレス作業を行う加圧工程とを含み
記加圧工程において上記プレス位置に来た時に、上記メインモータの空転状態を保ちながら上記補助モータを駆動状態にして上記クランク軸の回転を補助する。
Specifically, in the first invention,
A main motor capable of switching between a driving state and an idling state;
A flywheel rotated by the main motor and capable of storing rotational energy;
A crankshaft rotated by the flywheel;
A clutch for transmitting or interrupting the rotational power of the flywheel to the crankshaft;
A brake for decelerating or stopping the rotation of the crankshaft;
A slide that can reciprocate up and down between the upper standby position and the lower press position in conjunction with the crankshaft, and attach the upper die to the lower surface,
A bolster that is arranged to face the lower side of the slide and attaches a lower mold to the upper surface;
In a control method for controlling a forging press machine having an auxiliary motor composed of a servo motor capable of switching between a driving state for driving the crankshaft to assist the rotation of the crankshaft and a stopped state for idling,
When the slide is in the standby position, the clutch is disengaged and the main motor is driven to rotate the flywheel until it reaches a predetermined number of revolutions; and
A lowering step of transmitting the rotation of the flywheel that has reached the predetermined rotational speed with the clutch in a transmission state to the crankshaft, and lowering the slide to the press position;
A pressurizing step in which the main motor is idled and a press operation is performed while allowing the slide to decelerate ,
When it came to the press position in the upper Symbol pressurization step, to assist the rotation of the crank shaft by the auxiliary motor to the drive state while maintaining the idling state of the main motor.

上記の構成によると、加圧工程において、蓄積工程で蓄積したフライホイールの回転エネルギーを減少させながら利用してプレスを行うようにしているので、従来のようなGD2の大きなフライホイールを一定速度で回転させる必要がない。しかも、サーボモータよりなる補助モータで、プレス開始時の反力が大きな時に合わせて精度よくクランク軸の回転を補助できる。このため、クラッチに掛かる負担を減らすことができるので、フライホイールの小型化に合わせてクラッチを小型化することもでき、クラッチの冷却装置の小型化も行え、寿命の向上も図れる。また、補助モータは、単独でプレスを行うのではなく、あくまでフライホイールの回転を補助するものであるため、小型化が可能である。 According to the above configuration, in the pressurizing process, pressing is performed while reducing the rotational energy of the flywheel accumulated in the accumulating process. Therefore, a conventional flywheel with a large GD2 is used at a constant speed. There is no need to rotate. Moreover, the auxiliary motor consisting servo motor can assist the rotation of accurately crankshaft in accordance with the time the reaction force at the start up less significant. For this reason, since the burden applied to the clutch can be reduced, the clutch can be miniaturized in accordance with the miniaturization of the flywheel, the clutch cooling device can be miniaturized, and the life can be improved. In addition, the auxiliary motor does not perform pressing alone, but only assists the rotation of the flywheel, and thus can be reduced in size.

第2の発明では、第1の発明において、
サーボモータよりなる上記メインモータにより、上記フライホイールの回転数が制御される。
In the second invention, in the first invention,
The rotation speed of the flywheel is controlled by the main motor composed of a servo motor.

上記の構成によると、メインモータもサーボモータで構成することで、駆動状態と空転状態との切換を素早く且つ精度よく行うことができる。また、GD2の小さなフライホイールを回転させればよいので、容量の小さなサーボモータを用いることができる。   According to said structure, a main motor is also comprised by a servomotor, and can switch a drive state and idling state quickly and accurately. Further, since a flywheel having a small GD2 may be rotated, a servo motor having a small capacity can be used.

第3の発明では、第1又は第2の発明において、
上記フライホイールの回転エネルギーを利用してスライドが下死点を超えて上昇した後、上記ブレーキを作動させる時に上記補助モータにより回生制動を行う。
In the third invention, in the first or second invention,
After the slide rises above the bottom dead center using the rotational energy of the flywheel, regenerative braking is performed by the auxiliary motor when the brake is operated.

上記の構成によると、フライホイールの回転エネルギーを利用してスライドを上昇させ、待機位置に至る時にブレーキを作動させてクランク軸の回転を停止させるが、そのときに補助モータで回生制動を行えば、エネルギーを有効に利用できると共に、ブレーキの負担が減ってブレーキの小型化が可能となる。   According to the above configuration, the rotational energy of the flywheel is used to raise the slide, and when reaching the standby position, the brake is operated to stop the rotation of the crankshaft. At that time, if regenerative braking is performed by the auxiliary motor, The energy can be used effectively, and the brake load can be reduced to reduce the size of the brake.

第4の発明のでは、駆動状態と空転状態とを切換可能なメインモータと、
上記メインモータにより回転されて回転エネルギーを蓄積可能なフライホイールと、
上記フライホイールにより回転されるクランク軸と、
上記フライホイールの回転動力をクランク軸に対して伝達又は遮断するクラッチと、
上記クランク軸の回転を減速又は停止させるブレーキと、
上記クランク軸に連動して上側の待機位置と下側のプレス位置との間で往復昇降運動し、下面に上型を取付可能なスライドと、
上記スライドの下方に対向して配置され、上面に下型を取付可能なボルスタと、
上記クランク軸を駆動して該クランク軸の回転を補助する駆動状態と空転する停止状態とを切り換え可能なサーボモータよりなる補助モータとを有する鍛造プレス機において
記スライドを上記プレス位置まで下降させた時に、上記メインモータの空転状態を保ちながら上記補助モータを駆動状態にして上記クランク軸の回転を補助すると共に、上記メインモータを空転状態とし、上記スライドが減速するのを許容しながらプレス作業を行うよう制御する制御装置を備えている。
In the fourth invention, a main motor capable of switching between a driving state and an idling state;
A flywheel rotated by the main motor and capable of storing rotational energy;
A crankshaft rotated by the flywheel;
A clutch for transmitting or interrupting the rotational power of the flywheel to the crankshaft;
A brake for decelerating or stopping the rotation of the crankshaft;
A slide that can reciprocate up and down between the upper standby position and the lower press position in conjunction with the crankshaft, and attach the upper die to the lower surface,
A bolster that is arranged to face the lower side of the slide and attaches a lower mold to the upper surface;
In a forging press machine having an auxiliary motor composed of a servomotor capable of switching between a driving state for driving the crankshaft to assist the rotation of the crankshaft and a stopped state for idling ,
On SL slide when lowered to the press position, while assisting the rotation of the auxiliary motor in the drive state the crankshaft while keeping the idling state of the main motor, and idles the main motor, the A control device is provided for controlling the pressing operation while allowing the slide to decelerate.

上記の構成によると、上記第1の発明と同様に、従来よりもGD2の小さなフライホイールを用いることができるだけでなく、クラッチやブレーキの負担が減り、寿命が向上した又は小型化された鍛造プレス機が得られる。   According to the above configuration, as in the first aspect of the invention, not only can a flywheel with a smaller GD2 than conventional ones be used, but also the forging press with reduced clutch and brake loads, improved lifespan or reduced size. A machine is obtained.

以上説明したように、本発明によれば、加圧工程においてスライドがプレス位置に来た時に補助モータを駆動状態にしてクランク軸の回転を補助するようにしたことにより、鍛造能力を落とすことなく、クラッチの負担を軽減し、クラッチの寿命を延ばしたり、小型化したりすることができる。 As described above, according to the present invention, by the slide was made to assist the rotation of the crankshaft and the at auxiliary motor came to a press position to the drive state in the pressing process, without degrading the forging ability The burden of the clutch can be reduced, the life of the clutch can be extended, and the size can be reduced.

本発明の実施形態に係る鍛造プレス機を概略を示す図である。It is a figure showing an outline of a forge press machine concerning an embodiment of the present invention. 鍛造プレス機の制御方法における動作サイクルを示すグラフである。It is a graph which shows the operation | movement cycle in the control method of a forge press machine. 下死点上の距離と加圧力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the distance on a bottom dead center, and applied pressure.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係る鍛造プレス機10を示し、この鍛造プレス機10は、駆動状態と空転状態とを切換可能なメインモータ11を備えている。メインモータ11は、サーボモータよりなるのが望ましいが、サーボモータではない汎用モータでもよい。   FIG. 1 shows a forging press 10 according to an embodiment of the present invention, and the forging press 10 includes a main motor 11 capable of switching between a driving state and an idling state. The main motor 11 is preferably a servo motor, but may be a general-purpose motor that is not a servo motor.

メインモータ11は、例えばVベルト11aを介してフライホイール12に連結されている。このVベルト11aによって伝達されたメインモータ11の回転エネルギーをフライホイール12に蓄積可能となっている。フライホイール12のGD2は、要求されるプレス能力に応じて決定される。すなわち、GD2が大きいほど蓄積可能な回転エネルギーが大きくなるが、GD2が大きすぎると鍛造プレス機10全体が大型化し、コストがかかる。本実施形態では、同じプレス能力の従来のプレス機械に比べてフライホイール12のGD2が小さくなっている。   The main motor 11 is connected to the flywheel 12 via, for example, a V belt 11a. The rotational energy of the main motor 11 transmitted by the V belt 11a can be stored in the flywheel 12. The GD2 of the flywheel 12 is determined according to the required press capability. That is, the larger the GD2, the greater the rotational energy that can be stored. However, if the GD2 is too large, the forging press 10 as a whole becomes large and costs high. In the present embodiment, the GD2 of the flywheel 12 is smaller than that of a conventional press machine having the same press capability.

鍛造プレス機10は、さらにフライホイール12により回転されるクランク軸13を備えている。クランク軸13は、少なくとも一対の主軸受13aで回転可能に支持されている。   The forging press 10 further includes a crankshaft 13 that is rotated by a flywheel 12. The crankshaft 13 is rotatably supported by at least a pair of main bearings 13a.

クランク軸13の一端は、例えば湿式のクラッチ14を介してフライホイール12に連結されている。このクラッチ14をつなぐとフライホイール12の回転動力がクランク軸13に伝達され、クラッチ14を離すとその回転動力が遮断されるようになっている。   One end of the crankshaft 13 is connected to the flywheel 12 via a wet clutch 14, for example. When the clutch 14 is connected, the rotational power of the flywheel 12 is transmitted to the crankshaft 13, and when the clutch 14 is released, the rotational power is cut off.

本実施形態では、クラッチ14と同じ側にクランク軸13の回転を減速又は停止させる例えばディスク型のブレーキ15も設けられている。例えば、このブレーキ15は、クラッチ14と連動するように構成してもよい。   In the present embodiment, for example, a disk-type brake 15 is also provided on the same side as the clutch 14 to decelerate or stop the rotation of the crankshaft 13. For example, the brake 15 may be configured to interlock with the clutch 14.

そして、クランク軸13の下方には、コンロッド17を介してスライド16が連結されている。スライド16は、鍛造プレス機10のフレーム16a内に上下運動可能に収納されている。つまり、スライド16は、クランク軸13に連動して上側の待機位置と下側のプレス位置との間で往復昇降運動可能に構成され、その下面に鍛造プレスのための金型の上型を取付可能となっている。上型は、鍛造品に合わせて取替可能となっている。ここで、待機位置は、上死点付近にあり、プレス位置は、下死点付近にある。フレーム16aは、門型フレームでもC型フレームでもよい。また、スライド16は、コンロッド17以外の構成でクランク軸13に上下運動可能に連結されていてもよい。   A slide 16 is connected below the crankshaft 13 via a connecting rod 17. The slide 16 is accommodated in the frame 16a of the forging press 10 so as to be movable up and down. That is, the slide 16 is configured to be able to reciprocate up and down between the upper standby position and the lower press position in conjunction with the crankshaft 13, and an upper mold for a forging press is attached to the lower surface of the slide 16. It is possible. The upper die can be replaced according to the forged product. Here, the standby position is near the top dead center, and the press position is near the bottom dead center. The frame 16a may be a portal frame or a C frame. The slide 16 may be connected to the crankshaft 13 so as to be movable up and down with a configuration other than the connecting rod 17.

スライド16の下方には、上面に下型を取付可能なボルスタ18が対向して配置されている。この下型も鍛造品に合わせて取替可能となっている。   Below the slide 16, a bolster 18 to which a lower mold can be attached is disposed so as to face the upper surface. This lower die can also be replaced with a forged product.

そして、クランク軸13の他端側には、サーボモータよりなる補助モータ20が減速機21を介して連結されている。この補助モータ20は、クランク軸13を駆動してその回転を補助する駆動状態と、空転する停止状態とを切り換え可能に構成されている。本実施形態では、減速機21は、補助モータ20と同軸上に設けられているが、特許文献2のように両者が異なる軸上に設けられていてもよい。   An auxiliary motor 20 made of a servo motor is connected to the other end side of the crankshaft 13 via a speed reducer 21. The auxiliary motor 20 is configured to be able to switch between a driving state in which the crankshaft 13 is driven to assist its rotation and an idling stop state. In the present embodiment, the speed reducer 21 is provided coaxially with the auxiliary motor 20, but both may be provided on different axes as in Patent Document 2.

本実施形態の鍛造プレス機10は、この鍛造プレス機10の全体を制御する制御装置30を有し、この制御装置30が以下の制御方法を実行するようになっている。   The forging press 10 of the present embodiment has a control device 30 that controls the entire forging press 10, and the control device 30 executes the following control method.

−鍛造プレス機の制御方法−
次に、本実施形態に係る鍛造プレス機10の制御方法について説明する。
-Control method of forging press-
Next, a control method of the forging press 10 according to the present embodiment will be described.

まず、蓄積工程S1では、スライド16が待機位置にある時に、クラッチ14を切って遮断状態にした状態で、メインモータ11を所定トルクで駆動しながら回転数を上げていく。すると、Vベルト11aを介してフライホイール12が回転され、その回転数が増加する。例えば、図2のステップS1で示すように、45SPMから70SPMに上昇する。このように70SPMまで回転数が上がった状態で、所定の回転エネルギーが蓄積されるまでメインモータ11が回転される。このとき、本実施形態では、メインモータ11にサーボモータを使用しているので、回転数及び回転トルクの調整を極めて容易に精度よく行える。この蓄積工程S1は、例えば、鍛造プレスされるワークの順送り又はセッティングの際に行われる。ブレーキ15には、クランク軸13を保持しておくための所定のブレーキトルクが掛かっている。   First, in the accumulation step S1, when the slide 16 is in the standby position, the rotational speed is increased while the main motor 11 is driven with a predetermined torque in a state where the clutch 14 is disengaged and disconnected. Then, the flywheel 12 is rotated via the V belt 11a, and the number of rotations is increased. For example, as shown in step S1 of FIG. 2, the pressure increases from 45 SPM to 70 SPM. In this way, the main motor 11 is rotated until the predetermined rotational energy is accumulated with the rotational speed increased to 70 SPM. At this time, in the present embodiment, since the servo motor is used for the main motor 11, the rotation speed and the rotation torque can be adjusted very easily and accurately. This accumulation step S1 is performed, for example, at the time of sequential feeding or setting of a workpiece to be forged and pressed. A predetermined brake torque for holding the crankshaft 13 is applied to the brake 15.

次いで、下降工程S2では、クラッチ14が結合されて伝達状態となり、所定の回転数となったフライホイール12の回転がクランク軸13に伝達される。このとき、図2に示すように、クラッチトルクが一時的に上昇する。しかし、本実施形態では、補助モータ20がそれに合わせて駆動され、このクラッチトルクの一部を負担するので、実際には図2のようにクラッチトルクが急激に上昇しない。補助モータ20がサーボモータであるため、このときのタイミングと回転トルクの制御を容易に精度よく行える。そして、クランク軸13の回転が開始され、コンロッド17を介して動力が伝達されてスライド16が待機位置から下降を始める。下降が始まってクラッチトルクが一定となると、補助モータ20による回転補助は停止される。その後、スライド16がプレス位置まで下降する。この間、メインモータ11は、回転を継続するので、フライホイール12の回転数は、70SPMに保たれる。   Next, in the descending step S2, the clutch 14 is engaged and is in a transmission state, and the rotation of the flywheel 12 having a predetermined rotational speed is transmitted to the crankshaft 13. At this time, as shown in FIG. 2, the clutch torque temporarily increases. However, in the present embodiment, the auxiliary motor 20 is driven in accordance with this and bears a part of this clutch torque, so that the clutch torque does not increase suddenly as shown in FIG. Since the auxiliary motor 20 is a servo motor, the timing and rotational torque at this time can be controlled easily and accurately. Then, rotation of the crankshaft 13 is started, power is transmitted through the connecting rod 17, and the slide 16 starts to descend from the standby position. When the descent starts and the clutch torque becomes constant, the auxiliary rotation by the auxiliary motor 20 is stopped. Thereafter, the slide 16 descends to the press position. During this time, the main motor 11 continues to rotate, so the rotational speed of the flywheel 12 is maintained at 70 SPM.

スライド16がプレス位置に到達すると、加圧工程S3において、メインモータ11の駆動を停止して空転状態とする。このときも、メインモータ11がサーボモータであるため、制御が容易である。そして、プレスの開始点Aにおいて、ワークがスライド16の上型とボルスタ18の下型とで挟まれてプレス加工が開始される。このとき、反動でクラッチトルクが一時的に上昇する。これに合わせて補助モータ20の駆動を開始させてクランク軸13の回転を補助しながら加圧する。   When the slide 16 reaches the press position, the driving of the main motor 11 is stopped in the pressurizing step S3 to be in the idling state. Also at this time, since the main motor 11 is a servo motor, the control is easy. Then, at the start point A of the press, the work is sandwiched between the upper mold of the slide 16 and the lower mold of the bolster 18 and the press work is started. At this time, the clutch torque temporarily increases due to the reaction. In accordance with this, the driving of the auxiliary motor 20 is started to apply pressure while assisting the rotation of the crankshaft 13.

ここで、図3を用いてこの作用について説明する。本実施形態では、上述した特許文献2のように単独で補助モータ20がプレスを行うことはないが、補助モータ20のみでプレスを行ったと仮定すると、補助モータ20自体の必要能力は抑えられているので、図3に一点鎖線で示すように、下死点からの距離が離れるとプレス能力は小さくなっている。一方で、図3で破線で示すように、クラッチ14単独でのプレス能力は、補助モータ20に比べて大きくなっている。そして、本実施形態のように、補助モータ20でクランク軸13の回転補助を行うと、実線で示すように、下死点からの距離が離れても大きなプレス能力を発揮できることがわかる。   Here, this operation will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the auxiliary motor 20 does not press alone as in Patent Document 2 described above, but assuming that the pressing is performed only by the auxiliary motor 20, the necessary capacity of the auxiliary motor 20 itself is suppressed. Therefore, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, the press capability decreases as the distance from the bottom dead center increases. On the other hand, as indicated by a broken line in FIG. 3, the pressing ability of the clutch 14 alone is larger than that of the auxiliary motor 20. And if rotation assistance of the crankshaft 13 is performed by the auxiliary motor 20 as in this embodiment, it can be seen that a large pressing ability can be exhibited even if the distance from the bottom dead center is increased, as shown by the solid line.

このため、開始点Aのように下死点からの距離が最も離れた位置で、クラッチ14で本来負担すべきであった一時的に上昇するクラッチトルクを補助モータ20が負担することができるので、クラッチ14が滑らず、発熱しにくくなる。この加工に伴ってフライホイール12に蓄積された回転エネルギーが徐々に消費される。このとき、メインモータ11は、空転状態にあるので、フライホイール12に回転エネルギーが補充されることはない。このため、図2のステップS3に示すように、フライホイール12の回転数が徐々に減少しながらプレス作業が行われる。下死点Bに至るまでの間に必要な成形エネルギーが得られるようにフライホイール12に蓄積するエネルギーを設定するとよい。このとき、フライホイール12の回転数が減少してスライド16の加工速度が低下することで、成形品に皺や亀裂が発生しにくくなって成形精度が向上する。   For this reason, the auxiliary motor 20 can bear the temporarily increasing clutch torque that should have been originally borne by the clutch 14 at a position farthest from the bottom dead center, such as the starting point A. The clutch 14 does not slip and is less likely to generate heat. The rotational energy accumulated in the flywheel 12 accompanying this processing is gradually consumed. At this time, since the main motor 11 is in the idling state, the flywheel 12 is not supplemented with rotational energy. For this reason, as shown in step S3 of FIG. 2, the pressing operation is performed while the rotational speed of the flywheel 12 is gradually reduced. The energy accumulated in the flywheel 12 may be set so that necessary molding energy can be obtained before reaching the bottom dead center B. At this time, the number of rotations of the flywheel 12 decreases and the processing speed of the slide 16 decreases, so that wrinkles and cracks are less likely to occur in the molded product and the molding accuracy is improved.

なお、制御によってサーボモータよりなる補助モータ20の回転力を適宜順方向に加え、又は逆方向に加えることで、加工速度を精度よく制御して所望の成形品を得ることもできる。   It should be noted that a desired molded product can be obtained by accurately controlling the processing speed by appropriately applying the rotational force of the auxiliary motor 20 made of a servo motor in the forward direction or in the reverse direction by the control.

次いで、スライド16が下死点を超えると、上昇行程S4において、メインモータ11を空転させたままフライホイール12に残った回転エネルギーを利用してスライド16を待機状態まで上昇させる。スライド16が待機位置まで上昇すると、クラッチ14を切り、フライホイール12からクランク軸への回転動力を遮断する。そして、ブレーキ15によりクランク軸を停止させる。このとき、ブレーキトルクが急激に増加してブレーキ15の負担が上昇する。従来の鍛造プレス機では、フライホイール12を一定速度に保っているので、停止時に大きなブレーキトルクを必要とするが、本実施形態では、スライド16に残存するエネルギーは、すでに小さくなっているので、ブレーキ15の負担は軽減されている。しかも、補助モータ20を回生制動モードにして、ブレーキトルクを補助モータ20に負担させるので、ブレーキ15の容量を低下させて小型化できると共に、その寿命が長くなる。本来利用できなかったエネルギーを回生できるので、極めてエネルギー効率がよくなる。   Next, when the slide 16 exceeds the bottom dead center, in the ascending stroke S4, the slide 16 is raised to a standby state using the rotational energy remaining in the flywheel 12 while the main motor 11 is idling. When the slide 16 rises to the standby position, the clutch 14 is disengaged and the rotational power from the flywheel 12 to the crankshaft is cut off. Then, the crankshaft is stopped by the brake 15. At this time, the brake torque increases rapidly and the load on the brake 15 increases. In the conventional forging press machine, since the flywheel 12 is kept at a constant speed, a large brake torque is required at the time of stop, but in the present embodiment, the energy remaining on the slide 16 is already small, The burden on the brake 15 is reduced. In addition, since the auxiliary motor 20 is set to the regenerative braking mode and the brake torque is borne by the auxiliary motor 20, the capacity of the brake 15 can be reduced to reduce the size, and the life thereof can be extended. Since energy that was not originally available can be regenerated, it is extremely energy efficient.

本実施形態では、加圧工程において、蓄積工程で蓄積したフライホイール12の回転エネルギーを利用してプレスを行うようにしているので、従来のようなGD2の大きなフライホイール12を一定速度で回転させる必要がない。しかも、サーボモータよりなる補助モータ20で、クラッチ接続時やプレス開始時の反力が大きな時に合わせて精度よくクランク軸13の回転を補助できる。このため、クラッチ14に掛かる負担を減らすことができるので、フライホイール12の小型化に合わせてクラッチ14を小型化しても滑りや発熱が生じにくくなり、クラッチ14の冷却装置の小型化も行える。また、小型化を行わない場合では、従来に比べて格段にクラッチ14の寿命が延びる。また、補助モータ20は、単独でプレスを行うのではなく、あくまでフライホイール12の回転を補助するものであるため、小型化が可能である。   In the present embodiment, in the pressurizing step, pressing is performed using the rotational energy of the flywheel 12 accumulated in the accumulating step, so that the conventional flywheel 12 having a large GD2 is rotated at a constant speed. There is no need. In addition, the auxiliary motor 20 made of a servo motor can assist the rotation of the crankshaft 13 with high accuracy when the reaction force when the clutch is connected or when the press starts is large. For this reason, since the burden applied to the clutch 14 can be reduced, even if the clutch 14 is downsized in accordance with the downsizing of the flywheel 12, slipping and heat generation hardly occur, and the cooling device of the clutch 14 can be downsized. Further, in the case where the size reduction is not performed, the life of the clutch 14 is significantly extended as compared with the conventional case. In addition, the auxiliary motor 20 does not perform pressing alone, but only assists the rotation of the flywheel 12, and thus can be reduced in size.

さらに、本実施形態では、メインモータ11もサーボモータで構成することで、駆動状態と空転状態との切換を素早く且つ精度よく行うことができる。また、GD2の小さなフライホイール12を回転させればよいので、容量の小さなサーボモータを用いることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the main motor 11 is also constituted by a servo motor, so that switching between the driving state and the idling state can be performed quickly and accurately. Further, since the flywheel 12 having a small GD2 may be rotated, a servo motor having a small capacity can be used.

したがって、本実施形態に係る鍛造プレス機10によると、鍛造能力を落とすことなく、クラッチ14及びブレーキ15の負担を軽減し、クラッチ14及びブレーキ15の寿命を延ばしたり、小型化したりすることができる。   Therefore, according to the forging press 10 according to the present embodiment, the burden on the clutch 14 and the brake 15 can be reduced, the life of the clutch 14 and the brake 15 can be extended, and the size can be reduced without reducing the forging capacity. .

また、従来よりもGD2の小さなフライホイール12を用いることができるだけでなく、寿命が向上した又は小型化されたクラッチ14及びブレーキ15を有する商品性の高い鍛造プレス機10が得られる。   Moreover, not only can the flywheel 12 having a smaller GD2 than the conventional one be used, but also a forging press 10 having a high product quality having a clutch 14 and a brake 15 with an improved life or reduced size can be obtained.

(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.

すなわち、上記実施形態では、クランク軸13によってフライホイール12の回転エネルギーを下降工程の開始時及び加圧工程のプレス開始時に行うようにしているが、いずれか一方のみを行ってもよく、また、補助モータ20による回生制動は、必ずしも行わなくてもよい。   That is, in the above embodiment, the rotational energy of the flywheel 12 is performed by the crankshaft 13 at the start of the descent process and at the start of press in the pressurization process, but only one of them may be performed, The regenerative braking by the auxiliary motor 20 is not necessarily performed.

上記実施形態では、補助モータ20によるクランク軸13の回転補助をスライド16に伝達させているが、偏心部がクランク形状をしていないエキセン軸を用いてもよい。   In the above embodiment, rotation assistance of the crankshaft 13 by the auxiliary motor 20 is transmitted to the slide 16, but an eccentric shaft whose eccentric portion does not have a crank shape may be used.

上記実施形態では、クラッチ14は、湿式クラッチとしたが、エアー式のクラッチとしてもよい。しかし、湿式クラッチである方が、クラッチをつなぐ時の反動が大きく、本発明の効果が顕著に発揮される。   In the above embodiment, the clutch 14 is a wet clutch, but may be an air clutch. However, the wet clutch has a larger reaction when the clutch is engaged, and the effect of the present invention is remarkably exhibited.

上記実施形態では、クラッチ14、ブレーキ15、メインモータ11、補助モータ20等の負担を減らすことで、小型化を図っているが、小型化せず、従来と同等の能力のものを使用し、その寿命を延ばすようにしてもよい。   In the above embodiment, the load is reduced by reducing the burden on the clutch 14, the brake 15, the main motor 11, the auxiliary motor 20, and the like, but the size is not reduced, and the same capacity as the conventional one is used. You may make it extend the lifetime.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or a use.

10 鍛造プレス機
11 メインモータ
11a Vベルト
12 フライホイール
13 クランク軸
13a 主軸受
14 クラッチ
15 ブレーキ
16 スライド
16a フレーム
17 コンロッド
18 ボルスタ
20 補助モータ
21 減速機
30 制御装置
S1 蓄積工程
S2 下降工程
S3 加圧工程
S4 上昇行程
10 Forging press machine
11 Main motor
11a V belt
12 Flywheel
13 Crankshaft
13a Main bearing
14 Clutch
15 Brake
16 slides
16a frame
17 Connecting rod
18 Bolster
20 Auxiliary motor
21 Reducer
30 Control device
S1 accumulation process
S2 descending process
S3 Pressurization process
S4 ascent process

Claims (4)

駆動状態と空転状態とを切換可能なメインモータと、
上記メインモータにより回転されて回転エネルギーを蓄積可能なフライホイールと、
上記フライホイールにより回転されるクランク軸と、
上記フライホイールの回転動力をクランク軸に対して伝達又は遮断するクラッチと、
上記クランク軸の回転を減速又は停止させるブレーキと、
上記クランク軸に連動して上側の待機位置と下側のプレス位置との間で往復昇降運動し、下面に上型を取付可能なスライドと、
上記スライドの下方に対向して配置され、上面に下型を取付可能なボルスタと、
上記クランク軸を駆動して該クランク軸の回転を補助する駆動状態と空転する停止状態とを切り換え可能なサーボモータよりなる補助モータとを有する鍛造プレス機を制御する制御方法において、
上記スライドが上記待機位置にある時に、上記クラッチを遮断状態にすると共に、上記メインモータを駆動状態として上記フライホイールを所定の回転数になるまで回転させる蓄積工程と、
上記クラッチを伝達状態にして上記所定の回転数となったフライホイールの回転を上記クランク軸に伝達し、上記スライドを上記プレス位置まで下降させる下降工程と、
上記メインモータを空転状態とし、上記スライドが減速するのを許容しながらプレス作業を行う加圧工程とを含み
記加圧工程において上記プレス位置に来た時に、上記メインモータの空転状態を保ちながら上記補助モータを駆動状態にして上記クランク軸の回転を補助する
ことを特徴とする鍛造プレス機の制御方法。
A main motor capable of switching between a driving state and an idling state;
A flywheel rotated by the main motor and capable of storing rotational energy;
A crankshaft rotated by the flywheel;
A clutch for transmitting or interrupting the rotational power of the flywheel to the crankshaft;
A brake for decelerating or stopping the rotation of the crankshaft;
A slide that can reciprocate up and down between the upper standby position and the lower press position in conjunction with the crankshaft, and attach the upper die to the lower surface,
A bolster that is arranged to face the lower side of the slide and attaches a lower mold to the upper surface;
In a control method for controlling a forging press machine having an auxiliary motor composed of a servo motor capable of switching between a driving state for driving the crankshaft to assist the rotation of the crankshaft and a stopped state for idling,
When the slide is in the standby position, the clutch is disengaged and the main motor is driven to rotate the flywheel until it reaches a predetermined number of revolutions; and
A lowering step of transmitting the rotation of the flywheel that has reached the predetermined rotational speed with the clutch in a transmission state to the crankshaft, and lowering the slide to the press position;
A pressurizing step in which the main motor is idled and a press operation is performed while allowing the slide to decelerate ,
When it came to the press position in the upper Symbol pressurizing step, the control of the forging press machine, characterized in that to assist the rotation of the crank shaft by the auxiliary motor to the drive state while maintaining the idling state of the main motor Method.
請求項1に記載の鍛造プレス機の制御方法において、
サーボモータよりなる上記メインモータにより、上記フライホイールの回転数が制御される
ことを特徴とする鍛造プレス機の制御方法。
In the control method of the forging press machine according to claim 1,
A method for controlling a forging press, wherein the rotational speed of the flywheel is controlled by the main motor comprising a servo motor.
請求項1又は2に記載の鍛造プレス機の制御方法において、
上記加圧工程の後、上記フライホイールの回転エネルギーを利用してスライドが下死点を超えて上昇した後、上記ブレーキを作動させる時に上記補助モータにより回生制動を行う
ことを特徴とする鍛造プレス機の制御方法。
In the control method of the forging press machine according to claim 1 or 2,
Forging press characterized in that, after the pressurizing step, regenerative braking is performed by the auxiliary motor when the brake is operated after the slide is raised beyond the bottom dead center using the rotational energy of the flywheel. How to control the machine.
駆動状態と空転状態とを切換可能なメインモータと、
上記メインモータにより回転されて回転エネルギーを蓄積可能なフライホイールと、
上記フライホイールにより回転されるクランク軸と、
上記フライホイールの回転動力をクランク軸に対して伝達又は遮断するクラッチと、
上記クランク軸の回転を減速又は停止させるブレーキと、
上記クランク軸に連動して上側の待機位置と下側のプレス位置との間で往復昇降運動し、下面に上型を取付可能なスライドと、
上記スライドの下方に対向して配置され、上面に下型を取付可能なボルスタと、
上記クランク軸を駆動して該クランク軸の回転を補助する駆動状態と空転する停止状態とを切り換え可能なサーボモータよりなる補助モータとを有する鍛造プレス機において
記スライドを上記プレス位置まで下降させた時に、上記メインモータの空転状態を保ちながら上記補助モータを駆動状態にして上記クランク軸の回転を補助すると共に、上記メインモータを空転状態とし、上記スライドが減速するのを許容しながらプレス作業を行うよう制御する制御装置を備えている
ことを特徴とする鍛造プレス機。
A main motor capable of switching between a driving state and an idling state;
A flywheel rotated by the main motor and capable of storing rotational energy;
A crankshaft rotated by the flywheel;
A clutch for transmitting or interrupting the rotational power of the flywheel to the crankshaft;
A brake for decelerating or stopping the rotation of the crankshaft;
A slide that can reciprocate up and down between the upper standby position and the lower press position in conjunction with the crankshaft, and attach the upper die to the lower surface,
A bolster that is arranged to face the lower side of the slide and attaches a lower mold to the upper surface;
In a forging press machine having an auxiliary motor composed of a servomotor capable of switching between a driving state for driving the crankshaft to assist the rotation of the crankshaft and a stopped state for idling ,
On SL slide when lowered to the press position, while assisting the rotation of the auxiliary motor in the drive state the crankshaft while keeping the idling state of the main motor, and idles the main motor, the A forging press machine comprising a control device for controlling a press work while allowing a slide to decelerate.
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