JP5947239B2 - スライド駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、クランクプレス機械、スポンジチタン切断装置などのスライド駆動装置に関し、特にその荷重計の構造に関するものである。

従来より、例えばステンレス製容器内で純四塩化チタンと約９００℃に加熱した金属マグネシウムとを反応させ、マグネシウムの還元作用によって四塩化チタンを還元し、スポンジチタンが得られることが知られている。還元分離が終了したスポンジチタンは、押切型の破砕設備（スポンジチタン切断装置）によって切断された後、切断機、クラッシャーにより、小割される。

このようなスポンジチタン切断装置などのスライドを昇降させて作業を行うスライド駆動装置では、例えば特許文献１のように、スライドで発生した荷重を計測するためにフレームにひずみ検出装置を設けることが知られている。

特開２０１２−６０５７号公報

しかしながら、特許文献１のような方法では、使用前にひずみ検出装置の校正を行うために、プレス全体を組み立てた後、校正用に準備したシリンダ等をボルスタの平坦面とスライドの平坦面との間に挟み込んで所定の圧力をかけ、ひずみ検出装置の出力を確認する必要があった。この場合、組立後に校正を行う必要があるために自由度がなく、手間のかかるものとなっていた。

しかも特許文献１のようにスライドがほぼ鉛直線上を昇降移動する場合には、比較的容易に校正用シリンダで所定の荷重をかけることができるが、スポンジチタン切断装置のようにスライドが鉛直線に対して傾斜した方向に昇降する装置では、シリンダに適切に荷重を加えるために非常に手間がかかって現実的ではないという問題がある。

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、荷重計の構成を取るために装置全体を組み立てる必要がなく、スライドの昇降方向が鉛直線に対して傾斜している場合でも、容易に校正できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、スライドを支持するコンロッドが外嵌めされた主軸に荷重計を設けた。

具体的には、第１の発明では、一対のサイドフレームに両端を回転不能に支持された主軸と、該主軸に外嵌めされ、駆動源によって回転される偏心部材と、該偏心部材の偏心部に一端側が外嵌めされ、他端側がスライドに連結されたコンロッドとを備えたスライド駆動装置を前提とする。

そして、上記スライド駆動装置は、上記主軸の少なくとも一端側に、該主軸の軸方向に延びる挿入凹部を形成し、該挿入凹部に荷重検出器が設置され、上記スライドに加わる反力を測定可能に構成されている。

上記の構成によると、荷重計として、スライドを支持するコンロッドが外嵌めされた主軸に荷重検出器を設けたので、主軸単体で組立前に校正を行うことができる。このため、スライドの昇降方向に関係なくきわめて容易且つ正確に荷重計の校正が行われる。

さらに、第１の発明において、
上記荷重検出器は、上記主軸における、上記スライドの昇降運動方向の上側に配置されている。

上記の構成によると、スライドの受ける反力が正確に検出される。

以上説明したように、本発明によれば、荷重計の校正を取るために装置全体を組み立てる必要がなく、スライドの昇降方向が鉛直線に対して傾斜している場合でも、容易に荷重計の校正を行うことができる。

図４のＩ部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るスポンジチタン切断装置を示す側面図である。 主軸及びその周辺を拡大して示す断面図である。 図３のIV−IV線拡大断面図である。 スライドが上昇した状態の供給口及びその周辺を拡大して示す断面図である。 スライドが下降した状態の図５相当図である。 スライドに加わる荷重の表示構成を示す説明図である。 主軸単体での校正方法を示し、（ａ）が正面図で、（ｂ）が側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るスライド駆動装置としてのスポンジチタン切断装置１を示し、このスポンジチタン切断装置１は、クランク室２と、このクランク室２を支持する脚部３とを備え、クランク室２を構成する一対のサイドフレーム４には、主軸５の両端が回転不能に支持されている。図３に示すように、この主軸５には、偏心部材６が外嵌めされ、駆動源としての電動モータ７に回転されるように構成されている。

具体的には、電動モータ７は、クランク室２の上方に載置され、その回転軸７ａがクランク室２の上方に回転可能に支持されたフライホイール８に例えばベルト結合されている。図３に示すように、フライホイール８に回転一体の小歯車８ａが、偏心部材６に回転一体の大歯車６ａと噛み合っている。このことで、偏心部材６が回転駆動されるようになっている。

そして、図４にも示すように、偏心部材６の偏心部６ｂにコンロッド１０の一端側が外嵌めされている。コンロッド１０の他端側は、ピン１０ａによりプランジャ１１に連結されている。このプランジャ１１は、プランジャガイド１１ａにガイドされているので、偏心部６ｂの揺動運動がプランジャ１１の昇降運動に変換される。プランジャガイド１１ａの延びる方向で定められる昇降運動方向Ｘは、地面に対して傾斜している。プランジャ１１の下端にスライド１２が連結され、このスライド１２は、昇降運動方向Ｘに沿って中空のスライド収容部１２ａ内を昇降可能となっている。

図５に示すように、スライド収容部１２ａ内面には、固定刃１３が固定され、この固定刃１３に対応するようにスライド１２には、移動刃１４が固定されている。スライド収容部１２ａには、スポンジチタンＷを供給するための傾斜した通路を有する供給路１５が接続され、固定刃１３の上方に形成した供給口１５ａからスポンジチタンＷが順次供給されるようになっている。

このように構成することで、図６に示すように、供給路１５に供給されてきたスポンジチタンＷがスライド１２の昇降動作に伴って固定刃１３と移動刃１４とによって挟まれるようにして切断され、その切断片が排出孔１６から排出され、例えば地面に掘ったピットＰに集められるようになっている。

そして、主軸５は、サイドフレーム４の主軸挿通孔４ａから挿通される。図１に示すように、主軸５は、円板状のカバー５ａによってサイドフレーム４に固定されている。例えば、主軸挿通孔４ａの内側には、この主軸挿通孔４ａと同じ内径のボス４ｂが溶接されて補強されている。この主軸５の両端には、主軸５の軸方向に延びる挿入凹部２０がそれぞれ凹陥形成されている。本実施形態では、挿入凹部２０は、キリ穴で構成されている。カバー５ａにも挿入凹部２０に対応して貫通孔５ｂが形成されている。この挿入凹部２０には、荷重検出器２１が挿入されて荷重の加わる方向に向きを合わせて固定されている。本実施形態では、荷重検出器２１は、例えば水晶式圧電式センサーよりなり、サイドフレーム４に加わる引張力及び圧縮力を検出可能となっている。その測定結果から、スライド１２に加わる反力を推定できるようになっている。荷重検出器２１は、主軸５における、スライド１２の昇降運動方向Ｘの上側に配置されている。また、切断時にスライド１２が受ける上方の反力により主軸５が、軸方向中心が上方へ膨らむようにたわむことから、荷重検出器２１は、カバー５ａ側から奥側に配置されているのが望ましい。

そして、図７に示すように、主軸５の両端に設けた荷重検出器２１をそれぞれセンサーＡ及びセンサーＢとすると、それぞれが対応するチャージアンプ２２に接続されている。このことで、検出されたデータは、チャージアンプ２２を介してパソコンのディスプレイなどに表示されたデジタルパネルメーター２３に表示される。デジタルパネルメーター２３は、センサーＡ単体の荷重、センサーＢ単体の荷重並びにセンサーＡ及びセンサーＢの加算された荷重を表示できるようになっている。このようにすれば、スライド１２に加わる荷重をリアルタイムに把握することが可能となる。

次いで、図８に主軸５単体での校正方法を示す。主軸５を支える校正用フレーム１１４は、実際の支持部の構成を再現するようにするのが望ましい。例えば、校正用フレーム１１４の貫通孔１１４ａの内径は、主軸挿通孔４ａと同等とし、その奥行きも実際の製品のサイドフレーム４及びボス４ｂと同等とするのが望ましい。

白抜き矢印で示すように、荷重を油圧、空圧等のプレスで上方から加えるので、荷重検出器２１は、荷重が加わる方向の下側に配置する。

このような構成で荷重を加えることにより、スポンジチタン切断装置１を組み立てなくても、荷重検出器２１の校正をきわめて容易に行うことができる。

このように、スライド１２を支持するコンロッド１０が外嵌めされた主軸５に荷重検出器２１を設けたので、主軸５単体で組立前に校正を行うことができる。このため、スライド１２の昇降方向に関係なくきわめて容易且つ正確に荷重計の校正を行うことができる。

（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。

すなわち、上記実施形態では、スライド駆動装置としてスポンジチタン切断装置の例を示したが、これに限定されず、スライド１２を昇降させるクランクプレス機械等でも本発明は適用可能である。偏心部材６は、本実施形態のような構成に限定されないが、サイドフレーム４に回転不能に固定された主軸５に回転可能に設けたものであればよい。

上記実施形態では、主軸５の両端に荷重検出器２１を設けたが、主軸５のいずれか一方にのみ荷重検出器２１を設けるようにしてもよい。

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。

１ スポンジチタン切断装置（スライド駆動装置）
２ クランク室
３ 脚部
４ サイドフレーム
４ フレーム
４ａ 主軸挿通孔
４ｂ ボス
５ 主軸
５ａ カバー
５ｂ 貫通孔
６ 偏心部材
６ａ 大歯車
６ｂ 偏心部
７ 電動モータ（駆動源）
７ａ 回転軸
８ フライホイール
８ａ 小歯車
１０ コンロッド
１０ａ ピン
１１ プランジャ
１１ａ プランジャガイド
１２ スライド
１２ａ スライド収容部
１３ 固定刃
１４ 移動刃
１５ 供給路
１５ａ 供給口
１６ 排出孔
２０ 挿入凹部
２１ 荷重検出器
２２ チャージアンプ
２３ デジタルパネルメーター
１１４ 校正用フレーム
１１４ａ 貫通孔

Claims (1)

1. 一対のサイドフレームに両端を回転不能に支持された主軸と、該主軸に外嵌めされ、駆動源によって回転される偏心部材と、該偏心部材の偏心部に一端側が外嵌めされ、他端側がスライドに連結されたコンロッドとを備えたスライド駆動装置において、
   上記主軸の少なくとも一端側に、該主軸の軸方向に延びる挿入凹部を形成し、該挿入凹部に荷重検出器が設置され、上記スライドに加わる反力を測定可能に構成されており、
   上記荷重検出器は、上記主軸における、上記スライドの昇降運動方向の上側に配置されている
   ことを特徴とするスライド駆動装置。

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