JPH0270400A - 固定接触具をもつ押抜き機のパンチングストレスを減少させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は上部パンチング部材と下部パンチング部材の相
対位置が少なくとも１つの機械的接触具によってセット
される、ラムを具えた押抜き機のパンチングプレスを減
少させる方法に関する。

本発明はさらにラムと、上部パンチング部材と下部パン
チング部材の相対位置をセットして作動する、少なくと
も一つの固定接触具をもつ押し抜き機のパンチングスト
レスを減らす装置に関するもので、そこでは少なくとも
一つの固定接触具が、上部パンチング部材および／また
はＴｈパンチング部材に設けられ、操業中にラムの高さ
位置を調整するための調整用モータを含む制御手段が設
けられている。

（従来の技術） 特に高速押抜き機では、ラムの高さ位置に特別の考慮を
払うことが大切である。例えばもし精密なベンド、エン
ボス、カッチング、剥ぎ取り蓋の刻み目が必要な時は、
全操業速度範囲内での、非常に精密な、ラムのより低い
死点位置が必要になり、もしこの死点位置が正確に維持
されない場合は役に立たないことになる。

さらに、各切削具の研ぎ直し時には、カッチングプレー
トからの材料摩耗を出来るだけ少なくするために、パン
チング部材に付いているカッチングダイの下部パンチン
グ部材への沈入を最小値に保つことが望ましい。

より大きい沈入では、より多くの材料が型押し機または
ダイおよび底部ダイからそれぞれ取り去られるに違いな
い、それでより少ない深さの沈入となる。したがって完
全な切削具交換が必要になるまでは、相応する切削具は
あまりしばしば研ぎ直さないようにせねばならない。

一層顕緊に切削具を研ぎ直しをすると、明らかに一つの
切削具で作られる部品の数が減少し、相対的にコストが
高くなる。

このような望ましくない状態を避けるために、上部パン
チング部材と下部パンチング部材に固定された接触具を
持つことが一般的に行われている、これらの固定接触具
は、全速度範囲（即ちストローク数）での、その押抜き
機の上部／下部のパンチング部材の相対的終着位置を一
定に維持する。しかし低いストローク数での必要最小打
力は、ストローク数の増加と共に著しく上昇するので、
押抜き機に非常なストレスを与える。

（本発明の要約） それ故、本発明の一般目的は、固定接触具をもつ押抜き
機への緊張を減らす方法および装置を供給することにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、パンチングストレスを減ら
す方法を供給することにある。

それは押抜き機の機械的接触部に働く個々の打力を測定
することと、測定された打力がセットされた範囲に留ま
るように、それに応じてラムの高さ位置を調整すること
である。

本発明のさらに他の目的は、押抜き機のパンチングスト
レスを減らすことと、固定接触具に働くそれぞれの打力
を感知する１つまたは複数の方法を備え、その感知方法
はラムの高さ位置を調整する調整手段に連結され、それ
により前記の感知方法の出力信号が、高さ位置調整手段
に伝達される押抜き機を提供することにある。

以下図について説明する。第１図には押抜き機１が示さ
れ、ラム２は特定されないクランクシャフト、エキセン
トリックなシャフト、または他の適当な設計の駆動方法
により、旋回軸１４を通じてクランクアーム１６にピボ
ットされる。

これらの構造はラム２を駆動させるための、単なる一例
にすぎないことに注目すべきである。パンチング具上部
３はラム２に取り付けられ、その上部３は、カッチング
プレートを備えたパンチング具下部４と協力して作動す
る。

この高速押抜き機のラムの高さは操業中に調整される。

それは、端部に構成的に示した調整モーター９があり、
それがギアートレイン１０を通じて、ラム２に作用する
。ラムの高さを調節する位置指示機は参照数字１１で示
される。

カッチングダイ８は上部パンチング部材３の中にセット
されている。

この説明は単なる一例に過ぎないことを注目すべきであ
る。基本的には単に一つの固定接触具が、二つのパンチ
ング具の内の一つ、特に一般には下部パンチング部材４
に必要になる。

そのパンチング部材に二つ以上の固定接触具を使用する
こともできるが、多くのプレス用具またはダイでは、少
なくとも一つ固定接触具に一つ操作ステーションが用意
される。

これらの固定された接触具は、例えばスチールブロック
、スチールシリンダーなどでもよい。下部接触具４に対
する上部３のストローク運動が、少なくとも一つの固定
接触具では、低い死点領域に限定される事実により沈下
深さがＯまたは望ましい値で、上部パンチング部材３が
下部４に沈下しないか、あるいは単なる最小必要限の沈
下でも、それにより発生する摩耗が生じることが確実で
ある。

この沈下値は、例えばエンボスのような時はマイナスに
なる、すなわちカツチングダイは下部ダイに到達しない
。

パンチング部材の効果条件に応じて、固定接触具の高さ
位置を適正に選ぶことにより、一定深さの沈下は明らか
に可能になる。

もしラムの高さ位置が低すぎるか、高速押抜き機の高い
回転速度により低くなりすぎると、各固定接触具でのい
ちじるしく高い打力の原因となるので少なくとも一つの
固定接触具が１個または複数の感知器を設ける。ここで
説明された態様では明らかに、各固定接触具６にかかる
上部パンチング部材３の打力は、固定接触具をラムのス
トローク方向で弾性的に変形させる。この弾性変形は非
常に小さいが、適切なセンサーでは感知され得る。

例えば既知のホイートストーンブリッジまたはピエゾ電
気ゲージを接続された公知の方法で行われるワイヤひず
み計を設けることが可能である。

第２図に注目されたい。この図はラム２、パンチング具
上部３の固定接触具５、下部パンチング部材４の固定接
触具６について説明している。さらに若干のカッチング
ダイ８も説明されている。固定接触具６は、前述の機構
要素１５をもち、その要素１５は、固定接触具６の弾性
変形を示す電気信号を発する。

この信号は信号増幅器１２に導かれ、その出力はラムの
高さを調節する制御ユニット１３に接続される。この制
御ユニット１３は調整モーター９と位置指示機１１に連
結され、調整モーター９はギアトレン１０を駆動し、ラ
ムの高さを調節する。

前述の構造ユニット９−１１と１３は、信号増幅器１２
の場合のように、既知のデザインであるため、これらの
ユニットまたは機器について詳細に説明する必要はない
。

上述の態様の操作について次に述べる。

押抜き機の操業中、固定接触具への打撃は機械の往復運
動（ストローク）ごとに起きると仮定する。前述したよ
うに、打撃によって受ける固定接触具の小さな弾性変形
は電気信号に変換される。

明らかに、Ｍ密に設定された打力と、それによる電気信
号は、設計されたラムの高さ位置の正しい操作に該当す
る。

この場合唯一の精密な値をセットする必要はなく、むし
ろレンジすなわち許容範囲をもった値になる。もしラム
の位置が高すぎると、固定接触具にほとんど打力がかか
らないか、あるいは非常に弱くなるため、無駄になるこ
とがある。何故なら、切削器具の相応部例えばエンボス
ダイはエンボス作業中にワークに十分深く入らず、ダイ
か切削される物品中に進入しない。

さて、対応する信号はあらかじめセットされた範囲内で
、その条件が制御ユニット１３に感知され、続いて信号
は、ラムの高さを調節するための調整モーター９に伝達
される。

信号は、打力の到達するまでにラムの高さを調節するが
、これは打力が調整される正しい操作のために必要であ
る。

あらかじめセットした値または範囲に対応する非常に大
きい打力が感知される場合は、非常に小さいか、低いラ
ムの高さ位置が発信され、その条件は押抜き機の望まし
くない余分のストレスと緊張を発生する。

それに応じて、調整モーター９により、予じめセットさ
れた打力が発生するようにラムの高さ位置が増加するよ
うに制御され、それによりパンチング圧のストレスが救
われる。

高速度押抜き機の回転速度またはストローク数が変わる
時、すなわち始動時または通常の操業でストローク数の
変動時に、特にラムの高さ位置の制御が必要になる。

一般に、制御されていない押抜き機では、上部パンチン
グ部材が対応する下部に沈入する深さは、作動速度の増
加、例えばより高いストローク数になる時に同時に増加
する。

この場合は、固定接触具により、沈大深さが絶対的に制
限され、必要なら沈下ゼロになることが保証される。ラ
ムの高さは操業中に効果条件に応じて制御され、制御の
基本は回転速度などの測定によるのではなく、むしろ実
際の発生打力に基づいている。

この打力は直接、力を受ける機械部に弾性変形として感
知され、固定接触具の停止となる。したがって、固定接
触具への打撃場所から遠く離れた所で測定されるのでは
なく、事実遠く離れた所では、操業中のベアリングの変
化などによる機械パーツの変形により正確に測定できな
い。

したがって、本発明によれば、例えばストローク数の変
動時も、そこにかかる打力を一定にするなどにより、固
定接触具停止への負荷を一定にすることが可能である。

新設機械のスタートアップ、すなわち初期稼動に入る時
、ストローク数に応じてラムの高さを選択的に補正出来
るように制御ユニット１３をセットすることが可能であ
る。機械を駆動部に連結した後、感知器ガ）ら受けた値
に相当する予じめセットした打力に応じて制御するよう
に切替えることもできる。制御ユニット１３で、ストロ
ーク数に応じたラムの高さを補正セットすることもでき
、その後でセンサーから送られて来た値で、以前にセッ
トした古い値を補正する。

ラムの高さの制御、例えばその調整は温度条件の変化で
も起こる。例えば押抜き機が始動時に未だ冷たい時及び
、環境温度が変化する場所も同様である。

次に第３図と第４図に注目されたい。優勢なパンチング
圧縮の速度（ストローク数）を”ｎ“とじ、スタンピン
グ機械の負荷を一般に“Ｆ”　とする。基本的には、パ
ンチング圧縮は公称圧力ＦＮを求めるために設計される
。したがってこの設計が機械のサイズを決定し、それに
より必然的に、この優力な機械の使用者のための購入価
格が決まる。

カッチング力またはエンボス力はそれぞれＦＳｔとして
確認される。これはパンチング具に発生した力で、パン
チング圧力はこの力を、各作業サイクルすなわちスタン
ピング、エンボス、ベンヂングなど製造される製品にし
たがって適用できるに違いない。

押抜き機に取り上げられねばならない力である一つまた
は複数の固定接触具に生じる打力はＦＡとして確認され
る。

それらの合計！”ｓｔ”ｌ’Ａは押抜き機が働くはずの
力（機械に発生する内部損失、例えばベアリング摩擦を
無視して）を決定する。その力の値は機械のサイズを決
定し、最終的には購入コストを決定する。

第３図の図表は、与えらえたストローク数ｎ１、例えば
１００ストローク／分で作成されている。圧力Ｆの負荷
はＦｓｔ＋ＦＡで成される。諸条件は固定接触具を備え
たパンチング具が存在するという事実に基づいている。

他の条件は、ラムの高さを同じ状態に維持し、すなわち
ラムの高さを調整する手段を取らず（例えばストローク
数または打力の大きさに応じる手段）、ストローク数の
増加に応じてパンチング圧力も上昇するとされる力にし
たがっている。パンチング力Ｆは第３図で全体に描かれ
た曲線に相当する増加にしたがって上昇する。

ストローク数ｎ２．例えば１０００ストローク／分は、
この押抜と機の最大ストローク数と仮定されるべきであ
る。操業条件ｎ２ではこの機械の公称パンチング力ＦＮ
となる。したがってそれが設計サイズとなる。最終的に
はそのコストに影響する。

破線で示された曲線は、押抜き機で発生されるべき圧力
、またはパンチング力を示し、それには本発明によるラ
ムの高さの調整が含まれている。

特にこの場合、それぞれの全ストローク数の範囲で、ラ
ムの高さを調整して、一つまたは複数の固定接触具への
打力が一定に保たれていることを注目すべきである。破
線で示された曲線は、最大ストローク数ｎ２まで、全体
に描かれた実線の下をのびている。したがって、機械に
より発生されるべき圧力、または各パンチングの力の決
定的減少は同曲線の差ＦＲで示される。

同じ設計の機械と相対的に比較すると、後者の負荷減少
は２０〜３０％に達する。これは、固定接触具とラム高
さの調整が組合わされている場合には、所要パンチング
圧力は、従来と同じ作用出力（ｏｕｔｐｕｔ）　ＦＮで
設計される必要はなく、むしろＦＮ−ＦＲで設計されね
ばならず、結果として、より小さい機械で済み、それは
機械の購入価格の決定的な節約につながる。

第４図に注目されたい。そこでは全ての参照記号は第３
図のそれと相応している。図表（第３図）の一つと同じ
パンチング圧力に基づき、機械の公称圧力ＦＮをもち、
その中で、ラムの高さの調整をしない負荷は、第３の実
線に沿ってストローク数の上昇と共に増加している。第
４図の図表に基づいている押抜き機には、ラムの高さの
調整と共に固定接触具によるストロークの限界を含んで
いる。

値ＦＡ、すなわちストローク数ｎ！の時の、各固定接触
具への打力は第３図のそれと同じで、ストローク数の上
昇する間も一定を保っている。

しかし、ストローク数ｎ２までの上昇で、押抜き機の負
荷は、公称パンチング力に応じて、同値ＦＮまで再び上
昇し得るので、Ｆｓｔは相対的にいちじるしく大きくな
る。このことは、ラムの高さを調整制御でき、固定接触
具を備えた優力な押抜き機では、利用できる操業力が著
しく大きくなり、その差は４０％にも達することを意味
している。これらを備えた押抜き機ではワーク仕上のた
めの、はるかに高い操業力を与えるので、押抜き機購入
時に、明らかに非常な節約になる。

第５図〜第７図に注目されたい。これらの図は、より低
目の死点領域でのラムのコースを構成的に説明している
。

文字ｔは時間を示し、文字りはラムの行程を示す。５図
は低いストローク数例えば押抜き機の調整（ｓｅｔｔｉ
ｎｇ　ｕｐ）時のラムの行程を説明している。

もし固定接触具がないなら、位置Ｂに相当するラムの最
低位置と、カッチングもエンボス作業もしていない時の
ラムの特定コースを、行程の一部について破線で説明し
ている。もし固定接触具があるなら、ラムの行程（カッ
チングもエンボス作業も含む）は、ラムの最低位置がＡ
であるところの連続実線カーブにしたがう。

固定接触具によりラムの行程が、その最低位置で直線と
なっている事実に特に注目すべきである。ラムのそれ以
上の低下は起こらない。したがってパンチング具下部の
正確に規定された最低相対位置は、固定接触具によって
設計される。

第６図では、操業中のより低目の死点領域でのラムの行
程範囲が設計されている。固定接触具なしで、ラムの高
さ位置の制御またはその補正なしで、かつ何等カッチン
グ、エンボス操業もなしでは、ラムの進路は文字Ｂで説
明されたとおりラムの最低位置に到達するように、破線
で示されたカーブにしたがって伸びる。

固定接触具とカッチングまたはエンボス操業の場合、ラ
ムの進路は、全体に描かれた線に沿って伸び、そこでラ
ムＡの最低位置が示される。比較的長い水平の線、した
がって比較的長期のスパンが注目されるが、結論的にそ
の間中、打力は固定接触具に働いている。

ＡとＢの大きな差Δｈ′は固定接触具への高い打力を示
している。第７図は、第６図の基礎と同様に、パンチン
グ圧力の同じ操業条件を説明している。固定接触具と、
ラムの高さ位置を制御している場所の、ラムのコースの
伸びは、後者が接触具に働く打力により制御されるので
第７図の全般に描かれた線に沿って伸びる。

ラムの最低位置は再びＡで確認される。ラムの最低位置
が線の水平に伸びた部分で説明されるような所に存在す
る間の期間はＡにあり、第６図によるラムのコースと比
較して非常に短い。

再びラムＢの最低位置を説明している破線は、固定接触
具なしでラムの高さの調整を含む場合を説明している。

ＡとＢの間の小さな差Δｈ′は、強固な接触具に働く小
さい打力を証明している。一つまたは複数の感知器は、
相当する固定接触具から離れて構造ユニットを作り、固
定接触具の横または真下に据え付けることができる。固
定接触具はフレーム状にデザインすることもできる。

以上本発明の現在の望ましい態様について、記述したが
、本発明はそれだけに限定されないことをはっきり理解
すべきである。要するに特許請求の範囲に記載された種
々の態様で、実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための押抜き機の構造
の正面図、第２図はラムの高さを調節する制御回路の一
部の説明図、第３図、第４図はストローク数が上昇する
ときの押抜き機のストレス過程を示す曲線図、第５図〜
第７図はラムが低い死点範囲で動く過程を示す曲線図で
ある。 ｌ・・・押抜き機、　　２・・・ラム、３・・・上部パ
ンチング部材、 ４・・・下部パンチング部材、 ５．６・・・固定接触具、 ８・・・カッチングダイ、 ９・・・調整モーター １０・・・ギアートレイン、 １１・・・位置指示機、　　１２・・・信号増幅器、１
３・・・制御ユニット、１４・・・ビポットビ＝１５・
・・機構要素、　　１６・・・クランファー！特許出願
人　ブループラー　ア−ろ ｎ−一一− ｎ７ °１ Ｆｉｇ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部パンチング部材と下部パンチング部材の相対位
   置が少なくとも１つの機械的接触具によってセットされ
   る、ラムを具えた押抜き機において、機械的接触具にか
   かるそれぞれの打力を測定する工程とラムの高さ位置を
   測定された打力に応じて、セットされた一定範囲に留ま
   るよう調整する工程からなることを特徴とする固定接触
   具をもつ押抜き機のパンチングストレスを減少させる方
   法。 ２、打力による機械的接触具の変形を感知して、打力を
   さらに測定する工程を含む請求項１に記載の方法。 ３、感知された変形が弾性的であり、電気信号に変換さ
   れ、増幅後、ラムの高さ位置を調整するための駆動手段
   を調整する制御ユニットに供給される請求項２に記載の
   方法。 ４、押抜き機の操業中にストローク範囲の設定、打力の
   測定およびラムの高さ位置の調整が行われる請求項１に
   記載の方法。 ５、ラムおよび上部パンチング部材と下部パンチング部
   材の相対位置を決める少なくとも１つの固定された接触
   具をもち、少なくとも１つの固定された接触具が上部パ
   ンチング部材および／または下部パンチング部材に設け
   られている押抜き機であって、該押抜き機は調整モータ
   をもつ調整手段を含み、操業中ラムの高さ位置が調整さ
   れる装置において、固定された接触具にかかる各々の打
   力を感知する１つまたは複数の手段がこれに設けられ、
   該感知手段はラムの高さ位置を調整する調整手段と結合
   し、感知手段の外部信号が高さ位置調整手段に伝達され
   ることを特徴とする押抜き機のパンチングストレスを減
   少させる装置。 ６、固定された複数の接触具が上部パンチング部材およ
   び／または下部パンチング部材に設けられ、その固定接
   触具の少なくとも１つが各接触具にかかる打力の感知手
   段を含む請求項５に記載の装置。 ７、個々の打力の全てを感知する手段が固定接触具の変
   形測定を可能にし、それを電気信号に変換する構造要素
   を含む請求項６に記載の装置。 ８、個々の接触具の変形測定を可能にする構造要素がラ
   ムのストロークの方向で個々の固定接触具の弾性変形を
   感知するよう設計されている請求項７に記載の装置。 ９、前記構造要素が個々の固定接触具に設けられたワイ
   ヤストレインゲージまたはピエゾ電気ゲージを含む請求
   項８に記載の装置。 １０、固定接触具にかかる個々の打力の感知手段の１つ
   または複数が固定された接触具から分離されている請求
   項５に記載の装置。