JPH0614960Y2 - 常圧式ノックアウト機構の安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、常圧式ノックアウト機構の安全装置に関し、
詳しくは製品が上型に残った場合には、これを自動検出
するとともにノックアウト力を除去して作業安全の万全
を期するものである。

［従来の技術］ プレス加工後の製品を上型から排出するための常圧式ノ
ックアウト機構が知られている。

かかるノックアウト機構は、ノックアウトピンを上下方
向に相対移動可能としてスライドに嵌挿させ、シリンダ
装置によってノックアウトピンに常時ノックアウト力を
付与するように構成されているのが一般的である。

そして、スライドが下死点より上昇しはじめると、製品
はノックアウトピンによって上型からエジョクトされ
る。引続き、スライドがノックアウト領域外に上昇する
と、製品搬送のスペースを確保するためにノックアウト
ピンはスライドとともに上昇するように形成されてい
る。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、製品のエジェクト作用のみに着目すれば、原
理的に、ノックアウト力は十分大きいことが望ましい。
しかし、多様化につれて熱間ワークを成形する場合も多
い。かかる熱間ワークを加工する場合には、ワークが軟
化しているので製品形態・精度等の点からノックアウト
力を十分大きくすることができず、必要最少限にセット
されているのが実情である。

このために、スライドがノックアウト領域外に上昇して
も、製品が上型内に残る場合が生じる。かかる状態を放
置したのでは、製品を次工程に搬送することができず生
産性を著しく低下させるばかりか、特に定圧式ゆえに、
スライドの上昇中あるいは停止中に作業者が上型から製
品を引剥がすときに、シリンダ装置の付勢力によって突
如として製品が高速かつ不特定方向に飛出す虞れがあり
作業上非常に危険である。

本考案の目的とするところは、製品が上型に残っている
ことを自動検出してシリンダ装置のノックアウト付与力
を除去できるようした安全作業を保障できる常圧式ノッ
クアウト機構の安全装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、製品が上型内に強力密接して残存した場合に
は、スライドが上昇するほどに危険性が増すことに着目
し、スライドとノックアウトピンとの相対位置を捉えて
上型に製品が残ったことを自動検出しかつシリンダ装置
のノックアウト付与力を除去するように形成したもので
ある。

すなわち、ノックアウトピンとスライドの相対位置から
製品が上型に残ったことを検出する異常検出手段と、作
動状態においてノックアウトピンにノックアウト力を付
与するシリンダ装置のシリンダ室内加圧空気を大気に排
気する排気弁と、スライドがノックアウト領域外の位置
にありかつ該異常検出手段から異常検出信号が発せられ
たことを条件として該排気弁を作動状態に切替える切替
制御手段とからなり、製品が上型に残った場合にノック
アウト力を除去するように構成したことを特徴とする。

［作用］ 上記構成による本考案では、スライドが下死点から上昇
してノックアウト領域外となっても製品が上型に残って
いる場合には、異常検出手段が作用して異常検出信号を
発する。すると、切替制御手段は排気弁を作動状態とし
てシリンダ装置内の加圧空気を大気に排気させる。ノッ
クアウトピンからノックアウト付与力が除去される。し
たがって、上型内に残った製品が不用意に飛出すことが
なく安全作業が確約される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

本実施例の常圧式ノックアウト機構（第１図では３組を
現している）には、第１図，第２図に示す如く、排気弁
４１と異常検出手段５１と切替制御手段６１とからなる
安全装置４０が設けられ、ノックアウト不完全により製
品が上型７に残っていることを自動検出するとともにシ
リンダ装置３２のノックアウト付与力を除去して安全作
業の万全が図られている。

まず、常圧式ノックアウト機構（１組）は、第２図に示
す如く、ノックアウトピン１２とシリンダ装置３２とか
らなり、シリンダ装置３２には配管３８を通して加圧空
気源２２から加圧空気が常時供給されている。

なお、当該プレス機械は、ボルスタ３，スライド４，イ
ンサートプレート５，上ダイプレート６，上型７，下ダ
イプレート１６，下型１７等から構成されている。

ここに、ノックアウトピン１２は、スライド４に上下方
向に相対移動可能に嵌挿され、その相対移動可能範囲は
ノックアウトストロークＳｔに等しいものとされてい
る。したがって、スライド４が下死点より上昇しノック
アウトストロークＳｔを越えたノックアウト領域外とな
れば、ノックアウトピン１２はスライド４とともに一体
的に上昇する。

このノックアウトピン１２へは、シリンダ装置３２から
常時に一定のノックアウト力が付与されている。

次に、シリンダ装置３２は、第２図に示す如く、スライ
ド４に固定されたシリンダ３３とこのシリンダ３３内で
ストロークＳｔだけ上下方向に変位可能に装着されたピ
ストン３６とからなり、シリンダ室３５内には配管３
８、給気穴３４を通して加圧空気源２２からノックアウ
ト力発生用の加圧空気が常時供給される。ノックアウト
ピン１２には、ピストンロッド３７を介してノックアウ
ト力が付与される。したがって、スライド４が第２図に
示した下死点にある場合には、ピストン３６はシリンダ
室３５内でストロークＳｔだけ浮上している。なお、３
９はノックアウト完了時における緩衝用のショックアブ
ソーバーである。

一方、加圧空気源２２は、第１図に示す如く、３組のシ
リンダ装置３２に共通なものとして形成され、空気配管
２７と３組の圧力調整弁ト２４とから構成されている。
２５は圧力計である。

したがって、各シリンダ装置３２のシリンダ室３５に
は、圧力調整弁２４でノックアウト力に見合った適宜な
圧力に調整された加圧空気が配管３８を対して常時供給
される。

さて、本考案の安全装置を形成する排気弁４１は、作動
状態においてシリンダ装置３２（シリンダ室３５）内の
加圧空気を大気に排出する手段であって、この実施例で
は給気弁２６と一体的な２ポジション切替電磁弁から構
成されている。

なお、３８は、配管３８の途中に設けられたバッファタ
ンクである。

つまり、電磁弁のソレノイドＳＶを励磁したときには、
給気弁２６に切替えられたシリンダ室３５に加圧空気が
供給され、ソレノイドＳＶが非励磁となったときには排
気弁４１に切替えて、すなわち排気弁４１を作動状態と
してシリンダ室３５内の加圧空気を大気に排気するもの
と形成されている。停電等に対してセフティーサイドに
作用する。

また、異常検出手段５１は、製品Ｗが上型７内に残った
ノックアウト不完全状態すなわち異常を検出する手段で
あり、この実施例ではノックアウトピン１２とスライド
４との上下方向の相対位置を捉えて自動検出するものと
されている。詳しくは、第２図に示す如く、ノックアウ
トピン１２の変位を代表するロッド３７ａ（ピストンロ
ッド３７とは反対に上方に突出るようにピストン３６に
一体に設けられている）に上下方向位置調整可能に螺合
された作動体５２と、支持部材５７を介してスライド４
の上面側に固定された電磁作動型のポジションスイッチ
（ＰＳ）５３とから異常検出手段５１が形成されてい
る。

かかる両者５２，５３の配設位置関係は、第２図に示す
スライド下死点において、作動体５２がポジションスイ
ッチ５３よりも上方に位置する場合をＯＦＦ状態とし、
正常なノックアウトが行なわれスライド４がノックアウ
ト領域外に上昇したときに両者５２，５３が同一高さと
なってＯＮ状態となるように選定されている。この実施
例でいうノックアウト領域とは、第４図に示す如くクラ
ンク角度が１４０度〜２２０度にある場合をいうものと
する。

したがって、ノックアウトが正常に行なわれた場合に
は、スライド４が下死点から上昇してノックアウト領域
外となるまでは、ポジションスイッチ５３は第４図に示
す如くＯＦＦ状態であり、ノックアウトストロークＳｔ
だけ相対移動した後にノックアウトピン１２がスライド
４とともに上昇するノックアウト領域外では作動体５２
とボジションスイッチ５３とは、第１図で実線で示す如
く同一高さとなり、ポジションスイッチ５３はＯＮ状態
となる。

一方、ノックアウトが不完全のために製品Ｗが上型７内
に残った場合には、ノックアウトピン１２はその製品Ｗ
によって拘束されスライド４が下死点から上昇すると一
体的に上昇してしまう。つまり、スライド４がノックア
ウト領域外となっても両者５２，５３は第２図に示した
と同様な位置関係であり同一高さとならないので、ポジ
ションスイッチ５３はＯＦＦ状態のままである。このよ
うに、本実施例ではポジションスイッチ５３が、かかる
ＯＦＦ状態であることをもって異常検出手段５１から異
常検出信号が発せられたものと規定する。後記切替制御
手段６１の構造簡素化等のためである。

なお、異常検出手段５１は、上記の通り製品Ｗが上型７
内に残存したことを検出するものであるから、スライド
４がノックアウト領域外へ上昇したのにも拘らずスライ
ド４とノックアウトピン１２とがノックアウトストロー
クＳｔだけ相対移動しなかったことを検出できるよう形
成すればよく、異常時にポジションスイッチ５３がＯＮ
状態となるよう形成し、あるいは光電式等他の構成とし
ても実施できる。

次に、切替制御手段６１は、スライド４がノックアウト
領域外の位置にありかつ異常検出手段５１から異常検出
信号（ポジションスイッチ５３がＯＦＦ）が発せられた
ときに、排気弁４１を作動状態に切替えて、シリンダ装
置３２の加圧空気を大気に排出させる手段である。

なお、この実施例では、前述の通り排気量の最少化等を
達成するために給気制御系と有機的関連を持たせた構成
としている。

すなわち、切替制御手段６１は、第３図（但し、１組分
を示す）に示す如く、並列接続されたポジションスイッ
チ５３およびロータリーカムスイッチ（ＲＳ）９と直列
接続されている給気スイッチ６２とリレー（ＲＹ）６３
とから構成されている。給気スイッチ６２は自己復帰型
の押ボタンスイッチであり、リレー６３は４つの補助接
点（ａ接点…Ｃａ，Ｃａ，Ｃａとｂ接点…Ｃｂ，）を有
する。

ここに、ロータリーカムスイッチ９は、スライド４がノ
ックアウト領域外にあることを検出するもので、第４図
に示す如く、クランク角度が１３５度〜２２５度の間だ
けＯＮとなり、２２５〜１３５度の間はＯＦＦとなるよ
う設定されている。確実を期してポジションスイッチ５
３のＯＮ状態とは両側に５度づつ重複させている。

したがって、正常つまり上型７内に製品Ｗが存在しない
場合には、スライド４がどの位置にあってもロータリー
カムスイッチ９およびポジションスイッチ５３のいずれ
か一方がＯＮとなるので、給気スイッチ６２をＯＮ操作
すればリレー６３が励磁されかつ電磁弁のソレノイドＳ
Ｖが励磁されることにより給気弁２６が作動する。各シ
リンダ装置３２には加圧空気が供給され所定のノックア
ウト力が付与される。この場合、排気弁４１は非作動状
態である。

リレー６３は、給気スイッチ６２と並列接続されたａ接
点Ｃａによりセルフホールドされている。

ここに、ノックアウトが不完全で製品Ｗが上型７に残る
異常が配設すると、ポジションスイッチ５３はクランク
角度が２２０度を越えてもＯＮ状態とならず、第４図に
２点鎖線で示したように、ＯＦＦ状態となったままであ
るから、リレー６３は非励磁となりソレノイドＳＶも非
励磁となる結果、給気弁２６から排気弁４１に切替る。
排気弁４１が作動状態となるシリンダ室３５内空気は大
気に排気されノックアウト力が除去される。これと同時
にｂ接点Ｃｂが電路を閉成するので、異常状態を示すラ
ンプ６５が点灯しかつａ接点Ｃａが開成することにより
プレス非常停止するように形成されている。

次に作用を説明する。

（ノックアウト力の付与） プレス機械の運転に際し、給気スイッチ６２をＯＮ操作
すれば、切替制御手段６１（リレー６３が励磁されてい
る）によって給気弁２６が作動して各シリンダ装置３２
には加圧空気源２２から所定圧力の空気が供給される。
ここに、ノックアウト力が確立付与される。

（正常運転） スライド４が下死点に下降して製品Ｗを成形完了する
と、第２図に示す状態からスライド４が上昇し始める。
この場合、ノックアウトピン１２にはシリンダ装置３２
からノックアウト付与力が加えられているので、ノック
アウトピン１２は静止したままでスライド４のみがノッ
クアウトストロークＳｔだけ上昇する。と同時に、シリ
ンダ装置３２のピストン３６はショックアブソーバー３
９に当接するまでシリンダ３３内をストロークＳｔだけ
降下する。

すなわち、スライド４がクランク角度２２０度相当位置
に上昇したときには、製品Ｗは上型７から完全にエジョ
クトされ、また、ポジションスイッチ５３と作動体５２
とが第１図に実線で示す如く同一高さになるので、ポジ
ションスイッチ５３が第４図に示すようにＯＦＦからＯ
Ｎに切替る。したがって、切替制御手段６１はロータリ
ーカムスイッチ９が２２５度でＯＦＦとなってもリレー
６３、ソレノイドＳＶを励磁したままである。したがっ
て、給気弁２６が引続き作動状態に維持されているの
で、常時ノックアウト力が確立されている。

（異常時の動作） ノックアウトが不完全で製品Ｗが上型７内に残っている
場合には、ノックアウトピン１２は勢品Ｗに拘束されス
ライド４と上下方向に相当移動できない。このために、
スライド４が第２図に示す下死点から上昇し始めると、
ノックアウトピン１２も製品Ｗにより押上げられてスラ
イド４とともに上昇する。つまり、スライド４に固定さ
れたポジションスイッチ５３とノックアウトピン１２と
一体的な作動体５２とは、第２図で上方に同期して同量
だけ変位する。

したがって、スライド４がクランク角度２２０度を越え
るノックアウト領域外となっても、ポジションスイッチ
５３は、第４図に２点鎖線で示した如く、ＯＦＦ状態の
ままである。つまり、異常検出手段５１から異常検出信
号が発せられたことになる。

この場合にも、ロータリーカムスイッチ９は、余裕をみ
て設定されたクランク角度２２５度になるとＯＦＦとな
る。

ここに、スライド４がノックアウト領域外になりかつ異
常検出信号が発せられているので、切替制御手段６１
は、リレー６３、ソレノイドＳＶを非励磁として排気弁
４１に切替える。リレー６３はセルフホールドが解かれ
る。

よって、シリンダ装置３２は、給気弁２６の不作動状態
により加圧空気源２２と分離され、当該シリンダ室３７
内の空気が排気弁４１を通して大気に排出される結果、
ノックアウトピン１２へのノックアウト力が除去され
る。上型７内に残った製品Ｗが定圧式ノックアウト力に
より上型７から飛出すことを防止できる。プレスは非常
停止される。

（復帰作業） 手動運転等によってスライド４を、好ましくは下死点近
傍に、下降させる。作業者は上型７から残っていた製品
Ｗを引離す。この場合、ノックアウトピン１２にはノッ
クアウト力が付与されていないので、引離作業中に製品
Ｗが飛出して来ることがなく、安全に作業できる。

また、リレー６３はセルフホールドが解かれ、再び給気
スイッチ６２をＯＮ操作しない限りリレー６３が励磁さ
れることがないのでノックアウト力は発生しない。この
点からも危険性が除去され作業安全が確約される。

しかして、この実施例によれば、安全装置４０は排気弁
４１，異常検出手段５２，切替制御手段６１とからな
り、製品Ｗが上型７内に残った場合には、これを自動検
出しかつノックアウト力を除去する構成であるから、ス
ライド４が上昇した場合において、製品Ｗが突如として
上型７から不特定方向に高速飛出す心配が皆無となり作
業安全を保障することができる。

また、排気弁４１は、給気弁２６と一体的な２ポジショ
ン切替電磁弁から形成され、かつ排気弁４１を作動状態
としてシリンダ装置３２内の空気を大気に排出するとき
には、給気弁２６を不動作状態としてシリンダ装置３２
を加圧空気源２２から切離す構成とされているので、ノ
ックアウト力を急速に除去でき一層の安全性が図られる
のみならず、排出空気量はシリンダ室３５の体積相当量
の最少限にとどめられ経済的で迅速に再起動条件を確立
することができる。

また、異常検出手段５１は、スライド４に固定されたポ
ジションスイッチ５３とノックアウトピン１２に間接的
に固定された作動体５２とから構成されているので、構
造簡単で長期に亘る確実作動を保障できる。

さらに、切替制御手段６１は、排気弁４１による排気作
用と給気弁２６による常圧給気作用とを一体的，有機的
に行なう構成とされ、かつスイッチ，リレーからなる構
造簡単なものであるから、確実作動のもと安全の万全を
保障できる。

さらにまた、異常検出信号（ポジションスイッチがＯＦ
Ｆ）の場合には、ランプ６５を点灯して告知する構成と
され、また、プレス非常停止を行なう構成とされている
ので、一層の安全性が約束され、作業者は適宜な対策を
迅速に行えるから多くの不良品発生やプレスの破損を完
全に防止できる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかの通り、本考案は、製品が上型に
残った場合にはこれを自動検出するとともにノックアウ
ト力を迅速に除去する構成であるから、完璧な作業安全
が達成でき、また、プレス機械の信頼性と生産性を一段
と向上できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示すもので、第１図は要部を示
す系統図、第２図は主にノックアウト機構を示す一部分
を省略した縦断面図、第３図は切替制御手段を形成する
回路図および第４図は動作説明をするためのタイミング
チャートである。 ４……スライド、 ７……上型、 １２……ノックアウトピン、 ３２……シリンダ装置、 ３５……シリンダ室、 ４０……安全装置、 ４１……排気弁、 ５１……異常検出手段、 ５２……作動体、 ５３……ポジションスイッチ、 ６１……切替制御手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ノックアウトピンとスライドの相対位置か
   ら製品が上型に残ったことを検出する異常検出手段と、
   作動状態においてノックアウトピンにノックアウト力を
   付与するシリンダ装置のシリンダ室内加圧空気を大気に
   排気する排気弁と、スライドがノックアウト領域外の位
   置にありかつ該異常検出手段から異常検出信号が発せら
   れたことを条件として該排気弁を作動状態に切替える切
   替制御手段とからなり、製品が上型に残った場合にノッ
   クアウト力を除去するように構成したことを特徴とする
   常圧式ノックアウト機構の安全装置。