JPH06506873A - 機械用、特に曲げプレス用の、高スラスト且つ高移動速度を有する二速度リニアアクチュエータ - 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】 機械用、特に曲げプレス用の、高スラスト且つ高移動速度を有する二速度リニア アクチュエータ本発明は、機械用、特に曲げプレス用のリニアアクチュエータに 関するものである。

より詳細には本発明は、以下を含むリニアアクチュエータに関するものである。

−互いに相対的に滑り動く　（滑動する）ように装着されると共に、作業線に対 して平行に延びる柱状案内によって相互に連結される第一および第二本体−雄ネ ジと雌ネジとが、前記第一本体と第二本体とに夫々回転するように支持される雄 ・雌ネジ機構−前記雄ネジと雌ネジとをそれぞれ交互に回転させる第一および第 二モータ 上記の型のアクチュエータは、直線的進行を行わしめるための装置を記載した米 国特許第４，６９３，１３１号から公知である。この装置は、テーブルを滑動す るように装着した固定基板を備える。雄ネジが、自由回転するように前記基板に 支持されると共に第一モータにより回転可能である。この雄ネジは雌ネジと係合 し、この雌ネジは、自由回転するように前記可動テーブルに支持されると共に第 二モータにより回転可能である。これら二個のモータは、遅い接近ストロークを 得るために僅かに異なる速度で同方向に回転し、或いは迅速なストロークを得る ために反対方向に回転することができる。

前記雄ネジと雌ネジとを各モータに結合させた雄・雌ネジ機構を有する他のリニ アアクチュエータが、米国特許第４，６１４，１２８号および第４．７０３，８ ６６号公報に記載されている。

多くの機械において、次の二つの明確に異なる段階から構成される直線運動を工 具（たとえば曲げプレスのダイ）に行なわせる必要がある。すなわち前記工具を 、（摩擦と惰力と、できれば可動体のｆｆ！量とに打勝つのに充分な）低スラス ト、高並進速度で移動させねばならない接近ストローク及び、全く反対の特性す なわち高スラスト（曲げプレスにおいてこれは数百トン程度でさえありうる）、 低並進速度を有する作業ストローク。

上記公知のアクチュエータは、この型の機械に使用するには不適であることが分 かっている。事実、接近ストロークを行なうモータを、このストロークの際に必 要とされる低スラストのみを供給するような寸法とすると、そのトルクは、前記 作業ストロークをもたらすモータ操作中に前記雄・雌ネジ機構に対して作用する 高い反動トルクに打勝つには不充分である。上記公知のアクチュエータを、著し く異なるスラストが要求される用途に使用すれば、接近ストロークを行なうモー タは過大寸法とせねばならない。

本発明の目的は、高スラストにて遅い作業ストロークを達成しうると共に低スラ ストにて高速の接近ストロークを達成し、しかも各モータの出力をできるだけ低 く保ちうるような、冒頭に示した型のアクチュエータを提供することにある。

本発明によればこの目的は、かなり異なる減速比を有する各減速装置にモータが 結合されると共に、低い方の減速比の減速装置に接続された前記雄・雌ネジ機構 の部材に結合されるブレーキ装置を含むことを特徴とする上記の型のリニアアク チュエータを設けることにより達成される。

これら特徴により、著しく異なるスラストを特徴とする二個のストロークを、二 個のかなり低出力の、従って小型かつ安価のモータを用いて実行することができ る。

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として提出する添付図面を参照し て以下に続く詳細な説明から明らかとなるであろう。ここに、 図１は、本発明によるアクチュエータの、部分的に切断した平面図、 図２及び３は、図１のＩ　Ｉ−１１線およびＩＩＩ−ＩＩＩ線上でとった断面図 、 図４は、図２における矢印ＩＶにより示される部分の拡大した尺度ての図、 図５は、本発明によるアクチュエータを備えた曲げプレスの、部分的に切断した 概略図、そして図６は、図５の矢印Ｖｌ上でとった図。

図面を参照するに、１で示されるリニアアクチュエー　。

夕は、作業線Ａに沿って互いに相対的に滑動するように装着され、夫々２および ４て示される第一および第二本体を含む。図１および図２に見られるように、前 記第一本体２は、前記第二本体４に固定された案内部材１０に形成された各溝部 ８内で滑動可能な、直径方向に対抗する一対の案内６を備える。前記本体４は、 たとえば曲げプレスのような機械の固定構造体に、慣用の固定装置（図示せず） により固定されることが予定されている。。

しかしながら、前記第一本体２は、機械の可動部分、たとえば曲げプレスのパン チ若しくはダイに結合されることが予定されている。図２および図３において、 雄・雌ネジ機構は１４て示される。雄ネジ１６は、作業線Ａに対して平行に延び ると共に、半径方向ベアリング１８およびスラストベアリング２０を用いて前記 第一本体２により回転自在に支持されている。ベベルギヤ２２は、前記ネジ１６ に固定されると共に、前記第一本体２により支持された電動モータ２４によって ピニオン２６（図２）を介して駆動される。

前記雄ネジ１６は、スリーブ２８に支持された雌ネジ２７に係合し、このスリー ブ２８は、スラストベアリング３０および二個の半径方向ベアリング３２を用い て軸線Ａを中心として回転自在に前記第二本体４に支持されている。前記スリー ブ２８は、たとえば周転円型の機械的ギヤ減速装置３６の出力部材３４に接続さ れている。

前記減速装置３６は、歯付ベルト４０を用いて第二電動モータ３８により駆動さ れる（図３）。

前記二個の減速装置２２．２６及び３６の各伝動比はかなり異なる。特に、装置 ２２．２６の減速比は低い（たとえば５：１）のに対し、装置３６の減速比は高 い（たとえば１００：ｌ）。

前記雄・雌ネジ機構１４は、任意の公知の型のものとすることができる。大きな 力が関与するので、衛星ネジを有し、最適な性能を維持しながら極めて大きい荷 重に耐えうる（公知の）型の雌ネジ２７を有する機構を使用するのが好ましい。

補助ブレキー装置が、前記ネジ１６に結合されている。

これは、図２に示した実施例では、前記ギヤ２２に固定されたディスク４２と、 前記第一本体２により支持された液圧作動型キャリバー４４とからなるディスク ブレーキで構成される（特に図４参照）。

以下にさらに説明するように、本発明によるアクチュエータは、第二電動モータ ３８により行われる高スラスト及び低並進速度を特徴とする作業ストロークと、 第一電動モータ２４により行われる高並進速度及び低スラストを有する接近スト ロークとを行なうことができる。前記作業ストローク中に極めて正確な位置決め を行うために、前記第二電動モータ３８は慣用の電子制御装置（図　。

示せず）により数値制御される。前記第一電動モータ２４も、接近ストローク中 に工具の速度および位置を制御するために数値制御されることができる。

前記二個のモータ２４．３８を制御する数値制御装置は、前記本体２及び４の） ■対変位を検出する単一のトランスデユーサを使用する。このトランスデユーサ は、前記本体２に固定される可視スケール２５と、前記本体４゜に支持される光 学読取器２９とにより構成することができる（図３）。

前記作業ストロークを行なうために、雄ネジ１６はディスクブレーキ４２．４４ を用いて第一本体２に対して固定され、雌ネジ２８が第二電動モータ３８により 回転される。前記作業ストロークは、実際、数１０トンにさえなりうる極めて高 いスラストを特徴とし、無視することの出来ない反動トルクを有する。前記ブレ ーキ４２．４４はこのトルクに対向して、前記雄ネジが回転するのを防止できね ばならない。前記歯付ベルト４０及び、減速装置３６、ネジ１６のピッチにより もたらされる減速比は、極めて低出力のモータ３８を用いた場合にも、前記第一 本体２が作業線Ａに沿って低速度で、しかし極めて高スラストで移動するような ものである。

前記接近ストロークを行なうために、前記ディスクブレーキ４２．４４は解除さ れ、前記ネジ１６が前記第一電動モータ２４によって回転される。前記減速装置 ３６における摩擦は、前記第二本体４に対して前記雌ネジ２７が相対回転するの を防止する拘束作用を有するのに充分である。何故ならこの場合スラストは低い からである。

この拘束作用は、結合された制御装置により停止状態に保持される前記第二電動 モータ３８によって達成することもてきる。前記第一電動モータ２４と前記ネジ １６との間の減速比は極めて低い。したがって前記第一本体２は、高並進速度で 、しかし工具がその無負荷運動中に遭遇する小さい反力にのみに打勝ちうるスラ ストで移動する。

図５および図６を参照するに、本発明によるリニアアクチュエータを備えた曲げ プレスが５０で示される。

前記プレス５０は、バンチ５６が固定される上側固定テーブル５４を支持する支 持構造体５２を公知の態様で含む。

前記支持構造体５２は、１対の固定案内テーブル５８を支持し、この間で、ダイ ６２を支持する可動テーブル６０が滑動自在である。

前記可動テーブルは、前記アクチュエータ１の第一本体２に固定され、一方前記 第二本体４は、前記案内テーブル５８における穴部６４に支持されている。

１１１（３，６ 国際調査報告　ｏｒｖｌｃｏ　（ＩＩ／Ｑ２Ｓ口６

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに相対的に滑動するよう装着されると共に、作業線（Ａ）に対して平行 に延びる柱状案内（６、１０）によって相互に連結される第一および第二本体（ ２，４）と、 雄ネジ（１６）と雌ネジ（２７）とが前記第一本体（２）と第二本体（４）とに よりそれぞれ回転自在に支持される雄・雌ネジ機構（１４）と、 前記雄ネジ（１６）と雌ネジ（２７）とをそれぞれ交互に回転させる第一および 第二モータ（２４、３８）と、を含み、 前記各モータ（２４、３８）はかなり異なる減速比を有する各減速装置（２２、 ２６、３６）に結合され且つ、低い方の減速比の減速装置（２２、２６）に接続 された堆・雌ネジ機構（１４）の部材と結合されるブレーキ装置（４２、４４） を含むことを特徴とする機械用、特に曲げプレス用のリニアアクチュエータ。
2. ２．前記低い方の減速比の減速装置（２２、２６）と結合されるモータ（２４） は、これに接続される前記雄雌ネジ機構（１４）の部材（１６）を、前記雄・雌 ネジ機構（１４）の他方の部材（２７）が対応する本体（４）に対して固定保持 される際に、かなり高速度および低トルクで回転せしめるように予定されている ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアアクチュエータ。
3. ３．前記高い方の減速比の減速装置（３６）は、前記部材（１６）が回転する際 に、これと結合する雄・雌ネジ機構（１４）の他方の部材（２７）が回転しない よう防止しうる内部摩擦を有することを特徴とする請求の範囲第２項に記載のリ ニアアクチュエータ。
4. ４．前記高い方の減速比を有する減速装置（３６）と結合されたモータ（３８） は、所定の運動規則を当該モータ（３８）に付与するようにされると共に、他方 のモータ（２４）が作動される際に前記モータと、これに結合する雄・雌ネジ機 構（１４）の部材（２７）とが回転するのを防止するようにされている電子制御 装置により制御されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のリニアアクチ ュエータ。
5. ５．前記高い方の減速比の減速装置（３６）と結合するモータ（３８）は、これ に接続される雄・雌ネジ機構の部材（２７）を、雄・雌ネジ機構（１４）の他方 の部材（１６）がブレーキ装置（４２）の制動力により対応する本体（２）に対 して固定される際に、比較的低速度および高トルクで回転させるように予定され ていること、を特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアアクチュエータ。
6. ６．前記電動モータ（２４、３８）は、所定の運動規則を前記モータ（２４、３ ８）に付与するのに適すると共に、前記本体（２、４）の相対変位を検出する単 一の線形位置トランスデューサ（２５、２９）を使用する電子制御装置により制 御されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のリニアアクチュエータ。
7. ７．請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載のリニアアクチュエータを備え ることを特徴とする曲げプレス。