JPH0787999B2 - 湿式粉末成形装置及び湿式粉末成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スラリー状となした粉末材料を型により圧縮
脱水して電子部品成形品を形成する湿式粉末成形装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

一般に湿式粉末成形は、その成形工程中に材料充填や、
成形品の取り出し、金型洗浄などの工程が付随し、ま
た、材料の脱水成形中には成形品に応じて非常にゆっく
り加圧動作を行なったり、迅速に型を昇降せしめたりす
ることが必要である。

そのような作動制御を行なうために、従来は油圧により
上型及び下型を昇降駆動せしめる油圧式成形装置が用い
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の油圧式成形装置におい
ては、油圧発生の立ち上がり時間遅れや、バルブの応答
性の基づく時間ロスなどのために、作動を高速化するこ
とが非常に困難であり、また、成形工程中の微妙な速度
変化に対応することも困難であり、成形条件の設定が容
易ではなかった。

本発明は、このような従来のものの有する問題点を解決
し、速度制御が容易かつ確実であり、高速、超低速或い
は停止の動作を任意に確実に行なうことができ、高速か
つ能率的な作業を行なうことができる湿式粉末成形装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上型と、下型と枠型とで形成されるキャビテ
ィに、スラリー状となした粉末材料を供給充填し、圧縮
脱水して成形品を形成する湿式粉末成形装置において、
フレームと、該フレームに設けられた電気式サーボモー
タと、前記フレームに回転可能に支承され、前記サーボ
モーターにより回転駆動される主軸と、該主軸の回転位
置を直接的又は間接的に検出して前記サーボモータを制
御する位相検出制御器と、前記下型を前記フレームに対
し固定する下型固定手段と、上記上型を保持し、前記フ
レームに対して、該上型が前記下型に離接する型離接方
向に移動可能に支承された上型用フレームと、前記主軸
により機械的に駆動され、前記上型用フレームを、前記
型離接方向に移動せしめる上型用フレーム移動手段と、
前記枠型を保持し、前記フレーム及び前記上型用フレー
ムに対して相対的に前記型離接方向に移動可能に保持さ
れた枠型用フレームとを備えたことを特徴とする湿式粉
末成形装置及びその装置を用いる湿式粉末成形方法であ
る。

〔作 用〕

本発明により、上型の昇降、枠型の昇降が、電気サーボ
モータから回転駆動される主軸により機械的に駆動され
て行なわれ、主軸に設けた位相検出器により上型及び枠
型の昇降位置を検出し、その昇降位置によってサーボモ
ータの速度をプログラムにより制御することを可能にし
たことにより、成形工程においては上型及び枠型のスト
ローク速度を超低速となしたり、成形以外の工程におい
ては上型及び枠型のストローク速度を高速となしたりす
ることが容易であり、成形に最適な条件を選択すること
ができ、例えば成形サイクル中の任意の位置で加圧力を
保持することや、速度を可変とすることも可能となり、
また、油圧式におけるが如き油圧発生立ち上がり時間や
バルブ応答性に基づくロスなどがなく、全体のサイクル
タイムが大幅に短縮できる。

なお、本明細書においては、上型、下型、昇降、など、
重力に関連した方向についての記載があるが、本発明は
重力の方向には関係なく、上型、枠型が互いに離接する
ストロークの方向は、垂直方向に限らず、水平或いは傾
斜方向の場合も本発明に含まれるものとする。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図及び第２図は湿式粉末成型装置の全体を示す。

２は上型、４は下型、６は枠型であり、下型４と枠型６
とはダイセット７に組み込まれている（第５図参照）。

８は装置全体の基本となるフレームであり後述のサーボ
モータ32、主軸46、上型用フレーム移動手段68、枠型用
フレーム付勢手段81、枠型用フレーム拘束手段103が収
容され、上型２を保持する上型用フレーム20及び枠型６
を保持する枠型用フレーム22を昇降可能に支承してい
る。

24は、上型用フレーム20に取り付けられた上型保持手段
である上ラム部26の下端に設けられた上型ホルダーであ
り、上型２を保持する。28は、枠型用フレーム22の上端
に設けられたＴ型ラムであり、ダイセット７中の枠型６
を保持する（第５図）。

30は、成品取り出しと型の洗浄を行なう取り出し・洗浄
装置である。

第３図及び第４図により、各部の概略説明を行なう。

32は、フレーム８に設けられた電気式ACサーボモータ
（DCでもよいが、ブラシを備えていない点でACの方が好
ましい）であり、プーリ33、ベルト34、プーリ37、コン
ビネーションエアクラッチブレーキ36、ウォーム38、ウ
ォームホイル40、ピニオン42、ギヤ44を経て、フレーム
８に回転可能に支承されている主軸46を回転駆動せしめ
るようになっている。48は、主軸46に接続され、主軸46
の回転位相を検出し、プログラムに従ってサーボモータ
32を制御する位相検出制御器としてのロータリエンコー
ダである。

上型用フレーム20は、上トラバース50、下トラバース5
2、及びこれらを接続する４本のメインガイドポスト54
とより成り、フレーム８に設けられた軸受56にメインガ
イドポスト54が案内されて、上型用フレーム20は上型２
と下型４とが離接する型離接方向（垂直方向、昇降方
向）に移動可能にフレーム８に保持されている。

上トラバース50には、上型２を保持する上型ホルダー58
を下端に有する上型保持手段である上ラム60が設けられ
ている。

主軸46に設けられた偏心ディスク62に係合するクランク
レバー64の他端はピン66により下トラバース52に枢着
し、主軸46の回転により上型用フレーム20を機械的手段
によって昇降方向に移動せしめるようになっており、偏
心ディスク62、コンロッド64、ピン66とによる偏心クラ
ンク機構により上型用フレーム移動手段68を形成してい
る。

このようして上型ホルダー58に保持された上型２は主軸
46の回転により昇降し、ロータリエンコーダ48により検
出された主軸46の回転位相により上型２の昇降ストロー
ク位置が検出され、ストローク位置に応じてプログラム
された昇降速度で上型２が昇降するようサーボモータ32
の速度が制御されるようになっている。

ロータリエンコーダ48は、主軸46に限らずに、主軸46と
同時に回転する部分に設けて、主軸46の回転位相を間接
的に検出してもよい。また位相検出制御器として、ロー
タリエンコーダの代わりにリニヤゲージを用い、リニヤ
運動をする部分（例えば上型用フレーム20など）のスト
ロークを検出して主軸46の位相角を間接的に検出しても
よい。

69は自重をバランスするために上方に付勢力を与えるエ
アシリンダである。

67はベルト張り用ボルトである。

枠型用フレーム22は、ダイトラバース70、枠型６を取り
付ける取付けラムであるＴ型ラム28を有する下ラム72、
これらを接続する２本の下ラムガイドポスト74より成
り、下ラムガイドポスト74が、フレーム８に対しては軸
受76、上型用フレーム20対しては下トラバース52の軸受
78により案内されて、枠型用フレーム22はフレーム８及
び上型用フレーム20に対して型接離方向（垂直方向）に
移動可能になっている。

油圧シリンダ80により、ダイトラバース70を、枠型６が
上型２に接近する向き（上向き）に付勢する付勢手段81
が形成される。

主軸46には、成形品１のノックアウト動作を行なうため
のノックアウトカム82、上型２が下死点に達したあとも
なお下ラム72の上昇を拘束する下ラム浮上り防止カム8
4、油圧シリンダ80が故障のときでも下ラム72を強制的
に上昇せしめる下ラム強制復帰カム86が設けられてい
る。

ノックアウトカム82に対応して、ノックアウトカムフォ
ロアー88が、ダイトラバース70に枢着されたレバープレ
ート90に、揺動可能に、かつバネ92により一方に付勢さ
れて、設けられている。ノックアウト量を調節するスト
ッパ94がノックアウト量調節機構96（ダイヤル、ベベル
ギヤ、軸、ギヤ、ネジ軸などにより成る）により上下調
節されることによりダイトラバース70の降下量が調節さ
れノックアウト量が調節される。

下ラム浮上り防止ラム84に対応して、ダイトラバース70
に下ラム浮上り防止ローラ98が設けられ、下ラム72の浮
き上りを防止する。

下ラム強制復帰カム86に対応してダイトラバース70に受
け板100が設けられている。油圧シリンダ80が正常に作
動している場合には、上型２が下死点に達したときでも
隙間102（1mm程度）を残すようにしてある。

これらのカム及び対応するフォロワーによって、枠型用
フレーム22を所定の位置に拘束する拘束手段103が形成
される。

なお、下トラバース52の下面の押しリング104は、上型
２が下死点に達したとき、必要なプレス力を保持するた
め、ダイトラバース70との間に隙間106（2mm程度）を残
すようにしてある。

108は、圧縮成形時に絞り出される水を外へ導き出すた
めの水抜きシートであり、主水抜き媒体及び補助水抜き
媒体より成る。110は繰り出しローラ、112は巻取りロー
ラであり、上型ホルダー58（第5A図）に相対的に固定さ
れている。

取り出し・洗浄装置30は、ガイドレール114と、該ガイ
ドレール114上を電気式サードモータ116により駆動され
て往復する取り出しヘッド118及び洗浄ヘッド120とより
成る。

122は操作ボックスである。

第４図においては、下型４及び枠型６を保持する金型保
持装置であるダイセット７の部分は、繁雑を避けるため
略図化してあるが、その詳細を第5A図に示す。

フレーム12に着脱可能に係合して固定された下型固定部
としての下型取付板124が設けられている。下型取付板1
24に下型固定板126を介して下型４が固定されている。

下ラム72のＴ型ラム28には下取付板128、ガイドポスト1
30、上取付板132を介して枠型６が取り付けられてい
る。

下型取付板124には、ガイドポスト130を上下方向に滑動
ガイドする直線スライド軸受134が設けられ、ガイドポ
スト130を介して枠型６を上下方向に移動可能に支えて
いる。

136は成形品を示す。

枠型６の内側には、キャビティに、スラリー状の粉末原
料を供給管138から供給するために連通孔140と連通溝14
2とが設けられている。連通溝142の上端は、成形の当初
はキャビティに連通しているが、成形が進んで枠型６が
下降してキャビティが縮小すると、第5A図に示す如くキ
ャビティから遮断されるようになる。

第5B図は、複数の小寸法の成形品を形成するための、第
5C図第5D図に示す如き、複数のキャビティ３を有する枠
型６を用いて成形する場合のダイセット７を示す。

以下各部の詳細につき説明する。

第６図、第７図、第８図はサーボモータ32、主軸46及び
上型用フレーム20の下半分の詳細を示したものである。

207は、コンビネーションエアクラッチブレーキ36のエ
ア供給用のロータリーシール、210はアキュムレータ、2
40はエアホース、243はデュアルバルブである。

228はコラムベース、229はコラム、231は上ガイドの軸
受、241,242はメインガイドポスト54を下トラバース52
に取り付けるナット、222は偏心ディスク取付用ボス、2
45は摩擦式クランパである。

第９図は、上型用フレーム20の上部及び上ラム60の付近
の詳細図である。

メインガイドポスト54の上端にナット332により取り付
けられている上トラバース50には、内径にネジ部344を
有するウォームホイール315が垂直軸のまわりに回転可
能にメタル337、343により支承されている。ウォームホ
イール315は、上ラム位置調整用のモータ329により、歯
車338,339、ウォーム341、第２段軸342のウォームホイ
ール345、ウォーム328を介して回転させられる。

ウォームホイール315の内側には、ネジ筒316が螺合して
いる。ネジ筒316は継ぎフランジ324及びシリンダ317と
一体に組立てられている。ネジ筒316の内側にはシリン
ダ313が軸方向に滑動可能に保持されている。

モータ329を回転せしめればウォームホイール315が回転
し、ネジ部344の作用により、ネジ筒316、継ぎフランジ
324、シリンダ317はシリンダガイド318によりガイドさ
れて昇降し、高さが調節されるようになっている。

シリンダ313は取付けフランジ307をガイドとして昇降可
能となっている。

継ぎフランジ324には、ピストンロッド323が軸方向に滑
動可能に保持されている。ピストンロッド323の上端に
は油圧ピストン320が装着され、シリンダ317の中に油圧
室334を形成し、油圧シリンダ機構を構成している。ピ
ストンロッド323の下端にはエアピストン326が装着さ
れ、シリンダ313とシリンダヘッド325により形成される
エア室を上下に分けて上エア室335と下エア室336とを形
成し、空気圧シリンダ機構を構成している。

シリンダ313の下部にはロッド押え312が取り付けられ、
その中にはロッド322が挿入されている。ロッド322の上
端にはロードセル306が装備され、スペーサ333,314によ
り上下方向に固定されている。ロッド322の下端にはフ
ランジ311を介して上型ホルダー58が取り付けられてい
る。310は上型ホルダー58に設けられた回り止めガイド
であり、308は回り止めロッドである。319はネジ筒316
の回り止めバーである。

油圧室334には、油圧ユニット302からの圧油が圧力制御
弁であるバランシングバルブ301、配管304を経て導びか
れている。303は油圧計である。バランシングバルブ301
により油圧クッションの作用を持たせることができ、過
負荷防止或いは定密度成形を行なうことが可能となる。

上エア室335及び下エア室336にはそれぞれエア通路（図
示せず）が接続され、圧縮空気源（図示せず）からの圧
縮空気からの供給及び排気の接続を切り替えてエアピス
トン326に対してシリンダ13、上型ホルダ58を相対的に
昇降せしめることができる。このエア操作により、ノッ
クアウト時に上トラバース50が上昇してもなお上型２で
成形品を押えておくことができる。

第10図、第11図は下ラム72、ダイトラバース70の駆動機
構、付勢手段81、拘束手段103を示す。

405はガイド用フレーム、406はスライドブロックであ
り、ガイド軸407によりガイドされてダイトラバース70
を上下方向に滑動せしめる。

438は、ノックアウト量調整用のストッパ94を上下せし
めるネジ軸であり、ノックアウト量調整機構96（第３
図）により、ギヤ442を回転せしめて操作する。

付勢手段81の油圧シリンダ80には、油圧源402から電磁
比例リリーフ付きレデューシングパルプ401、配管443を
介して圧油が導かれる。

圧縮成形時には、上型２と枠型６との当接面から材料が
洩れるのを防ぐために付勢力（上向き支承力）により枠
型６を上型２に対して押付けておく必要がある。圧縮成
形過程が進むにつれて材料の水分は減少するので、材料
漏れ防止に必要な支承力も減少せしめてよい。また、こ
の支承力と材料から反力の和である上型の見かけの加圧
力を必要最小限にするためにも、付勢力は成形ストロー
クに応じて減少せしめることが好ましい。

このために、電磁比例リリーフ付きレデューシングバル
ブ401をプログラムにより制御して付勢力を変化せし
め、圧縮成形過程において成形ストロークに応じてて枠
型６の上向き支承力を変化せしめる。

第10Aにより、正味加圧力及び付勢力について説明す
る。

枠型６には油圧シリンダ80による上向きの支承力（付勢
力）が作用している状態でストッパにより所定の高さに
保持されている。下降する上型２は自由状態にあるので
力は作用しないが、枠型６に接触した時点で枠型６から
その支承力と同じ反力を受ける。

その後、材料が圧縮されるにつれ材料からの反力（即ち
材料を圧縮する正味の加圧力）は増大する。

一方、枠型６の支承力は、プログラムに従って電磁リリ
ーフ付きレデューシングバルブ401の設定値を制御する
ことにより、材料漏れ防止に必要な予め定められたパタ
ーンに従って漸減する。

従って、上型２には、枠型６の支承力と材料を圧縮する
正味加圧力との和が見かけの力として作用し、上ラムの
頂上の油圧室334にはこの見かけの力に相当する油圧力
が発生する。

この油圧力がバランシングバルブ301によって設定され
た圧力に達すると、上型２見かけの力は上限に達して一
定となるが、枠型６の支承力が漸減するので材料を圧縮
する正味の加圧力は漸増する。枠型６の支承力がゼロに
なると正味加圧力は最大となり、このときサーボモータ
32を停止すれば、定圧の加圧力を保持したまま加圧保持
〔第18図（iii）の（ｄ）参照）を行うことができる。

枠型６の支承力はプログラムにより成形に適した正味加
圧力及び漏れ防止支承力が得られるように任意のパター
ンで変化せしめることができ、このため、圧縮過程で上
ラムの成形力を過大にすることなく連続的に無駄なく成
形品に伝達することができる。

403は油圧計である。

417は充填材料の充填深さ調節ネジ軸であり、調整ハン
ドル426により公知の軸，歯車（図示せず）を経て歯車4
25を操作して回転せしめ、内径にネジが施されている充
填深さ調節筒418（調節ネジ軸下端に設けられた調整端
駒424により最下位置が制限されている）を上下せし
め、下端に設けられたのストッパ419の高さを調節する
ようになっている。

枠型６が上昇してダイトラバース70の当て板421がスト
ッパ419に当たると、枠型６は第18図（ii）の（ａ）に
示す如くその高さで停止する。材料の充填量は、このと
きの枠型６の上面の高さを下型４の上面の高さとの差に
より概ね決まるので、ストッパ419の高さを調節するこ
とにより、材料充填量を調節することができる。

第12図、第13図は下ラム72部と、Ｔ型ラム28の高さの調
節機構を示す。

下ラムガイドポスト74の上端には、ナット503によりベ
ース板502が取り付けられている。ベース板502には、内
径にネジ部522を備えたウォームホイール509が垂直軸の
まわりに回転可能に支えられている。ウォームホイール
509はハンドル511により回転されるウォーム507により
回転され、下端のネジでネジ部522に螺合するＴ型ラム2
8を上下せしめて高さを調節する。

514はウォームホイール509の下端の外ネジに螺合するナ
ット、513はスペーサ、515は調整端駒、508はケーシン
グ、506はロックレバーである。

516はＴ型ラム28に固定されたアームであり、アーム16
に取り付けたロッド517の先端を、下ラムガイドポスト7
4に固定したブラケット521に設けたディジタルスケール
520に当接せしめて、ウォームホイール509の上下による
Ｔ型ラム28の高さの調節量を表示せしめる。

第14図、第15図、第16図、第17図は取り出し・洗浄装置
を示す。

上型２との枠型６の両側に水平方向に平行に２本のレー
ル支え640が設けられ、支承部材631、前方継ぎ板632,63
3よりコラムベース228（第６図）に対して固定されてい
る。レール支え640の上下にはそれぞれガイドレール627
が設けられている。627はダストカバーである。

ガイドレール637上に取り出しユニット641と洗浄ユニッ
ト642とが、それぞれ独立に走行可能なるよう載置され
ている。

取り出しユニット641は、ガイドホイール643及びバネ62
6を有する駆動スライダ606と従動スライダ605を備え、
取出し側駆動サーボモータ618により、ウォーム減速機6
16、駆動スプロケット614、チエーン609、チエーンフッ
ク608を経て、ガイドレール627に沿って往復するように
なっている。

洗浄ユニット643は、ガイドホイール623を有する駆動ス
ライダ603、従動スライダ604を備え、洗浄側駆動サーボ
モータ617により、ウオーム減速機615、駆動スプロケッ
ト613、チェーン610、チェーンフック607を経て、ガイ
ドレール627に沿って往復するようになっている。

取り出しユニット41においては、駆動スライダ606、従
動スライダ605を備えている取付板602に、吸着部644と
真空発生部645とが配備されている。

吸着部644には、ブラケット646に設けられたガイドポス
ト647に沿って、シリンダ648により支持板649が昇降す
るようになっている。支持板649には複数個の吸着ノズ
ル650が設けられており、真空吸着により成形加工が完
了した成形品を吸着するようになっている。

真空発生部645には複数個まエジェクタ651が備えられ、
それぞれチューブ（図示せず）により吸着ノズル650に
接続され、給気管652から空気を供給したときエジェク
タ作用により生じた真空が吸着ノズル650に達して吸着
作用を行なうようになっている。

洗浄ユニット642においては、駆動スライダ603、流動ス
ライダ604を備えている取付板601に、洗浄ブラシ653
が、ガイドバー654に沿って、往復駆動機構655により、
洗浄ユニット642が走行方向に対して直角方向に往復す
るように備えられている。往復駆動機構655としては、
後述の如きクランクモーションを利用したものや、往復
シリンダの作動を利用したものなどが用いられる。656
はエアブローノズル、657は水用ノズルであり、金型洗
浄時にエア及び水を噴出する。

658は洗浄ブラシ653を洗浄するための水を入れた洗浄タ
ブであり、シリンダ659により昇降する。

以上の実施例においては、上ラム駆動部は成形装置の下
部に設けられているが、上部に設けてもよい。

動作について説明する。

先ず成形動作について説明する。

第18図（ｉ）は、１ヶの成形品を対象とした成形作業に
おける上型２、下型４、枠型６の成形動作を示す工程図
であり、３はキャビティ、５はスラリー状粉末原料であ
る。

第18図（ii）は上型２と枠型６の動きを示す。

第18図（iii）は工程を示す。

第18図（iv）はプレス駆動用のサーボモータ32の速度状
態を示す。

第19図は拘束手段103の各カムの動きを示す工程図で、
同図の〔Ａ〕，〔Ｂ〕，〔Ｃ〕，〔Ｄ〕の時点は、第18
図の〔Ａ〕，〔Ｂ〕，〔Ｃ〕，〔Ｄ〕の時点にそれぞれ
対応する。

第19図（Ｉ）は下ラム強制復帰カム86の動作を示す。

第19図（II）は下ラム浮き上り防止カム84の動作を示
す。

第19図（III）はノックアウトカム82の動作を示す。

これらの工程を通じて、各部のストローク、速度、油圧
などの制御要素は、予め定められたプログラムに従って
ロータリエンコーダ48を介して制御される。

工程順に説明する。

（ａ） 上型下降・枠型復帰 下型４は全工程を通じて固定され、高さが変らない。上
型２は上死点から稍下がった位置から高速で下降を始め
る。枠型６は下型４と同一高さの位置からのノックアウ
トカム82の形により拘束されながら、油圧シリンダ80の
付勢力により次第に上昇し、ダイトラバーサ70の当て板
421がストッパ419に当接して所定の高さの位置に復帰し
て停止している。上型２がさらに下降して枠型６に接触
し、キャビティ３が形成された状態が第18図（ｉ）の
（ａ）である。上型２をさらに少し下降せしめて停止す
る。枠型６は上型２の動きに追従している。

付勢用の油圧シリンダ80が正常に作動すれば枠型６は上
記の如く正規の位置に復帰するのであるが、油圧シリン
ダ80が故障していると枠型６は最下位置に止まったまま
であり、枠型６の上面は下型４の上面より低い位置にあ
る。この状態で次のストロークで上型２が下降すると下
型４に衝突し型面を損傷する。これを防ぐために、第19
図（Ｉ）の〔Ａ〕に示す如く、下ラム強制復帰カム86が
ダイトラバース70の受け板100に当たり枠型６を強制的
に持ち上げて枠型６の上面が下型４の上面よりも突出す
るような位置まで復帰せしめて衝突を回避する。この状
態で装置を停止せしめ、油圧シリンダの修復を行う。

（ｂ） 材料充填 キャビィ３に材料充填用溝142を経てスラリー状の材料
を注入し充填する。

（ｃ） 加圧脱水 上型２を超低速にて下降せしめ、材料を加圧脱水する。
水分は、主水抜き媒体及び補助水抜き媒体より成る水抜
きシート108を通じて外へ排出する。

このとき、前述の如く、電磁比例リリーフ付きレデュー
シングバルブ401にて油圧シリンダ80の上向き付勢力を
制御して、上型２と枠型６との間の支承力を調節する。

この工程期間中は、第19図（Ｉ）（II）（III）の
〔Ｂ〕に示す如く、下ラム強制復帰カム86、下ラム浮き
上り防止カム84、ノックアウトカム82は何れもカムフォ
ロワーとの接触がなく、作用を生じない。

（ｄ） 加圧保持 上型２が下死点に達したとき停止し、そのときの正味加
圧力を保持したまま所定の時間を経過せしめる。このと
き干渉を避けるため、第19図〔Ｉ〕の〔Ｃ〕に示す如
く、下ラム強制復帰カム86と受け板100との間に隙間102
（1mm程度）を残しておくようにする。

この状態にあるとき、油圧シリンダ80の残圧などによっ
てダイトラバース70が上方に戻るのを防ぐために、第19
図（III）の〔Ｃ〕に示す如く、下ラム浮上り防止ロー
ラ98を下ラム浮上り防止カム84で押えるようになってい
る。

（ｅ） ノックアウト 成形品を取り出すために枠型６を下降、上型を上昇せし
めて成形品を露出せしめる。

枠型６を下降せしめるために第19図（III）の〔Ｄ〕に
示す如くノックアウトカム82がノックアウトカムフォロ
ワー88に当接で、ダイトラバース70をノックアウト量99
だけ下降せしめるようになっている。

上型２は高速に上昇して第18図（ｉ）の（e_o）の如き状
態となるが、このとき、枠型６がまだ下降せず成形品１
の側面に接触したまま上型２を上昇せしめて成形品１の
上面を解放すると、周囲を拘束されたまま中央部がスプ
リングバックにより膨出し成形品１に亀裂を生じ損傷す
るおそれがある。これを防ぐために、第９図に示すよう
に、上ラム60にエアピストン326を設け、下エア室336に
空気を供給することにより、そのエアクッション作用
で、上トラバース50は上昇するが上型２はそのまま残っ
てなおも成形品１の上面を押し、枠型６が十分下降して
第18図（ｉ）の（ｅ）の如く成形品１の外周が拘束され
なくなった後上型２を高速で上昇せしめるようにする。

（ｆ） 取り出し 上型２が十分上昇した後第14〜16図に示した取出しユニ
ット641により、後述の如く成形品１を取り出す。

（ｇ） 金型洗浄 その後、第14,15,17図に示した洗浄ユニット642によ
り、後述の如く下型４、枠型６を洗浄する。

以上の工程を繰返して湿式成形作業を行なう。

次に各部の動作について説明する。

先ず上型用フレーム20の駆動動作につき、主として第6,
7,8図を参照して説明する。

予めプログラムしておいた動作プログラムの内容に従っ
て、プレス駆動用サーボモータ32の回転をプーリ33、ベ
ルト34と伝えコンビネーションエアークラッチブレーキ
36につながっているプーリー37をまわす。

エアー源から圧力変動を小さくする為に、エアーアキュ
ムレーター210に溜められたエアーをデュアルバルブ243
を切替えてエアーホース240を通し、ロータリーシール2
07を経てクラッチ軸に供給すると、エアー圧でブレーキ
が外れクラッチが作動しクラッチ軸が回転する。

この回転を、軸カップリングを介しウォーム38、ウォー
ムホイール40より成る中空軸型ウォーム減速機に伝える
と、減速機出力側の中空軸に挿入されキーでとめられて
いるピニオン軸42が回転し、ピニオン42とかみあってい
る主歯車44に伝えられ摩擦式クランパー245を介し主軸4
6を回転させる。

この主軸46はフレーム８の左右からサイドボスで支えら
れ中央部は２個の主軸支えで支えられている。

このサイドボスの主軸支えの間に左右して夫々偏心ディ
スク62があり、偏心ディスク取付ボス222と主歯車44に
位置決めされボルトでとめられており偏心ディスク取付
ボス222と主歯車44は摩擦式クランパー245により主軸46
に固定されている。

また、下ラム部72駆動の為のノックアウトカム82など
は、下ラム強制復帰カム86と一体のカム板ボスに摩擦式
クランパー245により２個の主軸支えの間で主軸46に固
定されている。

この主軸46の回転は偏心ディスク62を偏心運動させ、左
右のコンロッド64とコネクティングピン66を介し下トラ
バース52に上下方向の直線運動を発生させる。（クラン
ク・スライダー機構） 下トラバース52にはメインガイドポスト54（４本）がス
ペーサ242とナット241で固定されており、下方ガイド軸
受76と上方ガイド軸受231によってガイドされガイドポ
スト54（４本）の上部に取り付けられてある上トラバー
ス50に上下方向の直線運動がそのまま伝達される。

尚、制御上必要なプレス機の位置検出（例えば上型フレ
ーム20の位置検出）は、本実施例では主軸46の回転角
（クランク角）（位相角）をカップリングを介しロータ
リーエンコーダー48で検出することにより行なってい
る。

また下トラバース52の左右にバランサー用エアーシリン
ダ69をつなぎ、上下方向の重量バランスを取ることによ
りプレスの高速動作に対応している。

ベルト張り用ボルト67は、それを廻すことによってプレ
ス駆動用サーボモータ32を上方に移動させベルト34の張
力を調整する為の物である。

次に上型用フレーム20の上部と、上ラム部60につき主と
して第９図により説明する。

上型ホルダー58に装着されている上型２が下方から加圧
力を受けると、その力は上型ホルダー58、クランジ31
1、ロッド322、ロードセル306、スペーサ314、シリンダ
313、シリンダヘッド325、ピストンロッド323、油圧ピ
ストン320の順に伝わり、油圧ユニット302からバランシ
ングバルブ301を経て油圧配管304によって供給されてい
る作動油を媒介としてシリンダ317に伝えられる。

このシリンダ317は継ぎフランジ324を間にネジ筒316と
ボルトで止められており、それとかみあっているネジ付
ウォームホイール315によってメタル337を介し最終的に
上トラバース50に伝えられる。

尚この上トラバース50は、ガイドポスト54とナット332
によって上ラム駆動部とつながっている。

油圧クッションの機能と動作につき説明する。

油圧クッションの油圧ピストン320は、バランシングバ
ルブ301の設定圧の圧力で常時継ぎフランジ324に押しあ
てられているが、上型ホルダー58から伝わってきた加圧
力との関係で以下の機能の動作を行なう。

イ）過負荷防止機能 バランシングバルブ301の設定圧を成形圧より大きくも
しくはこれ以上加圧力を加えると危険であるという設定
圧に設定した場合、成形圧近辺で成形している場合は油
圧力が大きい為油圧クッションは作動しないが、材料の
異常充填とか、金型に何か異物をはさんだとかの場合急
激に加圧力が増大する為加圧力が設定圧より大きくな
り、油圧ピストン320が設定圧でバランスを取りながら
設定圧以上かからないように上方に動きだし（すなわち
上ラムが上方に動く）バランシングバルブ301から作動
油をドレンさせる。

この時、動いた量を検出しておき、危険範囲を超えた場
合はプレス機に非常停止がかかるようにする。

ロ）定密度成形機能 機械プレスは上ラムの移動量が機械的に決定されてお
り、その繰返し精度や設定条件の再現性の良さは即成形
品の寸法安定性の良さとなって現れる。ただしこれは材
料の充填バラツキに無関係である為、材料充填のバラツ
キが無視できない場合、成形寸法はそろっているのに成
形密度が大きくバラツキ焼成時、焼成品のソリとなり大
きな問題となる。

粉末成形に於ては材料充填のバラツキを極力押えるとい
うのが鉄則であるが、材料によってはむづかしく、これ
に対処する為、バランシングバルブ301の設定圧を成形
圧と同じに設定し（後の動作原理はイ）で述べたのと同
じ）設定圧以上に加圧力が加わった場合上ラムが上方に
動き出し成形品に設定圧以上加わらないようになる為、
成形寸法はばらつくが成形密度はそろえられるという成
形方法が可能となる。本実施例では、機械プレスであり
ながらこのような定密度成形を可能とした。

次にエアークッションの機能と動作につき説明する。

機械プレスが下死点を過ぎ成形品のノックアウトを始め
る時、成形品によっては、上型，下型で成形品を押え込
んだ状態で枠型を下げてノックアウトを行なわないと、
スプリングバックで成形品にクラックが入ったり割れた
りする事がある。

しかし、上ラムの動作としては下死点を過ぎると機械的
に上方に動き出してしまう為、このままではノックアウ
ト時、上型で成形品を押えておくことはできない。

この為、上ラム内部に上ラムの動作とは無関係に成形品
を押えておける機構として、エアークッションを設け
た。

その動作につき説明すれば、上ラムが下死点を過ぎる前
に下エアー室336にエアーを供給すると、上型が上ラム
の力で押えられている間は実際の動作として現れない
が、下死点を過ぎはじめると上ラムが上方に動いていく
為、その動いた分だけ取付フランジ307をガイドとして
シリンダー313が下方に動き（エアーピストン326はピス
トンロッド323で油圧ピストン320とつながっているの
で、油圧ピストン320が動かない限り動かない）それと
つながっているスペーサ314、ロードセル306、ロッド32
2、フランジ311、上型ホルダー58を経て、上型２も下方
に動き上ラムに代って成形品を押える。

押える力は供給するエアー圧の加減で決定する。

次にノックアウトが終了した時コアを押えておく必要は
無くなるので、エアーを切替えて上エアー室335にエア
ーを供給すると、今度は、シリンダー313が上方に動き
上型は元の定位置に復帰する。

次にラム位置調整機能と動作につき説明する。

金型セット時上型ホルダー58に上型２を取り付けてその
上下方向の位置を調整する必要があるが、上ラム部が作
業者のかなり上方にある為、ボタン操作で作動できる電
動式の調整機構を設けた。

その動作につき説明すれば、上ラム位置調整用モータ32
9を回転させると、その回転は小歯車338、大歯車339、
ウォーム341と伝わりそれとかみ合う第２段軸342にキー
で固定されているウォームホイール345を廻し、同軸上
に同じくキーで固定されているウォーム328に伝わり、
最終的にかなり減速された回転速度でネジはウォームホ
イール315を回転させる。

このネジ付ウォームホイール315はメタル337,343に上下
をガタの無いようにはさまれ、取付フランジ307によっ
て上トラバース50内に回転できるように取付けられてい
る。

これが回転することにより、これとネジでかみ合ってい
るネジ筒316が上下方向に移動し、最終的に上トラバー
ス50を動作の基準ベースとして上型ホルダー58が上下方
向に移動し、上ラムの位置調整ができる。

尚、上下の移動方向の選択は上ラム位置調整用モータ32
9の回転方向切替えによって行なう。

また、廻り止めバー319は、ネジ筒316の廻り止め用であ
る。

その他について説明すれば、 成形圧の検出と表示はロードセル306によって行なう。

また、スペーサ333はロッド押え312でロードセル306に
予圧を加えてセットする時の調整用座金である。尚、ロ
ッド押え312はロッド322のガイドも兼ねる。

廻り止めロッド308と廻り止めガイド310は上型ホルダー
58の廻り止め用である。

シリンダガイド318はシリンダ317のガイドである。

次に取り出し・洗浄装置30の機能と動作につき第14〜17
図により説明する。

先ず完成した成形品の取り出し作業につき説明する。

成形が完成したときには第18図「（ｆ）取出し」に示す
如く上型２は水抜きシート108と共に上昇している。但
し成形品１は下型４の上に載置されたままの状態であ
る。

ここで取出し側駆動サーボモータ618を起動して取り出
しユニット641をガイドレール27に沿って走行せしめ、
吸着部644を枠型６の真上に位置せしめ、シリンダ648に
より吸着ノズル650を下降せしめて成形品１に接触せし
める。その後、給気管652より空気を供給し、エジェク
タ651のエジェクタ効果により発生した真空により吸着
ノズル650に成形品１を吸着する。次にシリンダ648にて
成形品１を上昇せしめると共に取り出しユニット641を
走行せしめて当初の待機位置に戻す。この待機位置の下
側にはコンベア（図示せず）が配備されており、真空が
解除されて吸着ノズル650から解放された成形品１を受
け、次の工程へ運搬するようになっている。

次に、洗浄作業につき説明する。本実施例においては、
上型２は常に水抜きシート108によりおおわれており汚
れないので、下型４及び枠型６のみを洗浄すればよい。

洗浄に当たっては、成形品１を上記の如く取出しユニッ
ト641で取出したあと洗浄側駆動サーボモータ617を起動
せしめて洗浄ユニット642をガイドレール27に沿って、
枠型６の上を、端から他の端に向かって徐々に走行せし
める。その際に往復駆動機構655により洗浄ブラシ653
を、洗浄ユニット642の走行方向の直角方向に往復運動
を行なわせ、同時にエアブローノズル656、水用ノズル6
57から空気と水とを噴出して下型４及び枠型６を洗浄す
る。

こうして洗浄ユニット642を１往復、或いは必要な回数
だけ往復せしめて枠型６と下型４との洗浄を行った後、
洗浄ユニット642をもとの待機位置に戻す。

洗浄ブラシ653が汚れたときは、待機位置にて、シリン
ダ659により洗浄タブ658を上昇せしめて洗浄ブラシ653
を洗浄する。

次に本実施例における各部の重要点を示す。

上ラム駆動部（上型用フレーム駆動部）（第6,7,8図参
照） 第６〜８図は、駆動用サーボモータの回転をクランクス
ライダー機構により上ラム部に直線運動を発生させるま
での機構を示したものである。本機では、ガイドポスト
が４本で構成されており高速動作対応の為バランス用エ
アーシリンダーを設けてある。

重要点としては： ｉ）通常の機械プレスには必ず装備されているフライホ
イールを本機では使わない。

（使用した場合、プレスのコントロール不可となる。） ii）通常の機械プレスでは、１工程中に駆動モータの回
転数を制御してプレス速度をいろいろ変化させる運転は
行なわないが、本機では駆動用モータにサーボモータ
（本機ではACサーボモータ）を使用し、その制御用の位
置検出にロータリーエンコーダ（リニアゲージでも同
様）を使用し、１工程中における速度の可変、加圧力を
保持したままでの停止等が自由自在にできるようにして
ある。

iii）第２図は上ラム駆動部が機械下方に設置されてい
る例であるが、通常の機械プレス（モーターの回転運動
を直線運動に変換する機構を有する物）であれば、その
中味がどんなものであってもこの考え方は適用できる。

上ラム部（第９図参照） 第９図は、上ラム駆動部によって駆動される上ラム内部
の構造を示したものである。主な機能としては、上ラム
の電動位置調整とノックアウト用のエアークッション、
それに油圧クッションの各機能を有している。

重要点としては： ｉ）通常油圧クッションを有している機械プレスの油圧
クッションは、油圧アキュムレータ等を用い上ラム内部
で閉回路の油圧回路を構成する方式がとられているが、
この方式であると、回路内へのエアーの混入や作動油の
縮みによって加圧された時、設定圧達成以前に上ラムが
動き出すという問題があった。本機では、油圧クッショ
ンの油圧回路にバランシングバルブを設け、常時油圧ユ
ニットから設定圧を加えることで、油圧クッションの機
能のうちで過負荷防止機能の他、機械プレスでありなが
ら油圧プレスと同じ定密度成形機能をも実現できるに至
った。

下ラム駆動部（第10,11図参照） 第10,11図は、機械プレスの上ラム動作の他に基本的な
動作である下ラムの動作発生の機構を示したものであ
る。この下ラムの動作は、上ラムを駆動させているクラ
ンクスライダー機構の主軸に取り付けられている板カム
と、２本の下ラムサポート用油圧シリンダーによって行
なわれる。

重要点としては： ｉ）通常の機械プレスで下ラムサポートを油圧で行って
いるものは、バルブのON−OFFの切替えをその組合せや
タイミングをうまく取ることによってサポート圧を滑ら
かに変化させる工夫などとっている物もあるが、この場
合でもどうしても油圧のショックが発生し、成形品への
影響を考えると満足されるものではなかった。

本機ではこの制御に電磁比例リリーフ付レデューシング
バルブを用いる事により加圧動作の進行毎に、プログラ
ムで下ラムサポート力を任意のパターンで可変できるよ
うにした。この為、上ラムの成形力を連続的に滑かにム
ダ無く成形品に伝達することができた。

ii）通常の機械プレスでは上ラムが上死点に達するかな
り前にノックアウト工程が終了しており、そのままでは
取出し、洗浄装置の入り込めるスペース（間口）が非常
に狭くなり実用的となり得ない。

この為、本機では、ノックアウト用カムのカム曲線を変
更し、上ラムが上死点近辺に到達する時までノックアウ
ト状態が保持されるようにし、取出し洗浄装置がスペー
ス的に余裕を持って入り込めるようにした。

下ラム部（第12,13図参照） 第12,13図は下ラム駆動部によって駆動される下ラム内
部の構造を示したものである。

ハンドルで操作できる下ラムの位置調整機能を有する。
また本図ではアジャスト量測定の為のスケールの取付例
をも例として示してある。

重要点としては： ｉ）通常の機械プレスでは下ラムの位置調整方式がリン
グ状のナットをスパナや棒で廻し、ロックするようなも
のがほとんどであるが、作業性が非常に悪い上、アジャ
ストした量がどの位なのかわからず金型の条件設定等で
不便であった。本機では、下ラムの位置調整箇所にウォ
ーム減速機構を組み込み、ウォーム軸を介して、プレス
正面からハンドルでアジャスト，ロックできるようにし
た。また、このアジャスト量をスケールで測定できるよ
うにしてある。

ii）通常の機械プレスではアジャスト量の測定表示は調
整スピンドルの回転数を歯車式のカウンターで教えて、
換算表示しているものがほとんどであるが、これでは途
中に於けるネジや歯車のガタ、バックラッシュの影響を
無視している為、正味のアジャスト量とはなり得ない。

本機では、第５図に例として示すが如くアジャストされ
る最終箇所の移動量を直接スケールで測定しており、正
味のアジャスト量を把握できる。

取出し、洗浄装置走行部（第14,15,16,17図参照） 第14〜17図は、本機械プレスに取付けられている取出
し、洗浄装置走行部の構造に示したものである。湿式の
成形現場の劣悪な作業環境下での高速動作という要求に
対応したものである。

重要点としては： ｉ）本走行部の駆動部もサーボモータ（本機ではACサー
ボモータ）で構成することにより、成形品に応じて高速
でかつ最適な動作パターンが自由にプログラム設定でき
る。

ii）走行用レールはＶ型のレールを使い両サイドに配置
し取出し装置用と洗浄装置用両者兼用で使用する方式と
してある。また、これらに使われるスライダーの下方の
Ｖ型ガイドホイールはバネでレールに押し当てられてお
り、レールの摩耗や、異物の付着に対してガタの発生や
カジリが生じないようにしてある。

iii）走行部のカバーは上方からの水や粉ジンに対して
ほぼ完璧に保護される構造とした。

湿式金型のダイセット（第5A図及び第5B図参照） 第5A図及び第5B図は、枠型６及び下型４を機械プレス用
にダイセット化した例である。

重要点としては： ｉ）油圧プレスで使用している湿式金型の枠型と下型固
定板をダイセットの枠型取付板と下型取付板にそれぞれ
取り付ければ、湿式金型が簡単にダイセット化できる。

ii）これまで機械プレスで湿式成形が行われていないの
で、湿式金型のダイセット化は従来に見られない。

次に以上の実施例における効果につき説明する。

１）成形コストの削減 イ）成形条件以外の工程を機械的に高速化できること
と、油圧プレスにみられる油圧発生立ち上がり時間やバ
ルブの応答性のロスが全く無い為全体のサイクルタイム
が大幅に短縮できる。

ロ）機械プレスの駆動源であるサーボモータの制御（フ
ライホイール無しのモータ直駆動方式）により成形サイ
クル中の任意の位置で加圧力を保持したまま停止した
り、速度を可変したりする動作がプログラム設定でき、
成形品に応じ自由な成形パターンがとれる。

またこれらのデータを成形品毎にICカード等で保存して
おくことができ成形条件の設定に熟練を要さず段取り時
間が大きく短縮できる。

ハ）本機械プレスの周辺装置でもある成形品の取出し装
置や金型洗浄装置の走行駆動部もサーボモータで構成す
ることにより成形品に応じて高速でかつ、最適な動作パ
ターンが自由にプログラム設定でき、取出し洗浄装置の
高速化に伴なう成形サイクルタイムの短縮の他、段取り
時間の短縮にもつながる。

２）成形品の品質向上 イ）湿式の粉末成形に機械プレス方式を採用することに
より、機械プレスの持つ繰り返し精度や設定条件の再現
性良さは油圧によるそれらよりも優れており、寸法安定
性などの品質面での向上につながる。

ロ）本機械プレスは成形方式としてウィズドロアル方式
を採用しその下ラムサポートを油圧で行なっているが、
この油圧制御を電磁比例リリーフ付レデューシングバル
ブを用い加圧動作の進行毎にプログラムで油圧力を任意
のパターンで可変できるようにしてある為、上ラムの成
形力を連続的に滑らかにかつムダ無く成形品に伝達する
ことができる。

ハ）上ラム内部にバランシングバルブにより常時油圧ユ
ニットから設定された圧力を受けている油圧クッション
を設け、過負荷防止機能として使う他、設定圧イコール
成形圧になるような圧力設定を行えば、機械プレスであ
りながら成形品に成形圧以上の力が加わった場合、油圧
クッション中の油がリリーフし設定圧以上加わらなくな
る為、油圧プレスと同じ定密度成形も可能である。

３）操作、取扱い性の向上 イ）乾式粉末用機械プレスでは一般的であるが湿式用金
型も乾式と同じくダイセット化することにより、その取
扱いメンテナンスが容易となる。

ロ）湿式粉末成形での成形品の取出しや金型の洗浄は、
プレスがノックアウト位置で停止した状態で行なうが、
通常の乾式粉末用機械プレスでは上ラムが上死点に達す
るかなり前にノックアウトが終了しており、そのままで
は取出し洗浄装置の入り込めるスペース（間口）が非常
に狭くなり実用的でない。

この為ノックアウト用のカム曲線を変更し、上ラムが上
死点近辺に到達する時までノックアウトの状態が保持さ
れるようにすれば、取出し洗浄装置がスペース的に余裕
を持って入り込めるようになる。

ハ）湿式粉末成形用金型は金型構造上、上型のサイズも
大きくなり、それに伴なう上型の取付スペースも大きく
なる。この為、通常の乾式粉末用機械プレスの２本ガイ
ドポスト方式ではプレス構造的に偏荷重に対して弱くな
り、湿式成形用としては４本ガイドポスト方式とする。
尚この方式にした場合、そのままでは上ラムと連なる部
分の重量が著しく増加し高速動作が困難となる為、構成
部品の強度を落さず上ラム関連部の軽量化を図ると同時
にエアーシリンダーによるバランサーを付加することと
する。

ニ）下ラムアジャスト（調整）を従来のスパナや棒を持
って廻しロックする方式からウォーム軸を介してプレス
正面からハンドルを廻してアジャスト，ロックできる方
式とする。

ホ）金型の条件設定等で機械的にアジャストする箇所に
はアジャストされる最終的箇所（ネジや歯車のガタ、バ
ックラッシュの影響が現れないアジャストの最先端部）
に全てデジタル式のスケールを取り付け、正味のアジャ
スト量をデータとして把握できるようにする。

４）その他 イ）本機に適当なアレンジを加えれば乾式用粉末成形プ
レスとして使用できる。例えば、隙間106（第４図）を
なくして、ここを当接せしめて枠型６を上型２に追従せ
しめるようにすること、などのアレンジである。

〔効 果〕

本発明により、成形工程においては上型及び枠型のスト
ローク速度を超低速となしたり、成形以外の工程におい
ては上型及び枠型のストローク速度を高速となしたりす
ることが容易であり、成形に最適な条件を選択すること
ができ、例えば成形サイクル中の任意の位置で加圧力を
保持することや、速度を可変することも可能となり、ま
た、油圧式におけるが如き油圧発生立ち上がり時間やバ
ルブ応答性に基づくロスなどがなく、全体のサイクルタ
イムが大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するもので、第１図及び第２
図は湿式粉末成形位置の正面図及び側面図、第３図はメ
カニズムの概要を示す斜視説明図、第４図は枠型の駆動
機構の概要を示す説明図、第5A図はダイセットを示す断
面正面図、第5B図は別のダイセットの例を示す断面正面
図、第5C図はそのVC−VC線断面側面図、第5D図は第5B図
のダイセットに用いる枠型の平面図、第６図はフレーム
内の上型駆動機構の断面正面図、第７図はそのVII−VII
線断面側面図、第８図は一部を破断した第６図の右側面
図、第９図は上ラム部の断面正面図、第10図は枠型の駆
動機構の断面側面図、第10A図は正味加圧力を説明する
線図、第11図は第10図の中央断面正面図、第12図はＴラ
ム部を示す断面側面図、第13図はそのXIII−XIII線断面
平面図、第14図は取出し・洗浄装置の平面図、第15図は
その正面図、第16図は吸着部の断面正面図、第17図は洗
浄ユニットの断面正面図、第18図は工程及び各部の動き
を示す説明図、第19図は拘束手段の三つのカムの動きを
示す説明図である。 １……成形品、２……上型、３……キャビティ、４……
下型、５……スラリー状粉末原料、６……枠型、７……
ダイセット、８……フレーム、20……上型用フレーム、
22……枠型用フレーム、24……上型ホルダー、26……上
ラム部、28……Ｔ型ラム、30……取り出し・洗浄装置、
32……サーボモータ、33……プーリ、34……ベルト、36
……コンビネーションエアクラッチブレーキ、37……プ
ーリ、38……ウォーム、40……ウォームホイル、42……
ピニオン、44……ギヤ、46……主軸、48……ロータリエ
ンコーダ、50……上トラバース、52……下トラバース、
54……メインガイドポスト、56……軸受、58……上型ホ
ルダー、60……上ラム、62……偏心ディスク、63……取
付けボス、64……コンロッド、66……ピン、67……ベル
ト張り用ボルト、68……上型用フレーム移動手段、69…
…エアシリンダ、70……ダイトラバース、72……下ラ
ム、74……下ラムガイドポスト、76……軸受、78……軸
受、80……油圧シリンダ、81……付勢手段、82……ノッ
クアウトカム、84……下ラム浮上り防止カム、86……下
ラム強制復帰カム、88……ノックアウトカムフォロア
ー、90……レバープレート、92……バネ、94……ストッ
パ、96……ノックアウト量調整機構、98……下ラム浮上
り防止ローラ、99……ノックアウト量、100……受け
板、102……隙間、103……拘束手段、104……押しリン
グ、106……隙間、108……水抜きシート、110……繰り
出しローラ、112…巻取りローラ、114……ガイドレー
ル、116……サーボモータ、118……取り出しヘッド、12
0……洗浄ヘッド、122……操作ボックス、124……下型
取付板、126……下型固定板、128……下取付板、130…
…ガイドポスト、132……上取付板、134……直線スライ
ド軸受、136……成形品、138……供給管、140……連通
孔、142……連通溝、207……ロータリーシール、210…
…アキュムレータ、222……偏心ディスク取付用ボス、2
28……コラムベース、229……コラム、231……軸受、24
0……エアホース、241……ナット、242……ナット、243
……デュアルバルブ、245……摩擦式クランパ、301……
バランシングバルブ、302……油圧ユニット、303……油
圧計、304……配管、306……ロードセル、307……取付
フランジ、308……回り止めロッド、310……回り止めガ
イド、311……フランジ、312……ロッド押え、313……
シリンダ、314……スペーサ、315……ウォームホイー
ル、316……ネジ筒、317……シリンダ、318……シリン
ダガイド、319……回り止めバー、320……油圧ピスト
ン、322……ロッド、323……ピストンロッド、324……
継ぎフランジ、325……シリンダヘッド、326……エアピ
ストン、329……モータ、332……ナット、333……スペ
ーサ、334……油圧室、335……上エア室、336……下エ
ア室、337……メタル、338……歯車、339……歯車、341
……ウォーム、342……第２段軸、344……ネジ部、345
……ウォームホイール、401……電磁比例リリーフ付き
レデューシングバルブ、402……油圧源、403……油圧
計、405……ガイド用フレーム、406……スライドブロッ
ク、407……ガイド軸、417……充填深さ調節ネジ軸、41
8……充填深さ調節筒、419……ストッパ、421……当て
板、424……調整端駒、425……歯車、426……調整ハン
ドル、438……ネジ軸、442……ギヤ、443……配管、502
……ベース板、503……ナット、506……ロックレバー、
507……ウォーム、508……ケーシング、509……ウォー
ムホイール、511……ハンドル、513……スペーサ、514
……ナット、515……調整端駒、516……アーム、517…
…ロッド、518……防塵カバー、520……ディジタルスケ
ール、521……ブラケット、522……ネジ部、601……取
付板、602……取付板、603……駆動スライダ、604……
従動スライダ、605……従動スライダ、606……駆動スラ
イダ、607…チェーンフック、608……チェーンフック、
609……チェーン、610……チェーン、613……駆動スプ
ロケット、614……駆動スプロケット、615……ウォーム
減速機、616……ウォーム減速機、617……洗浄側駆動サ
ーボモータ、618……取出し側駆動サーボモータ、623…
…ガイドホイール、626……バネ、627……ガイドレー
ル。631……支承部材、632……前方継ぎ板、633……前
方継ぎ板、637……ダストカバー、640……レール支え、
641……取り出しユニット、642……洗浄ユニット、643
……ガイドホイール、644……吸着部、645……真空発生
部、646……ブラケット、647……ガイドポスト、648…
…シリンダ、649……支持板、650……吸着ノズル、651
……エジェクタ、652……給気管、653……洗浄ブラシ、
654……ガイドバー、655……往復駆動機構、656……エ
アブローノズル、657……水用ノズル、658……洗浄タ
ブ、659……シリンダ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３０Ｂ 11/02 Ｌ 8824−4Ｅ (72)発明者 茂木 邦夫 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 小林 太 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 池田 博 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 遠田 一重 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭47−13772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−115700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−256296（ＪＰ，Ａ)

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型と下型と枠型とで形成されるキャビテ
   ィに、スラリー状となした粉末材料を供給充填し、圧縮
   脱水して成形品を形成する湿式粉末成形装置において、 フレームと、 該フレームに設けられた電気式サーボモータと、 前記フレームに回転可能に支承され、前記サーボモータ
   ーにより回転駆動される主軸と、 該主軸の回転位置を直接又は間接的に検出し前記サーボ
   モータを制御する位相検出制御器と、 前記下型を前記フレームに対し固定する下型固定手段
   と、 前記上型を保持し、前記フレームに対して、該上型が前
   記下型に離接する離接方法に移動可能に支承された上型
   用フレームと、 前記主軸により機械的に駆動され、前記上型用フレーム
   を、前記型接離方向に移動せしめる上型用フレーム移動
   手段と、 前記枠型を保持し、前記フレーム及び前記上型用フレー
   ムに対して相対的に前記型接離方向に移動可能に保持さ
   れた枠型用フレームと、 を備えたことを特徴とする湿式粉末成形装置。
2. 【請求項２】前記枠型用フレームが、前記枠型を前記上
   型に接近する向きに付勢する付勢手段と、 前記主軸により機械的に駆動され、該枠型用フレームを
   所定の位置に拘束する拘束手段とを備えた請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】前記位相検出制御器が、ロータリエンコー
   ダである請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】前記上型用フレームは、前記フレーム移動
   手段により往復駆動される部材である下トラバースと、
   該下トラバースとガイドポストを介して接続する部材で
   ある上トラバースとより成り、該上トラバースに、前記
   上型を保持する上型ホルダーを下端に有する上型保持手
   段が設けられている請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】前記上型保持手段が、油圧シリンダ機構を
   介して前記上型ホルダーを保持している請求項４記載の
   装置。
6. 【請求項６】前記上型保持手段が、空気圧シリンダ機構
   を介して前記上型ホルダーを保持している請求項４記載
   の装置。
7. 【請求項７】前記上トラバースが、前記上型保持手段の
   前記離接方向の位置を調整する上型保持手段位置調整手
   段を有する請求項４記載の装置。
8. 【請求項８】前記付勢手段が、油圧シリンダである請求
   項２記載の装置。
9. 【請求項９】前記油圧シリンダが、電磁比例リリーフ付
   レデューシングバルブにより制御される請求項８記載の
   装置。
10. 【請求項１０】前記拘束手段が、前記上型が下死点に達
    したとき前記枠型の上昇を抑止する浮上り防止カムであ
    る請求項２記載の装置。
11. 【請求項１１】前記拘束手段が、ノックオフのために前
    記枠型に下降ストロークを与えるノックオフカムである
    請求項２記載の装置。
12. 【請求項１２】前記拘束手段が、前記枠型を強制的に上
    昇せしめる強制復帰カムである請求項２記載の装置。
13. 【請求項１３】往復動可能の上型と固定の下型と往復動
    可能の枠型とで形成されるキャビティに、スラリー状と
    なした粉末材料を供給充填し、圧縮脱水して成形品を形
    成する湿式粉末成形方法において、 前記上型を、電気式サーボモータにより、機械的手段を
    経て前記下型に離接する方向に往復移動せしめ、前記枠
    型を付勢して所定の期間内、所定の付勢力を以て前記上
    型に接触せしめて該上型の動きに追従せしめ、前記所定
    の期間以外の期間は該枠型を拘束して前記上型への追従
    から解除し、しかも前記上型及び枠型の各部の動きおよ
    び速度を、前記電気式サーボモータの位相を検出して、
    予め定めたプログラムにより制御して成形を行なうこと
    を特徴とした湿式粉末成形方法。
14. 【請求項１４】前記枠型の前記所定の付勢力を成形スト
    ロークに応じて調節する請求項13項記載の方法。
15. 【請求項１５】上型と下型と枠型とで形成されるキャビ
    ティに、スラリー状となした粉末材料を供給充填し、圧
    縮脱水して成形品を形成する湿式粉末成形装置に用いら
    れ、前記上型を保持する上型ホルダーを備え、前記下型
    に対して離接方向に往復移動する上型用フレームに取付
    機構を介して取付けられるようになっている上型保持装
    置において、 前記上型ホルダーが、油圧シリンダ機構を介して支承さ
    れ、該油圧シリンダ内の、前記上型の加圧力の反力を支
    える圧油の油圧が所定の圧力を越えないよう制限する圧
    力制御弁を備えたことを特徴とする上型保持装置。
16. 【請求項１６】前記上型ホルダーと前記油圧シリンダ機
    構との間に、前記油圧シリンダ機構に対して前記上型ホ
    ルダーを前記離接方向に往復移動せしめる空気圧シリン
    ダ機構を備えた請求項15記載の上型保持装置。
17. 【請求項１７】前記取付機構が、前記上型用フレームに
    対して前記上型保持装置の位置を調整する位置調節機構
    を備えている請求項15又は16記載の上型保持装置。
18. 【請求項１８】往復動可能の上型と、固定の下型と、往
    復動可能の枠型とで形成されるキャビティに、スラリー
    状となした粉末材料を供給充填し、圧縮脱水して成形品
    を形成する湿式粉末成形装置に用いられ、前記枠型を保
    持して前記上型に離接する離接方向に移動可能な枠型用
    フレームを有する枠型保持装置において、 前記枠型用フレームに、該枠型用フレームを前記上型の
    加圧力と反対の向きに付勢し、かつ付勢力の大きさの調
    整が可能な付勢手段を配備したことを特徴とする枠型保
    持装置。
19. 【請求項１９】前記付勢手段が、油圧シリンダであり、
    その作動力が電磁比例リリーフ付きレデューシングバル
    ブにより制御される請求項18記載の枠型保持装置。
20. 【請求項２０】前記枠型フレームに、該枠型フレームに
    対して前記枠型の前記離接方向の位置を調整する枠型位
    置調整手段を備えた請求項18又は19記載の枠型保持装
    置。
21. 【請求項２１】往復動可能の上型と、固定の下型と、往
    復動可能の枠型とで形成されるキャビティに、スラリー
    状となした粉末材料を供給充填し、圧縮脱水して成形品
    を形成する湿式粉末成形装置に用いられ、前記枠型と前
    記下型とを保持する金型保持装置において、 前記下型を支承し、前記湿式粉末成形装置の固定部分と
    着脱可能に係合する下型固定部と、該下型固定部に対し
    て前記枠型が前記上型に離接する方向に移動可能に前記
    下型固定部に支えられ、前記枠型を支承する枠型支承部
    とを備えたことを特徴とする金型保持装置。