JPH08229969A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧式の平行制御機構に比べ、構造が簡素で
調整作業が簡単かつ容易であると共に、平行制御による
プレス力の減少が少なく、平行制御への応答時間及び精
度に優れ、プレス装置に与える加圧工程の高速化が図ら
れる等の各種の効果を有するプレス装置の提供。 【構成】 油圧シリンダ装置３によつて可動フレーム２
を下降させて、下型２５と上型２６とで被加工材にプレ
ス加工を施すプレス装置において、ボールナットホルダ
ー７によつて保持させたボールナット６をベッド１に複
数個配置し、各ボールナット６に、可動フレーム２に回
転自在かつ中心軸線方向の移動不可能に配置したボール
ねじ５をそれぞれ係合させて、軸線方向力によつて各ボ
ールねじ５が回転するボールスクリューねじ機構を形成
させると共に、各ボールねじ５同士を歯車装置１５によ
つて連結させて同期回転運動を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の例えば合成樹脂の圧
縮成形に使用するプレスとして、電気モータで油圧ポン
プを駆動し、その圧油を各油圧シリンダに送り、可動フ
レームを駆動する油圧式プレスが知られている。そし
て、可動フレームの平行制御は、可動フレームの四隅に
配置したレベリングシリンダの個別の作動によつて行つ
ている。すなわち、偏心荷重による可動フレームの傾き
を可動フレームの位置検出器によつて検出し、位置検出
器相互間の偏差がゼロになるように、先行して下降して
いる側のレベリングシリンダの油圧力を高め、下降を遅
らせて修正する。

【０００３】しかしながら、このような従来のプレス装
置にあつては、次のような技術的課題がある。 （１）レベリングシリンダの油圧システムはサーボ化さ
せる必要があり、その調整作業が煩雑で困難を伴う。 （２）レベリングシリンダによる平行制御は、偏心モー
メントに応じた逆方向のバランスモーメントを作用させ
て行うため、レベリングシリンダに発生させた力量分だ
け、被加工材に加わるプレス力が減少する。 （３）レベリングシリンダの油圧システムをサーボ化さ
せた場合であつても、リアルタイムに行う必要のある平
行制御への応答時間及び精度に限界があり、プレス装置
に与える加圧工程の高速化が困難である。

【０００４】（４）レベリングシリンダの油圧システム
は、油を媒体としてエネルギーを伝達しているため、油
の温度変化、汚染度等により、機械性能に変化を生ず
る。従つて、作動油の温度及び品質の管理が頻繁に必要
となり、手間を要する。 （５）レベリングシリンダによる平行制御は、油圧式で
あり、油温の変化に伴つて特性変化が生じ、精度も変化
する。また、平行制御の繰り返し精度にも欠け、作動の
安定性に劣る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、次の通りである。請求項１の発明の構成は、油圧シ
リンダ装置３によつて可動フレーム２を下降させて、ベ
ッド１に配置する下型２５と、下型２５に対向させて可
動フレーム２に配置する上型２６とで被加工材にプレス
加工を施すプレス装置において、ボールナットホルダー
７によつて保持させたボールナット６をベッド１に複数
個配置し、各ボールナット６に、可動フレーム２に回転
自在かつ中心軸線方向の移動不可能に配置したボールね
じ５をそれぞれ係合させて、軸線方向力によつて各ボー
ルねじ５が回転するボールスクリューねじ機構を形成さ
せると共に、各ボールねじ５同士を歯車装置１５によつ
て連結させて各ボールねじ５に同期回転運動を与えるこ
とを特徴とするプレス装置である。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によれば、油圧シリンダ装置３
によつて可動フレーム２を下降させて、ベッド１に配置
する下型２５と、下型２５に対向させて可動フレーム２
に配置する上型２６とで被加工材にプレス加工を施す
際、ボールスクリューねじ機構からなる平行制御機構が
次のように作用する。可動フレーム２の下降に伴つて各
ボールねじ５がボールナット６に進入するので、軸線方
向力によつて回転可能な各ボールねじ５が回転する。こ
の各ボールねじ５の回転は、歯車装置１５によつて同期
した回転となるので、各ボールねじ５の下降移動量が同
一になり、可動フレーム２及び上型２６の下降移動が平
行を維持しながら与えられる。このようにして、ベッド
１の下型２５に対する可動フレーム２の上型２６の平行
度が維持されながら、可動フレーム２が下降し、両型２
５，２６が密着し、プレス成形が行われる。

【０００７】被加工材に対するプレス成形が終了したな
ら、例えば複動式とした各油圧シリンダ装置３によつて
可動フレーム２を上昇させ、可動フレーム２を元位置に
復帰させる。この可動フレーム２の上昇復帰に際して
も、軸線方向力によつて回転可能な各ボールねじ５が、
下降の際とは反対方向に同期回転運動をする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１〜図４は、プレス装置の１実施例を示
す。図中において符号１はベッドを示し、ベッド１の上
方には可動フレーム２が配置され、ベッド１と可動フレ
ーム２との間の両側に、可動フレーム２を昇降させる複
動型の油圧シリンダ装置３が複数個配設される。各油圧
シリンダ装置３は、図１に示すように可動フレーム２に
固設したシリンダ３ａと、シリンダ３ａに摺動自在に嵌
合する図外のピストンに上端部が連結され、下端部がベ
ッド１に固定されるピストンロッド４とを有する。しか
して、ピストンによつてシリンダ３ａ内に上室及び下室
が区画され、この上室又は下室の一方に圧油を供給し、
他方の圧油を排出させることにより、可動フレーム２を
昇降させることができる。２５は、ベッド１の上面に固
設した下型であり、２６は、下型２５に対向させて可動
フレーム２の下面に固設した上型である。

【０００９】また、ベッド１の四隅には、ボールナット
ホルダー７をそれぞれ固設する。各ボールナットホルダ
ー７は、図４に示すように筒状をなし、上端部内側にそ
れぞれボールナット６を固着させてある。一方、可動フ
レーム２の四隅には、それぞれボールナット６に対応さ
せてボールねじ５を配置する。各ボールねじ５は、図４
に示すようにそれぞれ可動フレーム２の通孔２ａを挿通
させ、中間部のフランジ部５ａの上下両側をスラストベ
アリング８によつて支承することにより、それぞれ回転
自在かつ中心軸線方向の移動不可能として配置されてい
る。この各ボールナット６には、図外のボールを介在さ
せて各ボールねじ５を螺合させ、ボールスクリューねじ
機構を形成させる。ここで、各ボールねじ５は、軸線方
向の押力又は引力の作用によつてボールナット６に対す
る回転が可能であり、可逆ねじ機構を構成している。ボ
ールスクリューねじ機構は、ねじの接触面の摩擦がボー
ルの転がりによつて低減され、摩擦が小さいので、可逆
ねじ機構に好適である。なお、各ボールねじ５のピッチ
は、実質的に同一である。

【００１０】更に、各ボールねじ５の可動フレーム２か
ら突出する上端部同士は、可動フレーム２上に配置した
歯車装置１５によつて連結させ、各ボールねじ５に同期
駆動を与えさせる。歯車装置１５は、各ボールねじ５の
上端部に固設した第１ベベルギヤ９と、図３，図４に示
すように可動フレーム２上に回転自在に支持した第１，
第２，第３，第４及び第５軸１６，１７，１８，１９，
２０と、第５軸２０を除く各軸１６，１７，１８，１９
の一端部に固設され、各第１ベベルギヤ９に噛合する第
２ベベルギヤ２１と、第５軸２０を除く各軸１６，１
７，１８，１９の他端部に固設した第３ベベルギヤ２２
と、第５軸２０の両端部にそれぞれ固設され、各第３ベ
ベルギヤ２２に噛合する第４ベベルギヤ２３とを有す
る。図３に示す各１２，１３は、それぞれカップリング
であり、１４は第５軸２０の軸受である。

【００１１】しかして、各ボールねじ５が昇降移動すれ
ば、各ボールねじ５は軸線方向の押力又は引力の作用に
よつてボールナット６に対して回転が可能であるので、
各第１ベベルギヤ９が回転する。各第１ベベルギヤ９の
回転により、各第２ベベルギヤ２１が第１，第２，第３
及び第４軸１６，１７，１８，１９と共に回転し、各第
３ベベルギヤ２２も回転する。各第３ベベルギヤ２２の
回転により、各第４ベベルギヤ２３が回転する。そし
て、一対の第４ベベルギヤ２３は第５軸２０によつて連
結されているので、各第１〜第４ベベルギヤ９，２１，
２２，２３に同期回転運動が与えられ、各ボールねじ５
の回転数が一致する。かくして、各ボールねじ５は、各
ボールナット６にねじ結合しているので、同一回転運動
によつて同一直線運動に変換される。

【００１２】次に、上記実施例の作用について説明す
る。各油圧シリンダ装置３によつて可動フレーム２を上
昇させた状態で下型２５上に被加工材（例えば合成樹
脂）を入れ、各油圧シリンダ装置３によつて可動フレー
ム２を下降させ、被加工材に対する圧縮成形等のプレス
加工を行う。可動フレーム２の下降に伴つて各ボールね
じ５がボールナット６に進入するので、軸線方向力によ
つて回転可能な各ボールねじ５が回転する。この各ボー
ルねじ５の回転は、第１〜第４ベベルギヤ９，２１，２
２，２３が相互に噛み合わされているので、各ボールね
じ５の下降駆動、ひいては可動フレーム２及び上型２６
の下降移動が同期して与えられる。

【００１３】このようにして、ベッド１の下型２５に対
する可動フレーム２の上型２６の平行度が維持されなが
ら、可動フレーム２が下降し、両型２５，２６が密着す
る。しかして、可動フレーム２及び上型２６が次第に下
降する際、可動フレーム２の高さ位置を位置検出装置に
よつて検出することなく、可動フレーム２及び上型２６
の平行度が維持される。

【００１４】被加工材に対するプレス成形が終了したな
ら、複動式の各油圧シリンダ装置３によつて可動フレー
ム２を上昇させ、可動フレーム２を元位置に復帰させ
る。この可動フレーム２の上昇に際しても、下降の際と
は反対方向に各ボールねじ５が同期回転運動をする。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明にかかるプレス装置によれば、可動フレーム及び
上型の平行度の維持がボールスクリュねじ機構によつて
機械的に応答時間が実質的にゼロとして連続的になさ
れ、油圧システムを備えるレベリングシリンダを使用す
る必要がない。その結果、次の効果を奏することができ
る。 （１）平行制御機構の構造が簡素で調整作業が簡単かつ
容易であると共に、平行制御に伴うプレス力の減少が少
ない。 （２）平行制御への応答時間及び精度に優れ、プレス装
置に与える加圧工程の高速化が図られる。 （３）温度変化、汚染度等により、機械性能に変化を生
じ難い。従つて、温度及び汚染度等の管理が不要とな
り、消耗し難いこととも相まつて、メインテナンスが容
易になる。 （４）プレス作動の繰り返しに伴う平行制御の精度及び
作動の安定性にも優れ、高品質のプレス成形品を定常的
に得ることができる。 （５）平行制御機構に使用する油圧配管からの油漏れに
よる火災の危険性及び汚染の恐れが解消する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例にかかるプレス装置示す正
面図。

【図２】 同じく側面図。

【図３】 同じく平面図。

【図４】 同じく平行制御機構を示す説明図。

【符号の説明】

１：ベッド、２：可動フレーム、３：油圧シリンダ装
置、５：ボールねじ、６：ボールナット、７：ボールナ
ットホルダー、１５：歯車装置、２５：下型、２６：上
型。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成田 誠 北海道室蘭市茶津町４番地 日鋼特機株式 会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧シリンダ装置（３）によつて可動フ
   レーム（２）を下降させて、ベッド（１）に配置する下
   型（２５）と、下型（２５）に対向させて可動フレーム
   （２）に配置する上型（２６）とで被加工材にプレス加
   工を施すプレス装置において、ボールナットホルダー
   （７）によつて保持させたボールナット（６）をベッド
   （１）に複数個配置し、各ボールナット（６）に、可動
   フレーム（２）に回転自在かつ中心軸線方向の移動不可
   能に配置したボールねじ（５）をそれぞれ係合させて、
   軸線方向力によつて各ボールねじ（５）が回転するボー
   ルスクリューねじ機構を形成させると共に、各ボールね
   じ（５）同士を歯車装置（１５）によつて連結させて各
   ボールねじ（５）に同期回転運動を与えることを特徴と
   するプレス装置。