JPH0910869A - トランスファープレスのビーム連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスファープレスに使用し中間ビーム１
１と左右ビーム１２Ａ、１２Ｂに三分割したビーム１に
おいて、金型替え時にビーム同士および金型と左右ビー
ムとが干渉しないように位置の移動が必要であるが、従
来技術の直線的な移動にはすべて重大な課題があり、合
理的に干渉を回避する連結手段を提供する。 【構成】 左右ビームの連結部５Ａ、５Ｂが中間ビーム
の連結部４Ａ、４Ｂとの連結を着脱自在となるように伸
縮する油圧シリンダーを内蔵し、連結解除後の左右ビー
ムが搬送駆動装置２の係合点２１Ａ、２１Ｂを支点とす
る回動運動を起こすように伸縮する支持シリンダ３をそ
れぞれ具えた構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトランスファープレスに
おいてワークを把持して昇降、前進後退、開閉の三次元
的な運動を行なうビームの連結装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】鍛造プレスの左右両側に搬送駆動装置を
具え、この両者を上下金型間で水平に結んで架設した２
本のビームへ、昇降運動（リフト運動）、前進後退運動
（フィード運動）、開閉運動（クランプ運動）の三方向
運動を組合わせて、両ビームの内向きに取り付けたフィ
ンガー間でワークを掴んで必要な位置へ移して離すとい
うトランスファー機構が実用化されている。

【０００３】トランスファー機構の駆動は従来技術では
主として鍛造プレス本体のクランク軸の回転を受けてカ
ム機構、歯車とラック並びに結合軸などを組合わせた機
械的な伝達機構であったが、近年は鍛造条件の変動に追
随してビームの工程長さ（ストローク）、タイミング、
速度などを調整できる固有の駆動機構を鍛造プレスの両
側に具え、特にサーボモータによって制御された駆動力
を適用する方式が高度の精密さと生産能率を向上する機
種として評価されている。

【０００４】トランスファー機構におけるビームは単一
の長尺管では適用できない。すなわち日常の鍛造作業に
おいてしばしば金型の取り替えが生じるが、上金型と下
金型との中間にビームが介在した状態のままでは、金型
の取り替えができない。そこで長いビームを三分割した
連結構造とし、金型取替えのときには中間ビームと左右
両側のビームの連結状態を解除してフリーとした後、中
間ビームを下金型へ一体的に付随したままで一緒に取り
外し、両側に残された左右のビームと新しく取り付けた
下金型に付随した新しい別の中間ビームとを連結して１
本の長いビームを形成するという基本形態が採られる。

【０００５】一体的に連結した状態のビームの連結を外
し中間ビームだけを金型と共に鍛造プレスの成形作動範
囲から退避させるためには、種々の形態があるが、従来
技術では図６に例示するような幾つかの基本的な方式に
分類できる。図６（Ａ）は鍛造プレスの成形機構に対す
るビーム１ａと鍛造プレスＦとの一般的な関係を示した
正面図であり、中間ビーム１１ａの連結部４ａ，４ｂ
と、左ビーム１２ａ、右ビーム１２ｂの連結部５ａ，５
ｂがそれぞれ連結して１本のビーム１ａを形成してい
る。同図（Ｂ）は金型替えの必要上、連結部の連結を外
して中間ビーム１１ａをフリーとして取り外す場合の形
態の一例である。中間ビーム１１ａは下方の下金型、正
確には鍛造プレスから上昇する２個の油圧シリンダー１
０１の作動によって押し上げられ、その連結部４ｂは右
ビーム１２ｂとの連結部より高い空間に移動し両者の間
に干渉が起こらない状態としている。（左側も同様であ
る。）

【０００６】同図（Ｃ）は右ビーム１２ｂ、左ビーム１
２ａを搬送駆動装置２ａ，２ｂ内へ退入させて中間ビー
ム１１ａとの連結部間に空間を形成して干渉を阻止する
様式であり、同図（Ｄ）は逆に中間ビーム１１ａを自ら
縮小して右ビーム１２ｂ、左ビーム１２ａの連結部間に
空間を形成する様式のそれぞれ片側だけを示したもので
あり、何れも三者の相対的な直線運動によって連結部同
士の干渉を防止するための空間を設ける点で共通してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで基本的な形態と
して分類した各従来技術は、中間ビーム１１ａと左ビー
ム１２ａ、右ビーム１２ｂとの連結部の連結を外してフ
リーな移動を可能な状態とした後、水平または垂直運動
によって連結部の干渉を防止するのである。通常トラン
スファープレスのビームは断面が角形の中空管で形成さ
れているので、干渉を回避するための移動に必要な最低
距離は、少なくともビームの断面の一辺の長さ以上であ
るか、連結部の縦方向または横方向の寸法以上でなけれ
ば退避の目的と合致しない。たとえば垂直運動によって
連結部を躱す方式（図（Ｂ））を採るとすれば、一般に
ビームの角形断面の寸法は高さ方向に１００ｍｍ程度は
あり、一方トランスファー機構の上下方向の昇降距離
（通常のストローク）は３０〜６０ｍｍ程度に設定され
ているから、金型替え時にはその差約４０〜７０ｍｍ以
上の余分の移動を可能とする能力を搬送駆動装置を具え
ていなければならない。すなわち、この必要な移動量に
見合うだけの搬送駆動装置の能力の強化が求められ、本
来のトランスファー機能以上の移動量を可能としなけれ
ばならないから、駆動機構は大型化して設備費用の負担
が高騰することは避け難い。

【０００８】また、図６の（Ｃ）（Ｄ）のように左ビー
ム１２ａ、右ビーム１２ｂや中間ビーム１１ａ自体を縮
めて連結部間の干渉を防ぐ方式では、搬送駆動装置また
はビーム自体の内部へビームの一部を嵌入するためのシ
リンダを内蔵しなければならない。そのために図（Ｃ）
では搬送駆動装置２に通常のトランスファー作動以上の
水平ストロークが必要となり、図（Ｄ）ではビーム自体
の重量が増大する上、その構造も複雑となってメンテナ
ンス上の負担増を余儀なく強いられる。

【０００９】本発明は以上の課題を解決するために、構
造が簡単であり搬送駆動装置に余分の能力アップを強制
する必要のないトランスファープレスのビーム連結装置
の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトランスフ
ァープレスのビーム連結装置は、鍛造プレスの左右両側
に上下金型内へ横架した２本のビーム１の三次元作動を
駆動する搬送駆動装置２Ａ，２Ｂを具え、ビーム１は金
型と共に搬出搬入される中間ビーム１１と、前記搬送駆
動装置２Ａ，２Ｂと係合する左ビーム１２Ａ、右ビーム
１２Ｂとを着脱自在に連結して形成するトランスファー
プレスに適用されるものであって、左右ビーム１２が前
記搬送駆動装置２との係合点２１を支点とする円弧運動
に変換する伸縮自在の支持シリンダ３と、中間ビーム１
１の連結部４と左右ビーム１２の端部における連結部５
とを着脱自在に伸縮する油圧シリンダー６を具えたこと
によって前記の課題を解決した。

【００１１】この基本構成において、支持シリンダ３に
隣接して先端の受け具３１が最短時の支持シリンダの先
端よりやや上方に位置する受け台３２を固着し、前記支
持シリンダ３の先端にはフリーロール３３を転動自在に
軸支し、左右ビームの直上に該フリーロール３３と嵌合
する三角溝状の切欠き１３を凹設する実施態様が望まし
い。

【００１２】上記構成のうち左ビーム１２Ａ、右ビーム
１２Ｂの支持と連結については、一方が搬送駆動装置２
Ａとの係合点２１Ａで吊支されるガイドスリーブ２２内
を摺動自在に挿通する係合ロッド１４を介して回動自在
に支持され、他方は直接搬送駆動装置２との係合点２１
Ｂで回動自在に支持されると共に、右および左ビームの
連結部５については、内嵌した油圧シリンダー６内を滑
動するピストン６１に固着した連結ロッド５１を具え、
該連結ロッド５１は中間ビーム１１の連結部４を形成す
る角形中空部４１内へ内側面４２側に切込んだ縦溝４３
を回動自在に嵌入し、前記角形中空部４１内で内側面４
２とこの面に対向する側面４４間を係脱自在に進退する
拡径したロッドヘッド５２を具えた実施態様が望まし
い。

【００１３】さらに前記構成のうち油圧シリンダー６の
先端で連結ロッド５１を摺動自在に封止するシリンダキ
ャップ６２のピストン側へ滑動自在に突出するスリーブ
６３と、該スリーブ６３をピストン側へ付勢するばね６
４を具えた実施態様もきわめて望ましい。

【００１４】

【作用】本発明のビーム連結装置において、金型交換の
必要が生じた時点で中間ビーム１１の左右のビーム１２
間を一体的に連結していた連結部５の油圧シリンダー６
を作動すれば、それぞれのビームの連結が切り離されて
３本のビームに分割される。この状態で左右ビーム１２
をそれぞれ支持している支持シリンダ３を作動すると、
シリンダの先端が上昇すると共に左右ビーム１２は搬送
駆動装置２との係合点２１を支点とする円弧を描いて回
動し、中間ビーム１１端部の連結部４との間に空間が形
成される。この作用が金型交換時の干渉を回避する空間
を形成することは言うまでもない。

【００１５】請求項２以下は該当する実施例の図面を参
照してそれぞれの作用を説明する。図３において、受け
具３１の位置は支持シリンダ３の最短時の高さより若干
高いから、金型交換時には通常のストローク以上にビー
ムが下降し、先ず受け具３１で支え、支持シリンダ３が
上昇すると先端のフリーロール３３が三角溝状の切欠き
１３と嵌合する。支持シリンダの作用は垂直方向の直線
運動であるが、左右ビーム１２はそれぞれ搬送駆動装置
２との係合点２１を支点とする円弧運動をしようとす
る。フリーロール３３は転動しながらビーム底面に凹設
した切欠き１３内での接点を少しづつずらして直線運動
と円弧運動との変換に伴う移動量の差を吸収する作用を
働く。

【００１６】請求項３については、油圧シリンダー６の
作動によってピストン６１が移動すると、ピストン６１
と共に連結ロッド５１が左右に移動する。連結ロッド５
１の先端は拡径したロッドヘッド５２となって中間ビー
ム１１の連結部４内に形成された角形中空部４１内に嵌
入しており、図４（Ａ）の連結時には内側面４２を図の
右方へ押圧して両ビームを緊密に繋ぐ作用を果たし、金
型交換時には図５（Ａ）のように角形中空部内を距離ｆ
だけ左方へ進出して対面の側面４４に衝き当る。この場
合、図１に示すように左右ビームの何れか一方、たとえ
ば右ビーム１２Ｂは直接搬送駆動装置２Ｂの係合点２１
Ｂで支持されているが、他方の左ビーム１２Ａはガイド
スリーブ２２を介して係合点２１Ａで支持されているか
ら左ビーム１２Ａの端部は自由端であり、右ビーム１２
Ｂの連結部の作動により中間ビーム１１と左ビーム１２
Ａとが左方へ移動し、さらに左ビーム１２Ａ自身の連結
部の作動によって左ビーム１２Ａだけの移動が加わる。
２つの連結部の作用による移動量の総和は、すべてガイ
ドスリーブ２２内を摺動する係合ロッド１４の移動によ
って吸収される。

【００１７】請求項４については、油圧シリンダー６の
内部にあるシリンダキャップ６２のピストン側に突設し
たスリーブ６３は摺動自在であるから、ロッドヘッド５
２が中間ビームの連結部４の側面４４を押圧していると
きには図５（Ａ）のようにピストン先端に押されて付勢
力に抗して左方へ摺動しているが、油圧が断たれると図
５（Ｂ）のようにばね６４の付勢によって再びピストン
６１側へ押し戻され、ロッドヘッド５２の先端と側面４
４の間およびロッドヘッド５２の後端と内側面４２の間
に隙間が形成される。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例について作用の説明とできる
だけ重複を避けて記載する。図１は本発明を適用したト
ランスファープレスの要部の正面図で、図２はその全体
の正面図である。鍛造プレス本体Ｆの両側に搬送駆動装
置２Ａ，２Ｂを具え、それぞれの搬送駆動装置２はビー
ム１を係合点２１Ａ，２１Ｂで回動自在に係合してい
る。三分割した一方の右ビーム１２Ｂは直接搬送駆動装
置２Ｂの末端と係合し、他方の左ビーム１２Ａはガイド
スリーブ２２の外周面上に搬送駆動装置２Ａとの係合点
２１Ａを具え、このガイドスリーブ２２の中を左ビーム
１２Ａの端部から延出した係合ロッド１４が摺動自在に
挿通してビーム全体が左方向へ押し動かされる係合点と
の相対的な距離の変動を可能としている。

【００１９】一つの製品の成形工程が予定通りに終了
し、別の製品の成形工程に切り替えるときの手順は、先
ず各ビームの単独での支持から始まる。図３は支持シリ
ンダ３の周辺の実施例を示す部分正面図（Ａ）とその側
面図（Ｂ）である。受け台３２は鍛造プレスの本体Ｆに
固定され、その先端の受け具３１の位置は、ビームの通
常のトランスファー作動中のストロークの最下点よりも
少し低く、たとえば１０ｍｍ低い位置に設定されてい
る。受け具３１よりもさらに数ｍｍ低い位置に支持シリ
ンダ先端のフリーロール３３の外周上面が位置付けられ
ているので、下降した左右ビーム１２は先ず受け台３２
で受け止められて静止した後、上昇する支持シリンダの
フリーロール３３に自重を移し替えられる。なお、図示
しないが中間ビーム１１は、下金型をセットするダイホ
ルダー上に設けた受台に支持される。

【００２０】左右ビーム１２と中間ビーム１１がそれぞ
れ単独に支持シリンダ又は受台によって支えられた後、
各ビームの連結を解除する。図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は
中間ビーム１１の連結部４と左右のビーム１２の連結部
５との位置関係を示す縦断正面図（Ａ）、同図のＸ−Ｘ
矢視図（Ｂ）および中間ビーム１１の連結部の要部斜視
図（Ｃ）である。連結部５の連結外筒５３内には油圧シ
リンダー６が内蔵され、ピストン６１が給排油口６５お
よび６６からの給排油によって滑動する。ピストン６１
には連結ロッド５１が螺合して共動きし、油圧シリンダ
ー６の連結側にはシリンダキャップ６２が填め込まれて
連結ロッド５１を摺動自在に封止している。連結ロッド
５１はこのシリンダキャップ６２の端面からさらに突出
して、その先端であるロッドヘッド５２は中間ビーム１
１の連結部４の内部まで進入している。なお、シリンダ
キャップ６２の上面から中間ビーム１１連結部の角形中
空部４１の上面にかけてカバー５４を取り付けて粉塵、
異物などが侵入しないように防護している。

【００２１】中間ビーム１１の連結部４の斜視図を図４
（Ｃ）で例示する。図のように中間ビーム１１の端部に
設けた連結部４は、角形中空部４１を形成する上下の抜
けた箱体４５よりなり、この箱体４５の左右ビーム１２
の連結部５側の側壁にはＵ字形の縦溝４３と切欠き４
７，４８が切込まれている。縦溝４３内へ回動自在に連
結ロッド５１が嵌入し、先端のロッドヘッド５２が角形
中空部４１内に填り込む。切欠き４７，４８は、これら
と係合する凸部がシリンダキャップ６２に設けられてお
り、左右ビーム１２と中間ビーム１１が確実に連結でき
るようにしている。

【００２２】油圧シリンダー６の作動とロッドヘッド５
２の位置関係を図４（Ａ）および図５の各図で見ると、
図４（Ａ）では給排油口６５からの給油によって油圧が
ピストン６１を右方へ押圧し、ロッドヘッド５２も右方
へ引き寄せられて内側面４２に密着し、箱体４５はシリ
ンダキャップ６２の先端面と圧着して両連結部４，５は
強く係合された状態にある。

【００２３】図５（Ａ）では給排油口６６から給油され
てピストン６１が油圧に押されて左方へ滑動し、ロッド
ヘッド５２もピストンと共に移動して箱体４５内を左方
へ進行し、その先端が対向する側面４４に衝き当り、さ
らに油圧が掛かると側面４４を左方へ押して中間ビーム
１１自体を移動する。この作用が働いた結果、シリンダ
キャップ６２の先端面と箱体４５の外側面４６との間に
は距離ｆだけの間隔が生じている。

【００２４】図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の状態でピスト
ン６１を押圧していた油圧を抜いた状態を示し、油圧に
押されて摺動していたスリーブ６３がばね６４の付勢力
によって回帰してピストン６１が距離ｍだけ後退するか
ら、両連結部５，６間の距離ｆはそのままなので、ロッ
ドヘッド５２も右方へ戻って箱体４５の側面４４間の隙
間ｍが形成され、ロッドヘッド５２の後面と連結部４の
内側面４２間にも距離ｎだけの隙間が生じる。すなわ
ち、連結部４と連結部５との係合関係が完全に解除され
両者が切り離されるから、フリーの状態となった右ビー
ム１２Ａ、左ビーム１２Ｂは軽負荷によって自由に回動
することができる。なお、ここで発生した隙間ｍ，ｎ
は、作動時の余裕寸法となるから、中間ビーム１１と左
右ビーム１２間の連結位置に変動が生じたとしても、そ
の変動がｍ，ｎの範囲内に留まる限り、連結とその解除
に支障を来す虞れがない。

【００２５】図１は以上に述べた手順を経由して相互の
連結を解除した後、支持シリンダ３の作動によって左ビ
ーム１２Ａと右ビーム１２Ｂが搬送駆動装置２Ａ，２Ｂ
との係合点２１Ａ，２１Ｂを支点として回動し、中間ビ
ーム１１を金型替えのために金型と共に搬出する場合の
干渉がなくなる基本的な作用を示した正面図である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上に述べた通り中間ビーム１
１と左右ビーム１２との着脱のためだけに従来は必要で
あった搬送駆動装置２の余分の大きなストロークを付加
する必要がなくなり、本来の鍛造成形に必要なストロー
クだけに節減する効果が大きい。また、干渉を回避する
ためにビーム自身を伸縮する方式の場合には、従来は必
要であったビームの断面積の増大やそれに伴う重量増大
の負担も必要がなくなった。しかも、各ビーム間の連結
とその解除が効率的であり、金型交換の時間や労力を軽
減できる可能性も大きいから、鍛造プレスの生産性全体
に良い影響を及ぼす効果も看過できない。

【００２７】請求項２について言えば、支持シリンダの
先端より若干高い位置に固着した受け具で一旦左ビーム
１２Ａ、右ビーム１２Ｂの重量を受け止め、その後にシ
リンダを作動して回動作用に入るから、重量転化時の衝
撃がなくなって支持シリンダの機能を損わないように保
護する効果がある。請求項３については、コンパクトに
まとめた機構によって連結とその解除が円滑かつ迅速に
行なわれる。左右ビームの連結部５は連結外筒５３とシ
リンダキャップ６２で囲繞する内部の油圧シリンダー６
を保護しているから、高熱、衝撃、振動などの運転条件
が避け難い鍛造プレスに適用する装置として適合し、長
期に亘る耐用期間を持続できる効果がある。請求項４は
既に述べた通り連結またはその解除時の作動における余
裕寸法を形成するので、部材の多少の歪み、捩れ、その
他の変形を吸収し、比較的苛酷な運転条件で稼働する鍛
造プレスの多少の変形に対応してメンテナンス上の大き
な利点を及ぼす効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例を示す要部の正面図である。

【図２】トランスファープレス全体の正面図である。

【図３】実施例の一部である左右ビーム支持部分の正面
図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

【図４】実施例の連結部の縦断正面図（Ａ）、同図のＸ
−Ｘ矢視図（Ｂ）、中間ビーム１１の連結部４の斜視図
（Ｃ）である。

【図５】同実施例の作用を（Ａ）（Ｂ）の縦断正面図で
示す。

【図６】（Ａ）〜（Ｄ）の一部正面図によって従来技術
の多くの態様をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１ ビーム ２ 搬送駆動装置 ３ 支持シリンダ ４ 連結部（中間ビーム） ５ 連結部（左右ビーム） ６ 油圧シリンダー 11 中間ビーム 12 左右ビーム 13 切欠き 21 係合点 31 受け具 32 受け台 33 フリーロール 41 角形中空部 42 内側面 43 縦溝 44 側面 51 連結ロッド 52 ロッドヘッド 61 ピストン 62 シリンダキャップ 63 スリーブ 64 ばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍛造プレスの左右両側に上下金型内へ横
   架した２本のビーム１の三次元作動を駆動する搬送駆動
   装置２Ａ，２Ｂを具え、ビーム１は金型と共に搬出搬入
   される中間ビーム１１と、前記搬送駆動装置２Ａ，２Ｂ
   と係合する左ビーム１２Ａ、右ビーム１２Ｂとを着脱自
   在に連結して形成するトランスファープレスにおいて、
   左右ビーム１２が前記搬送駆動装置２との係合点２１を
   支点とする円弧運動に変換する伸縮自在の支持シリンダ
   ３と、中間ビーム１１の連結部４と左右ビーム１２の端
   部の連結部５とを着脱自在に伸縮する油圧シリンダー６
   を具えたことを特徴とするトランスファープレスのビー
   ム連結装置。
2. 【請求項２】 請求項１において支持シリンダ３に隣接
   して先端の受け具３１が最短時の支持シリンダの先端よ
   りやや上方に位置する受け台３２をプレス本体に固着
   し、前記支持シリンダ３の先端にはフリーロール３３を
   転動自在に軸支し、左右ビームに該フリーロール３３と
   嵌合する三角溝状の切欠き１３を凹設したことを特徴と
   するトランスファープレスのビーム連結装置。
3. 【請求項３】 請求項１において左ビーム１２Ａ、右ビ
   ーム１２Ｂの一方は搬送駆動装置２Ａとの係合点２１Ａ
   で吊支されるガイドスリーブ２２内を摺動自在に挿通す
   る係合ロッド１４を介して回動自在に支持され、他方は
   直接搬送駆動装置２Ｂとの係合点２１Ｂで回動自在に支
   持されると共に、左右ビームの連結部５は、内嵌した油
   圧シリンダー６内を滑動するピストン６１に固着した連
   結ロッド５１を具え、該連結ロッド５１は中間ビーム１
   １の連結部４を形成する角形中空部４１内へ内側面４２
   側に切込んだ縦溝４３を通じて回動自在に嵌入し、前記
   角形中空部４１内で内側面４２と該内側面４２と対向す
   る側面４４間を係脱自在に進退する拡径したロッドヘッ
   ド５２を具えたことを特徴とするトランスファープレス
   のビーム連結装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかにおいて油圧シ
   リンダー６の先端で連結ロッド５１を摺動自在に封止す
   るシリンダキャップ６２のピストン側へ滑動自在に突出
   するスリーブ６３と、該スリーブ６３をピストン側へ付
   勢するばね６４を具えたことを特徴とするトランスファ
   ープレスのビーム連結装置。