JPH0910881A - 鍛造プレス金型のスプレーブロー移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鍛造プレスの金型スプレーブローの移動装置
を金型条件の変更により容易に追随させる。 【構成】 鍛造プレス７の側部に立設したフレーム３が
水平に軸支するボールねじ４の一端にサーボモータ５を
接続し、該ボールねじ４との螺合部を端部に具えたスプ
レーブロー移動装置２の鍛造プレス側には、先端にスプ
レーノズル１１を装着したスプレーブロー装置１を接続
し、かつ、前記サーボモータ５へ適正な作動を指令する
制御部６を組合わせてなる。特に鍛造プレスが三方向の
移動量と移動速度と移動タイミングをそれぞれ接続する
サーボモータの駆動と該駆動を制御するＣＰＵ装置より
なるトランスファー装置を具えた場合には、前記トラン
スファー装置の作動制御とともに、スプレーブロー移動
装置の作動を該ＣＰＵ装置の制御回路に組み込んだ構成
が最良である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鍛造プレスの金型表面に
必要な潤滑剤を噴射するスプレーブロー移動装置に係
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より鍛造プレスによる成形工程にお
いては、製品の品質や正確な成形寸法を維持する前提と
なる金型の変形を防止するために、上下のダイホルダー
に抱持されている金型を冷却、清掃、潤滑することが特
に必要である。すなわち、上ダイホルダーを固定したス
ライドが上昇してダイスペースが空間となったタイミン
グに合せて、スプレーブロー装置をこの間へ進出させ、
金型表面へノズルから流体を噴射して、スケールを吹き
飛ばして十分に冷却し潤滑することが作業の円滑な進行
の上に不可欠となっている。このスプレーブロー装置の
移動は、すべての機種に対して種々の方法が適用され実
用化されているが、プレスの運転が高速となりスライド
の昇降回数が増加するほど、そのタイミングに合せて迅
速に移動すべきスプレーブロー移動装置の構成も大きな
技術的課題の一つとして注目されている。

【０００３】この課題を解決するために幾つかの従来技
術が提案されている。その一つとして、特開昭５４−１
２４８６７号公報では、基台上に据えたクランク機構へ
４節リンク機構を連接し、このリンク機構にスプレーブ
ロー装置を連結したので、クランクアームの作動によっ
てスプレーブロー装置が鍛造プレスのダイスペース間へ
進退する機構となっている。また、特公平２−５４１７
９号公報にでは、スプレーブロー装置を枢支する４角形
リンクのレバーがアングルレバーとなって直接スライド
の上昇運動から駆動力を受けて作動する構成を採ってい
る。さらに実開昭５６−８０９３３号公報においては、
スプレーブロー装置の駆動源としてスライドの代りに、
トランスファービームに取り付けたカムへクランクレバ
ーの一端を係合し、レバーの他端にスプレーブロー装置
を係合して、ビームの作動とスプレーブロー作動とを関
連付けて連動する構成を採っている。何れの従来技術も
直接鍛造プレスのスライドやトランスファービームの作
動と連動してスプレーブロー装置を自動的に進退させて
ダイスペースの開閉と同調して可動部材同士が干渉する
ことなく、金型の冷却、循環を行なっている。

【０００４】何れにしても、スプレーブロー装置の駆動
源となるスライドやトランスファービームの作動は、１
台の鍛造プレスは一定の設計諸元に基いた各部の寸法
と、これによって決定される機能に従って発現すること
は言うまでもない。たとえばスライドの昇降するストロ
ークは１台の鍛造プレスについては一定であり、特別の
構造を加えない限り変わることはない。しかし１台の鍛
造プレスで製造する製品は必ずしも一定ではなく、むし
ろ１日の作業の中でも複数の製品を手掛けるのが普通で
あり、当然その都度金型および金型を抱持しているダイ
ホルダーも取り替えなければならない。ここで製品の形
状、寸法は千差万別であり、球状、角体、半円状、角棒
状、丸棒状など種々雑多である。当然これらの製品を成
形する金型や、そのダイホルダーもまた、取り付け面は
角型、丸型から細長い矩形状のものまで様々異なり、１
台の鍛造プレスのスライドの寸法形状は一定であって
も、その下端に取り付けたダイホルダーの大きさは製品
に合せてかなり変動するのが通常である。

【０００５】スプレーブローすべき相手のダイホルダ
ー、金型は色々な形状に変化するから、一定範囲のスプ
レーブローでは冷却、清掃、潤滑が必要な金型表面積す
べてに完全に及ばない場合も現われると考えるべきであ
る。このような金型の条件変化に対応してスプレーブロ
ーの作動条件も変動しようとする従来技術として、たと
えば特開平６−３４４０５３号公報がある。すなわち、
図６で示すように、鍛造プレス７ａのスライド７１ａの
運動を駆動レバー１０１で受けてリンク機構１０２を介
して金型潤滑剤のスプレーブロー装置１ａの先端を移動
する機構を基本とする点に変りはないが、一定の全長Ｌ
を保つ駆動レバー１０１の中間支点Ｐから鍛造プレスの
スライド７１ａと圧接する一端のローラ１０３までの距
離Ｌ1と、リンク機構１０２との連結部１０４と係合す
る他端の係合環係合環１０５までの距離Ｌ2との割合が
変更可能であるように構成したので、金型の形状、寸法
の変化に追随してスプレーブロー装置先端の進入するス
トロークを増減自在にできると謳っている。

【０００６】一方、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す実開
平２−７６６３８号公報の従来技術では、先行技術がす
べて鍛造プレスのスライドや鍛造プレスに取り付けたト
ランスファービームの作動と連動する基本構成を採るの
に対し、スプレーノズル１１ｂを上下金型間に出入りす
るように保持するノズル保持体１０６と、該ノズル保持
体１０６に対してノズルを往復して相対移動させる駆動
機構２ｂを提示している。すなわち、具体的には油圧モ
ータ１０７、１０８の作動によってノズルロッド１０９
を水平移動して、先端のスプレーノズルを鍛造プレス本
体の作動とは無関係に進退させるとしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般的にスプレーブロ
ー装置の進退を鍛造プレスのスライド昇降、クランク軸
の回転、あるいはトランスファービームの運動などに駆
動源に求めると、様々な不都合の派生する懸念も多い。
たとえば、プレスマスタープレスであれば、上死点でス
ライドが停止せず連続的に運動を行なうから、スライド
と連動するスプレーブロー装置も金型直上で停止するこ
とができず、液の有効な噴射を金型目指して集中するこ
とができないので、金型の成形面全部の冷却、清掃や潤
滑の目的から言えば、効果的な作動条件であるとは言い
難い難点が残る。

【０００８】図７に引用した従来技術ではスプレーブロ
ー装置の移動を鍛造プレスなどの運動とは切り離して独
自の駆動源を具えたために、前記の難点からは免れる。
しかし、低速度の移動であれば兎も角として、近年急激
に進んでいる鍛造プレスの高速運転、高能率生産のニー
ズに応答する点に関し、具体的に示された駆動源である
油圧モータでは、なお、不十分ではないかと推定され
る。油圧モータの場合には、高速運転によって作動油の
温度が上昇する傾向にあることは避け難く、連続的に苛
酷な運転を繰返すと次第に位置制御に誤差の範囲が増幅
し始め、この傾向はスプレーブロー装置の移動量が大き
くなるほど、また移動速度が増速するほど顕著に反映し
て信頼性を低下させるから、鍛造プレスの高速化のニー
ズに対して技術的な限界の一つとなる懸念が高い。ま
た、一般的に油圧装置は相当な設置面積を占める上、高
熱、振動などの鍛造工場の苛酷な運転条件下では保守点
検、火災予防などを含めたメンテナンスも容易とは言え
ず、設備費、稼働費の負担も無視できない程度に嵩む点
も看過できない。

【０００９】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に、スプレーブロー装置の移動条件が金型の条件変化に
容易に追随でき、しかもその調整がきわめて自動化され
た簡単な操作によって可能であるスプレーブロー移動装
置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鍛造プレス
金型のスプレーブロー装置１は、鍛造プレス７の後部に
立設したフレーム３が水平に軸支するボールねじ４の一
端にサーボモータ５を接続し、該ボールねじ４の螺合部
を端部に具えたスプレーブロー移動装置２の鍛造プレス
側には、先端にスプレーノズル１１を装着したスプレー
ブロー装置１と接続し、かつ、前記サーボモータ５へ作
動を指令する制御部を組合わせ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、具体的にはフレー
ム３の両側面に装着したころがり軸受３１、３２で軸支
され、さらにフレーム外の一端にサーボモータ５と接続
するボールねじ４と、後端を移動テーブル２１に固着し
たブロック２２で支持され、前端をフレーム３に装着し
たボールブッシュ３３で支承されるピストンロッド２３
を並行に設け、前記ボールねじ４とピストンロッド２３
を前記移動テーブル２１に固着したねじブッシュ２４を
介して接続するとともに、前記移動テーブル２１の底面
からは、ボールねじ４と並行な２本のガイドレール４１
と摺動自在に嵌合するガイドブロック２５を垂設するこ
とが望ましい実施態様の一つである。

【００１２】また、前記の構成で対象とする鍛造プレス
が、トランスファー装置の三方向の移動量と移動速度と
移動タイミングをそれぞれ接続するサーボモータの駆動
と該駆動を制御するＣＰＵ装置よりなるトランスファー
プレスの場合には、前記トランスファー装置作動の制御
とともに、スプレーブロー移動装置の作動をＣＰＵ装置
の制御回路に組み込んだことが最適の実施態様となる。

【００１３】あるいは鍛造プレスが、トランスファープ
レスでない場合においては、金型毎に特定された作動用
標準ユニットの入力手段を具えたことが望ましい実施態
様である。

【００１４】

【作用】本発明に係る鍛造プレス金型のスプレーブロー
移動装置は、鍛造プレス自体や鍛造プレスに装備したト
ランスファー装置の作動を駆動源とせず、サーボモータ
を専用の駆動源として作動する。サーボモータは電気信
号によって精緻で瞬間的な制御下に置かれるから、金型
変更に伴うスプレーブローの作動変更をあらかじめ設定
した指令に基づいて瞬時に切り替えて追随することがで
きる。図７の従来技術と比較すれば、鍛造プレスの運転
が高速化することに伴うスプレーブロー作用の高速化
が、電気信号による指令によって瞬時に同調するため、
作用の信頼性の点においては遥かに優越している。

【００１５】請求項２の作用について言えば、サーボモ
ータの駆動力からスプレーノズル進退までの動作変換作
用が、ボールねじ４とねじブッシュ２４の螺合という一
点においてのみ進行する。この変換作用を再び図７の従
来技術と比べてみれば、構造が簡単で変換のための連動
にあずかる部材の噛み合わせが単一であるために、浪費
するエネルギーロスが極端に少なく、高熱、振動、揺動
などの悪条件に遭遇しても作用に悪影響が及ぶ虞れが少
ないという特徴が主な相違点として現われる。

【００１６】請求項３の作用について言えば、鍛造プレ
スの機種がトランスファープレスであり、しかもトラン
スファーバーの三方向運動（フィード、リフト、クラン
プ）がそれぞれ別固のサーボモータによって独立した駆
動力を受け、かつ、各駆動力とサーボモータ作動までの
動作変換がＣＰＵ機構によって制御されているという前
提に立っている。そこで前記のトランスファーバー作動
制御機構へ組み込まれた体制下で、しかも独立した駆動
力を発揮するサーボモータによってスプレーブローが移
動するから、スプレーブロー装置はトランスファーバー
の作動から独立して移動できるのに加え、該作動と関連
付けて自在に調整できるから、相互の干渉を躱しつつ現
在の対象である金型の冷却、清掃、潤滑に最も効果的な
移動量、起動停止のタイミング、移動速度をその都度、
自在に選んだ作用で実行できるという大きな特徴が伴
う。

【００１７】請求項４は鍛造プレスがトランスファープ
レスではなくて手動の抜き取り型（手打ち式）である場
合に限られるが、その作用はすべて独立して駆動するサ
ーボモータの制御によって行なわれるから、たとえば金
型の交換と共に該金型に対応する作動指令（作動用標準
ユニット）をサーボモータの駆動制御機構に入力するこ
とによって、スプレーブロー装置の移動量の増減、起動
停止のタイミング、移動速度など自由に調整できる。こ
の場合には、スライドが上死点に達した時点に金型から
成形品を抜き取るのに必要なタイムラグ（遅れ）を設定
した後、はじめてスプレーブロー装置がタイミングよく
進入することも、逆にスライドの停止、起動とは無関係
に相互の干渉を回避できる範囲内において、必要な時間
だけ金型直上でスプレーブロー装置を停止して有効な液
噴射を確実に実行する設定も自在に指令することができ
る。

【００１８】

【実施例】図１は本発明実施例の正面図（一部断面）で
あり、図２はスプレーブロー移動装置だけの平面図、図
３は同側面図である。図１において、鍛造プレス７は図
示しないフレーム内に組み立てられて、スライド７１に
上ダイホルダー７２を介して上金型７３を着脱自在に取
り付け、対向する下金型７４は下ダイホルダー７５に取
り付けられて基台７６の上に載置されている。

【００１９】スプレーブロー装置１の先端にはスプレー
ノズル１１が取り付けられて、図２のようにアタッチメ
ント１２を介してスプレーブロー移動装置２と接続す
る。スプレーブロー移動装置２は移動テーブル２１の上
に固着したブロック２２、該ブロック２２に固着して前
端をフレーム３のボールブッシュ３３に支承される中空
円筒状のピストンロッド２３よりなり、移動テーブル２
１の底面から下方へ垂設したねじブッシュ２４を水平に
貫通して螺刻した雌ねじが、サーボモータ５と接続して
回転するボールねじ４と螺合している。ボールねじ４の
両端はフレーム３に取り付けたころがり軸受３１、３２
によって軸支され、さらにその一端はフレーム外へ延出
してサーボモータ５と接続している。

【００２０】スプレーブロー移動装置の姿勢の制御のた
めに移動テーブル２１の裏面から４個のガイドブロック
２５が垂設され、このガイドブロック２５がフレーム３
内で平行に２本水平に横架されたガイドレール４１へ外
嵌している。したがってサーボモータ５が制御部６の指
令を受けて作動を始めると、この回転がボールねじ４を
介して移動テーブル２１の前進、後退運動に変換され、
ガイドレール４１の拘束を受けながら水平に移動する。
すなわちスプレーブロー装置１の先端に取り付けたスプ
レーノズル１１は、必要な時点で正確に上下の金型間の
空間へ進入する。

【００２１】図４は鍛造プレスがＣＰＵ機構の制御部６
で作動するトランスファー装置を具えた場合の制御系統
図である。サーボモータ５の作動制御指令の入力は、こ
の鍛造プレスで予定している金型毎の動作パターンをプ
ログラミングしたフロッピーデスクの差込み口６１から
入り、各動作パターンの初期条件が入力されると共に、
特記事項をキーボード６２へ打込んで特定することもで
きる。入力はＣＰＵ６３へ入り演算処理してＲＡＭの各
領域に蓄えられると共に、表示装置ＣＲＴへも部材の位
置の軌跡を示す動作曲線として表示される。トランスフ
ァーの各作動を駆動するサーボモータ５Ａは、ＣＰＵ６
３の出力信号を受けたパルス発生機６４から発生するパ
ルス信号が、駆動回路を介してサーボ制御装置（サーボ
アンプ）５１Ａへ出力され、その指令通りに回転する。

【００２２】サーボモータ５Ａの実際の回転数は、パル
ス発生のエンコーダを使用したパルス検出器（ＰＧ）５
２Ａからフィードバックパルスとして送り返され、サー
ボ制御装置５１ＡからＣＰＵ６３へリターンされる。こ
こで比較して乖離量を演算し再びパルス信号として作動
の指令が出力される。クランプ装置のように同じ制御が
必要な２個のサーボモータ５Ａ−１、５Ａ−２の場合に
は、２個のサーボ制御装置の間に同期比較器５３Ａを介
装して信号の不一致を検知し、不一致の場合にはＣＰＵ
を介してシーケンサ６５Ａに異状をフィードバックして
警告する。

【００２３】スプレーブロー移動装置の制御部６もトラ
ンスファー装置制御部に組み込まれてボールねじ４を駆
動するサーボモータ５の作動が前記のトランスファー装
置の制御と同様に、金型毎の作動指令が書込まれたフロ
ッピデスクの差し込みからＣＰＵ６３、パルス発生機６
４を介して駆動回路へ電送され、サーボ制御装置５１か
ら専用のサーボモータ５へ指令される。このときにフィ
ードバックパルスをパルス検出器（ＰＧ）５２からリタ
ーンして制御回路を循環することも変りがない。

【００２４】図５は鍛造プレスが鍛造プレスがトランス
ファー装置を具えない手打ちプレスの場合の制御系統図
である。作動用標準ユニット６Ｂに、この鍛造プレスで
予定している金型毎の動作パターンに対する指令値を入
力し、その指令値はサーボ制御装置５１Ｂを介してサー
ボモータ５Ｂへ送られる。そして、サーボモータが回転
し、その回転はパルス発生機６４Ｂにより、パルス信号
としてサーボ制御装置５１Ｂへ戻ることにより、指令通
りの回転になるように制御される。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る鍛造プレス金型のスプレー
ブロー移動装置は、以上に述べた通り、鍛造プレス自体
やトランスファー装置の動きに拘束されることなく、し
かも、金型毎にその動きに対応した最も好ましい条件で
作動するように調整されるので、従来技術の何れの装置
よりも正確な形状寸法の成形品を常に得ることができる
効果が現われる。

【００２６】請求項２のような具体的な構成を採れば、
構造が簡単で故障の機会が少なく、メンテナンス上の負
担が軽減されたから、職場の能率向上、ケアレスミスの
解消、省人化など、作業条件に及ぼす改善も顕著に現わ
れる。また、請求項３のようにＣＰＵで制御されたトラ
ンスファー装置を具えた鍛造プレスに適用すれば、個別
の駆動源としてサーボモータをそれぞれ具えたトランス
ファー装置の作動と拘束はされないで、しかも自由に関
連付けてスプレーブロー移動装置を作動制御でき、それ
ぞれが保有する機能を維持したままで金型毎に最高の成
形条件を設定できるという最新の機能を享受できる。請
求項４のようにトランスファー装置を具えない鍛造プレ
スに適用した場合でも、スプレーブローのタイミングを
上死点の停止、移動の如何に拘らず、各金型毎の最適の
条件に一致するように任意に調整するので、成形品の品
質向上に直接貢献するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の一部断面正面図である。

【図２】同例の要部の平面図である。

【図３】同例の要部の側面図である。

【図４】本発明実施例の制御部の情報系統図である。

【図５】本発明の他の実施例の制御部の情報系統図であ
る。

【図６】従来技術の正面図である。

【図７】別の従来技術の平面図（Ａ）と要部の側面図
（Ｂ）、および図（Ｂ）のＪ−Ｊ断面図（Ｃ）である。

【符号の説明】

１ スプレーブロー装置 ２ スプレーブロー移動装置 ３ フレーム ４ ボールねじ ５ サーボモータ ６ 制御部 ７ 鍛造プレス 11 スプレーノズル 21 移動テーブル 22 ブロック 23 ピストンロッド 24 ねじブッシュ 25 ガイドブロック 31 ころがり軸受 32 ころがり軸受 33 ボールブッシュ 41 ガイドレール 63 ＣＰＵ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍛造プレス７の上金型７３と下金型７４
   の表面へ必要な潤滑剤を噴射するスプレーブロー装置１
   を移動する金型のスプレーブロー移動装置２において、
   鍛造プレス７の後部に立設したフレーム３が水平に軸支
   するボールねじ４の一端にサーボモータ５を接続し、該
   ボールねじ４との螺合部を端部に具えたスプレーブロー
   移動装置２の鍛造プレス側には、先端にスプレーノズル
   １１を装着したスプレーブロー装置１を接続し、かつ、
   前記サーボモータ５へ作動を指令する制御部６を組合わ
   せたことを特徴とする鍛造プレス金型のスプレーブロー
   移動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、フレーム３の両側面
   に装着したころがり軸受３１、３２で軸支され、さらに
   フレーム外の一端にサーボモータ５と接続するボールね
   じ４と、後端を移動テーブル２１に固着したブロック２
   ２で支持され、前端をフレーム３に装着したボールブッ
   シュ３３で支承されるピストンロッド２３を並行に設
   け、前記ボールねじ４とピストンロッド２３を前記移動
   テーブル２１に固着したねじブッシュ２４を介して接続
   するとともに、前記移動テーブル２１の底面からボール
   ねじ４と並行な２本のガイドレール４１と摺動自在に嵌
   合するガイドブロック２５を垂設することを特徴とする
   鍛造プレス金型のスプレーブロー移動装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、鍛造プレス
   がトランスファー装置の三方向の移動量と移動速度と移
   動タイミングをそれぞれ接続するサーボモータの駆動と
   該駆動を制御するＣＰＵ装置よりなるトランスファープ
   レスであって、前記トランスファー装置の作動制御とと
   もに、スプレーブロー移動装置の作動をＣＰＵ装置の制
   御回路に組み込んだことを特徴とする鍛造プレス金型の
   スプレーブロー移動装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、鍛造プレス
   がトランスファー装置を具えない手打ちプレスであっ
   て、金型毎に特定された作動用標準ユニットの入力手段
   を具えたことを特徴とする鍛造プレス金型のスプレーブ
   ロー移動装置。