JPH11291099A - プレス機械用上型ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の加工ステージを備えるプレス機械のス
ライドに固定されるプレス機械用上型ホルダにおいて、
過負荷防止機能を設けると共に、プレス加工時の荷重を
スライドの全体で受けるようになし、スライドの構造の
簡素化並びに軽量化をすることができる構造を提供する
ことを目的としたものである。 【解決手段】 本発明は、スライド２に固定されるダイ
ハイト調整装置１０と、ダイハイト調整装置１０の上下
動する鉛直なシャフト２１に取付けられるダイプレート
１２と、を有するプレス機械用上型ホルダ１において、
シャフト２１の下端部にダイプレート１２を、シャフト
２１に沿って上方へ移動可能に支持し、該ダイプレート
１２に、上方に突出するピストン１３を一体に設け、シ
ャフト２１の中間部に、ピストン１３を収納するシリン
ダ１１を下向きに開口して設けると共に、該シリンダ１
１に、スライド２の底板６に固定するフランジ３２を設
け、シリンダ１１内の油圧室１４に設定圧を越える圧力
がかかった場合に、油圧室１４の油量を減量させる機能
を設けてあることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上型を固定するた
めのプレス機械用上型ホルダに関するもので、さらに詳
しくいえば、例えばトランスファプレスに代表されるよ
うに、複数の加工ステージを備えるプレス機械のスライ
ドに固定されるプレス機械用上型ホルダに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】上記した種類の従来の上型ホルダは、ス
ライドに固定されるダイハイト調整装置と、ダイハイト
調整装置の上下動するシャフトに固定されるダイプレー
トと、から構成され、ダイプレートにかかる荷重をスラ
イドの一部分で受け、その部分から、スライドを昇降す
るプランジャに荷重が伝わる構造となっていた。また、
プレス機械には過負荷防止装置が設けられており、各上
型ホルダからスライドに伝わる全荷重が許容範囲を越え
た場合に、プレス機械の各部品にダメージを与えないよ
うになっていた。

【０００３】ところが過負荷防止装置は、スライドにか
かる全荷重によって作動する構造であるため、スライド
に固定される複数の上型ホルダのうち幾つかに過負荷が
生じても、スライドにかかる荷重が許容範囲である場合
には、加工が続行され、プレスの様々な部品にダメージ
が与えられ、加工精度が低下することとなった。また、
同一の加工を行う被加工材には板厚や抗張力に微妙な誤
差が許されており、このような被加工材に対して、プレ
ーニング加工等に代表される圧縮加工を行う場合は、加
工精度を向上する為にダイハイトを下げ過ぎることを起
こしやすく、そうすることにより過負荷が発生すること
となった。

【０００４】そこで各上型ホルダに過負荷防止機能を設
けることが望まれている。従来、ストレーン（歪）ゲー
ジ式センサを使って、上型ホルダにかかる荷重を測定す
る手法はあったが、ゲージの貼り付け場所として適当な
箇所がない為、測定精度が悪く、また、荷重を測定して
も、過負荷がかかった場合にその荷重を解放する機構が
なく、根本的な解決は全くなされていないのが現状であ
る。

【０００５】また、複数の加工ステージを備えるプレス
機械は、通常、ステージ毎に異なる内容の加工を行うの
で、各ステージにかかる荷重の大きさや、荷重がかかる
タイミング等も不揃いとなるものである。この為、複数
の上型ホルダを固定してあるスライドには、偏心荷重が
作用し、スライドが微妙に傾斜した状態で加工を行うこ
とが多く、加工精度の悪化を招く要因となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明のうち請求項１
記載の発明は、過負荷防止機能を設けると共に、プレス
加工時の荷重をスライドの全体で受けるようになし、ス
ライドの構造の簡素化並びに軽量化をすることができる
プレス機械用上型ホルダを提供することを目的としたも
のである。

【０００７】請求項２記載の発明は、スライドの全ステ
ージでの加工精度の向上を図る為に、プレス加工時の荷
重を測定する機能を設けたプレス機械用上型ホルダを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、スライドに固
定されるダイハイト調整装置と、ダイハイト調整装置の
上下動する鉛直なシャフトに取付けられるダイプレート
と、を有するプレス機械用上型ホルダにおいて、シャフ
トの下端部にダイプレートを、シャフトに沿って上方へ
移動可能に支持し、該ダイプレートに、上方に突出する
ピストンを一体に設け、シャフトの中間部に、ピストン
を収納するシリンダを下向きに開口して設けると共に、
該シリンダにスライドの底板に固定するフランジを設
け、シリンダ内の油圧室に設定圧を越える圧力がかかっ
た場合に、油圧室の油量を減量させる機能を設けてある
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明のように、油圧室の圧
力を測定する機能を設けても良く、スライドにかかる荷
重の大きさやタイミングを知ることができる。また、そ
の測定機能によって過負荷を検知することができ、その
検知信号に基づいてプレス機械の運転を停止することが
可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のプレス機械用上型ホルダ
１を固定するスライド２は、図１に示すように、プラン
ジャ３の下部に備わるポイント４に固定され且つ上型ホ
ルダ１の上部を支持する天板５と、上型ホルダ１の下部
を支持する底板６とを間隔を開けて上下に対向して設
け、天板５と底板６の外側を構成する前後面並びに左右
側面を四枚の遮蔽板７，７，…で取り囲み、それら遮蔽
板７，７，…と天板５と底板６とを溶接して一体化して
あり、さらに、天板５と底板６の上下間に、複数本の縦
補強材８を架設し、隣り合う縦補強材８，８の間に、上
型ホルダ１の中間部をぶれないように支える横補強材９
を架設してある。なお、スライド２は、天板５にポイン
ト４と上型ホルダ１の上部を固定し、底板６に上型ホル
ダ１の下部を固定することによって、スライド自体の構
造の簡素化と軽量化を図ってあるが、天板５と底板６の
間に、上型ホルダ１のみを固定する中板を設ける構造で
あっても良い。（図示せず）

【００１１】本発明のプレス機械用上型ホルダ１は図２
に示すように、スライド天板５に固定されるダイハイト
調整装置１０と、該調整装置１０の下部に配置された状
態でスライド底板６に固定されるシリンダ１１と、調整
装置１０の下端部に上方へ移動可能に支持されるダイプ
レート１２と、を基本的な構成部品となし、下向きに開
口するダイプレート１２に対応するピストン１３を、シ
リンダ１１に一体に設け、シリンダ１１内の油圧室１４
に連通する油圧回路１５を設け、油圧回路１５中に、ダ
イプレート１２にかかる荷重を測定する機能と、過負荷
防止機能と、を備えたものである。

【００１２】ダイハイト調整装置１０は、ダイプレート
１２の高さを調整する為のもので、スライド天板５上に
筒状のウォームケース１６を固定し、該ケース１６に内
蔵するウォーム軸１７の回転をリング状のウォームホイ
ール１８に伝え、ウォームホイール１８の回転を、ウォ
ームホイール１８の内側に上端部を配置した鉛直なロッ
ド１９に、キー２０を介して伝え、ロッド１９の下部に
螺合してある鉛直なシャフト２１を回転不能に保持して
あるので、ロッド１９の回転に伴ってシャフト２１が昇
降し、ひいては、シャフト２１の下端部に支持したダイ
プレート１２を昇降させる。なお、ロッド１９とシャフ
ト２１の螺合力を緩和してロッド１９の回転を容易にす
る為に、シャフト２１を上方に押し上げるエア室２２
と、エア室２２に連通するエア回路２３と、が備わって
いる。

【００１３】シャフト２１を回転不能に保持する手法
は、以下の通りである。矩形形状のダイプレート１２の
中央部には、環状のピストン１３が上方に突出してお
り、該ピストン１３の中央部に備わる抜孔２４にシャフ
ト２１を挿通し、シャフト２１の下端部に螺合してある
ナット２５で、ダイプレート１２を上方へ移動可能に支
持し、さらに、シャフト２１とダイプレート１２をキー
２６を介して連結し、ダイプレート１２の周縁部に備わ
る抜孔２７中に、スライド底板６に固定したピン２８の
先部を、シリンダ１１を貫通した状態で突入させ、回転
不能に位置決めしてある。

【００１４】シリンダ１１は、筒状のシリンダ壁２９の
中間高さに、内部空間を上下に区画する仕切壁３０を設
け、仕切壁３０の下側を油圧室１４となし、仕切壁３０
の上側をエア室２２となし、仕切壁３０の中央部に、シ
ャフト２１を通す抜孔３１を備え、シリンダ壁２９の下
端にフランジ３２を外方に突設し、該フランジ３２を底
板６の底面にボルト止めして、プレス加工時にはフラン
ジ３２で底板６を押し上げるようにして力を伝えるよう
になっている。また、シリンダ１１には、油圧回路１５
の一部となる通路Ｒ１を、油圧室１４に連通して設けて
あり、該通路Ｒ１を詳しく言えば、仕切壁３０の底面か
ら仕切壁３０の肉厚の中間部まで上昇し、シリンダ壁２
９の肉厚の中間部まで横向きに延長し、さらにシリンダ
壁２９の下部まで垂下し、引き続き、フランジ３２の側
面に向かって横向きに延長している。さらに、シリンダ
壁２９には、エア回路２３の一部となる通路ｒ１をエア
室２２に連通して設けてあり、該通路ｒ１を詳しく言え
ば、仕切壁３０の直ぐ上側箇所に、抜穴を設け、該抜穴
に細いパイプを差し込んである。なお、符号３３は、シ
リンダ壁２９を挿入する為の抜孔である。

【００１５】ロッド１９は天板５の抜孔３４を通って垂
下しており、キー２０を設けた箇所の直ぐ下側に鍔部３
５を備え、鍔部３５と天板５の間に環状のスペーサ３６
を介在して、回転時の摩擦を軽減するようになし、さら
に、下部に雄ネジ部３７を備えている。一方、シャフト
２１は、横補強材９の抜孔３８と底板６の抜孔３３を通
って、底板６よりも下方に垂下している。また、上部に
は雄ネジ部３７に対応する雌ネジ部３９を備え、下方に
向かって段差状に細くなっている。さらに、雌ネジ部３
９の下側には、エア室２２を形成する環状の天井壁４０
がシリンダ壁２９の上部内周に沿う状態で取付けられて
おり、シャフト２１の上下動に伴って天井壁４０もピス
トンのように上下動する。なお、天井壁４０の下側に
は、天井壁４０より一回り小さなリング体（符号割愛す
る）が、シャフト２１にネジ止めしてある。

【００１６】ダイプレート１２は、その底面に上型をボ
ルト止めするものであり、中央部に設けたピストン１３
の抜穴２４の下部を座ぐりにして、シャフト２１の下端
部に螺合したナット２５が収まるようにしてある。ま
た、ダイプレート１２には、油圧回路１５の一部となる
通路Ｒ２を油圧室１４に連通してあり、該通路Ｒ２を具
体的に言えば、ピストン１３の上面から垂下し、且つ、
前記フランジ３２の下方の側面に向かって屈曲する状態
で設けてある。なお、ピストン１３とシリンダ１１、そ
の他の各シール部分には、０リング、Ｙ形、Ｖ形パッキ
ンを用い、ロッド１９やシャフト２１、或いは回り止め
用のピン２８が左右にぶれないように、その外周には薄
肉の筒体を配置してある。

【００１７】油圧回路１５は、図４に示すように、油圧
タンクユニット４１内のエアポンプ４２から油が逆止弁
４３を通過した後に、上型ホルダ１の油圧室１４に送り
込まれ、所定のチャージ圧を発生させている。プレス加
工が行われると、ダイプレート１２にかかった荷重が油
圧室１４に油圧力として発生する。その油圧力が、油圧
室１４と逆止弁４３とを繋ぐ管路の中間部に介在したリ
リーフバルブ４４に伝わり、該リリーフバルブ４４の設
定圧を越えると、リリーフバルブ４４から油が流れ出
し、油圧室１４の油圧力を下げる。また、リリーフバル
ブ４４と油圧室１４とを繋ぐ管路の中間部には、圧力計
４５と、圧力スイッチ４６を夫々設けてあり、圧力スイ
ッチ４６が作動する設定圧を、リリーフバルブ４４のそ
れより、少し低めにしておくと、リリーフバルブ４４よ
りも先に圧力スイッチ４６が作動して、プレス機械の作
動を停止し、過負荷を防止する。

【００１８】圧力スイッチ４６と油圧室１４とを繋ぐ管
路の中間部に設けた二方向電磁弁４７は、ダイハイト調
整時にダイプレート１２を現状位置より移動させる場合
に、逆止弁の位置から油が流れる位置に切換え、油圧室
１４の油圧を抜く為に、通常使用する。油圧室１４に
は、油圧タンクユニット１５に通じる管路４８の他に、
エア抜き用の管路４９が設けてある。エア抜き用の管路
４９の中間部には圧力センサ５０が設けてあり、圧力セ
ンサ５０から得られた電気信号に基づいて、油圧室１４
の圧力値をディスプレイに表示したり、記録することが
可能である。また、エアポンプ４２に送り込まれる空気
は、空気源５１で発生した空気を、減圧弁５２を通過さ
せてエアポンプ４２に好ましい空気圧に下げたものであ
る。また、エアポンプ４２と減圧弁５２とを繋ぐ管路中
には、過負荷の発生時にエアポンプ４２の作動を止める
為に、三方向電磁弁５３を介在してある。さらに、エア
抜き用の管路４９の終端部には逆止弁５４が設けてあ
り、エア抜きが終わった後に管路４９を封止する。符号
５５，５６は、チャージ圧の確認と、ダイハイト調整時
の油の解放の確認用の圧力スイッチで、これらが切換わ
らないと、ダイハイトの調整動作ができないようになっ
ている。符号５７は逆止弁４３とエアポンプ４２とを繋
ぐ管路の油圧力を計る圧力計で、符号５８は、減圧弁５
２と三方向電磁弁５３とを繋ぐ管路の間の空気圧を計る
圧力計で、符号５９は、空気源５１からエアポンプ４２
に送る空気を止める為のストップバルブである。エアポ
ンプ４２には、オイルタンク６０の油を、サクションフ
ィルター６１を介して供給してあり、必要に応じて給油
穴ブリーザ６２から油を入れ、ストップバルブ６３から
油を抜く。なお、符号８０の可変絞り弁は、それより後
段の部品を保護するためのダンパであり、使用しない場
合には、閉鎖しておくこともできる。

【００１９】エア回路２３は、ロッド１９の雄ネジ部３
７を、シャフト２１の雌ネジ部３９に対してスムーズに
回転可能とする為に、エア室２２と空気源５１とを繋ぐ
管路中に、減圧弁６４を設けて、エア室２２に送り込む
空気圧を設定圧となるように調整する。なお、エア室２
２には、雄ネジ部３７の回転と、雌ネジ部３９の上下動
に要する動力と、を低減する役目がある。また、減圧弁
６４とエア室２２とを繋ぐ管路中に、圧力計６５を設け
て確認できるようにしてある。さらに、圧力計６５とエ
ア室２２とを繋ぐ管路中に設けたストップバルプ６６
は、通常は開状態にあり、プレス機械の修理時等に閉鎖
する為のものである。また、圧力計６５とストップバル
プ６６とを繋ぐ管路中に設けた圧力スイッチ６７は、エ
ア室２２が所定の圧以上にならないと、ダイハイト調整
動作ができないようにする為に設けてあり、また、圧力
計６５とストップバルプ６６とを繋ぐ管路中に設けたリ
リーフバルブ６８は、エア室２２を所定の圧力に保つ為
に、エアを逃がす目的で設けてある。なお、符号６９
は、シャフト２１の雌ネジ部３９に設けたエア抜き用の
通路（孔）である（図２、図３参照）。

【００２０】上記したプレス機械用上型ホルダ１は、油
圧室１４及びエア室２２が設定圧の範囲内に保持された
状態でプレス加工を行う。プレス加工時に過負荷がかか
った場合にはリリーフバルブ４４が作動して、油圧室１
４の油量を減量させる。なお、この場合、ダイプレート
１２（ピストン１３）が上昇するので、それを可能とす
る為に、シリンダ１１のフランジ３２と、ダイプレート
１２との間に隙間Ｇを設けてある。また、ダイハイト調
整をする場合は、ウォーム軸１７を手動、若しくはモー
タ等で回転させることによって行い、たとえばダイプレ
ート１２を図２に示す位置から図３に示すように下降さ
せる。

【００２１】本発明のプレス機械用上型ホルダ１を使用
するプレス機械は、たとえば図５に示す単動クランクレ
スプレスである。これは、メインモータ７０の回転を、
メインギヤー７１を介してコネクチングロッド７２に伝
え、コネクチングロッド７２の下部に連結したプランジ
ャ３を、プランジャガイド７３に沿って昇降させ、最終
的にはプランジャ３の下部に設けたポイント４に固定し
たスライド２を、ボルスタ７４の上方で昇降させるもの
である。

【００２２】上記したプレス機械用上型ホルダ１は上記
実施形態に限定されるものではない。例えば、ロッド１
９とシャフト２１に、スライドノックアウト装置を、そ
の軸心方向に沿って設けても良い。また、ロッド１９に
雌ネジ部３９を設けると共に、シャフト２１に雄ネジ部
３７を設ける形態であっても良い。さらに、エア回路２
３及びエア室２２は油圧式であっても良い。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載のプレス機械用上型ホルダ
は、上記構造をしているので、プレス加工時に過負荷が
かかった場合には、その荷重がダイプレートを介して油
圧室に伝わり、油圧室の油量が減ると共にダイプレート
が上方へ移動し、シリンダに対してピストンが上昇して
油圧室を狭め、それによって過負荷を防止することがで
きるようになり、ひいては、プレス機械を長期に亘って
良好な状態で使用できるようになる。また、油圧室内の
油の圧縮性によって、加工の初期にかかる衝撃を緩和す
ることができると共に、プレーニング加工等の圧縮加工
の場合は、油圧室の圧縮ストローク分、下死点付近での
加工時間が長くなるため、加工精度が向上する。さら
に、偏心荷重や、被加工材の板厚の許容誤差によってス
ライドが多少傾斜した状態で加工が行われても、シリン
ダ壁の内面とピストンの外周面との間にクリアランスが
あり、ダイプレートに荷重がかかることによって、ダイ
プレートに取付ける上型が、被加工材を挟んだ状態で下
型に倣った形態で動くことになるので、理想的な加工状
況が得られ、加工精度が向上する。

【００２４】その上、シリンダにスライドの底板に固定
するフランジを設けたことから、ダイプレートにかかる
荷重は、油圧室を介してシリンダを押し上げる方向に作
用し、該シリンダのフランジを介してスライド底板に伝
わり、さらに、底板からスライド天板に伝わった後に、
スライドを昇降するプランジャに伝わるようになるの
で、スライド全体で荷重を受けており、スライドの一部
分に荷重が集中する従来のスライドの構造に比べて、ス
ライドの構造の簡素化並びに軽量化を図ることができ
る。

【００２５】請求項２記載のプレス機械用上型ホルダ
は、ダイプレートにかかる荷重を油圧室の油圧力から測
定することができるので、複数のステージを備えるスラ
イドにこの上型ホルダを全て使用すれば、全てのステー
ジにかかる荷重やタイミングを正確に測定できるように
なり、この測定データを利用することによって、スライ
ドに偏心荷重ができるだけ作用しないように加工レイア
ウトを調整し、加工精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプレス機械用上型ホルダをスライドに
固定した状態を示す一部切欠正面図である。

【図２】上型ホルダの構造を示す一部切欠拡大正面図で
ある。

【図３】上型ホルダのダイプレートを下げた状態を示す
一部切欠拡大正面図である。

【図４】油圧回路及びエア回路を示す空・油圧系統図で
ある。

【図５】プレス機械の全体構造を示す正面図である。

【符号の説明】

１ プレス機械用上型ホルダ（上型ホルダ） ２ スライド ６ 底板 １０ ダイハイト調整装置 １１ シリンダ １２ ダイプレート １３ ピストン １４ 油圧室 ２１ シャフト ２９ シリンダ壁 ３２ フランジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スライド（２）に固定されるダイハイト
   調整装置（１０）と、ダイハイト調整装置（１０）の上
   下動する鉛直なシャフト（２１）に取付けられるダイプ
   レート（１２）と、を有するプレス機械用上型ホルダ
   （１）において、 シャフト（２１）の下端部にダイプ
   レート（１２）を、シャフト（２１）に沿って上方へ移
   動可能に支持し、該ダイプレート（１２）に、上方に突
   出するピストン（１３）を一体に設け、シャフト（２
   １）の中間部に、ピストン（１３）を収納するシリンダ
   （１１）を下向きに開口して設けると共に、該シリンダ
   （１１）に、スライド（２）の底板（６）に固定するフ
   ランジ（３２）を設け、シリンダ（１１）内の油圧室
   （１４）に設定圧を越える圧力がかかった場合に、油圧
   室（１４）の油量を減量させる機能を設けてあることを
   特徴とするプレス機械用上型ホルダ。
2. 【請求項２】 前記油圧室（１４）の圧力を測定する機
   能を設けてあることを特徴とする請求項１記載のプレス
   機械用上型ホルダ。