JPS5945480B2 - 自動プレスのポンチ先端面を周期的に監視および冷却する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は自動プレスのポンチ先端面を周期的に監視およ
び冷却する装置に関する。

従来技術 通常、自動プレスで金属部分を非切削成形する場合は、
周知のごとく供給された針金が小片に切断され、順次並
んだ多数の成形段で希望の形に加工されていく。

各成形段はダイスと、これと同軸に設置され、ラムと一
緒に上下に動くポンチを具備している。成形材は各段で
成形されたすぐ後、つかみ具で保持して次の成形段に送
られ、最終段の後に落とし出される。

このとき成形材ＢＳ成形後ポンチに付着したまま残り、
ポンチと共に下りて新たに成形材６Ｓ供給された際にい
わゆる「２重打ち」をする可贈がある。このために大き
い駆動力と慣性力が働いてプレス工具を損傷する可能性
ＢＳある。このようにして生ずるプレス工具の損傷を防
ぐため、成形工程の度にポンチ先端面に沿つて滑り、障
害物に当たるとすぐプレスを停止させる監視装置が開発
されて来た。従来から、よく知られたこの種の監視機構
は、プレスの作業周期に合わせてカムで駆動される。こ
の駆動方式は相当費用ＢＳかかり、また運転休止（修理
、工具交換等）の間は監視装置を自動的に上方の休止位
置まで持ち上げねばならず、高く持ち上げるにはむしろ
手を使わなければならない。この種の監視ならびに冷却
装置に関するその他の欠点は、今までは可撓性のあるホ
ースを用いなければならず、また、コストＢＳ高い割に
故障しやする冷却材の供給方法にあつた。発明の目的本
発明は、コストの高いカムを必要とせず、監視素子支持
部材が休止位置まで自動的に持ち上６Ｓつた場合でも、
その駆動機構のリンクのピンはすべてきちつとして最小
の遊びで全くピンを緩めることなしに装置ＢＳ持ち上げ
られ得るごとき、少なくともポンチ先端面を周期的に監
視ならびに冷却する装置を提供することを課題としてい
る。

発明の構成すなわち、本発明にかかる金属部品成形のた
めの自動プレスの、少なくとも１つのポンチ先端面を周
期的に監視ならびに冷却する装置は、クランク軸により
上下に駆動され、その前面にポンチＢ５取付けられた摺
動可能なラム、ならびにポンチの作業周期に合わせて動
かされ、その前面に少なくとも１つの監視素子を備え、
プレスが正常に運転されているときは監視素子支持部材
ＢＳラム下死点付近でポンチ先端面に沿つて滑り、障害
物に当るとプレスを停止させるように回転支持された監
視素子機構を具備するものにして、監視素子支持部材Ｂ
Ｓ、支持軸に回転支持され、一端ＢＳクランク軸によつ
て駆動されるてこのもう一方の端とピン結合された、ポ
ンチに近接してフレームに取付けられた，少なくとも１
つの揺動アームをもち、その際揺動アームは、てこの下
限位置を定めるストツパ一を具備し、さらに、監視素子
Ｂｊ最終端まで到達しない場合、弾性部材の復元力に抗
しててζ６Ｓストツパ一から上にもち上げられるように
、てこＢ５弾性部材によつて揺動アームのストツパ一上
に保持されていることを特徴とするものである。

したＢＳつて、上記フレームに監視素子支持機ＭｂＳ設
置され、ポンチを具備するラムの作業闇期に合わせて支
持軸のまわりで周期的に揺り動かされ、かつ監視素子支
持機構の運動はラムからコネクチングロツド、てこおよ
び２本の揺動アームを介して、冷却用シヤワ一を備えた
監視素子に伝えられ、また浅く折れ曲つたてこはそのく
ぼみの部分をストツパ一の上に載せ、監視素子支持部材
を介してバネによつてストツパ一に押し付けられ、さら
に“監視素子ＢＳ障害物に当ると、プレスは停止し、向
＝にてこＢＳばねの復元力に抗してストツパ一からもち
上げられ．それによつて損傷が避けらζ またポンチの
監視は下死点で行なわれる。バネの代りに空気圧ピスト
ンを用いた場合、監視素子支持部材は休止位置までもち
上げられるものである。さらに、本発明にかかる装置の
好ましい実施態様として、上記監視素子支持部材ＢＳ，
監視素子および冷却用シヤワ一を具備し冷却材を供給す
るのに役立つ支持管によつて結合されたポンチの両側で
フレームに回転支持された揺動アームを備えていること
、上記てこが折れ曲つた形状であり、そのくぼみの部分
Ｂ３ストツパ一に当ること、上記弾性部材Ｂ３つる巻き
バネであり、てこをストツパ一に押し付けるために使わ
法慣性力ｔ）５作用してもてこｔ）３ストツパ一からも
ち上Ｂ３らないように調節されており、かつ該弾性部材
ｔ）５フレームに回転支持された空気田シリンダであり
、その回転軸は付属した揺動アームのそれと共有であり
、慣性力が作用してもてこＢＳストツパ一から上にもち
上ｔ）ｓることＢ５ないように空気８．ｂ３かかつてい
ること、上記空気圧シリンダＢＳコントロール弁を具備
し、ピストンストロークの寸法が、必要に応じて揺動ア
ームを休止位置までもち上げることができるようになつ
ていること、また上記てこＢＳコネクチングロツドを介
してラムと連結され、揺動アーム、てこおよびコネクチ
ングロツドが、一力では監視素子支持機構がポンチの前
面に接近する場合に望みの周期運動が得られ、他力では
休止位置にもち上げられる揺動アームが最小の外力でフ
レームと相対的に動くように、調整されていること、上
記監視素子支持部材Ｂ３管構造からなり、同時に冷却材
のための導管となり、さらに該監視素子支持部材の運動
経路に、それをもち上げたときに弁によつて冷却材の供
給を止めるような制御装置ＢＳ取付けられていること等
を特徴とするものである。実施例以下、本発明ＢＳ対象
とする実施例を添図により説明する。

第１図は自動プレスのポンチ側工具部品の概略の斜視図
にして、自動プレスのフレーム１上にはラム２が前後の
水平刀向に摺動自在に案内支持され（第１図では矢印６
で示す左右の水平方向）、第２図に示す如く、クランク
ロツド４を介してクランク軸３の動作によりラム２が前
後の水平力向（第２図では矢印６で示す左右の水平刀向
）に往復駆動される。

ラム２の前側正面には３個のポンチ５が一定間隔を置い
て固定されている。ポンチ５は、プレス作業に際しては
ラム２とともに前後の水平力向（第１図，第２図では矢
印６の左右水平力向）に動き、従来周知のように、図に
は描かれていないがポンチの先端面Ｆ前乃にポンチと同
軸でポンチの先端面Ｆと相対面してフレーム１上に設置
されるダイスと対になつてそれらの間で加工物のプレス
作業をする。ラム２の両左右側面に対する、フレーム１
の左右両側壁の上部には各々１個の第６図に詳細な構造
を示す如き軸受プロツク７Ｂ３取付けられ、かつ、これ
らの軸受プロツク７にはそれぞれ、全体を記号９で示し
た監視素子２７の支持機構を構成する支持管の両端部に
設けた揺動アーム８の端部Ｂｊ回転自在に支持されてい
る。

揺動アーム８の各端部は，第６図に示す如く一対の管１
０，１０を具備して、該各管１０の先端は夫々のニツプ
ル１１を介してスリーブ１２に連結され、該スリーブ１
２ｂＳ上記軸受プロツク７で回転自在に軸受される。ま
た、上記一対の管１０，１０の基端にはそれらの間を間
隔保持管１１ａによつて連結する。上記スリーブ１２は
円筒状の管の両端の開口を夫々円板１３および１４で閉
じた軸状部として形成し、該軸状部が軸受プロツク７の
孔の中で回転自在に支持されるようにする。上記スリー
ブ１２のフレーム外側の端部には該スリーブ１２の外周
にストツパ一１５ｂＳ回転自在に支持される。さらに該
ストツパ一１５の外側の外端面にはバネ押え１６ｂＳ一
体的に取付けられる。上記ストツパ一１５はバネ押え１
６とともに、以下で説明するように、スリーブ１２の周
期的角運動と協動して回転する。第２図に示す如く、逆
字状に浅く折れ曲つたてこ１７は、その一端をピン１８
で揺動アーム８の端部と、他端をピン１９でコネクチン
グロツド２０と夫々回転自在に連結される。コネクチン
グロツド２０の他端は軸２１ａを介してラム２にピン２
１で回転自在に支持され、それによつてラム２の運動が
伝えられる。上記てこ１７の中央折曲部の下端面は、上
記ストツパ一１５の上部の円弧状支持面上に接離自在に
塔載される。てこ１７は、そのほぼ中央部の側面に、引
き棒２２の上端をピン２３で回転自在に取付ける。

引き棒２２は、ストツパ一１５に設けた通孔に摺動自在
に貫通してその下端にバネ押え板２４を固定し、かつ該
バネ押え板２４とストツパ一１５との間の引き棒２２の
周りに引張りバネ２５を懸架する。したがつて、引き棒
２２はバネ押え板２４とストツパ一１５との間で引き棒
２２の周りに巻架したバネ２５の力でてこ１７をストツ
パ一１５の力に引き寄せててこ１７の中央折曲部の下端
面をストツパ一１５の円弧状支持面上に王接しているｂ
ξその際バネ２５の弾性力は、プレスが正常運転してい
るとき、すなわち正常に作用している慣性力の影響下で
、てこ１７がストツパ一１５から離れて持ち上ＢＳるこ
と／）Ｓない程度に選ばれている。監視素子２７は、１
つのセンサーとして、ポンチ５と相対面する正面に無接
点近接スイツチを設けると共にシヤワ一用噴射穴を備え
、かつ第１図に示した実施態様では平面がＵ字形横断面
を有するものであるｂ≦、スリーブ２７ａによつて支持
管９に上下刃向摺動自在に吊り下げられ，その作動位置
、すなわち、支持管９に対する取付位置は、たとえばね
じで調節自在に固定される。プレス運転の際に、ラム２
の前後の往復運動は、コネクチングロツド２０およびて
こ１７を介して監視素子支持管９の揺動アーム８に伝え
られ、その結果ストツパ一１５を中心とするてこ１７の
回転に伴い支持管９ｂ５ポンチ５の作業周期に合わせて
ストツパ一１５を中心に上下に回動するようになる。

このような支持管９の回転によつて、支持管１に取付け
られた監視素子２７ｂＳその下死点で第２図に示す如く
ポンチ５の先端面Ｆと真正面から相対面するように位置
して、ポンチ５の先端面Ｆに何も付いていないか、ある
いはプレス成形材がまだ付いたまま残つていないかを無
接点近接スイツチで走査監視するようになる。すなわち
、ポンチ５ｔ！）先端面Ｆにそのような障害物がない場
合には、第２図に示す如く，監視素子２７はポンチ５の
先端面に最も接近した最下端位置まで達し、その最下端
位置で監視素子２７の無接点近接スイツチを作動するよ
うにさせて、プレスの電源回路が切れないことを保証す
るようにする。一力、監視素子２７ｂξ最下端位置の手
前で第５図に示す如く、ポンチ５に付いたままのプレス
成形材またはポンチ先端面Ｆに付いた障害物に当たると
、監視素子支持管９の下向きの回動運動Ｂｊ突然市めら
れる。

このような衝突Ｂ５発生すると、てこ１７の一連の系統
すなわち、支持管９−てこ１７−コネクチングロツド２
０に衝突力ｂ≦伝達作用するが、その作用する力がてこ
１７の引き棒２２を介してバネ２５に作用し、該バネ２
５の復元力に抗しててこ系の損傷を防ぐようにして、て
こ１７をストツパ一１５から上カへ持ち上げるようにな
る。この時、同時に最下端位置より上刃にて停止した無
接点近接スイツチの非作動によりプレスの電源回路Ｂ５
切られてプレスは停止するようになる。なお、上記の装
置は無接点近接スイツチによる監視制御のみならず、シ
ヤワ一用噴射穴による監視されるポンチ先端面Ｆの冷却
をも行なう。

これは、プレス成形ｂ≦熱間成形の場合にできるだけ長
い時間必要とされているからである。第６図に示すごと
く、監視素子２７を保持する支持管の両端に連結した各
一対の支持揺動アーム８は支持管９を介して監視素子２
７に設けたシヤワ一の噴射穴に連通する管１０で構成さ
れており、揺動アーム８に供給される冷却液を支持管９
から監視素子２７まで導いて監視素子２７の内面にあけ
た多数のシヤワ一用噴射穴からポンチ５の先端面Ｆに吹
き付けるようにする。揺動アーム８への冷却液の供給は
、軸受プロツク１に設けられた環状流路２９を通してス
リーブ１２の中央部に設けた穴３０からスリーブ１２内
に入り、さらにスリーブの端部に設けた側孔３３を通つ
て揺動アーム８に供給される。

また、好ましい実施態様として、引き棒２２を介してて
こ１７に作用する弾性力は、バネでなくて第４図に示す
如く、空気圧ピストン−シリンダ装置で発生させられる
ようにしてもよい。

この場合、空気圧ピストン−シリンダ装置のシリンダを
ストツパ一１５のバネ押え１６に固定する一力、上記引
き棒２２の下端に上記シリンダに納められ下向きに作用
する空気８．ｂＳ負荷されたピストン３２ｂＳ取付けら
れている。運転中に監視素子２７の１つが監視位置でポ
ンチ先端面Ｆに付いた障害物に当ると、上記空気圧ピス
トン−シリンダ装置の空気クツシヨンＢＳバネ２５と同
じ役目をする。なお、上記空気圧ピストン−シリンダ装
置は、このようなプレスの電源回路を匍脚する安全装置
としての外、たとえばその空気圧を匍脚するボタンを押
すことによつて監視素子支持管９を、第４図に示す如き
休止位置まで回転して持ち上げることを可能にしている
。このため、上記空気王ピストン−シリンダ装置は、空
気圧Ｂ５かかつたときに引き棒２２がてこ１７をストツ
パ一から持ち上げて上向きに押すように、そのピストン
３２のストロークはかなり大きな寸法になつている。こ
の休止位置の状態は工具交換時および作業休止時のため
にとくに重要である。なお、一連に連結されているコネ
クチングロツド２０、てこ１７および揺動アーム８の幾
何学的寸法は、監視素子支持管９を休止位置まで持ち上
げられた場合でもこれらの各部分ＢＳ完全に回転可能な
ように互に調整されている。第４図において、上記空気
圧ピストン−シリンダ装置はピストン３２と複働空気圧
シリンダ３１とよりなり、ピストン３２は監視素子支持
管９ｂ卜休止位置にもち上げられたとき上死？にくる。
ピストン３２にストツパ一１５に貫通した引き棒２２の
下端を取付ける一刀、シリンダ３１は周知のような圧縮
空気の吸気弁と排気弁を具備し、それによつてピストン
と一体に引き棒２２を両方向へ任意に動かすことができ
る。したｂ卜つて、このように、必要な場合にラムがど
の位置にあつても監視素子支持管９を上にもち上げて回
転することＢ５可能であるため、工具空間に手ＢＳ入り
やすくなる。また、監視素子の支持管９ｂ３休止位置に
もち上げられると同時に冷却材の供給を制御する弁ＢＳ
閉じられて冷却材の供給を止めるようにする。効果上記
実施例に詳記した如く、本発明にかかる装置は、フレー
ム１に監視素子支持機構が設置され、ポンチ５を具備す
るラム２の作業周期に合わせて水平軸Ａのまわりで周期
的に揺り動かされ、かつ監視素子支持機構の運動はラム
２からコネクチングロツド２０、てこ１７および２本の
揺動アーム８を介して、冷却用シヤワ一を備えた監視素
子２７に伝えられ、また、浅く折れ曲つたてこ１７はそ
のくぼみの部分をストツパ一１５の上に載せ、棒２２を
介してバネ２５によつてストツパ一１５に押し付けられ
、さらに監視素子２７が障害物に当ると、プレスは停止
し、同時にてこ１７ｂＳばね２５の復元力に抗してスト
ツパ一１５からもち上げられ、それによつて損傷Ｂ５避
けられ、また、ポンチの監視は下死点で行なわれる。

バネ２５の代りに空気田ピストンを用いた場合、監視素
子２７の支持管９は休止位置までもち上げられるように
したものであり、従来の同じ目的に用いられるこの種シ
ステムと比較して、以下の如き秀れた効果を有する。イ
）監視場所の近くでは監視素子支持管９ｂＳゆつくり揺
動する。

すなわち冷却時間Ｂ５長ぃ。ロ）各監視素子２７の内面
に設けられた冷却用シヤワ一はポンチ前面上万から近づ
き前面上方へ離れていくｂξこれはポンチの運動に追従
している。ノう監視素子支持管９ｂξ障害物に当つたと
き自動的に空気王ピストン３２によつて休止位置まで持
ち上げられるという動作ＢＳ、他に何らの装置を用いな
くても可能である。

→熱を受けたり汚れの多い場所でないところに軸受装置
および気密装置ＢＳまとめられている。

ホ）監視素子２７およびこれに組込まれた冷却用シヤワ
一ｔ）３簡単に取付け可能で、監視素子支持管９を上に
もち上げることによつて工具交換時間を短縮することが
可能である。上述の実施態様は専門家によつて種々変形
することｂ≦可能である。

１段の、すなわちポンチ５を１個備えたプレスの場合に
は、たとえば監視素子支持管９を１本のアーム８により
片側だけで支持することも可能である。

多段プレスの場合は、もちろん図に示した２本アームの
方式だけＢＳ有効と思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動プレスのポンチ側工具部品
の概略の斜視図、第２図乃至第５図は夫夫第１図の要部
の概略の側面図で、種々の位置における作動状態を示す
。 第６図は第２図における線分−に沿う断面図である。１
・・・・・・フレーム、３，４・・・・・・クランク軸
、５・・・・・・ポンチ、８・・・・・・アーム、９・
・・・・・監視素子支持管、１５・・・・・・ストツパ
一、１７・・・・・・てこ、２５・・・・・・弾性部材
、２７・・・・・・監視素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランク軸３によりフレーム１上で一方向へ往復駆
   動されるラム２の前面に備えたポンチ５と、該ポンチに
   相対面して設置したダイスとの間でプレス作業を行うと
   共に上記ラム２の端面を周期的に検出する手段２７を備
   えた自動プレスにおいて、フレームに設けた軸受ブロッ
   ク１の回転自在なスリーブ１２の一端にストッパー１５
   を回転自在に設け、該ストッパー１５の支持外面に、て
   こ１７を回転自在に塔載すると共に該中央部を上記支持
   外面に一定の押圧力で圧接する手段２５；３１、３２を
   備え、かつ、てこの一端をラムにコネクチングロツド２
   ０を介して回転自在に取付ける一方、上記ストッパーに
   係止した揺動アーム８の先端に上記検出素子２７の支持
   管９を取付けると共に、上記揺動アームに上記てこの他
   端を取付けて、ラムの往復動によりストッパーと共に回
   転するてこに従つて検出素子が支持管、揺動アームと共
   に回転されて、一定位置でダイスから離れたポンチと相
   対面する時には検出素子によりポンチの先端部における
   異物の有無を検出するようにする一方、ポンチの先端部
   に存在した異物によつて検出素子の回転が阻止される時
   には、上記圧接手段２５；３１、３２に抗し、てこをス
   トッパーより離して自動プレスを停止させるようにした
   ことを特徴とする自動プレスのポンチ先端面を周期的に
   監視および冷却する装置。 ２ 監視素子支持部材９が、検出素子２７および冷却用
   シャワーを具備し冷却材を供給するのに役立つ支持管に
   よつて結合された、ポンチ５の両側でフレーム１に回転
   支持された揺動アーム８を備えていることを特徴とする
   上記特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ てこ１７が折れ曲つた形状であり、そのくぼみの部
   分がストッパー１５に当ることを特徴とする上記特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 弾性部材がつる巻きバネ２５であり、てこ１７をス
   トッパー１５に押し付けるために使われ、慣性力が作用
   してもてこ１７がストッパーからもち上がらないように
   調節されていることを特徴とする、上記特許請求の範囲
   第１項乃至第３項のいずれかに記載の装置。 ５ 弾性部材がフレーム１に回転支持された空気圧シリ
   ンダ３１であり、その回転軸は付属した揺動アーム８の
   それと共有であり、慣性力が作用してもてこ１７がスト
   ッパー１５から上にもち上がることがないように空気圧
   がかかつていることを特徴とする上記特許請求の範囲第
   ４項に記載の装置。 ６ 空気圧シリンダ３１がコントロール弁を具備し、ピ
   ストンストロークの寸法が、必要に応じて揺動アーム８
   を休止位置までもち上げることができるようになつてい
   ることを特徴とする上記特許請求の範囲第５項に記載の
   装置。 ７ てこ１７がコネクチングロツド２０を介してラム２
   と連結され、揺動アーム８、てこ１７およびコネクチン
   グロツド２０が、一方では監視素子支持機構がポンチ５
   の前面Ｆに接近する場合に望みの周期運動が得られ、他
   方では休止位置にもち上げられる揺動アーム８が最小の
   外力でフレーム１と相対的に動くように、調整されてい
   ることを特徴とする上記特許請求の範囲第６項に記載の
   装置。 ８ 監視素子支持部材９が管構造からなり、同時に冷却
   材のための導管となることを特徴とする上記特許請求の
   範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の装置