JPS605948Y2 - エアスタンプハンマの制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エアスタンプハンマの制御装置に関する改
良に係り、打撃力の調整操作を簡易化せんとするもので
ある。

ところで通常のエアスタンプハンマは、単なるドロップ
ハンマと異なって、ラムの自重による下降を更に空気圧
で加勢するよう構成されている。

従ってこのエアスタンプハンマでは、ラムの被加工素材
へ与える打撃力が、該ラムの重量及びストロークとこの
ラムに加えられる下向きの空気圧とで定まるため、その
空気圧を加減することによって、打撃力の強弱調整が可
能である。

そこで従来に於ては、ラム昇降用エアシリンダの動作方
向切換え用制御弁を利用して、そのエアシリンダに供給
されるべき下降用圧縮空気の量を従って該シリンダ内で
膨張しつつラムに加わる下向きの空気圧を加減腰もって
打撃力を強弱に調整することが行なわれている。

即ち上記の制御弁を操作する機構は、公知の如く、足で
踏まれて動作するペダルと、ラムの側面に摺接して揺動
する弓形の揺りカムと、それらを相互に連結し且つ制御
弁の弁体へも連結するロンド及びアーム類から構成され
ているので、該機構によれば、ラム下降時における上記
ペダルの踏下げ量を加減して制御弁の動作量を変化させ
ることにより、エアシリンダに対する下降用圧縮空気の
供給量を人為的に制御でき、従ってラムの打撃力を強弱
に調整することができる。

然し乍ら上記したペダルの踏み加減は、あくまでも経験
にもとづいた勘に頼らねばならないため、高度の熟練を
要し、然もエアスタンプハンマの各１台ごとに特有な癖
や、上記操作機構の各部材間にみられる遊び量の多寡に
よっても微妙に相違スる。

従ってエアスタンプハンマにおける打撃力の強弱調整は
、一般的にみて容易でなく、この点の改善が現段階での
大きな課題となっている。

一方、特開昭５５−１０６６５訝公報には、加工物へ衝
撃的力を加えるシリンダピストン装置が示されている。

然し乍らこの装置は、本考案が対象とするエアスタンプ
ハンマと異なり、主たるシリンダ内の上部における圧力
媒体室へ供給せしめた圧力液体でピストンロッドを下降
させ、同シリンダ内の下部における圧力ガス室へ封入せ
しめた圧力ガスで同ロンドを上昇させるものであるため
、圧力媒体室へ供給された圧力液体が、圧力ガス室に封
入した圧力ガスの圧力で邪魔されて、ピストンロッドの
下降を充分に加勢し得す、加工物へ充分な打撃力を与え
難い懸念がある。

また同公報の第１〜３図および第７図〜９図には、上記
の圧力媒体室へ配量シリンダピストン装置のシリンダ室
を接続し、該装置のピストンロッドに行程制限部材を担
持させた構成が示されている。

然し乍ら、この配量シリンダピストン装置は、予めシリ
ンダ室内に貯留されていた液体をピストンで押し出して
圧力媒体室へ供給するものであって、他から送られてき
た圧力液体の量をそのピストンで調節して圧力媒体室へ
供給するものではなく、ピストンロッドの行程制限部材
は、ピストンの在勤行程を調整してシリンダ室から押し
出される液体の量を加減するものであり、他から送られ
てきた液体の流路断面積を調節するものではない。

更に、同公報の第１〜３図および第７〜９図で示された
第１および第２の弁、それに第４〜６図および第１０〜
１２図で示された第１および第２の弁は、いずれも圧力
液体を選択的に双方向へ導通させることができ、且つ選
択的に減圧可能である、とされているが、然し圧力液体
を負荷側へ向かわせるときと負荷側から戻してくるとき
とで、該液体の通過経路を異ならせ、戻ってきた液体を
大気中へ開放されたタンクに排出させるものである。

従ってこれらの各弁は、流量調節弁というよりも寧ろ切
換え弁であって、前記したエアスタンプハンマのラム昇
降用エアシリンダに対する従来公知な動作方向切換え用
制御弁に該当腰且つ該各弁と負荷側との間２１は、該各
弁から負荷側に至る管路が１本だけである点に関しては
、上記の動作方向切換え用制御弁とも相違する。

本考案は、エアスタンプハンマにおける上記したような
従来の課題に対処して、打撃力の強弱調整に必要な操作
を簡易化するため、ラム昇降用エアシリンダの動作方向
切換え用制御弁と直列に、２基ないしそれ以上の流量調
節弁を接続して、エアシリンダに供給される下降用圧縮
空気の量を、制御弁操作機構によらないで制減できるよ
うにしたものである。

以下これを図面に示す実施例について詳述する。

まず第１図及び第２図に於て、１はエアスタンプハンマ
全体の基台となるアンビル、２，２ハそのアンビル上へ
門形をなす如く起立させられた左右一対のフレーム、３
はそれら両フレーム上へ跨設されたヘッドである。

４はヘッド３へ縦向きに設けられた複動形のラム昇降用
エアシリンダであって、これの内部には図示しないピス
トンが収められているものとし、５はそのピストンに一
体化されたピストンロッドであって、エアシリンダ４か
ら垂下されている。

６はフレーム２，２間をラムガイド７．７に沿に昇降さ
せられるラムであって、上記ピストンロッド５の下端へ
一体的に連結されており、該ラムの下面と前記したアン
ビル１上のソープロック８の上面とには、−組の鍛造上
型９ａと同下型９ｂとが夫々取り付けられている。

１０はエアシリンダ４の動作方向切換用制御弁であって
、前記のヘッド３に設けられている。

この制御弁１０は、垂直な弁筺１１と、これに収容され
た弁体１２と、その弁筺上端を閉鎖する弁蓋１３とから
なり、１４は弁体１２と一体化された弁軸であって、弁
蓋１３の上方へ突出している。

かかる制御弁１０の弁筺１１は、給気管路１５を介して
適当な圧縮空気源へ接続される給気用ポート１１ａと、
排気管路１６を介して大気中へ開放される排気用ポート
１１ｂと、上昇用の通気管路１７を介して前記エアシリ
ンダ４の下端へ接続される上昇用ポート１１ｃと、下降
用の通気管路１８を介して同シリンダ４の上端へ接続さ
れる下降用ポート１１ｄとを有し、また弁体１２は、第
２図に示した中立位置にあるとき上記の各ポート１１ａ
〜ｌｌｄを共に閉鎖せしめ、下降させられたときポート
ｌｌａ、ｌｌｃ問および１１ｂ。

１１ｄ間を夫々連通せしめ、上昇させられたときポート
ｌｌａ、ｌｌｄ問およびｌｌｂ、ｌｌｃ間を夫々連通せ
しめ得るように、内部中空な鼓形とされている。

１９は上記した制御弁１０を操作するための公知な弁操
作機構であって、ペダル２０の踏下げにより下降させら
れるロッド２１と、中程をピン２２で枢支されて一端に
上記ロッド２１の上端が連接されたロッカーアーム２３
と、該アームの他端にピン２４で枢支されて前記ラム６
の側部傾斜面２５へ摺接する弓形の揺りカム２６と、該
カムに一体なカムアーム２７の先端へ下端で連接されて
いるロッド２８と、ピン２９で枢支されて先端に上記ロ
ッド２８及び前記弁軸１４の客上端が連接されたリンク
３０とから構成されている。

カカるエアスタンプハンマに対して本考案は、流路断面
積が２段階に変更可能な流量調節弁の２基ないしそれ以
上を上記制御弁１０へ直列接続することにより、実施さ
れる。

即ち第１図及び第２図に示した実施例では、３基の流量
調節弁３１゜３２．３３が、制御弁１０の手前つまり圧
縮空気源寄りに接続されている。

これらの各調節弁３１〜３３は、図例では弁筺３１１，
３２１ないし３３１と、その夫々に収容されて摺動する
弁体３１２．３２２ないし３３２とからなり、且つそれ
らの各弁筺は便宜上一体化されて給気管路１５の途中に
配置され、これによって分断された管路１５．１５間を
各通気ポート３４で順次に接続せしめている。

かかる調節弁３１〜３３の夫々は、個々の弁体３１２，
３２２，３３２を復動させたとき圧縮空気の出入口とな
る通気ポート３４，３４間の流路断面積が最大に拡がり
、往動させたときには狭まるようになっており、従って
上記各弁体の夫々は、流路断面積を最大ならしめる位置
と狭める位置とのいずれかへ択一的に移動可能である。

この流路断面積を変更するに必要な弁３１２の往復動は
、電磁力に頼ってもよいが、図例では空気圧によるもの
と腰従って各弁筺３１１，３２１．３３１の両端には、
往動用給気ポー１へ３１３．３２３，３３３と復動用給
気ポート３１４゜３２４．３３４とが設けられている。

一方、弁体の往動によって流路断面積がどの程度まで狭
まるかは、予め随意に設定できるものとし、図例では各
弁筺３１１等の往動した弁体３１２等が当たる位置にス
トローク調整のためのストッパー３１５．３２５，３３
５が各配置され、その夫々をネジ３１６，３２６，３３
６とロックナツト３１７．３２７．３３７で進退させ且
つ固定し得るようにされている。

なお図例では、上記したストッパー３１５等の位置を個
々に外部へ表示可能とするため、各ネジ３１６等の外端
に指針３１８，３２８．３３８が夫々附加され、各弁筺
３１１等の端面にそれらの各指針と対応する指標３１９
，３２９．３３９が夫々植設されている。

このような実施例の制御系統を図示すれば、第３図のよ
うになる。

この図に於て３５は、給気管路１５の始端を接続させた
圧縮空気源としての空気タックであって、ポンプ３６か
ら供給される圧縮空気を貯溜する。

また前記した各流量調節弁３１〜３３の弁体３１２等を
往復させるに必要な空気圧は、各調節弁ごとに用意され
た電磁弁等の切換弁３１０，３２０，３３０を介して与
えられ、且つその圧縮空気源としては、上記の空気タン
ク３５が、そねままもしくは減圧弁３７を介して利用さ
れる。

更に上記の切換弁３１０等が電磁弁である場合、これに
必要な操作信号は制御盤３８から与えられる。

ところで流量調節弁３１〜３３は、上記した実施例では
、制御弁１０と空気タンク３５とを結ぶ給気管路１５の
途中へ介在させられているが、第４図に示す実施例では
、エアシリンダ４と制御弁１０とを結ぶ下降用通気管路
１８の途中へ介在させられ、第５図に示す実施例では、
そのうちの１基だけが管路１５の途中へ、他の残りは管
路１Ｂの途中へ介在させられている。

上記した構成に於て、いま第２図に示す如く流量調節弁
３１〜３３のいずれもが全開されており、また制御弁１
０は中立位置にあって、ラム６を第１図に示す如く上昇
させているものとする。

この状態に於て鍛造下型９ｂ上へ被加工素材（図示せず
）を置き、弁操作機構１９のペダル２０を踏み下げると
、ロッド２１が引き下げられ、ロッカーアーム２３、ピ
ン２４及びカムアーム２７を介してロッド２８が押し上
げられるため、制御弁１０の弁体１２は、リンク３０及
び弁軸１４を介して引き上げられ、ポート１１Ｃをポー
ト１１ｂへ接続させると同時に、ポート１１ａをポート
１１ｄへ接続させる。

するとエアシリンダ４の下部へ送り込まれていた圧縮空
気が、管路１７から制御弁１０のポート１１Ｃ９１１ｂ
を経て排気管路１６から大気中へ放出されるため、その
空気圧によて上昇位置に保たれていたラム６は、自重に
よって下降し始める。

またこのときには、圧縮空気源としての空気タンク３５
から給気管路１５を介して供給される圧縮空気が、制御
弁１０のポート１１ａ、１１ｄを経て管路１８からエア
シリンダ４の上部へ送り込まれるため、下降し始めたラ
ム６は、その空気圧により加勢される。

従ってラム６は、自重と空気圧とで急速に下降させられ
て、鍛造上型９ａで同下型９ｂ上の被加工素材を打撃す
ることになる。

然して上記の如く引き上げられた制御弁１０の弁体１２
は、ペダル２０の踏下げを解除することによって下降す
る。

またラム６が上記の如く下降すると、これの側部傾斜面
２５に摺接している揺りカム２６が第１図に於て時計回
り方向へ回動し、カムアーム２７を介してロッド２８を
引き下げるため、制御弁１０の弁体１２は、元の中立位
置を越えて更に下降し、ポートｌｌｄをポート１１ｂへ
、ポート１１Ｃをポート１１ａへ夫々接続させる。

するとエアシリンダ４の上部に送り込まれていた圧縮空
気がポート１１ｄ、１１ｂから排気管路１６を経て大気
中へ放出され、新たにポート１１ａ、１１Ｃからエアシ
リンダ４の下部へ圧縮空気が送り込まれる。

従って下降したラム６は、再び上昇し始め、元の位置へ
戻ったとき、ペダル２０が再度路まれない限りに於て、
揺りカム２６の復動により制御弁１０の弁体１２も元の
中立位置へ戻るため、該ラムはその位置に静止する。

一方、ラム６の下降を上記の如く加勢する圧縮空気の量
は、流量調節弁３１〜３３によって次のように加減され
る。

即ちこの調節弁３１等は、夫々の弁体３１２等をストッ
パー３１５等へ当たるまで往動させることによって、流
路断面積を個々に変更でき、且つその断面積がどう変化
するかは、ストッパー３１５等の位置によって定まる。

そこで各ストッパーの位置を予め調整して、例えば調節
弁３１のストッパー３１５は弁体往動時の流路断面積を
２７３に狭め、調節弁３２のストッパー３２５は同じ＜
ＩＩ２に狭めるような位置へ夫々固定しておく。

このようにした後、ラム６を下降させる直前に切換弁３
１０を操作して調節弁３１の弁体３１２のみをストッパ
ー３１５に当たるまで往動させると、エアシリンダ４の
上部へ供給される下降用の圧縮空気量は、他の要因を無
視した単純な計算によれば２／３に制減され、また切換
弁３２０を操作して調節弁３２の弁体３２２のみをスト
ッパー３２５に当たるまで往動させると、同じ＜１１２
に減少され、更にそれらの両弁体３１２，３２２を共に
往動させると、１／３に制減される筈である。

従ってラム６を下降させるとき、エアシリンダ４に供給
されるでき下降用圧縮空気の量が上記の如く制限される
ならば、ペダル２０の踏下げ量を加減しなくても、ラム
６へ下向きに作用する空気圧がその制限割合に応じて弱
まるため、該ラムの被加工素材へ与える打撃力も、それ
に応じて弱まることになる。

然もこのような打撃力の調整は、２基ないしそれ以上（
図例では３基）の流量調節弁３１、・・・が直列接続さ
れているため、個々の弁体の移動量を加減することによ
って、多段階にわたり細かく実現できる。

ところで第１〜３図の実施例は、各調節弁３１〜３３を
空気タンク３５と制御弁１０との間へ介在させるように
しであるため、既製のエアスタンプハンマに対してそれ
らの調節弁を増設するには都合がよい。

然し乍らラム６の下降時に圧縮空気の供給量を制限した
ときは、該ラムの下降俊速やかにその制限を解除しない
と、上昇用の圧縮空気量までが制限されることになるの
で、被加工素材を弱い打撃力で繰り返し打撃したいとき
には、各調節弁の操作も繰り返さねばならない不便さが
ある。

これに対して第４図の実施例は、各調節弁３１〜３３を
制御弁１０とエアシリンダ４の上部との間へ介在させる
ようにしであるため、それらの調節弁を既製のエアスタ
ンプハンマに増設するのがやや面倒ではあるが、しかし
圧縮空気の供給量制限がラム下降用の圧縮空気に限られ
るため、ラム６の上昇に影響を与えることがなく、従っ
て被加工素材の打撃を弱い打撃力で繰り返したいときに
も、調節弁の操作まで繰り返す必要がない。

なお、いずれか１基の調節弁、例えば３３につき、弁体
３３２を往動させたときの流路断面積が零となるように
操作しておけば、該弁によって圧縮空気の供給を停止さ
せることができる。

この場合における上記調節弁３３は、第４図の実施例の
ように制御弁１０とエアシリンダ４の上部との間に介在
させられておれば、ラム下降用の圧縮空気しか停止し得
ないが、第３図もしくは第５図の実施例のように空気タ
ンク３５と制御弁１０との間に介在させられておれば、
上昇用圧縮空気も停止させ得て、ラム６を下降した位置
に休止させることができる。

以上の如く、本考案はラム昇降用エアシリンダの動作方
向切換え用制御弁と直列に、２基ないしそれ以上の流量
調節弁を接続して、エアシリンダに供給されるラム下降
用圧縮空気の量をその流量調節弁で制限し得るようにし
たものであるから、このような本考案によれば、ペダル
の踏み加減に頼っていた従来例に比べ、ラムが被加工素
材へ与える打撃力の強弱調整を、多段階にわたり細かく
、容易且つ確実に再現性よく実現させることができ、然
も経験にもとづいた勘が、従って高度の熟練が不要とな
るため、エアスタンプハンマ全体の操作を簡易化できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す正面図、第２図はその要
部を拡大して示す欠截正面図、第３図はその系統図、第
４図及び第５図は他の実施例を夫々示す系統図である。 ４・・・・・・ラム昇降用エアシリンダ、５・・・・・
ゼストンロツド、６・・・・・・ラム、１０・・・・・
・動作方向切換え用制御弁、１２・・・・・・制御弁の
弁体、１５・・・・・・給気管路、１６・・・・・・排
気管路、１７・・・・・・上昇用通気管路、１８・・・
・・・下降用通気管路、１９・・・・・・制御弁操作機
構、２０・・・・・・ペダル、２５・・・・・・ラムの
側部傾斜面、２６・・・・・・弓形の揺りカム、３１〜
３３・・・・・・流量調節弁、３１２，３２２，３３２
・・・・・・調節弁（７）弁体、３１５，３２５，３３
５・・・・・・ストッパー３５・・・・・・空気タンク
（圧縮空気源）。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 垂下されたピストンロンドの下端にラムが取
   り付けられている複動形のラム昇降用エアシリンダと、
   該シリンダの上下各端へ通じたラム下降用および上昇用
   の各通気管路を圧縮空気源と大気中とへ選択的に連通さ
   せる動作方向切換え用制御弁と、足で踏まれるペダルお
   よび上記ラムの側部傾斜面へ摺接する弓形の揺りカムを
   有して上記制御弁の弁体へ連接された制御弁操作機構と
   を備えるエアスタンプハンマに於いて、上記の動作方向
   切換え用制御弁と、この制御弁に連通して少なくともラ
   ム下降用の圧縮空気が通過する管路へ該制御弁と直列に
   介在させた２基ないしそれ以上の流量調節弁とからなり
   、それらの各流量調節弁には、流路断面積を狭める位置
   と最大にする位置とのいずれかへ択一的に移動可能な弁
   体が夫々収められ、且つその流路断面積を狭める位置に
   は、該弁体と対向して進退可能なストッパーが夫々配置
   されていることを特徴とするエアスタンプハンマの制御
   装置。
2. （２）２基ないしそれ以上の流量調節弁が、圧縮空気源
   から動作方向切換え用制御弁に至る給気管路へ、該制御
   弁と直列に介在させられていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載したエアスタンプハンマ
   の制御装置。
3. （３）２基ないしそれ以上の流量調節弁が、動作方向切
   換え用制御弁からラム昇降用エアシリンダに至る下降用
   通気管路へ、該制御弁と直列に介在させられていること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載した
   エアスタンプハンマの制御装置。
4. （４）２基ないしそれ以上の流量調節弁のうちの１基が
   、圧縮空気源から動作方向に切換え用制御弁に至る給気
   管路へ該制御弁と直列に介在させられ、残る他の流量調
   節弁が、動作方向切換え用制御弁からラム昇降用エアシ
   リンダに至る下降用通気管路へ該制御弁と直列に介在さ
   せられていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載したエアスタンプハンマの制御装置。