JPS6340640B2

JPS6340640B2 -

Info

Publication number: JPS6340640B2
Application number: JP59054025A
Authority: JP
Inventors: Kazutada Shimizu; Sadaharu Ishihara
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1984-03-21
Filing date: 1984-03-21
Publication date: 1988-08-11
Also published as: JPS60199600A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はパンチプレス機の運転方法に関す
る。

パンチプレス機ではフライホイールの回転を油
圧クラツチ、ブレーキを介してクランク軸に断続
的に伝達し、ラムおよびパンチを上下動させて穴
明け加工するが、該クラツチ、ブレーキの入切の
タイミングはミリ秒単位で正確に行われなければ
ならず、パンチプレス機において上記入切タイミ
ングがミリ秒単位でずれることは、いわゆるクラ
ンク軸の上死点外れを引き起こし運転の停止を余
儀なくされる。そして、特に近年、上記パンチプ
レス機等の工作機械を自動倉庫および他の工作機
械と組合わせて、いわゆるFMS（フレキシブルマ
ニフアクチヤリングシステム）として用いる事例
が増加してきているが、そのような場合には一台
の工作機械の運転停止が全システムの稼働停止に
結びつくことから、上記トラブルの発生はより一
層頻度少なく防止されなければならなくなつてい
る。

そこで、この発明の発明者は上記事実に鑑み、
鋭意研究の結果、クラツチ、ブレーキの摩耗等に
よる連続的に発生するトラブルの場合を除いて、
該クラツチ、ブレーキの入切タイミングのずれの
発生が、クラツチ、ブレーキ自体の動作速度の変
化に起因するものではなく、その発生要因の大部
分が該クラツチ、ブレーキを制御するソレノイド
バルブの切換速度の変化によるものであることを
つきとめ、さらに該ソレノイドバルブの切換速度
の変化が外気温の変動による作動油の粘性の変化
に基づくものであることをつきとめたのである。

そして、上記研究結果からオイルタンク内に入
つた作動油を一定温度に加熱、保温することが試
行されたが、オイルタンク内の全作動油を加熱し
保温し続けるには多大なエネルギーを要する上
に、危険性が大きいという重大な欠点がありこの
方法も実際上の解決策にはならないことがわかつ
た。

そこで、さらに研究の結果到達したのがこの発
明であり、上記ソレノイドバルブ自体を保温しつ
つ運転することにより、消費エネルギーも少な
く、かつ上記トラブルの発生も良好に防止するこ
とができたのである。

また、外気温が下がることによつて、上記作動
油の粘性が増大すれば、ソレノイドバルブ内のス
プールの移動速度が緩慢となるが、これを避ける
ために、従来上記ソレノイドバルブとして両側ソ
レノイドの３位置切換弁を用いたのであるが、３
位置切換弁ではストロークが長い分切換速度が遅
く、ソレノイドで強制的にスプール移動するの
で、動作は確実である反面、高速のスプール移
動、つまりクラツチブレーキの高速の入切制御は
不可能であつた。

一方この３位置両側ソレノイドの切換弁に換え
て、応答が早いスプリング式の２位置切換弁を採
用するについては、上記のように作動油の粘性が
増大すると、スプリング式スプール移動では粘性
抵抗がスプリング弾圧力に比べて大きくなつた時
点で急にスプールの移動速度が低下するという障
害があるために採用に踏み切れなかつたという事
情がある。

この発明は、上記障害を解消し、２位置切換弁
を採用し得て、運転停止といつたトラブルが発生
しにくく、しかもパンチプレス動作のヒツトレイ
トをも向上した新規パンチプレス機の運転方法、
特に運転開始方法を提案するものである。

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

すなわち、第１図はこの発明に係るパンチプレ
ス機の駆動系部分の側面図、第２図はクランク軸
１に取付けた油圧クラツチ・ブレーキ２の縦断側
面図であるが、この例のパンチプレス機では、油
圧クラツチ、油圧ブレーキとして、両者が一体と
なつた西独オルトリングハウス社製の「湿式・油
圧・多板クラツチ・ブレーキコンビネーシヨン」
を用いている。第１図において３はフライホイー
ル、４は該フライホイール３とベルト５連結した
駆動モータであり、６は上記クラツチ・ブレーキ
制御用のソレノイドバルブ、７はアキユムレータ
である。

以下、上記油圧クラツチ・ブレーキ２の構造に
ついて説明するが、クラツチ、ブレーキとして他
のものを用いてもよいことはもちろんである。

すなわち、この油圧クラツチ・ブレーキ２はフ
ライホイール３連結側がクラツチ部８、機体フー
ムＦへの連結側がブレーキ部９になつており、ク
ラツチ側のハウジング８ａとブレーキ側のハウジ
ング９ａ間に軸受１１が介装してあり、夫々のハ
ウジング８ａ，９ａにはアウタープレート１２，
１３が、クランク軸１にキー固定されたハブ１４
にはインナープレート１５，１６が設けられてい
る。そしてハブ１４の中間部にはスプリング１７
によつて常時矢印イ方向へ、つまりブレーキ方向
へ付勢したピストン体１８が設けてあり、該ピス
トン体１８がクランク軸１に穿設した油路１９を
介して導入される油圧により前後動すると、ピス
トン体１８の前後面がインナープレート１５また
は１６を押圧してクラツチ８、ブレーキ９が選択
的に入切されるようになつている。つまり、油圧
が加わるとピストン体１８がスプリング１７に抗
して移動してクラツチ８が入り、油圧が無くなる
とピストン体１８がスプリング１７によつて移動
されてブレーキ９が働くのである。

次に、上記油路１９へと連結されてクラツチ・
ブレーキ２を制御するソレノイドバルブ６につい
て説明すると、該バルブ６は、スプリングリター
ンの２位置切換弁であり、第５図示のソレノイド
２１が非励磁で、スプール２２が右位置にある状
態では、油は前記油路１９から還流してきてポー
トＡを経てタンクへと流れ、前記クラツチ・ブレ
ーキ２はスプリング１７の作用によつてブレーキ
９側が働いた状態となり、ソレノイド２１が励磁
され、スプール２２が第５図左位置になれば、油
は逆にポートＡからクラツチ・ブレーキ２へと流
れブレーキ９が外れてクラツチ８が働く状態とな
るよう連結されている。

なお、特にスプリングリターンの２位置切換弁
を用いているために、３位置切換弁を用いる場合
に比してストロークが短い分だけ切換速度が速
く、パンチのヒツトレイトが高くなると共に、停
電時にもスプリング１７によつてブレーキ９側が
働く方向に切換わるために、パンチが制御不能に
パンチし続けるという事態を生じない長所があ
る。

そして、上記ソレノイドバルブ６のバルブ本体
２３上には、次のようなヒータ装置２４が被嵌し
て設けてある。

すなわち、第３，４図に示したように、本体２
３に被嵌した断面コ字形のアルミ製（又は他の金
属製でもよい）枠部材２５内に左右で６本のヒー
タ２６（発熱量900ワツト）を埋設し、上部に温
度検出用の熱電対２７を埋設してあつて、該熱電
対２７およびヒータ２６は図示しない公知の温度
コントローラに接続してあり、該ヒータ２６およ
びバルブ本体２３が常時摂氏40度の温度に保温さ
れるようになつている。該摂氏40度の設定温度は
油の動粘性指数において粘性が最適の値になる温
度である。

また、上記ヒータ装置２４と同様構造のヒータ
装置２８をソレノイド２１の保持フレーム２９の
まわりに追加して設けてもよい（第５図）。

この実施例に係るパンチプレス機は以上のよう
になつていて、次のようにして始動および運転す
る。

すなわち、外気温と上述の最適温度（40度）と
の差が最大になる冬期あるいは寒冷地において、
冒頭に述べた理由から、クラツチ、ブレーキのタ
イミングが遅れ勝ちになり、特に始動時にいわゆ
る上死点外れが頻発し、冒頭に述べたトラブルを
招くのであるが、上記条件下においても、前記駆
動モータ４を回転し定常のパンチ運転に入る前
に、ヒータ装置２４，２８のスイツチを入れソレ
ノイドバルブ６自体を設定温度（40度）まで昇温
し（昇温に要するエネルギーは極少なくてよく所
要時間も高々２〜３分である）保温しておくと、
該ウオーミングアツプ操作（２〜３分）の後直ち
に駆動モータ４を回転し定常のパンチ運転に入つ
ても、クラツチ・ブレーキ２の入切タイミングは
全く正常に行われ、上死点外れのトラブルは発生
しなかつたのである。

つまり、これを定性的に分析すると、上記条件
下では前記バルブ本体６内での油の粘性が、低温
の外気により上昇することによつて、スプール２
２の移動抵抗が増大すると共にスプール２２間の
間〓を流通する油の流速が低下し、よつてクラツ
チ・ブレーキのタイミングが遅れ勝ちになつたも
のと考えられるが、上記ヒータ装置２４を設けて
バルブ本体温度を常時40度の最適温度になすこと
により、バルブ本体２３内へ流入してくる油は本
体２３よりもはるかに熱容量が小なことから、本
体によつて直ちに適温度（40度）まで昇温され、
粘性が低下されて、スプール２２の移動抵抗が減
少すると共に、バルブ６内での油の流速が増大
し、したがつて、前記クラツチ・ブレーキ２への
油の供給およびクラツチ・ブレーキ２からの油の
排出が、ソレノイド２１の励時タイミングおよび
スプリング３１の弾性による復元タイミングとず
れなくほとんど同時に行われ、クラツチ・ブレー
キ２の動作タイミングが遅れなく正常に行われる
ものと考えられる。

また、上記実施例のソレノイドバルブ６では、
ソレノイドバルブ２１によつて移動されるコア３
２の移動シリンダ３３中にも油が流通していて、
コアの移動に伴うコア前後の油の相互流通はコア
の側面に形成したスリツト溝３２ａを通じて行わ
れるのでこのコア３２の移動速度も油の粘性の変
動によつて変化するものと考えられるが、該ソレ
ノイド２１の保持フレーム２９のまわりのヒータ
装置２８により該フレーム２９を一定の最適温度
に保持することにより、該コア３２の移動速度も
一定に保ち、クラツチ・ブレーキの入切タイミン
グをより良好に一定に保つことができる。

そして、さらに上記タイプのバルブでは、上記
分析に基づき、特に始動時において次のような操
作を行なうことも有効であつた。

すなわち、ソレノイド２１は励磁状態を続けて
いるとそれ自体発熱することから、始動時にのみ
上記ヒータ装置２４，２８による昇温操作に加え
て、ソレノイド２１を励磁し続ける操作を行い、
シリンダ３３内の油をフレーム２９内部から直接
昇温せしめるのであり、この操作を行う事によつ
て通常のパンチ運転に移行するまでの上記ウオー
ミングアツプ時間（２〜３分）をさらに短縮する
ことができた。

なお、上記操作を行う際にはソレノイドの励磁
によつて前記クラツチ・ブレーキ２のクラツチ８
側が「入」となることから、不測にパンチ運転が
行われることを防ぐために、該パンチプレス機の
始動プログラムにおいてソレノイド２１の連続励
磁の終了と前記駆動モータ４の回転開始とをイン
ターロツクをとつておき、該ウオーミングアツプ
操作中は駆動モータ４が駆動されないようにして
おく。

いずれにしても、以上の説明で明らかなよう
に、この発明によれば、運転開始に当たつて、可
及的速かにパンチプレス機を上死点外れ等のトラ
ブルが生じない良好な状態にもたらすことがで
き、しかも定常運転に移行後はきわめて安定した
クラツチブレーキの入切タイミングが得られると
共に、高いヒツトレイトが得られる。また、スプ
リングリターンの２位置切換弁を用い、ソレノイ
ドを連続励磁することによつて上記効果を得てい
るにも関わらず、運転開始時において不測にクラ
ンク軸に駆動が入つてパンチ運転が開始されると
いうおそれもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るパンチプレス機の駆動
系部分の側面図、第２図はクランク軸に取付けた
クラツチ・ブレーキの縦断面図、第３図はソレノ
イドバルブの側面図、第４図は同正面図、第５図
は同縦断面図である。１……クランク軸、２……油圧クラツチ・ブレ
ーキ、３……フライホイール、６……ソレノイド
バルブ、８……クラツチ、９……ブレーキ、２１
……ソレノイド、２４，２８……ヒータ装置、３
１……スプリング。

Claims

【特許請求の範囲】

１クランク軸とフライホイール間に、油圧式の
クラツチブレーキを設け、該クラツチブレーキの
作動用のスプリングリターン２位置切換弁には該
バルブ本体をほぼ摂氏40度に保温するヒータ装置
が被嵌して設けてあるパンチプレス機の運転方法
であつて、運転開始時の頭初数分間には上記２位
置切換弁のソレノイドをクラツチONの方向へ連
続励磁し続けると共に、フライホイールの回転駆
動用モータはOFFとしておき、かつ運転開始の
頭初から以後上記ヒータ装置はONし続け、上記
ソレノイドの連続励磁を終了した以後フライホイ
ール回転駆動用モータをONとすることを特徴と
するパンチプレス機の運転方法。