WO2008013116A1

WO2008013116A1 - Procédé pour changer la matrice de machine de presse et machine de presse

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Publication number: WO2008013116A1
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Description

明細書

プレス機械の金型交換方法及びプレス機械

発明の背景

[0001] 発明の技術分野

本発明は、プレス機械の金型交換方法及びプレス機械に関するものである。

[0002] プレス機械は圧力の発生機構により分類されており、液圧を使用する「液圧プレス」と、機械的な駆動力による「機械プレス」に大別すること力 Sできる。一般に、機械プレスは、液圧プレスよりも生産性が高ぐ保守も容易であることから、現在、プレス加工の大部分は機械プレスで行なわれてレ、る。

[0003] 図 1は、従来の一般的な機械プレス 40の概略構成を示す図である。図 1に示すように、機械プレス 40の下部にはベッド 41が配置され、ベッド 41の上には下金型 44を載置 '固定するためのボルスタ 42が設置されている。ボルスタ 42の上方には、スライド 45が昇降可能に設けられている。スライド 45の下面にはダイクランパ 57により上金型 43が固定されるようになっている。機械プレス 40の上部にはドライブシャフト 46が回転可能に支持されている。ドライブシャフト 46の一端側には、フライホイール 47及びクラッチ 48が配設されて!/、る。

[0004] フライホイール 47と、メインモータ 49の出力軸に装着されたプーリ 50との間には、タイミングベルト 51が巻装されている。メインモータ 49の回転駆動により、フライホイ一ル 47に運動エネルギを蓄積し、このエネルギをクラッチ 48を介して放出しドライブシャフト 46を回転駆動する。ドライブシャフト 46にはピニオンギヤ 52が取り付けられており、ピニオンギヤ 52はクランク軸 53に取り付けられたメインギヤ 54と嚙合している。クランク軸 53の偏心部 53aにはコンロッド 55が回転可能に連結されている。コンロッド 55はスライド調整機構 56を介してスライド 45に連結されている。スライド調整機構 56 は、スライド下死点におけるスライド 45の上下位置を変化させてダイハイト (スライド 4 5が下死点にあるときのスライド 45下面とボルスタ上面の間の距離）を調整するものである。

[0005] 上記のように構成された機械プレス 40では、メインモータ 49の回転駆動によりフラィホイール 47を回転させて運動エネルギを蓄積し、クラッチ 48を接続状態にするとフライホイール 47の運動エネルギが解放されてドライブシャフト 46、ピニオンギヤ 52、メインギヤ 54を介して動力が伝達し、さらにクランク軸 53及びコンロッド 55を介して回転運動が直線運動に変換されることによりスライド 45が上死点、下死点間を昇降動する。また、上記のように構成された機械プレス 40では、スライド 45の運動をクラッチ 48で制御することから、スライド 45を正規に停止できる位置は、通常、上死点と下死点に限定されている。フライホイール 47は通常一方向に回転し、回転方向の変化は困難である。

[0006] 機械プレス 40では、生産すべきプレス成型品の種類に応じて金型を使用するため、金型交換が行なわれる。図 2を参照して、従来の機械プレス 40の金型交換の手順を説明する。以下では、現在の金型（交換前の金型）を「現型」といい、次の金型（交換後の金型）を「次型」という。

[0007] (開始）

現型による生産を終了し、スライド 45は上死点で停止している。このとき、スライド調整機構 56は、スライド下死点におけるスライド下面が現型で生産するための高さとなるように、調整されている。以下、このときのスライド調整高さを、「現型生産用スライド調整高さ」という。

[0008] (ステップ 1)

スライド調整機構 56を動作させ、スライド下死点におけるスライド下面が現型の上金型 43をアンクランプするための高さ（上金型 43を下金型 44の上に載せて上金型 43 をアンクランプするのに適した高さ）となるように、調整する。以下、このときのスライド調整高さを、「現型アンクランプ用スライド調整高さ」とレ、う。

この調整によりスライド調整高さは「現型生産用スライド調整高さ」から「現型アンクランプ用スライド調整高さ」に変更される。

[0009] (ステップ 2)

クラッチ 48を接続し、スライド 45を上死点から下死点へ移動させる。このときスライド 45は、下金型 44の上に上金型 43が丁度乗る位置で停止する。

(ステップ 3)

ダイクランパ 57を動作させ、現型の上金型 43をアンクランプする。これにより、現型の上金型 43がスライド 45から解放される。

(ステップ 4)

クラッチ 48を接続し、スライド 45を下死点から上死点へ移動させる。

[0010] (ステップ 5)

スライド調整機構 56を動作させ、スライド下死点におけるスライド下面が次型の上金型 43をクランプするための高さ（下金型 44の上に載置された上金型 43をクランプするのに適した高さ）となるように、調整する。このときのスライド調整高さを「次型クランプ用スライド調整高さ」とレ、う。この調整によりスライド調整高さは「現型アンクランプ用スライド調整高さ」から「次型クランプ用スライド調整高さ」に変更される。

並行して、現型の上金型 ·下金型を機械プレス 40から取り出し、次型の上金型'下金型を機械プレス 40のボルスタ 42上に載置する。

[0011] (ステップ 6)

クラッチ 48を接続し、スライド 45を上死点から下死点へ移動させる。

(ステップ 7)

ダイクランパ 57を動作させ、次型の上金型 43をクランプする。これにより、次型の上金型 43がスライド 45に固定される。

(ステップ 8)

[0012] (ステップ 9)

スライド調整機構 56を動作させ、スライド下死点におけるスライド下面が次型で生産するための高さとなるように、調整する。以下、このときのスライド調整高さを「次型生産用スライド調整高さ」とレ、う。この調整によりスライド調整高さは「次型クランプ用スライド調整高さ」から「次型生産用スライド調整高さ」に変更される。

[0013] (終了）

次型による生産が可能になる。

[0014] このような機械プレスに関連した従来技術を示すものとしては、下記特許文献;!〜 4 力 ^sある。

特許文献 1は、フライホイールとクラッチを含む駆動系を備えた機械プレスを開示している。

特許文献 2は、ネジ機構を採用したスライド調整機構を開示している。

特許文献 3、 4は、スライド駆動源となるシャフトがー方向に一定速度で回転するときにスライドの下降がゆっくりで上昇が速い動力伝達機構を採用した機械プレスを開示している。

[0015] 特許文献 1 :特開 2004— 34111号公報

特許文献 2：実公昭 61— 24392号公報

特許文献 3：特公昭 46— 29224号公報

特許文献 4 :特開 2003— 320489号公報

[0016] 上述した従来の機械プレス 40では、金型交換に際して以下のような問題があった。

(1)スライド 45が上死点と下死点との間を何度も往復するため、この往復移動に時間を要する。

(2)スライド調整機構 56の調整機構としては、上記特許文献 2に示されたようなネジ機構が一般的に採用されているが、かかるネジ機構は移動速度が極めて遅いため、調整時間が長く掛かる。

(3)上記特許文献 3、 4のような動力伝達機構を採用したものでは、金型交換のためにスライド 45を上昇.下降させるとき、スライド 45の下降は遅いモーションとなってしまい、スライド 45の移動に時間を要する。

発明の要約

[0017] 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、金型交換に要する時間を大幅に短縮することができるプレス機械の金型交換方法及びプレス機械を提供することを目的とする。

[0018] 上述した課題を解決するため、本発明にかかるプレス機械の金型交換方法及びプレス機械は、以下の手段を採用する。

(1)すなわち、本発明は、プレス駆動源であるサーボモータの回転運動を動力伝達機構を介してスライドの昇降運動として伝達し、前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械の金型交換方法であって、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動するステップと、前記スライドから上金型を解放するステップと、前記スライドを上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させるステップと、前記プレス機械から上下の金型を取り出して、別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させるステップと、前記スライドに上金型を固定するステップと、プレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるステップと、を含むことを特徴とする。

[0019] 上述した従来の機械プレスではスライド停止位置が上死点と下死点に限定されていたが、本発明では、サーボモータを制御することにより任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械（サーボ駆動式プレス機械）を対象とするため、金型交換においてスライドを上死点まで移動させる必要が無い。このため、金型交換作業に必要十分な範囲でスライドを移動させればよいので、スライドの移動に要する時間を大幅に短縮できる。

[0020] (2)また、上記のプレス機械の金型交換方法にお!/、て、前記プレス機械はダイハイトを調整するスライド調整機構を有するものであり、該スライド調整機構を動作させ、スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するステップを含む、ことを特徴とする。

なお、上記「元の金型」は、実施形態における「現型」（交換前の金型）がこれに該当する。上記「次の金型」は、実施形態における「次型」（交換後の金型）がこれに該当する。

[0021] スライド調整機構を有するプレス機械の場合、従来の機械プレスでは、ダイハイト調整位置の変更を 3回行なう必要があった（図 2のステップ 1 , 5, 9を参照）。これに対し、本発明では、金型の相違に対応するための変更のみを行なえばよぐ従来の金型交換のステップ 1 , 9については、スライドの位置決め制御によって対応できるため、スライド調整機構の動作を省略できる。したがって、スライド調整機構の動作に要する時間を大幅に短縮することができる。

[0022] (3)また、上記のプレス機械の金型交換方法にお!/、て、前記スライド調整機構の高さを変更するステップを、前記プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと並行して行なう、ことを特徴とする。

[0023] スライド調整高さを変更するステップを、プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型をプレス機械に搬入するステップと並行して行なうことにより、効率的に交換作業を進行し、金型交換を迅速に行なうことができる。

[0024] (4)また、上記のプレス機械の金型交換方法にお!/、て、前記機械プレスの動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、前記各ステップのうち前記スライドの移動を含むものにおいて、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させる、ことを特徴とする。

[0025] このように、サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用してスライドを昇降させるので、スライドの移動時間を短縮することができる。

[0026] また、本発明に力、かるプレス機械は、プレス駆動源であるサーボモータと、下面に上金型が取り付けられ昇降運動するスライドと、上金型を前記スライドの下面に解放可能に固定するダイクランパと、前記サーボモータの回転運動を前記スライドの昇降運動に変換する動力伝達機構と、少なくとも前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御する制御部とを備え、該制御部が前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械であって、前記制御部は、金型交換時に、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動させ、次いで前記スライドから上金型を解放し、次いで前記スライドを上死点に達しな V、所定の位置まで上昇させて待機させるように前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御し、前記プレス機械から上下の金型が取り出され、別の上下の金型が前記プレス機械に搬入された後に、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させ、次いで前記スライドに上金型を固定し、次いでプレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるように前記サーボモータと前記ダイクランパを制御する、ことを特徴とする。

[0027] また、上記のプレス機械にお!/、て、更に、ダイハイトを調整するスライド調整機構を備え、前記制御部は、前記金型交換時に、前記スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するように前記スライド調整機構を制御する、ことを特徴とする。

[0028] また、上記のプレス機械にお!/、て、前記制御部は、前記金型交換時における前記スライド調整機構の高さを変更するための制御を、前記プレス機械から上下の金型が取り出されて別の上下の金型が前記プレス機械に搬入される作業と並行して行なう、ことを特徴とする。

[0029] また、上記のプレス機械において、前記動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、前記制御部は、金型交換時のスライドの移動時に、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させるように前記サーボモータを制御する、ことを特徴とする。

[0030] このようなプレス機械により、上記のプレス機械の金型交換方法を実施することができる。

[0031] 本発明によれば、金型交換に要する時間を大幅に短縮することができるという優れた効果が得られる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]従来例の金型交換方法の実施に使用する機械プレスの概略構成図である。

[図 2]従来例の金型交換方法の手順を説明する図である。

[図 3]本発明の金型交換方法の実施に使用するサーボプレスの概略構成図である。

[図 4A]図 3のサーボプレスにおける上死点と下死点の位置関係を説明する図である

[図 4B]図 3のサーボプレスにおける動力変換機構の下端とスライド下面の位置関係を説明する図である。

[図 5]本発明の金型交換方法の手順を説明する図である。

[図 6A]本発明の金型交換方法による現型で生産時のスライド下面高さを示す図であ [図 6B]本発明の金型交換方法による現型アンクランプ時のスライド下面高さを示す図である。

[図 6C]本発明の金型交換方法による次型クランプ時のスライド下面高さを示す図である。

[図 6D]本発明の金型交換方法による次型で生産時のスライド下面高さを示す図であ

[図 7A]従来例の金型交換方法による現型で生産時のスライド下面高さを示す図であ

[図 7B]従来例の金型交換方法による現型アンクランプ時のスライド下面高さを示す図である。

[図 7C]従来例の金型交換方法による次型クランプ時のスライド下面高さを示す図である。

[図 7D]従来例の金型交換方法による次型で生産時のスライド下面高さを示す図であ [図 8]ある種の動力変換機構におけるクランク角とスライド変位との関係を示す図であ発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

[0034] 図 3は、本発明に力、かるプレス機械の概略構成を示す図である。このプレス機械 1 は、サーボモータ 3を制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライド 4 を位置決め可能なサーボ駆動式プレス機械（以下、サーボプレスと!/、う）である。このサーボプレス 1は、ベッド 6上に設置されたボルスタ 8の上方に、昇降自在なスライド 4が設けられていて、このスライド 4の下面に取り付けられた上金型 10と、前記ボルスタ 8上に固定された下金型 12の間でワークをプレス成形するように構成されている。スライド 4には、上金型 10をスライド 4下面に解放可能に固定するダイクランパ 14 が設けられている。

[0035] サーボプレス 1は、サーボモータ 3を駆動源として備えている。サーボモータ 3の回転運動は、動力変換機構 16により直線運動（昇降運動）に変換される。この動力変換機構 16は、例えば、上記特許文献 4のようなクランク軸とリンクの組み合わせによるもの、特開 2003— 290984号公報のようなリンク機構、などによって実現できる。

[0036] サーボモータ 3の回転位置は回転位置検出器 18で検出される。この検出データと、動力変換機構 16の機構によって決まる変換式に基づいて、動力変換機構 16の下端の位置を計算することができる。また、必要に応じて位置フィードバック制御を行うことにより、サーボモータ 3の回転位置を制御して、動力変換機構 16の下端を任意の位置へ動かすことができるようになつている。回転位置検出器 18は、例えば、光学式ロータリーエンコーダゃレゾルバなどによって実現できる。

[0037] 動力変換機構 16は、スライド調整機構 20を介してスライド 4に連結されている。スライド調整機構 20は、スライド下死点におけるスライド 4の上下位置を変化させてダイハイトを調整するものである。スライド調整機構 20は、例えば、上記特許文献 2 (実公昭 61— 24392号公報）に示されているような送りねじ方式の機構によって実現できる。スライド調整機構 20の高さは、スライド調整機構駆動モータ 22を回転させることにより変化させること力 Sできる。これによりダイハイト調整位置を調整できる。サーボモータ 3 が回転しなくてもスライド 4の高さを微調整することができる。

[0038] スライド調整機構 20の高さは、スライド調整機構高さ計測器 24により計測され、必要に応じ位置フィードバック制御を行うことにより、スライド調整機構 20の高さを任意に調整することができるようになつている。スライド調整機構高さ計測器 24は、例えば、リニアエンコーダやリニアスケールによって実現できる。

制御部 9は、サーボモータ 3、ダイクランパ 14及びスライド調整機構 20を制御する。この制御部 9がサーボモータ 3を制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライド 4を位置決めする。

[0039] 上記のように構成されたサーボプレス 1では、スライド調整機構駆動モータ 22を回転駆動してプレス加工に適した高さにスライド調整機構 20の高さを調節した後、サーボモータ 3を回転させて動力変換機構 16を介してスライド 4を昇降させ、上金型 10と下金型 12をプレス成型に必要な距離まで接近させることにより、ワークのプレス加工を行う。

[0040] 図 4Aに示すように、サーボモータ 3を回転させることにより、動力変換機構 16の下端位置は、ボルスタ 8の上面から Hitの高さにある上死点と、ボルスタ 8の上面から H lbの高さにある下死点との間で変化する。

図 4Bに示すように、ある時刻における動力変換機構 16の下端のボルスタ 8上面からの距離を hi、スライド調整機構 20の高さを h2とする。また、スライド 4の厚さは変化しないので、ここでは便宜的にスライド 4の厚さを 0とする（すなわち、ここではスライド調整機構 20の下端とスライド 4の下端は一致する）。この場合、ボルスタ 8上面に対するスライド 4の下面位置 h3は、 h3=hl— h2で与えられる。ただし、 Hlb≤hl≤Hlt である。

[0041] 図 5は、本発明に力、かる機械プレスの金型交換方法の手順を説明する図である。

図 5では、図 2に示した従来の機械プレスの金型交換方法の手順と対比できるよう、対応する動作には同一のステップ番号で示している。

また、図 6A〜Dは本発明の金型交換方法を実施する際のスライド 4の下面高さの変化を示し、図 7A〜Dは従来の金型交換方法を実施する際のスライド下面の変化を示している。図 7A〜Dにおける従来例の「動力変換機構」は、図 1のクランク軸 53及びコンロッド 55がこれに該当する。

なお、以下では、現在の金型（交換前の金型）を「現型」といい、次の金型（交換後の金型）を「次型」という。

[0042] 図 6A及び図 7Aに示すように、現型で生産中は、現型で生産するための下死点におけるスライド下面の高さを h3pcとすると、スライド調整機構 20の高さは h2pc = Hlb — h3pcとなっている。これは、本発明も従来例も同じである。図 4と同様に、スライド 4 の厚さは変化しないので、ここでは便宜的にスライド 4の厚さを 0とする（すなわち、ここではスライド調整機構 20の下端とスライド 4の下端は一致する）。

本発明の金型交換方法は以下の手順で行なう。

[0043] (開始）

図 5を参照して、現型による生産を終了し、スライド 4は停止している。このとき、スライド調整機構 20は、スライド 4下死点におけるスライド 4下面が現型で生産するための高さ（現型生産用スライド調整高さ）となるように、調整されてレ、る。

[0044] (ステップ 1) 本発明の金型交換方法では、従来例のステップ 1に相当する段階はないため、ステツプ 2に進む。

[0045] (ステップ 2)

制御部 9による制御の下、サーボモータ 3を回転させてスライド 4を下降させる。このときスライド 4は、下金型 12の上に上金型 10が丁度乗る位置で停止する。ここで、図 6Bに示すように、現型をアンクランプするためにスライド 4下面を停止させる高さを H 3ucとする。

図 7Bに示すように、従来例では、スライド調整機構 20の高さ（全高）が h2uc = Hlb — H3ucになるようにスライド調整機構 20を動作させた後、動力変換機構 16下端を下死点、すなわち、高さ Hlbで停止させていた。

これに対し、本発明では、スライド調整機構 20の高さは h2pcのまま変化させず、動力変換機構 16の下端位置が hluc = h2pc + H3ucとなるようにサーボモータ 3を制御する。従って本発明では従来例と比較して、スライド調整機構 20の高さを変化させる時間を省略できる。

[0046] (ステップ 3)

制御部 9による制御の下、ダイクランパ 14を動作させ、現型の上金型 10をアンクランプする。これにより、現型の上金型 10がスライド 4から解放される。

[0047] (ステップ 4)

制御部 9による制御の下、サーボモータ 3を回転させ、スライド 4を上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させる。具体的には、現型をアンクランプした後、現型 ·次型の出し入れの際に、金型とスライド ₄およびその付属品（図示せず）が干渉しな!/、ようにスライド 4を上昇させる。

従来例ではスライド 4を上死点まで上昇させていた。これに対し、本発明では、スライド 4及びその付属品力 S、現型 ·次型の出し入れに支障ない最低限の高さまでだけスライド 4が上昇するようにサーボモータ 3を制御する。従って本発明では従来例と比較して、スライド 4の上昇距離、すなわち移動に要する時間を短縮できる。

なお実際にどれだけの高さまでスライド 4を上昇させればよいかは、実機における目測、図面上での検討、 CADソフトの干渉チェック機能の利用、等の手段により決めること力 Sでさる。

[0048] (ステップ 5)

制御部 9による制御の下、スライド調整機構 20を動作させ、スライド 4の下死点におけるスライド 4の下面が次型で生産するための高さ（次型生産用スライド調整高さ）となるように、調整する。この調整によりスライド調整高さは「現型生産用スライド調整高さ」から「次型生産用スライド調整高さ」に変更される。

並行して、現型の上金型'下金型をサーボプレス 1から取り出し、次型の上金型'下金型を重ねた状態でサーボプレス 1のボルスタ 8上に載置する。

(ステップ 6)

制御部 9による制御の下、サーボモータ 3を回転させ、スライド 4を下降させる。

[0049] ここで、図 6Cに示すように、次型をクランプするためにスライド下面を停止させる高さを H3cnとする。

図 7Cに示すように、従来例では、スライド調整機構 20の高さが h2cn = Hlb— H3 cnになるようにスライド調整機構 20を作動させた後、動力変換機構 16の下端を下死点、すなわち、高さ Hlbで停止させていた。

これに対し、本発明では、スライド調整機構 20の高さ（全高）を h2pn = Hlb— H3p nに変化させた後、動力変換機構 16の下端位置が hlcn = h2pn + H3cnとなるように、サーボモータ 3を制御する。ここで、 H3pnは、次型で生産するための下死点におけるスライド下面の高さである。

従って従来例では、動力変換機構 16の下端が上死点から移動を開始するのに対し、本発明では、上死点よりも低い位置力移動を開始するので、移動に要する時間を短縮できる。

[0050] (ステップ 7)

制御部 9による制御の下、ダイクランパ 14を動作させ、次型の上金型 10をクランプする。これにより、次型の上金型 10がスライド 4に固定される。

(ステップ 8)

制御部 9による制御の下、サーボモータ 3を回転させ、スライド 4を生産が開始できる高さまで上昇させる。 [0051] (ステップ 9)

図 7Dに示すように従来例では、スライド調整機構 20の高さが h2pnになるようにスライド調整機構 20を動作させていた。これに対し、図 6Dに示すように本発明では、すでにスライド調整機構 20の高さが h2pnになっているため、スライド調整機構 20の動作を省略できる。したがって、本発明の金型交換方法では、従来例のステップ 9に相当する段階はない。

[0052] (終了）

次型による生産が可能になる。

[0053] 上述したように、スライド調整機構 20を有するプレス機械の場合、従来の機械プレスでは、ダイハイト調整位置の変更を 3回行なう必要があった（図 2のステップ 1 , 5, 9 )。これに対し、本発明では、金型の相違に対応するための変更のみを行なえばよく、従来の金型交換のステップ 1 , 9については、スライド 4の位置決め制御によって対応できるため、スライド調整機構 20の動作を省略できる。したがって、スライド調整機構 20の動作に要する時間を大幅に短縮することができる。

[0054] また、スライド調整高さを変更するステップを、プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型をプレス機械に搬入するステップと並行して行なうことにより、効率的に交換作業を進行し、金型交換を迅速に行なうことができる。

[0055] 動力変換機構 16として、例えば特許文献 4に示されているように、モータの一方向の回転に対してスライドが昇降を繰り返す機構であってスライドの下降時と上昇時の移動量がモータの回転角に対して非対称となるものがある。特許文献 4に示された機構は、クランク軸とリンク機構とからなるものである。このような動力変換機構におけるクランク角度とスライド 4変位との関係は、例えば、図 8に示すようになる。図 8では、 0 。〜θ の区間よりも、 Θ 〜360° の区間の方がスライド移動量が大きい。

1 1

このような動力変換機構の場合、本発明では、スライド 4の移動を含む上記ステップ 2, 4, 6, 8において、サーボモータ 3を正逆転させることにより、サーボモータ 3の回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用してスライド 4を昇降させる。こうすることにより、スライド 4の移動時間を短縮することができるので、金型交換作業を迅速化できる。 [0056] なお、上述した実施形態では、サーボモータ 3の回転角の検出により動力変換機構 16の下端位置を測定したが、動力変換機構 16の下端位置をリニアエンコーダゃリユアスケールを用いて測定してもよレ、。

上述した実施形態では、リニアエンコーダやリニアスケールによりスライド調整機構 20の高さを測定した力スライド調整機構駆動モータ 22の回転角をロータリーェンコーダゃレゾルバで測定し、機構から決まるモータ回転角と高さの関係式を用いて高さを計算するようにしてもよい。

上述した実施形態では、モータの駆動によりスライド調整機構 20の高さを調整した 1S 油圧シリンダや空圧シリンダで駆動するようにしてもよい。

上述した実施形態では、ステップ 5においてダイハイトの調整を行なった力、必要に応じて別の段階で行なってもよい。この場合、他のステップにおいて、ダイハイトの調整分を考慮してスライド 4の移動量を決定する必要がある。

[0057] スライド調整機構を有しないサーボプレスの場合、図 5のステップ 5におけるスライド調整機構の動作を省略し、ステップ 6において、現型で生産するための下死点におけるスライド下面高さと、次型で生産するための下死点におけるスライド下面高さとの差を補正して、動力変換機構の下端位置を動かせばよい。この場合、生産中であつても、動力変換機構の下端が下死点に達せず、下死点より上方でサーボモータの回転方向を反転させてスライドを上昇させるような運転とすることが多い。

[0058] 上記において、本発明の実施形態について説明を行った力上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

Claims

請求の範囲

[1] プレス駆動源であるサーボモータの回転運動を動力伝達機構を介してスライドの昇降運動として伝達し、前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械の金型交換方法であって、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動するステップと、前記スライド力、ら上金型を解放するステップと、前記スライドを上死点に達しな!/、所定の位置まで上昇させて待機させるステップと、前記プレス機械から上下の金型を取り出して、別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させるステップと、前記スライドに上金型を固定するステップと、プレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるステップと、を含むことを特徴とするプレス機械の金型交換方法。

[2] 前記プレス機械はダイハイトを調整するスライド調整機構を有するものであり、該スライド調整機構を動作させ、スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するステップを含む、ことを特徴とする請求項 1に記載のプレス機械の金型交換方法

[3] 前記スライド調整機構の高さを変更するステップを、前記プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと並行して行なう、ことを特徴とする請求項 2に記載のプレス機械の金型交換方法。

[4] 前記プレス機械の動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、

前記各ステップのうち前記スライドの移動を含むものにおいて、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させる、ことを特徴とする請求項 1に記載のプレス機械の金型交換方法。

[5] プレス駆動源であるサーボモータと、下面に上金型が取り付けられ昇降運動するスライドと、上金型を前記スライドの下面に解放可能に固定するダイクランパと、前記サーボモータの回転運動を前記スライドの昇降運動に変換する動力伝達機構と、少なくとも前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御する制御部とを備え、該制御部が前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械であって、

前記制御部は、金型交換時に、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動させ、次いで前記スライドから上金型を解放し、次いで前記スライドを上死点に達しな!/、所定の位置まで上昇させて待機させるように前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御し、前記プレス機械から上下の金型が取り出され、別の上下の金型が前記プレス機械に搬入された後に、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させ、次いで前記スライドに上金型を固定し、次いでプレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるように前記サーボモータと前記ダイクランパを制御する、ことを特徴とするプレス機械。

[6] 更に、ダイハイトを調整するスライド調整機構を備え、

前記制御部は、前記金型交換時に、前記スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するように前記スライド調整機構を制御する、ことを特徴とする請求項 5に記載のプレス機械。

[7] 前記制御部は、前記金型交換時における前記スライド調整機構の高さを変更するための制御を、前記プレス機械から上下の金型が取り出されて別の上下の金型が前記プレス機械に搬入される作業と並行して行なう、ことを特徴とする請求項 6に記載のプレス機械。

[8] 前記動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、

前記制御部は、金型交換時のスライドの移動時に、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させるように前記サーボモータを制御する、ことを特徴とする請求項 5に記載のプレス機械。