【手続補正書】
【提出日】平成16年4月6日(2004.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】プレス機
【特許請求の範囲】
【請求項１】フレームと、該フレームに水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に配置されたクランク軸と、該クランク軸を回転させる第１の駆動源と、該クランク軸の回転運動により屈伸するように相互に連結された一対のレバーを備えるリンク機構であって一方のレバーが前記クランク軸の偏心部に連結されたリンク機構と、前記フレームに水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に配置された偏心軸と、該偏心軸の偏心部と前記リンク機構とを連結する連結片と、前記偏心軸を少なくとも角度的に回転させる第２の駆動源とを含む、プレス機。
【請求項２】前記偏心軸は前記クランク軸の回転軸線と平行に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能である、請求項１に記載のプレス機。
【請求項３】前記リンク機構の他方のレバーはスライドに連結されている、請求項１又は２に記載のプレス機。
【請求項４】前記第２の駆動源はサーボモータを含む、請求項１，２又は３に記載のプレス機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リンク機構を用いたプレス機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機の１つとして、ナックル機構、トグル機構等のリンク機構を用いたプレス機がある。この種のプレス機においては、スライドの上下運動のストローク長さを固定したものが多い。
【０００３】
しかし、高速化のためにはストローク長さをできるだけ短くした方が有利であるが、初期に材料を金型間に通す場合、その作業を人手により行う必要があるから、この点を考慮するとストローク長さを長くした方が作業性がよい。ストローク長さを変更可能にしたプレス機は、種々提案され、実用に供されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかし、ストローク長さを変更可能の従来のプレス機では、ストローク長さの変更作業に時間を要したり、ダイハイトや、スライドの往復運動の位相等が変化するため、ストローク長さを頻繁に又は連続して行うことができない。
【０００５】
本発明の目的は、ストローク長さを短時間で変更可能にすることにある。
【０００６】
【解決手段、作用及び効果】
本発明のプレス機は、フレームと、該フレームに水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に配置されたクランク軸と、該クランク軸を回転させる第１の駆動源と、該クランク軸の回転運動により屈伸するように相互に連結された一対のレバーを備えるリンク機構であって一方のレバーが前記クランク軸の偏心部に連結されたリンク機構と、前記フレームに水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に配置された偏心軸と、該偏心軸の偏心部と前記リンク機構とを連結する連結片と、前記偏心軸を少なくとも角度的に回転させる第２の駆動源とを含む。
【０００７】
偏心軸を第２の駆動源により角度的に回転させると、両レバーの屈曲可能の角度範囲が変化し、それによりクランク軸の回転運動に伴う両レバーの屈曲角度範囲が変化すると共にスライドの上死点位置が変化する。その結果、スライドの上下運動のストローク長さを短時間で変更することができる。
【０００８】
前記第２の駆動源はサーボモータを含むことができる。そのようにすれば、例えば、第２の駆動源により短いストローク長さに維持した状態で、クランク軸を高速回転させることにより、プレス機を高速度で運転することができ、また第２の駆動源により長いストローク長さに維持した状態で、加工材料を金型間に通すことができるのみならず、偏心軸をスライドの上下運動に合わせて回転させることにより、例えばスライドをその往復運動の任意な時点、例えば下死点付近で上下動させることができるし、ダイハイトや、スライドの往復運動の位相等を変更することなくストローク長さを変更することができる。
【０００９】
前記リンク機構の他方のレバーはスライドに連結してもよい。また、前記偏心軸は前記クランク軸の回転軸線と平行に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図３を参照するに、プレス機１０は、下型を載置する下部フレーム１２と、下部フレーム１２に支持された上部フレーム１４と、上部フレーム１４に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に支持されたクランク軸１６とを含む。
【００１１】
クランク軸１６は、これの長手方向における両端部領域の主軸部１６ａにおいて上部フレーム１４に支持されており、また制動機構及びクラッチを備えるフライホィール１８を端部に支持している。フライホィール１８は、上部フレームに組み付けられた第１の駆動源すなわち主モータ２０により、プーリ２２及び無端ベルト２４を介して回転される。主モータ２０は、回転速度を適宜変更することができる。
【００１２】
クランク軸１６の長手方向における中央領域の偏心部１６ｂは、リンク機構により、スライド２６から伸びるプランジャ２８に連結されている。リンク機構は、クランク軸１６の軸線と平行に伸びる枢軸３０によりクランク軸１６の回転運動にともなって屈伸運動をするように相互に連結された一対のリンクすなわちレバー３２，３４を備えている。下型はスライド２６に組み付けられる。
【００１３】
一方のレバー３２は、クランク軸１６の偏心部１６ｂに枢軸的に連結されたいわゆるコネクションである。他方のレバー３４は、クランク軸１６の軸線と平行に伸びる枢軸３６によりプランジャすなわちロッド２８に連結されている。ロッド２８は上部フレーム１４の下端部を上下方向へ移動可能に貫通している。
【００１４】
プレス機１０は、また、クランク軸１６の回転軸線と平行に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に上部フレーム１４に支持された偏心軸３８を含む。偏心軸３８は、これの長手方向における両端部領域の主軸部３８ａにおいて上部フレーム１４に支持されており、また第２の駆動源すなわちサーボモータ４０によりクラッチ４２を介して回転される。偏心軸３８の長手方向における中央領域の偏心部３８ｂは、連結片４４及び枢軸３０により両レバー３２，３４に連結されている。
【００１５】
プレス機１０において、偏心軸３８の回転を禁止した状態で、クランク軸１６を回転させると、両レバー３２，３４が屈伸運動をし、それによりスライドが上下動される。同様に、クランク軸１６の回転を禁止した状態で、偏心軸３８を回転させても、両レバー３２，３４が屈伸運動をし、それによりスライドが上下動される。
【００１６】
偏心軸３８をサーボモータ４０により角度的に回転させると、両レバー３２，３４の屈曲可能の角度範囲が変化し、それによりクランク軸１６の回転運動に伴う両レバー３２，３４の屈曲角度範囲が変化すると共にスライド２６の上死点位置が変化する。その結果、スライド２６の上下運動のストローク長さ及びスライド２６の下死点位置を、適宜な時期に、短時間で、任意な値に、連続的又は間欠的に変更することができる。
【００１７】
例えば、図４（Ａ）に示すように両レバー３２，３４が直線になる状態から図４（Ｂ）に示すように両レバー３２，３４がわずかに屈曲する状態及び図４（Ｃ）に示すように両レバー３２，３４がさらに屈曲する状態に変化させると、スライド２６の上死点位置は、それぞれ、図４（Ａ）に示す下スライド２６の上死点位置に対し、距離Ｌ１及びＬ２となる。
【００１８】
また、図４（Ｂ）又は（Ｃ）に示す距離Ｌ１又はＬ２がクランク軸１６の回転によるスライド２６のストロークに加わるように、偏心軸３８をクランク軸１６の回転によるスライド２６の上下運動に合わせて回転させると、スライド２６の総ストローク長さが著しく長くなる。
【００１９】
上記のことから、プレス機１０によれば、例えば、図４（Ａ）又は（Ｂ）に示すようにサーボモータ４０により短いストローク長さに維持した状態で、クランク軸１６を高速回転させることにより、プレス機１０を高速度で運転することができるし、図４（Ｃ）に示すようにサーボモータ４０により長いストローク長さに維持した状態で、加工材料を金型間に通したり、プレス加工をすることができる。
【００２０】
プレス機１０によれば、また、偏心軸３８をクランク軸１６の回転によるスライド２６の上下運動に合わせて回転させることにより、例えばスライド２６をその往復運動の任意な時点、例えば下死点付近で上下動させることができるし、ダイハイトや、スライド２６の往復運動の位相等を変更することなくストローク長さを瞬時にかつ適宜なタイミングで変更することができる。
【００２１】
プレス機１０によれば、さらに、スライド２６の下死点位置を適宜な時期に又はスライドの上下運動のたびにさらには連続して変更することができるし、スライド２６の速度を一回の上下運動の間で適宜変更することができる。したがって、プレス機１０は、一般的な加工のみならず、複数回のプレス加工により完成する製品のプレス加工等、加工可能な製品の種類が多くなる。
【００２２】
プレス加工の際の反力は、主としてクランク軸１６に作用し、偏心軸３８にはほとんど作用しない。それゆえに、サーボモータ４０に作用する負荷が小さく、サーボモータ４０を小出力の電動機とすることができる。
【００２３】
主モータ２０としては、誘導電動機のような一般的な電動機であってもよいし、回転角度位置を制御されるサーボモータであってもよい。後者の場合、フライホィール１８やこれに含まれているクラッチ等を省略してもよい。後者の場合、両駆動源がサーボモータとなるから、プレス機を複雑なスライド曲線で作動させることができる。
【００２４】
上記実施例では、回転角度位置を制御されるサーボモータを第２の回転源として用いているが、これの代わりに他の電動機を第２の回転源として用いていてもよい。
【００２５】
本発明は、上記実施例に限定されない。例えば、本発明は、平衡重りを備えたプレス機にも適用することができる。それゆえに、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレス機の一実施例を示す、一部を断面した正面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って得た断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿って得た断面図である。
【図４】図１に示すプレス機の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  プレス機
１２，１４  フレーム
１６  クランク軸
１８  フライホィール
２０  主モータ（第１の駆動源）
２２  プーリ
２４  無端ベルト
２６  スライド
２８  ロッド
３２，３４  レバー（リンク機構）
３８  偏心軸
４０  サーボモータ
４２  クラッチ