(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動するスライドの金型取り付け面に対向して配置されたボルスタと、該ボルスタを貫通して配置されたノックアウトピンと、該ノックアウトピンをノックアウトするノックアウトブロックと、前記ノックアウトブロックの側面と、該ブロック側面に対向して配置固定される一対のガイドレール間に、少なくとも前記ブロック側面に対向する一方の面を球面とした中間ライナーを複数個配置し、かつノックアウトブロックを上昇させる作動源とよりなるノックアウト装置であって、前記ノックアウトブロックはノックアウトアームの中間部に取り付け固定され、該ノックアウトアームの両端はそれぞれ前記作動源に機械的に連結されていることを特徴とするプレス機械のノックアウト装置。
【請求項２】
前記ノックアウトアームは中間部に中空部が設けられ、該中空部に前記ノックアウトブロックの下端部が挿入連結していることを特徴とする請求項１記載のプレス機械のノックアウト装置。
【請求項３】
前記ガイドレールは、三角溝付きレールで、前記中間ライナーの他方の面と２面接触していることを特徴とする請求項１又は２記載のプレス機械のノックアウト装置。
【請求項４】
前記三角溝付きレールの溝は、１２０度の広角溝であることを特徴とする請求項３記載のプレス機械のノックアウト装置。
【請求項５】
前記ガイドレールは円柱状で、前記中間ライナーの他方の面の半円内周面と摺動接触することを特徴とする請求項１又は２記載のプレス機械のノックアウト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工された製品を金型内から取り出すためのプレス機械のノックアウト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機械のノックアウト装置はプレス加工された製品を取り出すために必須の機構であり、プレスの種類に関わらず広く採用されている。
その代表的構造のものが特開平６−１２６３６８号公報に示されている。本実施例において金型を固定するボルスタは、ベッドの上面に固定され、ボルスタ及びベッドの中央には貫通孔が形成され、そこにはマンドレル移動ピンが挿通されている。ノックアウトピンは該ピンの下端と当接するローラにより上昇すように構成されている。またこのローラは第１乃至第３のリンク機構を介してカム機構に連動するように構成されている。
一方特開平９−２８５８３０号公報には、ノックアウトピンをケース及びテーパブロックでガイドする構造のノックアウト装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の構成においてローラーは、一端を支点として回動するリンク部材の先端の描く軌跡に沿って回動することになる。従ってノックアウトピンとの接触点はローラーの位置によって移動すると共に、ノックアウトピンも移動することになり、結果としてノックアウトピンを常時垂直に突き上げることは難しく、これが機械的振動となり騒音元になったり或いは摺動負荷となって可動に高いエネルギーが必要とする等の不都合が生じる。
【０００４】
一方後者のもののローラーは、前者同様ノックアウトレバーの移動軌跡に沿って移動することに変わりはなく、ノックアウト時に常にノックアウトピンの中心を突き上げる構成にはなっていない。従って当然ながらノックアウトピンに曲げ応力が作用しケースとの間にスムーズな可動が得られず、上記同様な問題が懸念される。
【０００５】
本発明は、ノックアウトに必要なエネルギーが小さくて、かつ常に安定したノックアウト荷重で作動し、低騒音で省エネルギー型のプレス機械のノックアウト装置を簡単な構成にて提供することを目的とする。
【０００６】
本発明はダイクッション機能を備えたプレス機械のノックアウト装置を簡単な構成にて提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上下動するスライドの金型取り付け面に対向して配置されたボルスタと、該ボルスタを貫通して配置されたノックアウトピンと、該ノックアウトピンをノックアウトするノックアウトブロックと、前記ノックアウトブロックの側面と、該ブロック側面に対向して配置固定される一対のガイドレール間に、少なくとも前記ブロック側面に対向する一方の面を球面とした中間ライナーを複数個配置し、かつノックアウトブロックを上昇させる作動源とよりなるノックアウト装置であって、前記ノックアウトブロックはノックアウトアームの中間部に取り付け固定され、かつ該ノックアウトアームの両端はそれぞれ前記作動源に機械的に連結されていることを特徴としたプレス機械のノックアウト装置により達成される。
【０００８】
本発明の好ましくは、アームは中間部に中空部が設けられ、該中空部にノックアウトブロックの下端部を挿入連結していることを特徴としたプレス機械のノックアウト装置によって達成される。
【０００９】
本発明の好ましくは、ガイドレールは三角溝付きレールで、中間ライナーの他方面と２面接触していることを特徴としたプレス機械のノックアウト装置によって達成される。
【００１０】
本発明の好ましくは、ガイドレールは円柱状で、中間ライナーの他方の面の半円内周面と摺動接触することを特徴としたプレス機械のノックアウト装置により達成される。
【００１１】
本発明の好ましくは、三角溝は１２０度の広角溝であることを特徴としたプレス機械のノックアウト装置により達成される。
【００１２】
本発明は、上下動するスライドの金型取り付け面に対向して配置されたボルスタと、該ボルスタに貫通して配置されたノックアウトピンと、該ノックアウトピンをノックアウトするノックアウトブロックと、該ノックアウトブロックを上昇させる往復動両ロッドシリンダーと、油圧ポンプと閉回路を構成し前記シリンダーを駆動制御する油圧発生装置と備えたノックアウト装置であって、前記油圧発生装置は、少なくともフライホイールと、クラッチを介して電動機に回転駆動され、油圧を発生する油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出回路に設けられ、プレス荷重に応じて通路の絞り具合が調整される比例圧力制御弁とを備えていることを特徴としたプレス機械のノックアウト装置により達成される。
【００１３】
本発明の好ましくは、比例圧力制御弁は、スライドプレス作業点に達したときを動作点と認識し、ノックアウトブロックを自重で下降させることを特徴としたプレス機械のノックアウト装置により達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図１乃至図４に示すネジ式機械プレスに従って説明する。図１乃至図４において、プレス機械１はフレーム２の上部にあるクラウン部３にポンプモータ４を配置固定し、その出力軸５にフランジ６からなる結合部材を介して雄ネジを形成したネジシャフト７を結合固定している。該ネジシャフト７はプレス機械本体のほぼ中程まで延びていて、下方端を半球状にした球面ナット８を螺合し、該ナットは上部スライド９にキー等を介して結合固定されている。
【００１５】
下部スライド１０は中心部に前記ネジシャフト７を受け入れる遊び穴１１を有し、上面部が座１２を介して前記球面ナット８に対向され、球面接触されている。そしてボルトにより前記上部スライド９に吊り下げ固定されている。
【００１６】
前記スライドガイド装置はフレーム２の内側に固定されレールの役目をする４本の固定ギブ１３と、前記スライド９（１０）と固定ギブ１３間に位置する中間ライナー１４、１５とから構成される。
【００１７】
次に本発明の要旨であるノックアウト装置１６について図２乃至５にて詳細に説明するならば、プレス機械のほぼ中央部に植立する一対の三角溝１７ａを備えた円柱状のガイドレール１７に、軸受け材等からなる複数個の中間ライナー１８を介してノックアウトブロック１９がスライド自在に配置されている。このノックアウトブロック１９はベッド２０上に載置されるボルスタ２１のノックアウトピン２２に対向して配置されている。該ノックアウトブロック１９の板厚は前記ガイドレール１７の直径とほぼ等しく、両側面に前記中間ライナー１８を位置させる半円溝１９ａを形成している。
【００１８】
ここで、中間ライナー１８は図４、５に詳細があるように外周を半球面１８ａとし、前記ノックアウトブロック１９の半円溝１９ａと面接触させ、反対面の三角状突起部１８ｂを前記ガイドレール１７の三角溝１７ａに接触させている。またこの中間ライナー１８は外周頂点部に突起１８ｃを有しノックアウトブロック１９と一定の位置関係を保ちずり落ちないような構成になっている。
【００１９】
前記ノックアウトブロック１９の下方端は、ベッド２０の中央部を横切って配置されるノックアウトアーム２３に連結されている。このノックアウトアーム２３は中間部を貫通する中空部２３ａを備え、この中空部２３ａに前記ノックアウトブロック１９の下方端を挿入、直角の位置関係を保ちながらボルト２３１等により一体に取り付け固定されている。ここで前記ノックアウトアーム２３は複数枚の板材を積み上げて一体に構成し、中空部２３ａを形成しても機能上何ら相違はない。
【００２０】
次に、前記ノックアウトアーム２３は、両端を作動源となる復動両ロッド形油圧シリンダー２４，２４１のピストンロッド２５，２５１の一端にそれぞれクレビス２６，２６１を介して回動自在に係合されている。前記復動両ロッド形油圧シリンダー２４，２４１は、図１にあるようにタンク２７から供給される油を手動による可変容量形の油圧ポンプ２８により圧油制御され、左右が同期して作動する。また油圧ポンプ２８の駆動は電動機Ｍがフライホイール２９を介して蓄積されたエネルギーにより行われるが、その伝達はエアなどの駆動源３０により制御されるクラッチ機構３１を介して行われる。従って極めて小さな動力源で安定して油圧発生エネルギーが油圧ポンプ２８に供給できる利点がある。さらに油圧回路内には油圧が設定値を超えた際、油をタンク２７へ誘導すべき圧力制御弁３２が設けられ油圧回路を保護している。
【００２１】
更に、本油圧回路を含む油圧発生装置で特徴的なのは油圧ポンプ２８の吐出回路に比例圧力制御弁３３を設け、その制御弁に流れる油量をプレス機械１の動きに連動させて電磁気的に制御できるように構成していることである。その狙いはダイクッションとして機能させることにあるので、プレス荷重に応じて制御弁を絞り込むように構成される。
【００２２】
このような構成において、ポンプモータ４により回転力が得られ、ネジシャフト７が反推進方向に回転するとネジシャフト７に螺合する球面ナット８は周囲をガイドレール１３及び中間ライナー１４により回転拘束された上部スライド９と共にネジ作用により下降する。もちろん上部スライド９と結合されている下部スライド１０も一体に下降する。ここで金型のついた下部スライド１０と上部スライド９とは分離されているため上部スライド９に生じるネジ回転力が、下部スライド１０に直接伝わらず製品加工時のねじり力を極力押さえることが可能となっている。
【００２３】
次に要旨となるノックアウト装置についてみればタンク２７より油圧回路に供給された油は、電動機Ｍの回転エネルギーを蓄積したフライホイール２９の回転力にて駆動される油圧ポンプ２８によって、クラッチ機構３１が投入された際左右のシリンダー２４，２４１に圧送される。すると両シリンダー２４，２４１のピストンロット２５，２５１が同時に上方に吸引され、これによってノックアウトブロック１９と一体となるノックアウトアーム２３も同様に平行を保って上昇し、ノックアウト作用に供する。一方ノックアウト作業完了後は、クラッチ開閉駆動源３０によりクラッチ機構３１を開放することにより油戻り回路を形成して、ノックアウトブロック１９及びノックアウトアーム２３を自重でもとの位置に復帰させる。この時のスライド９（１０）とノックアウトブロック１９のベッドノックアウト仕様時のモーション線図を図８（Ａ）に示す。
【００２４】
該ノックアウト装置１６は、比例圧力制御弁３３を油圧回路に追設することで、ダイクッション装置として使用することが出来る。つまり、スライド９（１０）が上死点から下降し始めると同時に前記同様にノックアウトブロック１９と一体となるノックアウトアーム２３を上昇させる。その後、ノックアウトブロック１９の上死点で比例圧力制御弁３３を閉じると、ノックアウトブロック１９を上死点で保持することが出来る。そして、スライドがプレス作業を開始すると同時にスライド９（１０）の加工力によりノックアウトブロック１９は押し下げられる。このとき、比例圧力制御弁３３をプレス荷重に応じて調節することで、ノックアウトブロック１９の下降スピードを調節でき、よって最適なクッション能力を呈することが出来る。このようにプレス作業に応じてダイクッション機能を自由に調整でき、プレス時の衝撃が少なく、低騒音で省エネルギ型のプレス装置となる。この時のスライド９（１０）とノックアウトブロック１９のダイクッション仕様時のモーション線図を図８（Ｂ）に示す。
【００２５】
また、ノックアウトモーションとダイクッションモーションを組み合わせ、いわゆるロッキング装置として使用することも出来る。つまり、プレス作業開始からスライド９（１０）の下死点までは、図８（Ｂ）に示すモーションによりダイクッションとして機能し、プレス作業終了後、図８（Ａ）に示すモーションに移行しノックアウトとして機能する。このように、油圧発生装置の油圧戻り回路を自由に調整することにより、ノックアウト装置をノックアウトモーション、ダイクッションモーション、及びそれらを複合したロッキング装置として機能させることができる。
【００２６】
また、ノックアウト装置１６は極めて偏荷重の影響の少ないものとなり、仮にノックアウトブロック１９に偏荷重が生じてもガイドレール１７とノックアウトブロック１９間には複数個（例えば片側に２個配置）の中間ライナー１８が配置されているため、それぞれの中間ライナー１８が偏荷重を吸収（自動調心）してノックアウトブロック１９のスムーズな上下移動は持続される。この中間ライナー１８は図４、５にあるようにガイドレール１７の三角溝１７ａとは２面が面接触し溝に沿って上昇する。一方半球面は半円溝１９ａの規定位置で自由に回動できる構成になっているため、球面と平面の組み合わせで簡単にガイドレール１７とノックアウトブロック１９間に位置させることができ、極めてシンプルで、小さなエネルギー源で安定してノックアウト可能となり、省資源の効果も大きい。これら部品間の摺動は潤滑油の供給によってさらに効果的に成る。また、三角溝は離脱を押え、接触面を広く取って機械強度を安定化させる意味で１２０度の広角溝としてあり、組み立て作業性の面でも大きく貢献できる。
【００２７】
図６、７は他の実施例で、本質は前記実施例と同様であるが、ガイドレールを三角柱１７１とし、中間ライナー１８１の内面を三角状に加工して２面接触にて三角柱１７１に摺動させ、かつ球面に加工した外周面を前記実施例と同様ノックアウトブロック１９の側面に形成した球面窪みに回動自在に面接触させている。なお詳細は省くが当然ながあらゆる摺動面は必要に応じて潤滑がなされ、適切な材料が組み合わせで選択される。さらに他の実施例図７によれば、ガイドレール１７２を円柱材としこれに中間ライナー１８２の半円内周面１８２を摺動させたもので本質的には前記実施例と同様である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によればノックアウトに必要なエネルギーが小さくて、かつ常に安定したノックアウト荷重で作動し、低騒音で省エネルギー型のプレス機械のノックアウト装置と、ダイクッションを備えたノックアウト装置を簡単な構成にて提供することことができる。
【００２９】
本発明によれば上昇するノックアウトブロックの側面と、該ブロック側面に対向して配置固定される一対のガイドレール間に、少なくとも前記ブロック側面に対向する一方の面を球面とした中間ライナーを複数個配置し、かつ前記ノックアウトブロックを、作動源に両端を機械的に連結したアームの中間部に連結することにより、ノックアウトブロックを常に水平に移動させることが出来、可動負荷の少ないノックアウト装置が実現できる。加えて、両側面に複数個配置された球面中間ライナーは多少の偏荷重が生じても自動調心作用が働いて、該ブロックの移動がスムーズになり極めて静音で軽快な、理想的なノックアウト装置が提供される。
【００３０】
アームは中間部に中空部が設けられ、該中空部にノックアウトブロックの下端部が挿入連結されることで、重量バランスが良くて、機械的振動の少ないノックアウト装置が構造簡単にして提供される。
【００３１】
ガイドレールは三角溝付きレールで、中間ライナーの他方面を２面接触させることにより、中間ライナーは偏荷重が生じても安定してスライドし、可動エネルギー少なくて省エネ形のノックアウト装置が提供される。
【００３２】
三角溝付きレールの三角溝は、１２０度の広角とすることにより、幾何学的に安定した角度になり、より安定して剛性の高いスライド機構が小型、軽量にして提供される。
【００３３】
ガイドレールは円柱状で、円柱面と中間ライナーの他方の半円内周面とが摺動接触する構造であるため、小型、軽量にて剛性が高く、安定して作動するスライド機構を備えたプレス機械のノックアウト装置が提供される。
以上
【００３４】
本発明によれば、シリンダーを駆動制御する油圧発生装置は、少なくともフライホイールと、クラッチを介して電動機に回転駆動され、油圧を発生する油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出回路に設けられ、プレス荷重に応じて通路の絞り具合が調整される比例圧力制御弁とを備えていることにより、油圧戻り回路を自由に調整することによりダイクッションとして機能させることができ、プレス時の衝撃が少なく、低騒音で小エネルギ型のプレス機械のノックアウト装置が提供される。
【００３５】
比例圧力制御弁は、スライドプレス作業点に達したときを動作点と認識させることで確実にダイクッション機能を維持できるノックアウト装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるネジ式プレス機械の要部縦断正面図
【図２】図１のノックアウト装置部の要部拡大縦断側面図
【図３】図２のIII―III断面図
【図４】図１及び図２におけるスライドガイド部の要部拡大斜視図
【図５】図４の中間ライナー部の断面図
【図６】他の実施例における図２の中間ライナー部の断面図
【図７】さらに他の実施例における図４おけるスライドガイド部の要部拡大斜視図
【図８】本発明の実施例におけるスライドストロークに対するノックアウト装置の動作特性図
【符号の説明】
１はプレス機械、２はフレーム、３はクラウン部、４はポンプモータ、５は出力軸、６はフランジ、７はネジシャフト、８は球面ナット、９は上部スライド、１０は下部スライド、１１は遊び穴、１２は座、１３はガイドレール、１４は中間ライナー、１５は中間ライナー、１６はノックアウト装置、１７はガイドレール、１８は中間ライナー、１９はノックアウトブロック、２０はベッド、２１はボルスタ、２２はノックアウトピン、２３はノックアウトアーム、２４、２４１は復動両ロッド形油圧シリンダー、２５、２５１はピストンロッド（作動源）、２６、２６１はクレビス、２７はタンク、２８は油圧ポンプ、２９はフライホイール、３０は駆動源、３１はクラッチ、３２は圧力制御弁、３３は比例圧力制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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