(57)【要約】【課題】装置構成の簡素化及びコンパクト化を図ると共に、有効にコストダウン等を実現するダイクッション装置を提供する。【解決手段】クッションパッド１２上にブランクホルダ１４を有し、クッションパッド１２を上方付勢することによりブランクホルダ１４とプレス上型１との間にワークＷ周縁部を保持する。クッションパッド１２を上方付勢するための駆動源としてリニアモータ１５を備え、リニアモータ１５を制御することによりプレス成形工程における適正クッション力を得る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッションパッド上にブランクホルダを有し、前記クッションパッドを上方付勢することにより前記ブランクホルダとプレス上型との間にワーク周縁部を保持するようにしたダイクッション装置であって、
前記クッションパッドを上方付勢するための駆動源としてリニアモータを備え、前記リニアモータを制御することによりプレス成形工程における適正クッション力を得るようにしたことを特徴とするダイクッション装置。
【請求項２】
前記リニアモータは前記上型のスライド方向に配置され、前記上型のスライド動作に対して所定タイミングで作動することを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
【請求項３】
前記クッションパッドの作動方向に作用するバランサ手段を有し、該バランサ手段によりクッション可動部重量をバランスさせるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイクッション装置。
【請求項４】
前記バランサ手段として、前記クッションパッドの下方に介在する空圧シリンダとこの空圧シリンダに接続する空気タンクとを含むことを特徴とする請求項３に記載のダイクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレスにおけるダイクッションに関し、更に詳しくは、例えば板金加工等に用いられるプレスにおけるリニアモータを装備しているダイクッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置においては、成形中に必要なクッション力を調整可能とするダイクッション装置として、空圧及び油圧を併用した、いわゆる、ＮＣダイクッション装置が知られている。
この装置は主として油圧のサーボ弁を制御することでクッション性を得るような構造となっており、ストローク調整機能、ロッキング機能や補助リフト機能を有する装置が併設される。
【０００３】
なお、具体的装置として、例えば特許文献１、特許文献２或いは特許文献３等に開示される装置が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−７９４５号公報
【特許文献２】特開平６−５４３号公報
【特許文献３】特許第３２１１９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来装置では特にストローク調整機構の他に、大掛かりな油圧制御ユニットが必要になり、装置全体として極めて複雑であり、コストも高くならざるを得なかった。
また、装置間の油圧配管が多数必要になり、実使用に際して保守点検等に多大な手間や工数がかかり、その作業は困難であった。
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑み、装置構成の簡素化及びコンパクト化を図ると共に、有効にコストダウン等を実現するダイクッション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、（１）、クッションパッド上にブランクホルダを有し、前記クッションパッドを上方付勢することにより前記ブランクホルダとプレス上型との間にワーク周縁部を保持するようにしたダイクッション装置であって、前記クッションパッドを上方付勢するための駆動源としてリニアモータを備え、前記リニアモータを制御することによりプレス成形工程における適正クッション力を得るようにしたダイクッション装置に存する。
【０００８】
また、本発明は、（２）、前記リニアモータは前記上型のスライド方向に配置され、前記上型のスライド動作に対して所定タイミングで作動する上記（１）記載のダイクッション装置に存する。
【０００９】
また、本発明は、（３）、前記クッションパッドの作動方向に作用するバランサ手段を有し、該ダンパ手段によりクッション可動部重量をバランスさせるようにした上記（１）又は（２）記載のダイクッション装置に存する。
【００１０】
また、本発明は、（４）、前記バランサ手段として、前記クッションパッドの下方に介在する空圧シリンダとこの空圧シリンダに接続する空気タンクとを含む上記（３）記載のダイクッション装置に存する。
【００１１】
尚、本発明の目的に沿ったものであれば上記（１）から（４）を適宜組み合わせた構成も当然可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クッションパッドを移動する駆動源としてリニアモータを備えることで、装置の機構上、回転運動等を直線運動に変換する必要がなくなり、部品点数を大幅に削減し装置構成の簡素化を図ることができ、コストの軽減ともなる。
【００１３】
また、装置が簡素化されることにより、力を伝達する部分のガタが生じなくなり装置の適正且つ円滑作動が保証される。
更に、従来装置のような複雑な油圧ユニット等が不必要となり、コンパクト化が実現される。
クッションパッドのストローク量を微妙に調整でき適正なクッション力を得ることができる。
また、装置を簡素化することにより、給油箇所も大幅に削減され、保守点検が容易になると共に、維持費用も削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき、本発明によるダイクッション装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係るプレス装置、及びこれに組み込まれたダイクッション装置の構成例を示している。
先ず、プレス装置は上型１及び下型２を備えており、これらのプレス型によりワークＷがプレス成形される。
上型１はスライド３によって上下動可能に支持され、他方の下型２はベッド４に固定されたボルスタ５上に載置される。
【００１５】
ダイクッション装置１０において、ボルスタ５の下方でベッド４の内側にはライナ１１を介して、クッションパッド１２が上下動可能に収容されている。
クッションパッド１２上には複数のクッションピン１３が載置され、クッションピン１３の上部にブランクホルダ１４が載置されて支持される。
詳しくは、クッションピン１３は、クッションパッド１２の上にねじ込みにより固定され、摩擦板１２ａの上に載置されている。
摩擦板１２ａは、交換可能である。
ブランクホルダ１４は下型２の周囲に配設され、これらのブランクホルダ１４と上型１との間にワークＷの周縁部を押圧保持するようになっている。
なお、上型１の周縁部にはブランクホルダ１４に対応して押圧部１ａが設けられる。
【００１６】
本発明のダイクッション装置１０では、クッションパッド１２を上方に付勢するための駆動源としてリニアモータ１５を備えるものである。
このリニアモータ１５を制御することによって、プレス成形工程におけるクッションパッドの移動（クッションストローク）を微妙に調整でき、結果的に適正クッション力を得るようにしている。
【００１７】
リニアモータ１５の具体的構成としては、上型１のスライド方向、すなわちプレス方向に配置される。
この場合、架台１６に垂直に立設した支持ブラケット１７の側面には、リニアモータ１５を構成する一方の電磁コイル１８が配設される。
クッションパッド１２の内壁面或いはクッションパッド１２の上部から垂直に垂下した支持ブラケット１９の側面には、電磁コイル１８と対向するように磁石片２０が配設される。
磁石片２０は、上下方向に複数列設され、リニアモータ１５の可動側を構成する。
【００１８】
また、本発明のダイクッション装置１０において、クッションパッド１２の作動方向に作用するバランサ手段を有し、このバランサ手段によりクッション可動部重量をバランスさせるようにする。
【００１９】
ここでバランサ手段としては、クッションパッド１２の下方に配置される空圧シリンダ２１と、この空圧シリンダ２１に接続する空気タンク２２とを含む。
空圧シリンダ２１のピストンロッド２１ａは、クッションパッド１２と結合している。
クッションパッド１２が上昇端で停止しているとき、通常は空圧シリンダ２１によりバランスされ停止状態となる。
【００２０】
更に、空圧シリンダ２１とクッションパッド１２の間にブレーキ２３が介置される。
上述のように、空圧シリンダ２１によってクッションパッド１２をバランスさせ、停止状態とするが、何らかの理由によって空圧シリンダ２１に対する空気の供給が遮断された場合、時間経過とともに空圧シリンダ２１のパッキン等の間隙からの空気漏れにより空気圧力が低下し、そのままではクッションパッド１２が下降してしまう。
【００２１】
そこで、かかる非常事態の危険を防止するためにブレーキ２３が設けられ、安全装置として機能する。
ブレーキ２３の具体的構成としては、例えばスプリング作動式で空圧或いは油圧、電気解放式等があり、必要に応じて最適なものを用いることができる。
【００２２】
また、例えば図示例のように、支持ブラケット１７の側面に圧力センサ２４が配設される。
クッションパッド１２の下降中のクッション力の調整は、推力制御によりコントロールされる。
予め設定されたトルクが発生している否かを確認するために、この圧力センサ２４が用いられる。
圧力センサ２４の具体的構成としては、例えば歪みゲージ等が使用され、圧力変化を電気信号に変換し、その圧力情報を制御装置へフィードバックするようになっている。
【００２３】
更に、本装置はクッションパッド１２の位置を検出する位置センサ２５が設けられている。
この位置センサ２５は、例えば図示例のように、支持ブラケット１９の側面に配設される。
クッションパッド１２がその下降中に推力制御されているとき以外は、位置制御によりコントロールされるようになっているが、その現在位置を読み取るために位置センサ２５が使用される。
位置センサ２５の具体的構成としては、例えばリニアスケール又は回転型エンコーダ等が使用され、その位置情報を制御装置へフィードバックするようになっている。
【００２４】
また、上記のように位置センサ２５で得られた位置情報に基づき、制御装置がリニアモータ１５を制御し、図１に示すようにクッションストロークを調整することで特有のクッション性を発揮することができる。
図示のようにストローク調整量を持つことで、ワークＷ、従って下型２の変更等に有効に対応することが可能である。
【００２５】
上記構成において、次に本発明装置の作動例を述べることとする。
図２は、あるワークをプレス加工するに際、スライド３（上型１）との関係でおけるクッションパッド１２（ブランクホルダ１４）の動きを示している。
この例では、図２のように複数の工程（１）〜（９）を有し、以下順に説明する。
【００２６】
（１）クッション上端停止工程
ブランクホルダ１４は、図１のように所定高さ位置で停止している。
このときクッション制御用の電源は常時ＯＮとなっており（以下の工程において同様である）、リニアモータ１５によって上端位置で停止保持するように位置制御される（Ａ点）。
下型２及びブランクホルダ１４上にワークＷが投入され、セットされる。
スライド３は下降中である。
【００２７】
（２）クッション予備加速工程
スライド３の動きに合わせるべく上端停止位置から下降し始める（Ｂ点）。
リニアモータ１５によってクッションの下降スピードが制御され、プレスマシンのクランクのクランク角度に対応する位置に移動する（Ｃ点）。
ワークＷの周縁部はブランクホルダ１４と上型１の間に押え込まれ、即ちワーク押えが開始される。
【００２８】
（３）クッション下降工程
リニアモータ１５によってクッション力を発生させながら下降する。
この場合、スライド３の押圧力がクッション力よりも大きく、スライド３の動きに追従するかたちで下降する。
この間ワークＷの周縁部は、ブランクホルダ１４と上型１との間に押圧保持され、ワークＷの成形加工が進行する。
【００２９】
（４）クッションロック工程
クッション（ブランクホルダ１４）は、図３のように下端位置で停止し（Ｄ点）、ワークＷに対する成形加工は実質的に完了する。
このときリニアモータ１５によって下端位置で停止保持するように位置制御される（Ｄ点〜Ｅ点）。
スライド３は下降端から上昇に転じる。
【００３０】
（５）クッション上昇工程
リニアモータ１５によって、クッションはクランク角度に対応する位置に移動する（Ｆ点）。
このときワークＷは、下型２から適度に浮上する。
【００３１】
（６）クッションロック工程
リニアモータ１５によって、クッションは下型２から浮上した中間位置で停止保持するように位置制御される（Ｆ点〜Ｇ点）。
またワークＷは、下型２から取り出される。
この間、スライド３は上昇過程にある。
【００３２】
（７）クッション上昇工程
クッションは、クランク角度に対応する位置に移動する（Ｈ点）。
【００３３】
（８）クッションダンパ工程
リニアモータ１５によってクッションの上昇スピードが減速制御され（ダンパ）、クランク角度に対応する位置に移動する（Ｉ点）。
【００３４】
（９）クッション上端停止工程
クッションは、上端位置で停止保持するように位置制御される。
【００３５】
上述の各作動例においては、リニアモータ１５は上型１のスライド方向に配置され、制御装置の制御により上型１のスライド動作に対して所定タイミングで作動し、プレス成形工程において適正なクッション力が得られる。
【００３６】
例えば、クッション予備加速工程においては、スライド３とクッションパッド１２（ブランクホルダ１４）との相対速度を適正範囲内で小さくし、これにより両者が圧接する際の衝撃や騒音等を抑制することができる。
【００３７】
また、クッション下降工程においては、ワークＷの成形加工が行われるが、その際に適正なクッション力を付与することで成形性は大幅に向上する。
また、リニアモータ１５での電源回生により発生した電力を回収して、駆動モータ等へ供給することができ、エネルギの効率的且つ有効な利用を図ることができる。
【００３８】
また、クッションロック工程（Ｄ点）においては、クッションが下端位置で停止し、これによって上型１へのワークＷの張付き防止を図ることができる。
また、クッション上昇工程においてはワークＷを下型２から浮上させることで、この点でも下型２へのワークＷの張付きを防止することができる。
【００３９】
また、クッションロック工程（Ｆ点〜Ｇ点）においては、ワークＷが下型２から浮上した所定位置で停止することで、該ワークＷを円滑且つ適正に取り出すことができる。
これによりワーク取出しミス等をなくし、作業効率を高めることができる。
【００４０】
更に、クッションダンパ工程においては、クッションの上昇速度を徐々に減速することにより、上昇端における衝撃や騒音等を抑制することができる。
【００４１】
上記の場合、バランサ手段によりクッション可動部重量をバランスさせ、即ちダイクッション装置１０の自重を相殺するバランサ手段を備えることで、リニアモータ１５の負荷をゼロとすることができる。
これにより工程当りの実効負荷を軽減し、リニアモータ１５の容量を実質的に小さく抑えることができる。
【００４２】
このように本発明によれば、クッションパッド１２の駆動源としてリニアモータ１５を備えることで、回転運動等を直線運動に変換する必要がなくなり、部品点数を大幅に削減して装置構成の簡素化を図ることができる。
また、装置が簡素化されることによりコストダウンを図ることができる。
更に、従来装置のような複雑な油圧ユニット等が不必要となり、コンパクト化が実現される。
また、図２に示すような複雑なクッションストロークを発揮することが可能である。
【００４３】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、図２の装置作動例等で示した具体的数値等は、必要に応じて適宜変更が可能であり、常に最適値を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、プレスにおけるリニアモータを装備しているダイクッションに関するものであるが、その原理を応用する限り、成形時に押圧力を伴うものであれば、プレス以外の製造装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るプレス装置及びこれに組み込まれたダイクッション装置（プレス加工前）の構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における装置の作動例を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプレス装置及びこれに組み込まれたダイクッション装置（プレス加工後）の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ  押圧部  
１  上型
２  下型
３  スライド
４  ベッド
５  ボルスタ
１０  ダイクッション装置
１１  ライナ
１２  クッションパッド
１２ａ  摩擦板
１３  クッションピン
１４  ブランクホルダ
１５  リニアモータ
１６  架台
１７  支持ブラケット
１８  電磁コイル
１９  支持ブラケット
２０  磁石片
２１  空圧シリンダ
２１ａ  ピストンロッド
２２  空気タンク
２３  ブレーキ
２４  圧力センサ
２５  位置センサ
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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