(57)【要約】【課題】プレス作業における作業者に対する負担を軽減することができる。【解決手段】プレス装置は、プレス対象物に加圧力を付与するプレス部と、駆動部と、前記駆動部の駆動力を前記プレス部に伝達して前記プレス部を作動させる伝達機構と、を含んで構成された駆動機構と、前記駆動機構に連結されると共に、前記プレス対象物に対する加圧時に作動して前記プレス対象物から前記プレス部に作用する反力を吸収する反力吸収機構と、を備えている。【選択図】図１
2018144075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス対象物に加圧力を付与するプレス部と、
駆動部と、前記駆動部の駆動力を前記プレス部に伝達して前記プレス部を作動させる伝達機構と、を含んで構成された駆動機構と、
前記駆動機構に連結されると共に、前記プレス対象物に対する加圧時に作動して前記プレス対象物から前記プレス部に作用する反力を吸収する反力吸収機構と、
を備えたプレス装置。
【請求項２】
前記プレス部、前記駆動機構、及び前記反力吸収機構を収容する筒状の筐体を備え、
前記プレス部が、前記筐体の軸方向一端側の部分に収容され、
前記反力吸収機構が、前記筐体の軸方向他端側の端部に収容され、
前記駆動機構が、前記筐体の軸方向中間部に収容されると共に、前記筐体の軸方向に相対移動可能に構成され、
前記プレス対象物に対する加圧時に、前記プレス対象物から前記プレス部に作用する前記反力によって前記駆動機構が前記筐体の軸方向他方側へスライドすることで、前記反力吸収機構が作動する請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記反力吸収機構は、弾性変形可能に構成された弾性部材を含んで構成されており、
前記反力吸収機構の作動時には、前記駆動機構の前記筐体の軸方向他方側へのスライドによって前記弾性部材が弾性変形して前記反力を吸収する請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
前記筐体には、前記駆動機構の前記筐体の軸方向一方側への移動を制限するストッパ部が設けられており、
前記弾性部材は、前記反力吸収機構の非作動状態において、前記駆動機構を前記筐体の軸方向一方側へ付勢している請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記反力吸収機構は、前記筐体の軸方向他端側の開口部を塞ぐと共に前記筐体に着脱可能に構成されたカバーを有しており、
前記弾性部材が、前記カバーと前記駆動機構との間に配置されている請求項３または請求項４に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記弾性部材が、圧縮コイルバネとされており、
前記駆動部が、前記圧縮コイルバネの内部に配置されている請求項５に記載のプレス装置。
【請求項７】
前記駆動部は、固定部材に固定され、前記固定部材は、前記筐体内に収容され且つ前記筐体の軸方向にスライド可能に構成されており、
前記固定部材及び前記カバーの少なくとも一方には、前記圧縮コイルバネの径方向の移動を制限するガイド部が形成されている請求項６に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記駆動部は、サーボモータとされており、
前記伝達機構は、
基端部が前記サーボモータの回転軸に連結され且つ前記筐体の軸方向に延在されたネジ軸と、前記ネジ軸の回転に伴って前記ネジ軸の軸方向に相対移動し且つ前記プレス部に固定されたナットと、を含んで構成されたボールネジと、
前記ネジ軸の軸方向他方側の端部を支持すると共に、前記筐体にスライド可能に収容された支持部材と、
を有している請求項２〜請求項７の何れか１項に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記伝達機構は、前記サーボモータと前記支持部材との間において、前記サーボモータの駆動力を減速して前記ネジ軸へ伝達する減速器を有している請求項８に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プレス装置を用いたプレス加工では、プレス対象物に加圧力を付与することで、プレス対象物に曲げ加工や圧入加工などのプレス加工を施してプレス成形品を成形する。例えば、プレス対象物に曲げ加工を施す場合には、プレス装置にダイセットを取付けて、プレス対象物に対して曲げ加工を行う。また、例えば、プレス対象物に圧入加工を施す場合には、圧入用の治具をプレス装置に対してプレス方向に対向配置して、プレス対象物に対して圧入加工を行う。これらダイセットや治具は、各種プレス成形品毎に異なる形状を成している。このため、プレス装置によるプレス加工では、成形するプレス成形品に応じて、ダイセットや治具などをセットする作業が必要となる。
【０００３】
これに対して、下記特許文献１には、ダイセットの交換作業時に用いられる台車が開示されており、当該台車を用いることで、ダイセットを迅速に運搬し所定の場所にセットすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の台車は、比較的大型のダイセットを運搬するときには有効であるが、交換用のダイセットが比較的小型の場合には、台車を用いずに、人力でダイセットを運搬しセットした方が、迅速に交換作業を行うことができる場合がある。
【０００６】
一方、ダイセットや治具には、成形時におけるプレス対象物に対する破損の抑制や、プレス成形品に対する加工精度の向上などを目的として、緩衝用のバネなどが設けられている。しかし、この緩衝用のバネは、ダイセットや治具に対する大型化及び重量アップの一因となっている。このため、ダイセットや治具などをセットする作業者に対して、負担が大きくなるという問題があった。したがって、プレス装置を用いたプレス作業では、このようなダイセットや治具などをセットする準備作業も含めて、作業者に対する負担を軽減できるようにすることが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して、プレス作業における作業者に対する負担を軽減することができるプレス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】
【０００８】
形態１：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、プレス対象物に加圧力を付与するプレス部と、駆動部と、前記駆動部の駆動力を前記プレス部に伝達して前記プレス部を作動させる伝達機構と、を含んで構成された駆動機構と、前記駆動機構に連結されると共に、前記プレス対象物に対する加圧時に作動して前記プレス対象物から前記プレス部に作用する反力を吸収する反力吸収機構と、を備えているプレス装置である。
【０００９】
形態２：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記プレス部、前記駆動機構、及び前記反力吸収機構を収容する筒状の筐体を備え、前記プレス部が、前記筐体の軸方向一端側の部分に収容され、前記反力吸収機構が、前記筐体の軸方向他端側の端部に収容され、前記駆動機構が、前記筐体の軸方向中間部に収容されると共に、前記筐体の軸方向に相対移動可能に構成され、前記プレス対象物に対する加圧時に、前記プレス対象物から前記プレス部に作用する前記反力によって前記駆動機構が前記筐体の軸方向他方側へスライドすることで、前記反力吸収機構が作動するプレス装置である。
【００１０】
形態３：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記反力吸収機構は、弾性変形可能に構成された弾性部材を含んで構成されており、前記反力吸収機構の作動時には、前記駆動機構の前記筐体の軸方向他方側へのスライドによって前記弾性部材が弾性変形して前記反力を吸収するプレス装置である。
【００１１】
形態４：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記筐体には、前記駆動機構の前記筐体の軸方向一方側への移動を制限するストッパ部が設けられており、前記弾性部材は、前記反力吸収機構の非作動状態において、前記駆動機構を前記筐体の軸方向一方側へ付勢しているプレス装置である。
【００１２】
形態５：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記反力吸収機構は、前記筐体の軸方向他端側の開口部を塞ぐと共に前記筐体に着脱可能に構成されたカバーを有しており、前記弾性部材が、前記カバーと前記駆動機構との間に配置されているプレス装置である。
【００１３】
形態６：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記弾性部材が、圧縮コイルバネとされており、前記駆動部が、前記圧縮コイルバネの内部に配置されているプレス装置である。
【００１４】
形態７：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記駆動部は、固定部材に固定され、前記固定部材は、前記筐体内に収容され且つ前記筐体の軸方向にスライド可能に構成されており、前記固定部材及び前記カバーの少なくとも一方には、前記圧縮コイルバネの径方向の移動を制限するガイド部が形成されているプレス装置である。
【００１５】
形態８：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記駆動部は、サーボモータとされており、前記伝達機構は、基端部が前記サーボモータの回転軸に連結され且つ前記筐体の軸方向に延在されたネジ軸と、前記ネジ軸の回転に伴って前記ネジ軸の軸方向に相対移動し且つ前記プレス部に固定されたナットと、を含んで構成されたボールネジと、前記ネジ軸の軸方向他方側の端部を支持すると共に、前記筐体にスライド可能に収容された支持部材と、を有しているプレス装置である。
【００１６】
形態９：本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記伝達機構は、前記サーボモータと前記支持部材との間において、前記サーボモータの駆動力を減速して前記ネジ軸へ伝達する減速器を有しているプレス装置である。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成のプレス装置によれば、プレス作業における作業者に対する負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施の形態に係るサーボプレスにおける初期状態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示されるサーボプレスのラムが下降して素材に対して加圧力を付与した状態を示す縦断面図である。
【図３】図３は、図１に示されるダイホルダとパンチホルダとの連結を解除する位置まで、サーボプレスのラムを上方側へ移動させた状態を示す縦断面図である。
【図４】図４は、比較例のダイセット及びサーボプレスの構成を説明するための説明図である。
【図５】図５（Ａ）は、図１に示されるサーボプレスを圧入用のプレス装置として用いた場合を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、図４に示される比較例のサーボプレスを圧入用のプレス装置として用いた場合を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に示される反力吸収機構の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて、本実施形態に係る「プレス装置」としてのサーボプレス１０について説明する。なお、以下の説明では、一例として、サーボプレス１０を、「プレス加工物」としての素材Ｐに曲げ加工を施すプレス装置として説明する。
【００２０】
（サーボプレスの構成）
図１に示されるように、サーボプレス１０は、全体として略円柱状に形成されている。なお、図面において適宜示される矢印ＡＬ１は、サーボプレス１０の軸方向一方側（下方側）を示し、矢印ＡＬ２はサーボプレス１０の軸方向他方側（上方側）を示している。
【００２１】
サーボプレス１０は、サーボプレス１０の外郭を構成する筐体１２と、サーボプレス１０を作動させるための駆動機構２０と、駆動機構２０の駆動によって作動して素材Ｐに加圧力を付与する「プレス部」としてのラム５０と、素材Ｐに付与される加圧力を所定の加圧力に制限するための反力吸収機構６０と、を含んで構成されている。以下、サーボプレス１０の各構成について説明する。
【００２２】
（筐体について）
筐体１２は、上下方向に延在された略円筒状に形成されている。この筐体１２の先端部（下端部）には、径方向外側へ突出されたフランジ１２Ａが形成されており、フランジ１２Ａは、上下方向を板厚方向とした略円環板状に形成されている。そして、フランジ１２Ａが、図示しない位置において、架台７０に固定されて、サーボプレス１０（筐体１２）が架台７０から上方側へ延出されている。この架台７０は、後述するダイセット８０を収容し且つ該ダイセット８０を固定する架台として構成されている。なお、ダイセット８０の構成については、後述する。
【００２３】
筐体１２の内周面には、上下方向中間部（詳しくは、上下方向中央部に対して上方寄りに設定された部位）において、段差状に形成された「ストッパ部」としてのストッパ面１２Ｂが形成されており、ストッパ面１２Ｂは、筐体１２の軸方向（上下方向）に対して直交する面に沿って配置されている。そして、筐体１２の内周面におけるストッパ面１２Ｂに対して下方側に配置された部分を第１内周面１２Ｃとし、筐体１２の内周面におけるストッパ面１２Ｂに対して上方側に配置された部分を第２内周面１２Ｄとしており、第１内周面１２Ｃの直径が第２内周面１２Ｄの直径に比べて小さく設定されている。すなわち、筐体１２では、ストッパ面１２Ｂに対して下側の部位の肉厚が、ストッパ面１２Ｂに対して上側の部位の肉厚と比べて厚く設定されている。
【００２４】
（駆動機構について）
駆動機構２０は、筐体１２の軸方向中間部の内部に収容されている。この駆動機構２０は、「駆動部」としのサーボモータ２２と、サーボモータ２２を固定するための「固定部材」としの固定プレート２６と、減速器２８と、支持部材３０と、ボールネジ３６と、を含んで構成されている。
【００２５】
サーボモータ２２は、駆動機構２０の上端部を構成している。このサーボモータ２２は、筐体１２における第２内周面１２Ｄを構成する部分の内部に収容されると共に、筐体１２と同軸上に配置されている。また、サーボモータ２２の出力軸２２Ａは、サーボモータ２２の本体部から下方側へ突出されて、後述する減速器２８に連結されている。さらに、サーボモータ２２には、制御部２４が電気的に接続されており、制御部２４によってサーボモータ２２が駆動するようになっている。
【００２６】
固定プレート２６は、サーボモータ２２の下側に隣接して配置されている。この固定プレート２６は、上下方向を板厚方向とした略円板状に形成されて、上下方向にスライド可能に筐体１２内に収容されている。詳しくは、固定プレート２６の外周面が、筐体１２の第２内周面１２Ｄに摺動可能に支持されている。この固定プレート２６の中央部には、挿通孔２６Ａが上下方向に貫通形成されており、挿通孔２６Ａ内にサーボモータ２２の出力軸２２Ａが挿通されている。そして、サーボモータ２２が、固定プレート２６に相対移動不能に固定されている。これにより、サーボモータ２２が、固定プレート２６と共に筐体１２に対して上下方向に相対移動可能（スライド可能）に構成されている。
【００２７】
また、固定プレート２６の上面における外周縁部には、上方側へ突出されたガイド部２６Ｂが一体に形成されている。このガイド部２６Ｂは、上下方向を軸方向とした略円筒状に形成されて、サーボモータ２２に対して径方向外側に離間して配置されている。
【００２８】
減速器２８は、固定プレート２６の下側に隣接して配置されて、固定プレート２６に相対移動不能に固定されている。これにより、減速器２８が、固定プレート２６及びサーボモータ２２と共に、筐体１２に対して相対移動可能に構成されている。この減速器２８の内部には、図示しない減速機構が設けられており、前述したサーボモータ２２の出力軸２２Ａが当該減速機構に連結されている。そして、減速器２８は、サーボモータ２２の出力軸２２Ａの回転を減速して、後述するボールネジ３６のネジ軸３８へ出力するようになっている。
【００２９】
支持部材３０は、略円筒状に形成されて、減速器２８の下側に隣接して配置されている。この支持部材３０は、支持部材３０の内周側の部分を構成する「ベアリング」としてのボールベアリング３２を有しており、ボールベアリング３２の内筒が、後述するボールネジ３６のネジ軸３８を回転可能に支持している。また、支持部材３０は、ボールベアリング３２の径方向外側に配置されたベアリングボックス３４を有しており、ベアリングボックス３４は、略円筒状に形成されて、ボールベアリング３２の外筒を固定している。そして、ベアリングボックス３４が、減速器２８に相対移動不能に固定されており、ベアリングボックス３４の外周面が、筐体１２の第２内周面１２Ｄに摺動可能に支持されている。これにより、ベアリングボックス３４が、減速器２８、固定プレート２６、及びサーボモータ２２と共に、筐体１２に対して相対移動可能に構成されている。
【００３０】
また、駆動機構２０の非作動状態では、ベアリングボックス３４の下面が、前述した筐体１２のストッパ面１２Ｂに当接されている（図１に示される位置であり、以下、駆動機構２０のこの位置を「初期位置」と称する）。
【００３１】
ボールネジ３６は、ベアリングボックス３４の下側に配置されている。ボールネジ３６は、ネジ軸３８を有しており、ネジ軸３８は、上下方向を軸方向とし、筐体１２と同軸上に配置されている。そして、ネジ軸３８の基端側の部分（上端側の部分）が、ボールベアリング３２によって回転可能に支持されている。また、ネジ軸３８の基端部（上端部）が減速器２８における減速機構の出力部に連結されている。これにより、ボールネジ３６を含む駆動機構２０の全体が、筐体１２に対して上下方向に相対移動可能（スライド可能）に構成されている。そして、サーボモータ２２が作動すると、サーボモータ２２の回転が減速器２８を介してネジ軸３８に伝達されて、ネジ軸３８が自身の軸回りに回転する構成になっている。
【００３２】
また、ネジ軸３８の基端側を除く部分は、筐体１２における第１内周面１２Ｃを構成する部分の内部に配置されており、ネジ軸３８におけるこの部分の外周部には、螺旋状の溝が形成されている。さらに、ボールネジ３６は、略円筒形状のナット４０を有しており、ナット４０の内周面がボール４２（転動体）を介してネジ軸３８の外周部に連結されている。これにより、サーボモータ２２の作動によってネジ軸３８が自身の軸回りに回転することで、ナット４０がネジ軸３８の軸方向（上下方向）にネジ軸３８に対して相対移動するようになっている。
【００３３】
また、ナット４０の基端部（上端部）には、径方向外側へ突出されたナットフランジ４０Ａが設けられており、ナットフランジ４０Ａは、略円環板状に形成されている。そして、ナットフランジ４０Ａの外周面が、筐体１２の第１内周面１２Ｃに摺動可能に支持されている。
【００３４】
（ラムについて）
ラム５０は、上下方向を軸方向とした略有底円筒状に形成されており、ラム５０の軸心部には、上方側へ開放された凹状の収容部５０Ａが形成されている。このラム５０は、筐体１２における第１内周面１２Ｃを構成する部分の内部に収容されると共に、ボールネジ３６のネジ軸３８と同軸上に配置されており、ネジ軸３８の先端側の部分（軸方向一方側の部分）が収容部５０Ａの内部に収容されている。また、ラム５０は、ナット４０のナットフランジ４０Ａに対して下側に隣接配置され、ラム５０の基端部の内部にナット４０が嵌入されて、ラム５０がナット４０に固定されている。
【００３５】
さらに、ラム５０の外径は、筐体１２の第１内周面１２Ｃの内径に対して僅かに小さく設定されている。そして、サーボモータ２２の駆動によってボールネジ３６が作動するときには、ラム５０が第１内周面１２Ｃによってガイドされながらナット４０と共にネジ軸３８の軸方向（上下方向）に沿って直線運動するように構成されている。また、ラム５０の先端部（下端部）は、筐体１２の先端に対して下方側へ突出されて、架台７０の孔部７０Ａ内を挿通すると共に、架台７０の内部に配置されている。そして、ラム５０の先端にダイセット８０が固定されて、素材Ｐに対してプレス加工（曲げ加工）を施すようになっている。以下、反力吸収機構６０の説明の前に、本実施の形態のサーボプレス１０に用いられるダイセット８０の構成について説明する。
【００３６】
（ダイセットについて）
ダイセット８０は、ダイセット８０の上端部を構成するパンチホルダ８２を有しており、パンチホルダ８２の上面における幅方向（図１の矢印Ｂ方向）の中央部が、ラム５０の先端に固定されている。このパンチホルダ８２の下面における幅方向の中央部には、上型８４（パンチ）が直接固定されており、上型８４及びパンチホルダ８２が、ラム５０と一体に上下に移動するように構成されている。また、パンチホルダ８２の幅方向両側部分は、上型８４に対して幅方向外側において、下方側に突出されており、当該幅方向両側部分には、略円形状のガイド孔８２Ａが上下方向に貫通形成されている。
【００３７】
また、ダイセット８０は、ダイセット８０の下端部を構成するダイホルダ８６を有しており、ダイホルダ８６は、架台７０の底壁上に設置されて、図示しない位置において架台７０に固定されている。ダイホルダ８６の幅方向両側部には、上方側へ突出したガイドポスト８６Ａが一体に形成されている。このガイドポスト８６Ａは、上下方向を軸方向とした円柱状に形成されて、パンチホルダ８２のガイド孔８２Ａと同軸上に配置されると共に、ガイド孔８２Ａに相対移動可能に支持されている。これにより、サーボプレス１０の作動時には、パンチホルダ８２が、ガイドポスト８６Ａによってガイドされながら、上下方向に移動する構成になっている。
【００３８】
ダイホルダ８６の上面における幅方向中央部には、一対のガイドポスト８６Ａの間の位置において、下型８８（ダイ）が固定されている。この下型８８は上型８４の下側に配置されており、上型８４及び下型８８が上下方向に対向して配置されている。そして、サーボプレス１０の作動時にラム５０を下降させることで、ラム５０が上型８４を介して素材Ｐに加圧力を付与して、素材Ｐにプレス加工（曲げ加工）を施すようになっている。
【００３９】
（反力吸収機構について）
サーボプレス１０の構成の説明に戻って、次に、本発明の要部である反力吸収機構６０について説明する。反力吸収機構６０は、「弾性部材」としての圧縮コイルバネ６２と、カバー６４と、を含んで構成されている。
【００４０】
圧縮コイルバネ６２は、上下方向を軸方向として筐体１２の上端部の内部に収容されている。具体的には、圧縮コイルバネ６２の下端部が、サーボモータ２２の外周面と、固定プレート２６におけるガイド部２６Ｂと、の間に配置されて、固定プレート２６の上面に設置されている。すなわち、サーボモータ２２が、圧縮コイルバネ６２の下部の内部空間内に配置されると共に、ガイド部２６Ｂが圧縮コイルバネ６２を径方向外側から覆うように構成されている。
【００４１】
カバー６４は、略円盤状に形成されると共に、筐体１２の上端側の開口部内に嵌入されて、筐体１２に固定されている。これにより、カバー６４が、筐体１２の開口部を閉塞している。カバー６４の閉塞状態では、カバー６４が、圧縮コイルバネ６２の上端部に当接し、圧縮コイルバネ６２を上方側から押圧している。このため、カバー６４の閉塞状態では、圧縮コイルバネ６２が、自然状態から圧縮変形した状態になって、固定プレート２６を下側へ付勢している。すなわち、カバー６４を筐体１２に組付けることで、圧縮コイルバネ６２によって下側への予圧が駆動機構２０に作用して、駆動機構２０が初期位置に保持される構成になっている。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、駆動機構２０の作動時にラム５０が下降して、素材Ｐからダイセット８０、ラム５０、及び駆動機構２０を介した所定の反力が圧縮コイルバネ６２に作用するまでは、駆動機構２０が、圧縮コイルバネ６２の予圧（下側への付勢力）によって、初期位置に保持される設定になっている。換言すると、素材Ｐからの反力が所定値になるまでは、反力吸収機構６０が作動しないように構成されている。
【００４３】
一方、ラム５０の下降時に上型８４が素材Ｐに当接して、素材Ｐからダイセット８０、ラム５０、及び駆動機構２０を介して圧縮コイルバネ６２に作用する反力が所定値以上になると、駆動機構２０が、圧縮コイルバネ６２の付勢力に抗して、筐体１２に対して上方側へ相対移動するように構成されている。すなわち、上記反力が所定値以上になると、反力吸収機構６０が作動するように、圧縮コイルバネ６２のバネ荷重が設定されている。
【００４４】
なお、上述したカバー６４の上端部における外周部には、径方向外側へ突出されたカバーフランジ６４Ａが形成されており、カバーフランジ６４Ａは、筐体１２の上端に当接されている。これにより、カバーフランジ６４Ａによって、カバー６４と筐体１２との間の気密性を確保する構成になっている。
【００４５】
（作用及び効果について）
次に、サーボプレス１０を用いて、板状の素材Ｐにプレス加工（曲げ加工）を施して、プレス成形品を成形する手順を説明しつつ、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
【００４６】
図１に示されるように、駆動機構２０の非作動状態（初期状態）では、上型８４が下型８８に対して上側に離間して配置されるように、ラム５０の上下位置が設定されている。この状態で、素材Ｐを、上下方向を板厚方向として、下型８８の上面上に設置（セット）する。
【００４７】
次に、作業者の操作によってサーボプレス１０（駆動機構２０）を作動させると、制御部２４の制御によってサーボモータ２２が作動する。これにより、サーボモータ２２の回転が、減速器２８によって減速され、減速器２８からボールネジ３６のネジ軸３８へ出力される。この結果、ネジ軸３８が自身の軸回りに回転して、ボールネジ３６のナット４０がラム５０と共にネジ軸３８の軸方向に沿って下降する（図１の矢印ＡＬ１側へ移動する）。
【００４８】
ラム５０が下降すると、ラム５０の先端に固定されたパンチホルダ８２及びパンチホルダ８２に固定された上型８４が、ラム５０と共に下降する。これにより、上型８４が、下型８８に対して下側へ相対移動して、素材Ｐに接近する。ラム５０がさらに下降すると、上型８４が素材Ｐの上面に接触して、素材Ｐに対するプレス加工（曲げ加工）が開始される。このとき、素材Ｐからダイセット８０へ上方側への反力が作用し、当該反力が、ダイセット８０、ラム５０、及び駆動機構２０を介して圧縮コイルバネ６２の下端部に作用する。そして、ラム５０をさらに下降させて、上型８４によって素材Ｐに加圧力を加えて素材Ｐを曲げ変形させると、圧縮コイルバネ６２に作用する反力が所定値に達して、反力吸収機構６０の作動が開始する。すなわち、駆動機構２０が、圧縮コイルバネ６２の付勢力に抗して、初期位置から筐体１２に対して上方側へ相対移動（スライド）する。
【００４９】
ここで、反力吸収機構６０の作動後においても、駆動機構２０におけるサーボモータ２２の作動が継続している。このため、ラム５０が下降し続けて、素材Ｐに対するプレス加工が継続されると共に、駆動機構２０の上方側への移動及び圧縮コイルバネ６２の圧縮変形が継続される。そして、図２に示されるように、素材Ｐがプレス成形品として塑性変形（プレス成形）するのに十分な力が素材Ｐに加わるまでラム５０が下降すると、上型８４及び下型８８によって素材Ｐが挟み込まれて、プレス成形品が成形される。
【００５０】
このように、本実施の形態では、素材Ｐにプレス加工を施すときに、素材Ｐに付与する加圧力の一部が、反力吸収機構６０の圧縮コイルバネ６２を圧縮変形させる力として用いられる（換言すると、圧縮コイルバネ６２が緩衝材として機能して、素材Ｐに付与する加圧力（つまり、素材Ｐからラム５０に作用する反力）の一部が、圧縮コイルバネ６２の圧縮変形によって吸収される）。このため、プレス加工時に、過度の加圧力が素材Ｐに付与されることを抑制しつつ、プレス成形品を成形することができる。これにより、背景技術において記載したようなダイセットに比べてダイセット８０の体格を小型化にしつつ、プレス加工時に、素材Ｐに付与される加圧力を所定の加圧力に制限して、プレス成形品を良好に成形することができる。したがって、プレス作業における作業者に対する負担を軽減することができる。
【００５１】
以下、この点について、図４を用いて、背景技術において記載した比較例のダイセット９０及びサーボプレス１００と比較しつつ詳述する。なお、図４に記載のダイセット９０及びサーボプレス１００では、本実施の形態のダイセット８０及びサーボプレス１０と同様に構成されている部品に、同一の符号を付している。また、この図に示されるように、比較例のダイセット９０は、本実施の形態のダイセット８０の構成に加えて、圧縮コイルバネ９２と、圧縮コイルバネ９２を取付けるための取付部材９４と、を備えている。
【００５２】
具体的には、ダイセット９０のパンチホルダ８２には、上下方向を軸方向とした略シャフト状の取付部材９４が設けられており、取付部材９４の上端部が、上下方向に相対移動可能にパンチホルダ８２に連結されている。また、取付部材９４は、パンチホルダ８２から下側へ突出されており、取付部材９４の下端部に上型８４が固定されている。これにより、上型８４が、取付部材９４によって、上下方向に相対移動可能にパンチホルダ８２に連結されている。さらに、圧縮コイルバネ９２が、取付部材９４に装着されて、上型８４とパンチホルダ８２との間に配置されている。
【００５３】
また、比較例のサーボプレス１００では、図示は省略するが（図４では、便宜上、サーボプレス１００の下端部のみを図示している）、本実施の形態のサーボプレス１０と比べて、反力吸収機構６０の圧縮コイルバネ６２が省略されると共に、駆動機構２０が筐体１２に相対移動不能に固定されている。
【００５４】
そして、比較例におけるサーボプレス１００及びダイセット９０を用いたプレス加工時には、本実施の形態と同様に、ラム５０の下降によって、パンチホルダ８２、上型８４、圧縮コイルバネ９２、及び取付部材９４が、下型８８側へ移動して、上型８４及び下型８８によって素材Ｐを挟み込むことで、プレス成形品が成形される。ここで、上型８４及び下型８８によって素材Ｐを挟み込むときに、素材Ｐから上型８４に作用する反力が所定値以上になると、圧縮コイルバネ９２が圧縮変形して、上型８４がパンチホルダ８２側へ相対移動する。これにより、本実施の形態と同様に、過度の加圧力が素材Ｐに作用しないように、素材Ｐに対してプレス加工が施される。
【００５５】
これに対して、本実施の形態では、上述のように、サーボプレス１０が反力吸収機構６０を備えているため、反力吸収機構６０が作動することで、素材Ｐに付与する加圧力を所定の加圧力に制限することができる。このため、サーボプレス１０に用いられるダイセット８０の構成を、比較例のダイセット９０に対して、圧縮コイルバネ９２及び取付部材９４を省略した構成にすることができる。これにより、比較例のダイセット９０に比べて、ダイセット８０の小型化及び軽量化を図ることができる。したがって、本実施の形態のサーボプレス１０によれば、上記比較例と比べて、ダイセット８０の交換作業を含めたプレス作業時における作業者に対する負担を軽減することができる。
【００５６】
また、本実施のサーボプレス１０に用いられるダイセット８０は、比較例のダイセット９０における圧縮コイルバネ９２及び取付部材９４を備えていないため、比較例と比べて、ダイセット８０のガイドポスト８６Ａの長さを短くすることができる。この点においても、ダイセット８０の交換作業を含めたプレス作業時における作業者に対する負担を軽減することができる。
【００５７】
すなわち、図４に示されるように、比較例のダイセット９０では、上型８４とパンチホルダ８２との間に圧縮コイルバネ９２及び取付部材９４が設けられている。このため、ダイホルダ８６のガイドポスト８６Ａの長さが、本実施の形態のダイセット８０と比べて長くなる。これにより、比較例では、ラム５０を上方側の限界まで上昇させても、ガイドポスト８６Ａがパンチホルダ８２のガイド孔８２Ａから抜け出ずに、ダイホルダ８６とパンチホルダ８２とが分離しない場合がある。この場合には、ダイホルダ８６及びパンチホルダ８２を一体にした状態で、ダイセット９０を架台７０から取外す（又は、取付ける）必要がある。また、ガイドポスト８６Ａが比較的長くなるため、ダイセット９０の架台７０内の配置スペースが比較的大きくなる。このため、ダイセット９０を架台７０から取外す（又は、取付ける）ときの作業が困難となる。以上により、比較例では、ダイセット９０の交換時における作業者に対する負担が大きくなる傾向になる。
【００５８】
これに対して、本実施の形態のサーボプレス１０に用いられるダイセット８０は、図３に示されるように、比較例のダイセット９０における圧縮コイルバネ９２及び取付部材９４を備えていない。このため、ダイホルダ８６のガイドポスト８６Ａを比較例のダイセット９０と比べて短くすることができる。これにより、ダイセット８０を用いたサーボプレス１０では、ラム５０を上方側の限界まで上昇させることで、ガイドポスト８６Ａがパンチホルダ８２のガイド孔８２Ａから抜け出て、ダイホルダ８６とパンチホルダ８２とを分離させることができる。
【００５９】
よって、本実施の形態では、パンチホルダ８２及びダイホルダ８６の一方を取外した（又は、取付けた）後に、パンチホルダ８２及びダイホルダ８６の他方を取外す（又は、取付ける）ことができる。例えば、ダイホルダ８６を架台７０から取外した後に、パンチホルダ８２をラム５０から取外す場合には、パンチホルダ８２をラム５０から取外すときの、架台７０内の作業スペースを有効に確保して、取外作業を行うことができる。また、例えば、パンチホルダ８２をラム５０に取付けた後に、ダイホルダ８６を架台７０に取付ける場合には、パンチホルダ８２をラム５０に取付けるときの、架台７０内の作業スペースを有効に確保して、取付作業を行うことができる。以上により、本実施の形態によれば、ダイセット８０の交換作業を含めたプレス作業時における作業者に対する負担軽減に寄与することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、駆動機構２０が、筐体１２の内部に収容されると共に、筐体１２に対して上下方向（軸方向）にスライド可能に構成されている。このため、サーボプレス１０の作動時にダイセット８０からの反力が所定値以上になったときには、駆動機構２０を筐体１２に対して上方側へ移動させて、反力吸収機構６０（圧縮コイルバネ６２）を作動させることができる。これにより、反力吸収機構６０を緩衝装置として機能させて、素材Ｐに急激な加圧力が付与されることを抑止できると共に、素材Ｐに対して徐々に加圧力を付与することができる。
【００６１】
さらに、反力吸収機構６０は、圧縮コイルバネ６２を含んで構成されており、反力吸収機構６０の作動時に、圧縮コイルバネ６２が、圧縮変形して、加圧力の一部を吸収するようになっている。これにより、簡易な構成で、素材Ｐに対して過度の加圧力を付与しない構成にすることができる。
【００６２】
また、筐体１２の内周面には、ストッパ面１２Ｂが形成されており、ストッパ面１２Ｂに駆動機構２０のベアリングボックス３４の下面（軸方向一端面）が当接されて、駆動機構２０の下方側（軸方向一方側）への移動が制限されている。さらに、駆動機構２０の初期位置では、圧縮コイルバネ６２が、駆動機構２０の固定プレート２６を下方側へ付勢している。これにより、駆動機構２０の非作動時において、反力吸収機構６０を構成する圧縮コイルバネ６２を活用して、駆動機構２０を初期位置に保持することができる。また、駆動機構２０の作動時におけるラム５０の下降開始から上型８４の素材Ｐへの接触までの間では、駆動機構２０が、圧縮コイルバネ６２の付勢力によって、初期位置に保持される。これにより、駆動機構２０を筐体１２に対してスライド可能に構成した場合でも、サーボプレス１０を良好に作動させることができる。
【００６３】
さらに、反力吸収機構６０は、筐体１２の基端側の開口部を塞ぐカバー６４を有しており、カバー６４は、圧縮コイルバネ６２の上端部と当接して、圧縮コイルバネ６２の上方側への移動を制限している。これにより、カバー６４を筐体１２から取外すことで、圧縮コイルバネ６２が筐体１２の基端側の開口部から露出されるため、当該開口部から圧縮コイルバネ６２を容易に交換することができる。
【００６４】
また、反力吸収機構６０の圧縮コイルバネ６２が、駆動機構２０の固定プレート２６上に設置されており、圧縮コイルバネ６２の内部に、サーボモータ２２が配置されている。このため、圧縮コイルバネ６２の内部空間を有効に活用して、サーボモータ２２を配置することができる。これにより、サーボプレス１０を効率のよい配置構造にすることができると共に、軸方向におけるサーボプレス１０の小型化に寄与することができる。さらに、圧縮コイルバネ６２が圧縮変形するときの圧縮コイルバネ６２の座屈を、サーボモータ２２によっても抑制することができる。
【００６５】
さらに、固定プレート２６の外周部には、圧縮コイルバネ６２の下端部を径方向外側から覆うガイド部２６Ｂが形成されており、ガイド部２６Ｂが圧縮コイルバネ６２の径方向の移動を制限している。これにより、圧縮コイルバネ６２の組付姿勢をガイド部２６Ｂによって安定化させることができる。また、圧縮コイルバネ６２が圧縮変形するときの圧縮コイルバネ６２の座屈をガイド部２６Ｂによって抑制することができる。
【００６６】
また、駆動機構２０は、サーボモータ２２と、ボールネジ３６と、支持部材３０と、を含んで構成されており、上述のように、駆動機構２０が筐体１２にスライド可能に収容されている。このため、モータを用いた電動プレスに用いられるダイセット８０の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００６７】
さらに、駆動機構２０は、減速器２８を有しており、減速器２８は、サーボモータ２２の回転を減速してボールネジ３６に伝達する。これにより、サーボモータ２２によって生じる駆動トルクを減速器２８によって増幅することができる。したがって、サーボモータ２２の小型化、ひいてはサーボプレス１０の小型化に寄与することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、サーボプレス１０を、曲げ加工用のプレス装置として説明したが、サーボプレス１０のプレス対象物に対する加工はこれに限らない。例えば、サーボプレス１０を用いて、プレス対象物に対して圧入加工を施してもよい。以下、サーボプレス１０を圧入用のプレス装置として用いた場合を、比較例のサーボプレス１００と比較しつつ説明する。
【００６９】
初めに、比較例のサーボプレス１００を用いてプレス対象物に対して圧入加工を施す場合について説明する。図５（Ｂ）に示されるように、このプレス加工では、圧入用の治具１１０を使用する。この治具１１０は、サーボプレス１００のラム５０の下側において上下方向に対向配置されると共に、作業台１２０に設置される。治具１１０は、治具１１０の上部を構成する略ブロック状の上ホルダ１１２を有しており、上ホルダ１１２の上面に、被圧入部品１３０が設置されて、「プレス対象物」としての圧入部品１３２がラム５０によって被圧入部品１３０の圧入孔１３０Ａ内に圧入されるようになっている。上ホルダ１１２の幅方向両側部分は、下方側に突出されており、当該幅方向両側部分には、略円形状のガイド孔１１２Ａが上下方向に貫通形成されている。
【００７０】
また、治具１１０は、治具１１０の下部を構成する下ホルダ１１４を有しており、下ホルダ１１４は、作業台１２０上に設置され固定されている。下ホルダ１１４の幅方向両側部には、上方側へ突出したガイドポスト１１４Ａが一体に形成されている。このガイドポスト１１４Ａは、上下方向を軸方向とした円柱状に形成されて、上ホルダ１１２のガイド孔１１２Ａと同軸上に配置されると共に、ガイド孔１１２Ａに相対移動可能に支持されている。これにより、上ホルダ１１２が下ホルダ１１４に上下方向に相対移動可能に連結されている。
【００７１】
さらに、上ホルダ１１２の幅方向中央部には、上下方向を軸方向とした略シャフト状の取付部材１１６が設けられており、取付部材１１６の上端部が、上下方向に相対移動可能に上ホルダ１１２に連結されている。また、取付部材１１６は、上ホルダ１１２から下側へ突出されており、取付部材１１６の下端部に下ホルダ１１４が固定されている。さらに、圧縮コイルバネ１１８が、取付部材１１６に装着されて、上ホルダ１１２と下ホルダ１１４との間に配置されている。
【００７２】
そして、比較例のサーボプレス１００を用いて、圧入部品１３２を被圧入部品１３０の圧入孔１３０Ａ内に圧入する場合には、サーボプレス１００を作動させてラム５０を下降させる。そして、ラム５０が圧入部品１３２に当接して下側への加圧力を付与することで、圧入部品１３２が被圧入部品１３０の圧入孔１３０Ａ内に圧入される。このとき、上ホルダ１１２には、被圧入部品１３０を介してラム５０からの加圧力が作用する。そして、上ホルダ１１２に作用する加圧力が所定値以上になると、圧縮コイルバネ１１８が圧縮変形する。これにより、ラム５０から圧入部品１３２に作用する加圧力の一部が、圧縮コイルバネ１１８の圧縮変形に用いられるため、圧入部品１３２に過度の加圧力が作用することを抑制できる。
【００７３】
これに対して、図５（Ａ）に示されるように、本実施の形態のサーボプレス１０を用いて圧入部品１３２を被圧入部品１３０の圧入孔１３０Ａ内に圧入する場合には、上記治具１１０を省略して、圧入部品１３２に対して圧入加工を行う。つまり、被圧入部品１３０を作業台１２０上に直接設置して、圧入部品１３２に対して圧入加工が行われる。
【００７４】
そして、本実施の形態のサーボプレス１０を用いた圧入部品１３２に対する圧入加工では、上記と同様に、サーボプレス１０を作動させてラム５０を下降させる。そして、ラム５０が圧入部品１３２に当接して圧入部品１３２に下側への加圧力を付与することで、圧入部品１３２が被圧入部品１３０の圧入孔１３０Ａ内に圧入される。このとき、ラム５０には、圧入部品１３２からの反力が作用し、当該反力が、ラム５０及び駆動機構２０を介して反力吸収機構６０の圧縮コイルバネ６２に作用する。そして、圧縮コイルバネ６２に作用する反力が所定値以上になると、圧縮コイルバネ６２が圧縮変形する。これにより、ラム５０から圧入部品１３２に作用する加圧力（つまり、圧入部品１３２からラム５０に作用する反力）の一部が、圧縮コイルバネ６２の圧縮変形に用いられて吸収される。したがって、圧入部品１３２に過度の加圧力が作用することを抑制できる。
【００７５】
このように、本実施の形態のサーボプレス１０は、反力吸収機構６０を備えているため、上述のように、圧入加工時に使用される治具１１０を用いることなく、圧入部品１３２に作用する加圧力を制限しつつ、圧入部品１３２を被圧入部品１３０に圧入することができる。このため、比較例のサーボプレス１００を用いる場合と比較して、治具１１０を作業台１２０にセットする作業を省略することができる。したがって、プレス加工（圧入加工）時における作業者に対する作業負担を大幅に軽減することができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、反力吸収機構６０を構成する弾性部材が、圧縮コイルバネ６２として構成されているが、反力吸収機構を構成する弾性部材はこれに限らない。例えば、弾性部材を、ウレタンバネ等の弾性を有する弾性体としてもよい。また、図６に示されるように、圧縮コイルバネ６２の代わりに引張コイルバネ６６を反力吸収機構６０に用いてもよい。
【００７７】
この場合には、例えば、固定プレート２６を筐体１２の径方向外側へ突出するように構成して、固定プレート２６の長手方向両端部を筐体１２に形成された、上下方向に延在された長孔１２Ｅ内に挿通させる。また、筐体１２の外周部には、固定プレート２６の長手方向両端部に対して下方側の位置において、径方向外側へ突出されたバネフック１２Ｆを形成する。そして、固定プレート２６とバネフック１２Ｆとの間に引張コイルバネ６６を配置して、引張コイルバネ６６の一端部をバネフック１２Ｆに係止させると共に、引張コイルバネ６６の他端部を固定プレート２６の長手方向の端部に係止させる。さらに、カバー６４を下方側へ開放された略有底筒状に形成して、カバー６４によって筐体１２の基端側の開口部を閉塞すると共に引張コイルバネ６６を径方向外側から覆う。以上により、引張コイルバネ６６から固定プレート２６に下側への付勢力が作用して、駆動機構２０を下方側へ付勢することができる。
【００７８】
また、反力吸収機構６０の圧縮コイルバネ６２の代わりに、ガススプリングを用いてもよい。この場合には、例えば、サーボモータ２２の上側に固定プレート２６を配置して、ガススプリングを固定プレート２６に連結するように構成してもよい。すなわち、反力吸収機構６０が、駆動機構２０の上方側への移動によって作動して、ラム５０に作用する反力を吸収する機能を有するものであればよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、固定プレート２６にガイド部２６Ｂが形成されているが、カバー６４にガイド部２６Ｂと同様のガイド部を設けてもよい。この場合には、固定プレート２６において、ガイド部２６Ｂを省略してもよい。さらに、ガイド部２６Ｂを、圧縮コイルバネ６２の径方向内側に配置して、圧縮コイルバネ６２の径方向の移動を制限する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１０          サーボプレス１０（プレス装置）
１２          筐体
１２Ａ        フランジ
１２Ｂ        ストッパ面
１２Ｃ        第１内周面
１２Ｄ        第２内周面
１２Ｅ        長孔
１２Ｆ        バネフック
２０          駆動機構
２２          サーボモータ（駆動部）
２２Ａ        出力軸
２４          制御部
２６          固定プレート（固定部材）
２６Ａ        挿通孔
２６Ｂ        ガイド部
２８          減速器
３０          支持部材
３２          ボールベアリング（ベアリング）
３４          ベアリングボックス
３６          ボールネジ
３８          ネジ軸
４０          ナット
４０Ａ        ナットフランジ
４２          ボール
５０          ラム（プレス部）
５０Ａ        収容部
６０          反力吸収機構
６２          圧縮コイルバネ
６４          カバー
６６          引張コイルバネ
７０          架台
８０          ダイセット
８２          パンチホルダ
８２Ａ        ガイド孔
８４          上型
８６          ダイホルダ
８６Ａ        ガイドポスト
８８          下型
９０          ダイセット
９２          圧縮コイルバネ
９４          取付部材
１００        サーボプレス
１１０        治具
１１２        上ホルダ
１１２Ａ      ガイド孔
１１４        下ホルダ
１１４Ａ      ガイドポスト
１１６        取付部材
１１８        圧縮コイルバネ
１２０        作業台
１３０        被圧入部品
１３０Ａ      圧入孔
１３２        圧入部品（プレス対象物）
Ｐ            素材（プレス対象物）
【図１】
2018144075.tif 000003
【図２】
2018144075.tif 000004
【図３】
2018144075.tif 000005
【図４】
2018144075.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018144075.tif 000008