(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出プレスのダイスライド装置であって、  固定フレーム、  前記固定フレームによって該固定フレームに対して直線移動可能であるが回転不能に支持された移動フレーム、  前記移動フレームを前記固定フレームに対して直線移動させるために、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する第１運動変換機構、及び  押出プレスのダイスを押圧するプッシャーを具備し、前記移動フレームに取り付けられた第２運動変換機構であって、入力された回転運動を第１運動変換機構へ伝達するとともに、前記プッシャーを前記移動フレームに対して直線移動させるために、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する第２運動変換機構、  を具備する押出プレスのダイスライド装置。
【請求項２】
前記第１運動変換機構は、前記固定フレームに固定された第１ボールねじであって前記移動フレームの移動方向に延びる第１ボールねじと、前記第１ボールねじに螺合する第１ナットであって、前記移動フレームによって回転可能に支持された第１ナットと、前記第１ナットに固定された第１ギアとを具備し、  前記第２運動変換機構は、前記移動フレームによって回転可能に支持された第２ボールねじと、前記第２ボールねじに螺合する第２ナットであって、前記プッシャーと固定された第２ナットと、前記第２ボールねじに固定された第２ギアであって、前記第１運動変換機構の前記第１ギアに噛み合う第２ギアとを具備し、  前記プッシャーは、前記移動フレームによって、該移動フレームに対して直線移動可能であるが回転不能に支持されている、請求項１に記載の押出プレスのダイスライド装置。
【請求項３】
前記第２運動変換機構に回転動力を供給するモータを更に具備しており、  前記モータが前記移動フレームに固定されて前記移動フレームと共に移動する、請求項１に記載の押出プレスのダイスライド装置。
【請求項４】
前記移動フレームは、リニアガイド装置を介して、前記固定フレームによって支持されている、請求項１に記載の押出プレスのダイスライド装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたダイスライド装置と、  押出プレスのダイスを交換する際に、押出プレスのダイスとエンドプラテンとを通して延びる押出製品を切断する切断装置と、を具備する押出プレスであって、  前記切断装置は、押出プレスの前記エンドプラテンに取り付けられており、  前記切断装置が、前記ダイスライド装置のプッシャーの移動方向と同じ方向に移動して前記ダイスを押圧する切断装置のプッシャーを具備する、押出プレス。
【請求項６】
前記切断装置が、該切断装置の前記プッシャーを駆動する油圧シリンダを具備する、請求項５に記載の押出プレス。
【請求項７】
前記切断装置が、該切断装置の前記プッシャーを駆動するために、ボールねじと、前記ボールねじに螺合するナットと、前記ボールねじに回転動力を供給するモータとを具備する、請求項５に記載の押出プレス。
【請求項８】
前記切断装置の、押出製品を切断するストロークは前記ダイスの直径の略０．８倍である、請求項５に記載の押出プレス。
【請求項９】
前記切断装置の前記油圧シリンダの作動油に不燃性の作動油が使用される、請求項６に記載の押出プレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は鉄系金属または非鉄金属のビレットをダイスから押出して形材に成形する押出プレスのダイスライド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般に、金属材料、例えばアルミニウム又はその合金材料等によるビレットを押出プレス装置により押出す場合、油圧シリンダで駆動されるメインラムの先端部に押出ステムが取り付けられており、ダイスにコンテナを押し付けた状態で、ビレットを押出ステムなどでコンテナ内に収納する。そして、メインラムを更に油圧シリンダの駆動により前進させることにより、ビレットが押出ステムにて押圧される。そこで、ダイスの出口部から、成形された製品が押出される。【０００３】  従来においても、押出製品の種類は多く、ダイスの交換頻度も増加していたが、さらに、近年では多品種で極小ロットの生産が増加し、それに伴いダイスを交換する頻度も極端に増加してきた。  それに反して、従来のダイス交換装置ではダイスの交換時間が短縮はされているもののさらなる時間の短縮の要求がある。  また、従来のダイス交換装置は油圧シリンダを使っているため、油圧シリンダが長く、広いスペースが必要となっていた。  さらに、特許文献１によると、ダイスの交換はエンドプラテンのコンテナ側に設置されたチェーンを駆動することによりダイスを押出位置から押出プレスの機外の交換位置まで移動させてダイスを交換して、再度ダイスを押出位置に移動させるという形態でダイスの交換を行っていた。チェーンが、加熱されているダイスやコンテナの付近に設置されているため、チェーンが高温になり、チェーンのメンテナンスは通常の冷間で使用しているものと比較すると多くの時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来のダイス交換装置は油圧シリンダを使っているため、油圧シリンダが長く、広いスペースが必要となっていた。また、長年使用による油漏れにより火災のリスクもあった。【０００６】  ダイスの交換はエンドプラテンのコンテナ側に設置されたチェーンを駆動することによりダイスを押出位置から押出プレスの機外の交換位置まで移動させてダイスを交換して、再度ダイスを押出位置に移動させるという形態でダイスの交換を行っていた。チェーンが加熱されているダイスやコンテナの付近に設置されているため、チェーンが高温になり、チェーンのメンテナンスは通常の冷間で使用しているものと比較すると多くの時間を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  前述の課題を解決するために、本発明の第１の態様により、押出プレスのダイスライド装置であって、固定フレーム、前記固定フレームによって該固定フレームに対して直線移動可能であるが回転不能に支持された移動フレーム、前記移動フレームを前記固定フレームに対して直線移動させるために、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する第１運動変換機構、及び押出プレスのダイスを押圧するプッシャーを具備し、前記移動フレームに取り付けられた第２運動変換機構であって、入力された回転運動を第１運動変換機構へ伝達するとともに、前記プッシャーを前記移動フレームに対して直線移動させるために、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する第２運動変換機構、を具備する押出プレスのダイスライド装置が提供される。【０００８】  本発明では、前記第１運動変換機構は、前記固定フレームに固定された第１ボールねじであって前記移動フレームの移動方向に延びる第１ボールねじと、前記第１ボールねじに螺合する第１ナットであって、前記移動フレームによって回転可能に支持された第１ナットと、前記第１ナットに固定された第１ギアとを具備してよく、前記第２運動変換機構は、前記移動フレームによって回転可能に支持された第２ボールねじと、前記第２ボールねじに螺合する第２ナットであって、前記プッシャーと固定された第２ナットと、前記第２ボールねじに固定された第２ギアであって、前記第１運動変換機構の前記第１ギアに噛み合う第２ギアとを具備してよく、前記プッシャーは、前記移動フレームによって、該移動フレームに対して直線移動可能であるが回転不能に支持されてよい。【０００９】  本発明では、前記ダイスライド装置は、前記第２運動変換機構に回転動力を供給するモータを更に具備してよく、前記モータが前記移動フレームに固定されて前記移動フレームと共に移動してよい。【００１０】  本発明では、前記移動フレームは、リニアガイド装置を介して、前記固定フレームによって支持されてよい。【００１１】  本発明の第２の態様により、前記ダイスライド装置と、押出プレスのダイスを交換する際に、押出プレスのダイスとエンドプラテンとを通して延びる押出製品を切断する切断装置と、を具備する押出プレスであって、前記切断装置は、押出プレスの前記エンドプラテンに取り付けられており、前記切断装置が、前記ダイスライド装置のプッシャーの移動方向と同じ方向に移動して前記ダイスを押圧する切断装置のプッシャーを具備する、押出プレスが提供される。【００１２】  本発明では、前記切断装置が、該切断装置の前記プッシャーを駆動する油圧シリンダを具備してよい。【００１３】  本発明では、前記切断装置が、該切断装置の前記プッシャーを駆動するために、ボールねじと、前記ボールねじに螺合するナットと、前記ボールねじに回転動力を供給するモータとを具備してよい。【００１４】  本発明では、前記切断装置の、押出製品を切断するストロークは前記ダイスの直径の略０．８倍であってよい。【００１５】  本発明では、前記切断装置の前記油圧シリンダの作動油に不燃性の作動油が使用されてよい。
【発明の効果】
【００１６】  本発明では、第２運動変換機構が、第１運動変換機構によって直線移動させられる移動フレームに取り付けられているので、プッシャーのストロークは、第１運動変換機構と第２運動変換機構とが生み出す移動量を合計したストロークとして得られる。その結果、ダイスライド装置の全長を従来のものに比較して短縮でき、したがって設置面積を最小限にすることが可能になり、設備の省スペース化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態による押出プレスの要部の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による押出プレスのダイスライド装置の縦断面図である。
【図３】図２に示されるダイスライド装置がダイスと結合した状態をコンテナ側から見た図である。
【図４】図２に示されるダイスライド装置がダイスを押出プレスの機外に移動させた時、または最長ストロークの時の状態をコンテナ側から見た図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による押出プレスのダイスライド装置の平面図である。
【図６】第１の実施形態による押出プレスのダイスライド装置及び切断装置の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による押出プレスのダイスライド装置及び切断装置の平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の変形例による押出プレスのダイスライド装置の２つのスプロケットを示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  本発明に係る押出プレスのダイスライド装置の実施形態を、図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１９】  最初に、本発明の第１の実施形態による押出プレスの概要について図１を用いて説明する。  図１に示される押出プレスは、単動ショートストロークタイプのものであって、エンドプラテン１とメインシリンダ２を対向して配置し、両者を複数のタイロッド３によって連結している。エンドプラテン１の内側面には押出穴が形成されたダイス４を挟んでコンテナ５が配置され、コンテナ５内にビレット６を装填し、これをダイス４に向けて押出加圧することでダイス穴に応じた断面の押出材が押出成形される。
【００２０】  押出作用力を発生させるメインシリンダ２は、メインラム９を内蔵し、これをコンテナ５に向けて加圧移動可能としている。このメインラム９の前端部にはコンテナ５のビレット装填穴と同芯配置されるように押出ステム７がその先端に図示しないダミーブロックを密接させて、コンテナ５に向けて突出状態でメインクロスヘッド８を介して取付けられている。したがって、メインシリンダ２を駆動してメインクロスヘッド８を前進させると、押出ステム７がコンテナ５のビレット装填穴に挿入され、装填されたビレット６の後端面を加圧して押出材を押出すのである。
【００２１】  なお、前記メインシリンダ２には押出軸心と平行に複数のサイドシリンダ１０が取付けられており、そのシリンダロッド１１がメインクロスヘッド８に連結されている。これによって押出工程の準備工程として押出ステム７をコンテナ５近接させた位置に初期移動させ、押出加圧動作はメインシリンダ２及びサイドシリンダ１０の両者を用いて行なわせる構成となっている。
【００２２】  図２は本発明の第１の実施形態による押出プレスのダイスライド装置２１の縦断面図である。  ダイスライド装置２１は、固定フレーム４２、移動フレーム２６，リニアガイド装置２７、第１運動変換機構、第２運動変換機構、及び移動フレーム２６に固定されたモータ２５を具備する。第１運動変換機構は、第１ギア２３、第１ナット３１、第１ボールねじ３２、及び第１ベアリング３５を具備する。第２運動変換機構は、第２ギア２２、第２ナット３３、第２ボールねじ３４、第２ベアリング３６、プッシャー３７、及びプーリ２４を具備する。第１ボールねじ３２と第２ボールねじ３４は並列に配置されている。
【００２３】  モータ２５により、タイミングベルト２９またはチェーンを介してプーリ２４を回転させると第２キア２２と、それに噛み合う第１ギア２３とが回転する。第１ギア２３と第２ギア２２は互いに反対方向に回転する。本図では矢視Ａから見て、第１ギア２３が右回転で、第２ギア２２が左回転の場合を説明する。
【００２４】  まず第１運動変換機構では、第１ナット３１と第１ギア２３が固定されて一体となっている。第１ボールねじ３２は、固定フレーム４２に固定されている。第１ナット３１は、第１ボールねじ３２と螺合し且つ第１ベアリング３５を介して移動フレーム２６によって回転可能に支持されている。したがって、第１ナット３１は、移動フレーム２６に対して直線移動は拘束されているが、自在に回転することができる。そのため、第１ギヤ２３が回転されて第１ナット３１が回転すると、第１ナット３１は第１ボールねじ３２上を紙面に向かって左の方向に移動し、それにともなって移動フレーム２６も第１ナット３１と同じ方向に移動する。また、移動フレーム２６は、固定フレーム４２に対して直線移動可能であるが回転不能であるようにリニアガイド装置２７を介して固定フレーム４２によって支持されている。モータ２５は移動フレーム２６に固定されているのでモータ２５も紙面に向かって左方向に同時に移動することになる。
【００２５】  移動フレーム２６の紙面に向かって左側の先端部分３８は直方体のブロック状になって、さらに内側摺動材３９と外側摺動材４０が取り付けられている。内側摺動材３９は、移動フレーム２６の先端部分３８とその中心部に挿通されるプッシャー３７との間に配置される。外側摺動材４０は、移動フレーム２６の先端部分３８の下面と、押出プレスのエンドプラテン１のコンテナ側の側面に設けられたガイド１８との間に配置される。その結果、固定フレーム４２から図の左方向へ伸張する移動フレーム２６の先端部３８は、ガイド１８によって、案内され、したがってガイド１８に対して直線移動可能であるが回転不能に支持されている。
【００２６】  一方、第２運動変換機構では、第２ギア２２に固定された第２ボールねじ３４は、第２ベアリング３６を介して移動フレーム２６により回転可能に支持されている。本実施形態では、第２ボールねじ３４は第１ギア２３と逆回転する。第２ボールねじ３４に螺合された第２ナット３３は紙面に向かって左方に長く延びる円筒状のプッシャー３７と固定されている。プッシャー３７の円柱状の先端の部分は、内側摺動材３９を介して、移動フレーム２６対して直線移動可能であるが回転不能であるように移動フレーム２６の先端部分３８によって支持されている。したがって、プッシャー３７に固定された第２ナット３３も移動フレーム２６対して直線移動可能であるが回転できないようになっている。そのため第２ボールねじ３４が第１ギア２３と逆回転すると第２ナット３３は紙面に向かって左方に移動することになる。
【００２７】  ダイスライド装置２１は上述したように構成されているので、プッシャー３７のストロークは、第１運動変換機構の作動に基づく移動フレーム２６の固定フレーム４２に対する直線移動量と、第２運動変換機構の作動に基づくプッシャー３７の移動フレーム２６に対する直線移動量とを合計した値に等しい。
【００２８】  図ではボールねじが右ねじの場合、第１運動変換機構では第１ナット３１が右回転するので第１ナット３１は紙面に向かって左方向に移動する。また、第２運動変換機構では第２ボールねじ３４が左回転のために第２ナット３３が紙面に向かって左側に移動する。
【００２９】  次に、第１の実施形態のダイスライド装置における第１ギア２３と第２ギア２２に替えて第１スプロケット２３と第２スプロケット２２が用いられる第１の実施形態の変形例のダイスライド装置について図８を参照して説明する。この例では、第１スプロケット２３、と第２スプロケット２２が共通の１本のチェーン２８によって接続されているのでともに右回転する。  第１運動変換機構では、第１ボールねじ３２が右ねじで且つ第１スプロケット２３が右回転するため第１ナット３１は紙面に向かって左方向に移動する。第２運動変換機構では第２ボールねじ３４が右に回転するために、第２ナット３３を紙面に向かって左に移動させるためには第２ボールねじ３４と第２ナット３３が左ねじとなっている。  すなわち第１運動変換機構と第２運動変換機構の右ねじ、左ねじとは第１スプロケット２３と第２スプロケット２２の回転方向と重要な関係がある。
【００３０】  図３はダイスライド装置２１が押出プレスの本体部に取り付けたところをコンテナ側から見た図である。  ダイスライド装置２１は押出プレスの反操作側に水平に取り付けられている。ダイスライド装置２１の移動フレームの先端部分３８が、外側摺動材４０を介して、エンドプラテン１に固定されたガイド１８によって摺動可能に支持されている。ダイスライド装置２１は押出プレスの機外に設置されており、従来のものと比較するとメンテナンスが容易になっている。  さらに、ダイスライド装置２１は、従来型のダイスライド装置の概ね２倍のストロークがとれるために非常にコンパクトになっている。
【００３１】  図４はダイスライド装置２１の第１運動変換機構と第２運動変換機構がそれぞれモータ２５の駆動によって作動した状態を示しており、そこでは、プッシャー３７によってダイス４が押出プレスの機外のダイス交換装置７０のところまで移動している。  本発明の第１の実施形態による、サーボモータ駆動のダイスライド装置２１を使用することによってダイス４交換の高速化だけではなく、従来の油圧式の場合には容易ではなかった停止前のショック低減のための低速化も可能になる。その結果、ダイス４の移動の最高速度を高めることにより平均速度を高めることが可能になる。従ってダイス４の移動時間が短くなり生産性の向上にもつながる。
【００３２】  図５は、第１の実施形態による押出プレスのダイスライド装置２１とダイス交換装置７０との関係を示す平面図である。なお、図５には押出製品の切断用の切断装置７１も示されている。  図５で示すように押出プレスの中心に位置するダイス４は、ダイスライド装置で押出プレス中心より操作側へ移動されてダイス交換装置７０の上にセットされる。ダイス交換装置７０ではリニアガイドによりダイス４が移動する。新しいダイス４がＢまたはＣの位置に待機しており交換されるダイスがＡの位置に移動してくる。その後交換されるダイス４は新しいダイス４がＢの位置に待機している場合はＣの位置に、新しいダイス４がＣの位置に待機している場合はＢの位置に退避する。ここで空いたＡの位置に新しいダイス４が移動して、新しいダイス４とダイスライド装置が連結する。
【００３３】  図６は、ダイスライド装置２１と切断装置７１を示している。本実施形態における切断装置７１は油圧シリンダ７２とその先端部に固定されたプッシャー７３とブラケット７４とを具備する。図６に示されるように、油圧シリンダ７２がブラケット７４を介してエンドプラテン１に取り付けられている。  切断装置７１は、ダイス４からエンドプラテン１へ連続して延びている押出製品（図示せず）をダイス交換時に切断するために、ダイスライド装置２１のプッシャー３７とともにダイス４に対して力を加える。切断装置７１の油圧シリンダ７２は押出製品の切断のために作動するので、ダイスライド装置２１のプッシャー３７よりも大きな力を発生するが、そのストロークは、ダイス径の略０．８倍程度と短くてよい。そのため、油圧シリンダ７２は比較的小型のものでよい。
【００３４】  第１の実施形態の押出プレスのダイスライド装置２１と切断装置７１によると、切断装置７１の油圧シリンダ７２に小容量のものが採用されてダイスライド切断に要する時間が従来よりも遅くなったとしても、サーボモータ駆動のダイスライド装置２１の高速移動がその遅れを取り戻せる可能性が高い。このように、油圧シリンダ７２に小容量のものが使用できるので、それに油漏れが生じた場合の被害を低減できる。さらに、本実施形態では油圧シリンダ７２の作動油に不燃性のものが用いられており、そのため油圧シリンダ７２を高温のダイスやコンテナに近接して配置することが可能である。つまり、作動油に引火して火災が発生するリスクは著しく低減する。
【００３５】  図７は本発明の第２の実施形態による押出プレスのダイスライド装置２１と切断装置６０を示す平面図である。第２の実施形態では、ダイスライド装置２１は、第１の実施形態のものと同じものであるが、切断装置６０が第１の実施形態における切断装置７１とは異なる。
【００３６】  第２の実施形態の切断装置６０は、サーボモータ駆動式のものであり、サーボモータ６１が駆動されたとき、プッシャー６６が図７の左方へ移動するように構成されている。このため切断装置６０は、サーボモータ６１、ベアリング６２、ボールねじ６３、ナット６４、減速機６５、プッシャー６６、２つのスプロケット６７、６８、及び取付部６９を具備している。切断装置６０は、サーボモータ６１の駆動軸の端部に取り付けられたスプロケット６７とボールねじ６３の端部に取り付けられたスプロケット６８との間に巻き掛けられたチェーンも具備している。サーボモータ６１が駆動されると、直線移動を拘束されたボールねじ６３が回転し、その結果、回転を拘束されたナット６４が左方へ移動し、従ってナット６４に固定されたプッシャー６６が左方へ移動する。また、切断装置６０はその取付部６９によってエンドプラテン１に固定されている。
【００３７】  切断装置６０のプッシャー６６のストロークは、ダイス径の略０．８倍程度と短くてよいのでボールねじ６３も短いものでよい。  また、本実施形態におけるサーボモータ６１をインバータモータに代替した実施形態も可能である。
【００３８】  本発明の実施形態は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。  １）ダイスライド装置２１は、２本のボールねじを並列に組合せた構造を有するので、従来のものと同等のストロークをほぼ１／２の短い装置本体部の全長で実現することができる。このため、設備の省スペース化が実現できる。  ２）ダイスライド装置２１は全ダイスやコンテナの高温度の影響を受けないプレス機外の反操作側に設置するため、全てのメンテナンス作業が押出プレス機外で行え、メンテナンスが容易になった。
【符号の説明】
【００３９】  １    エンドプラテン  ２    メインシリンダ  ３    タイロッド  ４    ダイス  ５    コンテナ  ６    ビレット  ７    押出ステム  ８    メインクロスヘッド  ９    メインラム  １０    サイドシリンダ  １１    サイドシリンダロッド  １２    コンテナホルダー  １５    ダイスタック  １６    ホースシュー  １７    ダイカセット  ２１    ダイスライド装置  ２２    第２ギア  ２３    第１ギア  ２４    プーリ  ２５    モータ  ２６    移動フレーム  ２７    リニアガイド装置  ３１    第１ナット  ３２    第１ボールねじ  ３３    第２ナット  ３４    第２ボールねじ  ３５    第１ベアリング  ３６    第２ベアリング  ３７    プッシャー  ３８    スライドブロック  ３９    内側摺動材  ４０    外側摺動材  ４２    枠  ６１    モータ  ６２    ベアリング  ６３    ボールねじ  ６４    ナット  ６５    減速機  ６６    プッシャー  ７０    ダイス交換装置  ７２    油圧シリンダ  ７３    切断治具
【図１】
0006460222.tif 000002
【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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