(57)【要約】【課題】加工速度とストローク数が高く、消耗エネルギーも少なく、加工速度、ストロークおよびプレスの出力を任意に設定することができ、それでいて全高を低くすることができ、製作やメンテナンスも容易なプレス装置を提供する。【解決手段】ベッドに対向するクラウンに対しスライドを昇降可能に配し、ベッドの側方には、数値制御型モータで駆動される横スクリュー軸とこれの回転で並進される横行体を設置し、該横行体とスライド下部とベッド間をリンク機構で連結してアンダードライブ式に高速駆動させるようにした。【選択図】図１
2004261837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドに対向するクラウンに対しスライドを昇降可能に配し、ベッドの側方には、数値制御型モータで駆動される横スクリュー軸とこれの回転で並進される横行体を設置し、該横行体とスライド下部とベッド間をリンク機構で連結したことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
リンク機構は、一つの頂点がベッド側の支持体に枢支された三角形状リンクと、該リンクの第２の頂点に枢支され他端がスライド下部に枢支されたリンクと、リンクの第３の頂点に枢支され他端が横行体の前端部に枢支されたリンクとを備えている請求項１に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属及び非金属材の塑性加工に用いられるプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属及び非金属材を塑性加工する手段としてプレスが汎用されている。こうしたプレスとしては、フライホイールを利用し、スライドの上昇、下降行程でエネルギーを蓄積し、加工行程でフライホイールの回転数を減速することにより蓄積したエネルギーを出力してクランク軸のアームに連結したスライドを下降してワークを加工するクランク式駆動方式のものと、モータの駆動エネルギーを油圧ポンプ、リリーフなど油圧機器（油圧回路）を介して油圧シリンダに伝達し、油圧シリンダのラム結合したスライドを下降してワークを加工する油圧駆動方式のものがある。
【０００３】
前者は後者にくらべて加工速度とストローク数が高く、消耗エネルギーも少なくできる特徴があるが、慣性エネルギーを利用して駆動するため、プレスの加工力、加工速度及びストローク位置などを任意に設定ができないという問題があった。
これに対して、後者は、プレスの加工速度とストロークを任意的に設定でき、プレスの出力も任意的に設定できる利点があるが、時間当たりのストローク数を大きく取ることができないため、高速化の実現が困難であった。また、ポンプを使用し、これから吐出された圧油をリリーフ弁により制御してプレスの出力を制御し、また、絞り弁により速度を制御するため、駆動エネルギーが多量に消耗されるのみならず、消耗する駆動エネルギーが熱になり、油圧システムの安定性が低下したり、冷却装置を追設する必要が生じ、大型化するなどの問題があった。さらに、圧油をヘッド側とピストン側に供給してスライドを昇降するため、加工能力を大きくするには大容量の大型シリンダを必要とする不利があった。
【０００４】
こうした対策として、本出願人は、特開平２００１−３００７７８号において、クラウンからプレスルームにスクリュー軸を垂下させそのスクリュー軸をクラウン上部に設置したサーボモータ・減速機で駆動させるようにし、スクリュー軸の中間にナットを含む昇降体を取り付け、これとクラウン及びスライド間をリンク機構で結んだリンク式サーボプレスを提案し、クランク式駆動装置と油圧駆動装置の欠点を解消することを可能ならしめた。
【０００５】
しかし、先行技術では、クラウンに垂直方向に取り付けられた、スクリュー軸の長さがプレスの高さに影響を及ぼし、スライドストロークが長くなるのに伴ってスクリュー軸が長くなり、それによりプレスの全高が大となり、工場内に据付できない場合が生ずる問題があった。
また、スクリュー軸のねじにリンク機構とスライドの重量が直接かかるうえに、スクリュー軸とその駆動モータ類を高所で組み立てなければならないので、プレス製作の作業性が悪くなり、特に大型プレスではスクリュー軸とその駆動モータ類も大型になるのでなおさらであった。また、いちいちクラウン部分に登らなければならないので、メンテナンス性も悪いという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を除去するためになされたもので、その目的とするところは、加工速度とストローク数が高く、消耗エネルギーも少なく、加工速度、ストロークおよびプレスの出力を任意に設定することができ、それでいて全高を低くすることができ、製作やメンテナンスも容易なプレス装置を提供することにある。
本発明はファインブランキング、順送プレスなどの高速プレスに好適であるが、これらに限定されるものではない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、ベッドに対向するクラウンに対しスライドを昇降可能に配し、ベッドの側方には、数値制御型モータで駆動される横スクリュー軸とこれの回転で並進される横行体を設置し、該横行体とスライド下部とベッド間をリンク機構で連結したことを特徴としている。
【０００８】
リンク機構は、一つの頂点がベッド側の支持体に枢支された三角形状リンクと、該リンクの第２の頂点に枢支され他端がスライド下部に枢支されたリンクと、リンクの第３の頂点に枢支され他端が横行体の前端部に枢支されたリンクとを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明によるプレス装置の第１実施例を示している。
１はプレスフレームであり、ベッド１ａの四隅にコラム１ｂを立設し、コラム１ｂの上部にクラウン（コラムヘッド）１ｃを剛結し、コラム１ｂ，１ｂにはギブ１ｆ，１ｆを設けこれに金型を取り付けるスライド１ｅを摺動可能に取り付けている。クラウン１ｃの下面にはスライド１ｅの金型と組をなす金型を取り付けるベース１ｇが固定されている。
【００１０】
２は前記ベッド１ａの側方に延出されるかあるいは併設された基台であり、該基台２には数値制御型モータたとえばＡＣサーボモータ３が設置されており、出力軸に減速機４が連結され、該減速機４の出力側に水平スクリュー軸５が連結されている。
６はブロック状の横行体であり、基台２からベッド１ａにかけて固定したガイド６ａに摺動可能に取り付けられている。
前記横行体４は後端部にナット７が固定されており、ナットと同軸心に前記水平スクリュー軸５を容入する穴４０が形成されている。
【００１１】
８は前記横行体６の出力を横方向から縦方向に変換増幅してスライド１ｅに伝達するためのリンク機構であり、ベッド１ａとスライド１ｅの間の空間に配されている。
リンク機構８は、板またはレバーを組みつけて構成される三角形状リンク８ａと、２本のレバー状をなす第１、第２のリンク８ｂ、８ｃからなっている。
【００１２】
前記三角形状リンク８ａは、１つの頂点８０がベッド１ａに設けた支持体９にピンなどで枢着されており、他の２つの頂点８１，８２に第１のリンク８ｂの下端部と第２のリンク８ｃの上端部がそれぞれピンなどで枢着されている。第１のリンク８ｂの上端部は、スライド１ｅの下面に突設したブラケット状の支持部（スライド下部に形成した穴であってもよい）１０にピンなどで枢着され、第２のリンク８ｃの下端部は、前記横行体４の先端部にピンなどで枢着されている。
なお、リンク機構８は、三角形状リンク８ａ、第１、第２のリンク８ｂ、８ｃが紙面に対し前後に２組配されて構成されていてもよい。
【００１３】
【実施例の作用】
本発明の作用を説明すると、図１と図２はスライド１ｅが下限位置にある状態を示し、図３は中間位置にある状態を示し，図４は上限位置にある状態を示している。
図１と図２の状態から、数値制御型モータ３が回転すると、減速機４を介してスクリュー軸５に回転エネルギーが伝達される。スクリュー軸５にはまりあったナット７及びこれと一体の横行体６が水平方向の直線運動を行なう。さらに横行体６に連結したリンク機構８を介して出力が増幅され、スライド１ｅに垂直方向の出力が伝達される。
【００１４】
すなわち、スクリュー軸５が回転して横行体６及び第２リンク８ｃの基端部８３が右方向に移動すると、三角形状リンク８ａは支持体９の枢着点８０を中心として図１の矢印のように旋回運動を行い、三角形状リンク８ａの頂点８１の旋回軌跡にあわせて、第１のリンク８ｂにエネルギーが伝達され、支持部１０の枢着点８４及びスライド１ｅが上昇し、クラウン１ｃに向って上向きの出力が発生することでワークの塑性加工が行なわれる。また、横行体６及び第２リンク８ｃの基端部８３が左方に移動すると、スライド１ｅは下降する。
【００１５】
図２の下限から数値制御型モータ３の回転により、図３のように横行体６がＡ１のストローク分右方へ移動する。これに伴って三角形状リンク８ａが旋回し、これの頂点に連結している第１リンク８ｂは、垂直線となす角度α１がα２へと変化するように旋回し、その結果、ガイドされたスライド１ｅは、下限位置から三角形状リンク８ａの傾き角度β１のストローク分Ｂ１だけ上昇する。
さらに横行体６がＡ２のストローク分右へ進むと、第１リンク８ｂの角度はα３となり、下限時に比べ、三角形状リンク８ａの傾き角度β２のストローク分Ｂ２だけスライド１ｅは図４の上限位置に達し、クラウン１ｃの金型とで図示しないワークを加圧して塑性加工する。
【００１６】
加工行程完了とともに、数値制御型モータ３を逆転すれば、スクリュー軸５の逆回転で横行体６は後退させられ、スライド１ｅは、図４の状態から図３の状態を経て図２の下限位置に戻される。以下、数値制御型モータ３の正転、逆転を繰り返すことでスライド１ｅはリンク機構８を介して連続直線往復運動し、連続加工が行われる。
【００１７】
本発明は駆動源として数値制御型モータ３を使用しているため、スライド上限位置での圧力保持を自在かつ確実に行なうことができ、ＣＮＣ制御によりストローク、速度および加圧を自在に制御することができ、ストロークを成形条件に適した最小ストロークを設定できるので、ストローク数を向上することができる。また、リンク機構８との協働により下死点ないしその近傍での圧力保持を自在に行なうことができ、スプリングバックに対する対処が容易となる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した本発明の請求項１によるときには、数値制御型モータ３による回転数、速度の自在な制御特性による加圧保持性能と、リンク機構８による下降時および上昇時の高速化，加圧時の力の増大というエネルギー効果により、抜きや絞りなどの塑性加工において、小さい容量の数値制御型モータ３により大きな加工能力を得ることができ、同時に高速でスライドを駆動することができるため毎分ストローク数を大きくすることができ、これらにより高性能、高精度、省エネルギー型のプレスとなし得る。
【００１９】
しかも、スライド１ｅを下から上に上昇して加圧するアンダードライブ式のシンプルなサーボリンク駆動方式であり、これの駆動源としての数値制御型モータ３及びこれの回転エネルギーを直線エネルギー変換するスクリュウ軸５がベッド１ａと同レベルの低い位置に水平に設置されているため、プレス全高が低くなり、組み立ての作業性がよくなる。また、メンテナンスや部品交換も、ベッド１ａと同レベルの低い位置で行えるため、非常に容易に行えるなどのいうすぐれた効果が得られる。
【００２０】
請求項２によれば、リンク機構が簡単で確実にスライドのアンダードライブを行なえるというすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプレス装置の一例を下限位置の状態で示す側面図である。
【図２】下限位置の状態を示す説明図である。
【図３】中間位置の状態を示す説明図である。
【図４】上限位置の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ    ベッド
１ｃ  クラウン
１ｅ  スライド
３  数値制御型モータ
５  スクリュー軸
６  横行体
７  ナット
８  リンク機構
８ａ  三角形状リンク
８ｂ、８ｃ  第１、第２リンク
【図１】
2004261837.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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