(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に並設され、夫々別々に回転可能な第一主回転体及び第二主回転体と、
前記第一主回転体を第一軸線周りに回転させる第一駆動源と、
前記第二主回転体を第二軸線周りに回転させる第二駆動源と、
前記第一主回転体から突出して形成され、前記第一軸線に対して偏芯した第一偏芯軸と、
前記第二主回転体から突出して形成され、前記第二軸線に対して偏芯した第二偏芯軸と、
往復直線運動可能な状態で支持されたロッド部材と、
該ロッド部材の運動可能方向における前記第一偏芯軸及び前記第二偏芯軸の変位を前記ロッド部材の一端側に伝達する伝達機構と、
前記ロッド部材のストロークを設定するストローク設定手段と、
該ストローク設定手段によって設定されたストロークに基づいて、前記第一偏芯軸と前記第二偏芯軸との位相差を決定する位相差決定手段と、
前記第一駆動源または前記第二駆動源の少なくとも一方を動作し、前記第一偏芯軸と前記第二偏芯軸との位相差を、前記位相差決定手段によって決定された位相差に一致させる位相差調節制御手段と、
該位相差調節制御手段によって調節された前記位相差を維持したまま、前記第一駆動源及び前記第二駆動源によって、前記第一主回転体及び前記第二主回転体を互いに同速度で回転させ、前記伝達機構を介して前記ロッド部材を往復運動させる往復運動制御手段と
を具備し、
前記伝達機構は、
前記ロッド部材の一端側に対して揺動可能に支持され、前記ロッド部材の運動可能方向に対して略垂直方向に延出された揺動部材と、
該揺動部材の、前記第一偏芯軸及び前記第二偏芯軸側に形成され、前記揺動部材の延出方向に沿って延びるガイドレールと、
前記第一偏芯軸周りに回動可能に支持された第一副回転体と、
前記第二偏芯軸周りに回動可能に支持された第二副回転体と、
前記第一副回転体に連結されるとともに、前記揺動部材の揺動軸よりも一方の側に位置する前記ガイドレールに対して摺動可能に嵌め合わされた第一スライド部材と、
前記第二副回転体に連結されるとともに、前記揺動部材の揺動軸よりも他方の側に位置する前記ガイドレールに対して摺動可能に嵌め合わされた第二スライド部材と
を備えることを特徴とするストローク可変装置。
【請求項２】
前記位相差調節制御手段によって調節される前記位相差と、該位相差を維持したまま前記第一主回転体及び前記第二主回転体を一定速度で回転させた場合に得られる前記ロッド部材の運動波形と、該運動波形に対して予め関連付けられた直線波形との関係を記憶した波形情報記憶手段と、
前記位相差決定手段によって前記位相差が決定されると、該位相差に対応する前記運動波形が、該運動波形に関連付けられた前記直線波形になるように、前記第一主回転体及び前記第二主回転体の回転速度における単位時間毎の補正量を決定する補正量決定手段と
をさらに備え、
前記往復運動制御手段は、前記補正量決定手段によって決定された単位時間毎の前記補正量を加味した変動速度で、前記第一主回転体及び前記第二主回転体を回転させる
ことを特徴とする請求項１に記載のストローク可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストローク可変装置に関するものであり、特に、ロッド部材の往復直線運動における直線移動距離を可変可能とするストローク可変装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プレス機として、クランク機構を備えたものが知られている。これは、電動機によって回転する回転体の回転運動をラム等のロッド部材に伝達し、ロッド部材を往復直線運動（例えば上下運動）させるものである。ところで、従来のプレス機においては、クランクピンの位置を変更する構成を備え、その位置の変更によってロッド部材のストローク（直線移動距離）を切り替えられるようにしたものがある。しかしながら、いずれの装置もストロークの切替はプレス機の停止中しか行うことができず、利用範囲が限られていた。また、クランクピンの位置を変更する等の作業が必要であり、例えばストロークを頻繁に切り替える場合には、多くの検査工数を要し、作業者の負担が大きくなっていた。
【０００３】
そこで、本願出願人は、ストロークの変更を容易に行うことができ、しかもストロークを正確に設定することが可能なストローク可変装置を先に提案した（特許文献１）。図７を基に具体的に説明する。このストローク可変装置Ａは、支点軸Ｃを中心として揺動可能に支持されたレバーＤと、そのレバーＤの一端側に接続されレバーＤを所定範囲で往復角運動させるための駆動手段Ｅと、レバーＤの他端側に接続されレバーＤの往復角運動を可動対象物Ｆに伝達する従動手段Ｇと、レバーＤと支点軸Ｃとの間に設けられレバーＤに対して支点軸Ｃを摺動可能な状態で支持する第一スライド手段Ｈと、支点軸Ｃと架台Ｂの間に設けられ架台Ｂに対して支点軸Ｃを摺動可能な状態で支持する第二スライド手段Ｉと、支点軸ＣをレバーＤの長手方向へ移動させる支点軸可動手段Ｊと、支点軸Ｃの移動方向におけるレバーＤの動きを規制する規制手段Ｋとを備えたものである。これによれば、支点軸可動手段Ｊによって支点軸Ｃを移動させることにより、レバーＤに対する支点軸Ｃの相対位置が変化し、支点軸ＣからレバーＤの一端側（駆動手段Ｅが接続された部分）までの長さＸと、支点軸ＣからレバーＤの他端側（従動手段Ｇが接続された部分）までの長さＹとの比が変化する。そして、このように比率を変化させることにより、レバーＤの一端側の振幅に対する、レバーＤの他端側の振幅（すなわち増幅率）が変化することとなる。つまり、支点軸Ｃの相対位置を変化させることにより、従動手段Ｇのストロークを変化させるものである。
【特許文献１】特開２００１−３０５０１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のストローク可変装置Ａでは、支点軸ＣからレバーＤの一端側までの長さＸと、支点軸ＣからレバーＤの他端側までの長さＹとの比を変化させることから、支点軸Ｃの相対位置を変化させるための複数の機構、すなわち二組のスライド手段Ｈ，Ｉや支点軸可動手段Ｊ等を備えなければならず、ひいては全体の構成が複雑化するとともに製造コストが嵩んでいた。
【０００５】
また、上記のストローク可変装置Ａでは、支点軸Ｃを中心としたレバーＤの往復角運動を、従動手段Ｇの往復直線運動に変換することから、支点軸Ｃの位置が移動しても従動手段Ｇのストロークをある程度確保するには、水平方向に延びるレバーＤを比較的長く形成しなければならず、ひいては従動手段Ｇと駆動手段Ｅとの間に比較的広い間隔を確保しなければならなかった。さらに、支点軸ＣをレバーＤの全範囲に亘って移動させるために、大型の支点軸可動手段Ｊを採用しなければならなかった。このため、比較的小型の検査装置や、他の機構を数多く備えたプレス機に対しては、ストローク可変装置Ａを適用することが困難となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、駆動中でも容易にストロークを可変させることができるとともに、比較的簡単な構成で小型化及び低廉化が可能となるストローク可変装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるストローク可変装置は、「筐体内に並設され、夫々別々に回転可能な第一主回転体及び第二主回転体と、前記第一主回転体を第一軸線周りに回転させる第一駆動源と、前記第二主回転体を第二軸線周りに回転させる第二駆動源と、前記第一主回転体から突出して形成され、前記第一軸線に対して偏芯した第一偏芯軸と、前記第二主回転体から突出して形成され、前記第二軸線に対して偏芯した第二偏芯軸と、往復直線運動可能な状態で支持されたロッド部材と、該ロッド部材の運動可能方向における前記第一偏芯軸及び前記第二偏芯軸の変位を前記ロッド部材の一端側に伝達する伝達機構と、前記ロッド部材のストロークを設定するストローク設定手段と、該ストローク設定手段によって設定されたストロークに基づいて、前記第一偏芯軸と前記第二偏芯軸との位相差を決定する位相差決定手段と、前記第一駆動源または前記第二駆動源の少なくとも一方を動作し、前記第一偏芯軸と前記第二偏芯軸との位相差を、前記位相差決定手段によって決定された位相差に一致させる位相差調節制御手段と、該位相差調節制御手段によって調節された前記位相差を維持したまま、前記第一駆動源及び前記第二駆動源によって、前記第一主回転体及び前記第二主回転体を互いに同速度で回転させ、前記伝達機構を介して前記ロッド部材を往復運動させる往復運動制御手段とを具備する」ものである。
【０００８】
ここで、「第一駆動源」及び「第二駆動源」としては、第一主回転体及び第二主回転体を別々に回転させ、伝達機構を介してロッド部材に所定の動力を付与するものであれば特に限定されるものではない。なお、具体例としては、電力を用いた電動機や、空気圧・油圧・水圧等の流体圧力を用いたモータを挙げることができる。また、「ロッド部材」は、棒状または柱状の部材であって、例えば、プレス機等で用いられているラムや、振動試験装置で用いられている加振軸を挙げることができる。また、「ロッド部材の運動可能方向」とは、ロッド部材が往復直線運動する方向であり、例えばロッド部材の軸心方向を鉛直方向とした場合には、上下方向が運動可能方向となる。
【０００９】
また、「ストローク設定手段」は、ロッド部材の直線移動距離を設定するための手段であり、作業者によって入力操作されるものであってもよく、予め記憶された演算に基づいて算出するものであってもよい。換言すれば、ストロークの長さを直接入力させたり選択させたりするようにしてもよいが、ストロークの長さに関連する運動条件（例えばロッド部材の移動速度や下死点位置）を入力または選択させ、これらの運動条件を基に必要なストロークを求めるようにしてもよい。
【００１０】
本発明によれば、ロッド部材のストロークが設定されると、位相差決定手段は、そのストロークに基づいて、第一偏芯軸と第二偏芯軸との位相差を決定する。ここで、第一偏芯軸は、第一主回転体から突出して形成され、第一軸線に対して偏芯した軸である。また、第二偏芯軸は、第二主回転体から突出して形成され、第二軸線に対して偏芯した軸である。そこで、本発明では、位相差が決定されると、第一駆動源または第二駆動源の少なくとも一方を動作し（すなわち第一主回転体及び第二主回転体の少なくとも一方を相対的に回転させ）、第一偏芯軸と第二偏芯軸との位相差を、位相差決定手段によって決定された位相差に一致させる。そして、ロッド部材を往復運動させることが指示された場合、あるいは既に指示されている場合には、調節された位相差を維持したまま、第一駆動源及び第二駆動源によって、第一主回転体及び第二主回転体を互いに同速度で回転させる。
【００１１】
第一主回転体及び第二主回転体が回転すると、第一偏芯軸及び第二偏芯軸は、位相差を保ったまま、夫々第一軸線及び第二軸線周りを旋回し変位することとなる。第一偏芯軸及び第二偏芯軸とロッド部材との間には、伝達機構が介在されており、これにより、ロッド部材の運動可能方向における第一偏芯軸及び第二偏芯軸の変位がロッド部材の一端側に伝達される。つまり、第一偏芯軸と第二偏芯軸との略中間位置における部位（以下、中間部位という）の変位のうち、ロッド部材の運動可能方向（例えば上下方向）の成分がロッド部材に伝達され、ロッド部材を往復運動させる。ここで、中間部位の変位は、第一偏芯軸及び第二偏芯軸の位相差によって異なる。例えば、第一偏芯軸及び第二偏芯軸の位相差が０°のときは、第一偏芯軸及び第二偏芯軸を結ぶ線分は、常に運動可能方向と垂直となり、並行状態を維持したまま運動可能方向に変位することになる。つまり、中間部位での変位量は、偏芯量の約２倍となる。一方、第一偏芯軸及び第二偏芯軸の位相差が１８０°のときは、第一偏芯軸及び第二偏芯軸を結ぶ線分は、その中間部位を中心として往復揺動運動することとなる。つまり、第一主回転体及び第二主回転体を回転させても、中間部位は運動可能方向において変位しなくなり、変位量は略０となる。このように、第一偏芯軸と第二偏芯軸との位相差が０°のときに変位が最大で、位相差が１８０°のときに変位が最小となり、その間では位相差の変化に伴って変位量が変化することとなる。そして、中間部位での変位量を変化させることにより、ロッド部材に加わる振幅が変化し、ひいてはロッド部材のストロークが変化する。換言すれば、第一偏芯軸と第二偏芯軸との位相差を変化させるだけで、ロッド部材のストロークを変化させることが可能になる。なお、位相差を変化させることは、機械の停止中は勿論、駆動中であっても容易に行うことができる。さらに、本発明では、第一偏芯軸と第二偏芯軸との位相差を、連続的に変化させることが可能となり、ひいてはロッド部材のストロークを比例的に変化させることが可能になる。
【００１２】
また、本発明のストローク可変装置において、「前記伝達機構は、前記ロッド部材の一端側に対して揺動可能に支持され、前記ロッド部材の運動可能方向に対して略垂直方向に延出された揺動部材と、該揺動部材の、前記第一偏芯軸及び前記第二偏芯軸側に形成され、前記揺動部材の延出方向に沿って延びるガイドレールと、前記第一偏芯軸周りに回動可能に支持された第一副回転体と、前記第二偏芯軸周りに回動可能に支持された第二副回転体と、前記第一副回転体に連結されるとともに、前記揺動部材の揺動軸よりも一方の側に位置する前記ガイドレールに対して摺動可能に嵌め合わされた第一スライド部材と、前記第二副回転体に連結されるとともに、前記揺動部材の揺動軸よりも他方の側に位置する前記ガイドレールに対して摺動可能に嵌め合わされた第二スライド部材とを備える」構成とすることができる。
【００１３】
これによれば、第一偏芯軸周りには第一副回転体が回動可能に支持され、第一副回転体には第一スライド部材が連結されている。また、同様に、第二偏芯軸周りには第二副回転体が回動可能に支持され、第二副回転体には第二スライド部材が連結されている。一方、ロッド部材の一端側に対しては、その一端側の揺動軸を中心として揺動可能に支持された揺動部材が設けられ、さらに、揺動部材における第一スライド部材及び第二スライド部材と対向する面には、揺動部材の延出方向に沿って延びるガイド部材が形成されている。そして、第一スライド部材及び第二スライド部材は、ガイドレールに対して摺動可能に嵌め合わされ、ガイドレールに沿って一定方向（ロッド部材の運動可能方向に対して略垂直となる方向）に案内されるようになっている。したがって、第一偏芯軸及び第二偏芯軸が第一軸線及び第二軸線の周りを旋回する際には、ロッド部材の運動可能方向のみだけではなく、運動可能方向に対し略垂直となる方向にも変位することとなるが、ガイドレールに対して第一スライド部材及び第二スライド部材を摺動させることにより、略垂直方向への運動を吸収し、運動可能方向における変位のみをロッド部材に伝達することが可能となる。
【００１４】
また、本発明のストローク可変装置において、「前記位相差調節制御手段によって調節される前記位相差と、該位相差を維持したまま前記第一主回転体及び前記第二主回転体を一定速度で回転させた場合に得られる前記ロッド部材の運動波形と、該運動波形に対して予め関連付けられた直線波形との関係を記憶した波形情報記憶手段と、前記位相差決定手段によって前記位相差が決定されると、該位相差に対応する前記運動波形が、該運動波形に関連付けられた前記直線波形になるように、前記第一主回転体及び前記第二主回転体の回転速度における単位時間毎の補正量を決定する補正量決定手段とをさらに備え、前記往復運動制御手段は、前記補正量決定手段によって決定された単位時間毎の前記補正量を加味した変動速度で、前記第一主回転体及び前記第二主回転体を回転させる」構成とすることもできる。
【００１５】
これによれば、ロッド部材を等速運動させることが可能になる。詳しくは、位相差が決定されると、位相差に対応する運動波形（すなわち第一主回転体及び第二主回転体を一定速度で回転させた場合に得られるロッド部材の運動波形（サイン波）が、その運動波形に予め関連付けられた直線波形になるように、第一主回転体及び第二主回転体の回転速度における単位時間毎の補正量を決定する。そして、第一主回転体及び第二主回転体を回転させる際には、予め定められた一定速度と単位時間毎の補正量とに基づいて決定される変動速度で回転制御する。これにより、第一偏芯軸と第二偏芯軸との中間部位における変位が等速で変化することとなりロッド部材を等速往復運動させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明のストローク可変装置では、駆動中においても、ロッド部材のストロークを簡易に、しかも精度よく調節することが可能であり、例えば最適加工条件等に合せた加工を効率よく行うことができる。また、簡単な構成で実現することができるため、装置の低廉化を図るとともに、小型化が要求される機械や複雑な機構を具備する機械においても、好適に適用することができる。さらに、ストロークを連続的に変化させることができるため、利用範囲の拡大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態であるストローク可変装置を備えたプレス機について、図１乃至図６に基づき説明する。図１はプレス機１の全体構成を示す正面図であり、図２はストローク可変装置２の構成を示す断面図であり、図３はストローク可変装置２の構成を示す右側面図であり、図４はストローク可変装置２の動作を示す説明図であり、図５はストローク可変装置２における機能的構成を示すブロック図であり、図６は各部位の変位状態を示す波形図である。なお、図２の断面図は、図３の右側面図におけるＸ−Ｘ断面を表している。
【００１８】
（プレス機の全体構成）
図１に示すように、本実施形態のプレス機１は、送り込まれた材料から製品を連続して打抜くプレス機であって、ストローク可変装置２等を収容する縦長の筐体３と、材料の供給及び排出を行うための架台として機能する横長のフレーム４とを備えている。また、フレーム４の上面には、材料が巻かれた投入材料用リール５と、投入材料用リール５から繰り出される材料を搬送する材料送り機構６と、供給された材料を打ち抜く打抜き用金型７とが設けられている。また、筐体３内における打抜き用金型７の下方には、打抜かれた製品を収容するための製品受け箱８が設けられ、フレーム４の側方（紙面右側）には端材を収容するための端材受け箱９が設けられている。
【００１９】
材料送り機構６は、材料を上下から挟持するとともに回転によって材料を一定方向に搬送する一対の送りローラ１１と、上側の送りローラ１１を材料に向かって付勢する送り用加圧シリンダー１２と、上下方向及び前後方向における材料の移動を規制し一定方向に案内する上下ガイドローラ１３及びサイドガイドローラ１４とを備えている。また、打抜き用金型７は、フレーム４に固定されたダイ金型１７と、上下方向に移動しダイ金型１７との協働により所定形状の製品を打抜くパンチ金型１６とから構成されている。そして、パンチ金型１６には柱状のラム１９が連結されており、パンチ金型１６をストローク可変装置２によって上下方向に往復直線運動させるとともに、そのストロークを任意に変化させることを可能にしている。なお、ラム１９は、ガイド部材１８によって上下方向に摺動可能な状態で支持されている。ここで、ラム１９が本発明のロッド部材に相当する。
【００２０】
（ストローク可変装置の構成）
次に、ストローク可変装置２の構成について説明する。図２及び図３に示すように、ストローク可変装置２は、筐体３内に並設され夫々別々に回転可能に支持された第一主回転体２０及び第二主回転体２１と、夫々の主回転体２０，２１を軸心周りに回転させる第一電動機２２及び第二電動機２３（図５参照）とを備えている。なお、本例の第一電動機２２及び第二電動機２３は、主回転体２０，２１に対し、夫々カップリング２５を介して連結されている。ここで、第一電動機２２が本発明の第一駆動源に相当し、第二電動機２３が本発明の第二駆動源に相当する。
【００２１】
また、第一主回転体２０は、軸線を同一とし前後方向に並設された前側主回転体２６及び後側主回転体２７に分割されている。前側主回転体２６はベアリング２９を介して支持枠部材３１の内側に回転可能に支持され、後側主回転体２７はベアリング２８を介して支持枠部材３０の内側に回転可能に支持されている。なお、支持枠部材３０，３１は、筐体３の上面から垂下した状態で取付けられている。また、前側主回転体２６及び後側主回転体２７は、後側主回転体２７の前面から突出し前側主回転体２６を貫通した第一偏芯軸３２によって連結されており、第一偏芯軸３２を介して一体的に回転するようになっている。つまり、第一偏芯軸３２は、第一主回転体２０の軸線から偏芯した位置に形成されており、後側主回転体２７の回転に伴って第一主回転体２０の軸芯周りを旋回することにより、前側主回転体２６に回転力を付与している。なお、図３では、第二主回転体２１の構成については示されていないが、第二主回転体２１も第一主回転体２０の構成と同様であり、前側主回転体２６及び後側主回転体２７に分割されるとともに、第二偏芯軸３３によって連結されている。
【００２２】
一方、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３とラム１９との間には、上下方向における第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の変位をラム１９に伝達する伝達機構３５と、連結部材３６とが設けられている。連結部材３６は、上面が開放された断面略コ字形の部材であり、ラム１９の上端に締結されている。互いに対向する連結部材３６の両壁部には、貫通孔（図示しない）が穿設されており、この貫通孔に揺動軸３７が嵌挿されている。また、揺動軸３７の外周面にはベアリング３９を介して揺動部材３８が外嵌されている。揺動部材３８は、揺動軸３７を中心として左右方向に延出されており、ラム１９の運動方向に対して垂直となる方向（水平方向）を基準としシーソーのように揺動させ得るようになっている。また、揺動部材３８の上面には、揺動部材３８の長手方向に沿って延びる直線状のガイドレール４０が設けられている。
【００２３】
一方、前側主回転体２６と後側主回転体２７との間に位置する第一偏芯軸３２の根元部分には、ベアリング４２を介して第一副回転体４３が回動可能な状態で外嵌されており、さらに第一副回転体４３の下部には、ガイドレール４０の右側部分に対して摺動可能に嵌め合わされた第一スライド部材４６が設けられている。なお、第二偏芯軸３３にもベアリング４４を介して第二副回転体４５が外嵌されており、第二副回転体４５の下部には、ガイドレール４０の左側部分に対して摺動可能に嵌め合わされた第二スライド部材４７が設けられている。
【００２４】
（ストローク可変装置の制御手段、及びストローク可変装置における動作）
ところで、プレス機１にはプレス加工を行うための制御装置が備えられており、センサーやスイッチによって検出された条件を基に、材料の送出し処理や製品の打抜き処理が実行されるようになっている。特に、ストローク可変装置２に対する制御手段としては、図５に示すように、コントローラ５１を備えており、その入力端子には、ストローク設定手段５２と、第一エンコーダ５３と、第二エンコーダ５４と、始動スイッチ５５と、停止スイッチ５６とが接続され、一方、コントローラ５１の出力端子には、第一電動機２２及び第二電動機２３が接続されている。
【００２５】
ここで、ストローク設定手段５２は、ラム１９のストローク（直線移動距離）を作業者に設定させるためのものであり、例えば操作キー等から構成することができる。第一エンコーダ５３は、第一主回転体２０の回転角度、特に第一偏芯軸３２の位置（原点に対する相対角度）を検出するものである。また、第二エンコーダ５４は、第二主回転体２１の回転角度、特に第二偏芯軸３３の位置（原点に対する相対角度）を検出するものである。つまり、第一エンコーダ５３及び第二エンコーダ５４に基づいて、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との位相差（角度差）を認識することが可能となっている。また、始動スイッチ５５は、ラム１９の上下運動、すなわち打抜き用金型７による連続打抜き処理を開始させるための操作スイッチであり、停止スイッチ５６はこの連続打抜き処理を停止させるための操作スイッチである。
【００２６】
コントローラ５１は、機能的構成として、位相差決定手段５８、位相差調節制御手段５９、往復運動制御手段６０、波形情報記憶手段６１、及び補正量決定手段６２を備えている。位相差決定手段５８は、ストローク設定手段５２によって設定されたストロークに基づいて第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の位相差を決定するものである。具体的には、必要なストロークとそれに対応する位相差との関係が予め記憶されており、位相差決定手段５８は、ストロークが設定されると、それに対応する位相差を抽出するようにしている。
【００２７】
位相差調節制御手段５９は、第一電動機２２または第二電動機２３の少なくともいずれか一方を動作させ、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との位相差を、位相差決定手段５８によって決定された位相差に一致させるものである。つまり、第一エンコーダ５３と第二エンコーダ５４との出力差が、決定された位相差になるまで、第一電動機２２または第二電動機２３の一方を他方に対して相対的に回転させるものである。なお、この処理はプレス機１の停止中だけではなく、連続打抜き処理中（駆動中）においても実行することが可能である。具体的には、同一速度で回転している第一電動機２２及び第二電動機２３のいずれか一方を、所定時間だけ減速したり、あるいは逆に回転速度を上げるようにすれば、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との間に所定の位相差を作り出すことが可能となる。
【００２８】
往復運動制御手段６０は、ラム１９及びパンチ金型１６を上下運動させることにより、連続打抜き処理を行うものであり、始動スイッチ５５の操作に基づいて動作が開始され、停止スイッチ５６の操作に基づいて動作が停止される。そして動作が開始されると、位相差調節制御手段５９によって調節された位相差を維持したまま、第一電動機２２及び第二電動機２３によって、第一主回転体２０及び第二主回転体２１を互いに同速度で回転させる。
【００２９】
すると、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３は、位相差を保ったまま、第一主回転体２０及び第二主回転体２１の軸線周りに旋回し変位することとなる。第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３とラム１９との間には、伝達機構３５が介在されており、これにより、ラム１９の運動可能方向（上下方向）における第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の変位がラム１９の一端側に伝達される。つまり、図４（ｂ）に示すように、第一主回転体２０及び第二主回転体２１の回転によって第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３が（１）から（４）の順で変位すると、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との略中間位置における部位（中間部位という）における変位のうち、上下方向の成分がラム１９に伝達され、ラム１９を往復運動させる。ここで、中間部位の変位量（すなわちラム１９のストローク）は、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の位相差によって異なる。例えば、図４（ａ）に示すように、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の位相差が０°のときは、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３を結ぶ線分５０は、常に運動可能方向と垂直（すなわち水平状態）となり、揺動することなく上下方向に変位することになる。この際、（１）の状態が上死点、（３）の状態が下死点となり、（２）及び（４）の状態が変位「０」の位置となる。つまり、中間部位での変位量Ｌ１は、偏芯量の約２倍となる。
【００３０】
一方、図４（ｂ）に示すように、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の位相差が９０°のときは、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３を結ぶ線分５０は、揺動しながら変位し、中間部位での変位は、（１）の状態と（４）の状態とが互いに一致し、（２）の状態と（３）の状態とが互いに一致することとなる。そして、中間部位での変位量Ｌ２は、位相差が０°の場合の変位量Ｌ１よりも短くなる。なお、図６（ａ）は、位相差が９０°の場合における各部位の変位の時間的変化（すなわち運動波形）を示すものであり、「第一」は第一偏芯軸３２の変位、「第二」は第二偏芯軸３３の変位、「中間部位」は線分５０の中間部位における変位を、夫々表している。この波形からわかるように、中間部位での変位量は、第一偏芯軸３２の変位量と第二偏芯軸３３の変位量との平均値に略等しい値となっており、この例では、変位量Ｌ２は４２．４２ｍｍとなるように設定されている。なお、位相差が６０°の場合には、図６（ｂ）に示す波形で変位量は５１．９６ｍｍとなり、位相差が３０°の場合には、図６（ｃ）に示す波形で変位量は５７．９８ｍｍとなる。
【００３１】
なお、図４には図示していないが、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の位相差が１８０°のときは、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３を結ぶ線分５０は、その中間部位を中心として往復揺動運動することとなる。つまり、第一主回転体２０及び第二主回転体２１を回転させても、中間部位は上下方向において変位しなくなり、変位量は常に略０となる。このように、中間部位における変位量は、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との位相差が０°のときに最大となり、位相差が１８０°のときに最小となり、その間では位相差が大きくなるほど少なくなる。そして、中間部位での変位量を変化させることにより、ラム１９に加わる振幅が変化し、ひいてはラム１９のストロークを変化させることができる。また、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との位相差は、連続的に変化させることが可能であることから、ラム１９のストロークを比例的に変化させることが可能となる。
【００３２】
ところで、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３が第一主回転体２０及び第二主回転体２１の軸線の周りを旋回する際には、ラム１９の運動可能方向（上下方向）のみだけではなく、運動可能方向に対して略垂直となる方向（水平方向）にも変位することとなる。しかしながら、本実施形態では、図２に示すように、第一偏芯軸３２周りには第一スライド部材４６を備えた第一副回転体４３が回動可能に支持され、第二偏芯軸３３周りには第二スライド部材４７を備えた第二副回転体４５が回動可能に支持されている。このため、ガイドレール４０に沿って第一スライド部材４６及び第二スライド部材４７を摺動させることが可能となり、この結果、水平方向への運動が吸収され、上下方向における変位のみがラム１９に伝達される。
【００３３】
ところで、図５に示す波形情報記憶手段６１には、位相差調節制御手段５９によって調節される位相差と、その位相差を維持したまま第一主回転体２０及び第二主回転体２１を一定速度で回転させた場合に得られる、中間部位の運動波形（すなわちラム１９に加わる運動波形）と、その運動波形に関連する直線波形との関係が記憶されている。具体的には、図６（ｃ）に示すように、各位相差（この場合３０°）に対する、中間部位の運動波形（ＳＩＮ波）と、この運動波形における上死点及び下死点を結ぶ直線波形（ＲＡＭＰ波）とが、互いに関係付けて記憶されている。そして、補正量決定手段６２は、位相差決定手段５８によって位相差が決定されると、その位相差に対応する運動波形（ＳＩＮ波）と直線波形（ＲＡＭＰ波）とを波形情報記憶手段６１から読出し、運動波形（ＳＩＮ波）が直線波形（ＲＡＭＰ波）になるように第一主回転体２０及び第二主回転体２１の回転速度における単位時間毎の補正量を決定する。なお、波形情報記憶手段６１に波形を記憶する代わりに、位相差と補正量とを関連付けて記憶させておき、位相差が決定されると、その位相差に対応する補正量を波形情報記憶手段６１から抽出するようにしてもよい。このようにして決定された補正量は、往復運動制御手段６０に出力され、往復運動制御手段６０は、予め定められた一定速度と、決定された単位時間毎の補正量とに基づいて、第一主回転体２０及び第二主回転体２１の変動速度（単位時間毎に変化する速度）を決定する。これにより、第一偏芯軸３２と第二偏芯軸３３との中間部位における変位が等速で変化することになり、ラム１９の往復運動を等速直線運動とすることが可能となる。
【００３４】
このように、本例のストローク可変装置２では、停止中は勿論、連続打抜き処理中においても、ラム１９のストロークを簡易に、しかも精度よく調節することが可能であり、最適加工条件等に合せた加工を効率よく行うことが可能となる。また、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の位相差を変化させるだけでストロークを変化させることができるため、比較的簡単な構成で実現することが可能となる。したがって、装置の低廉化を図るとともに、小型のプレス機においても、好適に適用することができる。さらに、ストロークを連続的に変化させることができるため、精度の高い加工や試験が可能となる。
【００３５】
また、本例のストローク可変装置２では、第一スライド部材４６及び第二スライド部材４７と、ガイドレール４０と、揺動部材３８とを介して、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の変位をラム１９に伝達することから、第一偏芯軸３２及び第二偏芯軸３３の変位のうち上下方向における変位のみをラム１９に伝達することができる。したがって、二つの回転運動を合成して直線運動に変換することができるとともに、ラム１９を滑らかに運動させることができる。
【００３６】
さらに、本例のストローク可変装置２では、必要に応じて、ラム１９の運動を等速直線運動とすることが可能となり、利用範囲のさらなる拡大が期待できる。例えば、加工対象物の種類等に応じてラム１９の運動形態を切替えるようにすれば、一層精度の高い加工を実現することが可能になる。
【００３７】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００３８】
すなわち、上記のストローク可変装置２では、プレス機１において適用するものを示したが、ロッド部材を備える機械であれば本発明を適用することが可能である。なお、一例としては、振動試験器、組付け機、成形機、切断機、またはかしめ機等を例示することができる。
【００３９】
また、上記のストローク可変装置２では、連続打抜き加工を実行する際、第一主回転体２０と第二主回転体２１とを同方向に回転させるものを示したが、互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。この場合においても、停止状態における位相差（初期位相差）を変化させることによって中間部位での変位量が変化し、ラム１９のストロークを変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のストローク可変装置を備えるプレス機の全体構成を示す正面図である。
【図２】ストローク可変装置の構成を示す断面図である。
【図３】ストローク可変装置の構成を示す右側面図である。
【図４】ストローク可変装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】ストローク可変装置における機能的構成を示すブロック図である。
【図６】各部位の変位状態を示す波形図である。
【図７】従来のストローク可変装置の構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
２  ストローク可変装置
３  筐体
１９  ラム（ロッド部材）
２０  第一主回転体
２１  第二主回転体
２２  第一電動機（第一駆動源）
２３  第二電動機（第二駆動源）
３２  第一偏芯軸
３３  第二偏芯軸
３５  伝達機構
３７  揺動軸
３８  揺動部材
４０  ガイドレール
４３  第一副回転体
４５  第二副回転体
４６  第一スライド部材
４７  第二スライド部材
５２  ストローク設定手段
５８  位相差決定手段
５９  位相差調節制御手段
６０  往復運動制御手段
６１  波形情報記憶手段
６２  補正量決定手段
【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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