(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な操作で一般の汎用プレス機に着脱できるノックアウトユニットを提供することを目的とする。【解決手段】  プレス機５０に設けられるノックアウトユニット１００は、上下に可動するノックアウトピン１２を備えたリフターブロック１０と、駆動伝達部を介してノックアウトピン１２を駆動するエアーシリンダー１等の駆動部と、リフターブロック１０が設けられると共に金型７０等を載置固定するベース６と、ベース６をプレス機５０のボルスタ５２に固定するための固定手段とを備え、プレス機５０のボルスタ５２には固定手段によりノックアウトユニット１００を着脱自在に設ける。【選択図】        図１
2007209985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機本体に設けられるノックアウトユニットであって、
上記ノックアウトユニットは、
上下に可動するノックアウトピンを備えたリフターブロックと、
駆動伝達部を介して上記ノックアウトピンを駆動する駆動部と、
上記リフターブロックが設けられると共に金型等を載置固定するベースと、
上記ベースを上記ボルスタに固定するための固定手段とを備え、
プレス機本体のボルスタには上記固定手段により上記ノックアウトユニットを着脱自在に設けたことを特徴とするノックアウトユニット。
【請求項２】
上記駆動部はエアーシリンダーや油圧シリンダー等のリニアアクチュエータからなり、動作軸が水平移動するように設けられた請求項1に記載のノックアウトユニット。
【請求項３】
上記駆動部と上記ノックアウトピンとの間に設けられた上記駆動伝達部は、複数個のカムによって構成され、水平移動する動作軸の動作方向を垂直移動する上記ノックアウトピンの移動方向に変換する請求項2に記載のノックアウトユニット。
【請求項４】
上記駆動部と上記ベースは平板状の台座に設けられ、この台座には上記プレス機本体のボルスタに形成されたＴスロットと対応する位置に複数の透孔が設けられた請求項1に記載のノックアウトユニット。
【請求項５】
上記ベースは金属によって構成され、この金属の耐加重を上記プレス機のボルスタと同等以上に大きくした請求項1に記載のノックアウトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般のプレス装置に取り付けることにより鍛造プレスを可能とすることのできる着脱式ノックアウトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス機には、一般の汎用プレス機と鍛造プレス機が知られている。汎用プレス機は、金属材等のワークに対して打ち抜き加工、絞り加工、或いは曲げ加工等の加工を施す。また、鍛造プレス機は、ワークに対して鍛造加工を施す。従来一般には、加工方法に応じてこれら汎用プレス機と鍛造プレス機を使い分けている。鍛造プレス機は、鍛造加工を施すための専用機であり、金型内のワークやスクラップを排出するためにノックアウト装置が内設されている。このため、構造が複雑になることによって高価になっていた。しかも、加工方法に応じて汎用プレス機と鍛造プレス機のいずれかを使い分けるため、各々専用のプレス機を設置することから、設備投資が多く必要になると共に、工場内に設置のために多くのスペースが必要であった。
【０００３】
鍛造プレス機におけるノックアウト装置を動作させる駆動方式としては、プレスのスライド駆動機構より取り出した動力によりカムを回転させて、このカムによりレバーを揺動させ、レバーの揺動をリンク機構を介してノックアウトピンへ伝達する機械駆動式や、油圧によりノックアウトピンを駆動する油圧駆動式などが知られている。
【０００４】
特許文献１（特許第３６７２２９３号公報）においては、スライドの金型取り付け面に配置されたボルスタと、このボルスタを貫通して配置されたノックアウトピンと、このノックアウトピンをノックアウトするノックアウトブロックと、このノックアウトブロックを上昇させる作動源とが含まれるプレス機械のノックアウト装置が開示されている。しかし、この特許文献１の発明は、図１に示されているように、ノックアウト装置がプレス機と一体に組み込まれている。
【０００５】
特許文献２（特開２００１−３００３１号公報）には、空圧シリンダーとノックアウトが一体となって上下に動作する機構がプレス機と一体に組み込まれた構成が開示されている。この特許文献２に示されたプレス機におけるノックアウト装置は、ノックアウト用アクチュエータとして空圧シリンダーを使用することが記載され、空圧シリンダーが直接ノックアウトを駆動する方式となっている。しかし、通常の場合、空圧シリンダーは油圧に比べて圧力が得られにくく、この文献にも記述されているように、大きな圧力が必要な場合、大径の空圧シリンダーを用いる必要がある。
【０００６】
また、特許文献３（特開２００３−２５１４３０号公報）には、ノックアウトピンと、アームとプッシュロッドと、該プッシュロッドを揺動させる手段としてのサーボモータとボールネジユニットからなるノックアウト装置をプレス機内に設けた鍛造プレス機が開示されている。そして、図１には、サーボモータ、ボールネジユニット及びプッシュロッドが垂直方向に配置されることが示されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第３６７２２９３号公報
【特許文献２】特開２００１−３００３１号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来一般に知られたノックアウト装置は鍛造プレス機と一体に配設されたものであり、ワークを鍛造加工するには、鍛造プレス機を使用することが必要であった。一方、汎用プレス機にはノックアウト装置が設けられていないために、鍛造加工には適さず、各々専用のプレス機を使用しなくてはならない問題があった
【０００９】
本発明は、これらの課題をすべて解決し、簡単な操作で一般の汎用プレス機であっても着脱可能なノックアウトユニット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】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明によるノックアウトユニットは、プレス機本体に設けられるノックアウトユニットであって、上記ノックアウトユニットは、上下に可動するノックアウトピンを備えたリフターブロックと、駆動伝達部を介して上記ノックアウトピンを駆動する駆動部と、上記リフターブロックが設けられると共に金型等を載置固定するベースと、上記ベースを上記ボルスタに固定するための固定手段とを備え、プレス機本体のボルスタには上記固定手段により上記ノックアウトユニットを着脱自在に設けたことを要旨としている。
【００１１】
上記駆動部はエアーシリンダーや油圧シリンダー等のリニアアクチュエータからなり、動作軸が水平移動するように設けられることが望ましい。
【００１２】
上記駆動部と上記ノックアウトピンとの間に設けられた上記駆動伝達部は、複数個のカムによって構成され、水平移動する動作軸の動作方向を垂直移動する上記ノックアウトピンの移動方向に変換するが望ましい。
【００１３】
上記駆動部と上記ベースは平板状の台座に設けられ、この台座には上記プレス機本体のボルスタに形成されたＴスロットと対応する位置に複数の透孔が設けられることが望ましい。
【００１４】
上記ベースは金属によって構成され、この金属の耐加重を上記プレス機のボルスタと同等以上に大きくすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載のノックアウトユニットによれば、プレス機本体のボルスタに着脱自在に設けることができるベースに、上下に可動するノックアウトピンを備えたリフターブロック、駆動伝達部を介して上記ノックアウトピンを駆動する駆動部からノックアウト装置に必要な機構を配設し、しかも、上記ベースに金型等を載置固定するようにしているので、汎用プレス機のボルスタに設置することにより、鍛造プレス機として使用することができる。従って、ノックアウトユニットを設置することにより鍛造プレス機として使用可能になるため、汎用プレス機であっても広範な加工が可能となる。しかも、汎用プレス機に鍛造プレス機の機能を付加することにより、設備投資を削減でき、しかも、工場におけるプレス機の設置スペースを削減できる効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項２の発明によれば、上記駆動部をエアーシリンダーや油圧シリンダー等のリニアアクチュエータによって構成し、その動作軸を水平移動するように設けることによって薄型化することが可能となる。この結果、汎用プレス機のボルスタに設置したときに、ベースに金型等を載置固定しても十分なストロークが確保され、広範な鍛造プレス加工を行うことはできる。
【００１７】
本発明の請求項３記載の発明によれば、上記駆動部と上記ノックアウトピンとの間に設けられた上記駆動伝達部を複数個のカムによって構成し、水平移動する動作軸の動作方向を垂直移動する上記ノックアウトピンの移動方向に変換するので、構成が簡素であって確実に作動させることができる。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明によれば、上記駆動部と上記ベースは平板状の台座に設けられ、この台座には上記プレス機本体のボルスタに形成されたＴスロットと対応する位置に複数の透孔が設けられているので、本発明によるノックアウトユニットを金型と同様の手順によって設置或いは離脱することが容易にできる。
【００１９】
本発明の請求項５記載の発明によれば、金属によって構成された上記ベースの耐加重を上記プレス機のボルスタと同等以上に大きくすることによって、ノックアウトユニットをボルスタとしての機能を持たせることが可能となり、通常のプレス機として使用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
以下、図面に基いて本発明の好適な実施例について説明する。図１及び図２は、は本発明によるノックアウトユニットを示している。このノックアウトユニット１００は、後述するノックアウトピン１２を駆動する駆動部としてのエアーシリンダー１と、エアーシリンダー１と上記ノックアウトピン１２との間に介在された駆動伝達部、及び、リフターブロック１０が設けられると共に金型等を載置固定するベース１１が台座９に配設されている。さらに、台座９には、ノックアウトユニット１００をプレス機５０本体のボルスタ５２に着脱自在に固定するための固定手段が備えられている。
【００２２】
駆動部としてのエアーシリンダー１は、高さ調整台２１を介して動作軸１ａが水平となるよう台座９上に固定されている。動作軸１ａは、台座９に固定された伝達ボックス４内に摺動自在に配設した動作部２に連結されている。動作部２先端は、ブーメラン形状の湾曲したアーム３の先端部に回転自在に配設されたローラー５に当接している。アーム３の下部には、一部平面を有するＤ字条に形成された穴３ａが穿設されている。この穴３ａには、断面がＤ字条のカット形状に形成されたシャフト７の一端が挿通されている。
【００２３】
ベース６は、図２に示すように、左右に分割されて台座９に固定され、左右のベース６の間にはリフターブロック１０が固定されている。ベース６は金属によって構成され、この金属の耐加重は、上記プレス機５０のボルスタ５３と同等もしくはそれ以上に設定されている。さらに、台座９には、プレス機５０のボルスタ５２に形成されたＴスロット５３に適合する位置に複数の取付孔１３が穿設されている。そして、後述するように、Ｔスロット５３に係合させたＴスロットナット５３を取付孔１３に挿通させ、ナットを螺合することにより、ノックアウトユニット１００をプレス機５０に着脱自在に配設することができる。
【００２４】
この実施例においては、ベース６を台座９に固定しているが、これは左右に分割しているためであり、一体に形成されたベース６にエアーシリンダー１、伝達ボックス４、及び、リフターブロック１０等の各部を各々配設するならば、台座９を省略して各部を配設したベース６をプレス機５０のボルスタ５２に着脱自在に設けても良い。
【００２５】
上記アーム３に連結されたシャフト７は、エアーシリンダー１の動作軸に対して９０度の角度で台座９と平行に伸びてリフターブロック１０に配設されたカム８に連結されている。カム８には、図７に示すように、アーム３と同様に一部平面を有するＤ字状の穴８ａが設けられ、Ｄ字状に形成されたシャフト７が挿通されている。カム８は、シャフト７に対して直角に固定されている。
【００２６】
上記リフターブロック１０の内部には、図７に示すように、ノックアウトピン１２が上下に摺動自在に嵌合されている。ノックアウトピン１２の下部には、リフターブロック１０に軸支されたローラーシャフト１５を挿通したローラー１４が回転自在に設けられている。そして、このローラー１４に上記カム８が当接する。そして、このカム８と上述したアーム３、及び、シャフト７によって駆動伝達部が構成されている。また、本実施例においては、このカム８と上述したアーム３との相対角度は約９０度に設定され、エアーシリンダー１によって回転する角度θ２は６０度に設定されている。
【００２７】
以上説明したノックアウトユニット１００においては、駆動部としてエアーシリンダー１からなるリニアアクチュエータが採用され、動作軸がプレス機５０のボルスタ５２の上面に対して水平移動するように設けられている。なお、リニアアクチュエータとしては、油圧シリンダーやリニアモータ、或いは、リードスクリュー等のリニアアクチュエータに変更しても良い。また、上記駆動部とノックアウトピン１２との間に設けられた駆動伝達部は、カム形状のアーム３とカム８によって構成され、水平移動するエアーシリンダー１の動作軸１ａの動作方向を垂直移動するノックアウトピン１２の移動方向に変換している。このように、カムによる伝達手段が最適であるが、その他に、歯車等の輪列機構を用いても良い。
【００２８】
図３は、本実施例のノックアウトユニット１００をプレス機５０に装着した状態を示している。ノックアウトユニット１００は、台座９に穿設された取付孔１３にＴスロットボルト６０を挿通すると共にナット６１を螺合させた状態で、Ｔスロットボルト６０の他端側をプレス機５０のボルスタ５２に形成されたＴスロット５３に嵌合させる。そして、ノックアウトピン１２の中心がプレス機の作動中心に一致する位置までノックアウトユニット１００をスライドさせた状態でナット６１を螺合して固定することによりプレス機５０に設置される。また、ノックアウトユニット１００をプレス機５０から離脱するときは、ナット６１を緩めた状態でノックアウトユニット１００をＴスロットボルト６０がＴスロット５３から離脱するまでスライドさせれば良い。
【００２９】
このように、ノックアウトユニット１００をボルスタ５２に載置した状態でエアーシリンダーに圧空配管を接続し、エアーシリンダーの動作タイミングをプレス機の動作と同調させることにより、容易に鍛造プレス機として使用することが可能となる。動作タイミングの同調については、プレス機５０の電気出力信号端子を使用することができる。
【００３０】
ノックアウトユニット１００をプレス機５０のボルスタ５２に設置した後に、図３において二点鎖線で示すように、ノックアウトユニット１００の上面には下金型７０を載置する。このとき、下金型７０はベース６に載置されるが、ベース６の上面にはプレス機５０のボルスタ５２と同様に螺子穴等が形成されているので、ボルスタ５２に設置するときと同様に下金型７０を載置することができる。また、ノックアウトユニット１００と下金型７０とは、下金型７０のノックアウトが必要な個所とノックアウトピン１２が一致するように設置される。一方、スライダ５１の下面には上金型７１を設置する。
【００３１】
一般のプレス機に装着するノックアウトユニット１００は、スライダ５１とボルスタ５２との間の空間に載置しなければならないので、高さが限定される。本発明においては、上述したように、エアーシリンダー１と駆動伝達部及びノックアウトピン１２を平面的に配置することにより高さを低くすることができる。従って、上述したように、下金型７０及び上金型７１を設置するために十分な空間が確保できる。
【００３２】
次に、本実施例のノックアウトユニット１００の動作について説明する。電気信号によりエアーシリンダー１に圧力空気が注入されるとシリンダーが押し出され、それに連れて動作部２が水平方向に前進する。動作部２の前進により、アーム３が図４において二点鎖線で示すように、反時計方向に６０度の角度θ１で回転し、それに伴ってシャフト７が回転する。このシャフトの他端にはカム８が連結されているので、カム８は、図８（Ａ）に示す状態から図８（Ｂ）に示すように反時計方向に回転する。このカム８の回転によってノックアウトピン１２のローラー１４は、図７において二点鎖線で示す初期に位置から実線で示す位置まで上昇させることにより、ノックアウトピン１２が高さｈまで押し上げられ、この結果、ノックアウト動作が行われる。
【００３３】
図８（Ｂ）に示すように、シャフト７の回転中心から上記アーム３のローラー５の作動点までの回転半径Ｌ１は、シャフト７の回転中心からアーム３の作動点までの回転半径Ｌ２よりも長く設定されている。この回転半径の比率Ｌ１：Ｌ２がノックアウトピン１２の押し上げ力を増幅させている。すなわち、エアーシリンダー１によってアーム３を回転させる力が、カム８との回転半径の比率に応じて増幅されてノックアウトピン１２を押し上げる。このため、ノックアウトピン１２に必要な押圧力に対してエアーシリンダー１の押圧力は数分の１程度で良く、従って、小型のエアーシリンダー１を使用することが可能となり、この結果、ノックアウトユニット１００を薄型化できる。また、逆に、同じ体格のエアーシリンダー１であってもノックアウトピン１２の押圧力を数倍に高めることが可能となる。
【００３４】
ノックアウトピン１２を作動させた後、シリンダー内の空気を排出することにより、動作部が後退する。しかし、この実施例の場合はアーム３がローラー５により動作部２に接しているだけであるので、動作部２の後退に対しては追従できない。その場合には、図示してないがアーム３を常に動作部側に付勢するようにスプリングを付加しておくことが望ましい。これにより、動作部２が後退するとスプリングの収縮力によりアーム３は動作部に追従し、これによってカム８の突起部が下降し、ノックアウトピン１２がリフターブロック１０内に収納される。
【００３５】
動作部２が後退するときのアーム３の追従方法については、上述の方法に限定されるものではない。例えば、アーム３の凸部側からスプリングにより動作部方向へ付勢する方法や、動作部に凹部を設けてアーム先端を挿入し両側から挟み込む方法などを採用することも可能である。
【００３６】
アーム３の回転運動については、図５に示した。エアーシリンダーの動作部２が前進端に達した際に、アーム３は約６０度回転することが好適である。ただし、この角度はこれに限定されるものではない。アーム３の回転角とカム８の形状によりノックアウトピン１２の上昇ストロークが決定されるが、電気的信号によりエアーシリンダー１の動作ストロークを調節することによりノックアウトピン１２のストロークを変更することが可能である。
【００３７】
アーム３の形状については、本実施例では湾曲したブーメラン型としたが、これに限定されるものではなく、他の形状にすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明による着脱可能ノックアウトユニットを使用すれば、１台の一般的プレス機により通常のプレス作業と鍛造プレス作業との両方を行うことができるようになり、プレス事業の設備費用低減や稼働率向上に貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるノックアウトユニットの正面部分断面図である。
【図２】図１に示したノックアウトユニットの平面図である。
【図３】本発明によるノックアウトユニットをプレス機に装着した状態を示す正面図である。
【図４】図１のノックアウトユニットに使用したアームの動作状態を示す説明図である。
【図５】本発明によるノックアウトユニットのリフターブロックを示す平面図である。
【図６】本発明によるノックアウトユニットのノックアウトピンとカムとの係合状態を示す断面図である。
【図７】図１に使用したカムとノックアウトピンの動作状態を示す説明図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は、動作部の動作に伴うノックアウトピンの動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      エアーシリンダー（駆動部）
２      動作部
３      アーム
５      ローラー
６      ベース
７      シャフト
８      カム
９      台座
１０    リフターブロック
１２    ノックアウトピン
２１    高さ調整台
５０    プレス機本体
５１    スライダ
５２    ボルスタ
７０    下金型
１００  ノックアウトユニット
【図１】
2007209985.tif 000003
【図２】
2007209985.tif 000004
【図３】
2007209985.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007209985.tif 000007
【図６】
2007209985.tif 000008
【図７】
2007209985.tif 000009
【図８】
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