(57)【要約】【課題】クランク軸とフライホイールとをクラッチで連結したクランクプレスにおいて、クラッチを作動させる切換弁に不具合が生じても、トラブルを発生させず、すぐに適切な対応をとれるようにする。【解決手段】エア圧で作動するクラッチへのエア供給経路に、クラッチに付与するエア圧の切り替えを行う切換弁２６を２つ並列に設けて、一方の切換弁２６が故障等により動かなくなっても、もう一方の切換弁２６でクラッチを作動させてプレス作業を続けられるようにするとともに、各切換弁２６の弁体（下部弁体４６および上部弁体４５）の変位を変位センサ５２で検出し、その検出結果を比較することにより、各切換弁２６の動作の同期状態を監視する監視機構５０を設けて、切換弁２６どうしが同期して動作しなくなったときには、すぐにその異常を検知でき、適切な対応をとれるようにしたのである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス本体に両端部を回転自在に支持されたクランク軸と、モータで回転駆動されるフライホイールとを、流体圧で作動するクラッチで連結し、前記クラッチでフライホイールの回転トルクをクランク軸に伝達することにより、前記クランク軸を回転させてプレス作業を行うクランクプレスにおいて、
前記クラッチへの流体供給経路に、クラッチに付与する流体圧の切り替えを行う切換弁を複数並列に設けるとともに、前記各切換弁の動作の同期状態を監視する監視機構を設けたことを特徴とするクランクプレス。
【請求項２】
前記監視機構が、前記各切換弁の作動タイミングを近接スイッチで検出し、その検出結果を比較するものであることを特徴とする請求項１に記載のクランクプレス。
【請求項３】
前記監視機構が、前記各切換弁の弁体の変位を変位センサで検出し、その検出結果を比較するものであることを特徴とする請求項１に記載のクランクプレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク軸を回転させてプレス作業を行うクランクプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
クランクプレスは、プレス本体に両端部を回転自在に支持されたクランク軸を回転させることにより、クランク軸にコンロッド（コネクティングロッド）で連結されたスライドを所定のストロークで往復動させ、そのスライドからワーク（被成形材料）に圧力を加えてプレス作業を行うものであり、クランク軸とモータで回転駆動されるフライホイールとを、空気等の流体圧で作動するクラッチで連結したものが多い。
【０００３】
上記のように流体圧で作動するクラッチを用いたクランクプレスでは、通常、クラッチへの流体供給経路に設けた切換弁でクラッチに付与する流体圧を切り換えることにより、クラッチを作動させてクランク軸とフライホイールの接続およびその切断を行うようにしている。そして、その切換弁を複数並列に設けることにより、いずれかの切換弁が故障等で動かなくなっても、他の切換弁でクラッチを正常に作動させて、部品の変形や破損等の大きなトラブルを発生させることなくプレス作業を続けられるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６０５７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、特許文献１に記載されているクランクプレスのように、クラッチを作動させる切換弁を複数並列に設けた場合は、切換弁どうしが正確に同期して動作しないと、クラッチによるクランク軸とフライホイールの接続と切断の切り換えがスムーズに行われなくなって、プレス作業に支障をきたすおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、クランク軸とフライホイールとをクラッチで連結したクランクプレスにおいて、クラッチを作動させる切換弁に不具合が生じても、トラブルを発生させず、すぐに適切な対応をとれるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、プレス本体に両端部を回転自在に支持されたクランク軸と、モータで回転駆動されるフライホイールとを、流体圧で作動するクラッチで連結し、前記クラッチでフライホイールの回転トルクをクランク軸に伝達することにより、前記クランク軸を回転させてプレス作業を行うクランクプレスにおいて、前記クラッチへの流体供給経路に、クラッチに付与する流体圧の切り替えを行う切換弁を複数並列に設けるとともに、前記各切換弁の動作の同期状態を監視する監視機構を設けた構成を採用した。
【０００８】
すなわち、流体圧で作動するクラッチへの流体供給経路に、クラッチに付与する流体圧の切り替えを行う切換弁を複数並列に設けることにより、いずれかの切換弁が故障等で動かなくなっても、トラブルを発生させることなくプレス作業を続けられるようにするとともに、各切換弁の動作の同期状態を常時監視することにより、切換弁どうしが同期して動作しなくなったときには、すぐにその異常を検知でき、プレス作業を中断する等の対応をとってトラブルを未然に防止できるようにしたのである。
【０００９】
ここで、前記監視機構は、前記各切換弁の作動タイミングを近接スイッチで検出し、その検出結果を比較するものを採用することができる。
【００１０】
また、前記監視機構として、前記各切換弁の弁体の変位を変位センサで検出し、その検出結果を比較するものを採用すれば、各切換弁の動きの違いを詳細に把握でき、より適切な対応をとれるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のクランクプレスは、上述したように、クラッチに付与する流体圧の切り替えを行う切換弁を複数並列に設けるとともに、各切換弁の動作の同期状態を監視する監視機構を設けたものであるから、切換弁のいずれかが故障等で動かなくなったり、切換弁どうしが同期して動作しなくなったりしても、大きなトラブルが発生しないうちに適切な対応をとることができる。したがって、プレス作業を行うごとに大きな衝撃を受けるクランク軸等の部品を、変形させたり破損させたりすることなく、安全に長期間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のクランクプレスの全体構成図
【図２】図１のエア圧供給装置の要部の正面断面図
【図３】図２の上面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図４に対応してエア圧供給装置の動作を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このクランクプレスは、図１に示すように、プレス本体１のサイドフレーム２に両端部を支持されたクランク軸３とフライホイール１１とを同軸上に配置し、そのクランク軸３とフライホイール１１とをクラッチ１４で連結したものである。そのクラッチ１４は、エア圧供給装置２０から供給される流体圧としてのエア圧で作動するようになっている。
【００１４】
前記プレス本体１は、上部フレーム４と下部フレーム５とが、両側のサイドフレーム２を挟んだ状態でタイロッド６とナット７によって連結されている。また、前記クランク軸３の長手方向中央部にはスライド８がコンロッド９で連結され、下部フレーム５の上面にはボルスタ１０が固定されている。そして、クランク軸３の回転に伴って、スライド８が上下に一定のストロークで往復動し、スライド８とボルスタ１０に取り付けられた上下の金型（図示省略）でワークの加工を行うようになっている。
【００１５】
前記フライホイール１１は、駆動源となるモータ１２とベルト１３によって連結されている。また、前記クラッチ１４は、エア圧供給装置２０からエア圧が付与されるピストン式のシリンダ１４ａと、クランク軸３に取り付けられる摩擦プレート１４ｂとからなり、そのシリンダ１４ａでフライホイール１１を摩擦プレート１４ｂに押し付けて、フライホイール１１の回転トルクをクランク軸３に伝達するものである。
【００１６】
前記プレス本体１の両側のサイドフレーム２には、ひずみ検出装置３１が取り付けられている。各ひずみ検出装置３１は信号ケーブル３２ａで荷重計アンプ３３に接続されており、ひずみ検出装置３１で検出されたひずみが荷重計アンプ３３でプレス荷重に変換される。また、荷重計アンプ３３はコントローラ３４に、コントローラ３４はエア圧供給装置２０のエア圧レギュレータ２３に、それぞれ信号ケーブル３２ｂ、３２ｃで接続されており、コントローラ３４が荷重計アンプ３３で変換された実プレス荷重に基づいてエア圧の設定値を決定し、そのエア圧の設定値をエア圧レギュレータ２３に指示している。
【００１７】
前記エア圧供給装置２０は、エア源２１からクラッチ１４へのエア供給経路２２ａに、エア圧を調整するエア圧レギュレータ２３と、エア圧レギュレータ２３で調整されたエア圧のエアを貯留するエアタンク２４と、電磁弁２５で駆動される切換弁２６が順に配置されている。また、エア圧レギュレータ２３の出口側の供給経路２２ａには圧力計２７が、エアタンク２４には安全弁２８がそれぞれ取り付けられている。そして、エア圧レギュレータ２３が前述のコントローラ３４からの指示によって調整したエアタンク２４のエア圧を、切換弁２６を介してクラッチ１４に供給するようになっている。また、切換弁２６はサイレンサ２９を介して外部にも接続されている。
【００１８】
このエア圧供給装置２０の電磁弁２５は、エア源２１からバイパス経路２２ｂで供給されるエアを用いて切換弁２６を駆動するもので、その電磁弁２５と切換弁２６は２つずつ並列に設けられ、いずれかの切換弁２６が故障等で動かなくなっても、大きなトラブルを発生させることなくプレス作業が続けられるようになっている。
【００１９】
図２乃至図４は、エア圧供給装置２０の切換弁２６付近の構造を示す。この実施形態では、２つの切換弁２６が共通の弁箱４１を有しており、その弁箱４１の上面に２つの電磁弁２５とシーケンサ５１が取り付けられている。
【００２０】
前記弁箱４１は、前面にエアタンク２４と接続される流入口４１ａが、後面にクラッチ１４のシリンダ１４ａと接続される流出口４１ｂが、それぞれ２つの切換弁２６に共通で１つずつ設けられ、両側面には外部と接続される排出口４１ｃが設けられている。また、弁箱４１の内部には、１つの切換弁２６に対して、上室４２、中間室４３および下室４４が互いに連通する状態で１つずつ形成されている。そして、各上室４２が排出口４１ｃと、各中間室４３が流出口４１ｂと、各下室４４が流入口４１ａとそれぞれ連通している。
【００２１】
前記各切換弁２６は、弁箱４１の上室４２に設けられた上部弁体４５と下室４４に設けられた下部弁体４６とが、連結軸４７で連結されて、それぞれ上下にスライド可能に支持されている。そして、下部弁体４６の下面側に当接する付勢ばね４８が、上部弁体４５と下部弁体４６を一体に押し上げる方向に付勢している。また、弁箱４１の下室４４には、下部弁体４６の周囲に、下室４４の内部を２つに仕切る円筒状のフィルタ４９が設けられている。
【００２２】
また、各切換弁２６の下部弁体４６の下方には、下部弁体４６（およびこれと一体に上下動する上部弁体４５）の変位を検出する変位センサ５２が設けられ、各変位センサ５２が信号ケーブル５３でシーケンサ５１と接続されている。これにより、各変位センサ５２の検出結果をシーケンサ５１で比較して、各切換弁２６の動作の同期状態を監視する監視機構５０が構成されている。
【００２３】
前記各電磁弁２５は、ＯＦＦ状態ではエア源２１からバイパス経路２２ｂで供給されるエアを遮断し、ＯＮ状態になると、エア源２１からのエアを切換弁２６の弁箱４１の上面から上室４２に送り込むようになっている。
【００２４】
そして、各電磁弁２５がＯＦＦ状態（図１、図２および図４に示した状態）のときは、各切換弁２６の上部弁体４５と下部弁体４６が付勢ばね４８によって押し上げられ、その上部弁体４５が開状態となって弁箱４１の上室４２と中間室４３を連通させるとともに、下部弁体４６が閉状態となって弁箱４１の中間室４３と下室４４との間を遮断する。これにより、エアタンク２４からエア供給経路２２ａで弁箱４１の流入口４１ａに供給されるエアは下室４４から中間室４３へは流れず、クラッチ１４のシリンダ１４ａには所定のエア圧が付与されない。したがって、このときには、フライホイール１１はクランク軸３と接続されず、クランク軸３に回転トルクを伝達しない。
【００２５】
一方、各電磁弁２５がＯＮ状態になると、前述のように切換弁２６の弁箱４１の上面から上室４２にエアが送り込まれる。すると、図５に示すように、弁箱４１の上室４２の上部に送り込まれたエアによって、各切換弁２６の上部弁体４５と下部弁体４６が付勢ばね４８の弾力に抗して一体に押し下げられ、上部弁体４５が閉状態となって弁箱４１の上室４２と中間室４３との間を遮断するとともに、下部弁体４６が開状態となって弁箱４１の中間室４３と下室４４を連通させる。これにより、エアタンク２４から弁箱４１の流入口４１ａに供給されるエアが、下室４４のフィルタ４９を通って下室４４から中間室４３へ流れ、中間室４３から流出口４１ｂを通ってクラッチ１４のシリンダ１４ａに送り込まれる。したがって、このときには、クラッチ１４のシリンダ１４ａが所定のエア圧を付与されて、フライホイール１１を摩擦プレート１４ｂに押し付けるようになり、フライホイール１１がクランク軸３と接続されてクランク軸３に回転トルクを伝達するようになる。
【００２６】
また、各電磁弁２５をＯＮからＯＦＦに切り換えたときには、クラッチ１４のシリンダ１４ａ内のエアが弁箱４１の流出口４１ｂに逆流する。このときには、前述のように上部弁体４５が開状態となって中間室４３と上室４２とを連通させているので、図２に二点鎖線で示すように、流出口４１ｂに流れ込んだエアが中間室４３と上室４２を通って排出口４１ｃへ流れ、排出口４１ｃからサイレンサ２９を介して外部に排出される。これにより、クラッチ１４のシリンダ１４ａ内のエア圧が所定値より小さく（大気圧とほぼ等しく）なって、フライホイール１１が初期位置に戻り、フライホイール１１とクランク軸３との接続が切断される。
【００２７】
このクランクプレスは、上記の構成であり、エア源２１からクラッチ１４へのエア供給経路２２ａに、クラッチ１４に付与するエア圧の切り替えを行う切換弁２６を２つ並列に設けているので、一方の切換弁２６が故障等により動かなくなっても、もう一方の切換弁２６でクラッチ１４を正常に作動させて、大きなトラブルを発生させることなくプレス作業を続けることができる。
【００２８】
また、各切換弁２６の動作の同期状態を監視する監視機構５０を設けているので、切換弁２６どうしが同期して動作しなくなっても、すぐにその異常を検知でき、プレス作業を中断する等の対応をとってトラブルを未然に防止できる。しかも、その監視機構５０には、各切換弁２６の下部弁体４６（および上部弁体４５）の変位を検出して比較するものを採用しているので、各切換弁２６の動きの違いをモニタリング等によって詳細に把握でき、異常の発生状態に応じた適切な対応がとれるようになっている。
【００２９】
なお、監視機構は、上述した実施形態のように各切換弁の弁体の変位を比較するものが望ましいが、実施形態の変位センサの代わりに設けられる近接スイッチで各切換弁の作動タイミングを検出し、その検出結果を比較するものを採用することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１  プレス本体
３  クランク軸
８  スライド
９  コンロッド
１０  ボルスタ
１１  フライホイール
１２  モータ
１４  クラッチ
２０  エア圧供給装置
２２ａ  エア供給経路
２５  電磁弁
２６  切換弁
４１  弁箱
４５  上部弁体
４６  下部弁体
４７  連結軸
５０  監視機構
５１  シーケンサ
５２  変位センサ
５３  信号ケーブル
【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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