(57)【要約】【課題】  従来の押出プレスでは、コンテナ搬送装置は装置の高さが非常に高く、工場の天井が高くなくてはならなかった。【解決手段】  コンテナ交換装置が押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレスの機内中心位置まで移動する工程と、コンテナ交換装置が押出プレス中心より押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置に移動する工程よりなり、  コンテナ搬出時はコンテナをコンテナホルダから排出し、コンテナをコンテナ交換装置に載置する工程で、コンテナ搬入時は、コンテナ交換装置がコンテナを載置し機内移動し、コンテナをコンテナホルダに挿入する工程とからなる、押出プレスのコンテナ交換方法。【選択図】図１
2017035720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出プレスのコンテナの搬入、搬出を行うコンテナ交換方法において、
コンテナ搬出時は
コンテナ交換装置が押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレスの機内中心位置まで移動する工程と、
メインクロスヘッドに内蔵されたコンテナ取出し装置によりコンテナをコンテナホルダから排出し、コンテナをコンテナ交換装置に載置する工程と、
コンテナ交換装置がコンテナを載置し押出プレス中心より押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置に移動する工程よりなり、
コンテナ搬入時は、
押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレスの機内中心位置までコンテナ交換装置がコンテナを載置し移動する工程と、
メインクロスヘッドを前進させて、コンテナをコンテナホルダに挿入する工程と、
コンテナ交換装置が押出プレスの機内中心位置から押出プレスの機外のコンテナ待機位置に移動する工程よりなること、
を特徴とする押出プレスのコンテナ交換方法。
【請求項２】
押出プレスのコンテナの搬入、搬出を行うコンテナ交換方法において、
コンテナ搬出時は
コンテナ交換装置が搬出待機位置から横行してコンテナ交換装置待機位置に移動する工程と、
コンテナ搬出後はコンテナ交換装置が横行してコンテナ交換装置待機位置から、コンテナ搬出待機位置に移動する工程よりなり、
コンテナ搬入時は、
コンテナをコンテナ交換装置に載置し、搬入待機位置から横行してコンテナ交換装置待機位置に移動する工程と、
コンテナ交換のためコンテナ交換装置待機位置から、コンテナ搬入待機位置まで、横行して移動する工程よりなること、
を特徴とする請求項１に記載の押出プレスのコンテナ交換方法。
【請求項３】
押出プレスのコンテナ交換装置において、
コンテナを載置して移動するフレームと、駆動装置と駆動伝達装置と、回転運動を直線運動に変換する回転運動変換機構を具備したことを特徴とする押出プレスのコンテナ交換装置。
【請求項４】
リニアガイドを介して複数のフレームを積層し、各フレームとベースはラックを具備し、最下段のフレームに取付けられたモータにより前記モータの出力軸に固定されたピニオンを駆動することで、歯合した前記ラックとピニオンにより最上段のフレームがコンテナ交換位置に位置するようにフレームが移動する構成となることを特徴とする請求項３に記載のコンテナ交換装置。
【請求項５】
コンテナ交換装置の最下段のフレームと、前記フレームの上段に配置された１つまたは複数のフレームは同時に前進または後退することを特徴とする請求項４に記載のコンテナ交換装置。
【請求項６】
コンテナ交換装置のベースには横行手段が具備されており、コンテナ交換装置は押出プレスと平行に横行することができることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のコンテナ交換装置。
【請求項７】
フレームが機内の方向へ転倒することを防止するために、タイロッドの外周のプリストレスチューブにフリーローラまたはすべりライナを取付けたことを特徴とする請求項３に記載のコンテナ交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は押出プレス装置に係り、押出プレス装置のコンテナを交換する交換方法および装置に関する。
【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、ビレットをビレットインサータにより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。
ビレットを押し出した後は、コンテナをコンテナシリンダにより若干後退させて、ディスカードがコンテナから外れた位置からメインラムとコンテナを後退させる。
次に、コンテナとダイスとの間に切断装置の切断刃を送り込み、ダイス面に残ったビレット（ディスカードと称される。）を切り離す。その後は、メインラムを後退させて押出ステムをコンテナから抜き出し，次のビレットをコンテナに挿填して次サイクルの押出成形に移行する。
【０００３】
従来の押出プレスでは、コンテナを搬送する押出工具搬送装置は装置の高さが非常に高く、工場の天井が高くなくてはならなかった。
また、従来の押出工具搬送装置では、少なくとも２か所の押出ステムを載置する位置と、コンテナ保持治具が配設されたストック位置とを備えている。そのため、押出工具搬送装置はコンテナを押出プレスに挿入する位置から、コンテナがストックされている位置の広範囲を移動しなくてはならない。このため、押出工具搬送装置が移動する領域には、人が入ることができず、メンテナンス等に対しても非常に不都合であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９００１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来型の押出プレスでは以下のような課題があった。
従来の押出プレスでは、コンテナ搬送装置は装置の高さが非常に高く、工場の天井が高くなくてはならなかった。
また、従来のコンテナ搬送装置では、少なくとも２か所の押出ステムを載置する位置と、コンテナ保持治具が配設されたストック位置とを備えている。そのため、コンテナ搬送装置はコンテナを押出プレスに挿入する位置から、コンテナがストックされている位置の広範囲を移動しなくてはならない。このため、押出工具搬送装置が移動する領域には、人が入ることができず、メンテナンス等に対しても非常に不都合であった。
また、構造が複雑なことと、動作が複雑なためコンテナ搬送にかかる時間が長かった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
押出プレスのコンテナの搬入、搬出を行うコンテナ交換方法において、
コンテナ搬出時は
コンテナ交換装置が押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレスの機内中心位置まで移動する工程と、
メインクロスヘッドに内蔵されたコンテナ取出し装置によりコンテナをコンテナホルダから排出し、コンテナをコンテナ交換装置に載置する工程と、
コンテナ交換装置がコンテナを載置し押出プレス中心より押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置に移動する工程よりなり、
コンテナ搬入時は、
押出プレス機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレスの機内中心位置までコンテナ交換装置がコンテナを載置し移動する工程と、
メインクロスヘッドを前進させて、コンテナをコンテナホルダに挿入する工程と、
コンテナ交換装置が押出プレスの機内中心位置から押出プレスの機外のコンテナ待機位置に移動する工程よりなることとした。
【０００７】
押出プレスのコンテナの搬入、搬出を行うコンテナ交換方法において、
コンテナ搬出時は
コンテナ交換装置が搬出待機位置から横行してコンテナ交換装置待機位置に移動する工程と、
コンテナ搬出後はコンテナ交換装置が横行してコンテナ交換装置待機位置から、コンテナ搬出待機位置に移動する工程よりなり、
コンテナ搬入時は、
コンテナをコンテナ交換装置に載置し、搬入待機位置から横行してコンテナ交換装置待機位置に移動する工程と、
コンテナ交換のためコンテナ交換装置待機位置から、コンテナ搬入待機位置まで、横行して移動する工程よりなることとした。
【０００８】
押出プレスのコンテナ交換装置において、
コンテナを載置して移動するフレームと、駆動装置と駆動伝達装置と、回転運動を直線運動に変換する回転運動変換機構を具備するようにした。
【０００９】
リニアガイドを介して複数のフレームを積層し、各フレームとベースはラックを具備し、最下段のフレームに取付けられたモータにより前記モータの出力軸に固定されたピニオンを駆動することで、歯合した前記ラックとピニオンにより最上段のフレームがコンテナ交換位置に位置するようにフレームが移動する構成となるようにした。
【００１０】
コンテナ交換装置の最下段のフレームと、前記フレームの上段に配置された１つまたは複数のフレームは同時に前進または後退するようにした。
【００１１】
コンテナ交換装置のベースには横行手段が具備されており、コンテナ交換装置は押出プレスと平行に横行することができるようにした。
【００１２】
フレームが機内の方向へ転倒することを防止するために、タイロッドの外周のプリストレスチューブにフリーローラまたはすべりライナを取付けた。
【発明の効果】
【００１３】
押出プレスヘのコンテナの搬送が水平移動式なので装置の高さが抑えられ省スペースが図られるので、建屋も低くできる。
【００１４】
コンテナ交換時間はコンテナが台車積載水平移動方式につき、コンテナ移動が安定するため高速動作が問題なく計れ、さらなる時間短縮が図れる。
【００１５】
コンテナの搬送が水平移動式なので高さ方向のストロークが不要につき、交換装置の物量が小さくなり、省資源が実現できる。
【００１６】
省スペースな構造になるので、メンテナンス等による寄付きも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のコンテナ交換装置の全体概観図の平面図である。
【図２】図１の本発明のコンテナ交換装置の矢視図Ａを示す図である。
【図３】図２で第１フレームと第２フレームが前進した図である。
【図４】コンテナ交換装置のフレームの駆動の模式図である。
【図５】本発明のコンテナ交換装置でコンテナを交換する時の側面から見たフローチ            ャートである。この図はコンテナを取出す図である。
【図６】本発明のコンテナ交換装置でコンテナを交換する時の側面から見たフローチ            ャートである。この図はコンテナを挿入する図である。
【図７】コンテナ取出し装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るコンテナ交換装置の実施形態を、図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１９】
本発明に用いる押出プレスを図１に示す。エンドプラテン１とメインシリンダ７を対向して配置し、両者を複数のタイロッド４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２を挟んでコンテナ３が配置され、コンテナ３内に図示しないビレットを装填し、これをダイス２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製品が押出成形される。
【００２０】
押出作用力を発生させるメインシリンダ７は、メインラム８を内蔵し、これをコンテナ３に向けて加圧移動可能としている。このメインラム８の前端部にはコンテナ３のビレット装填穴と同芯配置されるように図示しない押出ステムがその先端に図示しないフィックスダミーブロックを密接させて、コンテナ３に向けて突出状態でメインクロスヘッド６を介して取付けられている。したがって、メインシリンダ７を駆動してメインクロスヘッド６を前進させると、押出ステムがコンテナ３のビレット装填穴に挿入され、装填されたビレットの後端面を加圧して押出製品を押出すのである。
【００２１】
図１に本発明のコンテナ交換装置の平面図を、また図２に本発明のコンテナ交換装置の側面図を示す。
コンテナ交換装置は、全体を架台３５で支持されている。架台３５にはリニアガイド２７が押出プレスと平行に取り付けられており、モータ３２によるチェーン駆動により、コンテナ交換装置３０が押出プレスと平行に往復運動する。コンテナ交換装置の下部はベース２８といい、リニアガイドによってコンテナ交換装置が架台の上を、押出プレスと平行に横行するようになっている。２台のコンテナ交換装置は、第１フレーム２１、第２フレーム２３、駆動装置５１、第１フレーム２１を支持するリニアガイド２５と第２フレーム２３を支持するリニアガイド２６と、コンテナ３を載置するフリーローラ２２とから構成される。
なお、コンテナ交換装置３０は２本のサポートにより押出プレス本体に固定されてもよい。
【００２２】
架台３５の上には２台のコンテナ交換装置３０が載置してある。
コンテナ交換装置には３か所の待機位置があり、エンドプラテン１２側からそれぞれ、搬入待機位置、コンテナ交換装置待機位置、搬出待機位置となっている。
それぞれについて説明すると、搬入待機位置は新しいコンテナ３をコンテナ交換装置３０に載置する待機位置である。コンテナ交換装置待機位置は、これから新しいコンテナ３を載置してコンテナ交換装置３０が押出プレスの機内に入っていく、もしくは使ったコンテナ３を載置したコンテナ交換装置３０が押出プレス１の機内から押出プレス１の機外に出てきた待機位置である。最後に搬出待機位置は、使ったコンテナ３を載置したコンテナ交換装置３０がこの位置にくると、図示しないクレーン等によってコンテナ３が撤去される待機位置である。
コンテナ交換装置３０はコンテナ３の搬出を行うものと、コンテナ３の搬入を行うものがそれぞれ１台ずつあり、架台の上を同じ動きで押出プレス１と平行に左右に横行する。
【００２３】
２台のコンテナ交換装置と搬出待機位置、コンテナ交換装置待機位置、搬入待機位置から構成される。
コンテナ交換装置は２本のサポートにより、押出プレス１のマシンベース１５に固定される場合もある。
２台のコンテナ交換装置３０は架台３５の上設置したリニアガイド２７の上に載置されている。架台３５にはモータ３２とスプロケット３３と図示しないチェーンが取り付けられており、このチェーンによって、コンテナ交換装置３０は搬出待機位置、コンテナ交換装置待機位置、搬入待機位置の各位置を移動することになる。
【００２４】
図２に図１でＡ−Ａ断面で切ったものをメインシリンダ７側から見た図を示す。
架台３５に取付けられたリニアガイド２７の上にベース２８が取り付けられている。更にベース２８の上にはリニアガイド２６の上には第２フレーム２３が取付けられている。更に第２フレームの上にはリニアガイド２５が取付けられており、リニアガイド２５の上には第１フレーム２１が取付けられている。
本図ではフレームが２台の構成になっているが、フレームが３台以上の構成であってもよい。
架台にはモータ３２が取付けられ、このモータ３２を駆動することにより、ピニオン３６を回し、ピニオン３６によりラック３７を駆動し、ベース２８を押出プレスと平行に移動させることが出来る。このとき、第１フレーム２１と第２フレーム２３もベースと一体となって押出プレス１と平行に横行することが出来る様になっている。
【００２５】
図３はコンテナ交換装置３０が図２の位置からコンテナ３を押出プレス１の機内に搬送するために、第１フレーム２１と第２フレーム２３が前進した時の状態である。図３では、第１フレーム２１に載置したコンテナ３が押出プレス１の機内の中心、すなわちコンテナ３をコンテナホルダ４に装入する位置まで前進した図である。
この時、第１フレーム２１と第２フレーム２３とは２：１の進行距離で進むことになる。この時進行速度も略２：１となっている。この理由は以下で述べる。
第１フレーム２１が押出プレス１の中心まで前進した場合、前方に垂れさがる恐れがあるので、タイロッド５の外周の図示していないプリストレスチューブにフリーローラ４１を取付けた。またフリーローラ４１の代わりにすべりライナでもよい。これにより第１フレーム２１が前方に転倒する恐れがなくなった。
【００２６】
図４に図２の矢視Ｂで示した駆動部の図を示す。
第１フレーム２１と第２フレーム２３を前進させるための駆動装置３０を示す。第２フレーム２３に固定されたケーシング５７にモータ５１が取り付けられている。モータ５１から出た出力軸には２つのピニオンが取り付けられている。また第１フレーム２１、第２フレーム２３には、それぞれラックが取り付けられている。
図では第２フレームに取付けられたラック５３とベース２８に取付けられたラック５５とは紙面に向かってピニオンの左と右に取付けられている。この理由は以下のことによるものである。
モータ５１はサーボモータのようなものが良い。
【００２７】
モータ５１が回転すると、ピニオン５２、５４は同じ向きに回転する。ベース２８に取付けられたラック５５は紙面に対して垂直の方向には固定されているので、例えばモータの回転がモータ方向から見て右回りであると、図示しないベアリングで支持されたピニオン５４は紙面に対して奥の方へ進んで行く。すなわちピニオンと一体になっている第２フレーム、モータ、ケーシング、リニアガイド２５、ピニオン５２、ラック５３も同時に紙面に対して奥の方へ進んで行く。
一方、ピニオン５２も右回転しているので、ラック５３が紙面に対して奥の方へ前進しようとする。ラック５３は第１フレーム２１に取付けられリニアガイド２５で支持されているので第１フレーム２１は第２フレーム２３の前進速度プラスラック５３の移動速度で前進しようとする。
【００２８】
第１フレーム２１のラック５３に組み合わされているピニオン５２の直径は、第２フレーム２３のラック５５に組み合わされているピニオン５４の直径と同じである。すなわち、第１フレーム２１のラック５３に組み合わされているピニオン５２の歯数は、第２フレーム２３のラック５５に組み合わされているピニオン５４の歯数と同じである。すなわち、軸５６が１回転すると第１フレーム２１のラック５３はピニオン５２の１個分の歯の数だけ進むことになる。この時第２フレーム２３も同時に進むことになるので第１フレーム２１は第２フレーム２３と比較すると、略２倍進むことになる。
これを一般化すると第１フレーム２１のピニオン５２の直径を１として、第２フレーム２３のピニオン５４の直径をＮとすると（Ｎは正の整数）、第２フレーム２３は１＋Ｎの距離だけすすむことになる。
今までは、コンテナ交換装置３０が第１フレーム２１と第２フレーム２３で構成されている場合について述べてきたが、フレームがＭ台ある場合であると、ピニオンの直径が同じであれば、最上段部のフレームは最下段のフレームに比べて略Ｍ倍の距離を略Ｍ倍の速度で前進することになる。
【００２９】
コンテナ３の交換方法をコンテナ３の搬入と搬出の別々の工程に分けて説明する。
まず、コンテナ３搬出時について図５を使用して説明する。
（１）
メインクロスヘッド６を後退限まで後退させ、押出ステム１３をクレーンで吊って撤去する。
コンテナ交換装置３０が搬出待機位置から押出プレス１と平行に横行して機外のコンテナ交換装置待機位置に移動する。（この時、コンテナ交換装置３０にはコンテナ３は搭載されていない。）
（２）
コンテナ３を積載していないコンテナ交換装置３１が機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレス１の機内中心位置まで水平に移動する。
（３）
メインクロスヘッド６がコンテナ３に当接するまで前進する。
次に、コンテナ取出し装置６１をコンテナ３に装着する。
（４）
メインクロスヘッド６が後退を開始する。
この時、メインクロスヘッド６に内蔵されたコンテナ取出し装置６１によりコンテナ３をコンテナホルダ４から排出する。
コンテナ３をコンテナ交換装置３０に載置する。
コンテナ３の搬出位置はメインクロスヘッド６の後退限ではなく、コンテナホルダ４よりコンテナ３は全体的に抜けた位置である。
メインクロスヘッド６が後退しながらコンテナ３を排出する時に、コンテナ３はコンテナ交換装置３０に設置されたフリーローラ２２の上を移動する。
（５）
フリーローラ４１の上を通って、コンテナ３は搬出位置まで移動される
コンテナ３が搬出位置まで来ると、コンテナ取出し装置６１をはずす。
コンテナ３からコンテナ取出し装置６１がはずれるとメインクロスヘッド６は後退限まで後退する。
（６）
コンテナ交換装置３０が押出プレス１中心より押出プレス１機外のコンテナ交換装置待機位置に水平に移動する。
コンテナ交換装置３０が押出プレス１と平行に横行してコンテナ搬出待機位置に移動する。
コンテナ３は図示しないクレーン等によってコンテナ交換装置３０より降ろされる。
【００３０】
コンテナ３の搬入工程について図６を使用して説明する。
（１）
コンテナ交換装置３０が押出プレス１と平行に横行してコンテナ搬入待機位置に移動する。
コンテナ３は図示しないクレーン等によってコンテナ交換装置３０に載置される。
コンテナ交換装置３０が押出プレス１と平行に横行してコンテナ交換装置待機位置に移動する。
メインクロヘッド６は後退限で待機している。
（２）
コンテナ３を積載したコンテナ交換装置３０が押出プレス１の機外のコンテナ交換装置待機位置から押出プレス１の機内中心位置まで水平に移動する。
（３）
メインクロスヘッド６が前進を開始する。
メインクロスヘッド６がコンテナ３に当接する。
この後メインクロスヘッド６は更に前進を開始する。
コンテナ３はメインクロスヘッド６に押されながら、コンテナ交換装置３０のフリーローラ２２の上をすべり、移動する。
（４）
メインクロスヘッド６がコンテナ３をコンテナホルダ４の中に挿入する。
（５）
コンテナホルダ４へのコンテナ３の挿入が完了し、コンテナ３とダイス２が当接する。
メインクロスヘッド６が後退を開始し、後退限まで後退したら停止する。
（６）
コンテナ交換装置３０が押出プレス１の機内から押出プレス１の機外に出て、コンテナ交換装置待機位置に戻る。
押出ステム１３を図示しないクレーン等で吊って押出プレス１の機内に入れてメインクロスヘッド６に取り付ける。
【００３１】
コンテナ取出し装置６１とはメインクロスヘッド６に取り付けてある、図７で示すように、フックのような引っ掛ける治具をエアシリンダにより駆動させることによりコンテナに引っ掛けてコンテナを取出す装置のことである。なお、コンテナ３にはフックが引っ掛る様な凹部がある。
【００３２】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。
（１）押出プレスヘのコンテナの搬送が水平移動式なので装置の高さが抑えられ省スペースが図られるので、建屋も低くできる。
（２）コンテナ交換時間はコンテナが台車積載水平移動方式につき、コンテナ移動が安定するため高速動作が問題なく計れ、さらなる時間短縮が図れる。
（３）コンテナの搬送が水平移動式なので高さ方向のストロークが不要につき、交換装置の物量が小さくなり、省資源が実現できる。
（４）省スペースな構造になるので、メンテナンス等による寄付きも容易になる。
【符号の説明】
【００３３】
１  押出プレス
２  ダイス
３  コンテナ
４  コンテナホルダ
６  メインクロスヘッド
７  メインシリンダ
８  メインラム
１０  コンテナシリンダ
１１  コンテナシリンダロッド
１２  エンドプラテン
１３  押出ステム
１５  マシンベース
２１  第１フレーム
２２  フリーローラ
２３  第２フレーム
２５  リニアガイド
２６  リニアガイド
２７  リニアガイド
２８  ベース
３０  コンテナ交換装置
３１  モータ
３２  モータ
３３  軸
３５  架台
３６  ピニオン
３７  ラック
４１  フリーローラ
５１  モータ
５２  ピニオン
５３  ラック
５４  ピニオン
５５  ラック
５６  軸
５７  ケーシング
６１  コンテナ取出し装置
６２  フック
６３  エアシリンダ
【図１】
2017035720.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017035720.tif 000005
【図４】
2017035720.tif 000006
【図５】
2017035720.tif 000007
【図６】
2017035720.tif 000008
【図７】
2017035720.tif 000009