(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造プレスのスライド下部付近にスライド下端から下方へ突出自在に設けたノックアウトピンと、スライド側方に水平に取付けた軸を中心に回転自在に設けられたノックアウト用のレバー及び揺動用のレバーを有し、これら２つのレバーの軸より後方の後端部を締結部として２つのレバーを締結部で一体に締結し、かつノックアウト用のレバーの先端部のノックアウトピン押圧部でノックアウトピンを押圧し、揺動用のレバーの立上り部の端は押圧力を受けて回転するように形成されたレバー手段と、上記揺動用のレバーの立上り部の端を押圧するカム機構と、スライド内の連結ロッドの揺動を伝達してカムを揺動させる力伝達部材とを備え、上記２つのレバーの締結部は、一方のレバーの後端部に取付けた油圧シリンダと、２つのレバーの後端部を貫通し、油圧シリンダと他方のレバー間を締結する締結ボルトとから成る油圧締結手段により締結し、過負荷時に２つのレバーの締結部を互いに開放する方向の力が油圧シリンダに設定された定格圧力より所定以上になると油圧締結手段を作動させて上記締結部の締結を開放自在とした上ノックアウト装置。
【請求項２】
前記油圧締結手段の油圧シリンダに、油圧シリンダの過負荷状態をその油圧室の圧力を解放することにより開放する過負荷バルブを含む油圧ユニットから配管を接続し、２つのレバーの締結部を過負荷時に過負荷バルブの作用により開放自在としたことを特徴とする請求項１に記載の上ノックアウト装置。
【請求項３】
前記油圧ユニットを、この油圧ユニットからの配管の作動圧をエアー圧により設定するエアーポンプと、油圧が過負荷時に定格圧力より所定以上となると過負荷バルブにより油圧を解放する過負荷バルブユニットから構成し、この油圧ユニットにより油圧締結手段を解放するようにしたことを特徴する請求項２に記載の上ノックアウト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鍛造プレスの上金型から被加工物を離脱させるノックアウトピンを有する上ノックアウト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鍛造プレスでは、一般に上下金型間に被加工物を押圧して加工した後上金型から被加工物を離脱させる場合は、上金型からノックアウトピンを突き下げて取り外し、隣接する次の加工工程の金型へ順次送って行くようになっている。このような上ノックアウト装置は、一般に下金型からノックアウトピンを突き上げて被加工物を離脱させる下ノックアウト装置と対に設けられる。
【０００３】
金型で押圧された被加工物は、上金型をスライドと共に上昇させて下金型から離反させた際に一般には下金型に嵌合した状態となり、下ノックアウト装置のノックアウトピンの突き上げにより離脱した被加工物を次の加工工程へ高速でスムーズに効率よく送るため、被加工物を挾持、移動させるチャック手段を有するトランスファ装置で自動的に搬送するようになっているが、その際いずれかの加工工程で被加工物が上金型に嵌合したまま持上げられて下金型に残らない場合がある。
【０００４】
このような場合を想定して上ノックアウト装置は下ノックアウト装置と対に、ノックアウトピンの数も同数だけ対応して設けられるが、実際には被加工物の加工形状等によっては特定の加工位置だけ作動すればよい場合があり、このような場合は特定の加工位置のノックアウトピンのみが作動し、他のノックアウトピンは非作動となるように動力の伝達経路のピンなどを外して動力が伝達されないようにする等の処理が行われる。
【０００５】
このような目的で鍛造プレスに装備される上ノックアウト装置の一例として、図６に示す装置が使用されている。図示の上ノックアウト装置は鍛造プレスのスライド２０の下底板２１を貫通してノックアウトピン１がスライド２０の下底部に設けられ、ノックアウトピン１を下底板２１から突出作動させるノックアウト用のレバー２ａ、揺動用のレバー２ｂの２つのレバーから成る押え手段に、スライド２０内に設けられている連結ロッド４の揺動をリンク５ａ、レバー５ｂ、カム６へ伝達し、カム６を介して２つのレバー２ａ、２ｂの揺動運動に変換し、その運動を伝達するように構成されている。
【０００６】
３はレバー２ｂの端に設けたローラ、７はノックアウト用のレバー２ａ、揺動用のレバー２ｂの２つのレバーを一体に締結するストレッチボルトである。レバー２ａの先端部２ａF 、レバー２ｂの立上り部２ｂF はスライド２０に水平に取り付けた軸２ｘの周りに回転自在に取付けられ、水平状のレバー２ａの軸２ｘより後方へ突出する後端部２ａR とＬ字形のレバー２ｂの軸２ｘより上方の立上り部２ｂF に対し屈曲する後端部２ｂR を互いに重ねてそれぞれ締結部とし、これをストレッチボルト７により一体に締結している。レバー２ｂの立ち上がり部の端面には、常時レバー２ｂを図示の状態で時計方向に押圧するため、スライド２０の側部に取り付けた弾性部材（ばね）８の先端が係合されている。
【０００７】
上記上ノックアウト装置は、図示しない水平なクランク軸に回転自在に連結された連結ロッド４をクランク軸の回転により揺動させながらこの連結ロッド４に回転自在に連結されたスライド２０が昇降する鍛造プレスの動力をリンク５ａを介して連結ロッド４から伝達されるように形成されている。連結ロッド４の揺動は、上述したようにカム６の揺動に変換され、カム６が揺動してその突片部でローラ３を押圧するとレバー２ｂが反時計方向に回転し、一体に締結されたレバー２ａの先端のノックアウトピン押圧部２ａK が下降してノックアウトピン１を下向きに突出させる。
【０００８】
上金型に嵌合される被加工物が強く嵌合しているため、ノックアウトピン１で下向きに突出させようとする力が作用した際にその反力が定格以上の荷重となると、ストレッチボルト７が破断してレバー２ａと２ｂの締結部が互いに開き、上ノックアウト装置の構成部材が損傷するのを防止するようにストレッチボルト７は保護手段として設けられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ストレッチボルトによる上ノックアウト装置の保護手段は、破断する荷重がストレッチボルトの破断する溝部の断面積で設定されるため、正確な破断荷重を設定するのが困難であり、破断する荷重を把握することも難しい。ストレッチボルトで耐えられる荷重は、ストレッチボルトの破断荷重から締付けトルクで設定される締付け荷重を差し引いた値以下となるが、締付け荷重の設定は実際には種々異なるからである。
【００１０】
又、ストレッチボルトが破断した場合、ストレッチボルトの交換作業が必要であるが、上ノックアウト装置を取付けている付近のスペースが小さく、ストレッチボルトの交換作業は作業性が悪く、交換時間が長くなるという問題もある。
【００１１】
この発明は、上記の問題点に留意して、２つのレバーの締結端を締結する手段をストレッチボルトに代えて所定の過負荷以下で確実に安全に開放し得る手段を用いた上ノックアウト装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、鍛造プレスのスライド下部付近にスライド下端から下方へ突出自在に設けたノックアウトピンと、スライド側方に水平に取付けた軸を中心に回転自在に設けられたノックアウト用のレバー及び揺動用のレバーを有し、これら２つのレバーの軸より後方の後端部を締結部として２つのレバーを締結部で一体に締結し、かつノックアウト用のレバーの先端部のノックアウトピン押圧部でノックアウトピンを押圧し、揺動用のレバーの立上り部の端は押圧力を受けて回転するように形成されたレバー手段と、上記揺動用のレバーの立上り部の端を押圧するカム機構と、スライド内の連結ロッドの揺動を伝達してカムを揺動させる力伝達部材とを備え、上記２つのレバーの締結部は、一方のレバーの後端部に取付けた油圧シリンダと、２つのレバーの後端部を貫通し、油圧シリンダと他方のレバー間を締結する締結ボルトとから成る油圧締結手段により締結し、過負荷時に２つのレバーの締結部を互いに開放する方向の力が油圧シリンダに設定された定格圧力より所定以上になると油圧締結手段を作動させて上記締結部の締結を開放自在とした上ノックアウト装置としたのである。
【００１３】
上記の構成としたこの発明の上ノックアウト装置は、鍛造プレスのスライドの昇降動に同調して駆動され、その駆動中に上金型に嵌合して被加工物が持ち上げられるのを防止するためノックアウトピンを下方へ突出させて被加工物を上金型から離脱させるように作動する。上記作動は、力伝達部材及びカムを含むカム機構と、２つのレバーを一体に締結したレバー手段とへスライドの内部の連結ロッドの揺動を伝達して行われる。
【００１４】
レバー手段の２つのレバーの締結部を締結する油圧締結手段は、過負荷時に油圧力を利用して解放自在に２つのレバーが締結されている。このため、油圧力を予め力伝達部材やカム機構の強度上安全な限界強度に対応する圧力として設定することが可能であり、この設定された限界油圧力を超える過負荷がノックアウトピンからの反力で作用したときは、油圧締結部の油圧力を解放するようにしておけば、過負荷作用時でも油圧締結部が確実に解放されるため、ノックアウト装置の構成部材が損傷することが防止され、過負荷発生の原因を取り除いてやれば、直ちに正常運転が再開できるので、安全で確実にノックアウト装置を保護し、再起動を容易とする。
【００１５】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態のノックアウト装置の主縦断面図である。主要構成部材の従来例と同じ部材には同じ符号を付して説明は省略する。１はノックアウトピンであり、スライド２０の下部に下底板２１を貫通して設けられたピンホルダ内に挿置され、ピンホルダ内に挿入されているばねで常時上向きに押圧されている。ノックアウト用のレバー２ａ、揺動用のレバー２ｂから成るレバー手段２は軸２ｘの周りに回転自在であり、揺動用のレバー２ｂの先端にローラ３が取付けられている。４は連結ロッド、５ａはリンク、５ｂはレバー、６はカム、８は弾性部材である。リンク５ａ、レバー５ｂは連結ロッド４からの揺動力を伝達する力伝達部材である。
【００１６】
この実施形態では２つのレバー２ａ、２ｂの締結部を締結する従来例のストレッチボルト７に代えて油圧締結手段７０が設けられている。この油圧締結手段７０は、締結ボルト７１とドーナツ型の油圧シリンダ７２とから成る。油圧シリンダ７２は、図１〜図５に示すように、揺動用のレバー２ｂの後端部２ｂR に取付けられ、油圧シリンダ７２の下方にドーナツ形の油圧室７３が形成されるように設けられている。そして、締結ボルト７１は、２つのレバー２ａ、２ｂのそれぞれの後端部２ａR 、２ｂR を油圧シリンダ７２の中心位置で貫通し、かつ油圧シリンダ７２の上端とレバー２ａの後端部２ａR の下面とに係合するボルト、ナットにより締結部を締結するように設けられている。
そして、上記油圧シリンダ７２の油圧室７３へは外部に設置された油圧ユニット７４から所定の圧力の作動油が送り込まれるよう油圧配管が接続されている。油圧ユニット７４は、過負荷バルブユニット１０と、これに付設されているリミットスイッチ１２と、油圧配管の作動圧を設定するためのエアーポンプ１１とを備えている。
【００１７】
過負荷バルブユニット１０は、面積差のあるシリンダを内蔵する形式のバルブであり、シリンダ背面のエアー圧力でシリンダを押圧してシリンダ正面側に接続される油圧配管系内の油圧を上昇させて油圧シリンダ７２の油圧室７３内の油圧を上昇させ、油圧配管系内の油圧がエアーポンプ１１へ送り込まれるエアー圧力で設定される圧力まで上昇した状態を定格として設定される。
【００１８】
上記の構成とした実施形態の上ノックアウト装置の基本的な作用は従来と同様であり、以下簡単に説明する。なお、稼動時には図２、図３に示すように、被加工物Ｗの加工形状に合せた上金型Ｐが台ホルダを介して下底板２１に固定されて使用される。この上金型Ｐにはノックアウトピン１に続く補助ピン１’が挿通されている。又、被加工物Ｗは台板Ｍ上の下金型Ｋ内に収容され、上金型Ｐによる加工直後に下ノックアウト装置のピンＬにより突上げて下金型Ｋから離脱できるようになっている。このような条件下で、図２の（ａ）図に示すように、スライド（ラム）２０の下底板２１に固着された上金型Ｐを被加工物Ｗに対しスライド２０と一緒に下降させる。
【００１９】
図２の（ｂ）図に示すように上金型Ｐで押圧加工した後、押圧した上金型Ｐの上昇と共に被加工物Ｗが上金型Ｐに嵌合したまま持ち上げられると、トランスファ装置のチャック手段で把持できなくなるため、図３の（ｃ）図に示すように、このような状態の発生を防止するように上ノックアウト装置はノックアウトピン１を突出させて被加工物Ｗを上金型Ｐから離脱させ、（ｄ）図のように上昇すると共に、下ノックアウト装置のピンＬを突出させて被加工物Ｗを下金型Ｋからも離脱させる。
【００２０】
実際の加工はチャック手段で被加工物を把持して次々と連続して高速で隣接する次工程の加工へと被加工物Ｗを送ることにより行われるから、図４のように被加工物Ｗが上金型Ｐと一緒に上昇するという異常状態が発生すると、加工を連続して行なうことができないためスライドの上昇を非常停止させる。このような状態となったノックアウト装置に対しては、ノックアウトピン１による突出動作時にノックアウトピン１に定格以上の荷重が作用するため、図４に示すように、レバー２ａと２ｂの締結部が互いに開く方向の力が作用する。但し、図４では理解し易くするため開き状態は実際より大きく誇張して図示している。
【００２１】
このため油圧シリンダ７２の油圧室７３内の圧力が上昇し、この圧力上昇により過負荷バルブユニット１０のシリンダが後退し、所定位置以上後退するとバルブユニット１０のリターン経路に油圧配管系が通じ、油圧シリンダ７２の油圧が一気に解放され、かつその位置ではリミットスイッチ１２が作動して異常状態を検出した信号が送信される。そして、これによりノックアウト装置が保護される。
【００２２】
上記油圧締結手段による２つのレバー２ａ、２ｂの開放動作は、油圧ユニット７４における過負荷設定油圧力を対抗するエアー圧力の設定により任意に設定することができ、予め上ノックアウト装置のスライド２０からの力伝達部材のそれぞれに許容される最大荷重を設定しておけば、その最大荷重で油圧締結手段を必ず動作させることによりノックアウト装置が損傷することを確実に防止できる。
【００２３】
図５に実施形態の部分変形例である油圧締結手段７０’の断面図を示す。この例では、前記ドーナツ型油圧シリンダ７２に替えてピストン型の油圧シリンダ７２’を採用している。油圧室７３へ作動油を送り込んでシリンダ７２’を作動させる点は先の実施形態と同じである。なお、上記油圧シリンダ７２、７２’はいずれもレバー２ｂに埋込形としているが、レバー２ｂとは独立な形式のシリンダを設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明の上ノックアウト装置は力伝達部材からカム機構を介してスライドの連結ロッドの揺動をレバー手段に伝達し、このレバー手段でノックアウトピンを下方へ突出させるように連結し、レバー手段の２つのレバーの締結部を油圧締結手段で過負荷時に開放自在に締結したから、油圧締結手段により締結する締結力を過負荷時には解放することにより２つのレバーなどの各構成部材に作用する過負荷でいずれかの部材が損傷するのを安全、確実に防止でき、締結手段などの取り替え作業をしなくてもよいため、取り替え作業に時間と労力がかかることがなくなり、過負荷発生の原因を取除けば直ちに正常運転できるため再起動が容易であるなどの利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の上ノックアウト装置の主縦断面図
【図２】同上の作用の説明図
【図３】同上の作用の説明図
【図４】油圧締結手段の作用の説明図
【図５】油圧締結手段の他の例の断面図
【図６】従来例の締結手段を含む上ノックアウト装置の主縦断面図
【符号の説明】
１  ノックアウトピン
２ａ  ノックアウト用のレバー
２ａK   ノックアウトピン押圧部
２ａF   先端部
２ａR   後端部
２ｂ  揺動用のレバー
２ｂF   立上り部
２ｂR   後端部
３  ローラ
４  連結ロッド
５  リンク
６  レバー
７  ストレッチボルト
８  弾性部材
２０  スライド
７０  油圧締結手段
７４  油圧ユニット
Ｐ  上金型
【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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