(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械におけるラムを昇降駆動させるラム昇降駆動装置において、上記プレス機械におけるフレームに水平な駆動軸を回転可能に設け、この駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換する運動変換機構を設け、上記駆動軸を回転させるため、第１サーボモータの出力軸を前記駆動軸の一端に直接的に連動連結し、第２サーボモータの出力軸を駆動軸の他端に直接的に連動連結してなることを特徴とするラム昇降駆動装置。
【請求項２】
前記運動変換機構は、前記駆動軸に軸心に対して偏心して備えた偏心部と、一端をこの偏心部に回転可能に連結しかつ他端を前記ラムに回転可能に連結したコンロッドとを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のラム昇降駆動装置。
【請求項３】
前記駆動軸はねじ部材であって、前記運動変換機構は、上下方向に揺動可能であって前記ラムに一端を連結した第１リンクと、上下方向へ揺動可能であって一端をこの第１リンクの他端に連結しかつ他端を前記プレス機械のフレームに連結した第２リンクと、この第１リンク，第２リンクのうち少なくとも一方のリンクに上下方向へ移動可能に連結しかつ上記ねじ部材に螺合したナット部材とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のラム昇降駆動装置。
【請求項４】
前記運動変換機構は、前記駆動軸に一体的に設けたカムと、前記ラムに連結しかつこのカムにおけるガイド面に転動または摺動しつつ昇降可能な従動子とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のラム昇降駆動装置。
【請求項５】
ワークに対してプレス加工を行うプレス機械であって、請求項１〜請求項４のうちのいずれかの請求項に記載のラム昇降駆動装置を備えてなることを特徴とするプレス機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機械、折り曲げ機械等のプレス機械におけるラムを昇降駆動させるラム昇降駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パンチプレス等のプレス機械におけるラムを昇降駆動させるラム昇降駆動装置について、従来の技術として以下のものがある。
【０００３】
すなわち、第１のラム昇降駆動装置は、ラムに連結したピストンを備えた油圧シリンダと、この油圧シリンダを作動させる油圧回路装置とを備えている。
【０００４】
第２のラム昇降駆動装置は、プレス機械のフレームに回転可能に設けた水平な駆動軸と、この駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換する運動変換機構と、上記駆動軸を回転するため、この駆動軸にクラッチ・ブレーキを介して連動連結した駆動モータとを備えている。ここで、上記運動変換機構は、例えば駆動軸に軸心に対して偏心して備えた偏心部と、一端をラムに回転可能に連結しかつ他端をこの偏心部に回転可能に連結したコンロッドとを備えている。
【０００５】
第３のラム昇降駆動装置は、第２のラム昇降駆動装置と同様に、駆動軸と運動変換機構を備え、駆動軸を回転させるため、クラッチ・ブレーキを用いることなく、駆動軸をサーボモータに連動連結してなるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとき従来のラム昇降駆動装置においては、以下の問題点がある。すなわち、第１のラム昇降駆動装置においては、油圧の作用によりラムを昇降させているため、油圧シリンダおよび油圧回路装置に要するメンテナンスのコストが大きくなるという問題がある。また、第２のラム昇降駆動装置においては、メンテナンスのコストが大きくならないものの、ラムのストローク量およびラムの昇降速度を適宜に変更することが出来ず、ラムのストローク量又は昇降速度の変更を要する種々のプレス加工に対応できないという問題点がある。さらに第３のラム昇降駆動装置においては、サーボモータの駆動により駆動軸を回転させているため、ラムのストローク量およびラムの昇降速度を適宜に変更できるものの、ラムによる加圧力が小さく、高い加圧力を要するプレス加工に対応できないという問題点がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき従来の問題点を解決するために、本発明においては、第１の手段として、プレス機械におけるラムを昇降駆動させるラム昇降駆動装置において、上記プレス機械におけるフレームに水平な駆動軸を回転可能に設け、この駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換する運動変換機構を設け、上記駆動軸を回転させるため、第１サーボモータの出力軸を前記駆動軸の一端に直接的に連動連結し、第２サーボモータの出力軸を駆動軸の他端に直接的に連動連結してなることを特徴とする。
【０００８】
第２の手段として、第１の手段の発明特定事項の他に、前記運動変換機構は、前記駆動軸に軸心に対して偏心して備えた偏心部と、一端をこの偏心部に回転可動に連結しかつ他端を前記ラムに回転可能に連結したコンロッドとを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
第３の手段として、第１の手段の発明特定事項の他に、前記駆動軸はねじ部材であって、前記運動変換機構は、上下方向に揺動可能であって前記ラムに一端を連結した第１リンクと、上下方向へ揺動可能であって一端をこの第１リンクの他端に連結しかつ他端を前記プレス機械のフレームに連結した第２リンクと、この第１リンク，第２リンクのうち少なくとも一方のリンクに上下方向へ移動可能に連結しかつ上記ねじ部材に螺合したナット部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
第４の手段として、第１の手段の発明特定事項の他に、前記運動変換機構は、前記駆動軸に一体的に設けたカムと、前記ラムに連結しかつこのカムにおけるガイド面に連動または摺動しつつ昇降可能な従動子とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
第５の手段として、ワークに対してプレス加工を行うプレス機械であって、第１〜第４の手段のうちのいずれかの手段の発明特定事項からなるラム昇降駆動装置を備えてなることを特徴とする。
【００１５】
したがって、第１サーボモータおよび第２サーボモータの同期駆動により第１サーボモータおよび第２サーボモータの出力軸を同期回転させることにより、駆動軸（第３の手段にあってはねじ部材）を回転させる。そして、運動変換機構の作動により駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換することによって、ラムを昇降させて、ワークに対してプレス加工を行うことができる。
【００１６】
ここで、第２の手段にあっては、駆動軸の回転により偏心部を回転させて、コンロッドを上下方向に移動させることにより、駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換している。また第３の手段にあっては、ねじ部材の回転によりナット部材を軸方向へ移動させて、第１リンクおよび第２リンクを上下方向へ揺動させることにより、駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換している。さらに第４の手段にあっては、駆動軸の回転によりカムを回転させて、従動子をガイド面に転動または摺動させつつ昇降させることにより、駆動軸の回転運動をラムの昇降運動に変換している。
【００１７】
上記作用の下で、第１サーボモータおよび第２サーボモータの出力軸の回転数（回転角を含む）、回転速度を変更することによって、ラムのストローク量、ラムの昇降速度を変更することができる。また、第１サーボモータおよび第２サーボモータの同期駆動によって駆動軸を回転させているため、ラムによる加圧力を十分に大きくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
本発明の実施の発明に係わるパンチプレス（プレス機械の一例）は上下（図１において上下）に対向した上部フレーム３と下部フレーム５を備えている。上部フレーム３には複数（図１には１つのみ図示）のパンチ７を備えた上部タレット９が回転可能に設けてあり、下部フレーム５には複数（図１には１つのみ図示）のダイ１１を備えた下部タレット１３が回転可能かつ上部タレット９に上下に対向して設けてある。
【００２０】
下部フレーム５における下部タレット１３の前側（図１において右側）には板状のワークＷを支持するテーブル１５が設けてあり、このテーブル１５はワークＷを転動自在に支持する多数のフリーベアリング１７を備えている。また上部フレーム３における上部タレット９の前側にはワークＷを前後および左右（図１において紙面に向って表裏）方向へ移動位置決めするワーク位置決め装置１９が設けてあり、このワーク位置決め装置１９は、上部フレーム３に前後方向へ移動可能かつ左右方向へ延伸して設けた第１キャレッジ２１と、この第１キャレッジ２１に左右方向へ移動可能に設けた第２キャレッジ２３と、この第２キャレッジ２３に設けたクランプ装置２５とを備えている。
【００２１】
上部フレーム３における上部タレット９の上方位置にはラムガイド２７が設けてあり、このラムガイド２７には所定のパンチ７を上方向から押圧するラム２９が昇降可能に設けてある。このラム２９はラム昇降駆動装置３１の駆動により昇降するものであり、以下、本発明の実施形態の要部であるラム昇降駆動装置３１について詳細に説明する。
【００２２】
上部フレーム３には水平な駆動軸３３が回転可能に設けてあり、この駆動軸３３の回転運動は運動変換機構３５によりラム２９の昇降運動に変換されるものである。ここで、運動変換機構３５は、駆動軸３３の軸心に偏心して備えた偏心部３７と、上記ラム２９に下端を連結ピン３９を介して回転可能に連結しかつ上端をこの偏心部３７に回転可能に連結したコンロッド４１とからなる。そして、駆動軸３３を回転させるため、図２に示すように、上部フレーム３の左側（図２において左側）適宜位置に設けた第１サーボモータ４３の出力軸が継手４５を介して駆動軸３３の左端に直接的に連動連結してあるとともに、上部フレーム３の右側適宜位置に設けた第２サーボモータ４７の出力軸が継手４９を介して駆動軸３３を右端に直接的に連動連結してある。ここで、第１サーボモータ４３を駆動軸３３の左端に連動連結しかつ第２サーボモータ４７を駆動軸３３の右端に連動連結する代りに、図３に示すように、上部フレーム３の適宜位置に設けた複数のサーボモータ５１を駆動軸３３の左端（または右端）に連動連結しても差し支えない。すなわち、駆動軸３３の左端（または右端）には従動ギア５３を一体的に設けるとともに、各サーボモータ５１の出力軸の回転によって回転する駆動ギア５５をこの従動ギア５３にそれぞれ噛合してある。
【００２３】
発明の実施の他の形態として、図４・図５に示すラム昇降駆動装置５７を用いても指し支えない。すなわち、このラム昇降駆動装置５７は、駆動軸として上部フレーム３に軸受５９を介して回転可能に設けられたボールねじ部材６１を備えるとともに、運動変換機構３５と異なる構成の運動変換機構６３を備えてなるものである。ここで、運動変換機構６３は、上下方向（図４・図５において上下方向）へ揺動可能であって下端を連結ピン６５を介してラム２９に連結した第１リンク６７と、上下方向へ揺動可能であって下端を連結ピン６９を介して第１リンク６７の上端に連結するとともに上端を上部フレーム３に連結ピン７１を介して連結する第２リンク７３と、上記連結ピン６９にガイド穴７５を介して上下方向へ移動可能に連結されかつボールねじ部材６１に螺合したナット部材７７を備えている。なお、ナット部材７７は、上部フレーム３に設けたナットガイド７９に左右方向（図４において左右方向。図５において紙面に向って表裏方向）へ移動可能に支持されている。
【００２４】
さらに、発明の他の実施の形態として、図６・図７に示すようなラム昇降駆動装置８１を用いても差し支えない。すなわち、このラム昇降駆動装置８１は、ラム昇降駆動装置３１における運動変換機構３５と異なる構成の運動変換機構８３を備えており、この運動変換機構８３は、駆動軸３３に一体的に設けたカム８５と、ラム２９に回転可能に連結しかつカム８５におけるガイド面８７、８９に転動しつつ昇降可能な従動子９１とを備えている。
【００２５】
つぎに、本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００２６】
クランプ装置２５により板状のワークＷをクランプした状態の下で、第１キャレッジ２１を前後方向へ移動させると共に第２キャレッジ２３を左右方向に移動させることにより、ワークＷを上部タレット１１と下部タレット１３の間の所定位置に移動位置決めする。また、上部タレット９と下部タレット１３を同期回転させることにより、所定のパンチ７およびダイ１１をラム２９の垂直下方位置に割り出すことができる。
【００２７】
ワークＷの移動位置決め、パンチ７，ダイ１１の割り出しを行いつつ、第１サーボモータ４３および第２サーボモータ４５の同期駆動により第１，第２サーボモータ４３，４７の出力軸を同期回転させることにより、駆動軸３３（ラム昇降駆動装置５７にあってはボールねじ部材６１）を回転させる。そして、運動変換機構３５（または運動変換機構６３または運動変換機構８３）により、駆動軸３３の回転運動をラム２９の昇降運動に変更することによって、ラム２９により上方向から所定のパンチ７を押圧してワークＷに対してプレス加工を行うことができる。
【００２８】
ここで、ラム昇降駆動装置３１にあっては、駆動軸３３の回転により偏心部３７を回転させて、コンロッド４１を上下方向へ移動させることにより、駆動軸３３の回転運動をラム２９の昇降運動に変換している。また、ラム昇降駆動装置５７にあっては、ボールねじ部材６１の回転によりナット部材７７を前後方向（軸方向）へ移動させて、第１リンク６７および第２リンク７３を上下方向へ揺動させることにより、ボールねじ部材６１の回転運動をラム２９の昇降運動に変換している。さらに、ラム昇降駆動装置８１にあっては、駆動軸３３の回転によりカム８５を回転させて、従動子９１をガイド面８７、８９に転動しつつ昇降させることにより、駆動軸３３の回転運動をラム２９の昇降運動に変換している。
【００２９】
上述の作用のもとで、第１，第２サーボモータ４３，４７の出力軸の回転数（回転角も含む）、回転速度を同期変更することによって、ラム２９のストローク量およびラム２９の昇降速度を変更することができる。また第１サーボモータ４３および第２サーボモータ４７の同期駆動によって駆動軸３３を回転させているため、ラム２９による加圧力を十分に大きくすることができる。
【００３０】
以上のごとき、前述の発明の実施の形態によれば、複数のサーボモータ４３，４７の出力軸の回転数，回転速度を同期変更することによって、ラム２９のストローク量、ラム２９の昇降速度を変更することができるため、ラム２９のストローク量または昇降速度の変更を必要とする種々のプレス加工に対応することができる。
また、複数のサーボモータ４３，４７の同期駆動により駆動軸を回転することによって、ラム２９による加圧力を大きくすることができるため、大きな加圧力を必要とする種々のプレス加工に対しても十分対応することができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上のごとき、本発明の実施の形態の説明により理解されるように、請求項１〜請求項５のうちのいずれかの請求項の記載の発明によれば、第１サーボモータおよび第２サーボモータの出力軸の回転数，回転速度を同期変更することによって、ラムのストローク量、ラムの昇降速度を変更することができるため、ラムのストローク量または昇降速度の変更を必要とする種々のプレス加工に対応することができる。
また、第１サーボモータおよび第２サーボモータの同期駆動により駆動軸を回転することによって、ラムによる加圧力を大きくすることができるため、大きな加圧力を必要とする種々のプレス加工に対しても十分対応することができるものである
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るプレス機械の要部を示す図である。
【図２】  サーボモータの連結状態を示す図である。
【図３】  サーボモータの連結状態を示す図である。
【図４】  他の態様のラム昇降駆動装置を示す図である。
【図５】  図４におけるV-V 線に沿った図である。
【図６】  更に他の態様のラム昇降駆動装置を示す図である。
【図７】  図６におけるVII-VII 線に沿った図である。
【符号の説明】
１  プレス機械
２９  ラム
３１  ラム昇降駆動装置
３３  駆動軸
３５  運動変換機構
３７  偏心軸
４１  コンロッド
４３  第１サーボモータ
４７  第２サーボモータ
【図１】
0003850934.tif 000002
【図２】
0003850934.tif 000003
【図３】
0003850934.tif 000004
【図４】
0003850934.tif 000005
【図５】
0003850934.tif 000006
【図６】
0003850934.tif 000007
【図７】
0003850934.tif 000008