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発明の名称 プレス機械
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−179490(P2001−179490A)
公開日 平成13年7月3日(2001.7.3)
出願番号 特願平11−366137
出願日 平成11年12月24日(1999.12.24)
代理人 【識別番号】100086793
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅士
【テーマコード(参考)】
4E048
4E088
4E090
【Fターム(参考)】
4E048 HA02 
4E088 AA02 AB07 BA10 CA10 EA10
4E090 AA01 AB01 BA02 CB04 CC01 HA10
発明者 桜井 成王
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 昇降自在なプレスラムと、このプレスラムに連結されたプレスロッドと、前記プレスラムを昇降させるために前記プレスロッドを駆動する駆動装置とを備えたプレス機械において、前記プレスロッドは、全体長さが可変となるように上ロッドと下ロッドとに分割されたものとし、前記プレスロッドに、前記上下のロッドの端部間に抜き差し可能に介在して、その介在部分の厚さが抜き差し位置によって異なるスライダを設置し、このスライダを介して隙間なく上下のロッドが接するように、前記スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを昇降させる連動機構を設けたプレス機械。
【請求項2】 前記スライダの抜き差し動作を行わせるアクチュエータを前記プレスロッドに設け、前記連動機構はカム機構とした請求項1記載のプレス機械。
【請求項3】 前記スライダによる前記プレスロッドの長さ可変範囲を、工具支持体に支持されたパンチ工具が前記プレスラムでパンチ駆動できる通常高さ位置から、前記パンチ工具が前記プレスラムの下方で前記工具支持体から抜き取り可能となる上昇待機高さ位置までとした請求項1または請求項2記載のプレス機械。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、トグル式パンチプレス等のプレス機械に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】パンチプレス等のプレス機械において、段取りに際して、工具交換等を行う場合は、昇降自在なプレスラムを上死点まで上昇退避させ、このプレスラムの下方に位置するパンチ工具等の工具の交換を行う。また、パンチプレス等のプレス機械において、パンチ工具等の工具種類に応じて、プレスラムの下死点位置を変更したい場合がある。
【0003】トグル式のパンチプレスは、支点回りに回転自在な第1リンク部材に第2リンク部材を屈曲自在に連結し、その先端にプレスラムを連結し、両リンク部材の連結部を進退レバーで進退させて両リンク部材を屈曲駆動するものであり、この屈曲に伴ってプレスラムが昇降する。このようなトグル式パンチプレスにおいて、工具交換空間の拡大のために、プレスラムの昇降ストロークを大きくするには、両リンク部材の連結部を大きく振らせる必要がある。そのためには、進退レバーの進退量を多くすることが必要であり、駆動源が大型化する。また、進退量に限界がある。また、トグル式パンチプレスでは、パンチ工具等の工具種類に応じて、プレスラムの下死点位置を変更する場合に、両リンク部材の屈曲が途中で止まるように制御して下死点位置を変更することは、プレス荷重の面から好ましくない。すなわち、両リンク部材が延びきる寸前で最大のプレス荷重が得られ、屈曲途中では十分なプレス荷重を得ることが難しい。
【0004】このため、トグル式のパンチプレスにおいて、第1リンク部材の支点を持ち上げ、トグル機構の全体を持ち上げるようにしたものが提案されている(例えば、特開昭8−1386号公報)。しかし、トグル機構の全体を持ち上げるので、持ち上げ重量が重く、支点の持ち上げ高さを高くすると、大がかりな機構となって、持ち上げ駆動源等の機構が大きくなる。
【0005】このような課題を解消するものとして、プレスロッドを上ロッドと下ロッドとに分割し、両ロッド間にスライダを抜き差しすることにより、スライダの厚み分(詳しくはスライダに設けた孔の深さ分)だけプレスロッド全体の長さを調整可能としたものを提案した(特願平11−218324号)。トグル機構の場合、上記のプレスロッドは、第1および第2のリンク部材を連結した連結体のことであり、下リンク部材の箇所で上下に分割する。しかし、下ロッドは、上ロッドに対して昇降させる必要があるため、スライダが抜かれている状態で下ロッドを昇降させるシリンダが必要であった。また、このシリンダを動作させるには、一旦、スライダを抜いた状態にし、その後にシリンダの動作を開始させる必要があるため、プレスロッドの長さ調整に時間がかかるという課題があった。工具交換を行うタレットパンチプレス等にこのプレスロッドの長さ調整機構を採用した場合、この長さ調整のための時間が加工効率に大きく影響してしまう。
【0006】この発明の目的は、プレスロッドの長さ調整を簡単な構成で行え、かつ長さ調整時間を短縮できるプレス機械を提供することである。この発明の他の目的は、段取りに際する工具交換作業が容易に行えるようにすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明のプレス機械は、昇降自在なプレスラムと、このプレスラムに連結されたプレスロッドと、前記プレスラムを昇降させるために前記プレスロッドを駆動する駆動装置とを備えたものであって、前記プレスロッドは、全体長さが可変となるように上ロッドと下ロッドとに分割されたものとする。前記プレスロッドには、前記上下のロッドの端部間に抜き差し可能に介在して、その介在部分の厚さが抜き差し位置によって異なるスライダを設置し、かつこのスライダを介して隙間なく上下のロッドが接するように、前記スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを昇降させる連動機構を設ける。この構成によると、上ロッドと下ロッドの間にスライダの厚肉部分を差し込むと、プレスロッドが伸長し、スライダの厚肉部分を抜き出すと、プレスロッドが短縮する。このプレスロッドの伸縮は、連動機構の機能により、スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを昇降させることで行われる。そのため、下ロッドを昇降させる駆動源をスライダの抜き差し駆動源と別に設ける必要がなくて、プレスロッドの伸縮のための機構が簡略化される。また、スライダの抜き差し動作に連動して下ロッドを昇降させるようにしたため、スライダの抜き出しの完了やスライダの差し込みの完了を待って下ロッドを昇降動作させるものに比べて、プレスロッドの長さ変更に必要な総時間が短縮される。このため、一連の加工でプレスラムの下死点の変更が必要な加工の場合の加工効率が向上する。また、プレスロッドを短縮させることでプレスラムの上死点が上昇するため、通常のプレス動作時の上死点よりも上方位置までプレスラムを上昇退避させることができる。そのため工具交換等の作業空間を大きく得ることができる。この場合に、プレスロッドの長さを変更するようにしたため、プレスロッドの全体を持ち上げて上昇退避高さ位置を高くするものと異なり、大がかりな機構が不要で、調整のための機構が簡易なもので済む。
【0008】この発明において、前記スライダの抜き差し動作を行わせるアクチュエータを前記プレスロッドに設け、前記連動機構はカム機構としても良い。このように構成した場合には、プレスロッドを長さ調整する機構をより簡略化できる。
【0009】また、前記スライダによる前記プレスロッドの長さ可変範囲を、工具支持体に支持されたパンチ工具が前記プレスラムでパンチ駆動できる通常高さ位置から、前記パンチ工具が前記プレスラムの下方で前記工具支持体から抜き取り可能となる上昇待機高さ位置までとしてもよい。このように構成した場合、パンチ工具の交換のための作業空間が確実に得られるので、パンチ工具の交換を容易に行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ないし図6と共に説明する。この実施形態は、トグル式のパンチプレスに適用した例である。図1において、C形のフレーム1における上フレーム部1aおよび下フレーム1bに、工具支持体である上タレット2および下タレット3が互いに同軸に設置され、これら上下のタレット2,3に複数のパンチ工具6およびダイ工具7が円周方向に並べて設置されている。各パンチ工具6は、ラム位置に割り出された状態で、プレスラム14によりパンチ駆動される。プレスラム14は、ガイド部材8を介して上フレーム部1aに昇降自在に支持され、駆動装置13で昇降駆動される。プレスラム14は、パンチ工具6を各々叩く複数の選択使用可能なストライカ59A,59Bを有する。
【0011】この駆動装置13は、屈曲動作でプレスラム14を昇降させるトグル式のプレスロッド18を、水平方向に進退自在な進退部材19で屈曲駆動するものである。進退部材19は、サーボモータ21を駆動源とするクランク式の進退駆動部20で駆動される。プレスロッド18は、短い第1リンク部材46と、長い第2リンク部材47とをピン41で屈曲自在に連結したものである。第2リンク部材47は、下端がプレスラム14の上端に回動自在にピン結合されている。第1リンク部材46は、支点Aでフレーム1に回動自在に支持されている。
【0012】進退部材19は、進退部材本体19bの先端側に進退伝達レバー19cを上下回動自在に連結したものであり、進退伝達レバー19cの先端がプレスロッド18の屈曲部のピン41に上下回動自在に連結されている。進退伝達レバー19cの上下揺動により、プレスロッド18の屈曲動作に伴う屈曲部の上下変位が吸収される。
【0013】進退駆動部20は、サーボモータ21の出力軸21aにクランク22を設け、このクランク22の偏心位置に連接棒26の一端を回動自在に連結したものであり、連接棒26の他端は進退部材本体19bの基端に回動自在に連結してある。サーボモータ21には、パルスコーダ(図示せず)とは別に、出力軸21aの回転位置を検出する検出器(図示せず)が付設してある。
【0014】図2に示すように、プレスロッド18は、長さ調整手段51により長さ調整が可能とされている。この長さ調整手段51は、プレスロッド18の第2リンク部材47を、互いに伸縮自在に結合された上ロッド47aと下ロッド47bとに分割し、上下のロッド47a,47bの端部間に抜き差し可能にスライダ52を介在させたものである。スライダ52は、上下のロッド47a,47b間の介在部分の厚さが抜き差し位置によって異なるものである。また、長さ調整手段51には、スライダ52が抜き差し動作を行っても、スライダ52を介して上下のロッド47a,47bが隙間なく接するように、スライダ52の抜き差し動作に機械的に連動して下ロッド47bを昇降させる連動機構53が設けられる。
【0015】第2リンク部材47の分割部分では、下ロッド47bの上端部が上ロッド47aの下部に挿脱自在に結合されている。具体的には、上ロッド47aの下部は中空軸状に形成され、その中空孔内に下ロッド47bの上端部が長手方向に摺動自在に嵌合している。
【0016】連動機構53は、ガイド孔55を有するガイド板54と、このガイド板54のガイド孔55に摺動自在に係合する作用ロッド56とからなるカム機構とされている。ガイド板54は、2枚がスライダ52の両側面に各々設けられて、前後端でスライダ52に固定されている。ガイド板54は、スライダ52よりも下方に突出した部分に前記ガイド孔55が設けられている。作用ロッド56は、一対のものが、下ロッド47aの上端部に、その長手方向と直交する方向に突出するように設けられ、各々両側のガイド板54のガイド孔55に係合している。上ロッド47aの中空軸状となった下部には、下ロッド47bの作用ロッド56が突出する長孔57が、長手方向に沿って形成されている。両ガイド板54のガイド孔55は、前半部がほぼ水平で後半部が上方に傾斜した形状とされていて、スライダ52と一体にガイド板54が図2の左側に進出すると、ガイド孔55の案内で下ロッド47bが引き上げられる。これにより第2リンク部材47が短縮させられる。
【0017】図2に示すように、スライダ52は、上ロッド47aに形成された横孔64内に抜き差し自在に挿入されており、上ロッド47aに取付けられたエアシリンダ等からなるアクチュエータ58により進退駆動される。横孔64は、具体的には上ロッド47aの中空軸状部分の上底面沿って形成されている。また、下ロッド47bの上端47bbと対向するスライダ52の下面部分には、下ロッド47bの上端47bbを嵌まり込ませる嵌込用凹部52aが形成されている。この嵌込用凹部52aには、スライダ52が上ロッド47aに対して所定の抜き差し位置に移動した状態で、下ロッド47bの上端47bbが嵌り込み可能となる。この嵌込用凹部52aの形成により、スライダ52の厚さが抜き差し位置によって異なっている。すなわち、スライダ52の嵌込用凹部52aの形成された箇所が薄肉部分であり、形成されていない箇所が厚肉部分である。下ロッド47bの上端47bbは、下ロッド47bの上端面に突出したボスとして形成されている。図3に示すように、上ロッド47aの中空軸状部分の下端には、下ロッド47bに形成された係合段部61が係合可能な内向きのストッパ62が設けられている。このストッパ62への係合段部61の係合により、下ロッド47の下降が規制される。
【0018】この構成のプレス機械の動作を説明する。打ち抜き動作は、次のように行われる。進退駆動部20のクランク22が1回転すると、進退部材19が1往復の進退動作をする。この1往復動作のうち、進退部材19が図5の左端位置から進退ストロークSの中央位置に達する間は、プレスロッド18はその屈曲部が右寄りに屈曲した状態から伸長状態へと変化し、これに伴ってプレスラム14が上死点から下死点まで下降する。進退部材19がストロークSの中央位置から右端位置に達する間は、プレスロッド18はその屈曲部が伸長状態から右寄りに屈曲した状態へと変化し、これに伴ってプレスラム14が下死点から上死点まで上昇する。進退部材19が右端位置から左端位置へ戻るときにも、前記と同様にプレスラム14が昇降する。このようにして、進退部材19が1往復の進退動作をする間に、プレスラム14は2回昇降動作を繰り返し、パンチ工具6によるパンチ動作が2回行われる。なお、プレスロッド18は、中央位置の片側だけで駆動させるようにしても良い。
【0019】パンチ工具6の種類の変更に伴ってプレスラム14の下死点を上昇させたい場合は、長さ調整手段51により、プレスロッド18の第2リンク部材47を短縮させる。すなわち、アクチュエータ58の駆動により、スライダ52を、図2に示す正規位置から図6に示すように所定位置まで進入動作させる。これによりスライダ52の嵌込用凹部52aが上ロッド47aの内部に跨がる位置に達すると共に、スライダ52と一体に進出するガイド板54のガイド孔55に下ロッド47bの作用ロッド56がガイドされて、下ロッド47bはその上端47bbがスライダ52の嵌込用凹部52aの上底面に隙間なく接するように嵌込用凹部52aに進入し、第2リンク部材47が短縮状態となる。アクチュエータ58の駆動でスライダ52を図2の位置に戻すと、プレスロッド18は元の長さとなる。この場合に、プレスロッド18の伸縮動作は、ガイド孔55および作用ロッド56で構成される連動機構53の作用により、スライダ52の進退駆動に伴って行われるため、伸縮用の駆動源を別に設ける必要がなくて簡単な構成で済み、コスト低下が図れる。また、プレスロッド18の伸縮を、スライダ52の移動完了を待って行う必要がなく、伸縮に必要な動作時間が短縮される。そのため、タレット2,3の回転でラム位置に割出すパンチおよびダイ工具6,7を、プレスロッド18の長さ変更が必要な工具、つまり下死点の変更が必要な工具に変える場合に、工具変更に伴う総時間が短縮され、加工時間が短縮される。
【0020】タレット2,3に設置する工具6,7を交換する段取り替えに際しては、プレスラム14を上死点に止めると共に、プレスロッド18を上記と同様にスライダ52の移動で短縮させる。これにより、プレスラム14の上昇待機位置がより高い位置となり、大きな作業空間が得られて、プレスラム14の下方に位置するパンチ工具の交換作業が容易に行える。特に、この実施形態の場合のように、一つのプレスラム14に、各々パンチ工具を叩く複数のストライカ59A,59Bが設けられた構成のプレス機械の場合には、プレスラム14の上昇退避量が小さいと、工具交換等の作業が困難となるが、この実施形態では上記のようにプレスラム14を十分な高さ位置に上昇退避させることができるので、工具交換等の作業を容易に行うことができる。
【0021】図7ないし図9は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、先の実施形態におけるプレスラム14の長さ調整手段51を以下のように構成している。すなわち、この場合の長さ調整手段51では、スライダ52の抜き差し動作に機械的に連動して下ロッド47bを昇降させる連動機構53が、下ロッド47aの上端部に、その長手方向と直交する方向に突出するように設けられた一対の作用ロッド56,56と、これら作用ロッド56を第2リンク部材47の長手方向上方に向けて付勢する付勢機構71とで構成されている。
【0022】付勢機構71は、上ロッド47aの両側部の長孔57から突出する一対の作用ロッド56,56に係合する係合部材72と、この係合部材72のガイド孔72aに挿入される一対のガイドロッド74,74と、係合部材72を上方に付勢する圧縮コイルばね75とで構成されている。一対のガイドロッド74,74は、上ロッド47aの両側部の下端にそれぞれ設けられたブラケット73に、上ロッド47aの長手方向上方に向けて突設される。圧縮コイルばね75は、ブラケット73と係合部材72の間に介装される。なお、ここでは、スライダ52の下面に形成される嵌込用凹部52aにおけるスライダ先端側の口縁が、凹部底面に向けてなだらかに傾斜するテーパ面とされている。その他の構成は、先の実施形態と同じである。
【0023】この実施形態では、下ロッド47bは常に付勢機構71で上昇付勢され、スライダ52の下面に押し付けられている。そのため、図7のようにスライダ52の厚肉部分が上下のロッド47a,47b間に介在する位置と、図9のようにスライダ52の嵌込用凹部52aの形成された薄肉部分が上下のロッド47a,47b間に介在する位置とに、アクチュエータ58でスライダ52の位置を変えることにより、これに連動して下ロッド47bを昇降させ、プレスロッド47の長さを変更することができる。
【0024】なお、前記各実施形態では、プレスラム14を昇降駆動する駆動装置がトグル式である場合につき説明したが、この発明は、他の形式の駆動装置を備えたプレス機械にも適用することができる。
【0025】
【発明の効果】この発明のプレス機械は、昇降自在なプレスラムと、このプレスラムに連結されたプレスロッドと、前記プレスラムを昇降させるために前記プレスロッドを駆動する駆動装置とを備えたものであって、前記プレスロッドは、全体長さが可変となるように上ロッドと下ロッドとに分割されたものとし、前記プレスロッドに、前記上下のロッドの端部間に抜き差し可能に介在して、その介在部分の厚さが抜き差し位置によって異なるスライダを設置し、このスライダを介して隙間なく上下のロッドが接するように、前記スライダの抜き差し動作に機械的に連動して下ロッドを昇降させる連動機構を設けたため、プレスロッドの長さ調整を簡単な構成で行え、かつ長さ調整時間を短縮することができる。前記スライダの抜き差し動作を行わせるアクチュエータを前記プレスロッドに設け、前記連動機構をカム機構とした場合は、構成をより一層簡略化できる。前記スライダによる前記プレスロッドの長さ可変範囲を、工具支持体に支持されたパンチ工具が前記プレスラムでパンチ駆動できる通常高さ位置から、前記パンチ工具が前記プレスラムの下方で前記工具支持体から抜き取り可能となる上昇待機高さ位置までとした場合は、パンチ工具の交換のための作業空間が確実に得られ、パンチ工具の交換を容易に行うことができる。




 

 


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