JP5723613B2

JP5723613B2 - プレス機械

Info

Publication number: JP5723613B2
Application number: JP2011019667A
Authority: JP
Inventors: 青木　誠; 誠青木
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2031-02-01
Also published as: JP2012157890A

Description

本発明は、フレームに回転自在に備えられたナット部材及び当該ナット部材を回転するための第１のモータを備え、前記ナット部材に回転自在かつ長手方向へ移動自在に螺入した螺子部材及び当該螺子部材を回転するための第２のモータを備え、前記螺子部材の先端部と相対的に回転可能に係合した係合部を備えると共に当該係合部と一体に前記螺子部材の移動方向へ移動可能なラムを備えたプレス機械に係り、さらに詳細には、前記螺子部材の急速移動を円滑に行うことのできるプレス機械に関する。

プレス機械において、ラムの上下動を高速に行うためのモータと、ラムの加圧時に機能する大出力のモータとを備えたプレス機械が提案されている（例えば、特許第３９５３４１４号公報）。

特許第３９５３４１４号公報

前記特許文献１に記載のプレス機械は、図１に示すごとき構成である。すなわち、プレス機械１は、フレーム３を備えており、このフレーム３の上部にはナット部材５が回転自在に備えられている。そして、このナット部材５に備えたプーリ７には、前記フレーム３に装着した第１のモータ９に備えた駆動プーリ１１に掛回したベルト１３が掛回してある。したがって、前記第１のモータ９を正逆回転することにより、前記ナット部材５は連動して正逆回転されるものである。

また、前記フレーム３には上下方向のガイド部材１５が備えられており、このガイド部材１５にはラム１７が上下動自在に案内支持されている。そして、前記ラム１７を上下動するために、前記ナット部材５には、螺子部材１９が回転自在かつ上下動自在に螺入貫通してある。前記螺子部材１９を回転するために、前記螺子部材１９の上端部には、プーリ２１が一体的に取付けてある。そして、このプーリ２１には、第２のモータ２３に備えた駆動プーリ２５に掛回したベルト２７が掛回してある。

なお、前記第２のモータ２３は、前記螺子部材１９と一体的に上下動するように、前記フレーム３の上部外側に備えた支持ブラケット２９における上下方向のガイド３１によって上下動自在に案内支持されている。そして、前記第２のモータ２３におけるモータブラケット３３に基端部側を一体的に連結した連結バー３５の先端部は、前記螺子部材１９に対して相対的に回転自在に連結してある。

そして、前記螺子部材１９の先端部（下端部）を、前記ラム１７の上部に備えた係合部３７に相対的に回転可能に係合した構成である。より詳細には、前記螺子部材１９の下端部にはフランジ部１９Ｆが備えられており、前記係合部３７は、前記フランジ部１９Ｆを回転自在に内包する係合凹部３９を備えた構成である。なお、前記係合凹部３９内には、図２に示すように、前記フランジ部１９Ｆの上下動を規制する軸受４１及びオイルシール４３が内装されている。

上記構成において、常態においては、ラム１７は螺子部材１９に吊下された状態にあるので、前記螺子部材１９におけるフランジ部１９Ｆの下面と前記係合凹部３９の底面（上面）との間には微少クリアランスＣを生じた状態にある。したがって、ラム１７に対して螺子部材１９を円滑に回転することができるものである。

前記構成により、第１のモータ９が停止した状態にあるときに、第２のモータ２３を高速回転して螺子部材１９を下降すると、ラム１７も高速で下降することになる。なお、この際、第１のモータ９を適宜に正逆回転することにより、前記ラム１７をより高速で下降することや低速下降することができるものである。前述のごとく、ラム１７を下降して、ダイＤ上のワークＷにラム１７に備えたパンチＰが当接し、ラム１７に負荷が作用すると、前記フランジ部１９Ｆの下面と前記係合凹部３９の上面（底面）とが当接し、ラム１７に対して螺子部材１９の回転が不可能になる。上述のように、フランジ部１９Ｆの下面が係合凹部３９の底面に当接すると、第２のモータ２３の回転が停止され、第１のモータ９の回転によるナット部材５の回転によって、螺子部材１９を介してラム１７が下降される。

すなわち、第１、第２のモータ９、２３の回転を制御することにより、ラム１７の上下動を高速で行うことができると共に、ラム１７に負荷が作用したときには、第１のモータ９の回転によってラム１７を低速下降し、かつ大加圧力でもってワークＷのプレス加工を行うことができるものである。

ところで、前述の構成においては、ラム１７が上昇した状態にあるとき、ラム１７を高速で下降すべく前記螺子部材１９を高速で回転すると、上昇停止した状態にあるラム１７に対して螺子部材１９が急速に下降を開始することになる。したがって、自重によって下降を開始するラム１７の下降速度よりも螺子部材１９の下降速度が大きく、螺子部材１９におけるフランジ部１９Ｆの下面がラム１７における係合凹部３９の底面に当接することがある。

すなわち、ラム１７が下降中であって、負荷が作用していないにも拘わらず、前記フランジ部１９Ｆの下面と係合凹部３９の底面とが当接して、ラム１７の下降中における螺子部材１９の円滑な回転が阻害それることがある。

また、前述したごとき従来の構成においては、螺子部材１９の上端部にプーリ２１が備えられており、このプーリ２１を回転するための第２のモータ２３が、フレーム３の上端部外側に上下動自在に備えられているので、全体的構成が高くなり、簡素化、コンパクト化を図る上において問題がある。

本発明は、前述したごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、フレームに回転自在に備えられたナット部材及び当該ナット部材を回転するための第１のモータを備え、前記ナット部材に回転自在かつ長手方向へ移動自在に螺入した螺子部材及び当該螺子部材を回転するための第２のモータを備え、前記螺子部材の先端部と相対的に回転可能に係合した係合部を備えると共に当該係合部と一体に前記螺子部材の移動方向へ移動可能なラムを備えたプレス機械であって、前記螺子部材の先端面と当接可能な当接面を前記係合部に備え、前記螺子部材の先端面と前記係合部における前記当接面との間に、前記ラムに対して前記螺子部材を回転して急速に下降したときに、前記先端面と前記当接面が当接し、摩擦によって前記螺子部が一時的に回転を停止することを防止し、かつ前記ラムに負荷が作用したときにのみ前記先端面と前記当接面との当接を許容するための弾性部材を備えていることを特徴とするものである。

また、前記プレス機械において、前記螺子部材の先端面又は前記係合部の当接面の一方に環状の溝を備え、この環状の溝内に環状の弾性部材を備えていることを特徴とするものである。

また、前記プレス機械において、前記ナット部材と前記螺子部材の先端面との間において前記螺子部材に回転部材を一体的に備え、前記螺子部材の先端部に、当該螺子部材に対して相対的に回転自在に備えたモータブラケットに前記第２のモータを備え、この第２のモータと前記回転部材とを連動連結して備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ラムを上下動するための螺子部材の先端面と係合部における当接面との間に、常態においては前記先端面と前記当接面とを離隔した状態に保持し、前記ラムにプレス加工時の負荷が作用したときにのみ前記先端面と前記当接面との当接を許容するための弾性部材を備えているので、ラムに対して螺子部材の移動を高速で開始した場合であっても、ラムにプレス加工時の負荷が作用するまでは、前記先端面と当接面とが当接するようなことがなく、螺子部材の円滑な回転が維持されるものである。

従来のプレス機械の構成を示す全体説明図である。従来のプレス機械の主要部の構成、作用を示す説明図である。本発明の実施形態に係るプレス機械の主要部の構成を示す説明図である。本発明の実施形態に係るプレス機械における第１、第２のモータとナット部材、螺子部材との位置的関係を示す説明図である。本発明の実施形態に係るプレス機械の主要部の構成を示す断面説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、プレス機械の全体的構成は前述したプレス機械とほぼ同様であるので、主要部の構成のみについて説明する。また、プレス機械の構成要素において同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

図３を参照するに、本発明の実施形態に係るプレス機械４５は、フレーム３に固定した円筒形状の支持ブロック４７を備えており、この支持ブロック４７内には、複数の軸受４９を介してナット部材５が回転自在に支持されている。そして、このナット部材５の上部に一体的に備えたプーリ７（図４参照）には、前記フレーム３の一部に装着した第１のモータ９に備えた駆動プーリ１１に掛回したベルト１３が掛回してある。したがって、前記第１のモータ９を正逆回転することにより、前記ナット部材５を正逆回転することができるものである。

前記ナット部材５には、螺子部材１９が長手方向、すなわち上下方向へ移動自在に螺入してある。そして、この螺子部材１９の下部は、前記ラム１７に連結してある。前記ラム１７の上部には、前記係合部３７に相当する係合部５１が、左右方向（図４においての左右方向）へ揺動可能に備えられている。

より詳細には、前記ラム１７の上面には、円弧状の凹曲面５３が前後方向（図４において紙面に垂直な方向、図３において左右方向）が形成してある。そして、上記凹曲面５３には、揺動可能な加圧部材５５の下面に備えた揺動係合部材５７における下面の円弧状の凸曲面が揺動可能に係合してある。なお、前記加圧部材５５がラム１７の上面から上方向へ離脱することを防止するために、前記ラム１７を回動可能に前後方向に貫通した貫通ロッド５９の前後両端部には、固定ボルトなどのごとき固定具６１が上下方向に貫通してある。そして、上記固定具６１の先端（上端）部は、前記加圧部材５５に螺入連結してあり、この固定具６１の下端部の頭部と前記貫通ロッド５９との間には、固定具６１を下方向へ付勢する皿バネなどのごとき弾性部材６３が弾装してある。

したがって、ラム１７と加圧部材５５との間の相対的な左右方向への揺動が許容されるものである。なお、前記凹曲面５３及び揺動係合部材５７の凸曲面を、それぞれ半球状の凹曲面及び凸曲面に形成することにより、ラム１７と加圧部材５５との間の相対的な前後左右方向への揺動が可能になるものである。

前記螺子部材１９の下端部と前記ラム１７とを連結するために、前記係合部５１の一部を構成する前記加圧部材５５の上面には円形状の凹部６５（図５参照）が形成してあり、この凹部６５内にはピン６７（図３参照）によって回転を規制された円盤状の当接板６９が備えられている。この当接板６９の上面は、前記螺子部材１９の先端面（下端面）と当接可能な当接面をなすものであって、上面には環状溝７１が形成してあり、この環状溝７１内には、前記上面より僅かに上方向へ一部が突出自在なＯリングなどのごとき弾性部材７３が弾装してある。なお、前記当接板６９を省略して、凹部６５の底面を当接面とすることも可能である。

前記螺子部材１９における下端部には、前記フランジ部１９Ｆに相当するフランジ部材７５が一体的に取付けてあると共に、ベアリング７７を介して円板状のモータ支持ブラケット７９が相対的に回転可能に備えられている。このモータ支持ブラケット７９には後方向（図３において右方向）へ水平に突出したローラピン８１が備えられている。そして、上記ローラピン８１に回転自在に備えられたガイドローラ８３は、フレーム３に垂直に備えたガイド部材８５の上下方向のガイド溝内に上下動自在に係合してある。すなわち、前記モータ支持ブラケット７９は、前記螺子部材１９と一体的に上下動するものの、螺子部材１９の軸心回りの水平方向への回動は規制されているものである。

前記螺子部材１９と一体的に前記ラム１７の上下動を行うために、前記加圧部材５５の上面には、前記モータ支持ブラケット７９の複数箇所に形成した上下方向の開口部７９Ａを上下に貫通した複数のフック部材８３が一体的に備えられており、このフック部材８３の上端には、前記モータ支持ブラケット７９の上面に当接自在な水平な内方向への突出部８３Ｐが備えられている。そして、前記螺子部材１９の先端面すなわち前記フランジ部材７５の下面と前記当接板６９の上面（当接面）とが当接したときに、前記突出部８３Ｐの下面と前記モータ支持ブラケット７９の上面との間に僅かなクリアランスＣを生じる関係にある。

換言すれば、ラム１７にプレス加工時の負荷が作用しない常態においては、ラム１７は、螺子部材１９に対して自重によって下降した状態にある。すなわち、前記フック部材８３の突出部８３Ｐが前記モータ支持ブラケット７９の上面に当接支持されることにより、前記ラム１７は螺子部材１９に吊下支持されるものである。

上述のように、フック部材８３の突出部８３Ｐがモータ支持ブラケット７９の上面に当接支持されると、図５において、加圧部材５５に対してモータ支持ブラケット７９が相対的に上昇された状態となり、前記当接板６９の上面と前記フランジ部材７５、モータ支持ブラケット７９の下面との間に、前記クリアランスＣに相当する間隙を生じることになる。この場合、弾性部材７３の上部は、前記当接板６９の上面から上方向へ突出した状態にある。この際、前記弾性部材７３は、螺子部材１９の先端面（下面）と接触した状態であっても離れた状態にあってもよいものである。

なお、本実施形態においては、モータ支持ブラケット７９の下面に弾性部材７３が当接する場合について例示してある。しかし、前記モータ支持ブラケット７９は螺子部材１９と一体的に上下動するものであり、螺子部材１９と一体的なフランジ部材７５の下面と前記当接板６９の上面との間に間隙を生じているときには、前記モータ支持ブラケット７９の下面は前記フランジ部材７５の下面と同一平面をなすものである。したがって、前記モータ支持ブラケット７９の下面は前記螺子部材１９の下面と同一面と同一視することができるものである。

また、前記弾性部材７３は、前記フランジ部材７５と対向する位置に配置してもよいものである。さらに、前記弾性部材７３を加圧部材５５側に設けるか、螺子部材１９側に設けるかは相対的なものであるから、前記フランジ部材７５の下面に環状溝を形成して、この環状溝内に弾性部材７３を備えた構成とすることも可能である。さらには、前記フランジ部材７５の下面又は前記当接板６９の上面の少なくとも一方に複数の凹部を備え、この凹部内に、弾性部材を僅かに突出した状態に収容する構成とすることも可能である。

図４に示すように、前記ナット部材５から下方向へ突出した前記螺子部材１９の下端部側、すなわち前記ナット部材５と螺子部材１９の先端面（下端面）との間において、前記螺子部材１９には、回転部材としての前記プーリ２１に相当するプーリ２１Ａが一体的に取付けてある。そして、当該プーリ２１Ａを回転するために、前記モータ支持ブラケット７９にはモータブラケット８５が一体的に取付けてあり、このモータブラケット８５に第２のモータ２３が装着してある。上記第２のモータ２３と前記プーリ２１Ａを連動連結するために、第２のモータ２３に備えた駆動プーリ２５と前記プーリ２１Ａにはベルト２７が掛回してある。

上述のごとき構成により、第１のモータ９を停止した状態において第２のモータ２３を高速回転すると、螺子部材１９が高速回転してラム１７を高速で上下動することになる。また、第２のモータ２３を停止した状態において、第１のモータ９を回転すると、ナット部材５が回転されて、螺子部材１９が上下動されることになる。すなわち、ナット部材５を回転するための第１のモータ９と螺子部材１９を回転するための第２のモータ２３とを備えた構成であるから、前述した従来のプレス機械と同様の作用、効果を奏し得るものである。

そして、前記構成においては、螺子部材１９の先端面に相当するフランジ部材７５の下面又はモータ支持ブラケット７９の下面と、係合部５１における当接面すなわち当接板６９の上面との間には、常態においては前記先端面と当接面とを離隔した状態に保持し、ラム１７に備えたパンチＰがワークＷに当接して、ラム１７にプレス加工時の負荷が作用したときにのみ前記先端面と前記当接面との当接を許容する弾性部材７３が介在してある。

したがって、ラム１７が上昇した状態にあるときに、第２のモータ２３を高速回転し、螺子部材１９の下降を高速で開始すると、停止した状態にあるラム１７に対して螺子部材１９が急速に下降を開始するので、係合部５１における当接板６９の上面（当接面）に、螺子部材１９の下端面（先端面）が当接する傾向にある。しかし、前記当接面と先端面との間には弾性部材７３が介在してあるので、前記先端面と当接面とが当接することを防止できるものである。よって、上昇位置からラム１７が下降中であるときに、前記先端面と当接面が当接し、摩擦によって螺子部材１９が一時的に回転を停止するようなことがなく、螺子部材１９を円滑に回転して、ラム１７を円滑に下降することができるものである。

そして、前記ラム１７の下部に備えたパンチＰがダイＤ上のワークＷに当接して、その反力がラム１７に作用すると、すなわちラム１７にプレス加工時の負荷が作用すると、前記弾性部材７３が圧縮されて、螺子部材１９の先端面が当接板６９の当接面に当接することになり、摩擦力によって前記螺子部材１９の回転が不可能になる。上述のように、螺子部材１９の先端面が当接板６９に当接すると、第２のモータ２３が停止され、第１のモータ９の駆動によってナット部材５が回転されることになる。

また、前記構成においては、ナット部材５から下方向へ突出した螺子部材１９の下端部側にプーリ２１Ａが備えられており、螺子部材１９に相対的に回転自在に備えたモータ支持ブラケット７９に、前記プーリ２１Ａを回転するための第２のモータ２３を備えた構成であるから、プレス機械の全体的高さを抑制することができると共に、構成の簡素化、コンパクト化を図ることができるものである。

１，４５プレス機械
３フレーム
５ナット部材
７，２１プーリ
９第１のモータ
１１，２５駆動プーリ
１７ラム
１９螺子部材
２３第２のモータ
５１係合部
５７揺動係合部材
６９当接板
７１環状溝
７３弾性部材
７５フランジ部材
７９モータ支持ブラケット
７９Ａ開口部
８３フック部材
８３Ｐ突出部

Claims

フレームに回転自在に備えられたナット部材及び当該ナット部材を回転するための第１のモータを備え、前記ナット部材に回転自在かつ長手方向へ移動自在に螺入した螺子部材及び当該螺子部材を回転するための第２のモータを備え、前記螺子部材の先端部と相対的に回転可能に係合した係合部を備えると共に当該係合部と一体に前記螺子部材の移動方向へ移動可能なラムを備えたプレス機械であって、前記螺子部材の先端面と当接可能な当接面を前記係合部に備え、前記螺子部材の先端面と前記係合部における前記当接面との間に、前記ラムに対して前記螺子部材を回転して急速に下降したときに、前記先端面と前記当接面が当接し、摩擦によって前記螺子部が一時的に回転を停止することを防止し、かつ前記ラムに負荷が作用したときにのみ前記先端面と前記当接面との当接を許容するための弾性部材を備えていることを特徴とするプレス機械。
請求項１に記載のプレス機械において、前記螺子部材の先端面又は前記係合部の当接面の一方に環状の溝を備え、この環状の溝内に環状の弾性部材を備えていることを特徴とするプレス機械。
請求項１又は２に記載のプレス機械において、前記ナット部材と前記螺子部材の先端面との間において前記螺子部材に回転部材を一体的に備え、前記螺子部材の先端部に、当該螺子部材に対して相対的に回転自在に備えたモータブラケットに前記第２のモータを備え、この第２のモータと前記回転部材とを連動連結して備えたことを特徴とするプレス機械。