JP5761839B2

JP5761839B2 - 鋼板のホットプレス方法

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Publication number: JP5761839B2
Application number: JP2010181083A
Authority: JP
Inventors: 中村　一行; 一行中村
Original assignee: Hitachi Zosen Fukui Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Fukui Corp
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2030-08-12
Also published as: WO2012020569A1; JP2012040568A

Description

本発明は、サーボプレスによる鋼板のホットプレス方法及びサーボプレスに関するもので、詳しくは、例えば、高強度の自動車部品の製造方法に適したサーボプレスによる鋼板のホットプレス方法及びサーボプレスに関するものである。

従来、高強度の自動車部品の製造方法として、ホットプレス加工が用いられる。
この種のホットプレス加工は、加熱された鋼板をスライドに取り付けられた上型と、ボルスタに取り付けられた下型によって、プレスの下死点にて挟み、その下死点状態を数秒以上保持することによって、金型との接触冷却を促して焼き入れを行う。
ところで、従来、この種のホットプレス方法及びプレス装置について、特許文献１に以下に記載のようなものが開示されている。
すなわち、ホットな状態にある鋼板を上下一対の金型間で所定形状にプレス成形するホットプレス方法であって、高速昇降装置により駆動する上型をプレス下死点まで降下させて鋼板を上下一対の金型間で所定形状にプレスした状態で、低速高荷重昇降装置により駆動する下型を上昇させて静止保持し焼き入れするホットプレス方法、
及び、鋼板を上下一対の金型間で所定形状にプレス成形するプレス装置であって、金型の両側に並列配置した上型を高速昇降動するための高速昇降装置と、上型のプレス下死点降下後において下型を上昇させて静止保持するための低速高荷重昇降装置を設け、高速昇降装置はスクリューで駆動し、低速高荷重昇降装置は短ストロークの油圧シリンダで駆動するプレス装置。

特開２００６−２６６３７号公報

しかし、上記特許文献１に記載の従来のサーボプレスによるホットプレス方法及びプレス装置では、スクリュー（すなわちボールねじ）及び油圧シリンダを使用しており、下死点保持時にモータ動力及び油圧ポンプの駆動が必要であり、また、成型品の大型化、装置の高速化のために、サーボモータシステム及び油圧ポンプユニットが必要である、という問題点がある。

そこで、本発明は、スライドの下死点保持時にサーボモータに保持トルクがかからない、サーボプレスによる鋼板のホットプレス方法及びサーボプレスを提供することを課題とするものである。

請求項１に記載の発明は、サーボモータによって駆動されるスライド駆動機構、該スライド駆動機構に設けられたコンロッド、該コンロッドの脚部の下端側に配置されたスライド調整装置、ロータリカムスイッチ、及びコントローラを備え、前記スライド駆動機構は、複数のサーボモータ、該サーボモータにより駆動される複数の駆動ピニオン、該駆動ピニオンに噛合する複数のメインギヤ、及び該メインギヤに噛合するアイドルギヤを備え、前記コンロッドは、各メインギヤの偏心部に嵌め込まれ、該コンロッドの下部にプランジャの上端部側が連結され、該プランジャの内部に、スライド調整装置の一部を構成するねじ軸が螺合連結され、前記スライド調整装置の内部に前記ねじ軸を回転させるウォームホイールと、該ウォームホイールに噛み合うウォームが内蔵され、且つ、該ウォームを回転するモータが設けられ、該ねじ軸に連動するスライド調整装置を介して各スライドが上下に昇降移動され、各アイドルギヤ同士が噛合され、隣り合うスライド駆動機構同士が連結されており、メインギヤとアイドルギヤとの歯の隙間の長さを示すバックラッシが、メインギヤと駆動ピニオンとの歯の隙間の長さを示すバックラッシより大きく設定した鋼板用サーボプレスであって、上型と下型間に供給される前記鋼板を、前もって焼き入れ可能な温度まで加熱し、加熱された前記鋼板を下型の上面に供給し、前記スライドの下死点の位置信号が前記ロータリカムスイッチにより出力されて前記コントローラに入力され、前記サーボモータが前記スライドの下死点でその回転が所定時間停止するように前記コントローラにより制御され、その間、前記コンロッドの脚部が垂直状態に所定時間保持されることにより、前記上型と前記下型間で前記鋼板を成形加工するとともに焼き入れを行うものであり、前記スライド調整装置により、前記スライドの下死点の位置が調整されると共に追い込み量が設定される鋼板のホットプレス方法である。

本発明によれば、少なくとも次のような効果を有する。

スライド駆動機構を駆動するサーボプレスにおいて、サーボモータの回転角度制御によって、メインギヤの回転角度θが１８０度のときに、コンロッドの脚部が垂直方向に一直線となる状態にすることによって、下死点保持状態にてサーボモータの保持トルクが零となる。
したがって、下死点保持時にサーボモータの消費エネルギーが零となり、非常に省エネ効果が高い。

コンロッドの脚部とスライドの間にあるスライド調整装置によって、上型を含めた下死点状態での高さ調節を行い、また、プレスフレーム（アップライト）の伸びとプレス荷重は比例関係にあることで、スライド調整装置による追い込み量によって、プレス荷重を制御する。
したがって、下死点保持状態での荷重制御が可能である。

図１は、本発明の実施の形態に係るサーボプレスにおいて、スライドが上死点に位置する状態の正面図である。図２は、図１に示すサーボプレスにおいて、スライドが下死点に位置する状態の正面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面における展開図である。図４（Ａ）は、図１におけるアイドルギヤとメインギヤとの噛み合い状態を示す部分拡大部であり、図４（Ｂ）は、図１における駆動ピニオンとメインギヤとの噛み合い状態を示す部分拡大部である。図５は、図２におけるＢ−Ｂ線断面における展開図である。図６は、図１に示すサーボプレスにおけるスライドの位置とプレス荷重の関係を示す説明図である。

以下に、本発明の実施の形態に係るサーボプレス１００について図１〜６を参照しながら詳細に説明する。

サーボプレス１００は、図１，２，３，５に示すように、スライド１２と、スライド１２に連結され、スライド１２を昇降移動させる４個の第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、各第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄをそれぞれ駆動させる駆動源としての第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄと、各第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに連結される第１，２，３，４スライド調整装置３７ａ，３７ｂ，３７ｃ（不図示），３７ｄ（不図示）と、スライド１２の位置信号を出力するロータリカムスイッチ１７と、第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄに駆動信号を出力するコントローラと、を備えている。

サーボプレス１００においては、図１，２に示すように、第１スライド駆動機構２２ａと第２スライド駆動機構２２ｂは、左右方向に隣合って配置されている。
また、図３，図５に示すように、第２スライド駆動機構２２ｂと第４スライド駆動機構２２ｄは、前後方向に向かい合って配置されている。
また、図５に示すように、第１スライド駆動機構２２ａと第３スライド駆動機構２２ｃは、前後方向に向かい合って配置されている。

図１，２に示すように、第１スライド駆動機構２２ａは、第１サーボモータ２１ａによって駆動される第１駆動ピニオン２３ａと、第１駆動ピニオン２３ａによって駆動される第１メインギヤ２５ａと、第１メインギヤ２５ａの回転を上下方向の直線運動に変換する第１コンロッド３１ａと、第１コンロッド３１ａの第１脚部３３ａに連結される第１プランジャ３４ａと、第１メインギヤ２５ａに噛合された第１アイドルギヤ２８ａと、を備えている。

第１駆動ピニオン２３ａは、クラウン１１内に回転可能に支持される第１駆動軸２４ａ（不図示）に取り付けられ、第１駆動軸２４ａ（不図示）とともに第１サーボモータ２１ａによって駆動される。

第１メインギヤ２５ａは、第１偏心部２７ａを一体的に有し、クラウン１１内に支持される第１中心軸２６ａを中心に回転可能に支持され、第１駆動ピニオン２３ａと噛み合っている。

第１コンロッド３１ａは、第１頭部（円環部）３２ａと第１脚部３３ａとを一体的に有し、第１頭部（円環部）３２ａが第１メインギヤ２５ａの第１偏心部２７ａの外周に摺動可能に嵌め込まれている。
したがって、第１メインギヤ２５ａが第１中心軸２６ａを中心に回転すると、第１メインギヤ２５ａの回転によって、第１コンロッド３１ａの第１脚部３３ａは上下方向に上下動する。

第１コンロッド３１ａの第１脚部３３ａの下端側は、第１プランジャ３４ａの上端部側に連結さている。
そして、第１プランジャ３４ａは、クラウン１１の下方に取り付けられた第１プランジャガイド３５ａに案内されて上下移動可能になっている。
したがって、第１コンロッド３１ａの第１脚部３３ａが上下方向に上下動すると、第１コンロッド３１ａの第１脚部３３ａに連結された第１プランジャ３４ａも上下方向に上下動する。

第１プランジャ３４ａの内部には、第１ねじ軸３６ａが螺合されて連結されている。
この第１ねじ軸３６ａは後述する第１スライド調整装置３７ａの一部を構成している。

第１スライド調整装置３７ａは、スライド１２に取り付けられている。
第１スライド調整装置３７ａの内部には、図示しないが、第１ねじ軸３６ａを回転させるウォームホイールと、このウォームホイールと噛み合うウォームとが内蔵され、ウォームを回転させる別のモータを備えている。

サーボプレス１００においては、第１スライド駆動機構２２ａを駆動させる駆動源として、第１サーボモータ２１ａがクラウン１１に取り付けられている。
具体的には、第１サーボモータ２１ａが第１メインギヤ２５ａに噛合された第１駆動ピニオン２３ａを介して第１メインギヤ２５ａを回転させるようになっており、第１メインギヤ２５ａが回転することにより第１スライド駆動機構２２ａが駆動されるようになっている。

第１メインギヤ２５ａが回動すると、この回動に基づいて、第１メインギヤ２５ａの第１偏心部２７ａに嵌め込まれた第１コンロッド３１ａが連動する。
そうすると、第１コンロッド３１ａの下端が上下方向に移動するようになる。
このとき、第１コンロッド３１ａの下端には第１プランジャ３４ａが連結されており、また、第１プランジャ３４ａの下方に第１スライド調整装置３７ａが連結されているので、第１コンロッド３１ａの動きに基づいて、第１プランジャ３４ａと第１スライド調整装置３７ａを介してスライド１２が上下方向に昇降移動するようになる。

一方、図１，２，３、５に示すように、第２スライド駆動機構２２ｂは、第１スライド駆動機構２２ａと同様に、第２サーボモータ２１ｂによって駆動される第２駆動ピニオン２３ｂと、第２駆動ピニオン２３ｂによって駆動される第２メインギヤ２５ｂと、第２メインギヤ２５ｂの回転を上下方向の直線運動に変換する第２コンロッド３１ｂと、第２コンロッド３１ｂの第２脚部３３ｂに連結される第２プランジャ３４ｂと、第２メインギヤ２５ｂに噛合された第２アイドルギヤ２８ｂと、を備えている。

第２駆動ピニオン２３ｂは、クラウン１１内に回転可能に支持される第２駆動軸２４ｂに取り付けられ、第２駆動軸２４ｂとともに第２サーボモータ２１ｂによって駆動される。

第２メインギヤ２５ｂは、第２偏心部２７ｂを一体的に有し、クラウン１１内に支持される第２中心軸２６ｂを中心に回転可能に支持され、第２駆動ピニオン２３ｂと噛み合っている。

第２コンロッド３１ｂは、第２頭部（円環部）３２ｂと第２脚部３３ｂとを一体的に有し、第２頭部（円環部）３２ｂが第２メインギヤ２５ｂの第２偏心部２７ｂの外周に摺動可能に嵌め込まれている。
したがって、第２メインギヤ２５ｂが第２中心軸２６ｂを中心に回転すると、第２メインギヤ２５ｂの回転によって、第２コンロッド３１ｂの第２脚部３３ｂは上下方向に上下動する。

第２コンロッド３１ｂの第１脚部３３ｂの下端側は、第２プランジャ３４ｂの上端部側に連結さている。
そして、第２プランジャ３４ｂは、クラウン１１の下方に取り付けられた第２プランジャガイド３５ｂに案内されて上下移動可能になっている。
したがって、第２コンロッド３１ｂの第２脚部３３ｂが上下方向に上下動すると、第２コンロッド３１ｂの第２脚部３３ｂに連結された第２プランジャ３４ｂも上下方向に上下動する。

第２プランジャ３４ｂの内部には、第２ねじ軸３６ｂが螺合されて連結されている。
この第２ねじ軸３６ｂは後述する第２スライド調整装置３７ｂの一部を構成している。

第２スライド調整装置３７ｂは、スライド１２に取り付けられている。
第２スライド調整装置３７ｂの内部には、図示しないが、第２ねじ軸３６ｂを回転させるウォームホイールと、このウォームホイールと噛み合うウォームとが内蔵され、ウォームを回転させる別のモータを備えている。

サーボプレス１００においては、第２スライド駆動機構２２ｂを駆動させる駆動源として、第２サーボモータ２１ｂがクラウン１１に取り付けられている。
具体的には、第２サーボモータ２１ｂが第２メインギヤ２５ｂに噛合された第２駆動ピニオン２３ｂを介して第２メインギヤ２５ｂを回転させるようになっており、第２メインギヤ２５ｂが回転することにより第２スライド駆動機構２２ｂが駆動されるようになっている。

第２メインギヤ２５ｂが回動すると、この回動に基づいて、第２メインギヤ２５ｂの第２偏心部２７ｂに嵌め込まれた第２コンロッド３１ｂが連動する。
そうすると、第２コンロッド３１ｂの下端が上下方向に移動するようになる。
このとき、第２コンロッド３１ｂの下端には第２プランジャ３４ｂが連結されており、また、第２プランジャ３４ｂの下方に第２スライド調整装置３７ｂが連結されているので、第２コンロッド３１ｂの動きに基づいて、第２プランジャ３４ｂと第２スライド調整装置３７ｂを介してスライド１２が上下方向に昇降移動するようになる。

また、図１，図２に示すように、クラウン１１の上部には、ロータリカムスイッチ１７が設置されている。
そして、ロータリカムスイッチ１７は、第２メインギヤ２５ｂと噛み合うギヤを介して第２メインギヤ２５ｂの回転角θを検出する。
ロータリカムスイッチ１７は第２メインギヤ２５ｂの回転角θが０度のときにスライド１２の上死点の位置信号を出力し、第２メインギヤ２５ｂの回転角θが１８０度のときにスライド１２の下死点の位置信号を出力する。
そして、このスライド１２の上死点、下死点等の位置信号は図示しないコントローラに入力される。
そして、図示しないコントローラからの駆動信号が全て、第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄに同時に入力されるようになっている。

第１スライド駆動機構２２ａにおいては、第１メインギヤ２５ａが回動すると、それに基づいて、第１アイドルギヤ２８ａも連動するようになっている。
一方、第２スライド駆動機構２２ｂにおいては、第２メインギヤ２５ｂが回動すると、それに基づいて、第２アイドルギヤ２８ｂも連動するようになっている。

このとき、第１アイドルギヤ２８ａ及び第２アイドルギヤ２８ｂは、互いに噛合されている。
すなわち、これにより、隣合う第１スライド駆動機構２２ａ及び第２スライド駆動機構２２ｂが連結されている。
このように、隣合う第１スライド駆動機構２２ａ及び第２スライド駆動機構２２ｂを連結することにより、例えば、第１サーボモータ２１ａが逆回転を起こしても、第１スライド駆動機構２２ａ及び第２スライド駆動機構２２ｂが連結されているので、第１スライド駆動機構２２ａの動きのずれが抑制される。
すなわち、第１スライド駆動機構２２ａの動きのずれに基づく、スライド１２の傾斜が抑制される。

サーボプレス１００において、第１メインギヤ２５ａと第１アイドルギヤ２８ａとの第１バックラッシｘが、第１メインギヤ２５ａと第１駆動ピニオン２３ａとの第２バックラッシｙよりも大きいことが好ましい。

図４の（Ａ）は図１における第１アイドルギヤ２８ａと第１メインギヤ２５ａとの噛み合い状態を示す部分拡大部であり、（Ｂ）は図１における第１駆動ピニオン２３ａと第１メインギヤ２５ａとの噛み合い状態を示す部分拡大部である。
図４の（Ａ）に示すように、第１バックラッシｘとは、第１メインギヤ２５ａと第１アイドルギヤ２８ａとが噛合している部分において、第１メインギヤ２５ａの歯と第１アイドルギヤ２８ａの歯との隙間の長さを意味する。
一方、図４の（Ｂ）に示すように、第２バックラッシｙとは、第１メインギヤ２５ａと第１駆動ピニオン２３ａとが噛合している部分において、第１メインギヤ２５ａの歯と第１駆動ピニオン２３ａの歯との隙間の長さを意味する。

第１バックラッシｘが、第２バックラッシｙよりも大きいと、第１アイドルギヤ２８ａが第１メインギヤ２５ａ及び第１駆動ピニオン２３ａの連動を阻害しない。
すなわち、第１アイドルギヤ２８ａが第１メインギヤ２５ａの回動を拘束しないので、安定したプレス加工ができる。

第１バックラッシｘは、第２バックラッシｙの２倍以上であることが好ましく、５倍以下であることが好ましい。
第１バックラッシｘの長さが２倍未満であると、上記範囲内にある場合と比較して、第１メインギヤ２５ａ及び第１駆動ピニオン２３ａの連動を阻害する場合があり、第１バックラッシｘの長さが５倍を超えると、上記範囲内にある場合と比較して、第１サーボモータ２１ａの逆回転によるスライド１２の傾斜を十分に抑制できない場合がある。

図５に示すように、サーボプレス１００は、第１スライド駆動機構２２ａ、第２スライド駆動機構２２ｂ、第３スライド駆動機構２２ｃ及び第４スライド駆動機構２２ｄを備え、これらがスライド１２の上面に設けられている。

図５に示すように、第１スライド駆動機構２２ａと第３スライド駆動機構２２ｃは、前後方向に向かい合って配置されている。
また、第２スライド駆動機構２２ｂと第４スライド駆動機構２２ｄは、前後方向に向かい合って配置されている。

また、第３スライド駆動機構２２ｃは、第１スライド駆動機構２２ａと同様に、第３サーボモータ２１ｃによって駆動される第３駆動ピニオン２３ｃと、第３駆動ピニオン２３ｃによって駆動される第３メインギヤ２５ｃと、第３メインギヤ２５ｃの回転を上下方向の直線運動に変換する第３コンロッド３１ｃ（不図示）と、第３コンロッド３１ｃ（不図示）の第３脚部３３ｃに連結される第３プランジャ３４ｃと、第３メインギヤ２５ｃに噛合された第３アイドルギヤ２８ｃと、を備えている。

そして、第３スライド駆動機構２２ｃにおける第３駆動ピニオン２３ｃ、第３駆動軸２４ｃ（不図示）、第３メインギヤ２５ｃ、第３偏心部２７ｃ、第３中心軸２６ｃ、第３アイドルギヤ２８ｃ、第３コンロッド３１ｃ（不図示）、第３頭部（円環部）３２ｃ、第３脚部３３ｃ、第３プランジャ３４ｃ、第３プランジャガイド３５ｃ及び第３ねじ軸３６ｃ（不図示）と第３スライド調整装置３７ｃ（不図示）は、第１スライド駆動機構２２ａにおけるものと、その構造及び機能が同一であるので、以下その説明を省略する。

また、第４スライド駆動機構２２ｄは、第２スライド駆動機構２２ｂと同様に、第４サーボモータ２１ｄによって駆動される第４駆動ピニオン２３ｄと、第４駆動ピニオン２３ｄによって駆動される第４メインギヤ２５ｄと、第４メインギヤ２５ｄの回転を上下方向の直線運動に変換する第４コンロッド３１ｄ（不図示）と、第４コンロッド３１ｄ（不図示）の第４脚部３３ｄに連結される第４プランジャ３４ｄと、第４メインギヤ２５ｄに噛合された第４アイドルギヤ２８ｄと、を備えている。

そして、第４スライド駆動機構２２ｄにおける第４駆動ピニオン２３ｄ、第４駆動軸２４ｄ、第４メインギヤ２５ｄ、第４偏心部２７ｄ、第４中心軸２６ｄ、第４アイドルギヤ２８ｄ、第４コンロッド３１ｄ、第４頭部（円環部）３２ｄ、第４脚部３３ｄ、第４プランジャ３４ｄ、第４プランジャガイド３５ｄ及び第４ねじ軸３６ｄ（不図示）と第４スライド調整装置３７ｄ（不図示）は、第２スライド駆動機構２２ｂにおけるものと、その構造及び機能が同一であるので、以下その説明を省略する。

また、後述するように、第３スライド駆動機構２２ｃの第３アイドルギヤ２８ｃと第４スライド駆動機構２２ｄの第４アイドルギヤ２８ｄも同様に互いに連結されている。

なお、第１スライド駆動機構２２ａ、第２スライド駆動機構２２ｂ、第３スライド駆動機構２２ｃ及び第４スライド駆動機構２２ｄは、同じタイミングで昇降移動するようになっている。
すなわち、図示しないコントローラから駆動信号が各第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄが同時に送られ、各第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄがそれぞれ各第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄにより同じタイミングで駆動される。

サーボプレス１００においては、上述したように、第１スライド駆動機構２２ａ及び第２スライド駆動機構２２ｂは、第１アイドルギヤ２８ａ及び第２アイドルギヤ２８ｂが噛合することにより、連結されている。

また、これと同様にして、第３スライド駆動機構２２ｃ及び第４スライド駆動機構２２ｄは、第３スライド駆動機構２２ｃの第３アイドルギヤ２８ｃと第４スライド駆動機構２２ｄの第４アイドルギヤ２８ｄが噛合することにより、連結されている。

さらに、サーボプレス１００においては、第１アイドルギヤ２８ａ及び第３アイドルギヤ２８ｃが共通の第１連結軸２９ａを介して連結されている。
また、第２アイドルギヤ２８ｂ及び第４アイドルギヤ２８ｄは共通の第２連結軸２９ｂを介して連結されている。

すなわち、本実施の形態に係るサーボプレス１００は、スライド駆動機構同士が隣合う場合、アイドルギヤ同士を噛合させることによりスライド駆動機構同士が連結されており、スライド駆動機構が向かい合う場合、アイドルギヤ同士を共通の連結軸を介して連結させることによりスライド駆動機構同士が連結されている。

このため、すべての第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが直接連結されるので、鋼板（ワーク）１８を連続してプレス加工した場合であっても、第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄの同期ずれ又は逆回転によるスライド１２の傾斜を確実に抑制できる。

スライド１２の下面には、上型１３が取り付けられている。
また、ムービングボルスタ１４の上面には、下型１５が取り付けられている。
そして、図２に示すように、上型１３と下型１５の間に供給される鋼板（ワーク）１８は、スライド１２の下死点の位置で、鋼板（ワーク）１８が上型１３と下型１５の間に挟まれて成形加工が行われる。

上型１３と下型１５は、図示はしないが、鋼板（ワーク）１８の焼き入れのための冷却手段が内蔵されている。
例えば、冷却手段として水冷方式が使用される。

次に、本発明の実施の形態に係るサーボプレス１００による鋼板１８のホットプレス方法について、以下に説明する。

上型１３と下型１５間に供給される鋼板（ワーク）１８が、上型１３と下型１５間に供給される以前に焼き入れ可能な温度まで加熱されている。

そして、加熱された鋼板（ワーク）１８が下型１５の上面に供給される。
次に、図示しないコントローラから駆動信号が各第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄが同時に送られ、各第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄがそれぞれ各第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄにより同じタイミングで駆動される。

そして、サーボプレス１００のスライド１２の下死点の位置信号はロータリカムスイッチ１７を介して図示しないコントローラに入力され、第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄはスライド１２の下死点でその回転が所定時間ｔ停止するように図示しないコントローラにより制御される。

そのため、スライド１２の下死点で、第１，２，３，４コンロッド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（不図示），３１ｄ（不図示）の第１，２，３，４脚部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが垂直状態に所定時間ｔ保持され、上型１３と下型１５で鋼板（ワーク）１８が成形加工されるとともに焼き入れが行われる。

図６は図１，２に示すサーボプレス１００におけるスライド１２の位置とプレス荷重の関係を示しており、図６に示すように、スライド１２の下死点で第１，２，３，４コンロッド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（不図示），３１ｄ（不図示）の第１，２，３，４脚部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが垂直状態に保持される所定時間ｔは、数秒ないし数十秒である。
なお、図６において、実線はスライド１２の位置を示し、一点鎖線はプレス荷重を示す。

上記所定時間ｔの間は、第１，２，３，４脚部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが垂直状態に保持されており、したがって、この間のプレス荷重は、第１，２，３，４コンロッド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを介して第１，２，３，４メインギヤ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄで受け止められる。
すなわち、上記所定時間ｔの間は、第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄは、停止しているため、その保持トルクが零となる。

本発明の実施の形態に係るサーボプレス１００による鋼板１８のホットプレス方法によれば、次のような効果を有する。

第１，２，３，４スライド駆動機構２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを駆動するサーボプレス１００において、図示しないコントローラからの駆動信号による第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄの回転角度制御によって、第１，２，３，４メインギヤ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの回転角度θが１８０度のときに、第１，２，３，４コンロッド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（不図示），３１ｄ（不図示）の第１，２，３，４脚部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが垂直方向に一直線となる状態にすることによって、下死点保持状態にて第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄの保持トルクが零となる。
したがって、下死点保持時に第１，２，３，４サーボモータ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄの消費エネルギーが零となり、非常に省エネ効果が高い。

第１，２，３，４コンロッド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（不図示），３１ｄ（不図示）の第１，２，３，４脚部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとスライド１２の間にある第１，２，３，４スライド調整装置３７ａ，３７ｂ，３７ｃ（不図示），３７ｄ（不図示）によって、上型を含めた下死点状態での高さ調節を行い、また、プレスフレーム（アップライト）の伸びとプレス荷重は比例関係にあることで、第１，２，３，４スライド調整装置３７ａ，３７ｂ，３７ｃ（不図示），３７ｄ（不図示）による追い込み量によって、プレス荷重を制御する。
したがって、下死点保持状態での荷重制御が可能である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、本実施の形態に係るサーボプレス１００は、第１スライド駆動機構２２ａ、第２スライド駆動機構２２ｂ、第３スライド駆動機構２２ｃ及び第４スライド駆動機構２２ｄの４個のスライド駆動機構を備えているが、スライド駆動機構の数は２個以上あればよい。
ただし、すべてのスライド駆動機構は互いに連結される。
なお、スライド駆動機構の数は、スライド１２を昇降移動させるバランスの観点から、偶数個であることが好ましい。

本発明の実施の形態においては、第１，２，３，４偏心部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを有する第１，２，３，４メインギヤ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを使用するいわゆるクレンクレスプレスの例を示しているが、本発明のサーボプレスは、第１，２，３，４偏心部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを有する第１，２，３，４メインギヤ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに代えて、クランクシャフトを使用するいわゆるクレンクプレスにも適用可能である。

１１…クラウン
１２…スライド
１３…上型
１４…ムービングボルスタ
１５…下型
１６…台車
１７…ロータリカムスイッチ
１８…鋼板（ワーク）
ｘ…第１バックラッシ
ｙ…第２バックラッシ
ｔ…所定時間
θ…第１，２，３，４メインギヤの回転角
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（不図示），２１ｄ…第１，２，３，４サーボモータ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…第１，２，３，４スライド駆動機構
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…第１，２，３，４駆動ピニオン
２４ａ（不図示），２４ｂ，２４ｃ（不図示），２４ｄ…第１，２，３，４駆動軸
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…第１，２，３，４メインギヤ
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…第１，２，３，４中心軸
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…第１，２，３，４偏心部
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ…第１，２，３，４アイドルギヤ
２９ａ，２９ｂ…第１，２連結軸
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（不図示），３１ｄ（不図示）…第１，２，３，４コンロッド
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…第１，２，３，４頭部（円環部）
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…第１，２，３，４脚部
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ…第１，２，３，４プランジャ
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ…第１，２，３，４プランジャガイド
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ（不図示），３６ｄ（不図示）…第１，２，３，４ねじ軸
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ（不図示），３７ｄ（不図示）…第１，２，３，４スライド調整装置
１００…サーボプレス

Claims

サーボモータによって駆動されるスライド駆動機構、
該スライド駆動機構に設けられたコンロッド、
該コンロッドの脚部の下端側に配置されたスライド調整装置、
ロータリカムスイッチ、及び
コントローラを備え、
前記スライド駆動機構は、複数のサーボモータ、該サーボモータにより駆動される複数の駆動ピニオン、該駆動ピニオンに噛合する複数のメインギヤ、及び該メインギヤに噛合するアイドルギヤを備え、
前記コンロッドは、各メインギヤの偏心部に嵌め込まれ、該コンロッドの下部にプランジャの上端部側が連結され、該プランジャの内部に、スライド調整装置の一部を構成するねじ軸が螺合連結され、前記スライド調整装置の内部に前記ねじ軸を回転させるウォームホイールと、該ウォームホイールに噛み合うウォームが内蔵され、且つ、該ウォームを回転するモータが設けられ、該ねじ軸に連動するスライド調整装置を介して各スライドが上下に昇降移動され、
各アイドルギヤ同士が噛合され、隣り合うスライド駆動機構同士が連結されており、
メインギヤとアイドルギヤとの歯の隙間の長さを示すバックラッシが、メインギヤと駆動ピニオンとの歯の隙間の長さを示すバックラッシより大きく設定した鋼板用サーボプレスを用いた鋼板のホットプレス方法であって、
上型と下型間に供給される前記鋼板を、前もって焼き入れ可能な温度まで加熱し、
加熱された前記鋼板を下型の上面に供給し、
前記スライドの下死点の位置信号が前記ロータリカムスイッチにより出力されて前記コントローラに入力され、前記サーボモータが前記スライドの下死点でその回転が所定時間停止するように前記コントローラにより制御され、その間、前記コンロッドの脚部が垂直状態に所定時間保持されることにより、前記上型と前記下型間で前記鋼板を成形加工するとともに焼き入れを行うものであり、
前記スライド調整装置により、前記スライドの下死点の位置が調整されると共に追い込み量が設定される鋼板のホットプレス方法。