JP2012152784A

JP2012152784A - プレスブレーキ

Info

Publication number: JP2012152784A
Application number: JP2011014011A
Authority: JP
Inventors: Makoto Aoki; 誠青木
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2031-01-26
Also published as: JP5742250B2

Abstract

【課題】より高精度化、簡素化、小型コンパクト化を図ることのできるプレスブレーキを提供する。
【解決手段】ラム９における左右の両側面１１Ｌ，１１Ｒに、ラム９を上下動するための上下動用アクチュエータ１５を備え、上下動用アクチュエータは上下方向に作動する大径のシリンダ１７と小径のシリンダ１９とを並列にかつ一体的に備えた構成であって、大径のシリンダにおけるシリンダ本体１７Ａがラムの両側面にそれぞれ一体的に備えられており、小径のシリンダは大径シリンダの後方であって左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側に配置してあり、かつ大径シリンダの上部室２１Ｕと小径シリンダ１９の上部室２３Ｕとを接続すると共に大径シリンダの下部室２１Ｌと小径シリンダ１９の下部室２３Ｌとを接続して備え、大径シリンダを上下動するためのモータ２７及び小径シリンダのピストンロッド１９Ｒを上下動するためのモータ２９配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ラムを上下動するためのアクチュエータをラムの左右両側に備えたプレスブレーキに係り、さらに詳細には、プレス加工時における反力によるラムの湾曲時の湾曲線の単純化を図って高精度化を図ることができると共に、構成の簡素化を図ることのできるプレスブレーキに関する。

板状のワークの折曲げ加工を行うためのプレスブレーキは、左右のサイドフレームの下部に下部テーブルを備え、上部に上部テーブルを備えた構成である。そして、前記上部テーブル又は下部テーブルの一方を上下動自在なラムに構成してある。前記ラムを上下動するための上下動用アクチュエータは、ラムの左右両側に備えられているのが一般的である。前記上下動用アクチュエータとして、大径のシリンダと小径のシリンダとを並列に一体的に備え、前記小径シリンダの作動によってラムの上下動を高速で行い、ワークの折曲げ加工時には前記大径シリンダの作用によって低速でかつ大加圧力でもってラムの上下動を行うことがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−２９６５６１号公報

前記特許文献１に記載のプレスブレーキにおいては、ラムを上下動するための上下動用アクチュエータは、ラムの左右両側に左右方向へ突出した、例えば耳状の突出部分の上側に配置してある。したがって、板状のワークの折曲げ加工を行うとき、ラムの湾曲は、ラムの中央部の湾曲と前記左右方向への突出部分の湾曲とが異なり、より高精度の折曲げ加工を行なおうとするときの、ラムのクラウニング調整が厄介であるという問題がある。

また、従来の構成においては、大径シリンダの左右方向の側面に小径シリンダを一体的に備えた構成であり、全体的構成の左右方向の幅寸法を小さくする上において、さらなる改善を求められていた。

本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、左右のサイドフレームにラムの左右両側を上下動自在に支持されたプレスブレーキであって、前記ラムにおける左右の両側面に、当該ラムを上下動するための上下動用アクチュエータを備えていることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、前記上下動用アクチュエータを備えた前記ラムの左右両側面は垂直面に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、前記上下動用アクチュエータは上下方向に作動する大径のシリンダと小径のシリンダとを並列にかつ一体的に備えた構成であって、前記大径のシリンダにおけるシリンダ本体が前記ラムの両側面にそれぞれ一体的に備えられており、前記小径のシリンダは前記大径シリンダの後方であって左右のサイドフレームの左右方向の外側に配置してあり、かつ前記大径シリンダの上部室と小径シリンダの上部室とを接続すると共に大径シリンダの下部室と小径シリンダの下部室とを接続して備え、前記大径シリンダを上下動するためのモータ及び前記小径シリンダのピストンロッドを上下動するためのモータは、前記小径シリンダの後方に配置してあることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、前記大径シリンダを上下動するためのモータ及び小径シリンダのピストンロッドを上下動するためのモータは、上下方向の共通の螺子部材にそれぞれ上下動自在に螺合したナット部材を回転する構成であり、前記螺子部材の下部はサイドフレーム又はベースフレームに固定してあることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、前記ラムの加圧作動時における前記大径のシリンダに作用する荷重と前記小径のシリンダに作用する荷重との荷重中心は、前記サイドフレームの前後方向の領域と前記ラムの左右方向への仮想延伸部との交差部の領域内に配置してあることを特徴とするものである。

本発明によれば、ラムの左右両側面における、例えば耳状の突出部分を省略することができ、ラムの形状の簡素化を図ることができると共に、板状のワークの折曲げ加工時の反力によるラムの湾曲の湾曲線の形状の単純化を図ることができ、例えばクラウニング調整等が容易になるものであり、より高精度の折曲げ加工が可能になるものである。

本発明の実施形態に係るプレスブレーキの斜視説明図である。大径シリンダ、小径シリンダを作動する構成の説明図である。大径シリンダ、小径シリンダ及びモータの配置位置関係を示す説明図である。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係るプレスブレーキ１は、左右の柱状のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒを備えており、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部及び下部は上下の連結ビーム５Ｕ，５Ｌによって一体的に連結してある。前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの下部には下部テーブル７が一体的に取付けてあり、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部には、ラムとしての上部テーブル９が上下動自在に備えられている。前記上部テーブル９は、左右方向に長い長方形状に形成してあり、左右の両側面１１Ｌ，１１Ｒは垂直面に形成してある。前記両側面１１Ｌ，１１Ｒは、両サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの内側に配置してある。換言すれば、上部テーブル（ラム）９の左右方向の寸法は、両サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの間隔寸法よりも小寸法である。

なお、板状のワーク（図示省略）の折曲げ加工時の反力によって上部テーブル９が上方向へ凸状に湾曲することを抑制するために、上部テーブル９の上部に上方向へ凸状に湾曲した湾曲突出部を備えることも可能である。

前記左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側の側面には、前記ラム９を上下動するための上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒが備えられている。前記左右の上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒは同一構成であって左右対称に配置してある。したがって、右側の上下作動装置１３Ｒの構成について詳細に説明し、左側の上下作動装置１３Ｌについては、その構成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説明は省略する。

図２に概念的、概略的に示すように、前記上下作動装置１３Ｒ（１３Ｌ）は、前記ラム９を上下動するための上下動用アクチュエータ１５として、大径のシリンダ１７と小径のシリンダ１９とを備えた構成であって、上記大径のシリンダ１７のシリンダ本体１７Ａと小径のシリンダ１９のシリンダ本体１９Ａは並列にかつ一体的に備えられている。そして、前記大シリンダ本体１７Ａ内に相対的に上下動自在に内装したピストン１７Ｐには、大シリンダ本体１７Ａを上下両方向に貫通したピストンロッド１７Ｒが備えられており、このピストンロッド１７Ｒの上端部が前記フレーム３Ｒの上部に一体的に連結してある。前記大径シリンダ１７と一体的な前記小径シリンダ１９における小シリンダ本体１９Ａ内にはピストン１９Ｐが相対的に上下動自在に内装されており、このピストン１９Ｐに備えたピストンロッド１９Ｒは、小シリンダ本体１９Ａを上下両方向に貫通してある。

そして、前記大径シリンダ１７における第１室としての上部室２１Ｕと小径シリンダ１９における第１室としての上部室２３Ｕは接続路２５Ｕを介して連通した状態に接続してある。また、前記大径シリンダ１７における第２室としての下部室２１Ｌと小径のシリンダ１９における第２室としての下部室２３Ｌは接続路２５Ｌを介して連通した状態に接続してある。

前記上下動用アクチュエータ１５における大径シリンダ１７、小径シリンダ１９の作動によって前記ラム９の上下動を行うために、前記大径シリンダ１７はラム９の側面１１Ｌ，１１Ｒの中間高さ位置に一体的に取付けてある。前記大径のシリンダ１７を作動するための第１のアクチュエータとして第１モータ２７が備えられており、また前記小径シリンダ１９のピストンロッド１９Ｒを作動するための第２のアクチュエータとして第２モータ２９が備えられている。

より詳細には、前記上下動用アクチュエータ１５における大径シリンダ１７を上下動するために、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側面にはネジ機構３１が備えられている。すなわち、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの外側面には、下端部をサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに一体的に固定した螺子部材３３が垂直に立設してある。なお、螺子部材３３の上端部はサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに一体的に固定してあっても、固定することのない自由端であってもよいものである。

前記螺子部材３３には、前記小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに一体的に備えたブラケット３５に回転のみ自在に支持されたナット部材３７が上下動自在に螺合されている。また、上記ナット部材３７は、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒに備えた上下方向のガイド部（ガイドレール）３９に上下動自在に案内支持されたモータブラケット４１に回転自在に支持されている。

そして、前記モータブラケット４１には前記第１モータ２７が装着してあり、この第１モータ２７に備えた駆動プーリ４３と前記ナット部材３７に備えた従動プーリ４５にはベルト４７が掛回してある。すなわち、第１モータ２７とナット部材３７は連動連結してある。なお、前記第１モータ２７には、検出手段の１例としてのロータリーエンコーダ４９が備えられている。また、第１モータ２７の回転を停止するためのブレーキ５１が備えられている。

したがって、第１モータ２７によってナット部材３７を正逆回転することにより、大径シリンダ１７及び小径シリンダ１９を一体的に上下動することができるものである。そして、前記ロータリーエンコーダ４９によって、上下方向の基準位置からの大径シリンダ１７の上下方向への移動速度及び移動位置を検出することができる。

前記上下動用アクチュエータ１５における前記小径シリンダ１９を作動するために、前記ピストンロッド１９Ｒの上端部又は下端部に一体的に連結したブラケット５３が備えられており、このブラケット５３には、前記螺子部材３３に上下動自在に螺合したナット部材５５が回転自在に支持されている。さらに、ナット部材５５は、前記ガイド部３９に上下動自在に案内支持されたモータブラケット５７に回転自在に支持されている。そして、このモータブラケット５７に支持された前記第２モータ２９の駆動プーリ５９と前記ナット部材３７に備えた従動プーリ６１にはベルト６３が掛回してある。なお、前記第２モータ２９には、検出手段の１例としてのロータリーエンコーダ６５が備えられていると共にブレーキ６７が備えられている。

したがって、前記第２モータ２９を正逆回転することにより、小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐを上下動することができる。この際、ロータリーエンコーダ６５によって、前記シリンダ本体１９Ａの基準位置に対するピストン１９Ｐの上下動位置を検出することができる。よって、シリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐを相対的に上下動したとき、接続路２５Ｕ，２５Ｌを介して大径シリンダ１７を介して流出入する作動流体の体積を演算することができることになる。

前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕと下部室２１Ｌは、接続路６９を介して接続してあり、この接続路６９には、リリーフ弁７１が配置してある。このリリーフ弁７１には、接続路としてのバイパス路７３が並列に接続してあり、このバイパス路７３には、当該バイパス路７３を接続遮断自在のロジック弁７５が配置してある。このロジック弁７５は、内装したスプール７５Ｓの背圧が高圧のときにはバイパス路７３の連通を遮断し、背圧が低圧のときには、前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕから下部室２１Ｌへの作動流体の流れを許容する作用をなすものである。

前記ロジック弁７５におけるスプール７５Ｓに対する背圧を制御するために、前記ロジック弁７５の背圧室７５Ｒには前記大径シリンダ１７の下部室２１Ｌに接続した接続路７７が接続してあり、この接続路７７には４ポート２位置の電磁切換弁７９が配置してある。なお、前記ロジック弁７５の前記背圧室７５Ｒ内には、前記スプール７５Ｓを、バイパス路７３を遮断する方向へ押圧付勢するスプリングが内装されている。

前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕには、ブースタ８０に接続した接続路８１が接続してあり、この接続路８１には、前記上部室２１Ｕ方向への作動流体の流れのみを許容するチェック弁８３が配置してある。そして、このチェック弁８３には、前記上部室２１Ｕから前記ブースタ８０方向への作動流体の流れを許容するリリーフ弁８５が配置してある。さらに、前記リリーフ弁８５には第１の蓄圧器８７が並列に接続してあり、前記ブースタ８０には第２の蓄圧器８９が並列に接続してある。なお、前記ブースタ８０及び第１、第２の蓄圧器８７、８９にはエアー源９１が接続してある。なお、前記ブースタ８０とエアー源９１との間には、ブースタ８０における大径室８０Ａと小径室８０Ｂへのエアーの供給を切換え自在の切換弁８２が配置してある。なお、ブースタ８０及び第１，第２の畜圧器８７，８９の作用は、前記特許文献１に記載されているように公知であるから、ブースタ８０及び第１，第２の畜圧器８７，８９の作用については説明を省略する。

以上のごとき構成において、図２に示すように、大径シリンダ１７のシリンダ本体１７Ａがピストン１７Ｐに対して最上昇した状態にあり、小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐが最上昇した状態にあるときは、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒに対してラム９は最上昇した状態にある。上述のように、ラム９が最上昇した状態にあるとき、ロジック弁７５の背圧室７５ＲをタンクＴに接続するように切換弁７９を切換えると共に、第１モータ２７を正回転して、螺子部材３３に対してナット部材３７を下降すると、大径シリンダ１７、小径シリンダ１９が一体的に下降されて、ラム９が下降することになる。この際、大径シリンダ１７における上部室２１Ｕ内の作動流体はバイパス路７３、ロジック弁７５を経て下部室２１Ｌへ流入することになり、ラム９の下降は高速で行われることになる。

上述のように、大径シリンダ１７及び小径シリンダ１９が下降するとき、ブラケット５３はピストンロッド１９Ｒによって下降される。この際、第２モータ２９はフリーであっても、ブラケット５３の下降によって回転されるナット部材５５と同期して回転してもよいものである。

その後、切換弁７９を図２に示す状態に切換えると、ロジック弁７５におけるスプール７５Ｓの受圧面積の差及び背圧室７５Ｒ内のスプリングの作用によってロジック弁７５はバイパス路７３の連通を遮断することになる。このように、ロジック弁７５がバイパス路７３を遮断した状態にあるときに、第２モータ２９を正回転し螺子部材３３に対してナット部材３５を正回転して下降すると、小シリンダ１９に対してピストン１９Ｐが下降される。したがって、小シリンダ１９における下部室２３Ｌ内の作動流体が大シリンダ１７の下部室２１Ｌに流入する。また、大径シリンダ１７の下部室２１Ｕの作動流体は小シリンダ１９の上部室２３Ｕに流入する。

よって、大シリンダ１７と小シリンダ１９との径の差異により、大シリンダ１７におけるシリンダ本体１７Ａ、ラム９は低速で下降することになる。また、小シリンダ１９に対して大シリンダ１７が大径であることにより、ラム９の加圧力は増大するものである。

既に理解されるように、第１モータ２７の駆動によってラム９の上下動を高速で行うことができ、第２モータ２９の駆動によってラム９の上下動を低速で行うことができるものである。そして、前記第１モータ２７の駆動時と第２モータ２９の駆動時とが重なることも可能であり、ラム９の高速移動から低速移動への切換え、及びラム９の低速移動から高速移動への切換えを円滑に行うことができ、ラム９の移動をスムーズに行うことができるものである。

ところで、前記構成においては、ラム９に備えた上金型（図示省略）が下部テーブル７に備えた下金型（図示省略）上に位置決めしたワークのプレス加工（折曲げ加工）を行うときの反力は、大径シリンダ１７のピストンロッド１７Ｒを介して左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒが受けることになる。この際、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒは、従来の一般的なプレスブレーキにおけるＣ形状のサイドフレームとは異なり柱状であるから、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒは垂直上方向への変位を生じるが、ラム９の上部側が後側となるような傾斜を抑制することができ、高精度化を図ることができるものである。

また、上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒにおける垂直な螺子部材３３の下端部はサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの下端部が固定してあり、上端部は自由端に構成してあるので、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部側に、例えば湾曲などの変形を生じたような場合であっても、前記螺子部材３３は前記変形等の影響を受けるようなことはないものである。したがって、前記第１、第２モータ２７，２９に備えたロータリーエンコーダ４９，６５によってラム９の上下動位置を検出することができるものである。

よって、従来、ラムの上下動位置を検出するセンサを支持するために、サイドフレームの下部に下端部を固定した逆Ｌ字形状のセンサ支持部材を備えていたが、当該センサ支持部材を省略することができ、構成の簡素化を図ることができるものである。

ところで、前記大径シリンダ１７はラム９における左右の両側面に一体的に取付けてあり、小径シリンダ１９は、前記大径シリンダ１７の後方であってサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの外側に配置してある。そして、大径シリンダ１７を上下動するためのモータ２７及び小径シリンダ１９のピストンロッド１９Ｒを作動するためのモータ２９は、図３に概略的に示すように、前記小径シリンダ１９の後方（後側）に配置してある。したがって、全体的構成の左右方向の幅寸法を抑制することができる。

そして、前記ラム９が加圧作動を行うときに大径シリンダ１７に作用する荷重と小径シリンダ１９に作用する荷重との荷重中心９３（図３参照）は、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの前後方向の領域と前記ラム９の左右方向への仮想の延伸部との交差領域９５内に配置してある。したがって、大径シリンダ１７によってラム９を下方向へ押圧し、ワークのプレス加工を行うときの反力は前記交差領域９５内で受けることになる。よって、ワークのプレス加工時に、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒを、図３において左右方向へ湾曲しようとする曲げモーメントが作用するようなことはないものであり、高精度化を図ることができるものである。

なお、本発明は、前述のごとき構成のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能である。例えば、図２に概略的、概念的に示した構成においては、モータブラケット４１の下側に第１モータ２７を配置した構成にて例示してある。しかし、前記モータブラケット４１の上側に第１モータ２７を配置した構成とすることも可能である。

また、前記小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒを中空状のパイプに構成し、このパイプのピストンロッド１９Ｒ内に前記螺子部材３３を相対的に上下動自在に挿通した構成とすることも可能である。この構成の場合、前記小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒから螺子部材４３が上方に突出した部分及び下方に突出した部分に前記ナット部材３７，５５をそれぞれ上下動自在に螺合した構成となる。そして、第１モータ２７は、小径シリンダ１９に一体的に立設したモータ用立設ブラケット９９（図１参照）に前記モータブラケット４１が一体的に支持されることになる。

上記構成によれば、小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒ内に螺子部材３３を挿通してあるので、全体的構成のよりコンパクト化を図ることができるものである。

なお、図１には、上記構成とした場合のプレスブレーキが例示してある。

１プレスブレーキ
３Ｌ，３Ｒサイドフレーム
７下部テーブル
９上部テーブル
１１Ｌ，１１Ｒ左右の両側面
１３Ｌ，１３Ｒ上下作動装置
１５上下動用アクチュエータ
１７大径シリンダ
１７Ａシリンダ本体
１７Ｐピストン
１７Ｒピストンロッド
１９小径シリンダ
１９Ａシリンダ本体
１９Ｐピストン
１９Ｒピストンロッド
２７第１モータ
２９第２モータ
３１ネジ機構
３３螺子部材
３７ナット部材
４９ロータリーエンコーダ（検出手段）
５１ブレーキ
５５ナット部材
６５ロータリーエンコーダ（検出手段）
６７ブレーキ

Claims

左右のサイドフレームにラムの左右両側を上下動自在に支持されたプレスブレーキであって、前記ラムにおける左右の両側面に、当該ラムを上下動するための上下動用アクチュエータを備えていることを特徴とするプレスブレーキ。
請求項１に記載のプレスブレーキにおいて、前記上下動用アクチュエータを備えた前記ラムの左右両側面は垂直面に形成してあることを特徴とするプレスブレーキ。
請求項１又は２に記載のプレスブレーキにおいて、前記上下動用アクチュエータは上下方向に作動する大径のシリンダと小径のシリンダとを並列にかつ一体的に備えた構成であって、前記大径のシリンダにおけるシリンダ本体が前記ラムの両側面にそれぞれ一体的に備えられており、前記小径のシリンダは前記大径シリンダの後方であって左右のサイドフレームの左右方向の外側に配置してあり、かつ前記大径シリンダの上部室と小径シリンダの上部室とを接続すると共に大径シリンダの下部室と小径シリンダの下部室とを接続して備え、前記大径シリンダを上下動するためのモータ及び前記小径シリンダのピストンロッドを上下動するためのモータは、前記小径シリンダの後方に配置してあることを特徴とするプレスブレーキ。
請求項３に記載のプレスブレーキにおいて、前記大径シリンダを上下動するためのモータ及び小径シリンダのピストンロッドを上下動するためのモータは、上下方向の共通の螺子部材にそれぞれ上下動自在に螺合したナット部材を回転する構成であり、前記螺子部材の下部はサイドフレーム又はベースフレームに固定してあることを特徴とするプレスブレーキ。
請求項３又は４に記載のプレスブレーキにおいて、前記ラムの加圧作動時における前記大径のシリンダに作用する荷重と前記小径のシリンダに作用する荷重との荷重中心は、前記サイドフレームの前後方向の領域と前記ラムの左右方向への仮想延伸部との交差部の領域内に配置してあることを特徴とするプレスブレーキ。