JPH01181998A - プレス機械の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレス機械のスライドを上下動させる駆動装
置に係り、特に、クランク回転数とクランク角速度とを
変更できるようにした装置に関する。

〔従来の技術〕

プレス機械による打ち抜き、絞り、鍛造等の加工は、成
形品の精度、生産量、さらには型寿命、騒音、振動等と
の関係に基づき、クランク回転数、換言するとスライド
の単位時間当りの上下動回数（いわゆるＳＰＭ）を可変
としたり、クランク角速度、換言するとスライドの１回
の上下動中におけるスライド速度を変化させたりして行
われる。

従来、クランク回転数を可変とするためには一般的に駆
動源としてのモータに回転数可変形のものを使用してい
た。また、クランク角速度を変化させるためには駆動装
置を偏心リンク機構式のものとし、駆動装置の動きを一
般にリンクモーションと称されるものにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の従来技術によると、回転数可変形のモータや偏心
リンク機構を使用しなければならないため、全体的にコ
ストが高くなるとともに構造が複雑になるという問題が
あり、また、クランク角速度は偏心リンク機構により決
め−られたものとなり、それ以外のものに調整できない
という問題があった。

本発明の目的は、回転数可変形モータや偏心リンク機構
を使用することなくクランク回転数とクランク角速度と
を可変にでき、従ってコストの低減化、構造の簡単化を
達成でき、また、クランク回転数、クランク角速度を自
由に調整でき、このため実用性に優れたプレス機械の駆
動装置を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明に係るプレス機械の駆動装置は、モータ
の駆動力が伝達されるフライホイールに油圧ポンプを連
結し、この油圧ポンプに油圧モータを接続し、この油圧
モータに駆動軸を連結し、かつ、前記油圧ポンプを吐出
量可変形とするとともに、この油圧ポンプにクランク回
転数とクランク角速度とを変えるために吐出量を変更さ
せる吐出量変更装置を接続したことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

モータによりフライホイールを介して油圧ポンプが駆動
され、この油圧ポンプからの油により油圧モータが回転
し、駆動軸が回転することによりスライドは上下動する
。

油圧ポンプの吐出量が一定であるときは駆動軸は定速回
転してクランク回転数は一定となっており、吐出量変更
装置により油圧ポンプの吐出量を所定値まで増加または
減少させれば、それに応じてクランク回転数は変更され
、これによりスライドの単位時間当りの上下動回数を調
整できる。

それぞれのクランク角度における油圧ポンプの吐出量を
吐出量変更装置により変えるとクランク角速度が変更さ
れ、従ってスライドの１回の上下動中におけるスライド
速度が変わり、スライドを例えば早戻しすることができ
るようになる。

以上において、モータの駆動力はフライホイールを介し
て油圧ポンプに伝達され、フライホイールを回転させな
がら油圧ポンプを駆動させているため、駆動軸の回転エ
ネルギ、スライドの運動エネルギは大きくなり、高プレ
スエネルギを得られるようになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例に係る装置を示す。

モータ１はプレス機械のメインモータであり、定速回転
形モータとなっている。モータ１のプーリ２とフライホ
イール３とにはベルト４が掛は渡され、フライホイール
３の側端にはクラッチ５が設けられる。このクラッチ５
の出力軸６は油圧ポンプ７に連結されており、モータ１
によりフライホイール３、クラッチ５を介して油圧ポン
プ７が駆動される。

この油圧ポンプ７は例えばアキシャル形プランジャポン
プであり、斜板の傾き角度を変えることにより油の吐出
量が変化する吐出量可変形である。

油圧ポンプ７には油圧回路を介して油ポモータ８が接続
され、この油圧モータ８の出力軸９は小歯車１０、大歯
車１１からなる減速機構１２を介して駆動軸１３に連結
される。この駆動軸１３にはピニオン１４を介してメイ
ンギヤ１５が接続され、メインギヤ１５に設けられてい
る偏心部１６にコンロッド１７を介してスライド１８が
連結される。

本実施例ではメインギヤ１５の回転に伴う偏心部１６の
偏心回転によりスライド１８が上下動するようになって
いるため、このプレス機械はエキセントリックギヤ方式
のものとなっている。

左右一対のメインギヤ１５のうちの一方のメインギヤ１
５の中心軸１９にはクランク角度検出器２０とクランク
角速度検出器２１とが配置されている。ここで、クラン
ク角度、クランク角速度とは、前述の通り本実施例のプ
レス機械は偏心部１６を備える□メインギヤ１５を使用
したエキセントリックギヤ方式のものであるため、メイ
ンギヤ回転角度、メインギヤ回転角速度のことである。

これらの検出器２０．２１はＣＰＵ２２に接続され、こ
のＣＰＵ２２はクランク回転数（メインギヤ回転数）演
算部２３、クランク回転数比較部２４、クランク角速度
比較部２５、加算部２６を備えたものとなっている。

クランク角度検出器２０からの検出信号はクランク回転
数演算部２３に入力され、この演算部２３にはクロック
２７で計測される時間についての電気信号も入力する。

クランク回転数演算部２３からの信号はクランク回転数
設定手段２８からの信号とともにクランク回転数比較部
２４に入力される。前記クランク角速度比較部２５には
クランク角度検出器２０とクランク角速度検出器２１と
からの検出信号が入力し、かっ、この比較部２５にはク
ランク角速度設定手段２９の記憶部３０からのデータ信
号も入力する。

このクランク角速度設定手段２９はスライド１８が１回
上下動する間におけるそれぞれのクランク角度について
のクランク角速度をプログラムするものであり、このプ
ログラムは記憶部３０に記憶される。

前記クランク回転数比較部２４とクランク角速度比較部
２５とからの信号は加算部２６に送られて加算され、加
算部２６からの信号は前記油圧ポンプ７側に送られ、こ
の信号により前記斜板の傾き角度を変えるサーボモータ
等の駆動手段が駆動され、斜板の傾き角度の変化により
油圧ポンプ７からの油の吐出量が変更されるようになっ
ている。

このようにこの実施例ではクランク角度検出器２０、ク
ランク角速度検出器２１等からの信号が入力するＣＰＵ
２２の出力信号に基づき油圧ポンプ７の吐出量が変更さ
れるため、これらの検出器２０．２１、ＣＰＵ２２、ク
ロック２７、クランク回転数設定手段２８、クランク角
速度設定手段２９、記憶部３０により吐出量変更装置３
１が構成されている。

次に作用について述べる。

モータ１によりフライホイール３、クラッチ５を介して
油圧ポンプ７が駆動され、油圧ポンプ７から送られる油
により油圧モータ８の出力軸９は回転する。この出力軸
９の回転速度は油圧ポンプ７からの油の吐出量に応じた
ものとなり、出力軸９の回転は減速機構１２を介して駆
動軸１３に伝達され、さらにこの回転がピニオン１４を
介してメインギヤ１５に伝達されることによりスライド
１８は上下動する。

以上において、前記クランク回転数設定手段２８により
クランク回転数をある値に設定しておき、またクランク
角速度設定手段２９によりそれぞれのクランク角度にお
けるクランク角速度を一定に設定しておいたとする。

メインギヤ１５とともに前記中心軸１９が回転すること
により、クランク角度検出器２０、クランク角速度検出
器２１でクランク角度とクランク角速度とが検出され、
クランク角度検出器２０による検出信号とクロック２７
による時間の検出信号とがクランク回転数演算部２３に
入力することにより、この演算部２３でメインギヤ１５
が所定角度回転するのに要する時間が演算され、換言す
ると演算部２３で単位時間当りのクランク回転数が演算
される。この演算部２３から出力されるプレス機械の実
際のクランク回転数についての信号と、前記クランク回
転数設定手段２８で設定されたクランク回転数について
の信号とがクランク回転数比較部２４で比較され、その
差についての電気信号が加算部２６に出力される。

一方、クランク角速度比較部２５にはクランク角度検出
器２０とクランク角速度検出器２１とからそれぞれのク
ランク角度におけるクランク角速度についての信号が入
力し、またこの比較部２５にはクランク角速度設定手段
２９で設定されたそれぞれのクランク角度におけるクラ
ンク角速度のデータ信号も記憶部３０から入力する。こ
のときにおけるメインギヤ１５の回転速度が一定である
ならば、すなわちクランク角速度が一定であるならば、
クランク角度検出器２０、クランク角速度検出器２１と
クランク角速度設定手段２９の記憶部３０とからクラン
ク角速度比較部２５に入力する信号は同じとなるため、
この比較部２５から加算部２６に出力される信号は零と
なる。

従ってこの場合には、加算部２６から出力される信号は
クランク回転数比較部２４からの信号だけとなり、この
信号が油圧ポンプ７の斜板の傾き角度を変える前記駆動
手段に送られて斜板の傾き角度が変化し、この結果、油
圧ポンプ７からの油の吐出量が増加または減少し、この
吐出量が所定量に達するまで前記駆動手段は駆動され、
吐出量の変化による油圧モータ８の出力軸９の回転数の
変化により、クランク回転数は目標値へと変更されるこ
とになる。

以上のようにクランク角速度が一定である場合における
スライドモーションは第３図（Ａ）で示され、このとき
のスライドモーションはｓｉｎカーブである。

これに対して例えば早戻しのスライドモーションとする
ためには、前記クランク角度設定手段２９によりそのス
ライドモーションと対応するそれぞれのクランク角度に
おけるクランク角速度を設定し、これを記憶部３０に記
憶させておく。

前記メインギヤ１５とともに前記中心軸１９が回転する
ことにより、クランク角度検出器２０とクランク角速度
検出器２１とからクランク角速度比較部２５にそれぞれ
のクランク角度におけるクランク角速度についての信号
が入力し、この入力信号と記憶部３０からの信号とが比
較部２５で比較され、比較部２５からその差に応じた電
気信号が加算部２６に送られる。このため加算部２６か
らはそれぞれのクランク角度毎に異なる信号が油圧ポン
プ７に送られ、これに応じて油圧ポンプ７の吐出量が変
わることによりクランク角速度は設定されたものへと変
更されることになる。この結果、スライドモーションを
第３図（Ｂ）′、または（Ｃ）やＣＤ）等の所定のもの
にすることができる。

以上において、前記加算部２６ではクランク回転数比較
部２４とクランク角速度比較部２５とからの信号が加算
されるため、クランク回転数設定手段２８により設定し
たクランク回転数としながらスライドモーションを所定
のものにすることができる。

なお、クランク回転数の変更が行われたとき一時的にク
ランク角速度が変化し、またクランク角速度の変更が行
われてスライドモーションを変えたときクランク角度検
出器２０、クロック２７からの信号に基づきクランク回
転数演算部２３から出力される信号に影響がでるが、ク
ランク回転数比較部２４やクランク角速度比較部２５か
ら出力される信号をこれらを処理したものとすることに
より、プレス機械の駆動制御を正確に行なえる。

第２図は第２実施例に係る装置を示す。以下の説明にお
いては前記第１実施例と同じ部材または同じ機能を有す
るものには同一符号を付し、その説明を簡略または省略
する。

この第２実施例はクランク角速度設定方法に関して第１
実施例と異なるものとなっている。メインギヤ１５の中
心軸１９にはクランク角速度設定用の円盤状カム４０が
設けられ、このカム４０はメインギヤ１５と一体に回転
する。カム４０にはカムフォロアとしてのローラ４１が
当接し、このローラ４１はばね４２で常時カム４０側に
弾発付勢されている検出ロッド４３の先端に回転自在に
取り付けられ、カム４０が回転することによりローラ４
１、検出ロッド４３はカム４０の外面形状に倣って進退
動する。検出ロッド４３はカムフォロア移動量検出器４
４に接続されており、この検出器４４からは検出ロッド
４３の移動量に対応した信号が加算部２６に出力される
。

カム４０は各種外面形状を有するものが複数用意され、
これらは前記中心軸１９に交換してセラトされる。クラ
ンク角速度を一定速度とする場合、すなわち第３図（Ａ
）で示すスライドモーションとする場合には真円状カム
を使用し、これに対し、早戻し等の如くスライド１８が
１回上下動する間のクランク角速度を変化させる場合、
すなわち第３図（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で示すようなス
ライドモーションとする場合には楕円等の異形のカムを
使用する。

この実施例ではＣＰＵ４５はクランク回転数演算部２３
、クランク回転数比較部２４、加算部２６を有するもの
となっており、クランク回転数設定方法は前記第１実施
例の装置と同じであり、加算部２６にはクランク回転数
比較部２４からの信号とカムフォロア移動量検出器４４
からの信号とが入力されて加算され、加算された信号に
より油圧ポンプ７の吐出量変更が行われる。

このようにこの第２実施例ではクランク角度検出器２０
、クロック２７、クランク回転数設定手段２８、カム４
０、ローラ４１、検出ロッド４３カムフオロア移動量検
出器４４、ＣＰＵ４５により吐出量変更装置４６が構成
される。

以上のように油圧ポンプの吐出量を変更するための吐出
量変更装置は必ずしも全て電気的構成とする必要はなく
、一部が機械的構成となっていてもよい。また、前記第
１実施例の吐出量変更装置はクランク回転数およびクラ
ンク角速度設定方式がフィードバック方式となっており
、前記第２実施例の吐出量変更装置はクランク回転数設
定方式がフィードバック方式となっていたが、吐出変更
装置をフィードバック方式としなくてもクランク回転数
、クランク角速度を変更することは可能であり、本発明
はこのようなものをも含む。さらに基準のスライドモー
ションに対する進角、遅角方式によってもスライドモー
ションを所定のものにすることができ、このような進角
、遅角方式に基づき油圧ポンプの吐出量を変化させてク
ランク角速度を変更させるようにしてもよい。

また前記各実施例ではクランク角度検出器、クランク角
速度検出器はメインギヤの中心軸に配置されていたが、
これをスライドの上下動を案内するスライドギブに配置
し、クランク角度、クランク角速度を間接的に検出する
ようにしてもよい。

さらに、前記各実施例のプレス機械はエキセントリック
ギヤ方式のものであったが、本発明に係る装置はクラン
ク軸方式のプレス機械にも勿論適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転数可変形モータや偏心リンク機構
を使用しなくてもクランク回転数、クランク角速度を可
変にでき、このためコストの低減化、構造の簡単化を達
成でき、またクランク回転数、クランク角速度を任意に
調整できるため、実用性の高いプレス機械を得られるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る装置を示す概略系統
図、第２図は第２実施例に係る装置を示す概略系統図、
第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）。 （Ｄ）はスライドモーションを示す図である。 １・・・モータ、３・・・フライホイール、５・・・ク
ラッチ、７・・・油圧ポンプ、８・・・油圧モータ、１
３・・・駆動軸、１５・・・メインギヤ、１６・・・偏
心部、１８・・・スライド、２０・・・クランク角度検
出器、２１・・・クランク角速度検出器、２２．４５・
・・ＣＰＵ、２８・・・クランク回転数設定手段、２９
・・・クランク角速度設定手段、３１．４６・・・吐出
量変更装置、４０・・・カム、４４・・・カムフナ５０
ア移動量検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの駆動力が伝達されるフライホィールに油
   圧ポンプを連結し、この油圧ポンプに油圧モータを接続
   し、この油圧モータに駆動軸を連結し、かつ、前記油圧
   ポンプを吐出量可変形とするとともに、この油圧ポンプ
   にクランク回転数とクランク角速度とを変えるために吐
   出量を変更させる吐出量変更装置を接続したことを特徴
   とするプレス機械の駆動装置。