JPH0319000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プレス機械において過負荷を防止す
る装置に関する。

（従来の技術） プレス機械は一般にテーブルに下型が配置さ
れ、この下型に対して上型が上下動してプレスを
行なうようになつている。上型は移動体に支持さ
れており、この移動体は上下方向に駆動されるラ
ムに支持されている。

ところで、ワークが下型の所定の位置に載せら
れなかつた場合等に、上記移動体および上型が、
所定ストロークの下降を阻止され、この時に過負
荷が生じてラムやラムを上下駆動する機構等が破
壊されてしまう。

そこで、油圧を利用して過負荷を防止する装置
が開発されている。一般的な過負荷防止装置は、
移動体をラムに対して上下移動可能に支持し、移
動体の内部に油室を形成し、この油室に油を充満
させている。そして、油が正常なプレス圧力以上
の圧力を受けた時に、外部へ逃げることによつ
て、過負荷を防止している。

また、他の特殊な過負荷防止装置として、実公
昭42−16388号公報に見られる装置がある。詳述
すると、ラムの下端部が球状になつており、この
下端部に移動体が上下移動可能に支持されてい
る。移動体の内部の油室は、弁機構によつて上下
２室に仕切られている。弁機構は、ラムに支持さ
れた弁体と、移動体の内周面に設けられた環状の
弁座とを有している。そして、下部油室の油が正
常なプレス圧力以上の圧力を受けた時に、この油
の体積が減少し、この減少によつて弁体が弁座か
ら離れ、このわずかな隙間から下部油室の油が上
部油室へ流れ込むことによつて、過負荷を防止す
るものである。

（発明が解決しようとする問題点） 前者の従来装置では、移動体の油室の油を外部
へ逃がす構成であるので、外部に、移動体から逃
げた油を貯留するタンク、タンクから移動体へ油
を戻すポンプ、およびこれらタンクやポンプを油
室に連通するための油管等を必要とし、複雑で故
障が多い構造になつてしまう。

また、後者の装置では、油の体積減少により生
じたわずかな隙間を介して、下部油室の油が上部
油室へ逃げる構成であるので、油の移動が迅速に
行なわれず、過負荷防止を確実に果たすことがで
きない場合がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解消するためになされた
もので、その要旨は、上下方向に駆動されるラム
の下端部に、上型を支持する移動体が設けられ、
移動体の内部に油室が形成され、この油室に充満
した油が正常なプレス圧力以上の圧力を受けた時
に、この油が油室から逃げることによつて、過負
荷を防止する装置において、ラムは中空をなして
内部に油室を有し、この油室と上記移動体の油室
との間は弁機構によつて仕切られ、この弁機構
は、ラムの下端部に支持され弁口を有する弁座
と、この弁座の上方に配置され上下移動により弁
口の開閉を行なう弁体とを備え、ラムの内部には
上下移動可能にロツドが挿通され、このロツドの
下端部に上記弁体が設けられ、ロツドの上部には
付勢機構が連結され、この付勢機構によりロツド
が下方へ付勢されることにより、弁体が弁口を閉
じるようにしたことを特徴とするプレス機械の過
負荷防止装置にある。

（作用） 移動体の油室の油が、正常なプレス圧力以上の
圧力を受けた時に上記エアシリンダに付勢力に抗
して弁体を押し上げて弁口を開き、この弁口から
ラムの油室に逃げる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。本実施例は、過負荷防止装置を、いわゆる
ダイイングマシンと称される下部駆動方式のプレ
ス機械に適用したものである。このプレス機械は
第１図に示すように構成されている。詳述する
と、基台１には４本のガイドロツド２が上下方向
にスライド可能に支持されている。このガイドロ
ツド２は、基台１に設置されたモータ（図示しな
い）によつて上下移動されるようになつている。
すなわち、モータによつて回転される駆動軸３に
偏心輪４が固定されており、この偏心輪４は揺動
リンク５の上端部に回転可能にはめ込まれてい
る。揺動リンク５の下端部には回転可能にシヤフ
ト６がはめ込まれており、シヤフト６には連結ロ
ツド７を介して上記ガイドロツド２が連結されて
いる。

基台１の上端部にはテーブル８が形成されてお
り、このテーブル８には下型（図示しない）が設
置されている。

上記ガイドロツド２の上端部には、支持台１０
が固定されている。この支持台１０の中央部には
ラム１１が固定されており、このラム１１の下端
部には移動体１２が支持されている。移動体１２
の下側には上型（図示しない）が直接または他の
部材を介して間接的に支持されている。

次に、本発明の特徴部をなす過負荷防止装置に
ついて詳述する。第２図に示すように、移動体１
２は中空をなしており、内部に油室２１を有して
いる。この油室２１に、ラム１１の大径をなす下
端部２２が入り込んでいる。移動体１２の上端開
口部の内周面には環状の支持部材２２がねじ結合
により固定されており、この支持部材２３には複
数のガイドピン２４のヘツド部がねじ結合により
固定されている。このガイドピン２４は支持部材
２３の下方に突出し、ラム１１の下端部２２にス
ライド可能に挿入されている。上記の構成によ
り、移動体１２はラム１１に対して上下方向の移
動が可能となる。

上記ラム１１は筒状をなし、内部にラム１１の
軸方向に延びる油室２６を有している。上記移動
体１２の油室２１には油Ａが充満しており、ラム
１１の油室２６にも所定レベルまで油Ａが収容さ
れている。上記油室２１と油室２６とは、弁機構
３０により仕切られている。

上記弁機構３０は、ラム１１の下端部２２にね
じ３３で固定された弁座３１と、この弁座３１の
上方に配置された弁体３２とを有している。弁座
３１の中央には弁口３４が形成されており、弁座
３１の上面には弁口３４と連なる収納凹部３５が
形成されている。この収納凹部３５は、弁口３４
の上端周縁３４ａに連なる水平平坦面３５ａと、
垂直円筒面３５ｂと、テーパ面３５ｃとを有して
いる。弁体３２は、互いにねじ３８で連結された
上部構成体３６と下部構成体３７とを有してい
る。下部構成体３７の下面には突起３９が形成さ
れており、この突起３９は外周にテーパ面３９ａ
を有している。上部構成体３６の外周にはガイド
フランジ４０が形成されている。ガイドフランジ
４０はラム１１の内周面に接しており、弁体３２
がラム１１に対して安定して上下移動するように
なつている。ガイドフランジ４０には複数の切欠
４０ａが形成されており、油の流通を可能にして
いる。

上記弁体３２の上部構成体３６には、ねじ孔４
１が形成されており、このねじ孔４１にロツド４
２の下端部がねじ結合により固定されている。ロ
ツド４２は、筒状に形成され、ラム１１内におい
てこのラム１１と同心をなして挿通されている。

第３図に示すように、上記ロツド４２は、ラム
１１より上方に突出しており、この突出部にエア
シリンダー５０（付勢機構）のピストン５４が連
結されている。エアシリンダー５０は、筒体５１
と、この筒体５１の上下端の開口を閉塞する端板
５２，５３と、筒体５１内をスライドするピスト
ン５４と、ピストン５４によつて仕切られた上部
室５０ａおよび下部室５０ｂとを有している。上
記端板５２，５３の中央部には上記ロツド４２が
スライド可能に貫通している。このロツド４２に
は、固定部材５５が固定されており、この固定部
材５５にねじ５６で上記ピストン５４が連結され
ている。また、下部端板５３の下面には筒部５３
ａが形成され、この筒部５３ａがラム１１の上端
部にねじ結合されることにより、下部端板５３が
ラム１１に固定されている。各端板５２，５３に
は、流通ポート５７，５８が形成されており、こ
れら流通ポート５７，５８には、圧縮エア発生源
８０からの圧縮エアが調圧弁８１および５ポート
電磁切換弁８２を介して選択的に供給されるよう
になつている。下部端板５３には油流通孔５９が
形成されており、油流通孔５９には油Ａのレベル
を測定する透明な測定管９０がねじ付けられてい
る。

第２図に示すように、上記弁体３２には、油Ａ
をラム１１の油室２６から移動体１２の油室２１
に送るためのポンプ６０が設けられている。この
ポンプ６０は、プランジヤー６１と２つの逆止弁
６２，６３とを有している。プランジヤー６１
は、上記ロツド４２に上下移動可能に挿通してい
る。弁体３２の上部構成体３６には、ねじ孔４１
と連通する支持孔６４が軸方向に沿つて形成され
ており、この支持孔６４に、上記プランジヤー６
１の小径の下端部６１ａがスライド可能に挿入さ
れている。逆止弁６２，６３は、ボールとコイル
スプリングを備えている。弁体３２の側部に設け
られた一方の逆止弁６２は、上記支持孔６４とラ
ム１１の油室２６との間に設けられている。ま
た、弁体３２の下部に形成された他方の逆止弁６
３は、支持孔６４と移動体１２の油室２１との間
に設けられている。

上記ポンプ６０は、第３図のエアシリンダー７
０（駆動機構）によつて、駆動されるものであ
る。このエアシリンダー７０は、前述したエアシ
リンダー５０の上方に配置されており、筒体７１
と、この筒体７１の上下端の開口を閉塞する端板
７２，７３と、筒体７１内をスライドするピスト
ン７４と、ピストン７４によつて仕切られた上部
室７０ａおよび下部室７０ｂとを有している。下
部端板７３の下面にはねじ孔７３ａが形成され、
このねじ孔７３ａに、ロツド４２の上端部がねじ
結合されることにより、エアシリンダー７０全体
がロツド４２に固定されている。また、下部端板
７３の下面には縦穴７３ｂが形成されており、こ
の縦穴７３ｂに、前記エアシリンダー５０の上部
端板５２にねじ付けられたガイドピン７５がスラ
イド可能に挿入され、これにより、エアシリンダ
ー７０がロツド４２とともにラム１１およびエア
シリンダー５０に対して安定して上下移動するよ
うになつている。下部端板７３の中央部にはプラ
ンジヤー６１がスライド可能に貫通しており、こ
のプランジヤー６１の上端部には、ナツト７６で
上記ピストン７４が連結されている。各端板７
２，７３には、流通ポート７７，７８が形成され
ており、これら流通ポート７７，７８には、圧縮
エア発生源８０からの圧縮エアが調圧弁８３、お
よび５ポート電磁切換弁８４を介して交互に供給
されるようになつている。

上記エアシリンダー５０の上部端板５２の上面
には近接スイツチ９１が設置されており、このス
イツチ６５は、エアシリンダー７０の下部端板７
３が上下移動することによつてON、OFFされ、
モータの駆動および停止、上記電磁切換弁８４の
切り換え作動を行なうようになつている。

また、エアシリンダー７０の筒体７１の外周面
の上下２箇所には、近接スイツチ９２，９３が設
けられている。この近接スイツチ９２，９３は、
ピストン７４の外周面ははめ込まれたマグネツト
リング９４の上下移動によつてON、OFFされ、
上記電磁切換弁８４の切り換え作動を行なうよう
になつている。なお、上記筒体７１は非磁性材料
たとえばアルミにより形成されている。

第２図に示すように、移動体１２は試運転の際
に役立つ手段を有している。すなわち、移動体１
２には圧縮エアが流入するための流通孔２７が形
成されており、ラム１１の下端部２２の上面に
は、この流通孔２７と連通する凹部２８が形成さ
れている。

上記構成において、モータの駆動により、偏心
輪４が回転すると、揺動リンク５が揺動しながら
上下移動し、これに伴ないガイドロツド２、支持
台１０、ラム１１、移動体１２が上下移動し、移
動体１２の下降時に、移動体１２に設けられた上
型と、基台１のテーブル８に設けられた下型によ
り、下型に載せられたワークのプレスが行なわれ
る。

上記の正常運転時には、圧縮エア発生源８０か
らの圧縮エアが、調圧弁８１、電磁切換弁８２を
介してエアシリンダー５０の上部流通ポート５７
から上部室５０ａに供給され、ピストン５４が下
方に付勢されている。この時、下部室５０ｂは下
部流通ポート５８から電磁切換弁８２を介して外
気と連通している。上記ピストン５４の付勢力
は、ロツド４２を介して弁体３２に伝達され、こ
の結果、弁体３２の下部構成体３７は収納凹部３
５内に収納され、そのテーパ面３９ａが弁口３４
の上端周縁３４ａに当たつて、この弁口３４を閉
塞している。この閉塞状態では、下部構成体３７
の下面３７ａが弁座３１の水平平坦面３５ａから
離れている。また、下部構成体３７の外周面３７
ｂは、若干の隙間（図示しない）を介して収納凹
部３５の垂直円筒面３５ｂに対向している。

正常なプレスの時に発生する圧力は上型から移
動体１２、油室２１内の油Ａを介して弁体３２に
伝えられるが、この弁体３２は上述したようにエ
アシリンダー５０によつて下方に付勢されている
ので、上記油Ａの圧力に耐え、弁口３４を閉じた
ままである。したがつて、ラム１１の下降に伴な
う力が、油Ａを介して移動体１２および上型に伝
達され、上記ワークを確実にプレスすることがで
きる。

下型の正常位置にワークが設置されない場合
等、何等かの異常が発生すると、移動体１２が正
規の下降ストロークに達する前に下降を阻止され
る。この時、ラム１１は下降し続けるため、移動
体１２の油室２１内の油Ａは正常なプレス圧力以
上の圧力を付与される。すると、この油圧により
弁体３２を上方に付勢する力がエアシリンダー５
０の付勢力を上回り、弁体３２が瞬時に上方に移
動する。この際、弁体３２が上方に僅かに移動す
ると、弁体３２の受圧面積は弁口３４の面積から
下部構成体３７の下面３７ａの面積に一挙に拡大
し、さらに強い上昇力が生じて弁体３２は高速で
上方へ移動する。弁体３２が上昇すると、ロツド
４２およびエアシリンダー７０全体が上昇し、こ
のエアシリンダー７０の下部端板７３が近接スイ
ツチ９１から離れ、この近接スイツチ９１が
OFFとなる。この結果、モータの駆動が停止し
てプレス機械の運転が停止するとともに、電磁切
換弁８２が切り換え作動して、エアシリンダー５
０の上部室５０ａの圧縮エアを外部へ逃がし、下
部室５０ｂに圧縮エアを供給する。これにより、
弁体３２は高速でさらに上方に引き上げられ、弁
口３４から離れた状態を維持される。

上記弁体３２の上昇の際、ガイドフランジ４０
に切欠４０ａが形成されていてラム１１の油室２
６内の油Ａが流通するので、この油Ａの抵抗を受
けることなく、弁体３２の上昇を行なえる。

上記弁体３２の上昇の過程で、ラム１１は下降
し続け、上記近接スイツチ９１のOFF作動によ
り停止する。この停止時に弁座３１と移動体１２
の底部との間隔は通常より狭くなつている。

上記のように、移動体１２が停止し、ラム１１
が下降している時、移動体１２の油室２１内の油
Ａが開放された弁口３４からラム１１の油室２６
へと逃げるため、ラム１１には大きな反力（過負
荷）が付与されず、この結果、上型、下型、ラム
１１が破壊されたり、ラム１１を上下駆動する機
構すなわち、ガイドロツド２や揺動リンク４等が
破壊されるのを防止できる。また、油が油管を介
して外部へ逃げる従来装置に比べて構成が簡単に
なる。

上記のように、移動体１２の油室２１からラム
１１の油室２６へ油Ａが逃げるため、油室２６で
の油Ａのレベルが上がり、油流通孔５９を経て測
定管９０へ入り込む。したがつて、測定管９０を
観察することによつて、油Ａが所定量油室２１，
２６に収容されているか否かを容易に確認するこ
とができる。

この後、近接スイツチ９１と並列をなしてモー
タに接続された手動スイツチ（図示しない）を、
断続的にON操作し、モータを短時間ずつ間欠駆
動することにより、ラム１１を上昇させる。する
と、このラム１１の下端部２２が支持部材２３に
当たつて、移動体１２が持ち上げられ、上型が下
型から離れる。この時、移動体１２の底部と弁座
３１とは正常な間隔に戻る。また、ラム１１の油
室２６の油Ａの一部が、重力の作用で自然に移動
体１２の油室２１へ戻る。したがつて、油Ａの戻
し作業に特別な作動を必要とせず、外部に戻し用
のポンプが不要なので構成も簡単である。

次に、近接スイツチ９１と並列をなして電磁切
換弁８２に接続される手動スイツチ（図示しな
い）を、ON操作して、電磁切換弁８２を切り換
えることにより、エアシリンダー５０の下部室５
０ｂの圧縮エアを抜くとともに、上部室５０ａに
圧縮エアを供給する。すると、ロツド４２および
弁体３２が下方に移動し、この弁体３２で再び弁
口３４を閉じる。なお、弁体３２の下部構成体３
７の外周面３７ｂと弁座３１の垂直円筒面３５ｂ
との間に、隙間が形成されるから、上記弁体３２
は油Ａの抵抗をうけることなく、弁座に着地する
ことができる。また、上記ロツド４２の下降に伴
ない、エアシリンダー７０の下部端板７３が近接
スイツチ９１に近付き、この近接スイツチ９１を
再びONにするため、モータが駆動して正常な運
転を開始する。

移動体１２の油室２１内の油Ａが外部に漏れ、
油室２１内を完全に満たしていないと、正常運転
の際にプレス圧力が低下し、良好なプレスを行な
えなくなる。そこで、ポンプ６０により、油室２
６の油Ａを油室２１へ補給する。詳述すると、エ
アシリンダー７０のピストン７４が最上位に達し
た時、ピストン７４の外周面にはめ込まれたマグ
ネツトリング９４が上部の近接スイツチ９２に近
付いてこれをONにし、これにより電磁切換弁８
４が切り換えられ、圧縮エアが上部室７０ａに供
給されるとともに下部室７０ｂから圧縮エアが外
部に放出される。すると、ピストン７４が下降す
る。ピストン７４が最下位に達した時、下部の近
接スイツチ９３がONになり、電磁切換弁８４が
切り換えられ、圧縮エアが下部室７０ｂに供給さ
れるとともに、上部室７０ａから圧縮エアが外部
に放出される。すると、ピストン７４が上昇す
る。このようにして、ピストン７４が往復移動
し、これに伴ない、プランジヤー６１が往復移動
し、この結果、油室２６の油Ａは逆止弁６２，６
３を通つて油室２１に供給される。油室２１が油
Ａで充満すると、この油Ａの抵抗によつて上記ポ
ンプ６０が停止する。

ポンプ６０は弁体３２に設けられ、そのプラン
ジヤー６１がロツド４２内を貫通してエアシリン
ダー７０に連結されているため、外部に補給用の
ポンプを設置する場合に比較して構成が簡単にな
る。

本実施例のプレス機械では、実際にプレスを行
なわずに、各機構の運動が正常か否かを試験する
ことができる。詳述すると、まず、近接スイツチ
９１と直列をなして電磁切換弁８２に接続された
手動スイツチ（図示しない）をOFF操作して、
電磁切換弁８２を切り換えることにより、エアシ
リンダー５０の下部室５０ｂに圧縮エアを供給し
て弁体３２を上方へ移動させておき、油Ａが弁口
３４を介して流通可能にしておく。次に、圧縮エ
アを、移動体１２の流通孔２７からラム１１の下
端部２２の凹部２８を経て、支持部材２３とラム
１１の下端部２２との間に供給し、移動体１２を
引き上げる。移動体１２が引き上げられた状態
で、モータを駆動し、ラム１１、移動体１２およ
び上型を上下移動させ、これと同時に、プレス機
と協働するワーク搬送装置を運転し、プレス機お
よびワーク搬送装置の動きが正常か否かを判断す
る。この際、上型は下型に達せず、プレス加工を
行なわない。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が
可能である。例えば、本発明の過負荷防止装置
は、上部駆動方式のプレス機械にも適用できるこ
とは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ラムが
中空をなしていて内部に油室が形成されており、
移動体の油室からラムの油室へ油が逃げることに
より過負荷を防止するものである。したがつて、
外部へ油を逃がす装置に比べて、構造が簡単にな
る。上記両油室を仕切る弁機構は、弁体が弁座の
上方に配置されるとともに、付勢機構によりロツ
ドを介して下方に付勢されるように構成されてお
り、移動体の油室の油圧が正常なプレス圧力以上
の圧力に達した時に弁口を開くため、過負荷を確
実に防止することができる。また、ラムの油室の
油を重力により自然に移動体の油室に戻す構成を
採用することが可能となり、さらに構成の簡略化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はプレス機械の正面図、第２図はラムの下部と移
動体を示す拡大縦断面図、第３図はラム１１の上
部を示す拡大縦断面図である。 １１……ラム、１２……移動体、２１……移動
体の油室、２６……ラムの油室、３０……弁機
構、３１……弁座、３２……弁体、３４……弁
口、４２……ロツド、５０……エアシリンダー
（付勢機構）、Ａ……油。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上下方向に駆動されるラムの下端部に、上型
   を支持する移動体が設けられ、移動体の内部に油
   室が形成され、この油室に充満した油が正常なプ
   レス圧力以上の圧力を受けた時に、この油が油室
   から逃げることによつて、過負荷を防止する装置
   において、ラムは中空をなして内部に油室を有
   し、この油室と上記移動体の油室との間は弁機構
   によつて仕切られ、この弁機構は、ラムの下端部
   に支持され弁口を有する弁座と、この弁座の上方
   に配置され上下移動により弁口の開閉を行なう弁
   体とを備え、ラムの内部には上下移動可能にロツ
   ドが挿通され、このロツドの下端部に上記弁体が
   設けられ、ロツドの上部には付勢機構が連結さ
   れ、この付勢機構によりロツドが下方へ付勢され
   ることにより、弁体が弁口を閉じるようにしたこ
   とを特徴とするプレス機械の過負荷防止装置。