JPH0519200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、機械プレスのダイハイト、即ち下
死点におけるスライダーとボルスターとの間の距
離を調整する装置に関する。

従来の技術 一般に、機械プレスのダイハイトの微調整は、
機械プレスの稼動に伴なう摩擦熱によつてスライ
ダーの下死点が変化したときこれを補正するた
め、また、機械プレスの金型交換時等に必要であ
る。

従来、このような機械プレスのダイハイトの微
調整を行なう装置としては、スライダーの位置を
決定する調整ねじ軸と、この調整ねじ軸に直接あ
るいは歯車等を介して間接的に連結されたウオー
ムホイールと、このウオームホイールに噛み合う
ウオームを有するウオーム軸と、ウオーム軸の一
端に取付けられたハンドルと、を備えたものが知
られている。そして、このようなものによつてダ
イハイトの微調整を行なう場合には、まずプレス
製品の寸法検査を行なつてダイハイトの不足分あ
るいは余剰分を経験的に求めた後、機械プレスの
運転を一旦停止し、次に、作業者が勘に頼つて目
分量でハンドルを回転させてスライダーを調整方
向に微小変位させた後、機械プレスを再度運転し
てプレス作業を行ない、プレス加工された製品を
再度寸法検査して調整が充分であつたかどうかを
調べ、調整が不充分な場合には前述のような作業
を数度繰り返し行なつて製品の寸法制度が許容範
囲に入るよう調整していた。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、前述のような調整装置にあつて
は、調整作業の度に機械プレスを長時間停止させ
なければならず、この結果、機械プレスの稼動率
が低下してしまうという問題点があつた。

このような問題点を解決するため、プレス作業
中のダイハイトをセンサで常時検出し、その検出
結果が予め設定された範囲を外れると、前述した
ウオーム軸をサーボモータで正転または逆転さ
せ、これにより、ダイハイトを微調整するような
装置が提案された。しかしながら、このような装
置は、サーボ制御によつてダイハイトを常時一定
にしようとするものであるが、プレス製品の寸法
精度はダイハイトのみで決定されるものではな
く、材料の硬度、材質、板厚等の影響を大きく受
けるため、前述のようにダイハイトを一定にする
だけでは所定精度のプレス製品を得ることができ
ず、この結果、前述のような装置は実用的ではな
かつたのである。

また、従来の液圧プレスにおいては、実公昭41
−6370号公報に記載されているような調整装置が
提案されている。このものは、平行に延びる２個
のシリンダと、各シリンダのピストンに設けられ
た爪と、前記ピストンが突出したとき爪に噛み合
つてそれぞれ逆方向に回転する２個の爪車と、を
備えたものである。そして、このような調整装置
と前述した手動式調整装置とを組み合わせ、即ち
前記爪車の回転をウオーム軸に伝達してダイハイ
トの微調整を行うことも考えられるが、このよう
なものは爪車を正逆回転させるために２個のシリ
ンダが必要となつて構造が複雑かつ大型化してし
まうという問題点がある。しかも、爪車の回転は
爪を爪歯に噛み合わせて押し回すことで行つてい
るため、回転量に誤差が発生し易く、このため、
高精度の調整は困難であるという問題点もある。

この考案は、構造が簡単でかつ小型、安価であ
りながらプレス作業中においてもダイハイトを高
精度で微調整することができる機械プレスのダイ
ハイト調整装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 このような目的は、ストローク長が一定である
ピストンを有する１個の流体シリンダと、ピスト
ンに連結されピストンとともに直線的に移動する
ラツクと、ラツクに噛み合いラツクが直線運動し
たとき回転するピニオンと、ピニオンに取付けら
れたクラツチと、クラツチの出力端に連結されク
ラツチを通じてピニオンから伝達された回転をス
ライダーの微小変位に変換する変換手段と、を備
え、クラツチを接続した状態で流体シリンダのピ
ストンを一方の死点から他方の死点まで移動させ
る動作と、クラツチを遮断した状態でピストンを
他方の死点から一方の死点まで移動させる動作と
を、少なくとも１回繰り返すことでスライダーを
ステツプ送りすることによつてダイハイトを調節
することにより達成することができる。

作 用 ダイハイトを微調整する必要が生じた場合に
は、クラツチを接続するとともに、流体シリンダ
を作動してピストンをラツクとともに、一方の死
点から他方の死点まで移動させ、一定のストロー
ク長だけ直線的に移動させる。前記ラツクの直線
運動によりピニオンが回転し、このピニオンの回
転はクラツチに伝達されるが、前述のようにクラ
ツチが接続されているので、このピニオンの回転
は変換手段に伝達される。この結果、変換手段は
前記回転を変位に変換してスライダーを調整方向
に微小量だけステツプ送りし、これにより、ダイ
ハイトを調整する。その後、クラツチを遮断す
る。このとき、流体シリンダのピストンを他方の
死点から一方の死点まで移動させる。ここで、前
述のような１回の調整作業によつても充分な量の
調整が行なわれない場合には、前述の作動を繰り
返し行つてスライダーを必要回ステツプ送りし、
これにより必要量だけ変位させてダイハイトを調
整する。ここで、前述した調整作業は作業者が直
接タツチする必要がないため、機械プレスの稼動
中に行なうことができ、作業能率が向上する。し
かも、ピストンが１ストロークしたときのダイハ
イトの調整量は予め分つているので、ダイハイト
の調整も容易かつ高精度に行なうことができる。
さらに、この考案ではダイハイト調整のために流
体シリンダ、ラツク、ピニオン、クラツチを用い
ているので、安価に製作でき応答性も良好とな
る。また、流体シリンダ、ラツク、ピニオンはす
べて高精度で動作するとともに、ピニオンから変
換手段への回転伝達時にはクラツチが接続され、
これら三者が機械的に連結された状態となるた
め、変換手段に伝達される回転量は高精度のもの
となり、この結果、高精度のダイハイト調整が可
能となる。

また、請求項４に記載のように、駆動軸の一端
部にハンドル操作部を設ければ、必要に応じて作
業者によりダイハイトを大きく変化することがで
きる。

実施例 以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図において、１はクランク、リンク、カム
等によつて昇降するスライダー２を有する機械プ
レスであり、この機械プレス１のフレーム３には
前記スライダー２に摺動可能に挿入された垂直な
複数本の案内ロツド４が取り付けられている。前
記スライダー２の直下に位置するフレーム３のベ
ツド面５上にはボルスター６が固定され、このボ
ルスター６上には下金型７が着脱可能に取り付け
られている。一方、前記スライダー２の下面には
上金型８が着脱可能に取り付けられ、これら上、
下金型８，７は協働して被加工物に対しプレス加
工を行なう。１１は図示していない機械プレス１
のクランクに連結された一対のプランジヤであ
り、各プランジヤ１１の下端には第１，２，３図
に示すように、ピン１２を介して上ねじ棒１３の
上端がそれぞれ連結されている。これら上ねじ棒
１３の直下のスライダー２の上面には複数のボル
ト１４により上ねじ棒１３と同軸の下ねじ棒１５
が固着されており、前記上ねじ棒１３および下ね
じ棒１５の外周にはそれぞれ逆ねじが、ここでは
上ねじ棒１３の外周に右ねじ１６が、一方下ねじ
棒１５の外周に左ねじ１７がそれぞれ形成されて
いる。１８は円筒状のインナーレースであり、こ
のインナーレース１８の内周には軸方向中央を境
界として逆ねじが、ここでは上部内周に右ねじ１
９が、下部内周に左ねじ２０がそれぞれ形成され
ている。そして、インナーレース１８の上部には
前記上ねじ棒１３が挿入されて右ねじ１６，１９
同士が螺合し、一方、インナーレース１８の下部
には下ねじ棒１５が挿入されて左ねじ１７，２０
同士が螺合することにより、上ねじ棒１３と下ね
じ棒１５とがインナーレース１８を介して連結さ
れている。前述した上ねじ棒１３、下ねじ棒１
５、インナーレース１８は全体として調整ねじ軸
２１を構成する。また、前記上ねじ棒１３内には
シリンダ室２３が形成され、このシリンダ室２３
内にはピストン２４が摺動可能に収納されてい
る。２５はピストン２４に一体形成されたロツド
であり、このロツド２５は上ねじ棒１３および下
ねじ棒１５内を貫通し、その先端（下端）が下ね
じ棒１５の下面から突出している、そして、この
ロツド２５の先端には下ねじ棒１５の下面に当接
するナツト２６が座金２７を介してねじ込み固定
されている。２８は上ねじ棒１３に形成された流
体通路であり、この流体通路２８は加圧流体をロ
ツド２５側のシリンダ室２３に導いて上ねじ棒１
３、下ねじ棒１５に互いに接近させる方向の力を
付与し、右ねじ１６，１９、左ねじ１７，２０間
の間隙を除去するとともにインナーレース１８の
不必要な回転を阻止している。なお、２９はエア
抜き孔である。３２はフレーム３に複数のボルト
３３により固定された略円筒状をした一対のケー
スであり、各ケース３２は前記インナーレース１
８の周囲を囲んでいる。これらのケース３２内に
は略円筒状の回転体３４が挿入され、この回転体
３４の上端部には下面がケース３２の上面に摺接
するウオームホイール３５が一体形成されてい
る。また、これらのウオームホイール３５の上面
にはボルト３６によりカバー３７が固着されてい
る。４０は回転体３４内に挿入された円筒状のア
ウターレースであり、各アウターレース４０はキ
ー４１を介して回転体３４に取付けられている。
前記インナーレース１８とアウターレース４０と
の間には一部がアウターレース４０に埋込まれた
多数のボール４２が介装され、これらのボール４
２はインナーレース１８がアウターレース４０内
で軸方向に円滑に移動するのを許容する。また、
前記インナーレース１８の外周には軸方向に延び
るとともに周方向に等距離離れた複数本の伝達突
条４３が形成され、これらの伝達突条４３の両側
面には一部がアウターレース４０に埋込まれた複
数の伝達ボール４４が面接触している。この結
果、これら伝達ボール４４は回転体３４、アウタ
ーレース４０の正逆いずれの回転も正確にインナ
ーレース１８に伝達し、該インナーレース１８を
回転させる。

第１，４，５図において、４８はフレーム３に
ヘツド側が取付けられた１個の流体（エア）シリ
ンダであり、この流体シリンダ４８のピストン４
９は流体ポート５０，５１から流体シリンダ４８
内に給排される流体により一定のストローク長で
直線運動する。前記ピストン４９に一体形成され
たピストンロツド５２の先端にはボルト５３がね
じ込み固定され、このボルト５３は先端に半球状
の球面頭部５４を有する。５５はボルト５３の球
面頭部５４が挿入された袋ナツトであり、この袋
ナツト５５にねじ込み固定されたラツク５６の一
端面には前記球面頭部５４が当接している。この
ようにラツク５６は袋ナツト５５、ボルト５３を
介してピストン４９に連結されており、このピス
トン４９とともに直線的に移動することができ
る。このラツク５６はフレーム３に固定された軸
受ケース５７に一対の軸受ブツシユ５８を介して
ピストン４９と同一方向に移動可能に支持されて
いる。ラツク５６より他方側のフレーム３にはブ
ツシユ６０が固定され、このブツシユ６０にはラ
ツク５６と同軸のセツトボルト６１がねじ込まれ
ロツクナツト６２によりロツクされている。そし
て、このセツトボルト６１は前記ラツク５６の他
端面に当接可能であり、この結果、セツトボルト
６１のねじ込み位置を調節すればラツク５６の移
動量、即ちピストン４９のストローク長を調節す
ることができる。６５は軸受６６を介してフレー
ム３に回転可能に支持された伝達軸であり、この
伝達軸６５はラツク５６に直交し水平方向に延び
ている。この伝達軸６５の中央部には軸受６７を
介してラツク５６に噛み合うピニオン６８が回転
可能に支持され、このピニオン６８はラツク５６
が流体シリンダ４８の作動によつて直線運動した
とき回転し、ラツク５６の直線運動を回転運動に
変換する。７１は公知の電磁式クラツチであり、
このクラツチ７１はピニオン６８と伝達軸６５と
の間に介装されている。クラツチ７１の入力端は
ピニオン６８に連結されるとともにその出力端は
伝達軸６５に連結され、固定部はフレーム３に固
定され、これら入、出力端の途中には摩擦板およ
び電磁部（図示していない）が設けられている。
前記伝達軸６５の一端には四角柱状のハンドル操
作部７２が形成され、このハンドル操作部７２に
は必要に応じてハンドルが装着される。前記ケー
ス３２の側方のフレーム３にはそれぞれ軸受ケー
ス７５が取付けられ、これら軸受ケース７５には
２対の軸受７６を介して上ねじ棒１３、伝達軸６
５双方に直交するウオーム軸７７が回転可能に支
持されている。このウオーム軸７７の中央部には
前記伝達軸６５の他端に固定されたかさ歯車７８
に噛み合うかさ歯車７９が固定されている。前述
した伝達軸６５、ウオーム軸７７は全体として、
クラツチ７１の出力端に連結された駆動軸８０を
構成する。前記ウオーム軸７７には前記一対のウ
オームホイール３５に噛み合う一対のウオーム８
１がそれぞれ固定され、これらのウオーム８１は
駆動軸８０の回転を受けて駆動軸８０と一体的に
回転する。このように、調整ねじ軸２１、ウオー
ムホイール３５、ウオーム８１を一対設けるとと
もに、両ウオーム８１を連結するウオーム軸７７
を駆動軸８０の一部とすれば、動力源、即ち流体
シリンダ４８、ラツク５６、ピニオン６８、クラ
ツチ７１を共用でき、装置の構造を簡単かつ安価
とすることができる。そして、これらウオーム８
１の回転はこのウオーム８１に噛み合うウオーム
ホイール３５によつて高比で減速された後、アウ
ターレース４０、伝達ボール４４を介して調整ね
じ軸２１のインナーレース１８に伝達され、これ
により、下ねじ棒１５が僅かに昇降してスライダ
ー２が上下に変位しそのダイハイトが微調整され
る。前述した駆動軸８０、ウオーム８１、ウオー
ムホイール３５、アウターレース４０、伝達ボー
ル４４、調整ねじ軸２１は全体として、クラツチ
７１の出力端に連結され、クラツチ７１を通じて
ピニオン６８から伝達された回転をスライダー２
の微小変位に変換する変換手段８２を構成する。
このように変換手段８２を駆動軸８０、ウオーム
８１、ウオームホイール３５、調整ねじ軸２１等
により構成すれば、装置の構造を簡単かつ安価と
することができる。

第６図において、８５は流体シリンダ４８、ク
ラツチ７１等のシーケンス制御を行う制御手段で
あり、この制御手段８５はシーケンサープログラ
ムに基ずいて制御信号を発するCPU８６と、入、
出力インターフエース８７，８８と、を有する。
８９は流体シリンダ４８のピストン４９の突出位
置および引込み位置を検出しその検出結果を入力
インターフエース８７に送る検出センサ、例えば
リミツトスイツチであり、また、９０，９１は入
力インターフエース８７に接続され作業者が操作
する上昇、下降用押釦である。前記出力インター
フエース８８には電磁弁９５が接続され、この電
磁弁９５は流体シリンダ４８の流体ポート５０，
５１に接続された流体回路の途中に介装され、流
体シリンダ４８に給排される流体の流れ方向を切
換える。また、９６，９７は出力インターフエー
ス８８に接続された上昇、下降表示ランプであ
り、これら上昇表示ランプ９６、下降表示ランプ
９７は上昇用押釦９０、下降用押釦９１が押され
たとき点灯する。

次に、この考案の一実施例の作用を第７図ａ，
ｂに示すフローチヤートを参照しながら説明す
る。

今、プレス作業が継続して行われているとす
る。このときには、クランクの回転によりプラン
ジヤ１１、調整ねじ軸２１、スライダー２、上金
型８が一体となつて昇降し、上金型８と下金型７
とにより被加工物に対して所定のプレス加工が行
われる。ここで、インナーレース１８とアウター
レース４０との間にはボール４２が介装されてい
るので、ウオームホイール３５は前述した昇降の
影響を受けることはない。そして、このようなプ
レス作業中に、プレスされた製品を適宜抜き取つ
て寸法検査を行うが、この製品の寸法精度が機械
プレス１の熱膨張によるダイハイトの変化、被加
工物の硬度、材質、板厚の変化等によつて許容範
囲を超えた場合には、以下のようにしてスライダ
ー２のダイハイトを微調整し、製品の寸法精度を
許容範囲に収めるようにする。

この場合には、まず、スライダー２の微調整方
向、即ちスライダー２の下死点を上昇させてダイ
ハイトを高くするか、あるいはスライダー２の下
死点を下降させてダイハイトを低くするかを、製
品の検査結果から判断する。なお、このときクラ
ツチ７１は遮断されている。そして、微調整方向
がスライダー２の下死点を上昇させる方向である
と、上昇用押釦９０を押しCPU８６に信号を送
る。このとき，CPU８６は検出センサ８９から
ピストン４９の位置を検出した検出信号を受け取
り、ピストン４９が一方の死点（ここでは突出側
死点）にあるときにはクラツチ７１に制御信号を
送つて該クラツチ７１を接続させ、一方、ピスト
ン４９が他方の死点（ここでは引込み側死点）に
あるときには、電磁弁９５に制御信号を送つて流
体シリンダ４８に給排される流体の流れ方向を切
換えピストン４９を一方の死点まで突出させた
後、クラツチ７１に制御信号を送つて該クラツチ
７１を接続される。また、このとき、CPU８６
はシリンダ室２３に供給される流体の圧力を通常
時より低下させ、右ねじ１６，１９および左ねじ
１７，２０に作用している締付け力を低下させる
とともに、上昇表示ランプ９６に制御信号を送つ
て調整作業中この上昇表示ランプ９６を点灯させ
る。次に、CPU８６は電磁弁９５に制御信号を
送つて流体シリンダ４８のピストン４９を一方の
死点から他方の死点まで移動させ、一定ストロー
クだけ引込ませる。この結果、ピストン４９、ラ
ツク５６は一体となつてストローク長だけ直線運
動するが、この直線運動はラツク５６に噛み合つ
ているピニオン６８によつて回転運動に変換され
る。ここで、前述のようにクラツチ７１が接続さ
れているので、このピニオン６８の回転はクラツ
チ７１を通じて伝達軸６５、かさ歯車７８，７
９、ウオーム軸７７、ウオーム８１に伝達され、
一対のウオーム８１を同一方向に等量だけ回転さ
せる。このウオーム８１の回転は該ウオーム８１
に噛み合つているウオームホイール３５によつて
高比で減速され、アウターレース４０、伝達ボー
ル４４を介してインナーレース１８にそれぞれ伝
達される。この結果、各インナーレース１８が回
転して右ねじ１６，１９および左ねじ１７，２０
のねじ込み位置が変化するが、このとき、上ねじ
棒１３はピン１２を介してプランジヤ１１に連結
されているので、該上ねじ軸１３は軸方向に変位
することができない。この結果、下ねじ棒１５お
よびスライダー２は、インナーレース１８の回転
による上ねじ棒１３とインナーレース１８との相
対変位量に下ねじ棒１５とインナーレース１８と
の相対変位量を加えた微小量だけ上方にステツプ
送りされ、該スライダー２の下死点が一定の微小
量、例えば５ミクロンだけ上昇しスライダー２の
ダイハイトが調整される。次に、CPU８６から
クラツチ７１に制御信号が送られ、該クラツチ７
１が遮断される。なお、この場合におけるピスト
ン４９の他方の死点から一方の死点への復帰は、
前述の如く上昇用押釦９０を押したときに行われ
る。ここで、作業者がダイハイトの調整が充分行
われたかどうかを判断し、充分行われている場合
には調整作業を終了する。一方、前述のような１
回の調整作業では不充分である場合には、前述の
作動を繰り返し、必要量だけスライダー２をステ
ツプ送りして下死点を上昇させダイハイトを調整
する。

また、前記微調整方向がスライダー２の下死点
を下降させる方向であると、下降用押釦９１を押
し調整作業を開始させるが、以後の動作は前述と
ほぼ同様である。このようにして調整作業が終了
すると、シリンダ室２３に供給される流体の圧力
を通常値ま上昇させ、上ねじ棒１３、下ねじ棒１
５、インナーレース１８を強固にかつ隙間なく締
結する。このように、調整作業の際、作業者がハ
ンドルを回転させる等の機械プレス１に直接タツ
チする作業は不要であるため、機械プレス１の停
止中は勿論、稼動中にもダイハイトの微調整を行
うことができ、プレス作業の能率が向上する。し
かも、ピストン４９が１ストロークしたときのダ
イハイトの調整量は予め分つている、ここでは５
ミクロンであるので、ダイハイトの調整を容易か
つ高精度に行うことができる。さらにダイハイト
調整のために流体シリンダ４８、ラツク５６、ピ
ニオン６８、クラツチ７１を用いているので、安
価に製作でき応答性も良好となる。また、流体シ
リンダ４８、ラツク５６、ピニオン６８は全て高
精度で動作し、しかも、ピニオン６８から変換手
段８２への回転伝達時にはクラツチ７１が接続さ
れこれら３者が機械的に連結された状態となるた
め、交換手段８２に伝達される回転量は高精度の
ものとなり、この結果、高精度のダイハイト調整
が可能となる。さらに、流体シリンダ４８の作動
回数で調整量を知ることができるため、所定時間
内での流体シリンダ４８の作動回数を計数するこ
とにより、調整装置の故障を検知することもでき
る。

また、スライダー２のダイハイトを大きく変化
させる必要がある場合には、ハンドル操作部７２
を用いれば高能率で対処することができる。即
ち、この場合にはハンドル操作部７２にハンドル
を装着し、このハンドルを作業者が必要回数だけ
回転させればよいのである。なお、このようなハ
ンドルはハンドル操作部７２に常時取付けられて
いてもよい。さらに、１回当りの微調整量を変更
したい場合には、セツトボルト６１のねじ込み位
置を調節してピストン４９を移動途中で強制的に
停止させ、ピストン４９のストローク長を変化さ
せればよい。

なお、前述の実施例においては、流体シリンダ
４８、クラツチ７１をCPU８６からの制御信号
によつて動作させるようにしたが、この考案にお
いては作業者が操作する押釦、スイツチ等からの
信号によつて直接動作させるようにしてもよい。
また、この考案においてはウオームホイール３５
とアウターレース４０とを一体形成してもよい。

考案の効果 以上説明したように、この考案によれば、構造
が簡単でかつ小型、安価でありながらプレス作業
中においてもダイハイトを高精度で微調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す一部破断正
面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ矢視断面図、第３
図は第２図の−矢視断面図、第４図は変換手
段近傍の平面断面図、第５図は第４図の−矢
視断面図、第６図は制御手段を含むブロツク図、
第７図ａ，ｂは作用の流れを示すフローチヤート
図である。 １……機械プレス、２……スライダー、２１…
…調整ねじ軸、３５……ウオームホイール、４８
……流体シリンダ、４９……ピストン、５６……
ラツク、６８……ピニオン、７１……クラツチ、
７２……ハンドル操作部、７７……ウオーム軸、
８０……駆動軸、８１……ウオーム、８２……変
換手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ストローク長が一定であるピストンを有する
   １個の流体シリンダと、ピストンに連結されピ
   ストンとともに直線的に移動するラツクと、ラ
   ツクに噛み合いラツクが直線運動したとき回転
   するピニオンと、ピニオンに取付けられたクラ
   ツチと、クラツチの出力端に連結されクラツチ
   を通じてピニオンから伝達された回転をスライ
   ダーの微小変位に変換する変換手段と、を備
   え、クラツチを接続した状態で流体シリンダの
   ピストンを一方の死点から他方の死点まで移動
   させる動作と、クラツチを遮断した状態でピス
   トンを他方の死点から一方の死点まで移動させ
   る動作とを、少なくとも１回繰り返すことでス
   ライダーをステツプ送りすることによりダイハ
   イトを調節するようにしたことを特徴とする機
   械プレスのダイハイト調整装置。 (2) 前記変換手段はクラツチの出力端に連結され
   た駆動軸を有し、この駆動軸の一端部にハンド
   ル操作部を設けた請求項１記載の機械プレスの
   ダイハイト調整装置。