JPH0592299A - 粉末成形プレスにおける下部ラム駆動方法と該方法を使用した粉末成形プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 上部ラムの上下動作に対してサ−ボモ−タを
使用して、下部ラムの上下動作を同期して任意の比例速
度で制御することにより、ダイの型アナ内の粉末を上下
二方向から加圧して圧縮し、密度が均一で、寸法バラツ
キの少ない成形品を提供する。 ［構成］ 粉末をダイセット２ａの型アナ２５ａ内に供
給し、上部ラム駆動軸５ａを回転し、クランク運動によ
り上部ラム３ａを下降させると同時に、ロ−タリ−エン
コ−ダ６ａ及びリニアエンコ−ダ７ａにより上部ラムの
下降ストロ−クを計測し、コンピュ−タ等により該計測
数値を設定数値と比較し演算処理したデ−タにもとづい
てサ−ボモ−タ９ａを駆動し、ボ−ルネジ１０ａを回転
して、下部ラム４ａを下降させ、下パンチ２６ａを固定
状態として、粉末を上下二方向から加圧して圧縮しうる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末成形プレスにおけ
る下部ラムの駆動方法と該方法を使用した粉末成形プレ
ス装置に係わり、近年、鉄粉、セラミックス粉、超硬
粉、フェライト粉等の粉末成形に際して、成形工程中の
下部ラムの上下動作繰り返し精度を高めることにより、
複雑な形状の成形品の寸法バラツキを少なくすることが
要求されている状況において、下部ラムの上下動作をサ
−ボモ−タを使用して制御することにより、上部ラムの
上下動作に対して、下部ラムの上下動作を同期して任意
の比例速度で制御することにより、ダイの型アナ内の粉
末を上下二方向から加圧して圧縮することが可能とな
り、密度が均一で寸法バラツキの少ない成形品を提供し
うる下部ラムの駆動方法と該方法を使用した粉末成形プ
レス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粉末成形プレスにおいては、上パ
ンチを備えた上部可動盤の移動機構は、クランク機構や
油圧機構でなされていて、さらに、下パンチ部を作動す
るにはカム機構によってなされているので、どうしても
上、下のパンチの作動態様が定形化されて、前記したよ
うな成形品に対する不具合を生じることとなっており、
又、ダイの型アナ内の粉末を一方向のみから三段階（下
方へ押圧−上方へ押圧−再度下方へ押圧）に分けて加圧
し圧縮していたので、加圧方向が変わるたびにダイの型
アナ内の粉末が上下いずれかの方向へ往復移動するた
め、成形品の密度が均一でなく、また、型アナや連結用
ロッドの磨耗が多く、成形品の寸法精度を維持し得ない
という不都合を生じていた。 図８は従来の粉末成形プ
レスにおける圧縮工程を示したものであり、必要量の粉
末をダイの型アナ内に充填すると、上部ラムの降下につ
れて、上パンチがダイの型アナ内に入り込んで圧縮を開
始し、粉末を下方へ加圧する（図８イ）。次に上パンチ
が更に一段降下するとダイプレ−ト中央のダイも連動し
て該パンチの移動距離と同じストロ−クで下方へ降下す
るが、ダイの型アナ内の下パンチは固定状態にあるた
め、上パンチとダイの相対的降下によって、型アナ内の
粉末は上方に加圧されることになる（図８ロ）。やがて
ダイプレ−トの降下が停止し固定されると、上パンチは
更にダイの型アナ内に入り込んで粉末を再度下方に加圧
し（図８ハ）、圧縮を完了していたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上述
した従来の欠点を除去するためになされたものであっ
て、上部ラムの上下動作に対して、サ−ボモ−タを使用
し、下部ラムの上下動作を同期して任意の比例速度で制
御することにより、ダイの型アナ内の粉末を上下二方向
から加圧して圧縮し、密度が均一で寸法バラツキの少な
い成形品を提供しうべくなして、下パンチの作動を従来
のカムを各種形態及び作動をなすべく多数配設して変化
のある作用をなすべくなした下部ラムの駆動方法と該方
法を使用した粉末成形プレス装置の開発を目的とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
一に、粉末成形プレスにおいて、クランク運動又はトグ
ルリンク運動により上部ラムを上下動作させる上部ラム
駆動軸にロ−タリ−エンコ−ダを設けて該駆動軸の回転
速度を計測するとともに、上部ラムの上下動作ストロ−
クをリニアエンコ−ダにより計測して、該計測数値を設
定数値と比較して演算処理したデ−タにもとづいてサ−
ボモ−タを駆動し、下部ラムの上下動作を制御して粉末
成形する方法により、さらに、第二に、粉末成形プレス
装置において、上部ラム駆動軸により上下動作する上部
ラムと、上部ラム駆動軸の回転速度を計測するロ−タリ
−エンコ−ダと、該上部ラムの上下動作ストロ−クを計
測するリニアエンコ−ダと、該計測数値にもとづいて駆
動制御されるサ−ボモ−タ及び下部ラムとよりなり、上
部ラム駆動軸を回転し、クランク運動又はトグルリンク
運動により、上部ラムを上下動作させると同時に、上部
ラムの上下動作状態を計測して、該計測数値を設定数値
と比較し、演算処理したデ−タにもとづいてサ−ボモ−
タを駆動し、下部ラムの上下動作を制御して粉末成形し
うべくなした装置とすることにより、上記目的を達成し
ようとするものである。

【０００５】

【作用】上記構成によりなる本発明においては、クラン
ク運動又はトグルリンク運動により、上部ラムを上下動
作させている上部ラム駆動軸に、ロ−タリエンコ−ダを
取付け、該駆動軸の回転速度を計測するとともに、上部
ラムの上下動作ストロ−クをリニアエンコ−ダにより計
測して、これらの計測数値を外部入力の設定数値と比較
し、コンピュ−タにより演算処理したデ−タにもとづい
て、サ−ボモ−タを駆動し、下部ラムに取付けたボ−ル
ネジを回転して、下部ラムの上下動作を制御することに
より、ダイの型アナ内の粉末を上下二方向から加圧し圧
縮するので、密度が均一で寸法バラツキの少ない成形品
を提供することが可能となる。また、クランク運動又は
トグルリンク運動により上部ラムを上下動作させるの
で、加圧完了点に近づくと緩やかに加圧する方式とな
り、過負荷にも耐えることが可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、引き続き本発明の要旨をさらに明確に
するため、図面を利用して一実施例を説明する。図１、
図２、図３および図４に従って本発明の第一実施例につ
いて説明する。枠体１ａ内の略中央部にダイセット２ａ
があり、該ダイセット２ａは粉末を上部から圧縮する上
パンチ２１ａと、該パンチを上部ラム３ａに固定する上
パンチプレ−ト２２ａと、該パンチの下部に位置するダ
イプレ−ト２３ａ及びダイ２４ａと、該ダイ２４ａの中
央部に設けられた型アナ２５ａと、粉末を下部から圧縮
する下パンチ２６ａと、下部ラム４ａと結合されたヨ−
クプレ−ト２７ａと、該ヨ−クプレ−ト２７ａと前記ダ
イプレ−ト２３ａの連結用ロッド２８ａ等から構成され
ている。又、上部ラム３ａの頭部にはクランク運動によ
り該上部ラム３ａを上下動させるクランク８が連結され
ており、該クランク８は上部ラム駆動軸５ａによりクラ
ンク運動をなし、かつ、該駆動軸５ａにはその回転状態
を符号化するロ−タリ−エンコ−ダ６ａが連結されてい
る。さらに、上部ラム３ａの底部には、該上部ラム３ａ
の上下動状態を符号化するリニアエンコ−ダ７ａが取付
けられている。又、下部ラム４ａの中央部分に回り止め
４１ａ、底部には上下動を制御するボ−ルネジ１０ａが
取付けられており、タイミングベルト１１ａ及びタイミ
ングプ−リ１２ａを介してボ−ルネジを回転させるサ−
ボモ−タ９ａが連結されている。次に、本装置を動作さ
せるには、先ず、ダイプレ−トの型アナ２５ａ内に粉末
を入れ、上部ラム駆動軸５ａを回転し、クランク運動に
より上部ラム３ａを下降させると、上パンチが粉末を上
部から加圧すると同時に、ロ−タリ−エンコ−ダ６ａ及
びリニアエコ−ダ７ａにより上部ラム３ａの下降ストロ
−クを計測し、図示しないコンピュ−タにより該計測数
値を設定数値と比較して演算処理したデ−タにもとづい
て、サ−ボモ−タ９ａを駆動してボ−ルネジ１０ａを回
転して下部ラム４ａを下降させると、下パンチ２６ａは
固定されているため、圧縮工程は図１イ→ロ→ハに示す
ようになり、上下二方向から加圧し圧縮することが可能
となる。このようにして圧縮が完了すると、上部ラム３
ａは上昇し、これと連動して下部ラム４ａはさらに下降
し、ダイプレ−ト２３ａも成形した粉末を自由に取り出
せる位置まで下がり、粉末成形は完了する。なお、図４
は横軸を上部ラム駆動軸の回転角度とした上パンチ２１
ａの作動線図であり、加圧完了点に近づくと緩やかに加
圧する方式となり、過負荷にも耐えうることを示してい
る。さらに、図１、図５、図６及び図７に従って、本発
明の第二実施例について説明する。枠体１ｂ内の略中央
部にダイセット２ｂがあり、粉体を上部から圧縮する上
パンチ２１ｂ、該上パンチ２１ｂを上部ラム３ｂに固定
する上パンチプレ−ト２２ｂ、該上パンチ２１ｂの下部
に位置するダイプレ−ト２３ｂ及びダイ２４ｂ、該ダイ
２４ｂの中央部に設けられた型アナ２５ｂ、粉末を下部
から圧縮する下パンチ２６ｂ、下部ラム４ｂと結合され
たヨ−クプレ−ト２７ｂ、該ヨ−クプレ−ト２７ｂと前
記ダイプレ−ト２３ｂの連結用ロッド２８ｂから構成さ
れている。又、該上部ラム３ｂの頭部にはトグルリンク
運動により上部ラム３ｂを上下動させるトグルリンク１
３が連結されており、該トグルリンク１３は上部ラム駆
動軸５ｂによりトグルリンク運動をなし、該駆動軸５ｂ
にはその回転状態を符号化するロ−タリ−エンコ−ダ６
ｂが連結されている。さらに、上部ラム３ｂの底部に
は、該上部ラム３ｂの上下動状態を符号化するリニアエ
ンコ−ダ７ｂが取付けられている。又、該下部ラム４ｂ
の中央部分に回り止め４１ｂ、底部には上下動を制御す
るボ−ルネジ１０ｂが取付けられており、さらに、タイ
ミングベルト１１ｂ及びタイミングプ−リ１２ｂを介し
てボ−ルネジ１０ｂを回転させるサ−ボモ−タ９ｂが連
結されている。次に、本装置を動作させるには、先ず、
ダイプレ−ト２３ｂの型アナ２５ｂ内に粉末を入れ、上
部ラム駆動軸５ｂを回転して、トグルリンク運動により
上部ラム３ｂを下降させると、上パンチ２１ｂが粉末を
上部から加圧すると同時に、ロ−タリ−エンコ−ダ６ｂ
及びリニアエンコ−ダ７ｂにより上部ラム３ｂの下降ス
トロ−クを計測し、図示しないコンピュ−タにより該計
測数値を設定数値と比較し演算処理したデ−タにもとづ
いて、サ−ボモ−タ９ｂを駆動し、さらに、ボ−ルネジ
１０ｂを回転して下部ラム４ｂを下降させると、下パン
チ２６ｂは固定されているため、圧縮工程は図１イ→ロ
→ハに示すようになり、上下二方向から加圧し圧縮する
ことが可能となる。このようにして圧縮が完了すると、
前記上部ラム３ｂは上昇し、これと連動して下部ラム４
ｂはさらに下降して、ダイプレ−トも成形した粉末を自
由に取り出せる位置まで下がり、粉末成形は完了する。
さらに、図７は横軸を上ラム駆動軸の回転角度とした上
パンチの作動線図であり、加圧完了点に近づくと緩やか
に加圧する方式となり、過負荷にも耐えうることを示し
ている。

【０００７】なお、本発明の前記実施例において、上部
ラムを上下動作させるものは前記実施例にのみ限定され
ず、又、計測数値と比較演算処理するのにコンピュ−タ
でのみ説明したが、これに限定されるものではなく、
又、下部ラムの上下動作を制御する方法及び構成も、前
記実施例に限定されるものではない等、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、前記した本発明の上記
した目的と作用及び後記する発明の効果の達成される範
囲において任意に定められてよく、これらの変更はいず
れも本発明の要旨を変更するものではないことは申すま
でもない。

【０００８】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明においては、
クランク運動又はトグルリンク運動により、上部ラムを
上下動作させている上部ラム駆動軸に、ロ−タリ−エン
コ−ダを取付け、該駆動軸の回転速度を計測するととも
に、上部ラムの上下動作ストロ−クをリニアエンコ−ダ
により計測して、これらの計測数値を外部入力の設定数
値と比較し、コンピュ−タ等により演算処理したデ−タ
にもとづいて、サ−ボモ−タを駆動し、下部ラムに取付
けたボ−ルネジを回転して、下部ラムの上下動作を制御
することにより、粉末を上下二方向から加圧し圧縮しう
べくなしたので、密度が均一で、寸法バラツキの少ない
成形品を提供し易いものとなる。さらに、クランク運動
又はトグルリンク運動により上部ラムを上下動作させて
いるため、加圧完了点に近づくと緩やかに加圧する方式
となり、過負荷にも耐え易いものとなる。以上のよう
に、本発明は、まことに実用性に富み、独特の効果を奏
するものであって、優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末成形プレスにおける圧縮工程の説
明図である。

【図２】本発明の第一実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の第一実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の第一実施例における上パンチの作動曲
線である。

【図５】本発明の第二実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の第二実施例を示す断面図である。

【図７】本発明の第二実施例における上パンチの作動曲
線である。

【図８】従来の粉末成形プレスにおける圧縮工程の説明
図である。

【符号の説明】 １ａ 枠体 １ｂ 枠体 ２ａ ダイセット ２ｂ ダイセット ２１ａ 上パンチ ２１ｂ 上パンチ ２２ａ 上パンチプレ−ト ２２ｂ 上パンチプレ−ト ２３ａ ダイプレ−ト ２３ｂ ダイプレ−ト ２４ａ ダイ ２４ｂ ダイ ２５ａ 型アナ ２５ｂ 型アナ ２６ａ 下パンチ ２６ｂ 下パンチ ２７ａ ヨ−クプレ−ト ２７ｂ ヨ−クプレ−ト ２８ａ 連結用ロット ２８ｂ 連結用ロット ３ａ 上部ラム ３ｂ 上部ラム ４ａ 下部ラム ４ｂ 下部ラム ４１ａ 下部ラム回り止め ４１ｂ 下部ラム回り止め ５ａ 上部ラム駆動軸 ５ｂ 上部ラム駆動軸 ６ａ ロ−タリ−エンコ−ダ ６ｂ ロ−タリ−エンコ−ダ ７ａ リニアエンコ−ダ ７ｂ リニアエンコ−ダ ８ クランク ９ａ サ−ボモ−タ ９ｂ サ−ボモ−タ １０ａ ボ−ルネジ １０ｂ ボ−ルネジ １１ａ タイミングプ−リ １１ｂ タイミングプ−リ １２ａ タイミングベルト １２ｂ タイミングベルト １３ トグルリンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉末成形プレスにおいて、クランク運動又
   はトグルリンク運動により上部ラムを上下動作させる上
   部ラム駆動軸にロ−タリ−エンコ−ダを設けて該駆動軸
   の回転速度を計測するとともに、上部ラムの上下動作ス
   トロ−クをリニアエンコ−ダにより計測して、該計測数
   値を設定数値と比較し演算処理したデ−タにもとづいて
   サ−ボモ−タを駆動し、下部ラムの上下動作を制御して
   粉末成形することを特徴とする粉末成形プレスにおける
   下部ラムの駆動方法。
2. 【請求項２】粉末成形プレス装置において、上部ラム駆
   動軸により上下動作する上部ラムと、該上部ラム駆動軸
   の回転速度を計測するロ−タリ−エンコ−ダと、該上部
   ラムの上下動作ストロ−クを計測するリニアエンコ−ダ
   と、該計測数値にもとづいて駆動制御されるサ−ボモ−
   タ及び下部ラムとよりなり、上部ラム駆動軸を回転し、
   クランク運動又はトグルリンク運動により、上部ラムを
   上下動作させると同時に、上部ラムの上下動作状態を計
   測して、該計測数値を設定数値と比較し演算処理したデ
   −タにもとづいてサ−ボモ−タを駆動し、下部ラムの上
   下動作を制御して粉末成形しうべくなしたことを特徴と
   する粉末成形プレスにおける下部ラム駆動方法を使用し
   た粉末成形プレス装置。