JPH0649399Y2

JPH0649399Y2 - プレスのタイミング調整装置

Info

Publication number: JPH0649399Y2
Application number: JP4070789U
Authority: JP
Inventors: 彪吉田; 芳礼後藤
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2004-04-06
Also published as: JPH02133240U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、プレスのタイミング調整装置に関する。特に
ノックアウトタイミングとワークのトランスファータイ
ミングとを同時に調整できるタイミング調整装置であ
る。

［従来の技術］金型から製品をエジェクトする下部ノックアウト機構を
備えた鍛造プレスが知られている。

この下部ノックアウト機構は、駆動カム、カムホロワ、
複数のレバー、ノックアウトロッド、ノックアウトピン
等から形成され、駆動カムはクラウン内に装着された回
転軸（一般的にはクランク軸）で回動される。

このようなノックアウト機構では、回転軸の回転に伴っ
て駆動カムの形態に基づいたモーション・ストロークで
ノックアウトピンが金型（この例では下型）内を移動し
成形後のワークをノックアウトする。

したがって、ワークに応じたプレスを選択するとともに
それに応じた能力、ストローク、モーションを持つ下部
ノックアウト機構を選定していた。数種のワークを加工
対象とする場合には最大公約数的なモーション等を決定
していた。

一方、素材・製品（以下、ワークという。）を金型間等
に自動搬送するために二次元、三次元トランスファー機
構を設ける場合がある。この三次元トランスファー機構
の場合には、ワークをクランプ・アンクランプさせるク
ランプカム，アドバンス・リターンさせるアドバンスカ
ム，リフト・ダウンさせるリフトカム、これらカムごと
に設けられたレバー，ロッド，ピニオン・ラック機構と
から形成され、クランプカム等はクランク軸とは別個の
回転軸に固着しているのが一般的である。

そして、下部ノックアウト機構、トランスファー機構
は、ともにプレス工程つまりスライドのストロークとの
関係において動作タイミングが決定され、その結果、ワ
ークが金型等と干渉することなく円滑に排出・搬送され
るよう形成されている。

［考案が解決しようとする課題］ところで、加工態様、加工対象ワーク等の関係によって
は、ノックアウト動作のタイミングを変更したい場合が
多々に生ずる。

しかし、上記の従来機構では、駆動カムと回転軸とはキ
ーにより一体的に連結されているので、両者間の回転方
向に位相をずらせてタイミングを変更することは至難で
ある。このため生産性確保のために品質低下等のある種
の犠牲を強いられるばかりか、反対にワークの迅速搬送
が妨げられ生産性を低下してしまうという問題がある。
また、複数のカムを準備して、これを都度に交換し見掛
上のタイミング変更を行うことが考えられるが、これと
て交換作業に労力と時間を費やし能率が悪い。また、経
済的にも不利であり抜本的対策とならない。

しかも、このようにして下部ノックアウト機構を調整し
たとしても、下部ノックアウトが上限にあるときワーク
をクランプさせなければならないので、トランスファー
機構をノックアウトタイミングに応じて調整する必要が
ある。この調整は、クランプカム等がクランク軸とは別
個の回転軸に設けられていることからも作業が煩わしく
長時間・多労力を要する。

一方において、特に高速化が求められる現今では、ワー
クのクランプ・搬送の円滑化、動作加速度との関係にお
ける小型・軽量化・コスト低減の観点から、トランスフ
ァー機構の動作タイミングを変更調整する必要が多々に
生ずる。この場合にも、当然に下部ノックアウト機構の
動作タイミングをトランスファータイミングに合せて調
整する必要がある。

本考案は、上記事情に鑑みなされたもので、ノックアウ
ト動作、トランスファー動作および両動作間のタイミン
グを正確かつ迅速に調整することのできるプレスのタイ
ミング調整装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］本考案は、従来問題点がトランスファー機構を下部ノッ
クアウト機構を有するプレスに付設するという観点か
ら、別個独立の回転軸によって駆動させていたことに起
因するものと認識し、駆動源としてのクランク軸なる回
転軸と結合分離可能な別個の回動体を設け、この回動体
に全てのカムを装着し、ノックアウトとトランスファー
とのタイミングを同時に調整できるよう形成したもので
ある。

すなわち、下部ノックアウト機構とトランスファー機構
とを備えたプレスにおいて、回転軸と結合分離可能で結合状態において回転軸と同期
回転可能かつ分離状態において回転軸と相対回転可能な
回動体を設け、この回動体に前記下部ノックアウト機構
の駆動カムと前記トランスファー機構の駆動カムとを下
部ノックアウトが上限にあるときにワークをクランプす
る位置関係をもって取付けたことを特徴とする。

［作用］上記構成の考案では、下部ノックアウト機構の駆動カム
とトランスファー機構の各カムとを所定のタイミングで
動作するよう回動体に取付け、この回動体を回転軸に結
合すれば、所定のモーション・タイミングでノックアウ
トとトランスファーが行われる。ここに、下部ノックア
ウトのタイミングまたはトランスファーのタイミングを
変更したい場合には、回動体を回転軸と分離しかつ進動
または遅動方向に相対回転させ、再び回転軸に結合す
る。これにより下部ノックアウトとトランスファーとの
双方動作タイミングを同時に調整できる。

［実施例］以下、本考案の好適な一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

本実施例は、第１図〜第５図に示す如く、駆動カム６等
を含む下部ノックアウト機構と、クランプカム7,アドバ
ンスカム8,リフトカム９等を含む三次元トランスファー
機構と、プレスを形成するクランク軸と一体の回転軸10
と、回動体20と、タイミング調整のための連結保持手段
30,角度割出連結手段40,解放係止手段50および駆動制御
手段60などから構成されている。

下部ノックアウト機構は、第１図に示すカムホロワ16a
を有し、ノックアウトロッド16bと連結されたレバー16
を駆動カム６で揺動させ、ノックアウトロッド16bの下
端に連結された第３図に示す一般的なノックアウトユニ
ット16cを動作させ、下型からワークをエジェクトする
よう形成されている。

また、三次元トランスファー機構は、第１図、第２図に
示す如く、クランプカム７で揺動されるクランプレバー
17（カムホロワ17a）で駆動され、図示しないフィード
バーにクランプ・アンクランプ動作させるクランプユニ
ット17c、アドバンスカム８で揺動されるアドバンスレ
バー18（カムホロワ18a）でフィードバーにアドバンス
・リターン動作させるアドバンスユニット18cおよびリ
フトカム９で揺動されるリフトバー19（カムホロワ19
a）でフィードバーにリフト・ダウン動作させるリフト
・ダウンユニット19cとからなり、ワークを三次元的に
搬送するものである。

そして、これら駆動カム6,7,8,9は、それぞれ回動体20
にキー27等で結合されている。この際、ノックアウトロ
ッド16bとアドバンスロッド18bとは、第１図、第４図に
示すように対応レバー16と18とから垂下してノックアウ
トユニット16cとアドバンスユニット18cに連結される
が、クランプカム７、リフトカム９とは、第２図、第３
図に示す如く、クラウン上に配設された連結軸17d,19d
を介し、プレスの後部側においてクランプロッド17b,リ
フトロッド19bに連結されている。これにより、プレス
内のレイアウトが簡単となり、全てのカム6,7,8,9を同
一の回動体20に取付けられるわけである。

なお、第３図はプレスの平面図、第４図は正面図であ
り、図中４はコラム、５はボルスタである。

次に、これらの機能的相互関与を説明する。

回動体20は、回転軸10とカム6,7,8,9とを相対回転可能
とするために設けられたものでキー27等によりカム6,7,
8,9を一体に支持する。回転軸10と回動体20とは、角度
割出連結手段40を介し結合分離可能である。すなわち、
回動体20は、結合状態において、回転軸10と同期回転可
能でかつ分離状態において回転軸10と相対回転可能であ
る。

したがって、下部ノックアウト機構を形成する駆動カム
６と三次元トランスファー機構の駆動カム（クランプカ
ム7,アドバンスカム8,リフトカム９）とは、回動体20と
一体に回動する。これらカムは、下部ノックアウトが上
限にあるときにワークをクランプする位置関係をもつて
回動体20に取付けられている。

そして、両者10,20との相対回転調整のための角度割出
連結手段40は、所定角度ごとの回転方向の位相ずれを持
って回転軸10と回動体20とを結合できる。

ここに、解放係止手段50は、角度割出連結手段40を離脱
状態とするとともに回動体20の回転を阻止することがで
きる。

一方、連結保持手段30は、角度割出連結手段40を結合状
態に保持するものである。また、駆動制御手段60は、角
度割出連結手段40が離脱状態にある場合において、回動
体20に対して回転軸10を定量的に進動および遅動するも
のである。

したがって、ノックアウト動作のタイミングを切替える
場合には、解放係止手段50によって角度割出連結手段40
を離脱状態にして回動体20を回転軸10から切離すととも
に回動体20の自由回動を阻止する。

次に、予め設定した所定角度（例えば、進動５度）だけ
回動体20に対する回転軸10の回転方向の位相をずらせ
る。これは駆動制御手段60によって行われる。

そこで、連結保持手段30によって、再び角度割出連結手
段40を結合状態とし、回動体20をその位相ずれを生じさ
せたままの状態で回転軸10に一体的に連結する。ここ
に、回動体20に支持された駆動カム６と回転軸10との回
転方向の位相をずらせることによりノックアウトタイミ
ングを切替え調整することができる。この場合、トラン
スファー用の駆動カム７〜９は、駆動カム６と相対位置
が不変であるから、ノックアウトとトランスファーとの
タイミングを同時に調整することができる。また、これ
とは逆にトランスファーの動作タイミングを切替える場
合にもノックアウトタイミングを自動調整できる。

以下に、各構成要素の詳細を分説する。

回転軸10は、第１図に示す如く、クラウンを形成するフ
レーム１に回転支持されている。この実施例ではクラン
ク軸である。その先端（図で右側）には内面円弧の凹部
12を有する軸支部材11がボルト42で固定されている。

また、回動体20は、小径部23、中径部24および大径部25
の中空部を有する円筒体であり、その一端（第１図で左
端）には、切欠部21が設けられている。そして、機体を
形成するフレーム１にブッシュ3,3を介して回転可能か
つ軸方向に移動（摺動）可能に嵌挿されている。すなわ
ち、回動体20は、ノックアウトピンを駆動するための駆
動カム６およびトランスファー用の駆動カム７〜９を回
転軸10から切離して支持するものであり、回転軸10と同
心に直列配設されている。

角度割出連結手段40は、回転軸10と回動体20とを所定角
度ごとに結合し、結合状態において回動体20に十分なノ
ックアウト駆動力およびトランスファー駆動力を伝達す
ることができるようにギヤ機構から構成されている。す
なわち、軸方向に相対移動できる駆動歯車としての外歯
ギヤ41と従動歯車としての内歯ギヤ44とから形成され、
両者41,44は５度ごとに噛合う。

外歯ギヤ41は、軸支部材11を介して回転軸10の一端側に
同心として固着され、内歯ギャ44は切欠部21に被嵌され
かつボルト45で回動体20の一端側に固着された円板46に
刻設されている。

すなわち、角度割出連結手段40は、両ギヤ41,44の離脱
状態において、回転軸10と回動体20との相対回転を許容
するとともに回転方向の所定角度（５度）ごとに結合
（噛合）可能であり、かつ結合状態において両者10,20
を同期回転連結する。この意味において駆動歯車と従動
歯車とはセレーション等他の構造としても実施できる。

次に、連結保持手段30は、角度割出連結手段40（駆動歯
車41,従動歯車44）を結合（噛合）状態に保持するもの
であり、付勢手段たるスプリング36から形成されてい
る。この付勢手段の装着便宜・小型化等から回動体20に
は、頭部31を有する軸部材32、大径部33、フランジ部3
4、ベアリング35を収納する中間部（23,24,25）が設け
られているわけである。そして付勢手段としてスプリン
グ36は、このベアリング35と回動体20の中径部24の起立
端面に介装されている。また、スプリング36と同方向に
押圧するソレノイド38が付設されている。

すなわち、頭部31は、軸支部材11の凹部12の円弧内面に
応じた円弧面を有し、回転軸10と回動体20との同心性の
自由度を拡大するものである。

また、軸部材32の外径は回動体20の小径部23の内径より
やや小さい。したがって、ソレノイド38の可動片38a
で、ノックアウト駆動カム６にボルト固定された係止片
14の面14aを介してカム６を第１図で左方向に初期付勢
すれば、回動体20は左方向に移動しつつスプリング36の
付勢力によって角度割出連結手段40を結合状態（第１図
に示した状態）とし、従動歯車44と駆動歯車41との噛合
状態を保持できる。

一方、解放係止手段50は、可動片50aを有するソレノイ
ドから形成されており、可動片50aでカム６の側面6aを
加圧して角度割出連結手段40を離脱状態とするとともに
離脱状態において回動体20の回転を阻止するものであ
る。

この実施例では、前記ソレノイド38と本ソレノイド（5
0）とは逆動作するように構成されている。すなわち、
解放係止手段50たるソレノイドを励起すると可動片50a
が側面6aを押圧するので、回動体20はスプリング36の付
勢力に抗し第１図で右方向に移動する。そして、面14a
と14bとが接触しかつ面14aは可動片38aに当たる。する
と外歯ギヤ41から内歯ギヤ44が外れ角度割出連結手段40
が離脱状態となる。回動体20つまり駆動カム６〜９は回
転不能となる。

一方、この状態において回転軸10と回動体20とはベアリ
ング35を介し相対回転可能である。

次に、本実施例における駆動制御手段60は、完全自動切
替を行なうものとして設けられたもので、主に、第５図
に示す如く、検出部61、設定操作部71、制御部81および
駆動部111とから形成され、角度割出連結手段40が離脱
状態にあるときに回転軸10を所定角度だけ可逆回転させ
ることができる。

第５図において、検出部61は、回転軸10の回転角度を検
出する分解能１度のエンコーダ62と、ノックアウト上限
位置を検出する上限検出器63と、第７図に示す如くカム
６の原点位置を検出する原点確認検出器64と、角度割出
連結手段40の結合状態を検出する連結確認検出器65（第
１図参照）とから形成されている。

また、設定・操作部71は、ノックアウト動作のタイミン
グ切替を回転軸10に対する回動体20（カム６）の回転方
向の角度ずれとして設定するデジタルスイッチから形成
された設定器72と、セットボタン73、回転軸10の回転方
向を駆動部111（制御器112、モータ113）に切替指令す
るための正逆切替スイッチ74と、解放指令スイッチ75
と、連結指令スイッチ76および両手操作のプレス運転ス
イッチ78とから形成される。

続いて、制御部81は、第５図に結線状態が示された角度
変換器82、一時記憶素子83、記憶回路84、ANDゲート9
2、メモリ93、乗算器94,96、比較器95,97、リレー86,8
7,88、アップダウンカウンタ103、絶対値変換器104、AN
Dゲート105等から構成されている。なお、各工程におけ
る指令、確認、警報等用のランプやプレス本体制御用の
回路等については第５図で図示省略している。

ここに、一時記憶素子83は、上限検出器63の出力信号を
条件として変換器82でBCD出力変換されたエンコーダ62
による回転軸10の回転角度（０〜360度）をラッチする
ものである。

つまり、回転軸10のタイミング調整前の基準角度をノッ
クアウトの最上限において測定しようとするものであ
る。また、原点確認検出器64は、タイミング切替調整工
程、特に角度割出連結手段40の分離結合動作を安定した
カム姿勢〔例えば第７図（Ａ）に示す状態〕のもとに行
わせようとするためにその信号を検出させるものであ
る。この実施例では、一時記憶素子83のデータを記憶回
路84に書込む信号としても用いている。

メモリ93は、フリップ・フロップ（Ｆ・Ｆ）から形成さ
れ、セットボタン73および原点確認検出器64の成立で、
設定器72に予め設定されたタイミング切替のための位相
ずれ角度を記憶するものである。

この実施例では、両ギヤ41,44が５度ごとに噛合うこと
ができるものとされているので、設定器72ではｎ倍する
“n"を設定するものとしている。したがって、乗算器94
は「５×ｎ」を演算する。但し、乗算器96はオーバーラ
ンの有無チェック用につき「（５×ｎ）＋１」を演算す
るものと形成されている。

比較器95は、回転軸10が設定量だけ回転したときにリレ
ー87を励磁し、プレス停止信号（補助接点X2b）と連結
保持手段30（ソレノイド38）の作動を許容する信号（補
助接点X2a）を出力するものである。反面、比較器97
は、オーバーランの場合にリレー88を励磁して連結保持
手段30（ソレノイド38）の作動を拒否する信号（補助接
点X3b）を出力するものである。この場合の回転軸10の
回転量は、前記エンコーダ62の出力をアップダウンカウ
ンタ103、絶対値変換器104で絶対値に変換されている。

カウンタ103は、連結保持手段30の作動を許容する旨の
比較器95の出力信号とこれにより角度割出連結手段40が
結合（連結）したことを確認した連結確認検出器65の出
力信号によりクリアーされる。

また、駆動部111を形成するモータ113は、制御器112で3
spm〜0.3spm相当の微速に速度調整され位置決め精度を
向上させるものである。

なお、リレー86は、設定値をメモリ93に読込んだことを
条件に解放係止手段50の作動を許容する信号（補助接点
X1a）を出力する。また、プレス運転用のスイッチ78は
両手操作の一対からなり、クラッチブレーキ115を励磁
する。

次に、作用を説明する。

第６図において、ノックアウト動作タイミング切替の調
整作業指令がある（ブロック200）と、第５図に示した
制御器112によりモータ113を微速運転する（ブロック20
2,204）。ここで、ブロック206で運転スイッチ78,78を
両手で押すとクラッチブレーキ115がモータ113と回転軸
10とを連結する。回転軸10の回転とともにレバー16（第
１図参照）が回動し上限検出器63がノックアウト上限を
検出することにより回転軸10の当該角度を基準角度とし
て一時記憶素子83に記憶する（ブロック208,210）。

引続き、原点確認検出器64で、駆動カム６の姿勢が第７
図（Ａ）に示す如く285度となったことを確認したとき
に該記憶角度を書込み、その後にモータ113すなわちプ
レス動作を停止する（ブロック212,214,216,218）。

ブロック220で設定器72の調整角度が設定されているか
否かを判断し、設定されていればブロック222に進む。

ブロック222では、遅れ調整か進み調整かを判断し、制
御部111に微速設定と回転方向を設定する（ブロック22
4,226）。例えば、第７図（Ｃ）は進み調整であり、同
（Ｅ）は遅れ調整である。図示しないランプの点灯によ
り作業者が解放指令スイッチ75をONする（ブロック22
8）と、解放係止手段50たるソレノイドが励磁され、回
動体20（カム６）を付勢手段たるスプリング36に抗して
第１図で右方向に移動させ従動歯車たる内歯ギヤ44と駆
動歯車たる外歯ギヤ41との噛合を解き角度割出連結手段
40を離脱状態とする（ブロック230）。

そして、連結確認検出器65のOFFを条件に点灯される図
示しないランプで調整作業進行許容を知った作業者が運
転スイッチ78,78を両手でONすれば、予めカウンタ103は
クリアーされており、かつリレー87がOFFで補助接点X2b
が閉成状態であるからクラッチブレーキ115がクラッチ
状態に励磁される。その結果、回転軸10はモータ113に
よって微速運転される（ブロック232,234）。

ブロック236において、設定角度と実際回転角度とが等
しくなると、再び比較器95、リレー87の作動によりプレ
スは停止される。クラッチブレーキ115がブレーキ状態
となる（ブロック238）。

ここに、連結指令ボタン76をONすれば、解放係止手段50
を形成するソレノイドは非励磁となり連結保持手段30の
一部を形成するソレノイド38が励磁されるので、回動体
20は再び第１図で左方向に移動し角度割出連結手段40を
結合状態とする（ブロック240,242）。結合状態はその
スプリング36の付勢力により保持される。

したがって、第７図（Ａ）の基準状態から、同（Ｂ）に
示すように、回動体20（駆動カム６）を係止した状態に
おいて回転軸10を時計方向に５度だけ正回転させ、その
後に角度割出連結手段40を結合させれば、同（Ｃ）に示
すように回転軸10に対してカム６を５度だけ進めた位相
ずれを生じさせることができる。

反対に遅れの場合には、同（Ｄ）の如く角度割出連結手
段40の離脱状態において回転軸10を反時計方向に逆回転
させればノックアウトタイミングを遅らすことができ
る。

このようにして、ノックアウトタイミングを調整すれ
ば、トランスファータイミングもこれに相応するものと
して自動調整される。なお、トランスファータイミング
を変更すればこれに相応してノックアウトタイミングを
自動調整できること明らかである。

しかして、この実施例によれば、回転軸10と結合分離可
能で、結合状態において回転軸10と同期回転可能かつ分
離状態において回転軸10と相対回転可能な回動体20を設
けるとともにこの回動体20に下部ノックアウト機構の駆
動カム６と三次元トランスファー機構の駆動カム（クラ
ンプカム7,アドバンスカム8,リフトカム９）とを所定位
置関係をもって取付けた構成であるから、ノックアウト
タイミングを容易迅速で正確に調整できかつこれと同時
にトランスファータイミングを自動調整できる。一方、
トランスファータイミングを調整すればノックアウトタ
イミングを自動調整できる。もって、プレスの生産性と
円滑搬送を達成できる。

また、この実施例によれば、回転軸10とカム６とを回動
体20、角度割出連結手段40（駆動歯車としての外歯ギヤ
41,従動歯車としての内歯ギヤ44）によって結合分離
（噛合離脱）可能とし、かつ両ギヤ41,44を噛合状態に
保持する付勢手段たるスプリング36と両ギヤ41,44を離
脱状態に押圧しかつ回動体20の自由回転を阻止する解放
係止手段50を設けた構成とされているので、機械的分解
・組立を必要とせず迅速かつ容易にタイミング調整をす
ることができる。

また、角度割出連結手段40は、歯車機構（41,44）から
形成されているので、その歯ピッチを適宜とすることに
より、５度よりも一層小さな角度ごとにタイミング調整
できる、とともに構造簡単でノックアウト力およびトラ
ンスファー力を確実かつ有効に伝達できる。エンコーダ
62の分解能によりその結合を正確に行うことができる。

なお、以上の実施例では、回転軸10側を回転させて回動
体20との相対角度を調整するよう構成したが、これとは
逆に回動体20側を回転軸10に対して回転させて調整する
よう形成してもよい。また、トランスファー機構は三次
元とされていたが二次元の場合にもそのまま適用され
る。

［考案の効果］本考案は、以上の説明から明らかな通り、回転軸と結合
分離可能な回動体を設け、この回動体にノックアウトお
よびトランスファーの駆動カムを下部ノックアウトが上
限にあるときにワークをクランプするように取付けた構
成であるから、カムの取付取外しなどの作業や多数のカ
ムを揃えておく必要がなく取扱簡単で経済的に具現化で
き、かつ正確かつ迅速にノックアウトとトランスファー
とのタイミングを同時に調整することができる。また、
プレス、加工態様、対象製品等に最適なノックアウトと
トランスファーとを達成することにより、円滑搬送と生
産性を飛躍的に向上させることができる等の優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す要部の縦断面図、第
２図は第１図の矢視線II-IIに基づく一部を省略および
破断した側面図、第３図はプレスの平面図、第４図はプ
レスの正面図、第５図は主に電気的要素のブロック図、
第６図は動作を説明するためのフローチャートおよび第
７図は駆動カムと回転軸との位相関係を説明するための
図である。６……駆動カム、７……クランプカム、８……アドバンスカム、９……リフトカム、 10……回転軸、 20……回動体、 30……連結保持手段、 36……スプリング、 38……ソレノイド、 40……角度割出連結手段、 41……駆動歯車たる外歯ギヤ、 44……従動歯車たる内歯ギヤ、 50……解放係止手段、 60……駆動制御手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】下部ノックアウト機構とトランスファー機
構とを備えたプレスにおいて、回転軸と結合分離可能で結合状態において回転軸と同期
回転可能かつ分離状態において回転軸と相対回転可能な
回動体を設け、この回動体に前記下部ノックアウト機構
の駆動カムと前記トランスファー機構の駆動カムとを下
部ノックアウトが上限にあるときにワークをクランプす
る位置関係をもって取付けたこと、を特徴とするプレス
のタイミング調整装置。