JPH0724884B2 - 材料給送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速プレスにおいて材料給送装置と共に効果
的に適用され得る金型の破損防止装置に関するものであ
る。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

従来、この種高速プレスは、クランク軸と材料給送装置
とは機械的に連動していて、クランク軸の回転力が給送
装置へ伝達せしめられるようになっている。即ち、クラ
ンク軸の一回転に対して給送装置が材料を１ピッチ分だ
け移送するように構成されている。

しかしながら、通常、1000ストローク／分以上の従来の
高速プレスでは、金型内で材料がひっかかる等の異常事
態の発生時プレス機械の急停止を行おうとしてもクラン
ク部分等の大きな慣性力のために２〜５ストロークのオ
ーバーランをきたし、同時にこのストローク分に相応し
て材料が金型へ給送され続けるために金型内で複雑に折
り重ねられた材料に上型が衝突し、この結果金型が破損
せしめられるという問題があった。本発明はかかる問題
に鑑み、比較的簡単な構成で且つ低コストで製作し得る
金型の破損防止装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本発明による装置では、プレス機械本体と材料給送装置
とは別個独立して各々その駆動を遮断せしめられるよう
に構成されている。従って、プレス機械が停止信号を受
けて後たとえオーバーランを起こしてもそれはプレス機
械自体に滞まり、給送装置は該停止信号に基づき独自に
停止する。

〔実施例〕

第１図は、本発明による金型の破損防止装置の第一実施
例を示し、図中、１はプレス機械本体、２は駆動用電動
機、３は電動機２により回転せしめられるフライホイー
ル（図示せず）の回転力をクランク軸４へ伝達もしくは
遮断せしめ得るクラッチ・ブレーキ部、５はクランク軸
４に連結されていて該クランク軸の回転角に対応するパ
ルスを発生してこれをクランク角検出器６へ送出するパ
ルス発生器、７はカムフオロアー８に常時押圧されてい
て材料給送装置本体９の支軸10に枢支されたレバー11を
介して少なくともプレスストロークの下死点前後付近で
はピンチローラ12を上昇せしめ得るリリースカム、13は
ピンチローラ12の下降時これと共に材料ｍを挾持しつつ
その回転によって材料ｍを金型14内へ給送せしめる駆動
ローラ、15は一端に連結された駆動ローラ13を回転せし
めると共に他端は該回転角に対応するパルスを発生して
これを駆動ローラ13の回転角検出器17へ送出するパルス
発生器16と連結されたサーボモータ、18はサーボモータ
15を駆動せしめると共に検出器17からのフィードバック
信号に基づきサーボモータ15の作動を制御するコントロ
ーラ、19はクランク角検出器６からの信号を受けてクラ
ンク軸４のクランク角に対応してコントローラ18を介し
サーボモータ15を駆動せしめると共に、クラッチ・ブレ
ーキ部３を制御するコントローラ20へ制御信号を送出
し、又異常検出器もしくは非常停止釦（図示せず）に基
づく急停止信号を操作盤21を介して受けることによりク
ラッチ・ブレーキ部３のクラッチを切り且つブレーキを
作動せしめると共にサーボモータ15を停止せしめ得る制
御回路であって、さらにこの制御回路19はプレス運転の
再開の際クランク角とサーボモータ15とのタイミングを
整合せしめ得る。

本実施例による金型の破損防止装置は上記のように構成
されているから、まず、電動機２を始動させておいて操
作盤21にもうけられた起動スイッチにより制御回路19を
介してコントローラ20へ運転開始の信号が送られると、
クラッチ・ブレーキ部３のブレーキが解除されると共
に、クラッチはフライホールとクランク軸４とを連結せ
しめる。これによりクランク軸４は回転を開始すると共
にその回転角はパルス発生器５及びクランク角検出器６
を介して制御回路19へ送出せしめられる。さらにこの回
転角度に対応する材料ｍの送り量がコントローラ18へ送
出され、サーボモータ15は該コントローラ18からの信号
を受けて回転することにより材料ｍを金型14内へ給送す
ると共に、このサーボモータ15の回転量はパルス発生器
16及び回転角検出器17を介して角度に拡散されて後コン
トロール18へのフィードバック信号となる。一方、クラ
ンク軸４の回転によって金型14の上型はコネクティング
ロッド及びラム（図示せず）を介して昇降せしめられ、
これによって駆動ローラ13により該金型14内へ給送され
た材料ｍのプレス加工が行われる。

斯して行われるプレス加工において、その加工中、例え
ば材料が金型14内で打抜きカス上り等の原因に基づき変
形し、その結果送り動作に支障を来たした場合には、送
り不良検出器等（図示せず）の異常検知手段からの信号
が操作盤21を介して制御回路19へ送られ、これに基づき
急停止信号として該制御回路19からコントローラ18を介
してサーボモータ15へ信号が送出せしめられる。この結
果、サーボモータ15が急停止することにより素材ｍの給
送は直ちに停止せしめられると共に、パルス発生器16及
び回転角検出器17により停止した時点のサーボモータ15
の回転角は制御回路19へ送出せしめられここで記憶され
る。これと共に制御回路19からコントローラ20を介して
クラッチ・ブレーキ部３へ急停止信号が送られ、該クラ
ッチは解除され且つブレーキが作動し、クランク軸４は
その慣性のために数ストローク分程度オーバランして停
止する。尚、プレスが非常に高速の場合、サーボモータ
15は急停止信号を受けているにも拘らず材料ｍに対し次
の送り動作に入る場合があるが、この場合にはクランク
軸４が１回転し次の加工に達するまでの間にサーボモー
タ15を逆転せしめることにより材料ｍを送り前の状態の
位置へ戻してそこで停止せしめるようにすればよい。こ
うしてプレス機械が停止せしめられた後、その異常原因
を除去して正常運転を再開するに際し、ここまではクラ
ンク軸４はオーバランの結果その停止位置が定まってお
らず、このため次の送り動作に入る直前の定位置で停止
している駆動ローラ13とのタイミングがずれていて正常
運転の再開は不可能である。この場合、クランク軸４の
みを適宜回転せしめ、この回転角がパルス発生器５及び
クランク角検出器６を介して逐次送られてくる制御回路
19において該クランク軸４の回転角が既に記憶されてい
るサーボモータ15の回転角と比較され、両者の整合がと
れた時点でコントローラ18への正常運転の指令が送出さ
れるので、クランク軸４とサーボモータ15とのタイミン
グがとれた状態で運転が再開される。

このように本実施例においては、クランク軸４と材料給
送装置とは独立に構成された駆動源を有していて夫々別
個に作動し得るから、停止信号が別々に送られ、仮りに
クランク軸４がオーバランを起こしても材料給送装置は
独自に材料ｍの給送を停止する。従って従来の如きオー
バラン等に基づく金型の破損は確実に防止され得る。

第２図は第二実施例を示し、図中、31は材料給送装置、
32はプレス機械本体のクランク軸（図示せず）と同期し
て回転し得る駆動軸、33,34は互いに噛合したかさ歯
車、35は一端がかさ歯車34に他端が偏心板36に夫々固着
された軸、37は一端がスライダー38に枢着されると共に
他端が偏心板36の偏心軸36′に枢着され該偏心板36と共
にクランク機構を構成する連結棒、39,39′はスライダ3
8が摺動自在に取付けられた案内棒、40は一側面が傾斜
面として形成されていてスライダー38の下端部に固着さ
れた固定爪、41は固定爪40とはバネにより所定の間隔を
保持されてスライダー38にその摺動方向に摺動自在に取
付けられ固定爪40と対称形に成形された可動爪、42は案
内棒43,43′に摺動可能に取付けられたスライダー、44
は給送されるべき材料ｍの上方においてスライダー42に
図中上下方向に摺動可能に取付けられていて上方への移
動習性が付与されている可動把持爪、45は材料ｍの下側
において可動把持爪44と対向してスライダー42に固着さ
れた固定把持爪、46はスライダー42に上下方向に摺動可
能に取付けられた摺動ブロック、47はスライダー42の上
端面より突出する摺動ブロック46の上端部に軸支され固
定爪40及び可動爪41の間に挿入され得るローラ、48は摺
動ブロック46の下端面に粘着されたブレーキシュー、49
はブレーキ板、50は案内棒43,43′に固着された固定ブ
ロック、51は材料ｍの上方において固定ブロック50に上
下方向に摺動可能に取付けられていて上方への移動習性
が付与されている可動把持爪、52は材料ｍの下側におい
て可動把持爪51と対向して固定ブロック50に固着された
固定把持爪、53はその長径の方向が水平をなして摺動ブ
ロック46の下部に形成された長穴、54は長穴53の短径よ
りわずかに小さい径及び少なくともスライダー42の摺動
ストローク以上の長さを有すると共に装置31の本体に回
転可能に支持された軸55に対し偏心している偏心部、56
は軸55の一端に固着されたアーム、57はアーム56の一端
に軸着された可動バネ座、58は可動バネ座57と固定バネ
座59との間に介装されたコイルバネ、60は装置31の本体
に固設されたエアシリンダ、61はその一端が可動バネ座
57に固着され状態ではコイルバネ58の弾力に抗してこれ
を可動バネ座57及び固定バネ座59間に圧縮状態で保持し
得るエアシリンダ60のピストン棒、62,62′は歯付ベル
ト63を介して相互に同期回転し得るように連結されたベ
ルト車、64はその一端にベルト車62′が固着され可動把
持爪44及び51に形成され長径の方向が水平をなす夫々長
穴の短径よりわずかに小さい径を有し相互に180゜偏心
した偏心部64a及び64bを有していて駆動軸32の一回転に
対し可動把持爪44及び51を交互に一往復上下動せしめ得
る回転軸である。

第二実施例による材料給送装置は上記のように構成され
ているから、プレス機械を始動すると、そのクランク軸
と同期して駆動軸32が回転し、かさ歯車33,34を介して
偏心板36が回転せしめられる。これにより連結棒37を介
してスライダー38が案内棒39,39′に沿って往復直線運
動すると共に、スライダー42は爪40,41及びローラ47を
介してスライダー38の運動に追従する。一方、スライダ
ー42の可動把持爪44及び固定把持爪45と固定ブロック50
の可動把持爪51及び固定把持爪52の各組は駆動軸32によ
って回転される軸64の偏心部64aおらび64bにより交互に
材料ｍを把持するが、この場合、スライダー42がプレス
機械に対向して前進運動を行なう間、材料ｍは偏心部64
aにより下降せしめられた可動把持爪44及び固定把持爪4
5によって把持され且つ固定ブロック50側の可動把持爪5
1は偏心部64bにより上昇せしめられているので材料ｍは
スライダー42によってプレス機械の金型内へと給送せし
められる。又、スライダー42がプレス機械に対し後退運
動を行う場合、材料ｍは偏心部64bにより下降せしめら
れた可動把持爪51及び固定把持爪52によって把持され送
り装置31に対し固定され且つスライダー42側の可動把持
爪44は偏心部64aにより上昇せしめられているので材料
ｍを把持することはなく、またこの間にすでに金型内へ
送り込まれた材料ｍのプレス加工が行われる。即ち、爪
44,45と爪51,52との各組は、スライダー42の摺動中に同
時に材料ｍを把持することはなく、且つ可動把持爪51及
び固定把持爪52によって固定されるから材料ｍの後退は
防止されその給送は確実に行われ得る。更に、かかる材
料ｍの給送において、エアシリンダ60には比較的低圧力
の作動空気が電磁弁等（図示せず）を介して給送されて
いて可動バネ座57をコイルバネ58の弾力に抗して上方へ
引き上げたままにしているので、アーム56を介して偏心
部54によって上昇せしめられた摺動ブロック46はローラ
47は爪40及び41の間に保持せしめると共にブレーキシュ
ー48とブレーキ板49とを相互に離間せしめている。

斯して行われる材料ｍの給送中にプレス機械に何らかの
異常が発生すると急停止信号がエアシリンダ60への作動
空気を供給する電磁弁へ送出せしめられ、エアシリンダ
60内の圧縮空気は瞬時にして排気されるので、コイルバ
ネ58の弾力によってアーム56は下方へ揺動せしめられ、
この結果摺動ブロック46は偏心部54によって下降せしめ
られるので、固定爪40及び可動爪41の間に介置されてい
たローラ47はそこから離脱してスライダー42へのスライ
ダー38からの駆動力は完全に遮断されると共に、ブレー
キシュー48がブレーキ板49へ圧接されることにより摺動
ブロック46及びスライダー42はこの位置で急停止せしめ
られる。従って、この実施例の場合にも、材料給送装置
31はプレス機械本体とは別個に停止信号を受け且つその
駆動力を遮断されるので、第一実施例と同様クランク軸
がオーバランを起こしても金型への材料ｍの給送は確実
且つ即座に停止される。

次にかかる停止状態からプレス機械の運転を再開するに
際し、まず、エアシリンダ60へ比較的低圧力の作動空気
を供給して軸55,アーム56を介して摺動ブロック46を弱
い力で上方へ付勢せしめた状態でプレス機械を始動す
る。この摺動ブロック46の上端部に軸支されているロー
ラ47は、スライダー42が停止している位置において固定
爪40または可動爪41の傾斜面と当接するが、可動爪41と
当接した場合には該可動爪41を固定爪40に対し弾発的に
離間せしめているバネの弾力に抗して両爪40,41の間隙
が零となるまで可動爪41を押動せしめ、更にスライダー
38の摺動と共に固定爪40及び可動爪41はローラ47を乗り
越えて移動し続ける。従ってこの場合はスライダー42は
スライダー38には追従することなく最初の停止している
位置のままであり、一方、固定爪40及び可動爪41はロー
ラ47を乗り越して後両者間に所定の間隙が形成されるよ
うに相互に離隔する。この後、スライダー38が後退する
ことによりローラ47は固定爪40の傾斜面に当接するが、
このときは固定爪40のみがローラ47を乗り越すために該
ローラ47は両爪40及び41の間隙内に挿入せしめられる結
果となり、この時点でスライダー38とスライダー42との
タイミングのずれ即ちプレス機械のクランク軸と材料送
り装置のタイミングのずれが補正され常態に復帰せしめ
られる。この際、摺動ブロック46は上方に付勢されてい
てブレーキシュー48とブレーキ板49とは相互に離間して
いてもはやこれらによるスライダー42に対する制動力は
生じないから、以後該スライダー42はスライダー38に追
従し正常運転が再開されることとなる。

第３図は第三実施例を示し、図中、71は材料給送装置、
72はプレス機械本体のクランク軸（図示せず）と同期し
て回転し得る駆動軸、73は駆動軸72に固着され従動輪74
と共にゼネバ機構を構成する駆動輪、75は支持部材76に
回転可能に軸支された従動輪74の軸77の一端に固着され
たクラッチ板、78はクラッチ板75の一側面において軸77
に対する同心円上にこれを等分割して配設された複数の
凹部、79は支持部材80を介して軸77とは同心的に支持さ
れた駆動ローラ81の回転軸82の一端に形成されたスプラ
イン83に対し摺動可能に嵌着された可動板、84は可動板
79がばね85によってクラッチ板75側へ押動せしめられる
ことにより常態において該クラッチ板75に形成された凹
部78に対し各々比較的緩く嵌入され得る複数の凸部、8
4′は凸部84に対応する位置に該凸部84とは可動版79の
反対側に形成された凸部、86は可動板79が駆動ローラ81
側へ摺動した際各凸部84′が比較的緩く嵌入し得る支持
部材80に形成さた凹部、87は支持部材80に巻回されてい
て電源（図示せず）より電圧を印加されることにより発
生せしめられた磁力に基づき可動板79をバネ85の弾圧に
抗して吸引し各凸部84′と夫々凹部86とを係合せしめ得
る電磁コイル、88は駆動ローラ81に対置するようにレバ
ー89に回転自在に軸支されたピンチローラ、90は軸91に
枢着されたレバー89のピンチローラ88とは反対端を弾圧
することにより常態では該ピンチローラ88を駆動ローラ
81に対し圧接せしめ得るコイルバネであり、材料ｍは両
ローラ81及び88間に挾持されつつ所定のピッチでプレス
機械の金型内へと給送せしめられる。

第三実施例による材料送り装置は上記のように構成され
ているから、プレス機械が始動されると、そのクランク
軸と同期して駆動軸72が回転し、ゼネバ機構73,74を介
してクラッチ板75が回転せしめられる。このとき、該ゼ
ネバ機構において駆動輪73が一回転すると従動輪74は90
゜だけ回転せしめられるので、駆動軸72の一回転毎にク
ラッチ板75も90゜回転する。可動板79はバネ85の弾力に
よってクラッチ板75側に押圧されているので凹部78と凸
部84とは相互に係合し、かかるクラッチ板75の回転はス
プライン83を介して軸82へ伝達される。即ちプレス機械
のクラッチ軸の一回転に対し駆動ローラ81は90゜だけ回
転せしめられ、この間該駆動ローラ81とピンチローラ88
との間に挾持された材料ｍは金型内へ給送せしめられる
が、更にこの場合、プレスのクランク軸と駆動ローラ81
とはこの90゜分だけ同時に回転し、これ以外の270゜の
間クランク軸のみが回転し駆動ローラ81は停止していて
この間に金型においてプレス加工が行われる。

プレス機械の運転中に異常が発生すると、急停止信号に
基づき電磁コイル87へ電圧が印加され、該電磁コイル87
によって発生せしめられた磁力によって可動板79は支持
部材80側へ吸引されるので、凹部78と凸部84との係合が
解除されると共に凸部84′と凹部86とが係合する。この
際、異常の発生するプレス加工の前後においては駆動ロ
ーラ81は停止状態にあるから、駆動ローラ81の回転によ
る慣性力を制動する必要なしに、クラッチ板75からの駆
動ローラ81への動力の伝達は完全に遮断され、且つ駆動
ローラ81は可動板79を介して支持部材80に対し確実に停
止せしめられる。

更に、プレス機械の運転再開に際しては、プレス機械を
始動すると共に電磁コイル87へ印加されている電圧を切
る。可動板79はバネ85の弾圧によってクラッチ板75側へ
押動せしめられるので凹部78と凸部84とが再び係合する
が、この時点でプレス機械のクランク軸と材料送り装置
71とのタイミングは自動的に整合さていて、以後正常な
材料の給送が続行せしめられる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明による装置は、比較的簡素な構造で
安価に製作され得ると共に異常事態に即応して金型の破
損を確実に防止し得、実使用に際し極めて優れた利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレス機械に適用された本発明による金型破損
防止装置の第一実施例による全体的構成を示す斜視図、
第２図は第二実施例を示す斜視図、第３図は第三実施例
を示す斜視図である。 １……プレス機械、４……クランク軸、9,31,71……材
料給送装置、12,88……ピンチローラ、13,81……駆動ロ
ーラ、15……サーボモータ、19……制御回路、32,72…
…駆動軸、38,42……スライダー、44,45,51,52……爪、
47……ローラ、54,64a,64b……偏心部、56……アーム、
60……エアシリンダ、73,74……ゼネバ機構、75……ク
ラッチ板、79……可動板、84,84′……凸部、85……バ
ネ、90……コイルバネ、ｍ……材料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレス機械のクランク軸の回転と同期して
   作動し得る駆動源を有し、該クランク軸の回転角に対応
   して所定のピッチで材料を金型内へ給送せしめ得るよう
   に構成された材料給送装置において、上記駆動源と材料
   の給送機構との間にはプレス機械の運転停止信号に基づ
   き上記クランク軸とは別個に作動して上記給送機構への
   駆動力を独自に遮断し得る材料停止機構を備え、運転再
   開時には上記クランク軸の回転角と材料給送機構とは相
   互の作動タイミングが整合せしめられ得るように構成さ
   れていることを特徴とする材料給送装置。