JPH0724959B2 - プレス機械のブレークスルー対策装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機械で打ち抜き
加工したときに生ずるブレークスルーの対策装置に係
り、特に、スライドアジャスト作業および下死点補正作
業も行える装置に関する。

【０００２】

【背景技術】クランク軸の偏心部にコンロッドを介して
連結されたスライドをクランク軸の回転で上下動させ、
スライドに取り付けられた上型とボルスタに取り付けら
れた下型とで材料を打ち抜き加工する際、上型が材料に
接触しても材料の抵抗力で材料は直ちには打ち抜かれ
ず、材料からの反力でスライドやコンロッド等には上向
きの圧縮力が作用し、プレス機械のベッドとクラウンと
を結合するコラムには伸び荷重が作用してこのコラムに
は伸び変形による弾性エネルギが蓄積される。この蓄積
された弾性エネルギは材料の打ち抜き終了と同時に解放
され、上型の急速下降によるブレークスルーでプレス機
械には大きな振動と騒音が発生する。従来、このような
ブレークスルーに対する対策として、プレス機械を空気
圧ばね等による弾性体を介して床上に設置し、打ち抜き
時の衝撃をこの弾性体で吸収することや、スライドとボ
ルスタとの間あるいは上型と下型との間に油圧式緩衝装
置を配置し、打ち抜き終了後のスライド、上型の急速下
降をこの油圧式緩衝装置で低下させることが行われてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来におけるブ
レークスルー対策装置は上型が材料を打ち抜いた後に作
動するものであって、消極的な装置となっており、ブレ
ークスルーによる振動、騒音の解決手段としては必ずし
も十分なものではなかった。また、従来のブレークスル
ー対策装置はブレークスルーだけの問題を解決するため
のものであり、金型交換で上型、下型の高さ寸法が変わ
った場合のスライドアジャスト作業や、プレス加工熱で
スライド等が熱膨張変形してスライドの下死点が変化し
た場合の下死点補正作業を行うためには、これらの作業
を行える装置をブレークスルー対策装置とは別にプレス
機械に設けなければならなかった。

【０００４】本発明の目的は、材料の打ち抜き終了前か
ら有効に作動してブレークスルーによる振動、騒音の問
題を積極的に解決でき、また、スライドアジャスト作
業、下死点補正作業も行えるようになるプレス機械のブ
レークスルー対策装置を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプレス機械
のブレークスルー対策装置は、クランク軸の偏心部に上
部が回転自在に嵌合されたコンロッドとスライドとの間
において油圧シリンダをスライドの上端に固設して配置
し、この油圧シリンダの内部室を上下動自在な受圧部材
のピストン部で上室と下室に区画するとともに、受圧部
材の油圧シリンダから突出した上部に前記コンロッドを
連結し、下室には第１油圧回路で高圧の圧油を、上室に
は第２油圧回路で低圧の圧油をそれぞれ供給可能とし、
第１、第２油圧回路間に上室と下室とを接続する接続回
路を設け、この接続回路中にオン、オフ作動してこの接
続回路を開閉する切換バルブを配置し、接続回路との連
結箇所よりも下流側での第１、第２油圧回路および接続
回路のうちの少なくとも１つに絞り弁を設け、前記スラ
イドの高さ位置をスライド高さ位置検出センサで検出可
能とするとともに、スライドの高さ位置が材料の打ち抜
き寸前位置に達したときにこのセンサからの信号で前記
切換バルブをオン作動させて前記接続回路を開くように
したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】第２油圧回路で上室に低圧の圧油を供給し、第
１油圧回路で下室に高圧の圧油を供給すると、受圧部材
は油圧シリンダに対して上昇し、受圧部材を所定高さ位
置まで上昇させる。この後、切換バルブをオン作動させ
て接続回路を開くと、下室内の高圧の圧油は上室に流入
し、受圧部材が油圧シリンダに対して下降することによ
りコンロッドに対するスライドの高さ位置が変化する。
これにより、スライドアジャスト作業、下死点補正作業
を行える。スライドに取り付けた上型とボルスタに取り
付けた下型とで材料を打ち抜き加工するため、下降した
スライドの高さ位置が打ち抜き寸前位置に達すると、ス
ライド高さ位置検出センサからの信号に基づいて切換バ
ルブがオン作動し、これにより接続回路が開いて下室内
の圧縮された圧油が絞り弁で絞られながら上室に流入す
る。このとき、プレス機械のコラムに蓄積された弾性エ
ネルギは圧油の流速エネルギに変換されるとともに、絞
り弁で発熱エネルギに変換され、熱エネルギとなってプ
レス機械外へ放出される。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は本実施例に係る装置を備えたプレス
機械１を示す。プレス機械１のクラウン２上にはモータ
３が配置され、モータ３の駆動力はベルト４、フライホ
イール５、クラッチ６を介してブレーキ７付きのクラン
ク軸８に伝達される。クランク軸８には偏心部８Ａが設
けられ、この偏心部８Ａにコンロッド９の上部が回転自
在に嵌合され、コンロッド９の下部にはブレークスルー
対策装置１０を介してスライド１１が連結されている。
モータ３でクランク軸８が回転すると、スライド１１は
ベッド１２とクラウン２とを結合するコラム１３に設け
られたスライドガイド１４で案内されながら上下動し、
スライド１１に取り付けられたパンチである上型１５と
ボルスタ１６に取り付けられたダイスである下型１７と
により、フィードローラ装置１８で供給される材料１９
が打ち抜き加工される。

【０００８】コラム１３にはスライド高さ位置検出セン
サ２０が配置され、このセンサ２０でスライド１１の高
さ位置が常時検出されるようになっており、センサ２０
からの電気信号は図示しない制御装置に入力される。

【０００９】図２はブレークスルー対策装置１０を示
す。このブレークスルー対策装置１０は、スライド１１
の上端に固設されてコンロッド９とスライド１１との間
に配置された油圧シリンダ２１と、油圧シリンダ２１内
の油圧を受ける上下動自在な受圧部材２２とを含んで構
成されている。受圧部材２２の下部はピストン部２３と
なっており、このピストン部２３で油圧シリンダ２１の
内部室は上室２４と下室２５とに区画されている。ピス
トン部２３は上側の大径部２３Ａと下側の小径部２３Ｂ
とからなる段付き状であり、大径部２３Ａが上下動する
上室２４は大面積を有し、小径部２３Ｂが上下動する下
室２５は小面積を有する。受圧部材２２の上部２２Ａは
油圧シリンダ２１から上方へ突出し、この上部２２Ａに
前記コンロッド９の下部がリストピン２６で連結されて
いる。

【００１０】下室２５には油圧源２７から延びる第１油
圧回路２８が接続され、上室２４には油圧源２７から延
びる第２油圧回路２９が接続されている。第１油圧回路
２８には上流側から第１切換バルブ３０、第１可変絞り
弁３１が設けられ、第２油圧回路２９には上流側から減
圧弁３２、第２可変絞り弁３３が設けられている。第
１、第２油圧回路２８，２９間には接続回路３４が設け
られ、この接続回路３４で下室２５と上室２４は接続さ
れ、接続回路３４には第２切換バルブ３５が設けられて
いる。第１、第２油圧回路２８，２９における第１、第
２可変絞り弁３１，３３の配置位置は接続回路３４との
連結箇所よりも下流側である。

【００１１】第１、第２切換バルブ３０，３５はオン作
動、オフ作動することにより回路２８，３４を開閉する
ものであり、これらのバルブ３０，３５のオン作動、オ
フ作動は自動作業あるいは手動作業で行われ、特に、第
２切換バルブ３５の作動は前記制御装置に入力する前記
スライド高さ位置検出センサ２０からのスライド１１の
高さ位置に関する電気信号に基づいても行われるように
なっている。第１、第２切換バルブ３０，３５のうち少
なくとも第２切換バルブ３５はオン、オフ切換作動が極
めて高速で行われる高応答性バルブであり、短時間の間
に多数回のオン作動、オフ作動の切換を行えるようにな
っている。

【００１２】油圧シリンダ２１に油圧源２７からの圧油
を供給するためには、以下の通り行う。第１、第２切換
バルブ３０，３５をオフ作動させて第１油圧回路２８と
接続回路３４を閉じた後、油圧源２７から高圧の圧油を
送ると、この圧油は減圧弁３２で所定圧力まで減圧され
てから第２油圧回路２９を介して上室２４に供給され、
受圧部材２２は油圧によって下降限まで下降する。次い
で、第１切換バルブ３０をオン作動させて第１油圧回路
２８を開くと、油圧源２７からの高圧の圧油は第１油圧
回路２８を介して下室２５に送られる。この下室２５に
供給された圧油の圧力は減圧弁３２で減圧されていない
ため、上室２４よりも下室２５の面積が小さくても、受
圧部材２２は下室２５内の油圧によって上昇する。上室
２４から押し出された圧油は減圧弁３２からタンク３６
に戻る。受圧部材２２が油圧シリンダ２１に対して所定
高さまで上昇した後、第１切換バルブ３０をオフ作動さ
せて第１油圧回路２８を閉じる。これにより上室２４に
は低圧の圧油が充填され、下室２５には高圧の圧油が充
填されたことになる。

【００１３】この後、第２切換バルブ３５をオン作動さ
せて接続回路３４を開くと、下室２５の高圧の圧油が接
続回路３４を通って上室２４に流入し、受圧部材２２は
油圧シリンダ２１に対して下降する。高応答性バルブで
ある第２切換バルブ３５を多数回オン、オフ切換作動さ
せると、上室２４に多量の圧油が流入するため、受圧部
材２２は大きなストローク分下降することになり、第２
切換バルブ３５のオン、オフ切換回数によって受圧部材
２２の下降量を決定できる。

【００１４】これにより、スライド１１は前記コンロッ
ド９に対する高さ位置を変えることになり、このため、
金型交換時に前記上型１５、下型１７の高さ寸法に応じ
てスライド１１の高さ位置を定めるためのスライドアジ
ャスト作業や、プレス加工熱でスライド１１等が熱膨張
変形してスライド１１の下死点が変化した場合の下死点
補正作業を行えることになる。

【００１５】次に、スライド１１を上下動させて前記材
料１９を打ち抜き加工するときのブレークスルー対策装
置１０の作用について説明する。スライド１１が下降し
て上型１５が材料１９に接触しても、材料１９は材料１
９の抵抗力で直ちには打ち抜かれず、材料１９からの反
力によってスライド１１、コンロッド９等には上向きの
圧縮力が作用し、図１で示した前記コラム１３は伸び変
形し、このコラム１３に伸び変形の弾性エネルギが蓄積
される。クランク軸８の回転が進み、スライド１１が材
料１９を打ち抜く寸前の高さ位置に達すると、この高さ
位置がスライド高さ位置検出センサ２０で検出され、セ
ンサ２０からの電気信号に基づき前記制御装置は第２切
換バルブ３５をオン作動させて接続回路３４を開く信号
を発信する。このときには下室２５内の圧油の圧力は受
圧部材２２の下向きの押圧力によって高圧となっている
ため、第２切換バルブ３５がオン作動すると、下室２５
内の圧油は接続回路３４を通りかつ第１、第２可変絞り
弁３１，３３で流量が絞られながら上室２４に流入し、
受圧部材２２は油圧シリンダ２１に対して下降する。

【００１６】これにより、コラム１３に蓄積された弾性
エネルギは受圧部材２２で下室２５から上室２４に押し
出される圧油の流速エネルギに変換されるとともに、第
１、第２可変絞り弁３１，３３における発熱エネルギに
変換される。このため、上型１５が材料１９を打ち抜い
たときに、コラム１３に蓄積されていた弾性エネルギは
スライド１１、上型１５の急速下降によるプレス機械１
の大きな振動、騒音の発生エネルギにならず、この弾性
エネルギが第１、第２可変絞り弁３１，３３からプレス
機械１外に熱エネルギとなって放出されることにより、
打ち抜き時におけるプレス機械１のブレークスルーは減
少する。

【００１７】打ち抜き完了と同時またはこれより若干遅
れて第２切換バルブ３５はオフ作動され、また第１切換
バルブ３０はオン作動され、これにより油圧源２７から
高圧の油圧が第１油圧回路２８を介して下室２５に流入
し、下がっていた受圧部材２２を上昇させ、ブレークス
ルー対策装置１０を旧位の状態に戻す。そして第１切換
バルブ３０はオフ作動され、これにより次の打ち抜き加
工を行うための状態に復帰する。

【００１８】以上説明した本実施例では、絞り弁３１，
３３が接続回路３４との連結箇所よりも下流側での両方
の油圧回路２８，２９に設けられていたが、絞り弁はこ
れらの油圧回路２８，２９のいずれか一方だけに設けて
もよく、また、接続回路３４に設けてもよい。また、前
記実施例では、コンロッド９とブレークスルー対策装置
１０の受圧部材２２とはリストピン２６で連結されてい
たが、これらの連結を球面接触のボール部を有する連結
部材で行ってもよい。また、本発明に係る装置は１つの
スライドがクランク軸に１本のコンロッドを介して連結
されているプレス機械だけではなく２本以上のコンロッ
ドを介して連結されているプレス機械にも適用できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係るブレークスルー対策装置は
材料の打ち抜き終了前から作動するためブレークスルー
による振動、騒音の問題を積極的に解決でき、また、ス
ライドアジャスト作業や下死点補正作業も行えるため、
これらの作業を行うための特別の装置をプレス機械に付
設する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る装置を備えたプ
レス機械の全体正面図である。

【図２】図２は図１で示されたブレークスルー対策装置
を示す一部断面の正面図であって、油圧回路を含めて示
した図である。

【符号の説明】

１ プレス機械 ８ クランク軸 ８Ａ 偏心部 ９ コンロッド １０ ブレークスルー対策装置 １１ スライド １５ 上型 １７ 下型 １９ 材料 ２０ スライド高さ位置検出センサ ２１ 油圧シリンダ ２２ 受圧部材 ２３ ピストン部 ２４ 上室 ２５ 下室 ２８ 第１油圧回路 ２９ 第２油圧回路 ３０，３５ 切換バルブ ３１，３３ 絞り弁 ３４ 接続回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸の偏心部に上部が回転自在に
   嵌合されたコンロッドとスライドとの間に配置され、か
   つこのスライドの上端に固設された油圧シリンダと、こ
   の油圧シリンダの内部室を上室と下室に区画するピスト
   ン部を有し、前記油圧シリンダから突出した上部が前記
   コンロッドの下部に連結される上下動自在な受圧部材
   と、前記下室に高圧の圧油を供給する第１油圧回路と、
   前記上室に低圧の圧油を供給する第２油圧回路と、これ
   らの第１、第２油圧回路間に設けられて前記上室と前記
   下室を接続する接続回路と、この接続回路中に設けられ
   てこの接続回路を開閉するための切換バルブと、前記接
   続回路との連結箇所よりも下流側での第１、第２油圧回
   路および前記接続回路のうちの少なくも１つに設けられ
   た絞り弁と、前記スライドの高さ位置を検出し、このス
   ライドの高さ位置が材料の打ち抜き寸前位置に達したと
   きに前記切換バルブをオン作動させて前記接続回路を開
   くためのスライド高さ位置検出センサとを含んで構成さ
   れたことを特徴とするプレス機械のブレークスルー対策
   装置。