JPH11245207A

JPH11245207A - 窯業製品のプレス成形機

Info

Publication number: JPH11245207A
Application number: JP9056798A
Authority: JP
Inventors: Noribumi Murai; 則文村井
Original assignee: TAKAHAMA KOGYO KK; Takahama Industry Co Ltd
Current assignee: TAKAHAMA KOGYO KK; Takahama Industry Co Ltd
Priority date: 1998-02-28
Filing date: 1998-02-28
Publication date: 1999-09-14
Anticipated expiration: 2018-02-28
Also published as: JP3396754B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トグルリンク機構３６を備えた窯業製品の
プレス成形機１０において、ラム１８の昇降作用を誘導
するガイド軸５２とガイド軸５２を案内する筒部５８の
損傷を抑制すること、ラム１８の昇降作用の確実化を図
ることにより、窯業製品のプレス成形の確実化に寄与す
ることである。【解決手段】昇降自在ラム１８の両側にガイド軸５２
が垂設され、これらのガイド軸５２の上方寄りが支持体
１６に昇降自在に設けられ、他方、トグルリンク機構３
６に結合された摺動体５４の昇降アーム４０がガイド軸
５２に嵌合され、ラム１８の昇降作用がサーボモータ４
２により制御されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、窯業製品用の素
地を成形するためのトグルリンク機構を備えたプレス成
形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例は、図１１に示されるようなプレ
ス成形機１００が知られている（例えば実公平７−１６
４０４号公報を参照）。この種のプレス成形機１００
は、倍力機構であるトグルリンク機構１３６を備えてい
るほか、駆動源として電動モータ１４２とクランク機構
１５０が採用され、電動モータ１４２の回転運動がいわ
ゆるクランク機構１５０に伝達され、その回転運動が直
線運動に変換されることにより、直線運動がトグルリン
ク機構１３６に伝達され、トグルリンク機構１３６に連
結されたラム１１８が昇降されるものである。

【０００３】したがって、トグルリンク機構１３６の直
線運動の力が倍力されることにより、下型１２８に対す
る十分な加圧力がラム１１８に取り付られた上型１２４
に及ぶように図られている。

【０００４】従来例のプレス成形機１００には、ラム１
１８上に１本のガイド筒１５８が植設される一方、一対
のトグルリンク機構１３６を結合させた昇降アーム１４
０の下方に１本のガイド軸１５２が垂設され、ガイド筒
１５８の案内孔にガイド軸１５２が挿入される構成が採
用されている。

【０００５】かくして、電動モータ１４２とクランク機
構１５０を駆動手段とし、トグルリンク機構１３６を作
動させることにより、ラム１１８の昇降はガイド軸１５
２を介し、ガイド筒１５８によって誘導されるから、ラ
ム１１８の昇降が妄動することなく安定した状態で行わ
れるので、ラム１１８に取り付けられた上型１２４も妄
動することなく安定した状態で昇降する。

【０００６】その結果、被成形物である瓦などの窯業製
品が正規に成形されるほか、ラム１１８の往復運動を高
速に行うことができるなどの利点を有するとされてい
る。

【０００７】その上、ラム１１８に設けられたガイド軸
１５８と昇降アーム１４０に垂設されたガイド軸１５２
は互いに摺動可能であるとともに昇降アーム１４０にク
ランク機構１５０が連結されているから、昇降アーム１
４０の上面、下面が支持され常に両持ち支持の状態にな
るため、各トグルリンク機構１３６からの反力が異なっ
ても、昇降アーム１４０が撓んで変形することがないと
されている。

【０００８】ところが電動モータ１４２とクランク機構
１５０を駆動手段としているため、上死点Ｔから下死点
Ｂあるいは下死点Ｂから上死点Ｔの行程中におけるラム
１１８の昇降速度は電動モータ１４２の回転数とクラン
ク機構１５０により自由に変更することが不可能であっ
た（図７、図８および図１１を参照）。このため、上型
１２４の下降速度や加圧力をラム１１８の一行程中に変
更して調整することや、一行程中にラム１１８の一時停
止や再起動を行うことにより任意に加圧回数を調整する
ことより、被成形物の形状に応じて行程中に上下型内の
原料の流れを制御することができず、被成形物の種類に
制限を受けるという問題があった。

【０００９】また、電動モータ１４２とクランク機構１
５０を採用することから、減速機１４３を必要とし、プ
レス成形機１００の構造が複雑化する問題や、減速機１
４３やクランク機構１５０などへの注油箇所が多くなる
から保守の煩雑さが生じる問題があった。

【００１０】その上、クランク機構１５０の採用により
プレス成形機１００の重心が比較的高い位置になりがち
であり、プレス成形機１００の安定性が欠けるおそれが
あることから、重心をより下方にするためにクランク機
構１５０の重量がプレス成形機１００全体の重量に対し
て占める割合を低くする必要があり、そのためにプレス
成形機１００が大型化するという問題があった。そのほ
か、クランク機構１５０の作動に伴う騒音の発生を回避
することができず、設備環境が悪化するという問題もあ
った。

【００１１】また、駆動手段として電動モータ１４２と
クランク機構１５０が採用されているから、ラム１１８
の下死点Ｂから上死点Ｔに至る行程では、重量物である
上型１２４を備えたラム１１８とトグルリンク機構１３
６を持ち上げることになり、その結果、クランク機構１
５０のクランクレバー１４６やロッド１４８に対する負
荷が大きなり、クランクレバー１４６に金属疲労による
損傷や電動モータ１４２に過負荷による故障が発生する
おそれがあった。

【００１２】一方、別の従来例として図１２に示される
ようなプレス成形機２００が知られている（例えば実公
平７−２１７０号公報を参照）。この種のプレス成形機
２００には、先に述べた従来例における電動モータ１４
２に代えて油圧シリンダ２４２が採用され、またクラン
ク機構１５０に代えてピストンロッド２５０が採用され
たものであり、その他の構造は前記の従来と基本的に同
じである。

【００１３】このプレス成形機２００は電動モータ１４
２とクランク機構１５０に代えて油圧シリンダ２４２と
ピストンロッド２５０を駆動手段としているため、上死
点Ｔから下死点Ｂあるいは下死点Ｂから上死点Ｔの行程
中におけるラム１１８の昇降速度を自由に変更すること
が可能であり、被成形物の形状に応じて上型１２４の下
降速度をラム１１８の昇降の行程中に変更して上下型内
の原料の流れを制御することができるという利点があ
る。

【００１４】しかしながら、油圧シリンダ２４２の特性
によりラム１１８の往復運動を高速に行うことができな
いほか、ラム１１８の下死点Ｂを正確に特定することが
困難であった。また、プレス成形機２００の本体の他に
油圧シリンダ２４２の制御用の油圧ユニット２５２を必
要とし、またこれらの油圧ユニット２５２が大掛かりな
ものであった。

【００１５】したがって、油圧ユニット２５２用の設置
スペースを必要とするほか、油圧ユニット２５２の作動
油の交換などの保守を定期的に行うことが必要であり、
また油圧ユニット２５２や油圧シリンダ２４２の作動油
漏れなどにより設備環境が悪化するという問題があっ
た。

【００１６】更に、両者の従来例のプレス成形機１０
０、２００のガイド軸１５２の昇降アーム１４０側は昇
降アーム１４０に、ガイド筒１５８のラム１１８側はラ
ム１１８にそれぞれ固定されているものの、ガイド軸１
５２のラム１１８側とガイド軸１５２の昇降アーム１４
０側はそれぞれ自由状態である。

【００１７】このため、トグルリンク機構１３６からの
反力が異なると、昇降アーム１４０が撓んで変形させよ
うとする力はガイド軸１５２およびガイド筒１５８の案
内により規制されるものの、ガイド軸１５２の昇降時に
ガイド軸１５２の基部（図面上の下方端）やガイド筒１
５８の基部（図面上の上方端）に集中し、とりわけ、下
降時において応力が集中しやすい。

【００１８】また、連続的にラム１１８が昇降するプレ
ス成形機１００、２００の通常運転では、これらの基部
は繰り返し応力を受ける。

【００１９】その結果、金属疲労を引き起こしてガイド
軸１５２の折損、ガイド筒１５８およびガイド軸１５２
の摺動面１５６の偏摩耗あるいは筒体１５８の基部の損
傷を引き起こすおそれがあった。

【００２０】とくに、被成形物である窯業製品が役物瓦
などのように複雑な形状を有する場合では、上型１２４
の加圧力に対する反力が一様とならないから、各トグル
リンク機構１３６に偏荷重が生じ、ガイド軸１５２やガ
イド筒１５８の基部に一層応力集中を招くことになり、
ガイド軸１５２やガイド筒１５８の損傷が比較的早く発
生する可能性が高かった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上型の下降速度や加圧力をラムの一行程中に変更して
調整することや、一行程中にラムの一時停止や再起動を
行い任意の加圧回数を調整することを可能とし、被成形
物の形状に応じて行程中に上下型内の原料の流れを正確
に制御して、被成形物の種類に制限を受けないようにす
ること。プレス成形機の構造を簡素化し保守の煩雑さを解消す
ること。比較的重心を低い位置としてプレス成形機の安定性を
より確保すること。騒音や油漏れの発生よる設備環境の悪化を防止するこ
と。ラムの往復運動を高速に行うこと。ラムの下死点を正確に特定すること。プレス成形機本体の以外の大掛かりな設備を必要とし
ないこと。ラムの昇降作用を誘導するガイド軸などの損傷を抑制
すること。上記の条件を満たすプレス成形機の提供にある。また、
他の目的は駆動手段に対する過負荷を軽減することにあ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明の窯業製品のプレス成形機は、成形機本体にベッドが
設けられ、ベッドに植設された支柱を介してラムが昇降
自在に設けられ、ベッド上に下型が、ラムに上型がそれ
ぞれ対向して設けられ、一方、成形機本体の上部に設け
られた支持体に駆動手段が設けられ、一対のトグルリン
ク機構が支持体およびラムに連結され、一対のトグルリ
ンク機構が昇降アームにより連結され、駆動手段を介し
て昇降アームが昇降自在に設けられた窯業製品のプレス
成形機において、成形機本体の支持体に対して摺動自在
のガイド軸がラムの上面に植設され、ガイド軸に対して
摺動自在な摺動体が嵌装されるとともに、摺動体が昇降
アームに固定され、駆動手段がサーボモータであって、
サーボモータに送り螺子が設けられ、昇降アームに送り
螺子に対応する螺子が設けられるとともに、螺子に送り
螺子が嵌装されたことを特徴とするものである。

【００２３】請求項２記載された発明の窯業製品のプレ
ス成形機は、成形機本体にベッドが設けられ、ベッドに
植設された支柱を介してラムが昇降自在に設けられ、ベ
ッド上に下型が、ラムに上型がそれぞれ対向して設けら
れ、一方、成形機本体の上部に設けられた支持体に駆動
手段が設けられ、一対のトグルリンク機構が支持体およ
びラムに連結され、一対のトグルリンク機構が昇降アー
ムにより連結され、駆動手段を介して昇降アームが昇降
自在に設けられた窯業製品のプレス成形機において、ラ
ムの上面に対して摺動自在のガイド軸が成形機本体の支
持体の下面に植設され、ガイド軸に対して摺動自在な摺
動体が嵌装されるとともに、摺動体が昇降アームに固定
され、駆動手段がサーボモータであって、サーボモータ
に送り螺子が設けられ、昇降アームに送り螺子に対応す
る螺子が設けられるとともに、螺子に送り螺子が嵌装さ
れたことを特徴とするものである。

【００２４】請求項３記載された発明の窯業製品のプレ
ス成形機は、成形機本体にベッドが設けられ、ベッドに
植設された支柱を介してラムが昇降自在に設けられ、ベ
ッド上に下型が、ラムに上型がそれぞれ対向して設けら
れ、一方、成形機本体の上部に設けられた支持体に駆動
手段が設けられ、一対のトグルリンク機構が支持体およ
びラムに連結され、一対のトグルリンク機構が昇降アー
ムにより連結され、駆動手段を介して昇降アームが昇降
自在に設けられた窯業製品のプレス成形機において、ラ
ムおよび成形機本体の支持体に対して摺動自在のガイド
軸が備えられ、ガイド軸に固定部材が固定されるととも
に、摺動体が昇降アームに固定され、駆動手段がサーボ
モータであって、サーボモータに送り螺子が設けられ、
昇降アームに送り螺子に対応する螺子が設けられるとと
もに、螺子に送り螺子が嵌装されたことを特徴とする窯
業製品のプレス成形機。

【００２５】また、請求項４に記載された窯業製品のプ
レス成形機は、請求項１、２または３記載の窯業製品の
プレス成形機において、成形機本体にラムを補助的に上
昇させる上昇補助手段を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００２６】

【作用効果】したがって、請求項１に記載された窯業製
品のプレス成形機は上記のように構成されているので、
駆動手段であるサーボモータと送り螺子の作動により昇
降アームが作動すると、トグルリンク機構が作動して、
ラムが昇降する。このとき、サーボモータと送り螺子に
より昇降中のラムは常に正確な位置に制御される。ま
た、被成形物の種類に応じて上型の下降速度や加圧力が
ラムの一行程中に変更され、一行程中にラムの一時停止
や再起動が行われて任意の加圧を行い、上下型内の原料
の流れを正確に制御する。一方、支持体とラムに設けら
れたガイド軸がラムとともに昇降し、昇降体に備えられ
ガイド軸に嵌装された摺動体がラムと昇降体の昇降に伴
って摺動する。

【００２７】したがって、サーボモータによる駆動手段
と送り螺子を採用しているので、昇降中のラムは常に正
確な位置に制御されるとともに、ラムの昇降運動を高速
に行うことができ、精度の高い被成形物を効率よく成形
することができる。また、被成形物の種類に応じて上型
の下降速度や加圧力をラムの一行程中に変更して調整す
ることができるほか、一行程中にラムの一時停止や再起
動を行い任意の加圧回数を調整することができ、被成形
物の形状に応じて行程中に上下型内の原料の流れを正確
に制御されるので、多品種の被成形物を高精度で成形す
ることができる。

【００２８】また、サーボモータによる駆動手段と送り
螺子を採用しているので、プレス成形機の構造が簡素化
するほか、送り螺子の簡単な保守を必要に応じて行うだ
けでよく煩雑な保守を必要としない。

【００２９】さらに、サーボモータによる駆動手段と送
り螺子はラムの上方に設けられているものの、プレス成
形機全体の重量に対して占める駆動手段の重量の割合が
比較的低いので、プレス成形機の重心の位置を低くする
ことができ、プレス成形機の安定性をより確保すること
ができる。

【００３０】また、サーボモータによる駆動手段と送り
螺子の採用により、機械的な騒音や作動油などの油漏れ
が発生することがないから、汚れの少なく騒音のない設
備環境を図ることができる。

【００３１】その上、プレス成形機の以外の大掛かりな
設備を必要としないので、余分な設置スペースや保守の
必要がないので、ランニングコストを低減することがで
きる。

【００３２】また、ラムやトグルリンク機構を通じて摺
動体からガイド軸に対し偏荷重が発生しても、ガイド軸
の下端はラムに固定されており、また上端付近で支持体
に支持されるいわば両持ちであるため、ガイド軸への応
力集中が上下に分散され、上死点から下死点にいたる行
程中のいずれの時点においてもガイド軸に対して常に一
定の摺動面をもって当接する状態を保持しているので、
摺動面にわたってガイド軸に対する応力を摺動面にわた
って分散し、ガイド軸や摺動体が偏荷重によって損傷を
受けることがない。

【００３３】また、請求項２に記載された窯業製品のプ
レス成形機は上記のように構成されているので、駆動手
段であるサーボモータと送り螺子の作動により昇降アー
ムが作動すると、トグルリンク機構が作動して、ラムが
昇降する。このとき、サーボモータと送り螺子により昇
降中のラムは常に正確な位置に制御される。

【００３４】また、被成形物の種類に応じて上型の下降
速度や加圧力がラムの一行程中に変更され、一行程中に
ラムの一時停止や再起動が行われて任意の加圧を行い、
上下型内の原料の流れを正確に制御する。一方、支持体
とラムに設けられたガイド軸が支持体に固定され、昇降
体に備えられガイド軸に嵌装された摺動体がラムと昇降
体の昇降に伴って摺動する。したがって、請求項１記載
の発明と同じ効果を奏する。

【００３５】また、請求項３記載の発明の窯業製品のプ
レス成形機は、上記のように構成されているので、駆動
手段であるサーボモータと送り螺子の作動により昇降ア
ームが作動すると、トグルリンク機構が作動して、ラム
が昇降する。このとき、サーボモータと送り螺子により
昇降中のラムは常に正確な位置に制御される。また、被
成形物の種類に応じて上型の下降速度や加圧力がラムの
一行程中に変更され、一行程中にラムの一時停止や再起
動が行われて任意の加圧を行い、上下型内の原料の流れ
を正確に制御する。一方、支持体とラムに設けられたガ
イド軸が固定部材に固定され、ガイド軸を固定する固定
部材は昇降体に固定され、ガイド軸は昇降体に伴って支
持体およびラムに対して摺動する。したがって、請求項
１記載の発明と同じ効果を奏する。

【００３６】また、請求項４記載の発明の窯業製品のプ
レス成形機は、請求項１、２または３記載の発明の奏す
る作用効果ほか、ラムを補助的に上昇させる上昇補助手
段を備えているので、ラムが下死点から上死点に至る行
程においてサーボモータと送り螺子によるラムの上昇作
用に加えて上昇補助手段のラムに対する上昇作用がラム
に作用するので、サーボモータに過負荷を与えることが
ない。

【００３７】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について図
面を参照して説明する。図１はこの発明の実施の形態に
係るプレス成形機の正面図であり、図２は同プレス成形
機の側面図、図３はラム、支持体、昇降アームと摺動体
などを破断した同プレス成形機の側面図、図４は図１の
Ａ−Ａ線断面図である。図５はサーボモータの制御機構
を示すブロック図であり、図６は昇降アームおよび摺動
体の拡大斜視図、図７は軒瓦の成形時における同プレス
成形機と従来例のプレス成形機による上型の作動特性を
比較した作動特性図である。図８は袖瓦の成形時におけ
る同プレス成形機と従来例のプレス成形機による上型の
作動特性を比較した作動特性図である。図９は別の実施
の形態に係るプレス成形機の側面図であり、図１０はさ
らに別の実施の形態に係るプレス成形機の側面図であ
り、図１１は従来のプレス成形機の正面図であり、図１
２は別の従来のプレス成形機を示す正面図である。

【００３８】この実施の形態にかかるプレス成形機は、
粘土瓦を成形するためのものである。成形機本体１０は
ベッド１２を備えており、このベッド１２の四隅にそれ
ぞれ支持柱１４が植設されている。

【００３９】そして、支柱１４の上端は成形機本体１０
の上部に設けられた支持体１６に固定され、その下端は
ベッド１２に固定され、支柱１４には昇降自在なラム１
８が嵌装されている。

【００４０】ラム１８の下面には上型取付ベース２０を
介して瓦成形用の上型２４が取り付けられ、ベッド１２
上には下型取付ベース２６を介して下型２８が取り付け
られ、ラム１８に取り付けられた上型２４が下型２８に
向けて下降することにより荒地がプレス成形され、窯業
製品の一種である粘土瓦の成形品を得ることができるよ
うに図られている。

【００４１】ラム１８と支持体１６の間には第１リンク
３０、第２リンク３２、第３リンク３４から構成される
一対のトグルリンク機構３６が配設されている。このト
グルリンク機構３６の第１リンク３０は長円形状のもの
であって、両端は回動軸３８ａ、３８ｂによりそれぞれ
支持されているが、その一端はラム１８の上面に回動軸
３８ａを介して回動自在に軸着され、その他端は次に説
明する第２リンク３２の外側端の回動軸３８ｂに軸着さ
れている。

【００４２】第２リンク３２は略三角形状のものであっ
て、それぞれ頂点付近が回動軸３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ
によって支持され、そのうちの第１リンク３０側の外側
の回動軸３８ｂを介して第１リンク３０と軸着されてい
る。

【００４３】そして残る頂点のうち支持体１６側は回動
軸３８ｄを介して回動自在に支持体１６に軸着されてい
る。

【００４４】さらに残る一点は次に説明する第３リンク
３４の外側端に回動軸３８ｃを介して軸着されている。

【００４５】第３リンク３４は長円形状を呈しており、
第１リンク３０と同様にその両端に回動軸３８ｃ、３８
ｅが嵌装される構造となっている。第３リンク３４の外
側端は先に述べた第２リンク３２の内側の一点と回動軸
３８ｃを介して軸着されており、その内側端は次に説明
する昇降アーム４０の外側端に回動軸３８ｅを介して軸
着されている。

【００４６】したがって、第１リンク３０、第２リンク
３２および第３リンク３４から構成される左右一対のト
グルリンク機構３６は昇降アーム４０に連結されてい
る。

【００４７】昇降アーム４０は長円形状を呈しており、
トグルリンク機構３６の中央付近に水平に配設され、昇
降アーム４０の両側端にそれぞれ第３リンク３４の内側
端が回動軸３８ｅを介して軸着されている。そして、昇
降アーム４０には後述する送り螺子４３に対応する螺子
５０が設けられており、送り螺子４３の回転により螺子
５０を介して昇降アーム４０が昇降制御される構造とな
っている。

【００４８】かくして、送り螺子４３の回転に追従して
作動する昇降アーム４０の昇降により、各リンク３０、
３２、３４が協動し、トグルリンク機構３６がラム１８
を上死点Ｔから下死点Ｂの間において昇降させることが
できることになる。

【００４９】一方、支持体１６の上面には、ラム１８の
昇降のための駆動源としてフィードバック制御されるサ
ーボモータ４２が備えられている。このサーボモータ４
２には送り螺子４３の一端が固定され、他端は下方に向
けられている。

【００５０】サーボモータ４２はエンコーダによる位置
検出手段４４とサーボモータコントローラ４６を備えて
おり、また、別に設けられた演算処理手段７２、記憶手
段７６、入力手段８２、表示手段８４およびパルス発生
手段７４とからなる制御機構７０により正逆転自在に制
御されるものである（図５を参照）。

【００５１】サーボモータ４２の回転の制御について詳
しく述べると、制御機構７０のパルス発生手段７４から
発生するパルス信号が制御回路４８を経由してサーボモ
ータコントローラ４６に出力され、サーボモータ４２は
パルス信号に基づく回転が行われる。

【００５２】サーボモータ４２の実際の回転数は、パル
ス発生のエンコーダを用いた位置検出手段４４からフィ
ードバックパルス信号としてサーボモータコントローラ
４６を通じて制御機構７０に返送され、制御機構７０の
演算処理手段７２に入力され、パルス発生手段７４によ
るパルス信号とフィードバックパルス信号を比較してか
い離量を検知し、再びパルス信号として作動の指示が出
力される。

【００５３】制御機構７０にはＲＡＭ８０やＲＯＭ７８
による記憶手段７６が設けられており、サーボモータの
制御用プログラム、シュミレーション成形用のプログラ
ムおよびいくつかのサーボモータ４２の作動条件（図７
および図８を参照）を記憶保存することができる。

【００５４】また、制御機構７０にインターフエースを
介して設けられた入力手段８２により作動条件を書き換
えすることができるほか、インターフエースを介して設
けられた表示手段８４によりサーボモータ４２の作動条
件または動力特性などがグラフ化された作動状態を表示
することができる（図５、図７および図８を参照）。

【００５５】制御機構７０にはインターフエースを介し
てエアシリンダ６４などのプレス成形機１０の関連機器
を制御するためのシーケンサ８６および関連機器制御手
段８８が備えられており、これらの機器をサーボモータ
４２の作動に対応させて制御できるように構成されてい
る。

【００５６】そして、サーボモータ４２に設けられた送
り螺子４３は螺子５０を介して昇降アーム４０に貫装さ
れ、サーボモータ４２の作動により送り螺子４３の回転
運動は、螺子５０を通じて昇降アーム４０を昇降させる
直線運動に変換できるように図られている。

【００５７】次にガイド軸５２と摺動体５４との関係に
ついて説明する。プレス成形機１０の側面から見て（図
２および図３を参照）、ラム１８の上面の両端付近にそ
れぞれガイド軸５２の下端が固定され、ガイド軸５２の
上端は支持体１６に対して摺動自在に貫装されている。
したがって、これらのガイド軸５２の間に前記した昇降
アーム４０、トグルリンク機構３６、送り螺子４３が位
置している。

【００５８】一方、プレス成形機１０を正面から見ると
（図１を参照）、ガイド軸５２の下端はラム１８上面の
中央に位置している。

【００５９】この実施の形態では、ガイド軸５２を２本
配設することにより、トグルリンク機構３６やラム１８
に対する偏荷重をより確実に抑制することを意図してい
るが、必ずしもその数を制限する趣旨ではない（図１、
図３および図６を参照）。たとえば、２本のガイド軸５
２を単に１本のガイド軸５２にしてもよい。

【００６０】次に摺動体５４について説明すると、摺動
体５４は摺動孔５６を備えた一対の筒部５８と両側の筒
部５８を連結する水平アーム部６０とから構成され、先
に説明したガイド軸５２にそれぞれの筒部５８が摺動自
在に嵌装されるとともに、水平アーム部６０は昇降アー
ム４０と直交するように昇降アーム４０の下面に固着さ
れている（図６を参照）。

【００６１】したがって、昇降アーム４０に固定された
摺動体５４は、昇降アーム４０を介して送り螺子４３の
回転に追従して作動する結果、ガイド軸５２に誘導され
て摺動する。

【００６２】一方、ラム１８に固定されたガイド軸５２
は、送り螺子４３の回転による昇降アーム４０の昇降に
誘導され、上方が支持体１６に支持されつつ上下方向に
昇降することになる。

【００６３】次に、ラム１８の下死点Ｂから上死点Ｔに
至る上昇行程において、ラム１８を補助的に上昇させる
上昇補助手段６２について説明する。上昇補助手段６２
は、ラム１８が下死点Ｂから上死点Ｔに至る行程におい
て、サーボモータ４２と別の駆動源により、サーボモー
タ４２、送り螺子４３および螺子５０にラム１８や上型
２４などの重量による過負荷を与えないようにラム１８
を補助的に上昇させる手段である。

【００６４】この実施の形態では、上昇補助手段６２の
具体例としてエアシリンダ６４が採用されており、プレ
ス成形機１０の側面から見て、支持体１６の両側面にエ
アシリンダ６４が支持体１６側からラム１８にかけて取
り付けられており、エアシリンダ６４のシリンダロッド
６６の端はラム１８の側面に取り付けられている（図１
ないし図４を参照）。

【００６５】したがって、ラム１８が下死点Ｂに達する
ことにより、エアシリンダ６４のシリンダロッド６６が
最大に伸長し、ラム１８が下死点Ｂから上死点Ｔに至る
行程においてエアシリンダ６４が作動し、シリンダロッ
ド６６が収縮してラム１８の上昇作用を補助している。

【００６６】なお、ラム１８の上死点Ｔから下死点Ｂに
至る行程では、ラム１８自体が有する重量を加圧力とし
て付加できるので、とくにエアシリンダ６４を積極的に
作動させる必要はない。

【００６７】この実施の形態では、上昇補助手段６２を
エアシリンダ６４としたが、ラム１８を補助的に上昇さ
せる手段であれば制限されることはない。

【００６８】プレス成形機本体１０のラム１８は、稼動
停止状態では上死点Ｔに位置しており、螺子５０を介し
て送り螺子４３に嵌装された昇降アーム４０は最上位に
位置している。トグルリンク機構３６の各リンク３０、
３２、３４はプレス成形機１０の内側に向け収縮してい
る状態であり、上昇補助手段６２であるエアシリンダ６
４はシリンダロッド６６が自由状態にある。

【００６９】この状態からサーボモータ４２を駆動して
正回転させると、サーボモータ４２は送り螺子４３を回
転させ、送り螺子４３の回転運動は螺子５０を通じて昇
降アーム４０の直線運動に変換され、昇降アーム４０は
送り螺子４３の回転より下降する。送り螺子４３に嵌装
された昇降アーム４０の下降に伴いトグルリンク機構３
６の各リンク３０、３２、３４がプレス成形機１０の外
側に向けて回動されラム１８が下降する。

【００７０】そして、ラム１８に備えられた上型２４が
ラム１８とともに下降し、下型２８に載置された荒地
（図示を省略）をプレス成形してラム１８は下死点Ｂに
達する。

【００７１】上死点Ｔから下死点Ｂに至る行程において
は、数値制御されたサーボモータ４２の回転によりラム
１８は極めて正確に制御され、また被成形物の種類に応
じた作動条件に基づいて制御される。

【００７２】たとえば、被成形物が軒瓦である場合、上
下型内の原料の流れを最適な状態とするために、図７に
示されるように一行程中に上型２４が１回目の成形、２
回目の成形という作動特性を実現するための作動条件が
設定される。そして、被成形物の種類が変更される場合
は、被成形物の種類に応じた作動条件を設定し成形す
る。たとえば、図８に示されるように袖瓦を成形する場
合、上型２４が一行程中に予備成形、１回目の成形、２
回目の成形という作動特性を実現するように作動条件を
設定する。

【００７３】また、トグルリンク機構３６が伸長したと
き上型２４の下死点Ｂとなるが、一行程中に複数回の成
形を行う場合では、上型２４の下死点Ｂにおける昇降ア
ーム４０から昇降アーム４０をさらに下降させることに
より、トグルリンク機構３６を収縮させ上型２４を上昇
させてもよい。上型２４の上死点Ｔにおける昇降アーム
４０の位置から昇降アーム４０をさらに下降させること
により、一行程中における複数回の成形について、サー
ボモータ４２を正回転から逆回転することなく上型２４
の下降と上昇を実現することができる。

【００７４】また、同一の被成形物を長期に亘り成形す
る場合には、累積成形回数に応じた作動条件の変更を自
動的に行うためのプログラムを制御機構７０に設定し、
上下型の摩耗の状態に対応させてラム１８を制御するよ
うに図ることも発明者は予定している。

【００７５】そして、荒地の成形が完了すると、サーボ
モータ４２が逆回転され、ラム１８はサーボモータ４２
による上昇作用のほか、上昇補助手段６２であるエアシ
リンダ６４により引き上げ力を補助的に受けて上死点Ｔ
に向け、原位置に復帰する。

【００７６】上死点Ｔにラム１８が達するとエアシリン
ダ６４の作動は停止し、エアシリンダ６４のシリンダロ
ッド６６は自由状態となる。そして、サーボモータ４２
が再び正転して上死点Ｔから下死点Ｂへ再びラム１８が
下降し、前述の行程を繰り返す。

【００７７】形状が複雑な役物瓦などの成形において、
上型２４の加圧力に対する不均一な反力が発生すると、
摺動体５４の摺動面５６を通じてガイド軸５２に加えら
れるが、摺動体５４が一定の摺動面５６を有する点、ガ
イド軸５２の両端が支持されている点とガイド軸５２が
支持体１６に対して摺動自在に設けられている点からガ
イド軸５２に対する局部的な応力の集中は抑制される。

【００７８】したがって、ガイド軸５２や摺動体５４が
損傷することはなく、トグルリンク機構３６は長期の使
用にわたっても安定した作動を図ることができ、ガイド
軸５２や摺動体５４が損傷を受けることがなく、トグル
リンク機構３６の安定した作動を妨げることがない。

【００７９】そして、ガイド軸５２と摺動体５４が損傷
を受けることがないので、サーボモータ４２、送り螺子
４３および螺子５０に不均一な反力に伴う応力集中は発
生しないので、極めて正確でしかも安定した高速成形を
維持することができる。

【００８０】このように、この実施の形態に係るプレス
成形機１０によれば、昇降中のラム１８は常に正確な位
置に制御されるとともに、ラム１８の昇降運動を高速に
行うことができ、精度の高い被成形物を効率よく成形す
ることができる。

【００８１】また、被成形物の種類に応じて上型２４の
下降速度や加圧力をラム１８の一行程中に変更して調整
することができるほか、一行程中にラム１８の一時停止
や再起動を行い任意の加圧回数を調整することができ、
被成形物の形状に応じて行程中に上下型内の原料の流れ
が正確に制御されるので、多品種の被成形物を高精度で
成形することができ、汎用性が極めて高い。

【００８２】また、サーボモータ４２による駆動手段と
送り螺子４３を採用しているので、プレス成形機１０の
構造が簡素化するほか、送り螺子４３の簡単な保守を必
要に応じて行うだけでよく煩雑な保守を必要としない。

【００８３】さらに、サーボモータ４２と送り螺子４３
とする駆動手段はラム１８の上方に設けられているもの
の、プレス成形機１０全体の重量に対して占める駆動手
段の重量の割合が比較的低いので、プレス成形機１０の
重心の位置を低くすることができ、プレス成形機１０の
安定性をより確保することができる。

【００８４】また、サーボモータ４２による駆動手段と
送り螺子４３の採用により、機械的な騒音や作動油など
の油漏れが発生することがないから、汚れの少なく騒音
のない設備環境を図ることができる。その上、プレス成
形機１０の以外の大掛かりな設備を必要としないので、
余分な設置スペースや保守の必要がないので、ランニン
グコストを低減することができる。

【００８５】また、サーボモータ４２による駆動手段お
よび送り螺子４３を設け、昇降アーム４０に送り螺子４
３に対応する螺子５０が設けられるとともに、上昇補助
手段６２が設けられることにより、ラム１８が下死点Ｂ
から上死点Ｔに至る上昇行程において、サーボモータ４
２と別の駆動源により、サーボモータ４２、送り螺子４
３および螺子５０にラム１８や上型２４などの重量によ
る過負荷を与えないようにラム１８を補助的に上昇させ
ることができる。

【００８６】そして、制御機構７０にシュミレーション
プログラムを設け、入力手段８２により必要なデータを
入力すれば、制御機構７０によりサーボモータ４２を作
動させることなく被成形物の成形過程を表示手段８４に
表示することができる。したがって、予めシュミレーシ
ョン成形を行うことができ、このシュミレーション成形
に対応するパルス信号の状態を把握することができ、被
成形物の種類に応じた作動条件の変更や設定が迅速かつ
容易に行える。

【００８７】次に、別の実施の形態に係るプレス成形機
について説明する。先に説明した実施の形態では、ガイ
ド軸５２がラム１８の上面に固定されプレス成形機本体
１０の支持体１６に対して摺動自在である場合を説明し
たが、別の実施の形態として、ガイド軸９２の上端をプ
レス成形機本体１０ａの支持体１６ａに固定し、ガイド
軸９２の他端側がラム１８ａに対して摺動自在になるよ
うに構成してもよい（図９を参照）。このガイド軸９２
の構成によれば、前記したガイド軸５２と同等の機能を
有する。

【００８８】また、さらに別の実施の形態として、上部
ガイド９４および下部ガイド９６からなるガイド軸９８
を固定部材５４ｂに固定し、上部ガイド９２がプレス成
形機本体１０ｂの支持体１６ｂに対して摺動自在とし、
下部ガイド９６がラム１８ｂに対して摺動自在になるよ
うに構成してもよい（図１０を参照）。このガイド軸９
８の構成によれば前記したガイド軸５２、５２ｂと同等
の機能を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係るプレス成形機の正
面図である。

【図２】同プレス成形機の側面図である。

【図３】図３はラム、固定部材、昇降アームと摺動体な
どを破断した同プレス成形機の側面図である。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】サーボモータの制御機構を示すブロック図であ
る。

【図６】昇降アームおよび摺動体の拡大斜視図である。

【図７】同プレス成形機による軒瓦の成形時における作
動特性図である。

【図８】同プレス成形機による袖瓦の成形時における上
型の作動特性図である。

【図９】別の実施の形態に係るプレス成形機の側面図で
ある。

【図１０】さらに別の実施の形態に係るプレス成形機の
側面図である。

【図１１】従来のプレス成形機の正面図であるる。

【図１２】別の従来のプレス成形機を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１０プレス成形機本体１０ａプレス成形機本体１０ｂプレス成形機本体１２ベッド１４支持柱１６支持体１８ラム２０上型取付ベース２２成形型２４上型２６下型取付ベース２８下型３０第１リンク３２第２リンク３４第３リンク３６トグルリンク機構３８ａ回動軸３８ｂ回動軸３８ｃ回動軸３８ｄ回動軸３８ｅ回動軸４０昇降アーム４２サーボモータ４３送り螺子４４位置検出手段４６サーボモータコントローラ４８制御回路５０螺子５２ガイド軸５４摺動体５４ａ摺動体５４ｂ固定部材５６摺動面５８筒体６０水平アーム部６２上昇補助手段６４エアシリンダ６６シリンダロッド７０制御機構７２演算処理手段７４パルス発生手段７６記憶手段７８ＲＯＭ８０ＲＡＭ８２入力手段８４表示手段８６シーケンサ８８関連機器制御手段９２ガイド軸９４上部ガイド軸９６下部ガイド軸９８ガイド軸１００プレス成形機１１８ラム１２４上型１２８下型１３６トグルリンク機構１４０昇降アーム１４２電動モータ１４３減速機１４６クランクレバー１４８ロッド１５０クランク機構１５２ガイド軸１５６摺動面１５８筒体２００プレス成形機２４２油圧シリンダ２５０ピストンロッド２５２油圧ユニットＴ上死点Ｂ下死点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形機本体にベッドが設けられ、ベッド
に植設された支柱を介してラムが昇降自在に設けられ、
ベッド上に下型が、ラムに上型がそれぞれ対向して設け
られ、一方、成形機本体の上部に設けられた支持体に駆
動手段が設けられ、一対のトグルリンク機構が支持体お
よびラムに連結され、一対のトグルリンク機構が昇降ア
ームにより連結され、駆動手段を介して昇降アームが昇
降自在に設けられた窯業製品のプレス成形機において、成形機本体の支持体に対して摺動自在のガイド軸がラム
の上面に植設され、ガイド軸に対して摺動自在な摺動体
が嵌装されるとともに、摺動体が昇降アームに固定さ
れ、駆動手段がサーボモータであって、サーボモータに送り
螺子が設けられ、昇降アームに送り螺子に対応する螺子が設けられるとと
もに、螺子に送り螺子が嵌装されたことを特徴とする窯
業製品のプレス成形機。
【請求項２】成形機本体にベッドが設けられ、ベッド
に植設された支柱を介してラムが昇降自在に設けられ、
ベッド上に下型が、ラムに上型がそれぞれ対向して設け
られ、一方、成形機本体の上部に設けられた支持体に駆
動手段が設けられ、一対のトグルリンク機構が支持体お
よびラムに連結され、一対のトグルリンク機構が昇降ア
ームにより連結され、駆動手段を介して昇降アームが昇
降自在に設けられた窯業製品のプレス成形機において、ラムの上面に対して摺動自在のガイド軸が成形機本体の
支持体の下面に植設され、ガイド軸に対して摺動自在な摺動体が嵌装されるととも
に、摺動体が昇降アームに固定され、駆動手段がサーボモータであって、サーボモータに送り
螺子が設けられ、昇降アームに送り螺子に対応する螺子が設けられるとと
もに、螺子に送り螺子が嵌装されたことを特徴とする窯
業製品のプレス成形機。
【請求項３】成形機本体にベッドが設けられ、ベッド
に植設された支柱を介してラムが昇降自在に設けられ、
ベッド上に下型が、ラムに上型がそれぞれ対向して設け
られ、一方、成形機本体の上部に設けられた支持体に駆
動手段が設けられ、一対のトグルリンク機構が支持体お
よびラムに連結され、一対のトグルリンク機構が昇降ア
ームにより連結され、駆動手段を介して昇降アームが昇
降自在に設けられた窯業製品のプレス成形機において、ラムおよび成形機本体の支持体に対して摺動自在のガイ
ド軸が備えられ、ガイド軸に固定部材が固定されるとと
もに、固定部材が昇降アームに固定され、駆動手段がサ
ーボモータであって、サーボモータに送り螺子が設けら
れ、昇降アームに送り螺子に対応する螺子が設けられる
とともに、螺子に送り螺子が嵌装されたことを特徴とす
る窯業製品のプレス成形機。
【請求項４】成形機本体にラムを補助的に上昇させる
上昇補助手段を設けたことを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の窯業製品のプレス成形機。