JPH049640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベツドとラムとを一対のプルリンク
によつて連結し、一つの駆動シリンダ装置によつ
て一対のプルリンクを同期作動させてラムを昇降
させることにより、剛体構造のフレームをなくす
と共に、動的精度が高くて偏心荷重に強いプレス
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近時、プレス加工における高加工精度と高生産
性に対する要求は一層高まつている。

即ち、ロボツトによる自動化や、順送化のため
に多ステージの金型が多用されており、これに対
応するため偏心荷重に強くて動的精度の高い高剛
性のプレスが望まれている。しかし、これらを全
て満足する構造のプレスは大型で、しかも高価で
あるのが現状である。

プレスのフレームの代表的なものとして、第７
図に示されるようなＣ形のものと、第８図に示さ
れるような門形のものとがあり、いずれも剛体構
造のものである。Ｃ形のフレームは、門形のフレ
ームに比較して加圧力が小さいと共に、加工精度
が低いので、高加圧力、高精度の加工には門形の
フレームが使用される。

いずれのフレームにおいても、加工時に加圧力
及びその反力が加わると、ベツド部５２とクラウ
ン部５４とが同図で二点鎖線で示されるように変
形される。

ラム部５６とベツド部５２とにそれぞれ金型の
上型及び下型が取付けられており、加工時におい
て加圧力及びその反力は、ベツド部５２とラム部
５６に対しては曲げモーメントとして作用してこ
れらが変形され、ベツド部５２及びラム部５６の
変形によつてこれに装着されている金型が変形さ
れる。金型が変形されると、加工精度が低下する
と共に、その寿命が短くなる。

ここで、プレスのフレームの変形のなかでも特
に曲げモーメントによつて生じる曲げ変形は、加
工精度及び金型寿命に悪影響を及ぼすので、その
曲げ変形は極力小さくしなければならない。

剛体構造のフレームの曲げ変形を小さくするに
は、その剛性を高めることが必要である。フレー
ムの剛性を高めるには、これを構成しているベツ
ド部５２，クラウン部５４，ラム部５６などの構
成部材の断面係数を大きくすることが必要であ
り、これには各部材の高さを高くすることが最も
効果的である。

フレームを構成しているベツド部５２，クラウ
ン部５４及びラム部５６の高さを高くすれば、フ
レームの全高が高くなり、大型のプレスになると
ピツトを掘つてベツド部の一部を埋め込まないと
工場建屋に据付けることができなくなると共に、
プレスの総重量が大きくなり、これらの不具合に
加えてベツド部５２，クラウン部５４，ラム部５
６及びアツプライト部５８の大型の構造物を、そ
の水平度及び垂直度を保持させて高精度に、しか
も強力に組立てることが難しくなり、ひいてはコ
ストアツプにつながる。

また、第９図に示されるように、フレームのク
ラウン部５４に複数個の油圧シリンダ６０を装着
し、この複数個の油圧シリンダ６０によつてラム
部５６を昇降させることにより、偏心荷重に強い
多ポイント油圧プレスを実現させようとすると、
複数個の油圧シリンダ６０の作動を同調させるた
めの同調機構が不可欠となり、この同調機構が複
雑でしかも高価となる。

更に、第１０図に示されるように機械式のクラ
ンクプレスにおいては、クランクロツド６２とプ
ランジヤー６４とを連結棒６６で連結し、このプ
ランジヤー６４にラム部５６を装着してあると共
に、プランジヤー６４がプランジヤーガイド６８
内を摺動するようにしてあり、このプランジヤー
ガイド６８によつて加圧力Ｐの水平分力Pxを除
去して、動的精度の向上を図るなどの工夫をして
いる。しかし、プランジヤー及びプランジーガイ
ドによつて加圧力の水平分力を除去する機構を設
けると、プレスが大型化し、しかも高価となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、剛体構造のフレームを使用している
従来のプレスの一般的概念を捨て去り、ベツドと
ラムとを一対のプルリンクによつて連結し、一つ
の駆動シリンダ装置によつて一対のプルリンクを
同期作動させてラムを昇降させることにより、全
高が低く、しかも動的精度が高くて偏心荷重に強
い省エネルギーのプレス装置を安価に製作するこ
とを課題としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るプレス装置は、ベツドと、該ベツ
ドの上方にガイド部を介して昇降可能に配置され
るラムと、前記ベツドの両側部におけるベツド中
心線に対して対称な位置にプルリンク支持軸を介
してそれぞれ下端部が枢着される一対のプルリン
クと、前記ラムの両側部における前記プルリンク
支持軸の直上であつて、しかもベツド中心線に対
して対称の位置にレバーリンク支持軸を介してそ
れぞれ枢着される一対のレバーリンクと、該一対
のレバーリンクの間にほぼ水平に配置される駆動
シリンダ装置と、から成り、前記ラムの下降端に
おいて前記プルリンクと前記レバーリンクとの連
結部が前記レバーリンク支持軸の直上であつて、
しかもベツド中心線に対して対称に位置するよう
にして、この二本のリンクを枢着軸を介して互い
に枢着し、前記駆動シリンダ装置のロツドの出入
りにより、前記レバーリンク支持軸を中心にして
各レバーリンクが回動し得るようにして、該駆動
シリンダ装置のシリンダ本体とロツドとをその側
方に配置された各レバーリンクにそれぞれ枢着し
たことを特徴としている。

〔発明の作用〕

駆動シリンダ装置のロツドを出入りさせると、
ベツドの両側部に配置されている一対のプルリン
クがプルリンク支持軸を中心にして同期的に往復
回動すると共に、ラムの両側部に配置されている
一対のレバーリンクがレバーリンク支持軸を中心
にして同期的に往復回動し、これによりガイド部
に案内されてラムが昇降し、連続してプレス加工
が行われる。また、プルリンクとレバーリンクと
の連結部分は、ラムの下降端において、プルリン
クを支持しているプルリンク支持軸と、レバーリ
ンクを支持しているレバーリンク支持軸と、プル
リンクとレバーリンクとを枢着している枢着軸と
が、この順序で一直線となるトグル機構となつて
いるので、プレス加工時においては、シリンダ装
置の押付け力が著しく大きくなる。

〔実施例〕

第１図ないし第４図に本発明の第１実施例のプ
レス装置が示されている。

ベツド２の上端部のベツド中心線Ｃに対して対
称位置に、それぞれプルリンク支持軸４が取付け
られ、各プルリンク支持軸４のベツド２の両側面
から突出した部分に、それぞれプルリンク２０の
下端部が枢着されている。この実施例のプレス装
置では、ベツド２の前面と背面とにそれぞれプル
リンク２０が配置されていると共に、二本が一組
となつた二組（一対）のプルリンク２０がベツド
２の両側部に配置されている。各プルリンク支持
軸４の直上の部分には、ガイド筒部６が設けられ
ている。

ラム８の上半部には、油圧シリンダ装置１０及
びレバーリンク１２を内装するための中空部８ａ
が長さ方向に沿つて設けられている。ラム８の下
端部における前記ベツド２のガイド筒部６の直上
の位置にそれぞれガイドロツド１４が設けられ、
各ガイドロツド１４がベツド２のガイド筒部６に
それぞれ嵌合され、このガイド筒部６に案内され
てベツド２に対してラム８が昇降するようになつ
ている。

ラム８の上端部における前記プルリンク支持軸
４の直上であつて、しかもベツド中心線Ｃに対し
て対称の位置にそれぞれレバーリンク支持軸１６
が取付けられ、ラム８の中空部８ａに内装された
各レバーリンク１２が前記各レバーリンク支持軸
１６に枢着されている。

ラム８の中空部８ａに油圧シリンダ装置１０が
ほぼ水平に内装され、油圧シリンダ装置１０のシ
リンダ本体１０ａ及びロツド１０ｂが、該油圧シ
リンダ装置１０の両側方に配置されている各レバ
ーリンク１２に枢着軸１８を介してそれぞれ枢着
されている。この実施例では、前記枢着軸１８の
位置は、ラム８の下降端においてレバーリンク支
持軸１６よりも下方になつている。

二本一組の前記プルリンク２０の上端部と、前
記レバーリンク１２とが枢着軸２２を介して枢着
されている。この枢着軸２２は、ラム８の下降端
において前記レバーリンク支持軸１６の直上であ
つて、しかもベツド中心線Ｃに対して対称な位置
に設けられる。

なお、第１図及び第２図において、２４，２６
は、それぞれ金型の上型及び下型を示す。第１図
は、油圧シリンダ装置１０のピストン１０ｃが右
ストローク端に位置していて、ラム８が上昇端に
位置している状態である。

第１図において、油圧シリンダ装置１０のピス
トン１０ｃの右受圧面に加えられる油圧力を左受
圧面のそれよりも大きくすると、ロツド１０ｂが
突出する。

油圧シリンダ装置１０のロツド１０ｂが突出す
ると、第４図に示されるように、該ロツド１０ｂ
の押付け力Ｑが一方のレバーリンク１２に加わる
と共に、その反力が他方のレバーリンク１２に加
わり、この押付け力Ｑ及びその反力は、レバーリ
ンク１２に対して回転モーメントＭとして作用す
る。

この回転モーメントＭは、ベツド２及びラム８
の両側部に配置されている一対のプルリンク２０
に作用し、一対のプルリンク２０は、プルリンク
支持軸４を中心にして互いに反対方向（ともにベ
ツド２に対して内方）に同一角度だけ同期して回
動してラム８を加圧力Ｐで押下げ、第２図に示さ
れるように下降端に達する。ラム８の下降端にお
いては、プルリンク支持軸４とレバーリンク支持
軸１６と枢着軸２２とは、この順序で同一直線上
に位置する。

油圧シリンダ装置１０の押付け力Ｑがラム８の
加圧力Ｐに変換されるレバーリンク１２とプルリ
ンク２０との連結部分の機構は、一種のトグル機
構となつているので、加圧力Ｐは押付け力Ｑに比
較して著しく大きくなる。よつて、使用する油圧
シリンダ装置１０の容量は、小さくてよい。

第２図に示される状態において、油圧シリンダ
装置１０のピストン１０ｃの左受圧面に加えられ
る油圧力を右受圧面のそれよりも大きくすると、
ロツド１０ｂが引込んで、ラム８が上昇する。

このように、油圧シリンダ装置１０のピストン
１０ｃの左右の受圧面に加えられる油圧力の大き
さを変えて、そのロツド１０ｂを一定ストローク
ずつ出入りさせると、ベツド２及びラム８の両側
部に配置されている一対のプルリンク２０が互い
に同期して作動し、同期作動を行う一対のプルリ
ンク２０を介してラム８が昇降し、上型２４と下
型２６とから成る金型によつてプレス加工が連続
して行われる。

第５図及び第６図に本発明の第２実施例が示さ
れており、上記第１実施例と同一部分には同一符
号が付されている。

第２実施例のプレス装置は、ラム８の下降端に
おいて、油圧シリンダ装置１０のシリンダ本体１
０ａ及びロツド１０ｂと各レバーリンク１２とを
枢着している枢着軸１８が、レバーリンク支持軸
１６と、レバーリンク１２とプルリンク２０とを
枢着している枢着軸２２との間に位置しているの
で、油圧シリンダ装置１０のロツド１０ｂが突出
することにより、ラム８が上昇する点のみが上記
第１実施例のプレス装置と異なり、他の部分は全
く同一であるので、重複説明は行わない。

本発明に係わるプレス装置は、一つの油圧シリ
ンダ装置１０によつて、ベツド２及びラム８の両
側部に配置された一対のプルリンク２０を作動さ
せるので、一対のプルリンク２０の作動が同期す
る。このため、ベツド２に対する平行度を高精度
に維持したままラム８が昇降するので、プレス加
工の精度が高まる。

ラム８を昇降させるための一対のプルリンク２
０がベツド２及びラム８の両側部に配置され、荷
重ポイント間の距離（ラム８の両側部に取付けら
れた一対のレバーリンク支持軸１６の間の距離に
相当する）を大きくとることができるので、偏荷
重に対して強い構造となる。また、第４図に示さ
れるように、プルリンク２０が回動することによ
り、ラム８の各レバーリンク支持軸１６の部分
（荷重ポイント）に加わる加圧力Ｐの水平分力Px
が相殺されて、加圧に有効な垂直分力Pyのみが
残るので、加圧に無関係な水平方向の力がガイド
筒部６及びガイドロツド１４のガイド部に加わる
ことがなくなり、ラム８の動的精度の向上が図ら
れる。

従来の剛体構造のフレームのクラウン部に相当
する部分がなくなつて、プレスの全高が低くなる
ので、低い工場建屋に据え付けることが可能とな
ると共に、プレスの総重量を小さくすることがで
きる。

更に、ベツド２とラム８とを一対のプルリンク
２０によつてヒンジ結合して連結すれば組付ける
ことができるので、各部材の水平度及び垂直度を
高精度に保持して各部材を強固に剛体結合させる
従来のフレームに比較して、組立てが極めて簡単
であると同時に、組立ての際の精度出しも簡単と
なる。

なお、上記実施例においては、一対のプルリン
クを同期作動させるための駆動シリンダ装置とし
て、油圧シリンダ装置を使用してあるが、電動シ
リンダ装置を使用することも可能である。

〔発明の効果〕

(1) ベツドとラムとを一対のプルリンクによつて
連結し、一つの駆動シリンダ装置によつて一対
のプルリンクを同期作動させてラムを昇降させ
る構成であるので、従来のプレス装置において
は不可欠とされていた剛体構造のプレスフレー
ムがなくなると共に、全高が低く、動的精度を
含めて加工精度が高く、しかも偏心荷重に強い
プレス装置を安価に製作することが可能とな
る。

(2) ラムに設けられた左右のレバーリンク支持軸
の部分に加わる各加圧力の水平分力が相殺され
る関係にあるので、従来のクランクプレスのよ
うに機構が複雑化し、しかも高価なプランジヤ
ーガイドを設けて加圧力の水平分力を除去する
必要がなくなり、簡単な機構で、しかも動的精
度の高いプレス装置を実現することができる。

(3) 複数本の油圧シリンダを使用してラムを昇降
させる構成の油圧プレスであると、各油圧シリ
ンダの同調機構が不可欠となつて、機構が複雑
化すると共に、高価となるのに対し、本発明に
係わるプレス装置は、一つの駆動シリンダ装置
によつて一対のプルリンクを同期作動させてラ
ムを昇降させる構成であるので、同調機構が不
要になる。

(4) シリンダ装置の押付け力がラムの加圧力に変
換されるレバーリンクとプルリンクとの連結部
分の機構は、一種のトグル機構となつており、
ラムの加圧力は駆動シリンダ装置の押付け力に
比較して著しく大きくなるので、使用する一つ
の駆動シリンダ装置の容量は小さいものでよ
く、省エネルギーの効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明の第１実施例の
プレス装置を説明するための図であつて、第１図
及び第２図は、それぞれラム８が上昇端及び下降
端に位置している状態の正面断面図、第３図は、
ラム８が下降端に位置している状態の側面断面
図、第４図は、ベツド２及びラム８の変形、並び
にラム８の加圧力を説明するための概略正面図で
ある。第５図及び第６図は、本発明の第２実施例
のプレス装置を説明するための図であつて、それ
ぞれラム８が上昇端及び下降端に位置している状
態の正面断面図である。第７図ないし第１０図
は、従来のプレス装置を説明するための図であつ
て、第７図は、Ｃ形のプレスフレームの側面図、
第８図は、門形のプレスフレームの正面図、第９
図は、複数本の油圧シリンダ６０を使用したプレ
ス装置の正面図、第１０図は、クランクプレスの
プランジヤーガイド６８の部分の図である。本発
明を構成している主要部分の符号の説明は以下の
通りである。 Ｃ……ベツド中心線、２……ベツド、４……プ
ルリンク支持軸、６……ガイド筒部（ガイド部）、
８……ラム、１０……油圧シリンダ装置（駆動シ
リンダ装置）、１０ａ……シリンダ本体、１０ｂ
……ロツド、１２……レバーリンク、１４……ガ
イドロツド（ガイド部）、１６……レバーリンク
支持軸、２０……プルリンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベツドと、 該ベツドの上方にガイド部を介して昇降可能に
   配置されるラムと、 前記ベツドの両側部におけるベツド中心線に対
   して対称な位置にプルリンク支持軸を介してそれ
   ぞれ下端部が枢着される一対のプルリンクと、 前記ラムの両側部における前記プルリンク支持
   軸の直上であつて、しかもベツド中心線に対して
   対称の位置にレバーリンク支持軸を介してそれぞ
   れ枢着される一対のレバーリンクと、 該一対のレバーリンクの間にほぼ水平に配置さ
   れる駆動シリンダ装置と、 から成り、前記ラムの下降端において前記プル
   リンクと前記レバーリンクとの連結部が前記レバ
   ーリンク支持軸の直上であつて、しかもベツド中
   心線に対して対称に位置するようにして、この二
   本のリンクを枢着軸を介して互いに枢着し、前記
   駆動シリンダ装置のロツドの出入りにより、前記
   レバーリンク支持軸を中心にして各レバーリンク
   が回動し得るようにして、該駆動シリンダ装置の
   シリンダ本体とロツドとをその側方に配置された
   各レバーリンクにそれぞれ枢着し、駆動シリンダ
   装置のロツドの出入りによつて前記一対のプルリ
   ンク及び一対のレバーリンクを同期作動させてラ
   ムを昇降させるように構成したことを特徴とする
   プレス装置。