JP2010172904A - プレス装置及びラムのスライド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス装置のラムがガタ付いたり傾いたりすることなく精確にスライドする為のラムスライド構造の提供。
【解決手段】ラム１の内部に固定したボールスクリューナットにはサーボモータによって回転するボールスクリューネジを螺合し、ラム１を中心としてその周りに３本以上のガイドポスト２，２・・を平行に配置し、フレーム側に設けた軸受けに上記ガイドポスト２，２・・を嵌めて位置決めした。
【選択図】図１

Description

本発明はプレス装置及びプレス装置を構成するラムのスライド構造に関するものである。

プレス装置は一般に上下方向にスライドするラムとテーブルを有し、上記ラムの下端には上型が取着され、テーブル上には下型が取付けられる。そこで、ラムが降下するならば、該ラムと共に上型が降下し、テーブル上に固定されている下型とで被加工物（材料）を挟み込んで所定の形状に加工される。プレス装置は金属材料を塑性加工する場合に無くてはならない装置であり、近年の産業発展を支えている。

塑性加工には打抜き加工、曲げ加工、せん断加工、鍛造加工など、加工形態によって色々な種類が存在しているが、プレス装置に取付けられる金型形態によって上記のような色々な加工を行うことが出来る。ところで、これら塑性加工において、加工される材料が所定形状に精確に加工され、高い寸法精度を得る為には金型精度を高めることが第１であるが、プレス装置のラムのスライド精度も非常に重要である。

すなわち、金型を如何に精度良く製作しても、取付けられるプレス装置のラムスライド精度が悪いのでは高精度の金型効果が失われ、加工精度は低下してしまう。それどころか、上下動するラムのスライド精度の低下は金型の寿命を低下させる。図５は従来のプレス装置のラム構造を示す具定例であり、ラム（イ）はフレーム（ロ）に取付けられているが、正面両側には間隔ｄを隔ててガイド（ハ）、（ハ）が取着され、ラム（イ）は両ガイド（ハ）、（ハ）に沿って上下動することが出来る。

ここで、ガイド（ハ）の長さＬは、両ガイド（ハ）、（ハ）間距離ｄの寸法に対してそれ程大きくなく、ラム（イ）とガイド（ハ）、（ハ）間のクリアランスが該ラム（イ）の上下動精度に大きく影響する。すなわち、同じクリアランスであれば、ガイド（ハ）の長さＬが大きいほどラム（イ）の傾きが小さくなり、上下動精度は向上する。

図６は従来のラム構造を示す他の具定例であり、該ラム（ニ）はサーボモータによって回転するボールスクリューネジ（チ）によって上下動するように構成している。そこで、ラム（ニ）は外径ｄの円形断面の円柱であり、長さＬのガイド（ホ）によってガイドされている。しかし、このままでは該ラム（ニ）が回転する為に、回り止めポスト（ヘ）がラム（ニ）と平行して取付けられ、該回り止めポスト（ヘ）とラム（ニ）とは連結部材（ト）にて連結している。

同図に示すラム（ニ）のスライド構造の場合も、ガイド（ホ）の長さＬはラム（ニ）の外径に比較してそれ程大きくなく、ガイド（ホ）とラム（ニ）間のクリアランスによって傾きを発生し、ラム（ニ）の上下動精度を高くすることは出来ない。

このように、従来のプレス装置のラムスライド構造には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、ラムが傾くことなく高い精度にてスライドすることが出来るラムのスライド構造を提供する。そして、該スライド構造を備えたプレス装置を提供する。

本発明に係るラムのスライド構造は、ラムを中心として周囲に配置した３本以上のガイドポストによって拘束した構造としている。ラムと３本以上のガイドポストの位置関係は特に限定しないが、縦型プレスであればラムの両側にガイドポストを配置し、ラムの後方にもガイドポストを配置して構成することが出来る。ここで、３本以上のガイドポストはフレーム側に設ける場合とラム側に設ける場合がある。

そこで、フレーム側にガイドポストを設けた場合、ラムから外方向へ軸受け板を延ばしてガイドポストに沿ってスライドする軸受けを取付けている。又、ラム側にガイドポストを備えた場合には、ラムから外方向へ上・下板を延ばして３本以上のガイドポストを上板と下板の先端に取付け、フレーム側に設けた軸受けに嵌ってガイドポストはスライドすることが出来る構造となる。

ところで、本発明に係るラムのスライド構造はプレス装置の型式如何に関わらずあらゆるプレス装置に適用することが出来る。一方、本発明に係るプレス装置は上記ラムのスライド構造を備えると共に、サーボモータにてボールスクリューを回転駆動し、このボールスクリューの回転にてラムが上下動するように構成する。そして、ガイドポストと軸受けのクリアランスはゼロクリアランスとし、３本以上のガイドポストと共にラムのスライド精度の向上を図っている。

本発明では、ラムの周りに３本以上のガイドポストを平行には位置し、このガイドポストに沿ってラムはスライドすることが出来る。すなわち、３本以上のガイドポストに拘束されることでラムの傾きはなく、高精度のスライドが実現される。特に、ガイドポストと軸受けをゼロクリアランスとすることでスライド精度は一段と向上する。その結果、プレス装置に取付けられる金型の性能を十分に発揮することが出来、金型の寿命は大きく延びる。

一方、プレス装置のラムの駆動手段はサーボモータにて回転するボールスクリューが用いられ、その為にラムの降下速度を自由に制御することが出来る。例えば、加工される材料に当るまでは高速で降下するが、加工開始と同時に低速で降下することが可能であり、あらゆる塑性加工に適した加工速度を実現出来る。そして、サーボモータの動きをコンピュータ制御すると共に、各種加工ごとにサーボモータの動きを保存することが可能となる。

図１、図２は本発明に係るプレス装置を示す実施例であり、図１は正面図、図２は側面図をそれぞれ表している。同図の１はラム、２はガイドポスト、３はボールスクリューネジ、４はサーボモータを夫々示している。そこで、サーボモータ４が回転するとベルト５を介してボールスクリューネジ３が回転する。サーボモータ４の主軸上端にはプーリー６が取付けられ、同じくボールスクリューネジ３の上端にもプーリー７が取付けられていて、両プーリー６，７に上記ベルト５が巻き掛けられている。

ボールスクリューネジ３はフレーム８に設けた軸受け９に軸支され、そしてラム１の内部に固定したボールスクリューナット１０と螺合している。ボールスクリューナット１０はラム１に固定されていることで回転することなく、その為に該ボールスクリューネジ３が回転するならばボールスクリューナット１０は上下動することが出来る。従って、同時にラム１はボールスクリューネジ３の回転に伴って上下動することが出来る。

ところで、本発明では、ラム１の周りに３本のガイドポスト２，２・・を平行に設けており、この３本のガイドポスト２，２・・にガイドされてラム１はガタ付くことなく、又傾斜することなく上下方向にスライドすることが出来る。本発明のラムスライド構造はガイドポスト２，２・・を介してラム１がガイドされ、ラム１自体は何らガイドされていない。

図３は前記図１、図２に示すプレス装置のラムスライド構造を示す詳細図である。ラム１の上端には上板１１を設け、ラム１の下端には下板１２を取付けている。そして、上板１１と下板１２との間に３本のガイドポスト２，２・・がラム１と平行に取着されていて、この３本のガイドポスト２，２・・はフレーム側に設けた軸受け１３，１３・・に嵌ってガイドされている。

フレームからアーム１４，１４・・を延ばし、このアーム１４，１４・・に軸受け１３，１３・・が取付けられていて、上記各ガイドポスト２，２・・は軸受け１３，１３・・に嵌っている。ここで、上記軸受け１３，１３・・をボールガイド軸受けとすることで、ガイドポスト２，２・・との間に介在するクリアランスをＯにすることが可能となる。

ところで、ガイドポスト２の外径をｄとし、軸受け１３の長さをＬとした場合、ガイドポスト外径ｄは小さく、それに対して軸受け長さＬは大きい為に、平軸受けを用いた場合であっても間のクリアランスによるガイドポスト２の傾きは小さくなる。しかも、３本のガイドポスト２，２・・は上板１１及び下板１２によって連結されている為に、個々のガイドポスト２，２・・がそれぞれ別々に異なる方向に傾斜することはなく、しかも３本のガイドポスト２，２・・が同一方向に傾斜することもない。

図４は本発明のラムスライド構造を示す他の実施例である。この場合にはフレーム８からアーム１５ａ，１５ａ・・１５ｂ，１５ｂ・・を延ばし、このアーム１５ａ，１５ａ・・１５ｂ，１５ｂ・・にガイドポスト２，２・・をラム１と平行に取付けている。上アーム１５ａと下アーム１５ｂは所定の間隔を隔てて対を成して設けられ、ガイドポスト２は上記上アーム１５ａと下アーム１５ｂ間に取付けられている。

そして、ラム１には軸受け板１６が設けられ、この軸受け板１６の外側に軸受け１３，１３・・を取付けている。軸受け１３，１３・・は軸受け板１６の外側３ヶ所に設けられ、各軸受け１３，１３・・には上記ガイドポスト２，２・・が嵌っている。ガイドポスト２，２・・はフレーム側に固定されている為に上下動することはないが、ラム側に取着されている軸受け１３，１３・・が該ガイドポスト２，２・・に拘束されて上下方向にスライドすることが出来る。

この場合も、所定の位置に平行に配置されている３本のガイドポスト２，２・・をガイドとしてラム１が上下動し、その結果、ラム１のスライド精度は高く、傾きは殆ど生じない。特に、軸受け１３をボールガイド軸受けとすることで、ガイドポスト２間のクリアランスをＯとすることが可能であり、高いスライド精度が実現される。

ところで、本発明のスライド構造は、図１、図２に示すようにサーボモータ４によってボールスクリューネジ３を回転させることでラム１を上下動することが出来るプレス装置に限定するものではない。ラム１の上下動は一般にクランク機構を利用することが出来、又油圧シリンダーを組み込んだ構造とすることも出来る。

このように、ラム１の上下動駆動手段を限定することなく本発明のようにラム１を中心として周りに３本のガイドポスト２，２・・を平行に配置したスライド構造として構成することが可能である。

ラム１をサーボモータ４によって回転するボールスクリューネジ３にて上下動する場合、大能力のプレス装置を構成することは出来ないが、小型プレスを簡単に構成することが可能となる。そして、塑性加工される部品形状によっては、一定の速度で加工するのではなく、個々の部分を加工するに適した速度を具現することが出来る。すなわち、ボールスクリューネジ３はサーボモータ４によって制御駆動されることで、ボールスクリューネジ３の回転速度を自由にコントロールすることが出来る。又、サーボモータ４の回転速度を加工される部品ごとにコンピュータに記憶させることが出来る。

本発明のプレス装置の正面図。 本発明のプレス装置の側面図。 本発明のラムスライド構造。 本発明のラムスライド構造。 従来のラムスライド構造。 従来のラムスライド構造。

１ ラム
２ ガイドポスト
３ ボールスクリューネジ
４ サーボモータ
５ ベルト
６ プーリー
７ プーリー
８ フレーム
９ 軸受け
10 ボールスクリューナット
11 上板
12 下板
13 軸受け
14 アーム
15 アーム
16 軸受け板

Claims (4)

1. プレス装置のラムがスライドする為の構造において、該ラムを中心としてその周りに３本以上のガイドポストを平行に配置し、フレーム側に設けた軸受けに上記ガイドポストを嵌めて位置決めしたことを特徴とするプレス装置のラムスライド構造。
2. プレス装置のラムがスライドする為の構造において、フレームには上記ラムを中心として周りに３本以上のガイドポストを平行に配置し、ラム側に設けた軸受けを上記ガイドポストに嵌めて位置決めしたことを特徴とするプレス装置のラムスライド構造。
3. 上金型を取付けてスライドするラムを備えたプレス装置において、ラムの内部に固定したボールスクリューナットにはサーボモータによって回転するボールスクリューネジを螺合し、そして上記ラムの周りには３本以上のガイドポストを平行に配置し、フレーム側に設けた軸受けに上記ガイドポストを嵌めて位置決めしたことを特徴とするプレス装置。
4. 上金型を取付けてスライドするラムを備えたプレス装置において、ラムの内部に固定したボールスクリューナットにはサーボモータによって回転するボールスクリューネジを螺合し、フレームには上記ラムを中心として周りに３本以上のガイドポストを平行に配置し、ラム側に設けた軸受けを上記ガイドポストに嵌めて位置決めしたことを特徴とするプレス装置。

Images