JP3484714B2 - Driving force transmission device for mechanical press - Google Patents
Driving force transmission device for mechanical pressInfo
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- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機械プレスにおいて、メ
インモータの駆動力をスライド駆動機構に伝えるための
駆動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】機械プレスでは、金型を保持するスライ
ドにスライド駆動機構によってプレス動作を与えると共
に、このプレス動作とタイミングを合わせてワーク搬送
駆動機構に搬送動作を与え、ワークを連続的に成形加工
するようにしたものがある。
【０００３】上記スライド駆動機構へ駆動力を伝達する
駆動力伝達装置の一例は、図２に示す如くである。すな
わち、メインモータ１の駆動によりフライホイール２を
回転させて該フライホイール２に回転エネルギーが貯え
られると、該フライホイール２に対し入、切可能として
あるクラッチ３を入れることにより、上記フライホイー
ル２に貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸４に駆動
力として伝え、該駆動力を、動力伝達軸４に設けた伝達
ギヤ５で取り出せるようにし、更に、該伝達ギヤ５で取
り出した駆動力を、中継ギヤ６を介し該中継ギヤ６と同
軸上のピニオン７に伝え、該ピニオン７の回転により、
メインギヤ９に装備させたクランクアーム１０とクラン
クレバー１１とからなるクランク機構であるスライド駆
動機構８を駆動して、金型を保持するスライド１２にプ
レス動作としての上下動作が与えられるようにしてあ
る。又、上記スライド１２によるプレス動作時に過負荷
が作用したときの安全対策として、スライド駆動機構８
のクランクレバー１１がスライド１２を吊る各ポイント
に、オーバーロードバルブ１３に接続したオーバーロー
ドシリンダ１４を組み込み、過負荷による金型やスライ
ド駆動機構８等の損傷を防止して機械を保護できるよう
にしてある。なお、１５は動力伝達軸４のブレーキを示
す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
駆動力伝達装置の場合、機械を保護するために、オーバ
ーロードバルブ１３及びオーバーロードシリンダ１４等
からなる油圧式のオーバーロード装置が機械系に組み合
わさるため、構造が複雑になると共に、維持管理が大変
になる問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、油圧式のオーバーロー
ド装置を用いることなく同等の機能を発揮させることが
できるようにして、構造の簡素化、維持管理の容易化を
図ることができるようにしようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、メインモータの駆動によりフライホイー
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から伝達ギ
ヤにより取り出してスライド駆動機構に伝えるようにし
てある機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力
伝達軸をフライホイール側分割軸と伝達ギヤ側分割軸と
に分割して、該分割軸間に、入力側太陽ギヤ及び出力側
太陽ギヤとこれら太陽ギヤに噛合する同軸一体の遊星ギ
ヤとを備えた遊星ギヤ装置を配置して、上記遊星ギヤの
キャリアを上記フライホイール側分割軸に接続すると共
に、上記入力側太陽ギヤを上記伝達ギヤ側分割軸の一端
に接続し、且つ上記出力側太陽ギヤに上記伝達ギヤを取
り付け、上記伝達ギヤ側分割軸の他端に接続したサーボ
モータの回転で上記遊星ギヤ装置を介し上記伝達ギヤの
回転をコントロールできるようにし、更に、上記スライ
ド駆動機構に、スライドに作用する過負荷を検出するた
めのロードセルを設置し、該ロードセルからの信号が上
記サーボモータに伝達されるようにしてなる構成とす
る。
【０００７】
【作用】フライホイールの回転エネルギーは動力伝達軸
から遊星ギヤ装置に伝えられるが、この際、サーボモー
タを駆動すると、入力側太陽ギヤが回転させられること
によって遊星ギヤの回転がコントロールされるため、出
力側太陽ギヤから伝達ギヤに伝えられる回転数を任意に
変えることができ、スライド駆動機構の動作速度を任意
にコントロールすることができる。したがって、ロード
セルによって過負荷が検出されたときに、サーボモータ
をトリップさせたり、サーボモータを所要の回転数で駆
動することにより、過負荷が作用しないようになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【０００９】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
２に示したものと同様に、メインモータ１の駆動により
フライホイール２に貯えられた回転エネルギーを動力伝
達軸４から伝達ギヤ５により取り出してスライド１２を
吊るスライド駆動機構に伝えるようにしてある機械プレ
スの駆動力伝達装置において、上記動力伝達軸４を、フ
ライホイール２と伝達ギヤ５との間でフライホイール側
分割軸４ａと伝達ギヤ側分割軸４ｂとに分割し、該分割
軸４ａと４ｂの間に、入力側及び出力側の太陽ギヤ１７
及び１８とこれら太陽ギヤ１７，１８に噛合する同軸一
体の遊星ギヤ１９，２０とを備えた遊星ギヤ装置２１を
配置して、遊星ギヤ１９，２０のキャリヤ２２をフライ
ホイール側分割軸４ａに接続し、入力側太陽ギヤ１７を
伝達ギヤ側分割軸４ｂの一端に接続し、出力側太陽ギヤ
１８に中空軸２３を介して伝達ギヤ５とブレーキ１５を
設け、且つ上記分割軸４ｂの他端にサーボモータ１６を
接続して、該サーボモータ１６の回転で遊星ギヤ装置２
１を介し伝達ギヤ５の回転をコントロールできるように
し、更に、スライド駆動機構８のクランクレバー１１
に、スライド１２に作用する反力荷重を検出するように
したロードセル２４を設置し、且つ該ロードセル２４を
制御装置２５に接続し、ロードセル２４で検出した荷重
が過負荷であったときに、上記制御装置２５よりサーボ
モータ１６へ指令を送るようにしてサーボモータ１６を
トリップさせるようにする。
【００１０】今、クラッチ３によりフライホイール２と
分割軸４ａを連結しておいた状態でメインモータ１を駆
動すると、メインモータ１の回転エネルギーがクラッチ
３を介して分割軸４ａに伝えられ、更に、遊星ギヤ装置
２１の遊星ギヤ１９，２０に伝えられる。このとき、遊
星ギヤ装置２１の出力部となる出力側太陽ギヤ１８の回
転を、ブレーキ１５により中空軸２３を介して停止させ
ておくと、遊星ギヤ１９，２０は太陽ギヤ１７，１８の
回りを公転させられる状態となって、伝達ギヤ５からス
ライド駆動装置８への動力伝達が遮断される。一方、上
記ブレーキ１５を解除し、サーボモータ１６を駆動する
と、入力側太陽ギヤ１７が回転させられることによって
遊星ギヤ１９，２０の回転がコントロールされるため、
出力側太陽ギヤ１８から伝達ギヤ５に伝えられる回転数
を任意に変えることができる。
【００１１】上記サーボモータ１６によるスライド９の
速度コントロールについて詳述すると、今、分割軸４ａ
の回転数をＮｓ、分割軸４ｂの回転数をＮｄ、遊星ギヤ
装置２１の出力部となる太陽ギヤ１８の回転数をＮｐと
し、又、太陽ギヤ１７、遊星ギヤ１９、太陽ギヤ１８、
遊星ギヤ２０の歯数をそれぞれＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４
とすると、
Ｎｄ＝（Ｚ２・Ｚ３／Ｚ１・Ｚ４）×Ｎｐ−｛（Ｚ２・
Ｚ３／Ｚ１・Ｚ４）−１｝Ｎｓ
として表わすことができるので、上記Ｎｄをコントロー
ルすることで、スライド駆動機構８によって昇降させら
れるスライド１２の動作を任意にコントロールすること
ができる。
【００１２】上記の如くして、サーボモータ１６により
スライド１２に所定の速度でプレス動作を与えている状
態において、ロードセル２４にて検出された荷重の信号
が制御装置２５に送られ、それが過負荷であると判断さ
れた場合、制御装置２５からサーボモータ１６に、サー
ボモータ１６をトリップさせるようにする指令が出され
る。
【００１３】したがって、サーボモータ１６がトリップ
させられることによって、過負荷が金型やスライド駆動
機構８に作用することがなくなり、機械を保護すること
ができる。
【００１４】上記において、非油圧系である遊星ギヤ装
置２１とサーボモータ１６とロードセル２４との組み合
わせによって機械を保護することができるので、従来の
如き油圧式のオーバーロード装置を用いる場合に比して
構造の簡素化、維持管理の容易化を図ることができる。
【００１５】なお、上記実施例では、ロードセル２４に
て検出された荷重が過負荷であったときに、制御装置２
５にてサーボモータ１６をトリップさせるようにした場
合を示したが、プレススピードが零になるような回転数
でサーボモータ１６を駆動するようにしてもよく、その
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の機械プレスの
駆動力伝達装置によれば、メインモータの駆動によりフ
ライホイールに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸
から伝達ギヤにより取り出してスライド駆動機構に伝え
るようにしてある機械プレスの駆動力伝達装置におい
て、上記動力伝達軸をフライホイール側分割軸と伝達ギ
ヤ側分割軸とに分割して、該分割軸間に、入力側太陽ギ
ヤ及び出力側太陽ギヤとこれら太陽ギヤに噛合する同軸
一体の遊星ギヤとを備えた遊星ギヤ装置を配置して、上
記遊星ギヤのキャリアを上記フライホイール側分割軸に
接続すると共に、上記入力側太陽ギヤを上記伝達ギヤ側
分割軸の一端に接続し、且つ上記出力側太陽ギヤに上記
伝達ギヤを取り付け、上記伝達ギヤ側分割軸の他端に接
続したサーボモータの回転で上記遊星ギヤ装置を介し上
記伝達ギヤの回転をコントロールできるようにし、更
に、上記スライド駆動機構に、スライドに作用する過負
荷を検出するためのロードセルを設置し、該ロードセル
からの信号が上記サーボモータに伝達されるようにして
なる構成としたので、サーボモータで遊星ギヤ装置の入
力側太陽ギヤを回転させることにより遊星ギヤの回転が
コントロールされ、これに伴い出力側太陽ギヤから伝達
ギヤに伝えられる回転数を任意に変えることができて、
スライド駆動機構の動作速度を任意にコントロールする
ことができ、これによりロードセルにて過負荷を検出し
たときに、サーボモータをトリップさせたり、所要の回
転数で駆動させるようにすることにより、従来の如き油
圧式のオーバーロード装置を用いた場合と同様に機械を
保護することができると共に、油圧式のオーバーロード
装置を用いる場合に比して構造の簡素化、維持管理の容
易化を図ることができる、という優れた効果を発揮す
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving force transmitting device for transmitting a driving force of a main motor to a slide driving mechanism in a mechanical press. 2. Description of the Related Art In a mechanical press, a slide operation is performed on a slide for holding a mold by a slide drive mechanism, and a transfer operation is performed on a work transfer drive mechanism in synchronism with the press operation to continuously transfer the work. There is one that is formed by forming. An example of a driving force transmitting device for transmitting a driving force to the slide driving mechanism is as shown in FIG. That is, when the flywheel 2 is rotated by the driving of the main motor 1 and rotational energy is stored in the flywheel 2, the clutch 3 which can be engaged and disengaged from the flywheel 2 is engaged, so that the flywheel 2 Is transmitted to the power transmission shaft 4 as driving force, and the driving force can be taken out by the transmission gear 5 provided on the power transmission shaft 4, and the driving force taken out by the transmission gear 5 is The signal is transmitted to a pinion 7 coaxial with the relay gear 6 via the relay gear 6, and the rotation of the pinion 7
A slide drive mechanism 8 which is a crank mechanism including a crank arm 10 and a crank lever 11 mounted on the main gear 9 is driven so that a vertical movement as a press operation is given to a slide 12 holding a mold. . As a safety measure when an overload is applied during the pressing operation by the slide 12, a slide drive mechanism 8 is provided.
At each point where the crank lever 11 suspends the slide 12, an overload cylinder 14 connected to an overload valve 13 is incorporated to prevent damage to the mold and the slide drive mechanism 8 due to overload so that the machine can be protected. It is. Reference numeral 15 denotes a brake for the power transmission shaft 4. [0004] However, in the case of the above-mentioned conventional driving force transmission device, in order to protect the machine, a hydraulic overload device including an overload valve 13 and an overload cylinder 14 is provided. Since it is combined with a mechanical system, there is a problem that the structure becomes complicated and maintenance and management become difficult. [0005] Therefore, the present invention enables the same function to be exerted without using a hydraulic overload device, thereby simplifying the structure and facilitating maintenance. It is to be. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a slide drive mechanism in which rotational energy stored in a flywheel by driving a main motor is taken out from a power transmission shaft by a transmission gear. In the driving force transmission device for a mechanical press, the power transmission shaft is divided into a flywheel-side split shaft and a transmission gear-side split shaft.
And the input side sun gear and the output side
Sun gear and coaxial one planetary gear meshing with these sun gears
And a planetary gear device having a
When the carrier is connected to the split shaft on the flywheel side,
The input side sun gear is connected to one end of the transmission gear side split shaft.
And the transmission gear is connected to the output side sun gear.
Servo connected to the other end of the transmission gear side split shaft
With the rotation of the motor, the transmission gear
A configuration in which rotation can be controlled , and a load cell for detecting an overload acting on the slide is installed in the slide drive mechanism, and a signal from the load cell is transmitted to the servomotor. I do. The rotational energy of the flywheel is transmitted from the power transmission shaft to the planetary gear unit. At this time, when the servomotor is driven, the input side sun gear is rotated.
The rotation of the planetary gear is controlled by
Arbitrary number of rotations transmitted from the power side sun gear to the transmission gear
The operation speed of the slide drive mechanism can be arbitrarily controlled. Therefore, when an overload is detected by the load cell, the servomotor is tripped or the servomotor is driven at a required rotation speed, so that the overload does not act. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Similar to the embodiment shown in FIG. 2, the rotational energy stored in the flywheel 2 by driving the main motor 1 is transmitted from a power transmission shaft 4 to a transmission gear. In the driving force transmission device of the mechanical press, which is taken out by the slide wheel 5 and transmitted to a slide drive mechanism for hanging the slide 12, the power transmission shaft 4 is divided between the flywheel 2 and the transmission gear 5 by a flywheel side split shaft 4a. And the transmission gear-side split shaft 4b, and the input-side and output-side sun gears 17 are provided between the split shafts 4a and 4b.
And a planetary gear unit 21 having coaxially integrated planetary gears 19 and 20 meshing with the sun gears 17 and 18, respectively, and connecting the carrier 22 of the planetary gears 19 and 20 to the flywheel-side split shaft 4a. The input side sun gear 17 is connected to one end of the transmission gear side split shaft 4b, the output side sun gear 18 is provided with the transmission gear 5 and the brake 15 via the hollow shaft 23, and at the other end of the split shaft 4b. The servomotor 16 is connected, and the planetary gear device 2 is rotated by the rotation of the servomotor 16.
1, the rotation of the transmission gear 5 can be controlled.
A load cell 24 for detecting a reaction force load acting on the slide 12 is installed, and the load cell 24 is connected to the control device 25. When the load detected by the load cell 24 is overloaded, A command is sent from the control device 25 to the servomotor 16 so that the servomotor 16 is tripped. When the main motor 1 is driven while the flywheel 2 and the split shaft 4a are connected by the clutch 3, the rotational energy of the main motor 1 is transmitted to the split shaft 4a via the clutch 3, and Are transmitted to the planetary gears 19 and 20 of the planetary gear device 21. At this time, if the rotation of the output side sun gear 18 serving as the output unit of the planetary gear device 21 is stopped by the brake 15 via the hollow shaft 23, the planetary gears 19 and 20 move around the sun gears 17 and 18. As a result, the power transmission from the transmission gear 5 to the slide drive device 8 is cut off. On the other hand, when the brake 15 is released and the servo motor 16 is driven, the rotation of the planetary gears 19 and 20 is controlled by rotating the input-side sun gear 17.
The number of rotations transmitted from the output side sun gear 18 to the transmission gear 5 can be arbitrarily changed. The speed control of the slide 9 by the servo motor 16 will be described in detail.
, The rotation speed of the split shaft 4b is Nd, the rotation speed of the sun gear 18 which is the output part of the planetary gear device 21 is Np, and the sun gear 17, the planetary gear 19, the sun gear 18,
The number of teeth of the planetary gear 20 is Z1, Z2, Z3, Z4, respectively.
Then, Nd = (Z2 · Z3 / Z1 · Z4) × Np − ｛(Z2 ·
Z3 / Z1 · Z4) -1｝ Ns. By controlling Nd, the operation of the slide 12 raised and lowered by the slide drive mechanism 8 can be arbitrarily controlled. As described above, in the state where the press operation is given to the slide 12 by the servo motor 16 at a predetermined speed, the signal of the load detected by the load cell 24 is sent to the control device 25, and the If it is determined that the load is a load, a command is issued from the control device 25 to the servomotor 16 to cause the servomotor 16 to trip. Therefore, when the servomotor 16 is tripped, an overload does not act on the mold and the slide drive mechanism 8, and the machine can be protected. In the above, the machine can be protected by the combination of the non-hydraulic planetary gear unit 21, the servo motor 16 and the load cell 24, so that it is not necessary to use a conventional hydraulic overload device. This simplifies the structure and facilitates maintenance. In the above embodiment, when the load detected by the load cell 24 is an overload, the control unit 2
5 shows a case where the servo motor 16 is tripped, the servo motor 16 may be driven at a rotation speed at which the press speed becomes zero, and other ranges that do not depart from the gist of the present invention are described. It is needless to say that various changes can be made within. As described above, according to the driving force transmitting device for a mechanical press according to the present invention, the driving force of the main motor drives the fan.
The rotational energy stored in the rye wheel is transmitted to the power transmission shaft
Taken out by the transmission gear and transmitted to the slide drive mechanism
Of the driving force transmission device of the mechanical press
The power transmission shaft to the flywheel side split shaft and the transmission gear
And the input side sun gear between the split axes.
Gear and output side sun gear and coaxial meshing with these sun gears
A planetary gear device with an integrated planetary gear
Insert the planet gear carrier into the flywheel side split shaft
Connect the input side sun gear to the transmission gear side
Connected to one end of the split shaft, and to the output side sun gear
Attach the transmission gear and connect it to the other end of the transmission gear side split shaft.
With the rotation of the servo motor continued,
Control the rotation of the transmission gear
In addition, the slide drive mechanism
A load cell for detecting a load is installed, and the load cell
Signal to the servo motor
Configuration, so that the planetary gear
By rotating the power-side sun gear, the rotation of the planetary gear
Controlled and transmitted from the output sun gear
The number of revolutions transmitted to the gear can be changed arbitrarily,
Arbitrarily controlling the operation speed of the slide drive mechanism
When an overload is detected by the load cell, the servomotor can be tripped or driven at a required rotational speed, so that a conventional hydraulic overload device is used. In addition to the above advantages, it is possible to protect the machine, and also to achieve an excellent effect that the structure can be simplified and the maintenance and management can be facilitated as compared with the case where a hydraulic overload device is used.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機械プレスの駆動力伝達装置の一実施
例を示す概略構成図である。
【図２】従来の機械プレスの駆動力伝達装置の一例を示
す概略構成図である。
【符号の説明】
１ メインモータ
２ フライホイール
４ 動力伝達軸
４ａ，４ｂ 分割軸
５ 伝達ギヤ
８ スライド駆動機構
１２ スライド
１６ サーボモータ１７ 太陽ギヤ
１８ 太陽ギヤ１９ 遊星ギヤ ２０ 遊星ギヤ
２１ 遊星ギヤ装置 ２２ キャリヤ
２４ ロードセルBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a driving force transmission device for a mechanical press according to the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional driving force transmission device for a mechanical press. [Description of Signs] 1 Main motor 2 Flywheel 4 Power transmission shafts 4a, 4b Split shaft 5 Transmission gear 8 Slide drive mechanism 12 Slide 16 Servo motor 17 Sun gear 18 Sun gear 19 Planetary gear 20 Planetary gear 21 Planetary gear device 22 Carrier 24 load cell
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 15/28 B30B 1/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B30B 15/28 B30B 1/26
Claims (1)
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から伝達ギ
ヤにより取り出してスライド駆動機構に伝えるようにし
てある機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力
伝達軸をフライホイール側分割軸と伝達ギヤ側分割軸と
に分割して、該分割軸間に、入力側太陽ギヤ及び出力側
太陽ギヤとこれら太陽ギヤに噛合する同軸一体の遊星ギ
ヤとを備えた遊星ギヤ装置を配置して、上記遊星ギヤの
キャリアを上記フライホイール側分割軸に接続すると共
に、上記入力側太陽ギヤを上記伝達ギヤ側分割軸の一端
に接続し、且つ上記出力側太陽ギヤに上記伝達ギヤを取
り付け、上記伝達ギヤ側分割軸の他端に接続したサーボ
モータの回転で上記遊星ギヤ装置を介し上記伝達ギヤの
回転をコントロールできるようにし、更に、上記スライ
ド駆動機構に、スライドに作用する過負荷を検出するた
めのロードセルを設置し、該ロードセルからの信号が上
記サーボモータに伝達されるようにしてなることを特徴
とする機械プレスの駆動力伝達装置。(57) [Claim 1] Driving of a mechanical press configured to take out rotation energy stored in a flywheel by driving a main motor from a power transmission shaft by a transmission gear and transmit the energy to a slide drive mechanism. In the power transmission device, the power transmission shaft may be divided into a flywheel-side split shaft and a transmission gear-side split shaft.
And the input side sun gear and the output side
Sun gear and coaxial one planetary gear meshing with these sun gears
And a planetary gear device having a
When the carrier is connected to the split shaft on the flywheel side,
The input side sun gear is connected to one end of the transmission gear side split shaft.
And the transmission gear is connected to the output side sun gear.
Servo connected to the other end of the transmission gear side split shaft
With the rotation of the motor, the transmission gear
That rotation can be controlled, and further, a load cell for detecting an overload acting on the slide is installed in the slide drive mechanism, and a signal from the load cell is transmitted to the servomotor. Driving force transmission device for mechanical press.
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
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1992
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