JP6978264B2 - サーボプレス - Google Patents

Description

本発明は、サーボプレスに関する。

従来、サーボモータを用いてスライドを駆動するサーボプレスがある（特許文献１を参照）。サーボプレスは、スライドのモーション（位置、速度等）を任意に設定できることから、成形品質の向上、成形効率の向上、難加工材への対応など、様々な利点が得られる。以下、スライドのモーションのことを、単に「モーション」とも記す。

特開２０１５−４４２１０号公報

被成形物の成形は、通常、複数工程により実現されることが多い。以前より、複数種の金型を１つのスライドに設け、１つのプレスで複数工程を実行できるようにした多工程プレスがある。多工程プレスをサーボプレスにより実現した場合、目的のモーションは１つの工程のみに適用することができる。多工程プレスでは、生産性を向上するため複数の工程を同時に実施することが多く、この場合、１つの工程に合わせたモーションで、他の工程が同時に実施されるためである。

一方、複数工程の成形では、全ての工程で厳しくモーションの要求がなされることは稀であり、幾つかの工程ではどのようなモーションでも大差なく被成形物を成形できることが多い。例えば、主成形の工程では、厳しくモーションの要求がなされるが、これに付随する工程ではどのようなモーションでも良い場合がある。このような場合、主成形の工程に合わせてスライドのモーションを設定する一方、このモーションで他の付随する工程並行して実施することで、総合的にモーションの要求を満たしつつ複数工程の成形を同時に実施することができる。

しかし、この場合でも、複数工程の合計の加圧力を１つのサーボモータから発生させる必要があることから、通常のサーボモータの容量では、複数工程の成形に対応することが難しい場合が生じるという課題がある。一方、複数工程の合計の加圧力を十分に発揮できる大容量のサーボモータを搭載するか、或いは、同一のサーボモータ、駆動機構及びスライドを複数セット搭載することで、複数工程の成形に対応することが可能となる。しかし、この場合、装置が無駄に大型化し、装置の設置面積も増大するという課題がある。

本発明の目的は、装置の大型化を回避しつつ、特定のモーションが要求される工程を含んだ複数工程の成形に対応できるサーボプレスを提供することを目的とする。

本発明に係るサーボプレスは、
第１駆動機構によって駆動されかつ成形の第１工程で使用される第１スライドと、
第２駆動機構によって駆動されかつ前記第１工程を経た被成形物を成形する第２工程で使用される第２スライドと、
第３駆動機構によって駆動されかつ前記第２工程を経た被成形物を成形する第３工程で使用される第３スライドと、
前記第１スライド、前記第２スライド、及び前記第３スライドを支持するフレーム部と、
を備え、
前記第２スライドは、前記第１スライド及び前記第３スライドの進退に対して独立して進退可能であり、
前記第２駆動機構は、サーボモータを有しかつ前記第１駆動機構及び前記第３駆動機構と形態が異なる構成とした。

本発明によれば、装置の大型化を回避しつつ、特定のモーションが要求される工程を含んだ複数工程の成形に対応することができる。

本発明の実施形態１のサーボプレスを示す一部破断の正面図である。 図１のスライドの支持構造を示す一部断面の平面図である。 図１のサーボプレスの第２駆動機構を示す一部破断の側面図である。 本発明の実施形態２のサーボプレスを示す一部破断の正面図である。 図４のサーボプレスの背面図である。 図４のサーボプレスの第２駆動機構を示す一部破断の側面図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１のサーボプレスを示す一部破断の正面図である。図２は、図１のスライドの支持構造を示す一部断面の平面図である。図３は、図１のサーボプレスの第２駆動機構を示す一部破断の側面図である。以下、図１〜図３のＸ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向として説明する。

本発明の実施形態１に係るサーボプレス１は、複数工程の成形を並行して行える多工程プレスである。サーボプレス１は、第１スライド１１、第１スライド１１を駆動する第１駆動機構２０、第２スライド１２、第２スライド１２を駆動する第２駆動機構３０、第３スライド１３、第３スライド１３を駆動する第３駆動機構４０、及び油圧回路５０を備える。サーボプレス１は、更に、クラウン２、アップライト３、ベッド４、タイロッド５、ボルスタ６、ギブブロック７及び制御部８を備える。

サーボプレス１には、成形の第１工程から第３工程で使用される第１金型８１、第２金型８２及び第３金型８３が設けられる。第１金型８１の上金型８１ａ、第２金型８２の上金型８２ａ、及び第３金型８３の上金型８３ａは、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３の下部にそれぞれが保持される。第１金型８１の下金型８１ｂ、第２金型８２の下金型８２ｂ、及び第３金型８３の下金型８３ｂは、上金型８１ａ、８２ａ、８３ａに対向する配置でボルスタ６に保持される。

クラウン２、アップライト３及びベッド４は、サーボプレス１の各部を支持するフレーム部である。第１駆動機構２０、第２駆動機構３０及び第３駆動機構４０は、クラウン２に支持される。第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３は、ギブブロック７を介してアップライト３に支持される。クラウン２、アップライト３及びベッド４は、タイロッド５により互いに締結される。

第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３は、左右方向に並んで配置される。第２スライド１２は、第１スライド１１及び第３スライド１３よりも前後左右の寸法が大きく、大きな荷重に耐えることができる。また、水平方向における第１スライド１１の中心点から第２スライド１２の中心点までの距離と、第２スライド１２の中心点から第３スライド１３の中心点までの距離とは等しい。言い換えれば、第１スライド１１から第３スライド１３の各ピッチは等しい。

図２に示すように、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３は、ギブブロック７に設けられたガイド部７１、７２１〜７２４、７３によって上下方向に進退可能にガイドされる。図２において、ギブブロック７は横断面図として示し、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３は平面図として示している。４つのギブブロック７は、４本のアップライト３に固定されている。

左方前後の２つのギブブロック７は、第１スライド１１と第２スライド１２との間に配置され、右方前後の２つのギブブロック７は、第２スライド１２と第３スライド１３との間に配置されている。左方前後の２つのギブブロック７には、複数のガイド部７１が設けられ、これらが第１スライド１１の前面、背面、左側面及び右側面に接触して、第１スライド１１を上下方向に進退可能に支持する。同様に、右方前後の２つのギブブロック７には複数のガイド部７３が設けられ、これらが第３スライド１３の前面、背面、左側面及び右側面に接触して、第３スライド１３を上下方向に進退可能に支持する。このようなガイド構成により、第１スライド１１と第３スライド１３を適度な強度で支持することができる。

第２スライド１２を支持するガイド部７２１〜７２４は、前後左右の４つのギブブロック７にそれぞれ設けられている。第２スライド１２には、前右方の角部に、前方ほど右方に位置する傾斜面Ｓ１を持った凸部Ｃ１が設けられ、前左方の角部に、前方ほど左方に位置する傾斜面Ｓ２を持った凸部Ｃ２が設けられている。また、第２スライド１２には、後右方の角部に、後方ほど右方に位置する傾斜面Ｓ３を持った凸部Ｃ３が設けられ、後左方の角部に、後方ほど左方に位置する傾斜面Ｓ４を持った凸部Ｃ４が設けられている。傾斜面Ｓ１〜Ｓ４の各々は、第２スライド１２の進退方向（上下方向）に対して平行である。傾斜面Ｓ１〜Ｓ４は、平面形状であり、反対側に位置するアップライト３の方を向いている。ガイド部７２１〜７２４は、第２スライド１２の４つの傾斜面Ｓ１〜Ｓ４にそれぞれ対向及び接触して、第２スライド１２を上下方向の進退可能に支持する。

このようなガイド構成により、第２スライド１２を高強度に支持することができる。例えば、第２スライド１２に後方に向いた力が加わった場合、傾斜面Ｓ１、Ｓ２からギブブロック７に力が働くが、この力は後左右の２つのアップライト３が受ける。したがって、大きな荷重に耐えることができる。前方の力又は左右方向の力に対しても同様に何れか２つのアップライト３が力を受け、大きな荷重に耐えることができる。

第１駆動機構２０と第３駆動機構４０は、油圧により伸縮するシリンダ２１、４１及びピストン２２、４２である。第１駆動機構２０と第３駆動機構４０が出力可能な各最大加圧力は、第２駆動機構３０が出力できる最大加圧力の１／４以下、例えば１／１０程度である。シリンダ２１、４１は、それぞれ第１スライド１１及び第３スライド１３の上方でクラウン２に固定され、ピストン２２、４２はそれぞれ第１スライド１１及び第３スライド１３と連結される。なお、本明細書においては、ラム形の構成についてもピストンと呼び、シリンダとピストンとが組み合わさった構成をシリンダピストンと呼ぶ。

第２駆動機構３０は、図１及び図３に示すように、サーボモータ３１、減速機３２、エキセン軸３３及びコネクティングロッド３４を備える。エキセン軸３３は本発明に係る回転軸の一例に相当し、コネクティングロッド３４は本発明に係る伝達機構の一例に相当する。エキセン軸３３は、軸方向が前後方向を向くように、軸受け２０１を介してクラウン２に回転可能に支持されている。サーボモータ３１及び減速機３２は、クラウン２の後部に固定され、エキセン軸３３を回転駆動する。コネクティングロッド３４はエキセン軸３３と第２スライド１２の上部連結部１２１とを連結する。コネクティングロッド３４は連結軸３５を介して上部連結部１２１と回転自在に連結される。サーボモータ３１の動力によりエキセン軸３３が回転駆動されると、コネクティングロッド３４が回転運動を並進運動に変換して第２スライド１２を上下方向に進退させる。

第２駆動機構３０は、第２スライド１２が下死点に近づくほど加圧力が大きくなる構成であり、これにより、成形に必要な大きな荷重をコンパクトな構成で発生することができる。さらに、第２駆動機構３０は、下死点より上方で第２スライド１２の大きな移動速度を得られる構成であり、これにより熱間鍛造又は温間鍛造に適したスライドモーションを実現できる。

第２スライド１２には、さらに、スライド面（下面）の一部に加圧力を付加するパンチ機構が設けられている。パンチ機構は、第２スライド１２と一体化されたシリンダ１２５と、第２スライド１２のパンチ部１２７に連結されたピストン１２６とを含む。パンチ部１２７は、第２スライド１２の下部中央に設けられ、第２スライド１２に対して上下方向に変位可能である。また、第２金型８２の上金型８２ａの一部分は、パンチ部１２７に連動するように他の部分から分割されている。シリンダ１２５及びピストン１２６によりパンチ部１２７が第２スライド１２の下面よりも押し出されることで、上金型８２ａの一部分が同様に移動して他の部分よりも大きな圧力を加えることができる。このようなパンチ機構は、第２金型８２により閉塞鍛造を行う場合に対応することができる。

油圧回路５０は、第１駆動機構２０のシリンダ２１に作動油を給排（供給及び排出）する制御弁５１ａ、５１ｂと、第３駆動機構４０のシリンダ４１に作動油を給排する制御弁５３ａ、５３ｂとを備える。さらに、油圧回路５０は、第２スライド１２のシリンダ１２５に作動油を給排する制御弁５２ａ、５２ｂと、油圧を発生させる共通のポンプ５５とを備える。各制御弁５１ｂ、５２ｂ、５３ｂが設けられる油路の途中には、油圧を上限以下に抑えるリリーフ弁５４が接続されている。

このような構成により、制御弁５１ａ、５２ａ、５３ａの何れか又は全部が開くことでポンプ５５から高い圧力の作動油がシリンダ２１、１２５、４１の何れか又は全部にそれぞれ供給される。また、制御弁５１ｂ、５２ｂ、５３ｂの何れか又は全部が開くことでシリンダ２１、１２５、４１の何れか又は全部から高い圧力の作動油を排出させることができる。このような制御により、第１駆動機構２０のピストン２２、第２スライド１２のピストン１２６、及び第３駆動機構４０のピストン４２を、互いに独立して或いは並行して駆動することができる。

制御部８は、第２駆動機構３０のサーボモータ３１の制御と、油圧回路５０の制御弁５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂを開閉する制御とを行う。

＜プレス動作＞
続いて、上記構成のサーボプレス１によるプレス動作について説明する。

サーボプレス１においては、第１金型８１として据え込み用の金型が取り付けられ、第２金型８２として主成形用の金型が取り付けられ、第３金型８３としてトリミング用或いはコイニング用の金型が取り付けられる。

据え込み（アプセット鍛造とも言う）は、被成形物を単純な形状に加圧変形させる工程であり、大きな荷重が不要であり、また、特別なスライドのモーションは不要である。据え込みは、主成形の１／４以下の荷重、例えば主成形の１／１０程度の荷重で実施することができる。

主成形は、例えば精密鍛造など、特定のスライドのモーションが要求される成形である。主成形には、より複雑な成形が行われる閉塞鍛造が適用されてもよい。

トリミングは、主成形で生じたバリを除去する工程であり、コイニングは、主成形後の被成形物の形状を整える工程である。両工程とも、主成形の１／４以下の荷重、例えば主成形の１／１０程度の荷重で実施することができる。主成形に閉塞鍛造が適用された場合、第３工程としては、主にコイニングの工程が適用される。

プレス動作の前、第１金型８１には成形前の被成形物がセットされ、第２金型８２には第１工程を経た被成形物がセットされ、第３金型８３には第２工程を経た被成形物がセットされる。典型的には、前回のプレス動作の終了時に、トランスファ装置或いは人手により、第１金型８１にセットされていた被成形物が第２金型８２へ移され、第２金型８２にセットされていた被成形物が第３金型８３へ移される。また、第１金型８１へは新たな被成形物がセットされ、第３金型８３からは成形を完了した被成形物が回収される。

被成形物がセットされたら、制御部８は、予めプログラムされている回転モーションでサーボモータ３１を駆動し、この動力により第２スライド１２が特定のモーションで移動して、第２金型８２において被成形物に荷重が加えられる。また、第２スライド１２が下死点近傍で停止したときに、制御部８が油圧回路５０を制御してパンチ機構のピストン１２６を駆動して上金型８２ａの一部に荷重を加える成形を合わせて行ってもよい。このような駆動により、第２工程の主成形が達成される。特定のモーションを適用できることから、第２工程では、高品質若しくは高効率な加工又は難加工材を用いた精密加工などが可能となる。

また、制御部８は、サーボモータ３１の駆動と並行して、或いは、ピストン１２６の駆動と並行して、油圧回路５０を制御し、第１駆動機構２０のピストン２２及び第３駆動機構４０のピストン４２を駆動する。これにより、第１スライド１１と第３スライド１３とが移動して、第１金型８１と第３金型８３とで被成形物に荷重が加えられ、第１工程の成形と第３工程の成形とが遂行される。

第１工程と第３工程に必要な荷重は、第２工程と比較して小さな荷重であるので、サーボモータ３１の駆動と、ポンプ５５の駆動とが同時に行われた場合でも、総合の消費電力が大幅に高くなることはない。また、ピストン１２６の駆動と、第１駆動機構２０のピストン２２及び第３駆動機構４０のピストン４２の駆動とが同時に行われた場合でも、ポンプ５５の能力として大幅に高い能力が必要になることがない。

なお、ポンプ５５を、パンチ機構のピストン１２６の駆動に必要な能力に合わせておき、第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０の駆動タイミングを、パンチ機構の駆動タイミングと重ならないように制御するようにしてもよい。例えば、第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０の駆動タイミングを、第２スライド１２の下降途中のタイミングとすればよい。このような制御により、パンチ機構のピストン１２６の駆動タイミングと、第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０の駆動タイミングとが別になり、ポンプ５５に必要な最大能力を低減し、ポンプ５５の小型化を図ることができる。

第１金型８１、第２金型８２及び第３金型８３において第１工程、第２工程及び第３工程の成形が完了し、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３が上昇したら、１回のプレス動作が終了する。

以上のように、本実施形態のサーボプレス１によれば、互いに独立して進退可能な第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３を備え、第２スライドを駆動する第２駆動機構３０が動力源としてサーボモータ３１を備える。一方、第１スライド１１と第３スライド１３を駆動する第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０は、第２駆動機構３０と異なる形態の駆動機構が採用されている。

通常、複数のスライドと複数の駆動機構とを有する多工程プレスでは、各スライド及び各駆動機構に同様の構成が採用される。このため、一般的な複数工程の鍛造成形を行う場合に、幾つかの工程では、駆動機構の能力が過剰となり、装置体積が無駄に大きくなる。また、電源能力も無駄に大きくなる。一方、本実施形態のサーボプレス１では、一般的な複数工程の鍛造成形に対応するように、第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０として、第２駆動機構３０と異なる形態を採用することができる。したがって、実施形態のサーボプレス１によれば、１つの被成形品に必要な複数工程の成形を並行して実行し、成形の効率を向上できることに加え、装置体積及び電源能力が無駄に大きくなることを回避して、装置の小型化を図ることができる。これにより、サーボプレス１の設置スペースの削減、並びに、コストの低減を図ることができる。

また、本実施形態のサーボプレス１によれば、１つのスライドを１つのサーボモータで駆動しつつ、１つのスライドに複数の金型を取り付けて複数工程の成形を同時に行う多工程プレスと比較して、次のような効果が奏される。すなわち、この比較例の構成では、スライドが大型化されるため、スライドの動作の応答性が阻害され、高い応答性を得るためにも、サーボモータの容量及び電源容量を大きくしなければならないという課題が生じる。さらに、工程が進むにつれて被成形物の寸法が変化して、必要なスライドストロークが小さくて済むような場合でも、スライドのストロークとして、全工程に必要なスライドストロークのうち最大のストロークを適用しなければならないという課題が生じる。毎回、最大のストロークが適用されると、エネルギー消費が無駄に大きくなる。

これに対して、本実施形態のサーボプレス１では、第１スライド１１から第３スライド１３が独立して進退される構成であり、第１スライド１１と第３スライド１３とは、第２スライド１２を駆動するサーボモータ３１と異なる駆動源により駆動される。したがって、第２スライド１２の応答性を低下させることなく、サーボモータ３１の容量及び電源容量を低くできる。また、工程が進むにつれて被成形物の寸法が変化して、必要なスライドストロークが工程ごとに異なる場合には、各工程で各工程に合わせたスライドストロークを適用することができる。したがって、複数工程のプレスに費やされる総合のエネルギーの削減を図ることができる。

また、本実施形態のサーボプレス１によれば、エキセン軸３３の軸方向が、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３が並ぶ方向と交差する向きにレイアウトされている。これにより、第１スライド１１及び第３スライド１３の上方に第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０を配置しても、これらがエキセン軸３３と干渉することがなく、第１スライド１１及び第３スライド１３を第２スライド１２に近づけることができる。したがって、サーボプレス１のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態のサーボプレス１によれば、スライドの個数が３個であり、第２駆動機構３０は中央の第２スライド１２を駆動する。中央の第２スライド１２は偏心荷重の作用を受け難いことから、サーボモータ３１を用いた成形をより高精度に行うことができる。

また、本実施形態のサーボプレス１によれば、第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０として油圧機構が採用されており、作動油を圧送するポンプ５５が第２スライド１２のパンチ機構のものと兼用されている。したがって、別々のポンプを備える場合と比較して、コストの低減及び油圧回路５０のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態のサーボプレス１によれば、第１駆動機構２０、第２駆動機構３０及び第３駆動機構４０を並行して動作できる一方、第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０を駆動せずに、第２駆動機構３０のみを駆動することもできる。これにより、第２工程の成形を単独で行うことができる。この場合、第１工程の成形及び第３工程の成形と、第２工程の成形とを、異なるタイミングに順次実施する運転方法（１個飛び又は２個飛びの運転方法）が採用される。このような制御によれば、より精密な成形条件が第２工程に要求されるような場合に、第１工程及び第３工程の影響を排除して、この要求に対応することが可能となる。

また、本実施形態のサーボプレス１によれば、第２駆動機構３０の左右に第１駆動機構２０及び第３駆動機構４０が配置され、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３の各ピッチを同一にしている。このような構成により、例えばトランスファ装置を用いて第１金型８１、第２金型８２、第３金型８３の間で被成形物を移動させる際に、安定した移送が可能となる。ここで、「ピッチ」とは、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３のうちの隣接する一対のスライドの中央間の距離を意味する。スライドの中央とは平面視した場合におけるスライドの中央を意味する。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２のサーボプレスを示す一部破断の正面図である。図５は、図４のサーボプレスの背面図である。図６は、図４のサーボプレスの第２駆動機構を示す一部破断の側面図である。

実施形態２のサーボプレス１Ａは、第２駆動機構３０Ａが実施形態１の第２駆動機構３０と異なり、他の構成要素は実施形態１と同様である。同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省力する。図４では省略しているが、実施形態２のサーボプレス１Ａも、実施形態１と同様に制御部８及び油圧回路５０を備える。

第２駆動機構３０Ａは、サーボモータ３１Ａ、減速機３２Ａ、クランク軸３３Ａ、コネクティングロッド３４Ａ及びリンク機構３６を備える。クランク軸３３Ａ、コネクティングロッド３４Ａ及びリンク機構３６によりナックル機構が構成される。サーボモータ３１Ａ、減速機３２Ａ及びクランク軸３３Ａは、図５に示すように、サーボプレス１Ａの背部、詳細にはクラウン２の背部に設けられ、回転軸が左右方向を向いている。クランク軸３３Ａは、軸受け３９を介して回転自在に設けられている。また、コネクティングロッド３４Ａは、一端の接続部と他端の接続部とが前後に配置され、リンク機構３６は、リンクの動作方向が前後方向及び上下方向になる向きに配置される。

図６に示すように、リンク機構３６は、一端が、第２スライド１２の上方でクラウン２の連結部２０１Ａに接続され、他端が第２スライド１２の連結部１２１Ａに接続される。リンク機構３６の一端は連結軸３８ａを介して回動可能に接続され、リンク機構３６の他端は連結軸３８ｂを介して回動可能に接続される。

図５と図６に示すように、クラウン２の背部には、コネクティングロッド３４Ａを通す貫通孔２ａが設けられ、コネクティングロッド３４Ａは、貫通孔２ａを通って、一端がクランク軸３３Ａに回動自在に接続され、他端がリンク機構３６と接続される。コネクティングロッド３４Ａの他端は、リンク機構３６の中央の結節軸３８ｃを介してリンク機構３６に対して回動可能に接続される。

このような構成により、制御部８の制御によりサーボモータ３１Ａが回転駆動すると、この回転運動が減速機３２Ａを介して減速されてクランク軸３３Ａを回転させる。クランク軸３３Ａの回転運動は、コネクティングロッド３４Ａにより並進運動に変換されて、リンク機構３６の結節軸３８ｃを前後方向（詳細には連結軸３８ａを中心とした回動方向）に駆動する。結節軸３８ｃが前後方向に駆動すると、リンク機構３６が上方の連結軸３８ａの位置を固定として駆動され、連結軸３８ｂを介して第２スライド１２を上下方向に移動させる。

以上のように、実施形態２のサーボプレス１Ａによれば、第２駆動機構３０Ａにおいて、サーボモータ３１Ａの回転運動が、クランク軸３３Ａとコネクティングロッド３４Ａとを介して往復運動に変換される。さらに、この往復運動がリンク機構３６を介して並進運動に変換されて第２スライド１２に伝達される。第２駆動機構３０Ａは、第２スライド１２が下死点に近づくほど加圧力を大きくできる構成であり、これにより成形に必要な大きな荷重をコンパクトな構成で発生できる。さらに、第２駆動機構３０Ａの構成によれば、サーボモータ３１の駆動により第２スライド１２を低速で動かすことができることから、冷間鍛造に適したスライドモーションを実現できる。

また、実施形態２のサーボプレス１Ａによれば、第２スライド１２の上方に第２駆動機構３０Ａのリンク機構３６が設けられ、サーボプレス１Ａの背部に第２駆動機構３０Ａのサーボモータ３１Ａ、減速機３２Ａ、クランク軸３３Ａが設けられている。さらに、第２駆動機構３０Ａは、コネクティングロッド３４Ａの往復運動の方向が、第２スライド１２の進退方向に見て、第１スライド１１、第２スライド１２及び第３スライド１３が並ぶ方向と交差する向きにレイアウトされている。このため、第１スライド１１と第３スライド１３との上方に第１駆動機構２０と第３駆動機構４０とを設けても、これらが第２駆動機構３０Ａと干渉することがなく、第１スライド１１及び第３スライド１３を第２スライド１２に近づけることができる。したがって、サーボプレス１のコンパクト化を図ることができる。

さらに、実施形態２のサーボプレス１Ａによれば、実施形態１と同様の構成により、同様の作用効果が奏される。

以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態１、２では、第１駆動機構及び第３駆動機構として、油圧機構を適用した例を示したが、これに限られない。例えば、第１駆動機構と第３駆動機構との一方又は両方に、例えばモータとボールネジ機構とを用いた駆動機構を適用してもよい。この場合、図１のシリンダ２１、４１の代わりに軸方向を上下に向けたネジを配置し、ナットをクラウン２に固定し、クラウン２に固定されたモータでネジを回転させるように構成すればよい。ネジの先端と第１スライド１１又は第３スライド１３を回動自在に接続することで、ネジの回転により第１スライド１１又は第３スライドを進退させることができる。また、この場合、モータとして、第２駆動機構のサーボモータよりも少容量のサーボモータを適用しても良い。

また、上記実施形態１、２では、３つのスライド（第１スライド１１、第２スライド１２、第３スライド１３）と、３つの駆動機構（第１駆動機構２０、第２駆動機構３０、第３駆動機構４０）とを有する構成を示した。しかし、これらの左方、右方、或いは、これらの間に、別のスライドとこれを駆動する別の駆動機構とが追加されてもよい。そして、例えば第１スライド１１と第２スライド１２との間に別のスライドが設けられる場合、第１スライド１１で行われる第１工程と、第２スライド１２で行われる第２工程との間に、別のスライドで行われるＸ工程が追加されてもよい。すなわち、１つの被成形物の成形が、第１工程、Ｘ工程、第２工程、第３工程の順に行われるようにしてもよい。追加されるＸ工程の順番は、別のスライドが追加される位置に応じて適宜変更可能である。

また、上記実施形態では、第２駆動機構を具体的に示したが、例えば実施形態１のエキセン軸３３はクランク軸としてもよいし、実施形態２のクランク軸３３Ａはエキセン軸としてもよい。また、実施形態１、２では、サーボモータ３１、３１Ａの回転運動を減速機３２、３２Ａを介してエキセン軸３３又はクランク軸３３Ａに伝達する構成を示した。しかし、減速機３２、３２Ａを介さずに、サーボモータから直接にエキセン軸３３又はクランク軸３３Ａに動力を伝達してもよい。また、エキセン軸３３の中央に軸方向に延びる貫通孔を設け、貫通孔に伝動軸を通し、サーボモータの回転運動を伝動軸、減速機、エキセン軸の順で伝達するようにしてもよい。この場合、減速機を、エキセン軸を挟んでサーボモータの逆側に配置することができる。

また、上記実施形態では、本発明に係る「第２スライドが液圧シリンダピストンを有する構成」として、第２スライド１２の内部にシリンダ１２５とピストン１２６とが設けられた構成を示した。しかし、本発明に係る「第２スライドが液圧シリンダピストンを有する構成」には、例えば、液圧シリンダピストンを内蔵したブロックが第２スライドの下部に取り付けられた構成なども含まれる。

また、上記実施形態１、２では、作動流体として作動油、液圧シリンダピストンとして油圧により伸縮するシリンダ１２５、２１、４１及びピストン１２６、２２、４２を適用した例を示した。しかし、作動流体は、他の流体を用いてもよく、その場合、実施形態の記載において油圧は作動流体圧、油圧回路は作動流体回路と読み替えればよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１、１Ａ サーボプレス
２ クラウン
３ アップライト
４ ベッド
５ タイロッド
６ ボルスタ
７ ギブブロック
８ 制御部
１１ 第１スライド
１２ 第２スライド
１２７ パンチ部
１３ 第３スライド
２０ 第１駆動機構
２１、４１、１２５ シリンダ
２２、４２、１２６ ピストン
３０、３０Ａ 第２駆動機構
３１、３１Ａ サーボモータ
３２、３２Ａ 減速機
３３ エキセン軸
３３Ａ クランク軸
３４、３４Ａ コネクティングロッド
３６ リンク機構
４０ 第３駆動機構
５０ 油圧回路
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ 制御弁
５４ リリーフ弁
５５ ポンプ
７１、７２１〜７２４、７３ ガイド部
８１ 第１金型
８２ 第２金型
８３ 第３金型

Claims (8)

1. 第１駆動機構によって駆動されかつ成形の第１工程で使用される第１スライドと、
   第２駆動機構によって駆動されかつ前記第１工程を経た被成形物を成形する第２工程で使用される第２スライドと、
   第３駆動機構によって駆動されかつ前記第２工程を経た被成形物を成形する第３工程で使用される第３スライドと、
   前記第１スライド、前記第２スライド、及び前記第３スライドを支持するフレーム部と、
   を備え、
   前記第２スライドは、前記第１スライド及び前記第３スライドの進退に対して独立して進退可能であり、
   前記第２駆動機構は、サーボモータを有しかつ前記第１駆動機構及び前記第３駆動機構と形態が異なる、
   サーボプレス。
2. 前記第２駆動機構は、
   前記サーボモータの動力により回転する回転軸と、
   前記回転軸の回転運動を並進運動に変換して前記第２スライドへ伝達する伝達機構と、
   を有し、
   前記回転軸は、前記第２スライドの進退方向に見て、軸方向が前記第１スライド、前記第２スライド及び前記第３スライドが並ぶ方向と交差する向きに配置されている、
   請求項１記載のサーボプレス。
3. 前記第２駆動機構は、
   前記サーボモータの回転運動を往復運動に変換し、前記往復運動を並進運動に変換して前記第２スライドへ伝達するナックル機構を有し、
   前記ナックル機構は、前記第２スライドの進退方向に見て、前記往復運動の方向が、前記第１スライド、前記第２スライド及び前記第３スライドが並ぶ方向と交差する向きに配置されている、
   請求項１記載のサーボプレス。
4. 前記第１駆動機構は、前記第１スライドを駆動する液圧シリンダピストンを有し、
   前記第３駆動機構は、前記第３スライドを駆動する液圧シリンダピストンを有する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のサーボプレス。
5. 前記第２スライドは、加圧力を発生させる液圧シリンダピストンを有し、
   前記第２スライドの前記液圧シリンダピストン、前記第１駆動機構の前記液圧シリンダピストン、及び前記第３駆動機構の前記液圧シリンダピストンに作動流体を圧送する共通のポンプを備える、
   請求項４記載のサーボプレス。
6. 前記第１スライドには据え込み用の金型が取り付けられ、
   前記第２スライドには主成形用の金型が取り付けられ、
   前記第３スライドにはトリミング用又はコイニング用の金型が取り付けられる、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のサーボプレス。
7. 前記第１駆動機構及び前記第３駆動機構による前記第１スライド及び前記第３スライドの最大加圧力は、前記第２駆動機構による前記第２スライドの最大加圧力の１／４以下である、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のサーボプレス。
8. 前記第２駆動機構の一方の側と反対の側とにそれぞれ前記第１駆動機構と前記第３駆動機構とが配置され、
   前記第１スライド、前記第２スライド及び前記第３スライドが同一のピッチで配置されている、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のサーボプレス。

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