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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022100557
(43)【公開日】2022-07-06
(54)【発明の名称】プレス装置
(51)【国際特許分類】
B30B 1/26 20060101AFI20220629BHJP
B30B 15/06 20060101ALI20220629BHJP
B30B 15/22 20060101ALI20220629BHJP
【ＦＩ】
B30B1/26 E
B30B15/06 D
B30B15/22 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020214597
(22)【出願日】2020-12-24
(71)【出願人】
【識別番号】000002107
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】田幡 諭史
【テーマコード（参考）】
4E088
4E089
4E090
【Ｆターム（参考）】
4E088AA01
4E088AA05
4E088AB02
4E088BA01
4E088DA12
4E089EA01
4E089EA06
4E089EB03
4E089EC03
4E089ED02
4E089ED07
4E089EE03
4E089EE04
4E089EF03
4E089EF08
4E089FA01
4E089FB03
4E089FC01
4E090AA01
4E090AB01
4E090BA01
4E090BA02
4E090BB02
4E090BB06
4E090BB07
4E090CA02
4E090CC02
(57)【要約】
【課題】適正な加圧によるプレス成形を行う。
【解決手段】第１金型３１を保持可能なスライド１８と、第２金型３２を保持可能な保持部２４と、第１金型３１と第２金型３２とを接近又は離隔させるストローク方向にスライド１８を往復移動させる往復機構１０と、往復機構１０により第１金型３１と第２金型３２とが接近した状態で、往復機構１０よりも短いストロークで第２金型３２を第１金型３１に向かって加圧保持する加圧機構２６とを備えている。
【選択図】図１
【解決手段】第１金型３１を保持可能なスライド１８と、第２金型３２を保持可能な保持部２４と、第１金型３１と第２金型３２とを接近又は離隔させるストローク方向にスライド１８を往復移動させる往復機構１０と、往復機構１０により第１金型３１と第２金型３２とが接近した状態で、往復機構１０よりも短いストロークで第２金型３２を第１金型３１に向かって加圧保持する加圧機構２６とを備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１金型を保持可能なスライドと、
第２金型を保持可能な保持部と、
前記第１金型と前記第２金型とを接近又は離隔させるストローク方向に前記スライドを往復移動させる往復機構と、
前記往復機構により前記第１金型と前記第２金型とが接近した状態で、前記往復機構よりも短いストロークで前記第２金型を前記第１金型に向かって加圧保持する加圧機構と、
を備えるプレス装置。
第２金型を保持可能な保持部と、
前記第１金型と前記第２金型とを接近又は離隔させるストローク方向に前記スライドを往復移動させる往復機構と、
前記往復機構により前記第１金型と前記第２金型とが接近した状態で、前記往復機構よりも短いストロークで前記第２金型を前記第１金型に向かって加圧保持する加圧機構と、
を備えるプレス装置。
【請求項2】
前記往復機構は、クランク機構である請求項１に記載のプレス装置。
【請求項3】
前記クランク機構は、エキセン軸を有する請求項２に記載のプレス装置。
【請求項4】
前記クランク機構は、前記加圧機構が加圧保持可能な位置まで前記スライドを移動させて停止する請求項２又は３に記載のプレス装置。
【請求項5】
前記加圧機構による加圧保持中に、前記スライドの位置を保持させるスライド保持機構を有する請求項４に記載のプレス装置。
【請求項6】
前記クランク機構は、ストローク動作の死点まで前記スライドを移動させて停止する請求項４又は５に記載のプレス装置。
【請求項7】
前記加圧機構は、前記クランク機構による前記スライドの停止中に前記第２金型の加圧保持を行う請求項４から６のいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項8】
前記加圧機構は、液圧によるシリンダ機構である請求項１から７のいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項9】
前記加圧機構以外の他の加圧機構を備え、
前記スライドは、前記第１金型以外の他の第１金型を保持可能であり、前記保持部は、前記第２金型以外の他の第２金型を保持可能であり、前記往復機構は、前記他の第１金型と前記他の第２金型とを接近又は離隔させるストローク方向に前記スライドを往復移動させ、前記他の加圧機構は、前記往復機構により前記他の第１金型と前記他の第２金型とが接近した状態で、前記往復機構よりも短いストロークで前記他の第２金型を前記他の第１金型に向かって加圧保持する請求項１から８のいずれか一項に記載のプレス装置。
前記スライドは、前記第１金型以外の他の第１金型を保持可能であり、前記保持部は、前記第２金型以外の他の第２金型を保持可能であり、前記往復機構は、前記他の第１金型と前記他の第２金型とを接近又は離隔させるストローク方向に前記スライドを往復移動させ、前記他の加圧機構は、前記往復機構により前記他の第１金型と前記他の第２金型とが接近した状態で、前記往復機構よりも短いストロークで前記他の第２金型を前記他の第１金型に向かって加圧保持する請求項１から８のいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項10】
前記他の加圧機構は、前記加圧機構と独立して加圧保持動作できる請求項９に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プレス装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プレス装置は、一般に、金型を保持するスライドのストローク動作を行う機構としてクランク機構が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１１４５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、クランク機構は、高サイクルでプレス成形を行うことが可能だが、上金型が下死点を通過する際に被成形物の加圧を行うことから、上金型と下金型との間隔を適正に調整する必要があるが、目標通りの加圧力に調整することは非常に難しかった。
また、クランク機構の場合、加圧状態を保持することが難しい。例えば、駆動源としてサーボモータを利用すれば、スライドを加圧位置で一定時間停止させることが可能となるが、加圧状態で停止する場合、大きな保持トルクが必要となるため、大容量高トルクのサーボモータが必要となるという問題があった。
また、クランク機構の場合、加圧状態を保持することが難しい。例えば、駆動源としてサーボモータを利用すれば、スライドを加圧位置で一定時間停止させることが可能となるが、加圧状態で停止する場合、大きな保持トルクが必要となるため、大容量高トルクのサーボモータが必要となるという問題があった。
【0005】
本発明は、適正な加圧によるプレス成形を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るプレス装置は、
第１金型を保持可能なスライドと、
第２金型を保持可能な保持部と、
前記第１金型と前記第２金型とを接近又は離隔させるストローク方向に前記スライドを往復移動させる往復機構と、
前記往復機構により前記第１金型と前記第２金型とが接近した状態で、前記往復機構よりも短いストロークで前記第２金型を前記第１金型に向かって加圧保持する加圧機構と、
を備える構成とされる。
第１金型を保持可能なスライドと、
第２金型を保持可能な保持部と、
前記第１金型と前記第２金型とを接近又は離隔させるストローク方向に前記スライドを往復移動させる往復機構と、
前記往復機構により前記第１金型と前記第２金型とが接近した状態で、前記往復機構よりも短いストロークで前記第２金型を前記第１金型に向かって加圧保持する加圧機構と、
を備える構成とされる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、より適正な加圧によるプレス成形を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係るプレス装置の全体構成を示す図である。
【図2】プレス成形時の１ストロークの動作中におけるスライド及びボルスタの経時的な位置変化を示す動作線図である。
【図4】油圧シリンダ機構の他の構成を示す説明図である。
【図5】加圧機構の他の構成を示す説明図である。
【図6】加圧機構のさらに他の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0010】
［成形装置の構成］
図１は本実施形態に係る成形装置としてのプレス装置１の全体構成を示す図である。
プレス装置１は、図示のように、鍛造成形を行う鍛造プレス装置であり、装置本体１００と後述する制御装置５０とを備える。装置本体１００は、ベッド２３、複数のアップライト２２、クラウン２１、ボルスタ２４、スライド１８、駆動部１０、位置検出部としての移動量計測器３５、バランサー５３、加圧機構としての油圧シリンダ機構２６等を備える。
図１は本実施形態に係る成形装置としてのプレス装置１の全体構成を示す図である。
プレス装置１は、図示のように、鍛造成形を行う鍛造プレス装置であり、装置本体１００と後述する制御装置５０とを備える。装置本体１００は、ベッド２３、複数のアップライト２２、クラウン２１、ボルスタ２４、スライド１８、駆動部１０、位置検出部としての移動量計測器３５、バランサー５３、加圧機構としての油圧シリンダ機構２６等を備える。
【0011】
ベッド２３、複数のアップライト２２及びクラウン２１は、プレス装置１のフレーム部を構成する。これらベッド２３、複数のアップライト２２及びクラウン２１は、その内部にタイロッド２５ａが挿入され、タイロッドナット２５ｂにより締め付けられることで、互いに締結される。
【0012】
ボルスタ２４は、油圧シリンダ機構２６を介してベッド２３上に固定され、その上部には複数の第２金型としての下金型３２を保持する。ボルスタ２４は、下金型３２の保持部として機能する。
スライド１８は、アップライト２２に設けられたガイド１９により、上下方向をストローク方向として往復動作可能に支持される。スライド１８の下部には下金型３２と同数の第１金型としての上金型３１が保持される。金型としての複数の上金型３１と金型としての複数の下金型３２とは、互いに対応して組をなすととともに、それぞれ、後述するエキセン軸１６の長手方向（図示左右方向）に沿って配列されており、各々が上下に対向している。スライド１８が上昇することで、上金型３１及び下金型３２が離隔し、スライド１８が下降して上金型３１及び下金型３２が最も接近した状態で被成形物の加圧保持を行うことが可能となる。上記スライド１８において、最も上昇した位置を上死点（第１位置）とし、最も下降した位置を下死点（第２位置）とする。
なお、スライド１８のストローク方向は上下方向に限定されないが、本実施形態では、ストローク方向が上下方向である場合を例示する。
スライド１８は、アップライト２２に設けられたガイド１９により、上下方向をストローク方向として往復動作可能に支持される。スライド１８の下部には下金型３２と同数の第１金型としての上金型３１が保持される。金型としての複数の上金型３１と金型としての複数の下金型３２とは、互いに対応して組をなすととともに、それぞれ、後述するエキセン軸１６の長手方向（図示左右方向）に沿って配列されており、各々が上下に対向している。スライド１８が上昇することで、上金型３１及び下金型３２が離隔し、スライド１８が下降して上金型３１及び下金型３２が最も接近した状態で被成形物の加圧保持を行うことが可能となる。上記スライド１８において、最も上昇した位置を上死点（第１位置）とし、最も下降した位置を下死点（第２位置）とする。
なお、スライド１８のストローク方向は上下方向に限定されないが、本実施形態では、ストローク方向が上下方向である場合を例示する。
【0013】
駆動部１０は、スライド１８をストローク方向に往復させるための構成であり、モータ１１、フライホイール１２、クラッチ１３、ブレーキ１４、エキセン軸１６及びコネクティングロッド（コンロッド）１７を備えおり、これらは往復機構としてのクランク機構を構成している。
モータ１１は、ベルト１１ａを介してフライホイール１２に連結され、その動力によりフライホイール１２を回転させる。このモータ１１は、回転速度を制御することは可能だが、いわゆるサーボモータのように軸角度を任意の位置で制止させる位置決め機能等は有していない。但し、モータ１１にサーボモータを適用してもよい。その場合には、フライホイール１２、クラッチ１３、ブレーキ１４を不要とすることができる。
モータ１１は、ベルト１１ａを介してフライホイール１２に連結され、その動力によりフライホイール１２を回転させる。このモータ１１は、回転速度を制御することは可能だが、いわゆるサーボモータのように軸角度を任意の位置で制止させる位置決め機能等は有していない。但し、モータ１１にサーボモータを適用してもよい。その場合には、フライホイール１２、クラッチ１３、ブレーキ１４を不要とすることができる。
【0014】
クラッチ１３は、フライホイール１２とエキセン軸１６との連結及び連結解除の切り替えを行う。ブレーキ１４は、エキセン軸１６の制動を行う。クラッチ１３によりフライホイール１２とエキセン軸１６が連結されると、フライホイール１２の回転運動がエキセン軸１６に伝達された後に、コンロッド１７を介してスライド１８の直進運動に変換されて、スライド１８が上下方向に沿って往復する。
【0015】
移動量計測器３５は、スライド１８の上下方向への往復動作の軌跡中のいずれに位置するか（以下、「スライド位置」という。）を検出するためのものである。移動量計測器３５は、例えば、エキセン軸１６の回転角度を検出するエンコーダ等の検出器により構成される。
また、例えば、フレーム部に設けられて、スライド１８の移動量を計測する構成としても良い。その場合、移動量計測器３５としては、スライド１８側に設けられたラックと、アップライト２２又はガイド１９側に設けられたピニオンと、当該ピニオンの回転量を検出するエンコーダ等の検出器とから構成しても良いし、スライド１８の上下方向の位置変位を検出するリニアセンサ、スライド１８の上下方向の位置を光学的な測距によって検出するレーザ検出器等、直線方向の位置検出が可能ないずれの検出器から構成しても良い。
また、例えば、フレーム部に設けられて、スライド１８の移動量を計測する構成としても良い。その場合、移動量計測器３５としては、スライド１８側に設けられたラックと、アップライト２２又はガイド１９側に設けられたピニオンと、当該ピニオンの回転量を検出するエンコーダ等の検出器とから構成しても良いし、スライド１８の上下方向の位置変位を検出するリニアセンサ、スライド１８の上下方向の位置を光学的な測距によって検出するレーザ検出器等、直線方向の位置検出が可能ないずれの検出器から構成しても良い。
【0016】
バランサー５３は、スライド１８のストローク方向（上下方向）の移動に対してスライド１８の重量に相当する上方への圧力を付与するために設けられたエアシリンダである。
バランサー５３は、ピストンに連結されたピストンロッドが下方に延出され、その下端部がスライド１８の上端部に連結されている。バランサー５３は、スライド１８を上方から支えるように支持圧力を付与することで、スライド１８を支持するコンロッド１７等との隙間を片側に寄せて、当該隙間による影響を取り除くための構成である。
バランサー５３は、ピストンに連結されたピストンロッドが下方に延出され、その下端部がスライド１８の上端部に連結されている。バランサー５３は、スライド１８を上方から支えるように支持圧力を付与することで、スライド１８を支持するコンロッド１７等との隙間を片側に寄せて、当該隙間による影響を取り除くための構成である。
【0017】
［油圧シリンダ機構］
油圧シリンダ機構２６は、ボルスタ２４とベッド２３との間において、前後左右に二つずつで合計四つ設けられている。なお、油圧シリンダ機構２６の個体数は、適宜増減可能である。
油圧シリンダ機構２６は、ベッド２３の上面に固定支持されたシリンダ２６１と、シリンダ２６１内でストローク方向（上下方向）に移動可能に格納されたピストン２６２とを備えている。油圧シリンダ機構２６は、シリンダ２６１内におけるピストン２６２の上側領域と下側領域とに対して作動流体としての作動油の給排が行われる複動式のシリンダである。
油圧シリンダ機構２６は、ボルスタ２４とベッド２３との間において、前後左右に二つずつで合計四つ設けられている。なお、油圧シリンダ機構２６の個体数は、適宜増減可能である。
油圧シリンダ機構２６は、ベッド２３の上面に固定支持されたシリンダ２６１と、シリンダ２６１内でストローク方向（上下方向）に移動可能に格納されたピストン２６２とを備えている。油圧シリンダ機構２６は、シリンダ２６１内におけるピストン２６２の上側領域と下側領域とに対して作動流体としての作動油の給排が行われる複動式のシリンダである。
【0018】
そして、ピストン２６２に連結されたピストンロッド２６３が上方に延出され、その上端部がボルスタ２４の下面に固定連結されている。油圧シリンダ機構２６のピストンロッド２６３は、スライド１８とストローク方向が一致しているが、スライド１８のストロークに比べて、ボルスタ２４の可動範囲（ストローク）は、十分短く設定されている。但し、油圧シリンダ機構２６は、スライド１８が下死点に位置する場合の上金型３１に対して、ボルスタ２４上の下金型３２が被成形物を十分に加圧することが可能なストロークを有している。
これにより、油圧シリンダ機構２６は、スライド１８が下死点に位置する場合に、上金型３１に対してボルスタ２４及び下金型３２を上方に押し上げて、加圧状態を一定期間維持する加圧保持を行うことができる。
これにより、油圧シリンダ機構２６は、スライド１８が下死点に位置する場合に、上金型３１に対してボルスタ２４及び下金型３２を上方に押し上げて、加圧状態を一定期間維持する加圧保持を行うことができる。
【0019】
各油圧シリンダ機構２６は、図１に示す油圧回路に接続されている。なお、図１では一つの油圧シリンダ機構２６のみが油圧回路に接続されている状態を図示しているが、実際には、全ての油圧シリンダ機構２６が同様に油圧回路に接続されている。そして、全ての油圧シリンダ機構２６は、油圧回路により一様に動作が付与される。
【0020】
油圧回路は、作動油を供給するポンプ６１と、作動油タンク６２と、方向切換バルブ６３と、流量調整バルブ６４と、圧力制御バルブ６５と、第１流路６６と、第２流路６７と、第３流路６８と、排油路６９とを有する。
【0021】
第１流路６６は、油圧シリンダ機構２６の下側領域と方向切換バルブ６３の間で作動油を流通させる流路である。
第２流路６７は、油圧シリンダ機構２６の上側領域と方向切換バルブ６３の間で作動油を流通させる流路である。
第３流路６８は、ポンプ６１と方向切換バルブ６３の間で作動油を流通させる流路である。
排油路６９は、方向切換バルブ６３と作動油タンク６２の間で作動油を流通させる流路である。
第２流路６７は、油圧シリンダ機構２６の上側領域と方向切換バルブ６３の間で作動油を流通させる流路である。
第３流路６８は、ポンプ６１と方向切換バルブ６３の間で作動油を流通させる流路である。
排油路６９は、方向切換バルブ６３と作動油タンク６２の間で作動油を流通させる流路である。
【0022】
流量調整バルブ６４は、第３流路６８に設けられており、圧力制御バルブ６５は、第３流路６８と排油路６９を接続する流路上に設けられている。
方向切換バルブ６３は、第１流路６６と第３流路６８、第２流路６７と排油路６９を接続する状態と、第１流路６６と排油路６９、第２流路６７と第３流路６８を接続する状態と、全ての流路が閉じられた閉状態とに切り替えることができる。
方向切換バルブ６３は、第１流路６６と第３流路６８、第２流路６７と排油路６９を接続する状態と、第１流路６６と排油路６９、第２流路６７と第３流路６８を接続する状態と、全ての流路が閉じられた閉状態とに切り替えることができる。
【0023】
流量調整バルブ６４は、ポンプ６１から供給される作動油の流量を調節し、圧力制御バルブ６５は、ポンプ６１から供給される作動油の供給圧力を調節する。
方向切換バルブ６３の切り替えにより、油圧シリンダ機構２６の上側領域又は下側領域の一方に対して、調節された流量且つ調節された供給圧力で作動油を供給することができ、上側領域又は下側領域の他方から作動油を作動油タンク６２に戻すことが出来る。
上記流量調整バルブ６４、圧力制御バルブ６５、方向切換バルブ６３及びポンプ６１は、制御装置５０によって制御され、例えば、方向切換バルブ６３により、第１流路６６と第３流路６８、第２流路６７と排油路６９を接続する状態とすることより、油圧シリンダ機構２６の下側領域に目標とする圧力で作動油を供給して、ボルスタ２４を通じて下金型３２を上金型３１側に加圧することが出来る。
方向切換バルブ６３の切り替えにより、油圧シリンダ機構２６の上側領域又は下側領域の一方に対して、調節された流量且つ調節された供給圧力で作動油を供給することができ、上側領域又は下側領域の他方から作動油を作動油タンク６２に戻すことが出来る。
上記流量調整バルブ６４、圧力制御バルブ６５、方向切換バルブ６３及びポンプ６１は、制御装置５０によって制御され、例えば、方向切換バルブ６３により、第１流路６６と第３流路６８、第２流路６７と排油路６９を接続する状態とすることより、油圧シリンダ機構２６の下側領域に目標とする圧力で作動油を供給して、ボルスタ２４を通じて下金型３２を上金型３１側に加圧することが出来る。
【0024】
［プレス成形の動作制御］
制御装置５０は、装置本体１００の移動量計測器３５によりエキセン軸１６の検出軸角度からスライド１８の位置検出を行う。
また、制御装置５０は、駆動部１０のモータ１１、クラッチ１３及びブレーキ１４と、油圧回路のポンプ６１、方向切換バルブ６３、流量調整バルブ６４及び圧力制御バルブ６５とに接続され、これらを制御して、プレス成形を行う。
制御装置５０は、装置本体１００の移動量計測器３５によりエキセン軸１６の検出軸角度からスライド１８の位置検出を行う。
また、制御装置５０は、駆動部１０のモータ１１、クラッチ１３及びブレーキ１４と、油圧回路のポンプ６１、方向切換バルブ６３、流量調整バルブ６４及び圧力制御バルブ６５とに接続され、これらを制御して、プレス成形を行う。
【0025】
制御装置５０が行うプレス装置１のプレス成形時の動作制御について説明する。
図２はプレス成形時の１ストロークの動作中におけるスライド１８（上金型３１）及びボルスタ２４（下金型３２）の経時的な位置変化を示す動作線図であり、縦軸が位置、横軸が時間を示している。また、図３は、図２に示すスライド１８又はボルスタ２４の各位置における駆動部１０（クランク機構）と油圧シリンダ機構２６の制御装置５０による制御動作を示した図表である。
図２はプレス成形時の１ストロークの動作中におけるスライド１８（上金型３１）及びボルスタ２４（下金型３２）の経時的な位置変化を示す動作線図であり、縦軸が位置、横軸が時間を示している。また、図３は、図２に示すスライド１８又はボルスタ２４の各位置における駆動部１０（クランク機構）と油圧シリンダ機構２６の制御装置５０による制御動作を示した図表である。
【0026】
制御装置５０は、移動量計測器３５の出力からスライド１８の位置を取得しつつ、以下の動作制御を行う。
図２及び図３に示すように、状態［１］において、制御装置５０は、モータ１１によりフライホイール１２の回転駆動を行う。このとき、クラッチ１３が開かれてエキセン軸１６にトルクは付与されず、ブレーキ１４が閉じられてエキセン軸１６は制動状態となるように制御されている。
一方、油圧回路は、各油圧シリンダ機構２６の下側領域の作動油が作動油タンク６２に戻された状態を維持するように制御されている。
従って、スライド１８は上死点位置で待機し、ボルスタ２４及び下金型３２は最も下降した下降端に位置している。
図２及び図３に示すように、状態［１］において、制御装置５０は、モータ１１によりフライホイール１２の回転駆動を行う。このとき、クラッチ１３が開かれてエキセン軸１６にトルクは付与されず、ブレーキ１４が閉じられてエキセン軸１６は制動状態となるように制御されている。
一方、油圧回路は、各油圧シリンダ機構２６の下側領域の作動油が作動油タンク６２に戻された状態を維持するように制御されている。
従って、スライド１８は上死点位置で待機し、ボルスタ２４及び下金型３２は最も下降した下降端に位置している。
【0027】
状態［２］において、制御装置５０は、クラッチ１３を閉じ、ブレーキ１４を開いて、エキセン軸１６を回転させる。これにより、スライド１８が起動し、上死点から下降を開始する。
ボルスタ２４及び下金型３２は下降端で待機する。
ボルスタ２４及び下金型３２は下降端で待機する。
【0028】
状態［３］において、スライド１８の下死点の到達が移動量計測器３５により検出されると、制御装置５０は、クラッチ１３を開き、ブレーキ１４を閉じて、スライド１８を下死点で停止させる。
さらに、油圧回路に対して、各油圧シリンダ機構２６の下側領域に加圧の目標とする圧力で作動油を供給するよう制御を開始する。
従って、スライド１８は下死点位置で停止し、ボルスタ２４及び下金型３２は上昇を開始する。
なお、下死点でスライド１８が停止してから上金型３１に対して下金型３２による被成形物の加圧が開始されるのであれば、ボルスタ２４の上昇は、より早く開始しても良い。
さらに、油圧回路に対して、各油圧シリンダ機構２６の下側領域に加圧の目標とする圧力で作動油を供給するよう制御を開始する。
従って、スライド１８は下死点位置で停止し、ボルスタ２４及び下金型３２は上昇を開始する。
なお、下死点でスライド１８が停止してから上金型３１に対して下金型３２による被成形物の加圧が開始されるのであれば、ボルスタ２４の上昇は、より早く開始しても良い。
【0029】
状態［４］において、下死点で停止したスライド１８の上金型３１と上昇しているボルスタ２４上の下金型３２とが最接近し、被成形物の加圧を開始する。
このとき、制御装置５０は、ボルスタ２４及び下金型３２が目標とする圧力で上昇を行うよう油圧回路の制御を継続する。これにより、下金型３２が目標とする圧力を維持しつつ加圧状態を継続し、被成形物の加圧保持が行われる。
このとき、制御装置５０は、ボルスタ２４及び下金型３２が目標とする圧力で上昇を行うよう油圧回路の制御を継続する。これにより、下金型３２が目標とする圧力を維持しつつ加圧状態を継続し、被成形物の加圧保持が行われる。
【0030】
なお、この場合、ブレーキ１４は、油圧シリンダ機構２６による加圧保持中に、スライド１８の位置を保持するスライド保持機構として機能する。
また、モータ１１としてサーボモータを使用する場合には、当該サーボモータがスライド１８の位置を保持するスライド保持機構として機能する構成としてもよい。
さらに、サーボモータとブレーキ１４の両方を備える構成の場合には、プレス装置１に、サーボモータとブレーキ１４のいずれをスライド保持機構として使用するか或いは両方使用するかを選択するための設定部を設けてもよい。
また、モータ１１としてサーボモータを使用する場合には、当該サーボモータがスライド１８の位置を保持するスライド保持機構として機能する構成としてもよい。
さらに、サーボモータとブレーキ１４の両方を備える構成の場合には、プレス装置１に、サーボモータとブレーキ１４のいずれをスライド保持機構として使用するか或いは両方使用するかを選択するための設定部を設けてもよい。
【0031】
状態［５］において、ボルスタ２４の上昇開始からの経過時間の計測等を行うことによって、加圧保持状態が予め定められた一定時間継続すると、制御装置５０は、油圧回路に対して、各油圧シリンダ機構２６の下側領域の作動油が作動油タンク６２に戻されるように制御する。これにより、ボルスタ２４及び下金型３２が下降を開始して被成形物の加圧保持状態が解除される。
【0032】
状態［６］において、加圧保持状態が解除されてからさらに予め定められた一定時間が経過すると、制御装置５０は、クラッチ１３を閉じ、ブレーキ１４を開いて、エキセン軸１６を回転させる。これにより、スライド１８は、下死点から上昇を開始する。
状態［７］において、ボルスタ２４及び下金型３２は、下降端に到達し、下降を停止する。
状態［７］において、ボルスタ２４及び下金型３２は、下降端に到達し、下降を停止する。
【0033】
状態［８］において、スライド１８の上死点の到達が移動量計測器３５により検出されると、制御装置５０は、クラッチ１３を開き、ブレーキ１４を閉じて、スライド１８を上死点で停止させる。一方、ボルスタ２４及び下金型３２は、下降端で待機する。
この状態［８］は、前述した状態［１］と一致しており、プレス成形の次のストロークが開始される場合には、状態［８］（状態［１］）から状態［２］に遷移して、同様にしてプレス成形動作が行われる。
この状態［８］は、前述した状態［１］と一致しており、プレス成形の次のストロークが開始される場合には、状態［８］（状態［１］）から状態［２］に遷移して、同様にしてプレス成形動作が行われる。
【0034】
［本実施形態の技術的効果］
以上のように、プレス装置１は、上金型３１と下金型３２とを接近又は離隔させるストローク方向にスライド１８を往復動作させる駆動部１０と、スライド１８よりも短いストロークでボルスタ２４及び下金型３２を上金型３１に向かって加圧保持する油圧シリンダ機構２６とを備えている。
このため、駆動部１０と油圧シリンダ機構２６とにより、上金型３１と下金型３２とを相対的に接近させることで加圧することができ、高サイクルでプレス成形を行うことが可能となる。また、これにより、上金型３１と下金型３２と間の相対的なストロークを大きく採ることが出来るので、上金型３１と下金型３２の金型の設計の自由度を広く確保することができ、多種多様なプレス加工を実現することが可能となる。
また、ストロークが短い加圧機構としての油圧シリンダ機構２６は、加圧力を目標値に設定することが容易であり、一定の加圧状態を維持することが容易であるため、目標とする加圧力で加圧保持を行うことができ、適正且つ良質な被成形物のプレス加工を実現することが可能となる。
また、加圧機構としての油圧シリンダ機構２６を有するので、加圧保持を行うための大容量高トルクのサーボモータを不要とすることも可能である。
以上のように、プレス装置１は、上金型３１と下金型３２とを接近又は離隔させるストローク方向にスライド１８を往復動作させる駆動部１０と、スライド１８よりも短いストロークでボルスタ２４及び下金型３２を上金型３１に向かって加圧保持する油圧シリンダ機構２６とを備えている。
このため、駆動部１０と油圧シリンダ機構２６とにより、上金型３１と下金型３２とを相対的に接近させることで加圧することができ、高サイクルでプレス成形を行うことが可能となる。また、これにより、上金型３１と下金型３２と間の相対的なストロークを大きく採ることが出来るので、上金型３１と下金型３２の金型の設計の自由度を広く確保することができ、多種多様なプレス加工を実現することが可能となる。
また、ストロークが短い加圧機構としての油圧シリンダ機構２６は、加圧力を目標値に設定することが容易であり、一定の加圧状態を維持することが容易であるため、目標とする加圧力で加圧保持を行うことができ、適正且つ良質な被成形物のプレス加工を実現することが可能となる。
また、加圧機構としての油圧シリンダ機構２６を有するので、加圧保持を行うための大容量高トルクのサーボモータを不要とすることも可能である。
【0035】
さらに、スライド１８ではなく、下金型３２側に加圧機構としての油圧シリンダ機構２６を設けたので、高速且つ大きなストローク動作を行うスライド１８に作動油を供給する場合に比べて、供給路の設置を容易に行うことが可能となる。さらに、スライド１８側に作動油を供給する場合に比べて、作動油の漏れ等が生じにくい供給路を設置することができ、装置の動作の安定性やメンテナンス性を高く維持することが可能となる。
【0036】
また、往復機構である駆動部１０は、クランク機構を構成するので、上金型３１のストロークを大きく確保することが容易であって、高サイクルでプレス成形を行うことが可能となる。
さらに、駆動部１０は、エキセン軸１６を有するので、当該エキセン軸１６の長手方向に沿って複数の上金型３１及び下金型３２を配置することにより、一度に多くの被成形物に対してプレス成形を行うことが可能となると共に、各上金型３１及び各下金型３２に対して均等に加圧を行うことができ、これらの成形品質の均一化を図ることが可能である。
さらに、駆動部１０は、エキセン軸１６を有するので、当該エキセン軸１６の長手方向に沿って複数の上金型３１及び下金型３２を配置することにより、一度に多くの被成形物に対してプレス成形を行うことが可能となると共に、各上金型３１及び各下金型３２に対して均等に加圧を行うことができ、これらの成形品質の均一化を図ることが可能である。
【0037】
また、駆動部１０は、制御装置５０によって、油圧シリンダ機構２６が加圧保持可能な位置までスライド１８を移動させて停止させるので、油圧シリンダ機構２６のボルスタ２４及び下金型３２のストロークを小さくすることができ、高速化が難しい油圧シリンダ機構２６による遅延を最小限に抑えることができ、油圧シリンダ機構２６を採用しつつも高サイクルでプレス成形を行うことが可能となる。
【0038】
また、駆動部１０は、ストローク動作の死点（下死点）までスライド１８を下降させて停止させるので、加圧保持を安定的に行うと共に、目標とする加圧力が得られやすくなり、適正且つ良質な被成形物のプレス加工を行うことが可能となる。
特に、停止した上金型３１に対して油圧シリンダ機構２６により下金型３２の加圧をすることにより、より正確に目標とする加圧力でプレス加工を行うことが可能となる。
特に、停止した上金型３１に対して油圧シリンダ機構２６により下金型３２の加圧をすることにより、より正確に目標とする加圧力でプレス加工を行うことが可能となる。
【0039】
さらに、ストローク動作の死点（下死点）までスライド１８を下降させて停止させるので、油圧シリンダ機構２６側からの加圧力に対して、小さな力でエキセン軸１６が回転を生じないように保持することが可能となる。
このようなスライド１８の下死点停止状態で加圧保持を行う場合、スライド１８の下死点維持を小さな保持トルクで可能とすることから、ブレーキ１４のブレーキ能力を小容量とする、又は、ブレーキ１４を不要とすることが可能となる。
このようなスライド１８の下死点停止状態で加圧保持を行う場合、スライド１８の下死点維持を小さな保持トルクで可能とすることから、ブレーキ１４のブレーキ能力を小容量とする、又は、ブレーキ１４を不要とすることが可能となる。
【0040】
特に、油圧シリンダ機構２６による加圧保持中に、スライド１８の位置を保持するスライド保持機構を有するので、スライド１８に十分な保持力を与えた状態で加圧保持を行うことができ、より正確に目標とする加圧力でプレス加工を行うことが可能となる。
【0041】
また、プレス装置１は、加圧機構として油圧シリンダ機構２６を採用するので、大きな加圧力を容易に得ることが出来、また、加圧状態を維持することも容易となる。また、上金型３１と下金型３２の相対的な離隔動作のストロークの大部分を駆動部１０が占めるので、油圧シリンダ機構２６が占めるストロークを低減することができ、大きな油圧ポンプを不要とすることが可能である。
また、油圧シリンダ機構２６は、ピストンロッドが下金型３２を加圧保持する構成であることから、構造の容易化を図ることが可能となる。
また、油圧シリンダ機構２６は、ピストンロッドが下金型３２を加圧保持する構成であることから、構造の容易化を図ることが可能となる。
【0042】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
例えば、上記実施形態では、スライド１８が上下方向に往復する構成を例示したが、スライド１８が上下方向に往復するプレス装置に限定されない。例えば、スライド１８が水平方向や上下方向又は水平方向に対して傾斜した方向に往動するプレス装置であっても良い。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
例えば、上記実施形態では、スライド１８が上下方向に往復する構成を例示したが、スライド１８が上下方向に往復するプレス装置に限定されない。例えば、スライド１８が水平方向や上下方向又は水平方向に対して傾斜した方向に往動するプレス装置であっても良い。
【0043】
また、上記実施形態では、加圧保持動作の際に、駆動部１０がスライド１８を下死点で停止させることを例示したが、加圧保持の際にスライド１８のスライド位置が保持される範囲内であれば、下死点ではなくともよい。但し、油圧シリンダ機構２６のストロークとの関係により、スライド１８の停止位置は下死点周辺であることが好ましい。
【0044】
また、加圧機構としての油圧シリンダ機構２６は、上記構造に限らず、例えば、図４に示すように、ピストン２６２（又はプランジャ）をベッド２３上面に固定し、シリンダ２６１をボルスタ２４の下面に固定し、シリンダ２６１が昇降してボルスタ２４及び下金型３２にストローク動作を付与する構成としても良い。また、この図４のように、油圧シリンダ機構２６は、単動式のシリンダを使用しても良い。
また、図４の油圧シリンダ機構２６の上下を反転し、シリンダ２６１をベッド２３の上面固定し、ピストン２６２をボルスタ２４の下面に固定し、ピストン２６２が昇降してボルスタ２４及び下金型３２にストローク動作を付与する構成としても良い。
また、図４の油圧シリンダ機構２６の上下を反転し、シリンダ２６１をベッド２３の上面固定し、ピストン２６２をボルスタ２４の下面に固定し、ピストン２６２が昇降してボルスタ２４及び下金型３２にストローク動作を付与する構成としても良い。
【0045】
さらに、加圧機構は、作動油以外の液体による液圧（例えば、水圧）を用いた液圧機構を採用しても良い。
また、加圧機構は、ストローク方向に大きな加圧力を得ることができ、その加圧力を保持することが容易な他の加圧機構を採用しても良い。
例えば、図５に示すようなボールネジ機構２６Ａを加圧機構としても良い。ボールネジ機構２６Ａは、例えば、ストローク方向に沿った状態でベッド２３に回転可能に支持されたボールネジ軸２６１Ａと、ボールネジ軸２６１Ａに螺合し、ボルスタ２４に支持されたボールナット２６２Ａと、ボールネジ軸２６１Ａの回転駆動を行うモータ２６３Ａとを有する構成としても良い。
また、加圧機構は、ストローク方向に大きな加圧力を得ることができ、その加圧力を保持することが容易な他の加圧機構を採用しても良い。
例えば、図５に示すようなボールネジ機構２６Ａを加圧機構としても良い。ボールネジ機構２６Ａは、例えば、ストローク方向に沿った状態でベッド２３に回転可能に支持されたボールネジ軸２６１Ａと、ボールネジ軸２６１Ａに螺合し、ボルスタ２４に支持されたボールナット２６２Ａと、ボールネジ軸２６１Ａの回転駆動を行うモータ２６３Ａとを有する構成としても良い。
【0046】
また、図６に示す例のように、複数の上金型３１（第１金型及び他の第１金型）及び複数の下金型３２（第２金型及び他の第２金型）を複数有する場合に、各下金型３２を個別のボルスタ２４で保持し、各下金型３２に個別に対応する複数の油圧シリンダ２６（加圧機構及び他の加圧機構）を設けても良い。
この場合、各上金型３１と各下金型３２とが駆動部１０によって接近した状態で、各油圧シリンダ２６が個別に各下金型３２を各上金型３１に向かって加圧保持しても良い。その場合、各油圧シリンダ２６は、個別のタイミング、個別の加圧力又は個別のストロークで動作させてもよい。
これにより、各下金型３２の被成形物に対して、条件を変えて個別に加圧保持を行うことができ、より適正な成形を行うことが可能となる。また、各下金型３２ごとに必要な時に必要なタイミングで加圧保持を行うことができ、省エネルギーで成形を行うことが可能となる。
この場合、各上金型３１と各下金型３２とが駆動部１０によって接近した状態で、各油圧シリンダ２６が個別に各下金型３２を各上金型３１に向かって加圧保持しても良い。その場合、各油圧シリンダ２６は、個別のタイミング、個別の加圧力又は個別のストロークで動作させてもよい。
これにより、各下金型３２の被成形物に対して、条件を変えて個別に加圧保持を行うことができ、より適正な成形を行うことが可能となる。また、各下金型３２ごとに必要な時に必要なタイミングで加圧保持を行うことができ、省エネルギーで成形を行うことが可能となる。
【0047】
また、往復機構として、クランク機構を構成する駆動部１０を例示したが、加圧機構よりも大きなストロークを容易に得ることができ、加圧機構よりも高速なストローク動作を容易に得ることが可能な他の機構を採用しても良い。例えば、クランク機構に替えて、カム機構や空圧シリンダを用いた空圧機構を採用しても良い。
【0048】
その他、上記実施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。
【符号の説明】
【0049】
１ プレス装置
１０ 駆動部（往復機構）
１１ モータ
１２ フライホイール
１３ クラッチ
１４ ブレーキ
１６ エキセン軸
１７ コネクティングロッド（コンロッド）
１８ スライド
２４ ボルスタ（保持部）
２６ 油圧シリンダ機構（液圧機構、加圧機構）
２６Ａ ボールネジ機構（加圧機構）
３１ 上金型（第１金型）
３２ 下金型（第２金型）
３５ 移動量計測器
５０ 制御装置
１００ 装置本体
２６１ シリンダ
２６２ ピストン
２６３ ピストンロッド
１０ 駆動部（往復機構）
１１ モータ
１２ フライホイール
１３ クラッチ
１４ ブレーキ
１６ エキセン軸
１７ コネクティングロッド（コンロッド）
１８ スライド
２４ ボルスタ（保持部）
２６ 油圧シリンダ機構（液圧機構、加圧機構）
２６Ａ ボールネジ機構（加圧機構）
３１ 上金型（第１金型）
３２ 下金型（第２金型）
３５ 移動量計測器
５０ 制御装置
１００ 装置本体
２６１ シリンダ
２６２ ピストン
２６３ ピストンロッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】