特許 7138070 金型プレス装置及び金型プレス方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-07

(45)【発行日】2022-09-15

(54)【発明の名称】金型プレス装置及び金型プレス方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 15/14 20060101AFI20220908BHJP

   B30B 15/04 20060101ALI20220908BHJP

   B30B 15/00 20060101ALI20220908BHJP

   B30B 15/28 20060101ALI20220908BHJP

【ＦＩ】

B30B15/14 A

B30B15/04 B

B30B15/00 B

B30B15/28 P

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019066864

(22)【出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2020163431

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(73)【特許権者】

【識別番号】000128876

【氏名又は名称】株式会社アマダプレスシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(72)【発明者】

【氏名】成川 広

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３４３２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－１４７８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４２５９０５４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特許第２８９４５０５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００９－２２６４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４６－３１１０８（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３０Ｂ １５／１４

Ｂ３０Ｂ １５／０４

Ｂ３０Ｂ １５／００

Ｂ３０Ｂ １５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を加工する金型の上型を上下に動作させるスライドと、
前記スライドに対向し前記上型と対になる前記金型の下型を保持するボルスタと、
前記スライドを上下に移動させるための動力を発生する駆動手段と、
複数のタイロッドと、
前記タイロッドに締結されるナットと、
前記複数のタイロッドの各々に設けられ、荷重を検知するための荷重検知手段と、
を備え、クラウン部、コラム部及びベッド部を前記複数のタイロッド及びナットによって締結したフレームを備える金型プレス装置であって、
前記クラウン部において、前記複数のタイロッド及びナットの締結部の各々に設けられ、前記タイロッド又は前記コラム部の剛性を調整する調整手段と、
前記荷重検知手段の検知結果に基づいて前記調整手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする金型プレス装置。

【請求項2】

前記調整手段は、
前記締結部の近傍に設けられ、加熱されることにより膨張する膨張部材と、
前記膨張部材を加熱するための加熱手段と、
前記膨張部材の温度を検知する温度検知手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記荷重検知手段の検知結果と前記温度検知手段の検知結果とに基づいて、前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の金型プレス装置。

【請求項3】

前記調整手段は、
前記締結部の近傍に設けられ、加圧されることにより上方に移動するピストンと、
前記ピストンを移動させるための加圧手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記荷重検知手段の検知結果に基づいて、前記加圧手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の金型プレス装置。

【請求項4】

前記調整手段は、
前記締結部の近傍に設けられ、前記タイロッドを上方に引き上げるための引き上げ部材を有することを特徴とする請求項１に記載の金型プレス装置。

【請求項5】

対象物を加工する金型の上型を上下に動作させるスライドと、
前記スライドに対向し前記上型と対になる前記金型の下型を保持するボルスタと、
前記スライドを上下に移動させるための動力を発生する駆動手段と、
複数のタイロッドと、
前記タイロッドに締結されるナットと、
前記スライドと前記ボルスタ間に発生する荷重を検知するためのプレス荷重検知手段と、
を備え、クラウン部、コラム部及びベッド部を前記複数のタイロッド及びナットによって締結したフレームを備える金型プレス装置であって、
前記クラウン部において、前記複数のタイロッド及びナットの締結部の各々に設けられ、前記タイロッド又は前記コラム部の剛性を調整する調整手段と、
前記プレス荷重検知手段の検知結果に基づいて前記調整手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする金型プレス装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の金型プレス装置を用いて前記対象物を加工する金型プレス方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金型プレス装置及び金型プレス方法に関する。

【背景技術】

【0002】

大型のプレス装置では、重量が重いためプレス装置をそのまま１台で搬送することができない。大型のプレス装置を搬送しやすくするために、１台のプレス装置を分割することができるよう、タイロッド締結式の分割フレーム構造が採用されている。一般的に、プレス装置は、ベッド（下部）、コラム（中間部）、クラウン（上部）の３つのフレームに分割される。分割された３つのフレームは、４本のタイロッドによって連結される。各タイロッドは、上下の２箇所においてナットによって締め付けられる。

【0003】

タイロッドの初期の締め付け荷重、すなわち、加工のプレス荷重が０のときの荷重（以下、初期締付荷重という）Ｐｉ（例えば、１０００ｔ）は、プレス装置の公称加工荷重Ｐａ（例えば６００ｔ）よりも大きく設定される（Ｐｉ＞Ｐａ）。プレス装置に荷重がかかると、タイロッドは伸ばされ、コラムは圧縮され、フレーム全体としては伸びる（図４参照。）。ここで、剛性の高いフレームとは、荷重に対して伸び量が小さいフレームである。すなわち、伸びと荷重との関係を示すグラフおいて、傾きが大きい場合が高剛性となる。プレス装置のフレームの剛性（以下、フレーム剛性という）を上げるためには、コラムやタイロッドを大きくする又は太くする。

【0004】

ところで、プレス装置の前後・左右に偏芯荷重がある場合、４本のコラム・タイロッド等、フレームにかかる荷重がそれぞれ異なり、フレームの変形量が変わる。このようなフレームの変形に対応するために、例えば、特許文献１では、変形量をリニアスケールなどで読み取り、あらかじめその変形量分だけスライドを傾けておき、加工時にスライドが平行になるようにしている。また、例えば、特許文献２では、フレームにかかる荷重を同じにするような方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－０１３０７１号公報

【文献】特開２０００－３４３２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、プレス装置のフレーム剛性を上げるために、コラムやタイロッドを大きくする又は太くすると、プレス装置の重量が大きくなり、プレス装置の搬送が困難になるおそれや、製品が高価になるおそれがある。また、偏芯荷重が発生して各コラムや各タイロッドに異なる荷重がかかることで変形量が変わり、これによりスライドが傾くおそれや、プレス加工の製品精度が低下するおそれ、金型の寿命が短くなるおそれ等がある。

【0007】

従来のように、あらかじめ変形量分だけスライドを傾けておく方法では、荷重が最大のときにスライドの傾きが平行になるようにしているため、加工開始位置ではパンチが斜めに入り込み、プレス加工製品の精度や金型寿命は大きく向上しないおそれがある。また、複数ポイント式のプレス装置では偏芯荷重が発生したとき、フレームだけでなく、スライドに連結されたコンロッドやクランク軸にも異なる荷重がかかり、フレームの荷重を同じにするだけではスライドの傾きを解消することができないおそれがある。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、偏芯荷重が発生してもスライドの傾きが抑制でき、加工製品の精度や金型寿命を向上することを可能にする金型プレス装置及び金型プレス方法を提供することを例示的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の趣旨を有する。

【0010】

［趣旨１］
本発明の金型プレス装置は、
対象物を加工する金型の上型を上下に動作させるスライドと、
前記スライドに対向し前記上型と対になる前記金型の下型を保持するボルスタと、
前記スライドを上下に移動させるための動力を発生する駆動手段と、
複数のタイロッドと、
前記タイロッドに締結されるナットと、
前記複数のタイロッドの各々に設けられ、荷重を検知するための荷重検知手段と、
を備え、クラウン部、コラム部及びベッド部を前記複数のタイロッド及びナットによって締結したフレームを備える金型プレス装置であって、
前記クラウン部において、前記複数のタイロッド及びナットの締結部の各々に設けられ、前記タイロッド又は前記コラム部の剛性を調整する調整手段と、
前記荷重検知手段の検知結果に基づいて前記調整手段を制御する制御手段と、
を備える。

【0011】

［趣旨２］
前記調整手段は、
前記締結部の近傍に設けられ、加熱されることにより膨張する膨張部材と、
前記膨張部材を加熱するための加熱手段と、
前記膨張部材の温度を検知する温度検知手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記荷重検知手段の検知結果と前記温度検知手段の検知結果とに基づいて、前記加熱手段を制御してもよい。

【0012】

［趣旨３］
前記調整手段は、
前記締結部の近傍に設けられ、加圧されることにより上方に移動するピストンと、
前記ピストンを移動させるための加圧手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記荷重検知手段の検知結果に基づいて、前記加圧手段を制御してもよい。

【0013】

［趣旨４］
前記調整手段は、
前記締結部の近傍に設けられ、前記タイロッドを上方に引き上げるための引き上げ部材を有してもよい。

【0014】

［趣旨５］
本発明の金型プレス装置は、
対象物を加工する金型の上型を上下に動作させるスライドと、
前記スライドに対向し前記上型と対になる前記金型の下型を保持するボルスタと、
前記スライドを上下に移動させるための動力を発生する駆動手段と、
複数のタイロッドと、
前記タイロッドに締結されるナットと、
前記スライドと前記ボルスタ間に発生する荷重を検知するためのプレス荷重検知手段と、
を備え、クラウン部、コラム部及びベッド部を前記複数のタイロッド及びナットによって締結したフレームを備える金型プレス装置であって、
前記クラウン部において、前記複数のタイロッド及びナットの締結部の各々に設けられ、前記タイロッド又は前記コラム部の剛性を調整する調整手段と、
前記プレス荷重検知手段の検知結果に基づいて前記調整手段を制御する制御手段と、
を備える。

【0015】

［趣旨６］
本発明の金型プレス方法は、趣旨１から趣旨５のいずれか１項に記載の金型プレス装置を用いて前記対象物を加工する金型プレス方法である。

【0016】

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、偏芯荷重が発生してもスライドの傾きが抑制でき、加工製品の精度や金型寿命を向上することを可能にする金型プレス装置及び金型プレス方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態のプレス装置のクラウン、コラム、ベッドを示す（ａ）正面図、（ｂ）上面図

【図2】実施形態のプレス装置の構成を示す斜視図

【図3】実施形態のプレス装置のブロック図

【図4】実施形態の各部の伸びと荷重との関係を示すグラフ

【図5】実施形態の（ａ）コイルにより暖められていないときの調整部を示す模式図、（ｂ）コイルにより暖められているときの調整部を示す模式図、（ｃ）コラムの伸びと荷重との関係を示す直線の傾きが変わった様子を示すグラフ

【図6】実施形態の各部の伸びと荷重との関係を示すグラフ

【図7】（ａ）従来のあらかじめ変形量に応じてスライドを傾ける構成を示す模式図、（ｂ）実施形態のタイロッドのばね定数を調整する構成を示す模式図

【図8】実施形態の（ａ）調整部の変形例１を示す模式図、（ｂ）調整部の変形例２を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0019】

［実施形態］
（プレス装置の全体構成）
図１は、本実施形態のストレートサイド式金型プレス装置（以下、プレス装置という）Ｓの全体構成を説明する図である。図１（ａ）は、プレス装置Ｓを正面から見た図であり、（ｂ）はプレス装置Ｓを上面から見た図である。なお、図１には、上下方向、左右方向、前後方向を矢印で示す。プレス装置Ｓのフレームは、大きく３つの部分に分割されている。すなわち、プレス装置Ｓは、上から下に向かって、クラウン１００、コラム２００、ベッド３００に分割されている。クラウン１００、コラム２００及びベッド３００は、図１（ｂ）に示すように、４本のタイロッド５１と８つのナット５３によって締結される。このように、本実施形態のプレス装置Ｓには、タイロッド締結式分割フレームが採用されている。プレス装置Ｓは、スライド１２、ボルスタ２２も備えている。スライド１２に連結される２つのコンロッド１０には、歪ゲージ６４がそれぞれ設けられている。

【0020】

１本のタイロッド５１は、上下の端部近傍においてそれぞれナット５３により締結されている。タイロッド５１及びナット５３の締結部分を、以下、締結部という。本実施形態では、１本のタイロッド５１の上部の締結部の近傍に、調整手段である調整部５０を備えている。また、各タイロッド５１には歪ゲージ６３が設けられている。

【0021】

（プレス装置の詳細な説明）
図２は、本実施形態のプレス装置Ｓの概略図である。なお、図２においては、タイロッド５１、ナット５３、調整部５０、歪ゲージ６３の描画を省略している。また、図２には１つのコンロッド１０のみ図示している。図２を用いてプレス装置Ｓについて説明する。プレス装置Ｓは、筐体２の内外に、駆動手段である駆動モータ４、伝達機構６、クランク軸８、コンロッド１０、スライド１２を有して構成される。また、プレス装置Ｓは、コントローラ１４、記憶部１５、表示部１６、入力部１８、を有している。

【0022】

駆動モータ４は、例えばサーボ制御されるサーボモータであり、回転量及び回転方向を制御しつつ伝達機構６、クランク軸８、コンロッド１０を介して後述する金型３を上下移動させるものである。伝達機構６は、例えばギヤやベルト等の伝達部材を有して構成され、駆動モータ４のモータ軸の回転をクランク軸８へと伝達するものである。駆動モータ４への制御信号はコントローラ１４から送られるようになっている。

【0023】

クランク軸８及びコンロッド１０は、伝達機構６により伝達されたモータ軸の回転移動を往復移動（本実施形態では、上下移動。）に変換するためのものである。モータ軸の回転によりクランク軸８が回転し、クランク軸８に一端近傍が連結されたコンロッド１０にその回転が伝達されてコンロッド１０が上下移動（昇降移動）するようになっている。

【0024】

コンロッド１０の他端近傍にはスライド１２が連結されている。コンロッド１０の上下移動に伴いスライド１２がギブ（不図示）に沿って上下移動するようになっている。プレス装置Ｓにおいては、スライド１２と対向するようにボルスタ２２が配置されている。スライド１２のボルスタ２２と対向する側の面（本実施形態では下面。）に金型３の一部としての上型３ａが装着される。ボルスタ２２のスライド１２と対向する側の面（本実施形態では上面。）に金型３の一部として、上型３ａと対になる下型３ｂが装着される。

【0025】

上型３ａと下型３ｂとの間に加工の対象物としてのワークＷを配置し、上型３ａと下型３ｂとで押圧することにより、プレス装置ＳによるワークＷに対するプレス加工が行われる。詳しくは、コントローラ１４により制御されて駆動モータ４が回転する。駆動モータ４の回転が伝達機構６、クランク軸８を介してコンロッド１０へと伝達され、スライド１２が上下移動する。スライド１２の下方移動によって上型３ａが下型３ｂに押圧され、ワークＷのプレス加工が行われる。すなわち、プレス装置Ｓにおいて、駆動モータ４、伝達機構６、クランク軸８、コンロッド１０、スライド１２がプレス部を構成する。伝達機構６には、クランク軸８の回転数を検知するための回転数検知手段であるロータリーエンコーダ２５が設けられている。なお、ロータリーエンコーダ２５は、駆動モータ４の回転軸に設けられていてもよい。

【0026】

制御手段であるコントローラ１４は、記憶部１５に記憶されている各種プログラムに従ってプレス装置Ｓを制御する。表示部１６は、プレス装置Ｓの状態を示すデータを表示する。入力部１８は、プレス装置Ｓを操作するために必要なデータを入力するために用いられる。更に、プレス装置Ｓは、図１で説明したように、４本のタイロッド５１を備えている。また、４本のタイロッド５１にはそれぞれ荷重を検知するための荷重検知手段である歪ゲージ６３（図１参照。）が取り付けられている。４本のタイロッド５１のそれぞれに歪ゲージ６３が取り付けられていることにより、コントローラ１４はプレス装置Ｓに発生した偏芯荷重を検知することができる。

【0027】

（プレス装置のブロック図）
図３は、本実施形態のプレス装置Ｓのブロック図であり、図１で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付している。コントローラ１４は、時間を計測するためのタイマー１４ａを有している。４本のタイロッド５１に取り付けられた４つの歪ゲージ６３からは、各歪ゲージ６３によって検知された荷重に応じた信号が出力され、コントローラ１４に入力される。コントローラ１４は、各歪ゲージ６３から入力された信号に基づいて、各タイロッド５１にかかる荷重を検知することができる。

【0028】

４本のタイロッド５１には、図５で説明するように、それぞれ温度検知手段である温度センサ６１が設けられている。４つの温度センサ６１からは、各温度センサ６１によって検知された温度に応じた信号が出力され、コントローラ１４に入力される。コントローラ１４は、各温度センサ６１から入力された信号に基づいて、後述する電熱コイル５９（図５参照）の温度を制御することができる。

【0029】

記憶部１５には、荷重の差（以下、荷重差という）と温度との関係を示すデータが例えばテーブル１５ａとして記憶されている。コントローラ１４は、各歪ゲージ６３の検知結果に基づいて各タイロッド５１にかかる荷重を求め、例えば２つのタイロッド５１の荷重差がＸトンであると判断する。コントローラ１４は、記憶部１５に保存されたテーブル１５ａを参照し、荷重差Ｘトンに対してＹ℃というデータを読み出し、温度センサ６１の検知結果に基づいて、一方のタイロッド５１の電熱コイル５９の温度をＹ℃上げる制御を行う。コントローラ１４は、このようにして各タイロッド５１に対して温度差を設けることができる。

【0030】

プレス装置Ｓはサーボアンプ３３を備えており、サーボアンプ３３はコントローラ１４の指示に従い駆動モータ４の制御を行う。コントローラ１４がサーボアンプ３３に駆動モータ４を制御する信号を出力することによって、サーボアンプ３３は、駆動モータ４へ電流を供給して駆動モータ４を駆動することや駆動モータ４への電流の供給を遮断して駆動モータ４を停止することができる。また、ロータリーエンコーダ２５からは、ロータリーエンコーダ２５によって検知された駆動モータ４の回転に応じた信号が出力され、サーボアンプ３３を介してコントローラ１４に入力される。コントローラ１４は、ロータリーエンコーダ２５から入力された信号に基づいて駆動モータ４を制御する。他の構成は図２と同様であり説明を省略する。

【0031】

［荷重と各部の伸びとの関係］
タイロッド５１の初期の締め付け荷重、すなわち、プレス荷重が０のときの荷重（以下、初期締付荷重という）Ｐｉ（例えば、１０００ｔ）は、プレス装置Ｓの公称加工荷重Ｐａ（例えば６００ｔ）よりも大きく設定される（Ｐｉ＞Ｐａ）。プレス装置Ｓに荷重がかかると、タイロッド５１は伸ばされ、コラム２００は圧縮され、フレーム全体としては伸びる。

【0032】

図４は、横軸に各部の伸びを示し、縦軸に荷重を示したグラフである。図４のグラフでは、ナット５３を締めていない状態、すなわちタイロッド５１が自然長であるときの状態を原点としている。実線は、タイロッド５１の伸びと荷重との関係を示すグラフである。また、荷重Ｐｆはプレス加工時に荷重Ｐａがかかっているときにタイロッド５１にかかる荷重（以下、タイロッド荷重という）である。タイロッド５１の伸びとタイロッド５１にかかる荷重との関係は、傾きＫｔの直線となり、荷重が大きくなるとタイロッドは伸びる。傾きＫｔは、タイロッド５１をばねとみなしたときのばね定数に相当する。

【0033】

破線は、コラム２００の伸びと荷重との関係を示すグラフである。また、荷重Ｐｃはプレス加工時に荷重Ｐａがかかっているときにコラム２００にかかる荷重（以下、コラム荷重という）である。コラム２００の伸びとコラム２００にかかる荷重との関係は、傾きＫｃの直線となり、荷重が大きくなるとコラム２００は圧縮される。傾きＫｃは、コラム２００をばねとみなしたときのばね定数に相当する。なお、タイロッド荷重Ｐｆとコラム荷重Ｐｃとの差分（Ｐｆ－Ｐｃ）は公称加工荷重Ｐａに等しい。

【0034】

一点鎖線は、タイロッド５１とコラム２００を合成したフレーム（以下、単にフレームという）の伸びと荷重との関係を示すグラフである。フレームの伸びとフレームにかかる荷重との関係は、傾きＫａの直線となり、荷重が大きくなるとフレームは伸びる。傾きＫａは、フレームをばねとみなしたときのばね定数に相当する。フレームの初期の伸びをλ_０とし、プレス加工時に公称加工荷重Ｐａがかかったときのフレームの伸びをλ_１とすると、加工時に公称加工荷重Ｐａがかかることによって、フレームは、Δλ（＝λ_１－λ_０）伸びることとなる。初期の伸びに対して加工によって伸びた分のΔλを、以下、伸び量Δλという。

【0035】

ここで、剛性の高いフレームとは、荷重に対して伸び量Δλが小さいフレームをいう。すなわち、図４のグラフおいて、傾きＫａ（言い換えれば、ばね定数）が大きい方が高剛性のフレームといえる。このように、プレス装置Ｓのフレームの剛性（以下、フレーム剛性という）は傾きＫａで決まる。ここで、荷重をＰ、伸びをλ、傾きをＫとすると、Ｐ＝Ｋ×λとなる。なお、対象物（本実施形態では、タイロッド５１又はコラム２００）の長さＬ、断面積Ａ、ヤング率Ｅとすると、伸びλは、以下のようにあらわすことができる。
λ＝（Ｐ×Ｌ）／（Ａ×Ｅ）

【0036】

以上のことから、傾きＫは、長さＬ、断面積Ａ、ヤング率Ｅに依存することがわかる。したがって、フレームの剛性を高くするためには、傾き（すなわち、ばね定数）Ｋを大きくすればよく、そのためには例えば断面積Ａを大きくすればよい。

【0037】

（タイロッド又はコラムの剛性を調整する調整部）
図５は、本実施形態のタイロッド５１又はコラム２００の剛性を調整する調整部５０の構成を示す図である。図５には、ナット５３とクラウン１００との間のワッシャ５２も図示している。図１等で説明した構成には同じ符号を付している。調整部５０は、膨張部材５７と、電熱コイル５９と、温度センサ６１と、収容部５５と、を有する。膨張部材５７は、例えばカラー等であり、中空円筒形状の部材である。膨張部材５７の中空部分にはタイロッド５１が挿嵌される。

【0038】

加熱手段である電熱コイル５９は、膨張部材５７を加熱するために設けられている。電熱コイル５９は、スイッチ６５が接続されているときに発熱し、スイッチ６５が切断されているときに発熱を停止する。スイッチ６５は、コントローラ１４により制御される。

【0039】

温度センサ６１は、膨張部材５７の温度を検知するために設けられている。温度センサ６１の検知結果はコントローラ１４に出力され、コントローラ１４は温度センサ６１の検知結果に基づいて、スイッチ６５を接続したり切断したりして、電熱コイル５９を制御する。これにより、コントローラ１４は、調整部５０を所定の温度に上げる（又は下げる）ことができ、膨張部材５７を膨張（又は収縮）させることができる。

【0040】

収容部５５は、クラウン１００においてタイロッド５１を貫通させるための孔部に接続された空間であり、タイロッド５１、膨張部材５７、電熱コイル５９、温度センサ６１を収容する。収容部５５には、電熱コイル５９によって発生した熱を外部に伝導させないための断熱部材（不図示）が設けられている。

【0041】

また、タイロッド５１には、歪ゲージ６３が設けられている。歪ゲージ６３の検知結果はコントローラ１４に出力され、コントローラ１４は歪ゲージ６３の検知結果に基づいて、各タイロッド５１にかかる荷重を求める。コントローラ１４は、基準となる荷重と各タイロッド５１にかかる荷重との荷重差を求め、あらかじめ記憶部１５に記憶されているテーブル１５ａを参照し、各タイロッド５１の調整部５０の温度を制御する。

【0042】

なお、コントローラ１４は、例えば、４本のタイロッド５１のうち、１本のタイロッド５１の荷重を基準として基準となるタイロッド５１に対する他のタイロッド５１の荷重差を求め、テーブル１５ａを参照し、他のタイロッド５１の調整部５０の温度を制御してもよい。これにより、他のタイロッド５１の膨張部材５７を膨張させる。このように、４本のタイロッド５１に温度差をつけることで各タイロッド５１の剛性を変化させ、偏芯荷重が発生した場合の変形量が同じになるようにする。

【0043】

図５（ａ）は、スイッチ６５が切断され膨張部材５７が膨張していないときの調整部５０を示す図であり、図５（ｂ）は、スイッチ６５が接続され膨張部材５７が膨張しているときの調整部５０を示す図である。図５（ｂ）に示すように、電熱コイル５９が発熱することによって膨張部材５７が膨張し、タイロッド５１の軸（以下、タイロッド軸という）が上がるとともに、膨張部材５７とワッシャ５２とが接触することで、見かけ上、タイロッド５１の断面積Ａが増加する。これにより、タイロッド５１の初期締付荷重Ｐｉを上げることができる。

【0044】

図５（ｃ）は、図５（ｂ）のように電熱コイル５９によって膨張部材５７を加熱したことにより、タイロッド５１の初期締付荷重Ｐｉが上昇し、これに伴いコラム２００の荷重と伸びとの関係を示す直線の傾きＫｃが大きくなった、言い換えれば剛性が高くなったことを示している。プレス装置Ｓのフレーム全体としても、剛性が高くなっている。図５（ｃ）に示すように、公称加工荷重Ｐａをかけたときのフレームの伸び量がΔλであったものが、本実施形態の調整部５０によって図５（ｂ）のように制御したことにより、伸び量Δλ１（＜Δλ）となっていることがわかる。

【0045】

図６は、本実施形態の調整部５０によって膨張部材５７を加熱してコンロッド軸を上げ、かつ断面積Ａを大きくしたときのグラフである。図６は、横軸に伸び、縦軸に荷重を示す。Ｐｆ、Ｐｉ、Ｐａ、Ｐｃ、実線、破線、一点鎖線等は、図４と同じであり、説明を省略する。本実施形態の調整部５０によって、初期締付荷重Ｐｉを大きくすることができ、コラム２００の直線及びフレームの直線の傾きＫｃ及び傾きＫａが大きくなっている、すなわち、剛性が高くなっていることがわかる。なお、公称加工荷重Ｐａが例えば１５０×１０［ｋＮ］であるときの伸び量Δλ１は０．１３５ｍｍとなった。

【0046】

（従来例との比較）
図７は従来例と本実施形態とを比較した図であり、黒い矢印は加工開始時にスライド１２にかかる力を示している。図７（ａ）は、あらかじめスライド１２を傾けておき、荷重加工が発生したときにスライド１２が平行となるようにした従来のプレス装置Ｓ’を示す図である。図７（ａ）では、各タイロッド５１のばね定数は等しく、スライド１２の左右方向における高さ（位置）を変えることでスライド１２を傾けている。この構成では、加工開始位置においてパンチが斜めに入り込んでしまい、製品精度が低下したり金型寿命が短くなったりするおそれがある。

【0047】

一方、図７（ｂ）は、本実施形態の調整部５０を備えるプレス装置Ｓを示す図である。ここで、左側のタイロッド５１をタイロッド５１Ｌ、ナット５３をナット５３Ｌとする。右側のタイロッド５１をタイロッド５１Ｒ、ナット５３をナット５３Ｒとする。本実施形態の調整部５０によって、例えば、左側のタイロッド５１Ｌのばね定数を右側のタイロッド５１Ｒのばね定数よりも大きくすることで、左右のフレームの剛性に強弱を付けることができ、加工開始時においてもスライド１２の傾きが出にくくなり、スライド１２を平行に保つように制御することができる。

【0048】

（調整部の変形例１）
図８に本実施形態の調整部の変形例を示す。図８（ａ）に示す調整部８０は、シリンダ８７と、ピストン８４と、収容部８５と、油圧ポンプ８９と、を有している。油圧ポンプ８９はコントローラ１４によって制御されている。加圧手段である油圧ポンプ８９によってシリンダ８７内の作動油を加圧又は減圧することによってピストン８４を上下させる。油圧ポンプ８９によってシリンダ８７内の作動油を加圧することによりピストン８４が押し上げられてワッシャ５２とピストン８４とが接触し、タイロッド５１の断面積が増加することによりタイロッド５１の剛性が高くなる。

【0049】

記憶部１５には、荷重差と油圧との関係を示すデータがテーブルとして記憶されている。コントローラ１４は、各歪ゲージ６３の検知結果に基づいて各タイロッド５１にかかる荷重を求め、例えば２つのタイロッド５１の荷重差がＸトンであると判断する。コントローラ１４は、記憶部１５に保存されたテーブルを参照し、荷重差Ｘトンに対する圧力のデータを読み出し、加圧計（不図示）の検知結果に基づいて、一方のタイロッド５１の油圧を上げる制御を行う。

【0050】

（調整部の変形例２）
図８（ｂ）に示す調整部９０は、ナット９１と、連結部９３と、を有している。ナット９１及び連結部９３は引き上げ部材として機能する。図８（ｂ）に示すタイロッド５１は、連結部９３の一方の端部と嵌合する嵌合部９５を有している。タイロッド５１の嵌合部９５は連結部９３の一方の端部と嵌合している。連結部９３の他方の端部はナット９１と締結されている。ナット９１を所定の方向に回転させることにより連結部９３が上方に移動し、所定の方向とは逆の方向に回転させることにより連結部９３が下方に移動する。連結部９３の上方又は下方への移動に伴い、連結部９３の一方の端部と嵌合しているタイロッド５１も上方又は下方に移動する、すなわち、伸ばされる又は圧縮される。これによりタイロッド５１の剛性を調整することができる。

【0051】

なお、調整部９０は、例えば、プレス装置Ｓの３つのフレーム、クラウン１００、コラム２００及びベッド３００を４本のタイロッド５１を用いて組み立てる際に、ナット５３を締結するための組み立て冶具を常設しておき、組み立て冶具を調整部９０として用いてもよい。

【0052】

このように、本実施形態によれば、コラム２００やタイロッド５１を必要以上に大きくする又は太くすることなく、かつ、あらかじめスライド１２に傾きを設けるのではなく、コラム２００又はタイロッド５１の４か所それぞれのフレーム剛性の強弱を制御することができる。これにより、偏芯荷重が発生してもスライド１２の傾きが抑制でき、加工製品の精度や金型寿命を向上することができる。具体的には、プレス荷重の強い方のタイロッドをしっかり締め、強くない方を柔らかくしておくことで、スライド１２の傾きを出にくくする。なお、本発明は、フレーム剛性の強弱をつけるものであって、スライド１２の傾きを変えるものではない。

【0053】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能であり、例えば以下のような変形例がある。

【0054】

上述した実施形態の図５や図８では、膨張部材を加熱すること、又は油圧によってワッシャとの接触部の面積を増加させ、タイロッドを上方に押し上げる方法を説明した。しかし、フレームにかかる荷重を変えるような構成であれば他の構成であってもよい。また、実施形態では調整部をクラウン部に設けたが、プレス装置のフレーム（例えば、コラム部、ベッド部等）で、フレームにかかる荷重を変える構成であれば他の部分に設けられてもよい。

【0055】

また、実施形態では、タイロッド５１に歪ゲージ６３を設けているが、これに加えて例えば、加工時にスライド１２とボルスタ２２間で発生するプレス荷重を検知する、プレス荷重検知手段である歪ゲージ６４を２つのコンロッド１０それぞれに設けてもよい。コントローラ１４は、歪ゲージ６４によって加工時の荷重を求め、２つの歪ゲージ６４によって検知した荷重の差（以下、荷重差という）を求め、荷重が高い方のコンロッド１０側に設けられているタイロッド５１を調整部５０によって加熱させることにより、左右の剛性を調整してもよい。

【0056】

また、プレス荷重を検知する手段は、コンロッド１０に設けた歪ゲージ６４に限らず、フレーム部分（ベッド３００）の側面に設けた歪ゲージ（不図示）やスライド１２内の左右にある油圧室（不図示）の油圧検知機でもよい。また、２つのプレス荷重検知手段は、図１に示すように左右に配置された構成に限らず、前後に配置されてもよい。更に、プレス荷重検知手段は２つに限らず、例えば４つ等他の個数設けられてもよい。

【0057】

更に、タイロッド、コンロッド及び／又はフレームの荷重を歪ゲージによって求める方法だけではなく、例えば、順送金型等の各工程の荷重とその偏芯の程度（金型の荷重中心位置）をあらかじめ公知の方法によって想定し、想定した荷重に基づいて調整部を制御してもよい。公知の方法としては、例えば、本発明の出願人による特開２０１８－６５１５０号公報や特開２０１８－６５１５１において開示した方法等がある。

【0058】

以上、本実施形態によれば、偏芯荷重が発生してもスライドの傾きが抑制でき、加工製品の精度や金型寿命を向上することを可能にする金型プレス装置及び金型プレス方法を提供することができる。

【符号の説明】

【0059】

２ 筐体
３ 金型
３ａ 上型
３ｂ 下型
４ 駆動モータ
６ 伝達機構
８ クランク軸
１０ コンロッド
１２ スライド
１４ コントローラ
１４ａ タイマー
１５ 記憶部
１５ａ テーブル
１６ 表示部
１８ 入力部
２２ ボルスタ
２５ ロータリーエンコーダ
３３ サーボアンプ
５０ 調整部
５１ タイロッド
５１Ｌ タイロッド
５１Ｒ タイロッド
５２ ワッシャ
５３ ナット
５３Ｌ ナット
５３Ｒ ナット
５５ 収容部
５７ 膨張部材
５９ 電熱コイル
６１ 温度センサ
６３ 歪ゲージ
６４ 歪ゲージ
６５ スイッチ
８０ 調整部
８４ ピストン
８５ 収容部
８７ シリンダ
８９ 油圧ポンプ
９０ 調整部
９１ ナット
９３ 連結部
９５ 嵌合部
１００ クラウン
２００ コラム
３００ ベッド
Ｓ プレス装置
Ｓ’ プレス装置
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】