スライダ駆動装置
【課題】大径シリンダと小径シリンダとを並列に一体的に備えた流体圧機構によってスライダを往復動するとき、スムーズに往復動することのできるスライダ駆動装置を提供する。
【解決手段】フレームにピストンロッドを固定した大径のシリンダ１７における大シリンダ本体１７Ａを前記スライダに一体的に備え、当該大シリンダ本体１７Ａと一体的に備えた小シリンダ本体内１９Ａに小ピストン１９Ｐを相対的に往復動自在に備え、前記大シリンダ本体内１７Ａの第１室と前記小シリンダ本体内１９Ａの第１室とを連通して備えると共に、前記大シリンダ本体内１７Ａの第２室と前記小シリンダ本体内１９Ａの第２室とを連通して備え、前記大シリンダ本体１７を往復動するための第１のアクチュエータ２７を備えると共に、前記小シリンダ本体に対して前記小ピストン１９Ｐを往復動するための第２のアクチュエータ２９を備えている。
【解決手段】フレームにピストンロッドを固定した大径のシリンダ１７における大シリンダ本体１７Ａを前記スライダに一体的に備え、当該大シリンダ本体１７Ａと一体的に備えた小シリンダ本体内１９Ａに小ピストン１９Ｐを相対的に往復動自在に備え、前記大シリンダ本体内１７Ａの第１室と前記小シリンダ本体内１９Ａの第１室とを連通して備えると共に、前記大シリンダ本体内１７Ａの第２室と前記小シリンダ本体内１９Ａの第２室とを連通して備え、前記大シリンダ本体１７を往復動するための第１のアクチュエータ２７を備えると共に、前記小シリンダ本体に対して前記小ピストン１９Ｐを往復動するための第２のアクチュエータ２９を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大径シリンダと小径シリンダとを並列に一体的に備えた構成の流体圧機構によって、ラムなどの往復動自在なスライダを往復動するためのスライダ駆動装置に係り、さらに詳細には、小径シリンダによってスライダを高速移動し、大径シリンダによって低速で大加圧力でもって前記スライダを移動するとき、前記小径シリンダによる移動動作から大径シリンダによる移動動作に移行するときの動作を円滑に行うことのできるスライダ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大径シリンダと小径シリンダとを並列に一体的に備えた構成の流体圧機構によってラムなどのスライダを往復動するための先行例として特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９６５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１において、スライダの１例としてのラムを上下動する構成は、大径のシリンダを前記ラムに一体的に連結し、この大径のシリンダのピストンロッドをフレームに連結した構成である。そして、前記大径シリンダと並列に一体的に備えた小径シリンダに備えたピストンロッドを、ネジ機構によって上下動する構成である。前記大径シリンダと小径シリンダとを一体的に上下動し、その後に小径シリンダの前記ピストンロッドを上下動することによって前記ラムを上下動するとき、前記ラムの上下動速度を切換えるために、前記小径シリンダにおける上下の流体圧室を接続した接続路に開閉弁を備えている。また、前記大径シリンダの上下の流体圧室を接続した接続路に開閉弁を備えると共に、大径シリンダと小径シリンダの互いの上部室を接続した接続路に開閉弁を備えている。
【０００５】
前記構成において、前記ラムの上下動速度を切換える場合には、前記各開閉弁の開閉を切換えることによって行っている。したがって、前記ラムの上下動を円滑に行うための前記各開閉弁の開閉動作のタイミング調整が中中難しい、という問題がある。また、前記ネジ機構を駆動するモータは１個であるものの、前記小径シリンダに対するピストンロッドの相対的な上下動位置を検出するための位置検出手段を格別に備える必要があり、さらなる改良が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、流体圧機構によって往復されるスライダを往復駆動するスライダ駆動装置であって、フレームにピストンロッドを固定した大径のシリンダにおける大シリンダ本体を前記スライダに一体的に備え、当該大シリンダ本体と一体的に備えた小シリンダ本体内に小ピストンを相対的に往復動自在に備え、前記大シリンダ本体内の第１室と前記小シリンダ本体内の第１室とを連通して備えると共に、前記大シリンダ本体内の第２室と前記小シリンダ本体内の第２室とを連通して備え、前記大シリンダ本体を往復動するための第１のアクチュエータを備えると共に、前記小シリンダ本体に対して前記小ピストンを往復動するための第２のアクチュエータを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記スライダ駆動装置において、前記大シリンダ本体内の第１室と第２室とを接続した接続回路中に、当該接続回路を連通遮断自在なロジック弁を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スライダと一体的な大径シリンダのシリンダ本体を往復動するための第１のアクチュエータと小径シリンダに対してピストンを往復動するための第２のアクチュエータとを備えているので、小径シリンダを作動して前記スライダを往復動する動作と、大径シリンダを作動してスライダを往復動する動作との切換えを円滑に行うことができ、スライダの移動をスムーズに行い得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るスライダ駆動装置の斜視説明図である。
【図２】大径シリンダ、小径シリンダを作動する構成を示す説明図である。
【図３】大径シリンダ、小径シリンダ及びモータの配置位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係るスライダ駆動装置の１例としてのプレスブレーキ１は、左右の柱状のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒを備えており、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部及び下部は上下の連結ビーム５Ｕ，５Ｌによって一体的に連結してある。前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの下部には下部テーブル７が一体的に取付けてあり、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部には、スライダの１例としての上部テーブル９が上下動自在に備えられている。前記上部テーブル９は、左右方向に長い長方形状に形成してあり、左右の両側面１１Ｌ，１１Ｒは垂直面に形成してある。なお、板状のワーク（図示省略）の折曲げ加工時の反力によって上部テーブル９が上方向へ凸状に湾曲することを抑制するために、上部テーブル９の上部に上方向へ凸状に湾曲した湾曲突出部を備えることも可能である。
【００１１】
なお、上下動自在な上部テーブル９はラムを構成するものであり、スライダもラムと同様に往復動する構成であるから、上部テーブル９，スライダを同義語として、以後、ラム９と称することとする。
【００１２】
前記左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側の側面には、前記ラム（スライダ）９を上下動するための上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒが備えられている。前記左右の上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒは同一構成であって左右対称に配置してある。したがって、右側の上下作動装置１３Ｒの構成について詳細に説明し、左側の上下作動装置１３Ｌについては、その構成において同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして説明は省略する。
【００１３】
図２に概念的、概略的に示すように、前記上下作動装置１３Ｒ（１３Ｌ）は、前記ラム９を上下動するための上下動用アクチュエータ１５として、大径のシリンダ１７と小径のシリンダ１９とを備えた構成であって、上記大径のシリンダ１７のシリンダ本体１７Ａと小径のシリンダ１９のシリンダ本体１９Ａは並列にかつ一体的に備えられている。そして、前記大シリンダ本体１７Ａ内に相対的に上下動自在に内装したピストン１７Ｐには、大シリンダ本体１７Ａを上下両方向に貫通したピストンロッド１７Ｒが備えられており、このピストンロッド１７Ｒの上端部が前記フレーム３Ｒの上部に一体的に連結してある。前記大径シリンダ１７と一体的な前記小径シリンダ１９における小シリンダ本体１９Ａ内にはピストン１９Ｐが相対的に上下動自在に内装されており、このピストン１９Ｐに備えたピストンロッド１９Ｒは、小シリンダ本体１９Ａを上下両方向に貫通してある。
【００１４】
そして、前記大径シリンダ１７における第１室としての上部室２１Ｕと小径シリンダ１９における第１室としての上部室２３Ｕは接続路２５Ｕを介して連通した状態に接続してある。また、前記大径シリンダ１７における第２室としての下部室２１Ｌと小径のシリンダ１９における第２室としての下部室２３Ｌは接続路２５Ｌを介して連通した状態に接続してある。
【００１５】
前記上下動用アクチュエータ１５における大径シリンダ１７、小径シリンダ１９の作動によってスライダとしての前記ラム９の上下動（往復動）を行うために、前記大径シリンダ１７はラム９の側面１１Ｌ，１１Ｒに一体的に取付けてある。前記大径のシリンダ１７を作動するための第１のアクチュエータとして第１モータ２７が備えられており、また前記小径シリンダ１９のピストンロッド１９Ｒを作動するための第２のアクチュエータとして第２モータ２９が備えられている。
【００１６】
より詳細には、前記上下動用アクチュエータ１５における大径シリンダ１７を上下動するために、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側面にはネジ機構３１が備えられている。すなわち、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの外側面には、下端部をサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに一体的に固定した螺子部材３３が垂直に立設してある。なお、螺子部材３３の上端部はサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに一体的に固定してあっても、固定することのない自由端であってもよいものである。
【００１７】
前記螺子部材３３には、前記小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに一体的に備えたブラケット３５に回転のみ自在に支持されたナット部材３７が上下動自在に螺合されている。また、上記ナット部材３７は、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒに備えた上下方向のガイド部（ガイドレール）３９に上下動自在に案内支持されたモータブラケット４１に回転自在に支持されている。
【００１８】
そして、前記モータブラケット４１には前記第１モータ２７が装着してあり、この第１モータ２７に備えた駆動プーリ４３と前記ナット部材３７に備えた従動プーリ４５にはベルト４７が掛回してある。すなわち、第１モータ２７とナット部材３７は連動連結してある。なお、前記第１モータ２７には、検出手段の１例としてのロータリーエンコーダ４９が備えられている。また、第１モータ２７の回転を停止するためのブレーキ５１が備えられている。
【００１９】
したがって、第１モータ２７によってナット部材３７を正逆回転することにより、大径シリンダ１７及び小径シリンダ１９を一体的に上下動することができるものである。そして、前記ロータリーエンコーダ４９によって、上下方向の基準位置からの大径シリンダ１７の上下方向への移動速度及び移動位置を検出することができる。
【００２０】
前記上下動用アクチュエータ１５における前記小径シリンダ１９を作動するために、前記ピストンロッド１９Ｒの上端部又は下端部に一体的に連結したブラケット５３が備えられており、このブラケット５３には、前記螺子部材３３に上下動自在に螺合したナット部材５５が回転自在に支持されている。さらに、ナット部材５５は、前記ガイド部３９に上下動自在に案内支持されたモータブラケット５７に回転自在に支持されている。そして、このモータブラケット５７に支持された前記第２モータ２９の駆動プーリ５９と前記ナット部材３７に備えた従動プーリ６１にはベルト６３が掛回してある。なお、前記第２モータ２９には、検出手段の１例としてのロータリーエンコーダ６５が備えられていると共にブレーキ６７が備えられている。
【００２１】
したがって、前記第２モータ２９を正逆回転することにより、小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐを上下動することができる。この際、ロータリーエンコーダ６５によって、前記シリンダ本体１９Ａの基準位置に対するピストン１９Ｐの上下動位置を検出することができる。よって、シリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐを相対的に上下動したとき、接続路２５Ｕ，２５Ｌを介して大径シリンダ１７を介して流出入する作動流体の体積を演算することができることになる。
【００２２】
前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕと下部室２１Ｌは、接続路６９を介して接続してあり、この接続路６９には、リリーフ弁７１が配置してある。このリリーフ弁７１には、接続路としてのバイパス路７３が並列に接続してあり、このバイパス路７３には、当該バイパス路７３を接続遮断自在のロジック弁７５が配置してある。このロジック弁７５は、内装したスプール７５Ｓの背圧が高圧のときにはバイパス路７３の連通を遮断し、背圧が低圧のときには、前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕから下部室２１Ｌへの作動流体の流れを許容する作用をなすものである。
【００２３】
前記ロジック弁７５におけるスプール７５Ｓに対する背圧を制御するために、前記ロジック弁７５の背圧室７５Ｒには前記大径シリンダ１７の下部室２１Ｌに接続した接続路７７が接続してあり、この接続路７７には４ポート２位置の電磁切換弁７９が配置してある。なお、前記ロジック弁７５の前記背圧室７５Ｒ内には、前記スプール７５Ｓを、バイパス路７３を遮断する方向へ押圧付勢するスプリングが内装されている。
【００２４】
前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕには、ブースタ８０に接続した接続路８１が接続してあり、この接続路８１には、前記上部室２１Ｕ方向への作動流体の流れのみを許容するチェック弁８３が配置してある。そして、このチェック弁８３には、前記上部室２１Ｕから前記ブースタ８０方向への作動流体の流れを許容するリリーフ弁８５が配置してある。さらに、前記リリーフ弁８５には第１の蓄圧器８７が並列に接続してあり、前記ブースタ８０には第２の蓄圧器８９が並列に接続してある。なお、前記ブースタ８０及び第１、第２の蓄圧器８７、８９にはエアー源９１が接続してある。なお、前記ブースタ８０とエアー源９１との間には、ブースタ８０における大径室８０Ａと小径室８０Ｂへのエアーの供給を切換え自在の切換弁８２が配置してある。なお、ブースタ８０及び第１，第２の蓄圧器８７，８９の作用は、前記特許文献１に記載されているように公知であるから、ブースタ８０の作用については説明を省略する。
【００２５】
以上のごとき構成において、図２に示すように、大径シリンダ１７のシリンダ本体１７Ａがピストン１７Ｐに対して最上昇した状態にあり、小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐが最上昇した状態にあるときは、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒに対してラム９は最上昇した状態にある。上述のように、ラム９が最上昇した状態にあるとき、ロジック弁７５の背圧室７５ＲをタンクＴに接続するように切換弁７９を切換えると共に、第１モータ２７を正回転して、螺子部材３３に対してナット部材３７を下降すると、大径シリンダ１７、小径シリンダ１９が一体的に下降されて、ラム９が下降することになる。この際、大径シリンダ１７における上部室２１Ｕ内の作動流体はバイパス路７３、ロジック弁７５を経て下部室２１Ｌへ流入することになり、ラム９の下降は高速で行われることになる。
【００２６】
上述のように、大径シリンダ１７及び小径シリンダ１９が下降するとき、ブラケット５３はピストンロッド１９Ｒによって下降される。この際、第２モータ２９はフリーであっても、ブラケット５３の下降によって回転されるナット部材５５の回転と同期して回転してもよいものである。
【００２７】
その後、切換弁７９を図２に示す状態に切換えると、ロジック弁７５におけるスプール７５Ｓの受圧面積の差及び背圧室７５Ｒ内のスプリングの作用によってロジック弁７５はバイパス路７３の連通を遮断することになる。このように、ロジック弁７５がバイパス路７３を遮断した状態にあるときに、第２モータ２９を正回転し螺子部材３３に対してナット部材３５を正回転して下降すると、小シリンダ１９に対してピストン１９Ｐが下降される。したがって、小シリンダ１９における下部室２３Ｌ内の作動流体が大シリンダ１７の下部室２１Ｌに流入する。また、大径シリンダ１７の下部室２１Ｕの作動流体は小シリンダ１９の上部室２３Ｕに流入する。
【００２８】
よって、大シリンダ１７と小シリンダ１９との径の差異により、大シリンダ１７におけるシリンダ本体１７Ａ、ラム９は低速で下降することになる。また、小シリンダ１９に対して大シリンダ１７が大径であることにより、ラム９の加圧力は増大するものである。
【００２９】
既に理解されるように、第１モータ２７の駆動によってラム９の上下動を高速で行うことができ、第２モータ２９の駆動によってラム９の上下動を低速で行うことができるものである。そして、前記第１モータ２７の駆動時と第２モータ２９の駆動時とが重なること、すなわち、第１、第２のモータ２７，２９を共に駆動状態とすることも可能であり、ラム９の高速移動から低速移動への切換え、及びラム９の低速移動から高速移動への切換えを円滑に行うことができ、ラム９の移動を脈動等を生じることなくスムーズに行うことができるものである。
【００３０】
ところで、前記構成においては、ラム９に備えた上金型（図示省略）が下部テーブル７に備えた下金型（図示省略）上に位置決めしたワークのプレス加工（折曲げ加工）を行うときの反力は、大径シリンダ１７のピストンロッド１７Ｒを介して左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒが受けることになる。この際、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒは、従来の一般的なプレスブレーキにおけるＣ形状のサイドフレームとは異なり柱状であるから、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒは垂直上方向への変位を生じるが、ラム９の上部側が後側となるような傾斜を抑制することができ、高精度化を図ることができるものである。
【００３１】
また、上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒにおける垂直な螺子部材３３の下端部はサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの下端部が固定してあり、上端部は自由端に構成してあるので、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部側に、例えば湾曲などの変形を生じたような場合であっても、前記螺子部材３３は前記変形等の影響を受けるようなことはないものである。したがって、前記第１、第２モータ２７，２９に備えたロータリーエンコーダ４９，６５によってラム９の上下動位置を検出することができるものである。
【００３２】
よって、従来、ラムの上下動位置を検出するセンサを支持するために、サイドフレームの下部に下端部を固定した逆Ｌ字形状のセンサ支持部材を備えていたが、当該センサ支持部材を省略することができ、構成の簡素化を図ることができるものである。
【００３３】
ところで、前記大径シリンダ１７はラム９における左右の両側面に一体的に取付けてあり、小径シリンダ１９は、前記大径シリンダ１７の後方であってサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの外側に配置してある。そして、大径シリンダ１７を上下動するためのモータ２７及び小径シリンダ１９のピストンロッド１９Ｒを作動するためのモータ２９は、図３に概略的に示すように、前記小径シリンダ１９の後方（後側）に配置してある。したがって、全体的構成の左右方向の幅寸法を抑制することができる。
【００３４】
そして、前記ラム９が加圧作動を行うときに大径シリンダ１７に作用する荷重と小径シリンダ１９に作用する荷重との荷重中心９３（図３参照）は、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの前後方向の領域と前記ラム９の左右方向への仮想の延伸部との交差領域９５内に配置してある。したがって、大径シリンダ１７によってラム９を下方向へ押圧し、ワークのプレス加工を行うときの反力は前記交差領域９５内で受けることになる。よって、ワークのプレス加工時に、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒを、図３において左右方向へ湾曲しようとする曲げモーメントが作用するようなことはないものであり、高精度化を図ることができるものである。
【００３５】
なお、本発明は、前述のごとき構成のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能である。例えば、図２に概略的、概念的に示した構成においては、モータブラケット４１の下側に第１モータ２７を配置した構成にて例示してある。しかし、前記モータブラケット４１の上側に第１モータ２７を配置した構成とすることも可能である。
【００３６】
また、前記小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒを中空状のパイプに構成し、このパイプのピストンロッド１９Ｒ内に前記螺子部材３３を相対的に上下動自在に挿通した構成とすることも可能である。この構成の場合、前記小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒから螺子部材４３が上方に突出した部分及び下方に突出した部分に前記ナット部材３７，５５をそれぞれ上下動自在に螺合した構成となる。そして、第１モータ２７は、小径シリンダ１９に一体的に立設したモータ用立設ブラケット９９（図１参照）に前記モータブラケット４１が一体的に支持されることになる。
【００３７】
上記構成によれば、小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒ内に螺子部材３３を挿通してあるので、全体的構成のよりコンパクト化を図ることができるものである。
【００３８】
なお、図１には、上記構成とした場合のプレスブレーキが例示してある。
【符号の説明】
【００３９】
１ プレスブレーキ
３Ｌ、３Ｒ サイドフレーム
７ 下部テーブル
９ ラム（スライダ、上部テーブル）
１１Ｌ、１１Ｒ 左右の両側面
１３Ｌ、１３Ｒ 上下作動装置
１５ 上下動用アクチュエータ
１７ 大径シリンダ
１７Ａ シリンダ本体
１９ 小径シリンダ
１９Ａ シリンダ本体
２７ 第１モータ
２９ 第２モータ
３１ ネジ機構
３３ 螺子部材
３７ ナット部材
４９ ロータリーエンコーダ（検出手段）
５１ ブレーキ
５５ ナット部材
６５ ロータリーエンコーダ（検出手段）
６７ ブレーキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大径シリンダと小径シリンダとを並列に一体的に備えた構成の流体圧機構によって、ラムなどの往復動自在なスライダを往復動するためのスライダ駆動装置に係り、さらに詳細には、小径シリンダによってスライダを高速移動し、大径シリンダによって低速で大加圧力でもって前記スライダを移動するとき、前記小径シリンダによる移動動作から大径シリンダによる移動動作に移行するときの動作を円滑に行うことのできるスライダ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大径シリンダと小径シリンダとを並列に一体的に備えた構成の流体圧機構によってラムなどのスライダを往復動するための先行例として特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９６５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１において、スライダの１例としてのラムを上下動する構成は、大径のシリンダを前記ラムに一体的に連結し、この大径のシリンダのピストンロッドをフレームに連結した構成である。そして、前記大径シリンダと並列に一体的に備えた小径シリンダに備えたピストンロッドを、ネジ機構によって上下動する構成である。前記大径シリンダと小径シリンダとを一体的に上下動し、その後に小径シリンダの前記ピストンロッドを上下動することによって前記ラムを上下動するとき、前記ラムの上下動速度を切換えるために、前記小径シリンダにおける上下の流体圧室を接続した接続路に開閉弁を備えている。また、前記大径シリンダの上下の流体圧室を接続した接続路に開閉弁を備えると共に、大径シリンダと小径シリンダの互いの上部室を接続した接続路に開閉弁を備えている。
【０００５】
前記構成において、前記ラムの上下動速度を切換える場合には、前記各開閉弁の開閉を切換えることによって行っている。したがって、前記ラムの上下動を円滑に行うための前記各開閉弁の開閉動作のタイミング調整が中中難しい、という問題がある。また、前記ネジ機構を駆動するモータは１個であるものの、前記小径シリンダに対するピストンロッドの相対的な上下動位置を検出するための位置検出手段を格別に備える必要があり、さらなる改良が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、流体圧機構によって往復されるスライダを往復駆動するスライダ駆動装置であって、フレームにピストンロッドを固定した大径のシリンダにおける大シリンダ本体を前記スライダに一体的に備え、当該大シリンダ本体と一体的に備えた小シリンダ本体内に小ピストンを相対的に往復動自在に備え、前記大シリンダ本体内の第１室と前記小シリンダ本体内の第１室とを連通して備えると共に、前記大シリンダ本体内の第２室と前記小シリンダ本体内の第２室とを連通して備え、前記大シリンダ本体を往復動するための第１のアクチュエータを備えると共に、前記小シリンダ本体に対して前記小ピストンを往復動するための第２のアクチュエータを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記スライダ駆動装置において、前記大シリンダ本体内の第１室と第２室とを接続した接続回路中に、当該接続回路を連通遮断自在なロジック弁を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スライダと一体的な大径シリンダのシリンダ本体を往復動するための第１のアクチュエータと小径シリンダに対してピストンを往復動するための第２のアクチュエータとを備えているので、小径シリンダを作動して前記スライダを往復動する動作と、大径シリンダを作動してスライダを往復動する動作との切換えを円滑に行うことができ、スライダの移動をスムーズに行い得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るスライダ駆動装置の斜視説明図である。
【図２】大径シリンダ、小径シリンダを作動する構成を示す説明図である。
【図３】大径シリンダ、小径シリンダ及びモータの配置位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係るスライダ駆動装置の１例としてのプレスブレーキ１は、左右の柱状のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒを備えており、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部及び下部は上下の連結ビーム５Ｕ，５Ｌによって一体的に連結してある。前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの下部には下部テーブル７が一体的に取付けてあり、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部には、スライダの１例としての上部テーブル９が上下動自在に備えられている。前記上部テーブル９は、左右方向に長い長方形状に形成してあり、左右の両側面１１Ｌ，１１Ｒは垂直面に形成してある。なお、板状のワーク（図示省略）の折曲げ加工時の反力によって上部テーブル９が上方向へ凸状に湾曲することを抑制するために、上部テーブル９の上部に上方向へ凸状に湾曲した湾曲突出部を備えることも可能である。
【００１１】
なお、上下動自在な上部テーブル９はラムを構成するものであり、スライダもラムと同様に往復動する構成であるから、上部テーブル９，スライダを同義語として、以後、ラム９と称することとする。
【００１２】
前記左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側の側面には、前記ラム（スライダ）９を上下動するための上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒが備えられている。前記左右の上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒは同一構成であって左右対称に配置してある。したがって、右側の上下作動装置１３Ｒの構成について詳細に説明し、左側の上下作動装置１３Ｌについては、その構成において同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして説明は省略する。
【００１３】
図２に概念的、概略的に示すように、前記上下作動装置１３Ｒ（１３Ｌ）は、前記ラム９を上下動するための上下動用アクチュエータ１５として、大径のシリンダ１７と小径のシリンダ１９とを備えた構成であって、上記大径のシリンダ１７のシリンダ本体１７Ａと小径のシリンダ１９のシリンダ本体１９Ａは並列にかつ一体的に備えられている。そして、前記大シリンダ本体１７Ａ内に相対的に上下動自在に内装したピストン１７Ｐには、大シリンダ本体１７Ａを上下両方向に貫通したピストンロッド１７Ｒが備えられており、このピストンロッド１７Ｒの上端部が前記フレーム３Ｒの上部に一体的に連結してある。前記大径シリンダ１７と一体的な前記小径シリンダ１９における小シリンダ本体１９Ａ内にはピストン１９Ｐが相対的に上下動自在に内装されており、このピストン１９Ｐに備えたピストンロッド１９Ｒは、小シリンダ本体１９Ａを上下両方向に貫通してある。
【００１４】
そして、前記大径シリンダ１７における第１室としての上部室２１Ｕと小径シリンダ１９における第１室としての上部室２３Ｕは接続路２５Ｕを介して連通した状態に接続してある。また、前記大径シリンダ１７における第２室としての下部室２１Ｌと小径のシリンダ１９における第２室としての下部室２３Ｌは接続路２５Ｌを介して連通した状態に接続してある。
【００１５】
前記上下動用アクチュエータ１５における大径シリンダ１７、小径シリンダ１９の作動によってスライダとしての前記ラム９の上下動（往復動）を行うために、前記大径シリンダ１７はラム９の側面１１Ｌ，１１Ｒに一体的に取付けてある。前記大径のシリンダ１７を作動するための第１のアクチュエータとして第１モータ２７が備えられており、また前記小径シリンダ１９のピストンロッド１９Ｒを作動するための第２のアクチュエータとして第２モータ２９が備えられている。
【００１６】
より詳細には、前記上下動用アクチュエータ１５における大径シリンダ１７を上下動するために、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの左右方向の外側面にはネジ機構３１が備えられている。すなわち、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの外側面には、下端部をサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに一体的に固定した螺子部材３３が垂直に立設してある。なお、螺子部材３３の上端部はサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに一体的に固定してあっても、固定することのない自由端であってもよいものである。
【００１７】
前記螺子部材３３には、前記小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに一体的に備えたブラケット３５に回転のみ自在に支持されたナット部材３７が上下動自在に螺合されている。また、上記ナット部材３７は、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒに備えた上下方向のガイド部（ガイドレール）３９に上下動自在に案内支持されたモータブラケット４１に回転自在に支持されている。
【００１８】
そして、前記モータブラケット４１には前記第１モータ２７が装着してあり、この第１モータ２７に備えた駆動プーリ４３と前記ナット部材３７に備えた従動プーリ４５にはベルト４７が掛回してある。すなわち、第１モータ２７とナット部材３７は連動連結してある。なお、前記第１モータ２７には、検出手段の１例としてのロータリーエンコーダ４９が備えられている。また、第１モータ２７の回転を停止するためのブレーキ５１が備えられている。
【００１９】
したがって、第１モータ２７によってナット部材３７を正逆回転することにより、大径シリンダ１７及び小径シリンダ１９を一体的に上下動することができるものである。そして、前記ロータリーエンコーダ４９によって、上下方向の基準位置からの大径シリンダ１７の上下方向への移動速度及び移動位置を検出することができる。
【００２０】
前記上下動用アクチュエータ１５における前記小径シリンダ１９を作動するために、前記ピストンロッド１９Ｒの上端部又は下端部に一体的に連結したブラケット５３が備えられており、このブラケット５３には、前記螺子部材３３に上下動自在に螺合したナット部材５５が回転自在に支持されている。さらに、ナット部材５５は、前記ガイド部３９に上下動自在に案内支持されたモータブラケット５７に回転自在に支持されている。そして、このモータブラケット５７に支持された前記第２モータ２９の駆動プーリ５９と前記ナット部材３７に備えた従動プーリ６１にはベルト６３が掛回してある。なお、前記第２モータ２９には、検出手段の１例としてのロータリーエンコーダ６５が備えられていると共にブレーキ６７が備えられている。
【００２１】
したがって、前記第２モータ２９を正逆回転することにより、小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐを上下動することができる。この際、ロータリーエンコーダ６５によって、前記シリンダ本体１９Ａの基準位置に対するピストン１９Ｐの上下動位置を検出することができる。よって、シリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐを相対的に上下動したとき、接続路２５Ｕ，２５Ｌを介して大径シリンダ１７を介して流出入する作動流体の体積を演算することができることになる。
【００２２】
前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕと下部室２１Ｌは、接続路６９を介して接続してあり、この接続路６９には、リリーフ弁７１が配置してある。このリリーフ弁７１には、接続路としてのバイパス路７３が並列に接続してあり、このバイパス路７３には、当該バイパス路７３を接続遮断自在のロジック弁７５が配置してある。このロジック弁７５は、内装したスプール７５Ｓの背圧が高圧のときにはバイパス路７３の連通を遮断し、背圧が低圧のときには、前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕから下部室２１Ｌへの作動流体の流れを許容する作用をなすものである。
【００２３】
前記ロジック弁７５におけるスプール７５Ｓに対する背圧を制御するために、前記ロジック弁７５の背圧室７５Ｒには前記大径シリンダ１７の下部室２１Ｌに接続した接続路７７が接続してあり、この接続路７７には４ポート２位置の電磁切換弁７９が配置してある。なお、前記ロジック弁７５の前記背圧室７５Ｒ内には、前記スプール７５Ｓを、バイパス路７３を遮断する方向へ押圧付勢するスプリングが内装されている。
【００２４】
前記大径シリンダ１７における上部室２１Ｕには、ブースタ８０に接続した接続路８１が接続してあり、この接続路８１には、前記上部室２１Ｕ方向への作動流体の流れのみを許容するチェック弁８３が配置してある。そして、このチェック弁８３には、前記上部室２１Ｕから前記ブースタ８０方向への作動流体の流れを許容するリリーフ弁８５が配置してある。さらに、前記リリーフ弁８５には第１の蓄圧器８７が並列に接続してあり、前記ブースタ８０には第２の蓄圧器８９が並列に接続してある。なお、前記ブースタ８０及び第１、第２の蓄圧器８７、８９にはエアー源９１が接続してある。なお、前記ブースタ８０とエアー源９１との間には、ブースタ８０における大径室８０Ａと小径室８０Ｂへのエアーの供給を切換え自在の切換弁８２が配置してある。なお、ブースタ８０及び第１，第２の蓄圧器８７，８９の作用は、前記特許文献１に記載されているように公知であるから、ブースタ８０の作用については説明を省略する。
【００２５】
以上のごとき構成において、図２に示すように、大径シリンダ１７のシリンダ本体１７Ａがピストン１７Ｐに対して最上昇した状態にあり、小径シリンダ１９のシリンダ本体１９Ａに対してピストン１９Ｐが最上昇した状態にあるときは、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒに対してラム９は最上昇した状態にある。上述のように、ラム９が最上昇した状態にあるとき、ロジック弁７５の背圧室７５ＲをタンクＴに接続するように切換弁７９を切換えると共に、第１モータ２７を正回転して、螺子部材３３に対してナット部材３７を下降すると、大径シリンダ１７、小径シリンダ１９が一体的に下降されて、ラム９が下降することになる。この際、大径シリンダ１７における上部室２１Ｕ内の作動流体はバイパス路７３、ロジック弁７５を経て下部室２１Ｌへ流入することになり、ラム９の下降は高速で行われることになる。
【００２６】
上述のように、大径シリンダ１７及び小径シリンダ１９が下降するとき、ブラケット５３はピストンロッド１９Ｒによって下降される。この際、第２モータ２９はフリーであっても、ブラケット５３の下降によって回転されるナット部材５５の回転と同期して回転してもよいものである。
【００２７】
その後、切換弁７９を図２に示す状態に切換えると、ロジック弁７５におけるスプール７５Ｓの受圧面積の差及び背圧室７５Ｒ内のスプリングの作用によってロジック弁７５はバイパス路７３の連通を遮断することになる。このように、ロジック弁７５がバイパス路７３を遮断した状態にあるときに、第２モータ２９を正回転し螺子部材３３に対してナット部材３５を正回転して下降すると、小シリンダ１９に対してピストン１９Ｐが下降される。したがって、小シリンダ１９における下部室２３Ｌ内の作動流体が大シリンダ１７の下部室２１Ｌに流入する。また、大径シリンダ１７の下部室２１Ｕの作動流体は小シリンダ１９の上部室２３Ｕに流入する。
【００２８】
よって、大シリンダ１７と小シリンダ１９との径の差異により、大シリンダ１７におけるシリンダ本体１７Ａ、ラム９は低速で下降することになる。また、小シリンダ１９に対して大シリンダ１７が大径であることにより、ラム９の加圧力は増大するものである。
【００２９】
既に理解されるように、第１モータ２７の駆動によってラム９の上下動を高速で行うことができ、第２モータ２９の駆動によってラム９の上下動を低速で行うことができるものである。そして、前記第１モータ２７の駆動時と第２モータ２９の駆動時とが重なること、すなわち、第１、第２のモータ２７，２９を共に駆動状態とすることも可能であり、ラム９の高速移動から低速移動への切換え、及びラム９の低速移動から高速移動への切換えを円滑に行うことができ、ラム９の移動を脈動等を生じることなくスムーズに行うことができるものである。
【００３０】
ところで、前記構成においては、ラム９に備えた上金型（図示省略）が下部テーブル７に備えた下金型（図示省略）上に位置決めしたワークのプレス加工（折曲げ加工）を行うときの反力は、大径シリンダ１７のピストンロッド１７Ｒを介して左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒが受けることになる。この際、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒは、従来の一般的なプレスブレーキにおけるＣ形状のサイドフレームとは異なり柱状であるから、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒは垂直上方向への変位を生じるが、ラム９の上部側が後側となるような傾斜を抑制することができ、高精度化を図ることができるものである。
【００３１】
また、上下作動装置１３Ｌ，１３Ｒにおける垂直な螺子部材３３の下端部はサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの下端部が固定してあり、上端部は自由端に構成してあるので、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部側に、例えば湾曲などの変形を生じたような場合であっても、前記螺子部材３３は前記変形等の影響を受けるようなことはないものである。したがって、前記第１、第２モータ２７，２９に備えたロータリーエンコーダ４９，６５によってラム９の上下動位置を検出することができるものである。
【００３２】
よって、従来、ラムの上下動位置を検出するセンサを支持するために、サイドフレームの下部に下端部を固定した逆Ｌ字形状のセンサ支持部材を備えていたが、当該センサ支持部材を省略することができ、構成の簡素化を図ることができるものである。
【００３３】
ところで、前記大径シリンダ１７はラム９における左右の両側面に一体的に取付けてあり、小径シリンダ１９は、前記大径シリンダ１７の後方であってサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの外側に配置してある。そして、大径シリンダ１７を上下動するためのモータ２７及び小径シリンダ１９のピストンロッド１９Ｒを作動するためのモータ２９は、図３に概略的に示すように、前記小径シリンダ１９の後方（後側）に配置してある。したがって、全体的構成の左右方向の幅寸法を抑制することができる。
【００３４】
そして、前記ラム９が加圧作動を行うときに大径シリンダ１７に作用する荷重と小径シリンダ１９に作用する荷重との荷重中心９３（図３参照）は、前記サイドフレーム３Ｌ，３Ｒの前後方向の領域と前記ラム９の左右方向への仮想の延伸部との交差領域９５内に配置してある。したがって、大径シリンダ１７によってラム９を下方向へ押圧し、ワークのプレス加工を行うときの反力は前記交差領域９５内で受けることになる。よって、ワークのプレス加工時に、サイドフレーム３Ｌ，３Ｒを、図３において左右方向へ湾曲しようとする曲げモーメントが作用するようなことはないものであり、高精度化を図ることができるものである。
【００３５】
なお、本発明は、前述のごとき構成のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能である。例えば、図２に概略的、概念的に示した構成においては、モータブラケット４１の下側に第１モータ２７を配置した構成にて例示してある。しかし、前記モータブラケット４１の上側に第１モータ２７を配置した構成とすることも可能である。
【００３６】
また、前記小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒを中空状のパイプに構成し、このパイプのピストンロッド１９Ｒ内に前記螺子部材３３を相対的に上下動自在に挿通した構成とすることも可能である。この構成の場合、前記小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒから螺子部材４３が上方に突出した部分及び下方に突出した部分に前記ナット部材３７，５５をそれぞれ上下動自在に螺合した構成となる。そして、第１モータ２７は、小径シリンダ１９に一体的に立設したモータ用立設ブラケット９９（図１参照）に前記モータブラケット４１が一体的に支持されることになる。
【００３７】
上記構成によれば、小径シリンダ１９におけるピストンロッド１９Ｒ内に螺子部材３３を挿通してあるので、全体的構成のよりコンパクト化を図ることができるものである。
【００３８】
なお、図１には、上記構成とした場合のプレスブレーキが例示してある。
【符号の説明】
【００３９】
１ プレスブレーキ
３Ｌ、３Ｒ サイドフレーム
７ 下部テーブル
９ ラム（スライダ、上部テーブル）
１１Ｌ、１１Ｒ 左右の両側面
１３Ｌ、１３Ｒ 上下作動装置
１５ 上下動用アクチュエータ
１７ 大径シリンダ
１７Ａ シリンダ本体
１９ 小径シリンダ
１９Ａ シリンダ本体
２７ 第１モータ
２９ 第２モータ
３１ ネジ機構
３３ 螺子部材
３７ ナット部材
４９ ロータリーエンコーダ（検出手段）
５１ ブレーキ
５５ ナット部材
６５ ロータリーエンコーダ（検出手段）
６７ ブレーキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧機構によって往復されるスライダを往復駆動するスライダ駆動装置であって、フレームにピストンロッドを固定した大径のシリンダにおける大シリンダ本体を前記スライダに一体的に備え、当該大シリンダ本体と一体的に備えた小シリンダ本体内に小ピストンを相対的に往復動自在に備え、前記大シリンダ本体内の第１室と前記小シリンダ本体内の第１室とを連通して備えると共に、前記大シリンダ本体内の第２室と前記小シリンダ本体内の第２室とを連通して備え、前記大シリンダ本体を往復動するための第１のアクチュエータを備えると共に、前記小シリンダ本体に対して前記小ピストンを往復動するための第２のアクチュエータを備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスライダ駆動装置において、前記大シリンダ本体内の第１室と第２室とを接続した接続回路中に、当該接続回路を連通遮断自在なロジック弁を備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。
【請求項１】
流体圧機構によって往復されるスライダを往復駆動するスライダ駆動装置であって、フレームにピストンロッドを固定した大径のシリンダにおける大シリンダ本体を前記スライダに一体的に備え、当該大シリンダ本体と一体的に備えた小シリンダ本体内に小ピストンを相対的に往復動自在に備え、前記大シリンダ本体内の第１室と前記小シリンダ本体内の第１室とを連通して備えると共に、前記大シリンダ本体内の第２室と前記小シリンダ本体内の第２室とを連通して備え、前記大シリンダ本体を往復動するための第１のアクチュエータを備えると共に、前記小シリンダ本体に対して前記小ピストンを往復動するための第２のアクチュエータを備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスライダ駆動装置において、前記大シリンダ本体内の第１室と第２室とを接続した接続回路中に、当該接続回路を連通遮断自在なロジック弁を備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１５２７８３（Ｐ２０１２−１５２７８３Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４００９（Ｐ２０１１−１４００９）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
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