動力源の違いによるプレス機の種類(機械式/液圧式/空圧式/サーボ式)

サーボプレス入門

“プレス機”と一言で表現しても、さまざまな動力源があり、 それぞれ異なるメリットとデメリットが存在します。
今回は代表的な4種類について解説します! 最後には、比較表も用意しましたので最後までご覧ください!

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機械式

液圧式

空圧式

サーボ式

1. 機械式プレス

往復スピードが速く、繰り返し動作が可能

プレス動作を行うラムの駆動源を電動モータから得るプレスになります。 機械式は、内部の構造からクランク式と呼ばれるものが多く、クランク式はモータの回転をフライホイールを経由してクラッチを繋ぐことで、モータの回転運動をラムの直進運動に変換し、荷重を掛けるのが特長で、ラムの往復動作のスピードが速く、繰り返し動作も可能です。

メリット
往復動作のスピードが速く、繰り返し動作が可能なため、大量生産や生産性を重視する工程には最適なプレスです。
デメリット
構造上の理由からストローク端での加圧動作となるため、任意の位置で荷重をかけることができません。
機械式イメージ

2. 液圧式(油圧式/水圧式)プレス

油圧式はプレス機のスタンダード

プレス動作を行うラムの駆動を油圧や水圧で行うプレス機です。 機械式と比べてストロークに制限が無く、長いストロークにも対応できるので、いろいろな工程で重宝されています。特に油圧式は多くの生産現場で採用されています。 導入コストも他のプレスに比べて安価ですし、バルブを調整することで、加圧力、動作パターンを制御できる特長があります。 液体を使用しているため、液漏れのリスク、動作スピードが遅い、加工時の実際の荷重がわかりにくいというデメリットもあります。

メリット
  • 導入コストが比較的安価
  • 加圧力と動作パターンをバルブで調整できる
デメリット
  • 液漏れリスクがある
  • 動作スピードが遅い
  • 加工時の荷重が分かりにくい

3. 空圧式プレス

動作スピードが速く、長時間の保持も可能

空気の圧力を動力源として、ラムを動作させるプレスになります。
ラムの動作スピードが速く、長時間の荷重保持も可能です。これらの特長を生かして、圧入、カシメ工程のほかに刻印、曲げ、成形工程でも使用されています。
エア源のみを用意するだけの手軽さと静穏性がメリットです。
エアハイドロコンバータを使用して、空気圧を油圧に変換することで、空気圧の制御で油圧式と同様の機能を持たせたプレスもあります。
デメリットとして、空気の圧縮により容積が変化するため、精密な制御は難しいことです。

メリット
  • 動作スピードが速い
  • 長時間の荷重保持も可能
  • エア源を用意するだけの手軽さ
  • 静穏性
デメリット
  • 精密な制御は難しい

4. サーボ式プレス(サーボプレス)

ストローク、スピード、荷重を数値で細かく制御できる

サーボモータを動力源としたプレス機です。
内部構造の違いからクランク式とスクリュー式があります。

サーボモータを使用することで、位置(ストローク)、スピード、推力を数値で任意に設定できるため、複雑な動作を実現できます。高精度な加工に対応できることが最大のメリットです。
圧しの荷重制御はもちろんですが、引きの荷重制御も行える機種もあります。
0.1や0.01単位の高い精度でのOK/NG判定や自動的に各種数値データが保存できるのでトレーサビリティ面でも有利です。

メリット
  • 数値設定で緻密な動作設定が可能
  • 高精度な加工が可能
  • OK/NG判定ができる
  • 動作の度に数値を保存することができる
デメリット
  • 比較的価格が高い
  • 内部の構造によって、得意分野が異なる
ACサーボプレス専用コントローラ

ACサーボプレス専用
コントローラ

ACサーボプレス

ACサーボプレス

マルチプレス(卓上サーボプレス機)

マルチプレス
(卓上サーボプレス機)

メリットとデメリットの比較表

今回はプレス機の動力源の違いによる、メリットとデメリットをご紹介してきました。
メリットとデメリットを比較表にまとめましたので、ご参考にどうぞ!

<<<表は横スクロールが可能です>>>

  機械式(クランク式)プレス 液圧式プレス 空圧式プレス サーボ式プレス
おすすめな方
  • 端子製造など、生産速度を重視される方
  • 安価で、汎用的な使用を想定されている方
  • 比較的必要な推力が低く、加工精度を求めない方
  • 加工時のトレーサビリティを管理したい方
  • 複雑な形状の加工をされている方
  • 多品種、少量生産されている方
メリット
  • ラムの往復動作スピードが速い
  • 繰り返し動作が可能
  • 他の動力源と比較して、安価
  • エアー環境があれば、導入しやすい手軽さ
  • クリーンな作業環境
  • ストローク/速度/推力を任意に設定できる
  • 荷重やストローク位置の管理が可能
  • 低騒音かつクリーンな作業環境
デメリットと
注意点
  • ストローク端でのみ加圧するため、任意の位置で荷重が掛けられない
  • 液漏れのリスクがある
  • 動作速度が遅い
  • 実際の荷重値が分かりにくい
  • 精密な制御は難しい
  • 価格が比較的高い
  • 内部の構造(クランク式/スクリュー式)によって、得意分野が異なる
生産性
価 格

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