(57)【要約】【課題】プレス領域に板材を挿通させる通線作業時に、ストリッパーが下降時にダイスに対して傾くことを抑え、この傾きに起因する金型の破損を防止可能とする順送プレス装置を提供する。【解決手段】連続的に送られる板材１１を、ダイスとストリッパー１４とで挟持しつつ複数の工程に係るパンチ１３でプレス加工するものであって、前記板材１１と同じ厚さの対を成す挿入部材１９を、前記プレス領域を挟む両外側のうち前記ダイスと前記ストリッパー１４とで挟まれる箇所であって、前記パンチ１３のうち最も下流側のパンチ１３ｃよりも下流側の箇所に挿入する駆動機構を備えた順送プレス装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に送られる板材を、ダイスとストリッパーとで挟持しつつ複数の工程に係るパンチでプレス加工するものであって、
前記板材と同じ厚さの対を成す挿入部材を、前記プレス領域を挟む両外側のうち前記ダイスと前記ストリッパーとで挟まれる箇所であって、前記パンチのうち最も下流側のパンチよりも下流側の箇所に挿入する駆動機構を備えた順送プレス装置。
【請求項２】
前記挿入部材を、前記板材の送りピッチと同じ間隔で前記板材の搬送方向に複数組配置してある、
請求項１に記載の順送プレス装置。
【請求項３】
前記挿入部材に対応する駆動装置の全てを１つの制御装置で制御する、
請求項１又は２に記載の順送プレス装置。
【請求項４】
前記挿入部材の厚さを前記板材の板厚の公差中央値に設定してある、
請求項１〜３のいずれかに記載の順送プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に送られる板材を、複数の工程に係るパンチでプレス加工する順送プレス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プレス加工の１つとして順送プレス加工が知られている。これは、複数のプレス部位を一定の間隔で配置し、板材をこの間隔に合わせて１ピッチずつ送りながら成形していくプレス加工である。複数の工程で成形することにより板材を複雑な形状に成形できるほか、板材を運搬する手間を省けるため生産性が向上するなどの利点がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、ある工程の絞りパンチ加工を他の工程の絞りパンチ加工と異なるタイミングで行うことより、絞りの偏りを防ぐなどの改良を図った順送プレス加工装置及び方法に関する発明が記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、各工程で用いられるパンチを１つの金型に装備すると、金型の重量が増大し、金型のメンテナンスが困難になるという課題を解決すべく、金型を分割させた順送プレス金型に関する発明が記載されている。
【０００５】
以上のように、製品の加工精度を向上させることや現場の課題に対応することを目的に、各種の改良を加えた順送プレス加工に関わる装置や方法は多く知られている。しかし、順送プレス加工を開始する際に必要となる、板材をプレス領域に挿通する通線作業についての以下の問題は、依然解決すべき課題として残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７１５２５
【特許文献２】特開平４−２１０８９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、通線作業は板材を順送プレス装置のプレス領域に１ピッチずつ送ることによって行われる。図１３は複数のプレス部位を有する順送プレス装置における通線作業時の状況を、１つのパンチ部位について示したものである。図１３の左側（以下、上流側）あるいは右側（以下、下流側）、またはいずれの側にも図示しない他のプレス部位が配置されている。図１３に示すのは、パンチ２３の上流側には板材２９が送られているが、下流側には板材２９がまだ送られていないという状態である。
【０００８】
この状態で順送プレス装置が成形時の動作に入ると、図１４に示すように、パンチホルダー２２の下降とともにパンチ２３が下降する。ストリッパー２４も同様に、スプリング２６を介してプレスホルダー２２に押圧されて下降する。パンチ２３の上流側ではストリッパー２４とダイス２７との間に板材２９が存在し、パンチ２３の下流側では板材２９が存在しないため、ストリッパー２４はダイス２７に対して傾く。その結果、パンチ２３とストリッパー２４とが干渉し、さらにパンチ２３とダイス２７とが接触して、パンチ２３やダイス２７が破損するおそれが生じる。この問題は、各部品のクリアランスを小さくとっている精密プレス加工に用いられる金型で特に起こりやすい。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、プレス領域に板材を挿通させる通線作業時に、ストリッパーが下降時にダイスに対して傾くことを抑え、この傾きに起因する金型の破損を防止可能とする順送プレス装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る順送プレス装置の第一特徴構成は、連続的に送られる板材を、ダイスとストリッパーとで挟持しつつ複数の工程に係るパンチでプレス加工するものであって、前記板材と同じ厚さの対を成す挿入部材を、前記プレス領域を挟む両外側のうち前記ダイスと前記ストリッパーとで挟まれる箇所であって、前記パンチのうち最も下流側のパンチよりも下流側の箇所に挿入する駆動機構を備えた点にある。
【００１１】
第一特徴構成のごとく、板材と同じ厚さの一対の挿入部材を、ダイスとストリッパーに挟まれ、通線作業の際に板材に干渉しない、最も下流側のパンチよりも下流側の箇所に挿入することにより、ストリッパーの傾きを抑えることができる。その結果、ストリッパーの傾きに起因するパンチやダイスなどの金型の破損を防止することができる。
【００１２】
挿入部材の厚さは板材と同じ厚さとしているが、板材の板厚の誤差範囲内で、挿入部材と板材の厚さが異なることがあってもよいものとする。また、対を成す挿入部材は、最も下流側のパンチよりも下流側の箇所に挿入する一組以外に、最も下流側のパンチよりも上流側の箇所を含む他の箇所に挿入されるものがあってもよい。また、挿入部材の挿入は自動制御によるものでも、人的操作によるものでも構わないが、通線作業時には挿入されているものとする。
【００１３】
さらに本構成によれば、同様の作業を手作業で行う場合に比べ、挿入部材を機械的に挿入することにより、作業の安全性や効率を向上させることができる。また、駆動機構により正確な位置に挿入部材を挿入することが可能となるので、誤った位置に挿入部材が挿入されることによる金型の破損を防止する効果が期待できる。
【００１４】
第二特徴構成は、前記挿入部材を、前記板材の送りピッチと同じ間隔で前記板材の搬送方向に複数組配置してある点にある。
【００１５】
第二特徴構成によれば、ストリッパーが下降した際に、等間隔に配置された複数組の挿入部材がダイスとストリッパーの間に介在することになる。このため、板材の搬送方向の寸法が大きいストリッパーであっても、ストリッパーが中央部でたわむのを抑えることができる。この結果、パンチとダイスとの干渉が確実に防止でき、金型の破損防止が図られる。なお、挿入部材を配置する間隔を送りピッチと同じ間隔としているが、誤差は許容されるものとする。
【００１６】
第三特徴構成は、前記挿入部材に対応する駆動装置の全てを１つの制御装置で制御する点にある。
【００１７】
このように、全ての挿入部材を１つの制御装置により駆動するものであれば、駆動機構の構成を単純化でき、設計や製造のコスト削減が可能となる。また、複雑な制御回路が不要なため、不具合の発生確率が低下し、仮に不具合があった場合にも修復時間の短縮が図られる。
【００１８】
第四特徴構成は、前記挿入部材の厚さを前記板材の板厚の公差中央値に設定してある点にある。
【００１９】
第四特徴構成によれば、板材の板厚の誤差まで考慮し、その公差中央値を狙って挿入部材の厚さとするため、板材の板厚と挿入部材の厚さとの差を最大でも公差の１／２に抑えることができる。
【００２０】
板材の板厚の誤差を考慮せずに、単に板厚と同じ厚さに挿入部材の厚さを設定している場合には、例えば挿入部材の厚さが板材の板厚の許容値上限となり、実際に供給された板材の板厚が許容値下限となることがあり得る。このとき、挿入部材の厚さが板材の板厚よりも公差分大きくなり、ストリッパーの傾きが無視できないものとなる可能性がある。このとき、最も上流側のパンチよりも上流側にも挿入部材を挿入することによって、傾きを防止することができる。しかし、そうすると板材とストリッパーの間に隙間が生じ、ストリッパーで板材を押圧することができないという不具合が生じる。
【００２１】
本構成によれば、挿入部材の厚さと板材の板厚との差は最大でも公差の１／２の範囲に抑えることができるので、ストリッパーの傾きが抑えられ、最も上流側のパンチよりも上流側に挿入部材を挿入する必要がなく、駆動機構の部品数を減らすことができ、コスト削減、不具合の発生確率低減といった効果が得られる。同時に、ストリッパーで板材をより確実に押圧することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る順送プレス加工の全体を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る順送プレス装置で作製される製品の（ａ）平面図及び（ｂ）断面図である。
【図３】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図４】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図５】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図６】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図７】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図８】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図９】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図１０】順送プレス装置に備わった駆動機構の作動態様を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る順送プレス装置における通線作業時の動作態様を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る駆動機構の駆動部を示す斜視図である。
【図１３】従来の順送プレス装置における通線作業時の動作態様を示す模式図である。
【図１４】従来の順送プレス装置における通線作業時の動作態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る順送プレス装置の実施形態を図1〜図１０に基いて説明する。
図１は本実施形態に係る順送プレス装置３を含む順送プレス加工の全体概略図を示したものである。板材１１はアンコイラー１に巻かれた状態で準備されており、このアンコイラー１から連続的に板材１１が供給される。板材１１は、レベラーフィーダ２でひずみの矯正がなされた後、図示しない送り装置によってプレス装置３に送られ、成形が行われる。
【００２４】
順送プレス装置３によって作製される製品Wの形状を図２に示す。製品Wは、中央部を円形Wａに穴抜きした後、円形Ｗｂに抜いて作製されるリング状のものである。製品Ｗは、成形時に板材１１の位置決めに用いられるパイロット穴Pを作製する工程、製品Ｗの中央部に円形Wａの穴抜きを行う工程、そして最後に円形Ｗｂに抜く工程を経て作製される。
【００２５】
図１の順送プレス装置３は上記成形を行うため、パイロット穴Ｐの作製に用いられるパンチ１３ａ、製品Ｗの中央部に円形Wａの穴抜きを行うパンチ１３ｂ、製品Ｗを円形Ｗｂに抜くパンチ１３ｃを有する。
【００２６】
順送プレス装置３は、例えば図１に示すごとく、パンチ１３を保持するパンチホルダー１２、パンチ１３の下降時に板材１１を押圧し、加工後パンチ１３に食いついている板材１１を払い落とすストリッパー１４、パンチホルダー１２のガイドの役割を果たすガイドポスト１５、パンチホルダー１２とストリッパー１４との間に設置されたスプリング１６、パンチ１３と係合する凹部を有するダイス１７、及びダイス１７を保持するダイスホルダー１８を備えている。
【００２７】
順送プレス装置３の駆動機構を平面視した説明図を図３に示す。順送プレス装置３は、板材１１の板厚の公差中央値に厚さを設定してある挿入部材１９を備えている。挿入部材１９はプレス領域の両外側で対となるように配置され、板材１１が加工の際に１ピッチで送られる距離と等しい間隔で３組配置されている。ラインの最も上流側の挿入部材１９ａはパンチ１３ａとパンチ１３ｂとの間に、中央の挿入部材１９ｂはパンチ１３ｂとパンチ１３ｃとの間に、そして最も下流側の挿入部材１９ｃはパンチ１３ｃよりも下流側に配置されている。
【００２８】
挿入部材１９は例えばエアシリンダー２０によって駆動されることにより、板材の搬送方向と略直角の方向に移動することができる。全てのエアシリンダー２０は図示しない１つの制御装置に回路２１で接続されており、全ての挿入部材１９を図３に示す位置から図４に示す位置に、あるいは図４に示す位置から図３に示す位置に、同時に移動することが可能である。
【００２９】
後の説明を容易にするため、図３に示した挿入部材１９の位置を待機位置、図４に示した挿入部材１９の位置を通線時位置と呼ぶ。この通線時位置とは、プレス領域を挟む両外側のうちダイス１７とストリッパー１４とで挟まれる位置をいう。
【００３０】
以下に順送プレス装置３に板材１１を挿通させる通線作業の手順を、図３〜図１０を用いて順に説明する。
通線作業の開始時にまず、図示しない制御装置によりエアシリンダー２０を作動させ、エアシリンダー２０に接続された挿入部材１９を図３の待機位置から図４の通線時位置に挿入する。
【００３１】
次に板材１１を通線開始位置に配置する（図５）。この通線開始位置で、板材１１の位置決めに利用されるパイロット穴Ｐをパンチ１３aにより成形し、その後、板材１１を１ピッチ送る。次工程は成形を行なわないアイドル工程となる（図６）。これは成形時における板材１１の位置決め精度を一定以上確保するため、パイロット穴Ｐを４つ成形してから、製品Ｗの成形工程に移ることを意図したものである。
【００３２】
続く工程ではパンチ１３ｂにより円形Ｗａの穴が成形され（図７）、さらに板材を１ピッチ送った後、パンチ１３ｃにより板材１１は円形Wｂに抜かれて製品Wが完成し、排出される（図８）。その後、再び挿入部材１９を駆動して待機位置に戻し（図９）、板材１１を１ピッチ送って通線作業が完了する（図１０）。なお、通線作業時に作製された製品Wは、品質が安定していないので廃棄されるのが一般的である。
【００３３】
上記の通線作業において各パンチ１３の上流側に板材１１が挿通され、下流側には板材１１が挿通されていない状態で、ストリッパー１４が下降したときの模式図を図１１に示す。板材１１と同じ厚さの挿入部材１９が挿入されていることにより、ストリッパー１４は傾かず、その結果、パンチ１３とダイス１７が接触して破損することを防止している。
【００３４】
挿入部材１９を駆動する駆動部の構成を図１２に示す。プレス装置３に取付けられる支持部材３０に、ガイド取付部材３１が固定されている。このガイド取付部材３１に対を成すガイド部材３２が取付けられ、ガイド部材３２の下端部に設けられた対向するレール部の上面を挿入部材１９は摺動する。挿入部材１９の開口部に嵌合する伝達部材３３はエアシリンダー２０に固定されており、エアシリンダー２０の動きを挿入部材１９に伝達する。対を成すガイド部材３２の上端部には、プレート１９を覆うように天板３４が取付けられている。なお、図１２において全体の構成を簡潔に表示するため、部材同士を締結しているボルトの一部の表示を省略し、天板３４は二点鎖線で示している。
【００３５】
挿入部材１９と伝達部材３３とは緩く嵌合しており、挿入部材１９は伝達部材３３に対して垂直方向に移動することが可能である。また、挿入部材１９を通線時位置に挿入しやすくするため、挿入部材１９の先端部はテーパー加工されている。したがって、挿入部材１９が摺動するガイド部材３２のレール部の上面を、ダイス１７の上面と略一致するようにさえ配置しておけば、各部材の取付精度を厳密に要求しない構成となる。また、天板３４は、プレート１９に衝撃が加わった際にプレート１９が伝達部材３３から外れるのを抑制し、プレート１９に塵芥等が蓄積することを防止する。
【００３６】
上記の駆動部の構成は一例にすぎないので、同じ効果を得られるものであれば別の構成としてもよい。例えばエアシリンダー２０の代わりに油圧シリンダー等を用いてもよいし、挿入部材１９の先端部はテーパー形状ではなく、丸角形状等としてもよい。また、板材１１の板厚が変更されたときに挿入部材１９の交換をしなくとも対応できるように、挿入部材１９の先端を階段状として、複数の板厚に対応できるものにしてもよい。
【００３７】
本実施形態では３組の挿入部材１９を有する順送プレス装置３について説明したが、必ずしも３組の挿入部材１９が必要というわけではなく、最低限、最も下流側に位置する一対の挿入部材１９ｃがあればストリッパー１４の傾きを抑えることは可能である。ただしこの場合、例えば板材１１が図５に示す位置にあるときに、最も下流側の挿入部材１９ｃしか挿入されていないとすると、ストリッパー１４が中央部でたわむおそれがあるので、本実施形態のように複数組の挿入部材１９を設けるのが望ましい。
【００３８】
パンチ１３やストリッパー１４の数や構成等については本実施形態に限定されるものではない。例えば、パンチは抜きパンチに限らず、曲げパンチや絞りパンチでも構わないし、その数も問わない。また、ストリッパーが複数に分割されている場合には、１つのストリッパーに係合するパンチのうち最も下流側のパンチよりも下流側に一対の挿入部材が挿入されるように、それぞれのストリッパーに対して最低一組の挿入部材が設けられていればよい。
【００３９】
［別の実施形態］
上述の実施形態では、全ての挿入部材１９を同時に駆動する構成としているが、別々に駆動する構成とすることも可能である。
【００４０】
例えば、図５から図６の工程に至る途中で挿入部材１９ａを待機位置に戻し、図６から図７の工程に至る途中で挿入部材１９ｂを待機位置に戻し、図７から図８の工程に至る途中で挿入部材１９ｃを待機位置に戻すという通線作業の手順をとることもできる。
【００４１】
この場合、挿入部材１９の通線時位置がプレス領域と重複したとしても、板材１１が各挿入部材１９に接触する前に各挿入部材１９が待機位置に戻されるので問題ない。また、プレス領域の片側からのみ挿入部材１９を差し込む実施形態もとり得る。
【００４２】
さらに、ストリッパー１４が複数存在する場合には、各ストリッパー１４に対応する挿入部材１９をグループとして制御し、グループごとに挿入部材１９を通線時位置に挿入したり、待機位置に戻したりすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
プレス領域に板材を挿通させる通線作業時に、ストリッパーが下降時にダイスに対して傾くことを抑え、この傾きに起因する金型の破損を防止可能とする順送プレス装置を提供する。
【符号の説明】
【００４４】
３    順送プレス装置
１１  板材
１３  パンチ
１４  ストリッパー
１７  ダイス
１９  挿入部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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