(57)【要約】【課題】複数種のプレス型を多段に有し、前記プレス型を切り換えてプレス加工する多段式プレス装置において、フットプリント及び高さ方向の省スペース化を実現し、且つコストを低減する。【解決手段】第一のプレス型２と第二のプレス型３とが上下に隣り合う配置となされた支持フレーム１０と、前記支持フレーム１０内に昇降自在に設けられると共に、前記第一のプレス型２と第二のプレス型３との間に介設され、前記第一のプレス型２の下型Ｂが上面側に、前記第二のプレス型３の上型Ｃが下面側に配置されたベース部材１５と、前記ベース部材１５を昇降移動させる昇降駆動手段２５，２６とを備え、前記昇降駆動手段２５，２６が前記ベース部材１５を上昇移動または下降移動させることにより、前記第一のプレス型２と第二のプレス型３のいずれかにおいてプレス成形処理がなされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の上型と下型とをそれぞれ有する第一のプレス型と第二のプレス型とを少なくとも具備し、各プレス型の上型と下型とを押し合わせることによりプレス成形処理を行う多段式プレス装置であって、
前記プレス型を段状に支持し、前記第一のプレス型と第二のプレス型とが上下に隣り合う配置となされた支持フレームと、
前記支持フレーム内に昇降自在に設けられると共に、前記第一のプレス型と第二のプレス型との間に介設され、前記第一のプレス型の下型が上面側に、前記第二のプレス型の上型が下面側に配置されたベース部材と、
前記ベース部材を昇降移動させる昇降駆動手段とを備え、
前記昇降駆動手段が前記ベース部材を上昇移動または下降移動させることにより、前記第一のプレス型と第二のプレス型のいずれかにおいてプレス成形処理がなされることを特徴とする多段式プレス装置。
【請求項２】
前記昇降駆動手段により昇降移動する前記ベース部材の移動方向に位置する前記第一のプレス型の上型または前記第二のプレス型の下型は、前記フレーム内において固定配置されることを特徴とする請求項１に記載された多段式プレス装置。
【請求項３】
前記フレームは、該フレームの高さ方向に沿って歯切り面が形成されたラック部材を有し、
前記昇降駆動手段は、前記ラック部材と噛み合うピニオンと、前記ピニオンを回転駆動させる駆動部とを有し、
前記昇降駆動手段は前記ベース部材に設けられ、前記駆動部が前記ピニオンを所定方向に回転駆動することにより、前記ベース部材が前記フレーム内を昇降移動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された多段式プレス装置。
【請求項４】
前記駆動手段の駆動部はサーボモータであることを特徴とする請求項３に記載された多段式プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車ドア等の車種によって異なるワークのプレス型を複数有し、前記プレス型を切り換えてプレス加工する多段式プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のドアを製造する場合、アウターパネルとインナーパネルとを重ね合わせ、プレス加工してヘミング結合することにより一体形成される。このプレス加工にあっては、各パネルに対応する一対の上型と下型とからなるプレス型が用いられる。前記プレス型は、車種によって形状が異なり、型毎にプレス装置を設けると、スペースを要する上、コストが嵩張るという問題があった。
【０００３】
このため、異なるプレス型を入れ換えることにより、複数種のプレス型を１機のプレス装置で使用可能な多段式プレス装置が提案されている。例えば、図５に示すように特許文献１に開示される多段式プレス装置は、４品種のドアのヘミング結合に対応するものである。図示するように、プレス機５０の下方には、一対の上型５１と下型５２とからなる（２種の）プレス型５３、５４が上下２段に重ねられ、型ユニット５５を構成している。また、その型ユニット５５は、別途設けられた（２種の）プレス型５６，５７が上下２段に重ねられてなる型ユニット５８と容易に入れ換え可能となされている。
【０００４】
前記プレス機５０は油圧ユニット６０を有し、この油圧ユニット６０は油圧シリンダ６１を駆動し、ラム６２を上型５１と共に上下動させることによってプレス処理を行うようになされている。
ここで、上方のプレス型５３を用いてプレス加工を行う場合、図示するように、プレス型５３を一体に連結するための連結部材６３を連結解除し、ラム６２を上下動させることにより実現される。
一方、下方のプレス型５４を用いてプレス加工を行う場合、図６に示すように、プレス型５３を連結部材により一体に連結すると共にプレス型５４の連結部材５４を連結解除し、ラム６２を上下動させることにより実現される。
【特許文献１】特開平６−２７７７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示のプレス装置のように、複数のプレス型を多段に配置することにより、複数種のプレス型に対応可能な上、フットプリントを小さくすることができる。
しかしながら、特許文献１に開示された多段式プレス装置にあっては、油圧シリンダ６１がラム６２の上方に突出する上、油圧シリンダを駆動する油圧ユニットをラム６２より上方のアッパベース上に配置する必要があるため、高さが嵩張り天井方向のスペースが圧迫されるという課題があった。
【０００６】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、複数種のプレス型を多段に有し、前記プレス型を切り換えてプレス加工する多段式プレス装置において、フットプリント及び高さ方向の省スペース化を実現し、且つコストを低減することのできる多段式プレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するために、本発明に係る多段式プレス装置は、一対の上型と下型とをそれぞれ有する第一のプレス型と第二のプレス型とを少なくとも具備し、各プレス型の上型と下型とを押し合わせることによりプレス成形処理を行う多段式プレス装置であって、前記プレス型を段状に支持し、前記第一のプレス型と第二のプレス型とが上下に隣り合う配置となされた支持フレームと、前記支持フレーム内に昇降自在に設けられると共に、前記第一のプレス型と第二のプレス型との間に介設され、前記第一のプレス型の下型が上面側に、前記第二のプレス型の上型が下面側に配置されたベース部材と、前記ベース部材を昇降移動させる昇降駆動手段とを備え、前記昇降駆動手段が前記ベース部材を上昇移動または下降移動させることにより、前記第一のプレス型と第二のプレス型のいずれかにおいてプレス成形処理がなされることに特徴を有する。
【０００８】
尚、前記昇降駆動手段により昇降移動する前記ベース部材の移動方向に位置する前記第一のプレス型の上型または前記第二のプレス型の下型は、前記フレーム内において固定配置されることが望ましい。
また、前記フレームは、該フレームの高さ方向に沿って歯切り面が形成されたラック部材を有し、前記昇降駆動手段は、前記ラック部材と噛み合うピニオンと、前記ピニオンを回転駆動させる駆動部とを有し、前記昇降駆動手段は前記ベース部材に設けられ、前記駆動部が前記ピニオンを所定方向に回転駆動することにより、前記ベース部材が前記フレーム内を昇降移動することが望ましい。また、前記駆動手段の駆動部はサーボモータであることが好ましい。
【０００９】
このように高さ位置が固定された支持フレーム内において、ベース部材を昇降移動させることにより第一のプレス型と第二のプレス型のいずれかを用いたプレス成形処理を行うことができる。このとき、ベース部材を昇降移動させると共にプレス荷重の駆動源となる昇降駆動手段は、ベース部材に一体化させることでラックピニオン式に昇降移動させることができる。
したがって、従来の油圧シリンダのようなスペースを必要とせず、高さ方向及びフットプリントの省スペース化を実現することができる。さらに、それに伴い設備費のコスト低減という効果も得ることができる。
また、サーボモータを用いることにより、低音、低振動、低電力といった効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数種のプレス型を多段に有し、前記プレス型を切り換えてプレス加工する多段式プレス装置において、フットプリント及び高さ方向の省スペース化を実現し、且つコストを低減することのできる多段式プレス装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る多段式プレス装置の実施の形態について図面に基づき説明する。図１は本発明に係る多段式プレス装置の正面図である。
この多段式プレス装置１は、支持フレーム１０内において複数種のプレス型を多段に支持する。本実施形態においては、第一のプレス型２と第二のプレス型３の２種のプレス型が上下に隣り合う配置とされ、段状に支持される。プレス型２は一対の上型Ａと下型Ｂとからなり、プレス型３は一対の上型Ｃと下型Ｄとからなる。
支持フレーム１０は、天板１１及び底板１２と、それらを左右両側でそれぞれ繋ぐ支柱１３、１４とを有する。また、図示しないが、支持フレーム１０の補強のため、その他補強部材を設けてもよい。
【００１２】
図示するように前記プレス型２の上型Ａは天板１１の下面側に固定され、プレス型３の下型Ｄは底板１２の上面側に固定される。
また、フレーム１０内を昇降移動自在に設けられた板状の昇降ベース１５（ベース部材）を備え、この昇降ベース１５の上面側にプレス型２の下型Ｂが固定され、下面側にプレス型３の上型Ｃが固定されている。
また、フレーム１０内において、支柱１３、１４の近傍には、それら支柱と並行して例えば円柱棒状のガイドロッド１８、１９が設けられている。昇降ベース１５には前記ガイドロッド１８，１９が挿通され、固定されたガイドロッド１８，１９に対し、上下に摺動自在となされている。
【００１３】
尚、昇降ベース１５の安定した昇降動作を実現するために、昇降ベース１５に固定された下型Ｂの左右両側には、ガイドロッド１８，１９の所定長さ分をそれぞれ摺接する状態で覆うガイドパイプ２１が設けられ、上型Ｃの左右両側には、同様にガイドパイプ２２が設けられている。
また、天板１１に固定された上型Ａの左右両側には、ガイドロッド１８，１９の所定長さ分を覆うパイプ状のストッパ部材２３が設けられ、底板１２に固定された下型Ｄの左右両側には、同様にストッパ部材２４が設けられている。
【００１４】
そして、昇降ベース１５が上昇移動され、ガイドロッド１８，１９に沿って摺動するガイドパイプ２１の上端がストッパ部材２３の下端に当接して停止すると、プレス型２における上型Ａと下型Ｂとのプレス状態が完了するようになされている。
一方、昇降ベース１５が下降し、ガイドロッド１８，１９に沿って摺動するガイドパイプ２２の下端がストッパ部材２４の上端に当接して停止すると、プレス型３における上型Ｃと下型Ｄとのプレス状態が完了するようになされている。
【００１５】
また、前記昇降ベース１５の昇降移動の駆動源として、その左右両端に昇降駆動部（昇降駆動手段）２５，２６が設けられ、これら昇降駆動部２５，２６の作用により昇降ベース１５が支柱１３、１４に沿ってフレーム１０内を昇降移動するようになされている。
より具体的に説明すると、昇降駆動部２５、２６はそれぞれ、サーボモータ２７（駆動部）と、このサーボモータ２７の回転数を検出するエンコーダ２８とを備え、エンコーダ２８の検出結果は、昇降ベース１５の昇降制御を行う制御部３０に出力される。
即ち、プレス成型のための位置制御及び、昇降ベース１５の平衡状態を維持するために２機のサーボモータ２７の回転駆動が制御部３０によりフィードバック制御される。
【００１６】
さらに図２のサーボモータ２７の周辺拡大図に基づき説明すると、昇降ベース１５の左右両側には、サーボモータ２７を固定すると共に、支柱１３（１４）に沿って摺動自在に係合するブラケット２９が設けられている。また支柱１３（１４）の一面は、歯切りされたラック面１３ａ（１４ａ）が形成され、そのラック面１３ａ（１４ａ）に、サーボモータ２７のピニオン軸２７ａに設けられたピニオン２７ｂが?み合うようになされている。
即ち、支柱１３、１４は、ラック部材として機能し、所謂ラックピニオン式により昇降ベース１５は支柱１３、１４に沿って昇降移動する。また、昇降駆動部２５、２６は、昇降ベース１５を昇降移動させることによって、プレス荷重の駆動源として機能する。
【００１７】
したがって、サーボモータ２７のピニオン軸２７ａが（軸周りに）いずれかの方向に回転駆動され、そのピニオン２７ｂが支柱１３（１４）のラック面１３ａ（１４ａ）に噛み合うことによって、サーボモータ２７と一体となされた昇降ベース１５（即ち下型Ｂ、上型Ｃ）が昇降移動し、プレス成形がなされる。
【００１８】
このような構成の多段式プレス装置１によりプレス型２を用いたプレス処理を行う場合、例えば図１に示すように上型Ａと下型Ｂとを分離した状態でワークをセット後、制御部３０の制御により昇降ベース１５を上昇移動させる。
そして、ガイドロッド１８，１９に沿って摺動するガイドパイプ２１の上端がストッパ部材２３の下端に当接して停止すると、図３に示すようにプレス型２における上型Ａと下型Ｂとのプレス状態が完了するようになされている。
【００１９】
一方、プレス型３を用いたプレス処理を行う場合、同様に上型Ａと下型Ｂとを分離した状態でワークをセット後、制御部３０の制御により昇降ベース１５を下降移動させる。
そして、ガイドロッド１８，１９に沿って摺動するガイドパイプ２２の下端がストッパ部材２４の上端に当接して停止すると、図４に示すようにプレス型３における上型Ｃと下型Ｄとのプレス状態が完了するようになされている。
【００２０】
以上のように、本実施の形態によれば、高さ位置が固定された支持フレーム１０内において、昇降ベース１５を昇降移動させることによりプレス型２とプレス型３のいずれかを用いたプレス成形処理を行うことができる。このとき、昇降ベース１５を昇降移動させると共にプレス荷重の駆動源となる昇降駆動部２５，２６は、サーボモータ２７を用いるため、昇降ベース１５に一体化させることでラックピニオン式に昇降移動させることができる。
したがって、従来の油圧シリンダのようなスペースを必要とせず、高さ方向及びフットプリントの省スペース化を実現することができる。さらに、それに伴い設備費のコスト低減という効果も得ることができる。
また、サーボモータを用いることにより、低音、低振動、低電力といった効果を得ることができる。
【００２１】
尚、前記実施の形態においては、支持フレーム内において、異なる２種類のプレス型のみを段状に支持した例を示したが、本発明にあっては、それに限定されず、フレーム内に複数種のプレス型を三段以上配置する構成にも適用することができる。その場合、多段に配置され、上下に隣り合うプレス型の間に、それぞれ昇降ベース１５と同様のベース部材を介設し、各ベース部材において、その上面側に上方のプレス型の下型を配置し、下面側に下方のプレス型の上型を配置するようにすればよい。
そして、プレス成形のために昇降移動させるベース部材の移動方向に位置するプレス型の上型または下型が、他のベース部材に配置されたものである場合、そのベース部材を固定配置することにより、十分にプレス圧を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る多段式プレス装置の正面図である。
【図２】図２は、図１の多段式プレス装置が備えるサーボモータの周辺拡大図である。
【図３】図３は、図１の多段式プレス装置において、上方のプレス型のプレス成型が完了した状態を示す図である。
【図４】図４は、図１の多段式プレス装置において、下方のプレス型のプレス成型が完了した状態を示す図である。
【図５】図５は、従来の多段式プレス装置を説明するための図である。
【図６】図６は、従来の多段式プレス装置を説明するための他の図である。
【符号の説明】
【００２３】
１        多段式プレス装置
２        プレス型
３        プレス型
１０      支持フレーム
１３      支柱（ラック部材）
１３ａ    ラック面
１４      支柱（ラック部材）
１４ａ    ラック面
１５      昇降ベース（ベース部材）
１８      ガイドロッド
１９      ガイドロッド
２１      ガイドパイプ
２２      ガイドパイプ
２５      昇降駆動部（昇降駆動手段）
２６      昇降駆動部（昇降駆動手段）
２７      サーボモータ
２７ｂ    ピニオン
２８      エンコーダ
３０      制御部
Ａ        上型
Ｂ        下型
Ｃ        上型
Ｄ        下型
【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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