(57)【要約】【課題】プレス装置を小型化しつつ、複数の加工を一括して行う。【解決手段】本発明は、駆動モータ１６によって回転駆動される単一のカムシャフト１５と、カムシャフト１５に対して同軸上に固定された複数のカム２８と、複数のカム２８にそれぞれ従動し、その回転運動を往復上下運動に変換する複数のカムフォロア２７と、複数のカムフォロア２７によって上下動される複数の上型ユニット２０と、複数の上型ユニット２０に対応して配置された複数の下型ユニット３０とを備え、複数の上型ユニット２０と複数の下型ユニット３０の間に、被加工材４０を順送りしながら複数の加工を行うプレス装置１０であって、複数のカム２８の形状を異ならせることにより、複数の上型ユニット２０が下死点に至るタイミングをずらし、複数の加工をそれぞれ異なるタイミングで行わせている構成としたところに特徴を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータによって回転駆動される単一のカムシャフトと、
前記カムシャフトに対して同軸上に固定された複数のカムと、
前記複数のカムにそれぞれ従動し、その回転運動を往復運動に変換する複数のカムフォロアと、
前記複数のカムフォロアによって上下動される複数の上型ユニットと、
前記複数の上型ユニットに対応して配置された複数の下型ユニットとを備え、
前記複数の上型ユニットと前記複数の下型ユニットの間に、被加工材を順送りしながら複数の加工を行うプレス装置であって、
前記複数のカムの形状を異ならせることにより、前記複数の上型ユニットが下死点に至るタイミングをずらし、前記複数の加工をそれぞれ異なるタイミングで行わせていることを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記カムシャフトが３６０°回転する過程で前記上型ユニットが行う工程は、前記被加工材を解放する解放工程と、前記被加工材を押さえる押さえ工程と、前記複数の加工を行う加工工程とを含んでおり、
前記上型ユニットは、前記加工工程では前記解放工程と前記押さえ工程よりも遅く上下動することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記複数の上型ユニットは、前記解放工程と前記押さえ工程ではそれぞれ同じタイミングで上下動することを特徴とする請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
前記上側ユニットが下死点に至るタイミングは、前記加工工程において前記カムシャフトの回転角度が１８０°以上の時点に設定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のプレス装置であって、
前記複数のカムの形状を異ならせることにより、前記加工の種類によって前記上型ユニットの加工ストロークを異ならせていることを特徴とするプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置に関し、詳しくは、上型ユニットと下型ユニットの間に被加工材を順送りしながら加工を行うプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の加工を行うプレス装置として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。このプレス装置は、駆動モータによって回転駆動される単一のカムシャフト、このカムシャフトの回転運動を直線運動に変換するカムフォロア、このカムフォロアによって上下動される上型、上型との間で被加工材を加工する下型などを備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１４９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一つのプレス装置で複数の加工を一括して行う場合、カムシャフトや駆動モータなどにかかる負荷が増加する。そこで、これらの一括加工に耐え、さらにそれによる反力を支えるためには、駆動モータやカムシャフトなどを大型化しなければならず、プレス装置が大型化してしまう。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、プレス装置を小型化しつつ、複数の加工を一括して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、駆動モータによって回転駆動される単一のカムシャフトと、前記カムシャフトに対して同軸上に固定された複数のカムと、前記複数のカムにそれぞれ従動し、その回転運動を往復上下運動に変換する複数のカムフォロアと、前記複数のカムフォロアによって上下動される複数の上型ユニットと、前記複数の上型ユニットに対応して配置された複数の下型ユニットとを備え、前記複数の上型ユニットと前記複数の下型ユニットの間に、被加工材を順送りしながら複数の加工を行うプレス装置であって、前記複数のカムの形状を異ならせることにより、前記複数の上型ユニットが下死点に至るタイミングをずらし、前記複数の加工をそれぞれ異なるタイミングで行わせている構成としたところに特徴を有する。
【０００７】
このような構成によると、複数の加工をそれぞれ異なるタイミングで行っているため、プレス装置全体にかかる負荷を分散させることができる。したがって、カムシャフトや駆動モータを大型化しなくてもよいから、プレス装置を小型化することができ、複数の加工を一括して行うことができる。
【０００８】
また、複数の上型ユニットと複数の下型ユニットとから構成される金型を使用しているため、金型のメンテナンスの際には、メンテナンスが必要となるユニットだけを取り外すことができる。また、１ユニットあたりの重量が小さくできるから、取り扱いが容易になり、金型のメンテナンス性を向上できる。
【０００９】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
前記カムシャフトが３６０°回転する過程で前記上型ユニットが行う工程は、前記被加工材を解放する解放工程と、前記被加工材を押さえる押さえ工程と、前記複数の加工を行う加工工程とを含んでおり、前記上型ユニットは、前記加工工程では前記解放工程と前記押さえ工程よりも遅く上下動する構成としてもよい。
【００１０】
このような構成によると、図９のプレス変位曲線Ｃに示すように、加工工程において下死点（２１０°付近）に至る前の速度を遅くできるため、上型ユニットが下型ユニットに衝突する際の衝撃が低下し、金型が劣化しにくくなる。また、被加工材の変形抵抗が小さくなるため、加工精度が向上し、加工品質を向上できる。また、加工工程以外の解放工程と押さえ工程では、上型ユニットを速く上下動させることができるため、工程全体を高速化できる。
【００１１】
前記複数の上型ユニットは、前記解放工程と前記押さえ工程ではそれぞれ同じタイミングで上下動する構成としてもよい。
このような構成によると、各上型ユニットの加工タイミングが異なる場合でも解放工程で被加工材を同時搬送することができ、押さえ工程で被加工材を同時に押さえ付けることができる。
【００１２】
前記上側ユニットが下死点に至るタイミングは、前記加工工程において前記カムシャフトの回転角度が１８０°以上の時点に設定されている構成としてもよい。
このような構成によると、加工工程に移行する前の押さえ工程を緩やかに行うことができ、押さえ工程における被加工材の位置ずれなどを防ぐことができる。
【００１３】
また、クランク機構にリンク機構を加えることで加工速度を遅くさせた場合、図９のプレス変位曲線Ｂ（１点鎖線部）に示すように、下死点（１８０°）付近の速度をクランク曲線Ａ（破線部）よりも遅くできるものの、機構上、左右対称の曲線にならざるを得ない。したがって、下死点を超えて上型ユニットが上昇する際における下死点近傍の速度まで遅くなってしまう。これに対し本発明では、図９のプレス変位曲線Ｃ（２点鎖線部）に示すように、下死点を２１０°付近に設定することができるため、下死点付近の速度をプレス変位曲線Ｂよりも遅くできる。さらに、下死点を超えて上型ユニットが上昇する際における下死点近傍の速度を、プレス変位曲線Ｂよりも速くできる。これにより、カムシャフトを同じ回転速度で回転させた場合でも、クランク機構にリンク機構を加えたものよりも加工工程の加工速度を遅くすることができ、かつ、上下型の衝突速度を遅くすることができる。
【００１４】
前記複数のカムの形状を異ならせることにより、前記加工の種類によって前記上型ユニットの加工ストロークを異ならせている構成としてもよい。
このような構成によると、加工ストロークが短くなるほど加工に必要とされるトルクも小さくなるため、プレス装置全体にかかる負荷を軽減できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、プレス装置を小型化しつつ、複数の加工を一括して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】加工開始前の解放工程におけるプレス装置の正面図
【図２】押さえ工程におけるプレス装置の正面図
【図３】加工工程において第２カムに対応するパンチが下死点に到達した状態を示したプレス装置の正面図
【図４】加工工程において第２カムに対応するパンチが上昇し始め、第１カムおよび第３カムに対応するパンチが下死点に到達した状態を示したプレス装置の正面図
【図５】加工完了後の解放工程におけるプレス装置の正面図
【図６】被加工材を示す概略図
【図７】加工された端子を示す斜視図
【図８】本実施形態におけるプレス変位曲線を示した図
【図９】従来との比較におけるプレス変位曲線を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図９の図面を参照しながら説明する。本実施形態のプレス装置１０は、図１に示すように、複数の金型ユニット１１を横並びに設置し、これらの金型ユニット１１によって複数の加工を一括して行うものである。金型ユニット１１は、上型２１を備えてなる上型ユニット２０と、下型３１を備えてなる下型ユニット３０とから構成されている。
【００１８】
本実施形態の被加工材４０は、図６に示すように、厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度の薄板金属板を打ち抜き加工することにより、キャリア４１によって間隔をあけて複数連結されている。これらの被加工材４０に対して打ち抜き、曲げ、コイニング加工などを施すことにより、図７に示す雌端子金具４２に加工される。
【００１９】
上型２１はパンチ２２を有し、このパンチ２２がユニット毎に独立して上下方向にスライド可能とされている。下型３１は、パンチ２２に下方に対応して配置されたダイ３２を有している。上型２１と下型３１との間には、加工位置精度を上げるため、ガイドポストセットとストッパーポストセットとからなるポストセットを設けている。上型２１と下型３１の間に被加工材４０を搬送し、パンチ２２とダイ３２によって被加工材４０を加工することができる。
【００２０】
下型３１は、ダイ３２が組み付けられたダイプレート３３と、このダイプレート３３を支持するダイホルダ３４とを備えている。ダイプレート３３は、各下型ユニット３０に対応して複数に分割されているのに対して、ダイホルダ３４は、各下型ユニット３０に共通で単一の部材によって構成されている。ダイプレート３３には、被加工材４０を下型３１から離型させる一対の離型部材３７が配設されている。
【００２１】
ダイホルダ３４の左右両側の下端部には、左右両側に張り出すフランジ部３５が設けられている。このフランジ部３５をボルスター３６に対してボルトで固定することにより下型３１がボルスター３６の上面に固定されている。さらに、ボルスター３６は、フレーム１２の下側部分を構成する下フレーム１２Ｌ上に固定されている。
【００２２】
上型２１は、パンチ２２が組み付けられたパンチプレート２３と、被加工材４０を上から押さえるストリッパー２４とを備えている。ストリッパー２４は、パンチプレート２３に対して上下方向に移動可能とされている。パンチプレート２３とストリッパー２４はともに、スライド２５によって支持されている。スライド２５の上方には、カムフォロア２７が配置されている。スライド２５とカムフォロア２７は、複数のガイドロッド２６によって連結されている。
【００２３】
フレーム１２の上側部分を構成する上フレーム１２Ｕと、同下側部分を構成する下フレーム１２Ｌとの間には、中フレーム１２Ｃが水平姿勢で設けられている。中フレーム１２Ｃには、複数のガイドロッド２６を上下方向に貫通させる貫通孔１２Ｈが設けられている。また、中フレーム１２Ｃにおいて複数の貫通孔１２Ｈに囲まれた位置には、上方に開口したばね受け部１２Ｒが凹設されている。このばね受け部１２Ｒとカムフォロア２７との間には、圧縮ばね１３が組み込まれている。これにより、カムフォロア２７は、次述するカム２８に対して接触状態に保持されている。
【００２４】
上フレーム１２Ｕの左右両側には、一対の軸受け１４が配設されている。さらに、上フレーム１２Ｕの内部には、両軸受け１４によって軸支される単一のカムシャフト１５が配設されている。そして、このカムシャフト１５の外周面に前記したカム２８が固定されている。カム２８は金型ユニット１１の個数に対応して複数設けられている。複数のカム２８は、カムシャフト１５に対して同軸上に固定されている。なお、以下の説明において複数のカム２８は、図１の左から順に、第１カム２８、第２カム２８、第３カム２８という場合がある。
【００２５】
本実施形態においては、第１カム２８と第３カム２８は同一形状で、かつ、カムシャフト１５の軸線上に重なり合う配置とされている。一方、第２カム２８は、第１カム２８および第３カム２８とは一部異なる形状をなしている。
【００２６】
カムシャフト１５は、駆動機構１７を介して駆動モータ１６によって回転駆動される。カムシャフト１５が回転すると、カム２８が回転し、カム２８の外周面にカムフォロア２７が摺接することによって、回転運動から往復上下運動に変換される。これにより、上型ユニット２０がカム２８の形状に従って上下動を行う。
【００２７】
本実施形態においては、カムシャフト１５の回転角度に対するスライド２５の上下高さ位置（プレス変位）はカム２８のカム形状によって制御される。各カム２８のカム形状の違いによるカムシャフト１５の回転角度に対する上型ユニット２０（パンチ２２）のプレス変位曲線を図８に示す。図８中実線部は、第２カム２８のプレス変位曲線を示し、図８中１点鎖線部は、第１カム２８および第３カム２８のプレス変位曲線を示している。本実施形態では、カム形状によらず、被加工材４０を解放して被加工材４０の搬送を行う解放工程と、被加工材４０を押さえる押さえ工程とにおけるプレス変位曲線を一致させ、被加工材４０を加工する加工工程でのプレス変位曲線を各上型ユニット２０で異ならせることにより、カムシャフト１５や駆動モータ１６にかかる負荷の分散を図っている。すなわち、第２カム２８のカム形状によるパンチ２２の下死点位置が１８０°付近に設定されているのに対して、第１カム２８および第３カム２８のカム形状によるパンチ２２の下死点位置が２１０°付近となるように設定されている。
【００２８】
なお、本実施形態においては、異なる種類からなる複数の加工（例えば、打ち抜き加工と曲げ加工）を異なるタイミングで行うことができることに加えて、同じ種類からなる複数の加工（例えば、打ち抜き加工同士）を異なるタイミングで行うこともできる。また、具体的に図示はしないものの、加工内容毎に、各カム２８の形状を異ならせることにより、各パンチ２２のストロークを変更し、プレス装置１０全体にかかる負荷を軽減させてもよい。例えば、打ち抜き加工に必要とされるストロークは、被加工材４０の板厚によって決定されるものの、曲げ加工などの場合には、被加工材４０の板厚とは直接関係がなく、曲げ加工時のスプリングバックの影響などを考慮して決定される。その点、本実施形態では、被加工材４０が薄い板材であるため、曲げ加工などよりも短いストロークで打ち抜き加工することができる。したがって、打ち抜き加工に必要なストロークを短めに設定することで、トルクを小さし、プレス装置１０全体にかかる負荷を軽減することができる。
【００２９】
次に、プレス装置１０による被加工材４０の加工方法について説明する。
図１の状態では、被加工材４０が上型２１のストリッパー２４から解放されているため、被加工材４０を一括して横方向に搬送することができる（解放工程）。被加工材４０を所定の加工位置で停止し、駆動モータ１６によってカムシャフト１５を回転駆動させ、カム２８を回転させることにより、カムフォロア２７が下方に移動する。これにより、ガイドロッド２６を介してスライド２５が下方に移動し、上型２１も下方に移動する。
【００３０】
図２に示すように、上型２１のストリッパー２４が被加工材４０を上から押さえた状態になると、ストリッパー２４の下方への移動が規制される（押さえ工程）。ここまでの工程は、複数の上型ユニット２０が同じタイミングで動作している。しかしながら、ここから先の加工工程は、複数のカム２８の形状を異ならせることにより、複数の上型ユニット２０が下死点に至るタイミングをずらし、複数の加工をそれぞれ異なるタイミングで行わせるようにしている。
【００３１】
まず、第２カム２８に対応する中央のスライド２５のみが下方に移動し、中央の上型２１のパンチプレート２３が下方に移動すると、図３に示すように、中央のパンチ２２が下方に移動し、中央のパンチ２２と中央のダイ３２との間で被加工材４０が打ち抜き加工や曲げ加工やコイニング加工などされる。中央のパンチ２２が下死点を通過して上昇し始めると、今度は第１カム２８および第３カム２８に対応する左右両側のスライド２５が下方に移動し始める。これに伴って、左右両側のパンチ２２が下方に移動し、図４に示すように、左右両側のパンチ２２と左右両側のダイ３２との間で被加工材４０が打ち抜き加工や曲げ加工やコイニング加工などされる（加工工程）。
【００３２】
左右両側のパンチ２２が下死点を通過して上昇し始めると、全ての上型ユニット２０が一斉に押さえ工程に移行し、同じタイミングで動作し始める。全ての上型ユニット２０のストリッパー２４が下型３１の上面から上方に移動し、解放工程に移行して被加工材４０を一斉に解放することで、被加工材４０の搬送が開始される。
【００３３】
以上のように本実施形態では、各カム２８の形状を異なる形状にすることにより複数の加工をそれぞれ異なるタイミングで行っているため、これらにかかる負荷を分散させることができる。したがって、カムシャフト１５や駆動モータ１６を大型化しなくてもよいから、プレス装置１０を小型化することができ、複数の加工を一括して行うことができる。
【００３４】
また、複数の上型ユニット２０と複数の下型ユニット３０とから構成される金型ユニット１１を使用しているため、金型ユニット１１のメンテナンスの際には、メンテナンスが必要なユニットだけを取り外すことができる。また、１ユニットあたりの重量が小さくなるから、取り扱いが容易になり、金型ユニット１１のメンテナンス性を向上できる。
【００３５】
また、図８に示すように、加工工程においてパンチ２２が下死点（図８においては２１０°付近）に至る前の速度を遅くできるため、上型２１が下型３１に衝突する際の衝撃が低下し、金型ユニット１１が劣化しにくくなる。また、被加工材４０の変形抵抗が小さくなるため、加工精度が向上し、加工品質を向上できる。また、加工工程以外の解放工程と押さえ工程では、パンチ２２を速く上下動させることができるため、工程全体を高速化できる。
【００３６】
また、図８に示すように、各カム２８のカム形状によらず、押さえ工程および解放工程のプレス変位曲線が一致するように設定しているため、各パンチ２２の加工タイミングが異なる場合でも解放工程で被加工材４０を同時搬送することができ、押さえ工程で被加工材４０を同時に押さえ付けることができる。さらに、第１カム２８および第３カム２８によるパンチ２２の下死点を１８０°よりも大きい２１０°付近に設定しているため、加工工程に移行する前の押さえ工程を緩やかに行うことができ、押さえ工程における被加工材４０の位置ずれなどを防ぐことができる。よって、下死点付近のパンチ２２の加工速度を従来よりも遅くでき、パンチ２２が下死点を超えて上昇する際における下死点近傍の速度を、従来よりも速くできる。これにより、カムシャフト１５を同じ回転速度で回転させた場合でも、従来よりも加工工程の加工速度を遅くすることができ、上下型２１，３１の衝突速度を遅くすることができる。
【００３７】
また、各カム２８の形状を異なる形状にすることによって各パンチ２２のストロークを異なるストロークに設定することもできる。この結果、打ち抜き加工に必要なストロークを短くすることができ、加工に必要とされるトルクも小さくできるため、プレス装置１０全体にかかる負荷を軽減できる。
【００３８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では第１カム２８と第３カム２８のカム形状が同じに設定してあるものの、本発明によると、第１カム２８と第２カム２８と第３カム２８のカム形状がそれぞれ異なるように設定してもよい。
【００３９】
（２）本実施形態では加工工程におけるパンチ２２の速度を解放工程や押さえ工程よりも遅くしているものの、本発明によると、加工工程におけるパンチ２２の速度を解放工程や押さえ工程と同じにしてもよい。
【００４０】
（３）本実施形態では各パンチ２２のプレス変位曲線を解放工程においても一致させているものの、本発明によると、少なくとも押さえ工程において各パンチ２２のプレス変位曲線を一致させればよい。
【００４１】
（４）本実施形態ではパンチ２２が下死点に至るタイミングとして、回転角度を１８０°以上の時点に設定しているものの、本発明によると、パンチ２２が下死点に至るタイミングを１８０°未満の時点に設定してもよい。
【００４２】
（５）本実施形態では各パンチ２２のストロークを一致させているものの、本発明によると、各パンチ２２のストロークを加工内容によって変更してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…プレス装置
１５…カムシャフト
１６…駆動モータ
２０…上型ユニット
２７…カムフォロア
２８…カム
３０…下型ユニット
３１…下型
４０…被加工材
【図１】
2010194581.tif 000003
【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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