(57)【要約】【課題】ロールプレス抜き加工において、板材から打ち抜いた製品及びスクラップを円滑に処理してローラ間に詰まらないようにする。【解決手段】供給部７のシートロール２Ａから板材２を供給する。ロールプレス部８のプレスローラ１３、１４によって製品であるコアシート３及びスクラップ３Ａを打ち抜き、板材２にコアシート３及びスクラップ３Ａが部分的に分離された半抜き状態とする。製品分離部９で、半抜き状態とした板材２にエジェクタ９のパッド１６を当接して板材２からコアシート３及びスクラップ３Ａを完全に分離する。コアシート３及びスクラップ３Ａを分離した板材２を巻取り部１０で巻き取る。これにより、コアシート３を連続的に製造することができる。コアシート３及びスクラップ３Ａを分離する際、板材２をローラで挟まないので、コアシート３及びスクラップ３Ａがローラに詰まることがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材をローラによってプレス抜き加工して、前記板材を製品及びスクラップが部分的に分離された半抜き状態とした後、前記板材から前記製品及び前記スクラップを完全に分離する際、半抜き状態とした前記板材をローラで挟むことなく、前記板材に外力を作用させて前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
【請求項２】
半抜き状態とした前記板材にエジェクタを当接して、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項１に記載のロールプレス抜き加工方法。
【請求項３】
半抜き状態とした前記板材に圧縮エアを噴射することにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項１に記載のロールプレス抜き加工方法。
【請求項４】
半抜き状態とした前記板材を湾曲させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項１に記載のロールプレス抜き加工方法。
【請求項５】
半抜き状態とした前記板材を振動させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項１に記載のロールプレス抜き加工方法。
【請求項６】
前記プレス抜き加工を行なうロールプレス部と、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離する製品分離部との間に、前記板材を撓ませることにより該板材の送り速度を調整するダウンルーパーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のロールプレス抜き加工方法。
【請求項７】
板材をローラによってプレス抜き加工して、前記板材を製品及びスクラップを部分的に分離された半抜き状態とするロールプレス部と、前記板材から前記製品及び前記スクラップを完全に分離する際、半抜き状態とした前記板材をローラ間で挟むことなく、前記板材に外力を作用させて前記製品及び前記スクラップを前記板材から分離する製品分離部とを備えていることを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
【請求項８】
前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材にエジェクタを当接して、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項７に記載のロールプレス抜き加工装置。
【請求項９】
前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材に圧縮エアを噴射することにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項７に記載のロールプレス抜き加工装置。
【請求項１０】
前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材を湾曲させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項７に記載のロールプレス抜き加工装置。
【請求項１１】
前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材を振動させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする請求項７に記載のロールプレス抜き加工装置。
【請求項１２】
前記ロールプレス部と、前記製品分離部との間に、前記板材を撓ませることにより該板材の送り速度を調整するダウンルーパーが設けられていることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載のロールプレス抜き加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラにより板材を打ち抜いて製品を得るロールプレス抜き加工方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
打ち抜き刃を有するローラ間で板材を打ち抜いて製品を得るロールプレス抜き加工では、打ち抜かれた製品及びスクラップをローラ間から円滑に排出する必要がある。製品及びスクラップが円滑に処理されず、ローラ間に詰まると、正常な製品が得られないだけでなく、ローラが破損する虞もある。
【０００３】
そこで、従来、ロールプレス抜き加工において、板材から打ち抜かれた製品及びスクラップを円滑に排出処理する技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、板材をローラ間に通過させてスクラップを半抜きし、スクラップを保持した半抜き状態の板材を下流に配置した複数のローラ間に順次通過させることにより、板材からスクラップを分離するようにしたロール成形方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、凸状の打ち抜き刃を有するローラと、打ち抜き刃に対応する打ち抜き穴を有するローラとの間に板材を通過させて、板材から打ち抜かれて打ち抜き穴に留まるスクラップをローラに内蔵した排出ピンによって排出するようにした打ち抜き加工装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５４７９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−８８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のロールプレス抜き加工では、次のような問題がある。
特許文献１に記載されたものでは、半抜き状態のスクラップを複数のローラによって板材から分離するため、依然としてスクラップがローラ間に詰まる虞がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたものでは、排出ピンを駆動して打ち抜き穴に留まるスクラップを排出する機構をローラに設けるため、ローラの構造が複雑になり、コストもかかる。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、板材から打ち抜かれた製品及びスクラップを円滑に処理することができるロールプレス抜き加工方法及び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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係るロールプレス抜き加工方法は、板材をローラによってプレス抜き加工して、前記板材を製品及びスクラップが部分的に分離された半抜き状態とした後、前記板材から前記製品及び前記スクラップを完全に分離する際、半抜き状態とした前記板材をローラで挟むことなく、前記板材に外力を作用させて前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とする。
また、本発明に係るロールプレス抜き加工装置は、板材をローラによってプレス抜き加工して、前記板材を製品及びスクラップを部分的に分離された半抜き状態とするロールプレス部と、前記板材から前記製品及び前記スクラップを完全に分離する際、半抜き状態とした前記板材をローラ間で挟むことなく、前記板材に外力を作用させて前記製品及び前記スクラップを前記板材から分離する製品分離部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
（発明の態様）
以下に、本発明において特許請求が可能と認識される発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）乃至（１２）の内容が請求項１乃至１２に対応する。
【００１１】
（１）：板材をローラによってプレス抜き加工して、前記板材を製品及びスクラップが部分的に分離された半抜き状態とした後、前記板材から前記製品及び前記スクラップを完全に分離する際、半抜き状態とした前記板材をローラで挟むことなく、前記板材に外力を作用させて前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
（２）：（１）において、半抜き状態とした前記板材にエジェクタを当接して、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
（３）：（１）において、半抜き状態とした前記板材に圧縮エアを噴射することにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
（４）：（１）において、半抜き状態とした前記板材を湾曲させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
（５）：（１）において、半抜き状態とした前記板材を振動させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
（６）：（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記プレス抜き加工を行なうロールプレス部と、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離する製品分離部との間に、前記板材を撓ませることにより該板材の送り速度を調整するダウンルーパーが設けられていることを特徴とするロールプレス抜き加工方法。
（７）：板材をローラによってプレス抜き加工して、前記板材を製品及びスクラップを部分的に分離された半抜き状態とするロールプレス部と、前記板材から前記製品及び前記スクラップを完全に分離する際、半抜き状態とした前記板材をローラ間で挟むことなく、前記板材に外力を作用させて前記製品及び前記スクラップを前記板材から分離する製品分離部とを備えていることを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
（８）：（７）において、前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材にエジェクタを当接して、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
（９）：（７）において、前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材に圧縮エアを噴射することにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
（１０）：（７）において、前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材を湾曲させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
（１１）：（７）において、前記製品分離部は、半抜き状態とした前記板材を振動させることにより、前記板材から前記製品及び前記スクラップを分離することを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
（１２）：（７）〜（１１）のいずれかにおいて、前記ロールプレス部と、前記製品分離部との間に、前記板材を撓ませることにより該板材の送り速度を調整するダウンルーパーが設けられていることを特徴とするロールプレス抜き加工装置。
上記（１）〜（１２）において、ローラは、打ち抜き刃を有するローラと、打ち抜き穴を有するローラ、平坦な弾性体のローラ又は平板状の弾性体のプレートとの組み合わせとすることができる。
製品及びスクラップを分離する際、板材をローラで挟まないので、製品及びスクラップがローラに詰まることがない。
板材は、ロール状に巻いたものを繰り出してローラに供給し、製品及びスクラップを分離した後、ロール状に巻き取ることにより、連続的にプレス加工を行なうことができる。
ロールプレス部と製品分離分との間に、ダウンルーパーを設けて板材の送り速度を調整できるようにすることにより、製品分離部において、板材の送り速度を遅くし、あるいは、板材を一旦停止した状態で、製品及びスクラップの分離を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るロールプレス抜き加工方法及び装置によれば、打ち抜かれた製品及びスクラップを円滑に処理することができる
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るロールプレス抜き加工装置を示す概略図である。
【図２】図１に示す装置によって打ち抜かれたコアシートを積層して積層モータコアを製造する工程を示す概略図である。
【図３】図１に示す装置によって打ち抜かれたコアシートの正面図である。
【図４】図１に示す装置の製品分離部を示す概略図である。
【図５】図１に示す装置の製品分離部の第１変形例を示す概略図である。
【図６】図１に示す装置の製品分離部の第２変形例を示す概略図である。
【図７】図１に示す装置の製品分離部の第３変形例を示す概略図である。
【図８】図１に示す装置の製品分離部の第４変形例を示す概略図である。
【図９】図１に示す装置の製品分離部の第５変形例を示す概略図である。
【図１０】図１に示す装置のロールプレス部の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、本実施形態に係るロールプレス抜き加工装置１の概略構成を示す。ロールプレス抜き加工装置１は、電磁鋼板である板材２から、製品であるコアシート３をロールプレス打ち抜き加工によって製造するためのものである。
【００１５】
図３に示すように、コアシート３は、ハイブリッド車のモータジェネレータに使用する積層モータコアを構成する厚さ０．１５ｍｍ程度の電磁鋼板からなる略円板状のシート部材であり、複数枚を所定の厚さに積層し、カシメによって一体化して積層モータコアを形成する。コアシート３には、中央の開口４、コイルを巻装するための溝５及びカシメを行うための切起し部６等の切欠が打ち抜き加工によって形成されている。
【００１６】
図１に示すように、ロールプレス抜き加工装置１は、ロール状に巻かれた板材２を繰り出す供給部７と、板材２をプレス抜き加工するロールプレス部８と、プレス抜き加工された製品であるコアシート３、及び、コアシート３から打ち抜かれるスクラップ３Ａを板材２から分離する製品分離部９と、コアシート３及びスクラップ３Ａが分離された後の板材２をロール状に巻き取る巻取り部１０とを備えている。また、供給部７とロールプレス部８との間、及び、ロールプレス部８と製品分離部９との間に、板材の送り速度を調整するダウンルーパー１１、１２が必要に応じて設けられる。
【００１７】
供給部７は、板厚０．１５ｍｍ程度の電磁鋼板をロール状に巻いたシートロール２Ａを回転可能に支持し、シートロール２Ａから板材２を連続的に繰り出してロールプレス部８に供給する。
【００１８】
ロールプレス部８は、所定の隙間をもって平行に配置された一対のプレスローラ１３、１４（ローラ）を備えている。一方のプレスローラ１３は、表面に凸状の打ち抜き刃が形成され、電動モータ（図示せず）によって減速器（図示せず）を介して回転駆動される。他方のプレスローラ１４は、一方のプレスローラ１３の打ち抜き刃に対応する凹状の打ち抜き穴が形成され、一方のプレスローラ１３と同期して回転する。そして、一対のプレスローラ１３、１４間に板材２を通過させることにより、打ち抜き刃及び打ち抜き穴によって板材２から、製品であるコアシート３、並びに、開口４、溝５及び切起し部６となるスクラップ３Ａを打ち抜く。
【００１９】
このとき、プレスローラ１３、１４は、ローラ間の隙間、打ち抜き刃、打ち抜き穴の凹凸の高さを適当に調整することにより、図４（Ａ）に示すように、プレスローラ１３、１４間を通過した板材２から、打ち抜かれた製品であるコアシート３及びスクラップ３Ａが部分的に分離した半抜き状態、すなわち、板材２からコアシート３及びスクラップ３Ａが切り分けられて、その境界で分離可能であるが、完全に切離されず、板材２に保持された状態になるようになっている。その後、図４（Ｂ）に示すように、板材２に外力を作用させることにより、コアシート３及びスクラップが板材２から完全に分離する。なお、一方のプレスローラ１４をゴム等の弾性体とし、打ち抜き穴を設けず、他方のプレスローラ１３側の打ち抜き刃のみによって板材２を打ち抜くようにしてもよい。
【００２０】
製品分離部９は、図４（Ａ）に示すように、ロールプレス部８から送られる上述の半抜き状態のコアシート３及びスクラップ３Ａに対向して、エジェクタ１５が進退動可能に設けられている。エジェクタ１５の先端部には、半抜き状態のコアシート３及びスクラップ３Ａに当接可能なゴム等の弾性体からなるパッド１６が取付けられている。そして、図４（Ｂ）に示すように、エジェクタ１５を前進させて、支持体１７で支持された板材２のコアシート３及びスクラップ３Ａをパッド１６で押圧、あるいは、たたくことにより、外力を作用させて半抜き状態のコアシート３及びスクラップ３Ａを板材２から分離する。
【００２１】
供給部７とロールプレス部８との間のダウンルーパー１１、及び、ロールプレス部８と製品分離部９との間のダウンルーパー１２のいずれか一方又は両方を設けて、板材２を撓ませ、その撓み量を調整することにより、ロールプレス部８及び製品分離部９への板材２の送り速度と調節することができる。これにより、製品分離部９では、板材２を送りながらコアシート３及びスクラップ３Ａを分離することができ、あるいは、ダウンルーパー１１、１２によって板材２の送り速度を調節して板材２の送り速度を減速、又は、送りを一旦停止した状態で、コアシート３及びスクラップ３Ａを分離することができる。
【００２２】
巻取り部１０は、製品分離部９でコアシート３及びスクラップ３Ａが分離された後の板材２をロール状に巻き取る。
【００２３】
次に、ロールプレス抜き加工装置１を用いて板材２からコアシート３を打ち抜いて積層モータコアを製造する工程について説明する。
供給部７にセットされたシートロール２Ａから板材２を繰出してロールプレス部８に供給する。板材２をプレスローラ１３、１４間でプレスして、コアシート３及びスクラップ３Ａを半抜き状態として、板材２と共に製品分離部９に送る。板材分離部９では、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、エジェクタ１５を進退動させてパッド１６で、コアシート３及びスクラップ３Ａを保持した半抜き状態の板材２を押圧、あるいは、たたいて板材２からコアシート３及びスクラップ３Ａを分離する。その後、コアシート３及びスクラップ３Ａが分離された板材２は、巻取り部１０によってロール状に巻き取られる。
【００２４】
このようにして、ロールプレス抜き加工装置１により、板材２を連続的にプレス抜き加工してコアシート３を製造する。ロールプレス抜き加工装置１は、一列当り、毎分１００枚（１００ｓｐｍ）程度のコアシート３をプレス抜き加工することができるので、例えば、一度に１０個採り（１０列）のプレス抜き加工を行なう設備を用いることにより、毎分１０００枚（１０００ｓｐｍ）程度のコアシート３の製造が可能になる。このとき、ロールプレス部８では、コアシート３及びスクラップ３Ａを板材２から分離しないので、コアシート３及びスクラップ３Ａがプレスローラ１３、１４間に詰まって製品不良を生じたり、プレスローラ１３、１４が破損したりすることがない。コアシート３及びスクラップ３Ａは、板材２をローラで挟むことなく、製品分離部９のエジェクタ１５によって外力を作用させることにより、板材２から分離されるので、ローラ間に詰まることなく円滑に処理することができる。
【００２５】
そして、図２に示すように、ロールプレス抜き加工装置１の製品分離部９で板材２から分離されたコアシート３は、順次、積層工程１８に送られ、位相を揃えて所定の厚さに積層され、切起し部６をかしめて一体化されて積層モータコア１９となる。このとき、ロールプレス抜き加工装置１によって連続的に製造される多数のコアシート３に対して、積層工程１８を複数列配置して並行処理することにより（図２には、４列のみを示す）、効率よく積層モータコア１９を製造することができる。その後、各列で製造された積層モータコア１９は、検査工程を経て、積み込みロボット２０により、順次、パレット２１に積み込まれて次工程に送られる。
【００２６】
次に、上記実施形態のロール抜きプレス加工装置１の製品分離部９の変形例について、図５乃至図９を参照して説明する。なお、以下の説明において、図４に示すものに対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２７】
図５に示す変形例に係る製品分離部９では、エジェクタ１５には、パッド１６の代りに複数のエジェクトピン２２が設けられている。図５（Ａ）に示すように、複数のエジェクトピン２２は、コアシート３及びスクラップ３Ａに対向して配置され、これらを分離するタイミングに応じて異なる長さを有している。そして、図５（Ｂ）に示すように、エジェクタ１５を前進させて、各エジェクトピン２２により、板材２に半抜き状態で保持されたコアシート３及びスクラップ３Ａを適当なタイミングで押圧、あるいは、たたくことにより、外力を作用させて板材２から分離する。これにより、形状、大きさ、配置の異なるコアシート３及びスクラップ３Ａを板材２から円滑に分離することができる。
【００２８】
図６に示す変形例に係る製品分離部９では、エジェクタ１５は固定され、パッド１６の代わりに伸縮可能な複数のエジェクトピン２３が設けられている。複数のエジェクトピン２３は、コアシート３及びスクラップ３Ａに対向して配置され、これらを分離するタイミングに応じて、図６（Ａ）に示す短縮位置と、図６（Ｂ）に示すそれぞれが異なる長さの伸長位置との間で伸縮可能となっている。そして、図６（Ｂ）に示すように、エジェクトピン２３を伸長させて、各エジェクトピン２３により、板材２に半抜き状態で保持されたコアシート３及びスクラップ３Ａを適当なタイミングで押圧、あるいは、たたくことにより、外力を作用させて板材２から分離する。これにより、形状、大きさ、配置の異なるコアシート３及びスクラップ３Ａを板材２から円滑に分離することができる。
【００２９】
図７に示す変形例に係る製品分離部９では、エジェクタの代わりにエジェクタノズル２４が設けられている。エジェクタノズル２４は、板材２に半抜き状態で保持されたコアシート３及びスクラップ（図７には図示せず）に圧縮エアを噴射することにより、外力を作用させてコアシート３及びスクラップを板材２から分離する。エジェクタノズル２４は、コアシート３及びスクラップの位置に応じて複数配置してもよい。
【００３０】
図８に示す変形例に係る製品分離部９では、巻取り部１０によって巻き取られる板材２の撓みを利用して、板材２に半抜き状態で保持されたコアシート３及びスクラップ（図８には図示せず）を板材２から分離する。図８（Ａ）に示すように、巻取り部１０によって巻き取られる際に外力の作用により湾曲される板材２の外周側の近傍にエジェクタ２５が配置されている。そして、板材２が湾曲される際、半抜き状態のコアシート３及びスクラップは、平板形状を維持しようとするため、その送り方向の前端部が板材２から浮き上がってエジェクタ２５に当接し、図８（Ｂ）に示すように板材２から分離される。これにより、可動式のエジェクタを用いることなくコアシート３及びスクラップを板材２から分離することができる。
【００３１】
図９に示す変形例に係る製品分離部９では、半抜き状態で板材２に保持されたコアシート３を吸着する保持機構２６及びスクラップ３Ａを分離するエジェクタ２７が設けられている。そして、保持機構２６が磁力、負圧等を利用して半抜き状態のコアシート３を吸着すると共に、エジェクタ２７によってスクラップ３Ａを押圧、あるいは、たたくことにより、外力を作用させてコアシート３及びスクラップ３Ａを板材２から分離する。
【００３２】
なお、製品分離部９では、その他の手段により板材２に外力を作用させてコアシート３及びスクラップ３Ａを板材２から分離することもでき、例えばバイブレータ等を用いて板材２を振動させることにより、コアシート３及びスクラップ３Ａを分離するようにしてもよい。また、板材２は、平板状のほか、前工程で凹凸形状をプレス成形したものでもよい。
【００３３】
更に、上記実施形態では、ロールプレス部８は、一対のプレスローラ１３、１４を用いて板材２を打ち抜いているが、この他、図１０に示すように、凸状の打ち抜き刃を有するプレスローラ１３と、ゴム等の弾性を有するプレート２８との間で板材２をプレス加工して半抜き状態に打ち抜くようにしてもよい。この場合、プレスローラ１３を回転駆動し、板材２をプレート２８と共に送ることによりプレス加工を行なうことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…ロールプレス抜き加工装置、２…板材、３…コアシート（製品）、３Ａ…スクラップ、８…ロールプレス部、９…製品分離部、１３、１４…プレスローラ（ローラ）
【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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