(57)【要約】【課題】多くの工数を要することなく定期的に切り刃のメンテナンスが可能なプレス加工装置を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス加工装置１は、上下一対の金型３，５のうち下型５に設けた下切り刃５５の下方、または／および上型３に設けた上切り刃８の上方に配設され、対向する側の切り刃８、５５のメンテナンスを行うメンテナンス手段３０、５０と、上型３が下降下際の停止位置を制御する停止位置制御手段１０とを備える。停止位置制御手段１０は、上型３の停止位置を、ワークＷの切断が完了する切断完了位置Ｐ１と、対向する側の切り刃８、５５をメンテナンス手段３０、５５によってメンテナンス可能なメンテナンス可能位置Ｐ２１、Ｐ２２とで切り替え可能としている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対の金型と、
各金型にそれぞれ設けられた一対の切り刃部とを備え、
上下一対の金型の型締め動作に伴う一対の切り刃部の協働により、ワークの切断を行うプレス加工装置において、
上下一対の金型のうち少なくとも一方の金型に設けられ、他方の金型に設けた切り刃のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
上型が下降した際の停止位置を制御する停止位置制御手段とをさらに備え、
前記停止位置制御手段は、上型の停止位置を、ワークの切断が完了する切断完了位置と、該切断完了位置から上型をさらに下降させることで、前記他方の金型に設けた切り刃を前記メンテナンス手段でメンテナンス可能なメンテナンス可能位置とに切り替え可能としていることを特徴とするプレス加工装置。
【請求項２】
前記位置制御手段は、前記一対の金型の間に配設された状態のワークを検知可能な検知手段を有し、前記検知手段により前記ワークを検知した場合、前記上型を前記切断完了位置で停止し、前記検知手段により前記ワークを検知しない場合、前記上型を前記メンテナンス可能位置で停止可能に制御する請求項１記載のプレス加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工装置に関し、特に抜き加工に用いるプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス加工は、プレス機械などのプレス加工装置を使用して、鋼板などの素材を成形する加工であって、例えば自動車を構成するパネル部材の成形に用いられている。プレス加工には、絞り、抜き加工等があり、このうち、抜き加工については、通常、上下の金型に一対の切り刃を設けたプレス装置が用いられる。そして、上下の金型の型締め動作に伴う一対の切り刃の協働により、素材のうち、絞り加工などで既に成形した部分の周囲に残った不要な部分を打ち抜く（トリミングともいう）ことで、最終的な製品部分が得られる。
【０００３】
上述のような抜き加工を施すためのプレス装置においては、抜き加工を繰り返すことで一対の切り刃、特に駆動側となる上型に設けた切り刃（上切り刃）が磨耗するために、切り刃を定期的に研磨する必要が生じる。また、この種の抜き加工においては、一対の切り刃による素材の切断に伴って素材から無視できない量の金属粉が生じる。そのため、これらの金属粉が金型や切り刃の表面に付着することで、当該金属粉が素材に噛み込み、これにより、成形不良を引き起こす恐れが生じる。
【０００４】
そのため、従来のプレス加工装置においては、金型に取り付けた状態の切り刃を取り外して、プレス加工装置とは別の位置に設けたメンテナンス装置（研磨装置やエアブロー装置）で切り刃のメンテナンスを行うようにしている。もしくは、下記特許文献１に示すように、一対の切り刃に隣接して設けた複数の部品（ストリッパボルトやストリッパなど）を取外して、切り刃を取付けた状態のままで研磨するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２１６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように切り刃のメンテナンスに際しては、作業者が金型から切り刃を手作業により取り外して、メンテナンス後には再び取り付ける必要が生じるため、過度の労力を要する。上記特許文献１のように、切り刃を取り外さずにメンテナンスを行う場合であっても、切り刃の周囲に設けた複数の部品を取り外し、かつメンテナンス後には取り付ける必要があるため、作業者の負担を軽減することにはならない。特に、抜き加工の対象となる素材が、自動車の外板を構成するパネル部材の場合には、通常、その外観に意匠的価値を有することから、わずかな品質不良が製品価値の低下を招く恐れがある。このような場合には、必然的に頻繁なメンテナンスを行うことになるが、上述のように、毎回のメンテナンスに多大な工数を要したのでは、生産性の低下および製造コストの増加を招くなどの問題が生じる。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、多くの工数を要することなく定期的に切り刃のメンテナンスが可能なプレス加工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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、上下一対の金型と、各金型にそれぞれ設けられた一対の切り刃とを備え、上下一対の金型の型締め動作に伴う一対の切り刃の協働により、鋼板などの素材（以下、「ワーク」と表現する）の切断を行うプレス加工装置において、上下一対の金型のうち少なくとも一方の金型に設けられ、他方の金型に設けた切り刃のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、上型が下降した際の停止位置を制御する停止位置制御手段とをさらに備え、停止位置制御手段は、上型の停止位置を、ワークの切断が完了する切断完了位置と、切断完了位置から上型をさらに下降させることで、他方の金型に設けた切り刃をメンテナンス手段でメンテナンス可能なメンテナンス可能位置とに切り替え可能としている。
【０００９】
上記のように、本発明では、上下一対の金型のうち少なくとも一方の金型に、他方の金型に設けた切り刃をメンテナンスするメンテナンス手段を設けると共に、上型が下降した際の停止位置を制御する停止位置制御手段とを設けた。そして、停止位置制御手段によって、切断完了位置と、メンテナンス可能位置とに上型の停止位置を切り替え可能とした。このように構成することで、抜き加工時は、上型をワークの切断が完了する切断完了位置まで下降させてワークの抜き加工を行い、切り刃をメンテナンスする時は、上型を切断完了位置よりも下方に下降させてメンテナンス可能位置に移動させることにより、他方の金型に設けた切り刃と対向する側の金型（一方の金型）に設けたメンテナンス手段によって上記切り刃をメンテナンスできる。
【００１０】
これにより、切り刃をメンテナンスする際に、作業者が金型から切り刃を手作業によって取り外す必要が無くなるため、作業者の負担を軽減することができ、メンテナンスに要する工数を大幅に削減することができる。
【００１１】
また、位置制御手段は、所定の回数毎に、切断完了位置とメンテナンス可能位置とを切り替え可能としてもよい。これにより、適切なタイミングで自動的にメンテナンス工程を入れることができるので、毎回の作業時に、作業者が抜き加工とメンテナンスの何れを行うかを選択せずに済む。よって、作業効率の更なる向上を図ることができる。また、作業者の選択ミスを防いで、抜き加工とメンテナンスを確実に行うことができる。
【００１２】
また、位置制御手段は、一対の金型の間に配設された状態のワークを検知可能な検知手段を有し、検知手段によってワークを検知した場合、上型を切断完了位置で停止し、検知手段によりワークの存在を検知しない場合、上型をメンテナンス可能位置で停止可能に制御するものであってもよい。このように検知手段を設けて、その検知結果に基づいて上型の停止位置を制御することにより、上型と下型との間にワークが挟持されている時に、上型が切断完了位置を超えてさらに下降するのを確実に防止できる。そのため、ワークや切り刃に必要以上の負荷が作用するのを防止でき、ワークや切り刃が劣化・破損するのを防止できる。また、ワークの切断端部が上型に設けた切り刃（以下、「上切り刃」と表現する）に引っ掛かって下方に引きずられるのを防止でき、バリ等の発生を防ぐことができる。
【００１３】
また、メンテナンス手段は、他方の金型に設けた切り刃を研磨する研磨部を有してもよい。このように構成することにより、上型をメンテナンス可能位置まで下降させるだけで、メンテナンス手段と対向する側の切り刃を研磨することができる。そのため、容易に切り刃の切れ味を維持して、ワークの切断不良を防止することができる。
【００１４】
あるいは、メンテナンス手段は、他方の金型に設けた切り刃に対してエアブロー可能なエアブロー部を有してもよい。このように構成することにより、上型をメンテナンス可能位置まで下降させるだけで、メンテナンス手段と対向する側の切り刃に付着した金属粉を取り除くことができる。これにより、金型や切り刃に表面した金属粉が素材に噛み込むことに起因する成形不良を防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明に係るプレス加工装置によれば、多くの工数を要することなく定期的に切り刃のメンテナンスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレス加工装置の断面図であって、上型が切断完了位置よりも上方に位置する状態を示す図である。
【図２】図１に示すプレス加工装置の断面図であって、上型に設けた切り刃がワークを切断する直前の状態を示す図である。
【図３】図１に示すプレス加工装置の断面図であって、上型が切断完了位置で停止した状態を示す図である。
【図４】図３に示す状態における上切り刃周辺の部分拡大断面図である。
【図５】上型が第一のメンテナンス可能位置で停止した状態における上切り刃周辺の部分拡大断面図である。
【図６】上型が第二のメンテナンス可能位置で停止した状態における下切り刃周辺の部分拡大断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るプレス加工装置の要部拡大断面図であって、上型がメンテナンス可能位置で停止した状態における上切り刃周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るプレス加工装置の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図３は何れも、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１の全体構成を示している。このうち図１は、下型５にワークＷを載置した状態の断面図を示している。図２は、上型３を下降させて、上型３に設けたパッド４と下型５との間にワークＷを挟持した状態の断面図を示している。図３は、上型３によるワークＷの切断（抜き加工）が完了した状態の断面図を示している。
【００１９】
上型３は、スライド２の下面に固定されている。従って、スライド２を下降させることにより、上型３がスライド２と同期して下降する。上型３の凹部３１には、上型３の下降により、下型５に載置した状態のワークＷを上側から押圧するパッド４が設けられている。このパッド４はスプリング等の弾性体７を介して上型３に連結されている。また、上型３の内側下端部には上切り刃８が配設されている。
【００２０】
上型３はプレス時の変形に対する十分な剛性を備える限りにおいて、特に材質は限定されないが、例えばねずみ鋳鉄（ＦＣ材）または、焼き入れした球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ材）で成形される。また、上切り刃８は、上型３とは別の材料で形成してもよく、その場合、例えばダイス鋼（ＳＫＤ鋼）などが好適に使用される。
【００２１】
下型５は、プレス加工装置１を固定する固定台６の上面に取り付けられている。また、下型５にはワークＷを載置するための載置面５ａが設けられると共に、上切り刃８との協働によりワークＷを切断する切り刃（以下、「下切り刃５５」と表現する）とを有する。
【００２２】
下型５には、上型３に設けた上切り刃８のメンテナンスを行うためのメンテナンス手段が設けられている。この実施形態では、上切り刃８のメンテナンス手段として、図４に示すように、上切り刃８の刃面を研磨するための研磨装置５０が、下型５の縁部上端に設けた下切り刃５５よりも下方に配設されている。この研磨装置５０は、研磨面を有する研磨部材５２と、研磨部材５２を下型５の水平方向外側に向けて附勢するスプリング等の弾性体７とを有する。
【００２３】
また、この実施形態では、下切り刃５５のメンテナンス手段として、図４に示すように、下切り刃５５の刃面に対してエアブロー可能なエアブロー装置３０が、上型３の内側下端部に設けた上切り刃８よりも上方に配設されている。
【００２４】
スライド２には、停止位置制御手段としての制御盤１０が接続されている。この制御盤１０は、作業者の直接操作により、あるいは予め組み込まれたプログラムにより、上型３の昇降量や昇降回数などを手動操作で、あるいは自動で制御するものである。具体的には、制御盤１０は、上型３の停止位置を、ワークＷの切断が完了する切断完了位置Ｐ１（図３）と、切断完了位置Ｐ１から上型３をさらに下降させることで、上型３に設けた上切り刃８を研磨装置５０で研磨可能な第１のメンテナンス可能位置Ｐ２１とに切り替え可能としている。この実施形態では、切断完了位置Ｐ１と、第１のメンテナンス可能位置Ｐ２１に加えて、下型５に設けた下切り刃５５をエアブロー装置３０でエアブロー可能な第２のメンテナンス可能位置Ｐ２２でも停止可能なように、その停止位置を切り替え可能としている。
【００２５】
以下、上記構成のプレス加工装置１の動作態様を、（ａ）抜き加工時、及び（ｂ）メンテナンス時とに分けて、説明する。
【００２６】
（ａ）抜き加工時における動作態様
まず図１に示すように、下型５の載置面５ａに抜き加工の対象となるワークＷを載置した状態でスライド２を下方に向けて駆動させることで上型３の下降動作を開始する。この動作に伴い、先ず上型３の凹部３１に設けたパッド４の押圧面４ａをワークＷに押付けることで、ワークＷがパッド４と下型５とによって挟持された状態となる（図２）。
【００２７】
そして、図２に示す状態から、さらに上型３を下降させることによって上下金型３、５が型締めされ、この型締め動作に伴って上切り刃８と下切り刃５５とが協働することにより、具体的には上切り刃８と下切刃５５とが剪断方向に交差することでワークＷが切断される（図３）。この場合、上型３は、制御盤１０からの指令に基づき、ワークＷの切断が確実になされる切断完了位置Ｐ１（例えば基準面からの上型３の下端面までの高さ寸法）で停止される。この切断完了位置Ｐ１は、ワークＷの切断部における品質確保の観点から、例えば上切り刃８の底面８２と下切り刃５５の上端面５４との間隔δ（図４）の大きさに基づいて設定されるのが望ましい。
【００２８】
ワークＷの切断が完了すると、スライド２が上昇し、それに伴って上型３も上昇し、上下金型３，５が型開きされる。上型３の型開き動作に伴って、上型３の凹部３１に弾性体７を介して設けられたパッド４も協働して上昇し、ワークＷの固定が解除され、抜き加工の一回の工程が完了する。
【００２９】
（ｂ）メンテナンス時における動作態様
上述のようにして抜き加工が所定回数行われた後、一対の切り刃８、５５のメンテナンスが対応する各メンテナンス手段により行われる。この場合、上下の金型３，５に設けられた切り刃部８、５５のメンテナンスは、図５および図６に示すように、上型３（パッド４）と下型５との間にワークＷが存在しない状態で行われる。すなわち、下型５の載置面５ａにワークＷを載置しない状態で上型３を下降させ、制御盤１０からの指令に基づき、上述した切断完了位置Ｐ１を越えて、メンテナンス可能位置に到達した時点で上型３を停止するように設定する。
【００３０】
この実施形態では、上切り刃８のメンテナンス手段としての研磨装置５０が下型５に配設されると共に、下切り刃５５のメンテナンス手段としてのエアブロー装置３０が上型３に配設されている。そのため、上型３は、停止位置制御手段としての制御盤１０からの指令に基づき、上切り刃８をメンテナンス可能とする第一のメンテナンス可能位置Ｐ２１と、下切り刃５５をメンテナンス可能とする第二のメンテナンス可能位置Ｐ２２とで停止するように設定される。
【００３１】
よって、まず上切り刃８のメンテナンスを行うときは、図５に示すように、上型３を第一のメンテナンス可能位置Ｐ２１まで下降させる。このとき、下切り刃５５の下方に設けた研磨装置５０の研磨部材５２の一端面（研磨面５３）は、下切り刃５５の側面５６よりも突出しており、上切り刃８と上下方向で干渉する位置にある。そのため、上型３の下降に伴って、上切り刃８の刃先が研磨部材５２の研磨面５３に当接すると、研磨部材５２は下型５の内部に向けて押し戻されるが、研磨装置５０は弾性体７で突出方向に附勢されているので、上型３が第一のメンテナンス可能位置Ｐ２１まで下降している間、常に上切り刃８に研磨面５３が押付けられた状態となる。これにより、上切り刃８の刃面のうち研磨面５３が押付けられた領域は研磨面５３との摺動により研磨される。これにより、上切り刃８の磨耗による劣化を防止できる。
【００３２】
そして、図６に示すように、さらに上型３を第二のメンテナンス可能位置Ｐ２２まで下降させる。このとき、上切り刃８の上方にはメンテナンス手段としてのエアブロー装置３０が設けられている。よって第二のメンテナンス可能位置Ｐ２２に上型３が到達するまでの間、上記エアブロー装置３０から下切り刃５５に向けて噴射した圧縮空気により、ワークＷの切断によって生じ、下切り刃５５の刃面（側面５６）に付着した金属粉を取り除くことができる。
【００３３】
上記のように、本発明では、メンテナンス手段を設け、かつ上型が下降する際の停止位置を、制御プログラムを組み込んだ制御盤１０（停止位置制御手段）により、第一のメンテナンス可能位置Ｐ２１と、第二のメンテナンス可能位置Ｐ２２との二段階で設定した。これにより、上切り刃８と、下切り刃５５とを１回の作業でメンテナンスすることができる。よって、多くの工数を要することなく一対の切り刃８，５５のメンテナンスを行うことができ、メンテナンスに要する過度の労力を削減できる。
【００３４】
また、作業者が制御盤１０を操作するだけで、あるいは自動的に制御可能なプログラムを予め組み込んでおくだけで、上型３の下降位置を、切断完了位置とメンテナンス可能位置とを切り替えることができる。つまり、ワークＷの抜き加工と、上下金型３，５に設けた切り刃部８、５５のメンテナンス工程とを任意に切り替えることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、上切り刃８と下切り刃５５の双方をメンテナンスする場合を説明したが、上型３に設けられた上切り刃８のみをメンテナンスすることもできる。この場合は、第一メンテナンス位置まで上型３を下降させて、上切り刃８をメンテナンスした後、上型３を上昇させて、通常の抜き加工に復帰させればよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、上切り刃８のメンテナンス手段として研磨装置５０を下型５に設けた場合を説明したが、これ以外のメンテナンス手段を設けることも可能である。図７はその一例を示すもので、同図に係るプレス加工装置１は、上切り刃８のメンテナンス手段としてエアブロー装置３０を設けた場合を示している。この場合、エアブロー処理が必要となる全ての領域がエアブロー装置３０によるエアブローの対象となるように、上型３のメンテナンス可能位置（第三のメンテナンス可能位置Ｐ２３）が設定される。これにより、第三のメンテナンス可能位置Ｐ２３に上型３が到達するまでの間、エアブロー装置３０から上切り刃８に向けて噴射した圧縮空気により、ワークＷの切断によって生じ、上切り刃８の刃面（側面）に付着した金属粉を取り除くことができる。
【００３７】
また、位置制御手段には、上型３と下型５との間に配設された状態のワークＷを検知することのできる検知手段を設けてもよい。図示は省略するが、例えば、スライダ２にカメラなどの検知手段を設けることもできる。上下金型３、５の間に切断すべきワークＷが挟持されているときは、スライダ２に設置されたカメラによって、ワークＷが検知される。ワークＷが検知された時には、位置制御手段によって、上型３を切断完了位置Ｐ１まで下降して、ワークＷに抜き加工を行う。一方、検知手段により、上型３と下型５との間に配設された状態のワークＷが検知されない時は、上型３をメンテナンス可能位置（第一〜第三のメンテナンス可能位置Ｐ２１〜Ｐ２３）まで下降させて、上下金型３，５に設けられた切り刃部８、５５を研磨装置５０および／またはエアブロー装置３０によってメンテナンスする。
【００３８】
このように、上下金型３、５の間にワークＷが存在する場合のみ、ワークＷに抜き加工を施すことで、作業者が安全にプレス加工装置１を操作することができる。一方、ワークＷが存在しない時には、メンテナンスを行うことができる。そのため、上型３がメンテナンス可能位置に自動的に下降するように設定することで、抜き加工を行わない空き時間に、上型３が自動的に下降して、上下金型３，５に設けた切り刃８，５５をメンテナンスすることができる。従って、ワークＷに抜き加工を施す際には、常に切り刃８、５５が清浄な状態でワークＷの抜き加工を実施することができる。これにより、良好な切断面を得ることができ、切り刃８、５５の過度の磨耗による劣化や、金属粉がワークへ噛み込むことに起因する成形不良を予防できる。
【００３９】
この他にも、ワークＷを検知する検知手段として、図示は省略するが、下型５にワークＷの重量を検知する構成としても良いし、上型３に設けられたパッド４に圧力などを検知する検知手段を設けて、上下金型３、５の型締め動作によってパッド４にワークＷが当接することでワークＷの存在を検知する構成としても良い。
【００４０】
本発明は、前述した実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施しうることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のプレス加工装置は、主に自動車の外板パネルの抜き加工に利用できることはもちろん、その他のパネル状ワークの抜き加工にも適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１．        プレス加工装置
２．        スライド
３．        上型
３０．      エアブロー装置
３１．      凹部
４．        パッド
４ａ．      押圧面
５．        下型
５ａ．      載置面
５０．      研磨装置
５２．      研磨部材
５３．      研磨面
５４．      上端面
５５．      切り刃（下切り刃）
７．        弾性体
８．        切り刃（上切り刃）
８２．      底面
１０．      制御盤
Ｗ．        ワーク
【図１】
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【図２】
2014046347.tif 000004
【図３】
2014046347.tif 000005
【図４】
2014046347.tif 000006
【図５】
2014046347.tif 000007
【図６】
2014046347.tif 000008
【図７】
2014046347.tif 000009