(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形加工後のエンボスの上面に相当するワークの中心部と、成形加工後のエンボスの底面の縁に相当するワーク外側部とを複数の微細連結部で連結すべく、かつこの各微細連結部が成形時に伸縮しないように、該微細連結部と前記ワークの中心部とを残した切り抜き加工を行った後、前記ワークをクランプして該ワークの前記中心部を押圧し、前記各微細連結部の端のみを局部的に塑性変形せしめてエンボス加工を行うことを特徴とする板材加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、板材加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークに成形加工を行う手段としては、雄金型、雌金型を用い、この雄金型と雌金型との協働でワークに成形加工を行っている。この手段では加圧力を大にしなければならないという問題があった。
【０００３】
そこで、加圧力を小さくしてワークに成形加工を行うことが考えられ、成形加工前のワークにスリットや切り抜き加工を行った後に成形加工が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のワークにスリットや切り抜き加工を行った後に成形加工を行う手段では、切り抜き加工等されて残ったワークの塑性変形量が大きく、加圧されたワークの部分が破断してしまうという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、上記問題を改善するために、成形されるワークの塑性変形量を極力小さくしてワークが破断せずにより小さな力で成形加工を行うようにした板材加工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、成形加工後のエンボスの上面に相当するワークの中心部と、成形加工後のエンボスの底面の縁に相当するワーク外側部とを複数の微細連結部で連結すべく、かつこの各微細連結部が成形時に伸縮しないように、該微細連結部と前記ワークの中心部とを残した切り抜き加工を行った後、前記ワークをクランプして該ワークの前記中心部を押圧し、前記各微細連結部の端のみを局部的に塑性変形せしめてエンボス加工を行うことを特徴とする板材加工方法である。
【０００８】
【作用】
この発明の板材加工方法を採用することにより、成形加工後のエンボスの上面に相当するワークの中心部と成形加工後のエンボスの底面の縁に相当するワークの外側とを連結する複数の微細連結部を残すべくワークに切り抜き加工を行っているので、前記ワークをクランプして該ワークの前記中心部を押圧し、前記各微細連結部の端のみを局部的に塑性変形せしめて成形加工を行うことにより、微細連結部は成形加工時に伸縮しないので、成形加工であるエンボス加工がより小さな力で行える。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。
【００１１】
まず、この発明を実施する一実施例としての板材加工装置１について、全体的構成を概略的に説明する。
【００１２】
図１０、図１１および図１２を参照するに、板材加工装置１は、左手ロボット３と右手ロボット５と切断加工装置としての例えばレーザ加工機７とで構成されていて、前記左手ロボット３と右手ロボット５にそれぞれ近接して左手、右手ロボット用自動工具変換装置９、１１が配設されている。
【００１３】
そして、ワークパレット用レール１３がＸ軸方向へ延伸して敷設されていて、このワークパレット用レール１３上にＸ軸方向へ移動自在なワークパレット１５が設けられている。このワークパレット１５上にはワークＷを垂直状態に保持するためのワークランプ１７が適宜な間隔で複数設けられている。従って、ワークＷはワークパレット１５上にワークランプ１７で垂直に支持されて搬送されることになる。
【００１４】
前記ワークパレット用レール１３の図１０において左側には、レーザ発振器１９を支持した支持台２１が立設されている。この支持台２１上に支持されたレーザ発振器１９から発振されたレーザビームＬＢを前記レーザ加工機７へ通すためのレーザビームガイド２３がレーザ発振器１９とレーザ加工機７との間に設けられている。なお、レーザ加工機７は、Ｘ、Ｙ、Ｚの直線３軸とＡ、Ｂの回転２軸およびＣのギャップセンサ１軸を備えているが、その具体的な構成並びに動作はすでに公知であるから説明を省略する。このレーザ加工機７でワークＷに切断が行われることになる。
【００１５】
前記左手、右手ロボット３、５もすでに公知であるから具体的な構成並びに動作の説明を省略するが、左手、右手ロボット３、５は左右対称に配置されていてほぼ同じ構成である。すなわち、Ｘ軸方向へ移動自在なＸ軸キャレッジ２５上にＺ軸ガイド２７が立設され、このＺ軸ガイド２７に案内されてＺ軸方向へ移動自在なＺ軸キャレッジ２９が設けられている。
【００１６】
このＺ軸キャレッジ２９には図示を省略したがＡ軸方向へ回転自在なＡ軸回転体が設けられている。更に、Ｚ軸キャレッジ２９には図示を省略したがＢ軸方向へ回転自在なＢ軸回転体が設けられ、このＢ軸回転体にＹ軸アーム３１がＡ、Ｂ軸によって決められた方向へ伸縮自在に設けられている。ただし、このＹ軸アーム３１は通常の成形加工時はＹ軸方向へ伸縮される。
【００１７】
前記Ｙ軸アーム３１の先端にはＣ軸方向へ回転自在なＣ軸回転体が設けられていて、このＣ軸回転体３３にグリッパ３５が装着されている。
【００１８】
上記構成により、左手、右手ロボット３、５は、Ｘ、Ｙ、Ｚの直線３軸とＡ、Ｂ、Ｃの回転３軸およびグリッパ１軸を備えることとなる。
【００１９】
前記グリッパ３５には種々の工具が把持されるが、例えば、図１に示されているごとく、成形加工ツールとして、左手ロボット３のグリッパ３５には成形パンチ３７が、右手ロボット５のグリッパ３５には成形ダイ３９が装着され、この成形パンチ３７と成形ダイ３９とでワークＷを挾み込み、成形加工が行なわれる。
【００２０】
すなわち、左手ロボット３のグリッパ３５には成形パンチ３７の一部を構成するパンチドライバ４１の頭部であるパンチヘッド４３が複数の止めネジ４５で固定されている。前記パンチドライバ４１の下部にはパンチボディ４７が設けられている。
【００２１】
前記パンチドライバ４１はパンチガイド４９の軸心部に上下動可能に装着されていると共にパンチボディ４７はパンチガイド４９内を上下方向へ摺動可能になっている。
【００２２】
前記パンチガイド４９の下部にはストリッパプレート５１が一体化されていると共に、パンチガイド４９と前記パンチヘッド４３との間にはパンチドライバ４１を常時上方へ付勢すべくストリッピングスプリング５３が介在されている。
【００２３】
また、前記右手ロボット５のグリッパ３５には成形ダイ３９の一部を構成するダイブロック５５が複数の止めネジ５７で固定されている。前記ダイブロック５５のほぼ中央部には上方へ突起したダイチップ５９が一体化されていると共に、ダイブロック５５の外周部には適宜な間隔で複数のボルト６１が下方より挿入され、ボルト６１の上部にはエジェクタプレート６３が取付けられている。なお、エジェクタプレート６３と各ボルト６１の間にはエジェクタプレート６３を常時上方へ付勢すべくエジェクタスプリング６５が介在されている。
【００２４】
上記構成により、図２に示されているように、レーザ加工機７でワークＷに切り抜き加工される。すなわち、図２において、成型加工後の上面に相当する円形状の中心部Ｃの外側が円板状に切り抜き加工されて、成形加工後のエンボスの底面の縁に相当する外側部Ｏと中心部Ｃの外側とは、複数の微細連結部Ｊによって接続されている。
【００２５】
この各微細連結部Ｊの形状は菱形をしていて、菱形内部も切り抜き加工されている。この各微細連結部Ｊは、成形加工後のエンボスの斜面に相当するものである。
【００２６】
この切り抜き加工されたワークＷＴを図１におけるエジェクタプレート６３上に載置し、左手ロボット３のグリッパ３５を図１において加工せしめると、図３に示されているようにパンチガイド４９の下部に一体化されたストリッパプレート５１がエジェクタプレート６３上の切り抜き加工されたワークＷＴ（成形加工後のエンボス底面）を押圧しクランプする。さらにグリッパ３５を図３において下降せしめると、ストリッピングスプリング５３の付勢力に抗してパンチボディ４７が下降してパンチボディ４７の先端（下端）がワークＷＴの外側部Ｏを押圧しながら下降することにより、ダイブロック５５に対してエジェクタプレート６３がエジェクタスプリング６５の付勢力に抗して下降すると共に、ワークＷＴの中心部Ｃがダイチップ５９によって持ち上げられる。
【００２７】
このワークＷＴ  の中心部Ｃがダイチップ５９によって持ち上げられると、各微細連結部Ｊは中心部Ｃの法線方向へ引っ張られ、菱形の形状は潰され、法線方向へ長くなる。このとき、菱形の対角線の長さが変化しただけで、菱形を構成する各辺の長さは変化しない。
【００２８】
塑性変形された箇所は菱形の各角であり、塑性変形量は極めて小さいため、成型部は破断しないで、図４、図５に示されているようなエンボスをより小さな力で成型加工することができる。なお、図４，図５において、Ｔはエンボス上面を、Ｂは底面の縁を示している。
【００２９】
図６には図１に代る他の成形金型が示されている。図６において、図１の部品と同じ部品には同一の符号を付し、異なっている点のみを説明する。
【００３０】
図６において、前記パンチボディ４７の下部におけるほぼ中央部には溝６７が形成されている。
【００３１】
この溝６７には複数のベアリング６９を介して板押え部材７１が回転可能に支承されていると共に、プレート７３をビス７５でパンチボディ４７の下端に固定されている。
【００３２】
また、前記ダイブロック５５の上部におけるほぼ中央部には溝７７が形成されている。この溝７７には複数のベアリング７９を介して前記ダイチップ５９が回転可能に支承されていると共に、プレート８１をビス８３で前記ダイブロック５５の上端に固定されている。
【００３３】
上記構成により、図７に示されているように、レーザ加工機７でワークＷに切り抜き加工される。すなわち、図７において、成型加工後の上面に相当する円形状の中心部Ｃの外側が円板状に切り抜き加工されて、成型加工後のエンボスの底面の縁に相当する外側部Ｏとは、複数の微細連結部Ｊによって接続されている。
【００３４】
この各微細連結部Ｊは斜めに接続されていて、この微細連結部Ｊの長さは成形加工後のエンボスの斜面の長さと等しくなっている。
【００３５】
この切り抜き加工されたワークＷＴを図６におけるエジェクタプレート６３上に載置し、左手ロボット３のグリッパ３５を図６において下降せしめると、パンチガイド４９の下端に一体化されたストリッパプレート５１がエジェクタプレート６３上の切り抜き加工されたワークＷＴ（成型加工後のエンボスの底面）を押圧しクランプする。さらにグリッパ３５を下降せしめると、ストリッピングスプリング５３の付勢力に抗してパンチボディ４７が下降し、パンチボディ４７の先端がワークＷＴの外側部Ｏを押圧しながら下降することにより、ダイブロック５５に対してエジェクタプレート６３がエジェクタスプリング６５の付勢力に抗して下降すると共に、ワークＷＴの中心部Ｃが持ち上げられると、各微細連結部Ｊの方向は外側部Ｏの切り抜き加工された円の法線方向へ近づいて来る。
【００３６】
それと同時に、ワークＷＴ  の中心部Ｃは図７において左回りに回転する。ダイチップ５９とダイブロック５５との間にはベアリング７９があるために、ダイチップ５９はワークＷＴ  の中心部Ｃに追従して左回りに回転する。
【００３７】
このとき、各微細連結部ＪのワークＷＴに対する角度が変化しただけで、微細連結部Ｊの辺は伸ばされない。塑性変形した箇所は、各微細連結部Ｊの両端であり、塑性変形量は極めて小さいため、成形部は破断されずに図８、図９に示されているようなエンボスの成形加工がより小さな力で行うことができる。なお、図８、図９において、Ｔはエンボスの上面を、Ｂは底面の縁を示しているものである。
【００３８】
なお、この発明は、前述した実施例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。切り抜き加工をレーザ加工機７で行う例で説明したが、プラズマ加工機やワイヤカット放電加工機で行っても構わない。成型加工は従来から知られているタレットパンチプレスなどで行ってもよいものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上の如き実施例の説明より理解されるように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載されているとおりの構成であるから、各微細連結部が成型加工時に伸縮しないようにワークに切り抜き加工を行うことにより、ワークの中心部を押圧し、各微細連結部の端のみを局部的に塑性変形せしめて成形加工を行うことにより、ワークの成型部を破断させることなく、より小さな力で成型加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切り抜き加工されたワークに成形加工を行う成型パンチと成型ダイの正面図である。
【図２】切り抜き加工されたワークの平面図である。
【図３】切り抜き加工されたワークに成形加工を行う図１の動作説明図である。
【図４】切り抜き加工されたワークに成形加工を行った後のワークの平面図である。
【図５】図４におけるワークの正面図である。
【図６】図１に代わる他の実施例の成型パンチと成型ダイの正面断面図である。
【図７】切り抜き加工された他のワークの平面図である。
【図８】切り抜き加工された他のワークに成形加工を行った後のワークの平面図である。
【図９】図８におけるワークの平面図である。
【図１０】この発明を実施する一実施例の板材加工装置の正面図である。
【図１１】図１０における平面図である。
【図１２】図１０における右側面図である。
【符号の説明】
１  板材加工装置
３  左手ロボット
５  右手ロボット
７  レーザ加工機（切断加工装置）
３７  成型パンチ
３９  成型ダイ
Ｗ  ワーク
ＷＴ 切り抜き加工されたワーク
Ｊ  微細連結部
Ｃ  中心部
Ｏ  外側部
【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】
0003558662.tif 000011
【図１１】
0003558662.tif 000012
【図１２】
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