(57)【要約】【課題】  プレス装置の構成部品の形状に誤差があっても、ポンチ成形面とパッド成形面を正確に位置合わせする。【解決手段】  ストップピン５２ａ，５２ｂ等が、パッド２０の凹所２６ａ，２６ｂ等に入り込み、パッド２０が上型１０から落下しないように規制する。この構造により、パッド２０は相対移動可能となる。ポンチ３０はダイロケーションピン６０ａ，６０ｂによって、下型４０に対して相対移動不能に固定されている。ポンチ３０の隅部には、凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ等が固定されている。パッド２０の隅部には、凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ等が固定されている。凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ等は、凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ等に対応する位置に配置され、嵌合することによって、ポンチ３０の成形面３２とパッド２０の形成面２２が直接的に位置決めされる。【選択図】  図１
2006007259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型と、その下型によって支持されているとともに成形面を有するポンチと、
上型と、その上型によって支持されているとともに成形面を有するパッドと、
下型とポンチまたは上型とパッドの一方を相対移動不能に固定する固定部と、
下型とポンチまたは上型とパッドの他方を相対移動可能に支持するフローティング支持部と、
ポンチとパッドのそれぞれに固定されており、両者が接近したときの位置関係を決定する少なくとも一対の位置決め部を備えているプレス装置。
【請求項２】
前記位置決め部は、相互に嵌合することによって、６軸方向に位置決めすることを特徴とする請求項１のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置に関する。詳しくは、ポンチ成形面とパッド成形面の正確な位置合わせを実現するプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス装置は、図４に示すように、下型１００と上型７０を備えている。下型１００はポンチ９０を支持しており、上型７０はパッド８０を支持している。ポンチ９０は成形面９２を備えており、パッド８０は成形面８２を備えている。プレス素材をポンチ９０の成形面９２上にセットして上型７０を押下げると、プレス素材はポンチ９０の成形面９２とパッド８０の成形面８２の間で押え込まれ、曲げ成形される。
プレス素材を正確に加工するためには、ポンチ９０の成形面９２とパッド８０の成形面８２を位置合わせしておく必要がある。そのために、従来の技術では、ポンチ９０をダイロケーションピン１１０ａ，１１０ｂによって下型１００に固定し、パッド８０をスライドプレート１２０ａ，１２０ｂによって上型７０に固定し、上型７０に固定したガイドポスト７２と下型１００に設けたガイド孔１０２によって上型７０と下型１００の位置関係を一定に維持する構成を採用している。すなわち、ガイドポスト７２とガイド孔１０２によって上型７０と下型１００の位置関係を拘束し、下型１００に対してポンチ９０を固定し、上型７０に対してパッド８０を固定することによって、ポンチ９０とパッド８０を位置合わせする技術を採用している。
【０００３】
構成部品の精度が完全ではないために、下型１００に対してポンチ９０を固定し、上型７０に対してパッド８０を固定したときに、ポンチ９０とパッド８０の相対的位置が目標とする位置関係からずれることがある。そこで実際には、厚みの異なるスライドプレート群の中から、上型７０に対してパッド８０を固定したときにポンチ成形面９２とパッド成形面８２が目標とする位置関係となる厚みのスライドプレート１２０，１２０ｂを選択することによって、ポンチ成形面９２とパッド成形面８２の位置合わせ行っている。
最適な厚みのスライドプレート１２０ａ，１２０ｂを選択する作業は容易でなく、多くの時間と工数を費やしている。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に、上型にガイドポストを固定し、パッドにガイド孔を設ける技術が記載されている。この技術では、パッドの成形面を基準にガイド孔を加工するために、ガイドポストとガイド孔によって上型とパッドを位置決めすると、パッド外形形状に誤差があっても、上型とパッド成形面が一定の位置関係に位置決めされる。
また、特許文献１及び特許文献２に、上型にガイド孔を設け、パッドにガイドポストを固定する技術が記載されている。この技術では、パッドの成形面を基準にガイドポストを加工するために、ガイドポストとガイド孔によって上型とパッドを位置決めすると、パッドの外形形状に誤差があっても、上型とパッド成形面が一定の位置関係に位置決めされる。
特許文献１及び特許文献２に記載された技術によると、目標とする位置関係を実現する厚みのスライドプレートを選択する必要がなくなるように思われる。確かに、ポンチ成形面が下型に対して目標位置となるようにポンチが下型に固定されており、下型と上型の相対的位置関係が正確に位置決めされれば、スライドプレートを選択する必要がない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１９５２８号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の前提が崩れると、特許文献１及び特許文献２の技術によっても、ポンチ成形面とパッド成形面の位置関係は、目標位置関係からずれてしまう。
図５は、ポンチ成形面とパッド成形面の位置決めの連鎖関係を示す。従来の技術では、
(1）ポンチ成形面とポンチ外形は一定の位置関係にある。
(2)ポンチ外形を基準にして下型に固定すれば、ポンチ成形面と下型は一定の位置関係となる。
(3)下型と上型の位置関係を拘束すれば、ポンチ成形面と上型は一定の位置関係となる。
(4)パッド成形面とパッド外形は一定の位置関係にある。
(5)そこで、パッド外形を基準にして上型に固定すれば、パッド成形面と上型は一定の位置関係となるはずであり、(3)によってポンチ成形面と上型は一定の位置関係に調整されていることから、結果としてポンチ成形面とパッド成形面は目標位置に位置決めされる。
という関係を利用している。
【０００７】
実際には、構成部品の精度が完全ではないために誤差が蓄積し、ポンチ外形を基準にしてポンチを下型に固定し、パッド外形を基準にしてパッドを上型に固定するだけでは、ポンチ成形面とパッド成形面は位置合わせされない。
図４に示した従来技術は、ポンチ成形面とパッド成形面が目標位置関係となるパッドと上型の位置関係を探す技術であるということができ、その位置関係の探索に時間と工数を必要とする。
特許文献１及び特許文献２の技術は、パッド成形面を基準にガイドポストやガイド孔を加工するために、パッド外形に誤差があっても、上型とパッド成形面の位置関係が一定に維持されるレベルに留まっており、ポンチ成形面と下型の位置関係に誤差があったり、下型と上型の位置関係に誤差があったりすると、ポンチ成形面とパッド成形面は目標位置関係にならない。特許文献１及び特許文献２の技術は、ポンチ成形面と下型の位置関係が正確に位置決めされ、下型と上型の位置関係が正確に位置されるという前提要件を必要としている。実際には、ポンチ成形面と下型の位置関係に誤差が入り込み、下型と上型の位置関係に誤差が入り込むことが避けられない。特許文献１及び特許文献２の技術では、ポンチ成形面とパッド成形面が位置合わせされることが保証されない。
【０００８】
本発明では、ポンチ成形面とパッド成形面が正確に位置合わせされる技術を実現する。プレス装置の構成部品の形状に誤差があっても、ポンチ成形面とパッド成形面が正確に位置合わせされる技術を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によって具現化されたプレス装置は、下型と、その下型によって支持されているとともに成形面を有するポンチを有する。また上型と、その上型によって支持されているとともに成形面を有するパッドを有する。本プレス装置では、下型とポンチまたは上型とパッドの一方を固定部によって相対移動不能に固定する。下型とポンチまたは上型とパッドの他方（固定部によって固定されていない方）は、フローティング支持部によって相対移動可能に支持する。
ポンチとパッドのそれぞれには少なくとも一対の位置決め部が固定されており、ポンチとパッドが接近すると、その位置決め部によってポンチとパッドは直接的に位置決めされる。
【００１０】
（その作用と効果）
本プレス装置は、従来の常識、即ち、ポンチを下型に固定し、パッドを上型に固定し、上型と下型の位置関係を一定に維持することによって、ポンチ成形面とパッド成形面を位置合わせする常識を採用しない。
逆に、下型とポンチまたは上型とパッドの少なくとも一方は、フローティング支持部によって積極的に相対移動可能とする。その一方において、ポンチとパッドのそれぞれにはポンチとパッドを直接的に位置決めする位置決め部を設ける。
本プレス装置によると、相対移動可能に支持されているポンチとパッドが、プレス加工時には位置決め部によって直接的に位置合わせされることになる。位置合わせのための作業は大幅に簡単化される。
【００１１】
（課題を解決するための好ましい手段）
位置決め部は、相互に嵌合することによって、６軸方向に位置決めするものであることが好ましい。ここで６軸方向とは、直交3軸に関する平行移動と回転移動をいう。
（その作用と効果）
ポンチ成形面とパッド成形面が６軸方向に位置決めされれば、両成形面が立体的な位置関係において位置決めされる。ポンチとパッドのそれぞれの3箇所に位置決め部を設けると、簡単に６軸方向に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１）ポンチとパッドのそれぞれの3箇所に位置決め部を設ける。3箇所の位置決め部は、非直線上の位置にあり、三角形を形成する位置におかれている。
（形態２）位置決め部は、円錐状の凸部を有する部材と、円錐状の凹部を有する部材の対で構成され、凸部と凹部が嵌合するによって位置決めする。
（形態３）パッドは上型から懸垂されることによって上型に対して所定範囲内で移動可能に支持されている。
（形態４）パッドは、スプリングによって、上型から下方に付勢されている。
【実施例】
【００１３】
本発明を具現化したプレス装置を、図面を参照して説明する。
図１は、プレス装置２の断面図である。図１では、本発明に関する部品を中心に示しており、通常のプレス装置が有する部品が適宜省略されている。
プレス装置２は、上型１０とパッド２０とポンチ３０と下型４０を備えている。
下型４０とポンチ３０の接触面にはそれぞれ凹部が設けられ、そこにダイロケーションピン６０ａ，６０ｂが嵌合している。これにより、ポンチ３０は下型４０に対して相対移動不能に固定されている。ポンチ３０の上面は成形面３２となっており、ここにプレス素材がセットされる。ポンチ３０の隅部には、凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃが固定されている。凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、上型１０側からみたときに、三角形の頂点となる位置に固定されている。凸型位置決め部材３４ｃは図示されていない。凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃの位置は、成形面３２を基準にして決定されている。凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃの形状は共通であり、図３に立体形状を示す。上面が円錐状に湾曲した凸部に形成されている。
【００１４】
パッド２０は上型１０から吊下げられており、ストップピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃによって落下しないように支持されている。ストップピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、パッド２０の凹所２６ａ，２６ｂ，２６ｃに入り込み、パッド２０が上型１０から落下しないように規制する。ストップピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、下型４０側からみたときに、三角形の頂点となる位置に固定されている。ストップピン５２ｃと凹所２６ｃは図示されていない。上型１０の内部上面とパッド２０の上面の間には、スプリング５０ａ，５０ｂ，５０ｃが配設されている。スプリング５０ｃは図示されていない。
ストップピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃに対して、凹所２６ａ，２６ｂ，２６ｃは大きく、ストップピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃが凹所２６ａ，２６ｂ，２６ｃに入り込んだ状態で、パッド２０は上型１０に対して、紙面の左右方向、奥行き方向、上下方向に移動可能である。パッド２０は上型１０から懸垂された状態で、上型１０に対して所定範囲内で移動可能にフローティング支持されている。
パッド２０の下面は成形面２２となっている。パッド成形面２２はポンチ成形面３２と対をなし、両者間にプレス素材を押さえ込んで、曲げ形成する。パッド２０の隅部には、凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃが固定されている。凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃに対応する位置に配置されている。凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃの位置は、成形面２２を基準にして決定されている。凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃの形状は共通であり、図２に立体形状を示す。上面が円錐状に湾曲した凹部に形成されている。位置決め決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、金属で構成してもよいし硬ゴム材で構成してもよい。
【００１５】
図１に示すように、下型４０の右側には、ガイド孔４２が形成されている。上型１０の右側には、下方に伸びるガイドポスト１２が突設されている。ガイド孔４２にガイドポスト１２が挿入することで、下型４０と上型１０の相対的な上下動が案内される。
【００１６】
上型１０が下型４０に向けて移動すると、凸型位置決め部材３４ａが凹型位置決め部材２４ａに嵌合し、凸型位置決め部材３４ｂが凹型位置決め部材２４ｂに嵌合し、凸型位置決め部材３４ｃが凹型位置決め部材２４ｃに嵌合する。すると、ポンチ３０とパッド２０は、３箇所で位置決めされ、直交３軸のいずれの方向についても位置決めされ、直交３軸のいずれの軸の周りの回転角も位置決めされる。即ち、６軸の全部について位置決めされる。ポンチ３０とパッド２０は、平面内位置、高さ位置、相対回転の全自由度について位置決めされる。
凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃの位置は、成形面２２を基準にして決定されている。凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃの位置は、成形面３２を基準にして決定されている。凸型位置決め部材３４ａが凹型位置決め部材２４ａに嵌合し、凸型位置決め部材３４ｂが凹型位置決め部材２４ｂに嵌合し、凸型位置決め部材３４ｃが凹型位置決め部材２４ｃに嵌合すると、パッド成形面２２とポンチ成形面３２は、６軸の全部について位置決めされる。
【００１７】
次に、プレス装置２によってプレス素材を加工する動作について説明をする。
プレス素材をポンチ３０の成形面３２上にセットする。加工前のプレス素材は平面であり、波打った成形面３２の複数の山の頂点に載置される。上型１０の押下げを開始すると、ガイドポスト１２がガイド孔４２によって案内されて下方に移動する。パッド２０の成形面２２がポンチ３０の成形面３２に接近し、最初にパッド２０の成形面２２の複数の山の頂点がプレス素材に当接する。プレス素材は、パッド２０の成形面２２とポンチ３０の成形面３２との間で押え込まれる。さらに上型１０を押下げると、パッド２０の凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃが、それぞれポンチ３０の凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃと嵌合する。このとき、スプリング５０ａ，５０ｂ，５０ｃは付勢力に抗して圧縮され、パッド２０の成形面２２とポンチ３０の成形面３２によって、プレス素材が曲げ成形される。
【００１８】
本プレス装置２では、パッド２０の成形面２２がポンチ３０の成形面３２に接近すると、凹型位置決め部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃが、それぞれ凸型位置決め部材３４ａ，３４ｂ，３４ｃに嵌合する。これらの位置決め部材の形状の特性から、ポンチ３０の成形面３２とパッド２０の成形面２２の６軸について位置決めされる。また、これらの位置決め部材は簡易な構成であり汎用性の高い素材を用いることができるため、製造が容易でありコストもかからない。
また、上型１０の内部側面とパッド２０の側面との間には隙間が設けられており、上型１０の内部上面とパッド２０の上面との間には隙間が設けられており、しかもこれらの隙間内ではパッド２０が移動可能である。このため、パッド２０は規制されることなく、三対の凹型位置決め部材と凸型位置決め部材によって決定される位置にスムーズに適合することができる。これにより、ポンチ２０の成形面２２とパッド３０の成形面３２の相対位置関係を正確に決定することができる。
【００１９】
以下、上記の実施例のプレス装置の他に、本発明によって具現化し得るプレス装置の構成を例示する。
パッド側に凸型位置決め部材を固定し、ポンチ側に凹型位置決め部材を固定してもよい。ポンチの2箇所とパッドの2箇所に位置決め部材を固定してもよい。この場合、第３の補助的位置決め部材を利用してもよい。
【００２０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プレス装置の断面図。
【図２】凹型位置決め部材の立体形状を示す図。
【図３】凸型位置決め部材の立体形状を示す図。
【図４】従来のプレス装置の断面図。
【図５】ポンチ成形面とパッド成形面の位置決めの連鎖関係を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
２  ：プレス装置、
１０：上型、
１２：ガイドポスト、
２０：パッド、
２２：パッド成形面、
２４ａ，２４ｂ：凹型位置決め部材、
２６ａ，２６ｂ：凹所、
３０：ポンチ、
３２：ポンチ成形面、
３４ａ，３４ｂ：凸型位置決め部材、
４０：下型、
４２：ガイド孔、
５０ａ，５０ｂ：スプリング、
５２ａ，５２ｂ：ストップピン、
６０ａ，６０ｂ：ダイロケーションピン
【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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