(57)【要約】    【課題】  本発明の目的は、大きさの異なる複数種類の製品を１台のプレス機械において製造することを可能とし、しいては生産設備の小規模化をも達成し得るプレス機械のダイクッション装置を提供することにある。    【解決手段】  クッションパッドと該クッションパッドを上下動させる昇降駆動手段とを備えたダイクッションユニットを、プレス機械に対するワーク搬送方向と直交する方向に沿って複数並設している。  また、複数のダイクッションユニットを個々に独立して動作制御可能な制御手段を備えている。    【選択図】  図４
2006051541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械のダイクッション装置であって、
クッションパッドと該クッションパッドを上下動させる昇降駆動手段とを備えたダイクッションユニットを、ワーク搬送方向と直交する方向に、複数、ベッド内に並設して成ることを特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
【請求項２】
前記複数のダイクッションユニットを、個々に独立して動作制御可能な制御手段を備えて成ることを特徴とする請求項１記載のプレス機械のダイクッション装置。
【請求項３】
互いに共通したワークを作業対象とする複数の前記ダイクッションユニットに対し、互いに同期させて動作制御することを特徴とする請求項２記載のプレス機械のダイクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械のダイクッション装置に関するものであり、詳しくは大きさの異なる多様な製品を製造する生産設備のプレス機械に採用して好適なダイクッション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６に示す、絞り加工を実施するためのプレス機械Ａは、ベッドＢに装着された下型(パンチ)Ｅと、スライドＳに装着された上型(ダイ)Ｕとを備えるとともに、ベッドＢの内部に設置したダイクッション装置Ｃにより、クッションロッドＲを介して昇降動作されるブランクホルダＨを備えている。
【０００３】
上記ダイクッション装置Ｃは、ベッドＢの内部において昇降自在に設けられたクッションパッドＣｐと、該クッションパッドＣｐを昇降動作させるための油圧サーボシリンダＣｓとを備え、スライドＳの下降によって材料Ｗを絞り加工する際、ブランクホルダＨを介して材料Ｗを所定の圧力で上型Ｕに押し付けることにより、製品に「割れ」や「皺」等が発生することを防止する作用を為すものである。
【０００４】
また、上記ダイクッション装置Ｃは、ブランクホルダＨの位置情報および材料Ｗに対する圧力情報に基づいて、図１７に示す如くスライドＳ(上型Ｕ)のモーション(破線)に伴い、実線(ダイクッションモーション)で示す如く、予備加速ストロークａ、絞りストロークｂ、補助リフトｃ、ロッキングｄ等の順に動作制御されるものである。
【０００５】
なお、プレス機械のダイクッション装置は、ブランクホルダの駆動手段としてのみに使用されるものではなく、「絞り」を初めとする「曲げ」や「抜き」等の各種プレス加工に伴う緩衝装置および製品の突き上げ装置としても利用されることは言うまでもない。
【０００６】
ここで、出願人の知っている上述の如き先行技術は、公知・公用の技術であって文献公知発明に係わるものではなく、したがって記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、プレス加工を多用して製造される代表的な製品に自動車のボディーが挙げられるが、１台の自動車を構成するパネルの種類が多岐に及ぶため、生産設備が徒らに大規模なものとなる問題を孕んでいた。
【０００８】
すなわち、１台の自動車を構成するパネルは、図１８(ａ)〜(ｃ)に示す如く、ルーフパネルやフロアパン等のＡ級パネル(大形製品)Ｐａ、ドアパネルやフードパネル等のＢ級パネル(中形製品)Ｐｂ、さらに各種ピラーやクロスメンバ等のＣ級パネル(小形製品)Ｐｃの３種類に大きく分類され、Ａ級パネルＰａは、特化した複数のプレス機械ＡａをワークローダＴを介して並置したプレス加工ライン(タンデムプレスライン)ＰＬａにおいて製造され、Ｂ級パネルＰｂは、特化した複数のプレス機械ＡｂをワークローダＴを介して並置したプレス加工ライン(タンデムプレスライン)ＰＬｂにおいて製造され、さらにＣ級パネルＰｃは、特化した複数のプレス機械ＡｃをワークローダＴを介して並置したプレス加工ライン(タンデムプレスライン)ＰＬｃにおいて製造される。
【０００９】
このように、従来の生産設備においては、Ａ級パネルＰａ、Ｂ級パネルＰｂおよびＣ級パネルＰｃを、それぞれに特化したプレス機械Ａａ、プレス機械Ａｂおよびプレス機械Ａｃによって製造しているので、１台の自動車を構成する全てのパネルを製造するには複数のプレス加工ラインを必要とし、徒らに生産設備の大規模化を招来するという不都合を免れ得なかった。
【００１０】
本発明の目的は、上記実状に鑑みて、大きさの異なる複数種類の製品を１台のプレス機械において製造することを可能とし、しいては生産設備の小規模化をも達成し得るプレス機械のダイクッション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置は、クッションパッドと該クッションパッドを上下動させる昇降駆動手段とを備えたダイクッションユニットを、ワーク搬送方向と直交する方向に沿って、複数、ベッド内に並設して成ることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置は、請求項１の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置において、前記複数のダイクッションユニットを個々に独立して動作制御可能な制御手段を備えて成ることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項３の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置は、請求項２の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置において、互いに共通したワークを作業対象とする複数の前記ダイクッションユニットに対し、互いに同期させて動作制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置によれば、ワーク搬送方向と直交する方向に沿って、複数のダイクッションユニットを並設したことで、大きさの異なる複数種類の製品を１台のプレス機械において製造することが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明のダイクッション装置によれば、大きさの異なる複数種類の製品を１台のプレス機械において製造できるため、多岐に亘る種類の製品を製造する生産設備の可及的な小規模化をも達成することが可能となる。
【００１６】
また、請求項２の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置によれば、ダイクッションユニットを個々に独立して動作制御可能な制御手段を備えているので、個々のダイクッションユニットにおいて別個のワークを作業対象にしたり、特定のダイクッションユニットのみを機能させたりすることが可能となる。
【００１７】
さらに、請求項３の発明に関わるプレス機械のダイクッション装置によれば、互いに共通したワークを作業対象とする複数の前記ダイクッションユニットに対し、互いに同期させて動作制御可能としているので、複数のダイクッションユニットに跨る程の大きさのワークを成形することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。  
図１〜図４は、本発明に関わるダイクッション装置を、例えば自動車の生産設備において金属の材料(ワーク)を所望形状のパネルに加工するためのプレス機械に適用した例を示している。なお、プレス機械の全体構成は、図１６に示した従来のプレス機械Ａと基本的に変わるところはないので、プレス機械における全体構成に関する詳細な説明は省略する。
【００１９】
図１〜図３に示す如く、フロアに据え付けられたプレス機械１のベース(ベッド)２には、ダイクッション装置１０を構成する第１ユニット(ダイクッションユニット)１１、第２ユニット(ダイクッションユニット)１２、第３ユニット(ダイクッションユニット)１３、および第４ユニット(ダイクッションユニット)１４が設置されている。
【００２０】
上記第１ユニット１１は、平面が矩形状を呈するクッションパッド１１Ｐと、このクッションパッド１１Ｐを上下動させる昇降駆動手段である一対の油圧サーボシリンダ１１Ｓ、１１Ｓとを具備している。
【００２１】
また、上記クッションパッド１１Ｐは、ベース２の周壁２Ａを隔壁２Ｂで４つに仕切った区画の１つに収容され、ベースガイドｇとパッドライナｌとを摺接させることにより、上記ベース２に対して上下動自在に設置されている。
【００２２】
さらに、一対の油圧サーボシリンダ１１Ｓ、１１Ｓは、ベース２の内部に架設されたビーム２Ｃに固設され、配管１１ｐ、１１ｐによって互いの油路を接続することで、恰も１個の油圧サーボシリンダの如く同期して動作するよう構成されている。
【００２３】
なお、上記油圧サーボシリンダ１１Ｓは、従来のダイクッション装置における油圧サーボシリンダと同じく、皺押え圧力、ストローク、ロッキング位置等を適宜に変えられる構造を有していることは言うまでもない。
【００２４】
上記第２ユニット１２も、上述した第１ユニット１１と同じく、平面が矩形状を呈するクッションパッド１２Ｐと、一対の油圧サーボシリンダ１２Ｓ、１２Ｓとを具備しており、上記クッションパッド１２Ｐは、ベース２の１つの区画に上下動自在に収容設置され、上記一対の油圧サーボシリンダ１２Ｓ、１２Ｓは、１個の油圧サーボシリンダの如く動作するよう構成されている。
【００２５】
また、上記第３ユニット１３も、上述した第１ユニット１１と同じく、平面が矩形状を呈するクッションパッド１３Ｐと、一対の油圧サーボシリンダ１３Ｓ、１３Ｓとを具備しており、上記クッションパッド１３Ｐは、ベース２の１つの区画に上下動自在に収容設置され、上記一対の油圧サーボシリンダ１３Ｓ、１３Ｓは、１個の油圧サーボシリンダの如く動作するよう構成されている。
【００２６】
さらに、上記第４ユニット１４も、上述した第１ユニット１１と同じく、平面が矩形状を呈するクッションパッド１４Ｐと、一対の油圧サーボシリンダ１４Ｓ、１４Ｓとを具備しており、上記クッションパッド１４Ｐは、ベース２の１つの区画に上下動自在に収容設置され、上記一対の油圧サーボシリンダ１４Ｓ、１４Ｓは、１個の油圧サーボシリンダの如く動作するよう構成されている。
【００２７】
ここで、上記第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４は、ワーク搬送方向(図１において紙面と垂直な方向)と直交する方向に並設されており、これにより各ユニット１１〜１４におけるクッションパッド１１Ｐ、１２Ｐ、１３Ｐ、１４Ｐは、恰も１つの大きなダイクッションパッドを、ワーク搬送方向と直交する方向において４つに分割した如き態様で配列されている。
【００２８】
すなわち、上記第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４は、プレス加工の１工程において同時に使用に供される位置態様にレイアウトされており、さらに、ワーク搬送方向と直交する方向に延在するバキュームカップ等のワーク搬送装置によって、同時に材料／製品の搬送が為されるようにレイアウトされたものである。
【００２９】
一方、上記ダイクッション装置１０は、上述した第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４を、後に詳述する如く互いに独立、あるいは互いに同期させて動作制御する動作制御部(制御手段)２０を具備している。
【００３０】
上記動作制御部２０は、第１ユニット１１を独立して制御する第１制御部２１を有しており、この第１制御部２１においては、従来のダイクッション装置と同じく、位置情報および圧力情報に基づいて、第１ユニット１１を所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御するものである。
【００３１】
さらに、上記動作制御部２０は、第２ユニット１２を独立して制御する第２制御部２２、第３ユニット１３を独立して制御する第３制御部２３、および第４ユニット１４を独立して制御する第４制御部２４を有しており、これら第２制御部２２〜第４制御部２４も第１制御部２１と同様に、第２ユニット１２〜第４ユニット１４を、位置情報および圧力情報に基づいて所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御するものである。
【００３２】
また、上記動作制御部２０は、上述した第１制御部２１〜第４制御部２４と共に統括制御部２５を有しており、この統括制御部２５はプレス機械１の操作パネル２６等から入力された作業状況に基づき、後述する如く第１制御部２１〜第４制御部２４に指令信号を出力することによって、第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４の独立した動作制御を統べるとともに、上記第１ユニット１１〜第４ユニット１４を任意の組合せにおいて互いに同期させて動作制御するものである。
【００３３】
ところで、上述したプレス機械１においては、大形製品であるルーフパネル等のＡ級パネル、中形製品であるドアパネル等のＢ級パネル、および小形製品であるクロスメンバ等のＣ級パネルを作業対象とすることが可能であり、図５(ａ)に示す如く作業対象がＡ級パネルＰａの場合、第１ユニット１１〜第４ユニット１４の全てが、共通する１個のＡ級パネルＰａの製造に供されることとなる。
【００３４】
また、図５(ｂ)に示す如く作業対象がＢ級パネルＰｂの場合、隣り合う第１ユニット１１と第２ユニット１２、および第３ユニット１３と第４ユニット１４とが、それぞれ共通する１個のＢ級パネルＰｂの製造に供され、もって合計２個のＢ級パネルＰｂ、Ｐｂの製造が為されることとなる。
【００３５】
さらに、図５(ｃ)に示す如く作業対象がＣ級パネルＰｃの場合、第１ユニット１１〜第４ユニット１４の全てが、各々１個ずつのＣ級パネルＰｃの製造に供されることとなり、もって合計４個のＣ級パネルＰｃ、Ｐｃ、Ｐｃ、Ｐｃの製造が為されることとなる。
【００３６】
ここで、図１および図４は、図５(ｃ)の如くＣ級パネル(小形製品)Ｐｃを作業対象とする際の実施態様であり、プレス機械１のベース２には、第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４の上方域に、それぞれボルスタ３を介して下型Ｌ１、下型Ｌ２、下型Ｌ３、および下型Ｌ４が設置されている。
【００３７】
また、第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４の上方域には、クッションピンＣＰ１、クッションピンＣＰ２、クッションピンＣＰ３、およびクッションピンＣＰ４を介して、ブランクホルダＨ１、ブランクホルダＨ２、ブランクホルダＨ３、およびブランクホルダＨ４が設置されている。
【００３８】
一方、プレス機械１のスライド４には、上述した下型Ｌ１、下型Ｌ２、下型Ｌ３、および下型Ｌ４と対向する位置に、それぞれホルダ５を介して上型Ｕ１、上型Ｕ２、上型Ｕ３、および上型Ｕ４が装着されている。
【００３９】
以下では、上述した構成のプレス機械１において、図５に示したＡ級パネルＰａ、Ｂ級パネルＰｂ、およびＣ級パネルＰｃを製造する際の、第１ユニット１１〜第４ユニット１４に対する動作制御の一態様を、ダイクッション装置１０の全体像を示す図１および図４を参照しつつ説明する。
【００４０】
上述した構成のプレス機械１において、同一形状のＣ級パネルＰｃ(図５参照)を４個同時に製造する場合には、図６に示す如く、ベッド２における第１ユニット１１〜第４ユニット１４の上方域に、下型Ｌ１〜Ｌ４、およびブランクホルダＨ１〜Ｈ４を設置するとともに、スライド４に下型Ｌ１〜Ｌ４に対応した上型Ｕ１〜Ｕ４を設置し、個々の金型に対してＣ級パネルＰｃの材料Ｗｃを供給する。
【００４１】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネル２６から入力された作業状況(「Ｃ級パネルを４個製造する」、「Ｃ級パネルの仕様」等)に基づき、第１ユニット１１〜第４ユニット１４を、第１制御部２１〜第４制御部２４によって、互いに独立してＣ級パネルＰｃの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００４２】
ところで、図７に示す如く下型Ｌ１および上型Ｕ１の四隅には、角柱状のヒールガイドＬａおよびヒールガイドＵａが突設されており、ブランクホルダＨ１の四隅のガイド凹部Ｈａが上記ヒールガイドＵａと摺接することで、上記ブランクホルダＨ１はヒールガイドＵａに案内されつつ下型Ｌ１に対して上下移動するものである。
【００４３】
ブランクホルダＨ１を上下動させる第１ユニット１１の油圧サーボシリンダ１１Ｓ、１１Ｓは、図３に示す如くワーク搬送方向に沿って並置されているものの、先に説明した如く配管１１ｐ、１１ｐによって互いに接続され、恰も１個の油圧サーボシリンダの如く動作する。なお、油圧サーボシリンダを１個設ける構造にしても良い。
【００４４】
一方、上述した構成のプレス機械１において、Ｂ級パネルＰｂ(図５参照)を２個同時に製造する場合には、図８図に示す如く、ベッド２における第１ユニット１１と第２ユニット１２の上方域、および第３ユニット１３と第４ユニット１４の上方域に、それぞれ下型Ｌ１１および下型Ｌ１２と、ブランクホルダＨ１１およびブランクホルダＨ１２とを設置するとともに、スライド４に下型Ｌ１１および下型１２に対応した上型Ｕ１１および上型１２を設置し、個々の金型に対してＢ級パネルＰｂの材料Ｗｂを供給する。
【００４５】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネル２６から入力された作業状況(「Ｂ級パネルを２個製造する」、「第１ユニット１１と第２ユニット１２とで共通した材料を作業対象とする」、「第３ユニット１３と第４ユニット１４とで共通した材料を作業対象とする」、「Ｂ級パネルの仕様」等)に基づき、第１ユニット１１と第２ユニット１２、および第３ユニット１３と第４ユニット１４とを、Ｂ級パネルＰｂの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００４６】
ここで、上記動作制御部２０においては、一方のＢ級パネルＰｂの製造に供される第１ユニット１１と第２ユニット１２とを互いに同期させて動作制御するとともに、他方のＢ級パネルＰｂの製造に供される第３ユニット１３と第４ユニット１４とを互いに同期させて動作制御するものである。
【００４７】
すなわち、第１ユニット１１および第２ユニット１２は、第１制御部２１からの指令信号に基づいて第１ユニット１１が動作制御されるとともに、この第１ユニット１１の動作に伴うフィードバック信号に基づいて第２ユニット１２が動作制御される、いわゆるマスター／スレーブ式の制御方法によって、互いに同期して動作制御されることとなる。
【００４８】
同じく、第３ユニット１３および第４ユニット１４は、第３制御部２３からの指令信号に基づいて第３ユニット１３が動作制御されるとともに、この第３ユニット１３の動作に伴うフィードバック信号に基づいて第４ユニット１４が動作制御される、いわゆるマスター／スレーブ式の制御方法によって、互いに同期して動作制御されることとなる。
【００４９】
このように、第１ユニット１１と第２ユニット１２、および第３ユニット１３と第４ユニット１４が、それぞれ同期して動作制御されることにより、ブランクホルダＨ１１およびブランクホルダＨ１２は、ワーク搬送方向と直交する方向において、何ら傾斜することなく上下動することとなり、もってブランクホルダの傾斜に起因する金型装置の損傷が未然に防止されることとなる。
【００５０】
なお、共通した材料Ｗｂを作業対象とする第１ユニット１１と第２ユニット１２との何れを動作制御のマスターとするか、あるいは共通した材料Ｗｂを作業対象とする第３ユニット１３と第４ユニット１４との何れを動作制御のマスターとするかは、諸条件に鑑みて適宜に設定し得るものであることは勿論である。
【００５１】
一方、上述した構成のプレス機械１において、１個のＡ級パネルＰａ(図５参照)を製造する場合には、図９図に示す如く、ベッド２における第１ユニット１１〜第４ユニット１４の上方域に、１個の下型Ｌ２０と１個のブランクホルダＨ２０とを設置するとともに、スライド４に下型Ｌ２０と対応する上型Ｕ２０を設置し、Ａ級パネルＰａの材料Ｗａを供給する。
【００５２】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネル２６から入力された作業状況(「Ａ級パネルを１個製造する」、「第１ユニット１１〜第４ユニット１４で共通した材料を作業対象とする」、「Ａ級パネルの仕様」等)に基づき、第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４を、Ａ級パネルＰａの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００５３】
ここで、上記動作制御部２０においては、第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４を、互いに同期させて動作制御するものである。
【００５４】
すなわち、第１ユニット１１〜第４ユニット１４は、第１制御部２１からの指令信号に基づいて第１ユニット１１が動作制御されるとともに、この第１ユニット１１の動作に伴うフィードバック信号に基づいて、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４が動作制御される、いわゆるマスター／スレーブ式の制御方法により、互いに同期して動作制御されることとなる。
【００５５】
このように、第１ユニット１１、第２ユニット１２、第３ユニット１３、および第４ユニット１４が、互いに同期して動作制御されることにより、ブランクホルダＨ２０は、ワーク搬送方向と直交する方向において、何ら傾斜することなく上下動することとなり、もってブランクホルダの傾斜に起因する金型装置の損傷が未然に防止されることとなる。
【００５６】
なお、共通した材料Ｗａを作業対象とする第１ユニット１１〜第４ユニット１４の何れを動作制御のマスターとするかは、諸条件に鑑みて適宜に設定し得るものであることは言うまでもない。
【００５７】
このように、本発明に関わるダイクッション装置１０を採用したプレス機械１によれば、第１ユニット１１〜第４ユニット１４の、個々のダイクッションユニットにおいて別個の材料(ワーク)を作業対象とする、あるいは複数のダイクッションユニットを組み合わせて共通の材料(ワーク)を作業対象とすることにより、大きさの異なる複数種類の製品を１台のプレス機械１において製造することが可能となる。
【００５８】
さらに、上述した構成のダイクッション装置１０によれば、大きさの異なる複数種類の製品を１台のプレス機械１において製造できるため、多岐に亘る種類の製品を製造する生産設備の可及的な小規模化をも達成することが可能となる。
【００５９】
ところで、図１０(ａ)に示す如く、互いに形状(仕様)の大きく異なる４個のＣ級パネルＰｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３、Ｐｃ４を製造する場合には、図６に示した下型Ｌ１〜Ｌ４、ブランクホルダＨ１〜Ｈ４、および上型Ｕ１〜Ｕ４を、それぞれＣ級パネルＰｃ１〜Ｐｃ４に対応したものとし、個々の金型に対してＣ級パネルＰｃ１〜Ｐｃ４の材料Ｗｃ、Ｗｃ、Ｗｃ、Ｗｃを供給する。
【００６０】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネル２６から入力された作業状況に基づき、第１ユニット１１〜第４ユニット１４を、第１制御部２１〜第４制御部２４によって、互いに独立してＣ級パネルＰｃの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００６１】
すなわち、第１ユニット１１〜第４ユニット１４は、Ｃ級パネルＰｃ１〜Ｐｃ４の仕様に対応した皺押え圧力、ストローク、動作タイミング等に則って、それぞれ独立して動作制御されることとなる。
【００６２】
特に、バキュームカップ等のワーク搬送装置による製品の取出しを考慮して、絞りの深さ等に起因するストロークの相違に関わらず、各ブランクホルダＨ１〜Ｈ４が、製品の形状に応じた所期のリフト上昇端に到達するタイミングが同時となるように、第１ユニット１１〜第４ユニット１４の上昇速度を制御している。
【００６３】
このように、本発明に関わるダイクッション装置１０を採用したプレス機械１においては、同一種(Ｂ級パネル、Ｃ級パネル)であって形状(仕様)が大きく異なる複数の製品を、同一の工程において同時に製造することが可能である。
【００６４】
一方、図１０(ｂ)に示す如く、２個のＣ級パネルＰｃ、Ｐｃと、１個のＢ級パネルＰｂと製造する場合、図６に示す如く下型Ｌ１、Ｌ２、ブランクホルダＨ１、Ｈ２、および上型Ｕ１、Ｕ２を設置するとともに、図８に示す如く下型Ｌ１２、ブランクホルダＨ１２、および上型Ｕ１２を設置し、下型Ｌ１、Ｌ２と上型Ｕ１、Ｕ２との間にＣ級パネルＰｃの材料Ｗｃ、Ｗｃを供給するとともに、下型Ｌ１２と上型Ｕ１２との間にＢ級パネルＰｂの材料Ｗｂを供給する。
【００６５】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネル２６から入力された作業状況に基づき、第１ユニット１１および第２ユニット１２を、第１制御部２１および第２制御部２２によって、互いに独立してＣ級パネルＰｃの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御するとともに、Ｂ級パネルＰｂの製造に供される第３ユニット１３と第４ユニット１４とを、互いに同期させてＢ級パネルＰｂの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００６６】
また、動作制御部２０は、バキュームカップ等のワーク搬送装置による製品の取出しを考慮して、絞りの深さ等に起因するストロークの相違に関わらず、各ブランクホルダＨ１〜Ｈ４が、製品の形状に応じた所期のリフト上昇端に到達するタイミングが同時となるように、第１ユニット１１〜第４ユニット１４の上昇速度を制御している。
【００６７】
このように、本発明に関わるダイクッション装置１０を採用したプレス機械１においては、大きさの異なる複数種の製品(Ｂ級パネル、Ｃ級パネル)を、同一の工程において同時に製造することが可能である。
【００６８】
また、図１１(ａ)に示す如く、１個のＢ級パネルＰｂを製造する場合、図８に示す如く下型Ｌ１１、ブランクホルダＨ１１、および上型Ｕ１１を設置し、下型Ｌ１１と上型Ｕ１１との間にＢ級パネルの材料Ｗｂを供給する。
【００６９】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネルから入力された作業状況に基づき、Ｂ級パネルＰｂの製造に供される第２ユニットと第３ユニットとを、互いに同期させてＢ級パネルＰｂの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００７０】
さらに、図１１(ｂ)に示す如く、２個のＣ級パネルＰｃ、Ｐｃを製造する場合、図６に示す如く下型Ｌ２、Ｌ３、ブランクホルダＨ２、Ｈ３、および上型Ｕ２、Ｕ３を設置し、下型Ｌ２、Ｌ３と上型Ｕ２、Ｕ３との間にＣ級パネルＰｃの材料Ｗｃを供給する。
【００７１】
ダイクッション装置１０の動作制御部２０は、操作パネルから入力された作業状況に基づき、Ｃ級パネルＰｃの製造に供される第２ユニットおよび第３ユニットを、第２制御部２２および第３制御部２３によって、互いに独立してＣ級パネルＰｃの仕様に対応した所期のダイクッションモーション(図１７参照)にて動作制御する。
【００７２】
このように、本発明に関わるダイクッション装置１０を採用したプレス機械１においては、特定のダイクッションユニットを使用しないことも可能である。また、どのダイクッションユニットを選択するかも自由に設定できる。なお、加工時に発生する偏心荷重がなるべく小さくなるように選択すべきであることは言うまでもない。
【００７３】
ここで、上述した実施例においては、互いに共通した材料を作業対象とする複数のダイクッションユニットを、マスター／スレーブ式の制御方法によって互いに同期させるべく動作制御しているが、上記マスター／スレーブ式における制御方法を具現化する構成としては、既存する様々な構成を適宜に採用し得ることは言うまでもない。
【００７４】
また、複数のダイクッションユニットを互いに同期させて動作制御する方法としては、実施例において例示したマスター／スレーブ式の制御方法のみならず、既存の様々な制御方法をも有効に適用し得ることは勿論である。
【００７５】
さらに、上述した実施例においては、ダイクッション装置におけるダイクッションユニットの昇降駆動手段を、油圧サーボシリンダによって構成した例を示したが、例えば電動サーボモータ等の適宜な駆動手段により、ダイクッションユニットの昇降駆動手段を構成することも可能である。
【００７６】
図１２は、ダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図であり、このダイクッションユニット１００において、クッションパッド１０１は、ボールねじ１０２と連結部材１０３と大プーリー１０４とベルト１０５と小プーリー１０６とを介して電動サーボモータ１０７に連係されており、これらボールねじ１０２、連結部材１０３、大プーリー１０４、ベルト１０５、小プーリー１０６、および電動サーボモータ１０７によって昇降駆動手段１１０が構成されている。
【００７７】
なお、クッションパッド１０１の各側面には、図示していないプレス機械のベース(ベッド)に設けられたベースガイドと摺接する、パッドライナｌ、ｌ…が設けられている。
【００７８】
クッションパッド１０１の下部には、ボールねじ１０２のナット部１０２ａが固設され、ボールねじ１０２のねじ部１０２ｂは、上記ナット部１０２ａに螺合され、ねじ部１０２ｂの下部は連結部材１０３に接続されている。さらに連結部材１０３は、ベース内のビーム１０８に対してベアリング等で支承され、上記連結部材１０３の下部には大プーリー１０４が設けられている。電動サーボモータ１０７の回転軸には小プーリー１０６が設けられ、大プーリー１０４と小プーリー１０６とにはベルト１０５が巻架されている。
【００７９】
電動サーボモータ１０７における回転軸の回転に伴い、小プーリー１０６、大プーリー１０４、連結部材１０３、ねじ部１０２ｂが回転動作し、上記ねじ部１０２ｂの回転動作に伴い、ナット部１０２ａがねじ部１０２ｂに沿って上下方向、すなわち昇降方向に直線動作することにより、ナット部１０２ａと共にクッションパッド１０１が昇降動作することとなる。
【００８０】
上述したダイクッションユニット１００においては、昇降駆動手段１１０を構成する電動サーボモータ１０７の動作(回転軸の回転)を電流制御することで、従来のダイクッション装置における油圧サーボシリンダと同じく、クッションパッド１０１の動作(皺押え圧力、ストローク、ロッキング位置等)を適宜に制御することが可能である。
【００８１】
図１３は、ダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図であり、このダイクッションユニット２００において、クッションパッド２０１は、ボールねじ２０２と連結部材２０３と大プーリー２０４とベルト２０５と小プーリー２０６を介して電動サーボモータ２０７に連係されており、これらボールねじ２０２、連結部材２０３、大プーリー２０４、ベルト２０５、小プーリー２０６、および電動サーボモータ２０７によって昇降駆動手段２１０が構成されている。
【００８２】
なお、クッションパッド２０１の各側面には、図示していないプレス機械のベース(ベッド)に設けられたベースガイドと摺接する、パッドライナｌ、ｌ…が設けられている。
【００８３】
クッションパッド２０１の下部には、ボールねじ２０２のねじ部２０２ｂが固設され、このねじ部２０２ｂには、ボールねじ２０２のナット部２０２ａが螺合し、上記ナット部４２ｂの下部は連結部材４７に接続されている。さらに連結部材２０３は、ベース内のビーム２０８に対してベアリング等で支承され、上記連結部材２０３の下部には大プーリー２０４が設けられている。電動サーボモータ２０７の回転軸には小プーリー２０６が設けられ、大プーリー２０４と小プーリー２０６とにはベルト２０５が巻架されている。
【００８４】
電動サーボモータ２０７における回転軸の回転に伴い、小プーリー２０６、大プーリー２０４、連結部材２０３、ナット部２０２ａが回転動作し、上記ナット部２０２ａの回転動作に伴い、ねじ部２０２ｂがナット部２０２ａに沿って上下方向、すなわち昇降方向に直線動作することにより、ねじ部２０２ｂと共にクッションパッド２０１が昇降動作することとなる。
【００８５】
上述したダイクッションユニット２００においても、昇降駆動手段２１０を構成する電動サーボモータ２０７の動作(回転軸の回転)を電流制御することで、従来のダイクッション装置における油圧サーボシリンダと同じく、クッションパッド２０１の動作(皺押え圧力、ストローク、ロッキング位置等)を適宜に制御することが可能である。
【００８６】
図１４は、ダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図であり、このダイクッションユニット３００において、クッションパッド３０１は、プランジャロッド３１１およびピストン３１２を介し、さらにボールねじ３０２と連結部材３０３と大プーリー３０４とベルト３０５と小プーリー３０６とを介して電動サーボモータ３０７の回転軸に連結されており、これらプランジャロッド３１１、ピストン３１２、ボールねじ３０２、連結部材３０３、大プーリー３０４、ベルト３０５、小プーリー３０６および電動サーボモータ３０７によって昇降駆動手段３１０が構成されている。
【００８７】
クッションパッド３０１の下部には、柱状のプランジャロッド３１１が固設されており、このプランジャロッド３１１は、ベース内のビーム３０８に固設された筒状のプランジャガイド３１３で摺動自在に支承されている。プランジャロッド３１１は、プランジャガイド３１３に支承されつつ昇降動作し、もってプランジャガイド３１３は、プランジャロッド３１１および該プランジャロッド３１１に連結されたクッションパッド３０１を昇降方向に案内する。
【００８８】
プランジャロッド３１１の下部には、下方向に開口を有するシリンダ３１１ａが形成され、シリンダ３１１ａの内部には、ピストン３１２が摺動自在に収容されており、シリンダ３１１ａの内壁面およびピストン３１２の上面によって油圧室３１４が形成され、この油圧室３１４には圧油が充填されている。
【００８９】
上記油圧室３１４は、その軸心がプランジャロッド３１１およびボールねじ３０２の軸心と同一であり、さらに上記油圧室３１４の圧油ポートは、図示しない油圧回路に接続され、油圧室３１４と油圧回路との間において圧油の授受が行われる。油圧室３１４内の圧油は、上型とワークとが接する際に生ずる衝撃を緩和すると共に、油圧が所定値以上になった際にタンク(図示せず)へ排出されることで過負荷保護機能を発揮する。
【００９０】
ピストン３１２の下端は、ボールねじ３０２におけるねじ部３０２ｂの上端と当接しており、ピストン３１２の下端には球面状の凹面３１２ａが形成され、この凹面３１２ａに対向するねじ部３０２ｂの上端には、球面状の凸面３０２ｃが形成されている。因みに、ピストン３１２の下端に凸面を形成し、ねじ部３０２ｂの上端に凹面を形成しても良い。
【００９１】
ここで、ねじ部３０２ｂのような棒状の部材は、端部に働く軸方向の力には強いものの、曲げモーメントに対しては弱いものの、ねじ部３０２ｂの上端が球面形状であると、仮にクッションパッド３０１が傾いてねじ部３０２ｂの上端に曲げモーメントが発生した場合でも、ねじ部３０２ｂ全体には軸方向の力のみが働くこととなり、偏心荷重によるねじ部３０２ｂの損傷を未然に防止し得る。
【００９２】
上記ボールねじ３０２のねじ部３０２ｂには、ナット部３０２ａが螺合しており、このナット部３０２ｂの下部は、連結部材３０３に接続されている。さらに連結部材３０３は、ベース内のビーム３０８に対してベアリング等で支承され、上記連結部材３０３の下部には大プーリー３０４が設けられている。電動サーボモータ３０７の回転軸には小プーリー３０６が設けられ、大プーリー３０４と小プーリー３０６とにはベルト３０５が巻架されている。
【００９３】
電動サーボモータ３０７における回転軸の回転に伴い、小プーリー３０６、大プーリー３０４、連結部材３０３、ナット部３０２ａが回転動作し、上記ナット部３０２ａの回転動作に伴い、ねじ部３０２ｂがナット部３０２ａに沿って上下方向、すなわち昇降方向に直線動作することにより、ねじ部３０２ｂ、ピストン３１２、プランジャロッド３１１と共に、クッションパッド３０１が昇降動作することとなる。
【００９４】
上述したダイクッションユニット３００においても、昇降駆動手段３１０を構成する電動サーボモータ３０７の動作(回転軸の回転)を電流制御することで、従来のダイクッション装置における油圧サーボシリンダと同じく、クッションパッド３０１の動作(皺押え圧力、ストローク、ロッキング位置等)を適宜に制御することが可能である。
【００９５】
図１５は、ダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図であり、このダイクッションユニット４００において、クッションパッド４０１は、プランジャロッド４１１およびピストン４１２を介し、さらにボールねじ４０２と連結部材４０３とカップリング４２１と減速機４２２とを介して電動サーボモータ４０７の回転軸に連結されており、これらプランジャロッド４１１、ピストン４１２、ボールねじ４０２、連結部材４０３、カップリング４２１、減速機４２２および電動サーボモータ４０７によって昇降駆動手段４１０が構成されている。
【００９６】
上記連結部材４０３の下方領域には、電動サーボモータ４０７が設置されており、この電動サーボモータ４０７の回転軸には減速機４２２が接続されている。なお、電動サーボモータ４０７が減速機を内蔵するものであっても良い。
【００９７】
上記連結部材４０３の下部には、カップリング４２１を介して減速機４２２の出力軸が接続されており、上記ボールねじ４０２、連結部材４０３、カップリング４２１、減速機４２２の出力軸は同軸上に位置している。さらに減速機４２２の構造によっては、電動サーボモータ４０７の回転軸も、上記ボールねじ４０２等と同軸上に位置することになる。
【００９８】
ここで、上記ダイクッションユニット４００は、連結部材４０３に対する電動サーボモータ４０７のレイアウト、および電動サーボモータ４０７から連結部材４０３ヘの動力の伝達機構以外、先に説明したダイクッションユニット３００と基本的に同一の構成なので、ダイクッションユニット４００の構成要素において、ダイクッションユニット３００と同一の作用を成すものには、図１４と同一の符号に１００を加算した４００番台の符号を附すことで詳細な説明は省略する。
【００９９】
上記ダイクッションユニット４００では、電動サーボモータ４０７における回転軸の回転に伴い、減速機４２２内のギヤ等が回転し、該減速機４２２の出力軸、カップリング４２１、連結部材４０３、ナット部４０２ａが回転動作し、上記ナット部４０２ａの回転動作に伴い、ねじ部４０２ｂがナット部４０２ａに沿って上下方向、すなわち昇降方向に直線動作することにより、ねじ部４０２ｂ、ピストン４１２、プランジャロッド４１１と共に、クッションパッド４０１が昇降動作することとなる。
【０１００】
上述したダイクッションユニット４００においても、昇降駆動手段４１０を構成する電動サーボモータ４０７の動作(回転軸の回転)を電流制御することで、従来のダイクッション装置における油圧サーボシリンダと同じく、クッションパッド４０１の動作(皺押え圧力、ストローク、ロッキング位置等)を適宜に制御することが可能である。
【０１０１】
なお、上述した実施例においては、自動車の生産設備を構築するプレス機械に本発明を適用した例を示したが、本発明に関わるダイクッション装置は自動車の生産設備のみならず、様々な製品の生産設備を構築するプレス機械に対しても有効に適用し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に関わるプレス機械のダイクッション装置の一実施例を示す概念的な断面正面図。
【図２】本発明に関わるダイクッション装置の一実施例を示す要部平面図。
【図３】本発明に関わるダイクッション装置の一実施例を示す図２中の III−III 線断面図。
【図４】図１に示したダイクッション装置における制御システムの構成図。
【図５】(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、各種製品に対するダイクッション装置の対応状況を示す概念的な平面図。
【図６】小形製品を製造する場合のダイクッション装置の構成を示す概念図。
【図７】一般的な金型の構造を示す外観斜視図。
【図８】中形製品を製造する場合のダイクッション装置の構成を示す概念図。
【図９】大形製品を製造する場合のダイクッション装置の構成を示す概念図。
【図１０】(ａ)、(ｂ)は、各種製品に対するダイクッション装置の対応状況を示す概念的な平面図。
【図１１】(ａ)、(ｂ)は、各種製品に対するダイクッション装置の対応状況を示す概念的な平面図。
【図１２】本発明のダイクッション装置におけるダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図。
【図１３】本発明のダイクッション装置におけるダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図。
【図１４】本発明のダイクッション装置におけるダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図。
【図１５】本発明のダイクッション装置におけるダイクッションユニットの他の実施例を示す模式図。
【図１６】従来のプレス機械を示す全体概念図。
【図１７】ダイクッション装置におけるモーションの態様を示す動作線図。
【図１８】従来のプレス機械を用いて構築したプレス加工ラインを示す概念平面図。
【符号の説明】
【０１０３】
１…プレス機械、
２…ベッド(ベッドフレーム)、
１０…ダイクッション装置、
１１…第１ユニット(ダイクッションユニット)、
１１Ｐ…クッションパッド、
１１Ｓ…油圧サーボシリンダ(昇降駆動手段)、
１２…第２ユニット(ダイクッションユニット)、
１２Ｐ…クッションパッド、
１２Ｓ…油圧サーボシリンダ(昇降駆動手段)、
１３…第３ユニット(ダイクッションユニット)、
１３Ｐ…クッションパッド、
１３Ｓ…油圧サーボシリンダ(昇降駆動手段)、
１４…第４ユニット(ダイクッションユニット)、
１４Ｐ…クッションパッド、
１４Ｓ…油圧サーボシリンダ(昇降駆動手段)、
２０…動作制御部(制御手段)、
２１…第１制御部、
２２…第２制御部、
２３…第３制御部、
２４…第４制御部、
２５…統括制御部、
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ１１、Ｕ１２、Ｕ２０…上型、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２０…下型、
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ２０…ブランクホルダ、
Ｐａ、Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｐａ４…Ａ級パネル、
Ｐｂ…Ｂ級パネル、
Ｐｃ…Ｃ級パネル、
Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ…材料(ワーク)、
１００、２００、３００、４００…ダイクッションユニット、
１０１、２０１、３０１、４０１…クッションパッド、
１０７、２０７、３０７、４０７…電動サーボモータ、
１１０、２１０、３１０、４１０…昇降駆動手段。
【図１】
2006051541.tif 000003
【図２】
2006051541.tif 000004
【図３】
2006051541.tif 000005
【図４】
2006051541.tif 000006
【図５】
2006051541.tif 000007
【図６】
2006051541.tif 000008
【図７】
2006051541.tif 000009
【図８】
2006051541.tif 000010
【図９】
2006051541.tif 000011
【図１０】
2006051541.tif 000012
【図１１】
2006051541.tif 000013
【図１２】
2006051541.tif 000014
【図１３】
2006051541.tif 000015
【図１４】
2006051541.tif 000016
【図１５】
2006051541.tif 000017
【図１６】
2006051541.tif 000018
【図１７】
2006051541.tif 000019
【図１８】
2006051541.tif 000020