(57)【要約】【課題】製品Ｍの反り等を抑えると共に、製品Ｍにジョイント部分Ｗｊを付けて、製品Ｍの切り離しを容易にする。【解決手段】制御ユニット８１は、上部剪断刃６７ｃと下部剪断刃７５ｃとの協働によりワークＷの被切断部Ｗａに半切り加工を行ってジョイント部分Ｗｊを残しながら段差Ｓを付けるように、金型昇降機構３３及びワーク移動機構４１を制御する。また、制御ユニット８１は、半切り加工後に上部型押しローラ７７と下部型押しローラ７９との協働によりワークＷの被切断部Ｗａに型押し加工を行って段差Ｓを無くす又は段差Ｓの段差量を低減するように、金型昇降機構３３及びワーク移動機構４１を制御する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークにおける製品の輪郭部の一部又は全部に相当する被切断部に対して切断加工を行うパンチプレスであって、
上部保持ベースに昇降可能に設けられかつ下側に回転可能な上部剪断ローラを有しかつ前記上部剪断ローラの外周面に環状の上部剪断刃が形成された剪断用上部金型と、下部保持ベースに前記剪断用上部金型に上下に対向して設けられかつ上側に回転可能な下部剪断ローラを有しかつ前記下部剪断ローラの外周面に前記上部剪断刃と協働して剪断加工を行うための環状の下部剪断刃が形成された剪断用下部金型とからなる剪断用金型セットと、
前記上部保持ベースに昇降可能に設けられかつ下側に上部型押し部材を有した型押し用上部金型と、前記下部保持ベースに前記型押し用上部金型に上下に対向して設けられかつ上側に前記上部型押し部材と協働して型押し加工を行うための下部型押し部材を有した型押し用下部金型とからなる型押し用金型セットと、
前記剪断用上部金型及び前記型押し用上部金型を昇降させる金型昇降機構と、
ワークを前記剪断用金型セット及び前記型押し用金型セットに対して相対的に水平方向へ移動させるワーク移動機構と、
前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部に半切り加工を行ってジョイント部分を残しながら段差を付けると共に、半切り加工後に前記上部型押し部材と前記下部型押し部材との協働によりワークの被切断部に型押し加工を行って前記段差を無くす又は前記段差の段差量を低減するように、前記金型昇降機構及び前記ワーク移動機構を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とするパンチプレス。
【請求項２】
前記上部型押し部材は、回転可能な上部型押しローラであり、前記下部型押し部材は、回転可能な下部型押しローラであることを特徴とする請求項１に記載のパンチプレス。
【請求項３】
板状のワークにおける製品の輪郭部の一部又は全部に相当する被切断部に対して切断加工を行う切断加工方法であって、
下側に上部剪断ローラを有しかつ前記上部剪断ローラの外周面に環状の上部剪断刃が形成された剪断用上部金型と、前記剪断用上部金型に上下に対向しかつ上側に下部剪断ローラを有しかつ前記下部剪断ローラの外周面に環状の下部剪断刃が形成された剪断用下部金型とからなる剪断用金型セットを用い、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラとの協働によりワークの被切断部を挟持した状態で、ワークを被切断部に沿う水平方向へ前記剪断用金型セットに対して相対的に移動させることにより、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラを回転させながら、前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部に半切り加工を行って、ジョイント部分を残しながら段差を付ける半切り工程と、
前記半切り工程の終了後に、ワークの被切断部に型押し加工を行って、ジョイント部分を塑性変形させて、前記段差を無くす又は前記段差の段差量を低減する型押し工程と、を具備したことを特徴とする切断加工方法。
【請求項４】
前記型押し工程では、下側に上部型押し部材を有した型押し用上部金型と、前記型押し用上部金型に上下に対向しかつ上側に下部型押し部材を有した型押し用下部金型とからなる型押し用金型セットを用い、ワークを被切断部に沿う水平方向に前記型押し用金型セットに対して相対的に移動させながら、前記上部型押し部材と前記下部型押し部材との協働によりワークの被切断部に対して型押し加工を行うことを特徴とする請求項３に記載の切断加工方法。
【請求項５】
前記上部型押し部材は、回転可能な上部型押しローラであり、前記下部型押し部材は、回転可能な下部型押しローラであり、
前記型押し工程では、前記上部型押しローラと前記下部型押しローラとの協働によりワークの被切断部を挟持した状態で、ワークを被切断部に沿う水平方向へ前記型押し用金型セットに対して相対的に移動させることにより、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラを回転させながら、前記上部型押しローラと前記下部型押しローラとの協働によりワークの被切断部に対して型押し加工を行うことを特徴とする請求項４に記載の切断加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のワーク（板金）における製品（板金製品）の輪郭部の一部又は全部に相当する被切断部に対して切断加工を行うパンチプレス及び切断加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パンチプレスによって板状のワークから所定の輪郭形状の製品を製作する場合には、通常、打ち抜き用金型セットを用いた打ち抜き加工（追い抜き加工）が行われる。打ち抜き用金型セットは、上下に対向した打ち抜き用上部金型と打ち抜き用下部金型とからなる。また、一般に、打ち抜き用金型セットを用いた打ち抜き加工は、製品の輪郭部に継ぎ目（追い抜き継ぎ目）が残り、加工時間が長くなる傾向にある。
【０００３】
近年、打ち抜き用金型セットを用いた打ち抜き加工に代えて、剪断用金型セット（特許文献１から特許文献３等参照）を用いた剪断加工（打ち抜き加工を除く狭義の剪断加工）によって製品を製作することが検討されている。剪断用金型セットは、上下に対向した剪断用上部金型と剪断用下部金型とからなる。剪断用上部金型は、その下側に、回転可能な上部剪断ローラを有しており、上部剪断ローラの外周面には、環状の上部剪断刃が段状（段差状）に形成されている。剪断用下部金型は、その上側に、回転可能な下部剪断ローラを有しており、下部剪断ローラの外周面には、上部剪断刃と協働して剪断加工を行うための環状の上部剪断刃が段状（段差状）に形成されている（特許文献１等参照）。剪断用金型セットを用いた切断加工は、製品の輪郭部に継ぎ目が生じることがなく、打ち抜き用金型セットを用いた追い抜き加工に比べて、加工時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５２１２９号公報
【特許文献２】特開平１１−２２１７１２号公報
【特許文献３】特開平１１−２２１７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、剪断用金型セットを用いた剪断加工によって製品を製作する場合には、製品が反ったり、製品の端側がめくれ上がったり、又は製品の切断面（端面）にバリが生じたりすることがある。そのため、パンチプレスによって製品を製作した後に、製品の反りの除去等の後処理が必要になり、その作業が非常に厄介であるという問題がある。
【０００６】
また、上部剪断刃と下部剪断刃との協働によりワークの被切断部を完全に剪断すると、ジョイント部分の付いた製品を製作することができない。そのため、１つのワークから複数の製品を製作する場合には、製品を製作する度毎に、パンチプレスの稼働を一旦停止して、製品をパンチプレスから取出す必要がある。結果的に、剪断用金型セットを用いた剪断加工では、加工時間を十分に短縮して、生産性の向上を図ることは困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成からなるパンチプレス及び切断加工方法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】
本発明の第１の態様は、板状のワーク（板金）における製品（板金製品）の輪郭部の一部又は全部に相当する被切断部に対して切断加工を行うパンチプレスであって、上部保持ベースに昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられかつ下側に回転可能な上部剪断ローラを有しかつ前記上部剪断ローラの外周面に環状の上部剪断刃が形成された剪断用上部金型（剪断用パンチ金型）と、下部保持ベースに前記剪断用上部金型に上下に対向して設けられかつ上側に回転可能な下部剪断ローラを有しかつ前記下部剪断ローラの外周面に前記上部剪断刃と協働して剪断加工を行うための環状の下部剪断刃が形成された剪断用下部金型（剪断用ダイ金型）とからなる剪断用金型セットと、前記上部保持ベースに昇降可能に設けられかつ下側に上部型押し部材を有した型押し用上部金型（型押し用パンチ金型）と、前記下部保持ベースに前記型押し用上部金型に上下に対向して設けられかつ上側に前記上部型押し部材と協働して型押し加工を行うための下部型押し部材を有した型押し用下部金型（型押し用ダイ金型）とからなる型押し用金型セットと、前記剪断用上部金型及び前記型押し用上部金型を昇降させる金型昇降機構と、ワークを前記剪断用金型セット及び前記型押し用金型セットに対して相対的に水平方向へ移動させるワーク移動機構（水平移動機構）と、前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部に半切り加工（半剪断加工）を行ってジョイント部分を残しながら段差を付けると共に、半切り加工後に前記上部型押し部材と前記下部型押し部材との協働によりワークの被切断部に型押し加工を行って前記段差を無くす又は前記段差の段差量を低減するように、前記金型昇降機構及び前記ワーク移動機構を制御する制御手段と、を具備したことである。
【０００９】
本発明の第１の態様によると、前記制御手段によって前記ワーク移動機構を制御してワークを前記剪断用金型セットに対して相対的に水平方向へ移動させて、ワークの被切断部を前記下部剪断刃の上側に位置決めする。次に、前記制御手段によって前記金型昇降機構を制御して前記剪断用上部金型を下降させて、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラとの協働によりワークの被切断部を挟持する。そして、前記制御手段によって前記ワーク移動機構及び前記金型昇降機構を制御して、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラとの協働によりワークの被切断部を挟持した状態で、ワークを被切断部に沿う水平方向へ前記剪断用金型セットに対して相対的に移動させる。これにより、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラを回転させながら、前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部に半切り加工を行って、ジョイント部分を残しながら段差を付けることができる。
【００１０】
ワークの被切断部に半切り加工を行った後に、前記制御手段によって前記ワーク移動機構を制御してワークを前記型押し用金型セットに対して相対的に水平方向へ移動させて、ワークの被切断部を前記下部型押し部材の上側に位置決めする。そして、前記制御手段によって前記ワーク移動機構及び前記金型昇降機構を制御して、ワークを被切断部に沿う水平方向へ前記剪断用金型セットに対して相対的に移動させながら、前記型押し用上部金型を適宜に下降させる。これにより、前記上部型押し部材と前記下部型押し部材との協働によりワークの被切断部に型押し加工を行って、ジョイント部分を塑性変形させて、前記段差を無くす又は前記段差の段差量を低減することができる。
【００１１】
以上により、前記剪断用金型セットを用いた半切り加工と前記型押し用金型セットを用いた型押し加工によって、板状のワークからジョイント部分の付いた製品を製作することができる。ここで、前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部を完全に剪断していないため、製品の反り及び製品の端側のめくれ上がりを十分に抑えると共に、製品にジョイント部分を付けることができる。また、前記型押し用金型セットを用いた型押し加工によってジョイント部分を塑性変形させているため、ジョイント部分の強度を低下させて、製品の切り離しを容易にすると共に、製品を切り離しする際における製品の切断面（端面）のバリの発生を十分に抑えることができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、板状のワーク（板金）における製品（板金製品）の輪郭部の一部又は全部に相当する被切断部に対して切断加工を行う切断加工方法であって、下側に上部剪断ローラを有しかつ前記上部剪断ローラの外周面に環状の上部剪断刃が形成された剪断用上部金型（剪断用パンチ金型）と、前記剪断用上部金型に上下に対向しかつ上側に下部剪断ローラを有しかつ前記下部剪断ローラの外周面に環状の下部剪断刃が形成された剪断用下部金型（剪断用ダイ金型）とからなる剪断用金型セットを用い、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラとの協働によりワークの被切断部を挟持した状態で、ワークを被切断部に沿う水平方向へ前記剪断用金型セットに対して相対的に移動させることにより、前記上部剪断ローラと前記下部剪断ローラを回転させながら、前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部に半切り加工（半剪断加工）を行って、ジョイント部分を残しながら段差を付ける半切り工程と、前記半切り工程の終了後に、ワークの被切断部に型押し加工を行って、ジョイント部分を塑性変形させて、前記段差を無くす又は前記段差の段差量を低減する型押し工程と、を具備したことである。
【００１３】
本発明の第２の態様によると、前記剪断用金型セットを用いた半切り加工と前記型押し用金型セットを用いた型押し加工によって、板状のワークからジョイント部分の付いた製品を製作することができる。ここで、前記上部剪断刃と前記下部剪断刃との協働によりワークの被切断部を完全に剪断していないため、製品の反り及び製品の端側のめくれ上がりを十分に抑えると共に、製品にジョイント部分を付けることができる。また、前記型押し用金型セットを用いた型押し加工によってジョイント部分を塑性変形させているため、ジョイント部分の強度を低下させて、製品の切り離しを容易にすると共に、製品を切り離しする際における製品の切断面（端面）のバリの発生を十分に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前述のように、製品の反り、製品の端側のめくれ上がり、及製品の切断面のバリの発生を十分に抑えることができる。そのため、本発明によれば、パンチプレスによって製品を製作した後の後処理を極力減らして、作業能率の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明によれば、前述のように、製品にジョイント部分を付けて、製品の切り離しを容易にすることができる。そのため、本発明によれば、１つのワークから複数の製品を製作する場合に、製品を製作する度毎に、前記パンチプレスの稼働を停止する必要がなくなり、加工時間を十分に短縮して、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、図２におけるI-I線に沿った図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係るパンチプレスの模式的な側面図（側断面図）である。
【図３】図３は、加工位置に割り出した剪断用上部金型及び剪断用下部金型を示す断面図である。
【図４】図４は、加工位置に割り出した型押し用上部金型及び型押し用下部金型を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るパンチプレスの制御ブロック図である。
【図６】図６（ａ）は、ワークの複数の被切断部に対して半切り加工を行う途中の様子を示す模式的な平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるXI-XI線に沿った拡大図である。
【図７】図７（ａ）は、ワークの複数の被切断部に対して型押し加工を行うと途中の様子を示す模式的な平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるXII-XII線に沿った拡大図である。
【図８】図８（ａ）は、半切り加工済みのワークの被切断部の周辺の断面を示す写真図であり、図８（ｂ）は、型押し加工済みのワークの被切断部の周辺の断面を示す写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「切断加工」とは、打ち抜き加工、剪断加工（シャーリング加工）、半切り加工（半剪断加工）等を含む意である。「剪断加工」とは、打ち抜き加工を除く狭義の剪断加工のことであり、完全な剪断加工だけでなく、半切り加工（半剪断加工）を含む意である。また、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意であって、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含む意であって、「設ける」と同義である。「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つである左右方向のことである。「Ｙ軸方向」とは、水平方向の１つである前後方向のことである。また、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るパンチプレス１は、板状のワーク（板金）Ｗにおける製品（板金製品）Ｍの輪郭部の一部に相当する複数の被切断部Ｗａに対して切断加工を行う加工機である。本発明の実施形態においては、一例として、製品Ｍは、Ｘ軸方向へ延びた矩形形状になっており、ワークＷの被切断部Ｗａは、Ｘ軸方向へ延びている。なお、ワークＷの被切断部Ｗａが製品Ｍの輪郭部の全体に相当するものであってもよい。パンチプレス１は、ワークＷの被切断部Ｗａに対して切断加工を行う他に、他のワーク（図示省略）に対して例えばバーリング、段曲げ等の成形加工等を行うことができる。
【００２０】
パンチプレス１は、加工機本体（パンチプレス本体）３を具備している。加工機本体３は、上下に対向した上部フレーム５と下部フレーム７を有したブリッジ型のベースフレーム９と、下部フレーム７の左右両側にそれぞれ設けられた支持フレーム１１とを有している。また、下部フレーム７は、その上側に、ワークＷを支持するセンタ固定テーブル１３を備えている。各支持フレーム１１は、センタ固定テーブル１３にＸ軸方向に隣接する位置に、ワークＷを支持する可動テーブル１５をＹ軸方向へ移動可能に備えている。各支持フレーム１１は、可動テーブル１５にＸ軸方向に隣接する位置に、ワークＷを支持するサイド固定テーブル１７を備えている。なお、センタ固定テーブル１３、各可動テーブル１５、及び各サイド固定テーブル１７は、それらの上面に、ワークＷを支持するための多数のブラシ（図示省略）及び複数のフリーボールベアリング（図示省略）をそれぞれ有している。
【００２１】
図１から図３に示すように、上部フレーム５は、その前部に、上部保持ベースとしての円形の上部タレット１９を回転可能に備えている。上部タレット１９は、複数の上部金型（パンチ金型）２１を昇降可能（上下方向に移動可能）に備えており、任意の上部金型２１は、上部タレット１９の回転によって加工位置Ｐに割り出し可能（位置決め可能）に構成されている。また、下部フレーム７は、その前部に、下部保持ベースとしての円形状の下部タレット２３を回転可能に備えており、下部タレット２３は、上部タレット１９に上下に対向している。下部タレット２３は、複数の下部金型（ダイ金型）２５を下部金型ホルダ２７（図３参照）によって備えており、任意の下部金型２５は、下部タレット２３の回転によって加工位置Ｐに割り出し可能に構成されている。そして、ベースフレーム９は、上部タレット１９及び下部タレット２３を同期して回転させるためのタレット用回転モータ２９を備えている。
【００２２】
ここで、図２から図４に示すように、複数の上部金型２１は、剪断用上部金型（剪断用パンチ金型）２１Ａ及び型押し用上部金型（型押し用パンチ金型）２１Ｂを含んでいる。複数の下部金型２５は、剪断用下部金型（剪断用ダイ金型）２５Ａ及び型押し用下部金型（型押し用ダイ金型）２５Ｂを含んでいる。また、各上下に対向する上部金型２１と下部金型２５は、金型セット３１を構成している。上下に対向する剪断用上部金型２１Ａと剪断用下部金型２５Ａは、剪断用金型セット３１Ａを構成している。上下に対向する型押し用上部金型２１Ｂと型押し用下部金型２５Ｂは、型押し用金型セット３１Ｂを構成している。なお、剪断用上部金型２１Ａ、剪断用下部金型２５Ａ、型押し用上部金型２１Ｂ、及び型押し用下部金型２５Ｂの構成については、後述する。
【００２３】
図２に示すように、パンチプレス１は、加工位置Ｐに割り出した剪断用上部金型２１Ａと型押し用上部金型２１Ｂを含む上部金型２１を昇降（上下方向へ移動）させる金型昇降機構３３を具備している。そして、金型昇降機構３３の具体的な構成は、次の通りである。
【００２４】
上部フレーム５は、上部タレット１９の上方に、ラム３５を昇降可能に備えている。また、上部フレーム５は、その内部に、ラム３５を昇降させるためのラム用昇降アクチュエータとしてラム用昇降モータ３７を備えている。そして、ラム３５は、その下側に、加工位置Ｐに割り出した任意の上部金型２１を上方向から打圧するストライカ３９を備えている。なお、ラム用昇降アクチュエータとしてラム用昇降モータ３７の代わりに、ラム用昇降シリンダ（図示省略）を用いていてもよい。金型昇降機構３３は、加工位置Ｐに割り出した剪断用上部金型２１Ａと型押し用上部金型２１Ｂを含む上部金型２１を上方向から押圧する金型押圧機構として捉えることもできる。
【００２５】
図１及び図２に示すように、パンチプレス１は、加工位置Ｐに割り出した金型セット３１Ｂに対して相対的にワークＷをＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させるワーク移動機構（水平移動機構）４１を具備している。そして、ワーク移動機構４１の具体的な構成は、次の通りである。
【００２６】
一対の可動テーブル１５は、それらの後部に亘って、Ｘ軸方向へ延びたキャリッジベース４３を一体的に備えており、キャリッジベース４３は、一対の可動テーブル１５と一体的にＹ軸方向へ移動可能である。上部フレーム５は、その後部に、キャリッジベース４３を一対の可動テーブル１５と一体的にＹ軸方向へ移動させるＹ軸モータ４５を備えている。また、キャリッジベース４３は、その前側に、キャリッジ４７をＸ軸方向へ移動可能に備えている。キャリッジベース４３は、その左部に、キャリッジ４７をＸ軸方向へ移動させるためのＸ軸モータ４９を備えている。更に、キャリッジ４７は、その前側に、ワークＷの端部を把持（クランプ）する複数のクランパ５１を備えている。
【００２７】
続いて、剪断用上部金型２１Ａの構成について図３を参照して説明する。
【００２８】
図３に示すように、剪断用上部金型（剪断用パンチ金型）２１Ａは、上部タレット１９の装着孔１９ｈにリフタースプリング（図示省略）を介して昇降可能に設けられた筒状のパンチガイド（上部金型本体）５３Ａを有している。パンチガイド５３Ａは、回り止めキー（図示省略）とキー溝（図示省略）によって上部タレット１９の装着孔１９ｈに対して回転不能に構成されている。パンチガイド５３Ａの内周面の中間部には、環状の内フランジ５５Ａが形成されている。また、パンチガイド５３Ａは、その上端部に、ストライカ３９によって押圧（打圧）されるヘッド部としてのパンチヘッド５７Ａを一体的に備えている。
【００２９】
パンチガイド５３Ａは、その内側に、上部サポート部材５９Ａを昇降可能に備えており、上部サポート部材５９Ａの下端側は、二股状に形成されている。上部サポート部材５９Ａは、回り止めキー（図示省略）とキー溝（図示省略）によってパンチガイド５３Ａに対して回転不能に構成されている。また、上部サポート部材５９Ａは、その上端部に、パンチガイド５３Ａに内フランジ５５Ａに当接するストッパ５７を一体的に備えている。更に、パンチガイド５３Ａは、その内側におけるパンチヘッド５７Ａと上部サポート部材５９Ａとの間に、上部サポート部材５９Ａを下方向へ付勢するコイルスプリング６３Ａを備えている。
【００３０】
上部サポート部材５９Ａは、その下端側に、水平な上部ローラ軸６５Ａを備えており、上部ローラ軸６５Ａは、その中間部に、上部剪断ローラ６７をベアリング（図示省略）によって回転可能（回転自在）に備えている。換言すれば、剪断用上部金型２１Ａは、その下側に、水平な軸心（上部ローラ軸６５Ａの軸心）周りに回転可能な上部剪断ローラ６７を有している。また、上部剪断ローラ６７は、パンチガイド５３Ａの下端に対して下方向へ突出している。上部剪断ローラ６７の外周面には、環状の上部剪断刃６７ｃが段状（段差状）に形成されている。上部剪断ローラ６７の軸心（上部ローラ軸６５Ａの軸心）は、剪断用上部金型２１Ａを加工位置Ｐに割り出したときにＹ軸方向に平行になるように構成されている。
【００３１】
続いて、剪断用下部金型２５Ａの構成について図３を参照して説明する。
【００３２】
図３に示すように、剪断用下部金型（剪断用ダイ金型）２５Ａは、下部金型ホルダ２７の装着孔２７ｈに設けられた筒状のダイボディ（下部金型本体）６９Ａを有している。ダイボディ６９Ａは、回り止めキー（図示省略）とキー溝（図示省略）によって下部金型ホルダ２７の装着孔２７ｈに対して回転不能に構成されている。ダイボディ６９Ａの下端部は、下部タレット２３の貫通孔２３ｈに位置している。また、ダイボディ６９Ａは、その内側に、下部サポート部材７１Ａを備えており、下部サポート部材７１Ａの上端側は、二股状に形成されている。下部サポート部材７１Ａは、回り止めキー（図示省略）とキー溝（図示省略）によってダイボディ６９Ａに対して回転不能に構成されている。
【００３３】
下部サポート部材７１Ａは、その上端側に、水平な下部ローラ軸７３Ａを備えており、下部ローラ軸７３Ａは、その中間部に、下部剪断ローラ７５をベアリング（図示省略）によって回転可能（回転自在）に備えている。換言すれば、剪断用下部金型２５Ａは、その上側に、水平な軸心（下部ローラ軸７３Ａの軸心）周りに回転可能な下部剪断ローラ７５を有している。また、下部剪断ローラ７５は、ダイボディ６９Ａの上端に対して上方向へ突出している。下部剪断ローラ７５の外周面には、上部剪断刃６７ｃと協働して剪断加工を行うための環状の下部剪断刃７５ｃが段状（段差状）に形成されている。下部剪断ローラ７５の軸心（下部ローラ軸７３Ａの軸心）は、剪断用下部金型２５Ａを加工位置Ｐに割り出したときにＹ軸方向に平行になるように構成されている。
【００３４】
続いて、型押し用上部金型２１Ｂ及び型押し用下部金型２５Ｂの構成について図４を参照して簡単に説明する。
【００３５】
図４に示すように、型押し用上部金型（型押し用パンチ金型）２１Ｂは、剪断用上部金型２１Ａと同様の構成を有している。なお、型押し用上部金型２１Ｂにおける複数の構成要素のうち、剪断用上部金型２１Ａにおける構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号にＢを加えた符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
上部ローラ軸６５Ｂは、その中間部に、上部剪断ローラ６７に代えて、上部型押し部材として上部型押しローラ７７をベアリング（図示省略）によって回転可能（回転自在）に備えている。換言すれば、型押し用上部金型２１Ｂは、その下側に、水平な軸心（上部ローラ軸６５Ｂの軸心）周りに回転可能な上部型押しローラ７７を有している。また、上部型押しローラ７７は、パンチガイド５３Ｂの下端に対して下方向へ突出している。上部型押しローラ７７の軸心（上部ローラ軸６５Ｂの軸心）は、型押し用上部金型２１Ｂを加工位置Ｐに割り出したときにＹ軸方向に平行になるように構成されている。
【００３７】
図４に示すように、型押し用下部金型（型押し用ダイ金型）２５Ｂは、剪断用下部金型２５Ａと同様の構成を有している。なお、型押し用下部金型２５Ｂにおける複数の構成要素のうち、剪断用下部金型２５Ａにおける構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号にＢを加えた符号を付して、その説明を省略する。
【００３８】
下部ローラ軸７３Ｂは、その中間部に、下部剪断ローラ７５に代えて、下部型押し部材として下部型押しローラ７９をベアリング（図示省略）によって回転可能（回転自在）に備えている。換言すれば、型押し用下部金型２５Ｂは、その上側に、水平な軸心（下部ローラ軸７３Ｂの軸心）周りに回転可能な下部型押しローラ７９を有している。また、下部型押しローラ７９は、ダイボディ６９Ｂの上端に対して上方向へ突出している。下部型押しローラ７９の軸心（下部ローラ軸７３Ｂの軸心）は、型押し用下部金型２５Ｂを加工位置Ｐに割り出したときにＹ軸方向に平行になるように構成されている。
【００３９】
図５に示すように、パンチプレス１は、加工プログラムに基づいて、タレット用回転モータ２９、金型昇降機構３３、及びワーク移動機構４１等を制御する制御ユニット（制御手段）８１を具備している。制御ユニット８１は、１つ又は複数のコンピュータによって構成されており、加工プログラム等を記憶するメモリと、加工プログラム等を解釈して実行するＣＰＵとを備えている。
【００４０】
図５、図６（ａ）（ｂ）、及び図７（ａ）（ｂ）に示すように、制御ユニット８１は、上部剪断刃６７ｃと下部剪断刃７５ｃとの協働によりワークＷの被切断部Ｗａに半切り加工（半剪断加工）を行ってジョイント部分Ｗｊを残しながら段差Ｓを付けるように、ラム用昇降モータ３７を含む金型昇降機構３３、及びＹ軸モータ４５とＸ軸モータ４９を含むワーク移動機構４１を制御する。また、制御ユニット８１は、半切り加工後に上部型押しローラ７７と下部型押しローラ７９との協働によりワークＷの被切断部Ｗａに型押し加工を行って段差Ｓを無くすように、ラム用昇降モータ３７を含む金型昇降機構３３、及びＹ軸モータ４５とＸ軸モータ４９を含むワーク移動機構４１を制御する。なお、制御ユニット８１は、ワークＷの被切断部Ｗａに型押し加工を行って段差Ｓを無くすようにする代わりに、ワークＷの被切断部Ｗａに型押し加工を行って段差Ｓの段差量を低減するように、金型昇降機構３３及びワーク移動機構４１を制御してもよい。
【００４１】
続いて、本発明の実施形態に係る切断加工方法について、本発明の実施形態の作用を含めて説明する。
【００４２】
本発明の実施形態に係る切断加工方法は、板状のワーク（板金）Ｗにおける製品（板金製品）Ｍの輪郭部の一部（一部又は全部）に相当する複数の被切断部Ｗａに対して切断加工を行う切断加工方法である。また、本発明の実施形態に係る切断加工方法は、半切り工程（半剪断工程）と、型押し工程とを具備している。そして、本発明の実施形態に係る切断加工方法における各工程の具体的な内容は、次の通りである。
【００４３】
半切り工程（半剪断工程）
図１、図２、図３、図５、図６（ａ）（ｂ）、及び図８（ａ）に示すように、制御ユニット８１によってタレット用回転モータを制御して上部タレット１９及び下部タレット２３を同期して回転させて、剪断用上部金型２１Ａ及び剪断用下部金型２５Ａを加工位置Ｐに割り出す。そして、制御ユニット８１によってＸ軸モータ４９を制御してキャリッジ４７をＸ軸方向へ移動させると共に、制御ユニット８１によってＹ軸モータ４５を制御してキャリッジベース４３を一対の可動テーブル１５と一体的にＹ軸方向へ移動させる。すると、ワークＷを剪断用金型セット３１Ａに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させて、ワークＷの被切断部Ｗａの始端側を下部剪断刃７５ｃの上側に位置決めすることができる。
【００４４】
その後、制御ユニット８１によってラム用昇降モータ３７を制御してラム３５を下降させることにより、ストライカ３９によってパンチヘッド５７Ａを上方向から押圧する。すると、パンチガイド５３Ａ（剪断用上部金型２１Ａ）がリフタスプリングの付勢力に抗して下降して、上部剪断ローラ６７がワークＷの被切断部Ｗａの始端側に接触する。更に、上部サポート部材５９Ａがコイルスプリング６３Ａの付勢力に抗しながら、パンチガイド５３Ａに対して相対的に上昇し、上部剪断ローラ６７と下部剪断ローラ７５との協働によりワークＷの被切断部Ｗａの始端側を挟持する。
【００４５】
そして、制御ユニット８１によってＸ軸モータ４９及びラム用昇降モータ３７を制御して、上部剪断ローラ６７と下部剪断ローラ７５との協働によりワークＷの被切断部Ｗａを挟持した状態で、ワークＷをＸ軸方向（被切断部Ｗａに沿う水平方向）へ剪断用金型セット３１Ａに対して相対的に移動させる。換言すれば、剪断用金型セット３１ＡをＸ軸方向へワークＷに対して相対的に移動させる。これにより、上部剪断ローラ６７と下部剪断ローラ７５を回転させながら、上部剪断刃６７ｃと下部剪断刃７５ｃとの協働によりワークＷの被切断部Ｗａの全域に半切り加工（半剪断加工）を行って、ジョイント部分Ｗｊを残しながら段差Ｓを付けることができる（図６（ｂ）及び図８（ａ）参照）。ここで、ジョイント部分Ｗｊの厚み方向（ワークＷの厚み方向）の寸法は、ワークＷの厚み寸法の半分以下になるようにしている。
【００４６】
なお、ワークＷの被切断部Ｗａに半切り加工を行った後に、制御ユニット８１によってラム用昇降モータ３７を制御してラム３５を上昇させる。すると、上部サポート部材５９Ａがコイルスプリング６３Ａの付勢力によってパンチガイド５３Ａに対して相対的に下降し、パンチガイド５３Ａ（剪断用上部金型２１Ａ）がリフタスプリングの付勢力によって上昇して元の高さ位置に復帰する。
【００４７】
同様に、剪断用上部金型２１Ａ等を加工位置Ｐに割り出した後における制御ユニット８１の動作を繰り返すことにより、ワークＷの他の全ての被切断部Ｗａに半切り加工を順次行って、ジョイント部分Ｗｊを残しながら段差Ｓを付けることができる。
【００４８】
型押し工程
図１、図２、図４、図５、図７（ａ）（ｂ）、及び図８（ｂ）に示すように、制御ユニット８１によってタレット用回転モータを制御して上部タレット１９及び下部タレット２３を同期して回転させて、型押し用上部金型２１Ｂ及び型押し用下部金型２５Ｂを加工位置Ｐに割り出す。そして、制御ユニット８１によってＸ軸モータ４９を制御してキャリッジ４７をＸ軸方向へ移動させると共に、制御ユニット８１によってＹ軸モータ４５を制御してキャリッジベース４３を一対の可動テーブル１５と一体的にＹ軸方向へ移動させる。すると、ワークＷを剪断用金型セット３１Ａに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させて、ワークＷの被切断部Ｗａの始端側を下部型押しローラ７９の上側に位置決めすることができる。
【００４９】
その後、制御ユニット８１によってラム用昇降モータ３７を制御してラム３５を下降させることにより、ストライカ３９によってパンチヘッド５７Ｂを上方向から押圧する。すると、パンチガイド５３Ｂ（型押し用上部金型２１Ｂ）がリフタスプリングの付勢力に抗して下降して、上部型押しローラ７７がワークＷの被切断部Ｗａの始端側に接触する。更に、上部サポート部材５９Ｂがコイルスプリング６３Ｂの付勢力に抗しながら、パンチガイド５３Ｂに対して相対的に上昇し、上部型押しローラ７７と下部型押しローラ７９との協働によりワークＷの被切断部Ｗａの始端側を挟持する。
【００５０】
そして、制御ユニット８１によってＸ軸モータ４９及びラム用昇降モータ３７を制御して、上部型押しローラ７７と下部型押しローラ７９との協働によりワークＷの被切断部Ｗａを挟持した状態で、ワークＷをＸ軸方向（被切断部Ｗａに沿う水平方向）へ型押し用金型セット３１Ｂに対して相対的に移動させる。換言すれば、型押し用金型セット３１ＢをＸ軸方向へワークＷに対して相対的に移動させる。これにより、上部型押しローラ７７と下部型押しローラ７９を回転させながら、上部型押しローラ７７と下部型押しローラ７９との協働によりワークＷの被切断部Ｗａの全域に型押し加工を行って、ジョイント部分Ｗｊを塑性変形させて、段差Ｓを無くすことができる（図７（ｂ）及び図８（ｂ）参照）。ここで、ジョイント部分Ｗｊは、ワークＷ（製品Ｍ）の厚み方向の中央側に位置している。
【００５１】
なお、ワークＷの被切断部Ｗａに型押し加工を行った後に、制御ユニット８１によってラム用昇降モータ３７を制御してラム３５を上昇させる。すると、上部サポート部材５９Ｂがコイルスプリング６３Ｂの付勢力によってパンチガイド５３Ｂに対して相対的に下降し、パンチガイド５３Ｂ（型押し用上部金型２１Ｂ）がリフタスプリングの付勢力によって上昇して元の高さ位置に復帰する。
【００５２】
同様に、型押し用上部金型２１Ｂ等を加工位置Ｐに割り出した後における制御ユニット８１の動作を繰り返すことにより、ワークＷの他の全ての被切断部Ｗａに型押し加工を行って、ジョイント部分Ｗｊを塑性変形させて、段差Ｓを無くすことができる。
【００５３】
以上により、剪断用金型セット３１Ａを用いた半切り加工と型押し用金型セット３１Ｂを用いた型押し加工によって、板状のワークＷからジョイント部分Ｗｊの付いた複数の製品Ｍを製作することができる。
【００５４】
ここで、上部剪断刃６７ｃと下部剪断刃７５ｃとの協働によりワークＷの被切断部Ｗａを完全に剪断していないため、製品Ｍの反り及び製品Ｍの端側のめくれ上がりを十分に抑えると共に、製品Ｍにジョイント部分Ｗｊを付けることができる。また、型押し用金型セット３１Ｂを用いた型押し加工によってジョイント部分Ｗｊを塑性変形させているため、ジョイント部分Ｗｊの強度を低下させて、製品Ｍの切り離しを容易にすると共に、製品Ｍを切り離しする際における製品Ｍの切断面（端面）のバリの発生を十分に抑えることができる。
【００５５】
従って、本発明の実施形態によれば、前述のように、製品Ｍの反り、製品Ｍの端側のめくれ上がり、及製品Ｍの切断面のバリの発生を十分に抑えることができる。そのため、本発明の実施形態によれば、パンチプレス１によって製品Ｍを製作した後の後処理を極力減らして、作業能率の向上を図ることができる。
【００５６】
本発明の実施形態によれば、前述のように、製品Ｍにジョイント部分Ｗｊを付けて、製品Ｍの切り離しを容易にすることができる。そのため、本発明の実施形態によれば、１つのワークＷから複数の製品Ｍを製作する場合に、製品Ｍを製作する度毎に、パンチプレス１の稼働を停止する必要がなくなり、加工時間を十分に短縮して、生産性の向上を図ることができる。
【００５７】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。
【００５８】
剪断用上部金型２１Ａ、剪断用下部金型２５Ａ、型押し用上部金型２１Ｂ、及び型押し用下部金型２５Ｂは、例えば特開２００７−７５８８９号公報及び特開２００４−２６８１０１号公報等に示すように、インデックス機構によって垂直な軸周りに回転可能に構成してもよい。この場合には、上部剪断ローラ６７、下部剪断用ローラ７５、上部型押しローラ７７、及び下部型押しローラ７９の軸心の方向を変えることができ、剪断用金型セット３１Ａ及び型押し用金型セット３１Ｂを用いた切断加工の範囲を拡大することができる。
【００５９】
上部剪断ローラ６７及び下部剪断ローラ７５は、例えば特開平９−５２１２９号公報等に示すように、ワークＷを挟持した状態でワークＷの移動に追従して垂直な軸周りに回転するように構成してもよい。同様に、上部型押しローラ７７及び下部型押しローラ７９は、例えば特開平９−５２１２９号公報等に示すように、ワークＷを挟持した状態でワークＷの移動に追従して垂直な軸周りに回転するように構成してもよい。この場合には、インデックス機構を用いなくても、上部剪断ローラ６７等の軸心の方向を変えることができ、剪断用金型セット３１Ａ等を用いた切断加工の範囲を拡大することができる。
【００６０】
上部型押しローラ７７及び下部型押しローラ７９の代わりに、平坦な上部型押し面を有した他の上部型押し部材（図示省略）、及び上部型押し面と協働してワークＷの被切断部Ｗａの型押しを行うための平坦な下部型押し面を有した他の下部型押し部材（図示省略）を用いてもよい。この場合には、ワークＷを被切断部Ｗａに沿う水平方向へ型押し用金型セット３１Ｂに対して相対的に移動させながら、他の上部型押し部材と他の下部型押し部材との協働によりワークＷの被切断部Ｗａに対して型押し加工を行う。
【００６１】
ワークＷの被切断部Ｗａの全域に対して半切り加工（半剪断加工）を行う代わりに、ワークＷの被切断部Ｗａの一部の領域に半切り加工に行って、ワークＷの被切断部Ｗａの残りの領域に完全な剪断加工を行ってもよい。
【００６２】
そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００６３】
１    パンチプレス
３    加工機本体
５    上部フレーム
７    下部フレーム
９    ベースフレーム
１１    支持フレーム
１３    センタ固定テーブル
１５    可動テーブル
１７    サイド固定テーブル
１９    上部タレット
２１    上部金型
２１Ａ  剪断用上部金型
２１Ｂ  型押し用上部金型
２３    下部タレット
２５    下部金型
２５Ａ  剪断用下部金型
２５Ｂ  型押し用下部金型
２７    下部金型ホルダ
２９    タレット用回転モータ
３１    金型セット
３１Ａ  剪断用金型セット
３１Ｂ  型押し用金型セット
３３    金型昇降機構
３５    ラム
３７    ラム用昇降モータ
３９    ストライカ
４１    ワーク移動機構
４３    キャリッジベース
４５    Ｙ軸モータ
４７    キャリッジ
４９    Ｘ軸モータ
５１    クランパ
６７    上部剪断ローラ
６７ｃ  上部剪断刃
７５    下部剪断ローラ
７５ｃ  下部剪断刃
７７    上部型押しローラ
７９    下部型押しローラ
８１    制御ユニット
Ｗ    ワーク（板金）
Ｗａ  被切断部
Ｍ    製品（板金製品）
Ｐ  加工位置
【図１】
2018192486.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018192486.tif 000005
【図４】
2018192486.tif 000006
【図５】
2018192486.tif 000007
【図６】
2018192486.tif 000008
【図７】
2018192486.tif 000009
【図８】
2018192486.tif 000010