(57)【要約】【課題】不良品の加工や金型の破損を確実に防止することのできるプレス加工装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が可動の一対の金型を有する金型部と、金型の少なくとも一方を駆動する金型駆動部と、金型部にプレス材料を搬送するとともに、金型部からプレス材料を排出させるフィーダー部と、金型部外部に設けられ、プレス材料に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部と、穴位置検出部が異常を検知した場合、金型駆動部を停止させるコントロール部と、を有するプレス加工装置とする。【選択図】図１
2011245548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が可動の一対の金型を有する金型部と、
前記金型の少なくとも一方を駆動する金型駆動部と、
前記金型部にプレス材料を搬送するとともに、前記金型部から前記プレス材料を排出させるフィーダー部と、
前記金型部外部に設けられ、前記プレス材料に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部と、
前記穴位置検出部が異常を検知した場合、前記金型駆動部を停止させるコントロール部と、を有するプレス加工装置。
【請求項２】
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を受信した後穴位置検出を行なう請求項１記載のプレス加工装置。
【請求項３】
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を所定の期間内に受信しなかった場合、前記金型が上死点に至る前に穴位置検出を開始する請求項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、ミスフィード検知可能なプレス加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、順送りプレス加工装置は、（１）コイル状に巻かれたプレス材料をフィーダー部によってプレス部に搬送するステップ、（２）金型部を噛み合わせることでプレスするステップ、を繰り返すことでプレス材料に対し所定の切断又はプレス加工を行う。そのため、プレス部には、プレス材料が常に適正な位置まで搬送されていることが必要であり、適正な位置にプレス材料が搬送されていないと、いわゆるミスフィードとなり、不良品の加工や、よりひどい場合は金型の破損を招いてしまうといった課題がある。
【０００３】
上記ミスフィードを防止しようとする技術として、例えば下記特許文献１、２に記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５７−１５６２９５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８１５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、いずれも金型内に検出器を備えた装置であって、仮に異常を検知したとしても、下死点近くで検知することとなるため、高速で動いている重いプレス金型を下死点手前で急停止させることができず、結局プレスしてしまった後に停止させることとなるため、不良品の加工や金型の破損において十分な対策とはいえない。
【０００６】
また上記特許文献２には、光学式センサを用い、材料に形成された孔を透過した光の光量を検出して材料が正しい位置に順送りされたか否かを判定する技術が開示されているが、例えばプレスの際に発生する又は空気中に漂う粉塵による光量低下や、金属材料によって反射された光の再反射（多数回反射）による受光等、光量の正確な測定を妨げる要素が多くある。具体的には、粉塵による光遮断による光量低下による停止、光の多数回反射に起因する光量増加による位置不整合の見逃し等、実現には非常に大きな課題が残っており、不良品の加工や金型の破損の防止の精度は高くない。更に、この光学センサの微細なアナログ電圧をデジタル化（ＯＮ，ＯＦＦ）するとしても、高価なアンプ及び高度な光学センサが必要であり、仮に実現できるとしても不安定要素が多々あり安定した生産を望むことができない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、不良品の加工や金型の破損を確実に防止することのできる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】
上記課題に対し、本発明者は、鋭意検討を行なったところ、あえて金型部の外に穴検出部を設けることで回避できる点に思い至り、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明の一観点に係るプレス加工装置は、少なくとも一方が可動の一対の金型を有する金型部と、金型の少なくとも一方を駆動する金型駆動部と、金型部にプレス材料を搬送するとともに、金型部からプレス材料を排出させるフィーダー部と、金型部外部に設けられ、プレス材料に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部と、穴位置検出部が異常を検知した場合、金型駆動部を停止させるコントロール部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
以上本発明により、不良品の加工や金型の破損を確実に防止することのできるプレス加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るプレス加工装置の概略を示す図である。
【図２】実施形態に係る穴位置検出部の概略を示す図である。
【図３】実施形態に係るプレス加工装置の金型駆動部の概略を示す図である。
【図４】実施形態に係るプレス加工装置が行うプレス処理のフローの概略を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態の記載にのみ限定されるものではない。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係るプレス加工装置（以下「本装置」という。）１の概略を示す図であり、図２は、本装置１における穴位置検出部５の概略を示す図である。
【００１４】
これらの図で示すように、本装置１は、少なくとも一方が可動の一対の金型２１、２２を有する金型部２と、金型２１、２２の少なくとも一方を駆動する金型駆動部３と、金型部２にプレス材料９を搬送するとともに、金型部２からプレス材料９を排出させるフィーダー部４と、金型部２外部に設けられ、プレス材料９に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部５と、穴位置検出部５が異常を検知した場合、金型駆動部３を停止させるコントロール部６と、を有する。
【００１５】
本装置１における金型部２は、上記の通り少なくとも一方が可動の一対の金型２１、２２を有し、これらが噛み合わされることでプレス材料９に対し所定の切断又はプレス加工を行うことができる。この限りにおいて金型２１、２２は一方が可動であればよく、他方は可動であってもよく、固定されていても良いが、説明を分かりやすくする観点から、本実施形態では一方の金型２１を可動の上金型とし、他方の金型２２を固定の下金型として説明する。
【００１６】
本装置１における金型駆動部３は、上記金型２１、２２の少なくとも一方を駆動するものであればよいが、上記説明を分かりやすくする観点から、本実施形態では、可動の上金型を動かすことのできるもので説明する。金型駆動部３の構成としては、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、回転軸３１１と、この回転軸３１１に固定されたクランク軸３１２と、このクランク軸３１２及び一方の金型２１とを接続する摺動部３１３とを有するコネクティングロッド３１と、コネクティングロッド３１の回転軸３１１を回転させるためのモーター３２と、このモーター３２を制御するモーター制御部３３と、を有して構成されていることが好ましい。このような構成を採用することで、回転軸３１１の回転運動を、上死点と下死点の間の金型の往復運動に変換することができるようになる。なお金型駆動部３において、回転板の回転は、図３で示すように、モーター３２と回転板３１１との間にクラッチ板３４と、このクラッチ板３４の動作を制御するクラッチ制御部３５と、を設け、モーター３２を回転させておく一方、このクラッチ制御部３５によってモーター３２と回転軸３１１接触・非接触を制御してモーター３２の回転を回転軸３１１に伝達するよう制御することが好ましい。
【００１７】
本装置１におけるフィーダー部４は、上記の通り、金型部２にプレス材料９を搬送するとともに、金型部２からプレス材料９を排出させることができるものである。フィーダー部４の構成は、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えばエアーを用い、開閉によってプレス材料９を挟む又は解放することが可能な第一のクランプ４１及び第二のクランプ４２と、第一のクランプ４１の開閉を制御する電磁弁４３と、第二のクランプ４２の開閉を制御する電磁弁４４と、第一のクランプ４１自体を所定距離移動させるためのクランプ移動機構４５と、クランプ移動機構４５による第一のクランプ４１の移動、第一の電磁弁４２及び第二の電磁弁４３を制御するクランプ制御部４６と、を有して構成されていることが好ましい。このような構成を採用することで、第一のクランプ４１によってプレス材料９を挟み必要な量だけ金型部２側に供給し、更にプレス材料９を金型部２から排出させることができるようになる。なお第一のクランプ４１は、材料の搬出方向（又はその逆方向）と一致する平面上を移動する。なお第二のクランプ４２は、第一のクランプ４１がプレス材料を解放状態となっている状態においてプレス材料９をはさみ固定することができるようにするためのものであって、このようにすることで、プレス材料を固定した状態で第一のクランプ４１が後方に移動可能となる。
【００１８】
また、本実施形態では、第一のクランプ４１がプレス材料の搬送を完了させた場合に、プレス材料搬送の完了を知らせるためのプレス材料搬送完了信号発生部４７を有している。プレス搬送完了信号発生部４７を設けることで、プレス材料搬送の状態を確認することができるようになる。この具体的な構成については、限定されるわけではないが、第一のクランプ４１がプレス材料の搬送を完了させた位置にマイクロスイッチ等のスイッチを付すことで実現できる。なお、このプレス材料搬送完了信号発生部４７は、プレス材料搬送完了信号をコントロール部６を介して穴位置検出部５に送ることとなる。
【００１９】
なお、本実施形態では、好ましい例としてクランプを用いたフィーダーを用いて説明しており、これには材料の搬送量及びその完了が明確に判断しやすく精密な制御が可能となるといった利点があるが、他の形態のフィーダー（ＮＣロールフィーダー）等を用いた場合でも、材料搬送完了信号を取ることで同様に検出が可能となる。
【００２０】
本装置１における穴位置検出部５は、金型部２外部に設けられ、プレス材料９に形成された穴の位置を検出することのできるものである。図２に、本実施形態に係る穴位置検出部５の構成の一例を示す。
【００２１】
本実施形態に係る穴位置検出部５は、上記の通り、金型部２外部に設けられ、プレス材料９に形成された穴の位置を検出するものである。穴は、金型がプレス材料に加工を加える際、加工を加える位置の調整（レリース）、確認のために開けられるいわゆるパイロット穴であることが好ましいが、位置検出を行なう程度の精度を有するものであれば金型によって打ち抜かれた他の穴であっても良い。本穴位置検出部は、この穴を利用することで穴位置検出を行う。本装置１では、穴位置検出部５を金型部２とは別に設けておくことで、本装置は、金型部２及び金型駆動部３の動作とは別に独立して検出作業を行なうことができるようになる。従来の技術では、金型部２内部に、又は金型部２と一体的に形成しており、穴位置の検出の独立駆動が困難であったが、本装置のように別途独立して設けることで、金型の状態による動作の制限を低減し、金型部２が稼働している間においてもその稼働を止めることなく穴位置検出を簡便に行なうことができるといった効果がある。なお、穴位置検出部５の配置は、金型部２外すなわち金型から独立して配置され、かつ位置確認のための穴が形成されている必要から、金型部２を基準にしてフィーダー部４とは反対の位置（下流側）に配置しておけばよい。
【００２２】
本実施形態に係る穴位置検出部５は、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、図２で示すように、ピン５１１と、ピン５１１の動きに基づき信号を出力するスイッチ５１２を有する検出ユニット５１と、この検出ユニット５１を上下に移動させるユニット移動機構５２と、スイッチ５１２に接続され異常を感知した場合にコントロール部６に異常信号を出力する異常信号出力部５３と、を有して構成されていることが好ましい。このような構成とすることで、ピン５１１がプレス材料９の穴に挿入されない場合、ピン５１１の動きに基づきトリガ５１２１が押されスイッチ５１２を介して異常信号出力部５３から異常信号が出力されるため、穴の位置すなわちプレス材料の配置に異常があったと判断することができる。なお、ユニット移動機構５２は、限定されるわけではないが、電磁弁であることは好ましい一形態である。
【００２３】
本装置１におけるコントロール部６は、上記金型２、金型駆動部３、フィーダー部４、穴位置検出部５の駆動の開始・停止を制御することができるとともに、特に、穴位置検出部５が異常を検知した場合、金型駆動部３のクラッチ制御部３５に信号を送り金型２を停止させる機能を有するものである。より具体的には、穴位置検出部５のスイッチ５１２からの異常信号を受けた場合、モーター３２と回転軸３１１の接触・非接触機構を制御するクラッチ制御部３５に信号に送り、金型の駆動を停止させることができるものである。コントロール部６の構成については、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を採用することが好ましい。
【００２４】
ここで、本装置１の動作について具体的に説明する。図４は、本装置１が行うプレス処理のフローの概略を示す図である。
【００２５】
本図で示すように、本装置１は、動作に先立ち、プレスする位置にプレス材料を予めセットした状態とした後、（１）プレス加工を行なうステップ、（２）プレス材料を搬送するステップ、（３）穴位置検出を行うステップ、を多数回繰り返してプレス処理を行っていく。
【００２６】
まず、（１）プレス加工を行うステップは、回転軸を回転させて金型部２を噛み合わせることにより行なう。
【００２７】
次に、（２）プレス材料を搬送するステップは、具体的には金型部２にプレス材料９を搬送するステップである。このステップはこの限りにおいて限定されるわけではないが、第一のクランプ４１によりプレス材料９を挟み、所定距離移動させることにより行う。なお、第一のクランプ４１によりプレス材料を搬送した後、第一のクランプ４１はプレス材料を開放し、第二のクランプによりプレス材料を挟むことが好ましい。このようにすることで第一のクランプ４１を次の搬送準備に移らせることができる。なお、第一のクランプがプレス材料を搬送した場合、プレス材料搬送完了信号発生部４７はプレス材料搬送完了信号をコントロール部６を介して穴位置検出ユニット５１のスタートを行う。
【００２８】
次に、（３）穴位置検出を行うステップは、この処理を行うことができる限りにおいて限定されるわけではないが、プレス加工に先立ち、（３−１）検出ユニット５１をプレス材料９側に所定量移動させる（下ろす）ステップ、（３−２）検出ユニット５１のピン５１１が穴に入らず抵抗を受けて摺動しスイッチ５１２のトリガを押した場合（スイッチを入れた場合）は異常信号をコントロール部６に発する一方、トリガを押さなかった場合（スイッチを入れなかった場合）は次の動作に移るステップ、を有していることが好ましい。このようにすることで、プレス加工を行なう前に、穴の位置が正しいか否か、即ち、正確にプレス材料を送れているか否かの確認を行ない、プレス材料が送れている場合は特に問題なく次の動作を行い、プレス材料が送れていない場合は異常信号をコントロール部に発し、プレス加工を停止し、不良品の加工や金型の破損等を防止することができる。なおこのステップは、金型が噛み合う前に停止することが必要であり、この限りにおいて限定されるわけではないが、このステップは、金型の回転数があまり早くない場合（例えば１００回転／分以下の場合）、プレス材料の搬送が完了した信号を受信した後軸の回転角が９０°になる前までに開始すればよいが、プレス材料の搬送完了信号を受信した直後に開始しておくことが好ましい。また一方で、穴位置検出部は、フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を所定の期間内に受信しなかった場合、金型が上死点に至る前に穴位置検出を開始することが好ましく、具体的には、プレス材料の搬送が完了した信号を回転角が０°になる前まで（３５９°以前）に開始しておくことが好ましい。なお、プレス材料の搬送が完了した信号を受信していない場合でも軸の回転角が０°になる前にこのステップを開始しておくことでもよい。搬送完了信号がない場合は搬送が終わっていない場合であるため、穴位置検出を行えば当然に穴位置がずれていることとなるため、動作を停止させることができる。これは特に、金型の回転数が早くなった場合（例えば１５０回転／分以上の場合）に特に有効である。
【００２９】
上記（１）乃至（３）が完了したら、必要に応じ再び上記（１）乃至（３）のステップを行い、プレス加工処理を継続することができる。
【００３０】
以上の通り、本実施形態に係るプレス加工装置によると、穴位置検出部を金型部とは別途設けることにより、金型部２の動作による制限を受けることなく穴位置検出を行なうことが出来るため、停止信号送信後に慣性による移動が発生しても不良品の加工や金型の破損を確実に防止することができるようになる。特に、本実施形態の穴位置検出部の構成は、ピンを用いたものであるため非常に簡便で、金属材料による光の反射の影響について全く考慮する必要がないのはもちろん、プレス加工の際に発生する又は空気中に漂う粉塵による影響も考慮する必要がなく、非常に簡便で精度を高くすることができ、更に動作が非常に安定的である。
【実施例】
【００３１】
ここで、上記実施形態に係るプレス加工の効果につき、実際にプレス加工装置を試作し、その効果を確認した。以下に示す。
（実施例）
ピン及びマイクロスイッチを用いて検出ユニットを作成し、エアシリンダを用いてプレス材料搬送方向に対して垂直な方向に往復移動可能となるようレールを用いて穴位置検出部を作成した。これを市販のプレス加工装置に設置するとともに、ＰＬＣを設け、マイクロスイッチからの信号を受けた場合、緊急停止するようにした。なおこの場合においてプレス材料の搬送は、駆動側金型の上死点を０°、下死点を１８０°とした場合、０°になる前までに完了するよう設定し、このプレス材料の搬送完了信号を受けた後、穴位置検出を行なうようにした。またこの場合において、ストローク長は５０ｍｍとし、金型の回転数は１００ｓｐｍ〜１５０ｓｐｍに変化させながら動作の確認を行った。
【００３２】
この結果、穴位置の検出異常があった場合、いずれも５０°〜９０°程度の軸の回転角度で停止し、金型がかみ合わされることはなかった。即ち金型が噛み合わされる前までに停止させることができ、より信頼性の高いプレス加工装置となることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、プレス加工装置として産業上の利用可能性がある。
【図１】
2011245548.tif 000003
【図２】
2011245548.tif 000004
【図３】
2011245548.tif 000005
【図４】
2011245548.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月16日(2010.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が可動の一対の金型を有する金型部と、
前記金型の少なくとも一方を駆動する金型駆動部と、
前記金型部にプレス材料を搬送するとともに、前記金型部から前記プレス材料を排出させるフィーダー部と、
前記金型部外部に設けられ、かつ、ピンと、前記ピンの動きに基づき信号を出力するスイッチを有する検出ユニットを有し、前記プレス材料に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部と、
前記穴位置検出部が異常を検知した場合、前記金型駆動部を停止させるコントロール部と、を有するプレス加工装置。
【請求項２】
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を受信した後穴位置検出を行なう請求項１記載のプレス加工装置。
【請求項３】
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を所定の期間内に受信しなかった場合、前記金型が上死点に至る前に穴位置検出を開始する請求項１記載のプレス加工装置。
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月1日(2010.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が可動の一対の金型を有し、プレス材料に穴を形成する金型部と、
前記金型の少なくとも一方を所定の回転数で連続駆動する金型駆動部と、
前記金型部に前記プレス材料を搬送するとともに、前記金型部から前記プレス材料を排出させるフィーダー部と、
ピン及び前記ピンの動きに基づき信号を出力するスイッチを有する検出ユニットと、前記検出ユニットを移動させるユニット移動機構と、前記スイッチに接続され異常を感知した場合に異常信号を出力する異常信号出力部と、を有し、前記金型部外部かつ下流側に設けられ、前記金型により前記プレス材料に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部と、
前記穴位置検出部が異常を検知した場合、前記異常信号出力部の異常信号に基づき前記金型駆動部を停止させるコントロール部と、を有し、
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を受信した後穴位置検出を行なうプレス加工装置。
【請求項２】
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を所定の期間内に受信しなかった場合、前記金型が上死点に至る前に穴位置検出を開始する請求項１記載のプレス加工装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月14日(2011.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が可動の一対の金型を有し、プレス材料に穴を形成する金型部と、
前記金型の少なくとも一方を所定の回転数で連続駆動する金型駆動部と、
前記金型部に前記プレス材料を搬送するとともに、前記金型部から前記プレス材料を排出させるフィーダー部と、
ピン及び前記ピンの動きに基づき信号を出力するスイッチを有する検出ユニットと、前記検出ユニットを移動させるユニット移動機構と、前記スイッチに接続されかつ前記スイッチの出力する信号に基づき異常信号を出力する異常信号出力部と、を有し、前記金型部外部かつ下流側に設けられ、前記ユニット移動機構により前記検出ユニットを移動させ、前記検出ユニットの前記ピンが前記金型によって前記プレス材料に形成された穴に入り前記スイッチを押さなかった場合、前記異常信号出力部は前記異常信号を出力せず、前記検出ユニットの前記ピンが前記金型によって前記プレス材料に形成された穴に入らず前記スイッチを押した場合、前記異常信号出力部は前記異常信号を出力し、前記金型駆動部の動作とは独立して、前記金型により前記プレス材料に形成された穴の位置を検出する穴位置検出部と、
前記穴位置検出部の前記異常検出部が前記異常信号を出力した場合、前記異常信号に基づき前記金型駆動部を停止させるコントロール部と、を有し、
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を受信した後穴位置検出を行なうプレス加工装置。
【請求項２】
前記穴位置検出部は、前記フィーダー部からのプレス材料搬送完了信号を所定の期間内に受信しなかった場合、前記金型が上死点に至る前に穴位置検出を開始する請求項１記載のプレス加工装置。