(57)【要約】【課題】パンチ作業時糸くず状かす等を安全、確実かつ自動的にエアで噴き飛ばし、製品に打痕傷がつかないようにする。【解決手段】コンプレッサーまたはタレパン付属コンプレッサー供給のエアを調圧するレギュレータ、エア流路開閉用電磁弁、電磁弁からワークにエアを送るエア用ホース、およびエア用ホース先端取着のエアノズルを備えるエア供給系を、タレパンの壁面開設窓に掛着のファイバーセンサーの投光部と受光部、パンチ駆動源のフライホイールを模擬する回転円盤からの反射レーザー光を受光部が検知してファイバーアンプに送信し、これをリレーに入力する信号伝達回路、検知信号の受信による入力の有無に応じ電磁回路を切り替えるリレー、および電磁回路切り替えによって作動する電磁弁を備えるエア噴射制御系によって、エア流路の開閉を制御するタレパン用エア噴射装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気（以下、エアという）供給系、エア噴射制御系、ＡＣ１００Ｖ給電用入力コネクター、ＡＣ１００Ｖ給電をＤＣ２４Ｖに変換出力する電源、該電源配線用ケーブル組物の電源ハーネス、表示灯、継ぎ手、端子台、および丸型コネクターその他の付属品をシャーシーに収納して、ＮＣタレットパンチプレス（以下、タレパンという）の外壁面に掛着して供用するタレパン用エア噴射装置において、
前記エア供給系が、コンプレッサーから供給されるエアを調圧するレギュレータ、該エアの流路を開閉する電磁弁、該電磁弁から被加工物（以下、ワークという）の被加工位置にエアを供給するエア用ホース、および該エア用ホースの先端に取着されたエアノズルからなり、
そして前記エア噴射制御系が、タレパンの壁面に取着されたセンサーの投光部と受光部、パンチを上下に駆動するフライホイールに連動する回転円盤からの反射レーザー光を該受光部が検知し、該検知信号を受信したファイバーアンプがこれをリレーに入力する信号伝達回路、パンチの上死点から下死点を経て上死点に至るまでの１パンチ間において、該検知信号の受信による入力によって電磁回路を切り替えるリレー、および該リレーの電磁回路切り替えによって、エア流路の開閉を行う前記電磁弁からなる、ことを特徴とするタレパン用エア噴射装置。
【請求項２】
前記エア用ホースの先端に取着されたエアノズルが、１以上の個数である請求項１記載のタレパン用エア噴射装置。
【請求項３】
前記センサーが、前記本体内のファイバーアンプから発光されるレーザー光を、ファイバー先端の投光部から回転円盤にスポット照射し、その反射レーザー光をファイバー先端の受光部が受光し、そして該受光量の変化により前記電磁弁を作動させる請求項１記載のタレパン用エア噴射装置。
【請求項４】
前記回転円盤が、フライホイールの回転力をクランク軸、クランクを介して上下運動に変え、ストライカーを作動させる機械プレス機の場合においては、前記フライホイールに同期連動してその回転を模擬する円盤であって、該回転円盤の静止時における垂直上向き半径方向所定幅の扇形近似形表面を適宜の色に着色し、そして残面積を無着色もしくはこれと余色をなす色その他に着色して、該着色面と無着色もしくは余色面の両面からの反射レーザー光量を変化させたものである請求項１または３記載のタレパン用エア噴射装置。
【請求項５】
前記回転円盤の静止時における垂直上向き半径方向かつ所定幅の表面を適宜の色に着色した扇形近似形部分が、該所定幅を任意に調節することが可能で、該扇形近似形表面からの反射レーザー光と、前記回転円盤上の無着色もしくは余色面からの反射レーザー光との受光量の変化が最小のときセンサーオフになり、そして最大のときセンサーオンになる請求項１、３または４記載のタレパン用エア噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、タレパン用エア噴射装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
タレパンに材料を銜えさせ抜き始めると、時に材料に打痕傷がつき、不良品になってしまうことが多い。特にアルミ材はこの傾向が強い。打痕傷は、金型で材料を打ち抜いたとき、糸くず状かすが発生し、オス金型のガイドホルダの下側、すなわち底面の、材料を押さえつける部分にそのかすが付着して傷が付くことによって生ずる。一枚の材料で多数個の品物を抜かねばならないときなどは特に、全ての品物に打痕傷が付き、不良品になってしまうことがある。また、糸くず状かすのほかに、抜きかすが挟まれて、製品が変形する場合もある。
【０００３】
オス金型のガイドホルダの底面に、糸くず状かすが何時付くかは不明である。自動材料搬送機で材料を送る場合などに、時に何百何千という数の不良品がでるときがある。その原因となる糸くず状かすをガイドに付着させないためには、エアでそれらを吹き飛ばせばよい。抜きかすもある程度の大きさであれば、エアで吹き飛ばすことができる筈である。抜きかすを吹き飛ばせば、製品の変形のみならず、金型かじりの防止にも役立つ。そこで、エアガンを手に持ち、パンチにあわせてエアを噴出させることを試みた。その結果、確かに糸くず状かす付着はなくなった。  しかし、このエア噴出作業のために人員一人が張付けになり、他の仕事ができなくなり、また稼動中のタレパンの直ぐ傍で作業するので大変危険であり、怪我をする恐れもある。
【０００４】
そのため、パイプを曲げて金型の作動方向に固定し、ホースを繋ぎ、開閉弁を付けて、タレパン作動中エアを出っ放しにしたところ、エアの噴出音がうるさく、コンプレッサーが回りっ放しになって電力消費が増加し、コンプレッサーの寿命に悪影響を与えることが分かった。
【０００５】
【発明の解決すべき課題】
そこで、パンチ作業時糸くず状かすの他にある程度のものであれば抜きかすをエア噴射により吹き飛ばし、糸くず状かすによる打痕傷が製品につかないようにして、不良品の発生を抑え、作業安全性を確保すると共に無人化、省エネおよび金型冷却を図り、取付けと取外しが簡単容易で、整備や修理に問題がなく、そして多用途と多目的に使用可能なタレパン用エア噴射装置を提供するのが、この発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エア供給系、エア噴射制御系、ＡＣ１００Ｖ給電用入力コネクター、ＡＣ１００Ｖ給電をＤＣ２４Ｖに変換出力する電源、該電源配線用ケーブル組物の電源ハーネス、表示灯、継ぎ手、端子台、および丸型コネクターその他の付属品をシャーシーに収納して、タレパンの外壁面に掛着して供用するタレパン用エア噴射装置において、
前記エア供給系が、コンプレッサーから供給されるエアを調圧するレギュレータ、該エアの流路を開閉する電磁弁、該電磁弁からワークの被加工位置にエアを供給するエア用ホース、および該エア用ホースの先端に取着されたエアノズルからなり、
そして前記エア噴射制御系が、タレパンの壁面に取着されたセンサーの投光部と受光部、パンチを上下に駆動するフライホイールに同期連動してこれを模擬する回転円盤からの反射レーザー光を該センサー受光部が検知して、該検知信号を受信したセンサーアンプがオン・オフ信号をリレーに入力する信号伝達回路、パンチの上死点から下死点を経て上死点に至るまでの１パンチ間において、該検知信号によるオン・オフ信号の入力によって電磁回路を切り替えるリレー、および該リレーの切り替えによって、前記エア流路の開閉を行う前記電磁弁からなるように構成したものである。
【０００７】
この目的を達成するため、請求項２記載の発明は、前記エア用ホースの先端に取着されたエアノズルが、１以上の個数であるように構成したものである。
【０００８】
この目的を達成するため、請求項３記載の発明は、前記センサーが、前記シャーシー内のファイバーアンプから発光されるレーザー光を、光ファイバー先端の投光部まで送って、該投光部から回転円盤にスポット照射し、その反射レーザー光を光ファイバー先端の受光部が受光し、そして該受光量により前記電磁弁を作動させるように構成したものである。
【０００９】
この目的を達成するため、請求項４記載の発明は、前記回転円盤が、フライホイールの回転力をクランク軸、クランクを介して上下運動に変えてストライカーを作動させる機械プレス機の場合、該ストライカーの駆動源である前記フライホイールに同期連動してこれを模擬し、該回転円盤の静止時上向き半径方向かつ所定幅の扇形近似表面を適宜の色に着色し、残面積を無着色もしくはその余色として、該着色面と無着色もしくは余色面の両面からの反射レーザー光量を変化させるように構成したものである。
【００１０】
この目的を達成するため、請求項５記載の発明は、前記回転円盤の静止時における垂直上向き半径方向かつ所定幅の表面を適宜の色に着色した扇形近似形部分が、該所定幅を任意に調節することが可能で、該扇形近似形表面からの反射レーザー光と、前記回転円盤上の無着色もしくは余色面からの反射レーザー光との受光量の変化が最小のときセンサーオフになり、そして最大のときセンサーオンになるように構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の態様】
本発明の実施の態様について、以下図面を用いて説明する。本発明のタレパン用エア噴射装置（１）は、エア供給系とエア噴射制御系との２系統からなり、これに付属部品を加えてなる。エア供給源としては、コンプレッサーまたはタレパンから供給されるエアを用い、これを調圧するレギュレータ（ＲＬ１）、該エアの流路を開閉する電磁弁（Ｖ１）、該電磁弁（Ｖ１）からワーク（４８）の被加工位置までエア（Ａ）を供給するエア用ホース（１１）、および該エア用ホースの先端に取着されたエアノズル（１２）からなる。そしてエア噴射制御系は、タレパンの壁面開設の窓（４０）に取着されたセンサーヘッドの投光部（３２）と受光部（３３）、パンチを上下に駆動するフライホイール（４）に同期連動してこれを模擬する回転円盤（５）の回転無着色面からの反射レーザー光を該センサー受光部（３３）が検知して、光ファイバー（３１）で該検知信号を光ファイバーアンプ（Ｓ１）とリレー（ＲＬ１）に送信する信号伝達回路、パンチの上死点から下死点を経て上死点に至るまでの１パンチ間、該検知信号の有無に応じ回路を切り替えるリレー（ＲＬ１）、および該リレー（ＲＬ１）の回路切り替えによって調圧エアの流路を開閉する電磁弁（Ｖ１）からなる。図１は、２系統からなるタレパン用エア噴射装置（１）の概念図であり、そして図２はタレパン用エア噴射装置（１）の配線図である。
【００１２】
タレパン用エア噴射装置（１）の稼動には、ＡＣ１００Ｖの商用電源を入力し、電源（ＰＯＷ１）でＤＣ２４ＶにＡＤ変換し、光ファイバーセンサー（３）のファイバーアンプ（Ｓ１）、電磁弁（Ｖ１）、リレー（ＲＬ１）および表示灯（ＬＥＤ）等に通電すれば作業準備は完了し、通電表示灯（ＬＥＤ１）が点灯する。ファイバーアンプ（Ｓ１）で発光されるレーザー光はファイバー（３１）でスポット光に変えられ、先端のファイバーヘッド投光部（３２）に至り、投射目標物たるタレパンのフライホイール（４）に同期連動してこれを模擬する回転円盤（５）に照射される。クランクプレスの場合、フライホイール（４）の回転力をクランク軸とクランクを介して上下運動に変え、ストライカー（４４）を作動させるので、フライホイール（４）の静止時がパンチの上死点であり、フライホイール（４）を１８０度回転させたところが下死点となる。静止時の前後±１０．５度計約２１度の範囲をセンサーオフとすれば、パンチ時のエア噴射秒時として必要十分条件を満たす。そこで、フライホイール（４）に同期連動する回転円盤（５）の、フライホイール（４）の回転を模擬し、回転の始と終わりの約２１度の扇形近似部分を、本実施例では黒色に着色し、残面積を無着色とした。黒色着色の部位にレーザースポット光が投射されたときに吸収されて反射量が少なく、無着色の残面積は金属面であって反射量は大きいので、反射量大のときを検知してリレー（ＲＬ１）に入力し、リレー（ＲＬ１）内部の回路が切り替わり、電磁弁（Ｖ１）の弁を開けるように構成した。扇形近似部分に着色した黒色を、他の色としてもよいが、残余面積はこれと余色をなす色とするのがコントラストが大きくなり望ましいが、無着色でももちろんよい。
【００１３】
フライホイール（４）の回転に模擬的に連動して回転円盤（５）が回転し、レーザースポット光の投射点が回転円盤（５）の黒色部分（４１）を外れると、無着色の金属面反射となってレーザー光反射量が増大し、これをファイバーヘッドの受光部（３３）が受光して検知する。この反射レーザー光による検知信号は、ファイバーヘッドの受光部（３３）からファイバー（３１）中をファイバーアンプ（Ｓ１）に送信され、更にリレー（ＲＬ１）に入力される。この入力によりリレー（ＲＬ１）内部の回路が切り替わり、電磁弁（Ｖ１）の弁を開ける。反射レーザー光に基づく入力がある間電磁弁（Ｖ１）の作動は続き、入力が止まるとリレー（ＲＬ１）内部の回路が切り替って電磁弁（Ｖ１）の弁が閉まり、エア噴射は止まる。受光部（３３）が反射レーザー光を受光して検知信号の送信した時点から送信が止まった時点までの１パンチ作動の間、作動表示灯（ＬＥＤ２）が点灯する。
【００１４】
フライホイール（４）は、２本のクランクが重なって垂直状態にあるときがパンチ（４４）の上死点である。この上死点の位置に対応する回転円盤（５）上の位置は、黒色着色部分（４１）の中心であり、回転円盤（５）はフライホイール（５）の回転を模擬するので、図１上、回転円盤（５）とフライホイール（４）を同一に描いた。タレパンのパンチが始まると、クランク軸（４９）は黒色着色部分（４１）と共に時計回りに回転し、投射レーザー光の投射スポットは、フライホイール（４）が約１０．５度回ったところでフライホイール（４）の反射面（４２）に入る。この反射面（４２）からの反射レーザー光を受光部（３３）が検知して、電磁弁（Ｖ１）を作動させ、調圧エアの噴射を開始する。フライホイール（４）の１回転１パンチ終了地点まで約１０．５度の地点、すなわちフライホイール（４）面の黒色着色部分（４１）に入ると、投射レーザー光の反射がなくなり、電磁弁（Ｖ１）への通電が止んで電磁弁（Ｖ１）の弁が閉まり、調圧エアの噴射は終了する。図３はフライホイール（４）１回転１パンチの状況を示し、図４はフライホイール（４）１回転１パンチに伴い、ファイバーアンプ（Ｓ１）、リレー（ＲＬ１）、および電磁弁（Ｖ１）、表示灯（ＬＥＤ）その他部品の動作状況を示す説明図である。外部電源（ＡＣＩＮ）をスイッチオンすると、通電表示灯（ＬＥＤ１）は点き、電源（ＰＯＷ１）に通電され、電源（ＰＯＷ１）からファイバーアンプ（Ｓ１）、リレー（ＲＬ１）および電磁弁（Ｖ２）に直流電流が供給されてエア噴射の準備ができる。タレパンが動き始め、フライホイール（４）が１０．５度回転したところから検知信号の発信があって電磁弁（Ｖ２）の弁が開き、エア噴射が始まる。フライホイール（４）の１回転の終点まで１０．５度の黒色着色部分に達すると、レーザー光の反射による検知信号がなくなるので、上述各部材の機能は中断され、エア噴射中断、次のフライホイール（４）の回転始動まで待機状態となる。エア噴射中は作動表示灯（ＬＥＤ２）が点灯する。フライホイール（４）１回転中僅か３％の時間がエア無噴射であり、１パンチ中殆どエアを噴いていることになる。このエア無噴射時間３％は、回転円盤（５）上の黒色着色扇形近似部分の面積を変更することにより、自在に増減できる。フライホイール（４）の待機状態は次のパンチ作業への作業準備期間であるから、この間にエア噴射があってはならず、一方パンチ作業が始動したら必ず噴射開始、そして終了後は必ず噴射中断の要求を満たすように構成した。
【００１５】
図５はタレパン用エア噴射装置（１）の正面図、図６は正面から見た部品配置の説明図、図７はその左側面図、図８はその右側面図、そして図９は部品配置の状況を示す平面図である。ただし、エア取り出し口（１７）に接続するエア用ホース、ファイバーアンプ（Ｓ１）からタレパン開設窓まで伸びるファイバー（３１）その他延伸部品は除いてある。本装置（１）は、図示を省略した背面をタレパンの壁面に固着して使用する。エア取り入れ口（１３）から入ったエアは、圧力計（１６）を見ながらハンドル（１５）を回して調圧する。調圧されたエア（Ａ）は電磁弁（Ｖ１）により流路が塞がれているが、タレパン始動の検知信号の入力があると回路が切り替えられて、電磁弁（Ｖ１）の弁が開き、エアノズル（１２）からエアが噴射される。
【００１６】
図１０はタレパン用エア噴射装置（１）の構成部品の配置状況を示す正面図、図１１は同左側面図、図１２は同右側面図、そして図１３は同平面図である。図５ないし図９より若干大きいスケールを用いた。各構成部品間の関連は破線で示した。調圧ハンドル（１５）のプラスは圧上昇、マイナスは圧下降の方向である。パンチくずの飛散状況を確認し、圧力計（１６）を見ながら、最適圧に設定する。なお、本実施例ではクランク機構を用いる機械プレスについて述べたが、フライホイール（４）のない油圧プレスの場合は、ピストンの上下運動を回転運動で模擬するもの、例えば本実施例と同じく回転円盤、もしくは上下運動を直接模擬する部材を用い、またはプログラム制御を行ってもよい。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るタレパン用エア噴射装置（１）によれば、パンチ作業の結果発生する糸くず状かすと、ある程度の大きさの抜きかすを吹き飛ばすことができ、これらにより製品に打痕傷が付くことがなく、不良品発生を抑え、製品仕上りの歩留まりが向上し、作業安全性確保、無人化、省エネ、および金型冷却を図ることができ、取付けと取外しが簡単容易、整備や修理がしやすく、そして多用途かつ多目的適用可能なタレパン用エア噴射装置を提供することができる。
【００１８】
請求項２の発明に係るタレパン用エア噴射装置（１）によれば、噴射面積が広がるからタレット上多列多数のワークに噴射ができる効果がある。
【００１９】
請求項３の発明に係るタレパン用エア噴射装置（１）によれば、光ファイバーセンサーが使用するレーザー光は収束性直進性があってスポット照射ができ、ファイバーにより検知信号を送信して、信頼性の高いエア噴射制御系を組むことができるため、打痕傷回避と製品歩留まり向上その他の目的達成に資する。
【００２０】
請求項４の発明に係るタレパン用エア噴射装置（１）によれば、フライホイールの回転を模擬する回転円盤が、その静止時の垂直上向き半径方向かつ所定幅の扇形近似黒色着色面からのレーザー光反射がないので電磁弁は作動せず、従ってエア噴射はなく安全であり、タレパンが動き出してレーザースポット光が回転円盤の無着色面に入ると、電磁弁の弁が開いてエア噴射が始まり、そして回転円盤の回転の終わり黒色着色面に入るとエア噴射は止まり、次のパンチ作業待機の状態となる。必要時のみエア噴射し、不必要時はエア噴射しないので安全であり、作業は自動化のため無人化と省エネに役立ち、金型冷却にも有効である。
【００２１】
請求項５の発明に係るタレパン用エア噴射装置（１）によれば、回転円盤（５）の静止時の垂直上向き半径方向の扇形近似形黒色着色部分を、半径回り約２１度の範囲に形成することは、糸くず状かすとある程度の大きさの抜きかすを吹き飛ばすのに必要十分な時間であり、また、この時間の調節は自在にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タレパン用エア噴射装置（１）の構成を示す概念図である。
【図２】タレパン用エア噴射装置（１）の配線図である。
【図３】フライホイール（４）の１パンチ１回転の状況を示す説明図である。
【図４】フライホイール（４）の１パンチ１回転に伴うファイバーアンプ（Ｓ１）、リレー（ＲＬ１）、および電磁弁（Ｖ１）その他の動作状況を示す説明図である。
【図５】タレパン用エア噴射装置（１）の正面図である。
【図６】タレパン用エア噴射装置（１）の正面から見た部品配置の説明図である。
【図７】タレパン用エア噴射装置（１）の左側面である。
【図８】タレパン用エア噴射装置（１）の右側面図である。
【図９】タレパン用エア噴射装置（１）の部品配置の状況を示す平面図である。
【図１０】タレパン用エア噴射装置（１）の構成部品の配置状況を示す正面図である。
【図１１】タレパン用エア噴射装置（１）の構成部品の配置状況を示す左側面図である。
【図１２】タレパン用エア噴射装置（１）の構成部品の配置状況を示す右側面図である。
【図１３】タレパン用エア噴射装置（１）の構成部品の配置状況を示す平面図である。
【符号の説明】
１    タレパン用エア噴射装置
２    シャシー
３    光ファイバーセンサー
４    フライホイール
５    回転円盤
１１  エア用ホース
１２  エアノズル
１３  エア取り入れ口
１５  ハンドル
１６  圧力計
１７  エア取り出し口
３１  ファイバー
３２  ファイバーヘッド（投光）
３３  ファイバーヘッド（受光）
４０  タレパンの窓
４１  フライホイール（４）の黒色着色部分
４２  フライホイール（４）の無着色部分
４３  クランク
４４  ストライカー
４５  パンチ
４６  上型
４７  メス型
４８  ワーク
ＰＯＷ１  電源（ＡＣ１００ＶをＤＣ２４ＶにＡＤ変換して印加）
Ｓ１    ファイバーアンプ
Ｖ１    電磁弁
ＲＬ１  リレー
ＬＥＤ１  通電表示灯
ＬＥＤ２  作動表示灯
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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