(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを所定位置に支持するためのワーク支持手段と、このワーク支持手段により所定位置に支持されたワークをプレス加工するための上型及び下型を備えるプレス機と、このプレス機を前記ワークに沿って加工ポイントへ移動させるためのプレス機移動手段とを有して成るプレス加工システムであって、
前記ワーク支持手段は、プレス機の移動経路に沿って所定の間隔に配される複数の支持装置から成り、その各支持装置はワークを載せるテーブルと、そのテーブルの位置にプレス機が到達する直前に前記テーブルをプレス機と干渉しない位置まで降下させてプレス機の通過後に前記テーブルをワークの支持位置まで上昇復帰させる伸縮自在な支持脚とを有して成ることを特徴とするプレス加工システム。
【請求項２】
前記テーブルには、ワークの位置ずれを規制する保持具が設けられる請求項１記載のプレス加工システム。
【請求項３】
各支持装置の昇降動作、プレス機移動手段によるプレス機の移動、及び加工ポイントにおけるプレス機の駆動を自動制御する制御装置を備えた請求項１、又は２記載のプレス加工システム。
【請求項４】
前記プレス機の上型と下型との間に通されるワークを移動時に押し上げて該ワークと上型及び下型との干渉を防止するワークガイドを備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス加工システム。
【請求項５】
前記プレス機移動手段は、プレス機の下部に配される車輪と、該車輪を載せるガイドレールとを具備して成る請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレス加工システム。
【請求項６】
前記車輪は、駆動源により回転駆動される駆動輪と、該駆動輪の回転により前記ガイドレール上で回転する従動輪とを有して成り、プレス機には前記従動輪の回転量を検出して前記駆動源を停止させるための信号を出力するセンサが設けられる請求項５記載のプレス加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレス機によるワークの加工技術に係わり、特に飛行機の主翼などを形成するための長尺なワークをプレス加工するのに有用なプレス加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼板などから成るワークを打ち抜いたり絞り成形する装置として、種々のプレス機が利用されるが、加工ポイントに対するワークのセッティングは、手動やアーム形のローダ／アンローダによるワークの移動により行われ、長尺なワークではプレス機の両側にワークの乗り移りを可能にする搬送機が設けられる。
【０００３】
例えば、プレスの前後に搬送コンベヤを設け、一方の搬送コンベヤ上に載せられた長尺なワークの前端をプレスに搬入して絞り加工した後、他方の搬送コンベヤにワークを乗り移らせてその後端をプレスで絞り加工することが行われている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
又、プレス機本体によるプレス加工に際して、ワークテーブルに載せられたワークを送りネジ機構や無端ベルトなどのワーク移動手段で移動させることが行われている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８８４３７号公報（段落００２６〜００２８、図１、図８）
【０００６】
【特許文献２】特開平１１−５１３０号公報（発明の実施の形態、図１、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然し乍ら、従来例（特許文献１、２など）のようにプレス機を固定してワークを移動させる方式では、ワークのスリップや蛇行などによりプレス加工ポイントの位置決め精度を確保し難いため高い成形精度を得られず、しかもワークの可動領域としてその２倍の長さを必要とするため、長尺なワークに対応する設備では設置面積の確保が極めて困難であった。
【０００８】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は長尺なワークでも可及的狭小なスペースで良好にプレス加工できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、ワークを所定位置に支持するためのワーク支持手段と、このワーク支持手段により所定位置に支持されたワークをプレス加工するための上型及び下型を備えるプレス機と、このプレス機を前記ワークに沿って加工ポイントへ移動させるためのプレス機移動手段とを有して成るプレス加工システムであって、
前記ワーク支持手段は、プレス機の移動経路に沿って所定の間隔に配される複数の支持装置から成り、その各支持装置はワークを載せるテーブルと、そのテーブルの位置にプレス機が到達する直前に前記テーブルをプレス機と干渉しない位置まで降下させてプレス機の通過後に前記テーブルをワークの支持位置まで上昇復帰させる伸縮自在な支持脚とを有して成ることを特徴とする。
【００１０】
加えて、前記テーブルには、ワークの位置ずれを規制する保持具が設けられることを特徴とする。
【００１１】
更に、以上のようなプレス加工システムにおいて、各支持装置の昇降動作、プレス機移動手段によるプレス機の移動、及び加工ポイントにおけるプレス機の駆動を自動制御する制御装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
又、前記プレス機の上型と下型との間に通されるワークを移動時に押し上げて該ワークと上型及び下型との干渉を防止するワークガイドを備えることを特徴とする。
【００１３】
又、前記プレス機移動手段は、プレス機の下部に配される車輪と、該車輪を載せるガイドレールとを具備し、しかも前記車輪は、駆動源により回転駆動される駆動輪と、該駆動輪の回転により前記ガイドレール上で回転する従動輪とを有して成り、プレス機には前記従動輪の回転量を検出して前記駆動源を停止させるための信号を出力するセンサが設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ワークを動かさずにプレス機を移動させることから、ワークのスリップや蛇行を発生せずして成形精度を上げられ、しかも長尺なワークでもその長さと同等の配置領域を確保するだけでプレス加工を施すことが可能になる。
【００１５】
又、プレス機には上型と下型の間に通されるワークを移動時に押し上げて下型とワークとの干渉を防止するワークガイドが設けられることから、プレス機をワークと干渉させることなく良好に移動させることができる。
【００１６】
更に、プレス機移動手段として、プレス機の下部に装置される車輪と、該車輪を載せるガイドレールとを備え、係る車輪が駆動源により回転駆動される駆動輪と、該駆動輪の回転によりガイドレール上で回転する従動輪から構成されると共に、プレス機には従動輪の回転量を検出して駆動源を停止させるための信号を出力するセンサが設けられることから、プレス機の停止位置を正確に制御することができる。
【００１７】
又、ワーク支持手段がプレス機の移動経路に沿って所定の間隔に配される複数の支持装置から構成されることから、薄い鋼板などから成る長尺ワークでも自重による撓みを防止して良好に支持することができ、しかも各支持装置はワークを載せるテーブルと、そのテーブルの位置にプレス機が到達する直前にテーブルをプレス機と干渉しない位置まで降下させてプレス機の通過後にテーブルをワークの支持位置まで上昇復帰させる伸縮自在な支持脚とを有して成ることから、ワークを所定の高さで支持したままプレス機の移動を確実に行うことができる。
【００１８】
更に、各支持装置のテーブルにはワークの位置ずれを規制する保持具が設けられることから、ワークのがたつきを防止して良好なプレス加工を施すことができる。
【００１９】
加えて、ワーク支持手段を構成する昇降可能な各支持装置の昇降動作、プレス機移動手段によるプレス機の移動、及び加工ポイントにおけるプレス機の駆動を自動制御する制御装置を備えることから、ワークのプレスを無人で効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係るプレス加工システムの好適な一例を示した側面概略図である。図１において、１はプレス機であり、このプレス機１は飛行機の主翼などを形成する長尺なワークＷに沿ってその長さ方向に移動可能とされる。２はプレス機１をワークＷの長さ方向に移動させるためのプレス機移動手段であり、当該移動手段２は、プレス機１の下部に装置される車輪３と、工場の床面などに敷設されるガイドレール４とを有し、そのガイドレール４上に車輪３が回転自在にして載せられる構成としてある。尚、その種のプレス機移動手段に代えて駆動ローラコンベヤなどでプレス機１を移動可能に支持するようにしても良い。
【００２１】
又、５はプレス機１の移動経路（本例においてガイドレール４）に沿ってワークＷを配置、支持するためのワーク支持手段であり、当該支持手段５はプレス機１の移動経路に沿って所定の間隔に配される複数（図示例において９基）の橋脚状を成す支持装置６から構成される。その各支持装置６はプレス機１と干渉せぬよう上下に伸縮可能とされ、図示される伸長時にワークＷを所定高さに支持し、縮小時にはガイドレール４の敷設面より一段掘り下げた床穴７内に格納される。尚、図１において、８はプレス機１の過走行を防止するためにガイドレール４の両端部に設けたストッパである。
【００２２】
そして、係るプレス加工システムによれば、各支持装置６上に水平状に配置されたワークＷの長さ方向にプレス機１が移動し、そのプレス機１によってワークＷの所定の部位又はその一端側から他端側に亙って順次プレス加工が施され、各支持装置６はプレス機１の通過を許容するようプレス機１が到達する直前に一端側の支持装置６から順に床穴７内まで降下し、プレス機１の通過後にワークＷを支持するべく上昇するよう制御装置Ｃにより自動制御される。
【００２３】
よって、ワークＷを所定位置に位置決めしたまま、これを高精度に成形することができ、係るプレス加工に必要な領域もワークＷの長さと同等の配置スペースさえ確保すれば足りるのでスペースの有効利用を図れる。尚、制御装置Ｃはプレス機１に搭載されるが、これをプレス機１の移動経路沿いに配置するようにしてもよい。又、制御装置Ｃによる支持装置６の昇降（伸縮）動作制御は図示せぬ近接スイッチなどによるプレス機１の位置信号に基づいて行うことができる。
【００２４】
次に、プレス機１の構成を説明すると、図２は係るプレス機を示した正面概略図であり、図３には同プレス機の側面を示す。図２から明らかなように、係るプレス機１は門型のフレーム９を有し、その上下にはクラウン１０とベッド１１が相対向して設けられ、クラウン１０上には油圧又はメカニカル方式の駆動部１２が設けられる。又、クラウン１０の下方には駆動部１２によって昇降される上型１３が設けられ、ベッド１１上には上型１３に対応する下型１４が取り付けられる。尚、本例において、係るプレス機１は上型１３と下型１４がＸ軸方向（図２の左右方向）、Ｙ軸方向（図２の紙面直角方向）、θ軸方向（鉛直軸回り）に同期して動作し、且つ上型１３がＺ軸方向（図２の上下方向）に動作する公知のＸ−Ｙ−Ｚ−θ軸系の運動様式とされるが、上型１３と下型１４の何れか一方、好ましくは上型１３が昇降動作のみを行う１軸形式を採用することもできる。
【００２５】
ここで、プレス機１の下部には上記のように移動走行用の車輪３が装備されるが、係る車輪３はプレス機１の両側に駆動輪３Ａと従動輪３Ｂを一輪ずつ配した四輪構造であり、その駆動輪３Ａと従動輪３Ｂが図２のように並列状に敷設されるガイドレール４上に載る構造とされる。尚、ガイドレール４はＨ型鋼などから成るレール保持具１５上に固定され、プレス機１には転倒防止用として図３のようにガイドレール４の外側縁に係合する爪１６が設けられる。又、駆動輪３Ａと従動輪３Ｂはフランジ付きの形態で、そのフランジがガイドレール４の内側縁に係合するようにしてある。
【００２６】
図４は駆動輪の取付部分を示した断面概略図である。この図のように駆動輪３Ａにはギア部１７が一体に形成され、その車軸１８は車輪カバー１９に固定される。車輪カバー１９内にはギア部１７に噛み合うピニオン２０が収容され、そのピニオン２０がブレーキ付きモータ２１（駆動源）により回転駆動される構成としてある。よって、駆動輪３Ａはピニオン２０から伝達される駆動力により回転し、モータ２１の停止時にはそのブレーキ動作によって即時停止する。
【００２７】
一方、図５には従動輪の取付部分を示す。この図のように従動輪３Ｂにはスプロケット２２が固定され、その車軸２３は車輪カバー２４に固定される。車輪カバー２４内にはスプロケット２２との間にチェーン２５が巻き掛けられる別のスプロケット２６が収容され、そのスプロケット２６には当該スプロケット２６の回転量から従動輪３Ｂの回転量を検出して上記の駆動用モータ２１を停止させるための信号を出力するセンサ２７（ロータリエンコーダなど）が連結される。よって、図１などに示した制御装置Ｃに予めプレス機の停止位置データを入力しておき、そのデータデータとセンサ２７からの信号を比較するなどしてモータ２１を制御することにより、プレス機１を所定位置に順次停止せしめることができる。特に、空転の虞れが低い従動輪３Ｂの回転量をセンサ２７で検出してモータ２１を制御することから、プレス機１を所定位置に正確に停止させてワークの高精度な成形を行うことができる。
【００２８】
次に、ワーク支持手段を構成する支持装置について説明すれば、係る支持装置６は図６に示すようワークを載せるためのテーブル２８と、これを支持する支持脚２９とを有して構成される。テーブル２８はワークの長さ方向に張り出す支持アーム３０を有し、その支持アーム３０上にはワークの底面に接触する受座３１が設けられる。
【００２９】
図７から明らかなように、支持アーム３０は左右方向（ワークの幅方向）に所定の間隔で並列状に設けられると共に、テーブル２８には前後二組の支持アーム３０の間でワークの位置ずれを規制するための保持具３２を滑走させるレール３３が設けられる。
【００３０】
図８に示すように、係る保持具３２はレール３３に係合するスライド３４、そのスライド上に固定される可動台３５、及びその可動台上にピン接合される揺動板３６を備える。このうち、可動台３５には保持具３２のレール３３上での滑走を規制するクランプレバー３７が設けられ、揺動板３６の先端部上にはテーパ状のロックピン３８が立てられる。
【００３１】
そして、以上のように構成される保持具３２は、クランプレバー３７によるロックを解除することにより、図８のようにレール３３の長さ方向に移動することができ、しかも揺動板３６の鉛直軸回りの揺動によって、図９のようにワークＷの側縁が斜辺状をしている場合でもロックピン３８をワークＷの部位に係合させることができる。尚、ワークＷにはその両側縁に沿って図示せぬ穴が穿設されており、その各穴にロックピン３８を挿入することでワークＷの位置ずれを規制できるようにしてあるが、その種の穴を持たないワークＷに対してはロックピン３８の側面をワークＷの側縁に押し付けるか、又はロックピン３８の代用としてワークＷの側縁に押し付け得る部材を揺動板３６に設けることで対応できる。又、ロックピン３８に代えてワークＷの側縁を挟み込むコ字形の部材を用い、そのコ字形部材が支持装置（テーブル２８）の降下時においてワークＷから離間するよう当該部材をエアシリンダなどでワークＷの幅方向に移動させ得る構成を採用することもできる。
【００３２】
一方、図１０において、支持装置を構成する支持脚２９は、一対のリンク３９，４０をその中間部分でピン接合したパンタグラフ状のリフタで成る。４１は床穴７内に固定される下部枠であり、一方のリンク３９はその一端３９Ａ（下端）が回転支点として下部枠４１にピン接合されると共に、他の一端３９Ｂ（上端）が移動支点としてテーブル２８の側縁に摺動可能に係合されている。又、他方のリンク４０はその一端４０Ａ（下端）が移動支点として下部枠４１に摺動可能に係合されると共に、他の一端４０Ｂ（上端）が回転支点としてテーブル２８の側縁にピン接合されている。尚、一対のリンク３９，４０はその伸縮動作を行うためのアクチュエータ（本例において油圧シリンダ４２）で連結され、リンク３９とテーブル２８は当該テーブル２８の上限位置を定めるために補助リンク４３で連結される。
【００３３】
そして、係る支持装置６によれば、油圧シリンダ４２の伸縮動作を上記の制御装置で制御することにより、一対のリンク３９，４０を伸縮せしめてテーブル２８を昇降させることができる。但し、係る支持装置６は上記のような構成とすることに限らず、支持脚２９として数本の流体圧シリンダでテーブル２８を昇降可能に支持する構成とすることもできる。又、係る支持脚２９はテーブル２８の上限端と下限端の中間位置で伸縮動作を一時停止させ得るようにすることが好ましく、これによりワークＷの載せ降ろしを容易に行うことができる。
【００３４】
ここで、支持装置６によるワークの支持位置をプレス機の上型と下型によるワークの加工位置（高さ）とずらし、プレス機がワークを加圧成形するべく一時停止した時点でワークを加工位置に一致させるよう支持装置６を制御することにより、プレス機の移動時におけるワークとプレス機の上型及び下型との干渉を防止できるが、本例では支持装置６によるワークの支持位置（高さ）がワークの加工位置（下型の上面位置）と一致される。
【００３５】
従って、プレス機の移動時に下型とワークが干渉（摺接）して、ワークがプレス機の移動方向に押圧されて変形したり、位置ずれする虞れがある。このため、プレス機にはその移動時に上型及び下型とワークとが干渉するのを防止するためのワークガイドが設けられる。
【００３６】
図３及び図１１に示されるように、係るワークガイド４４はプレス機１の移動方向における前後両側にあってフレーム９から前後に張り出す状態で設けられ、プレス機１の移動に際して前方側（図３及び図１１の右側）のワークガイド４４が作動してワークを押し上げる構成としてある。
【００３７】
図１２から明らかなように、ワークガイド４４はプレス機のベッド１１に取り付けられる固定アーム４５と、その固定アーム上に設けられる可動アーム４６とを有し、固定アーム４５には可動アーム４６を押し上げるためのアクチュエータ（本例においてエアシリンダ４７）が取り付けられ、その伸縮ロッド４７Ａが可動アーム４６の中間部分に接続する構成とされる。又、可動アーム４６はワークＷの底面に接触させるための数個のローラ４８を有し、先端部が回転支点として固定アーム４５と結合される。そして、係るワークガイド４４によれば、プレス機１の移動に際し、エアシリンダ４７を伸長させて可動アーム４６を上方に揺動せしめ、これに取り付けられたローラ４８でワークＷを押し上げて下型とワークの干渉を防止し、プレス機によるワークの成形時にはエアシリンダ４７の縮小によりローラ４８をワークから離間せしめてワークを加工位置（支持装置による支持位置）まで下げることができる。ここに、係るワークガイド４４の動作も上記の制御装置でエアシリンダ４７を制御することにより行われる。尚、以上のような構成に代えて、例えば可動アーム４６を省略し、エアシリンダの伸縮ロッド４７Ａにローラ４８を装着するようにしてもよい。
【００３８】
ここで、以上のように構成されるプレス加工システムの作用を説明すれば、長尺なワークを加圧成形するに際し、プレス機１は図１のようにガイドレール４の一端側で待機され、各支持装置６上にはワークＷが水平状に配置される。この状態で、プレス機１が図１の右方に移動され、その移動時には、各支持装置６のテーブル２８の位置にプレス機１が到達する直前に、図１における左側の支持装置６から順にそのテーブル２８がプレス機１と干渉しない位置（本例において床穴７内）まで降下され、降下されたテーブル２８はプレス機１の通過後に上昇復帰されてワークＷを再度支持する。又、プレス機１の移動時には下型とワークの干渉を防止するべくワークガイド４４によりワークＷがプレス機１の前方部分で僅かに押し上げられる。そして、プレス機１は所定位置（加工ポイント）に順次停止され、このときワークＷはワークガイド４４の降下により支持装置６による支持位置まで下げられ、係るワークＷに対してプレス機１の上型と下型で圧力が印加される。
【００３９】
このように、本発明によれば支持装置６上に配置された長尺なワークＷの長さ方向にプレス機１を移動させながら、そのプレス機１でワークＷに一端側から順次圧力を印加して該ワークを全長に亙って所定形状に成形することができる。
【００４０】
尚、本例においてプレス機１に装着される上型１３及び下型１４（図２参照）は絞り型とされるが、これは加工目的によって打抜型など種々の金型が適宜選定される。又、支持装置６やワークガイド４４の昇降動作、プレス機１の移動、並びに加工ポイントにおけるプレス機１の駆動（上型１３及び下型１４によるワーク加工動作）は、移動式操作盤（ワイヤレスペンダント）などを用いて遠隔操作したり、又は上記例のように制御装置によるＮＣ制御などで自動制御することにより行われるが、プレス機１を手動操作する場合にはプレス機１に作業者が載り得る作業台を設け、その近傍に操作盤を配置することが好ましく、これにより作業者がプレス機１の停止位置までその都度移動する煩わしさを防止できる。
【００４１】
又、本発明は上記のように長尺なワークの加工に好適に用いられるが、本発明によれば長尺物に限らず種々のワークのプレス加工に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るプレス加工システムを示した側面概略図
【図２】同システムに用いるプレス機の一例を示した正面概略図
【図３】同プレス機の側面概略図
【図４】プレス機移動手段を構成する車輪（駆動輪）の取付部を示した部分断面図
【図５】プレス機移動手段を構成する車輪（従動輪）の取付部を示した部分断面図
【図６】ワーク支持手段（支持装置）を示す側面概略図
【図７】支持装置のテーブルを示す平面概略図
【図８】テーブル上に設けられる保持具を示した側面概略図
【図９】保持具の配置部分を示した平面概略図
【図１０】支持装置を構成する支持脚の動作説明図
【図１１】ガイドレール上に設けられたプレス機の平面概略図
【図１２】プレス機に設けられるワークガイドを示した構成図
【符号の説明】
【００４３】
１  プレス機
２  プレス機移動手段
３  車輪
３Ａ  駆動輪
３Ｂ  従動輪
４  ガイドレール
５  ワーク支持手段
６  支持装置
１３  上型
１４  下型
２１  モータ（駆動輪を回転させる駆動源）
２７  センサ
２８  テーブル
２９  支持脚
３２  保持具
４４  ワークガイド
Ｃ  制御装置
【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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