(57)【要約】    【課題】  プレス機械の変形に伴う金型取付け位置の変位を、オペレータに煩雑な作業を強いることなく容易に補正し得る、プレス機械の金型取付け位置補正装置を提供することが目的である。    【解決手段】  請求項１の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置は、金型支持体の金型装着面に対して突出／埋没する方向へ移動自在に設けられた複数個のダイホルダブロックと、これら複数個のダイホルダブロックを金型装着面に対して突出／埋没する方向へ個々に移動動作させる駆動手段とを具備している。    【選択図】  図１
2005118854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型支持体の金型装着面に対して突出／埋没する方向へ移動自在に設けられた複数個のダイホルダブロックと、
前記複数個のダイホルダブロックを、前記金型装着面に対して突出／埋没する方向へ個々に移動動作させる駆動手段と、
を具備して成ることを特徴とするプレス機械の金型取付け位置補正装置。
【請求項２】
前記駆動手段の動作に基づく前記ダイホルダブロックの移動量を検出するセンサと、
前記センサからの情報に基づいて前記金型支持体の金型装着面に対する前記ダイホルダブロックの突出寸法を算出し、かつ前記突出寸法を所望の突出寸法とするべく前記駆動手段の動作を制御するコントロール手段と、
を具備して成ることを特徴とする請求項１記載のプレス機械の金型取付け位置補正装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、駆動源の動作によって進退する楔部材を有し、前記楔部材の進退に伴うカム作用によって前記ダイホルダブロックを移動動作させるウェッジ機構であることを特徴とする、請求項１または請求項２記載のプレス機械の金型取付け位置補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械の金型取付け位置補正装置に関し、詳しくは、プレス機械の変形に伴う金型取付け位置の変位を補正するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７に示す、一般的なプレス機械（ストレートサイドフレームを有するクランクプレス）Ａは、ベッドＢ、ボルスタＣ、コラムＤ、クラウンＥおよびスライドＳ等を備え、ボルスタＣとスライドＳとの間に設置した金型Ｇ、詳しくはスライドＳの下面に取付けた上型Ｕと、ボルスタＣの上面に取付けた下型Ｌとの間に材料(図示せず)をセットし、スライドＳの下降によって材料に圧力を加えることで、金型Ｇに倣った所定形状の製品をプレス加工するものである。
【０００３】
ここで、上述した従来のプレス機械Ａにおいて、加圧力(図中の矢印Ｆ)を作用させた負荷状態では、上記加圧力の反力によって、図中に鎖線で示す如くベッドＢおよびボルスタＣは下方へ膨出する態様で変形し、一方、クラウンＥおよびスライドＳは上方へ膨出する態様で変形することとなる。
【０００４】
因みに、同一の金型を用いて、同一の加圧力を作用させた条件でも、使用するプレス機械が異なる場合(同一機種、別機体)、使用されるプレス機械の剛性や経年変化等の要因により、ボルスタやスライド等、各部における変形の程度には、プレス機械毎に差異が生じることとなる。
【０００５】
このように、加圧力の反力によってボルスタＣやスライドＳが変形することで、ボルスタＣの上面に装着された下型Ｌ、およびスライドＳの下面に装着された上型Ｕも、プレス加工中、ボルスタＣおよびスライドＳに倣って変形してしまい、これによってプレス加工製品の精度不良や金型Ｇの破損を招く虞れがある。
【０００６】
そこで、このような不都合を解消するために従来では、ボルスタＣの上面と下型Ｌの下面との間、およびスライドＳの下面と上型Ｕの上面との間にシムを挿入することにより、プレス加工中におけるボルスタＣおよびスライドＳの変形を相殺する対応策が採られている。
【０００７】
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、も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】
【０００８】
ところで、上述した如く、例えばスライドＳの下面と上型Ｕの上面との間にシムを挿入して、金型取付け位置の変位を補正する従来の対応策では、スライドＳと上型Ｕとを離隔させた状態でシムを挿入し、スライドＳに上型Ｕを装着して試し打ちを行い、補正の程度を確認したのち再びスライドＳと上型Ｕとを離隔させ、追加や交換によってシム厚を調整する作業を繰り返し行う必要があり、このためオペレータは極めて煩雑な作業を強いられることとなる。
【０００９】
また、シムを用いて金型取付け位置の変位を補正するには、厚さ寸法の異なる多種類のシムを数多く用意する必要があるため、シムの部品管理に煩雑な手間を要するばかりでなく、シムには０．１mm前後の極めて薄肉のものもあり、取扱いに注意を要するため、金型取付け位置の変位を補正する際の作業効率は必ずしも良好とは言い難い。
【００１０】
さらに、プレス機械における加圧力の反力による変形の程度は、上述した如く同一機種であってもプレス機械毎に差異があるため、１台１台のプレス機械に対して、変形の程度に合わせて金型取付け位置の変位を補正しなければならず、多数のプレス機械を擁する生産現場において、オペレータは極めて煩雑な作業を強いられることとなる。
【００１１】
本発明の目的は上記実状に鑑みて、プレス機械の変形に伴う金型取付け位置の変位を、オペレータに煩雑な作業を強いることなく容易に補正することの可能なな、プレス機械の金型取付け位置補正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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金型取付け位置補正装置は、金型支持体の金型装着面に対して突出／埋没する方向へ移動自在に設けられた複数個のダイホルダブロックと、これら複数個のダイホルダブロックを金型装着面に対して突出／埋没する方向へ個々に移動動作させる駆動手段とを具備して成ることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置は、請求項１の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置において、駆動手段の動作に基づくダイホルダブロックの移動量を検出するセンサと、このセンサからの情報に基づいて金型支持体の金型装着面に対するダイホルダブロックの突出寸法を算出し、かつ該突出寸法を所望の突出寸法とするべく駆動手段の動作を制御するコントロール手段とを具備して成ることを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項３の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置は、請求項１または請求項２の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置において、駆動手段は駆動源の動作によって進退する楔部材を有し、この楔部材の進退に伴うカム作用によってダイホルダブロックを移動動作させるウェッジ機構であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置によれば、複数個のダイホルダブロックを駆動手段により金型装着面に対して個々に移動動作させることで、シムを用いることなく、言い換えればシムの使用に伴う煩雑な作業を必要とすることなく、プレス機械の変形に伴う金型取付け位置の変位を容易に補正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金型取付け位置補正装置によれば、コントロール手段によって駆動手段の動作を制御し、個々のダイホルダブロックを金型装着面に対して移動動作させることで、オペレータに煩雑な作業を強いることなく、プレス機械の変形に伴う金型取付け位置の変位を容易に補正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金型取付け位置補正装置によれば、請求項１または請求項２の発明に関わるプレス機械の金型取付け位置補正装置と同じく、プレス機械の変形に伴う金型取付け位置の変位を容易に補正し得るとともに、楔部材を構成要素とするウェッジ機構を採用したことで、駆動手段は大きな荷重(加圧力)にも耐えることができ、もって補正の精度を可及的に向上させ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、本発明に関わる金型取付け位置補正装置を、例えば自動車の生産工場において金属のシート材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１７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および図２に示す如く、プレス機械１を構成するスライド２の下面２ａには、以下に詳述する補正ユニット(金型取付け位置補正装置)１０が取付けられている。
【００２０】
上記補正ユニット１０は、既存のプレス機械１にレトロフィットするアタッチメントであり、上述の如くスライド２の下面２ａに取付けられることにより、実質的にスライド２の一部を構成するものである。
【００２１】
すなわち、スライド２に補正ユニット１０を取り付けた状態では、スライド２と補正ユニット１０とによって金型支持体が構成され、上記補正ユニット１０における下面が実質的な金型装着面を構成することとなる。
【００２２】
上記補正ユニット１０は、スライド２の下面２ａに密接した状態で取付けられるベースプレート１１と、該ベースプレート１１の下方域に離隔して配置された装着プレート１２とを有しており、これらベースプレート１１および装着プレート１２は、ボルト(図示せず)等の固定手段により所定の間隔を維持した状態で互いに連結固定されている。
【００２３】
また、上記補正ユニット１０におけるベースプレート１１と装着プレート１２との間には、計２４個のアジャスタ２０，２０…が設置されており、これらアジャスタ２０は、図３に示す如く６個×４個の格子状にレイアウトされている。
【００２４】
さらに、上記アジャスタ２０は、後述する如く装着プレート１２を貫通したダイホルダブロック２１を有しており、上述した如くアジャスタ２０が格子状にレイアウトされていることから、これらダイホルダブロック２１，２１…も、図４に示す如く６個×４個の格子状にレイアウトされている。
【００２５】
ここで、図５および図６に示す如く、上型(金型)１００における上面(取付面)１００Ａには、重量軽減等を目的として多数の凹部１０１，１０１…を設けたことで、多数のリブ１０２，１０２…が形成されており、上述した各アジャスタ２０のダイホルダブロック２１，２１…は、上型１００を装着プレート１２の下面(金型装着面)１２Ａに取付けた状態において、上面(取付面)１００Ａのリブ１０２，１０２…と対応する位置にレイアウトされている。
【００２６】
図７〜図１２に示す如く、上記アジャスタ２０は、ベースプレート１１の下面１１ａに固設されたハウジング２０Ｈを有しており、該ハウジング２０Ｈには、上述したダイホルダブロック２１と、後述する楔ブロック(楔部材)２２とが、それぞれ移動自在に支承されている。
【００２７】
ダイホルダブロック２１は、装着プレート１２に形成された開口１２ｏを貫通し、上記ハウジング２０Ｈに案内されつつ、装着プレート１２の下面(金型装着面)１２Ａに対して突出／埋没する方向へ自在移動に設けられている。また、上記ダイホルダブロック２１の頂部には、１／２０程度の勾配を有するカム面としての傾斜面２１ｃが形成されている。
【００２８】
一方、楔ブロック２２は、上記ダイホルダブロック２１の上方に位置しており、上記ハウジング２０Ｈに案内されつつ、水平方向に沿って移動自在に設けられている。また、上記楔ブロック２２の底部には、１／２０程度の勾配を有するカム面としての傾斜面２２ｃが形成されている。
【００２９】
ここで、図１０に示す如く、ハウジング２０Ｈにはダイホルダブロック２１のフランジ２１ｆから上方に延びるスライダピン２０Ｐが遊嵌しており、ハウジング２０Ｈに内装したバネ２０Ｓによって、上記スライダピン２０Ｐを介してダイホルダブロック２１が上方へ付勢されており、これによってダイホルダブロック２１の傾斜面２１ｃと、楔ブロック２２の傾斜面２２ｃとは常に当接している。
【００３０】
図１１および図１２に示す如く、楔ブロック２２の基端にはナット部材３１が固設されており、このナット部材３１には楔ブロック２２の移動方向に延びるネジ軸３２が螺合し、このネジ軸３２にはウォームホイール３３が固設されている。
【００３１】
一方、上記ハウジング２０Ｈにはモータ(駆動源)３４が固設されており、このモータ３４からギヤトレイン３５を介して延びる駆動軸３６にはウォームギヤ３７が固設され、このウォームギヤ３７は上記ウォームホイール３３と噛合している。
【００３２】
上記モータ３４の稼動によってネジ軸３２を回転させ、このネジ軸３２に対するナット部材３１の螺進により楔ブロック２２を水平方向に進退させると、上記楔ブロック２２の傾斜面２２ｃと、ダイホルダブロック２１の傾斜面２１ｃとが互いに摺接し、その際のカム作用によってダイホルダブロック２１が上下移動、すなわち装着プレート１２の下面(金型装着面)１２Ａに対して突出／埋没する方向に移動する。
【００３３】
すなわち、上記モータ３４、ギヤトレイン３５、駆動軸３６、ウォームギヤ３７、ウォームホイール３３、ネジ軸３２、ナット部材３１および楔ブロック２２によって、ダイホルダブロック２１を移動動作させるための駆動手段３０が構成されており、この駆動手段３０は、楔ブロック２２の進退に伴うカム作用によってダイホルダブロック２１を移動動作させるウェッジ機構に他ならない。
【００３４】
また、ギヤトレイン３５を介してモータ３４に連係している駆動軸３６の端部には、該駆動軸３６の回転数を検出するエンコーダ(センサ)４０が設けられており、このエンコーダ(センサ)４０は、上記駆動軸３６の回転数に基づいてダイホルダブロック２１の移動量を検出するものである。
【００３５】
さらに、図９に示す如く、アジャスタ２０におけるモータ３４とエンコーダ４０とは、共にコントローラ(コントロール手段)５０に接続されており、上記コントローラ５０は、エンコーダ４０からの情報に基づいて、装着プレート１２の下面(金型装着面)１２Ａに対するダイホルダブロック２１の突出寸法を算出するとともに、上記ダイホルダブロック２１の突出寸法を予め設定された所望の寸法とするべく、上記アジャスタ２０における駆動手段３０、具体的にはモータ３４の動作を制御するものである。因みに、上記コントローラ５０は、補正ユニット１０における２４個のアジャスタ２０，２０…を、統括して動作制御するものであることは言うまでもない。
【００３６】
上述した構成の補正ユニット１０によって、プレス機械１の変形に伴う金型取付け位置の変位を補正するには、前準備として負荷状態におけるスライド２の変形の態様を数値データとして収拾する。
【００３７】
先ず、図１３(ａ)に示す如く、適宜な手段によってスライド２が負荷状態において変形した状況を再現し、例えばベッドＢ上のボルスタＣに載置したレーザ測距器(図示せず)を用いて、所定の基準面ｆｂからダイホルダブロック２１の位置している全ポイント(図１３においてはｐ１〜ｐ６と表記)までの距離ｌ１〜ｌ６を計測する。因みに、距離ｌ１〜ｌ６を計測する際、各ダイホルダブロック２１，２１…は、その下面が装着プレート１２の下面(金型装着面)１２Ａと面一と成る初期位置に占位している。
【００３８】
次いで、基準面ｆｂから基準面ｆｔ、すなわちスライド２が変形していない状態の理想的な金型装着面(ｆｔ)までの標準距離ｌｓを計測し、先に計測した距離ｌ１〜ｌ６から標準距離ｌｓを減算することにより、図１３(ｂ)に示す如く各ポイントｐ１〜ｐ６(ダイホルダブロック２１の位置している全ポイント)における変形量ｄ１〜ｄ６を算出する。
【００３９】
なお、上述した如き変形量の測定は、補正ユニット１０を装着していない状態のスライド２に対して、該スライド２の下面２ａの各ポイント(補正ユニット１０を装着した状態において各ダイホルダブロック２１，２１…に対応するポイント)における変形量を測定するものであっても良い。
【００４０】
上述の如く、負荷状態におけるスライド２の変形の態様を数値データとして収拾したのち、図１４に示す如く補正ユニット１０を介してスライド２に上型１００を装着し、次いで補正ユニット１０における各ダイホルダブロック２１，２１…を、それぞれ事前に収拾した数値データに基づいて、個々に所定の寸法だけ補正ユニット１０の下面(金型装着面)１２Ａから突出させ、上型１００の上面(取付面)１００Ａに当接させる。
【００４１】
かくすることにより、図１５に示す如く負荷状態においてスライド２が変形した際、各ダイホルダブロック２１，２１…の下端面を結んだ包絡面が、理想的な形状の金型取付面を呈することとなり、負荷状態において上型１００が不用意に変形することを防止でき、もってプレス加工製品の精度不良や金型の破損を可及的に抑えることが可能となる。
【００４２】
このように、上述した実施例における補正ユニット(金型取付け位置補正装置)１０によれば、複数個のダイホルダブロック２１，２１…を個々に移動動作させることで、シムを用いることなく、言い換えればシムの使用に伴う煩雑な作業を必要とすることなく、プレス機械１の変形に伴う金型取付け位置の変位を容易に補正することができる。
【００４３】
因みに、上述した実施例においては、補正ユニット１０を介してスライド２に上型１００を装着したのち、補正ユニット１０の各ダイホルダブロック２１を動作させて、金型取付け位置の変位の補正を行っているが、先ず各ダイホルダブロック２１，２１…を所定の態様で動作させたのち、上型１００を補正ユニット１０に装着する作業手順を採用することも可能である。
【００４４】
ここで、上述した補正ユニット１０を装着したプレス機械を使用することで、金型工場におけるプレス機械（マザーマシン）と、生産工場におけるプレス機械との間における機差、すなわち同一の金型を用いて異なるプレス機械で成形された製品に生じる品質差を解消することが可能となる。
【００４５】
つまり、金型工場におけるプレス機械Ａのスライドに補正ユニットを装着する一方、生産工場におけるプレス機械Ｂ(補正ユニット未装着)の負荷状態におけるスライドの変位を計測してデータ化し、この計測データに基づいてプレス機械Ａの補正ユニットにより金型取付け位置の変位を補正し、このプレス機械Ａに取り付けた上型の形状を修正することにより、この上型をプレス機械Ｂに取り付けた際には、何らの調整作業を要することなく品質再現されることとなる。
【００４６】
また、上述した実施例においては、事前に計測したデータに基づいて、補正ユニット１０における各ダイホルダブロック２１，２１…を、一括してコントローラにより動作制御しているが、スライド２に補正ユニット１０を介して上型１００を装着したのち、各ダイホルダブロック２１，２１…をオペレータのマニュアル操作によって個々に動作させ、試し打ちによって補正の確認を行う作業を繰り返すことにより、金型取付け位置の変位の補正を行うことも可能であり、このような作業態様を採用した場合においても、従来のシムを用いた調整作業に比べ、遙かに効率良く金型取付け位置の変位を補正することが可能である。
【００４７】
なお、上述した実施例においては、補正ユニット(金型取付け位置補正装置)を構成する２４個のアジャスタ(ダイホルダブロック)を、６個×４個の格子状にレイアウトしているが、上記アジャスタ(ダイホルダブロック)の設置個数や設置レイアウトは、上述した実施例に限定されるものではなく、上型(金型)の上面(取付面)に形成されているリブに対応させて、適宜に設定し得るものであることは言うまでもない。
【００４８】
また、上述した実施例においては、図１６(ａ)に示す如く、複数のアジャスタ２０を具備して成る補正ユニット(金型取付け位置補正装置)１０を、スライド２の下面２ａにアタッチメントとして取り付けているが、プレス機械１のスライド２に金型取付け位置補正装置を直接に組み込むことも可能である。
【００４９】
すなわち、図１６(ｂ)に示す如く、スライド(金型支持体)２′の内部に、金型取付け位置補正装置１０′を構成する複数のアジャスタ２０′を設置し、該アジャスタ２０′におけるダイホルダブロック２１′を、スライド２′の下面(金型装着面)２ａ′に対して突出／没入するよう構成しても良い。
【００５０】
また、上述した実施例においては、ダイホルダブロックを移動動作させるための駆動手段として、駆動源の動作で楔ブロックを進退させた際のカム作用によりダイホルダブロックを移動させるウェッジ機構を採用しているが、ダイホルダブロックを精密に移動させ得るとともに、加圧力の作用する負荷状態において確実に上型(金型)を支え得る強度を備えたものであれば、実施例に示したウェッジ機構に限定されることなく、種々の駆動機構を駆動手段として採用することが可能である。
【００５１】
また、上述した実施例においては、プレス機械のスライドに金型取付け位置補正装置を取り付けた例を示したが、背景技術の欄において述べた如く、ブレス機械が負荷状態にあるときには、スライドのみならずボルスタにも変形が生じ得るので、金型の変形を相殺する上でボルスタに金型取付け位置補正装置を取り付ける構成も有効である。
【００５２】
また、上述した実施例においては、金属のシート材を加工するプレス機械に、本発明に関わる金型取付け位置補正装置を設けた例を示したが、金属のシート材のみならず、例えば樹脂から成るシート材を所望の形状に塑性変形させるためのプレス機械等においても、本発明に関わる金型取付け位置補正装置を適用し得ることは言うまでもない。
【００５３】
さらに、上述した実施例においては、一対を成す上型と下型とを備えたプレス機械に、本発明に関わる金型取付け位置補正装置を設けた例を示したが、例えば固定型と可動型とを備えて成る横型プレス機械においても、本発明に関わる金型取付け位置補正装置を有効に適用し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に関わる金型取付け位置補正装置の一実施例を示すプレス機械の要部正面図。
【図２】本発明に関わる金型取付け位置補正装置の一実施例を示すプレス機械の要部側面図。
【図３】金型取付け位置補正装置の全体平面図。
【図４】金型取付け位置補正装置の全体底面図。
【図５】金型の外観を示す全体斜視図。
【図６】金型の取付面を示す全体上面図。
【図７】金型取付け位置補正装置のアジャスタを示す正面図。
【図８】金型取付け位置補正装置のアジャスタを示す側面図。
【図９】金型取付け位置補正装置のアジャスタを示す平面図。
【図１０】図９中の X−X 線断面図。
【図１１】図９中の XI−XI 線断面図。
【図１２】図９中の XII−XII 線断面図。
【図１３】金型取付け位置の変位を測定する態様を示す概念図。
【図１４】金型取付け位置の変位を補正する態様を示す概念図。
【図１５】金型取付け位置の変位を補正する態様を示す概念図。
【図１６】金型取付け位置補正装置の実施態様を示す概念図。
【図１７】従来のプレス機械を概念的に示す全体正面図。
【符号の説明】
【００５５】
１…プレス機械、
２…スライド、
１０…補正ユニット(金型取付け位置補正装置)、
１１…ベースプレート、
１２…装着プレート、
１２Ａ…金型装着面、
２０…アジャスタ、
２１…ダイホルダブロック、
２２…楔ブロック(楔部材)、
３０…駆動手段、
３４…モータ(駆動源)、
４０…エンコーダ(センサ)、
５０…コントローラ(コントロール手段)、
１００…上型(金型)。
【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】
2005118854.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005118854.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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