(57)【要約】【課題】成形状態に合った最適な条件設定を可能にし、有効にコストダウン等を実現するダイクッション装置を提供する。【解決手段】ブランクホルダ１５を上方付勢し、ブランクホルダ１５とプレス上型１との間にワークＷ周縁部を保持する。ブランクホルダ１５を直接上方付勢する複数のクッションシャフトユニットを有し、ワーク種類に応じてクッションシャフトユニットを選択し、選択されたクッションシャフトユニット毎にクッション力を設定調整可能にする。【選択図】図１
2007301612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランクホルダを上方付勢し、前記ブランクホルダとプレス上型との間にワーク周縁部を保持するようにしたダイクッション装置であって、
前記ブランクホルダを直接、上方付勢する複数のクッションシャフトユニットを有し、ワーク種類に応じて前記クッションシャフトユニットを選択し、選択されたクッションシャフトユニット毎にクッション力を設定調整可能にしたことを特徴とするダイクッション装置。
【請求項２】
前記ブランクホルダは、前記クッションシャフトユニットのクッションピンにより保持されることを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
【請求項３】
前記ブランクホルダは、前記クッションシャフトユニットのクッションシャフトにより保持されることを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
【請求項４】
前記クッションシャフトユニットの付勢駆動源として、ボールねじ機構を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイクッション装置。
【請求項５】
前記クッションシャフトユニットの付勢駆動源として、リニアモータ機構を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイクッション装置。
【請求項６】
ムービングボルスタ上にボルスタプレートを介してプレス下型を搭載し、前記クッションシャフトユニットが前記ムービングボルスタに内蔵式に構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のダイクッション装置。
【請求項７】
ムービングボルスタ上にボルスタプレートを介してプレス下型を搭載し、前記ムービングボルスタの底部にピンプレートが装架固定され、各クッションシャフトに対応するウェアプレートが前記ピンプレートに着座することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のダイクッション装置。
【請求項８】
単一の前記クッションシャフトユニットにより複数のクッションピンを付勢するようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のダイクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば板金加工に用いられるプレスにおけるダイクッション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、成形中に必要なクッション力を調整可能とするダイクッション装置では、空圧及び油圧を併用した所謂、ＮＣダイクッション装置が知られている。
この装置は油圧のサーボ弁を制御することでクッション力を得るようにしている。
また、ストローク調整機能、ロッキング機能や補助リフト機能を有する装置が併設される。
この場合特にダイクッション装置は、空圧シリンダや油圧シリンダ上にクッションパッドが付属し、クッションピンを介してブランクホルダにクッション力を作用させるようにしている。
【０００３】
なお、具体的装置として例えば特許文献１、特許文献２あるいは特許文献３等に開示される装置が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−７９４５号公報
【特許文献２】特開平６−５４３号公報
【特許文献３】特許第３２１１９０４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、従来装置では特にストローク調整機構の他に、大掛かりな油圧制御ユニットが必要になり、装置全体として極めて複雑であり、コストも高くならざるを得なかった。
また、装置間の油圧配管が多数必要になり、実使用に際して保守点検等に多大な手間や工数がかかり、その作業は困難であった。
【０００６】
また、昇降時のガイドとなるクッションパッドは、１個もしくは数個の大きな箱状である。
そのためクッションパッド上には複数のクッションピンが配設され、発生したクッション力はクッションパッドを介して複数のクッションピンに均等に伝達される。
したがって、クッションピンに伝達される力を個別に制御するのは実質的に困難であった。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、成形状態に合った最適な条件設定を可能にし、有効にコストダウン等を実現するダイクッション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】
本発明のダイクッション装置は、ブランクホルダを上方付勢し、前記ブランクホルダとプレス上型との間にワーク周縁部を保持するようにしたダイクッション装置であって、前記ブランクホルダを直接上方付勢する複数のクッションシャフトユニットを有し、ワーク種類に応じて前記クッションシャフトユニットを選択し、選択されたクッションシャフトユニット毎にクッション力を設定調整可能にしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のダイクッション装置において、前記ブランクホルダは、前記クッションシャフトユニットのクッションピンにより保持されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のダイクッション装置において、前記ブランクホルダは、前記クッションシャフトユニットのクッションシャフトにより保持されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のダイクッション装置において、クッションシャフトユニットの付勢駆動源として、ボールねじ機構を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のダイクッション装置において、クッションシャフトユニットの付勢駆動源として、リニアモータ機構を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のダイクッション装置において、ムービングボルスタ上にボルスタプレートを介してプレス下型を搭載し、前記クッションシャフトユニットが前記ムービングボルスタに内蔵式に構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のダイクッション装置において、ムービングボルスタ上にボルスタプレートを介してプレス下型を搭載し、前記ムービングボルスタの底部にピンプレートが装架固定され、各クッションシャフトに対応するウェアプレートが前記ピンプレートに着座することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のダイクッション装置において、単一の前記クッションシャフトユニットにより複数のクッションピンを付勢するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明の目的に沿ったものであれば、上記発明を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、クッションパッド等の大掛かりな装備が必要なく、装置の小型化を有効に実現することが可能である。
また、装置作動上、クッションピンの１本毎にクッション力の制御が可能であるため、成形状態に合わせて局部ごとに最適な条件設定を行い、成形形状の自由度や材料選択の自由度、更には製品品質が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明によるダイクッション装置の好適な実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るプレス装置及びこれに組み込まれたダイクッション装置の構成例を示している。
先ず、上型１及び下型２を有し、これらのプレス型によりワークＷがプレス成形される。
上型１はスライド３によって上下動可能に支持され、下型２は後述するボルスタプレート上に載置される。
【００１９】
ダイクッション装置１０において、ボルスタプレート１１上に下型２を支持する。
ボルスタプレート１１上はムービングボルスタ１２を介して、ベッド１３上に支持される。
ベッド１３は図示されない基礎上に支持される。
またクッション架台１４はベッド下側に固定されている。
ブランクホルダ１５は下型２の周囲に配設され、ブランクホルダ１５と上型１との間にワークＷの周縁部を押圧保持するようになっている。
なお、上型１の周縁部にはブランクホルダ１５に対応して押圧部１ａが設けらている。
【００２０】
本発明では、ブランクホルダ１５を直接、上方付勢する複数のクッションシャフトユニットを有し、ワーク種類に応じてクッションシャフトユニットを選択し、選択されたクッションシャフトユニット毎にクッション力を設定調整可能としている。
【００２１】
具体的にはボルスタプレート１１に所定ピッチ間隔で格子状（Ｘ、Ｙ方向）に複数のクッションピン１６が配設され、各クッションピン１６は上下方向に移動可能に装着されると共に、ブランクホルダ１５の底部からこれを保持する。
クッションピン１６はワークＷの種類に対応して選択配置され、個々のクッションピン１６毎にその下方に配置されたクッションシャフト１７によりウェアプレート１８を介して上方付勢されるようになっている。
【００２２】
この例ではクッションシャフトユニットの付勢駆動源として、ボールねじ機構を含み、即ちクッション架台１４にフレーム１９を介して固定されたサーボモータ２０によりボールねじ２１を駆動し、クッションシャフト１７を上下動させることができる（図１→図２→図１）。
各サーボモータ２０は、制御装置２２の制御信号により作動制御されるようになっている。
この場合、選択配置されないクッションピン１６に対しては、サーボモータ２０及びボールねじ２１は不使用状態として退避位置する。
【００２３】
ここで、図３はクッションシャフトユニットにより発生させるクッション力の設定例を示している。
図３（ａ）のように一対のワークＷ１ａ，Ｗ１ｂに対してＸ、Ｙ方向それぞれ、図示グラフのようなクッション力が得られるようにクッションピン１６が選択され、それらに対応するサーボモータ２０を作動制御する。
また、図３（ｂ）のようなワークＷ２に対しても同様にクッション力の設定を行う。
また、クッション力は作業中に設定力を変更することも可能である。
その場合サーボモータ２０やボールねじ２１によって敏速な動きが発揮される。
【００２４】
ワークＷの種類に応じて、例えば図４のように上型１Ａ及び下型２Ａの型セット、上型１Ｂ及び下型２Ｂを使用する。
これらの型セットに対して通常、２台のムービングボルスタ１２を装備し、上記のように適正なクッション力が得られるようなクッションピン１６が選択されている。
これらのムービングボルスタ１２は生産状況に合わせて適宜使い分けられる。
プレス内にセットされた一方のムービングボルスタ１２に対して、他方のムービングボルスタ１２はプレス外で待機状態となる。
その間にクッションピン１６の配置換えを行い、準備完了すればプレス内にセットされる。
ムービングボルスタ１２の入替え作業にはガイドレール１００上をスライドさせることで、迅速かつ的確にプレス内外への移動させることができる。
なお、ガイドレール１００は床面に設けられておりムービングボルスタ１２に備わった車輪（図示しない）がそれに沿って移動する。
【００２５】
上記構成において、本発明によれば、従来のように空圧シリンダや油圧シリンダ上に配置されるクッションパッド等の大掛かりな装備が必要なく、装置の小型化を有効に実現することが可能である。
また、装置作動上、クッションピン１６の１本毎にクッション力の制御が可能であるため、成形状態に合わせて局部ごとに最適な条件設定を行い、成形形状の自由度や材料選択の自由度、更には製品品質が大幅に向上する。
【００２６】
更に、本発明によるダイクッション装置の具体的な作用効果を以下に列挙する。
１）  成形具合の調整において、クッション力の制御で対応可能であり、調整作業を短時間のうちに効率的に行うことができる。
２）  この種の装置では特に製品形状の非対称性によりクッションピンの配置も非対称になり、クッション作用に対して偏荷重を受ける。これを解消するために所謂、捨てピンが必要になるが、本発明ではクッションピン１６の個別制御により偏荷重が発生しないので装置の簡素化が可能である。
３）  ムービングボルスタ１２の入替え作業により小型化したユニット単位で配置するため、ユニット交換だけで対応可能であり、故障時等の交換作業を短時間で行うことができる。
また、仕様が異なる複数のプレス機械に対して使用する場合、ユニット自体は共通であるため予備品の準備を簡素化することができる。
４）  サーボ駆動とすることで、電源回生により発生した電力を回収し、それを駆動モータへ供給することにより省エネルギ効果が得られる。
５）  大型のエアタンクや油圧ユニット等が不要となるため、設置スペースをコンパクト化すると共に、作動油等の油漏れ等の心配がなく環境対策としても優れている。
また油圧もしくは空圧作動式では負荷部分が大きく、作動遅れが生じるが、本発明ではクッションピン１本分の負荷となるので、設定クッション力に対する高い追従性を確保することができる。
６）  その他、例えばべッド１３には必要以上の穴加工等がないので、加工コストを低減すると共に、剛性強化を図ることができる。
各クッションピンの高さ位置調整が可能であるため、ブランクホルダに対して常に適正なクッション力を伝達することができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図５及び図６は、本発明の第２の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示している。
なお、上記実施形態と対応又は同一部材には同一符号を用いるものとする。
【００２８】
特に、この例ではクッションシャフトユニットの付勢駆動源として、リニアモータ機構を含み、即ちクッション架台１４上でフレーム２３内に構成されたリニアモータ２４によりクッションシャフト２５を駆動し、上下動させることができる。
各リニアモータ２４は、制御装置２２の制御信号により作動制御されるようになっている。
この場合、選択配置されないクッションピン１６に対しては、リニアモータ２４は不使用状態として退避位置する。
【００２９】
第２の実施形態においても各クッションピン１６は上下方向に移動可能に装着されると共に、ブランクホルダ１５の底部からこれを保持する。
クッションピン１６はワークＷの種類に対応して選択配置され、クッションピン１６毎にその下方に配置されたクッションシャフト２５によりウェアプレート１８を介して上方付勢される。
【００３０】
第２の実施形態によれば、クッションシャフトユニットの駆動源としてリニアモータ２４を備えることで、装置の機構上、回転運動等を直線運動に変換する必要がなくなり、部品点数を大幅に削減して装置構成の簡素化を図ることができる。
また、装置が簡素化されることによりコストダウンを図り、その場合装置の適正且つ円滑作動は保証されている。
さらに、従来装置のような複雑な油圧ユニット等が不必要となり、コンパクト化が実現される。
【００３１】
なお、第２の実施形態においてもワークＷの種類に応じて例えば図７のように上型１Ａ及び下型２Ａの型セット、上型１Ｂ及び下型２Ｂを使用する。
これらの型セットに対して通常、２台のムービングボルスタ１２を装備し、ムービングボルスタ１２の入替え作業にはガイドレール１００上をスライドさせることで、迅速かつ的確にプレス内外への移動させることができる。
【００３２】
（第３の実施形態）
図８及び図９は、本発明の第３の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示している。なお、上記実施形態と対応又は同一部材には同一符号を用いるものとする。
【００３３】
特に、この例ではブランクホルダ１５は、クッションシャフトユニットのクッションシャフト１７により保持される。ワーク種類に応じてクッションシャフトユニットを選択し、選択されたクッションシャフトユニット毎にクッション力を設定調整可能とする。
【００３４】
クッションシャフトユニットの付勢駆動源として、ボールねじ機構を含むが、この例では言わばムービングボルスタ内蔵式に構成される。
ボルスタプレート１１の下方にフレーム２６を介して固定されたサーボモータ２０によりボールねじ２１を駆動し、クッションシャフト１７を上下動させることができる。
各サーボモータ２０は制御装置２２の制御信号により作動制御される。
この場合、選択配置されないクッションシャフトユニットは、不使用状態として退避位置する。
【００３５】
第３の実施形態によれば、クッションピンを用いず、即ちブランクホルダ１５をクッションシャフトユニットのクッションシャフト１７によって直接保持する。
クッションピンを使用しないため構成が簡素であり、クッションシャフトユニットが内蔵式であるためコンパクト化を図ることができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図１０及び図１１は、本発明の第４の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示している。
なお、上記実施形態と対応又は同一部材には同一符号を用いるものとする。
【００３７】
特に、この例ではブランクホルダ１５は、クッションシャフトユニットのクッションシャフト２５により保持される。
ワーク種類に応じてクッションシャフトユニットを選択し、選択されたクッションシャフトユニット毎にクッション力を設定調整可能とする。
【００３８】
クッションシャフトユニットの付勢駆動源として、リニアモータ機構を含むが、この例では言わばムービングボルスタ内蔵式に構成される。
ボルスタプレート１１の下方にフレーム２７内に構成されたリニアモータ２４によりクッションシャフト２５を駆動し、上下動させることができる。
各リニアモータ２４は、制御装置２２の制御信号により作動制御されるようになっている。
この場合、選択配置されないクッションシャフトユニットは、不使用状態として退避位置する。
【００３９】
第４の実施形態によれば、クッションピンを用いず、即ちブランクホルダ１５をクッションシャフトユニットのクッションシャフト２５によって直接保持する。
クッションピンを使用しないため構成が簡素であり、クッションシャフトユニットが内蔵式であるためコンパクト化を図ることができる。
【００４０】
（第５の実施形態）
図１２及び図１３は、本発明の第５の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示している。
なお、上記実施形態と対応又は同一部材には同一符号を用いるものとする。
【００４１】
この例の基本構成は、実質的に第１の実施形態（図１、図２）の場合と同様である。特に、ムービングボルスタ１２の底部にピンプレート２８が装架固定され、各クッションシャフト１７に対応するウェアプレート１８がピンプレート２８に着座するようになっている。
クッションシャフト１７の上昇によりウェアプレート１８を介して、クッションピン１６を上方付勢する。
【００４２】
第５の実施形態によれば、ウェアプレート１８の交換が容易であり、常に正確かつ円滑な装置作動を保証することができる。
【００４３】
なお、第５の実施形態においてもワークＷの種類に応じて例えば図１４のように上型１Ａ及び下型２Ａの型セット、上型１Ｂ及び下型２Ｂを使用する。
これらの型セットに対して通常、２台のムービングボルスタ１２を装備し、ムービングボルスタ１２の入替え作業にはガイドレール１００上をスライドさせることで、迅速かつ的確にプレス内外への移動させることができる。
【００４４】
（第６の実施形態）
図１５及び図１６は、本発明の第６の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示している。
なお、上記実施形態と対応又は同一部材には同一符号を用いるものとする。
【００４５】
この例の基本構成は、実質的に第２の実施形態（図５、図６）の場合と同様である。
特に、ムービングボルスタ１２の底部にピンプレート２８が装架固定され、各クッションシャフト２５に対応するウェアプレート１８がピンプレート２８に着座する。
クッションシャフト２５の上昇によりウェアプレート１８を介して、クッションピン１６を上方付勢する。
【００４６】
なお、第６の実施形態においてもワークＷの種類に応じて例えば図１７のように上型１Ａ及び下型２Ａの型セット、上型１Ｂ及び下型２Ｂを使用する。
【００４７】
これらの型セットに対して通常、２台のムービングボルスタ１２を装備し、ムービングボルスタ１２の入替え作業にはガイドレール１００上をスライドさせることで、迅速かつ的確にプレス内外への移動させることができる。
【００４８】
（第７の実施形態）
図１８は、本発明の第７の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示している。なお、上記実施形態と対応又は同一部材には同一符号を用いるものとする。
【００４９】
この例ではクッションシャフトユニットの付勢駆動源として、リニアモータ機構を含み、即ちクッション架台１４上でフレーム２３内に構成されたリニアモータ２４によりクッションシャフト２５を駆動し、上下動させることができる。
各リニアモータ２４は、制御装置２２の制御信号により作動制御されるようになっている。
【００５０】
この例では、選択されたクッションピン１６に対しては、単一のリニアモータ２４が複数のクッションピン１６を付勢するようになっている。
クッションシャフト２５の上端に支持プレート２９が配置され、単一のクッションシャフト２５が支持プレート２９を介して２又は３のクッションピン１６を付勢することができる。
【００５１】
第７の実施形態によれば、リニアモータ２４の個数を減らすことができ、装置構成の簡素化とコンパクト化を実現することができる。
【００５２】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、特に第７の実施形態に対してクッションシャフトユニットの付勢駆動源として、ボールねじ機構を含む場合も本発明は有効に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るダイクッション装置におけるワーク投入時の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るダイクッション装置におけるクッション下降時の構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るクッションシャフトユニットにより発生させるクッション力の設定例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における金型交換時の様子を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るダイクッション装置におけるワーク投入時の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るダイクッション装置におけるクッション下降時の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における金型交換時の様子を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るダイクッション装置におけるワーク投入時の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るダイクッション装置におけるクッション下降時の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係るダイクッション装置におけるワーク投入時の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るダイクッション装置におけるクッション下降時の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係るダイクッション装置におけるワーク投入時の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係るダイクッション装置におけるクッション下降時の構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態における金型交換時の様子を示す図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係るダイクッション装置におけるワーク投入時の構成例を示す図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係るダイクッション装置におけるクッション下降時の構成例を示す図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態における金型交換時の様子を示す図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態に係るダイクッション装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  上型
２  下型
３  スライド
１０  ダイクッション装置
１１  ボルスタプレート
１２  ムービングボルスタ
１３  ベッド
１４  クッション架台
１５  ブランクホルダ
１６  クッションピン
１７  クッションシャフト
１８  ウェアプレート
１９  フレーム
２０  サーボモータ
２１  ボールねじ
２２  制御装置
２３  フレーム
２４  リニアモータ
２５  クッションシャフト
２６  フレーム
２８  ピンプレート
１００  ガイドレール
【図１】
2007301612.tif 000003
【図２】
2007301612.tif 000004
【図３】
2007301612.tif 000005
【図４】
2007301612.tif 000006
【図５】
2007301612.tif 000007
【図６】
2007301612.tif 000008
【図７】
2007301612.tif 000009
【図８】
2007301612.tif 000010
【図９】
2007301612.tif 000011
【図１０】
2007301612.tif 000012
【図１１】
2007301612.tif 000013
【図１２】
2007301612.tif 000014
【図１３】
2007301612.tif 000015
【図１４】
2007301612.tif 000016
【図１５】
2007301612.tif 000017
【図１６】
2007301612.tif 000018
【図１７】
2007301612.tif 000019
【図１８】
2007301612.tif 000020