(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの所望のプレス形状をフィルム状の加工材を送り出す方向に等分割し、前記所望のプレス形状の一部分の形状を有する一対の金型をボルスタとスライドとにそれぞれ取り付けて、複数回のショットにより１つの所望のプレス形状をプレスする工程を１プレス工程として、該プレス工程を連続して行ない、複数の所望のプレス形状をプレス加工するようにしたフィルム状の加工材のプレス方法であって、
（Ａ）フィルム状の加工材をピッチ送りするフィーダを所定の初期の位置に位置させる工程、
（Ｂ）前記フィーダに固定されたフィーダクランパを閉じて前記加工材をクランプするとともに、前記フィーダクランパに設けられたガイドピンを前記加工材に設けられたスプロケットに係合させて前回の１プレス工程との間で位置決めをする工程、
（Ｃ）１プレス工程におけるプレスショット数が予め設定されたショット数以外のときは、スライドを所定の移動速度で所定の下死点まで下降させて前記クランプされた加工材に前記一部分の形状をプレスして、前記スライドを上昇させるとともに前記加工材を所定のピッチ送り出す工程、
（Ｄ）前記プレスショット数が前記所定のショット数であるときは、前記下死点よりも深い下死点に変更して前記スライドを所定の移動速度で前記変更された下死点まで下降させて、前記クランプされた加工材に前記一部分の形状をプレスするとともにスプロケットを打ち抜く工程、
（Ｅ）前記金型の分割数に基づくショット数まで前記（Ｃ）乃至（Ｄ）の工程を繰り返す工程、
（Ｆ）前記１プレス工程後に前記加工材を所定量送り出し、次の１プレス工程の位置決めを行う工程、
（Ｇ）所定のテンションを付与しつつ固定クランパを閉じて前記加工材をクランプするとともに前記フィーダクランパを開く工程、
（Ｈ）全プレス加工の終了まで前記（Ａ）乃至（Ｇ）の工程を繰り返す工程、とを含んで成るフィルム状の加工材のプレス方法。
【請求項２】
１つの所望のプレス形状をフィルム状の加工材を送り出す方向に等分割し、前記所望のプレス形状の一部分の形状を有する一対の金型をボルスタとスライドとにそれぞれ取り付けて、複数回のショットにより１つの所望のプレス形状をプレスする工程を１プレス工程として、該プレス工程を連続して行ない、複数の所望のプレス形状をプレス加工するようにしたフィルム状の加工材のプレス方法であって、
（Ａ）フィルム状の加工材をピッチ送りするフィーダを所定の初期の位置に位置させる工程、
（Ｂ）前記フィーダに固定されたフィーダクランパを閉じて前記加工材をクランプするとともに、前記フィーダクランパに設けられたガイドピンを前記加工材に設けられたスプロケットに係合させて前回の１プレス工程との間で位置決めをする工程、
（Ｃ）１プレス工程のプレスショット数が前記金型の分割数に基づくショット数に達するまで、スライドを所定の移動速度で所定の下死点まで下降させて前記クランプされた加工材をプレスした後上昇させ、前記加工材を所定のピッチ送り出すことを繰り返す工程、
（Ｄ）１プレス工程のプレスショット数が前記金型の分割数に基づくショット数に達したときは、前記下死点よりも深い下死点に変更して前記スライドを所定の移動速度で前記変更された下死点まで下降させて、前記クランプされた加工材に前記一部分の形状をプレスするとともにスプロケットを打ち抜く工程、
（Ｅ）スライドを前記変更された下死点の位置で固定して前記金型の上型を前記加工材に突出させたまま設定されたテンションを前記加工材に付与しつつ前記フィーダを前記所定の初期の位置に位置させて後、前記フィーダクランパを閉じて前記スライドを上昇させる工程、
（Ｆ）前記１プレス工程後に前記加工材を所定量送り出し、次の１プレス工程の位置決めを行う工程、
（Ｇ）全プレス加工の終了まで前記（Ｃ）乃至（Ｆ）の工程を繰り返す工程、とを含んで成るフィルム状の加工材のプレス方法。
【請求項３】
水平に据え置かれた機台に固定され、１つの所望のプレス形状をフィルム状の加工材を送り出す方向に等分割し、前記所望のプレス形状の一部分の形状を有する一対の金型の下型を取り付けることができるボルスタと、前記ボルスタの上部に対向配置され、位置検出器により位置決めしつつ所定の移動速度で所定の上死点と下死点との間を垂直方向に往復移動し、前記下型に対応する上型を取り付けることができるスライドと、前記下型と前記上型とで形成されるプレス部を挟んで設けられ、前記加工材に所定のテンションを付与するテンション機構と、前記プレス部を挟んで対向配置され、位置検出器により位置決めしつつ前記加工材を所定のピッチで送るフィーダと、
前記フィーダに固定され、前記加工材をスプロケットに係合して案内するガイドピンを含むフィーダクランパと、
前記プレス部を挟んで前記フィーダクランパの外側に設けられる一対の固定クランパと、少なくとも前記移動速度、複数の前記下死点、複数の前記ピッチを設定する設定手段を含み、前記ピッチ、前記移動速度、前記下死点に基づいて所要の工程順序にしたがって前記スライド、前記フィーダ、前記フィーダクランパ、及び前記固定クランパとを同期させ、前記金型により１つの所望のプレス形状を複数回のショットによりプレスするように制御する制御装置と、
を備えて成る前記請求項１、または請求項２に記載のフィルム状の加工材のプレス方法の実施に使用するプレス装置。
【請求項４】
前記スライドを移動させるモータの駆動力をスライドに伝達させ、または、前記スライドの移動を案内する４本の支柱で構成されるガイドポストと、
を含んで成る請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】

前記モータは、前記４本のガイドポストのそれぞれに設けられる複数の磁石を配列した磁石板または所定の巻数巻回された励磁コイルを含むコイルヨークと、前記機台に取り付けられ前記磁石板または前記コイルヨークに対向配置されるコイルヨークまたは磁石板とで構成されるリニアモータで成る請求項４に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記加工材の加工状態を撮影する撮像装置と、撮像装置で撮影された映像に基づいてピッチを測定する画像処理装置と、所定の時間内に測定される複数の前記ピッチの平均値を求めて指令値との誤差を求め、前記誤差が０になるように制御する制御装置と、
を含んで成る監視装置を備えた請求項３に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下型を固定したベッドのボルスタに対して、上型を固定したスライドを往復移動させて、加工材をせん断加工、曲げ加工、絞り加工、成形加工、結合加工、圧縮加工を予め作成されたＮＣプログラムにしたがって連続的に行い得る数値制御装置を使用して実施するところのフィルム状の加工材のプレス方法及びその方法の実施に使用するプレス装置に関する。特に、１つのプレス形状をその形状を所定等分割した部分金型によりフィルム状の加工材をプレスすることができるプレス方法、及びその方法の実施に使用するプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
能率的にかつ大量に、板状の加工品を所望の形状に打ち抜いたり、所望の形状に折り曲げたりする加工装置として、プレス機械が知られている。プレス機械は、動力源や作動機構あるいはフレームの形状などによっていくつかに分類される。このようなプレス機械の中で、水平に据え置かれた機台に固定されたボルスタと、そのボルスタに対向配置されて往復移動するスライドを備えたプレス機械が知られている。ボルスタには所望のプレス形状を雌型である一対の金型の下型が取り付けられ、スライドには雄型である一対の金型の上型が取り付けられる。
【０００３】
具体的には、中空箱枠状の機台に設けられた上下の枠板に４本のガイドポストが挿嵌され、ガイドポストの上端部にスライドが取り付けられて固定されるとともに、上記上側の枠板にボルスタが固定されている。そして、ボルスタに取り付けられた下型上に加工材を設置して、ガイドポストを移動させることによりスライドを所定の速度で下降させて、加工材をプレスするように構成されている。
【０００４】
この種のプレス機械でフィルム状の加工材を加工する場合には、下型と上型とで形成されるプレス部を挟んで一対のリールを設け、一方のリールから加工材をプレス部に送り出して他方のリールに巻き取って回収する。プレス部を挟んで一対のフィーダとクランパが設けられ、１回のプレスが行われる毎にクランパでクランプしたままフィーダを所定の初期の位置から送り出し側の位置へと移動させてプレスされた部分を送り出す。そして、クランパを開放するとともにフィーダを初期の位置に移動させて後、再びクランパを閉じて加工材を把持して、次のプレスを行うようにされている。
【０００５】
例えば、図９に示されるプレス形状をフィルム状の加工材９に形成しようとする場合には、極めて微細な丸孔が集合する領域が縦８列、横８列ある形状に対応する一対の金型が用意されてボルスタとスライドとにそれぞれ取り付けられる。このようなフィルム状の加工材９をプレス加工する場合は、プレス加工後の次の製造工程においてこのフィルム状の加工材９をさらに自動的に送り出しながら別の加工を施すために、連続する各プレス形状のそれぞれが所定の位置にプレスされていなければならない。そこで、スプロケット９１を、予め加工材の両縁に連続的に設けておくか、あるいは所望の形状のプレスと同時に打ち抜くようにしている。
【０００６】
フィルム状の加工材をプレスする金型には、スプロケット９１に係合して加工材を前の１プレス形状との間で位置決めするガイドピンが形成されている。このガイドピンにより前の１プレス工程により形成された１プレス形状に対して次の１プレス工程が位置決めされ、スプロケット９１と整合するようにしている。そして、プレス部を挟んで設けられたクランパによって加工材９がクランプされるとともに、次の１プレス形状をプレスするときに、スライドを所定の速度で下降させて加工材をプレスして打ち抜く。これにより、精密な部品も正確な間隔で次々プレスされて、より高精度にプレスされる。このとき、スプロケットを打ち抜く場合には、金型を２つのプレス形状を包含する大きさとし、その金型の加工材の送り方向に対して前半分に所望のプレス形状の型とガイドピンが、後半分にスプロケット用の型が形成される。
【０００７】
【解決しようとする課題】
ところで、近年、例えば半導体業界の部品に代表されるように、部品の集積度が上がり、また複雑になってきているので、それを製造するための金型も精密かつ大型化している。例えば、図９に示されるプレス形状は、各孔の径は１ｍｍ以下であり、各孔のピッチが数ミリで、複数個の孔で形成される形状の各ピッチが数ｍｍから数十ｍｍである。このような精密かつ大型の金型は、製造が難しく、そのために高価にならざるを得ない。その上、製品のライフサイクルが短くなってきているので、このような高価な金型を完全に寿命まで使いきらないうちに、製品の製造が中止され、金型を廃棄しなければならない場合が増えている。加えて、この金型にスプロケット用の型を設ける場合には、上述したように、金型が倍近く大きくなり、重量も重くなる。そのため、金型の取付けなどが大変になり、作業性が低下する。
【０００８】
本発明は、１つの所望のプレス形状をフィルム状の加工材を送り出す方向に等分割し、前記所望のプレス形状の一部分の形状を有する一対の金型（以下、部分金型と称する）を用いて、複数回のショットにより上記１つのプレス形状をプレスするとともに、上記所望のプレス形状を連続して高精度にプレスが行えるようにした機械本機と制御装置とを含んでなるフィルム状の加工材のプレス方法と該プレス方法の実施に使用するプレス装置を提供することを主たる目的とする。本発明の具体的な構成における様々な利点は、本発明の実施の形態において説明する。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明の第１発明のプレス方法は、（１）１つの所望プレス形状をフィルム状の加工材を送り出す方向に等分割し、前記所望のプレス形状の一部分の形状を有する一対の部分金型をボルスタとスライドとにそれぞれ取り付けて、複数回のショットにより１つの所望のプレスする工程を１プレス工程として、該プレス工程を連続して行ない、複数の所望のプレス形状をプレス加工するようにしたフィルム状の加工材のプレス方法であって、（Ａ）フィルム状の加工材９をピッチ送りするフィーダ７２Ｒ、７２Ｌを所定の初期の位置に位置させる工程、（Ｂ）前記フィーダ７２Ｒ、７２Ｌに固定されたフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌを閉じて加工材９をクランプするとともに、前記フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌに設けられたガイドピン７８を前記加工材９に設けられたスプロケット９１に係合させて前回の１プレス工程との間で位置決めをする工程、（Ｃ）１プレス工程におけるプレスショット数ｎが予め設定されたショット数Ｍ以外のときは、スライド６を所定の移動速度Ｓで所定の下死点Ｕ１まで下降させて前記クランプされた加工材９に前記一部分の形状をプレスして、前記スライド６を上昇させるとともに、加工材９を所定のピッチＰ１送り出す工程、（Ｄ）プレスショット数ｎが前記所定のショット数Ｍであるときは、前記下死点Ｕ１よりも深い下死点Ｕ２に変更して前記スライド６を所定の移動速度Ｓで前記変更された下死点Ｕ２まで下降させて前記クランプされた加工材９に前記一部分の形状をプレスするとともにスプロケット９１を打ち抜く工程、（Ｅ）前記金型３の分割数に基づくショット数Ｎまで前記（Ｃ）乃至（Ｄ）の工程を繰り返す工程、（Ｆ）前記１プレス工程後に、前記加工材９を所定量Ｐ２送り出し、次の１プレス工程の位置決めを行う工程、（Ｇ）所定のテンションＴを付与しつつ固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌを閉じて、加工材９をクランプするとともにフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌを開く工程、（Ｈ）全プレス加工の終了まで前記（Ａ）乃至（Ｇ）の工程を繰り返す工程、とを含んで成ることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第２の発明のプレス方法は、（２）前記部分金型をボルスタとスライドとにそれぞれ取り付けて、複数回のショットにより１つの所望のプレス形状をプレスする工程を１プレス工程として、該プレス工程を連続して行ない、複数の所望のプレス形状をプレス加工するようにしたフィルム状の加工材のプレス方法であって、（Ａ）フィルム状の加工材９をピッチ送りするフィーダ７２Ｒ、７２Ｌを所定の初期の位置に位置させる工程、（Ｂ）前記フィーダ７２Ｒ、７２Ｌに固定されたフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌを閉じて前記加工材９をクランプするとともに、前記フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌに設けられたガイドピン７８を前記加工材９に設けられたスプロケット９１に係合させて前回の１プレス工程との間で位置決めをする工程、（Ｃ）１プレス工程のプレスショット数ｎが金型３の分割数に基づくショット数Ｎに達するまで、スライド６を所定の移動速度Ｓで所定の下死点Ｕ１まで下降させて前記クランプされた加工材９をプレスした後上昇させ、前記加工材９を所定のピッチＰ１送り出すことを繰り返す工程、（Ｄ）１プレス工程のプレスショット数ｎが前記金型の分割数に基づくショット数Ｎに達したときは、前記下死点Ｕ１よりも深い下死点Ｕ２に変更して前記スライド６を所定の移動速度Ｓで前記変更された下死点Ｕ２まで下降させて前記クランプされた加工材９に前記一部分の形状をプレスするとともにスプロケット９１を打ち抜く工程、（Ｅ）スライド６を前記変更された下死点Ｕ２の位置で固定して前記金型３の上型３２を前記加工材９に突出させたまま設定されたテンションＴを前記加工材９に付与しつつフィーダ７２Ｒ、７２Ｌを所定の初期の位置に位置させて後、前記フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌを閉じてスライド６を上昇させる工程、（Ｆ）前記１プレス工程後に加工材９を所定量Ｐ２送り出し、次の１プレス工程の位置決めを行う工程、（Ｇ）全プレス加工の終了まで前記（Ｃ）乃至（Ｆ）の工程を繰り返す工程、とを含んで成ることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記目的に鑑みて、（３）水平に据え置かれた機台１に固定され、１つの所望のプレス形状をフィルム状の加工材９を送り出す方向に等分割し、前記所望のプレス形状の一部分の形状を有する一対の金型３の下型３１を取り付けることができるボルスタ２と、ボルスタ２の上部に対向配置され、位置検出器５３により位置決めしつつ所定の移動速度で所定の上死点と下死点との間を垂直方向に往復移動し、前記下型３１に対応する上型３２を取り付けることができるスライド６と、前記下型３１と上型３２とで形成されるプレス部を挟んで設けられ、加工材９に所定のテンションを付与するテンション機構７４、７５と、前記プレス部を挟んで対向配置され、位置検出器７９ＲＳ、７９ＬＳにより位置決めしつつ前記加工材９を所定のピッチで送るフィーダ７２Ｒ、７２Ｌと、前記フィーダ７２Ｌに固定され、加工材９をスプロケット９１に係合して案内するガイドピン７８を含むフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌと、前記プレス部を挟んでフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌの外側に設けられる一対の固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌと、少なくとも前記移動速度Ｓ、複数の前記下死点Ｕ１、Ｕ２、複数のピッチＰ１、Ｐ２を設定する設定手段８１と８２を含み、前記ピッチＰ１、Ｐ２、移動速度Ｓ、下死点Ｕ１、Ｕ２に基づいて所要の工程順序にしたがって前記スライド６、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌ、フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌ、及び固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌとを同期させ、前記金型３により１つの所望のプレス形状を複数回のショットによりプレスするように制御する制御装置８と、を備えて成る前記（１）または（２）に記載のフィルム状の加工材のプレス方法の実施に使用するプレス装置を特徴とする。
【００１２】
そして好ましくは、前記（３）に記載のプレス装置は、スライド６を移動させるモータの駆動力をスライド６に伝達させ、またはスライド６の移動を案内する、４本の支柱で構成されるガイドポスト４とを設けることを特徴とする。また、望ましくは、４本のガイドポスト４のそれぞれに設けられる複数の磁石を配列した磁石板５２または所定の巻数巻回された励磁コイルを含むコイルヨークと、機台１に取り付けられ磁石板５２または前記コイルヨークに対向配置されるコイルヨーク５１または磁石板とで構成されるリニアモータ５を設けることを特徴とする。また、好ましくは、加工材９の加工状態を撮影する撮像装置と、撮像装置で撮影された映像に基づいてピッチを測定する画像処理装置と、所定の時間内に測定される複数の前記ピッチの平均値を求めて指令値との誤差を求めて、前記誤差が０になるように制御する制御装置と、を含んで成る監視装置１０を設けることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明のプレス方法の実施に使用するプレス装置の一実施の形態の全体が示されている。図２には、図１に示されるプレス装置の上部から見た平面図が示されている。また図３には、図１に示されるプレス装置のプレス加工を制御するための装置の概略構成が示されている。なお、図６には、本発明のプレス方法を実施するプレス装置で使用される部分金型の例が示されていて、図７には、加工材のプレス動作と加工材の送り動作とを同期して行う本発明のプレス方法を実施するプレス装置の数値制御装置の制御の例が示されている。
【００１４】
図１に示されるように、プレス装置の機械部分の機台１は、上面板１１、下面板１２、４つの側面板１３で箱状に構成され、脚１４で床面に据え置かれる。上面板１１には、ボルスタ２が固定され、ボルスタ２に一対の部分金型３のダイ（下型）３１が取り付けられる。
【００１５】
ガイドポスト４は、図２に示されるように４本設けられ、上面板１１の４隅に設けられた貫通孔に往復移動可能に挿嵌されている。また、同様に下面板１２にも、ガイドポスト４が往復移動可能に挿嵌されている。ガイドポスト４と上下面板１１及び１２の貫通部分には図示しないガイドが設けられていて、ガイドポスト４の往復移動を案内して、水平方向に対する位置のずれや歪みを防止している。図１に示されるように、この実施の形態では、ガイドポスト４はリニアモータ５により移動される。具体的には、機台１内にガイドポスト４に沿ってコイルヨーク５１が設けられる一方、それに対向するガイドポスト４の側面部に図示しない取付板を介して磁石板５２が取り付けられる。そして、コイルに所定の電流が流されて励磁されると、コイルヨーク５１と磁石板５２との間に磁力が発生して、ガイドポスト４が移動される。
【００１６】
スライド６は、ガイドポスト４の上端部に固定され、一対の部分金型３のダイ３１に対向するパンチ（上型）３２が取り付けられている。したがって、ガイドポスト４に取り付けられたスライド６が下側に下降して、ボルスタ２に取り付けられたダイ３１上に位置決めされた加工材９がスライド６に取り付けられたパンチ３２によって、所望のプレス形状に打ち抜かれる。このように、バランスよく配置された４本のガイドポスト４により、スライド６が真直性よく、精密な位置と経路が制御されて安定して移動するので、高精度のプレスが行える。また、そのガイドポスト４のそれぞれに均等に配置されたリニアモータ５により、高加速度で高速度にスライド６が安定して移動するので、比較的柔軟な材質の加工材であっても確実かつ高精度に加工材がプレスされる。
【００１７】
加工材９の送給機構７は、送出側のリール７１と、加工材９をピッチ送りするフィーダ７２Ｒ及び７２Ｌと、フィーダから送られてくる加工材９を巻き取るリール７３と、加工材９に所定のテンションを付与するテンション機構７４、７５と、加工材９を所定のテンションで保持するフィーダ７２Ｒとフィーダ７２Ｌに各々設けられたフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌと、プレス後の加工材９を送り出すために加工材９を掴み替えて保持する固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌとを含んで構成される。
【００１８】
部分金型３の場合は、総型の金型と異なり、スプロケット用の型が、所望のプレス形状用の型に近接して設けられる。そのため、金型が大型化したり、重量化したりしない。その結果、金型をボルスタやスライドに取り付けるのを容易にし、また金型の製造を容易にして、経済的である。しかし、一方で、スプロケットに挿入して位置決めするガイドピンが金型に設けることができない。例えば、図６に示されるように、パンチ３２に、他の形状に対して０．５ｍｍ短く製作された、スプロケット９１を作るための雄型３４が、所要のプレス形状の雄型３３に近接して設けられる。その結果、金型にガイドピンを設けられない。
【００１９】
そこで、フィーダクランパ７６Ｌにガイドピン７８を設けて、フィーダクランパ７６Ｌを閉じたときにガイドピン７８が前の１プレス形状のプレスのときに打ち込まれたスプロケット９１にガイドピン７８が挿入するように構成している。この構成によれば、前の１プレス工程との間で位置決めされ、スプロケット９１と所望のプレス形状との整合に対する精度が確保される。このため、部分金型であっても、高いプレス形状精度を得ることができる。フィルム状の加工材９は、スプロケット９１にガイドピン７８を挿嵌させて位置決めしたまま、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌにより所定のピッチで各プレス毎に順送りされる。
【００２０】
数値制御装置８は、プレス機械に隣接して設置される。数値制御装置８には、キーボード、スイッチ、磁気ディスクドライブを含む入力装置８１が併設され、プレス形状を等分割してプレスするための加工材９の部分金型のピッチ、１プレス工程間のピッチ、スライド６の移動速度、スライド６の通常の下死点と変更時の下死点、プレス工程数などが入力される。なお、スライド６の上死点は、スライド６が移動可能なリミットの位置であってもよいが、上記下死点と同様に設定されることが好ましい。また、スライド６の移動速度は、数値が入力されない場合には、特定の初期値が自動的に設定される。
【００２１】
数値制御装置８の概略の構成とその他の装置の関係が図３に示されている。数値制御装置８は、記憶装置８２と演算装置８３とを含んで成る。入力装置８１と記憶装置８２は設定手段を構成し、これらの設定値は、直接数字を入力して、記憶装置８２に記憶される。また、ＮＣプログラムとして、これらの設定値と一連の工程をプログラムして磁気ディスクなどに記録しておき、１度行ったプレスのデータを保存しておくことができる。このようにすれば、同一乃至近似するプレス形状を加工する場合に、新たに最初からプレスの各種の設定値を設定し直す必要がない。数値制御装置８のＣＰＵやメモリを含む演算装置８３から指令値が出力されて、駆動制御装置８４を介して、スライド６の移動と、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌの移動と、フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌの開閉と、固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌの開閉とが同期して制御される。
【００２２】
スライド６は、４本のガイドポスト４を介してそれぞれのガイドポストに設けられた４基のリニアモータ５により駆動される。各リニアモータ５には、それぞれ位置検出器であるリニアスケール５３が設けられる。そして、これらリニアスケール５３から得られるフィードバック信号に基づいて各リニアモータ５が位置決め制御され、設定された移動速度と下死点位置に基づいて高精度に移動制御される。
【００２３】
リール７１とリール７３は、テンション機構７４、７５に設けられているダンサローラの位置によりフィーダ７２Ｒ、７２Ｌの移動に合わせて回転と停止を繰り返す。テンション機構７４、７５のダンサローラは、重錘の位置を変えることにより加工材９のテンションを自動的に設定された値に調整することができる。
【００２４】
フィーダ７２Ｒ、７２Ｌは、それぞれリニアモータ７９Ｒ、７９Ｌにより移動される。リニアモータ７９Ｒと７９Ｌもまた、駆動制御装置８４を介して数値制御装置８から送られる指令値に応じて駆動される。そして、位置検出器であるリニアスケール７９ＲＳと７９ＬＳとによりそれぞれ検出されるフィードバック信号を得て位置決め制御される。この方式によりフィーダ動作がより正確に行われて、部分金型を用いても加工部分間のピッチが高精度に位置決めされ、１プレス形状が総型の金型を用いた場合と比べても殆ど精度が劣ることなく、所望のプレス加工が行える。
【００２５】
このとき、フィーダクランパ７６Ｒと７６Ｌ、固定クランパ７７Ｒと７７Ｌは、それぞれ、駆動制御装置８４を介して図示しないアクチュエータを駆動することにより開閉される。開閉動作は、加工材９の送り動作に同期して制御される。なお、駆動制御装置８４は、説明の便宜上１つの装置として図示されているが、実際には、各駆動部分についてそれぞれ設けられている。
【００２６】
このように、４基のリニアモータ５のそれぞれに位置検出器が設けられ、また、２基のリニアモータ７９Ｒ、７９Ｌのそれぞれに位置検出器７９ＲＳ、７９ＬＳが設けられて、数値制御装置８により制御されるように構成しているので、リニアモータ５により移動されるスライド６と、リニアモータ７９Ｒにより移動されるフィーダ７２Ｒと、リニアモータ７９Ｌにより移動されるフィーダ７２Ｌとが高精度に位置決めされつつ同期して移動する。そのため、部分金型を用いて１つの所望のプレス形状を複数回のショットにより加工したときでも、高精度に所望のプレス形状が得られる。
【００２７】
例えば、図７に示されるように加工材９のプレス動作とフィーダ動作が同期して行われる。図７に示される例では、スライド６が下降して加工材９をプレスした後に上昇に転じたすぐ後に、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌが加工材９を送る。その間、スライド６は、上昇してから途中で中断することなく直ちに下降を開始し、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌは１ピッチの送りを終える。このように制御した場合には、連続して加工材９のプレスが行われるので、１ショット及び１プレス工程（図７の場合は８ショット）の時間を不必要に要することがない。図６に示されるプレス形状のプレス加工では、最後の８回目のショットのときに、下死点を０．５ｍｍ深く設定し直してスプロケット９１を打ち抜く。このとき、数値制御装置８は、フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌと固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌによるフィルム状の加工材９の「持ち替え」動作も制御している。
【００２８】
この実施の形態では、撮像装置、画像処理装置、ディスプレイ、及び数値制御装置８の機能を含んで成る監視装置１０が設けられている。この監視装置１０は、プレスの形状が小さい場合であっても、プレス部を撮影する撮像装置の映像を画像処理装置により画像処理してディスプレイ上に映し出して、プレスの状態を監視できるように構成される。また、画像処理装置は、映像を２値化処理してプレス後の輪郭を明確に再現し、予め記憶させてあるプレスの正確な所望の形状と重ね合わせてディスプレイ上に表示するとともに、誤差の生じた部分の数値を表示できるようにすることができる。このデータに基づいて求められるピッチ誤差を多数記憶装置に記憶させておくことができ、上述したような持ち替え動作やフィードの補正が行える。この実施の形態では、所定の時間内に測定される複数のピッチの平均値を求めて指令値との誤差を求め、ピッチ誤差が０になるように制御する制御装置が設けられている。そして、この実施の形態では、制御装置を数値制御装置８としているが、別に設置してもよい。
【００２９】
図８には、あるフィルム状の加工材９のテンションとその伸び方との関係が示されている。この例は、幅３５ｍｍ、厚み０．１１５ｍｍ、長さ１００ｍｍのポリイミド製のフィルムである。このときのフィルムの温度は２０℃である。このデータは、温度、材質、厚み、製造上のバラツキ、及び保存状態等によりかわるため、連続加工中に徐々に変わる可能性がある。そして、プレス装置は、加工材９をクランプして送る位置とプレス加工する位置が異なるため、一定のテンションで加工材を張っても伸び量が変化するので、加工ピッチ誤差が大きくなる。そこで、画像処理装置で計測したピッチを、数値制御装置８に入力して、所定の時間内に記憶された複数の測定されたピッチから平均値をとり、指令値との誤差を求めて、誤差が０になるようにフィーダ７２Ｒ、７２Ｌを制御して、より高い精度の加工材の送りが実現される。
【００３０】
図４には、図１に示される本発明のプレス方法の実施を可能とする一実施態様のプレス装置により部分金型によりフィルム状の加工材をプレスする方法が、数値制御装置の制御に基づく機械の処理動作を中心に示されている。プレスを行う前に、部分金型３のダイ３１がボルスタ２に取り付けられるとともに、部分金型３のパンチ３２がスライド６に取り付けられる。そして、フィルム状の加工材９をダイ３１とパンチ３２とで形成されるプレス部に張架させるように、固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌを閉じて固定しておく（Ｓ１）。
【００３１】
まず、所望のプレス工程に必要なフィーダ７２Ｒ、７２Ｌの送り量ピッチＰ１とピッチＰ２、スライド６の移動速度Ｓ、下死点Ｕ１と変更後の下死点Ｕ２、１プレス工程におけるショット数Ｎ、１プレス工程におけるＭ番目のショット数Ｍ、テンション機構７４と７５により付与されるテンションＴが入力装置８１から入力されて設定される（Ｓ２）。これらの設定値は、ＮＣプログラムに予めプログラムしておくことができる。このとき、１プレス工程におけるプレスショット数を計数するために、カウンタの計数値を０にリセットしておく（Ｓ３）。なお、スライド６の移動速度がオペレータにより入力されない場合には、特定の初期値が自動的に設定される。また、スライド６の上死点も入力されることが望ましいが、設定値がなくても所定のリミット位置を基準にしてスライド６が制御される。
【００３２】
１プレス工程において、所要の順番にしたがって、最初に送出側のフィーダ７２Ｒと回収側のフィーダ７２Ｌを一番送出側の初期の位置に位置させる。図１に示される構造のプレス機械の場合は、正面向かって右側にセッティングされる（Ｓ４）。そして、その位置でフィーダクランパ７６Ｒと７６Ｌとを閉じて加工材９をクランプする（Ｓ５）。この状態で加工材９にテンションが若干かかるようにテンション機構のダンサローラの重錘を調整して（Ｓ６）、フィーダの送り動作への影響を防止する。次いで、固定クランパ７７Ｒ、７７Ｌを開放して加工材９をピッチ送り可能な状態にする（Ｓ７）。
【００３３】
次に、下死点を設定値Ｕ１にしてから（Ｓ８）、プレスショット数ｎをカウントアップする（Ｓ９）。ここで、下死点の設定値をＵ１にするのは、先に下死点の設定値Ｕ１が変更されている場合であるので、既に下死点の設定値がＵ１である場合には、下死点の設定値を変更しないことを意味する。そして、プレスショット数ｎが１プレス工程の予め設定されたショット数Ｍである場合を除いて（Ｓ１０）、この状態でプレス動作が行われる（Ｓ１２）。このショット数Ｍは、スプロケット９１を打ち抜くときであって、製作される金型の形状に依存して設定される。例えば、図６に示される部分金型とプレス形状の場合は、斜線で示される部分金型３がコ字状に製作されているので、ショット数Ｍは８である。
【００３４】
プレスショット数の計数値が上記所定のショット数Ｍである場合には、変更指令にしたがって下死点をＵ２に変更し（Ｓ１１）、他のプレス動作よりも深くプレスする（Ｓ１２）。この下死点の変更は、上述したように、スプロケット９１を打ち抜くための工程であるから、変更される下死点Ｕ２の値は、部分金型３に設けられているスプロケット用の型部分３３がプレス形状の型部分３４に対してどの程度短く製作されているかに大きく依存する。図６の斜線で示される部分金型３の例では、スプロケット用の型部分３４がプレス形状の型部分３３に対してどの程度短く製作されているかに大きく依存する。図６で示される部分金型の上型３２の場合は、スプロケット用の型部分３４が０．５ｍｍ短く製作されているので、図７に示されるように、下死点の初期設定値が１０．０ｍｍであるとすると、１０．５ｍｍに変更される。
【００３５】
プレス動作は、この実施の形態では、リニアモータ５を設定された速度で駆動して所定の下死点までスライド６を下降させて加工材９を打ち抜き、直ちにリニアモータ５を上昇方向に駆動させて、スライド６を上死点まで上昇させる。そして、スライド６が上昇し終えたら、あるいは金型３が加工材９から抜け出した直後から、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌを作動させて、設定されているピッチＰ１で加工材９を送る（Ｓ１３）。このとき、フィルム状の加工材９には、クランパ７６Ｒと７６Ｌとの間に設定された一定のテンションが付与されてピッチ送りが行われ、繰返しのプレスにあって、部分金型３を使用しているにも関わらず、高いプレス形状精度が得られる。
【００３６】
なお、１プレス工程を終えた後、量産に入る前に試用として、監視装置１０を利用して誤差を測定し、ＮＣプログラムを修正するか入力装置を介して設定値を変更して補正する作業を行える。そして、望ましい誤差の範囲になるまでこの作業を繰り返した後、その状態で量産するようにすることができる。
【００３７】
１プレス工程が終えていない場合は（Ｓ１４）、プレスショット数ｎをカウントアップして（Ｓ９）、次のプレスを行う。一方、プレスショット数ｎが１プレス工程のプレスショット数Ｎに達して、１プレス工程が終了した場合には（Ｓ１４）、次の１プレス工程との間の位置決めに必要なピッチＰ２加工材９を送り（Ｓ１５）、テンション制御機構７４、７５により、加工材９に所定のテンションＴを付与する（Ｓ１６）。このとき、前の１プレス工程と次の１プレス工程との間のピッチＰ２は、通常は同じ送り量であるが、所望のプレス形状とスプロケット９１との位置合わせの関係及びフィルム状の加工材９の伸びとの関係などで補正されることがあり、常に同じ値であるとは限らない。
【００３８】
次ぎに、加工材９にテンションがかかった状態で、固定クランパ７７Ｒと７７Ｌとを閉じてから（Ｓ１７）、フィーダクランパ７６Ｒと７６Ｌの両方を開いて、加工材９の保持を開放すると同時にガイドピンをスプロケット９１から抜いてアンクランプし（Ｓ１８）、加工材９の持ち替え動作を行う。ここで、プレスの全加工が終了したのであれば（Ｓ１９）、フィルム状の加工材９をリール７３に巻き取らせて終了する。次の１プレス形状をプレスするときには、カウントアップをリセットして（Ｓ３）、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌを再び送出側の初期の位置に移動させる（Ｓ４）。
【００３９】
このように、本発明のフィルム状の加工材のプレス方法によれば、プレス動作とフィード動作と掴み替え動作が的確に同期して行われるので、総型の金型ばかりでなく、既述したような部分金型を用いて複数回のショットにより１つの所望のプレス形状を連続してプレス加工しても、許容される高精度でプレスが行うことができる。
【００４０】
図５には、図４に示される方法とは異なる第２の本発明プレス方法で、前述と同様な部分金型の使用によりフィルム状の加工材のプレス方法の実施の形態が示されている。なお、図４に示された工程と同様の工程については、詳細な説明は省略される。部分金型３のダイ３１がボルスタ２に取り付けられ、部分金型３のパンチ３２がスライド６に取り付けられる。まず、所望のプレス工程に必要な設定値が入力装置８１から入力されて設定される（Ｓ１）。このとき、カウンタの計数値を０にリセットしておく（Ｓ２）。
【００４１】
１プレス工程において、プログラムされた順番にしたがって、最初にフィーダ７２Ｒ、７２Ｌを一番送出側の初期の位置に位置させる（Ｓ３）。そして、その位置でフィーダクランパ７６Ｒと７６Ｌとを閉じて加工材９をクランプする（Ｓ４）。この状態で加工材９にテンションが若干かかる程度に、テンション機構７４、７５のダンサローラの重錘を調整して（Ｓ５）、フィーダの送り動作への影響を防止する。そして、プレスショット数ｎをカウントアップして（Ｓ６）、プレスショット数が１プレス工程のショット数に達していない場合は（Ｓ７）、この状態でプレス動作が行われる（Ｓ８）。
【００４２】
プレス動作は、この実施の形態では、リニアモータ５を設定された速度で駆動して所定の下死点までスライド６を下降させて、加工材９を打ち抜き、プレスショット数ｎが１プレス工程のプレスショット数Ｎに達していない場合には、直ちにリニアモータ５を上昇方向に駆動させて、スライド６を上死点まで上昇させる（Ｓ８）。そして、スライド６が上昇し終えたら、あるいは金型３が加工材９から抜け出した直後から、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌを作動させて、設定されているピッチＰ１で加工材９を送る（Ｓ９）。
【００４３】
プレスショット数ｎの計数値が１プレス工程のプレスショット数Ｎに達した場合は（Ｓ７）、予め設定されている値に基づいて下死点Ｕ２に変更し（Ｓ１０）、他のプレス動作よりも深くプレスする（Ｓ１１）。このとき、スライド６を下降させて加工材９に所望の形状とスプロケットを打ち抜いた後、下死点Ｕ２でスライド６を停止させておき、加工材９を打ち抜いた上型３２で加工材９をクランプした状態にしておく。そして、この状態でフィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌを開いて加工材９を解放する（Ｓ１２）。
【００４４】
全プレス加工が終了した場合は（Ｓ１３）、スライド６を上昇させて上型３２を加工材９から抜き取り、リール７１と７３を駆動して加工材９を巻き取って終了する（Ｓ１４）。一方、次の１プレス工程がある場合には（Ｓ１３）、カウンタをリセットして計数値を０にする（Ｓ１５）。そして、テンション機構７４、７５により、加工材９に設定されたテンションＴを付与する（Ｓ１６）。次ぎに、上型３２により加工材９が位置決めされ、フィーダクランパ７６Ｒ、７６Ｌが開かれた状態で、フィーダ７２Ｒ、７２Ｌを初期の位置まで移動させ（Ｓ１７）、再びフィーダクランパ７６Ｒと７６Ｌとを閉じて加工材９をクランプする（Ｓ１８）。
【００４５】
そして、テンション機構７４、７５の重錘をテンションが弱くなるように調整して、加工材９にかかるテンションを小さな値にする（Ｓ１９）。このようにして、スライド６を上昇させるとともに（Ｓ２０）、下死点を設定値Ｕ１に戻す（Ｓ２１）。最後に前の１プレス工程と次の１プレス工程とに位置決めされた間隔を設けるために加工材９をピッチＰ２を送ってから（Ｓ２２）、次のプレス工程を行う。なお、前の１プレス工程と次の１プレス工程との間に間隔が不要の場合には、ピッチＰ２を送ることは不要である。
【００４６】
この実施の形態のプレス方法によれば、ガイドピンに代えて上型をガイドとして利用するので、プレス精度を殆ど犠牲にすることなく、ガイドピンに対して金型をミクロンオーダの精度でボルスタ及びスライドに取り付ける必要がなくなる。その結果、ガイドピンを設ける必要がなく、かつ作業がより容易になるという利点を有する。
【００４７】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、本発明によれば、部分金型を用いても総型を用いてプレスする場合と殆ど変わらない十分に許容できる精度と時間でフィルム状の加工材をプレスした製品ができ、金型の製作時間が短縮されるので、その結果、コストをより安価にすることが可能になる。特に、製品の量産化が決まっていない試作において、ワンピッチの加工における金型の比率を低くとっていても、生産量の増大にともない、その比率を大きくとるような選択が行えるので、試作でも量産でも金型を有効利用できるという効果を奏する。また、従来通り、総型の金型を用いることもできるので、単純なプレス形状のプレス加工は総型の金型を使用するなど、総型の金型と部分金型とを選択的に使用することができ、プレス加工の利用の幅をより広くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレス方法の好ましい実施の形態の全体の概略構成が示される面図である。
【図２】図１に示されるプレス方法の実施の形態を上側から見た平面図である。
【図３】図１に示される数値制御装置８の制御システムを示す図である。
【図４】図２に示されるプレス方法の実施の形態の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の部分金型によりフィルム状の加工材のプレス方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図６】図９に示されるプレスの加工例において、図２に示されるプレス方法の実施の形態のプレス部分の概略が模視的に示される平面図である。
【図７】図１に示されるプレス方法の実施の形態の機械の同期した制御を、図３の制御装置により行なった場合の方法の一動作例を示す相関図である。
【図８】あるフィルム状の加工材のテンションと伸びとの関係を示すグラフである。
【図９】あるフィルム状の加工材のプレス形状の例を示す図である。
【符号の説明】
１， 機台
２，ボルスタ
３，金型３１，下型３２，上型
４，ガイドポスト
５，リニアモータ
５１，コイルヨーク
５２，磁石板
６，スライド
７，送給機構
７１，７３，リール
７２Ｒ，７２Ｌ，フィーダ
７４，７５，テンション機構
７６Ｒ，７６Ｌ，フィーダクランパ
７７Ｒ，７７Ｌ，固定クランパ
７８，ガイドピン
８，数値制御装置
９，加工材
１０，監視装置
【図１】
0004041247.tif 000002
【図２】
0004041247.tif 000003
【図３】
0004041247.tif 000004
【図４】
0004041247.tif 000005
【図５】
0004041247.tif 000006
【図６】
0004041247.tif 000007
【図７】
0004041247.tif 000008
【図８】
0004041247.tif 000009
【図９】
0004041247.tif 000010