(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを上面から押さえるストリッパと、上下動するパンチ金型及びダイ金型とによりワークを成形加工し、一次成形加工を行った部位にさらに追加工として成形加工または打抜き加工を行うパンチプレスのワーク加工方法において、
一次成形加工金型及び追加工金型には、加工基準位置に基づいた動作パターンがそれぞれ設定されており、
予め一次成形加工による成形形状の高さデータを設定し、実成形加工時には、一次成形加工金型により一次成形加工を行い、加工プログラムの加工位置変更指令により追加工金型の加工基準位置を、前記成形形状の高さデータに基づいて変更し、一次成形加工を行った部位に、前記追加工金型により追加工を行う
ことを特徴とするパンチプレスのワーク加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のパンチプレスのワーク加工方法において、
予めストリッパ加圧力値を設定し、実成形加工時、ワークをストリッパの下面と下ダイ金型又は下ダイ金型に装着されたエジェクタプレートの上面とにより挟持した後、ストリッパの制御を位置制御から圧力制御に切り換え、この圧力制御中、ストリッパの実加圧力値及びストリッパ加圧力値間の偏差値に応じたストリッパ圧力指令をストリッパ軸駆動手段に出力し、ストリッパの実加圧力値を前記ストリッパ加圧力値に保持する
ことを特徴とするパンチプレスのワーク加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレスのワーク加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上型と下型との間で板材の打抜きや成形加工を行うパンチプレスの概要構成を図９により説明し、同パンチプレスによるワーク加工方法の従来技術を図１０，１１により説明する。
同パンチプレスは、プレス部５１、制御装置２９、金型マガジン２７装置（以降、マガジン２７と呼ぶ）、自動金型交換装置（以降、ＡＴＣ２８と呼ぶ）、及びテーブル装置（以降、ＸＹテーブル３０と呼ぶ）を有している。プレス部５１は、制御装置２９からの指令信号に基づいて、ワークとしての金属板（以降、板２６と呼ぶ）に穴を打抜いたり、溝や窪みを成形加工する装置である。
【０００３】
プレス部５１は、パンチ軸５２、ダイ軸５３及びストリッパ軸５４を有していて、各軸は、油圧アクチュエータとしてのパンチ軸シリンダ６、ダイ軸シリンダ２２及びストリッパ軸シリンダ１５を有している。パンチ軸５２の加圧力はパンチ軸ピストン１により、ダイ軸５３の加圧力は下ダイ軸ピストン１９により、ストリッパ軸５４の加圧力はストリッパ軸ピストン１０により、それぞれ独立して生み出される。ストリッパ軸ピストン１０の中央部は長手方向に中空になっており、パンチ軸ピストン１の先端がこの中空部内で伸縮する。パンチ軸ピストン１の下面にはパンチ金型３１が、下ダイ軸ピストン１９の上面には下ダイ金型３３が、ストリッパ軸ピストン１０の下面にはストリッパ３２がそれぞれ着脱自在に嵌入されている。なお、ストリッパ３２の下面と下ダイ金型３３の上面との間に板２６の搬送高さ位置であるパスラインＰｈが設定されている。
制御装置２９は、予めオペレータにより設定されている作業条件等に基づいてプレス部５１のパンチ軸ピストン１、ストリッパ軸ピストン１０及びダイ軸ピストン１９の時間的な伸縮量の変化指令及びＸＹテーブルの位置決め指令を演算し、演算した変化指令及び位置決め指令をプレス部５１及びＸＹテーブル３０にそれぞれ出力する。ＸＹテーブル３０は、水平面内でＸＹ方向の２自由度の軸を有するテーブルであり、このＸＹテーブル３０の上に板２６が載置され、板２６の一端をクランプして移動、及び位置決めも行う。プレス部５１により板２６のある個所が加工されたら板２６の次の加工個所をプレス部５１の加工軸位置にＸＹテーブル３０が位置決めする。
【０００４】
以上説明したパンチプレスにおいて、上エンボスの凸部の平坦部に下バーリングを成形する場合及び下エンボスの凸部の平坦部に打抜き穴を成形する場合の従来加工方法を説明する。なお、円形の窪みの凸部が板の上面に、凸部が板の下面にそれぞれ成形される成形形状を上エンボス、下エンボスとそれぞれ呼ぶ。また、円筒形の突出部が板の上面に、突出部が板の下面にそれぞれ形成される成形形状を上バーリング、下バーリングとそれぞれ呼ぶ。
上エンボスの凸部の平坦部に下バーリングを成形する場合は、図１０（ａ），（ｂ）に示す二つの成形方法がある。
図１０（ａ）に示すような下バーリングを成形し次の工程で上エンボスを成形する方法は、まず、板２６がパスラインＰｈを保持された状態で、ストリッパ３２の下面を板２６の上面に当接して位置決める。次に、下ダイ金型３３の上面を板２６の下面に当接して位置決めした後に、パンチ金型３１を下降させ下ダイ金型３３との間で下バーリングを成形する。下バーリングの成形完了後、各軸は板２６から離脱する。次に、金型を上エンボス用に交換し、下バーリングを成形したときと同様に、パスラインＰｈを保持した状態で、ストリッパ３２の下面及び下ダイ金型３３の上面を板２６の上面及び下面にそれぞれ当接して位置決める。その後、下ダイ金型３３が上昇しパンチ金型３１との間で上エンボスを成形する。
図１０（ｂ）に示す上エンボスを成形し次の工程で下バーリングを成形する方法のときには、図１０（ａ）に示す成形方法と成形の順序が逆であるだけで、プレス部５１の各軸の作動は同一であるのでここでは説明を省略する。
【０００５】
次に、図１１により下エンボスの凸部の平坦部に打抜き穴を成形する方法を説明する。
図１１（ａ）に示すような打抜き穴を成形し次の工程で下エンボスを成形する方法の成形手順を説明する。まず、パスラインＰｈを保持した状態で、ストリッパ３２の下面を板２６の上面に当接して位置決める。次に、下ダイ金型３３の上面を板２６の下面に当接して位置決めした後に、パンチ金型３１を下降させ下ダイ金型３３との間で打抜き穴を成形する。打抜き穴の成形完了後、各軸は板２６から離脱する。次に、金型を下エンボス用に交換し、打抜き穴を成形したときと同様に、パスラインＰｈを保持した状態で、ストリッパ３２の下面及び下ダイ金型３３の上面を板２６の上面及び下面にそれぞれ当接して位置決める。その後、パンチ金型３１が下降し下ダイ金型３３との間で下エンボスを成形する。
図１１（ｂ）に示す下エンボスを成形し次の工程で打抜き穴を成形する方法のときには、図１１（ａ）に示す成形方法と成形の順序が逆であるだけで、プレス部５１の各軸の作動は同一であるのでここでは説明を省略する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パンチプレスの上記従来の加工方法においては次のような問題がある。図１０（ａ）に示す下バーリング成形の後に上エンボス成形を行う場合には、下ダイ金型３３が既に成形されているバーリング部近傍を下方から突き上げることにより上エンボスを成形する。このとき、下ダイ金型３３が均等にバーリング部を突き上げることが困難であるため、既に成形されているバーリング部に歪が生じてバーリング部の形状を損なうことがあり、安定した成形品質を得ることができないという問題がある。また、図１０（ｂ）に示す上エンボスの成形後、下バーリングを成形する場合には、プレス部５１の各軸がパスラインＰｈを基準加工位置とした位置に位置決めするように制御されているため、下バーリングの成形時に、上エンボスの平坦部が一時的にパスラインＰｈまで押し下げられる。図１０（ｂ）の右図には、成形過程において上エンボスの平坦部が一時的にパスラインＰｈまで押し下げられた状態での形状と成形完了後の形状とを示している。成形完了後、各軸が板２６から離脱するとき、押し下げられて弾性変形していた上エンボスの平坦部が板２６の弾性により跳ね上がることがある。また、変形が大きくなって上エンボスの平坦部に永久歪が生じて、各軸が板２６から離脱した後も変形が回復せず成形が成り立たないことがある。これらにより、成形後の上エンボス形状が損なわれたり板２６がばたついてミクロジョイントが外れ易いという問題がある。
なお、板２６に大きな開口部を加工するときに、開口する箇所を小さい穴の連続加工により板２６から分離させるが、一個所だけ約０．１〜０．１５ｍｍの幅の連結部を残して加工しており、この連結部をミクロジョイントと呼ぶ。板２６全面を加工後、ＸＹテーブル３０から板２６を外し、少しの衝撃を加えれば簡単に開口箇所が板２６から分離するようにしている。
【０００７】
図１１（ａ）に示す打抜き穴成形の後に下エンボス成形を行う場合には、下エンボスの成形時に打抜き穴近傍の板２６の弾性変形等により、既に成形されていた打抜き穴の位置がずれたり穴形状が変形して所定の打抜き穴の位置精度が得られないという問題がある。また、図１１（ｂ）に示す下エンボスの成形後、打抜き穴を成形する場合には打抜き穴の所定の位置精度は得られるが、プレス部５１の各軸がパスラインＰｈを基準加工位置とした位置に位置決めするように制御されているため、打抜き穴の成形時に下エンボスの平坦部が一時的にパスラインＰｈまで押し上げられる。図１１（ｂ）の右図には、成形過程において下エンボスの平坦部が一時的にパスラインＰｈまで押し上げられた状態での形状と成形完了後の形状とを示している。成形完了後、各軸が板２６から離脱するとき、押し上げられて弾性変形していた下エンボスの平坦部が板２６の弾性により跳ね下がることがある。また、変形が大きくなって下エンボスの平坦部に永久歪が生じて、各軸が板２６から離脱した後も変形が回復せず成形が成り立たないことがある。これらにより、成形後の下エンボス形状が損なわれたり板２６がばたついてミクロジョイントが外れ易いという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、優れた成形精度が得られ、成形後に成形形状が損なわれることがなく、又加工時に板が上下にばたつくことがないパンチプレスのワーク加工方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、ワークを上面から押さえるストリッパと、上下動するパンチ金型及びダイ金型とによりワークを成形加工し、一次成形加工を行った部位にさらに追加工として成形加工または打抜き加工を行うパンチプレスのワーク加工方法において、一次成形加工金型及び追加工金型には、加工基準位置に基づいた動作パターンがそれぞれ設定されており、予め一次成形加工による成形形状の高さデータを設定し、実成形加工時には、一次成形加工金型により一次成形加工を行い、加工プログラムの加工位置変更指令により追加工金型の加工基準位置を、前記成形形状の高さデータに基づいて変更し、一次成形加工を行った部位に、前記追加工金型により追加工を行う方法としている。
【００１０】
第１発明によると、一次成形加工金型としてのある金型により成形される一次成形加工の成形形状の高さデータを予め制御装置に設定し記憶しておく。実成形時には、この金型により一次成形加工高さとしてのワークの搬送高さ位置を基準位置として演算した基準刃先位置データにより成形する。前工程の一次成形加工した部位への追加工金型による追加工成形加工時には、記憶している高さデータに基づいて追加工成形加工高さとしての新加工基準位置を設定し、プレス各軸の新基準刃先位置データを演算し、演算した新基準刃先位置データにより成形を行う。これにより、前工程で成形される成形形状の高さデータに応じて後工程の成形加工する基準刃先位置を変更できるので、ワークの上下面の高さ変化を伴う形状の成形後の次工程で、高さが変化した成形部に高精度の穴またはバーリングの成形が可能となる。また、高さが変化した成形部の高さを保持した状態で次工程の成形を行うので、成形形状が損なわれることがなく優れた成形品質が得られる。また、成形加工中、ワークが搬送高さ位置を保持しているのでワークがばたつくことがない。これにより、ミクロジョイントが外れることがないので機械を停止させる必要がなく、生産性が向上する。
【００１１】
第２発明は、第１発明に基づいて、予めストリッパ加圧力値を設定し、実成形加工時、ワークをストリッパの下面と下ダイ金型又は下ダイ金型に装着されたエジェクタプレートの上面とにより挟持した後、ストリッパの制御を位置制御から圧力制御に切り換え、この圧力制御中、ストリッパの実加圧力値及びストリッパ加圧力値間の偏差値に応じたストリッパ圧力指令をストリッパ軸駆動手段に出力し、ストリッパの実加圧力値を前記ストリッパ加圧力値に保持する方法としている。
【００１２】
第２発明によると、ワークの成形時には、ストリッパの下面をワークの上面に当接した位置に位置決めし、その後下ダイ金型又は下ダイ金型に装着されたエジェクタプレートを上昇させて下ダイ金型又はエジェクタプレートの上面をワークの下面に当接する位置に位置決めする。このようにワークをストリッパと下ダイ金型又はエジェクタプレートとにより挟持した状態で、ストリッパ軸の制御を位置制御から圧力制御に切り換えると、ストリッパの実加圧力値は予め金型の耐圧力とは別個に設定してあるストリッパ加圧力値に設定される。このように、ワークがストリッパと下ダイ金型又はエジェクタプレートとにより堅固に挟持されワークが水平方向にずれることがないので、成形加工時の基準高さ位置が変更されても常に優れた成形精度が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１に本発明の係るパンチプレスのハード構成図を示す。図９の構成要素と同一要素には同一符号を付して説明する。なお、図９により説明したパンチプレスの全体構成及びプレス部５１の各軸のレイアウトの説明はここでは省略する。
パンチ軸加圧室８及びパンチ軸引上室９への圧油を制御する電磁操作式のパンチ軸サーボバルブ４がパンチ軸シリンダ６と油圧源（図示せず）との間に配設されている。また、ストリッパ軸加圧室１７及びストリッパ軸引上室１８への圧油を制御するストリッパ軸サーボバルブ１３がストリッパ軸シリンダ１５と油圧源との間に配設されている。さらに、下ダイ軸加圧室２４及び下ダイ軸引下室２５への圧油を制御する下ダイ軸サーボバルブ２０が下ダイ軸シリンダ２２と油圧源との間に配設されている。各サーボバルブは、各軸の駆動手段としての一例である。また、制御装置２９からは、各軸のストローク又は圧力を指令するパンチ軸サーボバルブ指令Ｃｐ、ストリッパ軸サーボバルブ指令Ｃｓｓ及びダイ軸サーボバルブ指令Ｃｄが各軸のサーボバルブにそれぞれ出力されている。さらに、制御装置２９からＸＹテーブル３０の駆動モータ（図示せず）にテーブル位置決め指令Ｃｘｙが出力されている。
【００１４】
検出器としては、パンチ軸ピストン１、ストリッパ軸ピストン１０、及び下ダイ軸ピストン１９の位置をそれぞれ検出するパンチ軸位置検出器５、ストリッパ軸位置検出器１４、及び下ダイ軸位置検出器２１が、それぞれのピストンの近傍に設けてある。また、各位置検出器により検出されたパンチ軸ピストン位置Ｐｐ、ストリッパ軸ピストン位置Ｐｓ及びダイ軸ピストン位置Ｐｕが制御装置２９に入力されている。
また、ストリッパ軸加圧室１７及びストリッパ軸引上室１８の油圧を検出するストリッパ加圧力検出手段としてのストリッパ軸加圧側圧力検出器１１及びストリッパ軸引上側圧力検出器１２が、それぞれの室の近傍に取着されている。また、各圧力検出器により検出されたストリッパ軸加圧側圧力Ｐ１及びストリッパ軸引上側圧力Ｐ２が制御装置２９に入力されている。
【００１５】
図２に、本発明に係るパンチプレスの制御装置２９の制御ブロック図を示す。制御装置２９は、加工プログラム３４、動作パターン記憶部４１、金型管理情報記憶部３５及び制御演算部５７を有している。
加工プログラム３４には、図３に示すような加工を行うための指令が記述されており、特に本発明に係る加工する板２６の板厚に関する加工材板厚情報データと、プレス部５１の各軸が加工前に待機する位置に関する待機位置情報データと、ＸＹテーブル位置決め命令と、プレス加工命令とが記述されている。なお、加工プログラム３４はＮＣ言語、ＰＬＣ言語等のプログラム言語で記述することができるが、以下の説明では、ＮＣ命令により記述する例を説明する。
【００１６】
動作パターン記憶部４１には、表１に示すように、使用する金型の成形加工の種別に対応したプレス動作パターンが予め設定して記憶されている。即ち、パターン内容を示す動作パターン番号毎に、それぞれの軸の速度、待機位置等がデータ群として記憶されている。
【表１】
0004107770.tif 000002
【００１７】
金型管理情報記憶部３５には、表２に示すような使用する金型のデータを予め設定して記憶させてある。即ち、セットで使用するパンチ金型３１、下ダイ金型３３及びストリッパ３２には金型番号が定義されており、形状、直径等の物理諸元の他に、その金型を使用した所定の成形加工の種別に応じたプレス動作パターンが動作パターン内容を示す数値として記憶されている。また、ストリッパ圧力の欄で設定されている圧力値によりストリッパ加圧力値を設定し、ストリッパ加圧力値は、後述する加圧力値記憶部６０に記憶される。
【表２】
0004107770.tif 000003
【００１８】
次に制御演算部５７を説明する。図２の制御演算部５７の表示において、実線及び黒抜きの矢印は情報の流れを示し、点線及び白抜きの矢印は前記情報の流れを働きかけるものとする。即ち、点線の源の構成要素が白抜きの矢印の指す情報の流れを開始させる。また、点線の源の構成要素が白抜きの矢印の指す構成要素に所定の作動を働きかけるものとする。
制御演算部５７は、加工指令部３６、ストリッパ加圧力値記憶部６０、新基準位置記憶部６１、ストローク演算部６４、切換部６７、圧力比較部６５、ストローク比較部６６、圧力処理部６８及びストローク処理部６９を有している。
【００１９】
加工指令部３６は、次のような各データを作成する。
第１に、加工開始前に、加工プログラム３４に記憶されている金型指定指令（ＮＣ言語ではＴコード）を検索し、使用される順番に、その命令に記入された金型番号に対応する使用金型情報Ｋｄを金型管理情報記憶部３５から抽出し、ストローク演算部６４に表３に示すような使用金型順番データを作成する。
【表３】
0004107770.tif 000004
第２に、加工開始前に、金型管理情報記憶部３５の表２に設定されているストリッパ圧力Ｆｄを後述するストリッパ圧力値記憶部６０に設定し記憶させる。
第３に、加工開始前に金型管理情報記憶部３５の表２に長辺（高さ）として設定されている高さデータＨｄを後述する新基準位置記憶部６１に設定し記憶させる。高さデータＨｄは、例えば図４，５に下バーリング、上エンボスの高さで示すように、成形形状の最低面から最高面までの距離から板厚を差し引いた値である。
第４に、加工開始前に、加工プログラム３４に記述されている加工材板厚情報データＴｄ及び待機位置情報データＷｄをストローク演算部６４に転送し記憶格納させる。
第５に、成形加工が開始されて、金型がプレス部５１に装着されたとき、装着された金型に対応する動作パターン番号の動作パターンのデータ群Ｍｄを、動作パターン記憶部４１の表１から抽出してストローク演算部６４に転送し記憶させる。
【００２０】
なお、加工指令部３６は、基準位置変更時期検出部６３を有している。基準位置変更時期検出部６３は、加工中のステップが加工基準位置変更指令「Ｍ７２」のステップにきたときは、新基準位置記憶部６１に記憶されていた高さデータＨｄをストローク演算部６４に転送する。加工基準位置変更指令「Ｍ７２」は、プレス部５１が成形加工する高さ位置として、パスラインＰｈ以外の新基準位置を設定する指令である。また、成形加工中に加工基準位置変更指令「Ｍ７２」または、加工基準位置変更キャンセル指令「Ｍ７３」のステップになったことを検出したときには、その検出信号をストローク演算部６４に出力する。
【００２１】
ストリッパ加圧力値記憶部６０は、金型管理情報記憶部３５に設定されているストリッパの目標加圧力値のストリッパ圧力Ｆｄを記憶していて、このストリッパ圧力Ｆｄをストリッパ加圧力値Ｆとして圧力比較部６５に出力している。
【００２２】
新基準位置記憶部６１は、加工指令部３６の指令により、金型管理情報記憶部３５に設定されていた高さデータＨｄを表４に示すように使用金型別に記憶し、基準位置変更時期検出部６３の指令により、ストローク演算部６４に高さデータＨｄを出力する。表４においては、金型番号Ｔ２１０により上エンボスを成形した後に、金型番号Ｔ２００により下バーリングを成形するときには、プレス部５１の成形加工時の加工基準位置はパスラインＰｈから５．００ｍｍ上方に設定することを示している。また、金型番号Ｔ２１０により上エンボスを成形した後に、金型番号Ｔ１００により打抜き穴を成形するときにも、プレス部５１の成形加工時の加工基準位置はパスラインＰｈから５．００ｍｍ上方に設定することを示している。
【表４】
0004107770.tif 000005
【００２３】
ストローク演算部６４は、加工開始すると金型管理情報記憶部３５から転送された使用金型情報Ｋｄ、動作パターン記憶部４１から転送された動作パターンのデータ群Ｍｄ、加工プログラム３４から転送された加工材板厚情報データＴｄ及び待機位置情報データＷｄに基づいて、各プレス軸の基準刃先位置データを演算し、ストローク比較部６６に刃先位置データＰｃとして出力する。
基準位置変更時期検出部６３から加工基準位置変更指令「Ｍ７２」があったとき、ストローク演算部６４は、基準刃先位置データを基準刃先位置データ記憶部６２に記憶させる。また、新基準位置記憶部６１に記憶している高さデータＨｄだけ基準刃先位置データから上下方向にシフトさせて新基準刃先位置データを演算し、ストローク比較部６６に刃先位置データＰｃとして出力する。
また、基準刃先位置データ記憶部６２は、基準位置変更時期検出部６３から加工基準位置変更キャンセル指令「Ｍ７３」があったときに、加工基準位置変更指令「Ｍ７２」があったときに記憶した基準刃先位置データを再度刃先位置データＰｃとしてストローク比較部６６に出力する。
【００２４】
圧力処理部６８は、ストリッパ軸５４の加圧側圧力Ｐ１及び引上側圧力Ｐ２を取り込み、数式「Ｐ１×Ａ１−Ｐ２×Ａ２」によりストリッパピストン１０の実加圧力値Ｆｓｐを演算して圧力比較部６５に出力する。なお、Ａ１及びＡ２はストリッパ軸加圧室及びストリッパ軸引上室のそれぞれの受圧面積である。
【００２５】
ストローク処理部６９は、パンチ軸ピストン位置Ｐｐ、ストリッパ軸ピストン位置Ｐｓ及びダイ軸ピストン位置Ｐｕを取り込み、それら３軸のストローク情報を有する実ストローク情報Ｐａをストローク比較部６６に出力する。
【００２６】
圧力比較部６５は、入力されたストリッパ加圧力値Ｆ及び実加圧力値Ｆｓｐ間の偏差値を演算し、演算した偏差値に応じた圧力指令Ｃｆを切換部６７に出力する。
【００２７】
ストローク比較部６６は、入力された実ストローク情報Ｐａ及び刃先位置データＰｃ間の偏差値を演算し、演算した偏差値に応じたパンチ軸サーボバルブ指令Ｃｐ及びダイ軸サーボバルブ指令Ｃｄをパンチ軸サーボバルブ４及びダイ軸サーボバルブ２０にそれぞれ出力する。また、演算した偏差値に応じたストリッパ軸位置指令Ｃｓを切換部６７に出力する。
【００２８】
切換部６７では、ストリッパ軸サーボバルブ指令Ｃｓｓとして、圧力指令Ｃｆまたはストリッパ軸位置指令Ｃｓのいずれか一方をストローク演算部６４からの切換指令により選択してストリッパ軸サーボバルブ１３に出力する。
【００２９】
以上のような構成のパンチプレスの作動を図３に示す加工プログラム例に従って説明する。
「Ｔ２１０」の上エンボス金型指定指令により、表２に示す上エンボスを成形する金型番号Ｔ２１０が読み込まれるとＡＴＣ２８がマガジン２７から上エンボス金型を取り出し、プレス部５１に装着する。プレス部５１に上エンボス金型が装着されると、表３に示す使用順番５の金型番号Ｔ２１０の動作パターン１５に対応するデータ群Ｍｄが動作パターン記憶部４１の表１から抽出されてストローク演算部６４に転送される。なお、表３は加工開始前に既にストローク演算部６４に作成されている。次に、ストローク演算部６４は、加工開始前に加工指令部３６により転送されていた加工材板厚情報データＴｄ（図示の（Ｔ１．６）による）と待機位置情報データＷｄ（図示の（Ｐ５．０）による）と動作パターンのデータ群Ｍｄとに基づいて基準刃先位置データを演算する。
演算された基準刃先位置データが刃先位置データＰｃとしてストローク比較部６６に出力されると、ＡＴＣ２８による金型交換位置に位置決めされていたプレス部５１の各軸は、それぞれの待機位置に移動する。そして、「Ｇ００Ｘ１５０．Ｙ３００．」の移動加工指令により、ＸＹテーブル３０が移動位置決めされたら、ストローク比較部６６から各軸のサーボバルブに加工指令が出力され、プレス部５１の各軸が前記演算された基準刃先位置データにしたがって動作し、板２６に上エンボスを成形する。なお、このときの上エンボスはパスラインＰｈにおいて成形される。このとき、上エンボスの高さデータＨｄは５．００ｍｍである。
引き続く「Ｔ２００」及び「Ｇ００Ｘ１０００．Ｙ２００．」により、表３の使用順番６の下バーリング金型が選択され、パスラインＰｈにて所定の位置に直径２．５０ｍｍ、高さ２．００ｍｍの下バーリングが成形される。
【００３０】
次に、加工基準位置変更指令「Ｍ７２（Ｔ２１０）」により、金型番号Ｔ２１０の高さデータＨｄを参照して加工基準位置を変更する。即ち、新基準位置記憶部６１に記憶されている金型番号Ｔ２１０の高さデータＨｄは表３に示すように５．００ｍｍであるので、次の金型による成形時には、パスラインＰｈから５．００ｍｍ上方に設定した新基準位置において成形するように、プレス軸５１の各軸の新基準刃先位置データがストローク演算部６４により演算される。また、加工基準位置変更指令「Ｍ７２（Ｔ２１０）」の命令があったときは、パスラインＰｈにおける金型番号Ｔ２００による成形加工時の基準刃先位置データを基準刃先位置データ記憶部６２に記憶させる。
次の「Ｇ００Ｘ１５０．Ｙ３００．」の移動加工指令により、すでにパスラインＰｈにて成形した上エンボスの位置において、パスラインＰｈから５．００ｍｍ上方に設定した新基準位置にプレス軸５１の各軸を位置決めして下バーリングを成形する。
次の「Ｍ７３」の加工基準位置変更キャンセル指令により、ストローク演算部６４は、基準刃先位置データ記憶部６２に記憶されていたパスラインＰｈにおける成形加工時の基準刃先位置データを再度、刃先位置データＰｃとしてストローク比較部６６に出力する。「Ｇ００Ｘ３００．Ｙ１００．」の移動加工指令により、所定の位置にパスラインＰｈにおいて下バーリングが成形される。
【００３１】
次に、以上のような構成と作動を有するパンチプレスによる成形加工方法の第１実施形態を図６により説明する。
本実施形態では、上エンボス及び下バーリングを同一個所に成形する方法を説明する。最初の工程で図６（ａ）に示すように、上エンボスをパスラインＰｈにおいて成形し、次の工程で図６（ｂ）に示すように下バーリングを成形する。
図６（ａ）の上エンボスの成形工程において、プレス部５１の各軸は、パンチ軸サーボバルブ指令Ｃｐ、ストリップ軸サーボバルブ指令Ｃｓｓ及びダイ軸サーボバルブ指令Ｃｄにより、ストリッパ３２の下面をパスラインＰｈにある板２６の上面に当接して位置決めし、次に下ダイ金型３３に装着されているエジェクタプレート４６の上面を板２６の下面に当接して位置決めする。エジェクタプレート４６は、弾性体７０により付勢されていて板２６を上方に押し付けて、成形完了後の下ダイ金型３３の板２６からの離脱を容易化する。
【００３２】
板２６をストリッパ３２及びエジェクタプレート４６の上面により挟持した後に、ストローク演算部６４からの切替指令により、ストリッパ３２の制御を位置制御から圧力制御に切り換える。このときのストリッパ３２の実加圧力値Ｆｓｐは、ストリッパ加圧力値記憶部６０から出力されている加圧力値Ｆに保持される。次にパンチ金型３１の下面を板２６の上面に当接させて位置決めする。板２６が堅固にストリッパ３２及びエジェクタプレート４６により挟持されたら、下ダイ金型３３が上昇して、パンチ金型３１との間で上エンボスが成形される。成形後は、ストリッパ３２の制御を圧力制御から位置制御に切り換え、下ダイ金型３３が下降し、次にパンチ金型３１が上昇、最後にストリッパ３２が上昇して成形加工が終了する。
【００３３】
次に、制御装置２９は、加工プログラム３４の「Ｔ２００」の金型交換指令により金型を上エンボス金型Ｔ２１０から下バーリング金型Ｔ２００に変更する。また、ストローク演算部６４は、加工プログラム３４の加工基準位置変更指令「Ｍ７２（Ｔ２１０）」により、新基準位置記憶部６１より転送された新基準位置に基づいて、プレス部５１の各軸の新基準刃先位置データを演算してストローク比較部６４に出力する。この新基準刃先位置データは、パスラインＰｈよりも５．００ｍｍ高い位置で成形するように演算される。
図６（ｂ）に示す下バーリングの成形時には、まず、ストリッパ３２の下面を上エンボスの凸部の上面に当接して位置決めする。次に、下ダイ金型３３の上面を上エンボスの凸部の下面に当接して位置決めする。その後、ストリッパ３２の制御を位置制御から圧力制御に切り換え、ストリッパ３２の実加圧力値Ｆｓｐはストリッパ加圧力値記憶部６０から出力されている加圧力値Ｆに保持される。板２６をストリッパ３２及び下ダイ金型３３により堅固に挟持した後に、パンチ金型３１が新基準刃先位置まで下降し、上エンボスの凸部の平坦部を貫いて下バーリングが成形される。成形後は、ストリッパ３２の制御を圧力制御から位置制御に切り換え、下ダイ金型３３が下降し、次にパンチ金型３１が上昇、最後にストリッパ３２が上昇して成形加工が終了する。
【００３４】
次に、本実施形態による作用及び効果を説明する。
まず、一次成形加工としての上エンボスを一次成形加工高さとしてのパスラインＰｈにおいて成形し、その後、金型を一次成形加工金型としての金型番号Ｔ２１０の上エンボス金型から追加工金型としての金型番号Ｔ２００の下バーリング金型に変更し、新基準位置記憶部６１に記憶されていた表４に示す加工基準位置データ５．００に基づいてプレス部５１の各軸の新基準刃先位置データがストローク演算部６４にて演算される。即ち、プレス部５１の各軸の加工基準位置をパスラインＰｈより５．００ｍｍ高い位置の追加工成形加工高さとしての新基準位置に設定した新しい刃先位置データに基づいて、プレス部５１の各軸が制御されて追加工としての下バーリングが一次成形加工した部位に成形される。このように、上エンボスの高さデータＨｄに基づいた新基準位置において下バーリングが成形されるので、成形加工中は板２６がパスラインＰｈを保持し、板２６がばたつくことがない。これにより、ミクロジョイントが外れることがなく、また上エンボスの成形後に下バーリングを成形するので、下バーリングの所定の位置精度が容易に得られ、かつ下バーリングの形状を損なうことがない。
さらに、上エンボス及び下バーリングを成形中のストリッパ３２の制御は圧力制御されていて、ストリッパ３２の実加圧力値Ｆｓｐは、表２で設定されてストリッパ圧力値記憶部６０に記憶されている所定の加圧力値Ｆを保持している。これにより、板２６がストリッパ３２及び下ダイ金型３３により堅固に挟持され、加工基準位置が変更されても板２６が水平方向にずれないので、優れた成形精度が得られる。
なお、一次成形加工と追加工とは時間的に連続して行う必要はなく、例えば時間的に間をおいて加工するようにした場合にも本発明は適用される。
【００３５】
次に、図７により、第２実施形態の下エンボス及び打抜き穴を同一個所に成形する方法を説明する。図７（ａ）に示すように、下エンボスをパスラインＰｈにおいて成形し、次の工程で図７（ｂ）に示すように打抜き穴を成形する。
下エンボスを成形するときは、ストリッパ３２及び下ダイ金型３３により板２６を挟持しストリッパ３２を圧力制御するまでは、図６（ａ）により説明した上エンボスを成形する場合と同一の手順である。その後、下エンボスの場合には、パンチ金型３１を下降させパンチ金型３１の下面と下ダイ金型３３の上面との間で成形する。成形後のパンチ金型３１、ストリッパ３２及び下ダイ金型３３の板２６からの離脱手順は、図６（ａ）により説明した上エンボスを成形する場合と同一の手順である。
次に、下エンボス金型から打抜き金型に金型を変更し、ストローク演算部６４は、加工プログラム３４からの加工基準位置変更指令により、新基準位置記憶部６１より転送される新基準位置に基づいて、プレス部５１の各軸の新基準刃先位置データを演算してストローク比較部６４に出力する。この新基準刃先位置データは、パスラインＰｈよりも５．００ｍｍ低い位置で成形するように演算される。
図７（ｂ）に示す打抜き穴を成形するときのパンチ金型３１、ストリッパ３２及び下ダイ金型３３の作動手順は、図６（ｂ）により説明した下バーリング成形の場合と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００３６】
次に、本実施形態による作用及び効果を説明する。
まず、一次成形加工としての下エンボスを一次成形加工高さとしてのパスラインＰｈにおいて成形し、その後、金型を一次成形加工金型としての下エンボス金型から追加工金型としての金型番号Ｔ１００の打抜き金型に変更し、新基準位置記憶部６１に記憶されている加工基準位置データに基づいてプレス部５１の各軸の新基準刃先位置データがストローク演算部６４にて演算される。即ち、プレス部５１の各軸の加工基準位置をパスラインＰｈより５．００ｍｍ低い位置の追加工成形加工高さとしての新基準位置に設定した新基準刃先位置データに基づいて、プレス部５１の各軸が制御されて追加工としての打抜き穴が一次成形加工した部位に成形される。このように、下エンボスの高さデータＨｄに基づいた新基準位置において打抜き穴が成形されるので、成形加工中は板２６がパスラインＰｈを保持し、かつ板２６がばたつくことがない。これにより、ミクロジョイントが外れることがなく、また下エンボスの成形後に打抜き穴を成形するので、打抜き穴の所定の位置精度が容易に得られる。
さらに、下エンボス及び打抜き穴を成形中のストリッパ３２の制御は圧力制御されていて、ストリッパ３２の実加圧力値Ｆｓｐは、表２で設定されてストリッパ圧力値記憶部６０に記憶されている所定の加圧力値Ｆを保持している。これにより、板２６がストリッパ３２及び下ダイ金型３３により堅固に挟持され、加工基準位置が変更されても板２６が水平方向にずれないので、優れた成形精度が得られる。
【００３７】
第１実施形態においては、一次成形加工金型としての上エンボス金型により成形加工後、追加工金型としての下バーリング金型により追加工を行う例を説明した。また、第２実施形態においては、一次成形加工金型としての下エンボス金型により成形加工後、追加工金型としての打抜き穴金型により追加工を行う例を説明した。ここでは、図８により一次成形加工金型としての上エンボス金型及び下エンボス金型の複数の金型により成形加工後、追加工金型としての下バーリング金型及び打抜き穴金型の複数の金型により追加工を行う例を説明する。
一次成形加工前に、加工指令部３６からの指令により、上エンボス及び下エンボスのそれぞれの高さデータＨｄが金型管理情報記憶部３５から新規準位置記憶部６１に転送される。まず、一次成形加工として、上エンボス及び下エンボスがパスラインＰｈを加工規準位置高さとして成形される。次の工程で、予め新規準位置記憶部６１に記憶されていたそれぞれの高さデータＨｄに基づいた新規準位置、即ち追加工成形加工位置において下バーリング及び打抜き穴がそれぞれ追加工される。
このように、複数の一次成形加工金型により一次成形加工を、また複数の追加工金型により一次成形した部位に追加工を行うこともできる。また、複数種類の形状の成形加工及び打抜き加工を行うときにも、成形加工中に板２６がパスラインＰｈを保持し板２６がばたつくこともない。
【００３８】
以上、本発明によると、ある金型により成形される成形形状の高さデータを予め制御装置に設定し記憶しておく。この金型によりワークの搬送高さ位置を基準位置として成形した後の次の金型による成形時には、新しい基準位置として、記憶している高さデータに基づいた新加工基準位置を設定し、プレス各軸の新基準刃先位置データを演算する。演算した新基準刃先位置データにより、ワークをワークの搬送高さ位置に保持した状態で、新基準位置での成形が可能となる。これにより、ワークの上下面の高さ変化を伴う形状の成形後の次工程で、高さが変化した成形部に高精度の穴またはバーリングの成形が可能となる。また、高さが変化した成形部の高さを保持した状態で次工程の成形を行うので、成形形状が損なわれることがなく優れた成形品質が得られる。また、成形加工中、ワークが搬送高さ位置を保持しているのでワークがばたつくことがない。これにより、ミクロジョイントが外れることがないので機械を停止させる必要がなく、生産性が向上するパンチプレスのワーク加工方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパンチプレスのハード構成図である。
【図２】制御装置の制御ブロック図である。
【図３】制御装置の加工プログラムの例である。
【図４】下バーリング形状の高さデータの説明図である。
【図５】上エンボス形状の高さデータの説明図である。
【図６】上エンボスの凸部平坦部に下バーリングを成形する成形手順の説明図である。
【図７】下バーリングの凸部平坦部に打抜き穴を成形する成形手順の説明図である。
【図８】上エンボス及び下エンボスの成形加工後、下バーリングの成形加工及び穴の打抜き加工を行う手順の説明図である。
【図９】パンチプレスの概要構成の説明図である。
【図１０】上エンボスの凸部平坦部に下バーリングを成形する従来成形方法の説明図である。
【図１１】下バーリングの凸部平坦部に打抜き穴を成形する従来成形方法の説明図である。
【符号の説明】
１…パンチ軸ピストン、２…パンチ軸加圧側圧力検出器、３…パンチ軸引上側圧力検出器、４…パンチ軸サーボバルブ、５…パンチ軸位置検出器、６…パンチ軸シリンダ、８…パンチ軸加圧室、９…パンチ軸引上室、１０…ストリッパ軸ピストン、１１…ストリッパ軸加圧側圧力検出器、、１２…ストリッパ軸引上側圧力検出器、、１３…ストリッパ軸サーボバルブ、１４…ストリッパ軸位置検出器、１５…ストリッパ軸シリンダ、１７…ストリッパ軸加圧室、１８…ストリッパ軸引上室、１９…下ダイ軸ピストン、２０…下ダイ軸サーボバルブ、２１…下ダイ軸位置検出器、２２…下ダイ軸シリンダ、２４…下ダイ軸加圧室、２５…下ダイ軸引上室、２６…板、２７…金型マガジン、２８…ＡＴＣ、２９…制御装置、３０…ＸＹテーブル、３１…パンチ金型、３２…ストリッパ、３３…下ダイ金型、３４…加工プログラム、３５…金型管理情報記憶部、３６…加工指令部、４１…動作パターン記憶部、５１…プレス部、５２…パンチ軸、５３…ダイ軸、５４…ストリッパ軸、５７…制御演算部、６０…ストリッパ圧力値記憶部、６１…新基準位置記憶部、６２…基準刃先位置データ記憶部、６３…基準位置変更時期検出部、６４…ストローク演算部、６５…圧力比較部、６６…ストローク比較部、６７…切換部、Ｐｈ…パスライン、Ｐｄ…減速位置、Ｆｓｐ…ストリッパ実加圧力値、Ｆ…ストリッパ加圧力値、Ｍｄ…動作パターン、Ｋｄ…使用金型情報、Ｈｄ…高さデータ、Ｔｄ…加工材板厚情報データ、Ｗｄ…待機位置情報データ。
【図１】
0004107770.tif 000006
【図２】
0004107770.tif 000007
【図３】
0004107770.tif 000008
【図４】
0004107770.tif 000009
【図５】
0004107770.tif 000010
【図６】
0004107770.tif 000011
【図７】
0004107770.tif 000012
【図８】
0004107770.tif 000013
【図９】
0004107770.tif 000014
【図１０】
0004107770.tif 000015
【図１１】
0004107770.tif 000016