(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械のスライドノックアウト装置において、
スライド（１）に上下動自在に架設され、かつ長手方向がスライド下面と平行になり、下動することにより、スライドの下端部に設けたノックアウト部材（２０）を下方へ押動してノックアウト作動するノックアウトビーム（５）と、
ノックアウトビーム（５）を押し下げるビーム押し下げ装置（６）と、
ビーム押し下げ装置による押し下げ力及び／またはノックアウトビーム（５）の自重に抗する押し上げ力をノックアウトビームに付与するビーム支持装置（７）とからなり、
上記ノックアウト部材（２０）は、下側部を上側部より薄くした板状になっており、このノックアウト部材（２０）の下端部がスライド（１）の下端部に設けた長孔（１９）に、この長孔（１９）の上端縁に上記上側部の下側肩部を対向させて上下方向に摺動自在に嵌挿され、ノックアウト部材（２０）の上端がノックアウトビーム（５）の下端に、また下端がスライド（１）の下方へそれぞれ対向されている
ことを特徴とするプレス機械のスライドノックアウト装置。
【請求項２】
ビーム押し下げ装置（６）は、シリンダ（８）と、シリンダ（８）に流体を供給することによりノックアウトビーム（５）を押し下げ作動するピストン（９）とからなり、シリンダ（８）への流体回路内に、ソレノイドバルブ（１６）を介装させ、上記ノックアウトビーム（５）を適時押し下げ作動するようにしたことを特徴とする請求項１記載のプレス機械のスライドノックアウト装置。
【請求項３】
ビーム支持装置（７）は、シリンダ（１１）と、シリンダ（１１）に流体を供給することによりビーム押し下げ装置による押し下げ力及び／またはノックアウトビーム（５）の自重を支持するピストン（１２）とからなり、シリンダ（１１）への流体回路内に、ソレノイドバルブ（１６）を介装させ、上記ノックアウトビーム（５）を適時あるいは常時支持作動するようにしたことを特徴とする請求項１記載のプレス機械のスライドノックアウト装置。
【請求項４】
ノックアウトビーム（５）の自重を弾性体（２９）の付勢力にて支持することを特徴とする請求項１記載のプレス機械のスライドノックアウト装置。
【請求項５】
ノックアウト部材（２０）の自重を弾性体（３０）の付勢力にて支持することを特徴とする請求項１記載のプレス機械のスライドノックアウト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機械のスライドノックアウト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプレス機械のスライドノックアウト装置は、例えば常圧式のものでは、スライドの左右に取り付けられたエアーシリンダにてスライド内に上下動可能に設けられたノックアウトビームが常時下方へ押し付けられている。そしてプレス成形加工中に金型内のノックアウトピンがスライド内の上記ノックアウトビームの下側に設けたピン状のノックアウト部材に当接することにより上記常圧による押し付け力に抗してノックアウトビームを上方へ押し上げ、スライドの上昇時には、上記常圧による押し下げ力により、ノックアウトビームがスライドに対して相対的に押し下げられて上記ノックアウトピンにより上型内にある製品あるいは半製品がノックアウトされるようになっている。
【０００３】
また、自重式のものでは、ノックアウトビームは自重により常時下降方向に付勢されており、スライドの上昇によってノックアウトビームがスライドに対して相対的に押し下げられて、上記ノックアウトピンにより上型内にある製品あるいは半製品をノックアウトするようになっている。
【０００４】
また、従来のスライドノックアウト装置にあっては、ノックアウトビームの下面に１本あるいは複数本のピン状のノックアウト部材を取り付けた構成になっており、成形時には、このピン状のノックアウト部材が上型内のノックアウトピンに当接するようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のプレス機械のスライドノックアウト装置において、ノックアウトビームが常時エアー圧にて押し下げられている構成のものにあっては、ノックアウト部材がノックアウトビームにより常時押し下げられていて、従って、上型内のノックアウトピンも常時押し下げられていて、このノックアウトピンの先端が成形中の素材に常時所定の押圧力にて当接されているため、このノックアウトピンによる押圧力にてプレス成形加工中の素材のこの部分での塑性流動が阻害されて、圧痕の発生、部分的な変形不良等の悪影響が発生することがある。
【０００６】
また、製品によっては、ノックアウトビームの自重だけがノックアウトピンに作用する自重式のスライドノックアウト装置であってもノックアウトピンによる押し付けが悪影響を及ぼすことがあった。
【０００７】
また、従来のプレス機械のスライドノックアウト装置はノックアウトビームの下面にはピン状のノックアウト部材が１本あるいは複数本突設する構成になっていたため、上型内におけるノックアウトピンの植設位置が上記ノックアウト部材の突設位置に拘束されていた。このため加工中の偏心荷重を軽減させる目的でダイセットの位置を移動させることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記のことに鑑みなされたもので、成形加工時におけるノックアウトビームによる押し付け力をなくして、成形時における悪影響を排除し、また、ダイセットを移動しても金型内のノックピンの位置を任意の位置に立てることができるようにしたプレス機械のスライドノックアウト方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るプレス機械のスライドノックアウト装置は、プレス機械のスライドノックアウト装置において、スライド１に上下動自在に架設され、かつ長手方向がスライド下面と平行になり、下動することにより、スライドの下端部に設けたノックアウト部材２０を下方へ押動してノックアウト作動するノックアウトビーム５と、ノックアウトビーム５を押し下げるビーム押し下げ装置６と、ビーム押し下げ装置による押し下げ力及び／またはノックアウトビーム５の自重に抗する押し上げ力をノックアウトビームに付与するビーム支持装置７とからなり、上記ノックアウト部材２０は、下側部を上側部より薄くした板状になっており、このノックアウト部材２０の下端部がスライド１の下端部に設けた長孔１９に、この長孔１９の上端縁に上記上側部の下側肩部を対向させて上下方向に摺動自在に嵌挿され、ノックアウト部材２０の上端がノックアウトビーム５の下端に、また下端がスライド１の下方へそれぞれ対向されている構成になっている。
【００１６】
このプレス機械のスライドノックアウト装置によれば、ノックアウト部材を板状になっていて、このノックアウト部材がスライドの下面において長孔に嵌挿されていることにより、型内ノックアウトピンは、このノックアウト部材の長手方向のどこにでも立てることができ、偏心荷重による影響を軽減する目的でダイセットの取り付け位置をずらすことができる。
【００１７】
この請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、ビーム押し下げ装置は、シリンダと、シリンダに流体を供給することによりノックアウトビームを押し下げ作動するピストンとからなり、シリンダへの流体回路内に、ソレノイドバルブを介装させ、上記ノックアウトビームを適時押し下げ作動するようにした構成になっており、この発明によれば、ノックアウトビームはビーム押し下げ装置によりスライドの作動に同期した適時に押し下げられる。
【００１８】
そして、請求項３に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、ビーム支持装置は、シリンダと、シリンダに流体を供給することによりビーム押し下げ装置による押し下げ力及び／またはノックアウトビームの自重を支持するピストンとからなり、シリンダへの流体回路内に、ソレノイドバルブを介装させ、上記ノックアウトビームを適時あるいは常時支持作動するようにした構成になっており、この発明では、ビーム押し下げ装置による押し下げ力及び／またはノックアウトビームの自重は適時あるいは常時ビーム支持装置にて支持されていることにより、プレス成形時に、ノックアウトビームからの加圧力がノックアウトピンを介して成形品に作用することによる塑性流動阻害等の悪影響を受けることなく後方押し出し、前方押し出しの鍛造成形を精度よく行うことができる。
【００１９】
そして請求項４に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、ノックアウトビームの自重を弾性体により支持することで、ノックアウトビームの自重を常時排除することができる。なお、ビーム押し下げ装置による押し下げ力は弾性体の付勢力に打ち勝って、ノックアウトビームを下方へ移動させることが可能になっている。
【００２０】
さらに請求項５に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、ノックアウト部材の自重を弾性体により支持するようになっていて、この発明によれば、ノックアウト部材の自重を常時排除することができ、ノックアウト部材の自重すらも成形品の塑性流動に影響を及ぼすという精密成形において大きな効果を奏することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態を概略的に示す構成説明図であり、図中１はプレス本体２に対して上下動可能に設けられたスライド、３，３はプレス本体２の左右に設けたバランサで、このバランサ３，３のロッドがスライド１に連結してある。４はオーバロードプロテクタである。上記バランサ３，３の下側室３ａ，３ａにはエアー供給回路が、またオーバロードプロテクタ４には圧油供給回路がそれぞれ接続してある。
【００２２】
スライド１の下部にはノックアウトビーム５が上下方向に平行移動可能に、かつ長手方向がスライド１の下面と平行になるようにして架設してある。このノックアウトビーム５の両端部はスライド１の左右に突出していて、この左右の突出部のそれぞれの上側はスライド１の左右に設けたビーム押し下げ装置６に対向し、またそれぞれの下側はスライド１の左右に設けたビーム支持装置７，７に対向している。
【００２３】
ビーム押し下げ装置６は、スライド１の側面に取り付けられたシリンダ８と、このシリンダ８に内装したピストン９とからなり、このピストン９のピストンロッド１０の先端がノックアウトビーム５の突出部の上面に結合されている。
【００２４】
ビーム支持装置７は、スライド１の側面に取り付けられたシリンダ１１と、このシリンダ１１に内装したピストン１２とからなり、このピストン１２のピストンロッド１３の先端がノックアウトビーム５の突出部の下面に結合されている。
【００２５】
ビーム押し下げ装置６の各シリンダ８，８の上側室（作動側室）には、エアータンク１４からのエアーが、動作タイミングを調整するスピードコントローラ１５，１５と、プレスのロータリカム信号によって作動するソレノイドバルブ１６，１６を介して供給されるようになっていて、このときのピストン９の作動によりピストンロッド１０を介してノックアウトビーム５が下動されてノックアウト作動するようになっている。
【００２６】
ビーム支持装置７の各シリンダ１１，１１の下側室（作動側室）には、上記ノックアウト駆動装置６のエアータンク１４とは別のエアータンク１７からのエアーが供給されていて、このときのピストン１２の作動によりピストンロッド１３を介してノックアウトビーム５の自重が支持されていると共に、上方へ押し上げるようになっている。
【００２７】
上記各エアータンク１４，１７のそれぞれは圧力調整弁を介して工場エアーライン（いずれも図示せず）に接続されている。
【００２８】
図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、また図３は図２のＢ矢視図である。スライド１の下端部にはインサートプレート１８が固着されており、このインサートプレート１８にはスライド１の左右方向に長くした長孔１９が設けてある。そしてスライド１の下端部には、この長孔１９に上下方向に摺動自在に嵌合する、下側部を上側部より薄くした断面形状がＴ形になっている板状のノックアウト部材２０の下側部が上下方向に移動可能にし、かつ上端をノックアウトビーム５の下端に対向させ、また下端をスライド１の下方へ向けて設けてある。そしてこの状態で、このノックアウト部材２０の上記上側部の下側肩部が長孔１９の上端縁に対向されている。
【００２９】
そしてこのノックアウト部材２０は、自重及びノックアウトビーム５の下動によってこのノックアウト部材２０の下端がインサートプレート１８の下面と略同一平面になるまで下動されるようになっており、また、ノックアウトビーム５の上動により、上記下動状態からノックアウトビーム５の上動分の寸法にわたって上動できるようになっている。
【００３０】
上記構成において、ビーム支持装置７，７のシリンダ１１，１１にはノックアウトビーム５の自重と釣り合うように調整されたエアーが供給されていて、ノックアウトビーム５はこのビーム支持装置７，７にて常時支持されている。
【００３１】
一方、ビーム押し下げ装置６，６のシリンダ８，８には、スライド１のストローク作動に応じて作動するロータリカム信号にてソレノイドバルブ１６，１６が作動してエアーが供給され、これにより下動するピストンロッド１０，１０にてノックアウトビーム５が、上記ビーム支持装置７，７の支持力に打勝って下動されてノックアウト部材２０が押し下げられる。そしてこのノックアウト部材２０によりスライド１の下面に取り付けた上型内のノックアウトピンが下動されてノックアウト作動が行われる。
【００３２】
次に、本発明に係るスライドノックアウト装置を用いてのプレス成形工程を図４から図１３に基づいて説明する。なお、これらの各図において、２１はスライド１の下面に取り付けられる上型セット、２２は下型セットである。そして２３は上型セット２１に設けたパンチ、２４は下型セット２２に設けられた下型で、この下型２４内に投入された素材２５が、スライド１が下死点まで下動した状態で上記パンチ２３にて所定の形状に成形されるようになっている。
【００３３】
上記上型セット２１の下側にはパンチ２３に摺動自在に嵌合されたストリッパ２６が上下動可能に設けられており、このストリッパ２６に上型セット２１内に摺動可能に設けられた型内ノックアウトピン２７の下端が連結されている。この型内ノックアウトピン２７の上端は最下降状態でスライド１の下面と同一面となり、この状態から上方へ移動可能になっている。また、この型内ノックアウトピン２７の上端は上記ノックアウト部材２０の下端面に対向されている。
【００３４】
図４、図５はスライド１が上死点にある状態であり、この状態のときに下型２４内に素材２５を投入する。この状態でのノックアウトビーム５はビーム押し下げ装置６にて下動されている。ノックアウト部材２０と型内ノックアウトピン２７は自重により最下降状態にあり、かつノックアウトビーム５により下方へ押し付けられている。
【００３５】
図６、図７は、パンチ２３の先端が素材２５に接触するまでスライド７を下動した状態である。この状態ではノックアウト駆動装置６による作動力を弱めて、あるいはゼロにしてノックアウトビーム５をビーム支持装置７の作動力にて上動しておき、このノックアウトビーム５からの加圧力が型内ノックアウトピン２７に作用しないようになっている。
【００３６】
図８、図９は、スライド１が下死点位置まで下動し、パンチ２３にて下型２４内の素材２５を所定の形状の成形品２８に成形した状態を示す。このとき上型セット２１の下動ストローク分だけストリッパ２６及びノックアウトピン２７が下型セット２２にて相対的に押し上げられるが、このときのノックアウトビーム５はビーム支持装置７にて上動されているので、成形品及び下型セット２２にこのノックアウトビーム５による押し付け力は作用しない。
【００３７】
図１０、図１１は、成形完了後でスライド１の上昇行程の途中を示すもので、この状態では成形品２８はパンチ２３に付着してパンチ２３と共に上昇される。このときのノックアウトビーム５とノックアウトピン２７の関係は図８、図９で示される位置関係の状態で上昇される。
【００３８】
図１２、図１３は、成形品ノックアウト状態を示すもので、ノックアウトビーム５を支持するビーム支持装置７の支持力より大きな力をビーム押し上げ装置６に作用させてノックアウトビーム５を下動し、型内ノックアウトピン２７を下動してストリッパ２６にて成形品２８をノックアウトする。
【００３９】
上記実施の形態においては、ビーム押し下げ装置６をノックアウトする際に作動させるようにした例を示したが、本発明は、ビーム押し下げ装置６によりノックアウトビーム５に常時押し下げ力を付与している常圧式のノックアウト装置においても適用が可能である。
【００４０】
この場合、ビーム支持装置７により常時ノックアウトビーム５の自重を支持されているので、ノックアウトビーム５の自重を考慮することなく、ビーム押し下げ装置６の動力源であるエア圧が容易に設定できる。また、ビーム押し下げ装置６を、ノックアウトビーム５の自重に比して弱く設定することが可能になり、特にノックアウトビーム５の自重が大きい大型のプレス機械に有効である。
【００４１】
また、上記実施の形態においては、ビーム支持装置７が、この装置のシリンダ１１に常時エア圧を作動させて常時ノックアウトビーム５を上動させるようにした例を示したが、シリンダ１１に接続したエア回路に、ビーム押し下げ装置６のエア回路と同様に、スピードコントロールバルブ１５，１５及びソレノイドバルブ１６，１６を介装して、ソレノイドバルブ１６，１６を適時作動させて、ノックアウト作動時にはエアの供給を遮断し、シリンダ１１内のエアを大気へ開放させてもよい。
【００４２】
ノックアウト作動時に、ビーム支持装置７の押し上げ力を解除することにより、ビーム支持装置７の作動力に抗するためのロスを生じることなく、ビーム押し下げ装置６による押し下げ力をフルに作動させることができる。
【００４３】
特に、押し下げ力が小さい場合、ビーム支持装置７の押し上げ力によってノックアウトビーム５の動きが遅くなったり、不安定になったりするので、ノックアウト作動時には、ビーム支持装置７の押し上げ力を解除した方が精度のよい加工ができる。
【００４４】
さらに、ビーム支持装置７のシリンダ１１を大きくし、ビーム押し下げ装置６による押し下げ力及びノックアウトビーム５の自重が支えられるようにする。そして、ノックアウトの際、ビーム支持装置７のシリンダ１１内のエアを大気に開放させ、ビーム押し下げ装置６による押し下げ力及びノックアウトビーム５の自重を一気にノックアウトビーム５にかけることで、成形品のノックアウトを行うことができる。
【００４５】
このようにすることで、ビーム押し下げ装置６によりノックアウトビーム５に常時押し下げ力を付与している常圧式のノックアウト装置においても、成形中のノックアウトピン２７には加圧力が加わえなくさせることができ、既設の装置の改造も容易である。
【００４６】
また、図１４に示すように、ビーム支持装置７をエア圧を利用した流体シリンダの代りに、コイルスプリング２９等の弾性体を用いて、この付勢力にて常時ノックアウトビーム５を支持するようにしてもよい。この場合、ノックアウトする際に、ビーム支持装置７による支持力を解除することができないが、構造が単純であり、製造コストもメンテナンスコストも流体シリンダに比べてかからない。
【００４７】
また、この構成のビーム支持装置７は、ビーム押し下げ装置６によりノックアウトビーム５に常時押し下げ力を付与している常圧式のノックアウト装置に用いることも可能だが、ノックアウトの際にビーム押し下げ装置６によりノックアウトビーム５に押し下げ力を付与するようにすると、成形中のノックアウトピン２７には加圧力が加わらないため、成形品の塑性流動が阻害されないため、より効果的である。
【００４８】
また、上記実施の形態では、ノックアウト部材２０はスライド下面に設けられた長穴に単に上下動自在に嵌挿された状態であったが、ノックアウトビーム５をエアー圧で、あるいは弾性体からなるビーム支持装置７にて支持した上で、図１５に示すように、ノックアウト部材２０を他のコイルスプリング３０あるいは板ばね等の他の弾性体にて支持してもよい。こうすると、成形時におけるノックアウト部材２０の自重すらもノックアウトピン２７に作用しないようにできるため、特に精密成形において成形精度をさらによくすることができる。
【００４９】
また、ビーム押し下げ装置６のシリンダ８にはエアの代わりに圧油を供給するようにしてもよい。圧油を用いることでより大きな押し下げ力を得ることができ、上型に貼り付けた成形品をたたき落とすというノックアウト装置の本来の機能のほかに、上方からの加圧力により成形することも可能になり、成形方法の自由度が広がる。
【００５０】
上記した両実施の形態において、後方押し出し成形あるいは前方押し出し成形のいずれの成形加工においても、成形品の成形加工中に、ノックアウトビーム５からの加圧力が型内ノックアウトピン２７を介して成形品の上面に作用することがなくなり、材料の塑性流動性の阻害による製品精度の悪影響をなくすることができる。
【００５１】
また、ノックアウト装置のノックアウト作用部であるノックアウト部材２０を板状にし、このノックアウト部材２０をスライド１の下面に設けた長孔１９より出没するようにしたことにより、上型セット２１の型内ノックアウトピン２７は、上記ノックアウト部材２０の長手方向にわたってどこでも立てることができる。これにより、偏心荷重による影響を軽減する目的でダイセットの取り付け位置をノックアウト部材２０の長手方向にずらせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を概略的に示す構成説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視の拡大断面図である。
【図３】図２のＢ矢視図である。
【図４】成形加工中で、スライドの上死点状態を示す断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図６】成形加工中で、パンチが素材に接触した状態を示す断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図８】成形加工中で、スライドの下死点状態を示す断面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図１０】成形加工中で、スライドの上昇行程途中状態を示す断面図である。
【図１１】図１０のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図１２】成形加工中で、成形品ノックアウト状態を示す断面図である。
【図１３】図１２のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態を概略的に示す構成説明図である。
【図１５】図１４のＨ−Ｈ矢視断面図である。
【符号の説明】
１…スライド、２…プレス本体、３…バランサ、３ａ…下側室、４…オーバロードプロテクタ、５…ノックアウトビーム、６…ビーム押し下げ装置、７…ビーム支持装置、８，１１…シリンダ、９，１２…ピストン、１０，１３…ピストンロッド、１４，１７…エアータンク、１５…スピードコントローラ、１６…ソレノイドバルブ、１８…インサートプレート、１９…長孔、２０…ノックアウト部材、２１…上型セット、２２…下型セット、２３…パンチ、２４…下型、２５…素材、２６…ストリッパ、２７…型内ノックアウトピン、２８…成形品、２９，３０…コイルスプリング。
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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