(57)【要約】【課題】プレス加工の際の破断面をなくし得るプレス装置を提供する。【解決手段】プレス装置１０は、ダイ３０と被加工物Ｗの製品部Ｗａとの間に生じる加圧力Ｐ１を検出する圧力センサ４０を備えている。そして、制御装置５０による駆動制御により、パンチ２０を昇降させる昇降手段１５は、圧力センサ４０により検出される加圧力Ｐ１が当該加圧力により被加工物Ｗに形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される閾値Ｐｔｈ１以上になると、パンチ２０を上昇させた後に再度下降させる。【選択図】図３
2009297744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイおよびパンチとこのパンチを昇降させる昇降手段とを備え、前記昇降手段により前記パンチを下降させ前記ダイ上に配置される被加工物に加圧力を加えてプレス加工するプレス装置であって、
前記加圧力を検出する圧力センサを備え、
前記昇降手段は、前記加圧力が、当該加圧力により前記被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される閾値以上になると、前記パンチを上昇させた後に再度下降させることを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記圧力センサは、前記ダイの前記被加工物に接触する面に設けられて、前記ダイと前記被加工物との間に生じる圧力を前記加圧力として検出することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記圧力センサは、前記パンチの前記被加工物に接触する面に設けられて、前記パンチと前記被加工物との間に生じる圧力を前記加圧力として検出することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項４】
ダイおよびパンチとこのパンチを昇降させる昇降手段とを備え、前記昇降手段により前記パンチを下降させ前記ダイ上に配置される被加工物に加圧力を加えてプレス加工するプレス装置であって、
前記ダイの前記被加工物に接触する面に設けられて、前記ダイと前記被加工物との間に生じる圧力を第１加圧力として検出する第１圧力センサと、
前記パンチの前記被加工物に接触する面に設けられて、前記パンチと前記被加工物との間に生じる圧力を第２加圧力として検出する第２圧力センサと、を備え、
前記昇降手段は、前記第１加圧力が当該第１加圧力により前記被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される第１閾値以上になるか、または、前記第２加圧力が当該第２加圧力により前記被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される第２閾値以上になると、前記パンチを上昇させた後に再度下降させることを特徴とするプレス装置。
【請求項５】
ダイおよびパンチとこのパンチを昇降させる昇降手段とを備え、前記昇降手段により前記パンチを下降させ前記ダイ上に配置される被加工物に加圧力を加えてプレス加工するプレス装置であって、
前記パンチの下降速度を検出する速度センサを備え、
前記昇降手段は、前記下降速度が、当該下降速度と前記被加工物に形成される剪断面の表面粗度とに基づいて予め設定される速度閾値以下になると、前記パンチを上昇させた後に再度下降させることを特徴とするプレス装置。
【請求項６】
前記昇降手段は、前記パンチを下降させるとともに昇降方向に微振動させ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プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に加圧力を加えてプレス加工するプレス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被加工物に加圧力を加えてプレス加工するプレス装置に関する技術として、例えば、下記特許文献１に開示されるプレス加工方法が知られている。このプレス加工方法では、ダイスの上に金属材料（被加工物）をセットし、この金属材料をダイスの内径よりも大きな外形の加圧具によりその上方から加圧して、当該金属材料をその肉厚方向の途中までダイスに押し込む。ダイス内に押し込まれる押込み部と、ダイスと加圧具との間に挟まれる肉薄部とが形成されると、加圧具を除いた後にダイスの内径よりも小さな外形の打ち抜き用パンチを降下させることにより、押込み部から肉薄部が分離・除去されて製品が完成する。これにより、プレス加工の際、製品の外周面（剪断面）における表面粗度が大きな破断面の発生を抑制している。
【特許文献１】特開２０００−１１７３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記プレス加工方法では剪断面における破断面を完全になくすことができず、上述のように肉薄部を分離・除去するときに形成される剪断面には破断面が生じてしまう。このような破断面が生じる部位が接続端子の導電部等として使用される場合、接点圧が高くなりその破断面を被覆するメッキ等が剥がれて酸化膜等の絶縁被膜ができると、接続不良が生じてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、プレス加工の際の破断面をなくし得るプレス装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のプレス装置では、ダイ（３０）およびパンチ（２０）とこのパンチを昇降させる昇降手段（１５，５０，５０ａ，５１）とを備え、前記昇降手段により前記パンチを下降させ前記ダイ上に配置される被加工物（Ｗ）に加圧力（Ｐ）を加えてプレス加工するプレス装置（１０）であって、前記加圧力（Ｐ１，Ｐ２）を検出する圧力センサ（４０，４１）を備え、前記昇降手段は、前記加圧力が、当該加圧力により前記被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される閾値（Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２）以上になると、前記パンチを上昇させた後に再度下降させることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、プレス装置は、被加工物に加えられる加圧力を検出する圧力センサを備えている。そして、パンチを昇降させる昇降手段は、圧力センサにより検出される加圧力が、当該加圧力により被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される閾値以上、例えば、導電部として使用したとき接続不良を起こし得るほど表面粗度が大きな部位（以下、破断面ともいう）が剪断面に生じる程度の加圧力以上になると、パンチを上昇させた後に再度下降させる。
【０００７】
これにより、被加工物には、破断面を生じる程度の加圧力が加わる前にパンチが上昇するので、剪断面に破断面が生じることをなくすことができる。そして、上昇したパンチが再度下降することにより、被加工物には破断面を生じない程度の加圧力が繰り返し作用することとなるので、破断面を発生させることなくプレス加工することができる。
したがって、プレス加工の際の破断面をなくすことができる。
【０００８】
請求項２の発明では、圧力センサは、ダイの被加工物に接触する面に設けられて、ダイと被加工物との間に生じる圧力を加圧力として検出する。このようして被加工物に加えられる加圧力を検出してもよい。特に、加圧力による被加工物の弾性変形が小さい場合には精度良く上記加圧力を検出することができる。
【０００９】
請求項３の発明では、圧力センサは、パンチの被加工物に接触する面に設けられて、パンチと被加工物との間に生じる圧力を加圧力として検出する。このようして被加工物に加えられる加圧力を検出してもよい。特に、下降するパンチによる加圧力が被加工物に作用し始め被加工物が弾性変形する場合であっても、精度良く上記加圧力を検出することができる。
【００１０】
請求項４の発明では、プレス装置は、ダイの被加工物に接触する面に設けられて、ダイと被加工物との間に生じる圧力を第１加圧力として検出する第１圧力センサと、パンチの被加工物に接触する面に設けられて、パンチと被加工物との間に生じる圧力を第２加圧力として検出する第２圧力センサと、を備えている。そして、パンチを昇降させる昇降手段は、第１圧力センサにより検出される第１加圧力が当該第１加圧力により被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される第１閾値以上になるか、または、第２圧力センサにより検出される第２加圧力が当該第２加圧力により被加工物に形成される剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される第２閾値以上になると、パンチを上昇させた後に再度下降させる。
【００１１】
これにより、上記請求項１に記載の発明と同様に、被加工物には、破断面を生じる程度の加圧力が加わる前にパンチが上昇するので、剪断面に破断面が生じることをなくすことができる。そして、上昇したパンチが再度下降することにより、被加工物には破断面を生じない程度の加圧力が繰り返し作用することとなるので、破断面を発生させることなくプレス加工することができる。
【００１２】
特に、下降するパンチによる加圧力が被加工物に作用し始める時には、被加工物が上記加圧力により弾性変形する。このとき、ダイには上記加圧力が直接伝達されず、第１圧力センサにより検出される第１加圧力は、上記加圧力よりも小さくなる。一方、第２圧力センサにより検出される第２加圧力は、上述のような被加工物の弾性変形に影響されない。このため、上記加圧力が被加工物に作用し始める場合には、精度の高い第２加圧力が先に第２閾値以上になり、破断面の発生を確実になくすことができる。
【００１３】
また、剪断後に製品となる製品部の内周を加工するため被加工物の剪断が進み、製品部の内周と剪断後に残部となる非製品部の外周とをつなぐ剪断部分の厚さが薄くなると、この剪断部分を基点として非製品部がパンチから離間するように反るため、非製品部とパンチとの間に生じる加圧力が、製品部とダイとの間に生じる加圧力に対して小さくなる。すなわち、第２圧力センサにより検出される第２加圧力は、上記加圧力よりも小さくなり、第１圧力センサにより検出される第１加圧力は、上述のような非製品部の反りに影響されない。このため、上述のように剪断部分の厚さが薄くなる場合には、精度の高い第１加圧力が先に第１閾値以上になり、破断面の発生を確実になくすことができる。
【００１４】
このように、第１圧力センサの第１加圧力と第２圧力センサの第２加圧力との双方に基づいて被加工物に加えられる加圧力を検出することにより、正確に加圧力を検出して破断面の発生を確実になくすことができる。
【００１５】
請求項５の発明では、プレス装置は、パンチの下降速度を検出する速度センサを備えている。そして、パンチを昇降させる昇降手段は、速度センサにより検出される下降速度が、当該下降速度と被加工物に形成される剪断面の表面粗度とに基づいて予め設定される速度閾値以下になると、パンチを上昇させた後に再度下降させる。
【００１６】
パンチの下降により被加工物に加圧力が加わると、この加圧力の増加に応じてパンチの下降速度が減少する。そこで、パンチの下降速度が、上記速度閾値以下、例えば、被加工物に破断面が生じる程度の加圧力のときの速度以下になると、パンチを上昇させる。このようにしても、被加工物に破断面が生じる程度の加圧力が加わる前にパンチが上昇するので、剪断面に破断面が生じることをなくすことができる。そして、上昇したパンチが再度下降することにより、被加工物には破断面を生じない程度の加圧力が繰り返し作用することとなるので、破断面を発生させることなくプレス加工することができる。
【００１７】
請求項６の発明では、昇降手段は、パンチを下降させるとともに昇降方向に微振動させる。これにより、剪断面の破断面をなくすだけでなく、剪断面のバリ等もなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係るプレス装置について図を参照して説明する。図１は、本第１実施形態に係るプレス装置１０の構成概要を示す正面図である。図２は、本第１実施形態に係る制御装置５０の電気的構成を示すブロック図である。図３は、本第１実施形態に係る制御装置５０の昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。図４（Ａ）〜（Ｃ）、図５（Ｄ）〜（Ｆ）は、被加工物Ｗのプレス工程を説明するための説明図である。図６は、加圧力Ｐ１と剪断深さｈとの関係の一例を示すグラフである。
【００１９】
プレス装置１０は、例えば、黄銅製の厚肉の被加工物Ｗに対して加圧力を加えプレス加工して電子部品の接続端子等の製品部Ｗａを形成するために用いられる装置であって、図１および図２に示すように、上固定盤１１、下固定盤１２、可動盤１３、４つのガイドシャフト１４、昇降手段１５、パンチ２０、ダイ３０、圧力センサ４０、制御装置５０などから構成されている。
【００２０】
各盤１１〜１３は長方形状の厚い鋼板からなり、下固定盤１２，可動盤１３，上固定盤１１がこの順番で下方から上方へ配置されている。各固定盤１１，１２の四隅近傍は、円柱状の鋼材からなる各ガイドシャフト１４によって接続固定されている。なお、図１では、正面側２つのガイドシャフト１４のみ表示し、背面側のガイドシャフトの表示は省略する。
【００２１】
上固定盤１１の中央部上には、例えば、油圧シリンダ等の、可動盤１３およびパンチ２０を昇降させる昇降手段１５が載置固定されている。この昇降手段１５は、後述するように駆動回路５１により駆動されて所定の加圧力を発生し得るものである。この昇降手段１５から下方に突出するスライド機構１５ａは、上固定盤１１に形成された貫通孔に挿通され、そのスライド機構１５ａの先端部は可動盤１３の上面側に接続固定されている。このスライド機構１５ａは、上記所定の加圧力に応じて昇降する。
【００２２】
可動盤１３は、スライド機構１５ａの先端部の昇降に応じて昇降する際、その四隅に形成される貫通穴にて各ガイドシャフト１４に案内されて下固定盤１２に平行な状態で昇降する。
【００２３】
可動盤１３の下面側にはパンチプレート等を介して円環状のパンチ２０が取付固定されている。また、下固定盤１２の上面側にはダイプレート等を介して円柱状のダイ３０が取付固定されている。これら円環状のパンチ２０と円柱状のダイ３０とにより被加工物Ｗから円板状の製品部Ｗａがプレス成形される。
【００２４】
ダイ３０の頂面であって被加工物Ｗの剪断後に製品となる製品部Ｗａに接触する面には、圧力センサ４０が配置されている。この圧力センサ４０は、例えば、抵抗値変化に基づいて圧力を検出するピエゾ抵抗素子であって、ダイ３０と被加工物Ｗの製品部Ｗａとの間に生じる加圧力Ｐ１を検出可能に構成されている。
【００２５】
図２に示すように、制御装置５０は、圧力センサ４０からの加圧力Ｐ１等に基づいて駆動回路５１を駆動制御するための駆動信号（下降信号、上昇信号等）を出力する。これにより、制御装置５０は、駆動回路５１を駆動制御して昇降手段１５を上昇および下降させる昇降制御処理を実行する。
【００２６】
このように構成される本第１実施形態に係る制御装置５０の昇降制御処理の流れを図３に示すフローチャート、および、図４（Ａ）〜（Ｃ）、図５（Ｄ）〜（Ｆ）に示す被加工物Ｗのプレス工程を説明するための説明図を用いて以下に説明する。
【００２７】
まず、図４（Ａ）に示すように、ダイ３０上に被加工物Ｗを載置した後、制御装置５０を作動状態にすると、ステップＳ１０１において、下降処理がなされる。これにより、下降信号が駆動回路５１に出力されこの下降信号に応じて駆動回路５１が駆動することにより、パンチ２０が可動盤１３とともに下降を始める。
【００２８】
次に、ステップＳ１０３において、圧力センサ４０にて検出される加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上であるか否かについて判定される。
【００２９】
ここで、閾値Ｐｔｈ１の設定根拠について図６を用いて説明する。
図６に示すように、パンチ２０により加圧力（Ｐ１）を加えて被加工物Ｗを剪断するとき、被加工物Ｗに加わる加圧力が小さい場合には、剪断深さｈが浅く、被加工物Ｗにおける剪断面の表面粗度は小さい。このため、この剪断面に、導電部として使用するとき接続不良を起こし得るほど表面粗さが大きな部位（以下、破断面ともいう）が生じることはない。そして、パンチ２０がさらに下降し被加工物Ｗに加わる加圧力が増大して所定の値以上になると、上記剪断面の下端部に表面粗度の大きな破断面が生じることとなる。
【００３０】
そこで、パンチ２０が被加工物Ｗの剪断後に残部となる非製品部Ｗｂに加圧力を加えて被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じるときの、ダイ３０と被加工物Ｗの製品部Ｗａとの間に生じる加圧力Ｐ１を、例えば実験的に見つけてこの値に応じて閾値Ｐｔｈ１を設定する。これにより、圧力センサ４０により検出される加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１を超えないようにパンチ２０による加圧力を調整することで、被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じることを防止することができる。
【００３１】
ここで、パンチ２０が被加工物Ｗに加圧力を加えておらず加圧力Ｐ１＝０（ゼロ）か、加えられている加圧力Ｐ１が小さく閾値Ｐｔｈ１未満であれば、ステップＳ１０３にてＮｏと判定される。そして、ステップＳ１０５において、被加工物Ｗの剪断が完了したか否かについて判定される。この段階では、被加工物Ｗの剪断が進んでおらず、ステップＳ１０５にてＮｏと判定されて、ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。
【００３２】
そして、被加工物Ｗの剪断が進み（図４（Ｂ）参照）、加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上になると（Ｓ１０３でＹｅｓ）、ステップＳ１０７において、一時上昇処理がなされる。これにより、一時上昇信号が駆動回路５１に出力されこの一時上昇信号に応じて駆動回路５１が駆動することにより、図４（Ｃ）に示すように、パンチ２０が可動盤１３とともに所定の距離だけ上昇する。このとき、ダイ３０と被加工物Ｗとの間には加圧力が加わらないので、加圧力Ｐ１は０（ゼロ）になる。
【００３３】
そして、パンチ２０が所定の距離だけ上昇すると、ステップＳ１０１において、再度下降処理がなされる。これにより、下降信号が再び駆動回路５１に出力されこの下降信号に応じて駆動回路５１が駆動することにより、パンチ２０が可動盤１３とともに再び下降する。これにより、図５（Ｄ）に示すように、パンチ２０による被加工物Ｗの剪断が再び進み、加圧力Ｐ１が増加するとともに、ステップＳ１０３におけるＮｏとの判定が繰り返される。
【００３４】
そして、加圧力Ｐ１が再び閾値Ｐｔｈ１以上になると（Ｓ１０３でＹｅｓ）、図５（Ｅ）に示すように、パンチ２０が再び可動盤１３とともに所定の距離だけ上昇し、上記ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。
【００３５】
そして、加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上になることなく所定値以下を所定時間継続すると、被加工物Ｗの剪断が完了したと判断され、ステップＳ１０５にてＹｅｓと判定される（図５（Ｆ）参照）。なお、被加工物Ｗの剪断が完了したか否かの判定は、例えば、パンチ２０が所定の位置まで下降することにより被加工物Ｗの剪断の完了を判定してもよい。
【００３６】
次に、ステップＳ１０９において、上昇処理がなされる。これにより、上昇信号が駆動回路５１に出力されこの上昇信号に応じて駆動回路５１が駆動することにより、パンチ２０が可動盤１３とともに初期位置まで上昇する。
【００３７】
このようなプレス加工により被加工物Ｗが製品部Ｗａと非製品部Ｗｂとに分断され、剪断面に破断面が生じていない製品部Ｗａの成形が完了する。
【００３８】
以上説明したように、本第１実施形態に係るプレス装置１０は、ダイ３０と被加工物Ｗの製品部Ｗａとの間に生じる加圧力Ｐ１を検出する圧力センサ４０を備えている。そして、制御装置５０による駆動制御により、パンチ２０を昇降させる昇降手段１５は、圧力センサ４０により検出される加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上になると、パンチ２０を上昇させた後に再度下降させる。
【００３９】
これにより、被加工物Ｗには、破断面を生じる程度の加圧力が加わる前にパンチ２０が上昇するので、剪断面に破断面が生じることをなくすことができる。そして、上昇したパンチ２０が再度下降することにより、被加工物Ｗには破断面を生じない程度の加圧力が繰り返し作用することとなるので、破断面を発生させることなくプレス加工することができる。
したがって、プレス加工の際の破断面をなくすことができる。
【００４０】
また、本第１実施形態に係るプレス装置１０では、圧力センサ４０は、ダイ３０の被加工物Ｗに接触する頂面に設けられて、ダイ３０と被加工物Ｗの製品部Ｗａとの間に生じる圧力をＰ１として検出する。このようして被加工物Ｗの製品部Ｗａに加えられる加圧力を検出してもよい。特に、加圧力による被加工物Ｗの弾性変形が小さい場合には精度良く加圧力Ｐ１を検出することができる。
【００４１】
図７は、第１実施形態の変形例におけるプレス装置１０の構成概要を示す正面図である。
本第１実施形態に係るプレス装置１０の変形例として、図７に示すように、圧力センサ４０に代えて圧力センサ４１をパンチ２０の下面であって被加工物Ｗの非製品部Ｗｂに接触する面に設けてもよい。
【００４２】
この場合、パンチ２０が被加工物Ｗの非製品部Ｗｂに加圧力を加えて被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じるときの、パンチ２０と被加工物Ｗの非製品部Ｗｂとの間に生じる加圧力Ｐ２を、例えば実験的に見つけてこの値に応じて閾値Ｐｔｈ２を設定する。そして、加圧力Ｐ２と閾値Ｐｔｈ２とに基づいて上述した昇降制御処理を行ってもよい。
【００４３】
これにより、下降するパンチ２０による加圧力が被加工物Ｗに作用し始め被加工物Ｗが弾性変形する場合であっても、精度良く上記加圧力を検出することができる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るプレス装置について図８〜図１０を参照して説明する。図８は、本第２実施形態に係るプレス装置１０ａの構成概要を示す正面図である。図９は、本第２実施形態に係る制御装置５０ａの電気的構成を示すブロック図である。図１０は、本第２実施形態に係る制御装置５０ａの昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
図８に示すように、本第２実施形態に係るプレス装置１０ａは、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ４０に加えて、上記第１実施形態の変形例にて述べた圧力センサ４１を採用し、２つの圧力センサにより検出される加圧力Ｐ１，Ｐ２と閾値Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２とに基づいて上述した昇降制御処理を行う点が、上記第１実施形態に係るプレス装置と異なる。したがって、第１実施形態のプレス装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように、制御装置５０ａは、圧力センサ４０からの加圧力Ｐ１と圧力センサ４１からの加圧力Ｐ２等に基づいて駆動回路５１を駆動制御するための駆動信号（下降信号、上昇信号等）を出力する。
【００４７】
このように構成される本第２実施形態に係る制御装置５０ａの昇降制御処理の流れを図１０に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
上記第１実施形態と同様に、制御装置５０ａが作動状態になりステップＳ１０１にて下降処理がなされると、ステップＳ１０３にて加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上であるか否かについて判定される。
【００４８】
ここで、加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１未満である場合には（ステップＳ１０３でＮｏ）、ステップＳ２０１において、圧力センサ４１にて検出される加圧力Ｐ２が閾値Ｐｔｈ２以上であるか否かについて判定される。ここで、加圧力Ｐ２が閾値Ｐｔｈ２未満である場合には（ステップＳ２０１でＮｏ）、上述したステップＳ１０５以降の処理がなされる。
【００４９】
そして、被加工物Ｗの剪断が進み、加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上になるか（Ｓ１０３でＹｅｓ）、加圧力Ｐ２が閾値Ｐｔｈ２以上になると（Ｓ２０１でＹｅｓ）、上記ステップＳ１０７以降の処理がなされる。
【００５０】
このように、本第２実施形態では、加圧力Ｐ１が閾値Ｐｔｈ１以上になるか、加圧力Ｐ２が閾値Ｐｔｈ２以上になるとパンチ２０を上昇させた後に再度下降させる。
【００５１】
これにより、上記第１実施形態に係るプレス装置と同様に、被加工物Ｗには、破断面を生じる程度の加圧力が加わる前にパンチ２０が上昇するので、剪断面に破断面が生じることをなくすことができる。そして、上昇したパンチ２０が再度下降することにより、被加工物Ｗには破断面を生じない程度の加圧力が繰り返し作用することとなるので、破断面を発生させることなくプレス加工することができる。
【００５２】
特に、下降するパンチ２０による加圧力Ｐが被加工物Ｗに作用し始める時には、被加工物Ｗが上記加圧力Ｐにより弾性変形する。このとき、ダイ３０には上記加圧力Ｐが直接伝達されず、圧力センサ４０により検出される加圧力Ｐ１は、上記加圧力Ｐよりも小さくなる。一方、圧力センサ４１により検出される加圧力Ｐ２は、上述のような被加工物Ｗの弾性変形に影響されない。このため、上記加圧力Ｐが被加工物Ｗに作用し始める場合には、精度の高い加圧力Ｐ２が先に閾値Ｐｔｈ２以上になり、破断面の発生を確実になくすことができる。
【００５３】
また、被加工物Ｗの剪断が進み、製品部Ｗａの内周と非製品部Ｗｂの外周とをつなぐ剪断部分の厚さが薄くなると、この剪断部分を基点として非製品部Ｗｂがパンチ２０から離間するように反るため、非製品部Ｗｂとパンチ２０との間に生じる加圧力Ｐ２が、製品部Ｗａとダイ３０との間に生じる加圧力Ｐ１に対して小さくなる。すなわち、圧力センサ４１により検出される加圧力Ｐ２は、上記加圧力Ｐよりも小さくなり、圧力センサ４０により検出される加圧力Ｐ１は、上述のような非製品部Ｗｂの反りに影響されない。このため、上述のように剪断部分の厚さが薄くなる場合には、精度の高い加圧力Ｐ１が先にＰｔｈ１以上になり、破断面の発生を確実になくすことができる。
【００５４】
このように、圧力センサ４０の加圧力Ｐ１と圧力センサ４１の加圧力Ｐ２との双方に基づいて被加工物Ｗに加えられる加圧力Ｐを検出することにより、正確に加圧力Ｐを検出して破断面の発生を確実になくすことができる。
【００５５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るプレス装置について図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、本第３実施形態に係るプレス装置１０ｂの構成概要を示す正面図である。図１２は、本第３実施形態に係る制御装置５０ｂの電気的構成を示すブロック図である。図１３は、本第３実施形態に係る制御装置５０ｂの昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。図１４は、下降速度Ｖと剪断深さｈとの関係の一例を示すグラフである。
【００５６】
図１１に示すように、本第３実施形態に係るプレス装置１０ｂは、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ４０に代えて、パンチ２０の下降速度Ｖを検出可能な速度センサ４２を採用し、この速度センサ４２により検出される下降速度Ｖと後述する閾値Ｖｔｈとに基づいて上述した昇降制御処理を行う点が、上記第１実施形態に係るプレス装置と異なる。したがって、第１実施形態のプレス装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
図１２に示すように、制御装置５０ｂは、速度センサ４２からの下降速度Ｖ等に基づいて駆動回路５１を駆動制御するための駆動信号（下降信号、上昇信号等）を出力する。
【００５８】
このように構成される本第３実施形態に係る制御装置５０ｂの昇降制御処理の流れを図１３に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
上記第１実施形態と同様に、制御装置５０ｂが作動状態になりステップＳ１０１にて下降処理がなされると、ステップＳ３０１にて下降速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であるか否かについて判定される。
【００５９】
ここで、閾値Ｖｔｈの設定根拠について図１４を用いて説明する。
図１４に示すように、パンチ２０により加圧力Ｐを加えて被加工物Ｗを剪断するとき、被加工物Ｗに加わる加圧力Ｐが小さいことから下降速度Ｖが大きい場合には、剪断深さｈが浅く、被加工物Ｗにおける剪断面の表面粗度は小さい。このため、この剪断面に破断面が生じることはない。そして、パンチ２０がさらに下降し被加工物Ｗに加わる加圧力Ｐが増大することから下降速度Ｖが所定の値以下になると、上記剪断面の下端部に表面粗度の大きな破断面が生じることとなる。
【００６０】
そこで、パンチ２０が被加工物Ｗの非製品部Ｗｂに加圧力を加えて被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じるときの、パンチ２０の下降速度を、例えば実験的に見つけてこの値に応じて閾値Ｖｔｈを設定する。これにより、速度センサ４２により検出される下降速度Ｖが閾値Ｖｔｈを超えないようにパンチ２０による加圧力Ｐを調整することで、被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じることを防止することができる。
【００６１】
ここで、パンチ２０が被加工物Ｗに加圧力を加えておらず下降速度Ｖが閾値Ｖｔｈよりも大きい場合には、ステップＳ３０１にてＮｏと判定され、上記ステップＳ１０５以降の処理がなされる。
【００６２】
そして、被加工物Ｗの剪断が進み、下降速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以下になると（Ｓ３０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０７にて一時上昇処理がなされ、一時上昇信号が駆動回路５１に出力される。これにより上記第１実施形態と同様に、パンチ２０が可動盤１３とともに所定の距離だけ上昇した後、ステップＳ１０１にて再度下降処理がなされる。そして、ステップＳ１０５にて被加工物Ｗの剪断が完了したと判断されるまで、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。
【００６３】
以上説明したように、本第３実施形態では、プレス装置１０ｂは、パンチ２０の下降速度Ｖを検出する速度センサ４２を備えている。そして、制御装置５０ｂによる駆動制御により、パンチ２０を昇降させる昇降手段１５は、速度センサ４２により検出される下降速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以下になると、パンチ２０を上昇させた後に再度下降させる。
【００６４】
このようにしても、被加工物Ｗに破断面が生じる程度の加圧力Ｐが加わる前にパンチ２０が上昇するので、被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じることをなくすことができる。そして、上昇したパンチ２０が再度下降することにより、被加工物Ｗには破断面を生じない程度の加圧力Ｐが繰り返し作用することとなるので、破断面を発生させることなくプレス加工することができる。
【００６５】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記各実施形態において、被加工物Ｗを剪断するためにパンチ２０を下降させる際、パンチ２０を昇降方向に微振動させてもよい。これにより、被加工物Ｗにおける剪断面の破断面をなくすだけでなく、剪断面のバリ等もなくすことができる。特に、１回目のパンチ２０の下降では剪断面にバリ等は発生しないので、２回目以降のパンチ２０の下降の際に当該パンチ２０を微振動させるようにしてもよい。
【００６６】
（２）本発明は、円環状のパンチ２０と円柱状のダイ３０とを採用するプレス装置に適用されることに限らず、例えば、柱状のパンチと円環状のダイとを採用するプレス装置に適用されてもよい。この場合、被加工物Ｗに加わる加圧力を検出可能に圧力センサを配置するとともに、被加工物Ｗの剪断面に破断面が生じるときの加圧力を、実験等により見つけてこの値に応じて閾値を設定する。そして、圧力センサにより検出される加圧力と閾値とに基づいて上記昇降制御処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本第１実施形態に係るプレス装置の構成概要を示す正面図である。
【図２】本第１実施形態に係る制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本第１実施形態に係る制御装置の昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】被加工物Ｗのプレス工程を説明するための説明図の一部である。
【図５】被加工物Ｗのプレス工程を説明するための説明図の一部である。
【図６】加圧力と剪断深さとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】第１実施形態の変形例におけるプレス装置の構成概要を示す正面図である。
【図８】本第２実施形態に係るプレス装置の構成概要を示す正面図である。
【図９】本第２実施形態に係る制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】本第２実施形態に係る制御装置の昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本第３実施形態に係るプレス装置の構成概要を示す正面図である。
【図１２】本第３実施形態に係る制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】本第３実施形態に係る制御装置の昇降制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】下降速度と剪断深さとの関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１０…プレス装置
１５…昇降手段
２０…パンチ
３０…ダイ
４０…圧力センサ（第１圧力センサ）
４１…圧力センサ（第２圧力センサ）
４２…速度センサ
５０，５０ａ，５０ｂ…制御装置（昇降手段）
５１…駆動回路（昇降手段）
Ｐ…加圧力
Ｐ１…加圧力（第１加圧力）
Ｐ２…加圧力（第２加圧力）
Ｐｔｈ１…閾値（第１閾値）
Ｐｔｈ２…閾値（第２閾値）
Ｖ…下降速度
Ｖｔｈ…閾値
【図１】
2009297744.tif 000003
【図２】
2009297744.tif 000004
【図３】
2009297744.tif 000005
【図４】
2009297744.tif 000006
【図５】
2009297744.tif 000007
【図６】
2009297744.tif 000008
【図７】
2009297744.tif 000009
【図８】
2009297744.tif 000010
【図９】
2009297744.tif 000011
【図１０】
2009297744.tif 000012
【図１１】
2009297744.tif 000013
【図１２】
2009297744.tif 000014
【図１３】
2009297744.tif 000015
【図１４】
2009297744.tif 000016