JP2007268592A - ロータリカム式プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑なワーク形状に対応したロータリカム式プレス装置の提供
【解決手段】このロータリカム式プレス装置１０は、ロータリカム１２と、ロータリカム１２の摺動回転を支持する円弧状のカム溝を備えたカムベース１１と、カムベース１１に設置され、ロータリカム１２の上方において、カム溝２２の円弧を延長した仮想円αの内側に迫出し、上面においてワークｗを受ける迫出部材１３とを備え、迫出部材１３とロータリカム１２は、ロータリカム１２をカム溝２２に沿って回転させたロータリカム１２のプレス加工姿勢において、カム溝２２の円弧を延長した仮想円αの内側に分岐点ｑを備えており、ロータリカム１２の回転軸ｏを中心とし分岐点ｑを通る仮想円βの接線γよりも外側に当接面１２ａ、１３ａを備え、迫出部材１３はロータリカム１２がプレス加工姿勢から待機姿勢に移行する回動軌跡よりも外側に配設している。
【選択図】図５

Description

本発明はロータリカム式プレス装置に関するものである。

ロータリカム式プレス装置は、板状のワークの端部に寄せ曲げ加工や穴抜き加工等の負角形成を行う場合に用いられている。斯かるロータリカム式プレス装置１００は、例えば、図１に示すように、カムベース１０１と、ロータリカム１０２と、スライド板１０３と、加工カム１０４、上型ホルダ１０５、パッド１０６、下型１０７を備えている。

カムベース１０１は下型１０７に固定されており、上面にカム溝１１１が形成されている。ロータリカム１０２はカムベース１０１に形成されたカム溝１１１に回動自在に装着されている。なお、カムベース１０１は、図１に示すように、周方向に２つ以上の部材に分割して形成したものを組み合わせている場合もある。ロータリカム１０２と共にワークｗの下面を支持している。ワークｗの上面は上型ホルダ１０５に昇降可能に保持されたパッド１０６によって下方に押えつけられてワークｗが位置決められる。ロータリカム１０２には、プレス加工において加工カム１０４を受ける加工面１１２が形成されており、加工面１１２に向けて加工カム１０４が導入されるようにスライド板１０３が取り付けられている。

加工カム１０４は上型ホルダ１０５にスライド可能に保持されており、加工時には、図１に示すように、上型ホルダとともに降下し、スライド板１０３を下方に押えつけてロータリカム１０２を回動させるとともに、ロータリカム１０２側に案内される。この際、加工カム１０４の加工刃１１３がロータリカム１０２に形成された加工面１１２にワークｗを介在させて突き当たることによってワークｗの端部に寄せ曲げ加工が行われる。また、ロータリカム１０２には、アクチュエータが取り付けられており、加工終了時に、加工カム１０４がロータリカム１０２、および、スライド板１０３から離脱するのに合わせて、ロータリカム１０２は左回りに回動し、ワークｗを型から外す際に干渉しない待機位置に戻る。これにより、ワークｗをロータリカム１０２に干渉させずに取り外すことができる。

斯かるロータリカム式プレス装置１００の基本構造については、例えば、特開２００３−３１１３４７に記載されている。また、特開２００３−３１１３４７には、複雑なワーク形状に対応するため、複数のロータリカムを組み合わせて用いることが開示されている。また、同様に複雑なワーク形状に対応するため、特開２００１−８７８２８には、段付きのロータリカムや、軸方向に縮径したロータリカムが用いることが記載されている。
特開２００１−８７８２８ 特開２００３−３１１３４７

従来のロータリカム式プレス装置では、プレス加工時のワークの設置位置を決めて、カムベース上面と、ロータリカムの負角形成部の形状を決めていた。すなわち、図１に示すように、ロータリカム１０２に対してワークｗの設置位置が決まると、プレス成形するワーク形状と、ロータリカム１０２を設置するカム溝の円弧が交わる点ｐが、カムベース１０１とロータリカム１０２の分岐点になり、この分岐点ｐを基点として、カムベース１０１側およびロータリカム１０２側でワークｗのプレス成形形状をなぞることによりカムベース１０１とロータリカム１０２の形状が概ね決定されていた。

しかし、図２に示すように、負角部２０１が、ロータリカム１０２の軸方向において内側に入り込むように湾曲しているワーク形状の場合には、ワークｗがロータリカム１０２の回動領域の内側に入り過ぎてしまう場合がある。このため、従来のロータリカム式プレス装置では、上述したように分岐点を部分的に設定することができず、カムベース１０１によりロータリカム１０２の回動が阻害されるなどして、ロータリカム１０２が成立しない場合がある。

また、特開２００１−８７８２８に記載されている段付きのロータリカムや、軸方向に縮径したロータリカムによれば、斯かるワーク形状に対応し得る場合がある。しかし、段付きのロータリカムでは、段の付いた部分がワークに沿わず、しわが形成され易くなるなど、不具合が生じ易いと考えられる。また、段付きのロータリカムおよび軸方向に縮径したロータリカムは、共にロータリカムおよびこれに対応したカム溝の形状が複雑になり、製造が難しく、設備コストが嵩むという問題があった。このため、適切な位置で、ロータリカムを分割し、複数のロータリカムを用いて対応する場合もあるが、これでも対応できず、やむを得ずワークの意匠を変更する場合もあった。

本発明に係るロータリカム式プレス装置は、ロータリカムと、ロータリカムの摺動回転を支持する円弧状のカム溝を備えたカムベースと、カムベースに設置され、ロータリカムの上方において、カム溝の円弧を延長した仮想円の内側に迫出し、上面においてワークを受ける迫出部材とを備えている。迫出部材とロータリカムは、ロータリカムをカム溝に沿って回転させたロータリカムの所定のプレス加工姿勢において、カム溝の円弧を延長した仮想円の内側に分岐点を備えており、ロータリカムの回転軸を中心とし分岐点を通る仮想円の接線よりも外側に当接面を備えている。さらに、迫出部材はロータリカムがプレス加工姿勢から所定の待機姿勢に移行する回動軌跡よりも外側に配設している。

この場合、当接面は、ロータリカムの回転軸の軸方向の任意の位置における横断面に現れる輪郭線が、互いに平行な直線になる面で形成してもよい。

このロータリカム式プレス装置によれば、ワークに形成する負角部が、ロータリカムの軸方向において、ロータリカムの内側に入り込むように湾曲しているような複雑な負角部を有するワークでもロータリカム式プレス装置を採用することができる。この場合、ロータリカムについては、例えば、単一の軸径のものを用いることができ、ロータリカムおよびカムベースに形成するカム溝の形状をより簡単な形状にでき、設備コストを低減できる。

また、当接面は、ロータリカムの回転軸の軸方向の任意の位置において、ロータリカムの回転軸に直交する横断面に現れる輪郭線が互いに平行な直線になる面で形成することができるが、この場合は当接面の切削成形が容易になり、製造が容易になる。

以下、本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置を図面に基づいて説明する。

ロータリカム式プレス装置１０は、図３に示すように、カムベース１１と、ロータリカム１２と、迫出部材１３とを備えている。なお、図１に示すロータリカム式プレス装置と同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付している。

プレス成形されるワークｗは、図２に示すように、負角部２０１が、ロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向に対して、徐々に内側に入り込むように湾曲している。このロータリカム式プレス装置１０は斯かるワークの負角部のプレス成形に対応させたものである。

ロータリカム１２は、図４に示すように、単一の軸径を有する一本のロータリ軸素材から削り出して形成している。ロータリカム１２は、ワークｗの負角部２０１を成形する負角形成部２１は、ワークｗの負角部２０１の形状に応じて、ロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向に沿って、負角形成部２１が回転軸ｏに近づくように内側に湾曲した形状を備えている。このため、負角形成部２１は、軸方向において相対的に、回転軸ｏから外側に離れているところと、内側に寄っているところがある。

カムベース１１は、図１に示すように、ロータリカム１２の摺動回転を支持する円弧状のカム溝２２が形成されている。この実施形態では、カム溝２２は、ロータリカム１２に単一の軸径を有する一本のロータリ軸素材から削り出したものを採用しているので、単一の曲率半径で形成された断面円弧形状の溝で形成されている。カムベース１１の上部には、迫出部材１３を取り付ける取付面１１ａを形成している。カムベース１１の取付面１１ａには、迫出部材１３を、例えば、ボルト締結で取り付けるとよい。

ロータリカム１２は、斯かるカムベース１１のカム溝２２に収められており、アクチュエータ（図示例は、シリンダ装置３１）が取り付けられている。ロータリカム１２は、加工前および加工後においては、シリンダ装置３１によりカム溝２２に沿って所定の待機姿勢になるように回動操作される。また、プレス加工時においては、上型の降下に伴い加工カム１０４との係合により、カム溝２２に沿って摺動回転し、所定のプレス加工姿勢になる。

迫出部材１３は、カムベース１１に設置され、ロータリカム１２の上方において、カム溝２２の円弧を延長した仮想円αの内側に迫出し、上面においてワークｗを受ける部材である。なお、プレス成形されるワークｗは、図２に示すように、負角部２０１が、ロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向に対して、徐々に内側に入り込むように湾曲している。このため、迫出部材１３は、ロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向に対して形状が異なる。図５は、ロータリカム１２を示す図４の大径端面Ａに対応した位置でのロータリカム式プレス装置１０の部分横断端面図であり、図６は、図４の小径端面Ｂに対応した位置でのロータリカム式プレス装置１０の部分横断端面図である。

ロータリカム１２と迫出部材１３は、図１、図５、図６にそれぞれ示すように、ロータリカム１２をカム溝２２に沿って回転させたロータリカム１２の所定のプレス加工姿勢において、カム溝２２の円弧を延長した仮想円αの内側に分岐点ｑを備え、ロータリカム１２の回転軸ｏを中心とし、分岐点ｑを通る仮想円βの接線γよりも外側に当接面１２ａ、１３ａを設けている。図５、図６中のδは、それぞれロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向に直交する横断面に現れる当接面の輪郭線を延長した直線を示している。

当接面１２ａ、１３ａは、プレス加工時に、ロータリカム１２と迫出部材１３は互いに当接して抗力を及ぼしあい、ロータリカム１２は加工カム１０４の突き当りに対してプレス加工姿勢を維持し、迫出部材１３は適切な抗力でワークｗの下面を支持する。ロータリカム１２は、プレス加工時に、図３に示すように、プレス加工姿勢をとるが、加工後は、図７に示すように、カム溝２２に沿って摺動回転し、ワークｗの取り出し方向において、ワークｗに干渉しない所定の待機姿勢になる。なお、加工前のワークｗを設置する工程においても斯かる所定の待機姿勢に待避している。上述した条件に従って、当接面１２ａ、１３ａを形成することにより、当接面１２ａ、１３ａについて、ロータリカム１２をプレス加工姿勢から所定の待機姿勢に回動させる際に、ロータリカム１２と迫出部材１３が干渉を起こさないようになる。

また、迫出部材１３はロータリカム１２がプレス加工姿勢から所定の待機姿勢に移行する回動軌跡よりも外側に配設している。換言すれば、迫出部材１３はロータリカム１２がプレス加工姿勢から所定の待機姿勢に移行する回動軌跡より内側には延在しない形状とする。これにより、ロータリカム１２をプレス加工姿勢から所定の待機姿勢に回動させる際に、ロータリカム１２と迫出部材１３が干渉を起こさないようになる。

また、この実施形態では、ロータリカム１２と迫出部材１３の当接面１２ａ、１３ａは、ロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向の任意の位置における横断面に現れる輪郭線が、互いに平行な直線になる面で形成している。

すなわち、図５、６に示すように、ロータリカム１２と迫出部材１３の当接面１２ａ、１３ａは、ロータリカム１２の回転軸ｏの軸方向の任意の位置における横断面に現れる輪郭線が、互いに平行な直線、換言すれば、何れも共通の基準平面εに直交する方向の直線になる。この場合、この共通の基準平面εに沿って、切削工具を移動させるＸ−Ｙテーブルを設置するとともに、共通の基準平面εに直交する方向（Ｚ方向）に切削工具による切削方向を定めることにより、ロータリカム１２の当接面１２ａを形成することができる。このため、自由曲面で当接面を形成する場合に比べて、ロータリカム１２の切削加工が簡単になり、同様に、迫出部材１３の当接面１３ａの切削加工も簡単になる。

このように、このロータリカム式プレス装置１０によれば、ワークｗに形成する負角部２０１が、ロータリカム１２の軸方向において、ロータリカム１２の内側に入り込むように湾曲しているような複雑な負角部を有するワークｗにもロータリカム式プレス装置を採用することができる。この場合、ロータリカム１２については、上述した実施形態のように、単一の軸径のものを用いることができ、ロータリカム１２およびカムベース１１に形成するカム溝２２の形状をより簡単な形状にでき、設備コストを低減できる。

以上、本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置を説明したが、本発明に係るロータリカム式プレス装置は、上記の実施形態に限定されるものではない。

本発明に係るロータリカム式プレス装置でプレス成形できるワークの形状は、上記の実施形態に限定されず、ロータリカムや迫出部材の形状はワークのプレス成形形状に応じて適宜変更される。また、ロータリカムについては、単一の軸径のものを例示した。上述したように本発明はロータリカムについて、単一の軸径のものでも、その適用範囲を広げるものである。さらに、本発明において、ロータリカムに、段付きロータリカム、軸方向に徐々に縮径したロータリカムなどを採用すれば、さらに複雑なプレス成形形状に、ロータリカム式プレス装置を対応させることができるようになる。このように、本発明に係るロータリカム式プレス装置によれば、従来、ロータリカム式プレス装置ではなし得なかった複雑な意匠を実現でき、ロータリカム式プレス装置の適用用途を大幅に広げることができる。

ロータリカム式プレス装置を示す横断面図。 本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置でプレス成形されるワークを示す斜視図。 本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置を示す横断面図。 本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置のロータリカムを示す斜視図。 本発明の一実施形態に係るに係るロータリカム式プレス装置の部分横断端面図。 本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置の部分横断端面図。 本発明の一実施形態に係るロータリカム式プレス装置のロータリカムの待機姿勢を示す横断面図。

符号の説明

１０ ロータリカム式プレス装置
１１ カムベース
１２ ロータリカム
１２ａ 当接面
１３ａ 当接面
１３ 迫出部材
２１ 負角形成部
２２ カム溝
３１ シリンダ装置
１０３ スライド板
１０４ 加工カム
１０５ 上型ホルダ
１０６ パッド
１０７ 下型
１１３ 加工刃
２０１ 負角部
Ａ 大径端面
Ｂ 小径端面
ｏ 回転軸
ｑ 分岐点
ｗ ワーク
α カム溝を延長した仮想円
β 分岐点ｑを通る仮想円
γ 分岐点ｑでの接線
δ 当接面の輪郭線を延長した直線
ε 共通の基準平面

Claims (2)

1. ロータリカムと、
   前記ロータリカムの摺動回転を支持する円弧状のカム溝を備えたカムベースと、
   前記カムベースに設置され、ロータリカムの上方において、前記カム溝の円弧を延長した仮想円の内側に迫出し、上面においてワークを受ける迫出部材とを備え、
   前記ロータリカムと迫出部材は、前記ロータリカムをカム溝に沿って回転させたロータリカムの所定のプレス加工姿勢において、前記カム溝の円弧を延長した仮想円の内側に分岐点を備え、ロータリカムの回転軸を中心とし前記分岐点を通る仮想円の接線よりも外側に当接面を備え、前記迫出部材はロータリカムがプレス加工姿勢から所定の待機姿勢に移行する回動軌跡よりも外側に配設したことを特徴とするロータリカム式プレス装置。
2. 前記当接面は、ロータリカムの回転軸の軸方向の任意の位置における横断面に現れる輪郭線が、互いに平行な直線になる面で形成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリカム式プレス装置。

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