JP3285901B2 - 順送り加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば被加工材に打ち
抜き、曲げ絞り等の加工を行う場合に、１組の装置の中
で各工程の加工を行い、順次次の工程に被加工材をピッ
チ送りして加工を追加して進め、最終工程で加工を完了
させる順送り加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼板等の構造材料からなる板材に
打ち抜き、曲げ絞り、圧縮等の成形加工をすることによ
って、所定の形状の板金製品を製作する場合には、数工
程を経由するのが通常である。このような板金製品の製
作数量が多い場合には、１個の加工用金型の中で各工程
若しくはステージの加工を個々に行い、順次に次のステ
ージへ被加工材を送って加工を追加して進め、最終ステ
ージで加工を完了させる手段が採用されている。このよ
うな加工用金型を順送り型と称しており、例えばプレス
の１スタンプ毎に１個の板金製品を得ることができるた
め、極めて高能率であるという利点がある。

【０００３】上記従来の順送り加工用金型においては、
生産速度が高く、被加工材を投入後加工完了までの納期
が短いと共に、プレス加工の途中工程における仕掛かり
が少なく、小人数による多量生産が可能であるという長
所を有する反面において、下記のような問題点がある。
すなわち１個の金型中に複数対のパンチ・ダイを組み込
む構造であるため、金型構造が極めて複雑となり、高精
度の金型製作技術を必要とすると共に、製作期間が長大
化し、製作費用が多額になる。

【０００４】また金型の部分的破損、修理、調整に際し
ても、金型全体を分解する必要があり、これらの作業が
煩雑であるため、多大の時間と工数を必要とする。更に
多品種少量生産において、被加工品の形状、寸法が若干
でも異なるときに、その都度専用の金型を製作する形態
を採用した場合には、金型費が割高になり、近年次第に
その要請が高まってきている所謂ＦＭＳ生産方式に応え
ることができないという問題点がある。

【０００５】このような問題点を解決するために、本出
願人は、すでに構造が簡単であり、かつ部分的調整その
他を容易に行い得る順送り加工装置についての出願を行
っている（例えば特願平２−１２１７６０号、同２−１
２１７６１号等）。本発明は、これらの改良発明を前提
として更に改良を加えたものである。

【０００６】図１は本発明の前提である順送り加工装置
の例を示す要部斜視図である。図１において、１００〜
５００は夫々加工ユニットであり、ベース１上に被加工
材（図示せず）の送り方向に例えば２Ｐ（Ｐは被加工材
の送りピッチ）の間隔に配設する。これらの加工ユニッ
ト１００〜５００には複数の加工工程に対応する夫々１
対のパンチおよびダイを設けてあるが、加工ユニット１
００を例にとってその構成を説明する。１０１は本体で
あり、略Ｕ字状に形成し、下端部に鳩尾状のあり１０２
を一体に設け、ベース１に設けたあり溝１０３と係合さ
せることによって被加工材の送り方向に移動調整可能、
かつ被加工材の送り方向と直角方向の移動拘束可能に形
成する。１０４は移動調整装置、１０５はクランプ装置
である。１０６は油圧シリンダであり、本体１０１の上
端部に設ける。１０７は位置測定装置であり、油圧シリ
ンダ１０６の側面部に設ける。

【０００７】次に１０８はカセットであり、略Ｕ字状に
形成し、上部にパンチ若しくはダイ（何れも図示せず）
を上下動可能に設けると共に、下部に上記パンチ若しく
はダイと対をなすダイ若しくはパンチ（何れも図示せ
ず）を設け、本体１０１に着脱可能に設ける。カセット
１０８の位置決めは、加工ユニット３００において図示
するように、位置決め部材３０９，３１０との係合によ
って行う。１１１はクランプねじである。すなわちカセ
ット１０８を位置決め部材（図示せず、加工ユニット３
００における符号３０９，３１０参照）を介して本体１
０１に装着することによって所定の位置決めを行い得る
と共に、クランプねじ１１１の緊締によってその位置を
固定し得る構成となっている。カセット１０８の固定
後、油圧シリンダ１０６の作動桿（図示せず）と前記上
下動可能に設けたパンチ若しくはダイとを連結する。

【０００８】図２は被加工材の加工状態を示す要部説明
図であり、（ａ）は平面を示し、（ｂ）は断面を示して
おり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図
２において２は被加工材であり、矢印方向にピッチＰで
間欠的にピッチ送りされる。すなわち前記図１におい
て、カセット１０８（他のカセットにおいても同様）に
設けた１対のパンチとダイとの間隙をピッチ送りされ
る。図１および図２においては、加工ユニット１００〜
５００は夫々パイロット孔３の加工工程、円弧状の切り
込み４の加工工程、第１ないし第３の絞り加工工程に対
応するように形成してある。

【０００９】まず加工ユニット１００には、パイロット
孔３を穿設するパンチおよびダイを備えると共に、被加
工材２の送り方向下流側Ｐの位置に前記パイロット孔３
に係合するガイド（図示せず）を備えてある。従って加
工ユニット１００が作動する毎にパイロット孔３が順次
穿設されると共に、穿設されたパイロット孔３にガイド
が係合し、被加工材２の非所望な位置ずれを防止し、精
度を保持することができる。

【００１０】次に加工ユニット２００においては、円弧
状の切り込み４が加工される。そして加工ユニット３０
０においては第１の絞り加工が行われ、被加工材２に椀
状の突起５が形成されると共に、前記円弧状の切り込み
４はその幅を拡げて円弧状の溝６に変化する。更に加工
ユニット４００においては、第２の絞り加工とフランジ
孔７の加工が行われ、突起５の高さが増大する。加工ユ
ニット５００においては第３の絞り加工が行われ、突起
５の高さを所定の寸法に形成する。以後図示省略したが
縁切り加工その他の加工を行い、所定の椀状の板金製品
が得られるのである。なお加工ユニット２００〜５００
においても、パイロット孔３と係合するガイドを設ける
ことにより、所定の精度を確保するための位置決めが行
われることは勿論である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の順送り加工
装置によれば、従来の順送り金型と比較して構造が簡単
であると共に、製作も容易であり、多品種少量生産にお
いても高能率の加工ができる利点を有するが、絞り加工
を含む順送り加工において、下記のような問題点があ
る。

【００１２】図３は絞り加工を行う場合の状態を示す要
部断面説明図であり、（ａ）は加工前の状態、（ｂ）は
加工中の状態、（ｃ）は加工後の状態を示している。図
３において１１はパンチ、１２はダイであり、例えば前
記図１および図２における加工ユニット１００，２００
に対応する。次に１３は絞りダイ、１４は絞りパンチで
あり、例えば前記図１および図２における加工ユニット
３００〜５００に対応する。絞りダイ１３内にはばね１
５により下方に付勢されかつ上下摺動可能に形成された
ノックアウトピン１６が設けられている。次に絞りパン
チ１４は保持板１７上に固着されると共に、この絞りパ
ンチ１４にはしわ押さえ１８が介装される。しわ押さえ
１８は保持板を貫通するロッド１９を介して可動板２０
と連結されて上下動可能に、かつばね２１により上方に
付勢されるように形成されている。

【００１３】上記の構成により、加工を行う場合には、
図３（ａ）に示す状態からパンチ１１および絞りダイ１
３を前記図１に示す油圧シリンダ１０６等によって下方
に作動させると、図３（ｂ）に示すように加工が行われ
る。すなわちパンチ１１とダイ１２との係合により打ち
抜き加工が行われると共に、絞りダイ１３と絞りパンチ
１４によって絞り加工が行われる。絞り加工において
は、絞りダイ１３としわ押さえ１８とが、およびノック
アウトピン１６と絞りパンチ１４とが被加工材２を介し
て当接し、更に絞りダイ１３内に絞りパンチ１４が進入
して絞り加工が行われる。この場合しわ押さえ１８が所
定のばね圧によって被加工材２を絞りダイ１３の下端面
に押圧されているため、被加工材２の当該部位における
水平方向の移動を許容し、被加工材２の塑性変形を進行
させると共に、被加工材２に非所望なしわが発生するこ
とを防止する。ｈは絞り深さ若しくは突起５の高さであ
る。次に加工終了後は図３（ｃ）に示すようにパンチ１
１および絞りダイ１３を、前記油圧シリンダ１０６等の
復動によって上方に移動させると、被加工材２のピッチ
送りが可能となる。この場合、ノックアウトピン１６は
ばね１５によって下方に付勢されているため、突起５を
絞りダイ１３から容易に排出させることができる。

【００１４】図３（ｂ）から明らかなように、絞り加工
時においては被加工材２が加工前のレベルから絞り深さ
ｈだけ下方に押し下げられることとなり、パンチ１１と
絞りダイ１３との間において変形され、加工後図３
（ｃ）に示すように旧レベルに復する。このような被加
工材２の上下動が発生すると、被加工材２に引張り応力
と圧縮応力、更に曲げ応力を発生させることになり、変
形および寸法精度低下を招来するという問題点がある。
このような問題点を解消するための手段として、加工ユ
ニットの配設間隔を大にすることは、装置全体を長大化
させ、占有スペースが大きくなるため好ましくない。

【００１５】また図３からも明らかなように、絞りダイ
１３は絞り加工に際して２ｈ＋αのストロークを往復動
することとなる。ここにおいてαは間隙であり、被加工
材２のピッチ送りを円滑に行うために設定されるもので
ある。すなわち絞り深さｈに対して、絞りダイ１３には
２ｈ＋αのストロークが必要となる。一般に油圧シリン
ダにおいてはストロークが大である程、所要エネルギー
が大となる。本発明の対象である順送り加工装置におい
ては、複数個の加工ユニットには夫々独立の駆動手段を
備えているため、上記のような油圧シリンダを駆動手段
とする場合には、絞り加工工程以降の加工ユニットを初
めとする加工手段においては、すべてストロークとして
２ｈ＋α若しくはそれ以上を必要とすることとなり、所
要圧力油量が大となるという問題点がある。

【００１６】本発明は上記問題点を解決し、絞り加工工
程若しくは曲げ加工工程等を含む順送り加工において
も、被加工材の加工レベルの変動がなく、かつエネルギ
ー消費量を低減し得る順送り加工装置を提供することを
目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、複数の加工手段を備えたカセッ
トを本体に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニット
を、複数の加工工程に対応させて被加工材の送り方向に
ｍＰ（ｍは任意の正の整数、Ｐは被加工材の送りピッ
チ）の間隔に配設し、被加工材のピッチ送りに対して前
記複数の加工工程を前記複数個の加工ユニットにより順
次実施するように構成した順送り加工装置において、絞
り加工工程若しくは曲げ加工工程に対応する加工ユニッ
トにパンチの駆動手段とダイの駆動手段とを対向して設
け、かつこれらの駆動手段を連動可能に形成する、とい
う技術的手段を採用した。

【００１８】

【作用】上記の構成により、被加工材の加工レベルが一
定となり、高精度の加工ができると共に、エネルギー消
費量を低減させることができる。

【００１９】

【実施例】図４および図５は各々本発明の実施例を示す
要部断面正面図および要部側面図である。図４および図
５において、３０１は加工ユニットの本体であり、前記
図１における第１絞り用のものに対応する。加工ユニッ
トの本体３０１はベース１に設けたあり溝３０３にあり
３０２を介して装着する。そして後述する深絞り用のダ
イおよびパンチを備えたカセット３０８は、位置決め部
材３０９，３１０を介して本体３０１の所定位置にクラ
ンプ用ねじ３１１を介して固着する。３０６は後述する
ダイを作動させる油圧シリンダである。

【００２０】次に３１はダイ取付部材であり、下端部に
絞り加工用のダイ３２を固着すると共に、カセット３０
８に嵌着したスリーブ３３を介して上下摺動可能に設け
る。ダイ取付部材３１は連結部材３４を介して油圧シリ
ンダ３０６と係合するロッド３５と連結する。３６はノ
ックアウトピンであり、ダイ取付部材３１およびダイ３
２内に上下摺動可能に介装すると共に、ばね３７を介し
て下方に付勢されるように形成する。３８は位置測定装
置であり、油圧シリンダ３０６の上部に設ける。

【００２１】３９は保持部材であり、カセット３０８の
下部に固着すると共に、しわ押さえ４０およびパンチ４
１を各々上下動可能に保持する。次に４２，４３は各々
しわ押さえ油圧シリンダおよびパンチ油圧シリンダであ
り、本体３０１の下部に設け、各々前記しわ押さえ４０
およびパンチ４１と直接的に若しくはロッド等の連結部
材を介して連結する。４４は位置測定装置であり、パン
チ油圧シリンダ４３の下部に設ける。なお位置測定装置
３８，４４は各々ダイ３２およびパンチ４１の上下作動
端を検出し、油圧シリンダ３０６およびパンチ油圧シリ
ンダ４３への油圧の印加、解除を制御し得るように構成
する。

【００２２】上記の構成により、まず油圧シリンダ３０
６を作動させて、ダイ３２およびノックアウトピン３６
を下降させ、それらの下端部を被加工材２に当接させ、
かつ保持部材３９、しわ押さえ４０およびパンチ４１と
により被加工材２を挟着する。次にしわ押さえ油圧シリ
ンダ４２およびパンチ油圧シリンダ４３に圧力油を導入
してしわ押さえ４０およびパンチ４１を上方に付勢す
る。これによりしわ押さえ４０とダイ３２とによって被
加工材２を挟圧すると共に、パンチ４１がばね３７の付
勢圧に抗してダイ３２中に進入し、第１絞り加工（前記
図２における加工ユニット３００による突起５の成形）
が行われる。

【００２３】図６は第１絞り加工の状態を示す要部断面
図であり、同一部分は図４および図５と同一の参照符号
で示す。図６から明らかなように第１絞り加工により、
パンチ４１がダイ３２中に進入しても、被加工材２のレ
ベルは加工前の状態と実質的に同一であり、従来の装置
における加工時を示す前記図３（ｂ）のような被加工材
２の変形は発生しない。

【００２４】第１絞り加工終了後、しわ押さえ油圧シリ
ンダ４２およびパンチ油圧シリンダ４３への油圧の印加
を解除して、しわ押さえ４０への付勢を解除し、かつパ
ンチ４１を下降させれば、ばね３７によりノックアウト
ピン３６が下方に付勢される。上記と同時若しくは若干
の時間経由後、油圧シリンダ３０６を逆方向に作動させ
れば、ダイ３２が上昇し、同時にばね３７により被加工
材２がダイ３２中から排出され、図４および図５に示す
状態に復元し、第１絞り工程を完了する。

【００２５】図７は第２絞り加工の状態を示す要部断面
図であり、同一部分は前記図６と同一の参照符号で示
す。前記図６に示すように第１絞り加工が完了した後、
前記図１および図２において被加工材２は、第２絞り加
工工程に対応する加工ユニット４００にピッチ送りさ
れ、突起５への第２絞り加工が行われる。図７において
は、理解を容易にするために、各構成部材の参照符号は
第１絞り加工工程を示す前記図６における参照符号で示
してある。

【００２６】まず図７において（ａ）に示すようにダイ
３２およびノックアウトピン３６が下降し、ノックアウ
トピン３６が前記第１絞り加工によって形成された突起
５の上端部に当接する。次に（ｂ）に示すようにしわ押
さえ４０およびパンチ４１が上昇し、突起５内に進入し
て突起５の上端部に到達する。この状態から（ｃ）に示
すようにパンチ４１が更に上昇してダイ３２内に進入
し、第２絞り加工の一部が行われ、突起５の高さ寸法を
増大させる。

【００２７】この場合しわ押さえ４０はダイ３２との間
において突起５の頂部外周を所定圧力で押圧し、しわの
発生を防止しつつ被加工材２の摺動、塑性変形を許容す
る。次に（ｄ）に示すようにダイ３２が下降し、しわ押
さえ４０との間で被加工材２を挟持しながら第２絞り加
工を継続、完了させる。第２絞り加工後は、パンチ４１
を下降させると共に、ダイ３２を上昇させるが、この場
合ノックアウトピン３６は突起５を押圧しつつ、ダイ３
２と相対移動し、（ａ）の状態に復帰する。上記第２絞
り加工が行われる間、被加工材２のレベルは実質的に同
一であることは、前記第１絞り加工の場合と同様であ
る。以後第３絞り加工においても、上記と同様の手順で
行われる。

【００２８】本実施例においては絞り加工の例について
説明したが、曲げ加工、圧縮加工についても同様に適用
できる。また駆動手段として油圧シリンダを使用した例
について説明したが、空気、水等も含む流体圧シリンダ
であってもよく、更に流体圧シリンダ以外の駆動手段を
使用してもよい。更に加工ユニットの配設間隔は、一般
にｍＰ（ｍは正の整数）とすることができ、必要に応じ
て配設間隔を異ならせてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、下記の効果を奏し得る。

【００３０】（１）絞り加工若しくは曲げ加工等を含む
順送り加工において、駆動手段のストロークを小にする
ことができ、エネルギー消費量を低減することができ
る。 （２）被加工材の加工レベルが実質的に同一平面であ
り、被加工材に非所望な変形若しくは歪を発生させるこ
とがないため、加工精度を向上させることができる。

【００３１】（３）絞り等の加工手段におけるストロー
クが小であるため、金型等の製作が容易であると共に、
寸法精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提である順送り加工装置の例を示す
要部斜視図である。

【図２】被加工材の加工状態を示す要部説明図であり、
（ａ）は平面を示し、（ｂ）は断面を示す。

【図３】絞り加工を行う場合の状態を示す要部断面説明
図であり、（ａ）は加工前の状態、（ｂ）は加工中の状
態、（ｃ）は加工後の状態を示す。

【図４】本発明の実施例を示す要部断面正面図である。

【図５】本発明の実施例を示す要部側面図である。

【図６】第１絞り加工の状態を示す要部断面図である。

【図７】第２絞り加工の状態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００，５００ 加工ユニッ
ト ３０６ 油圧シリンダ ３２ ダイ ４１ パンチ ４３ パンチ油圧シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 13/00 B21D 22/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工手段を備えたカセットを本体
   に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニットを、複数
   の加工工程に対応させて被加工材の送り方向にｍＰ（ｍ
   は任意の正の整数、Ｐは被加工材の送りピッチ）の間隔
   に配設し、被加工材のピッチ送りに対して前記複数の加
   工工程を前記複数個の加工ユニットにより順次実施する
   ように構成した順送り加工装置において、 絞り加工工程若しくは曲げ加工工程に対応する加工ユニ
   ットにパンチの駆動手段とダイの駆動手段とを対向して
   設け、かつこれらの駆動手段を連動可能に形成したこと
   を特徴とする順送り加工装置。