JP2000301398A - プレス機械における金型の芯ずれ測定方法及び芯ずれ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型の動的な芯ずれが測定できないため、不
良品の発生を未然に防止できなかった。 【解決手段】 スライド２下面に取付けられた上型４
と、ベッド１ａまたはボルスタ１ｅ上に固定された下型
５との間でプレス成形を行うプレス機械において、下型
５の周辺に設置され、かつ上型４と非接触で互いに直交
するＸ軸及びＹ軸方向から下降中の上型４の芯ずれを動
的に測定する測定手段８と、予め測定した上型４または
下型５の軸芯の基準値と、上記測定手段８が測定した動
的な芯ずれを比較して、許容範囲を越えたときに芯ずれ
と判定する制御手段１１とより構成したもので、プレス
作業中に金型３の動的な芯ずれが測定できるため、不良
品の発生を未然に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はプレス機械に装着
され金型の動的芯ずれを測定するプレス機械における金
型の芯ずれ測定方法及び芯ずれ測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来鍛造プレスのようなプレス機械は、
昇降自在なスライドの下面に取付けられた上型と、ボル
スタまたはベッド上に固定された下型とよりなる金型で
ワークの成形を行うように構成されており、上型と下型
に芯ずれがあると精度の高い成形ができなかったり、金
型が早期に摩耗して、金型寿命が著しく低下する。

【０００３】このため従来ではプレス機械に金型を装着
する際、測定治具を使用して上型と下型の芯合わせを行
っている。また従来の上型と下型の芯合わせ方法として
は、ボルスタ上に固定した下型のキャビティに測定治具
の基板を嵌合し、基板上に取付けられたダイヤルゲージ
などの測定治具により上型の軸芯を測定して、下型の軸
芯と上型の軸芯が一致するように芯合わせ調整をしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の方法
では、スライドを停止させた状態で金型の芯ずれを測定
するため、プレス作業中に発生する動的な芯ずれは測定
できない不具合がある。

【０００５】またスライドを上死点に停止させた状態で
上型と下型の芯ずれを測定するため、プレス作業中に芯
ずれが発生しても、スライドがどの位置にきたときに芯
ずれが発生するのかが検出できず、芯ずれの原因や対策
に多くの時間を必要とし、この間はプレス機械を休止し
なければならないため、生産性が低下するなどの不具合
がある。

【０００６】さらに従来では、成形の完了した製品を取
出し、その製品の精度を測定して金型に芯ずれが生じた
かを検出しているが、測定中も製品が成形され続けてい
るため、芯ずれを検出したときには、すでに不良品が成
形されたことになり、不良品の発生を未然に防止できな
いなどの不具合もある。

【０００７】この発明はかかる従来の不具合を改善する
ためになされたもので、プレス作業中に発生する金型の
動的芯ずれを測定できるようにしたプレス機械の芯ずれ
測定方法及び芯ずれ測定装置を提供して、金型の芯ずれ
により生じる不良品の発生を未然に防止することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するため請求項１記載の発明は、金型交換の際、ス
ライド下面に取付けられた上型と、ベッドまたはボルス
タ上に固定された下型の芯合わせを行う工程と、上型ま
たは下型の軸芯を測定して、基準値を記憶する工程と、
プレス作業中に発生する上型と下型の相対位置ずれを上
記上型の測定基準より測定して、上記基準値と比較する
ことにより、プレス作業中に発生する動的芯ずれを検出
する工程とを具備したものである。

【０００９】上記方法により、プレス作業中に発生する
動的な芯ずれが測定できるため、成形品の精度に近い精
度の測定が可能になると共に、プレス作業中に発生する
プレス本体の熱変位などによる金型の芯ずれも検出する
ことができる。

【００１０】また不良品の発生が事前に予測できるた
め、不良品の発生を未然に防止することができると共
に、金型調整時期の推定が可能となるため、芯ずれが発
生する前に芯合わせ調整することにより、金型寿命の向
上が図れるようになる。

【００１１】さらに金型交換時の芯合わせも短時間で能
率よく行えるため、金型交換時間の短縮により生産性の
向上も図れるようになる。

【００１２】上記目的を達成するため請求項２記載の発
明は、スライド下面に取付けられた上型と、ベッドまた
はボルスタ上に固定された下型との間でプレス成形を行
うプレス機械において、下型の周辺に設置され、かつ上
型と非接触で互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向から下降
中の上型の芯ずれを動的に測定する測定手段と、予め測
定した上型または下型の軸芯の基準値と、上記測定手段
が測定した動的な芯ずれを比較して、許容範囲を越えた
ときに芯ずれと判定する制御手段とより構成したもので
ある。

【００１３】上記構成により、プレス作業中に発生する
動的な芯ずれが測定できるため、成形品の精度に近い精
度の測定が可能になると共に、プレス作業中に発生する
プレス本体の熱変位などによる金型の芯ずれも検出する
ことができる。

【００１４】また不良品の発生が事前に予測できるた
め、不良品の発生を未然に防止することができると共
に、金型調整時期の推定が可能となるため、芯ずれが発
生する前に芯合わせ調整することにより、金型寿命の向
上が図れるようになる。

【００１５】さらに金型交換時の芯合わせも短時間で能
率よく行えるため、金型交換時間の短縮により生産性の
向上も図れるようになる。

【００１６】上記目的を達成するため請求項３記載の発
明は、スライド下面に取付けられた上型と、ベッドまた
はボルスタ上に固定された下型の間でプレス成形を行う
プレス機械において、下型の周辺に設置され、かつ上型
と非接触で互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向から下降中
の上型の芯ずれを動的に測定する測定手段と、予め測定
した上型または下型の軸芯の基準値と、上記測定手段が
測定した動的な芯ずれを比較して、許容範囲を越えたと
きに芯ずれと判定する制御手段と、プレス運転時のイン
タロックまたは手動切換えスイッチによりプレス本体の
停止中に測定手段により金型の芯ずれを測定可能にする
手段とより構成したものである。

【００１７】上記構成により、プレス作業中に発生する
動的な芯ずれが測定できるため、成形品の精度に近い精
度の測定が可能になると共に、プレス作業中に発生する
プレス本体の熱変位などによる金型の芯ずれも検出する
ことができる。

【００１８】また不良品の発生が事前に予測できるた
め、不良品の発生を未然に防止することができると共
に、金型調整時期の推定が可能となるため、芯ずれが発
生する前に芯合わせ調整することにより、金型寿命の向
上が図れるようになる。

【００１９】さらに金型交換時の芯合わせも短時間で能
率よく行えるため、金型交換時間の短縮により生産性の
向上も図れるようになると共に、プレス本体の稼動中、
停止中の何れでも金型の芯ずれを測定できるため、芯ず
れの原因が芯調整手段に起因するのか、偏心荷重に起因
するのかが容易に究明でき、これによって短時間で対策
がとれるため、プレス機械の稼動率の向上及びこれに伴
う生産性の向上が図れるようになる。

【００２０】上記目的を達成するため請求項４記載の発
明は、上型に、上型と下型の芯ずれを調整する芯調整手
段を設けたものである。

【００２１】上記構成により、上型と下型の間に相対的
な芯ずれが発生しても、下型の軸芯に合わせて上型を調
整するだけで芯合わせが行えるため、芯合わせ調整が短
時間で容易に行える。

【００２２】上記目的を達成するため請求項５記載の発
明は、測定手段による測定タイミングをプレス本体のク
ランク角を検出する検出手段より得るようにしたもので
ある。

【００２３】上記構成により、スライドの任意位置にお
ける芯ずれの測定が精度よく行えると共に、芯ずれの原
因が容易に究明できることから、短時間で対策がとれ、
これによってプレス機械の稼動率が向上するため、生産
性の向上が図れるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して詳述する。図１は鍛造プレスのようなプレス機械
の正面図、図２はプレス機械に装着された金型の断面
図、図３は図２のＡ方向からの矢視図、図４は図２のＢ
方向からの矢視図、図５は制御系のブロック図、図６は
作用説明図である。

【００２５】図１において１はプレス本体で、ベッド１
ａと、ベッド１ａの両側に立設されたアプライト１ｂ
と、これらアプライト１ｂ上に設置されたクラウン１ｃ
よりなり、クラウン１ｃ内に、スライド２を上下駆動す
るスライド駆動機構（図示せず）が収容されている。上
記スライド２は、アプライト１ｂの対向面に上下方向に
布設されたスライドギブ１ｄに案内されて上下動すると
共に、スライド２の下面には金型３の上型４が取付けら
れている。

【００２６】上記プレス本体１のベッド１ａ上には、ボ
ルスタ１ｅが設置されていて、このボルスタ１ｅ上に上
記金型の下型５が固定されている。上記上型４は図２及
び図３に示すように、スライド２の下面に取付けられた
アダプタプレート４ａと、このアダプタプレート４ａの
下面にパンチホルダ４ｂを介して取付けられたパンチ４
ｃとよりなり、アダプタプレート４ａとパンチホルダ４
ｂの間には、上型４の芯ずれを調整する芯調整手段６が
設けられている。

【００２７】上記芯調整手段６は図３に示すように、パ
ンチホルダ４ｂの周囲に複数本、例えば４本の調整ボル
ト６ａを有している。これら調整ボルト６ａはアダプタ
プレート４ａの４個所に形成されたほぼ三角形の切欠４
ｄからパンチホルダ４ｂに向けて螺挿されていて、先端
部がパンチホルダ４ｂの外周面に当接されており、調整
ボルト６ａに螺合されたロックナット６ｂを緩めて調整
ボルト６ａを交互に回転させることにより、パンチホル
ダ４ｂを介してパンチ４ｃの軸芯が調整できるようにな
っている。

【００２８】なお図２中４ｄはパンチ４ｃの回転を規制
する回り止めピンである。

【００２９】一方上記下型５は図２及び図４に示すよう
に、ボルスタ１ｅ上にアダプタプレート５ａを介して固
定されたダイホルダ５ｂと、このダイホルダ５ｂにより
アダプタプレート５ａに固定されたダイ５ｃとよりな
り、ダイ５ｃの中心部には、上記上型４のパンチ４ｃと
の間でワーク７を成形するキャビティ５ｄが形成されて
いる。

【００３０】また上記ダイホルダ５ｂの周辺部には、上
型４の芯ずれを測定する一対の測定手段８が設置されて
いる。上記測定手段８は、パンチ４ｃと非接触でパンチ
４ｃのＸ軸方向とＹ軸方向の芯ずれを検出する例えばレ
ーザ変位センサよりなり、ダイホルダ５ｂの斜め後方に
設置された高さ調整自在な取付け台９上にセンサヘッド
８ａが取付けられている。

【００３１】上記各センサヘッド８ａの光軸８ｂは図４
に示すように、パンチ４ｃの中心Ｏ上で互いに９０度の
角度で交差するＸ軸とＹ軸に一致するように設置されて
いると共に、パンチ４ｃの動的な芯ずれを検出するため
パンチ４ｃの下降中の任意なストローク位置でパンチ４
ｃの芯ずれが測定できるように、取付け台９の高さが設
定されている。

【００３２】そして上記各測定手段８により検出された
信号は、図５に示す制御系の増幅器１０により増幅され
た後、グラフィックアナログコントローラなどの制御手
段１１へ送られて、制御手段１１の表示部１２に芯ずれ
量などが表示されるようになっている。

【００３３】次に上記構成されたプレス機械の芯ずれ測
定装置を使用して金型３の芯ずれを測定する方法を説明
する。スライド２の下面に取付けられた上型４と、ボル
スタ１ｅ上に固定された下型５の芯合わせは、予め金型
交換時に測定治具を使用して行う。

【００３４】金型３の交換が終了してプレス作業を開始
する前に測定手段８の設定を行うが、この設定方法は図
６に示すようにダイ５ｃのキャビティ５ｄ内に治具１３
を嵌合して、各測定手段８から治具１３までの距離をＸ
軸及びＹ軸について測定し、基準値として制御手段１１
のメモリに記憶する。

【００３５】以上のようにして測定手段８の設定が完了
したら、フィーダなどのワーク搬送手段１４により下型
５のキャビティ５ｄ内にワーク７を搬入してプレス作業
を開始するが、スライド２の下降とともにパンチ４ｃが
測定位置まで下降すると、プレス本体１のクランク角を
検出する図示しないロータリカムスイッチやエンコーダ
などの検出手段からの信号により測定手段８がパンチ４
ｃまでの距離をＸ軸及びＹ軸について測定し、測定値を
制御手段１１へ送って、制御手段１１の表示部１２へ表
示する。

【００３６】また制御手段１１は、予めメモリに記憶さ
れた基準値と測定値を比較し、測定値が許容範囲内であ
れば、そのままプレス作業を継続すると共に、許容範囲
を越えた場合は、表示部１２にその旨を表示し、警報を
発すると共に、プレス機械を非常停止させる。

【００３７】一方上型４と下型５との間で芯ずれが発生
した場合は、上型４に設けられた芯調整手段６により芯
合わせを行って芯ずれを補正したら、再びプレス作業を
開始することにより、芯ずれによる不良品の発生を未然
に防止することができるようになる。

【００３８】なお、上記実施の形態では、測定手段８に
よりパンチ４ｃの芯ずれを直接測定しているが、予め上
型４に測定基準を形成して、この測定基準を測定手段８
によりＸ軸及びＹ軸方向より測定して、上型４と下型５
の相対的な芯ずれを検出するようにしてもよい。

【００３９】またプレス運転中のインタロックまたは手
動切換えスイッチによりプレス本体１の停止中に、測定
手段８により金型３の芯ずれを可能にする手段を別に設
ければ、プレス本体の稼動中、停止中の何れでも金型の
芯ずれを測定できるため、芯ずれの原因が芯調整手段に
起因するのか、偏心荷重に起因するかが容易に究明で
き、これによって短時間で対策がとれるため、プレス機
械の稼動率の向上及びこれに伴う生産性の向上が図れる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態になる金型の芯ずれ測定
装置が設けられたプレス機械の正面図である。

【図２】この発明の実施の形態になる芯ずれ測定装置に
より芯ずれを測定する金型の断面図である。

【図３】図２のＡ方向からの矢視図である。

【図４】図２のＢ方向からの矢視図である。

【図５】この発明の実施の形態になる芯ずれ測定装置の
制御系を示すブロック図である。

【図６】この発明の実施の形態になる芯ずれ測定装置の
作用説明図である。

【符号の説明】 １…プレス本体 １ａ…ベッド １ｅ…ボルスタ ２…スライド ４…上型 ５…下型 ６…芯調製手段 ８…測定手段 １１…制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型交換の際、スライド（２）下面に取
   付けられた上型（４）と、ベッド（１ａ）またはボルス
   タ（１ｅ）上に固定された下型（５）の芯合わせを行う
   工程と、上型（４）または下型（５）の軸芯を測定し
   て、基準値を記憶する工程と、プレス作業中に発生する
   上型（４）と下型（５）の相対位置ずれを上記上型
   （４）の測定基準より測定して、上記基準値と比較する
   ことにより、プレス作業中に発生する動的芯ずれを検出
   する工程とを具備したことを特徴とするプレス機械にお
   ける金型の芯ずれ測定方法。
2. 【請求項２】 スライド（２）下面に取付けられた上型
   （４）と、ベッド（１ａ）またはボルスタ（１ｅ）上に
   固定された下型（５）との間でプレス成形を行うプレス
   機械において、下型（５）の周辺に設置され、かつ上型
   （４）と非接触で互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向から
   下降中の上型（４）の芯ずれを動的に測定する測定手段
   （８）と、予め測定した上型（４）または下型（５）の
   軸芯の基準値と、上記測定手段（８）が測定した動的な
   芯ずれを比較して、許容範囲を越えたときに芯ずれと判
   定する制御手段（１１）とを具備したことを特徴とする
   プレス機械における金型の芯ずれ測定装置。
3. 【請求項３】 スライド（２）下面に取付けられた上型
   （４）と、ベッド（１ａ）またはボルスタ（１ｅ）上に
   固定された下型（５）との間でプレス成形を行うプレス
   機械において、下型（５）の周辺に設置され、かつ上型
   （４）と非接触で互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向から
   下降中の上型（４）の芯ずれを動的に測定する測定手段
   （８）と、予め測定した上型（４）または下型（５）の
   軸芯の基準値と、上記測定手段（８）が測定した動的な
   芯ずれを比較して、許容範囲を越えたときに芯ずれと判
   定する制御手段（１１）と、プレス運転時のインタロッ
   クまたは手動切換えスイッチによりプレス本体（１）の
   停止中に測定手段により金型（３）の芯ずれを測定可能
   にする手段とを具備したことを特徴とするプレス機械に
   おける金型の芯ずれ測定装置。
4. 【請求項４】 上型（４）に、上型（４）と下型（５）
   の芯ずれを調整する芯調整手段（６）を設けてなる請求
   項２または３記載のプレス機械における金型の芯ずれ測
   定装置。
5. 【請求項５】 測定手段（８）による測定タイミング
   を、プレス本体（１）のクランク角を検出する検出手段
   より得るようにしてなる請求項２ないし４の何れか１項
   記載のプレス機械における金型の芯ずれ測定装置。