JP2001062525A - 薄板型抜き装置 - Google Patents

薄板型抜き装置

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JP2001062525A JP23883599A JP23883599A JP2001062525A JP 2001062525 A JP2001062525 A JP 2001062525A JP 23883599 A JP23883599 A JP 23883599A JP 23883599 A JP23883599 A JP 23883599A JP 2001062525 A JP2001062525 A JP 2001062525A
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die
plate
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Tenzaburo Michiyasumi
天三郎 道休
Mikio Mashima
幹夫 真島
Saburo Nakatsuka
三郎 中塚
Takanori Kuze
孝範 久世
Akio Shizuno
秋雄 静野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】材料カスの可及的な低減を図りながらも簡略化
した作業工程で生産性良く型抜き加工することのできる
薄板型抜き装置を提供する。 【解決手段】 位置決め状態の大形薄板17を複数個の
チャック爪21でチャッキングして制御始端位置までX
方向に搬送したのちに、X方向に直交するY方向へ所定
の移動ピッチで往復移動するY方向移動制御と、Y方向
の何れか一方側への移動毎にX方向へ所定の移動ピッチ
で移動するX方向移動制御とを交互に繰り返して、大形
薄板17のY方向の複数の型抜き箇所18のうちの1個
置きの複数の型抜き箇所18をプレス抜き型23に順次
位置決めして、大形薄板17におけるY方向の一つ置き
の複数の型抜き箇所18を同時に順次型抜きする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的大形サイズ
の原材料の薄板を型抜きプレス機のプレス抜き型で型抜
き加工することにより、プレス抜き型のダイの型抜き孔
に対応する同一形状の多数個の小片を得る薄板型抜き装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属製の電池用外装缶は、図20
に示すような工程を経て製作されていた。すなわち、
(a)に示すように、先ず、板厚が0.2 mm程度のブリ
キ鋼板からなるフープ材を所定の寸法に切断して、例え
ば785 mm×850 mm程度の比較的大形サイズの矩形状
の原材料板1を得る。つぎに、(b)に示すように、原
材料板1の相対向する両側辺からそれぞれ2mm程度の
側縁部に、側辺に沿ったスリットを形成して、この切断
した両側の縁部2を除去したのちに、この両側の縁部2
を除去した両側端部間に、2点鎖線で示すように端部に
平行で所定間隔のスリットを形成して、(c)に示すよ
うに、原材料板1を所定枚数の短冊状の中間板3に分割
する。続いて、(d)に示すように、各中間板3に、所
定のプレス抜き型を用いた打ち抜きプレス加工を施し
て、(e)に示すような複数枚の缶素材板4を得る。
【0003】上記缶素材板4は、(f)に示すように、
円筒状に曲げ加工されて、その相対向する両側縁4a,
4bが互いに突き合わされ、さらに、下辺4cの周縁部
が内方へカーリングかしめ加工されて底部5が形成さ
れ、ほぼ有底円筒状の電池用外装缶7が加工される。な
お、上述の原材料板1をスリッターによって複数枚の中
間板3に一旦分割しているのは、矩形状の四隅にそれぞ
れ小さな切欠き6a,6bを有する缶素材板4を切欠き
6a,6bの形状にばらつきが生じないように量産する
手段として、中間板3から複数枚の缶素材板4を同時に
打ち抜いて形成する打ち抜きプレス加工以外の手段を採
用し難いためである。
【0004】ところが、上述の電池用外装缶7の製造方
法では、図20(d)から明らかなように、短冊状の中
間板3を打ち抜きプレス加工したあとに非常に多くの材
料カスが残って材料ロスが大きく、それに伴って1枚の
中間板3から取れる缶素材板4の枚数が少なくなり、生
産性が低い欠点がある。特に、近年では、小型電池の生
産個数が極めて多いので、上記の材料ロスは膨大な経済
的損失を招き、省資源の観点からも好ましくない。
【0005】上記のような問題を解消するために、本件
と同一出願人は、図21に示す工程を経て電池用外装缶
を製造する方法を提案している(国際公開番号WO99/
12218 号参照)。図21は、上記製造方法をその工程順
に示したもので、先ず、板厚が0.2 mm程度のブリキ鋼
板からなるフープ材を所定の寸法に切断して、図20
(a)に示したと同様の矩形状の原材料板1を得る。こ
の原材料板1にスリッターにより2点鎖線の平行線で示
す切断線に沿ったスリットを形成して、(b)に示すよ
うに、原材料板1を、その対向する両側から切り取った
約2mm程度の幅の2枚の縁部8と、この縁部8と平行
に切り出した所定枚数の短冊状の第1中間板9とに分割
する。
【0006】続いて、(c)に示すように、各第1中間
板9の長手方向の両端部をスリットの形成により切断除
去するとともに、長手方向に対し直交する平行な複数の
切断線に沿ってスリットを形成することにより、複数枚
の長方形状の第2中間板10を得る。この第2中間板1
0の長手方向の寸法は、製作対象の缶素材板11を2枚
並べた長さよりも約1mm長く設定されている。さら
に、上記の各第2中間板10は、(d)に示すように、
略I形の断面形状を有するプレス加工具12により長手
方向の中央部を長手方向に直角にプレス切断することに
より、(e)に示すように、2枚の缶素材板11に分離
する。この缶素材板11は、図20の缶素材板4の四隅
に形成された二種の切欠き6a,6bに対しそれぞれ2
倍の切欠き幅を有する二つの切欠き13a,13bが一
側縁11aのみの上下端に形成された形状になってい
る。この缶素材板11は、(f)に示すように、円筒状
に曲げ加工されて、その両側縁11a,11bを突き合
わせされ、さらに、下辺11cの周縁部が内方へカーリ
ング加工されることにより、ほぼ有底円筒状の電池用外
装缶14とされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記外装缶14の製造
方法では、図20の短冊状の中間板3をプレス打ち抜き
加工して缶素材板4を得る手段に代えて、短冊状の第1
中間板9を複数枚に分割した第2中間板10をそれぞれ
プレス切断加工して缶素材板11を得ているので、缶素
材板11を形成した後にできる材料カスが図20の外装
缶7の製造方法に比較して約1/4程度に大幅に減少
し、同一の原材料板1から取れる缶素材板11の枚数が
材料カスの減少分だけ増えるので、材料歩留りが格段に
向上する顕著な効果を得ることができる。
【0008】しかしながら、上記外装缶14の製造方法
は、上述のような顕著な効果が得られる反面、なお改善
の余地を残す問題が存在する。すなわち、上記外装缶1
4の製造方法では、原材料板1に対するスリッターによ
る切断加工工程と、各第1中間板9に対するスリッター
による切断加工工程と、各第2中間板10に対するプレ
ス加工具12によるプレス切断工程とを有しており、こ
のように工程が比較的多いことから、生産性の一層の向
上を図れない問題がある。
【0009】また、缶素材板11を形成した後にできる
材料カスは、図20の外装缶7の製造方法と比較して大
幅に減少しているものの、十分に減少させたとは言い難
い。すなわち、第2中間板10をプレス切断して2枚の
缶素材板11に分離するためのプレス加工具12には、
図21(d)に示すように、切断線部を形成するための
スリット形成用切断部12aと、このスリット形成用切
断部12aの両端部に連設されたほぼ三角形状の切欠き
形成用切断部12b,12cとを有しているが、第2中
間板10を円滑にプレス切断して正確な形状の缶素材板
11を得るためには、スリット形成用切断部12aの幅
を最小1mm程度に設定する必要がある。また、切欠き
形成用切断部12b,12cは、形成すべき切欠き13
a,13bの切欠き幅の2倍の長さに、スリット形成用
切断部12aの幅である1mmを加算した値に設定する
必要がある。そのため、第2中間板10をプレス切断し
た後には、かなりの材料カスができる。このような材料
カスの発生は、現在における小形電池の生産個数が極め
て多いことから、比較的大きな経済的損失を招く結果と
なる。
【0010】上記と別に、従来では、比較的大形サイズ
で板厚の薄い原材料板のようなワークを打ち抜き加工す
ることにより、上記缶素材板のような小片を多数個取り
出す手段が提案されている(例えば、特公平7-73765 号
公報、特開平1-230825号公報参照)。特公平7-73765 号
公報に記載の装置では、キャリッジベースとフロントサ
イドテーブルと搬送テーブルとを一体化した構成のX−
Yテーブルを備え、このX−Yテーブルにおけるクラン
パに把持されたワークは、X−YテーブルによりX軸お
よびY軸の両方向に移動されて、打ち抜くべき所望の加
工位置をパンチとダイの間に位置決めされたのちに打ち
抜き加工が施され、この打ち抜き加工部の側方に配置さ
れた切り離し加工部においてパンチとダイの協動により
小片の切り離し加工が施される。一方、特開平1-230825
号公報に記載の装置では、テーブル上のワークを二つの
ワークホルダで掴んで所定位置に固定し、打ち抜きパン
チがX軸およびY軸方向に移動して位置決めされたのち
に、ワークに打ち抜き加工が施される。
【0011】したがって、従来のワークを打ち抜き加工
する装置では、ワークをX−Yテーブルの移動制御によ
り位置決めするか、打ち抜きパンチをX軸およびY軸方
向にそれぞれ移動させてワークにおける打ち抜き箇所に
対し位置決めする構成であるから、上述のような切欠き
を有した小さな形状の缶素材板を、薄板で大形サイズの
原材料板から形状を正確に管理しながら打ち抜くことは
できても、材料カスを可及的に低減しながら生産性良く
打ち抜き加工することはできない。
【0012】そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み
てなされたもので、比較的大形サイズで板厚の小さな大
形薄板から例えば電池用外装缶の素材となる多数枚の小
片を得るに際して、材料カスの可及的な低減を図りなが
らも簡略化した作業工程で生産性良く型抜き加工するこ
とのできる薄板型抜き装置を提供することを目的とする
ものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄板型抜き装置は、所定寸法の矩形状大形
薄板を1枚ずつ搬送して材料供給位置決めエリア上に載
置する薄板搬送機構部と、前記材料供給位置決めエリア
上の大形薄板を、その隣接する2辺を一対のプッシャに
より互いに直交する方向に押圧して直線移動させながら
前記大形薄板の対向2辺を一対の基準位置ストッパ部材
に押し当てることによって位置決めする薄板位置決め機
構部と、位置決め状態の前記大形薄板の後辺縁部を複数
個のチャック爪でチャッキングして、薄板位置決め機構
部による前記大形薄板の位置決め解除後に前記大形薄板
を制御始端位置までX方向に搬送したのちに、前記X方
向に直交するY方向へ所定の移動ピッチで往復移動する
Y方向移動制御と、このY方向の往復移動の何れか一方
側への移動毎にX方向へ所定の移動ピッチで移動するX
方向移動制御とを交互に繰り返して、前記大形薄板にお
けるY方向に一列に設定した複数の型抜き箇所のうちの
1個置きの複数の前記型抜き箇所を加工位置に順次位置
決めするよう前記大形薄板を移動制御する薄板移動制御
機構部と、ダイとパンチとからなる複数個のプレス抜き
型が前記加工位置においてY方向に沿った配置で設けら
れ、前記薄板移動制御機構部によるX方向またはY方向
への何れかの移動制御毎に駆動して前記大形薄板におけ
るY方向の一つ置きの複数の型抜き箇所を同時に型抜き
する型抜きプレス機とを備えて構成されている。
【0014】この薄板型抜き装置では、従来工法に比較
してスリッターによる切断加工工程を削減し、大形薄板
をチャック爪でチャッキングしてX方向およびY方向に
交互に移動制御しながら複数の型抜き箇所を型抜きプレ
ス機の各プレス抜き型に同時に順次位置決めして型抜き
する連続した一連の型抜き加工を行うことのみにより、
例えば、電池用外装缶の素材となる小片を得られるか
ら、作業工程を大幅に簡素化できるのに加えて、型抜き
プレス機の1回の駆動によって複数枚の小片を同時に型
抜きできるので、小片の生産性が格段に向上する。
【0015】しかも、チャック爪は、位置決め状態の大
形薄板をチャッキングすることから、大形薄板の所定位
置を正確にチャッキングでき、それに加えて、大形薄板
の一列に並んだ型抜き箇所のうちの一つ置きの複数の型
抜き箇所を同時に型抜きするので、大形薄板における型
抜きプレス機のストリッパで押さえられる型抜き代は、
複数枚の小片を同時に型抜きするにも拘わらず一方向へ
の引き込み力が作用するだけである。そのため、型抜き
代は小さな幅に設定することができるので、大形薄板を
型抜き加工した後に残る材料カスは従来工法に比較して
大幅に減少する。特に、電池用外装缶の素材となる小片
を得る場合には、小形電池の現在の生産個数が極めて多
いことから、材料カスの大幅な減少によって膨大な経済
的効果を得ることができる。
【0016】上記発明における複数個のチャック爪は、
チャック面から膨出する係入突起が形成された固定側爪
部と、前記係入突起を内部に包含できる筒形状の先端部
に先鋭形状の歯部が形成され、前記固定側爪部に対し接
離するよう設けられた可動側爪部とを有するとともに、
大形薄板における前記両爪部の間に挟み込む箇所を前記
歯部による押圧によって係入突起に対応する形状に塑性
変形させながらその変形箇所の周囲を前記歯部と前記チ
ャック面とで挟持するよう構成されていることが好まし
い。
【0017】これにより、大形薄板は比較的大きなサイ
ズであって重量が大きいにも拘わらず、チャック爪は、
大形薄板を高速で移動制御した場合においても大形薄板
がチャッキング位置からずれることのない強固な把持状
態で大形薄板をチャッキングすることができる。そのた
め、このチャック爪を高精度に移動制御すれば、大形薄
板を型抜きプレス機のプレス抜き型に対し極めて精密に
位置することができるから、型抜き代の幅を小さくする
ことが可能となる。
【0018】上記チャック爪を備えた薄板型抜き装置に
おいて、薄板移動制御機構部は、プログラム制御される
X方向移動制御用サーボモータとY方向移動制御用サー
ボモータとを備えている構成とすることが好ましい。
【0019】これにより、サーボモータは一般にコント
ローラによるプログラム制御によって高精度に回転制御
することができるから、このサーボモータを搭載した薄
板移動制御機構部は、エアーシリンダなどの駆動手段に
よってチャックまたはX−Yテーブルなどを作動させて
大形薄板を移動制御する場合と異なり、大形薄板をチャ
ッキングしているチャック爪をX方向およびY方向にそ
れぞれ極めて正確な移動ピッチで移動制御することがで
き、チャック爪が大形薄板を極めて強固にチャッキング
していることと併せて、大形薄板を型抜きプレス機のプ
レス抜き型に対し極めて精密に位置決めすることができ
る。そのため、大形薄板は型抜き箇所に予め印刷図柄を
施した状態で型抜き加工を行っても、その印刷図柄の外
形通りに正確に型抜きすることが可能となる。また、チ
ャック爪は薄板位置決め機構部により正確に位置決めさ
れた大形薄板をチャッキングするので、大形薄板にチャ
ッキング用基準孔などを設けなくても、チャック爪は大
形薄板を正確な所定の相対位置関係でチャッキングする
ことができる。
【0020】上記のチャック爪と薄板移動制御機構部と
を備えた薄板型抜き装置では、大形薄板における隣接す
る各2個の型抜き箇所の各間に、幅が1.0 mm〜0.4 m
mの型抜き代を設定することができる。
【0021】これにより、大形薄板をチャック爪で極め
て強固にチャッキングできることと、このチャック爪を
サーボモータによってX方向およびY方向に高精度に移
動制御して正確に位置決めできることとにより、型抜き
代の幅を可及的に小さく設定することが可能となり、大
形薄板を型抜きした後の材料カスが極めて少なくなって
材料歩留りが格段に向上する。
【0022】上記発明において、多数枚の大形薄板を積
み重ね状態で載置する薄板セッティングテーブルと、型
抜きプレス機が大形薄板を型抜き加工している期間にお
いて前記薄板セッティングテーブル上の各大形薄板のう
ちの最上層の1枚のみを複数個の吸着盤で吸着して材料
供給位置決めエリアに順次搬送する薄板搬送機構部とを
備え、前記薄板セッティングテーブルは、回転自在に設
置された複数個のフリーボールと、前記各フリーボール
上に移動自在に設置されて大形薄板のセッティング位置
と前記薄板搬送機構部に当接する吸着位置との間を往復
移動する薄板受板とを有している構成とすることが好ま
しい。
【0023】これにより、多数枚を積み重ねた大形薄板
はその総重量が相当に大きくなるが、この大形薄板を載
置した薄板受板はフリーボールの回転によって極めて円
滑に移動するので、例えば、作業員が軽く押すだけで薄
板搬送機構部に当接する吸着位置に位置決めできる。ま
た、大形薄板は薄板搬送機構部により材料供給位置決め
エリアに搬送されたときに薄板位置決め機構部によって
正確に位置決めされるから、単に薄板搬送機構部に当接
させるだけでよい。したがって、この薄板型抜き装置で
は、積み重ね状態の多数枚の大形薄板のセッティングを
簡単な構造によって極めて容易、且つ迅速に行うことが
できる。
【0024】上記発明において、大形薄板における薄板
移動制御機構部に対向する後辺を位置規制するための第
1の基準位置ストッパ部材は、退避位置から上方の位置
決め基準位置に上昇したときに前記後辺を当接させる位
置規制面と、この位置規制面の反対側に形成されて前記
大形薄板を型抜きした後の材料カスを薄板移動制御機構
部による大形薄板のX方向への移動制御に伴い摺接させ
ながらカス回収エリアに導くガイド面とを有していると
ともに、材料供給位置決めエリア上の大形薄板の位置決
め時と前記大形薄板の型抜きプレス機による型抜き加工
時とに前記位置決め基準位置に位置するように構成する
ことが好ましい。
【0025】これにより、第1の基準位置ストッパ部材
に、大形薄板の位置規制用と材料カスのカス回収エリア
へのガイド用との二つの機能を併せ持たせることができ
るから、この第1の基準位置ストッパ部材を位置決め基
準位置に位置させたときに、大形薄板の型抜きプレス機
による型抜き加工を行ってガイド面により材料カスをカ
ス回収エリアに導くと同時に、薄板搬送機構部により材
料供給位置決めエリアに大形薄板を搬送して、その大形
薄板の位置決めを行うことができる。そのため、型抜き
加工が終了した直後に位置決め状態の大形薄板をチャッ
ク爪でチャッキングして制御始端位置に搬送することが
でき、大形薄板の型抜き加工工程の一層の能率化を図る
ことができる。
【0026】上記発明において、型抜きプレス機におけ
る複数個の各ダイは、型抜きすべき小片に対応した形状
の型抜き孔が中央部に、且つ前記型抜き孔の両側位置に
L字状切欠き段部および直線状切欠き段部がそれぞれ形
成された同一形状を有するとともに、同一の嵌合取付形
態でダイホルダに固着され、各チャック爪にそれぞれ相
対向する隣接配置の各2個の前記ダイのうちの一方の前
記L字状切欠き段部と他方の前記直線状切欠き段部とが
互いに連通状態に合体されることにより、チャック爪が
大形薄板の型抜き最終位置においてY方向に所定の移動
ピッチで移動するのを許容する逃げ溝と、前記チャック
爪がX方向に向けて通過するのを許容する挿通溝とを構
成することが好ましい。
【0027】これにより、チャック爪は、大形薄板の型
抜き最終位置まで進出したときに、隣接する2個のダイ
により形成された逃げ溝に挿入させることができるか
ら、その分だけ大形薄板におけるチャック爪でチャッキ
ングされる掴み代の幅を小さく設定することができ、大
形薄板を型抜き加工した後の材料カスをさらに減少させ
ることができる。また、ダイが全て同一形状になってい
ることによって多くのスペアパーツを用意する必要がな
くなり、部品管理が容易となる利点がある。さらに、ダ
イは全て同一形状であって互換性があるから、設置され
ている全てを1ブロックとして取り外して研磨した後の
取り付けに際しては、各ダイの取付位置を特定する必要
がない。そのため、ダイの取り付けを容易、且つ迅速に
行うことができ、メンテナンス性が格段に向上する。
【0028】上記発明における薄板移動制御機構部は、
材料供給位置決めエリアに位置決め状態の大形薄板をチ
ャック爪でチャッキングしながらX方向に搬送したとき
に前記大形薄板のY方向への前1列目における1個置き
の各型抜き箇所がプレス抜き型に対向する位置決め状態
で制御始端位置に停止し、前記制御始端位置から前記チ
ャック爪がダイの逃げ溝に挿入する型抜き最終位置まで
大形薄板をY方向およびX方向に移動制御し、さらに、
チャック爪がダイの挿通溝を通過し終える開放位置まで
進出したときに前記チャック爪を開放することにより前
記大形薄板の型抜きが終了した材料カスを放出し、前記
開放位置からさらにチャッキング位置まで進出して前記
材料供給位置エリア上に位置決め状態の大形薄板を前記
チャック爪でチャッキングするよう構成することが好ま
しい。
【0029】これにより、チャック爪はX方向に対し全
て無駄のない移動制御をされるので、大形薄板の型抜き
加工工程をさらに能率化することが可能となる。
【0030】上記発明において、大形薄板を型抜きプレ
ス機で型抜きした小片を搬出して整列状態に積み重ねる
小片搬送整列機構部を備え、前記小片搬送整列機構部
は、前記型抜きプレス機で型抜きされて落下する小片を
型抜き後の位置を保持したまま前記型抜きプレス機の外
部に搬出する搬出用マグネットコンベアと、前記マグネ
ットコンベアの搬送端から放出された小片をコンベア面
に対しほぼ垂直な配置で磁着して鉛直方向上方に導いた
のちに鉛直方向下方に向け搬送する積重用マグネットコ
ンベアと、前記マグネットコンベアに近接配置されて各
小片をその搬送を阻止して積み重ねるよう作用する小片
受板と、前記小片受板上に積み重ねられた所定枚数の小
片を前記小片受板の外部に押し出す小片押出部材とを備
えて構成することが好ましい。
【0031】これにより、大形薄板を型抜き加工して得
られた小片を、例えば、大形薄板の1枚分に相当する枚
数ずつ方向性を揃えて整列した積み重ね状態として取り
出すことができ、後工程における処理が極めて容易とな
る。
【0032】上記小片搬送整列機構部における搬出用マ
グネットコンベアと積重用マグネットコンベアとの間
に、中間搬送用マグネットコンベアが配設され、前記中
間搬送用マグネットコンベアが、搬送方向に直交する方
向に向けて水平面に対し所定角度に傾斜した配置で設置
され、積重用マグネットコンベアの両側に、小片におけ
る搬送方向に対し直交方向の幅よりも小さい間隔で一対
のガイド部が配設されている構成とすることができる。
【0033】これにより、積重用マグネットコンベアに
対しほぼ垂直な位置関係で磁着された小片は、鉛直上方
および鉛直下方に導かれるときに、下方向に倒れようと
するのを小片の幅よりも小さい間隔の両ガイド部に当接
して阻止され、積重用マグネットコンベアに対しほぼ垂
直な位置関係を保持しながら搬送される。そのため、積
重用マグネットコンベアで搬送される小片は、小片受板
上に乱れることなく正確に整列状態で積み重ねられる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明
の一実施の形態に係る薄板型抜き装置を示す概略平面図
であり、この実施の形態では、原材料となる大形薄板に
型抜き加工を施して同一形状の多数個の電池用外装缶の
小素材片を製作する場合に適用した薄板型抜き装置を例
示してある。装置の構成の説明に先立って、先ず、大形
薄板およびこの大形薄板の型抜き加工の手順などについ
て予め説明する。
【0035】図2は、上記薄板型抜き装置の型抜き加工
の対象物である原材料の大形薄板17を示す平面図で、
この大形薄板17は、例えば、横寸法Hが906.3 mmで
縦寸法Vが895 mmの比較的大きなサイズを有し、板厚
が0.2 mmと薄いシート状のブリキ鋼板からなる。上記
大形薄板17の一面には、電池用外装缶としたときの電
池の種別、出力電圧、正,負電極の別および製造メーカ
ー名などを表示する印刷図柄18が予め印刷されてお
り、その印刷図柄18の個数は、横方向および縦方向に
それぞれ18×20で計360 個である。したがって、この実
施の形態の薄板型抜き装置は、大形薄板17を印刷図柄
18の外形通りに正確に型抜き加工して小素材片を得る
ことができるものである。
【0036】図3は大形薄板17を型抜き加工した後の
材料カス17aを示す一部の拡大平面図である。大形薄
板17における印刷図柄18の外形通りに正確に型抜き
された各部分が電池用外装缶の小素材片19となり、そ
の型抜きされた小素材片19は、例えば、何れも49.6m
m×42.9mmの小さな矩形状であって、四隅にそれぞれ
三角形状の切欠き19a,19bを有する同一形状であ
る。型抜き加工後の材料カス17aは、例えば、幅dが
0.5 mmと極めて小さな型抜き代20が格子縞状に残
る。これに対し図21に示した従来の第2中間板10を
プレス切断して2枚の缶素材板11に分離する場合に
は、両缶素材板11の側面にそれぞれ最小0.5 mmで計
1mmの抜き代を設定する必要がある。したがって、こ
の実施の形態の薄板型抜き装置では材料カス17aが格
段に減少して材料歩留りが大幅に向上することになる。
なお、型抜き代20は、この実施の形態では0.5 mmに
設定したが、1.0 〜0.4 mmの範囲内に設定可能であ
り、この点についての詳細は後述する。
【0037】図2において、大形薄板17の一面には、
図3の説明から明らかなように、360 個の印刷図柄18
が型抜き代20に相当する0.5 mmの間隙を存して印刷
されている。この大形薄板17の前端縁部(図の下側を
大形薄板17の前部とし、図の下端縁部)には、2個の
チャック爪21によって把持させるため掴み代22が前
辺に沿って設けられている。この掴み代22は、例えば
25mm程度の幅に設定されている。また、この実施の形
態では、横1列の18個の印刷図柄18のうちの横平行線
で図示した1個置きの計9個を同時に型抜きするように
なっている。したがって、印刷図柄18を型抜きするた
めの9個のプレス抜き型23は、各々の型抜き孔が印刷
図柄18の配列ピッチに相当する間隔で配列するよう正
確に設定して横一列に設置されている。
【0038】つぎに、360 個の印刷図柄18の型抜き加
工する順序について説明する。図2に示す矢印は、右端
側に隣接する縦方向の各2個の印刷図柄18を右端に配
置された同一のプレス抜き型23で型抜きする順序を示
しており、他の縦方向に隣接する各2個の印刷図柄18
もそれぞれ同一のプレス抜き型23で同様の順序で型抜
きされる。すなわち、同図は、大形薄板17が一対のチ
ャック爪21でチャッキングされながら移動されて制御
始端位置に位置決めされた状態を示し、この位置決め状
態では、前1列目の1つ置きの計9個の印刷図柄18が
それぞれ対応するプレス抜き型23に合致されている。
【0039】上記制御始端位置において型抜き加工を行
うことにより、前1列目の1個置きの計9個の印刷図柄
18の型抜きを行う。つぎに、大形薄板17を図示位置
から横方向の所定移動ピッチである49.6+0.5 =50.1m
mだけ右方向に移動させて、前1列目の残存する計9個
の印刷図柄18をそれぞれ対応するプレス抜き型23に
合致させて型抜きし、その状態から大形薄板17を縦方
向の移動ピッチである42.9+0.5 =43.4mmだけ前方向
(図の上方向)に移動させて、前2列目の1個置きの計
9個の印刷図柄18を型抜きし、さらに、その型抜き状
態から大形薄板17を横方向の移動ピッチだけ左方向に
移動させて、前2列目の残存する計9個の印刷図柄18
を型抜きし、続いて、その型抜き状態から大形薄板17
を縦方向の移動ピッチだけ前方向に移動させて、前3列
目の1個置きの計9個の印刷図柄18を型抜きし、以
後、上述と同様の型抜き動作を繰り返す。
【0040】したがって、この実施の形態の薄板型抜き
装置では、従来工法に比較してスリッターによる切断加
工工程を削減して作業工程を大幅に簡素化できる上に、
大形薄板17を2個のチャック爪21で把持して横方向
および前方向に所定の移動ピッチだけ移動させる毎にプ
レス抜き型23で型抜き加工を施すので、一連の連続し
た型抜き工程で生産性良く小素材片19を製作できる。
すなわち、以下に説明する薄板型抜き装置は、上述のよ
うな顕著な効果を奏する型抜き加工を正確に行うことが
可能な構成を備えたものである。
【0041】つぎに、大形薄板17に対し上述のような
正確な型抜き加工を施して多数個の小素材片19を得る
ことのできる薄板型抜き装置について説明する。図1に
おいて、この薄板型抜き装置は、図2に示した360 個の
印刷図柄18が一面に施された多数枚の大形薄板17を
積み上げ状態でセットする薄板セッティングテーブル2
4と、この薄板セッティングテーブル24上の大形薄板
17のうちの最上層の1枚のみを順次吸着して材料供給
位置決めエリア34まで搬送する薄板搬送機構部27
と、材料供給位置決めエリア34に設けられて薄板搬送
機構部27により搬送された大形薄板17を所定位置に
位置決めする薄板位置決め機構部28とを備えている。
【0042】さらに、上記薄板型抜き装置は、上記薄板
位置決め機構部28により位置決めされた大形薄板17
を上記の2個のチャック爪21で把持して図示位置であ
る制御始端位置まで搬送したのちに各印刷図柄18を図
2で説明した所定の順序でプレス抜き型23上に対向位
置するよう移動制御する薄板移動制御機構部29と、上
記プレス抜き型23で大形薄板17を型抜きする型抜き
プレス機30と、この型抜きプレス機30で大形薄板1
7の印刷図柄18を型抜きして得られる小素材片19を
型抜きプレス機30の外部に搬出して整列状態に積重さ
せる小素材片搬送整列機構部31と、型抜きプレス機3
0に対しプレス抜き型23の交換を行うための金型交換
機構部32とを備えて構成されている。なお、小素材片
搬送整列機構部31は、その一部構成である搬出用マグ
ネットコンベア42のみを図示してあり、他の構成につ
いては後述する。
【0043】上記薄板型抜き装置の各部の詳細な説明に
先立って、その動作の概略について予め説明する。多数
枚の大形薄型17を積み上げたパレット(図示せず)が
フォークリフトによって薄板セッティングテーブル24
上に載置され、且つ所定位置にセットされると、薄板搬
送機構部27の3個の吸着盤33が下降して薄板セッテ
ィングテーブル24上の最上層の1枚の大形薄板17の
前端部(図の上端部)を真空吸着して持ち上げる。その
のちに、薄板搬送機構部27は材料供給位置決めエリア
34に向け移動して大形薄板17を材料供給位置決めエ
リア34まで引きずる状態で搬送する。材料供給位置決
めエリア34まで搬送された大形薄板17は、各吸着盤
33が真空吸着を解除することによって材料供給位置決
めエリア34上に載置される。
【0044】つぎに、薄板位置決め機構部28では、大
形薄板17における型抜きプレス機30側の一片とこれ
に隣接する他片との位置をそれぞれ規制するための第1
および第2の基準位置ストッパ部材37,38がそれぞ
れ退避位置から上昇して位置決め基準位置にセットさ
れ、そののちに、各基準位置ストッパ部材に37,38
にそれぞれ相対向して配設された第1および第2のプッ
シャ35,36がそれぞれ前進移動しながら大形薄板1
7を押圧移動させて、大形薄板17の隣接する二辺を基
準位置ストッパ部材37,38に押し付ける。これによ
り、材料供給位置決めエリア34内の大形薄板17は正
確に所定位置に位置決めされる。
【0045】続いて、薄板移動制御機構部29では、X
方向移動制御用サーボモータ39が正方向に回転駆動し
て、このサーボモータ39によって回転されるボールね
じ40に螺合しているキャリッジベース41が、図示の
制御始端位置から材料供給位置決めエリア34に向け直
線移動されて、一対のチャック爪21が図2に2点鎖線
で示したチャッキング位置に達した時点で停止される。
つぎに、一対のチャック爪21が大形薄板17の掴み代
22をチャッキングすると、サーボモータ39が逆回転
する。これにより、キャリッジベース41は、チャック
爪21で掴持している大形薄板17を引きずる状態で搬
送しながら図示の制御始端位置まで直線移動する。X方
向移動制御用サーボモータ39は、コントローラ(図示
せず)によるプログラム制御に基づきフィードバック制
御されて、大形薄板17の前1列目の9個の印刷図柄1
8がそれぞれプレス抜き型23に正確に対向する位置決
め状態でキャリッジベース41を制御始端位置に停止さ
せる。
【0046】続いて、薄板移動制御機構部29では、キ
ャリッジベース41にX方向に直交するY方向に移動自
在に搭載されたキャリッジ84を移動制御するY方向移
動制御用サーボモータ(図示せず)と、X方向移動制御
用サーボモータ39とが交互に所定ピッチずつ回転駆動
する。それにより、取付腕部材90を介してキャリッジ
84に取り付けられた一対のチャック爪21は、図2で
説明したように、Y方向の何れか一方の向きに所定の移
動ピッチで移動させるY方向移動制御と、X方向におい
て材料供給位置決めエリア34に向け所定ピッチで前進
するX方向移動制御とを交互に行いながら、チャッキン
グしている大形薄板17をX方向およびY方向に交互に
移動させる。
【0047】大形薄板17は、薄板移動制御機構部29
によりX方向またはY方向の何れかに所定の移動ピッチ
で移動されて位置決めされる毎に、型抜きプレス機30
の駆動によって9個の印刷図柄18を同時に型抜きされ
る。この印刷図柄18の型抜きにより取り出された小素
材片19は、小素材片搬送整列機構部31の搬出用マグ
ネットコンベア42によって型抜きプレス機30の外部
に搬出される。
【0048】つぎに、上記薄板型抜き装置の各部の詳細
な構成並びに作用について、図4ないし図19を参照し
ながら順次説明する。なお、図4ないし図9では、理解
を容易にするために、本装置の動作原理の説明に際して
必須の部材のみを簡略化して図示してあり、実用化に際
して必然的に設ける必要のある安全用や作動円滑用など
の部材は、複雑化を招くだけであって理解の困難化を招
くことから、その図示を省略してある。
【0049】図4は薄板セッティングテーブル24およ
び薄板搬送機構部27を示す一部破断した図1の左側面
図である。同図において、薄板セッティングテーブル2
4は、テーブル受台部43上に回転自在に保持してなる
鋼球からなるフリーボール44が複数個配設されている
とともに、鋼板からなる薄板受板47が各フリーボール
44上に移動自在に設置されている。但し、薄板受板4
7は、薄板搬送機構部27に対し接離するY方向にのみ
直線的に移動するようにガイド部材(図示せず)で規制
されている。
【0050】図2に示した多数の印刷図柄18を一面に
施した大形薄板17は、例えば、1000枚〜2000枚単位で
パレット48上に積み重ねられた状態で印刷メーカーま
たは印刷工程から搬送されて、図4に実線で示す前方位
置(図の右側位置)に引き出されている薄板受板47上
にフォークリフトなどによって持ち上げて載置される。
この薄板受板47上に載置された大形薄板17は、つぎ
に作業員によって薄板搬送機構部27に向け軽く押圧さ
れることにより、自在に回転する各フリーボール44に
よって薄板受板47が極めてスムーズに移動して、図4
に2点鎖線で示す位置決め板49に押し当てられた所定
位置に位置決めされる。
【0051】上記大形薄板17は、総重量が約1t程度
と大きいにも拘わらず、薄板受板47が複数個のフリー
ボール44の回転よって極めて円滑に移動するので、小
さな押圧力で所定位置に移動させて位置決めできる。ま
た、大形薄板17は、上述したように材料供給位置決め
エリア34上に移送されたときに薄板位置決め機構部2
8で正確に位置決めされることから、単に位置決め板4
9に押し当ててY方向の位置決めを行うだけでよい。こ
のY方向の位置決め状態において固定用レバー(図示せ
ず)が操作されると、薄板受板47は各フリーボール4
4に対して縁切り状態に固定され、大形薄板17のセッ
ティングが終了する。
【0052】上述のように、この薄板型抜き装置では、
積み重ね状態の多数枚の大形薄板17のセッティングを
極めて容易、且つ迅速に行うことができる。これに対
し、従来のこの種の装置における薄板などのワークの一
般的なセッティング手段は、収容棚に所定間隔で複数の
受桟が設けられ、複数枚のワークを収容したパレットが
各受桟上に載置され、エレベータを上下動させながら所
望の受桟の高さ位置に位置決め停止させたのちに、受桟
上のパレットをエレベータ上に引出し、さらに、エレベ
ータを下降させてリフターの上面と同一高さ位置に位置
決め停止させ、エレベータ上のパレットをリフター上に
押し出すといった非常に複雑で大形の機構になってい
る。
【0053】図5は薄板搬送機構部27を示す正面図で
ある。図4および図5において、薄板搬送機構部27
は、互いに平行な配置で大形薄板17の搬送方向つまり
Y方向に架け渡された2本のガイドシャフト50を支持
部材として備え、この各ガイドシャフト50に、支持板
51の下面にそれぞれ固着されたスライダー52が摺動
自在に取り付いて、支持板51が各ガイドシャフト50
に沿ってY方向に向け移動自在に支持されている。
【0054】上記支持板51上には、中央部に吸着盤3
3の昇降用エアーシリンダ53が、中央部に対し一方寄
りの箇所に搬送用エアーシリンダ54がそれぞれ取り付
けられている。昇降用エアーシリンダ53のロッド53
aには、連結部材57を介して帯状の取付部材58が吊
り下げ状態に取り付けられ、取付部材58に3個の吸着
盤33が垂下状態に固着されている。また、取付部材5
8の両端近傍箇所に立設された一対のガイドバー59
は、支持板51に垂設された保持部材60に摺動自在に
挿通して保持されている。一方、大形薄板17の位置決
め板49の上部は、図4に示すように湾曲しながら水平
方向に延出して大形薄板17のガイド部61になってい
る。位置決め板49の後側には、強力な磁力を有するマ
グネット板62が配設されている。
【0055】つぎに、上記薄板搬送機構部27による大
形薄板17の搬送作用について説明する。位置決め板4
9はマグネット板62の強力な磁力によって磁化されて
おり、パレット48上に積み重ねられた多数枚の大形薄
板17のうちの上層部の数枚は、各々の位置決め板49
に接触状態の前端部分が磁気作用を受けて、例えば一面
がS極で他面がN極にそれぞれ磁化されている。それに
より、大形薄板17のうちの上層部の数枚の前端部分
は、互いに僅かに離間した分離状態を常時保っている。
【0056】薄板搬送機構部27は、図4に実線で図示
する前端位置に達したときに、昇降用エアーシリンダ5
3がロッド53aを吐出する方向に駆動して3個の吸着
盤33が下降し、その各吸着盤33が最上層の大形薄板
17の前端部を真空吸着する。そののち、昇降用エアー
シリンダ53はロッド53aを吸引する方向に駆動し
て、各吸着盤33は真空吸着した最上層の大形薄板17
の前端部を引き上げる。このとき、最上層の大形薄板1
7は、その前端部が上述のような磁気作用によって下層
の大形薄板17から分離されているので、各吸着盤33
は真空吸着した最上層の1枚の大形薄板17のみを円滑
に引き上げる。また、図示していないが、位置決め板4
9には、積層状態の各大形薄板17に向けて圧縮空気を
噴出する空気噴出ノズルが設けられている。これによ
り、前端部を3個の吸着盤33で真空吸着して引き上げ
られた最上層の大形薄板17は、その後方部分を噴出す
る圧縮空気により浮上されることによって下層の大形薄
板17から一層確実に分離され、、円滑に上方へ導かれ
る。
【0057】続いて、薄板搬送機構部27は、搬送用エ
アーシリンダ54が駆動して材料供給位置決めエリア3
4に向け後退移動する。このとき、3個の吸着盤33で
前端部を真空吸着されている大形薄板17は、下方部分
がガイド部材61に摺動しながら円滑に上方に導かれ
て、薄板搬送機構部27に引きずられる状態で材料供給
位置決めエリア34に向け搬送されていく。薄板搬送機
構部27では、図4に2点鎖線で示す所定位置まで移動
したときに、搬送用エアーシリンダ54がコントローラ
(図示せず)による制御によって駆動停止され、そのの
ち、各吸着盤33による大形薄板17の真空吸着が解除
される。それにより、大形薄板17は材料供給位置決め
エリア34における複数本の受桟63上に載置される。
【0058】図6は材料供給位置決めエリア34に設置
された薄板位置決め機構部28を示す平面図である。同
図において、薄板位置決め機構部28は、大形薄板17
の隣接する2辺の位置をそれぞれ規制するための一対の
第1および第2の基準位置ストッパ部材37,38と、
これら基準位置ストッパ部材37,38に対して大形薄
板17をそれぞれ押し付けるように作用する一対の第1
および第2のプッシャ35,36とを備えて構成されて
いる。
【0059】図7および図8はそれぞれ図6のA矢印方
向から見た薄板位置決め機構部28と型抜きプレス機3
0とを示す背面図であり、図7は薄板位置決め機構部2
8の待機状態、図8は薄板位置決め機構部28の作動後
の状態をそれぞれ示す。これらの図において、第1の基
準位置ストッパ部材37は、図6に明示するように一対
を有し、エアーシリンダ67によって作動される上下動
アクチュエータ64を介して水平方向の同一位置におい
て上下動されるようになっており、大形薄板17が薄板
搬送機構部27によって材料供給位置決めエリア34に
向け搬送送されるときに、図7に示す下方の退避位置に
下降されており、大形薄板17が材料供給位置決めエリ
ア34上に載置された時点で図8に示す位置決め基準位
置まで上昇される。
【0060】上記第1の基準位置ストッパ部材37に大
形薄板17を押し付けるための第1のプッシャ35は、
図6、図7に示すように一対を有し、大形薄板17を第
1の基準位置ストッパ部材37に押し当てるための押圧
面35aと、この押圧面35aの上方から前方に突出し
て大形薄板17の上面に接触する仮押え片35bとを有
する形状になっている。したがって、第1のプッシャ3
5は、仮押え片35bの下面が受桟63に対し大形薄板
17の厚み相当分だけ上方に位置する配置で水平移動す
る状態に設けられている。
【0061】上記一対の第1のプッシャ35は、図6に
示すように、駆動源のエアーシリンダ68のロッド68
aの先端に中央部を固着された連結扞69の両端部にそ
れぞれ取り付けられており、図6の実線および図7に示
す退避位置と図6の2点鎖線および図8に示す進出位置
との対比から明らかなように、比較的大きな範囲で移動
する。つまり、第1のプッシャ35は、大形薄板17が
材料供給位置決めエリア34内に搬送されるときに、進
出位置から比較的大きく離間した退避位置まで後退して
いる。これにより、大形薄板17は、薄板セッティング
テーブル24上に正確に位置決めすることなく大体の配
置でセットすることが可能になっている。また、一対の
第1のプッシャ35は比較的長い距離を移動することか
ら、両プッシャ35を固着している連結扞69は、保持
部70に摺動自在に挿通された一対のガイドバー71で
支持されながら安定に移動できるようになっている。
【0062】図9は第2の基準位置ストッパ部材38と
第2のプッシャ36とを図6のB矢印方向から見た右側
面図を示し、(a)は退避位置に待機状態、(b)は作
動した後の状態をそれぞれ示す。図6に明示するよう
に、第2の基準位置ストッパ部材38の駆動源のエアー
シリンダ72のロッド72aの先端には、連結扞73の
中央部が直交状態に固着され、一対の第2の基準位置ス
トッパ部材38は、連結扞73の両端部に固着された上
下動アクチュエータ74に取り付けられている。したが
って、両第2の基準位置ストッパ部材38は、大形薄板
17が薄板搬送機構部27によって材料供給位置決めエ
リア34に搬送されるときに、図9(a)に示す受桟6
3に対して後方位置であって低い退避位置に後退されて
おり、大形薄板17が材料供給位置決めエリア34上に
載置された時点で、(b)に示す受桟63よりも高い位
置決め基準位置まで上昇しながら進出する。
【0063】上述のように、両第2の基準位置ストッパ
部材38を受桟63よりも低い退避位置に後退させてい
るのは、薄板搬送機構部27によって搬送中の大形薄板
17が接触するのを防止するためである。また、両第2
の基準位置ストッパ部材38を比較的大きな距離に後退
させているのは、大形薄板17を薄板セッティングテー
ブル24上に正確に位置決めすることなく大体の配置で
セットできるようにするためである。このように一対の
第2の基準位置ストッパ部材38は、比較的長い距離を
移動することから、両第2の基準位置ストッパ部材38
を両端部に取り付けている連結扞73は、保持部77に
摺動自在に挿通された一対のガイドバー78で支持され
ながら安定に移動できるようになっている。
【0064】一対の第2のプッシャ36は、図6に示す
ように、駆動源の一対のエアーシリンダ79の各ロッド
79aの先端部に対し架け渡す状態に固着された連結扞
80の両端部に取り付けられている。この実施の形態で
は、搬送中の大形薄板17が第2のプッシャ36に接触
したのをセンサが検出した時点で薄板搬送機構部27を
停止するように制御しているので、第2のプッシャ36
は僅かな距離を前進移動するだけである。
【0065】つぎに、上記薄板位置決め機構部28の作
用について説明する。この薄板位置決め機構部28は、
大形薄板17が薄板搬送機構部27により搬送されて材
料供給位置決めエリア34における各受桟63上に載置
されたのちに、薄板搬送機構部27が薄板セッティング
テーブル24に向け移動して第2の基準位置ストッパ部
材38を通過し終えたときに作動する。すなわち、薄板
位置決め機構部28では、一対の第1の基準位置ストッ
パ部材37が図7に示す下方の退避位置から図8に示す
規制位置まで上昇されると同時に、一対の第2の基準位
置ストッパ部材38が図9(a)に示す退避位置から
(b)に示す受桟63よりも高い規制位置まで上昇しな
がら進出する。続いて、一対の第1のプッシャ35は、
図7の退避位置から図8の進出位置まで移動するとき
に、押圧面35aが大形薄板17の一辺に当接した時点
から大形薄板17を受桟63にスライドさせながら一体
的に押圧移動させて、大形薄板17の対向辺を第1の基
準位置ストッパ部材37に当接させる。これと同時に、
一対の第2のプッシャ36は、進出位置まで移動して大
形薄板17を第2の基準位置ストッパ部材38に当接さ
せる。
【0066】材料供給位置決めエリア34内の大形薄板
17は、薄板位置決め機構部28の上述した作動によ
り、型抜きプレス機30側において隣接する2辺が第1
および第2の基準位置ストッパ部材37,38に押し当
てられて正確に所定位置に位置決めされ、且つ4辺に両
基準位置ストッパ部材37,38と両プッシャ35,3
6とが当接することによって水平方向に対し移動不能に
固定されるとともに、一対の第1のプッシャ35の各々
の仮押え片35bと受桟63との間に挟持されることに
よってチャック爪21が正確にチャッキングできる高さ
位置に位置決めした状態に仮押さえされる。図6に2点
鎖線で示す大形薄板17は、上述のように所定位置に位
置決めされた状態である。したがって、大形薄板17
は、つぎにチャック爪21にチャッキングされるときに
盲動することなく位置決め状態を確実に維持し、チャッ
ク爪21に正確な相対位置関係でチャッキングされる。
【0067】図10は、薄板移動制御エリア81に設置
された薄板移動制御機構部29を示す平面図、図11
は、薄板移動制御機構部29と型抜きプレス機30とを
示す正面図である。これらの図において、薄板移動制御
機構部29には、X方向移動制御用サーボモータ39に
よって回転されるボールねじ40に噛み合ってX方向移
動制御用サーボモータ39の回転に伴いボールねじ40
に沿ってX方向に移動制御されるキャリッジベース41
を備えている。このキャリッジベース41は、その両端
部にそれぞれ設けられた一対の案内部材82が、ボール
ねじ40に対しその両側位置においてに平行に設置され
たリニアガイド83にスライドすることにより、X方向
に安定に往復移動できるよう支持されている。
【0068】上記キャリッジベース41には、キャリッ
ジ84がリニアガイド87およびガイドシャフト88に
沿ってY方向に移動自在に搭載されている。このキャリ
ッジ84は、キャリッジベース41に搭載されたY方向
移動制御用サーボモータ89によって回転されるボール
ねじ(図示せず)に噛み合っており、Y方向移動制御用
サーボモータ89の回転によってボールねじに沿い、且
つリニアガイド87およびガイドシャフト88にスライ
ド支持されながらキャリッジベース41上をY方向に往
復移動する。このキャリッジ84には、一対のチャック
爪21を所定間隔で取り付けた平面視帯状の取付腕部材
90が固着されている。したがって、一対のチャック爪
21はキャリッジ84と一体にY方向に往復移動され、
且つキャリッジベース41と一体にX方向に移動される
ようになっている。
【0069】薄板移動制御エリア81におけるチャック
爪21にチャッキングされて大形薄板17が移動制御さ
れる範囲には、表面を精密な平坦面に研磨加工された複
数本(この実施の形態では4本を例示)の支持棒91が
互いに平行な配置でX方向に配設されている。これによ
り、大形薄板17は、各支持棒91により部分的に支持
されることから、各支持棒91上を小さな摩擦抵抗でス
ライドして、X方向およびY方向に円滑に移動制御され
る。また、ボールねじ40における両端部両側位置に
は、薄板移動制御機構部29におけるキャリッジベース
41の移動範囲を規制する始端側リミット部材92およ
び終端側リミット部材93がそれぞれ配設されている。
【0070】図12は大形薄板17が型抜き最終位置ま
で移動された状態での薄板移動制御機構部29のチャッ
ク爪21と型抜きプレス機30のプレス抜き型23との
相対位置関係を示す一部破断した正面図、図13は大形
薄板17が開放位置まで移動された状態でのチャック爪
21とプレス抜き型23との相対位置関係を示す正面図
である。図12において、チャック爪21は、取付腕部
材90に取り付けられているチャックホルダ94に水平
に位置して固着された下方の固定側爪部97と、この固
定側爪部97に対し支軸99を支点として回動自在に取
り付けられた上方の可動側爪部98とにより構成されて
おり、可動側爪部98は、チャックホルダ94に内蔵さ
れた駆動源のエアーシリンダ100に連結軸101を介
して連結されている。
【0071】固定側爪部97には、上方へ半球状に膨出
した係入突起102を有する下爪型103がねじにより
固着されている。一方、可動側爪部98には、係入突起
102を内部に挿入できる内径を有する有頭円筒状であ
って、その下端開口部が先鋭形状の歯部104となった
上爪型107が、下爪型103に相対向する配置でねじ
より固着されている。したがって、チャック爪21は、
下爪型103と上爪型107とで大形薄板17をチャッ
キングすることにより、大形薄板17を歯部104の押
圧によって係入突起102に沿った半球状に上方へ塑性
変形させ、且つその変形箇所の周囲を歯部104が食い
込む状態で上爪型107と下爪型103との間に強固に
挟み込む。つまり、大形薄板17は、比較的大きなサイ
ズであって重量が大きいにも拘わらず、高速移動した場
合においても位置決めした所定位置からずれることのな
い強固な把持状態にチャック爪21でチャッキングされ
る。
【0072】つぎに、上記薄板移動制御機構部29によ
って大形薄板17を移動制御する作用について説明す
る。いま、薄板移動制御機構部29は、図10および図
11に図示する制御始端位置に待機している状態におい
て、上述したように材料供給位置決めエリア34内の大
形薄板17に対する薄板位置決め機構部28による位置
決めが終了したときに、X方向移動制御用サーボモータ
39が正方向に回転することによって材料供給位置決め
エリア34に向けて移動を開始し、終端側リミット部材
93より規制される終端位置で停止する。このとき、一
対のチャック爪21は、図13に2点鎖線で示すよう
に、上爪型107が上方に回動した開放状態で型抜きプ
レス機30のプレス抜き型23を通過して、図2に2点
鎖線で示したように、大形薄板17の掴み代22におけ
る所定箇所に対し正確に位置決めされる。なお、チャッ
ク爪21の通過が可能なプレス抜き型23の構成につい
ては後述する。
【0073】終端位置に停止した薄板移動制御機構部2
9では、エアーシリンダ100が駆動して上爪型107
が下方に回動し、チャック爪21が上下の爪型107,
103で大形薄板17を上述したように強固にチャッキ
ングする。このとき、大形薄板17は薄板位置決め機構
部28によって正確に位置決めされた状態に固定されて
おり、且つ薄板移動制御機構部29はフィードバック制
御されるX方向移動制御用サーボモータ39によって正
確に所定のチャッキング位置に停止される。そのため、
大形薄板17は、チャッキング用基準孔などを設けてい
ないが、一対のチャック爪21に正確な所定の相対位置
関係でチャッキングされる。
【0074】一対のチャック爪21で大形薄板17をチ
ャッキングした薄板移動制御機構部29は、両基準位置
ストッパ部材37,38および両プッシャ35,36が
それぞれ退避位置に戻って大形薄板17に対する固定が
解除されたのちに、X方向移動制御用サーボモータ39
の逆回転によって大形薄板17を引きずる状態で搬送し
ながら始端側リミット部材92により規制される制御始
端位置まで戻って一旦停止する。このとき、薄板移動制
御機構部29はX方向移動制御用サーボモータ39によ
って正確に所定距離だけ移動されるから、薄板移動制御
エリア81内に搬送された大形薄板17は、図2に示し
たように、前1列目の9個の印刷図柄18が各プレス抜
き型23に正確に対応するよう位置決めされる。この状
態において、型抜きプレス機30が駆動して、大形薄板
17におけるプレス抜き型23に対応している9個の印
刷図柄18が型抜きされる。なお、型抜きプレス機30
の詳細については後述する。
【0075】続いて、一対のチャック爪21は、Y方向
移動制御用サーボモータ89の正方向への所定量の回転
駆動より、取付腕部材90およびキャリッジ84を介し
て所定の移動ピッチだけY方向に移動して、図10の実
線位置から2点鎖線位置に変位する。このY方向の移動
ピッチは印刷図柄18のY方向の形成ピッチに一致して
いる。したがって、大形薄板17は、前1列目の残存す
る9個の印刷図柄18が各プレス抜き型23に対向する
よう正確に位置決めされ、この位置決め状態で型抜きプ
レス機30が駆動して前1列目の残存する9個の印刷図
柄18が型抜きされる。
【0076】続いて、一対のチャック爪21は、X方向
移動制御用サーボモータ39の正方向への所定量の回転
駆動により、型抜きプレス機30に向かって大形薄板1
7上の印刷図柄の縦方向の形成ピッチに相当する所定の
移動ピッチでX方向に移動される。これにより、大形薄
板17は、前2列目の9個の印刷図柄18がプレス抜き
型23に対向する状態に位置決めされ、この位置決め状
態で型抜きプレス機30が駆動して前2列目の9個の印
刷図柄18が型抜きされる。
【0077】さらに、一対のチャック爪21は、Y方向
移動制御用サーボモータ89の逆方向への所定量の回転
駆動より、所定の移動ピッチだけY方向に移動し、大形
薄板17の前2列目の残存する9個の印刷図柄18がプ
レス抜き型23に対向する状態に位置決めされ、この位
置決め状態で型抜きプレス機30が駆動して前2列目の
残存する9個の印刷図柄18が型抜きされる。つぎに、
一対のチャック爪21は所定の移動ピッチでX方向に移
動され、大形薄板17の前3列目の9個の印刷図柄18
がプレス抜き型23に対向する状態に位置決めされ、こ
の位置決め状態で型抜きプレス機30が駆動して前3列
目の9個の印刷図柄18が型抜きされる。
【0078】以後、同様の動作を繰り返して、大形薄板
17の各印刷図柄18は型抜きプレス機30の1回の駆
動によって9個ずつ順次型抜きされていき、チャック爪
21が図12に示す型抜き最終位置まで移動したとき
に、大形薄板の前から最終列の9個の印刷図柄18がプ
レス抜き型23に対向するよう位置決めされる。この位
置決め状態において、型抜きプレス機30が39回目の駆
動を行い、続いて、大形薄板17がY方向に所定の移動
ピッチで移動されたのちに、型抜きプレス機30が40回
目の駆動を行うと、大形薄板17の360 個の印刷図柄1
8の全ての型抜き加工が終了する。
【0079】上記薄板移動制御機構部29では、各サー
ボモータ39,89がコントローラによるプログラム制
御によって高精度に回転制御されるから、シリンダなど
の駆動手段によってチャックまたはX−Yテーブルなど
を作動させて大形薄板17を移動制御する場合と異な
り、大形薄板17をX方向およびY方向にそれぞれ所定
の移動ピッチで正確、且つ高速に移動制御できる。すな
わち、サーボモータ39,89による大形薄板17の移
動制御では、誤差が±0.01mmの高精度な位置決めを行
える。しかも、チャック爪21は、上述のように半球状
の係入突起102を備えた下爪型103と、歯部104
を有する上爪型107とにより、大形薄板17を塑性変
形させながら歯部104を食い込ませる状態に挟み込ん
で、高速移動した場合においても位置ずれの発生が皆無
となるよう強固にチャッキングできる。これにより、こ
の薄板型抜き装置では、大形薄板17に予め印刷図柄1
8を施した上で、その印刷図柄18の外形通りに極めて
精密に型抜きすることが可能になっている。
【0080】さらに、この薄板型抜き装置では、従来の
スリッターによる切断加工工程を削減して大形薄板17
を型抜き加工することのみによって小素材片19を得ら
れるから、作業工程が大幅に簡素化されており、これに
加えて、型抜きプレス機30の1回の駆動によって同時
に9枚の印刷図柄18を型抜きしているので、小素材片
19の生産性が格段に向上している。しかも、この薄板
型抜き装置では、1つ置きの印刷図柄18を型抜きする
ことから、型抜きプレス機30における後述のストリッ
パで押さえられる型抜き代20には9枚の印刷図柄18
を同時に型抜きするにも拘わらず一方向への引き込み力
が作用するだけであることと、上述したように大形薄板
17をプレス抜き型23に対し高精度に位置決めできる
ことと、チャック爪21で大形薄板17を位置ずれしな
い強固な状態にチャッキングできることとにより、大形
薄板17の各印刷図柄18間の型抜き代20を1.0 mm
〜0.4 mmの可及的に小さな幅に設定することが可能に
なっている。そのため、大形薄板17を型抜き加工した
後に残る材料カス17aは、幅が1.0 mm〜0.4 mmの
格子縞となり、従来工法に比較して格段に減少する。
【0081】また、第1の基準位置ストッパ部材37
は、薄板移動制御機構部29が大形薄板17を制御始端
位置まで移動し終えたタイミングにおいて、位置決め基
準位置まで上昇する。この第1の基準位置ストッパ部材
には、図7および図8に示すように、大形薄板17に対
する位置規制面の反対側に、型抜き加工される大形薄板
17の移動方向に向かって下り勾配に傾斜するガイド面
108が形成されている。
【0082】したがって、大形薄板17が薄板移動制御
機構部29によって移動制御されながら型抜きプレス機
30のプレス抜き型23で型抜き加工されていくとき
に、大形薄板17を型抜き加工した後の材料カス17a
は、図8に2点鎖線で示すように、上記ガイド面108
に摺接しながら下方に導かれたのち、シュート板109
に沿って材料供給位置決めエリア34の下方に設けられ
たカス回収エリア110に案内される。この材料カス1
7aは、チャック爪21が図12の型抜き最終位置に移
動して最後の型抜き加工が行われたのちに、このチャッ
ク爪21がプレス抜き型23を通過して図13に実線で
図示する開放位置まで移動したのちに開放することによ
り、自重でカス回収エリア110内に落下する。チャッ
ク爪21は、材料カス17aを放出するために開放した
のち、その開放状態を保持したまま図13に2点鎖線で
示すチャッキング位置まで進出して、薄板位置決め機構
部28によって位置決め状態の大形薄板17をチャッキ
ングする。
【0083】つぎに、型抜きプレス機30について説明
する。この型抜きプレス機30は、図7および図8にそ
の全体の外観を示すように、パンチ(上型)111とダ
イ(下型)112とを一組とするプレス抜き型23を9
組備え、ダイ112は後述するように9個がダイホルダ
113に所定の配置で取り付けられ、パンチ111は、
ダイ112に対向する所定の配置でパンチホルダ114
に固着されたパンチプレート117に取り付けられてい
る。また、パンチプレート117には、大形薄板17に
おける型抜き代20をダイ112に押し付けるためのス
トリッパ122が垂下状態に取り付けられている。この
実施の形態では、4ポストアンダードライブ型の型抜き
プレス機30を例示してある。すなわち、パンチホルダ
114が固着されたシャンク118は、プレス本体部1
20内部に設置の昇降駆動機構部121の駆動力を受け
て作動する4本(図1に明示)のポスト119によって
上下動されるようになっている。
【0084】図14は、型抜きプレス機30における上
型部および小素材片搬送整列機構部31における搬出用
マグネットコンベア42を示す図1の左側面図である。
9個のパンチ111は、何れも大形薄板17に施された
ほぼ矩形状の印刷図柄18の外形寸法よりも僅かに小さ
い外形寸法の四角柱状であって、大形薄板17における
横方向一列の印刷図柄18のうちの一つ置きの形成ピッ
チと同一の配設ピッチに正確に位置出ししてパンチプレ
ート117に配設された9個の取付部117aにそれぞ
れ嵌合して、固定ねじ(図示せず)により固定されてい
る。パンチ111は、磨耗した場合に取り外して研磨す
ることにより、かなり長期にわたり使用できるものであ
る。この各パンチ111は、上述のように何れも同一形
状を有して同一形態で取り付けるようになっていること
から、互換性があり、良好なメンテナンス性を有する。
【0085】搬出用マグネットコンベア42は、下型部
のダイ112の下方位置において、モータ123より回
転駆動される駆動側ローラ124と従動側ローラ127
とに架け渡されて回送されるよう配設されている。この
搬出用マグネットコンベア42は、パンチ111とダイ
112とからなるプレス抜き型23よって大形薄板17
の各印刷図柄18が型抜きされることにより落下する小
素材片(図14には不図示)を、ベルト表面に磁力で吸
着して型抜き加工時の方向性を保持したまま矢印方向に
搬送し、駆動側ローラ124に対応する移送端から慣性
力で後述の中間搬送マグネットコンベア上に向けて放出
する。
【0086】図15は、型抜きプレス機30の下型部を
示す平面図である。同図において、9個のダイ112
は、矩形状の外形の中央部に大形薄板17の印刷図柄1
8の外形と同一孔形状の型抜き孔129を有する全て同
一形状であって、プレス本体部120に平行な配置で固
着された平面視帯状の一対のダイホルダ113に、上型
部の各パンチ111に対向する配置で架け渡す状態にそ
れぞれ嵌合されて、ねじ(図示せず)により固定されて
いる。
【0087】ところで、この実施の形態の薄板型抜き装
置では、材料カス17aを可及的に減少させるために、
図2で説明したように、大形薄板17における一対のチ
ャック爪21でチャッキングするための掴み代22を2
5mmに設定している。したがって、前から最終列の印
刷図柄18の型抜き加工に際しては、ダイ112にチャ
ック爪21の固定側爪部97の逃げ溝を設ける必要があ
る。また、チャック爪21は、図13に示したように、
大形薄板17の全ての印刷図柄18の型抜き加工の終了
後にダイ112を通過して開放位置さらには大形薄板1
7のチャッキング位置まで進出するので、ダイ112に
チャック爪21の固定側爪部97の挿通溝を設ける必要
がある。ところが、ダイ112とチャック爪21の固定
側爪部97との各々の寸法の相対関係から、上述の逃げ
溝と挿通溝とは1個のダイ112に形成することができ
ない。
【0088】そこで、図15に2点鎖線で示す一対のチ
ャック爪21が大形薄板17の型抜き最終位置において
Y方向に所定の移動ピッチで移動するのを許容するため
の逃げ溝130と、チャック爪21がチャッキング位置
まで通過するのを許容するための挿通溝131とは、隣
接する2個のダイ112にそれぞれ設けたL字状切欠き
段部132と直線状切欠き段部133とを合体して形成
されている。上記逃げ溝130および挿通溝131は、
一対のチャック爪21に対応して一対設ければ足りる
が、この実施の形態では、図15に示すように、全ての
ダイ112の両側に上記と同一形状のL字状切欠き段部
132と直線状切欠き段部133とをそれぞれ設けてい
る。
【0089】すなわち、9個の各ダイ112は、型抜き
孔129、L字状切欠き段部132および直線状切欠き
段部133を同一配置で有する全て同一形状になってお
り、隣接する各2個のダイ112の各間にはそれぞれL
字状切欠き段部132と直線状切欠き段部133とを合
体してなる逃げ溝130および挿通溝131とが形成さ
れる。これら逃げ溝130および挿通溝131のうちの
一対のチャック爪21に対応しないものは、チャック爪
21の作動に何ら関与しないが、存在することによる不
具合は特に生じなく、ダイ112を全て同一形状とした
ことによって多くのスペアパーツを用意する必要がなく
なり、部品管理が容易となる利点がある。さらに、ダイ
112は、定期的または必要に応じ研磨するときに9個
を1ブロック単位として取り外されるが、この研磨後の
ダイ112の取り付けに際しては、全てのダイ112が
同一形状であって互換性を有しているので、取付位置を
特定する必要がないことから、容易、且つ迅速に行え、
スペアパーツとして1種類のダイ112を保管すること
と併せてメンテナンス性が格段に向上する。
【0090】なお、各ダイ112は、型抜き孔129の
両側に形状の相違するL字状切欠き段部132および直
線状切欠き段部133を有しているから、取付位置での
方向性を有する。これに対しては、図示していないが、
各ダイ112に固定用ボルトの複数のねじ孔を対称配置
に設け、且つ複数のノックピンを非対称配置に設けるこ
とにより、所定の配置でダイホルダ113に嵌合しない
限り固定されないようにする手段で対応する。
【0091】図16は、図1の搬出用マグネットコンベ
ア42と共に小素材片搬送整列機構部31を構成する小
素材片整列積重機134を示す右側面図、図17は図1
6のD矢印方向から見た小素材片整列積重機134を示
す背面図である。この小素材片整列積重機134は、中
間搬送用マグネットコンベア137を介して図1の搬出
用マグネットコンベア42に連設されることにより、小
素材片搬送整列機構部31を構成する。
【0092】上記中間搬送用マグネットコンベア137
は、図16に明示するように、矢印で示す小素材片19
の搬送方向の直交方向において水平面に対し5 〜10°の
角度に傾斜した配置で回送するよう設置されており、図
1および図14に示す搬出用マグネットコンベア42の
搬送端から慣性力で放出された小素材片19を傾斜した
状態で受けて磁着しながら小素材片整列積重機134に
向け搬送する。
【0093】小素材片整列積重機134は、本体ハウジ
ング141内に回転自在に設けられた駆動側ローラ14
0と、本体ハウジング141の上面に所定間隔で立設さ
れた一対の取付板142に回転自在に取り付けられた従
動側ローラ139とを備え、駆動側ローラ140と従動
側ローラ139とには積重用マグネットコンベア138
が架け渡されている。上記一対の取付板142における
積重用マグネットコンベア138よりも外方側に突出し
た逆U字状の部分は、積重用マグネットコンベア138
によって搬送される小素材片19のガイド部143にな
っている。この両ガイド部143の間隔は、小素材片1
9における搬送方向に対し直交方向の幅よりも若干小さ
く設定されている。したがって、中間搬送用マグネット
コンベア137は、上記の小さな間隔に設定されている
一対のガイド部143間に小素材片19を挿入可能な角
度に小素材片19を傾斜させるよう設定されている。
【0094】積重用マグネットコンベア138は、駆動
源のモータ144の回転が駆動側スプロケット147と
従動側スプロケット148に巻き架けられたチェーン1
49を介して駆動側ローラ140に伝達されることによ
り、回送駆動される。この積重用マグネットコンベア1
38は、中間搬送用マグネットコンベア137に対し直
交して鉛直に配置されている。したがって、中間搬送用
マグネットコンベア137によって傾斜状態で搬送され
てきた小素材片19は、一対のガイド板150に保持さ
れながら一対のガイド部143間に挿入され、且つ積重
用マグネットコンベア138のコンベアベルト上にほぼ
垂直な相対位置で磁着されて、積重用マグネットコンベ
ア138の回送に伴って鉛直方向上方へ導かれたのち
に、Uターンして鉛直方向下方へ向けて搬送されてい
く。なお、図16および図17において、中間搬送用マ
グネットコンベア137および積重用マグネットコンベ
ア138は、コンベアベルトのみを図示して、マグネッ
トの図示を省略してある。
【0095】図18(a)は図16のE矢印拡大矢視図
を示し、同図において、積重用マグネットコンベア13
8に対し垂直の位置関係で磁着された小素材片19は、
鉛直方向上方へ導かれるときに、実線矢印で示すように
下方向へ倒れようとするが、小素材片19における搬送
方向に対し直交方向の幅よりも小さい間隔の両ガイド部
143間に傾斜した配置で挿入されているので、傾斜状
態の上方側端部19cが対応するガイド部143に当接
して倒れるのを阻止される。さらに、小素材片19は、
従動側ローラ139に沿ってUターンされたのちに鉛直
方向下方へ導かれるときに、2点鎖線矢印で示す下方向
へ倒れようとするが、このときに傾斜状態の上方側に位
置する端部19dが対応するガイド部143に当接して
倒れるのを阻止される。すなわち、小素材片19は、両
側のガイド部143によって倒れを阻止されることによ
り、積重用マグネットコンベア138に対しほぼ垂直な
位置関係を保持しながら鉛直方向上方へ導かれたのち
に、Uターンして鉛直方向下方へ搬送されていく。
【0096】図18(b)は図16のF矢印拡大矢視図
を示す。本体ハウジング141の上面には、小素材片受
板151がその先端辺を積重用マグネットコンベア13
8の外面つまり小素材片19の吸着面に近接させて水平
に位置する配置で設けられている。積重用マグネットコ
ンベア138にほぼ垂直な配置で磁着されて鉛直方向下
方に搬送されてきた各小素材片19は、小素材片受板1
51で移送を阻止されて、その小素材片受板151上に
整列状態で順次積み重ねられていく。
【0097】一方、積重用マグネットコンベア138に
対し小素材片受板151の反対側位置には、両端部が積
重用マグネットコンベア138の幅よりも僅かに大きい
平面視コ字形状の小素材片押出部材152が配設されて
いる。この小素材片押出部材152は、1枚の大形薄板
17分に相当する360 枚の小素材片19が小素材片受板
151上に積み重ねられた時点で、図16および図17
に示すエアーシリンダ154の駆動により図16に2点
鎖線で示す小素材受板151上の位置まで進出されて、
その両端部で積重状態の360 枚の小素材片19を両ガイ
ド部143の外方位置まで押し出す。このとき、積重状
態の小素材片19は、小素材片受板151の両側に立設
された保持板153によって積重状態を保持しながら小
素材片受板151をスライドして、小素材片受板151
上に各々360 枚ずつ積重されている小素材片19を外方
に押し出す。
【0098】すなわち、搬出用マグネットコンベア4
2、中間搬送用マグネットコンベア137および小素材
片整列積重機134からなる小素材片搬送整列機構部3
1では、大形薄板17を型抜き加工して得られた各小素
材片19を、大形薄板17の1枚分に相当する360 枚ず
つを方向性を揃えて整列した積み重ね状態として取り出
すことができ、後工程における処理が極めて容易とな
る。
【0099】図19は、この薄板型抜き装置におけるコ
ントローラによるプログラム制御のタイミングチャート
を示し、(a)は薄板搬送機構部27の移動位置、
(b)は吸着盤33の吸着および開放の何れかの状態、
(c)は基準位置ストッパ部材37,38の作動位置、
(d)はプッシャ35,36の作動位置、(e)はチャ
ック爪21の開閉状態、(f)は薄板移動制御機構部2
9の移動位置、(g)は型抜きプレス機30の作動状
態、(h)は小素材片押出部材152の作動状態をそれ
ぞれ示す。なお、同図には、(a)〜(h)に対応して
作動対象の機構や部材の符号を付してある。
【0100】図19では、便宜上、薄板型抜き装置の稼
働開始時の状態を示してある。いま、作業員は、薄板セ
ッティングテーブル24上に多数枚の大形薄板17を積
層したパレット48をセットしたのちに、薄板型抜き装
置の操作盤(図示せず)を操作すると、t1時におい
て、(a)に示すように薄板セッティングテーブル24
に対向する前端位置に停止状態の薄板搬送機構部27で
は、(b)に示すように吸着盤33が下降してパレット
48上の最上層の大形薄板17の前端部を真空吸着して
持ち上げる。
【0101】そののちのt2時に、薄板搬送機構部27
は、(a)に示すように、材料供給位置決めエリア34
に向けて大形薄板17の搬送を開始する。このとき、薄
板移動制御機構部29では、(f)に示すように、チャ
ック爪21が図13に実線で示した開放位置に位置して
いる。したがって、チャック爪21は(e)に示すよう
に開放状態になっている。すなわち、この実施の形態で
は、前回の稼働時に最後の大形薄板17の型抜き加工が
終了したのち、チャック爪21が開放位置で開放して大
形薄板17の材料カス17aを放出した状態を保持した
まま薄板型抜き装置が稼働停止する場合を例示してあ
る。但し、薄板型抜き装置の作動工程はこれに限るもの
ではない。
【0102】つぎに、t3時に、薄板搬送機構部27が
(a)に示すように材料供給位置決めエリア34に対向
する後端位置まで大形薄板17を搬送し終えると、吸着
盤33は(b)に示すように真空吸着を解除して大形薄
板17を材料供給位置決めエリア34上に載置する。そ
の直後のt4時には、先ず、第1および第2の基準位置
ストッパ部材37,38が(c)に示すように所定の基
準位置への上昇を開始し、この両基準位置ストッパ部材
37,38が基準位置に達した直後のt5時には、第1
および第2のプッシャ35,36が(d)に示すように
前進を開始して材料供給位置決めエリア34上の大形薄
板17を各基準位置ストッパ部材37,38に押し付け
る。それにより、大形薄板17は材料供給位置決めエリ
ア34上において正確に位置決めされる。
【0103】続いて、チャック爪21が開放状態におい
て開放位置に静止している薄板移動制御機構部29は、
(f)に示すように、大形薄板17が位置決めされたt
6時にチャッキング位置に向けて前進移動して、チャッ
ク爪21がチャッキング位置に達したt7時に、チャッ
ク爪21は、(e)に示すように閉じて大形薄板17の
掴み代22をチャッキングする。このチャック爪21が
大形薄板17をチャッキングしたタイミングで両基準位
置ストッパ部材37,38が(c)に示すように下方の
退避位置に後退し、且つ両プッシャ35,36は(d)
に示すように後方の退避位置に後退する。これにより、
大形薄板17は両基準位置ストッパ部材37,38と両
プッシャ35,36とによる位置決め固定が解除される
ので、その直後のt8時に、薄板移動制御機構部29は
チャック爪21でチャッキングした大形薄板17を引き
ずりながら制御始端位置に向けて移動を開始する。
【0104】一方、薄板搬送機構部27は、(a)に示
すように、位置決め状態の大形薄板17の固定を解除を
するために両基準位置ストッパ部材37,38と両プッ
シャ35,36とがそれぞれ退避位置に後退したのちの
t9時に、薄板移動制御機構部29の始端位置への移動
開始とほぼ同時に薄板セッティングテーブル24への移
動を開始する。
【0105】(f)に示すt10時に薄板移動制御機構
部29が制御始端位置に達して停止すると、その時点で
の大形薄板17は、その前1列目の一つ置きの9個の各
印刷図柄18が各ダイ112の型抜き孔129に正確に
合致するよう位置決めされる。このt10時に、(c)
に示すように第1および第2の基準位置ストッパ部材3
7,38が位置決め基準位置に向けて上昇する。これ
は、つぎに大形薄板17が型抜き加工されることにより
生じる材料カス17aを第1の基準位置ストッパ部材3
7のガイド面108によってカス回収エリア110に導
くためである。したがって、この場合には第1の基準位
置ストッパ部材37のみを位置決め基準位置に上昇させ
るよう制御してもよい。
【0106】続いて、両基準位置ストッパ部材37,3
8が規制位置に変位したのちの(g)に示すt11時
に、型抜きプレス機30が駆動を開始し、薄板移動制御
機構部29は、(f)に示すように、型抜きプレス機3
0によって各9個の印刷図柄18が型抜き加工される毎
に大形薄板17を上述のようにY方向の何れかの方向に
所定の移動ピッチだけ移動させたのちにX方向に所定の
移動ピッチずつ移動させながら型抜き最終位置に向けて
移動制御を開始する。この型抜きプレス機30が駆動開
始した直後のt12時に、薄板搬送機構部27は、薄板
セッティングテーブル24上の吸着位置に到達し、つぎ
に大形薄板17を吸着して搬送するタイミングまで待機
する。このとき、小素材片搬送整列機構部31では、型
抜きプレス機30が大形薄板17を型抜き加工した小素
材片19を小素材片受板151上に積み重ねていく。
【0107】前端位置に待機中の薄板搬送機構部27で
は、大形薄板17の型抜き加工中のt12時において吸
着盤33が下降して、(b)に示すようにパレット48
上の最上層の大形薄板17の前端部を真空吸着して持ち
上げ、そののちのt13時に、(a)に示すように材料
供給位置決めエリア34に向けて大形薄板17の搬送を
開始する。
【0108】そして、薄板移動制御機構部29は、
(f)に示すように、t14時に型抜き最終位置に到達
したのち、型抜きプレス機30が最終列の印刷図柄18
の型抜き加工を(g)に示すt15時に終了すると、さ
らに移動してt17時に開放位置まで到達して停止す
る。つぎに、チャック爪21は(e)に示すように開放
して型抜き加工が全て終了した材料カス17aをカス回
収エリア110に向け放出する。また、両基準位置スト
ッパ部材37,38が(c)に示すように下方の退避位
置に後退して薄板搬送機構部27による次の大形薄板1
7の通過を許容する。薄板移動制御機構部29は、チャ
ック爪21の開放によって材料カス17aを放出したの
ちに、その開放位置で一時待機する。
【0109】t18時に、薄板搬送機構部27が(a)
に示すように材料供給位置決めエリア34に対向する後
端位置まで大形薄板17を搬送し終えると、吸着盤33
が(b)に示すように真空吸着を解除して大形薄板17
を材料供給位置決めエリア34上に載置する。その直後
のt19時には、第1および第2の基準位置ストッパ部
材37,38が(c)に示すように所定の基準位置への
上昇を開始し、さらにt20時に第1および第2のプッ
シャ35,36が(d)に示すように前進を開始して、
大形薄板17を材料供給位置決めエリア34上において
位置決めする。この大形薄板17の位置決めが終了する
と、チャック爪21の開放状態において開放位置に待機
していた薄板移動制御機構部29は、(f)に示すよう
にt21時にチャッキング位置に向けて前進移動して、
チャック爪21がチャッキング位置に達したt22時に
(e)に示すように大形薄板17をチャッキングする。
【0110】このチャック爪21が大形薄板17をチャ
ッキングしたタイミングで両基準位置ストッパ部材3
7,38が(c)に示すように下方の退避位置に後退
し、且つ両プッシャ35,36が(d)に示すように下
方の退避位置に後退する。これにより、大形薄板17は
両基準位置ストッパ部材37,38と両プッシャ35,
36とによる位置決め固定が解除されるので、その直後
のt23時に、薄板移動制御機構部29はチャック爪2
1でチャッキングした大形薄板17を引きずりながら始
端位置に向けて移動を開始する。この薄板移動制御機構
部29が大形薄板17を始端位置まで搬送するまでの型
抜き加工の中断区間を利用して、その中断区間における
t24時に、小素材片搬送整列機構部31では、(h)
に示すように小素材片押出部材152を駆動させて、小
素材片受板151上に積み重ねられ大形薄板17の1枚
分の小素材片19を両ガイド部143の間から両保持板
153間に押し出す。
【0111】以後、上述と同様の動作を繰り返して、パ
レット48上の各大形薄板17が1枚ずつ搬送されて各
印刷図柄18の型抜き加工が継続されていく。この薄板
型抜き装置では、上述のように、薄板移動制御機構部2
9で大形薄板17を移動制御しながら型抜きプレス機3
0で型抜き加工を行っている過程において、次に加工す
べき大形薄板17を薄板搬送機構部27で材料供給位置
決めエリア34へ搬送して用意し、型抜き加工が終了し
た時点でチャック爪21が大形薄板17のチャッキング
位置に近接する開放位置において開放状態で待機するの
で、図19(f)から明らかなように、薄板移動制御機
構部29をほぼ連続的に作動させることができ、一連の
工程による大形薄板17の型抜き加工をほぼ連続的に行
うことができ、小素材片19を極めて生産性良く型抜き
加工することができる。
【0112】なお、図19(c)において、t10時の
タイミングでは第1の基準位置ストッパ部材37のみを
基準位置に上昇させ、第2の基準位置ストッパ部材38
は薄板搬送機構部27が大形薄板17を材料供給位置決
めエリア34上に搬送したのち載置した時点で基準位置
に進出させるようにしてもよい。そのようにすれば、第
1の基準位置ストッパ部材37は、t16時のタイミン
グで退避させることなく基準位置にそのまま位置させ
て、チャック爪21が加工終端位置に達する以前に大形
薄板17の材料供給位置決めエリア34上での位置決め
を予め行っておき、チャック爪21が大形薄板17をチ
ャッキングしたのち両基準位置ストッパ部材37、38
および両プッシャ35,36が後退して大形薄板17の
固定を解除した時点で、薄板搬送機構部27を前端位置
に向け移動させることができる。これにより、チャック
爪21は開放して材料カス17aを放出した直後にチャ
ッキング位置に向け移動させることができ、図19のt
17時とt21時との時間間隔を短縮できる。
【0113】
【発明の効果】以上のように、本発明の薄板型抜き装置
によれば、大形薄板をチャック爪でチャッキングしてX
方向およびY方向に移動制御しながら複数の型抜き箇所
を型抜きプレス機の各プレス抜き型に同時に順次位置決
めして型抜きする連続した一連の型抜き加工を行う構成
としたので、従来工法に比較してスリッターによる切断
加工工程などを削減して、作業工程を大幅に簡素化でき
るとともに、型抜きプレス機の1回の駆動によって複数
枚の小片を同時に型抜きできるので、小片の生産性が格
段に向上する。
【0114】しかも、チャック爪は、位置決め状態の大
形薄板をチャッキングするようにしたので、チャック爪
で大形薄板の所定位置を正確にチャッキングでき、それ
に加えて、大形薄板の一列に並んだ型抜き箇所のうちの
一つ置きの複数の型抜き箇所を同時に型抜きするように
したので、大形薄板における型抜きプレス機のストリッ
パで押さえられる型抜き代は、複数枚の小片を同時に型
抜きするにも拘わらず一方向への引き込み力が作用する
だけである。そのため、型抜き代は小さな幅に設定する
ことができるので、大形薄板を型抜き加工した後に残る
材料カスは従来工法に比較して大幅に減少する。特に、
大形薄板の型抜き加工によって電池用外装缶の素材とな
る小片を得る場合には、小形電池の現在の生産個数が極
めて多いことから、材料カスの大幅な減少によって膨大
な経済的効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る薄板型抜き装置を
示す概略平面図。
【図2】同上薄板型抜き装置の原材料となる大形薄板を
示す平面図。
【図3】同上大形薄板を型抜き加工した後の材料カスを
示す一部の拡大平面図。
【図4】同上薄板型抜き装置における薄板セッティング
テーブルおよび薄板搬送機構部を示す一部破断した左側
面図。
【図5】同上薄板搬送機構部を示す正面図。
【図6】同上薄板型抜き装置における材料供給位置決め
エリアに設置された薄板位置決め機構部を示す平面図。
【図7】同上薄板型抜き装置における薄板位置決め機構
部と型抜きプレス機とを示す薄板位置決め機構部の作動
前の状態の背面図。
【図8】同上の薄板位置決め機構部と型抜きプレス機と
を示す薄板位置決め機構部の作動後の状態の背面図。
【図9】(a)は同上薄板型抜き装置における第2の基
準位置ストッパ部材と第2のプッシャとの作動前の状態
を示す右側面図、(b)は作動後の状態を示す右側面
図。
【図10】同上薄板型抜き装置における薄板移動制御エ
リアに設けられた薄板移動制御機構部を示す平面図。
【図11】同上薄板移動制御機構部と型抜きプレス機と
を示す正面図
【図12】同上薄板型抜き装置における大形薄板が型抜
き最終位置まで移動制御された状態のチャック爪とプレ
ス抜き型との相対位置関係を示す一部破断した正面図。
【図13】型抜き加工の終了した大形薄板が開放位置ま
で移動された状態での同上チャック爪とプレス抜き型と
の相対位置関係を示す正面図
【図14】同上薄板型抜き装置における型抜きプレス機
の上型部および小素材片搬送機構部の搬出用マグネット
コンベアを示す図1の左側面図。
【図15】同上型抜きプレス機の下型部を示す平面図。
【図16】同上薄板型抜き装置における小素材片搬送整
列機構部の小素材片整列積重機を示す右側面図。
【図17】図16のD矢印方向から見た同上小素材片整
列積重機を示す背面図。
【図18】(a)は図16のE矢印拡大矢視図、(b)
は図16のF矢印拡大矢視図。
【図19】同上薄板型抜き装置のタイミングチャート。
【図20】従来の電池用外装缶の構成素材である缶素材
板の製造工程の一例を(a)〜(f)に順に示した工程
図。
【図21】従来の電池用外装缶の構成素材である缶素材
板の製造工程の他例を(a)〜(f)に順に示した工程
図。
【符号の説明】
17 大形薄板 17a 材料カス 18 印刷図柄(型抜き箇所) 19 小素材片(小片) 20 型抜き代 21 チャック爪 23 プレス抜き型 24 薄板セッティングテーブル 27 薄板搬送機構部 28 薄板位置決め機構部 29 薄板移動制御機構部 30 型抜きプレス機 31 小素材片搬送整列機構部(小片搬送整列機構部) 33 吸着盤 34 材料供給位置決めエリア 35、36 プッシャ 37 第1の基準位置ストッパ部材 38 第2の基準位置ストッパ部材 39 X方向移動制御用サーボモータ 42 搬出用マグネットコンベア 47 薄板受板 44 フリーボール 89 Y方向移動制御用サーボモータ 97 固定側爪部 98 可動側爪部 102 係入突起 104 歯部 108 ガイド面 110 カス回収エリア 111 パンチ 112 ダイ 113 ダイホルダ 129 型抜き孔 130 逃げ溝 131 挿通溝 132 L字状切欠き段部 133 直線状切欠き段部 137 中間搬送用マグネットコンベア 138 積重用マグネットコンベア 143 ガイド部 151 小素材片受板(小片受板) 152 小素材片押出部材(小片押出部材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中塚 三郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 久世 孝範 大阪府寝屋川市高宮172−24 (72)発明者 静野 秋雄 滋賀県近江八幡市江頭町598番地 Fターム(参考) 4E048 AB03 DA02 5H011 AA09 CC06 DD07 DD26

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定寸法の矩形状大形薄板を1枚ずつ搬
    送して材料供給位置決めエリア上に載置する薄板搬送機
    構部と、 前記材料供給位置決めエリア上の大形薄板を、その隣接
    する2辺を一対のプッシャにより互いに直交する方向に
    押圧して直線移動させながら前記大形薄板の対向2辺を
    一対の基準位置ストッパ部材に押し当てることによって
    位置決めする薄板位置決め機構部と、 位置決め状態の前記大形薄板の後辺縁部を複数個のチャ
    ック爪でチャッキングして、薄板位置決め機構部による
    前記大形薄板の位置決め解除後に前記大形薄板を制御始
    端位置までX方向に搬送したのちに、前記X方向に直交
    するY方向へ所定の移動ピッチで往復移動するY方向移
    動制御と、このY方向の往復移動の何れか一方側への移
    動毎にX方向へ所定の移動ピッチで移動するX方向移動
    制御とを交互に繰り返して、前記大形薄板におけるY方
    向に一列に設定した複数の型抜き箇所のうちの1個置き
    の複数の前記型抜き箇所を加工位置に順次位置決めする
    よう前記大形薄板を移動制御する薄板移動制御機構部
    と、 ダイとパンチとからなる複数個のプレス抜き型が前記加
    工位置においてY方向に沿った配置で設けられ、前記薄
    板移動制御機構部によるX方向またはY方向への何れか
    の移動制御毎に駆動して前記大形薄板におけるY方向の
    一つ置きの複数の型抜き箇所を同時に型抜きする型抜き
    プレス機とを備えて構成されていることを特徴とする薄
    板型抜き装置。
  2. 【請求項2】 複数個のチャック爪は、 チャック面から膨出する係入突起が形成された固定側爪
    部と、前記係入突起を内部に包含できる筒形状の先端部
    に先鋭形状の歯部が形成され、前記固定側爪部に対し接
    離するよう設けられた可動側爪部とを有するとともに、
    大形薄板における前記両爪部の間に挟み込む箇所を前記
    歯部による押圧によって係入突起に対応する形状に塑性
    変形させながらその変形箇所の周囲を前記歯部と前記チ
    ャック面とで挟持するよう構成されている請求項1に記
    載の薄板型抜き装置。
  3. 【請求項3】 薄板移動制御機構部は、プログラム制御
    されるX方向移動制御用サーボモータとY方向移動制御
    用サーボモータとを備えている請求項2に記載の薄板型
    抜き装置。
  4. 【請求項4】 大形薄板における隣接する各2個の型抜
    き箇所の各間に、幅が1.0 mm〜0.4 mmの型抜き代が
    設定されている請求項3に記載の薄板型抜き装置。
  5. 【請求項5】 多数枚の大形薄板を積み重ね状態で載置
    する薄板セッティングテーブルと、型抜きプレス機が大
    形薄板を型抜き加工している期間において前記薄板セッ
    ティングテーブル上の各大形薄板のうちの最上層の1枚
    のみを複数個の吸着盤で吸着して材料供給位置決めエリ
    アに順次搬送する薄板搬送機構部とを備え、 前記薄板セッティングテーブルは、回転自在に設置され
    た複数個のフリーボールと、前記各フリーボール上に移
    動自在に設置されて大形薄板のセッティング位置と前記
    薄板搬送機構部に当接する吸着位置との間を往復移動す
    る薄板受板とを有している請求項1〜4の何れかに記載
    の薄板型抜き装置。
  6. 【請求項6】 大形薄板における薄板移動制御機構部に
    対向する後辺を位置規制するための第1の基準位置スト
    ッパ部材は、退避位置から上方の位置決め基準位置に上
    昇したときに前記後辺を当接させる位置規制面と、この
    位置規制面の反対側に形成されて前記大形薄板を型抜き
    した後の材料カスを薄板移動制御機構部による大形薄板
    のX方向への移動制御に伴い摺接させながらカス回収エ
    リアに導くガイド面とを有しているとともに、材料供給
    位置決めエリア上の大形薄板の位置決め時と前記大形薄
    板の型抜きプレス機による型抜き加工時とに前記位置決
    め基準位置に位置するように構成されている請求項1〜
    5の何れかに記載の薄板型抜き装置。
  7. 【請求項7】 型抜きプレス機における複数個の各ダイ
    は、型抜きすべき小片に対応した形状の型抜き孔が中央
    部に、且つ前記型抜き孔の両側位置にL字状切欠き段部
    および直線状切欠き段部がそれぞれ形成された同一形状
    を有するとともに、同一の嵌合取付形態でダイホルダに
    固着され、 各チャック爪にそれぞれ相対向する隣接配置の各2個の
    前記ダイのうちの一方の前記L字状切欠き段部と他方の
    前記直線状切欠き段部とが互いに連通状態に合体される
    ことにより、チャック爪が大形薄板の型抜き最終位置に
    おいてY方向に所定の移動ピッチで移動するのを許容す
    る逃げ溝と、前記チャック爪がX方向に向けて通過する
    のを許容する挿通溝とが構成されている請求項1〜6の
    何れかに記載の薄板型抜き装置。
  8. 【請求項8】 薄板移動制御機構部は、材料供給位置決
    めエリアに位置決め状態の大形薄板をチャック爪でチャ
    ッキングしながらX方向に搬送したときに前記大形薄板
    のY方向への前1列目における1個置きの各型抜き箇所
    がプレス抜き型に対向する位置決め状態で制御始端位置
    に停止し、前記制御始端位置から前記チャック爪がダイ
    の逃げ溝に挿入する型抜き最終位置まで大形薄板をY方
    向およびX方向に移動制御し、さらに、チャック爪がダ
    イの挿通溝を通過し終える開放位置まで進出したときに
    前記チャック爪を開放することにより前記大形薄板の型
    抜きが終了した材料カスを放出し、前記開放位置からさ
    らにチャッキング位置まで進出して前記材料供給位置エ
    リア上に位置決め状態の大形薄板を前記チャック爪でチ
    ャッキングするよう構成されている請求項7に記載の薄
    板型抜き装置。
  9. 【請求項9】 大形薄板を型抜きプレス機で型抜きした
    小片を搬出して整列状態に積み重ねる小片搬送整列機構
    部を備え、 前記小片搬送整列機構部は、 前記型抜きプレス機で型抜きされて落下する小片を型抜
    き後の位置を保持したまま前記型抜きプレス機の外部に
    搬出する搬出用マグネットコンベアと、 前記マグネットコンベアの搬送端から放出された小片を
    コンベア面に対しほぼ垂直な配置で磁着して鉛直方向上
    方に導いたのちに鉛直方向下方に向け搬送する積重用マ
    グネットコンベアと、 前記マグネットコンベアに近接配置されて各小片をその
    搬送を阻止して積み重ねるよう作用する小片受板と、 前記小片受板上に積み重ねられた所定枚数の小片を前記
    小片受板の外部に押し出す小片押出部材とを備えて構成
    されている請求項1〜8の何れかに記載の薄板型抜き装
    置。
  10. 【請求項10】 小片搬送整列機構部における搬出用マ
    グネットコンベアと積重用マグネットコンベアとの間
    に、中間搬送用マグネットコンベアが配設され、 前記中間搬送用マグネットコンベアが、搬送方向に直交
    する方向に向けて水平面に対し所定角度に傾斜した配置
    で設置され、 積重用マグネットコンベアの両側に、小片における搬送
    方向に対し直交方向の幅よりも小さい間隔で一対のガイ
    ド部が配設されている請求項9に記載の薄板型抜き装
    置。
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