JP2004001014A

JP2004001014A - ワーク位置決め方法および位置決め装置

Info

Publication number: JP2004001014A
Application number: JP2002157386A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Kaneko; 金子　隆昌; Yukio Kumamoto; 隈本　幸雄
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】歩留まり悪化を招くことなく、生産性を維持しつつ、板材の位置決め精度を確保する。
【解決手段】順送りプレス型において、板材１をコイニング金型１３により所定の板厚形状にコイニング加工し、このコイニング加工した部位を打ち抜き金型２１により打ち抜き加工する。コイニング金型１３の順送り方向前後に、第１の押圧金型１５および第２の押圧金型１７をそれぞれ設ける。第１の押圧金型１５および第２の押圧金型１７は、板材１の幅方向の両側を、表裏両面から挟持するように押圧して拘束し、板材１の幅方向の曲がりを抑える。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯状の板材を、搬送路に沿って順次搬送してコイニング加工に続いて打ち抜き加工を行う際に、板材の位置決めを行うワーク位置決め方法および位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯状の板材を搬送路に沿って順次搬送する際には、板材の幅方向への曲がりを抑えて位置決めする必要がある。このため従来では、搬送路の両側に、板材の幅方向両側縁に当接する一対のガイド部材を設けたり、板材に位置決め孔を設けて位置決めするようにしている。
【０００３】
また、板材の幅方向両側縁部に、角部を設け、打ち抜き加工に先立って、この角部を金型に設けた案内傾斜部に押し付け摺接させて、板材の幅方向の位置決めを行うものもある（特開２００１−２３２４２５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、板材の幅寸法は、板材毎に多少異なる場合があり、このような場合には、一対のガイド部材を設けたものでは、位置決め精度が低下したり、搬送抵抗の増大により高速搬送に支障を来すなど、生産性の低下を招く。
【０００５】
一方、板材に位置決め孔を設ける場合には、板材の幅寸法が板材毎に多少異なっていても特に問題となることはないものの、位置決め孔を設ける分歩留まり悪化を招く。
【０００６】
また、特開２００１−２３２４２５号公報に記載されたものでは、板材に角部を設けるために前加工が必要であり、生産性の低下を招く。
【０００７】
そこで、この発明は、歩留まり悪化を招くことなく、かつ生産性を維持しつつ、板材の位置決め精度を確保することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、帯状の板材を、順送りプレス型により、コイニング加工した後、打ち抜き加工を行う際に、前記板材の位置決めを行うワーク位置決め方法において、前記板材の打ち抜き加工されるワークに相当する部位を、前記板材の幅方向両側にて２列備え、前記打ち抜き加工に先立って、前記板材の幅方向両側を、表裏両面から挟持するように押圧するワーク位置決め方法としてある。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明のワーク位置決め方法において、前記コイニング加工の前後に、前記板材を押圧するものとしてある。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明のワーク位置決め方法において、前記板材の幅方向への曲がり量に対応して前記板材に対する押圧量を変化させるものとしてある。
【００１１】
請求項４の発明は、帯状の板材を、順送りプレス型により、コイニング加工した後、打ち抜き加工を行うワーク位置決め装置において、前記板材の打ち抜き加工されるワークに相当する部位は、前記板材の幅方向両側にて２列備え、前記打ち抜き加工に先立って、前記板材の幅方向両側を、表裏両面から挟持するように押圧する押圧手段を設けた構成としてある。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の発明の構成において、前記押圧手段は、前記コイニング加工工程の前後にそれぞれ配置され、コイニング加工前のものは、コイニング加工前の板材の表面形状に対応し、前記コイニング加工後のものは、コイニング加工後の板材の表面形状に対応している構成としてある。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、前記押圧手段は、前記板材への押圧量を調整する調整部を備えている構成としてある。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１または４の発明によれば、打ち抜き加工に先立って、板材の幅方向の両側を、表裏両面から挟持するように押圧するので、板材は拘束されることになり、順送りに伴って板材がその幅方向に曲がるように移動しようとしても、その曲がりを抑えることができる。そして、この場合、板材を表裏から挟むようにして押圧するので、板材の幅寸法が異なっていても対応できるとともに、板材に対して前加工が不要であるので、生産性が向上する。また、板材に位置決め孔を設ける必要がないので、歩留まり悪化を防止することができる。
【００１５】
請求項２または５の発明によれば、コイニング加工前に板材を押圧することで、コイニング加工時での板材への押圧バランスが適正に確保されて板材の曲がりを抑えることができ、またコイニング加工後に板材を押圧することで、コイニング加工後に発生する板材の幅方向の曲がりを抑えることができる。
【００１６】
請求項３または６の発明によれば、板材の幅方向への曲がり量が変化しても、これに対応して板材の曲がりを抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施の一形態に係わる順送りプレス型の概略を示す平面図であり、帯状の板材１が、矢印Ａで示す図１中で下方に向けて順次搬送されて、コイニング加工に続いて打ち抜き加工がなされる。ここでの板材１は、所定長さのものが巻回されたコイル材であり、このコイル材を順次繰り出して順送りプレス型に供給する。
【００１９】
図２は、上記した板材１を打ち抜き加工して得られるワークとなるエレメント３の形状を示している。図３は、図２のＢ−Ｂ断面図で、エレメント３の断面形状を示している。
【００２０】
上記したエレメント３は、これを図３中で上下方向に多数積層させることによって環状に形成して図示しないベルト本体とで無段変速機用ベルトを構成するもので、三角形状のイヤー部５と、このイヤー部５にネック部７を介して一体化するサドル部９とを有する。イヤー部５とサドル部９との間の溝１１に、多数積層した状態の環状のエレメント３に対して、上記したベルト本体を嵌め込む。
【００２１】
このとき、サドル部３側が無段変速機用ベルトの内側となり、この内側となるサドル部９は、図３に示したように、外側となるイヤー部５に比べて薄肉となるようコイニング加工される。すなわち、上記したエレメント３の板厚は、板材１の幅方向に沿って異なっている。
【００２２】
そして、上記したエレメント３は、板材１の幅方向の両側にて２列に打ち抜き加工が施され、イヤー部５が板材１の幅方向中央側に位置し、かつ幅方向両側のものが順送り方向に沿って交互となる位置取りとなっている。
【００２３】
図１に示すように、上記したエレメント３の板厚を、図３のように幅方向に沿って変化させるべく、コイニング加工を行うコイニング金型１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）は、板材１の幅方向両側に２個ずつ配置されている。そして、図１中で右側のコイニング金型１３ｃ，１３ｄの順送り方向後方側（図１中で上部側）には、押圧手段としての第１の押圧金型１５を設けてある。また、図１中で左側のコイニング金型１３（１３ａ，１３ｂ）の順送り方向前方側（図１中で下部側）には、押圧手段としての第２の押圧金型１７を設けてある。
【００２４】
コイニング金型１３ｄの順送り方向前方側および、第２の押圧金型１７の順送り方向前方側には、金型を備えていないアイドル工程１９がそれぞれ介在され、アイドル工程１９のさらに順送り方向前方側には、板材１の幅方向両側にて２個ずつの打ち抜き金型２１を設けてある。この打ち抜き金型２１によって前記図２に示した形状のエレメント３が打ち抜き加工される。なお、図１では、この打ち抜き加工による打ち抜き孔を簡略化してある。
【００２５】
図４（ａ）は、図１のＣ−Ｃ断面図である。コイニング金型１３（１３ｄ）は、下型ポンチ２３とパッド２５とで板材１に対してコイニング加工を行う。下型ポンチ２３は、下プレート２７上の弾性変形可能なバックプレート２９上に、シム３１を介して設けられ、リテーナ３３に対して上下動可能である。シム３１は、コイニング金型１３による板材１に対する潰し量に応じて厚さの異なるものを適宜使用する。なお、下プレート２７は、下型ベース３４上に設置されている。
【００２６】
上記した下型ポンチ２３は、コイニング加工によって、板材１の図１中で右側の板厚が、同左側に対して薄くなるように、板材１に向けて突出する突起部２３ａを備えている。
【００２７】
一方パッド２５は、上プレート３５下面の弾性変形可能なバックプレート３７下面に設けられている。このパッド２５は、バックプレート３７下面に設けてあるリテーナ３９およびストリッパ４１を貫通し、これらに対して上下動可能となっている。
【００２８】
上プレート３５の上面には上型パッド４３が設けられ、この上型パッド４３の上下動により上型全体が上下動する。また、この上型パッド４３から、上プレート３５，バックプレート３７およびリテーナ３９にわたって形成してある貫通孔４５には、圧力ピン４７が挿入され、圧力ピン４７の下端はストリッパ４１の上面に結合されている。
【００２９】
図４（ａ）の状態から、図示しない駆動部による圧力ピン４７の下降により、図４（ｂ）に示すように、ストリッパ４１が下降して板材１を押さえ付ける。この状態で、上型パッド４３の下降により、図４（ｃ）に示すように、リテーナ３９がストリッパ４１に当接するとともに、パッド２５が板材１に当接する。このとき、バックプレート２９，３７が弾性圧縮変形し、パッド２５と下型ポンチ２３との間で、板材１に対してコイニング加工がなされ、前記図３に示したエレメント３の断面形状が得られる。
【００３０】
他の３つのコイニング金型１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、上記したコイニング金型１３ｄと同様の構造である。ただし、図１中で左側の２個のコイニング金型１３ａ，１３ｂについては、板材１の図１中で幅方向左側の板厚を薄くする必要があるので、下型パンチ２３の突起部２３ａが図４のものとは逆に左側に設けてある。
【００３１】
図４（ａ）中での第２の押圧金型１７は、この第２の押圧金型１７の図１中で上部に位置するコイニング金型１３ｂによってコイニング加工した部位を押圧するもので、下型押圧ポンチ４９と上型押圧パッド５１とをそれぞれ有する。これら各下型押圧ポンチ４９および上型押圧パッド５１は、前記したコイニング金型１３における下型ポンチ２３およびパッド２５と同様に取り付けられている。
【００３２】
そして、下型押圧ポンチ４９は、図５に拡大して示すように、順送り方向後方側のコイニング金型１３ｂによってコイニング加工された部位、すなわち板材１の幅方向側部の板厚が薄くされた部位を押圧すべく、図４中で左側に、板材１に向けて突出する突出部４９ａを備えている。また、下型押圧ポンチ４９とバックプレート２９との間には、調整部としてのシム５３が介装されている。
【００３３】
前記した第１の押圧金型１５は、図示していないが、第１の押圧金型１７における下型押圧パッド４９と同様な下型押圧パッドを備え、この下型押圧パッドの板材１に当接する上端面が、コイニング加工前の板材１の平坦な表面に合わせて平坦となっている。この上端面が平坦な下型押圧パッドと、第２の押圧金型１５における上型押圧パッド５１と同様な上型押圧パッドとで、板材１を押圧する。その他の構成は、調整部としてのシムを備えるなど、上記した第１の押圧金型１７と同様である。
【００３４】
なお、第１の押圧金型１５における上記した下型押圧パッドの板材１に当接する上端面は、必ずしも平坦でなくてもよく、コイニング金型１３でコイニング加工した後の加工形状に多少近いものとしてもよい。
【００３５】
図６（ａ）は、打ち抜き金型２１を示す、図１のＤ−Ｄ断面図である。この打ち抜き金型２１は、リテーナ３３に固定された打ち抜きダイ５５と、この打ち抜きダイ５５に上下動可能に収容されるパッド５７と、バックプレート３７下面に設けられる打ち抜きポンチ５９とをそれぞれ有する。打ち抜きポンチ５９は、リテーナ３９およびストリッパ４１を貫通し、これらに対して上下動可能となっている。
【００３６】
パッド５７は、板材１に当接する上端面が、コイニング加工後の形状に整合するように、図６中で左側が板材１向けて突出する突出部５７ａを備えるとともに、下型ベース３４に設けてある油圧シリンダ６１によって上下動可能となっている。
【００３７】
図６（ａ）の状態から図示しない駆動部による圧力ピン４７の下降により、図６（ｂ）に示すように、ストリッパ４１が下降して板材１を押さえ付ける。この状態で、上型パッド４３の下降により、図６（ｃ）に示すように、リテーナ３９がストリッパ４１に当接するとともに、打ち抜きポンチ５９が板材１に当接しさらに下降することで、パッド５７が下降しつつ、打ち抜きダイ５５との間で、エレメント３が打ち抜き加工される。このとき、バックプレート２９，３７が弾性圧縮変形する。
【００３８】
他の３つの打ち抜き金型２１は、上記した打ち抜き金型２１と同様の構造である。ただし、図１中で右側の２個の打ち抜き金型２１については、板材１の図１中で幅方向右側の板厚が薄くなっている部位を打ち抜き加工する必要があるので、パッド５７の突起部５７ａが図６のものとは逆に右側に設けてある。
【００３９】
上記したようなコイニング金型１３、打ち抜き金型２１および第１，第２の各押圧金型１５，１７を備えた順送りプレス型においては、板材１が図１中で矢印Ａで示す下方に向けて順次搬送される際に、コイニング加工に先立って、第１の押圧金型１５により、板材１に対し、その表裏両面を挟持するように押圧している。
【００４０】
押圧金型１５による板材１への押圧動作により、板材１が拘束され、その後のコイニング加工時での板材１への押圧バランスが適正に確保されて板材１の幅方向への曲がりを抑えることができ、高精度な成形作業がなされる。
【００４１】
順送り方向前方に位置するコイニング金型１３ｄでのコイニング加工では、板材１のエレメント３となる部位の図１中で右側を薄肉とすることから、この右側のコイニング加工による潰し量が左側に比べて多くなり、したがってこの板材１は、この右側での押圧時に受ける応力が、厚肉となる左側の応力より高くなる。
【００４２】
この結果上記したコイニング金型１３ｄでのコイニング加工の際には、板材１は、右側の応力が高い分、これと反対の図１中で左側に押されて曲がろうとする。ところが、その直後の第２の押圧金型１７により、板材１に対し、図１中で幅方向の左側を押圧して拘束しているので、コイニング金型１３ｄでのコイニング加工による図１中での左側への曲がりが抑えられ、板材１の幅方向の位置決め（センタリング）がなされる。
【００４３】
また、前記した第１，第２の各押圧金型１５，１７による板材１への押圧時には、その押圧量を調整すべく、板材１の曲がり量に応じ、異なる厚さのシム５３を用いる。
【００４４】
図７は、板材１の曲がり量に対して使用するシムの厚さを示している。（ａ）が第１の押圧金型１５によるもので、（ｂ）が第２の押圧金型１７によるものである。ここでは、図１中で左方向への曲がりを＋（プラス）、同右方向への曲がりを−（マイナス）としてある。図８は、コイニング加工後の板材１の曲がり状態を示す模式図である。
【００４５】
ここで、第１の押圧金型１５は、板材１の図８中で（−）側を押圧して板材１の（−）方向への曲がりを抑える機能を備えており、（−）方向へ曲がり量の増大に応じてシムの厚さを厚くしている。
【００４６】
ところが、この第１の押圧金型１５は、図７（ａ）で示すように、例えば＋方向へ３ｍｍ曲がった場合でも０．１８ｍｍのシムを使用するなど、＋方向への曲がりに対しても押圧している。これは、前述したように、コイニング金型１３による成形時での板材１に対する押圧バランスを考慮し、成形上問題のないようにするためである。
【００４７】
一方、図７（ｂ）に示すように、第２の押圧金型１７で使用するシム５３は、コイニング加工が終了した後であることから、コイニング加工による押圧バラスンスは考慮する必要はなく、単に板材１の＋方向への曲がり量の増大に応じてシムの厚さを徐々に厚くしていく。
【００４８】
ここで、前記図８に示す板材１の曲がり量Ｒは、ゲージを用いて測定してもよいが、図９に示すように、板材１の下部のリテーナ３３に光学センサ６３を設置して測定するようにしてもよい。
【００４９】
上記のようにして板材１の幅方向の位置決め（センタリング）を行う順送りプレス型は、板材１に対し表裏から挟むようにして押圧するので、板材１の幅寸法が異なっていても対応できるとともに、板材１に対して前加工が不要であるので、生産性が向上する。また、板材に位置決め孔を設ける必要もないので、歩留まり悪化を防止することができる。
【００５０】
なお、図１０に示すように、シム５３に代えてサーボモータ６５を設けてもよい。サーボモータ６５の駆動力は、例えばボールスクリュなどの機構を用いて下型押圧ポンチ４９を上下させることができる。この場合、前記図８に示した光学センサ６３からの検出信号を受けて、板材１の曲がり量に応じてサーボモータ６５を駆動するようにする。
【００５１】
図１０において、符号６７もサーボモータであり、このサーボモータ６７は、例えばボールスクリュなどの機構を用いて下型ポンチ２３を上下させることができ、コイニング金型１３による板材１に対する潰し量を調整する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わる順送りプレス型の概略を示す平面図である。
【図２】図１の順送りプレス型により板材を打ち抜き加工して得られるエレメントの形状を示す平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（ａ）は図１のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は（ａ）の状態から圧力ピンが下降した状態を示す動作説明図、（ｃ）は（ｂ）の状態から上型パッドが下降した状態を示す動作説明図である。
【図５】図４（ｃ）の要部の拡大された断面図である。
【図６】（ａ）は図１のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は（ａ）の状態から圧力ピンが下降した状態を示す動作説明図、（ｃ）は（ｂ）の状態から上型パッドが下降した状態を示す動作説明図である。
【図７】板材の曲がり量と使用するシムの厚さとの相関図である。
【図８】コイニング加工後に板材に曲がりが発生している状態を示す模式図である。
【図９】板材の曲がり量を光学センサで検出する例を示す平面図である。
【図１０】シムに代えてサーボモータを使用する例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　板材
３　エレメント（ワーク）
１５　第１の押圧金型（押圧手段）
１７　第２の押圧金型（押圧手段）
５３　シム（調整部）
６５　サーボモータ（調整部）

Claims

帯状の板材を、順送りプレス型により、コイニング加工した後、打ち抜き加工を行う際に、前記板材の位置決めを行うワーク位置決め方法において、前記板材の打ち抜き加工されるワークに相当する部位を、前記板材の幅方向両側にて２列備え、前記打ち抜き加工に先立って、前記板材の幅方向両側を、表裏両面から挟持するように押圧することを特徴とするワーク位置決め方法。
前記コイニング加工の前後に、前記板材を押圧することを特徴とする請求項１記載のワーク位置決め方法。
前記板材の幅方向への曲がり量に対応して前記板材に対する押圧量を変化させることを特徴とする請求項１または２記載のワーク位置決め方法。
帯状の板材を、順送りプレス型により、コイニング加工した後、打ち抜き加工を行うワーク位置決め装置において、前記板材の打ち抜き加工されるワークに相当する部位は、前記板材の幅方向両側にて２列備え、前記打ち抜き加工に先立って、前記板材の幅方向両側を、表裏両面から挟持するように押圧する押圧手段を設けたことを特徴とするワーク位置決め装置。
前記押圧手段は、前記コイニング加工工程の前後にそれぞれ配置され、コイニング加工前のものは、コイニング加工前の板材の表面形状に対応し、前記コイニング加工後のものは、コイニング加工後の板材の表面形状に対応していることを特徴とする請求項４記載のワーク位置決め装置。
前記押圧手段は、前記板材への押圧量を調整する調整部を備えていることを特徴とする請求項４または５記載のワーク位置決め装置。