JP2006167776A - プレス機 - Google Patents

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Kunio Shinkawa
邦夫 新川
Hideki Inoue
英喜 井上
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TAKAGI SEISAKUSHO KK
Takagi Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】 順送プレス加工用プレス機を加工するワークに合わせた専用の高精度の金型を必要としないで、かつワーク移送の速度を上げることができるようにすること。
【解決手段】 複数のワーク15を順に移送して複数のプレス加工位置11a〜11gにおいて順にプレス加工するプレス機10において、複数のワーク15の各々を保持するチャック12を複数具備し、複数のチャック12を複数のプレス加工位置11a〜11gに順に移送する移送手段20と、複数のチャック12の各々で保持されたワーク15を複数のプレス加工位置11a〜11gにおいて順にプレス加工するプレス加工手段30とを具備すること。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ワークを順次移送してプレス加工するプレス機に関し、特に複数のワークを順次一定のピッチで移送してプレス加工するプレス機に関するものである。
従来の順送プレス加工においては、帯状の材料において、ワーク部分とつなぎ部分が連続して繋がっており、前記帯状の材料をワーク部分のピッチにて送りながら、連続プレス成形している(例えば、特許文献1参照)。これによりプレス工程の生産性が良くなる。また、このような順送プレス加工においては、図15(a)に示すように、帯状の材料60の中央部に繋ぎ部分61を形成し、繋ぎ部分61の両側にワーク部分62を形成する場合もある。なお、繋ぎ部分61には位置決め用の孔63が形成されている。
特開平5−237573号公報
しかし、上述の従来例では、帯状の材料60のワーク部分62のピッチ(連続する3つの孔63の両端の孔63間の距離)が一定ではないのでワーク部分62のピッチに合わせた専用の高精度のプレス加工用金型を製作する必要があるという問題があった。
なお、逆にプレス加工用金型に合わせてワーク部分62のピッチを決めると繋ぎ部分61の長さが長くなり、材料60の無駄が大きくなるという問題があった。
また、図15(b)に示すように、帯状の材料60aにおいてピッチ用孔63aが形成されている繋ぎ部分61aの片側にのみワーク部分62a(孔64が形成されている。)を形成した場合には、帯状の材料60aを搬送して前記ワーク部分62aをプレス加工位置に搬送したときに、帯状の材料60aの振動が残りワーク部分62aの位置不良が発生するので、前記搬送の速度を上げることが困難であるという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、加工するワークに合わせた専用の高精度の金型を必要としないで、かつワーク移送の速度を上げることができる順送プレス加工用プレス機を提供することである。
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、複数のワークを順に移送して複数のプレス加工位置において順にプレス加工するプレス機であって、前記複数のワークの各々を保持するチャックを複数具備し、前記複数のチャックを前記複数のプレス加工位置に順に移送する移送手段と、前記複数のチャックの各々で保持されたワークを前記複数のプレス加工位置において順にプレス加工するプレス加工手段とを具備することを特徴とするプレス機である。
これにより、複数のワークを順に移送して複数のプレス加工位置において順にプレス加工するプレス機にて、前記複数のワークの各々を保持した複数のチャックの各々を移送手段が前記複数のプレス加工位置に順に移送し、プレス加工手段が前記複数のチャックの各々で保持されたワークを前記複数のプレス加工位置において順にプレス加工するので、複数のワークを効率よく順にプレス加工することができる。
さらに、請求項2記載の発明は、請求項1に記載したプレス機であって、移送手段は、複数のチャックが摺動可能なレールと、前記複数のチャックの列に沿って配置され、外周に軸方向の螺旋溝が形成された円筒カムと、前記円筒カムを回転させる駆動手段とを備え、前記円筒カムの螺旋溝に前記複数のチャックに形成されたカムフォロワが摺動自在に係合していることを特徴とするプレス機である。
これにより、移送手段は、複数のチャックが摺動可能なレールと、前記複数のチャックの列に沿って配置され、外周に軸方向の螺旋溝が形成された円筒カムと、前記円筒カムを回転させる駆動手段とを備え、前記円筒カムの螺旋溝に前記複数のチャックに形成されたカムフォロワが摺動自在に係合しているので、駆動手段が円筒カムを回転させると、円筒カムの外周の軸方向の螺旋溝に係合した各カムフォロワが前記軸方向に移動するため、前記チャックをレールに沿って移動させることができる。
さらに、請求項3記載の発明は、請求項2に記載したプレス機であって、チャックに保持されたワークのプレス加工後に、前記チャックを前記移送手段の移送開始位置に戻して循環させる循環手段を備え、前記循環手段は、前記チャックを前記移送手段と逆方向に移送する逆移送手段、前記移送手段の移送終了位置にあるチャックを移送終了位置のレールとともに前記逆移送手段の逆移送開始位置に搬送する第1搬送手段および前記逆移送手段の逆移送終了位置にある前記チャックを前記逆移送終了位置のレールとともに前記移送手段の移送開始位置に搬送する第2搬送手段とを有することを特徴とするプレス機である。
これにより、ワークのプレス加工後に前記チャックを移送終了位置のレールとともに循環手段の第1搬送手段が循環手段の逆移送手段の逆移送開始位置に搬送し、逆移送手段にて逆移送されたチャックを逆移送終了位置のレールとともに循環手段の第2搬送手段が移送手段の移送開始位置に搬送するので、チャックを順に循環させて使用することができる。
請求項1記載の発明によれば、順送プレス加工用プレス機において加工するワークに合わせた専用の高精度の金型を必要としないで、かつワーク移送の速度を上げることができる。
さらに、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果とともに、各ワークを保持する各チャックを容易に移送することができる。
さらに、請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の効果とともに、各ワークを保持する各チャックを循環させて使用することができる。
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るプレス機を示し、図2は前記プレス機のチャックを示し、図3は前記チャックを移送する移送手段を示し、図4は図3の一部分を拡大して示し、図5は前記チャックの構造を示す。さらに、図6は前記チャックの循環手段を示し、図7は前記循環手段の動作を示し、図8は前記移送手段等の駆動手段を示し、図9は前記チャックの開閉手段を示し、図10は前記循環手段の第1搬送手段を示す。さらに、図11および図12は前記チャックの第1変形例を示し、図13は前記チャックの第2変形例を示す。そして、図14はワークのプレス加工状態の一例を示す。
図1に示すように、プレス機10は、複数のワーク15を順に移送して複数のプレス加工位置11a、11b,11c、11d、11e、11f、11gにおいて順にプレス加工するプレス機である。
プレス機10にて、フレーム10aの前面の下部にベッド10bが固定されている。また、フレーム10aの上部には一対の互いに螺合して同じ速度で反対方向に回転する歯車33、34が回動可能に支えられている。そして、歯車33の回転中心から外れた支点33aにロッド35の上端部が回動可能に支えられ、歯車34の回転中心から外れた支点34aにロッド36の上端部が回動可能に支えられている。さらに、ロッド35の下端部およびロッド36の下端部によりスライダ37がフレーム10aに摺動自在に支えられている。このため、図示しない駆動源により歯車33、34が回転すると、スライダ37が上下方向に移動する。
さらに、プレス機10は、複数のワーク15の各々を保持するチャック12を複数備え、複数のチャック12を複数のプレス加工位置11a〜11gに順に移送する移送手段20と、複数のチャック12の各々で保持されたワーク15を複数のプレス加工位置11a〜11gにおいて順にプレス加工するプレス加工手段30とを備えている。
プレス加工手段30は各プレス加工位置11a〜11gにて上型31と各上型31に対応する下型32を有し、各上型31はスライダ37の下面に固定され、各下型32はベッド10b上に固定されている。そして、各上型31間の間隔および各下型32間の間隔は一定である。このため、歯車33、34の回転によりスライダ37を上下させることにより各プレス加工位置11a〜11gにてワーク15をプレス加工することができる。
移送手段20は、複数のチャック12が摺動可能なレール21(図2参照)を備えている。レール21は、フレーム10aに固定された枠体10cに取り付けられている(図2参照)。さらに、図3に示すように、移送手段20は、複数のチャック12の列に沿って配置され、外周22aに軸方向22bの螺旋溝22cが形成された円筒カム22と、円筒カム22を回転させる駆動手段23(図8参照)とを備えている。円筒カム22の螺旋溝22cに複数のチャック12に形成されたカムフォロワ13bが摺動自在に係合している。このため、円筒カム22の回転により複数のチャック12をレール21に沿って移動させることができる。
図3に示すように、チャック12に保持されたワーク15のプレス加工後に、チャック12を移送手段20の移送開始位置20aに戻して循環させる循環手段40が設けられている。なお、循環手段40にてチャック12が循環中に図示しない手段によりチャック12が開いた状態にされて、ワーク15がチャック12から取り外される。このため、チャック12にワーク15がない状態でチャック12が移送開始位置20aに戻される。
循環手段40は、チャック12を移送手段20と逆方向に移送する逆移送手段41、移送手段20の移送終了位置20bにあるチャック12を移送終了位置20bのレール21b(図6、図7参照)とともに逆移送手段41の逆移送開始位置41aに搬送する第1搬送手段42および逆移送手段41の逆移送終了位置41bにあるチャック12を逆移送終了位置41bのレール21aとともに移送手段20の移送開始位置20aに搬送する第2搬送手段43を備えている。このレール21aは移送手段20の移送開始位置20aのレールになる。
逆移送手段41は移送方向が移送手段20と逆であるが、その他の点については移送手段20と同様の構造を有している。逆移送手段41のレール41cはレール21と同様のものである。
図5に示すように、チャック12はL型の固定部12a、固定部12aに取付けられた横軸12bにより回動可能に支えられた可動部12c、可動部12cを固定部12aの下部に押し付けるコイルバネ12dを備えている。固定部12aの下部には上向きのピン12eが立設されている。固定部12aとコイルバネ12dに付勢された可動部12cにより挟まれたワーク15はピン12eにより位置決めされる。なお、チャック12が閉じられて固定部12aと可動部12cによりワーク15が挟まれたときは、ピン12eはワーク15の孔を挿通して可動部12cの孔12fに差し込まれるようになっている。
そして、固定部12aの側面には摺動部13aが固定され、摺動部13aはレール21に摺動可能に係合している(図3参照)。
さらに、図4に示すように、摺動部13aの下端部には円筒カム22の螺旋溝22cに係合するカムフォロワ13bが取り付けられている。
図8(a)に示すように、駆動手段23は枠体10cに取り付けられたサーボモータ23aおよびサーボモータ23aにより順次に回転駆動される歯車23b、23c,23d、23e、23fを備えている。このうち、歯車23dの回転軸は逆移送手段41(図3参照)の図示しない円筒カム(円筒カム22(図3参照)に相当するがその螺旋溝の向きは円筒カム22の螺旋溝22cの向きと反対方向である。)を回転させ、歯車23fは円筒カム22を回転させる。図8(b)は図8(a)の変形例の駆動手段23xであり、枠体10cに取り付けられたサーボモータ23hはプーリ23iを回転させ、プーリ23j、23kがタイミングベルト23mを介してプーリ23iに回転駆動される。さらに、プーリ23nがタイミングベルト23pを介してプーリ23iにより回転駆動される。そして、プーリ23jは歯車23fに相当し、プーリ23kは歯車23dに相当し、プーリ23hは歯車23cに相当する。
図9(a)および(b)((a)の部分拡大図)に示すように、チャック12の開閉手段14は、枠体10cに回転可能に取り付けられた正面カム14a(図8の歯車23cの回転軸が正面カム14aの回転軸になっている。)、正面カム14aの溝14bに係合するカムフォロワ14cを備えたアーム14d(支点14eで枠体10cに回動自在に支えられている。)、アーム14dの先端に回動自在に連結されたロッド14f,ロッド14fの先端部14gに形成された折れ曲った溝14hおよびピン14iを備えている。そして、ピン14iの基部は溝14hに係合するカムフォロワ14jである(枠体10cに付設された支持部10dにピン14iの軸方向に摺動自在に支えられている。)。
図3の第2搬送手段43により移送手段20の移送開始位置20aに搬送されてくるチャック12は閉じた状態であるが、移送開始位置20aに位置するとピン14iに可動部12cが押されてチャック12は開いた状態となる。この状態で、ワーク15をチャック12にセットする。その後、正面カム14aが回転すると、アーム14dが回動し、ロッド14fがアーム14dに押されると、ピン14iがカムフォロワ14jに引かれて、チャック12の可動部12cから離れるので、チャック12が閉じ、ワーク15はチャック12に保持される。
さらに、図9(c)に示す(a)の変形例では、空圧、油圧等のシリンダ14xによりピン14iの押し引きをしている。シリンダ14xがピン14iを引っ張ると、ピン14iがチャック12から離れ、チャック12が閉じる。一方、シリンダ14xがピン14iを押すと、ピン14iがチャック12を開く位置に移動する。
図10(a)に示す第1搬送手段42は、枠体10cの内面に付設された2本の互いに平行なレール42a、正面カム42b(図8の歯車23cの回転軸が正面カム42bの回転軸になっている。)、正面カム42bに係合するカムフォロワを備え、正面カム42bの回転により揺動するアーム42c(支点42dにより枠体10cに回動可能に取り付けられている。)、アーム42cの先端に回動可能に連結されたロッド42eを備え、レール21bの折曲部21b1はロッド42eの先端に連結され、レール42aに摺動可能に係合している。このため、正面カム42bの回転によりアーム42cが回動し、ロッド42eがアーム42cに押し引きされ、折曲部21b1がレール42aに沿って移動するので、移動終了位置のレール21bをレール21側からレール41c(図3参照)側に搬送し、逆にレール41c側からレール21側に搬送することができる。そして、レール21bをレール41c側に搬送したときは、レール21bはレール41cの一部分となり、レール21bをレール21側に搬送したときは、レール21bはレール21の一部分となる。なお、第2搬送手段43の構造は第1搬送手段42の構造と同様である。
図10(b)に示す変形例では、正面カム42bの変わりにサーボモータ42pが使用され、サーボモータ42pの回転によりボールネジ42qが押し引きされてボールネジ42qの先端に連結された折曲部21b1が上記のように搬送される。
さらに、図10(c)に示す他の変形例では、サーボモータ42pの変わりに空圧、油圧等のシリンダ42xが使用され、シリンダ42xによりロッド42yが押し引きされ、ロッド42yにより上記のように折曲部21b1が搬送される。
図11および図12に示すチャック12の第1変形例12xは、固定部12aを上下に昇降可能にしている。すなわち、縦方向のガイド13cが摺動部13aの正面に取り付けられ、ガイド13cに沿って上下方向に昇降可能なスライダ13dが配置され、スライダ13dの上部のガイド13cと反対側に固定部12a(図11参照)が取り付けられている。さらに、スライダ13dの上部のガイド13cと反対側にカムフォロワ13e(図11参照)が取り付けられている。
カムフォロワ13eが摺動可能な溝13h1(図11参照)が形成されたストッパ13hが配置され、ストッパ13hの下部はロッド13jの上端に固定され、ロッド13jはエアシリンダ13i(図示しない取り付け具により枠体10c(図2参照)に固定されている。)により上下に昇降可能である。そして、ストッパ13hはその上死点に位置するときは一対の横方向のガイド13f(図示しない取り付け具により枠体10cに固定されている。)で挟まれ、ストッパ13hの一対の張出部13h2は一対のガイド13fで位置決めされ、ストッパ13hの横方向の溝13h1はガイド13fの溝13gに連結される。第1変形例12xのその他の部分はチャック12と同様である。
このため、プレス加工時に上型31(図1参照)が下降してチャック12に保持されたワーク15を加工したときに、エアシリンダ13iの付勢力に抗してチャック12が上型31に押されて下型32(図1参照)の位置まで下降し、プレス加工した後に上型31が上昇すると、エアシリンダ13iの付勢力によりチャック12も上死点の位置まで上昇する。このため、プレス加工によりワーク15が下方に曲げられた場合でも、チャック12の上昇によりワーク15が上昇して下型32から離れるので、ワーク15を横方向に移動させることができる。
図13に示すチャック12の第2変形例12yは、摺動部13aに取り付けられた縦3方向のガイド13p、ガイド13pに沿って上下方向に昇降するスライダ13qおよびコイルバネ13uを備えている。スライダ13qの下端に形成された折曲部13rにはピン13sが横向きに付設され、ガイド13pの上端の側面にピン13tが横向きに付設されている。そして、ピン13s、13t間にコイルバネ13uが取り付けられている。このため、スライダ13qはコイルバネ13uにより上方に引っ張られ、折曲部13rがガイド13pの下端面に当接している。すなわち、ガイド13pの下端面がスライダ13qの上死点のストッパになっている。第2変形例12yの他の部分はチャック12と同じである。
これにより、第1変形例12xと同様に、第2変形例12yは上下方向に昇降可能である。
以上の構成のプレス機10は以下の動作をする。
(1)複数のワーク15を順に移送して複数のプレス加工位置11a〜11gにおいて順にプレス加工するプレス機10にて、複数のワーク15の各々を保持した複数のチャック12の各々を移送手段20が複数のプレス加工位置11a〜11gに順に移送し、プレス加工手段30が複数のチャック12の各々で保持されたワーク15を複数のプレス加工位置11a〜11gにおいて順にプレス加工するので(なお、プレス加工手段30がプレス加工位置11a〜11gにおいてワーク15をプレス加工中では移送手段20は停止している。)、複数のワーク15を効率よく順にプレス加工することができる。
(2)さらに、移送手段20は、複数のチャック12が摺動可能なレール21と、複数のチャック12の列に沿って配置された円筒カム22と、円筒カム22を回転させる駆動手段23、23xとを備え、円筒カム22の螺旋溝22cに複数のチャック12に形成されたカムフォロワ13bが摺動自在に係合しているので、駆動手段23が円筒カム22を回転させると、円筒カム22の螺旋溝22cに係合した各カムフォロワ13bが軸方向22bに移動するので、チャック12をレール21に沿って移動させることができる。
(3)さらに、ワーク15のプレス加工後にチャック12を移送終了位置のレール21bとともに循環手段40の第1搬送手段42が逆移送手段41の逆移送開始位置41aに搬送し、逆移送手段41にて逆移送されたチャック12を逆移送終了位置41bのレール21aとともに第2搬送手段43が移送手段20の移送開始位置20aに搬送するので、チャック12を順に循環させて使用することができる。
そして、ワーク15は、例えば図14(a)〜(d)のようにプレス加工される。まず、最初のプレス加工位置11aにおいて、(a)に示すように、ワーク15の取付部分15a(孔15bが形成されている。)、連結部分15c、ワーク部分15dおよびワーク部分15dの溝15eがプレス加工される。つぎに、(b)に示すように、プレス加工位置11bにおいて、ワーク部分15dの両側部に折曲部分15f、15gが形成され、つぎに、(c)に示すように、プレス加工位置11cにおいて、ワーク部分15dに孔15h、15iが形成される。最後に、(d)に示すように、プレス加工位置11dにおいて、取付部分15aから切り離されたワーク部分15dが溝15eを境界として2つの部分15d1、15d2に2分割される。
なお、上記実施の形態において、ワーク15のプレス加工は図14に示すものに限定されず、任意のプレス加工をすることができる。
また、チャック12では、ピン12eは固定部12aに形成され、孔12fは可動部12cに形成されているが、これに限定されず、固定部12aに孔(孔12fに相当する。)を形成し、可動部12cにピン(ピン12eに相当する。)を形成してもよい。
本発明の実施の形態に係るプレス機を示す斜視図である。 前記プレス機のチャックを示す部分図である。 前記チャックを移送する移送手段を示す部分図である。 図3の一部分を拡大して示す部分図である。 前記チャックの構造を示す部分図である。 前記チャックの循環手段を示す部分図である。 前記循環手段の動作を示す部分図である。 前記移送手段等の駆動手段を示す部分図である。 前記チャックの開閉手段を示す部分図である。 前記循環手段の第1搬送手段を示す部分図である。 前記チャックの第1変形例を示す斜視図である。 前記チャックの第1変形例を図11とは異なる方向から見た斜視図である。 前記チャックの第2変形例を示す斜視図である。 ワークのプレス加工状態の一例を示す斜視図である。 従来例の説明図である。
符号の説明
10 プレス機
11a〜11g プレス加工位置
12 チャック
12x チャックの第1変形例
12y チャックの第2変形例
13a 摺動部
13b カムフォロワ
15 ワーク
20 移送手段
20a 移送開始位置
20b 移送終了位置
21 レール
21a 移送開始位置のレール(逆移送終了位置のレール)
21b 移送終了位置のレール
22 円筒カム
22a 外周
22b 軸方向
22c 螺旋溝
30 プレス加工手段
40 循環手段
41 逆移送手段
41a 逆移送開始位置
41b 逆移送終了位置
42 第1搬送手段
43 第2搬送手段

Claims (3)

  1. 複数のワークを順に移送して複数のプレス加工位置において順にプレス加工するプレス機であって、
    前記複数のワークの各々を保持するチャックを複数具備し、
    前記複数のチャックを前記複数のプレス加工位置に順に移送する移送手段と、
    前記複数のチャックの各々で保持されたワークを前記複数のプレス加工位置において順にプレス加工するプレス加工手段とを具備することを特徴とするプレス機。
  2. 請求項1に記載したプレス機であって、
    移送手段は、複数のチャックが摺動可能なレールと、
    前記複数のチャックの列に沿って配置され、外周に軸方向の螺旋溝が形成された円筒カムと、
    前記円筒カムを回転させる駆動手段とを備え、
    前記円筒カムの螺旋溝に前記複数のチャックに形成されたカムフォロワが摺動自在に係合していることを特徴とするプレス機。
  3. 請求項2に記載したプレス機であって、
    チャックに保持されたワークのプレス加工後に、前記チャックを前記移送手段の移送開始位置に戻して循環させる循環手段を備え、
    前記循環手段は、前記チャックを前記移送手段と逆方向に移送する逆移送手段、前記移送手段の移送終了位置にあるチャックを移送終了位置のレールとともに前記逆移送手段の逆移送開始位置に搬送する第1搬送手段および前記逆移送手段の逆移送終了位置にある前記チャックを前記逆移送終了位置のレールとともに前記移送手段の移送開始位置に搬送する第2搬送手段とを有することを特徴とするプレス機。
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