JP2006205242A

JP2006205242A - ワーク加工装置

Info

Publication number: JP2006205242A
Application number: JP2005023355A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kodera; 寺広之小
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】上定盤と下定盤との平行度および平面度を精度良く測定することができるワーク加工装置を提供する。
【解決手段】ワーク加工装置１は下定盤６と、上定盤５と、下定盤６側の下型８と、上定盤５側の上型７とを備えている。上型７に貫通孔１３が設けられ、この貫通孔１３内に上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂとが収まっている。上定盤用計測器１１ａは上定盤５の定盤面５ｓとの間の距離を計測し、下定盤用計測器１１ｂは下定盤６の定盤面６ｓとの間の距離を計測する。この上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂとにより、上定盤５と下定盤６の平行度および平面度を計測する。
【選択図】図１

Description

本発明は、下定盤に取付けられた下型と、上定盤に取付けられた上型との間でワークをプレスしたり打抜くワーク加工装置に係り、とりわけ下定盤と上定盤との間の平面度および平行度を測定することができるワーク加工装置に関する。

従来より、図４に示すように、下定盤に取付けられた下型と、上定盤に取付けられた上型とを有するプレス機等のワーク加工装置が知られている。

図４に示すように、上型７は固定ネジ９ａにより上ダイセット９へ組み付けられ、下型８は下ダイセット１０に組み付けられる。プレス機の上定盤（スライダ）５および下定盤（ボルスタ）６にはダイセット取付用のＴ溝５ａ、Ｔ溝６ａがそれぞれ形成され、上ダイセット９にはＴ溝５ａに嵌り込む固定装置９ｂが設けられ、下ダイセット１０にはＴ溝６ａに嵌り込む固定装置１０ｂが設けられている。上ダイセット９の固定装置９ｂおよび下ダイセット１０の固定装置１０ｂのプレートがＴ溝５ａおよびＴ溝６ａへ嵌め込まれ、固定装置９ｂ、１０ｂが締めねじ９ｃ、１０ｃによってクランプされる。また上ダイセット９と下ダイセット１０は、ガイドポスト３１に係合している。

ワークをプレスする上型７および下型８は生産品目に応じて様々な形状をしているが、上定盤５および下定盤６に嵌め込まれる固定装置９ｂ、１０ｂは同じ形状を有する。また、上型７と下型８との間にワークが搬送されるため、ワークの搬送に干渉しないよう上型７の高さ７Ｈ、下型８の高さ８Ｈも各プレス機毎に決められている。

なお、このようなワーク加工装置の上定盤と下定盤との平行度を測定するため、以下のように定盤間の計測装置が知られている（例えば特許文献１−３参照）。
特公平６−８６０３６号公報特許第２８８６３６０号公報実開平５−７８３９９号公報

ところで、上定盤５および下定盤６間において、均一なプレス加工を行なうためには、上下定盤５、６の間隔が上下定盤５、６の面内のどの箇所でも均一でなければならない。このためには、上下定盤５、６間の平行度（上面と下面の平行）が均一に保たれている必要がある。しかし、例えば数点の計測に基づいて、上下定盤５、６間の距離が一定で、かつ上下定盤５、６間が平行だと判断されても、上定盤５の定盤面５ｓおよび下定盤６の定盤面６ｓ自体に凹凸がある場合、定盤面５ｓ、６ｓ内で上下定盤５、６の間隔に不均一な箇所が生じることがある。従って定盤面５ｓ、６ｓの平面度（面の凹凸）精度も良好でなければならない。

プレス機の製造段階では、定盤面５ｓ、６ｓ自体の平面度は組上げ前の加工で精度を出し、上下定盤５、６の間隔をダイアルゲージ等で計測しながら組み付けを行ない、上定盤５と下定盤６間の均一な平行度を確保している。これによりプレス機出荷時の精度は確保されるが、実際には使用経過により定盤面５ｓ、６ｓの平面度が低下し、精度が悪化する場合などが考えられ、長期に使用しているプレス機に対しても計測する必要がある。

さらに、組付け時には無負荷状態における上下定盤５、６間の平行度を測定するため、ワークプレス時（負荷状態）の精度を測定することはできない。実際の生産時には、使用する型、プレス荷重などによって定盤面５ｓ、６ｓ内にかかる圧力分布は様々であるため、プレス機のガタ要素と弾性変形により平面度および平行度がいずれも変化する。このため、生産時にワークの試し打ちを行ない、上下定盤５、６と上下型７、８間にシムを入れるなどして現物調整（メイクレディ操作）を行なっている。この作業負荷がプレス機の生産性を低下させており、負荷時においても上下定盤５、６間の平行度を計測できる方式が望まれている。

金属プレス分野では、プレス機に変位センサを設置し、定盤との変位を直接計測する方式が公知の計測技術として行なわれている。また、定盤変位の計測方式についても、ガイドポストの変位量をリニアスケールで計測する方式（特許文献１）、定盤間の間隔を非接触の変位センサで計測する方式（特許文献２）、ポスト状の非接触式変位センサを定盤間に設置する方式（特許文献３）などが考案されているが、いずれも定盤間の平面度および平行度を精度良く測定することはできない。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、上下定盤の平面度および平行度を精度良く測定することができるワーク加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、下定盤と、下定盤に対して相対的に離接する上定盤と、下定盤に下ダイセットを介して取付けられた下型と、上定盤に上ダイセットを介して取付けられた上型とを備え、上型に貫通孔が設けられ、この貫通孔内に上ダイセットの計測穴を介して上定盤との距離を計測する上定盤用計測器と、下型および下ダイセットの計測穴を介して下定盤との距離を計測する下定盤用計測器とを、上定盤用計測器および下定盤用計測器が貫通孔から突出しないよう上下方向に並んで配置したことを特徴とするワーク加工装置である。

本発明は、上型の貫通孔は水平方向に延びるとともに、この貫通孔内に水平方向に延びる駆動機構が設けられ、上定盤用計測器および下定盤用計測器はこの駆動機構によって貫通孔内を移動することを特徴とするワーク加工装置である。

本発明は、上型に複数の貫通孔が設けられ、各貫通孔内に上定盤用計測器と下定盤用計測器が配置されていることを特徴とするワーク加工装置である。

本発明は、下定盤と、下定盤に対して相対的に離接する上定盤と、下定盤に下ダイセットを介して取付けられた下型と、上定盤に上ダイセットを介して取付けられた上型とを備え、下型に貫通孔が設けられ、この貫通孔内に上型および上ダイセットの計測穴を介して上定盤との距離を計測する上定盤用計測器と、下ダイセットの計測穴を介して下定盤との距離を計測する下定盤用計測器とを、上定盤用計測器および下定盤用計測器が貫通孔から突出しないよう上下方向に並んで配置したことを特徴とするワーク加工装置である。

本発明は、下型の貫通孔は水平方向に延びるとともに、この貫通孔内に水平方向に延びる駆動機構が設けられ、上定盤用計測器および下定盤用計測器はこの駆動機構によって貫通孔内を移動することを特徴とするワーク加工装置である。

本発明は、下型に複数の貫通孔が設けられ、各貫通孔内に上定盤用計測器と下定盤用計測器が配置されていることを特徴とするワーク加工装置である。

以上のように本発明によれば、これまで計測が難しかった組み付け後の上下定盤間の平面度および平行度の計測が可能となる。また、ワークを加工する負荷時においても、上下定盤間の平面度および平行度の計測が可能となる。

これらの計測結果により定盤面全体に対して定盤間隔の状態が確認できるため、ワークを加工した際にムラとなる箇所を予測することができる。そのため、あらかじめ定盤の凹凸を補償するよう、メイクレディ操作、すなわちムラ取り作業をしておくことにより、加工作業中における現物調整によるムラ取り作業を削減することができ、ワーク加工装置の生産性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は、本発明によるワーク加工装置の一実施の形態を示す図である。

まず、図３により本発明によるワーク加工装置の概略について述べる。本発明によるワーク加工装置１は、プレス式打抜機（プレス機）に適用されるものであり、下定盤（ボルスタ）６と、上定盤（スライダ）５と、下定盤６に下ダイセット１０を介して取付けられた下型８と、上定盤５に上ダイセット９を介して取付けられた上型７とを備えている。また、上型７と下型８のうち、実際にワークに対して加工を施す部分により金型部分１５が形成される。

図３において原動装置２ａからの回転がクランクシャフト２に伝達される。クランクシャフト２はフレーム１ａ内に配置され、フレーム１ａ内にはクランク機構３およびコネクティングロッド４が収納されている。クランクシャフト２はクランク機構３を介してコネクティングロッド４と結合されており、このクランク機構３によって、クランクシャフト２の回転がコネクティングロッド４の上下方向の昇降運動へ変換される。上定盤５はこのコネクティングロッド４に連結されており、コネクティングロッド４の昇降に伴い上定盤５が上下にストローク動作し、上定盤５に対向して設置された下定盤６との間でプレス動作が行なわれる。

高精度なプレス動作を実現するためには、上定盤５のストローク動作中、上定盤５と下定盤６との間の間隔を平行に維持する必要がある。このため上定盤５を精度良く垂直方向に昇降させるようガイド２７が設置され、またクランク機構３のガタ低減、上定盤５および下定盤６の据付け平行度、および上定盤５および下定盤６の定盤面５ｓ、６ｓの平面度を確保する工夫が予め施されている。

このような構成からなる上定盤５側の上型７と下定盤６側の下型８との間にワーク２０が搬送され、上型７と下型８との間でワーク２０に対するプレスが行なわれるようになっている。

ところでワーク２０に対するプレス時には、上定盤５、下定盤６、クランク機構３、フレーム１ａなど、ワーク加工装置１の各部分がプレス荷重により若干の変形を受ける。このため、無負荷では上定盤５が平行に昇降する場合であっても、負荷時には各部の変形によって昇降精度が悪化する場合がある。このため、各部分の剛性を高めることによりこの変形を押さえ、精度を向上させる工夫が施されている。

次に図１および図２により、ワーク加工装置１について更に詳述する。

図１および図２に示すように、上型７は上ダイセット９へ組み付けられ、下型８は下ダイセット１０に組み付けられている。上定盤５および下定盤６にはダイセット取付用のＴ溝５ａ、６ａが各々形成され、上ダイセット９にはＴ溝５ａに嵌り込む固定装置９ｂが設けられ、下ダイセット１０にはＴ溝６ａに嵌り込む固定装置１０ｂが設けられている。上ダイセット９の固定装置９ｂおよび下ダイセット１０の固定装置１０ｂのプレートが、Ｔ溝５ａおよびＴ溝６ａに嵌め込まれ、固定装置９ｂ、１０ｂが締めねじ９ｃ、１０ｃにより締め込まれてクランプされる。

また上ダイセット９と下ダイセット１０はガイドポスト３１に係合し、このガイドポスト３１によって上ダイセット９が案内される。

また、上型７に上下方向に貫通する貫通孔１３が設けられ、この貫通孔１３は水平方向にも延びている。この貫通孔１３は上型７のうち、ワーク２０に対してプレス加工を具体的に施す金型部分１５以外の部分に設けられている。

上型７に設けられた貫通孔１３内には、直線状のブラケット１８が設置され、ブラケット１８に沿って駆動機構１２がＹ方向に移動するようになっている。また貫通孔１３内には、駆動機構１２に保持されて、この駆動機構１２によりＹ方向に移動する計測器１１が設けられている。

計測器１１は上定盤用計測器１１ａと、この上定盤用計測器１１ａの下方に連結された下定盤用計測器１１ｂとからなっている。このうち上定盤用計測器１１ａは、上ダイセット９に設けられた計測穴９ｈを介して上定盤５の定盤面５ｓとの距離を計測するものであり、下定盤用計測器１１ｂは下型８および下ダイセット１０に設けられた計測穴８ｈ、１０ｈを介して下定盤６の定盤面６ｓとの距離を計測するものである。

図１および図２において、上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂは、いずれも貫通孔１３内に上下方向１９に並んで設けられ、貫通孔１３内に収まるとともに上型７から外方へ突出しないようになっている。

また、下型８、上ダイセット９および下ダイセット１０に設けられた計測穴８ｈ、９ｈ、１０ｈは、いずれも貫通孔１３に対応して水平方向に延びているが、貫通孔１３に沿って複数設けてもよい。

なお、上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂとからなる計測器１１およびこの計測器１１を駆動させる駆動機構１２は、貫通孔１３内に配置された直線状のブラケット１８に沿ってＹ方向に移動するようになっているが、平面Ｌ字状のブラケット１８を設けて計測器１１および駆動機構１２をＸ−Ｙ方向に移動させてもよい。

さらに計測器１１を上型７内に移動自在に設けることなく、上型７に複数の貫通孔１３を設け、各貫通孔１３内に計測器１１を固定して設けてもよい。

さらに、上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂとからなる計測器１１を上型７に設けることなく、下型８に貫通孔を設け、この下型８の貫通孔内に上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂとからなる計測器１１を設けてもよい。この場合は、上型７、上ダイセット９および下ダイセット１０に計測穴を設ける必要がある。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

図３において、原動装置２ａによりクランクシャフト２が回転し、クランクシャフト２の回転によりクランク機構３を介してコネクティングロッド４が降下する。このとき下定盤６に対して上定盤５が降下する。同時にワーク２０が上型７と下型８との間に進入し、上型７と下型８の金型部分１５によってワーク２０に対してプレス加工が施される。

プレス加工中、上定盤用計測器１１ａおよび下定盤用計測器１１ｂは上型７の貫通孔１３内に収まっているので、これら上定盤用計測器１１ａおよび下定盤用計測器１１ｂがプレス加工に支障を及ぼすことはない。この際、上定盤用計測器１１ａによって計測軸１９に沿った上定盤５の定盤面５ｓとの距離Ｌ_１が計測され、下定盤用計測器１１ｂによって計測軸１９に沿った下定盤６の定盤面６ｓとの間の距離Ｌ_２が計測される。また上定盤用計測器１１ａおよび下定盤用計測器１１ｂの高さは、Ｌ_３となっている。

このことにより上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂとによって、上定盤５の定盤面５ｓと下定盤６の定盤面６ｓとの間の距離が、Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３として求められる。

同時にプレス加工中に、上定盤用計測器１１ａと下定盤用計測器１１ｂが駆動機構１２によってブラケット１８に沿って移動する。このことにより、上定盤５の定盤面５ｓと下定盤６の定盤面６ｓとの間の距離を複数点において求めることができ、上定盤５の定盤面５ｓと下定盤６の定盤面６ｓとの平行度を精度良く測定することができる。

また、上定盤用計測器１１ａによって上定盤５の定盤面５ｓの平面度を計測することができ、かつ下定盤用計測器１１ｂによって下定盤６の定盤面６ｓの平面度を計測することができる。

なお、上定盤用計測器１１ａによる計測値Ｌ_１および下定盤用計測器１１ｂによる計測値Ｌ_２は、いずれも図示しない制御部に入力される。

以上のように本実施の形態によれば、負荷がかかるプレス加工中において上下定盤間の平面度および平行度を精度良く確実に測定することができる。

本発明によるワーク加工装置の一実施の形態を示す要部側面図。本発明によるワーク加工装置の一実施の形態を示す要部平面図。本発明によるワーク加工装置の一実施の形態を示す概略図。従来のワーク加工装置を示す図。

符号の説明

１ワーク加工装置
１ａフレーム
２クランクシャフト
２ａ原動装置
３クランク機構
４コネクティングロッド
５上定盤
６下定盤
７上型
８下型
８ｈ計測穴
９上ダイセット
９ｈ計測穴
１０下ダイセット
１０ｈ計測穴
１１計測器
１１ａ上定盤用計測器
１１ｂ下定盤用計測器
１２駆動機構
１３貫通孔
１８ブラケット
２０ワーク

Claims

下定盤と、
下定盤に対して相対的に離接する上定盤と、
下定盤に下ダイセットを介して取付けられた下型と、
上定盤に上ダイセットを介して取付けられた上型とを備え、
上型に貫通孔が設けられ、この貫通孔内に上ダイセットの計測穴を介して上定盤との距離を計測する上定盤用計測器と、下型および下ダイセットの計測穴を介して下定盤との距離を計測する下定盤用計測器とを、上定盤用計測器および下定盤用計測器が貫通孔から突出しないよう上下方向に並んで配置したことを特徴とするワーク加工装置。
上型の貫通孔は水平方向に延びるとともに、この貫通孔内に水平方向に延びる駆動機構が設けられ、上定盤用計測器および下定盤用計測器はこの駆動機構によって貫通孔内を移動することを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
上型に複数の貫通孔が設けられ、各貫通孔内に上定盤用計測器と下定盤用計測器が配置されていることを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
下定盤と、
下定盤に対して相対的に離接する上定盤と、
下定盤に下ダイセットを介して取付けられた下型と、
上定盤に上ダイセットを介して取付けられた上型とを備え、
下型に貫通孔が設けられ、この貫通孔内に上型および上ダイセットの計測穴を介して上定盤との距離を計測する上定盤用計測器と、下ダイセットの計測穴を介して下定盤との距離を計測する下定盤用計測器とを、上定盤用計測器および下定盤用計測器が貫通孔から突出しないよう上下方向に並んで配置したことを特徴とするワーク加工装置。
下型の貫通孔は水平方向に延びるとともに、この貫通孔内に水平方向に延びる駆動機構が設けられ、上定盤用計測器および下定盤用計測器はこの駆動機構によって貫通孔内を移動することを特徴とする請求項４記載のワーク加工装置。
下型に複数の貫通孔が設けられ、各貫通孔内に上定盤用計測器と下定盤用計測器が配置されていることを特徴とする請求項４記載のワーク加工装置。