JP2009006376A - スクラップの排出方法、及びプレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】落下中の姿勢を安定させスクラップを安定的に排出させるスクラップの排出方法、及びプレス装置を提供する。
【解決手段】上型と下型とからなるプレス装置であって、上部が導入孔７１として開口し、かつ下降傾斜するシュート７５を下型内に設けて、加工によりワークから切り離され自然落下する断面Ｌ字型のスクラップＳ２を導入孔を介してシュート上面に導入しつつシュートに沿って排出させるものにおいて、シュート上部の導入孔に、スクラップのコーナにあたるＬ字の頂部１００を下から受けることにより落下するスクラップを排出方向に沿った姿勢に整えつつシュート上に案内する支持棒８１を設けた。
【選択図】図１１

Description

本発明は、スクラップの排出方法、プレス装置に関する。

従来より、上型と下型とからなり、加工対象物を両型によりプレス加工するプレス装置が広く知られている。この種のプレス装置では、下型に一方向に傾斜するシュートを設けて、加工により生じたスクラップを装置外に排出させるようにしたものがある（下記特許文献参照）。
特開２００３−２６０５２７公報

上記装置において、スクラップをシュート上に導入する方法として、加工によりワークから切り離されたスクラップをシュート上にダイレクトに自然落下させる方法がある。この方法であれば、構造が簡易であり、コストメリットがある。しかしながら、スクラップの形状によっては、落下中に、スクラップが傾ぐことがあり、姿勢が安定しない。すると、シュート上面に落下した際に、スクラップの挙動が不安定となり、スクラップをスムーズに排出出来ないことがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、落下中の姿勢を安定させスクラップを安定的に排出させるスクラップの排出方法、及びプレス装置を提供することを目的とする。

本発明は、上型と下型とからなるプレス装置であって、上部が導入孔として開口し、かつ下降傾斜するシュートを前記下型内に設けて、加工によりワークから切り離され自然落下する断面Ｌ字型のスクラップを前記導入孔を介してシュート上面に導入しつつ前記シュートに沿って排出させるものにおいて、前記シュート上部の導入孔に、前記スクラップのコーナにあたるＬ字の頂部を下から受けることにより落下するスクラップを排出方向に沿った姿勢に整えつつ前記シュート上に案内する姿勢矯正部材を設けたところに特徴を有する。

・この発明の実施態様として以下の構成が好ましい。
前記姿勢矯正部材を、シュートの排出方向に沿って延び、かつシュートに沿って下降傾斜する棒状とする。このような構成であれば、安価であり、また、スクラップをシュート上にスムーズに導ける。

本発明は、上型と下型とからなるプレス装置の下型内に、上部が導入孔として開口し、かつ下降傾斜するシュートを設けて、加工によりワークから切り離され自然落下する断面Ｌ字型のスクラップを前記導入孔を介してシュート上面に導入しつつ前記シュートに沿って排出させるスクラップの排出方法であって、前記シュート上部の導入孔を自然落下するスクラップを、前記導入孔に設けた姿勢矯正部材によって排出方向に沿った姿勢に整えつつ前記シュート上に案内するところに特徴を有する。

本発明によれば、シュート上部の導入孔を自然落下するスクラップの姿勢が、姿勢矯正部材によって排出方向に沿った姿勢に整えられる。よって、スクラップを装置外に安定的に排出できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１〜図１２を参照して説明する。プレス装置１０は上型２０、下型４０、両型間に設けられるガイド３０を主体として構成されている。図２に示すように、下型４０の上面であって長手方向の両側には、支持ブロック４１、４２が設けられている。

係る支持ブロック４１、４２は金属板製のワークＷを位置決めしつつ保持するものであって、図２に示す状態から、図１に示す上型２０をガイド３０に沿って下降させつつ型を閉じると、不要部分がスクラップとして切り落とされ、ワークＷが所望形状にプレス加工されるように構成されている。

スクラップとして切り落とされる部位は、図２においてハッチングで示されており、ワーク手前側の３箇所、すなわちワーク中央の第一スクラップＳ１、図２において右手前側の第二スクラップＳ２、図２において奥側の第三スクラップＳ３がそれぞれ切り落とされる。尚、図２に示すように、第一スクラップＳ１は平板状をなすのに対して、第二スクラップＳ２、第三スクラップＳ３はいずれも、断面がＬ字状をなす。

さて、本実施形態のものは、下型４０をトンネル状にくり貫いて３つのスクラップシュータ５０、７０、９０を設けており、切り落とされた各スクラップＳ１〜Ｓ３を各スクラップシュータ５０〜９０を通じて装置外に自動廃棄させるようになっている。以下、まず、第一スクラップＳ１を廃棄させる第一スクラップシュータ５０について説明する。

図２に示すように、下型４０には切り落とし前の第一スクラップＳ１のちょうど真下にあたる位置に導入孔５１が形成されており、ワークＷから切り離されると、第一スクラップＳ１は自然落下しつつ、導入孔５１内に自動的に落ち込むようになっている。

また、当実施形態では、導入孔５１の周囲３方にガイド壁５１ａ〜５１ｃを設けてあり、切り落とされた第一スクラップＳ１を導入孔５１内により確実に導入できる構成となっている。

そして、図３に示すように、導入孔５１の底部を始端としてシュート５５が形成されている。シュート５５は下型４０の長手方向（図３において右方）に下降傾斜しつつ延びている。係るシュート５５の下端は下型４０の側面４５を貫通しており、そこは廃棄口４６となっている。

このような構成とすることで、導入孔５１内に自然落下した第一スクラップＳ１は、シュート５５上を滑ってゆき、廃棄口４６から装置外に廃棄されることとなる。

また、本実施形態のものは、図４に示すように導入孔５１内に、断面円形をなす筒型の丸パイプ６１、６３を取り付けている。係る丸パイプ６１、６３は、パイプ両端部を導入孔５１の壁面に、例えば溶接などで固定しており、シュート５５の上方を図４に示す幅方向に横切る構成となっている。

このように、丸パイプ６１、６３を導入孔５１内に設置しておくことで、落下する第一スクラップＳ１がシュート５５に先んじて丸パイプ６１、６３に先当たりする。

そのため、図５、図６ように、第一スクラップＳ１がシュート５５上を滑り始める初期段階において、第一スクラップＳ１の端部が丸パイプ６１、６３により持ち上げられた状態となる。

すなわち、上記初期段階では、第一スクラップＳ１の傾斜角度θ２が少なくとも、シュート５５の傾斜角度θ１以上になる。しかも、第一スクラップＳ１は先端を除く全体がシュート上面から浮いた状態にあり、両間の摩擦が小さい。

そのため、第一スクラップＳ１がシュート５５上を勢いよく滑り始めるから、摩擦に負ける（途中で停止する）ことなく、第一スクラップＳ１がシュート５５を滑りきって、廃棄口４６より排出されることとなる。言い換えれば、シュート５５の傾斜を十分に確保できない場合であっても、上記丸パイプ６１、６３を設けることで、第一スクラップＳ１をシュート５５を介して円滑排出することが可能となる。

また、落下経路上に丸パイプを設けると、落下するスクラップはパイプに当接した際、パイプを支点に幾らか回転する。その結果、図７に示すように落下する第一スクラップＳ１の傾斜角度θ２が大きくなり過ぎると、第一スクラップＳ１がシュート上面に突き当たったときに、その姿勢のまま安定してしまい、シュート側に滑って行かない恐れがある。

この点を鑑み、本実施形態のものは、図４にもあるように、導入孔５１内において２つの丸パイプ６１、６３をシュート５５の排出方向に一定距離離して設けている。両丸パイプ６１、６３の配置は図８に示す通りであり、図８に示す左側の丸パイプ６１は落下する第一スクラップＳ１の中心点Ｏよりやや左寄りの位置に設けられ、高さ方向については導入孔５１の上部寄りの位置に設けられている。一方、右側の丸パイプ６３は左側の丸パイプ６１よりも下側にあって、シュート５５に対して近い位置にある。

このようにしておけば、落下する過程で、第一スクラップＳ１は、まず、図８において左側に位置する丸パイプ６１に当たりＧ矢印方向に回転するが、その後、回転する先端部分が下側の丸パイプ６３に当たる結果、第一スクラップＳ１の回転動作がその位置で規制され、第一スクラップＳ１の傾斜角度θ２は、それ以上大きくならない。

従って、図７に示すような現象を未然に回避できる。また、見方を換えれば、シュート５５に対する第一スクラップＳ１の進入角度θ３を適度な角度に設定でき、第一スクラップＳ１をシュート５５上に滑らかに案内可能となる。

加えて、図８のように丸パイプ６１、６３を配置しておけば、先端がシュート５５の上面に突き当たる前の段階で、第一スクラップＳ１が２本の丸パイプ６１、６３上を滑るので、第一スクラップＳ１の初期速度（シュート上を滑り始める初期速度）を、速くすることが可能となる。

尚、本実施形態では、シュート５５の傾斜角度θ１が１３度であるのに対して、両丸パイプ同士を直線的に結んだラインの傾斜角度θ２を３０度に設定してあり、シュート５５に対する第一スクラップＳ１の進入角度θ３が約１７度に設定されている。

また、本実施形態では、両丸パイプ６１、６３間の直線距離（図８に示すＡ寸法）を第一スクラップＳ１の全長Ｌの半分より幾らか短く設定してある。このような構成とすることで、以下の効果が得られる。

仮に、両丸パイプ６１、６３間の直線距離を、第一スクラップＳ１の全長Ｌの半分より長く設定してしまうと、図９の（ａ）に示すように第一スクラップＳ１の端が上側の丸パイプ６１を通過するときに、第一スクラップＳ１の中心点（重心点）Ｏが、下側の丸パイプ６３の上側（図９では左側）に位置することとなる。

すると、上側の丸パイプ６１による第一スクラップＳ１の支持が外れたときに、場合によっては、下側の丸パイプ６３を支点として姿勢の反転が起こり、第一スクラップＳ１が図９の（ｂ）に示すように、両丸パイプ６１、６３間に落ち込むことがある。

この点、本実施形態では、両丸パイプ６１、６３間の直線距離を第一スクラップＳ１の全長Ｌの半分より幾らか短く設定してあるから、上記姿勢の反転現象を未然に回避でき、第一スクラップＳ１をシュート５５上に確実に導ける。

次に、第二スクラップＳ２を排出する第二スクラップシュータ７０について説明する。第二スクラップシュータ７０の基本構成は第一スクラップシュータ５０の基本構成と同様であり、第二スクラップＳ２のちょうど真下にあたる位置に導入孔７１を開口させている（図２参照）。

尚、導入孔７１の周囲３方には、導入孔５１と同様にガイド壁７１ａ〜７１ｃを設けてあり、切り落とされた第二スクラップＳ２を導入孔７１内により確実に導入できる構成となっている。

そして、係る導入孔７１の底部を始端としてシュート７５が形成されている。第二スクラップシュータ７０のシュート７５は第一スクラップシュータ５０のシュート５５と同様に、下型４０の長手方向に下降傾斜しつつ延びている。そして、シュート７５の下端は下型４０の側面４５を貫通しており、そこは、廃棄口４７とされている。

このような構成とすることで、加工により切り落とされた第二スクラップＳ２は導入孔７１、シュート７５を通じて図２に示す奥側の廃棄口４７より廃棄されるようになっている。

ところで、第二スクラップＳ２は断面Ｌ字状をなしており、しかも、図１０に示すようにＬ字に曲がった先端部分を下に向けた状態で切り落とされる。そのため、自由落下させると、傾ぐ等して落下中の姿勢が安定しない。

このように、落下中の姿勢が不安定であると、シュート上面に落下した際に、第二スクラップＳ２は様々な挙動を示し、場合によってはシュート７５上に立つことさえあり、第二スクラップＳ２をスムーズに排出出来ない。

そこで、本実施形態のものは、導入孔７１に支持棒（本発明の「姿勢矯正部材」に相当）８１を設けて、スクラップの落下姿勢を安定させている。

より具体的に説明すると、支持棒８１は断面円形状をなし、導入孔７１の奥壁７３に端部を溶接等により固定している。係る支持棒８１は全長が、第二スクラップＳ２の全長の約２倍程度（それ以上であっても良い）とされ、図１１、図１２に示すようにシュート７５の排出方向に片持ち状に延び、シュート７５とほぼ平行に下降傾斜している。

そして、上記支持棒８１は、導入孔７１の幅方向中央寄りの位置、第二スクラップＳ２との関係で言えば、落下する第二スクラップＳ２のコーナにあたる頂部１００の真下にあたる位置に設けられている。

このような構成とすることで、図１２に示すように、第二スクラップＳ２をワークＷから切り落とすと、第二スクラップＳ２は支持棒８１上に落ちて、コーナにあたる頂部１００を下から支えられる状態となる。

その後、第二スクラップＳ２は支持棒８１に沿って滑ってゆくが、その過程で、支持棒８１に沿うように第二スクラップＳ２の姿勢が自然に整えられる。

そして、支持棒８１はシュート７５に沿って下降傾斜しているから、支持棒８１を滑りきった第二スクラップＳ２は、シュート７５とほぼ平行な姿勢を保ちつつ、支持棒８１から飛び出す。

その後、飛び出した第二スクラップＳ２はシュート７５上に落下するが、このときには、図１２に示すように、第二スクラップＳ２はシュート７５の上面に、両先端１１０、１２０が均等にあたる状態となる。

このように、支持棒８１を設けることで、落下する第二スクラップＳ２をシュート７５上に極めて安定的に案内することが可能となり、第二スクラップＳ２をシュート７５を介してスムーズに排出出来る。

尚、第三スクラップＳ３を排出する第三スクラップシュータ９０は、第二スクラップシュータ７０と同一構造であるので説明を割愛する。

以上述べたように、本実施形態では、第一スクラップシュータ５０の導入孔５１に丸パイプ６１、６３を設けることとし、また、第二、第三スクラップシュータ７０、９０の導入孔７１に支持棒８１を設けている。このような構成としておけば、既に述べてあるように、加工により切り落とされるスクラップＳ１〜Ｓ３をシュート５５、７５を介して安定的に排出することが可能となる。

従って、スクラップＳ１〜Ｓ３がシュート５５、７５に詰まるなどのエラーがほとんど起きず、プレス装置１０を安定的に稼動させることが可能となり、ワークＷの生産効率を高めることが可能となる。

また、本例では支持棒８１を断面円形状の棒材により構成している。このような棒材は汎用性が高く安価であり、コストメリットがある。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を、図１３を参照して説明する。
実施形態２のものは、支持棒８１の設置範囲をシュート７５の開口高さ（図１３のＨ寸法）とスクラップの全長Ｌとの大小関係に基づいて決定したものである。具体的には、シュート７５の開口高さＨが第二スクラップＳ２の全長Ｌより狭い、図１３中のＢ範囲に支持棒８１を設けることとしている。

このようにしておけば、上記Ｂ範囲については、第二スクラップＳ２が支持棒８１に沿って滑ってゆく。また、支持棒８１を滑りきると、第二スクラップＳ２はＣ範囲においてシュート７５上に落下するが、仮に、そこで第二スクラップＳ２が転んだとしても、Ｃ範囲は第二スクラップＳ２の全長Ｌに比べて開口高さＨが広く、転んだ第二スクラップＳ２がシュート７５内で詰まらない。よって、第二スクラップＳ２をシュート７５に沿って安定的に排出できる。尚、他の構成については、実施形態１と同様である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態１、２では、本発明の「姿勢矯正部材」を具体化した例として支持棒８１を例示したが、係る「姿勢矯正部材」はスクラップのコーナにあたるＬ字の頂部を下から受けることにより、落下するスクラップを排出方向に沿った姿勢に整えつつ前記シュート上に案内するものであればよく、例えば、図１４に示すように板材２１０により代用することが可能である。
また、上記実施形態１、２にて示したように棒材を使用する場合、その断面形状は必ずしも円形である必要はなく、角状のものなども適用可能である。

本発明の実施形態１におけるプレス装置の正面図 下型を上から見た斜視図 第一スクラップシュータの断面図 第一スクラップシュータの斜視図 第一スクラップの傾斜角度を示す断面図 同じく第一スクラップの傾斜角度を示す断面図 第一スクラップがシュートを滑らない状態を示す断面図 丸パイプにより第一スクラップの回転が規制される様子を示す断面図 スクラップの反転現象を説明する図 第二スクラップが切り落とされる直前の状態を示す図 第二スクラップシュータの断面図 第二スクラップシュータの斜視図 本発明の実施形態２における第二スクラップシュータの断面図 シュータの変形例を示す断面図

符号の説明

１０…プレス装置
２０…上型
４０…下型
５０…第一スクラップシュータ
５１…導入孔
５５…シュート
６１…丸パイプ
６３…丸パイプ
７０…第二スクラップシュータ
７１…導入孔
７５…シュート
８１…支持棒（本発明の「姿勢矯正部材」に相当）
１００…頂部
Ｓ１…第一スクラップ
Ｓ２…第二スクラップ
Ｗ…ワーク

Claims (3)

1. 上型と下型とからなるプレス装置であって、
   上部が導入孔として開口し、かつ下降傾斜するシュートを前記下型内に設けて、加工によりワークから切り離され自然落下する断面Ｌ字型のスクラップを前記導入孔からシュート上面に導入しつつ前記シュートに沿って排出させるものにおいて、
   前記シュート上部の導入孔に、前記スクラップのコーナにあたるＬ字の頂部を下から受けることにより、落下するスクラップを排出方向に沿った姿勢に整えつつ前記シュート上に案内する姿勢矯正部材を設けたことを特徴とするプレス装置。
2. 前記姿勢矯正部材は、シュートの排出方向に沿って延び、かつシュートに沿って下降傾斜する棒状をなすことを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
3. 上型と下型とからなるプレス装置の下型内に、上部が導入孔として開口し、かつ下降傾斜するシュートを設けて、加工によりワークから切り離され自然落下する断面Ｌ字型のスクラップを前記導入孔からシュート上面に導入しつつ前記シュートに沿って排出させるスクラップの排出方法であって、
   前記シュート上部の導入孔を自然落下するスクラップを、前記導入孔に設けた姿勢矯正部材によって排出方向に沿った姿勢に整えつつ前記シュート上に案内することを特徴とするスクラップの排出方法。

Images