JP2009178715A - プレス型のスクラップ排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクラップシュート上を滑り落ちるスクラップの姿勢を積極的に制御することでスクラップシュートの幅の縮小化とともに下型に形成される開口部の縮小化を図る。
【解決手段】昇降可能な傾斜した可動式シュート１０の送路１０ａに互いに逆向きに傾斜した勾配をもつ平行な丸棒状のスクラップ受けステー１３を設ける。下型上に残されたスクラップＳを可動式シュート１０でリフトアップし、スクラップＳがスクラップ受けステー１３上を滑り落ちながら９０度程度回転することで自律的に姿勢変更させる。それによりスクラップＳの長手方向を送路１０ａの長手方向に指向させた上で双方のスクラップ受けステー１３同士の間から送路１０ａ上に落下させ、さらにその送路１０ａを自重落下させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、プレス型のスクラップ排出装置に関し、特にトリム加工あるいはピアス加工等を目的としたプレス型にて発生するスクラップを下型外に排出するようにしたスクラップ排出装置に関するものである。

この種のプレス型のスクラップ排出装置としては、例えば特許文献１に記載のように、トリム加工あるいはピアス加工によって発生したスクラップを製品としてのパネルとともに一旦次工程に搬送した上で回収する方式のもののほか、少なくとも一端が下型内に臨むスクラップシュートを配設しておき、トリム加工あるいはピアス加工によって発生したスクラップをスクラップシュート上にて自重にて滑らせて下型外に排出した上で回収するようにしたものがある。
特開平４−３２７３２９号公報（図６）

上記のようにスクラップシュートを利用してスクラップを排出する場合、スクラップシュート上を滑り落ちるスクラップが自由に回転できるため、スクラップシュートの送路上にてスクラップの詰まりが発生しやすい。

また、上記のようにスクラップが自由に回転できる結果、スクラップの形状が例えば略矩形状のものである場合には、スクラップシュートの送路幅はスクラップの対角長（対角線の長さ）以上の大きさが必要となり、しかもそのスクラップシュートを収容するための大きな開口部を下型に形成する必要があり、スクラップシュートの大型化とともに下型の強度低下を招く結果となって好ましくない。この傾向は、例えばスクラップの幅寸法に比べてその長さが数倍以上大きいいわゆるフラットバー状のスクラップの場合に一段と顕著となる。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、スクラップシュートの送路上を滑り落ちるスクラップの姿勢を積極的に制御することでスクラップシュートの送路幅の縮小化とともに下型に形成される開口部の縮小化を図り、もってスクラップシュートの小型化と下型の強度確保を容易としたプレス型のスクラップ排出装置を提供しようとするものである。

本発明は、プレス型の下型内に配置されて、上下型の協働に基づくプレス加工をもってパネル状ワークのうち製品部領域から切り離されたフラットバー状のスクラップを下型外に排出する装置であることを前提としている。

その上で、スクラップシュートを下型上に位置決めされたパネル状ワークのうちスクラップとなるべき領域の直下から下型の外部に向かって下り勾配の傾斜をもって配置し、なお且つ平面視においてそのスクラップシュートの送路の長手方向がスクラップとなるべき領域の長手方向とほぼ直交するように配置してある。

そして、上記スクラップシュートの上端部であって且つパネル状ワークのうちスクラップとなるべき領域の直下位置に、少なくともスクラップの幅寸法を受容し得るだけの距離を隔てて二つ一組のスクラップ姿勢制御手段を配置し、一方のスクラップ姿勢制御手段には上記送路の長手方向と平行であって且つスクラップシュートと同方向に傾斜した稜線状のスクラップ接触部を、他方のスクラップ姿勢制御手段には上記送路の長手方向と平行であって且つスクラップシュートとは逆方向に傾斜した稜線状のスクラップ接触部をそれぞれ形成してある。

本発明によれば、双方のスクラップ接触部にまたがるようにスクラップが乗りさえすれば、スクラップは自重によりスクラップ接触部上を滑り落ちながらほぼ９０度自律的に回転し、その長手方向がスクラップシュートの送路の長手方向を指向するようになるので、最終的にスクラップはその姿勢のままでスクラップシュートを滑り落ちて外部に排出される。したがって、スクラップシュートの送路幅を必要最小限の大きさにすることができるとともに、そのスクラップシュートの配置のために下型に形成される開口部の大きさも小さくすることができ、下型の強度を容易に確保することができる。

図１〜４は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、ここではパネル状ワークとしての自動車のドアアウタパネル（以下、単に「パネル」と言う。）Ｗにトリム加工とフランジ曲げ加工を同時に行うプレス金型の例を示している。

図１に示すように、前工程までに絞り加工や周縁トリム加工あるいはピアス加工等を終えたパネルＷが下型としてのポンチ１上に投入されて位置決めされる。パネルＷのうちドアサッシュ部Ｄｓの内側のドアガラス開口部Ｏには、当該パネルＷの特殊性としてそのドアガラス開口部Ｏを縦断するスクラップ領域としてのブリッジ部Ｂが最後まで桟状に残されていることから、図２にも示すように下型１と上型２との組み合わせからなるプレス型をもって上記ブリッジ部Ｂをいわゆるフラットバー状のスクラップＳとして切断し、同時にその切断部をほぼ直角に折り曲げてフランジ部Ｆとして仕上げることになる。なお、上記スクラップＳはその幅寸法に比べて長さ寸が数倍大きい長矩形状のものである。

下型としてのポンチ１には、ドア開口部Ｏに相当する部分に比較的大きな矩形状の逃げ凹部３を形成してあり、その逃げ凹部３はポンチ１の側面にて開口部４をもって外部に開口しているとともに、逃げ凹部３の中に左右一対の下刃５を設けてある。また、逃げ凹部３には上面が開放された断面チャンネル状のスクラップシュート６を開口部４から外部に突出するように設けてある。このスクラップシュート６は逃げ凹部３側からポンチ１の外部に向かって下り勾配の傾斜を有しているとともに、ポンチ１の平面視においてスクラップシュート６自体の長手方向またはその送路６ａの長手方向が上記スクラップＳとなるべき領域であるところのブリッジ部Ｂの長手方向とほぼ直交するように配置してある。すなわち、スクラップシュート６のうち高位側の上端部はスクラップＳとなるべきブリッジ部Ｂの直下に位置している。

ここで、本実施の形態では、後述するようにスクラップＳを自律的に姿勢変更させて、その長手方向をスクラップシュート６の送路６ａの長手方向に指向させるようにしていることから、スクラップシュート６の送路６ａの幅寸法の設定にあたって従来のようにスクラップＳの対角長を考慮する必要がなく、少なくともスクラップＳの幅寸法よりもわずかに大きい程度で足りることになる。

また、ポンチ１に隣接して当該ポンチ１よりも低い位置にスクラップＳの回収のためのスクラップホッパー７を設けてあり、スクラップシュート６の下端をそのスクラップホッパー７に臨ませてある。

他方、図２にも示すように、下型としてのポンチ１と対をなす上型２は、上ホルダ８に上刃として機能することになる一対のセクショナルダイ９を固定するとともに、その上ホルダ８に図示外の弾性体を介してパッド１６を弾性支持させることで構成してある。セクショナルダイ９はトリム（カット）加工とフランジ曲げ加工とに共用化されていて、同図に示すように、ポンチ１に対して上型２が下降すると、下刃５とセクショナルダイ９との噛み合いに基づくせん断作用をもってブリッジ部Ｂが切断されてスクラップＳと化し、それよりわずかに遅れてポンチ１のエッジ部１ａとセクショナルダイ９との噛み合いをもって、先にスクラップＳとして切断された部位がほぼ直角に曲折成形されてフランジ部Ｆとして仕上げられることになる。ここで、ブリッジ部Ｂが切断されたことによって形成されたスクラップＳは、加工後に上型２が上昇してもなおも下刃５上に残されることになる。

上記スクラップシュート６は、図１のほか図２，３に示すように、ポンチ１上に位置決めされたパネルＷのブリッジ部Ｂまたはポンチ１上に残されたスクラップＳの直下位置まで及んでいる高位側の上端部が昇降動作可能な可動式シュート１０として分割されていて、その可動式シュート１０以外の部分が固定式シュート１１となっている。

可動式シュート１０は、図１，３に示すように、固定式シュート１１と同等の幅寸法の送路１０ａを有しているとともに、三方が側壁にて囲まれた略ボックス状のもので、固定式シュート１１よりも傾斜の度合いが緩いものの、固定式シュート１１と同方向の所定の傾斜を有している。この可動式シュート１０は、図１，２に示すように、一対の下刃５の対向間隙内に位置しているとともに、その下方に設けたリフトシリンダ１２のピストンロッド１２ａに連結されていて、リフトシリンダ１２の伸縮作動に応じて所定ストロークのもとでの昇降動作、すなわちリフトアップ動作とリフトダウン動作がそれぞれ可能となっている。

可動式シュート１０の走路１０ａ上には、図２，３に示すように、スクラップ姿勢制御手段として中実円筒状または丸棒状の一対のスクラップ受けステー１３を設けてある。すなわち、可動式シュート１０の送路１０ａ上には少なくともスクラップＳの幅寸法を受容し得るだけの対向間隙を隔てて同じく丸棒状のスタッド１４を介して一対のスクラップ受けステー１３を設けてあり、各スクラップ受けステー１３の軸線は互いに平行またはほぼ平行であり、同時にポンチ１の平面視において各スクラップ受けステー１３の軸線は送路１０ａの長手方向（スクラップシュート６によるスクラップＳの滑り落ち方向）に一致またはほぼ一致させてある。

ここで、ポンチ１の平面視においては、双方のスクラップ受けステー１３はポンチ１上に位置決めされることになるパネルＷに付帯しているブリッジ部Ｂあるいは切断後に下刃５上に残されるスクラップＳの直下位置、すなわち一対の下刃５同士の対向間隙内に位置している。

そして、一方の各スクラップ受けステー１３はスクラップシュート６と同方向に傾斜した所定の勾配を、他方の各スクラップ受けステー１３はスクラップシュート６とは逆方向に傾斜した所定の勾配をそれぞれ有していて、各スクラップ受けステー１３の高位側の端部には丸棒状のストッパー１５を上向きに突設してある。この結果、後述するように各スクラップ受けステー１３の上面側の稜線がスクラップＳに対し直接的に線接触または点接触してスクラップ接触部１３ａとして機能するように設定してある。

なお、図２に示すように可動式シュート１０が最下降位置にあるときには、ポンチ１上に位置決めされることになるパネルＷに付帯しているブリッジ部Ｂあるいは切断後に下刃５上に残されるスクラップＳに各スクラップ受けステー１３が干渉しないように設定してあるとともに、図４に示すように所定ストロークのもとで各スクラップ受けステー１３を可動式シュート１０とともにリフトアップさせたときには、下刃５上に残されるスクラップＳをそのスクラップ受けステー１３にてリフトアップして、下刃５から各スクラップ受けステー１３側にスクラップＳを移載するようになっている。

また、後述するようなスクラップＳの自律的な姿勢変更時の挙動が安定して行われる場合には、ストッパー１５は必ずしも必要としない。

したがって、このように構成されたスクラップ排出装置によれば、ポンチ１に対して上型２が下降するときには、可動式シュート１０は図２に示す最下降位置にて待機している。上型２が下降すると、同図に示すようにパッド１６が先行してパネルＷの一部に当接してそのパネルＷを加圧拘束するとともに、上型２側のセクショナルダイ９が下刃５やポンチ１のエッジ部１ａと相互に噛み合い、パネルＷに付帯していたブリッジ部ＢがスクラップＳとして切断されるとともに、その切断部位にフランジＦ部が曲折成形される。なお、スクラップＳは双方の下刃５上にそのまま残される。

これらの加工終了後、上型２が上昇動作するのを待って、図４に示すようにリフトシリンダ１２の伸長動作に基づき可動式シュート１０が各スクラップ受けステー１３とともにリフトアップ動作する。各スクラップ受けステー１３がリフトアップすると、スクラップ受けステー１３が下刃５上に残されているスクラップＳを所定量だけリフトアップし、その時点でスクラップＳが双方のスクラップ受けステー１３にまたがるようにして下刃５側から各スクラップ受けステー１３上に移載される。

スクラップＳがスクラップ受けステー１３によってリフトアップされると、その瞬間には図３に示すようにスクラップＳの長手方向と各スクラップ受けステー１３の軸線とがほぼ直交関係にあるものの、スクラップＳは双方のスクラップ受けステー１３の上面側の稜線であるスクラップ接触部１３ａに対し直接的に線接触または点接触して、図４に示すようにそれぞれのスクラップ受けステー１３の勾配に応じてスクラップ接触部１３ａ上を自重にて滑り落ちながら９０度程度回転することから、スクラップＳは自律的にその姿勢を９０度程度変更するかたちとなる。これは、当初はスクラップＳの長手方向と各スクラップ受けステー１３の軸線とがほぼ直交関係にあったものが、スクラップＳ自体の自律的な姿勢変更によって上記スクラップＳの長手方向と各スクラップ受けステー１３の軸線とが共にほぼ同じ方向、すなわちスクラップシュート６の送路６ａの長手方向をほぼ指向するようになったことを意味する。

その結果、先にも述べたように一対のスクラップ受けステー１３の対向間隙として少なくともスクラップＳの幅寸法を受容し得るだけの大きさに予め設定してあるため、自律的に９０度程度姿勢変更したスクラップＳは一対のスクラップ受けステー１３同士の対向間隙から可動式シュート１０の送路１０ａ上に自重落下する。

こうして、可動式シュート１０に自重落下したスクラップＳは姿勢変更後の姿勢を維持しながらさらにその下方の固定式シュート１１に移載されるようにして乗り移り、その固定式シュート１１を滑り落ちるようにしてポンチ１の外部に排出され、最終的には図１の固定式シュート１１からスクラップホッパー７へと落下して回収される。そして、スクラップＳがポンチ１の外部に排出されると、スクラップ受けステー１３を含む可動式シュート１０はリフトシリンダ１２の収縮動作に基づいてリフトダウンして図２の初期状態に復帰して、次のプレスサイクルまで待つことになる。

このように本実施の形態によれば、下刃５上に残されたスクラップＳを容易に、しかも安定して処理できることはもちろんのこと、スクラップＳの長手方向がスクラップシュート６の長手方向を指向するように姿勢変更した上で自重落下させるようにしたため、スクラップシュート６の送路６ａの幅寸法の設定にあたって従来のようにスクラップＳの対角長を考慮する必要がなく、少なくともスクラップＳの幅寸法よりもわずかに大きい程度で足りることから、スクラップシュート６の大幅な小型化が図れるようになるとともに、スクラップＳの詰まりも未然に防止できるようになる。その結果、スクラップシュート６の配置のために下型としてのポンチ１に形成される開口部の大きさも縮小化することができ、それによってポンチ１の強度を容易に確保することが可能となる。

ここで、上記実施の形態では、パネルＷの特殊性から切断（トリム）後のスクラップＳが下刃５上に残されるために、その下方で待機していた昇降可能な一対のスクラップ受けステー１３にてスクラップＳをリフトアップするようにしているが、例えばスクラップＳを切り落としたり、あるいは抜き落としたりする加工形態の場合には、必ずしも一対のスクラップ受けステー１３を昇降動作させる必要はなく、下方で待機している固定式の一対のスクラップ受けステー１３に対してスクラップＳを自重落下させるようにすれば良い。

図５は発明の第２の実施の形態を示す図で、先の図３と共通する部分には同一符号を付してある。

この第２の実施の形態では、可動式シュート２０そのものの一部を有効利用して、スクラップ姿勢制御手段およびスクラップ接触部としての機能を併せ持たせたものである。すなわち、図５に示すように、可動式シュート２０のうち相互に対向する側壁部２０ａにスクラップ姿勢制御手段としての略三角形状のスクラップ受け片２１を一体的に延長直立形成し、そのスクラップ受け片２１の上端面を稜線状のスクラップ接触部２１ａとしたものである。なお、スクラップ接触部２１ａの傾斜勾配は先のスクラップ受けステー１３のスクラップ接触部１３ａに準じて設定してある。

ここで、スクラップ受け片２１の上端面をそのままスクラップ接触部２１ａとする場合には、スクラップ受け片２１の板厚等によっては、スクラップＳが線接触または点接触するようにスクラップ接触部２１ａを稜線状に、例えばナイフエッジ状に仕上げることが望ましい。あるいは、図６に示すように、スクラップ受け片２１の上端部に長手方向に沿ってヘミング加工（同図（Ａ）参照）あるいはカーリング加工（同図（Ｂ）参照）を施すことにより所定の曲率を持たせて、その稜線部をスクラップ接触部２１ａとすることが望ましい。

この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態におけるスタッド１４やスクラップ受けステー１３等の別部品が不要となるため、部品点数の削減によりその構造を簡素化できるほか、第１の実施の形態のものと比べて可動式シュート２０の送路２０ｂからスクラップ接触部２１ａまでの距離を小さくできるため、姿勢変更後のスクラップＳが送路２１ｂ上に落下する際のいわゆる踊り現象や飛散が防止され、スクラップＳの詰まりを防止する上で一段と有利となる。

本発明に係るスクラップ排出装置のより具体的な第１の実施の形態を示す図で、加工対象となるパネルを含む下型の斜視図。 上型が下降したときの図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。 図１，２に示した可動式シュートの拡大斜視図。 図２の上型上昇後に可動式シュートがリフトアップ動作したときの断面図。 本発明の第２の実施の形態として可動式シュートの別の例を示す拡大斜視図。 （Ａ）および（Ｂ）共に図５のＣ部拡大断面図。

符号の説明

１…ポンチ（下型）
２…上型
５…下刃
６…スクラップシュート
６ａ…送路
８…上ホルダ
９…セクショナルダイ（上刃）
１０…可動式シュート
１０ａ…送路
１１…固定式シュート
１２…シリンダ
１３…スクラップ受けステー（スクラップ姿勢制御手段）
１３ａ…スクラップ接触部
１６…パッド
２０…可動式シュート
２１…スクラップ受け片（スクラップ姿勢制御手段）
２１ａ…スクラップ接触部
Ｂ…ブリッジ部
Ｆ…フランジ部
Ｓ…スクラップ
Ｗ…ドアアウタパネル（パネル状ワーク）

Claims (5)

1. 下型内に配置されて、上下型の協働に基づくプレス加工をもってパネル状ワークから切り離されたフラットバー状のスクラップを下型外に排出する装置であって、
   下型上に位置決めされたパネル状ワークのうちスクラップとなるべき領域の直下から下型の外部に向かって下り勾配の傾斜をもって配置され、且つ平面視においてその送路の長手方向がスクラップとなるべき領域の長手方向とほぼ直交するように配置されたスクラップシュートと、
   上記スクラップシュートの上端部であって且つパネル状ワークのうちスクラップとなるべき領域の直下位置に、少なくともスクラップの幅寸法を受容し得るだけの距離を隔てて二つ一組として配置されたスクラップ姿勢制御手段と、
   を備えていて、
   一方のスクラップ姿勢制御手段には上記送路の長手方向と平行であって且つスクラップシュートと同方向に傾斜した稜線状のスクラップ接触部を、他方のスクラップ姿勢制御手段には上記送路の長手方向と平行であって且つスクラップシュートとは逆方向に傾斜した稜線状のスクラップ接触部をそれぞれ形成してあることを特徴とするプレス型のスクラップ排出装置。
2. 双方のスクラップ接触部にスクラップが接触した時に、そのスクラップが自重にて双方のスクラップ接触部に沿って滑り落ちながら自律的に姿勢変更することで、当該スクラップの長手方向がスクラップシュートの送路の長手方向を指向するように、各スクラップ接触部の傾斜角を設定してあることを特徴とする請求項１に記載のプレス型のスクラップ排出装置。
3. 上記各スクラップ姿勢制御手段は丸棒状のものであって、その上面側の稜線をスクラップ接触部としてあることを特徴とする請求項１または２に記載のプレス型のスクラップ排出装置。
4. 上記スクラップシュートは上面が開放された断面チャンネル状のものであって、その両側の側壁の一部がスクラップ姿勢制御手段を兼ねていて、各側壁の一部の上端面に互いに逆向きに傾斜したスクラップ接触部を形成してあることを特徴とする請求項１または２に記載のプレス型のスクラップ排出装置。
5. 上記スクラップシュートの上端部が昇降可能な可動式シュートとなっているのに対して、スクラップシュートの残りの部分が固定式シュートとなっていて、
   上記可動式シュートにスクラップ姿勢制御手段を設けてあるとともに、
   プレス加工後に下型上に残されたスクラップを可動式シュートの上昇動作をもってその可動式シュート側に移載するとともに、その可動式シュートから固定式シュート側にスクラップを自重にて移載するようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプレス型のスクラップ排出装置。

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