JP2010005628A - 多段プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が容易な多段プレス装置を提供しようとするものである。
【解決手段】複数のプレス型２１を鉛直方向に並べて配置し複数のプレス型２１を鉛直方向に一度に閉じることにより複数の被成形体を一度にプレス成形する多段プレス機２と、多段プレス機２への被成形体の出し入れを行う搬送機３とを備えた多段プレス装置１。搬送機３は、鉛直方向に立設された可動シャフト３１と、可動シャフト３１に水平方向に取り付けられたアーム３３とを有する。可動シャフト３１は、上下動すると共に鉛直方向を軸に回動するよう構成されている。アーム３３は、可動シャフト３１の上下動及び回動に伴って、上下動及び回動する。アーム３３の上下動及び回動によって、複数のアーム３３にそれぞれ備えた複数のハンド部３２が、複数の被成形体を複数のプレス型２１のそれぞれに一度に出し入れすることができるよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のプレス型を鉛直方向に並べて配置し該複数のプレス型を鉛直方向に一度に閉じることにより複数の被成形体を一度にプレス成形する多段プレス機と、該多段プレス機への上記被成形体の出し入れを行う搬送機とを備えた多段プレス装置に関する。

複数のプレス工程を経て金属板等からなる被成形体をプレス成形するプレス成形方法がある。すなわち、複数段階に分けて被成形体を所望の形状に成形する。このような成形に用いられるプレス機として、各プレス工程に対応する複数のプレス型を備える多段プレス機がある。そして、かかる多段プレス機の中でも、上下方向に複数のプレス型を配置したものがある。

このような多段プレス機を自動運転するにあたり、各プレス型に被成形体を出し入れするための搬送機を併設することがある。
ところが多段プレス機に被成形体を出し入れするためには、被成形体を保持するアームに水平方向の動きが必要となる。具体的には、アームを多段プレス機に対して前進、後退させる機構を用いる。この場合、エアシリンダなどを含めた搬送機の体格が水平方向に大きくなり、設置面積が大きくなってしまう。その結果、搬送機をラインサイド等に設置することが困難となることがある。
また、被成形体の搬送機は、例えば特許文献１〜４に示されるように、種々開発されている。

実開平２−１６２３３号公報 特開平５−１２３７７７号公報 特開２００１−２２５２８６号公報 特開２００６−２８１２６９号公報

しかしながら、これらは、多段プレス機に対応させたものではなく、上記の問題を解決できるものではない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、小型化が容易な多段プレス装置を提供しようとするものである。

本発明は、複数のプレス型を鉛直方向に並べて配置し該複数のプレス型を鉛直方向に一度に閉じることにより複数の被成形体を一度にプレス成形する多段プレス機と、該多段プレス機への上記被成形体の出し入れを行う搬送機とを備えた多段プレス装置であって、
上記搬送機は、鉛直方向に立設された可動シャフトと、該可動シャフトに水平方向に取り付けられると共に上記被成形体を保持するハンド部を有するアームとを有し、
上記可動シャフトは、上下動すると共に鉛直方向を軸に回動するよう構成され、
上記アームは、上記可動シャフトの上下動及び回動に伴って、上下動及び回動し、
上記アームの上下動及び回動によって、複数の該アームにそれぞれ備えた複数の上記ハンド部が、複数の上記被成形体を上記複数のプレス型のそれぞれに一度に出し入れすることができるよう構成されていることを特徴とする多段プレス装置にある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記多段プレス装置における上記搬送機は、上下動すると共に鉛直方向を軸に回動するよう構成された上記可動シャフトを有する。そして、該可動シャフトに取り付けられた上記アームが、可動シャフトの上下動及び回動に伴って上下動及び回動する。そのため、被成形体を保持するハンド部を有するアームは、上記多段プレス機に対して直線的に前進、後退するのではなく、回動することによって、ハンド部を多段プレス機に対して出し入れすることができる。それゆえ、多段プレス機に対する被成形体の出し入れを行うための搬送機を、水平方向の設置面積が小さいものとすることができる。
また、上記アームは、可動シャフトの上下動によって上下動も可能であるため、被成形体を、多段プレス機における複数のプレス型間において移動させることも容易となる。

以上のごとく、本発明によれば、小型化が容易な多段プレス装置を提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記被成形体は、例えば、金属板等とすることができ、上記ハンド部は、例えば、吸盤を有して、バキューム吸着によって被成形体を保持することができるよう構成することができる。

また、上記複数のアームのうち最上段に配置された上段アームは、上記可動シャフトが上限位置に達したとき、該可動シャフトに対する回動方向の拘束が解除されるよう構成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記上段アームが上記多段プレス機に干渉することを防ぎやすく、上記搬送機の円滑な動作を実現することができる。

また、上記搬送機は、上記可動シャフトの一部の周囲に配されると共に鉛直方向の移動が拘束された筒状の筒状体を備え、該筒状体は、上記可動シャフトに対して相対的に上下動可能であると共に、上記可動シャフトに対して回動方向には相対的に固定されており、その外周の一部には鉛直方向に対して斜めに形成された傾斜部を有する溝部が設けてあり、また、上記搬送機は、上記プレス機に対して直接又は間接的に固定された鉛直方向のレールに沿って上下動する摺動ピンを有し、該摺動ピンを、上記溝部内において該溝部に対して摺動させながら鉛直方向に上下動させることによって上記筒状体が回動し、該筒状体の回動に伴って上記可動シャフトが回動するよう構成されていることが好ましい（請求項３）。

この場合には、上記摺動ピンの上下動によって上記可動シャフトを容易に回動させることができ、上記アームを容易に回動させることができる。また、上記可動シャフトに沿った上記摺動ピンの上下動によって、上記アームを回動させることができるため、搬送機自体が水平方向に大きくなることを防ぎ、搬送機の小型化を容易とし、ひいては多段プレス装置の小型化を容易とする。

また、上記筒状体は、上記溝部を複数設けてなり、該溝部は、鉛直方向に対して斜めに形成された傾斜部と、水平方向に形成された水平部とを有し、上記複数の溝部は、互いに上記傾斜部と上記水平部とを、回動方向の同じ位置に形成していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記可動シャフトを回動方向における３箇所以上の角度位置において静止させることが容易となる。すなわち、上記複数の摺動ピンを互いに独立して上下動させることにより、２段階以上の可動シャフトの回動が可能となる。

また、上記可動シャフトは、回動方向における３箇所以上の角度位置で静止するよう構成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、プレス工程の効率化を図ることができる。すなわち、例えば、アームに取り付けたハンド部を、少なくとも、多段プレス機の中、すべてのプレス加工を終えた被成形体を次工程へ流す位置、被成形体を上下に移動させるための位置の３箇所において静止させることができるため、被成形体の出し入れを効率よく行うことができる。

また、上記アームは、水平方向に屈曲或いは湾曲していることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記アームが多段プレス機に干渉することを効果的に防ぐことができ、多段プレス装置の一層の小型化を実現することができる。すなわち、上記アームを、直線状ではなく、アームを回動させたときにアームが干渉するおそれのある多段プレス機の各部を回避するように、屈曲あるいは湾曲させる。これにより、多段プレス機へのアームの干渉を効果的に防ぎつつ、多段プレス装置の小型化を容易にすることができる。

また、上記多段プレス装置は、上記可動シャフトを上下動させるためのサーボモータを備えていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記多段プレス装置の一層の小型化を図ることができる。

また、上記搬送機は、上記多段プレス機と一体化されていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記多段プレス装置のより一層の小型化を図ることができる。

（実施例）
本発明の実施例にかかる多段プレス装置につき、図１〜図１６を用いて説明する。
本例の多段プレス装置１は、図１〜図５に示すごとく、複数のプレス型２１を鉛直方向に並べて配置し該複数のプレス型２１を鉛直方向に一度に閉じることにより複数の被成形体４を一度にプレス成形する多段プレス機２と、該多段プレス機２への被成形体４の出し入れを行う搬送機３とを備えている。

搬送機３は、鉛直方向に立設された可動シャフト３１と、該可動シャフト３１に水平方向に取り付けられると共に被成形体４を保持するハンド部３２を有するアーム３３とを有する。
可動シャフト３１は、上下動すると共に鉛直方向を軸に回動するよう構成されている。アーム３３は、可動シャフト３１の上下動及び回動に伴って、上下動及び回動する。
アーム３３の上下動及び回動によって、複数のアーム３３にそれぞれ備えた複数のハンド部３２が、複数の被成形体４を複数のプレス型２１のそれぞれに一度に出し入れすることができる。

多段プレス機２は、図１、図２に示すごとく、土台部１１と、該土台部１１の上に配設された底板２２１と天井板２２２とこれらを連結固定する４本の支柱２２３とからなる枠体２２と、該枠体２２において鉛直方向に順次配設された３個のプレス型２１とを有する。各プレス型２１は、それぞれ下型２１１と上型２１２とを有する。

最下段のプレス型２１の下型２１１は、枠体２２の底板２２１の上に載置固定されている。また、最下段のプレス型２１の上型２１２と中段のプレス型２１の下型２１１とは、一枚の第１可動プレート２４１の下面と上面とにそれぞれ固定されて一体化されている。そして、この第１可動プレート２４１はその四隅において４本の支柱２２３に貫通され、枠体２２に対して上下動可能に配設されている。それゆえ、最下段のプレス型２１の上型２１２と中段のプレス型２１の下型２１１とは、枠体２２に上下動可能に保持されている。

また、中段のプレス型２１の上型２１２と最上段のプレス型２１の下型２１１とも、他の一枚の第２可動プレート２４２の下面と上面とにそれぞれ固定されて一体化されている。そして、この中段のプレス型２１の上型２１２と最上段のプレス型２１の下型２１１とのユニットも、枠体２２に上下動可能に保持されている。

また、最上段のプレス型２１の上型２１２はさらに他の第３可動プレート２４３の下面に固定されており、枠体２２に上下動可能に保持されている。第３可動プレート２４３は、枠体２２の天井板２２２に本体部２５１が固定されたエアシリンダ２５のピストン２５２に固定されている。このエアシリンダ２５のピストン２５２によって最上段のプレス型２１の上型２１２を上下動させることができる。

また、図２、図３に示すごとく、第１可動プレート２４１と第２可動プレート２４２とは、互いに吊ボルト２６によって連結され、第２可動プレート２４２と第３可動プレート２４３とも、互いに吊ボルト２６によって連結されている。
第３可動プレート２４３をピストン２５２が引き上げると、吊ボルト２６によって連結された第２可動プレート２４２及び第１可動プレート２４１が、順次引き上げられることとなる。これによって、最上段のプレス型２１が開いた後、中段のプレス型２１が開き、その後に最下段のプレス型２１が開く。
この状態で、被成形体４を各プレス型２１に配置した後、ピストン２５２によって第３可動プレート２４３を押し下げることにより、図３に示すごとく、３個のプレス型２１を一度に閉じ、各プレス型２１に配置した被成形体４を一度に成形することができる。

図１に示すごとく、搬送機３は、鉛直方向に立設された可動シャフト３１と、該可動シャフト３１に水平方向に取り付けられた４本のアーム３３とを有する。また、可動シャフト３１の下端部は、多段プレス機２の脇に立設されたガイド支柱３４に、上下動可能に保持されている。また、可動シャフト３１は、４本のアーム３３よりも上方部分において、鉛直方向の移動が拘束された筒状の筒状体３５によって保持されている。

図１、図６に示すごとく、筒状体３５は、多段プレス機２の枠体２２にブラケット１２１を介して固定されたホルダ１２２によって鉛直方向の移動が拘束されているが、その中心軸を中心とした回動は可能となっている。
この筒状体３５に対して、可動シャフト３１は相対的に上下動可能であるが、回動方向には相対的に固定されている。図７に示すごとく、可動シャフト３１の外周面には、上下方向に連続したキー溝３１１が形成されており、一方、筒状体３５には、上記キー溝３１１に嵌入されキー溝３１１に対して上下に摺動可能なキー３５１が配設されている。このキー３５１とキー溝３１１とによって、可動シャフト３１は筒状体３５に対して相対的に上下動可能であるが回動しないようになっている。すなわち、筒状体３５と可動シャフト３１とは一体的に回動する。

また、図７、図８に示すごとく、筒状体３５の外周面には、鉛直方向に対して斜めに形成された傾斜部３６１と水平方向に形成された水平部３６２とを有する溝部３６が２つ設けてある。２つの溝部３６は、互いに傾斜部３６１と水平部３６２とを、回動方向の同じ位置に形成している。つまり、溝部３６は、上下に２個形成されており、上側の溝部３６の傾斜部３６１と、下側の溝部３６の水平部３６２とが互いに周方向の同じ角度位置に形成され、上側の溝部３６の水平部３６２と、下側の溝部３６の傾斜部３６１とが互いに周方向の同じ角度位置に形成されている。傾斜部３６１は、鉛直方向に対して、例えば６０〜７０°傾斜している。

また、図１、図６に示すごとく、プレス機２の枠体２２にブラケット１２１を介して固定されたホルダ１２２には、鉛直方向に立設されたレール１２３が固定されている。このレール１２３には、該レール１２３に沿って上下動する２つのナット１３０が取り付けられている。これらのナット１３０は、ホルダ１２２の上下にそれぞれ取り付けられたエアシリンダ１２４によってそれぞれ上下動するよう構成されている。各ナット１３０は筒状体３５の溝部３６に向かって突出した摺動ピン１３を有する。図７〜図９に示すごとく、摺動ピン１３を、溝部３６内において溝部３６に対して摺動させながら鉛直方向に上下動させることによって筒状体３５が回動し、該筒状体３５の回動に伴って可動シャフト３１が回動する。なお、図８は、筒状体３５の外周面を展開した図である。

図８（Ａ）に示すごとく、２つの摺動ピン１３の双方がそれぞれの可動領域の下端にあるとき、これらの摺動ピン１３は溝部３６の左端にあり、図９（Ａ）に示すごとく、可動シャフト３１に取り付けられたアーム３３は、多段プレス機２から最も離れた位置にある。この位置を始点位置とする。

この状態から、図８（Ｂ）に示すごとく、下型の摺動ピン１３のみを上昇させることにより、溝部３６の傾斜部３６１内を摺動させて傾斜部３６１と水平部３６２との連結部に位置させる。これにより、図９（Ｂ）に示すごとく、可動シャフト３１は、筒状体３５と共に例えば６０°回動し、アーム３３が多段プレス機２に近づく方向に回動する。このときのアーム３３の位置を中間位置とする。なお、このとき、上側の摺動ピン１３は上下動させない。そして、筒状体３５の回動に伴って、溝部３６の水平部３６２内を筒状体３５に対して相対的に移動して、水平部３６２と傾斜部３６１との連結部に達する。

この状態から、図８（Ｃ）に示すごとく、上側の摺動ピン１３のみを上昇させることにより、溝部３６の傾斜部３６１内を摺動させて溝部３６の右端に位置させる。これにより、図９（Ｃ）に示すごとく、可動シャフト３１は、筒状体３５と共に例えばさらに６０°回動し、アーム３３が多段プレス機２へ向かって回動し、ハンド部３２が多段プレス機２内に配置される（図５（Ｄ）参照）。この位置を終点位置とする。このとき、下側の摺動ピン１３は上下動させない。そして、筒状体３５の回動に伴って、溝部３６の水平部３６２内を筒状体３５に対して相対的に移動して、溝部３６の右端に達する。

４本のアーム３３は、その一端を可動シャフト３１に固定してなり、可動シャフト３１の回動と共に回動する。ただし、図１０、図１１に示すごとく、可動シャフト３１が上限位置にあるとき、最上段の上段アーム３３１は、始点位置に固定される。すなわち、このとき、上段アーム３３１は、可動シャフト３１を回動させても、中間位置や終点位置には移動しない。
これは、仮に、可動シャフト３１が上限位置にあるときに上段アーム３３１を多段プレス機２へ向かって回動させると、上段アーム３１がシリンダ２５等、多段プレス機２の一部に干渉してしまうためである。

そのため、上記のごとく、可動シャフト３１が上限位置にあるとき、最上段の上段アーム３３１を始点位置から回動しないような構成をとっている。このような構成とするための機構として、図１２〜図１５に示す機構を採用している。なお、図１２〜図１５においては、上段アーム３３１の記載を省略してある。
上段アーム３３１の基端部は、図１、図１０に示すごとく、可動シャフト３１の外周に保持された筒状のアーム保持体３７に固定されている。該アーム保持体３７は、可動シャフト３１に対して鉛直方向に固定されている。

そして、可動シャフト３１が上限位置にある場合を除き、図１２、図１３に示すごとく、アーム保持体３７は、回動方向にも固定されている。すなわち、アーム保持体３７には、上下方向に形成されたスリット部３７１が形成され、可動シャフト３１におけるアーム保持体３７の内側には、ばね３７２によって外方へ付勢されたストッパー３７３が配設されている。このストッパー３７３は、可動シャフト３１が上限位置以外にあるときには、アーム保持体３７のスリット部３７１に嵌入され、可動シャフト３１に対してアーム保持体３７が固定され、アーム３３が固定される。

一方、可動シャフト３１が上限位置まで上昇すると、これに伴いアーム保持体３７も上昇する。そうすると、図１４、図１５に示すごとく、ホルダ１２２の下部に配設された解除プレート１４がアーム保持体３７のスリット３７１に上方から挿入され、ストッパー３７３を可動シャフト３１の内部へ押し退ける。これにより、ストッパー３７３によるアーム保持体３７の可動シャフト３１への固定が解除され、可動シャフト３１に対するアーム保持体３７の相対的な回動、ひいてはアーム３３の相対的な回動が可能となる。

その一方で、上記解除プレート１４がアーム保持体３７のスリット部３７１に嵌入しているため、ホルダ１２２に対してはアーム保持体３７が固定され、多段プレス機２に対してアーム３３は回動しなくなる。
したがって、可動シャフト３１が上限位置にあるときは、図１０、図１１に示すごとく、他の３個のアーム３３が中間位置あるいは終点位置に回動しても、上段アーム３３１は始点位置に留まることとなる。

また、上段アーム３３１よりも上方位置には、図１６に示すごとく、可動シャフト３１に対して平行に取り付けられたラック３８１が立設されている。ラック３８１と可動シャフト３１とは、上端部において互いに固定されている。そして、可動シャフト３１に対して上下動可能かつ回動不可能に取り付けられた上記ホルダ１２２には、上記ラック３８１と噛合するピニオン３８２と、該ピニオン３８２と噛合するウォームギヤ３８３が内蔵されている。ウォームギヤ３８３は、ホルダ１２２の上部に配設されたサーボモータ３８４によって、鉛直方向を中心に回転する。

サーボモータ３８４によって回転するウォームギヤ３８３によってピニオン３８２が水平方向を軸にして回転し、ピニオン３８２の回転によってラック３８１が上下動する。このラック３８１の上下動に伴って、可動シャフト３１が上下動する。
また、サーボモータ３８４はコンピュータプログラムによって所定のシーケンスに制御されながら回転し、これによって可動シャフト３１の上下動が制御される。

また、図４、図５に示すごとく、アーム３３は、水平方向に、直角に屈曲している。これにより、アーム３３が終点位置（図５（Ｄ）、図９（Ｃ））に達したとき、アーム３３が多段プレス機２に干渉することなく、アーム３３の先端部におけるハンド部３２が多段プレス機２の内部に配置される。また、ハンド部３２は、アーム３３から２本に枝分かれしてなり、図１、図１０に示すごとく、その下面に吸盤３２１が複数個設けてある。この吸盤３２１には吸引ポンプによってエア吸引される吸引管が接続されており、エア吸引によって、被成形体４を吸着できるよう構成されている。

次に、本例の多段プレス装置１を用いた、被成形体４の連続加工処理方法につき説明する。
まず、図４（Ａ）に示すごとく、アーム３３を始点位置に配置し、可動シャフト３１を下降させて、最下段の下段アーム３３２によって、未加工の被成形体４を吸着保持する。このとき、上段アーム３３１及び下段アーム３３２以外のアーム３３は、加工途中の被成形体４を保持している。
次いで、可動シャフト３１を上限（図１０の状態）まで上昇させる。

次いで、図４（Ｂ）に示すごとく、可動シャフト３１を多段プレス機２に向かって（同図における時計回りに）１２０°回動させて上段アーム３３１以外のアーム３３を終点位置まで移動させる。これにより、被成形体４を多段プレス機２における各プレス型２１の中に配置する。ここで、アーム３３の先端のハンド部３２における吸着を解除して被成形体４をプレス型２１の中に載置する。

次いで、図４（Ｃ）に示すごとく、可動シャフト３１を上記とは逆向き（同図における反時計回り）に、始点位置まで回動させる。その後、可動シャフト３１を所定の位置まで下降させておく。一方、多段プレス機２は、図３に示すごとく、エアシリンダ２５のピストン２５２を下降させることにより、３個のプレス型２１を一度に閉じ、３個の被成形体４を一度にプレス成形する。
次いで、図２に示すごとく、エアシリンダ２５のピストン２５２を上昇させ、３個のプレス型２１を開放する。

次いで、図５（Ｄ）に示すごとく、再び可動シャフト３１を時計回りに回動させ、すべてのアーム３３を終点位置に配置する。そして、下段アーム３３２以外の各アーム３３のハンド部３２によって被成形体４を保持した後、図５（Ｅ）に示すごとく、可動シャフト３１を反時計回りに６０°回動させ、アーム３３を中間位置に配置する。この位置において、上段アーム３３１のハンド部３２の吸引を解除し、最上段のプレス型２１による加工を終えた被成形体４を取り出しシュート１５に流す。

次いで、図４（Ａ）に示すごとく、さらに可動シャフト３１を反時計回りに６０°回動させ、始点位置に戻す。この始点位置において、下段アーム３３２のハンド部３２によって新たな被成形体４を吸着保持する。
以上の動作を繰り返し行うことによって、３個のプレス型２１を同時に使用しつつ、被成形体４を最下段のプレス型２１から最上段のプレス型２１まで順次送って、各プレス型２１による成形を行う。これにより、多段プレス機２の一度のプレス動作によって、３工程のプレス加工を一度に行うことができる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記多段プレス装置１における上記搬送機３は、上下動すると共に鉛直方向を軸に回動するよう構成された可動シャフト３１を有する。そして、可動シャフト３１に取り付けられたアーム３３が、可動シャフト３１の上下動及び回動に伴って上下動及び回動する。そのため、図４、図５に示すごとく、被成形体４を保持するハンド部３２を有するアーム３３は、多段プレス機２に対して直線的に前進、後退するのではなく、回動することによって、ハンド部３２を多段プレス機２に対して出し入れすることができる。それゆえ、多段プレス機２に対する被成形体４の出し入れを行うための搬送機３を、水平方向の設置面積が小さいものとすることができる。

また、アーム３３は、可動シャフト３１の上下動によって上下動も可能であるため、被成形体４を、多段プレス機２における複数のプレス型２１間において移動させることも容易となる。
また、搬送機３が多段プレス機２に一体化されているため、多段プレス装置１全体の一層の小型化を図ることができる。

また、図１０〜図１５に示すごとく、複数のアーム３３のうち最上段に配置された上段アーム３３１は、可動シャフト３１が上限位置に達したとき、可動シャフト３１に対する回動方向の拘束が解除されるよう構成されている。そのため、上段アーム３３１が多段プレス機２に干渉することを防ぎやすく、搬送機３の円滑な動作を実現することができる。

また、図７〜図９に示すごとく、摺動ピン１３を、筒状体３５の外周の一部に設けた溝部３６内において溝部３６に対して摺動させながら鉛直方向に上下動させることによって、筒状体３５が回動し、可動シャフト３１が回動するよう構成されている。これにより、摺動ピン１３の上下動によって可動シャフト３１を容易に回動させることができ、アーム３３を容易に回動させることができる。また、可動シャフト３１に沿った摺動ピン１３の上下動によって、アーム３３を回動させることができるため、搬送機３自体が水平方向に大きくなることを防ぎ、搬送機３の小型化を容易とし、ひいては多段プレス装置１の小型化を容易とする。

また、筒状体３５は溝部３６を２個設けてなり、２個の溝部３６は、互いに傾斜部３６１と水平部３６２とを、回動方向の同じ位置に形成している。これにより、可動シャフト３１を回動方向における３箇所の角度位置において静止させることが容易となる。すなわち、２個の摺動ピン１３を互いに独立して上下動させることにより、２段階の可動シャフト３１の回動が可能となる。

また、可動シャフト３１は、回動方向における３箇所の角度位置で静止するよう構成されているため、プレス工程の効率化を図ることができる。すなわち、アーム３３に取り付けたハンド部３２を、始点位置、中間位置、終点位置の３箇所において静止させることができるため、被成形体４の出し入れを効率よく行うことができる。

また、アーム３３は、図４、図５に示すごとく、水平方向に屈曲しているため、アーム３３が多段プレス機２に干渉することを効果的に防ぐことができ、多段プレス装置１の一層の小型化を実現することができる。すなわち、アーム３３を、直線状ではなく、アーム３３を回動させたときにアーム３３が干渉するおそれのある多段プレス機２の各部を回避するように、屈曲させる。これにより、多段プレス機２へのアーム３３の干渉を効果的に防ぎつつ、多段プレス装置１の小型化を容易にすることができる。

また、多段プレス装置１は、図１６に示すごとく、可動シャフト３１を上下動させるためのサーボモータ３８４を備えているため、一層の小型化を図ることができる。すなわち、可動シャフト３１の上下動を例えばエアシリンダ等にて行おうとすると、体格の大きいエアシリンダ等を配設したり、エアシリンダのためのエア配管等を張り巡らせたりするなど、多段プレス装置１の全体の体格が大きくなるおそれがある。また、サーボモータ３８４を用いることにより、可動シャフト３１の正確かつ円滑な上下動を実現することができる。

以上のごとく、本例によれば、小型化が容易な多段プレス装置を提供することができる。

上記実施例においては、アーム３３の回動方向の静止位置を、始点位置、中間位置、終点位置の３箇所としたが、静止位置を２個所とすることもできるし、４か所以上とすることもできる。静止位置を２個所とする場合には、筒状体３５に設ける溝部３６は傾斜部３６１のみからなるものを一つ設け、摺動ピン１３も一つでよい。また、この場合、例えば、取り出しシュート１５を可動として、被成形体４を取り出すときだけアーム３３の一方の静止位置に取り出しシュート１５を配置するように構成する。

また、アーム３３は９０°に屈曲しているが、この角度は特に限定されるものではない。また、アーム３３を湾曲させることによっても、同様の効果を得ることは可能である。
また、多段プレス機２のダン数は３段に限らず、２段あるいは４段以上であってもよい。そして、この段数に応じて搬送機３のアーム３３の本数が決まる。

（比較例）
本例は、図１７〜図２０に示すごとく、多段プレス機２に対して前進、後退することによって被成形体４を出し入れする搬送機９３を有する多段プレス装置９の例である。
搬送機９３は、上記実施例において示した多段プレス装置１における搬送機３と同様に、多段プレス機２の複数のプレス型２１に対応した複数のアーム９３３を有し、該アーム９３３の先端にハンド部９３２を設けてある。そして、アーム９３３は、搬送機９３の本体に対して回動することにより、その向きを変えることができ、また、多段プレス機２に対して前後に移動することにより、ハンド部９３２をプレス型に出し入れできるよう構成されている。
このような構成によって、以下のような被成形体４の搬送が可能となる。

すなわち、図１７に示すごとく、アーム９３３を多段プレス機２の方向に直交する方向に回動させた状態で、投入すべき被成形体４をハンド部９３２に保持させる。
次いで、図１８に示すごとく、アーム９３３を多段プレス機２側へ伸ばすように回動させる。

次いで、図１９に示すごとく、アーム９３３をアーム保持体９３１と共に前進させて、ハンド部９３２に保持させた被成形体４を多段プレス機２におけるプレス型の中に挿入する。ここで、ハンド部９３２が被成形体４を放した後、アーム９３３をアーム保持体９３１と共に後退させることにより、被成形体４をプレス型内に配置する（図示略）。
次いで、多段プレス機２を閉じてプレス加工を行う。

プレス加工の後、再びアーム９３３を前進させてハンド部９３２によって被成形体４を保持する（図１９参照）。その後、アーム９３３を後退させることにより、被成形体４をプレス型から取り出す。
次いで、この被成形体４を保持したアーム９３３を上昇させ、被成形体４を一段上のプレス型に上記と同様の動作で投入する。
これを繰り返して、被成形体４が最上段のプレス型によってプレス加工された後、図２０に示すごとく、被成形体４を取り出しシュート９４へ送る。

以上の動作は、搬送機９３のすべてのアーム９３３において同時に行われ、多段プレス機２におけるすべての成形型において、複数の被成形体４に対する異なる複数工程のプレス加工が同時に行われることとなる。
このようにして、搬送機９３を用いることにより、自動的に被成形体４の搬送を行うことができる。

しかしながら、本例の搬送機９３は、上記のごとく、多段プレス機２に対してアーム９３３を前後方向に移動させる必要がある。そのため、多段プレス機２と搬送機９３との配列方向に、アーム９３３およびこれを保持するアーム保持部９３１を移動させる必要がある。そのため、多段プレス機２と搬送機９３とからなる多段プレス装置９の体格が必然的にこの配列方向に大きくなる。さらには、アーム９３３の前後移動を行うためのエアシリンダ９５も、上記の配列方向にさらに並べることとなる。その結果、多段プレス装置９は、全体としてどうしても体格を大きくせざるを得ない。

これに対して、上記実施例において例示した本発明の多段プレス装置１においては、図４、図５に示すごとく、アーム３３の多段プレス機２に対する前後方向の移動がないため、この方向に体格が大きくなることを防ぐことができる。すなわち、アーム３３は上下動と回動とによって被成形体４を多段プレス機２に振り込むようにして投入し、また取り出すことができるため、設置面積を小さくすることが可能となる。

実施例における、多段プレス装置の正面図。 実施例における、多段プレス機の側面図。 実施例における、被加工物をプレスしている状態の多段プレス機の側面図。 実施例における、多段プレス装置の平面図であって、（Ａ）ハンド部が被成形体を保持した状態、（Ｂ）被成形体を多段プレス機に投入した状態、（Ｃ）多段プレス機がプレスを行っている状態、をそれぞれ示す説明図。 実施例における、多段プレス装置の平面図であって、（Ｄ）プレス成形後の被成形体をハンド部が保持する状態、（Ｅ）被成形体を取り出しシュートに流す状態、をそれぞれ示す説明図。 実施例における、筒状部付近の正面図。 実施例における、溝部と摺動ピンとによる可動シャフトの回動機構の斜視図。 実施例における、溝部と摺動ピンとによる可動シャフトの回動機構の展開説明図。 実施例における、（Ａ）始点位置のアームの状態、（Ｂ）中間位置のアームの状態、（Ｃ）終点位置のアームの状態、をそれぞれ表す平面説明図。 実施例における、可動シャフトが上限位置にあるときの多段プレス装置の正面図。 実施例における、可動シャフトが上限位置にあるときにとり得るアームの状態の平面説明図。 実施例における、可動シャフトが上限位置にないときの上段アームのアーム保持体付近の断面説明図。 実施例における、可動シャフトが上限位置にないときの上段アームのアーム保持体付近の正面説明図。 実施例における、可動シャフトが上限位置にあるときの上段アームのアーム保持体付近の断面説明図。 実施例における、可動シャフトが上限位置にあるときの上段アームのアーム保持体付近の正面説明図。 実施例における、可動シャフトの上下駆動機構の説明図。 比較例における、加工前の被成形体を保持する状態の多段プレス装置の平面図。 比較例における、加工前の被成形体を多段プレス機に投入する直前の状態の多段プレス装置の平面図。 比較例における、加工前の被成形体を多段プレス機に投入した状態の多段プレス装置の平面図。 比較例における、加工後の被成形体を取り出しシュートに取り出す状態の多段プレス装置の平面図。

符号の説明

１ 多段プレス装置
２ 多段プレス機
２１ プレス型
３ 搬送機
３１ 可動シャフト
３２ ハンド部
３３ アーム
４ 被成形体

Claims (8)

1. 複数のプレス型を鉛直方向に並べて配置し該複数のプレス型を鉛直方向に一度に閉じることにより複数の被成形体を一度にプレス成形する多段プレス機と、該多段プレス機への上記被成形体の出し入れを行う搬送機とを備えた多段プレス装置であって、
   上記搬送機は、鉛直方向に立設された可動シャフトと、該可動シャフトに水平方向に取り付けられると共に上記被成形体を保持するハンド部を有するアームとを有し、
   上記可動シャフトは、上下動すると共に鉛直方向を軸に回動するよう構成され、
   上記アームは、上記可動シャフトの上下動及び回動に伴って、上下動及び回動し、
   上記アームの上下動及び回動によって、複数の該アームにそれぞれ備えた複数の上記ハンド部が、複数の上記被成形体を上記複数のプレス型のそれぞれに一度に出し入れすることができるよう構成されていることを特徴とする多段プレス装置。
2. 請求項１において、上記複数のアームのうち最上段に配置された上段アームは、上記可動シャフトが上限位置に達したとき、該可動シャフトに対する回動方向の拘束が解除されるよう構成されていることを特徴とする多段プレス装置。
3. 請求項１又は２において、上記搬送機は、上記可動シャフトの一部の周囲に配されると共に鉛直方向の移動が拘束された筒状の筒状体を備え、該筒状体は、上記可動シャフトに対して相対的に上下動可能であると共に、上記可動シャフトに対して回動方向には相対的に固定されており、その外周の一部には鉛直方向に対して斜めに形成された傾斜部を有する溝部が設けてあり、また、上記搬送機は、上記プレス機に対して直接又は間接的に固定された鉛直方向のレールに沿って上下動する摺動ピンを有し、該摺動ピンを、上記溝部内において該溝部に対して摺動させながら鉛直方向に上下動させることによって上記筒状体が回動し、該筒状体の回動に伴って上記可動シャフトが回動するよう構成されていることを特徴とする多段プレス装置。
4. 請求項３において、上記筒状体は、上記溝部を複数設けてなり、該溝部は、鉛直方向に対して斜めに形成された傾斜部と、水平方向に形成された水平部とを有し、上記複数の溝部は、互いに上記傾斜部と上記水平部とを、回動方向の同じ位置に形成していることを特徴とする多段プレス装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記可動シャフトは、回動方向における３箇所以上の角度位置で静止するよう構成されていることを特徴とする多段プレス装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、上記アームは、水平方向に屈曲或いは湾曲していることを特徴とする多段プレス装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項において、上記可動シャフトを上下動させるためのサーボモータを備えていることを特徴とする多段プレス装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、上記搬送機は、上記多段プレス機と一体化されていることを特徴とする多段プレス装置。

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