JP2023099891A

JP2023099891A - トランスファープレス化装置

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Publication number: JP2023099891A
Application number: JP2022000066A
Authority: JP
Inventors: 一樹奥野; Kazuki Okuno
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Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2023-07-14
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Also published as: JP7162999B1

Abstract

【課題】順送プレス加工設備にてトランスファープレス加工及び順送プレス加工を行うことができるトランスファープレス化装置を提供する。【解決手段】順送プレス機１０３内に配置され、順送プレス機１０３の動作によりコイル材Ｗからブランク１００を生成するブランキング用金型装置１２と、順送プレス機１０３内に配置され、順送プレス機１０３の動作によりトランスファープレス加工を行うトランスファープレス用金型１７と、ブランク１００をトランスファープレス用金型１７へ搬送するブランク把持搬送機構１６と、トランスファープレス用金型１７内においてプレス成形が１工程終わる度に次工程に移載していくトランスファー機構１８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス設備に関するものである。

プレス加工の一種であるトランスファープレス（例えば下記特許文献１等に記載）は、複数の独立したプレス機を隣接配置した設備を用意し、コイル材から一つ一つ切り離されたブランクを順次隣接するプレス機に搬送・供給し、成形していくものである。

同じくプレス加工の一種である順送プレス（例えば下記特許文献２等に記載）は、複数のプレス部位を一定の間隔で配置したプレス機を有する設備を用意し、コイル材をこの間隔に合わせて１ピッチずつ送りながら成形していくものである。

特許２６６９１２２号公報特開２０１０－１８８４０１号公報

トランスファープレス加工は、コイル材からブランクを歩留まりよくとれるものの、ブランクの中間在庫が発生し、ブランキングプレス機とトランスファープレス機が必要となるため、設備価格が高額となる。また、この設備では順送プレス加工を行うことができない。

順送プレス加工は、高速で加工することできるものの、コイル材からキャリアやブリッジと呼ばれるつなぎが必要となり歩留まりが悪い。また、この順送プレスを行う設備ではトランスファープレス加工を行うことができない。

本発明では、このような課題に鑑み、順送プレス加工設備（順送プレスを行う設備）にてトランスファープレス加工及び順送プレス加工を行うことを可能とするトランスファープレス化装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点におけるトランスファープレス化装置は、
順送プレス機内に配置され、当該順送プレス機の動作によりコイル材からブランクを生成するブランキング用金型装置と、
順送プレス機内に配置され、当該順送プレス機の動作によりトランスファープレス加工を行うトランスファープレス用金型と、
前記ブランクを前記トランスファープレス用金型へ搬送するブランク把持搬送機構と、
前記トランスファープレス用金型内においてプレス成形が１工程終わる度に次工程に移載していくトランスファー機構とを備え、
前記ブランキング用金型装置は、
前記コイル材の幅方向に移動可能であり、前記コイル材から前記ブランクを生成するカットパンチを有するブランキングパンチユニットと、
前記コイル材の幅方向に移動可能であり、前記カットパンチに対応するカットダイを有するブランキングダイユニットとを備える
ことを特徴とする。

より好適には、
前記コイル材の幅方向に移動可能な第１ナット部を有する上部ボールねじ機構と、
前記コイル材の幅方向に移動可能な第２ナット部を有する下部ボールねじ機構とを備え、
前記ブランキングパンチユニットは、前記カットパンチ、及び、前記カットパンチを支持するとともに、前記第１ナット部に連結するカットパンチベースプレートを有し、
前記ブランキングダイユニットは、前記カットダイ、及び、前記カットダイを支持するとともに、前記第２ナット部に連結するカットダイベースプレートを有し、
前記ブランキングパンチユニットは、前記第１ナット部の移動に伴って前記コイル材の幅方向に移動可能であり、
前記ブランキングダイユニットは、前記第２ナット部の移動に伴って前記コイル材の幅方向に移動可能である
ことを特徴とする。

より好適には、
前記カットパンチベースプレートには第１挿入穴が形成され、
前記カットダイベースプレートには第２挿入穴が形成され、
前記順送プレス機の上側ベースプレートに固定されるとともに、前記ブランキングパンチユニットをコイル材幅方向に移動可能な状態で支持し、コイル材幅方向に並んだ複数の第１挿入孔が形成される上側筐体と、
前記順送プレス機の下側ベースプレートに固定されるとともに、前記ブランキングダイユニットをコイル材幅方向に移動可能な状態で支持し、コイル材幅方向に並んだ複数の第２挿入孔が形成される下側筐体と、
前記第１挿入孔及び前記第１挿入穴に挿入可能な第１位置決めキーブロックと、
前記第２挿入孔及び前記第２挿入穴に挿入可能な第２位置決めキーブロックとを備え、
前記第１位置決めキーブロックを前記第１挿入孔及び前記第１挿入穴に挿入することで、前記ブランキングパンチユニットを固定し、前記第２位置決めキーブロックを前記第２挿入孔及び前記第２挿入穴に挿入することで、前記ブランキングダイユニットを固定することを可能とする
ことを特徴とする。

より好適には、
前記ブランキング用金型装置により生成され、金型下方ブランク用コンベアにより搬送された前記ブランクを搬送する第１ブランク用コンベアと、
前記第１ブランク用コンベアにて搬送された前記ブランクを回転させ、一定の向きに揃えるブランク回転搬送機構と、
前記ブランク回転搬送機構により一定の向きに揃えられた前記ブランクを搬送する第２ブランク用コンベアと、
前記第２ブランク用コンベアにて搬送された前記ブランクを集合させるブランク集合機構とを備え、
前記ブランク把持搬送機構は、前記ブランクを前記ブランク集合機構から前記トランスファープレス用金型へ搬送するものである
ことを特徴とする。

本発明に係るトランスファープレス化装置によれば、順送プレス加工設備にてトランスファープレス加工及び順送プレス加工を行うことができる。

本発明の実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられた順送プレス加工設備の構成を説明する概略図である（一部構成を省略している）。本発明の実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられた順送プレス加工設備の上死点の状態を表わす正面図である（一部構成を省略している）。本発明の実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられた順送プレス加工設備の下死点の状態を表わす正面図である（一部構成を省略している）。本発明の実施例におけるブランキング用金型装置、上部ボールねじ機構、及び、下部ボールねじ機構を説明する概略的断面図である。本発明の実施例におけるブランキング用金型装置、上部ボールねじ機構、下部ボールねじ機構、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ、及び、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータを説明する概略図である。本発明の実施例におけるブランキング用金型装置による５列加工の一例を示す模式図である。本実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられた順送プレス加工設備の動作の一例について説明するフローチャートである。本実施例におけるブランキング用金型装置１２によるブランク加工の一例について説明するフローチャートである。

以下、本発明に係るトランスファープレス化装置について、実施例にて図面を用いて説明する。

図１には、本実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられる順送プレス加工設備が表わされている。順送プレス加工設備は一般的なものであり、主たる構成として、アンコイラー１０１、レベラーフィーダー１０２、及び、順送プレス機１０３を備えている。

アンコイラー１０１は、ドラム状のコイル材Ｃがセットされ、コイル材Ｗを（たわみを制御しつつ）繰り出し、レベラーフィーダー１０２に渡す装置である。

レベラーフィーダー１０２は、アンコイラー１０１の下流側に配置され、アンコイラー１０１から渡されたコイル材Ｗを、ロールの回転及び摩擦力によって順送プレス機１０３へ送り出す装置である。

またレベラーフィーダー１０２は、コイル材Ｗを１ピッチずつ送り出すことが可能であり、順送プレス機１０３が連続加工中においても１ピッチの送り量を自在に変更することができる。さらにレベラーフィーダー１０２は、送り方向の動作に加えて、ブランクの形状に応じて戻り方向の動作（コイル材Ｗを戻す動作）を行うことも可能である。

またレベラーフィーダー１０２は、順送プレス機１０３が複数回動作後にコイル材Ｗを送り出す間欠動作（例えばプレス機１０３が５回動作の後にレベラーフィーダー１０２が１回動作する）が可能である。さらにレベラーフィーダー１０２は送り方向の間欠動作に加えて、ブランクの形状に応じてコイル材Ｗを戻す方向の間欠動作を行うことも可能である。

順送プレス機１０３は、レベラーフィーダー１０２の下流側に配置され、順送プレス加工を行うことが可能である。また、順送プレス機１０３には、プレス成形の全工程が完了した完成品を搬送する順送プレスコンベア（図示略）が備えられている。

図２，３を用いて詳しく説明すると、順送プレス機１０３は、上方に設けられるクランクシャフト１０３Ａと、クランクシャフト１０３Ａの下方にコネクティングロッド１０３Ｂを介して取り付けられ、クランクシャフト１０３Ａの回転運動により上下方向に動作するスライド１０３Ｃと、スライド１０３Ｃに対向するようにして下方に設けられるボルスター１０３Ｆとを備えている。ただし、本実施例にて用いる順送プレス機１０３はこれに限るものではなく、例えばサーボモータとボールねじによりスライドを動かす方式のもの等、一般的に用いられる順送プレス機１０３であればよい。

そして、順送プレス機１０３には、スライド１０３Ｃ側に後述するトランスファープレス用金型１７の上型ベースプレート１０３Ｄが、ボルスター１０３Ｆ側に後述する下型ベースプレート１０３Ｅが取り付けられ、（スライド１０３Ｃの）上下方向の動作によりプレス加工を行うことが可能である。

一方、本実施例に係るトランスファープレス化装置は、順送プレス加工設備（特に順送プレス機１０３）に対し、後付けで（取り外し可能に）取り付けられるものであり、図１に示すように、主たる構成として、制御部１１、ブランキング用金型装置１２、第１ブランク用コンベア１３Ａ、第２ブランク用コンベア１３Ｂ、金型下方ブランク用コンベア１３Ｃ、ブランク回転搬送機構１４、ブランク集合機構１５、ブランク把持搬送機構１６、トランスファープレス用金型１７、及び、トランスファー機構１８を備えている。

ブランキング用金型装置１２は、レベラーフィーダー１０２の下流側、かつ、順送プレス機１０３内に配置されるブランキング用の金型であり、ブランキング加工ユニット３０が設けられている。

そしてブランキング用金型装置１２は、レベラーフィーダー１０２から送り出されてきたコイル材Ｗに対し、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃの上下方向の動作によりブランク加工（＝ブランク生成）を行う。また、ブランキング用金型装置１２にはスクラップカッター１２Ａが設けられており、これによりブランク加工の際に生ずるスクラップのカット及び排出を行う。

金型下方ブランク用コンベア１３Ｃは、ブランキング用金型装置１２の下方（下型ベースプレート１０３Ｅ上）に配置され、生成されたブランク１００を第１ブランク用コンベア１３Ａに搬送するものである。

第１ブランク用コンベア１３Ａは順送プレス機１０３内に配置される。より詳しくは、第１ブランク用コンベア１３Ａは（スライド１０３Ｃの上下方向の動作の影響を受けないようにして）下型ベースプレート１０３Ｅ上に載置される。そして第１ブランキング用コンベア１３Ａは、ブランキング用金型装置１２により生成され、金型下方ブランク用コンベア１３Ｃにより搬送されたブランク１００をブランク回転機構１４に搬送するものである。

ブランク回転搬送機構１４は、順送プレス機１０３内における第１ブランク用コンベア１３Ａの下流側に配置される。より詳しくは、ブランク回転搬送機構１４は（スライド１０３Ｃの上下方向の動作の影響を受けないようにして）下型ベースプレート１０３Ｅ上における第１ブランク用コンベア１３Ａの下流側に載置される。そしてブランク回転搬送機構１４は、第１ブランク用コンベア１３Ａにて搬送されたブランク１００を回転させ、予め定められた一定の向きに揃え、第２ブランク用コンベア１３Ｂへ搬送するものである。

第２ブランク用コンベア１３Ｂは、順送プレス機１０３内におけるブランク回転機構１４の下流側に配置される。より詳しくは、ブランク回転搬送機構１４は（スライド１０３Ｃの上下方向の動作の影響を受けないようにして）下型ベースプレート１０３Ｅ上におけるブランク回転搬送機構１４の下流側に載置される。そしてブランク回転搬送機構１４は、ブランク回転搬送機構１４により搬送されたブランク１００をブランク集合機構１５へ搬送するものである。

なお、ブランク回転搬送機構１４は、複雑形状のブランクに対応するため、画像処理システム及びこれに基づき動作する多軸ロボットを備えるものとしてもよい。又は、単純な丸形状のブランク１００であれば、第２ブランク用コンベア１３Ｂを第１ブランク用コンベア１３Ａよりも下に配置することで、ブランク回転搬送機構１４を用いずに、第１ブランク用コンベア１３Ａの下流側端部からブランク１００を落下させて第２ブランク用コンベア１３Ｂに乗せるようにしてもよく、あるいは、ブランク回転搬送機構１４をエアシリンダを使用したプッシャー機構とし、これによりブランク１００を押すことで第２ブランク用コンベア１３Ｂに乗せるようにしてもよい。

また、図示していないが、金型下方ブランク用コンベア１３Ｃから第１ブランク用コンベア１３Ａへのブランク１００の受け渡しも、ブランク回転搬送機構１４と同様の機構によって行われるものとしてもよい。

ブランク集合機構１５は、順送プレス機１０３内における第２ブランク用コンベア１３Ｂの下流側に配置される。より詳しくは、ブランク集合機構１５は（スライド１０３Ｃの上下方向の動作の影響を受けないようにして）下型ベースプレート１０３Ｅ上における第２ブランク用コンベア１３Ｂの下流側に載置される。そしてブランク集合機構１５は、第２ブランク用コンベア１３Ｂにて搬送されたブランク１００を集合させるものである。

ブランク把持搬送機構１６は、ブランク集合機構１５に集合したブランク１００を把持してトランスファープレス用金型１７へ搬送するものである。さらに、トランスファー機構１８は、トランスファープレス用金型１７内においてプレス成形が１工程終わる度に次工程に移載していくものである。

トランスファープレス用金型１７は、トランスファープレス用の金型であり、上型側には上型ベースプレート１０３Ｄが設けられ、下型側には下型ベースプレート１０３Ｅが設けられる。なお、上型ベースプレート１０３Ｄ及び下型ベースプレート１０３Ｅは、ブランキング用金型装置１２と共用される。

またトランスファープレス用金型１７は、工程毎に異なる形状の型が設けられている。これにより、トランスファープレス用金型１７は、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃの上下方向の動作によりプレス加工を行うことができる。

制御部１１は、ブランキング用金型装置１２、各コンベア１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ、ブランク回転機構１４、ブランク把持搬送機構１６、トランスファー機構１８、及び、レベラーフィーダー１０２を制御するものであり、レベラーフィーダー制御部２０、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂ、ブランク把持搬送Ｘ軸用サーボモータ２２、ブランク把持搬送Ｙ軸用サーボモータ２３、ブランク把持搬送Ｚ軸用サーボモータ２４、トランスファーＸ軸用サーボモータ２５、トランスファーＹ軸用サーボモータ２６、及び、トランスファーＺ軸用サーボモータ２７を備えている。

またブランキング用金型装置１２は、上部ボールねじ機構２９Ａ、及び、下部ボールねじ機構２９Ｂを備えている。

ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ、及び、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂは、上部ボールねじ機構２９Ａ、及び、下部ボールねじ機構２９Ｂを介して、ブランキング用金型装置１２の制御を行う。

ブランク把持搬送Ｘ軸用サーボモータ２２は、ブランク把持搬送機構１６のＸ軸方向の移動を制御するものである。ブランク把持搬送Ｙ軸用サーボモータ２３は、ブランク把持搬送機構１６のＹ方向の移動を制御するものである。ブランク把持搬送Ｚ軸用サーボモータ２４は、ブランク把持搬送機構１６のＺ軸方向の移動を制御するものである。

トランスファーＸ軸用サーボモータ２５は、トランスファー機構１８のＸ軸方向の移動を制御するものである。トランスファーＹ軸用サーボモータ２６は、トランスファー機構１８のＹ方向の移動を制御するものである。トランスファーＺ軸用サーボモータ２７は、トランスファー機構１８のＺ軸方向の移動を制御するものである（これらを纏めてトランスファー機構制御部２８と呼称する）。

レベラーフィーダー制御部２０は、レベラーフィーダー１０２の送り動作（戻り動作）をブランキング用金型装置１２の動作に合わせるように制御する。

ここで、ブランキング用金型装置１２について図４，５を用いて詳述する。なお、図４においては、コイル材Ｗの幅方向（以下、単に「コイル材幅方向」と記載）は紙面向かって手前から奥にかけての向きであるものとする。

上部ボールねじ機構２９Ａは、ボールねじ３１、ナット部３２、及び、軸受け機構（図示略）を備えている。

ブランキング用金型装置１２の上方位置において、ボールねじ３１はコイル材幅方向に延伸しており、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａにより回転制御される。ナット部３２は、このボールねじ３１に螺合し、ボールねじ３１が回転することで、ブランキング用金型装置１２の上部においてコイル材幅方向に移動可能である。

下部ボールねじ機構２９Ｂは、ボールねじ３３、ナット部３４、及び、軸受け機構（図示略）を備えている。

ブランキング用金型装置１２の下方位置において、ボールねじ３３はコイル材幅方向に延伸しており、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂにより回転制御される。ナット部３４は、このボールねじ３３に螺合し、ボールねじ３３が回転することで、ブランキング用金型装置１２の下部においてコイル材幅方向に移動可能である。

ブランキング用金型装置１２は、ブランキング加工ユニット３０、上側筐体４０、及び、下側筐体５０を備えている。このうち、ブランキング加工ユニット３０は、１対のブランキングパンチユニット４１及びブランキングダイユニット４２を備えている。

ブランキングパンチユニット４１は、カットパンチベースプレート４３、カットパンチ４４、パンチプレート５５、及び、ストリッパープレート５６を備えている。ブランキングダイユニット４２は、カットダイベースプレート４５、及び、カットダイ４６を備えている。

カットパンチ４４は、鉛直方向にコイル材Ｗの一部を打ち抜いて落下させることが可能である。この打ち抜かれた素材がブランク１００である。すなわち、カットパンチ４４は、コイル材Ｗからブランク１００を生成するものである。そして、カットパンチベースプレート４３にはこのカットパンチ４４が固定されている。

パンチプレート５５及びストリッパープレート５６は一般的なものである。すなわち、パンチプレート５５は、カットパンチ４４の周囲に設けられるようにしてカットパンチベースプレート４３に固定された板状部材であり、カットパンチ４４の垂直状態を保つガイドの役割を担うものである。また、ストリッパープレート５６は、パンチプレート５５に下方側から連結するようにして固定された板状部材であり、コイル材Ｗを押さえ、その位置を安定させるものである。さらに、カットパンチ４４のガイドの役割も担っており、カットパンチ４４の先端の破損を防ぐことができる。

カットダイ４６は、カットパンチ４４に対応するものである。そして、カットダイベースプレート４５にはこのカットダイ４６が固定されている。

また、上部ボールねじ機構２９Ａのナット部３２は、連結部４７を介してカットパンチベースプレート４３に対して上方側から固定されている（換言すれば、カットパンチベースプレート４３はナット部３２に連結している）。

下部ボールねじ機構２９Ｂのナット部３４は、連結部４８を介してカットダイベースプレート４５に対してコイル材Ｗの進行方向（以下、単に「コイル材進行方向」と記載）上流側から固定されている（換言すれば、カットダイベースプレート４５はナット部３４に連結している）。

これにより、ナット部３２の移動に伴ってブランキングパンチユニット４１がコイル材幅方向に移動可能であるとともに、ナット部３４の移動に伴ってブランキングダイユニット４２がコイル材幅方向に移動可能である。

なお、言うまでもないが、カットパンチ４４とカットダイ４６とは、コイル材進行方向及びコイル材幅方向において、常に互いに対応した位置になるようにして移動する。

一方、上側筐体４０は、上型ベースプレート１０３Ｄに対して下方側から固定されている。また上側筐体４０には、上部ボールねじ機構２９Ａの軸受け機構（図示略）が固定されている。さらに上側筐体４０は、レール部５１及び係止部５２Ａ，５２Ｂを備えている。

レール部５１は、ナット部３２を内包するとともに、コイル材進行方向中央位置においてコイル材幅方向に延伸するスリットＳＡが形成されている（スリットＳＡは上方から下方に向けて貫通するようにして形成されている）。このスリットＳＡには連結部４７がコイル材幅方向に移動自在に嵌合する。

係止部５２Ａ，５２Ｂは、レール部５１のコイル材進行方向上流側端部及び下流側端部それぞれの下方に形成された突起状のものであり、カットパンチベースプレート４３を（コイル材幅方向に移動可能な状態で）コイル材進行方向上流側端部及び下流側端部側から支持するものである。また、コイル材進行方向の両側に摺動可能なクリアランスを有しカットパンチベースプレート４３のコイル材幅方向の移動を案内する機能を有する。換言すれば、係止部５２Ａ，５２Ｂは、ブランキングパンチユニット４１をコイル材幅方向に移動可能な状態で支持、及び案内するものである。

下側筐体５０は、下型ベースプレート１０３Ｅに対して上方側から固定されている。また下側筐体５０には、下部ボールねじ機構２９Ｂの軸受け機構（図示略）が固定されている。さらに下側筐体５０は、レール部５３及び係止部５４Ａ，５４Ｂを備えている。

レール部５３には、コイル材進行方向上流側端部において、コイル材幅方向に延伸するスリットＳＢが形成されている（スリットＳＢはコイル材進行方向に貫通するようにして形成されている）。スリットＳＢには連結部４８がコイル材幅方向に移動自在に嵌合する。

係止部５４Ａ，５４Ｂは、カットダイベースプレート４５を（コイル材幅方向に移動可能な状態で）コイル材進行方向上流側端部及び下流側端部側から支持するものである。また、コイル材進行方向の両側に摺動可能なクリアランスを有しカットダイベースプレート４５のコイル材幅方向の移動を案内する機能を有する。換言すれば、係止部５４Ａ，５４Ｂは、ブランキングダイユニット４２をコイル材幅方向に移動可能な状態で支持、及び案内するものである。

ナット部３４は、連結部４８のコイル材進行方向上流側端部に固定されている。これにより、ナット部３４（さらには下部ボールねじ機構２９Ｂ全体）は、下側筐体５０のコイル材進行方向上流側に配置されることになる。

すなわちブランキング用金型装置１２は、上述した構造であることで、上型ベースプレート１０３Ｄの上下方向の動作に伴い、ブランキングパンチユニット４１（カットパンチ４４）が上下方向に動作し、これによりブランク加工を行うことができる。またその際、ブランキングパンチユニット４１及びブランキングダイユニット４２のコイル材幅方向の位置を調整することができる。

なお、既に説明したとおり、ボールねじ３１はブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａにより制御されるが、このボールねじ３１は、プレス加工の際に上型ベースプレート１０３Ｄの上下方向の移動に伴って上下方向に移動する。そのため、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａは、図示しないボールスプライン機構、またはスプライン機構を介してボールねじ３１を制御するものとする。これにより、順送プレス機１０３の外に設置されるブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａは上下方向には動かず、固定された状態とすることができる。

また、上部ボールねじ機構２９Ａの取り付け位置は、ブランキングパンチユニット４１とコイル材Ｗの動作を妨げない位置であれば、カットパンチベースプレート４３（ブランキングパンチユニット４１）のコイル材進行方向上流測端部やコイル材進行方向下流測端部であっても良い。

さらに、下部ボールねじ機構２９Ｂの取り付け位置は、ブランキングダイユニット４２とコイル材Ｗの動作を妨げない位置であれば、カットダイベースプレート４５（ブランキングダイユニット４２）のコイル材進行方向下流測端部やカットダイベースプレート４５の下方であっても良い。

さらに本実施例では、打ち抜き位置（加工（生成）位置）の精度を高めるため、位置決めを行うキーブロックをエアシリンダ（あるいはカム機構）により抜き差しすることで固定及び固定解除を可能とする構造とするのが好ましい。

そのため、まず、上側筐体４０の所定位置（好ましくはコイル材進行方向下流側端部）には、複数の挿入孔ＨＡがコイル材幅方向に並んで形成されている（図５参照）。また、カットパンチベースプレート４３の所定位置（好ましくはコイル材進行方向下流側端面）には、挿入穴ＨＢが形成されている。

そして上側筐体４０には、複数のエアシリンダ６１、及び、複数の位置決めキーブロック６２が設けられている（図５参照）。

エアシリンダ６１は、それぞれ挿入孔ＨＡに対応する位置に形成されており、エアシリンダ６１のロッド部６１Ａの先端に位置決めキーブロック６２が固定されている。

位置決めキーブロック６２は、それぞれ挿入孔ＨＡに嵌合しており、エアシリンダ６１の動作に伴い挿入孔ＨＡ内を摺動する。

また位置決めキーブロック６２は、挿入穴ＨＢの内周面に嵌合可能であり、エアシリンダ６１の動作に伴い挿入穴ＨＢに対し（摺動しながら）挿脱される。

すなわち、位置決めキーブロック６２が挿入穴ＨＢに挿入された状態においては、位置決めキーブロック６２は、挿入孔ＨＡに挿入されたまま挿入穴ＨＢに挿入されていることになる。したがって、この状態では、位置決めキーブロック６２により上側筐体４０にカットパンチベースプレート４３（ブランキングパンチユニット４１）が固定された状態となり、高精度に加工することが可能となる。

さらに、下側筐体５０の所定位置（好ましくはコイル材進行方向下流側端部）には、複数の挿入孔ＨＣがコイル材幅方向に並んで形成されている（図５参照）。また、カットダイベースプレート４５の所定位置（好ましくはコイル材進行方向下流側端面）には、挿入穴ＨＤが形成されている。

そして下側筐体５０には、複数のエアシリンダ６３、及び、複数の位置決めキーブロック６４が設けられている（図５参照）。

エアシリンダ６３は、それぞれ挿入孔ＨＣに対応する位置に形成されており、エアシリンダ６１のロッド部６３Ａの先端に位置決めキーブロック６４が固定されている。

位置決めキーブロック６４は、それぞれ挿入孔ＨＣに嵌合しており、エアシリンダ６３の動作に伴い挿入孔ＨＣ内を摺動する。

また位置決めキーブロック６４は、挿入穴ＨＤの内周面に嵌合可能であり、エアシリンダ６３の動作に伴い挿入穴ＨＤに対し（摺動しながら）挿脱される。

すなわち、位置決めキーブロック６４が挿入穴ＨＤに挿入された状態においては、位置決めキーブロック６４は、挿入孔ＨＣに挿入されたまま挿入穴ＨＤに挿入されていることになる。したがって、この状態では、位置決めキーブロック６４により下側筐体５０にカットダイベースプレート４５（ブランキングダイユニット４２）が固定された状態となり、高精度に加工することが可能となる。

以上説明した構造のブランキング用金型装置１２は、例えば、図６に示すように、ブランクφ１００ｍｍで送り桟幅２ｍｍの５列加工の場合、まずコイル材幅方向に順に３つのブランク１００（図６におけるブランクＡ，Ｂ，Ｃ）を加工（生成）し、コイル材を５１ｍｍ（１／２ピッチ。すなわち（ブランクの直径＋送り桟幅）／２）送った後、コイル材幅方向に順に２つのブランク１００（図６におけるブランクＤ，Ｅ）を加工する。

なお、図６に示すとおり、コイル材幅方向において、ブランクＤの加工位置はブランクＢの加工位置とブランクＣの加工位置との間、ブランクＥの加工位置はブランクＡの加工位置とブランクＢの加工位置との間であるものとする。また、２つのブランク１００（ブランクＤ，Ｅ）の加工順は、初めに加工した３つのブランク１００（ブランクＡ，Ｂ，Ｃ）の加工順と反対方向とする。

また、複雑な異形状のブランク加工を行う場合、カットパンチ４４、パンチプレート５５、ストリッパープレート５６、及び、カットダイ４６に回転機構と回転を固定する位置決め構造を設け、レベラーフィーダー制御部２０によるレベラーフィーダー１０２の送りと戻りのピッチを自在に設定できるようにすることで、加工位置と回転方向の制約がなくなり、ブランクの形状に合わせた高歩留まりなブランク加工が可能となる。

以上が本実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられた順送プレス加工設備の構成の説明である。以下では、これらの大まかな動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１では、アンコイラー１０１によりコイル材Ｗを繰り出し、レベラーフィーダー１０２に渡す。

ステップＳ２では、レベラーフィーダー制御部２０により制御されるレベラーフィーダー１０２にて、コイル材Ｗを順送プレス機１０３へ送り出す。

ステップＳ３では、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ、及び、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂにより加工位置が制御されるブランキング用金型装置１２にて、ブランク１００を生成する。

ステップＳ４では、生成されたブランク１００を金型下方ブランク用コンベア１３Ｃから第１ブランク用コンベア１３Ａに搬送する。

ステップＳ５では、第１ブランク用コンベア１３Ａにより搬送されたブランク１００をブランク回転機構１４により回転させて向きを揃える。

ステップＳ６では、ブランク回転機構１４により回転させて向きを揃えられたブランク１００を第２ブランク用コンベア１３Ｂにより搬送する。

ステップＳ７では、第２ブランク用コンベア１３Ｂにより搬送されたブランク１００をブランク集合機構１５により集合させる。

ステップＳ８では、ブランク把持搬送Ｘ軸用サーボモータ２２、ブランク把持搬送Ｙ軸用サーボモータ２３、及び、ブランク把持搬送Ｚ軸用サーボモータ２４により制御されるブランク搬送機構１６にて、ブランク１００をトランスファープレス用金型１７に送り、さらに、トランスファープレス用金型１７内において１工程が終わる度に次工程に搬送していくことで、プレス加工を行う。これがトランスファープレス加工となる。

ここで、上記ステップ３のブランキング用金型装置１２によるブランク加工について、図８のフローチャートを用いて詳述する。ただし、ここでの説明は５列加工の場合を想定している。また、下記ではブランク１００をその加工位置に応じてブランクＡ～Ｅとして記載している。

ステップＳ１１では、ブランキング加工ユニット３０をブランクＡの加工位置に位置決め及び固定し、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが下降することで、ブランキング加工ユニット３０がブランクＡを加工する（打ち抜く）。

ステップＳ１２では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが上昇している間に、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３から外されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５から外される。

ステップＳ１３では、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ及び上部ボールねじ機構２９Ａの動作によって、ブランキングパンチユニット４１がブランクＢの加工位置（の上方）に移動するとともに、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂ及び下部ボールねじ機構２９Ｂの動作によって、ブランキングダイユニット４２がブランクＢの加工位置（の下方）に移動する。

ステップＳ１４では、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３に挿入され、ブランキングパンチユニット４１が固定されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５に挿入され、ブランキングダイユニット４２が固定される。

ステップＳ１５では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが下降することで、ブランクＢの位置で位置決めされたブランキング加工ユニット３０がブランクＢを加工する（打ち抜く）。

ステップＳ１６では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが上昇している間に、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３から外されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５から外される。

ステップＳ１７では、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ及び上部ボールねじ機構２９Ａの動作によって、ブランキングパンチユニット４１がブランクＣの加工位置（の上方）に移動するとともに、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂ及び下部ボールねじ機構２９Ｂの動作によって、ブランキングダイユニット４２がブランクＣの加工位置（の下方）に移動する。

ステップＳ１８では、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３に挿入され、ブランキングパンチユニット４１が固定されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５に挿入され、ブランキングダイユニット４２が固定される。

ステップＳ１９では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが下降することで、ブランクＣの位置で位置決めされたブランキング加工ユニット３０がブランクＣを加工する（打ち抜く）。

ステップＳ２０では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが上昇している間に、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３から外されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５から外される。

ステップＳ２１では、レベラーフィーダー制御部２０の制御によりレベラーフィーダー１０２が送り動作を行い、コイル材Ｗを１／２ピッチ（５１ｍｍ）送る。ただし、ステップＳ２０とステップＳ２１とは順序が逆であってもよい。

ステップＳ２２では、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ及び上部ボールねじ機構２９Ａの動作によって、ブランキングパンチユニット４１がブランクＤの加工位置（の上方）に移動するとともに、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂ及び下部ボールねじ機構２９Ｂの動作によって、ブランキングダイユニット４２がブランクＤの加工位置（の下方）に移動する。

ステップＳ２３では、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３に挿入され、ブランキングパンチユニット４１が固定されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５に挿入され、ブランキングダイユニット４２が固定される。

ステップＳ２４では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが下降することで、ブランクＤの位置で位置決めされたブランキング加工ユニット３０がブランクＤを加工する（打ち抜く）。

ステップＳ２５では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが上昇している間に、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３から外されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５から外される。

ステップＳ２６では、ブランキングパンチユニット駆動用サーボモータ２１Ａ及び上部ボールねじ機構２９Ａの動作によって、ブランキングパンチユニット４１がブランクＥの加工位置（の上方）に移動するとともに、ブランキングダイユニット駆動用サーボモータ２１Ｂ及び下部ボールねじ機構２９Ｂの動作によって、ブランキングダイユニット４２がブランクＥの加工位置（の下方）に移動する。

ステップＳ２７では、エアシリンダ６１の動作により位置決めキーブロック６２がカットパンチベースプレート４３に挿入され、ブランキングパンチユニット４１が固定されるとともに、エアシリンダ６３の動作により位置決めキーブロック６４がカットダイベースプレート４５に挿入され、ブランキングダイユニット４２が固定される。

ステップＳ２８では、順送プレス機１０３のスライド１０３Ｃが下降することで、ブランクＥの位置で位置決めされたブランキング加工ユニット３０がブランクＥを加工する（打ち抜く）。

ステップＳ２９では、レベラーフィーダー制御部２０の制御によりレベラーフィーダー１０２が送り動作を行い、コイル材Ｗを１／２ピッチ（５１ｍｍ）送る。

以上がステップＳ３の詳細な説明である。ステップＳ３は、上記ステップＳ１１～Ｓ２９を１サイクルとしている。

以上が本実施例に係るトランスファープレス化装置、及び、これが取り付けられた順送プレス加工設備の動作説明である。

本実施例に係るトランスファープレス化装置は、一般的な順送プレス加工設備に取り付けることで、多列ブランク加工で高歩留まりのトランスファープレス加工を行うことができ、さらに、順送プレス加工設備を用いているため順送プレス加工も可能であり、生産性が向上する。

また、従来のトランスファープレス加工ではブランクを入れた籠やマガジンなどの中間在庫が多く発生するが、本実施例に係るトランスファープレス化装置は、順送プレス機内でブランクを加工するので中間在庫が発生しない。

さらに、本実施例に係るトランスファープレス化装置は、順送プレス加工設備に対し、金型交換と、駆動装置、エアー配管及び配線コネクターの接続とを行うだけでトランスファープレス設備に変換することができるので、順送プレス加工とトランスファープレス加工との段取り替えが簡単である。

また、本実施例に係るトランスファープレス化装置は、複数種類のブランキング用金型装置１２、ブランク把持搬送機構１６、トランスファープレス用金型１７、トランスファー機構１８、上型ベースプレート１０３Ｄ、下型ベースプレート１０３Ｅを予め用意し、これらの一部または全てを交換することで、他のプレス加工部品を加工することが可能である。

本実施例に係るトランスファープレス化装置を従来の順送プレス加工設備に追加することで、多列打ち抜きブランク加工と、ブランク加工で加工したブランクを搬送して加工するトランスファー加工と行うことを可能とする。

従来のトランスファー加工設備では、ブランキングプレスで加工したブランクの保管が必要なため中間在庫が発生するが、本実施例に係るトランスファープレス化装置を用いることでこれが発生しない。

従来のトランスファー加工設備では順送プレス加工を行うことができないが、本実施例に係るトランスファープレス化装置は順送プレス加工設備に設けられるので、順送プレス加工を行うことが可能である。

本実施例では、ブランキング用金型の１対のブランキングパンチユニットとブランキングダイユニットを移動させて加工する構造とすることで、ブランキング用金型のコイル材進行方向の長さを短く設計することができるので、小型の順送プレス加工設備にも搭載することが可能となる。

本実施例では、ブランキング用金型を１対のブランキングパンチユニットとブランキングダイユニットにすることで、金型の保守管理が容易になる。

本実施例では、ブランキングパンチユニット及びブランキングダイユニットに回転機構と回転角度を固定する位置決め構造を設けることで、異形状のブランク加工に対応できる。

本実施例では、レベラーフィーダーのコイル材の送り制御として、送り方向と戻り方向とを設けることで、複雑な異形状のブランク加工にも対応することができる。

本実施例では、幅広のコイル材を使用することができるので、１列加工時に必要なスリット加工が不要になり、コストを削減できる。

本発明は、順送プレス加工設備をトランスファープレス化する装置として好適である。

１１制御部
１２ブランキング用金型装置
１２Ａスクラップカッター
１３Ａ第１ブランク用コンベア
１３Ｂ第２ブランク用コンベア
１３Ｃ金型下方ブランク用コンベア
１４ブランク回転搬送機構
１５ブランク集合機構
１６ブランク把持搬送機構
１７トランスファープレス用金型
１８トランスファー機構
２０レベラーフィーダー制御部
２１カットパンチ選択カム駆動用サーボモータ
２２ブランク把持搬送Ｘ軸用サーボモータ
２３ブランク把持搬送Ｙ軸用サーボモータ
２４ブランク把持搬送Ｚ軸用サーボモータ
２５トランスファーＸ軸用サーボモータ
２６トランスファーＹ軸用サーボモータ
２７トランスファーＺ軸用サーボモータ
２８トランスファー機構制御部
２９Ａ上部ボールねじ機構
２９Ｂ下部ボールねじ機構
３０ブランキング加工ユニット
３１，３３ボールねじ
３２，３４ナット部
４０上側筐体
４１ブランキングパンチユニット
４２ブランキングダイユニット
４３カットパンチベースプレート
４４カットパンチ
４５カットダイベースプレート
４６カットダイ
４７，４８連結部
５０下側筐体
５１，５３レール部
５２Ａ，５２Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ係止部
５５パンチプレート
５６ストリッパープレート
１００ブランク
１０１アンコイラー
１０２レベラーフィーダー
１０３順送プレス機
１０３Ａクランクシャフト
１０３Ｂコネクティングロッド
１０３Ｃスライド
１０３Ｄ上型ベースプレート
１０３Ｅ下型ベースプレート
１０３Ｆボルスター

Claims

順送プレス機内に配置され、当該順送プレス機の動作によりコイル材からブランクを生成するブランキング用金型装置と、
順送プレス機内に配置され、当該順送プレス機の動作によりトランスファープレス加工を行うトランスファープレス用金型と、
前記ブランクを前記トランスファープレス用金型へ搬送するブランク把持搬送機構と、
前記トランスファープレス用金型内においてプレス成形が１工程終わる度に次工程に移載していくトランスファー機構とを備え、
前記ブランキング用金型装置は、
前記コイル材の幅方向に移動可能であり、前記コイル材から前記ブランクを生成するカットパンチを有するブランキングパンチユニットと、
前記コイル材の幅方向に移動可能であり、前記カットパンチに対応するカットダイを有するブランキングダイユニットとを備える
ことを特徴とするトランスファープレス化装置。
前記コイル材の幅方向に移動可能な第１ナット部を有する上部ボールねじ機構と、
前記コイル材の幅方向に移動可能な第２ナット部を有する下部ボールねじ機構とを備え、
前記ブランキングパンチユニットは、前記カットパンチ、及び、前記カットパンチを支持するとともに、前記第１ナット部に連結するカットパンチベースプレートを有し、
前記ブランキングダイユニットは、前記カットダイ、及び、前記カットダイを支持するとともに、前記第２ナット部に連結するカットダイベースプレートを有し、
前記ブランキングパンチユニットは、前記第１ナット部の移動に伴って前記コイル材の幅方向に移動可能であり、
前記ブランキングダイユニットは、前記第２ナット部の移動に伴って前記コイル材の幅方向に移動可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のトランスファープレス化装置。
前記カットパンチベースプレートには第１挿入穴が形成され、
前記カットダイベースプレートには第２挿入穴が形成され、
前記順送プレス機の上側ベースプレートに固定されるとともに、前記ブランキングパンチユニットをコイル材幅方向に移動可能な状態で支持し、コイル材幅方向に並んだ複数の第１挿入孔が形成される上側筐体と、
前記順送プレス機の下側ベースプレートに固定されるとともに、前記ブランキングダイユニットをコイル材幅方向に移動可能な状態で支持し、コイル材幅方向に並んだ複数の第２挿入孔が形成される下側筐体と、
前記第１挿入孔及び前記第１挿入穴に挿入可能な第１位置決めキーブロックと、
前記第２挿入孔及び前記第２挿入穴に挿入可能な第２位置決めキーブロックとを備え、
前記第１位置決めキーブロックを前記第１挿入孔及び前記第１挿入穴に挿入することで、前記ブランキングパンチユニットを固定し、前記第２位置決めキーブロックを前記第２挿入孔及び前記第２挿入穴に挿入することで、前記ブランキングダイユニットを固定することを可能とする
ことを特徴とする請求項３に記載のトランスファープレス化装置。
前記ブランキング用金型装置により生成され、金型下方ブランク用コンベアにより搬送された前記ブランクを搬送する第１ブランク用コンベアと、
前記第１ブランク用コンベアにて搬送された前記ブランクを回転させ、一定の向きに揃えるブランク回転搬送機構と、
前記ブランク回転搬送機構により一定の向きに揃えられた前記ブランクを搬送する第２ブランク用コンベアと、
前記第２ブランク用コンベアにて搬送された前記ブランクを集合させるブランク集合機構とを備え、
前記ブランク把持搬送機構は、前記ブランクを前記ブランク集合機構から前記トランスファープレス用金型へ搬送するものである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトランスファープレス化装置。