JP3217444B2 - 順送り加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば被加工材に打抜
き，曲げ絞り等の加工を行う場合に，１組の装置の中で
各工程の加工を行い，順次次の工程に被加工材をピッチ
送りして加工を追加して進め，最終工程で加工を完了さ
せる順送り加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，鋼板等の構造材料からなる板材に
打抜き，曲げ絞り，圧縮等の成形加工をすることによっ
て，所定の形状の板金製品を製作する場合には，数工程
を経由するのが通常である。このような板金製品の製作
数量が多い場合には，１個の加工用金型の中で各工程若
しくはステージの加工を個々に行い，順次に次のステー
ジへ被加工材を送って加工を追加して進め，最終ステー
ジで加工を完了させる手段が採用されている。このよう
な加工用金型を順送り型と称しており，例えばプレスの
１スタンプ毎に１個の板金製品を得ることができるた
め，極めて高能率であるという利点がある。

【０００３】上記従来の順送り加工用金型においては，
生産速度が高く，被加工材を投入後加工完了までの納期
が短いと共に，プレス加工の途中工程における仕掛りが
少なく，小人数による多量生産が可能であるという長所
を有する反面において，下記のような問題点がある。す
なわち１個の金型中に複数対のパンチ・ダイを組込む構
造であるため，金型構造が極めて複雑となり，高精度の
金型製作技術を必要とすると共に，製作期間が長大化
し，製作費用が多額になる。

【０００４】また金型の部分的破損，修理，調整に際し
ても，金型全体を分解する必要があり，これらの作業が
煩雑であるため，多大の時間と工数を必要とする。更に
多品種少量生産において，被加工品の形状，寸法が若干
でも異なるときに，その都度専用の金型を製作する形態
を採用した場合には，金型費が割高により，近年次第に
その要請が高まってきている所謂ＦＭＳ生産方式に応え
ることができないという問題点がある。

【０００５】このような問題点を解決するために，本出
願人は，すでに構造が簡単であり，かつ部分的調整その
他を容易に行い得る順送り加工装置についての出願を行
っている（例えば特願平２−１２１７６０号，同２−１
２１７６１号等）。本発明は，これらの改良発明を前提
として更に改良を加えたものである。

【０００６】図１は本発明の前提である順送り加工装置
の例を示す要部斜視図である。図１において，１００〜
５００は夫々加工ユニットであり，ベース１上に被加工
材（図示せず）の送り方向に例えば２Ｐ（Ｐは被加工材
の送りピッチ）の間隔に配設する。これらの加工ユニッ
ト１００〜５００には複数の加工工程に対応する夫々１
対のパンチおよびダイを設けてあるが，加工ユニット１
００を例にとってその構成を説明する。１０１は本体で
あり，略Ｕ字状に形成し，下端部に鳩尾状のあり１０２
を一体に設け，ベース１に設けたあり溝１０３と係合さ
せることによって被加工材の送り方向に移動調整可能，
かつ被加工材の送り方向と直角方向の移動拘束可能に形
成する。１０４は移動調整装置，１０５はクランプ装置
である。１０６は油圧シリンダであり，本体１０１の上
端部に設ける。１０７は位置測定装置であり，油圧シリ
ンダ１０６の側面部に設ける。

【０００７】次に１０８はカセットであり，略Ｕ字状に
形成し，上部にパンチ若しくはダイ（何れも図示せず）
を上下動可能に設けると共に，下部に上記パンチ若しく
はダイと対をなすダイ若しくはパンチ（何れも図示せ
ず）を設け，本体１０１に着脱可能に設ける。カセット
１０８の位置決めは，加工ユニット３００において図示
するように，位置決め部材３０９，３１０との係合によ
って行う。１１１はクランプねじである。すなわちカセ
ット１０８を位置決め部材（図示せず，加工ユニット３
００における符号３０９，３１０参照）を介して本体１
０１に装着することによって所定の位置決めを行い得る
と共に，クランプねじ１１１の緊締によってその位置を
固定し得る構成となっている。カセット１０８の固定
後，油圧シリンダ１０６の作動桿（図示せず）と前記上
下動可能に設けたパンチ若しくはダイとを連結する。

【０００８】図２は被加工材の加工状態を示す要部説明
図であり，(a) は平面を示し，(b)は断面を示してお
り，同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図２
において２は被加工材であり，矢印方向にピッチＰで間
欠的にピッチ送りされる。すなわち前記図１において，
カセット１０８（他のカセットにおいても同様）に設け
た１対のパンチとダイとの間隙をピッチ送りされる。図
１および図２においては，加工ユニット１００〜５００
は夫々パイロット孔３の加工工程，円弧状の切込み４の
加工工程，第１ないし第３の絞り加工工程に対応するよ
うに形成してある。

【０００９】まず加工ユニット１００には，パイロット
孔３を穿設するパンチおよびダイを備えると共に，被加
工材２の送り方向下流側Ｐの位置に前記パイロット孔３
に係合するガイド（図示せず）を備えてある。従って加
工ユニット１００が作動する毎にパイロット孔３が順次
穿設されると共に，穿設されたパイロット孔３にガイド
が係合し，被加工材２の非所望な位置ずれを防止し，精
度を保持することができる。

【００１０】次に加工ユニット２００においては，円弧
状の切込み４が加工される。そして加工ユニット３００
においては第１の絞り加工が行われ，被加工材２に椀状
の突起５が形成されると共に，前記円弧状の切込み４は
その幅を拡げて円弧状の溝６に変化する。更に加工ユニ
ット４００においては，第２の絞り加工とフランジ孔７
の加工が行われ，突起５の高さが増大する。加工ユニッ
ト５００においては第３の絞り加工が行われ，突起５の
高さを所定の寸法に形成する。以後図示省略したが，縁
切り加工その他の加工を行い，所定の椀状の板金製品が
得られるのである。なお加工ユニット２００〜５００に
おいても，パイロット孔３と係合するガイドを設けるこ
とにより，所定の精度を確保するための位置決めが行わ
れることは勿論である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の順送り加工
装置によれば，従来の順送り金型と比較して構造が簡単
であると共に，製作も容易であり，多品種少量生産にお
いても高能率の加工ができる利点を有するが，下記のよ
うな問題点がある。

【００１２】すなわち複数個の加工ユニットには図１に
示すように夫々独立した専用の油圧シリンダ１０６他が
設けられているため，独立した作動が可能であると共
に，共通部分の標準化，互換性があるものの，例えば特
定の加工ユニットにおいて，他の加工ユニットよりも大
なる駆動力若しくは作動荷重が必要な場合には，当該加
工ユニットに特別仕様の油圧シリンダを装着しなければ
ならない。従って製作費用が多額になるのみならず，他
の油圧シリンダとの間のバランスその他がとりにくくな
るという問題点がある。

【００１３】一方当該加工工程を複数個に分割して，駆
動力若しくは作動荷重を低減することも考えられるが，
このような手段によるときには加工工程が増加するた
め，それらに対応する加工ユニットを新規に組込む必要
があり，却ってコスト高を招来するのみならず，装置全
体が長大化するという問題点がある。

【００１４】また作動油の圧力も同一圧力，例えば１４
０kg／cm² のような高圧で作動させるのが通常である。
しかしながら上記被加工材の加工において高圧力で作動
させる必要があるのは，曲げ，絞り，打抜き，若しくは
孔抜きの加工を行う際のみであり，パンチ若しくはダイ
を被加工材に対して近接若しくは離脱させる間において
は，これらの加工手段を必ずしも高圧力で作動させる必
要はない。一方油圧シリンダにおいては，高圧力の作動
油を創成するためには，所要エネルギーを多く必要とす
る。従来のものにおいては，常時高圧力の作動油を使用
する必要があり，更に前記のように必要以上にストロー
クの大なる油圧シリンダを使用するものであるため，作
動油量が大となり，全体としてエネルギー消費量が大で
あるという問題点がある。

【００１５】本発明は上記問題点を解決し，特定の加工
ユニットの駆動力若しくは作動荷重を選択的に増大させ
得るような構成の順送り加工装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明においては，複数の加工手段を設けたカセッ
トを本体に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニット
を備えた順送り加工装置において，任意の加工ユニット
の本体に副駆動手段を設け，カセットに流体圧シリンダ
からなる主駆動手段を設けると共にこの主駆動手段をカ
セット内の加工手段と連結し，副駆動手段の作動部を主
駆動手段を形成する流体圧シリンダ内に進入可能に形成
し，かつ前記作動部の流体圧シリンダ内への進入により
供給流体が閉塞されるように形成し，流体圧シリンダ内
の流体圧を増圧させることにより主駆動手段の駆動力を
増大させるように構成する，という技術的手段を採用し
た。

【００１７】

【作用】上記の構成により，被加工材の加工時において
特に大なる駆動力を要する場合において，主駆動手段を
構成する流体圧シリンダ内に副駆動手段を構成する作動
部が進入し，この作動部の進入によって流体圧シリンダ
内の流体圧が増圧されるため，主駆動手段の駆動力を増
大させることができる。

【００１８】

【実施例】図３は本発明の実施例を示す要部断面側面
図，図４は図３におけるＡーＡ線断面図である。図３お
よび図４において，加工ユニット３００の本体３０１は
ベース１に設けたあり溝３０３にあり３０２を介して装
着し，クランプ装置３０４を介して固定する。３０８は
カセットであり，後述するように構成して本体３０１に
着脱可能に設ける。３０６は副駆動手段を構成する油圧
シリンダであり，本体３０１の上端部に設けられてい
る。なおこの油圧シリンダ３０６は，通常は本体３０１
に駆動手段として設けられているのであるが，本発明に
おいては後述するような態様で増圧用の副駆動手段とし
て使用するものである。

【００１９】次にカセット３０８の構成について説明す
る。１１は基板であり，平板状に形成すると共に，ダイ
ホルダ１２を埋設し，ダイ１３を着脱可能に設ける。ダ
イホルダ１２とダイ１３とは対応する凹凸形状に形成し
放射状に設けた基準部１４を介して位置決めされる。次
に１５はガイドポストであり，基板１１の４隅に立設
し，上端部に平板状に形成した固定板１６を設ける。１
７は可動ホルダ，１８はストリッパ支持板であり，ガイ
ドポスト１５に摺動可能に介装させる。可動ホルダ１７
には，前記ダイ１３と対をなすパンチ１９を，ストリッ
パ支持板１８を貫通させて設ける。なお可動ホルダ１７
とストリッパ支持板１８とは支持桿２０を介して相対移
動可能に連結する。

【００２０】２１は主駆動手段を構成する油圧シリンダ
であり，固定板１６の上部に固着すると共に，下部にロ
ッド２３を固着したピストン２４を上下摺動可能に介装
させる。ロッド２３は作動量調整部材２６を介して可動
ホルダ１７と連結する。３１０は位置決め部材，３１１
はクランプ部材，３１２はベース１に設けたスケール，
３１３は位置測定部材である。なお油圧シリンダ３０
６，２１には，各々切換弁３１，３２および配管３１
ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを介して油圧回路からの作
動油が供給および排出され，かつピストン３０７，２４
が各々個別に駆動され得るように構成する。

【００２１】次に２５は中継部材であり，図５に拡大縦
断面図により後述するように構成し，油圧シリンダ３０
６に介装したピストン３０７と一体に形成したロッド３
１４と油圧シリンダとの間に設ける。図５において，３
３は中継桿であり，上部にフランジ３４を一体に設ける
と共に，油圧シリンダ２１内に進入可能に設ける。３５
は保持部材であり，例えばコ字状に形成して油圧シリン
ダ２１の上部に設け，コイルばね３６によって上方に付
勢される中継桿３３を保持する。なお中継桿３３はその
下端部が，油圧シリンダ２１の作動油用の開口３７（配
管３２ａと連通している）より若干上方において保持さ
れ得るように設けられる。フランジ３４の上端部にはロ
ッド３１４と接離可能の当接部３８を設ける。上記の構
成により副駆動手段を構成する油圧シリンダ３０６の作
動部を構成する。

【００２２】上記の構成により，図３ないし図５を参照
して次に作用について説明する。まず作動量調整部材２
６によって，パンチ１９の作動位置を調整した後，油圧
回路からの作動油を切換弁３２および配管３２ａを介し
て油圧シリンダ２１の上部に供給すると，ピストン２４
が駆動されてロッド２３が下降するから，まずストリッ
パ支持板１８が被加工材（図示せず）に当接し，パンチ
１９とダイ１３とによって被加工材に対して所定の打抜
き，曲げ絞り，圧縮等の成形加工を行い得るのである。

【００２３】次に上記例えば絞り加工工程の最終段にお
いて，更に大なる駆動力を要する場合，すなわち主駆動
手段を構成する油圧シリンダ２１内のピストン２４およ
びロッド２３が所定の位置に到達した時に，例えば位置
検出装置（図示せず）の検出信号により，制御装置（図
示せず）および切換弁３１を介して，配管３１ａから副
駆動手段を構成する油圧シリンダ３０６の上方に作動油
が供給される。従ってピストン３０７に連結されたロッ
ド３１４が下降し，図５に示す当接部３８に当接し，中
継桿３３を下降させると共に，コイルばね３６の反力に
抗して中継桿３３が油圧シリンダ２１内に進入する。

【００２４】一方上記中継桿３３の下降により，配管３
２ａの開口３７が閉塞され，油圧シリンダ２１の上方の
作動油は密閉状態となる。従って中継桿３３の油圧シリ
ンダ２１内への進入により，油圧シリンダ２１内の作動
油を増圧することができ，ロッド２３に対して大なる押
圧力を作用させ得る。すなわちピストン２４および中継
桿３３の横断面積を各々Ａ₁ ，Ａ₂ とすると，中継桿３
３の油圧シリンダ２１内への進入により，油圧シリンダ
２１内の作動油の圧力を，Ａ₁ ／Ａ₂ 倍に増大させ得る
のである。この場合配管３１ａ，３２ａ内の作動油の圧
力が１４０kg／cm² ，Ａ₁ ／Ａ₂ ＝３である場合には，
油圧シリンダ２１内の作動油の圧力を４２０kg／cm² ま
で増圧することができる。

【００２５】次にパンチ１９が下止点に到達すると，油
圧シリンダ３０６，２１の上方への作動油の供給が停止
し，切換弁３１，３２により油圧シリンダ３０６，２１
の下方に作動油が供給されるから，パンチ１９が上昇し
次いでストリッパ支持板１８が上昇し，上止点に到達し
て停止する。そして夫々の加工手段が上止点に到達した
後，図２において被加工材が左方にピッチ送りされ，次
の加工が繰り返して行われるのである。なお図５におい
て，ロッド３１４が上昇すると，中継桿３３はコイルば
ね３６の上方への付勢力および油圧シリンダ２１内の作
動油の圧力によって上昇し，フランジ３４が保持部材３
５に当接した状態で停止し，ロッド３１４の下端部と当
接部３８とは離れた状態となる。

【００２６】上記のようにロッド３１４の下端部と当接
部３８とが，不作動状態においては離れた状態に形成さ
れているため，図３に示すカセット３０８の交換作業が
極めて容易であるという利点がある。またロッド３１４
と中継桿３３の軸線が若干ずれていても，上記ロッド３
１４および中継桿３３の作動には全く支障がない。

【００２７】図６は図３および図５に示す油圧シリンダ
２１の変形例を示す要部縦断面図であり，同一部分は前
記図３および図５と同一の参照符号で示す。図６におい
て配管３２ａの開口３７を油圧シリンダ２１内のピスト
ン２４の上止点近傍に設け，かつ配管３２ａに逆止弁３
９を介装させる。上記の構成により，中継桿３３の下降
により，油圧シリンダ２１のピストン２４上方に供給さ
れた作動油が閉塞され，前記図５に示すものと同様に作
動油を増圧することができ，ロッド２３に対して大なる
押圧力を作用させ得るのである。

【００２８】本実施例においては，加工ユニットの駆動
手段として油圧シリンダを使用した例について説明した
が，一般に圧力媒体として空気，水等の他の流体を使用
してもよいことは勿論である。また油圧シリンダを２段
構成とした例について説明したが，駆動手段に要求され
る駆動力の大きさにより，３段以上の多段構成としても
よい。更にカセットの構成は，基板に立設させたガイド
ポストの上部に固定板を設けたものに限定されず，トン
ネル型若しくは角筒状のものとしてもよく，要するに加
工手段を内蔵させ，かつフープ状の被加工材が貫通し得
る構成であればよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから，下記の効果を奏し得る。 (1）加工時において大なる駆動力を要する時のみ副駆動
手段を作動させる構成であるため，特に高圧作動油を別
個に準備する必要がないと共に，エネルギー消費量を低
減させ得る。 (2）加工ユニット毎に駆動手段の作動位置を制御するた
め，作動油全体の使用量を減少させ得ると共に，加工に
要する時間を短縮し得る。 (3）主駆動手段をカセットに，副駆動手段を本体に各々
分割して設けたため，増圧による耐圧力はカセットの強
度を大にすればよく，加工ユニットの本体は他の加工ユ
ニットと同様でよく，本体の標準化が可能である。 (4) 特定の加工ユニットの駆動力若しくは作動荷重を増
大させる場合においても，本体の駆動手段を大幅に変更
する必要がなく，装置をコンパクト化し得る。 (5) カセット内におけるスペースを比較的広く確保でき
るため，前記(1) とも関連して同一カセット内に複数個
の加工手段を併設することができると共に，大型の製品
の順送り加工が可能となる。 (6) カセット内における加工手段の交換の場合において
も，構成部材の位置決めを短時間かつ高精度で行い得る
ため，装置全体の稼動率を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提である順送り加工装置の例を示す
要部斜視図である。

【図２】被加工材の加工状態を示す要部説明図であり，
(a) は平面を示し，(b) は断面を示す。

【図３】本発明の実施例を示す要部断面側面図である。

【図４】図３におけるＡーＡ線断面図である。

【図５】図３における中継部材２５の近傍を示す要部拡
大縦断面図である。

【図６】図５に示す油圧シリンダ２１の変形例を示す要
部縦断面図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００，５００ 加工ユニッ
ト ２１，３０６ 油圧シリンダ １５ ガイドポスト １７ 可動ホルダ ２５ 中継部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ３０Ｂ 15/22 Ｂ３０Ｂ 15/22 Ｂ (56)参考文献 特開 昭60−250829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−118836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−6738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−14106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−37793（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−17930（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−17998（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−166719（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 28/00 - 28/36 B21D 43/00 B30B 13/00 B30B 15/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工手段を設けたカセットを本体
   に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニットを備えた
   順送り加工装置において， 任意の加工ユニットの本体に副駆動手段を設け，カセッ
   トに流体圧シリンダからなる主駆動手段を設けると共に
   この主駆動手段をカセット内の加工手段と連結し，副駆
   動手段の作動部を主駆動手段を形成する流体圧シリンダ
   内に進入可能に形成し，かつ前記作動部の流体圧シリン
   ダ内への進入により供給流体が閉塞されるように形成
   し，流体圧シリンダ内の流体圧を増圧させることにより
   主駆動手段の駆動力を増大させるように構成したことを
   特徴とする順送り加工装置。