JP3285909B2 - 順送り加工装置 - Google Patents

順送り加工装置

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JP3285909B2
JP3285909B2 JP27814891A JP27814891A JP3285909B2 JP 3285909 B2 JP3285909 B2 JP 3285909B2 JP 27814891 A JP27814891 A JP 27814891A JP 27814891 A JP27814891 A JP 27814891A JP 3285909 B2 JP3285909 B2 JP 3285909B2
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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なう場合に、1組の装置の中
で各工程の加工を行ない、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ない、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、金型費が割高になり、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
他を容易に行ない得る順送り加工装置についての出願を
行なっている(例えば特願平2−121760号、同2
−121761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
って行なう。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
300における符号309、310参照)を介して本体
101に装着することによって所定の位置決めを行ない
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の絞り加工が行なわれ、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の加工が行なわれ、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の絞り加工が行なわれ、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ない、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200〜5
00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
が行な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、絞り加工
若しくは曲げ加工等を含む順送り加工において、下記の
ような問題点がある。
【0012】図3は絞り加工を行う場合の状態を示す要
部断面説明図であり、(a)は加工前の状態、(b)は
加工中の状態、(c)は加工後の状態を示している。図
3において11はパンチ、12はダイであり、例えば前
記図1および図2における加工ユニット100、200
に対応する。次に13は絞りダイ、14は絞りパンチで
あり、例えば前記図1および図2における加工ユニット
300〜500に対応する。絞りダイ13内にはばね1
5により下方に付勢されかつ上下摺動可能に形成された
ノックアウトピン16が設けられている。次に絞りパン
チ14は保持板17上に固着されると共に、この絞りパ
ンチ14にはしわ押え18が介装される。しわ押え18
は保持板を貫通するロッド19を介して可動板20と連
結されて上下動可能に、かつばね21により上方に付勢
されるように形成されている。
【0013】上記の構成により、加工を行う場合には、
図3(a)に示す状態からパンチ11および絞りダイ1
3を前記図1に示す油圧シリンダ106等によって下方
に作動させると、図3(b)に示すように加工が行われ
る。すなわちパンチ11とダイ12との係合により打ち
抜き加工が行われると共に、絞りダイ13と絞りパンチ
14によって絞り加工が行われる。絞り加工において
は、絞りダイ13としわ押え18とが、およびノックア
ウトピン16と絞りパンチ14とが被加工材2を介して
当接し、更に絞りダイ13内に絞りパンチ14が進入し
て絞り加工が行われる。この場合しわ押え18が所定の
ばね圧によって被加工材2を絞りダイ13の下端面に押
圧されているため、被加工材2の当該部位における水平
方向の移動を許容し、被加工材2の塑性変形を進行させ
ると共に、被加工材2に非所望なしわが発生することを
防止する。次に加工終了後は図3(c)に示すようにパ
ンチ11および絞りダイ13を、前記油圧シリンダ10
6等の復動によって上方に移動させると、被加工材2の
ピッチ送りが可能となる。この場合、ノックアウトピン
16はばね15によって下方に付勢されているため、突
起5を絞りダイ13から容易に排出させることができ
る。
【0014】上記のような加工ユニット300〜500
における加工手段を形成する絞りダイ13、絞りパンチ
14およびしわ押え18等は、何れも図1に示すカセッ
ト108等に設けられている。従って被加工材2に対す
る加工態様若しくは加工工程の全部若しくは一部が変更
された場合においても、カセット108等を交換するの
みで足りるため、所謂FMS方式の生産においても有利
であるという特徴を持っている。
【0015】しかしながら絞りダイ13、絞りパンチ1
4、しわ押え18等の加工手段を形成する構成部材を、
加工態様若しくは加工工程に対応させて個々別々にカセ
ット108等に組み込んでおく必要があるため、被加工
材2の加工アイテム毎にこれらを専用的に準備しておか
なければならず、共通的構成部材が殆どなく、標準化に
対する配慮が欠如している。このため段取替えその他の
間接的作業に要する時間と工数が意外と大であり、順送
り加工の本体作業時間の比率が低下し、生産能率の向上
が困難であるという問題点がある。
【0016】また夫々の加工ユニット300〜500に
おける加工時間を短縮させるために、例えば図3におけ
る絞りパンチ14およびしわ押え18等も駆動手段によ
って積極的に駆動しようとした場合においては、カセッ
ト108等の夫々に専用的に形成された駆動手段を設け
る必要があり、装置製作のための費用が嵩むのみなら
ず、非効率的であることから、生産コストを増大させる
要因となるという問題点も併存する。
【0017】一方上記絞りパンチ14およびしわ押え1
8等の下部加工手段を、共用可能の下部駆動手段によっ
て駆動するように構成した場合においても、両者間の連
結手段に改良を加えない限り、交換作業を円滑に遂行す
ることは期待できない。すなわち、上記下部加工手段は
絞りダイ13その他によって形成される上部加工手段よ
りも構成部材が多く、かつスペース的に制約があるた
め、単にボルトその他の通常の締結手段のみによって
は、前記下部加工手段と下部駆動手段とを容易にかつ確
実に連結することが不可能であるという問題点がある。
【0018】本発明は上記問題点を解決し、構成部材の
標準化を図り、加工手段の交換が容易かつ確実であると
共に、装置全体の稼動率を大幅に向上させ得る順送り加
工装置を提供することを目的とする。
【0019】
【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、複数の加工手段を備えたカセッ
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、複数の加工工程に対応させて被加工材の送り方向に
mP(mは任意の正の整数、Pは被加工材の送りピッ
チ)の間隔に配設し、被加工材のピッチ送りに対して前
記複数の加工工程を前記複数個の加工ユニットにより順
次実施するように構成した順送り加工装置において、絞
り加工工程若しくは曲げ加工工程に対応する加工ユニッ
トの本体に加工手段を駆動する上部駆動手段と下部駆動
手段とを連動可能かつ対向させて設けると共に、これら
の駆動手段と加工手段とを着脱可能に連結する、という
技術的手段を採用した。
【0020】
【作用】上記の構成により、被加工材に対する加工態様
若しくは加工工程が変更された場合、または加工手段等
の部分的修理、調整の場合においても、交換、修理、調
整等の所謂間接的作業を短時間内に実施することがで
き、順送り加工の本体作業時間の比率を増大させること
ができる。
【0021】
【実施例】図4は本発明の第1実施例を示す要部断面正
面図である。図4において、301は加工ユニットの本
体であり、前記図1における第1絞り用のものに対応す
る。本体301はベース1に設けたあり溝にあり(何れ
も図示せず、図1におけるあり溝103、あり102参
照)を介して装着する。そして後述する深絞り用のダイ
およびパンチ等の加工手段を備えたカセット308は、
前記図1に示す位置決め部材309、310を介して本
体301の所定位置にクランプ用ねじ(図示せず)を介
して固着する。306は後述するダイを作動させる油圧
シリンダである。
【0022】次に31はダイ取付部材であり、下端部に
絞り加工用のダイ32を固着すると共に、カセット30
8に嵌着したスリーブ33を介して上下摺動可能に設け
る。ダイ取付部材31は連結部材34を介して油圧シリ
ンダ306と係合するロッド35と係脱可能に連結す
る。36はノックアウトピンであり、ダイ取付部材31
およびダイ32内に上下摺動可能に介装すると共に、ば
ね37を介して下方に付勢されるように形成する。38
は位置測定装置であり、油圧シリンダ306の上部に設
ける。
【0023】39は保持部材であり、カセット308の
下部に着脱可能に設けると共に、支持板42、支持板4
2上に取り付けられたしわ押え40およびパンチ41を
夫々上下動可能に保持する。次に43、44は各々パン
チ油圧シリンダおよびしわ押え油圧シリンダであり、本
体301の下部に設けられた下部カセット支持板45に
各々取付部材46および47を介して直列状態に固着す
る。そしてパンチ油圧シリンダ43のロッド48とパン
チ41とは連結部材49を介して係脱可能に連結する。
またしわ押え油圧シリンダ44のロッド50に固着され
た駆動部材51には、連結杆52を植設し、連結杆52
の上端部を前記支持板42の下面に当接するように形成
する。なお油圧シリンダ306、パンチ油圧シリンダ4
3およびしわ押え油圧シリンダ44は、夫々加工態様に
適応させて油圧の印加、解除を制御し得るように構成す
る。
【0024】上記の構成により、まず油圧シリンダ30
6を作動させて、ダイ32およびノックアウトピン36
を下降させ、それらの下端部を被加工材2に当接させ、
かつ保持部材39、しわ押え40およびパンチ41とに
より被加工材2を挟着する。次にしわ押え油圧シリンダ
44およびパンチ油圧シリンダ43に圧力油を導入して
しわ押え40およびパンチ41を上方に付勢する。これ
によりしわ押え40とダイ32とによって被加工材2を
挟圧すると共に、パンチ41がばね37の付勢圧に抗し
てダイ32中に進入し、第1絞り加工(前記図2におけ
る加工ユニット300による突起5の成形)が行われ
る。
【0025】第1絞り加工終了後、しわ押え油圧シリン
ダ44およびパンチ油圧シリンダ43への油圧の印加を
解除して、しわ押え40への付勢を解除し、かつパンチ
41を下降させれば、ばね37によりノックアウトピン
36が下方に付勢される。上記と同時若しくは若干の時
間経由後、油圧シリンダ306を逆方向に作動させれ
ば、ダイ32が上昇し、同時にばね37により被加工材
2がダイ32中から排出され、図4に示す状態に復元
し、第1絞り工程を完了する。
【0026】次に被加工材2に対する加工態様若しくは
加工工程が変更された場合において、加工手段を交換す
る態様について説明する。まずカセット308を固定し
ているクランプ用ねじ(図示せず、図1におけるクラン
プ用ねじ111参照)を取り外して、カセット308を
図4において紙面と直角方向手前に摺動させれば、本体
301から取り外すことができる。この場合連結部材3
4、49においては、紙面と平行な平面における断面形
状がT字形に形成された突起と凹溝との係合によって、
ロッド35およびパンチ41と連結されているため、上
記カセット308の上記摺動移動によって連結状態が自
動的に解除される。また支持板42と連結杆52とは、
単なる当接状態であるため、カセット308の上記摺動
移動に支障はないのである。
【0027】次に新たな加工手段を設けてなるカセット
308を、図4において手前から紙面と直角方向に本体
301に摺動させて装着すればよい。すなわち連結部材
34、49とロッド35およびパンチ41とが自動的に
連結されると共に、連結杆52の上端と支持板42の下
面とが当接状態となる。この場合、夫々のカセット30
8における連結部材34およびパンチ41の係合部なら
びに支持板42の外形の形状および寸法を標準化し、互
換性を有するように形成しておくことが肝要である。
【0028】上記のように形成することにより、上部駆
動手段である油圧シリンダ306を初めとして、下部カ
セット支持板45に装着されるしわ押え油圧シリンダ4
4、パンチ油圧シリンダ43等の下部駆動手段を共通化
することができる。従ってカセット308の着脱に際し
ても、上記駆動手段の取り外し、交換が不要となり、交
換作業時間を大幅に短縮することができるのである。な
お図4においては前記図1および図2に示す第1絞り加
工の例について説明したが、他の絞り加工においても構
成および作用は同一である。
【0029】図5は本発明の第2実施例を示す要部断面
正面図であり、同一部分は前記図4と同一の参照符号で
示す。図5は曲げ加工用のものに対応し、被加工材を断
面U字状に曲げ加工する場合の例を示す。図5におい
て、61は取付部材であり、下端部に押えパンチ62を
固着すると共に、カセット308に嵌着したスリーブ3
3を介して上下摺動可能に形成する。63は保持部材で
あり、カセット308の下部に着脱可能に設けると共
に、支持板64および支持板64上に取付けられた曲げ
パンチ65、66を夫々上下動可能に保持する。67は
下部カセット支持部材であり、本体301の下部に設け
られると共に、パンチ油圧シリンダ68を下部に装着
し、パンチ油圧シリンダ68のロッド69と連結された
連結部材49を上下動可能に支持する。なお連結部材3
4、49とロッド35および支持板64との連結係合部
分の構成は、前記図4におけるものと同様である。
【0030】上記の構成により、パンチ油圧シリンダ6
8を不作動状態にして曲げパンチ65、66の上端部を
保持部材63の上面と面一若しくはそれより若干下方に
保持する。そして油圧シリンダ306を作動させて、押
えパンチ62を下降させ、保持部材63との間に被加工
材2を挟着する。次にパンチ油圧シリンダ68を作動さ
せて、ロッド69、連結部材49および支持板64を介
して曲げパンチ65、66を上昇させれば、図5に示す
ように曲げ加工が行われる。加工終了後、油圧シリンダ
306およびパンチ油圧シリンダ68を逆方向に作動さ
せて、加工前の状態に復元させる。
【0031】次に被加工材2に対する加工仕様が変更さ
れた場合において、加工手段を交換する場合には、カセ
ット308を固定しているクランプ用ねじ(図示せず)
を取り外して、カセット308を紙面と直角方向手前に
摺動させれば、本体301から取り外すことができる。
この場合において、連結部材34、49におけるロッド
35、支持板64との係脱態様については、前記第1実
施例と同様である。従って新たな加工手段を設けてなる
カセット308を容易に装着することができる。
【0032】上記第2実施例においても、カセット30
8における連結部材34および支持板64の係合部なら
びに支持板64の外形の形状および寸法を標準化し、互
換性を有するように形成しておくことが肝要である。こ
のように形成することにより、上部駆動手段および下部
駆動手段を共通化でき、前記第1実施例と同様の作用効
果が期待できる。
【0033】図6は本発明の第3実施例を示す要部断面
正面図であり、同一部分は前記図4と同一の参照符号で
示す。図6において71はパンチ支持板であり、カセッ
ト308の下部に設け、パンチ41を固着する。下部カ
セット支持板45には、支持棒72を設けると共に、ば
ね73を介して連結杆支持板74を上方に付勢した状態
で支持する。しわ押え40は板状に形成してパンチ41
に介装させると共に、連結杆75を例えばねじを刻設し
て固着し、この連結杆75を介して連結杆支持板74上
に載置する。
【0034】上記の構成により、油圧シリンダ306を
作動させて、ダイ32およびノックアウトピン36を下
降させれば、前記図4に示す第1実施例におけると同様
に被加工材(図示せず)に対して絞り加工を行い得る。
この場合、しわ押え40はダイ32によって被加工材を
挟着した状態で下降するから、ばね73の付勢圧によっ
て被加工材に発生するしわを抑制することができる。絞
り加工終了後においては、油圧シリンダ306の逆方向
作動により、図6に示す状態に復元させ得る。
【0035】次にカセット308を交換する場合には、
しわ押え40を上方に若干距離上昇させて、連結杆75
の下端部が下部カセット支持板45の上面より上方に抜
去された状態で、カセット308を紙面と直角方向手前
に摺動させることにより、カセット308を本体301
から取り外すことができる。連結部材34とロッド35
は上記カセット308の摺動により自動的に外れ得る。
次に新規の加工手段を備えたカセット308を上記と逆
方向に装着すればよい。この場合、連結杆75の下端
を、下部カセット支持板45の上面より若干浮かせた状
態にしておくのがよい。カセット308を本体301の
所定位置に装着すれば、連結部材34とロッド35とが
自動的に連結状態となると共に、しわ押え40と連結さ
れた連結杆75の下端部が連結杆支持板74上に当接
し、しわ押え40が所定位置に位置決めされる。
【0036】上記第3実施例において、連結杆75の設
置位置を標準化し、例えばしわ押え40の最大寸法のも
のに適応させて選定すれば、下部駆動手段の共通化が可
能であり、前記第1実施例および第2実施例と同様の作
用効果が期待できる。なお連結杆75の長さは、例えば
ねじその他の手段によって調節可能に形成することが好
ましい。
【0037】本実施例においては絞り加工および曲げ加
工の例について説明したが、圧縮加工についても同様に
適用できる。また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、空気、水等も含む流体圧シリ
ンダであってもよく、更に流体圧シリンダ以外の駆動手
段を使用してもよい。更に加工ユニットの配設間隔は、
一般にmP(mは正の整数)とすることができ、必要に
応じて配設間隔を異ならせてもよい。
【0038】
【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) 加工ユニットの本体の下端に下部駆動手段を設ける
ことにより、加工手段と分割して構成し、かつこれらを
着脱可能に形成したものであるから、加工手段を装着し
たカセットの交換が容易かつ短時間内に行われ得ること
となり、装置全体の稼動率を大幅に向上できる。 (2) 下部駆動手段および加工手段連結部の標準化を図る
ことにより、構成部材の共通化が可能であり、装置の製
作コストおよび維持コストが低減され得る。
【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】絞り加工を行う場合の状態を示す要部断面説明
図であり、(a)は加工前の状態、(b)は加工中の状
態、(c)は加工後の状態を示す。
【図4】本発明の第1実施例を示す要部断面正面図であ
る。
【図5】本発明の第2実施例を示す要部断面正面図であ
る。
【図6】本発明の第3実施例を示す要部断面正面図であ
る。
【符号の説明】
100、200、300、400、500 加工ユニッ
ト 306 油圧シリンダ 32 ダイ 41 パンチ 43 パンチ油圧シリンダ 44 しわ押え油圧シリンダ 62 押えパンチ 65、66 曲げパンチ 68 曲げパンチ油圧シリンダ 73 ばね
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 22/20 B30B 13/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の加工手段を備えたカセットを本体
    に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニットを、複数
    の加工工程に対応させて被加工材の送り方向にmP(m
    は任意の正の整数、Pは被加工材の送りピッチ)の間隔
    に配設し、被加工材のピッチ送りに対して前記複数の加
    工工程を前記複数個の加工ユニットにより順次実施する
    ように構成した順送り加工装置において、 絞り加工工程若しくは曲げ加工工程に対応する加工ユニ
    ットの本体に加工手段を駆動する上部駆動手段と下部駆
    動手段とを連動可能かつ対向させて設けると共に、これ
    らの駆動手段と加工手段とを着脱可能に連結したことを
    特徴とする順送り加工装置。
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