JP3394117B2 - 加工装置及び前記加工装置を用いたフープ材の加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工部など
のように所定のサイクルで加工動作を行なう加工部にフ
ープ材が間欠的に送り込まれる加工装置に係り、特に加
工サイクルが高速であっても、加工部に対してフープ材
を安定して間欠送りできるようにした加工装置及び前記
加工装置を用いたフープ材の加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のプレス加工装置の全体構
造を示す正面図である。符号１はプレス加工部である。
プレス加工部１には、ダイス１ａと、パンチ１ｂと、こ
のパンチ１ｂを支持する昇降台１ｃと、昇降台１ｃを昇
降させる駆動軸１ｄと、昇降台１ｃを高サイクルにて昇
降駆動する駆動部１ｅとから構成されている。プレス加
工部１よりも図示左側には、間欠送り部３が設けられて
いる。間欠送り部３はＮＣロールフィーダーであり、間
欠回転する駆動ローラ３ａと、この駆動ローラ３ａとで
フープ材Ｗを挟む受けローラ３ｂとを有している。プレ
ス加工部１よりも図示右側には、案内コンベア２が設け
られている。案内コンベア２には、自由回転する上ロー
ラ列２ａと下ローラ列２ｂとが備えられている。

【０００３】フープ材Ｗは、案内コンベア２の上ローラ
列２ａと下ローラ列２ｂとで挟まれて案内され、プレス
加工部１のダイス１ａとパンチ１ｂとの間に供給され、
さらに間欠送り部３の駆動ローラ３ａと受けローラ３ｂ
とで挟持される。間欠送り部３ではＮＣ制御により駆動
ローラ３ａが間欠回転駆動され、フープ材Ｗは下流側
（図示左側）へ間欠送りされる。間欠送り部３とプレス
加工部１は同期しており、間欠送りされるフープ材Ｗが
停止したときに、昇降台１ｃが下降し、ダイス１ａとパ
ンチ１ｂとが圧接して、フープ材Ｗから所定形状の部品
が打ち抜かれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のプレス加工で
は、フープ材Ｗの間欠送りサイクルと、プレス加工部１
でのプレス加工部の加工動作サイクルとを高速にするこ
とにより、打ち抜き部品の単位時間当たりの生産数を高
めることができる。打ち抜く部品が、例えば磁気ヘッド
の積層コアを構成するコア板である場合、フープ材は板
厚が０．１ｍｍ程度のパーマロイ板であり、間欠送りピ
ッチが２〜５ｍｍ程度である。このとき、１分当たりの
ショット数（ｓｐｍ）が１５００程度までは、比較的安
定した打ち抜き動作が可能である。しかし、ショット数
を１７００ｓｐｍ程度まで高速にすると、フープ材Ｗ上
での打ち抜き箇所にずれが発生し、打ち抜き動作を連続
していると前記ずれ量が累積し、いずれはフープ材Ｗで
のパンチ１ｂによる打ち抜き箇所が重複してしまう。

【０００５】間欠送り部３としてＮＣロールフィーダー
を用いた場合、駆動ローラ３ａの間欠送りは非常に高精
度であり、打ち抜き動作のサイクルが例えば３０００ｓ
ｐｍであっても間欠送り動作の誤差は非常にわずかであ
る。この間欠送り部３の精度が前記の打ち抜き位置のず
れの原因ではない。

【０００６】そこで前記打ち抜き位置の累積的な位置ず
れの発生の原因を調べた結果、第１の原因は、フープ材
Ｗの間欠送りでの停止時にフープ材に作用する慣性力で
あることが解った。またフープ材Ｗは図４のさらに図示
右方の上流側にて原反ロールから送り経路に沿って送り
込まれ、図４の図示左方の下流側では、打ち抜かれた後
のフープ材Ｗを細かく切断するスクラップカット装置が
設けられている。このように案内ガイド部の上流および
下流側にてフープ材Ｗに不安定な負荷が与えられるた
め、案内コンベア２と間欠送り部３との間に位置するフ
ープ材Ｗの張力が常に変動し非常に不安定である。この
ことが第２の原因である。部品の打ち抜き動作サイクル
が１７００ｓｐｍを越えて高速になると、不安定な張力
が与えられているフープ材Ｗが、間欠送りの停止時に慣
性力により下流側へ移動するように波打つようになる。
その結果、フープ材Ｗに対する本来の打ち抜き位置に位
置ずれが発生し、これが累積されることになる。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、加工部に対して間欠送りされるフープ材の慣性力
を抑制し、且つフープ材に作用する張力の変動を少なく
して、高速サイクルにて加工動作を繰返したときに、フ
ープ材に対する加工位置のずれが生じにくいようにした
加工装置及び前記加工装置を用いたフープ材の加工方法
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定のサイク
ルで加工動作を行う加工部と、この加工部の上流側に位
置して加工部に送り込まれるフープ材を支持する案内テ
ーブルと、加工部の下流側に位置して加工部を通過した
フープ材を間欠的に送り出す間欠送り部とを有する加工
装置において、前記案内テーブルのフープ材が摺動する
面には、フープ材の進行方向に沿って延びる複数条の凸
状レールが設けられ、この凸状レールの上面にフープ材
を負圧吸着する吸着穴が設けられていることを特徴とす
るものである。

【０００９】

【００１０】また、案内テーブルの上流側に、フープ材
を重力方向へ撓ませる撓み領域が設けられ、フープ材の
撓み量を検知する検知部と、撓み領域の上流に位置して
フープ材の撓み量がほぼ一定量となるようにフープ材を
送る送り込み部が設けられているものとなる。

【００１１】上記撓み領域での案内テーブル側の部分
に、フープ材の搬送面よりも下側に位置して撓んだ状態
のフープ材が持ち上げられるのを防止する押えガイド部
が設けられていることが好ましい。また本発明は、上記
した加工装置を用いたフープ材の加工方法において、前
記フープ材は前記案内テーブルに設けられた凸状レール
上を、前記吸着穴に負圧吸着されながら摺動して前記加
工部にまで送られた後、前記加工部にて加工が施される
ことを特徴とするものである。

【００１２】本発明では、加工部の上流側に位置する案
内テーブルに、その上を移動するフープ材を負圧吸着す
る吸着穴が設けられている。さらに好ましくは、案内テ
ーブルに凸状レールを形成し、その上に吸着穴を設けて
いる。または吸着穴が形成されている面を硬質で平滑と
なるように表面処理している。フープ材は、案内テーブ
ルの上面を低摩擦にて摺動し、しかも吸着穴に常に一定
の負圧により吸着されている。よって間欠送りされなが
ら加工部内を移動するフープ材に対して変動の少ない安
定した張力を与えることができる。

【００１３】よって、高速にて間欠送りされたとき、停
止時の慣性力によりフープ材が波打ちなどを生じにくく
なり、高速サイクルにて加工動作を行なったときに、フ
ープ材に対する加工位置の位置ずれが生じにくくなる。

【００１４】さらに、少なくとも案内テーブルの上流側
の撓み領域にフープ材を重力方向へ撓ませ、しかもこの
撓み量が常に一定になるように制御することにより、上
流側においてフープ材に作用する負荷の変動を小さくで
きる。これによっても加工部内で間欠送りされるフープ
材の張力を安定させることができる。

【００１５】また上記撓み領域での案内テーブル側の端
部に、撓んでいるフープ材が持ち上げるのを防止する押
えガイド部が設けられていると、間欠的に送り込まれる
フープ材が案内テーブルへの進入部ではね上がるのを防
止でき、案内テーブル上の吸着穴によるフープ材の吸着
が安定し、案内テーブルの吸着によるフープ材に作用す
る張力を安定させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１と図２は、本発明の一例としてのプ
レス加工装置を示す正面図である。このプレス加工装置
は、上流側から下流側までの距離が長いため、図１と図
２に分けて記載している。図１はプレス加工部Ａを含む
上流側の構造を示し、図２はプレス加工部よりも下流側
の構造を示しており、図１と図２では間欠送り部Ｃが重
複している。

【００１７】図１と図２に示すプレス加工装置は、プレ
ス加工部Ａ、その上流側に位置する案内テーブルＢ、プ
レス加工部の下流側に位置する間欠送り部Ｃ、案内テー
ブルＢの上流側に位置する撓み領域Ｄ、間欠送り部Ｃよ
りも下流側に位置する撓み領域Ｅ、とから構成されてい
る。プレス加工部Ａは、図４に示したものと同じであ
り、ダイス１ａと、パンチ１ｂと、パンチ１ｂを支持す
る昇降台１ｃと、昇降台１ｃを昇降させる駆動軸１ｄ
と、駆動軸１ｄを駆動して昇降台１ｃを所定の周期で昇
降駆動する駆動部１ｅとから構成されている。

【００１８】間欠送り部ＣはＮＣロールフィーダー３に
より構成されている。このロールフィーダー３には駆動
ローラ３ａと受けローラ３ｂとが設けられ、フープ材Ｗ
はこの両ローラ３ａと３ｂとで挟持される。駆動ローラ
３ａはＮＣ制御により所定周期にて間欠回転し、フープ
材Ｗが間欠送りされる。プレス加工部Ａと間欠送り部Ｃ
との間には、ガイド板４ａが、間欠送り部Ｃと撓み領域
Ｅとの間には、ガイド板４ｂが設けられ、各ガイド板４
ａと４ｂの上をフープ材Ｗが移動できるようになってい
る。

【００１９】図３は、案内テーブルＢの構造を示すもの
であり、テーブル５を示す斜視図である。フープ材Ｗ
は、このテーブル５の上を図示右端（上流）から左端
（下流）に向かって走行する。テーブル５の上面には、
フープ材Ｗの進行方向に沿って延びる複数条の凸状レー
ル５ａが形成されている。各凸状レール５ａはそれぞれ
溝により分離されている。テーブル５上には幅方向（Ｙ
方向）に延びる長穴５ｃ、５ｃに取り付けられた規制部
材６、６が設けられている。この規制部材６、６の位置
は前記長穴５ｃ、５ｃに沿って調整でき、規制部材６、
６の間隔は、供給されるフープ材Ｗの幅寸法により決め
られる。テーブル５の上面では、フープ材Ｗの幅方向縁
部が前記規制部材６、６により規制され、フープ材Ｗの
位置ずれが防止されている。

【００２０】テーブル５の表面は表面処理されている。
この表面処理は、その上を摺動するフープ材Ｗに対する
摩擦係数が小さく、また表面が平滑でフープ材Ｗに傷を
付けることがなく、さらに硬度の高い材料を用いること
が必要である。この要求を満たす表面処理として、例え
ばダイクロンコーティング（商品名）と称されるもので
あって、Ｃｒを主体とし、これにＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃが含有された複合合金の層を形成すること
が好ましい。フープ材Ｗは、複数条の凸状レール上５ａ
の表面を摺動するために、フープ材Ｗとテープル５との
接触面積が小さく、且つレール５の表面には前記コーテ
ィングが施されているため、フープ材Ｗがテーブル５上
を摺動するときの摩擦抵抗はきわめて小さくなってい
る。

【００２１】テーブル５の各凸状レール５ａの上面に
は、フープ材Ｗの進行方向（Ｘ方向）に向かって一定の
ピッチにて吸着穴５ｂが穿設されている。各吸着穴５ｂ
はテーブル５の幅方向（Ｙ方向）へ一列に並んで設けら
れ、このＹ方向へ列を成す吸着穴５ｂは、それぞれ負圧
穴５ｄに連通している。この負圧穴５ｄに対しては側方
から負圧経路を構成するホース７が接続されている。ホ
ース７は図示しないコンプレッサなどの負圧生成手段に
連結されており、吸着穴５ｂによりフープ材Ｗを負圧吸
着できるようになっている。凸状レール５ａ上を摺動す
るフープ材Ｗは複数の吸着穴５ｂに負圧吸着されなが
ら、Ｘ方向へ移動することになる。

【００２２】テーブル５の上流側には、検知穴５ｅが設
けられている。この検知穴５ｅには光学検知または磁気
検知などの検知素子が収納され、この検知素子によりフ
ープ材Ｗの終端を検知できるようになっている。また前
記検知穴５ｅの下流側側近には、Ｙ方向へ１列に形成さ
れた吸着穴５ｆが設けられている。この吸着穴５ｆは、
フープ材Ｗの終端が移動してきたときに、この終端が規
制部材６、６に案内される以前にばたつきを生じるのを
防止するためのものである。また、テーブル５の下流側
には凹部５ｇが形成されている。この凹部５ｇには、加
工油が含浸したフェルトが設置され、プレス加工部Ａへ
供給されるフープ材Ｗに加工油が塗布される。

【００２３】上流側の撓み領域Ｄでは、フープ材Ｗが自
重方向へ撓むようになっている。撓み領域Ｄの下端には
光学検知器８が設けられ、フープ材Ｗの撓みループの下
端部（イ）の位置を検知できるものとなっている。撓み
領域Ｄの上流には送り込み部９が設けられ、この送り込
み部９はモータにて駆動制御される送り込みローラ９ａ
と、ピンチローラ９ｂとが設けられている。フープ材Ｗ
の撓みループの下端部（イ）の位置が所定位置よりも上
がったことが光学検知器８により検知されると、前記送
り込みローラ９が制御され、フープ材Ｗの撓み量が一定
量となるようにフープ材Ｗの送り込み量が制御される。

【００２４】また、撓み領域Ｄと案内テーブルＢとの間
にはローラコンベア１３が設けられてフープ材Ｗが案内
される。撓み領域Ｄの案内テーブルＢ側の端部には、前
記ローラコンベア１３と隣接する押えガイド部としての
押えガイドローラ１１が設けられている。この押えガイ
ドローラ１１がフープ材Ｗに接触する位置は前記ローラ
コンベア１３の案内面よりも図示下側である。この押え
ガイドローラ１１により撓みループの出口にてフープ材
Ｗが撓みループの方向へ押さえつけられる。これによ
り、案内テーブルＢのテーブル５の上面に間欠的に供給
されるフープ材Ｗがばたつきを生じるのが防止され、テ
ーブル５の上をフープ材Ｗが安定して移動できるように
なる。

【００２５】また、撓み領域の上流側と下流側には、フ
ープ材Ｗを撓みループ形状に形成する矯正ローラ１２ａ
と１２ｂが設けられている。この矯正ローラ１２ａと１
２ｂにより、フープ材Ｗの撓みループ形状が安定し、撓
み領域Ｄ内でフープ材Ｗが振動したり揺れを生じること
がない。この矯正ローラ１２ａ、１２ｂによりフープ材
Ｗの撓みループ形状が安定し、さらに前記押えガイドロ
ーラ１１によりフープ材Ｗが押えられていることによ
り、案内テーブルＢのテーブル５上を移動するフープ材
Ｗが安定することになる。

【００２６】図２に示す下流側の撓み領域Ｅにおいて
も、ガイドローラ１５ａと１５ｂとの間でフープ材Ｗが
重力方向に撓んでいる。前記撓み領域Ｄと同様に撓み領
域Ｅにおいても、フープ材Ｗの撓み量を安定させること
が必要である。ただしプレス加工部Ａを通過したフープ
材Ｗは、部品が打ち抜かれたものであるため、撓みルー
プの下端を光学的に検知することができない。そこで図
２に示すものでは、撓み領域Ｅ内に複数の磁気センサ１
６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられている。撓み
領域Ｅの下流側には送り出し部１７が設けられている。
この送り出し部１７は、回転制御される駆動ローラ１７
ａとピンチローラ１７ｂとを有している。フープ材Ｗの
撓みループの下端部（ロ）が例えば磁気センサ１６ａと
１６ｂの中間に常に位置するように、前記駆動ローラ１
７ａが制御されて、フープ材Ｗの送り出し量が制御され
る。なお、磁気センサは複数個設けられているが、フー
プ材の厚さや幅寸法、さらには加工部Ａでの加工動作の
サイクルに応じて、フープ材Ｗの撓みループの下端
（ロ）の位置を検知する磁気センサが選択される。

【００２７】次に、上記プレス加工装置に動作について
説明する。図１に示す撓み領域Ｄのさらに上流側に位置
する原反から引き出されたフープ材Ｗは、撓み領域Ｄ、
案内テーブルＢを経てプレス加工部Ａに送られ、さらに
間欠送り部Ｃから撓み領域Ｅを経て引き出される。図２
に示す撓み領域Ｅから送り出されるフープ材Ｗは部品が
打ち抜かれたものであるが、この部品が打ち抜かれた後
のフープ材は、巻取ロールにより巻き取られる。間欠送
り部Ｃでは、ＮＣロールフィーダー３の駆動ローラ３ａ
が間欠回転し、フープ材Ｗが図示左方向へ間欠的に送ら
れる。打ち抜き部品が磁気ヘッドの積層コアのコア板で
あるとき、フープ材Ｗは板厚０．１ｍｍ程度のパーマロ
イ板であり、間欠送りピッチは２ないし５ｍｍ程度であ
る。

【００２８】図１においてプレス加工部Ａよりも下流側
で間欠送り部Ｃによりフープ材Ｗが間欠送りされ、プレ
ス加工部Ａでは、間欠送り部Ｃの間欠送りの停止時に昇
降台１ｃが下降し、パンチ１ｂによりフープ材Ｗから部
品が打ち抜かれる。このときプレス加工部Ａよりも上流
側の案内テーブルＢでは、図３に示すテーブル５の上面
をフープ材Ｗが摺動するが、テーブル５の上面では、進
行方向に延びる複数状の凸状レール５ａ上をフープ材Ｗ
が最小の摩擦力にて摺動し、さらにフープ材Ｗは複数の
吸着穴５ｂにより負圧吸着されながら摺動する。凸状レ
ール５ａの表面には硬質で低摩擦のコーティングが施さ
れているため、フープ材Ｗが長時間摺動しても、摩擦力
の大きな変動はなく、また吸着穴５ｂによる負圧吸着に
よりフープ材Ｗに与えられる抵抗力も常に安定したもの
となる。またフープ材Ｗはテーブル５の表面に吸い付き
ながら摺動するため、テーブル５の表面でフープ材Ｗが
ばたつくようなこともない。

【００２９】よって、ＮＣロールフィーダー３およびプ
レス加工部Ａの間欠駆動サイクルが高速であっても、慣
性力でフープ材が振れるようなことはなく、プレス加工
部Ａに対しフープ材Ｗが安定して間欠供給され、プレス
加工部Ａでのフープ材Ｗに対する打ち抜き位置（加工位
置）に位置ずれが生じにくくなる。また図１では、撓み
領域Ｄと案内テーブルＢの境界部において、フープ材Ｗ
が押えガイドローラ１１により押えられ、また矯正ロー
ラ１２ａ、１２ｂにより矯正されているため、案内テー
ブルＢへの入り口において、フープ材Ｗがばたつくこと
もなく、案内テーブルＢのテーブル５上をフープ材Ｗが
安定して摺動する。

【００３０】また案内テーブルＢよりも上流側に撓み領
域Ｄが設けられ、フープ材Ｗが常に一定量撓むようにな
っている。したがって、間欠送り部Ｃから撓み領域Ｄの
入り口までのＬ１で示す長さのフープ材Ｗに対し、さら
に上流側の負荷が作用せず、前記Ｌ１の長さの範囲で、
フープ材Ｗに作用する張力の変動が少ない。よってプレ
ス加工部Ａに送り込まれるフープ材Ｗに外部からの負荷
による不要な引っ張り力が作用しなくなる。同様に、間
欠送り部Ｃから撓み領域Ｅの出口までのＬ２の長さの範
囲においても、これよりも下流側の負荷がフープ材Ｗに
作用せず、プレス加工部Ａに位置するフープ材Ｗの張力
の変動が少なくなっている。

【００３１】以上のように、上記Ｌ１とＬ２の長さのフ
ープ材Ｗに対して、上流側の負荷の変動と下流側の負荷
の変動が作用しないために、この間のフープ材Ｗの張力
が安定し、また案内テーブル５の負圧吸着により、フー
プ材Ｗの振動や振れやばたつきが生じないように押さえ
つけられている。したがって、高速の周期でプレス動作
を行なっても、フープ材Ｗに対する打ち抜き位置の変動
が生じにくい。厚さ０．１ｍｍのパーマロイ板のフープ
材を使用し、２ないし５ｍｍピッチの間欠送りによる打
ち抜きを行なった結果、３０００ｓｐｍ程度の高速サイ
クルであっても、フープ材Ｗに対する打ち抜き位置のず
れによる問題は生じないことが確認された。なお、本発
明はプレス加工装置に限られず、フープ材が高速にて間
欠送りされ、送りの停止時に加工が行われるものであれ
ば、打ち抜きや加圧成形以外の加工を行なうものであっ
ても実施可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、フープ材
の間欠送りおよび加工動作の周期が高速サイクルであっ
ても、フープ材が加工部に安定して供給される。よって
フープ材に対する加工位置の位置ずれなどが生じなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるプレス加工装置の上流側の構造
を示す正面図、

【図２】プレス加工装置の下流側の構造を示す正面図、

【図３】案内テーブルの構造を示す斜視図、

【図４】従来のプレス加工装置の構造を示す正面図、

【符号の説明】

Ａ プレス加工部 Ｂ 案内テーブル Ｃ 間欠送り部 Ｄ，Ｅ 撓み領域 Ｗ フープ材 １ａ ダイス １ｂ パンチ ３ ＮＣロールフィーダー ５ テーブル ５ａ 凸状レール ５ｂ 吸着穴 ９ 送り込み部 １１ 押えガイドローラ １２ａ、１２ｂ 矯正ローラ １７ 送り出し部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ６５Ｈ 20/04 Ｂ６５Ｈ 20/04 Ｚ 23/188 23/188 Ａ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のサイクルで加工動作を行う加工部
   と、この加工部の上流側に位置して加工部に送り込まれ
   るフープ材を支持する案内テーブルと、加工部の下流側
   に位置して加工部を通過したフープ材を間欠的に送り出
   す間欠送り部とを有する加工装置において、 前記案内テーブルのフープ材が摺動する面には、フープ
   材の進行方向に沿って延びる複数条の凸状レールが設け
   られ、この凸状レールの上面にフープ材を負圧吸着する
   吸着穴が設けられていることを特徴とする加工装置。
2. 【請求項２】 案内テーブルの上流側には、フープ材を
   重力方向へ撓ませる撓み領域が設けられ、フープ材の撓
   み量を検知する検知部と、撓み領域の上流に位置してフ
   ープ材の撓み量がほぼ一定量となるようにフープ材を送
   る送り込み部が設けられている請求項１記載の加工装
   置。
3. 【請求項３】 撓み領域での案内テーブル側の部分に
   は、フープ材の搬送面よりも下側に位置して、撓んだ状
   態のフープ材が持ち上げられるのを防止する押えガイド
   部が設けられている請求項２記載の加工装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された加工装置を用いた
   フープ材の加工方法において、 前記フープ材は前記案内テーブルに設けられた凸状レー
   ル上を、前記吸着穴に負圧吸着されながら摺動して前記
   加工部にまで送られた後、前記加工部にて加工が施され
   る加工装置を用いたフープ材の加工方法。