JP3466391B2 - プレス装置 - 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、自動車のドア等の
板金ワークの複数品種を切換えてプレス加工する多段式
のプレス装置で、詳しくは、上型と下型から成るプレス
型の複数を上下多段に連結した型ユニットと、この型ユ
ニットに適宜必要なプレス力を付勢するプレス機を備え
た多段式プレス装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車のドアのアウターパネルとインナ
ーパネルを一対の上型と下型から成る１種類のプレス型
でヘミング加工するプレス装置は、１品種のドアのヘミ
ング加工しかできず、多品種のドアのヘミング加工を行
うためには、多品種ドアに対応させた多種類のプレス装
置を設置するか、１台のプレス装置のプレス型を多品種
ドアに対応させて多種類用意して交換しなければならな
い。 【０００３】例えば自動車の左右のフロントドアとリア
ドアの計４品種のドアのヘミング加工を行う設備とし
て、４品種のドアに対応させて４種類のプレス装置を使
用すると、高コストになるうえ広い設置スペースが必要
になる。また、１つのプレス装置に４種類のプレス型を
多段とせず交換可能に取付けた場合は、プレス型の交換
に時間を要して稼動率が悪くなり、１分／台タクト程度
の順序生産ラインに対応することが困難である。 【０００４】以上の問題を解決するプレス装置として、
複数種類のプレス型を上下動可能に多段に重ねていずれ
か１つのプレス型を選択して使用するようにした多段式
プレス装置が特開平６−２７７７７１号公報に開示され
ている。この多段式プレス装置を図８及び図９に示し説
明すると、これは自動車の４品種のドアをヘミング加工
するプレス装置に適応させたもので、一対の上型１と下
型２から成る１種類のプレス型３の２種類を上下２段に
重ねた型ユニット４の二組と、１台のプレス機３０を備
える。 【０００５】プレス機３０は、床上のロアベース３１の
４隅に立設された４本のガイドポスト３２と、ガイドポ
スト３２にガイドされて上下動する水平なラム３３と、
ガイドポスト３２の上端に固定されたアッパーベース３
４の中央に下向きに固定されたラム駆動用の１本の油圧
シリンダ３５と、アッパーベース３４上に設置されて油
圧シリンダ３５を作動させる油圧ユニット３８を備え
る。ロアベース３１の左右に１台ずつの受台４０、４１
が設置され、ロアベース３１と各受台４０、４１の間を
二組の型ユニット４、４’が同時に左右に移動する。 【０００６】油圧シリンダ３５は、筒状のシリンダ本体
３６とシリンダ本体３６から突出退入するピストンロッ
ド３７から成り、シリンダ本体３６がアッパーベース３
４の中央に上下に貫通して固定され、このシリンダ本体
３６から下向きに突出するピストンロッド３７の下端が
ラム３３の中央に固定される。油圧シリンダ３５でピス
トンロッド３７を上下動させることでラム３３がガイド
ポスト３２にガイドされて上下動して、後述の板金ワー
クのヘミング加工等のプレス加工を行う。 【０００７】二組の型ユニット４、４’の４種類のプレ
ス型３をプレス型Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、２種類のプ
レス型Ａ，Ｂで第１の型ユニット４が構成され、他の２
種類のプレス型Ｃ，Ｄで第２の型ユニット４’が構成さ
れる。第１の型ユニット４の上段のプレス型Ａの下型２
と、下段のプレス型Ｂの上型１がボルト等で固定され
る。同様に第２の型ユニット４’の上段のプレス型Ｃの
下型２と、下段のプレス型Ｄの上型１がボルト等で固定
される。 【０００８】図８はロアベース３１上に第１の型ユニッ
ト４が設置され、右側の受け台４１上に第２の型ユニッ
ト４’が設置された状態が示される。この場合、第２の
型ユニット４’の各プレス型Ｃ，Ｄの上型１と下型２は
重ねられて夫々に脱着可能な自動ワンタッチ式連結部材
４２で連結される。ロアベース３１上の第１の型ユニッ
ト４は、下段のプレス型Ｂの上型１と下型２が連結部材
４２で連結され、その下型２がロアベース３１に位置決
め載置され、上段のプレス型Ａの上型１がラム３３の下
面にクランプ（図示せず）で脱着可能に支持されて下型
から持ち上げられた状態が示される。この図８の状態の
とき、下段のプレス型Ｂの上型１と連結された上段のプ
レス型Ａの下型２に、１品種のドアの板金ワーク（アウ
ターパネルとインナーパネルの重合体）がセットされる
と、ラム３３が油圧シリンダ３５で降下して１品種の板
金ワークのヘミング加工が行われる。 【０００９】また、図９の場合は、第１の型ユニット４
の下段のプレス型Ｂの下型２がロアベース３１に位置決
め載置され、ラム３３の下にプレス型Ａの上型１と下型
２が連結部材４２で連結された状態で支持され、かつ、
プレス型Ａの下型２にプレス型Ｂの上型１が結合され
て、これら３つの型が一体的にラム３３で持ち上げられ
た状態が示される。この場合、プレス型Ｂで対応した１
品種のドアの板金ワークがヘミング加工される。 【００１０】ロアベース３１上で第１の型ユニット４の
各上型１と下型２を重ねて連結した状態で、二組の型ユ
ニット４、４’を図８の左方向に同時に移動させて、図
８の鎖線で示すように第１の型ユニット４をロアベース
３１上から受台４０上に移動させ、第２の型ユニット
４’を受台４１からロアベース３１上に移動させて、上
記の第１の型ユニット４と同様にして第２の型ユニット
４’の各上型と下型を上下動させると、２品種のプレス
型Ｃ，Ｄによる２品種ドアの板金ワークがヘミング加工
される。このような計４品種のプレス型Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の使用の選択は自動的に行われて、４品種ドアの板金ワ
ークのヘミング加工等のプレス加工が連続的に高能率で
行われる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】上記のような多段式プ
レス装置の場合、プレス装置全体の高さＨ’の縮小化が
難しい。即ち、図８のプレス装置の場合、上下２段構造
の型ユニットの真上にラム３３と、ラム３３を上下動さ
せる油圧シリンダ３５と、油圧シリンダ３５のシリンダ
本体３６を固定するアッパーベース３４と、油圧ユニッ
ト３８とを縦に配置する必要上、プレス装置全体の高さ
Ｈ’が大きくなる。そのため、多段式プレス装置の場合
は、工場の床上での設置場所が制限されたり、工場の天
井を改造して設置しなければならない等の不具合があっ
た。 【００１２】本発明の目的とするところは、全体の高さ
が低くできる多段式プレス装置を提供することにある。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明は、一対の上型と
下型から成るプレス型の複数を上下に重ね、各プレス型
のいずれか１つが選択使用できるように各プレス型を連
結した型ユニットと、この型ユニットを適宜位置決め搭
載するベース、及び、ベース上の型ユニットに真上から
適宜プレス力を付勢するラム、及び、ラムを支持して上
下駆動させるラム駆動機構を有するプレス機を備えた多
段式プレス装置において、プレス機のラム駆動機構が、
ラムの離隔した複数箇所とベースとの間の複数箇所に軸
方向を上下方向に揃えて配置された複数本の油圧シリン
ダを備え、この複数本の各油圧シリンダのピストンロッ
ドを突出退入させるシリンダ本体がラム又はベースに固
定され、ピストンロッドがベース又はラムに固定され、
複数本の油圧シリンダの１本を除くシリンダ本体とこれ
に固定されたラム又はベースの両者間に、この両者間の
水平方向の熱膨張変位を許容する隙間を形成し、各油圧
シリンダが共通の油圧供給源から同一長さの配管で接続
されて、各油圧シリンダでベースに対してラムを上下動
可能に直接支持すると共に、ラム又はベースに隙間無し
の状態で結合した１本の油圧シリンダを位置決め基準点
として、各油圧シリンダでラムの上下動をガイドさせる
構造にすることで、上記目的を達成するものである。 【００１４】ここで、プレス機のラムは通常において矩
形板であり、この矩形のラムの場合はラムの４隅部に１
本ずつ計４本の油圧シリンダを同一高さで平行に設置し
て、各油圧シリンダを同期同速で作動させてラムを上下
動させる。ラムの上下動時のガイドを各油圧シリンダで
行うことで、ラムは正確に上下に平行移動して型ユニッ
トのプレス型に正確なプレス力を付勢する。プレス機の
ラムの下方に複数の油圧シリンダを設置してラムを上下
動させるため、ラム上のスペースからラム上下駆動源や
アッパーベース類が省略できて、背の低いプレス機が構
成される。 【００１５】尚、複数の油圧シリンダでラムを正確に上
下動させる場合、各油圧シリンダを同期同速で運転させ
る必要があるが、そのための手段として、各油圧シリン
ダの油圧制御系にコンピュータ制御される流量弁等を配
置することも考えられるが、各油圧シリンダを共通の油
圧供給源に同一長さの配管で接続するだけで各油圧シリ
ンダを同期同速で運転することができる。 【００１６】また、本発明は、複数本の油圧シリンダの
１本を除くシリンダ本体とこれに固定されたラム又はベ
ースの両者間に、この両者間の水平方向の熱膨張変位を
許容する隙間を形成する。 【００１７】即ち、プレス機における油圧シリンダの特
にシリンダ本体は油温で高温に熱せられて、これを支持
するラム又はベースを水平方向に熱膨張変位させて位置
ズレを招く割合が高く、これを防止するために複数本の
油圧シリンダの１本を除くシリンダ本体とこれに固定さ
れたラム又はベースの両者間に隙間を積極的に形成して
置く。この場合、残り１本の油圧シリンダのシリンダ本
体とこれを固定するラム又はベースは隙間無しの状態で
結合して、ラム又はベースを位置決め基準点とする。 【００１８】 【発明の実施の形態】本発明を、図８のプレス装置と同
様な２段式プレス装置に適用した一実施形態を、図１乃
至図７を参照して説明する。尚、図８と同一、又は、相
当部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。 【００１９】図１及び図２に示されるプレス装置は、プ
レス機１２の水平なラム６を４本の油圧シリンダ７で直
接に支持し、かつ、直接に上下駆動させる構造を特徴と
するもので、プレス機１２以外の部分は図８のプレス装
置と同様に構成する。 【００２０】プレス機１２のラム６は、左右の受台４
０、４１の間のベース（ロアベース）５の上方に水平に
配置されて上下動することで、ベース５に位置決め載置
された型ユニット４又は４’に真上から適宜プレス力を
付勢するもので、その機能と基本構造は図８のプレス装
置のラム３３と同様である。 【００２１】ラム６が例えば矩形板状の場合、その４隅
部に１本ずつ油圧シリンダ７が下向きに設置される。４
本の油圧シリンダ７は同一機種のもので、筒状のシリン
ダ本体８とピストンロッド９を同軸に有し、下向きの各
油圧シリンダ７のシリンダ本体８の上端部がラム６に固
定され、シリンダ本体８から真下に突出するピストンロ
ッド９の下端部がベース５の４隅部に支柱１３を介して
固定される。 【００２２】図３に油圧シリンダ７の具体例を示すと、
ピストンロッド９がシリンダ本体８を上下に貫通し、ピ
ストンロッド９の上端部がシリンダ本体８から常時突出
している。ピストンロッド９の上端にラム降下駆動用配
管１４とラム上昇駆動用配管１５が連結される。４本の
油圧シリンダ７の同一長さのピストンロッド９が支柱１
３上に同一高さで固定され、この各ピストンロッド９に
対して同一高さ位置に嵌挿されたシリンダ本体８の上端
部がラム６を貫通して固定される。４本の油圧シリンダ
７の各ピストンロッド９の上端部は、水平に固定された
デッキプレート１６に連結されて位置決めされる。デッ
キプレート１６上に各油圧シリンダ７を運転させる油圧
ユニット１０が設置される。 【００２３】各油圧シリンダ７のピストンロッド９の降
下用配管１４に油圧ユニット１０から高圧油を供給する
と、固定されたピストンロッド９に対してシリンダ本体
８が降下して、シリンダ本体８とラム６がピストンロッ
ド９にガイドされて降下する。逆に上昇用配管１５に油
圧ユニット１０から高圧油を供給すると、シリンダ本体
８とラム６がピストンロッド９にガイドされて上昇す
る。 【００２４】４本の油圧シリンダ７でラム６が水平に直
接支持され、４本全ての油圧シリンダ７を同期させ同速
で運転することでラム６が水平に保持されたまま上下動
して、後述の板金ワークのプレス加工をする。ラム６の
上下動の際、４本の油圧シリンダ７の各ピストンロッド
９がガイドポストの機能を兼ねて、ラム６の上下の平行
移動を円滑にする。ラム６の４隅部の下方に油圧シリン
ダ７を設置するため、ラム６上から図８のプレス装置の
ようなラム上下駆動用油圧シリンダ３５が省略され、そ
の分、プレス装置全体の高さＨが低くなる。実際、油圧
ユニット１０を除いたプレス機１２の高さは、図８のプ
レス機の高さより１ｍ前後低くなり、その分、プレス装
置全体の高さＨが低くなることが分かっている。 【００２５】図４に示すように、油圧ユニット１０は４
本の油圧シリンダ７に対して共通の１台の油圧供給源１
１を備える。油圧供給源１１は油圧ポンプ等で構成さ
れ、その油圧供給口から各油圧シリンダ７の降下用配管
１４までの配管長さが同一に設定され、かつ、各油圧シ
リンダ７の上昇用配管１５までの配管長さも同一に設定
される。このように、各油圧シリンダ７と油圧供給源１
１の間の配管長さを統一することで、共通の油圧供給源
１１からの油圧の給排により、４本全ての油圧シリンダ
７を同期させて同速で伸縮運転することが可能となる。 【００２６】なお、４本の油圧シリンダ７を同期させて
同速で運転する手段としては、各油圧シリンダ７の油圧
制御系にコンピュータ制御される流量弁等を配置するこ
とが考えられるが、かかる流量弁は複雑な構造であるか
らコスト高になってしまう。 【００２７】各油圧シリンダ７の配管長さが短いほど同
期同速運転が確実になるから、各油圧シリンダ７の上端
の配管１４、１５に対して、油圧ユニット１０の油圧供
給口から可及的に短い距離で配管する。 【００２８】また、４本の油圧シリンダ７を連続運転す
ると、特にシリンダ本体８が油温で高温に加熱され、ひ
いてはシリンダ本体８に固定されたラム６も加熱されて
水平方向に熱膨張変位する。そこで、本発明においては
図５に示すように、４本の油圧シリンダ７の内の１本の
油圧シリンダ７のシリンダ本体８をラム６に隙間無く嵌
合させ、残り３本の油圧シリンダ７のシリンダ本体８は
ラム６に対して若干の隙間ｇを開けて嵌合させる。この
隙間ｇはラム６の水平方向の熱膨張変位を許容できる１
ｍｍ程度でよい。また、隙間ｇを形成してラム６に嵌合
されるシリンダ本体８は、図３に示すように押えフラン
ジ１７で軸方向の動きを規制するようにする。 【００２９】４本の油圧シリンダ７で支持されるラム６
の構造と動作は、図８のラム３３と同様である。例えば
図６に示すように、第１の型ユニット４の上段のプレス
型Ａを使用して自動車のドア等の板金ワークをプレス加
工する場合、ラム６の下面にプレス型Ａの上型１が自動
ワンタッチ式クランパ（図示せず）で支持されてプレス
型Ａの下型２から持ち上げられる。このときの下段のプ
レス型Ｂの上型１と下型２は自動ワンタッチ式連結部材
１８で連結され、その上型１にはプレス型Ａの下型２が
同様の自動ワンタッチ式連結部材で固定される。 【００３０】型ユニット４のプレス型Ｂでプレス加工す
る場合は、図９と同様にラム６の下面にプレス型Ａの上
型と下型が連結部材１８で連結されて固定される。図６
に示される連結部材１８は、例えば図７に示すような連
結ピン１９と連結シリンダ２０を備える。連結ピン１９
が上型１下に下向きに固定され、下型２上に固定された
上向きの連結筒２１の上端部に直交させて連結シリンダ
２０が固定される。上型１と下型２を接近させて連結ピ
ン１９を連結筒２１に嵌挿すると、連結シリンダ２０が
作動してそのロッド２２を突出させる。突出したロッド
２２が連結筒２１とこれに嵌挿された連結ピン１９に形
成された横穴を貫通して、連結ピン１９と連結筒２１を
連結する。 【００３１】尚、本発明は上記実施例に限らず、例えば
プレス機のラムを支持して上下動させる４本の油圧シリ
ンダをピストンロッドを上向きに配置して、そのシリン
ダ本体をベースに固定し、ピストンロッドの上端部をラ
ムに固定するようにしてもよい。このプレス装置の場合
は、ベース側のシリンダ本体に近い床上や床下に油圧ユ
ニットを設置して、各油圧シリンダの配管長さを短く同
一に設定する。 【００３２】また、上記実施例は、自動車ドア等の４品
種の板金ワークをプレス加工（ヘミング加工）する４品
種対応のプレス装置に適用させたものであるが、本発明
は、例えば一対の上型と下型から成る１種類のプレス型
の２種類を上下２段に重ねた型ユニットの一組だけを使
用した２品種対応のプレス装置や、３種類のプレス型を
上下３段に重ねた型ユニットの一組だけを使用した３品
種対応のプレス装置、或いは、２品種対応型ユニットと
３品種対応型ユニットの二組を使用した５品種対応のプ
レス装置のような５品種以上の多品種対応プレス装置に
も適用可能である。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、複数種類のプレス型を
重ねた型ユニットをプレスするプレス機のラムを、その
下方から複数の油圧シリンダで支持してガイドしつつ上
下動させるようにしたので、ラムの上部スペースからラ
ムを上下駆動させる油圧シリンダを省略できて、プレス
機やプレス装置全体の高さを低くすることができ、高さ
が制限された工場内での使用に適する多段式プレス装置
が提供できる。また、複数の油圧シリンダと油圧供給源
との配管長さを同一に設定して各油圧シリンダを同期さ
せて同速で運転可能にしたので、各油圧シリンダを同期
同速で運転させるための特別なコンピュータ制御の流量
弁等を使用する必要がなく、油圧シリンダの油圧制御系
設備の低コスト化が図れる。 【００３４】また、複数本の油圧シリンダの１本を除く
油圧シリンダのシリンダ本体と、このシリンダ本体に連
結されるラム又はベースとの間に、油圧シリンダの発熱
によるラム又はベースの水平方向の熱膨張変位を許容す
る隙間を設けたので、複数の油圧シリンダの発熱に伴う
各構成部材の相対位置ズレ等の不具合発生が防止され
て、プレス動作の安定した高信頼度の多段式プレス装置
が提供できる。 【００３５】さらに、４枚ドアの車両であっても、１分
／台タクトの順序生産を１つのドアラインで構成するこ
とが可能なプレス装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示すプレス装置の正面図。 【図２】図１のプレス装置の側面図。 【図３】図１のプレス装置のプレス機のラムとこれを支
持する油圧シリンダの部分拡大断面図。 【図４】図１のプレス装置に使用される複数の油圧シリ
ンダの配管例を示すラムの平面図。 【図５】図１のプレス装置に使用される複数の油圧シリ
ンダとラムの結合状態を示すラムの平面図。 【図６】図１のプレス装置の１動作時での部分拡大正面
図。 【図７】図６の連結部材の拡大断面図。 【図８】本発明の前提となる従来のプレス装置の正面
図。 【図９】図８のプレス装置の１動作時の部分正面図。 【符号の説明】 １ 上型 ２ 下型 ３ プレス型 ４ 型ユニット ４’ 型ユニット ５ ベース ６ ラム ７ 油圧シリンダ ８ シリンダ本体 ９ ピストンロッド １１ 油圧供給源 １２ プレス機 ｇ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 明 総社市久代1785番地２ 享栄工業株式会 社内 (56)参考文献 特開 平６−277771（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−253598（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−91400（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−206895（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−248600（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 1/34 B30B 15/04

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一対の上型と下型から成るプレス型の複
   数を上下に重ね、各プレス型のいずれか１つが選択使用
   できるように各プレス型を連結した型ユニットと、この
   型ユニットを適宜位置決め搭載するベース、及び、ベー
   ス上の型ユニットに真上から適宜プレス力を付勢するラ
   ム、及び、ラムを支持して上下駆動させるラム駆動機構
   を有するプレス機を備えた多段式プレス装置において、 プレス機のラム駆動機構が、ラムの離隔した複数箇所と
   ベースとの間の複数箇所に軸方向を上下方向に揃えて配
   置された複数本の油圧シリンダを備え、この複数本の各
   油圧シリンダのピストンロッドを突出退入させるシリン
   ダ本体がラム又はベースに固定され、ピストンロッドが
   ベース又はラムに固定され、複数本の油圧シリンダの１
   本を除くシリンダ本体とこれに固定されたラム又はベー
   スの両者間に、この両者間の水平方向の熱膨張変位を許
   容する隙間を形成し、各油圧シリンダが共通の油圧供給
   源から同一長さの配管で接続されて、各油圧シリンダで
   ベースに対してラムを上下動可能に直接支持すると共
   に、ラム又はベースに隙間無しの状態で結合した１本の
   油圧シリンダを位置決め基準点として、各油圧シリンダ
   でラムの上下動をガイドさせることを特徴とするプレス
   装置。