JP3554777B2 - プレス装置のロータリカム駆動装置 - Google Patents

プレス装置のロータリカム駆動装置 Download PDF

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状素材を寄せ曲げ加工するプレス装置においてロータリカムの回動を制御するロータリカム駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、板状素材の縁端部を寄せ曲げ加工するプレス装置(以下単に、縁端部加工装置という)は、図3に示すように板状素材60を支持する下型14と、下型14の上方にあって昇降自在な板状素材60を押圧する上型12と、該下型14の外面に設けられる回動溝40内に回動可能に装着される板状素材60の負角形成箇所の支持部21及び負角形成部22を有するロータリカム20と、前部に負角形成刃72を有する加工カム70とから成る。
【0003】
常時は図3(A)のように、ロータリカム20は回動溝40内で所定の角度(以下、規定角という)に維持されており、寄せ曲げ工程では図3(B)のように、加工カム70の前部にある負角形成刃72がロータリカム20の負角形成部22にスライド嵌合する角度( 以下、加工角という) まで、ロータリカム20は往回動する。この状態で加工カム70の負角形成刃72がロータリカム20の負角形成部22にスライド嵌合し、板状素材60の縁端部62に負角64を形成をする。
【0004】
ここで、縁端部加工装置10にロータリカム20を用いるのは、図3(C)のように加工後、板状素材60の負角64を型抜きするためである。
【0005】
加工前にロータリカム20を規定角に維持するため、或いは加工後にロータリカム20を規定角まで復回動させるための手段には、ともに図示しないエアシリンダ又はばねにより復回動方向へ附勢する方法が用いられている。
【0006】
この際、ばねを用いるものではロータリカム20を往回動させる手段として、別の機構が必要となる。これに対し、エアシリンダを用いるものは一機構でロータリカム20を往復回動させることが可能である。
【0007】
上記エアシリンダを用いた縁端部加工装置10(特に、加工カム70をスライド機構上で往復移動させる手段にもエアシリンダを用いるもの)は、エアシリンダ作動タイミングを任意に設定できるので、ロータリカム20の回動及び加工カム70のスライドを所定のタイミングに合わせることが容易で、ロータリカム20の負角形成部22と加工カム70の負角形成刃72がスムーズに嵌合し、微妙な加工タイミングが要求される板状素材60の縁端部62の寄せ曲げ加工に適したものである。
【0008】
しかし、加工カム70の負角形成刃72がロータリカム20の負角形成部22に嵌合する際、ロータリカム20にかかる加工負荷によって、エアシリンダがロータリカム20を加工角に拘束できずに負角形成部22が板状素材60の負角形成箇所からずれ、板状素材60の負角形成が設計通りに行えない場合が生じうる。
【0009】
かかる不都合を解消するため、加工負荷に対してもロータリカム20を加工角に拘束するべく、下型14とロータリカム20との間にロック機構を設けることによって、ロータリカム20を加工角に固定した状態で、加工カム70の負角形成刃72をロータリカム20の負角形成部22に嵌合する縁端部加工装置が特開平7− 155847号に記載されている。しかし、この場合にも加工途中でエアシリンダが不調となった場合等は、ロータリカム20の回動及び加工カム70のスライドのタイミングにずれが生じ、ロータリカム20がロック機構によって加工角に固定される前には、ロータリカム20の負角形成部22と加工カム70の負角形成刃72が噛み合わず縁端部加工装置10の破損を引き起こす場合がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロータリカム駆動装置は、板状素材を載せる下型と、上記下型の上方にあって昇降自在な上型と、上記下型上に回動自在に配設され負角形成部を有するロータリカムと、上記ロータリカムに隣接して上記下型上に前後動自在に配設され前進位置で前記ロータリカムの負角形成部に嵌合する加工カムとを有するプレス装置において、上端が上記上型に固定され、下端が上記ロータリカムの軸端部に向かって延在した突出部と、上記突出部の下端に形成された押圧部と、上記突出部の側面に上記上型の昇降方向に沿った垂直な面で形成された制止部と、上記ロータリカムの軸端部外周面に切欠き形成され、上記突出部の押圧部と制止部が当接可能で、かつ、加工時にロータリカムが加工角まで回動したときに、上型の昇降方向に沿った垂直な面で形成された被押圧面とを有し、上記上型の下降動作により上記突出部の押圧部で上記ロータリカムの被押圧面を押圧させて上記ロータリカムをして上記加工カムが上記負角形成部に嵌合可能な加工角まで回動させると共に、上記加工カムが上記ロータリカムの負角形成部に嵌合する間、上記突出部の制止部が上記被押圧面に当接することにより上記ロータリカムを上記加工角に制止するようにしたことを特徴とする。
【0011】
現在、該ロータリカム駆動装置50を有する縁端部加工装置には大別して2種類あり、図4から7のように加工カム70が上型12についている縁端部加工装置( 以下、吊カムタイプという) と、図8から11のように加工カム70が下型14についている縁端部加工装置( 以下、下カムタイプという) とがある。以下、吊カムタイプ、下カムタイプを順に図面に基づいて説明する。
【0012】
吊カムタイプ102は図4から7に示すように、上型12の下面と加工カム70の上面との間にスライド機構80を設け、加工カム70を上型12に対しスライド可能に取付け、上述のロータリカム駆動装置50として、ロータリカム20には導入プレート26を、ロータリカム20から加工カム70の下面( 以下、作用面76) に向かって回動溝40から突出させて設ける。下型14には、ロータリカム20が加工時に前記導入プレート26を支持するために、所定位置に回動停止面42を設ける。また、ロータリカム20は、ばね等により復回動方向に附勢され、常時はストッパー等により規定角まで戻る状態とする。
【0013】
吊カムタイプ102は、上記ロータリカム駆動装置50が以下のように作用することによって加工工程でロータリカム20の回動を行い、板状素材60の縁端部62を寄せ曲げ加工する。
【0014】
まず、図4のように上型12の降下に伴なう加工カム70の降下によって、加工カム70の作用面76が上記導入プレート26の先端部に接し、さらに該導入プレート26を押し下げることにより該導入プレート26と連結されたロータリカム20を回動溝40内で回動させる。
【0015】
ロータリカム20の支持部21が回動溝40から露出し、ロータリカム20の負角形成部22が加工位置にきたときに、該導入プレート26は下型14に設けられた回動停止面42により支持され、ロータリカム20の回動は停止し、加工カム70の降下も停止する。そして、更なる上型12の降下に伴い図5のように、加工カム70はその作用面76が導入プレート26により支持され、加工カム70の上面がスライド機構80を滑り導入プレート26上に沿って移動し、また板状素材60の縁端部62は上型12の押圧面82とロータリカム20の支持部21に挟まれかつ支持される。
【0016】
上型12が図6のように下死点まで降下したところで、ロータリカム20の負角形成部22に突出した板状素材60の縁端部62は、加工カム70の負角形成刃72がロータリカム20の負角形成部22にスライド嵌合することによって寄せ曲げ加工される。
【0017】
ここで、加工カム70の負角形成刃72がロータリカム20の負角形成部22にスライド嵌合する際に、上述のようにロータリカム20には加工負荷がかかる。しかし、ロータリカム20に設けられた導入プレート26が、加工カム70の作用面76と下型14の回動停止面42との間に固定支持されるので、ロータリカム20の負角形成部22が板状素材60の負角形成箇所からずれることはない。
【0018】
加工後、上型14の上昇に伴い加工カム70は上型12に設けられたスライド機構80によって横移動し、その負角形成刃72はロータリカム20の負角形成部22から抜ける。更に、上型12は図7のように上昇し加工カム70も上昇する。この際、上述のようにロータリカム20はばね等により復回動方向に附勢されているので、ロータリカム20は復回動方向に回動し元の位置に戻り、導入プレート26も加工前の位置に復回動して戻る。これにより、板状素材60が取出し可能な状態となって加工工程が終了する。
【0019】
次に、下カムタイプ103は図8のように、下型14の上面に加工カム70の支持プレート28と回動停止面42を設け、該支持プレート28の上面と加工カム70の下面との間にロータリカム20へ向かうスライド機構80を設け、加工カム70を該支持プレート28上にスライド可能に取付ける。ロータリカム20には負角形成部22から加工カム70の前部に向かい突出するように導入プレート26を設ける。該導入プレート26の上面にはスライド機構80を設ける。この導入プレート26の高さは、加工時に回動停止面42に支持された導入プレート26の上面と支持プレート28の上面とが同じ高さとなるように設定する。また、加工カム70は図示しないばね等の附勢によって、常時はスライド機構80上のロータリカム20から遠端に位置する。加工カム70の前部には斜面74を設け、加工カム70の後部には傾斜面78を設ける。そして、上型12には加工カム70の傾斜面78に対向して押圧斜面86を設ける。
【0020】
上記下カムタイプ103は以下のような工程でロータリカム20の回動及び板状素材60の縁端部62の寄せ曲げ加工を行う。
【0021】
まず、上型12の降下により図9のように、上型12の押圧斜面86が加工カム70後部の傾斜面78を押圧し、加工カム70はロータリカム20の方へ下型14の支持プレート28のスライド機構80に沿って押出される。加工カム70がスライド機構80上を進み加工カム70の前部にある斜面74がロータリカム20に取付けられた導入プレート26を押し下げ、ロータリカム20を回動させる。
【0022】
導入プレート26が押し下げられ、下型14が回動停止面42により支持されたとき、ロータリカム20の回動は停止する。このとき、押し下げられた導入プレート26の上面と支持プレート28の上面とは同じ高さとなり、それぞれの上面にあるスライド機構80は連続したものとなる。更なる上型12の降下により加工カム70は図10のようにロータリカム20に向かい押出され、先の連続したスライド機構80上を進みロータリカム20の負角形成部22に嵌合する。
【0023】
ここでも吊カムタイプ102と同様、負角形成刃72がロータリカム20の負角形成部22に嵌合する際、ロータリカム20には加工負荷がかかる。しかし、ロータリカム20に設けられた導入プレート26が加工カム70の下面と下型14の回動支持面42との間で固定支持されているので、ロータリカム20はロータリカム20の負角形成部22が板状素材60の負角形成箇所からずれることはない。
【0024】
加工後は上型12の上昇によって、加工カム70がロータリカム20から脱却し、ロータリカム20が復回動し、図11のように板状素材60が取出せる状態となる。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
吊カムタイプ102では、十分にロータリカムの回動量を設定できるが、上記構成の下カムタイプ103は加工カムの前部に設けられた斜面の高さ分だけしかロータリカムを回動させることができない。ロータリカムの回動量が小さいと負角加工後の板状素材の型抜きが上手く行かない場合がある。
【0026】
上記課題を解決する縁端部加工装置が特開平7−155848号に記載されている。この縁端部加工装置はロータリカム駆動装置として、ロータリカムには先端にローラーの付いたアームを設け、上型には所定形状の突出部材を設け、上型が降下するとローラーが突出部材の形状に沿って移動しアームが押し下げられロータリカムが回動するものとなっている。この装置は、下カムタイプにおいて回動量を増大補正するが、装置自体が複雑なものとなりコスト面で実用性に欠ける。
【0027】
本願発明が解決しようとする課題は、上記ロータリカムの往回動にロータリカム駆動装置を用いる縁端部加工装置において、従来とは異なった構造、構成のロータリカム駆動装置を用いることで、下カムタイプにおいてもロータリカムの回動量を十分に確保し、かつ低コストの縁端部加工装置を実現することである。
【0028】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロータリカム駆動装置は、板状素材を載せる下型と、上記下型の上方にあって昇降自在な上型と、上記下型上に回動自在に配設され負角形成部を有するロータリカムと、上記ロータリカムに隣接して上記下型上に前後動自在に配設され前進位置で前記ロータリカムの負角形成部に嵌合する加工カムとを有するプレス装置において、上端が上記上型に固定され、下端が上記ロータリカムの軸端部に向かって延在した突出部と上記突出部の下端に形成された押圧部と、上記突出部の側面に形成された垂直な制止部と、上記ロータリカムの軸端部外周面に切欠き形成され、上記突出部の押圧部と制止部が当接可能な被押圧面とを有し、上記上型の下降動作により上記突出部の押圧部で上記ロータリカムの被押圧面を押圧させて上記ロータリカムをして上記加工カムが上記負角形成部に嵌合可能な加工角まで回動させると共に、上記突出部の制止部が上記被押圧面に当接することにより上記ロータリカムを上記加工角に制止するようにしたことを特徴とする。
【0029】
上記突出部の押圧部と制止部との間は傾斜部で連続することができ、この傾斜部の角度によってロータリカムの回動速度を設定することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明のロータリカム駆動装置を用いた一実施形態である縁端部加工装置(以下、突出部駆動タイプという)は、図1(A)に示すように板状素材60の一側面を支持する下型14と、下型14の上方にあって昇降自在で、かつ板状素材60の他側面を押圧する上型12と、下型14の上面に設けられた回動溝40内に回動可能に装着され、その外周面に板状素材60の下面を支持する支持部21及び負角形成部22を有するロータリカム20と、上記ロータリーカム20の負角形成部22に対しスライド可能な状態で下型14に装着され、前部に負角形成刃72を有する加工カム70とから成る下カムタイプの一種である。
【0031】
上記ロータリカム20の回動及び加工カム70のスライドを行なうためのロータリカム駆動装置50は、図1(B)に示すような構成を有する。
【0032】
すなわち、ロータリカム20にはその負角形成部22の軸方向の隣接する領域(軸端部)の外周面を切欠いてなる平面(以下、被押圧面24という)を有する形態とする。一方、上型12にはロータリカム20の被押圧面24に対応する所定位置に突出部30を設ける。さらに、該突出部30の下端には押圧部31を設け、突出部30のロータリカム20に対する側面には上型12の昇降方向に沿った垂直な平面( 以下、制止部32という) を設けたものとする。
【0033】
なお、ロータリカム20は、ばね等の装置により常時は規定角に戻る方向に附勢された状態であって、その被押圧面24は、加工時にロータリカム20が加工角まで回動したとき、上型12の昇降方向に沿った垂直な面となるように設ける。また、上記突出部30を設ける位置は、図1(B)に示すように、加工時の被押圧面24に対して、上型の昇降方向に突出部30の制止面が対応する位置である。
【0034】
突出部駆動タイプ101が板状素材60の縁端部62に負角64を形成する加工において、このロータリカム駆動装置50がロータリカム20を加工角まで回動させ、さらにロータリカム20を加工角で停止及び拘束させる工程を図2に基づき説明する。
【0035】
上記工程は図2(A)から(D)のように上型12の降下に伴い上型12に取付けられた突出部60の下端に形成された押圧部31がロータリカム20の被押圧面24を押圧し、ロータリカム20を回動させる第1工程{(A)から(B)}と、ロータリカム20が加工角まで回動したときロータリカム20の被押圧面24と突出部30の制止部32が当接し、ロータリカム20の回動を加工角で停止させる第2工程{(B)から(C)}と、板状素材60を下型14との間に挟み、その負角形成箇所の位置決めをし、かつ、加工カム70をロータリカム20に向け押出すための更なる上型12の降下の間、突出部30の制止部32が当接しつつロータリカム20の被押圧面24を摺動することで、ロータリカム20を加工角に拘束する第3工程{(C)から(D)}とからなる。
【0036】
すなわち、上記第1工程は、従来ロータリカム20に設けられた導入プレート26を押し下げることで行っていたロータリカム20の回動に相当し、上記第2工程は、従来上記導入プレート26が下型14の回動停止面42に支持されることでロータリカム20を加工角に停止させていたロータリカム20の停止に相当し、上記第3工程は従来上記導入プレート26が加工カム70と下型14との間に挟まれることで行なっていたロータリカム20の拘束に相当する。
【0037】
以上のように、突出部駆動タイプ101は従来の下カムタイプ103と同様の作用を行ない、そのロータリカム20の回動量はロータリカム20が規定角にある時{図2(A)}の被押圧面24の角度により設定できるので、少なくとも90度は確保できる。
【0038】
本発明のロータリカム駆動装置50の応用例を挙げれば、突出部30の押圧部31と制止部32との間を図2に示すように傾斜部34で連続すれば、ロータリカム20が規定角から加工角まで回動するのにかかる時間は、傾斜部34の基端35がロータリカム20の被押圧面24上の所定位置を通過するまでの時間となるので、上型の降下に対する相対的なロータリカム20の回動速度、すなわちロータリカム20の回動のタイミングを、傾斜部34の角度により自在に調整することが可能となる。
【0039】
また、突出部30の押圧部31及び傾斜部34の摩耗を防止するため、かつ、ロータリカム20の被押圧面24上を突出部30の押圧部31及び傾斜部34がスムーズに移動するために、該押圧部31及び傾斜部34に一又は複数のローラーを付けてもよい。
【0040】
【発明の効果】
本願ロータリカム駆動装置を縁端部加工装置に用いれば、下カムタイプにおいても十分なロータリカムの回動量を確保できる。また、ロータリカムの形状を一部変更し、上型に突出部を設けることでロータリカムの回動、停止、拘束を操作することができるので、従来の下カムタイプにおいて、ロータリカムを回動させるために加工カムに設けてあった斜面は廃止でき、ロータリカムに付設のアームなども不要となる。また、ロータリカムの回動を停止させるための回動停止面及び回動を拘束するためのロック機構等も不要となる。
【0041】
従って、本発明のロータリカム駆動装置を用いれば縁端部加工装置はかなりシンプルな構造となり装置のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明のロータリカム駆動装置を用いた縁端部加工装置の部分断面図、(B)は本発明のロータリカム駆動装置斜視図。
【図2】(A)は本発明のロータリカム駆動装置におけるロータリカム回動前のロータリカムと押圧部材の側面図。(B)は本発明のロータリカム駆動装置におけるロータリカム回動中のロータリカムと押圧部材の側面図。(C)は本発明のロータリカム駆動装置におけるロータリカム停止時のロータリカムと押圧部材の側面図。(D)は本発明のロータリカム駆動装置におけるロータリカム拘束中のロータリカムと押圧部材の側面図。
【図3】(A)はエアシリンダを用いた縁端部加工装置の寄せ曲げ加工前の部分断面図。(B)はエアシリンダを用いた縁端部加工装置の寄せ曲げ工程の部分断面図。(C)はエアシリンダを用いた縁端部加工装置の寄せ曲げ加工後の部分断面図。
【図4】は吊カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第1工程の部分断面図。
【図5】は吊カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第2工程の部分断面図。
【図6】は吊カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第3工程の部分断面図。
【図7】は吊カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第4工程の部分断面図。
【図8】は下カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第1工程の部分断面図。
【図9】は下カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第2工程の部分断面図。
【図10】は下カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第3工程の部分断面図。
【図11】は下カムタイプにおける板状素材の縁端部の寄せ曲げ加工の第4工程の部分断面図。
【符号の説明】
10 縁端部加工装置
12 上型
14 下型
20 ロータリカム
21 支持部
22 負角形成部
24 被押圧面
26 導入プレート
28 支持プレート
30 突出部
31 押圧部
32 制止部
34 傾斜部
35 基端
40 回動溝
42 回動停止面
50 ロータリカム駆動装置
60 板状素材
62 縁端部
64 負角
70 加工カム
72 負角形成刃
74 斜面
76 作用面
78 傾斜面
80 スライド機構
82 押圧面
84 支持面
86 押圧斜面
101 突出部駆動タイプ
102 吊カムタイプ
103 下カムタイプ

Claims (2)

  1. 板状素材を載せる下型と、
    上記下型の上方にあって昇降自在な上型と、
    上記下型上に回動自在に配設され負角形成部を有するロータリカムと、
    上記ロータリカムに隣接して上記下型上に前後動自在に配設され前進位置で前記ロータリカムの負角形成部に嵌合する加工カムとを有するプレス装置において、
    上端が上記上型に固定され、下端が上記ロータリカムの軸端部に向かって延在した突出部と、
    上記突出部の下端に形成された押圧部と、
    上記突出部の側面に上記上型の昇降方向に沿った垂直な面で形成された制止部と、
    上記ロータリカムの軸端部外周面に切欠き形成され、上記突出部の押圧部と制止部が当接可能で、かつ、加工時にロータリカムが加工角まで回動したときに、上型の昇降方向に沿った垂直な面で形成された被押圧面とを有し、
    上記上型の下降動作により上記突出部の押圧部で上記ロータリカムの被押圧面を押圧させて上記ロータリカムをして上記加工カムが上記負角形成部に嵌合可能な加工角まで回動させると共に、
    上記加工カムが上記ロータリカムの負角形成部に嵌合する間、上記突出部の制止部が上記被押圧面に当接することにより上記ロータリカムを上記加工角に制止するようにしたことを特徴とするプレス装置のロータリカム駆動装置。
  2. 上記突出部の押圧部と制止部との間を傾斜部で連続したことを特徴とする請求項1記載のプレス装置のロータリカム駆動装置。
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