JP3620336B2 - 鋼板加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板加工装置に関し、例えば一連の塑性加工等を鋼板に施すうえで好適に用いられる鋼板加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板に各種加工を施して所定の加工製品に仕上げるには、その加工目的ごとに異なった加工装置を用いるのが一般的である。例えば、図９（Ｄ） に示すようなパネル製品にあっては、同図（Ａ） に示す鋼板素材９１であるワークＷａにプレスによるビード成形を施して波板９２に加工してワークＷｂとした後（同図（Ｂ） ）、矩形状の枠材９３内にそれらを複数枚並べたワークＷｃに（同図（Ｃ） ）、リベット９４を打ち込んで各波板９２同士或いは波板９２と枠材９３とを固定して出来上がる（ワークＷｄ）。
【０００３】
そのため、波板９２のビード部９２ａを成形するためのプレス工程にはプレス装置、リベット穴９２ｂを形成するための穴あけ工程にはパンチ或いはドリル装置、リベット９４を固定するためのリベットかしめ工程にはかしめ装置、というようにそれぞれの工程ごとに各加工目的に応じた加工装置を用いる場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようにそれぞれの工程ごとに加工装置を用いた場合、各工程ごとにそれぞれの加工装置を設備しなければならないため、設備コストの増大を招くという問題を生ずる。また、これらの各工程を一連の製造ラインによって実現しようとすると、それぞれの加工装置を工程順にライン状に設備しなければならないため、設備スペースの拡大にも直結するという問題を生ずる。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設備コストの削減および設備の省空間化を図り得る鋼板加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の鋼板加工装置では、
鋼板の搬送経路途中に設けられ、この搬送経路を跨ぐように位置するフレームに上型を上下動可能に支持し、前記上型に下型を固定することで前記上型とともに前記下型の上昇をも可能にするプレス機と、
前記フレームに、前記搬送経路の交差方向に移動可能に支持される押圧機と、
前記搬送経路に沿って前記鋼板を搬送する搬送機と、
前記プレス機よりも前記搬送経路の上流側に設けられ、前記鋼板の幅に合わせて前記鋼板の幅方向の位置決めを可能にするガイドとを備え、
前記プレス機による加工および前記押圧機による加工のいずれにおいても、前記鋼板の搬送に前記搬送機を用いることを技術的特徴を技術的特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の鋼板加工装置では、請求項１において、
前記搬送機は、プレス加工時に前記鋼板を保持する第１の保持手段と、押圧加工時に前記鋼板を保持する第２の保持手段とを備え、
前記第１の保持手段は、前記押圧加工時に前記押圧機の移動範囲外に位置し、
前記第２の保持手段は、前記プレス加工時に前記プレス機の移動範囲外に位置することを技術的特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項３の鋼板加工装置では、請求項１または２において、
前記押圧機による加工は、前記プレス機により加工された前記鋼板同士をリベット継手により結合するものであることを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、鋼板の搬送経路途中に設けられるプレス機のフレームに押圧機を搬送経路の交差方向に移動可能に支持し、プレス機による加工および押圧機による加工のいずれにおいても、鋼板の搬送に共通の搬送機を用いる。これにより、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施されることから、プレス機と押圧機とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。また、上型に下型を固定し上型とともに下型の上昇をも可能にするので、例えば、プレス機による加工後の鋼板が下型に接触し得るような形状を有するものであっても、搬送される当該鋼板に下型が接触することを防止できる。さらに、プレス機よりも搬送経路の上流側に設けられたガイドによって鋼板の幅に合わせて幅方向の位置決めをすることができるので、加工される鋼板の幅に違いがあってもそれを吸収することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、プレス機によってプレス加工するときは第１の保持手段により鋼板を保持する一方で、プレス加工時に用いられない第２の保持手段はプレス機の移動範囲外に位置する。また押圧機によって押圧加工するときは第２の保持手段により鋼板を保持する一方で、押圧加工時に用いられない第１の保持手段は押圧機の移動範囲外に位置する。これにより、プレス機による加工、押圧機による加工のいずれにおいても、その工程では用いられない第１または第２の保持手段が、プレス機または押圧機に干渉することがないため、鋼板の搬送に搬送機を効率良く共用して用いることができる。
【００１１】
請求項３の発明では、押圧機による加工は、プレス機により加工された鋼板同士をリベット継手により結合するものであるから、プレス加工された鋼板を複数枚並べて順次リベット継手により結合する場合に適用することができる。これにより、プレス加工された鋼板を複数枚並べてリベット継手により結合するというような一連の塑性加工を鋼板に施す場合に好適に用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の鋼板加工装置の実施形態について図１〜図９を参照して説明する。まず、本発明の一実施形態による鋼板加工装置２０の全体構成を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、鋼板加工装置２０は、主に、コロコンベア２２、２４、プレス機３０、押圧機４０、搬送機５０および制御盤８０から構成されている。この鋼板加工装置２０は、コロコンベア２２、２４により形成される搬送経路の途中にあるワークに、プレス機３０によるプレス加工および押圧機４０による押圧加工等を施すものである。
【００１３】
コロコンベア２２、２４は、回動自在な車輪状のコロ２２ａ、２４ａを複数個直列に並べて構成されており、これらを対向させることにより搬送経路の上流側と下流側を形成している。また、上流側に位置するコロコンベア２２の外側には、長板状の位置決めガイド２３が設けられており、コロコンベア２２にセットされたワークの幅方向の位置決めがなされる。このコロコンベア２２、２４による対向幅および位置決めガイド２３によるワークの幅方向のセット位置は、加工されるワークの種類に合わせて段取り時等に設定される。図１では、枠材９３に波板９２を仮止したワークＷｃの幅にコロコンベア２２、２４の対向幅が設定されているが、例えば図９（Ａ） に示す鋼板素材９１（ワークＷａ）を波板９２（ワークＷｂ）にプレス加工する場合には、この対向幅は段取り時にワークＷａの幅に設定される。
【００１４】
図１および図２に示すように、プレス機３０は、コロコンベア２２、２４により形成される搬送経路の途中に位置しており、主に、フレーム３１、油圧シリンダ３３、スライドフレーム３４、上型３５および下型３６から構成されている。図２に示すように、門型のフレーム３１は、上部フレーム３１ａ、側部フレーム３１ｂおよび下部フレーム３１ｃから構成されており、搬送経路を跨ぐように設けられている。そして、フレーム３１の上部を構成する上部フレーム３１ａには、制御盤８０によりピストンロッド３３ａの移動を制御し得る油圧シリンダ３３が設けられいる。このピストンロッド３３ａは、上部フレーム３１ａのほぼ中央を貫通し、さらにその先端には、後述するスライドフレーム３４が固定されている。一方、フレーム３１の下部を構成する下部フレーム３１ｃには、脚部３２が設けられており、この脚部３２が床面等に固定されることによりフレーム３１を床面等に固定している。またフレーム３１の両側を構成する側部フレーム３１ｂには、その内側面にガイドレール３１ｄが形成されており、このガイドレール３１ｄを軌道にしてスライドフレーム３４が移動する。
【００１５】
スライドフレーム３４は、フレーム３１の両側を構成する側部フレーム３１ｂに挟まれながら、前述した油圧シリンダ３３によるピストンロッド３３ａの移動とともに側部フレーム３１ｂのガイドレール３１ｄに案内されて移動、即ち上下動し得るように構成されている。またこのスライドフレーム３４には、ワークＷａ（図９（Ａ） ）を所定形状に成形し得るプレス成形型のうちの上型３５が固定されている。この上型３５は、下部フレーム３１ｃに固定される下型３６とともに、ワークＷａに例えば断面三角形状のビード部９２ａを成形し波板９２のワークＷｂ（図９（Ｂ） ）を形成し得るものである。
【００１６】
下部フレーム３１ｃには、プレス成形型のうちの下型３６がボルトによりネジ固定されており、またこの下型３６とスライドフレーム３４に固定される上型３５との間にはこれらの型の長手方向両側に位置するガイド３７が介在している。これにより、スライドフレーム３４の上下動に伴う上型３５の移動が下型３６との間でスムースに行われ、かつ上型３５と下型３６との嵌合が適正に行われる。
【００１７】
なお、前述したコロコンベア２２は、下型３６の上面とほぼ同一の高さに位置するように設定されている。これにより、後述する板クランプ６０により搬送されるワークＷａ（図９（Ａ） ）は、上型３５と下型３６との間を通過する際に両型によってプレス成形される。また図３に示すように、下部フレーム３１ｃから外された下型３６は、上型３５にサスペンダ３９を介してボルト固定されることで、スライドフレーム３４の上方移動に伴い上型３５とともに上昇する。これにより、後述する押圧機４０により加工されるワークＷｃ（図９（Ｃ） ）が、下型３６と接触することなくしてフレーム３１内を通過することができる。
【００１８】
図４および図５に示すように、押圧機４０は、プレス機３０よりも搬送経路の上流側に位置している。この押圧機４０は、主に、上部スライド４１、下部スライド４２、サーボモータ４３、スライダ４４、ドリル４５、リベットかしめ機４６、スライダ４７、押え部４８から構成されており、前述したプレス機３０により波板状に成形されたワークＷｂ（図９(B) ）に、リベット穴をあけるとともに、このリベット穴に通したリベットをかしめるものである。
【００１９】
図４に示すように、上部スライド４１は、前述したプレス機３０のフレーム３１に固定されており、搬送経路を跨ぐように設けられている。そして、この上部スライド４１には、長手方向に延びるガイドレール４１ａが２本並設されており、さらにそのガイドレール４１ａの間にボールネジ４１ｂがほぼ平行に位置している。このボールネジ４１ｂは、端部に接続されるサーボモータ４３によって回動可能に構成されるとともに、このボールネジ４１ｂの回動に伴い板状のスライダ４４がガイドレール４１ａに案内されて、ワークＷｃ（図９（Ｃ） ）の幅方向に移動可能に構成されている。これにより、スライダ４４に取付けられたドリル４５およびリベットかしめ機４６をワークＷｃの幅方向に移動させることができるとともに、その移動量を高精度に制御することができる。
【００２０】
また、図１に示すように、下部スライド４２は、上部スライド４１の下方に位置しており、床面等に固定された脚部４９によって支えられている。そして、この下部スライド４２にも、長手方向に延びるガイドレール４２ａが２本並設されており、そのガイドレール４２ａの間にボールネジ４２ｂがほぼ平行に位置している。このボールネジ４２ｂには、端部にプーリ４２ｃが接続されており、ベルト４３ａにより伝達されるサーボモータ４３の動力によって、上部スライド４１のボールネジ４１ｂの回動に同期してボールネジ４２ｂが回動するように構成されている。そして、このボールネジ４２ｂの回動に伴い板状のスライダ４７がガイドレール４２ａに案内されて、ワークＷｃの幅方向に移動可能に構成する。これにより、スライダ４７に取付けられた押え部４８を、上部スライド４１のスライダ４４の移動方向と同方向に移動させることができ、スライダ４４の移動と同様、その移動量を高精度に制御することができる。
【００２１】
スライダ４４に取付けられるドリル４５は、その先端に所定方向に回転するドリル刃４５ａと、このドリル刃４５ａを上下動させる駆動機構４５ｂとを備えている。これにより、スライダ４４によってドリル４５をワークＷｃの幅方向に移動した後、駆動機構４５ｂによってドリル刃４５ａをワークＷｃの厚さ方向に移動させることができる。そのため、ワークＷｃの平面方向の任意位置にドリル刃４５ａにより穴あけをすることができる。なお、このドリル４５のワークＷｃ幅方向の移動に同期して移動する押え部４８は、ワークＷｃを下側から支えることによって、ドリル刃４５ａの押圧時にワークＷｃが下方に撓むことを防止している。
【００２２】
ドリル刃４５ａとともにスライダ４４に取り付けられるリベットかしめ機４６は、その先端に所定のリベットを押圧可能なポンチ４６ａと、このポンチ４６ａを上下動させる加圧機構４６ｂとを備えている。これにより、スライダ４４によってリベットかしめ機４６をワークＷｃの幅方向に移動した後、加圧機構４６ｂによってポンチ４６ａをワークＷｃの厚さ方向に移動させることができる。またこのリベットかしめ機４６のワークＷｃ幅方向の移動に同期して押え部４８を移動させることにより、この押え部４８によってワークＷｃを下側から支えることから、ワークＷｃの平面方向の任意位置に位置するリベットにポンチ４６ａを押圧させる、即ちリベットをかしめることができる。
【００２３】
図６に示すように、搬送機５０は、主に、定盤５１、サーボモータ５３、ボールネジ５５、板クランプ６０および枠クランプ７０からなり、搬送経路上を移動可能に構成されている。つまり、搬送経路に沿って設けられたガイドレール５６とボールネジ５５によって定盤５１が搬送経路上を移動可能に構成することで、定盤５１に取付けられた板クランプ６０および枠クランプ７０が搬送経路に沿って移動するものである。これにより、この搬送機５０は、プレス機３０による加工および押圧機４０による加工のいずれにおいても共通に用いられることになるため、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施される。したがって、プレス機３０と押圧機４０とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。即ち、搬送機５０を共用化できる分、設備コストを削減することができるとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備スペースを削減することができる。
【００２４】
長板状の定盤５１は、２本のガイドレール５６とこのガイドレール５６の間に設けられたボールネジ５５とを跨ぐように位置している。ガイドレール５６と接する側の面には、ガイドレール５６に摺接可能な凸部等がガイドレール５６との対向部分に形成されているほか、ボールネジ５５の機構部５５ａが設けられている。他方、ガイドレール５６と接しない側の面には、その両側に枠クランプ７０が２箇所、ほぼ中央にサーボモータ５３がそれぞれ設けれ、またサーボモータ５３を挟むようにして板クランプ６０も２箇所に設けられている。なお、図６ではサーボモータ５３の両側に板クランプ６０を位置させているが、コロコンベア２４の段取り位置に合わせて適宜変更し得るように構成されている。
【００２５】
図６および図７に示すように、板クランプ６０は、主に、ベース部６１、ポスト６３、クランプ本体６４、上側クランプ６５およびシリンダ６６から構成されており、搬送経路の上流側に向かって先端部が突出しながらも、枠クランプ７０の先端部よりも定盤５１側に引っ込んだところに位置するように定盤５１に取付けられている。つまり、押圧加工時（例えば後述する枠リベットかしめ作業）に用いられない板クランプ６０は押圧機４０の移動範囲外に位置するように構成されている。
【００２６】
図７（Ａ） に示すように、クランプ本体６４は、厚肉の板状に形成されており、ベース部６１に直立して設けられる軸状のポスト６３を中心に回動自在に、かつ定盤５１に垂直に立つように構成されている。つまり、クランプ本体６４の下部に形成されるＬアングル部６４ｂと定盤５１に固定されるベース部６１との間に設けられるポスト６３およびコイルばね６３ａにより、クランプ本体６４が回動かつ上下動可能に構成されている。また、クランプ本体６４の先端部６４ａは、その断面が後述する上側クランプ６５の先端部６５ａとともに板状のワークＷａ、Ｗｂを把持可能に平面状に形成されている。さらに、この先端部６４ａの近傍には、ストッパ６８が設けられており、このストッパ６８によって、クランプ本体６４と上側クランプ６５との間に把持されるワークＷａ、Ｗｂの位置決めがなされる。
【００２７】
上側クランプ６５も、厚肉の板状に形成されており、ジョイント部６７を介してクランプ本体６４に回動自在に軸支されている。この上側クランプ６５の先端部６５ａは、その断面が前述したクランプ本体６４の先端部６４ａとともに板状のワークＷａ、Ｗｂを把持可能に平面状に形成されている。
【００２８】
シリンダ６６は、クランプ本体６４に回動自在に軸支されるとともに、そのピストンロッド６６ａの先端部も上側クランプ６５の上端部６５ｂに回動自在に軸支されている。これにより、シリンダ６６の作動によるピストンロッド６６ａの伸張によって上側クランプ６５の先端部６５ａがクランプ本体６４側に向かって移動し（図７（Ａ） ）、またピストンロッド６６ａの収縮によって上側クランプ６５の先端部６５ａがクランプ本体６４の反対側に向かって移動する（図７（Ｂ） ）。したがって、シリンダ６６の作動を制御することによって、クランプ本体６４と上側クランプ６５とによるワークＷａ、Ｗｂの把持および開放を制御することができる。また前述したストッパ６８にワークＷａ、Ｗｂが当接することによってワーク流れ方向の位置決めがなされる。
この板クランプ６０が請求項２に記載の第１の保持手段に該当する。
【００２９】
図６および図８に示すように、枠クランプ７０は、主に、ベース部７１、クランプ本体７２、上側クランプ７４およびシリンダ７５から構成されており、搬送経路の上流側に向かってクランプ本体７２が突出するように定盤５１の端部に取付けられている。このように定盤５１の端部に枠クランプ７０を位置させることによって、定盤５１の移動に伴い枠クランプ７０が搬送経路内を移動しても、プレス機３０によるフレーム３１内の上型３５の可動範囲内に枠クランプ７０が入ることがない。つまり、プレス加工時（例えば後述する波板成形作業）に用いられない枠クランプ７０はプレス機３０の移動範囲外に位置するように構成されている。
【００３０】
図８（Ａ） に示すように、クランプ本体７２は、厚肉の板状に形成されており、Ｌアングル状に形成されたベース部７１に接続されて定盤５１に垂直に立つように構成されている。また、クランプ本体７２の先端部には、断面Ｌ字形状の下爪７３が設けられており、この下爪７３によってワークＷｃの枠材９３（図９（Ｃ） ）を受け止め、さらに後述する上側クランプ７４の先端部７４ａとともにワークＷｃを把持可能に構成されている。またこの下爪７３には突き当て面７３ａが形成されていることから、この突き当て面７３ａによって、下爪７３と上側クランプ７４との間に把持されるワークＷｃの位置決めがなされる。
【００３１】
上側クランプ７４も、厚肉の板状に形成されており、ジョイント部７６を介してクランプ本体７２に回動自在に軸支されている。この上側クランプ７４の先端部７４ａは、その断面が前述したクランプ本体７２の下爪７３とともにワークＷｃの枠材９３（図９（Ｃ） ）を把持可能に形成されている。
【００３２】
シリンダ７５は、クランプ本体７２に回動自在に軸支されるとともに、そのピストンロッド７５ａの先端部も上側クランプ７４の後端部７４ｂに回動自在に軸支されている。これにより、シリンダ７５の作動によるピストンロッド７５ａの伸張によって上側クランプ７４の先端部７４ａが下爪７３側に向かって移動し（図８（Ａ） ）、またピストンロッド７５ａの収縮によって上側クランプ７４の先端部７４ａが下爪７３の反対側に向かって移動する（図８（Ｂ） ）。したがって、シリンダ７５の作動を制御することによって、下爪７３と上側クランプ７４とによるワークＷｃの把持および開放を制御することができる。また前述した突き当て面７３ａにワークＷｃが当接することによってワーク流れ方向の位置決めがなされる。
この枠クランプ７０が請求項２に記載の第２の保持手段に該当する。
【００３３】
図１に示すように、制御盤８０は、プレス機３０のフレーム３１に隣接するように搬送経路を跨いで設けられるステージ８１に配置されており、主に、操作盤８２および制御部８３から構成されている。そして、ワークの形状、種類等に応じて予め準備されている所定の制御プログラムによって、前述したプレス機３０、押圧機４０および搬送機５０の作動を制御する。
【００３４】
操作盤８２は、種々のスイッチ等の操作によって制御部８３に対し、ワークの形状、種類等に応じた所定の制御プログラムを選択したり、選択したプログラムの起動および停止させる指示を行い得るように構成されている。一方、制御部８３は、中央演算ユニット、記憶ユニット、入出力ユニット等からなり、前述したプレス機３０、押圧機４０、搬送機５０および操作盤８２により入出力制御され得るように構成されている。
【００３５】
続いて、鋼板加工装置２０によるワークの各加工作業を、波板成形作業と枠リベットかしめ作業とに分け、主に図１および図９を参照して説明する。
（１） 波板成形作業
波板成形作業は、図９（Ａ） に示す鋼板素材９１（ワークＷａ）にプレス加工を施して図９（Ｂ） に示す波板９２（ワークＷｂ）を成形するまでのもので、鋼板加工装置２０のプレス機３０を用いて行われる。
【００３６】
まず、鋼板素材９１であるワークＷａの形状に合わせてコロコンベア２２、２４の間隔を設定するととにも、搬送機５０をコロコンベア２２側の予め決められた原位置に移動させる。この原位置は、鋼板加工装置２０による一連の加工工程が終了すると、次工程に備えて搬送機５０が待機する位置のことである。
【００３７】
次に、コロコンベア２２側の搬送経路にワークＷａを搬入してワークＷａの幅方向およびワーク流れ方向の位置決めを行う。つまり、コロコンベア２２の位置決めガイド２３によってワークＷａの幅方向の位置決めが行われ、また板クランプ６０のストッパ６８（図７参照）よってワークＷａのワーク流れ方向の位置決めが行われる。そして、これらの位置決めが確認されると、板クランプ６０によってワークＷａの端部が把持され、鋼板加工装置２０へのワークＷａのセットが完了する。なお、ワークＷａの搬入は、ワークＷａの長手方向がワークの流れ方向になるようにセットされる。
【００３８】
続いて、制御盤８０の操作盤８２により、ワークＷａに対応する所定の制御プログラムが選択された後、起動スイッチのオンによって、制御部８３による搬送機５０およびプレス機３０の加工制御がなされる。つまり、ワークＷａを把持した搬送機５０が、ワークの流れ方向、即ちコロコンベア２４方向に徐々に移動することにより、ワークＷａがプレス機３０の成形型（上型３５および下型３６）内に徐々に引き込まれる。一方、プレス機３０は、ワークＷａの移動に同期してスライドフレーム３４の上下動を繰り返すため、ワークＷａのワーク流れ方向には所定間隔ごとに上型３５と下型３６によるプレス加工が行われる。これにより、例えば図９（Ｂ） に示すようなビード部９２ａが所定間隔ごとに形成されて波板９２の成形が行われる。
【００３９】
この波板９２の成形が完了すると、コロコンベア２２側の搬入位置からワークＷｂとして搬出するため、搬送機５０が原位置に戻される。そして、搬送機５０の板クランプ６０からワークＷｂが開放され、コロコンベア２２からワークＷｂが搬出されると、鋼板加工装置２０のプレス機３０による一連のプレス加工、即ち波板成形作業が終了する。
【００４０】
（２） 枠リベットかしめ作業
枠リベットかしめ作業は、前述した波板成形作業によって成形された波板９２（ワークＷｂ）を、矩形状の枠材９３内に複数枚並べてワークＷｃ（図９（Ｃ） ）を構成し、各波板９２同士あるいは波板９２と枠材９３とを固定するためにリベット９４をかしめるもので、鋼板加工装置２０の押圧機４０を用いて行われる。
【００４１】
まず、前述したワークＷｃの形状に合わせてコロコンベア２２、２４の間隔を設定するととにも、搬送機５０をコロコンベア２２側の予め決められた原位置に移動させる。そして、プレス機３０の下型３６を、サスペンダ３９を介して上型３５にボルト固定した後、スライドフレーム３４を所定位置まで上昇させる（図３参照）。これにより、押圧機４０により加工されるワークＷｃが、下型３６と接触することなくしてフレーム３１内を通過することができる。
【００４２】
次に、コロコンベア２２側の搬送経路にワークＷｃを搬入してワークＷｃの幅方向およびワーク流れ方向の位置決めを行う。つまり、コロコンベア２２の位置決めガイド２３によってワークＷｃの幅方向の位置決めが行われ、また枠クランプ７０の下爪７３（図８参照）よってワークＷｃのワーク流れ方向の位置決めが行われる。そして、これらの位置決めが確認されると、枠クランプ７０によってワークＷｃの枠材９３が把持され、鋼板加工装置２０へのワークＷｃのセットが完了する。なお、ワークＷｃの搬入は、ワークＷｃを構成するワークＷｂの長手方向がワークの幅方向になるようにセットされる。
【００４３】
続いて、制御盤８０の操作盤８２により、ワークＷｃに対応する所定の制御プログラムが選択された後、起動スイッチのオンによって、制御部８３による搬送機５０および押圧機４０の加工制御がなされる。つまり、ワークＷｃを把持した搬送機５０が、ワークの流れ方向、即ちコロコンベア２４方向に徐々に移動することにより、ワークＷｃが押圧機４０の移動可能範囲内に徐々に引き込まれる。一方、押圧機４０は、ワークＷｃが所定範囲内に引き込まれると、搬送機５０の移動中断時期に合わせて、スライダ４４、４７をワークＷｃの幅方向に移動させるとともに、所定間隔ごとにドリル４５およびリベットかしめ機４６の上下動を繰り返す。そのため、ワークＷｃの幅方向には、所定間隔ごとにリベット穴９２ｂがドリル４５によりあけられ、さらにこのリベット穴９２ｂに通されたリベット９４がリベットかしめ機４６によりかしめられる（図１参照）。
【００４４】
この押圧機４０によるリベット穴９２ｂの穴あけおよびリベット９４のかしめ加工が完了すると、コロコンベア２２側の搬入位置からワークＷｄとして搬出するため、搬送機５０が原位置に戻される。そして、搬送機５０の枠クランプ７０からワークＷｄが開放され、コロコンベア２２からワークＷｄが搬出されると、鋼板加工装置２０の押圧機４０による一連の押圧加工、即ち枠リベットかしめ作業が終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の鋼板加工装置２０によると、ワークの搬送経路途中に設けられるプレス機３０は、この搬送経路を跨ぐように位置するフレーム３１に上型３５を上下動可能に支持し、またこのフレーム３１には、押圧機４０が搬送経路の交差方向に移動可能に支持される。そして、搬送経路に沿ってワークを搬送する搬送機５０を、プレス機３０による加工および押圧機４０による加工のいずれにおいても共通に用いる。これにより、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施されることから、プレス機３０と押圧機４０とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。したがって、搬送機５０を共用化できる分、設備コストを削減し得るとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備スペースを削減、即ち設備の省空間化を図り得る効果がある。
【００４６】
また、本実施形態の鋼板加工装置２０によると、プレス機３０によってプレス加工するときは板クランプ６０によりワークＷａ、Ｗｂを保持する一方で、プレス加工時に用いられない枠クランプ７０はプレス機３０の移動範囲外に位置する。また押圧機４０によって押圧加工するときは枠クランプ７０によりワークＷｃを保持する一方で、押圧加工時に用いられない板クランプ６０は押圧機４０の移動範囲外に位置する。これにより、プレス機３０による加工、押圧機４０による加工のいずれにおいても、その工程では用いられない板クランプ６０または枠クランプ７０が、プレス機３０または押圧機４０に干渉することがないため、ワークの搬送に搬送機５０を効率良く共用して用いることができる。
なお、本実施例では、プレス加工あるいはリベットかしめ加工終了後、搬送手段によりワークをコロコンベア２２側へ戻してからワークを取り出すことで説明したが、加工終了の位置、即ちコロコンベア２４側でワークを取り出すようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１の発明では、鋼板の搬送経路途中に設けられるプレス機のフレームに押圧機を搬送経路の交差方向に移動可能に支持し、プレス機による加工および押圧機による加工のいずれにおいても、鋼板の搬送に共通の搬送機を用いる。これにより、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施されることから、プレス機と押圧機とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。また、上型に下型を固定し上型とともに下型の上昇をも可能にするので、例えば、プレス機による加工後の鋼板が下型に接触し得るような形状を有するものであっても、搬送される当該鋼板に下型が接触することを防止できる。さらに、プレス機よりも搬送経路の上流側に設けられたガイドによって鋼板の幅に合わせて幅方向の位置決めをすることができるので、加工される鋼板の幅に違いがあってもそれを吸収することができる。したがって、搬送機を共用化できる分、設備コストを削減し得るとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備スペースを削減、即ち設備の省空間化を図り得る効果がある。
【００４８】
請求項２の発明では、プレス機によってプレス加工するときは第１の保持手段により鋼板を保持する一方で、プレス加工時に用いられない第２の保持手段はプレス機の移動範囲外に位置する。また押圧機によって押圧加工するときは第２の保持手段により鋼板を保持する一方で、押圧加工時に用いられない第１の保持手段は押圧機の移動範囲外に位置する。これにより、プレス機による加工、押圧機による加工のいずれにおいても、その工程では用いられない第１または第２の保持手段が、プレス機または押圧機に干渉することがないため、鋼板の搬送に搬送機を効率良く共用して用いることができる。したがって、搬送機を効率的に共用化できる分、設備コストをさらに削減し得るとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備の省空間化を図り得る効果がある。
【００４９】
請求項３の発明では、押圧機による加工は、プレス機により加工された鋼板同士をリベット継手により結合するものであるから、プレス加工された鋼板を複数枚並べて順次リベット継手により結合する場合に適用することができる。これにより、プレス加工された鋼板を複数枚並べてリベット継手により結合するというような一連の塑性加工を鋼板に施す場合に好適に用いることができる。したがって、かかる一連の塑性加工を鋼板に施す場合においても、設備コストの削減および設備の省空間化を図り得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による鋼板加工装置の構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本実施形態の鋼板加工装置によるプレス機をワークの投入側から示した構成図である。
【図３】本実施形態の鋼板加工装置のプレス機を構成する下型が退避した状態を示す説明図である。
【図４】本実施形態の鋼板加工装置による押圧機をワークの投入側から示した構成図である。
【図５】本実施形態の鋼板加工装置によるプレス機と押圧機との位置関係を示す説明図である。
【図６】本実施形態の鋼板加工装置による搬送機の構成を示す説明図である。
【図７】本実施形態の鋼板加工装置による板クランプの構成を示す説明図で、図７（Ａ） は板クランプが閉じた状態を示すもの、図７（Ｂ） は板クランプが開いた状態を示すものある。
【図８】本実施形態の鋼板加工装置による枠クランプの構成を示す説明図で、図８（Ａ） は枠クランプが閉じた状態を示すもの、図８（Ｂ） は枠クランプが開いた状態を示すものある。
【図９】鋼板加工による製品の加工過程を順に示す説明図で、図９（Ａ） は加工前の鋼板を示すもの、図９（Ｂ） はビード部成形後の鋼板を示すもの、図９（Ｃ） はリベット穴形成後の鋼板を示すもの、図９（Ｄ） は完成したパネル製品を示すものである。
【符号の説明】
２０ 鋼板加工装置
２２、２４ コロコンベア（搬送経路）
３０ プレス機
３１ フレーム
３５ 上型
３６ 下型
４０ 押圧機
４５ ドリル
４６ リベットかしめ機
５０ 搬送機
６０ 板クランプ（第１の保持手段）
７０ 枠クランプ（第２の保持手段）
８０ 制御盤
Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ ワーク（鋼板）
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板加工装置に関し、例えば一連の塑性加工等を鋼板に施すうえで好適に用いられる鋼板加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板に各種加工を施して所定の加工製品に仕上げるには、その加工目的ごとに異なった加工装置を用いるのが一般的である。例えば、図９（Ｄ） に示すようなパネル製品にあっては、同図（Ａ） に示す鋼板素材９１であるワークＷａにプレスによるビード成形を施して波板９２に加工してワークＷｂとした後（同図（Ｂ） ）、矩形状の枠材９３内にそれらを複数枚並べたワークＷｃに（同図（Ｃ） ）、リベット９４を打ち込んで各波板９２同士或いは波板９２と枠材９３とを固定して出来上がる（ワークＷｄ）。
【０００３】
そのため、波板９２のビード部９２ａを成形するためのプレス工程にはプレス装置、リベット穴９２ｂを形成するための穴あけ工程にはパンチ或いはドリル装置、リベット９４を固定するためのリベットかしめ工程にはかしめ装置、というようにそれぞれの工程ごとに各加工目的に応じた加工装置を用いる場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようにそれぞれの工程ごとに加工装置を用いた場合、各工程ごとにそれぞれの加工装置を設備しなければならないため、設備コストの増大を招くという問題を生ずる。また、これらの各工程を一連の製造ラインによって実現しようとすると、それぞれの加工装置を工程順にライン状に設備しなければならないため、設備スペースの拡大にも直結するという問題を生ずる。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設備コストの削減および設備の省空間化を図り得る鋼板加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の鋼板加工装置では、
鋼板の搬送経路途中に設けられ、この搬送経路を跨ぐように位置するフレームに上型を上下動可能に支持し、前記上型に下型を固定することで前記上型とともに前記下型の上昇をも可能にするプレス機と、
前記フレームに、前記搬送経路の交差方向に移動可能に支持される押圧機と、
前記搬送経路に沿って前記鋼板を搬送する搬送機と、
前記プレス機よりも前記搬送経路の上流側に設けられ、前記鋼板の幅に合わせて前記鋼板の幅方向の位置決めを可能にするガイドとを備え、
前記プレス機による加工および前記押圧機による加工のいずれにおいても、前記鋼板の搬送に前記搬送機を用いることを技術的特徴を技術的特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の鋼板加工装置では、請求項１において、
前記搬送機は、プレス加工時に前記鋼板を保持する第１の保持手段と、押圧加工時に前記鋼板を保持する第２の保持手段とを備え、
前記第１の保持手段は、前記押圧加工時に前記押圧機の移動範囲外に位置し、
前記第２の保持手段は、前記プレス加工時に前記プレス機の移動範囲外に位置することを技術的特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項３の鋼板加工装置では、請求項１または２において、
前記押圧機による加工は、前記プレス機により加工された前記鋼板同士をリベット継手により結合するものであることを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、鋼板の搬送経路途中に設けられるプレス機のフレームに押圧機を搬送経路の交差方向に移動可能に支持し、プレス機による加工および押圧機による加工のいずれにおいても、鋼板の搬送に共通の搬送機を用いる。これにより、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施されることから、プレス機と押圧機とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。また、上型に下型を固定し上型とともに下型の上昇をも可能にするので、例えば、プレス機による加工後の鋼板が下型に接触し得るような形状を有するものであっても、搬送される当該鋼板に下型が接触することを防止できる。さらに、プレス機よりも搬送経路の上流側に設けられたガイドによって鋼板の幅に合わせて幅方向の位置決めをすることができるので、加工される鋼板の幅に違いがあってもそれを吸収することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、プレス機によってプレス加工するときは第１の保持手段により鋼板を保持する一方で、プレス加工時に用いられない第２の保持手段はプレス機の移動範囲外に位置する。また押圧機によって押圧加工するときは第２の保持手段により鋼板を保持する一方で、押圧加工時に用いられない第１の保持手段は押圧機の移動範囲外に位置する。これにより、プレス機による加工、押圧機による加工のいずれにおいても、その工程では用いられない第１または第２の保持手段が、プレス機または押圧機に干渉することがないため、鋼板の搬送に搬送機を効率良く共用して用いることができる。
【００１１】
請求項３の発明では、押圧機による加工は、プレス機により加工された鋼板同士をリベット継手により結合するものであるから、プレス加工された鋼板を複数枚並べて順次リベット継手により結合する場合に適用することができる。これにより、プレス加工された鋼板を複数枚並べてリベット継手により結合するというような一連の塑性加工を鋼板に施す場合に好適に用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の鋼板加工装置の実施形態について図１〜図９を参照して説明する。まず、本発明の一実施形態による鋼板加工装置２０の全体構成を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、鋼板加工装置２０は、主に、コロコンベア２２、２４、プレス機３０、押圧機４０、搬送機５０および制御盤８０から構成されている。この鋼板加工装置２０は、コロコンベア２２、２４により形成される搬送経路の途中にあるワークに、プレス機３０によるプレス加工および押圧機４０による押圧加工等を施すものである。
【００１３】
コロコンベア２２、２４は、回動自在な車輪状のコロ２２ａ、２４ａを複数個直列に並べて構成されており、これらを対向させることにより搬送経路の上流側と下流側を形成している。また、上流側に位置するコロコンベア２２の外側には、長板状の位置決めガイド２３が設けられており、コロコンベア２２にセットされたワークの幅方向の位置決めがなされる。このコロコンベア２２、２４による対向幅および位置決めガイド２３によるワークの幅方向のセット位置は、加工されるワークの種類に合わせて段取り時等に設定される。図１では、枠材９３に波板９２を仮止したワークＷｃの幅にコロコンベア２２、２４の対向幅が設定されているが、例えば図９（Ａ） に示す鋼板素材９１（ワークＷａ）を波板９２（ワークＷｂ）にプレス加工する場合には、この対向幅は段取り時にワークＷａの幅に設定される。
【００１４】
図１および図２に示すように、プレス機３０は、コロコンベア２２、２４により形成される搬送経路の途中に位置しており、主に、フレーム３１、油圧シリンダ３３、スライドフレーム３４、上型３５および下型３６から構成されている。図２に示すように、門型のフレーム３１は、上部フレーム３１ａ、側部フレーム３１ｂおよび下部フレーム３１ｃから構成されており、搬送経路を跨ぐように設けられている。そして、フレーム３１の上部を構成する上部フレーム３１ａには、制御盤８０によりピストンロッド３３ａの移動を制御し得る油圧シリンダ３３が設けられいる。このピストンロッド３３ａは、上部フレーム３１ａのほぼ中央を貫通し、さらにその先端には、後述するスライドフレーム３４が固定されている。一方、フレーム３１の下部を構成する下部フレーム３１ｃには、脚部３２が設けられており、この脚部３２が床面等に固定されることによりフレーム３１を床面等に固定している。またフレーム３１の両側を構成する側部フレーム３１ｂには、その内側面にガイドレール３１ｄが形成されており、このガイドレール３１ｄを軌道にしてスライドフレーム３４が移動する。
【００１５】
スライドフレーム３４は、フレーム３１の両側を構成する側部フレーム３１ｂに挟まれながら、前述した油圧シリンダ３３によるピストンロッド３３ａの移動とともに側部フレーム３１ｂのガイドレール３１ｄに案内されて移動、即ち上下動し得るように構成されている。またこのスライドフレーム３４には、ワークＷａ（図９（Ａ） ）を所定形状に成形し得るプレス成形型のうちの上型３５が固定されている。この上型３５は、下部フレーム３１ｃに固定される下型３６とともに、ワークＷａに例えば断面三角形状のビード部９２ａを成形し波板９２のワークＷｂ（図９（Ｂ） ）を形成し得るものである。
【００１６】
下部フレーム３１ｃには、プレス成形型のうちの下型３６がボルトによりネジ固定されており、またこの下型３６とスライドフレーム３４に固定される上型３５との間にはこれらの型の長手方向両側に位置するガイド３７が介在している。これにより、スライドフレーム３４の上下動に伴う上型３５の移動が下型３６との間でスムースに行われ、かつ上型３５と下型３６との嵌合が適正に行われる。
【００１７】
なお、前述したコロコンベア２２は、下型３６の上面とほぼ同一の高さに位置するように設定されている。これにより、後述する板クランプ６０により搬送されるワークＷａ（図９（Ａ） ）は、上型３５と下型３６との間を通過する際に両型によってプレス成形される。また図３に示すように、下部フレーム３１ｃから外された下型３６は、上型３５にサスペンダ３９を介してボルト固定されることで、スライドフレーム３４の上方移動に伴い上型３５とともに上昇する。これにより、後述する押圧機４０により加工されるワークＷｃ（図９（Ｃ） ）が、下型３６と接触することなくしてフレーム３１内を通過することができる。
【００１８】
図４および図５に示すように、押圧機４０は、プレス機３０よりも搬送経路の上流側に位置している。この押圧機４０は、主に、上部スライド４１、下部スライド４２、サーボモータ４３、スライダ４４、ドリル４５、リベットかしめ機４６、スライダ４７、押え部４８から構成されており、前述したプレス機３０により波板状に成形されたワークＷｂ（図９(B) ）に、リベット穴をあけるとともに、このリベット穴に通したリベットをかしめるものである。
【００１９】
図４に示すように、上部スライド４１は、前述したプレス機３０のフレーム３１に固定されており、搬送経路を跨ぐように設けられている。そして、この上部スライド４１には、長手方向に延びるガイドレール４１ａが２本並設されており、さらにそのガイドレール４１ａの間にボールネジ４１ｂがほぼ平行に位置している。このボールネジ４１ｂは、端部に接続されるサーボモータ４３によって回動可能に構成されるとともに、このボールネジ４１ｂの回動に伴い板状のスライダ４４がガイドレール４１ａに案内されて、ワークＷｃ（図９（Ｃ） ）の幅方向に移動可能に構成されている。これにより、スライダ４４に取付けられたドリル４５およびリベットかしめ機４６をワークＷｃの幅方向に移動させることができるとともに、その移動量を高精度に制御することができる。
【００２０】
また、図１に示すように、下部スライド４２は、上部スライド４１の下方に位置しており、床面等に固定された脚部４９によって支えられている。そして、この下部スライド４２にも、長手方向に延びるガイドレール４２ａが２本並設されており、そのガイドレール４２ａの間にボールネジ４２ｂがほぼ平行に位置している。このボールネジ４２ｂには、端部にプーリ４２ｃが接続されており、ベルト４３ａにより伝達されるサーボモータ４３の動力によって、上部スライド４１のボールネジ４１ｂの回動に同期してボールネジ４２ｂが回動するように構成されている。そして、このボールネジ４２ｂの回動に伴い板状のスライダ４７がガイドレール４２ａに案内されて、ワークＷｃの幅方向に移動可能に構成する。これにより、スライダ４７に取付けられた押え部４８を、上部スライド４１のスライダ４４の移動方向と同方向に移動させることができ、スライダ４４の移動と同様、その移動量を高精度に制御することができる。
【００２１】
スライダ４４に取付けられるドリル４５は、その先端に所定方向に回転するドリル刃４５ａと、このドリル刃４５ａを上下動させる駆動機構４５ｂとを備えている。これにより、スライダ４４によってドリル４５をワークＷｃの幅方向に移動した後、駆動機構４５ｂによってドリル刃４５ａをワークＷｃの厚さ方向に移動させることができる。そのため、ワークＷｃの平面方向の任意位置にドリル刃４５ａにより穴あけをすることができる。なお、このドリル４５のワークＷｃ幅方向の移動に同期して移動する押え部４８は、ワークＷｃを下側から支えることによって、ドリル刃４５ａの押圧時にワークＷｃが下方に撓むことを防止している。
【００２２】
ドリル刃４５ａとともにスライダ４４に取り付けられるリベットかしめ機４６は、その先端に所定のリベットを押圧可能なポンチ４６ａと、このポンチ４６ａを上下動させる加圧機構４６ｂとを備えている。これにより、スライダ４４によってリベットかしめ機４６をワークＷｃの幅方向に移動した後、加圧機構４６ｂによってポンチ４６ａをワークＷｃの厚さ方向に移動させることができる。またこのリベットかしめ機４６のワークＷｃ幅方向の移動に同期して押え部４８を移動させることにより、この押え部４８によってワークＷｃを下側から支えることから、ワークＷｃの平面方向の任意位置に位置するリベットにポンチ４６ａを押圧させる、即ちリベットをかしめることができる。
【００２３】
図６に示すように、搬送機５０は、主に、定盤５１、サーボモータ５３、ボールネジ５５、板クランプ６０および枠クランプ７０からなり、搬送経路上を移動可能に構成されている。つまり、搬送経路に沿って設けられたガイドレール５６とボールネジ５５によって定盤５１が搬送経路上を移動可能に構成することで、定盤５１に取付けられた板クランプ６０および枠クランプ７０が搬送経路に沿って移動するものである。これにより、この搬送機５０は、プレス機３０による加工および押圧機４０による加工のいずれにおいても共通に用いられることになるため、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施される。したがって、プレス機３０と押圧機４０とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。即ち、搬送機５０を共用化できる分、設備コストを削減することができるとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備スペースを削減することができる。
【００２４】
長板状の定盤５１は、２本のガイドレール５６とこのガイドレール５６の間に設けられたボールネジ５５とを跨ぐように位置している。ガイドレール５６と接する側の面には、ガイドレール５６に摺接可能な凸部等がガイドレール５６との対向部分に形成されているほか、ボールネジ５５の機構部５５ａが設けられている。他方、ガイドレール５６と接しない側の面には、その両側に枠クランプ７０が２箇所、ほぼ中央にサーボモータ５３がそれぞれ設けれ、またサーボモータ５３を挟むようにして板クランプ６０も２箇所に設けられている。なお、図６ではサーボモータ５３の両側に板クランプ６０を位置させているが、コロコンベア２４の段取り位置に合わせて適宜変更し得るように構成されている。
【００２５】
図６および図７に示すように、板クランプ６０は、主に、ベース部６１、ポスト６３、クランプ本体６４、上側クランプ６５およびシリンダ６６から構成されており、搬送経路の上流側に向かって先端部が突出しながらも、枠クランプ７０の先端部よりも定盤５１側に引っ込んだところに位置するように定盤５１に取付けられている。つまり、押圧加工時（例えば後述する枠リベットかしめ作業）に用いられない板クランプ６０は押圧機４０の移動範囲外に位置するように構成されている。
【００２６】
図７（Ａ） に示すように、クランプ本体６４は、厚肉の板状に形成されており、ベース部６１に直立して設けられる軸状のポスト６３を中心に回動自在に、かつ定盤５１に垂直に立つように構成されている。つまり、クランプ本体６４の下部に形成されるＬアングル部６４ｂと定盤５１に固定されるベース部６１との間に設けられるポスト６３およびコイルばね６３ａにより、クランプ本体６４が回動かつ上下動可能に構成されている。また、クランプ本体６４の先端部６４ａは、その断面が後述する上側クランプ６５の先端部６５ａとともに板状のワークＷａ、Ｗｂを把持可能に平面状に形成されている。さらに、この先端部６４ａの近傍には、ストッパ６８が設けられており、このストッパ６８によって、クランプ本体６４と上側クランプ６５との間に把持されるワークＷａ、Ｗｂの位置決めがなされる。
【００２７】
上側クランプ６５も、厚肉の板状に形成されており、ジョイント部６７を介してクランプ本体６４に回動自在に軸支されている。この上側クランプ６５の先端部６５ａは、その断面が前述したクランプ本体６４の先端部６４ａとともに板状のワークＷａ、Ｗｂを把持可能に平面状に形成されている。
【００２８】
シリンダ６６は、クランプ本体６４に回動自在に軸支されるとともに、そのピストンロッド６６ａの先端部も上側クランプ６５の上端部６５ｂに回動自在に軸支されている。これにより、シリンダ６６の作動によるピストンロッド６６ａの伸張によって上側クランプ６５の先端部６５ａがクランプ本体６４側に向かって移動し（図７（Ａ） ）、またピストンロッド６６ａの収縮によって上側クランプ６５の先端部６５ａがクランプ本体６４の反対側に向かって移動する（図７（Ｂ） ）。したがって、シリンダ６６の作動を制御することによって、クランプ本体６４と上側クランプ６５とによるワークＷａ、Ｗｂの把持および開放を制御することができる。また前述したストッパ６８にワークＷａ、Ｗｂが当接することによってワーク流れ方向の位置決めがなされる。
この板クランプ６０が請求項２に記載の第１の保持手段に該当する。
【００２９】
図６および図８に示すように、枠クランプ７０は、主に、ベース部７１、クランプ本体７２、上側クランプ７４およびシリンダ７５から構成されており、搬送経路の上流側に向かってクランプ本体７２が突出するように定盤５１の端部に取付けられている。このように定盤５１の端部に枠クランプ７０を位置させることによって、定盤５１の移動に伴い枠クランプ７０が搬送経路内を移動しても、プレス機３０によるフレーム３１内の上型３５の可動範囲内に枠クランプ７０が入ることがない。つまり、プレス加工時（例えば後述する波板成形作業）に用いられない枠クランプ７０はプレス機３０の移動範囲外に位置するように構成されている。
【００３０】
図８（Ａ） に示すように、クランプ本体７２は、厚肉の板状に形成されており、Ｌアングル状に形成されたベース部７１に接続されて定盤５１に垂直に立つように構成されている。また、クランプ本体７２の先端部には、断面Ｌ字形状の下爪７３が設けられており、この下爪７３によってワークＷｃの枠材９３（図９（Ｃ） ）を受け止め、さらに後述する上側クランプ７４の先端部７４ａとともにワークＷｃを把持可能に構成されている。またこの下爪７３には突き当て面７３ａが形成されていることから、この突き当て面７３ａによって、下爪７３と上側クランプ７４との間に把持されるワークＷｃの位置決めがなされる。
【００３１】
上側クランプ７４も、厚肉の板状に形成されており、ジョイント部７６を介してクランプ本体７２に回動自在に軸支されている。この上側クランプ７４の先端部７４ａは、その断面が前述したクランプ本体７２の下爪７３とともにワークＷｃの枠材９３（図９（Ｃ） ）を把持可能に形成されている。
【００３２】
シリンダ７５は、クランプ本体７２に回動自在に軸支されるとともに、そのピストンロッド７５ａの先端部も上側クランプ７４の後端部７４ｂに回動自在に軸支されている。これにより、シリンダ７５の作動によるピストンロッド７５ａの伸張によって上側クランプ７４の先端部７４ａが下爪７３側に向かって移動し（図８（Ａ） ）、またピストンロッド７５ａの収縮によって上側クランプ７４の先端部７４ａが下爪７３の反対側に向かって移動する（図８（Ｂ） ）。したがって、シリンダ７５の作動を制御することによって、下爪７３と上側クランプ７４とによるワークＷｃの把持および開放を制御することができる。また前述した突き当て面７３ａにワークＷｃが当接することによってワーク流れ方向の位置決めがなされる。
この枠クランプ７０が請求項２に記載の第２の保持手段に該当する。
【００３３】
図１に示すように、制御盤８０は、プレス機３０のフレーム３１に隣接するように搬送経路を跨いで設けられるステージ８１に配置されており、主に、操作盤８２および制御部８３から構成されている。そして、ワークの形状、種類等に応じて予め準備されている所定の制御プログラムによって、前述したプレス機３０、押圧機４０および搬送機５０の作動を制御する。
【００３４】
操作盤８２は、種々のスイッチ等の操作によって制御部８３に対し、ワークの形状、種類等に応じた所定の制御プログラムを選択したり、選択したプログラムの起動および停止させる指示を行い得るように構成されている。一方、制御部８３は、中央演算ユニット、記憶ユニット、入出力ユニット等からなり、前述したプレス機３０、押圧機４０、搬送機５０および操作盤８２により入出力制御され得るように構成されている。
【００３５】
続いて、鋼板加工装置２０によるワークの各加工作業を、波板成形作業と枠リベットかしめ作業とに分け、主に図１および図９を参照して説明する。
（１） 波板成形作業
波板成形作業は、図９（Ａ） に示す鋼板素材９１（ワークＷａ）にプレス加工を施して図９（Ｂ） に示す波板９２（ワークＷｂ）を成形するまでのもので、鋼板加工装置２０のプレス機３０を用いて行われる。
【００３６】
まず、鋼板素材９１であるワークＷａの形状に合わせてコロコンベア２２、２４の間隔を設定するととにも、搬送機５０をコロコンベア２２側の予め決められた原位置に移動させる。この原位置は、鋼板加工装置２０による一連の加工工程が終了すると、次工程に備えて搬送機５０が待機する位置のことである。
【００３７】
次に、コロコンベア２２側の搬送経路にワークＷａを搬入してワークＷａの幅方向およびワーク流れ方向の位置決めを行う。つまり、コロコンベア２２の位置決めガイド２３によってワークＷａの幅方向の位置決めが行われ、また板クランプ６０のストッパ６８（図７参照）よってワークＷａのワーク流れ方向の位置決めが行われる。そして、これらの位置決めが確認されると、板クランプ６０によってワークＷａの端部が把持され、鋼板加工装置２０へのワークＷａのセットが完了する。なお、ワークＷａの搬入は、ワークＷａの長手方向がワークの流れ方向になるようにセットされる。
【００３８】
続いて、制御盤８０の操作盤８２により、ワークＷａに対応する所定の制御プログラムが選択された後、起動スイッチのオンによって、制御部８３による搬送機５０およびプレス機３０の加工制御がなされる。つまり、ワークＷａを把持した搬送機５０が、ワークの流れ方向、即ちコロコンベア２４方向に徐々に移動することにより、ワークＷａがプレス機３０の成形型（上型３５および下型３６）内に徐々に引き込まれる。一方、プレス機３０は、ワークＷａの移動に同期してスライドフレーム３４の上下動を繰り返すため、ワークＷａのワーク流れ方向には所定間隔ごとに上型３５と下型３６によるプレス加工が行われる。これにより、例えば図９（Ｂ） に示すようなビード部９２ａが所定間隔ごとに形成されて波板９２の成形が行われる。
【００３９】
この波板９２の成形が完了すると、コロコンベア２２側の搬入位置からワークＷｂとして搬出するため、搬送機５０が原位置に戻される。そして、搬送機５０の板クランプ６０からワークＷｂが開放され、コロコンベア２２からワークＷｂが搬出されると、鋼板加工装置２０のプレス機３０による一連のプレス加工、即ち波板成形作業が終了する。
【００４０】
（２） 枠リベットかしめ作業
枠リベットかしめ作業は、前述した波板成形作業によって成形された波板９２（ワークＷｂ）を、矩形状の枠材９３内に複数枚並べてワークＷｃ（図９（Ｃ） ）を構成し、各波板９２同士あるいは波板９２と枠材９３とを固定するためにリベット９４をかしめるもので、鋼板加工装置２０の押圧機４０を用いて行われる。
【００４１】
まず、前述したワークＷｃの形状に合わせてコロコンベア２２、２４の間隔を設定するととにも、搬送機５０をコロコンベア２２側の予め決められた原位置に移動させる。そして、プレス機３０の下型３６を、サスペンダ３９を介して上型３５にボルト固定した後、スライドフレーム３４を所定位置まで上昇させる（図３参照）。これにより、押圧機４０により加工されるワークＷｃが、下型３６と接触することなくしてフレーム３１内を通過することができる。
【００４２】
次に、コロコンベア２２側の搬送経路にワークＷｃを搬入してワークＷｃの幅方向およびワーク流れ方向の位置決めを行う。つまり、コロコンベア２２の位置決めガイド２３によってワークＷｃの幅方向の位置決めが行われ、また枠クランプ７０の下爪７３（図８参照）よってワークＷｃのワーク流れ方向の位置決めが行われる。そして、これらの位置決めが確認されると、枠クランプ７０によってワークＷｃの枠材９３が把持され、鋼板加工装置２０へのワークＷｃのセットが完了する。なお、ワークＷｃの搬入は、ワークＷｃを構成するワークＷｂの長手方向がワークの幅方向になるようにセットされる。
【００４３】
続いて、制御盤８０の操作盤８２により、ワークＷｃに対応する所定の制御プログラムが選択された後、起動スイッチのオンによって、制御部８３による搬送機５０および押圧機４０の加工制御がなされる。つまり、ワークＷｃを把持した搬送機５０が、ワークの流れ方向、即ちコロコンベア２４方向に徐々に移動することにより、ワークＷｃが押圧機４０の移動可能範囲内に徐々に引き込まれる。一方、押圧機４０は、ワークＷｃが所定範囲内に引き込まれると、搬送機５０の移動中断時期に合わせて、スライダ４４、４７をワークＷｃの幅方向に移動させるとともに、所定間隔ごとにドリル４５およびリベットかしめ機４６の上下動を繰り返す。そのため、ワークＷｃの幅方向には、所定間隔ごとにリベット穴９２ｂがドリル４５によりあけられ、さらにこのリベット穴９２ｂに通されたリベット９４がリベットかしめ機４６によりかしめられる（図１参照）。
【００４４】
この押圧機４０によるリベット穴９２ｂの穴あけおよびリベット９４のかしめ加工が完了すると、コロコンベア２２側の搬入位置からワークＷｄとして搬出するため、搬送機５０が原位置に戻される。そして、搬送機５０の枠クランプ７０からワークＷｄが開放され、コロコンベア２２からワークＷｄが搬出されると、鋼板加工装置２０の押圧機４０による一連の押圧加工、即ち枠リベットかしめ作業が終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の鋼板加工装置２０によると、ワークの搬送経路途中に設けられるプレス機３０は、この搬送経路を跨ぐように位置するフレーム３１に上型３５を上下動可能に支持し、またこのフレーム３１には、押圧機４０が搬送経路の交差方向に移動可能に支持される。そして、搬送経路に沿ってワークを搬送する搬送機５０を、プレス機３０による加工および押圧機４０による加工のいずれにおいても共通に用いる。これにより、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施されることから、プレス機３０と押圧機４０とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。したがって、搬送機５０を共用化できる分、設備コストを削減し得るとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備スペースを削減、即ち設備の省空間化を図り得る効果がある。
【００４６】
また、本実施形態の鋼板加工装置２０によると、プレス機３０によってプレス加工するときは板クランプ６０によりワークＷａ、Ｗｂを保持する一方で、プレス加工時に用いられない枠クランプ７０はプレス機３０の移動範囲外に位置する。また押圧機４０によって押圧加工するときは枠クランプ７０によりワークＷｃを保持する一方で、押圧加工時に用いられない板クランプ６０は押圧機４０の移動範囲外に位置する。これにより、プレス機３０による加工、押圧機４０による加工のいずれにおいても、その工程では用いられない板クランプ６０または枠クランプ７０が、プレス機３０または押圧機４０に干渉することがないため、ワークの搬送に搬送機５０を効率良く共用して用いることができる。
なお、本実施例では、プレス加工あるいはリベットかしめ加工終了後、搬送手段によりワークをコロコンベア２２側へ戻してからワークを取り出すことで説明したが、加工終了の位置、即ちコロコンベア２４側でワークを取り出すようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１の発明では、鋼板の搬送経路途中に設けられるプレス機のフレームに押圧機を搬送経路の交差方向に移動可能に支持し、プレス機による加工および押圧機による加工のいずれにおいても、鋼板の搬送に共通の搬送機を用いる。これにより、同じ搬送経路においてプレス加工および押圧加工が施されることから、プレス機と押圧機とを別個に構成した場合と較べ、搬送経路方向の設備長さを短くすることができる。また、上型に下型を固定し上型とともに下型の上昇をも可能にするので、例えば、プレス機による加工後の鋼板が下型に接触し得るような形状を有するものであっても、搬送される当該鋼板に下型が接触することを防止できる。さらに、プレス機よりも搬送経路の上流側に設けられたガイドによって鋼板の幅に合わせて幅方向の位置決めをすることができるので、加工される鋼板の幅に違いがあってもそれを吸収することができる。したがって、搬送機を共用化できる分、設備コストを削減し得るとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備スペースを削減、即ち設備の省空間化を図り得る効果がある。
【００４８】
請求項２の発明では、プレス機によってプレス加工するときは第１の保持手段により鋼板を保持する一方で、プレス加工時に用いられない第２の保持手段はプレス機の移動範囲外に位置する。また押圧機によって押圧加工するときは第２の保持手段により鋼板を保持する一方で、押圧加工時に用いられない第１の保持手段は押圧機の移動範囲外に位置する。これにより、プレス機による加工、押圧機による加工のいずれにおいても、その工程では用いられない第１または第２の保持手段が、プレス機または押圧機に干渉することがないため、鋼板の搬送に搬送機を効率良く共用して用いることができる。したがって、搬送機を効率的に共用化できる分、設備コストをさらに削減し得るとともに、搬送経路方向の設備長さを短縮できる分、設備の省空間化を図り得る効果がある。
【００４９】
請求項３の発明では、押圧機による加工は、プレス機により加工された鋼板同士をリベット継手により結合するものであるから、プレス加工された鋼板を複数枚並べて順次リベット継手により結合する場合に適用することができる。これにより、プレス加工された鋼板を複数枚並べてリベット継手により結合するというような一連の塑性加工を鋼板に施す場合に好適に用いることができる。したがって、かかる一連の塑性加工を鋼板に施す場合においても、設備コストの削減および設備の省空間化を図り得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による鋼板加工装置の構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本実施形態の鋼板加工装置によるプレス機をワークの投入側から示した構成図である。
【図３】本実施形態の鋼板加工装置のプレス機を構成する下型が退避した状態を示す説明図である。
【図４】本実施形態の鋼板加工装置による押圧機をワークの投入側から示した構成図である。
【図５】本実施形態の鋼板加工装置によるプレス機と押圧機との位置関係を示す説明図である。
【図６】本実施形態の鋼板加工装置による搬送機の構成を示す説明図である。
【図７】本実施形態の鋼板加工装置による板クランプの構成を示す説明図で、図７（Ａ） は板クランプが閉じた状態を示すもの、図７（Ｂ） は板クランプが開いた状態を示すものある。
【図８】本実施形態の鋼板加工装置による枠クランプの構成を示す説明図で、図８（Ａ） は枠クランプが閉じた状態を示すもの、図８（Ｂ） は枠クランプが開いた状態を示すものある。
【図９】鋼板加工による製品の加工過程を順に示す説明図で、図９（Ａ） は加工前の鋼板を示すもの、図９（Ｂ） はビード部成形後の鋼板を示すもの、図９（Ｃ） はリベット穴形成後の鋼板を示すもの、図９（Ｄ） は完成したパネル製品を示すものである。
【符号の説明】
２０ 鋼板加工装置
２２、２４ コロコンベア（搬送経路）
３０ プレス機
３１ フレーム
３５ 上型
３６ 下型
４０ 押圧機
４５ ドリル
４６ リベットかしめ機
５０ 搬送機
６０ 板クランプ（第１の保持手段）
７０ 枠クランプ（第２の保持手段）
８０ 制御盤
Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ ワーク（鋼板）
Claims (3)
- 鋼板の搬送経路途中に設けられ、この搬送経路を跨ぐように位置するフレームに上型を上下動可能に支持し、前記上型に下型を固定することで前記上型とともに前記下型の上昇をも可能にするプレス機と、
前記フレームに、前記搬送経路の交差方向に移動可能に支持される押圧機と、
前記搬送経路に沿って前記鋼板を搬送する搬送機と、
前記プレス機よりも前記搬送経路の上流側に設けられ、前記鋼板の幅に合わせて前記鋼板の幅方向の位置決めを可能にするガイドとを備え、
前記プレス機による加工および前記押圧機による加工のいずれにおいても、前記鋼板の搬送に前記搬送機を用いることを特徴とする鋼板加工装置。 - 前記搬送機は、プレス加工時に前記鋼板を保持する第１の保持手段と、押圧加工時に前記鋼板を保持する第２の保持手段とを備え、
前記第１の保持手段は、前記押圧加工時に前記押圧機の移動範囲外に位置し、
前記第２の保持手段は、前記プレス加工時に前記プレス機の移動範囲外に位置することを特徴とする請求項１記載の鋼板加工装置。 - 前記押圧機による加工は、前記プレス機により加工された前記鋼板同士をリベット継手により結合するものであることを特徴とする請求項１または２記載の鋼板加工装置。
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