JP3941630B2 - プレス加工における品番段取り方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯材をプレス機に搬送してプレス加工を行う際に、特に、搬送方向における長さの異なる製品、又は、搬送方向における孔位置の異なる製品等の段取り替えを行うプレス加工装置における品番段取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば、ヒータコアやコンデンサ又はエバポレータ等の熱交換装置におけるタンク部のチューブ孔のように、多数の孔をプレス加工で行う場合、コイル状に巻装した帯材を搬送装置によってプレス機内に順次送り、プレス機内で多工程を経てプレス加工が行われていた。上記の熱交換装置は、多機種にわたって生産されることから、同じ幅の帯材でも搬送方向における長さが異なったり、孔の加工位置がそれぞれ異なったりして、１種類のパンチでは対応することができずに、多種類のパンチを、加工する材料によって適宜入れ替える必要があった。
【０００３】
従来の加工方法は、例えば、特開平９−１５５６００号に示されるように、製品長さの変更に対応する１つの共通のプレス型を使用して生産性の向上や寸法精度の向上を図るようにしていた。この公報によれば、帯状の材料に複数のプレス工程を実施するプレス型として、一対の固定型と移動可能な可動型とを備えて、固定型と可動型とに配置された複数のパンチ・ダイのうち、一部を昇降可能な構成として、可動型の位置調整とプレス加工を行うパンチ・ダイの数の増減とを組み合わせて、プレス加工製品の長さの変更に伴う多種類の製品を１つのプレス型で行えるようにしていた。
【０００４】
これによって、段取り替えの時間を短縮して生産性及び精度の向上を図るようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の公報に示されている加工方法では、前の製品の加工が終了して、次の製品を加工する場合、前の製品がすべて加工終了してから、パンチやダイ等を入れ替えて、次の製品の加工レイアウトを作った後、連続加工を行うことから、前の製品と、次の製品との間の段取り替えは、外段取りとなって段取り替え時間にムダを生じていた。
【０００６】
つまり、段取り替えを行う場合、図８に示すように、前のＡ製品の最終工程が終了してプレス機が停止（プレスが上死点位置に復帰する）すると（図８▲１▼）、第１に端末部を切断して最終工程における半加工品を取り出して廃却し（図８▲２▼）、第２に次のＢ製品のパンチとダイとを入れ替えたり型ユニットを移動したりして段取り替えを行い（図８▲３▼）、その後、第３に次の製品を連続加工できる位置まで半加工しながら移動させて（図８▲４▼における加工レイアウト作りという）連続加工（図８▲５▼）を行っていた。
【０００７】
この段取り替え時間による第１の工程（端末部を切断して半加工品を取り出す工程）においては、段取り替え時間の約７割を占めていることから、段取り替え時間のムダとなるとともに、帯材の端末部を切断することにより歩溜りが低下することとなっていた。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、段取り替え時において、内段取り方式を採用することによって、段取り替え時間を短縮して多品種の製品をより多く加工して生産性の向上を図るとともに歩留まりを向上できるプレス加工における品番段取り方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプレス加工における品番段取り方法は、上記の課題を解決するために以下のように行うものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、Ａ製品からＢ製品に加工を切替える際に、Ａ製品の加工を停止してＢ製品を加工する前に、Ａ製品の最終工程で加工された半加工品を取り除かずに残して、Ｂ製品の先頭工程とし、Ｂ製品の段取り替えを行った後、Ｂ製品の連続加工を行うようにしたことから、内段取りを実施することとなり、Ａ製品の最終工程における端末部位を切断して半加工品を取り出す工程を省略することができる。従って、段取り替え時間の約７割を短縮することができ、生産性の更なる向上を図ることができる。しかもＡ製品の最終工程における半加工品を廃却することがないことから加工製品の歩留まりを向上することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、段取り替えを製品の長さを変更することによって行われることから、１型内において可動ユニットの長さを変更すれば、新たな型の入れ替えを必要としないでＡ製品の最終工程で加工された半加工品をＢ製品の先頭工程とすることができ、請求項１記載の発明と同様に、段取り替え時間の約７割を短縮することができる。
【００１１】
又、請求項３記載の発明では、段取り替えを、１型内における可動ユニットの型移動によって、例えば、孔明け位置のピッチの変更を行うことから、新たな型の入れ替えを必要としないでＡ製品の最終工程で加工された半加工品をＢ製品の先頭工程とすることができ、請求項１記載の発明と同様に、段取り替え時間の約７割を短縮することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
第１の形態におけるプレス加工製品は、冷凍サイクル装置におけるコンデンサのプレートヘッダを一例として挙げ、プレス加工することにおいて説明するものとする。
【００１４】
コンデンサ１は、図１に示すように、冷媒ガスを循環するために多数の並設したチューブ３と各チューブ３間に配置されるフィン４とを備えたコア部２と、コア部２の両端部に配置されるタンク部６、６とを備えて構成されている。タンク部６には、各チューブ２の両端を差し込むために長孔状の差込孔１１を長手方向に多数並設したプレートヘッダ１０を備えている。プレートヘッダ１０は、断面コ字状に形成されるとともに複数の差込孔１１をプレス加工にて形成される。
【００１５】
実施形態のプレス加工においては、平板状の帯材を第１工程（＃１）でコ字状に曲げるとともに差込孔部１２を凹状に形成し、第２工程（＃２）において、凹状に形成された差込孔部１２に孔明けパンチ１５を通して差込孔１１を明け、第３工程（＃３）において、搬送方向の両端に角状孔を形成するとともに切断するものである。この際、第１工程（＃１）と第３工程（＃３）は固定ユニットとして構成され、第２工程（＃２）は、長さの異なる多種のプレートヘッダ１０を加工するために、必要数の孔明けパンチ１５を昇降する可動ユニットとして構成されている。そして、固定ユニット・可動ユニットは１金型内に装着されて、長さの異なる多種のプレートヘッダ１０を加工することとなる。
【００１６】
従って、第１工程（＃１）には、搬送されるプレートヘッダ１０の上方に、搬送方向に沿って長尺状に形成されるとともに下方に凹部１３を有する断面コ字状に形成されたパンチブロック１４が図示しない上型に装着して配置されている。パンチブロック１４の裏面には、搬送方向に対して直交する複数の図示しない凸部が搬送方向に沿って並設するように形成されている。
【００１７】
一方、プレートヘッダ１０を挟んで、下方に、パンチブロック１４の凹部１３に対向する凸部２１、パンチブロック１４の下面部に対向する平面部２２・２２、凸部２１上に形成された複数の凹部２３を形成する第１ダイ部２０を下型上に配置している。
【００１８】
第２工程（＃２）には、プレートヘッダ１０の上方に薄板状の孔明けパンチ１５が搬送方向に沿って複数並設するように配置されている。孔明けパンチ１５の上面には、一方の側に中央から端部側に下傾する傾斜面１６が形成され、それぞれの孔明けパンチ１５の傾斜面１６に係合して孔明けパンチ１５を昇降可能にする薄板状のカム板１７（図２においては１枚だけ図示している。）が孔明けパンチ１５に向かって前後方向（搬送方向に対して直交する方向）に進出可能に配置されている。カム板１７は、プレス加工される製品の長さによって必要分進出され、製品の段取り替え時に手動あるいは電動によって操作される。カム板１７を孔明けパンチ１５の傾斜面１６に係合することによって、孔明けパンチ１５が降下し、降下された孔明けパンチ１５がプレートヘッダ１０に孔明けを行うこととなる。
【００１９】
一方、孔明けパンチ１５に対向する第２ダイ部２５には、プレートヘッダ１０を支持する凸部２６と、平面部２７・２７とを下型上に配置し、凸部２６上に、孔明けパンチ１５を挿入するための複数の凹部２８とを形成している。
【００２０】
第３工程（＃３）には、製品の長手方向両端面に角状孔を形成するための角状凸部１９・１９を備えて製品を切断するカッター１８をプレートヘッダ１０の上方に配置し、プレートヘッダ１０の下方には、カッター１８及び角状凸部１９・１９に対向する切断用孔部３１と、角状凹部３２とを形成する第３ダイ部３０が配置されている。
【００２１】
次に、上記のように構成されたプレス加工装置に、２種類の製品（プレートヘッダ１０Ａ・プレートヘッダ１０Ｂ）を段取り替えして加工することについて図３〜４に基づいて説明する。
【００２２】
図３（ａ）は、プレートヘッダ１０Ａを加工するものであり、可動ユニットを配置する第２工程（＃２）には、Ｘ枚分の孔明けパンチ１５がカム板１７に係合して降下され、上型の下方への移動によりプレートヘッダ１０Ａに孔明け可能な位置に移動されている。
【００２３】
この状態で、帯材Ｗが型内に投入され、上型の下降により第１工程（＃１）で曲げ加工及び複数の差込孔部１２を凹状に形成する。第１工程（＃１）が終了すると、帯材Ｗは順送されて第２工程（＃２）に移動して、上型の下降で降下されている孔明けパンチ１５により、凹状に形成されている差込孔部１２が孔明けされて差込孔１１を形成する。そして上型の上昇により、帯材Ｗが順送されて、差込孔１１が形成された半加工品が第３工程（＃３）に移動する。そして、これによって、プレートヘッダ１０Ａの加工レイアウト作りが終了し、この時点で連続運転を行う。第３工程（＃３）で切断及び角状孔を形成した製品は、プレートヘッダ１０Ａとして搬出される。
【００２４】
プレートヘッダ１０Ａの１ロット分の最終製品としての半加工品が第３工程（＃３）に順送されると、プレス機が停止され上型が上方に移動される。この間に、第２工程（＃１）に配置された可動ユニットが段取り替えされ、図３（ｂ）に示すように、カム板１７によってＹ枚分の孔明けパンチ１５がプレートヘッダ１０Ｂ用として降下して孔明け可能な位置に移動される。
【００２５】
この位置においては、第１工程（＃１）には、加工されていない帯材Ｗが平板状のままで搬送され、第２工程（＃２）には、第１工程（＃１）で曲げ加工及び凹状の差込孔部１２に形成された半加工品が搬送されている。なお、第２工程（＃２）のプレートヘッダ１０Ｂ用の半加工品は、第１工程（＃１）が固定ユニットであることから、第１工程（＃１）で加工されたプレートヘッダ１０Ａと同様の長さで差込孔部１２が形成されていることとなる。
【００２６】
この状態で、プレス機が１工程送りで運転されると、図４（ａ）に示すように、第３工程（＃３）にあった最終半加工品は、第３工程（＃３）が固定ユニットであることから、カッター１８によって切断されるとともに、切断面には、角状凸部１９によって角状孔が形成される。そして、第１工程（＃１）、第２工程（＃２）には、次のプレートヘッダ１０Ｂとなる半加工品が搬送されていることから、１工程送りでプレートヘッダ１０Ａの最終製品が第３工程（＃３）から搬出されると、図４（ｂ）に示すように、プレートヘッダ１０Ｂ用の半加工品が型内に配置されることとなって、プレートヘッダ１０Ｂの加工レイアウト作りが終了することとなる。この後、プレートヘッダ１０Ｂを加工するための連続運転を行う。
【００２７】
上記のように、プレートヘッダ１０Ａからプレートヘッダ１０Ｂに加工を切替える際に、図５に示すように、プレートヘッダ１０Ａの最終工程となる半加工品を残してプレス装置を上死点停止し（図５▲１▼）、孔明けパンチ１５の昇降を行って型内でプレートヘッダ１０Ａ用の段取りからプレートヘッダ１０Ｂ用の段取りに入れ替え（図５▲２▼）、プレートヘッダ１０Ａの最終工程で加工された半加工品を取り除かずに残して、プレートヘッダ１０Ｂの先頭工程とし（図５▲３▼）、プレートヘッダ１０Ｂの連続加工を行うようにしたことから、内段取りを実施することとなり、プレートヘッダ１０Ａの最終工程において、端末部位を切断して半加工品を取り出す工程を省略することができる。従って、段取り替え時間を短縮して生産性の更なる向上を図ることができる。又、プレートヘッダ１０Ａの最終工程における半加工品はそのまま製品として加工されて廃却することがないことから、加工品の歩留まりを向上することができる。しかも、この方法では、可動ユニットの孔明けパンチ１５を昇降させて長さ変更を行うことができるから、新たな型の入れ替え無しで、１型内で長さ変更を行うことができ上記の効果を達成することができる。
【００２８】
次に、第２の形態としてコンデンサ１のサイドプレート７を加工する際の、２種類のサイドプレート７Ａ・７Ｂの段取り替えを含めた加工について説明する。サイドプレート７は、図１に示すように、コア部２の上下端のチューブ３を支持するように、コア部２の上下両端部に配置するものであり、２種類のサイドプレート７Ａ・７Ｂは、図６に示すように、長さが異なるとともに孔位置が異なって形成されている。
【００２９】
この加工方法は、サイドプレート７Ａからサイドプレート７Ｂに製品を切替える際に、サイドプレート７Ａの最終工程における半加工品を残すとともに、型の移動が行われる。
【００３０】
第１工程（＃１）では、製品の両縁部を切断するために、縁切りパンチ４１を備えて前後方向両端部に凹部７１を形成するトリミング加工を行うとともに、相互に離隔した位置に配置される一対の孔明けパンチ４２・４３とを備えてサイドプレート７の底部の左右端部にそれぞれ一対の孔７２・７３の孔明け加工を行う。この工程は縁切りパンチ４１及び孔明けパンチ４２・４３の搬送方向における型移動を伴うことから可動ユニットとして構成される。第２工程（＃２）は、曲げパンチ４４を備えて中央部両縁部７４・７４の曲げ加工を行うとともに、サイドプレート７を製品として切断する切断加工を含むものであり、固定ユニットとして構成されている。
【００３１】
先ず、図７（ａ）に示すように、帯材Ｗを投入して第１工程（＃１）でトリミング加工および孔明け加工を行い、第２工程（＃４）で曲げ加工及び切断加工をそれぞれ１工程送りで行って、サイドプレート７Ａの加工レイアウト作りを行った後、連続加工を行う。
【００３２】
次に、サイドプレート７Ａからサイドプレート７Ｂに製品切替えを行う場合、図７（ｂ）に示すように、帯材Ｗを送った後、プレスを上死点停止して上型を上死点位置に移動させて、第１工程（＃１）の縁切りパンチ４１及び孔明けパンチ４２を取り除く。この状態では、図７（ｃ）に示すように、図７（ａ）の第１工程（＃１）において、サイドプレート７Ａの底部左右に形成された一対の孔７２・７３を形成した半加工品が第２工程（＃２）に搬送されている。第１工程（＃１）では、図７（ａ）で加工されたサイドプレート７Ａの底部左方の孔７２が第１工程（＃１）の前方に搬送された状態にある。
【００３３】
そしてプレス加工が１工程運転で行われると、図７（ｄ）に示すように、第１工程（＃１）において、サイドプレート７Ａの底部右方の孔７３が孔明けされることによって左右一対の孔７２・７３を形成して半加工品として配置され、第２工程（＃２）においては、両縁部７４・７４の曲げ加工が行われるとともに、切断されてサイドプレート７Ａの製品として搬出される。この際、第１工程（＃１）の後部においては、縁切りパンチ４１と孔明けパンチ４２とが取り除かれていることから、第１工程（＃１）の後部においては、帯材のままでプレス加工は行われない状態となる。
【００３４】
その後、図７（ｅ）に示すように、帯材Ｗが搬送されて、サイドプレート７Ａの１ロット分の最終製品となる半加工品が第２工程（＃２）に残された状態で、プレスを上死点停止してサイドプレート７Ｂの段取り替えを行う。
【００３５】
段取り替えは、図７（f）に示すように、第１工程（＃１）のトリミングパンチ４１を、図中、右方に移動させ、孔明けパンチ４２及び孔明けパンチ４３を、それぞれピッチを小さくするように接近移動する。
【００３６】
その後、サイドプレート７Ｂを加工する際の帯材Ｗの搬送ピッチは、サイドプレート７Ａを加工する場合と比べて大きくなるように変更される。
【００３７】
この状態で、１工程加工を行うと、図７（ｇ）に示すように、第１工程（＃１）では、サイドプレート７Ｂ用のトリミング加工及びサイドプレート７Ｂ用の孔明け加工が行われ、第２工程（＃２）ではサイドプレート７Ａ用の曲げ加工及び切断が行われる。
【００３８】
そして、図７（ｈ）に示すように、帯材Ｗを１工程送りで搬送することによって、第２工程（＃２）で加工されたサイドプレート７Ａの半加工品が製品となって搬出され、図７（ｉ）に示すように、第１工程（＃１）で加工されたサイドプレート７Ｂの半加工品は、第２工程（＃２）に移動されることとなる。
【００３９】
この状態になるとプレス機は連続運転され、サイドプレート７Ｂが連続的に加工されて搬出されることとなる。
【００４０】
上記のように、サイドプレート７Ａからサイドプレート７Ｂに加工を切替える際に、サイドプレート７Ａの最終工程となる半加工品を残してプレス装置を上死点停止し、可動ユニットの型移動を行って型内でサイドプレート７Ａ用の段取りからサイドプレート７Ｂ用の段取りに入れ替え、サイドプレート７Ａの最終工程で加工された半加工品を取り除かずに残して、サイドプレート７Ｂの先頭工程としてサイドプレート７Ｂの連続加工を行うようにしたことから前述の形態と同様に内段取りを実施することとなり、サイドプレート７Ａの端末部位を切断して半加工品を取り出す工程を省略することができ、段取り替え時間を短縮して生産性の更なる向上を図るとともに加工品の歩留まりを向上することができる。
【００４１】
この段取り替えの際、可動ユニットとして構成される第１工程（＃１）では、１型内で縁切りパンチ４１と孔明けパンチ４２・４３との、搬送方向における型移動を行うことによって、新たな型の入れ替えを必要としないことから、段取り時間を増大させることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレス加工方法で加工されるコンデンサ及びプレートヘッダを示す斜視図である。
【図２】本発明の一形態によるプレス加工装置を示す要部斜視図である。
【図３】図２におけるプレス加工装置の段取り替えを含めた作用を示す簡略説明図である。
【図４】図２におけるプレス加工装置の段取り替えを含めた作用を示す簡略説明図である。
【図５】図２におけるプレス加工方法を示す工程図である。
【図６】コンデンサの２種類のサイドプレートを示す斜視図である。
【図７】図６におけるサイドプレートを加工する工程を示す説明図である。
【図８】従来のプレス加工方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ
２ コア部
６ タンク部
７ サイドプレート
１０ プレートヘッダ
１１ 差込孔
１５ 孔明けパンチ
１７ カム板

Claims (3)

1. プレス加工において、帯材を順送りでプレス機内に搬送して複数の加工工程を経てプレス加工を行うプレス加工における品番段取り方法であって、
   Ａ製品からＢ製品に加工を切替えるために品番段取り替えをする際、Ａ製品の加工停止後、Ｂ製品用の段取りに変更してから、Ａ製品の最終工程で加工された半加工品をＢ製品の先頭工程として、Ｂ製品の連続加工を行うことを特徴とするプレス加工における品番段取り方法。
2. 前記プレス機には、１型内に固定ユニットと可動ユニットが配置され、前記Ｂ製品の段取り替えの際、前記可動ユニットの長さ変更を行うことによって１型内で段取り替えを行うことを特徴とする請求項１記載のプレス加工における品番段取り方法。
3. 前記プレス機には、１型内に固定ユニットと可動ユニットが配置され、前記Ｂ製品の段取り替えの際、前記可動ユニットの搬送方向における型移動を行うことによって１型内で段取り替えを行うことを特徴とする請求項１記載のプレス加工における品番段取り方法。

Images