JP4215758B2

JP4215758B2 - プレス装置

Info

Publication number: JP4215758B2
Application number: JP2005239822A
Authority: JP
Inventors: 恵美増井
Original assignee: 有限会社Ｔ．Ｍコーポレーション
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2025-08-22
Also published as: JP2007054844A

Description

本発明は、プレス装置に係り、特に、カス上がり等の異物を検出可能なプレス装置に関する。

プレス装置で、例えば、被加工材料に打抜きや穴あけ等のせん断加工を行う場合、被加工材料のせん断部分にバリが生じたり、パンチに付着した抜きカス等が被加工材料やダイに載り上がる、いわゆるカス上がりが生じることがある。また、プレス装置でせん断加工や成形加工等を行う際、数千〜数万回のプレス動作を繰り返すうちに上型の部品等が緩むなどして被加工材料やダイの上に落下する場合がある。

このような状態でプレス作業を続けると、上型のプレス圧やダイとの間で被加工材料をクランプするストリッパの押さえ圧でカスやバリ、落下部品等の異物が被加工材料に押し付けられて被加工材料に打痕が生じたり、製品精度の低下、パンチやダイ、上型、下型の破損、過負荷によるプレス装置自体の故障等の原因となる。

そこで、被加工材料やダイ上の異物を検出可能なプレス装置として、例えば、ストリッパが下降して被加工材料や下型に当たった際のバウンドの下死点の位置をセンサで検出し、その下死点位置から異物の有無を検出するプレス装置が開発されている（特許文献１参照）。このように、ストリッパの位置等を検出するセンサを用いて異物を検出する装置（例えば特許文献２〜４等参照）や、センサを複数設けて異物の見逃しや誤検出を減少させるように構成した装置（特許文献５参照）等が開発されている。

さらに、下降するストリッパに下向きに設けた検出ピンとダイホルダとの接触により生じる電気的な導通と、ストリッパが下降してクランプされた被加工材料を介してストリッパとダイとの間に生じる電気的な導通の２つの導通のタイミングからカス上がりを判定するプレス装置のカス上がりの検出機構が提案されている（特許文献６参照）。
特開昭６１−９９３３号公報特開平７−３１４０５８号公報特開平１１−１５１５３２号公報特開２００１−７９６９９号公報特開平８−２７６２３３号公報特開平１０−２６３７１９号公報

しかしながら、特許文献１〜５に記載のプレス装置では、センサの検出精度が低いと的確に異常を検出することが難しく、逆に検出精度が高いと正常に加工が行われていても異常と判定してプレス動作を停止させ、生産性を低下させてしまう場合がある。また、ストリッパが異物に当たってバウンドした際の下死点の位置等を検出するため、バウンドの際に異物と被加工材料等との間に瞬間的に大きな圧力がかかり、被加工材料に打痕が生じたりストリッパやダイ等が損傷してしまう場合がある。

また、特許文献６に記載のプレス装置では、例えば、ストリッパ下方に突出する検出ピンの突出長さより落下部品等が大径である場合、ストリッパの押さえ圧で落下部品等がダイホルダ等に押圧されていても電気的な導通が生じないためプレス動作の停止等の必要な処理を行えず、押圧が続行されてダイホルダ等が破損してしまう場合がある。

そこで、本発明は、ストリッパと被加工材料やダイとの間に存在する異物を的確に検出して、異物を検出すると同時にプレス動作を停止することができるプレス装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ストリッパで被加工材料をダイにクランプし、クランプされた被加工材料を上型部と下型部とのプレス動作によりプレス加工するプレス装置において、前記上型部に設けられた検出装置と、前記ストリッパに設けられ、前記ストリッパと前記ダイまたは被加工材料との間に存在する異物により前記ストリッパが前記上型部に対して相対的移動すると前記検出装置と接触して電気的導通を生じる被接触部とを備え、前記下型部に設けられ、正常なプレス動作時に前記検出装置が前記被接触部と接触しないようにその位置を規制する規制部材を備え、前記被接触部は、前記検出装置の下方の位置に前記検出装置から離間した状態で設けられており、前記規制部材は、前記ストリッパが被加工材料をクランプした状態で前記検出装置に下方から当接し、前記検出装置の下方位置を規制することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、プレス装置は、ストリッパとダイや被加工材料との間に異物が存在すると、上型部に対するストリッパの相対的移動が阻止され、上型部に設けられた検出装置とストリッパに設けられた被接触部とが接触して電気的に導通し、プレス駆動系がその導通を感知してプレス動作を停止する。

また、プレス装置の検出装置は、下方から規制部材に当接されて位置が規制され、前記被接触部との接触が阻害される。

さらに、プレス装置の被接触部は、検出装置の下方に離間した状態で設けられており、検出装置は、上型部の下降に伴って下降し、ストリッパが被加工材料をクランプすると同時に下方から規制部材に当接されて位置が規制され、さらに下降する上型部の動きに伴う下降を阻止されて前記被接触部との接触が阻害される。

請求項１に記載の発明によれば、異物により上型部に対してストリッパの相対的に移動して上型部に設けられた検出装置とストリッパに設けられた被接触部とが物理的に接触し、電気的導通を生じて異物を検出する。そのため、前記特許文献６に記載のプレス装置とは異なり、検出装置と被接触部との間隔が小さくなるように位置決めすることで、いかなる径の異物をも的確に検出することが可能となる。また、前記特許文献１〜５に記載のプレス装置のようにストリッパが異物に当たってバウンドする前に、異物によりストリッパが上型部に対して相対的に押し上げられた段階で電気的導通により即座にプレス動作を停止できるから、被加工材料に打痕や加工精度の低下を生じたりストリッパやパンチ、ダイ等が破損したりすることを防止することができる。さらに、センサを使用せず、部材の物理的接触による電気的導通により異物を検出するため、センサの検出精度に依存することなく確実に異物を検出することが可能となる。

また、異物が存在せずストリッパが正常に被加工材料をクランプした場合に、プレス装置の検出装置は、下方から規制部材に当接されるため、被接触部への接近が阻止されて被接触部との接触が阻害される。そのため、上記の効果に加えて、正常時には異物を誤検出することを確実に防止することが可能となるとともに、生産性の維持を図ることができる。

さらに、検出装置は、ストリッパが被加工材料をクランプした段階で初めて下方から規制部材に当接されるから、ストリッパが下降し始めて被加工材料をクランプするまでの間、終始異物の有無を監視することが可能となる。そのため、上記の効果をより的確に発揮させることが可能となる。

以下、本発明に係るプレス装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態では、被加工材料に対して穴あけ加工を行うプレス装置について述べるが、ストリッパで被加工材料をクランプするタイプのプレス装置であれば、他の形態のプレス装置にも本発明は適用される。また、本実施形態のプレス装置は、クランクプレスや油圧プレス等のいかなるプレス駆動系を用いて構成することも可能である。

プレス装置１のプレス部は、図１に示すように、主に上型部２と、ストリッパ３と、下型部４とより構成されている。

上型部２の最上部には、上プレスベース５が配置されており、上プレスベース５が図示しないプレス駆動系の駆動で昇降されることで上型部全体が上下動するようになっている。上プレスベース５の下面には、上バッキングプレート６が固定されており、上バッキングプレート６の下面には、パンチプレート７が固定されている。パンチプレート７の所定の位置には、パンチ８やストリッパガイドピン９が下向きに突設されている。

パンチプレート７の下方には、略平板状のストリッパ３が水平方向に延在するように設けられている。ストリッパ３には、貫通穴１０、１１が設けられており、貫通穴１０、１１の内面には、パンチガイドブッシュ１２とガイドブッシュ１３がそれぞれ装着されていて、パンチ８とストリッパガイドピン９がそれぞれ挿通されている。

ストリッパ３には、上プレスベース５に形成された係止穴１４に挿通され上下動可能とされたストリッパボルト１５の下端部分が螺合されている。また、前記上バッキングプレート６とパンチプレート７の係止穴１４に対応する位置には、大径の貫通穴１６が上下方向に穿設されており、貫通穴１６には、ストリッパボルト１５を巻回するようにコイルばね１７が挿通されていて、コイルばね１７によりストリッパ３が下方に付勢されている。

ストリッパ３の下方には、プレス装置１のプレス部の下型部４が配設されており、下型部４は接地されている。下型部４の最下部の下プレスベース１８は、設置面に対して固定されている。下プレスベース１８の上面には、下バッキングプレート１９が固定されており、下バッキングプレート１９の上面には、略平板状のダイ２０が固定されている。

ダイ２０および下バッキングプレート１９には、パンチ８の先端部分を受け入れ抜きカスＷｄを排出するための貫通穴２１が穿設されており、その内面にはボタンダイ２２が装着されている。また、ダイ２０等には、ストリッパガイドピン９を受け入れるための貫通穴２３が穿設されており、その内面にはガイドブッシュ２４が装着されている。

また、ダイ２０には、図１に矢印Ｘで示される移送方向に被加工材料Ｗを移送するためのガイドリフタ２５が上向きに突出されており、ガイドリフタ２５は、下側に設けられたスプリング２６の弾発力で上向きに付勢されて支持されている。

一方、プレス装置１のプレス部には、異物検出機構が設けられている。具体的には、上型部２の上プレスベース５には、絶縁性材料で構成された筒状のホルダ２７が下向きに取り付けられており、棒状の検出器２８の上端側がホルダ２７の内部に位置するように設けられている。ホルダ２７内の検出器２８上側には、コイルばね２９が内挿されており、検出器２８は、コイルばね２９により下向きに付勢された状態で保持されホルダ２７に上下動可能に吊持されている。なお、本実施形態では、コイルばね２９と上プレスベース５とが導通しないようにそれらの間に図示しない絶縁性板や絶縁性材料よりなるコマ等が挿入されている。この他にも、例えば、コイルばね２９と上プレスベース５との間に絶縁性材料で形成されたホルダ２７の端部が介挿されるように構成することも可能である。

また、検出器２８には、図示しない絶縁被膜導線が接続されており、この導線を介して例えば正電圧が印加されてプレス駆動系に接続されている。ホルダ２７や検出器２８等は本実施形態の検出装置３０を構成している。なお、プレス駆動系には電気的導通の有無により異常を検知しプレス動作を即座に停止する公知の非常停止装置が配設されていて、前記導線はこの非常停止装置に接続されている。

検出器２８の下端部分は、略円柱状の検出部３１とされており、その下方には、ストリッパ３の側面から導電性材料で構成された被接触部３２が水平方向に突出されている。検出器２８の検出部３１と被接触部３２とは近接するが離間した状態に配置され、被加工材料Ｗの板厚に合わせて、例えば、０．３〜０．５ｍｍの間隔をおいて設けられている。

また、下型部４の下プレスベース１８の上面には、先端部分に絶縁性材料で構成された略円柱状の当接部３３を有する棒状の規制部材３４が立設されている。規制部材３４の当接部３３は、図２に示したようにストリッパ３が被加工材料Ｗをクランプした状態で検出器２８の検出部３１に下方から当接するように位置決めされている。

次に、本実施形態に係るプレス装置１の作用について説明する。

プレス装置１は、通常のプレス動作時には、プレス駆動系の駆動により上型部２が下降し、それに伴って下降したストリッパ３が、図２に示すようにガイドリフタ２５を押し下げて被加工材料Ｗを介してダイ２０に当接する。この状態で規制部材３４の当接部３３が検出装置３０の検出器２８の検出部３１に下方から当接する。

そして、図３に示すように上型部２がさらに下降すると、ストリッパ３はダイ２０により下降が阻止されてコイルばね１７の弾発力により所定の押さえ圧で被加工材料Ｗをクランプすると同時に、パンチ８の先端部分がストリッパ３の下面から突出して被加工材料Ｗを打抜き、抜きカスＷｄが下方に排出される。

その際、検出装置３０のホルダ２７は上型部２とともに下降するが、検出器２８は規制部材３４に下降を阻止されてその上下方向の位置を規制される。また、ストリッパ３も被加工材料Ｗを介して下型部４により下降を阻止されるため、被接触部３２の上下方向の位置が保持される。そのため、通常のプレス動作時には、規制部材３４により、検出器２８と被接触部３２との接触が阻害され、検出装置３０とストリッパ３との間には電気的な導通が生じない。

しかし、図４に示すように、ストリッパ３とダイ２０や被加工材料Ｗとの間に異物Ｍが存在する場合には、ストリッパ３は異物Ｍにより下降を阻止され、上下方向の位置が保持される。しかし、検出装置３０は上型部２の動きに従って異物Ｍに阻害されることなくそのままに下降を続けるため、検出器２８の検出部３１とストリッパ３の被接触部３２とが接触する。

そのため、正電圧が印加された検出器２８と接地されたストリッパ３との間に被接触部３２を介して電気的な導通が生じる。そして、この電気的導通により異物Ｍが検出され、プレス駆動系が導通を感知して駆動を停止し、プレス装置１のプレス動作を停止させる。

以上のように、本実施形態に係るプレス装置１によれば、異物Ｍによる上型部２に対するストリッパ３の相対的な押し上げにより検出装置３０の検出器２８とストリッパ３に設けた被接触部３２とが物理的に接触し、電気的導通を生じて異物Ｍを検出する。そのため、前記特許文献６に記載のプレス装置とは異なり、検出器２８と被接触部３２とが近接するように位置決めすることで、あらゆる径の異物をも的確に検出することが可能となる。

また、前記特許文献１〜５に記載のプレス装置のようにストリッパ３が異物Ｍに当たってバウンドする前に、異物Ｍによりストリッパ３が上型部２に対して相対的に押し上げられた段階で電気的導通により即座にプレス動作を停止できるから、被加工材料Ｗに打痕を生じたりストリッパ３やパンチ８、ダイ２０等が破損することを防止できる。

さらに、センサを使用せず、部材の物理的接触による電気的導通により異物を検出するため、センサの検出精度に依存することなく確実に異物を検出することが可能となる。

なお、図４では、異物Ｍがダイ２０上に存在する場合が示されているが、本実施形態のプレス装置１は、異物Ｍが被加工材料Ｗ上に存在する場合についても同様に機能し、同様の効果を示す。また、本実施形態では、下型部４が設置面に対して固定されている場合について述べたが可動とすることも可能である。

また、検出装置３０や被接触部３２、規制部材３４の構造は、本発明の機能を発揮し得る限り、他の構造とすることも可能である。

本実施形態に係るプレス装置のプレス部の構成を示す図である。ストリッパが被加工材料を介してダイに接触した状態を説明する図である。上型部が図２の状態からさらに押し下げられた状態を説明する図である。異物により検出装置と被接触部とが接触した状態を説明する図である。

符号の説明

１プレス装置
２上型部
３ストリッパ
４下型部
２０ダイ
３０検出装置
３２被接触部
３４規制部材
Ｍ異物
Ｗ被加工材料

Claims

ストリッパで被加工材料をダイにクランプし、クランプされた被加工材料を上型部と下型部とのプレス動作によりプレス加工するプレス装置において、
前記上型部に設けられた検出装置と、
前記ストリッパに設けられ、前記ストリッパと前記ダイまたは被加工材料との間に存在する異物により前記ストリッパが前記上型部に対して相対的移動すると前記検出装置と接触して電気的導通を生じる被接触部とを備え、
前記下型部に設けられ、正常なプレス動作時に前記検出装置が前記被接触部と接触しないようにその位置を規制する規制部材を備え、
前記被接触部は、前記検出装置の下方の位置に前記検出装置から離間した状態で設けられており、
前記規制部材は、前記ストリッパが被加工材料をクランプした状態で前記検出装置に下方から当接し、前記検出装置の下方位置を規制することを特徴とするプレス装置。