JP4646908B2 - トリミング装置及びトリミング方法 - Google Patents
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Description
従来、この種の被加工物の穿孔には、図23に示すような穿孔用金型を有する穿孔装置が用いられている(例えば、特許文献1参照。)。図23は、従来の穿孔装置に用いられる穿孔用金型を示す断面図である。この穿孔用金型1は、図23に示すように、パンチ用金型2及びダイ用金型3を備えている。
ところで、この種の穿孔装置の1つとして、例えば被加工物に縁取り加工を実施したり、非円形状孔の孔明け加工を実施したりするトリミング装置が知られている。このようなトリミング装置においては、真円形状の孔明け加工を実施する穿孔装置の場合とは異なり、コ形状やL形状等の非円形状の孔明け加工(トリミング)を実施するため、トリミング装置に対してパンチ用金型及びダイ用金型をさらに高精度に位置決めする必要がある。
まず、図24(a)に示すように、2つの位置決め用孔20a,20aを有するパンチ用金型20と、2つの位置決め用孔30a,30aを有するダイ用金型30とを互いに対向させて配置する。この場合、パンチ用金型20の位置決め用孔20aは、後述する位置決め用ピン50の上端部と嵌合する嵌合孔であり、ダイ用金型30の位置決め用孔30aは位置決め用ピン50を挿通させて保持する挿通孔である。
次に、図24(b)に示すように、ダイ用金型30の位置決め用孔30a,30aに2本の位置決め用ピン50,50を挿通させて保持する。この場合、位置決め用ピン50,50の両端部は外部に露出されている。
その後、図24(c)に示すように、パンチ用金型20の位置決め用孔20a,20aに位置決め用ピン50,50の上端部を嵌合させ、図24(c)に矢印Uで示す方向にパンチ用金型20を下降させることにより、図24(d)に示すように、パンチ用金型20とダイ用金型30とを互いに当接させる。
このようにして、パンチ用金型20とダイ用金型30とを高精度に位置合わせすることができる。
まず、図24(d)に示すように、ダイ用金型30の下方より露出している位置決め用ピン50,50の下端部を、トリミング用金型取り付け部に設けられた2つの位置決め用孔(図示せず。)に嵌合させる。そして、ダイ用金型30のねじ孔32,32を用いて、ダイ用金型30をトリミング用金型取り付け部にねじ締め固定する。
次に、図24(e)に矢印Vで示す方向にパンチ用金型20を上昇させた後、パンチ用金型20のねじ孔22,22を用いて、パンチ用金型20をトリミング用金型取り付け部にねじ締め固定する。
その後、位置決め用ピン50,50を、ダイ用金型30の位置決め用孔30a,30aに沿って上方に挿通させて取り外す。
このようにして、高精度に位置合わせされたパンチ用金型20及びダイ用金型30からなるトリミング用金型40を、トリミング装置のトリミング用金型取り付け部に対して高精度に位置決めすることができる。
トリミング装置においては、真円形状の孔明け加工を実施する穿孔装置とは異なり、コ形状やL形状等の非円形状の孔明け加工(トリミング)を実施するため、トリミング用金型に対してシート状の被加工物をさらに高精度に位置決めする必要がある。このため、図25に示すようなトリミング装置が開示されている(特開平1−234110号公報参照。)。図25は、従来のトリミング装置を説明するために示す図である。図25中、ワーク送り方向に直交する方向をx軸方向とし、ワーク送り方向に沿った方向をy軸方向とし、x軸及びy軸に直交する方向をz軸方向とする。
このため、従来のトリミング装置1100によれば、トリミング用金型に対してシート状の被加工物Wを高精度に位置決めすることが可能になる。
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、トリミング装置に対してトリミング用金型を高精度、かつ、容易に取り付けたり取り外したりすることが可能なトリミング装置を提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、シート状の被加工物が正しい角度でクランプされていない場合であっても、高精度にトリミングを実施することが可能なトリミング装置及びトリミング方法を提供することを第2の目的とする。
また、トリミング用金型取り付け部に対してトリミング用金型の上金型を取り付ける場合及びトリミング用金型取り付け部に対してトリミング用金型の下金型を取り付ける場合の両方の場合に、位置決め用ピンを利用することができるようにもなる。この場合には、トリミング用金型における上金型と下金型との間の位置決めを事前に行っておく必要もなくなる。
すなわち、本発明のトリミング装置によれば、上金型及び下金型のトリミング用金型取り付け部への取り付け作業及び取り外し作業を、第1チャック動作制御機構及び第2チャック動作制御機構を用いることによって外部から行うことができるようになる。このため、例えばねじ締め固定によって上金型及び下金型をトリミング用金型取り付け部に固定する場合と比較して、上金型及び下金型のトリミング用金型取り付け部への取り付け作業及び取り外し作業を迅速かつ容易に行うことができるようになる。
このように構成することにより、シート状の被加工物におけるワーク待機位置側端部からトリミング実施位置側端部に至る広い領域に対して、トリミングを実施することが可能になる。
また、この場合、トリミングの終わったシート状の被加工物を2つのクランパから取り外し、水平方向に180度回転させた状態で2つのクランパで把持させ、再度トリミングを実施するようにすれば、シート状の被加工物の全領域にわたってトリミングを実施することが可能になる。
また、ワーク搬入部からワーク案内板へのシート状の被加工物の搬送と、ワーク案内板からワーク搬出部へのシート状の被加工物の搬送とが、それぞれ別の搬送機構によって行われるため、全体としてのトリミング作業の生産性を高めることができる。
この場合、シート状の被加工物として、トリミング対象となるシートと、押し切り刃を受けるシートとが積層された積層シートを好ましく使用することができる。
[図2]実施形態に係るトリミング装置を示す平面図である。
[図3]実施形態に係るトリミング装置を示す側面図である。
[図4]搬送機構を示す正面図である。
[図5]搬送機構を示す平面図である。
[図6]搬送機構を説明するために示す図である。
[図7]ワーク供給装置を示す平面図である。
[図8]ワーク供給装置を示す側面図である。
[図9]ワーク供給装置を示す正面図である。
[図10]トリミング機構を示す正面図である。
[図11]トリミング機構を示す側面図である。
[図12]トリミング機構を示す平面図である。
[図13]トリミング用金型におけるパンチ用金型を説明するために示す図である。
[図14]トリミング用金型におけるダイ用金型を説明するために示す図である。
[図15]位置決め用ピンを説明するために模式的に示す図である。
[図16]金型チャック機構を説明するために示す図である。
[図17]金型チャック機構を説明するために示す図である。
[図18]実施形態に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。
[図19]実施形態に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。
[図20]変形例1に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。
[図21]変形例2に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。
[図22]変形例3に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。
[図23]従来の穿孔装置に用いられる穿孔用金型を示す断面図である。
[図24]位置決め用ピンを用いてトリミング装置に対してパンチ用金型及びダイ用金型を位置決めする工程を模式的に示す図である。
[図25]従来のトリミング装置を説明するために示す図である。
図1は、実施形態に係るトリミング装置を示す正面図である。図2は、実施形態に係るトリミング装置を示す平面図である。図3は、実施形態に係るトリミング装置を示す側面図である。
2つのクランパ450,460のうちクランパ450は、駆動用のシリンダ456の駆動による回動部材452の回動により、回動部材452と固定部材454との間において丁合ピン458に丁合されたシート状の被加工物Wを把持するように構成されている。クランパ460についても同様である。
また、この場合、トリミングの終わったシート状の被加工物Wを2つのクランパ450,460から取り外し、水平方向に180度回転させた状態で2つのクランパ450,460で把持させ、再度トリミングを実施するようにすれば、シート状の被加工物Wの全領域にわたってトリミングを実施することが可能になる。
また、ワーク搬入部220からワーク案内板500へのシート状の被加工物Wの搬送と、ワーク案内板500からワーク搬出部230へのシート状の被加工物Wの搬送とが、それぞれ別の搬送機構によって行われるため、全体としてのトリミング作業の生産性を高めることができる。
まず、ワーク供給部220に載置されたシート状の被加工物Wを第1搬送機構310の吸着機構350によって吸着し、ワーク供給部220からワーク案内板500に向けてシート状の被加工物Wを搬送する。そして、ワーク案内板500の所定位置でシート状の被加工物Wの吸着を解除し、ワーク案内板500上にシート状の被加工物Wを載置する。このとき、2つのクランパ450,460の丁合ピン458,468にシート状の被加工物Wを丁合させる。そして、2つのクランパ450,460の回動部材452,462をそれぞれ回動させ、シート状の被加工物Wにおけるワーク待機位置側端部の両側縁をそれぞれ把持する。その後、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整して、シート状の被加工物Wをワーク待機位置からトリミング実施位置まで移動させる。
まず、パンチ用金型620とダイ用金型640との間に配置されたシート状の被加工物Wに対して、昇降機構640を駆動してパンチ用金型620を下降させ、ストリッパプレート628によってシート状の被加工物Wをダイ用金型640に圧接する。
次に、シート状の被加工物Wを撮像素子634によって撮影し、その撮影結果に基づいて、シート状の被加工物Wにおけるz軸まわりのずれ量を算出する。このとき、このずれ量が許容範囲内である場合には、次の「トリミング工程」に進む。このずれ量が許容範囲内にない場合には、昇降機構640を駆動してパンチ用金型620を上昇させ、ストリッパプレート628によるシート状の被加工物Wに対する圧接状態を解除する。そして、z軸まわりのずれ量に応じて、移動台402をz軸のまわりに回動調整して、トリミング用金型610に対してシート状の被加工物Wを正しい角度に調整する。
移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整してシート状の被加工物Wを正しいトリミング実施位置に配置した状態で、シート状の被加工物Wにトリミングを実施する。この「トリミング工程」は、以下に示す第1工程としての「ワーク押さえ工程」及び「水平方向ずれ量算出工程」と、第2工程としての「ワーク押さえ解除工程」、「水平方向ずれ量調整工程」、「ワーク押さえ工程(その2)」及び「穿孔工程」とに分類される。
パンチ用金型620とダイ用金型640との間に配置されたシート状の被加工物Wに対して、昇降機構640を駆動してパンチ用金型620を下降させ、ストリッパプレート628によってシート状の被加工物Wをダイ用金型640に圧接する。
なお、上記「角度調整工程」において、既にストリッパプレート628によってシート状の被加工物Wをダイ用金型640に圧接した状態である場合には、この「ワーク押さえ工程」が省略されることはいうまでもない。
シート状の被加工物Wを撮像素子634によって撮影し、その撮影結果に基づいて、シート状の被加工物Wにおける正しいトリミング位置からのずれ量(x軸方向及びy軸方向のずれ量)を算出する。このとき、正しいトリミング位置からのずれ量が許容範囲内である場合には、後述する「穿孔工程」に進む。正しいトリミング位置からのずれ量が許容範囲内にない場合には、次の「ワーク押さえ解除工程」に進む。
なお、この工程においては、撮像素子634による撮影を省略することもできる。その場合は、上記「角度調整工程」において撮影した撮影結果に基づいて、シート状の被加工物Wにおける正しいトリミング位置からのずれ量を算出する。
昇降機構640を駆動してパンチ用金型620を上昇させ、ストリッパプレート628によるシート状の被加工物Wに対する圧接状態を解除する。
上記「水平方向ずれ量算出工程」によって算出された正しいトリミング位置からのずれ量に応じて、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する。
昇降機構640を駆動してパンチ用金型620を再度下降させ、ストリッパプレート628によってシート状の被加工物Wをダイ用金型640に圧接する。
昇降機構640を駆動してパンチ用金型620をさらに下降させ、シート状の被加工物Wにトリミングを実施する。
移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整して、トリミング加工後のシート状の被加工物Wをトリミング実施位置からワーク待機位置に移動させる。そして、2つのクランパ450,460の回動部材452,462をそれぞれ回動させ、シート状の被加工物Wの把持状態を解除する。
次に、ワーク案内板500上に載置された状態のシート状の被加工物Wを第2搬送機構320の吸着機構390によって吸着し、ワーク案内板500からワーク搬出部230に向けてシート状の被加工物Wを搬送する。そして、ワーク搬出部230の所定位置でシート状の被加工物Wの吸着を解除して、シート状の被加工物Wを回収ボックス250内に載置する。
図20は、変形例1に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。変形例1に係るトリミング方法は、図20に示すように、実施形態に係るトリミング方法の場合と同様の工程を含んでいるが、変形例1に係るトリミング方法においては、第2工程における「ワーク押さえ工程(その2)」の後に「水平方向ずれ量算出工程(その2)」を行う点で、実施形態に係るトリミング方法とは異なっている。そして、「水平方向ずれ量算出工程(その2)」によって算出されたずれ量に応じて、正しいトリミング位置からのずれ量が許容範囲内である場合には「穿孔工程」に進むこととなり、正しいトリミング位置からのずれ量が許容範囲内にない場合には、「ワーク押さえ解除工程」に再度戻ることとなる。
図21は、変形例2に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。変形例2に係るトリミング方法は、図21に示すように、実施形態に係るトリミング方法の場合と同様の工程を含んでいるが、変形例2に係るトリミング方法においては、ストリッパプレート628によってシート状の被加工物Wをダイ用金型640に圧接せずに、「水平方向ずれ量算出工程」及び「水平方向ずれ量調整工程」を実施している点で、実施形態に係るトリミング方法とは異なっている。
図22は、変形例3に係るトリミング方法を説明するために示すフローチャートである。変形例3に係るトリミング方法は、図22に示すように、変形例2に係るトリミング方法の場合と同様の工程を含んでいるが、変形例3に係るトリミング方法においては、第2a工程における「水平方向ずれ量調整工程」の後に「水平方向ずれ量算出工程(その2)」を行う点で、変形例2に係るトリミング方法とは異なっている。そして、「水平方向ずれ量算出工程(その2)」によって算出されたずれ量に応じて、正しいトリミング位置からのずれ量が許容範囲内である場合には「穿孔工程」に進むこととなり、正しいトリミング位置からのずれ量が許容範囲内にない場合には、「水平方向ずれ量調整工程」に再度戻ることとなる。
Claims (3)
- ワークとしてのシート状の被加工物にトリミングを実施するための上金型及び下金型を有するトリミング用金型と、
前記トリミング用金型における前記上金型と前記下金型との間にシート状の被加工物を供給可能なワーク供給装置であって、略水平の面内のワーク送り方向に沿ったy軸方向及び前記ワーク送り方向に直交するx軸方向に沿ってそれぞれ移動可能、かつ、前記略水平の面と垂直なz軸のまわりに回動可能な移動台と、前記移動台におけるx軸方向に沿って離間した位置に設けられ、シート状の被加工物を把持するための2つのクランパとを有するワーク供給装置と、
前記移動台の上方における前記2つのクランパの間に、かつ、前記移動台とともにx軸方向に沿って移動するように設けられ、シート状の被加工物をワーク待機位置からトリミング実施位置に向かって案内するためのワーク案内板とを備えたトリミング装置であって、
前記2つのクランパは、前記ワーク案内板上に載置されたシート状の被加工物を前記ワーク案内板のx軸方向における両側でシート状の被加工物を把持するように構成されていることを特徴とするトリミング装置。 - 請求項1に記載のトリミング装置において、
前記ワーク案内板の上面の高さは、前記下金型の上面の高さよりも0.05mm〜2.0mm高い位置に設定されていることを特徴とするトリミング装置。 - 請求項1又は2に記載のトリミング装置において、
前記トリミング用金型の周囲に設けられ、シート状の被加工物の案内をさらに円滑に行うための固定された別のワーク案内板をさらに備えたことを特徴とするトリミング装置。
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