JP4867381B2 - 順送りプレス加工装置の位置合わせ機構 - Google Patents

Description

本発明は、帯状金属部材を順送りしプレス成形する順送りプレス加工装置の成形型の下流側に設けられ、プレス成形前の帯状金属部材を幅方向に位置合わせする順送りプレス加工装置の位置合わせ機構に関する。

従来、特許文献１に記載の順送りプレス加工装置が知られている。該プレス加工装置は、帯状金属部材をプレス加工装置の成形型に順送りする順送り装置と、成形型の上流側において帯状部材を幅方向にガイドする入口ガイド機構と、成形型の下流側において帯状部材を幅方向にガイドする出口ガイド機構を有している（特許文献１の図６中３１と３６）。しかし成形型の下流側の帯状金属部材は、プレス成形によって成形前の幅よりも幅が広くなっている。そのため成形後の帯状金属部材をガイドする出口ガイド機構は、帯状金属部材を精確に幅方向に位置合わせすることができない。

そこで従来、図８，９に示す順送りプレス加工装置の位置合わせ機構２０も開発されている。位置合わせ機構２０は、図８，９に示すように成形型２５の下流側に設けられる一対のベース２１と、ベース２１に回動可能に取付けられるアーム２２と、アーム２２の先端に設けられる案内ピン２３と、ベース２１に抜き差しされるブロック２４を有している。

位置合わせ機構２０は、位置合わせ状態（図８参照）と収納状態（図９参照）とに可変であって、収納状態から位置合わせ状態にする場合は、先ずブロック２４をベース２１から引出す。次にアーム２２をベース２１に対して回転させ、案内ピン２３をアーム２２よりも上方に起立させる。同様にもう一つの案内ピン２３も起立させる。そして一対の案内ピン２３間に帯状金属部材Ｗを送り、これにより帯状金属部材を成形型に対して幅方向に位置合わせする。次に、帯状金属部材Ｗを後退させ、位置合わせ機構２０を図９に示す収納状態にする。この状態において帯状金属部材Ｗを順送りしつつプレス成形する。プレス成形後の帯状金属部材Ｗは、プレス成形によって幅方向に広くなるが、案内ピン２３が収納状態であるために、帯状金属部材Ｗが位置合わせ機構２０の上方を通過できる。
特開２００４−２３０４１５号公報

しかし従前の位置合わせ機構２０は、アーム２２をベース２１に対して回動させる必要があるため、アーム２２とベース２１の間に微細なゴミが付着した場合等に、アーム２２が十分に回動できずアーム２２に設けられた案内ピン２３が傾いた状態で起立する場合があった。そのため一対の案内ピン間の幅長さが変わり、帯状金属部材を精度良く幅方向に位置合わせすることができない場合があった。またアーム２２とブロック２４の間にゴミが付着してブロック２４の抜き差しがスムーズに行えなくなる場合もあった。また位置合わせ機構は、成形型内または成形型の近傍に設けられているために、作業の安全性から短時間でかつ、プレス機内に極力入らずに操作できる構成が望まれていた。
そこで本発明は、帯状金属部材の幅方向の位置合わせ精度が高く、かつ作業性に優れ得る順送りプレス加工装置の位置合わせ機構を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える順送りプレス加工装置の位置合わせ機構であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、位置合わせ機構は、成形型の下流側において起立した状態で配設される一対の案内ピンを有している。一対の案内ピンは、各起立軸を中心に軸回転可能に設けられており、軸回転されることで一対の案内ピン間が第一幅になる位置合わせ状態と、第一幅よりも広い第二幅になる開放状態とに変化する。そして位置合わせ状態において、プレス成形前の帯状金属部材を幅方向に挟んで帯状金属部材を成形型に対して位置合わせし、開放状態において、第二幅がプレス成形後の帯状金属部材の幅よりも広い構成になっている。

したがって一対の案内ピンは、各起立軸を中心に起立した状態のまま軸回転する。そのため一対の案内ピンは、傾くことなく位置合わせ状態と開放状態とに変わる。その結果、従前のように位置決め状態において案内ピンが傾いて一対の案内ピン間の幅が狭くなることがない。そのため帯状金属部材を幅方向に精度良く位置合せすることができる。
また一対の案内ピンは、従前のようにアームとともに水平軸中心に大きく回動させるものではなく（図８，９参照）、各起立軸を中心に軸回転させる小さな動作によって、位置合わせ状態と開放状態とに変わる。そのため本発明の位置合わせ機構は、従前のものに比べて作業性に優れ得る。その結果、成形型近くの作業時間が短くなり、作業の安全性が向上される。

また請求項１に記載の発明によれば、各案内ピンは、起立軸を中心とする円弧面と、起立軸を中心とする円弧よりも起立軸中心側に切り欠かれた切欠き面とを有している。そして各案内ピンの円弧面同士が対向することで位置合わせ状態になり、切欠き面同士が対向することで開放状態になる。
したがって一対の案内ピンは、円弧面同士を対向させた状態において、常に第一幅を有する位置合わせ状態になる。そのため位置合わせ状態は、ピンポイントではなく、円弧面同士が対向する範囲内であればどの位置であっても形成され得る。その結果、一対の案内ピンを容易かつ確実に位置合わせ状態にすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、位置合わせ機構は、一対の案内ピンを同期させて軸回転させる駆動装置を有している。
したがって各案内ピンを別々に軸回転させることなく、一対の案内ピンを同期して軸回転させることができる。したがって一対の案内ピンを容易に位置合わせ状態と開放状態とに変えることができる。

実施の形態に係る順送りプレス加工装置１０と、該装置の位置合わせ機構１を図１〜７にしたがって説明する。
順送りプレス加工装置１０は、図１に示すように帯状金属部材Ｗを順送りしてプレス成形する装置であって、車両用シートのリクライニングギア（ラチェット）などの車両用部品を製造する装置である。

順送りプレス加工装置１０は、図１に示すように上流から下流に向けてアンコイラ１１、リベラ１２、ルーピングスペース１３、フィーダ１４、搬入機構１５、プレス機１６を有している。プレス機１６は、上成形型１６ａと下成形型１６ｂを備える成形型であり、下成形型１６ｂの上流側には、位置合わせ機構１７が設けられており、プレス機１６の下流側には、位置合わせ機構１が設けられている。

帯状金属部材Ｗは、巻回しされたコイル材の状態でアンコイラ１１に取付けられる。
アンコイラ１１は、図１に示すように複数のセグメント１１ａを有している。複数のセグメント１１ａは、巻回しされた帯状金属部材Ｗの内周面を外方に押して帯状金属部材Ｗを保持する。アンコイラ１１は、回転することにより、帯状金属部材Ｗを排出する。

リベラ１２は、帯状金属部材Ｗを厚み方向に挟む複数対のローラ１２ａを有している。複数対のローラ１２ａは、上下交互に配設されており、ローラ１２ａは、回転することで帯状金属部材Ｗをアンコイラ１１側から引っ張るとともに、帯状金属部材Ｗの巻き癖を矯正する。
リベラ１２から排出された帯状金属部材Ｗは、図１に示すようにルーピングスペース１３によって大きなカーブを描いた状態とされて巻き癖が十分に矯正される。
フィーダ１４は、帯状金属部材Ｗを厚み方向に挟む少なくも一対のローラ１４ａを有している。ローラ１４ａは、回転することで帯状金属部材Ｗをルーピングスペース１３からプレス機１６に向けて順番にかつ間欠的に送り出す。

搬入機構１５は、帯状金属部材Ｗの最終端末をプレス機１６に向けて送り出す機構であって、図１に示すようにローラコンベア１５ａと、ローラコンベア１５ａの上部に配置され前後動する押圧部材１５ｂを備えている。押圧部材１５ｂは、ローラコンベア１５ａ上に送り出された帯状金属部材Ｗの最終端末をローラコンベア１５ａに押し付けたまま、プレス機１６に向けて前方に移動して最終端末をプレス機１６に向けて送り出す。

プレス機１６は、図１に示すように上成形型１６ａと下成形型１６ｂを備える成形型を有している。プレス機１６は、上成形型１６ａを下成形型１６ｂに対して昇降させることでプレス成形を行う。上成形型１６ａと下成形型１６ｂは、複数のステーションを有しており、各ステーションによって各プレス成形を行う構成になっている。したがって上成形型１６ａの昇降動作に同期させて帯状金属部材Ｗを送り出し、上成形型１６ａを昇降させることで、複数のプレス成形工程を一つの成形型によって行うことができる。

成形型のステーションは、例えば帯状金属部材Ｗにパイロット穴を打ち抜くためのステーション、リクライニングギアの半抜き部と突起部を半抜きするステーション、リクライニングギアの外周を打ち抜くステーション、成型後の不要になった帯状金属部材Ｗの先端部分をカットするステーションなどである。

成形型の上流側には、図１に示すように位置合わせ機構１７が設けられている。
位置合わせ機構１７は、一対のピン１７ａを有しており、一対のピン１７ａは、円柱状に形成されている。一対のピン１７ａの間隔幅は、帯状金属部材Ｗの幅とほぼ同じ長さになっている。したがって一対のピン１７ａの間に帯状金属部材Ｗを通すことで、帯状金属部材Ｗを幅方向に位置合わせすることができる。そのため位置合わせ機構１７は、プレス成形前の帯状金属部材Ｗを成形型の上流側において常に幅方向に位置合わせする。

成形型の下流側には、図１に示すように位置合わせ機構１が設けられている。
位置合わせ機構１は、ベース３と、一対の案内ピン２と、駆動装置４を有している。
ベース３は、図２に示すように下成形型１６ｂの下流側に取付けられる。例えば、帯状金属部材Ｗをカットする下成形型１６ｂの最下流のステーションの上流位置にて取付けられる。ベース３には、下流側に向けて下方に傾斜する斜面３ａと、斜面３ａから穿孔された取付孔３ｂが形成されている。

一対の案内ピン２は、図２，４に示すようにベース３の取付孔３ｂに挿入されて、ベース３に対して起立した状態で取付けられる。各案内ピン２は、円柱状であって、取付孔３ｂに対して軸回転可能であり、各案内ピン２の起立軸（起立中心軸）２ｃを中心に軸回転する。
各案内ピン２は、図２，６に示すように円弧面２ａと切欠き面２ｂを有している。円弧面２ａは、起立軸２ｃを中心とする円弧面であって、起立軸２ｃ中心からの距離がいずれの位置においても半径長さになっている。切欠き面２ｂは、起立軸２ｃを中心とする円弧よりも起立軸２ｃ中心側に切り欠かれて形成されており、例えば、平面状（直線状）に形成されている。

一対の案内ピン２は、帯状金属部材Ｗの幅方向に並設されており、案内ピン２の上部は、図２に示すように下成形型１６ｂの上面よりも上方に突出している。一対の案内ピン２は、各起立軸２ｃを中心に軸回転することで、円弧面２ａ同士が対向する位置合わせ状態（図６参照）と、切欠き面２ｂ同士が対向する開放状態（図７参照）に変化する。
位置合わせ状態における一対の案内ピン２の間隔は、図６に示すようにプレス成形前の帯状金属部材Ｗの幅とほぼ同じ第一幅２ｅになる。したがって一対の案内ピン２の間にプレス成形前の帯状金属部材Ｗを通すことによって、帯状金属部材Ｗを幅方向に位置合わせすることができる。

開放状態における一対の案内ピン２の幅間隔は、図７に示すように第二幅２ｆになる。第二幅２ｆは、位置合わせ状態の第一幅２ｅよりも広く、プレス成形後の帯状金属部材Ｗの幅よりも広くなっている。したがってプレス成形後の帯状金属部材Ｗは、開放状態における一対の案内ピン２間を通ることができる。
一対の案内ピン２の下部には、図４，５に示すようにギア部２ｄが一体に設けられており、ギア部２ｄは、駆動装置４に形成されたラック歯４ｆに噛合う歯を有している。

駆動装置４は、一対の案内ピン２を同期させて駆動させるための装置であって、図４，５に示すようにラック歯４ｆが形成されたラック本体４ａを有している。
ラック本体４ａは、ねじ５が挿通される複数の長穴４ｇを有しており、ねじ５によってラック本体４ａがベース３に対して幅方向（帯状金属部材Ｗの幅方向）に移動可能に取付けられている。ラック本体４ａの側面には、一対のラック歯４ｆが形成されており、ラック歯４ｆに案内ピン２のギア部２ｄが噛合わされている。

ラック本体４ａの両端部には、図４，５に示すようにラック本体４ａの移動量を規制するための位置決め部４ｂ，４ｄと、作業者によって把持される操作部４ｃ，４ｅが設けられている。
位置決め部４ｂ，４ｄは、ラック本体４ａから上方に突出しており、ラック本体４ａをベース３に対して幅方向に移動させることでベース３の端面に当接し、ラック本体４ａの移動量を規制する。

操作部４ｃ，４ｅは、図４，５に示すようにラック本体４ａの両端部に上方に突出して操作しやすい構成になっている。
したがって操作部４ｃ，４ｅを把持し、ラック本体４ａをスライドさせることで、一対の案内ピン２を同期して軸回転させることができる。そして図３に示すようにラック本体４ａをスライドさせ、位置決め部４ｂをベース３に当てることで、一対の案内ピン２を開放状態にすることができる。そしてラック本体４ａを逆方向にスライドさせ、位置決め部４ｄをベース３に当てることで、一対の案内ピン２を位置決め状態にすることができる（図２参照）。

位置合わせ機構１を利用して帯状金属部材Ｗを幅方向に位置合わせする方法について説明する。位置合わせ機構１による帯状金属部材Ｗの幅方向の位置合わせは、帯状金属部材Ｗをプレス成形する前準備において行う作業であって、先ず、駆動装置４によって一対の案内ピン２を同期して軸回転させ、一対の案内ピン２を位置合わせ状態にする（図２，６参照）。
次に、図１参照に示すようにアンコイラ１１に新しい帯状金属部材Ｗを設置し、帯状金属部材Ｗの先端部をリベラ１２によって引っ張り、帯状金属部材Ｗの巻き癖をリベラ１２によって矯正する。そしてルーピングスペース１３を経た帯状金属部材Ｗをフィーダ１４によってプレス機１６に送り出す。

プレス機１６に送り出された帯状金属部材Ｗは、成形型の上流側において位置合わせ機構１７の一対のピン１７ａの間を通ることで、幅方向に位置合わせがなされる。
成形型の下流側においては、位置合わせ機構１の一対の案内ピン２の間を通る。一対の案内ピン２は、位置合わせ状態であるために、帯状金属部材Ｗは、一対の案内ピン２によって成形型の下流側においても位置合わせがなされる。したがって帯状金属部材Ｗは、成形型の上流位置と下流位置にて幅方向に位置合わせがなされる。その結果、帯状金属部材Ｗは、成形型に対して精度良く幅方向に位置合わせがなされる。

帯状金属部材Ｗを幅方向に位置合わせした後に、帯状金属部材Ｗをフィーダ１４によって戻し、帯状金属部材Ｗの先端部をプレス機１６の上流側へ引き戻す。次に、駆動装置４を操作し、一対の案内ピン２を軸回転させ、一対の案内ピン２を開放状態にする（図３参照）。以上の作業によって準備作業が完了する。

プレス成形時には、フィーダ１４によって帯状金属部材Ｗをプレス機１６に向けて間欠的に順送りする。そしてプレス機１６の成形型によって帯状金属部材Ｗをプレス成形する。プレス成形後の帯状金属部材Ｗは、プレス成形によって幅方向に広くなるが、成形型の下流側に設けられた一対の案内ピン２は、開放状態になっている。そのためプレス成形後の帯状金属部材Ｗは、一対の案内ピン２の間を通ることができる。

位置合わせ機構１によって帯状金属部材Ｗを幅方向に位置決めする理由は、成形時において帯状金属部材Ｗを幅方向にずれた状態のまま成形型に送り出すことを防止するためである。そしてズレを防止することで、帯状金属部材Ｗの幅ギリギリ部分をプレス成形して成型品にバリが生じることを防ぐことができる。また帯状金属部材Ｗの幅を狭くすることも可能になり、帯状金属部材Ｗの材料費の削減を図ることも可能になる。

以上のようにして実施の形態が形成されている。
すなわち位置合わせ機構１は、図２に示すように成形型の下流側において起立した状態で配設される一対の案内ピン２を有している。一対の案内ピン２は、各起立軸２ｃを中心に軸回転可能に設けられており、軸回転されることで図６に示すように一対の案内ピン２間が第一幅２ｅになる位置合わせ状態と、図７に示すように第一幅２ｅよりも広い第二幅２ｆになる開放状態とに変化する。そして位置合わせ状態において、成形前の帯状金属部材Ｗを幅方向に挟んで該帯状金属部材Ｗを成形型に対し位置合わせし、開放状態において第二幅がプレス成形後の帯状金属部材Ｗの幅よりも広い構成になっている。

したがって一対の案内ピン２は、図２，３に示すように各起立軸２ｃを中心に起立した状態のまま軸回転する。そのため一対の案内ピン２は、傾くことなく位置合わせ状態と開放状態とに変わる。その結果、従前のように位置決め状態において案内ピン２が傾いて一対の案内ピン２間の幅が狭くなることがない。その結果、帯状金属部材Ｗを幅方向に精度良く位置合せすることができる。
また一対の案内ピン２は、従前のようにアーム（２２）とともに水平軸中心に大きく回動させるものではなく（図８，９参照）、各起立軸２ｃを中心に軸回転させる小さな動作によって、位置合わせ状態と開放状態とに変わる。そのため本形態の位置合わせ機構１は、従前のものに比べて作業性に優れ得る。そのため成形型の近くの作業時間が短くなり、作業の安全性が向上する。

また各案内ピン２は、図６，７に示すように起立軸２ｃを中心とする円弧面２ａと、起立軸２ｃを中心とする円弧よりも起立軸２ｃ中心側に切り欠かれた切欠き面２ｂとを有している。そして各案内ピン２の円弧面２ａ同士が対向することで位置合わせ状態になり、切欠き面２ｂ同士が対向することで開放状態になる。
したがって一対の案内ピン２は、円弧面２ａ同士を対向させた状態において、常に第一幅２ｅを有する位置合わせ状態になる。そのため位置合わせ状態は、ピンポイントではなく、円弧面２ａ同士が対向する範囲内であればどの位置であっても形成され得る。その結果、容易かつ確実に一対の案内ピン２を位置合わせ状態にすることができる。

また位置合わせ機構１は、図２に示すように一対の案内ピン２を同期させて軸回転させる駆動装置４を有している。
したがって一対の案内ピン２を別々に軸回転させることなく、一対の案内ピン２を同期して軸回転させることができる。したがって一対の案内ピン２を容易に位置合わせ状態と開放状態に変えることができる。

（他の実施の形態）
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下の形態であっても良い。
（１）すなわち上記の実施の形態に係る帯状金属部材は、巻回されたコイル状態でアンコイラ１１にセットされるものであった。しかし巻回されていない長い板状態でセットされ、フィーダによって成形型に順送りされる帯状金属部材であっても良い。
（２）上記の実施の形態に係る位置合わせ機構は、成形型にベースが固定される形態であった。しかしベースが成形型に対して脱着可能に設けられ、位置合わせ機構がユニットとして成形型に対して脱着される形態であっても良い。

順送りプレス加工装置の正面図である。 位置合わせ機構と下成形型の斜視図である。 位置合わせ機構と下成形型の斜視図である。 図３のIV―IV線断面矢視図である。 図４のV―V線断面矢視図である。 位置合わせ状態における案内ピンと帯状金属部材の上面図である。 開放状態における案内ピンと帯状金属部材の上面図である。 従来の位置合わせ機構と下成形型の斜視図である。 従来の位置合わせ機構と下成形型の斜視図である。

符号の説明

１・・・位置合わせ機構
２・・・案内ピン
２ａ・・・円弧面
２ｂ・・・切欠き面
２ｃ・・・起立軸
２ｅ・・・第一幅
２ｆ・・・第二幅
３・・・ベース
４・・・駆動装置
４ａ・・・ラック本体
４ｆ・・・ラック歯
１０・・・プレス加工装置
１１・・・アンコイラ
１２・・・リベラ
１３・・・ルーピングスペース
１４・・・フィーダ
１５・・・搬入機構
１６・・・プレス機
１６ａ・・・上成形型（成形型）
１６ｂ・・・下成形型（成形型）
１７・・・位置合わせ機構
Ｗ・・・帯状金属部材

Claims (2)

1. 帯状金属部材を順送りしプレス成形する順送りプレス加工装置の成形型の下流側に設けられ、プレス成形前の帯状金属部材を幅方向に位置合わせする順送りプレス加工装置の位置合わせ機構であって、
   前記成形型の下流側において起立した状態で配設される一対の案内ピンを有し、
   前記一対の案内ピンは、各起立軸を中心に軸回転可能に設けられており、軸回転されることで一対の案内ピン間が第一幅になる位置合わせ状態と、前記第一幅よりも広い第二幅になる開放状態とに変化し、
   前記位置合わせ状態において、プレス成形前の前記帯状金属部材を幅方向に挟んで該帯状金属部材を前記成形型に対して位置合わせし、前記開放状態において、前記第二幅がプレス成形後の前記帯状金属部材の幅よりも広い構成になっており、
   各前記案内ピンは、前記起立軸を中心とする円弧面と、前記起立軸を中心とする円弧よりも前記起立軸中心側に切り欠かれた切欠き面とを有し、各前記案内ピンの前記円弧面同士が対向することで前記位置合わせ状態になり、前記切欠き面同士が対向することで前記開放状態になることを特徴とする順送りプレス加工装置の位置合わせ機構。
2. 請求項１に記載の順送りプレス加工装置の位置合わせ機構であって、
   一対の案内ピンを同期させて軸回転させる駆動装置を有していることを特徴とする順送りプレス加工装置の位置合わせ機構。

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