JP6022640B1

JP6022640B1 - コイル材の加工設備

Info

Publication number: JP6022640B1
Application number: JP2015101798A
Authority: JP
Inventors: 正敏小松
Original assignee: 株式会社コマックス
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2035-05-19
Also published as: JP2016215224A

Abstract

【課題】多様な寸法と形状、孔あけ位置を有する金属製品を低コストで能率よく生産できるコイル材の加工設備と加工方法を提供する。【解決手段】アンコイラ１から繰り出された帯状のコイル材をプレス装置５に供給し、プレス装置５内のコイル材を所望距離だけ前後進させて加工点を位置決めし、かつ穴あけ金型１１〜１４の幅方向位置も変更し、各加工点で穴あけ加工し、ついで切断金型を用いてコイル材を所望長さで切断する。コイル材を用いることで、材料取りの無駄をなくしつつ、所望の加工点への穴あけ加工を行えるので、多品種生産に対応でき、低コストで取付金具等の金属製品を生産できる。【選択図】図１

Description

本発明は、コイル材の加工設備と加工方法に関する。さらに詳しくは、金属板にボルト通し孔等をあけた取付金具等の金属製品をコイル材から加工するための加工設備とそれを用いる加工方法に関する。

従来より、孔あき金属板で構成される取付金具等の製作は、上市されている規格寸法の四角形板材を用いて、シャーリング加工により材料取りすることから始められていた。また、材料取り後の素材にプレス加工に加えタップ加工、キリ孔加工等が施されて、孔あき金属板に仕上げていた。

しかるに、上記のように、四角形板材から材料取りすると、材料の四辺に余り材を生ずることから材料ロスが多く、製品価格が高くなっていた。
また、個別に分離した板材の一つ一つにプレス加工やキリ孔加工を施すので、材料の送りや固定に要する作業が繁雑で製作工数が多かった。
さらに、タップ加工やキリ孔加工のそれぞれに、専用の金型を要することとなって、製作コストを高騰させていた。

そこで、四角形板材から加工する場合の材料ロス等の問題を解消するため、特許文献１のようなコイル材を使用することが提案された。
この特許文献１の技術は、アンコイラから送り出された帯状の金属板を長手方向に走行させ、その金属板をレベラーに通して全体の波打ちを矯正し、プレスによって切断およびプレス加工を施するというものである。

しかるに、取付金具に形成されるボルト通し孔はプレス加工で形成されると説明されているが、具体的な方法は説明されていない。
したがって、特許文献１の技術を適用したとしても、個々の取付金具ごとに異なる孔位置や孔径に対応させて個別に金型を設けるとしたら、製作コストはやはり高騰する。

特開２００２−２１９５１６号公報

本発明は上記事情に鑑み、多様な寸法と形状、孔あけ位置を有する金属製品を低コストで能率よく生産できるコイル材の加工設備と加工方法を提供することを目的とする。

第１発明のコイル材の加工設備は、コイル材を繰り出すアンコイラと、該アンコイラから繰り出された帯状のコイル材を所望距離だけ前後進させるフィーダと、前記コイル材の適所に穴あけ加工し、かつ所望長さに切断加工するプレス装置とからなり、前記プレス装置には、前記コイル材の横ブレを防止するとともに、前記コイル材の面取りを行うガイドローラが設置されていることを特徴とする。
第２発明のコイル材の加工設備は、第１発明において、前記プレス装置は、前記コイル材の送りライン上に前記コイル材に穴あけ加工する穴あけ金型を複数台備えており、かつ穴あけ金型が前記送りラインに直交する方向に横移動させて固定可能であることを特徴とする。
第３発明のコイル材の加工設備は、第２発明において、前記プレス装置は、前記ガイドローラの少なくとも１つに対して、前記送りライン上の、前記アンコイラ側に前記穴あけ金型が１以上配置され、かつ前記送りライン上の、前記アンコイラ側と逆の方向に前記穴あけ金型が１以上配置されていることを特徴とする。

第１発明によれば、アンコイラから巻きだしたコイル材をプレス装置で穴あけ加工する際にフィーダでコイル材を前後進させると、プレス装置で所望の加工点に穴あけ加工ができ、かつ所望の長さにコイル材を切断して穴あき金属製品を作ることができる。このように、コイル材を用いることで、材料取りの無駄をなくしつつ、所望の加工点への穴あけ加工を行えるので、多品種生産に対応でき、低コストで取付金具等の金属製品を生産できる。
第２発明によれば、穴あけ金型が送りラインに沿って複数台設けられていると、複数の加工点が存することになり、その加工点をフィーダによるコイル材の前後進により選択することができるので、穴あけ位置が多様な金属製品の製造が可能となる。しかも、穴あけ金型を送りラインに直交する方向に横移動させると、コイル材の幅方向での穴あけ位置を変更できるので、穴あけ位置が長さ方向にも幅方向にも多様な金属製品を製造できる。

本発明の一実施形態に係るコイル加工設備の全体側面図である。図１に示すプレスの拡大正図面である。図２に示すパンチ装置のIII−III線側面図である。図２に示す切断装置を示すIV−IV線側面図である。コイル材の加工方法の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図１に基づき、加工設備の全体構成を説明する。
本発明の加工設備はアンコイラ１とレベラー２とプレス５とから構成されている。アンコイラ１にはコイル材Ｃが巻取り自在に支持されている。

レベラー２は、矯正ロール部３とフィーダ４とを備えている。レベラー２にはアンコイラ１から繰り出された帯状のコイル材２が通されている。矯正ロール部３ではコイル材Ｃを平坦に矯正する。フィーダ４はコイル材Ｃに挟む一対のローラからなり、コイル材Ｃに送りをかける。送り方向と送り距離は、制御部でのプログラミングで自在に選択でき、前進・後進の両方が可能であり、送り量も任意に選択することができる。

プレス装置５はベッド６とその上方で昇降する昇降スライド７とを備えている。ベッド６には後述する穴あけ金型１１〜１４や切断金型３１が固定される。昇降スライド７は油圧駆動またはモータ駆動で昇降するものであり、昇降動作のタイミング、速度、動作間隔などはプログラミング可能な制御部により任意に制御されている。

ベッド６と昇降スライド７との間には送りラインＬが通っており、この送りラインＬに沿って帯状のコイル材Ｃが送り込まれる。
そして、送りラインＬに沿って、入側に穴あけ加工部１０が設けられ、出側に切断加工部３０が設けられている。

図２に基づき、プレス装置５の詳細を説明する。
（穴あけ加工部１０）
穴あけ加工部１０には、第１穴あけ金型１１、第２穴あけ金型１２、第３穴あけ金型１３および第４穴あけ金型１４の４個の穴あけ金型が設置されている。なお、穴あけ金型を何個用いるかは任意であって、１個でもよく、２個なし３個でもよく、５個以上であってもよい。
これらの穴あけ金型は生産する金属製品の穴あけ数と穴あけ位置によって任意に選択される。

図示の穴あけ金型１１〜１４はいずれもベッド６上に固定されている。具体的にはベッド６上に台盤８が設置されており、台盤８上には複数個のスライド台座９が取付けられている。このスライド台座９のスライド方向は材料送り方向Ｌに対し直交する方向である。この各スライド台座９上に各穴あけ金型１１〜１４が固定されている。

前記各穴あけ金型１１〜１４の上方には４個の押し金具１５，１６，１７，１８が配置され、昇降スライド７の下面に取付けられている。昇降スライド７が下降して押し金具１５〜１８が穴あけ金型１１〜１４の穴あけピンを押し下げると、各穴あけ金型１１〜１４が働いてコイル材Ｃに穴があけられる。

上記押し金具１５〜１８は、スライド装置２０ａ〜２０ｄによって、送りラインＬに対し直交する方向に移動可能となっている。その詳細は後述する。

（切断加工部３０）
切断加工部３０は１台の切断金型３１で構成されている。この切断金型３１は下型３２と上型３３とからなり、下型３２は台盤８上に固定され、上型３３は下型３２に対し昇降自在に支持されている。
昇降スライド７の下面には押し金具１９が取付けられていて、昇降スライド７が下降して押し金型１９が上型３３を押し下げると、切断金型３１が働いてコイル材Ｃを切断できるようになっている。その詳細も後述する。

台盤８の入側と中央部には、ガイドローラ５１，５２が設置されている。このガイドローラ５１，５２はいずれも一対のローラでコイル材Ｃの両側をガイドするものであり、コイル材Ｃの横ブレを防止し、かつ面取りを兼ねて行うものである。

（穴あけ加工部の詳細）
図３に基づき、穴あけ加工部１０の詳細を説明する。なお、穴あけ金型１１〜１４は穴あけ寸法に相違はあっても本質的な機構は同じであるから、穴あけ金型１１で代表させて説明する。

図３（Ａ）において符号１１で示す穴あけ金型は、側面視でＣ形の部材であり、下部６１と上部６２とそれらをつなぐ支持部６３とからなる。上部６２にはピン６４が貫通しており、下部６１の上面には凹部または凸部に形成されたピン受け６５が存する。下部６１の上面にコイル材Ｃを置いた状態で、ピン６４を押し下げると、コイル材Ｃに穴があけられる。なお、押し下げ力を解放すると、ピン６４はゴムやスプリング等の弾性により元の位置に復帰する。

図３（Ａ）の上段と下段で対比して示すように、穴あけ金型１１はスライド台座９ａに沿って移動可能であり、移動させた任意の位置でボルト止めその他の公知の手段でスライド台座９ａに固定できる。この移動方向はコイル材Ｃの幅方向であるので、穴あけ金型１１、の移動固定位置を変えることで、穴あけ位置を変更できる。この点は、残る穴あけ金型１２〜１４も同様である。

つぎに、押し金具１５のスライド機構を説明する。
押し金具１５の上面はスライド板７１に固定されており、スライド板７１はその両側部をスライドガイド７２で案内されている。スライドガイド７２は昇降スライド７の下面に固定されている。また、スライド板７１にはエアシリンダ７３が連結されている。
このエアシリンダ７３を後退させた状態が図３（Ａ）であり、押し金具１５は穴あけ金型１１のピン６４から離れているので、昇降スライド７を下降させても穴あけ加工は行わない。
これとは反対に、同図（Ｂ）に示すように、エアシリンダ７３を前進させると押し金具１５はピン６４の真上に来るので、昇降スライド７を下降させるとピン６４が圧下されてコイル材Ｃに穴あけ加工が行われる。

以上の構成に基づき、穴あけ位置の選択をつぎの手段を組合せることで行える。
ａ）コイル材Ｃの幅方向の穴あけ位置
穴あけ金型１１〜１４のスライド台座９ａ上での固定位置の変更により材料送り方向に直交する方向での穴あけ位置を変更する。
ｂ）コイル材Ｃの長さ方向の穴あけ位置
フィーダ３によるコイル材Ｃの前方向の送り量の選択、そして前進後の後退量の選択
ｃ）可動・非可動の選択
エアシリンダ７３を作動させて押し金具１５を可動位置にもたらせたり非可動位置に退避させることにより穴あけを行うか否かの選択
ｄ）穴あけ直径
穴あけ直径はピン直径の異なる穴あけ金型１１〜１４を設置しておき、そのなかから押し金具の前後進により所望直径のピンを有する穴あけ金型を選択する。

（切断加工部３０の詳細）
つぎに、図４に基づき切断加工部３０を詳細に説明する。
切断金型３１は台盤８上に固定された金型ベース３４上にボルトその他の手段で固定されている。
切断金型３１は、下型３２を保持する下型ホルダ３４と上型３３を保持する上型ホルダ３５を有し、上型ホルダ３５は下型ホルダ３４に対しスプリング等を介して支持され、上下動可能となっている。また、上型ホルダ３５上にはクシ歯形の受金具３６が取付けられている。
一方、押し金具１９のクシ歯形に形成されており、スライドガイド７２に挟まれたスライド板７１（図２参照）に取付けられている。
エアシリンダ７３により押し金具１９を前後進させると、コイル材Ｃの幅方向に移動させ、受金具３６と当る位置と離れた位置とを選択できる。

図４（Ａ）に示すように、押し金具１９と受け金具３６の位置がズレていると昇降スライド７が下降しても切断金型３１は動かない。
同図（Ｂ）に示すように、エアシリンダ７３を前進させて押し金具１９を受け金具３６上に位置させると、昇降スライド７を下降させることによって切断金型３１を働かせることができる。つまり、同図（Ｂ）の状態でコイル材Ｃを幅方向に切断することができる。

図５に基づき、上記加工設備を用いた加工方法の一例を説明する。
この例では、図中の符号Ｉ、II、III、IV、Ｖの順で加工が進められる。また、符号１１，１２，１３，１４は各穴あけ金型の設置位置を示している。
コイル材Ｃ上に描いた小円は太実線の円が穴あけ済みの穴を意味し、細線の円は穴あけが行われておらず、穴あけ位置のみを示している。

Ｉ：コイル材Ｃがフィーダでプレス装置内に供給されてきた状態を示し、コイル材Ｃはガイドローラ５１で幅方向が位置決めされている。
このＩ状態で１個目の小孔ｈ１が穴あけ加工される。
このとき穴あけ加工では、第１穴あけ金型１１のみが押し金具１５と合って穴あけ加工するが、他の穴あけ金型（１２，１３，１４）は押し金具１５が退避しているので穴あけ加工しない。

II：コイル材Ｃをさらに前進させる。
第２穴あけ金型１２により２個目の小孔ｈ２が穴あけ加工される。
なお、他の穴あけ金型（１１，１３，１４）は押し金具１５が退避しているので穴あけ加工しない。

III：コイル材Ｃをさらに前進させる。
第４穴あけ金型１４により３個目の孔ｈ４（少し大き目の孔）を穴あけ加工する。
なお、他の穴あけ金型（１１，１２，１３）は押し金具１５が退避しているので穴あけ加工しない。

IV：コイル材Ｃを少し後退させる。
第３穴あけ金型１３により４個目の孔ｈ３（少し大き目の孔）を穴あけ加工する。
なお、他の穴あけ金型（１１，１２，１４）は押し金具１５が退避しているので穴あけ加工しない。

Ｖ：コイル材Ｃを前進させる。
コイル材Ｃを切断金具３１で所望寸法に切断する。

以上の工程により、二つの小孔ｈ１、ｈ２と二つの大孔ｈ３、ｈ４があいた取付金具等の金属製品Ｐが得られる。
そして、上記の工程を繰り返すことにより、金属製品Ｐを能率良く大量生産することができる。

本発明の加工方法の利点を以下に説明する。
１）コイル材Ｃの幅方向（すなわち、金属製品Ｐの幅方向）における穴あけ位置は穴あけ金型１１〜１４をスライド台座９上で位置替えすることにより、任意に変更できる。
２）コイル材Ｃの長さ方向（すなわち、金属製品Ｐの長さ方向）における穴あけ位置は、フィーダ３による前後進双方を含む送り量を加減することで、任意に変更できる。
３）孔の直径は、異なる外径のピンをもつ穴あけ金型を任意に選択してプレス装置にセットすることにより、任意に変更できる。
４）金属製品Ｐの長さ寸法は、コイル材Ｃの送り量を変えることで任意に設定できる。
５）金属製品Ｐの幅寸法や厚さ寸法は、アンコイラ１に仕掛けるコイル材を任意に選択することにより、任意に設定できる。

１アンコイラ
２レベラー
４フィーダ
５プレス装置
６ベッド
７昇降スライド
１０穴あけ加工部
１１〜１４穴あけ金型
１５〜１８押し金具
３０切断加工部
３１切断金具
３２下型
３３上型
３６受け金具

Claims

コイル材を繰り出すアンコイラと、
該アンコイラから繰り出された帯状のコイル材を
所望距離だけ前後進させるフィーダと、
前記コイル材の適所に穴あけ加工し、かつ所望長さに切断加工するプレス装置と
からなり、
前記プレス装置には、
前記コイル材の横ブレを防止するとともに、
前記コイル材の面取りを行うガイドローラが設置されている
ことを特徴とするコイル材の加工設備。
前記プレス装置は、前記コイル材の送りライン上に
前記コイル材に穴あけ加工する穴あけ金型を複数台備えており、
かつ穴あけ金型が前記送りラインに直交する方向に横移動させて固定可能である
ことを特徴とする請求項１記載のコイル材の加工設備。
前記プレス装置は、前記ガイドローラの少なくとも１つに対して、
前記送りライン上の、前記アンコイラ側に前記穴あけ金型が１以上配置され、
かつ前記送りライン上の、前記アンコイラ側と逆の方向に前記穴あけ金型が１以上配置されている
ことを特徴とする請求項２記載のコイル材の加工設備。