JP7312725B2

JP7312725B2 - タンデムプレスライン

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Publication number: JP7312725B2
Application number: JP2020089244A
Authority: JP
Inventors: 研一遠藤
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2023-07-21
Anticipated expiration: 2040-05-21
Also published as: CN113695454A; EP3912746A1; EP3912746B1; JP2021183346A

Description

本発明はタンデムプレスラインに関する。とくに抜き加工を行なう２台のプレス機械をタンデム配列したタンデムプレスラインに関する。

特許文献１には、ロータ打ち抜きプレス機械とステータ打ち抜きプレス機械をタンデム配列した積層鉄心打ち抜き装置が開示されている。この装置では、２台のプレス機械のクランク軸同士を直接連結することにより、プレス機械を同期運転させるようにしている。そのため、両方のプレス機械の間に、停止タイミングや動作速度の差を吸収するアキュムレータを設ける必要がない。さらに特許文献１は、金型交換のときにプレス機械間のコイル材長さを金型ピッチに合わせて調節するための中間ループ部を開示している。

特許文献２の段落［０００９］には、レベラにより送給されたコイル材を所定速度で間欠送給する自動送り装置と、自動送り装置を前後に挟むように２台のプレス機械を配置した打ち抜き用プレス機械のタンデムラインが開示されている。そして金型ピッチや送り中心を調節するため、プレス機械を前後（コイル材の幅方向）または左右（コイル材の送り方向）に位置調節可能に設置する技術が開示されている。

特許文献３には、絞り、トリム、ピアス、カットなどの各工程をそれぞれ１台のプレス機械で行わせるタンデムプレスラインで、プレス機械同士の間隔を調節するためのプレスピッチ調節装置を設けることが開示されている。

特開平２０１１－２０５８３６号公報特開平９－１０８８９８号公報特開２００９－２３３６７３号公報

特許文献１のタンデムプレスラインでは、プレス機械間の材料長さを調節するために中間ループ部を設けるので、材料の搬送経路が大きく湾曲している。さらにそれぞれのプレス機械に２基ずつ、全部で４基の送り装置（フィーダ５１～５４）を設けるので装置全体が大がかりとなり、ライン長さが長くなる。このため、材料の搬送質量も大きい。

特許文献２のタンデムプレスラインでは、２台のプレス機械に対して送り装置（自動送り装置３０）が１基だけであり、中間ループ部も必要としないため、ライン長さを短くすることができる。しかし２台のプレス機械と送り装置の作動タイミングを合わせる必要があり、高速運転には対応できない。特許文献３のタンデムプレスラインは、絞り加工や抜き加工などのそれぞれの加工工程を１台ずつのプレス機械で行わせるので、高速運転が困難である。

本発明は、ライン長さを短くすることができ、金型交換時にプレスのコイル材長さを容易に調節することができ、高速運転が可能なタンデムプレスラインを提供することを課題としている。

本発明のタンデムプレスライン１０は、間欠的に送られて来るコイル材Ｗに抜き加工を施す第１プレス機械１１と、第１プレス機械１１から出てくるコイル材Ｗに、第１プレス機械１１と同期してさらに抜き加工を施す第２プレス機械１２と、第１プレス機械１１と第２プレス機械１２の間隔を調節するプレス間隔調節機構１３とを備え、前記第１プレス機械１１と第２プレス機械１２のクランク軸１７同士が、軸方向の移動を許すカップリング２８を介して結合されていることを特徴としている。

このようなタンデムプレスライン１０においては、前記プレス間隔調節機構１３が、前記第１プレス機械１１と第２プレス機械１２のいずれか一方または両方のフレーム１６を、ラインの送り方向に移動自在に支持する支持装置２１と、両方のフレーム１６同士を連結するモータ駆動の伸縮駆動機構２５と、第１プレス機械１１に設置される金型４０（４０ａ、４０ｂ）と第２プレス機械１２に設置される金型４０（４０ａ、４０ｂ）の間隔を検出するセンサ２６と、センサ２６の検出値が金型４０ごとに予め定められている距離に一致するように前記伸縮駆動機構２５を駆動する制御装置Ｃとを備えているものが好ましい。

前記いずれのタンデムプレスライン１０においても、第１プレス機械１１と第２プレス機械１２の間に、第１プレス機械１１から出てくるコイル材Ｗを第２プレス機械１２に送る中間送り装置５０が設けられており、その中間送り装置５０が、ラインの上流側と下流側の２か所に配置された、コイル材Ｗを送り線高さＨに支持する第１および第２送り線ガイド５２、５３と、前記第１送り線ガイド５２と第２送り線ガイド５３の間に配置された、コイル材Ｗを送るときはコイル材Ｗが送り線高さＨから上下方向にずれた迂回経路を通るようにコイル材をガイドする上下一対の送りロール５１（５１ａ、５１ｂ）と、送り完了後、コイル材Ｗが金型４０に対して位置決めされる前にコイル材Ｗをフリーにするように前記送りロール５１（５１ａ、５１ｂ）をレリースするレリース機構（昇降機構５５）とを有するものが好ましい。

本発明のタンデムプレスライン１０の第２の態様は、間欠的に送られて来るコイル材Ｗに抜き加工を施す第１プレス機械１１と、第１プレス機械１１から出てくるコイル材Ｗに、第１プレス機械１１と同期してさらに抜き加工を施す第２プレス機械１２と、第１プレス機械１１と第２プレス機械１２の間に設けられた、第１プレス機械１１から出てくるコイル材Ｗを第２プレス機械１２に送る中間送り装置５０とを備えており、その中間送り装置５０が、ラインの上流側と下流側の２か所に配置され配置された、コイル材Ｗを送り線高さに支持する第１および第２送り線ガイド５２、５３と、前記第１送り線ガイド５２と第２送り線ガイド５３との間に配置された、コイル材Ｗを送るときはコイル材Ｗが送り線高さＨから上下方向にずれた迂回経路を通るようにコイル材をガイドする上下一対の送りロール５１（５１ａ、５１ｂ）と、送り完了後、コイル材Ｗが金型４０に対して位置決めされる前にコイル材Ｗをフリーにするように前記送りロール５１（５１ａ、５１ｂ）をレリースするレリース機構（昇降機構５５）とを有することを特徴としている。

このようなタンデムプレスライン１０においては、前記第１プレス機械１１と第２プレス機械１２のクランク軸１７、１７が同期回転するように連結されているものが好ましい。いずれの場合も、前記第１プレス機械１１と第２プレス機械１２のコイル材の送り方向の間隔を調節するプレス間隔調節機構１３を備えているものが好ましい。

本発明のタンデムプレスラインは、第１プレス機械と第２プレス機械の間隔を調節するプレス間隔調節機構を備えているので、金型の交換時にプレス機械の間隔を調節することによりプレス間のコイル材長さを調節することができる。そのため、特許文献１のような中間ループ部を設ける必要がなく、その分、ライン長さを短くすることができる。そして前記第１プレス機械と第２プレス機械のクランク軸同士が、軸方向の移動を許すカップリングを介して結合されているので、プレス機械同士の間隔の調節が可能であるにも関わらず、プレス機械同士の同調性が高い。

このようなタンデムプレスラインにおいて、前記プレス間隔調節機構が、前記第１プレス機械と第２プレス機械のいずれか一方または両方のフレームを、ラインの送り方向に移動自在に支持する支持装置と、両方のフレーム同士を連結するモータ駆動の伸縮駆動機構と、第１プレス機械に設置される金型と第２プレス機械に設置される金型の間隔を検出するセンサと、センサの検出値が金型ごとに予め定められている距離に一致するように前記伸縮駆動機構を駆動する制御装置とを備えている場合は、第１プレス機械の金型と第２プレス機械の金型の間隔を正確かつ容易に調節することができる。したがって金型の交換に伴うライン停止時間を短くすることができ、効率的なライン運転が可能である。

前記いずれかのタンデムプレスラインにおいて、第１プレス機械と第２プレス機械の間に、第１プレス機械から出てくるコイル材を第２プレス機械に送る中間送り装置が設けられており、その中間送り装置が、ラインの上流側と下流側の２か所に配置された、コイル材を送り線高さに支持する第１および第２送り線ガイドと、前記第１送り線ガイドと第２送り線ガイドの間に配置され、コイル材を送るときはコイル材が送り線高さから上下方向にずれた迂回経路を通るように、コイル材をガイドする上下一対の送りロールと、送り完了後、コイル材が金型に対して位置決めされる前にコイル材をフリーにするように送りロールをレリースするレリース機構とを有する場合は、プレス機械が抜き加工を施す前にコイル材が金型へ引き込まれても、引き込まれた分は送り線高さから上下方向にずれた前記迂回経路を通るコイル材によって補填されるため、コイル材が無理に引っ張られて変形するなどの問題が生じない。しかもコイル材を送るときは、中間送り装置でコイル材をほぼまっすぐにガイドするので、搬送質量が少なく、スムーズに送ることができる。

具体的な例で説明すると、プログレッシブ加工では、送り装置がコイル材の送りを完了した後、第１工程においてコイル材に打抜き加工された位置決め穴に対し、第１プレス機械に設置した金型、あるいは第１プレス機械および第２プレス機械に設置した金型の上型に設けられたパイロットピンが嵌入されるなどにより、コイル材が金型の下型に対して位置決めされる。上記の「送り完了後、コイル材が金型に位置決めされる前」とは、このような中間送り装置の送りロールによるコイル材の送り完了後から金型へ位置決めされるまでの間を意味する。そして送り装置はコイル材が位置決めされる前に送りロールをレリースし、パイロットピンによる位置決めを阻害しないようにコイル材をフリーな状態にする。コイル材は位置決めされた後、プレス機械が抜き加工を施す前に前記上型に設けられたストリッパプレートによって押し下げられる。このため、コイル材は金型へ引き込まれながら前記下型のダイプレートの上面に押し付けられ、その状態で抜き加工が施される。抜き加工完了後はストリッパプレートとパイロットピンがコイル材から順次離間し、送り装置は再びフリーな状態となったコイル材を送りロールがクランプして送りを開始する。

本発明のタンデムプレスラインの第２の態様は、中間送り装置が、送り完了後、コイル材が金型に対して位置決めされる前に送りロールをレリースするレリース機構を有するので、プレス機械が抜き加工を施す前にコイル材が金型へ引き込まれても、引き込まれた分は送り線高さから上下方向にずれた迂回経路を通るコイル材によって補填されるため、コイル材が無理に引っ張られて変形するなどの問題が生じない。しかもコイル材を送るときは、中間送り装置でコイル材をほぼまっすぐにガイドするので、搬送質量が少なく、スムーズに送ることができる。

前記タンデムプレスラインの第２の態様において、前記第１プレス機械と第２プレス機械のクランク軸同士が同期回転するように連結されている場合は、２台のプレス機械の同調運転の同調性が高い。

前記タンデムプレスラインの第２の態様において、前記第１プレス機械と第２プレス機械のコイル材の送り方向の間隔を調節するプレス間隔調節機構を備えている場合は、金型を交換したとき、プレス間のコイル材の長さの調節を容易にすることができる。

本発明のタンデムプレスラインの一実施形態を示す正面図である。図１のタンデムプレスラインの制御関係のブロック図を含む平面図である。打ち抜き型の一例を示す構造説明図である。搬送中と加工中の材料高さの差を示す概略説明図である。搬送中と加工中の材料長さの関係を示す概略説明図である。本発明に関わる送り装置の構造説明図である。

図１に示すタンデムプレスライン１０は、第１プレス機械１１と、第２プレス機械１２と、両プレス機械１１、１２の間隔を調節するプレス間隔調節機構１３とを備えている。さらにタンデムプレスライン１０の上流側には、ラインにコイル材Ｗを供給するコイル供給装置１４が配置されている。このタンデムプレスライン１０は、金型４０、４０によってコイル材Ｗを抜き加工するもので、とくに積層モータコアなどを高速で連続生産することができる。その場合、第１プレス機械１１はコイル材Ｗに複数回の穴開け加工を順次行い、最後に外形打ち抜き・積層を行なってモータのロータを製造する。第２プレス機械１２は、第１プレス機械１１で使用したコイル材Ｗの残りの部分に、複数回の穴開け加工および外形打ち抜き・積層を行なってステータを製造する。

第１プレス機械１１は、基台１５を介して床に固定されるフレーム１６、フレーム１６の上部に回転自在に設けられるクランク軸１７、そのクランク軸１７に取り付けられる２個のコンロッド１８、それらのコンロッド１８によって吊り下げられ、フレーム１６によって上下方向にガイドされるスライド２０、フレーム１６に取り付けられたボルスタ１６ａなどからなる。コンロッド１８とスライド２０はプランジャ（図示していない）を介して連結され、スライド２０はクランク軸１７が回転することによって上下方向にストロークする。金型４０において、下型４０ａはボルスタ１６ａに、上型４０ｂはスライド２０にそれぞれ固定され、上型４０ｂはスライド２０に合せて上下方向にストロークする。

プレス機械の種類としては、高速ブランキングに適したいわゆる高速自動プレスに属する。一例として、１０～３０ｍｍのストローク、２００～３００ｓｐｍの速度、珪素鋼板の打ち抜きに耐える高剛性フレーム、予圧を与えた精密スライドガイドなどを備えている。基台１５は防振機構を内蔵している。

第２プレス機械１２のフレーム１６と基台１５の間には、プレス機械の荷重を支持する多数のロールを備えた支持装置２１が介在されており、フレーム１６が基台１５に対し、ラインの送り方向（図１の左右）に移動自在に支持されている。第１プレス機械１１では、プレス機械の仕様の共通化を図るため、支持装置２１に代えて同一の高さのスペーサブロック２２が介在されている。第２プレス機械１２の他の点は第１プレス機械１１と実質的に同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。なお、第２プレス機械１２の左右の支持装置２１同士、および左の支持装置２１と第１プレス機械１１のスペーサブロック２２とは、フレーム１６を移動する際に、基台１５との間に生ずる摩擦抵抗によって、横方向の負荷で基台１５がずれ動くこと等を防ぐため、それぞれ連結ロッド２１ａ、２２ａによって連結されている。

前記第１プレス機械１１のフレーム１６と第２プレス機械１２のフレーム１６間には、たとえばネジ２３とナット２４とからなる伸縮駆動機構２５が介在されている。図１および図２の実施形態では、第２プレス機械１２にネジ２３が固定されており、第１プレス機械１１にそのネジ２３と螺合するナット２４がナットホルダ２５ａによって回転自在かつ軸方向に移動しないように保持されている。ナット２４はサーボモータ（図示していない）などのモータで回転駆動される。伸縮駆動機構２５は図２の制御装置Ｃによって駆動される。この制御装置Ｃは、モータを回転駆動する制御部Ｃａ、伸縮量を演算する演算部Ｃｂ、演算式やデータを記憶する記憶部Ｃｃ、初期値などを設定する設定部Ｃｄおよび表示部Ｃｅなどで構成される。

伸縮駆動機構２５によって第１プレス機械１１と第２プレス機械１２の金型の間隔Ｌを金型ごとに予め定められている距離に一致させるに当たり、下記を前提とする。なお、下記に述べる距離とはコイル材Ｗの送り方向の距離である。

コイル材Ｗは第１プレス機械１１の第１工程において位置決め穴が打抜き加工される。そしてコイル材Ｗは、加工された位置決め穴に上型４０ｂのパイロットピンＰｐが嵌入することによって、下型４０ａに対し位置決めされる。このため、コイル材Ｗを送り方向にほぼまっすぐに搬送して順送加工を行うタンデムプレスライン１０において、金型間の間隔は、第１プレス機械１１に設置した金型４０の最も下流側に位置するパイロットピンＰｐ１と、第２プレス機械１２に設置した金型の最も上流側に位置するパイロットピンＰｐ２の中心間距離（図２のＬ）とすることができる。また、金型ごとに予め定められている距離Ｌとは、各金型内においてコイル材Ｗの送り方向に隣接するパイロットピンＰｐ同士の中心間距離、すなわち送りピッチＰの整数倍の距離である。さらにパイロットピンＰｐ同士の中心間距離の整数倍により、各装置同士（たとえば第１プレス機械１１と第２送り装置３７）が干渉しない最小距離Ｆｍｉｎを定めることが望ましい。

第１プレス機械１１と第２プレス機械１２の間には、プレス設置間距離（図２のＦ）を検出するセンサ２６が取り付けられている。このセンサ２６は、たとえば第１プレス機械１１および第２プレス機械１２の隣り合うフレーム１６の側面同士の距離Ｆを検出する。

図２は図１のタンデムプレスライン１０の平面図を制御装置Ｃと共に示している。図２に示すように、第１プレス機械１１と第２プレス機械１２に設置した金型４０、４０には、金型情報が記録された電子タグＴｇ１、Ｔｇ２が各々取り付けられている。第１および第２プレス機械１１、１２には、電子タグＴｇ１、Ｔｇ２から発信された無線信号を受信するアンテナＡＴ１、ＡＴ２および受信した信号を制御装置Ｃに送る受信装置Ｒ１、Ｒ２が設けられている。

電子タグＴｇ１、Ｔｇ２に記録されている情報には、プレス機械１１、１２に対する金型４０、４０の設置位置と、パイロットピンＰｐ、Ｐｐ１、Ｐｐ２の配設位置と、送りピッチＰの情報が含まれる。さらに制御装置Ｃの設定部Ｃｄから入力された、それぞれのプレス機械１１、１２の中心からセンサ２６の取り付け位置までの距離（図２のＥ１、Ｅ２）、プレス設置間距離Ｆの調節時に各装置同士が干渉しない最小距離（図２のＦｍｉｎ）およびセンサ２６によって検出された現在のプレス設置間距離Ｆなどの情報が記憶部Ｃｃに記憶されている。

プレス機械１１、１２に金型４０、４０を搬入する際、先ず電子タグＴｇ１、Ｔｇ２の情報が無線を利用（アンテナＡＴ１、ＡＴ２を経由）して受信装置Ｒ１、Ｒ２によって非接触で読み取られ、制御装置Ｃに送られる。金型４０、４０はプレス機械１１、１２のボルスタ１６ａ上に設置される際、ボルスタ１６ａ側に設けられた金型の位置決めピン２１ｐによって金型４０ごとに決められた位置に設置される。次に、電子タグＴｇ１、Ｔｇ２から読み取られた情報と、記憶部Ｃｃに記憶された情報を基に、第１プレス機械１１に設置した金型４０の最も下流側に位置するパイロットピンＰｐ１と、第２プレス機械１２に設置した金型の最も上流側に位置するパイロットピンＰｐ２の中心間距離（図２のＬ）を演算部Ｃｂで演算する。

演算部Ｃｂはさらに前記演算された前記パイロットピンＰｐ１、Ｐｐ２同士の中心間距離Ｌから、コイル材Ｗの送りピッチＰの整数倍であって、各装置同士が干渉しない最小距離Ｆｍｉｎを演算し、演算結果を制御部Ｃａに出力する。演算結果に応じて制御部Ｃａは伸縮駆動機構２５のモータを駆動し、プレスの設置間距離Ｆを調節する。あるいはコイル材Ｗの長さにいくらか余裕を与えるため、整数倍よりいくらか短い距離であって、各装置同士が干渉しない最小距離Ｆｍｉｎとする。

この実施形態によれば、金型４０と金型４０の間に送り装置などの障害物が存在し、前記パイロットピンＰｐ１、Ｐｐ２同士の中心間距離Ｌまたは金型間の距離を直接計測することが難しい場合でも、容易に対応することができる。なお、この実施形態においては無線を利用して電子タグＴｇ１、Ｔｇ２の情報を読み取っているが、電子タグの代わりにバーコードや二次元バーコードを用い、読み取装置で読み取ってもよい。

前記支持装置２１、伸縮駆動機構２５およびセンサ２６は全体としてプレス間隔調節機構１３を構成している。このプレス間隔調節機構１３は、製造するモータコアに応じて金型を交換するたびに作動し、プレス設置間距離が調節される。さらにプレスの稼働中にプレス間隔調節機構１３を作動させることにより、高速運転によって生じた摩擦熱によるフレーム１６の熱膨張分のプレス設置間距離Ｆの変化を吸収することもできる。

第１プレス機械１１のクランク軸１７の右端（ライン送り方向の下流側）と、第２プレス機械１２のクランク軸１７の左端（ライン送り方向の上流側）とは、クランク軸１７、１７同士の同期回転を確実にするカップリング２８を介して連結されている。このカップリング２８は、第２プレス機械１２のラインの送り方向の移動を許しながらトルク伝達する構造、たとえばスプライン軸とスプラインナットを軸方向摺動自在に連結したスプラインカップリングなどを採用している。さらに軸心のずれや傾きを吸収するオルダム式カップリングや、ユニバーサルジョイントと組み合わせた形のものを使用してもよい。

第１プレス機械１１および第２プレス機械１２のクランク軸１７、１７の他端には、それぞれ電動モータ（図示していない）などの回転駆動源が連結されている。電動モータ同士は同調制御される。電動モータは誘導モータとしている。ただし誘導モータに限らず、直流モータ、交流サーボモータ、直流サーボモータなどを採用することができる。

前記コイル供給装置１４は、コイル材Ｗを保持し、回転することによりコイル材Ｗを送り出す、あるいはコイル材Ｗが引き出されることにより回転するアンコイラ３０と、アンコイラ３０から送り出されたコイル材Ｗの巻き癖を取り平坦に矯正するレベラ３１と、ループコントロール３２とを備えている。アンコイラ３０はコイル材Ｗを装着する支持軸を正逆方向に回転駆動するためのモータ（図示していない）を備え、レベラ３１はコイル材Ｗを繰り出すためのモータ駆動のピンチロール３１ａを備えている。ループコントロール３２は、コイル材Ｗに対し、プレス機械１１、１２における間欠送りとアンコイラ３０およびレベラ３１の連続送りの差を吸収するループを形成すると共に、ループが所定以上に大きくなるとき、逆に小さくなるときに、アンコイラ３０とレベラ３１の材料の送り出し速度を調節するためのものである。

アンコイラ３０には、コイルがばらけるのを防ぐコイル押さえ３０ａが設けられている。コイルの符号３０ｂは、コイルの外径を検出するセンサを備えたコイル外径計測装置であり、その出力に基づき、制御装置（図示しない）がコイルの残量が少なくなるにしたがってアンコイラ３０の支持軸の回転速度を上げるように制御し、送り出されるコイル材Ｗの長さが送り装置の送り長さの指令値と一致するようにする。コイル押さえ３０ａにコイル回転用の駆動ロールを設けてもよい。その場合はコイルの径によって駆動ロールの回転速度を変える必要はない。符号３３はコイル材Ｗの搬送経路を定める上下一対のガイドプレートである。

符号３４はコイル材Ｗを挟圧する上下一対のロールと、ロールを駆動するモータと（図示しない）、ロールの回転を検出するためのエンコーダ（図示しない）を備えた補助送り装置である。補助送り装置３４は、コイル材Ｗの先端部を任意の所定の位置まで通板するスレッディングと、コイル材Ｗの送り長さの確認とを行い、コイル材Ｗの戻りを防止するバックストップロールも兼ねている。また、コイル材Ｗの速度監視や、打抜き加工を施される前にコイル材Ｗが金型に引き込まれた際の移動量を計測し、各送り装置３６、３７、３８の送り長さを補正する機能を付加することもできる。

図１のタンデムプレスライン１０では、第１プレス機械１１のフレーム１６の上流側（左側）、第２プレス機械１２の上流側（左側）および下流側（右側）に、それぞれ上下のロールでコイル材Ｗを挟圧し、プレス機械１１、１２の作動に合わせて間欠的に下流側に送る第１送り装置３６、第２送り装置３７および第３送り装置３８が設けられている。それらの送り装置３６、３７、３８は、コイル材Ｗを送り線ＦＰに沿って送るように設定され、下ロール３６ａ、３７ａ、３８ａの上面が送り線高さＨと一致するようにしている。また、通常は下ロール３６ａ、３７ａ、３８ａを回転駆動してコイル材Ｗを送る。

他方、上ロール３６ｂ、３７ｂ、３８ｂは、コイル材Ｗを送るときに下降して下ロールとの間にコイル材Ｗを挟圧し、プレス加工のときに上昇してコイル材Ｗをレリースするように、あるいはコイル材Ｗをラインに通しやすくするため、制御装置からの信号に応じて上下に駆動される。なお、上下のロールを空回りさせることにより、コイル材をレリース（引っ張り出し自由）させるようにすることもできる。また、第２送り装置３７のみにコイル材Ｗを駆動するモータを設け、第１送り装置３６と第３送り装置３８はコイル材Ｗをガイドするだけ、たとえば空回りするように構成することもできる。第３送り装置３８の下流側の符号３９は、製品を抜き落とした後のコイル材Ｗ（スクラップ）を一定長さに切断するスクラップカッタである。

図１のタンデムプレスライン１０は、第１プレス機械１１と第２プレス機械１２の間隔を調節するプレス間隔調節機構１３を備えているので、金型の交換時にプレス機械１１、１２の間隔を調節することによりプレス機械１１、１２間のコイル材Ｗの長さを送りピッチの整数倍に調節することができる。そのため、特許文献１のような中間ループ部を設ける必要がなく、その分、ライン長さを短くすることができる。また、中間ループ部を設けないので、第１プレス機械１１と第２プレス機械１２が比較的大型であっても、クランク軸１７、１７の端部同士の間隔が狭く、そのため直接連結しやすい。そして軸方向の移動を許すカップリング２８を介して結合しているので、プレス間隔調節機構１３によるプレス機械１１、１２同士の間隔の調節を妨げない。

さらにプレス機械１１、１２同士の間隔が狭いので、第１プレス機械１１の下流側の送り装置と第２プレス機械１２の上流側の送り装置を１台の送り装置（第２送り装置３７）とすることができる。それにより設備コストが低下すると共に、ライン長さが一層短くなる。

つぎに図３～図６を参照して、送り装置の好ましい実施形態を説明する。図３は図１のタンデムプレスライン１０などに用いる打ち抜き型の一例を示しており、左半分はプレス機械の休止時ないし材料搬送時の状態で、右半分は材料加工時の状態である。打ち抜き型４０は下型４０ａと上型４０ｂとからなる。下型４０ａは、ベース４１と、その上に設けた下側のダイプレート４２と、ベース４１の穴４３に収容した材料リフタ４５を上向きに付勢するスプリング４４と、ダイプレート４２に形成した貫通孔４２ａ内に摺動自在に収容した材料リフタ４５とを有する。

材料リフタ４５の下端にはフランジ４５ａが設けられ、フランジ４５ａの上面をダイプレート４２の下面と当接させることにより、材料リフタ４５の上昇端を規制している。フランジ４５ａの下面はスプリング４４と当接している。材料リフタ４５の上端近辺にはコイル材Ｗの側縁を摺動自在にガイドする環状溝４５ｂが形成されている。材料リフタ４５は自軸回りに回転自在に設けられていてもよい。

材料リフタ４５はコイル材Ｗの搬送時に、コイル材Ｗと下型表面の接触を回避するため、コイル材Ｗを下型表面から少し（たとえば１０ｍｍ程度）持ち上げた位置に保持するものである。そのため、コイル材Ｗは下型４０ａよりいくらか（たとえば１０ｍｍ程度）持ち上げられ、送り線ＦＰに沿って搬送される。

上型４０ｂは、ベース４６と、パンチ４７と、ストリッパプレート４８と、ストリッパプレート４８を下向きに付勢するスプリング４９とを有する。下型４０ａのダイプレート（ダイス）４２には、抜き片と同形状の貫通孔あるいはコイル材Ｗから抜き落とすコア（ロータやステータ）の輪郭と同形状の貫通孔４２ｂが形成され、上型４０ｂのパンチ４７はその貫通孔４２ｂと嵌合してコイル材Ｗを抜き加工する。ストリッパプレート４８は、上型４０ｂのパンチ４７からコイル材Ｗを引き剥がすものであり、下面に材料リフタ４５の上部が嵌合する穴４７ａが設けられている。

そのため、図３の右側に示すように、材料の加工時にストリッパプレート４８は、ダイプレート４２の上面にコイル材Ｗを押し付けると共に、材料リフタ４５を押し下げる。したがってコイル材Ｗは、図４および図５の想像線で示すように、搬送時には送り線ＦＰ沿ってまっすぐに保持され、加工時には実線で示すように送り線高さＨより低い下型４０ａの上面の高さ（加工高さ）Ｈｏまで押し下げられる。この場合、第１～３送り装置３６～３８では送り線高さＨは元のまま維持され、金型４０ａ、４０ｂによって挟圧されている範囲では材料リフタ４５のリフト量の分だけ沈み込む。そのため、それらの間の区間Ｓ１、Ｓ２ではコイル材Ｗは斜めになり、全体として扁平なＶ字状ないし逆台形状に屈曲する。搬送時のまっすぐな形状（想像線）に比していくらか長い経路を通るため、コイル材Ｗのうち金型４０ａ、４０ｂで挟まれている範囲の上流側と下流側が、経路の長さの差の分だけ引き込まれることになる。

なお加工中は送り装置３６～３８の上ロール３６ｂ、３７ｂ、３８ｂが上昇してそれぞれコイル材Ｗをレリースしているので、図４の矢印Ｒのように第１プレス機械１１の上流側および第２プレス機械１２の下流側からそれぞれコイル材Ｗが引き込まれ、前記の経路の長さの差が補填される。しかし第１プレス機械１１と第２プレス機械１２は同期して運転され、加工は同時に行われるので、第２送り装置３７の近辺には引き込み可能な余分の材料がなく、経路の差を補填できない。そのため、第２送り装置３７の近辺では、コイル材Ｗが両側から引っ張られて突っ張ることになる。ここで、当該場所に存在するコイル材Ｗは、第１プレス機械１１の金型で加工が施され多数の穴が存在するため、外力によって変形し易い状態にある。そのような状態で両側から引っ張られて突っ張った場合、位置決め穴にも変形やピッチずれが生じるおそれがある。コイル材Ｗの位置決め穴に変形やピッチずれが生じている場合、第２プレス機械１２の金型のパイロットピンＰｐを位置決め穴に嵌入するとき、無理に入れることになり、位置決め穴の周囲がさらに変形する。その結果、コイル材Ｗの送りピッチが正確でなくなり、ミスフィードが発生したり不良品ができる可能性がある。

図６は上記の問題を解消することができる第２送り装置（中間送り装置）を示している。この中間送り装置５０では、上下一対の送りロール５１（下ロール５１ａと上ロール５１ｂ）の上流側と下流側に、コイル材Ｗを送り線高さＨに支持する第１および第２送り線ガイド５２、５３が配置されている。そして下ロール５１ａの上面は送り線高さＨより低い位置に配置されている。コイル材Ｗを搬送するため、通常は下ロール５１ａをモータＭ１、とくにサーボモータで駆動するが、上ロール５１ｂを駆動するようにしてもよい。送り線ガイド５２、５３は、コイル材Ｗを緩く挟み込むガイドプレート５２ａ、５３ａと、回転自在に支持され、コイル材Ｗの下面側を支持するガイドロール５２ｂ、５３ｂとからなる。

この中間送り装置５０も、上ロール５１ｂの支持軸がハウジングに対し上下に移動自在に設けられ、昇降駆動機構５５によって上下に移動するように、かつ、上ロール５１ｂが下降したときに下ロール５１ａに上ロール５１ｂを押し付けるように駆動する。昇降駆動機構５５としては、モータＭ２、とくにサーボモータと、ネジ機構などによって構成することができる。エアシリンダなどで駆動することもできる。そして材料の搬送時には上ロール５１ｂと下ロール５１ａによってコイル材Ｗを挟み込んで前進する方向に駆動をかけ、プレス機械による加工時は上ロール５１ｂを上昇させて材料をレリースすることができる。この場合、図５の場合とは逆に、コイル材Ｗを搬送するときは実線で示す略Ｖ字状の経路を通り、プレス機械による加工時には想像線で示すように送り線ＦＰに沿ってまっすぐに延びる。したがってそれらの経路の差の分だけ、加工時に金型４０ａ、４０ｂに材料を補填することができ、コイル材Ｗの突っ張りを回避することができる。

上記の搬送中の経路の傾斜している角度θは、ガイドロール５２ｂ、５３ｂと送りロール５１の距離が近づくと大きくなり、離れると小さくなる。そのため、経路の差についても、ガイドロール５２ｂ、５３ｂと送りロール５１の距離が近づくと大きくなり、離れると小さくなる。そのため、ガイドロール５２ｂ、５３ｂと送りロール５１の間隔を、金型による材料の引き込みによって材料が斜めになる区間Ｓ１、Ｓ２より短くとることにより、送りロール５１のレリース量を搬送中の送り線高さＨと下型４０ａの上面の高さ（加工成形高さ）Ｈｏの差よりも小さくすることができる。

上記のことから、ガイドロール５２ｂ、５３ｂの水平方向の位置を調節する調節機構を設けるのが好ましい。また、送りロール５１の下ロール５１ａの位置は下方であるほど搬送時の斜めの角度θが大きくなり、そのため経路の差が大きくなる。そのため、下ロール５１ａの高さを調節する機構を設けるようにしてもよい。ただしいずれの場合も、コイル材Ｗの湾曲の曲率半径がコイル材Ｗの弾性変形の範囲に収まるようにする。

以上、好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内で変更を加えることができる。たとえば図６の中間送り装置では、送り線高さＨより下側に迂回経路を設けているが、逆に上側にずらせた送りロールによって迂回経路を設けることもできる。

１０タンデムプレスライン
１１第１プレス機械
１２第２プレス機械
１３プレス間隔調節機構
１４コイル供給装置
Ｗコイル材
１５基台
１６フレーム
１６ａボルスタ
１７クランク軸
１８コンロッド
２０スライド
２１支持装置
２１ａ連結ロッド
２１ｐ金型の位置決めピン
２２スペーサブロック
２２ａ連結ロッド
２３ネジ
２４ナット
２５伸縮駆動機構
２５ａナットホルダ
２６（プレス設置距離を検出する）センサ
２８カップリング
３０アンコイラ
３０ａコイル押さえ
３０ｂコイル外径計測装置
３１レベラ
３１ａピンチロール
３２ループコントロール
３３ガイドプレート
３４補助送り装置
３６第１送り装置
３７第２送り装置
３８第３送り装置
３６ａ、３７ａ、３８ａ下ロール
３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ上ロール
４０金型
４０ａ下型
４０ｂ上型
Ｔｇ１第１プレス機械に設置した金型の電子タグ
Ｔｇ２第２プレス機械に設置した金型の電子タグ
ＡＴ１、ＡＴ２アンテナ
Ｒ１、Ｒ２受信装置
Ａ１、Ａ２プレス機械に対する取り付け位置
Ｂ１、Ｂ２パイロットピン中心の位置情報
Ｅ１、Ｅ２プレス機械の中心からセンサの取り付け位置までの距離
Ｆプレス設置間距離
Ｆｍｉｎ最小プレス設置間距離
Ｃ制御装置
Ｃａ制御部
Ｃｂ演算部
Ｃｃ記憶部
Ｃｄ設定部
Ｃｅ表示部
Ｐ送りピッチ
Ｐｐパイロットピン
Ｐｐ１第１プレス機械の金型の最下流のパイロットピン
Ｐｐ２第２プレス機械の金型の最上流のパイロットピン
Ｌ最上流と最下流のパイロットピン中心間距離
４１ベース（下型）
４２ダイプレート
４２ａ貫通孔
４２ｂ貫通孔
４３（ベースの）穴
４４スプリング
４５材料リフタ
４５ａフランジ
４５ｂ環状溝
４６ベース（上型）
４７パンチ
４７ａ穴
４８ストリッパプレート
４９スプリング
ＦＰ送り線
Ｈ送り線高さ
Ｈｏ下型上面の高さ
５０中間送り装置
５１送りロール
５１ａ下ロール
５１ｂ上ロール
５２、５３送り線ガイド
５２ａ、５３ａガイドプレート
５２ｂ、５３ｂガイドロール
Ｍ１モータ（送りロール）
Ｍ２モータ（昇降機構）
Ｓ１、Ｓ２斜めの区間
５５昇降機構

Claims

間欠的に送られて来るコイル材に抜き加工を施す第１プレス機械と、
第１プレス機械から出てくるコイル材に、第１プレス機械と同期してさらに抜き加工を施す第２プレス機械と、
第１プレス機械と第２プレス機械の間隔を調節するプレス間隔調節機構とを備え、
前記第１プレス機械と第２プレス機械のクランク軸同士が、軸方向の移動を許すカップリングを介して結合されており、
前記プレス間隔調節機構が、
前記第１プレス機械と第２プレス機械のいずれか一方または両方のフレームを、コイル材の送り方向に移動自在に支持する支持装置と、
両方のフレーム同士を連結するモータ駆動の伸縮駆動機構と、
第１プレス機械に設置される金型と第２プレス機械に設置される金型の間隔を検出するセンサと、
センサの検出値が金型ごとに予め定められている距離に一致するように前記伸縮駆動機構を駆動する制御装置とを備えている、
タンデムプレスライン。
第１プレス機械と第２プレス機械の間に、第１プレス機械から出てくるコイル材を第２プレス機械に送る中間送り装置が設けられており、
その中間送り装置が、
ラインの上流側と下流側の２か所に配置された、コイル材を送り線高さに支持する第１および第２送り線ガイドと、
前記第１送り線ガイドと第２送り線ガイドの間に配置された、コイル材を送るときはコイル材が送り線高さから上下方向にずれた迂回経路を通るようにコイル材をガイドする上下一対の送りロールと、
送り完了後、コイル材が金型に対して位置決めされる前にコイル材をフリーにするように送りロールをレリースするレリース機構とを有する、
請求項１記載のタンデムプレスライン。
間欠的に送られて来るコイル材に抜き加工を施す第１プレス機械と、
第１プレス機械から出てくるコイル材に、第１プレス機械と同期してさらに抜き加工を施す第２プレス機械と、
第１プレス機械と第２プレス機械の間に設けられた、第１プレス機械から出てくるコイル材を第２プレス機械に送る中間送り装置とを備えており、
その中間送り装置が、
ラインの上流側と下流側の２か所に配置された、コイル材を送り線高さに支持する第１および第２送り線ガイドと、
前記第１送り線ガイドと第２送り線ガイドの間に配置された、コイル材を送るときはコイル材が送り線高さから上下方向にずれた迂回経路を通るようにコイル材をガイドする上下一対の送りロールと、
送り完了後、コイル材が金型に対して位置決めされる前にコイル材をフリーにするように送りロールをレリースするレリース機構とを有する、
タンデムプレスライン。
前記第１プレス機械と第２プレス機械のクランク軸同士が同期回転するように連結されている請求項３記載のタンデムプレスライン。
前記第１プレス機械と第２プレス機械のコイル材の送り方向の間隔を調節するプレス間隔調節機構を備えている請求項３または４記載のタンデムプレスライン。