JP7335158B2 - 加工装置及び加工方法 - Google Patents

Description

本開示は、加工装置及び加工方法に関する。

特許文献１には、送り抜き型において、コイル材の貼り付きを生じない平板リフタを設ける構成が開示されている。

特開２００９－５６５０９号公報

本開示は、金属板の加工精度を高めると同時に生産性の向上を図ることが可能な加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る加工装置は、金属板を打抜加工する加工装置であって、前記金属板を搬送方向に沿って間欠的に搬送するように構成された送出機構と、前記金属板を打抜加工する打抜加工部と、前記打抜加工部が通過可能な開口を含み、前記送出機構によって搬送される前記金属板を支持する平板状のリフタと、を有し、前記リフタは、前記搬送方向に対して交差する幅方向への前記金属板の移動を規制する規制部を有する。

また、本開示の一形態に係る加工方法は、金属板を打抜加工する加工方法であって、打抜加工部が通過可能な開口を含む平板状のリフタによって、搬送方向に対して交差する幅方向への移動を規制した状態で前記金属板を支持しながら、前記金属板を間欠的に搬送し、前記打抜加工部で前記金属板を打抜加工する。

本開示に係る加工装置及び加工方法によれば、金属板の加工精度を高めると同時に生産性の向上を図ることが可能となる。

図１は、金属製品の製造装置の一例を示す概略図である。 図２は、加工装置の一例を示す概略断面図である。 図３は、加工装置の下型及びリフタの一例を示す分解斜視図である。 図４は、加工装置の上型周辺の一例を示す斜視図である。 図５は、図２のV-V矢視図に相当する加工装置（プレス機を除く）の一例を示す断面図であり、パンチホルダが上死点にある状態を示す図である。 図６は、図２のV-V矢視図に相当する加工装置（プレス機を除く）の一例を示す断面図であり、パンチホルダが下死点にある状態を示す図である。 図７は、図６のリフタ周辺を拡大した概略図である。 図８は、加工装置の変形例を示す概略図である。 図９は、加工装置の変形例を示す概略図である。 図１０は、図９に示す加工装置の動作例を示す概略図である。 図１１は、図９に示す加工装置の動作例を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して、本開示を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［金属製品の製造装置の構成］
まず、図１を参照して、金属製品の製造装置１００の全体構成について説明する。製造装置１００は、例えば、回転子積層鉄心、固定子積層鉄心、半導体パッケージの内部配線として用いられるリードフレーム、燃料電池用のセパレータなどの種々の金属製品１（図２参照）を、帯状の金属板ＭＳから製造するように構成されている。製造装置１００は、アンコイラー１１０と、送出装置１２０（送出機構）と、加工装置１３０と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。

アンコイラー１１０は、コイル材１１１を回転自在に保持するように構成されている。コイル材１１１は、金属板ＭＳがコイル状（渦巻状）に巻回されたものである。送出装置１２０は、金属板ＭＳを上下から挟み込む一対のローラ１２１，１２２を含む。一対のローラ１２１，１２２は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて回転及び停止し、金属板ＭＳを加工装置１３０に向けて間欠的に順次送り出すように構成されている。

加工装置１３０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作するように構成されている。加工装置１３０は、例えば、送出装置１２０によって送り出される金属板ＭＳを複数のパンチにより順次打抜加工するように構成されていてもよい。

コントローラＣｔｒは、例えば、記録媒体（図示せず）に記録されているプログラム又はオペレータからの操作入力等に基づいて、送出装置１２０及び加工装置１３０を動作させるための指示信号を生成するように構成されている。コントローラＣｔｒは、送出装置１２０及び加工装置１３０に当該指示信号をそれぞれ送信するように構成されている。

［加工装置の詳細］
続いて、図２を参照して、加工装置１３０の詳細について説明する。加工装置１３０は、下型１４０と、上型１５０と、プレス機１６０とを含む。下型１４０は、ベース１４１と、ダイホルダ１４２と、複数のダイＤ１～Ｄ３と、複数のガイドポスト１４４と、搬送装置１４５とを含む。

ベース１４１は、例えばプレスボルスタ（図示せず）上に固定されている。ダイホルダ１４２は、ベース１４１上に支持されている。ダイホルダ１４２には、複数の排出孔Ｃ１～Ｃ３が形成されている。複数の排出孔Ｃ１～Ｃ３は、ダイホルダ１４２の内部を鉛直方向に沿って延びていてもよい。複数の排出孔Ｃ１～Ｃ３には、金属板ＭＳから打ち抜かれた材料（例えば、打抜部材、廃材等）が排出される。

複数のダイＤ１～Ｄ３は、ダイホルダ１４２の表面１４２ａ上に支持されている。複数のダイＤ１～Ｄ３は、金属板ＭＳの搬送方向において、上流側から下流側に向けてこの順に並んでいる。複数のダイＤ１～Ｄ３にはそれぞれ、上下方向に貫通するダイ孔が設けられている。

ダイＤ１のダイ孔は、排出孔Ｃ１と連通しており、後述するパンチＰ１と共に、金属板ＭＳをプレス加工（例えば、打抜加工、半抜き加工）するための第１の加工ユニットを構成している。ダイＤ１のダイ孔内にパンチＰ１が挿抜されることにより、ダイＤ１のダイ孔の輪郭に沿った形状で金属板ＭＳがプレス加工される。金属板ＭＳから打ち抜かれた金属片は、排出孔Ｃ１を通じて加工装置１３０の外部に排出される。

ダイＤ２のダイ孔は、排出孔Ｃ２と連通しており、後述するパンチＰ２と共に、金属板ＭＳをプレス加工（例えば、打抜加工、半抜き加工）するための第２の加工ユニットを構成している。ダイＤ２のダイ孔内にパンチＰ２が挿抜されることにより、ダイＤ２のダイ孔の輪郭に沿った形状で金属板ＭＳがプレス加工される。金属板ＭＳから打ち抜かれた金属片は、排出孔Ｃ２を通じて加工装置１３０の外部に排出される。

ダイＤ３のダイ孔は、排出孔Ｃ３と連通しており、後述するパンチＰ３と共に、金属板ＭＳを打抜加工するための第３の加工ユニットを構成している。ダイＤ３のダイ孔内にパンチＰ３が挿抜されることにより、ダイＤ３のダイ孔の輪郭に沿った形状で金属板ＭＳが打抜加工される。金属板ＭＳからプレス加工によって得られた金属製品１は、排出孔Ｃ３を通じて加工装置１３０の外部に排出される。

複数のガイドポスト１４４は、ダイホルダ１４２から上方に向けて直線状に延びている。複数のガイドポスト１４４は、ガイドブッシュ１５１ａ（後述する）と共に、上型１５０を上下方向に案内するように構成されている。なお、複数のガイドポスト１４４は、上型１５０から下方に向けて延びるように上型１５０に取り付けられていてもよい。

搬送装置１４５は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、金属板ＭＳからプレス加工によって得られた金属製品１を後続の装置に送り出すように構成されている。搬送装置１４５の一端は排出孔Ｃ３内に位置しており、搬送装置１４５の他端は加工装置１３０の外部に位置している。搬送装置１４５は、例えばベルトコンベアであってもよい。

ダイホルダ１４２の表面は平坦とされている。また、ダイホルダ１４２には、その表面から上方へ突出する平板状のリフタ１４６が設けられている。

平板状のリフタ１４６は、ダイホルダ１４２上を搬送される金属板ＭＳをダイホルダ１４２及びダイホルダ１４２上のダイＤ１～Ｄ３の上面から離間した状態で支持するように設けられる。リフタ１４６は、上下方向に延びる支持部材１４８によって支持されている。

リフタ１４６は、図３に示すように、金属板ＭＳの搬送方向Ｘに沿って延びる長尺平板状の部材である。また、搬送方向Ｘに沿って延びる両端部には、それぞれ上方へ延びる側壁部１４６ａと、側壁部１４６ａの上端からリフタ１４６の中央方向へ対向して突出するフランジ部１４６ｂと、が設けられる（図５も参照）。側壁部１４６ａ及びフランジ部１４６ｂは、リフタ１４６によって支持する金属板ＭＳの搬送方向Ｘとは異なる方向への移動を規制する規制部としての機能を有する。なお、金属板ＭＳは、リフタ１４６の本体部分の上面１４６ｃに載置される。側壁部１４６ａは、上面１４６ｃから上方に突出している。

リフタ１４６の上面１４６ｃは、平坦であってもよいし、金属板ＭＳを安定して載置可能な範囲で凹凸が形成されていてもよい。例えば、上面１４６ｃの表面に搬送方向Ｘまたは搬送方向Ｘに対して交差する方向に沿って延びる溝を設けることで、打抜加工時に供給されるスタンピングオイルがリフタ１４６の上面１４６ｃに滞留することを防ぐ構成としてもよい。このような構成とした場合、スタンピングオイルによって金属板ＭＳがリフタ１４６の上面１４６ｃに滞留することによる動作不良（例えば、金属板ＭＳの貼り付き等）を防ぐことができる。

また、リフタ１４６には、ダイＤ１～Ｄ３に対応する位置に複数の開口１４７ａ～１４７ｃが設けられる。リフタ１４６を取り付けた際には、開口１４７ａ～１４７ｃ内をダイＤ１～Ｄ３（及び後述のパンチＰ１～Ｐ３）が上下方向に相対移動可能とされる。

リフタ１４６の開口１４７ａ～１４７ｃは、その上面１４６ｃ側が面取りされていてもよい。この場合、リフタ１４６上で搬送される金属板ＭＳが開口１４７ａ～１４７ｃの内面とリフタ１４６の上面１４６ｃとの角の部分に引っかかることを防ぐことができる。このように、開口１４７ａ～１４７ｃの上面１４６ｃ側は、金属板ＭＳとの当接し得る領域であるため、金属板ＭＳとの干渉を防ぐための形状変更等を行ってもよい。特に、開口１４７ａ～１４７ｃの上面を通過した後の金属板ＭＳは、開口１４７ａ～１４７ｃの内面とリフタ１４６の上面１４６ｃとの角に当接しやすいため、搬送方向Ｘに沿って下流側（例えば、開口１４７ｂの場合は開口１４７ｃ側）の内面について、金属板ＭＳとの干渉を防ぐための形状変更等を行ってもよい。

リフタ１４６は、支持部材１４８を介してダイホルダ１４２と接続されている。図５に示すように、支持部材１４８は、長尺状の本体部１４８ａと、本体部の下端に設けられたストッパ部１４８ｂとを含む。支持部材１４８の本体部１４８ａは、ダイホルダ１４２に形成された上下方向の貫通孔１４２ｂに挿通されていて、貫通孔１４２ｂ内を上下動可能である。支持部材１４８の本体部１４８ａの上端は、リフタ１４６に固定されている。支持部材１４８の本体部１４８ａの周囲には、リフタ１４６とダイホルダ１４２との間に位置するように、例えば圧縮コイルばね等の付勢部材１４９が取り付けられていてもよい。この場合、リフタ１４６は、付勢部材１４９によって、ダイホルダ１４２から離間する方向（図５における図示上方）に付勢される。なお、また、ダイホルダ１４２に形成される貫通孔１４２ｂの上端が貫通孔１４２ｂよりも内径が大きくされていて、付勢部材１４９を収容可能とされていてもよい。

また、ストッパ部１４８ｂは、貫通孔１４２ｂの下端に設けられた貫通孔１４２ｂよりも内径が大きい拡径部１４２ｃに収容されていてもよい。この場合、ストッパ部１４８ｂが拡径部１４２ｃの底部（貫通孔１４２ｂとの連通部）と当接することで、支持部材１４８の上方への移動が規制される。

上型１５０は、パンチホルダ１５１と、ストリッパホルダ１５２と、複数のストリッパＥ１～Ｅ３と、複数のパンチＰ１～Ｐ３とを含む。パンチホルダ１５１は、ダイホルダ１４２と対面するようにダイホルダ１４２の上方に配置されている。パンチホルダ１５１は、その下面側において複数のパンチＰ１～Ｐ３を保持するように構成されている。

パンチホルダ１５１には、複数のガイドブッシュ１５１ａが設けられている。複数のガイドブッシュ１５１ａはそれぞれ、複数のガイドポスト１４４に対応するように位置している。ガイドブッシュ１５１ａは、円筒状を呈しており、ガイドポスト１４４がガイドブッシュ１５１ａの内部空間をスライド可能に構成されている。なお、ガイドポスト１４４が上型１５０に取り付けられている場合には、ガイドブッシュ１５１ａが下型１４０に設けられていてもよい。

パンチホルダ１５１には、複数の貫通孔１５１ｂが設けられている。貫通孔１５１ｂの内周面には、階段状の段差が形成されている。そのため、貫通孔１５１ｂの上部の径は、貫通孔１５１ｂの下部の径よりも大きく設定されている。

ストリッパホルダ１５２は、ストリッパＥ１～Ｅ３を支持する板状の部材である。ストリッパＥ１～Ｅ３は、ストリッパホルダ１５２の下面１５２ａから下方に突出するように設けられる。ストリッパＥ１～Ｅ３は、パンチＰ１～Ｐ３で金属板ＭＳを打ち抜く際に、金属板ＭＳをダイＤ１～Ｄ３との間で挟持すると共に、パンチＰ１～Ｐ３に食いついた金属板ＭＳをパンチＰ１～Ｐ３から取り除くように構成されている。ストリッパＥ１～Ｅ３は凸形状とされていて、その端面（ダイＤ１～Ｄ３と対向する対向面）が、対向配置されるダイＤ１～Ｄ３の端面と略同一形状とされている（図３及び図４参照）。

金属板ＭＳは、ストリッパホルダ１５２の下面１５２ａ（図４も参照）に対して固定されたストリッパＥ１～Ｅ３と、ダイホルダ１４２に対して固定されたダイＤ１～Ｄ３との間で挟持されることにより、プレス加工等の際の搬送方向における移動（位置ずれ）が規制される。ストリッパホルダ１５２は、ダイホルダ１４２上のダイＤ１～Ｄ３とパンチホルダ１５１との間に配置される。

図４に示されるように、ストリッパホルダ１５２の下面１５２ａには、下面１５２ａから突出するようにストリッパＥ１～Ｅ３が設けられるほか、金属板ＭＳの搬送方向Ｘに沿って延びる一対の凸部１５２ｂが形成される。凸部１５２ｂは、加工装置１３０を組み立てた際に、リフタ１４６の側壁部１４６ａと対向する位置に設けられる。この点は後述する。

また、ストリッパホルダ１５２には、上下方向に、複数のガイドポスト１４４を挿通させるための貫通孔１５２ｃが形成されていてもよい。

ストリッパホルダ１５２は、接続部材１５３を介してパンチホルダ１５１と接続されている。接続部材１５３は、長尺状の本体部と、本体部の上端に設けられた頭部とを含む。接続部材１５３の本体部は、貫通孔１５１ｂの下部に挿通されており、貫通孔１５１ｂ内を上下動可能である。接続部材１５３の本体部の下端は、ストリッパホルダ１５２に固定されている。接続部材１５３の本体部の周囲には、パンチホルダ１５１とストリッパホルダ１５２との間に位置するように、例えば圧縮コイルばね等の付勢部材１５４が取り付けられていてもよい。この場合、ストリッパホルダ１５２は、付勢部材１５４によって、パンチホルダ１５１から離間する方向に付勢される。

接続部材１５３の頭部は、貫通孔１５１ｂの上部に配置されている。接続部材１５３の頭部の外形は、上方から見たときに、接続部材１５３の本体部の外形よりも大きく設定されている。そのため、接続部材１５３の頭部は、貫通孔１５１ｂの上部を上下動可能であるが、貫通孔１５１ｂの段差がストッパとして機能して、貫通孔１５１ｂの下部を通過できないようになっている。そのため、ストリッパホルダ１５２は、パンチホルダ１５１に対して相対的に上下移動可能となるように、接続部材１５３によってパンチホルダ１５１に対して吊り下げ保持されている。

ストリッパＥ１～Ｅ３には、パンチＰ１～Ｐ３に対応する位置にそれぞれ、貫通孔が設けられている。各貫通孔は、鉛直方向に沿って延びている。各貫通孔は、上方から見たときに、対応するダイＤ１～Ｄ３のダイ孔と連通する。パンチＰ１～Ｐ３の下部はそれぞれ、対応する貫通孔内をスライド可能である。

パンチＰ１～Ｐ３は、加工装置１３０の上流側から下流側に向けてこの順に並ぶように配置されている。パンチＰ１の下端部は、ダイＤ１のダイ孔に対応する形状を呈している。パンチＰ２の下端部は、ダイＤ２のダイ孔に対応する形状を呈している。パンチＰ３の下端部は、ダイＤ３のダイ孔に対応する形状を呈している。

プレス機１６０は、上型１５０を上下動させるように構成されている。プレス機１６０は、クランクシャフト１６１と、固定部材１６２と、連結部材１６３と、駆動機構１６４とを含む。クランクシャフト１６１は、主軸（クランクジャーナル）と、主軸から偏心して位置する偏心軸（クランクピン）と、これらを接続する接続部材（クランクアーム）とを含む。

固定部材１６２は、固定壁等に固定されており、クランクシャフト１６１の主軸を回転可能に保持するように構成されている。連結部材１６３は、クランクシャフト１６１とパンチホルダ１５１とを連結している。連結部材１６３の一端部には、クランクシャフト１６１の偏心軸が回転可能に接続されている。連結部材１６３の他端部には、スライド（図示せず）を介して、パンチホルダ１５１が接続されている。

駆動機構１６４は、例えば、フライホイールやギアボックスなど（図示せず）を介して、クランクシャフト１６１の主軸に接続されている。駆動機構１６４は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作し、クランクシャフト１６１の主軸を回転させる。クランクシャフト１６１の主軸が回転すると、偏心軸が主軸周りを円運動する。これに伴い、パンチホルダ１５１が上死点と下死点との間を上下に往復運動する。

上記の加工装置１３０では、ダイＤ１～Ｄ３、パンチＰ１～Ｐ３、及びストリッパＥ１～Ｅ３が、金属板ＭＳの打抜加工を行う打抜加工部として機能する。なお、打抜加工部の数は、金属製品の形状等に応じて適宜変更することができる。また、各加工ユニットにおける加工の内容に応じて、ダイ、パンチ、ストリッパの形状を適宜変更することができる。

［金属製品の製造方法］
図２を参照して、金属製品１の製造方法（加工方法）について説明する。まず、図２に示されるように、金属板ＭＳが送出装置１２０によって間欠的に加工装置１３０に送り出され、金属板ＭＳの所定部位が第１の加工ユニットに到達すると、プレス機１６０が動作して、上型１５０を下型１４０に向けて下方に押し出す。上型１５０の押し出しに伴って、ストリッパホルダ１５２が下降する。これにより、ストリッパＥ１～Ｅ３も下降する。ストリッパホルダ１５２の凸部１５２ｂがリフタ１４６の上面（側壁部１４６ａの上面）に到達すると略同時にストリッパＥ１～Ｅ３が金属板ＭＳに到達する。その後も、プレス機１６０が上型１５０を下方に向けて押し出すため、金属板ＭＳが載置された状態でリフタ１４６が下降する。そして、金属板ＭＳの下面がダイＤ１～Ｄ３に当接すると、ストリッパＥ１～Ｅ３とダイＤ１～Ｄ３とで金属板ＭＳが挟持された状態となる。その後も、プレス機１６０が上型１５０を下方に向けて押し出す。

このとき、ストリッパＥ１～Ｅ３は移動しないが、パンチホルダ１５１及びパンチＰ１～Ｐ３は引き続き降下する。そのため、パンチＰ１～Ｐ３の先端部はそれぞれ、ストリッパＥ１～Ｅ３の各貫通孔内を下方に移動し、さらにダイＤ１～Ｄ３のダイ孔に到達する。この過程で、パンチＰ１が金属板ＭＳをダイＤ１のダイ孔に沿って打抜加工が行われる。打ち抜かれた廃材は、排出孔Ｃ１から排出される。その後、プレス機１６０が動作して、上型１５０を上昇させる。

次に、上型１５０を上昇させると、ストリッパＥ１～Ｅ３とダイＤ１～Ｄ３とによる金属板ＭＳの挟持が解放される。さらに、ストリッパホルダ１５２の上昇に伴い、付勢部材１４９によって上方に付勢されているリフタ１４６も上昇し、支持部材１４８のストッパ部１４８ｂによって移動が規制される高さ位置まで移動する。さらに、ストリッパホルダ１５２は上昇するので、ストリッパホルダ１５２の凸部１５２ｂがリフタ１４６の上面から離間する。この状態で、送出装置１２０が動作し、金属板ＭＳを搬送方向Ｘに沿って搬送する。

次に、金属板ＭＳが送出装置１２０によって間欠的に送り出され、金属板ＭＳの所定部位が第２の加工ユニットに到達すると、上記と同様に、プレス機１６０によって上型１５０が上下動して、パンチＰ２による金属板ＭＳの打抜加工が行われる。さらに、金属板ＭＳが送出装置１２０によって間欠的に送り出され、金属板ＭＳの所定部位が第３の加工ユニットに到達すると、上記と同様に、プレス機１６０によって上型１５０が上下動して、パンチＰ３による金属板ＭＳの打抜加工が行われる。

こうして、金属板ＭＳから打抜加工を含むプレス加工によって得られた金属製品１は、排出孔Ｃ３を通じて加工装置１３０の外部に排出される。

［打抜加工時のリフタ及びその周辺の動作の詳細］
上記の打抜加工時のパンチホルダ１５１の往復運動の際のリフタ１４６及びその周辺の動作について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、上型１５０が最も上昇した状態、すなわち、パンチホルダ１５１が上死点となっている状態を示している。また、図６は、上型１５０が最も下降した状態、すなわち、パンチホルダ１５１が下死点となっている状態を示している。

加工装置１３０において金属板ＭＳを加工する際、金属板ＭＳはリフタ１４６上に載置された状態で搬送方向Ｘに沿って搬送される。このとき、金属板ＭＳの幅方向（搬送方向Ｘに対して交差する方向：Ｙ方向に相当）の両端は、リフタ１４６のフランジ部１４６ｂの下方に入り込んだ状態とされる（図７も参照）。すなわち、金属板ＭＳの幅方向の両端がそれぞれリフタ１４６の主面とフランジ部１４６ｂの下面との間に挟まれる状態で、搬送される。

このとき、金属板ＭＳは、側壁部１４６ａによって、水平方向のうち特に幅方向（搬送方向に対して交差する方向）移動が規制された状態で搬送される。また、金属板ＭＳは、フランジ部１４６ｂによって、特に幅方向の両端部の上下方向の移動が規制された状態で搬送される。金属板ＭＳの幅方向の両端部は、反り返り等が生じやすい領域である。これに対してフランジ部１４６ｂが設けられることで、反り返しが防止されるため、変形が防がれながら金属板ＭＳがリフタ１４６に支持される。

上型１５０が上昇してパンチホルダ１５１が上死点にある状態では、図５に示されるように、リフタ１４６は支持部材１４８のストッパ部１４８ｂによって上方向への移動が規制される状態までリフタ１４６が上昇した状態とされる。これは、支持部材１４８に取り付けられた付勢部材１４９による付勢によるものである。なお、パンチホルダ１５１が上死点にある場合においても、ダイＤ１～Ｄ３の上端は、それぞれリフタ１４６の開口１４７ａ～１４７ｃに入り込んだ状態とされる。

一方、上型１５０が下降し、パンチホルダ１５１が下死点になるまで下降すると、リフタ１４６は、パンチホルダ１５１の下降と共に下方へ移動するストリッパホルダ１５２により下方へ押し込まれる。リフタ１４６の側壁部１４６ａの上面が、ストリッパホルダ１５２に設けられた凸部１５２ｂによって押し込まれることで、リフタ１４６は下方へ移動する。また、リフタ１４６の移動によって、支持部材１４８は貫通孔１４２ｂ内を下方へ移動する。リフタ１４６は、付勢部材１４９によって上方へ付勢されているので、ストリッパホルダ１５２による押し込みの分（すなわち、ストリッパホルダ１５２の下方への移動分）だけリフタ１４６は下方へ移動する。

リフタ１４６の下降に伴って、リフタ１４６上に載置された金属板ＭＳも下方へ移動する。これにより、ダイＤ１～Ｄ３（図６ではダイＤ２）が金属板ＭＳの下面と当接する。また、パンチホルダ１５１及びストリッパホルダ１５２が下降することにより、ストリッパＥ１～Ｅ３（図６ではストリッパＥ２）が金属板ＭＳの上面と当接する。この結果、金属板ＭＳがダイＤ１～Ｄ３とストリッパＥ１～Ｅ３によって挟み込まれた状態となる。この状態で、パンチＰ１～Ｐ３が下降し、金属板ＭＳの加工が行われる。パンチホルダ１５１が下死点にある状態では、ダイＤ１～Ｄ３の上端は、それぞれリフタ１４６の上面１４６ｃ（金属板ＭＳの載置面）と同じ高さ位置もしくは上面１４６ｃに対して僅かに上方に突出する状態とされる。図６では、ダイＤ２の上端とリフタ１４６の上面１４６ｃとが同じ高さ位置にある状態を示している。このような構成を実現するため、ダイＤ１～Ｄ３の高さ（ダイホルダ１４２に対する突出量）は、リフタ１４６の厚さ（金属板ＭＳが載置される本体部分の厚さ）よりも大きくされる。なお、ダイＤ１～Ｄ３の高さは、加工装置１３０の繰り返しの動作によるダイＤ１～Ｄ３の端面（特に内側）の研削量を考慮した高さとすることができる。

パンチＰ１～Ｐ３によるプレス加工の後には、パンチホルダ１５１が再び上死点へ向けて上昇する。これにより、パンチＰ１～Ｐ３が上昇すると共に、ストリッパホルダ１５２も上昇する。この結果、ストリッパホルダ１５２によるリフタ１４６の押し込みも解除され、リフタ１４６は再び図５に示す状態へ向けて上昇する。また、金属板ＭＳは、ダイＤ１～Ｄ３及びストリッパＥ１～Ｅ３による挟み込みから解放された状態となる。このように、金属板ＭＳによる挟み込みが解除された状態とした後に、送出装置１２０（搬送装置）が動作することで、金属板ＭＳが搬送方向Ｘへ搬送される。

パンチホルダ１５１が上死点にある状態（図５）とパンチホルダ１５１が下死点にある状態（図６）との間でのリフタ１４６の移動量は、支持部材１４８のストッパ部１４８ｂの拡径部１４２ｃ内での上下方向の移動量Ｌ１（図６参照）に相当する。

リフタ１４６の厚さ（金属板ＭＳが載置される本体部分の厚さ）は、リフタ１４６の上下方向の移動量Ｌ１よりも厚くすることができる。この場合、上記で説明したように、パンチホルダ１５１が上下方向に移動する間、ダイＤ１～Ｄ３の上端は、それぞれリフタ１４６の開口１４７ａ～１４７ｃに入り込んだ状態を保つ構成とすることができる。

図７に示すように、ダイＤ１～Ｄ３（図７ではダイＤ２）とリフタ１４６の開口１４７ａ～１４７ｃ（図７では開口１４７ｂ）との間の距離Ｌ２は、金属板ＭＳの厚さよりも小さくすることができる。このような構成とした場合、例えば、金属板ＭＳ（特に、プレス加工により発生した金属板の破片等）がダイＤ１～Ｄ３と開口１４７ａ～１４７ｃとの間に入り込むことを防ぐことができる。

［作用］
上記実施形態で説明した加工装置１３０では、平板状のリフタ１４６は、搬送方向Ｘに対して交差する幅方向への金属板ＭＳの移動を規制する規制部としての側壁部１４６ａを有する。したがって、加工時の金属板ＭＳの幅方向への移動が規制された状態で打抜加工を行うことができるため、加工精度を高めると同時に生産性の向上を図ることができる。また、上記の加工方法によれば、平板状のリフタ１４６によって、搬送方向Ｘに対して交差する幅方向への移動を規制した状態で金属板ＭＳを支持しながら、金属板ＭＳを間欠的に搬送し、打抜加工部で金属板を打抜加工する。そのため、加工時の金属板ＭＳの幅方向への移動が規制された状態で打抜加工を行うことができ、加工精度を高めると同時に生産性の向上を図ることができる。

積層鉄心等の製造に利用される加工装置では、打抜加工を行った後の金属板（「スケルトン」ともいう。）が下型１４０のダイまたはダイ孔に干渉する懸念がある。そのため、一般的には、バネを用いたリフトピン方式のリフタを設けて、金属板をダイ孔よりも高い位置で支持をしながら搬送することが行われる。しかしながら、リフトピン方式のリフタではある程度細長い形状を有する金属板の垂れ下がりが生じやすくなるため、リフタによって金属板をより高い位置で支持することが行われていた。これに対して、上記の加工装置１３０では、平板状のリフタ１４６を用いることで、リフトピン方式のリフタと比較して打抜加工を行った後の金属板ＭＳからの垂れ下がりが防がれている。したがって、金属板ＭＳの支持位置を低く、すなわち、ダイに近い位置とすることができる。この場合、上型１５０の動作によるストリッパＥ１～Ｅ３とダイＤ１～Ｄ３との挟持からの解放も早くなる。したがって、金属板ＭＳの搬送時には金属板ＭＳの加工速度をより高速化することが可能となる。その結果、金属製品１の生産性の向上を図ることが可能となる。

さらに、上記の加工装置１３０及び加工方法では、リフタ１４６に側壁部１４６ａが設けられていることで、金属板ＭＳの幅方向への移動が規制される。従来の加工装置においても、打抜加工時には位置決め用のピン等を用いて金属板ＭＳの位置決めは行われるが、搬送時の金属板ＭＳの位置ずれ等は生じる可能性がある。この点、上記の加工装置１３０では、側壁部１４６ａによって搬送方向Ｘとは異なる方向への金属板ＭＳの移動が規制されるため、意図しない位置ずれ等を防ぐことができ、加工精度を高めることができる。

また、リフタ１４６には、フランジ部１４６ｂが設けられている。このため、金属板ＭＳの幅方向の端部において上下方向への移動が規制される。そのため、打抜加工を行っている最中の金属板ＭＳにおいて発生し得る反り返りを抑制することができるため、金属板の加工精度を高めることができる。

また、上記の加工装置１３０及び加工方法では、打抜加工部として機能するダイＤ１～Ｄ３は、ダイホルダ１４３の表面に対して突出して設けられている。また、同じく打抜加工部として機能するストリッパＥ１～Ｅ３は、対向面が対向するダイＤ１～Ｄ３の端面に対応したと略同一形状とされていて、且つ、凸形状とされている。このような構成とすることで、ダイＤ１～Ｄ３及びストリッパＥ１～Ｅ３によって金属板ＭＳを強固に挟持した状態で、パンチＰ１～Ｐ３による打抜加工を精度よく行うことができる。

また、ダイＤ１～Ｄ３の高さ（すなわち、ダイホルダ１４２に対するダイＤ１～Ｄ３の突出量）は、リフタ１４６の厚さ（金属板ＭＳが載置される本体部分の厚さ）よりも大きくされる。また、ダイＤ１～Ｄ３は、リフタ１４６の上下方向の移動によって開口１４７ａ～１４７ｃ内を移動する。このような構成とすることで、リフタ１４６の開口１４７ａ～１４７ｃに対してダイＤ１～Ｄ３が位置ずれすることを防ぐことができるため、加工装置１３０の故障を防ぐことができると共に、加工装置１３０による打抜加工を高速且つ繰り返し行った場合であっても金属板ＭＳを精度良く加工することができる。

［変形例］
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。

例えば、パンチＰ１～Ｐ３の数、その形状等は一例であり、上記実施形態で説明した構成に限定されない。また、パンチによる打抜形状に応じてダイＤ１～Ｄ３及びストリッパＥ１～Ｅ３の数及び形状も変更される。

また、加工装置１３０では１つの平板状のリフタ１４６が設けられる場合について説明したが、一連の打抜加工を行う加工装置１３０内に複数の平板状のリフタ１４６が設けられていてもよい。一例としては、パンチＰ１～Ｐ３のそれぞれに対応して、搬送方向Ｘに沿って３つのリフタ１４６が設けられていてもよい。その場合、各リフタ１４６が上下方向に移動可能となるように、それぞれ支持部材１４８及び付勢部材１４９が設けられる。複数の平板状のリフタ１４６を組み合わせる構成とすることで、個々のリフタ１４６を小型化、軽量化することができる。そのため、リフタ１４６の応答性を高めることが可能となる。また、小型化することにより、リフタ１４６自体の反りが小さくなるため、加工装置１３０の組立精度が向上し、加工速度、加工精度をさらに高めることが可能となる。

また、加工装置１３０では、平板状のリフタ１４６のみが設けられる場合について説明したが、例えば、リフトピン方式のリフタも併せて用いる構成としてもよい。例えば、金属板ＭＳの打抜加工が少ない上流側の工程で金属板ＭＳの剛性が十分であれば垂れ下がりが生じにくくなる。そのため、リフトピン方式のリフタであっても金属板ＭＳの支持位置を低くできるので、リフトピン方式のリフタを使用する構成としてもよい。

以下、リフタ１４６の周辺の変形例として図８～図１１を参照しながら２つの変形例について説明する。

図８では、第１の変形例に係る加工装置の主要部（図５に対応する構成）を示している。リフタ１４６のフランジ部１４６ｂに代えて、リフタ１４６上にカバー部１７０を設けた変形例を示している。カバー部１７０は、平面視ではリフタ１４６と略同一形状の平板状の部材であり、リフタ１４６の開口１４７ａ～１４７ｃと略同一の開口１７１を有している。図８では、開口１４７ｂに対応する開口を開口１７１として示している。また、カバー部１７０は、リフタ１４６の側壁部１４６ａと当接するように、リフタ１４６上に取り付けられている。したがって、カバー部１７０は、リフタ１４６の上面１４６ｃ上に載置された金属板ＭＳを覆うようにリフタ１４６上に取り付けられることになる。図８に示す構成の場合、パンチＰ１～Ｐ３及びストリッパＥ１～Ｅ３は、カバー部１７０の開口１７１を通過して金属板ＭＳへ向けて加工することが可能である。

また、ストリッパホルダ１５２の凸部１５２ｂの突出量は、リフタ１４６及びカバー部１７０の厚さに応じて適宜調整され得る。具体的には、凸部１５２ｂがカバー部１７０に当接する際に、ストリッパＥ１～Ｅ３が金属板ＭＳに当接するように、凸部１５２ｂの高さが調整される。このような構成とすることで、上記実施形態で説明した加工装置１３０と同様に、ストリッパホルダ１５２の下降によってリフタ１４６及びカバー部１７０を下方へ移動させると共に、金属板ＭＳがダイＤ１～Ｄ３及びストリッパＥ１～Ｅ３によって挟持される状態を形成することができる。

図８に示す変形例の場合、リフタ１４６はフランジ部１４６ｂを有していないが、フランジ部１４６ｂに代わってカバー部１７０が金属板ＭＳの上方向への移動を規制している。また、金属板ＭＳの上方をカバー部１７０で覆う構成とする場合、金属板ＭＳの幅方向の端部だけでなく、他の場所でも金属板ＭＳの移動を規制することができる。具体的には、ダイＤ１～Ｄ３及びストリッパＥ１～Ｅ３に対応して形成される開口１７１とは異なる位置においても、金属板ＭＳの上方にカバー部１７０が設けられることになるため、金属板ＭＳの反り返りや変形等を防ぐことができる。

図９～図１１では、図８に示す第１の変形例と同様に、カバー部１７０を設けた構成に係る第２の変形例を示している。図９～図１１は、第２の変形例に係る同一の構成を示しているが、その動作の変化を示している。

第２の変形例に係る構成は、カバー部１７０及びリフタ１４６が個別に動作可能である点が第１の変形例と相違する。具体的には、リフタ１４６を支持する支持部材１４８の下方に駆動機構１８０が設けられる。また、カバー部１７０に対しては、駆動機構１８０は独立して動作可能な駆動機構１９０が設けられる。駆動機構１８０，１９０は、図９に示されるように、ダイホルダ１４２の内部に収容されるように配置されていてもよいが、この構成は適宜変更できる。駆動機構１８０，１９０は、例えば、エアシリンダ等によって構成される。

駆動機構１８０は、リフタ１４６を上下方向へ移動可能とされている。このとき、駆動機構１８０は、支持部材１４８を上下方向に移動させることで、リフタ１４６を上下方向に移動させる。このとき、リフタ１４６の上下方向の移動を支持しその移動方向を規制するための支持部材１８１が支持部材１４８とは別途設けられていてもよい。図９に示す例では、リフタ１４６の上方に支持部材１４８と同軸に延びる支持部材１８１が設けられている。また、支持部材１８１の上下方向の長さによっては、支持部材１８１とストリッパホルダ１５２とが干渉しないように、ストリッパホルダ１５２に凹部１５２ｄを設けてもよい。

駆動機構１９０は、カバー部１７０を上下方向へ移動可能とされている。駆動機構１９０は、カバー部１７０に対して固定された支持部材１９１を上下方向に移動させることで、カバー部１７０を上下方向に移動させる。

なお、図９に示す例では、カバー部１７０に貫通孔が設けられ、支持部材１８１が貫通孔内を上下方向に移動可能とされている。駆動機構１８０及び駆動機構１９０の位置関係に応じて、カバー部１７０に貫通孔を設けて支持部材１８１を通過させる構成、及び、リフタ１４６に貫通孔を設けて支持部材１９１を通過させる構成等適宜変更することができる。

金属板ＭＳを搬送して打抜加工を行う場合には、駆動機構１８０及び駆動機構１９０は動作しない状態としておき、主に支持部材１４８の周囲に取り付けられた付勢部材１４９による上方向への付勢と、ストリッパホルダ１５２による下方向への押し込みとによってリフタ１４６及びカバー部１７０を上下方向に移動させて、上述の加工装置と同様の動作を行うことができる。一方、駆動機構１８０及び駆動機構１９０は、例えば、加工装置の点検時等に使用することができる。

図９に示す構成例では、駆動機構１８０によるリフタ１４６の上下方向の移動と、駆動機構１９０によるカバー部１７０の上下方向の移動とを独立して行うことができる。そのため、図１０に示すように、例えば、カバー部１７０をリフタ１４６に対して上方に移動させることができる。このように動作させることで、通常は金属板ＭＳが載置されるリフタ１４６の上面１４６ｃ付近の点検・清掃等を行うことができる。さらに、図１１に示すように、カバー部１７０及びリフタ１４６をダイホルダ１４２に対して上方に移動させることもできる。このように動作させることで、例えば、ダイホルダ１４２の表面１４２ａやダイＤ１～Ｄ３付近の点検・清掃等を行うことができる。このように、駆動機構１８０，１９０を個別に動作させる構成とすることで、カバー部１７０及びリフタ１４６のそれぞれを独立して上下移動させることが可能となるため、点検・清掃等の作業性を向上させることができる。

なお、駆動機構１８０，１９０の構成は適宜変更することができる。例えば、上記で説明した加工装置１３０の支持部材１４８の下方に駆動機構を設ける構成としてもよい。また、図８で示した第１の変形例の支持部材１４８の下方に駆動機構を設ける構成としてもよい。さらに、図９～図１１に示す構成に代えて、例えば、駆動機構１９０のみの構成として、カバー部１７０のみ上下方向に移動可能な構成としてもよい。このように駆動機構は、リフタ１４６及びカバー部１７０の少なくとも一方が上下方向に移動可能となるように配置されていてもよい。

１００…製造装置、１２０…送出装置（送出機構）、１３０…加工装置、１４０…下型、１４２…ダイホルダ、１４６…リフタ、１４６ａ…側壁部、１４６ｂ…フランジ部、１４８…支持部材、１４９…付勢部材、１５０…上型、１５２…ストリッパホルダ、１７０…カバー部、１８０，１９０…駆動機構、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）、Ｄ１～Ｄ３…ダイ、Ｅ１～Ｅ３…ストリッパ、Ｐ１～Ｐ３…パンチ、ＭＳ…金属板。

Claims (9)

1. 金属板を打抜加工する加工装置であって、
   前記金属板を搬送方向に沿って間欠的に搬送するように構成された送出機構と、
   前記金属板を打抜加工する打抜加工部と、
   前記打抜加工部が通過可能な開口を含み、前記送出機構によって搬送される前記金属板を支持する平板状のリフタと、を有し、
   前記リフタは、前記搬送方向に対して交差する幅方向への前記金属板の移動を規制する規制部を有する、加工装置。
2. 前記規制部は、前記幅方向の端部における前記金属板の上下方向の移動も規制する、請求項１に記載の加工装置。
3. 前記打抜加工部は、ダイホルダの表面に対して突出して設けられると共にダイ孔が設けられたダイと、前記ダイに対向して配置され、打抜加工時に前記ダイと共に前記金属板を挟持するストリッパと、をさらに含み、
   前記ストリッパは、前記ダイとの対向面が前記ダイの端面に対応した形状を有する凸形状である、請求項１または２に記載の加工装置。
4. 前記リフタの厚さは、前記ダイホルダに対する前記ダイの突出量よりも小さく、
   前記ダイは、前記リフタの上下方向の移動によって前記開口内を移動する、請求項３に記載の加工装置。
5. 前記リフタを上下方向に移動させる駆動機構を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の加工装置。
6. 前記リフタ上の前記金属板を覆うように配置されるカバー部をさらに有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の加工装置。
7. 金属板を打抜加工する加工方法であって、
   打抜加工部が通過可能な開口を含む平板状のリフタによって、搬送方向に対して交差する幅方向への移動を規制した状態で前記金属板を支持しながら、前記金属板を間欠的に搬送し、
   前記打抜加工部で前記金属板を打抜加工する、加工方法。
8. 前記リフタは、前記幅方向の端部における前記金属板の上下方向の移動も規制した状態で前記金属板を支持する、請求項７に記載の加工方法。
9. ダイホルダの表面に対して突出するダイと、前記ダイとの対向面が前記ダイの端面に対応した形状を有する凸形状であるストリッパとで、前記金属板を挟持して打抜加工する、
   請求項７または８に記載の加工方法。

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