JP7373798B2

JP7373798B2 - 打抜き装置の調整装置および打抜き装置の調整方法

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Publication number: JP7373798B2
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Inventors: 慶太郎藤井; 正行高橋
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Description

本開示は、打ち抜き装置の調整装置および打抜き装置の調整方法に関し、特に、打ち抜きプレス用金型の調整に関する。

打ち抜きプレス加工は、一般的にダイの上に置かれたワークをストリッパにより押さえつつ、パンチによってダイの中にワークを押しこみ、打ち抜くことで所定の形状が得られる技術である。打ち抜きプレス加工は、一般的に家電機器や精密機器、もしくは自動車部品といった多岐にわたる分野で普及している。

打ち抜きプレス加工においてプレス用金型であるダイとパンチ間のクリアランスはワークの品質(バリおよび表面粗さなど)に大きな影響を与える重要なパラメータであり、その適正量は一般的にワーク厚みの６～１０％と知られている。パンチとダイとのそれぞれの中心が一致していない場合、工具偏摩耗の原因となり工具寿命が低下することがある。例えば厚み３０μｍの薄材を打ち抜く場合にはクリアランス適正量は２μｍ程度となり、精密な工具位置の調整が求められる。

従来において工具位置の調整方法として、人の手によりハンマーで金型を叩く方法や金型を削る方法が存在するが、作業者の熟練度が必要となる。そこで、例えば、特許文献１に示すようにプレス金型の芯出し装置の例が存在する。

特許第３３７５０９４号

しかしながら、特許文献１による芯出し装置ではパンチとダイ間の位置関係が定量的に不明であるので、パンチの中心とダイの中心とが一致していることを判断できない。また、上記芯出し装置での工具固定方法はナットによる締結であるが、加工時の振動によりナットが緩み工具位置が変動する。したがって、パンチとダイ間のクリアランスを中心に合わせるためにノウハウが必要となり、またプレス中にクリアランスが偏心するおそれがある。

本開示は、上記従来の問題点に鑑み、パンチとダイの相対位置の調整の精度向上を目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の打抜き装置の調整装置は、抜き型を有するダイに積載したワークをパンチで打ち抜くことで、前記ワークを所定の形状に打抜く打抜き装置の調整装置であって、前記パンチまたは前記ダイを、打ち抜き方向と直交する方向へ移動させる第１駆動機構と、前記第１駆動機構と通信可能に接続された制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１駆動機構により、前記パンチを前記抜き型に挿入した初期位置から、打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向へ前記パンチまたは前記ダイを移動させて、前記パンチと前記ダイとを接触させ、前記初期位置と前記４方向でのそれぞれの接触位置との距離に基づいて、前記パンチと前記ダイとの相対的な中心位置へ前記パンチまたは前記ダイを移動させるよう、前記第１駆動機構を制御する。

また、本開示の金型調整方法は、抜き型を有するダイに積載したワークをパンチで打ち抜くことで、前記ワークを所定の形状に打抜く打抜き装置の調整方法であって、制御部が、前記パンチを前記抜き型に挿入した初期位置から、打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向へ前記パンチまたは前記ダイを移動させて、前記パンチと前記ダイとを接触させ、制御部が、前記初期位置と前記４方向でのそれぞれの接触位置との距離に基づいて、前記パンチまたは前記ダイを前記抜き型の中心位置へ移動させる。

以上のように、本開示の打抜き装置の調整装置および打抜き装置の調整方法によれば、パンチとダイの相対位置の調整の精度向上を実現できる。

本開示の実施の形態１における打抜き装置の全体を示す概略図本開示の実施の形態１における打抜き装置の上型の斜視図本開示の実施の形態１における調整装置の構成を示す概略図本開示の実施の形態１における調整装置の構成を示すブロック図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法を示すフローチャート本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法のステップＳ２の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法のステップＳ２の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法のステップＳ２の具体的な動作を示す説明図本開示の実施の形態１における調整装置における調整方法のステップＳ２の具体的な動作を示す説明図

（実施の形態１）
以下、本開示の実施の形態１について、図１から図４Ｇを参照して説明する。図１Ａは、本開示の実施の形態１における打抜き装置１００の全体を示す概要図を示す。図１Ｂは、本開示の実施の形態１における打抜き装置１００の上型１の斜視図を示す。図２Ａは、本開示の実施の形態１における調整装置３の構成を示す概略図を示す。図２Ｂは、本開示の実施の形態１における調整装置３の構成を示すブロック図を示す。以下の説明の便宜上、図中に示すＸＹＺ直交座標系をとるものする。

打抜き装置１００は、金型としての上型１および下型２を備える加工装置である。上型１は、パンチベース１１、パンチホルダー１２、およびパンチ１３を備える。下型２は、ダイベース２１、ダイホルダー２２およびダイ２３を備える。上型１は、ドライバ５（図２Ｂ参照）により下型２に対して昇降する。上型１においてパンチホルダー１２によりパンチベース１１に保持されたパンチ１３が、下型２においてダイホルダー２２によりダイベース２１に保持されたダイ２３に対して、ダイ２３の上にストリッパにより押さえつけられたワークＷを打ち抜く。これにより、所定形状のワークを得ることができる。

調整装置３は、上型１もしくは下型２の少なくとも一方の調整を行う。調整装置３が上型１に設置される場合、パンチホルダー１２の側面を囲むようにパンチベース１１に取り付けられる。調整装置３が下型２に設置される場合、ダイホルダー２２の側面を囲むようにダイベース２１に取り付けられる。金型調整は、調整装置３がパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２を指定位置に移動させることにより、実行される。

次に、調整装置３の構成について図２Ａを参照して詳細に説明する。

調整装置３は、第１駆動機構３３および位置センサ３４を備える第１駆動ベース３１と、荷重センサ３６を有する第２駆動機構３５を備える第２駆動ベース３２と、第１駆動機構３３および第２駆動機構３５とそれぞれ通信可能に接続されている制御部４とによって構成されている。第２駆動機構３５は、ダイ２３にパンチ１３を嵌合させるために用いられ、第１駆動機構３３は、ダイ２３内でパンチ１３を移動するのに用いられる。

第１駆動ベース３１は、例えば、中央部が空洞の四角枠形状を有する。第１駆動ベース３１は、少なくとも４つ以上の第１駆動機構３３を備える。第１駆動機構３３は、それぞれ打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向に沿って配置されている。第１駆動ベース３１のそれぞれの辺に設けられた第１駆動機構３３が各々駆動することにより、第１駆動ベース３１の内側に備えられた第２駆動ベース３２が、並進および回転運動を行う。このように、第１駆動機構３３は、第２駆動ベース３２に備えられた第２駆動機構３５を移動させるので、第２駆動機構３５が支持するパンチ１３またはダイ２３を打ち抜き方向と直交する方向へ移動させることができる。

この際、第１駆動機構３３と同じ数で、第１駆動機構３３付近に備えられた位置センサ３４により、それぞれの第１駆動機構３３の駆動量を測定する。第１駆動機構３３として、例えば、サブミクロン単位のピッチで駆動できるピエゾ素子を用いたアクチュエータ機構を採用すると、高精度な調整をすることができる。位置センサ３４として、必要スペースが少ない静電容量式センサを採用すると、調整装置３の小型化をすることができる

複数の第１駆動機構３３のうち少なくとも対向する２つの第１駆動機構３３は、第２駆動ベース３２を並進および回転運動させるために、対向方向に直交する方向にてオフセットしてもよい。オフセット量は、大きければ回転運動に必要なトルクが減少するも回転角度が減少するので、第１駆動機構３３によるトルクを考慮して回転角度が最大になるようにオフセット量を小さくしてもよい。

調整装置３をパンチベース１１もしくはダイベース２１に対して設置する際には、第１駆動ベース３１を、パンチベース１１もしくはダイベース２１に対して固定するよう設置する。第１駆動ベース３１をネジ締めなどの堅固な固定方法で固定すると、パンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２をそれぞれ対応するベースにネジ締めなどの手段にて固定する際に、調整装置３の位置の変動を防ぐことができる。

第２駆動ベース３２は、例えば、中央部が空洞の四角枠形状を有し、第２駆動ベース３２の内側でパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２が固定される。第２駆動ベース３２は、第２駆動機構３５を少なくとも４つ以上備える。第２駆動機構３５は、例えば、アクチュエータである。第２駆動機構３５は、それぞれ打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向に沿って配置され、パンチ１３またはダイ２３を打ち抜き方向と直交する方向へ移動させる。第２駆動ベース３２のそれぞれの辺に設けられた第２駆動機構３５が各々駆動することにより、第２駆動ベース３２の内側に存在するパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２が並進および回転運動を行う。

この際、第２駆動機構３５に備えられた荷重センサ３６により、パンチ１３またはダイ２３に作用する荷重を、固定されたパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２を介して測定する。

荷重センサ３６は必ずしも第２駆動機構３５に備えられる必要はなく、例えば、パンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２に備えられていてもよい。また、パンチ１３とダイ２３の接触を検知する方法があれば荷重センサ３６を備えなくても、例えばパンチ１３とダイ２３に通電センサを備えるという形をとってもよい。荷重センサ３６を備える場合、後述する粗調整の際に、パンチ１３またはダイ２３の調整方向を演算することができる。

第２駆動機構３５のうち少なくとも対向する２つは、パンチ１３およびダイ２３等の工具を並進および回転運動させるために、対向方向に直交する方向にてオフセットすることが望ましい。オフセット量は大きければ回転運動に必要なトルクが減少するもストロークが減少するため、第２駆動機構３５によるトルクを考慮してストロークが最大になるようにオフセット量を小さくしてもよい。

パンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２の固定時にそれぞれの部材の損傷を防ぐために、第２駆動機構３５でパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２に対して接触する箇所にはゴム材などの緩衝材を設けてもよい。

荷重センサ３６は、荷重の０点をリセットする機能を有する場合、工具（パンチ１３とダイ２３との）接触の検知を容易にすることができる。

制御部４は、位置センサ３４と荷重センサ３６からそれぞれ、位置情報および荷重情報を受け取り、位置情報および荷重情報の演算処理結果に基づき、第１駆動機構３３と第２駆動機構３５へそれぞれの駆動情報を送る。制御部４は、上型１を昇降させるドライバ５と通信可能に接続されている。制御部４は、半導体素子などで実現可能である。制御部４は、例えば、マイコン、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣで構成することができる。制御部４の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。制御部４は、ハードディスク（ＨＤＤ）、ＳＳＤ、メモリ等の記憶部を有しており、記憶部に格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、所定の機能を実現する。制御部４は、工具中心位置を算出するために、位置センサ３４からの位置情報を記憶部に記憶させてもよい。

次に、調整装置３を用いた打抜き装置１００の調整方法について説明する。図３に、本開示の実施の形態１で用いた調整装置３における調整方法を示すフローチャートを示す。図４Ａ～図４Ｇに、本開示の実施の形態１で用いた調整装置３における調整方法の具体的な動作を示す説明図を示す。図５に、本開示の実施の形態１で用いる調整方法におけるステップＳ２の具体的な動作を示す説明図を示す。

はじめに、図３のステップＳ１において、作業者が、調整装置３を上型１もしくは下型２に設置する。調整装置３の設置当初は、図４Ａに示すように、工具のキャリブレーションが完了していない状態、すなわち、ダイ２３の抜き型２３ａに対してパンチ１３が偏心している状態である。

調整装置３を上型１に設置する場合は、図４Ｂに示すように、パンチホルダー１２の側面を囲み、パンチベース１１に対して第１駆動ベース３１を固定するように設置する。調整装置３を下型２に設置する場合は、ダイホルダー２２の側面を囲み、ダイベース２１に対して第１駆動ベース３１を固定するように設置する。パンチホルダー１２またはダイホルダー２２は、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ対向する少なくとも２組の第２駆動機構３５により挟まれて支持される。そして、パンチホルダー１２のパンチベース１１に対する固定もしくはダイホルダー２２のダイベース２１に対する固定を緩めて、パンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２が第１駆動機構３３および第２駆動機構３５により移動可能な状態にする。

続いて、図３のステップＳ２において、パンチ１３とダイ２３が嵌合するように工具位置を粗調整する(図４Ｃ)。

まず、制御部４が第２駆動機構３５を駆動させて、パンチ１３もしくはダイ２３を打ち抜き方向に垂直な平面上を移動させ、嵌合位置周辺まで移動させる(図５Ａ)。

この際、例えば、前回加工時の中心位置が制御部４に記憶されている場合、調整装置３の設置されていない方の工具（パンチ１３またはダイ２３）位置が前回加工時と変わっていなければ、調整装置３の設置されている方の工具位置を前回加工時の中心位置に移動させることで、以下のステップＳ２の作業は省略することができる。

パンチ１３とダイ２３の接触を、荷重センサ３６を用いて検知する場合、荷重センサ３６は、荷重のゼロ点のリセットによりパンチ１３とダイ２３との接触を検知可能な状態にする。

その後、図５Ｂに示すように、制御部４は、ドライバ５を駆動して上型１を下降させてパンチ１３とダイ２３とを接近させる。次に、制御部４は、ドライバ５を制御して、パンチ１３とダイ２３との接触位置付近において、接触時の工具損傷を防ぐために、例えば、１０μm以下のピッチにて上型１を降ろし、パンチ１３とダイ２３とを接触させる。

そして、荷重センサ３６が、パンチ１３とダイ２３とが接触した際に発生する、工具接触時の打ち抜き方向に対して垂直な方向の荷重を測定する。この荷重は、パンチ１３とダイ２３との接触点から抜き型２３ａの方向に発生する。図５Ｂにおいて、荷重センサ３６は、例えば、Ｘ方向に２Ｎの力を検出する。

次に、制御部４は、ドライバ５を駆動してパンチ１３とダイ２３とが接触しない位置にまで上型１を上昇させる。制御部４は、例えば、荷重センサ３６による荷重が検出されなくなったことに基づいて、パンチ１３とダイ２３とが接触しなくなったと判断してもよい。

次に、制御部４は、第２駆動機構３５により、パンチ１３とダイ２３とを接触させた際に測定された荷重方向に、パンチ１３もしくはダイ２３を移動させる(図５Ｃ)。このとき、パンチ１３もしくはダイ２３の移動量は、例えば、片側クリアランスの５０％以下である。このように、制御部４は、中心位置におけるパンチ１３とダイ２３との離間距離の５０％以下の移動量で、パンチ１３またはダイ２３を移動させるよう、第２駆動機構３５を制御する。例えば、制御部４の有する記憶部が、予めパンチ１３とダイ２３とのクリアランスを記憶しておくことで、パンチ１３もしくはダイ２３の移動量を算出する。または、移動量は、予めユーザにより設定されて記憶部に記憶されていてもよい。

制御部４は、上述した工具接触時の荷重測定と工具移動の一連の動作を、工具接触時の荷重が測定されなくなるまで、すなわち荷重センサにより加入の測定値がゼロになるまで繰り返し、パンチ１３をダイ２３の抜き型２３ａ内へ挿入させる。図５Ｄにおいて、荷重センサ３６が検出する力は、０Ｎである。このときの、パンチ１３またはダイ２３の位置が初期位置として位置センサ３４の検出値が初期化される。例えば、パンチ１３の初期位置として、Ｘ方向に０μｍ、Ｙ方向に０μｍ、回転方向としてθ方向に０μｒａｄと制御部４の記憶部に記憶される。この初期位置においては、粗調整の段階であるので、パンチ１３の中心軸Ｃｐとダイ２３の中心軸Ｃｄとは一致していない。このように、制御部４は、ドライバ５によりパンチ１３をダイ２３と接触しない位置から下降させ、パンチ１３とダイ２３との接触時に発生する荷重の有無に基づいて、パンチ１３を初期位置に移動させるよう、第２駆動機構３５を制御する。

以上の動作により、図３のステップＳ２が実現される。

続いて、図３のステップＳ３において、打ち抜き方向に対して垂直な平面での、直交する４方向にパンチ１３またはダイ２３を移動させた場合の工具接触位置を測定する。

まず、制御部４は、第１駆動機構３３により、打ち抜き方向に対して垂直な平面での直交する４方向のうち１方向へ、パンチ１３およびダイ２３の一方が他方に接触するまで、パンチ１３またはダイ２３を移動させる(図４Ｄ)。パンチ１３またはダイ２３の移動は、工具接触時の工具損傷を防ぐため、例えば、５μｍ以下のピッチで行う。パンチ１３とダイ２３とが接触した位置は、制御部４の記憶部に記憶される。図４Ｄに示す状態の場合、Ｘ方向に－３μｍであり、ダイ２３の抜き型２３ａの他方に接触する場合、Ｘ方向に５μｍである。

そして、位置センサ３４はパンチ１３とダイ２３との接触時の位置情報（接触位置情報）を取得して制御部４へ送信し、制御部４が位置センサ３４により取得された位置情報を記憶部に記憶させる。

その後、打ち抜き方向に対して垂直な平面での直交する４方向のうち残りの３方向にて同様の作業を行い、それぞれの方向における工具接触時の位置情報を取得する。

続いて、図３のステップＳ４において、打ち抜き方向周りにパンチ１３またはダイ２３を回転させた場合の工具接触位置を測定する。なお、パンチ１３の断面形状が回転中心について点対称である場合、ステップＳ４は省略される。

まず、制御部４は、第１駆動機構３３により、ステップＳ３において記憶した４方向の工具接触位置情報のうち、いずれか１方向の接触位置付近まで、パンチ１３またはダイ２３を移動させる。第１駆動ベース３１の構造上、第１駆動機構３３にてパンチ１３またはダイ２３を回転させるストロークの確保が難しいため、制御部４は、接触位置から１μｍ以内までパンチ１３またはダイ２３を移動させてもよい。

その後、図４Ｅに示すように、制御部４は、第１駆動機構３３により、打ち抜き方向周りの一方向へ、パンチ１３とダイ２３とが接触するまで、パンチ１３またはダイ２３を回転させる。パンチ１３またはダイ２３の回転は、パンチ１３およびダイ２３の接触時の工具損傷を防ぐため、例えば、１００μｒａｄ以下のピッチで行ってもよい。

一方向の回転方向は、例えば、時計回りであり、－１０μｒａｄ回転して接触したとして位置センサ３４が位置情報を取得する。そして、位置センサ３４はパンチ１３およびダイ２３の接触時の取得した位置情報を制御部４に送信し、制御部４は位置センサ３４により取得された位置情報を記憶部に記憶させる。

次に、打ち抜き方向周りのうち上記動作の反対方向にて同様の作業を行う。第１駆動機構３３により、打ち抜き方向周りの一方向と反対方向へ、工具が接触するまで、パンチ１３またはダイ２３を回転させる。例えば、反時計回りに１８μｒａｄ回転して接触したとして位置センサ３４が位置情報を取得する。位置センサ３４はパンチ１３およびダイ２３の接触時の取得した位置情報を制御部４に送信し、制御部４は位置センサ３４により取得された位置情報を記憶部に記憶させる。

続いて、図３のステップＳ５において、ステップＳ３とステップＳ４にて得られた位置情報を基に、制御部４がパンチ１３の中心軸Ｃｐとダイ２３の中心軸Ｃｄとが合わさる工具中心位置を算出し、パンチ１３またはダイ２３を算出した工具中心位置へ移動させる。工具中心位置は、例えば、以下の様にして算出することができる。

まず、ステップＳ３で得られた４方向の接触位置情報のうち、図４Ｅに示すように、ある一つの方向である第１方向の接触位置をｘ１、第１方向の反対方向である第２方向の接触位置をｘ２、第１方向の直交方向である第３方向の接触位置をｙ１、第３方向の反対方向である第４方向の接触位置をｙ２と表記する。また、ステップＳ４で得られた２方向の接触位置情報のうち、ある一つの方向である第５方向の接触位置における回転角度θ１、第５方向の反対方向である第６方向の接触位置における回転角度θ２と表記する。

工具中心位置（並進位置：Ｃｘ，Ｃｙ、回転位置：Ｃθ）は、初期位置と４方向のそれぞれの接触位置との距離および初期位置と２方向の回転量に基づいて、以下の式（１）、式（２）、式（３）により算出される。

Ｃｘ＝（ｘ１＋ｘ２）／２・・・式（１）

Ｃｙ＝（ｙ１＋ｙ２）／２・・・式（２）

Ｃθ＝（θ１＋θ２）／２・・・式（３）

その後、制御部４は、図４Ｆに示すように、算出したパンチ１３の中心軸Ｃｐとダイ２３の中心軸Ｃｄとが合わさる工具中心位置（Ｃｘ，Ｃｙ，Ｃθ）まで第１駆動機構３３を駆動制御してパンチ１３またはダイ２３を移動させる。工具中心位置は、例えば、Ｘ方向に２μｍであり、Ｙ方向に１μｍであり、θ方向に４μｒａｄである。なお、パンチ１３の断面形状が回転中心について点対称である場合、回転位置Ｃθの算出は省略することができる。

続いて、図３のステップＳ６において、作業者は、調整装置３を上型１もしくは下型２から取り外す。作業者は、まず、第２駆動ベース３２に固定されたパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２をパンチベース１１もしくはダイベース２１に対して固定する。その後、制御部４は、第２駆動ベース３２のパンチホルダー１２もしくはダイホルダー２２の固定を解除し、パンチベース１１もしくはダイベースが２１に対する第２駆動ベース３２の固定を解除することで調整装置３を取り外す（図４Ｇ参照)。

パンチ１３およびダイ２３の組み合わせが複数存在する場合には、上記のステップＳ１～Ｓ６を全ての組み合わせにて繰り返すことで、１つの調整装置３により全ての工具位置調整を実行できる。

本開示の打ち抜き装置１００の調整装置３によれば、抜き型２３ａを有するダイ２３に積載したワークＷをパンチ１３で打ち抜くことで、ワークＷを所定の形状に打抜く打抜き装置１００の調整装置３であって、第１駆動機構３３と、制御部４とを備える。第１駆動機構３３は、パンチ１３またはダイ２３を、打ち抜き方向と直交する方向へ移動させ、制御部４は、第１駆動機構３３と通信可能に接続されている。制御部４は、第１駆動機構３３により、パンチ１３を抜き型２３ａに挿入した初期位置から、打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向へパンチ１３またはダイ２３を移動させて、パンチ１３とダイ２３とを接触させ、初期位置と４方向でのそれぞれの接触位置との距離に基づいて、パンチ１３の中心軸Ｃｐとダイの中心軸Ｃｄとが合わさる中心位置へパンチ１３またはダイ２３を移動させるよう、第１駆動機構３３を制御する。

また、本開示の打ち抜き装置１００の調整方法によれば、制御部４が、第１駆動機構によりパンチ１３を抜き型２３ａに挿入した初期位置から、打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向へパンチ１３またはダイ２３を移動させて、パンチ１３とダイ２３とを接触させ、制御部４が、第１駆動機構により初期位置と４方向でのそれぞれの接触位置との距離に基づいて、パンチ１３の中心軸Ｃｐとダイ２３の中心軸Ｃｄとが合わさる中心位置へパンチ１３またはダイ２３を移動させる。

制御部４により、パンチ１３とダイ２３の接触位置情報に基づく中心位置へパンチ１３を移動させるように第１駆動機構３３を制御することが可能となり、パンチ１３とダイ２３の定量的な位置関係に基づく自動的な工具位置の調整を実現することができる。制御部４が第１駆動機構３３および第２駆動機構３５を用いてダイ２３とパンチ１３の接触位置に基づく中心位置へパンチ１３を移動させるよう制御することが可能となり、作業者の作業熟練度を要せずミクロン単位以下の微小な金型調整を実現できる。したがって、例えば３０μｍ以下の薄材における打ち抜きのような２μｍ前後のクリアランスとなる場合でも、適切な工具位置調整が可能となり品質の向上、調整工数の削減だけでなく、クリアランスずれ起因の工具偏摩耗の抑制による工具の長寿命化および安定化が可能となる。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

本開示の打抜き装置の調整装置および調整方法は、抜き型を有するダイに積載したワークをパンチで打ち抜くことで、前記ワークを所定の形状に打抜く打抜き装置を調整するのに利用可能である。

１上型
２下型
３調整装置
４制御部
５ドライバ
１１パンチベース
１２パンチホルダー
１３パンチ
２１ダイベース
２２ダイホルダー
２３ダイ
２３ａ抜き型
３１第１駆動ベース
３２第２駆動ベース
３３第１駆動機構
３４位置センサ
３５第２駆動機構
３６荷重センサ
１００打抜き装置
Ｗワーク
Ｃｐ、Ｃｄ中心軸

Claims

抜き型を有するダイに積載したワークをパンチで打ち抜くことで、前記ワークを所定の形状に打抜く打抜き装置の調整装置であって、
前記パンチまたは前記ダイを、打ち抜き方向と直交する方向へ移動させる第１駆動機構と、
前記第１駆動機構と通信可能に接続された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パンチを前記抜き型に挿入した初期位置から、打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向へ前記パンチまたは前記ダイを移動させて、前記パンチと前記ダイとを接触させ、
前記初期位置と前記４方向でのそれぞれの接触位置との距離に基づいて、前記パンチの中心軸と前記ダイの中心軸とが合わさる中心位置へ前記パンチまたは前記ダイを移動させるよう、前記第１駆動機構を制御する、
打抜き装置の調整装置。
前記第１駆動機構は、前記パンチまたは前記ダイを打ち抜き方向周りに移動させ、
前記制御部は、前記初期位置から、打ち抜き方向周りの２方向へ前記パンチまたは前記ダイを回転させて、前記パンチと前記ダイとを接触させ、
前記初期位置から前記打ち抜き方向周りの２方向でのそれぞれの接触位置への回転量にも基づいて、前記中心位置へ前記パンチまたは前記ダイを移動させるよう、前記第１駆動機構を制御する、
請求項１に記載の打抜き装置の調整装置。
前記パンチまたは前記ダイを、前記打ち抜き方向と直交する方向へ移動させる第２駆動機構をさらに備え、
前記制御部は、ドライバにより前記パンチを前記ダイと接触しない位置から下降させ、前記パンチと前記ダイとの接触時に発生する荷重の有無に基づいて、前記パンチを前記初期位置に移動させるよう、前記第２駆動機構を制御する、
請求項１または２に記載の打抜き装置の調整装置。
前記パンチまたは前記ダイに作用する荷重を測定する荷重センサをさらに備え、
前記荷重センサは、前記パンチを下降させた際に前記打ち抜き方向に垂直な方向に働く荷重を測定し、
前記制御部は、前記荷重センサによって検出された荷重方向に、前記パンチまたは前記ダイを移動させるよう、前記第２駆動機構を制御する、
請求項３に記載の打抜き装置の調整装置。
前記制御部は、前記第２駆動機構の制御を、前記荷重センサによる荷重の測定値がゼロになるまで行う、
請求項４に記載の打抜き装置の調整装置。
前記制御部は、前記中心位置における前記パンチと前記ダイとの離間距離の５０％以下の移動量で、前記パンチまたは前記ダイを移動させるよう、前記第２駆動機構を制御する、
請求項４または５に記載の打抜き装置の調整装置。
抜き型を有するダイに積載したワークをパンチで打ち抜くことで、前記ワークを所定の形状に打抜く打抜き装置の調整方法であって、
制御部が、前記パンチを前記抜き型に挿入した初期位置から、打ち抜き方向に対して垂直な平面における直交する４方向へ前記パンチまたは前記ダイを移動させて、前記パンチと前記ダイとを接触させ、
前記制御部が、前記初期位置と前記４方向でのそれぞれの接触位置との距離に基づいて、前記パンチの中心軸と前記ダイの中心軸とが合わさる中心位置へ前記パンチまたは前記ダイを移動させる、
打抜き装置の調整方法。