JPH05220598A - 順送り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は，特定の加工ユニットの駆動力を選
択的に増大させ得る順送り加工装置を提供する。 【構成】 複数の加工手段を設けたカセットを本体に着
脱可能に設けてなる複数個の加工ユニットを，複数の加
工工程に対応させて被加工材の送り方向にｍＰ（ｍは任
意の正の整数，Ｐは被加工材の送りピッチ）の間隔に配
設し，被加工材に対して複数の加工工程を順次実施する
ように構成した順送り加工装置において，加工ユニット
に直列に接続した複数段の流体圧シリンダからなる駆動
手段を設け，前段の流体圧シリンダに介装されたピスト
ン部材の作動部を後段の流体圧シリンダ内に進入可能に
形成し，最後段の流体圧シリンダの圧力が所定の値に到
達した時および／または最後段の流体圧シリンダに介装
されたピストン部材が所定の位置に到達した時に前段の
流体圧シリンダに所定の流体圧を印加可能に流体回路を
接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば被加工材に打抜
き，曲げ絞り等の加工を行う場合に，１組の装置の中で
各工程の加工を行い，順次次の工程に被加工材をピッチ
送りして加工を追加して進め，最終工程で加工を完了さ
せる順送り加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，鋼板等の構造材料からなる板材に
打抜き，曲げ絞り，圧縮等の成形加工をすることによっ
て，所定の形状の板金製品を製作する場合には，数工程
を経由するのが通常である。このような板金製品の製作
数量が多い場合には，１個の加工用金型の中で各工程若
しくはステージの加工を個々に行い，順次に次のステー
ジへ被加工材を送って加工を追加して進め，最終ステー
ジで加工を完了させる手段が採用されている。このよう
な加工用金型を順送り型と称しており，例えばプレスの
１スタンプ毎に１個の板金製品を得ることができるた
め，極めて高能率であるという利点がある。

【０００３】上記従来の順送り加工用金型においては，
生産速度が高く，被加工材を投入後加工完了までの納期
が短いと共に，プレス加工の途中工程における仕掛りが
少なく，小人数による多量生産が可能であるという長所
を有する反面において，下記のような問題点がある。す
なわち１個の金型中に複数対のパンチ・ダイを組込む構
造であるため，金型構造が極めて複雑となり，高精度の
金型製作技術を必要とすると共に，製作期間が長大化
し，製作費用が多額になる。

【０００４】また金型の部分的破損，修理，調整に際し
ても，金型全体を分解する必要があり，これらの作業が
煩雑であるため，多大の時間と工数を必要とする。更に
多品種少量生産において，被加工品の形状，寸法が若干
でも異なるときに，その都度専用の金型を製作する形態
を採用した場合には，金型費が割高により，近年次第に
その要請が高まってきている所謂ＦＭＳ生産方式に応え
ることができないという問題点がある。

【０００５】このような問題点を解決するために，本出
願人は，すでに構造が簡単であり，かつ部分的調整その
他を容易に行い得る順送り加工装置についての出願を行
っている（例えば特願平２−１２１７６０号，同２−１
２１７６１号等）。本発明は，これらの改良発明を前提
として更に改良を加えたものである。

【０００６】図１は本発明の前提である順送り加工装置
の例を示す要部斜視図である。図１において，１００〜
５００は夫々加工ユニットであり，ベース１上に被加工
材（図示せず）の送り方向に例えば２Ｐ（Ｐは被加工材
の送りピッチ）の間隔に配設する。これらの加工ユニッ
ト１００〜５００には複数の加工工程に対応する夫々１
対のパンチおよびダイを設けてあるが，加工ユニット１
００を例にとってその構成を説明する。１０１は本体で
あり，略Ｕ字状に形成し，下端部に鳩尾状のあり１０２
を一体に設け，ベース１に設けたあり溝１０３と係合さ
せることによって被加工材の送り方向に移動調整可能，
かつ被加工材の送り方向と直角方向の移動拘束可能に形
成する。１０４は移動調整装置，１０５はクランプ装置
である。１０６は油圧シリンダであり，本体１０１の上
端部に設ける。１０７は位置測定装置であり，油圧シリ
ンダ１０６の側面部に設ける。

【０００７】次に１０８はカセットであり，略Ｕ字状に
形成し，上部にパンチ若しくはダイ（何れも図示せず）
を上下動可能に設けると共に，下部に上記パンチ若しく
はダイと対をなすダイ若しくはパンチ（何れも図示せ
ず）を設け，本体１０１に着脱可能に設ける。カセット
１０８の位置決めは，加工ユニット３００において図示
するように，位置決め部材３０９，３１０との係合によ
って行う。１１１はクランプねじである。すなわちカセ
ット１０８を位置決め部材（図示せず，加工ユニット３
００における符号３０９，３１０参照）を介して本体１
０１に装着することによって所定の位置決めを行い得る
と共に，クランプねじ１１１の緊締によってその位置を
固定し得る構成となっている。カセット１０８の固定
後，油圧シリンダ１０６の作動桿（図示せず）と前記上
下動可能に設けたパンチ若しくはダイとを連結する。

【０００８】図２は被加工材の加工状態を示す要部説明
図であり，(a) は平面を示し，(b)は断面を示してお
り，同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図２
において２は被加工材であり，矢印方向にピッチＰで間
欠的にピッチ送りされる。すなわち前記図１において，
カセット１０８（他のカセットにおいても同様）に設け
た１対のパンチとダイとの間隙をピッチ送りされる。図
１および図２においては，加工ユニット１００〜５００
は夫々パイロット孔３の加工工程，円弧状の切込み４の
加工工程，第１ないし第３の絞り加工工程に対応するよ
うに形成してある。

【０００９】まず加工ユニット１００には，パイロット
孔３を穿設するパンチおよびダイを備えると共に，被加
工材２の送り方向下流側Ｐの位置に前記パイロット孔３
に係合するガイド（図示せず）を備えてある。従って加
工ユニット１００が作動する毎にパイロット孔３が順次
穿設されると共に，穿設されたパイロット孔３にガイド
が係合し，被加工材２の非所望な位置ずれを防止し，精
度を保持することができる。

【００１０】次に加工ユニット２００においては，円弧
状の切込み４が加工される。そして加工ユニット３００
においては第１の絞り加工が行われ，被加工材２に椀状
の突起５が形成されると共に，前記円弧状の切込み４は
その幅を拡げて円弧状の溝６に変化する。更に加工ユニ
ット４００においては，第２の絞り加工とフランジ孔７
の加工が行われ，突起５の高さが増大する。加工ユニッ
ト５００においては第３の絞り加工が行われ，突起５の
高さを所定の寸法に形成する。以後図示省略したが，縁
切り加工その他の加工を行い，所定の椀状の板金製品が
得られるのである。なお加工ユニット２００〜５００に
おいても，パイロット孔３と係合するガイドを設けるこ
とにより，所定の精度を確保するための位置決めが行わ
れることは勿論である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の順送り加工
装置によれば，従来の順送り金型と比較して構造が簡単
であると共に，製作も容易であり，多品種少量生産にお
いても高能率の加工ができる利点を有するが，下記のよ
うな問題点がある。

【００１２】すなわち複数個の加工ユニットには図１に
示すように夫々独立した専用の油圧シリンダ１０６他が
設けられているため，独立した作動が可能であると共
に，共通部分の標準化，互換性があるものの，例えば特
定の加工ユニットにおいて，他の加工ユニットよりも大
なる駆動力若しくは作動荷重が必要な場合には，当該加
工ユニットに特別仕様の油圧シリンダを装着しなければ
ならない。従って製作費用が多額になるのみならず，他
の油圧シリンダとの間のバランスその他がとりにくくな
るという問題点がある。

【００１３】一方当該加工工程を複数個に分割して，駆
動力若しくは作動荷重を低減することも考えられるが，
このような手段によるときには加工工程が増加するた
め，それらに対応する加工ユニットを新規に組込む必要
があり，却ってコスト高を招来するのみならず，装置全
体が長大化するという問題点がある。

【００１４】また作動油の圧力も同一圧力，例えば１４
０kg／cm² のような高圧で作動させるのが通常である。
しかしながら上記被加工材の加工において高圧力で作動
させる必要があるのは，曲げ，絞り，打抜き，若しくは
孔抜きの加工を行う際のみであり，パンチ若しくはダイ
を被加工材に対して近接若しくは離脱させる間において
は，これらの加工手段を必ずしも高圧力で作動させる必
要はない。一方油圧シリンダにおいては，高圧力の作動
油を創成するためには，所要エネルギーを多く必要とす
る。従来のものにおいては，常時高圧力の作動油を使用
する必要があり，更に前記のように必要以上にストロー
クの大なる油圧シリンダを使用するものであるため，作
動油量が大となり，全体としてエネルギー消費量が大で
あるという問題点がある。

【００１５】本発明は上記問題点を解決し，特定の加工
ユニットの駆動力若しくは作動荷重を選択的に増大させ
得るような構成の順送り加工装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明においては，複数の加工手段を設けたカセッ
トを本体に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニット
を，複数の加工工程に対応させて被加工材の送り方向に
ｍＰ（ｍは任意の正の整数，Ｐは被加工材の送りピッ
チ）の間隔に配設し，被加工材のピッチ送りに対して前
記複数の加工工程を前記複数個の加工ユニットにより順
次実施するように構成した順送り加工装置において，加
工ユニットに直列に接続してなる複数段の流体圧シリン
ダからなる駆動手段を設けると共に，前段の流体圧シリ
ンダに介装されたピストン部材の作動部を後段の流体圧
シリンダ内に進入可能に形成し，最後段の流体圧シリン
ダの圧力が所定の値に到達した時および／または最後段
の流体圧シリンダに介装されたピストン部材が所定の位
置に到達した時に前段の流体圧シリンダに所定の流体圧
を印加可能に流体回路を接続し，駆動手段の駆動力を増
大させるように形成する，という技術的手段を採用し
た。

【００１７】

【作用】上記の構成により，被加工材の加工時におい
て，特に大なる駆動力を要する場合において高圧流体圧
が流体圧シリンダに印加され，かつ流体圧が増圧される
ため，駆動手段の駆動力を増大させることができる。

【００１８】

【実施例】図３は本発明の実施例を示す要部断面側面図
であり，同一部分は前記図１および図２と同一の参照符
号で示す。図３において，加工ユニット３００の本体３
０１はベース１に設けたあり溝３０３にあり３０２を介
して装着し，クランプ装置（図示せず）によって固定す
る。カセット３０８には上下動可能に形成したパンチ３
１２と，このパンチ３１２と対をなすダイ３１３を設け
ると共に，本体３０１に着脱可能に設ける。３０６は油
圧シリンダ，３０７は位置測定装置であり，本体３０１
の上端部に設ける。

【００１９】次に油圧シリンダ３０６は，後段を形成す
る第１シリンダ３０６ａと，前段を形成する第２シリン
ダ３０６ｂとを直列的に接続して構成し，各々ピストン
３１６ａ，３１６ｂを介装させる。そしてピストンロッ
ド３１７ａはパンチ３１２と連結すると共に，ピストン
ロッド３１７ｂを第１シリンダ３０６ａ内に進入可能に
形成する。なお第１シリンダ３０６ａおよび第２シリン
ダ３０６ｂには，各々配管３１４ａ，３１４ｂ，３１５
ａ，３１５ｂおよび後述する制御装置を介して，油圧が
同時に若しくは個別に印加可能となるように構成する。

【００２０】図４は本発明の実施例における油圧回路図
であり，同一部分は前記図３と同一の参照符号で示す。
図４において，２０は油圧ユニットであり，モータ２１
によって駆動される低圧ポンプ２２および高圧ポンプ２
３を備え，油タンク２４から後述する油圧回路を介して
油圧シリンダ３０６へ作動油を供給する。なお低圧ポン
プ２２および高圧ポンプ２３は可変容量型式に形成す
る。

【００２１】２５は高圧油圧回路であり，アキュームレ
ータ２６を介装させ，高圧ポンプ２３と油圧シリンダ３
０６との間を逆止弁２７，制御弁２８および切換弁２９
を介して接続すると共に，制御弁２８と油圧シリンダ３
０６との間を逆止弁３０および切換弁３１を介して接続
する。次に３２は低圧油圧回路であり，低圧ポンプ２２
と切換弁３１との間を逆止弁３３を介して接続する。３
４，３５は各々戻り回路であり，切換弁２９，３１と油
タンク２４との間を接続する。なお制御弁２８および切
換弁２９，３１は，前記図３における位置測定装置３０
７からの信号によって作動する制御装置（図示せず）と
接続する。

【００２２】上記の構成により次に作用について説明す
る。図４において油圧ユニット２０を作動させると，低
圧ポンプ２２および高圧ポンプ２３からの作動油は各々
低圧油圧回路３２および高圧油圧回路２５内に供給され
る。なお切換弁２９，３１は各々上方に移動した状態と
し，ならびに制御弁２８は下方に移動した状態とし，高
圧油圧回路２５内の作動油は待機状態にある。従って低
圧油圧回路３２内の作動油が切換弁３１および配管３１
４ａを経て第１シリンダ３０６ａの上部に供給され，ピ
ストン３１６ａが下降し，ピストンロッド３１７ａと連
結されたパンチ（図示せず，図３における符号３１２参
照）が被加工材（図示せず）の表面に近接する。

【００２３】次に前記のようにしてピストンロッド３１
７ａと連結されたパンチが被加工材の表面に近接した状
態を図３に示す位置測定装置３０７が検出すると，この
検出信号により制御装置（図示せず）を介して制御弁２
８が上方に移動し，高圧油圧回路２５内の作動油が第１
シリンダ３０６ａの上方に配管３１４ａを介して供給さ
れる。従ってピストン３１６ａに高圧の作動油が作動
し，ピストンロッド３１７ａと連結されたパンチにより
被加工材に対して前記図２に示すような絞り加工が行わ
れるのである。この場合高圧の作動油は逆止弁３３の存
在により，低圧油圧回路３２内には供給されない。

【００２４】次に上記絞り加工工程の最終段において，
更に大なる駆動力を要する場合，すなわち第１シリンダ
３０６ａ内の圧力が所定の値に到達した時，および／ま
たはピストン３１６ａおよびピストンロッド３１７ａが
所定の位置に到達した時に，前記図３に示す位置測定装
置３０７の検出信号により，制御装置を介して切換弁２
９が上方に移動し，高圧油圧回路２５内の作動油が第２
シリンダ３０６ｂの上方に配管３１５ａを介して供給さ
れる。従ってピストン３１６ｂに連結されたピストンロ
ッド３１７ｂが第１シリンダ３０６ａ内に進入するか
ら，第１シリンダ３０６ａ内の作動油の圧力を更に増圧
することができ，ピストンロッド３１７ａに対してより
大なる押圧力を作用させ得る。すなわちピストン３１６
ｂおよびピストンロッド３１７ｂの横断面積を各々
Ａ₁ ，Ａ₂ とすると，ピストンロッド３１７ｂの第１シ
リンダ３０６ａ内への進入により，第１シリンダ３０６
ａ内の作動油の圧力を，Ａ₁ ／Ａ₂ 倍に増大させ得るの
である。従って例えば高圧油圧回路２５内の作動油の圧
力が１４０kg／cm² ，Ａ₁ ／Ａ₂ ＝３である場合には，
第１シリンダ３０６ａ内の作動油の圧力を４２０kg／cm
² まで増圧することができる。

【００２５】次に図３に示すパンチ３１２が下止点に到
達すると，位置測定装置３０７からの信号により，制御
装置を介して図４に示す制御弁２８，切換弁２９，３１
が夫々上方に移動する。従って第１シリンダ３０６ａお
よび第２シリンダ３０６ｂへの高圧油圧回路２５内の作
動油の供給が遮断され，第１シリンダ３０６ａおよび第
２シリンダ３０６ｂの各々上方の作動油が切換弁３１，
２９および戻り回路３５，３４を介して油タンク２４へ
返戻される。同時に低圧油圧回路３２内の作動油が切換
弁３１，２９および配管３１４ｂ，３１５ｂを介して第
１シリンダ３０６ａおよび第２シリンダ３０６ｂの下方
に供給されるから，ピストン３１６ａ，３１６ｂが上昇
し，各々上止点において停止する。このようにして他の
加工ユニットにおける加工が終了し，夫々の加工手段が
上止点に到達した後，図２において被加工材２が左方に
ピッチ送りされ，次の加工が繰り返して行われるのであ
る。

【００２６】本実施例においては，加工ユニットの駆動
手段として油圧シリンダを使用した例について説明した
が，一般に圧力媒体として空気，水等の他の流体を使用
してもよいことは勿論である。また油圧シリンダを２段
構成とした例について説明したが，駆動手段に要求され
る駆動力の大きさにより，３段以上の多段構成としても
よい。一般にｎ段の流体圧シリンダとした場合におい
て，第（ｎ−１）段の流体圧シリンダに介装されたピス
トン部材の作動部を後段の第ｎ段の流体圧シリンダ内に
進入可能に形成すればよい。また本実施例においては，
前段の流体圧シリンダに後段の流体圧シリンダと同一の
高圧流体圧が印加される例について説明したが，前段の
流体圧シリンダに印加される流体圧は任意の圧力とする
ことができる。なお最前段の流体圧シリンダに代えて，
作動部が電磁石その他の機械的手段によって駆動される
ものとしてもよい。更に位置検出装置としては電気式の
他に公知の位置検出装置を適用できる。更に油圧回路の
制御手段として切換弁を使用した例を示したが，流量制
御弁を使用することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから，下記の効果を奏し得る。 (1) 流体圧シリンダに高圧流体圧と低圧流体圧とを選択
的に印加可能とし，加工手段の移動用として低圧流体圧
を使用し，加工時のみに高圧流体圧を使用するため，高
圧作動油の使用量が最小限となり，エネルギー消費量を
低減させ得る。 (2) 加工ユニット毎に流体圧シリンダの作動位置を制御
するため，作動油全体の使用量を減少させ得ると共に，
加工に要する時間を短縮し得る。 (3) 上止点，動作点，下止点の位置決め，その他流体圧
の変化点の制御が可能であり，例えば一定の区間のみを
低圧若しくは高圧に切換えることができると共に，駆動
力を増大することができ，極めて効率的な加工を行うこ
とができる。 (4) 流体回路の制御に流量制御弁を使用することによ
り，力，方向などを自由に制御することができ，すなわ
ち流量のデジタル制御により，加工手段のＮＣ化が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提である順送り加工装置の例を示す
要部斜視図である。

【図２】被加工材の加工状態を示す要部説明図であり，
(a) は平面を示し，(b) は断面を示す。

【図３】本発明の実施例を示す要部断面側面図である。

【図４】本発明の実施例における油圧回路図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００，５００ 加工ユニッ
ト ３０６ 油圧シリンダ ３０６ａ 第１シリンダ ３０６ｂ 第２シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工手段を設けたカセットを本体
   に着脱可能に設けてなる複数個の加工ユニットを，複数
   の加工工程に対応させて被加工材の送り方向にｍＰ（ｍ
   は任意の正の整数，Ｐは被加工材の送りピッチ）の間隔
   に配設し，被加工材のピッチ送りに対して前記複数の加
   工工程を前記複数個の加工ユニットにより順次実施する
   ように構成した順送り加工装置において，加工ユニット
   に直列に接続してなる複数段の流体圧シリンダからなる
   駆動手段を設けると共に，前段の流体圧シリンダに介装
   されたピストン部材の作動部を後段の流体圧シリンダ内
   に進入可能に形成し，最後段の流体圧シリンダの圧力が
   所定の値に到達した時および／または最後段の流体圧シ
   リンダに介装されたピストン部材が所定の位置に到達し
   た時に前段の流体圧シリンダに所定の流体圧を印加可能
   に流体回路を接続し，駆動手段の駆動力を増大させるよ
   うに形成したことを特徴とする順送り加工装置。