JPH05329699A - 順送り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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，かつ前記作動部の後段
の流体圧シリンダ内への進入により供給流体が閉塞され
るように形成し，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，前段の流
体圧シリンダに流体圧が印加されることにより，ピスト
ン部材が後段の流体圧シリンダ内に進入し，その進入に
よって後段の流体圧シリンダ内の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構成説
明図であり，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３０１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３１２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３
０１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，各々油量制御弁３１８および切換弁３
１９を介装した配管３１４ａ，３１４ｂ，３１５ａ，３
１５ｂを介して，油圧が同時若しくは個別に印加可能と
なるように構成する。この場合配管３１４ａはピストン
ロッド３１７ｂに設けた開口を介して第１シリンダ３０
６ａに流体を導入可能に形成する。３２０は第１シリン
ダ３０６ａ内の油圧を検出する圧力センサである。３２
１は制御装置であり，前記位置測定装置３０７および／
または圧力センサ３２０からの信号により，油量制御弁
３１８および切換弁３１９を制御可能に形成されてい
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においては，同一構成の油圧シリンダ３０６を３セ
ット設けた例を示している。但し，ピストンロッド３１
７ａ，３１７ｂのストロークは夫々異なるように設定可
能である。図４において２０は操作制御装置であり，制
御装置３２１を３個夫々制御可能に接続する。次に２１
は可変容量型の油圧ポンプであり，モータ２２によって
駆動される。そして油タンク２３から油圧配管２４によ
り，油量制御弁３１８および切換弁３１９を介して油圧
シリンダ３０６へ作動油を供給可能に構成する。２５は
戻り配管である。

【００２１】上記の構成により図３および図４を参照し
て次に作用について説明する。モータ２２を介して油圧
ポンプ２１を作動させると，作動油は油圧配管２４から
油圧シリンダ３０６に供給される。なお切換弁３１９は
正位置とし，油量制御弁３１８は閉状態とする。従って
油圧配管２４からの作動油は，切換弁３１９を経て配管
３１４ａおよびピストンロッド３１７ｂの開口から第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
３１２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。

【００２２】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内のピストン３１６ａおよびピストンロッド３
１７ａが所定の位置に到達した時に，位置測定装置３０
７の検出信号により，制御装置３２１を介して油量制御
弁３１８が開状態となり，油圧配管２４内の作動油が第
２シリンダ３０６ｂに配管３１５ａから供給される。従
ってピストン３１６ｂに連結されたピストンロッド３１
７ｂが第１シリンダ３０６ａ内に進入する。

【００２３】一方上記ピストンロッド３１７ｂの下降に
より，配管３１４ａの開口が閉塞され，第１シリンダ３
０６ａの上方の作動油は密閉状態となる。従ってピスト
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３０６ａ内の作動油の圧力を増圧す
ることができ，ピストンロッド３１７ａに対して大なる
押圧力を作用させ得る。すなわちピストン３１６ｂ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３０
６ａ内への進入により，第１シリンダ３０６ａ内の作動
油の圧力を，Ａ ₁ ／Ａ₂ 倍に増大させ得るのである。従
って例えば油圧配管２４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３
０６ａ内の作動油の圧力を４２０kg／cm² まで増圧する
ことができる。

【００２４】なお上記の状態でピストン３１６ａが下降
すると，第１シリンダ３０６ａの内容積が増加する。従
ってこの内容積の増加分に対応する分だけピストンロッ
ド３１７ｂを第１シリンダ３０６ａ内に進入させなけれ
ば圧力が低下することとなる。このため第１シリンダ３
０６ａ内の圧力を圧力センサ３２０によって検出し，こ
の信号を制御装置３２１に入力させ，油量制御弁３１８
を介して第２シリンダ３０６ｂ内への油量を補充するよ
うに構成している。なおピストンロッド３１７ｂの１回
の進入によっても，上記油量の補充ができない場合に
は，制御装置３２１を介して油量制御弁３１８を逆位置
に作動させ，ピストン３１６ｂを上昇させることによ
り，第１シリンダ３０６ａ内に配管３１４ａおよびピス
トンロッド３１７ｂの開口を介して作動油を導入し，再
びピストンロッド３１７ｂを進入させる動作を繰り返
す。このようにして圧力センサ３２０により第１シリン
ダ３０６ａ内の圧力が所定の値を保つように制御され
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３２１を介して油量制御弁３１８が逆位置となり，
配管３１５ａからの作動油の供給が遮断されると共に，
第２シリンダ３０６ｂの上方の作動油は油量制御弁３１
８を介して図４に示す戻り配管２５から油タンク２３内
に返戻される。同時に配管３１５ｂから作動油が第２シ
リンダ３０６ｂの下方に供給されるから，ピストン３１
６ｂおよびピストンロッド３１７ｂが上昇して上止点に
おいて停止する。この場合，ピストンロッド３１７ｂに
設けられた開口が配管３１４ａの開口に臨むまでは，第
１シリンダ３０６ａの上方の作動油は密閉状態であり，
ピストンロッド３１７ｂの上昇に伴って徐々に圧力が低
下し，ピストンロッド３１７ｂが上止点に到達した時点
で初期の圧力に復帰する。これと同時に制御装置３２１
を介して切換弁３１９が逆位置となり，第１シリンダ３
０６ａの上方の作動油は配管３１４ａを経て図４に示す
戻り配管２５から油タンク２３内に返戻され，同時に配
管３１４ｂを経て第１シリンダ３０６ａの下方に作動油
が供給される。従って図３に示すピストン３１６ａ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】図５および図６は各々図３に示す油圧シリ
ンダ３０６の変形例を示す要部縦断面拡大図であり，同
一部分は前記図３と同一の参照符号で示す。まず図５に
示すものは，ピストンロッド３１７ｂが略上止点に位置
する場合に，配管３１４ａから作動油を第１シリンダ３
０６ａに導入可能に形成する。そしてピストンロッド３
１７ｂが下降することによって，配管３１４ａの開口を
閉塞するように形成する。従ってピストンロッド３１７
ｂの第１シリンダ３０６ａ内への進入によって第１シリ
ンダ３０６ａ内の作動油の圧力を増圧することができる
のである。

【００２７】図６に示すものは，配管３１４ａの開口を
第１シリンダ３０６ａの上方に設け，かつ配管３１４ａ
に逆止弁３１９ａを介装させたものである。上記の構成
により，ピストンロッド３１７ｂの下降により，第１シ
リンダ３０６ａに供給された作動油が閉塞され，前記図
５に示すものと同様に作動油の圧力を増圧することがで
きるのである。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】

【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) 加工時において大なる駆動力を要する時のみ多段シ
リンダを作動させる構成であるため，特に高圧作動油を
別個に準備する必要がないと共に，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構成説明図であ
る。

【図４】本発明の実施例における油圧回路図である。

【図５】図３に示す油圧シリンダ３０６の変形例を示す
要部縦断面拡大図である。

【図６】図３に示す油圧シリンダ３０６の変形例を示す
要部縦断面拡大図である。

【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，かつ前記作動部の後段の流体圧シ
   リンダ内への進入により供給流体が閉塞されるように形
   成し，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。