JPH08155694A

JPH08155694A - 粉末成形プレスにおける金型位置確認方法

Info

Publication number: JPH08155694A
Application number: JP32146894A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Katagiri; 武司片桐; Masao Yamamoto; 正生山本; Shiro Shirasaki; 志朗白崎
Original assignee: Yoshizuka Seiki Co Ltd
Current assignee: Yoshizuka Seiki Co Ltd
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】上，下パンチ及びダイの相対位置関係の再調整
を簡単に行い得る粉末成形プレスの金型位置確認方法を
提供することにある。【構成】下パンチ１０２，上パンチ１０１及びダイ１０
３の内の可動部材のプレスフレーム１００に対する位置
を位置検出手段１０４，１０５によって検出してその動
きを制御する粉末成形プレスにおいて、下パンチ支持部
１０２ｃ，上パンチ支持部１０１ｃ及びダイ１０３間の
良品成形時における相対位置関係を測定して良品位置と
して記憶し、その後、下パンチ支持部１０２ｃ，上パン
チ支持部１０１及ｃびダイ１０３間の相対位置関係を測
定して前記記憶された良品位置と比較し、規定の許容範
囲を越えると前記下パンチ１０２，上パンチ１０１及び
ダイ１０３のうちの可動部材の検出情報に補正を加える
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末成形プレスにおい
て、ダイ，上下パンチ等の複数の金型の相対位置関係を
確認する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、粉末成形プレスにおいて、上
パンチ，下パンチ及びダイの動きを制御するために、位
置検出手段によって上パンチ，下パンチ及びダイの位置
を検出している。

【０００３】この位置検出は、理想的には粉末に接触す
る上，下パンチ先端、ダイ上面の位置を検出することが
望ましい。しかし、上，下パンチ先端は粉末が充填され
るダイ孔内に挿入されるために検出することができない
ので、実際には各パンチと一体に動くパンチプレートや
パンチ駆動部の移動部分を計測している。そのため、計
測部から実際に粉末を加圧するパンチ先端位置まではオ
ープン部分であり、パンチ先端の位置は厳密には分から
ない。

【０００４】ところが、上，下パンチは気温変化や作動
時の摩擦熱あるいは作動油の温度等で膨張・収縮してお
り、この膨張・収縮は特にオープン部分において顕著に
現われる。

【０００５】このような熱膨張によって成形品の寸法不
良が生じるために、従来から、規定個数成形した後ある
いは規定時間経過後に成形品の寸法をチェックして、許
容範囲にあるがどうかを確認し、許容範囲からはずれそ
うになると、上，下パンチ及びダイの位置を再調整する
ようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上，下
パンチ及びダイ位置の再調整は、許容範囲に入るまで再
度試し打ちを繰り返して行う必要があり、非常に面倒で
手間がかかる作業であった。

【０００７】本願発明は、上記した従来技術の課題を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、上，下パンチ及びダイのオープン部分の寸法変化に
起因する相対位置関係のズレを簡単に確認補正し得る粉
末成形プレスの金型位置確認方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、下パンチ，上パンチ及びダイの
内の可動部材のプレスフレームに対する位置を位置検出
手段によって検出してその動きを制御する粉末成形プレ
スにおいて、前記下パンチを支持している下パンチ支持
部，上パンチを支持している上パンチ支持部及びダイ間
の良品成形時における相対位置関係を測定して良品位置
として記憶し、その後、下パンチ支持部，上パンチ支持
部及びダイ間の相対位置関係を測定して前記記憶された
良品位置と比較して前記下パンチ，上パンチ及びダイの
うちの可動部材の検出情報に補正を加えることを特徴と
する。

【０００９】相対位置の測定は、下パンチ支持部，上パ
ンチ支持部及びダイの内のいずれか２つの間に配される
相対位置検出手段によってなされることを特徴とする。

【００１０】複数の下パンチを備えている場合に、複数
の下パンチの内の一つの下パンチ支持部と上パンチ支持
部及びダイの間の相対位置関係を測定することを特徴と
する。

【００１１】複数の上パンチを備えている場合に、複数
の上パンチの内の一つの上パンチ支持部と下パンチ支持
部及びダイの間の相対位置関係を測定することを特徴と
する。

【００１２】

【作用】本発明にあっては、良品成形後あるいは相対位
置確認後の基準状態において、下パンチ支持部，上パン
チ支持部及びダイの相対位置関係を測定して良品位置と
して記憶しておく。

【００１３】成形行程は、位置検出手段によって下パン
チ，上パンチ及びダイの内の可動部材の位置を逐次検出
しながらその動きが制御されている。下パンチ，上パン
チ及びダイの位置検出は、プレスフレーム等は伸縮しな
いものとして、プレスフレームに対する位置が独立して
検出されている。

【００１４】そして、規定時間経過後、規定の成形個数
に達した時点、不良品が発生しそうな許容範囲の限界に
近くなった時点あるいは不良品が発生した時点等におい
て、上下パンチ支持部及びダイの相対位置関係を測定し
て前記良品位置と比較する。そして、比較結果が許容範
囲に入っているかどうかを確認し、前記下パンチ，上パ
ンチ及びダイのうちの可動部材の検出情報に補正を加え
る。

【００１５】この相対位置の変化は、プレスフレームの
伸縮量と、位置検出手段の計測箇所から下パンチ及び上
パンチのパンチ先端までのオープン部分の伸縮量等に起
因するものである。

【００１６】本発明では、上下パンチのパンチ支持部間
の相対位置関係を測定するので、実際に粉末に接触する
上下パンチの先端と上下パンチ支持部の間にはオープン
部分が存在するが、下パンチ，上パンチ及びダイ間の相
対位置関係はおおよそ確認でき、成形品の寸法誤差を許
容範囲に収めることが可能である。

【００１７】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１８】図１〜図３は本発明の粉末成形プレスの金
型位置確認方法を説明するための図である。図示例は、
対応する一対の上パンチ１０１，下パンチ１０２と、ダ
イ１０３を有する構成で、ウイズドロアル方式によって
粉末を加圧する場合を例にとって説明する。

【００１９】図１に示すように、下パンチ１０２が固定
で、上パンチ１０１およびダイ１０３が可動となってお
り、上パンチ１０１の動きとダイ１０３の動きを、上パ
ンチ位置検出器１０４と、ダイ位置検出器１０５とによ
って検出するようになっている。

【００２０】上パンチ１０１は油圧シリンダ等の上パン
チ駆動装置１０６によって上下に作動され、ダイ１０３
も油圧シリンダ等のダイ駆動装置１０７によって上下に
作動される。上パンチ駆動装置１０６，ダイ駆動装置１
０７は、制御装置１１３によって所定の順序で駆動制御
される。

【００２１】上パンチ位置検出器１０４は、たとえば、
上パンチ１０１に取り付けられるリニアスケール１４１
と、リニアスケール１４１に対向してリニアスケール１
４１の目盛りを読み取る読取素子１４２と、から構成さ
れており、リニアスケール１４１は、上パンチ１０１を
支持する上パンチプレート等の上パンチ１０１の先端１
０１ａから所定距離離れた箇所に取り付けられている。
また、読取素子１４２はプレスフレーム１００に取り付
けられ、上パンチ１０１位置の検出は、フレーム１００
に対する位置を検出することになる。

【００２２】一方、ダイ位置検出器１０５は、ダイ１０
３に固定ロッド１０８を介して連結されたダイプレート
１０９の位置を検出するもので、ダイプレート１０９に
取り付けられるリニアスケール１５１と、リニアスケー
ル１５１に対向してリニアスケール１５１の目盛りを読
み取る読取素子１５２と、から構成されている。この読
取素子１５２もプレスフレーム１００に取り付けられ、
ダイ１０３の位置検出もフレーム１００に対する位置を
検出することになる。

【００２３】そして、粉末の加圧工程は、周知のウイズ
ドロアル方式によるもので、図３に示すように、ダイ１
０３を上昇させてダイ上面１０３ａと下パンチ先端１０
２ａとの間に所定の充填深さを形成して粉末１１０を充
填し（図３(ａ)参照）、次いでダイ１０３を固定した状
態で上パンチ１０１を下動させて粉末１０の上加圧を行
い（図３(ｂ)，(ｃ)参照）、加圧が完了すると（図３
(ｄ)参照）、上パンチ１０１を上動させると共にダイ１
０３を下動させて圧粉体１１１を抜き出すようになって
いる（図３(ｅ)参照）。もちろん、この加圧方式はこれ
に限定されるものではなく、ダイ１０３と上パンチ１０
１を所定の速度比でもって同時に下動させて加圧しても
よく、両圧方式でもよく、その他種々の加圧方式をとる
ことができる。

【００２４】この上パンチ１０１とダイ１０３の動き
は、上パンチ１０１とダイ１０３の動きを上パンチ位置
検出器１０４，ダイ位置検出器１０５によって検出し、
制御装置１３にフィードバックされて正確に制御され
る。

【００２５】しかし、上パンチ位置，ダイ位置検出器１
０４，１０５による位置の検出は上パンチ先端１０１ａ
およびダイ上面１０３ａではなく、上パンチ先端１０１
ａおよびダイ上面１０３ａからオープン部分１０１ｂ，
１０３ｂを介して所定距離離れた位置であって、上パン
チ先端１０１ａの位置、ダイ上面１０３ａの位置は全く
不明である。また、プレスフレーム１００の伸縮は無視
しているが、実際には伸縮している。

【００２６】本発明は、下パンチ１０２を支持している
下パンチプレート１０２ｃ，上パンチ１０１を支持して
いる上パンチプレート１０１ｃ及びダイ１０３間の相対
位置関係を測定することにより、オープン部分の伸縮の
影響を補正するものである。

【００２７】この相対位置検出は、下パンチプレート１
０２ｃ，上パンチ支持部及びダイの内のいずれか２つ、
この実施例では、下パンチプレート１０２ｃとダイ間、
下パンチプレート１０２ｃと上パンチプレート１０１ｃ
間に配される第１，第２相対位置検出器１２０，１２１
によって行われる。

【００２８】第１相対位置検出器１２０は、ダイ１０３
に取り付けられるリニアスケール１２０１と、下パンチ
プレート１０２ｃにリニアスケール１２０１に対向して
取り付けられる読取素子１２０２と、から構成される。

【００２９】また、第２相対位置検出器１２１は、上パ
ンチプレート１０１ｃに取り付けられるリニアスケール
１２１１と、下パンチプレート１０２ｃにリニアスケー
ル１２１１に対向して設けられる読取素子１２１２と、
から構成されている。

【００３０】たとえば、図２に示すように、良品成形時
において、確認位置における上パンチプレート１０１ｃ
の検出位置がＸ0、ダイ１０３の引き下げプレート１０
９の検出位置がＹ0で、この時の第１，第２相対位置検
出器１０４，１０５の読みが、Ａ0，Ｂ0であったとする
と、この相対位置関係Ａ0，Ｂ0を記憶しておく。

【００３１】金型確認位置は、成形サイクル中の任意の
位置でよいが、成形品の抜き出し完了位置を好ましい。
充填や加圧位置は製品寸法により変化するからである。
もちろん、ストローク中のある位置ではなく、金型位置
確認ポジションとして成形ストロークとは別に設けても
よい。

【００３２】成形行程は、位置検出器１０４，１０５に
よって上パンチ１０１及びダイ１０３の位置を逐次検出
しながらその動きが制御されている。上パンチ１０１及
びダイ１０３の位置検出は、プレスフレーム１００等は
伸縮しないものとして、プレスフレーム１００に対する
位置が独立して検出されている。

【００３３】そして、成形時全て、規定時間経過後、規
定の成形個数に達した時点、許容範囲の限界に近い不良
品が発生しそうな時点あるいは不良品が発生した時点等
において、確認位置において、再度上下パンチプレート
１０１ｃ，１０２ｃ及びダイ１０３の相対位置関係を測
定する。

【００３４】この時の第１，第２相対位置検出器１２
０，１２１の読みが、Ａ1，Ｂ1になっていたとすると、
この変化量ΔＡ，ΔＢが許容範囲に入っているかどうか
を確認する。許容範囲を越えている場合には、その分だ
け上パンチ１００及びダイ１０３の検出位置情報（Ｘ
0，Ｙ0）に補正を加える。

【００３５】この相対位置の変化を検討すると、第１相
対位置検出器１２０による検出値の変化は、引き下げプ
レート１０９とダイ１０３間のロッド１０８等のオープ
ン部分１０３ｂの伸縮に起因するものと考えられる。こ
の場合、引き下げプレート１０９をＹ0の位置に停止さ
せているが、ダイ１０３上面の位置は、良品成形時にお
ける位置よりもΔＡだけずれていることになる。そこ
で、Ｙ0を（Ｙ0＋ΔＡ）に置き換えて以後の制御を行
う。

【００３６】また、第２相対位置検出器１２１による検
出値の変化は、プレスフレーム１００の伸縮に起因する
ものと考えられる。この場合、上パンチプレート１０１
ｃはＸ0の位置に停止しているが、上パンチプレート１
０１ｃの実際の位置は、良品成形時における位置よりも
ΔＢだけずれていることになる。そこで、Ｘ0を（Ｘ0＋
ΔＢ）に置き換えて以後の制御を行う。

【００３７】このようにすれば、上パンチ１０１，下パ
ンチ１０２先端及びダイ１０３上面間の相対位置関係
は、ほぼ良品成形時の位置関係に自動的に補正され、良
品を成形することが可能となる。ここで、上パンチ１０
１，下パンチ１０２の先端位置は成形品の形状寸法に、
ダイ１０３の上面位置は、充填深さに影響を及ぼす。

【００３８】本発明では、上下パンチのパンチプレート
１０１ｃ，１０２ｃ間の相対位置関係を測定するので、
実際に粉末に接触する上下パンチ１０１，１０２の先端
と上下パンチプレート１０１ｃ，１０２ｃの間にはオー
プン部分が存在するが、下パンチ１０２，上パンチ１０
１及びダイ１０２間の相対位置関係はおおよそ確認で
き、成形品の寸法誤差を許容範囲に収めることが可能で
ある。

【００３９】尚、ウィズドロアル方式の場合について説
明したが、ダイ１０３が固定で、下パンチ１０２と上パ
ンチ１０１が移動する両押し方式の場合にも、同様に適
用することができる。ダイ１０３固定の場合は、ダイ１
０３を基準とし、ダイ１０３と上パンチ１０１、ダイ１
０３と下パンチ１０２間の寸法がよい。もちろん、ダイ
１０３と上下パンチ１０２がすべて動く場合にも適用す
ることができる。

【００４０】このように、駆動装置１０６，１０７によ
って駆動される上パンチ１０１及びダイ１０３の位置が
位置検出装置１０４，１０５によって逐次確認され、コ
ントローラ１１３によってそれぞれの駆動装置１０６，
１０７が制御されているが、今回取り付ける相対位置検
出器１２０，１２１は、例えば抜き出し完了位置で、金
型間の位置を毎回チェックし、許容範囲の限界に近づい
た時点あるいは限界を越えた時に自動的に補正したり機
械を停止させることができる。

【００４１】図４には、上パンチ１および下パンチ２の
数を複数にした場合のより具体的な構成例を示してい
る。

【００４２】この実施例では、図５(ｆ)に示すような段
付き成形品Ｗを成形する場合を例にとって説明するもの
とする。成形品Ｗは、外側の第１段部Ｗ1と、内側の第
３段部Ｗ3と、第１段部Ｗ1と第３段部Ｗ3を接続する第
２段部Ｗ2と、から構成され、それぞれの部分の肉厚の
相違に対応して上下端面が段付き形状となっている。

【００４３】図４に示すように、ツールセット１には、
複数の金型、すなわち粉末が充填されるダイ孔２を有す
るダイ１０３と、このダイ１０３の上下開口部に圧入さ
れる上パンチユニット４と、下パンチユニット５が設け
られている。上パンチユニット４はクランパユニット７
を介してプレス本体の上ラム９に固定されるパンチ作動
ユニット６と接続されている。

【００４４】上パンチユニット４は、互いに同心的に組
み付けられた第１，第２及び第３上パンチ４１，４２，
４３を具備している。第３上パンチ４３は最も内側に位
置し、この第３上パンチ４３の外周に第２上パンチ４２
が嵌合し、さらに、第２上パンチ４２の外周に第１上パ
ンチ４１が互いに摺動自在に嵌合している。これら第
１，第２，第３上パンチ４１，４２，４３は、それぞれ
第１，第２，第３上パンチホルダ４４，４５，４６に固
定されている。

【００４５】第３上パンチホルダ４６は上端部にフラン
ジが張り出した中実のフランジ付き円柱状部材で、この
第３上パンチホルダ４６外周を取り囲むように中空円筒
状の第２上パンチホルダ４５が嵌合され、さらに第２上
パンチホルダ４５外周に中空円筒状の第１上パンチホル
ダ４４が嵌合している。第１，第２上パンチホルダ４
４，４５は上方に向かって拡径する段付き円筒状部材
で、第１上パンチホルダ４４には上パンチユニット４全
体をガイドするガイド軸４７が固定されている。また、
第３上パンチ４３には金型を構成するコア５４が挿通さ
れる貫通孔４３ｂが設けられている。

【００４６】パンチ作動ユニット６は、第１，第２上パ
ンチ４１，４２を作動する第１，第２上パンチ作動機構
１０，１１を互いに同心的に組み付けることによって構
成されている。第３上パンチ４３を作動する第３上パン
チ作動機構はプレス本体の加圧機構によって構成され
る。

【００４７】この場合、プレス本体は上パンチユニット
４全体を作動させるシリンダを上部に有する。位置検出
器との組み合わせのため、メカプレスよりも空気圧，油
圧，水圧等の流体圧シリンダが望ましい。また、流体圧
シリンダの他にねじ駆動機構によって駆動される構成の
ものでもよい。

【００４８】第２上パンチ作動機構１１は中心に配置さ
れる第２固定部材１２と、第２固定部材の外周に摺動自
在に嵌合される第２可動部材１３と、から構成されてい
る。第２固定部材１２と第２可動部材１３の間には、圧
油や空気圧等の作動流体が流入する第２作動室１４が設
けられ、第２可動部材１３には前記第２作動室１４内に
挿入される第２環状ピストン部１５が設けられている。
そして、第２固定部材１２の下端部には中実の第３アダ
プタ１８が固定され、さらに第２可動部材１３下端の作
動端部には環状の第２アダプタ１７が固定されている。

【００４９】第１上パンチ作動機構１０は、プレス本体
の上ラム９に固定される円筒状の第１固定部材１９と、
この第１固定部材１９の内周に流体密に摺動自在に嵌合
される円筒状の第１可動部材２０と、から構成される。
第１固定部材１９内周中途部には圧油や空気圧等の作動
流体が流入する第１作動室２２が設けられ、第１可動部
材２０のの外周には、第１作動室２２内に突出して第１
作動室２２内を２室に区分する第１環状ピストン部２１
が設けられている。そして、第１可動部材２０の下端に
は環状の第１アダプタ１６が固定されている。

【００５０】上記第１，第２上パンチ作動機構１０，１
１の第１固定部材１９と第２固定部材１２の上端は固定
プレート２３を介して連結されている。すなわち、第２
固定部材１２上端は固定プレート２３に直接固定され、
第１固定部材１９は固定ロッド２４を介して固定プレー
ト２３に固定されている。固定ロッド２４は第１，第２
可動部材２０，１３の移動方向に沿って延びており、ま
た第１，第２可動部材２０，１３の上端に連結された第
１，第２可動プレート２５，２６に摺動自在に挿通され
ている。

【００５１】クランパユニット７は、互いに同心的に組
み付けられる第１，第２，第３クランパ７１，７２，７
３によって構成されている。第３クランパ７３は中実の
円柱状部材で、その外周に円筒状の第２クランパ７２が
軸方向に移動自在に嵌合している。また、第２クランパ
７２の外周には円筒状の第１クランパ７１が軸方向に移
動自在に嵌合している。

【００５２】第３クランパ７３の上端は、前記パンチ作
動ユニット６の第２固定部材１２下端の第３アダプタ８
に対して回転自在に接続されている。

【００５３】また、第２クランパ７２の上端は、パンチ
作動ユニット６の第２可動部材１３下端の第２アダプタ
１７に対して回転自在に接続されている。

【００５４】さらに、第１クランパ７１の上端は、パン
チ作動ユニット６の第１可動部材２０下端の第１アダプ
タ１６に回転自在に接続されている。

【００５５】上記した上パンチユニット４は対応する下
パンチユニット５が取り付けられたツールセット１に組
み付けられている。

【００５６】ツールセット１は、粉末が充填されるダイ
３を備えたダイプレート３４と、このダイプレート３４
の下方に配置され第１下パンチ５１を保持する第１下パ
ンチプレート３５と、第１下パンチプレート３５の下方
に配置され第２下パンチ５２を支持する第２下パンチプ
レート３６と、プレス本体のフレーム３７に固定される
固定プレート３８と、この固定プレート３８の下方に配
置されてタイロッド６１を介してダイプレート３４に連
結される引き下げプレート３９と、を有する構成となっ
ている。第１下パンチプレート３５および第２下パンチ
プレート３６にはタイロッド６１が摺動自在に挿通され
ている。

【００５７】そして、第１下パンチプレート３５と第２
下パンチプレート３６の間に第１下パンチ５１を作動す
るための第１下パンチ駆動シリンダ６２が装着され、ま
た、第２下パンチプレート３６と固定プレート３８の間
には第２下パンチ５２を作動するための第２下パンチ駆
動シリンダ６３が装着されている。さらに、固定プレー
ト３８の下面側には、コアロッド５４を往復駆動するた
めのコアロッド駆動シリンダ６７が装着されている。ま
た、引き下げプレート３９も、図示しないが油圧，空気
圧等の流体圧シリンダによって駆動される。

【００５８】第１下パンチ駆動シリンダ６２および第２
下パンチ駆動シリンダ６３は、いずれも環状の第１，第
２ピストンロッド６４，６５を有しており、第２下パン
チ駆動シリンダ６３の第２ピストンロッド６５内周に前
記第３下パンチ５３の第３下パンチホルダ５７が挿通さ
れ、第１下パンチ駆動シリンダ６２の第１ピストンロッ
ド６４内周に第２下パンチホルダ５６が挿通されてい
る。また、コアロッド駆動シリンダ６７は、コアロッド
５４を支持するコアロッドホルダ５５が連結されるピス
トン６７ａを有している。

【００５９】上パンチユニット４はダイプレート３４に
挿通されたガイド軸４７の上端が固定されており、この
ガイド軸４７を介して、上パンチユニット４がダイプレ
ート３４に支持されている。

【００６０】また、このダイプレート３４には、前記上
パンチユニット４を昇降させてクランパユニット７に対
して進退させる進退手段としての昇降シリンダ６６が設
けられている。

【００６１】そして、各第１〜第３上下パンチ４１〜４
３，５１〜５３、コアロッド５４、ダイ３の作動を監視
する位置検出器４１１〜４３１、５１１，５２１，５４
１，３０１が設けられている。

【００６２】本実施例では、第１上パンチ位置検出器４
１のリニアスケール４１１ａは固定プレート２３に、第
２上パンチ位置検出器４２１のリニアスケール４２１ａ
は第１可動プレート２５に、第３上パンチ位置検出器４
３１のリニアスケール４３１ａは第２可動プレート２６
に、それぞれ固定され、これらリニアスケール４１１
ａ，４２１ａ，４３１ａに近接してプレスフレーム側に
リニアスケールの目盛りを読み取るためのセンサ４１１
ｂ，４２１ｂ，４３１ｂが設けられている。

【００６３】図４に示す配置関係は概念的なものであ
り、実際はツールセットの周方向に配置して互いに干渉
しないように設定されている。

【００６４】また、第１下パンチ位置検出器５１１は第
１下パンチ５１を支持する第１下パンチプレート５５と
固定プレート３８間に配設され、第２下パンチ位置検出
器５２１は第２下パンチプレートを支持する第２下パン
チプレート５６と固定プレート３８間に配設されてい
る。

【００６５】コアロッド位置検出器５４１のリニアスケ
ール５４１ａはコアロッドホルダ５５の下端面に、ダイ
位置検出器３０１のリニアスケール３０１ａは下ラム３
９ａに、それぞれ設けられた取付部５４１ｃ，３０１ｃ
に取り付けられている。

【００６６】しかし、このような位置検出器４１１〜４
３１、５１１，５２１，５４１，３０１が設けられてい
ても、測定箇所が各パンチやコアロッドの先端位置及び
ダイ上面３とは差があるために、位置検出器４１１〜４
３１から各上パンチ４１〜４３先端まで、位置検出器５
１１，５２１，５４１から各下パンチ５１，５２先端及
びコアロッド５４先端まで、さらに位置検出器３０１か
らダイ上面３までのパンチやアダプタ等の構成部分、さ
らにはプレスフレームがオープン部分になる。

【００６７】図示例では、第１上パンチ４１について
は、第１パンチ作動シリンダの第１可動部材２０，第１
アダプタ１６，第１クランパ７１，第１パンチホルダ４
４及び第１上パンチ４１がオープン部分となる。

【００６８】第２上パンチ４２については、第２パンチ
作動シリンダの第２可動部材１３，第２アダプタ１７，
第２クランパ７２，第１パンチホルダ４５及び第２上パ
ンチ４２がオープン部分となる。

【００６９】第３上パンチ４３については、第２上パン
チ作動シリンダの第２固定部材１２と、第３アダプタ１
８と、第３クランパ７３と、第３上パンチホルダ４６及
び第３上パンチ４３がオープン部分となる。

【００７０】第１下パンチ５１については、第１下パン
チ５１及び第１下パンチホルダ５８がオープン部分とな
る。

【００７１】第２下パンチ５２については、第２下パン
チ５２及び第２下パンチホルダ５７がオープン部分とな
る。

【００７２】コアロッド５４については、コアロッド５
４及びコアロッドホルダ５５がオープン部分となる。

【００７３】また、ダイ３については、タイロッド６１
がオープン部分となる。

【００７４】気温の変化や成形時及び抜き出し時の発
熱、動力源が油圧の場合の温度変化により延びたり縮ん
だりすれば、オープン部分の長さに変化が生ずるために
補正が必要となる。特に、本実施例のように、複雑な製
品を成形する場合、パンチ及びこれを駆動するシリンダ
の数が多くなるので、位置検出器の取付位置がどうして
もオープン部分が多くなり、温度，熱による変化に対応
が出来にくい。

【００７５】そこで、本発明では、所定の確認位置にお
いて、良品成形時の第１〜第３上パンチ４１〜４３、第
１〜第３下パンチ５１〜５３及びダイ３間の相対位置関
係を測定して記憶しておいて、成形毎、規定時間経過
後、規定個数成形後、許容範囲の限界点近くなった時点
あるいは不良品発生時点等において、再度相対位置関係
を測定して、許容範囲に入っていなけば補正するように
構成している。

【００７６】この実施例では、第１〜第３上パンチ４１
〜４３の伸びはほぼ同じため、代表として第１上パンチ
４１を支持する第１上パンチホルダ４４を計測し、ま
た、第１〜第３下パンチ５１〜５３も伸びはほとんど同
じため、代表として第１下パンチ５１を支持する第１下
パンチホルダ５８あるいは第１下パンチプレート３５を
計測することとする。そして、第１下パンチホルダ３８
と第１上パンチホルダ４４間、第１下パンチプレート３
５及びダイ３間の相対位置関係を確認する。

【００７７】すなわち、この実施例では、第１下パンチ
５１側を基準として、第１相対位置検出器８１がダイ３
と第１下パンチホルダ５８間に配され、第２相対位置検
出器８２が第１上パンチホルダ４４と第１下パンチホル
ダ５８間に配されている。

【００７８】第２相対位置検出器８２は、第１上パンチ
４１を支持する第１上パンチホルダ４４に取り付けられ
るリニアスケール８２１と第１下パンチホルダ５８にリ
ニアスケール８２１に対向して取り付けられる読取素子
８２２と、から構成される。

【００７９】また、第１相対位置検出器８１は、第１下
パンチプレート３５に取り付けられるリニアスケール８
１１と、リニアスケール８１１に対向してダイ３に設け
られる読取素子８１２と、から構成されている。

【００８０】確認作業については、第１実施例と同様で
ある。

【００８１】たとえば、良品成形時において、確認位置
における第１，第２，第３上パンチ４１，４２，４３の
検出位置がＸ1，Ｘ2，Ｘ3、第１，第２下パンチ５１，
５２及びコアロッド５４の検出位置がＺ1，Ｚ2，Ｚ4、
ダイ３の検出位置がＹ0で、この時の第１，第２相対位
置検出器８１，８２の読みが、Ａ0，Ｂ0であったとする
と、この相対位置関係Ａ0，Ｂ0を記憶しておく。

【００８２】そして、成形時全て、規定時間経過後、規
定の成形個数に達した時点あるいは不良品が発生した時
点等において、確認位置において、再度第１，第２相対
位置検出器８１，８２によって、第１下パンチホルダ５
８から第１上パンチホルダ４４までの距離、及び第１下
パンチプレート３５からダイ３までの距離を測定する。

【００８３】この時の第１，第２相対位置検出器８１，
８２の読みが、Ａ1，Ｂ1になっていたとすると、この変
化量ΔＡ，ΔＢが許容範囲に入っているかどうかを確認
する。許容範囲を越えている場合には、その分だけ第１
〜第３上パンチ４１〜４３及びダイ３の検出位置情報に
補正を加える。

【００８４】この相対位置の変化を検討すると、第１相
対位置検出器８１による検出値の変化は、引き下げプレ
ート３９とダイ３間のロッド６１等のオープン部分の伸
縮に起因するものと考えられる。この場合、引き下げプ
レート３９をＹ0の位置に停止しているが、ダイ３上面
の位置は、良品成形時における位置よりもΔＡだけずれ
ていることになる。そこで、Ｙ0を（Ｙ0＋ΔＡ）に置き
換えて以後の制御を行う。

【００８５】また、第２相対位置検出器８２による検出
値の変化は、図示しないプレスフレームの伸縮と、第１
上パンチ４１先端から第１上パンチ位置検出器４１１の
測定箇所までのオープン部分の伸縮と、第１下パンチ５
１先端から第１下パンチ位置検出器５１１の測定箇所ま
でのオープン部分の伸縮が重畳された値である。この場
合、第１上パンチ４１はＸ1の位置に停止しているが、
実際の位置は、良品成形時における位置よりもΔＢだけ
ずれていることになる。そこで、で、Ｘ1を（Ｘ1＋Δ
Ｂ）に、Ｘ2を（Ｘ2＋ΔＢ）に、Ｘ3を（Ｘ3＋ΔＢ）に
置き換えて以後の制御を行う。ΔＢを、Ｘ2，Ｘ3に一律
に補正しているが、厳密にはオープン部分の長さは幾分
異なるので、長さ等に応じて係数を定めて補正量を演算
してもよい。

【００８６】この実施例では、下パンチを基準にして相
対位置関係を補正しており、第１〜第３下パンチ５１〜
５３及びコアロッド５４の検出値は補正しない。

【００８７】もっとも、ダイあるいは上パンチを基準に
することもでき、ダイを基準にする場合には、上パンチ
及び下パンチの検出値を補正すればよいし、上パンチを
基準にする場合には、ダイ及び下パンチの検出値を補正
すればよく、相対的なものである。

【００８８】この例では、３つの第１〜第３上パンチ及
び第１〜第３下パンチの一つのパンチを代表として相対
位置を検出したが、３つ全部について相対位置関係を検
出してもよいし、２つについて相対位置関係を検出して
もよく、また、パンチ数は３つに限らず、２つあるいは
４つ以上でもよい。

【００８９】この確認作業をした後、本格的な加圧成形
を開始する。確認補正作業によって、上，下パンチユニ
ット４，５の各パンチの相対位置関係がほぼ同一とな
り、規定の充填深さ，加圧位置を入力すれば、許容範囲
内で支障無く成形することができる。

【００９０】上記金型確認補正が終了した後に、本来の
成形行程に入る。

【００９１】まず、ダイ孔２内に所定量の粉末を充填
し、充填した粉末をトランスファする。充填深さは、最
終成形品Ｗの各第１，第２，第３段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３
の寸法比率と同一の比率に設定している。

【００９２】トランスファ工程では、図５(ａ)に示すよ
うに、充填された粉末Ｐの、第１段部Ｗ１，第２段部Ｗ
２対応する粉末部分Ｐ1，Ｐ2を、第１，第２上下パンチ
４１，５１；４２，５２によって挟んで充填深さを変化
させないで相対移動させる。第１，第２上下パンチ４
１，５１；４２，５２は動く量に応じたスピードで移動
し、同時スタート同時終了となるように制御され粉末の
加圧はしない。

【００９３】そして、加圧工程では、各第１〜第３上パ
ンチ位置検出器４１１〜４３１、第１〜第３下パンチ位
置検出器５１１〜５３１及びコアロッド位置検出器５４
１からの信号に基づいて、第１，第２上パンチ作動シリ
ンダ１０，１１及び第１，第２下パンチ作動シリンダ６
２，６３、さらにコアロッド作動シリンダ６７が制御さ
れ、第１上，下パンチ４１，５１；第２上，下パンチ４
２，５２；第３上，下パンチ４３，５３によって対応す
る粉末部分を軸方向に同時に圧縮する。この時に、各粉
末部分の密度が圧縮途中で常に同一となるように圧縮す
る（図５(ｂ)〜(ｃ)参照）。

【００９４】すなわち、上第１，第２，第３上パンチ４
１，４２，４３の速度をｖ01，ｖ02，ｖ03、下第１，第
２第３パンチ５１，５２，５３をｖ11，ｖ12，ｖ13とし
た場合に、（v01ーｖ11），（v02ーv12），（v03ーv13）
の比率が、成形中常に最終成形品Ｗの各第１，第２，第
３段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の寸法比率と同一となるように
制御している。

【００９５】本実施例では、第３下パンチ５３が固定
で、第３上パンチ４３がプレスの上ラム９によって駆動
されるので、第３下パンチ５３を基準にして、第１，第
２，第３上，下パンチ４１，５１；４２，５２および上
第３パンチ４３の移動速度を設定し、この設定速度とな
るように第１，第２上パンチ作動シリンダ１０，１１及
び上ラム９の作動シリンダ、さらに第１，第２下パンチ
作動シリンダ６２，６３が制御される。

【００９６】加圧方式としては、片押し方式、両押しウ
イズドロアル方式等、種々の加圧方式を採用することが
できる。

【００９７】加圧が終了すると、ダイ３および下第１，
第２パンチ５１，５２を下降させると共に上パンチユニ
ット４を上昇させて成形品を抜き出す（図５(ｄ)参
照）。

【００９８】成形品Ｗの抜き出しが完了すると、成形品
Ｗをダイ上面３ａをすべらせて搬送する。この搬送は、
次の成形工程の粉末Ｐを充填するために前進するフィー
ダＦによって側方に押し出され、それと同時に次の成形
のための粉末Ｐがダイ孔２内に充填され、次の成形工程
に移行する。

【００９９】また、これらの金型の作動方法は、全油圧
サーボ方式油圧比例制御方式、ネジサーボモータ方式あ
るいは通常のメカプレスをサーボモータで制御する方式
等の数値制御方式のプレスに広く適用することができ
る。メカプレスはクランク，カム，トグル等の倍力機構
を有するもので、精密に制御するために、動力伝達部に
は歯付きベルトやチェーンあるいはギヤ伝達機構等のす
べりの無い機構を用いることが効果的である。

【０１００】上記実施例では、上パンチユニット４をク
ランパユニットを介してパンチ作動ユニット６に接続し
ているが、図６に示すように、クランパユニットを介さ
ないで、上パンチユニット４を直接上パンチ作動ユニッ
ト６に接続した構成でもよいことはもちろんである。図
中、上記実施例と同一の構成部分については、同一の符
号を付して説明を省略する。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成形途中の熱膨張等によって上下パンチ及びダイ間の相
対位置関係が変化しても、上下パンチ支持部とダイ間の
相対位置関係を計測することによってオープン部分の熱
膨張等による誤差を修正することができ、再調整を簡単
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の粉末成形プレスの金型位置確認
方法の一実施例を示す図である。

【図２】図２は図１の粉末成形プレスの概略構成を示す
図である。

【図３】図３は図１の粉末成形プレスの成形行程を示す
図である。

【図４】図４は本発明の他の実施例に係る粉末成形プレ
スの金型位置確認方法に用いられるツールセット部の断
面図である。

【図５】図５は図４の粉末成形プレスの成形行程を示す
図である。

【図６】図６は図４の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１００プレスフレーム１０１上パンチ１０１ａ先端１０１ｂオープン部分１０２下パンチ１０２ａ先端１０３ダイ１０３ａ上面１０３ｂオープン部分１０４上パンチ位置検出器１０５ダイ位置検出器１０６上パンチ駆動装置１０７ダイ駆動装置１１１圧粉体１２０第１相対位置検出器１２１第２相対位置検出器１ツールセット３ダイ４上パンチユニット４１，４２，４３第１，第２，第３上パンチ４４第１上パンチホルダ５下パンチユニット５１，５２，５３第１，第２，第３下パンチ５４コアロッド５８第１下パンチホルダ６パンチ作動ユニット７クランパユニット９上ラム１０，１１第１，第２上パンチ作動シリンダ３５，３６第１，第２下パンチプレート３８固定プレート３９引き下げプレート６２，６３第１，第２下パンチ作動シリンダ６４コアロッド作動シリンダ８１第１相対位置検出器８２第２相対位置検出器４１１，４２１，４３１第１，第２，第３上パンチ位
置センサ５１１，５２１第１，第２，第３下パンチ位置センサ５４１コアロッド位置センサ３０１ダイ位置センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下パンチ，上パンチ及びダイの内の可動部
材のプレスフレームに対する位置を位置検出手段によっ
て検出してその動きを制御する粉末成形プレスにおい
て、前記下パンチを支持している下パンチ支持部，上パンチ
を支持している上パンチ支持部及びダイ間の良品成形時
における相対位置関係を測定して良品位置として記憶
し、その後、下パンチ支持部，上パンチ支持部及びダイ間の
相対位置関係を測定して前記記憶された良品位置と比較
して前記下パンチ，上パンチ及びダイのうちの可動部材
の検出情報に補正を加えることを特徴とする粉末成形プ
レスの金型位置確認方法。
【請求項２】相対位置の測定は、下パンチ支持部，上パ
ンチ支持部及びダイの内のいずれか２つの間に配される
相対位置検出手段によってなされることを特徴とする請
求項１に記載の粉末成形プレスの金型位置確認方法。
【請求項３】複数の下パンチを備えている場合に、複数
の下パンチの内の一つの下パンチ支持部と上パンチ支持
部及びダイの間の相対位置関係を測定することを特徴と
する請求項１または２に記載の粉末成形プレスの金型位
置確認方法。
【請求項４】複数の上パンチを備えている場合に、複数
の上パンチの内の一つの上パンチ支持部と下パンチ支持
部及びダイの間の相対位置関係を測定することを特徴と
する請求項１，２または３に記載の粉末成形プレスの金
型位置確認方法。