JPH0825092A - 液圧プレス装置及び液圧プレスシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス機の必須要素とそれ以外を区別し、必
須の機構等を一体かつ簡略にまとめて金型プレスモジュ
ールとし、このようなモジュールを何台も制御可能な支
援装置と組み合わせてプレス機を安価に設備することを
可能にする。 【構成】 プレス装置としての必須要素を含む３台の金
型プレスモジュール１０を架台１１の天板下面側に３台
直列状に連設する。架台１１は、金型プレスモジュール
１０に対する支援装置であるレベラーフィーダー１２、
スクラップカッター１３、油圧ユニット１４、制御板１
５等を１セット対応させて備え、それぞれ単独にロール
フィーダーと組み合わせた３台のプレス装置に匹敵し得
る装置となっている。この液圧プレス装置では、金型交
換を行なわずに１台で３種類の加工が行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス加工等に用いる
液圧プレス装置及び液圧プレスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の液圧プレス装置においては生産性
を向上させるために金型交換装置を組み合わせるものが
増えているが、多品種少量生産に対応するために、金型
交換時間に対する要望が厳しいものになっている。即
ち、多品種少量生産では金型切り換え頻度が増えて金型
交換時間が増大する一方、プレス機を限界に近い高速運
転で使用してプレス加工時間を短縮しているので、相対
的に金型交換時間の比率が大きくなっており、金型寿命
や精度的な限界からこれ以上のプレス速度の高速化が困
難であるため、金型交換時間を短縮する努力が要求され
ている。このために開発された金型交換装置としては、
ムービングボルスター装置等があり、これらの装置を使
うことによって装置本体外で金型をセットし、装置本体
内での作業をできるだけ少なくし、装置の稼働率を高め
ることが可能になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の金型交
換装置付きの液圧プレス装置には、設備コストと設備効
果についてと、金型交換に熟練作業者を必要とするとい
う問題が残されている。

【０００４】設備コストと設備効果については、金型交
換設備がかなり高価で、例えばプレス装置本体の２０％
〜５０％にも相当し、例えば３台のプレス装置それぞれ
に金型交換装置を組み合わせると４台の金型交換装置無
しのプレス機が購入できる価格になる。もちろんプレス
装置それぞれに金型交換装置をつけたほうが設備コスト
に対して効果が大きいとは考えられるが、金型交換装置
付きのプレス機と同額で購入できる台数（上述の例であ
れば１台多くなる）の金型交換無しのプレス機を用いて
も、稼働効率が極端に悪くなるとは考えられていない。
即ち、使用者において問題とすべきは総生産個数であ
り、金型交換装置が無いため１台あたりの稼働率が低く
なっても全体としては同等レベルの生産能力は有する。
多くのプレス工場で金型交換装置が普及しきれないの
は、この設備投資額に相当する効果が出しにくいからで
あると考えられる。

【０００５】また金型交換装置を組み合わせた場合、作
業の多くはプレス機内では行なわずに済むので安全性に
優れたものとなり、運転スケジュール的にはプレス機を
止めている訳ではなく、取り外した金型の調整は次の金
型交換までに行なえばよいので作業に自由度がある。し
かしながら金型交換をする以上、高い精度で所定の位置
に金型を毎回セットしなければならず、これをプレス機
外で段取りするので、調整が精度的には若干劣り、最終
的にプレス機上で調整する必要があり、金型を交換した
後で何回かの試し打ちを行なって確認することになる。
ところが、この作業は短時間で行なわなければならず、
調整に手間取れば稼働率を上げることが困難になるた
め、作業者には高い熟練を必要とすることになる。従っ
て金型交換装置を導入して自動化を進めるほど、高い技
能者を必要とすることになる。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点と共に、
金型をプレス機から下ろさずに生産を続ければ金型交換
装置や金型交換要員の大半が不要になり、また金型の数
は多くてもコンスタントに生産を続けている金型の数は
さほど多くないという点を考慮し、プレス機に要求され
る機構、要素のうち最低限必要なものと付加的なものと
に区別し、前者を一体かつ簡略にまとめて金型プレスモ
ジュールを構成し、このようなモジュールを何台も搭
載、制御可能でかつモジュールに含まれない液圧ポン
プ、モータ、制御装置その他のすべての機構、要素を支
援装置とし、これを組み合わせて液圧プレス装置を構成
し、コンスタントに生産を続けている金型の数と同数の
プレス装置を安価に設備することを可能にするものであ
る。また本発明は、このような液圧プレス装置を用いた
安価な液圧プレスシステムを提供することも目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液圧プレス
装置は上記目的を達成するために、上型及び下型と、こ
れらを対向させて取り付ける上下一対のプレートと、該
プレート間に位置し、両端をこれらプレートに一方ずつ
保持させ、上記上型及び下型に印加する加圧力を発生す
る液圧シリンダーとからなる金型プレスモジュールと、
該金型プレスモジュールを搭載する架台とからなり、該
架台に液圧ポンプ、モータ、制御装置等上記金型プレス
モジュールの作動を支援する装置類を一体に搭載してな
る構成としたものである。

【０００８】本発明に係る液圧プレス装置は、上記金型
プレスモジュールを上記架台に複数連設してなる構成と
することができる。

【０００９】本発明に係る液圧プレス装置は、上記金型
プレスモジュールを上記架台に着脱可能に搭載してなる
構成とすることもできる。

【００１０】本発明に係る液圧プレス装置は、上記金型
プレスモジュールが、一対の上記液圧シリンダーを上記
上型及び下型を挟むように配置すると共に、上記上下一
対のプレートの四隅を、該プレートの平行移動の際のバ
ランスを取る液圧シリンダで連結してなる構成とするこ
ともできる。

【００１１】本発明に係る液圧プレスシステムは上記目
的を達成するために、上型及び下型と、これらを対向さ
せて取り付ける上下一対のプレートと、該プレート間に
位置し、両端をこれらプレートに一方ずつ保持させ、上
記上型及び下型に印加する加圧力を発生する液圧シリン
ダーとからなる金型プレスモジュールと、該金型プレス
モジュールを搭載する架台とからなり、該架台に液圧ポ
ンプ、モータ、制御装置等上記金型プレスモジュールの
作動を支援する装置類を一体に搭載し、かつ上記金型プ
レスモジュールを上記架台に着脱可能に搭載してなる液
圧プレス装置を複数備えると共に、上記金型プレスモジ
ュールを多数収納する自動倉庫等の収納手段と、該収納
手段と上記液圧プレス装置との間で上記金型プレスモジ
ュールを搬送、着脱及び位置決め可能な手段と、上記液
圧プレス装置への素材供給と加工製品搬出を行なう手段
とからなる構成としたものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明を図面を参照して説明する。図１
は本発明に係る液圧プレス装置の一実施例を示す斜視
図、図２は図１の液圧プレス装置に用いる金型プレスモ
ジュールを示す斜視図である。

【００１３】説明の都合上、まず図２により金型プレス
モジュール１０の構成を説明する。図２中、１は上型、
２は下型で、上型１は上型固定プレート３に、下型２は
下型固定プレー卜４に固定してある。また図中５はメイ
ンシリンダー、６・・・はバランスシリンダーである。

【００１４】ところで液圧プレス装置の金型はプレス機
により、平行に保持されることを前提としているので、
上型１と下型２を平行に保持することが必要になる。図
示の金型モジュール１０では、上型１と下型２を上下の
固定プレート３、４により保持しているので、固定プレ
ート３、４の平行を維持すればよく、この平行維持はメ
インシリンダー５のシリンダーチューブとピストンが摺
動する部分で行なっている。またメインシリンダー５は
加圧力を発生するものであり、上下の固定プレート３、
４の間に加圧力を発生させ、上型１と下型２により加工
を行なわせるものでもある。

【００１５】また液圧プレス装置の金型では、加圧力に
よって大きな歪が発生したのでは上型１と下型２が合致
せず、加工が行なえなくなるので、加圧力が印加された
時の変形を防止する機構が必要である。本実施例では、
上下の固定プレート３、４の四隅にそれぞれピン結合し
たバランスシリンダー６によってこの変形防止手段とし
ている。

【００１６】上述のような金型プレスモジュール１０を
用いて液圧プレス装置を構成するには、液圧を発生する
機構、制御装置、安全装置、素材の搬入と加工品の搬出
を行なう装置等の支援装置が必要である。これらの機
構、装置等は公知のものを適宜採用すればよいが、その
内容については以下の通りである。

【００１７】液圧を発生する機構は、液圧を発生して上
述の金型プレスモジュールのメインシリンダー５の必要
な液室に液圧を加える機構であり、電動モーター、ポン
プ、タンク、圧力制御弁、方向制御弁、流量制御弁、マ
ニホールド、アキュームレーター等から構成する。もち
ろん、サブタンクとそこからの流れを制御するプレフィ
ール弁を用いて高速送り等を実現しようとする場合等に
はこれらも含む。制御装置は、操作盤からの指令に基づ
いて作業者の要求した動きを実現するための制御を行な
えるものとする。安全装置は、作業者がプレス装置に接
近して危険な状態になり得る時に、装置の動作に非常停
止をかけ得るものとする。素材の搬入と加工品の搬出を
行なう装置は、上記の金型モジュールの上型１と下型２
の間に材料を渡し、プレス加工の終了後に加工品を運び
だす機構、装置であり、例えば多関節のロボット、トラ
ンスファー、ローラーフィダー等を挙げることができ
る。

【００１８】多関節ロボットで加工を終了した製品を金
型内から運び出して素材を供給するのは、トランスファ
ーやローラーフィードでは処理できないものに適する。
自由度が大きく、どのような素材、製品でもつかんで移
動させることができるが、処理速度は遅い。トランスフ
ァーは、素材や加工済み品を左右から挟んで次のステー
ジに運ぶものであり、ロボットとローラーフィーダーの
中間的なものであり、動作の自由度も速度もやはり中間
的なものである。ローラーフィダーは、ロール材をロー
ラー等によって決まったピッチで間歇的に供袷するもの
でり、動作の速度は速いが供給できる素材の形状等の制
約がある。

【００１９】また上記金型プレスモジュール１０にスペ
ース的な制約から搭載出来ないものは、すべて支援装置
側とする。例えば、リニアスケールなどで金型がどれだ
け接近しているかを確認する金型の位置センサー、素材
や加工品の突き出しを行なうノックアウトがある。

【００２０】次に図１により本発明に係る液圧プレス装
置の一実施例を説明する。この実施例の装置は、ローラ
ーフィードによるワーク搬送装置及びその他の支援装置
と３台の金型プレスモジュールを組合せた例である。こ
の装置は、図２で示した金型プレスモジュール１０を架
台１１の天板下面側に３台直列状に連設し、架台１１に
レベラーフィーダー１２、スクラップカッター１３、油
圧ユニット１４及び制御板１５を一体に組み付けて構成
する。油圧ユニット１４はポンプやタンク、弁類を含
み、図示は省略するがこれらを金型プレスモジュール１
０とは適宜の配管、配線により接続している。なお図中
１６・・・は加工済みのワーク受け、１７はスクラップ
受けである。

【００２１】素材であるロール材１８は、レベラーフィ
ーダー１２で平面にされかつ必要な長さだけ所望の金型
プレスモジュール１０中に送り込まれる。もちろん、制
御盤１５から動作指令を受けている金型プレスモジュー
ル１０は１台のみであり、油圧ユニット１４から油圧を
供給される１台だけが駆動されている。この駆動されて
いる金型プレスモジュール１０において、ロール材１８
を上型１と下型２で挟んで打ち抜きを行なう。打ち抜い
たワークはワーク受け１６に落下させ、抜きカスばかり
になったロール材をスクラップカッター１３でスクラッ
プにしてスクラップ受け１７へ溜めていく。

【００２２】即ち本実施例では、プレス装置としての必
須要素を含む３台の金型プレスモジュール１０に対して
支援装置であるレベラーフィーダー１２、スクラップカ
ッター１３、油圧ユニット１４、制御板１５等を１セッ
ト対応させるだけで、それぞれ単独ロールフィーダーと
組み合わせた３台のプレス装置に匹敵し得る装置を１台
で実現できるようになる。換言すれば、金型交換を行な
わずに１台のプレス装置で３種類の加工が行なえるよう
になる。なお図示の例では、金型プレスモジュール１０
を３台使用しているが、さらに台数を多くしてもよい。
また架台１１にキャス夕ーを付けてレール１９上を移勧
させるようにすることもできる。

【００２３】もちろん図示の金型プレスモジュール１０
を架台１１に対して着脱可能とすることにより、金型交
換と同様のことを行なえるが、この金型プレスモジュー
ル１０における金型の精度は、支援装置との連係や、組
み合わせには全く無関係であるので、交換の手間はごく
簡単なものになる。

【００２４】図３は本発明に係る液圧プレスシステムの
一実施例を示す斜視図である。この例は、例えば３〜８
階建てのビルに相当するスケールの自動倉庫２０に金型
プレスモジュール１０を多数収納し、必要な金型プレス
モジュール１０を選択してプレス工場２１に自動搬送
し、ロボット２２や、その他の支援装置と組み合わせて
使用するものである。図中２３は金型プレスモジュール
１０と支援装置を組み合わせたプレス装置を示す。自動
搬送手段やその制御装置等には適宜公知の手段を採用す
ればよい。図中２４は自動倉庫２０に連接する金型プレ
スモジュール１０の保守エリアである。

【００２５】この例では、素材を必要な大きさにカット
してトラック２５でプレス工場２１へ搬入し、無人搬送
車やロボット２２によりプレス装置２３に素材を投入し
て加工を行なう。加工は１つのプレス装置２３でのみ行
なう場合や、複数のプレス装置２３により複数ステージ
の加工を行なう場合が考えられるが、後者の場合の加工
済みワークの搬送、投入、排出等には従来公知の手段を
適宜採用すればよい。そして加工が完了したワークは、
無人搬送車やロポット２２によりトラック２２によりプ
レス工場２１外へと搬出する。金型プレスモジュール１
０のメンテナンスや新しい金型プレスモジュール１０の
試し打ちや条件出しなどは、メンテナンスエリア２４で
行なう。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る液圧プレス装置用は以上説
明してきたようなものなので、以下のような多くの効果
がある。 （イ）金型１面毎に金型プレスモジュール１台を準備す
ることになるものの、この金型プレスモジュールは支援
装置を含まないので通常のプレス機に比べてごく安価な
ものとなり、従って、金型交換装置付きのプレス機を複
数台使用することに比べれば、コンスタントに生産を続
けている金型の数と同数のプレスモジュールを準備して
液圧プレス装置を構成すれば、設備投資学的には変わら
ないとしても、運転効率は良好に保つことができ、熟練
を要する金型交換作業がないため、その分コストダウン
が見込めるようになる。 （ロ）金型１面に対していわば専用のモジュールを組み
合わせることになるので、金型とプレスのマッチングが
良好になり、従来のようにマッチングの関係でプレス機
が発生できる最大加圧力の５０％前後で使わざるを得な
いといったことがなくなり、発生可能な加圧力を効率よ
く利用できるようになる。 （ハ）いったん金型を位置合わせした金型モジュールは
架台から取り外すかどうかに拘わらずそのまま保管で
き、従来のように金型交換ごとに金型を厳密に位置合わ
せし、不要になる都度ご破算にする必要がなくなり、試
し打ち等も不要になり、作業面の簡略化から大きなコス
トダウンが可能になる。 （ニ）金型交換、即ち、一つの支援装置に対して組み合
わせる金型モジュールを代える場合も金型モジュールを
入れ替えるだけで済み、面倒な金型位置合わせが不要な
ので無人での稼働時間が長くなり、運転効率を高めるこ
とができる。 （ホ）無人での運転が可能で、金型交換のために短時間
で急ぎの作業を行なう必要がなくなるので、作業環境が
よくなり、金型をプレスから外さないためにいつ生産し
ても同じ状態で加工ができ、ロットごとのバラツキのな
い安定した製品精度を実現できる。 （ヘ）金型交換の手間がないので、必要になる都度、例
えば１個づつでも生産することも可能になり、仕掛かり
品を最小限にできる。

【００２７】本発明に係る液圧プレスシステムは以上説
明してきたように、自動倉庫等の収納手段に多数収納し
た上記金型プレスモジュールを、上記液圧プレス装置に
対して搬送、着脱及び位置決めするようにし、液圧プレ
ス装置への素材供給と加工製品搬出を行なうことによっ
て、省スペースで多種類のプレスを行なえる無人プレス
工場のようなシステムが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液圧プレス装置の一実施例を示す
斜視図である。

【図２】本発明に係る液圧プレス装置用の金型プレスモ
ジュールの一実施例を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る液圧プレスシステムの一実施例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 下型 ３ 上型固定プレート ４ 下型固定プレー卜 ５ メインシリンダー ６ バランスシリンダー １０ 金型プレスモジュール １１ 架台 １２ レベラーフィーダー １３ スクラップカッター １４ 油圧ユニット １５ 制御板 １６ 加工済みのワーク受け １７ スクラップ受け １８ ロール材 １９ レール ２０ 自動倉庫 ２１ プレス工場 ２２ ロボット ２３ プレス装置 ２４ 保守エリア ２５ トラック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型及び下型と、これらを対向させて取
   り付ける上下一対のプレートと、該プレート間に位置
   し、両端をこれらプレートに一方ずつ保持させ、上記上
   型及び下型に印加する加圧力を発生する液圧シリンダー
   とからなる金型プレスモジュールと、該金型プレスモジ
   ュールを搭載する架台とからなり、該架台に液圧ポン
   プ、モータ、制御装置等上記金型プレスモジュールの作
   動を支援する装置類を一体に搭載してなることを特徴と
   する液圧プレス装置。
2. 【請求項２】 上記金型プレスモジュールを上記架台に
   複数連設してなることを特徴とする請求項１の液圧プレ
   ス装置。
3. 【請求項３】 上記金型プレスモジュールを上記架台に
   着脱可能に搭載してなることを特徴とする請求項１また
   は２の液圧プレス装置。
4. 【請求項４】 上記金型プレスモジュールが、一対の上
   記液圧シリンダーを上記上型及び下型を挟むように配置
   すると共に、上記上下一対のプレートの四隅を、該プレ
   ートの平行移動の際のバランスを取る液圧シリンダで連
   結してなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   かの液圧プレス装置。
5. 【請求項５】 上型及び下型と、これらを対向させて取
   り付ける上下一対のプレートと、該プレート間に位置
   し、両端をこれらプレートに一方ずつ保持させ、上記上
   型及び下型に印加する加圧力を発生する液圧シリンダー
   とからなる金型プレスモジュールと、該金型プレスモジ
   ュールを搭載する架台とからなり、該架台に液圧ポン
   プ、モータ、制御装置等上記金型プレスモジュールの作
   動を支援する装置類を一体に搭載し、かつ上記金型プレ
   スモジュールを上記架台に着脱可能に搭載してなる液圧
   プレス装置を複数備えると共に、上記金型プレスモジュ
   ールを多数収納する自動倉庫等の収納手段と、該収納手
   段と上記液圧プレス装置との間で上記金型プレスモジュ
   ールを搬送、着脱及び位置決め可能な手段と、上記液圧
   プレス装置への素材供給と加工製品搬出を行なう手段と
   からなることを特徴とする液圧プレスシステム。