JPH10137991A - 順送り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種少量生産に対応でき、安全かつ高能率
で加工できる順送り加工装置を提供する。 【解決手段】 パンチ・ダイセットを備えた加工ユニッ
トを有する複数個の加工ユニットを、ベース上に複数の
加工工程に対応させて長尺状の被加工材の送り方向にｍ
Ｐ（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複数の
加工工程を複数個の加工ユニットにより順次実施する順
送り加工装置において、被加工材の送り方向上流側に設
けられ位置決めの基準となるべきパイロット穴を加工す
る加工ユニットと、少なくとも製品の外形加工を行うレ
ーゼ加工手段を備えると共に被加工材に対して少なくと
も水平面内において相対移動可能に形成した加工ユニッ
トと、前記レーザ加工手段を備えた加工ユニットの被加
工材の送り方向下流側に製品の外形寸法の変更を伴なう
塑性加工を行う加工ユニットとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば被加工材に
外形抜き、穴あけ、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、順次次の工程に長
尺状の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、所定の製品を得るように構
成した順送り加工装置に関するものであり、特に多品種
少量生産の場合に有効である順送り加工装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１（ａ）（ｂ）は各々本発明における
加工対象である製品の例を示す平面図および側面図であ
る。図１（ａ）（ｂ）において、製品１は、例えば厚さ
寸法0.５〜1.０ｍｍのステンレス鋼からなり、外形寸法
が幅１０〜２０ｍｍ、長さ寸法（高さ寸法）２０〜３０
ｍｍに形成され、穴２，３が穿設され、かつ長さ方向に
波形加工されるものである。

【０００３】このような製品１を製作する場合には、ま
ず上記厚さ寸法のステンレス鋼板の素材から、四辺形状
の被加工材を例えばパンチ・ダイセットによって打抜い
た後、穴２，３を同様のパンチ・ダイセットによって穴
あけ加工し、次いで波形のパンチ・ダイを有するパンチ
・ダイセットによって波形加工するのが通常の加工手段
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、素材の
長さ方向の展開寸法の予測が極めて困難であるため、試
行錯誤によりパンチおよびダイの横断面寸法の修正を行
う必要があり、場合によってはパンチおよび／またはダ
イをその都度再製作しなければならず、煩雑な作業を伴
うのみならず、寸法精度の確保もまた困難であるという
問題点がある。

【０００５】また上記の作業は、プレス加工装置におけ
る手作業によらざるを得ず、しかも素材寸法が小である
ことから、非能率かつ煩雑であると共に、危険を伴うと
いう問題点も併存する。

【０００６】一方、作業能率を向上させるために、１個
の加工用金型の中で各工程を順次行い、被加工材を順次
次の工程に送る型式の順送り加工金型による加工、また
は複数の加工工程に対応するパンチ・ダイセットを被加
工材の送り方向に複数個を配設した型式の順送り加工装
置による加工も考えられるが、生産個数が例えば５００
〜１０００個であるような多品種少量生産の場合には、
金型若しくはパンチ・ダイセットの製作費用が嵩むと共
に、加工立上りまでの段取時間の比率が大となり、製品
１個当りの製作コストが高騰するという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記従来の技術に存在する問題
点を解決し、特に多品種少量生産の場合においても対応
でき、安全かつ高能率で加工が可能である順送り加工装
置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、パンチ・ダイセットを備えた
加工ユニットを少なくとも有する複数個の加工ユニット
を、ベース上に複数の加工工程に対応させて長尺状の被
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、被加工材の送り方向上流側に設けられ位
置決めの基準となるべきパイロット穴を加工する加工ユ
ニットと、少なくとも製品の外形加工を行うレーザ加工
手段を備えると共に被加工材に対して少なくとも水平面
内において相対移動可能に形成した加工ユニットと、前
記レーザ加工手段を備えた加工ユニットの被加工材の送
り方向下流側に製品の外形寸法の変更を伴なう塑性加工
を行う加工ユニットとを設け、前記夫々の加工ユニット
は前記パイロット穴を基準として夫々の加工位置が位置
決めされるように構成する、という技術的手段を採用し
た。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１（ｃ）は本発明の実施の形態
における被加工材の加工工程を示す要部平面図であり、
前記図１（ａ）（ｂ）に示す製品１を加工する場合を示
している。図１（ｃ）において、１０は被加工材であ
り、例えばコイル状に巻回された長尺材から巻戻され、
レベラーおよび間欠ピッチ送り装置（何れも図示せず）
を介して平坦化されかつ定ピッチＰ宛矢印方向に間欠ピ
ッチ送りされる。

【００１０】次に１１〜１８は夫々加工工程であり、被
加工材１０に対するパイロット穴４の穴あけ工程１１、
外形加工工程１２、穴２，３の穴あけ工程１３、バリ除
去工程１４、洗浄工程１５、第１曲げ工程１６、第２曲
げ工程１７および切り落としのための切断工程１８を示
している。

【００１１】すなわち、まず穴あけ工程１１において、
パンチ・ダイセットによって位置決めの基準となるべき
パイロット穴４を穴あけする。この場合、前記送りピッ
チＰは、被加工材１０の送り初工程におけるパイロット
穴４の加工と、パンチ・ダイセットに設けられ前記パイ
ロット穴４に嵌合するパイロットピンの位置によって決
定される。そして以後の夫々の加工工程においては、パ
イロット穴４とこのパイロット穴４に嵌合するパイロッ
トピンによって位置決めされて加工される。

【００１２】次に外形加工工程１２においては、図１
（ａ）（ｂ）における製品１の外形線５を後述するレー
ザ加工手段によって加工する。図１（ｃ）におけるハッ
チングを施した領域６は被加工材１０から切取られる領
域である。この場合、外形線５の上下方向の寸法は、製
品１の平面への展開寸法である。

【００１３】穴あけ工程１３においては、穴２，３が後
述するレーザ加工手段によって加工される。次にバリ除
去工程１４においては、穴あけ工程１３におけるレーザ
加工に伴うバリの除去が行われる。この場合、バリの除
去には、例えばブラッシング手段若しくはブラスト手段
等が使用される。洗浄工程１５においては、例えば圧縮
空気若しくは洗浄液の吹付けその他の手段により、被加
工材１０の表面が清浄にされる。

【００１４】次に第１曲げ工程１６および第２曲げ工程
１７においては、波形の断面を有するパンチおよびダイ
による被加工材１０の上下方向からの圧着により、図１
（ｂ）に示すような波形の曲げ加工が行われ、切断工程
１８において所定の形状に加工された製品１が切り落さ
れるのである。この場合、加工後の製品１に予定通りの
寸法が得られなければ、前記レーザ加工による外形加工
工程１２における平面展開寸法を修正し、以後の加工工
程を繰り返し、予定寸法を確保するのである。

【００１５】図２は本発明の実施の形態を示す要部正面
図である。図２において、２１はパンチ・ダイセット、
２２，２３はレーザ加工手段、２４はバリ取り洗浄機、
２６〜２８は夫々パンチ・ダイセットであり、ベース２
０上に被加工材１０の送り方向にｍＰ（ｍは任意の正の
整数、Ｐは被加工材１０の送りピッチ）の間隔に配設さ
れる。この場合、上記パンチ・ダイセット２１ないしパ
ンチ・ダイセット２８からなる加工ユニットは、前記図
１（ｃ）における穴あけ工程１１、外形加工工程１２、
穴あけ工程１３、バリ除去工程１４および洗浄工程１
５、第１曲げ工程１６、第２曲げ工程１７、ならびに切
断工程１８と夫々対応する。２９はレーザ発振装置、３
０は間欠ピッチ送り装置である。

【００１６】図３は図２におけるパンチ・ダイセットの
例を示す要部側面図であり、パンチ・ダイセット２１を
例にとって説明するが、他のパンチ・ダイセット２６〜
２８についても同様である。図３において、３１は本体
であり、例えば鉄鋼材料によって略Ｕ字状に形成し、下
端部に鳩尾状のあり３２を一体に設け、ベース２０に設
けたあり溝３３と係合させることによって被加工材１０
の送り方向（紙面と直角方向）に移動調整可能、かつ被
加工材１０の送り方向と直角方向の移動拘束可能に形成
する。そして本体３１を位置決め後においてクランプ装
置３４によってベース２０上に固定するのである。

【００１７】次に３５はカセットであり、例えば鉄鋼材
料によって略Ｕ字状に形成し、上部にパンチ３６を上下
動可能に、下部にパンチ３６と対をなすダイ３７を設
け、本体３１に着脱可能に設ける。３８はクランプねじ
である。３９は油圧シリンダであり、本体３１の上端部
に設けられ、作動桿４０を介してパンチ３６を作動させ
得るように構成する。

【００１８】なお図２におけるレーザ加工手段２２，２
３は、例えばＹＡＧ（Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ ₁₂：Ｎｄ³⁺）レーザ
により形成し、少なくとも被加工材１０に対し水平面内
において相対移動（ＸＹ軸制御送り）可能に形成し、レ
ーザ発振装置２９からのレーザ光を光ファイバケーブル
１９を介して被加工材１０に放射することにより、被加
工材１０に所定の加工を行い得るように形成する。

【００１９】また上記パンチ・ダイセット２１ないしパ
ンチ・ダイセット２８からなる加工ユニットは、被加工
材１０の送り方向において、微細に位置調整、位置決め
できるように構成されており、これにより加工精度を確
保し得るのである。

【００２０】上記のような構成により、前記のように長
尺状の被加工材１０を図２において矢印方向にピッチ送
りすることにより、図１（ｃ）に示すような加工工程を
経て、所定形状の図１（ａ）（ｂ）に示すような製品１
を得ることができる。この場合、試加工実施後において
例えば外形加工工程１２または穴あけ工程１３における
レーザ加工手段２２，２３（図２参照）の加工寸法を調
整する必要がある場合には、試加工の結果に基づいてレ
ーザ加工手段２２，２３の制御送りデータを変更すれば
よい。

【００２１】また製品１の加工仕様が変更された場合に
おいても、上記レーザ加工手段２２，２３の制御送りデ
ータを変更するのみにより対応できるため、従来のよう
な金型の修正または新製が不要であり、特に多品種少量
生産の場合に段取時間の短縮が可能であり、量産立上り
を迅速に実施することができる。

【００２２】なお図１（ｃ）においては省略してある
が、最終工程、例えば第２曲げ工程１７の後段に測定工
程を設け、製品の測定値から外形加工工程１２または穴
あけ工程１３におけるレーザ加工寸法を自動的に変更す
るように構成してもよい。

【００２３】

【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、下記の効果を奏することができる。 （１）長尺状の被加工材に対して相対移動可能に形成し
たレーザ加工手段により、外形加工または外形加工と穴
あけ加工とを行い得るため、専用の打抜きまたは穴あけ
加工用のパンチ・ダイセットを使用する必要がなく、特
に多品種少量生産の場合においても順送り加工が可能で
あり、安全かつ高能率で加工することができる。 （２）加工部位の調整が極めて容易であるため、加工精
度を高度に維持することができる。 （３）製品の加工仕様が変更された場合においても、レ
ーザ加工手段への制御送りデータの変更のみで対応でき
るため、段取時間を大幅に短縮でき、製品の製作コスト
の低減が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における加工対象である製品およびその
加工工程を示す説明図であり、（ａ）は製品の平面、
（ｂ）は製品の側面、（ｃ）は被加工材の加工工程の平
面を示す。

【図２】本発明の実施の形態を示す要部平面図である。

【図３】図２におけるパンチ・ダイセットの例を示す要
部側面図である。

【符号の説明】

１０ 被加工材 ２１，２６〜２８ パンチ・ダイセット ２２，２３ レーザ加工手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチ・ダイセットを備えた加工ユニッ
   トを少なくとも有する複数個の加工ユニットを、ベース
   上に複数の加工工程に対応させて長尺状の被加工材の送
   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、 被加工材の送り方向上流側に設けられ位置決めの基準と
   なるべきパイロット穴を加工する加工ユニットと、少な
   くとも製品の外形加工を行うレーザ加工手段を備えると
   共に被加工材に対して少なくとも水平面内において相対
   移動可能に形成した加工ユニットと、前記レーザ加工手
   段を備えた加工ユニットの被加工材の送り方向下流側に
   製品の外形寸法の変更を伴なう塑性加工を行う加工ユニ
   ットとを設け、前記夫々の加工ユニットは前記パイロッ
   ト穴を基準として夫々の加工位置が位置決めされるよう
   に構成したことを特徴とする順送り加工装置。