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技術 プレス用ワーク昇降装置及びワーク昇降方法

出願人 株式会社SUBARU
発明者 天野雄太村岡清早川直希中村勝利渡邊光
出願日 2014年12月12日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2014-252238
公開日 2016年6月23日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2016-112581
状態 特許登録済
技術分野 材料の供給・位置決め、製品の取り出し
主要キーワード エア制御装置 バキューム室 常開タイプ ワーク昇降装置 電気的動力 非圧縮性媒体 ワークリフタ ボリューム室
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年6月23日)のものです。
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図面 (16)

課題

ワークリフタ本体に設けたバキュームカップによるワークの吸着開放のタイミングを上型昇降に同期して容易に設定することができ、成形済みのワークをワークフィーダに対して安定した姿勢で受け渡すことができるようにする。

解決手段

上型3と下型2とでワークWを成形後に、上型3を上昇させる過程で、ワークWを吸着保持するバキュームカップ17を有するリフタ本体9aが上昇して成形済みのワークWをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるに際し、上型3が上昇すると、下型2側に設けた、底部がリングプレート23で閉塞されている第1上型ガイド孔部20aに挿通されているピストンロッド25が上昇して、第1上型ガイド孔部20a内に負圧を生成し、この負圧をサプライホース30、流路分岐ブロック14、バキュームホース19を介してバキュームカップ17に供給し、成形済みのワークWを吸着させる。

概要

背景

従来、生産ラインでは、生産性を向上させるために、いわゆるトランスファプレス装置が使用されている。このトランスファプレス装置は、プレス成型品(以下「ワーク」と称する)をプレス型から、ワークリフタを用いてリフトアップさせ、そのままの姿勢を維持した状態で、フィードバーと、このフィードバーに取付けられた搬送用フィンガ等で構成されたワークフィーダに受け渡して、次工程へ搬送させるものである。

又、ワークリフタ機構として、ワークリフタ本体を昇降動作させるアクチュエータ下型内のワークリフタ本体直下に収容して、ワークリフタを直接動作させる、いわゆる直動式リフタ機構が知られている。この直動式ワークリフタ機構は、下型内にアクチュエータを配設する関係上、成形の形状によってはアクチュエータを配設するためのスペースを確保することが困難な場合も生じ、ワークリフタのレイアウト制約を受ける不具合が生じる可能性がある。

そのため、アクチュエータを下型の外側に配設し、このアクチュエータとワークリフタとを、ベルクランクリフタアーム等のリンク機構を介して連設するようにしたものが多く採用されている。

しかし、アクチュエータを下型の外側に配設した場合、アクチュエータとワークリフタ本体との間を連設するリンク機構の長さが長くなるため、アクチュエータによりワークリフタ本体を上昇させる際に、リンク機構がぶれ易くなってしまう。このリンク機構のぶれがワークリフタ本体に伝達されると、ワークに位置ずれが生じ易くなり、リフトアップされたワークをワークフィーダへ安定した姿勢で受け渡すことが困難となる場合が生じる。

ワークフィーダへ受け渡す際のワークに位置ずれが生じると、ワークを正しく搬送することが困難となり、生産ラインの停止等、生産性に悪影響を及ぼしてしまう。

そのため、ワークリフタによりリフトアップしたワークを安定した姿勢で、ワークフィーダに受け渡す技術が種々提案されている。例えば特許文献1(特開2012−45571号公報)には、下型と上型とで成形した成形済みのワークを、下型の凹部に設けたバキュームスタビライザバキュームカップにて弾力的に吸着保持して保持させることで、安定した姿勢でリフトアップさせるようにした技術が開示されている。

概要

ワークリフタ本体に設けたバキュームカップによるワークの吸着開放のタイミングを上型の昇降に同期して容易に設定することができ、成形済みのワークをワークフィーダに対して安定した姿勢で受け渡すことができるようにする。上型3と下型2とでワークWを成形後に、上型3を上昇させる過程で、ワークWを吸着保持するバキュームカップ17を有するリフタ本体9aが上昇して成形済みのワークWをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるに際し、上型3が上昇すると、下型2側に設けた、底部がリングプレート23で閉塞されている第1上型ガイド孔部20aに挿通されているピストンロッド25が上昇して、第1上型ガイド孔部20a内に負圧を生成し、この負圧をサプライホース30、流路分岐ブロック14、バキュームホース19を介してバキュームカップ17に供給し、成形済みのワークWを吸着させる。

目的

本発明は、上記事情に鑑み、電子的な制御を必要とせず設備費が抑制でき、且つ、ワークの吸着、開放のタイミングを上型の昇降に同期して容易に設定することができ、大がかりな装置を用いること無く、成形済みのワークをワークフィーダに対して安定した姿勢で受け渡すことが可能となり、より高い生産性を得ることのできるプレスワーク昇降装置及びワーク昇降方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

下型及び該下型に対して昇降可動自在な上型と、前記下型の外方に配置されて前記上型の昇降動作連動して昇降するリフタ昇降手段と、前記上型と下型との間に臨ませるワークを吸着保持するワーク吸着保持手段を有すると共に前記リフタ昇降手段に連設して前記上型の上昇に伴い成形済み前記ワークをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるリフタ本体とを有するプレスワーク昇降装置において、前記ワーク吸着保持手段に接続されて該ワーク吸着保持手段に対して空気圧を給排する空気圧伝達手段と、前記上型と一体に昇降すると共に該上型の降下方向へ延在するピストンロッドと、前記下型側に設けられていると共に前記ピストンロッドが挿入されて前記上型の上昇に伴い該ピストンロッドが上昇する際に前記空気圧伝達手段内を減圧するシリンダ室と、前記空気圧伝達手段に接続されて該空気圧伝達手段に大気を導入可能な弁体と、前記リフタ本体がワーク受け渡し位置にリフトアップされた状態を経過するまで前記弁体の閉弁状態を維持させる開閉動作手段とを備えることを特徴とするプレス用ワーク昇降装置。

請求項2

前記シリンダ室と前記ワーク吸着保持手段とが前記空気圧伝達手段を介して接続されており、該シリンダ室で発生した負圧が該ワーク吸着保持手段に伝達されることを特徴とする請求項1記載のプレス用ワーク昇降装置。

請求項3

前記空気圧伝達手段は空気圧発生室を有し、前記空気圧発生室に対しランドを介して区画されている媒体室と前記シリンダ室とが作動圧伝達手段を介して接続されて内部に非圧縮性媒体充填されていると共に、前記ランドを前記媒体室方向へ付勢する押圧弾性体が設けられていることを特徴とする請求項1記載のプレス用ワーク昇降装置。

請求項4

前記下型の外方に複数の上型ガイド孔部が形成され、前記上型ガイド孔部に挿通されるガイドポストが前記上型の外方に設けられ、前記シリンダ室は少なくとも一つの前記上型ガイド孔部の底面を閉塞して形成され、前記ピストンロッドは底面が閉塞された前記上型ガイド孔部に対応する前記ガイドポストに代えて取付けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプレス用ワーク昇降装置。

請求項5

前記開閉動作手段は、前記弁体をオン状態開弁させると共に前記リフタ本体と一体に昇降されるスイッチと、前記上型と一体に昇降して前記スイッチを前記リフタ本体が少なくとも前記ワーク受け渡し位置に達した状態が経過するまでオンさせる押圧ピンとを有し、前記押圧ピンが弾性体を介して支持されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のプレス用ワーク昇降装置。

請求項6

上型と下型とでワークを成形後に該上型を上昇させる過程で、前記ワークを吸着保持するワーク吸着保持手段を有するリフタ本体が上昇して成形済みの前記ワークをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるプレス用ワーク昇降方法において、前記上型が上昇すると、下型側に設けたシリンダに挿通されているピストンロッドが上型と一体に上昇して該シリンダ室内に負圧を生成し、該負圧を該シリンダ室に連通する前記ワーク吸着保持手段に供給して成形済み前記ワークを吸着させることを特徴とするプレス用ワーク昇降方法。

請求項7

上型と下型とでワークを成形後に該上型を上昇させる過程で、前記ワークを吸着保持するワーク吸着保持手段を有するリフタ本体が上昇して成形済みの前記ワークをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるプレス用ワーク昇降方法において、前記上型が上昇すると、下型側に設けたシリンダに挿通されているピストンロッドが上型と一体に上昇して該シリンダ室の体積を増加させ該シリンダ室に連通する媒体室の非圧縮性媒体を前記シリンダ室に流入させ、該媒体室とランドを介して区画されている空気圧発生室の体積を増加させて負圧を生成し、該負圧を該空気圧発生室に連通する前記ワーク吸着保持手段に供給して成形済みの前記ワークを吸着させることを特徴とするプレス用ワーク昇降方法。

技術分野

0001

本発明は、プレス成形済みのワークを安定した姿勢リフトアップさせるプレスワーク昇降装置及びワーク昇降方法に関する。

背景技術

0002

従来、生産ラインでは、生産性を向上させるために、いわゆるトランスファプレス装置が使用されている。このトランスファプレス装置は、プレス成型品(以下「ワーク」と称する)をプレス型から、ワークリフタを用いてリフトアップさせ、そのままの姿勢を維持した状態で、フィードバーと、このフィードバーに取付けられた搬送用フィンガ等で構成されたワークフィーダに受け渡して、次工程へ搬送させるものである。

0003

又、ワークリフタ機構として、ワークリフタ本体を昇降動作させるアクチュエータ下型内のワークリフタ本体直下に収容して、ワークリフタを直接動作させる、いわゆる直動式リフタ機構が知られている。この直動式ワークリフタ機構は、下型内にアクチュエータを配設する関係上、成形の形状によってはアクチュエータを配設するためのスペースを確保することが困難な場合も生じ、ワークリフタのレイアウト制約を受ける不具合が生じる可能性がある。

0004

そのため、アクチュエータを下型の外側に配設し、このアクチュエータとワークリフタとを、ベルクランクリフタアーム等のリンク機構を介して連設するようにしたものが多く採用されている。

0005

しかし、アクチュエータを下型の外側に配設した場合、アクチュエータとワークリフタ本体との間を連設するリンク機構の長さが長くなるため、アクチュエータによりワークリフタ本体を上昇させる際に、リンク機構がぶれ易くなってしまう。このリンク機構のぶれがワークリフタ本体に伝達されると、ワークに位置ずれが生じ易くなり、リフトアップされたワークをワークフィーダへ安定した姿勢で受け渡すことが困難となる場合が生じる。

0006

ワークフィーダへ受け渡す際のワークに位置ずれが生じると、ワークを正しく搬送することが困難となり、生産ラインの停止等、生産性に悪影響を及ぼしてしまう。

0007

そのため、ワークリフタによりリフトアップしたワークを安定した姿勢で、ワークフィーダに受け渡す技術が種々提案されている。例えば特許文献1(特開2012−45571号公報)には、下型と上型とで成形した成形済みのワークを、下型の凹部に設けたバキュームスタビライザバキュームカップにて弾力的に吸着保持して保持させることで、安定した姿勢でリフトアップさせるようにした技術が開示されている。

先行技術

0008

特開2012−45571号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかし、上述した文献に開示されている技術では、バキュームスタビライザに負圧発生装置とバキュームカップに送給する負圧を制御するエア制御装置とを有し、上型の昇降ストロークに同期させてエア制御装置をON/OFFさせることで、成形済みのワークをバキュームカップで吸着させるようにしている構造であるため、構造が複雑で、且つ、バキュームカップによるワークの吸着、及び開放のタイミングを的確に制御することが難しいという問題がある。

0010

その結果、装置全体が大がかりとなり設備費が嵩むはかりでなく、バキュームカップに対する負圧の給排を電子的に制御する技術では、生産速度に限界が有り、より高い生産性を得ることが困難となる。

0011

本発明は、上記事情に鑑み、電子的な制御を必要とせず設備費が抑制でき、且つ、ワークの吸着、開放のタイミングを上型の昇降に同期して容易に設定することができ、大がかりな装置を用いること無く、成形済みのワークをワークフィーダに対して安定した姿勢で受け渡すことが可能となり、より高い生産性を得ることのできるプレス用ワーク昇降装置及びワーク昇降方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

第1発明は、下型及び該下型に対して昇降可動自在な上型と、前記下型の外方に配置されて前記上型の昇降動作に連動して昇降するリフタ昇降手段と、前記上型と下型との間に臨ませるワークを吸着保持するワーク吸着保持手段を有すると共に前記リフタ昇降手段に連設して前記上型の上昇に伴い成形済み前記ワークをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるリフタ本体とを有するプレス用ワーク昇降装置において、前記ワーク吸着保持手段に接続されて該ワーク吸着保持手段に対して空気圧を給排する空気圧伝達手段と、前記上型と一体に昇降すると共に該上型の降下方向へ延在するピストンロッドと、前記下型側に設けられていると共に前記ピストンロッドが挿入されて前記上型の上昇に伴い該ピストンロッドが上昇する際に前記空気圧伝達手段内を減圧するシリンダ室と、前記空気圧伝達手段に接続されて該空気圧伝達手段に大気を導入可能な弁体と、前記リフタ本体がワーク受け渡し位置にリフトアップされた状態を経過するまで前記弁体の閉弁状態を維持させる開閉動作手段とを備える。

0013

第2発明は、上型と下型とでワークを成形後に該上型を上昇させる過程で、前記ワークを吸着保持するワーク吸着保持手段を有するリフタ本体が上昇して成形済みの前記ワークをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるプレス用ワーク昇降方法において、前記上型が上昇すると、下型側に設けたシリンダ挿通されているピストンロッドが上型と一体に上昇して該シリンダ室内に負圧を生成し、該負圧を該シリンダ室に連通する前記ワーク吸着保持手段に供給して成形済み前記ワークを吸着させる。

0014

第3発明は、上型と下型とでワークを成形後に該上型を上昇させる過程で、前記ワークを吸着保持するワーク吸着保持手段を有するリフタ本体が上昇して成形済みの前記ワークをワーク受け渡し位置までリフトアップさせるプレス用ワーク昇降方法において、前記上型が上昇すると、下型側に設けたシリンダに挿通されているピストンロッドが上型と一体に上昇して該シリンダ室の体積を増加させ該シリンダ室に連通する媒体室非圧縮性媒体を前記シリンダ室に流入させ、該媒体室とランドを介して区画されている空気圧発生室の体積を増加させて負圧を生成し、該負圧を該空気圧発生室に連通する前記ワーク吸着保持手段に供給して成形済みの前記ワークを吸着させる。

発明の効果

0015

本発明によれば、ワークをプレス成形した後の上型の上昇を利用して、この上型と一体に上昇するピストンロッドを、下型側に設けたシリンダ室から上昇させることで、負圧を生成し、この負圧を、ワークを吸着保持するワーク吸着保持手段に供給するようにしたので、電子的な制御が不要で、設備費を抑制することができる。しかも、ワークの吸着、開放のタイミングを上型の昇降に同期して容易に設定することができるため、大がかりな装置を用いること無く、成形済みのワークをワークフィーダに対して安定した姿勢で受け渡すことができ、搬送不良等が大幅に減少され、より高い生産性を得ることができる。

図面の簡単な説明

0016

第1実施形態による図2のI-I断面図に相当するプレス機械概略構成
同、下型の概略平面
同、ワークリフタ本体の斜視図
同、ワークリフタ本体が上死点にあるときのワーク昇降装置の動作を示す説明図
同、ワーク投入時のバキュームカップの状態を示す拡大断面図
同、ワークリフタ本体が下降動作中にあるときのワーク昇降装置の動作を示す説明図
同、図6に示すバキュームカップの拡大断面図
同、スライド下死点にあるときのワーク昇降装置の動作を示す説明図
同、図8に示すバキュームカップの拡大断面図
同、ワークリフタ本体が上昇中途にあるときのワーク昇降装置の動作を示す説明図
同、図10に示すバキュームカップの拡大断面図
同、ワークリフタ本体が上死点到達直前にあるときのワーク昇降装置の動作を示す説明図
同、図12に示すバキュームカップの拡大断面図
同、プレス機械の昇降動作に伴うワークリフタを構成する部品の動作を示すタイミングチャート
第2実施形態によるワーク昇降装置の動作を示す説明図

実施例

0017

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

0018

[第1実施形態]
図1図14に本発明の第1実施形態を示す。図1に示すように、プレス金型1は、対向配置される一対の下型2と上型3とを有し、下型2がプレス機械4のボルスタ5に固定され、上型3が上方に配置されているスライド6に固定されており、上型3はスライド6昇降動作によって下型2に近接離間される。

0019

上型3の当たり面は下型2の成形面に沿った形状に形成されており、プレス機械4が下型2と上型3でワークWを狭圧させることで、このワークWが下型2と上型3との成形面に沿った形状にプレス成形される。尚、図示しないが、スライド6はクランク機構等のプレス昇降機構に連設されて上下動されており、このプレス昇降機構とスライド6との間には、上型3を下方(下型2の方向)へ常時押圧するスプリング等の弾性体介装されている。又、このプレス機械4はトランスファマシンを構成しており、ワークフィーダ7に設けた搬送用フィンガ7a(図13参照)で成形済みのワークWを受け取って次工程のプレス機械等に搬送させる。

0020

本実施形態で示すプレス金型1は、ワークWの全周に対して曲げ加工を施すものであるため、下型2の内に逃げ用凹部2aが形成されている。この逃げ用凹部2aにワークリフタ9のワークリフタ本体(以下、単に「リフタ本体」と称する)9aが収容されている。このワークリフタ9は、プレス成形済みのワークWを下型2から離型させてワークフィーダ7の受け渡し位置まで、リフトアップさせるものである。

0021

図2図3に示すように、リフタ本体9aは、所定間隔を開けて対向する一対のリフタアーム9bを有し、このリフタアーム9bの基部が、下型2(図2の一点鎖線で示す部分)を貫通して、下型2の外方へ水平に延在されている。下型2の外方にはボルスタ5に固設されているリフタ昇降手段としてのリフタ昇降用アクチュエータ(以下、単に「アクチュエータ」と称する)11のプランジャ11aが垂立されている。このアクチュエータ11は、エアシリンダ油圧シリンダ等で構成されており、所定圧力作動圧(空気圧、油圧、或いはばね圧等)が常時供給されている。

0022

又、プランジャ11aに対して昇降自在に支持されているケーシング11bの上端に、水平方向へ延在する支持プレート12の中央が固設され、この支持プレート12の両端に、一対のリフタアーム9bの基部が固設されている。この両リフタアーム9b間にクロスプレート13が架設されており、このクロスプレート13上に流路分岐ブロック14が固設されている。

0023

この流路分岐ブロック14には、1つの集合ニップル14aと4つの分岐ニップル14b、及び大気ポート(図示せず)が設けられており、各ニップル14a,14b、及び大気ポートが流路分岐ブロック14内で互いに連通されている。更に、この大気ポートに弁体15が固設されている。この弁体15は常開タイプ電磁開閉弁或いは機械式開閉弁であり、支持プレート12側に固設されて、支持プレート12と一体に上下動する押釦スイッチ15aの押釦が後述するスイッチ用先行ピン28に押圧されて閉弁される。尚、弁体15が電磁開閉弁の場合は押釦スイッチ15aと電気的に接続されており、又、弁体15が機械式開閉弁の場合は押釦スイッチ15aに対してワイヤやリンク機構等を介して連設されている。

0024

又、各リフタアーム9bの前後にブラケット16を介してカップホルダ16aが立設され、このカップホルダ16aにワーク吸着保持手段としてのバキュームカップ17が、その開口部を上方に指向した状態で固設されている。更に、この各ブラケット16の側端部にワーク受けブロック18が固設され、このワーク受けブロック18の上面に、バキュームカップ17がワークWに密着される際の荷重を受ける弾性パッド18aが貼設されている。

0025

図5に示すように、各バキュームカップ17は弾性変形自在なゴム製であり、内部に上方へ開口するバキューム室17aが設けられ、このバキューム室17aの底部にボリューム室17bが連通され、このボリューム室17bと各分岐ニップル14bとが、ボリューム室17bの内径よりも細い内径を有するバキュームホース19を介して個別に連通されている。

0026

又、図2に示すように、ボルスタ5の下型2を囲む4カ所に、上下に貫通された第1〜第4上型ガイド孔部20a〜20dが形成されており、この各上型ガイド孔部20a〜20dにガイドブッシュ21が嵌合されている。又、図1図4に示すように、この各上型ガイド孔部20a〜20dの内の一つ(本実施形態ではアクチュエータ11側の第1上型ガイド孔部20a)の底面にシール部材22を介してリングプレート23が当接され、図示しないボルト等を用いて密着裡に固定されている。この第1上型ガイド孔部20aは既存のものであり、後述するピストンロッド25は、既存のガイドポストに代えて取付けられている。尚、この第1上型ガイド孔部20aが、本発明のシリンダ室として機能している。

0027

又、第2〜第4上型ガイド孔部20b〜20dに対向するスライド6にガイドポスト24が垂下されている。この各ガイドポスト24は、スライド6が上死点から下死点へ昇降動作する際に、第2〜第4上型ガイド孔部20b〜20dのガイドブッシュ21に対して進退自在に挿通支持されて、スライド6が昇降する際のぶれが規制される。

0028

一方、第1上型ガイド孔部20aに対向するスライド6にはピストンロッド25が垂下されている。このピストンロッド25は、第1上型ガイド孔部20aに装着されているガイドブッシュ21に気密裡に嵌合される。図1にはリフタ本体9aが上死点にあるときの状態が示されており、スライド6の上死点は一点鎖線で示すように、更にその上方に設定されている。同図に示すように、リフタ本体9aが上死点に達すると、バキュームカップ17に吸着されているワークWはワークフィーダ7の受け渡し位置で静止される。

0029

ピストンロッド25はガイドポスト24よりも短い長さに形成されており、リフタ本体9aが上死点達した状態は、その先端が未だガイドブッシュ21に係合された状態にある。従って、スライド6が更に上昇すると、先ず、ピストンロッド25が第1上型ガイド孔部20aから離脱し、次いで、スライド6が上死点に達する前に各ガイドポスト24が第2〜第4上型ガイド孔部20b〜20dから離脱する。

0030

又、リフタ本体9aを支持するアクチュエータ11に固定されている支持プレート12の上方に、スライド6に固設されているガススプリング26のプランジャ(本実施形態では、「リフタ用先行ピン26a」と称する)の下端プレッシャプレート27が固設されている。このプレッシャプレート27はスライド6の下降に伴い、支持プレート12を押圧するもので、ガススプリング26の弾撥力はアクチュエータ11の弾撥力よりも強く設定されている。従って、スライド6の下降に伴いプレッシャプレート27が支持プレート12を押圧すると、リフタ用先行ピン26aは後退すること無くアクチュエータ11のケーシング11bを押圧する。

0031

このケーシング11bの突出側と後退側のストロークエンドは、リフタ本体9aのリフタ上死点とリフタ下死点に対応しており、図示しない上限ストッパ、及び下限ストッパで規制されている。尚、リフタ本体9aがリフタ下死点に達すると、バキュームカップ17に吸着されているワークWは下型2の成形面上に着座される。

0032

又、スライド6の下死点は、リフタ本体9aのリフタ下死点よりも長いストロークに設定されている。そのため、アクチュエータ11が後退して、リフタ本体9aがリフタ下死点に達すると、リフタ本体9aは停止する。そして、リフタ本体9aがリフタ下死点に達してからスライド6が下死点に達するまでのストローク差は、ガススプリング26のリフタ用先行ピン26aがばね圧に抗して後退することで吸収される。

0033

又、押釦スイッチ15aの押釦に対向するスライド6に、押圧ピンとしてのスイッチ用先行ピン28が垂下されている。このスイッチ用先行ピン28の上端部がスライド6に設けた、圧縮ばね、或いはガススプリング等からなる、押釦スイッチ15aの押釦をONさせる程度の小圧弾性体29に連設されて後退自在にされている。このスイッチ用先行ピン28は、スライド6の下降途中においてガイドポスト24の先端部が第1上型ガイド孔部20aに嵌合するよりも先に、押釦スイッチ15aの押釦を押圧する。尚、押釦スイッチ15aをONするタイミングは、スイッチ用先行ピン28の突出長さを変更することで適宜調整することができる。又、押釦スイッチ15aとスイッチ用先行ピン28とが、本発明の開閉動作手段に対応している。

0034

又、スライド6が上昇する過程では、少なくとも、ガイドポスト24が第1上型ガイド孔部20aから離脱する前に、押釦スイッチ15aの押釦に対する押圧を解除する。この押釦スイッチ15aはリフタ本体9aと一体に上下動するため、リフタ本体9aが上死点から下降し始めるためのストローク差、及びリフタ本体9aがリフタ下死点に達した後のストローク差は、スイッチ用先行ピン28が小圧弾性体29の付勢力に抗して後退することで吸収される。このスイッチ用先行ピン28が押釦スイッチ15aの押釦を押圧している状態では、弁体15が閉弁され、押圧力が解除されると開弁する。

0035

又、流路分岐ブロック14の集合ニップル14aと、第1上型ガイド孔部20aの底部を閉塞するリングプレート23の中央に穿設されている下部開口に取付けられた下部ニップル23aとが、サプライホース30を介して接続されている。尚、サプライホース30から各バキュームカップ17に接続されているバキュームホース19までが、本発明の空気圧伝達手段に対応している。

0036

次に、このような構成による本実施形態の作用について、図14に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。尚、図14において、△印はスイッチ用先行ピン28による弁体15のON/OFF動作開始点を示し、□印はピストンロッド25による空気圧の加圧減圧開始点を示している。

0037

プレス機械4のスライド6は、図示しないプレス昇降機構によって上死点〜下死点の間を往復動作する。図1に一点鎖線で示すように、スライド6が上死点の位置にあるとき、当然プレス金型1の下型2と上型3とは型開きされており、成形済みのワークWの搬出、及び成形前のワークWの搬入に備える。

0038

又、スライド6が上死点に達した状態では、このスライド6から下方に延在する3本のガイドポスト24は、ボルスタ5に形成されている第2〜第4上型ガイド孔部20b〜20dから離脱されている。一方、リフタ本体9aを昇降動作させるアクチュエータ11に固定されている支持プレート12と、スライド6に固設したガススプリング26に連設するリフタ用先行ピン26aに固設されているプレッシャプレート27との間には、所定隙間が形成されている。

0039

従って、アクチュエータ11はプレッシャプレート27からの押圧が解除されているため、アクチュエータ11のケーシング11bは図示しない上限ストッパに、弾撥力を維持した状態で停止され、アクチュエータ11と一体に昇降動作するリフタ本体9aはリフタ上死点、すなわち、図1に示すワークフィーダ7へのワーク受け渡し位置で停止される。

0040

更に、図4に示すように、スライド6が上死点に位置している状態では、スライド6から下方に延在されているピストンロッド25が第1上型ガイド孔部20aから離脱すると共に、スライド6に小圧弾性体29を介して垂下されているスイッチ用先行ピン28が、ワークリフタ9の構成部品である押釦スイッチ15aの押釦から離間されて、押釦スイッチ15aをOFF動作させて弁体15を開弁状態にする。従ってバキュームカップ17のバキューム室17aは大気開放されている。

0041

この状態で、ワークフィーダ7によって成形前のワークWが搬送され、リフタ本体9a上にセットされると(経過時間t0)、図5に示すように、4個のバキュームカップ17はワークWの重量によって開口部がリップ状に外方へ拡開し、ワークWの下面に沿った形状に変形して当接する(以下、この変形した開口端部を「リップ部17c」と称する)。

0042

このとき、バキューム室17aの容積が減少するが、上述したように、弁体15及び第1上型ガイド孔部20aは大気開放されているため、空気圧による反力がワークWに印加されることはない。そして、バキュームカップ17の変形によりワークWが若干沈み込むと、各バキュームカップ17の近傍に配設されているワーク受けブロック18が弾性パッド18aを介してワークWを支持する。

0043

その後、スライド6が下降を開始すると(経過時間t1)、先ず、スライド6から下方へ延在する3本のガイドポスト24がボルスタ5の下型2を囲むように形成されている第2〜第4上型ガイド孔部20b〜20dに挿入し、内部のガイドブッシュ21に支持されて、スライド6が下降する。

0044

そして、スライド6の下降に伴い上型3が下型2に近接し、スイッチ用先行ピン28の下端が、ワークリフタ9の押釦スイッチ15aの押釦を押圧して、弁体15を閉弁させる(経過時間t2)。尚、スイッチ用先行ピン28はスライド6の下降に伴い、小圧弾性体29を押圧して後退される。

0045

次いで、ピストンロッド25の下端が第1上型ガイド孔部20aに挿入される(経過時間t3)。すると、図6に示すように、スライド6の下降に伴いピストンロッド25は第1上型ガイド孔部20a内のガイドブッシュ21内を摺動して下降する。そして、このピストンロッド25の下降により、第1上型ガイド孔部20a内に閉じ込められた空気を、リングプレート23に下部ニップル23aを介して接続されているサプライホース30を経て、流路分岐ブロック14方向へ押し出す

0046

それに続いて、スライド6に固設されているガススプリング26から延在するリフタ用先行ピン26aの下端に固設されているプレッシャプレート27が、リフタ本体9aに設けられている支持プレート12に当接し、支持プレート12を押圧する。すると、リフタ本体9aに設けられている支持プレート12はプレッシャプレート27の押圧力により、アクチュエータ11の付勢力に抗して下降を開始する(経過時間t4)。

0047

ピストンロッド25の下降により第1上型ガイド孔部20a内から押し出された空気は、流路分岐ブロック14に集合ニップル14aを介して流入する。ここで、流路分岐ブロック14に連通する弁体15は閉弁されているため、流路分岐ブロック14に流入した空気は、各分岐ニップル14bに接続されているバキュームホース19を介して、バキュームカップ17側へ押し出される。

0048

すると、この空気は、先ず、バキュームカップ17に形成されているボリューム室17bに流入して拡散された後、バキューム室17aに流入する。このバキューム室17aを形成するバキュームカップ17は弾性変形自在なゴム性であるため、図7に示すように、バキューム室17aに流入した空気は、ワークWに密着されているリップ部17cを変形させて外部に排出される。

0049

この場合、バキューム室17aに流入する空気は、ボリューム室17bで拡散されているため、ワークWに強く吹き付けられることがなく、従って、ワークWをバキュームカップ17から浮かしてしまうことはない。

0050

その後、アクチュエータ11が下限ストッパに掛止して、リフタ本体9aがリフタ下死点に到達すると(経過時間t5)、このリフタ本体9aに載置されているワークWが下型2の成形面に着差される。その際、スライド6は更に下降するが、リフタ用先行ピン26aは、ガススプリング26の付勢力に抗して後退し、リフタ本体9aとスライド6とのストローク差を吸収する。

0051

そして、スライド6の下降に伴い、上型3が下型2にワークWを介して当接し、続いて、下型2と上型3とでワークWに圧力を加えることで、ワークWをプレス成形する(経過時間t6)。

0052

その後、スライド6が弾性体を変形させながら下降して下死点に達すると(経過時間t7)、図8に示すように、ピストンロッド25の第1上型ガイド孔部20a内での下降が停止し、空気の押出しが終了する。その結果、図9に示すように、バキュームカップ17のリップ部17cからの空気の流出が停止するため、リップ部17cの変形が戻り、再度ワークWの表面に沿った形状となる。

0053

次いで、プレス昇降機構がスライド6の上昇を開始させると(経過時間t8)、上型3が下型2から次第に離間して型開きされる。又、図10に示すように、スライド6と一体にピストンロッド25が上昇するため、第1上型ガイド孔部20a内が減圧されて負圧が生成され、この負圧がサプライホース30を介して流路分岐ブロック14側に伝達される。このとき、スイッチ用先行ピン28は押釦スイッチ15aのON状態を継続させているため、弁体15は閉弁されており、従って、第1上型ガイド孔部20aで発生した負圧は、各バキュームホース19を経てバキュームカップ17のバキューム室17aに供給される。

0054

すると、図11に示すように、バキュームカップ17のリップ部17cはワークWに密着されて、バキューム室17aが閉鎖空間となっているため内部が負圧となり、ワークWが吸着される。そして、この吸着力はスライド6が上昇するに従い、ピストンロッド25が移動して第1上型ガイド孔部20a内の体積が増加するため次第に強くなる。

0055

一方、その間、リフタ用先行ピン26aがガススプリング26の付勢力を受けて次第に突出し、ストロークエンドに達すると、このリフタ用先行ピン26aの下端に固設されているプレッシャプレート27が、ワークリフタ9のアクチュエータ11の上端に固設されている、リフタ本体9aの支持プレート12から離間しようとするため、この支持プレート12はアクチュエータ11の付勢力を受けて突出する。その結果、リフタ本体9aの上昇が開始される(経過時間t9)。このとき、ワークWはバキュームカップ17に吸着されているため、上昇過程においてリフタ本体9aが多少ぶれても位置ずれが生じることはない。

0056

そして、アクチュエータ11が上限ストッパに掛止されて、リフタ本体9aを上死点で停止させると(経過時間t10)、ワークWがワークフィーダ7への受け渡し位置に臨まされる。このとき、図12に示すように、ピストンロッド25の下端が第1上型ガイド孔部20aのガイドブッシュ21内に挿入されているため、バキュームカップ17内の負圧が維持されている。従って、リフタ本体9aが上死点で停止する際に振動しても、ワークWがリフタ本体9aから位置ずれを起こすことは無く、正しい位置で保持させておくことができる。

0057

その後、スライド6が更に上昇すると、リフタ本体9aがリフタ上死点で停止しているため、スイッチ用先行ピン28は小圧弾性体29の押圧力を受けて下方へ相対的に突出し、ストロークエンドに達したとき、押釦から離間し、押釦スイッチ15aをOFF動作させる。すると、弁体15が開弁し、バキュームカップ17内に大気が導入され、ワークWに対する吸着が開放される(経過時間t11)。

0058

次いで、スライド6が、図1に一点鎖線で示す上死点に達すると(経過時間t12)、図13に示すように、リフタ本体9a上に支持されている成形済みのワークWの下面にワークフィーダ7の搬送用フィンガ7aが挿通され、成形済みのワークWが搬出され、次工程へ搬送される(経過時間t13)。成形済みワークWは、リフタ本体9aに位置ずれすることなく載置されているため、ワークフィーダ7に対して安定した姿勢で受け渡すことができる。

0059

このように、本実施形態では、バキュームカップ17に対する空気圧(負圧)の給排を、スライド6の昇降動作によって行うようにしたので、電気的動力が不要で、しかも、電子的な制御を必要としないため、構造が簡単となり設備費を抑制することができる。

0060

又、バキュームカップ17に対する負圧の給排を、スライド6の昇降動作によって行っているため、バキュームカップ17によるワークWの吸着、開放のタイミングを上型3の昇降に同期して容易に設定することができる。その結果、大がかりな装置を用いること無く、成形済みのワークWをワークフィーダ7に対して安定した姿勢で受け渡すことが可能となり、搬送不良や、次工程において位置ずれ不良が発生し難くなり、より高い生産性を得ることができる。

0061

又、従来からある第1上型ガイド孔部20aの底部を閉塞して、密閉空間を形成するようにしたので、既存のプレス機械に対しても容易に適用することができ、高い汎用性を得ることができる。

0062

尚、本実施形態において、弁体15は、流路分岐ブロック14に接続されている必要はなく、サプライホース30から各バキュームカップ17に接続されているバキュームホース19までの何れの部位に接続されていても良い。

0063

[第2実施形態]
図15に本発明の第2実施形態を示す。上述した第1実施形態では、第1上型ガイド孔部20aで発生した負圧を、そのままバキュームカップ17へ供給してワークWを吸着するようにしたが、本実施形態では、バキュームカップ17に対する空気の給排を、油圧を利用して行うようにしたものである。尚、第1実施形態と同一との構成部分については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

0064

すなわち、第1上型ガイド孔部20aの上部に油圧ピストン41を配設し、この油圧ピストン41を押圧するピストンロッド25’を、第1実施形態のピストンロッド25に代えてスライド6(図1参照)に取付ける。一方、流路分岐ブロック14内は、ランド42を介して媒体室としての油圧室43aと空気圧発生室43bとに区画されており、空気圧発生室43bにランド42を油圧室43a方向へ常時付勢する押圧弾性体としてのリターンスプリング44が配設されている。尚、各バキュームカップ17に連通する分岐ニップル14bは空気圧発生室43b側に取付けられている。又、油圧ピストン41からランド42までの間が、本発明の作動圧伝達手段に対応している。

0065

集合ニップル14aは油圧室43a側に取付けられ、又、弁体15は空気圧発生室43b側に連通されている。この空気圧発生室43bから各バキュームカップ17に接続されているバキュームホース19までが、本発明の空気圧伝達手段に対応している。

0066

更に、第1上型ガイド孔部20aの底部を閉塞するリングプレート23に取付けられている下部ニップル23aと集合ニップル14aとの間を接続するサプライホース30として油圧ホースが採用されている。又、第1実施形態と同様の第1上型ガイド孔部20aに、ガイドブッシュ21に代えて油圧用ガイドブッシュ21’を取付け、耐圧性を高めている。更に、油圧ピストン41で閉塞された第1上型ガイド孔部20a内と流路分岐ブロック14内の油圧室43aとの間に非圧縮性媒体としての作動油充填され、この作動油を媒介して非圧縮性の作動圧が伝達される。

0067

このような構成では、第1実施形態の図14における経過時間t3において、ピストンロッド25’が油圧ピストン41を押圧すると、第1上型ガイド孔部20a内の油圧がサプライホース30を経て流路分岐ブロック14の油圧室43aに流入し、ランド42をリターンスプリング44の付勢力に抗して空気圧発生室43bの方向へ押圧する。このとき、弁体15は、経過時間t2で既に閉弁しているため、空気圧発生室43b内の空気は、バキュームホース19を経てバキュームカップ17に送られて排出される。そして、この空気の排出は、経過時間t7において、スライド6が下死点に到達した際に停止される。

0068

一方、経過時間t8において、スライド6の上昇が開始されると、それに伴いピストンロッド25’が上昇するため、油圧ピストン41に対する付勢力が解除されて、第1上型ガイド孔部20aの体積が増加する。その結果、流路分岐ブロック14のランド42はリターンスプリング44の付勢力を受けて油圧室43a側へ押圧されて、油圧室43aに滞留する作動油を第1上型ガイド孔部20a側へ戻す。

0069

すると、弁体15は閉弁状態が維持されているため、相対的に空気圧発生室43bの体積が増加して負圧となり、この負圧がバキュームカップ17のバキューム室17aに供給されてリップ部17cにワークW(図11参照)を吸着させる。

0070

このように、本実施形態では、第1上型ガイド孔部20aから流路分岐ブロック14までの圧力伝達を非圧縮性の作動油を用いて行うようにしたので、相対的に、圧縮性を有する空気による圧力伝達の範囲が、流路分岐ブロックからバキュームカップ17迄の比較的短い距離となり、その結果、ピストンロッド25’の昇降動作による圧力伝達を応答性良くバキュームカップ17側へ伝達することができる。

0071

又、第1上型ガイド孔部20aから流路分岐ブロック14までの圧力伝達を作動油で行っているため、この両者間の距離が比較的離れていても伝達遅れが無く、その分、設計の自由度が増し、サプライホース30の引回しが容易になる。

0072

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、スライド6に設けたピストンロッド25,25’と、これに対応するボルスタ5に設けた上型ガイド孔部20aとを、既存のガイドポスト、及び上型ガイド孔部とは別の位置に別途設けるようにしても良い。

0073

1…プレス金型、
2…下型、
2a…逃げ用凹部、
3…上型、
4…プレス機械、
5…ボルスタ、
6…スライド、
7…ワークフィーダ、
7a…搬送用フィンガ、
9…ワークリフタ、
9a…ワークリフタ本体、
9b…リフタアーム、
11…アクチュエータ、
12…支持プレート、
13…クロスプレート、
14…流路分岐ブロック、
14a…集合ニップル、
14b…分岐ニップル、
15…弁体、
15a…押釦スイッチ、
17…バキュームカップ、
17a…バキューム室、
17b…ボリューム室、
17c…リップ部、
18…ワーク受けブロック、
18a…弾性パッド、
19…バキュームホース、
20a…第1上型ガイド孔部、
21…ガイドブッシュ、
21’…油圧用ガイドブッシュ
22…シール部材、
23…リングプレート、
23a…下部ニップル、
25,25’…ピストンロッド、
28…スイッチ用先行ピン、
29…小圧弾性体、
30…サプライホース、
41…油圧ピストン、
42…ランド、
43a…油圧室、
43b…空気圧発生室、
44…リターンスプリング
W…ワーク

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