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技術 プレス機

出願人 株式会社デンソー
発明者 高井博康
出願日 2015年7月2日 (4年0ヶ月経過) 出願番号 2015-133618
公開日 2017年1月19日 (2年5ヶ月経過) 公開番号 2017-013097
状態 特許登録済
技術分野 金型の交換、取付、製造 プラスチック等の成形用の型
主要キーワード クランク駆動機構 降下タイミング リニアモーションベアリング フック状部材 固定用プレート 取り外し手順 ストリッパボルト 押さえブロック
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(2017年1月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

自動的に上型スライドとの隙間を確保することで段取作業効率を向上させることが可能なプレス機を提供する。

解決手段

プレス機1が備える金型4は、稼働時にスライド2に端面が接している上型41、およびボルスタプレート3に載置される下型42を有する。上側バー40は、下型42に対して上型41が上下動可能に上型41と下型42とをつなぐ。下側バー20は、上側バー40に位置対応して上側バー40と軸方向を一致させた状態でボルスタプレート3に対して上下動可能にボルスタプレート3を下方から貫通して設けられる。ばね30は、下側バー20の上端23が上側バー40の下端47に当接するように下側バー20を上方へ付勢する。ストッパ機構部50は、金型4の段取時にばね30による下側バー20の押し上げを止める。

概要

背景

従来、例えば特許文献1に記載されるように、プレス加工ラインにおける金型は、その上型スライドに当接し、下型ボルスタプレート上に載置される。そして、金型を構成する部品の破損時や、生産する製品仕様の変更時等には、金型をスライドとボルスタプレートとの間から取り外して新しい金型に交換する必要がある。

一般に、プレス加工に用いられる金型を構成する上型と下型とは、ストリッパボルトによりつなげられ、上型はスプリングで持ち上げられている。こうした金型の交換時には、作業者は、ボルト頭部と上型との間にスペ−サを取り付け、手作業ボルトを回してスプリングの付勢力に抗して上型を押し下げることで、スライドと上型との隙間を確保してから金型の交換作業を行っていた。

概要

自動的に上型とスライドとの隙間を確保することで段取作業効率を向上させることが可能なプレス機を提供する。プレス機1が備える金型4は、稼働時にスライド2に端面が接している上型41、およびボルスタプレート3に載置される下型42を有する。上側バー40は、下型42に対して上型41が上下動可能に上型41と下型42とをつなぐ。下側バー20は、上側バー40に位置対応して上側バー40と軸方向を一致させた状態でボルスタプレート3に対して上下動可能にボルスタプレート3を下方から貫通して設けられる。ばね30は、下側バー20の上端23が上側バー40の下端47に当接するように下側バー20を上方へ付勢する。ストッパ機構部50は、金型4の段取時にばね30による下側バー20の押し上げを止める。

目的

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、自動的に上型とスライドとの隙間を確保することで段取の作業効率を向上させることが可能なプレス機を提供する

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

天地方向上下動可能なスライド(2)と、前記スライドの地側に対向して設けられるボルスタプレート(3)と、稼働時に前記スライドに端面が接している上型(41)、および前記ボルスタプレートに載置される下型(42)、を有し、段取時に交換される金型(4)と、前記下型に対して前記上型が上下動可能に前記上型と前記下型とをつなぐ上側バー(40)と、前記上側バーに位置対応して前記上側バーと軸方向を一致させた状態で、前記ボルスタプレートに対して上下動可能に前記ボルスタプレートを下方から貫通して設けられる下側バー(20)と、前記下側バーの上端(23)が前記上側バーの下端(47)に当接するように前記下側バーを上方へ付勢する付勢部材(30)と、前記金型の段取時に前記付勢部材による前記下側バーの押し上げを止めるストッパ機構部(50)と、を備えることを特徴とするプレス機

請求項2

前記ストッパ機構部は、前記下側バーに形成される被係止部(22)と、前記被係止部から離れている第1位置と、前記被係止部に係止して前記下側バーの押し上げが止められる第2位置とに移動可能なストッパ(51)と、を有することを特徴とする請求項1に記載のプレス機。

請求項3

前記下側バーは、棒状部(21)と、前記棒状部と一体に形成され、前記金型の段取時には前記被係止部として機能する鍔部(22)と、を有することを特徴とする請求項2に記載のプレス機。

技術分野

0001

本発明は、プレス機に関する。

背景技術

0002

従来、例えば特許文献1に記載されるように、プレス加工ラインにおける金型は、その上型スライドに当接し、下型ボルスタプレート上に載置される。そして、金型を構成する部品の破損時や、生産する製品仕様の変更時等には、金型をスライドとボルスタプレートとの間から取り外して新しい金型に交換する必要がある。

0003

一般に、プレス加工に用いられる金型を構成する上型と下型とは、ストリッパボルトによりつなげられ、上型はスプリングで持ち上げられている。こうした金型の交換時には、作業者は、ボルト頭部と上型との間にスペ−サを取り付け、手作業ボルトを回してスプリングの付勢力に抗して上型を押し下げることで、スライドと上型との隙間を確保してから金型の交換作業を行っていた。

先行技術

0004

特開2009−226430号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、このような従来の段取作業では、狭い金型スペースの中に手を挿入して、スプリングの付勢力に抗してボルトを締めるといった困難な作業を要する上、スペ−サを取り付ける工程が必要であり、段取作業に要する時間が過大となると言った問題が生じていた。

0006

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、自動的に上型とスライドとの隙間を確保することで段取の作業効率を向上させることが可能なプレス機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明のプレス機は、スライドと、ボルスタプレートと、金型と、上側バーと、下側バーと、付勢部材と、ストッパ機構部と、を備える。スライドは、天地方向上下動可能である。ボルスタプレートは、スライドの地側に対向して設けられる。金型は、稼働時にスライドに端面が接している上型、およびボルスタプレートに載置される下型、を有し、段取時に交換される。

0008

上側バーは、下型に対して上型が上下動可能に上型と下型とをつなぐ。下側バーは、上側バーに位置対応して上側バーと軸方向を一致させた状態で、ボルスタプレートに対して上下動可能にボルスタプレートを下方から貫通して設けられる。付勢部材は、下側バーの上端が上側バーの下端に当接するように下側バーを上方へ付勢する。ストッパ機構部は、金型の段取時に付勢部材による下側バーの押し上げを止める。

0009

本発明の構成によれば、金型の稼働時には、付勢部材の付勢力により下側バーの上端と上側バーの下端とが当接した状態でスライドの上下動に追従して上側バーと下側バーとが連動する。金型の交換等の段取時には、ストッパ機構部により下側バーの押し上げが止められた状態でスライドが上昇することで、稼働時には当接していた上側バーの下端と下側バーの上端とが離間して上側バーの押し上げが解消されて、スライドと上型とが離間する。

0010

スライドと上型とが離間し、両者間の隙間が確保されることにより、金型をボルスタプレートから引き抜くことができる状態となる。このように、本構成によれば、自動的に上型とスライドとの隙間を確保することができ、金型段取の作業効率を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0011

第1実施形態によるプレス機を模式的に示す正面断面図であり、スライド上昇時の状態を示す図。
第1実施形態によるプレス機を模式的に示す側面断面図であり、スライド上昇時の状態を示す図。
第1実施形態によるプレス機を模式的に示す正面断面図であり、スライド下降時の状態を示す図。
第1実施形態によるプレス機を模式的に示す正面断面図であり、段取時においてストッパが挿入された状態を示す図。
第1実施形態によるプレス機を模式的に示す正面断面図であり、段取時において図4に示す状態からスライドを上昇させた時の状態を示す図。

実施例

0012

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〈第1実施形態〉
[構成]
本発明の第1実施形態の構成について、図1図5を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態のプレス機1は、スライド2、ボルスタプレート3、金型4、上側バー40、および段取装置5等を備えている。プレス機1は、図1に示す上下方向を天地方向に一致させて設置され、打ち抜き方向重力方向下向き順送プレス機である。図1図2図5は、スライド2が上死点にある状態を示しており、図3図4は、スライド2が下死点にある状態を示している。また、各図において後述する上側バー40および下側バー20のハッチングは省略する。

0013

スライド2は、金型4の背面に垂直に配設される図示しない固定用プレートに取り付けられている。スライド2は、図示しないシャフトに外嵌されるカムに接続され、シャフトがモータ駆動により回転することで、上死点と下死点との間を上下に往復動するようになっている。ボルスタプレート3は板状部材であり、スライド2に対向して固定されている。

0014

なお、ボルスタプレート3は、材料の送り方向であって図1における左右方向に連続しており、その上には図示しない複数の異なる金型が順に配置されている。各金型に対応するスライドは、シャフトに取り付けられる偏心カムによって加工時の降下タイミングがずらされており、各金型により曲げ加工打ち抜き加工等順次所定のプレス加工が行われて、最終的に成形品搬出されるようになっている。

0015

スライド2とボルスタプレート3との間に設置される金型4は、上型41および下型42を有する。上型41は、全体が略四角柱状をなす本体部44と、スライド押さえブロック45とを有する。スライド押さえブロック45は、本体部44より小さい略四角柱状をなし、本体部44の上方略中央に本体部44から上方に突出して設けられている。プレス加工を行う稼働時には、スライド押さえブロック45の上面とスライド2の下面とが当接し、上型41とスライド2とが一体に昇降する。

0016

下型42は、略四角柱状をなし、ボルスタプレート3上に載置固定される。上型41および下型42は上側バー40により連結されている。上側バー40は細長円柱形状をなし、金型4の四隅に上方から挿入されて、上型41に対してナット46により固定されている。上側バー40の外周は、上型41に対しては図示しない周知のガイドブッシュを介して固定され、下型42に対しては図示しないリニアモーションベアリングを介して摺動可能となっている。

0017

次に、段取装置5について説明する。段取装置5は、上型41とスライド2との隙間を自動的に確保することで段取を行うための装置である。段取装置5は、ボルスタプレート3の下方に配置され、複数の段取ユニット6により構成されている。本実施形態の段取ユニット6は、4つの上側バー40に位置対応するように、4セット設けられている。各段取ユニット6はいずれも同じ構成であるため、1つの段取ユニット6について説明する。段取ユニット6は、ガイド部材10、下側バー20、ばね30、ストッパ機構部50、およびエアシリンダ60等を有する。

0018

ガイド部材10は、外形四角柱形状をなし、上底11を有する外枠部12と、蓋部13とで構成されている。外枠部12は、上底11をボルスタプレート3の下面に当接させた状態で図示しないねじによりボルスタプレート3に固定される。外枠部12と蓋部13とで形成される収容空間内に、下側バー20の一部およびばね30が収容される。ばね30は、その上端を下側バー20の鍔部22(詳細後述)に当接され、その下端を蓋部13に当接される。外枠部12の一側面側には、ストッパ51挿入用の挿入孔14が形成されている。

0019

下側バー20は、上側バー40と略同一形状をなす棒状部21と、棒状部21の軸方向略中央に設けられる鍔部22とで構成される。鍔部22は、円柱形状をなし、その円中心を棒状部21の軸に一致させて棒状部21と一体に形成されている。下側バー20は、棒状部21が上側バー40に位置対応するとともに上側バー40と軸方向を一致させた状態で、ガイド部材10内に摺動可能に取り付けられている。

0020

棒状部21において鍔部22より上方部位は、ガイド部材10の上底11とボルスタプレート3を貫通しており、図1図2に示すようにスライド2が上死点位置にある時には、棒状部21の上端23は下型42内部まで達するようになっている。また、図3に示すように、スライド2が下死点位置にある時には、棒状部21の上端23はボルスタプレート3の内部に収まるようになっている。棒状部21は、図示しないリニアモーションベアリングを介してボルスタプレート3に対して摺動可能となっている。

0021

ガイド部材10の収容空間内において、鍔部22の下方には付勢部材としてのばね30が配置される。このばね30により、下側バー20は上方に付勢されている。図1図2に示すように、稼働時におけるスライド上昇時には、ばね30による上方への付勢力によって、下側バー20の上端23が上側バー40の下端47を押し上げるように双方のバーが密着状態となり連動する。図3に示すように、スライド下降時には、スライド2の下方への押し付け力によって、双方のバーを下降させる。すなわち、稼働時には、常に上側バー40の下端47と下側バー20の上端23とが当接しており、スライド2の上下動に追従して、下型42に対して上型41および下側バー20が相対的に上下動するようになっている。

0022

ストッパ機構部50は、ストッパ51と、被係止部としての鍔部22とを有して構成されている。ストッパ51は、四角柱形状をなし、外枠部12の挿入孔14の側方に配置される。ストッパ51は、エアシリンダ60に接続され、エアシリンダ60の駆動により、水平方向に移動可能となっている。エアシリンダ60およびストッパ51は、図示しないねじによりボルスタプレート3に吊り下げ固定されている。

0023

図4図5に示すように、段取時においてエアシリンダ60が駆動されると、ストッパ51は、ガイド部材10の挿入孔14からガイド部材10の内部へ挿入される。挿入されたストッパ51は、下側バー20の鍔部22の上方に係合し、ばね30により上方へ付勢される鍔部22を押さえる。これにより、ストッパ51は、下側バー20の上方への移動を止めるストッパ51として機能する。

0024

なお、図1図3に示すように、ストッパ51がガイド部材10の側方に位置しており鍔部22から離れて係止していない位置が、特許請求の範囲に記載の「第1位置」に相当する。また、図4図5に示すように、ストッパ51がガイド部材10の内部に挿入されて鍔部22と係止している位置が、特許請求の範囲に記載の「第2位置」に相当する。

0025

さらに、プレス機1は、周知のPLCで構成される図示しない制御部を有し、この制御部により、プレス加工時や段取時における、モータ作動、シャフトの回転およびスライド2の昇降作動、エアシリンダ60の駆動等が制御される。

0026

[作用]
次に、本発明の要部である段取装置5の作動および段取手順について説明する。金型4をボルスタプレート3から取り外す際には、図3に示すように、まず、スライド2を下死点まで下降させる。このとき、上型41と下型42との隙間はなく、金型4は製品打ち抜く位置にある。次に、図4に示すように、エアシリンダ60を駆動し、ストッパ51をガイド部材10の内部に挿入する。挿入されたストッパ51は下側バー20の鍔部22に係合し、これ以上のばね30の伸びが制限される。これにより、下側バー20を介しての上側バー40の押し上げが止められる。

0027

次に、図5に示すように、スライド2を上死点まで上昇させる。その過程において、まず上側バー40の下端47と下側バー20の上端23とが離間し、上型41は、下型42に対して所定の隙間C1を有するまで上昇する。このとき、上側バー40は下側バー20と離間しており、上型41には下側バー20からの押し上げ力が作用しない。このため、さらにスライド2が上昇すると、上型41はそれ以上は上昇せず、スライド2のみが上昇する。したがって、スライド2が上死点まで上昇した際には、スライド2の下端47とスライド押さえブロック45の上面とには、所定の隙間C2が形成される。

0028

上型41とスライド2との間に隙間C2が形成されることで、金型4の取り出しが可能となる。この状態で、図5に示す紙面後方側から金型4を引き抜く。例えば、引っ掛け部材引き出し側から挿入して、金型4の背面に形成される図示しないフック状部材に引っ掛けて、金型4を後方へ引き抜く。

0029

次いで、図示しない交換用金型を、上記取り外し手順の逆をたどって、ボルスタプレート3上の所定位置に配置する。すなわち、図5に示すように、交換用金型を紙面後方側から手前側へ挿入する。交換用金型は所定位置まで挿入されると、例えば金型4の下部に形成される図示しない爪がボルスタプレート3にロックされて固定される。次いで、図4に示すように、スライド2を下降させ、図3に示すようにストッパ51を引き抜く。

0030

このように、金型4の脱着において、ボルト締めなどの手作業は一切必要なく、段取作業が自動化される。

0031

[効果]
例えば、従来の金型では、上型と下型とはストリッパボルトによりつなげられ、上型はスプリングで持ち上げられている。こうした金型の交換時には、まず作業者が手作業でボルトを回すことで、スプリングの付勢力に抗して上型を押し下げて、スライドと上型との隙間を確保するという手順が必要であった。

0032

その点、本実施形態では、金型4内のスプリングが排除された構成となっており、上記手順の作動を、ストッパ51の挿入およびスライド2の上昇という自動的な機械動作によって行うようにしている。これにより、作業時間が短縮され作業効率を向上させることができる。また、金型4内に手を挿入することもないため、段取時の安全性を向上させることができる。

0033

さらに、ストッパ機構部50は、鍔部22と係止しない第1位置と鍔部22と係止する第2位置とで水平方向に移動可能なストッパ51と、下側バー20に一体に形成される鍔部22とで構成される。こうした簡易な構成により、プレス加工を行う稼働時と金型4の交換を行う段取時とで、下側バー20と上側バー40との連動の形態を容易に切り替えることができる。

0034

〈他の実施形態〉
上記実施形態のストッパ51は、四角柱形状としたが、その他の形状でも良い。例えば、平面視U字形状をなし、U字形状の凹部に下側バー20の棒状部21が嵌まるように構成しても良い。すなわち、ストッパ51は、下側バー20の鍔部22に係合してばね30の伸びを止めることで、スライド2の上昇動作に対して上側バー40が連動しないようにストッパ51として機能すれば良く、種々の形態を採用することができる。

0035

上記実施形態の下側バー20は、棒状部21の軸方向略中央に鍔部22を設ける形状としたが、棒状部21の下端47を鍔状に形成しても良い。ガイド部材10内で下側バー20が滑らかに摺動可能であり、ストッパ51が係止する形態であれば良く、下側バー20の鍔部22の形状は種々の変形が可能である。また、ストッパ51や鍔部22の形状に応じて、ガイド部材10の形状についても同様に上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

0036

上記実施形態において、段取装置5は、4つの段取ユニット6で構成されるものとしたが、加工中および段取時の動作において金型4が安定しており、かつ上側バー40に対応していれば良く、その数は4つに限られない。

0037

上記実施形態において、スライド2の昇降機構は、カム機構でなくても良い。例えば、シャフトにコネクティングロッドを介して接続されるクランク駆動機構でも良い。また、これら機械式駆動の他、油圧式駆動により構成しても良い。

0038

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

0039

1 ・・・プレス機
2 ・・・スライド
3 ・・・ボルスタプレート
4 ・・・金型
5 ・・・段取装置
20 ・・・下側バー
22 ・・・鍔部(被係止部)
23 ・・・下側バーの上端
30 ・・・ばね(付勢部材)
40 ・・・上側バー
41 ・・・上型
42 ・・・下型
47 ・・・上側バーの下端
50 ・・・ストッパ機構部
51 ・・・ストッパ

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