JP2004216404A

JP2004216404A - プレス生産装置およびプレス方法

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Publication number: JP2004216404A
Application number: JP2003004950A
Authority: JP
Inventors: Yoshigi Nonaka; 良儀野中; Tameichi Kitai; 為一北井; Takashi Matsuda; 尚松田
Original assignee: Hirotec Corp
Current assignee: Hirotec Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】多種の金型を用いたプレス加工を効率よく行うことができるプレス生産装置を提供する。
【解決手段】プレス生産装置１は、複数種類の金型Ｋの中から加工形状に応じた種類の金型Ｋを選択してプレス機４に供給し、プレス機４により金型ＫでワークＷを加圧してプレス加工するプレス生産装置１であって、複数種類の金型Ｋを保持するための、各種類の金型Ｋに対応して設けられた複数のダイセットプレート２と、ダイセットプレート２を搬送路３１上を移動させて搬送する搬送装置３と、を備え、搬送路３１は、プレス機４によるプレス加工を行うための加工ステーション３Ａと、金型ＫへのワークＷの供給と金型ＫからのワークＷの取り出しとを行うための供給ステーション３Ｂと、ダイセットプレート２を保持するための保持ステーション３Ｃとを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工を行うプレス生産装置および、そのプレス方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプレス生産装置としては、一つの工程に使用する複数の金型を順番にプレス機にセットしてプレス加工を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。
ここで、複数の工程に渡ってプレス加工を行うプレス生産装置のレイアウトは、図７に平面図として示すプレス生産装置１００のようになる。このプレス生産装置１００は、例えば自動車のドアなどのパネルを成形するために用いられ、複数のプレス機１０１，１０２，１０３，１０４，１０５がコンベア１０６の進行方向に沿って配置された直線的な構成になっている。プレス機１０１〜１０５は、工程数と同じ数だけ配置されている。この図では、材料置場１０７から図示しないロボットで一番目のプレス機１０１に供給される板材は、５つのプレス工程を経て成形パネルとして保管場所に搬出される。さらに、このプレス生産装置１００は、プレス機１０１〜１０５の金型を交換することで、異なる種類の成形パネルを加工できるようになっている。金型を交換する際には、コンベアを止めて、各プレス機１０１〜１０５に連結されている交換台車１０８に載置されている金型と、プレス機１０１〜１０５に装着されている金型とを交換する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−５７５１９号公報（第３頁、図１１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプレス生産装置は、一つの工程を一つのプレス機で行う構成のために、工程の数だけプレス機を設置する必要がある。このため、少量生産の場合であっても大型のプレス生産装置を保有しなければならないという問題があった。
【０００５】
また、少量生産においては、プレス機の稼働率を向上させようとすると、必要数よりも多い成形パネルを生産して在庫しておくことになるので、中間在庫が多くなり、それに応じた大きな保管場所が必要になる。中間在庫を少なくして保管場所の大きさを最小限に止めようとすると、金型交換の頻度が多くなり、プレス生産装置の稼働率が悪くなる。
【０００６】
さらに、一工程、すなわち一つの金型で成形が完了するワークを生産する場合には、プレス機の間に成形が完了したワークを取り出すコンベアなどの設備を設けなければならない。この場合は、例えば図７のプレス機１０１から搬出されるワークを加工品置場１０９まで直接搬送するコンベアが必要になる。
【０００７】
したがって、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、小型のプレス生産装置の提供を目的とし、特に、少量生産であっても高い稼動効率を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明の請求項１にかかる発明は、一つのプレス機でワークをプレス成形するにあたり、プレス機にワークの加工順序に応じて選択される金型を、ワークのプレス成形が完了するまで順番にプレス機に搬入してプレス成形することを特徴とするプレス方法とした。
【０００９】
このようなプレス方法は、金型を一つずつ順番にプレス機に搬入・搬出しながらワークのプレス加工を行う。一つのプレス機で複数の工程に使用する多数の金型を加工順番（工程順番）に従って交換しながらプレス加工することが可能になる。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、複数種類の金型の中から加工順序に応じた種類の金型を選択してプレス機に供給してプレス加工するプレス方法であって、搬送経路に沿って配置された複数の金型のうちの第一の金型をプレス機に搬入する工程と、第一の金型を用いてワークに第一の成形を行う工程と、第一の金型をプレス機から搬出する工程と、第一の金型から第一の成形を施したワークを取り出す工程と、取り出したワークを第二の金型に供給する工程と、第二の金型をプレス機に搬入する工程と、第二の金型を用いてワークに第二の成形を行う工程とを含むプレス方法とした。
【００１１】
このプレス方法によれば、複数の金型を加工順番に沿って配置し、順番にプレス装置でプレス加工することになる。複数の工程から一つの完成品を作製するプレス生産の場合であっても生産計画の変更などに対しても柔軟に対応できる。
【００１２】
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載のプレス方法において、ワークを取り出す工程と、ワークを供給する工程は、ロボットが金型とワーク置場との間でワークを搬送する工程を含むこととした。
【００１３】
このような生産装置は、金型へのワークの交換は、未加工のワーク、中間品、完成品の間で行われる。このため、ロボットを用いて加工進度に合わせた処理を行うようにすることで、効率的な処理を実現する。
【００１４】
請求項４にかかる発明は、複数種類の金型の中から加工順序に応じた種類の金型を選択してプレス機に供給してプレス加工するプレス生産装置であって、プレス機によりプレス加工を行う加工ゾーンと、加工待ちの金型が待機する保持ゾーンとを金型の搬送経路に沿って有し、搬送経路に配置しきれない金型を保持する入れ替えゾーンを保持ゾーンから分岐して設けると共に、加工ゾーンから保持ゾーンに金型を搬出する際に金型の移動を許容するアイドルスペースを保持ゾーンに形成するように構成したプレス生産装置とした。
【００１５】
このようなプレス生産装置は、一つのプレス機で複数の金型を用いたプレス生産が可能で、完成品や中間品の搬入・搬出を金型の搬送経路の途中で行うようにしたので、生産計画の変更などに対しても柔軟に対応できる。また、金型の入れ替えゾーンを設けたので、多数の金型を入れ替えながら使用することが可能である。
【００１６】
請求項５にかかる発明は、請求項４に記載のプレス生産装置において、搬送経路は平面視で略四辺形に構成されていることとした。
【００１７】
複数の金型を循環させるようにしてプレス加工を行うことが可能になり、少ない設置スペースで、多種多様な生産形態を採ることが可能になる。
【００１８】
請求項６にかかる発明は、請求項５に記載のプレス生産装置において、入れ替えゾーンの分岐点を搬送経路の角部に設けた構成にした。
【００１９】
このように構成すると、金型の入れ替えが容易になり、特に多品種少量生産に適する。
【００２０】
請求項７にかかる発明は、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のプレス生産装置において、搬送経路内に、金型を上下に開いて、ワークの搬入、または搬出を行う金型引き上げ装置を備えた供給ゾーンを設けた。
【００２１】
このプレス生産装置は、プレス工程を行うゾーンとは別に金型を開いてワークの交換を行うゾーンを設けた。これにより、プレス機に要求される上下方向のストローク量を少なくすることができる。
【００２２】
請求項８にかかる発明は、請求項７に記載のプレス生産装置において、供給ゾーンに隣接して、金型から搬出した前記ワークを他の金型に搬入するために一時的にワークを保管する中間加工品置場、および完成品置場を設けた。
【００２３】
複数の工程で完成する加工品を生産する場合に、順番に搬送、プレス加工を行うためには、一時的にワークを保管する必要がある。したがって、供給ゾーンに中間加工品置場、完成品置場を隣接させることにより、ワークの交換を容易に、かつ確実に行えるようにした。
【００２４】
請求項９にかかる発明は、請求項４に記載のプレス生産装置において、搬送経路および入れ替えゾーンにおいて、金型は、ダイセットプレートを介して載置され、移動、および位置決めがされることとした。
【００２５】
プレス時や、ワークの交換時の金型の位置決めが容易になる。
【００２６】
請求項１０にかかる発明は、請求項９に記載のプレス生産装置において、金型である上型と下型とを離間して搬送させるための弾性部材を設けた。
【００２７】
搬送経路において、上型およびワークを下型から浮き上がらせることが可能になる。プレス加工前やプレス加工後において上型と下型とでワークが押圧されることを防止する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すプレス生産装置１は、一つのプレス機４にワークの加工順序に応じて選択される金型Ｋ（Ｋ１からＫ１２）を、ワークのプレス成形が完了するまで順番に供給し、ワークＷをプレス加工するものである。このため、プレス加工を行う加工ゾーン３Ａと、ワークＷの搬入・搬出を行う供給ゾーン３Ｂと、加工待ちの金型Ｋが保持される保持ゾーン３Ｃと、これらに配置しきれない金型Ｋを保持する入れ替えゾーン３Ｄと有し、各ゾーン３Ａ〜３Ｄ間の金型Ｋの移動は、金型Ｋを保持するダイセットプレート２を搬送装置３および搬送装置６で移動させることにより行われる。
【００２９】
図２に詳細に示すように搬送装置３は、平面視四辺形でリング状の搬送路３１と、搬送路３１に沿ってダイセットプレート２を移動させるための搬送機構３２とからなり、金型Ｋを循環させながらプレス加工やワークＷの交換を行わせるようになっている。
【００３０】
ここで、搬送路３１は、加工ゾーン３Ａと、供給ゾーン３Ｂと、保持ゾーン３Ｃとに区画され、保持ゾーン３Ｃには、ダイセットプレート２を順送りするための隙間であるアイドルスペース３１ａ（図１参照）が設定されている。また、前記したように平面視四辺形でリング状の搬送路３１の角部の一つは、入れ替えゾーン３Ｄとの間で金型Ｋの交換を行うための入れ替えエリア３１になっている。
【００３１】
図２に示すように搬送機構３２は、搬送経路３１に沿って配置され、プレス機４における金型交換や、搬送時の金型Ｋの移動方向の転換を行わせるために用いられるダイリフタ３３と、金型搬送チェーン３４と、ダイリフタ３３と共に昇降するローラ３５と、昇降せずに搬送路３１に回転可能に据え付けられたローラ３６とからなる。
【００３２】
ダイリフタ３３は、加工ゾーン３Ａ、供給ゾーン３Ｂ、および保持ゾーン３Ｃの角部に設けられており、ダイセットプレート２の移動方向に沿って二本ずつ並列に配置されており、各々に回転可能なローラ３５が取り付けられている。このダイリフタ３３は、図３に示す搬送経路３１の溝３３ａに昇降可能に収容されており、上昇時にはダイセットプレート２を搬送路３１の路面から浮き上がらせることができる。なお、角部においてダイリフタ３３が直交するように二組配置されているのは、ダイセットプレート２に移動方向を変更するためである。
【００３３】
図２に示すように金型搬送チェーン３４は、搬送経路３１に沿って四方向に金型Ｋおよびダイセットプレート２を移動させるために四本敷設されている。この金型搬送チェーン３４は、引っ掛けフック３７が取り付けられたラチェット付きのチェーンである。引っ掛けフック３７は、ダイセットプレート２の搬送方向の先端中央に形成された凹部に係合可能になっている。引っ掛けフック３７を係合させた状態でチェーンを搬送方向に駆動させると、上昇させたダイリフタ３３のローラ３５、またはローラ３６の上をダイセットプレート２を移動させることができる。また、チェーンを搬送方向と逆方向に駆動させるとラッチから引っ掛けフック３７が倒れて、ダイセットプレート２との係合が解除される。
【００３４】
図１に示す搬送装置６は、入れ替えゾーン３Ｄを形成する搬送路６１と、搬送路６１に沿ってダイセットプレート２を移動させるための不図示の搬送機構とからなる。この搬送経路６１の搬入端には、金型Ｋをダイセットプレート２ごと受け入れるためのアイドルスペース６１ａになっている。なお、搬送路６１の形状は、生産計画に応じて使用しない金型Ｋを受け入れたり、必要になった金型Ｋを搬送路３１に受け渡したりできるものであれば、いかなる形状であっても良い。また、搬送機構は、前記の搬送機構３２と同様の構成を用いることができる。図１に示す例では、の搬送路３１の角部の一つに連結されることで、金型Ｋの搬入、搬出が容易に行えるようになっている。
【００３５】
このような搬送装置３，６により搬送される金型Ｋは、上型ＵＫと、下型ＬＫとからなり、ダイセットプレート２に載置されて搬送経路を移動するようになっている。
図３および図４に示すようにダイセットプレート２は、上面の所定位置に金型Ｋを保持するようになっている。ダイセットプレート２は、プレス生産装置１でのプレス加工に用いる複数種類の金型Ｋに対応して設けられており、各ダイセットプレート２がそれぞれ一の金型Ｋを保持するようになっている。金型Ｋは上型ＵＫと下型ＬＫとからなり、下型ＬＫはプレス加工時、上型ＵＫとでワークＷを保持するブランクホルダー部２２を備えている。ブランクホルダー部２２は、ガススプリングで上向きに付勢されているシリンダロッド２２ａに固定された支持部２２ｂを有し、ワークＷおよび弾性部材２２ｃを介して上型ＵＫを弾性的に支持するものである。前記ブランクホルダー部２２の外縁はワークＷよりも外側に位置し、前記ワークＷより外側の支持部２２ｂの上面にウレタンゴムなどの弾性部材２２ｃを配置し、前記弾性部材２２ｃで上型ＵＫと下型ＬＫとの間に間隔を設けて両者の干渉を防いでいる。これにより上型ＵＬとワークＷとの間に間隔が形成され、プレス加工時以外に未加工もしくは加工済みのワークＷが上型ＵＫに押圧されて変形することを防止する。この弾性部材２２ｃは上型ＵＫの自重によっては潰れないが、プレス機の加圧力には屈して縮小するような部材である。ブランクホルダー部２２は下型ＬＫとワークＷとの間にも間隔を設けるようにワークＷを保持しても良い。
【００３６】
図４に示すようにプレス機４は、ダイセットプレート２が載置されるベッド４１とダイセットプレート２上に載置された金型Ｋを加圧するためのラム４２と、ラム４２を昇降させて金型Ｋを加圧する図示しない加圧機構とからなる。プレス機構４は、加圧機構でラム４２をベッド４１の上方から下降させて上型ＵＫと下型ＬＫとでワークＷを加圧することにより、上型ＵＫと下型ＬＫとの間に載置されたワークＷをプレス加工するようになっている。
【００３７】
ワーク供給装置５は、金型Ｋの上型ＵＫを昇降するための昇降手段である上型保持部５１と、金型ＫからのワークＷの取り出しまたは金型ＫへのワークＷの供給を行うためのワーク保持手段であるワーク保持部５２と、を備える。
【００３８】
上型保持部５１は、複数の支柱５１１間に昇降部材５１２を架け渡して構成され、昇降部材５１２に設けられたクランプ部５１３で上型ＵＫを把持した状態で、昇降部材５１２が支柱５１１の上下方向に移動することにより、上型ＵＫを昇降させるようになっている。
【００３９】
ワーク保持部５２は、多関節のロボットアーム５２１の先端にマテリアルハンドである把持部５２２を備え、把持部５２２でワークＷを把持した状態で、ロボットアーム５２１を動作させることにより、ワークＷを所望位置に所望の姿勢で保持できるようになっている。なお、把持部５２２は、ワークの形状に応じて適宜交換されるものとする。
【００４０】
このような構成のワーク供給装置５は、供給ゾーン３Ｂに移動してきたダイセットプレート２上の金型Ｋの上型ＵＫを上型保持部５１で上昇させた後、下型ＬＫ上のワークＷをワーク保持部５２で把持して下型ＬＫと上型ＵＫとの間から取り出し、また、新たなワークＷを下型ＬＫ上に載置して、上型保持部５１で上型ＵＫを下降させてワークＷを上型ＵＫと下型ＬＫとの間に供給するようになっている。
【００４１】
次に、プレス生産装置１を用いたプレス生産方法を図１から図５を参照して説明する。なお、以下においては、プレス加工の形態として自動車のフロントドア用のパネルを２工程でプレス加工する場合を例にして説明する。このため、金型Ｋは、右側のフロントドアのインナパネル用の金型Ｋ１および金型Ｋ２、ならびにアウタパネル用の金型Ｋ３および金型Ｋ４と、左側のフロントドアのインナパネル用の金型Ｋ５および金型Ｋ６、ならびにアウタパネル用の金型Ｋ７および金型Ｋ８の合計８つが、この順番に配置されているものとする。また、生産の開始点は下記に限定されるものでない。
【００４２】
まず、図５（ｂ）に示すように供給ゾーン３Ｂにおいて上型保持部５１により金型Ｋ１を開く。この金型Ｋ１にはワークが存在するので、このワークをワーク保持部５２で取り出す。金型Ｋ１は、右側のフロントドアのインナパネルの第一工程の金型であるので、ワーク保持部５２は、取り出したワークを中間品置場１３に搬送する。そして、ワーク供給部１１から未加工のワーク（シート材）を一枚搬出して、金型Ｋ１の下型ＬＫに供給する。未加工のワークの供給が終わったら、図５（ｃ）のように上型保持部５１が上型ＵＫを下降させる。上型ＵＫは金型浮上機構により、下型から所定の高さだけ浮いた状態になる。なお、金型Ｋの種類は、ダイセットプレート２に取り付けられるユニークな情報を図示しないセンサで読み取って識別する。このユニークな情報を読み取るタイミングは、ダイセットプレート２が供給ゾーン３Ｂに入ってきたときであり、読み取った情報は図示しない制御装置に送られる。
【００４３】
次に、搬送装置３は、ダイセットプレート２を順次移動させる。まず、加工ゾーン３Ａにダイセットプレート２は、制御装置の指示に基づいてアイドルスペース３１ａに移動させられる。このときの制御装置は、以下の二つの条件を確認して、すべての条件を満たした場合に加工ゾーン３Ａからの搬出を許可する。まず、アイドルスペース３１ａに位置するダイセットプレート検知センサが、アイドルスペース３１ａにダイセットプレート２が存在しない旨の信号（空信号）を出力していることを確認する。さらに、加工ゾーン３Ａのプレス機に設けられたセンサから加工完了の信号が出力されていることを確認する。
【００４４】
制御装置から搬出許可が下りると、ダイリフタ３３（図２参照）が上昇し、ダイセットプレート２を３ｍｍから５ｍｍ程度浮上させる。これにより、ダイセットプレート２は、ダイリフタ３３のローラ３５に乗った状態、つまり移動可能な状態になる。ここで、ダイリフタ３３が上昇してもダイセットプレート２にはチェーン３４に固定された引っ掛けフック３７が係合したままなので、この状態でチェーン３４を搬出方向に駆動させると、ダイセットプレート２が引き出されるように移動する。ダイセットプレート２がアイドルスペース３１ａの所定位置まで移動させられると、ダイセットプレート検知センサがダイセットプレート２の存在を検知するので、制御装置はチェーン３４の駆動停止をモータに伝達し、ダイセットプレート２を停止させる。
【００４５】
これにより加工ゾーン３Ａに空になるので、供給ゾーン３Ｂのダイセットプレート２が制御装置の制御に基づいて加工ゾーン３Ａに移動させられる。この際に制御装置は、前記した二つの条件に加えて、三つ目の条件として供給ゾーン３Ｂにある金型ＫへのワークＷの入れ替え作業が完了したことを確認できたら、移動を許可する。
【００４６】
制御装置から移動許可が下りたら、引っ掛けフック３７で係合しているチェーン３４を搬送方向に駆動させてダイセットプレート２を引き出すようにして加工ゾーン３Ａに搬入する。ダイセットプレート２が所定位置まで来たことをセンサが検知したら、制御装置は停止信号を出力し、チェーン３４の駆動用モータを停止させる。ここで、加工ゾーン３Ａのダイリフタ３３が下降し、金型Ｋおよびダイリフタ３３を所定位置に固定する。チェーン３４の引っ掛けフック３７は自動的に、もしくはモータの逆回転により元の位置に戻る。
【００４７】
以上により供給ゾーン３Ｂが空になるので、保持ゾーン３Ｃのダイセットプレート２を一つずつ移動させる。まず、制御装置は、供給ゾーン３Ｂにダイセットプレート２が存在しないことを確認し、保持ゾーン３Ｃに全ての検知ポイントにおいてダイセットプレート２が存在していることを確認する。この状態は供給ゾーン３Ｂのみにダイセットプレート２が居ない状態を示すので、保持ゾーン３Ｃの中で供給ゾーン３Ｂに一番近くに位置するダイセットプレート２の移動命令を出力する。これにより、図５（ａ）に示すような金型Ｋを載置しているダイセットプレート２が引っ掛けフック３７に引き出されるようにして移動させられ、供給ソーン３Ｂに搬入される。
【００４８】
そして、この移動により形成される空スペースを埋めるように、ダイセットプレート２が順番にチェーン３４で搬送される。すると、加工ゾーン３Ａから移動してきたダイセットプレート２と他の保持ゾーン３Ｃ内のダイセットプレート２との間にスペースが発生するので、このスペースを埋めるように、ダイセットプレート２がさらに移動する。これにより、次の移動時のためのアイドルスペース３１ａが確保される。
【００４９】
図５（ａ）に示すように加工ゾーン３Ａに移動させられたダイセットプレート２に対しては位置決めが行われる。ここでの位置決めは、ダイセットプレート２に形成した位置決め用の穴を用いるなどして、位置決めをしたら、プレス機４のラム部が下降し、金型Ｋ１を自動的に締め付けて固定する。その後、ラム部はさらに下降するので、金型Ｋ１が押圧されてワークがプレス成形される。所定の押圧力を作用させてワークのプレス加工が終了したら、ラム部は金型Ｋ１の締め付けを解除してから上昇する。本実施形態のプレス機はワークを挟んだ状態の金型Ｋ１を押圧してプレス成形を行うので、上型ＵＫを保持した状態で昇降させるプレス機よりもラム部の加工ストロークを小さくすることができる。例えば、ワークの搬入搬出も行う一般的に汎用プレス機の加工ストロークが５００ｍｍ〜６００ｍｍとすると、本実施形態のプレス機の加工ストロークは１６０ｍｍ〜２００ｍｍにすることができる。
【００５０】
ラム部が上昇した後の金型Ｋ１は、上型ＵＫをブランクホルダー部２２により所定の高さだけ浮かせた状態になる。そして、上型ＵＫと下型ＬＫとの間にプレス成形したワークＷを挟んだままで、搬送装置３により保持ゾーン３Ｃに移動させられる。
【００５１】
一方、金型Ｋ１でプレス成形が行われている間、供給ゾーン３Ｂでは金型Ｋ２に対するワークの交換が行われる。供給ゾーン３Ｂは、ダイセットプレート２に付与されたユニークな情報をセンサで読み取って、制御装置に伝送する。読み取った情報から、金型Ｋ２が右側のフロントドアのインナパネルの第二工程で用いられる金型であることが識別されるので、ワーク保持部５２は、金型Ｋ２から第二工程の終了した、成形完了品を取り出して、完成品置場である加工品置場１２に載置する。その後に、ワーク保持部５２は、先に金型Ｋ１から取り出し、中間品置き場に仮置きしてある第一工程が終了したワークＷを取り出す。取り出されたワークＷは、上型保持部５１により開かれた金型Ｋ２に搬入される。ワークＷが搬入された後は、前記と同様にして上型ＵＫが降り、所定の高さで浮いた状態でダイセットプレート２が加工ゾーン３Ａに移動させられ、第二工程のプレス成形が行われる。なお、加工品置場１２をコンベア、シュータから構成し、加工品置場１２に置かれたワークが自動的に他の工程に運ばれるようにしても良い。
【００５２】
以降は、ダイセットプレート２を搬送路３１に沿って、順次搬送して、ワークＷの交換、プレス加工を行う。なお、供給ゾーン３Ｂにおいて、三番目の金型Ｋ３からは右側のフロンドドアのアウタパネルの第一工程が終了したワークＷが中間品置場に取り出され、未加工のワークＷが搬入される。四番目の金型Ｋ４から右側のフロンドドアのアウタパネルの第二工程が終了したワークが加工品置場１２に取り出され、仮置きされている第一工程終了後のワークが搬入される。そして、五番目の金型Ｋ５では左側のフロンドドアのインナパネルの第一工程が終了したワークＷと未加工のワークＷの交換が行われる。六番目の金型Ｋ６では左側のフロンドドアのインナパネルの第二工程が終了したワークと第一工程が終了したワークＷの交換が行われる。七番目の金型Ｋ７では左側のフロンドドアのアウタパネルの第一工程が終了したワークＷと未加工のワークＷの交換が行われる。八番目の金型Ｋ８では左側のフロンドドアのアウタパネルの第二工程が終了したワークＷと第一工程が終了したワークＷの交換が行われる。
【００５３】
ここで、搬送経路３１にある金型Ｋ１〜Ｋ８（およびダイセットプレート２）と、入れ替えゾーン３Ｄにある金型Ｋ９〜Ｋ１２を交換する場合について、図１に示す位置にある金型Ｋ３〜Ｋ６と、金型Ｋ９〜Ｋ１２を交換する場合を例にして説明する。
【００５４】
まず、入れ替えエリア３１ｂにある金型Ｋ３を入れ替えゾーン３Ｄのアイドルスペース６１ａに移動させる。これにより入れ替えエリア３１ｂが空くので、入れ替えゾーン３Ｄに待機している金型Ｋ９を入れ替えエリア３１ｂに移動させる。
【００５５】
次に、搬送装置３を稼動させて、搬送路３１に沿って、金型Ｋ１〜Ｋ２、金型Ｋ９、金型Ｋ４〜Ｋ８を順次移動させる。すると、搬送路３１に沿った移動により金型Ｋ４が入れ替えエリア３１ｂに到達する。一方、搬送装置６も稼動させて、金型Ｋ３、金型Ｋ１０〜金型Ｋ１２を搬送路６１に沿って、順次移動させる。搬送路６１に沿った移動により金型Ｋ１０が入れ替えエリア３１ｂに臨む位置に移動する。また、搬送路６１において入れ替えエリア３１ｂに隣接する箇所が一つ空いて、アイドルスペース６１ａとなる。
【００５６】
この状態で、金型Ｋ４をアイドルスペース６１ａに移動させる。次いで、金型Ｋ４の移動により空いた入れ替えエリア３１ｂに金型Ｋ１０を移動させる。以降は、搬送路３１，６１に沿って順次移動させるなどにより、金型Ｋ５と金型Ｋ１１の交換、および金型Ｋ６と金型Ｋ１２の交換を行う。これにより、搬送経路３１には金型Ｋ１、金型Ｋ２、金型Ｋ７から金型Ｋ１２が、搬送経路６１には金型Ｋ３から金型Ｋ６がそれぞれ配置される。
【００５７】
このようにプレス生産装置１は、一つのプレス機４で種類の異なる複数の金型Ｋを交換しつつ、プレス加工を行うので、多品種の生産や、少量生産で金型Ｋの交換頻度が高い場合であっても、少ない設置面積で効率的な生産を行うことが可能である。また、金型ＫにワークＷを内装したままで搬送経路３１，６１を移動させるので、中間品の保管場所も少なくて済む。そして、搬送経路３１の途中において金型Ｋの入れ替えゾーン３Ｄをリンクさせたので、さらに多数の金型Ｋを利用することが可能である。さらに、プレス機４の加工ストロークを短くできるので、プレス機４を安価にすることができ、生産のタクトタイムも減少させることができる。このタクトタイムの減少は、加工ゾーン３Ａと供給ゾーン３Ｂとを分離することの効果としてもあげることができる。
【００５８】
なお、本発明のプレス生産装置は、前記実施形態でのプレス生産装置１に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り適宜変更して差し支えない。例えば、ダイセットプレート２を搬送するための搬送装置３を構成する搬送路３１は、前記実施の形態での搬送路３１のように略四辺形のリング状のものに限定されず、例えば、床面からの高さが異なる複数の搬送路間を昇降機構を用いて受台を昇降させる構成としても良い。また、図６に示すプレス生産装置１６のように搬送路３１を直線状にしても良い。搬送路３１上のすべての金型Ｋに対してプレス加工や、ワークＷの供給・搬出を行うために、加工ゾーン３Ａおよび供給ゾーン３Ｂを挟むように保持ゾーン３Ｃが配置されている。金型Ｋの交換をダイセットプレート２の直線的な往復移動のみで行うことができるので、搬送装置３の機構を簡略化することができる。ここで、加工ゾーン３Ａと供給ゾーン３Ｂは独立した配置になっているが、一つにまとめても良い。そして、搬送路３１上のダイセットプレート２の数や、金型Ｋの種類は、搬送路３１の形態にかかわらず、金型Ｋを載置したダイセットプレート２が複数配置されていれば良い。
【００５９】
下型ＬＫと上型ＵＫとの間へのワークＷの供給およびワークＷの搬出は、必ずしもロボットアーム５２１を用いて行う必要はなく、例えば、作業者が人手で行ってもよい。
【００６０】
プレス生産装置１を用いたプレス加工の手順は、前記実施の形態での順序に限らず適宜変更して差し支えない。例えば、プレス生産装置１のように平面視略四角リング状の搬送路３１の場合には、前記実施の形態のように、ダイセットプレート２を搬送路３１上で一定方向に周回動作させることにより、加工ゾーン３Ａと供給ゾーン３Ｂと保持ゾーン３Ｃとの間でダイセットプレート２を搬送しても、また、ワークＷの種類や用いる金型Ｋの種類、または搬送装置３の搬送路３１の構成に応じて、ダイセットプレート２の搬送方向を変更しても差し支えない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の金型をプレス機に順番に搬入して、プレス加工を行うようにしたので、小型のプレス生産装置を提供することが可能になり、特に、多品種の生産や、少量生産であっても高い稼動効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるプレス生産装置の構成の概略を説明する平面図である。
【図２】搬送装置の構成図である。
【図３】搬送装置およびダイセットプレートを説明する図である。
【図４】プレス生産装置の概略を説明する側面図である。
【図５】プレス生産装置を用いて複数工程のプレス加工を施す場合の手順の一例を説明する図である。
【図６】プレス生産装置の構成の概略を説明する平面図である。
【図７】従来のプレス生産装置の平面図である。
【符号の説明】
１プレス生産装置
２ダイセットプレート
３搬送装置
３Ａ加工ゾーン
３Ｂ供給ゾーン
３Ｃ保持ゾーン
３Ｄ入れ替えゾーン
４プレス機
２２ブランクホルダー部
５２ワーク保持部
Ｋ金型

Claims

一つのプレス機でワークをプレス成形するにあたり、前記プレス機に前記ワークの加工順序に応じて選択される金型を、前記ワークのプレス成形が完了するまで順番に前記プレス機に搬入してプレス成形することを特徴とするプレス方法。
複数種類の金型の中から加工順序に応じた種類の金型を選択してプレス機に供給してプレス加工するプレス方法であって、
搬送経路に沿って配置された複数の金型のうちの第一の金型をプレス機に搬入する工程と、
前記第一の金型を用いてワークに第一の成形を行う工程と、
前記第一の金型を前記プレス機から搬出する工程と、
前記第一の金型から前記第一の成形を施した前記ワークを取り出す工程と、
取り出した前記ワークを第二の金型に供給する工程と、
前記第二の金型を前記プレス機に搬入する工程と、
前記第二の金型を用いて前記ワークに第二の成形を行う工程と、
を含むことを特徴とするプレス方法。
前記ワークを取り出す工程と、前記ワークを供給する工程は、ロボットが前記金型とワーク置場との間で前記ワークを搬送する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のプレス方法。
複数種類の金型の中から加工順序に応じた種類の金型を選択してプレス機に供給してプレス加工するプレス生産装置であって、
前記プレス機によりプレス加工を行う加工ゾーンと、加工待ちの前記金型が待機する保持ゾーンとを前記金型の搬送経路に沿って有し、前記搬送経路に配置しきれない金型を保持する入れ替えゾーンを前記保持ゾーンから分岐して設けると共に、前記加工ゾーンから前記保持ゾーンに前記金型を搬出する際に前記金型の移動を許容するアイドルスペースを前記保持ゾーンに形成するように構成したことを特徴とするプレス生産装置。
前記搬送経路は平面視で略四辺形に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のプレス生産装置。
前記入れ替えゾーンの分岐点を前記搬送経路の角部に設けたことを特徴とする請求項５に記載のプレス生産装置。
前記搬送経路内に、前記金型を上下に開いて、前記ワークの搬入、または搬出を行う金型引き上げ装置を備えた供給ゾーンを設けたことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のプレス生産装置。
前記供給ゾーンに隣接して、前記金型から搬出した前記ワークを他の前記金型に搬入するために一時的に前記ワークを保管する中間加工品置場、および完成品置場を設けたことを特徴とする請求項７に記載のプレス生産装置。
前記搬送経路および前記入れ替えゾーンにおいて、前記金型は、ダイセットプレートを介して載置され、移動、および位置決めがされることを特徴とする請求項４に記載のプレス生産装置。
前記金型である上型と下型とを離間して搬送させるための弾性部材を設けたことを特徴とする請求項９に記載のプレス生産装置。