JP3708182B2 - 薄板の絞り成形装置およびこれを利用した薄板連続加工設備 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は金属、合成樹脂などの薄板の絞り成形装置およびこれを含む薄板連続加工設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属や合成樹脂などの薄板を素材とする成形品たとえば車両、船舶、航空機などのためのボデイあるいはルーフ用のフレーム、家具や機器などのパネルなどを絞り成形する場合、従来一般に、ベッド側に下型(ダイス)を配し、クラウン側に上型(パンチ)としわ押えを配し、それら上型と下型とで薄板を所定形状に絞り成形していた。
しかし、この成形装置では、薄板の周縁部をダイスとしわ押えとで挟んで押圧力を保持しつつ薄板に上型を圧接して絞り力を付与するようにしており、このため、上型と下型との間には絞り成形後に成形品を取り出すため、絞り成形品の高さHの2.5倍程度のストローク長が必要となり、これに伴いプレスの全高が高くなるとともに、これを設置する建屋も高くなり、この費用がかさむとともにクレーンなど周辺の設備費も高くなるという問題があった。
また、先行技術ではダイスとしわ押えとの間で押圧力を保持しつつしわ押えを昇降させるため、大きな出力のしわ押えシリンダが必要になり、このしわ押えシリンダは絞り加工の全ストローク内で高圧油を保ちつつストロークを縮少する動作となる。このため駆動エネルギが大量に消費されるのみならず、その消耗エネネルギーが油圧系の熱上昇となるので油圧系の不安定化を招くという問題があった。
【0003】
この対策として、出願人は特公平5−65252号公報において薄板の絞り成形装置を提案した。
この先行技術は、フレームのベッド側にポンチを昇降可能に配し、ベッド上面側に平面枠状の下しわ押え板を設ける一方、フレームのコラムにはベッド上方で水平に伸びるクラウンを設け、このクラウンに引上げシリンダを縦設し、これのピストンロッドに前記下しわ押え板に対応する平面枠状の上しわ押え板を連結している。そして、ベッド上には前記上下のしわ押え板の4つのコーナー部位に相当する位置に前記しわ押え板を圧下するためのしわ押えクランパを配している。
【0004】
この先行技術はプレスのストロークは低くすることはできるが、フレームに横方向に伸びるクラウンがあり、これに平面枠状の上しわ押え板を昇降する引上げシリンダが縦設されているため、薄板の成形領域外のオープン領域が実質的に狭く、ダイスへの薄板の送入作業や成形品の取出し作業を任意の方向から自由に行えず、これにより成形能率を向上することが困難であるという問題があった。また、クラウン、引上げシリンダを設けるため装置が複雑、大型化するとともに装置コストが高くなるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような問題点を解消するために創案されたもので、その目的とするところは、ストロークが非常に短く従って全高が低く、また素材の装入や成形品の取出しを任意方向から自由に行なうことができ、成形能率がよくしかも全体として構造が簡単かつ低コストな薄板絞り成形装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、薄板から立体形状に絞り加工し、さらにトリムや曲げといったインライン加工を一貫連続的に自動的に行なうことができしかも低い設備高さでこれを実現できる加工設備を提供することにある。
【0006】
上記目的を達成するため本発明は、ベッド内に昇降自在なパンチを配し、パンチ昇降孔の開口領域にはしわ押えを固設するとともに、該しわ押えの外方のべッド上部には複数のクランプ装置を間隔を置いて配し、それらクランプ装置のうち少なくとも1組のクランプ装置を並進自在に構成し、かつそれら並進自在なクランプ装置には、複数に分割され常態において分離されクランプ装置の移動時に合体連結して前記しわ押えと組をなすしわ押え部を形成可能な分離ダイスをそれぞれ装備させており、かつ、少なくとも1組のクランプ装置が、ベッドに設けたガイド部に摺動可能に配置されたスライドブロックと、ベッドに取り付けられ作動部がスライドブロックに連結した駆動用アクチュエータと、スライドブロックに設けた支点部に揺動可能に支持された本体と、スライドブロックに固定され前記本体の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータとを備え、前記本体の前端部に前記分離ダイスの後部域が連結手段により連結され、この連結部位と異なる位置の分離ダイスがリフト機構を介してスライドブロックに支持されている構成としたものである。
1組のクランプ装置以外の他のクランプ装置は、分離ダイスが連結したときにこれに押圧力を付与するためのもので、位置固定式でもよいし、並進移動式でもよいし、旋回式でもよい。
【0007】
前記分離ダイスは平面枠状となっていてもよいが、これに止まらず、連結時に平面枠状のしわ押え部とこれより内側にキャビティを形成するように凹入した膨出部を有しているものを含む。また、この場合さらに膨出部に局部加工用部を有しているものを含む。
【0008】
また、本発明は他の目的を達成するため、前記絞り成形装置をライン上に設置するとともに、該ライン上にはベッド内で昇降可能なパンチと、分離ダイスおよびクランプ装置を有する少なくとも1つの他の加工装置を設置し、ラインの前後には素板の搬入装置と製品搬出装置を設け、ライン上方には素板および中間製品を絞り成形装置と他の加工装置に順次移送する搬送装置を設けたものである。
【0009】
【作用】
請求項1においては、1組の並進移動自在なクランプ装置に分離ダイスが保持されているため、常態においてしわ押え領域は完全に自由空間となっており、素板をしわ押えに配し、クランプ装置を前進させれば複数に分割されている分離ダイスが合体連結してしわ押えを有するダイスとなり、この状態で全部のクランプ装置を作動させれば、ダイスは加力されてしわ押えとの間で素板を挟圧し、ベッド内でパンチが上昇することにより素板はダイスの形状に則して絞り成形される。クランプ装置を罷動させるとともに後退させれば、ダイスは分割されて再び分離ダイスとなり、しわ押え上は自由空間となるため、製品を自在に取り出すことができる。
また、少なくとも1組のクランプ装置が、ベッドに設けたガイド部に摺動可能に配置されたスライドブロックと、ベッド1に取り付けられ作動部がスライドブロックに連結した駆動用アクチュエータと、スライドブロックに設けた支点部に揺動可能に支持された本体と、スライドブロックに固定され前記本体の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータとを備え、前記本体の前端部に前記分離ダイスの後部域が連結手段により連結され、この連結部位と異なる位置の分離ダイスがリフト機構を介してスライドブロックに支持されているので、分離ダイスの移動とクランプ装置の移動を1つのアクチュエータで行なうことができるため装置構造も簡単となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。
図1ないし図5は本発明の第1実施例を示している。
図1と図2において、1はベッド(フレーム)であり、中央部にパンチ昇降孔10を縦設しており、このパンチ昇降孔10に油圧ラムなどからなる駆動手段200で昇降されるパンチ2を配している。パンチ2は所望の絞り形状を有している。 3は前記パンチ昇降孔10の開口領域のベッド上に交換可能に固定された枠ブロック状または枠プレート状のしわ押えである。
4a,4bは2分割された分離ダイスであり、前記しわ押え3よりも上方に位置している。分離ダイス4a,4bは、図3と図4の合体状態で前記しわ押え3と内側が略整合するダイス穴400を形成するとともにダイス穴400よりも後方に平面枠状のしわ押え部401を形成するように平面コ字状をなしている。そして、一方の分離ダイス4aの連結用端面には複数の突起40が間隔を置いて設けられ、他方の分離ダイス4bの連結用端面には前記突起40が嵌まり得る凹入部41が配設されている。
【0011】
5a,5bは前記分離ダイス4a,4bの2辺に対応するベッド上の部位に配置された一対のクランプ装置(以下この実施例では主クランプ装置という)であり、6は分離ダイス4a,4bの他の2辺に対応するベッド上の部位に互いに所定の間隔をおいて配置されたクランプ装置(以下この実施例ではサブクランプ装置という)である。
前記主クランプ装置5a,5bは、この実施例では前記分離ダイス4a,4bを保持しかつこの実施例ではベッド上でしわ押え3に対し接近後退するように並進自在となっている。
また、サブクランプ装置6はこの実施例では4つであり、それぞれベッド上で旋回可能となっている。
【0012】
まず、主クランプ装置5a,5bは、ベッド1に設けた溝状のガイド部11,11に摺動可能に配置されたスライドブロック50と、ベッド1に取り付けられ作動部510がスライドブロック50に連結した駆動用アクチュエータ51と、スライドブロック50に設けた支点部501に揺動可能に支持されたレバー状の本体52と、スライドブロック50に固定され前記本体52の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ53とを有している。
そして、前記本体52の前端部には前記した分離ダイス4a(または4b)の後部域がボルトなどの連結手段54により連結され、また前記連結手段54による連結部位と異なる位置の分離ダイス4a(または4b)はリフト機構55を介してスライドブロック50に支持され、これらにより分離ダイス4a(または4b)は常態において図2のようにしわ押え3の上面から所要間隔を保って水平状に保持されている。
前記駆動用アクチュエータ51と押え用アクチュエータ53はたとえば油圧シリンダが用いられる。また、リフト機構55は、たとえば、分離ダイス4a(または4b)に設けた通孔を貫いてスライドブロック50に固定された頭付きロッド550と、スライドブロック50の上面と分離ダイス4a(または4b)の下面間の該頭付きロッド550の周りに介装された弾性体551例えば圧縮スプリングやウレタンパッドからなっている。
【0013】
この第1実施例を別の表現で説明すると、それぞれの分離ダイス4a,4bがベッド1に設けた溝状のガイド部11,11に摺動可能に配置されたスライドブロック50にリフト機構55を介して支持され、そのスライドブロック50に本体52と押え用アクチュエータ53とを有する主クランプ装置5a(5b)が設けられ、本体52の前端部に連結手段54を介して分離ダイス4a(4b)が連結されている。
【0014】
サブクランプ装置6は、常態において図1と図2のようにアンクランプ位置に置かれ、分離ダイス4a,4bが合体してダイスを構成したときにクランプ位置に変位され、合体連結されたダイスのしわ押え部401を押圧するためのもので、この実施例においては旋回式となっている。
すなわち、図3と図5のようにベッド1に設けた支点部601に揺動可能に支持されたレバー状の本体62と、前記支点部601ともども本体62を所要回転角に旋回するための回転機構61と、前記本体62の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ63とを有している。本体62は前端部にクランプ部を有している。
回転機構61は前記支点部601と直結しベッド1に軸受611で回転可能に保持された回転軸610と、該回転軸610を回転させる駆動手段612からなっており、駆動手段612はこの例のようにスプロケットとチェーンのほか、歯車、ラックとピニオンなど任意である。
駆動手段612は各サブクランプ装置6ごとで独立していてもよいが、好ましくは全部または片側に属するサブクランプ装置6が同時作動するように連携される。押え用アクチュエータ63はたとえば油圧シリンダが用いられ、これは本体62が旋回された作動位置のベッド部位に設けられる。
【0015】
なお、図2において、Fは素板Wや製品の搬送装置であり、クレーンなど任意であるが、この例では本発明装置Bの上方に装架されたビームに走行自在に移動体f3を装備させ、該移動体f3にアクチュエータf5で昇降自在なワークリフト手段f6を設けており、ワークリフト手段f6は真空パッドや電磁石などの吸引要素を有している。
【0016】
図6ないし図8はサブクランプ装置6の態様を示している。
図6は第1実施例で用いられているものと同じ旋回式のものである。
図7は並進式のものであり、主クランプ装置5a,5bと同じ構造である。すなわち、ベッド1に設けたガイド部11,11に摺動可能に配置されたスライドブロック60と、ベッド1に取り付けられ作動部650がスライドブロック60に連結した駆動用アクチュエータ65と、スライドブロック60に設けた支点部601に揺動可能に支持された本体62と、スライドブロック60に固定され前記本体62の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ63とを有している。
この態様の場合、常態においてスライドブロック60は仮想線のように駆動用アクチュエータ65により後方に戻され、押え用アクチュエータ63により本体62の後部が下方に牽引され、前端部(クランプ部)が適度にしわ押えの上方で開くように保持される。
【0017】
図8のものは位置固定式であり、ベッド1に設けた固定ブロック67と、これに設けた支点部601に揺動可能に支持された本体62と、固定ブロック67に固定され前記本体62の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ63とを有しており、常態において本体62は後方に傾転し、クランプ用の先端部は仮想線のように開いている。
第1実施例におけるサブクランプ装置6は、これら図7や図8に示すサブクランプ装置ものであってもよい。
【0018】
図9と図10は本発明の第2実施例を示している。
この第2実施例においては分離ダイス4a,4bが並進移動式でなく、起伏式となっており、かつ、クランプ装置と分離している。
詳述すると、ベッド1にはしわ押え2から離間した部位に複数のヒンジ機構7,7が設けられ、それらヒンジ機構7,7の枢軸70,70に分離ダイス4a,4aの後端部が枢着されている。そして、クランプ装置5a,5bから変位した位置のベッド部位には凹入部103が設けられ、ここに首振り型のシリンダなどからなる駆動用アクチュエータ8が枢着され、駆動用アクチュエータ8の作動部80(この例ではピストンロッド)に分離ダイス4a(または4b)に連結したアーム(リンク)81の後端部が枢着されている。
それにより、常態において、分離ダイス4a,4bは、図9(a)および図10(a)のようにベッド上に起立され、駆動用アクチュエータ8の作動により図9(b)と図10(b)のように水平状に倒されて合体したダイス4となる。
なおいうまでもなく、前記枢軸70,70と分離ダイス4a,4bは素板Wの板厚などに応じて上下に適度に相対移動できるようになっている。これは枢軸70,70を挿通する分離ダイス4a,4bの後端部のピン孔径を大きくしたり長孔とシテ隙間を形成したり、あるいは浮動式ヒンジ構造を採用すればよい。
【0019】
クランプ装置5a,5b,6はこの実施例では旋回式となっており、その構造は図6に示すものと同じである。そこで図6に沿って説明する。
すなわち、ベッド1に設けた支点部501に揺動可能に支持されかつ回転機構56により旋回可能に支持された本体52と、前記本体52の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ53とを有している。本体52は前端部がクランプ部となっている。
回転機構56は前記支点部501と直結しベッド1に軸受561で回転可能に保持された回転軸560と、該回転軸560を回転させる駆動手段562からなっており、駆動手段562はスプロケットとチェーンのほか、歯車、ラックとピニオンなど任意である。押え用アクチュエータ53はたとえば油圧シリンダが用いられ、これは本体52が旋回された作動位置のベッド部位に設けられる。
もちろんクランプ装置5a,5b,6は図7に示すような並進型のものを用いてもよく、これも本発明に含まれる。
【0020】
図11と図12は本発明の第3実施例を示している。
この実施例は分離ダイス4a,4bが平面枠状でなく、合体時にカップ状の密閉した絞り成形空間を形成するようにしている。すなわち、合体連結時に平面枠状のしわ押え部を形成すべき平板部401と、所要形状のキャビティ(型面)を形成するように凹入した膨出部402を一体に設けている。膨出部402はパンチ2の輪郭形状に略一致している。
そして、分離ダイス4a,4bの対向した合体用端面には所定間隔をおいて位置決め用の突起40と凹入部41がそれぞれ配設されている。
前記分離ダイス4a,4bは第1実施例と同じように主クランプ装置5a,5bに保持されており、主クランプ装置5a,5bは並進型のものが用いられている。主クランプ装置5a,5bの構造は第1実施例と同じであるからこれを参照すべく同じ部分に同じ符号を付し、説明は省略することにする。
なお、この第3実施例におけるサブクランプ装置6は図6ないし図8に示すいずれの態様でもよい。
また、場合によっては分離ダイス4a,4bは第2実施例のように起伏型のものとしてもよい。この場合、突起40と凹入部41は設けられない。また主クランプ装置5a,5bは旋回型か並進型のものが使用される。
【0021】
図13は本発明の第4実施例を示しており、第3実施例の分離ダイス4a,4bの一方または双方の絞り成形部402の所要部位たとえは肩部に局部加工部9を設け、パンチ2の対応位置たとえば肩部にダイス部20を設けたたものである。 この局部加工部9は、たとえば膨出部402の外部に固定され作動ロッドが膨出部402の肉厚を貫く穴に伸びる局部加工用アクチュエータ90と、前記局部加工用アクチュエータ90の作動ロッドに連結され局部加工用アクチュエータ90の作動時にダイス部20に押し込まれる工具91とを備えている。工具91は絞り用、穴あけ用のパンチなど任意のものが選択される。
【0022】
なお上述したところは本発明の単なる数例であり、種々の態様をとることができる。
すなわち、分離ダイス4a,4bはこの実施例では2分割であるが、3分割あるいは4分割としてもよい。
また、本発明は第1実施例または第2実施例に示すタイプと第3実施例または第4実施例に示すタイプを直列状に配置し、それらに順次素板を搬送することで前者のタイプで第1絞り成形を行ない、後者のダイプで第2絞り成形を行うことを含む。あるいは、第3実施例と第4実施例を直列に配して、第1絞り成形と第2絞り成形を行うことを含む。
【0023】
図14ないし図17は本発明装置を含む薄板連続自動加工設備の一例を示しており、Bは本発明による絞り装置である。この絞り装置Bは前記第1実施例ないし第4実施例のいずれかのものでもよいが、この例では図11と図12に示す第3実施例のものが用いられ、ラインの第1工程部に配置されている。
そして、前記絞り装置Bの下流側には、少なくとも1つの他の加工装置が配されている。この加工装置は、ベッド1に昇降自在に配したパンチ2と、ベッド上で並進または起伏自在な分離ダイス4a,4bおよびクランプ装置5a,5b,6とを備えている。
この実施例では、加工装置として絞り装置Bの下流側にリストライク装置C1が配置され、その下流にトリム又は/及びサイドピアス装置C2が配置され、これの下流に曲げ加工装置C3が配置されている。
【0024】
リストライク装置C1は、たとえば図11と図12に示す第3実施例の分離ダイス4a,4bと主クランプ装置5a,5bおよび図7に示す並進型のサブクランプ装置6が用いられる。
トリム又は/及びサイドピアス装置C2は、たとえば図13に示す実施例4の装置を使用してもよいが、これに代えて実施例3の装置におけるサブクランプ装置6,6の間の領域のベッド上に、トリム又は/及びサイドピアス加工部cを設けてもよい。該加工部はたとえば並進移動自在な傾斜ブロックc1に加工用アクチュータc2で進退される工具c3を取付け、分離ダイス4a,4bには前記工具c3が挿脱する通孔を設けたものである。
曲げ加工装置C3は、たとえば前記実施例3の装置を使用し、サブクランプ装置6,6の間の領域のベッド上にアクチュエータc2で進退される曲げ加工工具c4を取り付けたものである。この場合、分離ダイス4a,4bはキャビティを形成する膨出部402,402に通じる半断トンネル状部403,403を有し、半断トンネル状部403,403が合体してトンネル状部となった状態でこれに曲げ加工工具c4が進入するようになっている。また、パンチ2は高さ寸法が短く構成されている。
【0025】
そして、前記絞り装置Bの側方には素板Wを他所から移送する第1搬送装置Dが設けられ、曲げ加工装置C3の側方には最終製品W4を他所に移送する第2搬送装置Eが設けられ、絞り装置Bから曲げ加工装置C3にかけては装入取出し用の搬送装置Fが設けられている。第1搬送装置Dと第2搬送装置Eは台車式、ベルトコンベア式など任意である。
搬送装置Fは、基床から立設されたコラムf1に、前記各装置B,C1,C2,C3のパンチ上方を横切るようにビームf2を装架し、このビームf2に複数の移動体f3を装備させ、それら移動体f3にそれぞれ昇降用アクチュエータf5で昇降されるワーク保持体f6を設けたもので、ワーク保持体f6は真空パッドや電磁式などの吸着具を有している。
【0026】
第1実施例においては、絞り成形を開始する前では図1と図2に示す状態にあり、駆動用アクチュエータ51,51が突出側に作動されているため、スライドブロック50,50は後退限にあり、それにより分離ダイス4a,4bはしわ押え3よりも後方に待機している。また、各サブクランプ装置6は回転機構61によって予め旋回され、前端部(クランプ)が分離ダイス4a,4bから離れた方向に向いている。
したがって、図1と図2のようにしわ押え3の領域には完全な自由空間が形成され、上方からあるいは図1の左右から自由に素板Wを送入してしわ押え3の上に配置することができる。図2においては、ビームに装備した移動体f3をストックヤードに移動してアクチュエータf5によりワークリフト手段f6を降下させて素板Wを吸着し、アクチュエータf5によりワークリフト手段f6を上昇し、しわ押えの上まで移動体f3を走行させ、この位置でワークリフト手段f6を下降し、素板の吸着を解除すればよい。
【0027】
このように素板Wをセットしたならば次に駆動用アクチュエータ51,51を作動するもので、これによりスライドブロック50,50は前進し、それにより分離ダイス4a,4bも前進して突起40が相手方の凹入部41と嵌まりあい、合体連結する。これでダイス4が組み立てられる。そして、これとともに押え用アクチュエータ53を作動すれば本体52は支点部501を支点として傾動し、これによりダイス4はリフト機構55の弾性体551の弾性に抗して沈下ししわ押え3に向かって押圧される。
またこれとともにサブクランプ装置6の各回転機構61を作動するとともに押え用アクチュエータ63を作動するもので、本体63は前端部がダイス4のしわ押え部401に到り、この位置で支点部601を支点として傾動し、しわ押え3に対して押圧される。
以上により素板Wは周縁部に所定のしわ押え力が付与され、この状態で駆動手段200を駆動すればパンチ2が上昇し、これにより素板Wは内側に引き込まれ、図3ないし図5のようにダイス4の内側のダイス穴400を介して絞り成形される。
【0028】
所定ストロークまでパンチ2が上昇して絞り成形が完了すると、ポンチ2を下降して初期位置に戻し、各サブクランプ装置6の押え用アクチュエータ63および主クランプ装置5の押え用アクチュエータ53をアンクランプ側に作動させる。これでクランプ状態が解除され、そして回転機構61を作動れば各サブクランプ装置6はダイス4と接触しない位置に旋回されるので、駆動用アクチュエータ51,51を作動すれば、スライドブロック50,50が後進し、それによりダイス4は分離ダイス4a,4bに戻り、図1および図2のように主クランプ装置5a,5bとともにしわ押え3から離間した位置に移動する。
これで製品はしわ押え3上に残され、該空間は完全に自由空間となっているため、迅速、簡単に製品を取り出すことができる。
以上のような操作で1回の絞り成形サイクルが完了し、以下同じ操作を繰り返すことにより絞り成形が行なわれる。
【0029】
第2実施例においては、素板Wの装入前では図9(a)および図10(a)のように駆動用アクチュエータ8,8が短縮側にあるため、分離ダイス4a,4bはヒンジ機構7,7によりベッド1上で垂直または所要角度に起立されており、クランプ装置5,5,6はこの例では回転機構61により罷動位置に旋回されている。
この状態ではしわ押え3の上方と分離ダイス4a,4b間の領域は完全に自由空間であり、したがって素板Wを自在かつ簡単に装入、セットすることができる。 絞り成形に当っては、駆動用アクチュエータ8,8を作動するもので、これにより作動部が伸長するためアーム81を介して分離ダイス4a,4bは内側に傾転され、素板Wの直上で水平状態になるとともに合体してダイス4が構成される。
【0030】
そこで次にクランプ装置5,5,6の回転機構61を作動するもので、こうすれば各本体62,52がダイス4のしわ押え部401に位置されるから、押え用アクチュエータ63,53を作動すれば第1実施例と同じようにしわ押え3とで素板Wの周縁部がしわ押えされ、この状態でパンチ2を上昇することにより図9(b)および図10(b)のように絞り成形が行なわれる。
絞り成形完了後は、パンチ2を下降させ、押え用アクチュエータ63,53を罷動し、次いで回転機構61を作動するもので、これでクランプ装置5,5,6は待機位置に復帰するから、駆動用アクチュエータ8,8を短縮側に作動すれば、ダイス4は分離ダイス4a,4bに戻って水平状態から外側に傾転し、初期位置に復帰する。あとはしわ押え3の上に残っている製品を取り出せばよい。
この第2実施例は、分離ダイス4a,4bが傾動するため、第1実施例のような素板Wの装入するための外方への移動距離が必要なくなり、これにより装置を小型化することができる利点がある。
【0031】
第3実施例においては、素板Wの装入前と装入時には図11(a)と図12(a)のように分離ダイス4a,4bは主クランプ装置5a,5bとともに後退している。この状態で素板Wを装入してしわ押え3にセットし、第1実施例と同じように駆動用アクチュエータ51,51を作動すれば、分離ダイス4a,4bは主クランプ装置5a,5bとともに前進し、先端の突起40と凹入部41との嵌まり合いにより連結合体してダイス4となる。このダイス4においては、しわ押え部としての平板部401の内側に、凹入した絞り成形部402の合体により型面が形成される。
【0032】
そして、各サブクランプ装置63を作動位置に移動させ、主クランプ装置5a,5bと各サブクランプ装置63の押え用アクチュエータ53,63を作動すれば、本体によりダイス4の平板部401が押圧されて素板Wの周縁部がしわ押えされる。パンチ2を上昇させれば素板Wは絞り成形され、このとき本実施例ではダイス4が絞り成形部402,402により密閉された型面が形成されているため、図12(b)のように素板Wの上面側はパンチ2により型面に押し付けられ、形状精度よく絞り成形される。
かくして絞り成形が完了したならば、パンチ下降後、主クランプ装置5a,5bとサブクランプ装置6をアンクランプし、サブクランプ装置6を待機位置に戻すとともに駆動用アクチュエータ51,51を作動して主クランプ装置5a,5bを後退させるとともにダイス4を分離して再び分離ダイス4a,4bに戻すものである。
このため、製品は閉鎖された型面から自動的に露出され、しわ押え3の上に配置され、上方や側方などの任意方向から迅速、簡単に取り出すことができる。
【0033】
第4実施例においては、上述した第3実施例のようにパンチ2を上昇して絞り成形を行ない、この状態で局部加工用アクチュエータ90を作動すれば、局部加工部9の工具91がダイス4の絞り成形部402の肉厚を貫いて前進し、パンチ2のダイス部20に進入する。このため、絞り形状の一部に追加加工部が形成される。
この加工が完了したならば、局部加工用アクチュエータ90を戻し側に作動して工具91を後退させ、パンチ2を下降する。あとは前記第3実施例と同じである。
いずれの実施例においても、パンチ2がベッド側にあり、かつダイス分離ダイス4a,4aとなっていてしわ押え3の位置から外方位置に移動自在となっているため、絞りおよび製品取り出しストロークは非常に短く、また素板の装入、取り出しなどの作業が簡単で自由度が高く、したがって毎分ストローク数を大きく向上することができるとともに、装置高さが非常に低くなるため、建屋や搬送装置の設備も低く、簡単なものとすることができる。
【0034】
図14ないし図17のように本発明の絞り装置Bをラインに組み込んだ場合には、図14で示す素板装入工程のように、素板Wが積層されて第1搬送装置Dにより運ばれると、搬送装置Fの移動体f3が素板上まで移動し、昇降用アチクュエータf5の作動によりワーク保持体f6が下降、上昇して素板Wを吸着して吊り上げる。そこで移動体f3を駆動して絞り装置Bのしわ押え3上で停止させる。 このときには、絞り装置Bは図11(a)や図12(b)のように分離ダイス4a,4bが拡開した状態にある。したがって、昇降用アチクュエータf5を下降、上昇することで素板Wがしわ押え3上にセットされ、前記したように絞り成形が行なわれる。
【0035】
この絞り装置Bで成形された第1工程製品W1は、分離ダイス4a,4bが拡開した状態で移動体f3からワーク保持体f6が下降、上昇することにより吊りあげられ、膨出部402を有する分離ダイス4a,4bを備えたリストライク装置C1の上に移送される。
このリストライク装置C1では分離ダイス4a,4bが拡開しており、移動体f3からワーク保持体f6が下降することにより第1工程製品はしわ押えの上にセットされる。この状態で分離ダイス4a,4bが合体されて閉鎖型面を有するダイス4となるとともにクランプ装置5a,5b,6が働き、パンチ2が上昇されることにより第1工程製品は型面に押しつけられて高い精度に再絞りされる。
【0036】
こうしてリストライク装置C1でのリストライク工程が終り、分離ダイス4a,4bが拡開すると、前記移動体f3のワーク保持体f6が下降、上昇することにより第2工程製品W2は吊り上げられ、隣のトリム又は/及びサイドピアス装置C2に移送される。
この装置の分離ダイス4a,4bが拡開状態のときにワーク保持体f6が下降することにより第2工程製品はしわ押えに配置され、分離ダイス4a,4bが合体するとともにクランプ装置5a,5b,6が作動してクランプし、この状態でパンチ2が上昇して第2工程製品に嵌まると加工部cが作動し、それにより工具c3が合体により形成されたダイス4を貫通し、穴などが形成された第3工程製品W3となる。
こうして加工が終わると分離ダイスに戻され、移動体f3のワーク保持体f6が下降、上昇することにより第3工程製品W3は吊り上げられ、隣の曲げ加工装置C3に移送される。
【0037】
そして、分離ダイス4a,4bが拡開している状態で第3工程製品はしわ押えに配置され、分離ダイス4a,4bが閉じてダイス4となり、曲げ工具c4が該ダイス4のトンネル上部へ進出することにより第3工程製品は曲げられ、これで最終製品W4となる。
最終製品W4は移動体f3のワーク保持体f6が下降、上昇することにより吊りあげられて第2搬送装置Eに送られ、これにより他所に移送される。
前記した絞り装置Bとリストライク装置C1とトリム又は/及びサイドピアス装置C2及び曲げ加工装置C3は同時作動する。すなわち、図15はダイセットとクランプ状態を示し、図16は加工状態を示し、図17はアンクランプと製品取り出し状態を示しており、以上で平板から所定の立体形状の製品は一貫して自動加工され、素板Wおよび各工程製品W1,W2,W3,W4は順次左方から右方へと移送され、したがって低い装置高さとストロークで連続的に高能率で生産を行なうことができる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明した本発明の請求項1よるときには、ベッド内に昇降自在なパンチ2を配し、ベッド上には複数に分割され合体時にしわ押え3と組をなすしわ押え部を形成し得る複数の分離ダイス4a、4bと、前記しわ押え部を加力するクランプ装置5a、5bとを配しているため、製品取り出しを含むストロークを非常に小さなものとすることができ、したがって装置の全高および建屋の高さを低くすることができる。
しかも、分離ダイス4a,4bが常態においては拡開しているためしわ押えの上方は完全に自由空間であり、素板の装入や成形品の取り出しを所望の方向から簡単迅速に行なうことができる。このため、前記したストローク減少によるストローク数の増加とあいまって生産性を大きく向上することができる。さらに、1組のクランプ装置5a,5bが、ベッド1に設けたガイド部11,11に摺動可能に配置されたスライドブロック50と、ベッド1に取り付けられ作動部520がスライドブロック50に連結した駆動用アクチュエータ51と、スライドブロック50に設けた支点部501に揺動可能に支持された本体52と、スライドブロック50に固定され前記本体52の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ53とを備え、前記本体52の前端部に前記分離ダイス4a ( または4b ) の後部域が連結手段54により連結され、この連結部位と異なる位置の分離ダイス4a ( または4b ) がリフト機構55を介してスライドブロック50に支持されているので、分離ダイスの移動とクランプ装置の移動を1つのアクチュエータで行なうことができるため装置構造も簡単となるなどのすぐれた効果が得られる。
【0039】
請求項6によれば、分離ダイス4a,4bが絞り成形部402を有しているため、合体時に閉鎖された型面が形成され、したがって精度の良好な形状に絞り成形することができ、しかもそれでいて素板の装入と製品の取り出しを容易に行なうことができるというすぐれた効果が得られる。
請求項7によれば、請求項6の効果に加えて、製品の絞り成形と同時に局部加工をも行なうことができるため、単一の装置で2工程をまかなえ、工程を簡略化できるというすぐれた効果が得られる。
請求項8によれば、分離ダイスを有しているため素材や各工程間での搬送をきわめて簡単迅速に行なえ、したがって、素板から絞り成形を含む最終製品までの加工を高能率に行なうことができ、装置高さや搬送装置高さも低いため設備費も安くなり、高性能で低コストの生産ラインとすることができるというすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を絞り成形開始前の状態で示す平面図である。
【図2】図1のX−X線に沿う断面図である。
【図3】本発明の第1実施例を絞り成形状態で示す平面図である。
【図4】同じくその縦断側面図である。
【図5】図3のY−Y線に沿う断面図である。
【図6】クランプ装置の第1態様を示す断面図である。
【図7】クランプ装置の第2態様を示す断面図である。
【図8】クランプ装置の第3態様を示す断面図である。
【図9】 (a)は本発明の第2実施例を絞り開始前の状態で示す平面図、(b)は同じく絞り成形状態で示す平面図である。
【図10】 (a)は本発明の第2実施例を絞り開始前の状態で示す断面図、(b)は同じく絞り成形状態で示す断面図である。
【図11】 (a)は本発明の第3実施例を絞り開始前の状態で示す平面図、(b)は同じく絞り成形状態で示す平面図である。
【図12】 (a)は本発明の第3実施例を絞り開始前の状態で示す断面図、(b)は同じく絞り成形状態で示す断面図である。
【図13】 (a)は本発明の第4実施例を絞り開始前の状態で示す断面図、(b)は同じく絞り成形状態で示す断面図である。
【図14】 (a)は本発明を適用した連続加工設備の一例を素板装入状態で示す平面図、(b)は同じく縦断側面図である。
【図15】 (a)は図14の設備をダイセット・クランプ状態で示す平面図、(b)は同じく縦断側面図である。
【図16】 (a)は図14の設備を加工状態で示す平面図、(b)は同じく縦断側面図である。
【図17】 (a)は図14の設備を加工状態で示す平面図、(b)は同じく縦断側面図である。
【符号の説明】
2 パンチ
3 しわ押え
4a,4b 分離ダイス
5a,5b,6 クランプ装置
7,7 ヒンジ機構
8 駆動用アクチュエータ
11,11 ガイド部
50 スライドブロック
51 駆動用アクチュエータ
52 本体52
53 押え用アクチュエータ
54 連結手段
55 リフト機構
81 アーム
401 しわ押え部
501 支点部
520 作動部
Claims (8)
- ベッド内に昇降自在なパンチ(2)を配し、パンチ昇降孔の開口領域にはしわ押え(3)を固設するとともに、該しわ押え(3)の外方のべッド上部には複数のクランプ装置(5a),(5b),(6)を間隔を置いて配し、それらクランプ装置のうち少なくとも1組のクランプ装置(5a),(5b)を並進自在に構成し、かつそれら並進自在なクランプ装置(5a),(5b)には、複数に分割され常態において分離されクランプ装置の移動時に合体連結して前記しわ押え(3)と組をなすしわ押え部を形成可能な分離ダイス(4a),(4b)をそれぞれ装備させており、かつ、少なくとも1組のクランプ装置(5a),(5b)が、ベッド(1)に設けたガイド部(11),(11)に摺動可能に配置されたスライドブロック(50)と、ベッド(1)に取り付けられ作動部(520)がスライドブロック(50)に連結した駆動用アクチュエータ(51)と、スライドブロック(50)に設けた支点部(501)に揺動可能に支持された本体(52)と、スライドブロック(50)に固定され前記本体(52)の後端部を昇降して傾転させるための押え用アクチュエータ(53)とを備え、前記本体(52)の前端部に前記分離ダイス(4a)(4b)の後部域が連結手段(54)により連結され、この連結部位と異なる位置の分離ダイス(4a)(4b)がリフト機構(55)を介してスライドブロック(50)に支持されていることを特徴とする薄板の絞り成形装置。
- クランプ装置(6)が並進自在となっている請求項1に記載の薄板の絞り成形装置。
- クランプ装置(6)が旋回自在となっている請求項1に記載の薄板の絞り成形装置。
- クランプ装置(6)が位置固定である請求項1に記載の薄板の絞り成形装置。
- 分離ダイス(4a),(4b)が平面略コ字状をなしている請求項1に記載の薄板の絞り成形装置。
- 分離ダイス(4a),(4b)が合体連結時に平面枠状のしわ押え部(401)を形成すべき平板部と、所要形状の密閉キャビティを形成するように凹入した膨出部(402)を連設している請求項1に記載の薄板の絞り成形装置。
- 膨出部(402)に局部加工用部を有しているものを含む請求項6に記載の薄板の絞り成形装置。
- 請求項1ないし請求項7に記載のいずれかの絞り成形装置をライン上に設置するとともに、該ライン上にはベッド内に昇降可能なパンチと、分離ダイスおよびクランプ装置を有する少なくとも1つの他の加工装置を設置し、ラインの前後には素板の搬入装置と製品搬出装置を設け、ライン上方には素板および中間製品を絞り成形装置と他の加工装置に順次移送する搬送装置を設けたことを特徴とする薄板連続加工設備。
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Family Applications (1)
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JP25699895A Expired - Lifetime JP3708182B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 薄板の絞り成形装置およびこれを利用した薄板連続加工設備 |
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