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【発明の名称】 圧造機
【発明者】 【氏名】伊藤 祐二

【氏名】岩井 吉之

【要約】 【課題】ダイスブロックやパンチブロックの着座状態を搭載時点で確認することができ、段取り性が良好でかつ異常判定の管理が容易で、センサを損傷するおそれも小さい圧造機を提供する。

【構成】基台2と、該基台2の着座面に着脱可能に搭載されるダイスブロック1と、該ダイスブロック1に取り付けられる複数個のダイスと、該基台2に対して往復動するラムと、該ラムの着座面に着脱可能に搭載されるパンチブロックと、該パンチブロックに取り付けられる複数個のパンチと、トランスファ部と、駆動部と、を備えた圧造機において、前記基台及び前記ラムの少なくとも一方(基台2)の着座面(21)に開口する加圧室(31、32)と、該加圧室(31、32)に所定圧力の加圧気体を封入する加圧気体封入手段5と、該加圧気体封入後の所定時間以内に該加圧室の圧力が規定圧力値よりも低下したときに着座異常と判定する異常判定手段6と、を備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基台と、該基台の着座面に着脱可能に搭載されるダイスブロックと、該ダイスブロックに交換可能に取り付けられてワークを成形する複数個のダイスと、該基台に対して往復動するラムと、該ラムの着座面に着脱可能に搭載されるパンチブロックと、該パンチブロックに交換可能に取り付けられかつ該ワークに打圧され該ダイスと組をなして圧造加工を行う複数個のパンチと、該ワークを順次搬送するトランスファ部と、該ラム及び該トランスファ部を駆動する駆動部と、を備えた圧造機において、
前記基台及び前記ラムの少なくとも一方の着座面に開口する加圧室と、
該加圧室に所定圧力の加圧気体を封入する加圧気体封入手段と、
該加圧気体封入後の所定時間以内に該加圧室の圧力が規定圧力値よりも低下したときに着座異常と判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする圧造機。
【請求項2】
複数の前記着座面でそれぞれ着座異常を判定する請求項1に記載の圧造機。
【請求項3】
前記ダイスブロック及び前記パンチブロックは、油圧機構により圧接されて着座する請求項1または2に記載の圧造機。
【請求項4】
前記加圧気体封入手段は、前記ダイスブロック及び前記パンチブロックの少なくとも一方が搭載されたときに動作する請求項1〜3に記載の圧造機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、複数組のダイスとパンチとによりワークを圧造成形する圧造機に関し、より詳細には複数個のダイスあるいはパンチが取り付けられたブロックの着座状態の確認装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の工程でそれぞれワークを圧造成形して所定形状の部品を製造する圧造機では、例えば特許文献1に開示されるように、複数組のダイス及びパンチをそれぞれ同軸対向配置し、トランスファ部によりワークを順次搬送しながら成形する方式が一般的になっている。ダイスは基台側に設けられた固定型であり、パンチは往復動するラム側に設けられた可動型である。そして、ダイス及びパンチを交換することにより、異なる形状の部品を製造することができるようになっている。ダイス及びパンチの交換作業では、作業時間を短縮しまた作業を容易にかつ確実に行うために、ダイスブロック及びパンチブロックを用いるようにしている圧造機がある。
【0003】
この方式の圧造機では、ダイスブロックには複数個のダイスが取り付けられ、基台の着座面に搭載されている。そして、ダイスの交換作業は、ダイスブロックごと基台から取り外し、ダイスを交換した後に基台に再度搭載して、行うようになっている。ダイスブロックを用いることにより、作業者はダイスの交換作業を基台内の狭隘な箇所ではなく、圧造機外の良好な作業環境で行うことができる。したがって、交換作業は容易となり、またダイス取り付けの確実性も向上する。同様に、ラムの着座面に搭載されるパンチブロックにおいても、圧造機外で複数個のパンチを交換できるようになっている。
【0004】
ここで、ダイスブロックやパンチブロックは、例えば油圧機構により複数の方向から着座面に圧接されて搭載されるようになっている。また、着座面は、事前に布などで清掃されて、塵埃などの挟み込みが防止されるのが一般的である。そして、ブロックの着座状態を確認するために、試運転が行なわれ、さらに試作部品の寸法チェックが行われていた。
【特許文献1】特開2004−291024号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、試運転による着座状態の確認方法では、ブロックの着座異常が判明したときの工程戻りの手間が大きく、段取り性を損ねていた。すなわち、着座異常のブロックを一旦取り外して着座面を清掃した後に再搭載し、ワークを再度セットし、ラムの動作ストロークや動作タイミングなどを再調整した後に、再度試運転を行う必要があった。
【0006】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、ダイスブロックやパンチブロックの着座状態を搭載時点で確認することができ、段取り性が良好でかつ異常判定の管理が容易で、センサを損傷するおそれも小さい圧造機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の圧造機は、基台と、該基台の着座面に着脱可能に搭載されるダイスブロックと、該ダイスブロックに交換可能に取り付けられてワークを成形する複数個のダイスと、該基台に対して往復動するラムと、該ラムの着座面に着脱可能に搭載されるパンチブロックと、該パンチブロックに交換可能に取り付けられかつ該ワークに打圧され該ダイスと組をなして圧造加工を行う複数個のパンチと、該ワークを順次搬送するトランスファ部と、該ラム及び該トランスファ部を駆動する駆動部と、を備えた圧造機において、前記基台及び前記ラムの少なくとも一方の着座面に開口する加圧室と、該加圧室に所定圧力の加圧気体を封入する加圧気体封入手段と、該加圧気体封入後の所定時間以内に該加圧室の圧力が規定圧力値よりも低下したときに着座異常と判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明は、ブロックの着座状態が良好なときには金属面同士であっても密着性により通気を阻止できる点に注目し、着座面に設けた加圧室からの加圧気体の漏れを検出して着座異常を判定することを主眼としている。
【0009】
本発明の圧造機では、基台、ラム、トランスファ部、駆動部、については従来の構造を踏襲することができる。複数のダイス及びダイスブロックや、複数のパンチ及びパンチブロックについても、従来の構造とすることができる。ダイスブロック及びパンチブロック(以降ブロックと総称)は、圧造加工時の荷重及び衝撃にも十分耐えられるように、例えば鋼材で堅固に形成することができ、外面を平滑に仕上げておくことができる。ブロックが搭載される基台またはラムの着座面も、平滑な金属面とすることができる。なお、着座面とは、ブロックが接触する基台またはラム側の面を意味し、ブロックが戴置される略水平な底面だけでなく側面も含んでいる。
【0010】
加圧室は、この着座面に開口しており、ブロックが着座することにより閉じた空間が区画されるようになっている。加圧室は、例えば孔開け加工により、着座面にノズル状の空間を設けて形成することができる。加圧気体封入手段は、加圧室に所定圧力の加圧気体を封入する手段である。加圧気体封入手段は、例えば、コンプレッサ及び、コンプレッサの吐出部と加圧室とを連通する配管で構成し、加圧エアーを封入することができる。コンプレッサに替えて圧縮気体ボンベを用い、加圧ドライエアーや加圧窒素を封入するようにしてもよい。また、配管の途中に圧力調整弁などの圧力調整手段を設けることにより、所定圧力を維持することができる。
【0011】
異常検出手段は、加圧室内の圧力を継続的に検出し、所定時間以内に規定圧力値よりも低下したときに着座異常と判定する手段である。異常検出手段は、例えば圧力センサと電子制御装置とを組み合わせて構成することができる。圧力センサは、例えば加圧室に連通している配管の途中に設けることができ、加圧室内の圧力値を電気信号として出力する。電子制御装置は、タイマを内蔵して経過時間を計時するとともに、圧力センサの電気信号を取り込んで設定された規定圧力値と比較し、着座異常の有無を判定して、判定結果を警報ランプや出力接点により通報することができる。また、異常検出手段には、規定圧力値以下になったときに動作する圧力スイッチを用い、所定時間後に作業者が動作の有無を確認するようにしてもよい。
【0012】
なお、加圧室の開口形状や内部容積、加圧気体の所定圧力、規定圧力値、所定時間の諸量は、ブロックの着座状態に要求される精度や、着座面の平滑仕上がり程度に応じて、適宜設定することができる。
【0013】
以上、本発明の基本的な構成について説明したが、実際には、複数の前記着座面でそれぞれ着座異常を判定することが好ましい。さらに、前記ダイスブロック及び前記パンチブロックは、油圧機構により圧接されて着座することでもよい。ブロックは、略水平な底面に戴置されるだけでなく、油圧機構により側方と前方の2方向から略垂直な側面に圧接されるように構成される場合が多い。この場合、1底面と2側面の合計3つの着座面に、それぞれ加圧室を設けて、それぞれ着座異常を判定することが好ましい。ダイスブロックとパンチブロックとで合計6加圧室の異常判定を行う場合、加圧気体封入手段は1つとし、各加圧室に連通する配管を途中で区画する弁を設け、区画された各加圧室にそれぞれ異常判定手段を設けて、着座状態の確認装置を構成することができる。
【0014】
また、前記加圧気体封入手段は、前記ダイスブロック及び前記パンチブロックの少なくとも一方が搭載されたときに動作することが好ましい。加圧気体封入手段は、ブロックが搭載された時点で自動あるいは手動により動作して、着座異常判定の行われることが好ましい。ブロックの着座状態が良好と判断されて部品を製造している時点では、あらためて何度も着座状態を確認する必要はない。むしろ、圧造時の衝撃により加圧気体が漏出して誤った判定を下すおそれがあるため、ブロック搭載時以外は着座異常判定を行わないことが好ましい。
【0015】
次に、上述のように構成された本発明の圧造機におけるブロックの着座状態の確認方法、及び作用について説明する。
【0016】
ダイスまたはパンチの取り付けられたブロックを、作業者が油圧機構を用いて着座面に搭載すると、加圧室は閉じた空間となる。次に、加圧気体封入手段が動作して、加圧室内には所定圧力の加圧気体が封入され、封止される。ここで、ブロックの着座状態が良好であれば、ブロックと着座面とは金属面同士で密着するため、加圧室は閉じた空間となり、加圧気体は殆ど漏出しない。したがって、所定時間が経過しても、加圧室内の圧力は低下せず、異常判定手段は正常と判定する。
【0017】
ところが、ブロックと着座面との間に塵埃が紛れ込むとわずかな間隙を生じ、密着性が低下する。このため、加圧気体が間隙から漏出して、加圧室内の圧力が低下する。したがって、異常判定手段は、所定時間に達する以前に圧力が規定圧力値をよりも低下したことを検出し、着座異常と判定することができる。すると、作業者は、ブロックを取り外して清掃を行い、再度搭載する作業を行う。したがって、従来のように、ワークをセットして試運転により部品を試作しその寸法をチェックするという一連の手間が省け、時間的ロスは少なくて済む。
【0018】
また、本発明は、距離センサによりブロック位置を検出する方法と比較して、デリケートな測定量の許容誤差を考慮する必要が無いので、管理が容易である。さらに、圧力センサや圧力スイッチは、加圧室に連通している配管の途中であれば、振動などのストレスを受けにくい任意の箇所に設けることができるため、センサを損傷するおそれも小さい。
【発明の効果】
【0019】
上述の本発明の圧造機によれば、基台及びラムの着座面に開口する加圧室を設けて加圧気体を封入し、圧力低下を検出するようにしたので、ダイスブロック及びパンチブロックの着座状態を搭載時点で確認することができる。したがって、試運転による部品試作の手間が省けて段取り性が良好となり、時間的ロスは少なくて済む。また、距離センサを応用した確認装置と比較して管理が容易であり、さらに、圧力低下を検出するセンサを損傷するおそれも小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
本発明を実施するための最良の形態を、図1〜図6を参考にして説明する。図1は、本発明の実施例の圧造機において、ダイスブロックの着座状態を説明する正面図である。また、図2はダイスブロックの着座状態の側面断面図、図3は上から見た平面図である。図示されるように、ダイスブロック1は、基台2上に搭載されている。
【0021】
ダイスブロック1は略箱形であり、図1に示されるように、正面にはダイスを取り付けるためのダイス取付孔11が横一列に5個設けられている。正面上端から各ダイス取付孔11へ抜けるように締め付けられた2本一対合計10本の固定ボルト12は、ダイスを固定するためのものである。ダイスブロック1の正面下側から背面にかけては3箇所に溝13が切欠かれて形成されており、また、図3に示されるように、図中左側面にはテーパ面14が形成され、正面手前側で横幅が狭く奥側で幅広とされている。
【0022】
基台2には、底部着座面21、背部着座面22、右側部着座面23がそれぞれ形成されている。また、基台2の左側には、油圧機構24に駆動されて背面方向に移動しながらダイスブロック1のテーパ面14を押圧するテーパ押圧部25が設けられている。
【0023】
加圧室は、基台2に合計4箇所設けられている。すなわち、底部着座面21に上向きに開口する右底加圧室31及び左底加圧室32、背部着座面22に前向きに開口する背部加圧室33、右側部着座面23に横向きに開口する右側加圧室34、が設けられている。各加圧室31〜34の断面形状は図4に示すとおりであり、各着座面21、22、23に対して直径2mmで開口している。また、各加圧室31〜34の裏面には、環状のパッキン37により気密が確保されつつ、配管38が接続されている。
【0024】
図2に例示されるように、各配管38の先にはコンプレッサからなる加圧気体封入手段5が連通して設けられており、本実施例では0.2MPaの加圧空気が封入できるようになっている。また、配管38の途中には、圧力センサと電子計測器とからなる異常判定手段6が設けられている。電子計測器は、圧力センサの出力信号を取り込む計測機能、計測値と設定値とを比較する判定機能、経過時間を計測する計時機能などを有している。なお、加圧気体封入手段5及び異常判定手段6は一部図略されているが、各加圧室31〜34を単位として設けられ、独立に動作できるようになっている。
【0025】
次に、上述のように構成した実施例の圧造機における、ダイスブロック1の搭載方法及び着座状態の確認方法について説明する。まず、圧造機外で、ダイスブロック1の各ダイス取付孔11に、固定ボルト12を用いてダイスを取り付ける。次に、ダイスブロック1を基台2の底部着座面21上に戴置する。次に、図略の締結ロッドを溝13に配置し図略の油圧機構により駆動して、ダイスブロック1を背部着座面22に向けて圧接する。次に、油圧機構24を駆動してテーパ押圧部25でテーパ面14を押圧し、ダイスブロック1を右側部着座面23に向けて圧接する。以上でダイスブロック1の搭載は終了し、各加圧室31〜34は閉じた空間となっている。
【0026】
続いて、着座状態の確認では、まず加圧気体封入手段5が動作して、各加圧室31〜34に、0.2MPaの加圧気体が封入される。封入が終了すると、次に異常判定手段6が動作して、各加圧室31〜34内の圧力が一定時間間隔で計測され、設定された規定圧力値と比較される。ここで、ダイスブロック1の着座状態が良好で、基台2と密着していれば、加圧気体は殆ど漏出せず、正常と判定され、次の製造工程に進むことができる。一方、ダイスブロック1と基台2との間に塵埃が紛れ込んでわずかな間隙が生じると、加圧気体が漏出して圧力が低下するため、着座異常と判定され、ダイスブロック1を一度取り外すことが必要になる。
【0027】
次に、本発明の実施例の圧造機のパンチブロックについて、図5及び図6を参考にして説明する。図5は、ラム8に搭載されたパンチブロック7の着座状態を説明する正面断面図であり、図6は側面断面図である。パンチブロック7は、図1のダイスブロック1に対向して設けられ、各ダイスと組をなす5個のパンチを保持するようになっている。
【0028】
パンチブロック7の前面中央には、図6に示されるように、パンチを保持するためのパンチ取付孔71が横一列に5個設けられている。また、上部背面には懸架フック部72が設けられている。パンチブロック7がラム8に着座する部分の断面は、図5に示されるように略矩形になっている。
【0029】
ラム8は、基台2に対して往復動するものであり、図5では紙面表裏方向に、図6では左右方向に動作する。ラム8の図5左側には左側部着座面81が形成されており、右側には油圧配管86を介して油圧で駆動される押圧部87、87が2組設けられている。また、図6に示されるようにラム8の上部には係止突部85が設けられてその上面が懸架部着座面82となっており、図中右側は背部着座面83となっている。
【0030】
加圧室は、ラム8に合計3箇所設けられている。すなわち、左側部着座面81に横向きに開口する左側加圧室91、懸架部着座面82に上向きに開口する懸架部加圧室92、背部着座面83に前向きに開口する背部加圧室93、が設けられている。各加圧室91〜93の開口形状は、ダイスブロック1と同様で各着座面81〜83に対して直径2mmで開口している。なお、懸架部加圧室92は、水平方向に穿孔された孔部の先端に上向き穿孔された孔部が連通して形成されている。また、ダイスブロック1と同様に、各加圧室91〜93の裏面に、環状のパッキンにより気密が確保されつつ、配管98が接続されており、さらに、加圧気体封入手段5が連通して設けられ、配管98の途中に異常判定手段6が設けられている。
【0031】
次に、パンチブロック7の搭載方法について説明する。まず、圧造機外で、パンチブロック7の各パンチ取付孔71にパンチを取り付ける。次に、パンチブロック7の懸架フック部72を、をラム8の係止突部85に懸けて搭載する。すると、パンチブロック7は自重の作用により、懸架部着座面82及び背部着座面83に圧接される。次に、押圧部87、87の作用によって、パンチブロック7は左側部着座面81に圧接される。
【0032】
以降の加圧気体封入手段5と異常判定手段6とによる着座状態の確認方法、作用及び効果は、ダイスブロック1の場合と略同一であるので、記載を省略する。
【0033】
以上説明した実施例の圧造機によれば、ダイスブロック1及びパンチブロック7を搭載した時点で、それぞれ着座状態を確認することができるため、試運転による部品試作の手間が省けて段取り性が良好となり、時間的ロスは少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の実施例の圧造機におけるダイスブロックの着座状態を説明する正面図である。
【図2】図1の実施例におけるダイスブロックの着座状態の側面断面図である。
【図3】図1の実施例におけるダイスブロックの着座状態を上から見た平面図である。
【図4】加圧室の断面形状を説明する断面図である。
【図5】本発明の実施例の圧造機のパンチブロックの着座状態を説明する正面断面図である。
【図6】図5の実施例においてパンチブロックの着座状態を説明する側面断面図である。
【符号の説明】
【0035】
1:ダイスブロック
11:ダイス取付孔 12:固定ボルト 13:溝 14:テーパ面
2:基台
21:底部着座面 22:背部着座面 23:右側部着座面
24:油圧機構 25:テーパ押圧部
31:右底加圧室 32:左底加圧室 33:背部加圧室 34:右側加圧室
37:パッキン 38:配管
5:加圧気体封入手段
6:異常判定手段
7:パンチブロック
71:パンチ取付孔 72:懸架フック部
8:ラム
81:左側部着座面 82:懸架部着座面 83:背部着座面
85:係止突部 86:油圧配管 87:押圧部
91:左側加圧室 92:懸架部加圧室 93:背部加圧室
【出願人】 【識別番号】000117009
【氏名又は名称】旭サナック株式会社
【出願日】 平成18年8月21日(2006.8.21)
【代理人】 【識別番号】100081776
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏


【公開番号】 特開2008−43998(P2008−43998A)
【公開日】 平成20年2月28日(2008.2.28)
【出願番号】 特願2006−224374(P2006−224374)