JP2000343295A - プレス加工装置およびプレス加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトかつ安価で、型に余計な負荷がか
かることを防止することができ、しかも作業性が高く、
ランダム生産に対応可能な、プレス加工装置およびプレ
ス加工方法を提供する。 【解決手段】 第１のプレス型１および第２のプレス型
２の両者の可動型である下型１２および上型１３を、一
体として往復動させることにより、両プレス型を交互に
開閉するようにしたプレス加工装置１０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工装置お
よびプレス加工方法に関し、特に、複数種類のワークの
ランダム生産に対応することが可能なプレス加工装置お
よびプレス加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パネル材であるワークを、一
対の上型と下型とからなるプレス型によりヘミング加工
するプレス加工装置が知られている。

【０００３】ヘミング加工は、ワークの端縁に形成され
たフランジ部を内側に折り曲げる曲げ加工の一種であ
る。例えば自動車用ドアのアウターパネルおよびインナ
ーパネル等のようなパネル材をヘミング加工する場合に
は、あらかじめ端部が概ね直角に折り曲げられた一方の
ワークのフランジ部を、他方のワークの端部を挟み込む
ようにして、型を用いて折り曲げる。

【０００４】ところで、上記した一対の上型と下型とか
らなるプレス型を備えたプレス加工装置にあっては、１
種類のワークのプレス加工しかできない。このため、複
数種類のワークをプレス加工する場合には、ワークの種
類の数だけプレス加工装置を設置するか、あるいは複数
種類のプレス型を用意しておいて、ワークの種類に応じ
てプレス加工装置のプレス型を交換しなければならなか
った。

【０００５】したがって、前者の場合には、設置スペー
スが広くなるばかりかコスト高にもなるという問題があ
り、一方、後者の場合には、プレス型の交換に時間がか
かって作業性が悪化するという問題があった。

【０００６】これに対し、２種類のプレス型を上下動可
能に上下方向に重ね、いずれか一方のプレス型を選択使
用するようにしたプレス加工装置が提案されている（特
開平６−２７７７７１号公報および特開平１０−７１４
９３号公報参照）。このプレス加工装置は、図４に示す
ように、上下２組の、一対の上型と下型とからなるプレ
ス型１０１，１０２を積み上げて構成されている。した
がって、プレス型１０１を使用する場合には、連結装置
１５１ａおよび１５１ｂを解除状態、連結装置１５２ａ
および１５２ｂを連結状態とすることにより、プレス型
１０１の上型１１１と下型１１２を開閉可能にする（図
４（Ａ）参照）。一方、プレス型１０２を使用する場合
には、連結装置１５１ａおよび１５１ｂを連結状態、連
結装置１５２ａおよび１５２ｂを解除状態とすることに
より、プレス型１０２の上型１１３と下型１１４を開閉
可能にする（図４（Ｂ）参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されたプレス加工装置では、上型と下型との間
に複数の連結装置を配置する必要が生じ、連結装置の設
置のためのスペースが必要になると共に、コスト高にも
なる。しかも、プレス加工するワークに応じて各連結装
置を連結状態あるいは解除状態にする制御が必要となる
ばかりか、連結装置の動作に余計な時間がかかり作業性
を損なうという問題がある。

【０００８】また、２組のプレス型１０１，１０２のう
ち、いずれか一方のみ単独でしか使用できないので、両
プレス型に対応する２種類のワークが下流の製造ライン
で必要となる場合には、どちらか一方のワークをある程
度の数だけプレス加工し、作り溜めした上で、連結装置
の切替えを行って他方のワークをプレス加工しなければ
ならない。したがって、結果的に作業工数が増加すると
共に、一つの製造ラインで多種類の製品を順次ランダム
に製造するランダム生産には、柔軟に対応することが困
難となる。

【０００９】さらに、例えば一方のプレス型１０１を使
用してワークをプレス加工する場合に、他方のプレス型
１０２にも同じ高い加圧力がかかる構成となっているた
め、該他方のプレス型１０２の上型１１２と下型１２２
とを、その間にワークを介在させないで直接、しかもプ
レス加工に関係なく、不必要に繰り返し圧接させること
となるので、型に余計な負荷がかかって型を損傷させた
り寿命を低下させる虞れがあるという問題もある。

【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、コンパク
トかつ安価で、型に余計な負荷がかかることを防止する
ことができ、しかも作業性が高く、ランダム生産に対応
可能な、プレス加工装置およびプレス加工方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１２】（１） 第１の固定型および該第１の固定
型に向けて近接離反移動可能な第１の可動型を備えた第
１のプレス型と、前記第１のプレス型の型移動方向に並
設され、第２の固定型および該第２の固定型に向けて近
接離反移動可能な第２の可動型を備えた第２のプレス型
と、を有し、前記第１の可動型と前記第２の可動型とを
一体として往復動させることにより、前記第１のプレス
型と前記第２のプレス型とを交互に開閉し得るようにし
たことを特徴とするプレス加工装置。

【００１３】（２） 固定して設置される第１のベース
と、該第１のベースに対向するように固定して設置され
る第２のベースと、前記第１のベースと前記第２のベー
スとの間でこれら両者の方向に往復動可能に設けられる
中間ベースと、前記第１のベースの中間ベース側に固着
される第１の固定型、および前記中間ベースの第１のベ
ース側に固着される第１の可動型を備えた第１のプレス
型と、前記第２のベースの中間ベース側に固着される第
２の固定型、および前記中間ベースの第２のベース側に
固着される第２の可動型を備えた第２のプレス型と、前
記中間ベースを往復動させるための駆動手段と、を有す
ることを特徴とするプレス加工装置。

【００１４】（３） 前記第１のベースと前記第２のベ
ースとが両端に接続され、前記中間ベースをスライド可
能に保持する複数の支柱を有することを特徴とする上記
（２）に記載のプレス加工装置。

【００１５】（４） 前記駆動手段は油圧シリンダであ
ることを特徴とする上記（３）に記載のプレス加工装
置。

【００１６】（５） 前記駆動手段は、枠体をなすシリ
ンダ本体と、該シリンダ本体に往復動可能に保持される
ピストンロッドと、を備え、前記シリンダ本体は前記中
間ベースに固着され、前記ピストンロッドは前記支柱を
兼ねることを特徴とする上記（４）に記載のプレス加工
装置。

【００１７】（６） 前記駆動手段は電動モータである
ことを特徴とする上記（３）に記載のプレス加工装置。

【００１８】（７） 一対の固定型および該固定型に向
けて近接離反移動可能な可動型を備えたプレス型の２組
を、両固定型を外側に位置させて並設し、両者の可動型
を一体として往復動させることにより、両プレス型を交
互に開閉するようにしたことを特徴とするプレス加工方
法。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、請求項毎に次のような
効果を奏する。

【００２０】請求項１，２又は７に記載の発明によれ
ば、一対の固定型および該固定型に向けて近接離反移動
可能な可動型を備えたプレス型の２組を、両固定型を外
側に位置させて並設し、両者の可動型を一体として往復
動させることにより、両プレス型を交互に開閉するよう
にしたので、何ら従来のような型の連結動作等の制御を
することなく、下流の製造ラインに合わせて、２種類の
ワークを必要となる適宜の数量分だけプレス加工するこ
とができ、ランダム生産に柔軟に対応することが可能と
なる。

【００２１】また、通常の半分のストロークで１つのワ
ークを加工することができ、製造サイクルタイムの短縮
が図られ、作業性がきわめて向上する。

【００２２】さらに、使用しないプレス型の上型と下型
とを、不必要に繰り返し圧接させることがないので、型
に余計な負荷をかけることがなく、型の損傷や消耗を低
減することができる。

【００２３】また、両プレス型は型移動方向に並設され
ており、しかも型の連結装置も不要なため、コンパクト
で安価な装置となる。しかも、両プレス型として一対の
上型と下型とからなる通常のプレス型のものを流用で
き、汎用性が高い。

【００２４】請求項３に記載の発明によれば、上記請求
項２に記載の発明の効果に加え、容易に第１および第２
のベースを、それら両者間に中間ベースを往復動可能に
保持しつつ、外側に対向させて堅固に固定することがで
きる。

【００２５】請求項４に記載の発明によれば、上記請求
項３に記載の発明の効果に加え、大きな加圧力を容易に
得ることができる。

【００２６】請求項５に記載の発明によれば、上記請求
項４に記載の発明の効果に加え、油圧シリンダを場所を
取らないで設置することができ、プレス加工装置をより
コンパクトにすることができる。

【００２７】請求項６に記載の発明によれば、上記請求
項３に記載の発明の効果に加え、中間ベースの往復動の
ストロークの調整や加減速制御を行うことができ、しか
も加圧力を制御することも可能となる。また、プレス加
工装置の初期設定時には、型の動作タイミング等を調整
するために、微妙な位置で可動型の移動を停止させるこ
とが必要となる場合があり、電動モータを使用すれば可
動型を容易に所望の位置で停止させることが可能とな
る。さらに、プレス加工装置の設置箇所の移動やメンテ
ナンスも容易となる利点がある。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【００２９】図１は、本発明の一実施形態に係るプレス
加工装置の概略構成を示す正面図、図２は、図１に示さ
れる油圧シリンダ周辺を示す拡大断面図である。

【００３０】本実施形態のプレス加工装置は、例えば自
動車のボディの一部等のパネル材であるワークをヘミン
グ加工する装置である。

【００３１】図１に示すように、プレス加工装置１０
は、２種類のプレス型１，２が設置された３つのベース
３，４，５を有している。

【００３２】基台５１の上には、第１のベースとしての
アッパーベース３と、第２のベースとしてのロアーベー
ス５とが、複数の支柱６の両端側に、上下に対向するよ
うに固定して設置される。また、アッパーベース３とロ
アーベース５との間で、これら両者の方向に往復動可能
に、中間ベースとしてのスライディングベース４が設け
られる。支柱６は、スライディングベース４を、後述す
る油圧シリンダ２１を介してスライド可能に保持してい
る。このように支柱６を使用すれば、容易にアッパーベ
ース３とロアーベース５とを、それら両者間にスライデ
ィングベース４を往復動可能に保持しつつ、外側に対向
させて堅固に固定することができる。

【００３３】ベース３，４，５は、一般に、略矩形状の
板材より形成される。支柱６は、円柱状を呈し、ベース
３，４，５の四隅近傍に位置するように、４本配置され
ている。そして、支柱６の上端は、アッパーベース３に
例えばねじ締結により固着され、下端は、支持部材７を
介して、ロアーベース５に例えばねじ締結により固着さ
れている。

【００３４】このプレス加工装置１０は、第１の固定型
としての上型１１、および上型１１に向けて近接離反移
動可能な第１の可動型としての下型１２を備えた第１の
プレス型１と、この第１のプレス型１の下方に並設さ
れ、第２の固定型としての下型１４、および下型１４に
向けて近接離反移動可能な第２の可動型としての上型１
３を備えた第２のプレス型２と、を有している。

【００３５】具体的には、図示のように、第１のプレス
型１の上型１１は、アッパーベース３の下面に、下型１
２は、スライディングベース４の上面に、固着される。
一方、第２のプレス型２の上型１３は、スライディング
ベース４の下面に、下型１４は、ロアーベース５の上面
に、固着される。プレス型１，２の各ベース３，４，５
への固着は、ねじ締結により行うことができるが、これ
に限られず、クランパ装置等を用いてもよい。

【００３６】また、プレス加工装置１０は、スライディ
ングベース４を往復動させるための駆動手段として、大
きな加圧力が容易に得られる油圧シリンダ２１を有して
いる。この油圧シリンダ２１は、スライディングベース
４の好ましくは四隅近傍に４つ固着されている。但し、
安定的にスライディングベース４を往復動させることが
でき、かつ十分な駆動力が確保されれば、油圧シリンダ
２１の設置箇所および個数は変更可能である。

【００３７】図２に示すように、油圧シリンダ２１は、
枠体をなすシリンダ本体２２と、該シリンダ本体２２に
往復動可能に保持されるピストンロッド２３と、を備え
ている。ここでは、ピストンロッド２３は支柱６を兼ね
る構成とされている。これにより、油圧シリンダ２１を
場所を取らないで設置することができ、プレス加工装置
がよりコンパクト化される。

【００３８】油圧シリンダ２１のシリンダ本体２２は、
スライディングベース４の四隅近傍に形成された取付孔
２５に嵌挿される。シリンダ本体２２の外面には、リン
グ状のフランジ部２４が固着されており、このフランジ
部２４の図中下面がスライディングベース４の図中上面
に当接して位置決めされ、図示しないねじ部材等により
固定されている。

【００３９】シリンダ本体２２は、ピストンロッド２３
が挿通される円筒状のボディ３３を有している。ボディ
３３の両端には、その内面に円筒状のスリーブ３４，３
５が挿入された状態で、蓋体３６，３７が取り付けられ
る。一方、ピストンロッド２３は、シリンダ本体２２の
スリーブ３４，３５の内面と摺動する小径部３８，３９
と、ボディ３３の内面と摺動する大径部２６とを有して
いる。

【００４０】シリンダ本体２２の内面とピストンロッド
２３の外面との間には、ピストンロッド２３の大径部２
６により軸方向に分離された２つの油圧作動室２７，２
８が形成される。また、ピストンロッド２３の内部には
軸方向に沿って通路３１，３２が形成されており、通路
３１，３２は、それぞれ油圧作動室２７，２８に連通し
ている。通路３１，３２の他端は、図示しない油圧供給
部に接続される。したがって、ピストンロッド２３が固
定されているため、油圧供給部から通路３１を経て油圧
作動室２７に油圧を供給すると、シリンダ本体２２が下
方に押し下げられて、スライディングベース４が下降す
る。一方、油圧作動室２８に油圧を供給すると、シリン
ダ本体２２が上方に押し上げられて、スライディングベ
ース４が上昇する。このようにして、油圧シリンダ２１
により、スライディングベース４を上下方向に往復動さ
せることが可能となっている。

【００４１】このように構成されたプレス加工装置１０
を用いて、ワークをヘミング加工する場合には、まず、
例えば通路３１を経て油圧作動室２７に油圧を供給し、
シリンダ本体２２を下方に押し下げて、スライディング
ベース４を下降させる。同時に、スライディングベース
４に固着された第１のプレス型１の下型１２と、第２の
プレス型２の上型１３とが下降し、図１に示したよう
に、第１のプレス型１は開状態に、第２のプレス型２は
閉状態になる。このとき、第２のプレス型２の上型１３
と下型１４とは、僅かに接触するか、若干の隙間が形成
される程度の位置に設定してもよい。

【００４２】次いで、第１のプレス型１の上型１１と下
型１２との間に、図示しないワークをセットして位置決
めする。ワークが位置決めされると、通路３２を経て油
圧作動室２８に油圧を供給する。すると、シリンダ本体
２２を上方に押し上げて、スライディングベース４が上
昇し、同時に、スライディングベース４に固着された第
１のプレス型１の下型１２と、第２のプレス型２の上型
１３とが上昇する。

【００４３】したがって、図３に示すように、第１のプ
レス型１の上型１１と下型１２とが閉じられ、ワーク
は、これら両者の間に挟まれて、所定の加圧力でヘミン
グ加工される。一方、第２のプレス型２の上型１３と下
型１４とは、開状態になる。

【００４４】そして今度は、第２のプレス型２の上型１
３と下型１４との間に、図示しない別の種類のワークを
セットして位置決めする。該ワークが位置決めされる
と、通路３１を経て油圧作動室２７に油圧を供給し、シ
リンダ本体２２を下方に押し下げて、スライディングベ
ース４と共に第１のプレス型１の下型１２と第２のプレ
ス型２の上型１３とを下降させる。これにより、第２の
プレス型２の上型１３と下型１４とが閉じられて、当該
別の種類のワークがヘミング加工される。一方、第１の
プレス型１の上型１１と下型１２とは、開状態になる。

【００４５】こうして上記の動作が繰り返され、第１の
プレス型１と第２のプレス型２とが交互に開閉されるこ
とにより、２種類のワークが交互にヘミング加工され
る。

【００４６】このように本実施形態のプレス加工装置１
０によれば、第１のプレス型１および第２のプレス型２
の両者の可動型である下型１２および上型１３を、一体
として往復動させることにより、両プレス型を交互に開
閉するようにしたので、何ら従来のような型の連結動作
等の制御をすることなく、下流の製造ラインに合わせ
て、２種類のワークを必要となる適宜の数量分だけプレ
ス加工することができ、ランダム生産に柔軟に対応する
ことが可能となる。

【００４７】また、通常１回のプレス加工には可動型を
１ストローク往復動させる必要があるのに対し、本装置
では両プレス型を交互に開閉してプレス加工するので、
通常の半分のストロークで１つのワークを加工すること
ができ、製造サイクルタイムの短縮が図られ、作業性が
きわめて向上する。

【００４８】さらに、使用しないプレス型の上型と下型
とを、プレス加工に関係なく不必要に繰り返し圧接させ
ることがないので、型に余計な負荷をかけることがな
く、型の損傷や消耗を低減することができる。

【００４９】また、両プレス型は可動型の型移動方向に
並設されており、しかも従来のような型の連結装置も不
要なため、コンパクトで安価な装置となる。しかも、両
プレス型に使用される各上型および下型は、一対の上型
と下型とからなる通常のプレス型のものを流用でき、汎
用性が高い。

【００５０】なお、以上説明した実施形態は、本発明を
限定するために記載されたものではなく、本発明の技術
的思想内において当業者により種々変更が可能である。

【００５１】例えば、上記実施形態では、油圧シリンダ
２１のピストンロッド２３は支柱６を兼ねる構成とした
が、支柱６とは別個に油圧シリンダを設けて、スライデ
ィングベース４を往復動させるように構成してもよいこ
とは勿論である。

【００５２】また、スライディングベース４を往復動さ
せるための駆動手段として、油圧シリンダの代わりに、
電動モータを使用することも可能である。この場合、例
えば、スライディングベース４に雌螺子部が形成された
ナット部材を取り付け、このナット部材の雌螺子部に螺
合する雄螺子部が形成されたボールねじ等の棒状の送り
ねじ部材を、電動モータにより回転駆動させることによ
り、スライディングベース４を往復動させる構成とする
ことができる。電動モータとしては、好ましくはエンコ
ーダ付きのサーボモータが使用される。このとき、回転
可能に設けられる棒状の送りねじ部材は、好ましくは支
柱６の全部又は一部を兼ねる構成とされるが、支柱６と
別個に設けてもよいことは言うまでもない。

【００５３】このように電動モータを使用すれば、スラ
イディングベース４の往復動について、ストロークを自
由に設定したり、加減速制御を行ったりすることがで
き、しかもモータのトルクを制御することで加圧力を制
御することも可能となる。また、図１および図３では図
示省略されているが、ヘミング加工するためのプレス加
工装置の型には、あらかじめ端部が概ね直角に折り曲げ
られたワークのフランジ部を予備的にある程度折り曲げ
るためのプリヘム刃と、完全に折り畳むための本ヘム刃
とが備えられており、本ヘム刃の移動に応じて、カム部
材を介してプリヘム刃が進出および退避するようになっ
ている。そして、プレス加工装置の初期設定時には、プ
リヘム刃と本ヘム刃の動作タイミング等を調整するため
に、微妙な位置で可動型の移動を停止させることが必要
となる場合があり、駆動手段として油圧シリンダを使用
した場合には手前で停止したりオーバーランしたりして
所望の位置で停止させることが難しいが、電動モータを
使用すれば容易に所望の位置で停止させることが可能で
ある。さらに、プレス加工装置の設置箇所の移動やメン
テナンスも、電力供給さえ確保されれば、油圧シリンダ
を用いた場合に比べて容易となる利点がある。

【００５４】さらに、図１に示すプレス加工装置１０を
複数並設した構成とすることができることは勿論であ
る。例えば、図１に示すプレス加工装置１０を２個並設
するだけで、少ない設置スペースを利用して型の入れ替
えを行うことなく４種類のワークのプレス加工を行うこ
とができる。

【００５５】また、プレス加工装置１０は、可動型の移
動方向が水平となるように構成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るプレス加工装置の
概略構成を示す正面図である。

【図２】 図１に示される油圧シリンダ周辺を示す拡大
断面図である。

【図３】 第２のプレス型が開状態のときのプレス加工
装置の概略構成を示す正面図である。

【図４】 従来のプレス加工装置の概略構成を示す正面
図である。

【符号の説明】

１…第１のプレス型、 ２…第２のプレス型、 ３…アッパーベース（第１のベース）、 ４…スライディングベース（中間ベース）、 ５…ロアーベース（第２のベース）、 ６…支柱、 １０…プレス加工装置、 １１…上型（第１の固定型）、 １２…下型（第１の可動型）、 １３…上型（第２の可動型）、 １４…下型（第２の固定型）、 ２１…油圧シリンダ（駆動手段）、 ２２…シリンダ本体、 ２３…ピストンロッド。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の固定型および該第１の固定型に向
   けて近接離反移動可能な第１の可動型を備えた第１のプ
   レス型と、 前記第１のプレス型の型移動方向に並設され、第２の固
   定型および該第２の固定型に向けて近接離反移動可能な
   第２の可動型を備えた第２のプレス型と、を有し、 前記第１の可動型と前記第２の可動型とを一体として往
   復動させることにより、前記第１のプレス型と前記第２
   のプレス型とを交互に開閉し得るようにしたことを特徴
   とするプレス加工装置。
2. 【請求項２】 固定して設置される第１のベースと、 該第１のベースに対向するように固定して設置される第
   ２のベースと、 前記第１のベースと前記第２のベースとの間でこれら両
   者の方向に往復動可能に設けられる中間ベースと、 前記第１のベースの中間ベース側に固着される第１の固
   定型、および前記中間ベースの第１のベース側に固着さ
   れる第１の可動型を備えた第１のプレス型と、 前記第２のベースの中間ベース側に固着される第２の固
   定型、および前記中間ベースの第２のベース側に固着さ
   れる第２の可動型を備えた第２のプレス型と、前記中間
   ベースを往復動させるための駆動手段と、を有すること
   を特徴とするプレス加工装置。
3. 【請求項３】 前記第１のベースと前記第２のベースと
   が両端に接続され、前記中間ベースをスライド可能に保
   持する複数の支柱を有することを特徴とする請求項２記
   載のプレス加工装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は油圧シリンダであること
   を特徴とする請求項３記載のプレス加工装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段は、枠体をなすシリンダ本
   体と、該シリンダ本体に往復動可能に保持されるピスト
   ンロッドと、を備え、 前記シリンダ本体は前記中間ベースに固着され、 前記ピストンロッドは前記支柱を兼ねることを特徴とす
   る請求項４記載のプレス加工装置。
6. 【請求項６】 前記駆動手段は電動モータであることを
   特徴とする請求項３記載のプレス加工装置。
7. 【請求項７】 一対の固定型および該固定型に向けて近
   接離反移動可能な可動型を備えたプレス型の２組を、両
   固定型を外側に位置させて並設し、両者の可動型を一体
   として往復動させることにより、両プレス型を交互に開
   閉するようにしたことを特徴とするプレス加工方法。