JP7846904B2 - プレス機械 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和５年７月１２日 ＭＦ－ＴＯＫＹＯ ２０２３（東京ビッグサイト）にてプレス装置を公開

本発明は、パネルベンダー、プレスブレーキなどのプレス機械に関し、さらに詳しくは、曲げ加工時のテーブルに生じるクラウニングを補正・矯正できるプレス機械に関する。

図５に従来のプレス機械１０１を示す。プレス機械１０１は、サイドフレーム１１０と、上型１２２を保持する上テーブル１２０と、下型１３２を保持する下テーブル１３０と、サイドフレーム１１０に固定されたサーボモーター等のテーブル駆動手段１１１を有する。テーブル駆動手段１１１の駆動軸１１２の駆動によって上テーブル１２０を下降させることで、上下金型１２２，１３２の間に配置したワークを挟圧して曲げ加工する。このときの加圧力により、上下テーブル１２０，１３０に仮想線Ｃ１，Ｃ２で示す凹状の撓み（クラウニング）が生じてワークの加工精度が低下する問題がある。特に、ワーク若しくは上下テーブル１２０，１３０の幅方向寸法が大きい場合や加圧力が大きい場合にこの問題が顕著になる。

上記問題に対する対処法としては、例えば、特許文献１、２が知られている。特許文献１は、下テーブルの幅方向中間位置に配置した複数の撓み補正用シリンダーの付勢力によってクラウニングを軽減するというものである。特許文献２は、上及び下テーブルの幅方向中間位置に埋設した複数の弾性装置によって上下テーブルの弾性力を幅方向で変化させることでクラウニングを軽減するというものである。

他のクラウニング対策として、図６のプレス機械２０１も知られている。プレス機械２０１では、下テーブル２３０が、前後に重ね合わせた複数のテーブル２３１～２３３で構成され、中央付近の連結ピン２４０でこれらを連結すること真ん中のテーブル２３１のクラウニングを軽減するというものである。

特開平５－３２９５４９号公報 特開２００４－１３６３６６号公報

しかし、特許文献１のプレス機械では、撓み補正用シリンダーの増設によるコスト増が過大である。特許文献２のプレス機械では、弾性装置の構造が複雑かつ精密であるために故障に弱く、また、弾性装置の耐荷重には限界があるため、加圧力の大きいプレス機械には適用できない問題がある。図６の方式では、プレス機械２０１の幅寸法に応じた本数（２～８本程度）の連結ピン２４０が必要であるが、各テーブル２３１～２３３に各連結ピン２４０を通す挿通孔を極めて高い位置精度で形成することが必要となるため、加工コストが過大となる問題がある。

本発明の目的は、従来と異なる方法でクラウニングを軽減又は解消することである。一態様では、大幅な複雑化や高コスト化を伴うことなくクラウニングの矯正を行うことができるプレス機械を提供することである。

本願には、下記発明が開示される。
＜構成１＞
上金型と調整台に載置された下金型との間でワークに対して加工を行うプレス機械であって、
前記調整台は、
幅方向に沿って配列された複数の駆動ピンを有する幅方向に延在する制御ロッドと、
前記制御ロッドを前記幅方向に駆動するロッド駆動部と、
前記幅方向に沿って配列された複数の調整ブロックと、
を有し、
それぞれの前記調整ブロックは、
第一テーパー面と、前記幅方向に対して所定の傾斜角度で延在し、前記駆動ピンを案内するスロットを有する第一テーパー板と、
前記第一テーパー面に対向する前記第一テーパー面に相補的な第二テーパー面を有する第二テーパー板と、
を有し、
少なくとも１つの前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度が他の少なくとも１つの前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度と相違することを特徴とするプレス機械。
＜構成２＞
前記幅方向の中央に位置する前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度が、前記幅方向の両端側に位置する前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度よりも大きいことを特徴とする構成１のプレス機械。
＜構成３＞
前記調整台は、前記第二テーパー板の前後方向の位置を調整する前後位置調整手段を有することを特徴とする構成１のプレス機械。

本発明の１実施形態のプレス機械１を示す。 プレス機械１の側方断面図を示す。 調整台４０を示す。（ａ）は全体斜視図。（ｂ）は一部の第一テーパー板５０及び第二テーパー板５１を取り外した状態の調整台４０。（ｃ）はロッド駆動部４５の拡大図。 調整台４０を示す。（ａ）は第一テーパー板５０の平面図。（ｂ）は第二テーパー板５１の平面図。（ｃ）は（ａ），（ｂ）のＡ－Ａ位置における調整台４０の断面図。 従来のプレス機械１０１を示す。 他の従来のプレス機械２０１を示す。

図１，２は、本発明の１実施形態のプレス機械１を示す。プレス機械１は、左右のサイドフレーム１０と、サイドフレーム１０の前面に上下に移動可能に取り付けられた上テーブル（第１テーブル）２０と、サイドフレーム１０の前面に固定された下テーブル（第２テーブル）３０を有する。上テーブル２０の下端には、金型ホルダー２１を介して上金型２２を取り付け可能であり、下テーブル３０の上端には、調整台４０を介して金型ホルダー３１及び上金型３２を取り付け可能である。金型ホルダー２１，３１を省略して上テーブル２０及び／又は調整台４０に直接金型２２，３２を取り付けてもよい。本明細書では、下テーブル３０の延在方向（図１のＸ方向）を幅方向と言い、その直角方向（図２のＹ方向）を前後方向と言う。

上テーブル２０は、駆動手段の駆動力によって上下動し、上下の金型ユニット２１，３１に取り付けられた上下金型２２，３２間でワークを挟圧することでワークを曲げ加工する。図２の例では、駆動手段は、油圧シリンダーやサーボモーターなどの駆動源１１ａと、駆動源１１ａの駆動軸１１ｂと、駆動軸１１ｂ上の力点１１ｃと上テーブル２０の上端の作用点１１ｄを連結する連結部材１１ｅを有し、支点１１ｆの周りで連結部材１１ｅを回転させることで上テーブル２０を上下に駆動する。駆動源１１ａは油圧シリンダーやサーボモーターなど種類を問わない。本例では、上テーブル２０が移動可能なプレス機械１を示すが、下テーブル３０が移動可能なプレス機械にも本発明は適用可能である。

図３，４は、調整台４０の詳細を示す。調整台４０は、幅方向に配列された複数の調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎ（調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎを総称して調整ブロック４２と言う場合がある）と、複数の調整ブロック４２の下方に配置された幅方向に延在する制御ロッド４３と、制御ロッド４３を駆動するロッド駆動部４５を有する。各調整ブロック４２の配列間隔は一定間隔がよく、各調整ブロック４２の寸法や外形は同一がよいが、これらは適宜変更してもよい。制御ロッド４３の湾曲／屈曲を防止するため、制御ロッド４３の両側に間隔を開けて幅方向に延在する基台４３ａ，４３ｂを配置し、基台４３ａ，４３ｂの間の隙間で制御ロッド４３が移動するようにするとよい。

図４（ａ）～（ｃ）に示すように、調整ブロック４２は、上下に積層された第一テーパー板５０と第二テーパー板５１を有する。第一テーパー板５０は上面に所定の角度で傾斜する第一テーパー面５０ａを有する。第二テーパー板５１は下面に所定の角度で傾斜する第二テーパー面５１ａを有する。第一テーパー面５０ａと第二テーパー面５１ａは相補的な形状／傾斜を有する。例えば、第一テーパー面５０ａは、後方に向けて下降する傾斜を有し、第二テーパー面５１ａは後方に向けて上昇する傾斜を有するとよい。第一、第二テーパー板５０，５１は、第一、第二テーパー面５０ａ，５１ａを対向／当接させた状態で積層されている。

図４（ａ），（ｃ）に示すように、調整ブロック４２の第一テーパー板５０は幅方向（Ｘ）に対して所定の傾斜角度αで延在するスロット５０ｂを有する。各調整ブロック４２のスロット５０ｂの傾斜角度αは個別に設定され、少なくとも１つの調整ブロック４２のスロット５０ｂの傾斜角度は他の少なくとも１つの調整ブロック４２のスロット５０ｂの傾斜角度と相違する。好ましくは、幅方向中央側の調整ブロック４２のスロット５０ｂほど傾斜角度が大きく、幅方向両端側の調整ブロック４２のスロット５０ｂほど傾斜角度が小さい。第一テーパー板５０はさらに前後方向に延びるガイド５０ｃと第一テーパー板５０の上面から起立するガイドピン５０ｄを有するとよい。

図３（ｃ）に示すように、制御ロッド４３は、基端側でモーター４５ａ、回転ベルト４５ｂ、ボールネジ４５ｃ等を有するロッド駆動部４５に連結され、ロッド駆動部４５の駆動によって制御ロッド４３は幅方向に進退移動する。図３（ｂ）に示すように、制御ロッド４３は、幅方向に配列された各第一テーパー板５０のスロット５０ｂに挿入される複数の駆動ピン４４_１，４４_２・・・４４_ｎ（図３（ｂ）では駆動ピン４４_１及び４４_２のみ示す。）を有する。駆動ピン４４_１，４４_２・・・４４_ｎの配列間隔は調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎと同一がよいが、適宜変更も可能である。

図４に示すように、基台４３ａは、所定間隔で幅方向に配列された複数のガイドピン４６を有し、ガイドピン４６が各第一テーパー板５０のガイド５０ｃに挿入されて案内されることで、第一テーパー板５０の前後方向以外の方向への移動が規制される。ガイドピン４６の配列間隔は調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎと同一がよいが、適宜変更も可能である。図では、第一テーパー板５０の左側にのみガイド５０ｃを有する場合を示すが、第一テーパー板５０の右側にも同様のガイド５０ｃを設け、基台４３ｂに立設したガイドピンを案内することも可能である。

図４（ｂ），（ｃ）に示すように、第二テーパー板５１は、さらに、前後方向に延びるネジ穴５１ｂを有し、前壁４１ａの幅方向に所定間隔で配列された前後方向に延びる操作ボルト４７の操作（六角レンチ等を用いて操作ボルト４７の回転させることで操作ボルト４７を前後方向に移動させる等）により第二テーパー板５１を前後方向に移動させることが可能である。操作ボルト４７の配列間隔は調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎと同一がよいが、適宜変更も可能である。第二テーパー板５１は、第一テーパー板５０に植設されたガイドピン５０ｄに係合する前後方向に延在するガイド孔５１ｃを有し、ガイドピン５０ｄがガイド孔５１ｃに案内されることで第二テーパー板５１の前後方向以外への移動が規制される。

上記プレス機械１では、ロッド駆動部４５の駆動により制御ロッド４３を幅方向で移動させることにより、駆動ピン４４とスロット５０ｂの案内に従って第一テーパー板５０が前後方向に移動し、これにより、各調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎの高さを変化させることができる。各第一テーパー板５０の前後方向の移動量は、各第一テーパー板５０のスロット５０ｂの傾斜角度αに依存するため、各第一テーパー板５０のスロット５０ｂの傾斜角度αの調整により、調整台４０の高さの幅方向プロファイルを任意に調整することが可能であり、これにより、下テーブル３０の幅方向のクラウニングを矯正することが可能である。例えば、幅方向中央の調整ブロック４２のスロット５０ｂの傾斜角度αを大きくし、幅方向両端側の調整ブロック４２のスロット５０ｂの傾斜角度αを順次小さくしていくことにより、図５に示すような中央が凹陥する凹状のクラウニングＣ１を矯正することが可能である。

さらに、プレス機械１では、各操作ボルト４７の操作によって、各第二テーパー板５１を個別に前後に移動させ、これにより、各調整ブロック４２_１，４２_２・・・４２_ｎの高さを個別に調整することが可能である。よって、上記制御ロッド４３により概略のクラウニング矯正を行った後にさらに、各操作ボルト４７の操作により下テーブル３０のクラウニングの微調整を行うことが可能である。

上記実施形態に記載したプレス機械１及びそれらの要素の寸法、形状、配置、個数、材料等は例示であり、他の態様も可能である。

１・・・プレス機械
１０・・・サイドフレーム
１１ａ・・・駆動源
１１ｂ・・・駆動軸
１１ｄ・・・作用点
１１ｆ・・・支点
１１ｃ・・・力点
１１ｅ・・・連結部材
２０・・・上テーブル
２１・・・金型ホルダー
２２・・・上金型
３０・・・下テーブル
３１・・・金型ホルダー
３２・・・下金型
４０・・・調整台
４１ａ・・・前壁
４１ｂ・・・後壁
４２（４２_１，４２_２・・・４２_ｎ）・・・調整ブロック
４３ａ，４３ｂ・・・基台
４３・・・制御ロッド
４４（４４_１，４４_２・・・４４_ｎ）・・・駆動ピン
４５・・・ロッド駆動部
４５ａ・・・モーター
４５ｂ・・・回転ベルト
４５ｃ・・・ボールネジ
４６・・・ガイドピン
４７・・・操作ボルト
５０・・・第一テーパー板
５０ａ・・・第一テーパー面
５０ｂ・・・スロット
５０ｃ・・・ガイド
５０ｄ・・・ガイドピン
５１・・・第二テーパー板
５１ａ・・・第二テーパー面
５１ｂ・・・ネジ穴
５１ｃ・・・ガイド孔
α・・・傾斜角度

Claims (3)

1. 上金型と調整台に載置された下金型との間でワークに対して加工を行うプレス機械であって、
   前記調整台は、
   幅方向に沿って配列された複数の駆動ピンを有する幅方向に延在する制御ロッドと、
   前記制御ロッドを前記幅方向に駆動するロッド駆動部と、
   前記幅方向に沿って配列された複数の調整ブロックと、
   を有し、
   それぞれの前記調整ブロックは、
   第一テーパー面と、前記幅方向に対して所定の傾斜角度で延在し、前記駆動ピンを案内するスロットを有する第一テーパー板と、
   前記第一テーパー面に対向する前記第一テーパー面に相補的な第二テーパー面を有する第二テーパー板と、
   を有し、
   少なくとも１つの前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度が他の少なくとも１つの前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度と相違することを特徴とするプレス機械。
2. 前記幅方向の中央に位置する前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度が、前記幅方向の両端側に位置する前記調整ブロックの前記スロットの前記傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項１のプレス機械。
3. 前記調整台は、前記第二テーパー板の前後方向の位置を調整する前後位置調整手段を有することを特徴とする請求項１のプレス機械。