JPH02299727A

JPH02299727A - 可変型装置

Info

Publication number: JPH02299727A
Application number: JP1120421A
Authority: JP
Inventors: Yukio Umetsu; 梅津　幸夫; Toshihiko Miura; 敏彦三浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1990-12-12
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0685947B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、所定形状の凹部な有するように成形するた
めの可変型装置に関する。

［従来の技術］従来において、例えば被加工物ｅとしての平板から、第
９図に示すように絞り加工を施して凹部を有する被加工
物ｆを作る場合には、第１０図に示すように、必要とさ
れる型形状に加工した型を有する型装置を用いるように
構成されている。ここで、図中、符合ａは成形上型、符
合すは成形下型、符合Ｃはグイセット、符合ｄはストリ
ッパブレートを夫々示している。

［発明が解決しようとする課題］以上のように構成される従来の型装置においては、被加
工物の型形状に応じて成形上型、成形下型を備えなけれ
ばならず、この型形状の種類が多い場合には、型の加工
費が高くつくことや、型の設計・製作時間が長くかかる
問題点が指摘されている。

特に、近年の製品の生産期間が短くなり、それに伴なっ
て、新製品開発期間も短くしなければならない環境にお
いては、前者により製品のコスト高を招き、また、後者
により新製品の生産開始に間に合わない事態を招きかね
ないことになる。

この発明は上述した課題に鑑みなされたもので、この発
明の目的は、安価で、しかも、型の設計・製作時間を短
くすることの出来る可変型装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明
に係わる可変型装置は、板状部材を、所定形状の凹部を
有するように成形するための可変型装置であって、夫々
突出可能に複数配設された棒状の駒部材と、これら駒部
材の各々の突出量を、前記凹部の所定形状を構成するよ
う、制御する突出量制御手段とを具備することを特徴と
している。

また、この発明に係わる可変型装置において、前記突出
量制御手段は、Ｘ軸に沿って移動可能なＸ軸アーム及び
、ｙ軸に沿って移動可能なｙ軸アームを備えたロボット
と、このロボットのＸ軸またはｙ軸に取り付けられ、Ｚ
軸方向に沿って移動可能であって、個々の駒部材に上方
から選択的に係合する係合部材と、前記ロボットのアー
ムのｘ−ｙ面内における移動量及び、Ｚ軸方向に沿う突
出量を夫々規定する規定手段とを具備することを特徴と
としている。

［作用］以上のように構成される可変型装置においては、加工し
ようとする所定形状の凹部に応じて、突出量制御手段を
介して、少な（とも１本の駒部材を突出させている。こ
のようにして、１台の可変型装置により、種々の型形状
に対応させることが可能となり、型形成費用が安くなる
と共に、型の設計・製作時間の短縮化が図れることにな
る。

［実施例］以下に、この発明に係わる可変型装置の一実施例の構成
を、成形型装置に適用した場合につき、添付図面の第１
図乃至第７図を参照して、詳細に説明する。

この成形型装置ｌＯは、金属板を絞り加工するための装
置であって、第１図に示すように、上型１２及び下型１
４を備えている。この成形型装置１０は、符合Ｗで示す
被加工物を平板状の金属板から一部に深絞り部を有する
ように絞り加工するよう構成されている。ここで、絞り
加工された形状は、この一実施例においては、図示する
ワークＷに示すように、金属板の表面に直接形成された
矩形状の第１の凹部Ｗ１と、この第１の凹部Ｗｌの一部
から更にへこむように形成され、た第２の凹部Ｗ２とを
有するように設定されている。

一方、上型１２は、複数の棒状の駒部材１６を備え、こ
れら駒部材１６は、互いに隣接するもの同士が互いに摺
動して突出可能になされている。

そして、この一実施例においては、第２の凹部Ｗ２を規
定するために対応する一部の駒部材１６ａが下方に向け
て突出され、残りの駒部材１６ｂが第１の凹部Ｗｌを直
接規定するように設定されている。このように一部の駒
部材１６ａが突出された状態において、一対の上型用固
定ガイド１８ａ、１８ｂにより、これら駒部材１６は全
体的に締め付けられ、この図示する突出形状を固定され
るよう設定されている。

また、下型１４も、上型１２と同様に、即ち、上下に夫
々対応した状態で、複数の棒状の駒部材２０を備え、こ
れら駒部材２０は、互いに隣接するもの同士が互いに摺
動して突出可能になされている。そして、この一実施例
においては、各駒部材２０は上型１２よりも広い上面を
有する基端部としての駒部材２０ａと、上型１２の残り
の駒部材１６ｂに対応して下方に突出される駒部材２０
ｂと、上型１２の一部の駒部材１６ａに対応して、駒部
材２０ｂから更に下方に突出される駒部材２０ｃとから
構成されている。

また、これら駒部材２０は、図示するように部分的に突
出された状態において、下型用固定ガイド２２により、
これら駒部材２０は全体的に締め付けられ、この図示す
る突出形状を固定されるよう設定されている。

ここで、上述した上型用固定ガイド１８ａ。

１８ｂ及び下型用固定ガイド２２は、共に、第２図に代
表した状態で示すように、対応する駒部材１６または２
０の周囲の内で、３辺Ａ、Ｂ、Ｃを取り囲むように形成
された第１の締め付は部材２４と、残りの１辺りと第１
の締め付は部材２４の両端辺とを取り囲むように形成さ
れた第２の締め付は部材２６と、これら第１及び第２の
締め付は部材２４．２６を互いに近接する方向に引き付
ける付勢部材としての締め付はボルト２８とを備えて構
成されている。

そして、第１の締め付は部材２４の両端辺における外面
と、第２の締め付は部材２６の両端辺における内面とは
、互いに摺接することになるが、これら外面及び内面は
、夫々テーバ面２４ａ。

２６ａから構成されており、且つ、これらテーバ面２４
ａ、２６ａは、互いに近接することにより、内方に偏倚
するように設定されている。

このようにして、締め付はボルト２８を介して第１及び
第２の締め付は部材２４．２６を互いに近接する方向に
締め付けることにより、第１の締め付は部材２４の中央
側の辺が当接する駒部材１６または２０の一辺百と、第
２の締め付は部材２６の中央型の辺が当接する駒部材１
６または２０の一辺りとは圧縮方向に付勢されることに
なる。また、これら第１及び第２の締め付は部材２４．
２６の近接により、上述したテーパ面２４　ａ、　２６
　ａを介して、第１の締め付は部材２４の両端辺は、駒
部材１６または２０の互いに対向する残りの辺Ａ、Ｃも
、圧縮方向に付勢されることになる。この結果、駒部材
１６または２０は全体的に周囲から締め付けられ、その
集合状態、即ち、突出状態を固定された状態に保持され
ることになる。

ここで、上型１２の各駒部材１６は、第３Ａ図に示すよ
うに、絞り加工に直接関与する下方の駒本体１６．と、
この駒本体１６．の上方に一体的に連接され、駒本体１
６．よりも径少に形成された接続ロッド１６□と、この
接続ロッド１６２の上端部に形成された径大な頭部１６
３とから構成されている。そして、これら各駒部材１６
は、第４図に示すように、配列板３０を介して、所定の
マトリックスで配列されるように取り付けられている。

即ち、この配列板３ｏには、各駒部材１６の配列位置に
応じて、透孔３２が形成されており、各透孔３２には、
対応する駒部材１６の接続ロッド１６□が挿通されてい
る。

尚、各透孔３２のサイズは、接続ロッド１６□の断面形
状よりも僅かに太き（設定されている。

そして、各透孔３２の内周には、弾性体から形成される
摩擦リング３４が環装されており、各摩擦リング３４の
内径は、接続ロッド１６□の外径よりも僅かに小さく設
定されている。

このようにして、各駒部材１６は、配列板３０に、摩擦
リング３４を介して摩擦係合した状態で、吊持されてい
ることになる。従って、絞り加工における凹部を規定す
るため、対応する駒部材１６ａを後述する突出量制御機
構３６を介して下方に押し下げるために、上型用固定ガ
イド１８ａ、１８ｂを緩めたとしても、各駒部材１６は
、その位置に係止されることになる。また、この上型用
固定ガイド１８ａ、１８ｂが緩められた状態で、各駒部
材１６は、対応する摩擦リング３４の摩擦力に抗して、
単独に下方に押し下げ可能な状態となされている。

一方、下型１４の各駒部材２０は、第３Ｂ図に示すよう
に、絞り加工に直接関与する上方の駒本体２０、と、こ
の駒本体２０．の下方に一体的に連接され、駒本体２０
．よりも径少に形成された接続ロッド２０２とから構成
されている。そして、これら各駒部材２０は、第５図に
示すように、上述した上型１２用の配列板３０と同様に
形成された配列板３８を介して、所定のマトリックスで
配列されるように取り付けられている。即ち、この配列
板３８には、各駒部材、２０の配列位置に応じて、透孔
４０が形成されており、各透孔４０には、対応する駒部
材２０の接続ロッド２０□が挿通されている。

尚、各透孔４０のサイズは、接続ロッド２０ｍの断面形
状よりも僅かに太き（設定されている。

そして、各透孔４０の内周には、弾性体から形成される
摩擦リング４２が環装されており、各摩擦リング４２の
内径は、接続ロッド２０２の外径よりも僅かに小さく設
定されている。

このようにして、各駒部材２０は、配列板３８に、摩擦
リング４２を介して摩擦係合した状態で、吊持されてい
ることになる。従って、絞り加工における凹部な規定す
るため、対応する駒部材２０ａを後述する突出制御機構
３６を介して下方に押し下げるために、下型用固定ガイ
ド２０を緩めたとしても、各駒部材２０は、その位置に
係止されることになる。また、この下型用固定ガイド１
０が緩められた状態で、各駒部材２０は、対応する摩擦
リング４２の摩擦力に抗して、単独に下方に押し下げ可
能な状態となされている。

次に、第６図を参照して、突出量制御機構３６の構成及
び突出量制御動作を説明する。

この突出量制御機構３６は、第６図に示すように、Ｘ軸
に沿って移動可能なＸ軸アーム４４及びｙ軸に沿って移
動可能なｙ軸アーム４６を有するロボット４８を備えて
いる。これらＸ軸アーム４４とｙ軸アーム４６とは、夫
々図示しない駆動機構により、Ｘ軸方向に沿い移動され
また、ｙ軸方向に沿い移動されるように構成されている
。また、このＸ軸アーム４４の先端には、取り付はステ
イ５０を介して、突出ロッド５２がＺ軸方向に沿って（
即ち、上下方向に沿って）移動可能に取り付けられてい
る。この突出ロッド５２には、ラック５４が形成されて
おり、また、この取り付はステイ５０内には、駆動モー
タ５６が配設されると共に、この駆動モータ５６の駆動
軸には、ラック５４に噛合するピニオンギヤ５８が同軸
に固定されている。

ここで、この突出ロッド５２の下端は、上述した各駒部
材１６の頭部１６３に各々上方から係合することが出来
るサイズに設定されている。また、上述したＸ軸アーム
４４用の駆動機構、ｙ軸アーム用の駆動機構、及び、突
出ロッド５２用の駆動モータ５６は、共に、夫々の移動
量を規定する規定機構６０に接続され、この規定機構６
０からの指示に基づき、夫々移動（突出）するようにな
されている。

即ち、この規定機構６０は、図示しない入力機構を介し
て入力された絞り加工における凹部の形状情報に基づき
、何れの平面位置にある駒部材１６が、何れの突出量で
下方に突出するのかを規定するように構成されている。

そして、この規定機構６０においては、突出すべきと判
断された駒部材１６の群において、Ｘ　−Ｘ座標におけ
る座標位置に関して、所定のシーケンス、例えば、先ず
、Ｘ座標の小さい値に関して、Ｘ座標を順次小さい値か
ら大きな方向に変化させて座標位置を順次規定し、その
Ｘ座標におけるＸ座標の値が最大になると、Ｘ座標の値
を次に大きな値に変更し、前と同様にして、そのＸ座標
に関して、Ｘ座標を順次小さい値から大きな方向に変化
させて座標位置を順次規定するように設定されている。

以上のように構成される突出量制御機構３６により、上
型１２及び下型１４の型形成動作について、第６図を参
照して説明する。

先ず、突出量制御機構３６を起動するに先立ち、上型１
２を部分的に同等突出せず、対応する固定用ガイド１８
ａ；１８ｂ、２２を介して型締めされた上型１２と下型
１４とを互いに上下に密着して重ねた状態で、突出量規
定用治具６２に取り付け、上型１２の各駒部材１６に配
列板３０を装着、即ち、各駒部材１６の接続ロッド１６
ｔを、対応する透孔３２内に摩擦リング３４を介して挿
通する。一方、下型１４の各駒部材２０にも配列板３８
を装着、即ち、各駒部材２０の接続ロッド２０□を、対
応する透孔４ｏ内に摩擦リング４２を介して挿通する。

この後、夫々の固定用ガイド１８ａ；１８ｂ。

２２を緩め、各駒部材１６が下方に押し込み可能な状態
とする。ここで、上述したように、上型１２と下型１４
とは互いに上下に密着した状態で重ねられているので、
上型１２の駒部材１６が下方に押し込まれると、これに
対応する下型１４の駒部材２０も同様に同量だけ下方に
押し込まれるものである。

そして、この状態から、規定機構６０を起動し、突出ロ
ッド５２を先ず、ｘ−ｙ平面において、上述したシーケ
ンスに従う所の最初の座標位置における駒部材１６ａの
直上方に移動し、この後、この駒部材１６ａの突出量を
達成すべく、駆動モータ５６を駆動して、突出ロッド５
２を下方に押し下げる。この突出ロッド５２の押し下げ
に応じて、これの下端が対応する駒部材１６ａの頭部１
６．に上方から当接すると、以後、摩擦リング３４．４
２における摩擦力に抗して、互いに対応する両胸部材１
６．２０は、一体的に下方に突出することになる。

そして、これら駒部材１６．２０の突出量が所定値にな
ったことが検出されると、規定機構６０は、駆動モータ
５６の駆動を停止し、この後、この駆動モータ５６を逆
方向に駆動して、突出ロッド５２を持ち上げて、配列板
３０の上方の待機位置まで上昇させる。この後、上述し
たシーケンスに従い、次の座標位置における駒部材１６
を下方に突出させるため、ｙ軸アーム４６を移動させ、
突出ロッド５２をｘ−ｙ平面上を移動させて、次の駒部
材１６の直上方にもたらし、上述した突出動作を繰り返
し実行する。

このようにして、突出すべき座標位置にある駒部材１６
ａが全て下方に突出されると、突出量制御機構３６にお
ける一連の突出量規定動作が完了し、Ｘ軸アーム４４、
ｙ軸アーム４６、及び、突出ロッド５２は、夫々初期位
置に復帰する。

この後、上型用固定ガイド１８ａ、１８ｂと、下型用固
定ガイド２２とを夫々緊張させ、上型１２及び下型１４
を、夫々、所定の駒部材１６ａ、２０ａが下方に突出し
た状態を固定し、一連の上型１２及び下型１４の加工・
変形動作を終了する。

このようにして、上型１２及び下型１４は加工・変形さ
れることになり、この一実施例においては２段の凹部Ｗ
　＋　、　Ｗ　ｚを有するへこみ形状を絞り加工するよ
うに設定されているが、任意のへこみ形状に変更・設定
することが可能となり、この一対の上型１２及び下型１
４で多様な形状に対応することが可能となる。

この結果、この一実施例においては、型成形費用が安く
済むと共に、型の設計・製作時間が短縮化され、製品の
製造に型の準備が間に合わない事態が確実に回避される
ことになる。

尚、このように加工・変形された上型１２及び下型１４
は、第７図に示すブレスダイセット６４に取り付けるこ
とにより、具体的に成形動作に供されることになる。

即ち、このブレスダイセット６４は、グイセット６６と
ストリッパブレート６８とを備えた状態で構成されてい
る。

即ち、このブレスダイセット６４において絞り加工を行
なう場合には、平板状の金属板Ｗを上型１２と下型１４
との中間に挿入し、下型１４の上面上に図示しない固定
手段を介して固定する。そして、図示しない駆動源によ
り上型１２に下方に向けての荷重を加えることにより、
上型１２は加工し、被加工物としての金属板Ｗは絞り加
工されることになる。尚、第７図においては、絞り加工
を終了した時点における状態を示している。

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されること
な（、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施例においては、この成形型装置
１０は、絞り加工するための型装置として用いるように
説明したが、この発明は、このような適用に限定される
ことなく、打ち抜き型装置にも同様に適用されるもので
ある。この場合、各駒部材１６または２０は、同様の形
状で下端周縁が切刃として機能するパンチ部材１６′、
２０”に置き換えられ、第８図に示すように、例えば、
ワークとしての金属板Ｗをコ字状の開口Ｗｓで打ち抜く
場合には、上型１２においては、この打ち抜き形状に対
応するパンチ部材１６′を部分的に下方に突出させ、下
側１４においては、この突出されたパンチ部材１６′に
対応するパンチ部材２０’を下方に突出するように設定
する。このようにして、この型装置は、打ち抜き型とし
ても用いることが可能となる。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明に係わる可変型装置は、
板状部材を、所定形状の凹部な有するように成形するた
めの可変型装置であって、夫々突出可能に複数配設され
た棒状の駒部材と、これら駒部材の各々の突出量を、前
記凹部の所定形状を構成するよう、制御する突出量制御
手段とを具備することを特徴としている。

また、この発明に係わる可変型装置において、前記突出
量制御手段は、ｙ軸に沿って移動可能なＸ軸アーム及び
、ｙ軸に沿って移動可能なｙ軸アームを備えたロボット
と、このロボットのｙ軸またはｙ軸に取り付けられ、Ｚ
軸方向に沿って移動可能であって、個々の駒部材に上方
から選択的に係合する係合部材と、前記ロボットのアー
ムのｘ−ｙ面内における移動量及び、Ｚ軸方向に沿う突
出量を夫々規定する規定手段とを具備することを特徴と
としている。

従って、この発明によれば、安価で、しかも、型の設計
・製作時間を短くすることの出来る可変型装置が提供さ
れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる可変型装置の一実施例の構成
を示す分解斜視図；第２図は固定ガイドによる締め付は状態を示す上面図；第３Ａ図及び第３Ｂ図は、夫々上型及び下型の駒部材の
形状を示す斜視図；第４図は上型用の配列板の形状を示す斜視図：第５図は
下型用の配列板の形状を示す斜視図：第６図は突出量規
定用治具に取り付けられた、突出量規定前の上型及び下
型の取付状態を示す正面図；第７図は第１図に示す可変型装置が取り付けられたプレ
スダイセットの構成を概略的に示す正面断面図；第８図は第１図に示す可変型装置を打ち抜き型として用
いる状態を示す分解斜視図；第９図は従来におけるワークの絞り形状を示す斜視図；
そして、第１０図は従来におけるワークの絞り装置の構成を概略
的に示す正面断面図である。図中、１０・・・成形型装置、１２・・・上型、１４・
・・下型、１６・・・上型の駒部材、１６．・・・駒本
体、１６□・・・接続ロッド、１６３・・・頭部、１８
ａ；１８ｂ・・・上型用固定ガイド、２０・・・下型の
駒部材、２０．・・・駒本体、２０．・・・接続ロッド
、２２・・・下型用固定ガイド、２４・・・第１の締め
付は部材、２４ａ・・・テーバ面、２６・・・第２の締
め付は部材、２６ａ・・・テーバ面、２８・・・締め付
はボルト、３０・・・配列板、３２・・・透孔、３４・
・・摩擦リング、３６・・・突出量制御機構、３８・・
・配列板、４０・・・透孔、４２・・・摩擦リング、４
４・・・Ｘ軸アーム、４６・・・ｙ軸アーム、４８・・
・ロボット、５０・・・取付ステイ、５２・・・突出ロ
ッド、５４・・・ラック、５６・・・駆動モータ、５８
・・・ピニオンギヤ、６０・・・規定機構、６２・・・
突出量規定用治具、６４・・・プレスダイセット、６６
・・・グイセット、６８・・・ストリッパブレートであ
る。特許出願人　　キャノン株式会社第１図第２図第７図第３Ａ図１６″ 第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）板状部材を、所定形状の凹部を有するように成形
するための可変型装置であつて、夫々突出可能に複数配設された棒状の駒部材と、これら駒部材の各々の突出量を、前記凹部の所定形状を
構成するよう、制御する突出量制御手段とを具備するこ
とを特徴とする可変型装置。
（２）前記突出量制御手段は、ｘ軸に沿つて移動可能な
ｘ軸アーム及び、ｙ軸に沿つて移動可能なｙ軸アームを
備えたロボットと、このロボットのｘ軸またはｙ軸に取り付けられ、ｚ軸方
向に沿つて移動可能であつて、個々の駒部材に上方から
選択的に係合する係合部材と、前記ロボットのアームの
ｘ−ｙ面内における移動量及び、ｚ軸方向に沿う突出量
を夫々規定する規定手段とを具備することを特徴とする
請求項第１項に記載の可変型装置。