JPH03189098A - プレス装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はパンチの位置を検出する機能を備えたプレス装
置に関する。

（従来の技術） プレス装置では、プレス加工により高い精度の製品を得
るために、上パンチおよび下パンチを精度良く昇降させ
ることが必要である。例えば粉末成形品を成形するプレ
ス装置では、粉末充填時や粉末加圧時におけるパンチの
位置が成形品の寸法形状や成形密度に影響を与える。こ
のため、プレス装置においてはパンチの上昇上限位置お
よび下降下限位置を夫々設定する機構を備えているもの
がある。

例えば、粉末成形体成形用などに使用されるプレス装置
として、パンチまたはパンチホルダに上下に間隔を存し
て一対のパンチの位置を微調整するためのナツトを螺合
して設け、これら一対のナツトの間にカムにより揺動さ
れるアームを係合し、パンチ上昇時にアームが上側のナ
ツトに係合してパンチを上昇させるととともに、下降時
に下側のナツトが装置本体に設けたストッパに衝突して
下降位置を規定する形式のものがある。

しかし、この形式のプレス装置では、パンチが昇降する
時の振動によりナツトの締め付けが緩みナツトの位置が
変化することがあり、またパンチ交換などのためパンチ
を取り付けている部分の分解および組み立てを行う時に
ナツトの位置が変化することがある。このようにナツト
に位置が変化すると、これに伴いパンチの位置も変化す
ることになる。

このため、このカム式プレス装置ではパンチの位置を検
出するための機構を設けている。従来のカム式プレス装
置においては、パンチの位置を検出する機構として次に
述べる構成が採用されている。

そのひとつは、パンチホルダに指針を設け、装置本体に
目盛体を設けて、指針が目盛体を指し示す事によりパン
チの位置を読みとるものである。

また、他の方法は、ダイプレート面を基準としてパンチ
の成形面を合わせ、パンチに螺合した位置決めナツトの
ねじピッチを基にナツトの回転数あるいは回転角度によ
りおおまがな位置合ゎせをし、さらに実際にプレス加工
を行い加工品の寸法を測定しながらナツト位置を補正し
ていく手順でパンチ位置を決めていくものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらのパンチ位置検出機構のながで、前者の
場合はパンチに位置検出の精度が悪く、また後者の場合
は位置決めナツトの調整が面倒であり、パンチ位置の調
整作業やパンチの分解・清掃に伴う金型の分解および組
立て作業に手数を要するという問題がある。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、パンチ位
置の検出を迅速に精度良く行うことができるプレス装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明のプレス装置は、光学
式位置検出センサによりパンチの位置を検出する機能を
備えたことを特徴とするものである。

そして、このプレス装置では、パンチ側にその上昇上限
位置および下降下限位置を夫々設定する機構を備えてい
ることが好ましい。

（作用） すなわち、光学式位置検出センサからパンチに向けて光
を発射し、パンチで反射した光を再び光学式位置検出セ
ンサで受けることにより、パンチの位置を容易に検出す
ることができる。従って、パンチの位置を容易且つ高精
度で検出することができ、光学式位置検出センサから出
力される情報を見ながらパンチの位置を容易に調整して
設定することができる。

しかも、パンチが動いている時も同時に位置を検出する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明のプレス装置の一実施例を示しており、
この実施例は粉末成形体を成形するカム式プレス装置を
対象としている。このカム式プレス装置の構成を説明す
る。

図中１は装置本体で、この装置本体１には上部から上パ
ンチ保持部２、ダイテーブル３、アウタ下パンチ保持部
４．５およびインナ下パンチ保持部６が夫々上下に間隔
を存し他位置に水平に設けである。

上パンチ保持部２には上パンチホルダ７が上下移動自在
に挿通保持され、その下端には上バンチ８が取り付けで
ある。アウタ下パンチ保持部４．５には円筒形のアウタ
下パンチホルダ９が上下移動自在に挿通保持され、その
上端にはアウタ下パンチ１０が取り付けである。アウタ
下パンチ１０はダイテーブル３に形成したダイ部に上下
移動自在に挿通しである。アウタ下パンチホルダ９の内
部およびインナ下パンチ保持部６にはインチ下パンチホ
ルダ１１が上下移動自在に挿通保持され、その上端には
インナ上バンチ１２が取り付けである。このインナ上バ
ンチ１２はインナ上パンチ１０の内部に上下移動自在に
挿通されている。

これら、上パンチホルダ７と、アウタ下パンチホルダ９
と、インチ下パンチホルダ１１には夫々ねじ部が形成さ
れている。上パンチホルダ７のねじ部には、上下に間隔
を存して上パンチ上昇ナツト１３と上パンチ加圧ナツト
１４が螺合されている。アウタ下パンチホルダ９のねじ
部には、アウタ下パンチ保持部４とアウタ下パンチ保持
部５との間において上下に間隔を存してアウタ圧縮調整
ナツト１５とアウタ充填調整ナツト１６が螺合されてい
る。さらに、インナアウタ下パンチホルダ１１のねじ部
には、アウタ下パンチ保持部５とインチ下パンチ保持部
６との間においてインナ圧縮調整ナツト１７とインナ充
填調整ナツト１８が上下に間隔を存して螺合されている
。

上バンチホルダ７のねじ部に螺合した上パンチ上昇ナツ
ト１３と上パンチ加圧ナツト１４との間、アウタ下パン
チホルダ９のねじ部に螺合したアウタ圧縮調整ナツト１
５とアラ充填調整ナツト１６との間、さらにインナ下パ
ンチホルダ１１のねじ部に螺合したインナ圧縮ナツト１
７とインナ充填調整ナツト１８との間に夫々加圧アーム
１９．２０．２１が挿入されている。これら各加圧アム
１９〜２０はそれぞれ図示しないピンで回動自在に支持
され、図示しない・ロータリカムの回転により動作して
各ナツト１３．１４．１５，１６．１７．１８を介し各
パンチホルダ７．９．１１を所定のタイミングと距離を
もって上下移動させるものである。これにより上バンチ
８、アウタ下パンチ１０、インナ下パンチ１１が夫々上
下移動する。

ここで、上パンチ上昇ナツト１３は上パンチ７を上昇さ
せる時に加圧アーム１９に係合するものであり、上パン
チ加圧ナツト１４は上バンチ８を下降してプレス加工す
る時に加圧アーム１９と係合するものである。アウタ圧
縮調整ナツト１５はアウタ下パンチ１０を上昇させてプ
レス加工する時に加圧アーム２０と係合するものであり
、アウタ充填調整ナツト１６はアウタ下パンチ１０を下
降する時に加圧アーム２０と係合するとともにアウタ下
パンチ保持部５の上面に衝突するものである。インナ圧
縮調整ナツト１７はインナ下パンチ１２を上昇させてプ
レス加工する時に加圧アーム２１と係合するものであり
、インチ充填調整ナツト１８はアウタ下パンチ１０を下
降する時に加圧アーム２１と係合するとともに上パンチ
６の上面に衝突するものである。

装置本体１に設けた上パンチ保持部２には上パンチ用レ
ーザ式変位センサ２２が設けてあり、上パンチホルダ７
にはレーザ式変位センサ２２の下方に位置してレーザ式
変位センサ２２からのレザ光を受ける反射板２３が取付
けである。アウタ下パンチ保持部４にはアウタ下パンチ
用レーザ式変位センサ２４が設けてあり、アウタ下パン
チホルダ９にはレーザ式変位センサ２４の下方に位置し
てレーザ式変位センサ２４からのレーザ光を受ける反射
板２５が取付けである。アウタ下パンチ保持部５にはイ
ンナ下パンチ用レーザ式変位センサ２６が設けてあり、
インナ下パンチホルダ１１にはレーザ式変位センサ２６
の下方に位置してレーザ式変位センサ２６からのレーザ
光を受ける反射板２７が取付けである。これら各反射板
は半割りナツトをボルト締めする構成であると、着脱が
容易である。

これら各レーザ式変位センサ２２．２４．２６は投光部
と受光部と備えたもので、投光部から反射板２３．２５
．２７に向けてレーザ光を投射し、反射板２３．２５．
２７で反射したレーザ光を受光部で受け、投射時のレー
ザ光の強さと反射時のレーザ光の強さとを比較して、レ
ーザ式変位センサ２２．２４．２６と反射板２３．２５
．２７との間隔距離を検出する。

各レーザ式変位センサ２２．２４．２６は増幅回路２８
を介して表示回路２９に接続し、さらに表示回路２９か
ら表示装置３０に信号を出力する。

表示回路２９では各レーザ式変位センサ２２．２４．２
６から出力されたレーザ式変位センサ２２．２４．２６
と反射板２３．２５．２７との間隔距離を計測した信号
を受けて、基準面例えばダイテーブル３の上面に対する
上パンチ８の下端の位置、ダイテーブル３の上面に対す
るアウタ下パンチ１０の上端の位置、ダイテーブル３の
上面に対するとインナ下パンチ１２の上端の位置に換算
する。また、各パンチホルダ７．９．１１とともに反射
板２３．２５．２７が上下移動するので、各パンチ８．
１０．１２の移動時にダイテーブル３の上面に対する各
パンチ８．１０．１２の位置の変化すなわち各パンチ８
．１０．１２の移動量を同時に検出することができる。

次に、このプレス装置におけるプレス動作と、各パンチ
の変位を検出する動作について説明する。

このプレス装置により例えば第６図に示す粉末成形体３
１を加圧成形するものとする。成形体を成形するに際し
ては、装置本体１のダイプレート３に形成したダイ部に
インチ下パンチ１２とアウタ下パンチ１０を挿入した状
態で、図示しない粉末フィーダにより粉末をダイ部に充
填する。ロータリカムにより各加圧アーム１９〜２１を
回動し、上パンチホルダ７、アウタ下パンチ９およびイ
ンチ下パンチ１１を夫々上下移動してダイ部内部の粉末
を加圧して第６図に示す粉末成形体３１を成形する。第
２図は、ダイ部に粉末を充填する時、粉末掃き出し時、
粉末圧縮時におけるダイ部での上パンチ７、アウタ下パ
ンチ１０およびインチ下パンチ１２の夫々の位置を示し
ている。

次に各パンチの変位を検出する方法について説明する。

上パンチ、アウタ下パンチおよびインチ下パンチの各ホ
ルダ７．９．１１に対応して各保持部２．４．５．６に
夫々設けたレーザ式変位センサ２２．２４．２６の投光
部は各ホルダに設けた反射板２３．２５．２７に対して
レーザ光を照射し、反射板２３．２５．２７で反射した
レーザ光を受ける。レーザ式変位センサ２２．２４．２
６の受光部は反射したレーザ光に応じた信号を出力し、
この信号を増幅回路２８で増幅した後、表示回路２９で
表示信号に変換して表示装置３０で例えばディジタル表
示する。表示装置３０ではレーザ式変位センサ２２．２
４．２６と反射板２３．２５．２７との間隔距離を計測
した信号を受けて、ダイテーブル３に対すると上バンチ
８の位置、ダイテーブル３に対するとアウタ下パンチ１
０の位置、ダイテーブル３に対するインチ下パンチ１２
の位置に換算した値を表示する。

すなわち、上パンチ８の位置検出は、レーザ式変位セン
サ２２が反射板２３にレーザ光を投射し、反射したレー
ザ光を受けることにより行う。アウタ下パンチ１０の位
置検出は、レーザ式変位センサ２４が反射板２５にレー
ザ光を投射し、反射したレーザ光を受けることにより行
う。インチ下パンチ１２の位置検出は、レーザ式変位セ
ンサ２６が反射板２７にレーザ光を投射し、反射したレ
ーザ光を受けることにより行う。

次に各パンチ８．１０．１２の位置を検出してパンチの
位置を調整する場合について説明する。

上パンチ、アウタ下パンチおよびインナ下パンチの各ホ
ルダ７．９．１１が上下方向に移動すると、各ホルダ７
．９．１１に設けた反射板２３．２５．２７が上下方向
に移動して反射板２３．２５．２７とレーザ式変位セン
サ２２．２４．２６との間隔長さが変化する。このため
、レーザ式変位センサ２２．２４．２６から照射されて
反射板で反射したレーザ光の強さが変化する。この変化
は表示装置に表示され見ることができる。従って、反射
板２３．２５．２７の位置変位量を各ホルダの変位量と
して表示することができる。

第３図は粉末を充填する時、粉末掃き出し時、粉末圧縮
時における上バンチ８の時間に対する位相変化を示す線
図である。第４図は粉末を充填する時、粉末掃き出し時
、粉末圧縮時におけるアウタ下パンチ１０の時間に対す
る位相変化を示す線図である。第５図は粉末を充填する
時、粉末掃き出し時、粉末圧縮時におけるインチ下パン
チ１２の時間に対する位相変化を示す線図である。

ここで、ダイテーブル３上面を基準とすると、第４図お
よび第５図に示される粉末充填時のアウタ下パンチおよ
びインチ下パンチの位置、掃き出し時のアウタ下パンチ
の位置、加圧圧縮時の上バンチ８、アウタ下パンチ１０
およびインチ下パンチ９の位置Ｎ　ａ　％　Ｎ　ｂ　Ｓ
Ｎ　ｃが表示装置に表示される。すなわち、本実施例で
は成形体の中心部の厚さＴｃと縁部の厚さＴｓは、Ｔｃ
　−Ｎｃ−Ｎａ。

ＴＳ　−Ｎｂ−Ｎａで表される。

そこで、この数値が成形体の成形寸法と差が生じた場合
、上パンチの加圧ナツト１４と、アウタ下パンチ１０お
よびインナ下パンチ１２の各圧縮調整ナツト１５．１７
あるいは充填調整ナツト１６．１８を表示装置３０に出
力される値を確認しながら調整すれば良い。

このようにして、パンチの位置がプレス成形と同時にレ
ーザ式変位センサからの出力により表示されるため、成
形時のナツトの緩みによるパンチ位置の変動、粉末特性
変化や充填むら発生によるパンチ位置の変動を素早く把
握でき、またナツト微調整も表示装置の表示により容易
に確認することができる。

さらに、品種切り替えやパンチ交換などの場合てを容易
に行うことができる。

なお、変位センサはレーザ式変位センサに限定されず、
そのほか光学式の変位センサを用いることができる。

プレス装置の形式は実施例に限定されず、他の形式のも
のも対象にできる。

プレス装置の用途も粉末成形体を成形するものに限定さ
れず、金属製品をプレス加工する用途にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のプレス装置は、光学式位置
検出センサによりパンチの位置を検出する機能を備えた
ものであるから、パンチの位置を精度良く簡単に検出す
ることができる。

そして、パンチ側に、その上昇上限位置および下降下限
位置を夫々設定する機構例えばナツトを備えた場合、パ
ンチが昇降する時の振動によりナツトの締め付けが緩み
ナツトの位置が変化することがあり、またパンチ交換な
どのためパンチを取り付けている部分を分解および組み
立てを行う時にナツトの位置が変化することがある。こ
のようにナツトに位置が変化すると、これに伴いパンチ
の位置も変化する。この場合には、レーザ式変位センサ
からの出力の表示を見ながらナツトを操作することによ
り、パンチの位置を容易且つ精度良く調整することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はプレス装置の
概略的構成を示す図、第２図はプレス装置により粉末成
形体を加圧成形する時のパンチの動作を示す図、第３図
ないし第５図はプレス装置により粉末成形体を加圧成形
する時のパンチの変位を示す線図、第６図はプレス装置
を使用して成形した粉末成形体を示す図である。 １・・・装置本体、７・・・上パンチホルダ、８・・・
上バンチ、９・・・アウタ下パンチホルダ、１０・・・
アウタ下パンチ、１１・・・インチ下パンチホルダ、１
２・・・インチ下パンチ、２２．２４．２６・・・レー
ザ式変位センサ、２３．２５．２７・・・反射板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学式位置検出センサにより加圧用パンチの位置
   を検出する機能を備えたプレス装置。
2. （２）パンチ側に、その上昇位置および下降位置を夫々
   設定する機構を備えている請求項１記載のプレス装置。