JPH03207544A - 多軸成形装置による成形物の成形方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数方向から被成形物に対して成形または穴穿
け加工を行う多軸成形装置による成形物の成形方法及び
その装置に関し、特に機械式の油圧力発生装置により駆
動される多軸成形装置による成形物の成形方法及びその
装置に関する。

例えば弁本体や配管継手（クロスエルボ）等に代表され
るように複数方向からの加工を必要とする製品の成形加
工装置としては、通常の一軸機械式プレスにリンク機構
等を介して複数のプランジャを付加し、該機械式プレス
の動力を駆動源とし、その作動に連動して前記複数のプ
ランジャを順次作動させて被成形物を成形させる機械式
多軸成形装置や、同方向に配置された複数の油圧シリン
ダを公知の油圧ポンプ等を油圧源として油圧サーボ弁ま
たは切替弁を介して作動させる油圧式多軸成形装置等が
公知である。

また、プレスの動力源として機械式と油圧式の利点を生
かした機械式の定吐出量形油圧発生装置［以下、「パワ
ージェネレータ」　（商品名）と称することとする。］
を用いて、該パワジェネレータのシリンダの圧油吐出側
とプレスシリンダ′のスライド加圧側を管路て連結し、
前記パワージェネレー夕のシリンダのスライド背側と前
記プレスシリンダのスライド引戻側とを管路で連結した
パワージェネレータ駆動の油圧プレスも知られている。

ここで、パワージェネレー夕とは例えば特開昭６　１．
−２　５　５　８　１号あるいは特開昭６１−２３ ５５８３号公報に記載されているような瞬発的な起動，
停止およひ大出力の発生が可能であり、しかもコンパク
トな構造を有し、複数の成形シリンダを並列に接続して
バルブ切替えにより順次作動させるように構成てきる機
構を有するものである。

［発明が解決しようとする課題〕 上述した多軸成形装置のうち通常の機械式プレスを動力
源としたものは、高速動作を行わせ得る点では有利なも
のの、装置各部の構成が複雑で、かつ作動時に衝撃を伴
なうため精度か悪いと共に、リンク機構を用いているた
め、例えばプランジャのストロークを変更したり方向を
変えたりするのが困難て汎用性に欠ける等の問題がある
。

また、前述した油圧式の多軸成形装置は全体の構造が比
較的簡単で精度も高い反面、一時的に高圧大容量の圧油
を得ることができす、プレス作業のように断続的に高圧
大容量の圧油を必要とする作業の場合、作業効率を」二
げるためには、大容量の油圧発生装置を必要とし高価と
なり、逆に小容量の油圧発生装置を用いた場合、４ 成形速度が遅くならざるを得す、作業効率が劣る等の欠
点がある。

一方、パワージェネレー夕を用いたプレスは前記した機
械式及ひ油圧式両方の利点を備えているか、多軸成形装
置として一体にまとめて構戒したものは存在せず、高速
，高精度で汎用性の高いパワージェネレータ駆動多軸成
形装置の実現が要望されている。

［課題を解決するための手段コ 本発明に係る駆動多軸成形装置による成形物の成形方法
は、複数の方向より被成形物に対して進退するように配
置した成形パンチを有する多軸成形装置の金型を型締め
して被成形物の周囲を閉塞した後、機械式油圧発生装置
がらの圧油によって一方向の成形パンチを作動させてパ
ンチ加工を行い、その後、前記機械式油圧発生装置から
の圧油によって他の少くとも一つの方向の成形パンチを
順次作動させてパンチ加工を行うことにより、前記複数
方向の成形パンチを機械式油圧発生装置の１サイクル内
で行わせて被成形物を成形するようにしたことにある。

そして、被成形物が突出部を有する場合、該突出部を有
する側を最初にパンチ成形することにある。

また、複数の方向より被成形物に対して進退するように
配置した成形パンチを有する多軸成形装置において、成
形パンチを進退させる複数のプレスシリンダと、該プレ
スシリンダごとに１体つつ設けられ、かつ前記プレスシ
リンダのスライド加圧側に連通ずる複数の同期シリンダ
と、加圧管路を介して前記同期シリンダのピスｌ・ン加
圧側に連結され、がっ引戻管路を介して前記プレスシリ
ンダのスライド引戻側に連結された機械式油圧発生装置
と、前記加圧管路に設けられ、かつ前記複数の同期シリ
ンダを選択的に動作させる弁装置とを有したことにある
。

［実施例コ 次に、本発明を実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の実施例によるパワージェネレータ駆動
の多軸成形装置の全体系統図である。

パワージェネレ−タ１１は、前述した特開昭６１−２５
５２８１号または特開昭６　１−２　５５２８２号公報
に記載されているようなクランク或いは偏心カム等を利
用した機械式の定吐出量型の油圧発生装置であり、シリ
ンダｌｌａがピストン兼用スライドｌｌｂの作動に応じ
て支持軸１１ｃのまわりに揺動するように軸支されてい
る。また、スライドｌｌｂの一端部（反ピストン側）は
クランク軸１１ｄに連結されており、電動機（図示省略
）によって駆動されるクランク軸ｌｉｄの回転によりシ
リンダ１．　１　ａ内を摺動する。このスライドＩｌｂ
の摺動によって、前記シリンダ１．　１　ａの加圧油室
１１ｅおよび引戻油室１　１．　ｆの作動油の定量吐出
と吸入を行う。

一対のプレスシリンダが対向配置されて一方のプレスシ
リンダ対１．２．１３が構成され、他の一対のプレスシ
リンダが同様に対向配置されて他方のプレスシリンダ対
１４．１５が構威されている。

次に、第３図，第４図または第５図を併せて参照して、
この実施例ではこれらのプレスシリンダ対１２，１．３
およひ］．４．１５が水平面内または垂直面内で直交す
るように配置される。

７ なお、プレスシリンダ対は必すしも２組である必要はな
く、３組その他複数組プレスシリンダ対が被成形物１０
のまわりにかつ任意の角度方向に配置され得る。

各プレスシリンダ対１２．１３および１４．１５に対し
てそれぞれに対応する第１，第２の同期シリンダ１６．
１７が設けられている。各同期シリンダ１．６．１７は
、それぞれピストン３５．３６の片側に同一横断面積を
もつ加圧油室１８，１．９を有し、また該シリンダ１６
，１７のピストン加圧側および前記両加圧油室１８，１
９側の端部にそれぞれボート２０２１．２２を備えてい
る。

さらに、後述するようにパワージェネレ−タ１１の加圧
油室１　］−　ｅは、加圧管路２３を介して各同期シリ
ンダ１６．１７のピストン加圧側に連通され、該パワー
ジェネレータ１１の引戻油室１．　１　ｆは、引戻管路
２４を介して各プレスシリンダ１２．１３および１４．
１５のスライト引戻側に連通されている。また各同期シ
リンダ１．６．１７の加圧油室１８，１．９は、それぞ
れの前記各ボ−｝２１．２２を通してプレスシ８ リング対１２．１３および１４．１５のプレススライト
加圧側に連通されている。

パワージェネレータ１１から第１，第２の同期シリンダ
１６．１７に至る加圧管路２３の途中に、これら同期シ
リンダ１６，１．７の作動を順次選択的に切り替えるた
めの選択弁装置２５が設けられている。加圧管路２３は
途中で第１の同期シリンダ１６につながる第１の分岐管
路２３ａと第２の同期シリンダ１７につながる第２の分
岐管路２３ｂおよひ２３ｂ′とに分岐している。

第１図の実施例の選択弁装置２５はこの第１の管路２３
ａに介在されたパイロットチェック弁２６と、第２の管
路２３ｂに設けられた切替弁２７と、これらの各弁２６
．２７に対する電磁弁ＳＶＩ，ＳＶ２と、前記電磁弁Ｓ
ＶＩ，ＳＶ２を介してパイロットチェック弁２６およひ
切替弁２７の作動を可能とするパイロット油圧源２８と
を有している。

なお、第１図の分岐管路２３ａから分岐された管路２３
ａ′には切替途中の過渡的負荷を防止するリリーフ弁２
つが設けられている。そして管路２３ａ′と管路２３ｂ
′とは管路結合されている。切替弁２７は電磁弁ＳＶ２
がオフで閉となるように設定されている。

一方、引戻管路２４にはアキュームレータ３０により常
にプレロード圧がかかっており、各プレスシリンダ対の
スライドはこれによって常に引戻側に押し付けられてい
る。３１は引戻管２４に接続されたプレロード用の補助
油圧ポンプである。

この構戊でまず図示しない搬送装置により下型９に被成
形物１０が搬入された後、上型８が下降して被成形物１
０を上下型８．１０で型締めして閉塞する。その後、電
磁弁ＳＶＩ，ＳＶ２がともにオフの状態でパワージェネ
レ−タ１１より吐出された圧油は、パイロットチェック
弁２６を介して第１の同期シリンダ１６に導かれ、該第
１の同期シリンダ１６から第１のプレスシリンダ対１２
．１３へ吐出される。

従って、第３図の場合はそれぞれ向き合わせて設けた第
１のプレスシリンダ１２．１３の先端に装着した成形パ
ンチ１，２が加圧油より第３図のＸ方向に同期して作動
する。

このため、被成形物１０は上型８および下型９により型
締めされた状態で成形パンチ１．２によって加圧成形さ
れる。そして、第１のプレスシリンダ対（Ｘ方向プレス
シリンダ対）１２１３のシリンダ先端部に設けたリミ・
ントスイッチ３２がオンになると、電磁弁ＳＶ２がオン
になり（切替弁２７開）、加圧管路２３の圧油は切替弁
２７を通って第２の同期シリンダ１７を作動せしめる。

従って、第２のプレスシリンダ対１４．１５の先端に装
着した成形パンチ３４が作動し、第３図のＹ方向の同期
成形が行われる。このとき前記Ｘ方向の加圧圧力が低下
した場合は、第１の同期シリンダ１６に対しノ＜イロッ
トチェック弁２６を介して管路２３より圧油を導入し、
Ｘ方向のプレスシリンダ対ｌ２１３を再加圧させる。

次にパワージエネレータ１１が下死点に達して加圧動作
が終了すると、各プレスシリンダ対１２　１３および１
４．１５（パンチ１，２および３，４〉が引戻工程に入
る。

この時、切替弁２７が開となっているため、まず、第２
のプレスシリンダ対（Ｙ方向プレス＝１１ シリンダ対）１４．１５（パンチ３，４）の加圧側圧油
、つまり第２の同期シリンダ１７のピストン加圧側の圧
油が、パワージエネレータ１−１の加圧油室１１ｅへ戻
される。

そして、パワージエネレータ１１のスライド１１−ｂが
下死点になると、その下死点検出信号によりパイロット
チェック弁２６の電磁弁Ｓ■１がオンとなり、パイロッ
トチェック弁２６が開放され、第１のプレスシリンダ対
１２．１３側加圧油、つまり第１の同期シリンダ１６の
ピストン加圧側の圧油は同様に加圧管路２３からパワー
ジェネレータ１１へ戻される。

次に、第１，第２のプレスシリンダ対１２．１３．１４
’，１．５の引戻動作が終了すると、上型８の引戻工程
に入る。上型８が上限まで引戻されると引戻動作が終了
し戊形動作の１サイクルが終了する。

第４図は対向した金型５，６と成形パンチ３，４が垂直
面内で直交配置された例であり、金型５，６て被成形物
１０を型締めすると共に外形を成形し、成形パンチ３，
４で端面の穴穿けを行う。金型５，６および成形パンチ
３，４が１−２ 第３図と同様にそれぞれプレスシリンダの先端に取り付
けた例であり、第３図に示した例では第１のシリンダ対
１２．１３と第２のシリンダ対１．４．１５とが水平方
向で交叉するように作動するのに対し、第４図の例では
垂直方向に交叉するように作動する点で相違するが、実
質的な作動は同じである。また、第４図の例では第１図
のシリンダ対が型締シリンダとしても機能するので、型
締シリンダを省略できる。

第５図（ａ）（ｂ）に示した例は、成形された製品につ
ば部やフランジ部等の突出部（以下、突出部という）１
０′が形成される製品を成形する例であり、まず、被戊
形物１０に突出部１０’が形成される側の成形パンチ１
，２を最初に作動させ、次に別の側の成形パンチ３４を
作動させて成形を行うようにしたもので、実質的な作動
は第３図に示した例と同様である。

この第５図（ａ）（ｂ）の場合、突出部１０′の近傍の
材料く被成形物）が後から作動する戊形パンチにより突
出部１０′側に材料が押し上げられ、突出部１０′に確
実に材料が流れ込んで品質の良い製品ができる。

第６図は本願装置の金型・パンチストローク一時間線図
であり、前記した上型８及び成形パンチ１，２，３．４
　（プレスシリンダ対１２，１３，１４．１５）の時間
の経過に伴うストロク動作を図示化したものである。

先ず、上型８が下降して下型９に接触して上下の金型８
，９を型締めし、被成形物］Ｏの周囲を閉塞する。閉塞
が完了すると同時にＸ方向側の成形パンチ１．２が成形
動作を開始する。

成形パンチ１，２の成形動作が終了するとＹ方向側の成
形パンチ３，４が成形動作を開始する。成形パンチ３，
４の成形動作が終了すると、該成形パンチ３，４と前記
成形パンチ１２とが共に引戻動作に入り、全ての成形パ
ンチ１，２，３．４が引戻される。

成形パンチ１．２，３．４の引戻動作が終了すると上型
８を上昇させて型を開放し、上型８が上限まで達すると
１サイクルが終了する。

第２図は本発明の選択弁装Ｗ　２　５他の実施例を示す
回路図である。

この実施例の選択弁装置２５は前記Ｘ方向プレスシリン
ダ対１２．１３または前記Ｙ方向プレスシリンダ対１４
．１５のとちらでも先に作動させ得るようにしたもので
ある。加圧管路２３から分岐した第１の管路２３ａに、
前記パイロットチェック弁２６のほかに第２の切替弁３
３および第２切替弁用電磁弁ＳＶ３が設けられ、第２の
管路２３ｂに、第１の実施例の切替弁２７に加えて第２
のパイロットチェック弁３４および第２パイロッ１・チ
ェック弁用電磁弁ＳＶ４が設けられている。

例えは、前記Ｘ方向プレスシリンダ対１２．１３から先
に作動させる場合は、上述の如く付加した第２の切替弁
３３および第２のバイロツ１〜チェック弁３４を常時開
としておき、切替弁２７とパイロットチェック弁２６を
前述のように切替動作させる。

逆にＹ方向プレスシリンダ対１４．１５から先に作動さ
せる場合は、切替弁２７およびパイロットチェック弁２
６を常時開としておき、第２の切替弁３３および第２の
パイロットチェック弁３４を信号指令により開閉動作さ
せる。いすれもプレスシリンダ対の開き時はＸ，Ｙ両方
１ ５ 向同時に開となる。

上述の各実施例では、プレスシリンダ対をＸＹの２方向
に設けた４軸プレスの場合について示したが、とちらか
一方のプレスシリンダ対の一つを取り除いて３軸プレス
とするようにしてもよいし、被成形物のまわりに複数対
設けるようにしてもよいことは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ハイドロメカニカ
ル駆動装置である機械式定吐出量形の油圧発生装置を駆
動源として機械式および油圧式プレスの長所を生かし、
高速高精度で任意方向からの同時または所定の順序で成
形を行うことができる。また加工形状も平打ち，穴穿け
等種々の加工か可能であり、これによって製品の歩留り
向上，後工程での機械加工による削り代の減少を図るこ
とかできる。

また、突出部を有する製品については、突出部を有する
側を最初にパンチ加工することで品質の良い製品を製作
することができる等の効果もある。

【図面の簡単な説明】

１　６ 第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図、第２図は
本発明の他の実施例に係る選択弁装置の概略図、第３図
は水平４方向成形の場合のプレスシリンダスライドの成
形動作方向を示した部分的かつ概略的な斜視図、第４図
は垂直４方向成形の場合のプレスシリンダスライトの動
作方向を示した概略図．、第５図の（ａ）（ｂ）はっぱ
付製品の成形動作を示した概略図、第６図は本発明の金
型・パンチストローク一時間線図である。 １０・・・被成形物 １１・・・クランク式定吐出量形の油圧発生装置（パワ
ージェネレータ） １２．１３・・・Ｘ方向プレスシリンダ対１４．１５・
・・Ｙ方向プレスシリンダ対１６．１７・・・同期シリ
ンダ １８．１９・・・加圧油室 ２３・・・加圧管路 ２３ａ　２３ｂ，２３ａ　’　，２３ｂ　’　−＝分岐
管路２４・・・引戻管路　　　２５・・・選択弁装置２
６　３４・・パイロッ１へチェック弁２７．３３・・・
切替弁 ＳＶＩ〜ＳＶ４・・・電磁弁 第 ３ 図 第５図 第 ４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の方向より被成形物に対して進退するように配
   置した成形パンチを有する多軸成形装置の金型を型締め
   して被成形物の周囲を閉塞した後、機械式油圧発生装置
   からの圧油によって一方向の成形パンチを作動させてパ
   ンチ加工を行い、その後、前記機械式油圧発生装置から
   の圧油によって他の少くとも一つの方向の成形パンチを
   順次作動させてパンチ加工を行うことにより、前記複数
   方向の成形パンチを機械式油圧発生装置の１サイクル内
   で行わせて被成形物を成形することを特徴とする多軸成
   形装置による成形物の成形方法。２）被成形物が突出部
   を有する場合、該突出部を有する側を最初にパンチ成形
   することを特徴とする請求項１記載の多軸成形装置によ
   る成形物の成形方法。 ３）複数の方向より被成形物に対して進退するように配
   置した成形パンチを有する多軸成形装置において、成形
   パンチを進退させる複数のプレスシリンダと、該プレス
   シリンダごとに１体づつ設けられ、かつ前記プレスシリ
   ンダのスライド加圧側に連通する複数の同期シリンダと
   、加圧管路を介して前記同期シリンダのピストン加圧側
   に連結され、かつ引戻管路を介して前記プレスシリンダ
   のスライド引戻側に連結された機械式油圧発生装置と、
   前記加圧管路に設けられ、かつ前記複数の同期シリンダ
   を選択的に動作させる弁装置とを有することを特徴とす
   る多軸成形装置。