JPH0390223A - 薄膜シート状素材の打抜き加工装置 - Google Patents
薄膜シート状素材の打抜き加工装置Info
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- JPH0390223A JPH0390223A JP22460089A JP22460089A JPH0390223A JP H0390223 A JPH0390223 A JP H0390223A JP 22460089 A JP22460089 A JP 22460089A JP 22460089 A JP22460089 A JP 22460089A JP H0390223 A JPH0390223 A JP H0390223A
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- Japan
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- punch
- punching
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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。
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〕
本発明は打抜きプレス加工装置に関する、詳しくは圧電
素子をパンチ駆動用のアクチュエータとして用いた薄膜
シート状素材の打抜きパンチに関するものである。
素子をパンチ駆動用のアクチュエータとして用いた薄膜
シート状素材の打抜きパンチに関するものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来打
抜きプレス加工に於ては、打抜き後の板材の破断面のだ
れやかえり等の発生の少ない高品質の打抜きを行うため
に種々の工夫が行われている。特に厚み５０〜１００ミ
クロン程度の薄膜シート状素材の打抜きにはだれ等を防
止してその加工精度を上げるためには高速打抜き加工が
必要で、そのためには従来は、クランク、ナックルジヨ
イントプレスに見られるように単動形式の高速ラム駆動
が用いられているが、この機械式プレスではラムの移動
と打抜き加工押圧力を得るための機構が同一であるため
その加工速度（成形サイクル数）と押圧速度とは一義的
に定まり、それぞれを独立させて、だれ等の発生のない
高品質を得るための最適値の押圧速度を選択することが
出来ない。
抜きプレス加工に於ては、打抜き後の板材の破断面のだ
れやかえり等の発生の少ない高品質の打抜きを行うため
に種々の工夫が行われている。特に厚み５０〜１００ミ
クロン程度の薄膜シート状素材の打抜きにはだれ等を防
止してその加工精度を上げるためには高速打抜き加工が
必要で、そのためには従来は、クランク、ナックルジヨ
イントプレスに見られるように単動形式の高速ラム駆動
が用いられているが、この機械式プレスではラムの移動
と打抜き加工押圧力を得るための機構が同一であるため
その加工速度（成形サイクル数）と押圧速度とは一義的
に定まり、それぞれを独立させて、だれ等の発生のない
高品質を得るための最適値の押圧速度を選択することが
出来ない。
また、油圧プレスにおいては、前記成形サイクル数と押
圧速度とは別々に選択可能であるが、両者とも機構上低
速度に限定され、特に打抜き速度を早めてだれの少ない
打抜き加工を行うことは難しい。
圧速度とは別々に選択可能であるが、両者とも機構上低
速度に限定され、特に打抜き速度を早めてだれの少ない
打抜き加工を行うことは難しい。
前記の薄膜シート状素材の打抜き加工には、高速打抜き
を必要とする反面、その打抜きのストロ−りは該シート
の厚みより若干変位量を増す程度の短いもので十分であ
る。この条件を満たすアクチユエータとして考えられる
ものに積層型圧電体アクチュエータがある。この積層型
圧電体に電圧を印加して変位させ、被駆動体に変位を与
えるためのアクチーエータとして用いる例がこれまでに
も種々提案されている。特開昭６０−１８７７号公報に
於いては、これをガソリン噴射用インジェクタ、ディー
ゼルエンジンのインジェクタ等に使用する例が開示され
、特開昭６２−２０９８７７号公報に於いては、印字プ
リンタや点字練習機に使用する例が示されているが、本
件で扱う薄膜シート状素材の打抜き加工に使用した例は
未だ無い。
を必要とする反面、その打抜きのストロ−りは該シート
の厚みより若干変位量を増す程度の短いもので十分であ
る。この条件を満たすアクチユエータとして考えられる
ものに積層型圧電体アクチュエータがある。この積層型
圧電体に電圧を印加して変位させ、被駆動体に変位を与
えるためのアクチーエータとして用いる例がこれまでに
も種々提案されている。特開昭６０−１８７７号公報に
於いては、これをガソリン噴射用インジェクタ、ディー
ゼルエンジンのインジェクタ等に使用する例が開示され
、特開昭６２−２０９８７７号公報に於いては、印字プ
リンタや点字練習機に使用する例が示されているが、本
件で扱う薄膜シート状素材の打抜き加工に使用した例は
未だ無い。
本発明に於いては、上記の問題点を解決するために、薄
膜シート状素材に対して、高速度の打抜き加工を行うこ
とのできる適切な手段を提供することを目的とするもの
である。
膜シート状素材に対して、高速度の打抜き加工を行うこ
とのできる適切な手段を提供することを目的とするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために本発明に於いては、複数枚
の圧電素子を積層一体化した積層型圧電体を取り付けた
打ち抜きパンチと、該パンチとダイの上に載置された薄
膜シート状素材との間隙を検知するパンチ位置検知手段
と、前記検知手段の信号に応じて前記圧電体に印加する
電圧を制御する圧電体電源制御手段とより成ることを特
徴とする薄膜シート状素材の打抜き加工装置を提供する
。
の圧電素子を積層一体化した積層型圧電体を取り付けた
打ち抜きパンチと、該パンチとダイの上に載置された薄
膜シート状素材との間隙を検知するパンチ位置検知手段
と、前記検知手段の信号に応じて前記圧電体に印加する
電圧を制御する圧電体電源制御手段とより成ることを特
徴とする薄膜シート状素材の打抜き加工装置を提供する
。
積層型圧電体を取り付けたパンチがダイの上に載置され
た薄膜シート状素材と接触し、或は該パンチと素材との
間の隙間が所定値になった場合にその位置がパンチ位置
検知手段により検知され、その検知信号により圧電体電
源制御手段が作動して圧電体に電圧が印加され、該圧電
体は軸方向に急激に伸張し、パンチが同方向に高速で変
位してダイとの間に挟まれた素材の打抜き加工が行われ
る。加工後圧電体への電圧印加が解除されると復動し、
パンチは元の位置に戻り加工された素材の排出後、新た
な素材がパンチとダイとの間に搬入され、同一の作用が
繰返される。
た薄膜シート状素材と接触し、或は該パンチと素材との
間の隙間が所定値になった場合にその位置がパンチ位置
検知手段により検知され、その検知信号により圧電体電
源制御手段が作動して圧電体に電圧が印加され、該圧電
体は軸方向に急激に伸張し、パンチが同方向に高速で変
位してダイとの間に挟まれた素材の打抜き加工が行われ
る。加工後圧電体への電圧印加が解除されると復動し、
パンチは元の位置に戻り加工された素材の排出後、新た
な素材がパンチとダイとの間に搬入され、同一の作用が
繰返される。
本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図に第１実施例を示す。（ａ）は打抜き加工前、（
ｂ）は打抜き加工後の状態を示す。ラム１４に取り付け
た打抜きパンチ１１に、パンチ１１のアクチュエータと
して積層型圧電体（Ｐ２Ｔ） ６を取付け、圧電体６は
圧電体電源制御手段２０に連結されている。打抜き加工
前に素材Ｗはダイ１２の上に搬送載置され、スプリング
１５の付勢力を受けたパッド１６によりダイ１２の上に
押圧セットされる。パンチ１１はラム１４と共に上下動
し前記素材Ｗがダイ１２とバッド１６との間にセットさ
れた後、ラム１４は下降しパンチ１１の下端面と素材Ｗ
の上面との隙間ｔが所定値になった場合、これを、位置
を検知するセンサで捕え、或はパンチ１１の下端面が素
材Ｗの上面に接触した場合にこれをパンチ位置検知手段
（センサ）で検知し、その信号が圧電体電源制御子１＆
２０に入力され、これに基いて圧電体６に電圧が印加さ
れ、圧電体６は軸方向に急激に伸長し、これに押されて
パンチ１１はストロークｌだけ第１図（ａ）（ｂ）の矢
印Ｐに示すようにダイ１２の方向に急速に動き、ダイ１
２とパンチ１１との間に挟まれた素材Ｗの打抜き加工が
高速で行われる。この圧電体６の変位量すなわちパンチ
エ１の打抜きストローク量は素材Ｗの板厚Ｗより若干（
α〉多い値（１＝Ｗ＋α〉となる。この場合のラム１４
の上下の動きは、加工前に素材Ｗ上の適当な位置にパン
チ１１をセットするために初期の位置決めをするための
もので、パンチ１１の打抜き加工時の圧電体６によるパ
ンチ１１の打抜きのストロークとは無関係である。した
がって必ずしも既存のプレス機械のラムの使用に限定さ
れることなく、パンチ１１と素材Ｗとの位置決めを行い
、かつ、打抜き加工時の加圧力に耐える強度を有するも
のであれば良い。
ｂ）は打抜き加工後の状態を示す。ラム１４に取り付け
た打抜きパンチ１１に、パンチ１１のアクチュエータと
して積層型圧電体（Ｐ２Ｔ） ６を取付け、圧電体６は
圧電体電源制御手段２０に連結されている。打抜き加工
前に素材Ｗはダイ１２の上に搬送載置され、スプリング
１５の付勢力を受けたパッド１６によりダイ１２の上に
押圧セットされる。パンチ１１はラム１４と共に上下動
し前記素材Ｗがダイ１２とバッド１６との間にセットさ
れた後、ラム１４は下降しパンチ１１の下端面と素材Ｗ
の上面との隙間ｔが所定値になった場合、これを、位置
を検知するセンサで捕え、或はパンチ１１の下端面が素
材Ｗの上面に接触した場合にこれをパンチ位置検知手段
（センサ）で検知し、その信号が圧電体電源制御子１＆
２０に入力され、これに基いて圧電体６に電圧が印加さ
れ、圧電体６は軸方向に急激に伸長し、これに押されて
パンチ１１はストロークｌだけ第１図（ａ）（ｂ）の矢
印Ｐに示すようにダイ１２の方向に急速に動き、ダイ１
２とパンチ１１との間に挟まれた素材Ｗの打抜き加工が
高速で行われる。この圧電体６の変位量すなわちパンチ
エ１の打抜きストローク量は素材Ｗの板厚Ｗより若干（
α〉多い値（１＝Ｗ＋α〉となる。この場合のラム１４
の上下の動きは、加工前に素材Ｗ上の適当な位置にパン
チ１１をセットするために初期の位置決めをするための
もので、パンチ１１の打抜き加工時の圧電体６によるパ
ンチ１１の打抜きのストロークとは無関係である。した
がって必ずしも既存のプレス機械のラムの使用に限定さ
れることなく、パンチ１１と素材Ｗとの位置決めを行い
、かつ、打抜き加工時の加圧力に耐える強度を有するも
のであれば良い。
実際にはこれに素材をパンチ１１の下に逐次搬送し排出
出来る手段を付設して連続した作業を行う。
出来る手段を付設して連続した作業を行う。
また、パンチ１１と素材Ｗとの隙間又は接触を検知する
ためのセンサ、すなわちパンチ位置検知手段は、特に限
定はせず、従来の機械的、電気的或は光学的手段により
その情報を捕えて、信号を送り、圧電体６に電圧を印加
する時期を圧電体電源制御装置手段に伝達するものであ
ればよい。
ためのセンサ、すなわちパンチ位置検知手段は、特に限
定はせず、従来の機械的、電気的或は光学的手段により
その情報を捕えて、信号を送り、圧電体６に電圧を印加
する時期を圧電体電源制御装置手段に伝達するものであ
ればよい。
次に、第２実施例として前記の圧電体付きのパンチをプ
レス機械のラムに取付けた場合の一例を説明する。第２
図に示す通り１はプレス本体、２はプレスラム、３はベ
ースブロック、４はラムの駆動モータ、５はラム駆動軸
であり、駆動モータ４の回転により歯車機構１７を介し
てラム駆動軸５が回転し、このとき、受圧用ナツト７と
ラム駆動軸５の外周の雄ねじとが螺合しているために、
ラム駆動軸５が回転しながら上下に動き、この動きがプ
レスラム２に伝えられてプレスラム２も上下運動をする
。打抜きパンチ１１には、そのアクチュエータとして積
層型圧電体６が取り付けられ、両者共にプレスラム２に
取付けられ、これと連動して上下運動をする。ベースブ
ロック３上にはダイ１２が取付けられている。制御手段
としては、駆動モータ用制御装置８、圧電体の作動用制
御装置９、加工サイクルの制御を行う装置１０が設けら
れ、この外に、プレスラム２の上下動の位置制御用検出
器１３を備えている。
レス機械のラムに取付けた場合の一例を説明する。第２
図に示す通り１はプレス本体、２はプレスラム、３はベ
ースブロック、４はラムの駆動モータ、５はラム駆動軸
であり、駆動モータ４の回転により歯車機構１７を介し
てラム駆動軸５が回転し、このとき、受圧用ナツト７と
ラム駆動軸５の外周の雄ねじとが螺合しているために、
ラム駆動軸５が回転しながら上下に動き、この動きがプ
レスラム２に伝えられてプレスラム２も上下運動をする
。打抜きパンチ１１には、そのアクチュエータとして積
層型圧電体６が取り付けられ、両者共にプレスラム２に
取付けられ、これと連動して上下運動をする。ベースブ
ロック３上にはダイ１２が取付けられている。制御手段
としては、駆動モータ用制御装置８、圧電体の作動用制
御装置９、加工サイクルの制御を行う装置１０が設けら
れ、この外に、プレスラム２の上下動の位置制御用検出
器１３を備えている。
次に上記の構成による作用を説明する。素材Ｗの厚み寸
法と金型のダイハイドより予め決められたラムストロー
ク寸法をラムのスライド部に装置した位置制御用検出器
１３によりセットし、プレスラム２の位置制御を行う。
法と金型のダイハイドより予め決められたラムストロー
ク寸法をラムのスライド部に装置した位置制御用検出器
１３によりセットし、プレスラム２の位置制御を行う。
打抜きパンチ１１の下端（先端）面が素材の上面に接し
、打抜き底形を開始するときの荷重によるモータ負荷電
流変動分（電流変化分Δ■）を検出し、或はパンチ１１
が素材Ｗに対して接近した位置が打抜き開始に適当な間
隙を有するか否かを検出する位置検知手段（機械的、或
は電気的、光学的センサ等を用いた検知手段）により検
知し、その信号を駆動モータ用制御装置８及び圧電体作
動用制御装置９で処理し、素材Ｗの板厚より決定される
必要なパンチ１１のストｄ−り量１分だけ圧電体６が変
位するように、電圧−変位特性より決まる電圧を圧電体
６に印加して圧電体６を急激に伸長変位させてパンチを
駆動し、高速、高精度の打抜き加工を行う。圧電体６の
作動終了後、プレスラム２は上昇端まで戻り、１サイク
ルの動作が終了する。
、打抜き底形を開始するときの荷重によるモータ負荷電
流変動分（電流変化分Δ■）を検出し、或はパンチ１１
が素材Ｗに対して接近した位置が打抜き開始に適当な間
隙を有するか否かを検出する位置検知手段（機械的、或
は電気的、光学的センサ等を用いた検知手段）により検
知し、その信号を駆動モータ用制御装置８及び圧電体作
動用制御装置９で処理し、素材Ｗの板厚より決定される
必要なパンチ１１のストｄ−り量１分だけ圧電体６が変
位するように、電圧−変位特性より決まる電圧を圧電体
６に印加して圧電体６を急激に伸長変位させてパンチを
駆動し、高速、高精度の打抜き加工を行う。圧電体６の
作動終了後、プレスラム２は上昇端まで戻り、１サイク
ルの動作が終了する。
上記のサイクル（時間）とラムとパンチとのストローク
との関係を第３図に示す。図に於いて、Ｌはモータ駆動
域のストロークでプレスラム２のストローク、ｌは圧電
体駆動域のストロークでパンチ１１すなわち圧電体６の
ストロークとなる。
との関係を第３図に示す。図に於いて、Ｌはモータ駆動
域のストロークでプレスラム２のストローク、ｌは圧電
体駆動域のストロークでパンチ１１すなわち圧電体６の
ストロークとなる。
ＴＤＣはラムの上死点、ＢＤＣはラムの下死点、Ｓはラ
ムの１ストロークの時間巾（１サイクル）を示す。図で
判るように、圧電体６によるパンチの打抜き加工は短時
間に急激に行われることがその特色である。
ムの１ストロークの時間巾（１サイクル）を示す。図で
判るように、圧電体６によるパンチの打抜き加工は短時
間に急激に行われることがその特色である。
以上述べた各手段により、従来の方法では精密な打抜き
が出来なかった厚み５０〜１００ミクロン程度の薄膜シ
ート状素材を圧電体の高速変位運動を利用して１０’
ｍｍ／ｍｉｎ以上の高速域で打抜きを行うことが可能と
なり、打抜き加工の精度向上とその作業能率の向上を図
ることができる。また、本装置では動力源となる圧電体
が小型であるので装置のコンパクト化、したがって設備
投資の削減、スペースの効率化もできる。
が出来なかった厚み５０〜１００ミクロン程度の薄膜シ
ート状素材を圧電体の高速変位運動を利用して１０’
ｍｍ／ｍｉｎ以上の高速域で打抜きを行うことが可能と
なり、打抜き加工の精度向上とその作業能率の向上を図
ることができる。また、本装置では動力源となる圧電体
が小型であるので装置のコンパクト化、したがって設備
投資の削減、スペースの効率化もできる。
本発明を実施することにより次の効果がある。
く１）圧電体を利用した高速打抜き加工を行うことによ
り薄肉シート状素材に対してだれやかえり等の発生の少
ない高精度の打抜き加工が出来る。
り薄肉シート状素材に対してだれやかえり等の発生の少
ない高精度の打抜き加工が出来る。
（２〉動力源となる圧電体が小型であるので装置のコン
パクト化、スペースの効率化が図れる。
パクト化、スペースの効率化が図れる。
第１図は第１実施例による打抜き加工装置の構成、作用
の説明図で、（ａ）は打抜き前、（ｂ）は打抜き後の状
態、第２図は第２実施例によるプレス機械と連動した打
抜き加工装置、第３図は第２図の装置によるパンチの時
間−ストローク線図を示す。 ６・・・積層型圧電体、 １１・・・パンチ、１２・
・・グイ、 ２０・・・圧電体電源制御手段、 Ｗ・・・薄膜シート状素材。
の説明図で、（ａ）は打抜き前、（ｂ）は打抜き後の状
態、第２図は第２実施例によるプレス機械と連動した打
抜き加工装置、第３図は第２図の装置によるパンチの時
間−ストローク線図を示す。 ６・・・積層型圧電体、 １１・・・パンチ、１２・
・・グイ、 ２０・・・圧電体電源制御手段、 Ｗ・・・薄膜シート状素材。
Claims (1)
- １、複数枚の圧電素子を積層一体化した積層型圧電体を
取り付けた打ち抜きパンチと、該パンチとダイの上に載
置された薄膜シート状素材との間隙を検知するパンチ位
置検知手段と、前記検知手段の信号に応じて前記圧電体
に印加する電圧を制御する圧電体電源制御手段とより成
ることを特徴とする薄膜シート状素材の打抜き加工装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22460089A JP2757484B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 薄膜シート状素材の打抜き加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22460089A JP2757484B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 薄膜シート状素材の打抜き加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390223A true JPH0390223A (ja) | 1991-04-16 |
| JP2757484B2 JP2757484B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=16816267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22460089A Expired - Lifetime JP2757484B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 薄膜シート状素材の打抜き加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757484B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413018A (en) * | 1991-06-20 | 1995-05-09 | Fuji Electric Co., Ltd. | Piezo-electric actuator operated press |
| JP2011255501A (ja) * | 2011-08-22 | 2011-12-22 | Takeshi Yano | パンチング装置およびパンチングシステム |
| CN115889577A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-04-04 | 西安航天发动机有限公司 | 一种高精度膜片精密冲压成型工艺方法 |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP22460089A patent/JP2757484B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413018A (en) * | 1991-06-20 | 1995-05-09 | Fuji Electric Co., Ltd. | Piezo-electric actuator operated press |
| JP2011255501A (ja) * | 2011-08-22 | 2011-12-22 | Takeshi Yano | パンチング装置およびパンチングシステム |
| CN115889577A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-04-04 | 西安航天发动机有限公司 | 一种高精度膜片精密冲压成型工艺方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2757484B2 (ja) | 1998-05-25 |
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