JPS59127933A - 電磁加工装置 - 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】 この発明は、電磁力を利用して被加工物を加工する電磁
加工装置に関するものである。詳しくは、コンデンサ等
で構成される蓄電装置から所望に応じて衝撃的電流を行
られろＪ、うにし、コイルホルダに設けられた平板状コ
イルに上記コンデンサからの衝撃的電流を流し、コイル
に対向して置かれたｉ＃電板若しくはＰＩ電材別に電磁
反発力を育て被加工物に穴あ（）、絞り、ノックアウト
、ナツト固着、印（マーク＞　（＝ｔ　ｃＪ等種々の加
工を行なうことのできる電磁加工装置に関り−るちので
ある。

本発明の目的は広笥囲の実用的な電磁加工装置を筒中な
構成で１ｑることにある。

本発明に係る電磁加工装置の青黴とするところは、支持
枠内で支持されるコイルホルダと、該コイルホルダに設
けた平板状コイルと、コンデンサを備えた蓄電装置と、
該蓄電装置の電気量を前記平板状コイルに所望の位置関
係若しくは所望のタイミングで供給するスイッチング機
構を備えて成り、前記蓄電装置から前記平板状コイルに
所望の位置関係若しくは所望のタイミングで衝撃的に電
流を流して、前関］イルホルダの下方に（Ｑ置する被加
工物を電磁反発力を利用して加工することにある。

以下、本発明について実施例を掲げ詳細に説明する。

第１図〜第６図は本発明電磁加工装置を示す実施例であ
り、第７図、第８図は電磁加工装置に用いられる平板状
コイルの実施例であり、第９図は蓄電装置の一実施例、
第１０図はスイッチング機構を示す実施例である。

各実施例を順を追って説明する。

第１図は電磁加工装置の正面図である。これは、支持枠
１内で上下動自在に支持されるコイルホルダ３と、この
コイルホルダに設けた平板状コイル５と、コンデンサ７
を備えて成る蓄電装置９と、蓄電装置の電気量を平板状
コイル５に所望の位置関係若しくは所望のタイミングで
供給するスイッチング機構１１を備えており、蓄電装置
９がら平板状コイル５に所望の位置関係若しくは所望の
タイミングで衝撃的に電流を流して、コイルホルダ３の
下方に位置する被加工物１３を電磁反発力を３− 利用して加工する電磁加工装置である。コイルホルダ３
の下部に平板状コイル５を設けている。平板状コイル５
の詳細を第７図、第８図に斜視図で示した。第７図は導
線をうず状に巻き平板状に仕上げたちのである。第８図
は銅板をうず状に巻き平板状に什上げたものである。］
イルの内部及びコイルとコイルホルダとの空間はエポキ
シその伯の絶縁材ｒ１を充填し補強する。又、コイルの
表面には絶縁のため薄い絶縁板１５が設けられる。コイ
ルの引出し線１７はコイルホルダの」−下位同法め時に
適応できるようフレキシブル電線１９に接続する。

第９図は蓄電装−〇を電気回路図で示している。

電源２１の電圧は変圧器２３を経てコンデンサ７に蓄電
される。この時、後述するスイッチング機構１１と連動
されている充電スイッチｓｗＩは閉じられ、同じくスイ
ッチング機構と連動される放電スイッチＳＷ２は聞けら
れている。第１０図はスイッチング機構を示寸シーケン
ス図である。］コンデンサに充電された電荷を平板状コ
イル５に　４− 導くスイッチング機構はりレージ−ケンスで行なう仙、
マイクロコンピュータににっでソフト的に処理する又は
ロジックシーケンスで構成することもできる。本例では
りレージ−ケンスの例を示しており、リミッ１へスイッ
チＲ３＋　、Ｒ８２の動作により蓄電装置の充電スイッ
チ或いは放電スイッチを］イルＸ、Ｙの励磁により行な
うものである。

ＸａはコイルＸのａ接点をｘｂはコイルＸのｂ接点を示
している。又ＹａはコイルＹのａ接点であり、Ｙｂはコ
イルＹのｂ接点である。スイッチＳＷ１とＳＷ２は同時
に入らないようにしている。

本例に示すリミットスイッチＲ８＋　、Ｒ８２はクラン
ク軸の回転角をロータリーエンコーダやロータリーカム
スイッチで検出し、任意の角度で放電スイッチをＯＮす
るものの他、光学センサで被加工物の位置、加Ｉｌｌの
位置を検出してスイッチングするもの、又、被加工物を
時間的に処理しようとする場合のタイマーによるスイッ
チを含めた総称である。

第１図の電磁加工装置では被加工物１３にうず電流を流
し、平板状］イル５に７・１１ノ反発力を受けて小金”
＋”　２５に押しつ（Ｊ絞り加工を行なうものである。

′ｊイルホル／Ｊ′３は通常のプレス機械のスライドに
相当−する。従って、スライド位置が上方にある時スイ
ッチＲ８２が入り］ンデン勺の充電をするようにし、ス
ライド位置が下方に下がり被加工物との距阿（が例、え
ば０．５〜１ｍｍ位になるとスイッチＲ８＋　が入りス
イッチング機構１１が作動し放電スイッチＳＷ２が入る
ようにすれば良い。

スイッチング機構のＲ８＋　、Ｒ８２はコイルホルダの
位置を尤検出器若しくはリミットスイツブで検出して行
なえば良い。適宜な位置で放電を終了した後、タイマー
装面により、一定１１．）間後に充電が始まるＪ−うス
イッチＲ８２が入るようにすることもできろ。

第１図に承り電磁加工装置によれば通常のプｌノス閤械
に比べ１−金型を省略することができる。又、スライド
は甲に］イルホルゲの位置決めをすれば良く機構的に簡
易となる。

第２図【、１第１図の電磁加■装同を部分拡大断面図で
示すものである。本例では絞り加工の細穴あけ加工を行
なうため、位置決めビン２７の間に被加工物１３を置い
たものである。平板状］イル５に衝撃的電流を流せば導
電質の被加工物は下方に力を受けるのであるが、仮に被
導電性の材料であってもアルミ箔等の導電材料を表面加
工したものであれば第１図に示すものと同様被加工物を
加工することができる。

第３図はノックアウト装置の実施例を示す正面図であり
、一部切欠いて示している。これは、コイルホルダ３に
設けられた平板状］イル５の下方に上下に可動できる導
電板２つを設け、この導電板２９の下方にハンマビン３
１を接続し、コイルホルダ３の下方に取り付けられた上
部金型３３を０通するノックアウトビン３５の上端を一
上記ハンマビン３１の下端で押すようにしたものである
。

一般のプレス機械にノックアウト装置を付加した形態で
ある。ノックアウトも加工の一形態であると考え、ここ
ではノックアウト加工と呼ぶ。絞り加工を終了した状態
で、上金型３３に被加工物１７− ３が嵌着している時、蓄電装置９からコイルホルダ３の
ｖＰ板状］イル５に衝撃的電流を流し、導電板２つを下
降させてノックアウトビン３５を押し被加工物１３を突
ぎ出すものである。この時のスイッチング機構は前記実
施例同様、光センサ或いはリミットスイッチによる位置
検出器にＪ、ろことができろ。特竿寸べき魚ｔまこれら
の位置検出器は容易に自由な位置に設りることができる
点と、又この位置は検出器の位置変換ににり自由に変更
できることである。従来のノックアウト装置の機械的機
構によるものでは」−死点にさしかかる直前にノックア
ウトビンを下方に押すようにする′ｂのであり、自由な
位置で操作させるのは難かしい。又、油圧等による機構
は構造が複雑とならざるを冑なかった。本発明電磁方式
では装置が極めて単純であり、（■意の高さ位置で電気
的に容易に自動化が行なえる。尚絞り加工と比べればノ
ックアラ１〜加工は小さい力で良く、従って蓄電装置の
コンデンサ容量は比較的小さくてｐい。図中３７はゴム
等の材質で作られる緩衝板を示している。

８− 第４図は第３図のノックアウト電磁加工装置の他の実施
例を示すもので加工部分を拡大して縦断面図で示してい
る。これは、コイルホルダ３中に上部断面が広く下部断
面が狭いシリンダ？３９を設け、このシリンダ室上部に
設けられたピストン／１１を上方の上下可動自在の導電
板２つに接続し、シリンダ室の下部に設けられたピスト
ン４３をハンマビン３１に接続し、該ハンマビン３１０
ストロークを大きくするようにしたものである。図は作
動前の状態を示し、蓄電装置９から平板状コイル５に電
流を受はノックアウト加工する。シリンダ室３９には適
宜な流体を入れて良い。被加工物１３の絞り部分が深い
場合にはノックアウトのストロークを大きくとることが
できるので最適である。

第５図はスプリングの復元力を利用した電位加工装置を
示すもので一部切欠いて正面図で示している。加工部分
に関しては第６図のものと同様であり、符号の一致する
ものは同一であるので、拡大して示している第６図を参
照されたい。これはコイルホルダ３の下方にストライカ
４５を復元スプリング４７を介して設け、コイルホルタ
３の下部に設（゛また平板状コイル５とストライカ４５
の１部に設けた導電板２つとを対向させ、平板状コイル
５に所望の位置関係若しくは所望のタイミングで衝撃的
電流を流すことにより、ストライカ４５を電磁反発力で
下降さ１１復元スプリング４７の復元力により再び一１
冒させるにうにしたものである。本例では、ストライカ
４１５はパンチ５１を備え、ダイ５３上に冒かれた被加
工物１３にピアスナツト５５を固着しようとする例であ
る。ある稈ｍの位置決めを１６ためコイルホルダはプレ
ス機械のスライドに固定されている。コイルホルダの位
置検出を行ないスイッチング機構を作動させれば、導電
板２９の付けられたストライカ４５は復元スプリング／
１７を圧縮しながら下降する。ストライカには下方にス
プリング５７を介して部十４５０が設（づられており、
■−１ニステンション４つがストライカ／１５９部材５
０と共に下降して被加工物１３を押える。エキステンシ
ョン７１．９と部材５０はス］−ライカ／１．５のパン
チ５１の先端部分で係山されている。ストライカ４５が
更に下降すればスプリング５７が圧縮されパンチ５１が
エキステンション４９より下方に突き出し被加工物１３
の穴あけ、ピアスナツトの打込み、被加工物とピアスナ
ツト５５のかしめを瞬時に行なう。その後復元スプリン
グ４７の復元伸張力によりパンチ５１はストライカ４５
と共に上臂しエキステンション４９ち被加工物１３から
離れる。部材５０とストライカ４５はスプリング５７の
伸張力で引き離される。作業を終了して第５図の元の状
態に戻る。ピアスナツトの加工例を示したけれども、適
宜な金型を準備すれば穴あけ、絞り、印（マーク）付け
、かしめ等の加工を行なうことができることは明白であ
る。−回の放電により全ての工程を自動的に終了するの
で高度の自動化ができる。スイッチング機構については
、手動、コイルホルダの位置検出による仙、被加工物の
位置検出を加えても良い。

第６図は第５図に示した電磁加工機の変形例を側方から
見た縦断面図で示すものである。これは、１１− コイルホルダ３を支持枠１に固定したものである。

第５図に示す電磁加工装置では、加工品種に合せてコイ
ルホルダの位置を適宜位置決めできるのに対し、固定位
置で作業を行なう点が異なる。同−若しくは類似の加工
程に関しては特に］イルホルダの位置決めが不要である
ので、一般のプ１ノス機械のスライド部分を取り去った
形態としている。

この電磁加工装置は第５図実施例に示すものと同様の加
工即ち、穴あけ、絞り、かしめ、印イζ１等が行なえる
が、特に連続量産品に適している。例えば長尺物被加工
物に連続して穴をあ（プていこうとする時、一定速度で
被加工物１３をダイ５３に対し滑らせる一方一定時間毎
にスイッチング機構を作動させ充放電を繰り返せば等間
隔の穴あけができる等である。本例に示づ一スプリング
復元式電磁加工装置では、コイルホルダの位置を検出し
てスイッチングすることはできないので、被加工物の位
間検出若しくはタイマー等を絹み合せてＲ８＋　。

Ｒ８２を交互に作動さ１！るようにする。−回のスイッ
チング動作を行なわせるのみで全ての加工手１２− 順を自動的に終了できる。又、一般のプレス機械のスラ
イド部分を省略できるので、極めてコンパクトな電磁加
工装置となる。

かくして、支持枠内で支持されるコイルホルダと、該コ
イルホルダに設けた平板状コイルと、コンデンサを含め
て成る蓄電装置と、該蓄電装置の電気量を前記平板状コ
イルに所望の位置関係若しくは所望のタイミングで供給
するスイッチング機構を備えて成り、前記蓄電装置から
前記平板状コイルに所望の位置関係若しくは所望のタイ
ミングで電流を流して、前記コイルホルダの下方に位置
する被加工物を電磁反発力を利用して加工することを特
徴とする本発明電磁加工装置は、簡易な構成で実用化す
ることができ、穴あけ、ノックアウト、絞り、ピアスナ
ツトの固着、かしめ、印（マーク）付は等の加工を行な
わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電磁加工装置の正面図、第２図は第１図
の電磁加工装置の部分拡大縦断面図で示し、加工対象は
異なるものを示す。 第３図（まノッタアウ１〜％ｊＦ？の実施例を一部を切
欠いて承り−１面図、 第４図はノックアラ１〜装置の４１１！の実施例を部分
拡大縦断面図で示η。 第５図はスプリング復元式雷碍加工装面を示し、一部を
切欠いて示す正面図、 第６図はスプリング復元式電磁加重装置の仙の実施例を
示し、側方から見た縦断面図、第７図、第８図は平板状
」イルの実施例を示す斜視図、 第９図は蓄電袋間を示す回路図、 第１０図はスイッチング機構を示す回路図である。 （図面の簡単な説明） １・・・支持枠　　　　　３・・・コイルホルグ５・・
・平板状］イル　　７・・・］ンデンサ９・・・蓄電装
量　　　１１・・・スイッチング□横４７・・・復元ス
プリング Ｓ　Ｗ　＋　・・・充電スイッチ ＳＷ２・・・放電スイッチ 特許出願人　　株式会社　ア　マ　ダ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持枠内で支持される］イルホルダと、該コイル
   ホルダに設もづた平板状コイルと、コンデンサを備えた
   蓄電装置と、該蓄電装置占の電気量を前記平板状コイル
   に所望の位置関係若しくは所望のタイミングで供給する
   スイッチング機構を備えて成り、前記蓄電装置から前記
   平板状コイルに所望の位置関係若しくは所望の今イミン
   グで電流を衝撃的に流して、前記コイルホルダの下方に
   位置する被加工物を電磁反発力を利用して加工すること
   を特徴とする電磁加］−￥：、同。
2. （２）］イルホルダの下部に平板状コイルを設（−Ｉだ
   特許請求の範囲１に記載する電磁加工装置。
3. （３）コイルホルダに設けられた平板状コイルの下方に
   上下に可動できる導電板を設け、該導電板の下方にハン
   マビンを接続し、コイルホルダ下方に取りイ４けられた
   上部金型を貫通するノックアウトビンの上端を前記ハン
   マビンの下端で押すよう構成した特許請求の範囲１に記
   載する電磁加工装置。
4. （４）コイルホルダ中に上部断面が広く下部断面が狭い
   シリンダ室を設け、該シリンダ室上部に設けられたピス
   トンを一ヒ方の上下可動自在の￥４電板に接続し、前記
   シリンダ室の下部に設けられたピストンをハンマビンに
   接続し、該ハンマビンのストロークを大きくして成る特
   許請求の範囲３に記載する電磁加工装置。
5. （５）コイルホルダの下方にストライカを復元スプリン
   グを介して設け、前記コイルホルダの下部に設けた平板
   状コイルと前記ストライカの上部に設けた導電板とを対
   向し、前記平板状コイルに所望の位置関係若しくは所望
   のタイミングで電流を衝撃的に流すことにより、前記ス
   トライカを電磁反発力で工時させ、前記復元スプリング
   の復元力により再び上昇させて成る特許請求の範囲１に
   記載する電磁加工装置。