JP2011088166A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工材が大きくてもその姿勢の調整等する空間を十分に確保でき、プレス装置の小型化を可能としてコスト低減、設置スペースの効率化にも貢献でき、しかも十分な加工能力を有し、プレス加工を自動化・ロボット化する際にも設計の自由度が高く、大きなパネル材や長尺パイプの各種プレス加工に好適なプレス装置を提供せんとする。
【解決手段】基台フレーム１０の上部に、横方向に対面する左右の金型２及び各金型を保持する金型保持部材３を横方向スライド可能に保持するスライド案内部を設け、金型保持部材３の外側面３０を下側ほど外広がりの上向きテーパー面とし、該上向きテーパー面と略平行な下向きテーパー面を有して該金型保持部材３の外側面３０を摺動部材６を介して押下する押圧部材５を設け、押圧部材５を連結部材８１を介して下方に引き下げる駆動手段７を基台フレーム１０の前記金型２より下方の位置に設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、被加工材をプレス加工するためのプレス装置に係り、より詳しくは、大きなパネル材や長尺パイプの各種プレス加工に好適なプレス装置に関するものである。

従来、この種のパネル材や長尺パイプ加工用のプレス装置としては、フレームの形に応じて「Ｃ型」や「門型」と呼ばれる大型のプレス装置が広く用いられている（例えば、特許文献１、２参照。）。これらプレス装置は基台側の下金型に対して上方向から上金型を押圧するべく、基台よりも上方の位置に上金型を押し下げるための駆動手段、例えば油圧シリンダー等が設けられ、この油圧シリンダーを支持する頑強な支持アームが基台に立設されている。そして、この支持アームの存在により被加工材の姿勢を調整したりその他作業等を行なう空間が規制され、大きなパネル材の板金加工や長尺パイプのプレス加工を行なう場合、この空間を確保できる大型のプレス装置を使用する必要があった。

プレス装置が大型化すると、高価でありコスト面でデメリットが大きく、また設置するスペースも広い面積が必要となり効率的でない。また、空間を確保できたとしても支持アームは存在するため作業性の向上には限界があり、例えばプレス加工を自動化・ロボット化する際にも当該支持アームが邪魔となって設計の自由度が低下してしまう。

特開平８−１９７２９１号公報 特開平９−７６０９９号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、被加工材が大きくてもその姿勢の調整等する空間を十分に確保でき、プレス装置の小型化を可能としてコスト低減、設置スペースの効率化にも貢献でき、しかも十分な加工能力を有し、プレス加工を自動化・ロボット化する際にも設計の自由度が高く、大きなパネル材や長尺パイプの各種プレス加工に好適なプレス装置を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、基台フレームの上部に、横方向に対面する左右の金型及び各金型を保持する金型保持部材の一方又は双方を横方向にスライド可能に保持するスライド案内部を設け、前記金型保持部材の外側面を下側ほど外広がりの上向きテーパー面とし、該上向きテーパー面と略平行な下向きテーパー面を有して該金型保持部材の外側面を直接又は摺動部材を介して押下し、金型及び金型保持部材を前記スライド案内部に沿った横方向内側に押圧する押圧部材を設け、前記押圧部材を連結部材を介して下方に引き下げる駆動手段を、前記基台フレームの前記金型よりも下方の位置に設けてなることを特徴とするプレス装置を構成した（請求項１）。

ここで、前記スライド可能に保持されるスライド案内部が、前記金型保持部材を上に載せた状態でスライド可能に支持する支持板と、前記金型保持部材の上面側に位置して該金型保持部材の浮き上がりを阻止する規制板とよりなるものが好ましい（請求項２）。

また、前記摺動部材が、前記金型保持部材の外側面及び前記押圧部材の下向きテーパー面にそれぞれ当接する平行な内外の面を有する平板よりなり、前記押圧部材による押圧の際、該摺動部材の外側の面と前記押圧部材の下向きテーパー面とが摺動することにより前記金型保持部材とともに横方向内側に移動するものが好ましい（請求項３）。

更に、前記駆動手段が、前記連結部材を下方に押し下げる液圧又はエア圧シリンダーを基台フレームの内部に取り付けてなるものが好ましい（請求項４）。

また、前記押圧部材の押下により金型及び金型保持部材が横方向内側に移動した際に弾性変形し、押下力が解除された際に金型及び金型保持部材を弾性復元力で外側に開いた位置に戻そうとする弾性部材を設けたものが好ましい（請求項５）。

請求項１に係るプレス装置によれば、金型保持部材の上向きテーパー面と略平行な下向きテーパー面を有する押圧部材によってくさび効果による強力なプレス力を発生し、小型でも十分な加工能力を発揮するとともに、この押圧部材を作動させる駆動手段を基台フレームの金型より下方の位置に設けたので、従来のプレス装置に必要であった支持アームが金型より上方に存在せず、被加工材の姿勢を調整等する作業空間が開放されている。このため、例えば大きなパネル材や長尺パイプのプレス加工を行なう場合にもプレス装置を大型化する必要がなく、小型な装置で加工を行なうことができ、コスト低減及び設置スペースの効率化に貢献できる。また、このように金型より上側の作業空間として支持アーム等が存在しない開放された空間が確保されるので、プレス加工を自動化・ロボット化する際にも設計の自由度が高い。

請求項２に係るプレス装置によれば、スライド案内部が、金型保持部材を上に載せた状態でスライド可能に支持する支持板と、前記金型保持部材の上面側に位置して該金型保持部材の浮き上がりを阻止する規制板とよりなるので、簡単な構造で装置の大型化を招くことなく大きな押圧力にも対応でき、金型及び金型保持部材を確実且つ効率的にスライド案内することができ、メンテナンスや調整の必要性も少なく維持コストも低減できる。

請求項３に係るプレス装置によれば、摺動部材が前記金型保持部材の外側面及び前記押圧部材の下向きテーパー面にそれぞれ当接する平行な内外の面を有する平板よりなり、前記押圧部材による押圧の際、該摺動部材の外側の面と前記押圧部材の下向きテーパー面とが摺動することにより前記金型保持部材とともに横方向内側に移動するので、金型を保持する構造を有する金型保持部材の摩耗をなくし、簡単な構造の摺動部材を消耗品として交換するだけでメンテナンスでき、この摺動部材の厚みを変えるだけで金型間のクリアランスも容易に調整することができる。

請求項４に係るプレス装置によれば、駆動手段として前記連結部材を下方に押し下げる液圧又はエア圧シリンダーを基台フレームの内部に取り付けてなるので、従来の支持アームが省略できる点は勿論のこと、装置全体を小型化でき、設置スペースの効率化が可能となる。

請求項５に係るプレス装置によれば、押圧部材の押下により金型及び金型保持部材が横方向内側に移動した際に弾性変形し、押下力が解除された際に金型及び金型保持部材を弾性復元力で外側に開いた位置に戻そうとする弾性部材を設けたので、プレス後の金型の開きを迅速化し、効率のよいプレス加工が可能である。

本発明に係るプレス装置の上部構成を示す要部の斜視図。 同じくプレス装置の全体構成を示す側面図。 同じく側面図。 スライド案内される金型及び金型保持部材を示す説明図。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

本発明のプレス装置１は、図１、２に示すように、基台フレーム１０の上部１０ａに、横方向に対面する左右の金型２と各金型２を保持する金型保持部材３を備え、これら金型２及び金型保持部材３を横方向にスライド可能に保持するスライド案内部４が同じく基台フレーム１０の上部１０ａ、上面１１に取り付けられている。

金型保持部材３は前後縦長の部材であり、図４（ａ）にも示すように、その一端側にプレス成形用の金型２を設けるとともに、他端側に前記金型２が圧着すると同時に圧着して押圧部材５による加圧時のバランスをとるための一対のダミー金型９が設けられている。図４（ｂ）に示すように金型２、２を金型保持部材３のセンター位置に設けて使用することがバランス的に基本的な使用方法であるが、本例のようにこのように作業するプレス成形用の金型２、２を端部に設けることで作業しやすくなる。このようにセンター位置からずらして使用する場合にはダミー金型９をセンター位置に対して金型２と反対側の対称な位置に取り付けてバランスをとる必要があるのである。

本例では、縦長の金型保持部材３の一部に縦方向に短い幅の金型２を取り付けているが、金型２の縦方向の幅をより長く構成したものなど、金型２の形状、寸法については被加工材やプレス加工形態に応じて適宜設定できる。また、本例では対向する金型保持部材３、３に一対の金型２、２のみ設けたが、二対以上設けることも勿論可能である。基台フレーム、金型、金型保持部材の素材は従来のプレス装置に広く用いられている各種の金属素材などを適用できる。

スライド案内部４としては、金型保持部材３を上に載せた状態でスライド可能に支持する支持板４０と、金型保持部材３の上面３１側に位置して該金型保持部材３の浮き上がりを阻止する規制板４１とが設けられている。基台フレーム１０の上部１０ａは、金型２及び金型保持部材３が設けられる中央部が被加工材を操作しやすいように特に金型２、２の間の空間が前後縦方向に開放された空間となるように構成され、その外側に位置する押圧部材５や連結部材８１を囲むように平面視略コ字状の壁部１２が左右に形成されている。

支持板４０は、前後開放された前記中央部の上面１１における左右の金型保持部材３が移動する範囲を含む位置にそれぞれ固定されている。規制板４１は、前記した略コ字状の壁部１２の前後壁の内側の端部上面１２ａに固定され、該上面１２ａから内側に突出して金型保持部材３の上面３１に当接或いは近接する平面視略Ｌ字状の板材より構成されている。尚、スライド案内部４はこのような構成に何ら限定されず、その他の構造でも勿論よい。

金型保持部材３の外側面３０は、下側ほど外広がりの上向きテーパー面とされている。そして、金型保持部材３の外側斜め上方には、該金型保持部材３の外側面３０と略平行な下向きテーパー面を内側面５０に有し、且つ該金型保持部材３の外側面３０を直接又は摺動部材６を介して押下することにより金型２及び金型保持部材３をスライド案内部４に沿った横方向内側に押圧する押圧部材５が設けられている。

押圧部材５の内側面５０は、金型保持部材３の外側面３０のほぼ前面に対向して設けられ、直接又は摺動部材６を介して外側面３０の全面に内側に向けて圧力を加えることができる。すなわち、押圧部材５は横断面が略くさび形の縦長な部材であり、駆動手段７により下方に押し下げられると、その下向きテーパーの内側面５０を通じて金型２及び金型保持部材３を横方向内側に押圧し、その際の押圧力はくさび効果により増幅され、比較的小さな駆動力でも強力な力が金型２及び金型保持部材３に作用するのである。

本例では、金型保持部材３の外側面３０と押圧部材５の内側面５０の間に摺動部材６が介装され、該摺動部材６を通じて押圧部材５からの押圧力が金型保持部材３に伝達される。この摺動部材６は、金型保持部材３の外側面３０及び前記押圧部材５の下向きテーパーの内側面５０にそれぞれ当接する平行な内外の面を有する平板よりなり、押圧部材５による押圧の際、該摺動部材６の外側の面と前記押圧部材５の内側面５０とが摺動して金型保持部材３とともに横方向内側に移動する。図２は押圧部材５による押圧前の状態、図３は押圧時の状態を示しており、上記摺動により金型２が動作する様子を示している。

本例のように摺動部材６を介装することで、該摺動部材６を消耗品として交換するだけでよく、金型保持部材３を長期に亘って使用することができる。したがって摺動部材６は摺動する押圧部材５よりも柔らかい素材よりなるものが用いられ、従来からプレス装置の摺動部材として用いられている各種金属材料等を用いることができる。本例では摺動部材６と金型保持部材３との間は互いに摺動せずに一体的に動作するが、金型保持部材３との間でも摺動してもよい。この場合、上記押圧部材５との関係と同様、金型保持部材３の方が硬い素材とする。勿論、このような摺動部材６を省略し、押圧部材５と金型保持部材３を直接摺動させてもよい。

基台フレーム１０の前記金型２よりも下方の位置には、図２、３に示すように連結部材８を介して押圧部材５を下方に引き下げる駆動手段７が設けられている。本例では、駆動手段７として連結部材８を下方に押し下げる液圧又はエア圧のシリンダー７０が基台フレーム１０の内部に取り付けられている。より具体的には、シリンダー７０を基台フレーム１０内に固定し、下向きに伸びるシリンダーロッド７１の先端部に左右の連結部材８を固定する固定プレート８０が設けられ、左右の連結部材８、８をバランスよく同じ力で下方に押し下げるように構成されている。尚、駆動手段７は従来からのプレス装置に用いられている種々の手段を採用することができ、シリンダー以外にクランク等を用いた機械式プレスの駆動手段を採用することも勿論できる。

金型保持部材３と基台フレーム１０の間には、押圧部材５の押下で金型２及び金型保持部材３が横方向内側に移動した際に弾性変形し、押下力が解除された際に金型２及び金型保持部材３を弾性復元力により外側に開いた位置に戻そうとする弾性部材としてコイルスプリング１３が設けられている。具体的には、図１〜３に示すように基台フレーム１０の上面中央部に金型２と干渉しない寸法の支持台１４が設けられ、該支持台１４と金型保持部材３の内側面の下部との間にコイルスプリング１３が装着されている。その他、板バネやゴム材、その他の弾性部材を設けたものでもよい。また、弾性部材を省略して駆動手段により金型間を開くように構成したものでもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではない。例えば、以上の実施形態においては、左右双方の金型２及び金型保持部材３を基台フレーム１０に対して内側にスライド可能に構成し、押圧部材５で双方を内側に押圧する構成とし、全体として左右対称な構造としたが、本発明はこれに限定されず、左右一方の金型２及び金型保持部材３を基台フレーム１０に固定するとともに他方の金型２及び金型保持部材３のみスライド可能に構成し、該スライド可能に構成された金型保持部材３のみ押圧部材５で押圧するように構成したものも含まれる。この場合、当該左右一方にのみ設けられる押圧部材５を引き下げる連結部材８も一方のみとなる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

１ プレス装置
２ 金型
３ 金型保持部材
４ スライド案内部
５ 押圧部材
６ 摺動部材
７ 駆動手段
８ 連結部材
９ ダミー金型
１０ 基台フレーム
１０ａ 上部
１１ 上面
１２ 壁部
１２ａ 上面
１３ コイルスプリング
１４ 支持台
３０ 外側面
３１ 上面
４０ 支持板
４１ 規制板
５０ 内側面
７０ シリンダー
７１ シリンダーロッド
８０ 固定プレート
８１ 連結部材

Claims (5)

1. 基台フレームの上部に、横方向に対面する左右の金型及び各金型を保持する金型保持部材の一方又は双方を横方向にスライド可能に保持するスライド案内部を設け、
   前記スライド可能に保持される金型保持部材の外側面を下側ほど外広がりの上向きテーパー面とし、
   該上向きテーパー面と略平行な下向きテーパー面を有して該金型保持部材の外側面を直接又は摺動部材を介して押下し、金型及び金型保持部材を前記スライド案内部に沿った横方向内側に押圧する押圧部材を設け、
   該押圧部材を連結部材を介して下方に引き下げる駆動手段を、前記基台フレームの前記金型よりも下方の位置に設けてなることを特徴とするプレス装置。
2. 前記スライド案内部が、前記金型保持部材を上に載せた状態でスライド可能に支持する支持板と、前記金型保持部材の上面側に位置して該金型保持部材の浮き上がりを阻止する規制板とよりなる請求項１記載のプレス装置。
3. 前記摺動部材が、前記金型保持部材の外側面及び前記押圧部材の下向きテーパー面にそれぞれ当接する平行な内外の面を有する平板よりなり、前記押圧部材による押圧の際、該摺動部材の外側の面と前記押圧部材の下向きテーパー面とが摺動することにより前記金型保持部材とともに横方向内側に移動する請求項１又は２記載のプレス装置。
4. 前記駆動手段が、前記連結部材を下方に押し下げる液圧又はエア圧シリンダーを基台フレームの内部に取り付けてなる請求項１〜３の何れか１項に記載のプレス装置。
5. 前記押圧部材の押下により金型及び金型保持部材が横方向内側に移動した際に弾性変形し、押下力が解除された際に金型及び金型保持部材を弾性復元力で外側に開いた位置に戻そうとする弾性部材を設けた請求項１〜４の何れか１項に記載のプレス装置。

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