JP4802271B2 - ロータリーカム式プレス装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば板状のワークの端部に寄曲げ加工等の負角成形を行うプレス装置に関し、特にロータリーカム式プレス装置に関する。

例えば、自動車の製造工程において、板状のワークの端部に寄曲げ加工等の負角成形を行う場合、従来、特許文献１に示すようにロータリーカム式のプレス装置が用いられている。
従来一般に用いられるロータリーカム式プレス装置の構成について図９、図１０に基づき説明する。図９は、従来のロータリーカム式プレス装置の動作状態を示す断面図、図１０はその動作の流れを示すフローである。

図９に示すロータリーカム式プレス装置５０は、下型本体５１のカム溝５１ａに、断面が略円弧状のロータリーカム５２が回動自在に設けられ、このロータリーカム５２は、シリンダ５６により、常時所定の一方向（図９では右回り）に回動力が与えられている。
また、下型５１には、板状のワークＷが固定保持されるポンチ５３が設けられ、ロータリーカム５２にはワーク加工時に前記ポンチ５３と共にワークＷを保持するための端面５２ａが形成されている。また、ロータリーカム５２には、前記端面５２ａと所定の断面角度をなす加工面５２ｂが形成されている。

また、ロータリーカム５２において、前記加工面５２ｂと対向する面には、スライド板５４が設けられ、このスライド板５４によって、上方から下降移動してきた上吊カム５５の加工刃５５ａをロータリーカム５２へ案内する構成となされている。

このような従来のロータリーカム式プレス装置５０においては、ポンチ５３にワークＷがセットされると、上吊カム５５が垂直下方に移動を開始する。
そして、図９（ａ）に示すように、上吊カム５５の加工刃５５ａがスライド板５４に接すると、ロータリーカム５２は、シリンダ５６による回動力よりも大きい上吊カム５５の押圧力により、図中左回りに回動を開始する（図１０のステップＳ１）。

図９（ｂ）に示すように、スライド板５４が下型５１に当接し、ロータリーカム５２の回動が停止すると（図１０のステップＳ２）、上吊カム５５の加工刃５５ａがスライド板５４に沿って摺動し、ロータリーカム５２の加工面５２ｂに向けて前進開始する（図１０のステップＳ３）。尚、このとき前記ポンチ５３の上面と端面５２ａとは略面一に連続する状態となる。
図９（ｃ）に示すように上吊カム５５のスライド移動が下死点（ストローク最下点）に達すると、それと同時に、加工刃５５ａと加工面５２ｂとの間でワークＷの端部が挟まれて寄曲げ加工され、負角成形が完了する（図１０のステップＳ４）。

ワークＷの負角成形がなされると、上吊カム５５の加工刃５５ａは、図９（ｄ）に示すようにスライド板５４に沿って斜め上方へ後退開始する（図１０のステップＳ５）。これにより、加工刃５５ａは加工面５２ｂから離れる。
そして、上吊カム５５の加工刃５５ａの後退が完了すると、図９（ｅ）に示すように、上吊カム５５は垂直上方へ移動し、それに伴いロータリーカム５２は戻り方向（右回り）に回動し、その端面５２ａがワークＷから離れ、ワークＷが取り外し可能となる（図１０のステップＳ６）。

特開平１１−２２６６７２号公報

このように従来のロータリーカム式プレス装置にあっては、加工成形されたワーク端部の負角状態を解消するために、ロータリーカム５２を（シリンダ５６の駆動力により）回動させ、その加工面５２ｂをワークＷから引き離している。
しかしながら、上吊カム５５が垂直上方に所定距離を移動しなければ、ロータリーカム５２を十分に回動させて負角状態を解消することができず、上吊カム５５の上昇タイミングよりもワークＷを引き上げるタイミングが遅くなっていた。
その結果、ワークＷを引き上げるためのタイミングの設定可能範囲が制限され、その設定が困難であるという課題があった。
また、ワークＷの引き上げタイミングを遅延調整するためのスプリング等の部材が上型に必要となり、コストが嵩むという課題があった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、ロータリーカムに形成された負角形成型に対し上吊カムを圧接し、板状ワークの負角形成を行うロータリーカム式プレス装置において、負角成形された前記ワークから前記負角成形型を直ぐさま引き離すことのできるロータリーカム式プレス装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係るロータリーカム式プレス装置は、ワークを介して上吊カムを負角成形型に対して圧接し、前記ワークの負角成形を行うロータリーカム式プレス装置であって、前記ワークを保持する下型と、前記下型に回動自在に設けられ、前記負角成形型を有するロータリーカムと、前記下型においてシーソー状に回動自在に軸支され、前端側により前記ロータリーカムを押圧可能なスライド板とを備え、前記上吊カムは、前記スライド板に沿って前進可能に設けられ、前記上吊カムが前記スライド板に沿って前進することにより前記スライド板の前端側が前記ロータリーカムを押圧し、前記上吊カムが前記負角成形型に対して圧接可能な状態となされ、前記上吊カムが後退することにより前記スライド板の前記ロータリーカムに対する押圧状態が解除され、前記負角成形型が前記ワークから引き離される方向に前記ロータリーカムが回動可能となることに特徴を有する。

尚、前記シーソー状に軸支されるスライド板において、該スライド板が回動する支点は前端側に設けられていることが望ましい。
また、前記負角成形型が前記ワークから引き離される方向へ前記ロータリーカムに回動力を与える回動駆動部を備え、前記上吊カムが前記スライド板に沿って前進することにより生じる前記スライド板の前記ロータリーカムへの押圧力は、前記回動駆動部の回動力よりも大きいことが望ましい。
また、前記下型には、前記上吊カムが前記スライド板に沿って前進する際に、前記上吊カムが摺動可能な衝撃緩衝部材が設けられていることが望ましい。

このように構成することにより、上吊カムの上昇開始時において、既にワークから負角形成部が引き離されている状態となされ、少なくとも上吊カムと同時にワークを引き上げることができる。
その結果、ワークを引き上げるためのタイミングの設定可能範囲が広くなり、その設定作業を容易なものとすることができる。
また、従来のように、ワークの引き上げタイミングを遅延調整するための部材が不要となるため、コストを低減することができ、また、生産効率を向上することができる。

本発明によれば、ロータリーカムに形成された負角形成型に対し上吊カムを圧接し、板状ワークの負角形成を行うロータリーカム式プレス装置において、負角成形された前記ワークから前記負角成形型を直ぐさま引き離すことのできるロータリーカム式プレス装置を得ることができる。

図１は、本発明に係るロータリーカム式プレス装置の下型を模式的に示す平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図４は、図１のロータリーカム式プレス装置の一連の動作の流れを示すフローである。 図５は、図１のロータリーカム式プレス装置の動作状態を説明するための図である。 図６は、図１のロータリーカム式プレス装置の動作状態を説明するための図である。 図７は、図１のロータリーカム式プレス装置の動作状態を説明するための図である。 図８は、図１のロータリーカム式プレス装置の動作状態を説明するための図である。 図９は、従来のロータリーカム式プレス装置の動作状態を説明するための図である。 図１０は、従来のロータリーカム式プレス装置の一連の動作の流れを示すフローである。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、この発明に係るロータリーカム式プレス装置の下型を模式的に示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。尚、図２、図３には、上型に設けられた上吊カムを加えて示す。

最初に図１、図２に基づき構成を説明すると、このロータリーカム式プレス装置１は、下型２を備え、この下型２には、円弧面を有するカム溝２ａが設けられている。カム溝２ａには、略円弧柱状のロータリーカム３が回動自在に装着されている。
また、下型２上には、ワークＷを保持するためのポンチ４が設けられ、前記ロータリーカム３は、ワーク成形時に前記ポンチ４のワーク保持面と略面一に連続する端面３ａを有している。また、ロータリーカム３には、前記端面３ａと所定の断面角度をなす加工面３ｂが形成されている。これら端面３ａと加工面３ｂとにより負角成形型３０が構成される。

また、ロータリーカム３にはエアシリンダ５（回動駆動部）が接続され、このエアシリンダ５により所定方向（図中右回り）の回動力が常時与えられている。
また、ロータリーカム３の一端側において、下型２には、前記ロータリーカム３の加工面３ｂと対向する側に、支持部材６によってシーソー状に軸支されたスライド板７が回動自在に設けられている。より具体的には、支持部材６がスライド板７を軸支する支点６ａは、スライド板７の前端側７ａ寄りに設けられ、これにより外力が加えられないときには後端側７ｂの自重により後端側７ｂが下型２に当接するよう傾く構成となされている。

また、下型２の上方には、上型（図示せず）に取り付けられた上吊カム１０が垂直及び斜め方向に昇降移動可能に設けられている。この上吊カム１０の先端には、ワークＷの端部Ｗ１をロータリーカム３の加工面３ｂとの間に挟み込み、寄曲げ加工するための加工刃１０ａが設けられている。

尚、この上吊カム１０により前記スライド板７が下方に押圧されると、スライド板７の前端側７ａがロータリーカム３の被押圧面３ｃを押圧してロータリーカム３を図中左回り（シリンダ５による回動力とは逆の方向）に回動させ、上吊カム１０の加工刃１０ａを負角成形型３０の加工面３ｂへ案内するための経路が確保される。

続いて、図３に基づき、さらに構成を説明する。
ロータリーカム３の他端側においては、前記のスライド板７及び支持部材６は設けられず、ワーク加工時に上吊カム１０が摺動可能なストッパ部材８（衝撃緩衝部材）が下型２に設けられる。
このストッパ部材８を設けることによりスライド板７及び支持部材６に対する上吊カム１０からの衝撃を緩衝することができる。
また、ロータリーカム３には、上吊カム１０が前記ストッパ部材８に沿って摺動する際に、ストッパ部材８の摺動面に連続するスライド板９が設けられている。

このように構成されたロータリーカム式プレス装置１の一連の動作について、図４に基づき、図５乃至図８を用いて説明する。
先ず、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、ポンチ４にワークＷがセットされると、上吊カム１０が垂直下方へ移動を開始する（図４のステップＳＴ１）。

図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、下降する上吊カム１０がスライド板７に接すると、スライド板７の先端側７ａがロータリーカム３の被押圧面３ｃを押圧する。ここで、シリンダ５による回動力よりもスライド板７による押圧力が大きく、ロータリーカム３はシリンダ５による回動力の方向とは逆方向（図中左回り）に回動する（図４のステップＳＴ２）。
そして、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示すように、スライド板７に沿って加工面３ｂへの経路が確保される。
また、このとき上吊カム１０がストッパ部８に接するため、スライド板７に対する上吊カム１０からの衝撃が緩衝される。

スライド板７に沿って加工面３ｂへの経路が確保されると、上吊カム１０の加工刃１０ａは、加工面３ｂへ向けてスライド板７に沿って（斜め下方へ）前進する（図４のステップＳＴ３）。
そして、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、上吊カム１０が下死点に達して前進完了すると、上吊カム１０の加工刃１０ａが加工面３ｂに対して圧接され、ワーク端部Ｗ１の負角成形が同時に完了する（図４のステップＳＴ４）。

ワークＷの加工後、上吊カム１０は、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、斜め上方へ戻る方向に後退開始する。これにより、直ぐさまシーソー状に支持されたスライド板７は、その後端側７ｂへ傾く。また、このとき、スライド板７の前端側７ａのロータリーカム３に対する押圧状態が解除され、ロータリーカム３は、シリンダ５の回動力によって（図中右回りに）回動開始する。
その結果、ロータリーカム３の負角成形型３０（端面３ａ及び加工面３ｂ）は、ワークＷから引き離され、ワーク端部の負角状態が解消される（図４のステップＳＴ５）。

上吊カム１０の斜め上方への後退移動が完了すると、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、上吊カム１０は垂直上方へ移動開始する（図４のステップＳＴ６）。
このとき、ワークＷの端部Ｗ１における負角状態は既に解消されているため、上吊カム１０の上昇開始と共に、ワークＷはポンチ４と引き離され、上方へと移動開始される。

以上のように本実施の形態に係るロータリーカム式プレス装置によれば、下型２にシーソー状のスライド板７が設けられ、上吊カム１０の前進時に、前記スライド板７によりロータリーカム３を押圧して回動させ、負角成形可能な状態となされる。また、上吊カム１０の後退開始に伴い、前記スライド板７によるロータリーカム３への押圧状態を解除し、ワークＷから負角成形型３０を引き離す方向にロータリーカム３が回動される。
これにより、上吊カム１０の上昇開始時において、既にワークＷから負角形成部３０が引き離されている状態となされ、少なくとも上吊カム１０と同時にワークＷを引き上げることができる。
その結果、ワークＷを引き上げるためのタイミングの設定可能範囲が広くなり、その設定作業を容易なものとすることができる。
また、従来のように、ワークＷの引き上げタイミングを遅延調整するための部材が不要となるため、コストを低減することができ、また、生産効率を向上することができる。

１ ロータリーカム式プレス装置
２ 下型
３ ロータリーカム
３ａ 端面
３ｂ 加工面
３ｃ 被押圧面
４ ポンチ
５ エアシリンダ（回動駆動部）
６ 支持部材
７ スライド部材
７ａ 前端側
７ｂ 後端側
８ ストッパ部材（衝撃緩衝部材）
９ スライド板
１０ 上吊カム
１０ａ 加工刃
３０ 負角成形部
Ｗ ワーク
Ｗ１ ワーク端部

Claims (4)

1. ワークを介して上吊カムを負角成形型に対して圧接し、前記ワークの負角成形を行うロータリーカム式プレス装置であって、
   前記ワークを保持する下型と、
   前記下型に回動自在に設けられ、前記負角成形型を有するロータリーカムと、
   前記下型においてシーソー状に回動自在に軸支され、前端側により前記ロータリーカムを押圧可能なスライド板とを備え、
   前記上吊カムは、前記スライド板に沿って前進可能に設けられ、
   前記上吊カムが前記スライド板に沿って前進することにより前記スライド板の前端側が前記ロータリーカムを押圧し、前記上吊カムが前記負角成形型に対して圧接可能な状態となされ、
   前記上吊カムが後退することにより前記スライド板の前記ロータリーカムに対する押圧状態が解除され、前記負角成形型が前記ワークから引き離される方向に前記ロータリーカムが回動可能となることを特徴とするロータリーカム式プレス装置。
2. 前記シーソー状に軸支されるスライド板において、該スライド板が回動する支点は前端側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載されたロータリーカム式プレス装置。
3. 前記負角成形型が前記ワークから引き離される方向へ前記ロータリーカムに回動力を与える回動駆動部を備え、
   前記上吊カムが前記スライド板に沿って前進することにより生じる前記スライド板の前記ロータリーカムへの押圧力は、前記回動駆動部の回動力よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたロータリーカム式プレス装置。
4. 前記下型には、前記上吊カムが前記スライド板に沿って前進する際に、前記上吊カムが摺動可能な衝撃緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたロータリーカム式プレス装置。

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