TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2021053692
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210408
出願番号2019182049
出願日20191002
発明の名称プレス装置
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人
主分類B21D 24/00 20060101AFI20210312BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】金型の可動部の位置調整を高精度に行う。
【解決手段】プレス装置は、ダイと、前記ダイに対してプレス方向に移動可能なパンチと、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に設けられ、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対して前記プレス方向に移動可能な可動部と、回転量を指示する指令値によって回転駆動されるモータと、前記モータに接続され、前記モータの回転に伴って回転する回転軸と、前記回転軸の回転を、前記可動部の前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対する前記プレス方向の直線移動に変換する変換機構とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
ダイと、
前記ダイに対してプレス方向に相対移動可能なパンチと、
前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に設けられ、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対して前記プレス方向に移動可能な可動部と、
目標の回転状態にするための指令値によって回転が制御されるモータと、
前記モータに接続され、前記モータの回転に伴って回転する回転軸と、
前記回転軸の回転を、前記可動部の前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対する前記プレス方向の直線移動に変換する変換機構と、を備えるプレス装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
請求項1に記載のプレス装置であって、
前記モータの前記回転軸は、前記プレス方向に対して垂直である、プレス装置。
【請求項3】
請求項2に記載のプレス装置であって、
前記回転軸は、雄ねじ溝を有し、
前記変換機構は、
前記プレス方向に垂直な支持面を有する台と、
前記台と前記可動部の間において、前記回転軸の延びる方向に並んで配置される一対の楔型治具を含み、
前記一対の楔型治具のそれぞれは、前記台の前記支持面に摺動可能に接する底面と、前記プレス方向に対して傾いた傾斜面であって、前記可動部の底面と摺動可能に接する傾斜面とを有し、
一対の楔型治具のそれぞれの前記傾斜面は、対向する相手方の楔型治具に近い方が低くなるよう傾斜しており、
前記可動部の底面は、前記一対の楔型治具の傾斜面のそれぞれと同じ角度の傾斜を有する傾斜面を含み、
前記一対の楔型治具は、前記回転軸の雄ねじ溝と噛み合う雌ねじ溝を有し、
前記一対の楔型治具は、前記回転軸の回転に伴って、互いに近づく方向又は互いに遠ざかる方向に移動するように前記雌ねじ溝が形成されている、プレス装置。
【請求項4】
請求項2に記載のプレス装置であって、
前記モータは、第1モータ及び第2モータを含み、
前記回転軸は、第1モータに接続される第1回転軸と、前記第1回転軸と同軸であり、前記第2モータに接続される第2回転軸とを含み、
前記第1回転軸及び前記第2回転軸は、雄ねじ溝を有し、
前記変換機構は、
前記プレス方向に垂直な支持面を有する台と、
前記台と前記可動部の間において、前記回転軸の延びる方向に並んで配置される一対の楔型軸を含み、
前記一対の楔型軸のそれぞれは、前記台の前記支持面に摺動可能に接する底面と、前記プレス方向に対して傾いた傾斜面であって、前記可動部の底面と摺動可能に接する傾斜面とを有し、
一対の楔型治具のそれぞれの前記傾斜面は、対向する相手方の楔型治具に近い方が低くなるよう傾斜しており、
前記可動部の底面は、前記一対の楔型治具の傾斜面のそれぞれと同じ角度の傾斜を有する傾斜面を含み、
前記一対の楔型治具の一方は、前記第1回転軸の前記雄ねじ溝と噛み合う雌ねじ溝を有し、
前記一対の楔型治具の他方は、前記第2回転軸の前記雄ねじ溝と噛み合う雌ねじ溝を有する、プレス装置。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のプレス装置であって、
前記可動部を前記ダイ又は前記パンチの少なくとも一方に押し込む力に反して、前記可動部を復帰させる方向に付勢する付勢部材をさらに備える、プレス装置。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のプレス装置であって、
前記モータ、前記回転軸、及び、前記変換機構は、前記可動部が設けられる前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対して固定されている、プレス装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、プレス装置に関する。
続きを表示(約 7,300 文字)【背景技術】
【0002】
プレス成形において、金型の一部を可動とし、プレス成形品の寸法精度を向上させる技術がある。例えば、特許第6179696号公報(特許文献1)には、ダイパッドを備えたダイと、ダイと対向して配置され且つインナパッドを備えたパンチと、を含んで構成されたプレス装置が開示されている。インナパッドは、パッド加圧装置によってパンチに連結される。パッド加圧装置は、例えばガスクッション、油圧装置、電動駆動装置等を備える。このプレス装置によるプレス成形品の製造方法は、インナパッドをパンチから突出させ、且つダイパッドをダイから突出させた状態で、インナパッド及びダイパッドで中間素材を挟持する第1工程と、ダイを、ダイパッド、インナパッド及びパンチに対して相対移動させる第2工程と、ダイ及びダイパッドが一体となった後に、ダイ及びダイパッドをインナパッドとパンチに対して相対移動させる第3工程とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第6179696号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来のプレス装置では、インナパッドのパンチからの突出量を精密に制御することは想定されていない。従来のプレス装置のように、インナパッドとパンチをガスクッション等のパッド加圧装置で連結した構成では、インナパッドのパンチからの突出量を精密に制御するのは難しい。
【0005】
発明者らは、ダイ又はパンチに設けられたインナパッドのような可動部の位置調整を高精度に行うことで、プレス成形品の形状を高精度に制御することを検討した。
【0006】
本開示は、金型の可動部の位置調整を高精度に行うことができるプレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態におけるプレス装置は、ダイと、前記ダイに対してプレス方向に相対移動可能なパンチと、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に設けられ、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対して前記プレス方向に移動可能な可動部と、目標の回転状態にするための指令値によって回転が制御されるモータと、前記モータに接続され、前記モータの回転に伴って回転する回転軸と、前記回転軸の回転を、前記可動部の前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対する前記プレス方向の直線移動に変換する変換機構と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、金型の可動部の位置調整を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、本実施形態におけるプレス装置の構成例を示す図である。
図2は、図1に示すプレス装置のII−II線の断面図である。
図3Aは、図1に示すプレス装置によるプレス成形の例を示す図である。
図3Bは、図1に示すプレス装置によるプレス成形の例を示す図である。
図3Cは、図1に示すプレス装置によるプレス成形の例を示す図である。
図3Dは、図1に示すプレス装置によるプレス成形の例を示す図である。
図4は、本実施形態の変形例におけるプレス装置1を示す側面図である。
図5は、本実施形態の他の変形例におけるプレス装置1を示す側面図である。
図6は、本実施形態のさらに他の変形例におけるプレス装置1を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(構成1)
本発明の実施形態におけるプレス装置は、ダイと、前記ダイに対してプレス方向に相対移動可能なパンチと、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に設けられ、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対して前記プレス方向に移動可能な可動部と、目標の回転状態にするための指令値によって回転が制御されるモータと、前記モータに接続され、前記モータの回転に伴って回転する回転軸と、前記回転軸の回転を、前記可動部の前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対する前記プレス方向の直線移動に変換する変換機構と、を備える。
【0011】
上記構成1によれば、モータは、指令値によって目標の回転状態になるよう制御できる。変換機構は、モータの回転に伴って回転する回転軸の回転を、可動部のプレス方向に沿う直線移動に変換する。つまり、回転軸が回転すると、可動部は、ダイ及びパンチの少なくとも一方に対してプレス方向に沿って直線移動する。そのため、モータの回転状態は、回転軸及び変換機構によって、可動部のダイ及びパンチの少なくとも一方に対するプレス方向の直線移動に反映される。その結果、指令値によりモータの回転状態を精密に制御することで、可動部の移動量を精密に制御できる。そのため、可動部の位置調整を高精度に行うことができる。例えば、可動部のダイ及びパンチの少なくとも一方に対する相対位置が、目標の位置になるように精度よく可動部を移動させることができる。
【0012】
(構成2)
前記モータの前記回転軸は、前記プレス方向に対して垂直であってもよい。この場合、例えば、プレス方向に垂直な方向にモータの出力軸を沿わせた姿勢でモータを配置できる。
【0013】
(構成3)
上記構成2において、前記回転軸は、雄ねじ溝を有してもよい。前記変換機構は、前記プレス方向に垂直な支持面を有する台と、前記台と前記可動部の間において、前記回転軸の延びる方向に並んで配置される一対の楔型治具を含んでもよい。前記一対の楔型治具のそれぞれは、前記台の前記支持面に摺動可能に接する底面と、前記プレス方向に対して傾いた傾斜面であって、前記可動部の底面と摺動可能に接する傾斜面とを有する。一対の楔型治具のそれぞれの前記傾斜面は、対向する相手方の楔型治具に近い方が低くなるよう傾斜している。前記可動部の底面は、前記一対の楔型治具の傾斜面のそれぞれと同じ角度の傾斜を有する傾斜面を含む。前記一対の楔型治具は、前記回転軸の前記雄ねじ溝と噛み合う雌ねじ溝を有する。前記一対の楔型治具は、前記回転軸の回転に伴って、互いに近づく方向又は互いに遠ざかる方向に移動するように、前記雌ねじ溝が形成されている。
【0014】
上記構成3によれば、モータに接続された回転軸の回転によって、一対の楔型治具は、回転軸の方向において、互いに近づく方向又は互いに遠ざかる方向に移動する。一対の楔型治具が互いに近づく方向に移動すると、可動部がプレス方向に台から遠ざかるように移動する。一対の楔型治具が互いに遠ざかる方向に移動すると、可動部がプレス方向に台に近づくように移動する。このように、回転軸の回転が、楔型治具の回転軸方向の移動に変換され、それがさらに可動部のプレス方向の移動に変換される。この構成により、回転軸の回転量に対する可動部の移動量を小さくできる。そのため、可動部の位置調整をより高精度に行うことができる。また、この構成では、可動部のプレス方向の荷重は、楔型治具及び台が受ける。回転軸が、可動部からプレス方向の荷重を直接受けない。回転軸を折る方向の荷重が低減される。
【0015】
(構成4)
前記モータは、第1モータ及び第2モータを含んでもよい。前記回転軸は、第1モータに接続される第1回転軸と、前記第1回転軸と同軸であり、前記第2モータに接続される第2回転軸とを含んでもよい。前記第1回転軸及び前記第2回転軸は、雄ねじ溝を有してもよい。前記変換機構は、前記プレス方向に垂直な支持面を有する台と、前記台と前記可動部の間において、前記回転軸の延びる方向に並んで配置される一対の楔型軸を含んでもよい。前記一対の楔型軸のそれぞれは、前記台の前記支持面に摺動可能に接する底面と、前記プレス方向に対して傾いた傾斜面であって、前記可動部の底面と摺動可能に接する傾斜面とを有する。一対の楔型治具のそれぞれの前記傾斜面は、対向する相手方の楔型治具に近い方が低くなるよう傾斜している。前記可動部の底面は、前記一対の楔型治具の傾斜面のそれぞれと同じ角度の傾斜を有する傾斜面を含む。前記一対の楔型治具の一方は、前記第1回転軸の前記雄ねじ溝と噛み合う雌ねじ溝を有する。前記一対の楔型治具の他方は、前記第2回転軸の前記雄ねじ溝と噛み合う雌ねじ溝を有する。
【0016】
上記構成4によれば、第1モータの回転により第1回転軸が回転すると、一方の楔型治具が回転軸方向に移動する。第2モータの回転により第2回転軸が回転すると、他方の楔型治具が回転軸方向に移動する。すなわち、第1モータは、一方の楔型治具の回転軸方向の位置を制御し、第2モータは、他方の楔型治具の回転軸方向の位置を制御する。一対の楔型治具の距離を制御することで、可動部のプレス方向の位置を制御できる。また、一方の楔型治具と他方の楔型治具の位置によって、可動部の姿勢を制御できる。そのため、可動部の位置及び姿勢の調整をより高精度で行うことができる。
【0017】
(構成5)
構成1〜4のいずれかにおいて、前記可動部を前記ダイ又は前記パンチに押し込む力に反して、前記可動部を復帰させる方向に付勢する付勢部材をさらに備えてもよい。これにより、ダイとパンチによるプレス成形において、可動部をダイ又はパンチの少なくとも一方から突出させた状態と、可動部をダイ又はパンチの少なくとも一方に押し込めた状態の両方で、プレス成形をすることができる。
【0018】
(構成6)
構成1〜4のいずれかにおいて、前記モータ、前記回転軸、及び前記変換機構は、前記可動部が設けられる前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方に対して固定されていてもよい。これにより、可動部の位置を変更することで、ダイ又はパンチの形状を別の形状に変更することが可能となる。そのため、ダイ又はパンチを交換することなく別の形状のダイ又はパンチに変更することができ、コスト面で有利なプレス装置を得ることができる。
【0019】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。
【0020】
[実施形態]
図1は、本実施形態におけるプレス装置の構成例を示す側面図である。図2は、図1に示すプレス装置のII−II線の断面図である。プレス装置1は、板材Bをプレス成形してプレス成形品にする。プレス装置1は、金型として、ダイ2、パンチ6、可動部4、5を有する。ダイ2は、パンチ6に対してプレス方向PDに移動可能である。すなわち、ダイ2及びパンチ6は、互いに相対移動可能である。この相対移動の方向が、プレス方向となる。プレス装置1は、ダイ2とパンチ6の間に板材Bを配置して、ダイ2とパンチ6の両方から板材を押すことで、板材Bをプレス成形する。可動部4は、ダイ2に設けられ、ダイ2に対してプレス方向に移動可能である。可動部5は、パンチ6に設けられ、パンチ6に対してプレス方向に移動可能である。
【0021】
プレス装置1は、第1モータ9a及び第2モータ9bと、第1回転軸8a及び第2回転軸8bを備える。(以下、特に区別しない場合は、第1モータ9a及び第2モータ9bをモータ9と総称し、第1回転軸8a及び第2回転軸8bを回転軸8と総称する場合がある。)第1回転軸8aは、第1モータ9aに接続され、第1モータ9aの回転に伴って軸周りに回転する。第2回転軸8bは、第2モータ9bに接続され、第2モータ9bの回転に伴って軸周りに回転する。第1回転軸8a及び第2回転軸8bは、プレス方向PDに対して垂直である。第1回転軸8a及び第2回転軸8bは同軸である。
【0022】
プレス装置1は、回転軸8a、8bの回転を、可動部5のパンチ6に対するプレス方向の直線移動に変換する変換機構を備える。図1に示す例では、変換機構は、プレス方向に垂直な支持面72sを有する台72と、一対の楔型治具71a、71bを含む。一対の楔型治具71a、71bは、台72の支持面72sと可動部5との間に、回転軸8a、8bの延びる方向に並んで配置される。
【0023】
一対の楔型治具71a、71bのそれぞれは、底面71ad、71bdと、これらの反対側の傾斜面71au、71buを有する。底面71ad、71bdは、台72の支持面72sに摺動可能に接する。傾斜面71au、71buは、プレス方向に対して傾いており、可動部5の底面5ad、5bdと摺動可能に接する。一対の楔型治具71a、71bのそれぞれの傾斜面71au、71buは、回転軸8a、8bの方向において対向する相手方の楔型治具に近い方が低くなるよう傾斜している。言い換えれば、傾斜面71au、72buは、回転軸の方向において、相手方の楔型治具から離れるに従って高くなるよう傾斜している。
【0024】
可動部5の底面は、一対の楔型治具71a、71bの傾斜面71au、71buのそれぞれと同じ角度の傾斜を有する傾斜面5ad、5bdを含む。可動部5の一方の傾斜面5adの傾斜角度は、一方の楔型治具71aの傾斜面71auの傾斜角度と同じである。可動部5の他方の傾斜面5bdの傾斜角度は、他方の楔型治具71bの傾斜面71buの傾斜角度と同じである。傾斜面5adと傾斜面71auが互いに摺動可能に接している。傾斜面5bdと傾斜面71buが互いに摺動可能に接している。ここで、角度が同じとは、厳密に同じである場合の他、可動部と楔型治具が摺動可能な範囲において角度に微差がある場合も含まれる。図1に示す例では、可動部5の底面の傾斜面5adと傾斜面5bdは繋がっている。傾斜面5adと傾斜面5bdの境は、稜線となっている。
【0025】
第1回転軸8aは、外周に雄ねじ溝を有する。一方の楔型治具71aは、第1回転軸8aの雄ねじ溝とかみ合う雌ねじ溝を有する。具体的には、楔型治具71aの穴の内周に雌ねじ溝が形成されている。第1回転軸8aは、楔型治具71aの穴に挿入される。第2回転軸8bは、外周に雄ねじ溝を有する。他方の楔型治具71bは、第2回転軸8bの雄ねじ溝とかみ合う雌ねじ溝を有する。具体的には、楔型治具71bの穴の内周に雌ねじ溝が形成されている。
【0026】
第1モータ9aの回転に伴って回転軸8aが回転すると、一方の楔型治具71aが回転軸8a軸方向に移動する。第2モータ9bの回転に伴って回転軸8bが回転すると、他方の楔型治具71bが回転軸8b軸方向に移動する。楔型治具71aと楔型治具71bが互いに近づくよう移動すると、可動部5は、プレス方向に上昇する。楔型治具71aと楔型治具71bが互いに遠ざかるよう移動すると、可動部5は、プレス方向に下降する。第1モータ9a及び第2モータ9bの回転を制御することで、可動部5のパンチ6に対する位置を調整することができる。
【0027】
モータ9は、目標の回転状態にするための指令値によって回転が制御される。指令値によって制御されるモータの回転状態は、例えば、回転量、回転位置、回転速度、又はトルク等である。指令値は、目標とする回転状態の情報を含む値である。一例として、指令値は、目標とする回転量又は回転位置となるようモータを制御するための値である。例えば、指令値は、モータの回転位置、回転角度、回転数、電流値、電圧値その他の回転状態に換算可能な物理量を示す値であってもよい。
【0028】
モータ9は、例えば、ロータ及びステータに加えて、ロータを回転させる電力を供給するドライバと、モータの回転状態を検出する検出器を備えてもよい。検出器で検出された回転状態は、ドライバにフィードバックされる。ドライバは、モータの回転状態が指令値で示される目標に近づくように供給する電力を制御する。モータ9は、例えば、指令値によって目標とする回転位置又は回転量となるよう制御可能なモータ(例えば、サーボモータ又はステッピングモータ等)であってもよい。
【0029】
指令値は、例えば、制御部12が決定してもよい。例えば、制御部12は、可動部5を所望の位置に移動させるためのモータの回転状態を指示する指令値を生成し、モータ9に供給する。例えば、プレス装置1は、第1モータ9a及び第2モータ9bのそれぞれに対して指令値を供給する制御部12を備えてもよい。
【0030】
制御部12は、例えば、可動部5のダイ又はパンチに対する位置を検出する位置測定器から取得した可動部5の位置を示す情報を基に、指令値を決定してもよい。また、制御部12は、例えば、プレス装置1でプレス成形されたプレス成形品又はプレス成形の対象となる板材の形状を示す情報を基に、指令値を決定してもよい。このように、制御部12は、可動部5の位置を示す情報及びプレス成形品又はプレス成形しようとする板材の形状を示す情報の少なくとも1つに基づいて、指令値を決定してもよい。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

日本製鉄株式会社
鋼材
日本製鉄株式会社
鋼材
日本製鉄株式会社
鋼材
日本製鉄株式会社
鋼材
日本製鉄株式会社
モータ
日本製鉄株式会社
接合体
日本製鉄株式会社
壁構造
日本製鉄株式会社
壁構造
日本製鉄株式会社
回収方法
日本製鉄株式会社
溶接材料
日本製鉄株式会社
鉄道車輪
日本製鉄株式会社
プローブ
日本製鉄株式会社
洗浄方法
日本製鉄株式会社
搬送設備
日本製鉄株式会社
耐熱合金
日本製鉄株式会社
プローブ
日本製鉄株式会社
構造部品
日本製鉄株式会社
電極シート
日本製鉄株式会社
Fe基合金
日本製鉄株式会社
モータコア
日本製鉄株式会社
溶接構造物
日本製鉄株式会社
溶接構造物
日本製鉄株式会社
めっき鋼板
日本製鉄株式会社
収納ラック
日本製鉄株式会社
めっき鋼板
日本製鉄株式会社
プレス装置
日本製鉄株式会社
鍋受け構造
日本製鉄株式会社
腐食センサ
日本製鉄株式会社
腐食センサ
日本製鉄株式会社
車両用部材
日本製鉄株式会社
線材及び鋼線
日本製鉄株式会社
複合溶接方法
日本製鉄株式会社
連続鋳造方法
日本製鉄株式会社
連続鋳造方法
日本製鉄株式会社
連続鋳造方法
日本製鉄株式会社
高炉操業方法
続きを見る