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発明の名称 穴あけ治工具用心合わせ調整装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−277666
公開日 平成10年(1998)10月20日
出願番号 特願平9−89417
出願日 平成9年(1997)4月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】田代 烝治 (外1名)
発明者 小川 浩 / 大野 恭敬 / 程塚 泰雄 / 始澤 猛
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 所定形状の開口部と、該開口部と協働して被加工物に穿孔を施す開口部に嵌入可能なパンチとを有する穴あけ治工具の開口部とパンチとの心合わせを行う穴あけ治工具用心合わせ調整装置において、上記パンチの先端側にパンチと同軸上で進退可能に設けられ、先端部が前記開口部に嵌入可能な形状に形成された検出用治具と、上記検出用治具を常時突出方向に付勢するスプリング部材と、上記検出用治具をガイドするガイド部材と、を備えたことを特徴とする穴あけ治工具用心合わせ調整装置。
【請求項2】 所定形状の開口部と、該開口部と協働して被加工物に穿孔を施す開口部に嵌入可能なパンチとを有する穴あけ治工具の開口部とパンチとの心合わせを行う穴あけ治工具用心合わせ調整装置において、上記パンチの少なくとも先端側を覆うようにして同軸上に設けられた筒状のガイド部材と、該ガイド部材内に移動可能に設けられたスプリング受けプレートと、先端部が上記開口部に嵌入可能な形状に形成され、かつこの先端部がガイド部材先端から突出可能に上記ガイド部材内に摺動可能に設けられた検出用治具と、上記スプリング受けプレートと上記検出用治具との間に介装され、上記検出用治具を常時突出方向に付勢するスプリング部材と、を備えたことを特徴とする穴あけ治工具用心合わせ調整装置。
【請求項3】 上記検出用治具のガイド部材内移動を検知して報知する報知装置を具備することを特徴とする請求項1または2に記載の穴あけ治工具用心合わせ調整装置。
【請求項4】 上記検出用治具の先端部断面形状が、パンチの先端断面形状と略同一形状あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の穴あけ治工具用心合わせ調整装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、穴あけ治工具、例えばプレス型等におけるダイ等の開口部とこの開口部に嵌入して被加工物を穿孔するパンチとの心合わせを行うのに用いて好適な穴あけ治工具用心合わせ調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】開口部にパンチを嵌入させることにより被加工物に穴あけを施す装置としてはプレス加工装置が代表的である。このプレス加工装置の一形態を図5乃至図8により説明する。図5はプレス加工装置の要部拡大図であって、このプレス加工装置は、上型30と下型32及び上型30を上下動させるための動力装置(図示せず)とを備えている。
【0003】下型32の上面側には、ダイ34が設けられている。このダイ34は、他の機械加工によって高精度に加工形成されるものであり、ダイ34の中央部には開口部34aが形成されている。ダイ34の下側には、開口部34aに連通する排出孔32aが形成されており、この排出孔32aを介して被加工物Wから打ち抜かれたスクラップWSが排出される。
【0004】一方、上型30は、下型32の上側に昇降可能に取り付けられ、上型30の下面側には、ダイ34の開口部32aに嵌入可能なパンチ36が取り付けられている。このパンチ36は、ダイ34に対応する所定位置に設けられたセンターノックピン(図示せず)によって位置決めされていると共に、パンチホルダ38及び複数のボルト40によって着脱可能に取り付けられている。
【0005】また、上型30の下面側には、被加工物Wを挟持固定するためのパッド42が設けられている。パッド42は、例えばゴム等の弾性部材44を介して上型30の下面側に支持されている。また、パッド42には、パンチ36の先端側が挿通されるパンチ挿通孔42aが形成されている。上型30が下降して、パッド42の下面側が被加工物Wに接触すると、弾性部材44が弾性変形し、これにより、被加工物Wは弾性部材44と下型32との間に挟持されて固定されるようになっている。
【0006】下型32には、上型昇降時のガイドを行うためのガイドポスト46が立設されている。一方、上型30には、ガイドポスト46が摺動可能に挿通されるガイドブッシュ48が一体的に形成されている。また、ガイドポスト46の基端側には、ストッパ部材50が取り付けられている。上型30の下降時に、ガイドブッシュ48の下端側がストッパ部材50に当接することにより、上型30の最大下降量が規制されている。
【0007】被加工物Wに所定の穿孔加工施すには、まず、下型32上に被加工物Wを位置決めし、上型30を下降させてパッド42と下型32とにより被加工物Wを挟持固定する。さらに、弾性部材40の弾性力に抗して上型30を下降させることにより、図6に示すようにパンチ36の先端は被加工物Wを打ち抜いてダイ34の開口部34a内に進入する。これにより、被加工物Wの所定位置に所定形状の孔が穿設され、穿孔によって生じたスクラップWSは排出孔32aを介して排出される。
【0008】このように、プレス加工では、ダイ34の開口部34aにパンチ36の先端を嵌入させることにより被加工物Wの穴あけ加工を行うため、ダイ34及びパンチ36の加工精度、ダイ34とパンチ36との相対位置決め精度が重要となる。ここで、ダイ34及びパンチ36は、高精度の工作機械によってそれぞれ精密に形成されるが、パンチ36は、ダイ34の取付工程終了後に上型30に取り付けられるため、正規のクリアランスをもってパンチ36を取り付けるのは難しい。
【0009】従って、例えば、図7に示すように、パンチ36の取付位置がずれて、パンチ36の軸心XPがダイ34の軸心XDから寸法δだけずれる場合もある。ダイ34とパンチ36との正規のクリアランスが確保されず、図8に示すように、被加工物Wの加工部WAにバリWB等の不具合が発生する。また、パンチ36とダイ34との軸心が大きくずれた場合、あるいは、クリアランスが0の場合は、パンチ36あるいはダイ34のプレスの作用点が破壊される可能性もある。
【0010】このため、例えば、パンチ36の先端側に油土や光明丹を塗り、あるいは鏡等により光を当ててクリアランスを確認し、ずれている場合には、パンチホルダ38を前後左右に移動させてダイ34に対するパンチ36の微調整を行っている。しかし、このクリアランスの確認作業は、目視によることか1回ごとに上型30と下型32との間に作業者の身体を入れて行う必要があるため、作業効率が低い上に、作業の安全性を損なうおそれがある。
【0011】この対策として、例えば、実開平5−13616号公報の先行技術がある。この先行技術には、パンチを支持するパンチホルダに、弾性体によって付勢された複数のプランジャピンを内蔵し、これら各プランジャピンの変位を外部から目視で確認することにより、パンチとダイとのクリアランスの適正を確認できるようにした技術が開示されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のような油土、光明丹、光等を駆使してクリアランスを確認する方法では、安全性を損なうおそれがある上に、作業効率も低い。また、実開平5−13616号公報に記載された先行技術では、パンチを保持するためのパンチホルダ内に、複数のプランジャピンを摺動可能に設ける構成であるため、パンチホルダの構造が大幅に複雑化してしまい、プレス型の製造コストが増大する。
【0013】本発明は、かかる点に鑑みなされたものであり、その目的は、パンチとダイの開口部の軸心が一致しているか否かを容易かつ安全に確認できるようにした穴あけ治工具用心合わせ調整装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本発明に係る穴あけ治工具用心合わせ調整装置は、所定の開口部と、該開口部と協働して被加工物に穿孔を施す開口部に嵌入可能なパンチとを有する穴あけ冶工具の開口部とパンチとの心合わせを行う冶工具用心あわせ調整装置において、上記パンチの先端側にパンチと同軸上で進退可能に設けられ、先端側が開口部に嵌入可能な形状に形成された検出用冶具と、上記検出用冶具を常時突出方向に付勢するスプリング部材と、上記検出用冶具をガイドするガイド部材とを備えたことを特徴としている。
【0015】これにより、パンチを開口部に接近せしめると、検出用治具の軸心、即ち、パンチの軸心と開口部の軸心とが一致している場合には、検出用治具の先端部はスムーズに開口部内に進入する。パンチの軸心と開口部の軸心とが一致しない場合、あるいはクリアランスが足りない場合は、検出用治具は開口部周縁に当接してその反力を受けるため、検出用治具はスプリング部材のばね力に抗して後退する。従って、検出用治具の動作を外部から目視することにより、軸心の一致やクリアランスの適正を確認することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を穴あけ冶工具用心合わせ調整装置をプレス型に適用した場合を例に図面に基づいてについて詳細に説明する。なお、本実施の形態では、上述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0017】図1は、プレス型の要部断面図であり、パンチ36の取付位置の確認、調整に際して、パンチ36には本発明による心合わせ調整装置10が取り付けられる。この心合わせ調整装置10は、ガイド筒12、円板状のスプリング受けプレート14、スプリング16及び検出用治具18とを備えて構成されている。
【0018】ガイド部材としてのガイド筒12は、その内径寸法がパンチ36の最大外径寸法に一致する円筒形状に形成されており、パンチ36に外嵌可能に形成されている。
【0019】円板状に形成されたスプリング受けプレート14は、ガイド筒12をパンチ36に嵌入装着した際パンチ36の先端側に位置してガイド筒12内に設けられており、スプリング部材としてのコイルスプリング16のばね力を受承するようになっている。なお、本実施の形態では、パンチ36の全体をガイド筒12で覆う構成としているが、パンチの形状等によっては、パンチの先端側のみガイド筒で覆う構成としてもよい。
【0020】検出用治具18は、パンチ36の先端側からスプリング受け14、コイルスプリング16を介してガイド筒12内に摺動可能に設けられている。この検出用治具18は、図2に拡大図を示すように、ガイド筒12内に摺動可能に挿入された基端部18aと、該基端部18aの先端側に一体的に突出形成された先端部18bとから構成されている。
【0021】基端部18aは、ガイド筒12の内周面に摺働可能に嵌合する外径寸法を有し、先端部18bは、ダイ34の開口部34aに正規のクリアランス、即ち、パンチ36と開口部34aとの間に本来要求されているクリアランスをもって進入できるように、パンチ36の先端部の断面形状と略同一の断面形状をもって形成されている。また、検出用治具18は、例えばスナップリング等の抜け止め部材(図示せず)によってガイド筒12の先端から抜け落ちないように取り付けられている。従って、心合わせ調整装置10をパンチ36に取り付けると、検出用治具18は、自重とコイルスプリング16のばね力とによって、その先端部18bがガイド筒12から突出する。
【0022】次に、本実施の形態の作用について説明する。
【0023】まず、心合わせの確認、調整作業にあたり、パンチ36の取付位置を微調整できるように、予めパンチホルダ38の各ボルト40は緩く締め込まれている。また、NCデータ等に基づいて設けられたセンターノックが上型30の所定位置に設けられており、このセンターノックによってパンチ36の初期位置が決定されている。なお、上型30が上方に移動して、プレス型が開いた状態で、前記作業が行われる。
【0024】次に、心合わせ調整装置10の取付作業を行う。心合わせ調整装置10の取付作業は、予め検出用冶具18の先端部18bがガイド筒12の先端から突出可能にガイド筒12内に嵌挿し、コイルスプリング16及びスプリング受けプレート14が各々ガイド筒12内に装着された心合わせ調整装置10のガイド筒12をパンチ36の外周に嵌合することによってなされる。ここで、検出用治具18は、自重とコイルスプリング16のばね力によって下向きに付勢されているため、図2に示す如く、検査開始前の初期状態において、検出用治具18の基端面とパンチ36の先端面とは距離L1だけ離間している。
【0025】このようにして心合わせ調整装置18をパンチ36に組み合わせた後、作業者はプレス型から離れた安全地帯に待避し、制御盤を操作して上型30を下降させる。
【0026】センターノックによって定まるパンチ36の初期取付位置とダイ34の開口部34aとが一致しており、開口部34aとパンチ36との両者間に正規のクリアランスが保持されている場合、検出用冶具18の先端側はパンチ36の先端形状と同一に形成されており、検出用冶具18はガイド筒12によってパンチ36に同軸に取り付けられていることから図3に示すように、検出用治具18の先端側はダイ34の開口部34aに正規のクリアランスをもって進入する。従って、図3に示すように、検出用治具18は滑らかに開口部34a内に進入するため、検出用治具18とパンチ36との間の距離はL1のままに維持され、目視によって確認できる。
【0027】一方、パンチ36の初期取付位置とダイ34の取付位置とが一致しない場合、即ち、パンチ36の軸心XPと開口部34aの軸心XDとがδだけずれている場合は、図4に示すように、検出用治具18の先端部18bが開口部34aの周縁にと当接して開口部34a内に滑らかに進入することができない。
【0028】従って、検出用治具18には、上向きの反力が加わる。この上向きの力に付勢された検出用治具18は、コイルスプリング16のばね力に抗してガイド筒12内に後退する。従って、検出用治具18とパンチ36との間の距離はL2に減少する。
【0029】そして、作業者は、検出用治具18の後退を目視で確認することにより、クリアランスの不一致あるいは軸心ずれであると判断し、これにより、制御盤を操作して上型30の下降を停止し、上型30を再び上昇させる。そして、パンチホルダ38をハンマ等で叩いてパンチ36の取付位置を微調整し、再び上型30を下降させる。必要に応じて微調整作業を繰り返し、最終的に、パンチ36の位置調整が終了した場合には、心合わせ調整装置10をパンチ36から取り外し、通常のプレス加工工程が行われる。
【0030】このように構成される本実施の形態によれば、パンチ36の先端側に、パンチ36先端部と同一形状の検出用治具18を進退可能に設ける構成としたため、検出用治具18の後退量を目視でチェックすることにより、パンチ36とダイ34とが正規のクリアランスを保持する関係にあるか否か等を容易に判断することができる。
【0031】この結果、パンチ36の取付位置等の合否判定を短時間で行うことができる上に、プレス型から離れた場所から合否判定できるため、作業の安全性を大幅に向上することができる。また、パンチ36とダイ34とが正規のクリアランスを保持していない場合には、検出用治具18はコイルスプリング16のばね力に抗してガイド筒12内に後退するため、パンチ36及びダイ34の双方が損傷等するのを防止することができる。
【0032】さらに、実開平5−13616号公報等に記載されている上記先行技術とは異なり、心合わせ調整装置10とパンチ36とは別部材であり、調整作業の終了後に心合わせ調整装置10を取り外すことができる。また、本実施の形態による心合わせ調整装置10は、ガイド筒12、スプリング受けプレート14、コイルスプリング16及び検出用治具18からなり、比較的簡易な構造であるため、プレス型の製造コストの増大を招かずに、高い作業効率をもってパンチ36とダイ34の心合わせを行うことができる。
【0033】なお、当業者であれば、例えば、スプリング受けプレート14をガイド筒12内に一体的に形成したり、あるいはコイルスプリング16に替えてウレタンゴム等の他のスプリング部材を用いる等のように、前記実施の形態に限らず、本発明の要旨の範囲内で、種々の追加、変更等を行うことができる。また、本発明はプレス型に限らず、開口部及びこの開口部と協働して被加工物に穿孔を施す穿孔装置等他の穴あけ冶工具の心合わせに広く適用することができる。
【0034】さらに、例えば、検出用治具18の基端面に光電スイッチ、近接スイッチ、リミットスイッチ等の検知センサを設け、該センサによって検出用治具18の後退を検出した場合には、ブザーを鳴動させたり、あるいはガイド筒12の外面に設けたLEDランプを点灯させたりする報知装置により効果的に作業者に報知する構成とすることもできる。
【0035】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る穴あけ治工具用心合わせ調整装置によれば、パンチを直接的に開口部に進入させるのではなく、進退可能に設けた検出用治具を開口部に進入させる構成のため、検出用治具の後退量を外部から目視することにより、パンチと開口部の軸心が合っているか否かを容易かつ安全に判断することができる。




 

 


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