JP-2026077226-A - トリミング装置

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Abstract

【課題】トリミング加工で発生するスクラップが位置決めピンから抜けることを抑制する。【解決手段】トリミング装置は、被加工物を載置する下型１２と、下型１２に対向して配置される上型１３と、下型１２に設けられ、被加工物に形成された位置決め穴に挿入されて、被加工物の位置決めを行う位置決めピン２１と、を備え、位置決めピン２１は、位置決めピン２１の径方向に動作が可能である可動機構３４を有し、可動機構３４は、位置決め穴に位置決めピン２１を挿入する際に、位置決め穴の直径よりも径方向に縮小した縮小状態にすることができ、かつ、被加工物２が可動機構３４の箇所を通過した後に、位置決め穴の直径よりも径方向に拡張した拡張状態とすることができる。【選択図】図１

Inventors

小鶴哲史
加藤　吉男

Assignees

トヨタ自動車株式会社
株式会社ＲＭＧマシンファーム

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (5)

被加工物を載置する下型と、前記下型に対向して配置される上型と、前記下型に設けられ、前記被加工物に形成された位置決め穴に挿入されて、前記被加工物の位置決めを行う位置決めピンと、を備え、前記位置決めピンは、前記位置決めピンの径方向に動作が可能である可動機構を有し、前記可動機構は、前記位置決め穴に前記位置決めピンを挿入する際に、前記位置決め穴の直径よりも径方向に縮小した縮小状態にすることができ、かつ、前記被加工物が前記可動機構の箇所を通過した後に、前記位置決め穴の直径よりも径方向に拡張した拡張状態とすることができる、トリミング装置。
前記可動機構は、径方向外側から加え得られる外力に応じて弾性的に拡大縮小する、請求項１に記載のトリミング装置。
前記可動機構は、径方向に弾性変形可能に構成された弾性支持部と、前記弾性支持部に支持され、前記弾性支持部の変形に応じて移動可能に構成された可動部と、を備える、請求項１または請求項２に記載のトリミング装置。
前記可動機構は、外力に応じて動作を行う動作部と、前記外力に応じて動作を行った縮小状態となった前記動作部を、外力から解放された際に反対方向に動作させるバネと、前記動作部の動作に応じて移動可能に構成された可動部と、を備える、請求項１または請求項２に記載のトリミング装置。
前記可動機構は、２つの可動部と、前記可動部どうしを両端に接続したバネと、を備える、請求項１または請求項２に記載のトリミング装置。

Description

本開示は、トリミング装置に関する。近年、トリミング加工において、金型に形成された位置決めピンをあらかじめワークに形成された位置決め穴に挿入することで、金型上におけるワークの位置決めをする技術が知られている。特開平１１－１７９６９７号公報トリミング装置に被加工物がセットされた状態を示す側面図である。位置決めピンの断面拡大図である。他の構成を有する位置決めピンの断面拡大図である。さらに他の構成を有する位置決めピンの断面拡大図である。実施の形態１以下、図面を参照して本実施の形態にかかるトリミング装置について説明する。図１（ａ）は、トリミング装置１にワークである平板上の製品（以下、被加工物）２がセットされた状態を示す側面図である。図１（ａ）に示すように、トリミング装置１は、被加工物２の不要な部分を取り除くトリミング処理（以下、トリム）を行う装置である。トリミング装置１は、被加工物２を押圧するパンチ１１と、被加工物２を載置する下型１２と、下型１２に対向して配置される上型１３と、を備える。なお、被加工物２については、トリムを実行した結果、利用すべき製品として残す箇所を本体部２ａ、廃棄される箇所をスクラップ部２ｂとして説明する。以下では、図１（ａ）における上下方向をＺ方向とし、左右方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向として説明する。図１（ａ）以外の図についても、特段の記載がない場合は同様の座標系での記載であるものとして説明する。なお、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向は互いに直交する方向である。パンチ１１は、被加工物２の本体部２ａを上方から下方に向けて押圧する押圧部である。パンチ１１は、後述するように、被加工物２のスクラップ部２ｂが下型１２と上型１３により固定された状態において、本体部２ａに下向きの力を加える。これによりパンチ１１は、本体部２ａとスクラップ部２ｂとの間で被加工物２を切断し、トリムを行うことができる。なお図１（ｂ）に示すように、パンチ１１は、下降動作による被加工物２のトリム動作の後に、上昇動作を行う。これにより、次の被加工物２のトリムの準備のために、下降動作前の初期位置に戻る。なおこのとき、上型１３も上昇動作することで被加工物２の固定を解除する。下型１２は、トリムを行う際に、上型１３とともに被加工物２のスクラップ部２ｂを固定する型である。下型１２は、被加工物２のスクラップ部２ｂを載置する。すなわち、下型１２の上面は、上型１３の下面と対向しており、下型１２と上型１３の間に被加工物２のスクラップ部２ｂが配される。下型１２の上面には、上方に突出する位置決めピン２１が設けられている。位置決めピン２１の詳細な構成については後に詳述する。上型１３は、下型１２の上方において、下型１２に対向した状態で配されている。上型１３の下端部には、下型１２の位置決めピン２１と対向する位置に、所定の空間であるピン除け部１３ａが設けられている。より具体的には、上型１３の下端部には、下面側が開口し、かつ、下型１２に設けられた位置決めピン２１を完全に格納可能であるピン除け部１３ａが設けられている。例えば、上型１３が下降動作を行うと、上型１３の下面と下型１２の上面が非常に近接した状態となって、被加工物２のスクラップ部２ｂを挟みこむ状態となる。このとき、位置決めピン２１が、上型１３の下端に当接せずにピン除け部１３ａに入り込むことにより、上型１３の下面と下型１２の上面が近接する。したがって、ピン除け部１３ａは、上型１３と下型１２が近接した状態において、位置決めピン２１のほぼ全体を格納した状態となる。次に、図２を参照し、下型１２に設けられた位置決めピン２１の詳細な構成について説明する。図２は、位置決めピン２１をＸＹ方向の断面により内部を示した断面拡大図である。位置決めピン２１は、ドーム状に形成されている外形部３１と、外形部３１が形成している内部の空間内に配されたゴム３２と、ゴム３２による弾性力を受けて可動する可動部３３と、を備える。ここで、ゴム３２と可動部３３と、により可動機構３４を構成しているものとする。ここで、外形部３１は上面視した場合に円形状であるものとする。すなわち、Ｘ方向およびＹ方向は径方向であるものとして説明する。ここでは外形部３１は、図２に示すように、下方近傍において所定の高さまで長径で形成されている長径部３１ａと、上端部において短径で形成されている短径部３１ｂと、長径部３１ａと短径部３１ｂとの間に配されているテーパ部３１ｃと、を有する形状であるものとして説明する。なお、外形部３１の形状はこの形状に限られない。ここで、被加工物２のスクラップ部２ｂには、厚み方向に貫通する位置決め穴（図示せず）が設けられているものとする。位置決めピン２１の外形部３１は、スクラップ部２ｂの位置決め穴に挿入することにより、被加工物２の位置決めを行うことができる。また、外形部３１のＸ方向側の壁面、すなわち長径部３１ａのＸ方向側の壁面には、可動部３３の少なくとも一部が壁面より外側に配されるとともに、少なくとも一部が壁面より内側に配されるように、壁面を貫通する穴部３１ｄが設けられている。この穴部３１ｄは、外形部３１のＸ方向側の両方の壁面にそれぞれ設けられているものとする。ゴム３２には、外形部３１内に形成されている空間内に配されている直方体状である。言い換えると、直方体状のゴム３２は、下型１２の上面に載置されているとともに、外形部３１から所定の間隔を開けた状態で配されている。可動部３３は、外形部３１における長径部３１ａのＸ方向側の壁面に設けられた穴部３１ｄを介し、壁面の内外に貫通する状態で配されている。したがって、トリミング装置１には２つのボール状の可動部３３が設けられているとともに、２つの可動部３３がそれぞれＸ方向においてゴム３２に当接しつつ、ゴム３２を挟むように配されている。可動部３３は、Ｘ方向において外側から押圧された場合には、Ｘ方向内側に押し込まれた状態になる。すなわち、可動機構３４が設けられている箇所の径は、可動部３３がＸ方向外側寄りに配置されている状態では長径の拡張状態であり、Ｘ方向内側に押し込まれた状態では短径の縮小状態となる。なお、この状態のことを可動機構３４の拡張状態、及び、可動機構３４の縮小状態とする。ここで、可動部３３がＸ方向内側に押し込まれた状態では、ゴム３２がＸ方向内側に凹むように変形するとともに、可動部３３に対してゴム３２から反力が働く状態になる。次に、被加工物２のスクラップ部２ｂに設けられた位置決め穴に対して、位置決めピン２１を挿入して、位置決めする際の動作について説明する。ここで、スクラップ部２ｂに設けられた位置決め穴の直径は、位置決めピン２１において、可動機構３４が拡張状態における径より短く、可動機構３４が縮小状態の径よりは長く形成されている。可動部３３がスクラップ部２ｂの位置決め穴に挿入される場合において、位置決め穴の直径よりも径方向に縮小した縮小状態となる。すなわち、スクラップ部２ｂは、可動機構３４の上方の配置された状態から下降動作をした際に、可動部３３を外力によりＸ方向内側に押圧することによって、可動機構３４の径は位置決め穴の直径よりも短い径となる縮小状態となり、可動機構３４の箇所を位置決め穴が通り抜けることが可能となる。これにより、被加工物２のスクラップ部２ｂが、可動機構３４より下方に配される状態となる。その後、可動機構３４は、Ｘ方向内側に押圧する力が解放されることにより、ゴム３２からの反力によってＸ方向外側に動作して、拡張状態となる。すなわち、可動機構３４は、被加工物２のスクラップ部２ｂが可動部３３より下方に配置された状態において、位置決め穴の直径よりも長い径を有する拡張状態となる。このようにして、可動機構３４は、径方向外側から加えられる外力に応じて、弾性的に拡大縮小することができる。また、ゴム３２は、径方向に変形可能に構成されている弾性支持部と言うことができる。したがって、可動部３３は、弾性支持部により支持されるとともに、弾性支持部の変形に応じて移動可能に構成されていると言える。したがって、位置決めピン２１は、被加工物２を設置した状態において拡張状態となる可動機構３４を有するので、トリム後にスクラップ部２ｂに跳ね上がる力が働いた場合であっても、スクラップ部２ｂが可動機構３４の箇所を抜けることが困難となる。そのためトリミング装置１では、トリム後のスクラップ部２ｂの抜け落ちを抑制でき、スクラップ部２ｂが金型の外に落下して、設備の隙間などに侵入し、設備の停止の原因となることを予防することができる。次に、位置決めピン２１について他の構成とするものについて説明する。図３及び図４は、位置決めピン２１に代わる位置決めピン４１、および位置決めピン６１の構成例を示した図である。図３に示すように、位置決めピン４１は、位置決めピン２１と比較した場合に、ゴム３２に代えて、上下方向への動作を行う動作部である円錐台５１と、バネ５２と、を備える構成とすることができる。ここで円錐台５１は、下部が長径であり、上部が短径であって、可動部３３が当接する面がテーパ状に形成されたテーパ５１ａを有している。また、円錐台５１の下端部は、バネ５２を介して下型１２に連結されている。ここで、バネ５２は、円錐台５１が下降動作を行った場合に、バネ力によって円錐台５１に上昇させる方向の力を発生させるものである。この位置決めピン４１を用いる場合であって、スクラップ部２ｂの位置決め穴に挿入される場合については、前述の位置決めピン２１を利用する場合と同様に、可動部３３にはＸ方向の内側に向けて外力が与えられる。これにより、可動機構３４は、位置決め穴の直径よりも径方向に縮小した縮小状態となる。したがって、可動機構３４の径は位置決め穴の直径よりも短い径となる縮小状態となり、可動機構３４の箇所を位置決め穴が通り抜けることが可能となる。これにより、被加工物２のスクラップ部２ｂが、可動機構３４より下方に配される状態となる。このとき、円錐台５１のテーパ５１ａが、可動部３３によりＸ方向内側に押圧されることにより、円錐台５１には下降方向の力が働く。これにより円錐台５１は、下降動作を行う。その後、可動部３３は、外力によってＸ方向内側に押圧されていた力が解放される。このとき、円錐台５１は、バネ５２のバネ力により、バネ５２が押圧されていた方向とは反対方向、すなわち円錐台５１が上昇動作する方向の力が働く。これにより円錐台５１は上昇動作を行い、円錐台５１のテーパ５１ａにより押圧されてＸ方向外側に動作し、可動機構３４は拡張状態となる。したがって、可動機構３４は、被加工物２のスクラップ部２ｂが可動機構３４より下方に配置された状態において、位置決め穴の直径よりも長い径を有する拡張状態となる。そのため、位置決めピン４１が位置決め穴に挿入された状態で、可動機構３４より下方に被加工物２のスクラップ部２ｂが配置されるとともに、可動機構３４が拡張状態となるため、トリム後のスクラップ部２ｂの抜け落ちを抑制できる。次に図４を参照して、別の位置決めピン６１の構成について説明する。図４に示すように、位置決めピン６１では、位置決めピン２１に設けられたゴム３２に代えて、可動部３３どうしを連結するバネ７１を設けた構成とする。このバネ７１は、可動部３３がＸ方向内側に押圧された際に、可動部３３をＸ方向外側に動作させる方向のバネ力を発生させる。この位置決めピン６１を用いる場合であって、スクラップ部２ｂの位置決め穴に挿入される場合については、前述の位置決めピン２１を利用する場合と同様に、可動部３３にはＸ方向の内側に向けて外力が与えられる。これにより、可動機構３４が、位置決め穴の直径よりも径方向に縮小した縮小状態となる。したがってスクラップ部２ｂは、可動機構３４の上方の配置され