プレス装置
【課題】本発明は、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工可能であって、且つ、被プレス物が加圧台に対して傾斜する場合にも容易に対応可能なプレス装置を提供する。
【解決手段】加圧台２９と上台１１との間には、内部に圧力空気源からの圧力空気が供給される可撓性のダイアフラム３１に各加圧台２９が支持されることで各加圧台２９が実質的に揺動可能な空気バネ２４が設けられている。これにより、載置台１５に被プレス物１４を載置した状態で、被プレス物１４の上面が加圧台２９の下面に対して傾斜した形状であっても、加圧台２９が揺動することで被プレス物１４の上面と加圧台２９の下面とが整合する。この結果、複数の加圧台２９のそれぞれについて、被プレス物１４に対する傾斜を微調整する必要がないから、被プレス物１４が加圧台２９に対して傾斜する場合にも容易に対応できる。
【解決手段】加圧台２９と上台１１との間には、内部に圧力空気源からの圧力空気が供給される可撓性のダイアフラム３１に各加圧台２９が支持されることで各加圧台２９が実質的に揺動可能な空気バネ２４が設けられている。これにより、載置台１５に被プレス物１４を載置した状態で、被プレス物１４の上面が加圧台２９の下面に対して傾斜した形状であっても、加圧台２９が揺動することで被プレス物１４の上面と加圧台２９の下面とが整合する。この結果、複数の加圧台２９のそれぞれについて、被プレス物１４に対する傾斜を微調整する必要がないから、被プレス物１４が加圧台２９に対して傾斜する場合にも容易に対応できる。
【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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被プレス物を載置する下台と、この下台の上方に配されて上下方向に変位可能な上台と、上台に設けられて下台及び上台を互いに接近方向に押圧する加圧シリンダとを備え、被プレス物を下台と上台との間で挟んでプレス加工するプレス装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、被プレス物の形状によっては、被プレス物を載置台に載置した状態で、被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜する場合がある。このような場合、被プレス物に対して均一に圧力を加えるためには、上台の傾斜を微調整して被プレス物の傾斜に整合させればよい。
【特許文献１】特開２００４−７４２７１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のプレス装置に対し、下台の上面側には被プレス物を載置するための複数の載置台を設け、上台の下面側には載置台と対応して設けられると共に被プレス物を載置台との間に挟む複数の加圧台を設けることが考えられる。これにより、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工することが可能になる。
【０００５】
しかしながら上記の構成によると、載置台に載置された被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜する場合には、複数の加圧台のそれぞれについて被プレス物に対する傾斜を微調整しなければならなくなり、非常に手間がかかる。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工可能であって、且つ、被プレス物が加圧台に対して傾斜する場合にも容易に対応可能な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】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、下台と、この下台の上方に配されて前記下台と上下方向に相対変位可能な上台と、前記下台及び前記上台の少なくとも一方に設けられて前記下台及び前記上台を互いに接近方向に押圧する加圧シリンダと、前記下台の上面側に設けられて被プレス物を載置する複数の載置台と、前記上台の下面側のうち前記載置台と対応して設けられると共に前記被プレス物を前記載置台との間で挟む複数の加圧台と、前記各加圧台と前記上台との間又は前記下台と前記各載置台との間に設けられ内部に圧力空気源からの圧力空気が供給される可撓性のダイアフラムに前記各加圧台又は前記各載置台が支持されることで前記各加圧台又は前記各載置台が実質的に揺動可能とされている複数の空気バネとを備えてなるプレス装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記加圧台又は前記載置台は、前記上台又は前記下台との間に上下方向に延びて設けられたガイドロッドと、前記加圧台又は前記載置台に形成されて前記ガイドロッドを遊挿させるための挿通孔とによって、実質的な揺動を許容されつつ上下に案内されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のものにおいて、前記加圧シリンダを作動させて前記被プレス物を加圧したときに前記各空気バネの前記ダイアフラム内の圧力空気の圧力を均一化するための均圧手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記均圧手段は、前記各空気バネの前記ダイアフラム内を連通させつつ前記圧力空気源に連結された連通配管により構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記均圧手段は、前記各空気バネ毎に設けられ、それらのダイアフラム内の最大圧力が設定値に達したときに開放して内部圧力を前記設定値に維持する圧力調整弁であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、下台には複数の載置台が設けられ、上台には載置台に対応する位置に加圧台が形成されている。これにより、各載置台に複数の被プレス物を載置した状態で、加圧シリンダにより下台と上台とを接近方向に押圧することで、各被プレス物は各載置台と各加圧台との間に挟まれて加圧される。このように１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工できる。
【００１３】
また、請求項１の発明では、加圧台と上台との間又は下台と載置台との間に空気バネが設けられており、この空気バネに支持されることで各加圧台又は各載置台は実質的に揺動可能とされている。これにより、載置台に被プレス物を載置した状態で、被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜した形状であっても、加圧シリンダにより下台と上台とを接近させて載置台と加圧台との間で被プレス物を挟むと、載置台又は加圧台が揺動することで被プレス物の上面と加圧台の下面とが整合する。この結果、複数の加圧台又は載置台のそれぞれについて、被プレス物に対する傾斜を微調整する必要がないから、被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜する場合にも容易に対応できる。
【００１４】
＜請求項２の発明＞
複数設けられた加圧台又は載置台は空気バネにより揺動可能とされているので、振動等により加圧台又は載置台が揺動し、隣り合う加圧台同士又は隣り合う載置台同士が衝突するおそれがある。
【００１５】
請求項２の発明によれば、加圧台又は載置台は、ガイドロッドにより実質的な揺動を許容されつつ上下に案内されている。これにより、ガイドロッドにより許容される範囲を越えて加圧台又は載置台は揺動しないようになっているから、振動等によっても、隣り合う加圧台同士又は隣り合う載置台同士が衝突することを防止できる。
【００１６】
＜請求項３の発明＞
被プレス物には寸法公差が設定されており、各被プレス物の上下方向の高さ寸法にはある程度のばらつきがある。このため、各載置台に被プレス物を載置した状態において、各被プレス物の載置台の上面からの高さ寸法にはある程度のばらつきが発生する。この状態で加圧シリンダを作動させてプレス操作を行うと、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も大きなものには過剰なプレス圧が加わる一方、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も小さいものについてはプレス圧が不足し、各被プレス物に対して加えられる圧力が不均一になることが懸念される。
【００１７】
上記の点に鑑み、請求項３の発明では、各空気バネのダイアフラム内の圧力空気の圧力を均一化するための均圧手段が設けられている。これにより、各載置台に載置された被プレス物の載置台の上面からの高さ寸法にある程度のばらつきがある状態でプレス操作を行っても、各空気バネのダイアフラム内の圧力空気の圧力は均一化される。各被プレス物に加えられる圧力は、各ダイアフラム内の圧力空気の圧力に従うから、本発明により各被プレス物に加えられる圧力を均一化することができる。
【００１８】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、各空気バネのダイアフラム内は、連通配管により連通されている。これにより、各空気バネのダイアフラム内の圧力空気は、他に比べて圧力の高いものから低いものへと連通配管を通じて移動することで、各ダイアフラム内の圧力空気の圧力が均一化される。
【００１９】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、各載置台に載置された被プレス物の載置台の上面からの高さ寸法にある程度のばらつきがある状態で上台と下台とを接近させてプレス操作を行うと、まず、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も大きなものが載置された載置台又はこの載置台に対応する加圧台に設けられた空気バネのダイアフラム内の圧力空気の圧力が、まず設定値に達する。さらにプレス操作を続けた場合、このダイアフラム内の圧力空気は開放されて、内部圧力は規定値に維持される。同様にして、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が大きなものから順次、ダイアフラム内の圧力空気の圧力が規定値に達し、その値に維持される。最後に、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も低いものが載置された載置台又はこの載置台に対応する加圧台に設けられた空気バネのダイアフラム内の圧力空気が規定値に達し、その値に維持される。このようにして、各ダイアフラム内の圧力空気の圧力が均一化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７を参照して説明する。実施形態１に係るプレス装置は、下フレーム１０（本発明に係る下台に該当）と、下フレーム１０の上方に配されて上下方向に変位可能な上台１１と、上台１１に取付けられて下フレーム１０と上台１１とを互いに接近方向に押圧する加圧シリンダ１２とを備えてなる。
【００２１】
下フレーム１０は金属製であって、その上面は略水平な平面をなす。下フレーム１０は上方から見て略矩形状をなしており、詳細には図示しないが、下フレーム１０の上面の四隅部には上方に向かって複数の上台側ガイドロッド１３が延設されている。下フレーム１０の上面には、被プレス物１４を載置するための複数（図示４つ、図７参照）の載置台１５が取付けられている。この載置台１５は、上方から見て略矩形状をなしており、下から順に、冷却板１６、断熱板１７、及び、加熱板１８が積層されてなる。冷却板１６には水を流通させるための図示しない流水路が形成されており、この流水路に図示しない配水管が接続されて、流水により冷却可能となっている。これにより、加熱板１８からの熱が下フレーム１０に伝達することを防止できるようになっている。さらに、冷却板１６と加熱板１８との間には断熱板１７が介されているから、加熱板１８からの熱は一層、下フレーム１０に伝達しないようになっている。また、加熱板１８には図示しないヒータが接続され、図示しない温度センサにより検出された温度に基づいて所定の温度に設定可能になっている。なお、各載置台１５は、個別に温度調節可能としてもよく、また、全ての載置台１５を一括して温度調節する構成としてもよい。加熱板１８の上面は略水平に形成されており、被プレス物１４を載置可能になっている。
【００２２】
上台側ガイドロッド１３の上端部には、金属製の上フレーム１９が固定されている。上フレーム１９は上方から見て略矩形状をなしており、上フレーム１９の幅方向（図１における左右方向）及び前後方向（図１における紙面を貫通する方向）の略中央付近には上下に貫通する貫通孔２０が形成されており、この貫通孔２０の上方には加圧シリンダ１２が配設されている。この加圧シリンダ１２は、例えば油等の高圧の圧縮流体によって駆動されるピストン（図示せず）を備えており、加圧シリンダ１２に供給される圧縮流体の流れを切り替えることで前記ピストンが上方又は下方に駆動されるようになっている。ピストンの下方にはピストンロッド２１が延設されており、このピストンロッド２１は貫通孔２０内を上下に貫通している。
【００２３】
ピストンロッド２１の下端部には金属製の上台１１が配設されている。上台１１は上方から見て略矩形状をなしている。上台１１の四隅部には、略円筒形をなしたスリーブ２２が上下方向に延びると共に、上台１１を上下に貫通して配設されている。スリーブ２２には上下に貫通する挿通孔２３が形成されており、この挿通孔２３内に上台側ガイドロッド１３が挿通されている。挿通孔２３の内径寸法は、上台側ガイドロッド１３の外径寸法と略同じに設定されており、上台側ガイドロッド１３の外周面と、挿通孔２３の内周面とが摺動することで、上台１１が上下方向に案内されて変位可能になっている。
【００２４】
上台１１の下面には、各載置台１５に対応する位置に、後に詳述する複数（本実施形態では４つ）の空気バネ２４が配設されている。各空気バネ２４の下面には、空気バネ２４と加圧台２９とを接続するための接続部材２５が取付けられている。上台１１の下面には、各空気バネ２４が配設された領域のやや外方の四隅部に、下方に延びる加圧台側ガイドロッド２６が延設されている。
【００２５】
接続部材２５は金属製であって、上方から見て略矩形状をなしており、載置台１５の外形よりもやや大きく設定されている。接続部材２５の四隅部には上下に貫通する挿通孔２７が形成されており、この挿通孔２７内に加圧台側ガイドロッド２６が挿通されるようになっている。この挿通孔２７の内径寸法は、加圧台側ガイドロッド２６の外径寸法よりもやや大きく設定されており、加圧台側ガイドロッド２６は挿通孔２７に対して遊挿状態になっている。加圧台側ガイドロッド２６の下端部には、接続部材２５の下面から下方に突出した状態で、挿通孔２７の内径寸法よりも大きな外径寸法を有するストッパ２８が配設されている。このストッパ２８が下方から接続部材２５に当接することで接続部材２５が下支えされている。
【００２６】
接続部材２５の下面にはそれぞれ、加圧台２９が配設されている。この加圧台２９は、上から順に、冷却板１６、断熱板１７、及び、加熱板１８が積層されてなる。これら冷却板１６、断熱板１７、及び、加熱板１８の構造については、上述した載置台１５と略同じなので重複する説明を省略する。なお、各加圧台２９は、個別に温度調節可能としてもよく、また、全ての加圧台２９を一括して温度調節する構成としてもよい。加熱板１８の下面は、加圧シリンダ１２が作動することで上台１１を下方に変位させることで、載置台１５に載置した被プレス物１４と上方から当接するようになっている。
【００２７】
さて、空気バネ２４は、金属製の上側取付け部材３０と、この上側取付け部材３０の下方に配設されたゴム等の可撓性を有する合成樹脂からなるダイアフラム３１と、ダイアフラム３１の下方に配設された金属製の下側取付け部材３２とを備えてなる。上側取付け部材３０は、上板の下面に図示しないボルトにより螺合されている。また、下側取付け部材３２は、接続部材２５の上面に図示しないボルトにより螺合されている。
【００２８】
ダイアフラム３１は略円筒形状をなしており、上述したように上端部は上側取付け部材３０に取付けられると共に、下端部は下側取付け部材３２に取付けられている。ダイアフラム３１と上側及び下側取付け部材３２とに囲まれた空間には圧力空気が注入されるようになっており、この圧力空気により、上側取付け部材３０と下側取付け部材３２とが相対変位するに伴って、ダイアフラム３１は弾性変形可能になっている。
【００２９】
上側取付け部材３０の側面には圧力空気をダイアフラム３１内に供給するための空気供給口３３が形成されており、この空気供給口３３には空気配管３４が配設されている。図２に示すように、この空気配管３４は各ダイアフラム３１内を連通するようになっており、連通配管（本発明に係る均圧手段に該当）３５とされる。この連通配管３５のうちダイアフラム３１と反対側の端部は圧力調整弁３６を介して圧力空気だめ３７に接続されている。圧力空気だめ３７は空気配管３４によりポンプ３８（本発明に係る圧力空気源に該当）に接続されている。このポンプ３８を作動させることで、空気を大気圧以上に圧縮して圧力空気を発生させるようになっている。
【００３０】
また、下側取付け部材３２の側面には圧力空気をダイアフラム３１外に排出するための空気排出口３９が形成されており、この空気排出口３９には空気配管３４が配設されている。この空気配管３４は、圧力調整弁３６を介して大気中に開放されており、ダイアフラム３１から空気排出口３９を介して排出された空気を大気中に放出するようになっている。
【００３１】
上述したように、ダイアフラム３１は可撓性を有するから、このダイアフラム３１により、加圧台２９が、接続部材２５等を介して支持されることで、加圧台２９は実質的に揺動可能とされる。また、接続部材２５に形成された挿通孔２７内に挿通された加圧台側ガイドロッド２６は挿通孔２７に対して遊挿状態になっているから、加圧台２９は実質的に揺動を許容されつつ上下に案内された状態になっている。そして、挿通孔２７の内周面が加圧台側ガイドロッド２６の外周面と当接することで、加圧台２９が載置台１５の上面に沿う方向に過剰に変位することが規制されるようになっている。
【００３２】
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。
まず、図３に示すように、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を上方に変位させ、載置台１５と加圧台２９とを離間させる。ついで、配水管に水を流通させるとともにヒータに通電することで、載置台１５及び加圧板の加熱板１８を所定の温度に設定する。続いて、ポンプ３８を作動させて圧力空気を発生させ、連通配管３５に接続された圧力調整弁３６で連通配管３５内の圧力空気の圧力を所定の圧力に設定する。また、空気排出口３９側の空気配管３４に接続された圧力調整弁３６で、ダイアフラム３１内に圧力空気の圧力を所定の圧力に設定する。このとき、両圧力調整弁３６，３６により、連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が均一になるように設定する。なお、このときの連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力は、プレス時に被プレス物１４に加えられる圧力よりも小さく設定されている。
【００３３】
加熱板１８の温度が所定温度に達したら、各載置台１５に被プレス物１４を載置し、所定時間だけ被プレス物１４を予熱する。なお、例えば被プレス物１４の比熱が小さい場合には予熱工程を省略することができる。その後、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を下方に変位させる。図４に示すように、加圧台２９の下面が被プレス物１４の上面に当接すると、加圧台２９は、加圧台側ガイドロッド２６により上下に案内されるようになっているから、加圧台２９は被プレス物１４に下方から支持されて、それ以上、下方へは変位しなくなる。一方、上台１１はさらに下方に変位し、これにより空気バネ２４の上側取付け部材３０と下側取付け部材３２との間隔が狭くなってダイアフラム３１が弾性変形する。
【００３４】
この状態で、連通配管３５内の圧力空気の圧力を、プレス時に被プレス物１４に加えられる所定の圧力に設定する。すると、ダイアフラム３１内に圧力空気が供給されて、ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が上昇し、加圧台２９が下方に押圧される。これにより、被プレス物１４は、載置台１５と加圧台２９とに挟まれた状態で、所定の圧力でプレスされる。
【００３５】
被プレス物１４を所定時間だけ、所定圧力でプレスした後、連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気を空気排出口３９から排出することで、ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を減少させる。その後、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を上方に変位させ、被プレス物１４と加圧台２９とを離間させる。この状態で、作業者は被プレス物１４を載置台１５から取り出すことができる。
【００３６】
ところで、図５に示すように、被プレス物１４を載置台１５に載置した状態で、被プレス物１４の上面が、被プレス物１４と離間した状態における載置台１５の下面に対して傾斜している場合には、加圧台側ガイドロッド２６は、接続部材２５の挿通孔２７に遊挿されており、実質的な揺動を許容されていることから、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を下方に変位させ、加圧台２９の下面を被プレス物１４の上面と当接させると、加圧台２９は被プレス物１４の形状に追従して揺動し、加圧台２９の下面と被プレス物１４の上面とが整合して隙間なく当接するようになる。この状態で、連通配管３５及びダイアフラム３１内に所定の圧力の圧力空気を供給することで、被プレス物１４に対して所定の圧力を加えてプレスすることができる。
【００３７】
本実施形態においては、上述したように載置台１５は複数設けられている。各載置台１５に載置された被プレス物１４の上面が被プレス物１４と離間した状態における載置台１５の下面に対して傾斜した場合であっても、各ダイアフラム３１が上述したように揺動することで、各被プレス物１４に対して各載置台１５の傾斜を微調整することなく、所定の圧力を均一に加えることができる。
【００３８】
なお、加圧台２９は揺動可能になっているから、振動等により加圧台２９が揺動し、隣り合う加圧台２９同士が衝突することが懸念されるが、加圧台側ガイドロッド２６の外周面と、接続部材２５の挿通孔２７の内周面とが当接することで、加圧台２９が載置台１５の上面に沿う方向に過剰に変位することが規制される。この結果、加圧台側ガイドロッド２６と挿通孔２７とに許容された範囲を越えて加圧台２９が揺動することを防止でき、加圧台２９同士が衝突することを防止できる。
【００３９】
また、被プレス物１４には寸法公差が設定されており、各被プレス物１４の上下方向の高さ寸法にはある程度のばらつきがある。このため、各載置台１５に被プレス物１４を載置した状態において、各被プレス物１４の載置台１５の上面からの高さ寸法にはある程度のばらつきが発生する。この状態で加圧シリンダ１２を作動させてプレス操作を行うと、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が最も大きなものには過剰なプレス圧が加わる一方、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が最も小さいものについてはプレス圧が不足し、各被プレス物１４に対して加えられる圧力が不均一になることが懸念される。図９に、従来例に係るプレス装置に、複数の載置台１５と、載置台１５に対応する複数の加圧台２９を設けたものを参考例として示す。被プレス物１４に付した斜線により、被プレス物１４に加えられた圧力の分布が不均一になっていることを模式的に示す。
【００４０】
上記の点に鑑み、本実施形態では、各空気バネ２４のダイアフラム３１内を連通配管３５により連通する構成とした。これにより、図４及び図６に示すように、各載置台１５に載置された被プレス物１４の、載置台１５の上面からの高さ寸法に差がある場合でも、以下のようにして、各被プレス物１４に対して均一に圧力を加えることができる。
【００４１】
まず、加圧台２９が被プレス物１４に上面に上方から当接した状態では、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法のばらつきに対応して、空気バネ２４のダイアフラム３１の撓み変形量も異なるものとなる。この状態で、連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を、プレス操作時に被プレス物１４に加えられる所定の圧力に設定すると、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法が他よりも大きなものに対応する空気バネ２４のダイアフラム３１（例えば図４に示すもの）は他のダイアフラム３１（例えば図６に示すもの）よりも大きく変形しているから、このダイアフラム３１内に圧力空気の圧力は、他のものよりも高くなる。すると、各ダイアフラム３１は連通配管３５により連通されているから、他よりも大きく変形したダイアフラム３１内の圧力空気は、他のダイアフラム３１内に連通配管３５を通じて流入する。これにより、各ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を均一化することができる。各被プレス物１４に加えられる圧力は、各ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力に対応するから、各被プレス物１４に対して均一に圧力を加えることができる（図７参照）。
【００４２】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図８を参照して説明する。本実施形態は、各ダイアフラム３１の空気供給口３３に接続される各空気配管４１に対して個別に圧力調整弁（本実施形態に係る均圧手段に該当）４０を配設した。この圧力調整弁４０は、空気配管４１内の圧力空気の圧力が規定値に達したときに開放して、内部圧力を規定値に維持するようになっている。上記以外は実施形態１と略同じ構成なので、同一部分について同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４３】
続いて、実施形態２に係るプレス装置の作用、効果について説明する。図４及び図６に示すように、各載置台１５に載置された被プレス物１４の、載置台１５の上面からの高さ寸法にばらつきがある場合でも、以下のようにして、各被プレス物１４に対して均一に圧力を加えることができる。
【００４４】
加圧台２９が被プレス物１４に上面に上方から当接した状態では、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法のばらつきに対応して、空気バネ２４のダイアフラム３１の撓み変形量も異なるものとなる。この状態で、空気配管４１及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を、圧力調整弁４０により、プレス操作時に被プレス物１４に加えられる所定の圧力に設定する。この状態では、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法が他よりも大きなものに対応する空気バネ２４のダイアフラム３１（例えば図４に示すもの）は他のダイアフラム３１（例えば図６に示すもの）よりも大きく変形しているから、このダイアフラム３１内の空間は他のダイアフラム３１よりも狭くなっている。このため、まず、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法が他よりも大きなものに対応する空気バネ２４のダイアフラム３１内の圧力空気が設定値に達する。そして、このダイアフラム３１内に圧力空気がさらに流入すると、圧力調整弁４０により圧力空気は開放されて内部圧力は規定値に維持される。その後、同様にして、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が大きなものから順次、ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が規定値に達し、その値に維持される。最後に、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が最も低いものが載置された載置台１５に対応する加圧台２９に設けられた空気バネ２４のダイアフラム３１内の圧力空気が規定値に達し、その値に維持される。このようにして、各ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が均一化される。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４６】
（１）本実施形態では、下フレーム１０は上下方向に変位不能に配設され、上台１１は上下方向に変位可能に配設される構成としたが、これに限られず、下フレーム１０を上下方向に変位可能に配設する構成としてもよい。この場合に、上台１１は、上下方向に変位不能に配設してもよいし、上下方向に変位可能に配設してもよい。
【００４７】
（２）本実施形態では、下フレーム１０には４つの載置台１５が配設される構成としたが、これに限られず、２つないし３つ又は５つ以上の複数の載置台１５が配設される構成としてもよい。
【００４８】
（３）本実施形態では、上台１１と加圧台２９との間に空気バネ２４が配される構成としたが、これに限られず、下フレーム１０と載置台１５との間に空気バネ２４が配される構成としてもよいし、上台１１と加圧台２９との間及び下フレーム１０と載置台１５との間の双方に設ける構成としてもよい。
【００４９】
（４）本実施形態では、上台１１から下方に垂下する加圧台側ガイドロッド２６と、接続部材２５に形成されて加圧台側ガイドロッド２６を遊挿するための挿通孔２７とにより、加圧台２９は、実質的に揺動を許容されつつ上下に案内される構成としたが、これに限られず、加圧台側ガイドロッド２６は接続部材２５から上方に突設されてなり、上台１１には加圧台側ガイドロッド２６を遊挿するための挿通孔が設けられる構成としてもよい。
【００５０】
（５）下フレーム１０と載置台１５との間に空気バネ２４が配される構成とした場合には、下フレームから上方に延びるガイドロッドと、載置台１５に形成されてガイドロッドを遊挿するための挿通孔とを設ける構成としてもよい。また、ガイドロッドは載置台１５から下方に垂下して形成され、下フレームにはガイドロッドを遊挿するための挿通孔が設けられる構成としてもよい。
【００５１】
（６）本実施形態では圧力空気源としてポンプ３８を用いたが、これに限られず、圧縮空気を封入した空気ボンベでもよい。
【００５２】
（７）被プレス物１４を室温でプレスする場合には、加熱板１８、断熱板１７、及び冷却板１６を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１に係るプレス装置の構成を示す概略正面図
【図２】ポンプ、連通配管及び空気バネ等の接続構成の概略を示すブロック図
【図３】プレス操作開始前の状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図４】プレス操作中の状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図５】載置台に被プレス物を載置した状態で被プレス物の上面が加圧台に対して傾斜したものに対してプレス操作を行った状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図６】プレス操作中の状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図７】実施形態１に係るプレス装置において、各被プレス物に加えられる圧力の分布を示す概念図
【図８】実施形態２に係るプレス装置におけるポンプ、空気配管、圧力調整弁及び空気バネの接続構成の概略を示すブロック図
【図９】従来例に係るプレス装置に対して、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス可能な構成を適用した場合における、各被プレス物に加えられる圧力の分布を示す概念図
【符号の説明】
【００５４】
１０…下フレーム（下台）
１１…上台
１２…加圧シリンダ
１４…被プレス物
１５…載置台
２４…空気バネ
２６…加圧台側ガイドロッド（ガイドロッド）
２７…挿通孔
２９…加圧台
３１…ダイアフラム
３４…空気配管
３５…連通配管（均圧手段）
３８…ポンプ（圧力空気源）
４０…圧力調整弁（均圧手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被プレス物を載置する下台と、この下台の上方に配されて上下方向に変位可能な上台と、上台に設けられて下台及び上台を互いに接近方向に押圧する加圧シリンダとを備え、被プレス物を下台と上台との間で挟んでプレス加工するプレス装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、被プレス物の形状によっては、被プレス物を載置台に載置した状態で、被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜する場合がある。このような場合、被プレス物に対して均一に圧力を加えるためには、上台の傾斜を微調整して被プレス物の傾斜に整合させればよい。
【特許文献１】特開２００４−７４２７１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のプレス装置に対し、下台の上面側には被プレス物を載置するための複数の載置台を設け、上台の下面側には載置台と対応して設けられると共に被プレス物を載置台との間に挟む複数の加圧台を設けることが考えられる。これにより、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工することが可能になる。
【０００５】
しかしながら上記の構成によると、載置台に載置された被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜する場合には、複数の加圧台のそれぞれについて被プレス物に対する傾斜を微調整しなければならなくなり、非常に手間がかかる。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工可能であって、且つ、被プレス物が加圧台に対して傾斜する場合にも容易に対応可能な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】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、下台と、この下台の上方に配されて前記下台と上下方向に相対変位可能な上台と、前記下台及び前記上台の少なくとも一方に設けられて前記下台及び前記上台を互いに接近方向に押圧する加圧シリンダと、前記下台の上面側に設けられて被プレス物を載置する複数の載置台と、前記上台の下面側のうち前記載置台と対応して設けられると共に前記被プレス物を前記載置台との間で挟む複数の加圧台と、前記各加圧台と前記上台との間又は前記下台と前記各載置台との間に設けられ内部に圧力空気源からの圧力空気が供給される可撓性のダイアフラムに前記各加圧台又は前記各載置台が支持されることで前記各加圧台又は前記各載置台が実質的に揺動可能とされている複数の空気バネとを備えてなるプレス装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記加圧台又は前記載置台は、前記上台又は前記下台との間に上下方向に延びて設けられたガイドロッドと、前記加圧台又は前記載置台に形成されて前記ガイドロッドを遊挿させるための挿通孔とによって、実質的な揺動を許容されつつ上下に案内されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のものにおいて、前記加圧シリンダを作動させて前記被プレス物を加圧したときに前記各空気バネの前記ダイアフラム内の圧力空気の圧力を均一化するための均圧手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記均圧手段は、前記各空気バネの前記ダイアフラム内を連通させつつ前記圧力空気源に連結された連通配管により構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記均圧手段は、前記各空気バネ毎に設けられ、それらのダイアフラム内の最大圧力が設定値に達したときに開放して内部圧力を前記設定値に維持する圧力調整弁であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、下台には複数の載置台が設けられ、上台には載置台に対応する位置に加圧台が形成されている。これにより、各載置台に複数の被プレス物を載置した状態で、加圧シリンダにより下台と上台とを接近方向に押圧することで、各被プレス物は各載置台と各加圧台との間に挟まれて加圧される。このように１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス加工できる。
【００１３】
また、請求項１の発明では、加圧台と上台との間又は下台と載置台との間に空気バネが設けられており、この空気バネに支持されることで各加圧台又は各載置台は実質的に揺動可能とされている。これにより、載置台に被プレス物を載置した状態で、被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜した形状であっても、加圧シリンダにより下台と上台とを接近させて載置台と加圧台との間で被プレス物を挟むと、載置台又は加圧台が揺動することで被プレス物の上面と加圧台の下面とが整合する。この結果、複数の加圧台又は載置台のそれぞれについて、被プレス物に対する傾斜を微調整する必要がないから、被プレス物の上面が加圧台の下面に対して傾斜する場合にも容易に対応できる。
【００１４】
＜請求項２の発明＞
複数設けられた加圧台又は載置台は空気バネにより揺動可能とされているので、振動等により加圧台又は載置台が揺動し、隣り合う加圧台同士又は隣り合う載置台同士が衝突するおそれがある。
【００１５】
請求項２の発明によれば、加圧台又は載置台は、ガイドロッドにより実質的な揺動を許容されつつ上下に案内されている。これにより、ガイドロッドにより許容される範囲を越えて加圧台又は載置台は揺動しないようになっているから、振動等によっても、隣り合う加圧台同士又は隣り合う載置台同士が衝突することを防止できる。
【００１６】
＜請求項３の発明＞
被プレス物には寸法公差が設定されており、各被プレス物の上下方向の高さ寸法にはある程度のばらつきがある。このため、各載置台に被プレス物を載置した状態において、各被プレス物の載置台の上面からの高さ寸法にはある程度のばらつきが発生する。この状態で加圧シリンダを作動させてプレス操作を行うと、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も大きなものには過剰なプレス圧が加わる一方、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も小さいものについてはプレス圧が不足し、各被プレス物に対して加えられる圧力が不均一になることが懸念される。
【００１７】
上記の点に鑑み、請求項３の発明では、各空気バネのダイアフラム内の圧力空気の圧力を均一化するための均圧手段が設けられている。これにより、各載置台に載置された被プレス物の載置台の上面からの高さ寸法にある程度のばらつきがある状態でプレス操作を行っても、各空気バネのダイアフラム内の圧力空気の圧力は均一化される。各被プレス物に加えられる圧力は、各ダイアフラム内の圧力空気の圧力に従うから、本発明により各被プレス物に加えられる圧力を均一化することができる。
【００１８】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、各空気バネのダイアフラム内は、連通配管により連通されている。これにより、各空気バネのダイアフラム内の圧力空気は、他に比べて圧力の高いものから低いものへと連通配管を通じて移動することで、各ダイアフラム内の圧力空気の圧力が均一化される。
【００１９】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、各載置台に載置された被プレス物の載置台の上面からの高さ寸法にある程度のばらつきがある状態で上台と下台とを接近させてプレス操作を行うと、まず、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も大きなものが載置された載置台又はこの載置台に対応する加圧台に設けられた空気バネのダイアフラム内の圧力空気の圧力が、まず設定値に達する。さらにプレス操作を続けた場合、このダイアフラム内の圧力空気は開放されて、内部圧力は規定値に維持される。同様にして、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が大きなものから順次、ダイアフラム内の圧力空気の圧力が規定値に達し、その値に維持される。最後に、被プレス物のうち載置台の上面からの高さ寸法が最も低いものが載置された載置台又はこの載置台に対応する加圧台に設けられた空気バネのダイアフラム内の圧力空気が規定値に達し、その値に維持される。このようにして、各ダイアフラム内の圧力空気の圧力が均一化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７を参照して説明する。実施形態１に係るプレス装置は、下フレーム１０（本発明に係る下台に該当）と、下フレーム１０の上方に配されて上下方向に変位可能な上台１１と、上台１１に取付けられて下フレーム１０と上台１１とを互いに接近方向に押圧する加圧シリンダ１２とを備えてなる。
【００２１】
下フレーム１０は金属製であって、その上面は略水平な平面をなす。下フレーム１０は上方から見て略矩形状をなしており、詳細には図示しないが、下フレーム１０の上面の四隅部には上方に向かって複数の上台側ガイドロッド１３が延設されている。下フレーム１０の上面には、被プレス物１４を載置するための複数（図示４つ、図７参照）の載置台１５が取付けられている。この載置台１５は、上方から見て略矩形状をなしており、下から順に、冷却板１６、断熱板１７、及び、加熱板１８が積層されてなる。冷却板１６には水を流通させるための図示しない流水路が形成されており、この流水路に図示しない配水管が接続されて、流水により冷却可能となっている。これにより、加熱板１８からの熱が下フレーム１０に伝達することを防止できるようになっている。さらに、冷却板１６と加熱板１８との間には断熱板１７が介されているから、加熱板１８からの熱は一層、下フレーム１０に伝達しないようになっている。また、加熱板１８には図示しないヒータが接続され、図示しない温度センサにより検出された温度に基づいて所定の温度に設定可能になっている。なお、各載置台１５は、個別に温度調節可能としてもよく、また、全ての載置台１５を一括して温度調節する構成としてもよい。加熱板１８の上面は略水平に形成されており、被プレス物１４を載置可能になっている。
【００２２】
上台側ガイドロッド１３の上端部には、金属製の上フレーム１９が固定されている。上フレーム１９は上方から見て略矩形状をなしており、上フレーム１９の幅方向（図１における左右方向）及び前後方向（図１における紙面を貫通する方向）の略中央付近には上下に貫通する貫通孔２０が形成されており、この貫通孔２０の上方には加圧シリンダ１２が配設されている。この加圧シリンダ１２は、例えば油等の高圧の圧縮流体によって駆動されるピストン（図示せず）を備えており、加圧シリンダ１２に供給される圧縮流体の流れを切り替えることで前記ピストンが上方又は下方に駆動されるようになっている。ピストンの下方にはピストンロッド２１が延設されており、このピストンロッド２１は貫通孔２０内を上下に貫通している。
【００２３】
ピストンロッド２１の下端部には金属製の上台１１が配設されている。上台１１は上方から見て略矩形状をなしている。上台１１の四隅部には、略円筒形をなしたスリーブ２２が上下方向に延びると共に、上台１１を上下に貫通して配設されている。スリーブ２２には上下に貫通する挿通孔２３が形成されており、この挿通孔２３内に上台側ガイドロッド１３が挿通されている。挿通孔２３の内径寸法は、上台側ガイドロッド１３の外径寸法と略同じに設定されており、上台側ガイドロッド１３の外周面と、挿通孔２３の内周面とが摺動することで、上台１１が上下方向に案内されて変位可能になっている。
【００２４】
上台１１の下面には、各載置台１５に対応する位置に、後に詳述する複数（本実施形態では４つ）の空気バネ２４が配設されている。各空気バネ２４の下面には、空気バネ２４と加圧台２９とを接続するための接続部材２５が取付けられている。上台１１の下面には、各空気バネ２４が配設された領域のやや外方の四隅部に、下方に延びる加圧台側ガイドロッド２６が延設されている。
【００２５】
接続部材２５は金属製であって、上方から見て略矩形状をなしており、載置台１５の外形よりもやや大きく設定されている。接続部材２５の四隅部には上下に貫通する挿通孔２７が形成されており、この挿通孔２７内に加圧台側ガイドロッド２６が挿通されるようになっている。この挿通孔２７の内径寸法は、加圧台側ガイドロッド２６の外径寸法よりもやや大きく設定されており、加圧台側ガイドロッド２６は挿通孔２７に対して遊挿状態になっている。加圧台側ガイドロッド２６の下端部には、接続部材２５の下面から下方に突出した状態で、挿通孔２７の内径寸法よりも大きな外径寸法を有するストッパ２８が配設されている。このストッパ２８が下方から接続部材２５に当接することで接続部材２５が下支えされている。
【００２６】
接続部材２５の下面にはそれぞれ、加圧台２９が配設されている。この加圧台２９は、上から順に、冷却板１６、断熱板１７、及び、加熱板１８が積層されてなる。これら冷却板１６、断熱板１７、及び、加熱板１８の構造については、上述した載置台１５と略同じなので重複する説明を省略する。なお、各加圧台２９は、個別に温度調節可能としてもよく、また、全ての加圧台２９を一括して温度調節する構成としてもよい。加熱板１８の下面は、加圧シリンダ１２が作動することで上台１１を下方に変位させることで、載置台１５に載置した被プレス物１４と上方から当接するようになっている。
【００２７】
さて、空気バネ２４は、金属製の上側取付け部材３０と、この上側取付け部材３０の下方に配設されたゴム等の可撓性を有する合成樹脂からなるダイアフラム３１と、ダイアフラム３１の下方に配設された金属製の下側取付け部材３２とを備えてなる。上側取付け部材３０は、上板の下面に図示しないボルトにより螺合されている。また、下側取付け部材３２は、接続部材２５の上面に図示しないボルトにより螺合されている。
【００２８】
ダイアフラム３１は略円筒形状をなしており、上述したように上端部は上側取付け部材３０に取付けられると共に、下端部は下側取付け部材３２に取付けられている。ダイアフラム３１と上側及び下側取付け部材３２とに囲まれた空間には圧力空気が注入されるようになっており、この圧力空気により、上側取付け部材３０と下側取付け部材３２とが相対変位するに伴って、ダイアフラム３１は弾性変形可能になっている。
【００２９】
上側取付け部材３０の側面には圧力空気をダイアフラム３１内に供給するための空気供給口３３が形成されており、この空気供給口３３には空気配管３４が配設されている。図２に示すように、この空気配管３４は各ダイアフラム３１内を連通するようになっており、連通配管（本発明に係る均圧手段に該当）３５とされる。この連通配管３５のうちダイアフラム３１と反対側の端部は圧力調整弁３６を介して圧力空気だめ３７に接続されている。圧力空気だめ３７は空気配管３４によりポンプ３８（本発明に係る圧力空気源に該当）に接続されている。このポンプ３８を作動させることで、空気を大気圧以上に圧縮して圧力空気を発生させるようになっている。
【００３０】
また、下側取付け部材３２の側面には圧力空気をダイアフラム３１外に排出するための空気排出口３９が形成されており、この空気排出口３９には空気配管３４が配設されている。この空気配管３４は、圧力調整弁３６を介して大気中に開放されており、ダイアフラム３１から空気排出口３９を介して排出された空気を大気中に放出するようになっている。
【００３１】
上述したように、ダイアフラム３１は可撓性を有するから、このダイアフラム３１により、加圧台２９が、接続部材２５等を介して支持されることで、加圧台２９は実質的に揺動可能とされる。また、接続部材２５に形成された挿通孔２７内に挿通された加圧台側ガイドロッド２６は挿通孔２７に対して遊挿状態になっているから、加圧台２９は実質的に揺動を許容されつつ上下に案内された状態になっている。そして、挿通孔２７の内周面が加圧台側ガイドロッド２６の外周面と当接することで、加圧台２９が載置台１５の上面に沿う方向に過剰に変位することが規制されるようになっている。
【００３２】
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。
まず、図３に示すように、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を上方に変位させ、載置台１５と加圧台２９とを離間させる。ついで、配水管に水を流通させるとともにヒータに通電することで、載置台１５及び加圧板の加熱板１８を所定の温度に設定する。続いて、ポンプ３８を作動させて圧力空気を発生させ、連通配管３５に接続された圧力調整弁３６で連通配管３５内の圧力空気の圧力を所定の圧力に設定する。また、空気排出口３９側の空気配管３４に接続された圧力調整弁３６で、ダイアフラム３１内に圧力空気の圧力を所定の圧力に設定する。このとき、両圧力調整弁３６，３６により、連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が均一になるように設定する。なお、このときの連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力は、プレス時に被プレス物１４に加えられる圧力よりも小さく設定されている。
【００３３】
加熱板１８の温度が所定温度に達したら、各載置台１５に被プレス物１４を載置し、所定時間だけ被プレス物１４を予熱する。なお、例えば被プレス物１４の比熱が小さい場合には予熱工程を省略することができる。その後、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を下方に変位させる。図４に示すように、加圧台２９の下面が被プレス物１４の上面に当接すると、加圧台２９は、加圧台側ガイドロッド２６により上下に案内されるようになっているから、加圧台２９は被プレス物１４に下方から支持されて、それ以上、下方へは変位しなくなる。一方、上台１１はさらに下方に変位し、これにより空気バネ２４の上側取付け部材３０と下側取付け部材３２との間隔が狭くなってダイアフラム３１が弾性変形する。
【００３４】
この状態で、連通配管３５内の圧力空気の圧力を、プレス時に被プレス物１４に加えられる所定の圧力に設定する。すると、ダイアフラム３１内に圧力空気が供給されて、ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が上昇し、加圧台２９が下方に押圧される。これにより、被プレス物１４は、載置台１５と加圧台２９とに挟まれた状態で、所定の圧力でプレスされる。
【００３５】
被プレス物１４を所定時間だけ、所定圧力でプレスした後、連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気を空気排出口３９から排出することで、ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を減少させる。その後、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を上方に変位させ、被プレス物１４と加圧台２９とを離間させる。この状態で、作業者は被プレス物１４を載置台１５から取り出すことができる。
【００３６】
ところで、図５に示すように、被プレス物１４を載置台１５に載置した状態で、被プレス物１４の上面が、被プレス物１４と離間した状態における載置台１５の下面に対して傾斜している場合には、加圧台側ガイドロッド２６は、接続部材２５の挿通孔２７に遊挿されており、実質的な揺動を許容されていることから、加圧シリンダ１２を作動させて上台１１を下方に変位させ、加圧台２９の下面を被プレス物１４の上面と当接させると、加圧台２９は被プレス物１４の形状に追従して揺動し、加圧台２９の下面と被プレス物１４の上面とが整合して隙間なく当接するようになる。この状態で、連通配管３５及びダイアフラム３１内に所定の圧力の圧力空気を供給することで、被プレス物１４に対して所定の圧力を加えてプレスすることができる。
【００３７】
本実施形態においては、上述したように載置台１５は複数設けられている。各載置台１５に載置された被プレス物１４の上面が被プレス物１４と離間した状態における載置台１５の下面に対して傾斜した場合であっても、各ダイアフラム３１が上述したように揺動することで、各被プレス物１４に対して各載置台１５の傾斜を微調整することなく、所定の圧力を均一に加えることができる。
【００３８】
なお、加圧台２９は揺動可能になっているから、振動等により加圧台２９が揺動し、隣り合う加圧台２９同士が衝突することが懸念されるが、加圧台側ガイドロッド２６の外周面と、接続部材２５の挿通孔２７の内周面とが当接することで、加圧台２９が載置台１５の上面に沿う方向に過剰に変位することが規制される。この結果、加圧台側ガイドロッド２６と挿通孔２７とに許容された範囲を越えて加圧台２９が揺動することを防止でき、加圧台２９同士が衝突することを防止できる。
【００３９】
また、被プレス物１４には寸法公差が設定されており、各被プレス物１４の上下方向の高さ寸法にはある程度のばらつきがある。このため、各載置台１５に被プレス物１４を載置した状態において、各被プレス物１４の載置台１５の上面からの高さ寸法にはある程度のばらつきが発生する。この状態で加圧シリンダ１２を作動させてプレス操作を行うと、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が最も大きなものには過剰なプレス圧が加わる一方、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が最も小さいものについてはプレス圧が不足し、各被プレス物１４に対して加えられる圧力が不均一になることが懸念される。図９に、従来例に係るプレス装置に、複数の載置台１５と、載置台１５に対応する複数の加圧台２９を設けたものを参考例として示す。被プレス物１４に付した斜線により、被プレス物１４に加えられた圧力の分布が不均一になっていることを模式的に示す。
【００４０】
上記の点に鑑み、本実施形態では、各空気バネ２４のダイアフラム３１内を連通配管３５により連通する構成とした。これにより、図４及び図６に示すように、各載置台１５に載置された被プレス物１４の、載置台１５の上面からの高さ寸法に差がある場合でも、以下のようにして、各被プレス物１４に対して均一に圧力を加えることができる。
【００４１】
まず、加圧台２９が被プレス物１４に上面に上方から当接した状態では、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法のばらつきに対応して、空気バネ２４のダイアフラム３１の撓み変形量も異なるものとなる。この状態で、連通配管３５及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を、プレス操作時に被プレス物１４に加えられる所定の圧力に設定すると、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法が他よりも大きなものに対応する空気バネ２４のダイアフラム３１（例えば図４に示すもの）は他のダイアフラム３１（例えば図６に示すもの）よりも大きく変形しているから、このダイアフラム３１内に圧力空気の圧力は、他のものよりも高くなる。すると、各ダイアフラム３１は連通配管３５により連通されているから、他よりも大きく変形したダイアフラム３１内の圧力空気は、他のダイアフラム３１内に連通配管３５を通じて流入する。これにより、各ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を均一化することができる。各被プレス物１４に加えられる圧力は、各ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力に対応するから、各被プレス物１４に対して均一に圧力を加えることができる（図７参照）。
【００４２】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図８を参照して説明する。本実施形態は、各ダイアフラム３１の空気供給口３３に接続される各空気配管４１に対して個別に圧力調整弁（本実施形態に係る均圧手段に該当）４０を配設した。この圧力調整弁４０は、空気配管４１内の圧力空気の圧力が規定値に達したときに開放して、内部圧力を規定値に維持するようになっている。上記以外は実施形態１と略同じ構成なので、同一部分について同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４３】
続いて、実施形態２に係るプレス装置の作用、効果について説明する。図４及び図６に示すように、各載置台１５に載置された被プレス物１４の、載置台１５の上面からの高さ寸法にばらつきがある場合でも、以下のようにして、各被プレス物１４に対して均一に圧力を加えることができる。
【００４４】
加圧台２９が被プレス物１４に上面に上方から当接した状態では、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法のばらつきに対応して、空気バネ２４のダイアフラム３１の撓み変形量も異なるものとなる。この状態で、空気配管４１及びダイアフラム３１内の圧力空気の圧力を、圧力調整弁４０により、プレス操作時に被プレス物１４に加えられる所定の圧力に設定する。この状態では、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法が他よりも大きなものに対応する空気バネ２４のダイアフラム３１（例えば図４に示すもの）は他のダイアフラム３１（例えば図６に示すもの）よりも大きく変形しているから、このダイアフラム３１内の空間は他のダイアフラム３１よりも狭くなっている。このため、まず、被プレス物１４の載置台１５からの高さ寸法が他よりも大きなものに対応する空気バネ２４のダイアフラム３１内の圧力空気が設定値に達する。そして、このダイアフラム３１内に圧力空気がさらに流入すると、圧力調整弁４０により圧力空気は開放されて内部圧力は規定値に維持される。その後、同様にして、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が大きなものから順次、ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が規定値に達し、その値に維持される。最後に、被プレス物１４のうち載置台１５の上面からの高さ寸法が最も低いものが載置された載置台１５に対応する加圧台２９に設けられた空気バネ２４のダイアフラム３１内の圧力空気が規定値に達し、その値に維持される。このようにして、各ダイアフラム３１内の圧力空気の圧力が均一化される。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４６】
（１）本実施形態では、下フレーム１０は上下方向に変位不能に配設され、上台１１は上下方向に変位可能に配設される構成としたが、これに限られず、下フレーム１０を上下方向に変位可能に配設する構成としてもよい。この場合に、上台１１は、上下方向に変位不能に配設してもよいし、上下方向に変位可能に配設してもよい。
【００４７】
（２）本実施形態では、下フレーム１０には４つの載置台１５が配設される構成としたが、これに限られず、２つないし３つ又は５つ以上の複数の載置台１５が配設される構成としてもよい。
【００４８】
（３）本実施形態では、上台１１と加圧台２９との間に空気バネ２４が配される構成としたが、これに限られず、下フレーム１０と載置台１５との間に空気バネ２４が配される構成としてもよいし、上台１１と加圧台２９との間及び下フレーム１０と載置台１５との間の双方に設ける構成としてもよい。
【００４９】
（４）本実施形態では、上台１１から下方に垂下する加圧台側ガイドロッド２６と、接続部材２５に形成されて加圧台側ガイドロッド２６を遊挿するための挿通孔２７とにより、加圧台２９は、実質的に揺動を許容されつつ上下に案内される構成としたが、これに限られず、加圧台側ガイドロッド２６は接続部材２５から上方に突設されてなり、上台１１には加圧台側ガイドロッド２６を遊挿するための挿通孔が設けられる構成としてもよい。
【００５０】
（５）下フレーム１０と載置台１５との間に空気バネ２４が配される構成とした場合には、下フレームから上方に延びるガイドロッドと、載置台１５に形成されてガイドロッドを遊挿するための挿通孔とを設ける構成としてもよい。また、ガイドロッドは載置台１５から下方に垂下して形成され、下フレームにはガイドロッドを遊挿するための挿通孔が設けられる構成としてもよい。
【００５１】
（６）本実施形態では圧力空気源としてポンプ３８を用いたが、これに限られず、圧縮空気を封入した空気ボンベでもよい。
【００５２】
（７）被プレス物１４を室温でプレスする場合には、加熱板１８、断熱板１７、及び冷却板１６を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１に係るプレス装置の構成を示す概略正面図
【図２】ポンプ、連通配管及び空気バネ等の接続構成の概略を示すブロック図
【図３】プレス操作開始前の状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図４】プレス操作中の状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図５】載置台に被プレス物を載置した状態で被プレス物の上面が加圧台に対して傾斜したものに対してプレス操作を行った状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図６】プレス操作中の状態を示すプレス装置の要部拡大正断面図
【図７】実施形態１に係るプレス装置において、各被プレス物に加えられる圧力の分布を示す概念図
【図８】実施形態２に係るプレス装置におけるポンプ、空気配管、圧力調整弁及び空気バネの接続構成の概略を示すブロック図
【図９】従来例に係るプレス装置に対して、１回のプレス操作により複数の被プレス物をプレス可能な構成を適用した場合における、各被プレス物に加えられる圧力の分布を示す概念図
【符号の説明】
【００５４】
１０…下フレーム（下台）
１１…上台
１２…加圧シリンダ
１４…被プレス物
１５…載置台
２４…空気バネ
２６…加圧台側ガイドロッド（ガイドロッド）
２７…挿通孔
２９…加圧台
３１…ダイアフラム
３４…空気配管
３５…連通配管（均圧手段）
３８…ポンプ（圧力空気源）
４０…圧力調整弁（均圧手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下台と、この下台の上方に配されて前記下台と上下方向に相対変位可能な上台と、前記下台及び前記上台の少なくとも一方に設けられて前記下台及び前記上台を互いに接近方向に押圧する加圧シリンダと、前記下台の上面側に設けられて被プレス物を載置する複数の載置台と、前記上台の下面側のうち前記載置台と対応して設けられると共に前記被プレス物を前記載置台との間で挟む複数の加圧台と、前記各加圧台と前記上台との間又は前記下台と前記各載置台との間に設けられ内部に圧力空気源からの圧力空気が供給される可撓性のダイアフラムに前記各加圧台又は前記各載置台が支持されることで前記各加圧台又は前記各載置台が実質的に揺動可能とされている複数の空気バネとを備えてなるプレス装置。
【請求項２】
前記加圧台又は前記載置台は、前記上台又は前記下台との間に上下方向に延びて設けられたガイドロッドと、前記加圧台又は前記載置台に形成されて前記ガイドロッドを遊挿させるための挿通孔とによって、実質的な揺動を許容されつつ上下に案内されていることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
【請求項３】
前記加圧シリンダを作動させて前記被プレス物を加圧したときに前記各空気バネの前記ダイアフラム内の圧力空気の圧力を均一化するための均圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のプレス装置。
【請求項４】
前記均圧手段は、前記各空気バネの前記ダイアフラム内を連通させつつ前記圧力空気源に連結された連通配管により構成されていることを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【請求項５】
前記均圧手段は、前記各空気バネ毎に設けられ、それらのダイアフラム内の最大圧力が設定値に達したときに開放して内部圧力を前記設定値に維持する圧力調整弁であることを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【請求項１】
下台と、この下台の上方に配されて前記下台と上下方向に相対変位可能な上台と、前記下台及び前記上台の少なくとも一方に設けられて前記下台及び前記上台を互いに接近方向に押圧する加圧シリンダと、前記下台の上面側に設けられて被プレス物を載置する複数の載置台と、前記上台の下面側のうち前記載置台と対応して設けられると共に前記被プレス物を前記載置台との間で挟む複数の加圧台と、前記各加圧台と前記上台との間又は前記下台と前記各載置台との間に設けられ内部に圧力空気源からの圧力空気が供給される可撓性のダイアフラムに前記各加圧台又は前記各載置台が支持されることで前記各加圧台又は前記各載置台が実質的に揺動可能とされている複数の空気バネとを備えてなるプレス装置。
【請求項２】
前記加圧台又は前記載置台は、前記上台又は前記下台との間に上下方向に延びて設けられたガイドロッドと、前記加圧台又は前記載置台に形成されて前記ガイドロッドを遊挿させるための挿通孔とによって、実質的な揺動を許容されつつ上下に案内されていることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
【請求項３】
前記加圧シリンダを作動させて前記被プレス物を加圧したときに前記各空気バネの前記ダイアフラム内の圧力空気の圧力を均一化するための均圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のプレス装置。
【請求項４】
前記均圧手段は、前記各空気バネの前記ダイアフラム内を連通させつつ前記圧力空気源に連結された連通配管により構成されていることを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【請求項５】
前記均圧手段は、前記各空気バネ毎に設けられ、それらのダイアフラム内の最大圧力が設定値に達したときに開放して内部圧力を前記設定値に維持する圧力調整弁であることを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１９０５７２（Ｐ２００７−１９０５７２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９０３９（Ｐ２００６−９０３９）
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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