JP2000246366A - タレットパンチプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーボモータの回転力と作動油の油圧を低負
荷の場合と高負荷の場合とで使い分けることにより、低
負荷ではラムストロークが長くなってもサーボモータの
回転力によりストライカが高速度で上下動すると共に、
高負荷では簡略化した油圧回路で故障することなく加工
を続行できるようにして、生産性の向上を図ることにあ
る。 【解決手段】 低負荷の場合には、ピストンロッド２４
を、ナット２３に装着した状態で上記サーボモータ２１
で駆動するボールねじ２２で上下動させることにより、
高負荷の場合には、ピストンロッド２４を、ナット２３
から離脱した状態でラムシリンダ２に給油された作動油
Ｑで上下動させることにより、それぞれの場合にピスト
ンロッド２４下端部に設けたストライカ２７がパンチＰ
を殴打しダイＤと協働してワークＷにパンチ加工を施
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタレットパンチプレ
ス、特にパンチを殴打するストライカの推進力として、
サーボモータの回転力と作動油の油圧を低負荷と高負荷
とで使い分けることにより、生産性の向上を図るように
したタレットパンチプレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、タレットパンチプレスは、上
部タレットと下部タレットに同心円状に配置されたパン
チとダイを有し、ラムシリンダを作動しストライカによ
りパンチを殴打することによりダイと協働してワークに
パンチ加工を施す。

【０００３】上記ラムシリンダには、作動油が給油さ
れ、該作動油の油圧によりストライカが上下動するよう
になっている。

【０００４】この場合、例えば加工対象であるワークが
薄板であって、パンチに加わる負荷が低負荷の場合に
は、油圧回路が低圧大流量制御により、またワークが厚
板であって、パンチに加わる負荷が高負荷の場合には、
油圧回路が高圧小流量制御により、それぞれ作動油の油
圧、流量等を制御している。

【０００５】即ち、従来は、上記タレットパンチプレス
のラムシリンダと、作動油の油タンクの間にサーボバル
ブやその駆動モータをそれぞれ２個接続し、上記低圧大
流量と高圧小流量という２圧力２流量方式の油圧回路に
より、該タレットパンチプレスの高生産性を確保してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】上述したように、従来は、ラムシリンダの
ストライカは、作動油の油圧により上下動し、それによ
りパンチを殴打しダイと協働してワークにパンチ加工を
施している。

【０００８】しかし、この油圧によるストライカの上下
動速度には、自ずと限界があり、低圧大流量の場合に
は、ラムストロークが長くなると、それに伴ってストラ
イカの速度も遅くなり、高生産性を維持できないことが
ある。

【０００９】また、既述したように、従来の油圧回路
は、２圧力２流量方式であり、このため回路が複雑とな
っている。

【００１０】従って、高圧小流量の場合には、サーボバ
ルブを切り替えることにより、故障が多く、加工を中断
せざるを得ず、この点でも高生産性を維持できないこと
がある。

【００１１】本発明の目的は、サーボモータの回転力と
作動油の油圧を低負荷の場合と高負荷の場合とで使い分
けることにより、低負荷ではラムストロークが長くなっ
てもサーボモータの回転力によりストライカが高速度で
上下動すると共に、高負荷では簡略化した油圧回路で故
障することなく加工を続行できるようにして、生産性の
向上を図ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、図１〜図４に示すように、（Ａ）
ラムシリンダ２に内蔵されたサーボモータ２１と、該サ
ーボモータ２１に結合されたボールねじ２２と、該ボー
ルねじ２２に螺合したナット２３と、該ナット２３に着
脱自在であって上記ボールねじ２２に上下動可能に支持
されているピストンロッド２４を有し、（Ｂ）低負荷の
場合には、ピストンロッド２４を、ナット２３に装着し
た状態で上記サーボモータ２１で駆動するボールねじ２
２で上下動させることにより、（Ｃ） 高負荷の場合に
は、ピストンロッド２４を、ナット２３から離脱した状
態でラムシリンダ２に給油された作動油Ｑで上下動させ
ることにより、それぞれの場合にピストンロッド２４下
端部に設けたストライカ２７がパンチＰを殴打しダイＤ
と協働してワークＷにパンチ加工を施すことを特徴とす
るタレットパンチプレスが提供される。

【００１３】従って、本発明の構成によれば、ワークＷ
が薄板であって低負荷の場合には（図３（Ａ））、ナッ
ト２３に装着したピストンロッド２４が、サーボモータ
２１で駆動するボールねじ２２の回転力により上下動す
るので、ピストンロッド２４の下端部に設けたストライ
カ２７も高速度で上下動し、また、ワークＷが厚板であ
って高負荷の場合には（図３（Ｂ））、ナット２３から
離脱したピストンロッド２４が、１圧１流量の（図１）
簡略化した油圧回路により制御される作動油Ｑの油圧で
ピストンロッド２４が上下動するので、故障することな
く加工を続行でき、それぞれ生産性の向上を図ることが
可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
形態を示す全体図である。

【００１５】図１に示すタレットパンチプレスは、上部
タレット６と下部タレット７に配置されたパンチＰとダ
イＤを有し、ラムシリンダ２０内のピストンロッド２４
を上下動することにより、パンチＰを殴打しダイＤと協
働してワークＷにパンチ加工を施す。

【００１６】上記ラムシリンダ２０は、上部フレーム１
内において、ラムガイド２６に支持されている。

【００１７】また、ラムシリンダ２０には、高負荷の場
合に（図３（Ｂ））作動油Ｑが出入りする出入口２０
Ａ、２０Ｂが設けられ、該出入口２０Ａ、２０Ｂは、油
圧制御弁３３を介して（図１）、油タンク３１に連通し
ている。

【００１８】このラムシリンダ２０には、サーボモータ
２１が内蔵され、該サーボモータ２１には、ボールねじ
２２が結合されている。

【００１９】上記ボールねじ２２は、ラムシリンダ２０
内を下方に延びており、該ボールねじ２２には、ナット
２３が螺合している。

【００２０】上記ナット２３の下方であって、前記ボー
ルねじ２２部分には、ピストンロッド２４が上下動可能
に支持され、該ピストンロッド２４は、後述するチャッ
ク２５を介してナット２３に対して着脱自在となってい
る。

【００２１】上記チャック２５は、ナット２３のフラン
ジ部分に組み込まれ（図２）、ピストンロッド２４の上
端部に組み込まれた係合部２８が（図２、図３）着脱す
るようになっている。

【００２２】チャック２５は、例えば４つ爪方式の油圧
チャックであって、ナット２３本体に搭載したチャック
作動油圧回路２５Ａにより作動する。

【００２３】即ち、タレットパンチプレス（図１）に搬
入されるワークＷが薄板か厚板により、ＮＣ４０がパン
チＰに加わる負荷を低負荷か高負荷かを判断する（図４
のステップ１０２）。

【００２４】そして、ＮＣ４０は（図１）、低負荷の場
合には（図４のステップ１０２）、チャック２５を施錠
してピストンロッド２４をナット２３に装着し（図４の
ステップ１０３）、高負荷の場合には（図４のステップ
１０２）、チャック２５を解放してピストンロッド２４
をナット２３から離脱させるように（図４のステップ１
０９）、それぞれチャック作動油圧回路２５Ａを起動す
る（図１の制御信号Ｓ１）。

【００２５】上記ナット２３が螺合しラムシリンダ２０
内を下方に延びているボールねじ２２は、ピストンロッ
ド２４に形成された凹部２４Ａ内に進入している（図
２、図３）。

【００２６】即ち、ピストンロッド２４の上端部の内側
には、ゴム等の可撓性材料で形成された環状の密封部材
５１が設けられ、高負荷の場合に（図３（Ｂ））ラムシ
リンダ２０に給油される作動油Ｑが凹部２４Ａ内に漏洩
しないようになっている。

【００２７】そして、上記ボールねじ２２は、その外面
がこの該密封部材５１に密着した状態で、ピストンロッ
ド２４の凹部２４Ａ内に進入している。

【００２８】また、ボールねじ２２の下端部２２Ａに
は、同様の環状密封部材５３が設けられ、該下端部２２
Ａは、環状密封部材５３を介して、ピストンロッド２４
の凹部２４Ａに当接している。

【００２９】更に、ピストンロッド２４の上端部の外側
には、環状の密封部材５２が前記チャック２５に対する
係合部２８を覆うように設けられ（図２）、該上端部
は、環状密封部材５２を介して、ラムシリンダ２０の内
面２０Ｃに支持されている。

【００３０】また、ピストンロッド２４の側面は、ラム
シリンダ２０の底面開口部２０Ｄに設けられた環状のパ
ッキン５４に支持されている。

【００３１】この構成により、低負荷の場合には（図３
（Ａ））、ナット２３に装着したピストンロッド２４
が、回転するボールねじ２２に沿って、その回転力によ
り上記凹部２４Ａの深さより短い距離だけ上下動する。

【００３２】また、高負荷の場合には（図３（Ｂ））、
ナット２３から離脱したピストンロッド２４は、停止し
たボールねじ２２に沿って、作動油Ｑの油圧により上記
凹部２４Ａの深さより短い距離だけ上下動する。

【００３３】一方、前記タレットパンチプレスが有する
上部タレット６の回転軸８と下部タレット７の回転軸９
には、チェーン４と５が巻回され、該チェーン４と５
は、駆動軸３に巻回されている。

【００３４】この構成により、モータＭで駆動軸３を回
転させチェーン４と５を循環させれば、上部タレット６
と下部タレット７が同期回転し、所定のパンチＰとダイ
Ｄから成る金型を加工位置Ｃにおいて選択することがで
きる。

【００３５】下部フレーム１５には、Ｙ軸ガイドレール
１７が敷設され、該Ｙ軸ガイドレール１７には、サポー
トブラケット１６が滑り結合しており、該サポートブラ
ケット１６にはキャリッジべース１１が固定され、該キ
ャリッジべース１１には、上部フレーム１に設けたＹ軸
モータＭｙのボールねじ１４が螺合している。

【００３６】また、キャリッジべース１１には、キャリ
ッジ１２がＸ軸ガイドレール１８を介して滑り結合して
おり、該キャリッジ１２には、Ｘ軸モータ（図示省略）
のボールねじが螺合していると共に、ワークＷをクラン
プするクランプ１３が取り付けられている。

【００３７】この構成により、Ｘ軸モータ（図示省略）
を回転させると、キャリッジ１２がキャリッジべース１
１上をＸ軸方向に移動すると共に、Ｙ軸モータＭｙを回
転させるとキャリッジべース１１がＹ軸方向に移動す
る。

【００３８】従って、前記クランプ１３により把持され
たワークＷを加工位置Ｃに位置決めした後（図４のステ
ップ１０１）、パンチＰに加わる負荷が低負荷か高負荷
かにより（図４のステップ１０２）、サーボモータ２１
で駆動するボールねじ２２の回転力により（図４のステ
ップ１０３〜１０５）、又は作動油Ｑの油圧により（図
４のステップ１０９〜１１１）、ストライカ２７を備え
たピストンロッド２４を上下動させ、所定のパンチ加工
を（図４のステップ１０６）行うことができる。

【００３９】以下、上記構成を有する本発明の動作を、
図４に基づいて説明する。

【００４０】（１）ワークＷの搬入と、低負荷か高負荷
かの判断。

【００４１】先ず、図４のステップ１０１において、ワ
ークＷを搬入し、加工位置Ｃに位置決めし、ステップ１
０２において、低負荷か高負荷かを判断する。

【００４２】即ち、ワークＷが、タレットパンチプレス
の加工テーブル１０上に（図１）搬入されてクランプ１
３に掴み換えされると、ＮＣ４０は、Ｘ軸モータ（図示
省略）とＹ軸モータＭｙを駆動して、キャリッジ１２と
キャリッジべース１１をそれぞれ移動させることによ
り、該ワークＷを加工位置Ｃに位置決めする。

【００４３】そして、ＮＣ４０は、ワークＷが薄板であ
ってパンチＰに加わる負荷が低負荷であるか、ワークＷ
が厚板であってパンチＰに加わる負荷が高負荷であるか
を判断する。

【００４４】（２）低負荷の場合の動作。 図４のステップ１０２において、低負荷と判断した場合
には、ステップ１０３に進んで、ピストンロッド２４を
ナット２３に装着し、ステップ１０４において、サーボ
モータ２１を駆動し、ステップ１０５において、ボール
ねじ２２が回転することにより、ピストンロッド２４が
上下動する。

【００４５】即ち、ＮＣ４０は（図１）、低負荷と判断
した場合には、チャック作動油圧回路２５Ａに制御信号
Ｓ１を送信して、チャック２５を施錠することにより、
係合部２８（図２、図３）を介してピストンロッド２４
をナット２３に装着する。

【００４６】この状態で、ＮＣ４０が（図１）、サーボ
モータ２１を駆動して（制御信号Ｓ２）、ボールねじ２
２を回転させると（図３（Ａ））、ナット２３に装着し
たピストンロッド２４は、該ボールねじ２２の回転力に
より、その回転するボールねじ２２に沿って凹部２４Ａ
の深さより短い距離だけ上下動する。

【００４７】（３）高負荷の場合の動作。 図４のステップ１０２において、高負荷と判断した場合
には、ステップ１０９に進んで、ピストンロッド２４を
ナット２３から離脱させ、ステップ１１０において、ラ
ムシリンダ２０に作動油Ｑを給油し、ステップ１１１に
おいて、作動油Ｑに油圧により、ピストンロッド２４が
上下動する。

【００４８】即ち、ＮＣ４０は（図１）、高負荷と判断
した場合には、チャック作動油圧回路２５Ａに制御信号
Ｓ１を送信して、チャック２５を解放することにより、
係合部２８（図２、図３）を介してピストンロッド２４
をナット２３から離脱させる。

【００４９】この状態で、ＮＣ４０が（図１）、油圧制
御弁３３を作動させると（制御信号Ｓ３）、油タンク３
１内の作動油Ｑが、モータｍで駆動するポンプ３２の作
用でラムシリンダ２０との間を循環する。

【００５０】これにより、作動油Ｑが出入口２０Ａ、２
０Ｂを介してラムシリンダ２０に供給され（図３
（Ｂ））、ナット２３から離脱したピストンロッド２４
が、該作動油Ｑの油圧に押圧されることにより、停止し
たボールねじ２２に沿って凹部２４Ａの深さより短い距
離だけ上下動する。

【００５１】（４）ワークＷの加工動作。

【００５２】前記図４のステップ１０５において、ボー
ルねじ２２の回転力により、ピストンロッド２４が上下
動し、又はステップ１１１において、作動油Ｑの油圧に
より、ピストンロッド２４が上下動した後は、ステップ
１０６において、パンチ加工が施される。

【００５３】即ち、ピストンロッド２４の下端部に設け
られたストライカ２７が（図２、図３）、パンチＰを殴
打し、ワークＷを挟んで（図３（Ａ）、図３（Ｂ））そ
の直下のダイＤと協働して穴加工等のパンチ加工を施
す。

【００５４】そして、加工が終了しない場合には（ステ
ップ１０７のＮＯ）、ステップ１０２に戻って同じ動作
を繰り返し、加工が終了した場合には（ステップ１０７
のＹＥＳ）、ステップ１０８において、前記パンチ加工
が施されたワークＷを搬出・集積し、全ての動作を終了
する（ＥＮＤ）。

【００５５】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、タレッ
トパンチプレスを、ラムシリンダに内蔵されたサーボモ
ータと、該サーボモータに結合されたボールねじと、該
ボールねじに螺合したナットと、該ナットに着脱自在で
あって上記ボールねじに上下動可能に支持されているピ
ストンロッドを有し、低負荷の場合には、ピストンロッ
ドをナットに装着した状態で上記サーボモータで駆動す
るボールねじで上下動させることにより、高負荷の場合
には、ピストンロッドをナットから離脱した状態でラム
シリンダに給油された作動油で上下動させることによ
り、それぞれの場合にピストンロッド下端部に設けたス
トライカがパンチを殴打しダイと協働してワークにパン
チ加工を施すように構成したことにより、ワークが薄板
であって低負荷の場合には、ナットに装着したピストン
ロッドが、サーボモータで駆動するボールねじの回転力
により上下動するので、ピストンロッドの下端部に設け
たストライカも高速度で上下動し、また、ワークが厚板
であって高負荷の場合には、ナットから離脱したピスト
ンロッドが、１圧１流量の簡略化した油圧回路により制
御される作動油の油圧でピストンロッドが上下動するの
で、故障することなく加工を続行でき、それぞれ生産性
の向上を図ることが可能となるという技術的効果を奏す
ることとなった。

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。

【図２】本発明の詳細図である。

【図３】本発明の作用説明図である。

【図４】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２０ ラムシリンダ ２０Ａ、２０Ｂ 作動油Ｑの出入口 ２０Ｃ 内面 ２０Ｄ 底面開口部 ２１ サーボモータ ２２ ボールねじ ２２Ａ 下端部 ２３ ナット ２４ ピストンロッド ２４Ａ 凹部 ２５ チャック ２５Ａ チャック作動油圧回路 ２６ ラムガイド ２７ ストライカ ２８ 係合部 ３１ 油タンク ３２ ポンプ ３３ 油圧制御弁 ４０ ＮＣ ５１、５２、５３ 密封部材 ５４ パッキン Ｑ 作動油 Ｗ ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラムシリンダに内蔵されたサーボモータ
   と、該サーボモータに結合されたボールねじと、該ボー
   ルねじに螺合したナットと、該ナットに着脱自在であっ
   て上記ボールねじに上下動可能に支持されたピストンロ
   ッドを有し、 低負荷の場合には、ピストンロッドを、ナットに装着し
   た状態で上記サーボモータで駆動するボールねじで上下
   動させることにより、 高負荷の場合には、ピストンロッドを、ナットから離脱
   した状態でラムシリンダに給油された作動油で上下動さ
   せることにより、それぞれの場合にピストンロッド下端
   部に設けたストライカがパンチを殴打しダイと協働して
   ワークにパンチ加工を施すことを特徴とするタレットパ
   ンチプレス。
2. 【請求項２】 上記ボールねじが、ラムシリンダ内を伸
   延してピストンロッドに形成された凹部内に進入し該凹
   部に当接している請求項１記載のタレットパンチプレ
   ス。
3. 【請求項３】 上記低負荷の場合には、ナットに装着し
   たピストンロッドが、ボールねじの回転力によりその回
   転するボールねじに沿って凹部の深さより短い距離だけ
   上下動し、高負荷の場合には、ナットから離脱したピス
   トンロッドが、作動油の油圧により停止したボールねじ
   に沿って凹部の深さより短い距離だけ上下動する請求項
   ２記載のタレットパンチプレス。
4. 【請求項４】 上記ナットには、チャックが取り付けら
   れていると共にチャック作動油圧回路が搭載され、該チ
   ャック作動油圧回路を起動することにより、ピストンロ
   ッドの係合部がチャックに着脱自在となっている請求項
   １記載のタレットパンチプレス。
5. 【請求項５】 上記ピストンロッドが、ボールねじの外
   面とラムシリンダの内面及び底面開口部に支持されてい
   る請求項１記載のタレットパンチプレス。