JP2001179360A - パンチプレスにおける成形加工金型昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業環境が良好で保守管理が容易であり、か
つヒットレートをより高速にできるパンチプレスにおけ
る成形加工金型昇降装置の提供。 【解決手段】 複数の上部金型Ｐを装着した上部金型保
持体１１と、前記上部金型に対応する複数の下部金型Ｄ
を装着した下部金型保持体１５とを備えたパンチプレス
１において、前記下部金型保持体に成型加工用下部金型
Ｄ′を板材搬送ラインＰＬに対して昇降可能に設け、該
成型加工用下部金型をイジェクトパイプ４１を介して押
圧するピストン軸８５を昇降自在に設け、該ピストン軸
を昇降駆動する昇降リンク機構を設けると共に、該昇降
リンク機構を前記成型加工用下部金型の下方に進退自在
に設けたことを特徴とするパンチプレスにおける成形加
工金型昇降装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパンチプレスにおけ
る成形加工金型昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願発明に関連する公知技術として、例
えば、特開平４−１００６４５に開示されるタレットパ
ンチプレスがある。

【０００３】上述の特開平４−１００６４５におけるタ
レットパンチプレス（１）の上部タレットと（２３）と
下部タレット（２５）には、それぞれ上部金型（３３）
と下部金型（３５）が装着してある。また、加工位置に
割り出しされた上部金型（３３）の上方には、上部金型
（３３）を打圧する昇降自在ストライカー（７９）が設
けてあり、下部金型（３５）下方には成形加工金型昇降
装置が加工位置に対して進退自在に設けてある。

【０００４】上述の成形加工金型昇降装置の基本的構成
は、下部金型（３５）を昇降させる油圧シリンダ（１０
３）と、この油圧シリンダ（１０３）を下部金型（３
５）の下方の加工中心位置へ水平方向に進退させる空圧
シリンダ（１０９）からなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−１００６４
５に開示される従来の成形加工金型昇降装置において
は、下部金型を昇降させるのに油圧シリンダを使用して
いるため、油圧シリンダの作動速度を高速にするのが困
難であり、ヒットレート（１分間当たりの打ち抜き回
数）が遅いという問題がある。

【０００６】油圧シリンダの位置決めは難しく、油圧ユ
ニットなどの付属装置が必要となり装置のコストも高く
なる。また、油を使用するため油漏れが不可避であり、
作業環境が悪くなるなどの問題もある。

【０００７】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、作業環境が良好
で保守管理が容易であり、かつヒットレートをより高速
にできるパンチプレスにおける成形加工金型昇降装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として請求項１に記載のパンチプレスにおける成形加工
金型昇降装置は、複数の上部金型を装着した上部金型保
持体と、前記上部金型に対応する複数の下部金型を装着
した下部金型保持体とを備えたパンチプレスにおいて、
前記下部金型保持体に成型加工用下部金型を板材搬送ラ
インに対して昇降可能に設け、該成型加工用下部金型を
イジェクトパイプを介して押圧するピストン軸を昇降自
在に設け、該ピストン軸を昇降駆動する昇降リンク機構
を設けると共に、該昇降リンク機構を前記成型加工用下
部金型の下方に進退自在に設けたことを要旨とするもの
である。

【０００９】請求項２に記載のパンチプレスにおける成
形加工金型昇降装置は、請求項１に記載の発明におい
て、前記下部金型保持体下方の下部フレームにスライド
プレートを設け、該スライドプレート上にスライドベー
スを設け、該スライドベースを前記成型加工用下部金型
の下方に進退自在の空圧シリンダを前記下部フレームに
設け、前記昇降リンク機構は、該スライドベース上に前
記ピストン軸を昇降自在に設けると共に、該ピストン軸
の下方に右ねじと左ねじを備えたボールねじ軸をピスト
ン軸に直交する方向に回転自在に設け、該ボールねじ軸
の右ねじと左ねじ部のそれぞれに螺合する左右のスライ
ダを設け、該左右のスライダをボールねじ軸に平行なガ
イドレールに直線運動のみが可能な様に係合して設け、
前記ピストン軸と左右のスライダとをリンク部材で回動
可能に結合し、前記ボールねじ軸を回転駆動するサーボ
モータを設け、該ボールねじ軸の回転によってピストン
軸を昇降自在に設けたことを要旨とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。

【００１１】図１は本発明に係る成形加工金型昇降装置
を備えたタレットパンチプレスの全体図である。図２は
図１のＡ部の拡大詳細図である。

【００１２】図１に示す様に、タレットパンチプレス１
は、下部フレーム３の両側にコラム５、７を立設し、こ
のコラム５、７の上端に一体的に設けた上部フレーム９
を水平方向に懸架した謂わゆる門型フレームを備えてい
る。上部フレーム９の下面には、複数のパンチＰを装着
した上部金型保持体としての上部タレット１１が上部タ
レット回転軸１３によって回転自在に支持してある。

【００１３】前記上部タレット１１に相対向して下部フ
レーム３の上面には、パンチＰと対をなす複数のダイＤ
を装着した下部金型保持体としての下部タレット１５が
設けてある。

【００１４】この下部タレット１５の外径は、前記上部
タレット１１の外径より大径に設けてあり、下部タレッ
ト１５を回転させる下部タレット回転軸１７は、前記上
部タレット回転軸１３から偏芯させて設けてある。前記
パンチＰおよびダイＤは、上下のタレット１１、１５上
の円形軌道上に配置してあり、またパンチング加工中心
Ｋ_１ においてパンチＰとダイＤの中心が一致する様に
設けてある。

【００１５】前記加工中心Ｋ_１ に位置決めしたパンチ
Ｐを打撃するため、上部フレーム９内に、例えば、流体
圧シリンダ１９が設けてあり、このシリンダ１９のピス
トンロッドにラム２１が設けてある。

【００１６】したがって、上部タレット１１と下部タレ
ット１５を図示省略のサーボモータで同期して回転駆動
することにより、パンチＰとダイＤとで対をなす所望の
金型セットをラム２１の直下の加工中心Ｋ_１ に位置決
めすることができる。そして、金型セットを選択した後
に流体圧シリンダ１９を作動させれば、パンチＰとダイ
Ｄとの間に後述の位置決め手段により位置決めされたワ
ークＷにパンチング加工を行うことができる。

【００１７】前記下部フレーム３の上面には、下部タレ
ット１５を囲繞するワークテーブル２３が設けてある。
また、このワークテーブル２３の上方には、Ｙ軸駆動モ
ータ２５で回転駆動されるＹ軸送りねじ２７を介してＹ
軸方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在の
キャリッジベース２９が設けてある。

【００１８】前記キャリッジベース２９には、図示省略
のＸ軸駆動モータとＸ軸送りねじを介して前記Ｙ軸に直
交するＸ軸方向へ移動位置決め自在のＸ軸キャリッジ３
１が設けてあり、このＸ軸キャリッジ３１に板状のワー
クＷの端部を把持する複数のワーククランプ３３が装着
してある。

【００１９】したがって、上部タレット１１と下部タレ
ット１５の間へのワークＷの位置決めは、ＮＣ装置（図
示省略）の制御によりＸ軸駆動モータとＹ軸駆動モータ
を適宜に駆動することにより行うことができる。

【００２０】図２は、前記加工中心Ｋ_１ における下部
タレット１５上の成形加工金型Ｄ′を板材搬送ラインＰ
Ｌに対して昇降させる成形加工金型昇降装置３７を示し
たものである。

【００２１】なお、板材搬送ラインＰＬとは、ワークテ
ーブル２３上を移動するワークＷの移送位置を示すもの
であり、図示されていない通常の打ち抜き金型Ｄ（ダ
イ）の上面と同一の高さを示す。また、成形加工金型
Ｄ′は上向き成形を行う金型であるので下型がパンチ
（雄型）となっている。

【００２２】図２に示す様に、前記下部タレット１５に
装着した成形加工金型Ｄ′は、下部タレット１５上に固
定したダイホルダ３９に着脱可能に装着してある。成形
加工金型Ｄ′の下には、ダイホルダ３９と下部タレット
１５を上下方向に摺動自在に貫通するイジェクトパイプ
４１が設けてあり、このイジェクトパイプ４１の頭部フ
ランジ部が下部タレット１５上面に係止してある。

【００２３】イジェクトパイプ４１の下部には、リング
状のスプリング受け４２が挿入してあり下方に落下しな
いようにスナップリング４４によって係止してある。こ
のスプリング受け４２と前記下部タレット１５の間には
スプリング４６が弾装してある。

【００２４】したがって、イジェクトパイプ４１は常時
下方に付勢されており、頭部フランジ部が下部タレット
１５上面に当接した状態になっている。

【００２５】図２には、上述の成形加工金型Ｄ′の構造
の一例が示してあり、以下にこの成形加工金型Ｄ′につ
いて説明する。

【００２６】成形加工金型Ｄ′には、パンチチップ４３
を保持したパンチホルダ４５と、パンチチップ４３をワ
ークＷから離脱させるためのイジェクトプレート４７が
設けてある。イジェクトプレート４７とパンチホルダ４
５との間にはスプリング４９が弾装してある。

【００２７】なお、イジェクトプレート４７は、図示省
略のガイドピンにより上下にガイドされると共にイジェ
クトプレート４７上下方向の移動量を規制して、イジェ
クトプレート４７の上面とパンチチップ４３の上面とが
一致する様に設けてある。

【００２８】また、成形加工金型Ｄ′は、ダイホルダ３
９の上部に設けたフランジ部５１と、パンチホルダ４５
との間に弾装したスプリング５３によって常に下方に付
勢されている。

【００２９】前記加工中心Ｋ_１ における下部タレット
１５の下方の下部フレーム３には、下部タレット１５の
下面を支持するディスクサポート５５が設けてある。こ
のディスクサポート５５は中空になっていて、前記イジ
ェクトパイプ４１の下部がこのディスクサポート５５の
中に突出している。また、ディスクサポート５５の側壁
には、下部タレット１５が回転したときに前記イジェク
トパイプ４１が通過可能な切り欠き５６が設けてある。

【００３０】上述のイジェクトパイプ４１の下方には前
記成形加工金型昇降装置３７が設けてある。この成形加
工金型昇降装置３７の構成の一例を以下に説明する。

【００３１】下部フレーム３にスライドプレート５７を
設け、このスライドプレート５７上を左右方向（図２に
おいて）に摺動自在なスライドベース５９が設けてあ
る。スライドベース５９の右端には下部フレーム３に固
定した空圧シリンダ６１のピストンロッド６３が連結し
てある。

【００３２】前記スライドベース５９の上方空間には、
スライドベース５９の左右に固定した軸受け部材６５
（ａ，ｂ）に両端を回転自在に軸支されたボールねじ軸
６７が設けてある。このボールねじ軸６７は中央から左
を左ねじ６７ｌに、右側を右ねじ６７ｒに形成してあ
る。

【００３３】前記軸受け部材６５（ａ，ｂ）の右側の軸
受け部材６５ｂにはサーボモータ６９が固定してあり、
このサーボモータ６９の出力軸７１がカップリング７３
を介してボールねじ軸６７の右端部に連結してある。こ
のボールねじ軸６７の直下の前記スライドベース５９に
は、ボールねじ軸６７と平行に左右に延伸させたガイド
レール７５が設けてある。

【００３４】前記ガイドレール７５には、このガイドレ
ール７５に係合する直線運動ベアリング（図示省略）を
内蔵させた左右２個のスライダ７７（ａ，ｂ）が左右方
向の直線運動のみが可能な様に係合してある。

【００３５】上述の２個のスライダ７７（ａ，ｂ）にお
いて、左側のスライダ７７ａには、ボールねじ軸６７の
左ねじ部６７ｌに螺合するボールナット（図示省略）が
内蔵してあり、右側のスライダ７７ｂには、ボールねじ
軸６７の右側の右ねじ部６７ｒに螺合するボールナット
（図示省略）が内蔵してある。

【００３６】図２、図３に示す様に、ボールねじ軸６７
から若干上方の位置に前記パンチング加工中心Ｋ_１ に
一致する垂直なガイド軸７９が設けてある。このガイド
軸７９は、ボールねじ軸６７を跨ぐ脚部８１を備えてお
り、この脚部をボルトなどの締結手段（図示省略）によ
ってスライドベース５９に固定してある。

【００３７】前記ガイド軸７９には、ガイド軸７９に嵌
合する嵌合穴８３を備えたピストン軸８５が上下動自在
に嵌合してある。このピストン軸８５には、ピストン軸
８５のほぼ中央部から、水平に左右方向へ突出したアー
ム８７（ａ，ｂ）が一体的に設けてある。また、スライ
ダ７７ａとアーム８７ａおよびスライダ７７ｂとアーム
８７ｂとは、連結ピン８９によってリンク部材９１
（ａ，ｂ）で回動可能に連結してある。

【００３８】上記構成の成形加工金型昇降装置３７を用
いて板材Ｗに成形加工を行うときの動作を以下に説明す
る。

【００３９】始めに、板材Ｗの加工部を上部タレット１
１と下部タレット１５に装着されたパンチＰとダイＤの
間の加工中心Ｋ_１ に位置決めすると共に上下タレット
（１１、１５）を回転して、使用する成形加工金型Ｄ′
（パンチとダイ）を加工中心Ｋ_１に位置決めする（図２
に示す状態、上金型は図示省略）。

【００４０】次いで、成形加工金型昇降装置３７のピス
トン軸８５を、イジェクトパイプ４１の直下の前記加工
中心位置Ｋ_１ に位置決めする。ピストン軸８５の加工
中心位置Ｋ_１ への位置決めは、空圧シリンダ６１によ
ってスライドベース５９を左方へ前進させることにより
行う。なお、スライドベース５９の位置決めは、位置決
めストッパ（図示省略）により行うことができる。

【００４１】ピストン軸８５の位置決め終了後、サーボ
モータ６９によってボールねじ軸６７を反時計方向に回
転駆動すれば、スライダ７７（ａ，ｂ）が互いに接近す
る方向に移動し、ピストン軸８５がリンク部材９１
（ａ，ｂ）によって、ガイド軸７９にガイドされながら
垂直に上昇する。

【００４２】ピストン軸８５がイジェクトパイプ４１の
下端に当接の後、さらにピストン軸８５を上昇させて、
イジェクトパイプ４１によって支持された成形加工金型
Ｄ′の上面が板材搬送ラインＰＬに一致するまで上昇さ
せる。

【００４３】同時に、ラム２１を下降させて上部タレッ
ト１１に装着されたパンチＰを打圧することによって、
板材Ｗに所望の上向き成形加工を行うことができる。

【００４４】続けて別の位置に成形加工を行う場合に
は、サーボモータ６９を時計方向に回転駆動してピスト
ン軸８５を下降させると、イジェクトパイプ４１がスプ
リング４６によって元の位置に下降し、それに連れて成
形加工金型Ｄ′がスプリング５３によって下方に降下し
図２に示す当初の位置になる。この状態において、板材
Ｗの別の加工部を加工中心Ｋ_１ に位置決めした後、上
述の工程を行うことにより実施できる。

【００４５】なお、ラム２１を下死点に位置決めしてか
ら、成形加工金型昇降装置３７のピストン軸８５を上昇
させても同様に成形加工を行うことができる。

【００４６】通常の打ち抜き加工を行う場合には、ピス
トン軸８５を下降させた後、スライドベース５９を空圧
シリンダ６１により右方へ移動し、ピストン軸８５をイ
ジェクトパイプ４１の下から右方へ待避させる。次い
で、板材Ｗの加工部を加工中心Ｋ_１ に位置決めすると
共に、使用する打ち抜き金型を上下タレット１１、１５
を回転させて加工中心Ｋ_１ に割り出し、ラム２１を作
動させれば打ち抜き加工を行うことができる。

【００４７】なお、抜きかすはディスクサポート５５の
下方に設けたスクラップシュート（図示省略）を介して
機外へ排出される様になっている。また、前記ディスク
サポート５５にはピストン軸８５を加工中心Ｋ_１から左
右に移動するときに干渉しない様に切り欠き５８、６０
が設けてある。

【００４８】以上、成形加工金型昇降装置３７を装着し
たタレットパンチプレスを例に説明したが、本発明は回
転するタレットを使用しないパンチプレスにおいても実
施可能であることは容易に理解できることである。

【００４９】例えば、上下の金型保持体として回動自在
の扇形の金型保持体に複数の金型を装着し、その中から
必要な金型を適宜に選択して使用するパンチプレス、或
いは上下の金型保持体として長方形の金型保持体に複数
の金型を装着し、打撃子を使用する上部金型の上方位置
へ移動して打撃する様にしたパンチプレスなどにも適用
することができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１または請求項２の明によれば、
油圧シリンダを用いる従来の昇降装置に較べてヒットレ
ートを大きくすることができる。また、油圧を使用しな
いので油漏れによる使用環境の汚染がなく、油圧ユニッ
トなどの付属装置が不要となり装置のコストも安くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形加工金型昇降装置を備えたタ
レットパンチプレスの全体図。

【図２】図１のＡ部の拡大図である。

【図３】図２のIII-III線に沿った断面図。

【符号の説明】

１ タレットパンチプレス ３ 下部フレーム ５，７ コラム ９ 上部フレーム １１ 上部タレット １３ 上部タレット回転軸 １５ 下部タレット １７ 下部タレット回転軸 １９ 流体圧シリンダ ２１ ラム ２３ ワークテーブル ２５ Ｙ軸駆動モータ ２７ Ｙ軸送りねじ ２９ キャリッジベース ３１ Ｘ軸キャリッジ ３３ ワーククランプ ３７ 成形加工金型昇降装置 ３９ ダイホルダ ４１ イジェクトパイプ ４２ スプリング受け ４３ パンチチップ ４４ スナップリング ４５ パンチホルダ ４６ スプリング ４７ イジェクトプレート ４９ スプリング ５１ フランジ部 ５３ スプリング ５５ ディスクサポート ５６ 切り欠き ５７ スライドプレート ５８、６０ 切り欠き ５９ スライドベース ６１ 空圧シリンダ ６３ ピストンロッド ６５（ａ，ｂ） 軸受け部材 ６７ ボールねじ軸 ６７ｌ 左ねじ ６７ｒ 右ねじ ６９ サーボモータ ７１ 出力軸 ７３ カップリング ７５ ガイドレール ７７ａ 左側のスライダ ７７ｂ 右側のスライダ ７９ ガイド軸 ８１ 脚部 ８３ 嵌合穴 ８５ ピストン軸 ８７ ａ，ｂ） アーム ８９ 連結ピン ９１（ａ，ｂ） リンク部材 Ｄ ダイ Ｄ′ 成形加工金型 Ｋ_１ 加工中心 Ｐ パンチ ＰＬ 板材搬送ライン Ｗ 板材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の上部金型を装着した上部金型保持
   体と、前記上部金型に対応する複数の下部金型を装着し
   た下部金型保持体とを備えたパンチプレスにおいて、前
   記下部金型保持体に成型加工用下部金型を板材搬送ライ
   ンに対して昇降可能に設け、該成型加工用下部金型をイ
   ジェクトパイプを介して押圧するピストン軸を昇降自在
   に設け、該ピストン軸を昇降駆動する昇降リンク機構を
   設けると共に、該昇降リンク機構を前記成型加工用下部
   金型の下方に進退自在に設けたことを特徴とするパンチ
   プレスにおける成形加工金型昇降装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパンチプレスにおける
   成形加工金型昇降装置において、前記下部金型保持体下
   方の下部フレームにスライドプレートを設け、該スライ
   ドプレート上にスライドベースを設け、該スライドベー
   スを前記成型加工用下部金型の下方に進退自在の空圧シ
   リンダを前記下部フレームに設け、前記昇降リンク機構
   は、該スライドベース上に前記ピストン軸を昇降自在に
   設けると共に、該ピストン軸の下方に右ねじと左ねじを
   備えたボールねじ軸をピストン軸に直交する方向に回転
   自在に設け、該ボールねじ軸の右ねじと左ねじ部のそれ
   ぞれに螺合する左右のスライダを設け、該左右のスライ
   ダをボールねじ軸に平行なガイドレールに直線運動のみ
   が可能な様に係合して設け、前記ピストン軸と左右のス
   ライダとをリンク部材で回動可能に結合し、前記ボール
   ねじ軸を回転駆動するサーボモータを設け、該ボールね
   じ軸の回転によってピストン軸を昇降自在に設けたこと
   を特徴とするパンチプレスにおける成形加工金型昇降装
   置。