JP2002096122A

JP2002096122A - パンチプレス

Info

Publication number: JP2002096122A
Application number: JP2000284537A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 弘小林
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-04-02
Also published as: EP1190787A3; EP1190787A2; US20020033086A1; US6929590B2

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない工具数で様々な加工が行え、またカー
トリッジ交換が効率良く行えるパンチプレスを提供す
る。【解決手段】パンチ工具およびダイ工具をそれぞれ搭
載した上下のカートリッジ７が出入り自在な上下の移載
経路１７，１８を有するプレスフレーム２を設ける。上
側のカートリッジ７のパンチ工具を駆動するラム３８を
設ける。上下のカートリッジ７をそれぞれ独立してプレ
スフレーム２の内外に収納および排出可能とする移載経
路１７，１８を設ける。上下の移載経路１７，１８は、
出入り方向の前後に少なくとも２つのカートリッジ７が
収容可能なものとする。カートリッジ移載手段１７，１
８は、前後のカートリッジ７も独立して移動可能なもの
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工具を支持する
手段としてカートリッジを用いたカートリッジ式のパン
チプレスに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】カートリ
ッジ式のパンチプレスは、工具を搭載したカートリッジ
を、プレスフレームに対して交換自在としたものであ
り、準備するカートリッジの数を増やすことで、使用で
きる工具の数が非常に多くなり、多彩な加工ができると
いう利点がある。カートリッジ式パンチプレスにおい
て、カートリッジには、パンチ工具を搭載した上側のカ
ートリッジと、ダイ工具を搭載した下側のカートリッジ
とがある。これら上下のカートリッジは、常に対とし
て、プレスフレーム内の使用位置への配置や、移動、カ
ートリッジマガジンへの格納等が行われる。

【０００３】このように、上下のカートリッジは、常に
対として取り扱われるため、これらカートリッジに搭載
されるパンチ工具およびダイ工具も、対としてカートリ
ッジに設置しておく必要がある。そのため、互いに組み
合わせて使用することが可能なパンチ工具とダイ工具で
あっても、対とは別のカートリッジのパンチ工具とダイ
工具を組み合わせることができず、これらパンチ工具お
よびダイ工具の準備個数が多く必要となり、設備コスト
が高くついている。例えば、パンチ加工において、パン
チとダイの適切なクリアランスは、板厚や材質によって
異なる。そのため、種々の板厚，材質の板材を加工する
場合に、同一径の孔加工に対して、クリアランスの若干
異なるパンチ工具およびダイ工具の対を準備し、使い分
けることが行われている。このようなクリアランスの異
なる同一径の孔加工は、パンチ工具またはダイ工具のい
ずれか一方だけを異ならせ、他方は同じ工具を共通使用
することによっても可能であるが、上下のカートリッジ
を常に対として取り扱うため、上記の共通使用が行えな
い。また、頻繁に使用されるパンチ工具およびダイ工具
は、摩耗等による工具寿命に達しても、機械を止めずに
運転できるように、同じものを複数対準備し、寿命にな
ると、その予備の対を使用することが行われている。こ
の場合に、パンチ工具とダイ工具とで寿命差が大きくて
も、対ごと複数準備しなくはならず、工具の準備個数が
多く必要となる。

【０００４】また、従来、カートリッジ交換の効率化の
ために、プレスフレーム内に出入り方向の前後に２つの
カートリッジを収容できるようにしたものがある。プレ
スフレーム内でのカートリッジの移動は、２つのカート
リッジを連結体で連結し、一緒に移動させるようにして
いる。しかし、このように２つのカートリッジを連結し
て移動させるものでは、１つのカートリッジを用いて加
工している間に、残り１つのカートリッジの移動，排出
が行えない。そのため、プレスフレームに対するカート
リッジの収納，排出、つまりカートリッジ交換の効率が
悪い。

【０００５】この発明の目的は、少ない工具数で様々な
加工が行えるパンチプレスを提供することである。この
発明の他の目的は、カートリッジ交換の効率を向上させ
ることである。この発明のさらに他の目的は、構造が簡
単で、カートリッジの交換時間も短縮できるようにする
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のパンチプレス
は、パンチ工具を搭載可能なカートリッジ、および前記
パンチ工具に対応するダイ工具を搭載可能なカートリッ
ジがそれぞれ出入り自在な上下の移載経路を有するプレ
スフレームと、このプレスフレームに設けられ上側のカ
ートリッジに搭載されたパンチ工具を駆動するラムと、
上下のカートリッジをそれぞれ独立してプレスフレーム
の内外に収納および排出可能としたカートリッジ移載手
段とを備えたものである。この構成によると、プレスフ
レーム内の使用位置にある上側のカートリッジおよび下
側のカートリッジを用い、上記ラムで上側カートリッジ
のパンチ工具を駆動してパンチ加工が行われる。プレス
フレーム内の上下のカートリッジは、カートリッジ移載
手段により、それぞれ独立してプレスフレームの内外に
収納および排出可能である。そのため、例えば、プレス
フレーム内に上側のカートリッジを残し、下側のカート
リッジのみを機外のものと交換することができる。これ
により、例えば、クリアランスの異なるダイ工具の搭載
された下側カートリッジと交換し、パンチ工具とダイ工
具の組み合わせを、クリアランスの異なるものに変えて
パンチ加工することができる。したがって、複数種類の
クリアランスの加工が、１種類のパンチ工具で行え、工
具準備個数が少なくて済む。また、例えば、上側カート
リッジのパンチ工具が摩耗や損傷した場合に、互換性の
ある予備用のパンチ工具を搭載したカートリッジを別に
準備しておくことで、上側カートリッジだけを交換し、
ダイ工具はそのまま使用することができる。したがっ
て、ダイ工具に比べてパンチ工具が損傷し易い場合や寿
命が短い場合に、パンチ工具だけを複数準備しておくこ
とにより、少ない工具数で損傷や寿命に迅速に対処する
ことができる。

【０００７】この発明において、前記上下の移載経路
は、出入り方向の前後に少なくとも２つのカートリッジ
が収容可能なものとし、前記カートリッジ移載手段は、
前後のカートリッジを独立して移動可能なものとしても
良い。このように、プレスフレーム内に複数のカートリ
ッジを収容可能とした場合、機外のものと交換する場合
に比べて、機内の複数のカートリッジ間において、使用
するカートリッジの交換が迅速に行える。また、カート
リッジ移載手段は、前後のカートリッジを独立して移動
可能なものであるため、使用位置のカートリッジを用い
てパンチ加工を行っている間に、プレスフレーム内の別
のカートリッジを機外のものと交換することができる。
そのため、機外に対してもカートリッジ交換が迅速に行
える。また、カートリッジ移載手段は、上下にそれぞれ
複数設けられる合計４つ以上のカートリッジを、それぞ
れ独立して移動可能なものとするため、様々なカートリ
ッジ交換形態の自動運転が可能になる。

【０００８】この発明において、前記カートリッジ移載
手段は、前記カートリッジに係脱自在に係合する係合部
材が前記移載経路に沿って移動することによりカートリ
ッジを移動させるものとし、前記移載経路および前記係
脱部材の移動経路を直線経路としても良い。このよう
に、カートリッジの移載経路に沿って移動するカートリ
ッジ係合部材でカートリッジを移動させる構成とするこ
とにより、カートリッジ移載手段が簡単な構成ものとで
きる。また、カートリッジの移載経路、および係脱部材
の移動経路を直線経路とした場合、より一層構成が簡単
になり、またカートリッジの交換時間が短縮される。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図６と共に説明する。このパンチプレス１はカートリ
ッジ式のものであり、プレスフレーム２の両側にテーブ
ル３，４が設けられ、これらプレスフレーム２とテーブ
ル３，４の並びと平行に、工具マガジン５およびカート
リッジ交換装置６が設置されている。プレスフレーム２
は、複数の工具を搭載したカートリッジ７を、プレスフ
レーム２の長手方向（Ｙ方向）に挿脱自在に設置すると
共に、カートリッジ７のパンチ工具を駆動するプレスヘ
ッド８を設置したものである。カートリッジ７は、パン
チ工具を搭載したものと、ダイ工具を搭載したものとが
上下に対向して配置され、プレスフレーム２に所定位置
Ｑで固定して使用される。カートリッジ７は平面形状が
矩形状とされている。プレスヘッド８は、カートリッジ
７に搭載された任意の工具を選択するために、プレスフ
レーム２内におけるカートリッジ７の移動方向と同じ方
向（Ｙ方向）に、所定範囲Ｌで移動可能とされる。

【００１０】テーブル３，４には、テーブル上面で板材
Ｗを移動させる板材送り手段１０，１１が設けられてい
る。板材送り手段１０，１１は、各テーブル３，４に対
してそれぞれ設けられている。これら板材送り手段１
０，１１は、直交する２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）方向に板材Ｗ
の送りを可能としたものである。工具マガジン５は、プ
レスフレーム２内に交換自在に設置するカートリッジ７
を格納するものであり、各々１組の上下のカートリッジ
７を格納する複数の格納部５ａが直線状に配列されてい
る。カートリッジ交換装置６は、工具マガジン５の格納
部５ａの並びに沿って台車１２をレール１３上で走行可
能に設置し、台車１２とプレスフレーム２の間でカート
リッジ７の移載を行うカートリッジ交換機構１５を設け
たものである。カートリッジ交換機構１５は、台車１２
に搭載されたものであっても良い。台車１２は、上下１
組または片方だけとなったカートリッジ７を、台車走行
方向に並べて複数組載置可能とされている。

【００１１】図２に示すように、上側のカートリッジ７
には、複数のパンチ工具Ｔａが、カートリッジ７の進退
方向（Ｙ方向）に並べて複列に設けられている。これら
パンチ工具Ｔａは、カートリッジ７に昇降自在に支持さ
れている。一部のカートリッジ７の一部のパンチ工具Ｔ
ａａは、回転角度の変更が可能な回転割出工具とされて
いる。下側のカートリッジ７（図３）には、上側のカー
トリッジ７の各パンチ工具Ｔａと対応してダイ工具（図
示せず）が設置されている。

【００１２】図３に示すように、プレスフレーム２は、
側面開口２ａの形成によって側面形状がロ字状とされ、
この側面開口２ａ内でテーブル３，４（図１）上の板材
Ｗがプレスフレーム２内を通過可能である。プレスヘッ
ド８は、カートリッジ７のパンチ工具を駆動するラム３
８を昇降させるパンチ駆動機構３９を搭載したものであ
る。パンチ駆動機構３９は、軽量のものが好ましく、例
えばサーボモータの回転をクランク機構等の直線往復動
に変換させるものや、油圧式のもの等が使用される。プ
レスヘッド８は、プレスフレーム２に設けられたガイド
３６に沿って、プレスフレーム２の長手方向（Ｙ方向）
に進退自在に設置され、プレスヘッド進退装置３７によ
り進退駆動される。プレスヘッド進退装置３７は、ボー
ルねじ等の送りねじ３７ａとサーボモータ３７ｂとで構
成されている。

【００１３】プレスフレーム２には、上下のカートリッ
ジ７，７をプレスフレーム２の長手方向に移動自在に案
内する直線状の移載経路１７，１８と、これらカートリ
ッジ７，７を移載経路１７，１８に沿って進退させるカ
ートリッジ移載手段１９，２０とが設置されている。移
載経路１７，１８は、それぞれ一対のガイド１７ａ，１
８ａを平行に配置したものである。ガイド１７ａ，１８
ａは、カートリッジ７の両側部を案内可能なように、各
々２本が同レベルで平行に設けられている。これらガイ
ド１７ａ，１８ａには直動軸受等が用いられる。移載経
路１７，１８の一端は、カートリッジ７の出入りが自在
とされ、プレスフレーム２に対するカートリッジ７の出
入口２ｂを構成する。

【００１４】上下の移載経路１７，１８には、カートリ
ッジ７の配列の前側（出入口２ｂと反対側）に、工具回
転手段搭載台３３が、カートリッジ７と同様に進退自在
に設置され、かつカートリッジ移載手段１９，２０で移
動可能とされている。工具回転手段搭載台３３は、カー
トリッジ７に搭載されたパンチ工具Ｔａおよびダイ工具
のうち、割出工具を回転させる工具回転手段を搭載した
ものである。

【００１５】上下のカートリッジ移載手段１９，２０
は、前後のカートリッジ７に係脱自在に係合する係合部
材２８Ａ，２８Ｂ，２９Ａ，２９Ｂが移載経路１７，１
８に沿って移動することによりカートリッジ７を移動さ
せるものである。各係合部材２８Ａ，２８Ｂ，２９Ａ，
２９Ｂは、シリンダ装置等の係脱駆動手段でピン等の係
合子をカートリッジ７の所定の被係合部３５（図４）に
係脱自在に係合させるものとされている。被係合部３５
は、カートリッジ７の側面に設けられた孔からなる。上
下のカートリッジ移載手段１９，２０は、さらに回転工
具搭載台３３に係合する係合部材３０Ａ，３０Ｂを有し
ている。この係合手段３０Ａ，３０Ｂは、上記各係合部
材２８Ａ，２８Ｂと同じ構成のものである。

【００１６】上側の各係合部材２８Ａ，２９Ａ，３０Ａ
は、共通の走行体２４Ａに設置されており、走行体２４
Ａは、カートリッジ７の移載経路１７に沿って設けられ
た移動経路２６Ａに、走行自在に設置されている。下側
の各係合部材２８Ｂ，２９Ｂ，３０Ｂは、上側と同じ
く、共通の走行体２４Ｂに設置されており、走行体２４
Ｂは、カートリッジ７の移載経路１８に沿って設けられ
た移動経路２６Ｂに、走行自在に設置されている。上下
の移動経路２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ直線状のガイド
からなり、走行体２４Ａ，２４Ｂは直動軸受等を介して
移動経路２６Ａ，２６Ｂに設置されている。これら走行
体２４Ａ，２４Ｂは、ベルト，チェーン等の無端の巻掛
体２３Ａ，２３Ｂに結合され、モータ等の駆動源２７
Ａ，２７Ｂによる巻掛体２３Ａ，２３Ｂの回動駆動によ
って進退させられる。

【００１７】プレスフレーム２内の上下のカートリッジ
７は、パンチ加工に使用する所定の位置で、各々カート
リッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂにより固定可能とされて
いる。これらカートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂは、
移載経路１７，１８に進退自在に設置されたカートリッ
ジ７を進退不能に拘束するものである。カートリッジ固
定手段３４Ａ，３４Ｂは、係合部材２８Ａ〜３０Ｂと同
様に、シリンダ装置およびピン等の係合子からなるもの
であっても、摩擦接触等でカートリッジ７を固定するも
のであっても良い。例えば、係合部材２８Ａ〜３０Ｂを
カートリッジ７の片方の側面に係合させる場合、カート
リッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂは、カートリッジ７の上
記側面と反対側の側面に係合するものとされる。

【００１８】移載経路１７，１８の奥側には、使用位置
Ｑの奥側へ退避したカートリッジ７および工具回転手段
搭載台３３を所定位置で固定する退避部固定手段３１
Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂが設けられている。これら
退避部固定手段３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂは、上
記係合部材２８Ａ，２８Ｂと同じ構成のものであって
も、別の構成のものであっても良い。また、退避部固定
手段３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂは、カートリッジ
７の係合部材２８Ａ〜３０Ｂによる係合側の側面と反対
側の側面に係合するものとされる。

【００１９】カートリッジ移載手段１９，２０の上下の
進退用の駆動源２７Ａ，２７Ｂ、および各係合部材２８
Ａ〜３０Ｂは、それぞれ独立して動作可能なものであ
り、カートリッジ移載手段１９，２０は、任意位置のカ
ートリッジ７をそれぞれ独立して選択的に移動させるこ
とができる。これら駆動源２７Ａ，２７Ｂおよび各係合
部材２８Ａ〜３０Ｂは、カートリッジ移載制御手段４０
により制御される。カートリッジ移載制御手段４０は、
このパンチプレスの全体を制御するコンピュータ式の制
御装置の一部を構成するものである。

【００２０】上記構成の動作を説明する。このパンチプ
レスは、図５（Ａ）に示すように、上下のカートリッジ
７を移載経路１７，１８上で使用位置Ｑに移動させ、カ
ートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂで固定する。この固
定されたカートリッジ７の任意のパンチ工具Ｔａ（図
２）をラム３８で駆動し、パンチ工具Ｔａとこれに対応
するダイ工具とで、板材Ｗに孔明け加工等のパンチ加工
を行う。通常は、プレスフレーム２の移載経路１７，１
８内に２つずつカートリッジ７を収容しておき、前後２
つのカートリッジ７を自由に使用位置Ｑに交換移動させ
てパンチ加工を行う。そのため、機外との間でカートリ
ッジ交換する場合に比べて、迅速にカートリッジ交換し
て、多くのパンチ工具，ダイ工具を使用することができ
る。

【００２１】工具回転手段搭載台３３は、使用位置Ｑの
カートリッジ７が、回転割出工具Ｔａａ（図２）を搭載
したものである場合にのみ用い、通常は図５（Ｂ）に示
すように、移載経路１７，１８の前方に退避させ、退避
部固定手段３２Ａ，３２Ｂ，で止めておく。また、移載
経路１７，１８の後側のカートリッジ７を使用する場合
は、図５（Ｃ）に示すように、カートリッジ移載手段１
９，２０により前側のカートリッジ７を使用位置Ｑより
も前側に退避させ、退避部固定手段３１Ａ，３１Ｂ（図
３）で止めておく。

【００２２】カートリッジ移載手段１９，２０は、各係
合部材２８Ａ〜３０Ｂが独立して係脱駆動可能であり、
パンチ加工中に自由に移動できる。そのため、図６
（Ａ）に示すように、前後に並ぶいずれかのカートリッ
ジ７を用いてパンチ加工を行っている間に、他のカート
リッジ７をプレスフレーム２の内外に収納および排出す
ることができる。このように、加工中に機外とカートリ
ッジ交換できるため、効率良くカートリッジ交換するこ
とができる。また、図６（Ｂ）に示すように、カートリ
ッジ移載手段１９，２０は、各係合部材２８Ａ〜３０Ｂ
を同時に係合した状態で走行体２４Ａ，２４Ｂの走行が
可能であり、前後に並ぶ複数のカートリッジ７を、同時
に移動させることもできる。そのため、複数のカートリ
ッジ７を同時に交換する場合に効率的に交換作業を行う
ことができる。カートリッジ移載手段１９，２０は、こ
の実施形態では、複数のカートリッジ７の他に、工具回
転手段搭載台３３も同時に移動させることができる。

【００２３】図６（Ｃ）に示すように、上下のカートリ
ッジ移載手段１９，２０は互いに独立して移動可能であ
り、下側のカートリッジ７だけを移動させることができ
る。また、上側のカートリッジ７だけを移動させること
もできる。このような上下のカートリッジ移載手段１
９，２０の単独移動も、パンチ加工中に行える。このよ
うに、上下のカートリッジ移載手段１９，２０を独立し
て駆動できるため、例えば、上側のカートリッジ７をそ
のまま残し、クリアランスの異なるダイ工具の搭載され
た下側カートリッジ７を交換し、パンチ工具とダイ工具
の組み合わせを、クリアランスの異なるものに変えてパ
ンチ加工することができる。したがって、複数種類のク
リアランスの加工が、１種類のパンチ工具で行え、工具
準備個数が少なくて済む。また、例えば、上側カートリ
ッジ７のパンチ工具が摩耗や損傷した場合に、互換性の
ある予備用のパンチ工具を搭載したカートリッジ７を別
に準備しておくことで、上側カートリッジ７だけを交換
し、ダイ工具はそのまま使用することができる。したが
って、ダイ工具に比べてパンチ工具が損傷し易い場合や
寿命が短い場合に、パンチ工具だけを複数準備しておく
ことにより、少ない工具数で損傷や寿命に迅速に対応す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】この発明のパンチプレスは、パンチ工具
を搭載可能なカートリッジ、および前記パンチ工具に対
応するダイ工具を搭載可能なカートリッジがそれぞれ出
入り自在な上下の移載経路を有するプレスフレームと、
このプレスフレームに設けられ上側のカートリッジに搭
載されたパンチ工具を駆動するラムと、上下のカートリ
ッジをそれぞれ独立してプレスフレームの内外に収納お
よび排出可能としたカートリッジ移載手段とを備えたも
のであるため、少ない工具個数で様々な加工が行える。
前記上下の移載経路が、出入り方向の前後に少なくとも
２つのカートリッジが収容可能なものであり、前記カー
トリッジ移載手段が、前後のカートリッジを独立して移
動可能なものである場合は、カートリッジ交換の効率を
向上させることができる。前記カートリッジ移載手段
が、前記カートリッジに係脱自在に係合する係合部材が
前記移載経路に沿って移動することによりカートリッジ
を移動させるものであり、前記移載経路および前記係脱
部材の移動経路が直線経路である場合は、構造が簡単
で、カートリッジの交換時間も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるパンチプレスの
平面図である。

【図２】同パンチプレスのプレスフレーム部分を示す拡
大破断平面図である。

【図３】同拡大側面図である。

【図４】同拡大破断正面図である。

【図５】同パンチプレスの動作状態の説明図である。

【図６】同パンチプレスの他の動作状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…パンチプレス２…プレスフレーム２ｂ…出入口３，４…テーブル５…工具マガジン６…カートリッジ交換装置７…カートリッジ８…プレスヘッド１０，１１…板材送り手段１７，１８…移載経路１９，２０…カートリッジ移載手段１７ａ，１８ａ…ガイド２４Ａ，２４Ｂ…走行体２６Ａ，２６Ｂ…移動経路２８Ａ，２８Ｂ…係合部材２９Ａ，２９Ｂ…係合部材３３…工具回転手段搭載台３４Ａ，３４Ｂ…カートリッジ固定手段３７…プレスヘッド進退装置３８…ラムＱ…使用位置Ｔａ…パンチ工具Ｗ…板材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パンチ工具を搭載可能なカートリッジ、
および前記パンチ工具に対応するダイ工具を搭載可能な
カートリッジがそれぞれ出入り自在な上下の移載経路を
有するプレスフレームと、このプレスフレームに設けら
れ上側のカートリッジに搭載されたパンチ工具を駆動す
るラムと、上下のカートリッジをそれぞれ独立してプレ
スフレームの内外に収納および排出可能としたカートリ
ッジ移載手段とを備えたパンチプレス。
【請求項２】前記上下の移載経路は、出入り方向の前
後に少なくとも２つのカートリッジが収容可能なもので
あり、前記カートリッジ移載手段は、前後のカートリッ
ジを独立して移動可能なものである請求項１記載のパン
チプレス。
【請求項３】前記カートリッジ移載手段は、前記カー
トリッジに係脱自在に係合する係合部材が前記移載経路
に沿って移動することによりカートリッジを移動させる
ものであり、前記移載経路および前記係脱部材の移動経
路が直線経路である請求項１または請求項２記載のパン
チプレス。