JP2002292438A - クロス加工工具の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 クロス加工工具の進退移動速度の高速化を図
り、プレスのサイクルタイムの短縮を図ることができる
クロス加工工具の駆動装置を提供する。 【解決手段】 ワーク軸線と直交するクロス加工軸線上
で進退移動可能な作動桿２５と、クランク軸４２，コン
ロッド４４，揺動リンク４７，作動桿２５に枢支された
遊動リンク４９で構成するトグル機構と、クランク軸４
２を回転駆動するサーボモータ４１と、その始動信号を
出力する信号出力手段と、制御手段とを備えて、芯金パ
ンチ３３が下死点位置で停留中にサーボモータ４１を回
転駆動し、トグル機構により作動桿２５に取着のトリミ
ング加工工具３１Ａ，３１Ｂを進退移動させるように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスファ装置
によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金パン
チにより下降端位置で位置決めされたワークに、そのワ
ーク軸線に対して直交方向から加工するクロス加工工程
のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この発明に係る従来の技術としては、例
えば、トランスファプレスに設けられた図２２に示すク
ロス加工工具の駆動装置が知られている。 この駆動装
置は、フレーム１００にカム軸１０１が回転可能に支承
され、このカム軸１０１は、図示しないパンチを上下移
動させるプレススライドの駆動回転軸により同期回転す
る。 このカム軸１０１には溝カム１０２が一体的に止着
され、その側面には設定のカムライズでカム溝１０２ａ
が形成されている。

【０００３】また、フレーム１００上には台１０３が設
けられ、その下側にブラケット１０４と、上側にブラケ
ット１０５とが取着されている。 一方のブラケット１
０４には揺動基軸１０６が挿通されており、へ字状のカ
ムレバー１０７が揺動可能に枢支されている。 このカ
ムレバー１０７の一端部には、カムフォロア１０８が溝
カム１０２のカム溝１０２ａ内で転動可能に枢着されて
おり、他端部には、駒１０９が螺着されている。

【０００４】この駒１０９には、継手１１１が揺動軸１
１０により揺動可能に枢支され、ロッド１１２に螺着さ
れている。 他方のブラケット１０５には揺動基軸１１
５が挿通されており、Ｌ字状の作動レバー１１６が揺動
可能に枢支されている。 この作動レバー１１６の一端
部には、ロッド１１２に螺着された継手１１３が揺動軸
１１４により揺動可能に枢支され、他端部は、図示しな
い先端にクロス加工工具を取着して進退移動可能な作動
桿１１７に係合されている。

【０００５】そして、溝カム１０２が回転すると、カム
溝１０２ａの小径曲線部と大径曲線部との半径差で得ら
れるカムライズにより、カムフォロア１０８を介してカ
ムレバー１０７が揺動し、駒１０９、継手１１１、ロッ
ド１１２、継手１１３を介して作動レバー１１６が揺動
することで、プレススライドが下死点位置で停留中に、
作動桿１１７とともにクロス加工工具を進退移動させる
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術によるク
ロス加工工具の駆動装置は、作動桿１１７によりクロス
加工工具を進退移動させるために、作動桿１１７の他
に、カムフォロア１０８、カムレバー１０７、駒１０
９、揺動軸１１０、継手１１１、ロッド１１２、継手１
１３、揺動軸１１４、作動レバー１１６などの多くの機
械的要素を要するので、これらの質量が大きく、作動桿
１１７を中立待機位置から前進、後退させて、中立待機
位置に復帰させるための慣性質量が大きくなる。

【０００７】この慣性質量と物体の加速度との関係は、
ニュートンの運動の第二法則で明らかなように、物体の
加速度は当該物体の慣性質量に反比例するから、慣性質
量が大きくなるに従い物体の加速度は小さく（遅く）な
る。 したがって、構成要素の慣性質量が大きい場合に
は、クロス加工工具を進退移動させるための作動時間
が、慣性質量が小さい場合に比べて長くなるので、溝カ
ム１０２の回転速度（すなわち、プレススライドの駆動
回転軸の回転速度）が制限され、プレス加工するための
サイクルタイムの短縮を図ることができないという問題
があった。

【０００８】また、サイクルタイムの短縮を図るには、
プレススライドが下死点位置で停留している時間を短縮
し、溝カム１０２に形成するカム溝１０２ａの大径曲線
部の作用角度を小さくすることでも短縮できるが、構成
要素の慣性質量が大きいと上記と同様の理由によりサイ
クルタイムの短縮を図ることができないという問題があ
った。

【０００９】例えば、本願の発明者らによる試験によれ
ば、加圧能力が５００ｋＮのトランスファプレスに、カ
ム溝１０２ａの大径曲線部の作用角度（下死点位置の角
度）を６０度に形成した溝カム１０２を用いた場合にお
いては、プレススライドを駆動する駆動回転軸の回転速
度が７０回転／毎分を超えるとクロス加工工具の駆動装
置が追随できなくなって、カムフォロア１０８の枢軸が
破損した。 なお、この条件における溝カム１０２のカ
ム溝１０２ａによる作動時間は約０．１４秒であり、カ
ム溝１０２ａの作用角度を４０度にすると、作動時間は
約０．１０秒になり約３０％短縮できる。

【００１０】また、作動桿１１７を進退移動させるため
の機械的要素が多く、各々を連結する関節部が多いの
で、騒音が大きく、プレススライドを駆動する駆動回転
軸の回転速度が増すに従いその騒音が著しくなるという
問題があった。

【００１１】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、クロス加
工工具を進退移動させる構成要素の慣性質量が大きいた
めに、プレススライドを駆動する駆動回転軸の許容最高
回転速度や、プレススライドを下死点位置で停留させる
許容最小時間に制限を受け易く、サイクルタイムの短縮
を図ることができないという問題、各構成要素を連結す
る関節部が多いので騒音が大きいという問題などを解決
しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に係る発明は、トランスファ
装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金
パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、前
記芯金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線に対し
て直交方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工
具を進退移動させる駆動装置であって、前記ワーク軸線
と各加工工程のワークを順次移送する移送軸線とに直交
するクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記ク
ロス加工工具が着脱可能な作動桿と、機台上で回転可能
に支承されたクランク軸と、このクランク軸の一体的に
回転する偏心回転軸部に一端が支承されたコンロッド
と、このコンロッドの他端に設けた揺動軸に一端が枢支
され他端が機台上に設けた揺動基軸に枢支されて揺動可
能な揺動リンクと、前記揺動軸に一端が枢支され他端が
前記作動桿に設けた直動軸に枢支されて遊動可能な遊動
リンクとから構成したトグル機構と、このトグル機構の
クランク軸を回転駆動するサーボモータと、前記芯金パ
ンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータの始動信
号を出力する信号出力手段と、この信号出力手段の始動
信号に基づき前記サーボモータを所定時間回転制御する
制御手段とを備えて、前記芯金パンチが下死点位置で停
留中に前記サーボモータでクランク軸を回転駆動し、前
記トグル機構により前記作動桿に取着のクロス加工工具
を進退移動させるようにしたものである。

【００１３】この請求項１の発明によれば、クロス加工
工具を作動桿により進退移動させるための構成要素は、
トグル機構のコンロッド、揺動軸、揺動リンク、直動
軸、遊動リンクの５種で構成することにより慣性質量を
小さくするとともに、各部の揺動半径を小さくすること
により慣性モーメントを小さくし、クロス加工工具の往
復動作の高速化を可能にしたので、プレス加工の回転速
度を高速化することや、芯金パンチが下死点位置で停留
する時間を短縮化すること、またはこれらを併用するこ
とで、サイクルタイムの短縮を容易に図ることができ
る。 また、トグル機構はサーボモータにより駆動する
ようにしたので、芯金パンチが下死点位置で停留中の範
囲内において、クロス加工工具の進退移動速度を自由に
加減することができる。

【００１４】また、請求項２に係る発明の前記クロス加
工工程は、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工
程とが隣接して設けられ、各クロス加工工程のクロス加
工工具を各々進退移動させる駆動装置であって、前記一
方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とに前記作
動桿を各々設けこれら２個の作動桿を前記直動軸により
一体的に連結し、その直動軸に前記トグル機構の遊動リ
ンクの他端を枢支するようにしたものである。

【００１５】この請求項２の発明によれば、１組のトグ
ル機構によって、隣接する一方のクロス加工工程と他方
のクロス加工工程とのクロス加工工具を各々進退移動さ
せるようにしたので、クロス加工工具の駆動装置を簡素
化しそのコストダウンを容易に図ることができる。

【００１６】また、請求項３に係る発明の前記一方のク
ロス加工工程と他方のクロス加工工程との各クロス加工
工具は、一方のクロス加工工具を前記移送軸線と直交さ
せて、他方のクロス加工工具を前記移送軸線と平行に進
退移動させる駆動装置であって、前記他方のクロス加工
工程には、前記ワーク軸線と直交し前記移送軸線と平行
なクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記他方
のクロス加工工具が着脱可能な作動滑子と、Ｌ字状に形
成した両腕の腕端が前記他方のクロス加工工程の作動桿
と前記作動滑子とに係合され機台上で揺動可能に枢支さ
れた移動方向変換レバーとを設けるようにしたものであ
る。

【００１７】この請求項３の発明によれば、他方のクロ
ス加工工程には、移送軸線と平行なクロス加工軸線上で
進退移動可能な作動滑子と、他方のクロス加工工程の作
動桿と作動滑子とに係合され機台上で揺動可能な移動方
向変換レバーとを設けるようにしたので、一方のクロス
加工工程と他方のクロス加工工程とにおいて、直交する
２方向から容易にクロス加工することができる。

【００１８】また、請求項４に係る発明の前記クロス加
工工具の進退移動量は可変である駆動装置であって、前
記トグル機構は、前記クランク軸と前記コンロッドの一
端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設け
るようにしたものである。

【００１９】この請求項４の発明によれば、トグル機構
は、クランク軸とコンロッドの一端部との間に偏心量を
調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたので、ク
ロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構
成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動
量を容易に調節することできる。

【００２０】また、請求項５に係る発明の前記クロス加
工工具は、プレス加工された角筒状ワークの開口部をト
リミング加工するトリミング加工工具であって、このト
リミング加工工具は、前記クロス加工軸線上で前記下降
端位置の角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔て
た前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成されて前記
作動桿に取着され、前記芯金パンチには、前記下降端位
置の角筒状ワーク上端部の対向内側面との間に隙間を隔
てた前後の外側面の各々下端角部で前記トリミング加工
工具の切刃に対応する位置に切刃が形成されて、前記作
動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部の前記
クロス加工軸線上における前後の筒壁を各々トリミング
加工するようにしたものである。

【００２１】この請求項５の発明によれば、トリミング
加工するトリミング加工工具は、角筒状ワークの対向外
側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部
に切刃が形成され、芯金パンチには、角筒状ワーク上端
の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々
下端角部に切刃が形成されて、作動桿を進退移動させる
ことで角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上における
前後の筒壁をトリミング加工するようにしたので、作動
桿を１往復させることで、角筒状ワーク開口部のクロス
加工軸線上の前側と後側との筒壁を各々トリミング加工
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明のクロス加工工具の駆動装
置に係る実施の形態について、第１実施例、第２実施例
の順に図１〜図２１を参照して以下のとおり説明する。
なお、この実施の形態においては、トランスファ装置
はトランスファプレスにおける実施例により、また、ク
ロス加工するクロス加工工具はトリミング加工するトリ
ミング加工工具の駆動装置における実施例により説明す
る。

【００２３】まず、第１実施例について、図１〜図１９
を参照して説明する。 図１はトリミング加工工具の駆
動装置によりトリミング加工するためのトランスファプ
レスを示し、図２は本例の駆動装置全体を示す作動桿の
上端面からの上面図、図３は作動桿が中立位置にあると
きの側面図、図４は作動桿が前進端位置にあるときの側
面図、図５は作動桿が後退端位置にあるときの側面図、
図６はトグル機構の断面図、図７〜図９は移送方向に対
し直交方向に加工するトリミング加工部の断面図、図１
０，図１１はトリミング加工工具の説明図、図１２は移
送方向に加工するトリミング加工部の拡大上面図、図１
３〜図１５は移送方向に加工するトリミング加工部の断
面図、図１６，図１７はトリミング加工工具の説明図、
図１８はタイミングチャート、図１９はワークの加工形
態を示す斜視図である。

【００２４】図１に示すトランスファプレス１にはフレ
ーム２の上半部に、上下移動可能なスライド３と、この
スライド３を上下移動させるゲートカム４，４と、この
ゲートカム４，４を止着して回転可能に支承された駆動
回転軸５と、この駆動回転軸５を駆動するモータ６とが
設けられ、スライド３はモータ６の回転駆動により上下
往復移動する。 このスライド３の下端部には、絞り加
工するための図示しない複数個の絞りパンチを装着する
上ダイセット７が係着されている。

【００２５】また、フレーム２の下半部には、フレーム
２の横架部分ボルスタ８と、このボルスタ８上に止着さ
れた下台１４と、この下台１４に係着され上下移動する
複数個の絞りパンチと協働で絞り加工するための図示し
ない複数個の絞りダイを装着した下ダイセット９と、こ
の下ダイセット９の上面部で図１の左右方向に往復移動
する図３に示すトランスファバー１１，１１と、このト
ランスファバー１１，１１の各加工工程の対応位置で各
々のワークを把持して下流工程に移送するフィンガ１１
Ａ，１１Ａと、このフィンガ１１Ａ，１１Ａとともにト
ランスファバー１１，１１を駆動するトランスファ駆動
機構１０とが設けられている。

【００２６】このトランスファ駆動機構１０は、駆動回
転軸５と同期回転する中間軸１２により駆動される。
この中間軸１２には、補助駆動軸１３が同期回転可能に
連結され、その軸端部近傍に、補助駆動軸１３の回転角
度位置を検出して、後述するトグル機構４０のサーボモ
ータ４１の始動信号を出力するレゾルバ２９が設けられ
ている。 そして、トランスファプレス１の工程の上流
側には、図１９（ａ）に示す角筒状のワークＷを成形す
る最初の抜き絞り加工工程と、次工程以降の複数の絞り
加工工程とが図示左側から等間隔に設けられ、その下流
側には、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの開口部をトリ
ミング加工する加工位置３０Ａのトリミング加工工程
と、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの開口部をトリミン
グ加工する加工位置３０Ｂのトリミング加工工程とが設
けられている。

【００２７】これらトリミング加工工程の加工位置３０
Ａ，３０Ｂの近傍には、トリミング加工工具の駆動装置
２０が組み込まれている。 このトリミング加工工具の
駆動装置２０は、図２，図３に示すように、ボルスタ８
の側面に止着された支持台２１上にトグル機構４０が設
けられ、このトグル機構４０により、上流側のダイホル
ダ１５Ａに設けた作動桿２５と、下流側のダイホルダ１
５Ｂに設けた作動桿２６とを、ワークＷの移送軸線と直
交する作動軸線上で進退移動させる。

【００２８】そして、上流の絞り加工工程からトリミン
グ加工工程の加工位置３０Ａに移送された角筒状のワー
クＷに対して、作動桿２５の進退移動で、後述するトリ
ミング加工工具３１Ａ，３１Ｂにより、図１９（ａ）に
示す短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの開口部をトリミング加工す
る。 このトリミング加工工程の加工位置３０Ａから下
流側のトリミング加工工程の加工位置３０Ｂに移送され
た角筒状のワークＷに対して、作動桿２６の進退移動
で、後述するトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂによ
り、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの開口部をトリミン
グ加工する。

【００２９】次いで、作動桿２５，２６を進退移動させ
るトグル機構４０は、図２，図３，図６に示すように、
支持台２１にサーボモータ４１が設置され、このサーボ
モータ４１により継手４３を介して回転駆動されるクラ
ンク軸４２が支持台２１上の軸受台板２２，２２に支承
されている。 このクランク軸４２の偏心軸部４２ａに
コンロッド４４の一端が相対回転可能に支承され、この
コンロッド４４の他端には揺動軸４５が止着され、支持
台２１上の軸受脚板２３には揺動基軸４６が止着されて
いる。

【００３０】この揺動基軸４６と揺動軸４５とに揺動リ
ンク４７が、揺動基軸４６を中心にして揺動可能に枢支
されている。 また、作動桿２５，２６の後端部には軸
受板２４が各々止着され、作動桿２５，２６は、各々の
軸受板２４に挿通して締着された直動軸４８により連結
されている。 この直動軸４８と揺動軸４５とに遊動リ
ンク４９が、揺動軸４５を中心にして遊動可能に枢支さ
れている。

【００３１】このように構成されたトグル機構４０は、
図１に示すレゾルバ２９からの始動信号により図示しな
い制御手段によってサーボモータ４１を回転制御する。
このサーボモータ４１によりクランク軸４２が回転さ
れると、その偏心軸部４２ａの偏心回転によりコンロッ
ド４４が上下移動し、このコンロッド４４の上下移動に
より揺動リンク４７が揺動基軸４６を中心にして揺動運
動するとともに、遊動リンク４９が揺動軌跡上の揺動軸
４５を中心にして遊動運動することで、直動軸４８と軸
受板２４とを介して上流側の作動桿２５と、下流側の作
動桿２６とを進退移動させる。

【００３２】すなわち、クランク軸４２の回転中心に対
する偏心軸部４２ａの軸心の回転軌跡上の位置を回転角
度位置とした場合、クランク軸４２が、図３に示す回転
角度位置Ｐｎから反時計方向に回転すると揺動軸４５が
右上方へ揺動し、遊動リンク４９、直動軸４８、軸受板
２４を介して作動桿２５，２６は中立位置から右方へ前
進し、回転角度位置は図４に示すＰｆの位置になり、作
動桿２５，２６は前進端位置に達する。 さらに、この
回転角度位置Ｐｆからクランク軸４２をさらに反時計方
向に回転すると、上記と同様の原理により作動桿２５，
２６は前進端位置から左方へ後退し、回転角度位置は図
５に示す回転角度位置Ｐｒの位置になり、作動桿２５，
２６は後退端位置に達する。 さらに、クランク軸４２
をこの回転角度位置Ｐｒの位置から反時計方向に回転す
ると、作動桿２５，２６は後退端位置から右方へ前進
し、回転角度位置は図３に示すＰｎの位置になり、作動
桿２５，２６は中立位置に復帰する。 これら一連の作
動桿２５，２６の進退移動は、後述する芯金パンチ３
３，３４によりワークＷが下降端位置で停留中に、サー
ボモータ４１の出力軸１回転で１サイクルする。

【００３３】次に、上流側のトリミング加工工程の加工
位置３０Ａには、図３に示すように、上ダイセット７
（図１参照）に芯金パンチ３３が係着され、この芯金パ
ンチ３３の下方には、補助駆動軸１３（図１参照）に設
けた図示しないカムにより上下移動されるノックアウト
３５Ａが対向して設けられている。 また、ボルスタ８
上の下台１４には、ダイホルダ１５Ａが締着され、この
ダイホルダ１５Ａは、作動桿２５を水平方向に、また、
ノックアウト３５Ａを上下方向に各々摺動案内可能に形
成されている。 フィンガ１１Ａ，１１Ａにより移送さ
れたワークＷは、芯金パンチ３３とノックアウト３５Ａ
とにより図３，図７に示す下降端位置に位置決めされ
る。

【００３４】作動桿２５の前進側には、図７〜図９に示
す工具台３６がボルト３６ａ，３６ａにより締着されて
おり、この工具台３６に、ボルト３１ａ，３１ａにより
トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂが、下降端位置で停
留中のワークＷに加工可能なトリミング加工領域内に締
着されている。 これらトリミング加工工具３１Ａ，３
１Ｂには、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの各対向外側
面との間に隙間を隔てた内側面３１ｂ，３１ｃの各上端
角部に、図１０に示すトリミング加工工具３１Ａの工具
切刃３１ｆと、図１１に示すトリミング加工工具３１Ｂ
の工具切刃３１ｇとが各々形成されている。

【００３５】また、芯金パンチ３３には、ワークＷの短
辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃ上端部の各対向内側面との間に隙間を
隔てた外側面３３ｂ，３３ｃの各下端角部に、芯金切刃
３３ｆ，３３ｇが、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂ
の工具切刃３１ｆ，３１ｇと協働でワークＷの短辺筒壁
Ｗｂ，Ｗｃの各開口部を剪断可能に各々形成されてい
る。 なお、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂには、
トリミング加工された前記各開口部の切屑を下方に排出
するための排出孔３１ｊ，３１ｋが各々穿孔されてい
る。

【００３６】そして、芯金パンチ３３とノックアウト３
５Ａとにより下降端位置に位置決めされ停留中のワーク
Ｗに対して、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂを図
３，図７に示す中立位置から、移送軸線と直交するトリ
ミング加工軸線上で前進端位置に前進させることで（図
４）、トリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと芯
金パンチ３３の芯金切刃３３ｆとの剪断作用により、図
１９（ｂ）に示すように、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ開口
部がトリミングされる。 また、後退端位置に後退させ
ることで（図５）、トリミング加工工具３１Ｂの工具切
刃３１ｇと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｇとの剪断作
用により、図１９（ｃ）に示すように、ワークＷの短辺
筒壁Ｗｃ開口部がトリミングされる。

【００３７】次に、加工位置３０Ａの下流側に設けられ
たトリミング加工工程の加工位置３０Ｂには、図２，図
１２に示すダイホルダ１５Ｂ上に、先端面２６ａがトリ
ミング加工領域内に侵入しないように形成された作動桿
２６と、移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で進退
移動可能な作動滑子２８と、一方の腕端２７ａが作動桿
２６の切欠き部２６ｂと係合し、他方の腕端２７ｂが作
動滑子２８の切欠き部２８ａと係合して揺動可能な移動
方向変換レバー２７とが設けられている。

【００３８】この移動方向変換レバー２７は、移送軸線
と直交する作動軸線上で進退移動する作動桿２６により
揺動され、この揺動によって作動滑子２８を移送軸線と
平行なトリミング加工軸線上で進退移動させる。 そし
て、加工位置３０Ａのトリミング加工工程と同様に、図
１３，図１４に示す芯金パンチ３４とノックアウト３５
Ｂとが設けられ、フィンガ１１Ａ，１１Ａにより移送さ
れたワークＷは、芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂ
とにより下降端位置に位置決めされる。

【００３９】作動滑子２８の前進前側には、工具台３７
が図１３に示すボルト３７ａ，３７ａ，３７ａにより締
着されており、この工具台３７に、ボルト３２ａ，３２
ａによりトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂが、下降端
位置で停留中のワークＷに加工可能なトリミング加工領
域内に締着されている。 これらトリミング加工工具３
２Ａ，３２Ｂには、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの各
対向外側面との間に隙間を隔てた内側面３２ｄ，３２ｅ
の各上端角部に、図１６に示すトリミング加工工具３２
Ａの工具切刃３２ｈと、図１７に示すトリミング加工工
具３２Ｂの工具切刃３２ｉとが各々形成されている。

【００４０】また、芯金パンチ３４には、ワークＷの長
辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅ上端部の各対向内側面との間に隙間を
隔てた外側面３４ｄ，３４ｅの各下端角部に、芯金切刃
３４ｈ，３４ｉが、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂ
の工具切刃３２ｈ，３２ｉと協働でワークＷの長辺筒壁
Ｗｄ，Ｗｅの各開口部を剪断可能に各々形成されてい
る。 なお、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂには、
トリミング加工された前記各開口部の切屑を下方に排出
するための排出孔３２ｍ，３２ｎが各々穿孔されてい
る。

【００４１】そして、芯金パンチ３４とノックアウト３
５Ｂとにより下降端位置に位置決めされ停留中のワーク
Ｗに対して、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂを図１
４に示す中立位置から、移送軸線と平行なトリミング加
工軸線上で前進端位置に前進させることで、トリミング
加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと芯金パンチ３４の芯
金切刃３４ｈとの剪断作用により、図１９（ｄ）に示す
ように、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ開口部がトリミングさ
れる。 また、後退端位置に後退させることで、トリミ
ング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉと芯金パンチ３４
の芯金切刃３４ｉとの剪断作用により、図１９（ｅ）に
示すように、ワークＷの長辺筒壁Ｗｅ開口部がトリミン
グされる。

【００４２】続いて、上述のように構成されたトリミン
グ加工工具の駆動装置２０の作動について、図１８を参
照して説明する。

【００４３】図１に示すトランスファプレス１のスライ
ド３は図１８（ａ）に示すように、ゲートカム４，４
が、１４０度回転することで下死点位置から上死点位置
に達して４０度回転する間は停留し、その後１４０度回
転することで下死点位置に達して４０度回転する間は停
留している。 上流の絞り加工工程では、スライド３に
より下降する絞りパンチが、下死点位置に接近した加工
開始位置から下死点位置の間で絞り加工をする。

【００４４】そして、絞り加工された角筒状のワークＷ
は、最終の絞り加工工程からトリミング加工工程の加工
位置３０Ａに移送され、スライド３により下降する芯金
パンチ３３により図８に示す下死点位置に、ノックアウ
ト３５Ａで上方に付勢されながら位置決めされるととも
に、同時期に、加工位置３０Ａでトリミング加工された
ワークＷが加工位置３０Ｂに移送され、芯金パンチ３４
により図１４に示す下死点位置に、ノックアウト３５Ｂ
で上方に付勢されながら位置決めされる。

【００４５】これらの芯金パンチ３３，３４が図１８
（ａ）に示す下死点位置に達すると、図１に示すレゾル
バ２９からの始動信号により図２に示すトグル機構４０
のサーボモータ４１が回転制御され、各トリミング加工
工程の作動桿２５，２６が図３に示す待機中の中立位置
から前進する。 これらの作動桿２５，２６は、芯金パ
ンチ３３，３４が下死点位置で停留中の４０度の間に、
図１８（ｂ）に示すように、待機中の中立位置から１
２．５度で前進端位置に達し、そこから１２．５度で中
立位置を経た後に７．９度で後退端位置に達し、そこか
ら７．１度で中立位置に戻った後に停止して待機する。

【００４６】これらの作動によって、上流側の加工位置
３０Ａにおいては、図２，図７に示す作動桿２５ととも
にトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂが図示左方から右
方へ前進し、トリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１
ｆと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｆとの協働により、
ワークＷの短辺筒壁Ｗｂを図１９（ｂ）のようにトリミ
ング加工する。 この加工直後に、トリミング加工工具
３１Ａ，３１Ｂは前進端位置に達して後退し、トリミン
グ加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇと芯金パンチ３３の
芯金切刃３３ｇとの協働により、図１９（ｃ）のように
ワークＷの短辺筒壁Ｗｃをトリミング加工する。

【００４７】また、下流側の加工位置３０Ｂにおいて
は、図２，図１３に示す作動桿２６により作動滑子２８
とともにトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂが図１４の
左方から右方へ前進し、トリミング加工工具３２Ａの工
具切刃３２ｈと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｈとの協
働により、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄを図１９（ｄ）のよ
うにトリミング加工する。 この加工直後に、トリミン
グ加工工具３２Ａ，３２Ｂは前進端位置に達して後退
し、トリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉと芯金
パンチ３４の芯金切刃３４ｉとの協働により、図１９
（ｅ）のようにワークＷの長辺筒壁Ｗｅをトリミング加
工する。

【００４８】なお、上述した第１実施例は、本願発明の
請求項１〜３および５に係る一例であって、図２に示す
加工位置３０Ａのトリミング（クロス）加工工程に、作
動桿２５とトグル機構４０とを設けたトリミング（クロ
ス）加工工具の駆動装置２０が請求項１に記載の発明の
一例であり、また、この加工位置３０Ａのトリミング
（クロス）加工工程と、これに相当する隣接の加工工程
とに各々作動桿２５を設けこれらを１式のトグル機構４
０で駆動するようにした構成が請求項２に記載の発明の
一例である。

【００４９】また、図２に示す加工位置３０Ａにおい
て、ワーク移送軸線に対し直交するクロス加工軸線方向
でトリミング（クロス）加工をするトリミング（クロ
ス）加工工程と、加工位置３０Ｂにおいて、ワーク移送
軸線に対し平行なクロス加工軸線方向でトリミング（ク
ロス）加工をするトリミング（クロス）加工工程との各
々の加工工程に、作動桿２５，２６を平行に設け、これ
らを１式のトグル機構４０で駆動するようにした構成が
請求項３に記載した発明の一例である。 そして、プレ
ス加工された角筒状のワークＷの開口部をトリミング加
工工具３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂでトリミング加
工するようにした請求項１乃至４に記載の発明が請求項
５の一例である。

【００５０】引き続いて、第２実施例について、図２
０，図２１を参照して説明する。 図２０は本例のトグ
ル機構を示す縦断面図（第１実施例の図６に対応）、図
２１は図２０のＥ−Ｅ断面図である。 この第２実施例
は、本願発明のうちトグル機構の偏心量を調節可能な偏
心量調節手段を設けるようにした請求項４に係る一例で
あって、第１実施例の作動桿２５，２６により進退移動
されるトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３
２Ｂの進退移動量を可変にできる。 なお、第１実施例
と同一の構成要素は同一符号を用い、それらの詳細な説
明は省略する。

【００５１】図２０に示すトグル機構５０は、支持台２
１上の軸受台板２２，２２に、クランク軸５２が、継手
４３を介してサーボモータ４１の駆動により回転可能に
支承されている。 このクランク軸５２は、円柱軸部５
２ａと、断面が図２１に示す四角形に形成された角柱軸
部５２ｂと、角柱軸部５２ｂ端部が嵌入しテーパピン５
２ｄにより結合された円柱軸端部５２ｃとの２体で構成
しており、これらが一体になって回転する。 角柱軸部
５２ｂ中央部の軸線は、円柱軸部５２ａ、円柱軸端部５
２ｃの回転軸心に対して傾斜している。 このクランク
軸５２の角柱軸部５２ｂの外周には、偏心中空軸５３が
設けられている。

【００５２】この偏心中空軸５３は図２１に示すよう
に、外周円の中心に対して図示下方に偏心した四角穴５
３ａが、左右内面はクランク軸５２の角柱軸部５２ｂを
挿通して摺動可能に、上下内面は角柱軸部５２ｂとの間
に２空間ができるように形成されている。 この偏心中
空軸５３の四角穴５３ａ内にクランク軸５２の角柱軸部
５２ｂが挿通され、四角穴５３ａの上下内面と角柱軸部
５２ｂとの間の対向する２空間内には、楔駒５４と楔駒
５５とが挟入されている。 これらの楔駒５４，５５の
各断面は、四角穴５３ａと平行な３外周面が四角穴５３
ａ内を各々摺動可能で、かつ傾斜面５４ａ，５５ａが角
柱軸部５２ｂの平行な２斜面と各々楔着可能に形成され
ている。

【００５３】また、偏心中空軸５３の側面には、ボルト
５３ｂにより止着板５６が止着され、この止着板５６に
ボルト５４ｂ，５５ｂが各々挿通されている。 これら
のボルト５４ｂ，５５ｂは、止着板５６に対して図２０
の左右方向へは移動しないように頭部近傍が各々抑止さ
れている。 これらボルト５４ｂ，５５ｂの各先端ねじ
部は、楔駒５４，５５に各々螺着され、回動させること
で楔駒５４，５５を左右方向へ個別に進退移動調節する
ことができる。 そして、偏心中空軸５３に、コンロッ
ド４４の一端が相対回転可能に支承され、このコンロッ
ド４４の他端には揺動軸４５が、第１実施例のトグル機
構４０と同様に止着されている。

【００５４】このように構成された本例のトグル機構５
０は、例えば図２０に示す位置から、ボルト５４ｂによ
り楔駒５４を所定量だけ図示左側へ移動させると、楔駒
５４，５５によるクランク軸５２と偏心中空軸５３との
楔着が解放され、偏心中空軸５３は図示下方に移動す
る。 この偏心中空軸５３の図示下方への移動により、
クランク軸５２の円柱軸部５２ａ，円柱軸端部５２ｃの
回転軸心と、偏心中空軸５３の外周円の中心との偏心量
は減少する。

【００５５】この状態でボルト５５ｂにより楔駒５５を
図示左側へ引き寄せることで、楔駒５４，５５の各斜面
の楔作用によりクランク軸５２と偏心中空軸５３とは楔
着される。 また同様に、楔駒５４を所定量だけ図示右
側へ移動させて楔着することで、クランク軸５２の回転
軸心と、偏心中空軸５３の中心との偏心量は増大する。
これらの調節操作でコンロッド４４の上下移動量を調
節することにより、図２，図３，図７，図１３に示す作
動桿２５，２６の進退移動量が調節できる。したがっ
て、ワークＷの形状寸度が変更されても偏心量の調節範
囲内で容易に対応できる。

【００５６】なお、本発明に係るクロス加工工具の駆動
装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざま
な形態に構成することができる。 例えば、トランスフ
ァ装置は本例のトランスファプレスに限定されず、複数
台のプレス機械を並列して構成するトランスファライン
などにおいても適用できるし、また、クロス加工工具は
本例のトリミング加工工具に限定されず、穴あけ加工工
具やねじ加工工具にも適用できる。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、上述のとおりであるので、以
下に記載するような効果を奏する。

【００５８】請求項１の発明によれば、クロス加工工具
の駆動装置をトグル機構で構成し、慣性質量と慣性モー
メントとを小さくしたので、プレス加工の回転速度を高
速化することや、芯金パンチが下死点位置で停留する時
間を短縮化すること、またはこれらを併用することで、
サイクルタイムを短縮し生産性の向上を図ることができ
る効果を奏する。 また、トグル機構はサーボモータに
より駆動するようにしたので、芯金パンチが下死点位置
で停留中の範囲内において、クロス加工工具の進退移動
速度を自由に加減することができ、クロス加工工具の特
性やワークの形状に対応したクロス加工ができる。

【００５９】次の請求項２の発明によれば、１組のトグ
ル機構によって、隣接する一方のクロス加工工程と他方
のクロス加工工程とのクロス加工工具を各々進退移動さ
せるようにしたので、請求項１の発明の場合と同様な効
果を奏することができることに加え、クロス加工工具の
駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ること
ができる。

【００６０】次の請求項３の発明によれば、他方のクロ
ス加工工程には、移送軸線と平行なクロス加工軸線上で
進退移動可能な作動滑子と、他方のクロス加工工程の作
動桿と作動滑子とに係合され機台上で揺動可能な移動方
向変換レバーとを設けるようにしたので、請求項１およ
び請求項２の発明の場合と同様な効果を奏することがで
きることに加え、一方のクロス加工工程と他方のクロス
加工工程とにおいて、直交する２方向から容易にクロス
加工することがで、各種のワークに対応する自由度を向
上させることができる。

【００６１】次の請求項４の発明によれば、トグル機構
は、クランク軸とコンロッドの一端部との間に偏心量を
調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたので、請
求項１乃至請求項３の発明の場合と同様な効果を奏する
ことができることに加え、クロス加工するワークの形状
に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることな
くクロス加工工具の進退移動量を調節し、段取り替えの
時間を短縮することがでる。

【００６２】次の請求項５の発明によれば、トリミング
加工するトリミング加工工具は、角筒状ワークの対向外
側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部
に切刃が形成され、芯金パンチには、角筒状ワーク上端
の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々
下端角部に切刃が形成されて、作動桿を進退移動させる
ことで角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上における
前後の筒壁をトリミング加工するようにしたので、トリ
ミング加工において、請求項１乃至請求項４の発明の場
合と同様な効果を奏することができる。 すなわち、ト
リミング加工において、サイクルタイムを短縮し生産性
の向上を図ることができる効果を奏し、また、クロス各
工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図
ることができ、また、各種のワークに対応する自由度を
向上させることができ、また、クロス加工するワークの
形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えるこ
となくクロス加工工具の進退移動量を調節し、段取り替
えの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクロス加工工具の駆動装置により
ワークにトリミング加工するためのトランスファプレス
を示す説明図であって、その正面図である。

【図２】本発明に係るクロス加工工具の駆動装置の第１
実施例を示す説明図であって、その作動桿の上端面から
の上面図である。

【図３】同じく、作動桿が中立位置における説明図であ
って、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。

【図４】同じく、作動桿が前進端位置における説明図で
あって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。

【図５】同じく、作動桿が後退端位置における説明図で
あって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。

【図６】同じく、トグル機構の説明図であって、図４の
Ｂ−Ｂ矢視断面図である。

【図７】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加
工部の説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視拡大断面図で
ある。

【図８】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加
工部の説明図であって、図７の直角断面図である。

【図９】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加
工部の説明図であって、図８の横断面図である。

【図１０】同じく、一方のトリミング加工工具の説明図
であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は
側面図である。

【図１１】同じく、他方のトリミング加工工具の説明図
であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は
側面図である。

【図１２】同じく、移送方向に加工するトリミング加工
部の説明図であって、図２の部分拡大上面図である。

【図１３】同じく、移送方向に加工するトリミング加工
部の説明図であって、図１２のＣ−Ｃ矢視断面図であ
る。

【図１４】同じく、移送方向に加工するトリミング加工
部の説明図であって、図１３の直角断面図である。

【図１５】同じく、移送方向に加工するトリミング加工
部の説明図であって、図１４の横断面図である。

【図１６】同じく、一方のトリミング加工工具の説明図
であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は
側面図である。

【図１７】同じく、他方のトリミング加工工具の説明図
であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は
側面図である。

【図１８】同じく、タイミングチャートであって、
（ａ）はトランスファプレスのスライドと作動桿との関
係を示し、（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図である。

【図１９】同じく、ワークの加工形態を示す説明図であ
って、（ａ）はトリミング加工前を示し、（ｂ）は移送
直交方向で前進後側側面が加工され、（ｃ）は移送直交
方向で前進前側側面が加工され、（ｄ）は移送方向で前
進後側側面が加工され、（ｅ）は移送方向で前進前側側
面が加工された形態を示す。

【図２０】同じく、第２実施例のトグル機構を示す説明
図であって、第１実施例の図６に対応する縦断面図であ
る。

【図２１】同じく、図２０のＥ−Ｅ矢視断面図である。

【図２２】従来技術のクロス加工工具の駆動装置に係る
説明図であって、その側面図である。

【符号の説明】

１ トランスファプレス ３ スライド １１ トランスファバー ２０ トリミング加工工具の駆動装置 ２５，２６ 作動桿 ２７ 移動方向変換レバー ２８ 作動滑子 ３０Ａ，３０Ｂ トリミング加工工程 ３１Ａ，３１Ｂ トリミング加工工具 ３１ｆ，３１ｇ 工具切刃 ３２Ａ，３２Ｂ トリミング加工工具 ３２ｈ，３２ｉ 工具切刃 ３３ 芯金パンチ ３３ｆ，３３ｇ 芯金切刃 ３４ 芯金パンチ ３４ｈ，３４ｉ 芯金切刃 ４０ トグル機構 ４１ サーボモータ ４２ クランク軸 ４４ コンロッド ４７ 揺動リンク ４８ 直動軸 ４９ 遊動リンク ５０ トグル機構 ５２ クランク軸 ５３ 偏心中空軸 Ｗ ワーク

フロントページの続き (72)発明者 小澤 和彦 愛知県尾張旭市旭前町新田洞5050番地の１ 旭精機工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E048 AA03 4E050 AA13 AA14 4E089 EA10 EB04 ED02 EE03 4E090 AA10 AB01 BA02 CB02 CC01 EC04 FA02 HA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスファ装置によるプレス加工工程
   のうち、上下移動可能な芯金パンチにより下降端位置で
   位置決めされたワークに、前記芯金パンチの上下移動軸
   線と同軸のワーク軸線に対して直交方向から加工するク
   ロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装
   置であって、 前記ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する移
   送軸線とに直交するクロス加工軸線上で進退移動可能に
   設けられ前記クロス加工工具が着脱可能な作動桿と、 機台上で回転可能に支承されたクランク軸と、このクラ
   ンク軸の一体的に回転する偏心回転軸部に一端が支承さ
   れたコンロッドと、このコンロッドの他端に設けた揺動
   軸に一端が枢支され他端が機台上に設けた揺動基軸に枢
   支されて揺動可能な揺動リンクと、前記揺動軸に一端が
   枢支され他端が前記作動桿に設けた直動軸に枢支されて
   遊動可能な遊動リンクとから構成したトグル機構と、 このトグル機構のクランク軸を回転駆動するサーボモー
   タと、前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サー
   ボモータの始動信号を出力する信号出力手段と、この信
   号出力手段の始動信号に基づき前記サーボモータを所定
   時間回転制御する制御手段とを備えて、 前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモー
   タでクランク軸を回転駆動し、前記トグル機構により前
   記作動桿に取着のクロス加工工具を進退移動させるよう
   にしたことを特徴とするクロス加工工具の駆動装置。
2. 【請求項２】 前記クロス加工工程は、一方のクロス加
   工工程と他方のクロス加工工程とが隣接して設けられ、
   各クロス加工工程のクロス加工工具を各々進退移動させ
   る駆動装置であって、 前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とに
   前記作動桿を各々設けこれら２個の作動桿を前記直動軸
   により一体的に連結し、その直動軸に前記トグル機構の
   遊動リンクの他端を枢支するようにした請求項１に記載
   のクロス加工工具の駆動装置。
3. 【請求項３】 前記一方のクロス加工工程と他方のクロ
   ス加工工程との各クロス加工工具は、一方のクロス加工
   工具を前記移送軸線と直交させて、他方のクロス加工工
   具を前記移送軸線と平行に進退移動させる駆動装置であ
   って、 前記他方のクロス加工工程には、前記ワーク軸線と直交
   し前記移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可
   能に設けられ前記他方のクロス加工工具が着脱可能な作
   動滑子と、Ｌ字状に形成した両腕の腕端が前記他方のク
   ロス加工工程の作動桿と前記作動滑子とに係合され機台
   上で揺動可能に枢支された移動方向変換レバーとを設け
   るようにした請求項２に記載のクロス加工工具の駆動装
   置。
4. 【請求項４】 前記クロス加工工具の進退移動量は可変
   である駆動装置であって、 前記トグル機構は、前記クランク軸と前記コンロッドの
   一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設
   けるようにした請求項１乃至３に記載のクロス加工工具
   の駆動装置。
5. 【請求項５】 前記クロス加工工具は、プレス加工され
   た角筒状ワークの開口部をトリミング加工するトリミン
   グ加工工具であって、 このトリミング加工工具は、前記クロス加工軸線上で前
   記下降端位置の角筒状ワークの対向外側面との間に隙間
   を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成され
   て前記作動桿に取着され、前記芯金パンチには、前記下
   降端位置の角筒状ワーク上端部の対向内側面との間に隙
   間を隔てた前後の外側面の各々下端角部で前記トリミン
   グ加工工具の切刃に対応する位置に切刃が形成されて、 前記作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部
   の前記クロス加工軸線上における前後の筒壁をトリミン
   グ加工するようにした請求項１乃至４に記載のクロス加
   工工具の駆動装置。