JP2004122172A

JP2004122172A - パンチプレスによる打抜き加工方法及びパンチプレス

Info

Publication number: JP2004122172A
Application number: JP2002289221A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yokoyama; 横山　匡
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-01
Also published as: JP4360793B2

Abstract

【課題】打抜きカスを吸引する吸引機能を有するダイを備えたパンチプレスによる打抜き加工方法及びパンチプレスを提供する。
【解決手段】打抜き片を吸引する吸引機能を備えた第１のダイと吸引機能を有しない第２のダイとを選択的に使用してワークの打抜き加工を行うに際し、第１のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラム１７の下降位置ＭＰを、第２のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置ＭＬよりも高位置に制御して打抜き加工を行う打抜き加工方法であり、打抜き片を吸引する吸引機能を備えた第１のダイと吸引機能を有しない第２のダイとを、加工位置に対して位置決め自在に設けると共に、第１のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラム１７の下降位置ＭＰを、第２のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置ＭＬよりも高位置に制御するためのラム下降位置制御手段５３を備えた構成である。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のパンチ，ダイを備えたパンチプレスによる打抜き加工方法及びパンチプレスに係り、さらに詳細には、板状のワークの打抜き加工を行った際の打抜き片（打抜きカス）を下方向に吸引する機能を有するダイと上記吸引機能を有しないダイとを選択的に使用可能のパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関係あると思われる特許文献として次のごときものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−５１９６６号公報
【０００４】
【特許文献２】
実用新案登録第２５５２４５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１，２は、パンチとダイとによってワークの打抜き加工を行った際に生じた打抜き片（打抜きカス）を下方向に吸引してカス上りを防止しようとするものである。
【０００６】
従来、上述のごとくワークの打抜き片を吸引する機能を備えたダイと上記吸引機能を有しないダイとを選択的に使用してワークの打抜き加工を行うとき、パンチを打圧するためのラムは上死点と下死点との間を単に上下動する構成が一般的である。
【０００７】
すなわち、ラムを上死点と下死点の間で上下動し、ラムを下死点に位置せしめたときにはラムによって打圧されたパンチの下端部はダイにおけるダイ孔内に充分に入り込み、ワークから打抜いた打抜き片を充分に下降すると共に、吸引作用によって打抜き片を下方向に吸引するために、カス上り現象，すなわち打抜き片がパンチの下面に密着し、パンチの上昇に追従してワーク上面に上昇する現象が防止されるものである。
【０００８】
ところで、吸引機能を有するダイを使用してワークの打抜き加工を行う場合、前述のカス上り現象を防止できるものの、ラムを下死点位置まで下降することなく、パンチとダイとによってワークの打抜き加工を行った後、ラムを下死点位置よりも高位置から上昇復帰することを試験したところ、この場合も、吸引効果によってカス上りを防止できることが確認できた。
【０００９】
そこで、前記吸引機能を有するダイを使用しての打抜き加工時の場合には下死点位置までラムを下降することなく上昇復帰して加工能率向上を図ることができ、前記吸引機能を有しないダイを使用しての打抜き加工時には従来同様にラムを下死点位置まで下降してワークの打抜き加工を行うことが要望されている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、ワークの打抜き片を吸引する吸引機能を備えた第１のダイと上記吸引機能を有しない第２のダイとを選択的に使用して板状のワークの打抜き加工を行うに際し、前記第１のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置を、前記第２のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置よりも高位置に制御してワークの打抜き加工を行うパンチプレスによる打抜き加工方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパンチプレスによる打抜き加工方法において、パンチプレスにおける加工位置に対して前記第１のダイ又は第２のダイが位置するか否かを検知手段によって検知確認した後に前記ラムの下降位置の制御を行うパンチプレスによる打抜き加工方法である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、ワークの打抜き片を吸引する吸引機能を備えた第１のダイと上記吸引機能を有しない第２のダイとを、加工位置に対して相対的選択的に位置決め自在に設けると共に、前記第１のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの下降位置を、前記第２のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置よりも高位置に制御するためのラム下降位置制御手段を備えた構成である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のパンチプレスにおいて、前記加工位置に前記第１のダイ又は第２のダイが位置するか否かを検知するための検知手段を備えた構成である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のパンチプレスにおいて、前記検知手段は、加工位置に位置するダイに対して作動流体を供給したときの圧力変化を検知する構成である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明するに、理解を容易にするために、先ず本実施の形態に係るパンチプレスの全体的構成について概略的に説明する。なお、パンチプレスの１例としてタレットパンチプレスの場合について例示するが、タレットパンチプレスに限ることなく、加工位置に対してパンチ，ダイを相対的に位置決め可能なパンチプレスにおいて実施可能なものである。
【００１６】
図１を参照するに、タレットパンチプレス１は上部フレーム３Ｕと下部フレーム３Ｌとを一体に備えた本体フレーム３を備えており、上記上部フレーム３Ｕの下部には複数のパンチＰを上下動自在に支持した上型ホルダとしての上部タレット５が上部支持軸７を介して水平に回転自在に支持されている。そして、前記下部フレーム３Ｌの上部には、前記各パンチＰと対応した複数のダイＤを支持した下型ホルダとしての下部タレット９が下部支持軸（図示省略）を介して、前記上部タレット５に対向して水平に回転自在に支持されている。
【００１７】
前記パンチＰとダイＤによって打抜き加工される板状のワークＷを支持するために、前記下部フレーム３Ｌの上面には支持テーブル１１が設けられており、また前記パンチＰとダイＤによる加工位置に対して前記ワークＷをＸ，Ｙ軸方向（前後方向）に移動し位置決めするために、前記下部フレーム３Ｌ上にはワーク移動位置決め装置１３が設けられている。なお、この種のワーク移動位置決め装置１３の構成は公知であるから、上記ワーク移動位置決め装置１３のより詳細な説明は省略する。
【００１８】
前記パンチＰとダイＤによってワークＷに打抜き加工を行う加工位置には、加工位置に相対的に割出し位置決めされたパンチＰを打圧自在のストライカ１５を備えたラム１７が前記上部フレーム３Ｕに上下動自在に設けられており、上部フレーム３Ｕには前記ラム１７を上下動するためのラム上下動駆動手段が設けられている。
【００１９】
本実施形態においては、前記ラム上下動駆動手段の１例として、図２に概略的に示すように、前記上部フレーム３Ｕに回転自在に支持された偏心軸，クランク軸ＣＲを回転することにより、コネクティングロッドＣを介して前記ラム１７が上下動されるように構成してある。
【００２０】
前記クランク軸ＣＲを回転するために、前記上部フレーム３Ｕにはサーボモータ１９が装着してあり、このサーボモータ１９に回転自在に備えた回転軸（図示省略）は前記クランク軸ＣＲに直結してある。そして、前記回転軸，クランク軸ＣＲの回転位置，すなわち前記ラム１７の上下動位置を検出するために、前記サーボモータ１９には、例えばロータリーエンコーダ等のごとき回転センサ２１がラム上下位置検出手段の１例として設けられている。
【００２１】
したがって、前記サーボモータ１９を回転駆動して直結したクランク軸ＣＲの回転位置を回転センサ２１により検出することにより、前記ラム１７の上下動位置を検出することができるものである。そして、上死点位置ＴＤを０°とし下死点位置ＢＤを１８０°とした場合の０°〜１８０°の間の所望の回転角位置でサーボモータ１９の正転，逆転を行うことにより、前記ラム１７の最上昇位置ＭＵ，最下降位置ＭＬを、前記上死点位置ＴＤと下死点位置ＢＤの間の所望の位置に制御できるものである。
【００２２】
上記最下降位置ＭＬは、前記ラム１７に備えたストライカ１５によってパンチＰを打圧してワークＷの打抜き加工を行ったとき、前記パンチＰを最下降せしめる位置であって、必ずしも前記クランク軸ＣＲの下死点位置ＢＤに一致するものではない。また、最上昇位置ＭＵは、前記パンチＰの下端部がワークＷの上面より僅かに高位置に抜け出るに充分なラム１７の上昇位置であって、前記クランク軸ＣＲの上死点位置ＴＤに必ずしも一致するものではない。
【００２３】
上述のように、ラム１７の最上昇位置ＭＵ及び最下降位置ＭＬを、ＣＮＣ等の制御装置に予め設定して、この間でラム１７が上下動するように前記サーボモータ１９を正逆回転することにより、上記サーボモータ１９の回転角を小さくでき、単位時間当りのラム１７の上下動作を多くすることができ、ワークＷの打抜き加工の能率向上を図ることができるものである。
【００２４】
なお、ラム１７を上下動するためのラム上下動駆動手段として流体圧シリンダ等の往復動作動装置を採用した場合には、例えばリニアセンサ等を利用してラム１７の上下動位置を検出する構成とする。そして、ラム１７の上下動範囲を予め設定することにより、ラム１７の最上昇位置ＭＵ及び最下降位置ＭＬの位置を所望位置に設定することができるものである。
【００２５】
ところで、前記パンチＰとダイＤによりワークＷの打抜き加工を行った際の打抜き片（カス）を下方向に吸引する吸引機能を有するダイ装置２５（図３参照）は、次のように構成している。
【００２６】
すなわち、下型ホルダの１例としての前記下部タレット９の適数箇所にはダイ装置２５が装着してある。すなわち、下部タレット９の適数箇所にはダイベース２７が取付けてあり、このダイベース２７上には適数のダイＤを着脱可能に保持したダイホルダ２９が取付ボルト３１によって着脱可能に取付けてある。前記各ダイＤ内には、ダイＤに形成したダイ孔ＤＨに連通したパイプ状の中子３３が嵌入してある。そして、前記中子３３に傾斜して設けた噴射口３５に連通した連通孔３７が前記各ダイＤに形成してあると共に、前記ダイホルダ２９及びダイベース２７には、各ダイＤに対して個別にエアーを供給するエアー供給孔３９が設けられている。なお、ダイ装置の構成としては、前記特許文献１に記載された構成を採用することも可能である。
【００２７】
そして、前記各エアー供給孔３９には、ソレノイドを備えた開閉弁４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを個別に配置したエアー供給管４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが個別に接続してある。上記各開閉弁４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、エアー源４５に接続した主回路４７に分岐接続してあり、この主回路４７には、エアーレギュレータ４９が配置してあると共に、主回路４７内の圧力変化を検出するために共通の圧力センサ５１が接続してある。
【００２８】
この圧力センサ５１は、前記主回路４７内の圧力変化を検出することにより、前記ダイホルダ２９に装着したダイＤに前記噴射口３５があるか否か、すなわちワークの打抜き片を吸引する機能があるか否かを検出するものであり、その検出信号は、タレットパンチプレス１を制御するためのＣＮＣなどのごとき制御装置５３に入力され、この検出信号に基づいて前記制御装置５３によって前記サーボモータ１９の回転角を制御して、前記最下降位置ＭＬの位置制御を行うものである。すなわち、上記制御装置５３は前記ラム１７の下降位置を制御するラム下降位置制御手段をなすものである。
【００２９】
前記構成において、各開閉弁４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを順次個別に開閉して前記各エアー供給孔３９にエアーを供給すると、各ダイＤに設けた連通孔３７を経て中子３３の噴射口３５へエアーが供給され、上記噴射口３５から中子３３内の下方向へエアーを噴射し、ダイＤのダイ孔ＤＨから空気を吸引することとなる。
【００３０】
したがって、パンチＰと前記ダイＤによって板状のワークＷの打抜き加工を行ったときに生じた打抜き片（カス）は、前記吸引作用によって吸引落下されることとなり、パンチＰを上昇復帰するときに、パンチ下端面に密着してワーク上面に跳ね上るようなカス上り現象が効果的に防止されるものである。
【００３１】
すなわちダイ装置２５は、ワークの打抜き片を吸引する吸引機能を備えるダイＤを装着するものであって、この吸引機能によって打抜き片を下方向へ強制的に吸引落下する態様となって、カス上り現象を効果的に防止できるものである。
【００３２】
上述のように吸引機能を備えたダイ装置２５のダイＤを用いてワークＷの打抜き加工を行うときは、ラム１７を最下降位置ＭＬまで下降することなく、上記最下降位置ＭＬよりも僅かに高い中下降位置ＭＰまでラム１７を下降して上昇復帰した場合であっても、吸引効果によってカス上り現象を防止できるものである。したがって、多数の打抜き加工を繰り返す場合、ラム１７の最下降位置ＭＬまで下降することを繰り返す場合に比較して、ラム１７を中下降位置ＭＰまでしか下降しないことを繰り返す場合の方が、能率が向上するものである。
【００３３】
以上のごとき構成において、上下のタレット５，９を回転して所望のパンチＰ，ダイＤを加工位置，すなわちラム１７の下方位置に相対的に割出し位置決めすると、上下のタレット５，９の位置決め孔にショットピン（図示省略）が係合され、所望のパンチＰ，ダイＤが加工位置に割出し位置決めされたことの割出し位置決め信号が、前記ショットピン係合検出手段から前記制御装置５３に入力される。また、ワーク移動位置決め装置１３によってワークＷの加工すべき位置が前記加工位置へ位置決めされる。
【００３４】
その後、ラム駆動用の前記サーボモータ１９が駆動され、クランク軸ＣＲが回動されてラム１７が下降される。ラム１７の下降によって加工位置に位置するパンチＰが打圧され、パンチＰとダイＤとによってワークＷの打抜き加工が行われるものである。
【００３５】
前述のごとく、上下のタレット５，９の回転割出しを行う際、ＮＣプログラムによる制御によって前述のごとく吸引機能を有するダイ装置２５が加工位置に割出し位置決めされ、前記割出し位置決め信号が制御装置５３に入力されると、制御装置５３においては、加工位置に割出し位置決めされたダイ装置２５に装着されているダイＤが吸引機能を有するか否かの検出を行う。
【００３６】
すなわち、前記制御装置５３の制御の下に各開閉弁４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃのソレノイドが順次励磁されて各開閉弁４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが順次開作動される。すなわち、第１の開閉弁４１Ａが開作動されると、当該開閉弁４１Ａに対応した第１のダイＤにエアーが供給されることとなり、第１のダイＤが噴出口３５を備えている場合には主回路４７内の圧力上昇は小さく、第１のダイＤが噴出口３５を備えていない場合には主回路４７内の圧力上昇が大きくなって、検知手段としての圧力センサ５１によって、第１のダイＤが吸引機能を有するか否かの検知が行われることになる。
【００３７】
すなわち、ダイホルダ２９に装着した複数の各ダイＤ毎に吸引機能を有するか否かの検知を行うことにより、吸引機能を奏し得ない通常のダイＤがダイホルダ２９に装着してあるか否かを検知できるものである。
【００３８】
検知手段としての前記圧力センサ５１によって、加工位置に位置決めされたダイ装置２５に装着してあるダイＤが吸引機能を奏し得るダイであることが検出されると、ラム下降位置制御手段としての前記制御装置５３は、当該ダイＤを使用してワークＷの打抜き加工を行う際には、ラム１７の下降位置が前記最下降位置ＭＬより僅かに高位置の中下降位置ＭＰであるように、前記サーボモータ１９の回動を制御するものである。
【００３９】
換言すれば、前記圧力センサ５１によって、ダイＤが吸引機能を奏し得ないダイである場合には、ラム１７の下降位置が最下降位置ＭＬであるように、前記制御装置５３は前記サーボモータ１９の回動を制御するものである。
【００４０】
すなわち、ダイ装置に装着してあるダイが吸引機能を有しない場合にはラム１７を最下降位置ＭＬまで下降し、ダイ装置に装着してあるダイが吸引機能を有する場合には、上記最下降位置ＭＬよりも僅かに高い中下降位置にラム１７の下降位置を制御してワークＷの打抜き加工を行うものである。
【００４１】
したがって、吸引機能を有するダイを使用しての打抜き加工時に、ラム１７を最下降位置ＭＬまで下降する無駄を無くすることができ、打抜き加工の能率向上を図ることができるものである。
【００４２】
ところで、本発明は、前記実施形態に限ることなく、適宜の変更を行うことにより、その他の態様でも実施可能である。すなわち、検知手段として各ダイにＩＤタグ、バーコード等の適宜の識別手段を備え、この識別手段を読み取ることによってダイが前記吸引機能を有するか否かを検知する構成とすることも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、打抜き片を吸引する機能を有するダイを使用してワークの打抜き加工を行う場合、能率向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】タレットパンチプレスの全体的構成の説明図である。
【図２】タレットパンチプレスの全体的構成のラム駆動系の概略的説明図である。
【図３】ダイ装置が吸引機能を有するか否かを検出する構成の説明図である。
【符号の説明】
１　タレットパンチプレス
５　上部タレット
９　下部タレット
１３　ワーク移動位置決め装置
１７　ラム
１９　サーボモータ
２１　回転センサ
２５　ダイ装置
２９　ダイホルダ
３５　噴射口
３９　エアー供給孔
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ　開閉弁
４７　主回路
５１　圧力センサ
５３　制御装置

Claims

ワークの打抜き片を吸引する吸引機能を備えた第１のダイと上記吸引機能を有しない第２のダイとを選択的に使用して板状のワークの打抜き加工を行うに際し、前記第１のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置を、前記第２のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置よりも高位置に制御してワークの打抜き加工を行うことを特徴とするパンチプレスによる打抜き加工方法。
請求項１に記載のパンチプレスによる打抜き加工方法において、パンチプレスにおける加工位置に対して前記第１のダイ又は第２のダイが位置するか否かを検知手段によって検知確認した後に前記ラムの下降位置の制御を行うことを特徴とするパンチプレスによる打抜き加工方法。
ワークの打抜き片を吸引する吸引機能を備えた第１のダイと上記吸引機能を有しない第２のダイとを、加工位置に対して相対的選択的に位置決め自在に設けると共に、前記第１のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの下降位置を、前記第２のダイを使用してのワークの打抜き加工時のラムの最下降位置よりも高位置に制御するためのラム下降位置制御手段を備えたことを特徴とするパンチプレス。
請求項３に記載のパンチプレスにおいて、前記加工位置に前記第１のダイ又は第２のダイが位置するか否かを検知するための検知手段を備えたことを特徴とするパンチプレス。
請求項４に記載のパンチプレスにおいて、前記検知手段は、加工位置に位置するダイに対して作動流体を供給したときの圧力変化を検知する構成であることを特徴とするパンチプレス。