JP2004291083A - パンチプレス機 - Google Patents

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Nobuyuki Ikeda
信之 池田
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Abstract

【課題】金型選択の容易性を保持しながら多数のダイに被加工材の裏面が接触せず、かつまた多数の金型ステーションにオートインデックス機構と下金型昇降機構が適用できるパンチプレス機の提供。
【解決手段】垂直方向に回転位置決め自在の上部タレット5を設けると共に、該上部タレットの外周部に放射状に設けた複数のホルダ支持体9にパンチホルダ15を装着し、前記上部タレットの下方に垂直方向に回転位置決め自在の下部タレット43を設け、該下部タレットの外周部に前記複数のパンチホルダに対応する複数のダイホルダ57を放射状に設け、前記上部タレットのほぼ軸心部に前記パンチホルダに装着されたパンチ13の頭部を押圧自在の押圧手段41を設けたことを特徴とするパンチプレス機。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパンチプレス機に関する。更に詳細には縦型タレットを備えた新規なパンチプレス機に関する。
【0002】
【従来の技術】
パンチプレス機、特にNC付きのパンチプレス機を金型の交換方式において分類すると、多数の金型をタレットに装着しておいて必要な金型を割り出して使用するタレットパンチプレス機と、加工ヘッドに装着した金型を自動工具交換装置(ATC)を用いて交換して使用するシングルヘッド方式のパンチプレス機とがある。
【0003】
タレットパンチプレス機における金型選択方式は、水平に配置した上部タレットに設けたパンチホルダと上部タレットと対向して水平に配置した下部タレットに設けたダイホルダとに金型を挿入保持し、使用する金型を回転割り出しして使用する方式であるため、金型の選択が容易であると共に、金型保持構造が簡単かつ安価である。また、装着可能な金型数も比較的に多く通常40〜60本を取付けることができる。
【0004】
しかし、タレットパンチプレス機においては、装着できる金型の本数に制限があるため、装着した金型自体を自動的に回転させて使用することにより装着する金型数を減らすことができる、オートインデックス機構や、一般的に通常金型よりパスライン(被加工材の通過位置)が上方に位置する成型加工用の下金型(ダイ)をそのパスラインに対して昇降させる機構を設けたものもある(例えば特許文献1参照)。
【0005】
なお、シングルヘッド方式のパンチプレス機(例えば特許文献2)では、加工ヘッドに装着された金型のオートインデックス機構や成型加工用の下金型(ダイ)の昇降機構を設けることは比較的に容易である。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−321852号公報
【0007】
【特許文献2】
特開2002−793326号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述のタレットパンチプレス機においては、タレットに装着される全ての金型ステーションにオートインデックス機構や成型加工用の下金型(ダイ)の昇降機構を設けることは困難である。
【0009】
また、タレットパンチプレス機では下部タレットの水平面上に装着された多数のダイ上面に被加工材の裏面が接触しながら通過する構造であるので裏面に傷が生じたり、ダイに引っかかって被加工材が変形したりして不良品となることがある。
【0010】
一方、シングルヘッド方式のパンチプレス機においては、自動工具交換装置(ATC)が必要なことから高価な機械となるなどの問題がある。
【0011】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的はタレット方式の特徴である金型選択の容易性を保持しながら、多数のダイに被加工材の裏面が接触せず、かつまた多数の金型ステーションにオートインデックス機構と下金型(ダイ)の昇降機構が適用できるパンチプレス機を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述の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機は、垂直方向に回転位置決め自在の上部タレットを設けると共に、該上部タレットの外周部に放射状に設けた複数のホルダ支持体にパンチホルダを装着し、前記上部タレットの下方に垂直方向に回転位置決め自在の下部タレットを設け、該下部タレットの外周部に前記複数のパンチホルダに対応する複数のダイホルダを放射状に設け、前記上部タレットのほぼ軸心部に前記パンチホルダに装着されたパンチの頭部を押圧自在の押圧手段を設けたことを要旨とするものである。
【0013】
請求項2に記載のパンチプレス機は、請求項1に記載のパンチプレス機において、前記下部タレットの内径部を少なくとも3点で摺動回転自在に軸支する摺動回転軸受け手段を設けたことを要旨とするものである。
【0014】
請求項3に記載のパンチプレス機は、請求項2に記載のパンチプレス機において、前記摺動回転軸受け手段は、前記下部タレットの内径上部に摺動自在に接触する垂直摺動体を設け、該垂直摺動体に前記下部タレットの回転中心より下方の内径部左右2カ所に摺動自在に接触する水平摺動体を一体的に設け、前記垂直摺動体に前記ダイホルダの抜きカス排出孔に連通する抜きカス排出孔を設けると共に、前記摺動回転軸受け手段を昇降させるアクチュエータを設け、前記下部タレットを昇降可能に設けたことを要旨とするものである。
【0015】
請求項4に記載のパンチプレス機は、請求項3に記載のパンチプレス機において、前記アクチュエータは、前記垂直摺動体をピストンロッドとする油圧シリンダを設けたことを要旨とするものである。
【0016】
請求項5に記載のパンチプレス機は、請求項1〜請求項4に記載のパンチプレス機において、前記複数のパンチホルダと前記複数のダイホルダの全てに金型インデックス機構を設けたことを要旨とするものである。
【0017】
請求項6に記載のパンチプレス機は、請求項5に記載のパンチプレス機において、前記金型インデックス機構は、前記ホルダ支持体に前記パンチホルダを回転自在に設けると共に、前記下部タレットに前記ダイホルダを回転自在に設け、該ダイホルダと前記パンチホルダの外周にそれぞれウォームホイールを一体的に設け、該ウォームホイールに係合するウォームを備えた従動パンチホルダ駆動軸と従動ダイホルダ駆動軸とを前記上部タレットと下部タレットとにそれぞれ設け、該従動パンチホルダ駆動軸と従動ダイホルダ駆動軸とに係脱自在のクラッチ軸を介して回転駆動力を与える回転駆動モータを設けてなる要旨とするものである。
【0018】
【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。図1は本発明に係るパンチプレス機1の正面図であり、図2は図1の右側面図である。
【0019】
図1、図2に示す如く、パンチプレス機1のC型フレーム本体3の正面上部には、前側に水平に延伸する枢軸7が設けてあり、この枢軸7に上部タレット5が垂直方向に回転位置決め自在に設けてある。
【0020】
また、上部タレット5の外周部前面には、複数のホルダ支持体9(a〜h)が円周方向に適宜な間隔で、かつ前記上部タレット5の軸心から放射方向に取り付けてある。
【0021】
図3、図4に示す如く、前記ホルダ支持体9aに上部タレット5の回転中心から放射方向にパンチホルダ装着孔11を設け、このパンチホルダ装着孔11にパンチ(パンチ組立体)13を装着したパンチホルダ15が取り付けてある。
【0022】
上述のパンチ(パンチ組立体)13を回転割り出しする金型インデックス機構の一例として、前記パンチホルダ15をパンチホルダ装着孔11に上下の軸受け17(a,b)を介して回転自在に軸支すると共に、パンチホルダ15の上部フランジ19の下面に環状のウォームホイール21をボルト(図示省略)により一体的に固定し、このウォームホイール21に係合するウォーム23を備えたほぼ水平方向に延伸するパンチホルダ駆動軸25が前記ホルダ支持体9aに回転可能に軸支してある。
【0023】
前記パンチホルダ駆動軸25の一側は、前記上部タレット5を貫通して上部タレット5の裏面まで延伸させてあり、その軸端部にはクラッチ係合部27が設けてある。また、前記パンチホルダ15にはパンチ(パンチ組立体)13を装着するためのパンチ装着孔29が設けてある。
【0024】
前記パンチ(パンチ組立体)13をリフトスプリング31の付勢力によって下方から支持するパンチ保持体33がパンチ装着孔29の上部に形成した大径部29aに出没可能に設けてある。また、パンチホルダ15のパンチ装着孔29にはパンチ(パンチ組立体)13に設けたキー35に係合するキー溝37が設けてあり、パンチ(パンチ組立体)13は上下動は自在であるが、パンチホルダ15に対する回転が規制されている。
【0025】
なお、前記パンチホルダ15はパンチホルダ15の下端部に設けたスナップリング39aと、前記ホルダ支持体9aの下端部に設けたスナップリング39bとによって抜け止めしてある。
【0026】
上記構成において、パンチホルダ駆動軸25を回転駆動すれば、ウォームホイール21がウォーム23によって回転させられて、パンチホルダ15が回転することになる。したがって、パンチホルダ15のキー溝37にキー35を介して上下動自在に係合するパンチ(パンチ組立体)13が回転駆動される。
【0027】
再度、図1、図2にを参照するに、前記枢軸7の前端には前記パンチホルダに装着されたパンチ(パンチ組立体)13の頭部を押圧自在のピストンロッド40を備えた油圧シリンダ41が押圧手段とし取り付けてある。
【0028】
なお、油圧シリンダ41に代えて、パンチ(パンチ組立体)13を押圧するためのスライドをクランク軸で機械的に上下動させるようにしても構わない。
【0029】
また、前記C型フレーム本体3の正面下部には、前記上部タレット5の下方において、下部タレット43の内径部を少なくとも3点で摺動回転自在に軸支する摺動回転軸受け手段45が設けてある。
【0030】
上述の摺動回転軸受け手段45は、前記下部タレット43の内径上部に摺動自在に接触する垂直摺動体47を設け、この垂直摺動体47に前記下部タレット43の回転中心より下方の内径部左右2カ所に摺動自在に接触する水平摺動体49を一体的に設けた構成となっている。
【0031】
そして、前記摺動回転軸受け手段45を昇降させるアクチュエータとして、この垂直摺動体47をピストンロッドとする油圧シリンダ51がC型フレーム本体3の正面下部に取り付けてある。
【0032】
図5、図6に示す如く、前記下部タレット43の外周部には、前記複数のパンチホルダ15に対応する複数のダイホルダ装着孔53が下部タレット43の回転中心から放射方向に設けてある。このダイホルダ装着孔53にダイ55を装着したダイホルダ57(a〜h)が回転可能に取り付けてある。
【0033】
以下、上述のダイ53を回転割り出しする金型インデックス機構の一例をより詳細に説明する。
【0034】
図5、図6を参照するに、ダイホルダ57はダイホルダ装着孔53に上下の軸受け59(a,b)を介して回転自在に軸支すると共に、ダイホルダ57のフランジ60上面に環状のウォームホイール61を複数のボルト63により一体的に固定し、このウォームホイール61に係合するウォーム65を備えたほぼ水平方向に延伸するダイホルダ駆動軸67が前記下部タレット43に回転可能に軸支してある。
【0035】
前記ダイホルダ駆動軸67の一側は、下部タレット43の後ろ側へ延伸させてあり、その軸端部にはクラッチ係合部69が設けてある。
【0036】
ダイホルダ57に装着するダイ55には、抜き穴の形状の方向を示すダイキー71がダイ外径部から水平に突出するように設けてあり、一方、ダイホルダ57側にはダイキー71に係合する垂直方向のキー溝73が設けてある。したがって、ダイ55はダイホルダ57に対する回転が規制されている。
【0037】
なお、前記ダイホルダ57のダイ装着穴にはダイ55の外周に突出したプランジャーねじ74に係合する環状の溝(図示省略)が形成してあり、ダイ55がダイホルダ57から簡単に抜け落ちないようになっている。また、ダイホルダ57もダイホルダ57下端部に設けたスナップリング75(a,b)によって抜け止めしてある。
【0038】
図2、図5及び図6に示す如く、前記ダイホルダ57には、ダイ55からの抜きカスを下方へ排出するための抜きカス排出孔77が設けてあり、また、前記垂直摺動体47にはダイホルダの抜きカス排出孔77に連通する抜きカス排出孔79が設けてある。この抜きカス排出孔79の下方には、前記C型フレーム本体3の正面下部に端部を固定したシューター81が設けてある。
【0039】
上記構成において、ダイホルダ駆動軸67を回転駆動すれば、ウォームホイール61がウォーム65によって回転させられて、ダイホルダ57aが回転することになる。したがって、ダイホルダ57aのキー溝73にダイキー73を介して係合するダイ55が回転駆動される。
【0040】
前記上部タレット5および下部タレット43を同期回転駆動する方法にはいろいろあるがそのタレット駆動手段の一例を以下に説明する。
【0041】
例えば、前記上部タレット5の外径部に歯車83aを設け、このこの歯車83aに噛合する駆動ギヤ85aを備えた駆動モータ87aを前記フレーム本体3に設けると共に、前記下部タレット43の外径部に歯車83bを設け、このこの歯車83bに噛合する駆動ギヤを85b備えた駆動モータ87bを前記フレーム本体3に設け、NC装置(図示省略)の制御の下に駆動モータ87(a,b)を同期回転制御するようにしても構わない。
【0042】
なお、上述の駆動モータ87bは、ガイドレール89により上下方向へ移動自在に設けたプラットホーム91に載置固定してあり、このプラットホーム91はスプリング93で常時上方へ付勢されるように設けてある。これにより、下部タレット43の昇降動作に駆動モータ87bが追従することができる。
【0043】
或いは、上下のタレット(5、43)の外径にプーリ部を設け、このプーリ部に掛け回したタイミングベルトを一個のモータで同時に回転駆動するようにしても構わない。
【0044】
次に、上述のタレット駆動手段により、加工位置に回転割り出された上部タレット5と下部タレット43を固定するための手段について説明する。
【0045】
図1、図2に示す如く、上述の上部タレット5のホルダ支持体9(a〜h)のそれぞれにはショットピン係合穴10(a〜h)が設けてあり、これらのショットピン係合穴10(a〜h)に係合離脱自在のショットピンシリンダ88がフレーム本体3に設けてある。
【0046】
また、下部タレット43のダイホルダ57(a〜h)のそれぞれのステーションにはショットピン係合穴90(a〜h)が設けてあり、これらのショットピン係合穴90(a〜h)に係合離脱自在のショットピンシリンダ92がフレーム本体3に設けてある。
【0047】
上記構成において、ショットピンシリンダ(88,92)をショットピン係合穴(10,90)に係合させることにより、上下タレット(5,43)を所定の位置に固定することができる。
【0048】
また、前記パンチホルダ駆動軸25の軸端に設けた前記クラッチ係合部27に係合して回転を伝達するクラッチ係合部95を備えた公知のクラッチ手段97が、前記フレーム本体3に設けてある。
【0049】
このクラッチ手段97の回転駆動軸98の他端部は軸受け99に回転自在に軸支してあり、またクラッチ手段97と軸受け99の間の回転駆動軸98には、歯付きベルト用のプーリ101が取り付けてある。このプーリ101とNC装置(図示省略)に制御される駆動モータ103の駆動プーリ105との間には歯付きベルト107が掛け回してある。
【0050】
一方、下部タレット43側には、前記クラッチ係合部69に係合して回転を伝達するクラッチ係合部95を備えたクラッチ手段109が設けてある。このクラッチ手段109は、前後方向(図2においては左右方向)に若干移動可能かつ昇降可能に設けてあり、クラッチ手段109の回転駆動軸111の後端部側は軸受け113に回転自在に軸支してあり、軸受け113から後方へ延長した軸端部には、前記駆動プーリ105が設けてある。
【0051】
なお、クラッチ手段109と軸受け113の間の回転駆動軸111の両端部には一対のユニバーサルジョイント113(a,b)で連結してある。
【0052】
上記構成において、クラッチ手段97とクラッチ手段109とを作動させて、クラッチ係合部27とクラッチ係合部95を結合すると共に、クラッチ係合部69とクラッチ係合部95とを結合させた状態で、駆動モータ103を適宜に回転駆動させれば、前記パンチ(パンチ組立体)13とダイ55とを同時に適宜な角度だけ回転させることができる。
【0053】
同様にして、任意の金型ステーションのパンチ(パンチ組立体)13とダイ55とを回転割り出しすることができる。
【0054】
なお、前記クラッチ手段97には、例えば図7に示す如き構成とすることも可能である。
【0055】
図7において、クラッチ手段120は、前端にクラッチ係合部121を備えた回転駆動軸122を軸受け手段123に回転かつ軸方向へ進退自在に設け、後端部のフランジ部124に回転自在かつ軸方向への移動を規制した連結部125を備えたピストンロッド126を有するシリンダ127を設け、前記回転軸122に設けたギヤ128にスプライン係合する駆動ギヤ129を設けた構成とすることもできる。
【0056】
上記構成のパンチプレス機において、打抜き加工または成型加工を行う場合について説明する。
【0057】
始めに、上下タレット(5、43)をNC装置(図示省略)に制御される駆動モータ87(a,b)により回転駆動させて、上下タレット(5、43)に装着した複数の金型(パンチおよびダイ)の中から使用する金型を加工位置へ割り出して、ショットピンシリンダ(88,92)により固定する。
【0058】
次いで、前記NC装置に制御される公知の材料位置決め装置(図示省略)に水平に支持された材料の加工部を加工位置へ位置決めされた金型(パンチおよびダイ)の間へ移動位置決めし、油圧シリンダ41を作動させてパンチ13の頭部をピストンロッド40で押圧することにより打抜き加工または成型加工が行われる。
【0059】
打抜き加工で生じた抜きカスは、油圧シリンダ51のピストンロッドを兼ねる垂直摺動体47に設けた抜きカス排出孔79を通過し、その下方に設けたシューター81を介して機外へ排出される。
【0060】
なお、上下タレット(5、43)を回転させて金型を選択するときには、油圧シリンダ51を作動させて下部タレット43を若干下げることによりダイ55の上面が材料と干渉するするのを防止できる。
【0061】
また、通常のダイのパスラインと異なるパスラインを有する成型加工用のダイを使用する場合にも、下部タレット43の位置を上下動させてパスラインを通常のものと合わせるように調整して、切り起こしなどの成型加工部分がダイに干渉して変形損傷するのを防止することができる。
【0062】
また、下部タレット43をシリンダ51で上下動させる構成に代えて、下部タレット43の回転により、加工位置に回転割出しされたダイ55を備えたダイホルダ57を位置調節自在に上下させるシリンダを、下部タレット43内部で本体フレームに固定して設けることにより、加工位置に割出されたダイ55のみパスライン等に上昇させることができる。
【0063】
この場合、下部タレット43のダイホルダ装着孔53に装着されたダイホルダ57は、付勢手段により下部タレット43の中心方向(下向き)に常に付勢しておくことによりダイ55の上面が材料と干渉することを防止できる。
【0064】
この構成において、前記シリンダを駆動してダイホルダを付勢手段の付勢力に抗して上昇させることにより、加工位置に割出された前記ダイのみを通常のダイのパスライン位置、あるいは成形加工用ダイの成形加工位置に上昇させることができる。
【0065】
【発明の効果】
請求項1〜請求項6の発明によれば、材料移動位置決め時に被加工材の裏面が多数のダイに接触して裏傷が発生しない。かつまた、多数の金型ステーションにオートインデックス機構と下金型(ダイ)を昇降させる機構を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパンチプレス機1の正面図。
【図2】図1の右側面図で一部破断。
【図3】図1におけるA−A矢視図。
【図4】図3におけるC−C断面図。
【図5】図1におけるB−B矢視図。
【図6】図5におけるD−D矢視図。
【図7】クラッチ手段97の一例。
【符号の説明】
1 パンチプレス機
3 フレーム本体
5 上部タレット
7 枢軸
9(a〜h) ホルダ支持体
10(a〜h) ショットピン係合穴
11 パンチホルダ装着孔
13 パンチ(パンチ組立体)
15 パンチホルダ
17(a,b) 軸受け
19 上部フランジ
21 ウォームホイール
23 ウォーム
25 パンチホルダ駆動軸
27 クラッチ係合部
29 パンチ装着孔
29a 大径部
31 リフトスプリング
33 パンチ保持体
35 キー
37 キー溝
39(a,b) スナップリング
40 ピストンロッド
41 油圧シリンダ
43 下部タレット
45 摺動回転軸受け手段
47 垂直摺動体
49 水平摺動体
51 油圧シリンダ
53 ダイホルダ装着孔
55 ダイ
57 ダイホルダ
59(a,b) 軸受け
60 フランジ
61 ウォームホイール
63 ボルト
65 ウォーム
67 ダイホルダ駆動軸
69 クラッチ係合部
71 ダイキー
73 キー溝
74 プランジャーねじ
75(a,b) スナップリング
77、79 抜きカス排出孔
81 シューター
83(a,b) 歯車
85(a,b) 駆動ギヤ
87(a,b) 駆動モータ
89 ガイドレール
90(a〜h) ショットピン係合穴
91 プラットホーム
92 ショットピンシリンダ
93 スプリング
95 クラッチ係合部
97 クラッチ手段
98 回転駆動軸
99 軸受け
101 プーリ
103 駆動モータ
105 駆動プーリ
107 歯付きベルト
109 クラッチ手段
111 回転駆動軸
113 軸受け
120 クラッチ手段
121 クラッチ係合部
122 回転駆動軸
123 軸受け手段
124 フランジ部
125 連結部
126 ピストンロッド
127 シリンダ
128 ギヤ
129 駆動ギヤ
W 板材

Claims (6)

  1. 垂直方向に回転位置決め自在の上部タレットを設けると共に、該上部タレットの外周部に放射状に設けた複数のホルダ支持体にパンチホルダを装着し、前記上部タレットの下方に垂直方向に回転位置決め自在の下部タレットを設け、該下部タレットの外周部に前記複数のパンチホルダに対応する複数のダイホルダを放射状に設け、前記上部タレットのほぼ軸心部に前記パンチホルダに装着されたパンチの頭部を押圧自在の押圧手段を設けたことを特徴とするパンチプレス機。
  2. 請求項1に記載のパンチプレス機において、前記下部タレットの内径部を少なくとも3点で摺動回転自在に軸支する摺動回転軸受け手段を設けたことを特徴とするパンチプレス機。
  3. 請求項2に記載のパンチプレス機において、前記摺動回転軸受け手段は、前記下部タレットの内径上部に摺動自在に接触する垂直摺動体を設け、該垂直摺動体に前記下部タレットの回転中心より下方の内径部左右2カ所に摺動自在に接触する水平摺動体を一体的に設け、前記垂直摺動体に前記ダイホルダの抜きカス排出孔に連通する抜きカス排出孔を設けると共に、前記摺動回転軸受け手段を昇降させるアクチュエータを設け、前記下部タレットを昇降可能に設けたことを特徴とするパンチプレス機。
  4. 請求項3に記載のパンチプレス機において、前記アクチュエータは、前記垂直摺動体をピストンロッドとする油圧シリンダを設けたことを特徴とするパンチプレス機。
  5. 請求項1〜請求項4に記載のパンチプレス機において、前記複数のパンチホルダと前記複数のダイホルダの全てに金型インデックス機構を設けたことを特徴とするパンチプレス機。
  6. 請求項5に記載のパンチプレス機において、前記金型インデックス機構は、前記ホルダ支持体に前記パンチホルダを回転自在に設けると共に、前記下部タレットに前記ダイホルダを回転自在に設け、該ダイホルダと前記パンチホルダの外周にそれぞれウォームホイールを一体的に設け、該ウォームホイールに係合するウォームを備えた従動パンチホルダ駆動軸と従動ダイホルダ駆動軸とを前記上部タレットと下部タレットとにそれぞれ設け、該従動パンチホルダ駆動軸と従動ダイホルダ駆動軸とに係脱自在のクラッチ軸を介して回転駆動力を与える回転駆動モータを設けてなることを特徴とするパンチプレス機。
JP2003090928A 2003-03-28 2003-03-28 パンチプレス機 Pending JP2004291083A (ja)

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