JP2007038278A - X-axis moving stage and press equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク処理に伴って載置した前記ワークを水平面内のX軸方向に移動させるX軸移動ステージおよびこれを備えたプレス装置に関するものである。 The present invention relates to an X-axis moving stage that moves the workpiece placed in accordance with the workpiece processing in the X-axis direction within a horizontal plane, and a press apparatus including the X-axis moving stage.
従来、この種のX軸移動ステージを含むX・Yステージを搭載したプレス装置が知られている(例えば、特許文献1)。プレス装置では、パンチおよびダイの中心軸廻りに回転するターンテーブルを備え、このターンテーブル上に、ワークを載置すると共にこれをX軸方向およびY軸方向に移動させるX・Yステージが搭載されている。X・Yステージは、ターンテーブル上に固定した一対のY軸ガイドレール(LMガイド)と、一対のY軸ガイドレール上にスライド自在に設けたY軸テーブルと、Y軸テーブルを一対のY軸ガイドレールを案内にしてY軸方向に移動させるY軸モータおよびY軸リードねじと、Y軸テーブル上に固定した一対のX軸ガイドレール(LMガイド)と、一対のX軸ガイドレール上にスライド自在に設けたX軸テーブルと、X軸テーブルを一対のX軸ガイドレールを案内にしてX軸方向に移動させるX軸モータおよびX軸リードねじと、を備えている。
X軸テーブルおよびY軸テーブルは、中心部にダイが臨む開口部を有して枠状に形成される一方、X軸テーブルには、その上面にワークを固定するクランパが設けられている。X軸テーブル上にワークを載置固定した状態で、X軸モータを駆動することにより、X軸テーブルを介してワークがX軸方向に移動し、またY軸モータを駆動することにより、Y軸テーブル(X軸移動ステージ)を介してワークがY軸方向に移動する。
The X-axis table and the Y-axis table are formed in a frame shape with an opening facing the die at the center, while the X-axis table is provided with a clamper for fixing a workpiece on the upper surface thereof. By driving the X-axis motor with the workpiece placed and fixed on the X-axis table, the workpiece moves in the X-axis direction via the X-axis table, and by driving the Y-axis motor, the Y-axis The workpiece moves in the Y-axis direction via the table (X-axis moving stage).
例えば、X軸テーブルを介してワークをX軸方向に移動させる場合、一対のX軸ガイドレールのガイド面が高精度に形成されていないと、ワークの刻々の移動が精度良く行われず、プレスの加工精度に影響を及ぼすことが想定される。具体的には、一対のX軸ガイドレールにおいて、上面(ガイド面)の平面度が甘く微妙に波打っているような場合には、移動するX軸テーブルにいわゆるピッチングが生じ、側面(ガイド面)が波打っているような場合には、ヨーイングが生ずる。かかる場合に、プレス加工の加工精度に対し、一対のX軸ガイドレールは元より、これを支持するY軸テーブルやターンテーブルを充分に精度良く形成すれば、かかる問題は解消される。しかし、このようにするX・Yステージやターンテーブルが極端にコスト高となってしまう。 For example, when the workpiece is moved in the X-axis direction via the X-axis table, if the guide surfaces of the pair of X-axis guide rails are not formed with high accuracy, the workpiece is not moved accurately, and the press It is assumed that machining accuracy will be affected. Specifically, in a pair of X-axis guide rails, when the flatness of the upper surface (guide surface) is sweet and slightly wavy, so-called pitching occurs in the moving X-axis table, and the side surface (guide surface) ) Is wavy, yawing occurs. In such a case, if the Y-axis table and the turntable that support the pair of X-axis guide rails are sufficiently formed with respect to the processing accuracy of the press processing, the problem can be solved. However, the X / Y stage and the turntable thus configured are extremely expensive.
本発明は、一対のX軸ガイドレールの仕上げ精度を高めることなく、一対のX軸ガイドレールによるピッチングやヨーイングの影響を可能な限り軽減することができるX軸移動ステージおよびこれを備えたプレス装置を提供することを、その課題としている。 The present invention provides an X-axis moving stage capable of reducing the effects of pitching and yawing caused by a pair of X-axis guide rails as much as possible without increasing the finishing accuracy of the pair of X-axis guide rails, and a press apparatus including the same The challenge is to provide
本発明のX軸移動ステージは、ワークを処理するワーク処理装置に搭載され、ワーク処理に伴って載置したワークを水平面内のX軸方向に移動させるX軸移動ステージにおいて、ワークを載置するワークテーブルと、ワークテーブルを移動させるためのX軸モータと、ワークテーブルをスライド自在に支持すると共に、ワークテーブルのX軸方向への移動をガイドする一対のX軸ガイドレールと、一対のX軸ガイドレールを支持するX軸ベースプレートと、を備え、ワークテーブルは、一対のX軸ガイドレールにガイドされるX軸テーブルと、ワークを、その処理面が一対のX軸ガイドレールの上端面と略同一高さになるように載置するワーク載置部と、を有することを特徴とする。 The X-axis movement stage of the present invention is mounted on a workpiece processing apparatus that processes a workpiece, and the workpiece is placed on the X-axis movement stage that moves the workpiece placed in accordance with the workpiece processing in the X-axis direction in the horizontal plane. A work table, an X-axis motor for moving the work table, a pair of X-axis guide rails that slidably support the work table and guide the work table in the X-axis direction, and a pair of X-axis An X-axis base plate that supports the guide rail, the work table is guided by the pair of X-axis guide rails, and the work surface of the work table is substantially the same as the upper end surfaces of the pair of X-axis guide rails. And a work placement portion that is placed so as to have the same height.
ところで、一対のX軸ガイドレールの精度に基づくワークテーブルのピッチング、すなわちワークのピッチングは、ピッチングの原因となる一対のX軸ガイドレールの上端面に対し、上下方向に離れる程その振れ幅が大きくなる。
この構成によれば、ワークテーブルのワーク載置部は、ワークを、その処理面が一対のX軸ガイドレールの上端面と略同一高さになるように載置するようにしているため、一対のX軸ガイドレールによりピッチングが生じても、ワークの上下方向への振れ幅を最大限小さくすることができる。すなわち、一対のX軸ガイドレールの仕上げ精度を高めることなく、一対のX軸ガイドレールによるピッチングの影響を可能な限り軽減することができる。したがって、コストを抑制しつつ、ピッチングの影響を最大限排除することができる。
By the way, the pitching of the work table based on the accuracy of the pair of X-axis guide rails, that is, the pitching of the workpiece, increases as the distance between the upper end surfaces of the pair of X-axis guide rails causing the pitching increases in the vertical direction. Become.
According to this configuration, the work placement unit of the work table places the work so that the processing surface thereof is substantially the same height as the upper end surfaces of the pair of X-axis guide rails. Even if pitching occurs due to the X-axis guide rail, the up and down deflection width of the workpiece can be minimized. That is, the effect of pitching by the pair of X-axis guide rails can be reduced as much as possible without increasing the finishing accuracy of the pair of X-axis guide rails. Therefore, it is possible to eliminate the influence of pitching to the maximum while suppressing the cost.
この場合、ワーク載置部は、一対のX軸ガイドレールの相互間の中心線とワークの中心線とが合致するように、ワークを載置可能に構成されていることが、好ましい。 In this case, it is preferable that the workpiece placing unit is configured to be able to place the workpiece such that the center line between the pair of X-axis guide rails matches the center line of the workpiece.
同様に、一対のX軸ガイドレールの精度に基づくワークテーブルのヨーイング、すなわちワークのヨーイングは、一対のX軸ガイドレール或いは一方のX軸ガイドレールから側方に離れる程その振れ幅が大きくなる。
この構成によれば、ワーク載置部は、一対のX軸ガイドレールの相互間の中心線とワークの中心線とが合致するように、ワークを載置するため、一対のX軸ガイドレールによりヨーイングが生じても、ワークの側方への振れ幅を最大限小さくすることができる。すなわち、一対のX軸ガイドレールの仕上げ精度を高めることなく、一対のX軸ガイドレールによるヨーイングの影響を可能な限り軽減することができる。したがって、コストを抑制しつつ、ヨーイングの影響を最大限排除することができる。
Similarly, the yawing of the work table based on the accuracy of the pair of X-axis guide rails, that is, the yawing of the workpiece, increases as the distance from the pair of X-axis guide rails or one of the X-axis guide rails increases.
According to this configuration, the workpiece placing unit places the workpiece so that the center line between the pair of X-axis guide rails matches the center line of the workpiece. Even if yawing occurs, the lateral deflection of the workpiece can be minimized. That is, the influence of yawing by the pair of X-axis guide rails can be reduced as much as possible without increasing the finishing accuracy of the pair of X-axis guide rails. Therefore, the influence of yawing can be eliminated to the maximum while the cost is suppressed.
これらの場合、ワーク載置部は、X軸テーブルの中央部を窪入形成して、構成されていることが好ましい。 In these cases, it is preferable that the workpiece placing unit is configured by recessing the central portion of the X-axis table.
この構成によれば、ワーク載置部を簡単に形成することができ、且つ部品点数を増加させることがない。 According to this configuration, it is possible to easily form the workpiece placement portion and not increase the number of parts.
同様に、X軸テーブルの中央部には、開口が形成されており、ワーク載置部は、開口に吊設され底面にワークを載置する載置治具で構成されていることが、好ましい。 Similarly, it is preferable that an opening is formed in the center portion of the X-axis table, and the workpiece mounting portion is configured by a mounting jig that is suspended from the opening and mounts the workpiece on the bottom surface. .
この構成によれば、載置治具をワークに合わせて形成することにより、X軸テーブルを共通のものとしつつ、厚みや形状の異なる各種ワークに対応させることができる。 According to this configuration, by forming the mounting jig in accordance with the workpiece, it is possible to deal with various workpieces having different thicknesses and shapes while making the X-axis table common.
これらの場合、ワークテーブルおよびX軸ベースプレートの一方に設けたリニアスケールと他方に設けた光センサと、から成り、ワークテーブルの移動位置を検出する移動位置検出手段を、更に備え、移動位置検出手段は、一対のX軸ガイドレールの相互間に配設されていることが、好ましい。 In these cases, the moving position detecting means includes a linear scale provided on one of the work table and the X-axis base plate and an optical sensor provided on the other, and further includes moving position detecting means for detecting the moving position of the work table, and the moving position detecting means. Is preferably disposed between the pair of X-axis guide rails.
ヨーイング等により、一対のX軸ガイドレールに対しワークテーブルの左右で刻々の移動が一定しない場合が生ずる。
この構成によれば、移動位置検出手段が、一対のX軸ガイドレールの相互間に配設されているため、移動位置検出手段は、ワークテーブルにおける左右の刻々の移動の平均値を検出することになる。したがって、ワークテーブルがその左右で移動が一定しない場合であっても、移動位置検出手段がこれを吸収し、ワークの移動を一定にすることができる。
Due to yawing or the like, there are cases where the movement of the work table on the left and right of the pair of X-axis guide rails is not constant.
According to this configuration, since the movement position detection means is disposed between the pair of X-axis guide rails, the movement position detection means detects the average value of the left and right movements on the work table. become. Therefore, even when the movement of the work table is not constant on the left and right, the movement position detecting means can absorb this and make the movement of the work constant.
本発明のプレス装置は、ワークを処理するためのパンチおよびダイを備えたプレス装置において、ワーク載置部およびX軸ベースプレートにパンチおよびダイが臨むX軸処理開口を、それぞれ形成した上記のX軸移動ステージを、備えたことを特徴とする。 The press device according to the present invention is the press device provided with a punch and a die for processing a workpiece, wherein the X axis processing opening in which the punch and the die face each other is formed on the workpiece mounting portion and the X axis base plate. A moving stage is provided.
この構成によれば、一対のX軸ガイドレールの仕上げ精度を高めることなく、一対のX軸ガイドレールによるピッチングやヨーイングの影響を可能な限り軽減することができるため、全体として、コストを抑制しつつプレス加工の加工精度を高めることができる。また、X軸処理開口を介して、パンチおよびダイをワーク載置部に直接臨ませることができるため、この点でも、プレス加工の加工精度を高めることができる。 According to this configuration, since the effects of pitching and yawing due to the pair of X-axis guide rails can be reduced as much as possible without increasing the finishing accuracy of the pair of X-axis guide rails, the overall cost is suppressed. However, the processing accuracy of press working can be increased. In addition, since the punch and the die can directly face the workpiece placement portion through the X-axis processing opening, the processing accuracy of the press working can be increased also in this respect.
この場合、X軸移動ステージをY軸方向に移動させるY軸ステージを、更に備え、Y軸ステージは、X軸ベースプレートを兼ねるY軸テーブルと、Y軸テーブルを移動させるためのY軸モータと、Y軸テーブルをスライド自在に支持すると共に、Y軸テーブルのY軸方向への移動をガイドする一対のY軸ガイドレールと、一対のY軸ガイドレールを支持するY軸ベースプレートと、を備え、Y軸テーブルには、X軸処理開口に連通すると共に、パンチおよびダイが臨むY軸処理開口が形成されていることが、好ましい。 In this case, the apparatus further includes a Y-axis stage that moves the X-axis movement stage in the Y-axis direction. The Y-axis stage is a Y-axis table that also serves as an X-axis base plate; a Y-axis motor that moves the Y-axis table; A Y-axis table is slidably supported, and includes a pair of Y-axis guide rails that guide the movement of the Y-axis table in the Y-axis direction, and a Y-axis base plate that supports the pair of Y-axis guide rails. The shaft table preferably has a Y-axis processing opening that communicates with the X-axis processing opening and that faces the punch and die.
この構成によれば、X軸移動ステージをY軸方向へ移動させることができるため、ワークをY軸方向での位置決めが可能となる。また、Y軸処理開口を介して、パンチおよびダイをワーク載置部に直接臨ませることができるため、この点でも、プレス加工の加工精度を高めることができる。 According to this configuration, the X-axis moving stage can be moved in the Y-axis direction, so that the workpiece can be positioned in the Y-axis direction. In addition, since the punch and the die can directly face the work placement portion through the Y-axis processing opening, the processing accuracy of the press working can be increased also in this respect.
以下、添付の図面を参照して、本発明を適用したプレス装置について説明する。図1、2に示すように、このプレス装置1は、床上に設置した架台2と、架台2に支持された支持ベース3(定盤)と、支持ベース3上に載置され、搬入されたワークWにプレス加工を行うプレス装置本体4と、を備えている。
Hereinafter, a press apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the
架台2は、アングル材を方形に組んで構成されている。架台2の底部には、アジャスター付きの支持脚5が固定されており、プレス装置1の平行度を調整できるようになっている。支持ベース3は、複数の中空部233を有する鋳物で構成されており、その上面は、プレス装置本体4の設置精度を高めるべく、高い平面度を有している。
The
プレス装置本体4は、プレス加工のために、ワークWをY軸方向およびこれに直交するX軸方向に移動させるワーク移動ステージ11と、パンチP1(上型)およびダイD1(下型)から成る一対の金型が装着され、パンチP1およびダイD1を協働させてワークWにプレス加工を行うプレス機構21と、を備えている。
The press device
図1ないし図4に示すように、ワーク移動ステージ11は、ワークWをセットするセットテーブル41(ワーク載置部)を有し、セットテーブル41を介してワークWをX軸方向にスライド自在に支持するX軸移動ステージ22と、X軸移動ステージ22を介し、ワークWをY軸方向にスライド自在に支持するY軸移動ステージ23と、で構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
図3および図4に示すように、X軸移動ステージ22は、ワークWをセットするワークテーブル31と、X軸方向に延在し、ワークテーブル31を介してワークWをX軸方向に移動させる一対のX軸リニアモータ32と、ワークテーブル31を支持する一対(2組4個)のX軸スライダ33と、一対のX軸リニアモータ32に並設され、一対のX軸スライダ33をX軸方向にスライド自在に支持すると共に、一対のX軸スライダ33の移動をガイドする一対(2本)のX軸ガイドレール34と、これらを支持するX軸ベースプレート35と、を備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3および図4に示すように、ワークテーブル31は、ワークWをセットするセットテーブル41と、セットテーブル41を吊り下げるように支持する吊設部材42と、吊設部材42を介して、一対のX軸スライダ33に支持され、セットテーブル41を支持するX軸テーブル43と、で構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the work table 31 includes a set table 41 for setting the work W, a
セットテーブル41は、平面視略方形の厚板で構成されており、その中心部には、方形のセット開口51が形成されている。ワークWは、セット開口51に臨むようにセットテーブル41に位置決めされ、セット開口51を介して、パンチP1およびダイD1に臨むようになっている。また、セットテーブル41には、セット開口51の(X軸方向に延在する)一対の縁端に沿って、位置決めしたワークWをセット(固定)する2組4個のセット部材52(クランパ)が配設されている。セット部材52は、エアーシリンダを用いて構成されており、位置決めされたワークW(縁部)を上側から押えるようにして、これをセットテーブル41に固定する。
The set table 41 is composed of a thick plate having a substantially square shape in plan view, and a square set opening 51 is formed at the center thereof. The workpiece W is positioned on the set table 41 so as to face the set opening 51, and faces the punch P1 and the die D1 through the
なお、図3および図4に示すように、本実施形態において、ワークWは、ワークセット治具61を介して、セットテーブル41に位置決め・セットされるようになっている。ワークセット治具61は、方形の開口を有する枠状に形成されており、下枠62および上枠63から成る一対のもので構成されている。下枠62は、平面視方形の厚板で構成されている。そして、下枠62のY軸方向に延びる両端部は厚肉に形成され、下枠62には、ワークWがセットされるセット凹部64が形成されている。セット凹部64には、開口65aが形成されており、(方形の)ワークWの4辺の縁部がセット凹部64に載置される。また、セット凹部64には、載置したワークWの端(側端面)を突き当てることにより、下枠62に対してワークWを位置決めするための6個の位置決めピン66が突設されている。この場合、下枠62は、セットテーブル41に対して予め精度良く位置決め固定されており、下枠62に対してワークWを位置決めすることにより、セットテーブル41に対しても、ワークWを精度良く位置決めできるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the workpiece W is positioned and set on the set table 41 via the
上枠63も、平面視方形の厚板で構成されており、その中央部分には開口65bが形成されている。上枠63には、下枠62に形成された6個の位置決めピン66に嵌合する6個の嵌合孔67が形成されている。
The
ワークセット治具61では、ワークWを下枠62に位置決めした後、ワークWを介して上枠63を下枠62に重ね合わせ、位置決めした状態のワークWを上枠63と下枠62とで挟みこむようになっている。そして、ワークWを上枠63と下枠62とで挟みこんだ後、上述の2組4個のセット部材52で、これら(縁部)をセットテーブル41に対して押圧することにより、ワークWを位置決めした状態でセットテーブル41に固定できるようになっている。
In the
吊設部材42は、X軸テーブル43に支持された吊設支持部材71と、吊設支持部材71にセットテーブル41を支持させる4本の柱状部材72と、を有している。X軸テーブル43には、平面視方形の挿通開口(図示省略:後述する)が形成されており、吊設支持部材71は、挿通開口の開口形状に倣った平面視方形の管状に形成され、挿通開口に挿通される挿通部81と、挿通部81の上側に連なり、X軸テーブル43に固定される鍔状の枠状部82と、を有している。そして、挿通部81および枠状部82により形成されたパンチ開口65(X軸処理開口)を介して、セットテーブル41にセットしたワークWに、パンチP1を臨ませることができるようになっている。
The
4本の柱状部材72は、それぞれセットテーブル41の四隅に対応して配設されており、その下端部はそれぞれ、セットテーブル41を上下方向にスライド自在に支持している。また、4本の柱状部材72の上端部は、Y軸方向に平行なパンチ開口の一対の辺に沿って、2本ずつ枠状部82に固定されている。
The four
X軸テーブル43は、平面視方形の厚板で構成されており、その中央部には、セットテーブル41を下方に突出させるように、吊設部材42を挿通させるための挿通開口(図示省略)が形成されている。そして、挿通開口に吊設部材42を挿通させ、X軸テーブル43の上面に吊設部材42(枠状部82)を固定すると、ワークWにプレス加工を行う高さ位置が、X軸テーブル43の上面よりも低い、所定の高さ位置となるように、セットテーブル41が支持されるようになっている。
The X-axis table 43 is formed of a thick plate having a square shape in plan view, and an insertion opening (not shown) through which the suspending
一対のX軸リニアモータ32は、X軸ベースプレート35上に直接設置されている。X軸ベースプレート35には、方形のX軸ベース開口65が形成されており、一対のX軸リニアモータ32は、X軸ベース開口65を挟むように、Y軸方向に離間して配設されている。各X軸リニアモータ32の可動子32aは、X軸テーブル43に固定されており、一対のX軸リニアモータ32は、X軸テーブル43を介して、セットテーブル41(ワークW)をX軸方向に移動させるようになっている。
The pair of X-axis
なお、図3および図4に示すように、ワークテーブル31(より具体的には、X軸方向に平行な挿通部81の一対の辺部のうちの一方)には、X軸リニアスケール101が垂設されている。一方、X軸ベースプレート35には、X軸リニアスケール101に係合し、X軸リニアスケール101の検出線(図示省略)をカウントアップするX軸リニアセンサ102(光センサ)が設けられており、X軸リニアスケール101およびX軸リニアセンサ102の協働により、ワークテーブル31(ワークW)のX軸方向の位置を把握できるようになっている。また、X軸リニアセンサ102は、X軸リニアスケール101と係合しワークテーブル31のX軸移動での左右の位置検出をも行うため、ワークテーブル31の移動をガイドする一対のX軸ガイドレールの相互間に位置するよう配設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the X-axis
一対(2組4個)のX軸スライダ33は、X軸テーブル43のX軸方向と平行な両端部を支持している。すなわち、X軸方向と平行なX軸テーブル43の各端部はそれぞれ、離間させて配置した2個のX軸スライダ33により支持されている。各X軸スライダ33は、X軸ガイドレール34に係合する凹状部(図示省略)を有しており、X軸ガイドレール34をガイドにしながら、X軸テーブル43のX軸方向への移動をガイドする。このように、一対のX軸スライダ33により、X軸テーブル43のX軸方向と平行な両端部の移動をガイドすることで、X軸テーブル43を安定してX軸方向に移動させることができるようになっている。
A pair (two sets of four) of
図1、図3および図4に示すように、X軸ベースプレート35は、X軸方向に平行な一対の端部が厚肉に形成されており、この厚肉部92に、X軸方向に延在する一対のX軸ガイドレール34が設置されている。各X軸ガイドレール34は、X軸スライダ33の凹状部33aに係合する凸条部34aを有しており、この凸条部34aで各X軸スライダ33の移動をガイドするようになっている。そして、各X軸ガイドレール34はそれぞれ、X軸スライダ33を2個ずつスライド自在に支持しており、これらX軸スライダ33を介して、ワークテーブル31の移動をガイドするようになっている。なお、本実施形態では、ワークWにプレス加工を行う高さ位置が、凸条部34aの上面と略同じ高さになるように、セットテーブル41の高さ位置が設定されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
図1ないし図3および図7に示すように、Y軸移動ステージ23は、X軸移動ステージ22と略同様に構成されており、X軸移動ステージ22が載置された枠状のY軸テーブル111と、Y軸方向に延在し、Y軸テーブル111を介してX軸移動ステージ22(ワークW)をY軸方向に移動させる一対のY軸リニアモータ112と、Y軸テーブル111を支持する一対(2組4個)のY軸スライダ113と、一対のY軸リニアモータ112に並設され、一対のY軸スライダ113をY軸方向にスライド自在に支持すると共に、一対のY軸スライダ113の移動をガイドする一対のY軸ガイドレール114と、これらを支持すると共に、上述の支持ベース3上に直接設置された枠状のY軸ベースプレート115と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 7, the Y-
そして、一対のY軸リニアモータ112を同期して駆動すると、Y軸テーブル111がY軸方向に移動すると共に、一対のY軸スライダ113および一対のY軸ガイドレール114が協働し、Y軸テーブル111のY軸方向への移動をガイドするようになっている。なお、図示省略したが、Y軸テーブル111には、Y軸リニアスケールが設けられていると共に、Y軸ベースプレート115には、Y軸リニアセンサが設けられており、Y軸テーブル111を介して、ワークWのY軸方向の位置も把握できるようになっている。
When the pair of Y-axis
次に、プレス機構21について説明する。図1および図2に示すように、プレス機構21は、ワーク移動ステージ11(Y軸移動ステージ23)をX軸方向に跨ぐように、支持ベース3の図示後方側に配設された門形支持フレーム121と、パンチP1を保持し、門形支持フレーム121の中心部に支持されたパンチユニット122と、ダイD1を保持し、ダイD1がパンチP1と対向するように、支持ベース3上に設置されたダイユニット123と、を備えている。
Next, the press mechanism 21 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the press mechanism 21 has a gate-shaped support disposed on the rear side of the
門形支持フレーム121は、ワーク移動ステージ11を挟むように、X軸方向に離間して、支持ベース3上に立設された一対の脚部材131と、一対の脚部材131上を架け渡されたユニット支持部材132と、で構成されている。ユニット支持部材132は、その中心部にパンチユニット122を支持しており、枠状のY軸ベースプレート115に囲まれたY軸ベース開口65にパンチP1が臨むように、パンチユニット122を支持している。
The gate-shaped
パンチユニット122は、パンチP1を支持するスライド141と、門形支持フレーム121に支持され、スライド141を介してパンチP1を昇降自在に支持するモータ駆動のスライド移動機構142と、を備えている。
The
スライド141は、パンチホルダP2を介してパンチP1を着脱自在に支持している。スライド移動機構142は、パンチP1が(ダイD1と協働して)ワークWにプレス加工を行うパンチプレス位置と、パンチP1がワークWから離間するパンチ待機位置と、の間で、パンチP1を垂直に昇降させると共に、プレス加工のための動力を供給するものである。すなわち、スライド移動機構142は、パンチ待機位置からパンチプレス位置にパンチP1を下降させるときに、ワークWに所定の荷重が作用するよう、パンチP1を介してこれを押圧すると共に、パンチP1とダイD1とを協働させて、プレス加工を行わせるようになっている。
The
ダイユニット123は、ダイD1を支持するボルスタ151と、ボルスタ151を昇降自在に支持するモータ駆動のボルスタ昇降機構152と、を備えている。
The
ボルスタ151は、ダイホルダD2を介してダイD1を着脱自在に支持している。ボルスタ昇降機構152は、ダイD1がパンチP1と対向するよう、支持ベース3上であって、Y軸ベース開口65内に位置決めした状態で設置されている。ボルスタ昇降機構152は、Y軸移動ステージ23の駆動時において、ダイD1およびボルスタ151がY軸テーブル111に干渉しないように、これらを昇降させるものであり、ダイD1が(パンチP1と協働して)プレス加工を行うダイプレス位置と、ダイD1の上面がY軸テーブル111の下面よりも低くなるダイ待機位置との間でボルスタ151を昇降移動させるようになっている(図4参照)。この場合、ボルスタ昇降機構152は、4本のガイドポスト(図示省略)を有していると共に、上述した4本の柱状部材72は、各ガイドポストに係合するガイドブシュで構成されており、ボルスタ昇降機構152は、4本の柱状部材72をガイドにしながら、安定してボルスタ151を昇降移動させることができるようになっている。
The bolster 151 detachably supports the die D1 via the die holder D2. The bolster elevating
ここで、ワークWにプレス加工を行う場合に行われる、プレス装置1の一連の動作について説明する。本実施形態では、図1における図示手前側の位置で、ワークWの搬出入が行われるようになっており、プレス加工を行う場合、先ず、ワーク移動ステージ11(Y軸移動ステージ23)が駆動して、セットテーブル41を図示手前側の所定位置(ワーク搬出入位置)まで移動させる。セットテーブル41にワークWがセットされると、再度、ワーク移動ステージ11(Y軸移動ステージ23)が駆動して、セットテーブル41を図示後方側の所定位置(プレス開始位置)まで移動させ、ワークWの所定領域(第1領域)をパンチP1およびダイD1が臨むプレス加工領域に臨ませる。
Here, a series of operations of the
この後、ボルスタ昇降機構152が駆動して、ダイD1をダイプレス位置に移動させた後、続けて、スライド移動機構142が駆動して、パンチP1をパンチプレス位置まで下降させる。これにより、パンチP1がワークWを押圧すると共に、ダイD1およびパンチP1が協働し、ワークWの第1領域にプレス加工が行われる。この場合、上述のパンチホルダP2には、4本のガイドロッドP3が下方に向かって突設されていると共に、上述のダイホルダD2には、各ガイドロッドP3に対応する4個のガイド穴D3が形成されており、プレス加工時には、各ガイドロッドP3が対応する各ガイド穴D3に係合して、精度良くプレス加工を行えるようになっている。
Thereafter, after the bolster raising /
第1加工領域に対するプレス加工が終了すると、スライド移動機構142が駆動して、パンチP1をパンチ待機位置まで上昇させる。次に、ワーク移動ステージ11(X軸移動ステージ22)が駆動して、プレス加工済み部分である第1加工領域をX軸方向に送ると共に、ワークWの未加工部分(次の加工領域である第2加工領域)をプレス加工領域に臨ませる。そして、スライド移動機構142が駆動して、パンチP1をパンチプレス位置まで下降させ、第2加工領域に対するプレス加工を行う。このように、本実施形態では、スライド移動機構142によるパンチP1の下降と、ワークWのX軸方向への送りと、を相互に繰り返しながら、ワークWに所定のプレス加工を行うようになっている。
When the press processing for the first processing region is completed, the
そして、ワークWに対する全プレス加工が終了すると、スライド移動機構142およびボルスタ昇降機構152が駆動して、パンチP1をパンチ待機位置まで上昇させると共に、ダイD1をダイ待機位置まで移動させる。この後、ワーク移動ステージ11(Y軸移動ステージ23)が駆動して、セットテーブル41をワーク搬出入位置まで移動させる。これにより、加工済みのワークWと未加工のワークWとの載せ換えを行えるようになっている。
When all the press work on the workpiece W is completed, the
ところで、上述した一対のX軸ガイドレール34(凸条部34a)には、X軸ベースプレート35に対する取り付け精度やその加工精度のばらつきに起因して、微小な上下方向のうねりやX軸方向への蛇行を生ずる可能性がある。
このX軸ガイドレール34の微小なうねりや蛇行は、X軸方向に移動するX軸テーブル43に、ピッチングやヨーイングを生じさせる原因となる。
すなわち、一対のX軸ガイドレール34の凸条部34a上端面における上下方向の微小なうねりは、これにガイドされるX軸テーブル43(ワークW)の上下方向の振れすなわちピッチングを生じさせる。
一方、一対のX軸ガイドレール34の凸条部34a側端面におけるY軸方向へ蛇行は、X軸テーブル43(ワークW)に、Y軸方向への振れすなわちヨーイングを生じさせる。
上述したように、本実施形態のプレス装置は、高精度に設計され且つワークWのプレス加工は、プレス動作と、X軸方向へのワークW送りと、を同期させて行うようになっており、X軸テーブルの移動時に生じるピッチング・ヨーイングにより、ワークWの加工精度に悪影響が及ぼす可能性がある。すなわち、ピッチングやヨーイングに起因して、予め設定されたプレスの加工位置からワークWの実際のプレス加工位置がずれてしまう。
By the way, the above-described pair of X-axis guide rails 34 (projection strips 34a) has a slight vertical undulation or an X-axis direction due to variations in mounting accuracy with respect to the
The minute undulation and meandering of the
That is, the minute vertical undulations on the upper end surfaces of the
On the other hand, meandering in the Y-axis direction on the end surfaces of the pair of X-axis guide rails 34 on the
As described above, the press device of the present embodiment is designed with high accuracy, and the press work of the work W is performed by synchronizing the press operation and the work W feed in the X-axis direction. There is a possibility that the machining accuracy of the workpiece W may be adversely affected by pitching and yawing that occurs when the X-axis table is moved. That is, due to pitching or yawing, the actual press processing position of the workpiece W is deviated from a preset press processing position.
そこで本実施形態のプレス装置1は、ピッチングおよびヨーイングがプレス加工に与える影響を可能な限り軽減することができるよう構成されている。
ここでプレス装置1において、ピッチングおよびヨーイングの影響を軽減させるための構成について順に説明する。
ワークWのピッチング(上下方向の振れ)は、ワークWが、上記の凸条部34a上端面から離れるほど大きくなる。ピッチングの影響を軽減させるために、本実施形態のプレス装置1では、ワークWを、X軸テーブル43の上面よりも低い位置に支持させるようにし、ワークWが凸条部34a上端面の高さと略同一の高さ位置にセットされるようになっている。このように、ワークWを凸条部34a上端面の高さと略同一の高さ位置に保持することにより、ワークWのピッチングを小さくすることができる。
なお、ワークWのピッチングは、ワークW(セットテーブル41)の高さ位置が、X軸ガイドレール34(凸条部34a)の上端面の高さ位置と略同一の高さであればある程軽減することができる。したがって図示では、ワークW(セットテーブル41)が、一対のX軸ガイドレール34のガイド面より低い位置に支持されているが、一対のX軸ガイドレール34のガイド面の高さより高い位置であってもピッチングを軽減させることができる。
Therefore, the
Here, in the
The pitching (vertical deflection) of the workpiece W increases as the workpiece W moves away from the upper end surface of the above-described
Note that the pitching of the workpiece W is such that the height position of the workpiece W (set table 41) is substantially the same as the height position of the upper end surface of the X-axis guide rail 34 (
また、ワークWのヨーイング(Y軸方向の振れ)は、ワークWが、一対のX軸ガイドレール34或いは一方のX軸ガイドレール34から側方に離れる程大きくなる。このヨーイングの影響を軽減するために、本実施形態のプレス装置1では、一対2本のX軸ガイドレール34のその離間距離の中心線LbとワークWの中心線Laとが合致するように、ワークWをセットテーブル41に位置決め・セットするようになっている。この構成にすることにより、ワークWが一対のX軸ガイドレール34或いは一方のX軸ガイドレール34から側方に離れることを抑えることができ、ワークWのピッチングを小さくすることができる。
Further, yawing (swing in the Y-axis direction) of the workpiece W increases as the workpiece W moves away from the pair of
以上に述べた構成により、一対のX軸ガイドレール34によって生じるピッチングやヨーイングをその仕上げ精度のレベルまで軽減させワークWにプレス加工を施すことができる。また、全体として、コストを抑制しつつプレス加工の加工精度を高めることができる。また、パンチ開口65を介して、パンチP1およびダイD1をセットテーブル41に直接臨ませることができるため、プレス加工の加工精度を高めることができる。
With the configuration described above, it is possible to reduce the pitching and yawing generated by the pair of
次に図8を参照して本発明のプレス装置の第2実施形態を説明する。
なお、第1実施形態と同様の部分(ワークテーブル200以外のその他の構成)については説明を省略する。
この第2実施形態のプレス装置210では、ワークセット治具61を設けず、ワークテーブル200の中央部に凹部形状の窪み(以下窪入部208と言う)を形成させ、その窪入部208にワークWをセットさせるものである。
ワークテーブル200は、両端が一対(2組4個)のX軸スライダ33に支持され、一対のX軸ガイドレール34にX軸方向への移動をガイドされるようになっている。また、ワークテーブル200は、中央の窪入部208の底面が、ワークWを位置決めセットするワーク載置部205が設けられている。
ワーク載置部205には、(方形の)ワークWより一周り小さい方形の開口(セット開口部206:X軸処理開口)が形成されており、ワークWはセット開口部206に臨むようワーク載置部205セットされる。このときワークWは、ワークテーブル200を介してX軸ガイドレール34の上端面(凸条部34a)と略同一の高さ位置になるように支持され、且つ一対のX軸ガイドレール34と中心線LbとワークWの中心線Laが合致するよう位置決め・セットされる。またワークWは、パンチ加工を施す際、このセット開口部206を介してパンチP1およびダイD1へ臨むようになっている。
Next, a second embodiment of the press apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
Note that the description of the same parts as the first embodiment (other configurations other than the work table 200) is omitted.
In the press device 210 of the second embodiment, the
The work table 200 is supported at both ends by a pair of (two sets of four)
A square opening (set opening 206: X-axis processing opening) that is slightly smaller than the (square) work W is formed in the
このように第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、ワークWを、X軸ガイドレール34の上端面(凸条部34a)と略同一の高さ位置になるように支持したため、一対のX軸ガイドレール34によるピッチングの影響を低減させることができるようになっている。
また、ワークWを、一対のX軸ガイドレール34と中心線LbとワークWの中心線Laが合致するよう位置決め・セットしているため、一対のX軸ガイドレール34によるヨーイングの影響を軽減させることができるようになっている。
なおこの構成によれば、部品点数を少なくすることができる。
As described above, in the second embodiment as well, as in the first embodiment, the workpiece W is supported so as to be at substantially the same height as the upper end surface (projected
Further, since the workpiece W is positioned and set so that the pair of
According to this configuration, the number of parts can be reduced.
1…プレス装置 2…架台 3…支持ベース 22…X軸移動ステージ 23…Y軸移動ステージ 31…ワークテーブル 32…X軸リニアモータ 33…X軸スライダ 34…X軸ガイドレール 34a…凸条部 35…X軸ベースプレート 41…セットテーブル 42…吊設部材 43…X軸テーブル 51…セット開口 61…ワークセット治具 62…下枠 63…上枠 71…吊設支持部材 91…X軸ベース開口 101…X軸リニアスケール 102…X軸リニアセンサ 111…Y軸テーブル 112…Y軸リニアモータ 113…Y軸スライダ 114…Y軸ガイドレール 115…Y軸ベースプレート 116…Y軸ベース開口 La、Lb…中心線
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ワークを載置するワークテーブルと、
前記ワークテーブルを移動させるためのX軸モータと、
前記ワークテーブルをスライド自在に支持すると共に、前記ワークテーブルの前記X軸方向への移動をガイドする一対のX軸ガイドレールと、
前記一対のX軸ガイドレールを支持するX軸ベースプレートと、を備え、
前記ワークテーブルは、前記一対のX軸ガイドレールにガイドされるX軸テーブルと、前記ワークを、該ワークの処理面が前記一対のX軸ガイドレールの上端面と略同一高さになるように載置するワーク載置部と、を有することを特徴とするX軸移動ステージ。 In an X-axis moving stage that is mounted on a workpiece processing apparatus that processes a workpiece and moves the workpiece placed with the workpiece processing in the X-axis direction in a horizontal plane,
A work table on which the work is placed;
An X-axis motor for moving the work table;
A pair of X-axis guide rails that slidably support the work table and guide movement of the work table in the X-axis direction;
An X-axis base plate that supports the pair of X-axis guide rails,
The work table includes an X-axis table guided by the pair of X-axis guide rails, and the work so that a processing surface of the work is substantially flush with an upper end surface of the pair of X-axis guide rails. An X-axis movement stage comprising: a work placement unit to be placed.
前記ワーク載置部は、前記開口に吊設され底面に前記ワークを載置する載置治具で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のX軸移動ステージ。 An opening is formed at the center of the X-axis table,
The X-axis moving stage according to claim 1, wherein the work placing unit is configured by a placing jig that is suspended from the opening and places the work on a bottom surface.
前記移動位置検出手段は、前記一対のX軸ガイドレールの相互間に配設されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のX軸移動ステージ。 A linear position provided on one of the work table and the X-axis base plate and an optical sensor provided on the other, further comprising a movement position detecting means for detecting the movement position of the work table;
The X-axis moving stage according to any one of claims 1 to 4, wherein the moving position detecting means is disposed between the pair of X-axis guide rails.
前記ワーク載置部および前記X軸ベースプレートに前記パンチおよび前記ダイが臨むX軸処理開口を、それぞれ形成した請求項1ないし5のいずれかに記載のX軸移動ステージを、備えたことを特徴とするプレス装置。 In a press device provided with a punch and a die for processing the workpiece,
The X-axis moving stage according to any one of claims 1 to 5, wherein X-axis processing openings that face the punch and the die are formed in the workpiece mounting portion and the X-axis base plate, respectively. Press machine.
前記Y軸ステージは、前記X軸ベースプレートを兼ねるY軸テーブルと、
前記Y軸テーブルを移動させるためのY軸モータと、
前記Y軸テーブルをスライド自在に支持すると共に、前記Y軸テーブルの前記Y軸方向への移動をガイドする一対のY軸ガイドレールと、
前記一対のY軸ガイドレールを支持するY軸ベースプレートと、を備え、
前記Y軸テーブルには、前記X軸処理開口に連通すると共に、前記パンチおよび前記ダイが臨むY軸処理開口が形成されていることを特徴とする請求項6に記載のプレス装置。 A Y-axis stage for moving the X-axis moving stage in the Y-axis direction;
The Y-axis stage includes a Y-axis table that also serves as the X-axis base plate;
A Y-axis motor for moving the Y-axis table;
A pair of Y-axis guide rails that slidably support the Y-axis table and guide the movement of the Y-axis table in the Y-axis direction;
A Y-axis base plate that supports the pair of Y-axis guide rails,
The press apparatus according to claim 6, wherein the Y-axis table is formed with a Y-axis processing opening that communicates with the X-axis processing opening and that faces the punch and the die.
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US20210207509A1 (en) * | 2018-07-31 | 2021-07-08 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for plugging cells of ceramic structures and honeycomb filters |
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