JP2007185667A - パンチプレス機および同機を用いた高速ニブリング加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 板厚１．２mm〜３．０mmの板金材において、約２, ０００ｈｐｍのヒットレートでのニブリング加工が可能なパンチプレス機を提供すると共に、このパンチプレス機を用いた高速ニブリング加工方法の提供。
【解決手段】 選択した金型を押圧する通常加工用の打撃手段17を昇降自在のラム11下方に設けたパンチプレス機において、前記ラムの昇降に伴って昇降自在の高速ニブリング加工用の金型打撃手段41を前記ラムの下方へ進退自在に設けたことを特徴とするパンチプレス機。
【選択図】 図３

Description

本発明はパンチプレス機および同機を用いた高速ニブリング加工方法に関する。

ニブリング加工は一般的にパンチプレス機を用いて行われている。ところで、パンチプレス機におけるラム（スライド）の駆動方式には、油圧シリンダを使用した油圧駆動方式と偏心軸（またはクランク軸）に設けたフライホイールをモータで回転駆動するメカニカル方式とがある。

メカニカル方式における打ち抜き工程は、偏心軸が１回転する間に行われるものであり、すなわち偏心軸の上死点から下死点までの間におけるラムの下降工程と、下死点から上死点までの間におけるラムの上昇行程からなっている。したがって、打ち抜き工程に要する時間は偏心軸が１回転する間の時間となる。

近来の打ち抜き加工の高速化の要求に応えて、偏心軸（またはクランク軸）を直接的にサーボモータで回転駆動するサーボドライブ方式のパンチプレス機がある（例えば、特許文献１）。

このサーボドライブ方式のパンチプレス機における打ち抜き工程は、サーボモータを制御することにより、図７に示すように、偏心軸の回転位置が、ラムがパンチング加工に要する所定の下降端位置に在るのに相当するＬ位置と、上昇端位置に在るのに相当するＨ位置との間を上下動するように、偏心軸をＬ位置とＨ位置の両位置間に相当する角度範囲θだけ往復して回動させることでパンチング加工を行なうようになっている。

なお、偏心軸のＬ位置は、ラムの下死点よりやや上方に設定され、偏心軸のＨ位置は、ラムの全ストロークＳの中間高さＭよりやや下方に設定されている。

サーボモータにより偏心軸をこのように回転を駆動することにより、打ち抜き工程に要する時間を従来に比較して約１／４にすることが可能である。
特開２００４−７４２７２号公報

特許文献１に記載のサーボドライブ方式のパンチプレス機を使用すればニブリング加工時間を従来より短縮することが可能にはなったが、さらに高速な加工にするには、偏心軸のＬ位置とＨ位置間の角度θをより小さくする必要があるが、角度θを小さくするほどラムのストロークが短くなるので、加工可能な板金材の板厚も薄くなるという問題がある。

例えば、ニブリング加工時のヒットレートを１, ８００ｈｐｍ、加工する板金材の送りピッチを０．５mmにするとラムのストロークは１．４mmとなり、一般的に使用される板厚１．２mm〜３．０mmの板金材を加工することができないという問題がある。

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、本発明の課題は、一般的に使用される板厚１．２mm〜３．０mmの板金材において、約２, ０００ｈｐｍのヒットレートでのニブリング加工が可能なパンチプレス機を提供すると共に、このパンチプレス機を用いた高速ニブリング加工方法を提供することである。

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、選択した金型を押圧する通常加工用の打撃手段を昇降自在のラム下方に設けたパンチプレス機において、前記ラムの昇降に伴って昇降自在の高速ニブリング加工用の金型打撃手段を前記ラムの下方へ進退自在に設けたことを要旨とするものである。

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、前記通常加工用の打撃手段は、通常加工用の打撃子と、該通常加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段とを備え、前記高速ニブリング加工用金型打撃手段は、高速ニブリング加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段を介して前記ラムの下方位置に、かつ前記通常加工用の打撃子と干渉しない位置に進退自在に設けてなることを要旨とするものである。

請求項３に記載のパンチプレス機は、請求項１、２に記載のパンチプレス機において、前記高速ニブリング加工用金型打撃手段は、金型を押圧可能な高速ニブリング加工用の打撃子をピストンロッドに設けた油圧シリンダと、シャフト型リニアモータとを隣接して設け、該シャフト型リニアモータのシャフトを前記油圧シリンダのピストン側油室内を進退自在に設け、前記シャフト型リニアモータを駆動して前記シャフトを前記ピストン側油室内において進退させることにより前記油圧シリンダのピストンロッドに設けた前記高速ニブリング加工用の打撃子を昇降作動可能に設けてなることを要旨とするものである。

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、打抜き加工中のラムの下降動作の間に、該下降動作と同期して前記油圧シリンダによる前記高速ニブリング加工用の打撃子の下降動作を行い、打抜き加工中のラムの上昇動作の間に該上昇動作と同期して前記油圧シリンダによる前記高速ニブリング加工用の打撃子の上昇動作を行い、前記ラムの昇降ストローク量と前記高速ニブリング加工用の打撃子の昇降動作のストローク量とを合わせて高速ニブリング加工のストロークとするようにしたことを要旨とするものである。

請求項５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、前記シャフトの軸断面積が前記油圧シリンダのシリンダ断面積より小さく設定してあることを要旨とするものである。

請求項６に記載のパンチプレス機は、昇降自在のラムを備えたパンチプレス機において、前記ラム下面に金型を押圧可能な打撃子をピストンロッドに設けた第１油圧シリンダを設け、該油圧シリンダのピストン側油室に管路を介して連通する第２油圧シリンダを設け、該第２油圧シリンダに隣接してシャフト型リニアモータを設け、該シャフト型リニアモータのシャフトを前記第２油圧シリンダの油室内を進退自在に設け、前記シャフト型リニアモータを駆動して前記シャフトを前記第２油圧シリンダの油室内において進退させることにより前記第１油圧シリンダのピストンロッドに設けた前記打撃子を昇降作動可能に設けたことを要旨とするものである。

請求項７に記載のパンチプレス機は、請求項６に記載のパンチプレス機において、前記シャフトの軸断面積が前記第１油圧シリンダのシリンダ断面積より小さく設定してあることを要旨とするものである。

請求項８に記載のパンチプレス機は、請求項６、７に記載のパンチプレス機において、前記第１油圧シリンダと前記第２油圧シリンダ間を接続した管路に前記第１油圧シリンダと該第２油圧シリンダ間の油の流通を連通または遮断する方向切替弁を設け、前記ラムの昇降動作とは別個に第１油圧シリンダの前記打撃子を昇降作動または昇降動作をロック可能に設けたことを要旨とするものである。

請求項９に記載の高速ニブリング加工方法は、選択した金型の上方へ通常加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段を昇降自在のラム下面に設け、前記打撃子移動手段の昇降に伴って昇降自在の油圧シリンダとシャフト型リニアモータとを隣接して設け、前記油圧シリンダのピストンロッドに金型を押圧可能な高速ニブリング加工用の打撃子を設け、前記シャフト型リニアモータのシャフトを前記油圧シリンダのピストン側油室内を進退自在に設けたパンチプレス機を用いて、以下の工程によりニブリングを行うことを要旨とするものである。

１．通常加工用の打撃子を打撃子移動手段により高速ニブリング加工用金型打撃手段が干渉しない軌道上へ移動させる、
２．高速ニブリング加工用金型打撃手段をニブリング加工金型の上方へ移動位置決めする、
３．ラムを上死点から下降させ、金型を前記高速ニブリング加工用の打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる、
４．ラムをさらに下降させると同時に、前記油圧シリンダを作動させ前記高速ニブリング加工用の打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させる、
５．ワークを送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、工程４を繰り返し高速ニブリング加工を行う、
請求項１０に記載の高速ニブリング加工方法は、選択した金型の上方へ通常加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段を昇降自在のラム下面に設け、前記打撃子移動手段の昇降に伴って昇降自在の油圧シリンダとシャフト型リニアモータとを隣接して設け、前記油圧シリンダのピストンロッドに金型を押圧可能な高速ニブリング加工用の打撃子を設け、前記シャフト型リニアモータのシャフトを前記油圧シリンダのピストン側油室内を進退自在に設けたパンチプレス機を用いて、以下の工程によりニブリングを行うことを要旨とするものである。

１．通常加工用の打撃子を打撃子移動手段により高速ニブリング加工用金型打撃手段が干渉しない軌道上へ移動させる、
２．高速ニブリング加工用金型打撃手段をニブリング加工金型の上方へ移動位置決めする、
３．ラムを上死点から下降させ、金型を前記高速ニブリング加工用の打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる、
４．前記油圧シリンダを作動させ前記高速ニブリング加工用の打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させる、
５．ワークを送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、前記高速ニブリング加工用の打撃子により高速ニブリング加工を行う、
請求項１１に記載の高速ニブリング加工方法は、昇降自在のラム下面に金型を押圧可能な打撃子をピストンロッドに設けた第１油圧シリンダを設け、該油圧シリンダのピストン側油室に管路を介して連通する第２油圧シリンダを設け、該第２油圧シリンダに隣接してシャフト型リニアモータを設け、該シャフト型リニアモータのシャフトを前記第２油圧シリンダの油室内を進退自在に設け、前記シャフト型リニアモータを駆動して前記シャフトを前記第２油圧シリンダの油室内において高速に進退させることにより前記第１油圧シリンダのピストンロッドに設けた前記打撃子を前記ラムの昇降動作とは別個に昇降作動可能に設けたパンチプレス機を用いて、以下の工程によりニブリングを行うことを要旨とするものである。

１．ラムを上死点から下降させ、金型を前記打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる、
２．ラムをさらに下降させると同時に、前記油圧シリンダの打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させる、
３．ワークを送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、工程２を繰り返し高速ニブリング加工を行う、

本発明のパンチプレス機により、ニブリング加工を行うときには、ラムを高速で往復作動させると同時に、油圧シリンダに設けたニブリング加工用の打撃子を高速で作動させるので、ニブリング加工時のストロークはラムのストロークと油圧シリンダのストロークとを合成したストロークが打撃子のストロークになり、従来に比して、ヒットレートを向上させた高速ニブリング加工を行うことができる。

また、ピストンロッドに打撃子を設けた前記油圧シリンダの油室内へシャフト型リニアモータのシャフトを進退自在に設け、このシャフトの進退を応答速度の速いシャフト型リニアモータにより行うので、油圧シリンダのピストンロッドに設けた打撃子を高速昇降作動させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。

図１、図２は、本願発明に係るパンチプレス機の第一の実施の形態として、タレットパンチプレス１を例にした説明図である。タレットパンチプレス１は、上部フレーム３と下部フレーム４からなる門型フレーム６のほぼ中央に加工空間５を備えており、この加工空間５には、フレーム３の上部に回転位置決め自在に保持された回転割出し自在の上部タレット７が設けてあり、上部タレット７の下には回転割出し自在の下部タレット９が適宜な間隔をもって対向配置してある。

上部タレット７と下部タレット９には、それぞれ複数の金型（パンチＰとダイＤ）が内側、中央および外側の３個の同心円からなる金型軌道（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）上に装着してあり、パンチング加工またはニブリング加工等を行うときには、選択した金型（パンチとダイ）を加工位置へ回転割出して使用する。

加工位置に割り出されたパンチＰ上方の前記フレーム３には、ラム１１が上下動自在に設けてある。このラム１１はサーボモータにより直接的に回転駆動される偏心軸（図示省略）にコネクチングロッド（図示省略）を介して上下動自在に連結してある。

なお、前記偏心軸の駆動機構は、前記特許文献１（特開２００４−７４２７２号公報）に記載のサーボドライブ方式のパンチプレス機と同一であるのでその詳細な説明は省略する。

図３、図４に示すように、前記ラム１１の下面には、高速ニブリング加工ではなく通常の打ち抜き加工に使用する打撃子移動手段１３が一体的に取り付けてある。打撃子移動手段１３は、ラム１１の下面に装着したスライダ支持体１５と、打撃子１７を保持したスライダ１９と、スライダ１９を移動位置決めする２重シリンダ２１等からなっている。

前記スライダ支持体１５には、断面がコの字型で下向きに開口したガイド溝１５ｇが形成してあり、このガイド溝１５ｇには下向きに凸形のスライダ１９が摺動自在に係合させてある。そして、スライダ１９はスライダ支持体１５の下面に設けた係止板２３によりガイド溝１５ｇに保持されている。

前記スライダ１９には、上面に座繰り穴２５を備えた打撃子挿通孔２７が設けてあり、この打撃子挿通孔２７には、上端に剪断板２９をボルトで固定した打撃子１７が挿入してある。剪断板２９の上には、上面がスライダ１９の上面と同一になるように調整したリング状のダイ３１が重ねて挿入してある。

上記構成において、打撃子１７に下方から剪断板２９を剪断可能な荷重がかかると、剪断板２９が打撃子１７の頭部により剪断されて過負荷が防止できるようになっている。

前記スライダ支持体１５の左側面には、スライダ１９を前記上部タレット７の回転軸心方向へ（図３では左右方向）移動位置決めするための２重シリンダ２１が取り付けてある。

２重シリンダ２１の第１ピストンロッド３３は前記スライダ３１に連結板３５を介して連結してあり、かつまた第１ピストンロッド３３の移動範囲を規制する第２ピストンロッド３７が設けてある。第１ピストンロッド３３は、前記打撃子１７を内側、中央および外側の３個の金型軌道（Ｔ１，Ｔ２、Ｔ３）上に装着された金型のパンチヘッドの上方位置へ移動可能に設けてあり、第２ピストンロッド３７は前記第１ピストンロッド３３の後退位置を中央または外側位置に規制可能に設けてある。 従って、第１ピストンロッド３３と第２ピストンロッド３７を適宜に組み合わせて作動させることにより、前記打撃子１７を内側、中央または外側の金型軌道（Ｔ１，Ｔ２、Ｔ３）上へ移動位置決めできるようになっている。

次に、高速ニブリング加工用金型打撃手段について説明する。

高速ニブリング加工用金型打撃手段は、金型のパンチヘッドを押圧可能な打撃子をピストンロッドに設けた油圧シリンダにおいて、ピストン側油室６０内にシリンダ断面積に対して充分小さい断面積を有するピストンロッドを高速度で進退させることにより、ニブリング加工用打撃子を高速で作動させると共に倍力機構を備えた金型打撃手段としたものである。

以下に、図３を参照しながら、高速ニブリング加工用金型打撃手段をより詳細に説明する。

アーム部材３９の先端部に打撃子４１をピストンロッドに備えた油圧シリンダ４３設けてある。この油圧シリンダ４３に隣接する位置には、シャフト型リニアモータ４５が設けてあり、このシャフト型リニアモータ４５のシャフトがピストン４７として油圧シリンダ４３のピストン側油室内を進退自在に設けてある。

シャフト型リニアモータ４５は応答性が高く高速でピストン４７を作動させることができるものである。

なお、ピストン４７の断面積は、油圧シリンダ４３の断面積に対して充分小さく設定してある。また、シャフト型リニアモータ４５は、特開平８−２７５４９２、特開平１１−２０６０９９等において公知の技術であり、また、市販部品として、例えばシャフトモーター（商品名）を使用することができる。

前記アーム部材３９の他端部には、前記ラム１１に平行に上方に延伸する一対の案内軸４０が固定してある。この一対の案内軸４０は、前記上部フレーム３に一体的に固定したハウジング４２に回転自在に軸支された回転駆動体４４を貫通して設けてある。

前記案内軸４０の上端には、スナップリングの如きスプリング係止部材４６が設けてあり、このスプリング係止部材４６と前記回転駆動体４４の上面との間には案内軸４０を上方へ付勢する圧縮スプリング４８が取り付けてある。また、案内軸４０のほぼ中間部には、前記回転駆動体４４の下面に当接して案内軸４０の上方への移動を規制するスナップリングの如きストッパー部材５０が取り付けてある。

また、前記回転駆動体４４は、図示しないモータまたはシリンダ等のアクチュエータにより回転駆動体４４の軸心５２を回転中心にして所望の角度範囲間を往復回動自在に設けてある。

上記構成により、前記通常の打ち抜き加工に使用する前記打撃子移動手段１３の打撃子１７を内側の金型軌道（Ｔ１）上方へ移動させた状態において、前記回転駆動体４４を適宜に回転駆動させることにより、前記打撃子４１を備えた油圧シリンダ４３のシリンダヘッドを前記スライダ支持体１５の下で、かつラム下方に割り出された外側の金型軌道Ｔ３またはＴ２に装着されたニブリング金型の（パンチヘッド）上方位置へ回転移動させることができる。

また、アーム部材３９は一対の案内軸４０により、上下動自在に設けてあるので、打撃子４１を備えた油圧シリンダ４３は前記ラム１１の昇降動作に追従して昇降可能である。すなわち、打撃子４１が前記ラム１１の昇降動作に追従して昇降可能である。

図１、図２に示すように、前記上下タレット７、９の右側には、固定ワークテーブル４９が設けてある。この固定ワークテーブル４９の上方には、被加工材である板材ＷをＸＹ座標において、前記加工位置に対して移動位置決めする板材移動位置決め装置５１が設けてある。

板材移動位置決め装置５１は、Ｙ軸移動体５３上に敷設した一対のＸ軸ガイドレール５７に沿って、複数の板材把持装置５４を備えたＸ軸移動体５５を移動位置決め自在に設け、このＸ軸移動体５５がＸ軸駆動モータ５９により駆動されるＸ軸送りねじ（図示省略）により移動位置決めされるようになっている。

また、Ｙ軸移動体５３は前記固定ワークテーブル４９の左右両側（図４において上下両側）に移動自在に設けた可動テーブル６３と一体的に設けてあり、Ｙ軸駆動モータ６５により駆動されるＹ軸送りねじ６７により移動位置決めされるようになっている。

上記構成において、高速ニブリング加工を行う場合の動作について説明する。

１．上、下部タレット７，９の外側の金型軌道Ｔ３上に装着されたニブリング加工用の金型を加工位置に割り出すと共に、被加工材である板材Ｗの加工部を加工位置に移動位置決めする。

２．打撃子移動手段１３により通常加工用の打撃子１７を外側の金型軌道Ｔ１上に待避させる。

３．前記回転駆動体４４を回転駆動させ、高速ニブリング加工用金型打撃手段を外側の金型軌道Ｔ３またはＴ２上にあるニブリング加工金型の（パンチヘッド）上方へ移動位置決めする。

４．高速ニブリング加工用の油圧シリンダ４３の打撃子４１をシャフト型リニアモータ４５のピストン４７を図３において右側へ作動させることにより、上限位置へ移動させると共に、ラム１１を上死点から下降させ、ニブリング加工金型（パンチヘッド）を前記打撃子４１で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる。

５．ラムをさらに下降させると同時に、シャフト型リニアモータ４５のピストン４７を図３において左側に作動させ、前記高速ニブリング加工用の油圧シリンダ４３の打撃子４１を高速で下降させることにより、打撃子４１が前記ニブリング開始位置から打抜き加工が可能な打抜き完了位置まで下降するに伴い、前記打撃子４１で押圧されるニブリング加工用金型が下降され板材Ｗの打抜きが行なわれる。引き続き、ラムを上昇させると同時に、シャフト型リニアモータ４５のピストン４７を図３において右側に作動させ、前記高速ニブリング加工用の油圧シリンダ４３の打撃子４１を高速で上昇させることにより、打撃子４１が前記打抜き完了位置から前記ニブリング開始位置まで上昇するに伴い、前記打撃子４１で押圧されるニブリング加工用金型も上昇することにより板材Ｗへの１回の打抜き（ニブリング）加工が完了する。

６．１回の打抜き完了後に、板材Ｗの所定量の送りピッチでの送材と、打撃子４１の昇降を繰り返して所望の範囲に高速のニブリング加工を行なう。

７．所望の範囲のニブリング加工が終了したら、板材Ｗにおける次の加工部を加工位置に移動位置決めし、再度高速のニブリング加工を行う。板材Ｗの全ての高速ニブリング加工が終了したら、ラムをニブリング開始位置から上死点へ上昇させると共に、前記回転駆動体４４を回転駆動させ高速ニブリング加工用打撃手段を、通常加工用の打撃子１７の移動位置決め（金型軌道Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に対応する）範囲において打撃子１７および打撃子移動手段１３と干渉しない位置まで退避させる。

上述のニブリング加工方法によれば、ラム１１を高速で往復作動させると同時に、ニブリング加工用の油圧シリンダ４３に設けた打撃子４１を高速で作動させるので、ニブリング加工時のストロークは、ラム１１のストロークとニブリング加工用の油圧シリンダ４３のストロークを合成したストロークが打撃子４１のストロークとになり、板厚１．０〜３．０mm、送りピッチ１．０mmで約２, ０００hpmの高速度でのニブリング加工が可能となった。

また、板厚に対応したニブリング開始位置を変更することにより、よりヒットレートを向上させることができる。

板材Ｗが薄板の場合は、ニブリング開始位置を下方に変更することにより、打抜きのための全体の打撃子４１のストロークは短かくて済むために、ニブリング加工用の油圧シリンダ４３のストロークはシャフト型リニアモータ４５のピストン４７を制御装置により制御することにより位置決め制御可能となっている。

また、同様にラム１１のストロークはサーボモータの回転角度を制御装置により制御することにより位置決め制御可能となっているためニブリング加工用の油圧シリンダ４３のストロークあるいはラム１１の昇降ストロークを短くすることができるためより高速のニブリング加工が可能となる。

また、ニブリング加工時には、ニブリング加工用の油圧シリンダ４３はラムの下方に挿入され、ニブリング加工用の油圧シリンダ４３の上面とラム１１の下面に装着したスライダ支持体１５の上面は常に接触した状態で昇降されるため、油圧シリンダ４３に働く板材Ｗの打抜き加工反力は、スライダ支持体１５を介してラム１１で受けるため、高速ニブリング加工用金型打撃手段の回転駆動体４４など駆動部に直接働くことがなく、回転駆動体４４など駆動部の剛性を高める必要がない。

なおまた実施例ではタレットパンチプレスを例に説明したが、タレットパンチプレスに限定されないことは容易に理解できることである。

また、高速ニブリング加工用金型打撃手段は、ニブリング加工金型（パンチヘッド）を押圧可能な打撃子をピストンロッドに設けた油圧シリンダにおいて、ピストン側油室内にシリンダ断面積に対して充分小さい断面積を有するピストンロッドを高速度で進退させるものであるので、ニブリング加工用打撃子を高速で作動させることできると共にニブリング加工用の打撃子にニブリング加工時に必要な加圧力を与えることができる。

図５、図６は、本発明に係る第二の実施形態のパンチプレス機の説明図である。なお、第二の実施形態のパンチプレス機は、ラム下面に設けた油圧駆動の打撃装置１０１と、油圧ユニット１１１および前記打撃装置１０１の作動を制御する油圧回路１１６以外の構成は前記第一の実施の形態と同一であり、同一部品には同一の参照符号を付しその詳細な説明は省略する。

打撃装置１０１の構成は、第１油圧シリンダ１０５を前記上部タレット７の半径方向へ摺動自在に案内する案内溝を備えたシリンダガイド１０３が前記ラム１１下面に設けてあり、前記第１油圧シリンダ１０５のピストンには、前記シリンダガイド１０３から下方へ突出する打撃子１０７が一体的に設けてある。

前記シリンダガイド１０３の端部には、前記第１油圧シリンダ１０５を前記上部タレット７の３個の金型軌道（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）上に装着され、前記加工位置に割り出された任意の金型Ｐの上方位置へ移動位置決め自在のシリンダ１１０がブラケット１０８を介して水平に設けてある。なお、シリンダ１１０には、例えば前記２重シリンダ２１の如き構成のもを用いることもできる。

なお、前記第１油圧シリンダ１０５は、前記シリンダガイド１０３の下部に設けた係止板１０９により前記シリンダガイド１０３に保持されている。

前記油圧ユニット１１１は、上部フレーム３または下部フレーム４に設けた圧力発生用の第２油圧シリンダ１１２とシャフト型リニアモータ１１３からなり、シャフト型リニアモータ１１３のシャフトが第２油圧シリンダ１１２の油室１１４内に延伸しており、このシャフトが第２油圧シリンダ１１２のピストン１１５を構成するように設けてある。

前記第１油圧シリンダ１０５と第２油圧シリンダは管路１１８により接続してあり、この管路１１８に第２油圧シリンダ１１２からの圧油を前記第１油圧シリンダへ連通または遮断する電磁切替弁１１７とが設けてある。また、管路１１８から分岐した管路１２１にはリリーフ弁１１９が設けてある。

前記電磁切替弁１１７をオフにして第２油圧シリンダ１１２と第１油圧シリンダ１０５とを連通状態して、シャフト型リニアモータ１１３を作動させてピストン１１５を高速で往復作動させることにより、打撃子１０７を高速で上下動させることができる。なお、ピストン１１５の断面積（Ａ）を油圧シリンダのシリンダ断面積（Ｂ）より充分小さく設定してあるので、ピストン１１５にかかる力の（Ｂ／Ａ）倍の力を打撃子１０７に与えることができる。

上記構成において、高速ニブリング加工を行う場合の動作について、例えば、タレットの割り出し位置において、中央の金型軌道Ｔ２にニブリング金型が装着されているものとして説明する。

１．上、下部タレット７，９の中央の金型軌道Ｔ２上に装着されたニブリング加工用金型を加工位置に割り出すと共に、被加工材である板材Ｗの加工部を加工位置に移動位置決めする。

２．ニブリング加工に使用する金型（パンチヘッド）の上方位置へ打撃子１０７を位置決めする。

３．ラム１１を上死点から下降させ、ニブリング加工に使用する金型（パンチヘッド）を前記打撃子１０７で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる。

４．ラム１１が前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置まで下降したら、打撃子１０７を高速で作動させると同時にラム１１を高速で昇降させてニブリング加工を開始する。

５．ワークＷを所定量の送りピッチで送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、ラム１１を往復動させると同時に、前記打撃子１０７を作動させてニブリング開始位置と打抜完了位置の間を昇降させることにより高速ニブリング加工を行う。

６．所望の範囲のニブリング加工が終了したら、板材Ｗにおける次の加工部を加工位置に移動位置決めし、再度高速のニブリング加工を行う。板材Ｗの全ての高速ニブリング加工が終了したら、ラムをニブリング開始位置から上死点へ上昇させると共に、前記回転駆動体４４を回転駆動させ高速ニブリング加工用打撃手段を、通常加工用の打撃子１７の移動位置決め（金型軌道Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に対応する）範囲において打撃子１７および打撃子移動手段１３と干渉しない位置まで退避させる。

上述のニブリング加工方法によれば、ラム１１を高速で往復作動させると同時に、打撃子１０７を高速で作動させるので、ニブリング加工時のストロークは、ラム１１のストロークと打撃子１０７のストロークとを合成したストロークになり、板厚１．０〜３．０mm、送りピッチ１．０mmで約２, ０００hpmの高速ニブリング加工が可能となる。

また、通常のパンチング加工を行う場合には、打撃子１０７を下限に移動させた状態にした後、前記電磁切替弁１１７をオンにして第２油圧シリンダ１１２と第１油圧シリンダ１０５との間の連通状態を遮断することにより、打撃子１０７の移動がロックされるので、打撃子１０７はラム１１に昇降動作のみにより動作するので通常のパンチング加工を行うことができる。

なお、リリーフ弁１１９は油圧回路に発生する異常な高圧を検知して圧油をタンクにドレインして、ラム１１にかかる過負荷を回避させる作用を行うものである。

以上のニブリング加工方法では、中央の金型軌道Ｔ２上に装着されたニブリング加工用の金型を使用する例を説明したが、内側または外側の金型軌道（Ｔ１、Ｔ３）上にニブリング加工用の金型を装着して使用することもできる。

なおまた、ラムを上死点から下降させ、金型を打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させた後、高速ニブリング加工用の油圧シリンダの打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させて高速ニブリング加工を行うことも可能である。

本願発明に係るパンチプレス機の第一の実施の形態として、タレットパンチプレスを例にした説明図（正面図）。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 図１におけるＱ部の詳細図。 図３におけるＢ−Ｂ断面図。 本願発明に係るパンチプレス機の第二実施の形態で、タレットパンチプレス１のラム下面に設けた油圧駆動の打撃装置１０１、油圧ユニット１１１および油圧回路１１６の説明図。 図５におけるＣ−Ｃ断面図。 偏心軸（またはクランク軸）を直接的にサーボモータで回転駆動する従来のサーボドライブ方式のパンチプレス機における、打ち抜き工程とクランク角との関係を説明する図。

符号の説明

１ タレットパンチプレス
３ 上部フレーム
４ 下部フレーム
５ 加工空間
６ 門型フレーム
７ 上部タレット
９ 下部タレット
１１ ラム
１３ 打撃子移動手段
１５ スライダ支持体
１７ 打撃子
１９ スライダ
２１ ２重シリンダ
２３ 係止板
２５ 座繰り穴
２７ 打撃子挿通孔
２９ 剪断板
３１ リング状のダイ
３３ 第１ピストンロッド
３５ 連結板
３７ 第２ピストンロッド
３９ アーム部材
４０ 案内軸
４１ 打撃子
４２ ハウジング
４３ 油圧シリンダ
４４ 回転駆動体
４５ シャフト型リニアモータ
４６ スプリング係止部材
４７ ピストン
４８ 圧縮スプリング
４９ 固定ワークテーブル
５０ ストッパー部材
５１ 板材移動位置決め装置
５２ 軸心
５３ Ｙ軸移動体
５５ Ｘ軸移動体
５７ Ｘ軸ガイドレール
５９ Ｘ軸駆動モータ
６０ ピストン側油室
６３ 可動テーブル
６５ Ｙ軸駆動モータ
６７ Ｙ軸送りねじ
１０１ 打撃装置
１０３ シリンダガイド
１０５ 第１油圧シリンダ
１０７ 打撃子
１０８ ブラケット
１０９ 係止板
１１０ シリンダ
１１１ 油圧ユニット
１１２ 第２油圧シリンダ
１１３ シャフト型リニアモータ
１１４ 油室
１１５ ピストン
１１６ 油圧回路
１１７ 電磁切替弁
１１８ 管路
１１９ リリーフ弁
１２１ 管路
Ｈ ニブリング開始位置
Ｌ 下死点直近上方位置
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 金型軌道
Ｗ 板材

Claims (11)

1. 選択した金型を押圧する通常加工用の打撃手段を昇降自在のラム下方に設けたパンチプレス機において、前記ラムの昇降に伴って昇降自在の高速ニブリング加工用の金型打撃手段を前記ラムの下方へ進退自在に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、前記通常加工用の打撃手段は、通常加工用の打撃子と、該通常加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段とを備え、前記高速ニブリング加工用金型打撃手段は、高速ニブリング加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段を介して前記ラムの下方位置に、かつ前記通常加工用の打撃子と干渉しない位置に進退自在に設けてなることを特徴とするパンチプレス機。
3. 請求項１、２に記載のパンチプレス機において、前記高速ニブリング加工用金型打撃手段は、金型を押圧可能な高速ニブリング加工用の打撃子をピストンロッドに設けた油圧シリンダと、シャフト型リニアモータとを隣接して設け、該シャフト型リニアモータのシャフトを前記油圧シリンダのピストン側油室内を進退自在に設け、前記シャフト型リニアモータを駆動して前記シャフトを前記ピストン側油室内において進退させることにより前記油圧シリンダのピストンロッドに設けた前記高速ニブリング加工用の打撃子を昇降作動可能に設けてなる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、打抜き加工中のラムの下降動作の間に、該下降動作と同期して前記油圧シリンダによる前記高速ニブリング加工用の打撃子の下降動作を行い、打抜き加工中のラムの上昇動作の間に該上昇動作と同期して前記油圧シリンダによる前記高速ニブリング加工用の打撃子の上昇動作を行い、前記ラムの昇降ストローク量と前記高速ニブリング加工用の打撃子の昇降動作のストローク量とを合わせて高速ニブリング加工のストロークとするようにしたことを特徴とするパンチプレス機。
5. 請求項３に記載のパンチプレス機において、前記シャフトの軸断面積が前記油圧シリンダのシリンダ断面積より小さく設定してあることを特徴とするパンチプレス機。
6. 昇降自在のラムを備えたパンチプレス機において、前記ラム下面に金型を押圧可能な打撃子をピストンロッドに設けた第１油圧シリンダを設け、該油圧シリンダのピストン側油室に管路を介して連通する第２油圧シリンダを設け、該第２油圧シリンダに隣接してシャフト型リニアモータを設け、該シャフト型リニアモータのシャフトを前記第２油圧シリンダの油室内を進退自在に設け、前記シャフト型リニアモータを駆動して前記シャフトを前記第２油圧シリンダの油室内において進退させることにより前記第１油圧シリンダのピストンロッドに設けた前記打撃子を昇降作動可能に設けたことを特徴とするパンチプレス機。
7. 請求項６に記載のパンチプレス機において、前記シャフトの軸断面積が前記第１油圧シリンダのシリンダ断面積より小さく設定してあることを特徴とするパンチプレス機。
8. 請求項６、７に記載のパンチプレス機において、前記第１油圧シリンダと前記第２油圧シリンダ間を接続した管路に前記第１油圧シリンダと該第２油圧シリンダ間の油の流通を連通または遮断する方向切替弁を設け、前記ラムの昇降動作とは別個に第１油圧シリンダの前記打撃子を昇降作動または昇降動作をロック可能に設けたことを特徴とするパンチプレス機。
9. 選択した金型の上方へ通常加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段を昇降自在のラム下面に設け、前記打撃子移動手段の昇降に伴って昇降自在の油圧シリンダとシャフト型リニアモータとを隣接して設け、前記油圧シリンダのピストンロッドに金型を押圧可能な高速ニブリング加工用の打撃子を設け、前記シャフト型リニアモータのシャフトを前記油圧シリンダのピストン側油室内を進退自在に設けたパンチプレス機を用いて、以下の工程によりニブリングを行うことを特徴とする高速ニブリング加工方法。
   １．通常加工用の打撃子を打撃子移動手段により高速ニブリング加工用金型打撃手段が干渉しない軌道上へ移動させる、
   ２．高速ニブリング加工用金型打撃手段をニブリング加工金型の上方へ移動位置決めする、
   ３．ラムを上死点から下降させ、金型を前記高速ニブリング加工用の打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる、
   ４．ラムをさらに下降させると同時に、前記油圧シリンダを作動させ前記高速ニブリング加工用の打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させる、
   ５．ワークを送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、工程４を繰り返し高速ニブリング加工を行う、
10. 選択した金型の上方へ通常加工用の打撃子を移動位置決め自在の打撃子移動手段を昇降自在のラム下面に設け、前記打撃子移動手段の昇降に伴って昇降自在の油圧シリンダとシャフト型リニアモータとを隣接して設け、前記油圧シリンダのピストンロッドに金型を押圧可能な高速ニブリング加工用の打撃子を設け、前記シャフト型リニアモータのシャフトを前記油圧シリンダのピストン側油室内を進退自在に設けたパンチプレス機を用いて、以下の工程によりニブリングを行うことを特徴とする高速ニブリング加工方法。
    １．通常加工用の打撃子を打撃子移動手段により高速ニブリング加工用金型打撃手段が干渉しない軌道上へ移動させる、
    ２．高速ニブリング加工用金型打撃手段をニブリング加工金型の上方へ移動位置決めする、
    ３．ラムを上死点から下降させ、金型を前記高速ニブリング加工用の打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる、
    ４．前記油圧シリンダを作動させ前記高速ニブリング加工用の打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させる、
    ５．ワークを送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、前記高速ニブリング加工用の打撃子により高速ニブリング加工を行う、
11. 昇降自在のラム下面に金型を押圧可能な打撃子をピストンロッドに設けた第１油圧シリンダを設け、該油圧シリンダのピストン側油室に管路を介して連通する第２油圧シリンダを設け、該第２油圧シリンダに隣接してシャフト型リニアモータを設け、該シャフト型リニアモータのシャフトを前記第２油圧シリンダの油室内を進退自在に設け、前記シャフト型リニアモータを駆動して前記シャフトを前記第２油圧シリンダの油室内において高速に進退させることにより前記第１油圧シリンダのピストンロッドに設けた前記打撃子を前記ラムの昇降動作とは別個に昇降作動可能に設けたパンチプレス機を用いて、以下の工程によりニブリングを行うことを特徴とする高速ニブリング加工方法。
    １．ラムを上死点から下降させ、金型を前記打撃子で押圧しながらワーク表面とパンチ下端との間に少なくとも送材可能な間隙を有するニブリング開始位置まで下降させる、
    ２．ラムをさらに下降させると同時に、前記油圧シリンダの打撃子を前記ニブリング開始位置から打抜加工が可能な打抜完了位置までの間を往復動させる、
    ３．ワークを送材しながら所定のニブリング加工が終了するまで、工程２を繰り返し高速ニブリング加工を行う、

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