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
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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
【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。
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。
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、
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。
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
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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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、 - 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、 - 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、
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006003428A JP2007185667A (ja) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | 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 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006003428A JP2007185667A (ja) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | 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 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2007185667A true JP2007185667A (ja) | 2007-07-26 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006003428A Pending JP2007185667A (ja) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | 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 |
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---|---|
JP (1) | JP2007185667A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107931441A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-04-20 | 吕子元 | 配有可位移击打装置的模架 |
WO2019139064A1 (ja) | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 株式会社アマダホールディングス | プレス機械及びプレス加工方法 |
CN114682669A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-01 | 江苏亚威机床股份有限公司 | 一种数控转塔冲床双伺服智能行程补偿冲压系统 |
-
2006
- 2006-01-11 JP JP2006003428A patent/JP2007185667A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107931441A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-04-20 | 吕子元 | 配有可位移击打装置的模架 |
WO2019139064A1 (ja) | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 株式会社アマダホールディングス | プレス機械及びプレス加工方法 |
CN114682669A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-01 | 江苏亚威机床股份有限公司 | 一种数控转塔冲床双伺服智能行程补偿冲压系统 |
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