JP2011224580A - パンチプレス装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】構造が簡単であるとともに、切換部材をパンチの拘束位置と解放位置との二位置に、高速かつ的確に切換えることができるパンチプレス装置を提供する。
【解決手段】ワークWに向かって昇降可能な昇降体23に対して、パンチ24を相対昇降可能に支持する。パンチ24が昇降体23とともに下降されるようにパンチ24を拘束する位置と、そのパンチ24が昇降体23に対して相対上昇可能な状態となるようにパンチ24を解放する位置とに移動可能な切換部材25を設ける。切換部材25を往復動させるための異なった2つの電磁ソレノイド29,30を設け、それらの電磁ソレノイド29,30により、切換部材25の往動及び復動を各別に行わせるように構成する。
【選択図】図1

Description

この発明は、例えば、モータにおけるステータコアやロータコア等のモータコアを製造する際に、フープ材からモータコアのコア板をパンチ加工する場合に用いられるパンチプレス装置に関するものである。
従来、例えば、特許文献1に示すように、図5に示すロータコア等のモータコアMを製造する際には、パンチプレス装置により金属フープ材からコア板Pを連続的にパンチ加工して所定枚数積層される。この場合、図5及び図6に示すように、各コア板Pの一部には突部Paが形成され、この突部Paとその裏面の凹部とが隣接するコア板P間において順に係合されることにより、各コア板Pが積層状態に結合される。そして、所定枚数(例えば100枚)おきのコア板Pには突部Paに代えて孔Pbが形成され、この孔Pb内に、隣接するコア板P上の突部Paが位置されることにより、係合状態は形成されず、従って、コア板Pは所定枚数積層されるごとに、結合状態が分断されるようになっている。このため、この所定枚数のコア板P群によってモータコアMが構成される。
このように、パンチプレス装置によるコア板Pのパンチ加工時において、所定枚数おきのコア板Pに対して、突部Paに代えて孔Pbを打ち分け形成する場合には、図7に示すように、フープ材W上の前記所定枚数ごとのコア板Pの打ち抜き箇所にあらかじめ孔Pbが形成される。一方、突部Paを形成するコア板Pの打ち抜き箇所には、孔Pbは形成されない。そして、その後に、フープ材Wのコア板Pの部分に突部Paが形成される際に、あらかじめ孔Pbが形成された部分では空打ち状態となって、突部Paは形成されない。
前記のように、フープ材W上の所定枚数おきのコア板Pの打ち抜き箇所にあらかじめ孔Pbを形成するパンチプレス装置としては、例えば図8〜図11に示すような構成が従来から提案されている。
これらの従来構成において、切換部材45が作動板46により図示右側の一方位置に移動された場合には、パンチ44の上端面が切換部材45の下面に当接して、パンチ44が昇降体43に対して相対上昇不能に拘束される。この拘束により、昇降体43がフープ材Wに向かって下降されるとき、パンチ44が昇降体43と一体的に下降されて、そのパンチ44によりフープ材Wに孔Pbが打ち抜き形成される。
これに対して、切換部材45が作動板46により図示左側の他方位置に移動された場合には、パンチ44の上端部44aが切換部材45の凹部45aに対応配置されて、パンチ44が前記の拘束状態から、昇降体43に対して相対上昇可能な状態に解放される。このため、昇降体43がフープ材Wに向かって下降されるとき、図8に鎖線で示すように、パンチ44がフープ材Wとの当接により相対的に上昇されて、フープ材Wに対する孔Pbの打ち抜き形成は行われない。
この場合、図8に示す従来構成においては、前記切換部材45を拘束位置と解放位置とに切換移動させるために、昇降体43の側面にエアシリンダ47が支持され、そのエアシリンダ47のピストンロッド47aが作動板46に連結されている。そして、エアシリンダ47のピストンロッドが突出位置と没入位置とに切換えられることにより、切換部材45が拘束位置と解放位置との二位置に切換配置されて、フープ材Wに対する孔Pbの打ち分けが行われる。
図9に示す従来構成においては、昇降体43の側面にサーボモータ48が支持され、そのモータ軸48aにはカム49が取り付けられている。作動板46の一端には、カム49に接触可能な接触ローラ50が支持されている。作動板46の他端には、接触ローラ50をカム49と接触する方向に付勢するためのバネ51が掛止されている。そして、サーボモータ48によってカム49が回転されることにより、切換部材45が二位置に切換配置されて、孔Pbの打ち分けが行われる。
図10に示す従来構成においては、パンチプレス装置の本体52にサーボモータ48が支持され、そのモータ軸48aにカム49が取り付けられている。本体52には、連動部材53が切換部材45の移動方向と同方向へ移動可能に貫通支持されている。連動部材53の一端にはカム49に接触可能な接触ローラ50が支持されるとともに、連動部材53の他端には摺接板54が取り付けられている。作動板46の一端には摺接板54に摺接可能な接触部55が取り付けられるとともに、作動板46の他端にはバネ51が掛止されている。そして、サーボモータ48によってカム49が回転されることにより、連動部材53を介して切換部材45が二位置に切換配置されて、孔Pbの打ち分けが行われる。
図11に示す従来構成においては、昇降体43の側面に電磁ソレノイド56が支持され、その電磁ソレノイド56の可動鉄心56aが連結板57を介して作動板46の一端に連結されている。作動板46の他端には、切換部材45を図示左側の解放位置に向かって移動付勢するためのバネ58が掛止されている。そして、電磁ソレノイド56が消磁されたときには、バネ58の付勢力により切換部材45が解放位置に切換配置されて、孔Pbの形成は行われない。これに対して、電磁ソレノイド56が励磁されたときには、切換部材45がバネ58の付勢力に抗して拘束位置に切換配置されて、孔Pbの形成が行われる。
特公平2−36332号公報
ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。
図8に示す従来構成では、切換部材45を拘束位置と解放位置との二位置に切換えるための駆動源として、応答性の悪いエアシリンダ47が用いられている。このため、孔Pbの打ち分けを高速度で行う場合には、追従性に乏しいという問題があった。
図9に示す従来構成では、切換部材45を二位置に切換えるための駆動源としてサーボモータ48が用いられ、そのサーボモータ48が昇降動作される昇降体43に支持されている。このため、昇降体43の昇降時に、サーボモータ48に振動が伝達されて、同モータ48が故障しやすくなるという問題があった。
図10に示す従来構成では、切換部材45を切換えるためのサーボモータ48が、パンチプレス装置の本体52に支持されている。このため、昇降体43の昇降時に、サーボモータ48に振動が伝達されることを抑制することはできるが、サーボモータ48により回転されるカム49と切換部材45を支持する作動板46との間に、連動部材53等の連動機構を介在させる必要がある。よって、構造が複雑になるという問題があった。
図11に示す従来構成では、バネ58の付勢力により切換部材45が一方の解放位置に切換配置されるとともに、電磁ソレノイド56の励磁により切換部材45が他方の拘束位置に切換配置されるようになっている。このため、装置の使用にともなってバネ58のバネ力が低下したとき、切換部材45が切換不能に陥るおそれがあるという問題があった。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、構造が簡単であるとともに、切換部材をパンチの拘束位置と解放位置との二位置に、高速かつ的確に切換えることができるパンチプレス装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、ワークに向かって昇降可能な昇降体に支持され、その昇降体に対して相対昇降可能なパンチを設けるとともに、そのパンチが昇降体とともに下降されるようにパンチを拘束する位置と、そのパンチが昇降体に対して相対上昇可能な状態となるようにパンチを解放する位置とに移動可能な切換部材を設け、その切換部材の往動及び復動をそれぞれ異なる電磁駆動手段によって行わせるように構成したことを特徴としている。
従って、この発明のプレス機においては、切換部材の往動及び復動が異なった2つの電磁駆動手段により各別に行われて、切換部材がパンチの拘束位置と解放位置との二位置に切換配置される。よって、切換部材の駆動源としてエアシリンダを用いた従来構成とは異なって、パンチ動作に対する切換動作の高速追従性を確保することができる。
また、切換部材の駆動源としてサーボモータを用いた従来構成とは異なって、電磁駆動手段を昇降体に支持しても振動により故障するおそれがないため、電磁駆動手段と切換部材との間に複雑な連動機構を設ける必要がなく、構造を簡略化することができる。さらに、バネと電磁ソレノイドとにより切換部材を二位置に切換配置するようにした従来構成とは異なって、バネの弱体化により切換部材が切換不能に陥るおそれがなく、常に切換部材を二位置に的確に切換えることができる。
前記の構成において、前記切換部材を前記電磁駆動手段の駆動力よりも弱い力で往復動の一方向に付勢する付勢手段を設けるとよい。
前記の構成において、前記電磁駆動手段を直動型電磁ソレノイドによって構成するとよい。
前記の構成において、一対の直動型電磁ソレノイドをそのアーマチャが平行になるように、かつ動作方向が反対方向となるように配置するとともに、両アーマチャを連結部材によって連結し、その連結部材を前記切換部材に連結するとよい。
以上のように、この発明によれば、構造が簡単であるとともに、切換部材をパンチの拘束位置と解放位置との二位置に、高速かつ的確に切換えることができるという効果を発揮する。
(a)〜(c)は一実施形態のパンチプレス装置の動作状態を示す概略断面図。 図1のパンチプレス装置における切換部材の駆動機構を示す平面図。 図2の駆動機構の側面図。 図2の4−4線における断面図。 モータのロータコアを示す斜視図。 図5のロータコアの一部を拡大して示す部分断面図。 従来のパンチプレス装置の一構成を示す概略断面図。 従来のパンチプレス装置の別の構成を示す概略断面図。 従来のパンチプレス装置の他の構成を示す概略断面図。 従来のパンチプレス装置のその他の構成を示す概略断面図。 従来のパンチプレス装置のその他の構成を示す概略断面図。
以下に、この発明を具体化したパンチプレス装置の一実施形態を、図1〜図4に従って説明する。
図1(a)〜(c)に示すように、この実施形態のパンチプレス装置においては、ダイ21上に例えば図7に示すようなワークとしてのフープ材Wが載置され、押さえ部材22によって開放可能に押圧保持されるようになっている。ダイ21上のフープ材Wの上方には昇降体23が昇降可能に対応配置され、その昇降体23には例えば図7に示すコア板Pの打ち抜き箇所に孔Pbを形成するためのパンチ24が相対昇降可能に貫通支持されている。なお、図面においては、構成の理解を容易にするためにダイ21の内周面とパンチ24の外周面との間に隙間が形成されているが、実際にはほとんど形成されない。前記押さえ部材22は、バネ22aを介して昇降体23の下面に支持されている。昇降体23上には、切換部材25が作動板26に取り付けた状態で、パンチ24の移動方向と直交する横方向へ移動可能に支持されている。切換部材25の中間部には、凹部25aが形成されている。
そして、図1(a)〜(c)に示すように、前記切換部材25が作動板26により図示右側の拘束位置に切換移動されたときには、パンチ24の上端部24aが切換部材25の下面に当接して、パンチ24が昇降体23に対して相対上昇不能に拘束される。この拘束により、昇降体23がフープ材Wに向かって下降される際に、パンチ24が昇降体23と一体的に下降されて、そのパンチ24によりフープ材Wに対して前記孔Pbが打ち抜き形成される。
一方、図1(a)〜(b)に2点鎖線で示すように、前記切換部材25が作動板26により図示左側の解放位置に移動されたときには、パンチ24の上端部24aが切換部材25の凹部25aに対応されて、パンチ24が前記の拘束状態から、昇降体23に対して相対上昇可能な状態に解放される。このため、昇降体23がフープ材Wに向かって下降される際に、図1に2点鎖線で示すように、パンチ24がフープ材Wとの当接により相対的に上昇されて、フープ材Wに対する孔Pbの打ち抜き形成は行われない。
次に、前記切換部材25を拘束位置と解放位置との二位置に切換移動させるための駆動機構について説明する。
図2〜図4に示すように、前記昇降体23の側面には、筐体27がブラケット28を介して取り付けられている。筐体27内には、切換部材25を往動及び復動させるためのそれぞれ異なった電磁駆動手段としての直動型の第1,第2電磁ソレノイド29,30が収容配置されている。切換部材25を前記拘束位置に往動させるための第1電磁ソレノイド29は、そのアーマチャとしての可動鉄心29aが切換部材25と反対側へ突出するように配置されている。これに対して、切換部材25を前記解放位置に復動させるための第2電磁ソレノイド30は、そのアーマチャとしての可動鉄心30aが切換部材25側に向かって突出するように、かつ第1電磁ソレノイド29の可動鉄心29aと平行になるように配置されている。そして、第1,第2電磁ソレノイド29,30は、一方が励磁されているときには、他方が消磁されるように制御される。なお、第1,第2電磁ソレノイド29,30は、内部バネを有しない。このため、給電が遮断された消磁時には、可動鉄心29a,30aはフリーな状態になる。
前記筐体27の上面には、一対のガイドレール31が切換部材25の移動方向と同方向へ平行に延びるように敷設されている。ガイドレール31上には、移動体32がガイド部材33を介して移動可能に支持されている。移動体32の図2の左端部には第1連結板34が垂下固定され、その第1連結板34の下端部が往動側の第1電磁ソレノイド29の鉄心29aに連結されている。連結部材としての移動体32の図2の右端部には第2連結板35が垂下固定され、その第2連結板35の下端部が復動側の第2電磁ソレノイド30の鉄心30aに連結されている。
図2及び図4に示すように、前記移動体32の右側上面には連結バー36が突出固定され、その連結バー36の先端には凸状連結部36aが形成されている。切換部材25上の作動板26の先端には、連結バー36の凸状連結部36aに連結した凹状連結部26aが形成されている。移動体32の移動方向の両側において筐体27の上面には、移動体32の往動端位置及び復動端位置を規制するための一対のストップボルト37,38が設けられている。そして、このストップボルト37,38によって移動体32の往動端位置及び復動端位置が規制され、このため、切換部材25が拘束位置及び解放位置の二位置のいずれか一方に規制配置される。
図2に示すように、前記筐体27の一側上部と移動体32との間には、付勢手段としての補助バネ39が介装されている。そして、このバネ39により移動体32が前記電磁ソレノイド29,30の駆動力よりも弱い付勢力によって、往復動の一方向(実施形態では復動方向)に移動付勢されている。このため、給電が遮断されて、両電磁ソレノイド29,30が消磁された状態においては、切換部材25が拘束位置と解放位置とのいずれか一方の位置(実施形態では解放位置)に保持される。
次に、前記のように構成されたパンチプレス装置の動作を説明する。
さて、このパンチプレス装置において、電磁ソレノイド29,30に対する給電が遮断されている場合には、補助バネ39の付勢力により移動体32が図2に示す左側の復動位置に移動され、切換部材25が左側の解放位置に保持されている。この状態で、パンチプレス装置の電源がオンされた後、第1電磁ソレノイド29及び第2電磁ソレノイド30が選択的に励磁されることにより、切換部材25が拘束位置と解放位置との二位置のいずれかに切換配置されて、フープ材Wに対する孔Pbの打ち分けが行われる。
すなわち、第1電磁ソレノイド29が励磁されたときには、移動体32がガイドレール31に沿って図2及び図4の右側に移動され、切換部材25が右側の拘束位置に切換配置される。この状態においては、図1に示すように、パンチ24の上端面が切換部材25の下面に当接して、パンチ24が昇降体23に対して相対上昇不能に拘束されている。そして、昇降体23がフープ材Wに向かって下降されるとき、パンチ24が昇降体23と一体的に下降され、そのパンチ24によりフープ材Wに対して図7に示す孔Pbが打ち抜き形成される。
これに対して、第2電磁ソレノイド30が励磁されたときには、移動体32がガイドレール31に沿って図2及び図4の左側に移動され、切換部材25が左側の解放位置に切換配置される。この状態においては、パンチ24の上端部24aが切換部材25の凹部25aに対応されて、パンチ24が昇降体23に対する拘束状態から相対上昇可能な状態に解放されている。そして、昇降体23がフープ材Wに向かって下降されるとき、図1に2点鎖線で示すように、パンチ24がフープ材Wとの当接により相対的に上昇されて、フープ材Wに対する孔Pbの打ち抜きは行われない。
そして、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) このパンチプレス装置においては、切換部材25の往動及び復動が異なった2つの電磁駆動手段としての電磁ソレノイド29,30により各別に行われて、切換部材25がパンチ24の拘束位置と解放位置との二位置に切換配置されるように構成されている。よって、切換部材の駆動源としてエアシリンダを用いた従来構成とは異なって、パンチ動作に対する切換動作の高速追従性を確保することができる。
また、切換部材の駆動源としてサーボモータを用いた従来構成とは異なって、各電磁ソレノイド29,30は昇降体23に支持しても振動により故障するおそれがほとんどないため、各電磁ソレノイド29,30と切換部材25との間に複雑な連動機構を設ける必要がない。よって、構造を簡略化することができる。さらに、バネと電磁ソレノイドとにより切換部材を二位置に切換配置するようにした従来構成とは異なり、バネ力の弱体化により切換部材が切換不能に陥るおそれはない。よって、常に切換部材25を拘束位置と解放位置との二位置に的確に切換えることができる。
(2) このパンチプレス装置においては、前記切換部材25を各電磁ソレノイド29,30よりも弱い力で往復動の一方向に付勢する付勢手段としての補助バネ39が設けられている。このため、パンチプレス装置の電源がオフされて、両電磁ソレノイド29,30が消磁された状態では、補助バネ39の付勢力により切換部材25が一方の位置に保持される。よって、パンチプレス装置の電源をオンした際の電気負荷を低減させることができて、電磁ソレノイドとして小さな駆動力の小型のものを用いることができる。なお、実施形態においては、バネ39を設けているが、このバネ39は、電磁ソレノイド29,30の消磁時に、鉄心29a,30a等を往復移動方向に一方向に移動させて、ガタ付きを防止するためのものであるため、負荷はそれほど加えられない。従って、バネ力が低下することを抑制でき、仮に低下したとしても、切換部材25の動作に悪影響が作用することはない。
(3) このパンチプレス装置においては、前記切換部材25を一方向に付勢する補助バネ39が設けられているため、電磁ソレノイド29,30に常時通電する必要がない。従って、通電時間を短く設定できて、消費電力や発熱を抑えることができるとともに、応答性や動作の確実性に優れた大容量のソレノイドを使用できる。
(4) このパンチプレス装置においては、前記電磁ソレノイド29,30により移動されて、切換部材25を往動及び復動させるための移動体32が、一対のガイドレール31上にガイド部材33を介して移動可能に支持されている。このため、両電磁ソレノイド29,30の励磁及び消磁にともなって、移動体32を介して切換部材25を二位置に円滑かつ正確に切換移動させることができる。よって、高速追従性を高めることができるとともに、切換精度を向上させることができる。
(5) このパンチプレス装置においては、電磁ソレノイド29,30として、アーマチャが直線的に移動する直動型のものを用いているため、故障のおそれがほとんどなく、しかも、円滑な動作を得ることができる。さらに、電磁ソレノイド29,30の鉄心29a,30aを1つの移動体32によって連結し、その移動体32を切換部材25に連結しているため、部品点数が少なくなるとともに、切換部材25を電磁ソレノイド29,30の駆動に従って的確に切換え動作させることができる。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、電磁駆動手段としてのロータリソレノイドを用いること。
・ 前記実施形態におけるモータコアMのコア板P上に孔Pbを形成する場合とは異なった製品の加工に実施すること。
・ 切換部材25と作動板26とを一体部品で構成し、その一体部品に、連結バー36を連結するための凹状連結部26aを形成すること。
11…ダイ、23…昇降体、24…パンチ、24a…傾斜面、25…切換部材、25a…傾斜カム面、29…電磁駆動手段としての往動用の第1電磁ソレノイド、30…電磁駆動手段としての復動用の第2電磁ソレノイド、31…ガイドレール、32…連結部材としての移動体、33…ガイド部材、39…付勢手段としての補助バネ、W…ワークとしてのフープ材。

Claims (4)

  1. ワークに向かって昇降可能な昇降体に支持され、その昇降体に対して相対昇降可能なパンチを設けるとともに、そのパンチが昇降体とともに下降されるようにパンチを拘束する位置と、そのパンチが昇降体に対して相対上昇可能な状態となるようにパンチを解放する位置とに移動可能な切換部材を設け、その切換部材の往動及び復動をそれぞれ異なる電磁駆動手段によって行わせるように構成したことを特徴とするパンチプレス装置。
  2. 前記切換部材を前記電磁駆動手段の駆動力よりも弱い力で往復動の一方向に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のパンチプレス装置。
  3. 前記電磁駆動手段は、直動型電磁ソレノイドであることを特徴とする請求項1または2に記載のパンチプレス装置。
  4. 一対の直動型電磁ソレノイドをそのアーマチャが平行になるように、かつ動作方向が反対方向となるように配置するとともに、両アーマチャを連結部材によって連結し、その連結部材を前記切換部材に連結したことを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のパンチプレス装置。
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