JP2582951Y2 - ノッチングプレス機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係るノッチングプレス
機は、例えば電動モータの電機子を構成する輪状の磁極
鋼板の外周部分に切欠きを打抜き形成する場合に利用す
る。

【０００２】

【従来の技術】電動モータの電機子を構成する場合、例
えば図４に示す様に輪状で外周部分に切り欠き１、１を
形成した磁性鋼板２を、各切り欠き１、１を整合させた
状態で多数枚重ね合わせ、中心の円孔３に回転軸を挿通
すると共に、切り欠き１、１の間に導線を巻き付ける。

【０００３】上述の様な形状を有する磁性鋼板２を造る
為のノッチングプレス機として、例えば実公平１−２８
８９７号公報には、図５に示す様な構造のものが記載さ
れている。ラム４を下端に設けたロッド５の上端は、偏
心カム６の外側面に枢支している。この偏心カム６を一
端に固定したプレス軸７の他端には段付プーリ８を固定
し、この段付プーリ８とプレスモータ９の出力軸に固定
した段付プーリ１０との間に段付ベルト１１を掛け渡し
ている。従って、プレスモータ９の出力軸とプレス軸７
とは互いにスリップする事なく連結され、両軸の回転数
の間には比例関係が成り立つ。

【０００４】プレスモータ９には、このモータ９の出力
軸の回転数と回転角度とを検知するエンコーダ１２を付
設し、上記出力軸の回転数及び回転角度から、ラム４の
昇降回数及び位置を検出自在としている。このエンコー
ダ１２の出力信号は制御器に送られ、この制御器は予め
記憶したラム４の昇降回数に見合う出力軸の回転数と上
記出力信号とを比較して、ラム４が所定回数の昇降を終
了した段階でラム４を上死点に停止させる。

【０００５】被加工物である磁性鋼板２を載置した割り
出しテーブル１３は、上記ラム４の昇降に伴なって所定
角度ずつ間欠的に回転する。即ち、テーブル回転軸１４
の下端に固定した歯車１５と噛合する歯車１６を、ラム
駆動用と別の割り出しモータ１７の出力軸に固定し、こ
の割り出しモータ１７の起動、停止により上記割り出し
テーブル１３を、間欠的に回転自在としている。この割
り出しテーブル駆動用の割り出しモータ１７にもエンコ
ーダ１８を付設して、この割り出しモータ１７の出力軸
の回転角度を検出自在とし、上記割り出しテーブル１３
を所定角度ずつ間欠的に駆動する。

【０００６】ところで、上述の様なノッチングプレス機
により、図４に示す様に磁性鋼板２の周縁部に切り欠き
１、１を打ち抜く場合、上記割り出しテーブル１３の間
欠回転を、ラム４の動きと同期させて行なわなければな
らない。即ち、ラム４が下死点近傍に存在し、このラム
４に固定した上型の下端面が被加工物の上面よりも下方
に存在する間に上記割り出しテーブル１３を回転させる
と、上記上型と被加工物及び下型とが干渉し、この被加
工物や上型及び下型が破損してしまう。

【０００７】この為従来から、図６に示す様に、ラム４
が下死点近傍に存在する縦縞部分を、割り出しモータ１
７による割り出しテーブル１３の回転を禁止する禁止域
とし、この禁止域の終端部（図６のＡ点）以降で上記割
り出しモータ１７を起動させている。そして、この割り
出しモータ１７による上記割り出しテーブル１３の回転
を、上記ラム４が再度下死点近傍（図６のＢ点）に達す
る以前、即ち、図６の白抜き部分の間に完了させてい
る。

【０００８】又、工場で多数の磁性鋼板にノッチングプ
レス加工を施す際には、１枚の磁性鋼板２に対するノッ
チングプレス加工を完了した後、この磁性鋼板２を割り
出しテーブル１３の上面から取り出し、未加工の磁性鋼
板をこの割り出しテーブル１３の上面に載せてから、こ
の磁性鋼板に対して同様のノッチングプレス加工を施
す。

【０００９】この様に複数枚の磁性鋼板に対して、同様
のノッチングプレス加工を施す場合には、１枚の磁性鋼
板へのノッチングプレス加工を完了した後、次の未加工
の磁性鋼板を割り出しテーブル１３上に送り込む迄の
間、上記ラム４を上死点で停止させておく必要がある。

【００１０】一方、多数の切り欠き１、１を短時間で打
ち抜き形成すべく、プレス軸７の回転に伴なって高速で
昇降するラム４を上死点で正確に停止させる事は難しい
為、このラム４を昇降させる為のプレスモータ９の回転
速度を、加工完了直前に於いて遅くする事も、前記実公
平１−２８８９７号公報に記載されている様に、従来か
ら行なわれている。

【００１１】即ち、磁性鋼板２に切り欠き１、１を形成
する際には、ノッチングプレス加工の開始を指示する信
号に基づいて上記プレスモータ９の回転速度を、所望の
打ち抜き速度に迄上昇させ、所定回数の打ち抜き加工を
行なう。その後、上記打ち抜き速度よりも遅い減速速度
による打ち抜き加工を行なう事により、上記磁性鋼板２
に形成すべき数の打ち抜き加工を行なってから、上記ラ
ム４を上記上死点で停止させるべく、上記プレスモータ
９を停止させる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】本考案のノッチングプ
レス機は、ラム４の昇降速度を高くした場合でも、この
ラム４の昇降と割り出しテーブル１３の間欠回転とを確
実に同期可能な構造を得る事で、加工速度の向上を可能
とし、磁性鋼板等の加工作業の能率化を図るものであ
る。

【００１３】上記ラム４の昇降速度を速くすべく、プレ
スモータ９の回転速度を速くした場合には、図６に白抜
き部分で示した、割り出しテーブル１３が移動可能な時
間が短くなる。これに対して、この割り出しテーブル１
３を所定ピッチだけ移動させる為に要する時間を短縮す
る事は難しい。

【００１４】この為、従来構造の場合には、ラム４の昇
降速度を高めるのに限度があり、従って加工作業の高速
化が限度に達しているのが現状である。

【００１５】本考案のノッチングプレス機は、上述の様
な事情に鑑みて考案されたものである。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】本考案のノッチングプレス
機は、回転速度調節自在なプレスモータと、このプレス
モータの回転速度を制御するサーボユニットと、上記プ
レスモータによって回転駆動されるプレス軸と、このプ
レス軸の回転に伴なって昇降するラムと、所定角度ずつ
間欠的に回転自在な割り出しモータと、この割り出しモ
ータにより回転駆動されるテーブル回転軸と、このテー
ブル回転軸の上端部にその中心部を固定され、被加工物
を載せた状態で、上記ラムの下方で回転する割り出しテ
ーブルと、上記プレス軸の回転角度を、３６０度以内の
絶対値で検出するアブソコーダと、上記プレス軸の回転
角度を、３６０度を越えて、起動時からの累積値で検出
するポジションコーダと、上記ラムが上死点位置にある
事を検出すべく、このラムの位置をポジションコーダの
累積値に対応させる原点センサと、上記割り出しモータ
の回転を制御する数値制御器と、上記アブソコーダの検
出信号に基づいてこの数値制御器に信号を送り、上記割
り出しモータが起動するタイミングを制御する進角装置
と、上記原点センサ及び上記ポジションコーダから送り
込まれる信号に基づいて、上記サーボユニットによる上
記プレスモータの制御状態を変更させる第一のシーケン
スコントローラと、上記被加工物への打ち抜き加工数を
設定する為の入力器と、この入力器及び上記第一のシー
ケンスコントローラから送り込まれる信号に基づいて、
上記数値制御器による上記割り出しモータの制御状態を
変更させる、上記第一のシーケンスコントローラとは別
に設けられた、第二のシーケンスコントローラと、加工
作業の開始を指示する為のスイッチとを備える。

【００１７】そして、上記第一のシーケンスコントロー
ラは、上記スイッチによる開始の指示に基づき、上記サ
ーボユニットを介して上記プレスモータの速度を所望の
打ち抜き速度に迄上昇させ、所定回数の打ち抜き加工を
行なった後、上記打ち抜き速度よりも遅い減速速度によ
る打ち抜き加工を行なう事により、上記入力器により設
定した数の打ち抜き加工を行なってから、上記ラムを上
死点位置で停止させるべく、上記プレスモータを停止さ
せる機能を有する。又、上記第二のシーケンスコントロ
ーラは、上記ラムが下死点近傍以外の位置に存在する間
に上記数値制御器を介して上記割り出しモータを回転さ
せる機能を有する。

【００１８】

【作用】上述の様に構成される本考案のノッチングプレ
ス機によれば、サーボユニットによるプレスモータの回
転速度制御と、数値制御器による割り出しモータの制御
とを、何れも短時間で適切に行なえる。従って、上記プ
レスモータを高速化する事が可能となり、ノッチングプ
レス加工の能率化を図れる。

【００１９】

【実施例】図１〜３は本考案の実施例を示している。回
転速度調節自在なＡＣスピンドルモータであるプレスモ
ータ９の出力軸に固定した段付プーリ１０と、プレス軸
７の中間部に固定した段付プーリ８との間に、段付ベル
ト１１を掛け渡して、上記プレス軸７を、上記プレスモ
ータ９の回転速度に比例した回転速度で、回転駆動自在
としている。上記プレス軸７の一端（図１の右端）には
偏心カム６を固定し、この偏心カム６の外側面にその上
端部を枢支したロッド５の下端部にラム４を枢支してい
る。従ってこのラム４は、上記プレス軸７が１回転する
毎に１回昇降する。

【００２０】一方、上記プレス軸７の他端（図１の左
端）には原点センサ１９を設けている。この原点センサ
１９は上記ラム４の停止位置（上死点位置）を検出すべ
く、ラム４の任意の原点位置と次述するポジションコー
ダ２４の累積値とを対応づけるものである。本実施例に
於いては、ラム４の上死点位置を原点とし、ラム４が上
死点位置で停止したならばホジションコーダ２４の累積
値を初期化する様にしている。又、上記プレス軸７の中
間部に固定した傘歯車２１と噛合した傘歯車２２によっ
て、アブソコーダ２３とポジションコーダ２４とを回転
駆動する。この内のアブソコーダ２３は、上記プレス軸
７の回転角度を３６０度以内の絶対値で検出する事で、
上記ラム４の上下方向位置を検出する。一方、上記ポジ
ションコーダ２４は、上記プレス軸７の回転角度を、３
６０度を越えて起動時からの累積値で検出する事で、上
記ラム４の往復回数（図４に示した切り欠き１、１の打
ち抜き数）を検出する。

【００２１】上記プレスモータ９の回転速度は、サーボ
ユニット２０により制御する。このサーボユニット２０
には第一のシーケンスコントローラ２５から指令信号が
送り込まれ、この指令信号に基づいて上記サーボユニッ
ト２０が、上記プレスモータ９の回転速度を調節する。
上記第一のシーケンスコントローラ２５には、上記原点
センサ１９とポジションコーダ２４とから、それぞれの
検出信号が送り込まれ、上述したラム４の位置とポジシ
ョンコーダ２４の累積値との対応づけ、累積値の初期化
等を行なう。但し、一度ラム４の位置とポジションコー
ダ２４の累積値との対応づけを行なった後は、ポジショ
ンコーダ２４によりラム４の位置を検出自在となる為、
原点センサ１９は使用しない。第一のシーケンスコント
ローラ２５は、上記検出信号に基づいて、上記指令信号
を出す。

【００２２】即ち、上記サーボユニット２０は、後述す
るスイッチ３３による、ノッチングプレス加工開始の指
示に基づいて、図７に示す様に上記プレスモータ９の速
度を所望の打ち抜き速度に迄上昇させ、所定回数の打ち
抜き加工を行なった後、上記打ち抜き速度よりも遅い減
速速度による打ち抜き加工を行なわせる。そして、やは
り後述する入力器３１により設定した数の打ち抜き加工
を行なってから、上記ラム４を上死点で停止させるべ
く、上記プレスモータ９を停止させる。

【００２３】一方、前記ラム４の下方には、被加工物で
ある磁性鋼板２（図４）を載置した状態で間欠的に回転
する、割り出しテーブル１３を設けている。この割り出
しテーブル１３は、テーブル回転軸１４の上端部に固定
している。そして、このテーブル回転軸１４の中間部に
固定した歯車１５と噛合する歯車１６を、割り出しモー
タ１７の出力軸に固定し、この割り出しモータ１７の起
動、停止により上記割り出しテーブル１３を、間欠的に
回転自在としている。又、上記テーブル回転軸１４にも
原点センサ２６を付設し、ノッチングプレス加工完了後
に上記割り出しテーブル１３を確実に原点位置に復帰さ
せるべく、上記割り出しテーブル１３の原点位置を、次
述する数値制御器２７に記憶させている。

【００２４】上記割り出しモータ１７の起動、停止、並
びに起動から停止迄の間の回転角度は、数値制御器２７
により制御する。そして、この数値制御器２７は、上記
ラム４が下死点近傍以外の位置に存在する間に上記割り
出しモータ１７を回転させる。一方、前記アブソコーダ
２３の検出信号は、進角装置２８に送り込んでいる。こ
の進角装置２８は、上記検出信号に基づいて上記数値制
御器２７に信号を送り、前記プレスモータ９の回転速度
に応じて、上記割り出しモータ１７が起動するタイミン
グを制御する。

【００２５】磁性鋼板２等の被加工物への打ち抜き加工
数を設定する為の入力器３１は、テンキー２９と表示パ
ネル３０とから構成される。そして、この入力器３１に
より設定された加工条件は、この加工条件を表わす信号
として、前記第一のシーケンスコントローラ２５とは別
個に設けた、第二のシーケンスコントローラ３２に送り
込まれる。この第二のシーケンスコントローラ３２に
は、上記入力器３１からの信号の他、上記第一のシーケ
ンスコントローラ２５からも、前記プレスモータ９の制
御状態を表わす信号が送り込まれる。又、同時に、第二
のシーケンスコントローラ３２による割り出しテーブル
１３の制御状態を表わす信号が、上記第一のシーケンス
コントローラ２５に送り込まれる。上記第二のシーケン
スコントローラ３２は、これら送り込まれる信号に基づ
いて、上記数値制御器２７による上記割り出しモータ１
７の制御状態を変更させる。

【００２６】更に、ノッチングプレス機の制御パネルに
は、上記テンキー２９及び表示パネル３０の他、加工作
業の開始を指示する為のスイッチ３３と、運転状態を示
す為の表示器３４とを設けている。尚、図１に示したモ
ータ３５は、前記ラム４等を設けたプレス機本体３６
を、同図の左右方向に移動させる為のモータで、被加工
物の直径が変わった場合に、前記割り出しテーブル１３
に対する上記ラム４の位置を調節する為に利用する。

【００２７】上述の様に構成される本考案のノッチング
プレス機は、図２〜３に示す様に作用する。図４に示す
様な、周縁部に複数の切り欠き１、１を有する磁性鋼板
２を造る場合、ステップ１で入力器３１により、切り欠
き１、１の数（スロット数）と打ち抜き速度とを入力す
る。入力器３１により入力された加工条件は、ステップ
２で第二のシーケンスコントローラ３２に送られ、この
第二のシーケンスコントローラ３２に、上記切り欠き
１、１の数と打ち抜き速度とが設定される。同時にこの
第二のシーケンスコントローラ３２は、上記切り欠き
１、１の数と打ち抜き速度とに基づいて、プレスモータ
９の回転速度を遅くする、減速スロット位置（図７参
照）を求める。

【００２８】この様に、第二のシーケンスコントローラ
３２に設定され、或は求められた各条件は、ステップ３
で数値制御器２７に送られ、更にステップ４〜６でこの
数値制御器２７が、切り欠き１、１の数から割り出し位
置（割り出しテーブル１３を停止させるべき位置）を求
め、その結果をメモリ内に記憶する。同時に上記各条件
は、ステップ７〜８で第一のシーケンスコントローラ２
５にも設定する。これら、図２に示したステップ１〜８
により、ノッチングプレス機に所望の動きをさせる為の
条件設定が完了する。

【００２９】上記条件設定が完了した後、図３に示した
ステップ９でスイッチ３３が押されると、ステップ１０
〜１１でプレスモータ９が起動し、プレス軸７を設定さ
れた打ち抜き速度で回転駆動する。そしてステップ１２
で、このプレス軸７の回転位置が、アブソコーダ２３と
ポジションコーダ２４とにより検出される。この検出値
は、割り出しモータ１７の起動制御に利用すべく、後述
のステップ２１に送られる。

【００３０】プレス軸７は、ステップ１３に示す様に、
上記ポジションコーダ２４からの信号に基づいて求めら
れるラム４の往復回数が減速スロット位置に達する迄継
続して、上記打ち抜き速度で回転する。そして、上記往
復回数が減速スロット位置に達したならば、ステップ１
４に移り、プレスモータ９により上記プレス軸７を、減
速速度（図７参照）で運転する。この際にも、上記ステ
ップ１２の場合と同様に、ステップ１５でプレス軸７の
回転位置を検出し、この検出値を後述のステップ２１に
送る。

【００３１】ステップ１６により総ての切り欠き１、１
の打ち抜きを完了したと判断された場合、ステップ１７
で第一のシーケンスコントローラ２５が、上記ポジショ
ンコーダ２４からの信号を勘案しつつ、ラム４を上死点
で停止させるべく、ステップ１８でプレスモータ９を停
止させる。

【００３２】一方、前記スイッチ３３の操作に基づいて
プレスモータ９が起動するのと並行してステップ１９
で、割り出しテーブル１３の所望位置を、前記ステップ
４〜６で数値制御器２７内に設定されたスロット割り出
し位置に整合させるべく、割り出しモータ１７を所望角
度回転させる為のプログラム（割り出しテーブル位置決
め用プログラム）が起動し、ステップ２０で、上記スロ
ット割り出し位置に対応する、割り出しテーブル１３を
停止させるべき位置を設定する。そして、前記ステップ
１２（又はステップ１５）から送られてくる信号と、ア
ブソコーダ２３及び進角装置２８からの信号とに基づい
て、ラム４が割り出しモータ１７を起動させるべき位置
に存在していると判断される場合には、ステップ２２
で、上記割り出しモータ１７を所定角度だけ回転させ
る。

【００３３】割り出しモータ１７の起動及び停止は、ス
テップ２３でプレスモータ９が停止したと判断される
迄、繰り返し行なう。そして、前記ステップ１８でプレ
スモータ９が停止した場合には、ステップ２３からステ
ップ２４に移し、上記数値制御器２７内に予め設定した
割り出しテーブル位置決め用プログラムを停止させる。

【００３４】この様に割り出しテーブル位置決め用プロ
グラムが停止したか否かは、ステップ２５で判断し、プ
ログラムが停止したと判断された場合には、ステップ２
６でノッチングプレス作業を完了する。

【００３５】

【考案の効果】本考案のノッチングプレス機は以上に述
べた通り構成され作用する為、プレス軸の回転速度を高
速化した場合でも、割り出しテーブルの制御を確実に行
なえる。従って、上記プレス軸の高速化が可能となっ
て、ノッチングプレス作業の能率化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すブロック図。

【図２】図１に示したノッチングプレス機の作用の前段
を示すフローチャート。

【図３】同じく後段を示すフローチャート。

【図４】ノッチングプレス作業で切り欠きを形成した磁
性鋼板の平面図。

【図５】従来のノッチングプレス機の１例を示す略側面
図。

【図６】プレス軸の回転方向位置と割り出しテーブルの
回転可能範囲との関係を示す図。

【図７】加工経過時間とプレスモータの回転速度との関
係を示す線図。

【符号の説明】

１ 切り欠き ２ 磁性鋼板 ３ 円孔 ４ ラム ５ ロッド ６ 偏心カム ７ プレス軸 ８ 段付プーリ ９ プレスモータ １０ 段付プーリ １１ 段付ベルト １２ エンコーダ １３ 割り出しテーブル １４ テーブル回転軸 １５、１６ 歯車 １７ 割り出しモータ １８ エンコーダ １９ 原点センサ ２０ サーボユニット ２１、２２ 傘歯車 ２３ アブソコーダ ２４ ポジションコーダ ２５ 第一のシーケンスコントローラ ２６ 原点センサ ２７ 数値制御器 ２８ 進角装置 ２９ テンキー ３０ 表示パネル ３１ 入力器 ３２ 第二のシーケンスコントローラ ３３ スイッチ ３４ 表示器 ３５ モータ ３６ プレス機本体

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 28/22 B21D 28/02 B30B 15/14

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転速度調節自在なプレスモータと、こ
   のプレスモータの回転速度を制御するサーボユニット
   と、上記プレスモータによって回転駆動されるプレス軸
   と、このプレス軸の回転に伴なって昇降するラムと、所
   定角度ずつ間欠的に回転自在な割り出しモータと、この
   割り出しモータにより回転駆動されるテーブル回転軸
   と、このテーブル回転軸の上端部にその中心部を固定さ
   れ、被加工物を載せた状態で、上記ラムの下方で回転す
   る割り出しテーブルと、上記プレス軸の回転角度を、３
   ６０度以内の絶対値で検出するアブソコーダと、上記プ
   レス軸の回転角度を、３６０度を越えて、起動時からの
   累積値で検出するポジションコーダと、上記ラムが上死
   点位置にある事を検出すべく、このラムの位置をポジシ
   ョンコーダの累積値に対応させる原点センサと、上記割
   り出しモータの回転を制御する数値制御器と、上記アブ
   ソコーダの検出信号に基づいてこの数値制御器に信号を
   送り、上記割り出しモータが起動するタイミングを制御
   する進角装置と、上記原点センサ及び上記ポジションコ
   ーダから送り込まれる信号に基づいて、上記サーボユニ
   ットによる上記プレスモータの制御状態を変更させる第
   一のシーケンスコントローラと、上記被加工物への打ち
   抜き加工数を設定する為の入力器と、この入力器及び上
   記第一のシーケンスコントローラから送り込まれる信号
   に基づいて、上記数値制御器による上記割り出しモータ
   の制御状態を変更させる、上記第一のシーケンスコント
   ローラとは別に設けられた、第二のシーケンスコントロ
   ーラと、加工作業の開始を指示する為のスイッチとを備
   え、上記第一のシーケンスコントローラは上記スイッチ
   による開始の指示に基づき、上記サーボユニットを介し
   て上記プレスモータの速度を所望の打ち抜き速度に迄上
   昇させ、所定回数の打ち抜き加工を行なった後、上記打
   ち抜き速度よりも遅い減速速度による打ち抜き加工を行
   なう事により、上記入力器により設定した数の打ち抜き
   加工を行なってから、上記ラムを上死点位置で停止させ
   るべく、上記プレスモータを停止させる機能を有し、上
   記第二のシーケンスコントローラは、上記ラムが下死点
   近傍以外の位置に存在する間に上記数値制御器を介して
   上記割り出しモータを回転させる機能を有するノッチン
   グプレス機。