JP3119623U - クロス加工工具の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クロス加工工具の駆動装置をコンパクトにし、ワークの移送方向の取り付けスペースを小さくする。
【解決手段】 本考案のクロス加工工具の駆動装置は、加工工具を取り付けた移動体の進退移動を、サーボモータで回転制御される偏心軸の回転により行い、かつ、移動体と偏心軸とサーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにするか、又は偏心軸とサーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにすることにより、ワークの移送方向の取り付けスペースを小さくした。
【選択図】図１

Description

本考案は、トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な心金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、そのワーク軸線に対して垂直方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置に関するものである。

この考案に係る従来の技術としては、例えば、図６に示すようにトランスファプレス機に設けられるクロス加工工具の駆動装置が特許文献１に開示されている。この技術は、ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する移送軸線とに垂直なクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ、クロス加工工具が着脱可能な作動桿１０１と、機台上で回転可能に支承されたクランク軸と、このクランク軸の偏心回転軸部に一端が支承されたコンロッドと、このコンロッドの他端に設けた揺動軸１０２に一端が枢支され他端が機台上に設けた揺動基軸１０３に枢支されて揺動可能な揺動リンク１０４と、揺動軸１０２に一端が枢支され他端が作動桿１０１に設けた直動軸１０５に枢支されて遊動可能な遊動リンク１０６とから構成したトグル機構１１０と、このトグル機構のクランク軸を回転駆動するサーボモータ１０７とを備えて、心金パンチが下死点位置で停留中にサーボモータ１０７でクランク軸を回転駆動し、トグル機構１１０により作動桿１０１に取着のクロス加工工具１０８，１０９を進退移動させるようにしたものである。

しかし、このクロス加工工具の駆動装置は、サーボモータ１０７の軸心及びクランク軸がワークの移送軸線と平行であるので、ワークの移送方向の取り付けスペースが少なくともサーボモータ１０７長手方向の長さとクランク軸の長さとを必要とし、取り付け位置に制約があるという欠点があった。

そのため、工程間ピッチが小さい場合にはこのクロス加工工具の駆動装置を独立して複数取り付けできないという問題があった。また、工程間ピッチが小さい場合に、ワーク軸線とワーク移送軸線とに垂直な前後方向へのクロス加工と、ワーク移送軸線方向へのクロス加工との工程を隣接して設けるとき、それぞれ独立してクロス加工工具の駆動装置を設けようとすると、取り付けスペースに制約があるためそれができず、１つのクロス加工工具の駆動装置で両クロス加工のそれぞれの作動竿を駆動制御する必要が生じるという問題があった（特許文献１の実施例）。その場合両クロス加工を個別に駆動制御することができないため、調整時やワークの段取り替え時において、それぞれの加工工具の原位置調整やストローク調整が単独で行うことができないという問題があった。
特開２００２−２９２４３８号公報

解決しようとする問題点は、工程間ピッチが小さい場合にクロス加工工具の駆動装置を複数取り付けできないという点である。とくに、ワーク軸線とワーク移送軸線とに垂直な方向へのクロス加工と、ワーク移送軸線方向へのクロス加工とのそれぞれの装置を、個別に隣接して取り付けできない点、およびその結果、それぞれの加工工具の原位置調整やストローク調整が単独で行うことができない点である。考案が解決しようとする課題は、クロス加工工具の駆動装置をコンパクトにし、ワークの移送方向の取り付けスペースを小さくするということにある。

本考案のクロス加工工具の駆動装置は、トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な心金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、心金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線に対して垂直方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置であって、前後クロス加工工程においては、ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する方向の移送軸線とに垂直な前後方向に進退移動可能に設けられ、前後クロス加工工具が着脱可能でかつ移送軸線に平行な溝が形成された前後移動体と、機台に回転可能に軸支されかつ一端に偏心部が形成されその偏心部が前後移動体の溝に嵌合されかつワーク軸線と平行な第１偏心軸と、第１偏心軸と同軸に連結して設けられたサーボモータとを備え、前後移動体と第１偏心軸とサーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにして、心金パンチが下死点位置で停留中にサーボモータにより第１偏心軸を回転駆動させ前後移動体を前後クロス加工工具と一体で前後方向に進退移動させるとともに、左右クロス加工工程においては、移送軸線方向に進退移動可能に設けられ、左右クロス加工工具が着脱可能でかつ前後方向の溝が形成された左右移動体と、機台に回転可能に軸支されかつ一部に偏心部が形成されその偏心部が左右移動体の溝に嵌合されかつ前後方向に伸びる第２偏心軸と、この第２偏心軸と同軸に連結して設けられたサーボモータとを備え、第２偏心軸とサーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにして、心金パンチが下死点位置で停留中にサーボモータにより第２偏心軸を回転駆動させ左右移動体を左右クロス加工工具と一体で移送軸線方向に進退移動させるようにしたことを特徴とする。更には、前後クロス加工工程と左右クロス加工工程はそれぞれ別工程に設けたことを特徴とする。

本考案のクロス加工工具の駆動装置は、装置がコンパクトになり、ワークの移送方向の取り付けスペースが小さくなるという利点がある。その結果、工程間ピッチが比較的小さい場合においても、クロス加工工具の駆動装置を隣接して個別に複数設けることが可能となり、その結果、それぞれのクロス加工工具の原位置調整やストローク調整が単独で行うことができるという利点がある。

クロス加工工具の駆動装置をコンパクトにし、ワークの移送方向の取り付けスペースを小さくするという目的を、加工工具を取り付けた移動体の進退移動をサーボモータで回転制御される偏心軸の回転により行い、かつ移動体と偏心軸とサーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにし、又は偏心軸とサーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにしたことで実現した。

図１は、本考案装置の１実施例を示す斜視図であって、図示しないトランスファプレス機のボルスタ１の上面に下台２が取り付けられ、その下台２の各工程毎にダイホルダ３が取り付けられている。そのうち一部の工程においては、特殊なダイホルダ１３，３３を備えた本考案のクロス加工工具の駆動装置１０，３０が取り付けられている。各工程において、ワークは、図示しないラムに取り付けられた上台の工程毎のパンチと、ダイホルダ３に取り付けられた図示しないダイとの協働でプレス加工されたあと、図示左から右に向かって図示しないトランスファ装置により次工程へと移送され順次プレス加工がされる。そしてその途中のクロス加工工程において、ワークが移送される軸線（移送軸線）Ｌ１とワーク軸線Ｌ２とに垂直な前後方向からのクロス加工をする前後クロス加工工具の駆動装置１０と、ワーク移送方向からのクロス加工をする左右クロス加工工具の駆動装置３０とが、ボルスタ１前面に取り付けられている。

図２は図１のクロス加工工具の駆動装置１０，３０部分の平面図である。図３、図４、図５はそれぞれ図２のＡ−Ａ矢視断面図、Ｂ−Ｂ矢視断面図、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。

前後クロス加工工程のクロス加工工具の駆動装置１０を、図２、３に基づき説明する。ボルスタ１の前面にはコ字上に構成されたモータ取り付け台１８が取り付けられている。モータ取り付け台１８の下壁１８ｂには上方向に向かってサーボモータ１７が取り付けられている。モータ取り付け台１８の上壁１８ａには一対のベアリング１９、１９を介して回転可能に第１偏心軸１５が支持されている。第１偏心軸１５は、ベアリング１９、１９に支持されたベアリング支持部１５ｂを挟んで、上側にベアリング支持部１５ｂの軸心と偏心量ｅ１だけ偏心して設けられた偏心部１５ａが、下側に小径部１５ｃが形成されている。小径部１５ｃとサーボモータ１７の出力軸とがカップリング１６を介して同軸に回転動力伝達可能に連結されている。

また、第１偏心軸１５の偏心部１５ａには、ワーク移送軸Ｌ１と心金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線Ｌ２に垂直な前後方向へ往復移動可能にダイホルダ１３に案内された前後移動体１２の一方端側に形成された、ワーク移送軸線Ｌ１に平行な溝１２ａが嵌合されている。そして、前後移動体１２と第１偏心軸１５とサーボモータ１７のそれぞれの軸心は同一平面内に含まれ、移送軸心Ｌ１方向の取り付けスペースが最小になるように構成されている。ここで、前後移動体１２は、ダイホルダ１３に案内された摺動部材１２Ａと、その後端部に取り付けられた溝部材１２Ｂとから構成されている。

前後移動体１２には移送軸線Ｌ１を挟んで前後クロス工具１１、１１が取り付けられている。前後クロス工具１１、１１にはワークＷを保持するとともに、前後方向へ移動することにより心金パンチと協働でワークＷに対して穴加工や切り欠き加工等を行うための図示しない切り刃が設けられている。

次に、左右クロス加工工程のクロス加工工具の駆動装置３０を、図２、４に基づき説明する。ボルスタ１の前面にはコ字上に構成されたモータ取り付け台３８が取り付けられている。モータ取り付け台３８の下壁３８ｂには上方向に向かってサーボモータ３７が取り付けられている。モータ取り付け台３８の上壁３８ａには一対のベアリング３９ｃ，３９ｃを介して回転可能に歯車軸４１が支持されている。歯車軸４１は、ベアリング３９ｃ，３９ｃに支持されたベアリング支持部４１ｂを挟んで、上側に歯車取り付け部４１ａが、下側に小径部４１ｃが形成されている。小径部４１ｃとサーボモータ３７の出力軸とがカップリング３６Ｂを介して同軸に回転動力伝達可能に連結されている。

また歯車取り付け部４１ａには歯車４０Ｂが動力伝達可能に取り付けられている。歯車４０Ｂには、モータ取り付け台３８上面に立設の一対の壁３８ｃ，３８ｄそれぞれに内蔵されたベアリング３９ａ，３９ａ，３９ｂとに回転可能に支持された歯車軸４２の一端寄りに動力伝達可能に取り付けの歯車４０Ａが噛み合っている。歯車軸４２の移送軸線Ｌ１側の他端は、ダイホルダ３３内にベアリング３３ａ，３３ａ，３３ａにより回転可能に支持され、ワーク移送軸線Ｌ１とワーク軸線Ｌ２とに垂直な前後方向に軸心を持った第２偏心軸３５の一方端が、カップリング３６Ａによって同軸に連結されている。

第２偏心軸３５は、ベアリング３３ａ，３３ａ，３３ａにより回転可能に支持された両側のベアリング支持部３５ａ，３５ａと、この両側のベアリング支持部３５ａ，３５ａに挟まれた移送軸線Ｌ１近辺に、ベアリング支持部３５ａの径より小さい径でかつ偏心量ｅ２だけ偏心した偏心部３５ｂが形成されている。この偏心部３５ｂには、移送軸線Ｌ１方向に往復移動可能にダイホルダ３３に案内された左右移動体３２の下方に向かって形成された移送軸線Ｌ１に垂直な前後方向の溝３２ａが嵌合されている。そして、第２偏心軸３５とサーボモータ３７のそれぞれの軸心は同一平面内に含まれ、移送軸心Ｌ１方向の取り付けスペースが最小になるように構成されている。

左右移動体３２には、ワーク軸心Ｌ２を挟んで一対の左右クロス工具３１，３１が取り付けられている。左右クロス工具３１，３１には筒状のワークＷを保持するとともに、左右方向へ移動することにより心金パンチと協働で筒状のワークＷに対して穴加工や切り欠き加工等を行うための図示しない切り刃が設けられている。

次に、前後クロス加工工程におけるクロス加工工具の駆動装置１０の動作について説明する。図示しないトランスファ装置により前工程からプレス加工されて前後クロス加工工程に移送されてきた筒状のワークＷは、図示しない心金パンチの下降により、後退位置で待機している前後移動体１２に取り付けられている前後クロス工具１１，１１の中に挿入される。そして、その状態で、サーボモータ１７により第１偏心軸１５が回転制御されると、第１偏心軸１５の偏心部１５ａに溝１２ａが嵌合する前後移動体１２が、第１偏心軸１５の偏心部１５ａの回転角度に対応した変位量だけ前進方向へ前進する。と同時に、前後移動体１２に取り付けられた前後クロス工具１１，１１もまた変位量だけ前進方向へ前進する。その結果前後クロス工具１１，１１に形成されている図示しない切り刃と図示しない心金パンチの切り刃との協働により、例えば筒状のワークＷに前後方向からの穴加工や切り欠き加工等のクロス加工が行われる。クロス加工が行われるとサーボモータ１７の回転により前後クロス工具１１，１１は前後移動体１２とともに後退位置に退避する。

次に、左右クロス加工工程におけるクロス加工工具の駆動装置３０の動作について説明する。図示しないトランスファ装置により前工程からプレス加工されて左右クロス加工工程へ移送されてきた筒状のワークＷは、図示しない心金パンチの下降により、後退位置で待機している左右移動体３２に取り付けられている左右クロス工具３１，３１の中に挿入される。そして、その状態で、サーボモータ３７により一対の歯車４０Ａ，４０Ｂを介して第２偏心軸３５が回転制御されると、第２偏心軸３５の偏心部３５ｂに溝３２ａが嵌合する左右移動体３２が、第２偏心軸３５の偏心部３５ｂの回転角度に対応した変位量だけ左右方向へ前進する。と同時に、左右移動体３２に取り付けられた左右クロス工具３１，３１もまた変位量だけ左右方向へ前進する。その結果左右クロス工具３１，３１に形成されている図示しない切り刃と図示しない心金パンチの切り刃との協働により、筒状のワークＷに左右方向からの穴加工や切り欠き加工等のクロス加工が行われる。クロス加工が行われるとサーボモータ３７の回転により前後クロス工具３１、３１は左右移動体３２とともに後退位置に退避する。

上記のようにクロス加工工具の駆動装置を構成することにより、前後クロス加工工具の駆動装置１０は、モータの幅が収まる工程間ピッチであれば、複数の前後クロス加工工具の駆動装置１０を隣接する工程毎に単独に複数並置することが可能である。また、左右クロス加工工具の駆動装置３０もワーク移送方向に対してコンパクトにできるので、工程間ピッチが比較的小さくなっても、前後クロス加工工具の駆動装置１０と左右クロス加工工具の駆動装置３０とを個別に隣接して取り付けることが可能となる。またこの場合、それぞれのサーボモータ１７，３７により偏心軸１５，３５の回転位置を制御すれば、クロス加工工具１１，３１の後退位置や前進位置の位置制御が工程毎に独立して可能であるから、それぞれのクロス加工工具原位置調整やストローク調整が簡単にできるようになる。

他の実施例として、前述の左右クロス加工工程におけるクロス加工工具の駆動装置３０において、サーボモータ３７の出力軸と第２偏心軸３５とをカップリング３６Ａによって直結してもよい。こうすることにより、部品点数を減らし簡素化することができる。これにより前後クロス加工工具の駆動装置１０とともに、全体的に簡単な構成となる。

また他の実施例として、上記実施例では、前後クロス加工工具の駆動装置１０のあとに左右クロス加工工具の駆動装置３０が設けられているが、左右クロス加工工具の駆動装置３０のあとに前後クロス加工工具の駆動装置１０を設ける構成にしてもよい。

また他の実施例として、上記実施例では、前後クロス加工工程のクロス加工工具の駆動装置１０と左右クロス加工工程のクロス加工工具の駆動装置３０とを各１個づつ設けたが、前後クロス加工工程のクロス加工工具の駆動装置１０を複数並置したり、左右クロス加工工程のクロス加工工具の駆動装置３０を複数並置したり、又は少なくとも一方を複数並置した構成にしてもよい。

本考案装置の１実施例を示す斜視図 クロス加工工具の駆動装置の平面図 図２のＡ−Ａ矢視断面図 図２のＢ−Ｂ矢視断面図 図２のＣ−Ｃ矢視断面図 従来技術のクロス加工工具の駆動装置

符号の説明

１ ボルスタ
２ 下台
３ ダイホルダ
１０ 前後クロス加工工程におけるクロス加工工具の駆動装置
１１ 前後クロス工具
１２ 前後移動体
１３ ダイホルダ
１５ 第１偏心軸
１７ サーボモータ
３０ 左右クロス加工工程におけるクロス加工工具の駆動装置
３１ 左右クロス工具
３２ 左右移動体
３３ ダイホルダ
３５ 第２偏心軸
３７ サーボモータ

Claims (2)

1. トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な心金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、前記心金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線に対して垂直方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置であって、
   前後クロス加工工程においては、前記ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する方向の移送軸線とに垂直な前後方向に進退移動可能に設けられ、前後クロス加工工具が着脱可能でかつ前記移送軸線に平行な溝が形成された前後移動体と、機台に回転可能に軸支されかつ一端に偏心部が形成されその偏心部が前記前後移動体の溝に嵌合されかつ前記ワーク軸線に平行な第１偏心軸と、前記第１偏心軸と同軸に連結して設けられたサーボモータとを備え、前記前後移動体と前記第１偏心軸と前記サーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにして、前記心金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータにより前記第１偏心軸を回転駆動させ前記前後移動体を前記前後クロス加工工具と一体で前後方向に進退移動させるとともに、
   左右クロス加工工程においては、前記移送軸線方向に進退移動可能に設けられ、左右クロス加工工具が着脱可能でかつ前記前後方向の溝が形成された左右移動体と、機台に回転可能に軸支されかつ一部に偏心部が形成されその偏心部が前記左右移動体の溝に嵌合されかつ前記前後方向に伸びる第２偏心軸と、前記第２偏心軸と同軸に連結して設けられたサーボモータとを備え、前記第２偏心軸と前記サーボモータそれぞれの軸心が同一平面内に含まれるようにして、前記心金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータにより前記第２偏心軸を回転駆動させ前記左右移動体を前記左右クロス加工工具と一体で前記移送軸線方向に進退移動させるようにしたことを特徴とするクロス加工工具の駆動装置。
2. 前記前後クロス加工工程と前記左右クロス加工工程はそれぞれ別工程に設けたことを特徴とする請求項１に記載のクロス加工工具の駆動装置。

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