JP3167826B2 - パンチングマシンのタッピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パンチングマシンに
てタップ加工を行なうパンチングマシンのタッピング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークにタップ加工を行なうに
は、パンチングマシンのパンチヘッドとは別の位置にタ
ッピング装置を設けて行なわれていた。また、パンチン
グマシンのタレットの穴に入れるだけでタッピング可能
な金型を設けてタップ加工が行なわれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したタ
ッピング装置を別置きでタップ加工を施す型式では、場
所をとってしまい、ダウンサイズングがむずかしいとい
う問題があった。また、制御上もタッピングのときだけ
オフセット量が必要で面倒な作業が要求されていた。

【０００４】また、タレットの穴にタッピング金型を装
着してタップ加工を施す型式では、タップ工具が１本し
か付けられないという欠点があり、多種類のタップ加工
が短時間で行なうことができないという問題があった。

【０００５】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、ツールホルダに複数本のタップ工具を装着し、
タップ工具の割出しとタップ工具の回転を行ない、装置
の小型化によりコストの低減と生産性の向上を図ったパ
ンチングマシンのタッピング装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
等に鑑みて、本発明は、ストライカを備えた上下動自在
のラムの下方位置に配置されるパンチヘッド本体に回転
固定自在に支承されたツールホルダハウジング内にツー
ルホルダを上下動自在に設け、前記ツールホルダハウジ
ングの回転によって前記ストライカの下方位置へ割出し
位置決めされる複数のパンチヘッドを前記ツールホルダ
に上下動自在に設け、タップ工具を備えた複数のインサ
イドホルダを前記ツールホルダに回転自在に支承して設
けると共に前記パンチヘッドの下部に形成したネジに移
動自在に螺合して設け、前記各インサイドホルダに備え
たギヤーと噛合した複数のツール駆動ギヤーを前記ツー
ルホルダハウジングに回転自在に支承して設けると共に
前記ツールホルダハウジングに歯車を設け、前記ストラ
イカの下方位置に割出し位置決めされたインサイドホル
ダの前記ギヤーに噛合したツール駆動ギヤーと前記歯車
とに切換噛合自在の歯車を備えたインデックス用ギヤー
を前記パンチヘッド本体に回転自在に支承して設けた構
成である。

【０００７】

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、この発明を実施するパンチングマ
シンは、ワークを垂直状態に保持してパンチング加工を
行なう縦型パンチングマシンや、ワークを水平状態に保
持してパンチング加工を行なうパンチングマシンに適用
される。

【０００９】本実施例では、ワークを水平状態に保持し
てパンチング加工を行なうパンチングマシンの全体的構
成について説明する。

【００１０】図２を参照するに、パンチングマシン１
は、フレーム３上に設けられＸ軸方向へ延伸したリアガ
イド５に案内されてＸ軸方向へ往復動可能なワークキャ
レッジスライダ（以下、単にスライダという。）７を有
している。

【００１１】スライダ７は、複数のワーククランプ９を
備え、このクランプ９により加工板材Ｗを着脱可能にワ
ークパスラインに沿って水平支持するようになってお
り、スライダ７は下底部に設けられたラック（図示省
略）によりＸ軸モータ１１に連動連結されたピニオン
（図示省略）と噛合し、Ｘ軸方向へ往復駆動されるよう
になっている。

【００１２】フレーム３には門型フレーム１３がフレー
ム３をＹ軸方向に跨ぐように取付けられている。また、
フレーム３内には門型フレーム１３がフレーム３と同一
位置にてフレーム３をＹ軸方向に横切って延在する下部
フレーム１５が設けられている。

【００１３】門型フレーム１３にはリニアガイド（図示
省略）によりパンチヘッド１７が、また、下部フレーム
１５にはリニアガイド（図示省略）によりダイヘッド１
９が各々Ｙ軸方向に往復可能に取付けられている。

【００１４】パンチヘッド１７とダイヘッド１９は、ワ
ークパスラインを挾んで上下に整合対向し、パンチヘッ
ド１７はパンチの如き上部金型２１を交換可能に支持
し、また、ダイヘッド１９は、ダイの如き下部金型２３
を交換可能に支持するようになっている。

【００１５】門型フレーム１３にはＹ軸サーボモータ２
５が取付けられている。Ｙ軸サーボモータ２５はベルト
式同期駆動装置２７により上部ボールねじ（図示省略）
と下部ボールねじ（図示省略）とに同期駆動連結され、
パンチヘッド１７と、ダイヘッド１９とをＹ軸方向へ互
いに同期往復駆動するようになっている。

【００１６】また、パンチヘッド１７における上部金型
２１とダイヘッド１９における下部金型２３は、各々垂
直な中心軸線周りに回転可能となっており、門型フレー
ム１３に取り付けられたインデックスモータ２９により
各々割し回転駆動され、回転姿勢を可変設定されるよう
になっている。

【００１７】また、ワークテーブル装置３１は、スライ
ダ７による加工板材Ｗの移動方向（Ｘ軸方向）に直交す
る方向、すなわわち、Ｙ軸方向に細分化されてフレーム
３内に配置された多数のワーク支持ベルト３３を備えて
おり、このワーク支持ベルト３３は、フロント側ベルト
３３Ｆ、リヤー側ベルト３３Ｒとに分離され、それぞれ
独立して配設されている。更に、フレーム３の一方側に
は金型交換装置３５が設けられている。

【００１８】前記パンチヘッド１７とダイヘッド１９に
ついて、更に詳細に説明する。ダイヘッド１９の構造は
パンチヘッド１７とほぼ同じ構造であるため、説明を省
略する。

【００１９】図１を参照するに、パンチヘッド１７は、
上ラムシリンダ３７とパンチヘッド本体３９とで構成さ
れている。

【００２０】上ラムシリンダ３７は、門型フレーム１３
にＹ軸方向（図１において紙面に対して直交する方向）
へ延伸したＬＭガイドを介してラムシリンダ支持部材が
Ｙ軸方向へ移動自在に支承され、図示を省略したが上ラ
ムシリンダ駆動用モータよりボールネジを介してラムシ
リンダ支持部材は移動され、このラムシリンダ支持部材
に上ラムシリンダ３７が装着されている。そして、上ラ
ムシリンダ３７に装着されたラム４１の先端には中央か
ら特定一方向の側方にかけて長方形状のストライカ４３
が設けられている。

【００２１】前記上ラムシリンダ３７のラム４１の外側
近傍に板押え用シリンダ４５のピストンロッド４７が内
蔵されている。

【００２２】一方、パンチヘッド本体３９は、図示省略
のＬＭガイドを介して門型フレーム１３に装着され、Ｙ
軸方向へ移動自在となっている。すなわち、上ラムシリ
ンダ４１は図示を省略したＹ軸移動用モータよりボール
ネジを介してＹ軸方向へ移動されるものである。

【００２３】パンチヘッド本体３９の内部にはベアリン
グ４９を介してツールホルダハウジング５１が回転自在
に装着され、このツールホルダハウジング５１の外周に
歯車５３が設けられている。更に、ツールホルダハウジ
ング５１の内部にキー５５にて回り止めされ上下方向へ
移動自在なツールホルダ５７が装着され、このツールホ
ルダ５７の上面に設けたフランジ５７Ａがツールホルダ
ハウジング５１に設けられたリフタスプリング５９に載
っている。

【００２４】前記ツールホルダ５７の内部には適宜個数
配設されたタップ工具ＴＰがインサイドホルダ６１に支
承されている。そして、インサイドホルダ６１はベアリ
ング６３を介して前記ツールホルダ５７に回転自在に装
着されている。なお、タップ工具ＴＰを把持しインサイ
ドホルダ６１に装着されるチャック６５は公知の構成の
ものであるため詳細な説明を省略するが例えばコレット
チャック等であり、タップ締付用の蓋６７を回して挿入
されたタップ工具ＴＰを締付けてクランプするものであ
る。なお、符号６９はチャック６５の蓋６７を回すため
の締付用穴であり、符号７１はスプリングである。

【００２５】一方、前記ツールホルダ５７にキー７３を
介して上下方向へ移動自在なパンチヘッド７５が設けら
れ、このパンチヘッド７５の下部にはネジ７７が刻設さ
ている。そして、このネジ７７はインサドホルダ６１の
軸芯に形成されたネジ穴７９に螺合されている。なお、
ネジ７７のピッチはタップ工具ＴＰのネジピッチと同一
であり、タップ工具ＴＰの加工スピードと同じスピード
でインサイドホルダ６１も下降する。なお更に、パンチ
ヘッド７５とツールホルダ５７との間にリフトスプリン
グ８１が介装されている。

【００２６】前記ツールホルダ５７に複数個設けられた
インサイドホルダ６１の下端には、インサイドホルダ用
ギヤー８３が一体的に設けられ、このインサイドホルダ
用ギヤー８３は、ツールホルダハウジング５１の下面に
設けた軸８５にベアリング８７を介して回転自在に装着
したツール駆動ギヤー８９に噛合されている。なお、こ
のツール駆動ギヤー８９は図示を省略したがすべてのイ
ンサイドホルダ６１に設けたインサイドホルダ用ギヤー
８３と一対に設けられている。

【００２７】一方、門型フレーム１３に設けられたイン
デックスモータ２９によりスプライン軸９１を介してウ
オーム９３がパンチヘッド本体３９内に設けられてい
て、このウオーム９３にウオームホイール９５が螺合
し、このウオームホイール９５はパンチヘッド本体３９
にベアリング９７Ａ，９７Ｂを介して回転自在に支持さ
れた駆動軸９９にキー１０１を介して固着されている。

【００２８】駆動軸９９に設けられたウオームホイール
９５の下部にはインデックス用ギヤー１０３が設けら
れ、このインデックス用ギヤー１０３は駆動軸９９にベ
アリング１０５を介して装着され、インデックス用ギヤ
ー１０３に形成されたスプライン溝１０７に駆動軸９９
に形成されたスプライン歯１０９が噛合し、インデック
ス用ギヤー１０３は上下方向へ移動自在となると共に、
回り止めとなっている。

【００２９】また、前記ウオームホイール９５の下部に
設けたフランジ部９５Ａとインデックス用ギヤー１０３
の上部に形成した筒状部１１１とは入れ子となり圧力室
１１３が形成されていて、駆動軸９９の軸芯に設けた圧
力流体路１１５が前記圧力室１１３を連通し、圧力流体
路１１５の他側には接手１１７が設けられ、図示を省略
したが圧力流体発生源に連通している。なお、符号１１
９は圧力流体の漏洩を防止するシールド部材である。

【００３０】更に、前記インデックス用ギヤー１０３は
２枚のギヤーにて構成され、前記ツールホルダハウジン
グ５１に設けた歯車５３に噛合する第１歯車１０３Ａ
と、前記ツール駆動ギヤー８９に噛合する第２歯車１０
３Ｂが形成されている。そして、第１歯車１０３Ａと第
２歯車１０３Ｂは、歯車５３かツール駆動ギヤー８９の
どちらかに噛合されるようになっている。

【００３１】なお更に、インデックス用ギヤー１０３の
下部には弾機１２１が設けられ、この弾機１２１の弾撥
力により常時上方向へインデックス用ギヤー１０３は付
勢されている。すなわち、常時は圧力室１１３内に圧力
流体は供給されず、第１歯車１０３Ａは歯車５３と噛合
している。

【００３２】上記構成により、図示を省略した圧力流体
発生源より圧力流体を圧力流体路１１５を経て圧力室１
１３へ供給すると、インデックス用ギヤー１０３は弾機
１２１の弾撥力に抗して下方向へ移動し、第１歯車１０
３Ａと歯車５３の噛合を解除すると共に、第２歯車１０
３Ｂはツール駆動ギヤー８９と噛合する（図１に示す状
態）。このため、ドリル工具ＴＰを回転せしめることが
でき、圧力流体を圧力室１１３より排出させると第１歯
車１０３Ａは歯車５３と噛合しタップ工具ＴＰの割出し
を行なうことができる。

【００３３】前記パンチヘッド本体３９の一側にショッ
トピン１２３が設けられている。このショットピン１２
３の先端はツールホルダハウジング５１の外周に設けた
係止溝１２５に係合し、ショットピン１２３はパンチヘ
ッド本体３９に形成した穴１２７内に装着された弾機１
２９により常時突出方向へ付勢されている。そして、穴
１２７の底部とショットピン１２３の鍔部１２３Ａとの
間に圧力室１３１が形成され、この圧力室１３１に連通
する圧力流体路１３３がパンチヘッド本体３９に形成さ
れている。なお、圧力流体路１３３の入口には接手１３
５が設けられ、図示を省略したが圧力流体発生源に接手
１３５連通している。

【００３４】上記構成により、圧力流体発生源より圧力
流体を圧力流体路１３３を経て圧力室１３１内へ供給す
るとショットピン１２３は弾機１２９の弾撥力に抗して
後退するので、ショットピン１２３の先端は係止溝１２
５より外される。このため、パンチヘッド本体３９に対
してツールホルダハウジング５１は回動自在となる。ま
た、圧力室１３１内の圧力流体を排出するショットピン
１２３は弾機１２９の弾撥力にて突出し、ツールホルダ
ハウジング５１に設けた係止溝１２５に入り、パンチヘ
ッド本体３９とツールホルダハウジング５１は固着し位
置決めがなされる。

【００３５】上述したごとき構成により、その作用とし
ては、タップ工具ＴＰの選択、すなわち、タップ工具割
出し用の駆動系を作動させるには、先ず、ショットピン
１２３を後退させるため、圧力流体を圧力室１３１内へ
供給する。圧力流体が圧力室１３１内へ入るとショット
ピ１２３は弾機１２９の弾撥力に抗して後退し、ツール
ホルダハウジング５１の外周に設けた係止溝１２５より
外れ、パンチヘッド本体３９に対してツールホルダハウ
ジング５１は回転自在となる。この状態よりインデック
スモータ２９を駆動させる。

【００３６】インデックスモータ２９の回転はスプライ
ン軸９１を介してウオーム９３を回転させる。このウオ
ーム軸９３の回転はウオームホイール９５に伝わり、ウ
オームホイール９５を回転せしめる。このウオームホイ
ール９３は駆動軸９９にキー１０１を介して設けられて
いるので、駆動軸９９に回転が伝達される。この駆動軸
９９にはスプライン歯１０７、スプライン溝１０７を介
してインデックス用ギヤー１０３が設けられていて、常
時は圧力室１１３へ圧力流体が供給されていないので、
弾機１２１の弾撥力によりインデックス用ギヤー１０３
は上方へ位置してる。

【００３７】すなわち、インデックス用ギヤー１０３の
第１歯車１０３Ａが歯車５３と噛合しているので、駆動
軸９９の回転は第１歯車１０３Ａを回転させ歯車５３を
回転させる。この歯車５３はツールホルダハウジング５
１と一体的に設けられているるので、歯車５３の回転は
ツールホルダハウジング５１を回転させ、キー５５を介
してツールホルダ５７は回転する。このツールホルダ５
７には複数個のタップ工具ＴＰが配設されていて、所望
するタップ工具ＴＰを備えたパンチヘッド７５がストラ
イカ４３の真下にきたら、インデックスモータ２９の駆
動を停止して、ショットピン１２３の先端をツールホル
ダハウジング５１に設けた係止溝１２５内へ挿入して位
置決め割出しを終了する。

【００３８】タップ工具ＴＰを回転、すなわち、タップ
工具ＴＰ駆動用の駆動系を作動させるには、先ず、ショ
ットピン１２３は係止溝１２５内へ挿入したまま、駆動
軸９９に設けた圧力流体路１１５より圧力室１１３へ圧
力流体を供給し、インデックス用ギヤー１０３を下降せ
しめ、歯車５３よりインデックス用ギヤー１０３の第１
歯車１０３Ａを外し、第２歯車１０３Ｂをツール駆動ギ
ヤー８９に噛合させる。

【００３９】この状態にてインデックスモータ２９を駆
動し、スプライン軸９１、ウオーム９３、ウオームホイ
ール９５を介して駆動軸９９を回転せしめる。この駆動
軸９９の回転はインデックス用ギヤー１０３の第２歯車
１０３Ｂを回転させ、第２歯車１０３Ｂが噛合したツー
ル駆動ギヤー８９を介してインサイドホルダ６１に設け
たインサイドホルダ用ギヤー８３を回転させ、インサイ
ドホルダ６１に装着されたタップ工具ＴＰを回転させ
る。

【００４０】次に、ストライカ４３を下降させ、ストラ
イカ４３のゆっくりとした１打によってパンチヘッド７
５を押し下げることにより、タップ工具ＴＰは回転しな
がら下がるのでワークＷにタッピング加工が施される。
加工終了すると感知装置（図示省略）がタップ加工終了
を感知しインデックスモータ２９は逆回転を始め、ラム
４１の上昇と共にタップ工具ＴＰは上昇して一連の動作
が終了する。

【００４１】上述したごとく、一軸の駆動でタップ工具
ＴＰの割出しとタップ工具ＴＰの回転ができ、タッピン
グ装置の簡単な構成と小型化によりコストの低減と加工
時間の短縮化による生産性の向上を図ることができる。

【００４２】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。

【００４３】

【発明の効果】以上のこどき実施例の説明より理解され
るように、本発明においては、パンチヘッド本体３９に
回転固定自在に支承されたツールホルダハウジング５１
にはツールホルダ５７が上下動自在に設けられており、
そして、このツールホルダ５７には、前記ツールホルダ
ハウジング５１の回転によってストライカ４３の下方位
置へ割出し位置決めされる複数のパンチヘッド７５が上
下動自在に支承されていると共に下端部にタップ工具Ｔ
Ｐを備えかつ上記各パンチヘッド７５の下端部に形成し
たネジ７７に移動自在に螺合したインサイドホルダ６１
が回転自在に支承されている。そして、前記ツールホル
ダハウジング５１に設けた歯車５３と前記ストライカ４
３の下方位置に割出し位置決めされたインサイドホルダ
６１のギヤー８３に噛合したツール駆動ギヤー８９とに
切換え噛合自在の歯車を備えたインデックス用ギヤー１
０３が前記パンチヘッド本体３９に設けてあるから、所
望のタップ工具ＴＰをストライカ４３の下方位置に割出
し位置決めすべくツールホルダハウジング５１を回転す
るための駆動系と割出し位置決めされたタップ工具ＴＰ
を回転するための駆動系とが共通であり、構成の簡素化
を図ることができるものである。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、パンチヘッドにタッ
ピング装置を装着した断面図である。

【図２】この発明を実施する一実施例のパンチングマシ
ンの全体的構成を示す斜視説明図である。

【符号の説明】

１ パンチングマシン １７ パンチヘッド １９ ダイヘッド ５１ ツールホルダハウジング ５７ ツールホルダ ６１ インサイドホルダ ＴＰ タップ工具

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストライカ（４３）を備えた上下動自在
   のラム（４１）の下方位置に配置されるパンチヘッド本
   体（３９）に回転固定自在に支承されたツールホルダハ
   ウジング（５１）内にツールホルダ（５７）を上下動自
   在に設け、前記ツールホルダハウジング（５１）の回転
   によって前記ストライカ（４３）の下方位置へ割出し位
   置決めされる複数のパンチヘッド（７５）を前記ツール
   ホルダ（５７）に上下動自在に設け、タップ工具（Ｔ
   Ｐ）を備えた複数のインサイドホルダ（６１）を前記ツ
   ールホルダ（５７）に回転自在に支承して設けると共に
   前記パンチヘッド（７５）の下部に形成したネジ（７
   ７）に移動自在に螺合して設け、前記各インサイドホル
   ダ（６１）に備えたギヤー（８３）と噛合した複数のツ
   ール駆動ギヤー（８９）を前記ツールホルダハウジング
   （５１）に回転自在に支承して設けると共に前記ツール
   ホルダハウジング（５１）に歯車（５３）を設け、前記
   ストライカ（４３）の下方位置に割出し位置決めされた
   インサイドホルダ（６１）の前記ギヤー（８３）に噛合
   したツール駆動ギヤー（８９）と前記歯車（５３）とに
   切換噛合自在の歯車を備えたインデックス用ギヤー（１
   ０３）を前記パンチヘッド本体（３９）に回転自在に支
   承して設けたことを特徴とするパンチングマシンのタッ
   ピング装置。