JP3170093B2 - パンチングマシン - Google Patents

パンチングマシン

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JP3170093B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/12Punching using rotatable carriers
    • B21D28/125Punching using rotatable carriers with multi-tools

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
係り、更に詳細には、マルチツールのオートインデック
ス機構を備えたパンチングマシンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パンチングマシンに備えたマルチ
ツールのオートインデックス機構としては、マルチツー
ルにより複数の小パンチ内の所望の1つを選択すると共
に、選ばれた小パンチの角度を変えてパンチ加工を行な
う構造となっている。
【0003】すなわち、図5および図6を参照するに、
パンチガイド201内に小パンチ203が複数設けら
れ、パンチガイド201内にして小パンチ203の上方
でパンチシャンク205がラム207により上下に移動
自在で、パンチシャンク205の下部にラム207の中
心より偏芯して設けた小パンチ203の軌跡上に小スト
ライカ209が設けられている。
【0004】普通マルチツールはパンチガイド201以
下のみが回転し、パンチシャンク205は回転不可であ
るが、例えばUSP5048385に記載のマルチツー
ルは、パンチシャンク205が回転可と回転不可とに切
換えられるようになっている。すなわち、パンチシャン
ク205の頭部211にスリット213が形成され、こ
のスリット213には上フレーム215に設けたピン昇
降シリンダ217のピストンロッド219先端に固着し
たピン221が挿入される。
【0005】このため、ピン昇降シリンダ217の作動
により、ピン221がスリット213に挿入された時
は、パンチシャンク205は回転不可となり、ピン22
1がスリット213より外れればパンチシャンク205
は回転可となる。
【0006】而して、パンチシャンク205が回転不可
のときは、小ストライカ209は停止し、パンチガイド
201以下のみが回転し小パンチ203を選択する。パ
ンチシャンク205が回転可のときは、小パンチ203
と共に公転し、選択された小パンチ203の常に直上に
小ストライカ209が位置し、公転により方向の変った
小パンチ203でパンチ加工が行なわれる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したパ
ンチングマシンのマルチツールでは、マルチツールを、
パンチセンタを中心に360度回し、それによってR s
inwt,R coswt座標がずれる量をX,Y軸それぞれ
同じ量を動かして補正する。
【0008】このため、NC装置が座標を回転角度wt
について、それぞれ計算しなくてはならず、時間的にN
C装置に負担が大きいという問題があった。
【0009】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、NC装置で座標を計算することなく、高速度で
高精度にてマルチツールのオートインデックス化を可能
にしたパンチングマシンを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ワークの両側に対向して設けられたパ
ンチ用金型、ダイ用金型を装着して移動自在なパンチヘ
ッドおよびダイヘッドを備えてなるパンチングマシンに
して、前記パンチヘッドおよびダイヘッドに複数のパン
チ用金型およびダイ用金型を装着あるいは離脱自在に設
け、前記パンチヘッドの上方にラムシリンダを設け、こ
のラムシリンダに設けられたラムを囲撓して板押え用シ
リンダを設け、この板押え用シリンダに設けられた板押
えピストンと、複数の金型を備えたアウタガイドとを結
合あるいは離脱自在な係合部材を設けると共に、前記ア
ウタガイドとこのアウタガイドの外周に装着したツール
ホルダとの間に回転を伝達あるいは離脱するロック機構
を設けてパンチングマシンを構成した。
【0011】
【作用】この発明のパンチングマシンを採用することに
より、回転するツールホルダ内に不回転なアウタガイド
が設けられ、板押えピストンとアウタガイドとを結合す
る係合部材により、係合あるいは離脱自在となってい
る。
【0012】板押えピストンを作動せしめてアウタガイ
ドを結合する係合部材を介してアウタガイドを押圧する
とロック機構が外れ、アウタガイドとツールホルダは相
互回転が可能となる。この状態にて金型のオートインデ
ックスが行なわれる。
【0013】また、金型を選択する場合は、アウタガイ
ドとツールホルダとをロック機構によりロック状態と
し、板押えピストンを上昇させて係合部材を離脱せしめ
てツールホルダを回転させると所望の金型をパンチセン
タ上に位置させることができる。
【0014】
【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。
【0015】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。
【0016】パンチングマシン1は、フレーム3上に設
けられたX軸方向へ延伸したリニアガイド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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】パンチヘッド17とダイヘッド19は、ワ
ークパスラインを挟んで上下に整合対向し、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。
【0021】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。
【0022】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
各々割出し回転駆動され、回転姿勢を可変設定されるよ
うになっている。
【0023】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3
3F、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。
【0024】更に、フレーム3の一方側には金型交換装
置35を構成する一部材であるパンチ用ツールマガジン
35Aとダイ用ツールマガジン35Bが設けられてい
て、このパンチ用、ダイ用のツールマガジン35A,3
5Bより金型を取出したり、用済後の金型を収納したり
するため、交換用部材が設けられている。すなわち、パ
ンチ用サブマガジン37Aとダイ用サブマガジン37B
と、この各マガジン部へ金型を挿脱する第1のツールチ
ェンジャ39と第2のツールチェンジャ41が設けられ
ている。
【0025】次に、この実施例の主要部であるパンチヘ
ッド17について更に詳細に説明する。なお、ダイヘッ
ド19については、パンチヘッド17の構成と同一であ
るため図示と説明を省略する。
【0026】図1および図2を参照するに、パンチヘッ
ド17は、ラムシリンダ43とパンチヘッド本体45と
で構成されている。
【0027】ラムシリンダ43は、門型フレーム13に
LMガイド47を介してラムシリンダ支持部材49がY
軸方向(図1において紙面に対して直交する方向)へ移
動自在に支承され、図示を省略したがラムシリンダ駆動
用モータよりボールネジ51を介してラムシリンダ支持
部材49は移動され、このラムシリンダ支持部材49に
ラムシリンダ43が装着されている。そして、ラムシリ
ンダ43のラム53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55が設けられている
(図2の図中に2点鎖線で示す。)。
【0028】前記ラム53の外周にはブッシュ57を介
して板押え用シリンダ59を構成する内筒61が装着さ
れ、この内筒61は外筒63にボルト等により固着され
ていて、外筒63は前記ラムシリンダ支持体49に固着
されている。そして、前記内筒61と外筒63の内部に
板押えピストン65が装着されている。なお、符号67
はエンドプレートであり、符号69は廻り止め用キーで
ある。
【0029】一方、パンチヘッド本体45は、LMガイ
ド71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、図示を省略したが
Y軸移動用モータ25よりボールネジ73を介してY軸
方向へ移動自在となり、パンチヘッド本体45の内部に
はツールホルダハウジング75がベアリング77を介し
て回転自在に支承されている。そして、ツールホルダハ
ウジング75の外周にはウォームホイール79が装着さ
れていて、このウォームホイール79にウォーム軸81
が噛合されている。
【0030】ウォーム軸81はスプライン軸83に沿っ
てパンチヘッド本体45と共にY軸方向へ移動自在とな
り、スプライン軸83は前記門型フレーム13に沿って
Y軸方向へ延伸され、インデックスモータ29(図4参
照)により回転駆動される。
【0031】前記ツールホルダハウジング75の内部に
装着されたツールホルダ85は、キー87を介して回転
止めとなり、且つ、ツールホルダ85の上端に設けたフ
ランジ85Aが、ツールホルダハウジング75に設けた
リフタスプリング89に載っているため、ツールホルダ
85はツールホルダハウジング75に対して上下動が自
在となっている。
【0032】そして、ツールホルダ85には複数個(本
実施例で4箇)のパンチである上部金型21が放射状に
4方に配設されている。この上部金型21は公知のもの
であり、詳細な図示と説明を省略する。
【0033】前記上部金型21を支承するインナガイド
91はベアリング93を介してアウタガイド95に回転
自在に支承されていると共に、インナガイド91と上部
金型21とはキー97を介して回転止めとなっている。
また、上部金型21を支承したインナガイド91の上部
にインデックス歯車99が固着されていて、このインデ
ックス歯車99は、前記ツールホルダ85の内面に装着
された内周歯車101に噛合されている。すなわち、こ
の内周歯車101が回転すると複数個配設した上部金型
21はそれぞれインデックス歯車99により回動するこ
ととなる。
【0034】前記アウタガイド95の中心軸95Aには
ピンブラケット103が挿着されていて、図3に詳細が
示されているごとく、ピンブラケット103と中心軸9
5Aの段部95Bとの間にコイルスプリングのごとき弾
機105が装着されている。そして、ロック機構107
として、前記ピンブラケット103の外周4等分された
位置にピン109が横に突出して設けられ、このピン1
09は前記ツールホルダ85の内面に垂直方向へ切欠い
たキー溝111に挿入されて、ピン109を備えたピン
ブラケット103は上下方向へ移動自在かつ回転止めと
なっている。
【0035】また、係合部材113として、ピンブラケ
ット103の外周近傍にして上面に複数のピン115が
立設され、このピン115が係合する複数の穴117が
前記板押えピストン65の下面に形成されている。
【0036】前記上部金型21を備えたツールホルダ8
5の下部には所定の距離をへだててダイヘッド19に支
承された下部金型23が設けられている。
【0037】上記構成により、その作用としては、4マ
ルチツールのインデックス機構を考える。なお、金型は
2本以上で可能である。
【0038】まず、本実施例では上部金型21を4本等
配に設けてあるので、各上部金型21を21A〜21D
で表す。
【0039】ストライカ55の直下のパンチセンタPに
ある上部金型21Aの方向を変更する際は、板押え用シ
リンダ59を作動せしめ板押えピストン65を下方へ押
し出し、板押えピストン65の下面に設けた穴117
に、ピンブラケット103に設けたピン115が嵌合さ
れて、ツールホルダ85がラム53の中心垂直軸芯Z−
Z軸線に対して回転するのを防ぐ。この状態より更に板
押えピストン65を下降せしめると、ピンブラケット1
03も押し下げられロック機構107であるピンブラケ
ット103に設けたピン109は、キー溝111より抜
けてロックが解除される。このため、ツールホルダ85
とアウタガイド95とは相互に回転が可能となる。
【0040】そして、インデックスモータ29(図4参
照)を駆動せしめ、ウォーム軸81を回転させてウォー
ムホイール79が回転すると、ツールホルダハウジング
75はZ−Z軸芯を中心として回転する。この回転はキ
ー87を介してツールホルダ85に伝達され、このツー
ルホルダ85の内側には内周歯車101が設けられてい
て、内周歯車101と噛合したインデックス歯車99が
回転する。このインデックス歯車99はインナガイド9
1と一体であり、キー97を介して上部金型21を適宜
に回転し所望する方向へ変更することができる。なお、
上部金型21の回転は、内周歯車101とインデックス
歯車99との歯の比によって回転比が決定される。
【0041】次に、金型の選択、すなわち、上部金型2
1Aを上部金型21Bに変えたい場合には、図2におい
て、ストライカ55の直下であるパンチセンタPにある
上部金型21Aがパンチング加工を終了し、次に上部金
型21Bを使用したい場合は、板押えピストン65を上
昇させる。この状態ではピンブラケット103が弾機1
05の弾撥力で上昇して、ピンブラケット103に設け
たピン109がツールホルダ85に形成したキー溝11
1に入りロック機構107が作用してアウタガイド95
とツールホルダ85は相互の回転が不可能となる。この
ことは、上部金型21も回転せず、ツールホルダ85を
自動交換してもこの初期状態を保つことになる。
【0042】上記の状態より、ウォームホイール79を
回転せしめ、ストライカ55の直下に上部金型21Bを
移動させれば、X,Y軸の補正なしに加工が継続するこ
とができる。すなわち、図2において左回転し90度ツ
ールホルダ85を回すと上部金型21Bがストライカ5
5の直下に位置決めできて加工が可能状態となる。な
お、上部金型21Bを使ってパンチング加工をするに
は、前述した金型方向変更動作順序で任意のオートイン
デックス角度で加工をすれば良い。
【0043】上述したごとき構成と作用により、パンチ
センタPは一定位置としてマルチツール内の金型選択が
自在にできると共に、板押えピストン65で不回転部を
ロックすることにより、個々のマルチツールを任意角度
に設定することができる。更に、ツールホルダ85はツ
ールホルダハウジング75から抜取り交換できる。ま
た、パンチングの時、ツールホルダ85がリフタスプリ
ング89により上下するのは、板押えピストン65で押
圧降下させることにより、予めストロークを短かくする
ためであると共に、成形加工の時に板押え力を大きくす
るためでもある。
【0044】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。例えば、板押えピス
トン65を有せず、ツールホルダ85とツールホルダハ
ウジング75が固定されているような機種において、板
押えピストンの代りにタレット部よりアームを出して、
このアームをシリンダ等にて作動させ、ツールホルダと
アウタガイド及び外部部材とアウタガイドのロック、ア
ンロックを行なう手段を設け、タレットパンチプレスの
転用が可能である。
【0045】
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、板押えピストンとマルチ
ツール内のアウタガイドとに係止する係合部材と、ツー
ルホルダとアウタガイドに相互の回転を停止させるロッ
ク機構を設け、金型の方向変更と金型の選択を可能とし
た。このため、従来のごとくNC装置で座標を計算する
必要がないので、高速度で高精度にマルチツールのオー
トインデックス化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部であるパンチヘッドの断面図
である。
【図2】図1におけるII−II線に沿った断面図である。
【図3】図1におけるIII 矢視部の拡大図である。
【図4】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。
【図5】従来例であるパンチヘッドの断面説明図であ
る。
【図6】図5における作用説明図である。
【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 21 上部金型(パンチ用金型) 23 下部金型(ダイ用金型) 43 ラムシリンダ 53 ラム 59 板押え用シリンダ 65 板押えピストン 85 ツールホルダ 95 アウタガイド 107 ロック機構 113 係合部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−84526(JP,A) 特開 昭60−152325(JP,A) 特開 平6−31355(JP,A) 特開 平6−126350(JP,A) 特開 平6−154907(JP,A) 特開 平6−63660(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 28/14 B21D 28/34 - 28/36 B21D 37/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークの両側に対向して設けられたパン
    チ用金型、ダイ用金型を装着して移動自在なパンチヘッ
    ドおよびダイヘッドを備えてなるパンチングマシンにし
    て、前記パンチヘッドおよびダイヘッドに複数のパンチ
    用金型およびダイ用金型を装着あるいは離脱自在に設
    け、前記パンチヘッドの上方にラムシリンダを設け、こ
    のラムシリンダに設けられたラムを囲撓して板押え用シ
    リンダを設け、この板押え用シリンダに設けられた板押
    えピストンと、複数の金型を備えたアウタガイドとを結
    合あるいは離脱自在な係合部材を設けると共に、前記ア
    ウタガイドとこのアウタガイドの外周に装着したツール
    ホルダとの間に回転を伝達あるいは離脱するロック機構
    を設けてなることを特徴とするパンチングマシン。
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