JP3193139B2 - 複合加工機 - 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、例えばプラズマトー
チの如き熱切断トーチと成形金型とを備えている複合加
工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】パンチプレスにプラズマトーチをオフセ
ットされた位置に装備した複合加工機が、従来、使用さ
れている。この複合加工機では、パンチプレスは、パン
チプレス本体の略中央に設けてある上部タレットと下部
タレットの手前側には、固定されたセンターテーブルが
設けてあり、センターテーブルの左右側にはフロントサ
イドテーブルとリアサイドテーブルとが、何れも一の方
向( Ｙ軸方向) に移動可能に設けてある。素材は、この
フロントサイドテーブル上又は、リアサイドテーブル上
を、キャレッジのワーククランプにて把持されて上記一
の方向( Ｙ軸方向) に対し直交する方向( Ｘ軸方向) に
キャレッジと共に移動し、上部タレットに取付けられた
パンチと下部タレットに取付けられたダイの所定のもの
に位置決めされる構造である。

【０００３】プラズマトーチは、素材の加工領域である
上部タレット、下部タレットから外れて左側あるいは右
側に装備されて、プラズマ加工の際も、タレットパンチ
プレスのキャレッジのワーククランプにて把持された素
材は、フロントサイドテーブル又は、リアサイドテーブ
ルにより上記Ｙ軸方向に移動し、さらにキャレッジと共
に上記Ｘ軸方向に移動して所定に位置決めされるように
している。

【０００４】素材の上記移動時の摩擦抵抗を低減するた
めに、フロントサイドテーブル、リアサイドテーブルに
は、大径のボールを多数の小径のボールベアリングによ
り支承したものからなるフリーベアが行列状に配設され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の複合加工機
は、素材を所定に位置決めするのに、フロントサイドテ
ーブル又はリアサイドテーブルがＹ軸方向に移動し、さ
らにフロントサイドテーブル又はリアサイドテーブル上
でキャレッジがＸ軸方向に移動するものであり、このよ
うに外形が大きくて自重も大きなフロントサイドテーブ
ル又は、リアサイドテーブルをＹ軸方向に移動し、さら
にこのフロントサイドテーブル又は、リアサイドテーブ
ル上でキャレッジをＸ軸方向に移動するためには、移動
用の動力として例えば大馬力のモータが必要で、しか
も、上記テーブル上をさらにＸ軸方向に移動するキャレ
ッジのガイド機構は複雑なものとなり、設備コストは嵩
んでいる。

【０００６】そして、パンチ加工とプラズマ加工は、同
一のキャレッジとフロントサイドテーブル、リアサイド
テーブルを使用するものであるため、プラズマトーチの
装備位置は、上部タレット、下部タレットからあまり遠
くに外れた位置とすることができない。この結果、プラ
ズマ加工の際発生するドロスが成形金型であるパンチ、
ダイや、上部タレット、下部タレットなどに付着してパ
ンチ加工の際に製品を傷つけたり、成形金型の摩耗が早
められたり、動作部分に付着したドロスのためにパンチ
動作ができなくなることもある。

【０００７】フリーベアである大径のボールは、フロン
トサイドテーブル、リアサイドテーブルを覆うように設
けてあるカバーの穴からこのボールの上部が上方にのぞ
くようにして多数の小径のボールベアリングにより支承
されているもので、ボールのガタツキを少なくするため
に穴とボールの上部との隙間は狭いものとなっている。
このため、プラズマ加工によるドロスがこの狭い隙間に
詰まり易く、ボールの回転が阻害されることがある。

【０００８】この発明の目的は従来の複合加工機のかか
る問題に鑑みて提案されたもので、プラズマトーチの如
き熱切断トーチと成形金型は、加工時には互いに十分に
離れた位置となるようにし、素材の位置決め移動は一の
方向移動で足りるようにして、素材移動用動力と設備コ
ストの低減を図り、成形加工の際の製品の損傷などの上
記問題を解消し得る複合加工機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、素材を移動自在に支持する下部フ
レームのＹ軸方向の一側に、上記素材を把持自在のワー
ク移動用クランプを備えたキャレッジをＸ軸方向へ移動
自在に設け、前記下部フレームのＸ軸方向の中央付近の
上部に設けた上部フレームをＹ軸方向に長く設け、この
上部フレームのＸ軸方向の一側に、前記素材に熱切断加
工を行う熱切断トーチをＹ軸方向へ移動自在に設けると
共に、前記素材にプレス加工を行うためのパンチ，ダイ
を備えた成形金型を前記上部フレームのＸ軸方向の他側
にＹ軸方向へ移動自在に設け、上記熱切断トーチ又は成
形金型の適宜一方の加工時には成形金型又は熱切断トー
チの他方を退避位置へ移動する構成となし、前記素材を
支持する複数のローラは、 前記下部フレームに両端を支
持された回転軸に軸受を介して両端側付近の内側を回転
自在に支持されたパイプ状とし、かつ上記各ローラの両
端部と下部フレームとの間に比較的大きな隙間を形成し
た構成である。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、複合加工機の斜視図である。例示した
複合加工機は、その加工機本体がベッドである下部フレ
ーム１と、下部フレーム１の左右中央部をまたぐ門形状
の上部フレーム３とからなり、下部フレーム１には、素
材Ｗを図１の左右方向( Ｘ軸方向) に位置決め移動する
素材移動機構５が設けてあり、上部フレーム３には、熱
切断トーチ７と成形金型９とを何れも素材移動機構５に
よる上記Ｘ軸方向に対し交叉する方向( Ｙ軸方向) に移
動できる熱切断トーチ移動機構１１と成形金型移動機構
１３とを設けている。

【００１１】熱切断トーチ７は、図示例ではプラズマト
ーチ１５であり、成形金型９は、例えばパンチＰ、ダイ
Ｄである。

【００１２】例示した熱切断トーチ移動機構１１は、プ
ラズマトーチ１５を装着しているプラズマヘッド１７
を、上部フレーム３の例えば右側に設けているヘッドガ
イド１９、１９に沿ってＹ軸方向にスライド自在とし、
軸心をＹ軸方向としたトーチ移動用ボールねじ２１にプ
ラズマヘッド１７に設けてあるナット部材２３を螺合
し、トーチ移動用ボールねじ２１を、上部フレーム３に
取付けられて変速機構のあるトーチ移動用モータ２５に
よって回転する構造としている。プラズマヘッド１７に
装着されるべきプラズマトーチ１５は、上部フレーム３
の端部に装備されているトーチ自動交換装置２７( 本願
出願人によりすでに出願済み) によって所望のものが選
択的にセットされる。

【００１３】上記構成により、トーチ移動用モータ２５
を回転すると、トーチ移動用ボールねじ２１が回転して
プラズマヘッド１７はヘッドガイド１９、１９に沿って
Ｙ軸方向に移動する。このＹ軸方向移動により、プラズ
マ加工の際はプラズマトーチ１５を下部フレーム１上の
素材Ｗに対し所望の位置に位置決めすることができ、プ
ラズマ加工を行わないときは、下部フレーム１上の素材
Ｗから十分に離れている例えば図１の奥側( 右側) にプ
ラズマヘッド１７とプラズマトーチ１５を退避移動させ
ることができる。

【００１４】シリンダパンチヘッド２９に複数のパンチ
Ｐが装備され、この複数のパンチＰの内の１個を選択し
て上下動作させる図示しないストライカ及びこのストラ
イカを上下動作するパンチ用シリンダ３１とを、このシ
リンダパンチヘッド２９に取付けている。

【００１５】例示した成形金型移動機構１３は、複数の
パンチＰを装備しているシリンダパンチヘッド２９( パ
ンチ用シリンダ３１もこれに取付けている) を、上部フ
レーム３の例えば左側に設けているパンチガイド３３、
３３に沿ってＹ軸方向にスライド自在に設け、軸心をＹ
軸方向としたパンチ移動用ボールねじ３５にパンチシリ
ンダヘッド２９に設けてある図示しないナット部材を螺
合し、複数のダイＤを装備しているダイヘッド３７を、
上部フレーム３の下方位置に設けているダイガイド３９
に沿ってＹ軸方向にスライド自在とし、軸心をＹ軸方向
としたダイ移動用ボールねじ４１にダイヘッド３７に設
けてある図示しないナット部材を螺合し、パンチ移動用
ボールねじ３５とダイ移動用ボールねじ４１は、上部フ
レーム３に取付けた変速機構のある図示しないパンチ移
動用モータとダイ移動用モータとによってそれぞれ独立
して、あるいは同時に回転する構造としている。

【００１６】上記構成により、図示しないパンチ移動用
モータとダイ移動用モータを回転すると、パンチ移動用
ボールねじ３５とダイ移動用ボールねじ４１が回転し
て、パンチ用シリンダ３１、シリンダパンチヘッド２９
及びダイヘッド３７は、パンチガイド３３、３３とダイ
ガイド３９に沿ってＹ軸方向に移動する。このＹ軸方向
移動により、成形加工の際はシリンダパンチヘッド２９
とダイヘッド３７を下部フレーム１上の素材Ｗに対し所
望の位置に位置決めすることができ、成形加工を行わな
いときは、下部フレーム１上の素材Ｗから十分に離れて
いる例えば図１の奥側にシリンダパンチヘッド２９とダ
イヘッド３７を退避移動させることができる。

【００１７】例示した素材移動機構５は、ガイド方向を
Ｘ軸方向としたキャレッジガイド４３を下部フレーム１
の例えば奥側の位置に設け、素材Ｗを把持するワーク移
動用クランプ４５を複数個、装備したキャレッジ４７
を、キャレッジガイド４３へＸ軸方向に移動自在とし、
図示しないキャレッジ移動機構によってこのキャレッジ
４７を移動する構造であり、ワーク移動用クランプ４５
にて把持されてキャレッジ４７によりＸ軸方向に移動す
る素材Ｗを支承するために、図２に示されているよう
に、回転軸４９をＸ軸方向に直交する方向としたローラ
５１( 図２にその詳細構造を断面図で例示) を、複数
個、下部フレーム１に配設している。例示したワーク移
動用クランプ４５は、図１の実線で例示する把持姿勢と
点線で示す退避姿勢とにそれぞれセツトできるクランプ
体５３を備えている。

【００１８】上記構成により、素材Ｗの一側をワーク移
動用クランプ４５のクランプ体５３、５３、…にて把持
し、図示しないキャレッジ移動機構によってキャレッジ
４７をＸ軸方向に移動することで、ローラ５１、５１、
…上を素材Ｗが摩擦抵抗少なくスライド移動することに
なる。熱切断加工時では上記のように熱切断トーチ移動
機構１１によりＹ軸方向の位置決めされたプラズマヘッ
ド１７とプラズマトーチ１５の下方の所定位置に素材Ｗ
をセットすることができ、成形加工の際は成形金型移動
機構１３によりＹ軸方向の位置決めされたシリンダパン
チヘッド２９、パンチＰと、ダイヘッド３７、ダイＤの
間の所定位置に素材Ｗをセットすることができる。

【００１９】ローラ５１は、Ｘ軸方向にのみ素材Ｗをス
ライド移動するもので、図２に示すように、回転軸４９
に軸受を介して両端付近の内側を回転自在に支持された
パイプ状のローラであって、下部フレーム１に敷設けて
あるフレームカバー５５とローラ５１の両端部との隙間
Ｓは十分に大きくすることができ、かかる大きい隙間Ｓ
にはプラズマ加工時に発生したドロスは詰まりにくいも
ので、ドロスのためにローラ５１が回転できないという
ことはない。

【００２０】前記従来の複合加工機のように、フリーベ
アであるボールと穴との僅かな隙間にドロスがこの隙間
に詰まり易く、ボールの回転が阻害されるという問題
は、回転軸４９の回りに回転する構造のローラ５１によ
り素材Ｗを支承する構造とすることで、解消することが
できる。

【００２１】プラズマトーチ１５へはプラズマ電源５７
から所定の電源が供給されるものであり、プラズマ加工
を終えた製品は、下部フレーム１に設けてあるシュータ
ー５９から搬出され、プラズマトーチ１５へはプラズマ
電源から所定の電源が供給されるものであり、プラズマ
加工時に発生する煙やドロス、粉塵などは、シューター
５９内の図示しない吸塵口を経て集塵機６１により強制
的に吸塵される構造である。

【００２２】次に上記実施例の作用を説明する。熱切断
加工時では、上記のように成形金型移動機構１３の図示
しないパンチ移動用モータとダイ移動用モータを回転し
てシリンダパンチヘッド２９、パンチＰ及びダイヘッド
３７、ダイＤを、下部フレーム１上の素材Ｗから十分に
離れている例えば図１の奥側に退避移動させておいて、
熱切断トーチ移動機構１１のトーチ移動用モータ２５を
回転してプラズマヘッド１７とプラズマトーチ１５を、
下部フレーム１上の素材Ｗに対しＹ軸方向に所定に位置
決めする。素材Ｗは、図示しないキャレッジ移動機構に
よってキャレッジ４７をＸ軸方向に移動させることでプ
ラズマヘッド１７とプラズマトーチ１５の下方の所定位
置にセットされる。かかる熱切断トーチ移動機構１１に
よるプラズマトーチ１５のＹ軸方向の位置決め動作と、
素材移動機構５による素材ＷのＸ軸方向の位置決めセッ
ト動作とによって、素材Ｗにおける任意の位置に熱切断
加工を行うことができる。

【００２３】シリンダパンチヘッド２９、パンチＰとダ
イヘッド３７、ダイＤなどの打抜加工に関与する部材、
機構は、プラズマトーチ１５から十分に離れた位置に退
避しているので、熱切断加工により発生するドロスがシ
リンダパンチヘッド２９、パンチＰ及びダイヘッド３
７、ダイＤなどの打抜加工に関与する部材、機構に付着
する恐れはない。

【００２４】パンチング加工時では、上記のように熱切
断トーチ移動機構１１のトーチ移動用モータ２５を回転
してプラズマヘッド１７とプラズマトーチ１５を、下部
フレーム１上の素材Ｗから十分に離れている例えば図１
の奥側に退避移動させておいて、成形金型移動機構１３
の図示しないパンチ移動用モータとダイ移動用モータを
回転してシリンダパンチヘッド２９、パンチＰ及びダイ
ヘッド３７、ダイＤを、下部フレーム１上の素材Ｗに対
しＹ軸方向に所定に位置決めし、素材Ｗは、図示しない
キャレッジ移動機構によってキャレッジ４７をＸ軸方向
に移動させることでパンチＰの下方でダイＤの上方の所
定位置にセットされる。

【００２５】これらのように、素材移動機構５は、熱切
断トーチ移動機構１１と成形金型移動機構１３の移動方
向であるＹ軸方向に対し交叉するＸ軸方向にのみ素材Ｗ
を位置決め移動するものであるため、素材移動用動力や
設備コストの低減が可能となっている。

【００２６】前記従来の複合加工機では、外形が大きく
て自重も大きなフロントサイドテーブル又は、リアサイ
ドテーブルをＹ軸方向に移動し、さらにこのフロントサ
イドテーブル又は、リアサイドテーブル上でキャレッジ
をＸ軸方向に移動しているため、移動用の動力として大
馬力のモータが必要で、しかも、上記テーブル上をさら
にＸ軸方向に移動するキャレッジのガイド機構は複雑な
ものとなって、設備コストは高価であったが、この実施
例によってかかる問題は解消されるものである。

【００２７】尚、この発明は上述した実施例に限定され
ることは無く、適宜な変更を行うことにより、その他の
態様で実施し得るものである。例えば、熱切断トーチ
は、アークトーチ、レーザトーチであってもよく、ま
た、素材移動機構５、熱切断トーチ移動機構１１、成形
金型移動機構１３などは、図示例のほか、種々の公知構
造を支障無く使用できるものである。

【００２８】

【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、本発明においては、下部フレーム１上の素材
Ｗはキャレッジ４７によってＸ軸方向へ移動されるもの
であり、上記素材Ｗに熱切断加工を行う熱切断トーチ７
とプレス加工を行う成形金型９はＹ軸方向に移動するも
のであって、熱切断トーチ７と成形金型９はＹ軸方向に
長い共通の上部フレーム３の一側及び他側に設けてあ
り、かつ一方の加工時には他方は退避位置へ移動する構
成であるから、全体的構成の簡素化を図るこができると
共に、例えば熱切断トーチ７による熱切断加工時に生じ
るドロス等が成形金型９等に飛散するようなことがない
ものである。

【００２９】そして、素材ＷがＸ軸方向にのみ移動する
構成であることによりボールでなくローラ５１でもって
素材Ｗを支持することができ、素材Ｗを支持する部分は
点接触でなく線接触となり擦り傷を抑制することができ
ると共に、ローラ５１と当該ローラ５１の回転軸４９の
支持部との間隙Ｓを、ボールの場合とは異なり大きくす
ることができ、ドロス等の付着を抑制できるものであ
る。

【００３０】しかも、ローラ５１は、軸受を介して両端
側付近の内側を回転軸４９に回転自在に支持されたパイ
プ状であるから、軽量化を図ることができ、素材Ｗの急
激な移動に対しても円滑に追従して回転できて、上記素
材Ｗとローラ５１との間の滑りを抑制して素材に擦り傷
を生じることを防止できると共に、軸受が両端側付近の
内側に位置することにより、ローラ５１の両端部と下部
フレームとの間の隙間Ｓから上記軸受部分へドロス等が
入り難く、円滑な回転を維持できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の複合加工機の実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】図１の複合加工機に使用するローラの縦断面図
である。

【符号の説明】

５ 素材移動機構 ７ 熱切断トーチ ９ 成形金型 １１ 熱切断トーチ移動機構 １３ 成形金型移動機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材（Ｗ）を移動自在に支持する下部フ
   レーム（１）のＹ軸方向の一側に、上記素材（Ｗ）を把
   持自在のワーク移動用クランプ（４５）を備えたキャレ
   ッジ（４７）をＸ軸方向へ移動自在に設け、前記下部フ
   レーム（１）のＸ軸方向の中央付近の上部に設けた上部
   フレーム（３）をＹ軸方向に長く設け、この上部フレー
   ム（３）のＸ軸方向の一側に、前記素材（Ｗ）に熱切断
   加工を行う熱切断トーチ（７）をＹ軸方向へ移動自在に
   設けると共に、前記素材（Ｗ）にプレス加工を行うため
   のパンチ，ダイを備えた成形金型（９）を前記上部フレ
   ーム（３）のＸ軸方向の他側にＹ軸方向へ移動自在に設
   け、上記熱切断トーチ（７）又は成形金型（９）の適宜
   一方の加工時には成形金型（９）又は熱切断トーチ
   （７）の他方を退避位置へ移動する構成となし、前記素
   材（Ｗ）を支持する複数のローラ（５１）は、前記下部
   フレーム（１）に両端を支持された回転軸（４９）に軸
   受を介して両端側付近の内側を回転自在に支持されたパ
   イプ状とし、かつ上記各ローラ（５１）の両端部と下部
   フレーム（１）との間に比較的大きな隙間（Ｓ）を形成
   したことを特徴とする複合加工機。