JP3207902B6 - パンチプレス機のダイ機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は複数のダイユニット、具体的には複数のパンチユニットとダイユニットを具備したパンチプレス機においてダイの支持構造に特徴をもたせたダイ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から複数のダイユニットを具備したパンチプレス機は、例えば、タレットパンチプレス機として公知である。
【０００３】
しかし乍ら、複数のダイユニットを具備したパンチプレス機においては、パンチプレス作業に使用するダイ以外のダイユニットは、ワ−クハンドの位置決め作業の邪魔にならないうようにする必要がある。これは、パンチ加工時に選択されて使用されるダイユニットの金型上面は、ワ−ク（被加工材）の裏面に当接させられるため、パンチプレス作業に使用されない残りのダイユニットが同じ面位置にあるとワ−クを位置決めするためＸ軸，Ｙ軸方向に移動させられるワ−クやワ−クハンドの移動を干渉することがあるからである。
【０００４】
この点、タレットパンチプレス機は、パンチプレス作業に使用するパンチとダイのユニットがワ−クハンド側に最も近い位置にインデックスされ、作業に使用しない他のパンチとダイの各ユニットはタレット上において前記ワ−クハンドからより離れた位置に位置付けられることとなるので、上記のような問題は少ないか殆んどないが、複数のパンチとダイの各ユニットがワ−クハンドに対し同じ距離に列設されたタイプのパンチプレス機では、上記の問題をクリア−することは出来ない。
【０００５】
このような点に鑑み、本発明者らは先に特願平3-149258号として、非タレットタイプのパンチプレス機であって、複数のパンチユニットとダイユニットを具備したパンチプレスに適用して有用なダイ機構の提案をした。
【０００６】先に提案した発明の要旨は、複数のダイユニットをすべてその取付プレ−トに対し上下動可能にマウントし、パンチプレス作業に使用するダイユニットのみを上動位置に固定する一方、残りのダイユニットは、取付プレ−トの面位置又はそれ以下の下動位置に保持することができるように構成した点にある。
【０００７】
上記の提案した発明は、その従来技術の問題点を完全にクリア−することができる効果が得られる反面、複数のすべてのダイユニットが、それらの取付プレ−トに対し、上下動可能に装設される構成を必要とする点で構造が複雑になり、殊に、上下機構がすべてのダイユニットごと独立して設けられる点でパンチプレス機の総重量を嵩張らせるという別の問題が派生した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、非タレット式のパンチプレス機であって複数のパンチユニットとダイユニットを有するパンチプレス機において、パンチプレス作業時にワ−クやワ−クハンドの位置決め作動の邪魔にならず、しかも、パンチプレス機の重量をそれ程嵩張らせることのないダイ機構を開発することをその課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題等に鑑みてなされたもので、上下動自在のハンマー部材によってパンチング動作される複数のパンチユニットを支持した上側プレート部材と複数のダイユニットを支持した下側プレート部材との間の間隙内へワークを把持して移動位置決め自在のワークハンドを、前記ダイユニットに対して接近離反するＸ軸方向へ水平に移動自在に設けると共に上記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に設け、前記複数のパンチユニット及びダイユニットはＸ軸方向に複数列設けてあって、前記ワークハンド側の列のダイユニットは、不使用時には前記ワークのパスラインから下方向へ下降自在かつ使用時には上記パスラインに上昇してワークを支持する構成としてなるものである。
【００１０】
【実施例】
次に本発明ダイ機構の具体例を図により説明する。図１は本発明ダイ機構を具備したパンチプス機の側面図、図２は同じく正面図、図３は本発明ダイ機構の一例の側断面図、図４はハンマ−部材の駆動機構の一例を示す側面図である。
【００１１】
図１，図２において、１は側面略Ｃ状（図１においては裏返しのＣ状をなす）をなす本発明パンチプレス機のフレ−ム、２はこのフレ−ム１の開口部1aにおいて内奥側の下側フレ−ム1b上に水平な姿勢で配設したワ−クテ−ブルで、このテ−ブル２には上記フレ−ム１における開口部1aの開口間口側（図１の左右方向）に関し進退自在（以下、この方向をＸ軸方向という）のワ−クハンド３がモ−タ，送りネジ機構（図示せず）等を介して架装されていると共に、テ−ブル２自体は下側フレ−ム1bの上面において前記Ｘ軸方向と直交する方向（図の紙面に直交する方向で、以下、この方向をＹ軸方向という）にモ−タ、送りネジ機構（図示せず）を介して進退自在に架装されており、この構成により、上記ワ−クハンド３はフレ−ム１に対し、平面上でＸ軸，Ｙ軸方向において位置決め自在に架装されている。
【００１２】
一方、前記フレ−ム１の開口間口側の上面には、ワ−クＷ（又被加工材若しくはブランクともいう）の挿入間隙4aを形成したパンチユニット６，6'とダイユニット７，7'との取付プレ−ト４が、その間隙4aの開口側を前記テ−ブル２に対向させて、垂直な軸５を介して旋回可能にして架装されている。なお、図の実施例では上記プレ−ト４をフレ−ム１上において前記テ−ブル２に対し後退できる構造も付与されているが、本発明において前記プレ−ト４を旋回構造で架装すること並びに後退構造とすることの構成については任意である。プレ−ト４の後退機構は、取付プレ−ト４が旋回される時にテ−ブル２との干渉をさけるためである。
【００１３】
而して、前記プレ−ト４に於て、その間隙4aより上位に位置する上側プレ−ト部材4bには、一例として、一列に６個のパンチユニット６と同6'とがそれぞれ着脱自在に２列設けられ、また、前記間隙4aより下位に位置する下側プレ−ト部材4cには、上記２列のパンチユニット６，6'における個々のパンチユニットに対応させて一列に６個のダイユニット７，7'が２列設けられている。
【００１４】
11はフレ−ム１の上側フレ−ム1cにおいて、上記パンチ，ダイの各ユニット６，6'、７，7'に対向する位置に設けた油圧シリンダをそのストロ−ク運動の駆動源の一例としたハンマ−部材で、このハンマ−部材11は、前記各列のパンチユニットにおける個々のパンチユニット６の上面に選択的に位置付けることが出来るように、例えばエアシリンダのようなストロ−クアクチェ−タなどによる移動機構を介して、Ｘ軸，Ｙ軸の両軸に関して移動，位置決め自在に支持されているので、この部の詳細な一例を図４により説明する。
【００１５】
図４は上記ハンマー部材１１の駆動制御系の一例を示す機構ブロック図である。図４において、１１ａは油圧シリンダ、１１ｂはそのピストンロッドでその先端にパンチング用のハンマーが形成されている。１１ｃは前記シリンダ１１ａのサーボ制御される駆動油圧系で、圧油源１１ｄ、サーボ制御されるサーボ制御弁１１ｅ、配管１１ｆ、ストロークセンサ１１ｇ、サーボ制御部１１Ｓなどにより形成されている。この駆動制御系によって前記ハンマー部材１１のストローク動作を、ストローク位置、その位置での速度，加速度に基づいて制御する。
【００１６】
11hは上記油圧シリンダ11aのＸ，Ｙ軸移動機構の一例で、ここではＸ軸方向は油圧シリンダ11aに連結されたエアシリンダ11iにより、Ｙ軸方向は油圧シリンダ11aとエアシリンダ11iを一体に取付けた部材11kを送りネジ機構11jにより駆動するように構成されている。
【００１７】
以上の説明において、ハンマ−部材11の駆動源は油圧シリンダに限られるものではない。例えば、サ−ボモ−タを駆動源としてその回転運動をクランクやリンク機構、或は、ネジ機構等によりストロ−ク運動に変換するようにした駆動源であってもよいのである。また、同じ趣旨でハンマ−部材のＸ，Ｙ軸移動機構も上記の実施例の構造に限られるものではない。
【００１８】
以上のパンチプレス機は、ワ−クハンド３に水平な姿勢で保持させた鋼板等の被加工材（ブランク）Ｗの加工位置を、当該ワ−クハンド３のＸ軸，Ｙ軸方向での位置決め作動により所定のパンチユニット６又は6'とダイユニット７又は7'の間に位置付けると共に、当該パンチユニット６又は6'に対してハンマ−部材11を位置決めし、このハンマ−部材11によりパンチングする点は従来のパンチプレス機と基本的に同じである。
【００１９】
一方、本発明パンチプレス機におけるのハンマー部材１１は、駆動源を油圧シリンダ１１ａとした場合、この油圧シリンダ１１ａを、サーボ制御弁１１ｅ、サーボ制御部１１Ｓ、ストロークセンサ１１ｇなどを主体とする制御系によってサーボ制御され乍ら駆動させる、特に、ストロ−ク運動の加，減速を、任意自在に行うことができるので、被加工材の硬さや厚みなどに応じてパンチの降下速度を微妙にコントロールでき、従って、騒音の少ない高速加工が可能になる。この利点は、サーボモータを駆動源に使用した場合にも同様に得ることができる。
【００２０】
而して、本発明パンチプレス機では、Ｘ軸方向に２列に設けたダイユニット７，７’が、次のように取付プレート４に装設されている。即ち、ワークハンド３に近い側の列のダイユニット７は、ここではその列のダイユニット全部が、パンチプレス作業に使用するときにのみ、取付プレート４の間隙４ａの上面から金型の上面を少し突出させ、金型上面がワークＷのパスラインに上昇してワークＷの下面に当接するように位置付けて保持されるが、使用しないときは前記金型上面を間隙４ａの上面と同面又はそれ以下に位置付けて、すなわちワークＷのパスラインから下降して保持されるようにするため、この列の各ダイユニット７の下端面を、ここでは一例としてシリンダ，カム等を利用した昇降機構（図３参照）により支持し、この列のダイユニット７が全部前記間隙４ａにその上面が少し突出できるように支持されている。以下、図３によりこの部分の詳細について説明する。
【００２１】
図３に示す取付プレ−ト４は、側面からみて横長の略Ｃ字状をなすプレ−ト本体4dと、この本体4dの開口間口側（先端側、図３の右側）に形成された上，下の金型取付部4e，4fとから形成されている。なお、本体4dと取付部4e，4fを別体構造とするか、一体構造とするかは任意である。上記プレ−ト本体4dをフレ−ム１における下側フレ−ム1bの上面に支持するため、支持ベ−ス部材1dが下側フレ−ム1bの上面に形成されている。
【００２２】
図３に示すように、各ダイユニット７，7'はいずれも、ダイ7a，7a'、このダイ7a，7a'を収容したダイホルダ7b，7b'を下面から支持するホルダサポ−ト7c，7c'で形成されている点、及び、夫々のダイ7a，7a'〜ホルダサポ−ト7c，7c'までの各構成部材が、下側プレ−ト部材4cに穿設されたホルダ穴41c，41c'に上下動可能であるが回転不能に収装されている点で共通構成である。しかし、ワ−クハンド３に近い側のダイユニット７は、そのホルダサポ−ト7cを上下動させるため、ホルダエレベ−タ機構８が付設されている点で、ダイユニット7'側の構成と異なっている。次にこの点について説明する。
【００２３】
而して、ワ−クハンド３に近い側のダイユニット７に於て、ホルダサポ−ト7cの底面側は、その下面が水平面に対しワ−クハンド３側に向けて適宜の拡開角度が付された傾斜面7dに形成され、この傾斜面7dがそれに対応して上面を傾斜面8aに形成した楔部材8bの当該傾斜面8dが当接させられることによって、前記楔部材8bが前記ホルダサポ−ト7cを下から支持している。この実施例では、この楔部材8bはワ−クハンドに近い側のダイユニット７の列において、全部のホルダサポ−ト7cを支持できる長さに形成されているものとする。
【００２４】
上記楔部材8bは、ここでは真横から、つまり、水平方向で進退作動させられることにより、その傾斜面8aの作用によってこの列のダイユニット７の全部のホルダサポ−ト7cをホルダ穴41c内で上下摺動させる。このための駆動源は、一例として、図示したようにエアシリンダ8cのロッドが楔部材8bにその長手方向で等間隔で２本又はそれ以上連結されることにより設けられている。なお、楔部材8bとエアシリンダ8cとは、支持ベ−ス部材1dの上面に配設されている。
【００２５】
一方、上記ホルダサポ−ト7cは当該サポ−ト7cを常時下方へ付勢する押えスプリング（図示せず）が関連付けて設けられる。なお、この押えスプリングを設けないでも、上記ダイ7a〜ホルダサポ−ト7c自重によってこれら各部材7a〜7cは重力の作用でホルダ穴41c内を下方へ向おうとする。図３において、９，9'はダイ7a'〜ホルダサポ−ト7c，7c'の各部材に形成された打抜カスの落下穴に連通したかす抜き穴である。
【００２６】
図３においては、ダイユニット７，7'は図の左右に２個しか表われていないが、実機ではこのダイユニット７，7'が紙面に垂直方向に各列とも６個設けられており、従って、各ダイユニット７,7'とも、夫々の構造は、上述したダイ7a，7a'からダイサポ−ト7c，7c'までの各構成部材が同一部材で構成されている。
【００２７】
上記の説明において、エレベ−タ機構８はその楔部材8bをダイユニット７の列における全部のホルダサポ−ト7cを同時に当接支持する長さに形成されたものを使用する例について述べた。つまり、この列のダイユニット７の各ダイ7aは、楔部材8bの前後摺動によってその全部のダイ７が一括して上，下動するものの例について述べたが、本発明は、この列の各ダイユニット７を夫々に上，下動させる構造としてもよい。このためには、この列の各ダイユニット７ごとに、各楔部材8bと各楔部材8bに連結したエアシリンダ8cとを設ければ良い。
【００２８】
上記のように形成される本発明ダイ機構において、複数のダイユニット７がその列ごと上下動するようにしたものは、次のように作動させる。ワ−クＷの所定加工位置をワ−クハンド３の作動によってその上に位置付けられたワ−クハンド３に近い側のダイ7aは、楔部材8bを前進（図３の右方）させるようにそのシリンダ8cを作動させることにより、当該ダイ7aの上面が金型取付部4fの上面から少し突出させられる。
【００２９】
この突出量は、このワ−クＷが金型取付部4fの上面に設けられたフリ−ベアリング10に当接支持される姿勢を略水平に保持できれば足りるので、前記突出量、換言すれば、傾斜面7d，8aの角度は任意に設計することができる。ワ−クハンド３に近い側のダイユニット７のダイ7aが上昇位置に位置付けられると、対応するパンチユニット６、ここでは図３の左側のパンチユニット６が、通常のパンチング動作と同様に作動させられて、ワ−クＷに対し所定のパンチプレス作業を行うことになる。
【００３０】
上記のパンチユニット６とダイユニット７とが引続き使用される場合には、このダイユニット７は上記上昇位置のままでワ−クＷの位置決めがワ−クハンド３の作動により行われるが、次の加工がワ−クハンドに遠い側のパンチユニット6'とダイユニット7'とを使用するものである場合には、上記の上昇位置に位置付けていたワ−クハンド３に近い側のダイユニット７は、その楔部材8bがエアシリンダ8cの後退作動（図３の右側に向け）によって後退させられ、ダイユニット７の自重又は押えスプリングの作動により下降し、原位置に復帰するので、ワ−クハンド３によるワ−クＷの位置決めの際、前記ダイユニット７とワ−クハンド３やワ−クとが干渉するおそれはなく、従って、次の作業で使用されるダイユニット7'を使用したパンチプレス作業のための位置決めを円滑かつ迅速に行うことが可能になる。
【００３１】
【発明の効果】
上述のように本発明では、ワ−クハンドに近い側に位置付けて設けられたダイユニット７のみを、その使用時に金型取付部の上面より少し突出した上昇位置に位置決めし、ワ−クハンドに遠い側のダイユニットが使用される時には、ワ−クハンドに近い側のダイユニットを金型取付部の上面と同面乃至は少し没した下降位置に保持するようにしたので、不使用のダイユニットがワ−クを位置決めするワ−クハンドの位置決め作動の邪魔になり難い、換言すれば、加工範囲のデッドゾ−ンがタレット式パンチプレスに比べ遜色ないほど狭くなるという格別の効果がある。
【００３２】
これによって本発明では、非タ−レット方式で複数のパンチユニットとダイユニットを有するパンチプレス機において、タ−レット式パンチプレスのようなインデックス機構やその作動を要せずに、タ−レット式にパンチプレス機に殆んど遜色のない加工範囲においてタレットパンチプレスに優るとも劣らない多種多様のプレス仕事をすることができる。
【００３３】
特に、本発明ではダイユニットの上下動機構をフレ−ム１における支持ベ−ス部材上に設けることにより、取付プレ−トと支持ベ−ス部材との当接面の構造や仕上精度等において、先に提案したパンチプレス機に比べ大幅な簡素化、易加工化が可能になるため、これの点が製造面において大きな利点となる。
【００３４】一方、本発明のハンマー部材は、その駆動源にサーボ制御が可能な油圧シリンダやサーボモータを使用してサーボ制御し乍ら駆動するようにしたので、特に、ストローク運動の加，減速を、任意自在に行うことができ、従って、被加工材の硬さや厚みなどの条件に応じてパンチの降下速度を微妙にコントロールすることが可能になり、低騒音で被加工材の材質等に合った高速加工が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ダイ機構の一例を取付けたパンチプレス機の側面図。
【図２】同じく図１のパンチプレス機の正面図。
【図３】本発明ダイ機構の一例の拡大側断面図。
【図４】ハンマ−部材の駆動制御系の一例のブロック図。
【符号の説明】
１ フレ−ム
２ ワ−クテ−ブル
３ ワ−クハンド
４ パンチ，ダイユニットの取付プレ−ト
５ 旋回軸
６，6' パンチユニット
７ ワ−クハンドに近い側のダイユニット
7a ダイ
7b ダイホルダ−
7c ホルダサポ−ト
7d 傾斜面
８ エレベ−タ機構
8a 傾斜面
8b 楔部材
8c エアシリンダ

Claims (2)

1. 上下動自在のハンマー部材（１１）によってパンチング動作される複数のパンチユニット（６，６’）を支持した上側プレート部材（４ｂ）と複数のダイユニット（７，７’）を支持した下側プレート部材（４ｃ）との間の間隙（４ａ）内へワーク（Ｗ）を把持して移動位置決め自在のワークハンド（３）を、前記ダイユニット（７，７’）に対して接近離反するＸ軸方向へ水平に移動自在に設けると共に上記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に設け、前記複数のパンチユニット（６，６’）及びダイユニット（７，７’）はＸ軸方向に複数列設けてあって、前記ワークハンド（３）側の列のダイユニット（７）は、不使用時には前記ワーク（Ｗ）のパスラインから下方向へ下降自在かつ使用時には上記パスラインに上昇してワーク（Ｗ）を支持する構成としてなることを特徴とするパンチプレス機のダイ機構。
2. パンチング動作をするハンマー部材は、サーボ制御される駆動源によって駆動されるようにした請求項１に記載のパンチプレス機のダイ機構。

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