JP3558755B2 - タレットパンチプレスのタッピング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタレットパンチプレスのタッピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平４−１１５８１６号公報にはタレットパンチプレス用のタッピング装置が開示されている。このタッピング装置はタレットパンチプレスの打圧手段であるストライカーの直線的運動を回転運動に変換する機構と、ストライカーの高速な直線的運動とタッピングの時の送り速度との速度差を吸収する速度差吸収機構と、タップに回転を付与する送り機構及びタッピング加工終了後にタップに高速度の逆回転を付与するガススプリング等で構成されている。
【０００３】
また、実公平３−１８０１３号公報にはパンチング、ブランキング、バーリングなどのプレス加工を行うプレス装置においてプレスのラム（上述のストライカーに相当）の作動範囲外にタッピング、ドリリング等を行う装置を設けたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平４−１１５８１６号公報に開示されたプレスのタッピング装置においては、タレットパンチプレスの打圧手段であるストライカーをタッピング加工の駆動源としているので、非常な高速度でのタッピング加工が行える利点がある。しかし、タップの回転を非常な高速度で行うので、タップを回転する駆動力をあまり大きくすることができない。また、非常な高速度でタッピング加工を行うということは、換言すれば、非常に短時間でタッピング加工が完了するということでもあり、これらからタッピング加工が可能な板厚に制限が生じ、使用可能なタップのサイズがＭ３〜Ｍ５程度に制限されるという問題がある。
【０００５】
また、上記実公平３−１８０１３号公報に開示されたプレスのタッピング装置においては、プレスにおける加工位置とタッピング装置の加工位置が同一の位置にないので、プレスにおける材料位置決め装置の移動領域の関係から、タッピング加工の加工範囲に制限が生じるという問題がある。また、タッピング装置の保守管理を行う時には機械全体を停止しなければならない。
【０００６】
本発明は上述の如き問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、広範囲の板厚に広範囲なサイズのタッピング加工が可能なタレットパンチプレスのタッピング装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のタレットパンチプレスのタッピング装置は、パンチホルダとダイホルダを装着する上下タレットの装着孔にウォームギヤと、該ウォームギヤに係合する環状のウォームホイールとを設け、前記パンチホルダとダイホルダとを回転駆動可能なインデックス機構を備えたタレットパンチプレスのタッピング装置にして、前記上タレットにパンチホルダ装着孔を備えた上下のブッシュを設け、該上ブッシュのパンチホルダ装着孔に嵌合自在の胴部を備えると共に、前記パンチホルダ装着孔に係止する鍔部を前記胴部上端部に備えた環状の上部ホルダを設け、前記下ブッシュのパンチホルダ装着孔に回転自在に嵌合する胴部と、該胴部に前記上部ホルダ内径部へ延伸する軸受け取付け部を備えた環状の下部ホルダを設け、該下部ホルダを前記上部ホルダに回転自在に軸支し、該下部ホルダに下部ホルダに対して上下軸方向に摺動可能かつ相対的な回転を規制した工具ホルダを設け、前記上部ホルダの上端部に前記下部ホルダと同軸のドライバーガイドを設け、該ドライバーガイドに下端部にリードねじを備えたドライバを回転不能かつ軸方向に摺動自在に設け、該ドライバのリードねじ部を前記工具ホルダに設けたナット部に螺合して設け、前記ドライバ上端に設けたパンチヘッドとドライバーガイドとの間にリフタースプリングを弾装し、前記下部ホルダの胴部外周に回転伝達キーを設け、該回転伝達キーを前記環状のウォームホイールの内径に設けた上下軸方向のキー溝に係合自在に設け、前記工具ホルダ下面に板材を押圧する板押さえを設け、該板押さえが板材に対向する端面に前記板材より硬度の小さい材質からなるブラシを設けると共に、前記下タレットの両側部に半円弧状の補助テーブルを設け、該補助テーブルに前記板材を支承する前記ブラシを設けたことを要旨とするものである。
【０００８】
従って、上タレットの装着孔に設けられたウォームギヤと該ウォームギヤに噛合するウォームホイールを駆動するこにより、タップＴを保持した工具ホルダを大きな回転力で正逆回転させることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のタレットパンチプレスのタッピング装置実施の形態について図面によって説明する。
【００１１】
図１，図２及び図３を参照するに、タレットパンチプレス１はコモンベース３を備えており、このコモンベース３上には門型形状の本体フレーム５が立設されている。この本体フレーム５は開口部７を有した上部フレーム５Ｕと下部フレーム５Ｌとで構成されている。この下部フレーム５Ｌ上の加工位置部分にはプレスの力を受けるディスクサポート９が設けられている。
【００１２】
この本体フレーム５における上部フレーム５Ｕにはラム１１を上下動せしめるための油圧シリンダまたはクランク駆動あるいはサーボ駆動などからなる駆動装置１３が設けられている。前記ラム１１の下部にはストライカー１５が備えられている。しかも、前記ラム１１は上部フレーム５Ｕに取付けられたラムガイド部材１７に案内されてＺ軸方向（図１，図２において上下方向）へ摺動自在に摺動される。
【００１３】
上記構成により、駆動装置１３を駆動せしめると、ラム１１がラムガイド部材１７に案内されてＺ軸方向へ移動するので、ストライカー１５が上下動されることになる。
【００１４】
前記本体フレーム５における下部フレーム５ＬにはＹ軸方向（図２，図３において左右方向）へ適宜な間隔で複数のブラケット１９がＺ軸方向へ延伸して取付けられている。この複数のブラケット１９上には支持フレーム２１が設けられている。この各支持フレーム２１には複数のボール２３を介してワークテーブル２５のサイドテーブル２５ＳがＹ軸方向へ移動自在に設けられている。このワークテーブル２５は固定されたセンタテーブル２５Ｃの両側にサイドテーブル２５Ｓを備えた構成となっている。
【００１５】
このワークテーブル２５の図３において左側上には板材移動位置決め装置２７のうちのキャリッジベース２９が設けられている。このキャリッジベース２９にはＸ軸方向（図１において左右方向，図３において上下方向）へ延伸した回転自在なボールねじ３１が支承されている。このボールねじ３１にはナット部材を介してＸ軸方向へ移動自在なキャリッジ３３が設けられている。しかも、このキャリッジ３３に板材Ｗをクランプする複数のワーククランプ３５が備えられている。
【００１６】
前記キャリッジベース２９の下部にはＸ軸用モータ３７が図３に示すように設けられており、このＸ軸用モータ３７の出力軸には駆動プーリ３９が装着されている。一方、前記ボールねじ３１の一端には従動プーリ４１が装着されており、この従動プーリ４１と駆動プーリ３９とにはタイミングベルト４３が巻回されている。
【００１７】
上記構成により、図示省略のＹ軸用駆動モータを駆動せしめると、キャリッジベース２９を介してサイドテーブル２５Ｓが支持フレーム２１に支承されたボール２３を介してＹ軸方向へ移動されることになる。また、Ｘ軸用駆動モータ３７を駆動せしめると、キャリッジ３３がＸ軸方向へ移動されることになる。したがって、ワーククランプ３５にクランプされた板材ＷはＸ，Ｙ軸方向へ移動され、板材Ｗの所望位置が前記ストライカー１５の下方位置である加工位置に位置決めされることになる。
【００１８】
前記本体フレーム５に隣接したサブフレーム４５が前記コモンベース３上に立設されている。サブフレーム４５は上部フレーム４５Ｕと下部フレーム４５ＬからなるＣ型形状の構造となっている。この上部フレーム４５Ｕの下部には上部回転軸４７Ｕを介して回転自在な例えば長方体形状の上タレット４９が、また、下部フレーム４５Ｌの上部には下部回転軸４７Ｌを介して回転自在な例えば長方体形状の下タレット５１がそれぞれ支承されている。
【００１９】
前記上タレット４９の両側にはパンチＰを装着したパンチホルダＰＨがパンチホルダ装着孔に着脱可能に取付けられていると共に、下タレット５１の両側には、前記パンチＰと対応した位置にダイＤを装着したダイホルダＤＨがダイホルダ装着孔に着脱可能に取付けられている。しかも、上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌの内側には図２において左右両側、すなわち、図４に示すごとく上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌを回転せしめるための回転駆動手段としての例えば流体シリンダ５３Ｕ，５３Ｌ；５５Ｕ；５５Ｌが設けられており、この流体シリンダ５３Ｕ，５３Ｌ；５５Ｕ，５５Ｌに装着されたピストンロッド５７Ｕ，５７Ｌ；５９Ｕ，５９Ｌの先端にはラック６１Ｕ，６１Ｌ；６３Ｕ，６３Ｌが一体的に設けられている。このラック６１Ｕ，６１Ｌ；６３Ｕ，６３Ｌには前記上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌに嵌合されたピニオン６５，６７が噛合されている。
【００２０】
上記構成により、流体シリンダ５３Ｕ，５３Ｌ；５５Ｕ，５５Ｌを作動せしめると、ピストンロッド５７Ｕ，５７Ｌ；５９Ｕ，５９Ｌが図４において左右方向へ移動されるから、ラック６１Ｕ，６１Ｌ；６３Ｕ，６３Ｌ及びピニオン６５，６７を介して上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌがそれぞれ同期して同方向へ回動されることになる。したがって、構造がシンプルで上下タレット４９，５１を高速に回転できると共に安価に製作することができる。なお、回転駆動手段としては、駆動モータ，ウォームギヤ，ウォームホイールによって、上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌを回動させるようにしてもよい。
【００２１】
前記下タレット５１の側部には、図５に示されているように、板材Ｗを支承するブラッシなどの支持部材６９を備えた半円弧状の補助テーブル７１が備えられている。したがって、下向き成形加工ができると共に下タレット５１の回転時における板材Ｗに発生する傷を減少させることができる。
【００２２】
上記構成により、上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌの回動により、上下タレット４９，５１が割出されて選択されたパンチＰ，ダイＤが加工位置に位置決めされる。次いで、ストライカー１５の上下動によって、パンチＰとダイＤが協働して板材Ｗの所望位置にパンチング加工が行なわれることになる。
【００２３】
このように、このパンチング処理は上下動自在なラム１１の作動によって行なわれるが、このときの作動により発生した熱は上部フレーム５Ｕの部分からサブフレーム４５の上部フレーム４５Ｕの部分にまでは熱伝導しないで放出される。すなわち、上下タレット４９，５１はサブフレーム４５の上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌによって支承されているので、上下タレット４９，５１に生ずる熱変位は上下タレット４９，５１の回転熱のみで維持でき、前記ラム１１の発生する発熱を受けて芯ずれが起こるというような大きな熱影響を受けるようなことはない。
【００２４】
前記サブフレーム４５の上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌの左側（図１において）には隣接して、前記上タレット４９に対して着脱交換すべきパンチＰを支持したパンチホルダマガジン７３と、下タレット５１に対して着脱交換すべきダイＤを支持したダイホルダマガジン７５とが設けられている。前記上タレット４９のパンチ着脱交換位置ＰＴが図１に示されているように、前記パンチホルダマガジン７３の下方に位置すると共に、下タレット５１のダイ着脱交換位置ＤＴがやはり図１に示されているように、前記ダイホルダマガジン７５の上方に位置するように、金型交換装置７７の上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌが前記パンチ及びダイ交換位置ＰＴ，ＤＴの上下方向に配置されている。
【００２５】
前記パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５はそれぞれ上下方向に対向して配置されていると共に、図３に示されているようにエンドレス状のチェン部材７９，８１が駆動スプロケット８３，従動スプロケット８５に巻回されている。駆動スプロケット８３にはサーボモータのごとき駆動モータ８７，８９が連動連結されている。前記チェン部材７９，８１にはそれぞれ相対向してパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをクランプするクランプ爪９１，９３がエンドレス状に複数取付けられている。
【００２６】
前記上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌの下部にはパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをクランプするチャック爪９５，９７が備えられている。また、前記サブフレーム４５の上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌに取付けられたサーボモータのごときチェンジャ用の駆動モータ９９，１０１で前記上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌが上下動されるようになっている。
【００２７】
上記構成により、加工位置でパンチＰとダイＤとの協働で板材Ｗにパンチング加工を行なっている間に、パンチ及びダイ着脱交換位置ＰＴ，ＤＴにおいて、上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌを駆動モータ９９，１０１によって上下動させて、上下タレット４９，５１に装着されているパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをチャック爪９５，９７で抜き取って、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５に装着する。次いで、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５のクランプ爪９１，９３からパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをチャック爪９５，９７で抜き取って上下タレット４９，５１に装着する。この一連の動作を行なうことによって、パンチ及びダイ着脱交換位置ＰＴ，ＤＴと、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５との間で、上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌの上下方向における直線的移動で、パンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨを直接交換することができるので、従来よりも段取り時間及び交換の時間を短縮させることができる。従って、多品種少量生産や柔軟性のある自動化に対応でき、延いては無人運転を行なうことも可能である。
【００２８】
前記パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５の交換位置には、図２，図３に示されているように、すでに公知の２本のアームからなる通常の金型交換装置１０３とツーリングタワ１０５が配置されている。この金型交換装置１０３は２本のアーム１０７の先端にクランプ爪１０９が取付けられ、９０，１８０度に回転できるもので、構造はすでに公知のものを採用しているから詳細な説明を省略する。また、ツーリングタワ１０５も円筒部材１１１の外周にクランプ爪１１３を複数段に設け、このクランプ爪１１３にパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨがクランプされている。そして、円筒部材１１１が回動自在かつ上下動自在となっている。すなわち、円筒部材１１１は流体シリンダ１１５の作動で上下動されると共に、サーボモータ１１７の駆動により駆動プーリ１１９，タイミングベルト１２１，従動プーリ１２３を介して回動されるようになっている。したがって、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５とツーリングタワ１０５との間では金型交換装置１０３でパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨの交換が行なわれるのである。
【００２９】
前記金型交換装置７７における上金型交換装置７７Ｕの具体的な構成について説明したが、下金型交換装置７７Ｌについてほぼ同じ構成で、動きが上昇と下降が逆のみであるので説明を省略する。
【００３０】
前記直方体形状の上タレット４９にパンチＰを支持自在のパンチホルダＰＨを回転させるオートインデックスの構造が図６に示されている。図６において、本体フレーム５の上部フレーム５Ｕの一部には軸受１２５が取付けられており、この軸受１２５には駆動軸１２７が回転自在に支承されている。駆動軸１２７の一端には減速機構１２９を介してサーボモータのごとき駆動モータ１３１が取付けられている。一方、駆動軸１２７の他端には複数の駆動プーリ１３３が回転自在に支承されている。
【００３１】
前記上部フレーム５Ｕの一部である図６の右側には軸受１３５が取付けられており、この軸受１３５には連結軸１３７が回転自在に支承されている。この連結軸１３７の一端にはキーＫによりクラッチ部材１３９が固定されている。このクラッチ部材１３９の先端に固定用爪１４１が設けられている。一方、連結軸１３７の他端には複数従動プーリ１４３が回転自在に支承されている。この各従動プーリ１４３と前記駆動プーリ１３３とにはタイミングベルト１４５が巻回されている。また、このタイミングベルト１４５の途中には張力などを調整するアイドラプーリ１４７が当接されており、このアイドラプーリ１４７は前記上部フレーム５Ｕに取付けられている。
【００３２】
前記軸受１３５を取付けた上部フレーム５Ｕの左側にはエアシリンダ１４９が取付けられている。このエアシリンダ１４９に装着されたピストンロッド１５１の先端には移動部材１５３が設けられており、この移動部材１５３は前記クラッチ部材１３９に係合されている。この移動部材１５３の移動領域には検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。
【００３３】
前記軸受１３５を取付けた上部フレーム５Ｕの右側には位置決め用のエアシリンダ１５５が取付けられている。このエアシリンダ１５５に装着されたピストンロッド１５７の先端にはショットピン１５９が設けられている。前記ピストンロッド１５７の後側へ突出した部分の移動領域には検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４が設けられている。
【００３４】
前記上タレット４９の側端面には前記ショットピン１５９が係合されるショットピン用穴１６１を備えた位置決めブロック１６３が取付けられている。
【００３５】
前記上タレット４９の前記クラッチ部材１３９と対向した位置には円筒形状の被クラッチ部材１６５が設けられており、この被クラッチ部材１６５の軸心部にはウォームギヤ回転軸１６７が回転自在に支承されている。このウォームギヤ回転軸１６７の他端には前記パンチホルダＰＨに嵌合された環状のウォームホイール１６９に噛合するウォームギヤ１７１が取付けられている。前記被クラッチ部材１６５に形成された溝にはスプリング１７３の付勢力でピン１７５が嵌合されている。
【００３６】
上記構成により、パンチＰを支持したパンチホルダＰＨを回転させる場合には、まずエアシリンダ１５５を作動させてピストンロッド１５７を図１において上昇せしめると、ショットピン１５９が２点鎖線の位置から実線の位置へ移動してショットピン用穴１６１に係合される。この係合状態は検出スイッチＳＷ４で確認でき、離脱状態は検出スイッチＳＷ３で確認できる。
【００３７】
ショットピン１５９がショット用ピン穴１６１に係合されると、次に、エアシリンダ１４９を作動させてピストンロッド１５１を図６において上昇せしめると、移動部材１５３を介してクラッチ部材１３９が上昇して被クラッチ部材１６５に係合すると共に、固定用爪１４１がスプリング１７３の付勢力に抗してピン１７５を押して被クラッチ部材１６５の溝に嵌まり込んでクラッチ部材１３９は被クラッチ部材１６５に固定されて、連結軸１３７とウォームギヤ回転軸１６７が連結される。なお、クラッチ部材１３９と被クラッチ部材１６５との係合状態は検出スイッチＳＷ１で、離脱状態は検出スイッチＳＷ２で確認される。
【００３８】
次いで、駆動モータ１３１を駆動せしめると、減速機１２９を介して駆動軸１２７が回転される。この駆動軸１２７の回転により駆動プーリ１３３，タイミングベルト１４５，従動プーリ１４３を介して連結軸１３７が回転されるので、ウォームギヤ回転軸１６７が同方向へ回転される。ウォームギヤ回転軸１６７が回転されると、ウォームギヤ１７１，ウォームホイール１６９を介してパンチホルダＰＨが回転されることになる。パンチホルダＰＨの回転を行なわない場合には、駆動モータ１３１を停止させる。また、クラッチ部材１３９を被クラッチ部材１６５から離脱させると共に、ショットピン１５９をショットピン用穴１６１から離脱させればよい。なお、下タレット５１に装着されたダイホルダＤＨを回転させる構造は、上述した構造とほぼ同じであるので説明を省略する。
【００３９】
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図であり、本発明に係わるタレットパンチプレスのタッピング装置を２００を前記上タレット４９に装着した状態を示したものである。
【００４０】
この図７に示したタッピング装置２００は、工具としてタップＴを装着した例を示してある。またこのタッピング装置２００には、前記タップＴ以外に、リーマまたはドリル等の工具を使用することが可能である。
【００４１】
さて、上記タッピング装置２００は、タップＴを保持するコレットチャックなどの公知の工具保持機構２０１を備えた工具ホルダ２０３が下部ホルダ２０５に上下軸方向に摺動自在に係合すると共に、この工具ホルダ２０３と一体的に回転するように下部ホルダ２０５の下端部に設けたキー２０７と工具ホルダ２０３に設けたキー溝２０９とを係合してある。
【００４２】
上記下部ホルダ２０５の下方部分は前記上タレット４９のパンチホルダ装着孔のブッシュ２１１Ｌに回転可能に嵌合してある。またこの下部ホルダ２０５の上方部分は、上記嵌合部分より小径に形成した軸受け取付け部が設けてありこの軸受け取付け部に複数のベアリング２１３がスナップリングＳＲなどによって固定して取付けてある。
【００４３】
上記ベアリング２１３の外輪側は上部ホルダ２１５の内径部にスナップリングＳＲによって固定してある。また、この上部ホルダ２１５の胴部は前記パンチホルダ装着孔のブッシュ２１１Ｕに嵌合してあり、この上部ホルダ２１５の胴部の上端に設けた鍔部２１７の係止穴が前記上タレット４９のパンチホルダ装着孔のブッシュ２１１Ｕに出没自在設けた係止ピン２１９に係合してある。なお、鍔部２１７外周には、パンチホルダマガジン７３のクランプ爪９１，上型交換装置７７Ｕのチャック爪９５に把まれる溝が形成してある。
【００４４】
前記上部ホルダ２１５の鍔部２１７には、ドライバ２２３をガイドするドライバーガイド２２５がボルトにより固定してある。このドライバ２２３の下方には前記工具ホルダ２０３のナットに螺合するリードねじ２２１が設けてあり、上端部には前記タレットパンチプレスのストライカー１５に打撃されるパンチヘッド２２７が設けてある。なお、工具としてタップＴを装着する場合は、タップのピッチは前記リードねじ２２１のリードと一致したものが装着される。
【００４５】
そして、このパンチヘッド２２７とドライバーガイド２２５との間には前記工具ホルダ２０３を上方に付勢するリフタースプリング２２９が弾装してある。また、上記ドライバ２２３にはキー溝２３１が軸方向に設けてあり、このキー溝２３１に前記ドライバーガイド２２５に設けたキー２３５を係合させてある。なお、このドライバ案内２２５と上部ホルダ２１５とは一体的に製作してもよい。
【００４６】
上タレット４９の前記環状のウォームホイール１６９には、キー溝２３７が設けられており、前記下部ホルダ２０５には、このキー溝２３７に係合する回転伝達キー２３９が設けてある。また、前記ブッシュ２１１Ｕにも、この回転伝達キー２３９に係合するキー溝２４１が設けてある。
【００４７】
前記工具ホルダ２０３の下面には、工具ホルダ２０３に植設したショルダースクリュー２４３に板押さえ２４５を遊嵌し、この板押さえ２４５と工具ホルダ２０３との間にスプリング２４７を弾装してある。また、前記板押さえ２４５が板材Ｗに対向する端面に前記板材より硬度の小さい材質からなるブラシ２４６を植毛し、板押さえ２４５が板材Ｗを押圧するときに板材表面に生じる傷を防止することができる。
【００４８】
上記構成のタッピング装置において、タッピング加工を実施する場合につい説明する。前述の如く、ウォームギヤ１７１を適宜な速度で適宜方向に回転させると、このウォームギヤ１７１に係合するウォームホイール１６９が減速されて大きな回転力で回転することになる。ウォームホイール１６９の回転は、回転伝達キー２３９を介して下部ホルダ２０５に伝達される。そして、下部ホルダ２０５と、工具ホルダ２０３とは、キー２０７により係合しているので一体的に回転することになる。
【００４９】
また、工具ホルダ２０３のナット部は、前記ドライバ２２３のリードねじ２２１に螺合しているが、このリードねじ２２１は、ドライバーガイド２２５に設けたキー２３５と、ブッシュ２１１Ｕに出没自在設けた係止ピン２１９とにより回転が規制されているので、ウォームホイール１６９が回転すると工具ホルダ２０３がリードねじ２２１のリードに従って回転しながら下降または上昇することになる。すなわち、工具保持機構２０１に保持されたタップＴはリードねじ２２１のリードに従って回転しながら下降または上昇することになる。
【００５０】
一方、前記ストライカー１５は、前述の如く、そのストローク位置を任意に制御することが可能であり、このストライカー１５でパンチヘッド２２７を押圧することにより、前記ドライバ２２３を任意の位置まで下降させることができる。すなわち、タップＴの先端が板材Ｗの下穴に接触する位置まで下降させて、その位置で下降を停止させるように制御することができる。
【００５１】
それでは、タッピング加工の場合についてより具体的に説明する。まず、タップの直径より大きい穴を有するダイＤをダイホルダＤＨに装着する。次に、タッピング加工用の下穴２４９をあけた板材Ｗを前記板材移動位置決め装置２７によりストライカー１５の下方の加工位置に位置決めする。
【００５２】
次に、ラム１１を駆動させ、ストライカー１５でタップＴの先端が板材Ｗの下穴に接触する位置までパンチヘッド２２７を押し下げて停止させる。このとき、板材Ｗには、まずスプリング２４７を介して板押さえ２４５が押圧接触する。なお、このスプリング２４７の押圧力は板材Ｗを軽く押さえる程度の押圧力に設定してある。
【００５３】
この状態において、タップＴが板材Ｗに食い込む方向にウォームホイール１６９が回転するようにウォームギヤ１７１を回転駆動させる。すなわち、リードねじ２２１が右ねじならば、ウォームホイール１６９を反時計方向（下方から見て）に回転させることにより、タップＴはリードねじ２２１のリードに従って回転しながら下降して板材Ｗにねじ穴を加工することができる。なお、タップＴのピッチとリードねじのリードまたはピッチとは同一である。
【００５４】
板材ＷにタップＴが貫通して、ねじ穴が完全にできたら、前記ウォームホイール１６９を時計方向（下方から見て）に回転させて、タップＴを板材Ｗから抜き出す。
【００５５】
タップＴが板材Ｗから抜けた状態において、ウォームホイール１６９の回転を停止すると同時に、ラム１１を駆動させ、ストライカー１５を上死点まで上昇させる。その結果、工具ホルダ２０３はリフタースプリング２２９によって最初の位置まで引戻されて停止する。以下同様にして、次のねじ穴加工を行うことができる。また、ねじ穴のサイズを変更する場合には、必要なサイズのタップＴを装着したタッピング装置２００に交換する。なお、このタッピング装置の交換には前記金型交換装置７７を利用することができる。
【００５６】
上述の様に、ウォームギヤ１７１とウォームホイール１６９の減速比は一般的に大きいので、タップＴの回転数は大きく減速され、従ってタップＴは大きな回転力で駆動されることになり、板厚の大きい板材に大きなねじ穴加工を行うことが可能となる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、板厚の大きい板材にねじ穴加工を行うことが可能となる。さらに、工具としてドリルを装着すればドリルによる穴加工を行うことも可能である。また、リーマを装着すれば荒加工された穴を精密に加工することが可能である。
【００５８】
また、パンチプレスにおける加工位置とタッピング装置の加工位置が同一位置なので、パンチプレスにおける材料位置決め装置の移動領域の関係によるタッピング加工の加工範囲に制限が生じるということがない。また、タッピング装置の保守管理を行う時に機械全体を停止する必要がないなどの利点がある。
【００５９】
また、板押さえが板材を押圧するときに板材表面に発生する傷を防止することができると共に、下タレットの両側部に設けた半円弧状の補助テーブルに板材を支承するブラシを設けたので、下向きの成型加工ができると共に下タレットの回転時に生ずる板材裏面の傷を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を実施した金型交換装置を備えたタレットパンチプレスの右側面図。
【図２】図１タレットパンチプレスの正面図。
【図３】図１タレットパンチプレスの平面図。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面の部分拡大図。
【図５】図３におけるＶ矢視図の部分拡大図。
【図６】図１におけるＶＩ−ＶＩ線断面の部分拡大図。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面の部分拡大図。
【符号の説明】
１ タレットパンチプレス
５ 本体フレーム
５Ｕ 上部フレーム
５Ｌ 下部フレーム
１１ ラム
１５ ストライカー
２５ ワークテーブル
２７ 板材移動位置決め装置
３５ ワーククランプ
４５ サブフレーム
４５（Ｕ，Ｌ） 上、下部フレーム
４９ 上タレット
５１ 下タレット
１６９ ウォームホイール
１７１ ウォームギヤ
２００ タッピング装置
２０１ 工具保持機構
２０３ 工具ホルダ
２０５ 下部ホルダ
２１５ 上部ホルダ
２１７ 鍔部
２１９ 係止ピン
２２１ リードねじ
２２３ ドライバ
２２５ ドライバーガイド
２２７ パンチヘッド
２２９ リフタースプリング
２３７ キー溝
２３９ 回転伝達キー
２４５ 板押さえ
２４６ ブラシ
Ｄ ダイ
ＤＨ ダイホルダ
Ｐ パンチ
ＰＨ パンチホルダ
Ｔ タップ
Ｗ 板材
【発明の属する技術分野】
本発明はタレットパンチプレスのタッピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平４−１１５８１６号公報にはタレットパンチプレス用のタッピング装置が開示されている。このタッピング装置はタレットパンチプレスの打圧手段であるストライカーの直線的運動を回転運動に変換する機構と、ストライカーの高速な直線的運動とタッピングの時の送り速度との速度差を吸収する速度差吸収機構と、タップに回転を付与する送り機構及びタッピング加工終了後にタップに高速度の逆回転を付与するガススプリング等で構成されている。
【０００３】
また、実公平３−１８０１３号公報にはパンチング、ブランキング、バーリングなどのプレス加工を行うプレス装置においてプレスのラム（上述のストライカーに相当）の作動範囲外にタッピング、ドリリング等を行う装置を設けたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平４−１１５８１６号公報に開示されたプレスのタッピング装置においては、タレットパンチプレスの打圧手段であるストライカーをタッピング加工の駆動源としているので、非常な高速度でのタッピング加工が行える利点がある。しかし、タップの回転を非常な高速度で行うので、タップを回転する駆動力をあまり大きくすることができない。また、非常な高速度でタッピング加工を行うということは、換言すれば、非常に短時間でタッピング加工が完了するということでもあり、これらからタッピング加工が可能な板厚に制限が生じ、使用可能なタップのサイズがＭ３〜Ｍ５程度に制限されるという問題がある。
【０００５】
また、上記実公平３−１８０１３号公報に開示されたプレスのタッピング装置においては、プレスにおける加工位置とタッピング装置の加工位置が同一の位置にないので、プレスにおける材料位置決め装置の移動領域の関係から、タッピング加工の加工範囲に制限が生じるという問題がある。また、タッピング装置の保守管理を行う時には機械全体を停止しなければならない。
【０００６】
本発明は上述の如き問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、広範囲の板厚に広範囲なサイズのタッピング加工が可能なタレットパンチプレスのタッピング装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のタレットパンチプレスのタッピング装置は、パンチホルダとダイホルダを装着する上下タレットの装着孔にウォームギヤと、該ウォームギヤに係合する環状のウォームホイールとを設け、前記パンチホルダとダイホルダとを回転駆動可能なインデックス機構を備えたタレットパンチプレスのタッピング装置にして、前記上タレットにパンチホルダ装着孔を備えた上下のブッシュを設け、該上ブッシュのパンチホルダ装着孔に嵌合自在の胴部を備えると共に、前記パンチホルダ装着孔に係止する鍔部を前記胴部上端部に備えた環状の上部ホルダを設け、前記下ブッシュのパンチホルダ装着孔に回転自在に嵌合する胴部と、該胴部に前記上部ホルダ内径部へ延伸する軸受け取付け部を備えた環状の下部ホルダを設け、該下部ホルダを前記上部ホルダに回転自在に軸支し、該下部ホルダに下部ホルダに対して上下軸方向に摺動可能かつ相対的な回転を規制した工具ホルダを設け、前記上部ホルダの上端部に前記下部ホルダと同軸のドライバーガイドを設け、該ドライバーガイドに下端部にリードねじを備えたドライバを回転不能かつ軸方向に摺動自在に設け、該ドライバのリードねじ部を前記工具ホルダに設けたナット部に螺合して設け、前記ドライバ上端に設けたパンチヘッドとドライバーガイドとの間にリフタースプリングを弾装し、前記下部ホルダの胴部外周に回転伝達キーを設け、該回転伝達キーを前記環状のウォームホイールの内径に設けた上下軸方向のキー溝に係合自在に設け、前記工具ホルダ下面に板材を押圧する板押さえを設け、該板押さえが板材に対向する端面に前記板材より硬度の小さい材質からなるブラシを設けると共に、前記下タレットの両側部に半円弧状の補助テーブルを設け、該補助テーブルに前記板材を支承する前記ブラシを設けたことを要旨とするものである。
【０００８】
従って、上タレットの装着孔に設けられたウォームギヤと該ウォームギヤに噛合するウォームホイールを駆動するこにより、タップＴを保持した工具ホルダを大きな回転力で正逆回転させることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のタレットパンチプレスのタッピング装置実施の形態について図面によって説明する。
【００１１】
図１，図２及び図３を参照するに、タレットパンチプレス１はコモンベース３を備えており、このコモンベース３上には門型形状の本体フレーム５が立設されている。この本体フレーム５は開口部７を有した上部フレーム５Ｕと下部フレーム５Ｌとで構成されている。この下部フレーム５Ｌ上の加工位置部分にはプレスの力を受けるディスクサポート９が設けられている。
【００１２】
この本体フレーム５における上部フレーム５Ｕにはラム１１を上下動せしめるための油圧シリンダまたはクランク駆動あるいはサーボ駆動などからなる駆動装置１３が設けられている。前記ラム１１の下部にはストライカー１５が備えられている。しかも、前記ラム１１は上部フレーム５Ｕに取付けられたラムガイド部材１７に案内されてＺ軸方向（図１，図２において上下方向）へ摺動自在に摺動される。
【００１３】
上記構成により、駆動装置１３を駆動せしめると、ラム１１がラムガイド部材１７に案内されてＺ軸方向へ移動するので、ストライカー１５が上下動されることになる。
【００１４】
前記本体フレーム５における下部フレーム５ＬにはＹ軸方向（図２，図３において左右方向）へ適宜な間隔で複数のブラケット１９がＺ軸方向へ延伸して取付けられている。この複数のブラケット１９上には支持フレーム２１が設けられている。この各支持フレーム２１には複数のボール２３を介してワークテーブル２５のサイドテーブル２５ＳがＹ軸方向へ移動自在に設けられている。このワークテーブル２５は固定されたセンタテーブル２５Ｃの両側にサイドテーブル２５Ｓを備えた構成となっている。
【００１５】
このワークテーブル２５の図３において左側上には板材移動位置決め装置２７のうちのキャリッジベース２９が設けられている。このキャリッジベース２９にはＸ軸方向（図１において左右方向，図３において上下方向）へ延伸した回転自在なボールねじ３１が支承されている。このボールねじ３１にはナット部材を介してＸ軸方向へ移動自在なキャリッジ３３が設けられている。しかも、このキャリッジ３３に板材Ｗをクランプする複数のワーククランプ３５が備えられている。
【００１６】
前記キャリッジベース２９の下部にはＸ軸用モータ３７が図３に示すように設けられており、このＸ軸用モータ３７の出力軸には駆動プーリ３９が装着されている。一方、前記ボールねじ３１の一端には従動プーリ４１が装着されており、この従動プーリ４１と駆動プーリ３９とにはタイミングベルト４３が巻回されている。
【００１７】
上記構成により、図示省略のＹ軸用駆動モータを駆動せしめると、キャリッジベース２９を介してサイドテーブル２５Ｓが支持フレーム２１に支承されたボール２３を介してＹ軸方向へ移動されることになる。また、Ｘ軸用駆動モータ３７を駆動せしめると、キャリッジ３３がＸ軸方向へ移動されることになる。したがって、ワーククランプ３５にクランプされた板材ＷはＸ，Ｙ軸方向へ移動され、板材Ｗの所望位置が前記ストライカー１５の下方位置である加工位置に位置決めされることになる。
【００１８】
前記本体フレーム５に隣接したサブフレーム４５が前記コモンベース３上に立設されている。サブフレーム４５は上部フレーム４５Ｕと下部フレーム４５ＬからなるＣ型形状の構造となっている。この上部フレーム４５Ｕの下部には上部回転軸４７Ｕを介して回転自在な例えば長方体形状の上タレット４９が、また、下部フレーム４５Ｌの上部には下部回転軸４７Ｌを介して回転自在な例えば長方体形状の下タレット５１がそれぞれ支承されている。
【００１９】
前記上タレット４９の両側にはパンチＰを装着したパンチホルダＰＨがパンチホルダ装着孔に着脱可能に取付けられていると共に、下タレット５１の両側には、前記パンチＰと対応した位置にダイＤを装着したダイホルダＤＨがダイホルダ装着孔に着脱可能に取付けられている。しかも、上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌの内側には図２において左右両側、すなわち、図４に示すごとく上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌを回転せしめるための回転駆動手段としての例えば流体シリンダ５３Ｕ，５３Ｌ；５５Ｕ；５５Ｌが設けられており、この流体シリンダ５３Ｕ，５３Ｌ；５５Ｕ，５５Ｌに装着されたピストンロッド５７Ｕ，５７Ｌ；５９Ｕ，５９Ｌの先端にはラック６１Ｕ，６１Ｌ；６３Ｕ，６３Ｌが一体的に設けられている。このラック６１Ｕ，６１Ｌ；６３Ｕ，６３Ｌには前記上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌに嵌合されたピニオン６５，６７が噛合されている。
【００２０】
上記構成により、流体シリンダ５３Ｕ，５３Ｌ；５５Ｕ，５５Ｌを作動せしめると、ピストンロッド５７Ｕ，５７Ｌ；５９Ｕ，５９Ｌが図４において左右方向へ移動されるから、ラック６１Ｕ，６１Ｌ；６３Ｕ，６３Ｌ及びピニオン６５，６７を介して上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌがそれぞれ同期して同方向へ回動されることになる。したがって、構造がシンプルで上下タレット４９，５１を高速に回転できると共に安価に製作することができる。なお、回転駆動手段としては、駆動モータ，ウォームギヤ，ウォームホイールによって、上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌを回動させるようにしてもよい。
【００２１】
前記下タレット５１の側部には、図５に示されているように、板材Ｗを支承するブラッシなどの支持部材６９を備えた半円弧状の補助テーブル７１が備えられている。したがって、下向き成形加工ができると共に下タレット５１の回転時における板材Ｗに発生する傷を減少させることができる。
【００２２】
上記構成により、上部及び下部回転軸４７Ｕ，４７Ｌの回動により、上下タレット４９，５１が割出されて選択されたパンチＰ，ダイＤが加工位置に位置決めされる。次いで、ストライカー１５の上下動によって、パンチＰとダイＤが協働して板材Ｗの所望位置にパンチング加工が行なわれることになる。
【００２３】
このように、このパンチング処理は上下動自在なラム１１の作動によって行なわれるが、このときの作動により発生した熱は上部フレーム５Ｕの部分からサブフレーム４５の上部フレーム４５Ｕの部分にまでは熱伝導しないで放出される。すなわち、上下タレット４９，５１はサブフレーム４５の上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌによって支承されているので、上下タレット４９，５１に生ずる熱変位は上下タレット４９，５１の回転熱のみで維持でき、前記ラム１１の発生する発熱を受けて芯ずれが起こるというような大きな熱影響を受けるようなことはない。
【００２４】
前記サブフレーム４５の上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌの左側（図１において）には隣接して、前記上タレット４９に対して着脱交換すべきパンチＰを支持したパンチホルダマガジン７３と、下タレット５１に対して着脱交換すべきダイＤを支持したダイホルダマガジン７５とが設けられている。前記上タレット４９のパンチ着脱交換位置ＰＴが図１に示されているように、前記パンチホルダマガジン７３の下方に位置すると共に、下タレット５１のダイ着脱交換位置ＤＴがやはり図１に示されているように、前記ダイホルダマガジン７５の上方に位置するように、金型交換装置７７の上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌが前記パンチ及びダイ交換位置ＰＴ，ＤＴの上下方向に配置されている。
【００２５】
前記パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５はそれぞれ上下方向に対向して配置されていると共に、図３に示されているようにエンドレス状のチェン部材７９，８１が駆動スプロケット８３，従動スプロケット８５に巻回されている。駆動スプロケット８３にはサーボモータのごとき駆動モータ８７，８９が連動連結されている。前記チェン部材７９，８１にはそれぞれ相対向してパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをクランプするクランプ爪９１，９３がエンドレス状に複数取付けられている。
【００２６】
前記上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌの下部にはパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをクランプするチャック爪９５，９７が備えられている。また、前記サブフレーム４５の上部及び下部フレーム４５Ｕ，４５Ｌに取付けられたサーボモータのごときチェンジャ用の駆動モータ９９，１０１で前記上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌが上下動されるようになっている。
【００２７】
上記構成により、加工位置でパンチＰとダイＤとの協働で板材Ｗにパンチング加工を行なっている間に、パンチ及びダイ着脱交換位置ＰＴ，ＤＴにおいて、上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌを駆動モータ９９，１０１によって上下動させて、上下タレット４９，５１に装着されているパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをチャック爪９５，９７で抜き取って、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５に装着する。次いで、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５のクランプ爪９１，９３からパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨをチャック爪９５，９７で抜き取って上下タレット４９，５１に装着する。この一連の動作を行なうことによって、パンチ及びダイ着脱交換位置ＰＴ，ＤＴと、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５との間で、上，下金型交換装置７７Ｕ，７７Ｌの上下方向における直線的移動で、パンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨを直接交換することができるので、従来よりも段取り時間及び交換の時間を短縮させることができる。従って、多品種少量生産や柔軟性のある自動化に対応でき、延いては無人運転を行なうことも可能である。
【００２８】
前記パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５の交換位置には、図２，図３に示されているように、すでに公知の２本のアームからなる通常の金型交換装置１０３とツーリングタワ１０５が配置されている。この金型交換装置１０３は２本のアーム１０７の先端にクランプ爪１０９が取付けられ、９０，１８０度に回転できるもので、構造はすでに公知のものを採用しているから詳細な説明を省略する。また、ツーリングタワ１０５も円筒部材１１１の外周にクランプ爪１１３を複数段に設け、このクランプ爪１１３にパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨがクランプされている。そして、円筒部材１１１が回動自在かつ上下動自在となっている。すなわち、円筒部材１１１は流体シリンダ１１５の作動で上下動されると共に、サーボモータ１１７の駆動により駆動プーリ１１９，タイミングベルト１２１，従動プーリ１２３を介して回動されるようになっている。したがって、パンチホルダマガジン及びダイホルダマガジン７３，７５とツーリングタワ１０５との間では金型交換装置１０３でパンチホルダ及びダイホルダＰＨ，ＤＨの交換が行なわれるのである。
【００２９】
前記金型交換装置７７における上金型交換装置７７Ｕの具体的な構成について説明したが、下金型交換装置７７Ｌについてほぼ同じ構成で、動きが上昇と下降が逆のみであるので説明を省略する。
【００３０】
前記直方体形状の上タレット４９にパンチＰを支持自在のパンチホルダＰＨを回転させるオートインデックスの構造が図６に示されている。図６において、本体フレーム５の上部フレーム５Ｕの一部には軸受１２５が取付けられており、この軸受１２５には駆動軸１２７が回転自在に支承されている。駆動軸１２７の一端には減速機構１２９を介してサーボモータのごとき駆動モータ１３１が取付けられている。一方、駆動軸１２７の他端には複数の駆動プーリ１３３が回転自在に支承されている。
【００３１】
前記上部フレーム５Ｕの一部である図６の右側には軸受１３５が取付けられており、この軸受１３５には連結軸１３７が回転自在に支承されている。この連結軸１３７の一端にはキーＫによりクラッチ部材１３９が固定されている。このクラッチ部材１３９の先端に固定用爪１４１が設けられている。一方、連結軸１３７の他端には複数従動プーリ１４３が回転自在に支承されている。この各従動プーリ１４３と前記駆動プーリ１３３とにはタイミングベルト１４５が巻回されている。また、このタイミングベルト１４５の途中には張力などを調整するアイドラプーリ１４７が当接されており、このアイドラプーリ１４７は前記上部フレーム５Ｕに取付けられている。
【００３２】
前記軸受１３５を取付けた上部フレーム５Ｕの左側にはエアシリンダ１４９が取付けられている。このエアシリンダ１４９に装着されたピストンロッド１５１の先端には移動部材１５３が設けられており、この移動部材１５３は前記クラッチ部材１３９に係合されている。この移動部材１５３の移動領域には検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。
【００３３】
前記軸受１３５を取付けた上部フレーム５Ｕの右側には位置決め用のエアシリンダ１５５が取付けられている。このエアシリンダ１５５に装着されたピストンロッド１５７の先端にはショットピン１５９が設けられている。前記ピストンロッド１５７の後側へ突出した部分の移動領域には検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４が設けられている。
【００３４】
前記上タレット４９の側端面には前記ショットピン１５９が係合されるショットピン用穴１６１を備えた位置決めブロック１６３が取付けられている。
【００３５】
前記上タレット４９の前記クラッチ部材１３９と対向した位置には円筒形状の被クラッチ部材１６５が設けられており、この被クラッチ部材１６５の軸心部にはウォームギヤ回転軸１６７が回転自在に支承されている。このウォームギヤ回転軸１６７の他端には前記パンチホルダＰＨに嵌合された環状のウォームホイール１６９に噛合するウォームギヤ１７１が取付けられている。前記被クラッチ部材１６５に形成された溝にはスプリング１７３の付勢力でピン１７５が嵌合されている。
【００３６】
上記構成により、パンチＰを支持したパンチホルダＰＨを回転させる場合には、まずエアシリンダ１５５を作動させてピストンロッド１５７を図１において上昇せしめると、ショットピン１５９が２点鎖線の位置から実線の位置へ移動してショットピン用穴１６１に係合される。この係合状態は検出スイッチＳＷ４で確認でき、離脱状態は検出スイッチＳＷ３で確認できる。
【００３７】
ショットピン１５９がショット用ピン穴１６１に係合されると、次に、エアシリンダ１４９を作動させてピストンロッド１５１を図６において上昇せしめると、移動部材１５３を介してクラッチ部材１３９が上昇して被クラッチ部材１６５に係合すると共に、固定用爪１４１がスプリング１７３の付勢力に抗してピン１７５を押して被クラッチ部材１６５の溝に嵌まり込んでクラッチ部材１３９は被クラッチ部材１６５に固定されて、連結軸１３７とウォームギヤ回転軸１６７が連結される。なお、クラッチ部材１３９と被クラッチ部材１６５との係合状態は検出スイッチＳＷ１で、離脱状態は検出スイッチＳＷ２で確認される。
【００３８】
次いで、駆動モータ１３１を駆動せしめると、減速機１２９を介して駆動軸１２７が回転される。この駆動軸１２７の回転により駆動プーリ１３３，タイミングベルト１４５，従動プーリ１４３を介して連結軸１３７が回転されるので、ウォームギヤ回転軸１６７が同方向へ回転される。ウォームギヤ回転軸１６７が回転されると、ウォームギヤ１７１，ウォームホイール１６９を介してパンチホルダＰＨが回転されることになる。パンチホルダＰＨの回転を行なわない場合には、駆動モータ１３１を停止させる。また、クラッチ部材１３９を被クラッチ部材１６５から離脱させると共に、ショットピン１５９をショットピン用穴１６１から離脱させればよい。なお、下タレット５１に装着されたダイホルダＤＨを回転させる構造は、上述した構造とほぼ同じであるので説明を省略する。
【００３９】
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図であり、本発明に係わるタレットパンチプレスのタッピング装置を２００を前記上タレット４９に装着した状態を示したものである。
【００４０】
この図７に示したタッピング装置２００は、工具としてタップＴを装着した例を示してある。またこのタッピング装置２００には、前記タップＴ以外に、リーマまたはドリル等の工具を使用することが可能である。
【００４１】
さて、上記タッピング装置２００は、タップＴを保持するコレットチャックなどの公知の工具保持機構２０１を備えた工具ホルダ２０３が下部ホルダ２０５に上下軸方向に摺動自在に係合すると共に、この工具ホルダ２０３と一体的に回転するように下部ホルダ２０５の下端部に設けたキー２０７と工具ホルダ２０３に設けたキー溝２０９とを係合してある。
【００４２】
上記下部ホルダ２０５の下方部分は前記上タレット４９のパンチホルダ装着孔のブッシュ２１１Ｌに回転可能に嵌合してある。またこの下部ホルダ２０５の上方部分は、上記嵌合部分より小径に形成した軸受け取付け部が設けてありこの軸受け取付け部に複数のベアリング２１３がスナップリングＳＲなどによって固定して取付けてある。
【００４３】
上記ベアリング２１３の外輪側は上部ホルダ２１５の内径部にスナップリングＳＲによって固定してある。また、この上部ホルダ２１５の胴部は前記パンチホルダ装着孔のブッシュ２１１Ｕに嵌合してあり、この上部ホルダ２１５の胴部の上端に設けた鍔部２１７の係止穴が前記上タレット４９のパンチホルダ装着孔のブッシュ２１１Ｕに出没自在設けた係止ピン２１９に係合してある。なお、鍔部２１７外周には、パンチホルダマガジン７３のクランプ爪９１，上型交換装置７７Ｕのチャック爪９５に把まれる溝が形成してある。
【００４４】
前記上部ホルダ２１５の鍔部２１７には、ドライバ２２３をガイドするドライバーガイド２２５がボルトにより固定してある。このドライバ２２３の下方には前記工具ホルダ２０３のナットに螺合するリードねじ２２１が設けてあり、上端部には前記タレットパンチプレスのストライカー１５に打撃されるパンチヘッド２２７が設けてある。なお、工具としてタップＴを装着する場合は、タップのピッチは前記リードねじ２２１のリードと一致したものが装着される。
【００４５】
そして、このパンチヘッド２２７とドライバーガイド２２５との間には前記工具ホルダ２０３を上方に付勢するリフタースプリング２２９が弾装してある。また、上記ドライバ２２３にはキー溝２３１が軸方向に設けてあり、このキー溝２３１に前記ドライバーガイド２２５に設けたキー２３５を係合させてある。なお、このドライバ案内２２５と上部ホルダ２１５とは一体的に製作してもよい。
【００４６】
上タレット４９の前記環状のウォームホイール１６９には、キー溝２３７が設けられており、前記下部ホルダ２０５には、このキー溝２３７に係合する回転伝達キー２３９が設けてある。また、前記ブッシュ２１１Ｕにも、この回転伝達キー２３９に係合するキー溝２４１が設けてある。
【００４７】
前記工具ホルダ２０３の下面には、工具ホルダ２０３に植設したショルダースクリュー２４３に板押さえ２４５を遊嵌し、この板押さえ２４５と工具ホルダ２０３との間にスプリング２４７を弾装してある。また、前記板押さえ２４５が板材Ｗに対向する端面に前記板材より硬度の小さい材質からなるブラシ２４６を植毛し、板押さえ２４５が板材Ｗを押圧するときに板材表面に生じる傷を防止することができる。
【００４８】
上記構成のタッピング装置において、タッピング加工を実施する場合につい説明する。前述の如く、ウォームギヤ１７１を適宜な速度で適宜方向に回転させると、このウォームギヤ１７１に係合するウォームホイール１６９が減速されて大きな回転力で回転することになる。ウォームホイール１６９の回転は、回転伝達キー２３９を介して下部ホルダ２０５に伝達される。そして、下部ホルダ２０５と、工具ホルダ２０３とは、キー２０７により係合しているので一体的に回転することになる。
【００４９】
また、工具ホルダ２０３のナット部は、前記ドライバ２２３のリードねじ２２１に螺合しているが、このリードねじ２２１は、ドライバーガイド２２５に設けたキー２３５と、ブッシュ２１１Ｕに出没自在設けた係止ピン２１９とにより回転が規制されているので、ウォームホイール１６９が回転すると工具ホルダ２０３がリードねじ２２１のリードに従って回転しながら下降または上昇することになる。すなわち、工具保持機構２０１に保持されたタップＴはリードねじ２２１のリードに従って回転しながら下降または上昇することになる。
【００５０】
一方、前記ストライカー１５は、前述の如く、そのストローク位置を任意に制御することが可能であり、このストライカー１５でパンチヘッド２２７を押圧することにより、前記ドライバ２２３を任意の位置まで下降させることができる。すなわち、タップＴの先端が板材Ｗの下穴に接触する位置まで下降させて、その位置で下降を停止させるように制御することができる。
【００５１】
それでは、タッピング加工の場合についてより具体的に説明する。まず、タップの直径より大きい穴を有するダイＤをダイホルダＤＨに装着する。次に、タッピング加工用の下穴２４９をあけた板材Ｗを前記板材移動位置決め装置２７によりストライカー１５の下方の加工位置に位置決めする。
【００５２】
次に、ラム１１を駆動させ、ストライカー１５でタップＴの先端が板材Ｗの下穴に接触する位置までパンチヘッド２２７を押し下げて停止させる。このとき、板材Ｗには、まずスプリング２４７を介して板押さえ２４５が押圧接触する。なお、このスプリング２４７の押圧力は板材Ｗを軽く押さえる程度の押圧力に設定してある。
【００５３】
この状態において、タップＴが板材Ｗに食い込む方向にウォームホイール１６９が回転するようにウォームギヤ１７１を回転駆動させる。すなわち、リードねじ２２１が右ねじならば、ウォームホイール１６９を反時計方向（下方から見て）に回転させることにより、タップＴはリードねじ２２１のリードに従って回転しながら下降して板材Ｗにねじ穴を加工することができる。なお、タップＴのピッチとリードねじのリードまたはピッチとは同一である。
【００５４】
板材ＷにタップＴが貫通して、ねじ穴が完全にできたら、前記ウォームホイール１６９を時計方向（下方から見て）に回転させて、タップＴを板材Ｗから抜き出す。
【００５５】
タップＴが板材Ｗから抜けた状態において、ウォームホイール１６９の回転を停止すると同時に、ラム１１を駆動させ、ストライカー１５を上死点まで上昇させる。その結果、工具ホルダ２０３はリフタースプリング２２９によって最初の位置まで引戻されて停止する。以下同様にして、次のねじ穴加工を行うことができる。また、ねじ穴のサイズを変更する場合には、必要なサイズのタップＴを装着したタッピング装置２００に交換する。なお、このタッピング装置の交換には前記金型交換装置７７を利用することができる。
【００５６】
上述の様に、ウォームギヤ１７１とウォームホイール１６９の減速比は一般的に大きいので、タップＴの回転数は大きく減速され、従ってタップＴは大きな回転力で駆動されることになり、板厚の大きい板材に大きなねじ穴加工を行うことが可能となる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、板厚の大きい板材にねじ穴加工を行うことが可能となる。さらに、工具としてドリルを装着すればドリルによる穴加工を行うことも可能である。また、リーマを装着すれば荒加工された穴を精密に加工することが可能である。
【００５８】
また、パンチプレスにおける加工位置とタッピング装置の加工位置が同一位置なので、パンチプレスにおける材料位置決め装置の移動領域の関係によるタッピング加工の加工範囲に制限が生じるということがない。また、タッピング装置の保守管理を行う時に機械全体を停止する必要がないなどの利点がある。
【００５９】
また、板押さえが板材を押圧するときに板材表面に発生する傷を防止することができると共に、下タレットの両側部に設けた半円弧状の補助テーブルに板材を支承するブラシを設けたので、下向きの成型加工ができると共に下タレットの回転時に生ずる板材裏面の傷を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を実施した金型交換装置を備えたタレットパンチプレスの右側面図。
【図２】図１タレットパンチプレスの正面図。
【図３】図１タレットパンチプレスの平面図。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面の部分拡大図。
【図５】図３におけるＶ矢視図の部分拡大図。
【図６】図１におけるＶＩ−ＶＩ線断面の部分拡大図。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面の部分拡大図。
【符号の説明】
１ タレットパンチプレス
５ 本体フレーム
５Ｕ 上部フレーム
５Ｌ 下部フレーム
１１ ラム
１５ ストライカー
２５ ワークテーブル
２７ 板材移動位置決め装置
３５ ワーククランプ
４５ サブフレーム
４５（Ｕ，Ｌ） 上、下部フレーム
４９ 上タレット
５１ 下タレット
１６９ ウォームホイール
１７１ ウォームギヤ
２００ タッピング装置
２０１ 工具保持機構
２０３ 工具ホルダ
２０５ 下部ホルダ
２１５ 上部ホルダ
２１７ 鍔部
２１９ 係止ピン
２２１ リードねじ
２２３ ドライバ
２２５ ドライバーガイド
２２７ パンチヘッド
２２９ リフタースプリング
２３７ キー溝
２３９ 回転伝達キー
２４５ 板押さえ
２４６ ブラシ
Ｄ ダイ
ＤＨ ダイホルダ
Ｐ パンチ
ＰＨ パンチホルダ
Ｔ タップ
Ｗ 板材
Claims (1)
- パンチホルダとダイホルダを装着する上下タレットの装着孔にウォームギヤと、該ウォームギヤに係合する環状のウォームホイールとを設け、前記パンチホルダとダイホルダとを回転駆動可能なインデックス機構を備えたタレットパンチプレスのタッピング装置にして、前記上タレットにパンチホルダ装着孔を備えた上下のブッシュを設け、該上ブッシュのパンチホルダ装着孔に嵌合自在の胴部を備えると共に、前記パンチホルダ装着孔に係止する鍔部を前記胴部上端部に備えた環状の上部ホルダを設け、前記下ブッシュのパンチホルダ装着孔に回転自在に嵌合する胴部と、該胴部に前記上部ホルダ内径部へ延伸する軸受け取付け部を備えた環状の下部ホルダを設け、該下部ホルダを前記上部ホルダに回転自在に軸支し、該下部ホルダに下部ホルダに対して上下軸方向に摺動可能かつ相対的な回転を規制した工具ホルダを設け、前記上部ホルダの上端部に前記下部ホルダと同軸のドライバーガイドを設け、該ドライバーガイドに下端部にリードねじを備えたドライバを回転不能かつ軸方向に摺動自在に設け、該ドライバのリードねじ部を前記工具ホルダに設けたナット部に螺合して設け、前記ドライバ上端に設けたパンチヘッドとドライバーガイドとの間にリフタースプリングを弾装し、前記下部ホルダの胴部外周に回転伝達キーを設け、該回転伝達キーを前記環状のウォームホイールの内径に設けた上下軸方向のキー溝に係合自在に設け、前記工具ホルダ下面に板材を押圧する板押さえを設け、該板押さえが板材に対向する端面に前記板材より硬度の小さい材質からなるブラシを設けると共に、前記下タレットの両側部に半円弧状の補助テーブルを設け、該補助テーブルに前記板材を支承する前記ブラシを設けたことを特徴とするタレットパンチプレスのタッピング装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP23263795A JP3558755B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | タレットパンチプレスのタッピング装置 |
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-
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| JPH0976120A (ja) | 1997-03-25 |
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