JP3765889B2 - 金型装置及びこの金型装置を用いたパンチプレス - Google Patents
金型装置及びこの金型装置を用いたパンチプレス Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下に対向したパンチとダイの間に位置したワークに対してパンチング加工を行う金型装置及びこの金型装置を用いたパンチプレスに係わり、特にパンチを保持するパンチブロック及びダイを保持するダイブロックをそれぞれ水平方向へ移動可能に構成した金型装置及びこの金型装置を用いたパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のパンチプレスについて簡単に説明する。
【０００３】
本体フレームの上部にはパンチブロックフレームが水平方向へ移動可能に設けられており、本体フレームの下部にはこのパンチブロックフレームに上下に対向したダイブロックフレームが水平方向へ移動可能に設けられている。前記パンチブロックフレームの下側には複数のパンチを保持するパンチブロックが着脱可能に設けられており、前記ダイブロックフレームの上側には複数のダイを保持するダイブロックが着脱可能に設けられている。
【０００４】
従って、パンチブロックフレーム及びダイブロックフレームを水平方向へ移動させることにより、所定のパンチ及び所定のダイを加工位置に位置決めする。又、ワークを水平方向へ移動させて、ワークにおける被加工部を加工位置に位置決めする。そして、所定のパンチと所定のダイを協働させてワークにおける被加工部に対してパンチング加工を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パンチ及びダイの交換を行うときに、パンチとダイの芯が合った状態のもとで、パンチブロックをパンチブロックフレームに及びダイブロックをダイブロックフレームにそれぞれ装着することは容易ではなく、パンチ及びダイの交換作業が煩雑化するという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、複数のパンチを備えたパンチブロックと、前記各パンチに対応する複数のダイを備えたダイブロックとを備えてなる金型装置であって、前記パンチブロック又はダイブロックの何れか一方のブロックに複数の位置決め孔を設け、他方のブロックに前記各位置決め孔に係脱自在な複数の位置決め係合部材をパスラインに対して出没自在に設けると共に前記位置決め係合部材を没入する方向へ付勢して設け、前記各位置決め係合部材を前記パスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持するためのロック手段をそれぞれ設けてなることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記金型装置において、前記パンチブロック，前記ダイブロックの中央部付近に各々小径のパンチ，ダイを配置し、前記パンチブロック，前記ダイブロックの周縁部に各々大径のパンチ，ダイを配置してなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、複数のパンチを備えたパンチブロックと、前記各パンチに対応する複数のダイを備えたダイブロックとを備えてなる金型装置における前記パンチブロックに複数の位置決め孔を設け、前記ダイブロックに前記各位置決め孔に係脱自在な複数の位置決め係合部材をパスラインに対して出没自在に設けると共に前記位置決め係合部材を没入する方向へ付勢して設け、前記各位置決め係合部材を前記パスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持するためのロック手段をそれぞれ設けた金型装置を着脱可能に備えたパンチプレスであって、前記パンチブロックを着脱可能なパンチブロックフレームと前記ダイブロックを着脱可能なダイブロックフレームとをＹ軸方向へ移動自在に設け、前記各位置決め係合部材を押上げるための押上げ装置を前記ダイブロックフレームに備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記パンチプレスにおいて、前記ダイブロックの一側に突当て部材を設け、前記ダイブロックフレームに位置決め部材を設け、ダイブロックをダイブロックフレームに装着する前に、前記突当て部材を位置決め部材に突当てるため、ダイブロックの他側を一方向へ押付ける押付け装置を前記ダイブロックフレームに設けてなることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図７及び図８を参照するに、本発明の実施の形態に係わるパンチプレス１は、門型形状の本体フレーム３をベースにしており、この本体フレーム３は上下（図７において上下、図８において紙面に向って表裏）に対向した上部フレーム５と下部フレーム７を備えている。この下部フレーム７の前後（図７において紙面に向って表裏、図８において上下）には支持フレーム９がそれぞれ設けられており、各支持フレーム９には板状のワークＷを前後方向（Ｘ軸方向）へ移動自在に支持するワークテーブル１１がそれぞれ設けられている。
【００２４】
各支持フレーム９にはワークＷをＸ軸方向へ移動位置決めするワーク位置決め装置１３が設けられている。即ち、各支持フレーム９には左右方向（Ｙ軸方向、図７及び図８において左右方向）へ延びたキャレッジベース１５がＸ軸方向へ移動可能に設けられており、各キャレッジベース１５にはワークＷの右端部又は左端部をクランプする複数のワーククランプ１７をそれぞれ備えた一対のキャレッジ１９が設けられている。
【００２５】
本体フレーム３には金型移動体２１がＹ軸方向へ移動可能に設けられており、この金型移動体２１は、上下に対向したパンチブロックフレーム２３とダイブロックフレーム２５と、パンチブロックフレーム２３の基部に上端部を一体的に連結し且つダイブロックフレーム２５の基部に下端部を連結した例えばＣ形状の上下連結部材２７とを備えている。
【００２６】
前記上部フレーム５にはパンチブロックフレーム２３をＹ軸方向へ移動自在に支持する一対の上部ガイドレール２９がＹ軸方向へ延伸して設けられており、下部フレーム７にはダイブロックフレーム２５をＹ軸方向へ移動自在に支持する一対の下部ガイドレール３１が上部ガイドレール２９に対してほぼ平行に設けられている。
【００２７】
本体フレーム３の適宜位置には金型移動体２１をＹ軸方向へ移動させるため、金型移動体用サーボモータ３３及びこのサーボモータ３３の駆動により回転可能な金型移動体用Ｙ軸ボールねじ３５がＹ軸方向へ延伸して設けられていと共に、パンチブロックフレーム２３の適宜位置にはこのＹ軸ボールねじ３５に螺合したナット部材３７が設けられている。
【００２８】
図１〜図４を参照するに、パンチブロックフレーム２３の下側（図１〜図４において下側）には複数のパンチ３９をＸ軸方向（図１及び図３において紙面に向って裏表方向、図２及び図４において左右方向）及びＹ軸方向（図１及び図４において左右方向、図２及び図３において紙面に向って表裏方向）へ適宜間隔に保持するパンチブロック４１（詳細は後述する）が着脱可能に設けられており、ダイブロックフレーム２５の上側には複数のダイ４３をＸ軸方向及びＹ軸方向へ適宜間隔に保持するダイブロック４５（詳細は後述する）が着脱可能に設けられている。
【００２９】
ここで、図３に示すように、ダイブロック４５は上側にワーク支持プレート４５ａを備えると共に、ダイブロックフレーム２５におけるワーク支持プレート４５ａの左右両側にはワーク支持テーブル４６Ｌ，４６Ｒが設けられている。
【００３０】
複数のパンチ３９と対応するダイ４３の位置決めをそれぞれ行うため、図１及び図２に示すように、パンチブロック４１の下側には複数の位置決め孔（位置決めブッシュ）４７がそれぞれ設けられていると共に、ダイブロック４５には前記位置決め孔４７に係合可能な複数の位置決め係合部材としての位置決めピン４９がそれぞれ設けられている。各位置決めピン４９は、ダイブロック４５に設けた支持孔５１に昇降自在に支持されており、パスラインに対して出没可能に構成してある。尚、支持孔５１には位置決めピン４９を下方向へ付勢可能なスプリング５３が設けられている。
【００３１】
パンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に装着する前に、パンチブロック４１の上側とダイブロック４５の下側の上下方向の間隔をパンチブロックフレーム２３の装着面（上側面）とダイブロックフレーム２５の装着面（下側面）の上下方向のクリアランスよりも小さい所定の間隔に保つため、図２に示すように、各位置決めピン４９をダイ４３の支持高さ位置に対して所定量だけ突出した状態に保持するロック手段５５がそれぞれ設けられている。
【００３２】
即ち、ダイブロック４５における各支持孔５１に近接した位置にはロックピン５７を備えたロックシリンダ（空気圧駆動）５９が設けられており、このロックピン５７は位置決めピン４９に形成した傾斜係合部６１に係合可能である。ここで、ロックピン５７と傾斜係合部６１が係合した後に、位置決めピン４９を上昇させることによりロックピン５７と傾斜係合部６１の係合状態は解除されるように構成されており、位置決めピン４９を所定量より更に突出させた後に、位置決めピン４９を下降させるとロックピン５７と傾斜係合部６１が係合するように構成してある。
【００３３】
図１及び図２に示すように、ダイブロックフレーム２５にはＹ軸方向へ延びた一対の支持部材６３が設けられており、各支持部材６３はダイブロック４５の下面をＹ軸方向へ移動自在に支持する複数の支持ローラ６５を備えている。各支持部材６３は、ダイブロック４５に設けた昇降ガイド６７に昇降自在に支持されており、ダイブロックフレーム２５の適宜位置に設けた支持部材用昇降シリンダ６９の作動により昇降するものである。
【００３４】
図５を参照するに、ダイブロック４５をダイブロックフレーム２５における所定位置に位置決めするため、ダイブロック４５の図１中左側には平板状の第１突当て部材７１及びＶ字形状の第２突当て部材７３が設けられていると共に、ダイブロックフレーム２５の適宜位置には第１突当て部材７１が突当て可能な第１位置決め部材７５及び第２突当て部材７３が突当て可能な第２位置決め部材７７が設けられている。
【００３５】
また、ダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に装着する前に、第１突当て部材７１を第１位置決め部材７５に及び第２突当て部材７３を第２位置決め部材７７にそれぞれ突当てるため、図１に示すように、ダイブロックフレーム２５の右側適宜位置にはダイブロック４５の右側を左方向へ押し付ける押付け装置７９が設けられている。
【００３６】
この押付け装置７９は、押付けローラ８１を有し且つダイブロックフレーム２５の右側に図１中左右方向へ揺動可能に設けられた揺動リンク８３と、この揺動リンク８３を揺動させるためダイブロックフレーム２５の図１中右側にＹ軸方向へ揺動可能に設けられた押付けシリンダ８５を備えている。
【００３７】
ここで、第１突当て部材７１が第１位置決め部材７５に及び第２突当て部材７３が第２位置決め部材７７に突当たったことを検出するため、ダイブロックフレーム２５の図５中左部適宜位置にはダイブロック４５の左端面に突当て可能な突当て検出センサ８７が設けられており（図５参照）、この突当て検出センサ８７の検出により制御装置（図示省略）を介して前記支持部材６３がダイブロックフレーム２５の装着面に対して没入するように前記支持部材用昇降シリンダ６９を制御する。
【００３８】
また、前記パンチブロック４１の上側を前記パンチブロックフレーム２３の装着面に接触させるため、図２に示すように、ダイブロックフレーム２５には、対応する各位置決めピン４９を押し上げる押上げシリンダ８９がそれぞれ設けられている。ここで、突当て部材７１（７３）を位置決め部材７５（７７）に突当てたときに、各押上げシリンダ８９におけるシリンダ本体９１が対応する支持孔５１の下側に位置するように構成してある。
【００３９】
尚、図１を参照するに、ダイブロックフレーム２５にはダイブロック４５の前側及び後側をＹ軸方向へ移動自在に支持する複数のダイブロック用Ｙ軸ガイド９３がそれぞれ設けられており、パンチブロックフレーム２３にはパンチブロック４１の前側及び後側をＹ軸方向へ移動自在に支持する複数のパンチブロック用Ｙ軸ガイド９５がそれぞれ設けられている。又、ダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に対して固定せしめるため、ダイブロックフレーム２５にはダイブロック４５の前側及び後側に形成した段部をそれぞれクランプする複数のダイブロック用固定クランプ９７が設けられており、パンチブロック４１の前側及び後側に形成した段部をそれぞれクランプする複数のパンチブロック用固定クランプ９９が設けられている。
【００４０】
図３及び図４を参照するに、パンチ３９の上方位置には所定のパンチ３９を上方向から押圧するストライカ１０１が設けられており、このストライカ１０１はＹ軸方向及びＸ軸方向と平行なＶ軸，Ｕ軸方向へ移動可能に構成してある。より詳細には、パンチブロックフレーム２３における凹部２３ａにはシリンダキャレッジ１０３が設けられており、このシリンダキャレッジ１０３はストライカ用Ｖ軸ボールねじ１０５及びＶ軸サーボモータ１０７の作動によりＶ軸方向へ移動可能である。尚、シリンダキャレッジ１０３は前記上部ガイドレール２９にＶ軸方向へ移動自在に支持されている。
【００４１】
また、前記シリンダキャレッジ１０３にはストライカ１０１を連結して備えた油圧シリンダ１０９が設けられており、この油圧シリンダ１０９はストライカ用Ｕ軸ボールねじ１１１及びＵ軸サーボモータ１１３の作動によりＸ軸方向へ移動可能である。
【００４２】
一方、図６（Ａ）にはパンチブロック４１におけるパンチ３９の配置が示されており、図６（Ｂ）には前記パンチブロック４１に対応するダイブロック４５におけるダイ４３の配置が示されている。すなわち、大径のパンチ３９Ａ及びダイ４３Ａは各々パンチブロック４１及びダイブロック４５の周縁部に配置され、中央部分には小径のパンチ３９Ｂ及びダイ４３Ｂが集中している。
【００４３】
従って、パンチング加工時に大きな打撃力が必要とされる大径のパンチ３９Ａがパンチブロック４１の周縁部にあり、パンチブロック４１の中央部には小さな打撃力によりパンチングを行う小径のパンチ３９Ｂがあるため、打撃力によるパンチブロック４１及びダイブロック４５の撓み量を抑えることができる。
【００４４】
前述のごとき構成に基づいて、本発明の実施の形態における動作について説明する。
【００４５】
パンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に及びダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に装着する場合には、パンチプレス１の外側において、各ダイブロック４５における複数の位置決めピン４９をパスラインに対してそれぞれ突出させることにより、対応する位置決め孔４７にそれぞれ係合せしめる。これによって、対応するパンチブロック４１とダイブロック４５を一体化せしめ、複数のパンチ３９と対応するダイ４３の芯がそれぞれ合った状態のもとで、複数のパンチブロック４１及び複数のダイブロック４５を保管することができる。
【００４６】
ここで、各ロック手段５５により対応する位置決めピン４９をパスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持する。これによって、パンチブロック４１の上側からダイブロック４５の下側までの高さをパンチブロックフレーム２３の装着面とダイブロックフレーム２５の装着面の上下方向のクリアランスよりも小さい所定の高さに保つことができる。
【００４７】
所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に及び所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に装着する場合には、支持部材用昇降シリンダ６９の作動により支持部材６３を上昇させてダイブロックフレーム２５の装着面に対して突出させる。
【００４８】
次に、複数のパンチ３９と対応するダイ４３の芯がそれぞれ合った状態のもとで、所定のパンチブロック４１と一体化した所定のダイブロック４５を支持部材６３上に右方向から移送せしめる。そして、押付けシリンダ８５の作動により揺動リンク８３を左方向へ揺動させることにより、この所定のダイブロック４５を左方向（Ｙ軸方向の一方向）へ移動させて第１突当て部材７１を第１位置決め部材７５に及び第２突当て部材７３を第２位置決め部材７７にそれぞれ突当てる。
【００４９】
位置決め部材７５，７７への突当ては突当て検出センサ８７により検出され、この検出により支持部材用昇降シリンダ６９を制御して支持部材６３を下降させてダイブロックフレーム２５の装着面に対して没入させる。これによって、所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５の装着面における所定位置に支持せしめる。
【００５０】
所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５の装着面に支持せしめた後に、各押上げシリンダ８９の作動により対応する各位置決めピン４９を押し上げて所定のパンチブロック４１を押し上げ、所定のパンチブロック４１の上側をパンチブロックフレーム２３の装着面に接触せしめる。
【００５１】
そして、複数のダイブロック用固定クランプ９７により所定のダイブロック４５の段部をクランプすると共に、複数のパンチブロック用固定クランプ９９により所定のパンチブロック４１の段部をクランプする。
【００５２】
板状のワークＷに対してパンチング加工を行う場合には、各押上げシリンダ８９の作動により押し上げ状態を解除することにより、スプリング５３の付勢力の作用も相俟って、所定のダイブロック４５における各位置決めピン４９をパスラインに対して没入させる。これによって、ワークＷと位置決めピン４９の干渉を回避することができる。
【００５３】
次に、金型移動体２１をサーボモータ３３の駆動によりパンチブロックフレーム２３及びダイブロックフレーム２５をＹ軸方向へ移動させることにより、所定のパンチ３９及び所定のダイ４３を加工位置に位置決めする。又、複数のワーククランプ１７によりワークＷをクランプした状態の下で、キャレッジベース１５をＸ軸方向へ移動させることにより、ワークＷにおける被加工部を加工位置に位置決めする。
【００５４】
所定のパンチ３９及びダイ４３の位置決め、ワークＷの位置決めを終了した後に、ストライカ用Ｖ軸サーボモータ１０７の駆動によりシリンダキャレッジ１０３をＶ軸方向へ移動させると共に、ストライカ用Ｕ軸サーボモータ１１３の駆動により油圧シリンダ１０９をＵ軸方向へ移動させる。
【００５５】
これによって、ストライカ１０１を所定のパンチ３９の垂直上方位置に位置決めすることができる。そして、油圧シリンダ１０９の作動によりストライカ１０１を下降させて、所定のパンチ３９を上方向から押圧することにより、所定のパンチ３９とダイ４３を協働させてワークＷにおける被加工部に対してパンチング加工を行う。
【００５６】
所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３から、及び所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５からそれぞれ離脱させる場合には、各押上げシリンダ８９の作動により所定のダイブロック４５における各位置決めピン４９をパスラインに対してそれぞれ突出させて、対応する位置決め孔４７にそれぞれ係合せしめる。これによって、所定のパンチブロック４１と所定のダイブロック４５を再び一体化せしめる。
【００５７】
次に、複数のパンチブロック用固定クランプ９９のクランプ状態を解除して、所定パンチブロック４１の自重の作用により所定のダイブロック４５における各位置決めピン４９を下方向へ移動させて、所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２１から離脱せしめる。このとき、各ロック手段５５により各位置決めピン４９はダイ４３の支持高さ位置に対して所定量だけ突出した状態に保持しておく。
【００５８】
所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３から離脱せしめた後に、複数のダイブロック用固定クランプ９７のクランプ状態を解除して、支持部材用昇降シリンダ６９の作動により支持部材６３を上昇させて、ダイブロックフレーム２５の装着面に対して突出させる。そして、所定のパンチブロック４１と一体化した所定のダイブロックを支持部材６３上において右方向（Ｙ軸方向の他方向）へ移動させる。これによって、前記所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５から離脱せしめることができる。
【００５９】
本発明の実施の形態によれば、ダイブロック４５における各位置決めピン４９を対応する位置決め孔４７に係合せしめることにより、パンチ３９とダイ４３の芯が合った状態のもとでパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に及びダイブロック４５をダイブロックフレーム２５にそれぞれ容易に装着することができ、パンチ３９及びダイ４３の交換作業の能率が向上する。
【００６０】
なお、この発明は前述の実施の形態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。すなわち、前述の実施の形態においては、パンチブロック４１に位置決め孔４７を設けると共にダイブロック４５に位置決めピン４９を設けたが、逆に、パンチブロック４１に位置決めピン４９を設けると共にダイブロック４５に位置決め孔４７を設けるようにしても全く同様の作用・効果を得ることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による金型装置では、パンチブロック又はダイブロックに設けられている位置決め係合部材をパスラインに対して突出させて、ダイブロック又はパンチブロックに設けられている対応する位置決め孔にそれぞれ係合せしめることにより、パンチブロックとダイブロックを一体化することができる。これにより、金型装置の脱着、運搬、保管等が容易になるし、常に正確な位置合せを行うことができる。また、パンチング加工時には位置決め係合部材をパスラインに対して没入させることにより、ワークとの干渉を回避してパンチング加工ができるようになる。
【００６２】
また、パンチング加工において大きな打撃力を要する大径のパンチ及びダイはパンチブロック及びダイブロックの周縁部に配置され、打撃力が小さな小径のパンチ及びダイをパンチブロック及びダイブロックの中央部に配置したので、パンチング時におけるパンチブロック及びダイブロックの撓み量を抑えることができる。
【００６４】
また、パンチプレスでは、位置決め係合部材をパスラインに対して没入する方向へそれぞれ移動させて、ロック手段によりパスラインに対して所定量だけ突出した状態になるように位置決め係合部材を保持することにより、パンチブロック及びダイブロックの全高をパンチブロックフレームとダイブロックフレームの間のクリアランスよりも小さく保持することができる。これにより、パンチブロック及びダイブロックの脱着が容易になる。
【００６５】
また、パンチプレスでは、押し付け装置がダイブロックを所定の方向へ押し付けて突当て部材を位置決め部材に突当てることにより、所定のパンチブロックをパンチブロックフレームの所定位置に位置決めできる。これにより、パンチブロック及びダイブロックを所定位置に正確に装着することができる。
【００６６】
また、パンチプレスでは、押上げ装置が位置決め係合部材を押し上げてパンチブロックを持上げることにより、パンチブロックの上側をパンチブロックフレームの装着面に当接させることができるので、パンチブロックの脱着が容易に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る金型装置を示す断面図である。
【図２】図１におけるII-II 線に沿った断面図である。
【図３】パンチプレスに適用された金型装置を示す断面図である。
【図４】図３におけるIV-IV 線に沿った断面図である。
【図５】図１におけるV-V 線に沿った図である。
【図６】パンチブロック及びダイブロックを示す平面図である。
【図７】パンチプレスを示す断面図である。
【図８】図７中VIII方向から見たパンチプレスの平面図である。
【符号の説明】
３ 本体フレーム
２３ パンチブロックフレーム
２５ ダイブロックフレーム
３９ パンチ
３９Ａ 大径のパンチ
３９Ｂ 小径のパンチ
４１ パンチブロック
４３ ダイ
４３Ａ 大径のダイ
４３Ｂ 小径のダイ
４５ ダイブロック
４７ 位置決め孔
４９ 位置決めピン（位置決め係合部材）
５５ ロック手段
７１、７３ 突当て部材
７５、７７ 位置決め部材
８５ 押付けシリンダ（押付け装置）
８９ 押上げシリンダ（押上げ装置）
９７ ダイブロック用固定クランプ（ダイブロック用固定装置）
９９ パンチブロック用固定クランプ（パンチブロック用固定装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下に対向したパンチとダイの間に位置したワークに対してパンチング加工を行う金型装置及びこの金型装置を用いたパンチプレスに係わり、特にパンチを保持するパンチブロック及びダイを保持するダイブロックをそれぞれ水平方向へ移動可能に構成した金型装置及びこの金型装置を用いたパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のパンチプレスについて簡単に説明する。
【０００３】
本体フレームの上部にはパンチブロックフレームが水平方向へ移動可能に設けられており、本体フレームの下部にはこのパンチブロックフレームに上下に対向したダイブロックフレームが水平方向へ移動可能に設けられている。前記パンチブロックフレームの下側には複数のパンチを保持するパンチブロックが着脱可能に設けられており、前記ダイブロックフレームの上側には複数のダイを保持するダイブロックが着脱可能に設けられている。
【０００４】
従って、パンチブロックフレーム及びダイブロックフレームを水平方向へ移動させることにより、所定のパンチ及び所定のダイを加工位置に位置決めする。又、ワークを水平方向へ移動させて、ワークにおける被加工部を加工位置に位置決めする。そして、所定のパンチと所定のダイを協働させてワークにおける被加工部に対してパンチング加工を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パンチ及びダイの交換を行うときに、パンチとダイの芯が合った状態のもとで、パンチブロックをパンチブロックフレームに及びダイブロックをダイブロックフレームにそれぞれ装着することは容易ではなく、パンチ及びダイの交換作業が煩雑化するという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、複数のパンチを備えたパンチブロックと、前記各パンチに対応する複数のダイを備えたダイブロックとを備えてなる金型装置であって、前記パンチブロック又はダイブロックの何れか一方のブロックに複数の位置決め孔を設け、他方のブロックに前記各位置決め孔に係脱自在な複数の位置決め係合部材をパスラインに対して出没自在に設けると共に前記位置決め係合部材を没入する方向へ付勢して設け、前記各位置決め係合部材を前記パスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持するためのロック手段をそれぞれ設けてなることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記金型装置において、前記パンチブロック，前記ダイブロックの中央部付近に各々小径のパンチ，ダイを配置し、前記パンチブロック，前記ダイブロックの周縁部に各々大径のパンチ，ダイを配置してなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、複数のパンチを備えたパンチブロックと、前記各パンチに対応する複数のダイを備えたダイブロックとを備えてなる金型装置における前記パンチブロックに複数の位置決め孔を設け、前記ダイブロックに前記各位置決め孔に係脱自在な複数の位置決め係合部材をパスラインに対して出没自在に設けると共に前記位置決め係合部材を没入する方向へ付勢して設け、前記各位置決め係合部材を前記パスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持するためのロック手段をそれぞれ設けた金型装置を着脱可能に備えたパンチプレスであって、前記パンチブロックを着脱可能なパンチブロックフレームと前記ダイブロックを着脱可能なダイブロックフレームとをＹ軸方向へ移動自在に設け、前記各位置決め係合部材を押上げるための押上げ装置を前記ダイブロックフレームに備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記パンチプレスにおいて、前記ダイブロックの一側に突当て部材を設け、前記ダイブロックフレームに位置決め部材を設け、ダイブロックをダイブロックフレームに装着する前に、前記突当て部材を位置決め部材に突当てるため、ダイブロックの他側を一方向へ押付ける押付け装置を前記ダイブロックフレームに設けてなることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図７及び図８を参照するに、本発明の実施の形態に係わるパンチプレス１は、門型形状の本体フレーム３をベースにしており、この本体フレーム３は上下（図７において上下、図８において紙面に向って表裏）に対向した上部フレーム５と下部フレーム７を備えている。この下部フレーム７の前後（図７において紙面に向って表裏、図８において上下）には支持フレーム９がそれぞれ設けられており、各支持フレーム９には板状のワークＷを前後方向（Ｘ軸方向）へ移動自在に支持するワークテーブル１１がそれぞれ設けられている。
【００２４】
各支持フレーム９にはワークＷをＸ軸方向へ移動位置決めするワーク位置決め装置１３が設けられている。即ち、各支持フレーム９には左右方向（Ｙ軸方向、図７及び図８において左右方向）へ延びたキャレッジベース１５がＸ軸方向へ移動可能に設けられており、各キャレッジベース１５にはワークＷの右端部又は左端部をクランプする複数のワーククランプ１７をそれぞれ備えた一対のキャレッジ１９が設けられている。
【００２５】
本体フレーム３には金型移動体２１がＹ軸方向へ移動可能に設けられており、この金型移動体２１は、上下に対向したパンチブロックフレーム２３とダイブロックフレーム２５と、パンチブロックフレーム２３の基部に上端部を一体的に連結し且つダイブロックフレーム２５の基部に下端部を連結した例えばＣ形状の上下連結部材２７とを備えている。
【００２６】
前記上部フレーム５にはパンチブロックフレーム２３をＹ軸方向へ移動自在に支持する一対の上部ガイドレール２９がＹ軸方向へ延伸して設けられており、下部フレーム７にはダイブロックフレーム２５をＹ軸方向へ移動自在に支持する一対の下部ガイドレール３１が上部ガイドレール２９に対してほぼ平行に設けられている。
【００２７】
本体フレーム３の適宜位置には金型移動体２１をＹ軸方向へ移動させるため、金型移動体用サーボモータ３３及びこのサーボモータ３３の駆動により回転可能な金型移動体用Ｙ軸ボールねじ３５がＹ軸方向へ延伸して設けられていと共に、パンチブロックフレーム２３の適宜位置にはこのＹ軸ボールねじ３５に螺合したナット部材３７が設けられている。
【００２８】
図１〜図４を参照するに、パンチブロックフレーム２３の下側（図１〜図４において下側）には複数のパンチ３９をＸ軸方向（図１及び図３において紙面に向って裏表方向、図２及び図４において左右方向）及びＹ軸方向（図１及び図４において左右方向、図２及び図３において紙面に向って表裏方向）へ適宜間隔に保持するパンチブロック４１（詳細は後述する）が着脱可能に設けられており、ダイブロックフレーム２５の上側には複数のダイ４３をＸ軸方向及びＹ軸方向へ適宜間隔に保持するダイブロック４５（詳細は後述する）が着脱可能に設けられている。
【００２９】
ここで、図３に示すように、ダイブロック４５は上側にワーク支持プレート４５ａを備えると共に、ダイブロックフレーム２５におけるワーク支持プレート４５ａの左右両側にはワーク支持テーブル４６Ｌ，４６Ｒが設けられている。
【００３０】
複数のパンチ３９と対応するダイ４３の位置決めをそれぞれ行うため、図１及び図２に示すように、パンチブロック４１の下側には複数の位置決め孔（位置決めブッシュ）４７がそれぞれ設けられていると共に、ダイブロック４５には前記位置決め孔４７に係合可能な複数の位置決め係合部材としての位置決めピン４９がそれぞれ設けられている。各位置決めピン４９は、ダイブロック４５に設けた支持孔５１に昇降自在に支持されており、パスラインに対して出没可能に構成してある。尚、支持孔５１には位置決めピン４９を下方向へ付勢可能なスプリング５３が設けられている。
【００３１】
パンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に装着する前に、パンチブロック４１の上側とダイブロック４５の下側の上下方向の間隔をパンチブロックフレーム２３の装着面（上側面）とダイブロックフレーム２５の装着面（下側面）の上下方向のクリアランスよりも小さい所定の間隔に保つため、図２に示すように、各位置決めピン４９をダイ４３の支持高さ位置に対して所定量だけ突出した状態に保持するロック手段５５がそれぞれ設けられている。
【００３２】
即ち、ダイブロック４５における各支持孔５１に近接した位置にはロックピン５７を備えたロックシリンダ（空気圧駆動）５９が設けられており、このロックピン５７は位置決めピン４９に形成した傾斜係合部６１に係合可能である。ここで、ロックピン５７と傾斜係合部６１が係合した後に、位置決めピン４９を上昇させることによりロックピン５７と傾斜係合部６１の係合状態は解除されるように構成されており、位置決めピン４９を所定量より更に突出させた後に、位置決めピン４９を下降させるとロックピン５７と傾斜係合部６１が係合するように構成してある。
【００３３】
図１及び図２に示すように、ダイブロックフレーム２５にはＹ軸方向へ延びた一対の支持部材６３が設けられており、各支持部材６３はダイブロック４５の下面をＹ軸方向へ移動自在に支持する複数の支持ローラ６５を備えている。各支持部材６３は、ダイブロック４５に設けた昇降ガイド６７に昇降自在に支持されており、ダイブロックフレーム２５の適宜位置に設けた支持部材用昇降シリンダ６９の作動により昇降するものである。
【００３４】
図５を参照するに、ダイブロック４５をダイブロックフレーム２５における所定位置に位置決めするため、ダイブロック４５の図１中左側には平板状の第１突当て部材７１及びＶ字形状の第２突当て部材７３が設けられていると共に、ダイブロックフレーム２５の適宜位置には第１突当て部材７１が突当て可能な第１位置決め部材７５及び第２突当て部材７３が突当て可能な第２位置決め部材７７が設けられている。
【００３５】
また、ダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に装着する前に、第１突当て部材７１を第１位置決め部材７５に及び第２突当て部材７３を第２位置決め部材７７にそれぞれ突当てるため、図１に示すように、ダイブロックフレーム２５の右側適宜位置にはダイブロック４５の右側を左方向へ押し付ける押付け装置７９が設けられている。
【００３６】
この押付け装置７９は、押付けローラ８１を有し且つダイブロックフレーム２５の右側に図１中左右方向へ揺動可能に設けられた揺動リンク８３と、この揺動リンク８３を揺動させるためダイブロックフレーム２５の図１中右側にＹ軸方向へ揺動可能に設けられた押付けシリンダ８５を備えている。
【００３７】
ここで、第１突当て部材７１が第１位置決め部材７５に及び第２突当て部材７３が第２位置決め部材７７に突当たったことを検出するため、ダイブロックフレーム２５の図５中左部適宜位置にはダイブロック４５の左端面に突当て可能な突当て検出センサ８７が設けられており（図５参照）、この突当て検出センサ８７の検出により制御装置（図示省略）を介して前記支持部材６３がダイブロックフレーム２５の装着面に対して没入するように前記支持部材用昇降シリンダ６９を制御する。
【００３８】
また、前記パンチブロック４１の上側を前記パンチブロックフレーム２３の装着面に接触させるため、図２に示すように、ダイブロックフレーム２５には、対応する各位置決めピン４９を押し上げる押上げシリンダ８９がそれぞれ設けられている。ここで、突当て部材７１（７３）を位置決め部材７５（７７）に突当てたときに、各押上げシリンダ８９におけるシリンダ本体９１が対応する支持孔５１の下側に位置するように構成してある。
【００３９】
尚、図１を参照するに、ダイブロックフレーム２５にはダイブロック４５の前側及び後側をＹ軸方向へ移動自在に支持する複数のダイブロック用Ｙ軸ガイド９３がそれぞれ設けられており、パンチブロックフレーム２３にはパンチブロック４１の前側及び後側をＹ軸方向へ移動自在に支持する複数のパンチブロック用Ｙ軸ガイド９５がそれぞれ設けられている。又、ダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に対して固定せしめるため、ダイブロックフレーム２５にはダイブロック４５の前側及び後側に形成した段部をそれぞれクランプする複数のダイブロック用固定クランプ９７が設けられており、パンチブロック４１の前側及び後側に形成した段部をそれぞれクランプする複数のパンチブロック用固定クランプ９９が設けられている。
【００４０】
図３及び図４を参照するに、パンチ３９の上方位置には所定のパンチ３９を上方向から押圧するストライカ１０１が設けられており、このストライカ１０１はＹ軸方向及びＸ軸方向と平行なＶ軸，Ｕ軸方向へ移動可能に構成してある。より詳細には、パンチブロックフレーム２３における凹部２３ａにはシリンダキャレッジ１０３が設けられており、このシリンダキャレッジ１０３はストライカ用Ｖ軸ボールねじ１０５及びＶ軸サーボモータ１０７の作動によりＶ軸方向へ移動可能である。尚、シリンダキャレッジ１０３は前記上部ガイドレール２９にＶ軸方向へ移動自在に支持されている。
【００４１】
また、前記シリンダキャレッジ１０３にはストライカ１０１を連結して備えた油圧シリンダ１０９が設けられており、この油圧シリンダ１０９はストライカ用Ｕ軸ボールねじ１１１及びＵ軸サーボモータ１１３の作動によりＸ軸方向へ移動可能である。
【００４２】
一方、図６（Ａ）にはパンチブロック４１におけるパンチ３９の配置が示されており、図６（Ｂ）には前記パンチブロック４１に対応するダイブロック４５におけるダイ４３の配置が示されている。すなわち、大径のパンチ３９Ａ及びダイ４３Ａは各々パンチブロック４１及びダイブロック４５の周縁部に配置され、中央部分には小径のパンチ３９Ｂ及びダイ４３Ｂが集中している。
【００４３】
従って、パンチング加工時に大きな打撃力が必要とされる大径のパンチ３９Ａがパンチブロック４１の周縁部にあり、パンチブロック４１の中央部には小さな打撃力によりパンチングを行う小径のパンチ３９Ｂがあるため、打撃力によるパンチブロック４１及びダイブロック４５の撓み量を抑えることができる。
【００４４】
前述のごとき構成に基づいて、本発明の実施の形態における動作について説明する。
【００４５】
パンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に及びダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に装着する場合には、パンチプレス１の外側において、各ダイブロック４５における複数の位置決めピン４９をパスラインに対してそれぞれ突出させることにより、対応する位置決め孔４７にそれぞれ係合せしめる。これによって、対応するパンチブロック４１とダイブロック４５を一体化せしめ、複数のパンチ３９と対応するダイ４３の芯がそれぞれ合った状態のもとで、複数のパンチブロック４１及び複数のダイブロック４５を保管することができる。
【００４６】
ここで、各ロック手段５５により対応する位置決めピン４９をパスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持する。これによって、パンチブロック４１の上側からダイブロック４５の下側までの高さをパンチブロックフレーム２３の装着面とダイブロックフレーム２５の装着面の上下方向のクリアランスよりも小さい所定の高さに保つことができる。
【００４７】
所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に及び所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５に装着する場合には、支持部材用昇降シリンダ６９の作動により支持部材６３を上昇させてダイブロックフレーム２５の装着面に対して突出させる。
【００４８】
次に、複数のパンチ３９と対応するダイ４３の芯がそれぞれ合った状態のもとで、所定のパンチブロック４１と一体化した所定のダイブロック４５を支持部材６３上に右方向から移送せしめる。そして、押付けシリンダ８５の作動により揺動リンク８３を左方向へ揺動させることにより、この所定のダイブロック４５を左方向（Ｙ軸方向の一方向）へ移動させて第１突当て部材７１を第１位置決め部材７５に及び第２突当て部材７３を第２位置決め部材７７にそれぞれ突当てる。
【００４９】
位置決め部材７５，７７への突当ては突当て検出センサ８７により検出され、この検出により支持部材用昇降シリンダ６９を制御して支持部材６３を下降させてダイブロックフレーム２５の装着面に対して没入させる。これによって、所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５の装着面における所定位置に支持せしめる。
【００５０】
所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５の装着面に支持せしめた後に、各押上げシリンダ８９の作動により対応する各位置決めピン４９を押し上げて所定のパンチブロック４１を押し上げ、所定のパンチブロック４１の上側をパンチブロックフレーム２３の装着面に接触せしめる。
【００５１】
そして、複数のダイブロック用固定クランプ９７により所定のダイブロック４５の段部をクランプすると共に、複数のパンチブロック用固定クランプ９９により所定のパンチブロック４１の段部をクランプする。
【００５２】
板状のワークＷに対してパンチング加工を行う場合には、各押上げシリンダ８９の作動により押し上げ状態を解除することにより、スプリング５３の付勢力の作用も相俟って、所定のダイブロック４５における各位置決めピン４９をパスラインに対して没入させる。これによって、ワークＷと位置決めピン４９の干渉を回避することができる。
【００５３】
次に、金型移動体２１をサーボモータ３３の駆動によりパンチブロックフレーム２３及びダイブロックフレーム２５をＹ軸方向へ移動させることにより、所定のパンチ３９及び所定のダイ４３を加工位置に位置決めする。又、複数のワーククランプ１７によりワークＷをクランプした状態の下で、キャレッジベース１５をＸ軸方向へ移動させることにより、ワークＷにおける被加工部を加工位置に位置決めする。
【００５４】
所定のパンチ３９及びダイ４３の位置決め、ワークＷの位置決めを終了した後に、ストライカ用Ｖ軸サーボモータ１０７の駆動によりシリンダキャレッジ１０３をＶ軸方向へ移動させると共に、ストライカ用Ｕ軸サーボモータ１１３の駆動により油圧シリンダ１０９をＵ軸方向へ移動させる。
【００５５】
これによって、ストライカ１０１を所定のパンチ３９の垂直上方位置に位置決めすることができる。そして、油圧シリンダ１０９の作動によりストライカ１０１を下降させて、所定のパンチ３９を上方向から押圧することにより、所定のパンチ３９とダイ４３を協働させてワークＷにおける被加工部に対してパンチング加工を行う。
【００５６】
所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３から、及び所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５からそれぞれ離脱させる場合には、各押上げシリンダ８９の作動により所定のダイブロック４５における各位置決めピン４９をパスラインに対してそれぞれ突出させて、対応する位置決め孔４７にそれぞれ係合せしめる。これによって、所定のパンチブロック４１と所定のダイブロック４５を再び一体化せしめる。
【００５７】
次に、複数のパンチブロック用固定クランプ９９のクランプ状態を解除して、所定パンチブロック４１の自重の作用により所定のダイブロック４５における各位置決めピン４９を下方向へ移動させて、所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２１から離脱せしめる。このとき、各ロック手段５５により各位置決めピン４９はダイ４３の支持高さ位置に対して所定量だけ突出した状態に保持しておく。
【００５８】
所定のパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３から離脱せしめた後に、複数のダイブロック用固定クランプ９７のクランプ状態を解除して、支持部材用昇降シリンダ６９の作動により支持部材６３を上昇させて、ダイブロックフレーム２５の装着面に対して突出させる。そして、所定のパンチブロック４１と一体化した所定のダイブロックを支持部材６３上において右方向（Ｙ軸方向の他方向）へ移動させる。これによって、前記所定のダイブロック４５をダイブロックフレーム２５から離脱せしめることができる。
【００５９】
本発明の実施の形態によれば、ダイブロック４５における各位置決めピン４９を対応する位置決め孔４７に係合せしめることにより、パンチ３９とダイ４３の芯が合った状態のもとでパンチブロック４１をパンチブロックフレーム２３に及びダイブロック４５をダイブロックフレーム２５にそれぞれ容易に装着することができ、パンチ３９及びダイ４３の交換作業の能率が向上する。
【００６０】
なお、この発明は前述の実施の形態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。すなわち、前述の実施の形態においては、パンチブロック４１に位置決め孔４７を設けると共にダイブロック４５に位置決めピン４９を設けたが、逆に、パンチブロック４１に位置決めピン４９を設けると共にダイブロック４５に位置決め孔４７を設けるようにしても全く同様の作用・効果を得ることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による金型装置では、パンチブロック又はダイブロックに設けられている位置決め係合部材をパスラインに対して突出させて、ダイブロック又はパンチブロックに設けられている対応する位置決め孔にそれぞれ係合せしめることにより、パンチブロックとダイブロックを一体化することができる。これにより、金型装置の脱着、運搬、保管等が容易になるし、常に正確な位置合せを行うことができる。また、パンチング加工時には位置決め係合部材をパスラインに対して没入させることにより、ワークとの干渉を回避してパンチング加工ができるようになる。
【００６２】
また、パンチング加工において大きな打撃力を要する大径のパンチ及びダイはパンチブロック及びダイブロックの周縁部に配置され、打撃力が小さな小径のパンチ及びダイをパンチブロック及びダイブロックの中央部に配置したので、パンチング時におけるパンチブロック及びダイブロックの撓み量を抑えることができる。
【００６４】
また、パンチプレスでは、位置決め係合部材をパスラインに対して没入する方向へそれぞれ移動させて、ロック手段によりパスラインに対して所定量だけ突出した状態になるように位置決め係合部材を保持することにより、パンチブロック及びダイブロックの全高をパンチブロックフレームとダイブロックフレームの間のクリアランスよりも小さく保持することができる。これにより、パンチブロック及びダイブロックの脱着が容易になる。
【００６５】
また、パンチプレスでは、押し付け装置がダイブロックを所定の方向へ押し付けて突当て部材を位置決め部材に突当てることにより、所定のパンチブロックをパンチブロックフレームの所定位置に位置決めできる。これにより、パンチブロック及びダイブロックを所定位置に正確に装着することができる。
【００６６】
また、パンチプレスでは、押上げ装置が位置決め係合部材を押し上げてパンチブロックを持上げることにより、パンチブロックの上側をパンチブロックフレームの装着面に当接させることができるので、パンチブロックの脱着が容易に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る金型装置を示す断面図である。
【図２】図１におけるII-II 線に沿った断面図である。
【図３】パンチプレスに適用された金型装置を示す断面図である。
【図４】図３におけるIV-IV 線に沿った断面図である。
【図５】図１におけるV-V 線に沿った図である。
【図６】パンチブロック及びダイブロックを示す平面図である。
【図７】パンチプレスを示す断面図である。
【図８】図７中VIII方向から見たパンチプレスの平面図である。
【符号の説明】
３ 本体フレーム
２３ パンチブロックフレーム
２５ ダイブロックフレーム
３９ パンチ
３９Ａ 大径のパンチ
３９Ｂ 小径のパンチ
４１ パンチブロック
４３ ダイ
４３Ａ 大径のダイ
４３Ｂ 小径のダイ
４５ ダイブロック
４７ 位置決め孔
４９ 位置決めピン（位置決め係合部材）
５５ ロック手段
７１、７３ 突当て部材
７５、７７ 位置決め部材
８５ 押付けシリンダ（押付け装置）
８９ 押上げシリンダ（押上げ装置）
９７ ダイブロック用固定クランプ（ダイブロック用固定装置）
９９ パンチブロック用固定クランプ（パンチブロック用固定装置）
Claims (4)
- 複数のパンチを備えたパンチブロックと、前記各パンチに対応する複数のダイを備えたダイブロックとを備えてなる金型装置であって、前記パンチブロック又はダイブロックの何れか一方のブロックに複数の位置決め孔を設け、他方のブロックに前記各位置決め孔に係脱自在な複数の位置決め係合部材をパスラインに対して出没自在に設けると共に前記位置決め係合部材を没入する方向へ付勢して設け、前記各位置決め係合部材を前記パスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持するためのロック手段をそれぞれ設けてなることを特徴とする金型装置。
- 前記パンチブロック，前記ダイブロックの中央部付近に各々小径のパンチ，ダイを配置し、前記パンチブロック，前記ダイブロックの周縁部に各々大径のパンチ，ダイを配置してなることを特徴とする請求項１記載の金型装置。
- 複数のパンチを備えたパンチブロックと、前記各パンチに対応する複数のダイを備えたダイブロックとを備えてなる金型装置における前記パンチブロックに複数の位置決め孔を設け、前記ダイブロックに前記各位置決め孔に係脱自在な複数の位置決め係合部材をパスラインに対して出没自在に設けると共に前記位置決め係合部材を没入する方向へ付勢して設け、前記各位置決め係合部材を前記パスラインに対して所定量だけ突出した状態に保持するためのロック手段をそれぞれ設けた金型装置を着脱可能に備えたパンチプレスであって、前記パンチブロックを着脱可能なパンチブロックフレームと前記ダイブロックを着脱可能なダイブロックフレームとをＹ軸方向へ移動自在に設け、前記各位置決め係合部材を押上げるための押上げ装置を前記ダイブロックフレームに備えていることを特徴とするパンチプレス。
- 前記ダイブロックの一側に突当て部材を設け、前記ダイブロックフレームに位置決め部材を設け、ダイブロックをダイブロックフレームに装着する前に、前記突当て部材を位置決め部材に突当てるため、ダイブロックの他側を一方向へ押付ける押付け装置を前記ダイブロックフレームに設けてなることを特徴とする請求項３記載のパンチプレス。
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