JP3811018B2 - クロス加工工具の駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、そのワーク軸線に対して直交方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に係る従来の技術としては、例えば、トランスファプレスに設けられた図２２に示すクロス加工工具の駆動装置が知られている。 この駆動装置は、フレーム１００にカム軸１０１が回転可能に支承され、このカム軸１０１は、図示しないパンチを上下移動させるプレススライドの駆動回転軸により同期回転する。 このカム軸１０１には溝カム１０２が一体的に止着され、その側面には設定のカムライズでカム溝１０２ａが形成されている。
【０００３】
また、フレーム１００上には台１０３が設けられ、その下側にブラケット１０４と、上側にブラケット１０５とが取着されている。 一方のブラケット１０４には揺動基軸１０６が挿通されており、へ字状のカムレバー１０７が揺動可能に枢支されている。 このカムレバー１０７の一端部には、カムフォロア１０８が溝カム１０２のカム溝１０２ａ内で転動可能に枢着されており、他端部には、駒１０９が螺着されている。
【０００４】
この駒１０９には、継手１１１が揺動軸１１０により揺動可能に枢支され、ロッド１１２に螺着されている。 他方のブラケット１０５には揺動基軸１１５が挿通されており、Ｌ字状の作動レバー１１６が揺動可能に枢支されている。 この作動レバー１１６の一端部には、ロッド１１２に螺着された継手１１３が揺動軸１１４により揺動可能に枢支され、他端部は、図示しない先端にクロス加工工具を取着して進退移動可能な作動桿１１７に係合されている。
【０００５】
そして、溝カム１０２が回転すると、カム溝１０２ａの小径曲線部と大径曲線部との半径差で得られるカムライズにより、カムフォロア１０８を介してカムレバー１０７が揺動し、駒１０９、継手１１１、ロッド１１２、継手１１３を介して作動レバー１１６が揺動することで、プレススライドが下死点位置で停留中に、作動桿１１７とともにクロス加工工具を進退移動させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術によるクロス加工工具の駆動装置は、作動桿１１７によりクロス加工工具を進退移動させるために、作動桿１１７の他に、カムフォロア１０８、カムレバー１０７、駒１０９、揺動軸１１０、継手１１１、ロッド１１２、継手１１３、揺動軸１１４、作動レバー１１６などの多くの機械的要素を要するので、これらの質量が大きく、作動桿１１７を中立待機位置から前進、後退させて、中立待機位置に復帰させるための慣性質量が大きくなる。
【０００７】
この慣性質量と物体の加速度との関係は、ニュートンの運動の第二法則で明らかなように、物体の加速度は当該物体の慣性質量に反比例するから、慣性質量が大きくなるに従い物体の加速度は小さく（遅く）なる。 したがって、構成要素の慣性質量が大きい場合には、クロス加工工具を進退移動させるための作動時間が、慣性質量が小さい場合に比べて長くなるので、溝カム１０２の回転速度（すなわち、プレススライドの駆動回転軸の回転速度）が制限され、プレス加工するためのサイクルタイムの短縮を図ることができないという問題があった。
【０００８】
また、サイクルタイムの短縮を図るには、プレススライドが下死点位置で停留している時間を短縮し、溝カム１０２に形成するカム溝１０２ａの大径曲線部の作用角度を小さくすることでも短縮できるが、構成要素の慣性質量が大きいと上記と同様の理由によりサイクルタイムの短縮を図ることができないという問題があった。
【０００９】
例えば、本願の発明者らによる試験によれば、加圧能力が５００ｋＮのトランスファプレスに、カム溝１０２ａの大径曲線部の作用角度（下死点位置の角度）を６０度に形成した溝カム１０２を用いた場合においては、プレススライドを駆動する駆動回転軸の回転速度が７０回転／毎分を超えるとクロス加工工具の駆動装置が追随できなくなって、カムフォロア１０８の枢軸が破損した。 なお、この条件における溝カム１０２のカム溝１０２ａによる作動時間は約０．１４秒であり、カム溝１０２ａの作用角度を４０度にすると、作動時間は約０．１０秒になり約３０％短縮できる。
【００１０】
また、作動桿１１７を進退移動させるための機械的要素が多く、各々を連結する関節部が多いので、騒音が大きく、プレススライドを駆動する駆動回転軸の回転速度が増すに従いその騒音が著しくなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、クロス加工工具を進退移動させる構成要素の慣性質量が大きいために、プレススライドを駆動する駆動回転軸の許容最高回転速度や、プレススライドを下死点位置で停留させる許容最小時間に制限を受け易く、サイクルタイムの短縮を図ることができないという問題、各構成要素を連結する関節部が多いので騒音が大きいという問題などを解決しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る発明は、トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、前記芯金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線に対して直交方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置であって、前記ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する移送軸線とに直交するクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記クロス加工工具が着脱可能な作動桿と、機台上で回転可能に支承されたクランク軸と、このクランク軸の一体的に回転する偏心回転軸部に一端が支承されたコンロッドと、このコンロッドの他端に設けた揺動軸に一端が枢支され他端が機台上に設けた揺動基軸に枢支されて揺動可能な揺動リンクと、前記揺動軸に一端が枢支され他端が前記作動桿に設けた直動軸に枢支されて遊動可能な遊動リンクとから構成したトグル機構と、このトグル機構のクランク軸を回転駆動するサーボモータと、前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータの始動信号を出力する信号出力手段と、この信号出力手段の始動信号に基づき前記サーボモータを所定時間回転制御する制御手段とを備えて、前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータでクランク軸を回転駆動し、前記トグル機構により前記作動桿に取着のクロス加工工具を進退移動させるようにしたものである。
【００１３】
この請求項１の発明によれば、クロス加工工具を作動桿により進退移動させるための構成要素は、トグル機構のコンロッド、揺動軸、揺動リンク、直動軸、遊動リンクの５種で構成することにより慣性質量を小さくするとともに、各部の揺動半径を小さくすることにより慣性モーメントを小さくし、クロス加工工具の往復動作の高速化を可能にしたので、プレス加工の回転速度を高速化することや、芯金パンチが下死点位置で停留する時間を短縮化すること、またはこれらを併用することで、サイクルタイムの短縮を容易に図ることができる。 また、トグル機構はサーボモータにより駆動するようにしたので、芯金パンチが下死点位置で停留中の範囲内において、クロス加工工具の進退移動速度を自由に加減することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の前記クロス加工工程は、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とが隣接して設けられ、各クロス加工工程のクロス加工工具を各々進退移動させる駆動装置であって、前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とに前記作動桿を各々設けこれら２個の作動桿を前記直動軸により一体的に連結し、その直動軸に前記トグル機構の遊動リンクの他端を枢支するようにしたものである。
【００１５】
この請求項２の発明によれば、１組のトグル機構によって、隣接する一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とのクロス加工工具を各々進退移動させるようにしたので、クロス加工工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ることができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明の前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程との各クロス加工工具は、一方のクロス加工工具を前記移送軸線と直交させて、他方のクロス加工工具を前記移送軸線と平行に進退移動させる駆動装置であって、前記他方のクロス加工工程には、前記ワーク軸線と直交し前記移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記他方のクロス加工工具が着脱可能な作動滑子と、Ｌ字状に形成した両腕の腕端が前記他方のクロス加工工程の作動桿と前記作動滑子とに係合され機台上で揺動可能に枢支された移動方向変換レバーとを設けるようにしたものである。
【００１７】
この請求項３の発明によれば、他方のクロス加工工程には、移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能な作動滑子と、他方のクロス加工工程の作動桿と作動滑子とに係合され機台上で揺動可能な移動方向変換レバーとを設けるようにしたので、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とにおいて、直交する２方向から容易にクロス加工することができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明の前記クロス加工工具の進退移動量は可変である駆動装置であって、前記トグル機構は、前記クランク軸と前記コンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたものである。
【００１９】
この請求項４の発明によれば、トグル機構は、クランク軸とコンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたので、クロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動量を容易に調節することできる。
【００２０】
また、請求項５に係る発明の前記クロス加工工具は、プレス加工された角筒状ワークの開口部をトリミング加工するトリミング加工工具であって、このトリミング加工工具は、前記クロス加工軸線上で前記下降端位置の角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成されて前記作動桿に取着され、前記芯金パンチには、前記下降端位置の角筒状ワーク上端部の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部で前記トリミング加工工具の切刃に対応する位置に切刃が形成されて、前記作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部の前記クロス加工軸線上における前後の筒壁を各々トリミング加工するようにしたものである。
【００２１】
この請求項５の発明によれば、トリミング加工するトリミング加工工具は、角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成され、芯金パンチには、角筒状ワーク上端の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部に切刃が形成されて、作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上における前後の筒壁をトリミング加工するようにしたので、作動桿を１往復させることで、角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上の前側と後側との筒壁を各々トリミング加工することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のクロス加工工具の駆動装置に係る実施の形態について、第１実施例、第２実施例の順に図１〜図２１を参照して以下のとおり説明する。 なお、この実施の形態においては、トランスファ装置はトランスファプレスにおける実施例により、また、クロス加工するクロス加工工具はトリミング加工するトリミング加工工具の駆動装置における実施例により説明する。
【００２３】
まず、第１実施例について、図１〜図１９を参照して説明する。 図１はトリミング加工工具の駆動装置によりトリミング加工するためのトランスファプレスを示し、図２は本例の駆動装置全体を示す作動桿の上端面からの上面図、図３は作動桿が中立位置にあるときの側面図、図４は作動桿が前進端位置にあるときの側面図、図５は作動桿が後退端位置にあるときの側面図、図６はトグル機構の断面図、図７〜図９は移送方向に対し直交方向に加工するトリミング加工部の断面図、図１０，図１１はトリミング加工工具の説明図、図１２は移送方向に加工するトリミング加工部の拡大上面図、図１３〜図１５は移送方向に加工するトリミング加工部の断面図、図１６，図１７はトリミング加工工具の説明図、図１８はタイミングチャート、図１９はワークの加工形態を示す斜視図である。
【００２４】
図１に示すトランスファプレス１にはフレーム２の上半部に、上下移動可能なスライド３と、このスライド３を上下移動させるゲートカム４，４と、このゲートカム４，４を止着して回転可能に支承された駆動回転軸５と、この駆動回転軸５を駆動するモータ６とが設けられ、スライド３はモータ６の回転駆動により上下往復移動する。 このスライド３の下端部には、絞り加工するための図示しない複数個の絞りパンチを装着する上ダイセット７が係着されている。
【００２５】
また、フレーム２の下半部には、フレーム２の横架部分ボルスタ８と、このボルスタ８上に止着された下台１４と、この下台１４に係着され上下移動する複数個の絞りパンチと協働で絞り加工するための図示しない複数個の絞りダイを装着した下ダイセット９と、この下ダイセット９の上面部で図１の左右方向に往復移動する図３に示すトランスファバー１１，１１と、このトランスファバー１１，１１の各加工工程の対応位置で各々のワークを把持して下流工程に移送するフィンガ１１Ａ，１１Ａと、このフィンガ１１Ａ，１１Ａとともにトランスファバー１１，１１を駆動するトランスファ駆動機構１０とが設けられている。
【００２６】
このトランスファ駆動機構１０は、駆動回転軸５と同期回転する中間軸１２により駆動される。 この中間軸１２には、補助駆動軸１３が同期回転可能に連結され、その軸端部近傍に、補助駆動軸１３の回転角度位置を検出して、後述するトグル機構４０のサーボモータ４１の始動信号を出力するレゾルバ２９が設けられている。 そして、トランスファプレス１の工程の上流側には、図１９（ａ）に示す角筒状のワークＷを成形する最初の抜き絞り加工工程と、次工程以降の複数の絞り加工工程とが図示左側から等間隔に設けられ、その下流側には、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの開口部をトリミング加工する加工位置３０Ａのトリミング加工工程と、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの開口部をトリミング加工する加工位置３０Ｂのトリミング加工工程とが設けられている。
【００２７】
これらトリミング加工工程の加工位置３０Ａ，３０Ｂの近傍には、トリミング加工工具の駆動装置２０が組み込まれている。 このトリミング加工工具の駆動装置２０は、図２，図３に示すように、ボルスタ８の側面に止着された支持台２１上にトグル機構４０が設けられ、このトグル機構４０により、上流側のダイホルダ１５Ａに設けた作動桿２５と、下流側のダイホルダ１５Ｂに設けた作動桿２６とを、ワークＷの移送軸線と直交する作動軸線上で進退移動させる。
【００２８】
そして、上流の絞り加工工程からトリミング加工工程の加工位置３０Ａに移送された角筒状のワークＷに対して、作動桿２５の進退移動で、後述するトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂにより、図１９（ａ）に示す短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの開口部をトリミング加工する。 このトリミング加工工程の加工位置３０Ａから下流側のトリミング加工工程の加工位置３０Ｂに移送された角筒状のワークＷに対して、作動桿２６の進退移動で、後述するトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂにより、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの開口部をトリミング加工する。
【００２９】
次いで、作動桿２５，２６を進退移動させるトグル機構４０は、図２，図３，図６に示すように、支持台２１にサーボモータ４１が設置され、このサーボモータ４１により継手４３を介して回転駆動されるクランク軸４２が支持台２１上の軸受台板２２，２２に支承されている。 このクランク軸４２の偏心軸部４２ａにコンロッド４４の一端が相対回転可能に支承され、このコンロッド４４の他端には揺動軸４５が止着され、支持台２１上の軸受脚板２３には揺動基軸４６が止着されている。
【００３０】
この揺動基軸４６と揺動軸４５とに揺動リンク４７が、揺動基軸４６を中心にして揺動可能に枢支されている。 また、作動桿２５，２６の後端部には軸受板２４が各々止着され、作動桿２５，２６は、各々の軸受板２４に挿通して締着された直動軸４８により連結されている。 この直動軸４８と揺動軸４５とに遊動リンク４９が、揺動軸４５を中心にして遊動可能に枢支されている。
【００３１】
このように構成されたトグル機構４０は、図１に示すレゾルバ２９からの始動信号により図示しない制御手段によってサーボモータ４１を回転制御する。 このサーボモータ４１によりクランク軸４２が回転されると、その偏心軸部４２ａの偏心回転によりコンロッド４４が上下移動し、このコンロッド４４の上下移動により揺動リンク４７が揺動基軸４６を中心にして揺動運動するとともに、遊動リンク４９が揺動軌跡上の揺動軸４５を中心にして遊動運動することで、直動軸４８と軸受板２４とを介して上流側の作動桿２５と、下流側の作動桿２６とを進退移動させる。
【００３２】
すなわち、クランク軸４２の回転中心に対する偏心軸部４２ａの軸心の回転軌跡上の位置を回転角度位置とした場合、クランク軸４２が、図３に示す回転角度位置Ｐｎから反時計方向に回転すると揺動軸４５が右上方へ揺動し、遊動リンク４９、直動軸４８、軸受板２４を介して作動桿２５，２６は中立位置から右方へ前進し、回転角度位置は図４に示すＰｆの位置になり、作動桿２５，２６は前進端位置に達する。 さらに、この回転角度位置Ｐｆからクランク軸４２をさらに反時計方向に回転すると、上記と同様の原理により作動桿２５，２６は前進端位置から左方へ後退し、回転角度位置は図５に示す回転角度位置Ｐｒの位置になり、作動桿２５，２６は後退端位置に達する。 さらに、クランク軸４２をこの回転角度位置Ｐｒの位置から反時計方向に回転すると、作動桿２５，２６は後退端位置から右方へ前進し、回転角度位置は図３に示すＰｎの位置になり、作動桿２５，２６は中立位置に復帰する。 これら一連の作動桿２５，２６の進退移動は、後述する芯金パンチ３３，３４によりワークＷが下降端位置で停留中に、サーボモータ４１の出力軸１回転で１サイクルする。
【００３３】
次に、上流側のトリミング加工工程の加工位置３０Ａには、図３に示すように、上ダイセット７（図１参照）に芯金パンチ３３が係着され、この芯金パンチ３３の下方には、補助駆動軸１３（図１参照）に設けた図示しないカムにより上下移動されるノックアウト３５Ａが対向して設けられている。 また、ボルスタ８上の下台１４には、ダイホルダ１５Ａが締着され、このダイホルダ１５Ａは、作動桿２５を水平方向に、また、ノックアウト３５Ａを上下方向に各々摺動案内可能に形成されている。 フィンガ１１Ａ，１１Ａにより移送されたワークＷは、芯金パンチ３３とノックアウト３５Ａとにより図３，図７に示す下降端位置に位置決めされる。
【００３４】
作動桿２５の前進側には、図７〜図９に示す工具台３６がボルト３６ａ，３６ａにより締着されており、この工具台３６に、ボルト３１ａ，３１ａによりトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂが、下降端位置で停留中のワークＷに加工可能なトリミング加工領域内に締着されている。 これらトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂには、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの各対向外側面との間に隙間を隔てた内側面３１ｂ，３１ｃの各上端角部に、図１０に示すトリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと、図１１に示すトリミング加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇとが各々形成されている。
【００３５】
また、芯金パンチ３３には、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃ上端部の各対向内側面との間に隙間を隔てた外側面３３ｂ，３３ｃの各下端角部に、芯金切刃３３ｆ，３３ｇが、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂの工具切刃３１ｆ，３１ｇと協働でワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの各開口部を剪断可能に各々形成されている。 なお、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂには、トリミング加工された前記各開口部の切屑を下方に排出するための排出孔３１ｊ，３１ｋが各々穿孔されている。
【００３６】
そして、芯金パンチ３３とノックアウト３５Ａとにより下降端位置に位置決めされ停留中のワークＷに対して、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂを図３，図７に示す中立位置から、移送軸線と直交するトリミング加工軸線上で前進端位置に前進させることで（図４）、トリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｆとの剪断作用により、図１９（ｂ）に示すように、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ開口部がトリミングされる。 また、後退端位置に後退させることで（図５）、トリミング加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｇとの剪断作用により、図１９（ｃ）に示すように、ワークＷの短辺筒壁Ｗｃ開口部がトリミングされる。
【００３７】
次に、加工位置３０Ａの下流側に設けられたトリミング加工工程の加工位置３０Ｂには、図２，図１２に示すダイホルダ１５Ｂ上に、先端面２６ａがトリミング加工領域内に侵入しないように形成された作動桿２６と、移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で進退移動可能な作動滑子２８と、一方の腕端２７ａが作動桿２６の切欠き部２６ｂと係合し、他方の腕端２７ｂが作動滑子２８の切欠き部２８ａと係合して揺動可能な移動方向変換レバー２７とが設けられている。
【００３８】
この移動方向変換レバー２７は、移送軸線と直交する作動軸線上で進退移動する作動桿２６により揺動され、この揺動によって作動滑子２８を移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で進退移動させる。 そして、加工位置３０Ａのトリミング加工工程と同様に、図１３，図１４に示す芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂとが設けられ、フィンガ１１Ａ，１１Ａにより移送されたワークＷは、芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂとにより下降端位置に位置決めされる。
【００３９】
作動滑子２８の前進前側には、工具台３７が図１３に示すボルト３７ａ，３７ａ，３７ａにより締着されており、この工具台３７に、ボルト３２ａ，３２ａによりトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂが、下降端位置で停留中のワークＷに加工可能なトリミング加工領域内に締着されている。 これらトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂには、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの各対向外側面との間に隙間を隔てた内側面３２ｄ，３２ｅの各上端角部に、図１６に示すトリミング加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと、図１７に示すトリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉとが各々形成されている。
【００４０】
また、芯金パンチ３４には、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅ上端部の各対向内側面との間に隙間を隔てた外側面３４ｄ，３４ｅの各下端角部に、芯金切刃３４ｈ，３４ｉが、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂの工具切刃３２ｈ，３２ｉと協働でワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの各開口部を剪断可能に各々形成されている。 なお、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂには、トリミング加工された前記各開口部の切屑を下方に排出するための排出孔３２ｍ，３２ｎが各々穿孔されている。
【００４１】
そして、芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂとにより下降端位置に位置決めされ停留中のワークＷに対して、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂを図１４に示す中立位置から、移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で前進端位置に前進させることで、トリミング加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｈとの剪断作用により、図１９（ｄ）に示すように、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ開口部がトリミングされる。 また、後退端位置に後退させることで、トリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｉとの剪断作用により、図１９（ｅ）に示すように、ワークＷの長辺筒壁Ｗｅ開口部がトリミングされる。
【００４２】
続いて、上述のように構成されたトリミング加工工具の駆動装置２０の作動について、図１８を参照して説明する。
【００４３】
図１に示すトランスファプレス１のスライド３は図１８（ａ）に示すように、ゲートカム４，４が、１４０度回転することで下死点位置から上死点位置に達して４０度回転する間は停留し、その後１４０度回転することで下死点位置に達して４０度回転する間は停留している。 上流の絞り加工工程では、スライド３により下降する絞りパンチが、下死点位置に接近した加工開始位置から下死点位置の間で絞り加工をする。
【００４４】
そして、絞り加工された角筒状のワークＷは、最終の絞り加工工程からトリミング加工工程の加工位置３０Ａに移送され、スライド３により下降する芯金パンチ３３により図８に示す下死点位置に、ノックアウト３５Ａで上方に付勢されながら位置決めされるとともに、同時期に、加工位置３０Ａでトリミング加工されたワークＷが加工位置３０Ｂに移送され、芯金パンチ３４により図１４に示す下死点位置に、ノックアウト３５Ｂで上方に付勢されながら位置決めされる。
【００４５】
これらの芯金パンチ３３，３４が図１８（ａ）に示す下死点位置に達すると、図１に示すレゾルバ２９からの始動信号により図２に示すトグル機構４０のサーボモータ４１が回転制御され、各トリミング加工工程の作動桿２５，２６が図３に示す待機中の中立位置から前進する。 これらの作動桿２５，２６は、芯金パンチ３３，３４が下死点位置で停留中の４０度の間に、図１８（ｂ）に示すように、待機中の中立位置から１２．５度で前進端位置に達し、そこから１２．５度で中立位置を経た後に７．９度で後退端位置に達し、そこから７．１度で中立位置に戻った後に停止して待機する。
【００４６】
これらの作動によって、上流側の加工位置３０Ａにおいては、図２，図７に示す作動桿２５とともにトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂが図示左方から右方へ前進し、トリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｆとの協働により、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂを図１９（ｂ）のようにトリミング加工する。 この加工直後に、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂは前進端位置に達して後退し、トリミング加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｇとの協働により、図１９（ｃ）のようにワークＷの短辺筒壁Ｗｃをトリミング加工する。
【００４７】
また、下流側の加工位置３０Ｂにおいては、図２，図１３に示す作動桿２６により作動滑子２８とともにトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂが図１４の左方から右方へ前進し、トリミング加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｈとの協働により、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄを図１９（ｄ）のようにトリミング加工する。 この加工直後に、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂは前進端位置に達して後退し、トリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｉとの協働により、図１９（ｅ）のようにワークＷの長辺筒壁Ｗｅをトリミング加工する。
【００４８】
なお、上述した第１実施例は、本願発明の請求項１〜３および５に係る一例であって、図２に示す加工位置３０Ａのトリミング（クロス）加工工程に、作動桿２５とトグル機構４０とを設けたトリミング（クロス）加工工具の駆動装置２０が請求項１に記載の発明の一例であり、また、この加工位置３０Ａのトリミング（クロス）加工工程と、これに相当する隣接の加工工程とに各々作動桿２５を設けこれらを１式のトグル機構４０で駆動するようにした構成が請求項２に記載の発明の一例である。
【００４９】
また、図２に示す加工位置３０Ａにおいて、ワーク移送軸線に対し直交するクロス加工軸線方向でトリミング（クロス）加工をするトリミング（クロス）加工工程と、加工位置３０Ｂにおいて、ワーク移送軸線に対し平行なクロス加工軸線方向でトリミング（クロス）加工をするトリミング（クロス）加工工程との各々の加工工程に、作動桿２５，２６を平行に設け、これらを１式のトグル機構４０で駆動するようにした構成が請求項３に記載した発明の一例である。 そして、プレス加工された角筒状のワークＷの開口部をトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂでトリミング加工するようにした請求項１乃至４に記載の発明が請求項５の一例である。
【００５０】
引き続いて、第２実施例について、図２０，図２１を参照して説明する。 図２０は本例のトグル機構を示す縦断面図（第１実施例の図６に対応）、図２１は図２０のＥ−Ｅ断面図である。 この第２実施例は、本願発明のうちトグル機構の偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにした請求項４に係る一例であって、第１実施例の作動桿２５，２６により進退移動されるトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂの進退移動量を可変にできる。 なお、第１実施例と同一の構成要素は同一符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
【００５１】
図２０に示すトグル機構５０は、支持台２１上の軸受台板２２，２２に、クランク軸５２が、継手４３を介してサーボモータ４１の駆動により回転可能に支承されている。 このクランク軸５２は、円柱軸部５２ａと、断面が図２１に示す四角形に形成された角柱軸部５２ｂと、角柱軸部５２ｂ端部が嵌入しテーパピン５２ｄにより結合された円柱軸端部５２ｃとの２体で構成しており、これらが一体になって回転する。 角柱軸部５２ｂ中央部の軸線は、円柱軸部５２ａ、円柱軸端部５２ｃの回転軸心に対して傾斜している。 このクランク軸５２の角柱軸部５２ｂの外周には、偏心中空軸５３が設けられている。
【００５２】
この偏心中空軸５３は図２１に示すように、外周円の中心に対して図示下方に偏心した四角穴５３ａが、左右内面はクランク軸５２の角柱軸部５２ｂを挿通して摺動可能に、上下内面は角柱軸部５２ｂとの間に２空間ができるように形成されている。 この偏心中空軸５３の四角穴５３ａ内にクランク軸５２の角柱軸部５２ｂが挿通され、四角穴５３ａの上下内面と角柱軸部５２ｂとの間の対向する２空間内には、楔駒５４と楔駒５５とが挟入されている。 これらの楔駒５４，５５の各断面は、四角穴５３ａと平行な３外周面が四角穴５３ａ内を各々摺動可能で、かつ傾斜面５４ａ，５５ａが角柱軸部５２ｂの平行な２斜面と各々楔着可能に形成されている。
【００５３】
また、偏心中空軸５３の側面には、ボルト５３ｂにより止着板５６が止着され、この止着板５６にボルト５４ｂ，５５ｂが各々挿通されている。 これらのボルト５４ｂ，５５ｂは、止着板５６に対して図２０の左右方向へは移動しないように頭部近傍が各々抑止されている。 これらボルト５４ｂ，５５ｂの各先端ねじ部は、楔駒５４，５５に各々螺着され、回動させることで楔駒５４，５５を左右方向へ個別に進退移動調節することができる。 そして、偏心中空軸５３に、コンロッド４４の一端が相対回転可能に支承され、このコンロッド４４の他端には揺動軸４５が、第１実施例のトグル機構４０と同様に止着されている。
【００５４】
このように構成された本例のトグル機構５０は、例えば図２０に示す位置から、ボルト５４ｂにより楔駒５４を所定量だけ図示左側へ移動させると、楔駒５４，５５によるクランク軸５２と偏心中空軸５３との楔着が解放され、偏心中空軸５３は図示下方に移動する。 この偏心中空軸５３の図示下方への移動により、クランク軸５２の円柱軸部５２ａ，円柱軸端部５２ｃの回転軸心と、偏心中空軸５３の外周円の中心との偏心量は減少する。
【００５５】
この状態でボルト５５ｂにより楔駒５５を図示左側へ引き寄せることで、楔駒５４，５５の各斜面の楔作用によりクランク軸５２と偏心中空軸５３とは楔着される。 また同様に、楔駒５４を所定量だけ図示右側へ移動させて楔着することで、クランク軸５２の回転軸心と、偏心中空軸５３の中心との偏心量は増大する。 これらの調節操作でコンロッド４４の上下移動量を調節することにより、図２，図３，図７，図１３に示す作動桿２５，２６の進退移動量が調節できる。 したがって、ワークＷの形状寸度が変更されても偏心量の調節範囲内で容易に対応できる。
【００５６】
なお、本発明に係るクロス加工工具の駆動装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。 例えば、トランスファ装置は本例のトランスファプレスに限定されず、複数台のプレス機械を並列して構成するトランスファラインなどにおいても適用できるし、また、クロス加工工具は本例のトリミング加工工具に限定されず、穴あけ加工工具やねじ加工工具にも適用できる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおりであるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５８】
請求項１の発明によれば、クロス加工工具の駆動装置をトグル機構で構成し、慣性質量と慣性モーメントとを小さくしたので、プレス加工の回転速度を高速化することや、芯金パンチが下死点位置で停留する時間を短縮化すること、またはこれらを併用することで、サイクルタイムを短縮し生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、トグル機構はサーボモータにより駆動するようにしたので、芯金パンチが下死点位置で停留中の範囲内において、クロス加工工具の進退移動速度を自由に加減することができ、クロス加工工具の特性やワークの形状に対応したクロス加工ができる。
【００５９】
次の請求項２の発明によれば、１組のトグル機構によって、隣接する一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とのクロス加工工具を各々進退移動させるようにしたので、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、クロス加工工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ることができる。
【００６０】
次の請求項３の発明によれば、他方のクロス加工工程には、移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能な作動滑子と、他方のクロス加工工程の作動桿と作動滑子とに係合され機台上で揺動可能な移動方向変換レバーとを設けるようにしたので、請求項１および請求項２の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とにおいて、直交する２方向から容易にクロス加工することがで、各種のワークに対応する自由度を向上させることができる。
【００６１】
次の請求項４の発明によれば、トグル機構は、クランク軸とコンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたので、請求項１乃至請求項３の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、クロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動量を調節し、段取り替えの時間を短縮することがでる。
【００６２】
次の請求項５の発明によれば、トリミング加工するトリミング加工工具は、角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成され、芯金パンチには、角筒状ワーク上端の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部に切刃が形成されて、作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上における前後の筒壁をトリミング加工するようにしたので、トリミング加工において、請求項１乃至請求項４の発明の場合と同様な効果を奏することができる。 すなわち、トリミング加工において、サイクルタイムを短縮し生産性の向上を図ることができる効果を奏し、また、クロス各工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ることができ、また、各種のワークに対応する自由度を向上させることができ、また、クロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動量を調節し、段取り替えの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクロス加工工具の駆動装置によりワークにトリミング加工するためのトランスファプレスを示す説明図であって、その正面図である。
【図２】本発明に係るクロス加工工具の駆動装置の第１実施例を示す説明図であって、その作動桿の上端面からの上面図である。
【図３】同じく、作動桿が中立位置における説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。
【図４】同じく、作動桿が前進端位置における説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。
【図５】同じく、作動桿が後退端位置における説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。
【図６】同じく、トグル機構の説明図であって、図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図８】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図７の直角断面図である。
【図９】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図８の横断面図である。
【図１０】同じく、一方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１１】同じく、他方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１２】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図２の部分拡大上面図である。
【図１３】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図１２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１４】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図１３の直角断面図である。
【図１５】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図１４の横断面図である。
【図１６】同じく、一方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１７】同じく、他方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１８】同じく、タイミングチャートであって、（ａ）はトランスファプレスのスライドと作動桿との関係を示し、（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図である。
【図１９】同じく、ワークの加工形態を示す説明図であって、（ａ）はトリミング加工前を示し、（ｂ）は移送直交方向で前進後側側面が加工され、（ｃ）は移送直交方向で前進前側側面が加工され、（ｄ）は移送方向で前進後側側面が加工され、（ｅ）は移送方向で前進前側側面が加工された形態を示す。
【図２０】同じく、第２実施例のトグル機構を示す説明図であって、第１実施例の図６に対応する縦断面図である。
【図２１】同じく、図２０のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図２２】従来技術のクロス加工工具の駆動装置に係る説明図であって、その側面図である。
【符号の説明】
１ トランスファプレス
３ スライド
１１ トランスファバー
２０ トリミング加工工具の駆動装置
２５，２６ 作動桿
２７ 移動方向変換レバー
２８ 作動滑子
３０Ａ，３０Ｂ トリミング加工工程
３１Ａ，３１Ｂ トリミング加工工具
３１ｆ，３１ｇ 工具切刃
３２Ａ，３２Ｂ トリミング加工工具
３２ｈ，３２ｉ 工具切刃
３３ 芯金パンチ
３３ｆ，３３ｇ 芯金切刃
３４ 芯金パンチ
３４ｈ，３４ｉ 芯金切刃
４０ トグル機構
４１ サーボモータ
４２ クランク軸
４４ コンロッド
４７ 揺動リンク
４８ 直動軸
４９ 遊動リンク
５０ トグル機構
５２ クランク軸
５３ 偏心中空軸
Ｗ ワーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、そのワーク軸線に対して直交方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に係る従来の技術としては、例えば、トランスファプレスに設けられた図２２に示すクロス加工工具の駆動装置が知られている。 この駆動装置は、フレーム１００にカム軸１０１が回転可能に支承され、このカム軸１０１は、図示しないパンチを上下移動させるプレススライドの駆動回転軸により同期回転する。 このカム軸１０１には溝カム１０２が一体的に止着され、その側面には設定のカムライズでカム溝１０２ａが形成されている。
【０００３】
また、フレーム１００上には台１０３が設けられ、その下側にブラケット１０４と、上側にブラケット１０５とが取着されている。 一方のブラケット１０４には揺動基軸１０６が挿通されており、へ字状のカムレバー１０７が揺動可能に枢支されている。 このカムレバー１０７の一端部には、カムフォロア１０８が溝カム１０２のカム溝１０２ａ内で転動可能に枢着されており、他端部には、駒１０９が螺着されている。
【０００４】
この駒１０９には、継手１１１が揺動軸１１０により揺動可能に枢支され、ロッド１１２に螺着されている。 他方のブラケット１０５には揺動基軸１１５が挿通されており、Ｌ字状の作動レバー１１６が揺動可能に枢支されている。 この作動レバー１１６の一端部には、ロッド１１２に螺着された継手１１３が揺動軸１１４により揺動可能に枢支され、他端部は、図示しない先端にクロス加工工具を取着して進退移動可能な作動桿１１７に係合されている。
【０００５】
そして、溝カム１０２が回転すると、カム溝１０２ａの小径曲線部と大径曲線部との半径差で得られるカムライズにより、カムフォロア１０８を介してカムレバー１０７が揺動し、駒１０９、継手１１１、ロッド１１２、継手１１３を介して作動レバー１１６が揺動することで、プレススライドが下死点位置で停留中に、作動桿１１７とともにクロス加工工具を進退移動させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術によるクロス加工工具の駆動装置は、作動桿１１７によりクロス加工工具を進退移動させるために、作動桿１１７の他に、カムフォロア１０８、カムレバー１０７、駒１０９、揺動軸１１０、継手１１１、ロッド１１２、継手１１３、揺動軸１１４、作動レバー１１６などの多くの機械的要素を要するので、これらの質量が大きく、作動桿１１７を中立待機位置から前進、後退させて、中立待機位置に復帰させるための慣性質量が大きくなる。
【０００７】
この慣性質量と物体の加速度との関係は、ニュートンの運動の第二法則で明らかなように、物体の加速度は当該物体の慣性質量に反比例するから、慣性質量が大きくなるに従い物体の加速度は小さく（遅く）なる。 したがって、構成要素の慣性質量が大きい場合には、クロス加工工具を進退移動させるための作動時間が、慣性質量が小さい場合に比べて長くなるので、溝カム１０２の回転速度（すなわち、プレススライドの駆動回転軸の回転速度）が制限され、プレス加工するためのサイクルタイムの短縮を図ることができないという問題があった。
【０００８】
また、サイクルタイムの短縮を図るには、プレススライドが下死点位置で停留している時間を短縮し、溝カム１０２に形成するカム溝１０２ａの大径曲線部の作用角度を小さくすることでも短縮できるが、構成要素の慣性質量が大きいと上記と同様の理由によりサイクルタイムの短縮を図ることができないという問題があった。
【０００９】
例えば、本願の発明者らによる試験によれば、加圧能力が５００ｋＮのトランスファプレスに、カム溝１０２ａの大径曲線部の作用角度（下死点位置の角度）を６０度に形成した溝カム１０２を用いた場合においては、プレススライドを駆動する駆動回転軸の回転速度が７０回転／毎分を超えるとクロス加工工具の駆動装置が追随できなくなって、カムフォロア１０８の枢軸が破損した。 なお、この条件における溝カム１０２のカム溝１０２ａによる作動時間は約０．１４秒であり、カム溝１０２ａの作用角度を４０度にすると、作動時間は約０．１０秒になり約３０％短縮できる。
【００１０】
また、作動桿１１７を進退移動させるための機械的要素が多く、各々を連結する関節部が多いので、騒音が大きく、プレススライドを駆動する駆動回転軸の回転速度が増すに従いその騒音が著しくなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、クロス加工工具を進退移動させる構成要素の慣性質量が大きいために、プレススライドを駆動する駆動回転軸の許容最高回転速度や、プレススライドを下死点位置で停留させる許容最小時間に制限を受け易く、サイクルタイムの短縮を図ることができないという問題、各構成要素を連結する関節部が多いので騒音が大きいという問題などを解決しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る発明は、トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、前記芯金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線に対して直交方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置であって、前記ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する移送軸線とに直交するクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記クロス加工工具が着脱可能な作動桿と、機台上で回転可能に支承されたクランク軸と、このクランク軸の一体的に回転する偏心回転軸部に一端が支承されたコンロッドと、このコンロッドの他端に設けた揺動軸に一端が枢支され他端が機台上に設けた揺動基軸に枢支されて揺動可能な揺動リンクと、前記揺動軸に一端が枢支され他端が前記作動桿に設けた直動軸に枢支されて遊動可能な遊動リンクとから構成したトグル機構と、このトグル機構のクランク軸を回転駆動するサーボモータと、前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータの始動信号を出力する信号出力手段と、この信号出力手段の始動信号に基づき前記サーボモータを所定時間回転制御する制御手段とを備えて、前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータでクランク軸を回転駆動し、前記トグル機構により前記作動桿に取着のクロス加工工具を進退移動させるようにしたものである。
【００１３】
この請求項１の発明によれば、クロス加工工具を作動桿により進退移動させるための構成要素は、トグル機構のコンロッド、揺動軸、揺動リンク、直動軸、遊動リンクの５種で構成することにより慣性質量を小さくするとともに、各部の揺動半径を小さくすることにより慣性モーメントを小さくし、クロス加工工具の往復動作の高速化を可能にしたので、プレス加工の回転速度を高速化することや、芯金パンチが下死点位置で停留する時間を短縮化すること、またはこれらを併用することで、サイクルタイムの短縮を容易に図ることができる。 また、トグル機構はサーボモータにより駆動するようにしたので、芯金パンチが下死点位置で停留中の範囲内において、クロス加工工具の進退移動速度を自由に加減することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の前記クロス加工工程は、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とが隣接して設けられ、各クロス加工工程のクロス加工工具を各々進退移動させる駆動装置であって、前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とに前記作動桿を各々設けこれら２個の作動桿を前記直動軸により一体的に連結し、その直動軸に前記トグル機構の遊動リンクの他端を枢支するようにしたものである。
【００１５】
この請求項２の発明によれば、１組のトグル機構によって、隣接する一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とのクロス加工工具を各々進退移動させるようにしたので、クロス加工工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ることができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明の前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程との各クロス加工工具は、一方のクロス加工工具を前記移送軸線と直交させて、他方のクロス加工工具を前記移送軸線と平行に進退移動させる駆動装置であって、前記他方のクロス加工工程には、前記ワーク軸線と直交し前記移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記他方のクロス加工工具が着脱可能な作動滑子と、Ｌ字状に形成した両腕の腕端が前記他方のクロス加工工程の作動桿と前記作動滑子とに係合され機台上で揺動可能に枢支された移動方向変換レバーとを設けるようにしたものである。
【００１７】
この請求項３の発明によれば、他方のクロス加工工程には、移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能な作動滑子と、他方のクロス加工工程の作動桿と作動滑子とに係合され機台上で揺動可能な移動方向変換レバーとを設けるようにしたので、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とにおいて、直交する２方向から容易にクロス加工することができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明の前記クロス加工工具の進退移動量は可変である駆動装置であって、前記トグル機構は、前記クランク軸と前記コンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたものである。
【００１９】
この請求項４の発明によれば、トグル機構は、クランク軸とコンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたので、クロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動量を容易に調節することできる。
【００２０】
また、請求項５に係る発明の前記クロス加工工具は、プレス加工された角筒状ワークの開口部をトリミング加工するトリミング加工工具であって、このトリミング加工工具は、前記クロス加工軸線上で前記下降端位置の角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成されて前記作動桿に取着され、前記芯金パンチには、前記下降端位置の角筒状ワーク上端部の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部で前記トリミング加工工具の切刃に対応する位置に切刃が形成されて、前記作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部の前記クロス加工軸線上における前後の筒壁を各々トリミング加工するようにしたものである。
【００２１】
この請求項５の発明によれば、トリミング加工するトリミング加工工具は、角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成され、芯金パンチには、角筒状ワーク上端の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部に切刃が形成されて、作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上における前後の筒壁をトリミング加工するようにしたので、作動桿を１往復させることで、角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上の前側と後側との筒壁を各々トリミング加工することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のクロス加工工具の駆動装置に係る実施の形態について、第１実施例、第２実施例の順に図１〜図２１を参照して以下のとおり説明する。 なお、この実施の形態においては、トランスファ装置はトランスファプレスにおける実施例により、また、クロス加工するクロス加工工具はトリミング加工するトリミング加工工具の駆動装置における実施例により説明する。
【００２３】
まず、第１実施例について、図１〜図１９を参照して説明する。 図１はトリミング加工工具の駆動装置によりトリミング加工するためのトランスファプレスを示し、図２は本例の駆動装置全体を示す作動桿の上端面からの上面図、図３は作動桿が中立位置にあるときの側面図、図４は作動桿が前進端位置にあるときの側面図、図５は作動桿が後退端位置にあるときの側面図、図６はトグル機構の断面図、図７〜図９は移送方向に対し直交方向に加工するトリミング加工部の断面図、図１０，図１１はトリミング加工工具の説明図、図１２は移送方向に加工するトリミング加工部の拡大上面図、図１３〜図１５は移送方向に加工するトリミング加工部の断面図、図１６，図１７はトリミング加工工具の説明図、図１８はタイミングチャート、図１９はワークの加工形態を示す斜視図である。
【００２４】
図１に示すトランスファプレス１にはフレーム２の上半部に、上下移動可能なスライド３と、このスライド３を上下移動させるゲートカム４，４と、このゲートカム４，４を止着して回転可能に支承された駆動回転軸５と、この駆動回転軸５を駆動するモータ６とが設けられ、スライド３はモータ６の回転駆動により上下往復移動する。 このスライド３の下端部には、絞り加工するための図示しない複数個の絞りパンチを装着する上ダイセット７が係着されている。
【００２５】
また、フレーム２の下半部には、フレーム２の横架部分ボルスタ８と、このボルスタ８上に止着された下台１４と、この下台１４に係着され上下移動する複数個の絞りパンチと協働で絞り加工するための図示しない複数個の絞りダイを装着した下ダイセット９と、この下ダイセット９の上面部で図１の左右方向に往復移動する図３に示すトランスファバー１１，１１と、このトランスファバー１１，１１の各加工工程の対応位置で各々のワークを把持して下流工程に移送するフィンガ１１Ａ，１１Ａと、このフィンガ１１Ａ，１１Ａとともにトランスファバー１１，１１を駆動するトランスファ駆動機構１０とが設けられている。
【００２６】
このトランスファ駆動機構１０は、駆動回転軸５と同期回転する中間軸１２により駆動される。 この中間軸１２には、補助駆動軸１３が同期回転可能に連結され、その軸端部近傍に、補助駆動軸１３の回転角度位置を検出して、後述するトグル機構４０のサーボモータ４１の始動信号を出力するレゾルバ２９が設けられている。 そして、トランスファプレス１の工程の上流側には、図１９（ａ）に示す角筒状のワークＷを成形する最初の抜き絞り加工工程と、次工程以降の複数の絞り加工工程とが図示左側から等間隔に設けられ、その下流側には、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの開口部をトリミング加工する加工位置３０Ａのトリミング加工工程と、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの開口部をトリミング加工する加工位置３０Ｂのトリミング加工工程とが設けられている。
【００２７】
これらトリミング加工工程の加工位置３０Ａ，３０Ｂの近傍には、トリミング加工工具の駆動装置２０が組み込まれている。 このトリミング加工工具の駆動装置２０は、図２，図３に示すように、ボルスタ８の側面に止着された支持台２１上にトグル機構４０が設けられ、このトグル機構４０により、上流側のダイホルダ１５Ａに設けた作動桿２５と、下流側のダイホルダ１５Ｂに設けた作動桿２６とを、ワークＷの移送軸線と直交する作動軸線上で進退移動させる。
【００２８】
そして、上流の絞り加工工程からトリミング加工工程の加工位置３０Ａに移送された角筒状のワークＷに対して、作動桿２５の進退移動で、後述するトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂにより、図１９（ａ）に示す短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの開口部をトリミング加工する。 このトリミング加工工程の加工位置３０Ａから下流側のトリミング加工工程の加工位置３０Ｂに移送された角筒状のワークＷに対して、作動桿２６の進退移動で、後述するトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂにより、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの開口部をトリミング加工する。
【００２９】
次いで、作動桿２５，２６を進退移動させるトグル機構４０は、図２，図３，図６に示すように、支持台２１にサーボモータ４１が設置され、このサーボモータ４１により継手４３を介して回転駆動されるクランク軸４２が支持台２１上の軸受台板２２，２２に支承されている。 このクランク軸４２の偏心軸部４２ａにコンロッド４４の一端が相対回転可能に支承され、このコンロッド４４の他端には揺動軸４５が止着され、支持台２１上の軸受脚板２３には揺動基軸４６が止着されている。
【００３０】
この揺動基軸４６と揺動軸４５とに揺動リンク４７が、揺動基軸４６を中心にして揺動可能に枢支されている。 また、作動桿２５，２６の後端部には軸受板２４が各々止着され、作動桿２５，２６は、各々の軸受板２４に挿通して締着された直動軸４８により連結されている。 この直動軸４８と揺動軸４５とに遊動リンク４９が、揺動軸４５を中心にして遊動可能に枢支されている。
【００３１】
このように構成されたトグル機構４０は、図１に示すレゾルバ２９からの始動信号により図示しない制御手段によってサーボモータ４１を回転制御する。 このサーボモータ４１によりクランク軸４２が回転されると、その偏心軸部４２ａの偏心回転によりコンロッド４４が上下移動し、このコンロッド４４の上下移動により揺動リンク４７が揺動基軸４６を中心にして揺動運動するとともに、遊動リンク４９が揺動軌跡上の揺動軸４５を中心にして遊動運動することで、直動軸４８と軸受板２４とを介して上流側の作動桿２５と、下流側の作動桿２６とを進退移動させる。
【００３２】
すなわち、クランク軸４２の回転中心に対する偏心軸部４２ａの軸心の回転軌跡上の位置を回転角度位置とした場合、クランク軸４２が、図３に示す回転角度位置Ｐｎから反時計方向に回転すると揺動軸４５が右上方へ揺動し、遊動リンク４９、直動軸４８、軸受板２４を介して作動桿２５，２６は中立位置から右方へ前進し、回転角度位置は図４に示すＰｆの位置になり、作動桿２５，２６は前進端位置に達する。 さらに、この回転角度位置Ｐｆからクランク軸４２をさらに反時計方向に回転すると、上記と同様の原理により作動桿２５，２６は前進端位置から左方へ後退し、回転角度位置は図５に示す回転角度位置Ｐｒの位置になり、作動桿２５，２６は後退端位置に達する。 さらに、クランク軸４２をこの回転角度位置Ｐｒの位置から反時計方向に回転すると、作動桿２５，２６は後退端位置から右方へ前進し、回転角度位置は図３に示すＰｎの位置になり、作動桿２５，２６は中立位置に復帰する。 これら一連の作動桿２５，２６の進退移動は、後述する芯金パンチ３３，３４によりワークＷが下降端位置で停留中に、サーボモータ４１の出力軸１回転で１サイクルする。
【００３３】
次に、上流側のトリミング加工工程の加工位置３０Ａには、図３に示すように、上ダイセット７（図１参照）に芯金パンチ３３が係着され、この芯金パンチ３３の下方には、補助駆動軸１３（図１参照）に設けた図示しないカムにより上下移動されるノックアウト３５Ａが対向して設けられている。 また、ボルスタ８上の下台１４には、ダイホルダ１５Ａが締着され、このダイホルダ１５Ａは、作動桿２５を水平方向に、また、ノックアウト３５Ａを上下方向に各々摺動案内可能に形成されている。 フィンガ１１Ａ，１１Ａにより移送されたワークＷは、芯金パンチ３３とノックアウト３５Ａとにより図３，図７に示す下降端位置に位置決めされる。
【００３４】
作動桿２５の前進側には、図７〜図９に示す工具台３６がボルト３６ａ，３６ａにより締着されており、この工具台３６に、ボルト３１ａ，３１ａによりトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂが、下降端位置で停留中のワークＷに加工可能なトリミング加工領域内に締着されている。 これらトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂには、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの各対向外側面との間に隙間を隔てた内側面３１ｂ，３１ｃの各上端角部に、図１０に示すトリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと、図１１に示すトリミング加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇとが各々形成されている。
【００３５】
また、芯金パンチ３３には、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃ上端部の各対向内側面との間に隙間を隔てた外側面３３ｂ，３３ｃの各下端角部に、芯金切刃３３ｆ，３３ｇが、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂの工具切刃３１ｆ，３１ｇと協働でワークＷの短辺筒壁Ｗｂ，Ｗｃの各開口部を剪断可能に各々形成されている。 なお、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂには、トリミング加工された前記各開口部の切屑を下方に排出するための排出孔３１ｊ，３１ｋが各々穿孔されている。
【００３６】
そして、芯金パンチ３３とノックアウト３５Ａとにより下降端位置に位置決めされ停留中のワークＷに対して、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂを図３，図７に示す中立位置から、移送軸線と直交するトリミング加工軸線上で前進端位置に前進させることで（図４）、トリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｆとの剪断作用により、図１９（ｂ）に示すように、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂ開口部がトリミングされる。 また、後退端位置に後退させることで（図５）、トリミング加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｇとの剪断作用により、図１９（ｃ）に示すように、ワークＷの短辺筒壁Ｗｃ開口部がトリミングされる。
【００３７】
次に、加工位置３０Ａの下流側に設けられたトリミング加工工程の加工位置３０Ｂには、図２，図１２に示すダイホルダ１５Ｂ上に、先端面２６ａがトリミング加工領域内に侵入しないように形成された作動桿２６と、移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で進退移動可能な作動滑子２８と、一方の腕端２７ａが作動桿２６の切欠き部２６ｂと係合し、他方の腕端２７ｂが作動滑子２８の切欠き部２８ａと係合して揺動可能な移動方向変換レバー２７とが設けられている。
【００３８】
この移動方向変換レバー２７は、移送軸線と直交する作動軸線上で進退移動する作動桿２６により揺動され、この揺動によって作動滑子２８を移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で進退移動させる。 そして、加工位置３０Ａのトリミング加工工程と同様に、図１３，図１４に示す芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂとが設けられ、フィンガ１１Ａ，１１Ａにより移送されたワークＷは、芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂとにより下降端位置に位置決めされる。
【００３９】
作動滑子２８の前進前側には、工具台３７が図１３に示すボルト３７ａ，３７ａ，３７ａにより締着されており、この工具台３７に、ボルト３２ａ，３２ａによりトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂが、下降端位置で停留中のワークＷに加工可能なトリミング加工領域内に締着されている。 これらトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂには、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの各対向外側面との間に隙間を隔てた内側面３２ｄ，３２ｅの各上端角部に、図１６に示すトリミング加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと、図１７に示すトリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉとが各々形成されている。
【００４０】
また、芯金パンチ３４には、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅ上端部の各対向内側面との間に隙間を隔てた外側面３４ｄ，３４ｅの各下端角部に、芯金切刃３４ｈ，３４ｉが、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂの工具切刃３２ｈ，３２ｉと協働でワークＷの長辺筒壁Ｗｄ，Ｗｅの各開口部を剪断可能に各々形成されている。 なお、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂには、トリミング加工された前記各開口部の切屑を下方に排出するための排出孔３２ｍ，３２ｎが各々穿孔されている。
【００４１】
そして、芯金パンチ３４とノックアウト３５Ｂとにより下降端位置に位置決めされ停留中のワークＷに対して、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂを図１４に示す中立位置から、移送軸線と平行なトリミング加工軸線上で前進端位置に前進させることで、トリミング加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｈとの剪断作用により、図１９（ｄ）に示すように、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄ開口部がトリミングされる。 また、後退端位置に後退させることで、トリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｉとの剪断作用により、図１９（ｅ）に示すように、ワークＷの長辺筒壁Ｗｅ開口部がトリミングされる。
【００４２】
続いて、上述のように構成されたトリミング加工工具の駆動装置２０の作動について、図１８を参照して説明する。
【００４３】
図１に示すトランスファプレス１のスライド３は図１８（ａ）に示すように、ゲートカム４，４が、１４０度回転することで下死点位置から上死点位置に達して４０度回転する間は停留し、その後１４０度回転することで下死点位置に達して４０度回転する間は停留している。 上流の絞り加工工程では、スライド３により下降する絞りパンチが、下死点位置に接近した加工開始位置から下死点位置の間で絞り加工をする。
【００４４】
そして、絞り加工された角筒状のワークＷは、最終の絞り加工工程からトリミング加工工程の加工位置３０Ａに移送され、スライド３により下降する芯金パンチ３３により図８に示す下死点位置に、ノックアウト３５Ａで上方に付勢されながら位置決めされるとともに、同時期に、加工位置３０Ａでトリミング加工されたワークＷが加工位置３０Ｂに移送され、芯金パンチ３４により図１４に示す下死点位置に、ノックアウト３５Ｂで上方に付勢されながら位置決めされる。
【００４５】
これらの芯金パンチ３３，３４が図１８（ａ）に示す下死点位置に達すると、図１に示すレゾルバ２９からの始動信号により図２に示すトグル機構４０のサーボモータ４１が回転制御され、各トリミング加工工程の作動桿２５，２６が図３に示す待機中の中立位置から前進する。 これらの作動桿２５，２６は、芯金パンチ３３，３４が下死点位置で停留中の４０度の間に、図１８（ｂ）に示すように、待機中の中立位置から１２．５度で前進端位置に達し、そこから１２．５度で中立位置を経た後に７．９度で後退端位置に達し、そこから７．１度で中立位置に戻った後に停止して待機する。
【００４６】
これらの作動によって、上流側の加工位置３０Ａにおいては、図２，図７に示す作動桿２５とともにトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂが図示左方から右方へ前進し、トリミング加工工具３１Ａの工具切刃３１ｆと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｆとの協働により、ワークＷの短辺筒壁Ｗｂを図１９（ｂ）のようにトリミング加工する。 この加工直後に、トリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂは前進端位置に達して後退し、トリミング加工工具３１Ｂの工具切刃３１ｇと芯金パンチ３３の芯金切刃３３ｇとの協働により、図１９（ｃ）のようにワークＷの短辺筒壁Ｗｃをトリミング加工する。
【００４７】
また、下流側の加工位置３０Ｂにおいては、図２，図１３に示す作動桿２６により作動滑子２８とともにトリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂが図１４の左方から右方へ前進し、トリミング加工工具３２Ａの工具切刃３２ｈと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｈとの協働により、ワークＷの長辺筒壁Ｗｄを図１９（ｄ）のようにトリミング加工する。 この加工直後に、トリミング加工工具３２Ａ，３２Ｂは前進端位置に達して後退し、トリミング加工工具３２Ｂの工具切刃３２ｉと芯金パンチ３４の芯金切刃３４ｉとの協働により、図１９（ｅ）のようにワークＷの長辺筒壁Ｗｅをトリミング加工する。
【００４８】
なお、上述した第１実施例は、本願発明の請求項１〜３および５に係る一例であって、図２に示す加工位置３０Ａのトリミング（クロス）加工工程に、作動桿２５とトグル機構４０とを設けたトリミング（クロス）加工工具の駆動装置２０が請求項１に記載の発明の一例であり、また、この加工位置３０Ａのトリミング（クロス）加工工程と、これに相当する隣接の加工工程とに各々作動桿２５を設けこれらを１式のトグル機構４０で駆動するようにした構成が請求項２に記載の発明の一例である。
【００４９】
また、図２に示す加工位置３０Ａにおいて、ワーク移送軸線に対し直交するクロス加工軸線方向でトリミング（クロス）加工をするトリミング（クロス）加工工程と、加工位置３０Ｂにおいて、ワーク移送軸線に対し平行なクロス加工軸線方向でトリミング（クロス）加工をするトリミング（クロス）加工工程との各々の加工工程に、作動桿２５，２６を平行に設け、これらを１式のトグル機構４０で駆動するようにした構成が請求項３に記載した発明の一例である。 そして、プレス加工された角筒状のワークＷの開口部をトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂでトリミング加工するようにした請求項１乃至４に記載の発明が請求項５の一例である。
【００５０】
引き続いて、第２実施例について、図２０，図２１を参照して説明する。 図２０は本例のトグル機構を示す縦断面図（第１実施例の図６に対応）、図２１は図２０のＥ−Ｅ断面図である。 この第２実施例は、本願発明のうちトグル機構の偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにした請求項４に係る一例であって、第１実施例の作動桿２５，２６により進退移動されるトリミング加工工具３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂの進退移動量を可変にできる。 なお、第１実施例と同一の構成要素は同一符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
【００５１】
図２０に示すトグル機構５０は、支持台２１上の軸受台板２２，２２に、クランク軸５２が、継手４３を介してサーボモータ４１の駆動により回転可能に支承されている。 このクランク軸５２は、円柱軸部５２ａと、断面が図２１に示す四角形に形成された角柱軸部５２ｂと、角柱軸部５２ｂ端部が嵌入しテーパピン５２ｄにより結合された円柱軸端部５２ｃとの２体で構成しており、これらが一体になって回転する。 角柱軸部５２ｂ中央部の軸線は、円柱軸部５２ａ、円柱軸端部５２ｃの回転軸心に対して傾斜している。 このクランク軸５２の角柱軸部５２ｂの外周には、偏心中空軸５３が設けられている。
【００５２】
この偏心中空軸５３は図２１に示すように、外周円の中心に対して図示下方に偏心した四角穴５３ａが、左右内面はクランク軸５２の角柱軸部５２ｂを挿通して摺動可能に、上下内面は角柱軸部５２ｂとの間に２空間ができるように形成されている。 この偏心中空軸５３の四角穴５３ａ内にクランク軸５２の角柱軸部５２ｂが挿通され、四角穴５３ａの上下内面と角柱軸部５２ｂとの間の対向する２空間内には、楔駒５４と楔駒５５とが挟入されている。 これらの楔駒５４，５５の各断面は、四角穴５３ａと平行な３外周面が四角穴５３ａ内を各々摺動可能で、かつ傾斜面５４ａ，５５ａが角柱軸部５２ｂの平行な２斜面と各々楔着可能に形成されている。
【００５３】
また、偏心中空軸５３の側面には、ボルト５３ｂにより止着板５６が止着され、この止着板５６にボルト５４ｂ，５５ｂが各々挿通されている。 これらのボルト５４ｂ，５５ｂは、止着板５６に対して図２０の左右方向へは移動しないように頭部近傍が各々抑止されている。 これらボルト５４ｂ，５５ｂの各先端ねじ部は、楔駒５４，５５に各々螺着され、回動させることで楔駒５４，５５を左右方向へ個別に進退移動調節することができる。 そして、偏心中空軸５３に、コンロッド４４の一端が相対回転可能に支承され、このコンロッド４４の他端には揺動軸４５が、第１実施例のトグル機構４０と同様に止着されている。
【００５４】
このように構成された本例のトグル機構５０は、例えば図２０に示す位置から、ボルト５４ｂにより楔駒５４を所定量だけ図示左側へ移動させると、楔駒５４，５５によるクランク軸５２と偏心中空軸５３との楔着が解放され、偏心中空軸５３は図示下方に移動する。 この偏心中空軸５３の図示下方への移動により、クランク軸５２の円柱軸部５２ａ，円柱軸端部５２ｃの回転軸心と、偏心中空軸５３の外周円の中心との偏心量は減少する。
【００５５】
この状態でボルト５５ｂにより楔駒５５を図示左側へ引き寄せることで、楔駒５４，５５の各斜面の楔作用によりクランク軸５２と偏心中空軸５３とは楔着される。 また同様に、楔駒５４を所定量だけ図示右側へ移動させて楔着することで、クランク軸５２の回転軸心と、偏心中空軸５３の中心との偏心量は増大する。 これらの調節操作でコンロッド４４の上下移動量を調節することにより、図２，図３，図７，図１３に示す作動桿２５，２６の進退移動量が調節できる。 したがって、ワークＷの形状寸度が変更されても偏心量の調節範囲内で容易に対応できる。
【００５６】
なお、本発明に係るクロス加工工具の駆動装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。 例えば、トランスファ装置は本例のトランスファプレスに限定されず、複数台のプレス機械を並列して構成するトランスファラインなどにおいても適用できるし、また、クロス加工工具は本例のトリミング加工工具に限定されず、穴あけ加工工具やねじ加工工具にも適用できる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおりであるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５８】
請求項１の発明によれば、クロス加工工具の駆動装置をトグル機構で構成し、慣性質量と慣性モーメントとを小さくしたので、プレス加工の回転速度を高速化することや、芯金パンチが下死点位置で停留する時間を短縮化すること、またはこれらを併用することで、サイクルタイムを短縮し生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、トグル機構はサーボモータにより駆動するようにしたので、芯金パンチが下死点位置で停留中の範囲内において、クロス加工工具の進退移動速度を自由に加減することができ、クロス加工工具の特性やワークの形状に対応したクロス加工ができる。
【００５９】
次の請求項２の発明によれば、１組のトグル機構によって、隣接する一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とのクロス加工工具を各々進退移動させるようにしたので、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、クロス加工工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ることができる。
【００６０】
次の請求項３の発明によれば、他方のクロス加工工程には、移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能な作動滑子と、他方のクロス加工工程の作動桿と作動滑子とに係合され機台上で揺動可能な移動方向変換レバーとを設けるようにしたので、請求項１および請求項２の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とにおいて、直交する２方向から容易にクロス加工することがで、各種のワークに対応する自由度を向上させることができる。
【００６１】
次の請求項４の発明によれば、トグル機構は、クランク軸とコンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにしたので、請求項１乃至請求項３の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、クロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動量を調節し、段取り替えの時間を短縮することがでる。
【００６２】
次の請求項５の発明によれば、トリミング加工するトリミング加工工具は、角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成され、芯金パンチには、角筒状ワーク上端の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部に切刃が形成されて、作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部のクロス加工軸線上における前後の筒壁をトリミング加工するようにしたので、トリミング加工において、請求項１乃至請求項４の発明の場合と同様な効果を奏することができる。 すなわち、トリミング加工において、サイクルタイムを短縮し生産性の向上を図ることができる効果を奏し、また、クロス各工具の駆動装置を簡素化しそのコストダウンを容易に図ることができ、また、各種のワークに対応する自由度を向上させることができ、また、クロス加工するワークの形状に対応して、トグル機構の構成要素を取り替えることなくクロス加工工具の進退移動量を調節し、段取り替えの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクロス加工工具の駆動装置によりワークにトリミング加工するためのトランスファプレスを示す説明図であって、その正面図である。
【図２】本発明に係るクロス加工工具の駆動装置の第１実施例を示す説明図であって、その作動桿の上端面からの上面図である。
【図３】同じく、作動桿が中立位置における説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。
【図４】同じく、作動桿が前進端位置における説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。
【図５】同じく、作動桿が後退端位置における説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視で断面した側面図である。
【図６】同じく、トグル機構の説明図であって、図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図８】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図７の直角断面図である。
【図９】同じく、移送直交方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図８の横断面図である。
【図１０】同じく、一方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１１】同じく、他方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１２】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図２の部分拡大上面図である。
【図１３】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図１２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１４】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図１３の直角断面図である。
【図１５】同じく、移送方向に加工するトリミング加工部の説明図であって、図１４の横断面図である。
【図１６】同じく、一方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１７】同じく、他方のトリミング加工工具の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１８】同じく、タイミングチャートであって、（ａ）はトランスファプレスのスライドと作動桿との関係を示し、（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図である。
【図１９】同じく、ワークの加工形態を示す説明図であって、（ａ）はトリミング加工前を示し、（ｂ）は移送直交方向で前進後側側面が加工され、（ｃ）は移送直交方向で前進前側側面が加工され、（ｄ）は移送方向で前進後側側面が加工され、（ｅ）は移送方向で前進前側側面が加工された形態を示す。
【図２０】同じく、第２実施例のトグル機構を示す説明図であって、第１実施例の図６に対応する縦断面図である。
【図２１】同じく、図２０のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図２２】従来技術のクロス加工工具の駆動装置に係る説明図であって、その側面図である。
【符号の説明】
１ トランスファプレス
３ スライド
１１ トランスファバー
２０ トリミング加工工具の駆動装置
２５，２６ 作動桿
２７ 移動方向変換レバー
２８ 作動滑子
３０Ａ，３０Ｂ トリミング加工工程
３１Ａ，３１Ｂ トリミング加工工具
３１ｆ，３１ｇ 工具切刃
３２Ａ，３２Ｂ トリミング加工工具
３２ｈ，３２ｉ 工具切刃
３３ 芯金パンチ
３３ｆ，３３ｇ 芯金切刃
３４ 芯金パンチ
３４ｈ，３４ｉ 芯金切刃
４０ トグル機構
４１ サーボモータ
４２ クランク軸
４４ コンロッド
４７ 揺動リンク
４８ 直動軸
４９ 遊動リンク
５０ トグル機構
５２ クランク軸
５３ 偏心中空軸
Ｗ ワーク
Claims (5)
- トランスファ装置によるプレス加工工程のうち、上下移動可能な芯金パンチにより下降端位置で位置決めされたワークに、前記芯金パンチの上下移動軸線と同軸のワーク軸線に対して直交方向から加工するクロス加工工程のクロス加工工具を進退移動させる駆動装置であって、
前記ワーク軸線と各加工工程のワークを順次移送する移送軸線とに直交するクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記クロス加工工具が着脱可能な作動桿と、
機台上で回転可能に支承されたクランク軸と、このクランク軸の一体的に回転する偏心回転軸部に一端が支承されたコンロッドと、このコンロッドの他端に設けた揺動軸に一端が枢支され他端が機台上に設けた揺動基軸に枢支されて揺動可能な揺動リンクと、前記揺動軸に一端が枢支され他端が前記作動桿に設けた直動軸に枢支されて遊動可能な遊動リンクとから構成したトグル機構と、
このトグル機構のクランク軸を回転駆動するサーボモータと、前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータの始動信号を出力する信号出力手段と、この信号出力手段の始動信号に基づき前記サーボモータを所定時間回転制御する制御手段とを備えて、
前記芯金パンチが下死点位置で停留中に前記サーボモータでクランク軸を回転駆動し、前記トグル機構により前記作動桿に取着のクロス加工工具を進退移動させるようにしたことを特徴とするクロス加工工具の駆動装置。 - 前記クロス加工工程は、一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とが隣接して設けられ、各クロス加工工程のクロス加工工具を各々進退移動させる駆動装置であって、
前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程とに前記作動桿を各々設けこれら２個の作動桿を前記直動軸により一体的に連結し、その直動軸に前記トグル機構の遊動リンクの他端を枢支するようにした請求項１に記載のクロス加工工具の駆動装置。 - 前記一方のクロス加工工程と他方のクロス加工工程との各クロス加工工具は、一方のクロス加工工具を前記移送軸線と直交させて、他方のクロス加工工具を前記移送軸線と平行に進退移動させる駆動装置であって、
前記他方のクロス加工工程には、前記ワーク軸線と直交し前記移送軸線と平行なクロス加工軸線上で進退移動可能に設けられ前記他方のクロス加工工具が着脱可能な作動滑子と、Ｌ字状に形成した両腕の腕端が前記他方のクロス加工工程の作動桿と前記作動滑子とに係合され機台上で揺動可能に枢支された移動方向変換レバーとを設けるようにした請求項２に記載のクロス加工工具の駆動装置。 - 前記クロス加工工具の進退移動量は可変である駆動装置であって、
前記トグル機構は、前記クランク軸と前記コンロッドの一端部との間に偏心量を調節可能な偏心量調節手段を設けるようにした請求項１乃至３に記載のクロス加工工具の駆動装置。 - 前記クロス加工工具は、プレス加工された角筒状ワークの開口部をトリミング加工するトリミング加工工具であって、
このトリミング加工工具は、前記クロス加工軸線上で前記下降端位置の角筒状ワークの対向外側面との間に隙間を隔てた前後の内側面の各々上端角部に切刃が形成されて前記作動桿に取着され、前記芯金パンチには、前記下降端位置の角筒状ワーク上端部の対向内側面との間に隙間を隔てた前後の外側面の各々下端角部で前記トリミング加工工具の切刃に対応する位置に切刃が形成されて、
前記作動桿を進退移動させることで角筒状ワーク開口部の前記クロス加工軸線上における前後の筒壁をトリミング加工するようにした請求項１乃至４に記載のクロス加工工具の駆動装置。
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