JP4162908B2

JP4162908B2 - Drilling device

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Publication number: JP4162908B2
Application number: JP2002099223A
Authority: JP
Inventors: 和夫西村; 正典多賀
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP2003291092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチが回転して、シート、シート束、金属箔、薄板等の被穿孔材に孔をあける穿孔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、穿孔装置には、パンチの軸心を中心にパンチを回転させながら、被穿孔材に孔をあけるタイプのものがある。パンチを回転しながらパンチに穿孔動作をさせる機構として、例えば、固定のナット（雌ねじ）に、パンチの軸に設けたスクリュー（雄ねじ）をねじ込ませた状態で、パンチをモータによって回転して移動させるスクリュー方式の機構がある。なお、孔あけには、被穿孔材に貫通孔をあける場合と、被穿孔材の厚みの途中まで孔をあける場合とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の穿孔装置は、スクリューや、ナットが摩耗すると、パンチの移動距離に誤差が生じて、パンチの穿孔移動終端位置を正確に管理することが困難になり、被穿孔材に貫通孔を確実にあけることができないことがあった。
【０００４】
また、従来の穿孔装置は、スクリュー方式の機構の動力伝達効率が悪く、パンチを高速回転、高速移動させることが困難で、穿孔能率が悪かった。ちなみに、動力伝達効率は、約２０％乃至約４０％である。そこで、ナットにボールを複数内在したボールスクリューを使用すると動力伝達効率を高めて、パンチを高速回転、高速移動させることができるが、その反面、コスト高になる問題があった。
【０００５】
本発明は、動力伝達効率を高めて、パンチの高速回転、高速移動を可能にし、穿孔能率を高めた穿孔装置を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明は、パンチの回転速度を変えながら穿孔動作を行って、穿孔能率を高めた穿孔装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、例えば、図１乃至図９に示すように、
被穿孔材（Ｗ）に孔をあけるパンチ（１１）と、
前記パンチ（１１）を回転自在に、かつ軸方向に移動不能に支持するパンチ支持機構（２０）と、
前記パンチ（１１）を回転させる回転駆動機構（１２１）と、
前記パンチ支持機構（２０）を基台（２２）に往復動自在に支持する往復支持機構（２３）と、
前記パンチ支持機構（２０）を往復移動させる往復動駆動機構（２４）と、を備え、
前記往復動駆動機構（２４）が、回転軸（６４）と、前記パンチ支持機構（２０）に設けた連結部（４２）と、前記回転軸（６４）の回転を往復動として前記連結部（４２）に伝達する回転−往復動変換機構（６５）と、を有し、
前記回転駆動機構（１２１）が、駆動源の回転力を前記パンチ（１１）に伝達する１対の偏心歯車（１５６，１５７）を有している、
ことを特徴とする穿孔装置（１１０）である。
請求項２に係る発明は、例えば、図１乃至図６、図１０に示すように、
被穿孔材（Ｗ）に孔をあけるパンチ（１１）と、
前記パンチ（１１）を回転自在に、かつ軸方向に移動不能に支持するパンチ支持機構（２０）と、
前記パンチ（１１）を回転させる回転駆動機構（２２１）と、
前記パンチ支持機構（２０）を基台（２２）に往復動自在に支持する往復支持機構（２３）と、
前記パンチ支持機構（２０）を往復移動させる往復動駆動機構（２４）と、を備え、
前記往復動駆動機構（２４）が、回転軸（６４）と、前記パンチ支持機構（２０）に設けた連結部（４２）と、前記回転軸（６４）の回転を往復動として前記連結部（４２）に伝達する回転−往復動変換機構（６５）と、を有し、
前記回転駆動機構（２２１）が、駆動源の回転力を前記パンチ（１１）に間欠伝達する間欠歯車機構（２２５）を有している、
ことを特徴とする穿孔装置（２１０）である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、例えば、図１乃至図１０に示すように、
前記パンチ（１１）の刃先（１１ａ）に対向して接近離間可能に配設されて前記刃先（１１ａ）に向けて付勢（６２）され、かつ前記刃先（１１ａ）に対向する面が前記基台（２２）の前記被穿孔材（Ｗ）が載置される面と同一面の受け台（６１）を備え、
前記受け台（６１）は、前記パンチ（１１）が被穿孔材（Ｗ）に孔をあけたとき前記パンチ（１１）の刃先（１１ａ）に押されて移動する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の穿孔装置（１１０，２１０）である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、例えば、図７乃至図１０に示すように、
コ字状の支持フレーム（６３）を備え、
前記支持フレーム（６３）は、前記往復動駆動機構（２４）が設けられ、前記コ字状内に、前記パンチ（１１）と、前記パンチ支持機構（２０）と、前記往復支持機構（２３）とを収納している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の穿孔装置（１１０，２１０）である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、例えば、図５に示すように、
前記回転−往復動変換機構（６５）が、前記回転軸（６４）と一体に回転するクランクリンク（６６）と、該クランクリンク（６６）の回転端部と前記連結部（４２）とに回転可能に連結された連結リンク（６８）と、を有している、
請求項１又は２に記載の穿孔装置（１１０，２１０）である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、図１乃至図１０に示すように、
前記パンチ（１１）が、パンチ屑を排出するパンチ屑排出孔（３５）を軸心に貫通して有している、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の穿孔装置（１１０，２１０）である。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の本発明の穿孔装置（１０）において、例えば、図１乃至図１０に示すように、回転駆動機構（２１）がパンチ（１１）の軸心を中心にパンチ（１１）を回転させて、往復動駆動機構（２４）がパンチ支持機構（２０）を移動させる。パンチ支持機構（２０）は、往復支持機構（２３）に案内されて、パンチ（１１）とともに移動する。その移動方向は、パンチ（１１）のスラスト方向である。このため、パンチ（１１）は、軸心を中心にして回転しながら被穿孔材（Ｗ）に孔をあける。往復動駆動機構（２４）は、パンチ（１１）が被穿孔材（Ｗ）に孔をあけた後、パンチ支持機構（２０）を元の位置に戻して、パンチ（１１）を次の穿孔動作に待機させる。
【００１５】
このようにして、パンチ（１１）は、別々の機構によって回転及び移動するようになっているので、被穿孔材（Ｗ）に対するパンチ（１１）の回転による引き切り速度と、パンチ（１１）の移動による押し切り速度との、最適な組み合わせによって、被穿孔材（Ｗ）に孔をあける。
【００１６】
また、回転軸（６４）が駆動回転すると、回転軸（６４）の回転運動が、回転−往復動変換機構（６５）によって往復運動に変換されて、連結部（４２）を有するパンチ支持機構（２０）がパンチ（１１）とともに往復を移動する。回転−往復動変換機構（６５）は、スクリューとナットを使用していないので、従来のスクリュー方式よりも摩擦が少ない。これによって、パンチ（１１）は、従来よりも速く往復移動して、被穿孔材（Ｗ）に速く孔をあける。
しかも、例えば、図８に示すように、１対の偏心歯車（１５６，１５７）は、パンチ（１１）の回転速度を遅くしたり、速くしたりしてパンチ（１１）を回転させる。
請求項２に記載の本発明の穿孔装置も、請求項１に記載の本発明の穿孔装置と同様な作用をする。ただし、例えば、図１０に示すように、間欠歯車機構（２２５）は、パンチ（１１）を間欠回転させる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明の穿孔装置（１１０，２１０）に係る発明は、例えば、図７乃至図１０に示すように、回転駆動機構（１２１，２２１）がパンチ（１１）の軸心を中心にパンチ（１１）を回転させて、往復動駆動機構（２４）がパンチ支持機構（２０）を移動させる。パンチ支持機構（２０）は、往復支持機構（２３）に案内されて、パンチ（１１）とともに移動する。その移動方向は、パンチ（１１）のスラスト方向である。このため、パンチ（１１）は、軸心を中心にして回転をしながら被穿孔材（Ｗ）に孔をあける。往復動駆動機構（２４）は、パンチ（１１）が被穿孔材（Ｗ）に孔をあけた後、パンチ支持機構（２０）を元の位置に戻して、パンチ（１１）を次の穿孔動作に待機させる。
【００１８】
このようにして、パンチ（１１）は、別々の機構によって回転及び移動するようになっているので、被穿孔材（Ｗ）に対するパンチ（１１）の回転による引き切り速度と、パンチ（１１）の移動による押し切り速度との、最適な組み合わせによって、被穿孔材（Ｗ）に孔をあける。
【００１９】
しかし、パンチ（１１）を回転させる回転駆動機構（１２１）が、例えば、図８に示すように、１対の偏心歯車（１５６，１５７）を有している場合、パンチ（１１）は、増減速回転して、被穿孔材（Ｗ）に孔をあける。また、パンチ（１１）を回転させる回転駆動機構（２２１）が、例えば、図１０に示すように、間欠歯車機構（２２５）を有している場合、パンチ（１１）は、間欠回転して、被穿孔材（Ｗ）に孔をあける。
【００２０】
請求項４に記載の本発明の穿孔装置（１１０，２１０）は、例えば、図７乃至図１０に示すように、コ字状の支持フレーム（６３）に、前記往復動駆動機構（２４）が設けられ、コ字状内に、前記パンチ（１１）と、前記パンチ支持機構（２０）と、前記往復支持機構（２３）とを収納してある。
【００２１】
請求項５に記載の本発明の穿孔装置（１１０，２１０）において、例えば、図５に示すように、回転−往復動変換機構（６５）は、クランクリンク（６６）と連結リンク（６８）を有する、いわゆるスライダクランク機構（６５）を備えている。回転軸（６４）が駆動回転すると、スライダクランク機構（６５）によって、パンチ支持機構（２０）が往復支持機構（２３）を案内にして、直線往復移動をする。スライダクランク機構（６５）は、従来のスクリュー方式の機構よりも摩擦が少ないので、回転−往復変換運動を従来のスクリュー方式の機構よりも速くすることができる。このため、パンチ（１１）は、従来よりも速く往復移動する。
【００２２】
また、被穿孔材（Ｗ）に孔をあけるパンチ（１１）の死点位置は、摩耗の少ないスライダクランク機構（６５）の機械寸法によって決まる。
【００２３】
さらに、パンチ（１１）は、スライダクランク機構（６５）における死点に近づく程、移動速度が遅くなり、２つの死点の中間点に近づく程、移動速度が速くなる。このため、軸心を中心に回転しているパンチ（１１）は、被穿孔材（Ｗ）に孔をあける死点に近づく程、移動速度が遅くなり、パンチ（１１）の１回転当たりの移動量が少なくなって、被穿孔材（Ｗ）に孔を正確、かつ確実にあける。また、パンチ（１１）は、穿孔後、徐々に速度を速めて、被穿孔材（Ｗ）から抜け出て、退避する。
【００２６】
請求項６に記載の発明の穿孔装置（１１０，２１０）において、例えば、図７乃至図１０に示すように、パンチ（１１）に形成したパンチ屑排出孔（３５）は、パンチ（１１）が孔をあけているとき生じるパンチ屑を次々に進入させて、後から進入するパンチ屑で先に進入したパンチ屑を押し出てパンチ屑を排出するようになっている。
【００２７】
なお、以上説明した「課題を解決するための手段」において示した括弧付きの符号は、内容を理解しやすくするため、図面と対照するために符号を付したものであって、これによって、「特許請求の範囲」に記載の構成を限定するものではない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によると、パンチが、別々の機構によって回転及び移動するようになっているので、被穿孔材に対するパンチの回転による引き切り速度と、パンチの移動による押し切り速度との、最適な組み合わせを選択することによって、被穿孔材に正確な形状の孔を速やかにあけることができるようになる。
【００２９】
また、回転軸の回転を往復動として、パンチ支持機構の連結部に伝達する回転−往復動変換機構を備えているので、回転運動を往復動に変換するときの運動摩擦が従来のスクリュー方式よりも少なくなり、パンチが、従来よりも滑らかに、かつ速く往復移動できて、被穿孔材に孔を速やかにあけることができるようになる。
【００３０】
また、請求項１に係る発明によると、パンチが、別々の機構によって回転及び移動するようになっているので、被穿孔材に対するパンチの回転による引き切り速度と、パンチの移動による押し切り速度との、最適な組み合わせを選択することによって、被穿孔材に正確な形状の孔を速やかにあけることができるようになる。
【００３２】
さらに、請求項１に係る発明によると、回転駆動機構が、１対の偏心歯車によって、パンチの回転速度を遅くしたり、速くしたりすることができるので、パンチが、被穿孔材に孔を正確、かつ確実にあけることができるようになる。
請求項２に係る発明も、請求項１に係る発明と同様な効果を奏する。ただし、間欠歯車機構によって、パンチを間欠回転させることができるので、パンチが、被穿孔材に孔を正確、かつ確実にあけることができるようになる。
【００３３】
請求項５に係る発明によると、往復動駆動機構が、いわゆるスライダクランク機構を有しているので、被穿孔材に孔をあけるパンチの死点の位置を機械寸法で正確に決めることができて、パンチの死点位置を正確に決めることができる。また、パンチが、被穿孔材に孔をあける死点に近づく程、移動速度が遅くなるので、軸心を中心に回転するパンチの１回転当たりの移動量が少なくなり、パンチが被穿孔材に孔を正確、かつ確実にあけることができるようになる。さらに、パンチが、穿孔後、徐々に速度を速めて、被穿孔材から抜け出て、退避するので、穿孔後の被穿孔材に損傷を与えることがなくなる。
【００３６】
請求項６に係る発明によると、パンチにパンチ屑排出孔を形成したので、パンチ屑がパンチ周辺に飛散することがなく、パンチ屑を確実に回収することができるようになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考例と実施形態の穿孔装置を図に基づいて説明する。穿孔装置は、シート、シート束、木板、金属箔、金属板等の被穿孔材に、回転するパンチで孔を
あけるようになっている。
【００３８】
（参考例の穿孔装置）
（構成の説明）
図１乃至図６に示す、穿孔装置１０は、被穿孔材Ｗに孔をあけるパンチ１１と、このパンチ１１を回転自在に、かつ軸方向に移動不能に支持するパンチ支持機構２０と、パンチ１１を回転させる回転駆動機構２１と、パンチ支持機構２０を基台２２に往復動自在に支持する往復支持機構２３と、パンチ支持機構２０を往復移動させる往復動駆動機構２４と、を備えている。
【００３９】
パンチ支持機構２０は、往復支持機構２３の１対の支柱３１，３１に昇降自在に設けた昇降体３２を備えている。昇降体３２には、パンチ１１を回転自在に支持するパンチ支持孔３３を上下方向に貫通して形成してある。パンチ１１は、パンチ支持孔３３を貫通してストッパ３４，３４によって、スラスト方向への移動を規制されている。パンチ１１の軸心には、軸心を貫通するパンチ屑排出孔３５を形成してある。このため、パンチ１１は、円筒状に形成してある。
【００４０】
昇降体３２には、被穿孔材押さえ３６を下端に有するガイド軸３７を貫通させたガイド支持孔３８を形成してある。被穿孔材押さえ３６は、押さえばね３９によって、ガイド軸３７とともに、常時、下方に付勢されている。被穿孔材押さえ３６の下面には、被穿孔材押さえ３６が被穿孔材Ｗを往復支持機構２３の基台２２に押し付けたとき、被穿孔材Ｗに傷を付けないようにする押さえパッド４１を貼り付けてある。
【００４１】
昇降体３２の側部には、図１に示すように、往復動駆動機構２４に連結する軸状の連結部４２を、パンチ１１の昇降方向に対して直交する向きに突設してある。
【００４２】
回転駆動機構２１は、昇降体３２の側部と上部の領域に設けてある。回転駆動機構２１は、昇降体３２の側部に設けたパンチ回転駆動モータ５１を備えている。パンチ回転駆動モータ５１は、パンチ１１の回転駆動源である。パンチ回転駆動モータ５１の出力軸５２には、小径の歯付き駆動プーリ５３を設けてある。パンチ１１の上端には、大径の歯付き従動プーリ５４を設けてある。小径の歯付き駆動プーリ５３と大径の歯付き従動プーリ５４とには、歯付きベルト５５を掛け渡してある。
【００４３】
したがって、回転駆動機構２１は、パンチ回転駆動モータ５１の回転力を、両プーリ５３，５４と歯付きベルト５５によって、パンチ１１に減速伝達して、パンチ１１を、パンチ１１の軸心を中心にして回転させるようになっている。なお、パンチ回転駆動モータ５１は、後述する支持フレーム６３に固定的に設けてもよい。この場合、パンチ１１と歯付き従動プーリ５４とは、例えば、スプライン機構によって連結し、パンチ１１が歯付き従動プーリ５４に対して、スラスト方向に移動できるようにする必要がある。
【００４４】
往復支持機構２３は、パンチ支持機構２０、往復動駆動機構２４等を支持している。往復支持機構２３は、基台２２に立設した互いに平行な１対の支柱３１，３１を備えている。基台２２には、パンチ１１の先端を受け止める受け台６１を上下動自在に設けてある。受け台６１は、受け台ばね６２によって、常時、パンチ１１の先端側に付勢されている。受け台６１の上面と、基台２２の上面は、通常、同一面になっている。受け台６１は、パンチ１１の刃先１１ａを傷めないようにするため、木製であることが好ましい。基台２２には、図１において、コ字状に形成した板状の支持フレーム６３も設けてある。支持フレーム６３は、往復動駆動機構２４を支持している。
【００４５】
往復動駆動機構２４は、回転軸６４の回転運動を直線運動に変換して、パンチ支持機構２０を支柱３１，３１に案内させて昇降するようになっている。図５に示すように、往復動駆動機構２４は、回転軸６４と、昇降体３２（図１参照）に突設した連結部４２と、回転軸６４の回転を往復動として連結部４２に伝達する回転−往復動変換機構であるスライダクランク機構６５等を備えている。
【００４６】
スライダクランク機構６５は、回転軸６４と一体に回転するクランクリンク６６と、このクランクリンク６６の回転端部に設けた連結ピン６７及び連結部４２に回転自在に連結された連結リンク６８とを備えている。
【００４７】
支持フレーム６３（図１参照）には、パンチ１１の昇降駆動源となるパンチ昇降駆動モータ７１と、回転軸６４を回転自在に支持する軸受け６９等を設けてある。パンチ昇降駆動モータ７１の出力軸７２には、小径の駆動歯車７３を設けてある。この駆動歯車７３は、回転軸６４に設けた大径の従動歯車７４に噛合している。したがって、パンチ昇降駆動モータ７１の回転は、両歯車７３，７４によって、回転軸６４に減速回転されて伝達されるようになっている。
【００４８】
クランクリンク６６は、回転軸６４に固定されているだけでなく、固定ねじ７５によって、従動歯車７４にも固定されている。したがって、回転軸６４、従動歯車７４、クランクリンク６６、後述するクランクリンク検知片７６は、一体に回転するようになっている。
【００４９】
回転軸６４には、クランクリンク６６の位置を検知して、パンチ１１が上死点で停止するようにするクランクリンク検知片７６を設けてある。クランクリンク検知片７６の回転領域内に、クランクリンク検知片７６の位置を検知する１対のセンサ７７，７８を配設してある。１対のセンサ７７，７８は、図１に示す軸受け６９に設けたブラケット７９に設けてあり（図１には、センサ７７，７８を図示していない）、クランクリンク検知片７６を検知したとき、パンチ昇降駆動モータ７１の回転を停止するようになっている。なお、センサ７７，７８は、１対設ける必要がない。１つであってもよい。
【００５０】
（参考例の穿孔装置の動作説明）
穿孔装置１０は、図１、図２に示すように、停止状態において、連結部４２が上死点に位置して、昇降体３２が最上位に停止している。ユーザが基台２２に被穿孔材をセットして、不図示のスタート釦を押すと、パンチ回転駆動モータ５１と、パンチ昇降駆動モータ７１とが始動する。パンチ回転駆動モータ５１の回転は、回転駆動機構２１の歯付き駆動プーリ５３、歯付きベルト５５、歯付き従動プーリ５４を経て、パンチ１１に伝達される。これによって、パンチ１１が回転する。
【００５１】
パンチ昇降駆動モータ７１の回転力は、駆動歯車７３、従動歯車７４を経て、回転軸６４に伝達される。これによって、回転軸６４が回転するとともに、スライダクランク機構６５のクランクリンク６６、クランクリンク検知片７６も回転する。クランクリンク６６の回転によって、クランクリンク６６と連結リンク６８とが重ならないで一直線状態の待機状態から、「く」の字状に屈曲した後、重なった状態になり、連結ピン６７が最下位の位置に移動する。これにともなって、連結部４２が下死点に移動し、昇降体３２も最下位に下降する。
【００５２】
この間、パンチ１１は、回転しながら昇降体３２と被穿孔材押さえ３６と一体に下降する。昇降体３２の下降中、被穿孔材押さえ３６が押さえパッド４１で被穿孔材Ｗを基台２２に押し付ける。昇降体３２が、なおも下降を継続するため、被穿孔材押さえ３６は、押さえばね３９に抗して、昇降体３２に対して逃げる。そして、被穿孔材押さえ３６によって、其台２２に押し付けられた被穿孔材Ｗにパンチ１１の刃先１１ａが接近してパンチが被穿孔材Ｗに孔をあける。
【００５３】
パンチ１１が被穿孔材Ｗに孔をあけているときに生じるパンチ屑は、パンチ１１の軸心に貫通形成したパンチ屑排出孔３５に押し込まれて、パンチ屑排出孔３５の上端から排出される。
【００５４】
パンチ１１が被穿孔材Ｗに孔をあけ終わった頃、クランクリンク６６の連結ピン６７が、最下位の位置を通過して最上位の位置へと回転していく。これにともなって、連結リンク６８も上方に移動して、連結部４２が上死点へと移動していき、昇降体３２、パンチ１１も上昇する。
【００５５】
上昇中の昇降体３２とパンチ１１を待機位置である上死点で停止させるには、各部の慣性を見込んで、昇降体３２とパンチ１１が上死点に到達する以前に、センサ７７，７８がクランクリンク検知片７６を検知して、パンチ昇降駆動モータ７１の回転を止める必要がある。このため、図４、図５に示すように、クランクリンク６６と一体に回転するクランクリンク検知片７６が昇降体３２とパンチ１１との上死点に相当する位置に回転して行く手前で、クランクリンク検知片７６を検知できる位置にセンサ７７，７８を配設してある。
【００５６】
昇降体３２とパンチ１１が上死点である待機位置に戻ると、パンチ回転駆動モータ５１の回転も停止して、穿孔装置１０は、待機状態になる。
【００５７】
以上の参考例の穿孔装置１０において、パンチ１１は、別々の回転駆動機構２１及び往復動駆動機構２４によって、回転及び移動するようになっているので、被穿孔材Ｗに対するパンチ１１の回転による引き切り速度と、パンチ１１の移動による押し切り速度との、最適な組み合わせによって、被穿孔材Ｗに正確な孔をあけることができる。
【００５８】
また、穿孔装置１０において、スライダクランク機構６５は、スクリューとナットを使用していないので、従来のスクリュー方式よりも摩擦が少ない。これによって、パンチ１１は、従来よりも速く往復移動して、被穿孔材Ｗに速く孔をあけることができて、穿孔装置としての穿孔能率を高めることができる。実験結果によると、パンチ１１の昇降速度を従来の約２倍にすることができる。さらに、スライダクランク機構６５の摩擦が少ないことによって、パンチ昇降駆動モータ７１に小型のモータを使用することができて、穿孔装置１０の低コスト化、小型化が可能になる。
【００５９】
さらに、穿孔装置１０において、スライダクランク機構６５は、従来のスクリュー方式よりも摩擦が少なく、かつ被穿孔材Ｗに孔をあけるパンチ１１の下死点の位置を機械寸法によって決めることができるので、被穿孔材Ｗに貫通孔を確実にあけることができる。また、被穿孔材Ｗに途中までの孔をあける場合にも、孔の深さを正確にあけることもできる。さらに、パンチ１１の刃先１１ａを、受け台６１に不必要に当接させることがなく、パンチ１１の刃先１１ａと受け台６１との損傷を防止することができて、パンチ１１の切れ味を良い状態に長期間保つことができる。
【００６０】
また、穿孔装置１０において、パンチ１１は、スライダクランク機構６５における下死点と上死点とに近づく程、移動速度が遅くなり、２つの死点の中間点に近づく程、移動速度が速くなる。このため、軸心を中心に回転しているパンチ１１は、被穿孔材Ｗに孔をあける下死点に近づく程、移動速度が遅くなり、パンチ１回転当たりの下降量（移動量）が少なくなって、被穿孔材Ｗに孔を正確、かつ確実にあけることができる。また、パンチ１１は、穿孔後、徐々に速度を速めて、被穿孔材から抜け出て、退避するので、穿孔後の被穿孔材Ｗに損傷を与えることがない。
【００６１】
（第１実施形態の穿孔装置）
第１実施形態の穿孔装置１１０は、パンチ１１を不等速度で回転して、被穿孔材Ｗに孔をあけるようになっている。
【００６２】
第１実施形態の穿孔装置１１０は、図７乃至図９に示すように、パンチ回転駆動モータ５１の回転力をパンチ１１に伝達する部分の回転駆動機構１２１の構成が参考例の穿孔装置１０における回転駆動機構２１の構成と異なっている。したがって、異なっている部分の回転駆動機構１２１を説明して、他の同一部分については、同一符号を付して、その部分の説明を省略する。
【００６３】
回転駆動機構１２１は、パンチ回転駆動モータ５１の出力軸５２に設けた駆動偏心歯車１５６と、この駆動偏心歯車１５６に噛合してパンチ１１に設けた従動偏心歯車１５７とで構成した不等速回転手段である不等速回転機構１２５を有している。したがって、駆動偏心歯車１５６が、等速度回転していても、１対の歯車１５６，１５７の噛合部分における径が変化するので、従動偏心歯車１５７は、不等速回転速度で回転して、パンチ１１を不等速回転速度で回転させることになる。すなわち、パンチ１１には、回転速度が遅くしたり、速くしたりする回転むらが生じる。
【００６４】
パンチ１１は、この回転むらを生じながら、被穿孔材Ｗを穿孔するので、等速度で回転しているときよりも、被穿孔材Ｗに孔を容易にあけることができて、パンチ回転駆動モータ５１に小型のモータを使用することができる。
【００６５】
なお、駆動偏心歯車１５６と従動偏心歯車１５７は、同形でないと回転力を伝達することができないので、参考例の穿孔装置１０の歯付き駆動プーリ５３と歯付き従動プーリ５４と異なって、減速回転機能を備えることができず、パンチ回転駆動モータ５１に、減速機構１５８を設ける必要がある。
【００６６】
（第２実施形態の穿孔装置）
第２実施形態の穿孔装置２１０は、パンチを間欠回転して、被穿孔材に孔をあけるようになっている。
【００６７】
第２実施形態の穿孔装置２１０は、図１０に示すように、パンチ回転駆動モータの回転力をパンチ１１に伝達する部分の回転駆動機構２２１の構成が参考例の穿孔装置１０における回転駆動機構２１の構成と異なっている。したがって、異なっている部分の回転駆動機構２２１の説明をして、他の同一部分については、図示省略する。
【００６８】
回転駆動機構２２１は、パンチ回転駆動モータの出力軸５２に設けた駆動歯車２５６と、この駆動歯車２５６に噛合してパンチ１１に設けた従動歯車２５７とで構成した間欠回転手段である間欠歯車機構２２５を有している。駆動歯車２５６には、歯が一部分しか形成していない。また、従動歯車２５７は、歯の一部分が、駆動歯車２５６の円弧部２５６ａに接触するロック部２５７ａになっている。したがって、駆動歯車２５６が、等速度回転していても、従動歯車２５７は、駆動歯車２５６の円弧部２５６ａにロック部２５７ａが接触しているときには、回転しないようになっている。このため、従動歯車２５７は、間欠回転して、パンチ１１を間欠回転させる。
【００６９】
このように、パンチ１１は、間欠回転しながら、被穿孔材Ｗを穿孔するので、等速で回転しているときよりも、被穿孔材Ｗに孔を容易にあけることができて、パンチ回転駆動モータに小型のモータを使用することができる。
【００７０】
なお、駆動歯車２５６は、従動歯車２５７より径が大きくないと、従動歯車２５７が間欠回転することができないので、従動歯車２５７とで減速回転機能を備えることができない。このため、パンチ回転駆動モータには、減速機構を設ける必要がある。
【００７１】
なお、参考例、第１、第２実施形態の穿孔装置１０，１１０，２１０におけるパンチ昇降駆動モータ７１は、支持フレーム６３に複数台設けてあってもよい。この場合においても、各パンチ昇降駆動モータ７１の小径の駆動歯車７３は、大径の従動歯車７４に共通に噛合している。
【００７２】
また、参考例、第１、第２実施形態の穿孔装置１０，１１０，２１０における往復動駆動機構２４は、スライダクランク機構６５を使用しているが、不図示の回転カムを使用してもよい。すなわち、パンチ昇降駆動モータ７１の出力軸７２に回転カムを取り付け、その回転カムの外周に昇降体３２に突設した連結部４２を受け止めさせて、回転カムで昇降体３２を支持した状態にすることによって、回転カムの回転にともなって、昇降体３２とパンチ１１とを一体に昇降させることができる。しかも、回転カムは、径が不均一であるから、スライダクランク機構６５と同様に、パンチ１１の下死点と上死点とにおいて、パンチ１１の昇降速度を遅くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例の穿孔装置をパンチに沿って破断した、穿孔装置の正面断面図である。
【図２】図１の穿孔装置の左側面断面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図１の右側面図である。
【図５】図１の穿孔装置のスライダクランク機構の図である。
【図６】図１の穿孔装置において、パンチが下死点まで下降して被穿孔材に孔をあけた状態の図である。
【図７】本発明の第１実施形態の穿孔装置をパンチに沿って破断した、穿孔装置の正面断面図である。
【図８】図７の平面図である。
【図９】図８の穿孔装置において、パンチが下死点まで下降して被穿孔材に孔をあけた状態の図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の穿孔装置における回転駆動機構の平面図である。
【符号の説明】
Ｗ被穿孔材
１０穿孔装置
１１パンチ
１１ａパンチの刃先
２０パンチ支持機構
２１回転駆動機構
２２基台
２３往復支持機構
２４往復動駆動機構
３５パンチ屑排出孔
４２連結部
５１パンチ回転駆動モータ
５２出力軸
５３歯付き駆動プーリ
５４歯付き従動プーリ
５５歯付きベルト
６１受け台
６３支持レーム
６４回転軸
６５スライダクランク機構（回転−往復動変換機構）
６６クランクリンク
６７連結ピン
６８連結リンク
７１パンチ昇降駆動モータ
７２出力軸
７３駆動歯車
７４従動歯車
７５固定ねじ
１１０穿孔装置
１２１回転駆動機構
１２５不等速回転機構（不等速回転手段）
１５６駆動偏心歯車
１５７従動偏心歯車
２１０穿孔装置
２２１回転駆動機構
２２５間欠歯車機構（間欠回転手段）
２５６駆動歯車
２５６ａ円弧部
２５７従動歯車
２５７ａロック部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a punching device in which a punch rotates to punch holes in a punched material such as a sheet, a sheet bundle, a metal foil, and a thin plate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a type of perforating apparatus that forms a hole in a material to be perforated while rotating the punch around the axis of the punch. As a mechanism for punching the punch while rotating the punch, for example, with the screw (male screw) provided on the punch shaft screwed into a fixed nut (female screw), the punch is rotated by a motor and moved. There is a screw type mechanism. In addition, in the drilling, there are a case where a through hole is made in a material to be punched and a case where a hole is made halfway through the thickness of the material to be punched.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional drilling device, when the screw or nut is worn, an error occurs in the punch moving distance, and it becomes difficult to accurately control the punch moving end position of the punch. There were times when I couldn't be sure.
[0004]
Further, the conventional drilling device has poor power transmission efficiency of the screw type mechanism, it is difficult to rotate and move the punch at high speed, and the drilling efficiency is poor. Incidentally, the power transmission efficiency is about 20% to about 40%. Therefore, if a ball screw having a plurality of balls in the nut is used, the power transmission efficiency can be improved and the punch can be rotated and moved at a high speed, but there is a problem that the cost is increased.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drilling device that improves power transmission efficiency, enables high-speed rotation and high-speed movement of a punch, and increases drilling efficiency.
[0006]
An object of the present invention is to provide a punching device that performs a punching operation while changing the rotational speed of the punch to improve the punching efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1 includes, for example, FIGS.9As shown in
  A punch (11) for making a hole in the material to be drilled (W);
  A punch support mechanism (20) for supporting the punch (11) rotatably and immovably in the axial direction;
  Rotation drive mechanism for rotating the punch (11) (121)When,
  A reciprocating support mechanism (23) for reciprocally supporting the punch support mechanism (20) on a base (22);
  Reciprocating drive mechanism (24) for reciprocating the punch support mechanism (20)AndPrepared,
  The reciprocating drive mechanism (24) includes a rotating shaft (64), a connecting portion (42) provided in the punch support mechanism (20), and the connecting portion ( 42) a rotation-reciprocation conversion mechanism (65) for transmission to
  The rotational drive mechanism (121) has a pair of eccentric gears (156, 157) that transmit the rotational force of the drive source to the punch (11).
  It is characterized byRuDrilling device (110).
  The invention according to claim 2 is, for example,As shown in FIGS. 1 to 6 and FIG.
  A punch (11) for making a hole in the material to be drilled (W);
  A punch support mechanism (20) for supporting the punch (11) rotatably and immovably in the axial direction;
  Rotation drive mechanism for rotating the punch (11) (221)When,
  A reciprocating support mechanism (23) for reciprocally supporting the punch support mechanism (20) on a base (22);
  Reciprocating drive mechanism (24) for reciprocating the punch support mechanism (20)AndPrepared,
  The reciprocating drive mechanism (24) includes a rotating shaft (64), a connecting portion (42) provided in the punch support mechanism (20), and the connecting portion ( 42) a rotation-reciprocation conversion mechanism (65) for transmission to
  The rotational drive mechanism (221) has an intermittent gear mechanism (225) for intermittently transmitting the rotational force of the drive source to the punch (11).
  Drilling device characterized by (210).
[0008]
  The invention according to claim 3 is, for example, a diagram.1Or as shown in FIG.
  The surface of the punch (11) facing the cutting edge (11a) is arranged so as to be able to approach and separate, and is biased (62) toward the cutting edge (11a), and the surface facing the cutting edge (11a) is the base A pedestal (61) on the same surface as the surface on which the perforated material (W) of the pedestal (22) is placed
  The said cradle (61) is pushed by the blade edge | tip (11a) of the said punch (11), and moves, when the said punch (11) makes a hole in the to-be-drilled material (W). Described in 1 or 2Drilling device (110, 210).
[0009]
  The invention according to claim 4 is, for example,7 to 10As shown in
  A U-shaped support frame (63);
  The support frame (63) is provided with the reciprocating drive mechanism (24), and the punch (11), the punch support mechanism (20), and the reciprocating support mechanism (23) are provided in the U-shape. 3. The method according to claim 1 or 2, whereinDrilling device (110, 210).
[0010]
  The invention according to claim 5 is, for example, as shown in FIG.
  The rotation-reciprocation conversion mechanism (65) rotates around a crank link (66) that rotates integrally with the rotation shaft (64), a rotation end of the crank link (66), and the connecting portion (42). A linking link (68) operatively coupled;Possessing,
  Claim 1Or 2Drilling device (110, 210).
[0013]
  Claim6The invention according to FIG.10As shown in
  The punch (11) has a punch scrap discharge hole (35) through which the punch scraps are discharged penetrating the shaft center.
  It is characterized byClaim 1Thru 4The perforating apparatus according to any one of (110, 210).
[0014]
(Function)
In the punching device (10) of the present invention according to claim 1, for example, as shown in FIGS. 1 to 10, the rotational drive mechanism (21) moves the punch (11) around the axis of the punch (11). By rotating, the reciprocating drive mechanism (24) moves the punch support mechanism (20). The punch support mechanism (20) is guided by the reciprocating support mechanism (23) and moves together with the punch (11). The moving direction is the thrust direction of the punch (11). For this reason, the punch (11) opens a hole in the material to be drilled (W) while rotating around the axis. The reciprocating drive mechanism (24) returns the punch support mechanism (20) to the original position after the punch (11) has made a hole in the material to be punched (W), and then moves the punch (11) to the next punching operation. To wait.
[0015]
In this way, the punch (11) is rotated and moved by separate mechanisms, so that the cutting speed by the rotation of the punch (11) relative to the material to be drilled (W) and the punch (11) A hole is drilled in the material to be drilled (W) by an optimal combination with the push-off speed by movement.
[0016]
  When the rotary shaft (64) is driven to rotate, the rotary motion of the rotary shaft (64) is converted into a reciprocating motion by the rotation-reciprocating motion conversion mechanism (65), and the punch support mechanism ( 20) reciprocates with the punch (11). Since the rotation-reciprocation conversion mechanism (65) does not use a screw and a nut, it has less friction than the conventional screw system. As a result, the punch (11) reciprocates faster than before, and punches the material to be drilled (W) faster.
  Moreover, for example, as shown in FIG. 8, the pair of eccentric gears (156, 157) rotates the punch (11) by decreasing or increasing the rotational speed of the punch (11).
  The punching device according to the second aspect of the present invention also operates in the same manner as the punching device according to the first aspect of the present invention. However, for example, as shown in FIG. 10, the intermittent gear mechanism (225) intermittently rotates the punch (11).
[0017]
  Drilling device (110, 210) according to the invention as claimed in claim 3InFor example, as shown in FIG. 7 to FIG. 10, the rotary drive mechanism (121, 221) rotates the punch (11) around the axis of the punch (11), and the reciprocating drive mechanism (24 ) Moves the punch support mechanism (20). The punch support mechanism (20) is guided by the reciprocating support mechanism (23) and moves together with the punch (11). The moving direction is the thrust direction of the punch (11). For this reason, the punch (11) opens a hole in the material to be punched (W) while rotating around the axis. The reciprocating drive mechanism (24) returns the punch support mechanism (20) to the original position after the punch (11) has made a hole in the material to be punched (W), and then moves the punch (11) to the next punching operation. Wait onLet
[0018]
In this way, the punch (11) is rotated and moved by separate mechanisms, so that the cutting speed by the rotation of the punch (11) relative to the material to be drilled (W) and the punch (11) A hole is drilled in the material to be drilled (W) by an optimal combination with the push-off speed by movement.
[0019]
  However, a rotational drive mechanism (for rotating the punch (11))121)But,For example, as shown in FIG. 8, when having a pair of eccentric gears (156, 157),The punch (11) rotates at an increased or reduced speedThen, a hole is made in the perforated material (W). Moreover, when the rotation drive mechanism (221) for rotating the punch (11) has an intermittent gear mechanism (225) as shown in FIG. 10, for example, the punch (11)A hole is made in the material to be drilled (W) by intermittent rotation.
[0020]
  The drilling device (110, 210) of the present invention according to claim 4 is, for example, a figure.7 to 10As shown inThe U-shaped support frame (63) is provided with the reciprocating drive mechanism (24). The U-shaped support frame (63) includes the punch (11), the punch support mechanism (20), and the reciprocating support mechanism ( 23).
[0021]
  6. A perforating apparatus according to claim 5110, 2105), for example, as shown in FIG. 5, the rotation-reciprocation conversion mechanism (65) includes a so-called slider crank mechanism (65) having a crank link (66) and a connecting link (68). When the rotary shaft (64) is driven to rotate, the punch support mechanism (20) moves linearly in a reciprocating manner by the slider crank mechanism (65) with the reciprocating support mechanism (23) as a guide. Since the slider crank mechanism (65) has less friction than the conventional screw type mechanism, the rotation-reciprocating motion can be made faster than the conventional screw type mechanism. For this reason, the punch (11) reciprocates faster than before.
[0022]
Further, the dead center position of the punch (11) for making a hole in the perforated material (W) is determined by the mechanical dimension of the slider crank mechanism (65) with less wear.
[0023]
Further, the closer the punch (11) is to the dead point in the slider crank mechanism (65), the slower the moving speed becomes, and the closer to the middle point between the two dead points, the faster the moving speed becomes. For this reason, the punch (11) rotating about the axial center is slowed down as the punch (11) approaches the dead center for making a hole in the perforated material (W), and the punch (11) moves per rotation. The amount is reduced, and the hole to be drilled (W) is accurately and reliably formed. Further, after punching, the punch (11) is gradually increased in speed to escape from the drilled material (W) and retract.
[0026]
  Claim6Punching device of the invention described in (110, 210), For example,7 to 10As shown in FIG. 3, the punch waste discharge hole (35) formed in the punch (11) allows the punch waste generated when the punch (11) is perforating one after another to enter the punch scraps that enter later. The punch debris that has entered the door is pushed out and discharged.
[0027]
In addition, the reference numerals in parentheses shown in the “means for solving the problems” described above are added for the sake of easy understanding of the contents, and are added to the drawings. The configuration described in “Claims” is not limited.
[0028]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, since the punch is rotated and moved by separate mechanisms, the optimum of the drawing speed by the rotation of the punch relative to the material to be drilled and the pressing speed by the movement of the punch By selecting an appropriate combination, it becomes possible to quickly form a hole having a precise shape in the material to be drilled.
[0029]
In addition, since it has a rotation-reciprocation conversion mechanism that transmits the rotation of the rotary shaft as a reciprocating motion to the connecting part of the punch support mechanism, the motion friction when converting the rotational motion to the reciprocating motion is more than that of the conventional screw system. As a result, the punch can reciprocate more smoothly and faster than before, and the hole to be drilled can be quickly formed.
[0030]
  Also,Claim1According to the invention according to the above, since the punch is rotated and moved by separate mechanisms, the optimum combination of the drawing speed by the rotation of the punch with respect to the material to be punched and the pressing speed by the movement of the punch is determined. By selecting, it becomes possible to quickly make a hole having an accurate shape in the material to be drilled.
[0032]
  further,Claim1According to the invention according toThe rotational drive mechanism can slow down or increase the rotational speed of the punch by a pair of eccentric gears, so that the punch can accurately and reliably punch holes in the drilled material. Become.
  The invention according to claim 2 has the same effect as the invention according to claim 1. However, since the punch can be intermittently rotated by the intermittent gear mechanism, the punch can accurately and reliably punch the hole to be drilled.
[0033]
  Claim5According to the invention according to the present invention, the reciprocating drive mechanism has a so-called slider crank mechanism. The dead center position can be determined accurately. In addition, the closer the punch is to the dead center for making a hole in the perforated material, the slower the moving speed, so the amount of movement per rotation of the punch that rotates about the axis decreases, and the punch becomes the perforated material. Holes can be drilled accurately and reliably. Furthermore, since the punch is gradually increased in speed after drilling, it escapes from the drilled material and retracts, so that the drilled material after drilling is not damaged.
[0036]
  Claim6According to the invention, since the punch waste discharge hole is formed in the punch, the punch waste is not scattered around the punch and the punch waste can be reliably collected.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present inventionReference examples andA perforating apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The punching device uses a rotating punch to punch holes in punched materials such as sheets, sheet bundles, wooden boards, metal foils, and metal plates.
It is designed to be opened.
[0038]
  (Reference exampleDrilling device)
  (Description of configuration)
  A punching device 10 shown in FIGS. 1 to 6 includes a punch 11 that makes a hole in a material to be punched W, a punch support mechanism 20 that supports the punch 11 so as to be rotatable and non-movable in the axial direction, and the punch 11. A rotary drive mechanism 21 for rotating the punch support mechanism 20, a reciprocating support mechanism 23 for supporting the punch support mechanism 20 on the base 22 in a reciprocating manner, and a reciprocating drive mechanism 24 for reciprocating the punch support mechanism 20.
[0039]
The punch support mechanism 20 includes an elevating body 32 that is provided on a pair of support columns 31 and 31 of the reciprocating support mechanism 23 so as to be movable up and down. A punch support hole 33 that rotatably supports the punch 11 is formed in the elevating body 32 so as to penetrate in the vertical direction. The punch 11 passes through the punch support hole 33 and is restricted from moving in the thrust direction by the stoppers 34 and 34. A punch dust discharge hole 35 penetrating the shaft center is formed in the shaft center of the punch 11. For this reason, the punch 11 is formed in a cylindrical shape.
[0040]
The elevating body 32 is formed with a guide support hole 38 through which a guide shaft 37 having a drilled material presser 36 at the lower end is passed. The perforated material pressing member 36 is always urged downward together with the guide shaft 37 by a pressing spring 39. On the lower surface of the perforated material holder 36, a presser pad 41 is provided to prevent the perforated material W from being damaged when the perforated material holder 36 presses the perforated material W against the base 22 of the reciprocating support mechanism 23. It is pasted.
[0041]
As shown in FIG. 1, a shaft-like connecting portion 42 that is connected to the reciprocating drive mechanism 24 is provided on the side portion of the lifting body 32 so as to project in a direction perpendicular to the lifting / lowering direction of the punch 11.
[0042]
The rotational drive mechanism 21 is provided in the side and upper regions of the lifting body 32. The rotation drive mechanism 21 includes a punch rotation drive motor 51 provided on the side of the elevating body 32. The punch rotation drive motor 51 is a rotation drive source of the punch 11. The output shaft 52 of the punch rotation drive motor 51 is provided with a small-diameter toothed drive pulley 53. A large-diameter toothed driven pulley 54 is provided at the upper end of the punch 11. A toothed belt 55 is stretched between a small-diameter toothed drive pulley 53 and a large-diameter toothed driven pulley 54.
[0043]
Accordingly, the rotational drive mechanism 21 transmits the rotational force of the punch rotational drive motor 51 to the punch 11 by the pulleys 53 and 54 and the toothed belt 55 to reduce the punch 11 around the axis of the punch 11. To rotate. The punch rotation drive motor 51 may be fixedly provided on a support frame 63 described later. In this case, the punch 11 and the toothed driven pulley 54 are connected by, for example, a spline mechanism so that the punch 11 can move in the thrust direction with respect to the toothed driven pulley 54.
[0044]
The reciprocating support mechanism 23 supports the punch support mechanism 20, the reciprocating drive mechanism 24, and the like. The reciprocating support mechanism 23 includes a pair of support columns 31, 31 that are erected on the base 22 and are parallel to each other. A pedestal 61 for receiving the tip of the punch 11 is provided on the base 22 so as to be movable up and down. The cradle 61 is constantly urged toward the tip end side of the punch 11 by the cradle spring 62. The upper surface of the cradle 61 and the upper surface of the base 22 are usually the same surface. The cradle 61 is preferably made of wood so as not to damage the cutting edge 11a of the punch 11. The base 22 is also provided with a plate-like support frame 63 formed in a U shape in FIG. The support frame 63 supports the reciprocating drive mechanism 24.
[0045]
The reciprocating drive mechanism 24 converts the rotary motion of the rotary shaft 64 into a linear motion, and guides the punch support mechanism 20 to the columns 31 and 31 so as to move up and down. As shown in FIG. 5, the reciprocating drive mechanism 24 transmits the rotating shaft 64, the connecting portion 42 protruding from the elevating body 32 (see FIG. 1), and the rotation of the rotating shaft 64 to the connecting portion 42 as a reciprocating motion. And a slider crank mechanism 65 which is a rotation-reciprocation conversion mechanism.
[0046]
The slider crank mechanism 65 includes a crank link 66 that rotates integrally with the rotating shaft 64, a connecting pin 67 provided at a rotating end of the crank link 66, and a connecting link 68 that is rotatably connected to the connecting portion 42. ing.
[0047]
The support frame 63 (see FIG. 1) is provided with a punch lift drive motor 71 that is a lift drive source of the punch 11, a bearing 69 that rotatably supports the rotary shaft 64, and the like. A small-diameter drive gear 73 is provided on the output shaft 72 of the punch lifting drive motor 71. The drive gear 73 meshes with a large-diameter driven gear 74 provided on the rotary shaft 64. Therefore, the rotation of the punch lift drive motor 71 is transmitted to the rotary shaft 64 while being decelerated and rotated by both gears 73 and 74.
[0048]
The crank link 66 is not only fixed to the rotating shaft 64 but also fixed to the driven gear 74 by a fixing screw 75. Therefore, the rotating shaft 64, the driven gear 74, the crank link 66, and a crank link detecting piece 76, which will be described later, rotate together.
[0049]
The rotation shaft 64 is provided with a crank link detection piece 76 that detects the position of the crank link 66 and stops the punch 11 at the top dead center. A pair of sensors 77 and 78 for detecting the position of the crank link detection piece 76 are disposed in the rotation region of the crank link detection piece 76. The pair of sensors 77 and 78 are provided on a bracket 79 provided on the bearing 69 shown in FIG. 1 (the sensors 77 and 78 are not shown in FIG. 1), and when the crank link detection piece 76 is detected. The rotation of the punch raising / lowering drive motor 71 is stopped. It is not necessary to provide a pair of sensors 77 and 78. There may be one.
[0050]
  (Reference exampleExplanation of operation of the drilling device
  As shown in FIGS. 1 and 2, in the punching device 10, in the stopped state, the connecting portion 42 is located at the top dead center, and the elevating body 32 is stopped at the uppermost position. When the user sets the material to be punched on the base 22 and presses a start button (not shown), the punch rotation drive motor 51 and the punch lifting drive motor 71 are started. The rotation of the punch rotation drive motor 51 is transmitted to the punch 11 via the toothed drive pulley 53, the toothed belt 55, and the toothed driven pulley 54 of the rotation drive mechanism 21. As a result, the punch 11 rotates.
[0051]
The rotational force of the punch lifting drive motor 71 is transmitted to the rotary shaft 64 through the drive gear 73 and the driven gear 74. As a result, the rotating shaft 64 rotates, and the crank link 66 and the crank link detecting piece 76 of the slider crank mechanism 65 also rotate. Due to the rotation of the crank link 66, the crank link 66 and the connecting link 68 do not overlap with each other, but after being bent into a "<" shape after being in a straight line, the connecting pin 67 has the lowest position. Move to position. In connection with this, the connection part 42 moves to a bottom dead center, and the raising / lowering body 32 also falls to the lowest position.
[0052]
During this time, the punch 11 is lowered integrally with the lifting body 32 and the perforated material holder 36 while rotating. While the elevating body 32 is descending, the perforated material holder 36 presses the perforated material W against the base 22 with the pressing pad 41. Since the elevating body 32 continues to descend, the perforated material pressing member 36 escapes from the elevating body 32 against the pressing spring 39. The punched material presser 36 brings the cutting edge 11a of the punch 11 closer to the punched material W pressed against the base 22 and the punch opens a hole in the punched material W.
[0053]
Punch scraps generated when the punch 11 punches a hole in the material to be punched W are pushed into the punch scrap discharge holes 35 formed through the shaft center of the punch 11 and discharged from the upper end of the punch scrap discharge holes 35. .
[0054]
When the punch 11 has finished drilling the material to be punched W, the connecting pin 67 of the crank link 66 passes through the lowest position and rotates to the highest position. Accordingly, the connecting link 68 is also moved upward, the connecting portion 42 is moved to the top dead center, and the lifting body 32 and the punch 11 are also raised.
[0055]
In order to stop the ascending / descending body 32 and the punch 11 at the top dead center which is the standby position, the sensors 77 and 78 are used before the elevator body 32 and the punch 11 reach the top dead center in consideration of the inertia of each part. However, it is necessary to stop the rotation of the punch lifting drive motor 71 by detecting the crank link detection piece 76. For this reason, as shown in FIGS. 4 and 5, the crank link detection piece 76 that rotates integrally with the crank link 66 is rotated to a position corresponding to the top dead center of the elevating body 32 and the punch 11, Sensors 77 and 78 are arranged at positions where the crank link detecting piece 76 can be detected.
[0056]
When the elevating body 32 and the punch 11 return to the standby position at the top dead center, the rotation of the punch rotation drive motor 51 is also stopped, and the punching device 10 enters a standby state.
[0057]
  More thanReference exampleIn the punching apparatus 10, the punch 11 is rotated and moved by the separate rotation drive mechanism 21 and the reciprocating drive mechanism 24. An accurate hole can be formed in the material to be punched W by an optimal combination with the push-off speed by the movement of the punch 11.
[0058]
Further, in the drilling device 10, the slider crank mechanism 65 does not use a screw and a nut, and therefore has less friction than the conventional screw method. As a result, the punch 11 can reciprocate faster than before, and the punched material W can be punched quickly, so that the punching efficiency of the punching device can be increased. According to the experimental results, the lifting / lowering speed of the punch 11 can be increased to about twice that of the prior art. Further, since the slider crank mechanism 65 has little friction, a small motor can be used as the punch raising / lowering drive motor 71, and the cost and size of the punching device 10 can be reduced.
[0059]
Furthermore, in the punching device 10, the slider crank mechanism 65 has less friction than the conventional screw system, and can determine the position of the bottom dead center of the punch 11 for making a hole in the drilled material W according to the machine dimensions. A through-hole can be reliably formed in the material to be punched W. Moreover, also when making the hole to the middle of the to-be-punched material W, the depth of a hole can also be made correctly. Further, the cutting edge 11a of the punch 11 is not brought into contact with the cradle 61 unnecessarily, and damage to the cutting edge 11a of the punch 11 and the cradle 61 can be prevented, and the sharpness of the punch 11 can be improved. Can be kept for a long time.
[0060]
Further, in the punching device 10, the punch 11 moves slower as it approaches the bottom dead center and the top dead center in the slider crank mechanism 65, and the moving speed increases as it approaches the middle point between the two dead centers. . For this reason, the punch 11 rotating around the axial center has a moving speed that decreases as it approaches the bottom dead center for making a hole in the material to be punched W, and the amount of descent (moving amount) per one rotation of the punch is small. As a result, the hole to be drilled W can be accurately and reliably formed. Further, since the punch 11 is gradually increased in speed after being punched, and is pulled out and retracted from the drilled material, the punched material W after drilling is not damaged.
[0061]
  (No.1Punching device of embodiment)
  First1The punching device 110 of the embodiment rotates the punch 11 at an unequal speed so as to make a hole in the material to be punched W.
[0062]
  First1As shown in FIGS. 7 to 9, the punching device 110 according to the embodiment has a configuration of the rotational drive mechanism 121 at a portion that transmits the rotational force of the punch rotational drive motor 51 to the punch 11.Reference exampleThis is different from the configuration of the rotation drive mechanism 21 in the perforating apparatus 10. Therefore, the different parts of the rotational drive mechanism 121 will be described, and the same reference numerals will be given to the other same parts, and the description of those parts will be omitted.
[0063]
The rotation drive mechanism 121 is an inconstant speed rotation constituted by a drive eccentric gear 156 provided on the output shaft 52 of the punch rotation drive motor 51 and a driven eccentric gear 157 provided on the punch 11 in mesh with the drive eccentric gear 156. It has an inconstant speed rotation mechanism 125 as means. Therefore, even if the drive eccentric gear 156 rotates at a constant speed, the diameter of the meshing portion of the pair of gears 156 and 157 changes, so that the driven eccentric gear 157 rotates at an inconstant speed rotation speed and punches. 11 is rotated at an unequal speed. In other words, the punch 11 has a rotation unevenness in which the rotation speed is decreased or increased.
[0064]
Since the punch 11 punches the material to be punched W while causing this rotation unevenness, the punch 11 can easily make a hole in the material to be punched than when rotating at a constant speed. A small motor can be used for 51.
[0065]
  Note that the drive eccentric gear 156 and the driven eccentric gear 157 can not transmit rotational force unless they have the same shape.Reference exampleUnlike the toothed drive pulley 53 and the toothed driven pulley 54 of the punching device 10, the punch rotation drive motor 51 needs to be provided with a speed reduction mechanism 158.
[0066]
  (No.2Punching device of embodiment)
  First2The punching device 210 according to the embodiment is configured to make a hole in a material to be punched by intermittently rotating the punch.
[0067]
  First2As shown in FIG. 10, the punching device 210 according to the embodiment has a configuration of a rotational drive mechanism 221 that transmits the rotational force of the punch rotational drive motor to the punch 11.Reference exampleThis is different from the configuration of the rotation drive mechanism 21 in the perforating apparatus 10. Therefore, the rotational drive mechanism 221 in different parts is described, and the other identical parts are not shown.
[0068]
The rotation drive mechanism 221 is an intermittent gear mechanism that is an intermittent rotation means composed of a drive gear 256 provided on the output shaft 52 of the punch rotation drive motor and a driven gear 257 meshed with the drive gear 256 and provided on the punch 11. 225. The drive gear 256 has only a part of teeth. Further, the driven gear 257 is a lock portion 257 a in which a part of the teeth comes into contact with the arc portion 256 a of the drive gear 256. Therefore, even if the drive gear 256 rotates at the same speed, the driven gear 257 does not rotate when the lock portion 257 a is in contact with the arc portion 256 a of the drive gear 256. For this reason, the driven gear 257 rotates intermittently to rotate the punch 11 intermittently.
[0069]
Thus, since the punch 11 punctures the material to be drilled W while intermittently rotating, it is possible to easily make a hole in the material to be drilled W when rotating at a constant speed. A small motor can be used as the drive motor.
[0070]
The drive gear 256 cannot be provided with a speed reduction rotation function with the driven gear 257 because the driven gear 257 cannot rotate intermittently unless the diameter is larger than the driven gear 257. For this reason, it is necessary to provide a speed reduction mechanism in the punch rotation drive motor.
[0071]
  In addition,Reference example, 1st and 2ndA plurality of punch lifting drive motors 71 in the punching apparatuses 10, 110, and 210 of the embodiment may be provided on the support frame 63. Also in this case, the small-diameter drive gear 73 of each punch lifting drive motor 71 is meshed with the large-diameter driven gear 74 in common.
[0072]
  Also,Reference example, 1st and 2ndThe reciprocating drive mechanism 24 in the punching apparatuses 10, 110, and 210 of the embodiment uses the slider crank mechanism 65, but a rotating cam (not shown) may be used. That is, a rotary cam is attached to the output shaft 72 of the punch lift drive motor 71, and the connecting portion 42 protruding from the lift body 32 is received on the outer periphery of the rotary cam so that the lift body 32 is supported by the rotary cam. Thus, the lifting body 32 and the punch 11 can be lifted and lowered together with the rotation of the rotary cam. In addition, since the diameter of the rotating cam is not uniform, the lifting speed of the punch 11 can be slowed at the bottom dead center and the top dead center of the punch 11 as in the slider crank mechanism 65.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionReference exampleIt is front sectional drawing of the punching apparatus which fractured | ruptured this punching apparatus along the punch.
FIG. 2 is a left side cross-sectional view of the perforating apparatus of FIG.
3 is a plan view of FIG. 1. FIG.
4 is a right side view of FIG. 1. FIG.
5 is a diagram of a slider crank mechanism of the punching device of FIG. 1. FIG.
6 is a view showing a state in which the punch is lowered to the bottom dead center and a hole is made in the drilled material in the punching device of FIG. 1;
FIG. 7 shows the first of the present invention.1It is front sectional drawing of the punching apparatus which fractured | ruptured the punching apparatus of embodiment along the punch.
8 is a plan view of FIG. 7. FIG.
9 is a view of the punching device of FIG. 8 in a state where the punch has been lowered to the bottom dead center and a hole has been made in the drilled material.
FIG. 10Of the present inventionFirst2It is a top view of the rotation drive mechanism in the perforation apparatus of an embodiment.
[Explanation of symbols]
W Perforated material
10 Punching device
11 Punch
11a Cutting edge of punch
20 Punch support mechanism
21 Rotation drive mechanism
22 base
23 Reciprocating support mechanism
24 Reciprocating drive mechanism
35 Punch waste discharge hole
42 connecting part
51 Punch rotation drive motor
52 Output shaft
53 Drive pulley with teeth
54 Toothed driven pulley
55 Toothed belt
61 cradle
63 Support frame
64 Rotating shaft
65 Slider crank mechanism (rotation-reciprocation conversion mechanism)
66 crank links
67 Connecting pin
68 Link
71 Punch lift drive motor
72 Output shaft
73 Drive gear
74 Driven gear
75 fixing screws
110 Drilling device
121 Rotation drive mechanism
125 Non-uniform speed rotation mechanism (non-uniform speed rotation means)
156 Drive eccentric gear
157 Driven eccentric gear
210 Drilling device
221 Rotation drive mechanism
225 Intermittent gear mechanism (intermittent rotation means)
256 Drive gear
256a Arc part
257 driven gear
257a Lock part

Claims

A punch for drilling holes in the material to be drilled;
A punch support mechanism that supports the punch rotatably and immovably in the axial direction;
A rotation drive mechanism for rotating the punch;
A reciprocating support mechanism for reciprocally supporting the punch support mechanism on a base;
And a reciprocating drive mechanism for reciprocating the punch supporting mechanism,
The reciprocating drive mechanism has a rotating shaft, a connecting portion provided in the punch support mechanism, and a rotation-reciprocating conversion mechanism that transmits the rotation of the rotating shaft to the connecting portion as a reciprocating motion,
The rotational drive mechanism has a pair of eccentric gears that transmit the rotational force of a drive source to the punch.
A perforating apparatus.

A punch for drilling holes in the material to be drilled;
A punch support mechanism that supports the punch rotatably and immovably in the axial direction;
A rotation drive mechanism for rotating the punch;
A reciprocating support mechanism for reciprocally supporting the punch support mechanism on a base;
And a reciprocating drive mechanism for reciprocating the punch supporting mechanism,
The reciprocating drive mechanism has a rotating shaft, a connecting portion provided in the punch support mechanism, and a rotation-reciprocating conversion mechanism that transmits the rotation of the rotating shaft to the connecting portion as a reciprocating motion,
The rotational drive mechanism has an intermittent gear mechanism that intermittently transmits the rotational force of a drive source to the punch.
A perforating apparatus.

The surface facing the cutting edge of the punch is disposed so as to be able to approach and separate and is biased toward the cutting edge, and the surface facing the cutting edge is the same as the surface on which the drilled material of the base is placed With a cradle
The cradle is moved by being pushed by the edge of the punch when the punch makes a hole in the material to be drilled.
The perforating apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above .

Equipped with a U-shaped support frame,
The support frame is provided with the reciprocating drive mechanism and houses the punch, the punch support mechanism, and the reciprocating support mechanism in the U-shape.
The perforating apparatus according to claim 1 or 2 , characterized by the above.

The rotation-reciprocation conversion mechanism includes a crank link that rotates integrally with the rotation shaft, and a connection link that is rotatably connected to a rotation end portion of the crank link and the connection portion.
The perforating apparatus according to claim 1 or 2 , characterized by the above.

The punch has a punch scrap discharge hole for discharging punch scrap in the axial center,
Perforating apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.