JP4501299B2 - パンチプレス - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数種類の工具を選択使用できるようにしたパンチプレスに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
この種の従来のパンチプレスとして、工具を円周上に配列したタレットにより、所望の工具をパンチ位置に割り出して選択使用するタレットパンチプレスが周知である。
【0003】
しかし、タレットパンチプレスは、多数の工具をタレットに搭載するため、タレットが大型で大重量のものとなり、割出回転の回転速度が遅くなる。このため所望の工具を選択するのに時間がかかる。また、タレットに設置された工具以外の工具は選択できず、使用可能な工具数が限られる。
タレットに設置された工具を、別の工具交換手段により交換できるようにしたタレットパンチプレス(特公平6−94052号公報)も提案されているが、工具の選択動作に時間がかかるという点では同じである。
【0004】
この発明は、このような課題を解消し、使用工具の選択が迅速に行え、稼働率を向上させることのできるパンチプレスを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明のパンチプレスは、上下方向に延びる回転軸を中心に回転自在であって、それぞれ工具を保持するツール支持部をn個(nは2以上の整数)有する上下の工具支持体と、それぞれn個よりも多くの工具を保持し、その保持した任意の工具を上記上下の工具支持体のツール支持部に対して交換可能な上下の自動工具交換機構と、前記工具支持体に支持された工具を所定の位置でパンチ駆動可能なラムとを備えたものである。
この構成によれば、工具支持体よりも工具保持数の多い自動工具交換機構が、工具の格納手段としての機能を持つ。そのため、工具支持体を工具の保持数が少ないものとして、小型,軽量化を図り、高速で回転割出させることができる。工具支持体と自動工具交換機構との工具交換は、パンチ加工動作中に並行して行えるため、加工時間に対して余分な動作時間を必要としない。これらのため、使用工具の選択が迅速に行え、稼動率を向上させることができる。また、自動工具交換機構の保持可能な工具数を増やすことで、パンチプレスの持つ工具数を増やすことができる。自動工具交換機構は、工具数が多くて工具交換の動作時間が長くなっても、上記のように加工中に工具交換が行えるため、工具交換時間の速度がパンチプレスの稼働率に影響しない。このため、迅速な工具選択機能を維持しながら、パンチプレスの持つ工具数を増やすことができる。なお、工具支持体のツール支持部の個数は、2〜3個が好ましく、多くても4個以内とすることが好ましい。
【0006】
前記上下の自動工具交換機構は、個々の工具を格納するツール格納部が回転中心回りに設けられて、任意のツール格納部が上記上下の工具支持体のツール支持部に対向するように回転可能なツール格納回転体を有し、対向するツール格納部とツール支持部との間で工具交換を行うものである。
このように、自動工具交換機構が回転可能なツール格納回転体で構成され、工具支持体に対して回転割出されるものとしたため、自動工具交換機構が簡単な構成のもので済む。
【0007】
上下の自動工具交換機構の上記各ツール格納回転体は、放射状に並ぶ複数の回転アームを有し、各回転アームに工具を保持するチャックが上記ツール格納部として設けられ、上側の自動工具交換機構は、前記チャックが上側の上記工具支持体の所定位置のツール支持部の上方に対向するように、上記ツール格納回転体が配置され、下側の自動工具交換機構は、前記チャックが下側の上記工具支持体の所定位置のツール支持部の下方に対向するように、上記ツール格納回転体が配置されている。
このように構成した場合、チャックが工具支持体のツール支持部の上方に対向するため、工具交換動作が、昇降とチャックの開閉だけで済み、チャックを前後や左右に移動させる必要がない。このため、チャックの移動機構が不要であり、より一層構造が簡単になる。また、チャックがツール格納部となるため、工具交換動作に際して、チャックとツール格納部との間で工具の出し入れを行う必要がなく、より簡素な構造となる。
また、それぞれ複数の工具を格納して前記上下の自動工具交換機構との間で工具の交換が可能な上下の工具マガジンを設け、上下の工具マガジンは、各々上下の自動工具交換機構における前記回転アームの所定の回転位置に対向する部分を通過するように設けても良い。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図1ないし図5と共に説明する。図2はこの実施形態に係るパンチプレスの概略構成を示す一部破断平面図、図3はその側面図である。このパンチプレスは、フレーム1に工具支持体2,3および自動工具交換機構4,5が設置されている。フレーム1は、側面形状がC字状とされ、その上フレーム部1aおよび下フレーム部1bに、上下の工具支持体2,3および上下の自動工具交換機構4,5がそれぞれ設置されている。
【0009】
工具支持体2,3は、ツールを保持するツール支持部6をn個(図示の例では2個)有し、上下方向に延びる回転軸8を中心に回転自在とされている。図1に示すように、上側の工具支持体2は直線状に延びる部材からなり、その両端にツール支持部6としてツール装着穴が形成されている。ツール支持部6は、工具としてパンチ工具10を保持する。下側の工具支持体3は、上側の工具支持体2と同様に直線状の部材からなり、そのツール支持部6は工具としてダイ工具11を保持する。上側の工具支持体2で支持されたパンチ工具10は、パンチ位置Pに割り出されたときに、ラム20(図3)により昇降駆動される。
【0010】
自動工具交換機構4,5は、n個より多くの工具(図示の例では4個の工具)を保持して、その保持した任意の工具を工具支持体2,3のツール支持部6に対して交換可能としたものである。上側の自動工具交換機構4は、図1に示すように、放射状に並ぶ複数(ここでは4個)の回転アーム14を有するツール格納回転体12を備える。ツール格納回転体12は、その中心に設けられた上下方向に延びる回転軸16を中心に回転自在とされている。各回転アーム14は、その先端部に、パンチ工具10を格納するツール格納部18を有し、任意のツール格納部18が上側の工具支持体2の所定位置にあるツール支持部6に対向可能とされている。ツール格納部18は、パンチ工具10を保持するチャックからなり、このチャックはチャック開閉駆動装置(図示せず)により、工具10を保持状態と保持解除状態とに開閉可能である。下側の自動工具交換機構5は、上側の自動工具交換機構4と同様の構造であり、各回転アーム14の先端部のツール格納部18にはダイ工具11が保持され、そのツール格納部18が下側の工具支持体3のツール支持部6に対向する。ツール格納部18はチャックからなり、チャック開閉駆動装置(図示せず)で開閉可能である。
【0011】
図3に示すように、上下の工具支持体2,3は、これらの回転軸8に連結されたモータ等の駆動源21,22により互いに同期して回転させられ、これにより使用するパンチ工具10およびダイ工具11がパンチ位置Pに割り出される。パンチ駆動機構23は、パンチ位置Pでラム20によりパンチ工具10を昇降させるものである。パンチ駆動機構23は、駆動源であるモータ24やクランク機構23a等で構成され、上フレーム1aに設置されている。パンチ駆動機構23は油圧式のものであっても良い。
【0012】
上下の自動工具交換機構4,5の各ツール格納回転体12は、回転駆動機構25によって同期回転させられる。また、上下のツール格納回転体12は、昇降装置44,45によって昇降させられる。
回転駆動機構25は、共通のモータ26の駆動を上下のツール格納回転体12に対して振り分けてチェーン機構27,28で伝達するように構成されている。回転駆動機構25は、平歯車等の歯車で構成されたものであってもよい。回転駆動機構25における各ツール格納回転体12に対応するスプロケット43と、各ツール格納回転体12の回転軸16とは、スプライン嵌合により結合されていて、回転駆動機構25から各ツール格納回転体12への回転伝達を可能にすると共に、各ツール格納回転体12の上下動も可能にしている。
昇降装置44,45は、シリンダ装置からなり、各ツール格納回転体12の回転軸16に上下動のみ駆動伝達可能に連結されている。自動工具交換機構4,5と工具支持体2,3との間での工具交換においては、昇降装置44,45の駆動でツール格納回転体12を昇降させることにより、工具交換が行えるようにされている。なお、昇降装置44,45は、モータ駆動のものであってもよい。
【0013】
フレーム1の一側部には、図2に示すように、複数の工具10,11を格納して自動工具交換機構4,5との間で工具10,11の交換が可能な工具マガジン29,30が設けられている。工具マガジン29,30は、例えば個々の工具を格納する格納手段をチェーン状に連結したエンドレスのものとされる。上下の工具マガジン29,30は、各々上下の自動工具交換機構4,5における回転アーム14の所定の回転位置に対向する部分を通過するように設けられている。
【0014】
工具支持体2,3のツール支持部6であるツール装着穴の壁内には、図4に示すように工具10,11を保持するための係合機構36が設けられている。この係合機構36は、例えば図5に示すように、壁内の横孔37に装填されるばね38や、このばね38で進出付勢される係合ピン39などからなり、ツール支持部6に装着された工具10,11の外周に有する係合溝10a,11aに前記係合ピン39が係合することで、工具10,11がツール支持部6に保持される。
【0015】
なお、図4に示すように、パンチ位置Pに割り出されたパンチ工具10は、その頭部がラム20の下端に係合することにより、ラム20に連結される。また、パンチ位置Pに割り出されたダイ工具11は、ダイ支持台40で支持されるので、パンチ駆動において、工具支持体3のツール支持部6からダイ工具11が外れることはない。ラム20は、上記のようなパンチ工具10の頭部に係合するものに限らず、単にパンチ工具10を押し下げるものであってもよい。その場合、パンチ工具10は、ばね部材等による上昇付勢手段により上昇復帰させるようにする。
【0016】
図2,図3において、ワーク送り機構31は、テーブル32上に載せられた板材Wの任意箇所をパンチ位置Pへ送る手段である。このワーク送り機構31は、前後(Y軸方向)移動するキャリッジ33に、左右(X軸方向)移動するクロススライド34を設置し、板材Wの端部を把持するワークホルダ35をクロススライド34に取付けたものとしてある。
【0017】
上記構成の動作を説明する。工具支持体2,3の一方のツール支持部6がパンチ位置Pに割り出されていて、割り出されたパンチ工具10がラム20でパンチ駆動されて板材Wにパンチ加工が行われている間に、工具支持体2,3の他方のツール支持部6に対して、次のパンチ加工で使用する工具10,11の交換が自動工具交換機構4,5により行われる。すなわち、このとき、自動工具交換機構4,5のツール格納回転体12が、90度を1回の回動角として、割出回転し、所望の工具10,11を保持するツール格納部18が工具支持体4,5の待機中のツール支持部6に対向する位置で停止する。この状態で、ツール格納部18から、工具支持体4,5の待機中のツール支持部6に次に使用する工具10,11が受け渡される。
【0018】
このように、このパンチプレスでは、工具支持体2,3を半回転することにより、工具10,11をパンチ位置Pに割り出す。この場合に、工具支持体2,3は、それぞれ両端の2個の工具10,11を保持できるものであれば良いため、小型で軽量のもので済み、迅速に回転割出が行える。また、使用工具の選択動作について、工具10,11によるパンチ駆動が行われている間に、自動工具交換機構4,5を回転させて、そのツール格納部18から待機中のツール支持部6に対して工具10,11の受渡しを行うことができる。そのため、工具交換のためにパンチプレスの稼動率が低下することもない。
【0019】
また、自動工具交換機構4,5は、回転することにより、選択された工具10,11を保持するツール格納部18を、工具支持体2,3の待機中のツール支持部6に対向させ、昇降動作によって工具交換を行うので、工具交換のためにツール格納部18を前後や左右に移動する機構が不要で、構成が簡単である。
【0020】
自動工具交換機構4,5におけるどのツール格納部18も使用目的の工具10,11を保持していない場合は、工具マガジン29,30と自動工具交換機構4,5のツール格納回転体12との間で工具交換を行う。
【0021】
【発明の効果】
この発明のパンチプレスは、上下方向に延びる回転軸を中心に回転自在であって、それぞれ工具を保持するツール支持部をn個(nは2以上の整数)有する上下の工具支持体と、それぞれn個よりも多くの工具を保持し、その保持した任意の工具を上記上下の工具支持体のツール支持部に対して交換可能な上下の自動工具交換機構と、前記工具支持体に支持された工具を所定の位置でパンチ駆動可能なラムとを備えたため、使用工具の選択が迅速に行え、稼働率を向上させることができる。
前記上下の自動工具交換機構は、個々の工具を格納するツール格納部が回転中心回りに設けられて、任意のツール格納部が上記上下の工具支持体のツール支持部に対向するように回転可能なツール格納回転体を有し、対向するツール格納部とツール支持部との間で工具交換を行わせるものとしたため、自動工具交換機構が簡単な構成のもので済む。
上下の自動工具交換機構の上記各ツール格納回転体、放射状に並ぶ複数の回転アームを有し、各回転アームに工具を保持するチャックが上記ツール格納部として設けられ、上側の自動工具交換機構は、前記チャックが上側の上記工具支持体の所定位置のツール支持部の上方に対向するように、上記ツール格納回転体が配置され、下側の自動工具交換機構は、前記チャックが下側の上記工具支持体の所定位置のツール支持部の下方に対向するように、上記ツール格納回転体が配置されているため、チャックを前後や左右に移動させる必要がない。このため、チャックの移動機構が不要であり、より一層構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかるパンチプレスの要部を示す斜視図である。
【図2】同パンチプレスの概略構成を示す一部破断平面図である。
【図3】同側面図である。
【図4】同パンチプレスにおける工具支持体の構成を示す部分破断側面図である。
【図5】工具支持体などにおける工具支持機構を示す断面図である。
【符号の説明】
2…上側の工具支持体
3…下側の工具支持体
4…上側の自動工具交換機構
5…下側の自動工具交換機構
6…ツール支持部
10…パンチ工具
11…ダイ工具
12…ツール格納回転体
14…回転アーム
18…ツール格納部
20…ラム
P…パンチ位置

Claims (2)

  1. 上下方向に延びる回転軸を中心に回転自在であって、それぞれ工具を保持するツール支持部をn個(nは2以上の整数)有する上下の工具支持体と、それぞれn個よりも多くの工具を保持し、その保持した任意の工具を上記上下の工具支持体のツール支持部に対して交換可能な上下の自動工具交換機構と、前記工具支持体に支持された工具を所定の位置でパンチ駆動可能なラムとを備え、前記上下の自動工具交換機構は、個々の工具を格納するツール格納部が回転中心回りに設けられて、任意のツール格納部が上記上下の工具支持体のツール支持部に対向するように回転可能なツール格納回転体を有し、対向するツール格納部とツール支持部との間で工具交換を行うものであり、上下の自動工具交換機構の上記各ツール格納回転体は、放射状に並ぶ複数の回転アームを有し、各回転アームに工具を保持するチャックが上記ツール格納部として設けられ、上側の自動工具交換機構は、前記チャックが上側の上記工具支持体の所定位置のツール支持部の上方に対向するように、上記ツール格納回転体が配置され、下側の自動工具交換機構は、前記チャックが下側の上記工具支持体の所定位置のツール支持部の下方に対向するように、上記ツール格納回転体が配置されているパンチプレス。
  2. それぞれ複数の工具を格納して前記上下の自動工具交換機構との間で工具の交換が可能な上下の工具マガジンを設け、上下の工具マガジンは、各々上下の自動工具交換機構における前記回転アームの所定の回転位置に対向する部分を通過するように設けた請求項1記載のパンチプレス。
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