JP7474643B2 - プレスブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、上金型と下金型との協働により板状のワーク（板金）の曲げ加工を行うプレスブレーキに関する。

プレスブレーキは、ワークを下金型に対して前後方向に位置決めするためのバックゲージ装置を備えている（特許文献１から特許文献３参照）。バックゲージ装置の構成の概略は、次の通りである。

本体フレームにおける下部テーブルの背面側には、左右方向に離隔した一対の支持ブロックが設けられており、一対の支持ブロックは、第１及び第２の支持ブロックである。各支持ブロックには、上下方向に延びた昇降部材が昇降可能に設けられており、一対の昇降部材は、第１及び第２の昇降部材である。また、第１の昇降部材の上端部と第２の昇降部材の上端部との間には、左右方向に延びたストレッチが設けられている。ストレッチの左右方向の一端側は、第１の昇降部材の上端部に固定されており、ストレッチの左右方向の他端側は、第２の昇降部材の上端部に固定されている。更に、ストレッチには、複数の突当部材が設けられており、各突当部材は、その先端側に、板状のワークの端面を突き当て可能な突当面を有している。各突当部材は、本体フレームに対して左右方向及び前後方向へ移動可能に構成されている。各突当部材の突当面は、一対の昇降部材の昇降動作によって下金型の高さに対応した高さ位置に位置する。

バックゲージ装置は、２つのモータの駆動により一対の昇降部材の昇降動作を行う第１タイプ（特許文献１及び特許文献２参照）と、１つのモータの駆動により一対の昇降部材の昇降動作を行う第２タイプ（特許文献３参照）とに分かれる。第２タイプのバックゲージ装置は、第１タイプのバックゲージ装置に比べて、モータの個数を減らして、プレスブレーキのコストを低減することできる。第２タイプのバックゲージ装置の構成のうち、一対の昇降部材を昇降させるための構成は、次の通りである。

ストレッチの左右方向の両端側には、上下方向に延びたボールネジ（特許文献３では螺子桿）がそれぞれ垂下して設けられている。各昇降部材（特許文献３では上下ガイドピン）の上端側には、ナット部材が別部材（特許文献３では前後動ビーム部材）を介して設けられており、各ナット部材は、各ボールネジに螺合している。第１の昇降部材の上端側には、一対のナットを回転させるモータ（特許文献３では上下動用のサーボモータ）が設けられている。モータの出力軸は、チェン又はタイミングベルトを介して一対のナット部材に連動連結している。

特開２０１０－１６２５５８号公報 特開２０１９－１３０５３５号公報 特開平５－８４５２０号公報

ところで、第２タイプのバックゲージ装置は、一対のボールネジと一対のナット部材を備えており、換言すれば、ボールネジとナット部材からなる昇降用のボールネジ機構を２つ備えている。そのため、第２タイプのバックゲージ装置においては、２つの昇降用のボールネジ機構の同期をとるための調整が必要になり、バックゲージ装置の調整作業に多くの時間と手間がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、コストを低減しつつ、バックゲージ装置の調整作業の簡略化を図ることができる、プレスブレーキを提供することを目的とする。

第１及び第２発明に係るプレスブレーキは、何れも、本体フレームにおける下部テーブルの背面側に設けられ、左右方向に離隔した一対の支持ブロックと、各支持ブロックに昇降可能に設けられ、上下方向に延びた昇降部材と、一対の前記昇降部材のうちの第１の昇降部材又は一対の前記支持ブロックのうちの第１の支持ブロックに回転可能に設けられ、上下方向に延び、モータの駆動により回転するボールネジと、前記第１の支持ブロック又は前記第１の昇降部材に設けられ、前記ボールネジに螺合するナット部材と、を備えている。本実施態様に係るプレスブレーキは、左右方向の一端側が前記第１の昇降部材の上端部に連結され、左右方向の他端側が一対の前記昇降部材のうちの第２の昇降部材の上端部に連結され、左右方向に延びたストレッチと、前記ストレッチに設けられ、先端側に板状のワークの端面を突き当て可能な突当面を有し、前記本体フレームに対して前後方向へ移動可能に構成された突当部材と、前記第１の昇降部材に設けられ、前記ストレッチを下方向から支持するサポート機構と、を備えている。

ここで、一対の前記支持ブロック、一対の前記昇降部材、前記ストレッチ、前記サポート機構、及び前記突当部材は、前記下部テーブルに装着された下金型に対してワークを前後方向へ位置決めするためのバックゲージ装置の一部を構成する。

ここで、第１発明に係る上記プレスブレーキは、前記ボールネジを回転不能に固定するブレーキをさらに備えており、前記ストレッチの左右方向の一端側が前記第１の昇降部材の上端部に第１連結ピンを介して回動自在に連結され、前記ストレッチの左右方向の他端側が前記第２の昇降部材の上端部に第２連結ピンを介して回動自在に連結されている。前記サポート機構は、前記第１の昇降部材に設けられたサポートベースと、前記サポートベースに螺合して設けられ、前記ストレッチに下方向から接触する調整ネジと、を有している。また、第１発明に係る上記プレスブレーキは、前記第２の昇降部材に働く重力を軽減するバランサをさらに備えてもよい。この場合に、前記バランサは、一対の前記支持ブロックのうちの第２の支持ブロックと前記第２の昇降部材との間に設けられかつ前記第２の昇降部材を上方向に付勢する付勢部材であってもよい。ここで、前記ブレーキ及び前記バランサは、前記バックゲージ装置の一部を構成する。

一方、第２発明に係る上記プレスブレーキは、前記第２の昇降部材に働く重力を軽減するバランサをさらに備えている。また、この場合に、前記バランサは、一対の前記支持ブロックのうちの第２の支持ブロックと前記第２の昇降部材との間に設けられかつ前記第２の昇降部材を上方向に付勢する付勢部材であってもよい。

第１及び第２発明に係るプレスブレーキの構成によると、前述のように、前記ストレッチの左右方向の一端側が前記第１の昇降部材の上端部に連結されている。前記ストレッチの左右方向の他端側が前記第２の昇降部材の上端部に連結されている。前記第１の昇降部材に前記ストレッチを下方向から支持する前記サポート機構が設けられている。そのため、前記バックゲージ装置に前記ボールネジと前記ナット部材からなる昇降用のボールネジ機構を１つ備えるだけで、１つの前記モータの駆動により一対の前記昇降部材を昇降させることができる。

本発明によれば、プレスブレーキのコストを低減しつつ、バックゲージ装置の調整作業の簡略化を図ることができる、

図１は、本実施形態に係るプレスブレーキの模式的な部分断面図である。 図２は、本実施形態に係るバックゲージ装置の正面図である。 図３は、本実施形態に係るバックゲージ装置の平面図である。 図４は、本実施形態に係るバックゲージ装置の背面図である。 図５は、図２におけるV-V線に沿った図である。 図６は、図２におけるVI-VI線に沿った図である。 図７は、図２におけるVII部の拡大図である。 図８は、図４におけるVIII部の拡大図である。

以下、本実施形態について、図１から図８を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「左右方向」とは、水平方向の１つであって、プレスブレーキの幅方向のことであり、Ｙ軸方向ともいう。「左右方向内側」とは、プレスブレーキの幅方向の中心側のことをいう。「前後方向」とは、左右方向に直交する水平方向であって、プレスブレーキの奥行方向のことであり、Ｌ軸方向ともいう。図面中、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

図１に示すように、本実施形態に係るプレスブレーキ１０は、上金型（パンチ金型）１２と下金型（ダイ金型）１４の協働により板状のワーク（板金）Ｗの曲げ加工を行う加工機である。プレスブレーキ１０は、本体フレーム１６を備えており、本体フレーム１６は、左右方向に離隔対向した一対のサイドプレート１８と、一対のサイドプレート１８を一体的に連結する複数の連結部材（図示省略）とを有している。一対のサイドプレート１８は、第１（左側）及び第２（右側）のサイドプレート１８である。

本体フレーム１６の正面側（前側）の下部には、左右方向に延びた下部テーブル２０が設けられている。下部テーブル２０の上側には、下金型１４を着脱可能に保持する下金型ホルダ２２が設けられている。また、本体フレーム１６の正面側の上部には、左右方向に延びた上部テーブル２４が昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられている。上部テーブル２４は、本体フレーム１６の適宜位置に設けられたテーブル用の昇降アクチュエータとしての昇降油圧シリンダ（図示省略）又は昇降モータ（図示省略）の駆動により昇降する。上部テーブル２４の下側には、上金型１２を着脱可能に保持する上金型ホルダ２６が設けられている。上部テーブル２４を昇降可能に構成する代わりに、下部テーブル２０を昇降可能に構成してもよい。

本体フレーム１６における下部テーブル２０の背面側（後方）には、ワークＷを下金型１４に対して前後方向に位置決めするためのバックゲージ装置２８が設けられている。そして、バックゲージ装置２８の具体的な構成は、次の通りである。

図１から図６に示すように、本体フレーム１６における下部テーブル２０の背面側には、左右方向に離隔対向した一対の支持ブロック（ガイドブロック）３０が設けられており、一対の支持ブロック３０は、第１（左側）及び第２（右側）の支持ブロック３０である。第１の支持ブロック３０は、第１のサイドプレート１８に固定されており、第２の支持ブロック３０は、第２のサイドプレート１８に固定されている。各支持ブロック３０は、その背面側に、上下方向に延びたガイド部３０ｇを有している。各支持ブロック３０は、その左右方向内側に、後方向に突出した突出部３０ｐを有している。また、各支持ブロック３０のガイド部３０ｇには、上下方向に延びた昇降部材３２がスライドレール３４を介して昇降可能に設けられており、一対の昇降部材３２は、第１（左側）及び第２（右側）の昇降部材３２である。第１の昇降部材３２は、その背面側に、上下方向に離隔した２つの突出部３２ｐ，３２ｂを有している。第２の昇降部材３２は、その下端側に、下方向に延びた延長部３２ｅを有している。なお、本願の図面は、一例として、一対の昇降部材３２が最下降位置に位置した状態を示している。

第１の昇降部材３２の２つの突出部３２ｐ，３２ｂとの間には、上下方向に延びたボールネジ３６が回転可能に設けられている。第１の昇降部材３２の突出部３２ｂには、ボールネジ３６を回転させる昇降モータ３８がブラケット４０を介して設けられている。昇降モータ３８の出力軸は、２つのプーリ４２，４４及びタイミングベルト４６を介してボールネジ３６に連動連結している。ボールネジ３６は、昇降モータ３８の駆動により回転しながら昇降する。また、第１の支持ブロック３０の突出部３０ｐには、ボールネジ３６に螺合するナット部材４８が設けられている。バックゲージ装置２８は、ボールネジ３６とナット部材４８とからなる昇降用のボールネジ機構を１つ備えている。なお、ボールネジ３６が第１の昇降部材３２に回転可能に設けられる代わりに、第１の支持ブロック３０に回転可能に設けられるようにしてもよい。この場合には、ナット部材４８は、第１の支持ブロック３０ではなく、第１の昇降部材３２に設けられる。

第１の昇降部材３２の突出部３２ｐには、ボールネジ３６を回転不能に固定する電磁ブレーキ５０が設けられている。電磁ブレーキ５０は、プレスブレーキ１０の電源がオフされると、制動力によってボールネジ３６を回転不能に固定するように構成されている。なお、電磁ブレーキ５０は昇降モータ３８と別体であるが、昇降モータ３８が電磁ブレーキを有してもよい。バックゲージ装置２８は、電磁ブレーキ５０の代わりに、ボールネジ３６を回転不能に固定する他のブレーキ（図示省略）を備えてもよい。

第２の支持ブロック３０の突出部３０ｐと第２の昇降部材３２の延長部３２ｅとの間には、第２の昇降部材３２に働く重力を軽減するバランサとして複数の引張バネ５２が平行に設けられている。複数の引張バネ５２は、第２の昇降部材３２を上方向に付勢する付勢部材である。各引張バネ５２の上端部は、第２の支持ブロック３０の突出部３０ｐにブラケット５４を介して係止しており、各引張バネ５２の下端部は、第２の昇降部材３２の延長部３２ｅの下端部に係止している。

図５から図８に示すように、第１の昇降部材３２の上端部と第２の昇降部材３２の上端部との間には、左右方向に延びた角パイプ状のストレッチ５６が設けられている。ストレッチ５６は、その左右方向の一端側及び他端側に、連結部５６ｊ，５６ｃをそれぞれ有している。ストレッチ５６の連結部５６ｊは、第１の昇降部材３２の上端部に第１連結ピンとしての第１連結ボルト５８を介して回動自在（揺動自在）に連結されている。第１連結ボルト５８は、第１の昇降部材３２の上端部に螺合している。ストレッチ５６の連結部５６ｃは、第２の昇降部材３２の上端部に第２連結ピンとしての第２連結ボルト６０を介して回動自在に連結されている。第２連結ボルト６０は、第２の昇降部材３２の上端部に螺合している。

第１の昇降部材３２の上端側には、ストレッチ５６を下方向から支持するサポート機構６２が設けられている。サポート機構６２は、第１の昇降部材３２の上端側に設けられかつ左右方向内側に向かって延びたサポートベース６４を有している。サポート機構６２は、サポートベース６４の先端部に螺合して設けられかつストレッチ５６に下方向から接触（支持）する調整ネジ６６と、調整ネジ６６の緩みを防止する上下のロックナット６８，７０とを有している。サポート機構６２は、ストレッチ５６の第１連結ボルト５８周りの回動によってストレッチ５６の水平度を調整する。

図３、図５、及び図６に示すように、ストレッチ５６には、一対のＹ軸スライダ７２が複数のガイドレール７４を介して左右方向へ移動可能に設けられており、各Ｙ軸スライダ７２は、前後方向に延びている。各Ｙ軸スライダ７２の背面側には、各Ｙ軸スライダ７２をストレッチ５６に対して左右方向へ移動させるＹ軸モータ７６が設けられている。ストレッチ５６の背面には、左右方向に延びたラック部材７８が設けられている。各Ｙ軸モータ７６の出力軸には、ピニンオン８０が設けられており、各ピニンオン８０は、ラック部材７８に噛合している。なお、本願の図面は、一例として、一対のＹ軸スライダ７２が左右方向に最も離隔した状態を示している。

各Ｙ軸スライダ７２の上面には、Ｌ軸スライダ８２が一対のガイドレール８４を介して前後方向へ移動可能に設けられている。各Ｙ軸スライダ７２の後端部には、各Ｌ軸スライダ８２を各Ｙ軸スライダ７２に対して前後方向へ移動させるＬ軸モータ８６が設けられている。各Ｙ軸スライダ７２の上面には、前後方向に延びたボールネジ８８が回転可能に設けられており、各ボールネジ８８は、各Ｌ軸モータ８６の出力軸にカップリング９０を介して連動連結している。各Ｌ軸スライダ８２の後端部には、ナット部材９２が設けられており、各ナット部材９２は、各ボールネジ８８に螺合する。

図１、図５、及び図６に示すように、各Ｌ軸スライダ８２の上面には、突当ベース９４が設けてあり、各突当ベース９４の先端部には、取付軸９６が設けられている。各取付軸９６には、特許文献２に示す公知の構成からなる突当部材９８が設けられている。換言すれば、ストレッチ５６には、一対の突当部材９８が一対のＹ軸スライダ７２及び一対のＬ軸スライダ８２等を介して設けられている。各突当部材９８は、その先端側に、ワークＷの端面Ｗｆを突き当て可能な突当面９８ｆを有している。各突当部材９８は、本体フレーム１６に対して左右方向及び前後方向へ移動可能に構成されている。各突当部材９８は、Ｙ軸モータ７６の駆動により本体フレーム１６に対してＹ軸スライダ７２と一体的に左右方向へ移動する。各突当部材９８は、Ｌ軸モータ８６の駆動により本体フレーム１６に対してＬ軸スライダ８２と一体的に前後方向へ移動する。各突当部材９８は、各取付軸９６に対して着脱可能かつ各取付軸９６の軸心を中心として跳ね上がり可能に構成されている。

続いて、本実施形態に係るプレスブレーキ１０の作用及び効果について説明する。

（プレスブレーキ１０の通常の作用）
昇降モータ３８の駆動により一対の昇降部材３２を昇降させることにより、ストレッチ５６を一対の昇降部材３２と一体的に昇降させて、各突当部材９８の突当面９８ｆを下金型１４に対応した高さ位置に位置させる。また、各Ｙ軸モータ７６の駆動により各突当部材９８を各Ｙ軸スライダ７２と一体的に左右方向へ移動させて、一対の突当部材９８の左右方向の間隔をワークＷの曲げ長さに応じて調節する。更に、各Ｌ軸モータ８６の駆動により各突当部材９８を各Ｌ軸スライダ８２と一体的に前後方向へ移動させて、各突当部材９８の突当面９８ｆを前後方向の所定位置に位置させる。

その後、ワークＷを後方向へ移動させて、ワークＷの端面を一対の突当部材９８の突当面９８ｆに突き当てるこにより、ワークＷを下金型１４に対して前後方向に位置決めする。そして、上部テーブル２４を下降させることにより、上金型１２と下金型１４との協働によりワークＷの曲げ加工を行う。このときに、各突当部材９８が各取付軸９６の軸心を中心として跳ね上がることにより、ワークＷの跳ね上がりによる突当部材９８等の損傷を防止することができる。なお、ワークＷの曲げ加工を行った後に、上部テーブル２４を上昇させて、元の状態に復帰させる。

（プレスブレーキ１０の特有の作用）
プレスブレーキ１０においては、前述のように、ストレッチ５６の連結部５６ｊが第１の昇降部材３２の上端部に第１連結ボルト５８を介して回動自在に連結されている。ストレッチ５６の連結部５６ｃが第２の昇降部材３２の上端部に第２連結ボルト６０を介して回動自在に連結されている。第２連結ボルト６０は、第２の昇降部材３２の上端部に螺合している。第１の昇降部材３２の上端側には、ストレッチ５６を下方向から支持するサポート機構６２が設けられている。第２の支持ブロック３０の突出部３０ｐと第２の昇降部材３２の延長部３２ｅとの間に第２の昇降部材３２に働く重力を軽減する複数の引張バネ５２が平行に設けられている。そのため、バックゲージ装置２８にボールネジ３６とナット部材４８からなる昇降用のボールネジ機構を１つ備えるだけで、１つの昇降モータ３８の駆動により一対の昇降部材３２を昇降させることができる。

ワークＷの曲げ加工を行う前に、プレスブレーキ１０の電源をオフにして、電磁ブレーキ５０によってボールネジ３６を回転不能に固定する。そして、複数の引張バネ５２によって第２の昇降部材３２に働く重力を軽減した状態で、調整ネジ６６を回転操作することにより、ストレッチ５６が水平になるように、ストレッチ５６を第１連結ボルト５８周りに回動させる。これにより、ストレッチ５６の水平度を調整を容易に行うことができる。

（プレスブレーキ１０の効果）
本実施形態によれば、前述のように、バックゲージ装置２８に昇降用のボールネジ機構を１つ備えるだけで、１つの昇降モータ３８の駆動により一対の昇降部材３２を昇降させると共に、ストレッチ５６の水平度を調整を容易に行うことができる。よって、本実施形態によれば、プレスブレーキ１０のコストを低減しつつ、バックゲージ装置２８の調整作業の簡略化を図ることができる。

なお、本発明は、前述の本実施形態の説明に限るものでなく、例えば、各支持ブロック３０を本体フレーム１６に対して前後方向へ移動可能に構成する等、適宜の変更を行うことにより、その他、様々な態様で実施可能である。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の本実施形態の説明に限定されないものである。

１０ プレスブレーキ
１２ 上金型（パンチ金型）
１４ 下金型（ダイ金型）
１６ 本体フレーム
１８ サイドプレート（第１及び第２のサイドプレート）
２０ 下部テーブル
２２ 下金型ホルダ
２４ 上部テーブル
２６ 上金型ホルダ
２８ バックゲージ装置
３０ 支持ブロック（第１及び第２の支持ブロック）
３０ｇ ガイド部
３０ｐ 突出部
３２ 昇降部材（第１及び第２の昇降部材）
３２ｐ 突出部
３２ｂ 突出部
３２ｅ 延長部
３４ スライドレール
３６ ボールネジ
３８ 昇降モータ
４０ ブラケット
４２ プーリ
４４ プーリ
４６ タイミングベルト
４８ ナット部材
５０ 電磁ブレーキ（ブレーキ）
５２ 引張バネ（バランサ、付勢部材）
５４ ブラケット
５６ ストレッチ
５６ｊ 連結部
５６ｃ 連結部
５８ 第１連結ボルト（第１連結ピン）
６０ 第２連結ボルト（第２連結ピン）
６２ サポート機構
６４ サポートベース
６６ 調整ネジ
６８ ロックナット
７０ ロックナット
７２ Ｙ軸スライダ
７４ ガイドレール
７６ Ｙ軸モータ
７８ ラック部材
８０ ピニンオン
８２ Ｌ軸スライダ
８４ ガイドレール
８６ Ｌ軸モータ
８８ ボールネジ
９０ カップリング
９２ ナット部材
９４ 突当ベース
９６ 取付軸
９８ 突当部材
９８ｆ 突当面
Ｗ ワーク（板金）

Claims (4)

1. 本体フレームにおける下部テーブルの背面側に設けられ、左右方向に離隔した一対の支持ブロックと、
   各支持ブロックに昇降可能に設けられ、上下方向に延びた昇降部材と、
   一対の前記昇降部材のうちの第１の昇降部材又は一対の前記支持ブロックのうちの第１の支持ブロックに回転可能に設けられ、上下方向に延び、モータの駆動により回転するボールネジと、
   前記第１の支持ブロック又は前記第１の昇降部材に設けられ、前記ボールネジに螺合するナット部材と、
   左右方向の一端側が前記第１の昇降部材の上端部に連結され、左右方向の他端側が一対の前記昇降部材のうちの第２の昇降部材の上端部に連結され、左右方向に延びたストレッチと、
   前記ストレッチに設けられ、先端側に板状のワークの端面を突き当て可能な突当面を有し、前記本体フレームに対して前後方向へ移動可能に構成された突当部材と、
   前記第１の昇降部材に設けられ、前記ストレッチを下方向から支持するサポート機構と、
   前記ボールネジを回転不能に固定するブレーキと、を備えており、
   前記ストレッチの左右方向の一端側が前記第１の昇降部材の上端部に第１連結ピンを介して回動自在に連結され、前記ストレッチの左右方向の他端側が前記第２の昇降部材の上端部に第２連結ピンを介して回動自在に連結され、
   前記サポート機構が、前記第１の昇降部材に設けられたサポートベースと、前記サポートベースに螺合して設けられ、前記ストレッチに下方向から接触する調整ネジと、を有している、プレスブレーキ。
2. 前記第２の昇降部材に働く重力を軽減するバランサを備えている、請求項１に記載のプレスブレーキ。
3. 本体フレームにおける下部テーブルの背面側に設けられ、左右方向に離隔した一対の支持ブロックと、
   各支持ブロックに昇降可能に設けられ、上下方向に延びた昇降部材と、
   一対の前記昇降部材のうちの第１の昇降部材又は一対の前記支持ブロックのうちの第１の支持ブロックに回転可能に設けられ、上下方向に延び、モータの駆動により回転するボールネジと、
   前記第１の支持ブロック又は前記第１の昇降部材に設けられ、前記ボールネジに螺合するナット部材と、
   左右方向の一端側が前記第１の昇降部材の上端部に連結され、左右方向の他端側が一対の前記昇降部材のうちの第２の昇降部材の上端部に連結され、左右方向に延びたストレッチと、
   前記ストレッチに設けられ、先端側に板状のワークの端面を突き当て可能な突当面を有し、前記本体フレームに対して前後方向へ移動可能に構成された突当部材と、
   前記第１の昇降部材に設けられ、前記ストレッチを下方向から支持するサポート機構と、
   前記第２の昇降部材に働く重力を軽減するバランサと、を備えている、プレスブレーキ。
4. 前記バランサは、一対の前記支持ブロックのうちの第２の支持ブロックと前記第２の昇降部材との間に設けられかつ前記第２の昇降部材を上方向に付勢する付勢部材である、請求項２又は３に記載のプレスブレーキ。

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