JPH02155521A

JPH02155521A - 板材工作機械

Info

Publication number: JPH02155521A
Application number: JP1202254A
Authority: JP
Inventors: Sarutorio Furanko; フランコ　サルトリオ
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1990-06-14
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: GB2253176A; US5077998A; SE8902650L; US5293767A; GB2253177B; DE3925608C2; GB8917700D0; GB2253177A; CH679648A5; SE8902650D0; SE9200964D0; SE9200964A0; FR2635035B1; KR900002927A; SE9200963D0; KR0130647B1; US5052208A; GB2253176B; SE505540C2; FR2635035A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、曲げ加工用プレスまたはパンチプレスの如
き板材工作機械に関し、特に高精度加工を行うことので
きる板材工作機械に関する。

（従来の技術）従来、例えば曲げ加工用プレスは極めて単純な構造に構
成されていた。例えば、Ｃ型枠部に、２枚またはそれ以
上の互いに向き合った金型支持プレートが上下方向に取
り付けてあり、上または下の金型支持プレートがもう１
枚の金型支持プレートに向かって上下運動を行う。前記
向き合った金型支持プレートの水平な上端部または下端
部には、直線パンチまたは直線ダイから成る曲げ加工用
工具が取り付けである。通常は、下方の金型支持プレー
トにダイか取り付けられ、上方の金型支持プレートにパ
ンチが取り付けられている。前記可動側金型支持プレー
トは、電気的動力または油圧動力によって、ダイとパン
チが形成する垂直作業面に正しく平行に上下運動するよ
うになっている。

前記従来の曲げ加ニブレスでは、前記Ｃ型枠部が、パン
チとダイとの間に働く相互作用力を伝達するようになっ
ている。大型プレスの場合には、この力は数百トンに及
ぶ。

しかしながら、このＣ型枠部は、相互作用を行うダイと
パンチが、垂直方向の所定作業面に沿い、かつ、この作
業面と直交する他の垂直面に沿って正しく運動し、曲げ
ラインが、正しい位置からずれないようにする機能をも
有している。

したがって、前記従来の曲げ加工用プレスにおいては、
曲げ加工中にＣ型枠部に前記相互作用力によりひずみが
生じ、曲げ加工の制度が劣化する恐れがあった。

次に、パンチプレスは、板材に任意のサイズの穴を開け
たり、トリミングを行ったり、ブランキングによって輪
郭線を打ち抜いたりする機械である。

従来のパンチプレスには、通常はＣ型枠部が設けられ、
特に合成を必要とする場合には０型枠部が設けられてい
る。そして前記Ｃ型枠部の上部と下部に、少なくとも１
個のダイとパンチが、完全に同軸上に位置するように装
着されている。なお、実際には、パンチプレスには、多
種類のパンチ・ダイか設けられ、回転タレット等によっ
て迅速に交換ができるようになっている。

前記Ｃ型パンチプレスの場合には、前記Ｃ型枠部が前記
パンチ・ダイの相互作用力を伝達する機能も果たしてい
る。この相互作用力は大型パンチプレスの場合には数十
トンから数百トンに達する。

ただし、曲げ加工機と違って、パンチプレスの場合には
、ブランキング加工を高速で行わなければならない。す
なわち、この場合、加工力は衝撃力となる。

前記相互作用力すなわち反力の伝達以外に、Ｃ型枠部ま
たはＣ型枠部は、ダイとパンチを、完全な同軸上で運動
させるという精度維持機能も果たしている。さらに、加
工物に対し何度も繰り返して正確な運動をさせるための
ＩＮ月位置決め装置の如き数値制御駆動部がパンチプレ
スには必要であり、これを保持する機能も果たさなけれ
ばならない。

しかしながら、打ち抜き加工時の衝撃のために、枠部が
振動等してしまい、高精度加工を維持することは極めて
困難であるという問題点があった。

さらに、従来のパンチプレスには、既知の水平ボールテ
ーブルがついており、この上に板材を搭載し、移動する
ようになっている。このボールテーブルは、打ち抜き領
域の前側に配置され、打ち抜き領域において、同一平面
上にあるもう一台のボールテーブルと接続されている。

前記ボールテーブル上に載置された板材は、数値制御に
より、相互に直交する２本の水平軸に沿って移動自在の
クランプ装置によって、打ち抜き領域から遠い側の端部
で把持されるようになっている。

このクランプ装置により、ボールテーブル上の板材は、
作業領域内で迅速に移動され、その任意の箇所に各種の
打ち抜き加工が行われる。

従来のパンチプレスにおいては、数値制御によって駆動
されるクランプ装置が、板材を水平移動させる際の滑り
摩擦をできるたけ少なくする目的でボールテーブルが使
われている。

しかしながら、前記ボールテーブルを使用しても摩擦を
完全になくすことはできず、特に、板材が大型の場合に
はかなりの摩擦が生じる。この点は、現在市販されてい
るパンチプレスで２５００　Ｘ２５００　Ｘ　８　ｍ＋
ｎの板材を加工することが可能であり、このη法の鋼製
板材の重量は１７５　ｋｇもあることを考えれば明らか
である。

前記ボールテーブルにはさらに別の欠点があり、これも
前記摩擦と同じくらい加工精度に影響する。

すなわち打ち抜き加工の間、ボールは加工物を点支持す
るわけであるが、その際、既に加工の終わった部分もボ
ールにより点支持される。ところが加工を終えた部分で
は、形成された孔部等によりボールと板材が接触したり
離れたりする。この結果、板材の位置決め精度が狂って
しまうのである。

（発明が解決しようとする問題点）すなわち、従来の板材工作機械においては、加工中にお
いて、枠部が変形あるいは振動し、金型の支持案内が不
正確となり、加工精度が低下するという問題点があった
。

また、板材がボールテーブルと接触することにより、板
材の移動位置決めが不正確となり、結果的に加工精度が
低下するという問題点があった。

本発明は前記の問題点に鑑みて成されたもので、その目
的とするところは、第１に、加工中に枠部が変形振動し
ても、加工精度が低下する恐れのない板材工作機械を提
供することにある。

また第２に、移動位置決め中に板材が受ける摩擦をゼロ
、あるいは無視し得る程に小さくすると共に、数値制御
による板材移動が、ボールテーブル等との接触により攪
乱を受けることがなく、結果的に加工精度を向上させる
ことができる板材工作機械を提供することである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の第１の板材工作機械は、前記第１の目的を達成
するため、相互に接近離反することにより板材を加工可
能の一対の金型と、この一対の金型を支持するとともに
、当該一対の金型のうちの少なくとも一方の金型を所定
の移動軸に沿って案内する金型支持案内手段と、前記一
対の金型を（目互に接近離反せしめるとともに、加工時
において一方の金型に働く反力を他方の金型に伝達する
反力伝達手段と、前記反力伝達手段を前記金型支持案内
手段に接続する接続手段と、を備えて成る。

本発明は、特に曲げ加ニブレスとパンチプレスに応用さ
れるが、応用範囲はこの２種類の機械に限られるもので
はない。例えば、縦型ボール盤においても、工具である
ドリルビットが、対応工具である加工物保持台に対して
接近離反し上下運動を繰り返すので前記と同じ問題か発
生する。したがって、本発明が応用される。

本発明は、従来の機械では、金型支持案内と反力伝達と
いう２つの相反する機能を同一の枠部が果たしていると
いう点に着目したものである。すなわち、曲げ加工又は
パンチ加工の実施のための反力の伝達は、必然的に、多
少とも柔軟性を有する枠部を変形させるが、精度維持の
ための構成には、変形が生じないことが望ましい。

従来の技術では、この問題を、コストと寸法の許す範囲
で機械を大型化することにより解決しようとしてきた。

しかしながら、この方法は、妥協に過ぎず、反力伝達の
ためだけに機械の寸法を必要以上に大型化することとな
った。しかも機械をいくら大きくしても、変形と振動の
影響を完全に除去することはできなかった。

近年の機械設計の目標は、−層の高精度と高生産性を追
及することである。例えば、曲げ加ニブレス又はパンチ
プレスについては、それは、１分間当たりの（曲げまた
はパンチのための）ストロク数を上げることにある。し
たがって、明らかに従来の技術が追及してきた方法は限
界にきており、壁を打ち破るためにはまったく新しい考
え型の導入が必要であった。

本発明による解決法は、機械全体の構成を大略、金型支
持案内手段と、反力伝達手段との２つの部分に分け、前
者は、金型を支持案内すると共に板材と金型（例えばグ
イとパンチ）との相対位置、および金型同志の相対位置
を正確に維持する機能のみを果たし、後者は、反力を伝
達する機能のみを果たすようにしたもので、まさに発想
を１８０度転換したものといえる。

本発明の第２の板材工作機械は、前記第２の目的を達成
するため水平方向を向く所定の移動軸に沿って相互に接
近離反することにより板材を加工する一対の金型と、こ
の一対の金型を支持可能の枠手段と、この枠手段に、前
記金型の移動軸に直交する垂直平面内で移動自在に支持
され、前記金型により加工される板材を吊下状態で支持
しつつ板材を前記金型に対して移動位置決めする板材移
動位置決め装置と、を備えて成る。

（作用）本発明の第１の板材工作機械によれば、加工中に板材か
ら金型へ働く反力により、反力伝達手段が変形すること
はあっても、この変形の影響が金型支持案内手段に及ぶ
ことはなく、高精度の加工を行うことができる。

本発明の第２の板材工作機械によれば、板材は吊り下げ
られるのでボールテーブルは完全に不要である。

好適な実施例では、板材は垂直に吊下され、支持テーブ
ルは完全に除去される。

また他の好適な実施例では、非常に滑らかな、はぼ垂直
に近い傾斜面に板材が吊下されている。

この場合傾斜面にかかる板材の重量は無視し得る。

なお、前記構成において傾斜面は、吊下された板金の振
動を防止する機能を果たすものである。

（実施例）第１図を参照するに、曲げ加工用プレスは、以下で金型
支持案内手段と称されるフレーム部分１０を有して成る
。

この金型支持案内手段は、従来のＣ型枠部と同様に、隣
接配置された複数の要素から成っている。

但しこれを構成する各要素はすべて緊密に結合されてお
り、全体として一体構造を構成している。

この金型支持案内手段は、床に据え付けるための基板１
２を有して成り、この基板１２の上に脚部１４が設けで
ある。この脚部１４の上に第１下部アーム１８、柱部２
０、第１−上部アーム２２がら成るＣ型の上部構造１６
が設けられている。

ここに、前記第１上部アーム２２の先端部は、脚部１４
をおおう水平位置まで突出されている。

曲げ加工用プレスは、さらに加工を行うべく、後述する
金型を駆動すると共に、曲げ加工時において、板材から
金型に働く反力を一方の金型がら他方の金型へ伝達する
ための反力伝達手段を備えている。

この反力伝達手段２４は、大きく、上部２６、下部２８
の２つの部分から成っている。前記上部２６は頑丈な垂
直柱３０と、その上に設けられた第２上部アーム３２と
から成り、下部２８は、垂直柱３０の下部構造３０ａに
おいて三稜形結合（ブリスマティック・カップリング）
によって摺動（スライド）自在に設けられた摺動体３４
を備えて成る。この摺動体に金型支持案内手段１ｏの脚
部１４に連結された第２下部アーム３８が設けられてい
る。第１図から明らがなように、前記反力伝達手段２４
は、前記上部と下部のアーム２２、３８で金型支持案内
手段１０の上部Ｃ型部分１６をかかえる構造となってい
る。

前記垂直柱３０の内部には、数値制御モーター４０およ
び垂直ボールねじ４２から成る駆動力発生装置が設けら
れている。この垂直ボールねじ４２は図示されていない
が、摺動体３４の内部に形成された雌ねじ部に蝶合され
ている。なお、駆動装置はこの種のものに限られず例え
ば、油圧モータを用いてもよい。

反力伝達手段２４は、接続ピン４４が設けられた懸架ゾ
ーンおよび、以下に説明するようにダイ案内部の機能を
果たす脚部１４において金型支持案内手段１０に対して
揺動する態様で接続されている。すなわち、まず、前記
第１上部アーム２２の先端部と、第２上部アーム３２の
先端部のフォーク部とが接続ピン４４で回動自在に接続
されている。

前記第１上部アーム先端部の底部に、金型保持部４８が
装着されているが、接続ピン４４に近い位置にあるので
、接続ビン４４自体およびフォーク４６に取り付けであ
ると考えてもよい。この金型保持部４８に、曲げ加工用
バンチ５０が装着しである。

一方、前記脚部１４には、上下動自在に摺動部材５２が
設けられている。より詳細には、前記摺動部材５２は三
稜形結合により脚部１４の内部を上下動し、曲げ加工用
ダイ５４を装着した工具ホルダーを駆動するように成っ
ている。さらに、摺動部材５２は、接続ピン５６で、前
記第２下部アームの先端に回動自在に接続されている。

前記構成において、パンチ５０が固定された状態で、第
２下部アーム３８、摺動部材５２、ダイ５４がモータ４
０の力で上昇し、板材の曲げ加工が行われる。

ここに、摺動体５２とダイ５４の運動軸Ｐは垂直平面で
あり、パンチ５０、及びダイ５４の垂直作業平面を構成
している。

この垂直平面Ｐは、パンチ５０及びダイ５５の２面角部
の角部（すなわち、パンチ５０の下端部）に正確に一致
している。さらに、２本の接続ピン４４．５６の軸も水
平方向を向き、正確に前記垂直平面Ｐ内に位置している
。

前記の構成で、金型支持案内手段１０と反力伝達装置２
４とは、それぞれ一方の特定の位置が他方の特定の位置
に対応するように接続されている。

しかしながら、板材を曲げ加工する際、ダイ５４とパン
チ５０の間に作用する力により反力伝達手段２４に生ず
る変形は、金型支持案内手段１０には影響を及ぼさない
。

これは、前記パンチ５０・ダイ５４により板材を曲げ加
工する際に、板材からパンチ５０に作用する反力または
、板材からダイ５４に作用する反力は、前記反力伝達手
段によってのみ、一方の金型（パンチまたはダイ）から
他方の金型（ダイまたはパンチ）へ伝達されるからであ
る。

より詳細には、前記反力を伝達する際に、前記反力伝達
手段２４は、変形を受け、いわゆるＣ字型が「口をあけ
た」状態となるが、第２上部アーム３２が接続ピン４４
を介して第１上部アームに対して時計回りに少し回動す
ると共に、必要に応じて、第２下部アーム３８が接続ピ
ン５６を介して摺動体５２に対して反時計回りに少し回
動する。

したがって、前記第１上部アーム２２および脚部１４を
含む金型支持案内手段は、加工時において金型に対して
作用する反力によって変形する恐れはない。

換言すれば、曲げ加工中に種々に変動する圧縮力（反力
）は反力伝達手段２６に吸収され、反力伝達手段が変形
することはあっても、この変形によって、作業面Ｐが狂
ってしまうことはないのである。

すなわち、板材の曲げ加工中に金型支持案内手段にかか
る力は、接続ピン４４．５６を介して働く、常に不変の
反力伝達手段２４の重量だけである。

したがって、金型支持案内手段１０は、どのような状況
下においても、パンチ５０及びダイ５４を前記垂直面Ｐ
内に正確に位置決めすることができるのである。

さらに、前記作業面Ｐに沿った、前記脚部１４と摺動体
５２との相対位置を検出すべく、両者１４．５２の間に
第１移動量検出手段を設けるのが望ましい。この第１移
動量検出手段としては、例えば、脚部１４に固定された
垂直定規５８及び、摺動体５２に固定された指示部６０
を備えた光学電子トランスデユーサが好適である。この
検出手段によって、反力伝達手段２４に関してではなく
金型支持案内手段１０に関して摺動体５２の移動量を検
出することができる。すなわち、この検出手段によれば
、反力伝達装置の変形の影響を受けることなく、摺動体
の移動量を検出することができる。

前記第１移動量検出手段５８．６０からは、モータ４０
の回転速度、及び摺動体５２の上下同速度を制御するた
めの所定の位置信号が、数値制御装置へ入力される。し
たがって、所定のプログラムに基づいて、曲げ工程の進
展と共に曲げ速度を変化させることができる。

前記反力伝達手段２４の上部２６、下部２８の相互間の
移動を検出するためにさらに第２移動量検出手段が設け
られている。この検出手段も光学電子式トランスデユー
サを備えて成り、例えば、垂直柱３０の基部３０ａに定
規６２が取り付けられ、摺動体３４に指示部６４が取り
付けられている。

前記構成において、第２移動量検出手段６２６４で検出
した移動量と、第１移動量検出手段５８−６０で検出し
た移動量とを比較することにより、ダイ５４、板材、パ
ンチ５０から成る系が接触し始めた瞬間（第１移動量検
出手段からの信号によって検出される）以降の曲げ加工
の各段階における圧縮力を演算することができる。この
計算のためには、ダイナモメータにおけるバネの機能を
果たす反力伝達装置２４の全体としての弾性係数が分か
っていればよい。

実際には、第１、第２移動量検出手段５８−６０．６２
−６４が位置信号を発信すると数値制御装置が２個の位
置信号の差を計算する。ＮＣ装置は、前記差信号から曲
げ作動ストローク中の金型５０．５４に作用する圧縮力
に対応する信号を生成する。これにより、曲げ加工中に
おいて、モータ４０の回転速度及び摺動体５２の上昇速
度を所定の規則にしたがって、適宜に制御することがで
きる。

第２図を参照するに、本発明の第２実施例のパンチプレ
スにも、前記曲げ加工用プレスの金型支持案内手段１０
と同様の枠体（パンチプレスの金型支持案内手段）７０
が設けである。

この金型支持案内手段７０は、床へ据付けるための基板
７２を備えて成り、この基板７０に柱部７４が立設され
ている。この柱部７４の上部に、以下でヨーク部と称さ
れるＣ型要素７６が設けられている。

前記ヨーク部７６は、第１下部アーム７８、クロスピー
ス８０、及び第１上部アーム８２を備えて成り、第１下
部アーム７８、第１上部アーム８２の間には間隙８４が
形成されている。

前記第１下部アーム７８の先端には、ブラケット部材８
６が設けられており、ブラケット部材８６の先端には板
材Ｓを把持するだめの１個、またはそれ以上の板材移動
位置決め装置８８が装備されている。この板材移動位置
決め装置８８は、１対の交差する摺動体９０の上に取り
付けである。

ここに前記１対の摺動体９０のうち、１個の摺動体は図
と同一平面内移動自在に構成され、他の１個はこれと直
交する軸方向に移動自在に構成されている。この板材移
動位置決め装置により板材Ｓはパンチ加工の行われる箇
所に対応して所定位置に位置決めされるようになってい
る。

金型支持案内手段の第１下部アーム７８とブラケット部
材８６にはボールテーブル９２が設けられており、その
上に板材が載置されるようになっている。ここに、ボー
ルテーブル９２は間隙部８４内にも延伸されている。

前記金型支持案内手段７０に、反力伝達装置９４が接続
されている。この反力伝達手段９４は、金型支持案内手
段のヨーク部７６を囲繞するＣ型要素９６を備えて成る
（このＣ型要素は後で反力伝達手段のヨーク部と称され
る）。このヨーク部９６は第２下部アーム９８、第２ク
ロスピース１００、及び第２上部アーム１０２を備えて
成る。

前記第２上部アーム１０２の先端にはパンチ加工のため
の動力発生装置が装備されている。本実施例では垂直軸
を有する流体シリンダー１０４（数個使用する場合もあ
る）が用いられている。

この流体シリンダ１０４の内部に、上下動自在のピスト
ン１０８が設けられている。このピストン１０８にはそ
の下部に、上部金型１１２に抑圧接触自在のロッド１１
０が設けられている。第３図を参照するに、上部金型１
１２は、パンチ１３０と板押さえリング１３１とを備え
て成る。また前記上部金型１１２は、金型保持部１３２
により前記第１上部アーム８２に取り付けられており、
前記パンチ１３０及び板押さえ１３１はこの金型保持部
１３２により垂直加工軸Ｐに正確に沿って移動できるよ
うになっている。

一方、反力伝達手段９４の第２下部アーム９８の先端に
は、固定ロッド１１４が設けられている。

この固定ロッド１１４は、前記上部金型１１２と協働す
べく整列して設けられた下部金型１１６の底部と抑圧接
触している。第３図に示すように、この下部金型１１６
は、ダイ１１３を備えて成り、前記第１下部アーム７８
に、金型保持部１３４を介して固定されている。

再び第２図を参照するに、反力伝達手段９４は、前記第
１下部アーム７８、第１上部アーム８２の間、あるいは
、前記第２下部アーム９８、第２上部アーム１０２の間
の中央面Ｍに対応する位置において、浮動、準静的態様
で金型支持案内手段７０に接続されている。

より詳細には、前記作業軸Ｐから離隔した位置で２本の
クロスピース８０及び１００を結合する横断接続ビン１
２２により、前記反力伝達手段９４が金型支持案内手段
７０に対して接続ピン１２２の位置を中心として回動自
在に支承されている。

前記反力伝達手段の第２下部アーム９８の先端に設けら
れたロッド１１４を、前記下方金型１１６に押圧するた
めに、前記第２下部アーム９８の先端と金型支持案内手
段７０の基端部７２の間にはスプリング１２４が設けら
れている。

したがってスプリング１２４は、反力伝達装置１４に対
する弾性支持部材として作用する。

第２図に示すパンチプレスにおいても、本発明の基本思
想が生かされている。すなわち、パンチ加工の衝撃によ
り、反力伝達装置９４は変形するが、その変形は金型支
持案内手段７４には伝達されない。パンチ加工の衝撃力
が作用する線は、金型１１２と１１６で構成される金型
ユニットの軸Ｐと一致している。さらに、下方金型１１
６と反力伝達手段９４のロッド１１４は、極めて近接し
た位置にあるため、一体的に結合されていると考えても
よい。

また、反力伝達手段９４の重量は完全に接続ピン１２２
とスプリング１２４で支えられており、前記重量が金型
支持案内手段７０に影響を与えることはない。

さらに反力伝達手段９４のヨーク部９６は、実質的に上
下対称形であるために、接続ピン１２２の上部と下部の
質量あるいは慣性モーメントを正確にバランスさせるこ
とができる。

さらにまた、パンチプレスは打ち抜き速度が非常に速く
、最近の機械では１分間当たりのストローク数が５００
を越え、打ち抜き作業時に働く力は衝撃的であるため、
前記構造が勝れている。すなわち、打ち抜きユニット１
１２．１１４の両側にある第２下部アーム９８及び第２
上部アーム１０２が同じ大きさの慣性を持つとすれば、
流体シリンダー１０４とそのピストン１０８の間に生ず
る打ち抜き力は、パンチ金型１１２及びダイ金型１１６
を経由して第２下部アーム９８に設けたロッド１１４に
伝達される。

パンチ金型１１２とダイ金型１１６は同じ質量の２つの
ビリヤードボールに挟まれた球と同じ働きをする。すな
わち、一方の側の球が真ん中の球を押すと、真ん中の球
は作用反作用の原理により、自分は動かずに衝突エネル
ギーをもう一つの球に伝える。以上の理由から、反力伝
達装置９４の第２下部アーム９８と第２上部アーム１０
２の弾性も等しいことが望ましい。

このように反力伝達手段９４の動的エネルギーのごく一
部が金型支持案内手段７０に伝わるだけなので、打ち抜
き運動の振動はほとんど金型支持案内手段７０に影響を
与えない。

なお、前記パンチプレスにおいては、板材Ｓを把持する
板材移動位置決め装置８８も、金型支持案内手段７０に
設けたブラケット部材８６に搭載されているので反力伝
達装置９４の振動の影響を受けない。したがって位置決
めされる板材Ｗと金型１１２．１１６との位置関係も正
確に保持される。

第４図を参照するに、本発明の第３実施例のパンチプレ
スには、頑丈な枠２１０が設けられている。この枠２１
０は、本体を床に据え付けるための基盤２１２と、Ｕ字
形のヨーク部２１４とで構成されている。さらにこのヨ
ーク部２１４は、基盤部２１２にしっかりと支えられた
下部クロスピース２１６と、上方を向いた第１垂直アー
ム２１８、第２垂直アーム２２０とから構成されており
、アームの間に作業空間Ｓ１が形成されている。この作
業空間Ｓ１の下部は、前記垂直アーム２１８．２２０の
間の中央の間隙２２２に延伸されている。

前記第１垂直アーム２１８の上端付近には水平軸の流体
シリンダー２２４　（１個乃至数個）が取り付けられて
いる。この流体シリンダー２２４内のピストン２２６は
水平に作動するようになっている。このピストン２２６
の先端にはロッド２２８があってこれがパンチ金型２３
０を押圧するようになっている。このパンチ金型２３０
は、第１垂直アーム２１８に装着された所定の金型保持
部に案内されるパンチ及び板押さえリングを含む一般の
金型ユニットから成っている。

打ち抜きの力を得るための構成としては、前記流体シリ
ンダーの他に、機械的、電気的力を利用した装置の使用
も可能である。

前記第２垂直アーム２２０の上端に取り付けたダイ金型
２３４はパンチ金型２３０と共働して作用するように同
軸に配置されている。このダイ金型２３４も最低１個の
打ち抜き用ダイから成る一般の金型ユニットから成って
いる。実際には、多種類の金型が例えば回転タレットに
搭載され、自動的、かつ迅速に金型交換が行えるように
成っている。

第４図に明らかなように、２個の金型２３０１２３４は
作業空間Ｓ１及び下部の間隙２２を挾んで相対する位置
に取り付けられており、水平軸Ａ１上で共働作業が行わ
れる。

前記第２垂直アーム２２０の上部は、第３垂直アームと
しての直立部２３６に続いており、その最上部に板材移
動位置決め装置２３８が取り付けられている。この板材
移動位置決め装置２３８には１対の摺動体が付いており
、そのうちの一つ２４０は直立部２３６のガイドによっ
て上下に移動し、もう一つの摺動体２４４は前記摺動体
２４０の案内部に沿って水平に移動する。

摺動体２４４には下方に開いたクランプ装置２４６が１
個、また１個以上の場合は１列に並んで付いている。パ
ンチプレスの作動時に、クランプ装置２４６は加工され
る板材Ｗの上端を保持する。

吊下された板材Ｗの面はＭｌで示されるダイ２３４の外
側の面と同一平面上にあり、さらにその面は下部の間隙
２２２の中央の面と一致するようになっている。

数値制御によって動く摺動体２４０及び２４４により吊
下された板材Ｗは、常に打ち抜き加工に都合の良い位置
に移動する。

前記構成において、板材Ｗは、縦軸及び横軸に沿って、
中央面Ｍｌ内を動く際も常に吊された状態にあるので、
摩擦はまったく生じない。

したがって、ボールテーブルに水平に載せられている状
態と比べると、縦横の軸に沿った動きははるかに速い。

さらに、ボールとの接触がないので動作が円滑である。

次に、第５図に基づいて本発明の第４実施例を説明する
。第５図に示す実施例においては、第１図に示す実施例
の各部分に対応する部分は同一の番号で示しである。

第５図に示すパンチプレスと第４図に示すパンチプレス
の主な違いは、以下の２点である。すなわち、第１に、
Ｕ字形のヨーク部２１４とそれに付随する装置は基盤部
２１２に対して垂直ではなく、１乃至１０度のわずかな
傾斜角αを有する。

したがって、機械の中央面Ｍ１は垂直面に対しαの角度
を有する。

打ち抜き空間Ｓ１は、第２垂直アーム２２０の側面に設
けられ、板材Ｗを支持自在の滑動面２４８上にあり、中
央面Ｍ１に一致する。この滑動面２４８は、直立部２３
６に取り付けた板部材により構成され、ダイ金型２３４
の上方にまで延伸されている。この滑動面２４８は、さ
らに作業空間Ｓ１及び金型の下方にまで延伸されるとと
もに、間隙１２２の中央面と一致するようになっている
。

前記クランプ２４６装置の一方のジョーは、板材Ｗとこ
れを支持する滑動面２４８の間に差し込まれることにな
るが、これは非常に薄いもので板材Ｗの位置決めには影
響を与えない。

前記構成において、板材Ｗを支える滑動面２４８は、角
度が付いているといっても、はぼ垂直に近いので、この
面にかかる金属板の重量は無視し得るほど小さい。した
がって、板材Ｗが位置決めのために滑動面２４８に沿っ
て移動する際に、当該滑動面２４８との間に働く摩擦力
は、やはり無視し得るほど小さい。

しかも、滑動面２４８は、板材Ｗの位置決めの精度向上
に役立ち、また、パンチ加工特有の衝撃から生ずる振動
の影響も防■ＦＬでいる。

なお、加工空間Ｓ１の上方て板材Ｗを支持する滑動面２
４８を構成する板部材には、摺動体２４０を案内するた
めの溝（図示せず）が設けられている。

次に、第６図に基づいて本発明の第５実施例を説明する
。この第５実施例において、第４図に示す第３実施例と
異なる点は、前記枠体２５０が前記第２実施例と同様に
、金型を支持案内するための金型支持案内手段２５２と
、加工の際の反力を伝達するための反力伝達手段２５４
とから構成されている点である。

すなわち、前記金型支持案内手段２５２は、基盤部２５
６、クロスピース２６０、及び上方に延びた２本の垂直
アーム２６２と２６４、それに真ん中で中央面Ｍ１を形
成する垂直間隙２６６より構成される。

前記基盤部２５６からは、側面直立部２６８が上方に延
びている。その機能は後述する。

前記垂直アーム２６４の上部には第４図に示す直立部２
３６と同様の直立部２７０が設けられており、摺動体２
７４．２７６、及びクランプ装置２７８を備えた板材移
動位置決め装置２７２が取り付けられている。

前述のごとく、前記金型支持案内手段２５４は、反力伝
達手段２５２と接続されている。この反力伝達手段２５
２も、ヨーク形状をしており、クロスピース２８０と２
本の上方に伸びた垂直アーム２８２．２８４から構成さ
れる。第６図から分かるように、ヨーク形状の部分２５
４がもう−っのヨーク状の部分２５２を囲む構造となっ
ている。

前記垂直アーム２８２の上部には、ピストン２８８を持
った流体シリンダー２８６が取り付けられている。

ピストン２８８からはロッド２９０が突き出していてパ
ンチ金型２９２に接触している。

一方、反力伝達２５２のもう１本の°垂直アーム２８４
の頂点には固定ロッド２９４があってダイ金型２９６の
底部に押し付けられている。前記パンチ金型２９２とダ
イ金型２９６は同一軸状にあって共同作業を行うように
なっている。これらのパンチ金型２９２とダイ金型２９
６の詳細な構成は、第３図に示したものと大略同一であ
るので説明を省略する。

前記反力伝達２５４は接続ピン２９８を中心として揺動
自在に金型支持案内手段２５２に取り付けられている。

接続ピン２９８は中央面Ｍ１において２つのクロスピー
ス２６０，２８０を連結している。

反力伝達２５４の垂直アーム２８４の上部と金型支持案
内手段２５２の側面直立部２６８の間に位置するスプリ
ング３００はロッド２９４をダイ金型２９６に押圧する
ようになっている。

既に説明したように、第６図に示すパンチプレスは大き
く分けて２つの部分から成る。一つは金型支持案内手段
２５２で、板材と金型ユニットの相対的位置を正確に決
定する機能を果たす。他の一つは反力伝達２５４て駆動
力を伝達する機能を果たす。

さらに、反力伝達２５４がほぼ対称的構造であるために
、接続ビン２９８の両側の質量、あるいは構造的慣性モ
ーメントをバランスさせることが可能である。最近のパ
ンチプレスは高速で、１分当たりのパンチ回数が５００
回を越え、打ち抜き作業に働く力が衝撃的であることを
考えれば、この構造の長所は明らかである。すなわち、
仮に金型ユニット２９２．２９６の前後にある２本の垂
直アーム２８２．２８４が同じ慣性を持つとすれば、シ
リンダー２８６とピストン２８８の間に生ずる打ち抜き
力は金型２９２と２９６を介して反力伝達２５４の垂直
アーム２８４についているロッド２９４に伝達される。

パンチ用金型２９２と２９６の働きは、質量の同じ２つ
のビリヤードボールの間に挟まれたボールに似ている。

すなわち作用反作用の原理によれば、真ん中のボールは
前後のいずれかのボールに押されると、自分はその位置
に止まったまま衝撃エネルギーをもう一つのボールに伝
える。このような運動が起こるため、反力伝達２５４の
２本の垂直アーム２８２．２８４は同じ慣性を持ってい
ることが望ましい。

したがって、反力伝達２５４に生ずるその運動エネルギ
ーは金型支持案内手段２５２に伝達されることはなく、
打ち抜き作業によっても金型支持案内手段２５２は振動
しない。

次に、半分を断面図とした第７図は本発明を応用した他
のパンチプレスの側面構造図である。これは第４．５．
６図のどのモデルの変形例と考えてもよいのであるが、
ここでは第４図のパンチプレスの変形例として説明する
。

枠３１０には台、または脚３１２がついておりＵ字型の
ヨーク部３１４が、その上に搭載されている。このヨー
ク部３１４は、上部クロスピース３１６と下方に伸びた
アーム３１８．３２０とから構成されている。このアー
ム３１８．３２０の間に作業空間Ｓ１とその上部に続く
間隙３２２が形成されている。

流体シリンダー３２４と、先端にロッド３２８を設けた
ピストン３２６と、の機能は第１図に示したパンチプレ
スの場合と同じであり、金型３３０．３３４の構成につ
いても同様である。

前記間隙部３２２は、これまでに示した３つのパンチプ
レスの間隙部２２２．２２２．２６６よりもかなり広く
なっているが、これは１対の摺動体を含む板材移動位置
決め装置３３８がこの間隙内に装着されているからであ
る。１個の摺動体３４０はアーム３２０の内側につけた
案内部３４２に沿って上下運動を行い、もう一つの摺動
体３４４は前記摺動体３４０に形成しである案内部に沿
って水平に動く。

前記摺動体３４４には１個、またはそれ以上の下向きの
クランプ装置３４６が付いており、このクランプ装置で
板材Ｗを中央面Ｍ１に吊り下げる。

この中央面Ｍ１はダイ３３４の外側の面と同一平面内に
ある。

台、または脚３１２は、前記摺動体３４０が最も下の位
置に来たときに、吊り下げられた板材が床につかないだ
けの高さが必要である。

これまでの設計と上下を逆にしたこの設計は、打ち抜き
の済んだ板材を下方に落とすことによって加工物の交換
時間を短くすることが目的である。

落ちてくる加工物Ｗを受ける容器３７０は、打ち抜き空
間Ｓ１の真下に配置されている。容器３７０は案内部３
７４に沿って水平に動く摺動体３７２によって図の面に
対し垂直の方面に水平移動する。加工の終わった板材は
こうして次の工程に運ばれる。

本発明は、上記実施例に限られるものではなく特許請求
の範囲の記載から理解される他の態様でも実施できるも
のである。

例えば第５図の滑らかな支持面を利用する方法は、図４
．６．７のパンチプレスに組み込むことも可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本願節１の工作機械によれば、加
工時における金型からの圧力を支持するための反力伝達
手段と、前記加工時において金型をガイドするための金
型支持案内手段とを、相互に別個独立に構成したので、
加工時において必然的に生ずる反力伝達手段のひずみが
、前記金型支持案内手段部へ伝達する恐れがない。した
がって高精度の加工を行うことができる。

また、本願節２の工作機械によれば、金型に対して板材
を、垂下する状態で移動位置決めするようにしたため、
水平状態に板材を保持して移動位置決めする型の従来の
装置においては常に必要であった、フリーベアを備えた
板材支持テーブルが必要となり、板材の位置決めを極め
て精確に行うことができる。したがってこれにより、高
精度の加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示し、第１図は本発明
の第１実施例の曲げ加ニブレスの側面構造図である。一部を断面図とした第２図は、本発明の第２実施例のパ
ンチプレスの側面構造図である。第３図は、第２図においてＩＩＩ−ＩＩＩて示した面の
断面構造を拡大したものである。第４図は、本発明の第３実施例のパンチプレスの側面構
造図で、部分的に断面図となっている。第５図は、本発明の第４実施例のパンチプレスの側面構
造図で、部分的に断面図となっている。第６図は、本発明の第５実施例のパンチプレスの正面構
造図で、部分的に断面図となっている。第７図は、本発明の第６実施例のパンチプレスの側面構
造図である。１０．７６　　　、、、金型支持案内手段２４．１９４
　　、、、反力伝達手段４４　　　　　　、　、　、接続ピン５０、　１１２５４．１１６パンチダイ流体圧シリンダ枠パンチダイ板材移動位置決め装置第１　図り４第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相互に接近離反することにより板材を加工可能の
一対の金型と、この一対の金型を支持するとともに、当該一対の金型の
うちの少なくとも一方の金型を所定の移動軸に沿って案
内する金型支持案内手段と、前記一対の金型を相互に接
近離反せしめるとともに、加工時において一方の金型に
働く反力を他方の金型に伝達する反力伝達手段と、前記反力伝達手段を前記金型支持案内手段に接続する接
続手段と、を備えて成る板材工作機械。
（２）前記反力伝達手段は、加工時に生ずるゆがみ等の
影響を受けることなくほぼ不動位置に保持される部位に
おいて金型支持案内手段に接続されることを特徴とする
請求項１に記載の板材工作機械。
（３）前記反力伝達手段は、前記金型支持案内手段に揺
動自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記
載の板材工作機械。
（４）前記一対の金型は、曲げ加工用金型であり、その
内の一方金型は金型支持案内手段に対して固定的に支持
され、他方の金型は金型支持案内手段に対して上下動自
在に支持され、前記反力伝達手段は、前記固定側の金型
の近傍において金型支持案内手段に支持されていること
を特徴とする請求項３に記載の板材工作機械。
（５）前記反力伝達手段は、前記金型の移動軸の延長線
上において金型支持案内手段に接続されていることを特
徴とする請求項４に記載の板材工作機械。
（６）前記接続手段は接続ピンから成ることを特徴とす
る請求項５に記載の板材工作機械。
（７）前記金型支持案内手段は、前記可動金型を上下動
自在に支持する脚部と、第１下部アーム、柱部を介して
前記脚部に一体的に設けられ、前記固定金型を固定支持
可能の、第１上部アームとから成り、前記反力伝達手段は、先端部が前記第１上部アームに接
続された第２上部アームと、この第２上部アームの基端
部に垂下する状態で設けられた垂直柱と、この垂直柱の
下端部に適宜の駆動手段により上下動自在に設けられた
第２下部アームとから成り、前記第２下部アームの先端部が、前記可動金型に接続さ
れていることを特徴とする請求項６に記載の板材工作機
械。
（８）前記第２下部アームは、可動金型に揺動自在に接
続されていることを特徴とする請求項７に記載の板材工
作機械。
（９）前記垂直柱に対する第２下部アームの移動量を検
出する第１移動量検出手段と、前記金型支持案内手段に
対する可動金型の移動量を検出する第２移動量検出手段
と、前記第１、第２移動量検出手段からの信号を比較す
る比較手段とを備えて成り曲げ加工時において反力伝達
手段の内部に発生するひずみを検出することができるひ
ずみ検出手段をさらに備えていることを特徴とする請求
項８に記載の板材工作機械。
（１０）前記ひずみ検出手段からの信号に基づいて、前
記駆動手段の駆動速度を制御するための数値制御装置を
さらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の板
材工作機械。
（１１）前記反力伝達手段は、前記第２下部アームを上
下動させるためのボールネジ、およびこのボールネジを
回転駆動するための電気モータを備えていることを特徴
とする請求項１０に記載の板材工作機械。
（１２）前記一対の金型は、穴明け加工用パンチ・ダイ
から成り、前記反力伝達手段は、パンチ・ダイの相対移
動軸に直交する加工平面と交差する部位の近傍において
前記金型支持案内部に接続されていることを特徴とする
請求項３に記載の板材工作機械。
（１３）前記金型支持案内手段は、パンチを支持する第
１上部アームと、ダイを支持する第１下部アームと、第
１上部アームを第１下部アームを結合する第１ヨークと
を備えて成ることを特徴とする請求項１２に記載の板材
工作機械。
（１４）前記反力伝達手段は、先端部にパンチ打圧用モ
ータを取り付けた第２上部アームと、パンチ打圧時に板
材を介してダイに伝達される打圧力を受ける第２下部ア
ームと、前記第２上部アーム、第２下部アームを結合す
る第２ヨークとを備えて成ることを特徴とする請求項１
３に記載の板材工作機械。
（１５）前記金型支持案内手段には、前記第２下部アー
ムをダイに対して付勢するための弾性手段が設けられて
いることを特徴とする請求項１４に記載の板材工作機械
。
（１６）前記第１下部アームの先端にブラケット部材が
設けられ、このブラケット部材に板材を移動位置決めす
るための板材移動位置決め装置が設けられていることを
特徴とする請求項１５に記載の板材工作機械。
（１７）前記パンチ・ダイは水平方向に移動自在に設け
られていることを特徴とする請求項１６に記載の板材工
作機械。
（１８）水平方向を向く所定の移動軸に沿って相互に接
近離反することにより板材を加工する一対の金型と、この一対の金型を支持可能の枠手段と、この枠手段に、前記金型の移動軸に直交する垂直平面内
で移動自在に支持され、前記金型により加工される板材
を吊下状態で支持しつつ板材を前記金型に対して移動位
置決めする板材移動位置決め装置と、を備えて成る板材工作機械。
（１９）前記枠手段は、基台と、この基台に立設され、
前記一対の金型のうちの可動金型を支持する第１垂直ア
ームと、前記一対の金型のうちの固定金型を支持する第
２垂直アームと、前記第２垂直アームに立設され、前記
板材移動位置決め装置を支持自在の第３垂直アームとを
備えて成ることを特徴とする請求項１８に記載の板材工
作機械。
（２０）前記第１、第２、第３垂直アームは、垂直軸に
対して所定方向に少し傾斜されており、前記第１垂直ア
ームと第２垂直アームとの間に形成された間隙には、板
材移動位置決め装置から吊下された板材と軽く接触する
ことによりその揺動を防止可能の滑動面が形成されてい
ることを特徴とする請求項１９に記載の板材工作機械。
（２１）前記枠手段は、金型を支持案内する金型支持案
内手段と、金型を往復動せしめるとともに加工時におけ
る板材からの反力を伝達する反力伝達手段とから成り、
前記反力伝達手段は、金型の移動軸と直交する所定軸を
中心として揺動自在に金型支持手段に支持されているこ
とを特徴とする請求項２０に記載の板材工作機械。
（２２）前記枠手段は、板材移動位置決め装置を支持す
る上部枠手段と、前記板材移動位置決め装置から下方へ
板材を排出可能の態様で前記上部枠手段を支持する脚部
とを備えて成ることを特徴とする請求項１８に記載の板
材工作機械。