JPH06210500A - 操作の開始から停止までのパンチプレスの操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 パンチプレスを動かすとき、パンチプレスの
移動する構造の慣性力の故に、その偏心軸は停止状態か
ら回転の操作速度まで操作開始角を通って加速しなけれ
ばならない。パンチプレスを停止させるときは、偏心軸
を通常の操作方向に、上部死点位置と下部死点位置との
間の位置に回転させ、下部死点位置では上部ツールと被
加工金属ストリップ間の接触は起こらない。この位置か
ら偏心軸は操作開始角だけ後方に操作開始角位置まで戻
るように回転する。操作開始角位置でもやはり上部ツー
ルとストリップの接触は起こらない。 【効果】 上部死点位置を越えて後方に増加した拡大操
作開始角をパンチプレスの操作開始に利用することがで
き、最初のパンチングが次に続くパンチング操作と同じ
パンチプレスの動的状態で実行され、パンチプレスの操
作を開始するとき、正確な製品が最初のストロークから
製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操作の開始から停止ま
でのパンチプレスの操作方法に関するものである。該パ
ンチプレスは、位置決め可能なドライブ；パンチプレス
の操作中に移動する構造材を含む連結ユニットと制動ユ
ニットを有する連結／制動装置；連結／制動装置の連結
ユニットを介して位置決め可能なドライブにより駆動さ
れる偏心軸を含む移動する構造材；偏心軸に支持される
少なくとも１つのプッシュロッド；偏心軸に駆動される
少なくとも１つのプッシュロッドに枢軸的に取りつけら
れたラム；少なくとも１つのプッシュロッドに枢軸的に
取りつけられた少なくとも１つの作業ツ−ルを含む上部
ツ−ル；さらにパンチプレステ−ブル；パンチプレステ
−ブルに取り付けられる少なくとも１つの下部ツ−ル；
この上下ツ−ルによって、その間に置かれたストリップ
状の作業部品に加工が行われ；パンチプレスの移動する
構造材の全慣性モ−メントにより、また連結／制動装置
の連結ユニットにより伝達されるドライビングトルクに
よりパンチプレスの偏心棒は、静止した状態から回転状
態まで加速される間に、操作開始角を通る操作上の定格
ストロ−ク数で回転し；少なくとも１つの作業ツ−ルと
ストリップ状の作業部品間の最初の接触は偏心軸の所定
の操作角位置で発生する。

【０００２】

【従来の技術】高速パンチプレスにおいて、加速する構
造材の慣性力の増加は上昇する回転速度もしくはストロ
ーク数のそれぞれに大きな問題を提起し、この問題が高
速パンチプレスによって作られる製品の品質および精度
に特に影響を及ぼすことは公知の事実である。大きく振
動する構造材の加速と減速により、また各々の作業部品
の作業中に生じる対抗力により、パンチプレスおよび特
にその移動部品は弾性変形を受け、さらに様々な軸受け
に転置が発生し、それは製造される製品の正確さに悪い
影響を及ぼす。

【０００３】パンチ製品の正確さはとりわけラムの各々
の高さ位置に強く依存する。当業技術者に公知のよう
に、このラムの高さ位置は閉じられたツールの高さ位置
もしくは、操作時の機械の貫入度を各々決定または設定
する。

【０００４】ラムの固定された高さ位置が所定のストロ
ーク数で予定ないし所定のスタンプ・エンボス・カット
作業のために設定される場合、例えば浮き出し模様はパ
ンチプレスが比較的低いストローク数で運転されると
き、定格あるいは指定された深さには到達せず、逆に高
いストローク数で運転されるときは、エンボスは深すぎ
るか、あるいはパンチングツールの貫入度が過ぎること
が一般に知られており、後者の状態は公知のように対応
するツール部材に望ましくない大きな摩耗を生じさせ
る。

【０００５】ストローク数に基づいてラムの高さ位置も
しくは貫入度を制御するため、種々の手順があることは
公知である。例えば、ここで引用するのはスイス特許明
細書ＣＨ−Ａ−６７６ ４４５である。

【０００６】パンチング操作の間に、そして特にこのよ
うな操作が多重プレスツールによって進行する場合、パ
ンチプレスの開始と停止の間に上述した慣性力によって
消耗を生じさせないことが望まれるが、特に高速パンチ
プレスの場合、開始および停止操作はこの点に関してか
なりの問題を生じさせる。

【０００７】パンチプレスの操作を開始すると、まずド
ライブ、一般的には電動機を動かし、定格操作速度ま
で、つまりパンチプレスの見積もられた操作ストローク
数まで加速させる。パンチプレスを適切に操作開始する
ために、その偏心軸は連結器を閉じることによって、定
格操作速度で既に回転しているドライブモーターに、そ
して特にはずみ車に連結され、従って静止状態から定格
回転速度まで加速される。最初のあるいは初期の作業操
作の間のパンチプレスの動的運動、例えば最初のパンチ
ング操作によって最初のパンチ運動あるいはパンチプレ
スの最初の衝撃運動が限定され、パンチプレスの操作中
に作られる一連のパンチ製品の最初にパンチされる製品
の品質を決定するのは、この最初のパンチ運動である。

【０００８】公知の高速パンチプレスの開始方法では、
この最初のパンチ運動は、最初のパンチング操作が次に
続く連続パンチング操作中のように定格操作ストローク
数で行われない。つまり最初のストローク中のパンチプ
レスの動的運動は次に続くストロークとは全く異なった
ものであり、これは最初に製造される部品の正確さに関
して全くマイナスの影響を及ぼす。

【０００９】操作ストローク数の減少は明らかにこの欠
点を除去できるが、製造も減少する。つまり所定の時間
に製造される製品数が少なくなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な目的
は、パンチプレスの操作方法を提供することであり、そ
の方法によりパンチプレスは操作開始サイクルの間に最
初の操作ストロークからすでに、その連続操作の定格ス
トローク数で操作できる。

【００１１】本発明の他の目的は、パンチプレスを静止
状態にした後、その偏心軸を次に続く操作開始のため
に、その低い死点位置を通らずに開始角位置まで回転さ
せ、その操作開始角位置によって偏心軸を次に続く操作
開始点に置き、通常の操作回転方向に開始角度を通って
回転させた後、操作角位置より先の定格ストローク数ま
で加速させるパンチプレスを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため特許請求の範囲に記載の方法を提案するのであ
って、以下の詳細な説明および図面によって、よりよく
理解されるであろうし、上記以外の目的も自明となるで
あろう。このような説明は以下の添付図面を参照して行
われる。 図１はパンチプレスを概略的に示す。このパ
ンチプレスは位置決めドライブ１を含む。このような位
置決めドライブ１は公知のように、所望の角度位置まで
回転させることができ、あるいはその角度位置で停止さ
せることができる電動機を含み、その電動機は公知のデ
ザインに従い、ベルトドライブを介して高速パンチプレ
スのはずみ車を駆動させる。はずみ車は連結／制動装置
２、３に連結され、連結／制動装置は次に機械フレーム
４に支持される偏心軸５に連結される。

【００１３】連結／制動装置２、３は連結ユニット２を
含み、それによって偏心軸５はドライブ１に、つまりそ
のはずみ車に各々連結され、また逆にそこから連結を解
くことができ、さらに制動ディスク１４をもっ制動ユニ
ット３を含み、その制動ディスクを介して偏心軸５は機
械のフレーム４に対して制動が掛けられる。この連結／
制動装置の詳細はスイス特許明細書ＣＨ−Ａ−５４６
１４１あるいは米国特許明細書ＵＳ−Ａ−３８０４ ９
３１に開示されている。これに関して注目すべき重要な
点は、連結ユニット２と制動ユニット３を力固定の設計
とし、連結器が閉じられ制動が適用されるとき、互いに
接触する構造部材間に摺動運動が起きることである。

【００１４】偏心軸５は接触棒６を支持し、次に接触棒
はラム７を支持する。上部ツール８はこのラム７に取り
付けられる。さらに、図１はパンチプレスのテーブル１
０を示しており、このテーブル１０は下部ツール９を支
持する。参照番号１１は一般的な平衡おもりを示し、こ
れはパンチプレスの操作中に生じる回転および振動力を
平衡させる。

【００１５】操作中、偏心軸は３６０°の角度の全ての
角位置を通って回転し、位置決めドライブにより軸は停
止位置にもたらされるが、所望の角位置に留まることが
できる。パンチプレスにおいて、偏心軸５のために上部
死点位置ＵＤと下部死点位置ＬＤを限定することが一般
的であり、それによりこれらの位置に対する構造基準は
偏心軸５の接触棒の枢軸点であるとみなされる。その上
部死点位置ＵＤにおいてラム７はパンチプレスのテーブ
ル１０から最大距離にあり、下部死点位置ＵＴにおいて
ラム７は最小距離にある。これらの位置ＵＤ及びＬＤは
図３と図４において示されている。

【００１６】操作を中断するために、つまりパンチプレ
スを止めるために、パンチプレスは少なくともおよそそ
の上部死点位置ＵＤ付近に停止させるか置かれるのが一
般的である。ラム７とパンチプレステーブル１０の間の
距離はパンチプレス（つまり偏心軸）はこの位置で最大
であり、（上部ツール８と下部ツール９で構成される）
ツールは開放状態である。パンチプレスの操作を中断す
るために、連結ユニット２が開かれ、つまり連結が解か
れ、同時に制動ユニット３が閉じられ、つまり偏心軸５
がドライブ１から連結がはずされ、それによりドライブ
１とはずみ車がパンチプレスの定格操作速度でアイドリ
ングを続け、偏心軸５は停止する。

【００１７】次に図２について説明する。横座標は偏心
軸５の角位置αを示し、縦座標は偏心軸５の回転速度ｎ
を示す。パンチプレスのドライブは定格操作速度ｎ_B で
回転し、偏心軸は停止していると仮定する。偏心軸は上
部死点位置ＯＴにあり、そしてもし動いているドライブ
位置で制動ユニットが開かれ、連結ユニットが閉じられ
ているなら、偏心軸の回転速度ｎは連結器を介して偏心
軸に伝達されるトルクの影響下にゼロから上昇し始め
る。偏心軸の角位置αに比例するこの回転速度の上昇が
図２に曲線で示されている。一定時間の経過後、つまり
偏心軸が回転の特定の角度αを通って回転した後、定格
操作速度ｎに到達する。それにより、回転速度の変化は
次の式に従って進行する：

【数１】 式中、Ｍは連結器のドライビングトルク出力［Ｎｍ］で
あり、Ｊはパンチプレスの動く構造材の慣性モーメント
［ｋｇｍ² ］であり、αは操作開始角および停止角
［°］である。

【００１８】ツールの閉鎖、つまり上部ツールと被作業
ストリップ間の接触、つまり作業を遂行するためツール
のストリップとの接触は下部死点ＬＤより少し前で発生
し、その点で偏心軸は回転角、つまり操作開始角α_A を
通って回転し、それにより図２は操作開始角α_A と角度
α＝１８０°（下部死点ＬＤに対応する）間の距離を示
す。

【００１９】したがって、操作開始中の最初のパンチン
グが、次に続くスタンピング操作時と同じ動的状態で遂
行される場合、定格操作速度ｎ_A は遅くとも操作開始角
α_Aで到達されなければならない。こうして、定格操作
速度≦ｎ_A では、つまり図２によれば、曲線上の点Ａが
α_A がα＝１８０°（ＬＤ）より小さい位置にある時、
問題は発生しない。

【００２０】定格操作速度ｎ_B がｎ_A より大きい場合、
つまりその特徴が高速パンチプレスで発揮されるｎ_B ≧
ｎ_A であれば、また同じく最初のパンチング操作におい
て、次に続くパンチング操作時と同じ動的状態が存在す
べき場合、α_A より大きな操作開始角α_B が必要であ
る。

【００２１】パンチプレスを停止するとき、同じ考え方
が適用される。ストローク数の減少は下部死点ＬＤを通
過した後にのみ開始でき、それにより３６０°の回転に
先立ち、つまりツールとメンタルストリップとの次の接
触が試される前に、完全な停止に到達していなければな
らない。

【００２２】パンチプレスのパラメーターＭ（ドライビ
ングトルクまたは操作トルク）及びＪ（慣性モーメン
ト）の変更には高い費用もしくは非常な困難を伴い、あ
るいは一般的に全く不可能である。従って、以下に図３
と図４に基づき説明する発明の方法が使用される。

【００２３】固定の定格操作速度ｎと機械パラメーター
ＭおよびＪは公知であるので、例えばパンチプレスの制
御装置において、操作開始角α_B 及びそれに対応して停
止または制動角を計算することが可能である。

【００２４】パンチプレスを閉鎖するとき、本発明に従
ってパンチプレスは上部死点位置ＵＤではなく、むしろ
角度α_B ／２（回転方向に見られる）だけ上部死点ＵＤ
を通り過ぎた位置にある角位置Ｃ（図３）に停止させ
る。

【００２５】明らかに、α_B ／２の大きさは最大でも下
部死点ＬＤに到達しない大きさであり、したがって次の
パンチングを避けることができる。パンチプレスを停止
させる時、連結器は開放され制動は閉じられ、それによ
りはずみ車を含むドライブはパンチプレスの定格操作速
度で回転を続ける。

【００２６】次にパンチプレス、つまり偏心軸を角位置
Ｃの位置に停止させた後、ドライブも停止させる。その
後ドライブを再び動かすのが、今回は回転の通常の方向
とは反対の回転方向に動かし、その後偏心軸が再びドラ
イブに連結されるように連結器を閉じ、偏心軸は図４に
示す角位置Ｄに式２の角度だけ後方に回転する。

【数２】 角位置Ｄに到達した後、連結器２を開き、ドライブ５を
偏心軸の通常の操作方向に回転させ、回転ｎ_B の定格操
作速度まで加速させる。偏心軸５は角位置Ｄに停止し、
したがって偏心軸５の回転速度が遅くともＣの位置で定
格操作速度に対応するように、パンチプレスへの連結の
ため、またパンチプレスの回転を開始するために拡大さ
れた操作開始角α_B が今度は利用できる。

【００２７】パンチプレスを上部死点ＵＤ位置に停止さ
せ、開放されたツールでの操作を可能にすることが一般
的に行われてきたことは上述の通りである。プレスつま
り偏心軸をＣ位置からＤ位置へ後方へと回転させると
き、所望であれば、偏心軸５を上部死点ＵＤ位置に一時
的に停止させること（中間保持）が可能であり、これは
パンチプレス用の自動制御装置の対応する設定によって
行われる。

【００２８】以上本発明の好ましい態様を示し説明した
が、本発明はこれらのものに制限されず、特許請求の範
囲内で様々に具体化し、実施できることが明白に理解さ
れるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】主要な構成部品を備えた本発明のパンチプレス
の概略説明図である

【図２】操作開始中のパンチプレスの運動を示す模式図
である。

【図３】本発明の方法によるパンチプレスの停止後の位
置を示す模式図である。

【図４】本発明の方法によるパンチプレスの操作開始前
の位置を示す模式図である。

【符号の説明】

１：位置決めドライブ ２：連結装置 ３：制動装置 ４：フレ−ム ５：偏心軸 ６：接続棒 ７：ラム ８：上部ツ−ル ９：下部ツ−ル １０：テ−ブル １１：平衡おもり

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作の開始と停止サイクルの間のパンチプ
   レスの操作方法において、該パンチプレスは、 −位置決め可能なドライブ； −パンチプレスの操作中に移動する構造材を含む連結ユ
   ニットと制動ユニットを有する連結／制動装置； −連結／制動装置の連結ユニットを介して位置決め可能
   なドライブにより駆動される偏心軸を含む移動する構造
   材； −偏心軸に支持される少なくとも１つのプッシュロッ
   ド； −偏心軸に駆動される少なくとも１つのプッシュロッド
   に枢軸的に取りつけられたラム； −少なくとも１つのプッシュロッドに枢軸的に取りつけ
   られた少なくとも１つの作業ツ−ルを含む上部ツ−ル；
   さらに −据え付けパンチプレステ−ブル； −パンチプレステ−ブルに取り付けられる少なくとも１
   つの下部ツ−ル； この上下ツ−ルによって、その間に置かれたストリップ
   状の作業部品に加工が行われ； −パンチプレスの移動する構造材の全慣性モ−メントに
   より、また連結／制動装置の連結ユニットにより伝達さ
   れるドライビングトルクによりパンチプレスの偏心棒
   は、静止した状態から回転状態まで加速される間に、操
   作開始角を通る操作上の定格ストロ−ク数で回転する；
   ものからなり、 該パンチプレスを停止位置に置いた後、偏心軸を次の操
   作開始のために、下部死点位置を通らずに回転させ、そ
   の操作開始角位置に従い偏心棒を次に続く操作開始点に
   置き、通常の操作回転方向に操作開始角を通って回転さ
   せた後、操作開始位置に先んじて定格ストロ−ク数まで
   加速させることを特徴とするパンチプレスの操作方法。
2. 【請求項２】少なくとも１つの作業ツ−ルとストリップ
   状作業部品との間の接触は、偏心棒が下部死点位置を通
   過して通常の操作回転方向に回転した後、偏心軸の所定
   の解放角回転位置で終了し；パンチプレスの偏心棒は、
   パンチプレスの移動する構造材の全慣性モ−メントと連
   結／制動装置の制動ユニットの制動トルクにより、操作
   上の定格ストロ−ク数から停止角を通る静止状態まで、
   偏心棒の回転速度の減速に向けて回転し；偏心棒の回転
   速度の減速は、偏心軸が通常の操作回転方向に解放角回
   転位置を通過した後、直ちに制動ユニットによって開始
   されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】停止角を通常の操作回転方向で測定した解
   放角回転位置と偏心軸の上部死点位置との間の角度より
   も大きくし；偏心軸を通常の操作回転方向と反対方向
   に、上部死点位置を通つて位置決め可能なドライブの回
   転操作によって操作開始位置に戻すように回転させるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】偏心軸を、操作開始角の位置に戻す回転中
   に一時的に上部死点位置に停止させることを特徴とする
   請求項１に記載の方法。