JPH0624894U - バリ取り装置付パンチプレス機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パンチ加工後に同一機械によりバリ取りを可
能にする。 【構成】 バリ取り装置付パンチプレス機は、パンチ加
工を行う加工部に加えて、バリ取り用やすり及び切削加
工工具２１を保持するための複数のステーションを有す
る回転可能なタレット２２と、工具２１をチャックする
ための主軸スピンドル２４と、主軸スピンドル２４を回
転させるスピンドルモータ２７と、主軸スピンドル２４
を昇降させ上下位置決めするシリンダ２５及びサーボモ
ータ２６とを備えている。 【効果】 やすりの上下位置を設定し、やすりの回転と
共にパンチ加工部で被加工材を補間動作させることによ
り、同一機械でバリ取りができ、生産性が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パンチ加工後板材に生じたバリを取り除くことができるバリ取り装 置付パンチプレス機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

板材に孔明け加工等を行うパンチプレス機において、板材にタッピング加工を 行うことができるタッピング装置付パンチプレス機が実用に供されている。この 種のパンチプレス機におけるタッピング装置は、例えばパンチプレス機の上部フ レーム側に設けられており、先端にタップを保持するタッピングヘッドと、これ を回転駆動させるモータと、タッピングヘッドをタップする方向に付勢する付勢 装置等により構成されている。

【０００３】 この装置では、パンチ加工部で板材を移動させてパンチ加工された孔をタッピ ングヘッドに対向する位置に配置させ、付勢装置によりタッピングヘッドを押し 下げつつ駆動装置によりタッピングヘッドを回転駆動させることにより、板材に タッピング加工が行われる。

【０００４】 しかしながら、このようなパンチプレス機におけるタッピング装置は、タッピ ング加工の専用の装置であるため、パンチ加工後板材に発生するバリを取り除く ことができなかった。このため、従来では、人手によりバリを除去したり、バリ 取り専用機を用いる必要があり、バリ取り作業がパンチ加工における生産性向上 を妨げる一因になっていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は従来技術に於ける上記問題を解決し、パンチ加工における生産性を向 上させることができるバリ取り装置付パンチプレス機を提供することを課題とす る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案のバリ取り装置付パンチプレス機は、板材 にパンチ加工を行うパンチ加工部と、研削工具を着脱可能な軸と、該軸を所定速 度で回転させる回転駆動部と、前記軸を所定速度で昇降させると共に所定位置で 停止させる昇降駆動部と、を有することを特徴とする。

【０００７】

【作 用】

本考案によれば、まず、パンチ加工部により板材にパンチ加工を行うことがで きる。即ち、パンチプレス機のパンチ加工部では、通常、工具の装着されたタレ ットのステーションのうち使用する工具のステーションをパンチ位置に設定し、 一方、加工する板材の孔明け位置も前記パンチ位置に設定し、パンチ工具を駆動 して孔明けし、このような単一の孔明け加工を繰り返すか、又は、所定のプログ ラムに従って板材を補間動作させつつ、連続したパンチ加工を行うことができる ようになっている。

【０００８】 次に、研削工具を着脱可能な軸と、その回転駆動部と、その昇降駆動部とを設 けるので、昇降方向（Ｚ軸方向）において板材のバリ発生部に研削工具を設定し 、その位置でこれを回転させることができる。そして、前記のパンチ加工部にお ける板材の補間動作を用いることにより、板材を研削工具の表面に倣わせ、その バリ部分を除去することができる。なおこの場合、補間動作の設定を変えること 等により、バリ取りに加えて、研磨や面取り加工も可能になる。

【０００９】

【実 施 例】

図１は本考案を適用した実施例のバリ取り装置付パンチプレス機の概略全体構 成を示す。 バリ取り装置付パンチプレス機（以下「パンチプレス機」と略す）１のパンチ 加工部は、下部フレーム２と、その上方に配置された上部フレーム３と、上部フ レーム３を後方（図において上方）で支持するスロート部４とによりその主要部 が構成されている。

【００１０】 下部フレーム２の上面中央には、固定テーブル１０が配置されている。又、下 部フレーム２の上面両側部には、一対のガイドレール５、６が配置されている。 ガイドレール５、６上には、キャリッジ７が奥行き方向（Ｙ軸方向）に移動可能 に配置されている。キャリッジ７には、固定テーブル１０の両側部に配置された 移動テーブル８、９が固定されている。又、キャリッジ７には、クロススライド １５が、左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられている。クロススライド１ ５には、板材Ｗを挟持するための一対のワークホルダ１１、１２が取り付けられ ている。

【００１１】 上部フレーム３には、円周上に配置された複数のパンチ（図示せず）を収容す る上タレット１４が回転可能に設けられている。一方、下部フレーム２側には、 円周上に配置された複数のダイ（図示せず）を収容する下タレット１６が上タレ ット１４に対向した位置に配置されている。これらの上タレット１４及び下タレ ット１６によってパンチ部１７が構成されており、その加工センタ位置はＰであ る。

【００１２】 符号２０は、切削加工兼バリ取り装置（以下「切削加工装置」と略す）であり 、上タレット１４の側方に設けられている。即ち、本実施例では、バリ取り装置 は、切削加工にも使用できる装置として構成されている。 図２、３は、バリ取りにも用いられるこのような切削加工装置２０の全体構成 を示す。

【００１３】 切削加工装置２０は、上部フレーム３の側部に設けられていて、研削工具とし てのバリ取り用のやすりや、ドリル、タップ、エンドミル等の各種の切削加工用 工具等の工具を保持する工具ホルダ２９が装着されたタレット２２と、タレット ２２上の所望の位置の工具２１を割り出すためのインデックスモータ２３と、割 り出された工具２１が工具ホルダ２９と共に装着される主軸スピンドル２４と、 主軸スピンドル２４を昇降駆動するためのシリンダ２５及びサーボモータ２６と 、主軸スピンドル２４を回転駆動するためのスピンドルモータ２７とから主とし て構成されている。主軸スピンドル２４、シリンダ２５及びサーボモータ２６、 並びにスピンドルモータ２７は、それぞれ、研削工具を着脱可能な軸、軸の昇降 駆動部、並びに軸の回転駆動部を構成する部分の一例である。

【００１４】 図４は、タレット２２部分の平面構造を示す。 タレット２２は、概ね円盤状の部材であり、複数の工具把持部３０が放射状に 配置された複数のステーションを有している。各工具把持部３０は、開閉可能な 一対の爪部材３１をそれぞれ有している。爪部材３１は、その後端側（タレット ２２の内径側）に設けられたコイルばね３２のばね力により、通常工具を把持す る閉状態になっている。一方、タレット２２の側方には、図３に示すように、エ アシリンダ３３が配置されている。このエアシリンダ３３のピストンロッドの先 端には、工具把持部３０の爪部材３１の先端に当接して爪部材３１を開くための 当接部３３ａが取り付けられている。又、エアシリンダ３３の下方には、工具２ １の切損を検出するための光センサ３８が設けられている。光センサ３８は、図 ２に示すように、投光部３８ａ及び受光部３８ｂから構成されている。又、光セ ンサ３８は、エアシリンダ３３の下方に配置されたエアシリンダ１９のピストン ロッド１９ａの先端に設けられている。これにより、光センサ３８が工具２１に 対して接近・離反可能になっている。タレット２２の外周の一部には、切り欠き ２２ａが形成されている。この切り欠き２２ａは、切削加工装置２０による加工 時において主軸スピンドル２４下方に配置され、主軸スピンドル２４が昇降する ための加工エリアになる。このような加工エリアとしての切り欠き２２ａを設け ることにより、工具把持部３０と主軸スピンドル２４との間で工具交換を行うた めの工具交換装置が不要になり、構造が簡素化されている。

【００１５】 図５は、図２に示すタレット２２の周辺部を拡大して示した図である。 タレット２２の中央部には、孔２２ｂが形成されている。一方、タレット２２ の上方の横フレーム３４には、下方に突出する支軸３５の上部が固定されている 。支軸３５の周囲には、軸受を介してブラケット３６が設けられている。ブラケ ット３６の下部は、孔２２ｂに挿入されタレット２２内に固定されている。この ような構成により、ブラケット３６及びタレット２２が支軸３５の回りで回転自 在になっている。インデックスモータ２３の出力軸２３ａには、ギア４０と噛み 合うピニオン４１が固定されている。又、ギア４１のボス部には、ドグ４２が取 り付けられている。一方、横フレーム３４には、ドグ４２を検出するための近接 スイッチ（図示せず）が設けられている。この近接スイッチによるドグ４２の検 出により、タレット２２の回動位置（割り出し位置）が検出できる。

【００１６】 図６は、主軸スピンドル２４の昇降駆動部の構成を示す。 シリンダ２５本体は縦フレーム４５の側部に固定されている。シリンダ２５の ピストンロッド２５ａの先端には、フローティングジョイント４６を介して連結 部材４７が取り付けられている。又、シリンダ２５の下方では、縦フレーム４５ にロッドレスシリンダ４８が上下方向に配置されている。ロッドレスシリンダ４ ８は、その上下端に配置されたフローティングジョイント４９及び５０を介して 縦フレーム４５側部に固定されている。一方、縦フレーム４５側方には、上下方 向に延びるサポート部材５１が配置されている。このサポート部材５１は、上端 及び中央部で、それぞれ連結部材４７及びロッドレスシリンダ４８のピストン５ ２と連結されている。サポート部材５１上端は、図３に示すように、サーボモー タ２６を固定支持している。一方、縦フレーム４５上には、上下方向に延びるレ ール５５が取り付けられていて、サポート部材５１は、その側部に固定されたガ イド部材５２を介して、レール５５上を昇降できるようになっている。又、サー ボモータ２６の出力軸端には、タイミングプーリ５６が取り付けられている（図 ３）。

【００１７】 図４に戻って、サポート部材５１の側方には、上下方向に延びるボールネジ５ ７が配置されている。ボールネジ５７はサポート部材５１の側部に固定された支 持ユニット５８を挿通しており、支持ユニット５８により回転自在に支持されて いる。ボールネジ５７上端にはタイミングプーリ５９が取り付けられている。各 タイミングプーリ５６（図３）及び５９間には、タイミングベルト６０が巻き掛 けられている。

【００１８】 ボールネジ５７には、ボールナット６２が螺合している。ボールナット６２側 部には、上下方向に延びるサポート部材６３が固定されている。一方、サポート 部材５１上には、図３に示すように、上下方向に延びるレール６４が配設されて いる。サポート部材６３は、その背面側に固定されたレール６４と係合するガイ ド部材６５を介し、レール６４上で昇降自在になっている。

【００１９】 図６に戻って、サポート部材６３の側部には、主軸スピンドル２４と、その上 方に配置され主軸スピンドル２４に対して工具を装着するためのシリンダ７８と が取り付けられている。

【００２０】 図７は、主軸スピンドル２４部分の詳細構造を示す。 主軸スピンドル２４は、上下方向に延びた部材であり、サポート部材６３上に 固定されたブラケット６６に回転自在に支持されている。主軸スピンドル２４の 先端には、工具ホルダ２９を装着するための工具取付孔２４ａが形成されている 。主軸スピンドル２４中央部の周囲には、タイミングプーリ６７及び６８が取り 付けられている。一方、スピンドルモータ２７の出力軸２７ａには、タイミング プーリ６９が取り付けられている。各タイミングプーリ６８及び６９間には、タ イミングベルト７０が巻き掛けられている。これにより、スピンドルモータ２７ が駆動されると、タイミングベルト７０を介して主軸スピンドル２４が回転し、 主軸スピンドル２４の先端に取り付けられた工具ホルダ２９の工具２１が回転す るようになっている。

【００２１】 又、主軸スピンドル２４の側方には、ロータリエンコーダ７２が取り付けられ ている。このロータリエンコーダ７２は、主軸スピンドル２４の回転位置を検出 するためのものである。ロータリエンコーダ７２の回転軸７２ａの先端には、タ イミングプーリ７３が取り付けられている。各タイミングプーリ７３及び６７間 には、タイミングベルト７４が巻き掛けられている。このロータリエンコーダ７ ２による主軸スピンドル２４の回転位置の検出によって、主軸スピンドル２４の 工具取付孔２４ａ内のキー溝と工具ホルダ２９のキー３９との位置合わせが行わ れるようになっている。

【００２２】 又、主軸スピンドル２４内には、工具取付孔２４ａと連通し上下方向に延びる 孔２４ｂが形成されている。孔２４ｂ内には、上下方向に延びるロッド８０が上 下動自在に挿入されている。ロッド８０は、孔２４ｂ内に積層された皿ばね８１ のばね力によって常時上方に付勢されている。又、孔２４ｂ内においてロッド８ ０の下部の周囲には、工具ホルダ２９の頭部２９ａを把持するためのコレットチ ャック８２が装着されている。一方、主軸スピンドル２４の上方には、シリンダ ７８が配置されている。シリンダ７８のピストンロッド７８ａは、ロッド８０の 上部８０ａと当接するようになっている。これにより、シリンダ７８を駆動する と、ピストンロッド７８ａがロッド８０を押し下げ、コレットチャック８２によ る工具ホルダ２９の把持が解除されるようになっている。又、シリンダ７８の側 方には、ピストンロッド７８ａの上下位置を検出するための近接スイッチ８５が 配置されている。

【００２３】 以上のような構成により、パンチプレス機１では以下のような加工を行うこと ができる。 パンチ加工の際には、板材Ｗをワークホルダ１１、１２（図１）で把持した状 態で、キャリッジ７及びクロススライド１５をそれぞれＸ軸及びＹ軸方向に移動 させることにより、板材Ｗの加工位置を加工センタＰに配置させる。この状態か らパンチ部１７を駆動することにより、板材Ｗにパンチ加工を行う。このような パンチ加工は所定のプログラムによって行われ、板材Ｗには種々の大きさ、形状 の孔を明けることができる。

【００２４】 次に、実施例のパンチプレス機１では、バリ取り加工の前にタッピング等の切 削加工も行うことができる。このような加工では、まずタレット２２（図２〜５ ）を回転させ、所望の切削加工（ドリル加工、タップ加工、エンドミル加工等） を行うために必要な工具２１を主軸スピンドル２４の下方の位置に割り出す。そ のためには、インデックスモータ２３を駆動し、ピニオン４１、ギア４０及びブ ラケット３６を介してタレット２２を回転させる。タレット２２の各ステーショ ンの位置決めは、インデックスモータ２３の出力軸２３ａに取り付けられたドグ ４２を近接スイッチ（図示せず）が検出することにより行われる。

【００２５】 続いてインデックスモータ２３及びロッドレスシリンダ４８を駆動し、ピスト ンロッド２５ａ及びピストン５２を下降させる（図６）。これにより、サポート 部材５１を介してサーボモータ２６（図３）、ボールネジ５７、シリンダ７８及 び主軸スピンドル２４が一体的に下降し、主軸スピンドル２４がタレット２２側 の割り出された工具に接近する。そしてサーボモータ２６を駆動し、タイミング プーリ５６、５９及びタイミングベルト６０を介してボールネジ５７を回転させ る。これにより、ボールネジ５７に螺合するボールナット６２を介して主軸スピ ンドル２４が除々に下降し、主軸スピンドル２４下部の工具取付孔２４ａ内に工 具ホルダ２９ａが挿入される（図７）。なおこの場合には、予めロータリエンコ ーダ７２を駆動することにより、主軸スピンドル２４のキー溝と工具ホルダ２９ 側のキー３９との位置合わせが行われている。又、シリンダ７８を駆動すること により、ピストンロッド７８ａが突出してロッド８０ａを押し下げ、コレットチ ャック８２が開状態になっている。これにより、主軸スピンドル２４の工具取付 孔２４ａ内への工具ホルダ２９の挿入がスムーズに行われる。工具取付孔２４ａ 内に工具ホルダ２９を装着した後、シリンダ７８を駆動してピストンロッド７８ ａを後退させる。これにより、ロッド８０が皿ばね８１のばね力により押し上げ られ、コレットチャック８２が工具ホルダ２９の頭部２９ａをチャックする。又 このとき、エアシリンダ３３（図３）を駆動することにより、ピストンロッド先 端の当接部３３ａが工具把持部３０の爪部材３１に当接して（図４）、爪部材３ １による工具ホルダ２９の把持が解除される。この状態から、サーボモータ２６ を前記と逆方向に駆動することにより、主軸スピンドル２４を上昇させる。これ により、主軸スピンドル２４にチャックされた工具ホルダ２９が工具把持部３０ から外れる。

【００２６】 次に、インデックスモータ２３を駆動してタレット２２を回転させ、タレット ２２の切り欠き２２ａを主軸スピンドル２４の下方に配置させる。一方、キャリ ッジ７及びクロススライド１５の駆動により、板材Ｗの切削加工位置は主軸スピ ンドル２４の下方位置に配置されている。この状態から、スピンドルモータ２７ を駆動し、タイミングプーリ６９、６８及びタイミングベルト７０を介して主軸 スピンドル２４を回転させると共に、サーボモータ２６の駆動によりボールネジ ５７を回転させて主軸スピンドル２４を下降させる。これにより、主軸スピンド ル２４に装着された工具２１によって板材Ｗにタッピング等の所望の切削加工が 行われる。なお、この切削加工時において、主軸スピンドル２４の回転数（即ち スピンドルモータ２７の回転数）及び主軸スピンドル２４の送り量（サーボモー タ２６の回転量）は、主軸スピンドル２４に装着される工具２１の径、タップ加 工時のねじピッチ等により適宜決定される。

【００２７】 切削加工を連続して行う場合には、前記と同様に、再びインデックスモータ２ ３の駆動によりタレット２２を回転させて所望の工具２１を割り出し、この工具 ２１を主軸スピンドル２４に装着させ、加工工程を行わせる。このようして、多 種類の切削加工が連続して行われる。

【００２８】 次に、バリ取り加工は、パンチ加工後又はパンチ加工後に続くタッピング等の 切削加工後に行う。

【００２９】 図８は、工具ホルダ２９に研削工具としてのやすり２１ａを取り付けた状態を 示す。タレット２２の爪部材３１の中の１つには、このようにやすり２１ａが取 り付けられた工具ホルダ２９を予め装着しておく。主軸スピンドル２４の下降動 作、工具ホルダ２９の割り出し及び把持、主軸スピンドル２４直下へのタレット ２２の切り欠き部２２ａの移動動作等は、切削加工の場合と同様の方法で行われ る。

【００３０】 図９は、板材Ｗの各位置、例えば上面角部、端面、下面角部等に生じたバリＷ ー１、２、３をやすり２１ａで除去するときの状態を示す。板材Ｗが載置される テーブル高さは定まっており、板材Ｗの厚みも予め分かっているので、それぞれ のバリの高さ方向（Ｚ軸方向）位置が決定される。そして、主軸スピンドル２４ のＺ軸方向の位置は、やすり２１ａにおいてバリ取りしようとする部分がバリの 高さに一致するように決定される。この状態で主軸スピンドル２４と共にこれに 把持されたやすり２１ａが回転され、同時に板材Ｗがテーブル上で所定のプログ ラムに基づく補間動作により移動され、板材Ｗのバリ部分が回転するやすり２１ ａに当たって研削除去される。

【００３１】 以上の如く、本実施例のパンチプレス機１によれば、パンチ加工ー切削加工ー バリ取り又は面取りの仕上げ加工を１台の機械で一貫して行うことができるので 、板材加工の生産性が大幅に向上される。

【００３２】 なお以上の実施例では、タレット２２を設けてこれに多数の切削工具及びやす りを装着し、切削加工及びバリ取り加工ができる切削／バリ取り兼用機能を備え たパンチプレス機を示したが、切削加工を必要としないパンチ加工専用機では、 タレット装置を省略し、やすりの回転と昇降及びＺ軸方向の位置決めだけができ る簡単なバリ取り装置を備えたパンチプレス機とすることも可能である。

【００３３】

【考案の効果】

以上の如く本考案によれば、パンチ加工後同じ機械でバリ取り加工ができるの で、板材に対する孔明け加工全体の生産性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のバリ取り装置付パンチプレス機の概略
平面図である。

【図２】上記パンチプレス機の正面図である。

【図３】図２のIII 矢視図である。

【図４】図２のIV-IV 矢視図である。

【図５】図３のV-V 断面概略図である。

【図６】主軸スピンドルの昇降装置部分の側面図であ
る。

【図７】図６のVII-VII 断面図である。

【図８】やすりを工具ホルダに装着した状態を示す側面
図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は、バリ取りの状態を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ バリ取り装置付パンチプレス機 ２ 下部フレーム（パンチ加工部） ３ 上部フレーム（パンチ加工部） ４ スロート部（パンチ加工部） ２０ 切削加工装置 ２１ａ やすり（研削工具） ２４ 主軸スピンドル２４（軸） ２５ シリンダ（昇降駆動部） ２６ サーボモータ（昇降駆動部） ２７ スピンドルモータ（回転駆動部） ４８ ロッドレスシリンダ（昇降駆動部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材にパンチ加工を行うパンチ加工部
   と、研削工具を着脱可能な軸と、該軸を所定速度で回転
   させる回転駆動部と、前記軸を所定速度で昇降させると
   共に所定位置で停止させる昇降駆動部と、を有すること
   を特徴とするバリ取り装置付パンチプレス機。