JPH06344234A - パンチングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＮＣ装置で座標を計算することなく、高速度
で高精度にマルチツールのオートインデックス化を可能
とすると共に、タップ金型を用いマルチタッピングを行
ない機構の単純化を図ることにある。 【構成】 パンチヘッド１７およびダイヘッド１９にア
ウタガイド９５を内蔵したツールホルダ８５を回転自在
に設け、アウタガイド９５に複数個のインナガイド９１
を回転自在に設けると共に、アウタガイド９５内にタッ
プ工具２１を備えたタップ金型２３を設け、ラムシリン
ダ４３のラム５３を囲繞して板押え用シリンダ５９を設
け、この板押え用シリンダ５９に設けられた板押えピン
トン６５とアウタガイド９５とを結合、離脱自在な係合
部材１１３を設けると共に、アウタガイド９５とツール
ホルダ８５との間に回転を伝達あるいは離脱するロック
機構１０７を設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パンチングマシンに
係り、更に詳細には、マルチツールのオートインデック
ス機構によりマルチタッピングを行なうパンチングマシ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パンチングマシンに備えたマルチ
ツールのオートインデックス機構としては、マルチツー
ルにより複数の小パンチ内の所望の１つを選択すると共
に、選ばれた小パンチの角度を変えてパンチ加工を行な
う構造となっている。この小パンチにタップ工具を装着
してマルチタッピングが行なわれていた。このマルチタ
ッピングはセンタよりずれていて、ワークの下側より加
工する方式が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したパ
ンチングマシンのマルチツールでは、マルチツールを、
パンチセンタを中心に３６０度回し、それによってＲ s
inｗｔ，Ｒ cosｗｔ座標がずれる量をＸ，Ｙ軸それぞれ
同じ量を動かして補正している。

【０００４】このため、ＮＣ装置が座標を回転角度ｗｔ
について、それぞれ計算しなくてはならず、時間的にＮ
Ｃ装置に負担が大きいという問題があった。また、マル
チタッピングはセンタよりずらしてワークの下側より加
工が行なわれていた。

【０００５】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、ＮＣ装置で座標を計算することなく、高速度で
高精度にてマルチツールのオートインデックス化を可能
とすると共に、パンチの代りにタップを装着してマルチ
タッピングを行ない機構の単純化を図ったパンチングマ
シンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ワークの両側に対向して設けられたタ
ップ金型を装着して移動自在なパンチヘッドおよびダイ
ヘッドを備えてなるパンチングマシンにして、前記パン
チヘッドおよびダイヘッドにアウタガイドを内蔵したツ
ールホルダを回転自在に設け、前記アウタガイドに複数
個のインナガイドを回転自在に設けると共に、アウタガ
イド内にタップ工具を装着あるいは離脱自在な前記タッ
プ金型を設け、前記パンチヘッドおよびダイヘッドに近
接してラムシリンダを設け、このラムシリンダに設けら
れたラムを囲撓して板押え用シリンダを設け、この板押
え用シリンダに設けられた板押えピストンと前記アウタ
ガイドとを結合あるいは離脱自在な係合部材を設けると
共に、前記アウタガイドとこのアウタガイドの外周に装
着したツールホルダとの間に回転を伝達あるいは離脱す
るロック機構を設けてパンチングマシンを構成した。

【０００７】

【作用】この発明のパンチングマシンを採用することに
より、回転するツールホルダ内に不回転なアウタガイド
が設けられ、板押えピストンとアウタガイドとを結合す
る係合部材により、係合あるいは離脱自在となってい
る。

【０００８】板押えピストンを作動せしめてアウタガイ
ドを結合する係合部材を介してアウタガイドを押圧する
とロック機構が外れ、アウタガイドとツールホルダは相
互回転が可能となる。この状態にて金型のオートインデ
ックスが行なわれる。

【０００９】また、金型を選択する場合は、アウタガイ
ドとツールホルダとをロック機構によりロック状態と
し、板押えピストンを上昇させて係合部材を離脱せしめ
てツールホルダを回転させると所望の金型をパンチセン
タ上に位置させることができる。

【００１０】そして、タップ工具を装着してタップ金型
をラムシリンダの動作によりラムの速度制御を利用して
回転しながらタップ加工を行なう。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、この発明を実施するマルチタッピ
ングを行なうパンチングマシンは、ワークを垂直状態に
保持してタッピング加工を行なう縦型パンチングマシン
や、ワークを水平状態に保持してタッピング加工を行な
うパンチングシシンに適用される。

【００１２】本実施例では、ワークを水平状態に保持し
てタッピング加工を行なうパンチングマシンの全体的構
成について説明する。

【００１３】図４を参照するに、パンチングマシン１
は、フレーム３上に設けられたＸ軸方向へ延伸したリニ
アガイド５に案内されてＸ軸方向へ往復動可能なワーク
キャレッジスライダ（以下、単にスライダという。）７
を有している。

【００１４】スライダ７は、複数のワーククランプ９を
備え、このクランプ９により加工板材Ｗを着脱可能にワ
ークパスラインに沿って水平支持するようになってお
り、スライダ７は下底部に設けられたラック（図示省
略）によりＸ軸モータ１１に連動連結されたピニオン
（図示省略）と噛合し、Ｘ軸方向へ往復駆動されるよう
になっている。

【００１５】フレーム３には門型フレーム１３がフレー
ム３をＹ軸方向に跨ぐように取付けられている。また、
フレーム３内には門型フレーム１３がフレーム３と同一
位置にてフレーム３をＹ軸方向に横切って延在する下部
フレーム１５が設けられている。

【００１６】門型フレーム１３にはリニアガイド（図示
省略）によりパンチヘッド１７が、また、下部フレーム
１５にはリニアガイド（図示省略）によりダイヘッド１
９が各々Ｙ軸方向に往復可能に取付けられている。

【００１７】パンチヘッド１７とダイヘッド１９は、ワ
ークパスラインを挟んで上下に整合対向し、タップ工具
２１を備えたタップ金型２３を交換可能に支持し、ま
た、ダイヘッド１９は、タップ工具２１を備えたタップ
金型２３を交換可能に支持するようになっている。

【００１８】門型フレーム１３にはＹ軸サーボモータ２
５が取付けられている。Ｙ軸サーボモータ２５はベルト
式同期駆動装置２７により上部ボールねじ（図示省略）
と下部ボールねじ（図示省略）とに同期駆動連結され、
パンチヘッド１７と、ダイヘッド１９とをＹ軸方向へ互
いに同期往復駆動するようになっている。

【００１９】また、パンチヘッド１７におけるタップ金
型２３とダイヘッド１９におけるタップ金型２３は、各
々垂直な中心軸線周りに回転可能となっており、門型フ
レーム１３に取り付けられたインデックスモータ２９に
より各々割出し回転駆動され、回転姿勢を可変設定され
るようになっている。

【００２０】また、ワークテーブル装置３１は、スライ
ダ７による加工板材Ｗの移動方向（Ｘ軸方向）に直交す
る方向、すなわち、Ｙ軸方向に細分化されてフレーム３
内に配置された多数のワーク支持ベルト３３を備えてお
り、このワーク支持ベルト３３は、フロント側ベルト３
３Ｆ、リヤー側ベルト３３Ｒとに分離され、それぞれ独
立して配設されている。

【００２１】更に、フレーム３の一方側には金型交換装
置３５を構成する一部材であるパンチ用ツールマガジン
３５Ａとダイ用ツールマガジン３５Ｂが設けられてい
て、このパンチ用、ダイ用のツールマガジン３５Ａ，３
５Ｂより金型を取出したり、用済後の金型を収納したり
するため、交換用部材が設けられている。すなわち、パ
ンチ用サブマガジン３７Ａとダイ用サブマガジン３７Ｂ
と、この各マガジン部へ金型を挿脱する第１のツールチ
ェンジャ３９と第２のツールチェンジャ４１が設けられ
ている。

【００２２】次に、この実施例の主要部であるパンチヘ
ッド１７について更に詳細に説明する。なお、ダイヘッ
ド１９については、パンチヘッド１７の構成と同一であ
るため図示と説明を省略する。

【００２３】図１および図２を参照するに、パンチヘッ
ド１７は、ラムシリンダ４３とパンチヘッド本体４５と
で構成されている。

【００２４】ラムシリンダ４３は、門型フレーム１３に
ＬＭガイド４７を介してラムシリンダ支持部材４９がＹ
軸方向（図１において紙面に対して直交する方向）へ移
動自在に支承され、図示を省略したがラムシリンダ駆動
用モータよりボールネジ５１を介してラムシリンダ支持
部材４９は移動され、このラムシリンダ支持部材４９に
ラムシリンダ４３が装着されている。そして、ラムシリ
ンダ４３のラム５３の先端には中央から特定一方向の側
方にかけて長方形状のストライカ５５が設けられてい
る。（図２の図中に２点鎖線で示す。） 前記ラム５３の外周にはブッシュ５７を介して板押え用
シリンダ５９を構成する内筒６１が装着され、この内筒
６１は外筒６３にボルト等により固着されていて、外筒
６３は前記ラムシリンダ支持体４９に固着されている。
そして、前記内筒６１と外筒６３の内部に板押えピスト
ン６５が装着されている。なお、符号６７はエンドプレ
ートであり、符号６９は廻り止め用キーである。

【００２５】一方、パンチヘッド本体４５は、ＬＭガイ
ド７１を介して門型フレーム１３に装着され、Ｙ軸方向
へ移動自在となっている。すなわち、図示を省略したが
Ｙ軸移動用モータ２５よりボールネジ７３を介してＹ軸
方向へ移動自在となり、パンチヘッド本体４５の内部に
はツールホルダハウジング７５がベアリング７７を介し
て回転自在に支承されている。そして、ツールホルダハ
ウジング７５の外周にはウォームホイール７９が装着さ
れていて、このウォームホイール７９にウォーム軸８１
が噛合されている。

【００２６】ウォーム軸８１はスプライン軸８３に沿っ
てパンチヘッド本体４５と共にＹ軸方向へ移動自在とな
り、スプライン軸８３は前記門型フレーム１３に沿って
Ｙ軸方向へ延伸され、インデックスモータ２９（図４参
照）により回転駆動される。

【００２７】前記ツールホルダハウジング７５の内部に
装着されたツールホルダ８５は、キー８７を介して回転
止めとなり、且つ、ツールホルダ８５の上端に設けたフ
ランジ８５Ａが、ツールホルダハウジング７５に設けた
リフタスプリング８９に載っているため、ツールホルダ
８５はツールホルダハウジング７５に対して上下動が自
在となっている。

【００２８】そして、ツールホルダ８５には複数個（本
実施例で４箇）のタップ金型２３が放射状に４方に配設
されている。このタップ金型２３は公知のパンチ金型に
タップ工具２１としてタップを把持するチャックを装着
したものであり、タップ工具２１としては公知のもので
あり、詳細な図示と説明を省略する。

【００２９】前記タップ金型２３を支承するインナガイ
ド９１はベアリング９３を介してアウタガイド９５に回
転自在に支承されていると共に、インナガイド９１とタ
ップ金型２３とはキー９７を介して回転止めとなってい
る。また、タップ金型２３を支承したインナガイド９１
の上部にインデックス歯車９９が固着されていて、この
インデックス歯車９９は、前記ツールホルダ８５の内面
に装着された内周歯車１０１に噛合されている。すなわ
ち、この内周歯車１０１が回転すると複数個配設したタ
ップ金型２３はそれぞれインデックス歯車９９により回
動することとなる。

【００３０】前記アウタガイド９５の中心軸９５Ａには
ピンブラケット１０３が挿着されていて、図３に詳細が
示されているごとく、ピンブラケット１０３と中心軸９
５Ａの段部９５Ｂとの間にコイルスプリングのごとき弾
機１０５が装着されている。そして、ロック機構１０７
として、前記ピンブラケット１０３の外周４等分された
位置にピン１０９が横に突出して設けられ、このピン１
０９は前記ツールホルダ８５の内面に垂直方向へ切欠い
たキー溝１１１に挿入されて、ピン１０９を備えたピン
ブラケット１０３は上下方向へ移動自在かつ回転止めと
なっている。

【００３１】また、係合部材１１３として、ピンブラケ
ット１０３の外周近傍にして上面に複数のピン１１５が
立設され、このピン１１５が係合する複数の穴１１７が
前記板押えピストン６５の下面に形成されている。

【００３２】前記タップ金型２３を備えたツールホルダ
８５の下部には所定の距離をへだててダイヘッド１９に
支承されたタップ金型２３が設けられている。

【００３３】上記構成により、その作用としては、４マ
ルチツールのインデックス機構を考える。なお、タップ
金型２３は２本以上で可能である。

【００３４】まず、本実施例ではタップ金型２３を４本
等配に設けてあるので、各タップ金型２３を２３Ａ〜２
３Ｄで表す。

【００３５】ストライカ５５の直下のパンチセンタＰに
あるタップ金型２３Ａに回転をあたえる際は、板押え用
シリンダ５９を作動せしめ板押えピストン６５を下方へ
押し出し、板押えピストン６５の下面に設けた穴１１７
に、ピンブラケット１０３に設けたピン１１５が嵌合さ
れて、ツールホルダ８５がラム５３の中心垂直軸芯Ｚ−
Ｚ軸線に対して回転するのを防ぐ。この状態より更に板
押えピストン６５を下降せしめると、ピンブラケット１
０３も押し下げられロック機構１０７であるピンブラケ
ット１０３に設けたピン１０９は、キー溝１１１より抜
けてロックが解除される。このため、ツールホルダ８５
とアウタガイド９５とは相互に回転が可能となる。

【００３６】そして、インデックスモータ２９（図４参
照）を駆動せしめ、ウォーム軸８１を回転させてウォー
ムホイール７９が回転すると、ツールホルダハウジング
７５はＺ−Ｚ軸芯を中心として回転する。この回転はキ
ー８７を介してツールホルダ８５に伝達され、このツー
ルホルダ８５の内側には内周歯車１０１が設けられてい
て、内周歯車１０１と噛合したインデックス歯車９９が
回転する。このインデックス歯車９９はインナガイド９
１と一体であり、キー９７を介してタップ金型２３を回
転せしめることができる。なお、タップ金型２３の回転
は、内周歯車１０１とインデックス歯車９９との歯の比
によって回転比が決定される。

【００３７】次に、タップ金型２３の選択、すなわち、
タップ金型２３Ａをタップ金型２３Ｂに変えたい場合に
は、図２において、ストライカ５５の直下であるパンチ
センタＰにあるタップ金型２３Ａがタッピング加工を終
了し、次にタップ金型２３Ｂを使用したい場合は、板押
えピストン６５を上昇させる。この状態ではピンブラケ
ット１０３が弾機１０５の弾撥力で上昇して、ピンブラ
ケット１０３に設けたピン１０９がツールホルダ８５に
形成したキー溝１１１に入りロック機構１０７が作用し
てアウタガイド９５とツールホルダ８５は相互の回転が
不可能となる。このことは、タップ金型２３も回転せ
ず、ツールホルダ８５を自動交換してもこの初期状態を
保つことになる。

【００３８】上記の状態より、ウォームホイール７９を
回転せしめ、ストライカ５５の直下にタップ金型２３Ｂ
を移動させれば、Ｘ，Ｙ軸の補正なしに加工が継続する
ことができる。すなわち、図２において左回転し９０度
ツールホルダ８５を回すとタップ金型２３Ｂがストライ
カ５５の直下に位置決めできて加工が可能状態となる。

【００３９】タップ金型２３を使ってタッピング加工を
するには、上述したごとくインデックスモータ２９を駆
動せしめウォームホイール７９を回転させ、ツールホル
ダハウジング７５を介してツールホルダ８５を回転させ
る。このツールホルダ８５の回転は、内周歯車１０１に
伝わりインナガイド９１を回転させて、インナガイド９
１の回転はキー９７を介してタップ金型２３の回転とな
る。この回転と同時にラムシリンダ４３を作動せしめて
ラム５３を押出しストライカ５５を介してタップ金型２
３を押下げる。すなわち、ラムのスピードをタップピッ
チに合わせながらタップ加工を行なうことができる。

【００４０】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。

【００４１】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、板押えピストンとマルチ
ツール内のアウタガイドとに係止する係合部材と、ツー
ルホルダとアウタガイドに相互の回転を停止させるロッ
ク機構を設け、タップ金型の選択と、タップ金型の回転
と共にラムスピードをネジピッチに合せてタッピング加
工を行なう。

【００４２】而して、従来のごとくＮＣ装置で座標を計
算する必要がないので、高速度で高精度にマルチツール
のオートインデックス化を図ることができると共に、パ
ンチの代りにタップを装着してマルチタッピングを行な
うため、機構の単純化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部であるパンチヘッドの断面図
である。

【図２】図１におけるII−II線に沿った断面図である。

【図３】図１におけるIII 矢視部の拡大図である。

【図４】この発明を実施する一実施例のパンチングマシ
ンの全体的構成を示す斜視説明図である。

【符号の説明】

１ パンチングマシン １７ パンチヘッド １９ ダイヘッド ２１ タップ工具 ２３ タップ金型 ４３ ラムシリンダ ５３ ラム ５９ 板押え用シリンダ ６５ 板押えピストン ８５ ツールホルダ ９１ インナガイド ９５ アウタガイド １０７ ロック機構 １１３ 係合部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの両側に対向して設けられたタッ
   プ金型を装着して移動自在なパンチヘッドおよびダイヘ
   ッドを備えてなるパンチングマシンにして、前記パンチ
   ヘッドおよびダイヘッドにアウタガイドを内蔵したツー
   ルホルダを回転自在に設け、前記アウタガイドに複数個
   のインナガイドを回転自在に設けると共に、アウタガイ
   ド内にタップ工具を装着あるいは離脱自在な前記タップ
   金型を設け、前記パンチヘッドおよびダイヘッドに近接
   してラムシリンダを設け、このラムシリンダに設けられ
   たラムを囲撓して板押え用シリンダを設け、この板押え
   用シリンダに設けられた板押えピストンと前記アウタガ
   イドとを結合あるいは離脱自在な係合部材を設けると共
   に、前記アウタガイドとこのアウタガイドの外周に装着
   したツールホルダとの間に回転を伝達あるいは離脱する
   ロック機構を設けてなることを特徴とするパンチングマ
   シン。