JPH0683918B2 - タレツトパンチプレス機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属などの板材に穴あけ、切り欠き加工を行
なうタレットパンチプレス機の、基本構造体であるフレ
ームの一部を切り離すと共に、この切り離し箇所に水平
方向にのみ移動自在な金具を設け、加工用の工具である
金型を収容し選択するタレットをこの切り離された片側
に集中して設けることで、加工力と熱によるの変形を受
けない構造を備えたタレットパンチプレス機に関するも
のである。

［従来の技術］ フレキシブルな板金加工を可能としたタレットパンチプ
レス機は、板金加工のマシニングセンタとして急成長を
とげ、多くの工場で使用されるようになったが、加工精
度に限界があってハイテク製品を主とした精密加工を不
可能としている。

加工精度の要因に考えられるのは、被加工材を位置決め
する駆動機構の精度と金型を選択保持するタレット機構
の精度とそれら機構物を保持取り付けているフレーム構
造などであるが、今日では各機構自身の精度は、極めて
良好に作ることが可能で、機械に求められている精度値
よりはるかに良い精度で作られている。

だが、従来のタレットパンチプレス機で加工精度を良く
する手段としてブリッジ型（口型）フレームが用いられ
ているが、その構築手法は、第６図に示す如く上フレー
ム50と下フレーム51とそれらを継ぐ支柱部52で構成され
た一体のフレームに機械として必要な機構物を組み付け
て行く方法である。

そして、上フレーム50には、ハンマ54及びハンマ駆動装
置55と上タレット56を組み付け、下フレーム51には被加
工材位置決め装置57と下タレット58を組み付けた構造と
なっている。

［発明が解決しようとする問題点］ その結果、プレス加工で必要とする巨大な力（20〜50ト
ン）を出すハンマ駆動装置55がプレス加工時に使用する
巨大力により上フレーム50が変形し、下フレーム51に対
して相対位置ズレが生ずる原因で上フレーム50に支えら
れた上タレット上56にある上金型59と下フレーム51に支
えられた下タレット58上にある下金型60との間に傾斜や
横位置ズレが起き上金型59と下金型60の切刃間のスキ間
（クリアンス）が一様でなくなり、加工個所にバリ、ソ
リなどが大量に発生する。

更に悪い状態になると上金型59と下金型60が互いにぶつ
かって破損に至る。

その上に、フレーム変形を促進させる要因と一つである
熱による変形が加わって一段と悪い方向になる。

したがって、加工された穴、切欠はバリが多く位置の狂
ったものとなり電子部品航空機部品、光学部品などの精
度で品質の良い加工には全く使えない製品となる。

以上のごとき欠陥を取り除くため、本発明ではプレスフ
レームの一部を切り離し、切り離された下側のフレーム
側に上タレットを支えるフレームを設け、切り離された
箇所には改めて水平方向の移動と回転が自在な上下を連
結する金具を取り付け、加工力による上フレームの変形
と上フレームの温度が下フレームに伝わらないよう遮断
した構造とし、加工精度を維持する上タレット及び下タ
レットと被加工材を位置決めする位置決め駆動装置の全
部を下フレーム側に組み付けることで従来より数倍もの
高い加工精度にしたタレットパンチプレスを提供するこ
とを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明のタレットパンチプレ
ス機は、加工力を金型に伝えるハンマ（20）と； ハンマを駆動するハンマ駆動装置（21）と； 互いに対向した状態で存在する上タレット（10）及び下
タレット（11）と； 該上タレット（10）に収容されている上金型（８）と； 該下タレット（11）に収容されている下金型（９）と； 該上金型（８）と下金型（９）間に配置された被加工材
（24）を所望の位置に運ぶ位置決め装置（25）、（2
6）、（27）と； 前記ハンマ駆動装置（21）及び上、下のタレット（1
0）、（11）及び、位置決め装置（25）、（26）、（2
7）を口型フレーム上に備えたタレットパンチプレス機
において、 前記位置決め装置を設け、かつ前記下タレット（１）の
回転軸（14）を軸支する下部フレーム（１）と、 該下部フレーム（１）の端部に立設された支柱部
（４）、（５）と、 該支柱部（４）から水平方向に延設され、その端部で前
記上タレット（10）の回転軸（12）を軸支する上タレッ
トフレーム（３）と、 前記支柱部（４）、（５）の上部にあって前記ハンマ
（20）及び前記ハンマ駆動装置（21）を設けた上部フレ
ーム（２）と、 該上部フレーム（２）と前記支柱部（４）及び前記上タ
レットフレーム（３）の間に切り離し部（７）を設け、
該切り離し部（７）に設けた断面が半円形で下円弧スベ
リ面（34a）と水平方向スベリ面（34b）を備えた下半円
具（34）と、 前記上フレーム（２）の部材を挟んで前記下半円具（3
4）と対向した位置に設けた断面が半円形で上円弧スベ
リ面（33a）と水平方向スベリ面（33b）を備えた上半円
具（33）と、 前記上円弧スベリ面（33a）と滑合する円弧スベリ面（3
2a）を有する上スベリ座金（32）と、 前記下円弧スベリ面（34a）と滑合する円弧スベリ面（3
5a）を有し、前記支柱部（４）側に固定されている下ス
ベリ座金（35）と、 前記上フレーム（２）と前記支柱部（４）側が上下方向
にズレないよう、かつ前記上フレーム（２）の水平方向
の滑りと前記上半円具（33）及び前記下半円具（34）の
回転滑りが可能な状態に組み付けた金具（30）、（31）
をもって構成された口型フレームであることを特徴とし
ている。

［作用］ ハンマ20及びハンマ駆動装置21は上部フレーム２に設け
られており、被加工材24の打ち抜き動作に伴いそれらが
発する熱で上部フレーム２は温度の上昇と加工力で変形
するが、支柱部４との接合箇所を境に上部フレーム２の
みの変形となる。

上部フレーム２及び支柱部４との接続箇所は、切り離し
部７が設けられ、かつ上半円具33,下半円具34が設けら
れており、この上半円具33,下半円具34の上円弧スベリ
面33a,下円弧スベリ面34aにより上部フレーム２が傾斜
してもこれを保持し、傾斜した力を支柱部４に伝えな
い。また、上半円具33,下半円具34の水平方向の滑り面3
3b,34bは上部フレーム２の水平方向への延びを許容し、
この水平方向の力を支柱部４に伝えない。

そして、下部フレーム１側の上には被加工材24を移動す
る位置決め装置25,26,27及び上下タレット10,11が設け
られており、上部フレーム２に変形が生じても被加工材
24の位置決め精度及びタレット位置に狂いを生じること
がなく、高精度な加工精度を維持できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図，第２図は本発明のタレットパンチプレス機の正
面図と側面図である。これらの図において、１は機械の
基台となる下部フレームであり、脚６によりささえられ
る。この下部フレーム１の上には、加工力を発生する機
構を収容している上部フレーム２が設けられている。

下部フレーム１側部には、支柱部４が立設されており、
一方上部フレーム２側部にも支柱部５が設けられてい
て、支柱部５は、固定ネジ47により下部フレーム１と上
部フレーム２を固定している。

また、支柱部４と上部フレーム２との間には切り離し部
である間隔７が設けられている。

支柱部４には、上タレットフレーム３が設けられ、この
上タレットフレーム３には、上タレット用軸受13が設け
られ、上タレット回転軸12及び円盤状の上タレット10を
回転自在に軸支している。

上タレット10には、被加工材24を打抜く上金型８が収容
されている。

一方、下部フレーム１には、下タレット用軸受15が設け
られ、下タレット回転軸14、下タレット11を回転自在に
軸支している。

この下タレット11は、上金型８と１対となっている下金
型９を収容している。

上タレット回転軸12、下タレット回転軸14には、各々ス
プロケット17a、17bが取り付けられ、このスプロケット
17a、17bには、チェーン16a、16bが噛み合っていて不図
示のモータに連結されている。従って、モータの回転に
伴ない上タレット10、下タレット11は同期回転する。

また、上、下タレット10,11は、ショットピン機構18に
より固定される。

上部フレーム２には、ハンマ駆動装置21が設けられ、ハ
ンマ20を駆動して、上金型８を押圧し被加工材24を加工
する。

下部フレーム１上には、下金型９を通しハンマ20の加工
力を受け止める加圧受台22が設けられている。

また、下部フレーム１にはＹレール28が設けられ、Ｙ移
動台車27をＹ方向に案内している。

Ｙ移動台車27上には、Ｘ方向に移動自在なＸ移動台車26
が設けられている。Ｘ移動台車26には、クランパ25が設
けられている。

このクランパ25は、被加工材24を把手し、Ｘ、Ｙ移動台
車26、27の移動により被加工材24の位置決めを行なう。

そして、第３図（ａ）、（ｂ）の部分拡大側断面図及び
正面断面図に示すように、上部フレーム２と支柱部４と
は、奥行方向の２箇所で連結用の金具である連結ボルト
30、ナット31により垂直方向の移動を禁止して固定され
ている。

この連結ボルト30、ナット31間には、上部フレーム２に
固定された上半円金具33、下半円金具34が設けられてい
る。

また、連結ボルト30、上半円具33間には、上スベリ座金
32が設けられ、支柱部４と下半円具34間には、支柱部４
と一体成型された下スベリ座金35が設けられている。ま
た、これら上スベリ座金32、上半円具33、下半円具34に
は、連結ボルト30の径よりも大きな貫通孔40が設けられ
ている。

そして、上半円具33、下半円具34は、各々断面円弧状に
形成された上円弧スベリ面33a、下円弧スベリ面34aを有
しているとともに、上スベリ座金32、下スベリ座金35も
上円弧スベリ面33a、下円弧スベリ面34aに接触するスベ
リ面32a、35aが形成されている。

また、上半円具33、下半円具34は、夫々上部フレーム２
の両面に接しており、この接する面は、夫々、上部フレ
ーム２が水平方向に延びた場合にこれを許容する水平方
向の滑り面33b,34bとされている。

次に、上述の発明の動作を説明する。

まず、上下，金型8,9選択のため上、下タレット10、11
を回動停止しショットピン機構18のショットピンを上，
下タレット10,11の外周に押し込んで所定位置に保持す
る。

次に、被加工材24の所望の位置に加工を行うため、選択
された上、下金型の下に所望位置があるようＸ移動台車
26とＹ移動台車27を制御し、クランパ25に把手されてい
る被加工材24を位置決めする。

以上、上，下金型の選択と被加工材の位置決め完了後、
ハンマ駆動装置21を作動させハンマ20が上金型８の頭部
を叩き上金型８を下方向に押し出させ上金型８と下金型
９の間に存在する被加工材24を打抜く。

打抜き完了後、ハンマ駆動装置21の作動は上昇に移り作
動範囲の最上位置まで動いて行って停止する。この間、
上金型８は金型内に装着されているバネによって上金型
８の最上限まで戻される。

以上の工程を繰返すことにより加工が進行するが、この
工程動作の中で被加工材24を打抜く時、上部フレーム２
には被加工材24と上金型８間に作用する打抜き力で上部
フレーム２を上方向に変形させる。

だが、本発明のフレーム構造の場合、変形状態は、第４
図に示すごとくの変形となり、上タレット10を支えてい
る上タレットフレーム３は変形しない状態に保てる。

つまり、打抜き力による作用力が加わるとき、連結ボル
ト30及び、ナット31部分ではこれらが固定されているこ
とにより上部フレーム２は垂直方向に移動しない。

しかし、第５図の部分拡大動作図に示すように、上半円
具33の上円弧スベリ面33aと上スベリ座金32のスベリ面3
2aとの間、さらに、下半円具34の下円弧スベリ面34aと
下スベリ座金35のスベリ面35aとの間で滑りが生じ、上
部フレーム２は連結ボルト30〜下スベリ座金35の箇所で
は図示の如く水平方向の移動と傾斜が生じる。

また、上半円具33、下半円具34の水平方向に滑らせる面
33b,34bと上部フレーム２との間が接している構成によ
り、熱膨張で上部フレーム２が水平方向に延びても水平
方向に滑らせる面33b,34bとの間で水平に滑り上部フレ
ーム２は傾かない。

したがって、上部フレーム２が曲っても支柱部４には曲
げ応力のない単純な上下方向の引張力のみとなるので、
上タレットフレーム３及び上タレット10を傾けることの
無い力となっている。

これにより、上タレット10と下タレット11は、常に平行
に位置し、且つ上下金型の芯が狂わないので被加工材24
を正確に加工することができる。

尚、上部フレーム２が変形しても、ハンマ20が傾斜しな
い構造に上部フレーム２が作れるので上タレット10に対
して傾斜して接することのない機械にできる。

また、被加工材24を位置決めし、打抜く動作は最高50ト
ン位までの力で１分間に50〜400回と高速で作動するの
でハンマ20及びハンマ21による発熱が大きいため、それ
らを収容している上部フレーム２は大きな熱変形を生じ
上タレットを傾斜させたり横方向にズラしたりするが、
本発明のごとく上部フレーム２と上タレットフレーム３
を切り離したブリッジ形の構造ではブリッジ形の剛性に
対する特徴を損ねることなく、熱による上部フレーム２
の変形も影響を受けない上タレット10の支持を可能とし
た。

これにより、上タレット10に収容されている上金型８と
下タレット11に収容されている下金型９の相互位置は常
に正確に保てるため、クリアランスの小さい（0.02mm）
金型の使用も可能としたため、加工困難な厚さ0.1mmの
チタンやステンレスをも正確でバリ、ソリの無い高品質
製品をも加工可能にしたのと、板厚0.5〜3mm位の通常製
品の加工においても位置寸法、追抜形状寸法の良い仕上
りの美しい製品を加工可能としている。

更に、どのような加工をしても金型どうしが干渉するこ
とが無いので金型の寿命が大幅に伸びた。

［発明の効果］ 以上説明の如く、本発明によるタレットパンチプレス機
は、基本的にブリッジ型のフレームを用いてフレーム自
体の変形を抑えるとともに、該ブリッジ型を更に精度的
に良いものとするため改良したもので、上部フレームで
加工力による変形と熱による変形があっても、この上部
フレームを支持する支柱部との間を切り離した構成と
し、この切り離し部には上、下半円具と、上、下スベリ
座金を配置して上部フレームが水平方向及び傾斜する方
向に移動自在な構成としたので、上部フレームの変形を
遮断し下部フレームに伝えることがないものにでき、ま
た上部フレームから下部フレーム側に伝わる熱を極めて
小さいものとしている。

そして、遮断された下部フレーム側に加工上の精度要因
となる位置決め装置を設け、また上下のタレットを軸支
した構成としたので、アルミニウム系合金、銅系合金、
鉄系ステンレス，チタンなどや有機材の0.1mmと極薄の
材料もバリ、ソリが無く正確に加工できるまでに高い精
密度を備えたため、従来は加工速度の遅い切削加工機で
しか加工できなかった光学部品、精密機械部品からハイ
テク関連の電子機器部品や航空機部品などの高精度部品
が切削加工機より数十倍〜数百倍もの高速で加工するこ
とが可能となった。

その結果、加工に要する時間が著しく短くなり経済的に
極めて大きな効果をもたらすとともに納期短縮が計れ
た。

更に、切削加工では全く不可能であった微細な穴、溝、
切欠、角穴を自由に加工できるため、加工対象が広がり
用途の広い加工機となった。

また、どのような加工をしても上下の金型が干渉するこ
とが無いので、金型や機械本体に無理な力が働かないの
で機械と金型が長寿命となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタレットパンチプレス機の正面図、第
２図は、同機の側面図、第３図（ａ）、（ｂ）は、同機
の部分拡大側断面図及び、正面断面図、第４図は、同機
の動作図、第５図は、同機の動作を示す部分拡大側断面
図、第６図は、従来のタレットパンチプレス機を示す正
面図である。 １……下部フレーム、２……上部フレーム、３……上タ
レットフレーム、４……支柱部、５……支柱部、８……
上金型、９……下金型、10……上タレット、11……下タ
レット、20……ハンマ、21……ハンマ駆動装置、24……
被加工材、25……クランパ、26……Ｘ移動台車、27……
Ｙ移動台車、30……連結ボルト、31……ナット、32……
上スベリ座金、32a……スベリ面、33……上半円具、33a
……上円弧スベリ面、33b……水平方向の滑り面、34…
…下半円具、34a……下円弧スベリ面、34b……水平方向
の滑り面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工力を金型に伝えるハンマ（20）と； ハンマを駆動するハンマ駆動装置（21）と； 互いに対向した状態で存在する上タレット（10）及び下
   タレット（11）と； 該上タレット（10）に収容されている上金型（８）と； 該下タレット（11）に収容されている下金型（９）と； 該上金型（８）と下金型（９）間に配置された被加工材
   （24）を所望の位置に運ぶ位置決め装置（25）、（2
   6）、（27）と； 前記ハンマ駆動装置（21）及び上、下のタレット（1
   0）、（11）及び、位置決め装置（25）、（26）、（2
   7）を口型フレーム上に備えたタレットパンチプレス機
   において、 前記位置決め装置を設け、かつ前記下タレット（１）の
   回転軸（14）を軸支する下部フレーム（１）と、 該下部フレーム（１）の端部に立設された支柱部
   （４）、（５）と、 該支柱部（４）から水平方向に延設され、その端部で前
   記上タレット（10）の回転軸（12）を軸支する上タレッ
   トフレーム（３）と、 前記支柱部（４）、（５）の上部にあって前記ハンマ
   （20）及び前記ハンマ駆動装置（21）を設けた上部フレ
   ーム（２）と、 該上部フレーム（２）と前記支柱部（４）及び前記上タ
   レットフレーム（３）の間に切り離し部（７）を設け、
   該切り離し部（７）に設けた断面が半円形で下円弧スベ
   リ面（34a）と水平方向スベリ面（34b）を備えた下半円
   具（34）と、 前記上フレーム（２）の部材を挟んで前記下半円具（3
   4）と対向した位置に設けた断面が半円形で上円弧スベ
   リ面（33a）と水平方向スベリ面（33b）を備えた上半円
   具（33）と、 前記上円弧スベリ面（33a）と滑合する円弧スベリ面（3
   2a）を有する上スベリ座金（32）と、 前記下円弧スベリ面（34a）と滑合する円弧スベリ面（3
   5a）を有し、前記支柱部（４）側に固定されている下ス
   ベリ座金（35）と、 前記上フレーム（２）と前記支柱部（４）側が上下方向
   にズレないよう、かつ前記上フレーム（２）の水平方向
   の滑りと前記上半円具（33）及び前記下半円具（34）の
   回転滑りが可能な状態に組み付けた金具（30）、（31）
   をもって構成された口型フレームであることを特徴とす
   るタレットパンチプレス機。