JPH07185975A - 板金加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじの下穴加工を行うパンチ位置とタップ加
工を行う位置とを一致でき、これを簡単な機構で正確に
行えること。 【構成】 金型回転機構を有するパンチプレス機のホル
ダには、切削ユニット１が装着され、金型回転機構の回
転により外枠２が回転する。パンチプレス機から下降す
るハンマーヘッドには、ヘッド受け１３が接し固定さ
れ、ヘッド受け１３に対し外枠２が回転する。外枠２内
には増速機構としてのインナギヤ２０，遊星ギア２１，
センターギヤ２２が設けられ、出力軸には切削工具とし
てのタップドリル５０が設けられる。金型回転機構の回
転により増速機構で増速されタップドリル５０は増速さ
れた高速回転して素材に対し切削加工を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パンチプレス機等の板
金加工装置に関し、特に、板素材に対するタップ加工を
行う板金加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】板金加工装置としてのパンチプレス機上
で板素材（以下素材という）にタップ加工を行う場合、
まずパンチ金型で素材にねじの下穴をあけ、その後下穴
にタップ加工を行うようになっている。このため、従来
のパンチプレス機では、パンチ加工する位置とは異なる
位置にタップ加工専用の電動ドリル形のユニット（以下
切削ユニット）を組み込んでいる。この方式のパンチプ
レス機でタップ加工する場合、Ｘ軸およびＹ軸方向に移
動可能なテーブルに素材を乗せ、素材を移動させて希望
する位置に下穴をあけた後、その下穴を切削ユニットの
位置まで移動させタップ加工するようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のパン
チプレス機では、下穴をあける位置とタップ加工する位
置とがＸＹ平面上で異なっていた。この方式の欠点はパ
ンチ可能なエリアとタップ加工可能なエリアとが完全に
一致しないため、下穴をあけてもタップ加工できないエ
リアが生ずることである。通常、ＸＹテーブル上で素材
を移動させる場合は、素材をクランパで固定し、クラン
パをＸ軸及びＹ軸方向に移動させる機構を使う。従っ
て、パンチ加工範囲とタップ加工範囲を一致させるため
に素材のクランプ位置を最初の位置から換える、つまり
持ち替える作業を行う。しかし、この作業をすると計算
上の位置から僅かにずれるのは避けられない。最近の精
密板金加工の場合、このずれが致命的になることもあり
うる。また、持ち替える機能は複雑になる等の欠点もあ
る。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、ねじの下穴加工を行うパンチ位置とタ
ップ加工を行う位置とを一致させることができ、また、
通常の板金加工装置に特に大きな機能追加や従来の切削
ユニットを付加する事無くタップ加工を正確に行える板
金加工装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の板金加工装置は、上金型および下金型間の
素材をハンマーヘッド７５の降下で打ち抜き加工し、か
つ、該上下の金型が回転自在な金型回転機構を有する板
金加工装置において、前記ハンマーヘッド７５に接する
固定部１３と、該金型回転機構の回転動力を受けて回転
する回転部２と、これら固定部１３及び回転部２の相対
的な回転速度を増速する増速機構２０，２１，２２と、
該増速機構２０〜２２の出力軸に取付けられた切削工具
５０とからなる切削ユニット１を有し、該切削ユニット
１は、前記金型回転機構のホルダ６３に装着自在なこと
を特徴としている。

【０００６】

【作用】金型回転機構を有する板金加工装置のホルダ６
３には、打ち抜き加工時のポンチに代わり切削ユニット
１が着脱自在に装着される。切削ユニット１は、下降す
るハンマーヘッド７５に接し固定される固定部１３と、
金型回転機構により回転する回転部２を有し、固定部１
３に対し回転部２が相対的に回転する。回転部２内に
は、増速機構２０，２１，２２が設けられ、出力軸の切
削工具５０を増速して回転させる。

【０００７】

【実施例】以下にその構造を詳細図によって説明する。
図１は、本発明の要部である切削ユニット１を示す側断
面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。外枠２は、
インナギア２０を持つ円筒形状である。この外枠２に
は、後述するパンチプレス機の金型ホルダーのキー溝と
かみ合うキー５を圧入固定したホルダーガイド３がネジ
止めされており、その反対側に軸受け蓋４がネジ止めさ
れている。また、円盤状の上及び下遊星ギアホルダ１０
及び１１の間にはインナギア２０とかみ合う単数または
複数の遊星ギア２１がベアリング３０及び３１を介して
組み込まれている。

【０００８】更に、遊星ギアホルダ１０および１１の中
心部には遊星ギア２１とかみ合うセンターギア２２がベ
アリング３２〜３５を介して保持されている。なお、遊
星ギアホルダ１０及び１１は複数の支柱１２で固定され
ており、その上部には突起１４の付いたヘッド受け１３
が取り付けられている。一方、センターギア２２の下側
には、スプライン２３が加工されており、これとかみ合
うタップホルダ４１が組み込まれ、タップホルダ４１に
は切削工具としてのタップドリル５０がネジ止めされて
いる。又タップホルダ４１はストッパー４２に支えられ
ており、更にこれをはさむかたちでストッパ受４３が組
み込まれている。

【０００９】なお、タップホルダ４１はストッパ４２に
対して自由に回転できる。ストッパ４２はガイド４４を
スライド出来、圧縮バネ５５及び５６のバランスされた
位置に保持されている。

【００１０】図３は、上記切削ユニット１が適用される
パンチプレス機７０を示す斜視図である。プレス機本体
７１には、平面扇形状のタレット台７２が回動自在に軸
支されている。タレット台７２には、複数対のポンチ７
３及びダイ７４が一定間隔をおいて対向配置されてい
る。プレス機本体７１には、ポンチ７３の頭部上方にハ
ンマーヘッド７５が設けられる。プレス機本体７１の前
方には、素材１００の位置決め装置７７が設けられる。
位置決め装置７７は、水平なＸ，Ｙ方向に移動自在なキ
ャリッジ７８を有しており、キャリッジ７８には、クラ
ンプ手段７９が設けられ、素材１００が固定支持され
る。

【００１１】そして、任意のポンチ７３及びダイ７４が
選択され、素材１００がキャリッジ７８により移動され
る。そして、ハンマーヘッド７５下方の加工位置に打ち
抜き箇所が次々に設定され、この動作に合わせてハンマ
ーヘッド７５が下降することにより、素材１００にパン
チ穴を打ち抜き加工することができる。

【００１２】そして、このパンチプレス機７０は、実公
昭６４−３５４６号公報に開示された金型回転機構を有
している。この金型回転機構を概略説明すると、プレス
機本体７１には、サーボモータが設けられ、この駆動力
を回転軸および傘歯車を介して前記タレット台７２上の
任意の一対の上金型および下金型のホルダを前記Ｘ，Ｙ
方向に垂直なＺ軸を中心として同一方向に回転させるも
のである。ホルダには、それぞれキー溝が設けられ、ポ
ンチ７３およびダイ７４にはこれに位置決めされるキー
が形成されており、ポンチ７３およびダイ７４同士の角
度を正確に合わせることができるようになっている。

【００１３】また、このパンチプレス機７０は、さらに
パンチ金型用のハンマーヘッドを任意の位置に停止出来
るかまたは任意の速度に制御可能となっている。そし
て、本発明では、金型回転機構が設けられたホルダに
は、前記ポンチ７３，ダイ７４に代わって前記切削ユニ
ット１が設けられるものである。図４は、パンチプレス
機７０にこの切削ユニット１を装着した状態を示す断面
図である。

【００１４】そして、本発明は前記金型回転機構を利用
してタップドリルを回転させ、ねじ切りによるＺ軸方向
のタップドリルの移動をハンマーヘッドの動きで制御す
る。しかしながら、タップドリルを金型回転機構の回転
させる速度と同じにすると能率が悪い。なぜなら、本来
設けられるポンチ７３とダイ７４は、打ち抜き加工の精
度上、Ｚ軸中心線のずれが厳しく規制されるので、回転
部の軸受けと軸の隙間は非常に小さく、しかも耐衝撃性
を高めるために滑り軸受けになっている。このような構
造は高速回転させると軸受けの焼付を起こし易いので低
速回転にならざるを得ない。本発明は、このような問題
も解決し、しかも通常使われるポンチ７３，ダイ７４と
同様に任意に取付取り外し出来るようにしてある。

【００１５】次に、本装置を使用したネジ加工の例を説
明する。ホルダ６３上部には、受板６５が設けられ、受
板６５は、ストッパ６６及びバネ６７によりホルダ６３
に対し常時上方に付勢されいる。まず、素材１００にあ
けられた所定の穴のＺ軸センタを切削ユニット１のタッ
プドリル５０のＺ軸センタに一致させる。その後、プレ
ス機本体７１のサーボモータを作動させ、ウォームギア
６１を介してホルダ６３を回転させる。

【００１６】すると、ホルダ６３のキー溝６９と切削ユ
ニット１のキー５がかみ合っているため、本切削ユニッ
ト１全体が回転する。次に、突起１４とかみ合うように
配置された凹部のあるハンマーヘッド７５が徐々に下降
して突起１４とかみ合い、ヘッド受１３の回転を止め
る。

【００１７】このことによって、金型回転機構による回
転は、固定部としてのヘッド受け１３と回転部としての
外枠２との間で相対的に回転を生じる。そしてこの回転
は、外枠２内に設けられた増速機構により増速される。
増速機構は、ホルダ２０に付属しているインナギヤ２０
が回転し、遊星ギヤ２１を介してセンタギヤ２２を増速
する。すなわち、タップドリル５０の回転は、センタギ
ア２２の歯数をｎ、インナギア２０の歯数をＮとする
と、Ｎ／ｎの比率で増速されることとなる。したがっ
て、金型回転機構の回転速度を高速化せずに以前と同速
度でよく、切削ユニット１内に設けられた増速機構によ
り、タップドリル５０に必要な回転数を得ることができ
る。

【００１８】そして、ハンマーヘッド７５が更に下降す
ると、タップドリル５０は素材の穴に達しネジが加工さ
れる。その後、適当な時間でサーボモータを逆転させ同
時にハンマーヘッド７５を上昇させる。なお、タップホ
ルダ１４１がＺ軸方向に移動可能な構成により、ハンマ
ーヘッド７５の速度とネジ加工時のタップドリル５０の
速度と完全に一致しなくても不具合が生じることがな
い。

【００１９】尚、上記切削工具としてのタップドリル５
０に代えて他の切削工具を設けることにより、パンチプ
レス機７０による板金加工時にパンチ加工後のバリとり
又はエッジ面取り及びキリ穴加工にも応用することがで
きる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、既存の金型回転機構を
有するパンチプレス機のホルダに切削ユニットを装着す
ることにより内蔵された増速機構により切削工具に必要
な回転数を得ることができる。パンチプレス機のホルダ
部分は、予め高精度に形成されているので、この切削ユ
ニットを装着するのみで精密に位置決めされた切削加工
を行うことができる。また、切削ユニットは増速機構を
内蔵した構成であるため、金型回転機構の速度を高速化
することなく切削工具の回転数を増速させることがで
き、ホルダ部分で用いられる滑り軸受けの焼付等の不具
合を生じることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板金加工装置の要部である切削ユニッ
トを示す側断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】板金加工装置であるパンチプレス機を示す斜視
図。

【図４】パンチプレス機に切削ユニットを装着した状態
を示す図。

【符号の説明】

１…切削ユニット、２…外枠、１３…ヘッド受け、２０
…インナギヤ、２１…遊星ギア、２２…センターギヤ、
３０，３１…ベアリング、５５，５６…バネ、５０…タ
ップドリル、６３…ホルダ、７０…パンチプレス機、７
５…ハンマーヘッド、１００…素材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上金型および下金型間の素材をハンマー
   ヘッド（７５）の降下で打ち抜き加工し、かつ、該上下
   の金型が回転自在な金型回転機構を有する板金加工装置
   において、 前記ハンマーヘッド（７５）に接する固定部（１３）
   と、該金型回転機構の回転動力を受けて回転する回転部
   （２）と、これら固定部及び回転部の相対的な回転速度
   を増速する増速機構（２０，２１，２２）と、該増速機
   構の出力軸に取付けられた切削工具（５０）とからなる
   切削ユニット（１）を有し、 該切削ユニットは、前記金型回転機構のホルダ（６３）
   に装着自在なことを特徴とする板金加工装置。