JPH0723081Y2 - 多段式ホーマにおけるパンチの位置調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、複数対のパンチとダイスによって金属素材を
粗から精に段階的に鍛圧してボルト、ナット、その他の
金属パーツ類を圧造成形するのに用いられる多段式ホー
マにおいて、ダイス金型に対するパンチの芯出し修正や
偏心を行うための位置調整装置に関する。

（従来技術とその課題） 一般に、多段式ホーマにて金属パーツ類を加工する場
合、稼動中の振動による接合部のずれや変形、可動部や
金型の摩耗、各部の剛性変化、素材の異常等の様々な要
因によって、予め設定しておいたパンチのラムに対する
固定位置に0.01〜0.3mmといった微小なずれを生じ易
く、これによる圧造精度の低下で製品の商品価値が損な
われることから、上記ずれが許容限度を越える前に芯出
し修正する必要がある。また、ナット等の金属パーツの
種類によってはある程度の偏肉が望まれることがあり、
この場合にもパンチを位置調整して偏心させる必要があ
る。

しかしながら、従来におけるパンチの位置調整は、一般
にパンチホルダーをラムに固定する取付ねじの螺合度合
を変化させる方法によるが、専ら作業者の勘にたよって
いることから、高度の熟練と多大な手間を要し、金属パ
ーツ類製造の能率を悪化させる要因となっている。

一方、パンチホルダーのセットボルトにダイヤル盤をセ
ットスクリューを介して取付けると共に、該ダイヤル盤
に対応する固定部に指示用ゲージを設け、最初に芯出し
した際に上記ダイヤル盤の目盛を指示用ゲージに合わせ
て基準とすることにより、以降においてセットボルトを
指示目盛が上記基準合致するように捻回させるだけで芯
出し操作できるようした装置も提案されている（実公昭
63-20434号公報）。しかしながら、この提案装置では、
圧造成形の開始時におけるパンチの芯出しが容易になる
利点はあるが、前記の稼動中に生じるパンチの位置ずれ
を補正する目的には利用できない。すなわち、稼動中の
パンチの位置ずれがダイヤル盤の指示目盛の変化として
現れるのはセットボルトに緩みを生じた場合のみであ
り、それ以外の様々な要因による位置ずれ、例えばパン
チホルダーとラム先端部との接合部における摩耗や変
形、セットボルトおよびその対接物の摩耗や変形等によ
る位置ずれは全く捕捉不能である。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上述の事情に鑑みて、多段式ホーマの稼動中
に発生するパンチの位置ずれを正確に検出して簡単に補
正できると共に該パンチの偏心設定も容易なパンチの位
置調整装置を提供し、もって圧造成形の精度を高めて金
属パーツの高品質化ならびに製造能率の向上に貢献する
ことを目的としている。

すなわち、本考案に係る多段式ホーマにおけるパンチの
位置調整装置は、ラム２の先端部に、ダイス金型６に対
応したパンチ３を嵌挿保持する複数のパンチホルダー４
がそれぞれラム２の動作方向に平行な上下一対の支持ピ
ン11,12を介して取付けられる多段式ホーマにおいて、
各パンチホルダー４が第１の上部支持ピン11に対してこ
れに直交する全方向に変位自在に遊嵌されると共に、第
２の下部支持ピン12に対して上下方向にのみ変位自在に
遊嵌され、かつ各パンチホルダー４には複数本の位置設
定ボルト19,20がそれぞれ先端を第１の上部支持ピン11
にこれに直交する方向から当接可能に螺挿され、更に該
パンチホルダー４とラム２の先端部との接合界面部に両
者の相対変位量を電気的に検知する検知手段23が設けら
れてなる構成を採用するものである。

（実施例） 以下、本考案を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図において、１は連続多段式ホーマの本体フレーム
であって、その内側にクランク機構（図示略）により往
復駆動するラム２に、それぞれパンチ３を保持する複数
個のパンチホルダー4,4…が並列に取付けられており、
該ラム２に対向する固定台５に各パンチ３に対応するダ
イス金型６が固設されている。しかして、この多段式ホ
ーマでは、既存のものと同様に加工材料の金属線材をク
イル（図示略）の先端口へ送り出してカッターで一定長
さに切断し、これを第１番目より順次に後段のダイス金
型６に移すと共に、各ダイス金型６においてパンチ３に
て圧造し、この過程で粗から精へと順次鍛圧して所定形
状の圧造成形品とする。

第２図〜第４図はパンチホルダー取付部分の詳細を示し
ており、ラム２の先端には横長垂直平板状の前板2aとそ
の上端面に固設された水平帯状の頂板2bとを有してお
り、前板2aの背面側に各パンチホルダー４に対応して上
下方向に透通する角孔７が形成され、この角孔７内に矢
板８がその上端の後方張出部8aに螺挿した調整ボルト９
の下端でラム２に支承される形で嵌装されている。また
前板2aは、各角孔７に臨んで前後方向に透通する円形の
透孔10を有しており、該透孔10を挟む上下位置にそれぞ
れ両端をねじ部とした支持ピン11,12が前方突出状に螺
着されており、透孔10には短い丸軸状の第１パンチスペ
ーサ13aが前後摺動自在に嵌挿されている。しかして、
角孔７の後面は上部ほど前方へせり出すテーパ面7aをな
して矢板８の背面に接しており、調整ボルト９の螺挿度
合によって矢板８がテーパ面7aの誘導によって前後方向
に移動することになり、該矢板８の前進時にはこれに押
圧されて第１パンチスペーサ13aも前進する。

一方、パンチホルダー４は、中央に前後方向に透通する
パンチ保持孔14を有する正面視略正方形の本体部4aの後
端部に、ラム前板2aの上部支持ピン11の径より大きい内
径を有する前後方向の位置決め孔15を備えた上部取付片
4bと、同じく下部支持ピン12の径にほぼ等しい幅で下方
に開いた前後方向のＵ字溝16を有する下部取付片14cと
が一体突設されたブロック状をなしており、位置決め孔
15とＵ字溝16にそれぞれ支持ピン11,12を挿嵌した状態
でパンチ保持孔14がラム前板2aの透孔10に臨むように位
置設定されている。しかして、上記の嵌装状態では、上
部支持ピン11と位置決め孔15とに径差が存在し、且つ下
部支持ピン12がＵ字溝16の深さ方向に相対移動可能であ
るため、パンチホルダー４はラム前板2aに対して上記径
差分だけの上下方向変位と下部支持ピン12を中心とした
同じく上記径差分だけの左右揺動変位が許容される。な
お、パンチホルダー４にはＵ字溝16に代えて上下に長い
長孔を設けてもよい。

このパンチホルダー４をラム前板2aに位置決め固定する
には、まずパンチ３が装着されたパンチケース17をパン
チ保持孔14に嵌挿して固定ねじ18a,18bにて固定し、且
つその内奥側に円板状の第２パンチスペーサ13bを嵌装
した上で、位置決め孔15とＵ字溝16に支持ピン11,12を
挿嵌すると共に、上部取付片4bに上方および左右より上
下位置設定ボルト19と左右位置設定ボルト20,20を螺挿
し、これらの先端を上部支持ピン11に圧接して上下およ
び左右の両方向の位置決めを行い、更にラム２の頂板2b
に螺挿したロックボルト21の先端で上下位置設定ボルト
19のボルト頭を押圧して緩み止めナット21aを緊締し、
最後に両支持ピン11,12にロックナット11a,12aをそれぞ
れ螺着して締め付け固定する。また、この時、パンチ３
の前後位置設定は、固定ねじ18a,18bを緩めた状態で矢
板８を調整ボルト９にて上下動して、これに伴うスペー
サ13aの進退によりスペーサ13bを介してパンチケース17
を位置決めすればよい。

かくしてパンチホルダー４を位置決め固定したのちに、
パンチ３の位置を微調整する場合、両ロックナット11a,
12aを僅かに緩め、上下方向の調整ではロックボルト21
を緩めた上で上下位置設定ボルト19を捻回すればよく、
該ボルト19の締め付けによってパンチボルダー４が上昇
する一方、緩めた場合には該ボルト19の上昇がロックボ
ルト21にて阻止されるためにパンチホルダー４が下降す
ることになる。また左右方向の調整は左右位置設定ボル
ト20,20の一方を緩めて他方を締め付ければよい。

しかして、このような微調整は、既述のように多段式ホ
ーマの稼動中に生じたパンチ３の初期設定位置からのず
れ変位を修正するものであるため、本考案では上記ずれ
変位量を測定するための検知手段が設けられる。すなわ
ち、第３図で示すように、パンチホルダー４の後端面に
はパンチ保持孔14と位置決め孔15との間に位置して円形
の有底孔22が形成されており、この有底孔22内にラム前
板2a側に固着された変位量測定センサー23が突入配置し
ている。このセンサー23は、パンチホルダー４とラム前
板2aとの相対変位量を電気的に検知するものであり、第
５図で示すようにＸ方向およびＹ方向の変位量を各々測
定する２個の検知器23a,23bが90°の位相差で有底孔22
の内周面に例えば2mm程度に近接するように突設されて
いる。

上記の検知器23a,23bの好適な例として、渦電流検知器
がある。周知のように、この渦電流検出器は、線輪より
構成される検知器に高周波電流が流れた際に周囲に電磁
界が発生し、この電磁界内にある導体中に電界による電
位差と磁界の磁束変化による誘導電圧とが発生し、導体
内に該電圧の短絡による電流つまり渦電流が流れると共
に、この電流に伴って導体内の電気抵抗に起因したジュ
ール熱が生じるが、このジュール熱に相当する消費エネ
ルギーが検出器から電力として供給されたことになり、
結果として検出器が導体の存在によって余分の電流を流
すために自身の抵抗を低下させるという作動原理に基づ
くものである。以下、第６図に基づいて、本考案での応
用例を説明する。

第６図において、検出器23a,23bにそれぞれ高周波発振
器24a,24bより同軸ケーブル25a,25bを介して高周波信号
が印加されると、導体であるパンチホルダー４の有底孔
22の周壁面に電磁界に基づく渦電流が発生し、これに伴
って検出器23a,23bの入力抵抗が低下するため、発振器2
4a,24bの負荷が等価的に大きくなってレベル変化を生
じ、このレベル変化を発振レベル検出器26a,26bにて検
出して出力増幅器27a,27bでそれぞれ規定比率に増幅す
ることにより、検出器23a,23bと有底孔22の周壁面との
ＹおよびＸ方向の距離に比例した電圧を増幅器27a,27b
の出力として取り出すことができる。そこで、ラム２に
パンチホルダー４を位置決め固定した初期段階で上述の
如く増幅器27a,27bより取り出されたＹおよびＸ方向の
距離に比例した各出力信号を基準として設定しておくこ
とにより、多段式ホーマーの稼動中に生じたパンチホル
ダー４のラム２に対するＹ方向つまり上下方向とＸ方向
つまり左右方向のずれ変位を該出力信号の基準値からの
変化として検出できる。そしてこの変化の度合いは、デ
ジタル方式やアナログ方式のメータで表示したり、第６
図の如くブラウン管や液晶等を利用したディスプレイ装
置28にて図形的に表示することができる。従って、前記
のパンチ３の微調整に際し、上記表示を視認しつつ、こ
れを指標として変化量がゼロに戻るように位置設定ボル
ト19,20,20を捻回操作することにより、極めて容易に芯
出し修正することが可能となる。

第６図のディスプレイ装置28は、正弦波信号源29による
歪のない正弦波信号と該信号を位相器30にて90°位相変
化させた信号とによって円形のリサージュ図形Ｆを表示
する画面28aを有しており、この図形Ｆを増幅器27a,27b
の各出力電圧に比例して画面28aの中心から上下および
左右に変化させる機能を有し、パンチホルダー４のラム
に対するずれ変位を視覚的に解読し易い形で表示するこ
とが可能であり、且つ画面28aに設けたX-Y座標をなす縦
横のスケールＳによって上記ずれ変位の上下方向と左右
方向の変位量を数値的に判読できる。なお、図中の31a,
31bは加算器であり、加算器31aは増幅器27aと正弦波信
号源29の信号を加算してディスプレイ装置28の垂直軸を
駆動する垂直信号を作成し、加算器31bは増幅器27bの信
号と正弦波信号源29より位相器30を経て位相変化した信
号とを加算して同様に水平軸を駆動する水平信号を作成
する。無論、このようなディスプレイ装置28では、パン
チホルダー４を最初に位置決め固定した段階でのリサー
ジュ図形Ｆが画面28aの中心つまりスケールＳのゼロ点
に位置するように設定する。

一方、このような変位量測定センサー23は、上述のよう
な多段式ホーマの稼動中に生じるパンチ３のずれ変位の
修正の他に、ナット等の金属パーツ類の種類によってパ
ンチ３をダイス金型６に対して偏心させる場合にも利用
できる。すなわち、パンチ３をダイス金型６と同軸上に
設定したときのセンサー23による検出値をゼロ点とし、
例えば第６図のディスプレイ装置28では、リサージュ図
形Ｆが画面28aの中心に表示されるように設定した上
で、この表示を視認しつつ該画面上で図形Ｆが所定の偏
心値に対応する変位となるように位置設定ボルト19,20,
20を微調整すればよく、メータ表示でも同様の調整が可
能である。

なお、本考案においては、変位量測定センサー23とし
て、上述の渦電流を利用した検出器以外に、例えば差動
トランスや加重計を利用した接触型検出器等の他の検知
手段を採用することも可能であるが、特に例示した渦電
流検出器のように非接触型の検知手段が多段式ホーマの
組立製作の容易性、検出信頼性、作動耐久性等より好適
である。また、センサー23を例示とは逆にパンチホルダ
ー４側に固着したり、上下方向と左右方向の変位を別位
置で検出するようにしてもよい。更に、本考案は、例示
したものに限らず、パンチホルダーの形状、パンチの保
持構造、ラム先端部の構造等の細部構成が種々異なる多
段式ホーマにも同様に適用可能である。

（考案特有の効果） 本考案の多段式ホーマにおけるパンチの位置調整装置に
よれば、該ホーマの稼動中の振動による接合各部のずれ
や変形、可動部や金型の摩耗、各部の剛性変化、素材の
異常等の様々な要因によって予め設定しておいたパンチ
のラムに対する軸方向の固定位置に対してそれに直交す
る径方向に微小なずれ変位を生じた場合、この変位をパ
ンチホルダーとラム先端部との接合界面部に設けた検知
手段によって電気的に正確に検出できると共に、該検出
値に基づいて位置設定ボルトを調整することによって上
記ずれ変位を熟練を要することなく極めて容易にしかも
精密に修正でき、もって高い圧造精度を常に確保して安
定した高品質の製品を提供することが可能になると共
に、生産効率を著しく向上でき、またダイス金型に対す
るパンチの偏心設定も容易に且つ精密に行えるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであって、第１図は
多段式ホーマの要部の平面図、第２図はパンチホルダー
の取付部分の要部正面図、第３図は第２図のIII-III線
の断面矢視図、第４図は第３図のIV-IV線の断面矢視
図、第５図は検知手段の取付部分の拡大縦断面図、第６
図はずれ変位の検出機構の一例を示すブロック図であ
る。 ２……ラム、2a……前板（ラム先端部）、３……パン
チ、４……パンチホルダー、６……ダイス金型、11……
上部支持ピン（第１の支持ピン）、12……下部支持ピン
（第２の支持ピン）、19……上下位置設定ボルト、20…
…左右位置設定ボルト、23……変位量測定センサー（検
知手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ラム２の先端部に、ダイス金型６に対応し
   たパンチ３を嵌挿保持する複数のパンチホルダー４がそ
   れぞれラム２の動作方向に平行な上下一対の支持ピン1
   1,12を介して取付けられる多段式ホーマにおいて、各パ
   ンチホルダー４が第１の上部支持ピン11に対してこれに
   直交する全方向に変位自在に遊嵌されると共に、第２の
   下部支持ピン12に対して上下方向にのみ変位自在に遊嵌
   され、かつ各パンチホルダー４には複数本の位置設定ボ
   ルト19,20がそれぞれ先端を第１の上部支持ピン11にこ
   れに直交する方向から当接可能に螺挿され、更に該パン
   チホルダー４とラム２の先端部との接合界面部に両者の
   相対変位量を電気的に検知する検知手段23が設けられて
   なる多段式ホーマにおけるパンチの位置調整装置。