JPS64135B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属加工および特に薄板用改良ブリ
ツジ型パンチプレスに関するものである。

本発明には、ブリツジ型フレームに支えられ、
長く延びた分離型カートリツジ内で支持された工
具と選択的に噛合うパンチヘツド付パンチプレス
が開示されている。ブリツジ型フレームサポート
には、ＸおよびＹ方向の２つの軸にそつて加工薄
板を位置決めすることができるだけの作業面積が
ある。線状分離型カートリツジシステムには、分
離した少くとも２列の工具が設けられている。パ
ンチカートリツジおよび関連ダイカートリツジは
直線的に共に動いて、所要工具をパンチヘツドの
真下まで移動する。分離可能な線状カートリツジ
によつて非連結下で工具をたやすく交換すること
ができる。

加工薄板支持テーブルは主ブリツジ型フレーム
の一端にしつかりと取付けられ、パンチプレスと
一体構造形フレームになつている。ブリツジ型フ
レームには２つの支持面があり、加工薄板支持テ
ーブルのブリツジフレームからはなれた端には、
もう１つの支持面があつて、パンチプレスを三面
支持している。

二次パンチヘツドをブリツジ型支持フレームに
設けて、２個の部品を同時に加工することができ
る。二次パンチヘツドは、一次パンチヘツドとカ
ートリツジ１個の長さだけ離されているので、個
別的に工具取付けされた２個のカートリツジを直
列に支持することができ、これによつて２つの同
一部品を同時に加工することができる。

本発明の実施態様を次に説明する。

図面、特に第１図から第４図までによつて、本
発明の開示に従つて構成されたパンチプレス２０
が示されている。パンチプレス２０には、２つの
軸Ｘ−Ｙと、これと一体に接続された薄板位置決
め機構５０を有するブリツジ型プレスフレーム３
０が取付けられている。特にブリツジ型プレスフ
レーム３０によつて１組のパンチヘツド３２およ
び３４が支えられている。一対のパンチヘツド３
２と３４は本質的には同一で、個別にまたは平行
に動作し、その結果、機械生産性が２倍となる。

第１０図に示されるように、パンチ保持用カー
トリツジ９２およびダイ保持用カートリツジ９４
で構成されているカートリツジツーリング配置９
０は、ブリツジ型プレスフレーム３０内で位置決
めできる。パンチ保持用カートリツジ９２は、パ
ンチ保持用として、ダイ保持用カートリツジ９４
は、パンチと組合せて使用される適正ダイス保持
用としてそれぞれ設置されている。パンチ保持用
カートリツジ９２およびダイ保持用カートリツジ
９４が、ブリツジ型プレスフレーム３０内で同時
に位置決めできることによつて、選択パンチを適
切な機構を通じてパンチヘツド３２，３４の一方
を使つて、作動予定位置まで移動することができ
る。作業時には、選択パンチと組合せて使用する
のに適合したダイが、稼動パンチと嵌合するよう
に位置決めされる。第２１図および第２２図に示
されしかもさらに詳細にこれ以後に開示されるよ
うに、パンチ保持用カートリツジおよびダイ保持
用カートリツジ等の駆動部は、相互に同期化され
ていて、共通のモータから駆動チエーンで駆動さ
れるので、各パンチは常に、その関連ダイの真上
方に位置決めされることになる。パンチならびに
ダイ保持用カートリツジ９２，９４が、ロツク工
程で前後に移動されて、所要パンチが、パンチヘ
ツド３２，３４の真下の所定位置まで移動される
と、所要ダイもまた必ずパンチの直下に全く同時
に、正確に位置決めされる。作業時に、パンチさ
れるべき加工薄板２１は、パンチヘツド３２，３
４のいずれか一方の直下の適正な位置に、薄板位
置決め機構５０によつて移される。

ブリツジ型プレスフレーム３０によつて、線状
に連なつた工具保持用カートリツジ９２，９４お
よびパンチヘツド３２，３４等が支えられる。加
工薄板は、薄板位置決め機構５０によつて支えら
れて位置決めされる。ブリツジ型プレスフレーム
３０および一体型の薄板位置決め機構５０とによ
つて、二点支持面が限定され、加工薄板２１は、
支持床面と無関係に、いつでも選択パンチ工具と
確実に心合せされる。それ故に、パンチプレス２
０では基礎工事を特別に行う必要はなく、据付時
間および費用が縮少されるうえに、据付位置の再
設定が簡単になる。テーブルキヤリツジ５２によ
つて、薄板グリツパー５４，５６をその上に取付
けられたクロススライド５１が支えられるが、こ
のテーブルキヤリツジ５２は、パンチプレス２０
の側面または前端から加工薄板２１をのせること
ができるようなブリツジ型に作られている。

カートリツジ支持カート７０は、パンチプレス
２０と一緒に使用されるが、パンチプレス２０か
らパンチおよびダイの線状に連なつたカートリツ
ジ９２，９４を受取り、工具交換を非連結状態下
で行わせる。加工薄板２１を押抜くために連結カ
ートリツジが実際に稼働している間に、非連結カ
ートリツジでは、パンチされるべき次のロツトの
加工薄板にあわせて工具を検査して、取替えるこ
とができる。そこで、次のセツトの加工薄板の段
取り時間は当然、短くなり、１組のカートリツジ
９２，９４を滑り出させて、既に積込済の次の組
のカートリツジ９２，９４を滑り込ませるだけの
時間となる。この概念によつて、機械のアツプタ
イムおよび生産性は増大される。

第５図から第１４図までによつて、パンチプレ
ス２０に使用される線状に連なつたカートリツジ
工具システム９０が示されている。線状に連なつ
たカートリツジ工具システム９０は、パンチ保持
用カートリツジ９２およびダイ保持用カートリツ
ジ９４とで構成されている。工具カートリツジ９
２および９４は、適正な位置まで同時に移動さ
れ、パンチヘツド３２，３４が、パンチ保持用カ
ートリツジ９２内で選択パンチ工具と噛み合う時
に、選択パンチ工具は加工薄板２１の真下のカー
トリツジ９４によつて支持された関連ダイにま
で、加工薄板２１を通して往復運動させられるこ
とになる。第５図および第６図に示されたよう
に、駆動部１９２および１９４は、パンチ保持用
カートリツジ９２およびダイ保持用カートリツジ
９４とそれぞれ噛み合つてそれらを位置決めする
ことができるが、パンチプレス２０のブリツジ型
プレスフレーム３０内で動くこともできる。パン
チ保持用カートリツジ９２およびダイ保持用カー
トリツジ９４を互いにつないで、所要工具を選択
してカートリツジに組込むことができる。外側か
ら見えないテーブル９５は、最終ダイ保持用カー
トリツジ９４と連結されて、パンチプレス２０の
ブリツジ型プレスフレーム３０内でこのダイ保持
用カートリツジ９４のつぎに位置される。

第２１，２２および２３図に明示されたよう
に、共通駆動モータ２０２は、適正なチエーン駆
動配置によつて、パンチ駆動スプロケツト２１０
およびダイ駆動スプロケツト２３０を同時に駆動
する。スプロケツト２１０および２３０は、それ
ぞれ駆動軸２１２および２３２に取付けられる。
チエーン２１８および２２０を駆動するスプロケ
ツト２１４および２１６は、駆動軸２１２に取付
けられる。駆動ブロツク１９２は、被駆動される
チエーン２１８および２２０が駆動モータ２０２
によつて移動できるような位置に位置決めされ
て、これらのチエーンに接続される。２つのチエ
ーン２１８および２２０に取付けられた駆動ブロ
ツク１９２によつて、上方のパンチ保持用カート
リツジ９２が移動されて、パンチヘツド３２，３
４の真下に所要工具が位置決めされる。

駆動モータ２０２によつて、パンチ保持用カー
トリツジ９２、ダイ保持用カートリツジ９４を同
時に位置決めするためにパンチ駆動スプロケツト
２１０およびダイ駆動スプロケツト２３０に懸回
されたチエーン２０３が駆動される。駆動モータ
２０２によつてダイ駆動スプロケツト２３０が回
転位置決めされると、接続された駆動軸２３２が
スプロケツト２３４，２３６を支えて回転位置決
めする。スプロケツト２３４および２３６によつ
て、一対に組合せたチエーン２３８および２４０
がそれぞれ駆動される。駆動ブロツク１９４は、
一対に組合せたチエーン２３８，２４０に接続さ
れると共にそれによつて位置が決められる。ダイ
保持用カートリツジ９４はその組になつたパンチ
保持用カートリツジ９２と同時に位置決めされ
て、駆動ブロツク１９４に接続される。

カートリツジが前後に動くので、加工時に加工
薄板２１を支えるために、外側から見えないテー
ブル９５が設置されている。このテーブル９５
は、最終ダイ保持用カートリツジ９４によつて位
置決めされるセクシヨン９７と、駆動ブロツク１
９４に合せて位置決めされるセクシヨン２４２と
で構成されている。第１３図および第１４図に示
されたように、ダイ保持用カートリツジ９４が相
互に接続されている場合には、ピン１１０は上昇
位置にあつて、ロツキングピン１１２は、ピン１
１０を上昇位置に保つような位置まで移動する。
しかし最終ダイ保持用カートリツジ９４が使用さ
れていると、ピン１１０は上向き位置にロツクさ
れない。ピン１１０がばねで下向き位置に向つて
片寄せられ、しかも上向き位置にロツクされてい
ない場合には、最終ダイ保持用カートリツジ９４
がブリツジ型プレスフレーム３０に入るにつれ
て、外側から見えないテーブル部９７と噛み合つ
て、これを動かす。そこで、外側から見えないテ
ーブル９５は、ダイ保持用カートリツジ９４で占
有されないブリツジ型プレスフレーム３０内でパ
ンチヘツド３２，３４の真下の全面積を占有する
ことになる。外側から見えないテーブル９５は、
ダイ保持用カートリツジ９４と並んで加工薄板２
１を支えるために設置されている。このテーブル
は２通りに配置される。外側から見えないテーブ
ル９５の一方の配置部２４２では、このテーブル
は、一対に組合せたチエーン２３８，２４０に取
付けられて、位置決めされる。外側から見えない
テーブル９５は一組のＵ形支持面で構成され、こ
の支持面は、ダイ保持用カートリツジ９４が右に
動くにつれて下向きに垂直に動くことができ、水
平面から退避することができる。位置決めされる
セクシヨン２４２は、チエーン２３８および２４
０との接続部によつて連結されて90゜の角度を支
障なく進行しうるようになつている。ダイ保持用
カートリツジ９４が前後に動かされるにつれて、
外側から見えない位置決めされるセクシヨン２４
２は水平面に入つたり、そこから出たりして、ダ
イ保持用カートリツジ９４の一方の側で加工薄板
を支える。一対に組合せたチエーン２３８および
２４０は、軸２４４および２４６に取付けられた
スプロケツトの囲りに延びて、駆動ブロツク１９
４を輪状に取巻く。

上記とことなつた配置が、外側から見えないテ
ーブル部９７にとられているが、この場合にはテ
ーブル部９７はダイ保持用カートリツジ９４の後
側で位置決めされて支えられる。ダイ保持用カー
トリツジ９４の後側に設置された外側から見えな
いテーブル部９７は、２番目の一対に組合せたチ
エーン２５０および２５２に取付けられる。２番
目のセツトの組合せチエーンは、アイドル軸２４
４，２４６で支えられたアイドルスプロケツト２
５４，２５６，２５８，２６０に掛けられてい
る。外側から見えないテーブル部９７は、パンチ
プレス２０に引き込まれるべき最終ダイ保持用カ
ートリツジ９４に自動的について進んで行く。チ
エーン２５０，２５２を支えるアイドルスプロケ
ツト２５４，２５６および２５８，２６０には、
軸２４４および２４６からベアリング支えがそれ
ぞれ取付けられている。そこで、アイドルスプロ
ケツト２５４，２５６，２５８，２６０は、それ
らの支持軸２４４，２４６とは別個に回転でき
る。チエーン２５０および２５２を支えるこれら
のスプロケツト２５４，２５６，２５８および２
６０には、それぞれの支持軸２４４，２４６上で
自由に回転するために、ボールベアリングセンタ
ーが取付けられており、従つてこれらのスプロケ
ツトは、組合せたチエーン２３８，２４０が位置
決めされた時に、必ずしも回転するとはかぎらな
い。チエーン２５０，２５２は、２個のＵ形部を
有するアンカー状フツク２６２によつて、ダイ保
持用カートリツジ９４に設置された堅型支えピン
１１０に係止される。フツク２６２によつて、係
合されたダイ保持用カートリツジ９４はチエーン
２５０および２５２を引張つて、関連した外側か
ら見えないテーブル部９７を位置決めすることが
できるようになる。チエーン２５０，２５２に一
定の引張力をかけておくことができるように、エ
アーシリンダーによつてアイドル軸２７２が位置
決めされ、その結果、ダイ保持用カートリツジ９
４が反対方向に動く時でさえも、フツク２６２は
ピン１１０にしつかりと係合する。即ち、シリン
ダー２７０によつて、チエーン２５０，２５２が
後退位置に向つて片寄せられてピン１１０と噛み
合う。

自動接続システムが、外側から見えないテーブ
ル部９７の駆動チエーン２５０，２５２を自動的
に係合し位置決めさせるために設置される。パン
チプレス２０は１個以上のダイ保持用カートリツ
ジ９４を取付けて運転できるので、外側から見え
ないテーブル部９７は、ブリツジ型プレスフレー
ム３０に導入されるべき最終ダイ保持用カートリ
ツジ部９４について進んで行つて、パンチされる
べき加工薄板２１を支えることが重要となる。こ
の開示されたシステムでは、チエーン２５０，２
５２を最終ダイ保持用カートリツジ９４を自動的
にうまく接続させるために、作業者を付けたり、
特別な工具または取付具を用意したりする必要は
全くない。

作業時には、ダイ保持用カートリツジ駆動プロ
ツク１９４が移動して、ダイ保持用カートリツジ
９４をブリツジ型プレスフレーム３０の外側でカ
ートリツジ支持カート７０の上につき出すと、外
側から見えないテーブル部９７は角部を回つて、
下方のチエーン位置に向つて垂直にさがる。外側
から見えないテーブルエレメントがすべて、水平
の上方位置から離れて、ダイ保持用カートリツジ
９４がエレメントの上方にある通路を通過してし
まうと、２個のチエーン２５０および２５２の先
端のフツク２６７は、定置チエーンピン２７１と
接触する。チエーン２５０，２５２を、エアーシ
リンー２７０で決められたひつこんだ位置に向つ
て下方に引張る片寄つた力は、フツク２６２を引
張つてピン２７１と接触させる一定のばね力とし
て働く。

各フツク２６２にはＵ形部が２個所ある。外側
から見えないテーブル部９７がダイ保持用カート
リツジ９４によつて移動されると、Ｕ形部の１つ
がピン１１０と噛み合い、カートリツジがパンチ
プレス２０から外側へ動かされると、残りのＵ形
部ピン２７１と噛み合う。ダイ保持用カートリツ
ジ９４は、カートリツジ支持カート７０の上に移
されると、水平にすべつて、ロツキングエレメン
ト１２０および１２２を切り離すことができる。
作業者が工具を使用することなしで、ダイ保持用
カートリツジ９４を交換して取付換えできること
に注目すべきである。カートリツジ支持カート７
０の上でダイ保持用カートリツジ９４を水平にす
べらせて、接手を切離す。新しいカートリツジが
定位置まで滑らさせて、プレスの制御システムが
動作させられると、パンチ駆動ブロツクによつて
ダイ保持用カートリツジ９４は、ブリツジ型プレ
スフレーム３０内に引き戻される。この最初の動
きの時には、フツク２６２がピン２７１と噛み合
つたままなので、外側から見えないテーブル部９
７は静止したままである。次のダイ保持用カート
リツジ９４が定位置にあれば、ピン１１０は、第
１４図に示されるように上方の位置に保たれる。
ダイ保持用カートリツジ９４をフツク２６２をこ
えて引きよせるようにすると、接続は切られるこ
とになり、外側で見えないテーブル部９７は、下
向きの静止位置にとどまることになる。最終のダ
イ保持用カートリツジ９４がカートリツジ支持カ
ート７０の工具交換ステーシヨンから引き込まれ
ると、ピン１１０は、カム表面２７４から引き離
されるにつれて垂直に下方に移動して、第１３図
に示されたような位置になる。ブリツジ型プレス
フレーム３０に入るべき最終ダイ保持用カートリ
ツジ９４の端は入り込んだ時点で、フツク２６２
と噛み合つて、関連したチエーン２５０，２５２
を動かす。このようにブリツジ型プレスフレーム
３０に入り込むダイ保持用カートリツジ９４の運
動に次いで、外側から見えないテーブル部９７が
水平の位置まで上昇させられる。外側から見えな
いテーブル部９７は、チエーン２５０，２５２の
端に取付けられたフツク２６２と係合する２つの
ピン１１０によつて平均に引かれる。

カートリツジ９０がオフライン位置まで移動さ
れると、ツーリングカートリツジは、主要なブリ
ツジ型プレスフレーム３０の外側でカートリツジ
支持カート７０の上にまで移動される。下方の支
持部材がダイホルダーオフラインカートリツジ９
４を支えている間は、上方の支持部材によつてパ
ンチホルダーオフラインカートリツジ９２が支え
られる。カートリツジ９２，９４がブリツジ型プ
レスフレーム３０の外側にでると直ちにオフライ
ンカートリツジ９２，９４を作業者に向つて動か
すことによつて分離することができる。第９図で
最も良く理解できるように、下向きに突出してい
るラツチ１２２から上向きに突出している突片１
２０を滑らせることによつて、オフラインカート
リツジ９２，９４がオンラインカートリツジ９
２，９４から分離される。同様なラツチ機構が、
パンチ保持用カートリツジ９２とダイ保持用カー
トリツジ９４とに設置される。

第２４図および第１０図に示されたように、上
部のパンチ保持用カートリツジ９２には標準型の
パンチホルダー１４９が組込まれている。パンチ
ホルダー１４９にはパンチ３０１が組込まれ、パ
ンチ作業時には、パンチ保持用カートリツジ９２
に対する移動軸受面としてパンチホルダー１４９
は働く。割出しピン孔９１は各パンチホルダー１
４９と列べて設けられ、ホルダー１４９はパンチ
保持用カートリツジ９２内に支えられる。割出し
ピン孔９３は、各ダイホルダー１５１と列べてダ
イ保持用カートリツジ９４に設けられる。パンチ
保持用カートリツジ９２およびダイ保持用カート
リツジ９４には、所要パンチホルダー１４９およ
びダイホルダー１５１をパンチヘツド３２，３４
の下に滑りこませるのに使用する軸受表面がある
パンチ保持用カートリツジ９２、ダイ保持用カー
トリツジ９４内にできるだけ工具を取付けるため
に、工具は平行に２列に並べて使用されている。

工具は工具列の長手軸にそつて千鳥形に取付け
られ、一度に１個だけの工具がパンチヘツド３
２，３４によつて使用されるようになつている。
通常数個のパンチ保持用カートリツジ９２、ダイ
保持用カートリツジ９４が使用されることにな
る。第１番目のパンチ保持用カートリツジ９２、
ダイ保持用カートリツジ９４の工具は、広範囲の
部品に使用されるべき工具である。これらの工具
はほとんどの部品に直結して常に使用される。こ
のようにすれば、この共通工具類を２組そろえて
おかなくてよい。オフラインカートリツジ９２，
９４には、部品に応じて変化する各種のパンチお
よびダイが取付けられる。ほとんど常に連結して
保有されるパンチ保持用カートリツジ９２、ダイ
保持用カートリツジ９４の工具の数と、非連結で
あることがパンチ保持用カートリツジ９２、ダイ
保持用カートリツジ９４の工具の数との比率は、
特別な要求事項にあわせて変えることができる。
パンチ保持用カートリツジ９２、ダイ保持用カー
トリツジ９４は、ユーザが希望する数だけ工具を
保持するように構成することができる。

一対をなすパンチヘツド３２および３４が使用
される時には、第２番目のカートリツジの工具の
数、寸法および位置等は、第１番目のカートリツ
ジの工具を反復すればよい。２個のパンチヘツド
３２および３４は、カートリツジ１個の長さだけ
離間されている。このようにして、第１番目のカ
ートリツジによつて、第１番目のパンチヘツド３
２の下に特別な工具が位置決めされる時には、同
一の工具をさらに、第２番目のパンチヘツド３４
の下に位置決めすることができる。パンチヘツド
３２および３４が同時に働くので、２個の同一部
品または孔が同時に製作される。２個のパンチヘ
ツド３２，３４はさらに、個別的に働いて、類似
部品を同時に製作することができる。他のパンチ
ヘツドが働いていない時に、１個のパンチヘツド
が働くように簡単にプログラムを作ることによつ
て、１個のパネルに孔を１個だけ増減して明けな
ければならない場合、このような方法をとること
ができる。この作業方法によつて類似したパネル
が作られるが、さらに、２つのパネルに多くの共
通孔を明けるには、一対のパンチによつて生産性
が向上される。

第２５図から第３０図までには、カートリツジ
を変えるのに使用されるカートリツジ支持カート
７０が図解されている。カートリツジ支持カート
７０は、３組のツールカートリツジ９０を支えて
いる。さらにカートリツジ支持カート７０には、
附加工具を保持する支持面の直下に保管場所が設
けられている。最上部の作業場所内では、パンチ
およびダイを変更するためにカートリツジをらく
に処理することができる。パンチおよびダイ保持
用カートリツジ９２，９４のセツトよりなるツー
ルカートリツジセツト９０がプレスフレームから
出てツールステーシヨンの上にくると、各カート
リツジ９２，９４は、それぞれ自分自身の支持皿
には、一連のローラホイールが設置されていて、
パンチ及びダイ保持用カートリツジ９２，９４が
プレスフレーム３０を離れて、それが関連する皿
の上にのると、ロールホイールはパンチ及びダイ
保持用カートリツジ９２，９４に転換しそれを支
える。このため摩擦が軽減され、カートリツジは
ハツト形断面の皿にたやすく入ることができる。
パンチ及びダイカートリツジセツト９０が、カー
トリツジ支持カート７０の定位置に十分に押し込
められた時には、上方および下方の皿は、その長
手軸に直角な方向で、前後に手で動かすことがで
きる。上方および下方の皿には、ローラホイール
が取付けられていて、このホイールが工具交換ス
テーシヨンの頂部と組み合い、その結果、パンチ
及びダイ保持用カートリツジ９２，９４は互いに
たやすく離れることができるようになる。離れた
パンチ及びダイ保持用カートリツジは別のパンチ
及びダイカートリツジと交換することができる。
これらのカートリツジは、プレス内に残つている
他のカートリツジまたは駆動ブロツクと連結する
ことができる。上向きに突出している突片１２０
を下向きに突出しているラツチ１２２から水平に
分離することによつて、１組のカートリツジをも
う１組のカートリツジから滑らせて切離すことが
できる。カートリツジ支持カート７０でカートリ
ツジを取換えるのに作業者には工具は全く不必要
である。

第２６図から第３０図までには、三カートリツ
ジシステムおよび変更順序が図解されている。ツ
ールカートリツジセツト９０１には、すべての作
業に使用される標準工具が収納されている。ツー
ルカートリツジセツト９０２はツールカートリツ
ジセツト９０１に取付けられ、最初の加工に関係
する特別な工具が収納されている。そこで、ツー
ルカートリツジセツト９０１および９０２はブリ
ツジ型プレスフレーム３０の内側で動作して、加
工薄板２１を孔明けする。一方で、ツールカート
リツジセツト９０３は、カートリツジ支持カート
７０で非直結の状態のまゝで、次の加工に使用す
べき工具を保有している。ツールカートリツジ９
０２および９０３は、第２７図から第３０図まで
の順序に従つて交換する。変更時には、ツールカ
ートリツジ９０２は、第２８図に示されたよう
に、カートリツジ支持カート７０の上にまで移動
される。次に、ツールカートリツジセツト９０２
および９０３は、水平方向でプレス内のツールカ
ートリツジの動きと直角な方向に手で滑らされ
て、ツールカートリツジセツト９０１と連結され
たツールカートリツジセツト９０３から離され
る。次にサーボシステムによつて、プレス内でツ
ールカートリツジセツト９０３および９０１は引
戻され動作を開始する。パンチプレス２０が再び
動作しはじめる前に、カートリツジ支持カート７
０は、第２６図に示されたように所定位置に戻さ
れる。カートリツジ支持カート７０は固定レール
にのり、空気シリンダーによつて第２６乃至２７
図に示された位置の間を前後に移動される。

第５図と第６図には、ブリツジ型プレスフレー
ム３０に取付けられたカートリツジシステムが図
解されている。ブリツジ型プレスフレーム３０に
よつて極めてすぐれた剛性がもたらされ、パンチ
ヘツド３２および３４、パンチ保持用カートリツ
ジ９２およびダイ保持用カートリツジ９４等が支
えられる。第３図に示すようにカートリツジ工具
取換窓９８がブリツジ型プレスフレーム３０の片
側に設けられる。この窓９８は、パンチ保持用カ
ートリツジ９２、ダイ保持用カートリツジ９４が
ブリツジ型プレスフレーム３０から出てカートリ
ツジ支持カート７０の上にまで移動できるような
開口部の役目をする。

第２４図には、ダイ保持用カートリツジ９４の
ダイホルダ１５１の上方の、パンチ保持用カート
リツジ９２のパンチホルダ１４９の垂直断面立面
図が示されている。パンチホルダ１４９は、パン
チ保持用カートリツジ９２内で垂直位置または直
立した姿勢に、プランジヤーピン３０４によりか
かつているカム３０２によつて保たれる。プラン
ジヤーピン３０４は、ばね３０６によつてカム表
面３０２に強く押し付けられる。この機構によつ
て、パンチホルダー１４９は直立した姿勢を適切
に保つことになる。パンチホルダ１４９がパンチ
ヘツドラムの下に差込まれると、ラムの力によつ
てパンチホルダ１４９は下向きに押され、カム３
０２はプランジヤーピン３０４をその空所に押戻
し、それによつて、パンチホルダは下向きに進ん
で上部カートリツジ９２から外へ出ることができ
る。ここで、パンチホルダ１４９によつて保持さ
れたパンチ３０１は、所要の孔を加工すべき中間
にある加工薄板２１を通して、適切なダイ３２１
と嵌り合うことができる。次に、クランクシヤフ
トおよびラムは、上死点の停留位置まで動く。上
死点位置で、プランジヤーピン３０４はカム表面
３０２と再び組み合つて、パンチホルダがラム内
で対となつているＴ形ヘツド部を離れると、パン
チホルダ１４９を上位置に保持する。

パンチ保持用カートリツジ９４およびダイ保持
用カートリツジ９２は案内路ささえシステムが特
徴であつて、このシステムは、金属性案内路スト
リツプと組合つているカートリツジに塑性ささえ
材料を張付けて構成されている。パンチ保持用カ
ートリツジ９４とダイ保持用カートリツジ９２と
に密封用ストリツプが設けられ、このストリツプ
は案内路と組合つて、ささえ表面に異物くずが入
らないようにすると同時に、表面へ潤滑材を行き
わたらせる。

第７図に示すようにパンチ保持用カートリツジ
９２は、傾斜案内路１２６および平担案内路１２
８とで支えられる。パンチ時には、割出しピン８
７（第１７図）は、パンチ保持用カートリツジ９
２の割出しピン孔９１（第８図示）にかかり、傾
斜案内路１２６の垂直面１３２にパンチ保持用カ
ートリツジ９２を押し進める。このように割出し
ピン８７を配置すれば、パンチ保持用カートリツ
ジ９２は正確に心合せされる。下部のダイ保持用
カートリツジ９４もまた、傾斜案内面１３６およ
び平担案内面１３８とで案内される。パンチ時に
は、割出しピン８７はダイ保持用カートリツジ９
４の割出しピン孔９３（第１１図示）にかかつて
ダイ保持用カートリツジ９４を押し進めて、傾斜
案内路１３６の垂直面１４２と高精度で接触させ
る。ダイ保持用カートリツジ９４はパンチ時に
は、支え板１２４によつて支持されて、パンチ荷
重がささえ案内路システムにかかるのを防ぐ。

第１７図には、割出しピン機構のさらに詳細な
図が示されている。パンチ保持用カートリツジ９
２が、所要パンチ工具を付けてパンチヘツド３
２，３４の直下に位置決めされると、割出しピン
８７は、適切な打込機構８９によつて割出しピン
孔９１に打込まれる。割出しピン８７を割出しピ
ン孔９１に打込むことによつて、パンチ保持用カ
ートリツジ９２は長手方向で精密に心合せされ、
傾斜案内路１２６の垂直表面に向かつて戻され
る。これによつて、パンチ保持用カートリツジ９
２内の選択された工具は高精度で心合せされる。
これと類似した機構が、ダイ保持用カートリツジ
９４と対になつているダイを心合せするために設
けられている。このようにして、作業中にパンチ
とダイは確実に精密に心合せされる。一対のパン
チヘツド３２，３４を取付ける場合には、２組の
割出しピンを使用する。各パンチヘツド位置で
は、上方のカートリツジに割出しピンが１個、下
方のカートリツジに１個、合計で４個の割出しピ
ンがある。

パンチヘツド３２，３４の一方が、パンチ保持
用カートリツジ９２内の２列の工具の一方を操作
するためには、介入機構が必要となる。第１９図
および第２０図で分るように、Ｔ形パンチヘツド
１５９は介入機構１６０のＴ形溝１６１に嵌まり
込んでいる。パンチ保持用カートリツジ９２の前
および後の列のパンチ工具を一線にそろえるため
に、介入機構が設けられる。前後のように、パン
チ保持用カートリツジ９２の工具は千鳥形ピツチ
配置をとつているので、特殊パンチ工具が２つの
介入機構と一線にならんだ場合には、Ｔ形溝１６
１の一方だけがパンチ工具と嵌合する。この方法
で、カートリツジを介入機構中心線上にまで移す
ことができるうえに、パンチヘツド３２，３４を
操作して、介入機構１６０および心合せされたパ
ンチ工具を垂直面内で往復運動させることができ
る。もう一方の介入機構１６０およびＴ形溝１６
１は、残された一方の列の工具のパンチ工具位置
の間に設けられるので、前記列のパンチは働らか
せない。２列式工具カートリツジによつて、パン
チ保持用カートリツジ９２、ダイ保持用カートリ
ツジ９４内の工具収納密度は非常に高められる。
２列以上も採用できる。

パンチプレスで加工される多くの部品は、多く
の種類の同形部品を共通の大形薄板上に区分され
るようなタイプをもつている。開示されたパンチ
プレス２０の場合には、ツールカートリツジセツ
ト９０の同一工具と作用しあう２つの同一パンチ
ヘツド３２，３４を組込むことによつて、生産性
を著しく向上させることができる。ツールカート
リツジセツト９０は、パンチ保持用カートリツジ
９２およびダイ保持用カートリツジ９４とで構成
されている。好ましい実施態様では、各ツールカ
ートリツジセツト９０には12個のパンチとダイが
組込まれている。カートリツジシステムで使用さ
れるパンチおよびダイは、先行技術によるパンチ
機で使用されたものと全く同一である。現在の好
ましい実施態様では、パンチ保持用カートリツジ
９２、パンチダイ保持用カートリツジ９４の長さ
は２４″であるが、これとことなつた長さのカー
トリツジも当然、使用できることは明らかであ
る。対となつているパンチヘツド３２，３４の間
隔も２４″になるようにとられる。第２番目のツ
ールカートリツジセツト９０には、第１番目のツ
ールカートリツジセツト９０と全く同一の工具寸
法および間隔方式をとりうるように、工具を装荷
することができる。対方式押技作業には、共通の
工具を収納している２組のツールカートリツジセ
ツト９０が、カートリツジシステムに積みこまれ
る。この場合、加工薄板パネルはテーブル５１の
上にのせることができるうえに、加工薄板が各所
要Ｘ−Ｙ座標で静止されている間に、両方のパン
チヘツドを同時に動作させて加工することができ
る。この結果、２個の同一部品が同時にパンチ加
工され、機械の加工能力は実質的に２倍となる。

テーブルキヤリツジ５２は、ワークテーブル５
３の側面にまたがり、その周囲にまでのびてい
る。ワークテーブル５３には、多数の球形ローラ
支持機素が組込まれていて、加工薄板２１は低摩
擦で動くことができる。第１６図に示されたよう
に、テーブルキヤリツジ５２は、ワークテーブル
５３の周囲にまでのびるように作られていて、ボ
ールねじ位置決め機構と噛合う。サーボモータ５
５が駆動されると、適切なボールねじ配置によつ
て、テーブルキヤリツジ５２は、加工薄板を希望
するＹ軸位置に移動する。サーボモータ５５は、
テーブルキヤリツジ５２の下部に取付けられたボ
ールねじナツトによつて噛合されたボールねじを
回転させる。テーブルキヤリツジ５２は線形案内
路および支持具にのる。

第１５図について、加工薄板をＸ軸について位
置決めするクロススライド５１の部分断面図が示
されている。サーボモータ５７によつて、クロス
スライド５１をＸ軸にそつて位置決めするボール
ねじ配置が駆動される。薄板グリツパー５４およ
び５６は、クロススライド５１内に作成されたＴ
形溝に保持され、クロススライド５１上で相対的
に位置決めすることができ、加工薄板２１の端ま
たは側面をつかむことができる。薄板グリツパー
５４および５６はクロススライド５１によつて支
持されるが、このクロススライド５１はテーブル
キヤリツジ５２を横切つて動いて把握された加工
薄板２１をＸ軸について位置決めする。

加工薄板の端または側面から装荷できる加工薄
板把握システムを使用する場合には、標準的には
薄板の端を、または薄板の側面を把握できる薄板
グリツパー５４，５６を設けなければならない。
容認可能な薄板グリツパーの配置の１例が第２図
に図解されている。この明細書に参考として説明
されているユニバーサルシートメタルホルダ表題
が付けられた米国特許願第401446号に好ましいユ
ニバーサルワークシートメタルホルダが詳細に図
解して説明されている。

第１８図には自動積おろし形態が図解されてい
る。線状に連なつた工具カートリツジ概念を採用
することによつて、加工完了した小形薄板部品
は、パンチプレス２０を通つてのびてきてしかも
タレツトの間で捕捉されない派生した部品と共
に、ブレードツールで母材から分離される。仕上
げられた部品は、傾斜可能型積おろしテーブル１
７０の上にのせれる。作業中に、仕上り部品を母
材から切離すことができるうえに、積おろしテー
ブル１７０を傾けて、部品を受入れカート１７２
のスタツクの上まで滑らせることができる。この
概念は個別的部品についても適用できるが、この
場合には、パンチ完了時点で、薄板グリツパー５
４，５６を解放し、テーブル１７０を傾斜させて
部品を積おろしスタツクの上まで滑らせることが
できる。この構成では、手動積おろしサイクルが
なくなるのでシステム加工能力が向上され、さら
にテーブルキヤリツジ５２および薄板グリツパー
５４，５６が積おろし機能と平行して積込み位置
まで戻り、次の部品を受入れるために薄板グリツ
パー５４，５６を開いたままにしておくことがで
きるので、積込み時間が短縮される。

ブレードツールで切り離なしうる部品寸法は、
部品自身がその寸法および質量のために不安定に
なつたり、部品を加工して切落すにつれて、主要
パネルに金属を保持する部分が次第に小さくなる
ので動く恐れがある場合には、限定される。パン
チを対にする構造では、カツトオフを約２４″の
中心間隔で行ない、それによつて、平行になつて
いる２つのパンチが母材から仕上り部品を切離す
時に、カツトオフストロークが完了するまで、パ
ネルへの２つのタブ接続を必ず広い間隔をとつて
残すことになるので、この問題は解消される。ブ
リツジ型プレスフレーム３０はＩ形ビーム構造
で、この構造によつて、垂直および水平面で構造
上の強度および剛性が与えられる。この剛性によ
つて工具は、より確実に支持され、パンチ、成形
およびニブリング等のすべての位相でパンチがよ
り正確に心合せできることになる。剛性がこのよ
うに向上したのでさらに、工具寿命が改善される
ことになる。ロツキング割出しピン８７はパンチ
およびダイステーシヨンの極く近くに取付けられ
て、心合せを補助している。ブリツジ型プレスフ
レームおよびテーブルアツセンブリを３つの取付
けパツト部上で支えることによつて、平担でない
据付床面による機械の応力が軽減される。衝撃吸
収パツドが取付けパツドの直下に差込まれて、加
工薄板を心合せするのを妨げずに、床への動的負
荷も軽減されている。この三支持面構造および衝
撃パツドによつて、特別な基礎工事は不必要とな
り、パンチプレス２０は通常のコンクリート工場
床に静止できる。

パンチプレス２０にも、改良型クラツチブレー
キスライダークランクパンチヘツド３２または３
４が組込まれている。第１９図に示す如く、パン
チヘツド３２，３４には、クラツチ１８１を通し
てモータによつて駆動されるクランクシヤフト１
７９が組込まれている。ブレーキ１８２は、クラ
ンクシヤフト１７９を上死点位置で停止させるの
に使用される。改良型パンチヘツドのより完全な
説明は、この明細書に参考として開示されている
パンチプレス用パンチヘツド（開示番号
20080024）の表題を付けられた米国特許願に記載
されている。パンチヘツド３２，３４がパンチサ
イクルを１回完了するたびに、ブレーキ１８２
は、クランクシヤフト１７９の回転を止める時に
一定量のエネルギーを熱として外部に散らす。パ
ンチヘツド３２，３４が最高パンチ速度で運転さ
れている時には、ブレーキ１８２の熱負荷および
ブレーキライニング温度は最高となる。高いブレ
ーキライニング温度は制動摩擦に影響して、クラ
ンクシヤフト１７９の停止位置を変動させること
になる。開示されたパンチプレス２０では、クラ
ンクシヤフトの回転速度は、ブレーキ１８２の熱
負荷を軽減するためにさげられる。ブレーキ１８
２に吸収されるエネルギーはクランクシヤフトの
回転速度の２乗の関数であるので、この処理は非
常に効果がある。軸方向制動空気流も利用され
て、すぐれた冷却作用を行う。低い回転数の不利
を埋め合せると共にパンチ速度を改善するため
に、クランクシヤフト１７９の偏心率は慎重に考
慮して増大される。このようにすることによつ
て、クランクシヤフト１７９の回転の極く僅かな
部分がパンチ時に利用される。開示されたパンチ
プレス２０では、パンチは１８３度末満溝のクラ
ンクシヤフト回転の間だけパンチカートリツジ９
２から外へ出される。このようにして、クランク
シヤフト回転サイクルの一部だけが、テーブル運
転時期につづき、クランクシヤフト回転の残り部
分はテーブル運動時期と同時に行れるので、よい
高いパンチ速度が得られる。低いクランクシヤフ
ト回転数と増大されたクランクシヤフト偏心率と
の総合的成果によつて、低いクランク回転数で装
置が稼働していても、高いパンチ速度が得られる
ことになる。このような構造なので連続ストロー
クでニブリング加工を行うことができて、熱の発
生源は殆んど消滅することになる。

連続ストロークのニブリング加工は、クラツチ
１８１を最初のパンチストロークでかけて、最終
パンチをかけたままにしておくことによつて、行
うことができる。次にクラツチ１８１をはずし、
間欠的パンチ加工の時と同じようにブレーキ１８
２を働かせる。パンチヘツドクランクシヤフト１
７９の360度回転運動はそれぞれ、２つの部分即
ち、パンチサイクルおよび加工薄板前進サイクル
に分割される。加工薄板２１をパンチサイクル中
に確実に静止させておくために、パンチがパンチ
保持用カートリツジ９２の内側に間違いなく引込
んでしまうまで、テーブルキヤリツジ５２を前進
させてはならない。これによつて、ストリツパー
がその機能を果たさなくても、パンチは確実に加
工薄板２１から抜け出る。次にテーブルキヤリツ
ジ５２は、パンチが押抜かれるべき加工薄板２１
の最上表面にとどく前に、次の位置まで前進す
る。パンチサイクル間で加工薄板２１を充分に時
間をとつて前進させるには、テーブル運動に関連
した各クランクシヤフト回転部分をより大きな比
率でとることが望ましい。開示したパンチプレス
２０ではクランクシヤフト１７９の偏心率を増大
したので、テーブル運動に177度以上のクランク
回転角度を引当てることができる。このことが低
い回転数と組合されて、連続ストロークのニブリ
ング間で加工薄板が適切に移動される。パンチス
トリツパーが加工薄板２１の最上表面まで上昇す
ると直ちにテーブルキヤリツジ５２が前進できる
ことによつて、毎分当り一様で多い回数のパンチ
加工を行うことができる。

第１０図によつて、一対のパンチ保持用カート
リツジ９２およびダイ保持用カートリツジ９４
と、オフラインツールカートリツジ心合せに使用
できる一対の心合せピン２１および２３が示され
ている。ツールカートリツジセツト９０に追加さ
れた新しいパンチおよびダイの間の心合せを作業
者が検査できるためには、２個の心合せピン２１
および２３を差込んで、上部のパンチ保持用カー
トリツジ９２を下部のダイ保持用カートリツジ９
４と高精度の心合せで連結することができなけれ
ばならない。このようにすると、第２４図に示す
パンチホルダ支持ばね３０６を圧縮すると共にプ
ランジヤーピン３０４を動かして、確実に正しく
心合せされるようにパンチをダイに嵌合しなが
ら、作業者は手動でパンチホルダ１４９を押し下
げることができて、適正な工具が所定位置におか
れる。殆んどの先行特許申請では、工具が所定位
置にきた時点のパンチステーシヨンで、工具は通
常、心合せされる。ここで工具は所定位置にロツ
クされ、正確なパンチがダイに入つていることを
確認するために、クランクシヤフトは手工具で手
動回転される。この時間を消費する作業によつて
生産性が低下される。カートリツジ支持カート７
０内でパンチおよびダイの心合せを事前検査する
ことによつて、システムの生産能力は増大され
る。

対をなすパンチシステムの付加的特徴は、この
システムによつて、プレスの正規容量以上に広い
薄板を押抜きうることがある。例えば、２つのパ
ンチヘツド間の距離が２４″の場合では、最初に
加工薄板を横切つて正規の加工可能幅でパンチ、
次に加工薄板を取外して約180度だけ回わすかま
たは引き繰り返して、第２番目のパンチヘツドに
パンチされていない側を向き合せることによつ
て、正規容量より広い２４″の薄板を押抜くこと
ができる。ここで、薄板は、未パンチの残りの部
分が第２番目のパンチヘツドで押抜かれることに
なる。この方法を採用すると、３つのカートリツ
ジのすべてを、機械に使用するために両方のパン
チヘツドの下に移すことができないので、薄板に
使用されるべき工具に引き当てるカートリツジを
１個だけへらすことになる。しかし、作業者が２
つのカートリツジに適当な数の工具を設置して所
要パンチ作業を行うことができる場合には、これ
によつて２４″相当の附加的幅容量が機械に追加
されるので、この特徴は非常に効果的となる。

第４図に示されるように、コントローラが、パ
ンチプレス２０の制御作業用として設置される。
コントローラは、三軸コンピユータ数値制御装置
（CNC）である。Ｘ−Ｙテーブル位置決め軸およ
び工具カートリツジ位置決めには、閉ループ形サ
ーボ設計が用いられている。これによつて、機械
的駆動装置はパンチ作業前に、事前に規定された
位置に確実に到達することができる。コントロー
ラは、３つの軸のすべてで適正な加速および速度
プロフイルを保つうえに、軸の位置決めを制御す
ると共に限定する。

コントローラはさらに、すべての他の主要機械
機能例えば、パンチヘツド３２，３４、加工薄板
グリツパー５４，５６、加工薄板位置決めシステ
ム、潤滑システム、加工薄板積込み一積おろしシ
ステム、スラグ除去システムおよびパンチプレス
２０に使用されるかもしれない各種のその他の自
動機能等を制御する。コントローラは、すべての
重要な機械機能およびパラメータをたえず監視
し、誤動作および限定条件からの逸脱を自動的に
診断する。次にコントローラは、異常を生じた機
能を停止させて、目視式読み出し装置に適切な異
常メツセージを表示する。コントローラは、紙テ
ープ、作業者のパネルキーボードまたは他のコン
ピユータのような遠隔源から組込型情報伝達部を
径由して送られてくる一片の要素資料にもとづい
て動作するように設計されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の開示に従つて構成されたパ
ンチプレスの斜視図、第２図は、第１図のパンチ
プレスの上面図、第３図は、第１図パンチプレス
左側面図、第４図は、第１図のパンチプレスの前
面図、第５図は、外部から見えないテーブルおよ
び長く延びた工具カートリツジを示すパンチ組立
部の断面図、第６図は、第５図に類似している
が、カートリツジが右へ移動した場合の断面図、
第７図は、パンチカートリツジを通る第６図−
線にそつた断面図、第８図は、駆動部および１
つの工具カートリツジ等の部分を示す上方パンチ
カートリツジの上面図、第９図は駆動部と工具カ
ートリツジとの間の接続部を示す第８図−線
にそつた断面図、第１０図は、上方および下方の
カートリツジの斜視図、第１１図は、下方のダイ
保持用カートリツジおよび駆動部の上面図、第１
２図は、第１１図XII−XII線にそつた断面図、第１
３図は、第１１図の−線にそつた断面
図、第１４図は、第１３図に類似しているが適正
な位置にカートリツジを附加的に取付けた断面
図、第１５図は、Ｘ軸クロススライドの一部断面
図、第１６図は、Ｙ軸キヤリツジ駆動部の斜視
図、第１７図は、割出しピンの一部切除した状態
の詳細図、第１８図は、傾斜しているアンロード
テーブルのプレス背面から見た斜視図、第１９図
は、明示するために部分的に内部を露出させた
り、また切欠いたパンチヘツドアツセンブリの一
部断面図、第２０図は、第１９図−線に
そつた断面図、第２１図は、ダイ保持用カートリ
ツジ駆動系統を示す概略斜視図、第２２図は、パ
ンチ保持用カートリツジ駆動系統を示す概略斜視
図、第２３図は、外側から見えないテーブルの自
動接続系統を示す概略図、第２４図は、パンチホ
ルダおよびダイホルダの横断面図、第２５図は、
工具交換ステーシヨンの斜視図、第２６図乃至第
３０図は、三カートリツジプレスに於けるカート
リツジ交換作業の工程を示す概略図である。 ２０……パンチプレス、２１……加工薄板、３
０……ブリツジ型プレスフレーム、３２，３４…
…パンチヘツド、５０……テーブルフレーム、５
３……ワークテーブル、５４，５６……加工薄板
グリツパー、９２……パンチ保持用カートリツ
ジ、９４……ダイ保持用カートリツジ、３０１…
…パンチ、３２１……ダイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工薄板を一水平面内で支承するテーブルフ
   レームと、該加工薄板を該テーブルフレーム上で
   移動及び位置決めする二軸位置決め機構と、該テ
   ーブルフレーム上に跨がるように設けたブリツジ
   型パンチフレームと、該パンチフレーム上に支持
   せしめたパンチヘツドと、上記ブリツジ型パンチ
   フレームと上記テーブルフレームとの間の開口に
   沿いブリツジ型パンチフレーム内を水平に移動す
   るパンチカートリツジと、上記開口に沿いテーブ
   ルフレーム内を水平に移動するダイカートリツジ
   と、上記パンチカートリツジの１つとダイカート
   リツジの１つを同期して移動するカートリツジ駆
   動装置とから成り、複数の上記パンチカートリツ
   ジとダイカートリツジは、複数個のパンチとダイ
   を各々担持するのに適したものであつて、ブリツ
   ジ型パンチフレームとテーブルフレームの各々に
   結合されており、そして上記パンチカートリツジ
   とダイカートリツジは、再加工における時間的ロ
   スを減少せしめるために、プレスの外側にある間
   にカートリツジにパンチ及びダイを挿着できるよ
   うにブリツジ型パンチフレームの外側及びテーブ
   ルフレームの外側で分離、除去可能であることを
   特徴とするブリツジ型パンチプレス。 ２ 加工薄板を一水平面内で支承するテーブルフ
   レームと、該加工薄板を該テーブルフレーム上で
   移動及び位置決めする二軸位置決め機構と、該テ
   ーブルフレーム上に跨がるように設けたブリツジ
   型パンチフレームと、該パンチフレーム上に支持
   されたパンチ手段とよりなるブリツジ型パンチプ
   レスであつて、該ブリツジ型パンチフレームと該
   テーブルフレームの間で開口に沿つてブリツジ型
   パンチフレーム内を水平に移動する複数個のパン
   チカートリツジ；上記開口に沿つてテーブルフレ
   ーム内を水平に移動する複数個のダイカートリツ
   ジ；及び該複数個のパンチカートリツジとダイカ
   ートリツジを移動せしめるためのカートリツジ駆
   動装置とよりなり、該パンチ手段が１個のカート
   リツジの長さに等しい距離だけ間隔を置いた２個
   の一対になつたパンチングヘツドよりなり、それ
   によつて各々のカートリツジでパンチとダイセツ
   トについて同時にパンチングが遂行できることを
   特徴とするブリツジ型パンチプレス。