WO1991014520A1 - Punch press - Google Patents

Description

明 細 書

ハ° ン チ プ レ ス

発明 の技術分野

こ の発明 は板状の ワ ー ク の打抜 き 及び成形作業に供せ ら れ る パ ン チ プ レ ス に関す る 。

発明の背景技術

従来板状の ワ ー ク を打抜い た り 成形す る プ レ ス と し て は、 夕 レ ツ ト 内 に予め多数の金型がセ ッ ト さ れた 夕 レ ツ ト ノヽ。 ン チ プ レ スが知 ら れて い る 。

ま た上記 夕 レ ツ ト パ ン チ プ レ ス の各部につ い て も 多数 出願 さ れて い る 。

例え ば金型の位置決めや交換につ い ては特公昭 54-179 73号、 特公昭 54-6751 号、 特開昭 56-119626 号、 特開昭 60 -106630 号、 特開昭 60 - 106631 号公報な どがあ る 。

ま た上型の ス ト ロ ー ク を制御す る技術や 夕 レ ツ ト の 回 転に関す る 技術 と し て は、 例え ば特開昭 63-130225 号、 特開昭 63 -130226 号、 特開昭 63- 130227 号、 特開昭 63-1 30228 号、 実公昭 64-3548 号、 実開昭 62 - 127318 号、 特 公昭 59-44940号公報な どがあ る 。

し 力、 し 、 何れの技術 も タ レ ツ ト パ ン チ プ レ ス を基本 と し た も ので、 夕 レ ツ ト パ ン チ プ レ ス は互に同期回転す る 上下 夕 レ ツ ト を有 し ていて、 こ れ ら 夕 レ ツ ト を同期回転 す る た めの構造が複雑であ る と 共 に、 価格 も高い な どの 欠点があ っ た。 発明の概要

本発明 は上記 し た事情に鑑みてな さ れた も ので あ っ て そ の 目 的 とす る と こ ろ は、 夕 レ ツ ト 及びそ の駆動装置を 設け る こ と な く 、 構成が簡単で扱い易 く 、 低 コ ス ト で製 造 さ れ、 し か も操作上の信頼性 も高いパ ン チ プ レ ス を提 供す る こ と であ る 。

上記 目 的を達成す る た め に、 本発明の第 1 態様に よれ ば、 油圧駆動手段に よ っ て上下動 自 在に さ れ、 かつ 回転 駆動手段に よ っ て割出 し 回転自在に さ れた上部主軸 と 、 該上部主軸の下方に位置 さ せ られ、 かっ こ の上部主軸 と 同期 し て割出 し 回転 自在に さ れた下部主軸 と 、

前記上部主軸の下端に着脱 自在に取付け ら れ、 かつ 自 動的 に交換 さ れ得 る上部金型 と 、

該上部金型に対向す る よ う に前記下部主軸の上端 に着 脱 自在に取付け ら れ、 かつ 自動的に交換 さ れ得 る下部金 型 と 、

前記上部主軸 に前記上部金型を移送位置決めを行な い なが ら締留す る た めの上部 ク ラ ン プ装置 と 、 そ し て

前記下部主軸 に前記下部金型を位相位置決めを行な い なが ら締留す る ための下部 ク ラ ン プ装置 と を具備す る パ ン チ プ レ ス が提供 さ れ る 。

本発明の第 2 態様に よ れば、 第 1 態様に記載のパ ン チ プ レ ス で あ っ て、 前記下部主軸 も ま た別の油圧駆動手段 に よ っ て上下動 自在に さ れてい る こ と を特徴 と す る パ ン チ プ レ ス が提供 さ れ る 。

本発明 の第 3 態様に よ れば、 第 1 態様に記載のパ ン チ プ レ スであ っ て、 前記上部主軸の下降速度及び推力が該 上部主軸の上下動位置を検出す る こ と に よ っ て制御 さ れ る こ と を特徴 と す る パ ン チ プ レ スが提供 さ れ る 。

上記態様を有す る 本発明の利点は、 下記の通 り であ る < すな わ ち 、 油圧駆動装置 に よ り 上下動 さ れ る上部主軸 に 取付けた上部金型 と 、 上記上部主軸 と 同期回転が可能な 下部主軸 に取付け た下部金型の 間で ワ ー ク を打抜 き 加工 す る よ^ に し た こ と か ら 、 上部主軸の位置を検出 し て位 置 に応 じ て油圧を制御す る こ と に よ り ワ ー ク の材質ゃ扳 厚、 打抜き 形状に応 じ て最適な速度で打抜 き 加工がで き る よ う に な り 、 精度の高い製品が得 ら れ る よ う に な る 。

ま た、 予め 自動交換装置側に必要数の金型を用意 し て お く こ と に よ っ て、 上 · 下主軸 に取付け た金型を別の金 型に 自動交換で き る よ う に し た こ と 力、 ら 、 パ ン チ プ レ ス 側に は従来の タ レ ツ ト ノ、。 ン チ プ レ ス の よ う な上下 夕 レ ツ ト を必要 と せず、 複雑な 回転機構をパ ン チ プ レ ス側に設 け る 必要がな い た め、 パ ン チ プ レ ス の構造が簡素化で き る と 同時に価格低減 も 図れ る よ う に な る 。

さ ら に上部主軸の上下方向の位置を検出 し 、 得 ら れた 位置信号に応 じ て上部主軸の下降速度や推力を制御す る こ と に よ り 、 ワ ー ク の材質や板厚、 打抜 き 形状 に よ っ て 最適な打抜 き 条件が得 ら れ る た め、 精度の高い打抜 き 加 ェが可能に な る と 同時に、 打抜 き 時の騒音 も 低減 さ せ る こ と がで き る 。

し か も長方形状の金型や、 異形金型を上下主軸 に装着 し て、 こ れ ら主軸を位相割出 し し なが ら 回転 さ せて打抜 き加工を行 う こ と に よ り 、 複雑な形状の打抜 き も容易 に 行え る た め、 従来の タ レ ツ ト パ ン チ に比べて多品種少量 生産工場や シ ス テ ム工場に適用で き る な ど汎用性 も大幅 に向上す る 。

前記な ら びに他の本発明の 目 的、 態様、 そ し て利点は 本発明の原理に合致す る 好適な具体例が実施例 と し て示 さ れてい る 以下の記述お よ び添附の 図面に関連 し て説明 さ れる こ と に よ り 、 当該技術の熟達者に と っ て明 ら か に な る であ ろ う 。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の一具体例の全体構成を示す概略断面 図、

第 2 図は第 1 図 におけ る 第 1 部分の拡大断面図、 第 3 図 は第 1 図 にお け る 第 2 部分の拡大断面図、 そ し て、

第 4 図及び第 5 図はそれぞれ上部金型及び下部金型の 自 動交換時の作用説明図であ る 。

好ま し い具体例の詳細な説明

以下、 本発明を添付の図面に示 し た一具体例 に関連 し て詳述す る 。 図か ら第 3 図 に おいて参照数字 1 はパ ン チ プ レ ス の本体が記部室れ記上記着回位ダなたムにラ一ら 29ら フ レ ー ム で、 こ の本体フ レ ー ム 1 に上下方向 に シ リ ン 2 が固着 さ れてお り 、 こ の シ リ ン ダ 2 内 に上部主 寒由 3 上下に貫通 し て設け ら れてい る 。

上 上部主軸 3 は中空と な つ て い て、 シ リ ン ダ 2 内 に 設け れたすべ り 軸受け 4 に外周部が回転及び上下摺動 自 在 支承 さ れてい る と 共に、 シ リ ン ダ 2 の油圧室は上 記上 に主軸 3 よ り 突設 さ れた ピ ス ト ン 3 a に よ り 上方 油圧 ² 1 と 下方油圧室 2 ₂ に 区割 さ れ、 そ れぞれの油 圧室 1 ， 2 2 に油圧供給管 5 よ り 油圧が供給で き る よ う に つ て い る 。

ま 上記上部主軸 3 の上部は ス プラ イ ン轴 6 がキー止 め さ て一体に 回転す る よ う に な っ てい る と 共に、 こ の ス プ ィ ン軸 6 に ボ一ル ス プ ラ イ ン ナ ッ ト 7 を介 し て ゥ ォ 一 ホ ィ 一ノレ 8 が係合 さ れて い る 。

上 ゥ ォ ー ム ホ ィ ー ル 8 に は図示 し な い 回転駆動源に よ り 転 さ れ る ゥ オ ー ム 9 が嚙合 さ れて い て、 こ の ゥ ォ 一ム に よ り ゥ ォ ー ム ホ ィ 一 ル 8 を介 し て上記上部主軸 3 が 下搢動 自 在で、 かつ 回転で き る よ う に な つ てい る さ に上記上部主軸 3 の上端部に は軸受け 1 0 を介 し て ァ ム 1 1 が回転 自在に支承 さ れてい る 。

上 ァ一ム 1 1 の先端側 と 、 ウ ォ ー ム ギ ヤ ケ ー ス 1 2 に 固 さ れた ブ ラ ケ ッ ト 1 3 の 間 に は、 上部主軸 3 の上 下動 置を検出す る 計測セ ン サ 1 4 が設け ら れて い る 。 な お図中 1 5 は上部主軸 3 の上下方向の位置を確認す る 接近ス ィ ッ チ 、 1 5 ' は上部主軸 3 の 回転方向の原点 を検出す る 近接ス ィ ツ チであ る 。

—方上記上部主軸 3 内 に は圧縮ばね 1 8 に よ り 上方向 へ付勢さ れた ク ラ ン プ ロ ッ ド 1 9 が収容 さ れてい る 。

上記 ク ラ ン プ ロ ッ ド 1 9 の上端に はへ ッ ド 1 9 a が取 付け ら れていて、 こ のヘ ッ ド 1 9 a を上部主軸 3 の上方 に設け ら れた ア ン ク ラ ン プ シ リ ン ダ 2 0 に よ り プ ッ シ ャ 2 1 を.介 し て加圧す る こ と に よ り 、 上記 ク ラ ン プ ロ ッ ド 1 9 を下動で き る よ う に な っ てい る 。

上記 ク ラ ン プ ロ ッ ド 1 9 の下端部は上部主軸 3 の下端 側内部に収容 さ れた金型 ク ラ ン プ機構 2 2 に接続 さ れて い る 。

上記金型 ク ラ ン プ機構 2 2 はマ シニ ン グセ ン タ な ど に 用 い ら れ る ク ラ ン プと 同様に上部主軸 3 の下端側よ り 揷 入 さ れた上部金型 2 3 の プルス 夕 ッ ド 2 3 a に係合す る ボー ル 2 2 a を有 し ていて、 圧縮ばね 1 8 の作用で ク ラ ン プロ ッ ド 1 9 が上昇さ れる と 、 上部金型 2 3 の テー パ 部 2 3 b が上部主軸 3 の下部開口部に形成 さ れた テー パ 面 3 b に圧着 さ れて、 上部主軸 3 に対 し て上部金型 2 3 が心出 し さ れた状態で取付け ら れ る よ う に な っ てい る 。

上記上部金型 2 3 は図示 し な い 自動交換装置の ア ー ム が嵌合す る 環状溝 2 3 c を有 し てい て、 自動交換装置に よ り 自 動交換が可能に な っ てい る と共に、 上部金型 2 3 内 に はパ ン チ 2 3 d が収容 さ れて い る 。

上記パ ン チ 2 3 d は外周面に形成 さ れた テ一パ部 2 3 e が環状溝 2 3 c よ り 螺揷 さ れた止ね じ 2 3 f に よ り 固定 さ れ、 かつ先端部 は上部金型 2 3 の下面に着脱 自在に取 付け ら れた弾性ス ト リ ッ パ 2 4 側へ突出 さ れてい る。

上記弾性ス ト リ ヅ パ 2 4 は硬質 ゴム な どの弾性体に よ り 形成 さ れてい て、 止め金 2 5 に よ り 上部金型 2 3 の下 面に取付け ら れてい る と 共 に、 中心部に開 口 さ れた孔 2 4 a 内 に上記パ ン チ 2 3 d の先端が嵌揷 さ れて い る 。

—方図中 3 0 は上部主軸 3 の下方に設け ら れた 中空の 下部主軸で、 本体フ レ ー ム 1 にすベ り 軸受け 3 1 を介 し て回転及び上下搢動 自 在に支承 さ れてい る 。 上記下部主 軸 3 0 の下端側に は上部主軸 3 と 同様ス プラ イ ン軸 3 2 がキー止め さ れてい て、 こ の ス プラ イ ン軸 3 2 に ボー ル ス プ ラ イ ン ナ ツ ト 3 3 を介 し て ウ ォ ー ム ホ イ 一ノレ 3 4 が 嚙合 さ れてお り 、 ウ ォ ー ム ケ ー ス 3 5 内 に収容 さ れた ゥ オ ー ム 3 6 に よ り ウ ォ ー ム ホ イ 一 ノレ 3 4 を 介 し て ス プ ラ ィ ン軸 3 2 力 回転で き る よ う に な つ てい る 。

ま た下部主軸 3 0 の下端に は、 リ ン グ 3 8 が固着 さ れ て いて、 こ の リ ン グ 3 8 の外周部に リ フ ト シ リ ン ダ 3 9 に よ り ガイ ド杆 4 0 に沿 っ て上下動 自在に支承 さ れた ョ ー ク 4 1 が係合 さ れ、 上記 リ フ ト シ リ ン ダ 3 9 に よ り 下 部主軸 3 0 が上下動で き る よ う に な っ てい る 。

な お図中 4 2 は下部主軸 3 0 の上下位置確認用 の近接 ス イ ツ チ 、 4 3 は下部主軸 3 0 の回転方向の原点位置を 検出す る近接ス イ ツ チを示す。

一方、 上記下部主軸 3 0 の上端に は、 下部金型 4 5 が 取付け ら れてい る 。

上記下部金型 4 5 は上部金型 2 3 の パ ン チ 2 3 d の間 で扳状の ヮ ー ク 4 6 を打抜 く ダイ 4 5 a を有 し てい る 。

上記ダイ 4 5 a は 自動交換装置の 図示 し な い ア ー ム が 入す る 環状溝 4 5 b よ り 嫘揷 し た止めね じ 4 5 c に よ り 下部金型 4 5 に着脱 自在に 固定 さ れてい る 。 ま た環状 溝 4 5 b の下側に は ク ラ ン プ係合溝 4 5 d が形成 さ れて い て、 こ の ク ラ ン プ係合溝 4 5 d に は円周方向 に複数個 所設け られた ク ラ ン プ爪 4 7 a が係脱 自在に係合 さ れて い る 。

上記 ク ラ ン プ爪 4 7 a は金型 ク ラ ン プ機構 4 7 よ り 突 設 さ れた ク ラ ン プ ロ ッ ド 4 7 b の上端に設け られた ク サ ビ状部 4 7 c に係合 さ れていて、 ク ラ ン プ ロ ッ ド 4 7 b の上下動に伴い、 ク ラ ン プ係合溝 4 5 d 方向へ進退自 在 と な つ てい る と 共に、 各 ク ラ ン プ 口 ' y ド 4 7 b の下端は ク ラ ン プ シ リ ン ダ 4 7 d に よ り 下部主軸 3 0 に沿 っ て上 下動 さ れ る リ ン グ 4 7 e に 固着 さ れてい る 。

そ し て上記 ク ラ ン プ シ リ ン ダ 4 7 d に よ り リ ン グ 47 e を介 し て各 ク ラ ン プ ロ ッ ド 4 7 b を押上げ る こ と に よ り ク ラ ン プ爪 4 7 a が ク ラ ン プ係合溝 4 5 d に進入 し て、 下部金型 4 5 に形成 さ れたテーパ部 4 5 e を、 下部主軸 3 0 の上部開 口 に形成 さ れた テ 一パ面 3 0 a に上方よ り 圧着す る よ う に な っ て い る 。

な お図中 5 0 は上部金型 2 3 の 回転方向の位置決めを 行 う 位相位置決めキー、 5 1 は下部金型 4 5 の 回転方向 の位置決め を行 う 位相位置決めキ ー であ る 。

ま た図中 5 2 及び 5 3 は ク ラ ン プ シ リ ン ダ 2 0 , 47 d の動作位置確認用近接ス ィ ツ チ を示す。

次に第 2 図及び第 3 図 も混え て作用 を説明す る 。 第 1 図は上部金型 2 3 に設け ら れたパ ン チ 2 3 d と 下部金型

4 5 に設け ら れた ダイ 4 5 a の 間で ワ ー ク 4 6 を打抜 く 前の状態を示 し てお り 、 こ の状態か ら シ リ ン ダ 2 の上方 油圧室 2 ェ へ油圧を供給す る と 、 上部主軸 3 が下降 さ れ て ま ず弾性ス ト リ ッ パ 2 4 力 ワ ー ク 2 6 上面に接 し 、 さ に上部主軸 3 が下降 さ れ る と 弾性ス ト リ ッ パ 2 4 が圧 縮 さ れてノ、。 ン チ 2 3 d と ダイ 4 5 a の間で ワ ー ク 4 6 が 打抜かれ る 。

そ の後 シ リ ン ダ 2 の下方油圧室 2 „ 側へ油圧が供給 さ れて上部主軸 3 が上昇 さ れ る に伴い、 弾性ス ト ツ バ 2 4 が元の形伏に復元 し 、 ワ ー ク 4 6 に咬み込んだパ ン チ 2 3 d を抜 き 取 る 。 ワ ー ク 4 6 よ り 打抜かれた打抜 き 片 4 6 a は下部主軸 3 0 の 中空孔 3 0 b 内を落下 し て コ ン べ ャ な どの搬出装置 4 9 へ達 し 、 搬出 さ れ る 。

以下上記動作を綠返す こ と に よ っ て ヮ ー ク 4 6 の打抜 き が連続 し て行われ る 。 異形金型の位相を変え る 場合は 回転駆動源 に よ り ウ ォ ー ム 9 ， 3 6 及びウ ォ ー ム ホ イ 一 ル 8 , 3 4 を介 し て上下部主軸 3 , 3 0 を同期回転 さ せ こ れに よ つ て位相を変え ての異形金型に よ る打抜 き が 容易に行え る と共に、 位相割出 し を連続的に行 う こ と に よ っ て複雑な形状の孔の打抜 き が可能 と な る 。

—方、 上 · 下金型 2 3 , 4 5 を別の金型に交換す る場 合につ いて以下に説明す る 。 ま ず シ リ ン ダ 2 内の ピス ト ン 3 a を第 1 図に示すよ う に シ リ ン ダ 2 の ほぼ中間部に 位置 さ せ、 こ の状態で図示 し な い 自動交換装置の ア ー ム を上部金型 2 3 へ前進 さ せて上記金型 2 3 の環状溝 23 c を把持す る 。

ア ー ム が上部金型 2 3 を把持 し た ら 、 ア ン ク ラ ン プ シ リ ン ダ 2 0 に よ り プ ッ シ ャ 2 1 を下降 さ せて ク ラ ン プロ ッ ド 1 9 上端のへ ッ ド 1 9 a を押圧 し て ク ラ ン プ ロ ッ ド 1 9 を下降させ、 金型 ク ラ ン プ機構 2 2 を解放す る 。

そ し て こ の状態で第 2 図 に示すよ う に上部主軸 3 よ り 上部金型 2 3 を取外す こ と がで き る 。

ま た上部金型 2 3 の取外 し が完了 し た ら 、 次に リ フ ト シ リ ン ダ 3 9 に よ り 下部主軸 3 0 を上昇 さ せた後、 金型 ク ラ ン プ機構 4 7 の ク ラ ン プ シ リ ン ダ 4 7 d に よ り ク ラ ン プ ロ ッ ド 4 7 b を下降 さ せて ク ラ ン プ爪 4 7 a を後退 さ せ、 下部金型 4 5 を解放す る 。

そ し て こ の状態で図示 し な い 自動交換装置の ア ー ムが 下部金型 4 5 を把持 し た ら 、 第 3 図に示す よ う に下部主 軸 3 0 を下降 さ せ る こ と に よ り 、 下部主軸 3 0 よ り 下部 金型 4 5 を取外す こ と がで き る。

上下金型 2 3 , 4 5 の取外 しが完了 し た ら 図示 し な い 自動交換装置の ア ー ム を回転 さ せて、 こ の ア ー ムが把持 し た次の上下金型を順次上 · 下主軸 3 , 3 0 側へ進出 さ せ、 上記 と逆の作用で取付け る こ と に よ り 、 使用済金型 と 次に使用す る 金型の 自 動交換が行え る よ う に な る 。

ま た新た に上下主軸 3 , 3 0 に それぞれ取付け ら れた 上 · 下金型 2 3 , 4 5 の主軸 3 , 3 0 に対す る 位相方向 の位置決め は位相位置決めキー 5 0 , 5 1 に よ っ てそ れ ぞれ正確に行な われ る 。

Claims

請求の範囲

1 .油圧駆動手段に よ っ て上下動 自在に さ れ、 かつ 回転駆 動手段に よ っ て割出 し 回転 自 在に さ れた上部主軸 と 、 該上部主軸の下方に位置 さ せ られ、 かっ こ の上部主軸 と 同期 し て割出 し 回転自在に さ れた下部主軸 と 、

前記上部主軸の下端に着脱 自在に取付け ら れ、 かつ 自 動的に交換 さ れ得 る 上部金型 と 、

該上部金型に対向す る よ う に前記下部主軸の上端に着 脱 自 在に取付 け ら れ、 かつ 自動的 に交換 さ れ得 る下部金 型 と 、

前記上部主軸 に前記上部金型を位相位置決めを行な い なが ら締留す る た めの上部 ク ラ ン プ装置 と 、 そ し て

前記下部主軸 に前記下部金型を位相位置決めを行い な が ら締留す る た めの下部 ク ラ ン プ装置 と を具備す る パ ン チ プ レ ス 。

2 .第 1 請求項に記載のパ ン チ プ レ スであ っ て、 前記下部 主軸 も ま た別の油圧駆動手段に よ っ て上下動 自在に さ れ て い る こ と を特徵 と す る ノ、 ' ン チ プ レ ス 。

3 .第 1 請求項に記載のパ ン チ プ レ ス で あ っ て、 前記上部 主軸の下降速度及び推力が該上部主軸の上下動位置を検 出す る こ と に よ っ て制御 さ れ る こ と を特徴 と す るパ ン チ プ レ ス 。