JP2007054846A - Punch press - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、インデックスツールあるいはマルチツール等の自転自在なパンチ工具,ダイ工具を備えたパンチプレスに関する。 The present invention relates to a punch press provided with a punch tool and a die tool that can rotate freely, such as an index tool or a multi-tool.
工具を自転させて工具の方向を定めるオートインデックスツール機能を有するパンチプレスでは、例えばタレットに自転自在に支持された工具を所定の駆動機構により回転させて所定の回転方向に割り出すようにされている。工具が例えば断面長方形のパンチ工具の場合、上記割り出し動作により断面長方形の向きが所定回転方向に設定される。また、タレットに工具ホルダを自転自在に支持し、この工具ホルダの自転中心からオフセットした位置に複数の工具を支持させたマルチツール方式の場合には、前記駆動機構で工具ホルダを回転させることにより、工具ホルダ上の所望の工具が所定の回転位置に割り出される。 In a punch press having an auto index tool function that determines the direction of a tool by rotating the tool, for example, a tool supported to rotate freely on a turret is rotated by a predetermined drive mechanism to be indexed in a predetermined rotation direction. . When the tool is, for example, a punch tool having a rectangular cross section, the direction of the rectangular cross section is set to a predetermined rotation direction by the indexing operation. Further, in the case of a multi-tool system in which a tool holder is rotatably supported by a turret and a plurality of tools are supported at positions offset from the rotation center of the tool holder, the tool holder is rotated by the drive mechanism. The desired tool on the tool holder is indexed to a predetermined rotational position.
従来、上記オートインデックスツール機能の駆動機構として、モータで駆動される回転駆動軸やベルトの回転を、カップリング機構を介してタレット上の工具に伝達するようにしたものが知られている(例えば特許文献1,2)。
また、タレット上の各工具に対応させて個別に直接駆動モータを設け、各工具を対応する直接駆動モータで個別に割り出し回転させるようにしたものも提案されている(例えば特許文献3)。
There has also been proposed a device in which a direct drive motor is individually provided corresponding to each tool on the turret, and each tool is individually indexed and rotated by the corresponding direct drive motor (for example, Patent Document 3).
しかし、特許文献1,2に開示されている構成では、回転駆動軸やベルトの回転を平ギヤやウオームホイール等のギヤを用いて工具の回転に変換するので、割り出し精度を確保するためにギヤ間のバックラッシュを最小にしなければならない。そのため、高い部品精度や組立精度が要求され、コスト増を招くだけでなく構造が複雑化し、また駆動機構上から高速化にも限界があるという問題がある。
特許文献3に開示されている構成では、駆動伝達系を簡略化することはできるものの、タレット上の自転自在な工具の数だけ高価な直接駆動モータを設ける必要がある。また、各モータを個別に回転させる制御も必要となる。これらのため、コスト増を招くという問題がある。また、タレット上に設けられた駆動モータは、パンチ加工時に発生する振動加速度に対し、フレーム側に設けられた場合に比べ、大きな力を受けるため、モータ寿命に対して不利となる。
However, in the configurations disclosed in
In the configuration disclosed in
この発明の目的は、駆動モータの回転を工具へ伝達する機構を簡略化し、かつ少ない駆動モータで複数の工具を割り出し回転させることができるパンチプレスを提供することである。
この発明の他の目的は、パンチ工具に対してより近い位置での回転駆動を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、構成をより一層簡略化することである。
An object of the present invention is to provide a punch press that simplifies a mechanism for transmitting the rotation of a drive motor to a tool and can index and rotate a plurality of tools with a small number of drive motors.
Another object of the present invention is to enable rotational driving at a position closer to the punch tool.
Still another object of the present invention is to further simplify the configuration.
この発明のパンチプレスは、上フレーム部および下フレーム部を有するプレスフレームと、上フレーム部に昇降自在に設けられたラムと、自転自在なパンチ工具およびダイ工具を複数搭載可能であって前記上フレーム部および下フレーム部にそれぞれ移動自在に設けられ前記パンチ工具およびダイ工具をラムの昇降軸線上に位置決めする上下の工具支持体とを備え、前記上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、前記パンチ工具およびダイ工具を自転させるための駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けている。
この構成によると、上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、パンチ工具およびダイ工具を自転させる駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けたため、駆動モータからパンチ工具およびダイ工具までの動力伝達機構を簡素化しつつ、少ない駆動モータで複数の工具を回転させることができる。
The punch press according to the present invention can be equipped with a press frame having an upper frame part and a lower frame part, a ram provided to be movable up and down on the upper frame part, and a plurality of freely rotatable punch tools and die tools. And an upper and lower tool support for positioning the punch tool and the die tool on the raising / lowering axis of the ram, respectively, which are movably provided on the frame part and the lower frame part, respectively. A drive motor for rotating the punch tool and the die tool is arranged on the line, and the rotor of the drive motor and the punch tool and the die tool are connected to each other so as to be switchable between a connected state and a disconnected state. And a power transmission mechanism.
According to this configuration, the drive motors for rotating the punch tool and the die tool are respectively arranged on the raising and lowering axes of the rams of the upper frame part and the lower frame part, and the rotor of each of the drive motors, the punch tool and the die tool are arranged. Since a power transmission mechanism is provided that can be switched between a connected state and a disconnected state, the power transmission mechanism from the drive motor to the punch tool and the die tool is simplified, and a plurality of tools are rotated with a small number of drive motors. be able to.
この発明において、前記上フレーム部に設けた駆動モータは、昇降するラムのガイド部の周囲に設けられても良い。このようにラムのガイド部の周囲に駆動モータを設けると、パンチ工具に対してより近い位置での回転駆動が可能となる。そのため、より一層の高速化、構成の簡素化が可能となる。 In this invention, the drive motor provided in the upper frame part may be provided around the guide part of the ram that moves up and down. When the drive motor is provided around the guide portion of the ram as described above, the rotation drive can be performed at a position closer to the punch tool. Therefore, it is possible to further increase the speed and simplify the configuration.
この発明において、前記動力伝達機構は、それぞれ上フレーム部および下フレーム部に設けられても良い。上フレーム部および下フレーム部に動力伝達機構を設けた場合、パンチ工具側およびダイ工具側にそれぞれ1つの動力伝達機構を設けるだけで良く、構成をより一層簡略化できる。 In the present invention, the power transmission mechanism may be provided in an upper frame part and a lower frame part, respectively. When the power transmission mechanism is provided in the upper frame part and the lower frame part, it is only necessary to provide one power transmission mechanism on each of the punch tool side and the die tool side, and the configuration can be further simplified.
この発明のパンチプレスは、上フレーム部および下フレーム部を有するプレスフレームと、上フレーム部に昇降自在に設けられたラムと、自転自在なパンチ工具およびダイ工具を複数搭載可能であって前記上フレーム部および下フレーム部にそれぞれ移動自在に設けられ前記パンチ工具およびダイ工具をラムの昇降軸線上に位置決めする上下の工具支持体とを備え、前記上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、前記パンチ工具およびダイ工具を自転させるための駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けたため、駆動モータの回転を工具へ伝達する機構を簡略化し、かつ少ない駆動モータで複数の工具を割り出し回転させることができる。
前記上フレーム部に設けた駆動モータを、昇降するラムのガイド部の周囲に設けた場合は、パンチ工具に対してより近い位置での回転駆動が可能となり、より一層の高速化、構成の簡素化が可能となる。
前記動力伝達機構をそれぞれ上フレーム部および下フレーム部に設けた場合は、構成をより一層簡略化することができる。
The punch press according to the present invention can be equipped with a press frame having an upper frame part and a lower frame part, a ram provided to be movable up and down on the upper frame part, and a plurality of freely rotatable punch tools and die tools. And an upper and lower tool support for positioning the punch tool and the die tool on the raising / lowering axis of the ram, respectively, which are movably provided on the frame part and the lower frame part, respectively. A drive motor for rotating the punch tool and the die tool is arranged on the line, and the rotor of the drive motor and the punch tool and the die tool are connected to each other so as to be switchable between a connected state and a disconnected state. Since the power transmission mechanism is provided, the mechanism for transmitting the rotation of the drive motor to the tool is simplified and the number of drive motors is reduced. You can rotate indexing the number of tools.
When the drive motor provided on the upper frame is provided around the guide part of the ram that moves up and down, it can be driven to rotate at a position closer to the punch tool, further increasing the speed and simplifying the configuration. Can be realized.
When the power transmission mechanisms are provided in the upper frame portion and the lower frame portion, respectively, the configuration can be further simplified.
この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1はこの実施形態のパンチプレスの概略構成を示す平面図、図2はその側面図である。このパンチプレスでは、プレスフレーム1における上フレーム部1aおよび下フレーム部1bに、工具支持体である上下のタレット2,3が互いに同心の垂直軸心回りに回転自在に支持されている。これら上下のタレット2,3には、複数のパンチ工具4およびダイ工具5が円周方向に並べて設置されている。これら複数のパンチ工具4およびダイ工具5のうち、いずれか複数のものが、自転自在なものとされる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the punch press of this embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof. In this punch press, upper and
これら自転自在なパンチ工具4およびダイ工具5は、図3のように構成される。同図に示すように、パンチ工具4は、円筒状のパンチホルダ4bと、このパンチホルダ4b内に回転不能に支持されるパンチ4aとでなり、上タレット2の工具支持孔2aに筒状部材6を介して自転自在に支持される。筒状部材6は、パンチホルダ4bを昇降自在でかつ相対回転不能に嵌合させた部材であり、この筒状部材6が上タレット2の工具支持孔2a内にライナ48を介して回転自在に支持される。ダイ工具5は、円筒状のダイホルダ8と、このダイホルダ8内に回転不能に支持されるダイ9とでなり、下タレット3の工具支持孔3aに自転自在に支持される。同図の例では、パンチホルダ4bおよびダイホルダ8は、それぞれ工具支持孔2a,3aにライナ48,49を介して嵌合させているが、工具支持孔2a,3aに直接にパンチホルダ4b,ダイホルダ8を嵌合させても良い。
These self-rotating
パンチ工具4は、パンチ位置Pに割り出された状態で、ラム10により昇降駆動される。パンチ位置Pは、ラム10の昇降軸線O上の位置である。パンチ工具4の頭部は、パンチ位置Pにパンチ工具4が割り出されたときにラム10に連結されるT形連結部7とされている。ラム10は、上フレーム部1aに設けられたガイド部19を介して上フレーム部1aに昇降自在に支持され、図2に示すパンチ加工手段11で昇降駆動される。パンチ加工手段11は、板材Wのパンチ加工を行う加工手段となるものである。パンチ加工手段11は、サーボモータ12とその回転を直線運動に変換する運動変換機構13とからなる。
The
上下のタレット2,3は、プレスフレーム1に設置されたタレット駆動手段(図示せず)により回転駆動されて、希望の工具がパンチ位置Pに割り出される。タレット駆動手段は、上下のタレット2,3を、例えば共通のモータあるいは個別のモータ(いずれも図示せず)により、チェーン等の駆動伝達系を介して互いに同期回転させるものである。
The upper and
板材送り機構14は、テーブル15上に載せられた板材Wの任意箇所をパンチ位置Pへ送る手段である。この板材送り機構14は、前後(Y方向)移動するキャリッジ16に、左右(X方向)移動するクロススライド17を設置し、板材Wの端部を把持するワークホルダ18をクロススライド17に取付けたものとしてある。
The plate
図3は、上下のタレット2,3に取付けられたパンチ工具4およびダイ工具5を、上記パンチ位置Pで回転させて、所定の回転方向に割り出す工具割出機構24,25の縦断面図を示す。
パンチ工具割出機構24は、ラム10の周囲に設けられパンチ工具4を自転させる駆動モータ26と、この駆動モータ26のロータ26Aとパンチ工具4とを連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構27とでなる。ガイド部19に、駆動モータ26のステータ26Bが設けられる。
ダイ工具割出機構25は、パンチ位置Pにおける下タレット3の直下部の下フレーム部1bにおいて、ラム10の昇降軸線Oと同心状に設けられダイ工具5を自転させる駆動モータ36と、この駆動モータ36のロータ36Aとダイ工具5とを連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構37とでなる。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the
The punch
The die
図4は、パンチ工具割出機構24の拡大断面図を示す。パンチ工具割出機構24の駆動モータ26は、ラム10の昇降軸線Oと同心に軸受20を介して前記ガイド部19に回転自在に設けられたロータ26Aと、このロータ26Aを囲むようにガイド部19に固定されたステータ26Bとでなる。ステータ26Bはステータコイル等で構成され、ロータ26Aは永久磁石等で構成される。
FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the punch
パンチ工具割出機構24の動力伝達機構27は、駆動モータ26のロータ26Aに昇降自在に貫通する係合ピン28と、この係合ピン28を昇降駆動する係合ピン駆動手段29とを備える。係合ピン28は、パンチ工具4の外周にパンチ工具4と一体に回転可能なように嵌合した筒状部材6の上端の係合溝6aに係脱自在なものである。係合ピン駆動手段29は前記ガイド部19の上端に設けられたシリンダ装置からなり、そのピストンロッド30の下端に設けられた係合ピン支持部材31に係合ピン28の上端が係合する。
The
係合ピン支持部材31は、ガイド部19を上下に貫通するガイド孔32にガイドされて昇降自在とされ、係合ピン28の上端に設けられたガイドローラ33が係合する断面T字状の溝部34Aを有する。また、ガイド部19には、前記係合ピン支持部材31の溝部34Aと同じ断面形状の溝部34Bが、ラム10の昇降軸線Oと同心の環状に設けられている。この溝部34Bは、前記ガイド孔32の形成箇所で途切れ、両端がガイド孔32に開口している。また、この溝部34Bは、係合ピン駆動手段29が係合ピン28をパンチ工具4を支持する筒状部材6の係合溝6aに係合する高さまで下降させた図4の状態で、係合ピン支持部材31の溝部34Aと対向する高さに設けられている。
The engagement
これにより、図4の状態から、駆動モータ26のロータ26Aが回転すると、係合ピン28の上端のガイドローラ33が係合ピン支持部材31の溝部34Aからガイド部19の溝部34Bに移載されることで、ロータ26Aの回転が許容される。係合ピン28のガイドローラ33が係合ピン支持部材31の溝部34Aに係合する状態となるロータ26Aの回転位置は、ロータ26Aの原点となる。
4, when the rotor 26A of the drive motor 26 rotates, the
係合ピン駆動手段29には、駆動モータロータ26Aとパンチ工具4の連結状態および連結解除状態を検出する連結検出手段46が設けられている。この連結検出手段46は、係合ピン28がパンチ工具4の周囲の筒状部材6における係合溝6aから退避した状態と係合した状態とに応じて、係合ピン駆動手段29の上端から出没するピストンロッド30の上端部を検出する近接スイッチからなる。
The engagement pin drive means 29 is provided with a connection detection means 46 for detecting the connection state and the connection release state of the drive motor rotor 26A and the
図5は、ダイ工具割出機構25の拡大断面図を示す。下タレット3の下部の下フレーム部1bには、ダイ工具割出機構25を支持する円筒状の支持部材22が、ラム10の昇降軸線Oと同心、つまりパンチ位置Pに割り出された下タレット3のダイ工具5と同心となるように設置される。ダイ工具割出機構25の駆動モータ36は、ラム10の昇降軸線Oと同心に軸受21を介して前記支持部材22に回転自在に設けられたロータ36Aと、このロータ36Aを囲むように前記支持部材22に固定されたステータ36Bとでなる。ステータ36Bはステータコイル等で構成され、ロータ36Aは永久磁石等で構成される。
FIG. 5 shows an enlarged cross-sectional view of the die
ダイ工具割出機構25の動力伝達機構37は、駆動モータ36のロータ36Aに昇降自在に貫通してダイ工具5の下端の係合溝5aに係脱自在な係合ピン38と、この係合ピン38を昇降駆動する係合ピン駆動手段39とを備える。
係合ピン駆動手段39は前記支持部材22の側部に設けられたシリンダ装置からなり、そのピストンロッド40の下端に設けられた係合ピン支持部材41に係合ピン38の下端が係合する。係合ピン支持部材41は、前記支持部材22に垂直に設けられたガイドロッド42にガイドされて昇降自在とされ、係合ピン38の下端に設けられたガイドローラ43が係合する断面コ字状の溝部44Aを有する。また、前記支持部材22には、前記係合ピン支持部材41の溝部44Aと同じ断面形状の溝部44Bが、ラム10の昇降軸線Oと同心の環状に設けられている。この溝部44Bは、係合ピン駆動手段39が係合ピン38をダイ工具5の係合溝5aに係合する高さまで上昇させた図5の状態で、係合ピン支持部材41の溝部44Aと対向する高さに設けられている。なお、支持部材22は、係合ピン支持部材41のある周方向位置で切り欠かれてその切欠部内に支持部材22が位置しており、溝部44Bはその切欠部で途切れて切欠部に両端が開口している。
The
The engagement pin drive means 39 is composed of a cylinder device provided at the side of the
これにより、図5の状態から、駆動モータ36のロータ36Aが回転すると、係合ピン38の下端のガイドローラ43が係合ピン支持部材41の溝部44Aから支持部材22の溝部44Bに移載されることで、ロータ36Aの回転が許容される。係合ピン38のガイドローラ43が係合ピン支持部材41の溝部44Aに係合する状態となるロータ36Aの回転位置は、ロータ36Aの原点となる。
5, when the
係合ピン駆動手段39の近傍には、駆動モータロータ36Aとダイ工具5の連結状態および連結解除状態を検出する連結検出手段47が設けられている。この連結検出手段47は、係合ピン38がダイ工具5の係合溝5aに係合した状態と係合解除した状態とに応じて、昇降する係合ピン支持部材41の一端部を検出する近接スイッチからなる。
In the vicinity of the engagement pin drive means 39, connection detection means 47 for detecting the connection state and connection release state of the
このパンチプレスの全体は、コンピュータ式の数値制御装置等からなる制御装置45(図2,図3)によって制御され、上記工具割出機構24,25の駆動モータ26,36の制御も上記制御装置45によって制御される。
The entire punch press is controlled by a control device 45 (FIGS. 2 and 3) comprising a computer-type numerical control device and the like, and the
次に、上記パンチプレスにおける工具割出動作を説明する。上下のタレット2,3の同期回転によって、自転自在な所望のパンチ工具4およびダイ工具5がパンチ位置Pに割り出されると、パンチ工具4におけるパンチホルダ4bのT形連結部がラム10に連結される。このとき、パンチ工具割出機構24における駆動モータ26のロータ26A、およびダイ工具割出機構25における駆動モータ36のロータ36Aは、先述した原点にある。また、パンチ工具割出機構24およびダイ工具割出機構25の係合ピン28,38は、図4および図5に仮想線で示すように、パンチ工具4の外周の筒状部材6の係合溝6a、およびダイ工具5の係合溝5aから外れた位置にある。
Next, the tool indexing operation in the punch press will be described. When the desired
この状態から、係合ピン駆動手段29,39が作動して、パンチ工具4の係合溝6aに係合ピン28が係合し、ダイ工具5の係合溝5aに係合ピン38が係合する。これに伴い、パンチ工具割出機構24では、係合ピン支持部材31の溝部34Aがガイド部19の溝部34Bに整合する。また、ダイ工具割出機構25では、係合ピン支持部材41の溝部44Aが支持部材22の溝部44Bに整合する。
From this state, the engagement pin driving means 29 and 39 are operated, the
次に、制御装置45から各駆動モータ26,36に駆動指令が与えられ、それらの各ロータ26A,36Aが所定角度だけ回転する。その回転は、各係合ピン28,38のガイドローラ33,43が溝部34B,44Bに移載することにより許容される。これにより、パンチ工具4およびダイ工具5が所定角度だけ回転して位置決めされる。パンチ工具4の概略底面図を示す図6のように、パンチ4aが、前記回転割り出しによって、ラム10の昇降軸線Oを中心として回転角度だけ向きを変更して設定される。また、工具の回転割出しの解除は、上記動作の逆手順により行われる。
Next, a drive command is given from the
この構成のパンチプレスによると、このように、パンチプレーム1の上フレーム部1aおよび下フレーム部1bのラム10の昇降軸線O上に、パンチ工具4およびダイ工具5を自転させるための駆動モータ26,36をそれぞれ配置し、各駆動モータ26,36のロータ26A,36Aとパンチ工具4およびダイ工具5とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構27,37を設けている。そのため、駆動モータ26,36からパンチ工具4およびダイ工具5までの動力伝達機構27,37を簡素化しつつ、少ない駆動モータで複数の工具(パンチ工具4およびダイ工具5)を回転させることができる。
According to the punch press of this configuration, the drive motor 26 for rotating the
また、上フレーム部1aに設けたパンチ工具割出機構24の駆動モータ26は、昇降するラム10の周囲に設けたので、パンチ工具4に対してより近い位置での回転駆動が可能となる。
また、それぞれパンチプレーム1の上フレーム部1aおよび下フレーム部1bに、パンチ工具割出機構24およびダイ工具割出機構34の各動力伝達機構27,37を設けているので、構成をより一層簡略化できる。
Further, since the drive motor 26 of the punch
Further, since the
1…プレスフレーム
1a…上フレーム部
1b…下フレーム部
2…上タレット
3…下タレット
4…パンチ工具
5…ダイ工具
10…ラム
19…ガイド部
26…駆動モータ
26A…ロータ
27…動力伝達機構
36…駆動モータ
36A…ロータ
37…動力伝達機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、前記パンチ工具およびダイ工具を自転させるための駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けたパンチプレス。 A plurality of press frames having an upper frame portion and a lower frame portion, a ram provided to be movable up and down on the upper frame portion, and a plurality of freely rotatable punch tools and die tools can be mounted on the upper frame portion and the lower frame portion. An upper and lower tool support each provided movably to position the punch tool and the die tool on the lifting axis of the ram,
Drive motors for rotating the punch tool and the die tool are respectively arranged on the raising and lowering axis lines of the rams of the upper frame part and the lower frame part, and the rotor of each drive motor and the punch tool and the die tool are respectively set. A punch press provided with a power transmission mechanism for switching between a connected state and a disconnected state.
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