JP2010017797A - タッピング用金型およびタッピング用金型設置機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のタップを設置可能でありタレットパンチプレスに設置されて使用されるタッピング用金型において、前記各タップのうちで加工に必要なタップを選択し、この選択されたタップでワークにタップ加工を行うときに、エネルギーの消費を極力抑える。
【解決手段】複数のタップ27を設置可能であり、タレットパンチプレス1に使用されるタッピング用金型21において、アウタホルダ29の中心軸CL2まわりに設置される各タップ27を、中心軸CL2を中心にしてインデックス位置決め自在であると共に、タップ加工をする際、タップ加工に使用されるタップ27Aのみを回転させるタップ駆動機構23を有する。
【選択図】 図3
【解決手段】複数のタップ27を設置可能であり、タレットパンチプレス1に使用されるタッピング用金型21において、アウタホルダ29の中心軸CL2まわりに設置される各タップ27を、中心軸CL2を中心にしてインデックス位置決め自在であると共に、タップ加工をする際、タップ加工に使用されるタップ27Aのみを回転させるタップ駆動機構23を有する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、タッピング用金型およびタッピング用金型設置機構に係り、特に、複数のタップを設置可能であると共に、設置された各タップをインデックス位置決めすることができるものに関する。
従来、ワークの両側に対向して設けられたタップ金型を装着して移動自在なパンチヘッドおよびダイヘッドを備えてなるパンチングマシンであって、前記パンチヘッドおよびダイヘッドにアウタガイドを内蔵したツールホルダを回転自在に設け、前記アウタガイドに複数個のインナガイドを回転自在に設けると共に、アウタガイド内にタップ工具を装着あるいは離脱自在な前記タップ金型を設け、前記パンチヘッドおよびダイヘッドに近接してラムシリンダを設け、このラムシリンダに設けられたラムを囲撓して板押え用シリンダを設け、この板押え用シリンダに設けられた板押えピストンと前記アウタガイドとを結合あるいは離脱自在な係合部材を設けると共に、前記アウタガイドとこのアウタガイドの外周に装着したツールホルダとの間に回転を伝達あるいは離脱するロック機構を設けてなるパンチングマシンが知られている(特許文献1参照)。
上記パンチングマシンでは、ラムの外周に板押さえピストンがあり、このピストンを下方に下げるとピストンブラケットが押し下げられて、ツールホルダとアウタガイドとを係合/解除するロック機構が解除された状態になる。このときにウォームホイールを回転させると内歯車と噛合したインデックス歯車が回転してタップ金型(タップ)が回転する。
また、板押さえピストンを上昇させロック機構をロック状態としツールホルダをアウタガイドに係合させる。このとき、ウォームホイールを回転させるとタップは回転せず、ツールホルダが回転しタップが選択される。
なお、タップの回転(タップ加工するための自転)は内歯車とインデックス歯車との歯数の比で決定し、ラムのスピードをタップピッチに合わせながらタップ加工を行う。
特開平6−344234号公報
ところで、前記従来のパンチングマシンでは、ワークにタップ加工するためには、複数あるタップの総てが回転してしまう。すなわち、内歯車と総てのインデックス歯車が噛合しているので、ストライカの下に位置しているタップ(実際にタップ加工をするタップ)のみならず他のタップも回転してしまい、無駄なエネルギーを消費してしまうという問題がある。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、複数のタップを設置可能でありタレットパンチプレスに設置されて使用されるタッピング用金型において、前記各タップのうちで加工に必要なタップを選択し、この選択されたタップでワークにタップ加工を行うときに、エネルギーの消費を極力抑えることができるタッピング用金型およびタッピング用金型設置機構を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、複数のタップを設置可能であり、タレットパンチプレスに使用されるタッピング用金型において、アウタホルダの中心軸まわりに設置される各タップを、前記中心軸を中心にしてインデックス位置決め自在であると共に、タップ加工をする際、前記タップ加工に使用されるタップのみを回転させるタップ駆動機構を有するタッピング用金型である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のタッピング用金型において、前記アウタホルダが外部から回転力を得て、前記タップ駆動機構がインデックス位置決めをし、また、前記タップ加工をする際、前記タップのみを回転させるように構成されているタッピング用金型である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のタッピング用金型において、前記タップ駆動機構での、前記インデックス位置決め動作と、前記タップ加工をする際前記タップ加工に使用されるタップのみを回転させる動作との切り換えは、前記タレットパンチプレスに設けられているストライカによる、前記タッピング用金型の被押圧体への押圧で行うように構成されているタッピング用金型である。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載されたタッピング用金型を前記タレットパンチプレスに設置した際、前記タレットパンチプレスと前記タッピング用金型で保持されたタップとがお互いに電気的に絶縁されるように構成されているタッピング用金型設置機構である。
本発明によれば、複数のタップを設置可能でありタレットパンチプレスに設置されて使用されるタッピング用金型において、前記各タップのうちで加工に必要なタップを選択し、この選択されたタップでワークにタップ加工を行うときに、エネルギーの消費を極力抑えることができるという効果を奏する。
図1は、タレットパンチプレス1の概略構成を示す図である。
タレットパンチプレス1はフレーム3を備えている。また、タレットパンチプレス1には、板状のワークWを支持するテーブル5と、ワークWの位置決めを行うワーク位置決め装置7とが設けられていると共に、複数のパンチ(図示せず)またはタッピングユニット(タッピング用金型)を設置可能な円板状の上部タレット(回転中心軸CL1を中心にして回転位置決め自在な上部タレット)9と、パンチやタッピングユニットに対応する下部位置に、複数のダイ(図1では図示せず)または孔付きダイを設置自在な円板状の下部タレット11とを具備したタレット装置13が設けられている。
また、フレーム3には、上部タレット9のタッピングユニットやパンチを打撃する(下方向に力を加える)ストライカ15とラム本体17が昇降自在に設けられている。上部タレット9の半径方向に並んだパンチまたはタッピングユニットを選択的に打撃するために、ストライカ15とラム本体17との間には、ストラカ移動機構19が設けられている。
また、フレーム3の上部には、タッピングユニットを回転駆動等するためのタップ駆動機構(タッピング用金型駆動機構)23が設けられている。
続いて、タッピング用金型21等について説明する。
図2は、上部タレット9に、タッピング用金型21等を設置した状態を示す斜視図であり、図3は、上部タレット9に、タッピング用金型21を設置した状態を示す断面図であり、図4は、タッピング用金型21やダイ25の断面図であり、図5は、図4におけるV―V矢視図である。
タッピング用金型21は、前述したように、タレットパンチプレス1(たとえば、上部タレット9)に設置されて使用されるものであり、複数のタップ27を設置(保持)可能なように構成されている。
また、タッピング用金型21は、タップ駆動機構23を備えている。タップ駆動機構23は、タッピング用金型21がタレットパンチプレス1に設置されたときに、タッピング用金型21のアウタホルダ29の中心軸CL2まわりに設置された各タップ27を、中心軸CL2を中心にしてインデックス位置決め自在とするための機構である。なお、各タップ27は、たとえば、中心軸CL2を中心にした円であってアウタホルダ29の外径よりも小さい直径の円の円周を4等配等の当分配する位置に設けられている。
また、タップ駆動機構23は、インデックス位置決め後にタップ加工をする際、このタップ加工に使用されるたとえば1つのタップ27(27A)のみを回転させるように構成されている機構である。なお、タップ加工をする際には、タップ加工に使用されるタップ27Aのみが前述したように回転すると共に、タップ加工に使用されるタップ27Aのみがタップ加工のためにワークWの側(下方)に移動するように構成されている。
また、タッピング用金型21では、タッピング用金型21がタレットパンチプレス1に設置されたときに、タッピング用金型21のアウタホルダ29が外部(たとえば、タレットパンチプレス1に設けられているアクチュエータ;図示せず)から回転力を得て、タップ駆動機構23が各タップ27のインデックス位置決めをし、また、タップ加工をする際、タップ27Aのみを回転させるように構成されている。
また、タッピング用金型21では、タップ駆動機構23での、タレットパンチプレス1に設置されたタッピング用金型21の各タップ27の前記インデックス位置決め動作と、タップ加工をする際このタップ加工に使用されるタップ27Aのみを回転させる動作との切り換えを、タレットパンチプレス1に設けられているストライカ15によるタッピング用金型21の被押圧体31への押圧で行うように構成されている。
すなわち、ストライカ15によって被押圧体31が押されていないときには、各タップ27は中心軸CL2を中心にしてインデッックス位置決め可能になっており、ストライカ15によって被押圧体31が押されてタップ27側(下側)に移動したときに、タップ加工に使用されるタップ27Aのみを回転駆動するようになっている。
さらに、タッピング用金型21をタレットパンチプレス1に設置した際、タレットパンチプレス1とタッピング用金型21で保持された各タップ27とがお互いに電気的に絶縁されるようにするために、タッピング用金型21の一部、タレットパンチプレス1の一部のうちの少なくとも一方が、絶縁性の材料で構成されている。具体的には、上部タレット9とタッピング用金型21との間に設けられている筒状(たとえば円筒状)のホルダ33が硬質な樹脂等の絶縁体で構成されているか、ホルダ33の表面に絶縁性の皮膜が形成されている。
ここで、タッピング用金型21等について例を掲げ図4等を参照しつつさらに詳しく説明する。
タッピング用金型21は、アウタホルダ29と支持体35と被押圧体31とシリンダ構成体37とピストン構成体39と支柱構成体41とタップ保持体43とタップ保持体支持体45とを備えて構成されている。
アウタホルダ29は円筒状に形成されており、このアウタホルダ29の上側には、円筒状に形成されている支持体35が設けられている。アウタホルダ29と支持体35とはお互いの係合部で滑り対偶をなしており、タッピング用金型21を上部タレット9に設置した状態では、アウタホルダ29が支持体35に対して中心軸CL2を中心にした回転するようになっている。ただし、上下方向では支持体35に対するアウタホルダ29の位置は変化しないようになっている。また、タッピング用金型21を上部タレット9に設置した状態では、係止部材47(図3参照)により、支持体35が上部タレット9と一体的になっている。
円柱状に形成されている被押圧体31は、下側が支持体35の内側に位置し上側が支持体35の上部に突出するようにして設けられている。また、被押圧体31は支持体35に対して滑り対偶をなしており、ストライカ15によって押されることによって、所定のストトークSK1だけ上下方向で移動するよういなっている。また、タッピング用金型21を上部タレット9に設置した状態では、係止部材47により、被押圧体31の中心軸CL2まわりの回転が規制され、被押圧体31は上下方向にのみ移動するようになっている。
また、アウタホルダ29にはピン49が一体的に設けられており、このピン49とタップ保持支持体45と支柱構成体41と圧縮コイルバネ51とシリンダ構成体37とで、被押圧体31が上方に付勢されており、図4に示すようにストライカ15で押されていない状態では、被押圧体31は上昇端に位置している。
円柱状に形成されているシリンダ構成体37は、支持体35の内側に設けられており、支持体35や被押圧体31に対して滑り対偶をなしており、すでに理解されるように圧縮コイルバネ51で上方に付勢され、被押圧体31に常に接触している。また、タップ27を上下動するためのシリンダ部53を4等配の位置に備えている。
ピストン構成体39は、シリンダ部53に設けられており、ストロークSK2だけ、ピストン構成体39に対して移動するようになっている。なお、常態では、ピストン構成体39は、圧縮コイルバネ55によって上方に付勢されているが、被押圧体31に設けられた貫通孔32から供給される空気圧によって、ストロークSK2だけ下方に移動して停止するようになっている。なお、ストロークSK2だけ下方に移動するピストン構成体39は、実際のワークWにタップ加工がされるタップ27Aに対応するピストン構成体39Aだけである。また、ピストン構成体39の下側には、マスターネジ57が形成されている。
細長い円柱状に形成されている支柱構成体41は、タッピング用金型21の中央部で中心軸CL2に沿って設けられており、被押圧体31やシリンダ構成体37に対して滑り対偶をなしている。支柱構成体41の上端59にはトースクラッチの歯部が形成されている(図示せず)。この歯部が、被押圧体31に中央下部に設けられている凹部61の底部63に設けられているトースクラッチの歯部(図示せず)と噛み合うようになっている。
なお、図4に示したように被押圧体31が上端に位置しているときに、前記トースクラッチの歯部同士は、非係合の状態にあり、被押圧体31に対して支柱構成体41が回転可能な状態になっている。一方、図4に示す状態から被押圧体31がストロークSK1だけ下方に移動した状態(図6参照)では、前記トースクラッチの歯部同士が係合の状態になり、被押圧体31に対して支柱構成体41が回転不可能な状態になっている。また、すでに理解されるように、上下方向では、アウタホルダ29や支持体35に対して、支柱構成体41の位置が変化しないようになっている。
円板状に形成されているタップ保持体支持体45は、アウタホルダ29の内部に設けられており、外周がアウタホルダ29の内周に対して滑り対偶をなしている。また、タップ保持体支持体45は、支柱構成体41に一体的に設けられている。
円柱状に形成されているタップ保持体43は、この下部でタップ27を着脱自在になっている。また、上下方向の中間部で、ベアリング65を介してタップ保持体支持体45に支持されており、中心軸CL3を中心にしてタップ保持体支持体45に対し回転自在になっている。
また、タップ保持体43の上部外側には、平歯車で構成されたギヤ部67が形成されており、タップ保持体43の上部内側には、ピストン構成体39のマスターネジ57と螺合しているマスターネジ69が形成されている。
タップ保持体43のギヤ部67は、支柱構成体41の上下方向の中間部に形成されているギア部71に噛合していると共に、アウタホルダ29の内側上部に形成されている内歯車(インデックス用ギヤ部)73に噛合している。
アウタホルダ29内側の上下方向の中間部には、インデックス用ギヤ部73と同様に構成されたタップ回転用ギヤ部75が形成されている。なお、インデックス用ギヤ部73とタップ回転用ギヤ部75とは、距離L1だけ離れており、この距離L1は、タップ保持体43のギヤ部67の歯幅よりも僅かに大きくなっている。
次に、タッピング用金型21を上部タレット9に設置する場合について説明する。
図3に示すように、タッピング用金型21は、円筒状のホルダ33とベアリング77と円筒状のプーリ構成体79とを介して、上部タレット9に設置されるようになっている。
プーリ構成体79の上部にはプーリ部85が形成されている。また、プーリ構成体79の上部は、ホルダ33に対して滑り対偶をなしている。そして、プーリ構成体79が、プーリ部85に巻き掛けられたタイミングベルト(図示せず)を介して、上部タレット9に設けられているステッピングモータ等のアクチュエータ(図示せず)で、中心軸CL2を中心にして回転し位置決めされるようになっている。なお、プーリ構成体79は、上部タレット9に対して上下方向には移動しないようになっている。
また、タッピング用金型21が上部タレット9に設置された状態では、プーリ構成体79に設けられたキー81とアウタホルダ29のキー溝83と係止部材47とにより、タッピング用金型21のアウタホルダ29は、プーリ構成体79と一体になって中心軸CL2を中心にして回転するようになっている。
次に、図4、図6〜図9を参照して、タッピング用金型21をタレットパンチプレス1に設置してワークWにタップ加工をするときの動作を説明する。
まず、初期状態として、図4に示すように、ダイ25に載置されているワークWが、所定の箇所に位置決めされているものとする。また、被押圧体31やタップ27等は上昇端に位置しているものとする。
この初期状態で、タップ加工に使用するタップ27Aを選択すべく、プーリ構成体79を介して、アウタホルダ29を中心軸CL2を中心にして回転し、タップ27Aをインデックス位置決めする。なお、図4では、使用されるタップ27Aがシンデックス位置決めされた状態を示してある。
図4に示した状態からストライカ15により被押圧体31を下降端に位置させると図6に示すようになる。図6に示す状態から、タップ27Aに対応したピストン構成体39Aを下降端に移動させるべく、ストライカ15と貫通孔32とを介して、ピストン構成体39Aが設けられているシリンダ部53のみに圧縮空気を供給すると図7に示す状態になる。
図7に示す状態で、アウタホルダ29を、中心軸CL2を中心にして回転させると、各マスターネジ57,69が螺合していることにより、タップ保持体43(タップ27A)が下降し、ワークWにタップ加工がなされる(図8参照)。なお、キー(図示せず)等により、ピストン構成体39は、シリンダ構成体37に対して、上下方向にのみ移動し回転はしないように構成されているものとする。この後、タップ保持体43(タップ27A)が上昇等し、前記初期状態になる(図9参照)。
タッピング用金型21によれば、タップ駆動機構23によって、各タップ27のうちで加工に必要なタップ27Aを選択し、この選択されたタップ27AでワークWにタップ加工を行うときに、選択されたタップ(インデックス位置決めされたタップ)27Aのみを回転させるようになっているので、エネルギーの消費を極力抑えることができ、タップ27を回転駆動するモータ等のアクチュエータの容量を従来よりも小さくすることができ、さらに、タップ加工の際に回転するもの(タップ27A等)のイナーシャを小さくすることができ、従来よりも応答性のよい動作で制御をすることができ、ワークWの加工時間を短縮することができる。
また、タッピング用金型21によれば、アウタホルダ29が外部から回転力を得て(一箇所から入力された回転力によって)、各タップ27をインデックス位置決めし、ワークWにタップ加工をする際タップ加工に使用されるタップ27Aのみを回転させるように構成されているので、装置の構成が簡素化されている。また、既存のタレットパンチプレス1にタッピング用金型を21設置する場合、追加工事が不要かもしくはタレットパンチプレス1に僅かな追加工事するだけでよい。
また、タッピング用金型21によれば、タップ駆動機構23での動作の切り換えを、タッピング用金型21の被押圧体31の移動で行うので、上記切り換えをする機構を別途設ける必要がなくなり、装置の構成が簡素になっている。
さらに、タッピング用金型21によれば、タレットパンチプレス1とタッピング用金型21で保持されたタップ27とがお互いに電気的に絶縁されているので、ワークWにタップ加工をするときにタップ27をタッチセンサーとして使用することができ、タップ折れの検出を容易に行うことができる。
また、タッピング用金型21によれば、マスターネジ57,69によって、タップ27(27A)が移動するようになっているので、タップ27の回転数と移動量との比が正確になり、ワークWを加工するときのタップ折れやタップ27をワークWから離すときのワークWの持ち上がりを防止することができる。また、ワークWにタップ加工をする場合のストライカ15の細かい位置制御が不要になる。
1 タレットパンチプレス
21 タッピング用金型
27 タップ
29 アウタホルダ
31 被押圧体
W ワーク
21 タッピング用金型
27 タップ
29 アウタホルダ
31 被押圧体
W ワーク
Claims (4)
- 複数のタップを設置可能であり、タレットパンチプレスに使用されるタッピング用金型において、
アウタホルダの中心軸まわりに設置される各タップを、前記中心軸を中心にしてインデックス位置決め自在であると共に、タップ加工をする際、前記タップ加工に使用されるタップのみを回転させるタップ駆動機構を有することを特徴とするタッピング用金型。 - 請求項1に記載のタッピング用金型において、
前記アウタホルダが外部から回転力を得て、前記タップ駆動機構がインデックス位置決めをし、また、前記タップ加工をする際、前記タップのみを回転させるように構成されていることを特徴とするタッピング用金型。 - 請求項2に記載のタッピング用金型において、
前記タップ駆動機構での、前記インデックス位置決め動作と、前記タップ加工をする際前記タップ加工に使用されるタップのみを回転させる動作との切り換えは、前記タレットパンチプレスに設けられているストライカによる、前記タッピング用金型の被押圧体への押圧で行うように構成されていることを特徴とするタッピング用金型。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載されたタッピング用金型を前記タレットパンチプレスに設置した際、前記タレットパンチプレスと前記タッピング用金型で保持されたタップとがお互いに電気的に絶縁されるように構成されていることを特徴とするタッピング用金型設置機構。
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JP2008179253A JP2010017797A (ja) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | タッピング用金型およびタッピング用金型設置機構 |
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