JP4356258B2 - パンチプレス - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の単位ツールをツールホルダで保持してなるマルチツールから、一つの単位ツールを選択してパンチ加工を行う機能を有するパンチプレスに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、パンチプレスとして、タレット等に回転自在に支持されたツールホルダに、複数の単位ツールを保持させたマルチツールが用いられている。マルチツールを使用する機構としては、次のものが提案されている(特開平6−154907号公報)。ツールホルダを専用の回転機構で回転させて、選択すべき単位ツールを任意の回転位置に割り出すと共に、ラムをラム専用の回転機構で回転させる。これにより、選択された単位ツールの割出位置にラムの単位ツール打ち部を位置合わせしてパンチ加工を行う。このような機構を使用すると、マルチツールにおける任意の単位ツールを任意の回転角度に設定した状態でパンチ加工できるので、板材に多様な加工を行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記構成では、マルチツールのツールホルダを回転させる回転機構の他に、ラムを回転させる回転機構が別に必要で、構成が複雑になりコストアップを招くという問題点が有る。
【0004】
この発明は、このような課題を解消し、簡単な構成により、ツールホルダに保持された各単位ツールを様々な回転角度で使用できるパンチプレスを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明のパンチプレスは、ツールホルダ支持体に対して回転自在に装着され、複数の単位ツールを保持したツールホルダと、昇降自在であって上記ツールホルダの回転中心上で回転自在なラムと、上記ツールホルダまたはラムを回転させる回転機構とを備え、上記ラムは、その中心から偏心した位置に前記単位ツールと対向する単位ツール打ち部を有し、前記ツールホルダとラムとを互いに係脱可能に係合させていずれか一方の回転を他方に伝達する回転伝達機構を備えたものである。
この構成によれば、回転伝達機構でツールホルダとラムを係脱させた状態で、回転機構によりツールホルダまたはラムを回転させることにより、ツールホルダおよびラムの両方を回転させることができる。ラムは、偏心した位置に単位ツール打ち部を有し、ツールホルダの回転によって任意の位置に旋回移動した単位ツールを打つことができる。単位ツールは、非円形の工具の場合、ツールホルダの回転で旋回移動することにより、その移動位置によって加工孔の方向が変わる。このため、同じ単位ツールにより様々な方向のパンチ加工が行える。ツールホルダとラムは、互いに係脱可能であり、係合が外れた状態でツールホルダまたはラムを回転させることにより、ツールホルダの任意の単位ツールをラムで打つことができる。したがって、ツールホルダの持つ各単位ツールを、それぞれ様々な方向としてパンチ加工することができ、多様な加工が行える。
しかも、回転伝達機構によりツールホルダとラムを係合させた状態で回転可能としたため、ツールホルダおよびラムの両方を、一つの回転機構で回転させることができる。このため、ツールホルダおよびラムのそれぞれに別個の回転機構を設ける必要がなく、簡単な構成で済む。
【0006】
前記回転伝達機構は、ラムに設けた係合部または被係合部と、前記ツールホルダに設けられ前記ラムの前記係合部または被係合部と係合する被係合部または係合部とよりなり、ラムの昇降によりこれら係合部と被係合部の係合および解除が行われるものとする。このように構成した場合、ラムの昇降でラムとツールホルダとの係脱が行え、回転伝達機構が係合部および被係合部を設けただけのもので済むため、係脱のための特別な駆動機構が不要であって、構成をさらに簡略化できる。
【0007】
前記回転伝達機構は、前記ツールホルダに立設されたロッドと、前記ラムの前記単位ツール打ち部に設けられて前記ロッドが昇降自在に係合する被係合孔とであっても良い。
このように構成した場合、ラムの昇降によるラムとツールホルダとの係脱が、簡単な構成で実現できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施形態を図1ないし図7と共に説明する。図1はこの実施形態に係るパンチプレスの概略構成を示す一部破断平面図、図2はその側面図である。このパンチプレスは、フレーム1にツールホルダ支持体2,3が設置されており、ツールホルダ支持体2,3に対して、自動工具交換機構4,5が設けられている。フレーム1は、側面形状がC字状とされ、その上フレーム部1aおよび下フレーム部1bに上下のツールホルダ支持体2,3、および上下の自動工具交換機構4,5が設けられている。
【0009】
ツールホルダ支持体2,3は、ツールTを保持するツール支持部6を2個有し、上下に延びる回転軸8を中心に回転自在とされている。図3に示すように、上側のツールホルダ支持体2は直線状に延びる部材からなり、その両端にツール支持部6としてツール装着穴が形成されている。このツール支持部6は、パンチ工具であるツールTを保持する。下側のツールホルダ支持体3は、上側のツールホルダ支持体2と同様の構造であり、そのツール支持部6はダイ工具であるツールTを保持する。
【0010】
自動工具交換機構4,5は、ツールホルダ支持体2,3よりも多くのツールT(ここでは4個のツール)を保持して、その保持した任意のツールTをツールホルダ支持体2,3のツール支持部6に対して交換可能としたものである。上側の自動工具交換機構4は、図3に示すように、放射状に並ぶ4本の回転アーム14を有するツール格納回転体12が、その中心に設けられた回転軸16を中心に回転自在とされている。各回転アーム14は、その先端部にツール格納部18を有し、任意のツール格納部18が上側のツールホルダ支持体2のツール支持部6に対向するように構成されている。ツール格納部18にはパンチ工具からなるツールTが格納される。ツール格納部18は、具体的にはツールTを保持する開閉可能なチャックからなる。下側の自動工具交換機構5は、上側の自動工具交換機構4と同様な構造であり、各回転アーム14の先端部のツール格納部18にはダイ工具からなるツールTが格納される。下側の自動工具交換機構5は、任意のツール格納部18が、下側のツールホルダ支持体3のツール支持部6に対向するように構成されている。
【0011】
図2に示すように、上下のツールホルダ支持体2,3は、これらの回転軸8に連結されたモータ等の駆動源21,22により互いに同期して回転させられ、これにより使用するツールTがパンチ位置Pに割り出される。パンチ駆動機構23は、所定のパンチ位置Pでラム20を昇降させてパンチ加工を行うものである。パンチ駆動機構23は、駆動源であるモータ24やクランク機構19等で構成され、上フレーム部1aに設置されている。パンチ駆動機構23は、油圧式であっても良い。
【0012】
上下の自動工具交換機構4,5の各ツール格納回転体12は、回転駆動機構25によって同期回転させられる。また、上下のツール格納回転体12は、昇降装置44,45によって昇降させられる。
回転駆動機構25は、共通のモータ26の駆動を上下のツール格納回転体12に対して振り分けてチェーン機構27,28で伝達するように構成されている。回転駆動機構25は、平歯車等の歯車で構成されたものであってもよい。回転駆動機構25における各ツール格納回転体12に対応するスプロケット43と、各ツール格納体12の回転軸16とはスプライン嵌合により結合されていて、回転駆動機構25から各ツール格納回転体12への回転伝達を可能にすると共に、各ツール格納回転体12の上下動も可能にしている。
昇降装置44,45は、シリンダ装置からなり、各ツール格納回転体12の回転軸16に上下動のみ駆動伝達可能とされている。自動工具交換機構4,5とツールホルダ支持体2,3との間でのツール交換において、昇降シリンダ44,45の駆動によりツール格納回転体12を昇降させることにより、ツール交換が行えるようにされている。なお、昇降装置44,45は、モータ駆動のものであってもよい。
【0013】
フレーム1の一側部には、図1に示すように、複数のツールを格納して自動工具交換装置4,5との間でツールの交換が可能な工具マガジン29,30が設けられている。工具マガジン29,30は、例えば個々のツール格納する格納手段をチェーン状に連結したエンドレス状のものとされる。上下の工具マガジン29,30は、各々上下の自動工具交換機構4,5における回転アーム14の所定の回転位置に対向する部分を通過するように設けられている。
【0014】
このパンチプレスで使用されるツールTのうち、一部は回転式のマルチツールMTとされ、残りのものは単独ツールSTとされている。図4は、パンチ位置Pにおける上下のツールホルダ支持体2,3の一部とラム20とを示す断面図である。マルチツールMTは、回転自在なツールホルダ46に、その回転中心の周囲に並べて複数の単位ツール10を設けたものである。ツールホルダ46は、ツールホルダ支持体2,3のツール支持部6に回転自在に装着される。ツールホルダ46の外周にはリングギヤ47が設けられている。
【0015】
マルチツールMTは、各ツールホルダ支持体2,3に設置されたツール割出回転機構48,49で回転駆動される。ツール割出回転機構48,49は、マルチツールMTにおけるツールホルダ46のリングギヤ47に噛み合うウォームギヤ50と、このウォームギヤ50を回転駆動するモータ51等で構成される。ラム20は、パンチ駆動機構23で昇降駆動されるラム本体52と、ラム本体52の下端に回転自在に連結されたラム頭部53とを有する。ラム頭部53は、その回転中心から偏心した位置に、マルチツールMTの単位ツール10と対向する単位ツール打ち部54を有し、回転中心の下端には単独のツールSTの頭部に係合する第1の係合部53aが形成されている。また、単位ツール打ち部54の下端には、単位ツール10の頭部に係合する第2の係合部53bが形成されている。なお、第1の係合部53aに代えて、単に単独のツールSTを押し下げる単独ツール打ち部を設けてもよい。また、第2の係合部53bは必ずしも設けなくてもよい。係合部53aあるいは係合部53bを設けない場合、単独ツールST,単位ツール10を、ばね部材等の付勢手段により上昇復帰させるようにする。
【0016】
パンチ工具となるマルチツールMTP におけるツールホルダ46の上端には、図4に示すようにロッド55が立設されている。また、ラム頭部53の単位ツール打ち部54には、ラム20の昇降によりツールホルダ46のロッド55に対して係合および係合解除される被係合孔56が形成されている。係合部である前記ロッド55と被係合部である前記被係合孔56とにより、ツールホルダ46の回転をラム20に伝達する回転伝達機構57が構成される。なお、回転伝達機構57は、ラム頭部53側に係合部であるロッド55を設け、ツールホルダ46側に被係合部である被係合孔56を設けても良い。
【0017】
図1および図2において、ワーク送り機構31は、テーブル32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。このワーク送り機構31は、前後(Y軸方向)移動するキャリッジ33に、左右(X軸方向)移動するクロススライド34を設置し、板材Wの端部を把持するワークホルダ35をクロススライド34に取付けたものとしてある。
【0018】
上記構成の動作を説明する。ツールホルダ支持体2,3の一方のツール支持部6がパンチ位置Pに割り出されていて、割り出されたツールTがラム20でパンチ駆動されて板材Wにパンチ加工が行われている間に、ツールホルダ支持体2,3の他方のツール支持部6に対して、次のパンチ加工で使用するツールTの交換が自動工具交換機構4,5により行われる。すなわち、このとき、自動工具交換機構4,5のツール格納回転体12が、90度を1回の回動角として、割出回転し、所望のツールTを保持するツール格納部18がツールホルダ支持体2,3の待機中のツール支持部6に対向する位置で停止する。ツール格納部18から、ツールホルダ支持体2,3の待機中のツール支持部6に、次に使用するツールTが受け渡される。
【0019】
自動工具交換機構4,5のどのツール格納部18も使用目的のツールTを保持していない場合は、工具マガジン29,30と自動工具交換機構4,5のツール格納部18との間でツール交換を行う。
【0020】
マルチツールMTがパンチ位置Pに割り出された場合、そのマルチツールMTにおける複数の単位ツール10のうちから所望の単位ツール10を選択使用してパンチ加工が行われる。ラム20のラム頭部53は、初期状態において、その単位ツール打ち部54が所定の方向(例えば図7(A)に示すような前方向)に設定されている。
単純に単位ツール10を選択するだけの場合、上側のツールホルダ支持体2に保持されているマルチツールMTP のツールホルダ46とラム20とを回転伝達機構57で係合させない状態のまま、上下のツールホルダ支持体2,3におけるパンチ位置PのマルチツールMTのツールホルダ46を、ツール割出回転機構48,49で回転させる。これにより、所望の単位ツール10がラム頭部53における単位ツール打ち部54と対向する位置に割り出される。このとき、マルチツールMTP の所望の単位ツール10の頭部がラム頭部53の第2の係合部53bに係合し、ラム20の昇降駆動によって所望の単位ツール10によるパンチ加工が板材Wに施される。
【0021】
これに対して、マルチツールMTにおける任意の単位ツール10を所望の回転角度に設定してパンチ加工を行う場合には、ラム20のラム頭部53が所定の方向に設定されている初期状態において、先ずラム20を下降させる。ここでは、図7における複数の単位ツール10のうち、方形状の打ち抜き型とされた単位ツール10Aを選択して、その打ち抜き型が横向き姿勢となる回転角度でパンチ加工を行う場合について、以下に説明する。
【0022】
初期状態において、パンチ位置Pのパンチ工具側のマルチツールMTP におけるツールホルダ46は、回転伝達機構57を構成するロッド55がラム頭部53側の被係合孔56に対向する回転位置にある。その結果、ラム20の下降により、前記ロッド55がラム頭部53の被係合孔56に係合する。このように係合した図7(A)の状態から、先ずマルチツールMTP のツールホルダ46を、図7(B)のようにラム頭部53と共にツール割出回転機構48で180度回転させる。
【0023】
このように回転させた後に、ラム20を上昇させて、ロッド55の被係合孔56への係合を解除する。次に、マルチツールMTP のツールホルダ46を、図7(C)に示すように、その単位ツール10Aがラム頭部53の単位ツール打ち部54と対向する回転位置まで、ツール割出回転機構48で回転させる。なお、パンチ位置Pにあるダイ工具側のマルチツールMTD のツールホルダ46は、その単位ツール10Aがラム頭部53の単位ツール打ち部54と対向する回転位置まで、ツール割出回転機構49で回転させる。これによりパンチ工具側のマルチツールMTP において、所望の単位ツール10Aは、その方形状の抜き打ち型が横向き姿勢となってラム頭部53の単位ツール打ち部54に係合する。このように係合した図7(C)の状態から、ラム20を昇降駆動することにより所望の単位ツール10Aによる横向き方形のパンチ加工が板材Wに施される。このようにして、板材Wに対する多様なパンチ加工が可能となる。
【0024】
なお、この場合、ラム20の単位ツール打ち部54の位置は、初期状態での位置と若干異なるので、これに合わせて板材Wにおける加工位置が、ワーク送り機構31によって修正される。
また、図7においては、上記動作説明を簡明化するため、マルチツールMTP のツールホルダ46において、ロッド55が一つの単位ツール10に対応した位置に設けられたように図示しているが、ラム20の昇降でロッド55と被係合孔56を係脱させるときに、ラム頭部53の単位ツール打ち部54が単位ツール10と干渉しないように、ロッド55は単位ツール10から若干離した位置に立設しても良い。
【0025】
このように、この実施形態のパンチプレスでは、回転伝達機構57でマルチツールMTP のツールホルダ46とラム20を係脱させることにより、1つの回転機構でツールホルダ46およびラム20の両方を回転させたり、ツールホルダ46およびラム20のいずれか一方を回転させたりできるので、簡単な構成により、マルチツールMTにおける単位ツール10を任意の回転角度としてパンチ加工に使用できる。
【0026】
また、前記回転伝達機構57は、ツールホルダ46側の係合部(ロッド55)とラム20側の被係合部(被係合孔56)とよりなり、ラム20の昇降により、これら係合部と被係合部の係合および解除が行われるものとしているので、係脱のための特別な機構が不要となり、構成をさらに簡略化できる。
【0027】
特に、回転伝達機構57は、この実施形態ではツールホルダ46に立設されたロッド55と、ラム20の単位ツール打ち部54に設けられて前記ロッド55が昇降自在に係合する被係合孔56とで構成されているので、ラム20の昇降によるラム20とツールホルダ46との係脱が、簡単な構成で実現できる。また、ラム20の昇降によるラム20とツールホルダ46との係脱を円滑かつ確実に行うことができる。
【0028】
なお、前記実施形態では、上下の自動工具交換機構4,5と上下のツールホルダ支持体2,3とで、パンチ位置PにツールTを割り出すパンチプレスの場合を示したが、この発明は、種々の構造のツールホルダ支持体の場合に適用することができる。
例えば、図8,図9に平面図および側面図で示すようなタレット式のパンチプレスに適用することもできる。このタレットパンチプレスは、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、ツールホルダ支持体である上タレット62および下タレット63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62,63には、パンチ工具およびダイ工具としての複数のツールTが円周方向に並べて設置され、第1の実施形態と同様に、パンチ位置Pに割り出されたときにラム20に連結されて昇降駆動される。その他の構成は第1の実施形態と同じである。
【0029】
図10は、さらに他の実施形態を示す要部断面図である。この実施形態では、図1〜図7で示した第1の実施形態において、パンチ工具としてのマルチツールMTP に対するツール割出回転機構68をラム20側に設置している。したがって、マルチツールMTP におけるツールホルダ46にはリングギヤが設けられていない。ラム20側のツール割出回転機構68は、次のように構成される。上フレーム1aに、回転部材69が回転自在に設置され、この回転部材69の内径孔内に、ラム20が、スプライン嵌合等により相対的に上下動自在で、かつ回転伝達可能に挿通されている。回転部材69の外周にウォームホイル70が設けられ、ウォームホイル70に噛み合うウォームギヤ71と、このウォームギヤ71を回転駆動するモータ72(図11)とが設けられている。
この実施形態において、特に説明した事項の他は、第1の実施形態と同じである。例えば、マルチツールMTP におけるツールホルダ46の上端に係合部となるロッド55が立設されることや、ラム20の昇降によってロッド55に係脱する被係合孔56がラム頭部53の単位ツール打ち部54に設けられていることは、図4等に示した第1の実施形態と同じである。
【0030】
この実施形態では、次のように動作させる。ラム20の下降によりロッド55を被係合孔56に係合させた状態で、単位ツール割出回転機構68によりラム20を回転駆動し、ラム20と共にパンチ工具側のマルチツールMTP におけるツールホルダ46を回転させる。これにより、所望の単位ツール10を所定の回転位置に割り出す。この後に、ラム20を上昇させて、ロッド55の被係合孔56に対する係合を解除してから、ラム20だけを単独回転させ、その単位ツール打ち部54を割り出した単位ツール10に対向させる。このようにして、第1の実施形態の場合と同様のパンチ加工を行うことができる。
【0031】
【発明の効果】
この発明のパンチプレスは、ツールホルダ支持体に対して回転自在に装着され、複数の単位ツールを保持したツールホルダと、昇降自在であって上記ツールホルダの回転中心上で回転自在なラムと、上記ツールホルダまたはラムを回転させる回転機構とを備え、上記ラムは、その中心から偏心した位置に前記単位ツールと対向する単位ツール打ち部を有し、前記ツールホルダとラムとを互いに係脱可能に係合させていずれか一方の回転を他方に伝達する回転伝達機構を備えたため、1つの回転機構でツールホルダおよびラムの両方を回転させたり、ツールホルダおよびラムのいずれか一方を回転させたりでき、簡単な構成により、ツールホルダにおける各単位ツールを任意の回転角度としてパンチ加工に使用できる。そのため、多様な加工が行え、しかもパンチプレスが低コストものとできる。
前記回転伝達機構が、ラムに設けた係合部または被係合部と、前記ツールホルダに設けられ前記ラムの前記係合部または被係合部と係合する被係合部または係合部とよりなり、ラムの昇降によりこれら係合部と被係合部の係合および解除が行われるものとしたため、回転伝達機構が簡単な構成で済み、係脱のための特別な駆動機構が不要で、構成をさらに簡略化できる。
前記回転伝達機構が、前記ツールホルダに立設されたロッドと、前記ラムの前記単位ツール打ち部に設けられて前記ロッドが昇降自在に係合する被係合孔とでなるものとした場合は、ラムの昇降によるラムとツールホルダとの係脱が、簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかるパンチプレスの概略構成を示す一部破断平面図である。
【図2】同側面図である。
【図3】同パンチプレスの要部を示す斜視図である。
【図4】同パンチプレスにおけるパンチ位置でのツールホルダ支持体およびラムの構成を示す断面図である。
【図5】ラムとツールホルダの係合状態を示す断面図である。
【図6】ツール割出回転機構を示す平面図である。
【図7】マルチツールにおける単位ツールの割出動作を示す説明図である。
【図8】この発明の他の実施形態にかかるパンチプレスの概略構成を示す平面図である。
【図9】同側面図である。
【図10】この発明のさらに他の実施形態にかかるパンチプレスのパンチ位置でのツールホルダ支持体およびラムの構成を示す断面図である。
【図11】同パンチプレスにおけるツール割出回転機構の平面図である。
【符号の説明】
2,3…ツールホルダ支持体
10…単位ツール
20…ラム
46…ツールホルダ
48,49,68…ツール割出回転機構
54…単位ツール打ち部
57…回転伝達機構
55…ロッド(係合部)
56…被係合孔(被係合部)
Claims (2)
- ツールホルダ支持体に対して回転自在に装着され、複数の単位ツールを保持したツールホルダと、昇降自在であって上記ツールホルダの回転中心上で回転自在なラムと、上記ツールホルダまたはラムを回転させる回転機構とを備え、上記ラムは、その中心から偏心した位置に前記単位ツールと対向する単位ツール打ち部を有し、前記ツールホルダとラムとを互いに係脱可能に係合させていずれか一方の回転を他方に伝達する回転伝達機構を備え、前記回転伝達機構は、ラムに設けた係合部または被係合部と、前記ツールホルダに設けられ前記ラムの前記係合部または被係合部と係合する被係合部または係合部とよりなり、ラムの昇降によりこれら係合部と被係合部の係合および解除が行われるものとしたパンチプレス。
- 前記回転伝達機構は、前記ツールホルダに立設されたロッドと、前記ラムの前記単位ツール打ち部に設けられて前記ロッドが昇降自在に係合する被係合孔とでなる請求項1記載のパンチプレス。
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