JP4553493B2

JP4553493B2 - パンチプレス

Info

Publication number: JP4553493B2
Application number: JP2001004108A
Authority: JP
Inventors: 裕典徳永
Original assignee: Amada Co Ltd; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: US20040055358A1; EP1361006A4; EP1361006A1; CN1496291A; JP2002205128A; KR20030087625A; KR100550243B1; WO2002055229A1; US6931909B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ストライカによりパンチホルダに保持されたパンチを打圧して、ダイホルダに保持されたダイとの協働によりパンチング加工を行うパンチプレスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金型選択における従来のパンチプレスとしてはストライカは固定位置でタレット等に載った金型側が移動するタイプＩと、ストライカが動き金型側が固定というタイプIIとが知られている。
【０００３】
タイプＩの従来技術は、回転タレットに金型を載置するタレットパンチプレスの例ではあるが、実公平７−４７１４０号公報等で知られている２本の金型を直線移動する単独のストライカにて選択打圧する方式である。すなわち、タレットの回転位置決めとストライカの直線移動を組み合わせて金型を最終的に選択するタイプのものである。
【０００４】
タイプIIの従来技術は、金型位置の安定性、加工機の大きさ（設備面積あたりの生産性の高さ）等高精度加工においてはより有利なタイプと言える。このタイプIIにおける一例としては、図１５を参照するに、ストライカ機構３０１では、パンチホルダ３０３にセットされている複数個の金型（パンチ）Ｐの上方に、各パンチＰのヘッドを個々に打圧するストライカ３０５を複数個備えたストライカホルダ３０７が設けられており、ストライカホルダ３０７の上方にラム３０９が、前後左右（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に往復移動自在に設けられている。
【０００５】
そして、パンチＰを打圧する際には、ラム３０９自体がＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動して所望のパンチＰを選択し、このパンチＰの上のストライカ３０５の上方に位置決めした後、上下方向（Ｚ軸方向）へ下降せしめ、このストライカ３０５を打圧することによりパンチング加工が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイプＩの従来技術にあっては、回転タレットによる金型の割出しを前提にしており、金型を装着する金型穴をタレットに加工する際の精度が問題となる。従来のタレットパンチプレスで行ってきた板金加工一般の世界では問題にならなかったが、電子部品業界など薄板をプレスマシンで一体成形することで極めて高い精度を実現してきたものと同レベルの精度の製品加工をパンチプレスで代替して行うとすると、タレットの回転中心と各金型穴の中心間での距離が高レベルで同一になることが求められるが、現在のタレットの製造過程における加工は極めて困難な作業となり、できたとしても高コストとなろう。すなわち、位置決めにタレットなどの回転部材を伴うことは高精度加工に不向きと言える。更に言えば、金型を配置した大重量の回転タレットの位置決め停止精度及び位置決めスピードにも限界があった。実公平７−４７１４０号公報においては、歩留まりを上げるためにタレットとその中で回動する回転筒の２系統の回転位置決めが必要であり精度出しがより困難となる。
【０００７】
また、図１５に示したタイプIIの従来の技術にあっては、ラム３０９は、パンチＰを打圧するものであり、高負荷に耐え、上下の駆動機構を有し、これをＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動させるとすると、その移動に必要とされる案内装置や駆動機構などが複雑となり容量も大きな物になり、高コストで、エネルギー消費も増えるという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、高精度の加工が可能な薄板用のパンチプレスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明のパンチプレスは、ベースフレーム上に装着したダイホルダの上方位置に矩形状のパンチホルダを固定して設け、このパンチホルダ上に多条多列に配置されたパンチを多数設けると共に、このパンチホルダの上方位置に上記パンチを打圧自在のストライカをＸＹ平面内に位置決め自在に支持したストライカ支持フレームを設け、且つ上記ストライカ支持フレームの上方位置に、上記ストライカが移動するＸＹ平面域をカバーする打圧面を有するラムを上下移動自在に設け、前記ダイホルダを前方向へ引き出し自在に設けたこと、を特徴とするものである。
【００１０】
従って、パンチング加工を行う際には、固定ホルダに載置された金型群から所望の金型の上方に軽量のストライカのみを移動して金型を選択し、単純に上下移動するラムによりストライカを介してパンチを打圧してパンチング加工を行う。
而して、ラムの機構の省エネ化が図られると共に、回転タレットの構成を排し、加工中のパンチホルダとダイホルダは固定して芯出し精度向上に徹しながらも、金型選択のスピードの向上が図られる。
【００１１】
更に、ダイ交換やメンテナンス等の場合には、ダイホルダを作業者側の前方向へ引き出すことができるので、作業を効率よく行うことができる。また、パンチホルダは、左右端が強固にベースフレームに固定して設けられているから、パンチホルダ支持部の剛性があがり、その歪みを受けないので、加工精度の向上が見込まれる。
【００１２】
請求項２による発明のパンチプレスは、ベースフレーム上に装着したダイホルダの上方位置にパンチホルダの左右端を強固に前記ベースフレームに支持したブリッジ構造に固定して設け、前記ダイホルダ及びパンチホルダに対をなすダイ及びパンチを各々ＸＹ平面内に多条多列に配置して設け、このパンチホルダの上方位置にパンチを打圧自在のストライカをＸＹ平面内に移動自在に支持したストライカ支持フレームを設け、且つ上記ストライカ支持フレームの上方位置に上記ストライカをストライカの位置によらず打圧自在のラムを上下動自在に設け、前記ダイホルダを前方向へ引き出し自在に設けたこと、を特徴とするものである。
【００１３】
従って、請求項１に対応した特徴を備えると共に、更に、パンチホルダは、左右端が強固にベースフレームに支持したブリッジ構造に固定して設けられているから、パンチホルダ支持部の剛性があがり、更にブリッジはラムを支持する構造物とは別体で、その歪みを受けないので、加工精度の向上が見込まれる。
【００１４】
請求項３による発明のパンチプレスは、請求項１または２記載のパンチプレスにおいて、前記ストライカ支持フレームが、水平方向へ移動自在に設けられていること、を特徴とするものである。
【００１５】
従って、固定のパンチホルダのパンチの交換作業やメンテナンスを行うには、ホルダ上面を空ける必要がある。従ってパンチホルダ上面を覆い、ストライカを移動自在に支持するスライド枠ごと後方である水平方向へ後方の退避位置まで移動させることでホルダ上面の空間を確保するものである。これによりパンチの交換作業やパンチホルダのメンテナンスが容易かつ簡単に行われる。
【００１６】
この構成は、上下のパンチとダイの芯合わせは加工精度に多大な影響を与えるが、ストライカ中心とパンチヘッドの中心はそれ程厳密にしなくともパンチの下降時の直進性に影響を与えないことを理由にしている。従って、悪影響を及ぼさないストライカ側を水平方向へ退避させることで、精度を落とさずに作業性の向上が図られる。
【００１７】
請求項４による発明のパンチプレスは、請求項１、２または３に記載のパンチプレスにおいて、前記ラムを、ベースフレームに立設した少なくとも４本の支柱に支持された天井フレームの上記各支柱に囲繞された中央付近に設け、これに対応して、パンチホルダおよびダイホルダを前記各支柱に囲繞されて設けたこと、を特徴とするものである。
【００１８】
従って、加工時に発生する大きな力を、剛性の高い立方体状の構造によって、支えられるので、この空間の中央部付近に配置されたダイホルダやパンチホルダ、ストライカ支持フレームに撓みや歪みが生じることを極力抑えられるから、加工精度を高めることができる。更にパンチホルダはラムを支える天井フレームとは別体のブリッジ構造に支えられているので、全体構造に生じる歪みをパンチホルダが受けることもないのでこの点においても加工精度の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項５による発明のパンチプレスは、請求項１から４に記載のパンチプレスにおいて、板状ワークの対向する両辺をクランプするクランプ部が、パンチホルダとダイホルダとの隙間に進入自在とすべく、クランプ部の上下高さを、該隙間より低く設け、かつクランプ部の平面幅を上下高さより広く設けると共に、Ｘ軸、Ｙ軸方向に位置決め自在であるクランプ装置を後方向に備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
従って、高精度薄板加工において、より高い精度を追求する場合、まず第１点目としてパンチの上下のストローク量を抑えるため、パンチホルダとダイホルダの上下の隙間はより狭い方が望ましい。また、第２点目として、板状ワークをその両辺をクランプする構造にすることで、ワーク撓みを抑え、安定した保持による位置決めを行うことも高精度加工に求められる。但し、後者の場合、歩留まりが悪化しないようにクランプアームをこの隙間に挿入自在としなければならない。以上の第１点、第２点の各々の要求は、隙間を小さくする要請と、クランプアーム剛性をあげるためにクランプアーム高さを確保したという、相反する事象を解決する必要がある。そこで、クランプ部の高さを押さえそこで失う剛性を補うために幅をもたせる構造としたのである。この形状により、特に位置決め時に生じる水平方向の応力に対向して、クランプされたワークを安定的に保持できると共に、パンチとダイの間隙を小さくすることができる。このような構成のクランプ装置をダイホルダの引き出し方向と逆方向である後方側に配したので、前方で行われる作業性を損なうこともない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図３には、この発明に係るパンチプレス１の全体が示されている。この高精度パンチプレス１では、加工中の全体構造の撓みや振動を極力抑える構造を採用している。すなわち、基台３の上面に設けられている厚板のベースプレート５の前後左右各端部に４本の剛性の高い太い支柱７がボルト９により固定されており、７の上側には天井フレーム１１がボルト１３により固定されている。なお、ベースプレート５の前側中央には窪み１５（図７参照）が設けられており、後述するダイホルダの下面のスペースを稼ぐことにより作業者が行うダイ交換作業をし易いようになっている。
【００２３】
前記天井フレーム１１の上面には補強リブ１７が前後左右に設けられており、補強された天井フレーム１１の中央には開口１９が設けられている。天井フレーム１１の後側（図２において右側）の補強リブ１７には打圧用駆動モータ２１が回転軸２３を上方に向けて設けられており、回転軸２３には駆動プーリ２５が取り付けられている。
【００２４】
前記天井フレーム１１の開口１９には、上下の外力に対して強力な軸受け２７により回転自在に支持された駆動用ボールネジ２９が上下方向に延伸して設けられており、この駆動用ボールネジ２９の上端部には従動プーリ３１が取り付けられている。この従動プーリ３１と前述の駆動プーリ２５とにはベルト３３が巻回されている。
【００２５】
前記駆動用ボールネジ２９の左右両側（図１において左右両側）には一対のラム用ガイドレール３５が上下方向に平行に延伸して設けられており、ラム用ガイドレール３５に沿ってラム３７が上下に移動自在に設けられている。なお、図示は省略するが、ラム３７には前記ラム用ボールネジ２９に螺合して上下移動するボールナットが取り付けられている。また、ラム３７の下面には、平板状の打圧面３９が設けられている。
【００２６】
従って、打圧用駆動モータ２１がベルト３３を回転走行させてラム用ボールネジ２９を回転させると、これに螺合するボールナットを介して、ラム３７がラム用ガイドレール３５に沿って上下方向へ移動する。
【００２７】
基台３のベースプレート５と天井フレーム１１との間において、前記ベースプレート５上の端部（図１において左右端）には支持台４１が設けられており、この支持台４１に左右端を支持された中間フレーム４３が水平に設けられて、ブリッジ構造を構成している。この中間フレーム４３の中央部における開口４５には複数個（ここでは、例えば３個×４列の１２個）のパンチＰを矩形域に配置したパンチホルダ４７が一体的に設けられている。なお、パンチホルダ４７の前列左右外側（図３において左側上下外側）には、各々インデックスパンチ４９が装着されている。
【００２８】
また、図１に図４から図６を併せて参照するに、中間フレーム４３の上面左右両端部（図４において上下端部）には、台５１が前後方向（図４において左右方向）であるＹ軸方向に長く設けられており、この各台５１の上面には前後方向であるＹ軸方向にガイドレール５３が延伸して設けられている。
【００２９】
この各ガイドレール５３の上には、スライド枠として、例えばガイドレール５３に沿って移動自在の複数のスライダ５５を底面に備えた左右一対の左右フレーム５７Ｌ、５７Ｒと、各左右フレーム５７Ｌ、５７Ｒの前端（図４において左端）を連結する前フレーム５７Ｆと、各左右フレーム５７Ｌ、５７Ｒの後端（図４において右端）を連結する後フレーム５７Ｂからなる矩形枠状のストライカ支持フレーム５９を有している。従って、ストライカ支持フレーム５９はガイドレール５３上を前後方向（図４において左右方向）であるＹ軸方向に移動自在となっている。
【００３０】
ストライカ支持フレーム５９の左フレーム５７Ｌの前端付近にはサーボモータ６１が設けられており、このサーボモータ６１の回転軸には駆動プーリ６３が取り付けられている。
【００３１】
また、ストライカ支持フレーム５９の左右両端付近には、Ｙ軸方向に延伸する回転シャフト６９Ｌ，６９Ｒが適宜軸受け６５，６７を介して回転自在に支持されている。回転シャフト６９Ｌの前端付近における前述のサーボモータ６１の駆動プーリ６３に対応する位置には従動プーリ７１が取り付けられており、駆動プーリ６３と従動プーリ７１とには駆動ベルト７３が巻回されている。
【００３２】
回転シャフト６９Ｌと６９Ｒの各々の前端および後端にタイミングプーリ７５Ｆ、７５Ｂ、７７Ｆ、７７Ｂが取り付けられており、前後のタイミングベルト７９Ｆ、７９Ｂが各々巻回されている。また、左フレーム５７Ｌの前後両端部と右フレーム５７Ｒの前後両端部を各々連結する前後一対のストライカ用ガイドシャフト８１Ｆ、８１Ｂが左右方向であるＸ方向（図４において上下方向）へ延伸して設けられている。
【００３３】
図４、図６を参照するに、前述のタイミングベルト７９Ｆ、７９Ｂの一部に連結プレート８３を介して固定されると共に前述のストライカ用ガイドシャフト８１Ｆ、８１Ｂに沿って左右に往復移動自在な前後のストライカ用スライダ８５Ｆ、８５Ｂが設けられており、このストライカ用スライダ８５Ｆ、８５Ｂを連結する一対のガイドシャフト８７が前後方向（Ｙ軸方向）に設けられている。
【００３４】
図４を参照するに、後側のストライカ用スライダ８５Ｂにはストライカ移動用の第１シリンダ８９が設けられており、この第１シリンダ８９のピストンロッド９１の先端には、前述の一対のガイドシャフト８７に沿って移動自在の中間スライダ９３が取り付けられている。
【００３５】
さらに、中間スライダ９３の左側にはストライカ移動用の第２シリンダ９５が取り付けられており、この第２シリンダ９５のピストンロッド９７の先端にはストライカホルダ９９が前述のガイドシャフト８７に沿って移動自在に設けられている。前記ストライカホルダ９９の中央部には、常時は上方に突出しているストライカ１０１が下降可能に設けられている。
【００３６】
上記構成により、サーボモータ６１が駆動ベルト７３を介して回転シャフト６９Ｌ，６９Ｒを回転駆動せしめるると、この回転シャフト６９Ｌ、６９Ｒの前後に設けられているタイミングベルト７９Ｆ、７９Ｂが同期して回転走行し、前後のストライカ用スライダ８５Ｆ、８５Ｂを介してストライカホルダ９９は左右方向であるＸ軸方向に移動・位置決めされる。
【００３７】
ストライカホルダ９９のＹ軸方向の位置決めは、前述の第１、第２シリンダ８９，９５の伸縮で決定される。第１及び第２シリンダ８９，９５は伸縮位置と伸び位置の２位置のみ位置決め可能なエアシリンダであるが、図４に示される本実施例では、金型はＹ軸方向に３列であり、３箇所の位置決めで全ての金型に対する選択が可能となるので、この構成で足り得る。ここで、シリンダの縮み位置をオフ、伸び位置オン、図４におけるＹ軸方向の右側の列を第１列、中央を第２列、左側を第３列と定義すると、第１列に位置決めする場合は、第１，第２シリンダ８９，９５ともオフ、第２列に位置決めする場合は、第１シリンダ８９をオン、第２シリンダ９５をオフとし、第３列に位置決めする場合は、第１，第２シリンダ８９，９５ともオンとすればいい。
【００３８】
以上のように本実施例においては、サーボモータ６１と駆動ベルト７３によりストライカ用スライダ８５Ｆ，８５ＢをＸ軸方向に位置決めを行い、第１，第２のシリンダ８９，９５の伸縮によりＹ軸方向の位置決めを行い、最終的にＸＹテーブルにおけるストライカホルダ９９の位置決めが完了し、所望のパンチの選択がスピーディーに可能となるものである。
【００３９】
なお、上下の金型であるパンチＰとダイＤの芯出しの精度は、加工精度に極めて重大な影響を与えるものであるが、パンチＰとこれを打圧するストライカ１０１の芯のずれは加工精度に与える影響は少ない。従って、本願においては、精度よりもスピードの要求がされる金型選択に対して、上記のような構成で軽量のストライカ１０１のみをＸＹテーブル内でスピーディーに位置決め可能な構成とするものである。
【００４０】
なお、前述のラム３７下端の打圧面３９は、図１、図２および図１３に示されているように、ストライカ１０１の移動範囲もしくは、パンチＰ、ダイＤの金型群の配置範囲のいずれかをカバーする大きさとなっているので、ストライカ１０１を所望のパンチＰの上方に位置決めし、ラム３７を下降させるとストライカ１０１を介して所望のパンチＰを打圧することができる。
【００４１】
また、パンチホルダ４７のパンチＰの交換や補修を行う場合には、ストライカ支持フレーム５９全体をガイドレール５３に沿って奥側（図４において右側）へ移動させることによりパンチホルダ４７の上方が解放されるので、パンチＰの交換やパンチホルダ４７まわりのメンテナンスの作業を容易にかつ簡単に行うことができる。更に、上述したように、高精度な位置決めが要求されないストライカ１０１側のみを退避させることで、パンチホルダ４７及びパンチＰの安定を欠くこともない。
【００４２】
再び図１〜図３を参照するに、ベースプレート５の上面手前側（図２において左側）には、複数個のダイＤが装着可能なダイホルダ１０３が設けられている。
図７及び図８を併せて参照するに、このダイホルダ１０３の前列左右外側にはインデックスダイ１０５、１０７が回転可能に装着されている。このインデックスダイ１０５、１０７の下部外周には平ギヤ１０９が設けられており、この平ギヤ１０９に噛合するウォームギヤ１１１がダイホルダ１０３に設けられている。なお、ダイホルダ１０３の前面（図７において下側端面）には取っ手１１３が取り付けられている。
【００４３】
図９を参照するに、前記ダイホルダ１０３の下面は、セットされた状態では、基台３のベースプレート５の上面に設けられている昇降式フリーベアリング１１５により支持されて、しかもスプリング１１７によりベアリング１１９を上方へ付勢しているので、小さな力で引き出すことができる。
【００４４】
再び図８を参照するに、ダイホルダ１０３の左右両側面位置に対応するベースプレート５の上面には、ダイホルダ１０３の前後方向（図８において左右方向）の位置決めをするための本体側突当てブロック１２１がボルト１２３により取り付けられている。
【００４５】
また、ダイホルダ１０３の左右両側面の前端下部（図８において左端部下部）にはダイホルダ側突当てブロック１２５がボルト１２７により取り付けられており、前記本体側突当てブロック１２１に突き当てることによりダイホルダ１０３の前後方向の位置決めが行われる。
【００４６】
また、ベースプレート５の奥側端面（図８において右側端面）には、ストッパプレート１２９がボルト１３１によりベースプレート５の上面から上方に突出して取り付けられており、このストッパプレート１２９の中央にはダンパー１３３が引っ込み可能に設けられている。このダンパー１３３は、ダイホルダ１０３を送り込んでストッパプレート１２９に当接する際の衝撃を吸収するものである。
【００４７】
さらに、ベースプレート５の下方における基台３にはダイホルダ固定ブロック１３５が回転軸１３７回りに上下方向に旋回可能に設けられており、このダイホルダ固定ブロック１３５を上下旋回させるためのダイホルダ固定用シリンダ１３９が基台３に設けられている。このダイホルダ固定用シリンダ１３９は、ダイホルダ固定ブロック１３５の上端部に設けられている切欠き部１４１によりダイホルダ１０３のダイホルダ側突当てブロック１２５を本体側突当てブロック１２１に押し付けて前後方向に固定している。
【００４８】
また、図７を参照するに、ダイホルダ１０３の左右方向の位置決めを行うための中心位置決めブロック１４３が基台３のベースプレート５の中央部前端に設けられており、この中心位置決めブロック１４３を挟んでダイホルダ１０３の左右方向の位置決めを行うために、例えばゴムなどの弾性部材からなる一対の中心位置決めローラ１４５がダイホルダ１０３の下部前端に設けられている。
【００４９】
この一対の中心位置決めローラ１４５の外周面の間隔は、ベースプレート５の中心位置決めブロック１４３の幅よりもわずかに狭く設定されており、ダイホルダ１０３をセットした際には両方の中心位置決めローラ１４５により中心位置決めブロック１４３を確実に挟むようになっている。さらに、ダイホルダ１０３のセット位置に対応してベースプレート５の上面には、左右一対の油圧式のダイホルダクランプ装置１４７が設けられている。
【００５０】
図７および図８を参照するに、基台３のベースプレート５の窪み１５の左右両外側において、ダイホルダ１０３の左右両側面に対応する位置には、ダイホルダ支持レール１４９が前後方向であるＹ軸方向へ延伸して設けられており、このダイホルダ支持レール１４９には複数のダイホルダ搬送用ローラ１５１が適宜の間隔で回転自在に設けられている。また、ダイホルダ支持レール１４９の前側（図７において下側）には、ダイホルダ１０３を引き出した際に前方へ脱落しないように例えばローラなどのストッパ１５３がボルト１５５により取り付けられている。
【００５１】
上記構成により、ダイＤの交換やメンテナンス等のためダイホルダ１０３を前方へ引き出す際には、左右のダイホルダクランプ装置１４７をアンクランプすると共に、ダイホルダ固定用シリンダ１３９により、ダイホルダ固定ブロック１３５を手前に旋回させてダイホルダ固定ブロック１３５と本体側突当てブロック１２１との間に固定しているダイホルダ側突当てブロック１２５を解放する。そして、作業者は、ダイホルダ１０３の取っ手１１３を手前に引っ張って、図７において二点鎖線で示した位置までダイホルダ１０３を手前に引き出す。
【００５２】
なお、ダイホルダ搬送用ローラ１５１の前方にはストッパ１５３が設けられているので、引き出しすぎて前方へ脱落するのを防止することができる。
【００５３】
また、ダイホルダ１０３を引き出した状態において、ベースプレート５の前側中央には窪み１５（図７参照）が設けられており、作業者が作業し易いようになっているから、引き出したダイホルダ１０３の下面より手を入れて装着されたダイＤを上方へ押し出しながら、上方からダイＤを引き抜くことになる。
【００５４】
一方、ダイＤを装着してダイホルダ１０３をセットする際には、ダイホルダ搬送用ローラ１５１の上にダイホルダ１０３を真っ直ぐに載せ、作業者が取っ手１１３をもって押し込み、ダイホルダ１０３の中心位置決めローラ１４５によりベースプレート５の中心位置決めブロック１４３を挟み込んで左右方向の位置決めを行うと共に、ダイホルダ側突当てブロック１２５を本体側突当てブロック１２１に突き当てて前後方向の位置決めを行う。
【００５５】
この際、ダイホルダ１０３の前端面がダンパー１３３に当たって衝撃を吸収するので、ダイホルダ側突当てブロック１２５と本体側突当てブロック１２１とが激しく衝突するのを防止することができる。
【００５６】
そして、ダイホルダ固定用シリンダ１３９によりダイホルダ固定ブロック１３５を上方へ旋回させて、ダイホルダ側突当てブロック１２５を本体側突当てブロック１２１に押し付けて固定すると共に、ダイホルダクランプ装置１４７によりダイホルダ１０３の左右をクランプして固定する。
【００５７】
一方、再び図１および図３を参照するに、中間フレーム４３上面の左右両端部には、左右のインデックスダイ１０５、１０７およびインデックスパンチ４９を回転割出しするために左右のインデックス用駆動モータ１５７が設けられており、回転軸には駆動プーリ１５９が取り付けられている。
【００５８】
また、インデックス用駆動モータ１５７の下方には、中央側（図１において本体の中央側）の端部がインデックスパンチ４９回転用の図示省略のウォームギヤに接続されているインデックスパンチ用駆動軸１６１が水平方向に設けられており、軸受け１６３、１６５により回転自在に支持されている。
【００５９】
このインデックスパンチ用駆動軸１６１の外側端部には従動プーリ１６７が取り付けられており、前述の駆動プーリ１５９と従動プーリ１６７とに第１のベルト１６９が巻回されている。さらに、従動プーリ１６７の内側に隣接して、伝達用駆動プーリ１７１が取り付けられている。
【００６０】
前記インデックスパンチ用駆動軸１６１の下方には、インデックスダイ１０５、１０７を割り出すためのウォームギヤ１１１を回転させるための本体側インデックスダイ用駆動軸１７３が水平に設けられており、軸受け１７５、１７７により回転自在に支持されている。
【００６１】
この本体側インデックスダイ用駆動軸１７３の外側端部付近における前述の伝達用駆動プーリ１７１の下方位置には従動プーリ１７９が取り付けられており、伝達用駆動プーリ１７１と従動プーリ１７９とに第２のベルト１８１が巻回されている。また、図１０を参照するに、本体側インデックスダイ用駆動軸１７３の中央側端部（図１０において左側端部）には、本体側接続部として例えば接続凸部１８３が設けられている。
【００６２】
一方、図７および図１１を併せて参照するに、インデックスダイ１０５、１０７を割り出すためのウォームギヤ１１１には、ダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５の中央側端部が取り付けられている。また、図１０を参照するに、このダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５の外側端部（図１０において右側端部）には、前述の本体側インデックスダイ用駆動軸１７３に設けられている接続凸部１８３に勘合する接続凹部１８７が取り付けられている。
【００６３】
図１１を参照するに、ダイホルダ１０３の前端面の左右両端部には、センサ用ブラケット１８９がボルト１９１により取り付けられており、各々外側（図１１において右側）に張り出している。センサ用ブラケット１８９の最外側端部には、検出ピン１９３がスプリング１９５により奥側（図１１において上方）に付勢されて突出している。前記検出ピン１９３の内側（図１１において左側）には、ロックピン１９７が前後方向に移動可能に設けられており、連結プレート１９８により前述の検出ピン１９３と一体的に前後移動するようになっている。
【００６４】
上記構成により、接続凸部１８３が接続凹部１８７に嵌合した状態では、本体側インデックスダイ用駆動軸１７３の回転力がダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５に伝達されてウォームギヤ１１１が回転される。このようにダイホルダ１０３を本体にセットした状態では、図７に示されているように、検出ピン１９３が本体側インデックスダイ用駆動軸１７３の軸受け１７７に当接して前方（図７において下方）へ押し出されているので、ロックピン１９７も一体的に前方へ移動してダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５から離れている。
【００６５】
一方、図１０に示されているように、接続凸部１８３が水平の状態では、左右のダイホルダクランプ装置１４７をアンクランプすると共に、ダイホルダ固定用シリンダ１３９によりダイホルダ固定ブロック１３５を解放して、ダイホルダ１０３を前方に引き出すと、本体側インデックスダイ用駆動軸１７３からダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５を切り離すことができる。
【００６６】
このように、ダイホルダ１０３を切り離した状態では、図１１に示されているように、検出ピン１９３がスプリング１９５により本体側（図１１において上側）に押し出されるので、ロックピン１９７も一体的に本体側に押し出され、ダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５の接続凹部１８７にロックピン１９７が嵌合してダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５をロックし、インデックスダイ１０５、１０７が回転しないように固定する。
【００６７】
これにより、ダイＤの交換やメンテナンスのためにダイホルダ１０３を取り出す際に、本体側インデックスダイ用駆動軸１７３とダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５を切り離すことができる。
【００６８】
また、ロックピン１９７によりダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５の接続凹部１８７を水平に保持するので、インデックスダイ１０５、１０７を基準位置に保持することができ、ダイホルダ１０３をセットする際に、本体側インデックスダイ用駆動軸１７３とダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸１８５を接続することができる。
【００６９】
図１２には、ダイホルダ１０３が確実にセットされて固定されているかを確認するためのエアキャッチセンサ１９９が示されている。このエアキャッチセンサ１９９はベースプレート５に設けられており、エアー供給口２０１からエアーを吹き込み、吹出し口２０３から常時エアーを吹き出す。
【００７０】
適正にダイホルダ１０３がセットされている場合には、ダイホルダ１０３に取り付けられている検出用ブラケット２０４と前述の吹出し口２０３との間隔ｄは、例えば０．０１〜０．４ｍｍ程度に設定されている。この間隔のときに所定の圧力例えば５００ｋｇｆ程度の圧力が検出されるが、間隔が大きい場合には圧力が小さくなり、間隔が小さい場合には圧力が大きくなるので、ダイホルダ１０３が適性にセットされたか否かを容易に確認することができる。
【００７１】
再び図２、図３および図１４を参照するに、基台３のベースプレート５の中央より後側部分（図２において右側部分）上面には一対のＸ軸ガイドレール２０５がＸ軸方向（図３において上下方向）に延伸して設けられており、各Ｘ軸ガイドレール２０５に沿って移動自在の複数のＸ軸スライダ２０７を介してＸ軸キャレッジ２０９がＸ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００７２】
前記一対のＸ軸ガイドレール２０５の間には、Ｘ軸ボールネジ２１１がＸ軸方向に延びて回転自在に設けられており、Ｘ軸ボールネジ２１１の一端（図３において上側端部）はジョイント２１３（図３参照）を介してＸ軸モータ２１５に連結されている。なお、Ｘ軸キャレッジ２０９には、前述のＸ軸ボールネジ２１１に螺合したＸ軸ボールナット２１７が取り付けられている。
【００７３】
前記Ｘ軸キャレッジ２０９の上面には一対のＹ軸ガイドレール２１９がＹ軸方向（図３において左右方向）に設けられており、各Ｙ軸ガイドレール２１９に沿って移動自在のＹ軸スライダ２２１を介してＹ軸キャレッジ２２３がＹ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００７４】
前記一対のＹ軸ガイドレール２１９の間には、Ｙ軸ボールネジ２２５がＹ軸方向に延びて回転自在に設けられており、Ｙ軸ボールネジ２２５の一端（図３において右側端部）はベルト２２７（図３参照）を介してＹ軸モータ２２９に連結されている。なお、Ｙ軸キャレッジ２２３には、前述のＹ軸ボールネジ２２５に螺合したＹ軸ボールナット２３１が取り付けられている。
【００７５】
前記Ｙ軸キャレッジ２２３の上面の左右両側端部（図３において上下両側端部）にはクランプ装置２３２のうちの各々前後方向に延びるクランプアーム２３３が設けられており、ワークＷの左右両端部を全幅にわたってクランプするようになっている。従って、特に薄く剛性の低いワークＷを確実にクランプして、加工中に撓まないようにしている。
【００７６】
上記構成により、クランプアーム２３３によりワークＷの左右両端部を全長にわたってクランプし、Ｘ軸モータ２１５によりＸ軸ボールネジ２１１を回転させることによりＸ軸キャレッジ２０９をＸ軸方向に移動位置決めすると共に、Ｙ軸モータ２２９によりＹ軸ボールネジ２２５を回転させることによりＹ軸キャレッジ２２３をＹ軸方向に移動位置決めして、ワークＷを所望の位置に位置決めすることができる。
【００７７】
また、クランプアーム２３３の構造について説明すると、クランプアーム２３３の高さはフィードクリアランスの制約からなるべく低いものが望ましい。クランプアーム２３３の高さを低くすれば当然クランプアーム２３３の剛性は当然低下するので、これをカバーするためにはクランプアーム２３３の幅を大きくする必要が生じる。従って、図１４に示される実施例においては、特に基部の幅Ａω_２は、クランプアーム２３３の高さＡｈより大きな値となっている。更には、先端部の基部の幅ａω_１もＡｈより大きいことが望ましい。
【００７８】
その結果、クランプアーム２３３の高さを押さえそこで失う剛性を補うために幅をもたせる構造としたのである。この形状により、特に位置決め時に生じる水平方向の応力に対向して、クランプされたワークＷを安定的に保持できると共に、パンチＰとダイＤの間隙を小さくすることができる。更には、クランプ装置２３２を後方に配したので、ダイホルダ１０３が引き出される方向である前方の作業性を損なうこともない。
【００７９】
以上の結果から、特に図１３に見るように、ベースフレーム５、天板（天井フレーム）１１、７により囲繞される剛性の高い立方形状の空間内に、前方へ引き出し自在のダイホルダ１０３と、別体のブリッジ構造に固定されたパンチホルダ４７と、所望のパンチＰを選択すべくＸＹ平面に位置決め自在のストライカ１０１と、水平方向へストライド自在のストライカ支持フレーム５９と、上下動自在のラム３７を設け、パンチホルダ４７とダイホルダ１０３の間隙に進入自在でかつワークＷの対向する両端を保持するクランプアーム２３３を備えたので、金型の芯だしを高精度に実現できると共に、パンチストローク量の低減、金型選択のスピードアップと低エネルギー化も実現可能となる。また、ストライカ支持フレーム５９やダイホルダ１０３のスライド機構により、パンチホルダ４７およびダイホルダ１０３の上面スペースを十分に確保できるので、金型交換などのメンテナンス性を損なうこともない。
【００８０】
なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によるパンチプレスでは、パンチング加工を行う際には、固定ホルダに載置された金型群から所望の金型の上方に軽量のストライカのみを移動して金型を選択し、単純に上下移動するラムによりストライカを介してパンチを打圧してパンチング加工を行う。而して、ラムの機構の省エネ化が図られると共に、回転タレットの構成を排し、加工中のパンチホルダとダイホルダは固定して芯出し精度向上に徹しながらも、金型選択のスピードの向上を図ることができる。
【００８２】
更に、ダイ交換やメンテナンス等の場合には、ダイホルダを作業者側の前方向へ引き出すことができるので、作業を効率よく行うことができる。その結果、ダイホルダの上方には障害物がなくなり、容易に金型交換等を行うことができる。
また、加工に際しては、一方の金型であるダイを装着したダイホルダの位置決めを行なえば良いので、高精度の位置決めを行うことができる。
【００８３】
更に、パンチホルダは、左右端が強固にベースフレームに固定して設けられているから、パンチホルダ支持部の剛性があがり、その歪みを受けないので、加工精度の向上を見込むことができる。
【００８４】
請求項２の発明によるパンチプレスでは、請求項１に対応した特徴を備えると共に、更にパンチホルダは、左右端が強固にベースフレームに支持したブリッジ構造に固定して設けられているから、パンチホルダ支持部の剛性があがり、更にブリッジはラムを支持する構造物とは別体で、その歪みを受けないので、加工精度の向上を見込むことができる。
【００８５】
請求項３の発明によるパンチプレスでは、固定のパンチホルダのパンチの交換作業やメンテナンスを行うには、ホルダ上面を空ける必要がある。従ってパンチホルダ上面を覆い、ストライカを移動自在に支持するスライド枠ごと後方の退避位置まで移動させることでホルダ上面の空間を確保することができる。これによりパンチの交換作業やパンチホルダのメンテナンスを容易かつ簡単に行うことができる。
【００８６】
この構成は、上下のパンチとダイの芯合わせは加工精度に多大な影響を与えるが、ストライカ中心とパンチヘッドの中心はそれ程厳密にしなくともパンチの下降時の直進性に影響を与えないことを理由にしている。従って、悪影響を及ぼさないストライカ側を退避させ、パンチホルダ側は固定とすることで、精度を落とさずに作業性の向上を図ることができる。
【００８７】
請求項４の発明によるパンチプレスでは、加工時に発生する大きな力を、剛性の高い立方体状の構造によって、支えられるので、この空間の中央部付近に配置されたダイホルダやパンチホルダ、ストライカ支持フレームに撓みや歪みが生じることを極力抑えられるから、加工精度を高めることができる。
【００８８】
更にパンチホルダはラムを支える天井フレームとは別体のブリッジ構造に支えられているので、全体構造に生じる歪みをパンチホルダが受けることもないのでこの点においても加工精度の向上を図ることができる。
【００８９】
請求項５の発明によるパンチプレスでは、高精度薄板加工において、より高い精度を追求する場合、まず第１点目としてパンチの上下のストローク量を抑えるため、パンチホルダとダイホルダの上下の隙間はより狭い方が望ましい。また、第２点目として、板状ワークをその両辺をクランプする構造にすることで、ワーク撓みを抑え、安定した保持による位置決めを行うことも高精度加工に求められる。但し、後者の場合、歩留まりが悪化しないようにクランプアームをこの隙間に挿入自在としなければならない。以上の第１点、第２点の各々の要求は、隙間を小さくする要請と、クランプアームの剛性をあげるためにクランプアーム高さを確保したという、相反する事象を解決する必要がある。そこで、クランプ部の高さを押さえそこで失う剛性を補うために幅をもたせる構造としたのである。この形状により、特に位置決め時に生じる水平方向の応力に対向して、クランプされたワークを安定的に保持できると共に、パンチとダイの間隙を小さくすることができる。このような構成のクランプ装置をダイホルダの引き出し方向と逆方向である後方側に配したので、前方で行われる作業性を損なうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】パンチプレスの全体正面図である。
【図２】図１中II方向から見た側面図である。
【図３】図２中III−III位置における断面図である。
【図４】ストライカ支持フレームを示す平面図である。
【図５】図４中Ｖ方向から見た側面図である。
【図６】図４中VI方向から見た正面図である。
【図７】ダイホルダを示す平面図である。
【図８】図７中VIII−VIII線に沿った断面図である。
【図９】ダイホルダを支持するフリーベアリングを示す断面図である。
【図１０】本体側インデックスダイ用駆動軸と、ダイホルダ側インデックスダイ用駆動軸の接続部である。
【図１１】図７におけるＸＩ部分の拡大図である。
【図１２】エアキャッチセンサの拡大図である。
【図１３】パンチプレスの全体概略斜視図である。
【図１４】ワーク移動位置決め装置の平面図である。
【図１５】従来のパンチプレスにおけるストライカ機構を示す概略図である。
【符号の説明】
１パンチプレス
５ベースプレート（ベースフレーム）
７支柱
１１天井フレーム
３７ラム
４７パンチホルダ
５９ストライカ支持フレーム
１０１ストライカ
１０３ダイホルダ

Claims

ベースフレーム上に装着したダイホルダの上方位置に矩形状のパンチホルダを固定して設け、このパンチホルダ上に多条多列に配置されたパンチを多数設けると共に、このパンチホルダの上方位置に上記パンチを打圧自在のストライカをＸＹ平面内に位置決め自在に支持したストライカ支持フレームを設け、且つ上記ストライカ支持フレームの上方位置に、上記ストライカが移動するＸＹ平面域をカバーする打圧面を有するラムを上下移動自在に設け、前記ダイホルダを前方向へ引き出し自在に設けたこと、を特徴とするパンチプレス。
ベースフレーム上に装着したダイホルダの上方位置にパンチホルダの左右端を強固に前記ベースフレームに支持したブリッジ構造に固定して設け、前記ダイホルダ及びパンチホルダに対をなすダイ及びパンチを各々ＸＹ平面内に多条多列に配置して設け、このパンチホルダの上方位置にパンチを打圧自在のストライカをＸＹ平面内に移動自在に支持したストライカ支持フレームを設け、且つ上記ストライカ支持フレームの上方位置に上記ストライカをストライカの位置によらず打圧自在のラムを上下動自在に設け、前記ダイホルダを前方向へ引き出し自在に設けたこと、を特徴とするパンチプレス。
前記ストライカ支持フレームが、水平方向へ移動自在に設けられていること、を特徴とする請求項１または２記載のパンチプレス。
前記ラムを、ベースフレームに立設した少なくとも４本の支柱に支持された天井フレームの上記各支柱に囲繞された中央付近に設け、これに対応して、パンチホルダおよびダイホルダを前記各支柱に囲繞されて設けたこと、を特徴とする請求項１、２または３に記載のパンチプレス。
板状ワークの対向する両辺をクランプするクランプ部が、パンチホルダとダイホルダとの隙間に進入自在とすべく、クランプ部の上下高さを、該隙間より低く設け、かつクランプ部の平面幅を上下高さより広く設けると共に、Ｘ軸、Ｙ軸方向に位置決め自在であるクランプ装置を後方向に備えたことを特徴とする請求項１から４に記載のパンチプレス。