JPH08103832A - パンチ駆動装置 - Google Patents
パンチ駆動装置Info
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- JPH08103832A JPH08103832A JP6264632A JP26463294A JPH08103832A JP H08103832 A JPH08103832 A JP H08103832A JP 6264632 A JP6264632 A JP 6264632A JP 26463294 A JP26463294 A JP 26463294A JP H08103832 A JPH08103832 A JP H08103832A
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Abstract
のパンチ駆動装置を提供する。 【構成】 パンチ駆動用の進退自在なラム1を駆動する
トグル機構6を設ける。トグル機構6は、ラムに1に一
端が回動自在に連結された第1レバー11と、基端で回
動自在に支持されて長手方向の中間部に第1レバー11
の他端が回動自在に連結された第2レバー12とを備え
る。第2レバーの遊端は、サーボモータ7で駆動される
送りねじ装置8のナット8bに連結する。
Description
駆動するタレットパンチプレス等におけるパンチ駆動装
置に関する。
械式パンチプレスは、定速回転するフライホイールの回
転を、クラッチブレーキを介してクランク機構に伝達
し、ラムの昇降動作に変換するものであり、ストローク
途中で速度変更することができない。一方、騒音防止と
高速パンチとの観点から、ストローク途中において、パ
ンチ速度が騒音に大きく影響する、実際にワークとパン
チ工具とが接する間の速度と、その他の間の速度とを異
ならせる制御が望まれている。このようなパンチ速度の
制御は、油圧式パンチプレスでは実現されているが、油
圧式のものは、油圧系統によってコスト高になる。機械
式パンチプレスにおいても、サーボモータで駆動できれ
ばパンチ速度の制御が可能であるが、サーボモータの駆
動で直接にワークを打ち抜くだけの力を要求するには無
理がある。
助のために、倍力機構としてトグル機構を用い、サーボ
モータを駆動源に用いるものを提案した(例えば、特願
平6−157971号)。しかし、モータの回転をトグ
ル機構に伝えるために、クランク機構と進退レバーを介
在させることが必要であるため、構造が複雑でコスト高
になるという問題点があった。
力が得られるトグル式のパンチ駆動装置を提供すること
である。
に対応する図1と共に説明する。このパンチ駆動装置
は、パンチ駆動用の進退自在なラム(1)と、このラム
(1)に一端が回動自在に連結された第1レバー(1
1)と、基端で回動自在に支持されて基端と遊端との間
に第1レバー(11)の他端が回動自在に連結された第
2レバー(12)と、第2レバー(12)の遊端を正逆
回動させる進退駆動装置(9)とを備えたものである。
前記進退駆動装置(9)は、サーボモータ(7)と送り
ねじ装置(8)とで構成することが好ましい。送りねじ
装置(8)のねじ軸(8a)はサーボモータ(7)に連
結し、ナット(8b)は第2レバー(12)に取付け
る。また、前記進退駆動装置(9)の進退移動量を変更
する移動量可変手段(23)を設けることが好ましい。
進退駆動装置(9)を送りねじ装置(8)とサーボモー
タ(7)とで構成した場合、移動量可変手段(23)は
例えばサーボモータ(7)の制御手段(21)で構成さ
れる。
ー(11)が第2レバー(12)の基端と遊端との間に
連結されており、第2レバー(12)の遊端を進退駆動
装置(9)で回動させるので、「てこの原理」により進
退駆動装置(9)の駆動力が増大されて、ラム駆動用の
第1レバー(11)に伝わる。そのため、簡素化された
構造で、容易に大きな打ち抜き力を得ることができる。
進退駆動装置(9)をサーボモータ(7)と送りねじ装
置(8)とで構成した場合は、クランク機構や減速ギヤ
等の複雑な伝達機構を介在させることが不要であり、構
造がより簡素化され、装置コストを低減することが可能
となる。送りねじ装置(8)は、それ自体が倍力機構あ
るいは減速機としても作用するので、前記の第2レバー
(11)を「てこの原理」で駆動する構成と相まってよ
り小型のサーボモータ(7)で大きな打ち抜き力が得ら
れる。進退駆動装置(9)による進退移動量を可変とし
た場合は、例えば、工具交換のときに、ラム(1)を大
きく上昇させたり、パンチ駆動の際のヒットレートを上
げる為に、ラム(1)の上昇待機位置を通常ストローク
の上死点よりも下方に設定する制御が可能となる。この
場合に、進退駆動装置(9)が前記のサーボモータ
(7)と送りねじ装置(8)とでなる場合は、サーボモ
ータ(7)の回転量を可変とするだけで、ラム(1)の
移動量を変化させることができ、特別な機構部品を付加
することが不要である。
いて説明する。ラム1は、下端でパンチ工具2を昇降駆
動するものであり、プレスフレーム3にガイド部材4を
介して上下方向に進退自在に支持されている。ラム1を
昇降駆動するパンチ駆動装置5は、トグル機構6と進退
駆動装置9とで構成される。トグル機構6は、第1レバ
ー11と第2レバー12からなり、第1レバー11は下
端がラム1の上端にピン10で回動自在に連結されてい
る。第2レバー12は、プレスフレーム3に設けられた
支点支持部材13に基端が回動支軸14で回動自在に支
持され、基端と遊端との間に第1レバー11の上端がピ
ン15で回動自在に連結されている。回動支軸14は、
ラム1の直上に位置する。第2レバー12の回動支軸1
4の中心と第1レバー11との連結点までの長さaと、
この連結点から遊端の進退駆動装置9との連結点までの
長さbとは、1:nの比に設定されている。
連結されて第2レバー12を往復回動させるものであ
り、サーボモータ7と送りねじ装置8とからなる。送り
ねじ装置8は、ねじ軸8aとナット8bとからなり、ナ
ット8bは第2レバー12の遊端にピン16で回動自在
に取付けられている。送りねじ装置8は、この実施例で
はボールねじを用いているが、通常の台形ねじ等の滑り
接触のねじであっても良い。ねじ軸8はサーボモータ7
のモータ軸に軸継手17で連結してある。サーボモータ
7は、プレスフレーム3に設けられたモータ台18に支
軸19で上下回動自在に支持されている。サーボモータ
7はパルスコーダ等からなる位置検出器20を有してい
る。
制御を行う手段であり、コンピュータ式のNC装置の一
部とサーボコントローラとで構成される。パンチ制御手
段21には、通常ストローク設定手段22と移動量可変
手段23とが設けられ、移動量可変手段23には待機位
置設定手段24と引上位置設定手段25とが設けられて
いる。これらの手段21〜25の構成および機能は、後
に全体動作の説明箇所で説明する。
タレット式のパンチプレスの一例を示す。プレスフレー
ム3は、上フレーム部3aと、下フレーム部3bと、ス
ロート部3cとでなるC字状の側面形状に形成され、上
下フレーム3a,3bに上下のタレット26,27が同
心位置に回転自在に支持されている。これらタレット2
6,27は、複数のパンチ工具2およびダイ工具28を
円周方向に沿って設置したものであり、互いに同期して
割出回転させられる。パンチ駆動装置5は上フレーム部
3aに設置されている。
7を回転させると、送りねじ装置8のナット8bが進退
し、この進退により第2レバー12が回動支軸14回り
に回動する。この回動に伴い、第1レバー12が回動さ
せられ、第1レバー11の下端に連結されたラム1が下
方または上方に移動する。すなわち、第2レバー12が
図1に示す右側の位置から下降回動して真下の中立角度
に到るまではラム1は下降し、中立角度を超えて図の左
側に上昇回動すると、ラム1も上昇する。そのため、サ
ーボモータ7を正逆に回転させて第2レバー12を所定
の角度範囲で正逆に回動させると、第2レバー12の1
回の正逆回動によりラム1は所定ストロークで2回昇降
することになる。このラム1の昇降により、パンチ工具
2によるパンチ加工が行われる。第2レバー12は、中
立角度から片方のみの範囲で回動させても良い。
2レバー12の中間に第1レバー11が連結され、遊端
に連結されたナット8bを進退させるため、サーボモー
タ7によるナット8bの送り駆動力が、「てこの原理」
で増大されて第1レバー12に伝わる。すなわち、長さ
a,bの分割比が1:nであるため、n倍に増大され
る。この増大された力がラム1に加わる。そのため、第
2レバー12を長く延ばしただけの簡素化された構造
で、容易に大きな打ち抜き力を得ることができる。ま
た、サーボモータ7の回転は、送りねじ装置8を介して
第2レバー12に与えられ、送りねじ装置8は、それ自
体が倍力機構あるいは減速機としても作用するので、第
2レバー12を「てこの原理」で駆動する構成と相まっ
て、より小型のサーボモータ7で大きな打ち抜き力が得
られる。しかも、クランク機構や減速ギヤ等の複雑な伝
達機構を介在させることが不要であり、構造がより簡素
化され、装置コストを低減することが可能となる。ま
た、そのためパンチ駆動装置5の小型を図ることも可能
で、全体をプレスフレーム1内へ収めることが容易とな
る。サーボモータ21を駆動源とするため、ストローク
途中の速度制御も容易であり、静音化と高速パンチとが
達成できる。
場合等、パンチ工具2を上方に大きく逃がす必要のある
ときは、そのときだけ送りねじ装置8のストロークを大
きくすれば良い。すなわち、クランク機構等を用いる場
合と異なり、サーボモータ7の回転量を変えるだけで、
トグル機構6の屈曲角度やラム1の昇降ストロークを自
由に変更できる。そのため、ラム1の逃がし操作やスト
ローク変更を可能とするための特別の機構部品が不要
で、これによっても構造が簡素となる。
各種の制御が可能な制御手段としてある。すなわち、通
常ストローク設定手段22は、通常にパンチ動作を行う
場合のラム1の上死点および下死点と対応するサーボモ
ータ7の回転角度を設定した記憶手段であり、通常は加
工プログラムからのパンチ指令Pにより、前記の設定さ
れた回転角度までの回転が行われる。第2レバー12を
中立位置の両側に回動させる場合は、上死点につき正回
転のときと、逆回転のときの両方の回転角度が設定され
る。移動量可変手段23は、加工プログラムまたは手動
入力の指令により、通常のラムストロークと異なる回転
角度でサーボモータ7を回転させる手段である。待機位
置設定手段24には、例えばニブリング加工を行う場合
等のように、ラム1の上昇待機位置を通常ストロークの
上死点よりも下方に設定する場合のモータ回転角度が設
定される。この設定角度までのストロークでラム1を駆
動することにより、ヒットレートを上げることができ
る。引き上げ待機位置設定手段25は、工具交換等を行
う場合にラム1を大きく上昇させる位置をサーボモータ
7の回転角度で設定した手段である。パンチ制御手段2
1に所定の上昇待機指令を与えた場合は、その設定位置
までサーボモータ21が駆動される。
うに第2レバー12の駆動に「てこの原理」を応用し、
送りねじ装置8で駆動するが、第2レバー12の長さの
分割比nについては、モータ容量や送りねじのリード、
1ストロークに要する時間、モータコスト等に応じて最
適のところを選ぶ必要がある。
用の第1レバーを第2レバーの基端と遊端との間に連結
し、第2レバーの遊端を進退駆動装置で回動駆動するも
のであるため、簡素な構造で、容易に大きな打ち抜き力
を得ることができる。進退駆動装置をサーボモータと送
りねじ装置とで構成した場合は、部品点数も少なく、一
層簡素な構造とでき、しかもサーボモータの制御によっ
て、パンチストロークの途中における速度変更の制御が
行え、静音および高速パンチを図ることも可能となる。
進退駆動装置の進退移動量を可変とした場合は、例え
ば、工具交換のときに、ラムを大きく上昇させたり、ラ
ムの上昇待機位置を通常ストロークの上死点よりも下方
に設定してヒットレートを上げる動作が可能となる。
側面図とその制御系のブロック図とを示す構成説明図で
ある。
断側面図である。
パンチ駆動装置、6…トグル機構、7…サーボモータ、
8…送りねじ装置、8a…ねじ軸、8b…ナット、11
…第1レバー、12…第2レバー、14…回動支軸、2
1…パンチ制御手段、23…移動量可変手段、26,2
7…タレット
Claims (3)
- 【請求項1】 パンチ駆動用の進退自在なラムと、この
ラムに一端が回動自在に連結された第1レバーと、基端
で回動自在に支持されて基端と遊端との間に第1レバー
の他端が回動自在に連結された第2レバーと、第2レバ
ーの遊端を正逆回動させる進退駆動装置とを備えたパン
チ駆動装置。 - 【請求項2】 前記進退駆動装置が、サーボモータと、
このサーボモータにねじ軸が連結されてナットが前記第
2レバー取付けられた送りねじ装置とからなる請求項1
記載のパンチ駆動装置。 - 【請求項3】 前記進退駆動装置の進退移動量を変更す
る移動量可変手段を設けた請求項1または請求項2記載
のパンチ駆動装置。
Priority Applications (4)
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