(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（３）における上部フレーム（３１）にＹ軸方向へ移動自在に設けられたパンチホルダ（３５）と、フレーム（３）における下部ベース（２７）にＹ軸方向へ移動自在に設けられダイホルダ（３９）とを、Ｃ形状の連結部材（４１）にて一体的に設け、前記パンチホルダ（３５）に備えた複数のパンチ（３３）を打撃するアクチュエータを、前記パンチホルダ（３５）内にＸ軸，Ｙ軸方向へ移動自在に設け、前記パンチホルダ（３５）及びダイホルダ（３９）をＹ軸方向へ移動するためのボールねじ（５１）の両側を、前記フレーム（３）における両側のコラム（２９）に軸受部（７１）を介して回転自在に支承して設け、運転時の発熱による前記ボールねじ（５１）の伸びを考慮して当該ボールねじ（５１）にプリテンションを付与すると共に前記ボールねじ（５１）の両端部をそれぞれＹ軸モータ（５３Ａ，５３Ｂ）に連結した構成であることを特徴とするパンチングプレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチングプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばパンチングプレスに備えた重量の大きな金型ブロックである搬送物を動かす駆動装置としては、１台の駆動モータにて動力伝達軸であるボールねじを回転させて、ナット部材を介して前記金型ブロックを動かす機構が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の搬送物を動かす駆動系では、重量の大きな搬送物を動かすため大トルクを必要とし、モータ容量も大きくなる。このため、イナーシャ比が大きくなり、スペースを取り重量も重くコストも高いものとなっていた。そして、大トルクの場合は動力伝達軸の伸び、捩れが大きくなるという問題があった。
【０００４】
この発明の目的は、動力伝達軸の伸び、捩れを小さくすると共に、危険速度の向上を図り、更に騒音、振動を減少しコストの低減を図った動力伝達軸の駆動方法およびその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて、本発明は、フレームにおける上部フレームにＹ軸方向へ移動自在に設けられたパンチホルダと、フレームにおける下部ベースにＹ軸方向へ移動自在に設けられダイホルダとを、Ｃ形状の連結部材にて一体的に設け、前記パンチホルダに備えた複数のパンチを打撃するアクチュエータを、前記パンチホルダ内にＸ軸，Ｙ軸方向へ移動自在に設け、前記パンチホルダ及びダイホルダをＹ軸方向へ移動するためのボールねじの両側を、前記フレームにおける両側のコラムに軸受部を介して回転自在に支承して設け、運転時の発熱による前記ボールねじの伸びを考慮して当該ボールねじにプリテンションを付与すると共に前記ボールねじの両端部をそれぞれＹ軸モータに連結した構成であることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態の主要部である動力伝達軸の駆動装置を組み込んだ機械としてパンチングプレスを対象としたが、この機種に限定するものではなく一般的な工作機械の全ての駆動系を対象とするものである。
【００１０】
図３，図４および図５を参照するに、まず、理解を容易とするためパンチングプレスと付帯設備の全体的配置について概略的に説明する。
【００１１】
図５を参照するに、一軸移動式のパンチングプレス１は門型形状のフレーム３を備えており、このフレーム３のＸ軸方向（図５において上下方向）へ延伸して複数のＬＭガイドレール５がベース７上に敷設されている。
【００１２】
このＬＭガイドレール５上にはＬＭガイド９（図３，図４参照）を介してキャレッジ１１がＸ軸方向へ移動自在となっており、このキャレッジ１１はステー１３により左右側一体的に設けられている。そして、各キャレッジ１１には複数個のワーククランプ１５が設けられ、このワーククランプ１５は、Ｙ軸駆動モータ１７によりボールネジ１９（図３参照）とナット部材（図示省略）をＹ軸方向（図５において左右方向）へ拡縮移動自在となっている。
【００１３】
前記キャレッジ１１は、Ｘ軸駆動モータ２１（図４参照）よりボールねじ２３とナット部材（図示省略）を介してＸ軸方向へ移動自在となっており、ワークをワーククランプ１５にて把持して所望位置にワークを位置決めすることができる。なお、符号２５はテーブルである。
【００１４】
次に、一軸移動式のパンチングプレス１について更に詳細に説明する。
【００１５】
図３および図４を併せて参照するに、パンチングプレス１を構成するフレーム３における下部ベース２７の左右側にはコラム２９が立設され、このコラム２９の上部には上部フレーム３１が一体的に設けられて構成されている。
【００１６】
前記フレーム３内には、複数のパンチ３３を備えたパンチホルダ３５と、前記パンチ３３に相対向して複数のダイ３７を備えたダイホルダ３９とが、Ｃ形状の連結部材４１にて一体的に設けられている。そして、前記ダイホルダ３９の下面は、ＬＭガイド４３を介して下部ベース２７上にＹ軸方向（図３において左右方向、図４において図面に直交した方向）へ延伸して敷設されたＬＭガイドレール４５上に乗り、前記パンチホルダ３５の上面は、ＬＭガイド４７を介して上部フレーム３１の下面に設けたＬＭガイドレール４９に係合し、軸方向へ移動自在に設けられている。
【００１７】
前記パンチホルダ３５は、ナット部材（図示省略）を介してＹ軸方向へ延伸した動力伝達軸であるボールねじ５１に螺合し、このボールねじ５１の両端（図３において左右側）にはＹ軸駆動モータ５３Ａ，５３Ｂが連結され、Ｙ軸駆動モータ５３Ａ，５３Ｂは前記フレーム３に固着されている。
【００１８】
上記構成により、Ｙ軸駆動モータ５３Ａ，５３Ｂを駆動せしめると、動力伝達軸であるボールねじ５１は回転しナット部材を介してパンチホルダ３５はＬＭガイド４７によりＬＭガイドレール４９に沿ってＹ軸方向へ移動されることになる。なお、パンチホルダ３５とダイホルダ３９は一体的に設けられているため、ホルダ３９もＬＭガイド４３によりＬＭガイドレール４５に沿ってＹ軸方向へ移動されることになる。
【００１９】
前記ダイホルダ３９には複数のダイ３７が設けられ、このダイ３７に相対向して上方には複数のパンチ３３を備えたパンチホルダ３５が設けられている。このパンチホルダ３５の内部には、パンチ３３を打撃するアクチュエータであるラムシリンダ５５がラムキャリア５７にＸ軸方向（図３において画面直交する方向、図４において左右方向）へ移動自在に設けられ、ラムキャリア５７は前記ＬＭガイドレール４９にＬＭガイド５９を介してＹ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００２０】
前記ラムキャリア５７をＹ軸方向へ移動せしめる駆動部材としては、前記パンチホルダ３５内にＹ軸方向へ延伸して設けたボールねじ６１にナット部材（図示省略）を介してラムキャリア５７が設けられている。そして、前記ボールねじ６１の端末（図３において右側）にはＹ軸駆動モータ６３が連結され、このＹ軸駆動モータ６３は前記パンチホルダ３５の一側に固着されている。
【００２１】
また、ラムシリンダ５５をＸ軸方向へ駆動するための駆動部材としては、前記ラムキャリア５７内にＸ軸方向へ延伸して設けたボールねじ６５にナット部材（図示省略）を介してラムシリンダ５５が設けられている。そして、前記ボールねじ６５の端末（図４において右側）にはＸ軸駆動モータ６７が連結され、このＸ軸駆動モータ６７はラムキャリア５７の一側に固着されている。
【００２２】
上記構成により、Ｙ軸駆動モータ６３を駆動せしめるとボールねじ６１は回転し、このボールネジ６１に螺合したナット部材を介してラムキャリア５７はＹ軸方向へ移動されることになる。また、Ｘ軸駆動モータ６７を駆動せしめるとボールねじ６５は回転し、このボールねじ６５に螺合したナット部材を介してラムシリンダ５５はＸ軸方向へ移動されることになる。
【００２３】
すなわち、ラムシリンダ５５はＸ，Ｙ軸方向へ移動することができ、パンチホルダ３５に複数配置されたパンチ３３の中で所望するパンチ３３の直上にラムシリンダ５５を位置決めでき、ラムシリンダ５５により所望のパンチ３３を打撃して、ダイ３７との協働によりワークにパンチング加工が施される。
【００２４】
次に、この発明の実施の形態の例としての主要部である動力伝達軸であるボールねじ５１の駆動系について詳細に説明する。
【００２５】
図１を参照するに、前記下部ベース２７上にＹ軸方向（図１において左右方向）へ延伸して敷設されたＬＭガイドレール４５に、ＬＭガイドレール４３を介して搬送物であるパンチホルダ３５とダイホルダ３９とを連結部材４１で一体的に設けた移動体がＹ軸方向へ移動自在に設けられている。そして、この移動体を移行せしめるためのＹ軸方向へ延伸した動力伝達軸であるボールねじ５１がパンチホルダ３５に設けたナット部材６９を介して螺合されている。
【００２６】
前記ボールねじ５１の両側はコラム２９に設けた軸受部７１に支承され、ボールねじ５１の両端はそれぞれカップリング７３を介してコラム２９に固着したＹ軸モータ５３Ａ，５３Ｂに連結されている。なお、Ｙ軸駆動モータ５３Ａ，５３Ｂは、例えばサーボモータであり、Ｙ支軸駆動モータ５３Ａは位置決め制御用で、Ｙ軸駆動モータ５３Ｂはエンコーダ無しで動力補助用である。
【００２７】
前記軸受部７１について更に詳細に説明する。図２を参照するに、軸受部７１は軸受本体７５内に複数個のベアリング７７（例えばアンギュラーベアリング）が装着され、このベアリング７７に前記ボールねじ５１のネック部５１Ａが嵌挿されている。そして、軸受本体７５にはエンドプレート７９が設けられ、このエンドプレート７９にて前記ベアリング７７の外輪を押圧固定している。また、ベアリング７７の内輪はスペーサ８１を介して引張り部材８３である例えばダブルナットにより押圧固定され、この引張り部材８３であるダブルナットはボールねじ５１に刻設されたねじ部５１Ｂに螺合している。
【００２８】
上記構成により、その作用としては、ボールねじ５１の軸受部７１は運転時の発熱によるボールねじ５１の伸びを考慮して予めプリテンションを付与しておく。このため、引張り部材８３であるダブルナットを回転せしめボールネジ５１にプリテンションを与える。
【００２９】
この状態でＹ軸駆動モータ５３Ａ，５３Ｂであるサーボモータを同期駆動せしめボールねじ５１を回転せしめて、このボールねじ５１に螺合したナット部材６９を介して移動体であるパンチホルダ３５をＹ軸方向へ移動位置決めする。
【００３０】
而して、ボールネジ５１に予めプリテンションを付与しているので、運転時の発熱によりボールネジ５１の伸びによりテンションは零に近ずき、大トルクの場合、ボールねじ５１の伸び、捩れが少なくなり、ボールねじ５１の危険速度も向上する。また、ボールねじ５１の両端に駆動モータ５３Ａ，５３Ｂを設け回転を伝達する方式のため、他の方式すなわちタイミングベルトとかギヤ等を用いないので、騒音、振動源がなくコストの低減を図ることができる。
【００３１】
なお、この発明は前述した発明の実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。例えば、本実施の形態の例では、ボールねじ５１のプリテンションを付与しているが、ボールねじ５１の片方はスプラインとし、ボールねじ５１の伸びを吸収する方法でも良く、ボールねじ５１を冷却して伸びを吸収する方法でも良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例の説明より理解されるように、本発明によれば、パンチホルダ、ダイホルダを移動するためのボールねじに予めプリテンションを付与し、かつ両端に駆動モータを連結してボールねじを駆動せしめる。
【００３３】
而して、ボールねじの伸び、捩れを小さくすると共に、危険速度の向上が図られる。更に、他の回転伝達部材を要しないため、騒音、振動を減少しコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の主要部を示し、動力伝達軸と駆動モータを備えた駆動系の正面説明図である。
【図２】図１におけるII矢視部の拡大断面図である。
【図３】この発明のパンチングプレスを示した正面説明図である。
【図４】図３における右側より見た側面拡大説明図である。
【図５】図３における平面説明図である。
【符号の説明】
１  パンチングプレス
３  フレーム
１５  ワーククランプ
３３  パンチ
３５  パンチホルダ
３７  ダイ
３９  ダイホルダ
５１  ボールねじ（動力伝達軸）
５３Ａ，５３Ｂ  Ｙ軸駆動モータ（駆動モータ）
５５  ラムシリンダ
５７  ラムキャリア
７１  軸受部
８３  引張り部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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