(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工の進行方向に対する前記上，下ホイール金型の向きを、金型ホルダを180度回転させることによって、正，逆いずれかの向きとして選択することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。
【請求項２】
請求項１の加工方法において、ホイール金型の回転軸にワークの面に対し微小角度傾けた第一オフセット角を付与し、切断加工の進行方向に対し前記金型の傾きを右側に見るときを当該金型の正方向として加工することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。
【請求項３】
請求項１又は２の加工方法において、ホイール金型をワークの切断加工の進行方向に対し微小角度傾けた第二オフセット角を付与して加工することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。
【請求項４】
上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工における加工終端において、上金型をワークの加工線に対し法線方向に微小量変位させてから前記加工の進行方行に微小量変位させるか、又は、上金型をワークの加工線に対し進行方向と上昇方向に同時に微小量変位させ、その上金型を上昇させることを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。
【請求項５】
上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工線の角部において上金型を加圧しているパンチヘッドをワークに接しない高さまで上昇させて次の加工線の向きに上，下金型ホルダを回転させることにより、これらの上下金型を次の加工線の向きに整合させてから、前記パンチヘッドを加工位置まで下降させて加工をすることを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。
【請求項６】
上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断あるいは絞り加工するパンチプレス機による加工において、上下金型ホルダを、そのホイール金型の向きが加工線の接線方向を向くように回転制御すると共に、これに合せてパンチヘッドの加圧位置を制御することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレス機の上，下金型に、板状ワーク（以下、単にワークという）と平行な軸に支持されて回転するホイール状の金型（以下、ホイール金型という）を用い、その上下金型の間にワークを挟んだ状態に位置付け、パンチヘッドによって前記上金型を上から加圧すると共に、ワークとこれら上，下金型を相対移動させることにより、前記ワークを塑性変形させて当該ワークに連続切断や連続絞り，マーキングなどの成形加工ができるようにしたパンチプレス機を使用したワークの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
公知の一般的なパンチプレス機は、通常の雄金型を上金型、該上金型が嵌入する雌金型を下金型とし、両金型の間に位置付けられた板状のワークを上金型をパンチヘッドにより断続的にパンチすることにより、打抜き加工や絞り等の成形加工を行うようになっているため、ワークの切断加工にしても絞り等の成形加工でもワークの加工位置を断続的に金型の下に位置付けて行う断続的な加工ができるだけで、連続加工をすることはできなかった。
【０００３】
従って、従来の一般的なパンチプレス機により通常金型を使用してワークを線状に切断したり絞り等の成形加工をすると、上金型の刃による切断線や絞り線或はマーキングが断続的に形成されるため、滑らかな加工線を持つ仕上りが必要なプレス加工には不向きであり、出来たとしても後加工をする必要があった。
【０００４】
上記のパンチプレス機に対し、上，下金型にワークと平行な軸で支持されたホイール金型を使用した加工では、連続線の切断或は絞り加工が可能であるため、上記のような問題は加工線が直線的である限り生じないが、曲線や角部を持った加工線の連続加工においては、切断されるワークが切断線に沿って上方又は下方にめくれたり、加工の始端における加工形状の輪郭が明瞭でないなど、ホイール金型による加工に固有の問題がある。
【０００５】
一方、通常金型とホイール金具を併有させたパンチプレス機において、通常金型による加工ではワークの加工位置がその金型に対してポイントツーポイント制御により位置決めされ、ホイール金型による加工では輪郭制御によりワークの位置決めをする必要があるが、これまで上記のような通常金型とホイール金型を併有するパンチプレス機は無く、従ってそのようなパンチプレス機において二種の金型を併用した加工におけるホイール金型の制御方法もない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような点に鑑み、通常金型とホイール金型を使用したパンチプレス機の加工方法において、ホイール金型を使用する加工におけるホイール金型に固有の問題、即ち、曲線や角部を持った加工線の連続加工、並びに、前記のような曲線や角部の加工線と連続加工線を組合せた加工において、切断されるワークが切断線に沿って上方又は下方にめくれたり、加工の始端における加工形状の輪郭が明瞭でないなどの問題を解決することができる加工方法を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明加工方法の構成は、上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工の進行方向に対する前記上，下ホイール金型の向きを、金型ホルダを180度回転させることによって、正，逆いずれかの向きとして選択することを第一の特徴とするものである。
【０００８】
また、上記構成の加工方法の実施に際して、ホイール金型の回転軸にワークの面に対し微小角度傾けたオフセット角を付与し、加工の進行方向に対し前記金型の傾きを右側に見るときを当該金型の正方向として加工することを、加工方法の第二の特徴とし、更に、ホイール金型をワークの切断加工の進行方向に対し微小角度傾けた第二オフセット角を付与して加工することを第三の特徴とするものである。
【０００９】
更には、加工終端で、上金型をワークの加工線に対し法線方向に微小量変位させてから、前記加工の進行方行に微小量変位させ、その上金型を上昇させることを、加工方法の第四の特徴とするものである。
【００１０】
そして、本発明加工方法では、上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工線の角部において上金型を加圧しているパンチヘッドをワークに接しない高さまで上昇させて次の加工線の向きに上，下金型ホルダを回転させることにより、これらの上下金型を次の加工線の向きに整合させてから、前記パンチヘッドを加工位置まで下降させて加工をすることを、第五の特徴とするものである。
【００１１】
加えて、本発明加工方法においては、上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断あるいは絞り加工するパンチプレス機による加工において、上下金型ホルダを、そのホイール金型の向きが加工線の接線方向を向くように回転制御すると共に、これに合せてパンチヘッドの加圧位置を制御することを、第六の特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図に拠り説明する。図１は本発明方法に使用するホイール金型の一例の断面図、図２は図１の金型のオフセット角と加工方向の正，逆を示す斜視図、図３はホイール金型を使用した加工線の一例の平面図、図４はホイール金型を使用した絞り加工線の平面図、図５は図４の加工の断面図、図６はホイール金型を正方向で使用した切断加工の一例の平面図、図７は図６の加工の断面図、図８はホイール金型を逆方向で使用した切断加工の他の例の平面図、図９は図８の加工の断面図、図10はホイール金型の加工エンドにおける動作例を示す平面図、図11は図10の状態の拡大断面図、図12〜図14は、それぞれホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図、図15はパンチプレス機による従来の通常金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図、図16は図15の通常金型による加工線の平面図、図17はホイール金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図、図18は図17の金型による加工線の平面図、図19はホイール金型を使用した補間機能を持つ加工時のワーク移動とパンチヘッドの動作の関係の一例を示す線図、図20は図19の金型による加工線の平面図、図21はホイール金型を使用した曲線を描く加工線の平面図、図22は図21の加工を行う金型ホルダの平面図、図23はホイール金型を使用して複数の加工ステップを持つ加工を実行する際のパンチヘッドの上下位置とワーク移動の関係を示す線図、図24，図25はそれぞれワークに対するホイール金型の上下動軌跡を示す線図、図26は本発明加工方法の制御部の一例を示すシステムブロック図、図27はホイール金型に図10の上，下動作制御を行わせるシステムブロック図、図28は図27のシステムによる制御例のフローチャート、図29はホイール金型に図12〜図14の上，下動作を行わせる制御のシステムブロック図、図30は図29のシステムによる制御例のフローチャートである。
【００１３】
図１，図２において、１は上ホイール金型で、円形の切り刃２とそれより小径の押え刃３とを同軸上に重ねて具備し、その軸４において、上金型ケースを兼用するストリッパ５に、そのストリッパ５の下面から刃先を少しのぞかせて回転自在に設けられている。
【００１４】
６は下ホイール金型で、上記の上ホイール金型１の刃２，３と対応関係をなす切り刃７と押え刃８とが、軸９において下金型ケースを兼用するストリッパ10に、その上面から刃先を少しのぞかせて回転自在に支持されており、板状のワーク11は上記の上，下ホイール金型１，６における切り刃２，７と押え刃３，８の間において、これらの刃を回転させる方向に当該ワーク11を進退させることにより、このワーク11に塑性変形，具体的には切断加工あるいは絞り加工が施される。
【００１５】
上記両金型１，６は、従来のパンチプレス機と同様に、上，下動自在にされた上金型ホルダＨ（図１，図２には表われず、図22参照）と、上，下方向の定位置に置かれた下金型ホルダ（図示せず）に保持させ、上金型ホルダが、シリンダ等のアクチュエータによって上，下動自在であり、かつ、任意の上，下位置にその位置を保持できるパンチヘッド（図示せず）によって、下金型６側へ押下げられ、ワーク11の厚みを考慮した位置に保持されているとき、ワーク11を切り刃と押え刃２，３、同７，８を回転させる側に移動させることにより、このワーク11を塑性変形させる。
【００１６】
上記上，下のホイール金型１，６は図１に示すようにすべての切り刃と押え刃２，３、同７，８が直立しているときは、その回転方向に方向性はない。つまり、正，逆いずれの方向でも同じ切断面状態の加工ができる。しかし、それらの刃２，３、同７，８に対し、図２に示すように、ここでは軸４，９を水平面（又はワーク面）から２〜３度乃至は数度の傾斜角を与えることにより、各刃２，３、同７，８に垂直から見て２〜３度乃至は数度の傾き角が与えられていると、これによって上，下のホイールの金型１，６の回転に方向性が与えられることとなり、加工断面形状に切り刃と押え刃２，３、同７，８の回転方向によって違いが生じる。この点を図３〜図９により説明する。
【００１７】
まず、図１に例示するように傾きなく正立した切り刃と押え刃２，３、同７，８による加工は、図３のように直線，曲線混りの加工線、或は、図４に例示する四角形の加工線の場合、切り刃と押え刃の回転方向が正転，逆転いずれにおいても、同じ加工断面形状の加工ができる。図３，図４において、Ａは加工線、Ｂは上金型１の切り刃と押え刃２，３の回転方向、Ｃは加工の進行方向を示す。また、図５は図４の加工における加工断面を示している。
【００１８】
しかし、図２に例示したように切り刃と押え刃２，３、同７，８にオフセットした傾き角を与えた金型１，６では、切り刃と押え刃２，３、同７，８の回転に方向性が生じる。つまり、ワーク11の加工断面状態が、切り刃と押え刃の傾きを右側に見て前方へ加工が進むときを正回転とすると、この正回転による加工と逆回転（上金型１の傾きを左側に見て前方へ加工が進む）とによる加工では、図６〜図９に示すように、加工断面に生じる反りｂが、ワーク11の切り抜き側W1に生じるか、或は、切り抜かれる側W2に生じるかの違いがあるので、切断後、いずれのワーク11を利用するかによって、ワーク11のホイール金型１，６に対する移動方向を決定する。
【００１９】
図３〜図９により説明したホイール金型を用いた加工において、切り刃と押え刃２，３、同７，８にオフセット傾き角が与えられた金型１，６では、加工終端において上ホイール金型１をそのまま上昇させると、ワーク11の切断線の縁が上昇する刃先に引掛かり、そのワーク11を持上げて当該ワーク11がワーククランプから外れたり、ワークを変形させたり、傷付けてしまうおそれがある。
【００２０】
そこで、本発明では、加工線Ａに対し、まずその法線方向へワーク11を微小量動かし、次いで接線方向へ微小量動かすことにより、上金型１における切り刃と押え刃２，３のワーク11への食い付きを回避することができるようにした。図10はこのワーク11と上金型１の相対動作を模式的に示した平面図、図11は拡大側断面図である。
【００２１】
従来型のパンチ金型と上記の図10で説明したホイール金型１，６を併用したパンチプレス機において、ホイール金型によるプレス加工での上記回避動作は、一例として図27、図28に示した制御系によって制御するので、次にこの点について説明する。
【００２２】
図27において、21は使用する金型が従来タイプのパンチ金型か、又は、ホイール金型１，６かの金型情報をＮＣプログラム解析部23の中の回避動作処理部23aに供給する金型情報記憶部、22は前記金型情報とともに予め設定する法線方向と接線方向の回避量の入力部で、法線，接線両方向とも便宜上同じ回避量であるときは、入力数値は一つでよい。24は機械動作部で、前記ＮＣプログラム解析部の回避動作処理部23aからの制御出力を受けて、上ホイール金型１に図10，図11で説明した回避動作をさせる。25は上記のホイール金型１，６を具備したパンチプレス機である。
【００２３】
上記制御系の動作は、図28のフローチャートに沿って進行する。即ち、回避動作処理部23aでは、ステップS1において使用している金型がホイール金型であり、かつ、それが切断用か否かが判断される。使用金型が切断用ホイール金型でなければ、この処理部23aの動作はなく、そこで処理は終了する。しかし、使用金型が切断用のホイール金型であると、回避量入力部22で予め入力された回避量が設定され（ステップS2）、機械動作部24にその量の回避動作をさせ（ステップS3）て、制御が終了する。
【００２４】
上記例におけるホイール金型１の回避動作は加工終端における回避のみならず、回避形態は異なるものの、加工途中でワーク11に対するホイール金型１，６の向きを角度をもって変更する必要があるときにも有用であるので、次にこの点について説明する。
【００２５】
例えば、上，下のホイール金型１，６を用いてワーク11に連続線状の絞り加工を施す場合、一つの加工ステップが終了した時点でラムヘッドを上げて上ホイール金型１を上昇させると、次の加工ステップの加工始端と前加工ステップの加工終端との境界に段差が生じ、仕上りの美麗さが損なわれる。従って、ホイール金型１，６を使用した連続絞り加工では、金型１を上昇させないで行うことが望ましい。しかし、加工ステップ間で加工線が角度を以て変化するときにもホイール金型１を上昇させないで連続加工を行うと、ワーク11や金型１，６を破損したり切損するおそれがある。
【００２６】
そこで、本発明では、上，下ホイール金型１，６を使用し、パンチヘッドを下降させた位置に保持してワーク11を移動させることにより、当該ワーク11に連続加工を施すパンチプレス加工において、先の加工ステップの加工終了位置、及び、加工方向と、次の加工ステップの加工開始位置及び加工方向との間で、位置，方向のいずれか一つが異なる場合には、そこでパンチヘッドを上げて上ホイール金型１を上昇させて、ワーク11を回転させるか、又は、上ホイール金型１をそのホルダＨによって回転させることにより、次の加工ステップの開始位置での加工方向に前記金型の向きを変えるのである。例えば、図12，図14に示すようにワーク11に水平な連続加工線を描く加工を施したあと、この加工線Ａの終端と所定の角度で交わる次の加工ステップの加工線Ａ′に加工方向を変えるとき、加工線Ａの終端で上ホイール金型１をワーク11から上げ、その向きを次の加工ステップの加工線Ａ′に沿った方向に変え、パンチヘッドを降下させて次の加工に移行する。なお、図13においては、加工線Ａと次の加工線Ａ′とは角部のない連続線であるから、上ホイール金型１は上昇させず、その向きを加工線Ａ′に沿って変えつつ連続加工を行うことができる。
【００２７】
上記の加工態様は、図29，図30に例示した制御システムにより実行する。図30において、27は一つの加工ステップとその次の加工ステップにおいて、金型１，６の位置，方向が同一、乃至は、予め任意に設定した許容値内にある位置，方向の違いが収まっていることを条件として同一の位置，方向とみなすために、加工ステップ間における金型１，６の位置と方向の許容範囲を設定する許容範囲設定部で、この設定部に設定された範囲を含んでＮＣプログラム解析部23内の同一性チェック部23bにおいて各加工ステップ間における金型１，６の位置と方向が同一であるか否か判別され、同一の場合には、上ホイール金型１を上昇させることなく次の加工ステップに加工を進め、非同一であると判定されたときは、上ホイール金型１を一旦上昇させて上，下金型１，６の位置、或は、方向を変える指令を機械動作24へ出力し、パンチプレス機25の当該する金型１に所定の動作をさせるようになっている。
【００２８】
図30は図29の制御系のフローチャートで、同一性のチェック部23bにおいて、ステップS1′で一の加工ステップとその次の加工ステップにおける上ホイール金型１の位置と方向が許容範囲を含んで同一であるか否か判別され、同一と判別されれば、そのまま次加工ステップへ進み、同一でない場合には、ステップS2′でパンチヘッド上昇、つまり、上ホイール金型１を上昇させて、ワーク11に相対する金型１，６の位置又は向きを変更する。
【００２９】
上記図12〜図14、図29，図30による本発明の例では、加工ステップの繋ぎ目において、ホイール金型１，６の位置と方向のいずれかが異なる場合には、パンチヘッドを上昇させて上金型１を上昇させ、ホイール金型１，６やワーク11の損傷を未然に防止するようにしたが、本発明では、パンチヘッドのストローク運動を制御することにより、従来のパンチプレスで実施していたニブリング加工では得られない滑らかな連続曲線の切断加工が可能である。この点について、図15〜図25により説明する。
【００３０】
図15は従来の通常パンチ金型の動作とワーク11の軸移動動作の関係を示す線図で、上金型が断続して上，下運動をしてワーク11の打抜きをすると共に、ワーク11はその金型が上昇しているときに軸移動をすることにより、図16の平面図に示すような上金型の平面形状と同じ切断線Ａが連続したギザギザの切断線しか形成できない。
【００３１】
これに対し、ホイール金型１，６を使用したニブリング加工では、図17に模式的に示すように、パンチヘッドを定位置に降下させてそこに保持したまま、ワーク11の軸移動が可能であるから、図18に示すように図16の切断線よりははるかに滑らかな切断線Ａによる加工が可能である。しかし、加工線の方向が変るときパンチヘッドを降下させたままであると、加工線の角部における断面の仕上りに難があり、また、ホイール金型の切り刃にとっても好ましくない。
【００３２】
そこで、本発明では、図19に模式的に例示するように、ワーク11の上，下のホイール金型１，６に対するワーク11の軸移動に補間機能を取込むことにより、図20に例示するような滑らかで角部が全くない曲線状輪部の切断加工を可能にした。
【００３３】
この点は、パンチヘッドの昇降に補間機能を持たせることにより、更に効果的に現われる。パンチヘッドの昇降の補間機能は図23に例示するようにワーク11の軸移動に同期して行うことにより、加工開始時，終了時における上ホイール金型１に適切な切込み，切逃げ機能を果させ、加工するワーク11の傷や変形を防ぐことができる。因に、図24は、上ホイール金型１を加工始，終端で補間せずにワーク11に対し降下，上昇させた当該金型１のワーク11に対する軌跡であるが、このような軌跡を描く上ホイール金型１の昇降では、加工始，終端でのワーク11の変形や傷が大きく現われ易い。しかし、図25に例示するように、上ホイール金型１の加工始，終端での降下，上昇に補間機能を使用すると、加工始，終端での変形や傷を抑制することができる。
【００３４】
また、本発明加工法に使用するホイール金型１，６では、図22に例示するように上，下のホイール金型１，６のホルダＨに回転位置決め自在のオートインデックスタイプのものを使用すると、図21に示すような連続曲線の連続加工も容易に可能になる。
【００３５】
上述したような上ホイール金型１のワーク11に対する降下位置を任意に制御することは、ホイール金型１，６を使用したプレス加工において、きわめて有用である。そこで、本発明では、ホイール金型１，６を使用したパンチプレス機によるプレス加工において、パンチヘッドの高さを任意に制御できるようにした。この制御系について、図26により説明する。
【００３６】
図26において、ＮＣ装置23は、加工プログラムを記憶させた加工プログラムメモリ23c、金型の種類（通常金型がホイール金型か）や大きさ等の金型情報を記憶させた金型情報メモリ23dとワークの材質、板厚等を記憶させたワーク情報メモリ23eを具備している。各メモリ23c〜23eに対してはキーボード26aとＣＲＴ等による表示器26bを有する入力部26から所要データの入力或は書替えなどが行われる。
【００３７】
上記ＮＣ装置はデータ入力部26を介して入力された加工プログラムの記憶メモリ23cに記憶された加工プログラムに従ってパンチプレス機25を制御し、パンチヘッド13を所定の位置に位置決めする。その結果、ホイール金型１はパンチヘッド13の位置に従ってパンチプレス機25におけるワークホルダ12のＸ，Ｙを動かしてワーク11を加工する。金型情報の記憶用メモリ23d、ワーク情報の記憶用メモリ23eには、データの入力手段26を介してパンチプレス25の各金型ホルダＨに装着された金型１，６に関する情報と加工するワーク11に関する情報が設定される。ＮＣ装置23は加工時に金型情報の記憶用メモリ23dとワーク情報の記憶用メモリ23eのデータと加工プログラム用のメモリ23cに設定されたパンチヘッド13の高さとを比較し、加工プログラムのパンチヘッド13の高さが適性か否かをチェックする。
【００３８】
上記のように構成する理由は、次の通りである。すなわち、ホイール金型１，６を使用した加工では、加工時のパンチヘッド13の位置が加工仕上りに影響するので、ワーク11の板厚，材質，加工形状（直線，曲線等）、ホイール金型１，６の種類によってその位置を細かく設定する必要がある。しかし、金型に合わないパンチヘッド13の高さを設定すると、ワーク11を適性に加工できないばかりか金型１，６自体をいためる可能性もある。従って、本発明では、加工に使用するホイール金型１，６に対応するパンチヘッド13高さの適性範囲を予め設定し、加工時に設定されたパンチヘッド13の高さと、上記適性範囲を比較し、適性範囲外の場合は加工を中止しワーク11及び金型１，６を保護する機能をＮＣ装置23に持たせたのである。
【００３９】
上記ＮＣ装置23を稼動させるホイール金型１，６を使用する加工における制御例は、次の通りである。まず、金型情報メモリ23dに各ホルダＨに装着する上，下のホイール金型１，６の情報を予め設定する。ここでは設定する情報のうち、金型の種類に従来の丸金型、四角金型に加えて、切断加工用のホイール金型１，６と絞り加工用のホイール金型があることを設定する。そして、切断用のホイール金型１，６のパラメータにパンチヘッド13の下限位置を設定する。また、絞り加工用のホイール金型のパラメータにパンチヘッド13の下限位置を設定する。そして、ホイール金型加工用のＧコードで加工を行う際、使用する金型がホイール金型で切断加工用の場合、パンチ刃先の位置決め位置と前記のパンチの下限位置を比較し、パンチ刃先の位置決め位置＜パンチ下限位置である場合、アラームとして機械の動作を停止する。また、ホイール金型加工用のＧコードで加工を行う際、使用する金型が絞リ加工用ホイール金型の場合、パンチ刃先の位置決め位置と前記のパンチ下限位置を比較し、パンチ刃先の位置決め位置＜パンチ下限位置＋板厚である場合、アラームとして機械の動作を停止する。
【００４０】
上記のように、本発明加工法によれば、予めホイール金型１，６に対応する適正なパンチヘッド13の高さの範囲を設定しておけば、ワーク11の加工時にそれと加工プログラムに設定されたパンチヘッド13の高さとを比較し、適性範囲外の場合は加工を中止し、不適正なパンチヘッド13の高さで加工を行うことからワーク11及び金型１，６を保護することができる。また、ＮＣ装置23の内部でパンチプレス動作をシミュレートする場合にも同様のチェックを行えば、ワーク11を加工する前に、加工プログラムに設定されたパンチヘッド13の高さが適性か否かを判定することも可能となる。なお、ワーク11の加工時にチェックを行うのは、加工プログラムの入力時にチェックを行ったのでは、加工プログラムの入力後に金型情報が変更された場合、加工プログラムが適性か否かを判断するのが困難なためである。
【００４１】
次に、本発明のホイール金型１，６を使用したプレス加工においては、それがワーク11の切断加工である場合、ホイール金型１，６の平面からみた向きにオフセット角を付与することが望ましい場合がある。これは、上，下のホイール金型１，６に挟まれたワーク11は、前記両金型１，６の切り刃，２，７の鋏作用によって切断されることに着目し、そのような作用によるせん断では、切断線、つまり加工方向に対して若干のオフセット角を付与すると、切断が美麗に仕上がるという経験則に基づいている。
【００４２】
このため本発明では、図26に例示した制御系におけるＮＣ装置23の中の加工プログラムと金型情報メモリ23c，23dの中からデータを読出して行う加工が、ワークの切断加工であって使用金型がホイール金型１，６であるときは、使用する金型１，６に予め加工プログラム中に設定されているオフセット角を与えるようにした。このオフセット角の付与は、切断加工にホイール金型１，６を使用する場合のみ有意であるので、通常金型による切断、或は、金型の種類を問わない絞り加工には適用しない。従って、この加工法の実施に当っては、加工前に加工内容が切断加工か否かと使用金型がホイールタイプであるか否かを事前にチェックし、オフセット角の適用の当否を予め判別した上で、加工に入ることとなる。
【００４３】
上記の説明は、パンチプレス機25による加工に、ホイール金型１，６を使用した例について説明したものであるが、本発明のパンチプレス機はホイール金型１，６のほか通常金型（図示せず）も併有している場合がある。このような場合、加工に通常金型を使用するか、或は、ホイール金型を使用するのかが、例えばＮＣ装置23のプログラムに設定されると、通常金型を使用するときは、ワーク11の位置決め制御は通常金型に対応させたポイントツーポイント制御が自動的に選択され、ホイール金型１，６が選択されるとそれに対応させた輪郭制御が自動的に選択されるように、パンチプレス機25が制御されるようになっている。これは、金型の種類と夫々に異なる制御内容とを予め対応付けておき、例えば、通常金型に輪郭制御が適用されたり、ホイール金型に通常金型の打抜き動作が適用されて金型やワークを傷めることを未然に防止するためである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、従来パンチプレス機を用いる板金加工は、パンチ金型のワーク打抜きによる穴あけ加工，切断加工，絞り加工のいずれかであったため、ワークに線状の加工線を入れて切断するニブリング加工では、パンチヘッドで上金型を連続打撃することが不可欠となり、これによる騒音や振動問題があるほか、切断線が美麗に仕上がらないという問題があったが、本発明ではワークと金型の相対移動によって回転されるホイール金型を上，下金型として用いるから、連続的な加工線を持つ切断加工、絞り加工を無騒音で、従来方法に比べて飛躍的に高い加工効率によって実行することができる。
【００４５】
また、上記のホイール金型を、回転位置決め機能を与えた金型ホルダに装填してパンチプレス機に装備させれば、加工方向に対する金型の向きを正，逆いずれの向きにも自由に変えることができることは勿論、加工方向に対して任意のオフセット角を付与した加工が可能になるので、仕上りが良好な切断加工が容易に実現できる。
【００４６】
更に、加工時のパンチヘッドの降下位置を変更したり、所定位置に保持する制御を加工内容に応じて適用することにより、角部がある加工線の切断加工、絞り加工であっても、金型を傷めたりワークに変形等を起させることなく、連続加工が可能である。
【００４７】
加えて、本発明では、従来のパンチプレスの通常金型を使用したプレス加工では不可能であった打抜き代が全くといってよい程生じない切断加工が、直線，曲線いずれの加工線に対しても可能になるので、板金加工機としてきわめて有用である。また、通常金型とホイール金型を併有したパンチプレス機の制御内容を、金型の種類に対応付けて予め設定して制御するようにしたので、金型の種類の違いによる動作トラブルを未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法に使用するホイール金型の一例の断面図。
【図２】  図１の金型のオフセット角と加工方向の正，逆を示す斜視図。
【図３】  ホイール金型を使用した加工線の一例の平面図。
【図４】  ホイール金型を使用した絞り加工線の平面図。
【図５】  図４の加工の断面図。
【図６】  ホイール金型を正方向で使用した切断加工の一例の平面図。
【図７】  図６の加工の断面図。
【図８】  ホイール金型を逆方向で使用した切断加工の他の例の平面図。
【図９】  図８の加工の断面図。
【図10】  ホイール金型の加工エンドにおける動作例を示す平面図。
【図11】  図10の状態の拡大側断面図。
【図12】  ホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図。
【図13】  ホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図。
【図14】  ホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図。
【図15】  パンチプレス機による従来の通常金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図。
【図16】  図15の通常金型による加工線の平面図。
【図17】  ホイール金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図。
【図18】  図17の金型による加工線の平面図。
【図19】  ホイール金型を使用した補間機能を持つ加工時のワーク移動とパンチヘッドの動作の関係の一例を示す線図。
【図20】  図19の金型による加工線の平面図。
【図21】  ホイール金型を使用した二次曲線を描く加工線の平面図。
【図22】  図21の加工を行う金型ホルダの平面図。
【図23】  ホイール金型を使用して複数の加工ステップを持つ加工を実行する際のパンチヘッドの上下位置とワーク移動の関係を示す線図。
【図24】  ワークに対するホイール金型の上下動軌跡を示す線図。
【図25】  ワークに対するホイール金型の上下動軌跡を示す線図。
【図26】  本発明加工方法の制御部の一例を示すシステムブロック図。
【図27】  ホイール金型に図10の上，下動作制御を行わせるシステムブロック図。
【図28】  図27のシステムによる制御例のフローチャート。
【図29】  ホイール金型に図12〜図14の上，下動作を行わせる制御のシステムブロック図。
【図30】  図29のシステムによる制御例のフローチャート。
【符号の説明】
１    上ホイール金型
２    切り刃
３    押え刃
４    軸
５    ストリッパ
６    下ホイール金型
７    切れ刃
８    押え刃
９    軸
10    ストリッパ
11    ワーク
12    ワークホルダ
13    パンチヘッド
23    ＮＣ装置
25    パンチプレス機
Ａ    加工線
Ｂ    ホイール刃の回転方向
Ｃ    加工の進む方向
Ｈ    金型ホルダ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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