(57)【要約】【課題】  ワークの垂直方向に対する加工穴の曲がりを抑制可能な穴加工装置を提供する。【解決手段】パンチ３０は、パンチホルダ４０と加工部ガイド４１によって軸方向に往復移動可能に支持される。ワーク１０は、上型１２と下型１１との間に固定される。パンチ３０は、軸方向の先端に設けられた加工部をワーク１０に挿入し、穴あけ加工を行う。ワーク１０からパンチ３０が離れた状態で、回転手段５０はパンチ３０を軸周りに回転する。これにより、ワーク１０に複数個の穴をあける場合、パンチ３０の加工部をワーク１０に挿入した際に生じる加工部の端面の摩耗が周方向に均一化し、ワーク１０から加工部に作用する曲げモーメントが抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（１０）を固定する固定手段（１１，１２）と、
軸方向の先端に設けられた加工部（３１）を前記ワークに挿入して穴あけ加工を行うパンチ（３０）と、
前記パンチを軸方向に往復移動可能に支持する案内手段（４０，４１）と、
前記パンチが前記ワークから離れた状態で前記パンチを軸周りに回転する回転手段（５０）と、を備えることを特徴とする穴加工装置（１）。
【請求項２】
前記固定手段は、前記ワークを載置可能な下型（１１）と、前記ワークを前記下型へ押圧する上型（１２）とを有し、
前記回転手段および前記案内手段は、前記上型に設けられ、前記上型と共に前記パンチの軸方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の穴加工装置。
【請求項３】
前記パンチは、軸方向の先端に設けられた前記加工部と、その加工部と同軸に設けられ前記加工部よりも外径が大きいシャンク部（３２）とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の穴加工装置。
【請求項４】
前記案内手段は、前記シャンク部を軸方向に往復移動可能に支持するホルダ孔（４２）を有するパンチホルダ（４０）と、前記加工部を軸方向に往復移動可能に支持するガイド孔（４３）を有する加工部ガイド（４１）とを有することを特徴とする請求項３に記載の穴加工装置。
【請求項５】
前記上型に設けられた取付孔（１２３）の内側に回転可能に設けられ、前記シャンク部を支持すると共に、前記回転手段の回転を前記パンチに伝えることの可能な連結部材（６０）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の穴加工装置。
【請求項６】
前記連結部材は、前記回転手段の回転軸（Ｏ1）と前記加工部ガイドの前記ガイド孔の中心軸（Ｏ2）との軸ずれを抑制することを特徴とする請求項５に記載の穴加工装置。
【請求項７】
前記パンチを下型の方向へ移動することにより、前記パンチの前記加工部を前記ワークに挿入する駆動手段（２０）を備え、
前記連結部材は、前記回転手段を貫通して前記駆動手段に当接可能であり、前記駆動手段の押圧力を前記パンチに伝えることを特徴とする請求項５または６に記載の穴加工装置。
【請求項８】
ワークを固定する設置工程と、
パンチを軸方向に移動し、前記パンチの加工部を前記ワークに挿入するプレス工程と、
前記設置工程と前記プレス工程との間に、前記パンチの前記加工部が前記ワークから離れた状態で、前記パンチを軸周りに回転する回転工程と、を含むことを特徴とする穴加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに穴をあける穴加工装置および穴加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対しパンチを挿入し、ワークに穴あけ加工を行う穴加工装置が知られている。
特許文献１に記載の穴加工装置は、２本のパンチを備えている。この穴加工装置は、穴あけ加工を行う一方のパンチの先端に設けられた加工部がワークとの摩耗などにより消耗すると、穴あけ加工を行うパンチを他方のパンチに切り換える。これにより、穴加工装置は、パンチの交換頻度を少なくし、継続して稼働することの可能な時間を長くている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の穴加工装置は、パンチを保持するガイド部材に設けられたガイド孔の内側に、パンチが軸方向に往復移動可能に支持されている。ガイド孔の内壁とパンチとの間にはパンチが往復移動するための僅かなクリアランスが設けられている。そのため、ワークの垂直方向に対し、パンチが僅かに傾いた状態でワークに挿入されると、パンチの加工部の端面の外周のうちワークに深く挿入される側が、ワークを形成する材料と摩耗することが考えられる。この状態で、一方または他方のパンチを使用してワークに複数個の穴をあける場合、パンチの加工部の端面に生じる摩耗が徐々に進行するおそれがある。したがって、ワークにパンチの加工部を挿入した際、ワークから加工部に作用する曲げモーメントが大きくなり、加工された穴は、ワークの垂直方向に対する曲がりが大きくなることが懸念される。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ワークの垂直方向に対する加工穴の曲がりを抑制可能な穴加工装置および穴加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、案内手段により軸方向に往復移動可能に支持されたパンチの先端に設けられた加工部をワークに挿入して穴あけ加工を行う穴加工装置において、パンチがワークから離れた状態で、回転手段がパンチを軸周りに回転することを特徴とする。
これにより、ワークに複数の穴をあける場合、パンチの加工部をワークに挿入した際に生じる加工部の端面の摩耗が周方向に均一化される。そのため、ワークを形成する材料からパンチの加工部に作用する曲げモーメントが抑制されるので、パンチの加工部は、ワークの垂直方向に対する曲がりが少なくなる。したがって、穴加工装置は、ワークの垂直方向に対する加工穴の曲がりを抑制することができる。
【０００６】
本発明は、設置工程でワークを固定し、プレス工程でパンチの加工部をワークに挿入する穴加工方法において、設置工程とプレス工程との間に、パンチを軸周りに回転する回転工程を含むことを特徴とする。
仮に、プレス工程の途中でパンチを回転すると、ワークを形成する材料からパンチの加工部に応力が作用し、加工部が破損するおそれがある。また、設置工程の途中でパンチを回転すると、加工部を支持する案内手段と加工部とが振動により干渉し、加工部が破損するおそれがある。
これに対し、設置工程とプレス工程との間に、パンチを回転することで、加工部の破損を防ぐと共に、ワークの垂直方向に対する加工部の曲がりを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による穴加工装置の模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図２のＩＶ部分の拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態による穴加工装置のシステムブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による穴加工装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による穴加工装置のワーク加工時の要部断面図である。
【図８】図７のパンチの加工部端面の拡大図である。
【図９】本発明の一実施形態による穴加工装置のワーク加工時の要部断面図である。
【図１０】図９のパンチの加工部端面の拡大図である。
【図１１】比較例の穴加工装置のワーク加工時の要部断面図である。
【図１２】図１１のパンチの加工部端面の拡大図である。
【図１３】比較例の穴加工装置のワーク加工時の要部断面図である。
【図１４】図１３のパンチの加工部端面の拡大図である。
【図１５】本発明の一実施形態による加工穴の直角度を示す特性図である。
【図１６】比較例の穴加工装置による加工穴の直角度を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による穴加工装置を図１に示す。穴加工装置１は、材料投入部２及び穴あけ加工部３などから構成される。
材料投入部２は、コイル材５から取り出したワーク１０としての金属板が２個の搬送ローラ６、７の間に通される。搬送ローラ６，７は、搬送モータ８により回転駆動され、ワーク１０を穴あけ加工部３へ搬送する。図１の矢印Ｎは、ワーク１０の移動方向を示すものである。
【０００９】
穴あけ加工部３は、下型１１と上型１２との間に固定したワーク１０に対し、プレスシリンダ２０によってパンチ３０を下型１１の方向へ移動し、ワーク１０にパンチ３０を挿入する。これにより、ワーク１０に穴あけ加工が行われる。なお、下型１１および上型１２は、特許請求の範囲に記載の「固定手段」に相当する。プレスシリンダ２０は、特許請求の範囲に記載の「駆動手段」に相当する。
【００１０】
図２〜図４に示すように、穴加工装置１の穴あけ加工部３は、下型１１、上型１２、パンチ３０、パンチホルダ４０、加工部ガイド４１および回転手段５０などを備えている。
なお、パンチホルダ４０および加工部ガイド４１は、特許請求の範囲に記載の「案内手段」に相当する。
下型１１は、ワーク１０を載置可能であり、ワーク１０に穴あけ加工が行われる位置に孔１３を有する。この孔１３の下に加熱手段としてのレーザ発振機１４が設けられる。レーザ発振機１４は、下型１１の孔１３からワーク１０にレーザを照射し、ワーク１０を加熱する。
【００１１】
上型１２は、下型１１に対し上下移動可能に設けられる。上型１２は、下型側の第１上型１２１と、その第１上型１２１の上方に設けられた第２上型１２２を有する。第１上型１２１と第２上型１２２とは、図示しないボルトにより固定される。
第１上型１２１の上方には押えシリンダ１５が設けられている。押えシリンダ１５が第１上型１２１を下型側へ移動すると、第１上型１２１はワーク１０を下型１１へ押圧する。これにより、第１上型１２１と下型１１との間にワーク１０が固定される。
また、第１上型１２１の側面には、側面側から中央側へ向かい下型側へ傾斜する溝１６が設けられている。この溝１６にカム１７が挿入されている。カムシリンダ１８がカム１７を第１上型１２１の中央側へ移動すると、第１上型１２１は上方へ移動し、ワーク１０に対する押圧力を解除する。
【００１２】
図４に示すように、第１上型１２１および第２上型１２２の内側に設けられたパンチ３０は、円柱状の超硬材から形成される。パンチ３０は、軸方向の先端に設けられた加工部３１と、その加工部３１と同軸に設けられ加工部３１よりも外径が大きいシャンク部３２と、加工部３１とシャンク部３２とを接続する接続部３３とを有する。パンチ３０は、加工部３１をワーク１０に挿入することにより、ワーク１０に対し、例えば内径０．１ｍｍ、深さ１ｍｍの穴あけ加工を行う。
【００１３】
パンチホルダ４０は円筒状に形成され、第１上型１２１の内側に固定される。パンチホルダ４０は、パンチ３０のシャンク部３２を収容するホルダ孔４２を有する。
加工部ガイド４１は円筒状に形成され、パンチホルダ４０の内側に固定される。加工部ガイド４１は、パンチ３０の加工部３１を収容するガイド孔４３を有する。
パンチホルダ４０と加工部ガイド４１は、ワーク１０に穴あけ加工を行うための正確な位置に、パンチ３０の加工部３１を案内することが可能である。
パンチホルダ４０のホルダ孔４２の内壁とシャンク部３２との間には、シャンク部３２を軸方向に往復移動するために必要な隙間が設けられている。加工部ガイド４１のガイド孔４３の内壁と加工部３１との間には、加工部３１を軸方向に往復移動するために必要な隙間が設けられている。シャンク部３２の外径は加工部３１の外径よりも大きいので、ホルダ孔４２の内壁とシャンク部３２との隙間は、ガイド孔４３の内壁と加工部３１との隙間よりも大きい。これにより、パンチ３０は、パンチホルダ４０およびシャンク部３２に対し、軸方向に摺動可能となる。
【００１４】
連結部材６０は、第２上型１２２の有する円筒状の取付孔１２３の内側に設けられている。連結部材６０は、シャンク部３２の外側に位置する筒部６１、この筒部６１の軸方向の一端に設けられた底部６２、及びその底部６２からプレスシリンダ側へ延びる軸部６３を有する。
軸部６３は、後述する回転手段５０の第１ギヤ５１が有する中央孔５１１を貫通している。
筒部６１の径外方向の外壁と第２上型１２２の取付孔１２３の内壁との間には、連結部材６０が軸周りに回転可能、且つ、軸方向に往復移動可能な程度の隙間が設けられている。連結部材６０は、その回転軸が、加工部ガイド４１の中心軸と一致する。これにより、連結部材６０は、回転手段５０の第１ギヤ５１の回転軸Ｏ1と、加工部ガイド４１のガイド孔４３の中心軸Ｏ2との軸ずれを抑制することが可能である。
【００１５】
軸部６３と第１ギヤ５１とは、径方向に通る第１ピン６４によって相対回転不能に接続されている。また、筒部６１とシャンク部３２とは、径方向に通る第２ピン６５によって相対回転不能に接続されている。そのため、回転手段５０の第１ギヤ５１が軸部６３を回転すると、その回転は筒部６１からパンチ３０に伝えられる。
底部６２はシャンク部３２の上端に当接している。また、図２に示すように、軸部６３の上端には、後述するプレスシリンダ２０の作動部２１が当接可能である。そのため、プレスシリンダ２０の作動部２１が軸部６３を押圧すると、その押圧力は底部６２からパンチ３０に伝えられる。
【００１６】
図２及び図３に示すように、回転手段５０は、第１ギヤ５１、第２ギヤ５２およびステップモータ５３を有する。
第１ギヤ５１は、第２上型１２２から上方に所定距離離れた位置に取り付けられる。第２ギヤ５２は、第１ギヤ５１の外歯に噛合う。第２ギヤ５２の中央孔にステップモータ５３のシャフト５４が固定される。ステップモータ５３は、第１上型１２１に取り付けられる。
ステップモータ５３が駆動し、シャフト５４が回転すると、その回転は第２ギヤ５２、第１ギヤ５１及び連結部材６０を経由しパンチ３０に伝わる。これにより、回転手段５０は、パンチ３０を軸周りに回転させる。
【００１７】
第２上型１２２に設けられたプレスシリンダ２０は、軸方向に往復移動可能な作動部２１を有する。プレスシリンダ２０の作動部２１が連結部材６０を押圧すると、その押圧力は連結部材６０からパンチ３０に伝わる。これにより、パンチ３０の加工部３１がワーク１０に挿入される。
なお、プレスシリンダ２０が連結部材６０の軸部６３を押圧するとき、第１ギヤ５１は第２ギヤ５２に対し軸方向に移動する。
【００１８】
次に、本実施形態の穴加工装置１のシステム構成の例を、図５を参照して説明する。
穴加工装置１が設置される工場のコンプレッサによって作られる圧縮空気は、工場エア８０として第１バルブ８１を経由し、上型１２を下降させる押えシリンダ１５、および、上型１２を上昇させるカムシリンダ１８に供給される。また、工場エア８０は、第２バルブ８２を経由し、パンチ３０を下降させるプレスシリンダ２０に供給される。
【００１９】
制御装置７０は、第１タイマ７１及び第２タイマ７２などを有する。制御装置７０は、電源７４から電力が供給されると、第１タイマ７１により、第１バルブ８１、および搬送モータ８を駆動する。
また、制御装置７０は、第２タイマ７２により、回転手段５０のステップモータ５３を駆動する。さらに、制御装置７０は、第２タイマ７２により、ファンクションジェネレータ７５を経由し、レーザ電源７６を制御することでレーザ発振機１４を駆動する。また、制御装置７０は、第２タイマ７２により、ファンクションジェネレータ７５を経由し、第３タイマ７３を介して第２バルブ８２を駆動する。
【００２０】
続いて、本実施形態の穴加工装置１を使用した穴加工方法について、図６を参照して説明する。
穴加工方法は、設置工程、加熱工程、回転工程およびプレス工程などを含む。
穴加工では、まず、搬送モータ８により搬送ローラ６，７が回転し、ワーク１０に穴あけ加工が行われる加工部位が下型１１と上型１２との間に搬送される。
【００２１】
時刻ｔ０で設置工程が開始されると、押えシリンダ１５が第１上型１２１を下降させ、第１上型１２１と下型１１との間にワーク１０が固定される。
第１上型１２１が停止した後、第２タイマ７２の信号により、時刻ｔ１で加熱工程が開始される。この加熱工程では、レーザ電源７６がオンされ、レーザ発振機１４からのレーザ照射によりワーク１０が加熱される。時刻ｔ１から所定時間が経過した時刻ｔ２において、ワーク１０は、加熱により、穴あけ加工を行うことの可能な荷重が、パンチ３０の座屈荷重よりも小さくなる程度に軟化される。なお、そのときのワーク１０の設定温度は、ワーク１０を形成する材料の融点よりも低い温度である。
【００２２】
時刻ｔ２でワーク１０が上記の設定温度になると、第３タイマ７３の信号により第２バルブ８２を開き、プレス工程が開始される。このプレス工程では、プレスシリンダ２０の作動部２１が連結部材６０を押圧し、パンチ３０が軸方向に移動する。これにより、パンチ３０の加工部３１がワーク１０に挿入される。
回転工程は、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間に行われる。回転工程は、例えば第２タイマ７２の信号を使用し、加熱工程と共に時刻ｔ１から開始することが可能である。回転工程が開始されると、回転手段５０のステップモータ５３が回転し、パンチ３０が軸周りに回転する。この回転角度は、例えば１８０°または１７０°など、３６０°を除き何度であってもよい。回転工程は、プレス工程が開始される時刻ｔ２よりも前に終了する。
【００２３】
プレス工程が終了した後、時刻ｔ３で、第１バルブ８１は第１タイマ７１の信号により、工場エア８０の供給を、押えシリンダ１５からカムシリンダ１８に切り換える。これにより、カムシリンダ１８が駆動し、第１上型１２１はワーク１０の押圧力を解除する。また、第１タイマ７１の信号により、搬送モータ８が搬送ローラ６，７を回転させる。これにより、次にワーク１０に穴あけ加工が行われる加工部位が下型１１と上型１２との間に搬送される。
時刻ｔ０〜時刻ｔ４で、穴あけ加工の１サイクルが終了し、ワーク１０に１個の穴あけ加工が行われる。続いて、時刻ｔ４〜時刻ｔ５まで、ワーク１０に対し所定回数のサイクルによる複数個の穴あけ加工が行われる。
時刻ｔ５で穴あけ加工のサイクルが停止すると、搬送モータ８により搬送ローラ６，７が回転し、穴あけ加工を終えたワーク１０が図示しない材料排出部に移動する。
【００２４】
続いて、本実施形態の穴加工装置１と、比較例の穴加工装置における加工穴の直角度について説明する。
本実施形態の穴加工装置１による穴あけ加工の状態を図７〜図１０に示し、比較例の穴加工装置１による穴あけ加工の状態を図１１〜図１４に示す。比較例の穴加工装置は、回転手段を備えていないことを除き、上述した一実施形態と同一の構成である。
なお、直角度とは、ワーク１０の垂直方向に対する加工穴の曲がり度合いを示すものであり、具体的には、加工穴の所定の深さにおける中心軸Ｏ2からの位置ずれ量をいう。
【００２５】
図７は、本実施形態の穴加工装置１により、ワーク１０に対しパンチ３０を最初に挿入したときの状態を示す模式図である。図８は、そのときのパンチ３０の加工部３１の端面３１１の模式図である。
パンチ３０は、加工部ガイド４１のガイド孔４３の内壁などにより支持されているが、摺動に必要な僅かな隙間により、ワーク１０の垂直方向に対して僅かに傾斜した状態でワーク１０に挿入される。このとき、加工部３１の端面３１１の外周のうちワーク１０に深く挿入される側が、ワーク１０を形成する材料と摩耗する。図７では、穴あけ加工の初回における加工穴の直角度を符号Ａで示し、図７及び図８では、その際の摩耗箇所を符号Ｇ１で示している。
【００２６】
図９は、本実施形態の穴加工装置１により、ワーク１０に対しパンチ３０を２回目に挿入したときの状態を示す模式図である。図１０は、そのときのパンチ３０の加工部３１の端面３１１の模式図である。
パンチ３０がワーク１０に挿入されるときの傾斜は、ガイド孔４３の内壁との隙間などによるものなので、図７の向きと同じ向きである。ただし、パンチ３０は、ワーク１０に最初に挿入された後、回転手段５０により軸周りに例えば１８０°回転されてから、ワーク１０に挿入される。この場合、穴あけ加工２回目の加工部３１の端面３１１の摩耗Ｇ２は、初回の摩耗Ｇ１に対して例えば１８０°反対側に形成される。したがって、ワーク１０を形成する材料からパンチ３０の加工部３１に作用する曲げモーメントが抑制され、加工穴の直角度は、初回のものと同程度になる。図９では、穴あけ加工の２回目以降における加工穴の直角度を符号Ｂで示している。
【００２７】
図１１は、比較例の穴加工装置により、ワーク１００に対しパンチ３００を最初に挿入したときの状態を示す模式図である。図１２は、そのときのパンチ３００の加工部３１０の端面３１１０の模式図である。
比較例の穴加工装置においても、パンチ３００は、ガイド孔４３０の内壁との摺動に必要な僅かな隙間により、ワーク１００の垂直方向に対して僅かに傾斜した状態でワーク１００に挿入される。このとき、加工部３１０の端面３１１０の外周の一部が、ワーク１００を形成する材料と摩耗する。図１１では、穴あけ加工の初回における加工穴の直角度を符号Ｃで示し、図１１及び図１２では、その際の摩耗箇所を符号Ｇ３で示している。
【００２８】
図１３は、比較例の穴加工装置により、ワーク１００に対しパンチ３００を２回目以降に挿入したときの状態を示す模式図である。図１４は、そのときのパンチ３００の加工部３１０の端面３１１０の模式図である。
加工部３１０の端面３１１０の摩耗Ｇ４は、初回の摩耗箇所Ｇ３と同じ個所に形成されるので、初回の摩耗箇所Ｇ３よりも進行する。そのため、図１３の矢印Ｆ１、Ｆ２に示すように、パンチ３００の加工部３１０の周囲において、ワーク１００を形成する材料の流動の違いが大きくなる。したがって、ワーク１００を形成する材料からパンチ３００の加工部３１０に作用する曲げモーメントが増加し、パンチ３００の加工部３１０が徐々に湾曲する傾向にある。図１３では、穴あけ加工の２回目以降における加工穴の直角度を符号Ｄで示している。穴あけ加工の２回目以降における加工穴の直角度Ｄは、１回目の加工穴の直角度Ｃよりも増加している。
【００２９】
次に、本実施形態の穴加工装置１における加工穴の直角度に関する検証結果を図１５に示し、比較例の穴加工装置における加工穴の直角度に関する検証結果を図１６に示す。
比較例の穴加工装置における加工穴の直角度は、実線Ｈに示すように、ショット数の増加と共に、増加する傾向にある。
これに対し、本実施形態の穴加工装置１における加工穴の直角度は、ショット数の増加に関わらず、一定の範囲（１０〜−１０（μｍ））を推移する。したがって、本実施形態の穴加工装置１によれば、ワーク１０の垂直方向に対する加工穴の曲がりを抑制することができる。
【００３０】
本実施形態では、次の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、パンチ３０がワーク１０から離れた状態で、回転手段５０がパンチ３０を軸周りに回転する。
これにより、ワーク１０に複数の穴をあける場合、パンチ３０の加工部３１をワーク１０に挿入した際に生じる加工部３１の端面３１１の摩耗が周方向に均一化される。そのため、ワーク１０を形成する材料からパンチ３０の加工部３１に作用する曲げモーメントが抑制されるので、パンチ３０の加工部３１は、ワーク１０の垂直方向に対する曲がり量が少なくなる。したがって、穴加工装置１は、ワーク１０の垂直方向に対する加工穴の曲がりを抑制することができる。
【００３１】
（２）本実施形態では、回転手段５０は、上型１２に設けられ、上型１２と共にパンチ３０の軸方向に移動する。
これにより、回転手段５０とパンチ３０との位置ずれが抑制される。そのため、回転手段５０は、加工部ガイド４１のガイド孔４３の中心軸を中心としてパンチ３０を回転することが可能になる。したがって、パンチ３０の破損を防ぐことができる。
【００３２】
（３）本実施形態では、パンチ３０は、軸方向先端の加工部３１、及びその加工部３１よりも外径が大きいシャンク部３２を有する。
これにより、加工部３１を小径に形成すると共に、シャンク部３２から加工部３１に対し、加工部３１をワーク１０に挿入することの可能な押圧力を伝えることができる。
【００３３】
（４）本実施形態では、案内手段は、シャンク部３２を支持するパンチホルダ４０と、加工部３１を支持する加工部ガイド４１とを有する。
これにより、穴加工装置１は、ワーク１０に対してパンチ３０を正確な位置に挿入することが可能になる。
【００３４】
（５）本実施形態では、第２上型１２２とシャンク部３２との間に設けられた連結部材６０は、回転手段５０の回転をパンチ３０に伝える。
仮に、穴加工装置１が連結部材６０を備えていない場合、回転手段５０がパンチ３０を回転するときに、回転手段５０の第１ギヤ５１の回転軸Ｏ1と加工部ガイド４１のガイド孔４３の中心軸Ｏ2との軸ずれが生じると、パンチ３０の接続部３３に引張り応力が作用することがある。
そこで、穴加工装置１は連結部材６０を備えることにより、回転手段５０の第１ギヤ５１の回転軸Ｏ1と加工部ガイド４１のガイド孔４３の中心軸Ｏ2との軸ずれを抑制すると共に、連結部材６０とシャンク部３２とのクリアランスまたは第２ピン６５のクリアランスによりパンチ３０の振れまたは位置ずれを吸収することが可能になる。したがって、パンチ３０の径方向に作用する引張り応力を低減し、パンチ３０の曲がりまたは破損を抑制することができる。
【００３５】
（６）本実施形態では、連結部材６０は、第２上型１２２の有する取付孔１２３の内側に回転可能に設けられ、回転手段５０の第１ギヤ５１の回転軸Ｏ1と加工部ガイド４１のガイド孔４３の中心軸Ｏ2との軸ずれを抑制する。
これにより、回転手段５０の第１ギヤ５１の回転によるパンチ３０の振れまたは位置ずれが低減され、パンチ３０の曲がりまたは破損を抑制することができる。
【００３６】
（７）本実施形態では、連結部材６０の軸部６３は、回転手段５０の第１ギヤ５１の中央孔５１１を貫通してプレスシリンダ２０の作動部２１に当接可能であり、プレスシリンダ２０の押圧力をパンチ３０に伝える。
これにより、プレスシリンダ２０の押圧力に対するパンチ３０の反力が回転手段５０の第１ギヤ５１に伝わることがないので、第１ギヤ５１の破損または位置ずれを防ぐことができる。
【００３７】
（８）本実施形態の穴加工方法は、設置工程とプレス工程との間に、パンチ３０を軸周りに回転する回転工程を含む。
仮に、プレス工程の途中でパンチ３０を回転すると、ワーク１０からパンチ３０の加工部３１に応力が作用し、加工部３１が破損または曲がるおそれがある。また、設置工程の途中でパンチ３０を回転すると、加工部ガイド４１と加工部３１とが振動により干渉し、加工部３１が破損または曲がるおそれがある。
これに対し、設置工程とプレス工程との間にパンチ３０を回転することで、加工部３１の破損を防ぐと共に、ワーク１０の垂直方向に対する加工部３１の曲がりを少なくすることができる。
【００３８】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、穴加工装置１は、第１上型１２１、第２上型１２２、パンチホルダ４０および加工部ガイド４１を別体で構成した。これに対し、他の実施形態では、それらを一体で構成してもよい。
【００３９】
上述した実施形態では、穴加工装置１はレーザ発振機１４を備えた。これに対し、穴明け加工時にパンチが座屈しない加工領域（加工穴深さ及び径）であればレーザ発振機を廃止してもよい。
【００４０】
上述した実施形態では、プレスシリンダ２０を第２上型１２２に設置した。これに対し、他の実施形態では、プレスシリンダは第１上型または下型に設置してもよい。また、プレスシリンダの代わりに、例えば押えシリンダなど他の駆動力でパンチを駆動する場合は、プレスシリンダを廃止してもよい。
【００４１】
上述した実施形態では、固定手段は、第１上型１２１と下型との間にワーク１０を固定した。これに対し、他の実施形態では、固定手段は上型及び下型に限ることなく、反りが許容できる範囲であれば固定手段はワークを両側からクランプするものであってもよい。
【００４２】
上述した実施形態では、パンチ３０は、加工部３１とシャンク部３２と接続部３３とを有するものとした。これに対し、他の実施形態では、穴あけ加工時に座屈しない程度にパンチの剛性が高ければ、パンチは、軸方向に同一径のものであってもよい。その際、案内手段としてのパンチホルダと加工部ガイドとは一体に構成してもよい。また、パンチが軸方向に同一径であって、回転手段の第１ギヤによる軸ずれが小さい場合、連結部材は廃止してもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、連結部材６０の軸部６３と第１ギヤ５１の中央孔５１１とを第１ピン６４により接続した。これに対し、他の実施形態では、連結部材の軸部を非円形として、その形状に対応するように第１ギヤの中央孔の内壁を非円形とすることで、第１ピンを廃止してもよい。
【００４４】
上述した実施形態では、パンチ３０のシャンク部３２と連結部材６０の筒部６１とを第２ピン６５により接続した。これに対し、他の実施形態では、パンチのシャンク部の頭部を非円形として、その形状に対応するように連結部材の筒部の内壁を非円形とすることで、第２ピンを廃止してもよい。
【００４５】
上述した実施形態では、１回の穴あけ加工ごとに回転手段がパンチ３０を回転した。これに対し、他の実施形態では、回転手段は、複数回の穴あけ加工ごとにパンチ３０を回転してもよい。
【００４６】
上述した実施形態では、プレスシリンダ２０、押えシリンダ１５およびカムシリンダ１８をエアシリンダとして説明した。これに対し、他の実施形態では、プレスシリンダ２０を電機プレス等に変更してもよく、押えシリンダ１５およびカムシリンダ１８を電動アクチュエータ等に変更してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  ・・・穴加工装置
１０・・・ワーク
１１・・・下型（固定手段）
１２・・・上型（固定手段）
３０・・・パンチ
３１・・・加工部
４０・・・パンチホルダ（案内手段）
４１・・・加工部ガイド（案内手段）
５０・・・回転手段
【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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