(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して整合対向して設けられたパンチとダイとの協働によりワークに打抜き加工を行う打抜き加工装置であって、前記パンチはパンチヘッドを一側端部に設けたパンチドライバと、該パンチドライバの他側に一体的に形成したパンチボディとからなり、該パンチボディを前記パンチの打抜き方向へガイドするパンチガイドに移動可能に設け、前記パンチボディのほぼ軸心に設けた座ぐり穴に前記ワークに当接可能な先端部を尖端形状としたパンチチップを出没可能に設けると共に前記ワーク側へ常時付勢して設け、前記パンチヘッドと前記パンチガイドの間の前記パンチドライバにストリッピングスプリングを弾装して設け、前記パンチボディに設けた座ぐり穴に抜きカスを前記パンチチップから引き離すカスプッシュ部材を前記ワーク側へ常時付勢して設け、前記ダイに前記パンチチップの先端部に係合可能な係合穴を備えた係合部材設け、前記ダイ上部に打抜き加工後の抜きカスを前記ダイから押し出すべく前記パンチ方向へ常時付勢した出没可能なエジェクタプレートを設け、前記ダイを保持するダイ保持部材に該ダイの円周側面の複数箇所を該ダイの中心方向へ押圧付勢して自動調芯させる複数の自動調芯装置を設けると共に、自動調芯された前記ダイの下面を前記ダイ保持部材にロックするロック装置とを設けたことを特徴とする打抜き加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の打抜き加工装置において、前記自動調芯装置は、前記ダイの円周側面に複数の溝を形成すると共に、前記ダイ保持部材に前記複数の溝に係合するセンタリングスプールを設けると共に、該センタリングスプールを前記複数の溝内に常時押圧付勢するスプリングを設けてなり、前記ロック装置は前記ダイ保持部材のほぼ軸心部に前記ダイの下面を吸着自在のマグネットをオン、オフ自在に設けてなることを特徴とする打抜き加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、パンチとダイとの協働で打抜き加工を行う際、パンチに対してダイを自動調芯せしめて打抜き加工を行うようにした打抜き加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロボットの先端部に保持されたパンチとダイとの協働によりワークに打抜き加工を行う打抜き加工装置が考えられている。この打抜き加工装置では打抜き時にパンチとダイの芯がずれてしまうことがある。このパンチとダイの芯がずれると、バリが寄ると共にパンチとダイとにかじりが生じてしまう。その結果、製品精度，品質が低下すると共に、金型の寿命が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
この上記問題を改善するために、パンチとダイの芯がずれないための装置としては例えば実公平１−２００３４号公報が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のパンチとダイの芯がずれないようにするために、ワークに基準となる基準穴が明けられており、この基準穴にパンチに設けられたロックピンをフローティング機構で下降させて前記基準穴にロックさせていたので、ワークに予め基準穴をあける必要があると共に、フローティング機構が複雑な構成であった。
【０００５】
この発明の目的は、上記問題点を改善するために、パンチに対してダイを簡単な機構で自動調芯させて、高精度，高品質な打抜き加工を行い得るようにした打抜き加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の打抜き加工装置は、ワークに対して整合対向して設けられたパンチとダイとの協働によりワークに打抜き加工を行う打抜き加工装置であって、前記パンチはパンチヘッドを一側端部に設けたパンチドライバと、該パンチドライバの他側に一体的に形成したパンチボディとからなり、該パンチボディを前記パンチの打抜き方向へガイドするパンチガイドに移動可能に設け、前記パンチボディのほぼ軸心に設けた座ぐり穴に前記ワークに当接可能な先端部を尖端形状としたパンチチップを出没可能に設けると共に前記ワーク側へ常時付勢して設け、前記パンチヘッドと前記パンチガイドの間の前記パンチドライバにストリッピングスプリングを弾装して設け、前記パンチボディに設けた座ぐり穴に抜きカスを前記パンチチップから引き離すカスプッシュ部材を前記ワーク側へ常時付勢して設け、前記ダイに前記パンチチップの先端部に係合可能な係合穴を備えた係合部材設け、前記ダイ上部に打抜き加工後の抜きカスを前記ダイから押し出すべく前記パンチ方向へ常時付勢した出没可能なエジェクタプレートを設け、前記ダイを保持するダイ保持部材に該ダイの円周側面の複数箇所を該ダイの中心方向へ押圧付勢して自動調芯させる複数の自動調芯装置を設けると共に、自動調芯された前記ダイの下面を前記ダイ保持部材にロックするロック装置とを設けたことを要旨とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の打抜き加工装置は、請求項１に記載の打抜き加工装置において、前記自動調芯装置は、前記ダイの円周側面に複数の溝を形成すると共に、前記ダイ保持部材に前記複数の溝に係合するセンタリングスプールを設けると共に、該センタリングスプールを前記複数の溝内に常時押圧付勢するスプリングを設けてなり、前記ロック装置は前記ダイ保持部材のほぼ軸心部に前記ダイの下面を吸着自在のマグネットをオン、オフ自在に設けてなること要旨とするものである。
【０００８】
【作用】
この発明の打抜き加工装置を採用することにより、ワークに対してパンチとダイが位置決めされる。このとき、ダイ保持部材内に設けられた固定装置としてのロック装置はアンロックされていて、ダイはダイ保持部材に対してセンタリングされている。次いで、パンチがワークに対してストロークされてパンチチップの尖端状の先端部がワークを突き抜く。さらに、パンチをストロークすると、パンチチップの先端部がダイに設けられた係合部材の係合穴に係合される。このとき、自動調芯装置によりパンチに対してダイが自動調芯されると共に、ロック装置によりダイがダイ保持部材にロックされる。
【０００９】
さらに、パンチがストロークすることにより、パンチとダイとの協働でワークに打抜き加工が行われる。打抜き加工が終了すると、パンチ，ダイはワークより離れる。このとき、パンチボデイに設けられたカスプッシュ部材，ダイにより抜きカスはパンチ，ダイより引き離される。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
まず、この発明を実施する一実施例としての打抜き加工装置１について、全体的構成を概略的に説明する。
【００１２】
図６および図７を参照するに、打抜き加工装置１は、左手ロボット３と右手ロボット５とで構成されていて、前記左手ロボット３と右手ロボット５にそれぞれ近接して左手，右手ロボット用自動工具交換装置７，９が配設されている。
【００１３】
そして、ワークパレット用レール１１がＸ軸方向へ延伸して敷設されていて、このワークパレット用レール１１上にＸ軸方向へ移動自在なワークパレット１３が設けられている。このワークパレット１３上にはワークＷを垂直状態に保持するためのワークランプ１５が適宜な間隔で複数設けられている。従って、ワークＷはワークパレット１３上にワークランプ１５で垂直に支持されて搬送されることになる。
【００１４】
前記左手，右手ロボット３，５はすでに公知であるから具体的な構成並びに動作の説明を省略するが、左手，右手ロボット３，５は左右対称に配置されていてほぼ同じ構成である。すなわち、Ｘ軸方向へ移動自在なＸ軸キャレッジ１７上にＺ軸ガイド１９が立設され、このＺ軸ガイド１９に案内されてＺ軸方向へ移動自在なＺ軸キャレッジ２１が設けられている。
【００１５】
このＺ軸キャレッジ２１には図示を省略したがＡ軸方向へ回転自在なＡ軸回転体が設けられている。更に、Ｚ軸キャレッジ２１には図示を省略したがＢ軸方向へ回転自在なＢ軸回転体が設けられ、このＢ軸回転体にＹ軸アーム２３がＡ，Ｂ軸によって決められた方向へ伸縮自在に設けられている。ただし、このＹ軸アーム２３は通常の成形加工時はＹ軸方向へ伸縮される。
【００１６】
前記Ｙ軸アーム２３の先端にはＣ軸方向へ回転自在なＣ軸回転体２５が設けられていて、このＣ軸回転体２５にグリッパ２７が装着されている。
【００１７】
上記構成により、左手，右手ロボット３，５は、Ｘ，Ｙ，Ｚの直線３軸とＡ，Ｂ，Ｃの回転３軸およびグリッパ１軸を備えることとなる。
【００１８】
前記グリッパ２７には種々の工具が把持されるが、例えば、図６，図７に示されているごとく、左手ロボット３のグリッパ２７にはパンチＰが、右手ロボット５のグリッパ２７（保持部材という。）にはダイＤが装着され、このパンチＰとダイＤとでワークＷを挟み込み、打抜き加工が行われる。
【００１９】
すなわち、左手ロボット３のグリッパ２７には図１に示されているように、パンチＰの一部を構成するパンチドライバ２９の頭部であるパンチヘッド３１が複数の止めネジ３３で固定されている。
【００２０】
前記パンチドライバ２９の下部にはパンチボディ３５が一体化されており、しかもこのパンチボディ３５は図１において、上下動可能なパンチガイド３７に装着され、かつ図１において上下動可能になっている。パンチガイド３７の下部にはストリッパプレート３９が一体的に設けられている。パンチガイド３７と前記パンチヘッド３１との間にはパンチヘッド３１を上方向へ付勢すべくストリッピングスプリング４１が介在されている。
【００２１】
前記パンチボディ３５のほぼ中央部には座ぐり穴４３が形成されており、この座ぐり穴４３内に図１において下方向へ付勢したスプリング４５を介してパンチチップ４７が下方向へ突出して設けられている。このパンチチップ４７の先端部は尖端形状となっている。この種々な形状の一例として例えば図５（Ａ）に正面図が示されており、図５（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に円錐，四角錐，三角錐の底面図が示されている。
【００２２】
前記パンチボディ３５の下部には複数の座ぐり穴が形成されており、座ぐり穴に図１において下方向へ付勢したスプリング４９を介してカスプッシュ部材５１が突出して設けられている。
【００２３】
前記ダイＤを保持する保持部材としてのグリッパ２７には、図１，図３，図４に示されているように、自動調芯装置５３とロック装置５５が備えられている。自動調芯装置５３としてはダイＤの円周側面には例えば９０度毎に溝５７が形成されており、この溝５７内に内側へ付勢したスプリング５９を介してグリッパ２７の円周側面にセンタリングスプール６１が設けられている。また、ロック装置５５としてはグリッパ２７のほぼ軸心部にマグネット６３が設けられている。
【００２４】
再び、図１を参照するに、ダイＤの上部にはエジェクタプレート６５が設けられており、打抜き加工の終了時にダイＤより抜きカス（図２参照）ＷＡ  を押し出す役割をしている。エジェクタプレート６５の面にショルダーボルト６７が取付けられており、ダイＤに対して摺動自在となっている。前記エジェクタプレート６５はエジェクタスプリング６９によりダイＤの外側に押されている。前記ダイＤの中心には前記パンチＰに対してダイＤが自動調芯するときに、パンチチップ４７が係合するための係合穴７１Ｈを備えた係合部材（ブッシュ）７１が設けられている。
【００２５】
上記構成により、各々のロボット３，５のグリッパ２７に保持されたパンチＰ，ダイＤがワークＷに対して図１に示されているように位置決めされる。このとき、ダイＤ側のグリッパ２７内に設けられたマグネット６３はＯＦＦとなっていて、ダイＤはセンタリングスプール６１によりスプリング５９の弱いスプリング力でグリッパ２７の中心にセンタリングされている。
【００２６】
パンチＰがワークＷに対して図１において下方向へストロークしてパンチチップ４７の先端部がワークＷを突き抜く。さらにストロークすると、図２に示されているように、パンチチップ４７の先端部が係合部材７１の係合穴７１Ｈに係合される。このとき、ダイＤとグリッパ２７との間は弱いセンタリングスプール６１でセンタリングされているだけの隙間Ｃであるから、パンチＰに対してダイＤが自動調芯される。そして、マグネット６３をＯＮせしめることによりダイＤがロックされる。
【００２７】
さらに、パンチＰがストロークしてストリッパプレート３９でワークＷを押え、パンチＰとダイＤとの協働でワークＷに打抜き加工が行われる。打抜き加工が終了すると、パンチＰ，ダイＤはそれぞれワークＷより離れる。このとき、パンチＰはカスプッシュ部材５１，ダイＤはエジェクタプレート６５によって抜きカスＷＡ  がパンチＰ，ダイＤより引き離されることになる。
【００２８】
したがって、パンチＰの中心にあるパンチチップ４７の先端部でワークＷを突き抜くために、ワークＷの高精度な位置決めを確実に行うことができる。また、パンチチップ４７に対してダイＤが自動調芯されるので、高精度の芯出しを行うことができると共に高品質の打抜き加工を行うことができる。
【００２９】
なお、この発明は、前述した実施例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。本実施例ではロボット３，５のグリッパ２７にパンチＰ，ダイＤを保持して打抜き加工を行う例で説明したが、通常のパンチプレスなどで行うことも可能である。パンチＰ，ダイＤのグリッパ手段，ガタを持たせる手段およびダイＤのロック手段はそれ以外のすでに公知のもので行ってもよいものである。また、カスプッシュ部材５１，エジェクタプレート６５はゴムやウレタンなどの樹脂材を使用してもよいものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のごとき実施例の説明により理解されるように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載されているとおりの構成であるから、ワークに予め基準穴がなくても、パンチチップの先端部でワークを突き抜いてパンチチップの先端がダイに設けた係合部材のブッシュの係合穴に係合し、ダイがパンチに対して自動調芯され、パンチとダイとを高精度に位置決めすることができる。また、位置決めされたダイがロック装置により固定された後に打抜き加工が行われるので加工中に位置決めがずれることがなく高品質の打抜き加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロボットのグリッパに保持されたパンチ，ダイの拡大断面図である。
【図２】この発明の動作を説明する動作説明図である。
【図３】ダイを保持するグリッパの拡大平面図である。
【図４】図３における正面図である。
【図５】パンチチップの先端部の種々な形状を示す図である。
【図６】この発明の一実施例の打抜き加工装置の正面図である。
【図７】図６における側面図である。
【符号の説明】
１  打抜き加工装置
３，５  左，右手ロボット
２７  グリッパ（保持部材）
３５  パンチボディ
３７  パンチガイド
３９  ストリッパプレート
４７  パンチチップ
５１  カスプッシュ部材
５３  自動調芯装置
５５  ロック装置
６１  センタリングスプール
６３  マグネット
６５  エジェクタプレート
７１  係合部材
７１Ｈ  係合穴
【図１】
0003558663.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003558663.tif 000006
【図６】
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【図７】
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