(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの穴あけツール（３０）と相互作用するとともに、ハウジング手段（３）内で加工軸心（Ａ）に沿って且つ前記加工軸心（Ａ）回りで移動可能に構成された叩打部材（２）と、
伝達手段（１０）によって前記叩打部材（２）に連結されるとともに、前記叩打部材（２）を内方側の作動位置（Ｒ）と外方側の作動位置（Ｔ）との間で前記加工軸心（Ａ）に沿って直線移動させて前記穴あけツール（３０）を駆動する第１回転アクチュエータ（４）と、
前記叩打部材（２）に連結されるとともに、前記叩打部材（２）を前記加工軸心（Ａ）回りに回転させるよう構成された第２回転アクチュエータ（５）と、を有する穴あけ装置であって、
前記第２回転アクチュエータが、前記ハウジング手段（３）に固定されたステータ（５１）と、このステータ（５１）の内側で前記ステータ（５１）と同芯で設けられ、前記叩打部材（２）と共に回転するように前記叩打部材（２）に連結されたロータ（５２）とを備える第２電動モータ（５）からなり、
前記ロータ（５２）は前記加工軸心（Ａ）に沿って延出し、両作動位置（Ｒ、Ｔ）間で前記ステータ（５１）に対向し、前記第２電動モータ（５）の作動時に前記加工軸心（Ａ）回りで回転するように構成され、
前記伝達手段（１０）が、前記ハウジング手段（３）によって回転可能に支持されるとともに前記第１回転アクチュエータ（４）によって回転するスクリュー手段（１１）と、このスクリュー手段（１１）と係合するとともに前記叩打部材（２）に接続されたナットスクリュー手段（１２）とからなり、このナットスクリュー手段（１２）が、前記スクリュー手段（１１）の回転時に前記加工軸心（Ａ）に沿って移動することを特徴とする穴あけ装置。
【請求項２】
少なくとも１つの穴あけツール（３０）と相互作用するとともに、ハウジング手段（３）内で加工軸心（Ａ）に沿って且つ前記加工軸心（Ａ）回りで移動可能に構成された叩打部材（２）と、
伝達手段（１０）によって前記叩打部材（２）に連結されるとともに、前記叩打部材（２）を内方側の作動位置（Ｒ）と外方側の作動位置（Ｔ）との間で前記加工軸心（Ａ）に沿って直線移動させて前記穴あけツール（３０）を駆動する第１回転アクチュエータ（４）と、
前記叩打部材（２）に連結されるとともに、前記叩打部材（２）を前記加工軸心（Ａ）回りに回転させるよう構成された第２回転アクチュエータ（５）と、を有する穴あけ装置であって、
前記第２回転アクチュエータが、前記ハウジング手段（３）に固定されたステータ（５１）と、このステータ（５１）の内側で前記ステータ（５１）と同芯で設けられ、前記叩打部材（２）と共に回転するように前記叩打部材（２）に連結されたロータ（５２）とを備える第２電動モータ（５）からなり、
前記ロータ（５２）は前記加工軸心（Ａ）に沿って延出し、両作動位置（Ｒ、Ｔ）間で前記ステータ（５１）に対向し、前記第２電動モータ（５）の作動時に前記加工軸心（Ａ）回りで回転するように構成され、
前記叩打部材（２）が前記伝達手段（１０）に回転可能に接続されることを特徴とする穴あけ装置。
【請求項３】
前記ステータ（５１）が、前記ハウジング手段（３）の空洞部（１３）の内壁に固定されて、前記ロータ（５２）を包囲及び外囲するように構成された筒状部材であり、前記ロータ（５２）が前記叩打部材（２）を部分的に包囲する筒状部材である請求項１または２に記載の穴あけ装置。
【請求項４】
前記叩打部材（２）の回転及び／または直線運動を検出するセンサ手段（１５、１６）と、前記センサ手段（１５、１６）に接続され、前記第１回転アクチュエータ（４）と前記第２回転アクチュエータ（５）とを協働させて及び／または補間的に駆動する制御手段と、を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項５】
前記センサ手段が、前記第１回転アクチュエータ（４）の少なくとも角速度及び／または位置を測定する第１センサ手段（１５）と、前記叩打部材（２）の少なくとも回転を測定する第２センサ手段（１６）と、からなる請求項４に記載の穴あけ装置。
【請求項６】
前記第１回転アクチュエータが、前記ハウジング手段（３）に固定されるとともに、前記加工軸心（Ａ）と同芯であり前記伝達手段（１０）に接続された駆動軸を備えている第１電動モータ（４）からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の穴あけ装置。
【請求項７】
前記第１電動モータ（４）及び／または前記第２電動モータ（５）がトルクモータまたはブラシレスモータである請求項６に記載の穴あけ装置。
【請求項８】
前記伝達手段（１０）が、前記ハウジング手段（３）によって回転可能に支持されるとともに前記第１回転アクチュエータ（４）によって回転するスクリュー手段（１１）と、このスクリュー手段（１１）と係合するとともに前記叩打部材（２）に接続されたナットスクリュー手段（１２）とからなり、このナットスクリュー手段（１２）が、前記スクリュー手段（１１）の回転時に前記加工軸心（Ａ）に沿って移動する請求項２に記載の穴あけ装置。
【請求項９】
前記叩打部材（２）が前記伝達手段（１０）に回転可能に接続される請求項１に記載の穴あけ装置。
【請求項１０】
前記叩打部材（２）が前記ナットスクリュー手段（１２）に回転可能に接続される請求項８または９に記載の穴あけ装置。
【請求項１１】
前記ハウジング手段（３）に支持されるとともに、各穴あけツール（３０）を摺動可能に収容する少なくとも１つの受け部（２１）を備えた少なくとも１つのツール保持ユニット（２０）を有し、このツール保持ユニット（２０）が、回転軸心（Ｂ）回りで回転可能に設けられて、前記穴あけツール（３０）を角度的に位置決めする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の穴あけ装置。
【請求項１２】
前記ツール保持ユニット（２０）が、複数の穴あけツール（３０）を摺動可能に収容する複数の受け部（２１）を有する請求項１１に記載の穴あけ装置。
【請求項１３】
前記叩打部材（２）が、前記複数の穴あけツールのうちの設定穴あけツール（３０）に当接するように構成された打部（８ａ）を備えた作動端部（８）を有し、前記設定穴あけツール（３０）は、前記叩打部材（２）を前記加工軸心（Ａ）回りに回転させることによって選択され且つ係合する請求項１２に記載の穴あけ装置。
【請求項１４】
前記叩打部材（２）が、連結手段（９）を備えた作動端部（８）を有し、前記連結手段（９）は前記ツール保持ユニット（２０）の別の連結手段（２２）と連結するように構成され、前記叩打部材（２）が前記加工軸心（Ａ）回りで回転したときに前記ツール保持ユニット（２０）を前記回転軸心（Ｂ）回りに回転させる請求項１２または１３に記載の穴あけ装置。
【請求項１５】
前記ハウジング手段（３）に接続支持されるとともに、角度間隔を空けて配置されるとともに各回転軸心（Ｂ）回りで回転可能に設けられた複数のツール保持ユニット（２０）を支持するツール保持タレット（１９）を有する請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項１６】
前記ツール保持タレット（１９）が選択軸心（Ｃ）回りで回転可能であり、前記叩打部材（２）に対向する設定ツール保持ユニット（２０）を位置決めするよう構成される請求項１５に記載の穴あけ装置。
【請求項１７】
穴あけツール（３０）と相互作用するとともに、ハウジング手段（３）内で、加工軸心（Ａ）に沿って及び前記加工軸心（Ａ）回りで移動可能に構成された叩打部材（２）と、
伝達手段（１０）によって前記叩打部材（２）に連結されるとともに、前記叩打部材（２）を、内方側の作動位置（Ｒ）と外方側の作動位置（Ｔ）との間で前記加工軸心（Ａ）に沿って直線移動させて前記穴あけツール（３０）を駆動する第１回転アクチュエータ（４）と、
前記叩打部材（２）に連結されるとともに、前記叩打部材（２）を前記加工軸心（Ａ）回りに回転させるように構成された第２回転アクチュエータ（５）と、
前記ハウジング手段（３）に固定されるとともに、各回転軸心（Ｂ）回りで回転可能であり、各穴あけツール（３０）を摺動可能に収容する少なくとも１つの受け部（２１）を備えた少なくとも１つのツール保持ユニット（２０）と、を有する穴あけ装置であって、
前記叩打部材（２）が、連結手段（９）を備えた作動端部（８）を有し、前記連結手段（９）は前記ツール保持ユニット（２０）の別の連結手段（２２）と連結するように構成され、前記ツール保持ユニット（２０）を前記回転軸心（Ｂ）回りに回転させるとともに、前記穴あけツール（３０）の角度位置決めが可能であることを特徴とする穴あけ装置。
【請求項１８】
前記連結手段が、前記叩打部材（２）の外壁に径方向に設けられるとともに、前記叩打部材（２）の前記作動端部（８）を受ける前記ツール保持ユニット（２０）のハウジング（２４）の内壁に形成された前記別の連結手段の各溝（２２）に挿入係合する複数の突起（９）からなり、前記突起（９）及び前記溝（２２）が互いに補完し合う形状となっている請求項１７に記載の穴あけ装置。
【請求項１９】
前記ツール保持ユニット（２０）が、複数の穴あけツール（３０）を摺動可能に収容する複数の受け部（２１）を備えている請求項１７または１８に記載の穴あけ装置。
【請求項２０】
前記作動端部（８）が、前記複数の穴あけツールのうちの設定穴あけツール（３０）と係合するように構成された打部（８ａ）を備え、前記設定穴あけツール（３０）は、前記叩打部材（２）を前記加工軸心（Ａ）回りに回転させることによって選択され且つ係合する請求項１９に記載の穴あけ装置。
【請求項２１】
前記ハウジング手段（３）に接続支持されるツール保持タレット（１９）を有し、このツール保持タレット（１９）が、この上に角度間隔を空けて配置されるとともに各回転軸心（Ｂ）回りで回転可能に設けられた複数のツール保持ユニット（２０）を支持する請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項２２】
前記ツール保持タレット（１９）が選択軸心（Ｃ）回りで回転可能であり、前記叩打部材（２）に対向する設定ツール保持ユニット（２０）を位置決めするように構成される請求項２１に記載の穴あけ装置。
【請求項２３】
前記第２回転アクチュエータが、前記ハウジング手段（３）に固定されたステータ（５１）と、このステータ（５１）の内側で前記ステータ（５１）と同芯で設けられ、前記叩打部材（２）と回転するように前記叩打部材（２）に連結されたロータ（５２）とを備える第２電動モータ（５）からなり、前記ロータ（５２）が前記加工軸心（Ａ）に沿って延出し、両作動位置（Ｒ、Ｔ）間で前記ステータ（５１）に対向し、前記第２電動モータ（５）の作動時に前記加工軸心（Ａ）回りで回転するように構成されている請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項２４】
前記叩打部材（２）の回転及び／または直線運動を検出するセンサ手段（１５、１６）と、前記センサ手段（１５、１６）に接続され、前記第１回転アクチュエータ（４）と前記第２回転アクチュエータ（５）とを連繋的に及び／または補間的に駆動する制御手段と、を有する請求項１７〜２３のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項２５】
前記センサ手段が、前記第１回転アクチュエータ（４）の少なくとも角速度及び／または位置を測定する第１センサ手段（１５）と、前記叩打部材（２）の少なくとも回転を測定する第２センサ手段（１６）と、からなる請求項２４に記載の穴あけ装置。
【請求項２６】
前記第１回転アクチュエータが、前記ハウジング手段（３）に固定されるとともに、前記加工軸心（Ａ）と同芯であり前記伝達手段（１０）に接続された駆動軸を備えている第１電動モータ（４）からなる請求項１７〜２５のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項２７】
前記第１電動モータ（４）及び／または前記第２電動モータ（５）がトルクモータまたはブラシレスモータである請求項２３に従属する場合の請求項２６に記載の穴あけ装置。
【請求項２８】
前記伝達手段（１０）が、前記ハウジング手段（３）によって回転可能に支持されるとともに前記第１回転アクチュエータ（４）によって回転するスクリュー手段（１１）と、このスクリュー手段（１１）と係合するとともに前記叩打部材（２）に接続されたナットスクリュー手段（１２）とからなり、このナットスクリュー手段（１２）が、前記スクリュー手段（１１）の回転時に前記加工軸心（Ａ）に沿って移動する請求項１７〜２７のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項２９】
前記叩打部材（２）が前記伝達手段（１０）に回転可能に接続される請求項１７〜２８のいずれか１項に記載の穴あけ装置。
【請求項３０】
前記叩打部材（２）が前記ナットスクリュー手段（１２）に回転可能に接続される請求項２８に従属する場合の請求項２９に記載の穴あけ装置。
【請求項３１】
請求項１〜１６のいずれか１項または請求項１７〜３０のいずれか１項に記載の穴あけ装置（１）を備えた穿孔加工ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製ワークピース及び／または板金を加工するための加工ツールに関し、特に、切削及び穿孔作業を行うための穿孔機に設置可能な穴あけ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の穿孔機は、いわゆるパンチヘッドと呼ばれる穴あけ装置を有しており、これは、下方の穴あけ用金型または副穴あけ器と協働して、一般的には板金であるワークピースに作用する穴あけツールを支持するとともにこれを加工軸心に沿って移動させる。金型は一般的に、加工対象のワークピースを支持する穿孔機のワークテーブルに固定される。
【０００３】
単一のツールを備えているパンチヘッドでは、ツールは、各アクチュエータによって加工軸心に沿って直線駆動され、加工軸心回りに回転駆動するいわゆるスピンドルと呼ばれる支持部材に取り外し可能に設けられている。加工軸心に沿った両方向への直線運動により、穿孔作業中のツールの作動及び復帰ストロークが可能になる。また、加工軸心回りの回転運動により、穴あけツールが回転して、その角度位置決め（割出し）が修正され、加工対象のワークピースに対して異なる切削または穿孔作業を行うことができる。
【０００４】
ツールをそれぞれ直線的支持且つ回転支持するスピンドルを作動させるために２つの異なるアクチュエータが用いられる。これらのアクチュエータは油圧式であっても電動式であってもよい。電動の場合、アクチュエータは、スピンドルの両側に位置し、各伝達手段によってスピンドルに作用する回転伝動モータである。特に、第１電動モータは、この第１モータが付与したスピンドルの回転を並進運動に変換するスクリューナット装置に作用する。第２電動モータは、例えばスプライン連結ジョイントによってスピンドルに作用し、必要な回転をスピンドルに伝達する。スピンドルの両側に２つの電動モータを配置することにより、パンチヘッドは特に大型化してしまう。
【０００５】
マルチツールパンチヘッドは、いわゆるラムと呼ばれる叩打部材を備えており、これは、加工軸心沿いに直線移動して任意のツールに作用し、そのツールに、ワークピースの加工を行うために必要な運動エネルギーと直線運動を付与する。
【０００６】
穴あけツールは、パンチヘッドに固定され、ラムと加工対象のワークピースとの間に位置するツール保持装置に収容される。ツール保持装置は一般的に回転ドラムであり、ツールが摺動可能に収容されるとともにドラム回転軸心回りで周方向に設けられる。
【０００７】
パンチヘッドはさらに、複数のツール保持装置が設けられるツール保持タレットを備えている場合がある。ツール保持タレットは、対応するアクチュエータによって回転軸心回りに回転可能である。単一ツール保持装置は、タレットの回転軸心回りに回転可能に、角度間隔を空けて設けられる。タレットを適宜回転させることにより、加工作業に必要なツール保持装置が選択され、ラムにおいて位置決めされる。
【０００８】
固定ヘッドを備えたマルチツールヘッドでは、ラムは、加工軸心沿いに直線移動してツールを作動させる以外に、この加工軸心回りに回転して必要なツールを選択して作動させるようになっている。
【０００９】
角度位置決め（割出し）のための穴あけツールの軸心回りの回転は、ツール保持装置とラムを連繋的に回転させることによって実現する。
【００１０】
この場合でも、ラムをそれぞれ直線駆動及び回転駆動するためには２つの異なるアクチュエータが用いられ、構造上の解決法は、スピンドルを備えた単一ツールヘッドの場合と実質的に同じである。
【００１１】
さらに、ツール保持装置を回転させてツールを角度的に位置決めするために、第３アクチュエータが設けられており、これは一般的にロータリー電動モータである。
【００１２】
回転ヘッドを備えたマルチツールヘッドでは、ラムは直線運動のみを行い、ツールの選択及びその角度位置決めは、ヘッドとツール保持装置の一部を連繋的に回転させることによって行われる。
【００１３】
公知の固定ヘッドまたは回転ヘッドを備えたマルチツール穴あけ装置の欠点は、ラムを動かして穴あけツールを選択し角度的に位置決めするために３つの異なるアクチュエータが必要になるということである。３つのアクチュエータとそれぞれの伝達手段を備えることにより、穴あけ装置が全体的に複雑になるとともに、大型化、コスト高を伴うことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、公知の穴あけ装置、特にマルチツール穴あけ装置を改良することである。
【００１５】
本発明の目的は、簡素でコンパクトな構造で小型化された穴あけ装置を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、限られた数のアクチュエータを用いて、穿孔作業を最適に行うことを可能にすると同時に、パンチングヘッドを選択及び／または角度的に位置決めすることを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の特徴において、請求項１に記載の穴あけ装置が提供される。
【００１８】
本発明の第２の特徴において、請求項１６に記載の穴あけ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の穴あけ装置の長手方向断面図であり、叩打部材が内方作動位置にある状態を示す。
【図２】穴あけ装置の長手方向断面図であり、叩打部材が外方作動位置にある状態を示す。
【図３】図１の穴あけ装置の斜視図である。
【図４】図１の装置の部分拡大断面図であり、特に、ツール保持タレット手段及びツール保持ユニットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、添付の図面を参照することで、よりよく理解され、より良好に実施することができる。図面は本発明のいくつかの非限定的実施例を示している。
【００２１】
図１〜図４に、公知で図外の穿孔機ツールに連設可能な本発明の穴あけ装置１を示す。これは、ワークピース、特に板金に対して切削及び／または穿孔作業を行うためのものである。
【００２２】
穴あけ装置１は、従来パンチヘッドとも称されるが、いわゆるパンチと呼ばれる穴あけツール３０と相互作用するとともに、ハウジング手段３内で加工軸心Ａに沿って且つ加工軸心回りで移動可能に構成されたいわゆるラムと呼ばれる叩打部材２を有している。特に、図示の例では、叩打部材２は穴あけツールとは別体であり、加工中、穴あけツールを叩いて、加工対象のワークピースに対して押し出し移動させる。
【００２３】
装置１は、伝達手段１０によって叩打部材２に連結される第１回転アクチュエータ４を有しており、叩打部材２を加工軸心Ａに沿って直線移動させ、穴あけツール３０を駆動する。よって、叩打部材２及びこれと連動する穴あけツール３０は作動ストロークに沿って両方向に移動する。作動ストロークの長さは、加工対象のワークピースの厚さによって異なる。特に、叩打部材２は、ハウジング手段３の内部で穴あけツール３０から間隔をあけてこれと係合していない内方作動位置Ｒ（図１）と、叩打部材２が穴あけツール３０を最大外方延出位置まで押し出す外方作動位置Ｔ（図２）との間を移動する。
【００２４】
装置１はさらに、叩打部材２に接続された第２回転アクチュエータ５を備えており、これは、叩打部材を加工軸心Ａ回りに回転させ、特に、穴あけツール３０を角度的に位置決めするよう構成されている。
【００２５】
ハウジング手段３は、叩打部材２、伝達手段１０、第２回転アクチュエータ５を収容できる空洞部１３を備えた箱型の支持収容構造になっている。ハウジング手段３によって、装置１を穿孔機の支持フレームに固定できるようになっている。穿孔機は、ワークピースを支持するよう構成されたワークテーブルを備えており、この上に、穴あけツール３０と協働してワークピースに対して加工作業を行う少なくとも１つの金型または副穴あけ器が固定される。
【００２６】
第１回転アクチュエータは第１モータ、特に第１電動モータ４からなり、これは、ハウジング手段３に固定されるとともに、加工軸心Ａと同芯であり伝達手段１０に接続される駆動軸を備えている。特に、第１電動モータ４はハウジング手段３の外側に固定されており、叩打部材２の反対側で、加工軸心Ａとほぼ一直線状になっている。
【００２７】
第１電動モータ４は、例えば、トルクモータまたはブラシレスモータである。第１回転アクチュエータ４はまた、油圧モータまたは気圧モータであってもよい。
【００２８】
伝達手段１０は、ハウジング手段３によって回転可能に支持されるとともに第１回転アクチュエータ４によって回転するスクリュー手段１１と、このスクリュー手段１１と係合するとともに叩打部材２に接続されるナットスクリュー手段１２とを備えている。ナットスクリュー手段１２は、スクリュー手段１１が回転すると、加工軸心Ａに沿って移動及び並進する。
【００２９】
例示した実施例では、スクリュー手段は、ハウジング３の空洞部１３内部に挿入されるとともに一対のベアリングによって回転可能に支持される再循環ボールネジ１１である。スクリュー１１は、第１電動モータ４の駆動軸に接続されている。
【００３０】
ナットスクリュー手段は、スクリュー１１と係合して空洞部１３内に摺動するナットスクリューまたは雌ネジ１２である。スクリュー１１の回転中にナットスクリュー１２が回転するのを防ぐために回転防止手段３１が設けられている。回転防止手段は例えば、少なくとも１つのスプラインからなる。
【００３１】
叩打部材２は、結合部材６によって、第１電動モータ４の反対側のナットスクリュー１２の端部に回転可能に固定される。
【００３２】
第２回転アクチュエータは、ハウジング手段３に固定されたステータ５１と、ステータ５１の内側でこれと同芯で設けられ、叩打部材２と連動するようにこれに連結されたロータ５２とを有する第２電動モータ５を備える。
【００３３】
ステータ５１は、空洞部１３の内壁に固定された円筒形状の筒状部材であり、ロータ５２、叩打部材２、伝達手段１０を包囲及び外囲している。
【００３４】
ロータ５２は加工軸心Ａに沿って延出しており、作動ストロークに沿って常時ステータ５１に対向するとともに、第２電動モータ５が作動すると加工軸心Ａ回りで回転するようになっている。特に、ロータ５２は筒状部材となっており、叩打部材２及びナットスクリュー１２を部分的に包囲するとともに加工軸心Ａの長手方向に延出し、その長さは、叩打部材２が内方作動位置Ｒと外方作動位置Ｔの間のいずれの位置にあっても、確実にステータ５１が常時ロータ５２の一部と対向してそれぞれの磁場が相互作用できるようなものとなっているため、第２電動モータ５が確実に作動するようになっている。特に、ロータ５２の形状及び大きさは、確実に、磁場の相互作用によって電動モータの所望の機械トルクが常時得られるようなものとなっている。
【００３５】
第２電動モータ５は、例えば、トルクモータまたはブラシレスモータである。
【００３６】
装置は、空洞部１３の内壁に固定されるとともに、ロータ５２と係合してこれを摺動可能に支持するように構成されたブッシング手段１４を備えている。
【００３７】
叩打部材２は、穴あけツール３０と相互作用する作動端部８を備えている。
【００３８】
装置は、叩打部材２の回転及び／または直線運動を検出するセンサ手段１５、１６と、このセンサ手段１５、１６に接続され、第１回転アクチュエータ４と第２回転アクチュエータ５とを連繋的に及び／または補間的に駆動する制御手段とを有する。以下にさらに詳細に説明する。
【００３９】
センサ手段は、特に、第１回転アクチュエータ４の少なくとも角速度と位置を測定する第１センサ手段１５と、叩打部材２の少なくとも回転を測定する第２センサ手段１６とを備える。
【００４０】
第１センサ手段１５は、第１電動モータ４に直接設けられた、例えば一体的に構成された角度位置トランスデューサまたはエンコーダである。伝達手段１０の伝達比（回転−直線運動）がわかると、制御手段は、第１回転駆動手段４の角速度及び位置から、叩打部材２の直線運動及び速度を演算することができる。
【００４１】
第２センサ手段１６は、ハウジング手段に固定された第１測定部材（測定ヘッド）と、叩打部材２に固定された第２測定部材（目盛付きリング）とを有する角度位置トランスデューサまたはエンコーダである。
【００４２】
第２回転アクチュエータ５に、叩打部材２に固定されてこれと連動し且つステータ５１によって直接駆動されるロータ５２を設けて実施することにより、全体のサイズを小さくした特にコンパクトな穴あけ装置（パンチヘッド）を実現することができたことは注目に値する。特に、ステータ５１及びロータ５２は加工軸心Ａと同芯であり、加工軸心Ａに対して横方向の寸法が、伝達手段１０の横方向寸法に実質的に対応している。
【００４３】
さらに、公知の装置と異なり、第２電動モータの回転を叩打部材２に伝えるためのギヤやタイミングベルトなどの伝達手段を必要としない。従って、本発明の穴あけ装置１の構造は大幅に簡素化され、効率性、信頼性、経済性も向上した。
【００４４】
本発明の穴あけ装置１はまた、第１電動モータ４が加工軸心Ａと同芯でハウジング手段３の外側に設けられ、これがトルクモータである場合にはスクリュー１１に直接接続されていることによって、あるいはそうでない場合には減速ギヤを介してスクリュー１１に接続されていることによって、コンパクトでより簡素な構造となっている。
【００４５】
ここに記載したアクチュエータの構造により、さらに、２つのアクチュエータ４、５の補間的運動、つまり、例えばネジ溝など叩打部材２の回転−並進運動を必要とする加工作業を行うことができる。
【００４６】
図１〜図４に示す実施例では、本発明の穴あけ装置１はマルチツールタイプであり、ツール保持タレット１９を備えている。このツール保持タレット１９は、ハウジング手段３に回転可能に接続され且つ支持され、回転軸心Ｂ回りに角度間隔を空けて回転可能に設けられた複数の、例えば４個のツール保持ユニット２０を支持している。
【００４７】
ツール保持タレット１９は選択軸心Ｃ回りに回転し、設定ツール保持ユニット２０を叩打部材２に対向するよう位置決めする。
【００４８】
装置は、別の伝達手段２８によってツール保持タレット１９を選択軸心Ｃ回りで回転させる第３回転アクチュエータ２５を備えている。伝達手段２８は、例えば、タレット１９の周部に設けられ、第３回転アクチュエータ２５の図外のピニオンと係合するリングギヤ２８からなる。
【００４９】
各ツール保持ユニット２０は、各穴あけツール３０を摺動可能に収容する複数の受け部２１を備えている。ツール保持ユニット２０は各回転軸心Ｂ回りに回転可能にタレット１９上に設けられており、設定穴あけツール３０の角度位置決めを可能にする。以下に詳細に説明する。図示した実施例では、各ツール保持ユニットは、それぞれの穴あけツール３０を受けるよう構成された８個の受け部２１を備えている。
【００５０】
叩打部材２の作動端部８は、１つの設定穴あけツール３０のみに当接するよう構成された打部８ａを備えている。この１つの設定穴あけツール３０は、叩打部材２を加工軸心Ａ回りに適宜回転させることによって選択され係合される。より正確には、第２電動モータ５を駆動させることによって、第２センサ手段１６により検出された所定の角度だけ叩打部材２を回転させてこれを位置決めし、打部８ａを設定穴あけツール３０と係合、当接させる。
【００５１】
叩打部材２の作動端部８はさらに連結手段９を備えており、これはツール保持ユニット２０の別の連結手段２２と接続可能となっており、ツール保持ユニットを各回転軸心Ｂ回りに回転させる。連結手段は少なくとも１つの突起または歯９からなり、これは、叩打部材２の外側筒状壁に径方向に設けられるとともに、別の連結手段の対応する溝２２に挿入可能及び係合可能となっている。溝２２は、叩打部材２の作動端部８を受けるツール保持ユニット２０のハウジング２４の筒状内壁に形成されている。歯９及び溝２２は互いに補完し合う形状となっている。
【００５２】
本発明の装置１はさらに複数のマルチダイユニット３５を備えており、各ユニットは、それぞれの穴あけツール３０と協働する複数の金型または副穴あけ器を備えており、加工対象のワークピースに対して切削及び／または穿孔作業を行うよう構成されている。各マルチダイユニット３５は、各ツール保持ユニット２０とともに、対応する回転軸心Ｂ回りで回転して、穴あけツール３０の角度位置決めを可能にしている。同様に、マルチダイユニット３５は、選択軸心Ｃ回りでツール保持タレット１９とともに回転する。マルチダイユニット３５は穿孔機のワークテーブルに連設されている。
【００５３】
本発明の穴あけ装置１の作動における設定または調整のための第１初期作動工程では、用いられるツール保持ユニット２０が選択されるが、これは、ツール保持タレット１９を選択軸心Ｃ回りに回転させて任意のツール保持ユニット２０を叩打部材２の近傍に位置させることによって行われる。叩打部材２は、ツール保持ユニット２０から間隔を空けた内方作動位置Ｒに位置している（図１）。ツール保持タレット１９の回転中または回転の最後に、叩打部材２を加工軸心Ａ回りに回転させて、次の作動ストローク時に、ツール保持ユニットの設定穴あけツール３０を打部８ａと係合させる。
【００５４】
装置の制御手段及び第２センサ手段１６によって、第２電動モータ５が駆動して、叩打部材２の回転を正確に制御する。
【００５５】
第２作動工程において、叩打部材２は、伝達手段１０により第１電動モータ４によって加工軸心Ａ回りで中間作動位置に移動することで、作動端部８がツール保持ユニット２０のハウジング２４に挿入されて、打部８ａが選択された加工ツールの界面端部に当接または対向し、歯９が溝２２と係合する。この中間作動位置において、叩打部材２は、加工軸心Ａ回りに回転することにより、ツール保持ユニット２０を、加工軸心Ａとほぼ一直線上で同芯となる各回転軸心Ｂ回りに回転させる。このように、第２電動モータ５を駆動させることによって、特定の加工ニーズに従って、穴あけツールを角度的に位置決めすることが可能になる。
【００５６】
第３作動工程において、叩打部材２を外方作動位置Ｔに迅速に移動させ、穴あけツール３０を駆動させると、これが加工対象のワークピースに作用し、下方の金型３２と協働して必要な穿孔作業を行う。
【００５７】
従って、本発明の穴あけ装置１により、必要な穿孔作業を行う際、叩打部材２の回転を利用して、保持ユニット２０に収容された穴あけツール３０を選択することと、穴あけツール３０を角度的に位置決めすることの両方が可能になる。
【００５８】
実際には、連結手段９、２２によって、叩打部材２の作動端部８によりツール保持ユニット２０を回転させることができる。よって、従来の穴あけ装置では２つのアクチュエータが必要であった２つの作業を、単一の回転アクチュエータ（第２電動モータ５）を用いて行うことが可能になった。この技術的解決法により、装置の重量、寸法、全体コストを削減することができる。
【００５９】
尚、図示していないが、本発明の穴あけ装置１の一実施例では、ツール保持タレット１９に設けられたツール保持ユニット２０が単一の穴あけツール３０を支持している。この場合は、穴あけツールを角度的に位置決めするためだけに、叩打部材２が回転して、ツール保持ユニット２０を回転させることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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