(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の上部金型を装着した上部金型保持体と、前記上部金型に対応する複数の下部金型を装着した下部金型保持体とを備えたパンチプレスにおいて、前記下部金型保持体に成型加工用下部金型を板材搬送ラインに対して昇降可能に設け、該成型加工用下部金型をイジェクトパイプを介して押圧するピストン軸を昇降自在に設け、該ピストン軸を昇降駆動する昇降リンク機構を設けると共に、該昇降リンク機構を前記成型加工用下部金型の下方に進退自在に設け、前記下部金型保持体下方の下部フレームにスライドプレートを設け、該スライドプレート上にスライドベースを設け、該スライドベースを前記成型加工用下部金型の下方に進退自在の空圧シリンダを前記下部フレームに設け、前記昇降リンク機構は、前記スライドベース上に前記ピストン軸を昇降自在に設けると共に、該ピストン軸の下方に右ねじと左ねじを備えたボールねじ軸を前記ピストン軸に直交する方向に回転自在に設け、前記ボールねじ軸の右ねじと左ねじ部のそれぞれに螺合する左右のスライダを設け、該左右のスライダを前記ボールねじ軸に平行なガイドレールに直線運動のみが可能な様に係合して設け、前記ピストン軸に該ピストン軸から突出した左右のアームを設け、この左右のアームと前記左右のスライダとをリンク部材により回動可能に連結してなり、前記ボールねじ軸を回転駆動するサーボモータによって前記ピストン軸を昇降自在に設けたことを特徴とするパンチプレスにおける成形加工金型昇降装置。
【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における成形加工金型昇降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願発明に関連する公知技術として、例えば、特開平４−１００６４５に開示されるタレットパンチプレスがある。
【０００３】
上述の特開平４−１００６４５におけるタレットパンチプレス（１）の上部タレットと（２３）と下部タレット（２５）には、それぞれ上部金型（３３）と下部金型（３５）が装着してある。また、加工位置に割り出しされた上部金型（３３）の上方には、上部金型（３３）を打圧する昇降自在ストライカー（７９）が設けてあり、下部金型（３５）下方には成形加工金型昇降装置が加工位置に対して進退自在に設けてある。
【０００４】
上述の成形加工金型昇降装置の基本的構成は、下部金型（３５）を昇降させる油圧シリンダ（１０３）と、この油圧シリンダ（１０３）を下部金型（３５）の下方の加工中心位置へ水平方向に進退させる空圧シリンダ（１０９）からなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−１００６４５に開示される従来の成形加工金型昇降装置においては、下部金型を昇降させるのに油圧シリンダを使用しているため、油圧シリンダの作動速度を高速にするのが困難であり、ヒットレート（１分間当たりの打ち抜き回数）が遅いという問題がある。
【０００６】
油圧シリンダの位置決めは難しく、油圧ユニットなどの付属装置が必要となり装置のコストも高くなる。また、油を使用するため油漏れが不可避であり、作業環境が悪くなるなどの問題もある。
【０００７】
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、作業環境が良好で保守管理が容易であり、かつヒットレートをより高速にできるパンチプレスにおける成形加工金型昇降装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として請求項１に記載のパンチプレスにおける成形加工金型昇降装置は、複数の上部金型を装着した上部金型保持体と、前記上部金型に対応する複数の下部金型を装着した下部金型保持体とを備えたパンチプレスにおいて、前記下部金型保持体に成型加工用下部金型を板材搬送ラインに対して昇降可能に設け、該成型加工用下部金型をイジェクトパイプを介して押圧するピストン軸を昇降自在に設け、該ピストン軸を昇降駆動する昇降リンク機構を設けると共に、該昇降リンク機構を前記成型加工用下部金型の下方に進退自在に設け、前記下部金型保持体下方の下部フレームにスライドプレートを設け、該スライドプレート上にスライドベースを設け、該スライドベースを前記成型加工用下部金型の下方に進退自在の空圧シリンダを前記下部フレームに設け、前記昇降リンク機構は、前記スライドベース上に前記ピストン軸を昇降自在に設けると共に、該ピストン軸の下方に右ねじと左ねじを備えたボールねじ軸を前記ピストン軸に直交する方向に回転自在に設け、前記ボールねじ軸の右ねじと左ねじ部のそれぞれに螺合する左右のスライダを設け、該左右のスライダを前記ボールねじ軸に平行なガイドレールに直線運動のみが可能な様に係合して設け、前記ピストン軸に該ピストン軸から突出した左右のアームを設け、この左右のアームと前記左右のスライダとをリンク部材により回動可能に連結してなり、前記ボールねじ軸を回転駆動するサーボモータによって前記ピストン軸を昇降自在に設けたことを要旨とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る成形加工金型昇降装置を備えたタレットパンチプレスの全体図である。図２は図１のＡ部の拡大詳細図である。
【００１２】
図１に示す様に、タレットパンチプレス１は、下部フレーム３の両側にコラム５、７を立設し、このコラム５、７の上端に一体的に設けた上部フレーム９を水平方向に懸架した謂わゆる門型フレームを備えている。上部フレーム９の下面には、複数のパンチＰを装着した上部金型保持体としての上部タレット１１が上部タレット回転軸１３によって回転自在に支持してある。
【００１３】
前記上部タレット１１に相対向して下部フレーム３の上面には、パンチＰと対をなす複数のダイＤを装着した下部金型保持体としての下部タレット１５が設けてある。
【００１４】
この下部タレット１５の外径は、前記上部タレット１１の外径より大径に設けてあり、下部タレット１５を回転させる下部タレット回転軸１７は、前記上部タレット回転軸１３から偏芯させて設けてある。前記パンチＰおよびダイＤは、上下のタレット１１、１５上の円形軌道上に配置してあり、またパンチング加工中心Ｋ１  においてパンチＰとダイＤの中心が一致する様に設けてある。
【００１５】
前記加工中心Ｋ１  に位置決めしたパンチＰを打撃するため、上部フレーム９内に、例えば、流体圧シリンダ１９が設けてあり、このシリンダ１９のピストンロッドにラム２１が設けてある。
【００１６】
したがって、上部タレット１１と下部タレット１５を図示省略のサーボモータで同期して回転駆動することにより、パンチＰとダイＤとで対をなす所望の金型セットをラム２１の直下の加工中心Ｋ１  に位置決めすることができる。そして、金型セットを選択した後に流体圧シリンダ１９を作動させれば、パンチＰとダイＤとの間に後述の位置決め手段により位置決めされたワークＷにパンチング加工を行うことができる。
【００１７】
前記下部フレーム３の上面には、下部タレット１５を囲繞するワークテーブル２３が設けてある。また、このワークテーブル２３の上方には、Ｙ軸駆動モータ２５で回転駆動されるＹ軸送りねじ２７を介してＹ軸方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在のキャリッジベース２９が設けてある。
【００１８】
前記キャリッジベース２９には、図示省略のＸ軸駆動モータとＸ軸送りねじを介して前記Ｙ軸に直交するＸ軸方向へ移動位置決め自在のＸ軸キャリッジ３１が設けてあり、このＸ軸キャリッジ３１に板状のワークＷの端部を把持する複数のワーククランプ３３が装着してある。
【００１９】
したがって、上部タレット１１と下部タレット１５の間へのワークＷの位置決めは、ＮＣ装置（図示省略）の制御によりＸ軸駆動モータとＹ軸駆動モータを適宜に駆動することにより行うことができる。
【００２０】
図２は、前記加工中心Ｋ１  における下部タレット１５上の成形加工金型Ｄ′を板材搬送ラインＰＬに対して昇降させる成形加工金型昇降装置３７を示したものである。
【００２１】
なお、板材搬送ラインＰＬとは、ワークテーブル２３上を移動するワークＷの移送位置を示すものであり、図示されていない通常の打ち抜き金型Ｄ（ダイ）の上面と同一の高さを示す。また、成形加工金型Ｄ′は上向き成形を行う金型であるので下型がパンチ（雄型）となっている。
【００２２】
図２に示す様に、前記下部タレット１５に装着した成形加工金型Ｄ′は、下部タレット１５上に固定したダイホルダ３９に着脱可能に装着してある。成形加工金型Ｄ′の下には、ダイホルダ３９と下部タレット１５を上下方向に摺動自在に貫通するイジェクトパイプ４１が設けてあり、このイジェクトパイプ４１の頭部フランジ部が下部タレット１５上面に係止してある。
【００２３】
イジェクトパイプ４１の下部には、リング状のスプリング受け４２が挿入してあり下方に落下しないようにスナップリング４４によって係止してある。このスプリング受け４２と前記下部タレット１５の間にはスプリング４６が弾装してある。
【００２４】
したがって、イジェクトパイプ４１は常時下方に付勢されており、頭部フランジ部が下部タレット１５上面に当接した状態になっている。
【００２５】
図２には、上述の成形加工金型Ｄ′の構造の一例が示してあり、以下にこの成形加工金型Ｄ′について説明する。
【００２６】
成形加工金型Ｄ′には、パンチチップ４３を保持したパンチホルダ４５と、パンチチップ４３をワークＷから離脱させるためのイジェクトプレート４７が設けてある。イジェクトプレート４７とパンチホルダ４５との間にはスプリング４９が弾装してある。
【００２７】
なお、イジェクトプレート４７は、図示省略のガイドピンにより上下にガイドされると共にイジェクトプレート４７上下方向の移動量を規制して、イジェクトプレート４７の上面とパンチチップ４３の上面とが一致する様に設けてある。
【００２８】
また、成形加工金型Ｄ′は、ダイホルダ３９の上部に設けたフランジ部５１と、パンチホルダ４５との間に弾装したスプリング５３によって常に下方に付勢されている。
【００２９】
前記加工中心Ｋ１  における下部タレット１５の下方の下部フレーム３には、下部タレット１５の下面を支持するディスクサポート５５が設けてある。このディスクサポート５５は中空になっていて、前記イジェクトパイプ４１の下部がこのディスクサポート５５の中に突出している。また、ディスクサポート５５の側壁には、下部タレット１５が回転したときに前記イジェクトパイプ４１が通過可能な切り欠き５６が設けてある。
【００３０】
上述のイジェクトパイプ４１の下方には前記成形加工金型昇降装置３７が設けてある。この成形加工金型昇降装置３７の構成の一例を以下に説明する。
【００３１】
下部フレーム３にスライドプレート５７を設け、このスライドプレート５７上を左右方向（図２において）に摺動自在なスライドベース５９が設けてある。スライドベース５９の右端には下部フレーム３に固定した空圧シリンダ６１のピストンロッド６３が連結してある。
【００３２】
前記スライドベース５９の上方空間には、スライドベース５９の左右に固定した軸受け部材６５（ａ，ｂ）に両端を回転自在に軸支されたボールねじ軸６７が設けてある。このボールねじ軸６７は中央から左を左ねじ６７ｌに、右側を右ねじ６７ｒに形成してある。
【００３３】
前記軸受け部材６５（ａ，ｂ）の右側の軸受け部材６５ｂにはサーボモータ６９が固定してあり、このサーボモータ６９の出力軸７１がカップリング７３を介してボールねじ軸６７の右端部に連結してある。このボールねじ軸６７の直下の前記スライドベース５９には、ボールねじ軸６７と平行に左右に延伸させたガイドレール７５が設けてある。
【００３４】
前記ガイドレール７５には、このガイドレール７５に係合する直線運動ベアリング（図示省略）を内蔵させた左右２個のスライダ７７（ａ，ｂ）が左右方向の直線運動のみが可能な様に係合してある。
【００３５】
上述の２個のスライダ７７（ａ，ｂ）において、左側のスライダ７７ａには、ボールねじ軸６７の左ねじ部６７ｌに螺合するボールナット（図示省略）が内蔵してあり、右側のスライダ７７ｂには、ボールねじ軸６７の右側の右ねじ部６７ｒに螺合するボールナット（図示省略）が内蔵してある。
【００３６】
図２、図３に示す様に、ボールねじ軸６７から若干上方の位置に前記パンチング加工中心Ｋ１ に一致する垂直なガイド軸７９が設けてある。このガイド軸７９は、ボールねじ軸６７を跨ぐ脚部８１を備えており、この脚部をボルトなどの締結手段（図示省略）によってスライドベース５９に固定してある。
【００３７】
前記ガイド軸７９には、ガイド軸７９に嵌合する嵌合穴８３を備えたピストン軸８５が上下動自在に嵌合してある。このピストン軸８５には、ピストン軸８５のほぼ中央部から、水平に左右方向へ突出したアーム８７（ａ，ｂ）が一体的に設けてある。また、スライダ７７ａとアーム８７ａおよびスライダ７７ｂとアーム８７ｂとは、連結ピン８９によってリンク部材９１（ａ，ｂ）で回動可能に連結してある。
【００３８】
上記構成の成形加工金型昇降装置３７を用いて板材Ｗに成形加工を行うときの動作を以下に説明する。
【００３９】
始めに、板材Ｗの加工部を上部タレット１１と下部タレット１５に装着されたパンチＰとダイＤの間の加工中心Ｋ１ に位置決めすると共に上下タレット（１１、１５）を回転して、使用する成形加工金型Ｄ′（パンチとダイ）を加工中心Ｋ１に位置決めする（図２に示す状態、上金型は図示省略）。
【００４０】
次いで、成形加工金型昇降装置３７のピストン軸８５を、イジェクトパイプ４１の直下の前記加工中心位置Ｋ１ に位置決めする。ピストン軸８５の加工中心位置Ｋ１ への位置決めは、空圧シリンダ６１によってスライドベース５９を左方へ前進させることにより行う。なお、スライドベース５９の位置決めは、位置決めストッパ（図示省略）により行うことができる。
【００４１】
ピストン軸８５の位置決め終了後、サーボモータ６９によってボールねじ軸６７を反時計方向に回転駆動すれば、スライダ７７（ａ，ｂ）が互いに接近する方向に移動し、ピストン軸８５がリンク部材９１（ａ，ｂ）によって、ガイド軸７９にガイドされながら垂直に上昇する。
【００４２】
ピストン軸８５がイジェクトパイプ４１の下端に当接の後、さらにピストン軸８５を上昇させて、イジェクトパイプ４１によって支持された成形加工金型Ｄ′の上面が板材搬送ラインＰＬに一致するまで上昇させる。
【００４３】
同時に、ラム２１を下降させて上部タレット１１に装着されたパンチＰを打圧することによって、板材Ｗに所望の上向き成形加工を行うことができる。
【００４４】
続けて別の位置に成形加工を行う場合には、サーボモータ６９を時計方向に回転駆動してピストン軸８５を下降させると、イジェクトパイプ４１がスプリング４６によって元の位置に下降し、それに連れて成形加工金型Ｄ′がスプリング５３によって下方に降下し図２に示す当初の位置になる。この状態において、板材Ｗの別の加工部を加工中心Ｋ１ に位置決めした後、上述の工程を行うことにより実施できる。
【００４５】
なお、ラム２１を下死点に位置決めしてから、成形加工金型昇降装置３７のピストン軸８５を上昇させても同様に成形加工を行うことができる。
【００４６】
通常の打ち抜き加工を行う場合には、ピストン軸８５を下降させた後、スライドベース５９を空圧シリンダ６１により右方へ移動し、ピストン軸８５をイジェクトパイプ４１の下から右方へ待避させる。次いで、板材Ｗの加工部を加工中心Ｋ１ に位置決めすると共に、使用する打ち抜き金型を上下タレット１１、１５を回転させて加工中心Ｋ１ に割り出し、ラム２１を作動させれば打ち抜き加工を行うことができる。
【００４７】
なお、抜きかすはディスクサポート５５の下方に設けたスクラップシュート（図示省略）を介して機外へ排出される様になっている。また、前記ディスクサポート５５にはピストン軸８５を加工中心Ｋ１から左右に移動するときに干渉しない様に切り欠き５８、６０が設けてある。
【００４８】
以上、成形加工金型昇降装置３７を装着したタレットパンチプレスを例に説明したが、本発明は回転するタレットを使用しないパンチプレスにおいても実施可能であることは容易に理解できることである。
【００４９】
例えば、上下の金型保持体として回動自在の扇形の金型保持体に複数の金型を装着し、その中から必要な金型を適宜に選択して使用するパンチプレス、或いは上下の金型保持体として長方形の金型保持体に複数の金型を装着し、打撃子を使用する上部金型の上方位置へ移動して打撃する様にしたパンチプレスなどにも適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、油圧シリンダを用いる従来の昇降装置に較べてヒットレートを大きくすることができる。また、油圧を使用しないので油漏れによる使用環境の汚染がなく、油圧ユニットなどの付属装置が不要となり装置のコストも安くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る成形加工金型昇降装置を備えたタレットパンチプレスの全体図。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図２のIII-III線に沿った断面図。
【符号の説明】
１  タレットパンチプレス
３  下部フレーム
５，７  コラム
９  上部フレーム
１１  上部タレット
１３  上部タレット回転軸
１５  下部タレット
１７  下部タレット回転軸
１９  流体圧シリンダ
２１  ラム
２３  ワークテーブル
２５  Ｙ軸駆動モータ
２７  Ｙ軸送りねじ
２９  キャリッジベース
３１  Ｘ軸キャリッジ
３３  ワーククランプ
３７  成形加工金型昇降装置
３９  ダイホルダ
４１  イジェクトパイプ
４２  スプリング受け
４３  パンチチップ
４４  スナップリング
４５  パンチホルダ
４６  スプリング
４７  イジェクトプレート
４９  スプリング
５１  フランジ部
５３  スプリング
５５  ディスクサポート
５６  切り欠き
５７  スライドプレート
５８、６０  切り欠き
５９  スライドベース
６１  空圧シリンダ
６３  ピストンロッド
６５（ａ，ｂ）  軸受け部材
６７  ボールねじ軸
６７ｌ  左ねじ
６７ｒ  右ねじ
６９  サーボモータ
７１  出力軸
７３  カップリング
７５  ガイドレール
７７ａ  左側のスライダ
７７ｂ  右側のスライダ
７９  ガイド軸
８１  脚部
８３  嵌合穴
８５  ピストン軸
８７  ａ，ｂ）  アーム
８９  連結ピン
９１（ａ，ｂ）  リンク部材
Ｄ    ダイ
Ｄ′  成形加工金型
Ｋ１  加工中心
Ｐ    パンチ
ＰＬ  板材搬送ライン
Ｗ    板材
【図１】
0004538124.tif 000002
【図２】
0004538124.tif 000003
【図３】
0004538124.tif 000004