(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動モータの回転を工具へ伝達する機構を簡略化し、かつ少ない駆動モータで複数の工具を割り出し回転させることができるパンチプレスを提供する。【解決手段】上フレーム部１ａに昇降自在に設けられたラム１０と、上下の工具支持体２，３とを備える。上下の工具支持体は、自転自在なパンチ工具４およびダイ工具５を複数搭載可能なものであって、上フレーム部および下フレーム部１ｂにそれぞれ移動自在に設けられてパンチ工具およびダイ工具をラムの昇降軸線Ｏ上に位置決めする。上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線Ｏ上に、パンチ工具４およびダイ工具５を自転させるための駆動モータ２６，３６をそれぞれ配置する。動力伝達機構２７，３７を設け、各駆動モータのロータ２６Ａ，３６Ａとパンチ工具およびダイ工具とを、それぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する。【選択図】図３
2007054846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上フレーム部および下フレーム部を有するプレスフレームと、上フレーム部に昇降自在に設けられたラムと、自転自在なパンチ工具およびダイ工具を複数搭載可能であって前記上フレーム部および下フレーム部にそれぞれ移動自在に設けられて前記パンチ工具およびダイ工具をラムの昇降軸線上に位置決めする上下の工具支持体とを備え、
前記上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、前記パンチ工具およびダイ工具を自転させるための駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けたパンチプレス。
【請求項２】
前記上フレーム部に設けた駆動モータは、昇降するラムのガイド部の周囲に設けられる請求項１記載のパンチプレス。
【請求項３】
前記動力伝達機構は、それぞれ上フレーム部および下フレーム部に設けられる請求項１または請求項２記載のパンチプレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インデックスツールあるいはマルチツール等の自転自在なパンチ工具，ダイ工具を備えたパンチプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
工具を自転させて工具の方向を定めるオートインデックスツール機能を有するパンチプレスでは、例えばタレットに自転自在に支持された工具を所定の駆動機構により回転させて所定の回転方向に割り出すようにされている。工具が例えば断面長方形のパンチ工具の場合、上記割り出し動作により断面長方形の向きが所定回転方向に設定される。また、タレットに工具ホルダを自転自在に支持し、この工具ホルダの自転中心からオフセットした位置に複数の工具を支持させたマルチツール方式の場合には、前記駆動機構で工具ホルダを回転させることにより、工具ホルダ上の所望の工具が所定の回転位置に割り出される。
【０００３】
従来、上記オートインデックスツール機能の駆動機構として、モータで駆動される回転駆動軸やベルトの回転を、カップリング機構を介してタレット上の工具に伝達するようにしたものが知られている（例えば特許文献１，２）。
また、タレット上の各工具に対応させて個別に直接駆動モータを設け、各工具を対応する直接駆動モータで個別に割り出し回転させるようにしたものも提案されている（例えば特許文献３）。
【特許文献１】実公平６−４４４９３号公報
【特許文献２】特許第３２８４７１５号公報
【特許文献２】特許第３６３８７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１，２に開示されている構成では、回転駆動軸やベルトの回転を平ギヤやウオームホイール等のギヤを用いて工具の回転に変換するので、割り出し精度を確保するためにギヤ間のバックラッシュを最小にしなければならない。そのため、高い部品精度や組立精度が要求され、コスト増を招くだけでなく構造が複雑化し、また駆動機構上から高速化にも限界があるという問題がある。
特許文献３に開示されている構成では、駆動伝達系を簡略化することはできるものの、タレット上の自転自在な工具の数だけ高価な直接駆動モータを設ける必要がある。また、各モータを個別に回転させる制御も必要となる。これらのため、コスト増を招くという問題がある。また、タレット上に設けられた駆動モータは、パンチ加工時に発生する振動加速度に対し、フレーム側に設けられた場合に比べ、大きな力を受けるため、モータ寿命に対して不利となる。
【０００５】
この発明の目的は、駆動モータの回転を工具へ伝達する機構を簡略化し、かつ少ない駆動モータで複数の工具を割り出し回転させることができるパンチプレスを提供することである。
この発明の他の目的は、パンチ工具に対してより近い位置での回転駆動を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、構成をより一層簡略化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のパンチプレスは、上フレーム部および下フレーム部を有するプレスフレームと、上フレーム部に昇降自在に設けられたラムと、自転自在なパンチ工具およびダイ工具を複数搭載可能であって前記上フレーム部および下フレーム部にそれぞれ移動自在に設けられ前記パンチ工具およびダイ工具をラムの昇降軸線上に位置決めする上下の工具支持体とを備え、前記上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、前記パンチ工具およびダイ工具を自転させるための駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けている。
この構成によると、上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、パンチ工具およびダイ工具を自転させる駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けたため、駆動モータからパンチ工具およびダイ工具までの動力伝達機構を簡素化しつつ、少ない駆動モータで複数の工具を回転させることができる。
【０００７】
この発明において、前記上フレーム部に設けた駆動モータは、昇降するラムのガイド部の周囲に設けられても良い。このようにラムのガイド部の周囲に駆動モータを設けると、パンチ工具に対してより近い位置での回転駆動が可能となる。そのため、より一層の高速化、構成の簡素化が可能となる。
【０００８】
この発明において、前記動力伝達機構は、それぞれ上フレーム部および下フレーム部に設けられても良い。上フレーム部および下フレーム部に動力伝達機構を設けた場合、パンチ工具側およびダイ工具側にそれぞれ１つの動力伝達機構を設けるだけで良く、構成をより一層簡略化できる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のパンチプレスは、上フレーム部および下フレーム部を有するプレスフレームと、上フレーム部に昇降自在に設けられたラムと、自転自在なパンチ工具およびダイ工具を複数搭載可能であって前記上フレーム部および下フレーム部にそれぞれ移動自在に設けられ前記パンチ工具およびダイ工具をラムの昇降軸線上に位置決めする上下の工具支持体とを備え、前記上フレーム部および下フレーム部のラムの昇降軸線上に、前記パンチ工具およびダイ工具を自転させるための駆動モータをそれぞれ配置し、前記各駆動モータのロータと前記パンチ工具およびダイ工具とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構とを設けたため、駆動モータの回転を工具へ伝達する機構を簡略化し、かつ少ない駆動モータで複数の工具を割り出し回転させることができる。
前記上フレーム部に設けた駆動モータを、昇降するラムのガイド部の周囲に設けた場合は、パンチ工具に対してより近い位置での回転駆動が可能となり、より一層の高速化、構成の簡素化が可能となる。
前記動力伝達機構をそれぞれ上フレーム部および下フレーム部に設けた場合は、構成をより一層簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１はこの実施形態のパンチプレスの概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。このパンチプレスでは、プレスフレーム１における上フレーム部１ａおよび下フレーム部１ｂに、工具支持体である上下のタレット２，３が互いに同心の垂直軸心回りに回転自在に支持されている。これら上下のタレット２，３には、複数のパンチ工具４およびダイ工具５が円周方向に並べて設置されている。これら複数のパンチ工具４およびダイ工具５のうち、いずれか複数のものが、自転自在なものとされる。
【００１１】
これら自転自在なパンチ工具４およびダイ工具５は、図３のように構成される。同図に示すように、パンチ工具４は、円筒状のパンチホルダ４ｂと、このパンチホルダ４ｂ内に回転不能に支持されるパンチ４ａとでなり、上タレット２の工具支持孔２ａに筒状部材６を介して自転自在に支持される。筒状部材６は、パンチホルダ４ｂを昇降自在でかつ相対回転不能に嵌合させた部材であり、この筒状部材６が上タレット２の工具支持孔２ａ内にライナ４８を介して回転自在に支持される。ダイ工具５は、円筒状のダイホルダ８と、このダイホルダ８内に回転不能に支持されるダイ９とでなり、下タレット３の工具支持孔３ａに自転自在に支持される。同図の例では、パンチホルダ４ｂおよびダイホルダ８は、それぞれ工具支持孔２ａ，３ａにライナ４８，４９を介して嵌合させているが、工具支持孔２ａ，３ａに直接にパンチホルダ４ｂ，ダイホルダ８を嵌合させても良い。
【００１２】
パンチ工具４は、パンチ位置Ｐに割り出された状態で、ラム１０により昇降駆動される。パンチ位置Ｐは、ラム１０の昇降軸線Ｏ上の位置である。パンチ工具４の頭部は、パンチ位置Ｐにパンチ工具４が割り出されたときにラム１０に連結されるＴ形連結部７とされている。ラム１０は、上フレーム部１ａに設けられたガイド部１９を介して上フレーム部１ａに昇降自在に支持され、図２に示すパンチ加工手段１１で昇降駆動される。パンチ加工手段１１は、板材Ｗのパンチ加工を行う加工手段となるものである。パンチ加工手段１１は、サーボモータ１２とその回転を直線運動に変換する運動変換機構１３とからなる。
【００１３】
上下のタレット２，３は、プレスフレーム１に設置されたタレット駆動手段（図示せず）により回転駆動されて、希望の工具がパンチ位置Ｐに割り出される。タレット駆動手段は、上下のタレット２，３を、例えば共通のモータあるいは個別のモータ（いずれも図示せず）により、チェーン等の駆動伝達系を介して互いに同期回転させるものである。
【００１４】
板材送り機構１４は、テーブル１５上に載せられた板材Ｗの任意箇所をパンチ位置Ｐへ送る手段である。この板材送り機構１４は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ１６に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド１７を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１８をクロススライド１７に取付けたものとしてある。
【００１５】
図３は、上下のタレット２，３に取付けられたパンチ工具４およびダイ工具５を、上記パンチ位置Ｐで回転させて、所定の回転方向に割り出す工具割出機構２４，２５の縦断面図を示す。
パンチ工具割出機構２４は、ラム１０の周囲に設けられパンチ工具４を自転させる駆動モータ２６と、この駆動モータ２６のロータ２６Ａとパンチ工具４とを連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構２７とでなる。ガイド部１９に、駆動モータ２６のステータ２６Ｂが設けられる。
ダイ工具割出機構２５は、パンチ位置Ｐにおける下タレット３の直下部の下フレーム部１ｂにおいて、ラム１０の昇降軸線Ｏと同心状に設けられダイ工具５を自転させる駆動モータ３６と、この駆動モータ３６のロータ３６Ａとダイ工具５とを連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構３７とでなる。
【００１６】
図４は、パンチ工具割出機構２４の拡大断面図を示す。パンチ工具割出機構２４の駆動モータ２６は、ラム１０の昇降軸線Ｏと同心に軸受２０を介して前記ガイド部１９に回転自在に設けられたロータ２６Ａと、このロータ２６Ａを囲むようにガイド部１９に固定されたステータ２６Ｂとでなる。ステータ２６Ｂはステータコイル等で構成され、ロータ２６Ａは永久磁石等で構成される。
【００１７】
パンチ工具割出機構２４の動力伝達機構２７は、駆動モータ２６のロータ２６Ａに昇降自在に貫通する係合ピン２８と、この係合ピン２８を昇降駆動する係合ピン駆動手段２９とを備える。係合ピン２８は、パンチ工具４の外周にパンチ工具４と一体に回転可能なように嵌合した筒状部材６の上端の係合溝６ａに係脱自在なものである。係合ピン駆動手段２９は前記ガイド部１９の上端に設けられたシリンダ装置からなり、そのピストンロッド３０の下端に設けられた係合ピン支持部材３１に係合ピン２８の上端が係合する。
【００１８】
係合ピン支持部材３１は、ガイド部１９を上下に貫通するガイド孔３２にガイドされて昇降自在とされ、係合ピン２８の上端に設けられたガイドローラ３３が係合する断面Ｔ字状の溝部３４Ａを有する。また、ガイド部１９には、前記係合ピン支持部材３１の溝部３４Ａと同じ断面形状の溝部３４Ｂが、ラム１０の昇降軸線Ｏと同心の環状に設けられている。この溝部３４Ｂは、前記ガイド孔３２の形成箇所で途切れ、両端がガイド孔３２に開口している。また、この溝部３４Ｂは、係合ピン駆動手段２９が係合ピン２８をパンチ工具４を支持する筒状部材６の係合溝６ａに係合する高さまで下降させた図４の状態で、係合ピン支持部材３１の溝部３４Ａと対向する高さに設けられている。
【００１９】
これにより、図４の状態から、駆動モータ２６のロータ２６Ａが回転すると、係合ピン２８の上端のガイドローラ３３が係合ピン支持部材３１の溝部３４Ａからガイド部１９の溝部３４Ｂに移載されることで、ロータ２６Ａの回転が許容される。係合ピン２８のガイドローラ３３が係合ピン支持部材３１の溝部３４Ａに係合する状態となるロータ２６Ａの回転位置は、ロータ２６Ａの原点となる。
【００２０】
係合ピン駆動手段２９には、駆動モータロータ２６Ａとパンチ工具４の連結状態および連結解除状態を検出する連結検出手段４６が設けられている。この連結検出手段４６は、係合ピン２８がパンチ工具４の周囲の筒状部材６における係合溝６ａから退避した状態と係合した状態とに応じて、係合ピン駆動手段２９の上端から出没するピストンロッド３０の上端部を検出する近接スイッチからなる。
【００２１】
図５は、ダイ工具割出機構２５の拡大断面図を示す。下タレット３の下部の下フレーム部１ｂには、ダイ工具割出機構２５を支持する円筒状の支持部材２２が、ラム１０の昇降軸線Ｏと同心、つまりパンチ位置Ｐに割り出された下タレット３のダイ工具５と同心となるように設置される。ダイ工具割出機構２５の駆動モータ３６は、ラム１０の昇降軸線Ｏと同心に軸受２１を介して前記支持部材２２に回転自在に設けられたロータ３６Ａと、このロータ３６Ａを囲むように前記支持部材２２に固定されたステータ３６Ｂとでなる。ステータ３６Ｂはステータコイル等で構成され、ロータ３６Ａは永久磁石等で構成される。
【００２２】
ダイ工具割出機構２５の動力伝達機構３７は、駆動モータ３６のロータ３６Ａに昇降自在に貫通してダイ工具５の下端の係合溝５ａに係脱自在な係合ピン３８と、この係合ピン３８を昇降駆動する係合ピン駆動手段３９とを備える。
係合ピン駆動手段３９は前記支持部材２２の側部に設けられたシリンダ装置からなり、そのピストンロッド４０の下端に設けられた係合ピン支持部材４１に係合ピン３８の下端が係合する。係合ピン支持部材４１は、前記支持部材２２に垂直に設けられたガイドロッド４２にガイドされて昇降自在とされ、係合ピン３８の下端に設けられたガイドローラ４３が係合する断面コ字状の溝部４４Ａを有する。また、前記支持部材２２には、前記係合ピン支持部材４１の溝部４４Ａと同じ断面形状の溝部４４Ｂが、ラム１０の昇降軸線Ｏと同心の環状に設けられている。この溝部４４Ｂは、係合ピン駆動手段３９が係合ピン３８をダイ工具５の係合溝５ａに係合する高さまで上昇させた図５の状態で、係合ピン支持部材４１の溝部４４Ａと対向する高さに設けられている。なお、支持部材２２は、係合ピン支持部材４１のある周方向位置で切り欠かれてその切欠部内に支持部材２２が位置しており、溝部４４Ｂはその切欠部で途切れて切欠部に両端が開口している。
【００２３】
これにより、図５の状態から、駆動モータ３６のロータ３６Ａが回転すると、係合ピン３８の下端のガイドローラ４３が係合ピン支持部材４１の溝部４４Ａから支持部材２２の溝部４４Ｂに移載されることで、ロータ３６Ａの回転が許容される。係合ピン３８のガイドローラ４３が係合ピン支持部材４１の溝部４４Ａに係合する状態となるロータ３６Ａの回転位置は、ロータ３６Ａの原点となる。
【００２４】
係合ピン駆動手段３９の近傍には、駆動モータロータ３６Ａとダイ工具５の連結状態および連結解除状態を検出する連結検出手段４７が設けられている。この連結検出手段４７は、係合ピン３８がダイ工具５の係合溝５ａに係合した状態と係合解除した状態とに応じて、昇降する係合ピン支持部材４１の一端部を検出する近接スイッチからなる。
【００２５】
このパンチプレスの全体は、コンピュータ式の数値制御装置等からなる制御装置４５（図２，図３）によって制御され、上記工具割出機構２４，２５の駆動モータ２６，３６の制御も上記制御装置４５によって制御される。
【００２６】
次に、上記パンチプレスにおける工具割出動作を説明する。上下のタレット２，３の同期回転によって、自転自在な所望のパンチ工具４およびダイ工具５がパンチ位置Ｐに割り出されると、パンチ工具４におけるパンチホルダ４ｂのＴ形連結部がラム１０に連結される。このとき、パンチ工具割出機構２４における駆動モータ２６のロータ２６Ａ、およびダイ工具割出機構２５における駆動モータ３６のロータ３６Ａは、先述した原点にある。また、パンチ工具割出機構２４およびダイ工具割出機構２５の係合ピン２８，３８は、図４および図５に仮想線で示すように、パンチ工具４の外周の筒状部材６の係合溝６ａ、およびダイ工具５の係合溝５ａから外れた位置にある。
【００２７】
この状態から、係合ピン駆動手段２９，３９が作動して、パンチ工具４の係合溝６ａに係合ピン２８が係合し、ダイ工具５の係合溝５ａに係合ピン３８が係合する。これに伴い、パンチ工具割出機構２４では、係合ピン支持部材３１の溝部３４Ａがガイド部１９の溝部３４Ｂに整合する。また、ダイ工具割出機構２５では、係合ピン支持部材４１の溝部４４Ａが支持部材２２の溝部４４Ｂに整合する。
【００２８】
次に、制御装置４５から各駆動モータ２６，３６に駆動指令が与えられ、それらの各ロータ２６Ａ，３６Ａが所定角度だけ回転する。その回転は、各係合ピン２８，３８のガイドローラ３３，４３が溝部３４Ｂ，４４Ｂに移載することにより許容される。これにより、パンチ工具４およびダイ工具５が所定角度だけ回転して位置決めされる。パンチ工具４の概略底面図を示す図６のように、パンチ４ａが、前記回転割り出しによって、ラム１０の昇降軸線Ｏを中心として回転角度だけ向きを変更して設定される。また、工具の回転割出しの解除は、上記動作の逆手順により行われる。
【００２９】
この構成のパンチプレスによると、このように、パンチプレーム１の上フレーム部１ａおよび下フレーム部１ｂのラム１０の昇降軸線Ｏ上に、パンチ工具４およびダイ工具５を自転させるための駆動モータ２６，３６をそれぞれ配置し、各駆動モータ２６，３６のロータ２６Ａ，３６Ａとパンチ工具４およびダイ工具５とをそれぞれ連結状態と連結解除状態とに切換可能に連結する動力伝達機構２７，３７を設けている。そのため、駆動モータ２６，３６からパンチ工具４およびダイ工具５までの動力伝達機構２７，３７を簡素化しつつ、少ない駆動モータで複数の工具（パンチ工具４およびダイ工具５）を回転させることができる。
【００３０】
また、上フレーム部１ａに設けたパンチ工具割出機構２４の駆動モータ２６は、昇降するラム１０の周囲に設けたので、パンチ工具４に対してより近い位置での回転駆動が可能となる。
また、それぞれパンチプレーム１の上フレーム部１ａおよび下フレーム部１ｂに、パンチ工具割出機構２４およびダイ工具割出機構３４の各動力伝達機構２７，３７を設けているので、構成をより一層簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態に係るパンチプレスの概略構成を示す平面図である。
【図２】同パンチプレスの概略構成を示す側面図である。
【図３】同パンチプレスにおける工具割出機構の断面図である。
【図４】パンチ工具割出機構の拡大断面図である。
【図５】ダイ工具割出機構の拡大断面図である。
【図６】パンチ工具の割出回転の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…プレスフレーム
１ａ…上フレーム部
１ｂ…下フレーム部
２…上タレット
３…下タレット
４…パンチ工具
５…ダイ工具
１０…ラム
１９…ガイド部
２６…駆動モータ
２６Ａ…ロータ
２７…動力伝達機構
３６…駆動モータ
３６Ａ…ロータ
３７…動力伝達機構                                                            
【図１】
2007054846.tif 000003
【図２】
2007054846.tif 000004
【図３】
2007054846.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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