(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部フレーム、この上部フレームの前端よりも前方に延長された延長フレーム部を有する下部フレーム、およびこれら上部フレームと下部フレームの後端を連結した縦フレームとよりなる前方開放型フレームと、上部フレームに設置されたパンチ駆動機構と、上記延長フレーム部に設けられ、前後方向に延びる棒状の駆動伝達部材を用いて板材を前後に移動させる板材送り機構と、上記延長フレーム部に設けられた動吸振器とを備え、前記板材送り機構は、可動テーブルと共に延長フレーム部上の左右のレール上を前後に進退駆動されるキャリッジを有し、ワークホルダの取付けられたクロススライドが前記キャリッジに左右方向に進退自在に設置されたものであり、上記動吸振器は延長フレーム部の上面における左右のレール間であって左右方向の中央に、かつキャリッジが上方に位置可能に配置し、上記板材送り機構の上記駆動伝達部材を上記延長フレーム部の左右方向の中央から偏った位置に配置したパンチプレス。
【請求項２】
上記動吸振器は、延長フレーム部の前部に設けられる請求項１記載のパンチプレス。
【請求項３】
上記棒状の駆動伝達部材が、ボールねじにおけるねじ軸である請求項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチング時に発生する振動を抑える防振機能を備えたパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なタレットパンチプレスは、Ｃ字型またはコ字型と呼ばれる前方開放型のフレームを有し、その上下のフレーム部間の空間に、複数の工具を支持した上下のタレットが配置されている。上フレーム部にはパンチ駆動機構が設置され、タレットの前部の所定位置をパンチ位置として、板材のパンチ動作が行われる。下フレーム部は、上フレームの前端よりも前方に延長された延長フレーム部を有し、この延長フレーム部に上記パンチ位置に向けて前後移動するキャリッジが設けられる。このキャリッジに、ワークホルダを有するクロススライドが左右方向に移動自在に設けられる。キャリッジは、延長フレーム部に設置された前後方向に延びるボールねじで移動させられ、その移動はボールねじと平行に延びるガイドにより規制される。ワークホルダで把持された板材は、キャリッジの前後移動とクロススライドの左右移動とにより送られて、板材の所望の位置が上記パンチ位置でパンチングされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
板材が位置決めされた後、パンチングがなされると、フレームが振動する。これに伴って下フレーム部に支持されたボールねじも振動する。この場合に、フレームの共振周波数とボールねじの共振周波数が一致すると、ボールねじに大きな振動が発生する。共振周波数が異なれば、大きな振動が避けられるが、ボールねじの共振周波数は、そのナット位置の移動に従って変化し、板材の位置決めのためのキャリッジの前後位置によってはフレームの共振周波数と一致することが生じる。特に、共振周波数の一致するキャリッジの前後位置で、ニブリング等のような連続したパンチ加工を横方向に沿って行うと、大きな振動の生じる加工が続けられることになる。このような大きな振動は、ボールねじを早期に破損させてしまう。また、これらの振動が十分に収束しないままで板材送りを開始すると、加工精度の低下を招くため、振動が収束するまで次の板材送りができず、加工時間が長くなっていた。
なお、パンチプレスにおいて、吸振部材を取付けてフレームの吸振を図るものが種々提案されているが（例えば、特開平８−３１８３２９号公報、特開平９−１５０２９９号公報）。しかし、これらはいずれも、フレームにおけるパンチ駆動機構の設置された上フレーム部の吸振を図るものであって、上フレーム部に吸振部材が取付けられており、上述のフレームとボールねじの共振の問題を解消するものではない。
【０００４】
この発明の目的は、パンチングに伴い板材送り機構の駆動伝達部材に大きな振動が発生するのを抑制して、機械の破損を防ぐと共に、加工サイクルタイムを長くすることなく加工精度を維持することのできるパンチプレスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のパンチプレスは、上部フレーム、この上部フレームの前端よりも前方に延長された延長フレーム部を有する下部フレーム、およびこれら上部フレームと下部フレームの後端を連結した縦フレームとよりなる前方開放型フレームと、上部フレームに設置されたパンチ駆動機構と、上記延長フレーム部に設けられ、前後方向に延びる棒状の駆動伝達部材を用いて板材を前後に移動させる板材送り機構と、上記延長フレーム部に設けられた動吸振器とを備えている。上記棒状の駆動伝達部材は、例えばボールねじにおけるねじ軸である。前記板材送り機構は、可動テーブルと共に延長フレーム部上の左右のレール上を前後に進退駆動されるキャリッジを有し、ワークホルダの取付けられたクロススライドが前記キャリッジに左右方向に進退自在に設置されたものである。
この構成によれば、パンチングにより発生したフレームの振動が、動吸振器によって吸振される。動吸振器は、延長フレーム部に設けられているため、特に、この延長フレーム部における振動が効果的に吸振される。そのため、キャリッジの前後方向の位置にかかわらず、延長フレーム部に設置された板材送り機構の棒状の駆動伝達部材とフレームとが共振して大きな振動とならないようにすることができる。その結果、機械の破損を防止できると共に、加工サイクルを長くすることなく、加工精度を維持することができる。
【０００６】
上記構成において、上記動吸振器が、延長フレーム部の前部に設けられていても良い。このように延長フレーム部の前部に動吸振器を配置すると、動吸振器による吸振効果を最大に発揮させることができる。
また、上記構成において、上記動吸振器は延長フレーム部の上面における左右のレール間であって左右方向の中央に、かつキャリッジが上方に位置可能に配置し、上記板材送り機構の上記駆動伝達部材を上記延長フレーム部の左右方向の中央から偏った位置に配置しても良い。動吸振器は、吸振効果の面から、延長フレームの左右方向の中央に配置することが好ましく、上記駆動伝達部材も左右方向の中央に配置することが好ましいが、両者を中央に配置すると、上下に嵩張ることになる。上記駆動伝達部材は、中央から偏っていても支障はなく、上記のように動吸振器を中央に、上記駆動伝達部材を偏り位置に配置することで、優れた吸振効果を得ながら、延長フレーム部の上に動吸振器と板材送り機構とをコンパクトに収めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。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３は同側面図である。このパンチプレスはタレットパンチプレスであり、前方開放型フレーム１を有する。この前方開放型フレーム１は、各々箱状の断面形状とされた上部フレーム１Ａと、この上部フレーム１Ａの前端よりも前方に延長された延長フレーム部１ＢＢを有する下部フレーム１Ｂと、これら上部フレーム１Ａと下部フレーム１Ｂの後端を連結した縦フレーム１Ｃとからなる。延長フレーム部１ＢＢは、前方開放型フレーム１における他の部分と一体に設けられたものであっても、別体に設けられて上記他の部分と接合されたものであっても良い。前方開放型フレーム１における上部フレーム１Ａと下部フレーム１Ｂの間の空間には、複数の工具を支持した上下のタレット２Ａ，２Ｂが配置され、各々上部フレーム１Ａ，下部フレーム１Ｂに回転自在に支持されている。上タレット２Ａには、パンチ金型３が円周上に複数個設置され、下タレット２Ｂには、ダイ金型４が円周上に複数個設置されている。
【０００８】
上部フレーム１Ａには、板材Ｗにパンチ加工を行うパンチ駆動機構５が設置されている。パンチ駆動機構５は、サーボモータ等のモータ６と、このモータ６の回転を上下方向の直線往復動に変換する変換機構（図示せず）と、この変換機構により昇降駆動されてパンチ位置Ｐのパンチ金型３をパンチするラム（図示せず）とで構成される。
【０００９】
下部フレーム１Ｂの延長フレーム部１ＢＢには、板材Ｗをテーブル７に載せて移動させ、板材Ｗの任意部分をパンチ位置Ｐに位置決めする板材送り機構８が設けられている。テーブル７は、延長フレーム部１ＢＢの上に設けられた中央の固定テーブル７ａと、その両側の可動テーブル７ｂとからなる。可動テーブル７ｂは、板材送り機構８のキャリッジ９と共に、延長フレーム部１ＢＢ上のレール１０上を前後（Ｙ方向）に進退駆動される。
板材送り機構８は、上記レール１０上を前後に進退自在なキャリッジ９と、キャリッジ９に左右方向（Ｘ方向）に進退自在に設置されてワークホルダ１３の取付けられたクロススライド１４と、これらキャリッジ９およびクロススライド１４をそれぞれ進退駆動する前後方向駆動機構１２、および左右方向駆動機構１６を備える。前後方向駆動機構１２は、図２，図５に示すように、前後方向に延びる棒状の駆動伝達部材１２ａと、この駆動伝達部材１２ａを回転させるモータ１１とを有する。棒状の駆動伝達部材１２ａは、ボールねじにおけるねじ軸であり、キャリッジ９に設けられたナット（図示せず）が螺合している。棒状の駆動伝達部材１２ａは、延長フレーム部１ＢＢの左右方向（Ｘ方向）の中央から偏った位置に配置されて上記レール９と平行に前後方向に延びている。図５に示すように、左右方向駆動機構１６は、前後方向駆動機構１２と同じく棒状の駆動伝達部材１６ａと、この駆動伝達部材１６ａを回転させるモータ１５とを有し、駆動伝達部材１６ａにボールねじのねじ軸が用いられている。駆動伝達部材１６ａにはクロススライド１４に設けられたボールナット１７が螺合している。ワークホルダ１３は、板材Ｗを把持するものである。
【００１０】
図２および図４は、図５における板材送り機構８およびテーブル７を除いた状態の平面図および側面図をそれぞれ示す。同図のように、延長フレーム部１ＢＢの前部の左右方向の中央に、動吸振器１８が設けられている。動吸振器１８は、パンチング時にフレーム１に発生する振動を吸振するものである。動吸振器１８は、図６（Ａ），（Ｂ）に平面図および断面図で示すように、延長フレーム部１ＢＢの上面に分散配置される複数個のゴム部材１９と、これら複数個のゴム部材１９の上にわたって載置されたウエート部材２０とで構成される。ゴム部材１９の個数は、図示の例では６個としてあるが、４個であっても、また１個のみであって良いが、延長フレーム部１ＢＢ上で少なくとも左右方向に対してバランスが取れた状態に設置されるのが好ましい。ウエート部材２０は、積層された複数枚のウエート板２０Ａ，２０Ｂで構成される。ゴム部材１９は円柱状の形状とされており、中実となっている。ゴム部材１９は、下面および上面に取付板２１Ａ，２１Ｂが接着等によって取付けられている。ゴム部材１９は、下面の取付板２１をボルト２２で延長ブレーム部１ＢＢに締結することにより、延長フレーム部１ＢＢの上面に固定される。ウエート部材２０は、ゴム部材１９の上面の取付板２１Ｂ上に載置され、取付板２１Ｂに突設されたスタッド２３と、スタッド２３に螺合するナット２４とによって、ゴム部材１９の上に締結される。ウエート部材２０が図示の例のように複数枚のウエート板２０Ａ，２０Ｂで構成される場合、スタッド２３は、複数枚のウエート板２０Ａ，２０Ｂのうち、最下層のウエート板２０Ａに設けられた孔に挿通され、最下層のウエート板２０Ａを締結する。この場合に、最下層のウエート板２０Ａと、その上に積層される他のウエート板２０Ｂとは、これらウエート板２０Ａ，２０Ｂを貫通する複数本のボルト２５と、各ボルト２５に螺合するナット２６とによって一体化される。また、最下層の他の各ウエート板２０Ｂには、ナット２４を遊嵌する孔が整合して設けられる。最上部のウエート板２０Ｂの１枚ないし複数枚は、他のウエート板２０Ｂよりも薄くて軽いものが使用され、ウエート調整による吸振周波数の細かな調整が可能とされている。
【００１１】
上記構成の動作を説明する。テーブル７上の板材Ｗは、板材送り機構８のワークホルダ１３で把持され、板材Ｗの任意部分がパンチ駆動機構５のパンチ位置Ｐに来るように、キャリッジ９の前後（Ｙ方向）の移動と、クロススライド１４の左右方向（Ｘ方向）の移動により位置決めされる。この位置決め状態で、板材Ｗにパンチ駆動機構５によってパンチ加工が施される。
このパンチングにより、前方開放型フレーム１に振動が発生するが、下部フレームＢの延長フレーム部１ＢＢの前部中央には動吸振器１８が設置されているので、延長フレーム部１ＢＢの振動が抑制される。このため、振動による延長フレーム部１ＢＢの共振周波数ｆF と板材送り機構８の棒状の駆動伝達部材１２ａの共振周波数ｆS とが一致しても、駆動伝達部材１２ａの振動があまり大きくなることがない。したがって、振動に起因して駆動伝達部材１２ａ等が破損するといった事態が発生するのを防止できる。また、パンチングに伴い発生した振動も短時間で収束するので、パンチング後に直ぐに板材移動が行えて、加工サイクルタイムを長くすることなく、所定の加工精度を維持することができる。
【００１２】
動吸振器１８は、延長フレーム部１ＢＢの任意の位置に設置しても良いが、この実施形態では、動吸振器１８は、延長フレーム部１ＢＢの前部に設置されているので、動吸振器１８による防振効果を最大に発揮させることができる。
また、動吸振器１８が延長フレーム部１ＢＢの左右方向の中央に配置され、板材送り機構８の棒状の駆動伝達部材１２ａが延長フレーム部１ＢＢの左右方向の中央から偏った位置に配置されているので、動吸振器１８による優れた吸振効果を確保しながら、延長フレーム部１ＢＢの上に動吸振器１８と板材送り機構８とをコンパクトに収めることができる。
【００１３】
動吸振器１８におけるウエート部材２０の重さは、パンチプレスの実際の稼働に先立つ試運転において、板材送り機構８の棒状の駆動伝達部材１２ａの振動が最小となるように調整される。
ウエート部材２０は、上記実施形態では複数枚のウエート板２０Ａ，２０Ｂで構成したが、ウエート部材２０は、図７または図８等に示すように、一体の部材としても良い。図７の例は、ウエート部材２０に座繰り付きの孔を設けて各ゴム部材１９の取付板２１Ｂのスタッド２３に結合したものであり、図８の例はウエート部材２０のスタッド２３を挿通する孔を座繰り無しの孔とした例である。ウエート部材２０を図６の実施形態等のように複数枚のウエート板２０Ａ，２０Ｂで構成した場合は、取り外しや組み立てに際して軽くて作業者が手で持つことができ、作業性が良い。また、重さ調整も行い易い。ウエート部材２０を一体型とした場合は、ウエート板の場合の相互の組み付け作業が不要で、作業工数が少なくて済む。このため、例えば試験用のパンチプレスではウエート部材２０を複数枚積層型のものとし、量産機では一体型のものとしても良く、また同じパンチプレスにおいて、試験段階では複数枚積層型として試験完了後に一体型のものに交換しても良い。
【００１４】
なお、上記実施形態では、板材送り機構８の前後方向に延びる棒状の駆動伝達部材１２ａをボールねじのねじ軸としたが、この棒状の駆動伝達部材１２ａは、例えばラックなど、棒状であって駆動を伝達する部材であれば良い。
【００１５】
【発明の効果】
この発明のパンチプレスは、上部フレーム、この上部フレームの前端よりも前方に延長された延長フレーム部を有する下部フレーム、およびこれら上部フレームと下部フレームの後端を連結した縦フレームとよりなる前方開放型フレームと、上部フレームに設置されたパンチ駆動機構と、上記延長フレーム部に設けられ、前後方向に延びる棒状の駆動伝達部材を用いて板材を前後に移動させる板材送り機構と、上記延長フレーム部に設けられた動吸振器とを備えるため、パンチングによって発生したフレームの振動と板材送り機構の駆動伝達部材とが共振して大きな振動とならないようにすることができる。その結果、機械の破損を防止できると共に、加工サイクルを長くすることなく、加工精度を維持することができる。
上記動吸振器を、延長フレーム部の前部に設けた場合は、動吸振器による駆動伝達部材の防振効果を最大に発揮させることができる。
また、上記動吸振器は延長フレーム部の上面における左右のレール間であって左右方向の中央に、かつキャリッジが上方に位置可能に配置し、上記板材送り機構の上記駆動伝達部材を上記延長フレーム部の左右方向の中央から偏った位置に配置したため、延長フレーム部の上に動吸振器と板材送り機構とをコンパクトに収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるパンチプレスの概略構成を示す平面図である。
【図２】同パンチプレスにおける板材送り機構およびテーブルを除いた状態を示す平面図である。
【図３】同パンチプレスの概略構成を示す側面図である。
【図４】同パンチプレスにおける板材送り機構およびテーブルを除いた状態を示す側面図である。
【図５】同パンチプレスの斜視図である。
【図６】（Ａ）は同パンチプレスにおける動吸振器の平面図、（Ｂ）は同動吸振器の縦断面図である。
【図７】動吸振器の変形例の縦断面図である。
【図８】動吸振器の他の変形例の縦断面図である。
【符号の説明】
１…前方開放型フレーム
１Ａ…上部フレーム
１Ｂ…下部フレーム
１ＢＢ…延長フレーム部
１Ｃ…縦フレーム
５…パンチ駆動機構
８…板材送り機構
１２ａ…駆動伝達部材
１８…動吸振器
Ｗ…板材
【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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