(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（Ｗ）に加工を行うためのパンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）による加工位置に対して前記ワーク（Ｗ）をＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めするワーク移動位置決め装置（７）を備えたパンチプレスにおいて、前記パンチ（Ｐ）を打撃するための第１のストライカ（３５Ａ）及び第２のストライカ（３５Ｂ）を、前記パンチプレスにおけるパンチフレーム（４１）に上下動自在かつ上方向に付勢して備え、前記第１のストライカ（３５Ａ）を下降するための傾斜面（５１Ｋ）を備えた第１のスライダ（５１）を前記パンチフレーム（４１）に水平に移動自在に備えると共に前記第２のストライカ（３５Ｂ）を下降するための傾斜面（４９Ｋ）を備えた第２のスライダ４９を前記パンチフレーム（４１）に水平に移動自在に備え、前記第１のスライダ（５１）及び第２のスライダ（４９）を移動するためのボールねじをそれぞれ個別に回転自在に設けると共に上記各ボールねじを、前記パンチフレーム（４１）に備えた共通のサーボモータ（８３）にそれぞれ連結自在に設け、前記第１のストライカ（３５Ａ）により打撃されるパンチ（Ｐ）によってワーク（Ｗ）に低圧力高ヒットレートのパンチング加工を行い、前記第２のストライカ（３５Ｂ）により打撃されるパンチ（Ｐ）によってワーク（Ｗ）に高圧力低ヒットレートのパンチング加工を行うために、前記第２のスライダ（４９）に備えた前記傾斜面（４９Ｋ）の傾斜角度を、前記第１のスライダ（５１）に備えた前記傾斜面（５１Ｋ）の傾斜角度より小さく設けてあることを特徴とするパンチプレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークにパンチング加工を行うパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のワークにパンチング加工を行うパンチプレスにおいて、パンチを１個のストライカで打撃してパンチとダイとの協動でパンチング加工を行う駆動手段の機構は、例えば油圧シリンダ装置やクランク機構を用いたものが一般的によく知られている。また、特開２０００−３４３２５８号公報で知られているように、機械的な駆動機構としては、傾斜面を下部に備えたスライダをスライドさせることにより、この傾斜面がコロ部材を介してストライカを上下動せしめるものも知られている。
【０００３】
【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プレスにおける駆動手段の機構のうち、油圧シリンダ装置やクランク機構を２個以上用いてダブルドライブを行うことは、コスト面、取付け、レイアウトなどの面で非常に困難であった。そのため、シングルドライブで行わざる得なかった。また、傾斜面を下部に備えたスライダをスライドさせる手段では、ストライカのストロークを変えるだけで、機構的にダブルドライブにすることはできない。
【０００４】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、機構を複雑にしないで簡単にしてダブルドライブを可能にし、加圧力を大きくできるようにしたパンチプレスを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、ワーク（Ｗ）に加工を行うためのパンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）による加工位置に対して前記ワーク（Ｗ）をＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めするワーク移動位置決め装置（７）を備えたパンチプレスにおいて、前記パンチ（Ｐ）を打撃するための第１のストライカ（３５Ａ）及び第２のストライカ（３５Ｂ）を、前記パンチプレスにおけるパンチフレーム（４１）に上下動自在かつ上方向に付勢して備え、前記第１のストライカ（３５Ａ）を下降するための傾斜面（５１Ｋ）を備えた第１のスライダ（５１）を前記パンチフレーム（４１）に水平に移動自在に備えると共に前記第２のストライカ（３５Ｂ）を下降するための傾斜面（４９Ｋ）を備えた第２のスライダ４９を前記パンチフレーム（４１）に水平に移動自在に備え、前記第１のスライダ（５１）及び第２のスライダ（４９）を移動するためのボールねじをそれぞれ個別に回転自在に設けると共に上記各ボールねじを、前記パンチフレーム（４１）に備えた共通のサーボモータ（８３）にそれぞれ連結自在に設け、前記第１のストライカ（３５Ａ）により打撃されるパンチ（Ｐ）によってワーク（Ｗ）に低圧力高ヒットレートのパンチング加工を行い、前記第２のストライカ（３５Ｂ）により打撃されるパンチ（Ｐ）によってワーク（Ｗ）に高圧力低ヒットレートのパンチング加工を行うために、前記第２のスライダ（４９）に備えた前記傾斜面（４９Ｋ）の傾斜角度を、前記第１のスライダ（５１）に備えた前記傾斜面（５１Ｋ）の傾斜角度より小さく設けてあることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図５、図６および図７を参照するに、パンチ・レーザ複合加工機１は、レーザ加工機３とパンチプレスにおけるパンチユニット５とで構成され、レーザ加工機３にはワークＷを把持し移動位置決めするワーク移動位置決め装置７を備えている。なお、前記レーザ加工機３とワーク移動位置決め装置７は、すでに公知の構成のものであるため詳細な説明を省略し概略構成にとどめる。
【００１８】
前記レーザ加工機３は、レーザ加工ヘッド９が固定式のもので、Ｃ形形状としたフレーム１１は、下部フレーム１３の一端（図５において左端）にコラム１５が立設され、このコラム１５の上部には上部フレーム１７が設けられて構成されている。なお、前記レーザ加工ヘッド９は前記上部フレーム１７の先端（図５において中央）に設けられている。
【００１９】
前記レーザ加工ヘッド９内には反射ミラー１９が設けられ、前記上部フレーム１７に設けられたレーザ発振器２１により発振されたレーザビームＬＢは反射ミラー１９により折曲され図示省略の集光レンズを通りワークＷに照射されて、ワークＷにレーザ加工が行われる。なお、符号２３は発振器電源であり、符号２５は旋回自在な操作盤である。
【００２０】
前記レーザ加工機３を構成するフレーム１１の下部フレーム１３上にはワークテーブル２７の一側（図６、図７において右側）に前記ワーク移動位置決め装置７が設けられている。
【００２１】
より詳細には、Ｘ軸方向（図５において左右方向、図６において上下方向、図７において図面に直交する方向）へ移動自在なキャレッジ２９が設けられ、このキャレッジ２９に複数のワーククランプ装置３１が装着されている。また、キャレッジ２９を備えたキャレッジベース３３はＹ軸方向（図５において図面に直交する方向左右方向、図６、図７において左右方向）へ移動自在となっている。
【００２２】
上記構成により、ワークＷを把持したワーククランプ装置３１はＸ、Ｙ軸方向へ自由に移動でき、ワークＷの所望の加工位置を前記レーザ加工ヘッド９の直下へ位置決めすることができる。
【００２３】
前記パンチユニット５は、前記レーザ加工ヘッド９の近傍（図５において左側、図６において上方向）のフレーム１１内の前記レーザ発振器２１の下方向に設けられ、それぞれサイズ、形状を異にしてパンチＰとダイＤとが相対して複数個（本実施の形態では４個）Ｙ軸方向へ列設されている。そして、各パンチＰを打撃するためストライカ３５を備えた前記パンチユニット５がねじ部材としての例えばボールねじ３７に装着され、このボールねじ３７はＹ軸方向へ延伸して設けられ、一端に駆動モータとしてのサーボモータ３９が連結されている。
【００２４】
上記構成により、サーボモータ３９を駆動せしめボールねじ３７を回転せしめると、パンチユニット５はＹ軸方向へ移動し、所望するパンチＰの直上に位置決めされてストライカ３５によってパンチＰを打撃し、ワークＷに例えばピアス穴あけなどのパンチング加工が行われる。
【００２５】
前記パンチユニット５について、さらに詳細に説明する。
【００２６】
図１を参照するに、門型形状をしたパンチフレーム４１の上部フレーム４１Ｕに前記ボールねじ３７がカップリング４３を介して挿通され、前記パンチフレーム４１の右側フレーム４１Ｒの外側に設けられたブラケット４５に前記サーボモータ３９が固定され、このサーボモータ３９の出力軸４７Ａが前記カップリング４３に連結されている。
【００２７】
前記ボールねじ３７は左ねじ３７Ｌと右ねじ３７Ｒとで構成され、図１において左半分が左ねじ３７Ｌで、右半分が右ねじ３７Ｒとなっていて、軸方向に一体化されている。しかも、左ねじ３７Ｌと右ねじ３７Ｒとが一体化された真ん中部分は前記上部フレーム４１Ｕの中央部分から垂下して設けられているブラケット４７により支持されている。この左ねじ３７Ｌの左端は前記パンチフレーム４１の左側フレーム４１Ｌに回転自在に支持されている。
【００２８】
前記左ねじ３７Ｌと右ねじ３７Ｒとにはそれぞれ下部に傾斜面４９Ｋ、５１Ｋを備えたスライダ４９、５１が螺合されていると共にこのスライダ４９、５１は前記上部フレーム４１Ｕの下部に設けられたスライダ荷重受け５３、５５で受けている。
【００２９】
前記パンチフレーム４１の下部フレーム４１Ｄにはパンチシャフトユニット５７Ａ、５７Ｂを構成する案内筒５９Ａ、５９Ｂが立設され、この案内筒５９Ａ、５９Ｂ内にパンチシャフト６１Ａ、６１Ｂが上下方向に移動自在に装着されている。このパンチシャフト６１Ａ、６１Ｂの下部には前記ストライカ３５のストライカ３５Ａ、３５Ｂが設けられ、パンチシャフト６１Ａ、６１Ｂの上部に形成した軸受部６３Ａ、６３Ｂにコロ部材６５Ａ、６５Ｂがピン６７Ａ、６７Ｂを介して回転自在に装着され、前記パンチシャフト６１Ａ、６１Ｂの上端部にはフランジ部６９Ａ、６９Ｂが設けられている。このフランジ部６９Ａ、６９Ｂの下面と前記下部フレーム４１Ｄの上面との間におけるパンチシャフト６１Ａ、６１Ｂの外装には付勢部材としての例えばコイルスプリング７１Ａ、７１Ｂが常に上方向へ付勢して装着されている。前記コロ部材６５Ａ、６５Ｂと前記スライダ４９、５１の傾斜面４９Ｋ、５１Ｋとは常に当接されている。なお、前記傾斜面４９Ｋ、５１Ｋの傾斜角度は同一となっている。
【００３０】
上記構成により、サーボモータ３９を駆動せしめると、出力軸４７Ａ、カップリング４３を介してボールねじ３７が例えば矢印方向に回転されることにより、左ねじ３７Ｌ、右ねじ３７Ｒに螺合したスライダ４９、５１がＹ軸方向で互いに接近する方向にスライドする。その結果、スライダ４９、５１の下部に設けられた傾斜面４９Ｋ、５１Ｋにてコロ部材６５Ａ、６５Ｂが押し下げられる。このコロ部材６５Ａ、６５Ｂが押し下げられることにより、パンチシャフト６１Ａ、６１Ｂがコイルスプリング７１Ａ、７１Ｂの付勢力に抗して下降し、パンチシャフト６１Ａ、６１Ｂの下部に設けられたストライカ３５Ａ、３５Ｂも下降し、このストライカ３５Ａ、３５Ｂで前記パンチＰを打撃してワークＷにパンチング加工が行われる。
【００３１】
また、サーボモータ３９を逆に駆動せしめると、ボールねじ３７が例えば逆方向に回転されることにより、左ねじ３７Ｌ、右ねじ３７Ｒに螺合したスライダ４９、５１がＹ軸方向で互いに離間する方向にスライドする。その結果、スライダ４９、５１の下部に設けられた傾斜面４９Ｋ、５１Ｋにてコロ部材６５Ａ、６５Ｂがコイルスプリング７１Ａ、７１Ｂの付勢力によりパンチシャフト６１Ａ、６１Ｂを介して押し上げられて元の位置にもどされる。
【００３２】
而して、簡単な機構でダブルドライブにでき、ダブルドライブの各ストライカ３５Ａ、３５Ｂで各々別個のパンチＰを打撃することができる。また、ダブルドライブの各ストライカ３５Ａ、３５Ｂの両方で一つのパンチＰを打撃することにより、両方のストライカ３５Ａ、３５Ｂの加圧力の和により、従来よりも強力な高加圧力で加工でき、プレスの能力を得ることができる。
【００３３】
図２および図３には図１に代わる他の実施の形態が示されている。図２および図３において図１における部品と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３４】
図２および図３において、前記左ねじ３７Ｌの右端と右ねじ３７Ｒの左端とは一体化されておらず、離隔されていて、この左ねじ３７Ｌの右端と右ねじ３７Ｒの左端とは軸受け７３で回転自在に支承されていると共に右ねじ３７Ｒの右端は前記右側フレーム４１Ｒ内に設けられた軸受け７５で回転自在に支承されている。また、左ねじ３７Ｌの右端部分と右ねじ３７Ｒの左端部分にはギヤ７７、７９が装着されている。
【００３５】
前記右側フレーム４１Ｒの外側に設けられたブラケット８１にはサーボモータ８３が固定され、このサーボモータ８３にはＹ軸方向へ延伸した回転軸８５の右端が連結されている。しかも、この回転軸８５の左部分はスプライン軸８７が一体化されている。このスプライン軸８７にはギヤ８９の内周に設けられた係合部９１に係合されている。このギヤ８９は図３によく示されているように、中央部部分に凹溝９３が形成されていると共にこの凹溝９３の両側には歯部９５、９７となっている。この歯部９５、９７は前記ギヤ７７、７９に歯合されるようになっている。
【００３６】
前記凹溝９３には図４に示されているように、切換手段が設けられている。この切換手段としてのうちの下部部分が二股状のフォーク形状をした係合部材９９の係合部９９Ａが嵌合されている。この係合部材９９には前記上部フレーム４１Ｕの下部に取り付けられたシリンダ１０１に装着されたピストンロッド１０３の先端が取り付けられている。
【００３７】
前記スライダ４９、５１の傾斜面４９Ｋ、５１Ｋのうち、例えば傾斜面４９Ｋの傾斜角度が傾斜面５１Ｋの傾斜角度より小さくなっている。すなわち、スライダ４９が高圧力低ヒットレート型に、スライダ５１が低圧力高ヒットレート型になっている。
【００３８】
上記構成により、例えばシリンダ１０１を作動させてピストンロッド１０３を伸長せしめると図２、図３においてギヤ８９が左方へ移動し、ギヤ８９の歯部９５がギヤ７７に歯合される。この状態で、サーボモータ８３を駆動せしめると、回転軸８５が回転される。その結果、左ねじ３７Ｌが回転され、スライダ４９が右方へスライドして上述したように、スライダ４９の下部に設けられた傾斜面４９Ｋにてコロ部材６５Ｂが押し下げられる。このコロ部材６５Ｂが押し下げられることにより、パンチシャフト６１Ｂがコイルスプリング７１Ｂの付勢力に抗して下降し、パンチシャフト６１Ｂの下部に設けられたストライカ３５Ｂも下降し、このストライカ３５Ｂで前記パンチＰを打撃してワークＷに高圧力低ヒットレートにてパンチング加工が行われる。
【００３９】
また、例えばシリンダ１０１を作動させてピストンロッド１０３を縮めて図２、図３においてギヤ８９が右方へ移動し、ギヤ８９の歯部９７がギヤ７９に歯合される。この状態で、サーボモータ８３を駆動せしめると、回転軸８５が回転される。その結果、右ねじ３７Ｒが回転され、スライダ４９が左方へスライドして上述したように、スライダ５１の下部に設けられた傾斜面５１Ｋにてコロ部材６５Ａが押し下げられる。このコロ部材６５Ａが押し下げられることにより、パンチシャフト６１Ａがコイルスプリング７１Ａの付勢力に抗して下降し、パンチシャフト６１Ａの下部に設けられたストライカ３５Ａも下降し、このストライカ３５Ａで前記パンチＰを打撃してワークＷに低圧力高ヒットレートにてパンチング加工が行われる。
【００４０】
このように、高圧力低ヒットレートと低圧力高ヒットレートとに使い分けすることができ、板厚、材質によって最適なプレス能力を選択することができる。
【００４１】
図２の切換手段の別の方法としては、図１の構成においてボールねじに螺合する各々のスライダの構造をスライダとナット部材とし、スライダとナット部材を連結するためのクラッチ等を設ける。通常はクラッチをＯＦＦ（スライダとナット部材が連結していない状態）しておくと、ボールねじが回転してもナット部材はその位置で回転するのみで、スライダは移動しない。
【００４２】
逆に駆動したい何れかのスライダのクラッチをＯＮ（スライダとナット部材が連結される状態）すると、ボールねじが回転するとナット部材にクラッチにより連結されたスライダがＹ軸方向にスライドする。
【００４３】
よって、何れかのスライダのクラッチをＯＮ，ＯＦＦすることにより、駆動したいスライダを使い分けすることができる。
【００４４】
また、図１の機構において、スライダの傾斜面４９Ｋ，５１Ｋを変えることにより図２の構造と同様に、高圧力低ヒットレート型、低圧力高ヒットレート型の使い分けができる。
【００４５】
なお、この発明は前述した実施の形態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。
【００４６】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、切換手段を切り換えて一方のねじ部材が回転されると、一方のスライダの傾斜面でコロ部材が接触押圧されることで、一方のストライカが前記パンチを打撃せしめてパンチとダイとの協働でワークにパンチング加工が行われる。また、切換手段を切り換えて他方のねじ部材が回転されると、他方のスライダの傾斜面でコロ部材が接触押圧されることで、他方のストライカが前記パンチを打撃せしめてパンチとダイとの協働でワークにパンチング加工を行うことができる。また、低圧高ヒットレート、高圧力低ヒットレートを選択して使い分けをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パンチユニットの拡大図である。
【図２】図１に代わる他のパンチユニットの拡大図である。
【図３】図２におけるIII矢視部の拡大正面断面図である。
【図４】  図３におけるIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】パンチプレスの一例を示すパンチ・レーザ複合加工機を示す側面図である。
【図６】図５における平面図である。
【図７】図５における正面図である。
【符号の説明】
１  パンチ・レーザ複合加工機
５  パンチユニット（パンチプレス）
７  ワーク移動位置決め装置
２７  ワークテーブル
２９  キャレッジ
３１  ワーククランプ装置
３３  キャレッジベース
３５、３５Ａ、３５Ｂ  ストライカ
３７  ボールねじ
３７Ｌ  左ねじ
３７Ｒ  右ねじ
３９  サーボモータ（駆動モータ）
４１  パンチフレーム
４１Ｕ  上部フレーム
４１Ｄ  下部フレーム
４１Ｌ  左部フレーム
４１Ｒ  右部フレーム
４９、５１  スライダ
４９Ｋ、５１Ｋ  傾斜面
５７Ａ、５７Ｂ  パンチシャフトユニット
５９Ａ、５９Ｂ  案内筒
６１Ａ、６１Ｂ  パンチシャフト
６３Ａ、６３Ｂ  軸受部
６５Ａ、６５Ｂ  コロ部材
６７Ａ、６７Ｂ  ピン
６９Ａ、６９Ｂ  フランジ部
７１Ａ、７１Ｂ  コイルスプリング（付勢部材）
【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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