(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非円形断面形状のパンチとダイによってワークの所定部位に非円形の穿孔を施す穿孔装置において、前記パンチを保持するパンチホルダに対して前記パンチを穿孔加工方向の軸線を中心として回動可能かつ固定可能とするとともに、前記ダイを受けるダイ受台に対して前記ダイを前記パンチと同様に穿孔加工方向の軸線を中心として回動可能かつ固定可能とし、前記パンチおよび前記ダイが前記パンチホルダと前記ダイ受台に対してそれぞれ前記軸線を中心として回動可能とされているときには、前記パンチおよび前記ダイの双方に対してそれぞれ前記パンチと前記ダイの対向面側にて脱着可能で前記パンチと前記ダイを同一回転位相にて一体的に回動可能な連結体にて前記パンチと前記ダイを連結可能とし、前記パンチと前記ダイが前記パンチホルダと前記ダイ受台に対してそれぞれ固定されるとともに前記連結体が前記パンチと前記ダイの双方に対して取り外された状態にて、前記パンチと前記ダイによってワークに穿孔が施されることを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
前記ワークの支持部を前記穿孔加工方向に略直交する面にて二方向へ移動可能かつ基点を中心として揺動可能としたことを特徴とする請求項１記載の穿孔装置。
【請求項３】
非円形断面形状のパンチとダイによってワークの所定部位に非円形の穿孔を施す穿孔装置による穿孔方法であって、前記パンチを含むパンチユニットと前記ダイを含むダイユニットを当該穿孔装置の所定位置にセッティングする際に、前記パンチユニットと前記ダイユニットの当該穿孔装置への固定手段を緩めて前記パンチユニットと前記ダイユニットを穿孔加工方向の軸線を中心として回動可能とした状態で、前記パンチユニットと前記ダイユニットの双方に対してそれぞれ前記パンチユニットと前記ダイユニットの対向面側にて脱着可能な連結体により、前記パンチユニットと前記ダイユニットを一体的に連結するステップと、前記連結体によって一体的に連結されている前記パンチユニットと前記ダイユニットを穿孔加工方向の軸線を中心として所望の位置まで一体的に回動するステップと、前記パンチユニットと前記ダイユニットの前記固定手段を締めるステップと、前記パンチユニットと前記ダイユニットからそれぞれの対向面側で前記連結体を取り外すステップとを有することを特徴とする穿孔方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチとダイによってワークの所定部位に穿孔を施す穿孔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の穿孔装置の一つとして、パンチとダイが非円形（例えば、四角形）断面形状であるものがある。また、従来の穿孔装置においては、パンチとダイが所定個所に固定配置（セット）される構成となっているため、ワークの所定部位に非円形の穿孔を施す際には、ワークをパンチとダイのセッティング状態に合わせてセットする必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワークをパンチとダイのセッティング状態に合わせてセットする場合において、ワークをパンチとダイに合わせるべく回動させることがあり、かかる場合においてワークのセッティング回動範囲が制限されることがあって、所望の部位に非円形の穿孔を施すことができないことがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、非円形断面形状のパンチとダイによってワークの所定部位に非円形の穿孔を施す穿孔装置において、前記パンチを保持するパンチホルダに対して前記パンチを穿孔加工方向の軸線を中心として回動可能かつ固定可能とするとともに、前記ダイを受けるダイ受台に対して前記ダイを前記パンチと同様に穿孔加工方向の軸線を中心として回動可能かつ固定可能とし、前記パンチおよび前記ダイが前記パンチホルダと前記ダイ受台に対してそれぞれ前記軸線を中心として回動可能とされているときには、前記パンチおよび前記ダイの双方に対してそれぞれ前記パンチと前記ダイの対向面側にて脱着可能で前記パンチと前記ダイを同一回転位相にて一体的に回動可能な連結体にて前記パンチと前記ダイを連結可能とし、前記パンチと前記ダイが前記パンチホルダと前記ダイ受台に対してそれぞれ固定されるとともに前記連結体が前記パンチと前記ダイの双方に対して取り外された状態にて、前記パンチと前記ダイによってワークに穿孔が施されることに特徴がある。この場合において、前記ワークの支持部を前記穿孔加工方向に略直交する面にて二方向へ移動可能かつ基点を中心として揺動可能とすることも可能である。また、非円形断面形状のパンチとダイによってワークの所定部位に非円形の穿孔を施す穿孔装置による穿孔方法であって、前記パンチを含むパンチユニットと前記ダイを含むダイユニットを当該穿孔装置の所定位置にセッティングする際に、前記パンチユニットと前記ダイユニットの当該穿孔装置への固定手段を緩めて前記パンチユニットと前記ダイユニットを穿孔加工方向の軸線を中心として回動可能とした状態で、前記パンチユニットと前記ダイユニットの双方に対してそれぞれ前記パンチユニットと前記ダイユニットの対向面側にて脱着可能な連結体により、前記パンチユニットと前記ダイユニットを一体的に連結するステップと、前記連結体によって一体的に連結されている前記パンチユニットと前記ダイユニットを穿孔加工方向の軸線を中心として所望の位置まで一体的に回動するステップと、前記パンチユニットと前記ダイユニットの前記固定手段を締めるステップと、前記パンチユニットと前記ダイユニットからそれぞれの対向面側で前記連結体を取り外すステップとを有することに特徴がある。
【０００５】
【発明の作用・効果】
本発明による穿孔装置においては、パンチを穿孔加工方向の軸線を中心として回動して所望の回動位置にて固定することが可能であり、またダイをパンチと同様に穿孔加工方向の軸線を中心として回動してパンチと同一回転位相にて固定することが可能であるため、パンチおよびダイのセッティングの自由度が増して、ワークのセッティング回動範囲が制限される場合においても、ワークの所望部位に非円形の穿孔を所望の形態(例えば、所定角回転した形態)にて施すことが可能となる。
【０００６】
また、パンチおよびダイが軸線を中心として回動可能であるときには、連結体にてパンチとダイを連結することにより、パンチとダイを同一回転位相にて一体的に回動することができて、パンチおよびダイのセッティング操作を容易に行うことができ、同操作に要する時間を短縮することができて、特に多種少量のワークに形態の異なる非円形の穿孔を施す場合に効果的である。また、ワークへの穿孔加工前にパンチとダイをそれぞれ固定しパンチおよびダイの双方から連結体を取り外すことができて、ワークへの穿孔加工時に連結体が邪魔とならず、ワークへの穿孔加工を容易に行うことができる。
【０００７】
また、本発明の実施に際して、ワークの支持部を穿孔加工方向に略直交する面にて二方向へ移動可能かつ基点を中心として揺動可能とした場合には、パンチおよびダイに対してワークを正確にセットすることが可能であり、ワークに精度よく穿孔加工を施すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に示した穿孔装置は、多種少量のシート状ワークに穿孔加工を施すのに適したものであり、ワーク(図示省略)を支持するワーク支持部１０(図１では図示省略)を備えるとともに、パンチャー部２０と撮像部３０を備えている。
【０００９】
ワーク支持部１０は、ワークを所定の位置にてクランプして保持するものであり、上移動台１１にθ方向移動機構１２を介して基点Ｐ(図２参照)を中心として水平方向にて所定量揺動可能に組付けられている。上移動台１１は、Ｘ軸方向移動機構１３と中移動台１４とＹ軸方向移動機構１５を介して機台１６に水平方向にて二方向(Ｘ軸方向とＹ軸方向)へ移動可能に組付けられている。
【００１０】
θ方向移動機構１２は、ワーク支持部１０の基部に垂設した支持軸１２ａと、この支持軸１２ａを回転駆動するサーボモータ１２ｂを備えていて、サーボモータ１２ｂの回転を制御装置(図示省略)によって制御することにより、ワーク支持部１０を基部側を回動中心として所望の任意角度に回動・停止することができるようになっている。
【００１１】
Ｘ軸方向移動機構１３は、中移動台１４上に組付けられて上移動台１１をＸ軸方向に沿って摺動可能に支持する一対のガイドレール１３ａと、これら両ガイドレール１３ａ間に設けられて上移動台１１をＸ軸方向に移動させるねじ送り機構１３ｂと、このねじ送り機構１３ｂのねじ棒を一端にて回転駆動するサーボモータ１３ｃを備えていて、サーボモータ１３ｃの回転を制御装置(図示省略)によって制御することにより、上移動台１１をＸ軸方向での所望の位置に移動・停止することができるようになっている。
【００１２】
Ｙ軸方向移動機構１５は、機台１６上に組付けられて中移動台１４をＹ軸方向に沿って摺動可能に支持する一対のガイドレール１５ａと、これら両ガイドレール１５ａ間に設けられて中移動台１４をＹ軸方向に移動させるねじ送り機構１５ｂと、このねじ送り機構１５ｂのねじ棒を一端にて回転駆動するサーボモータ１５ｃを備えていて、サーボモータ１５ｃの回転を制御装置(図示省略)よって制御することにより、中移動台１４をＹ軸方向での所望の位置に移動・停止することができるようになっている。
【００１３】
パンチャー部２０は、ワークの所定部位に非円形(具体的には、四角形)の穿孔を施す個所であり、図１、図３および図４にて示したように、昇降装置２１によって昇降されるロッド２２(回動不能とされている)の下端に３本のボルト２３を用いて一体的に組付けられて外周部に４個の円弧状長孔２４ａを有するパンチホルダ２４と、これに対向して機台１６上に組付けたダイ受台２５を備えていて、図３にて示したように、パンチホルダ２４にはパンチユニット２６が穿孔加工方向(上下方向)の軸線Ｌを中心として回動可能かつ固定可能に組みつけられ、またダイ受台２５にはダイユニット２７が穿孔加工方向の軸線Ｌを中心として回動可能かつ固定可能に組みつけられるようになっている。
【００１４】
パンチユニット２６は、図３〜図５にて示したように、回動不能なロッド２２に一体的に組付けられて回動不能なパンチホルダ２４の長孔２４ａに挿通されて螺着される６本の固定ボルト２６ａを用いてパンチホルダ２４に一体的に組付けた略円形のベースプレート２６ｂと、このベースプレート２６ｂに４本の固定ボルト２６ｃを用いて一体的に組付けた矩形の支持板２６ｄと、この支持板２６ｄに２個のねじ２６ｅとワッシャ２６ｆを用いて一体的に組付けた断面四角形のパンチ２６ｇと、ベースプレート２６ｂに４組のスプリングユニット２６ｈと４本のガイドピン２６ｉおよびブッシュ２６ｊを用いて所定量上下動可能(図３に示した状態より所定量上方へ移動可能)に組付けたワーク押さえ２６ｋを備えている。
【００１５】
各ガイドピン２６ｉは、上端部にてベースプレート２６ｂに固着されていて、下端部にてワーク押さえ２６ｋを上下方向へ摺動可能に支持している。各ブッシュ２６ｊは、ワーク押さえ２６ｋに組付けられていて、ガイドピン２６ｉ上を上下方向に摺動する。各スプリングユニット２６ｈは、ワーク押さえ２６ｋに一体的に組付けられてベースプレート２６ｂに上方へ離脱可能に係合するピン２６ｈ１と、このピン２６ｈ１の外周にてベースプレート２６ｂとワーク押さえ２６ｋ間に介装した圧縮コイルスプリング２６ｈ２によって構成されている。なお、スプリングユニット２６ｈ、ブッシュ２６ｊおよびワーク押さえ２６ｋは図３にのみ示されている。
【００１６】
ダイユニット２７は、図３および図６にて示したように、本装置本体に対して固定関係にあるダイ受台２５に４組のユニット押さえ２７ａを用いて一体的に組付けたベースプレート２７ｂと、このベースプレート２７ｂに４本の固定ボルト２７ｃと２本のピン２７ｄを用いて一体的に組付けた矩形の支持板２７ｅと、この支持板２７ｅに２個のねじ２７ｆとワッシャ２７ｇを用いて一体的に組付けられて中央にパンチ２６ｇが所定量嵌入可能な四角形の孔２７ｈ１を有するダイ２７ｈと、支持板２７ｅに２本の固定ボルト２７ｉを用いて一体的に組付けた円形のダイカバー２７ｊを備えている。各ユニット押さえ２７ａは、上部にベースプレート２７ｂと係合する爪部を有したブロック２７ａ１と、このブロック２７ａ１を定位置に固定するピン２７ａ２と一対の固定ボルト２７ａ３を備えている。
【００１７】
ところで、本実施形態においては、図３にて示したように、パンチユニット２６のベースプレート２６ｂとダイユニット２７のベースプレート２７ｂが４本の連結ピン２８と各上下一対のブッシュ２９(各ベースプレートに固定されている)を介して連結されていて、パンチ２６ｇとダイ２７ｈを同一回転位相(パンチ２６ｇがダイ２７ｈの孔２７ｈ１に正確に嵌合し得る状態)にて一体的に回動できるようになっている。各連結ピン２８は、各ブッシュ２９に抜き差し可能に嵌合されていて、パンチユニット２６をダイユニット２７から所定量離した状態にてパンチユニット２６およびダイユニット２７の双方に対してそれぞれパンチ２６ｇとダイ２７ｈの対向面側にて脱着可能となっている。
【００１８】
したがって、本実施形態においては、図３に示した状態にて、パンチユニット２６における６本の固定ボルト２６ａを緩める(必要に応じて適宜取り外す)とともに、ダイユニット２７における８本の固定ボルト２７ａ３を緩めれば、連結ピン２８によって一体的に連結されているパンチユニット２６とダイユニット２７を穿孔加工方向(上下方向)の軸線Ｌを中心として一体的に回動することが可能であり、またパンチユニット２６における６本の固定ボルト２６ａを締めるとともに、ダイユニット２７における８本の固定ボルト２７ａ３を締めれば、連結ピン２８によって一体的に連結されているパンチユニット２６とダイユニット２７を所望の回動位置にて回動不能に固定することが可能である。
【００１９】
撮像部３０は、ワーク支持部１０にて保持されるワークの位置を検出する(最終的には、ワークの基準位置からのＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向の各位置ずれ量を検出する)ためのものであり、アナログ画像信号を画像処理制御部(図示省略)に出力するカメラ３１を備えている。画像処理制御部は、ワークに予め施した二つのマーク点の位置をアナログ画像信号の画像解析により求めて、ワークの基準位置からのＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向の各位置ずれ量を演算し、これら各位置ずれ量をモニター(図示省略)に出力するようになっている。このため、θ方向移動機構１２、Ｘ軸方向移動機構１３およびＹ軸方向移動機構１５を用いてワークを基準位置にまで補正動して原点合わせを行う(各位置ずれ量をゼロとする)ことが可能である。なお、ワークを基準位置にまで補正動して原点合わせを行う作業は自動化して行うことも可能である。
【００２０】
上記のように構成した本実施形態の穿孔装置においては、パンチユニット２６とダイユニット２７を所定位置にセッティングした状態(この状態では連結ピン２８が取り外されている)にて、パンチ２６ｇとダイ２７ｈによるワークへの穿孔加工に先だってワークの基準位置への補正動がθ方向移動機構１２、Ｘ軸方向移動機構１３およびＹ軸方向移動機構１５を用いて行われ、その後にワークがθ方向移動機構１２、Ｘ軸方向移動機構１３およびＹ軸方向移動機構１５を用いて所定位置まで移動されてパンチ２６ｇとダイ２７ｈによるワークへの穿孔加工が行われる(ワークに複数個の穿孔加工が行われる場合には、ワークへの穿孔加工が順次行われる)。なお、所定個数のワークに同様の穿孔加工を行う場合には、上記した作動が繰り返し実行される。この場合において、高精度のワーク自動搬入・搬出装置が採用されるときには、ワークの基準位置への補正動を省略することも可能である。
【００２１】
また、本実施形態の穿孔装置においては、パンチユニット２６とダイユニット２７のセッティングに際して、▲１▼パンチユニット２６における６本の固定ボルト２６ａを緩める(必要に応じて適宜取り外す)とともに、ダイユニット２７における８本の固定ボルト２７ａ３を緩める、▲２▼パンチユニット２６を下げてパンチユニット２６とダイユニット２７を連結ピン２８により一体的に連結する、▲３▼連結ピン２８によって一体的に連結されているパンチユニット２６とダイユニット２７を穿孔加工方向(上下方向)の軸線Ｌを中心として所望の位置まで一体的に回動する、▲４▼パンチユニット２６における６本の固定ボルト２６ａを締めるとともに、ダイユニット２７における８本の固定ボルト２７ａ３を締める、▲５▼パンチユニット２６を上げてパンチユニット２６とダイユニット２７から連結ピン２８を取り外すといった一連の操作を行うことにより、上述したパンチ２６ｇとダイ２７ｈによるワークへの穿孔加工によりワークの所望部位に四角形の穿孔を所望の形態にて施すことが可能である。
【００２２】
以上要するに、本実施形態の穿孔装置においては、パンチ２６ｇとダイ２７ｈを穿孔加工方向の軸線Ｌを中心として回動して所望の位置にて固定することが可能であるため、パンチ２６ｇおよびダイ２７ｈのセッティングの自由度が増して、ワークのセッティング回動範囲が制限される場合においても、ワークの所望部位に四角形の穿孔を所望の形態にて施すことが可能である。
【００２３】
また、ワーク支持部１０を穿孔加工方向に略直交する面(水平面)にてＸ軸方向移動機構１３およびＹ軸方向移動機構１５により二方向(Ｘ軸方向およびＹ軸方向)へ移動可能かつθ方向移動機構１２により基点Ｐを中心として揺動可能としたため、パンチ２６ｇおよびダイ２７ｈに対してワークを正確にセットすることが可能であり、ワークに精度よく穿孔加工を施すことができる。
【００２４】
また、パンチ２６ｇとダイ２７ｈを一体的に連動させる連動手段として連結ピン２８を採用したため、パンチ２６ｇとダイ２７ｈを一体的に回動することができて、パンチ２６ｇおよびダイ２７ｈのセッティング操作を容易に行うことができ、同操作に要する時間を短縮することができて、特に多種少量のワークに形態の異なる四角形の穿孔を施す場合に効果的である。また、連結ピン２８がパンチ２６ｇおよびダイ２７ｈの双方に対してそれぞれ脱着可能であるため、ワークへの穿孔加工前にパンチ２６ｇおよびダイ２７ｈから連結ピン２８を取り外すことができて、ワークへの穿孔加工時に連結ピン２８が邪魔とならず、ワークへの穿孔加工を容易に行うことができる。
【００２５】
上記実施形態においては、パンチ２６ｇとダイ２７ｈを連続的な任意の回転角度に設定可能として実施したが、１０度ずつ或いは２０度ずつ等の一定角度ずつに設定可能として実施することも可能である。また、撮像部３０によりワーク支持部１０にて保持されるワークの位置を検出するようにしたが、他のセンサ(例えばθ方向移動機構１２における支持軸１２ａの回転量を検出するセンサ)によりワークの位置を検出するようにして実施することも可能である。
【００２６】
また、上記実施形態においては、パンチユニット２６とダイユニット２７を連結ピン２８にて連結してシンプルかつ安価な構成にて実施したが、連結ピン２８に代えて他の連結体(パンチユニット２６とダイユニット２７の双方に対してそれぞれ脱着可能なものであり、単一体であっても複合体であってもよい)を用いて実施することも可能である。
【００２７】
また、上記実施形態においては、パンチユニット２６とダイユニット２７を連結ピン２８にて連結した状態にて手動で回動させるようにしたが、パンチユニット２６とダイユニット２７を連結ピン２８にて連結した状態にてアクチュエータを用いて回動させるようにして実施することも可能である。
【００２８】
また、上記実施形態においては、パンチユニット２６を６本の固定ボルト２６ａにて固定し、ダイユニット２７を８本の固定ボルト２７ａ３にて固定するようにしたが、パンチユニット２６とダイユニット２７を例えばアクチュエータにて駆動されるチャックにてそれぞれ解除可能に固定するようにして実施することも可能である。この場合においては、チャックが穿孔加工時に解除できないように構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による穿孔装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】  図１に示した穿孔装置の平面図である。
【図３】  図１および図２に示したパンチャー部にパンチユニットとダイユニットを連結ピンとともに組付けた状態の一部破断図である。
【図４】  図２および図３に示したパンチホルダの平面図である。
【図５】  図３に示したパンチユニット(スプリングユニット、ブッシュおよびワーク押さえを取り外した状態)の底面図である。
【図６】  図３に示したダイユニットの平面図である。
【符号の説明】
１０…ワーク支持部、１２…θ方向移動機構、１３…Ｘ軸方向移動機構、１５…Ｙ軸方向移動機構、２４…パンチホルダ、２５…ダイ受台、２６…パンチユニット、２６ｇ…パンチ、２７…ダイユニット、２７ｈ…ダイ、２８…連結ピン(連結体)。
【図１】
0003741251.tif 000002
【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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