(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部支持部材に装着されたパンチと、このパンチに対向すると共に下部支持部材に装着されたダイとの協働によりパンチング加工を行うパンチプレスの上部支持部材穴にパンチを装着する方法であって、前記パンチを把持したパンチグリッパを前記上部支持部材の上面における前記上部支持部材穴の周囲に設けられた少なくとも３本のガイドポストに内接する内接円のほぼ中心位置に、かつ前記上部支持部材穴の上方に移動・位置決めし、前記パンチグリッパからパンチを放し、前記パンチが自重落下して前記ガイドポストに導かれると共に、前記パンチのパンチガイド下肩部に設けられた傾斜部または部分円弧部が前記上部支持部材穴の上肩部に設けられた傾斜部または部分円弧部に対して滑ることにより前記パンチを前記上部支持部材穴の中央に導くことを特徴とするパンチプレスにおけるパンチの装着方法。
【請求項２】
上部支持部材の上部支持部材穴に装着されたパンチと、このパンチに対向すると共に下部支持部材に装着されたダイとの協働によりパンチング加工を行うパンチプレスであって、前記上部支持部材の上面における上部支持部材穴の周囲に少なくとも３本のガイドポストを設けると共に、該３本のガイドポストに内接する内接円の直径が前記パンチの最大外径よりも僅かに大きくなるように前記３本のガイドポストを設け、前記上部支持部材穴の上肩部に傾斜部または部分円弧部を設けると共に、前記パンチのパンチガイドの下肩部に傾斜部または部分円弧部を設けてなることを特徴とするパンチプレス。
【請求項３】
請求項２に記載のパンチプレスにおいて、前記上部支持部材穴に設けられているガイドキーの上肩部に傾斜部または部分円弧部を設けてな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】
この発明はパンチプレスにおけるパンチの装着方法に係り、さらに詳しくは、上部タレットに容易にパンチを装着することのできるパンチプレスにおけるパンチの装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６および図７には，一般的なパンチプレスとしての例えばタレットパンチプレスの全体が示されている。このタレットパンチプレス１０１にはフレーム１０３が立設されており、このフレーム１０３の中央部にギャップ部１０５を備えている。このギャップ部１０５には、上側に複数のパンチＰを装着した上部支持部材としての上部タレット１０７が、また下側には複数のダイＤを装着した下部支持部材としての下部タレット１０９が各々回転割出自在に設けられている。また、上部タレット１０７の上側にはラム１１１が上下動自在に設けられており、このラム１１１の下端には前記パンチＰを打撃する打撃子１１３が設けられている。
【０００３】
従って、所望のパンチＰおよびダイＤを選択して、パンチＰとダイＤの間に位置決めされたワークＷに対し、ラム１１１が下降して打撃子１１３によりパンチＰを打撃してダイＤとの協働によりパンチング加工を行うものである。
【０００４】
前記ギャップ部１０５には、固定テーブル１１５が設けられており、この固定テーブル１１５の左右両側（図７中上下両側）には、可動テーブル１１７が設けられている。また、固定テーブル１１５の上面にはワークＷを移動可能に支持するためのフリーベアリング１１９が多数設けられている。
【０００５】
可動テーブル１１７の上面における図７中右側端部には、左右の可動テーブル１１７を連結するキャレッジベース１２１が前記固定テーブル１１５を跨いで設けられている。また、フレーム１０３の右側端にＹ軸駆動モータＭＹが設けられている。従って、Ｙ軸駆動モータＭＹの駆動によりキャレッジベース１２１は左右の可動テーブル１１７と一体となってＹ軸方向へ移動するものである。
【０００６】
キャレッジベース１２１には、ワークＷを把持する左右のワーククランパ１２３を備えたキャレッジ１２５がＸ軸方向（図７中上下方向）へ移動自在に設けられており、Ｘ軸駆動モータＭＸによりＸ軸方向移動を行うものである。
【０００７】
以上のように構成されているので、Ｙ軸駆動モータＭＹによりキャレッジベース１２１をＹ軸方向へ移動位置決めし、Ｘ軸駆動モータＭＸによりワーククランパ１２３を保持するキャレッジ１２５をＸ軸方向へ移動位置決めし、上部タレット１０７のパンチＰおよび下部タレット１０９のダイＤの位置に位置決めされたワークＷに対して打撃子１１３がパンチＰを打撃することにより加工を行う。
【０００８】
図８には、上部タレット１０７に装着されたパンチＰと、下部タレット１０９に装着されたダイＤが示されている。
【０００９】
パンチＰには、下部にパンチチップ１２７が設けられており、パンチチップ１２７の外側にはパンチガイド１２９が摺動自在に設けられている。このパンチガイド１２９は、常時リフトスプリング１３１で上向きに付勢されているリフトリング１３３により下方へ移動可能に上部タレット１０７に支持されている。このパンチガイド１２９の外周面には上下方向にガイド溝１３５が設けられており、また内側にはパンチキー１３７が取付けられている。
【００１０】
前記パンチチップ１２７の上部にはパンチドライバー１３９がパンチチップ固定ボルト１４１により取付けられている。このパンチドライバー１３９の上部にはパンチヘッド１４３が取付けられている。また、パンチチップ１２７の外周面上部には上下方向へパンチ溝１４５が設けられており、前述のパンチキー１３７が摺動自在に係合している。
【００１１】
従って、打撃子１１３によりパンチヘッド１４３が打撃されると、パンチドライバー１３９を介してパンチチップ１２７が打撃されてパンチング加工を行う。この際、パンチチップ１２７はパンチキー１３７およびパンチ溝１４５の作用により、一定の方向性を保持した状態で上下動する。
【００１２】
パンチガイド１２９の上側には前記パンチヘッド１４３を上方へ付勢すべくストリッピングスプリング１４７が設けられている。従って、パンチング加工後は、このこのストリッピングスプリング１４７によりパンチヘッド１４３およびパンチドライバー１３９を介してパンチチップ１２７がワークから引き抜かれて上方へ移動されることになる。
【００１３】
また、上部タレット１０７のタレット穴１４９にはガイドキー１５１が設けられており、前記ガイド溝１３５に摺動自在に係合している。従って、パンチガイド１２９はタレット穴１４９に対して一定の方向性をもってセットされることになる。
【００１４】
一方、下部タレット１０９にはダイホルダ１５３が設けられており、このダイホルダ１５３にはダイキー１５５が設けられている。また、ダイＤにはダイ溝１５７が上下方向に設けられており、前記ダイキー１５５が係合している。これによりダイＤの方向性が決定されている。
【００１５】
以上説明したようなパンチＰの取付けでは、パンチガイド１２９が数μｍ〜数１０μｍのクリアランスをもってタレット穴１４９にはめあい挿入されている。従って、パンチガイド１２９とタレット穴１４９との間の接触部に発生するパンチガイド１２９の傾斜に伴うクサビ効果によるいわゆるコジリを防止する必要がある。
【００１６】
このため、タレット穴１４９へのパンチＰの挿入は、作業者の人手によりタレット穴１４９との平行を保持しつつ挿入される。あるいは、パンチＰの上部に全方向の自由度を持たせた継手やクランプ機構等を設け、タレット穴１４９に垂直な荷重を載荷したり振動を加えたりしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように作業者の人手によるパンチＰの挿入の場合にあっては、小さい隙間のタレット穴１４９にパンチＰを挿入するためにパンチＰの重量をバランスさせるエアーシリンダ等による釣り下げ装置を用いた調芯作業が必要であり、煩雑で作業性が悪いという問題がある。
【００１８】
また、前記継手やクランプ機構等を用いてロボットや自動搬送装置により自動交換するには複雑な調芯装置が必要になるという問題がある。
【００１９】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、パンチを容易且つ確実に上部支持部材に装着することのできるパンチプレスにおけるパンチの装着方法およびその装着方法を用いたパンチプレスを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１によるパンチプレスにおけるパンチの装着方法は、上部支持部材に装着されたパンチと、このパンチに対向すると共に下部支持部材に装着されたダイとの協働によりパンチング加工を行うパンチプレスの上部支持部材穴にパンチを装着する方法であって、前記パンチを把持したパンチグリッパを前記上部支持部材の上面における前記上部支持部材穴の周囲に設けられた少なくとも３本のガイドポストに内接する内接円のほぼ中心位置に、かつ前記上部支持部材穴の上方に移動・位置決めし、前記パンチグリッパからパンチを放し、前記パンチが自重落下して前記ガイドポストに導かれると共に、前記パンチのパンチガイド下肩部に設けられた傾斜部または部分円弧部が前記上部支持部材穴の上肩部に設けられた傾斜部または部分円弧部に対して滑ることにより前記パンチを前記上部支持部材穴の中央に導くことを特徴とするものである。
【００２１】
従って、パンチを把持したパンチグリッパを所定の上部支持部材穴の上方へ移動させる。このとき、上部支持部材穴の周囲にはパンチが一定の余裕を持って入るだけの空間を確保した少なくとも３本のガイドポストが設けてあるので、この少なくとも３本のガイドポストによりパンチの位置決めができる。この状態でパンチグリッパはパンチを放して、パンチの自重により落下させると、少なくとも３本のガイドポストに導かれれると共に、前記パンチのパンチガイド下肩部に設けられた傾斜部または部分円弧部が前記上部支持部材穴の上肩部に設けられた傾斜部または部分円弧部に対して滑ることにより前記パンチを前記上部支持部材穴の中央に導いて上部支持部材穴に装着することができる。
【００２４】
請求項２による発明のパンチプレスは、上部支持部材の上部支持部材穴に装着されたパンチと、このパンチに対向すると共に下部支持部材に装着されたダイとの協働によりパンチング加工を行うパンチプレスであって、前記上部支持部材の上面における上部支持部材穴の周囲に少なくとも３本のガイドポストを設けると共に、該３本のガイドポストに内接する内接円の直径が前記パンチの最大外径よりも僅かに大きくなるように前記３本のガイドポストを設け、前記上部支持部材穴の上肩部に傾斜部または部分円弧部を設けると共に、前記パンチのパンチガイドの下肩部に傾斜部または部分円弧部を設けてなることを特徴とするものである。
【００２５】
従って、上部支持部材の上面における上部支持部材穴の周囲に少なくとも３本のガイドポスト設けられ、この３本のガイドポストに内接する内接円の直径が前記パンチの最大外径よりも僅かに大きく、この３本のガイドポストによりパンチの位置が決定されるようにしたので、パンチを把持したパンチグリッパを前記３本のガイドポストの上方に移動位置決めして、把持したパンチを放して３本のガイドポストの中央部へ落下させることにより、３本のガイドポストによりパンチを上部支持部材穴の中心にガイドすると共に、前記パンチのパンチガイドの下肩部の傾斜部または部分円弧部が前記上部支持部材穴の上肩部の傾斜部または部分円弧部にガイドされて滑り落ちるのでパンチを前記上部支持部材穴の中央に導いて装着することができる。
【００２８】
請求項３による発明のパンチプレスは、請求項２に記載のパンチプレスにおいて、前記上部支持部材穴に設けられているガイドキーの上肩部に傾斜部または部分円弧部を設けてなることを特徴とするものである。
【００２９】
従って、ガイドキーはパンチガイドに設けられているガイド溝に係合してパンチの方向性を決定する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて説明する。なお、一般的なパンチプレスとしての例えばタレットパンチプレス１０１およびパンチＰの構造についてはすでに従来の技術の欄で詳細に説明したので、共通する部位には同じ符号を付すこととしてここでは重複した説明は省略することとする。
【００３３】
図１および図２に示されるように、この発明に係るタレットパンチプレス１のパンチＰでは、パンチガイド３の下肩部は面取りされて傾斜部５あるいは部分円弧Ｒが設けられている（図２（Ａ），（Ｂ））。また、上部支持部材としての上部タレット７の上部タレット穴９の上肩部も面取りが行われており、傾斜部１１あるいは部分円弧Ｒが設けられている。この傾斜部１１の傾斜角θはパンチＰが入り易いように３０°以下とする（図２（Ｃ））。
【００３４】
また、上部タレット７の上面には、上部タレット穴９と同心円上にガイド部としてのガイドポスト１３が少なくとも３本垂直に設けられている。このガイドポスト１３に内接する円の直径は、パンチＰの最大外径よりわずかに大きく設定されている。このガイドポスト１３は、パンチＰを上部タレット穴９に挿入する際に、パンチＰが上部タレット穴９に対して所定の角度以上の傾きを持たないように制限するものである。
【００３５】
これを、図３に示す簡単な例を用いて説明すると、鉛筆１５を直径が約二倍の筒１７の中に入れる際に、図のように鉛筆１５が傾斜している場合には、この傾斜角度により以下の三つの場合が起こる。すなわち、▲１▼鉛筆１５は筒１７の中に滑り込んでいく（θ＝１５〜２０°）。▲２▼鉛筆１５は筒１７の外に倒れる（θ＝４０〜４５°）。▲３▼鉛筆１５は筒１７の上端に引っ掛かって止まる（θ＝２０〜４０°）。
【００３６】
前述のような三つの場合は、鉛筆１５と筒１７との間の摩擦力の相違によって生じるが、θがある角度以下であれば鉛筆１５は筒１７の中に滑り込んでいく。従って、パンチＰが常にある角度以下で上部タレット穴９に挿入されるようにガイドするのがガイドポスト１３の大きな役割である。
【００３７】
一方、図４に示されるように、パンチＰを把持して上部タレット７の所定位置に移動するパンチグリッパ１９では、ベース板２１の下面に一対のグリップアーム２３が各々ピン２５により回動自在に設けられている。このパンチグリッパ１９は、ロボットやＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動するロボットに相当した装置に取付けられている。
【００３８】
グリップアーム２３の基端部には駆動装置２７が設けられており、グリップアーム２３の先端部付近には種々の大きさのパンチヘッド１４３に対応できるように種々の大きさの凹部２９が設けられている。従って、前記駆動装置２７によりグリップアーム２３を開閉して凹部２９でパンチヘッド１４３を把持するものである。
【００３９】
また、前述のようにパンチガイド３にはガイド溝３１が設けられており、このガイド溝３１とガイドキー３３との隙間も一般に２０μｍ以下に設定されている。従って、図１に示されるように、ガイド溝３１の下肩部およびガイドキー３３の左右の上肩部にも前述のパンチガイド３および上部タレット穴９の場合と同様の傾斜部３５，３７等が設けられている。
【００４０】
次に、図１および図５を参照して、パンチＰを上部タレット７にセットする動作について説明する。
【００４１】
まず、パンチグリッパ１９に把持されたパンチＰを上部タレット７の上部タレット穴９に近づけて、ガイドポスト１３位置に運ぶ。パンチガイド３の下縁部の高さ位置は、上部タレット７の上面付近にある。パンチＰが上部タレット穴９の真上にきたと判断されると、パンチグリッパ１９を開いてパンチＰを開放して落下させる。開放後、パンチグリッパ１９の凹部２９はパンチＰがまっすぐに落下するようにガイドの役割をする。
【００４２】
このとき、ロボット等の位置決め誤差により一般にパンチＰの中心線ＰＣと上部タレット穴９の中心線ＨＣとの間に誤差（±０．１ｍｍ程度）が生じるが、ガイドポスト１３の作用によりパンチガイド３の下縁部は上部タレット穴９の傾斜部１１の内側Ｌ１に位置する。すなわち、前記傾斜部１１の幅Ｌ２を、前記ロボット等の位置決め誤差、パンチグリッパ１９がパンチＰを把持するときの誤差、パンチガイド３と上部タレット穴９との隙間（２０μｍ程度）、およびパンチＰの傾斜によるずれ等を合せたものよりも大きくしておく。
【００４３】
パンチＰがガイドポスト１３の内部に配置されたら、パンチグリッパ１９は駆動装置２７によりグリップアーム２３を開いてパンチヘッド１４３を放す。
【００４４】
パンチガイド３はガイドポスト１３に導かれて自由落下により上部タレット穴９へ達するが、パンチガイド３の下肩部に設けられた傾斜部５および上部タレット穴９に設けられた傾斜部１１により、容易に上部タレット穴９へ挿入される。また、上部タレット穴９に設けられているガイドキー３３およびパンチガイド３のガイド溝３１にも傾斜部３５，３７が設けられているので、パンチＰは所定の方向性を保持しながら上部タレット７に装着される。
【００４５】
以上の結果から、上部タレット７上に設けたガイドポスト１３の作用によりパンチＰは上部タレット穴９にまっすぐ落下する。また、パンチガイド３の下肩部および上部タレット穴９の上型部の傾斜部５，１１によりパンチＰが上部タレット穴９の内部に収納される。この際、上部タレット穴９のガイドキー３３およびパンチガイド３のガイド溝３１にも傾斜部３５，３７が設けられているので、パンチＰは所定の方向性を保持して上部タレット７に装着される。
【００４６】
なお、この発明は前述の実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。例えば、前述の実施の形態の例においては、ガイド部として複数本のガイドポスト１３を用いたが、これに代わり円形の曲面を有するガイド壁を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によるパンチプレスにおけるパンチの装着方法では、パンチを把持したパンチグリッパを上部支持部材を所定の上部支持部材穴の上方へ移動させる。このとき、上部支持部材穴の周囲にはパンチが一定の余裕をもって入るだけの空間を確保した位置に少なくとも３本のガイドポストが設けられているので、この３本のガイドポストによりパンチの位置決めができる。この状態でパンチグリッパがパンチを放してパンチの自重により落下させると、パンチの中心が多少上部支持部材穴からずれていても３本のガイドポストに導かれてパンチを上部支持部材穴に装着することができる。
【００４９】
請求項２による発明のパンチプレスでは、部支持部材の上面における上部支持部材穴の周囲に少なくとも３本のガイドポスト設けられ、この３本のガイドポストに内接する内接円の直径が前記パンチの最大外径よりも僅かに大きく、この３本のガイドポストによりパンチの位置が決定されるようにしたので、パンチを把持したパンチグリッパを前記３本のガイドポストの上方に移動位置決めして、把持したパンチを放して３本のガイドポストの中央部へ落下させることにより、３本のガイドポストによりパンチを上部支持部材穴の中心にガイドすると共に、前記パンチのパンチガイドの下肩部の傾斜部または部分円弧部が前記上部支持部材穴の上肩部の傾斜部または部分円弧部にガイドされて滑り落ちるので前記パンチを前記上部支持部材穴の中央に導いて確実に装着することができる。
【００５１】
請求項３による発明のパンチプレスでは、ガイドキーの上肩部に傾斜部または部分円弧部を設けられているので、ガイドキーは容易にパレットガイドのガイド溝に係合する。このため、パンチの方向性が確実に決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るパンチの装着方法を用いたタレットパンチプレスの要部を示す説明図である。
【図２】パンチガイドおよび上部タレット穴の傾斜部または部分円弧部を示す説明図である。
【図３】上部タレット穴に対して角度をもってパンチが挿入された場合の状態示す説明図である。
【図４】パンチグリッパを示す平面図である。
【図５】パンチを上部タレット穴へ挿入する状態を示す説明図である。
【図６】一般的なタレットパンチプレスを示す正面図である。
【図７】一般的なタレットパンチプレスを示す平面図である。
【図８】一般的なパンチおよびダイを示す断面図である。
【符号の説明】
１  タレットパンチプレス（パンチプレス）
５，１１，３５，３７  傾斜部
７  上部タレット（上部支持部材）
９  上部タレット穴（上部支持部材穴）
１３  ガイドポスト（ガイド部）
１９  パンチグリッパ
３３  ガイドキー
１０９  下部タレット（下部支持部材）
Ｐ  パンチ
Ｄ  ダイ
【図１】
0003784862.tif 000002
【図２】
0003784862.tif 000003
【図３】
0003784862.tif 000004
【図４】
0003784862.tif 000005
【図５】
0003784862.tif 000006
【図６】
0003784862.tif 000007
【図７】
0003784862.tif 000008
【図８】
0003784862.tif 000009