JP2019018217A - パンチプレス及びテーパ雌ねじの形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パンチプレス１によってワークＷに対してテーパタップ加工を行う際に、テーパ雌ねじＷｓの品質のバラツキを抑えて、加工不良の発生を十分に防止する。【解決手段】制御装置１１３は、加工位置ＭＰに位置した上部金型３及び下部金型５がパンチ加工用の上部金型３Ａ及び下部金型５Ａである場合に、待機高さ位置とパンチ加工用の高さ位置との間で下部金型５（５Ａ）を昇降させるように金型昇降機構５７を制御する。制御装置１１３は、加工位置ＭＰに位置した上部金型３及び下部金型５がテーパタップ加工用の上部金型３Ｂ及び下部金型５Ｂである場合に、待機高さ位置と、下部金型５（５Ｂ）の上面をパスラインＰＬよりも少なくともクランパ３３の下部クランプ爪４３（下部クランプ爪４３の先端部）に応じた分だけ高いテーパタップ加工用の高さ位置との間で下部金型５（５Ｂ）を昇降させるように金型昇降機構５７を制御する。【選択図】 図４

Description

本発明は、加工位置（加工領域）に位置した上部金型と下部金型との協働によりワークに対してパンチ加工及びテーパタップ加工を行うパンチプレス等に関する。

従来から、パンチプレスにおいては、打ち抜き加工、成形加工等のパンチ加工の他に、板状のワーク（金属板）の下穴にストレート雌ねじ（平行雌ねじ）を形成するストレートタップ加工が行われている。ストレートタップ加工は、ワークの端部をクランパによって把持した状態で、クランパを備えたキャリッジを加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの下穴を加工位置に位置決めし、加工位置に位置したストレートタップ加工用の上部金型と下部金型を協働させることによって行われる。また、ワークの成形部等の損傷を防止する等の理由から、ストレートタップ加工は、テーパタップ加工用の上部金型における筒状のタップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で行われることが多い。換言すれば、ストレートタップ加工は、ワークの下穴の周囲を上方向から押さえないで行われることが多い（特許文献１等参照）。

特開２０１０−１７７６３号公報

ところで、近年、パンチプレスにおいて、ストレートタップ加工だけでなく、ワークの下穴にテーパ雌ねじを形成するテーパタップ加工を行いたいという要望が強くなってきている。その要望に応えるため、ストレートタップ加工用の上部金型におけるストレートタップをテーパタップに変更する等によってテーパタップ加工用の上部金型等を製作し、ワークに対して複数回のテーパタップ加工を行い、ワークに複数のテーパ雌ねじを形成した。そして、複数のテーパン雌ねじに検査用のテーパゲージをねじ込むことにより、複数のテーパ雌ねじを形成する際におけるワークの裏面に対するテーパタップの突出量（最大の突出量）を測定し、その結果、次のことが判明した。

即ち、ワークにおけるクランパに近い側にテーパ雌ねじを形成する場合には、テーパタップの突出量が大きくなり、ワークにおけるクランパに遠い側にテーパ雌ねじを形成する場合には、テーパタップの突出量が小さくなる傾向があることが判明した。換言すれば、ワークにおけるクランパに近い側と遠い側ではテーパ雌ねじの品質（精度）のバラツキが生じることが判明した。これは、例えばクランパの下部クランプ爪が加工テーブルのブラシ上に乗り上がること等によって、ワークにおけるクランパに近い側がクランパの下部クランプ爪（下部クランプ爪の先端部）に応じた分だけパスライン（パスライン高さ）よりも少し浮き上がった状態になり、テーパ雌ねじを形成する高さ位置が一定（同じ）でないことによるものと考えられる。

つまり、パンチプレスによってワークに対してテーパタップ加工を行う際に、テーパ雌ねじの品質のバラツキを抑えて、加工不良の発生を十分に防止することは困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成からなるパンチプレス及びテーパ雌ねじの形成方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、加工位置（加工領域）に位置した上部金型と下部金型との協働によりワークに対してパンチ加工及びテーパタップ加工を行うパンチプレスであって、ワークをパスラインにおいて支持する加工テーブルと、前記加工テーブル上で水平方向へ移動するキャリッジ、及び前記キャリッジに設けられかつワークの端部を把持（クランプ）するクランパを有し、ワークを水平方向へ移動させるワーク移動ユニットと、前記加工位置に位置した前記下部金型を昇降させる金型昇降機構と、前記加工位置に位置した上部金型及び下部金型がパンチ加工用の上部金型及び下部金型である場合に、パスラインの下方で待機させるための待機高さ位置と、下部金型の上面をパスラインに位置させるためのパンチ加工用の高さ位置との間で下部金型を昇降させ、かつ前記加工位置に位置した上部金型及び下部金型がテーパタップ用の上部金型及び下部金型である場合に、前記待機高さ位置と、下部金型の上面をパスラインよりも少なくとも前記クランパの下部クランプ爪（下部クランプ爪の先端部）に応じた分（通常状態において下部クランプ爪の先端部がパスラインに対して上方向に突出した突出量）だけ高い高さ位置に位置させるためのテーパタップ加工用の高さ位置との間で下部金型を昇降させるように前記金型昇降機構を制御する制御部と、を具備したことである。

本発明の第１の態様によると、ワークに対してパンチ加工を行う際には、まず、前記加工位置にパンチ加工用の上部金型及び下部金型を位置させる。次に、前記制御部によって前記金型昇降機構を制御して、前記待機位置から前記パンチ加工用の高さ位置までパンチ加工用の下部金型を上昇させて、パンチ加工用の下部金型の上面をパスラインに位置させる。また、ワークの端部を前記クランパによって把持した状態で、前記キャリッジを水平方向へ移動させて、ワークの被加工部を前記加工位置に位置決めする。そして、パンチ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの被加工部に対してパンチ加工を行う。これにより、ワークに例えば下穴等を形成することができる。

ワークに対してテーパタップ加工を行う際には、まず、前記加工位置にテーパタップ加工用の上部金型及び下部金型を位置させる。次に、前記制御部によって前記金型昇降機構を制御して、前記待機位置から前記テーパタップ加工用の高さ位置までテーパタップ加工用の下部金型を上昇させて、テーパタップ加工用の下部金型の上面をパスラインよりも少なくとも前記クランパの下部クランプ爪に応じた分だけ高い高さ位置に位置させる。また、ワークの端部を前記クランパによって把持した状態で、前記キャリッジを水平方向へ移動させて、ワークの下穴を前記加工位置に位置決めする。そして、テーパタップ加工用の上部金型における筒状のタップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの下穴に対してテーパタップ加工を行う。これにより、前記クランパの影響を受けることなく、一定の高さ位置（同じ高さ位置）でワークにテーパ雌ねじを形成することができる。

本発明の第２の態様は、パンチプレスを用いて、ワークにテーパ雌ねじを形成するテーパ雌ねじの形成方法であって、パンチ加工用の上部金型及び下部金型を加工位置に位置させ、パスラインの下方で待機させるための待機高さ位置から下部金型の上面をパスラインに位置させるためのパンチ加工用の高さ位置までパンチ加工用の下部金型を上昇させると共に、ワークの端部をクランパによって把持した状態で、前記クランパを備えたキャリッジを加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの被加工部を前記加工位置に位置決めし、パンチ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの被加工部に対してパンチ加工を行って、ワークに下穴を形成し、テーパタップ加工用の上部金型及び下部金型を前記加工位置に位置させ、前記待機高さ位置から下部金型の上面をパスラインよりも少なくとも前記クランパの下部クランプ爪（下部クランプ爪の先端部）に応じた分（通常状態において下部クランプ爪の先端部がパスラインに対して上方向に突出した突出量）だけ高い高さ位置に位置させるためのテーパタップ加工用の高さ位置までテーパタップ加工用の下部金型を上昇させると共に、ワークの端部を前記クランパによって把持した状態で、前記キャリッジを前記加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの下穴を前記加工位置に位置決めし、テーパタップ加工用の上部金型における筒状のタップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの下穴に対してテーパタップ加工を行って、ワークにテーパ雌ねじを形成することである。

本発明の第２の態様によると、前述のように、テーパタップ加工用の下部金型の上面を前記テーパタップ加工用の高さ位置に位置させた状態で、ワークの下穴に対してテーパタップ加工を行う。これにより、前記クランパの影響を受けることなく、一定の高さ位置（同じ高さ位置）でワークの下穴にテーパ雌ねじを形成することができる。

本発明の第３の態様は、パンチプレスを用いて、ワークにテーパ雌ねじを形成するテーパ雌ねじの形成方法であって、テーパタップ加工用の上部金型及び下部金型を加工位置に位置させ、パスラインの下方で待機させるための待機高さ位置から下部金型の上面をパスラインよりも少なくともクランパの下部クランプ爪（下部クランプ爪の先端部）に応じた分（通常状態において下部クランプ爪の先端部がパスラインに対して上方向に突出した突出量）だけ高い高さ位置に位置させるためのテーパタップ加工用の高さ位置までテーパタップ加工用の下部金型を上昇させると共に、ワークの端部を前記クランパによって把持した状態で、前記クランパを備えたキャリッジを加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの下穴を前記加工位置に位置決めし、テーパタップ加工用の上部金型における筒状のタップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの下穴に対してテーパタップ加工を行って、ワークの下穴にテーパ雌ねじを形成することである。

本発明の第３の態様によると、前述のように、テーパタップ加工用の下部金型の上面を前記テーパタップ加工用の高さ位置に位置させた状態で、ワークの下穴に対してテーパタップ加工を行う。これにより、前記クランパの影響を受けることなく、一定の高さ位置（同じ高さ位置）でワークにテーパ雌ねじを形成することができる。

本発明によれば、前記パンチプレスを用いてワークに複数のテーパ雌ねじを形成する際におけるワークの裏面に対する前記テーパタップの突出量（最大の突出量）のバラツキを十分に低減することができる。つまり、本発明によれば、前記パンチプレスによってワークに対してテーパタップ加工を行う際に、テーパ雌ねじの品質のバラツキを抑えて、加工不良の発生を十分に防止することができる。

図１は、図２におけるII-II線に沿った図である。 図２は、本発明の実施形態に係るパンチプレスの模式的な側面図である。 図３は、加工位置周辺の模式的な断面図であり、パンチ加工用の下部金型を加工位置に位置させかつクランパを加工位置に接近させた状態を示している。 図４は、加工位置周辺の模式的な断面図であり、テーパタップ加工用の下部金型を加工位置に位置させかつクランパを加工位置に接近させた状態を示している。 図５は、テーパタップ加工用の上部金型及び下部金型等の拡大断面図である。 図６は、テーパタップ加工用の上部金型及び下部金型の協働によりテーパタップ加工を行う様子を示す拡大断面図である。 図７は、本発明の実施形態に係るパンチプレスの制御ブロック図である。 図８（ａ）は、ワークの被加工部に下穴を形成した様子を示す模式図である。図８（ｂ）は、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型の協働によりワークにテーパ雌ねじを形成する様子を示す模式図である。図８（ｃ）は、ワークにテーパ雌ねじを形成した様子を示す模式図である。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「パンチ加工」とは、打ち抜き加工、バーリング加工等の成形加工を含む意である。「加工位置（加工領域）」とは、パンチ加工及びテーパタップ加工を行う位置（領域）のことである。また、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意であり、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含む意であり、「設ける」と同義である。更に、「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つであり、本発明の実施形態にあっては、左右方向のことである。「Ｙ軸方向」とは、Ｘ軸方向に直交する水平方向の１つであり、本発明の実施形態にあっては、前後方向のことである。「及び／又は」とは、２つのうちのいずれか一方と両方を含む意である。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。

図１から図３に示すように、本発明の実施形態に係るパンチプレス１は、加工位置（加工領域）ＭＰに位置した上部金型３と下部金型５の協働により板状のワーク（金属板）Ｗに対してパンチ加工及びテーパタップ加工を行う加工機である。また、パンチプレス１は、プレス本体（加工機本体）７を具備している。プレス本体７は、上下に対向した上部フレーム９と下部フレーム１１を有したブリッジ型のベースフレーム１３と、下部フレーム１１の左右両側にそれぞれ設けられた支持フレーム（サイドフレーム）１５とを有している。

プレス本体７は、その適宜位置に、ワークＷをパスライン（パスライン高さ）ＰＬ（図３参照）において支持する加工テーブル１７を備えている。そして、加工テーブル１７の具体的な構成は、次の通りである。

加工テーブル１７は、下部フレーム１１に設けられたセンタ固定テーブル１９と、各支持フレーム１５におけるセンタ固定テーブル１９の左側又は右側にＹ軸方向へ移動可能に設けられた可動テーブル２１と、各支持フレーム１５における可動テーブル２１の左側又は右側に設けられたサイド固定テーブル２３とを有している。また、センタ固定テーブル１９における加工位置ＭＰに位置する部位には、テーブル開口部２５が形成されている。更に、センタ固定テーブル１９、各可動テーブル２１、及び各サイド固定テーブル２３は、それらの上面に、ワークＷをパスラインＰＬで支持するための多数のブラシＢ及び複数のフリーボールベアリング（図示省略）をそれぞれ有している。なお、センタ固定テーブル１９は、例えば特開２０１０−１７７６３号公報等に示すように、テーブル開口部２５を開閉するシャッタ機構（図示省略）を備えてもよい。

加工テーブル１７は、その適宜位置に、ワークＷをＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させるワーク移動ユニット２７を備えている。そして、ワーク移動ユニット２７の具体的な構成は、次の通りである。

一対の可動テーブル２１は、それらの後部に亘って、Ｘ軸方向へ延びたキャリッジベース２９を一体的に備えている。キャリッジベース２９は、上部フレーム９の適宜位置に設けられたＹ軸モータ（図示省略）の駆動により一対の可動テーブル２１と一体的にＹ軸方向へ移動する。また、キャリッジベース２９は、その前側に、キャリッジ３１をＸ軸方向へ移動可能に備えている。キャリッジ３１は、キャリッジベース２９の側部に設けられたＸ軸モータ（図示省略）の駆動により加工テーブル１７上でＸ軸方向へ移動する。キャリッジ３１は、Ｙ軸モータの駆動により加工テーブル１７上でキャリッジベース２９と一体的にＹ軸方向へ移動する。

キャリッジ３１は、その前側に、ワークＷの端部を把持（クランプ）する複数のクランパ３３を備えている。また、各クランパ３３は、キャリッジ３１にＸ軸方向に位置調整可能に設けられたクランパベース３５と、クランパベース３５に設けられたクランパシリンダ３７とを有している。各クランパシリンダ３７は、クランパベース３５に設けられたシリンダ本体３９と、シリンダ本体３９に設けられた作動ロッド４１とを有している。更に、各クランパ３３は、シリンダ本体３９に設けられかつワークＷの端部を支持する下部クランプ爪４３と、下部クランプ爪４３に揺動可能に設けられかつ基端部が作動ロッド４１の先端部に連結されかつワークＷの端部を押さえる上部クランプ爪４５とを有している。ここで、シリンダ本体３９、下部クランプ爪４３、及び上部クランプ爪４５は、例えば特開２０００−５１９７６号公報及び特開２０００−３１７５５６号公報等に示すように、クランパベース３５に対して僅かに昇降可能に構成されている。

上部フレーム９は、その前部に、複数の上部金型３を保持する上部金型保持部材としての円形の上部タレット４７を回転可能に備えている。上部タレット４７の一部分は、センタ固定テーブル１９のテーブル開口部２５に上下に重なっている。また、上部タレット４７は、ベースフレーム１３の適宜位置に設けられたタレット回転モータ（図示省略）の駆動により回転する。上部タレット４７は、その回転によって所定の上部金型３を加工位置ＭＰに位置決め可能（割り出し可能）に構成されている。

各上部金型３は、上部タレット４７の外周側のトラック（図示省略）、上部タレット４７の内周側のトラック（図示省略）、又は上部タレット４７の中間側のトラック（図示省略）のいずれかに位置している。各上部金型３は、上部タレット４７に設けられたリフタースプリング（図示省略）によって支持されている。複数の上部金型３の中には、パンチ加工用の上部金型３Ａの他に、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂが含まれている。

図１から図４に示すように、下部フレーム１１は、上部タレット４７に上下に対向する位置に、複数の下部金型５を下部金型ホルダ４９等を介して保持する下部金型保持部材としての円形の下部タレット５１を回転可能に備えている。下部タレット５１は、パスラインＰＬに対して下方向に没入しかつセンタ固定テーブル１９によって覆われている。下部タレット５１の一部分は、センタ固定テーブル１９のテーブル開口部２５に上下に重なっている。また、下部タレット５１は、タレット回転モータの駆動により上部タレット４７と同期して回転する。下部タレット５１は、その回転によって所定の下部金型５を加工位置ＭＰに位置決め可能（割り出し可能）に構成されている。更に、各下部金型ホルダ４９は、その適宜位置に、下部金型５を押上げる１つ又は２つのリフターパイプ５３を昇降可能に備えている。各リフターパイプ５３は、その上端側に、下部金型５を保持（収容）する保持部（収容部）５５を有している。

ここで、各下部金型５は、下部タレット５１の外周側のトラック（図示省略）、下部タレット５１の内周側のトラック（図示省略）、又は下部タレット５１の中間側のトラック（図示省略）のいずれかに位置している。複数の下部金型５の中には、パンチ加工用の下部金型５Ａの他に、テーパタップ加工用の下部金型５Ｂが含まれている。

下部フレーム１１は、下部タレット５１の下方に、加工位置ＭＰに位置した下部金型５を昇降させる金型昇降機構５７を備えている。そして、金型昇降機構５７等の具体的な構成は、次の通りである。

図３及び図４に示すように、下部フレーム１１は、下部タレット５１の下方に、固定スリーブ５９を一体的に備えており、固定スリーブ５９の内周面には、台形雌ねじ５９ｓが形成されている。また、固定スリーブ５９は、その内側に、昇降スリーブ６１を螺合により昇降可能に備えており、昇降スリーブ６１の下部の外周面には、台形雌ねじ５９ｓに螺合する台形雄ねじ６１ｓが形成されている。昇降スリーブ６１は、アタッチメント（接続部材）６３を介してリフターパイプ５３を回転可能に支持する。アタッチメント６３は、例えば特開２０１１−１４３４６９号公報及び特開２０１１−１５６５７７号公報等に示すように公知の構成からなり、昇降対象である下部金型５に応じて、適宜に選択できるようになっている。更に、固定スリーブ５９は、その上部に、駆動リング６５を回転可能に備えている。駆動リング６５は、下部フレーム１１の適宜位置に設けられた金型昇降アクチュエータとしての金型昇降モータ６７の駆動により回転する。駆動リング６５は、昇降スリーブ６１に対してスプライン嵌合又はキー嵌合によって回転不能に構成されている。

前述の構成により、所定の下部金型５を加工位置ＭＰに位置させた後に、金型昇降モータ６７の駆動により駆動リング６５を正方向へ回動させて、昇降スリーブ６１を上昇させる。すると、所定の下部金型５をリフターパイプ５３と一体的に上昇させることができる。また、金型昇降モータ６７の駆動により駆動リング６５を逆方向へ回動させて、昇降スリーブ６１を下降させる。すると、所定の下部金型５をリフターパイプ５３と一体的に下降させることができる。

図１及び図２に示すように、上部フレーム９は、上部タレット４７の上方位置に、ラム６９を昇降可能に備えている。ラム６９は、上部フレーム９の適宜位置に設けられたラム昇降モータ（図示省略）又はラム昇降シリンダ（図示省略）の駆動により昇降する。また、ラム６９は、その下側に、上部金型３を上方向から打圧（押圧）するストライカ７１を備えている。ストライカ７１は、上部タレット４７（下部タレット５１）の径方向へ移動可能に構成されている。

前述のテーパタップ加工用の上部金型３Ｂは、一部を除き、特開２０１０−１７７６３号公報（特許文献１）に示すストレートタップ加工用の上部金型と同様の構成を有している。そして、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂの構成等について簡単に説明すると、次の通りである。

図５及び図６に示すように、テーパタップ用の上部金型３Ｂは、上部タレット４７に設けられたリフタースプリング（図示省略）によって支持された筒状のタップガイド（外筒）７３を具備している。筒状のタップガイド７３は、その内側に、作動部材７５を回転可能かつ昇降可能に備えている。作動部材７５は、パイプ状の小径部７５ａと筒状の大径部７５ｂを上下に有している。作動部材７５の小径部７５ａの基端側の外周面には、形成対象であるテーパ雌ねじＷｓと同じピッチのマスター雄ねじ７５ｓが形成されている。また、作動部材７５は、その大径部７５ｂの内側に、テーパタップ７７を保持するタップホルダ７９を昇降可能かつ回転不能に備えている。タップホルダ７９は、作動部材７５の内側に設けられたスプリング８１によって下方向に付勢されている。更に、筒状のタップガイド７３は、その内側の中間部に、雌ねじ部材８３を昇降可能かつ回転不能に備えている。雌ねじ部材８３は、作動部材７５の大径部７５ｂの外周側に設けられたスプリング８５によって支持されており、雌ねじ部材８３の内周面には、マスター雄ねじ７５ｓに螺合するマスター雌ねじ８３ｓが形成されている。

タップガイド７３は、その上端側に、駆動スリーブ８７を回転可能に備えており、駆動スリーブ８７は、上部タレット４７に固定したギヤケース（ギアホルダ）８９に設けられた駆動ギア９１から回転力が伝達される。駆動ギア９１は、上部タレット４７の適宜位置に設けられたギア回転アクチュエータとしてのギア回転モータ９３の駆動により回転する。また、作動部材７５は、その小径部７５ａの先端側（上端側）に、接続部材９５を昇降可能かつ回転不能に備えている。接続部材９５は、その上面（頂面）側に、ストライカ７１によって上方向から押圧される円形のヘッド部材９７を回転可能に備えている。そして、接続部材９５は、ストライカ７１によってヘッド部材９７を上方向から押圧すると、駆動スリーブ８７に回転不能に接続するように構成されている。

なお、テーパタップ加工用の下部金型５Ｂの上面には、テーパタップ７７を進入させる進入孔９９が形成されている。

前述の構成により、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂ及び下部金型５Ｂを加工位置ＭＰに位置させた後に、ラム昇降モータ等の駆動によりラム６９（図２参照）を下降させて、ストライカ７１によってヘッド部材９７を上方向から押圧する。すると、接続部材９５が下降して駆動スリーブ８７に回転不能に接続すると共に、作動部材７５及び雌ねじ部材８３が駆動スリーブ８７と一体的に下降する。そして、ラム昇降モータ等の駆動により駆動ギア９１を正方向へ回転させることにより、接続部材９５を回転させて、マスター雄ねじ７５ｓとマスター雌ねじ８３ｓの螺合作用によって作動部材７５を正方向に回転させながら下降させる。すると、テーパタップ加工用の下部金型５Ｂの上面によってワークＷの下穴Ｗｈの周辺を支持した状態で、テーパタップ７７が正方向に回転しながら下降する。これにより、タップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂと下部金型５Ｂとの協働によりワークＷの下穴Ｗｈに対して切削又は転造によるテーパタップ加工を行って、テーパ雌ねじＷｓを形成することができる。

なお、テーパ雌ねじＷｓを形成した後に、前述の動作と逆の動作を行うことにより、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂ等を元の状態に復帰させることができる。

図１及び図２に示すように、上部フレーム９は、そのＸ軸方向の両側部に、クランパ３３による把持替えを行うためのリポジショニング機構１０１をそれぞれ備えている。一対のリポジショニング機構１０１は、加工位置ＭＰのＸ軸方向の両側においてワークＷを上方向から押圧するワーク押圧機構に相当する。そして、各リポジショニング機構１０１等の具体的な構成は、次の通りである。

上部フレーム９は、そのＸ軸方向の側部（左側又は右側）に、押圧シリンダとしてのリポジショニングシリンダ１０３を備えている。リポジショニングシリンダ１０３は、上部フレーム９のＸ軸方向の側部に設けられたシリンダ本体１０５と、シリンダ本体１０５に昇降可能に設けられた作動ロッド１０７とを有している。また、作動ロッド１０７は、その先端側に、ワークＷの表面を押圧する押圧パッド１０９を備えている。なお、センタ固定テーブル１９は、押圧パッド１０９の垂直下方（真下）に、押圧パッド１０９と協働してワークＷを挟持するワーク支持部材１１１を備えている。

図１、図２、及び図７に示すように、パンチプレス１は、加工プログラムに基づいて、ワーク移動ユニット２７、上部タレット４７、下部タレット５１、金型昇降機構５７（金型昇降モータ６７）、ラム６９、ストライカ７１、ギア回転モータ９３、及びリポジショニング機構１０１（リポジショニングシリンダ１０３）の動作を制御する制御装置（制御部）１１３を具備している。また、制御装置１１３は、１つ又は複数のコンピュータによって構成されており、制御装置１１３は、加工プログラム、ワーク情報、金型情報等を記憶するメモリと、加工プログラムを解釈して実行するＣＰＵとを備えている。ワーク情報には、ワークＷの各寸法、材質等が含まれており、金型情報には、上部金型３（３Ａ，３Ｂ）及び下部金型５（５Ａ，５Ｂ）の形状、各寸法等が含まれている。

図３及び図７に示すように、制御装置１１３は、加工位置ＭＰに位置した上部金型３及び下部金型５がパンチ加工用の上部金型３Ａ及び下部金型５Ａである場合に、待機高さ位置とパンチ加工用の高さ位置との間で下部金型５（５Ａ）を昇降させるように金型昇降モータ６７（金型昇降機構５７）を制御する。待機高さ位置とは、下部金型５をパスラインＰＬの下方で待機させるための高さ位置（図３において実線で示す高さ位置）のことである。パンチ加工用の高さ位置とは、下部金型５（５Ａ）の上面をパスラインＰＬに位置させるための高さ位置（図３において二点鎖線で示す高さ位置）のことである。

図４及び図７に示すように、制御装置１１３は、加工位置ＭＰに位置した上部金型３及び下部金型５がテーパタップ加工用の上部金型３Ｂ及び下部金型５Ｂである場合に、待機高さ位置（図４において実線で示す高さ位置）とテーパタップ加工用の高さ位置との間で下部金型５（５Ｂ）を昇降させるように金型昇降モータ６７（金型昇降機構５７）を制御する。換言すれば、制御装置１１３は、加工位置ＭＰに位置した下部金型５がテーパタップ加工用の下部金型５Ｂである場合には、パンチ加工用の下部金型５Ａである場合に比べて、下部金型５の昇降量（上昇量及び下降量）を大きくするように金型昇降モータ６７を制御する。テーパタップ加工用の高さ位置とは、下部金型５（５Ｂ）の上面をパスラインＰＬよりも少なくともクランパ３３の下部クランプ爪４３（下部クランプ爪４３の先端部）に応じた分だけ高い高さ位置のことである。クランパ３３の下部クランプ爪４３に応じた分とは、通常状態（下部クランプ爪４３の先端部の上面が最小高さ位置に位置した状態）において下部クランプ爪４３の先端部がパスラインＰＬに対して上方向に突出した突出量のことをいう。本発明の実施形態にあっては、テーパタップ加工用の高さ位置は、ブラシＢの先端の高さ位置よりも高く、かつ下部クランプ爪４３（下部クランプ爪４３の先端部）の上面の最大高さ位置以下に設定されている。

図１、図２、及び図７に示すように、制御装置１１３は、加工位置ＭＰに位置した上部金型３及び下部金型５がテーパタップ加工用の上部金型３Ｂ及び下部金型５Ｂである場合に、加工位置ＭＰのＸ軸方向の両側においてワークＷを上方向から押圧するように一対のリポジショニングシリンダ１０３（リポジショニング機構１０１）の駆動を制御する。

続いて、本発明の実施形態に係るテーパ雌ねじの形成方法について、本発明の実施形態の作用を含めて説明する。

本発明の実施形態に係るテーパ雌ねじの形成方法は、パンチプレス１を用いて、板状のワーク（金属板）Ｗに複数のテーパ雌ねじを形成する方法である。そして、本発明の実施形態に係るテーパ雌ねじの形成方法等の具体的な内容は、次の通りである。

タレット回転モータの駆動により上部タレット４７及び下部タレット５１を回転させて、所定のパンチ加工用の上部金型３Ａ及び下部金型５Ａを加工位置ＭＰに位置させる。次に、制御装置１１３によって金型昇降モータ６７を制御して、待機位置からパンチ加工用の高さ位置まで所定のパンチ加工用の下部金型５Ａを上昇させて、所定のパンチ加工用の下部金型５Ａの上面をパスラインＰＬに位置させる。また、ワークＷの端部を複数のクランパ３３によって把持した状態で、Ｘ軸モータ及び／又はＹ軸モータの駆動によりキャリッジ３１を加工テーブル１７上でＸ軸方向及び／又はＹ軸方向へ移動させて、ワークＷの被加工部を加工位置ＭＰに位置決めする。そして、ラム昇降モータ等の駆動によりラム６９を下降させて、ストライカ７１によって所定のパンチ加工用の上部金型３Ａを上方向から打圧することにより、所定のパンチ加工用の上部金型３Ａと下部金型５Ａとの協働によりワークＷの被加工部に対してパンチ加工を行う。これにより、図８（ａ）に示すように、ワークＷに下穴Ｗｈを形成することができる。

前述のように、ワークＷの他の複数の被加工部を加工位置ＭＰに位置決めしつつ、所定のパンチ加工用の上部金型３Ａと下部金型５Ａとの協働によりワークＷの他の複数の被加工部に対してパンチ加工を順次行う。これにより、ワークＷに複数の下穴Ｗｈを形成することができる。

パンチ加工の終了後に、制御装置１１３によって金型昇降モータ６７を制御して、パンチ加工用の高さ位置から待機高さ位置まで所定のパンチ加工用の下部金型５Ａを下降させる。そして、タレット回転モータの駆動により上部タレット４７及び下部タレット５１を回転させて、所定のパンチ加工用の上部金型３Ａ及び下部金型５Ａを加工位置ＭＰから外れた位置に位置させておく。

その後、タレット回転モータの駆動により上部タレット４７及び下部タレット５１を回転させて、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂ及び下部金型５Ｂを加工位置ＭＰに位置させる。次に、制御装置１１３によって金型昇降モータ６７を制御して、待機位置からテーパタップ加工用の高さ位置まで所定のテーパタップ加工用の下部金型５Ｂを上昇させて、テーパタップ加工用の下部金型５Ｂの上面をパスラインＰＬよりも少なくともクランパ３３の下部クランプ爪４３に応じた分だけ高い高さ位置に位置させる。また、ワークＷの端部を複数のクランパ３３によって把持した状態で、Ｘ軸モータ及び／又はＹ軸モータの駆動によりキャリッジ３１を加工テーブル１７上でＸ軸方向及び／又はＹ軸方向へ移動させて、ワークＷの下穴Ｗｈを加工位置ＭＰに位置決めする。更に、制御装置１１３によって一対のリポジショニングシリンダ１０３の駆動を制御して、加工位置ＭＰのＸ軸方向の両側においてワークＷを上方向から押圧する。そして、図８（ｂ）に示すように、タップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂと下部金型５Ｂとの協働によりワークＷの下穴Ｗｈに対して切削又は転造によるテーパタップ加工を行う。これにより、クランパ３３及びブラシＢの影響を受けることなく、一定の高さ位置（同じ高さ位置）でワークＷの下穴Ｗｈにテーパ雌ねじＷｓ（図８（ｃ）参照）を形成することができる。

前述のように、ワークＷの他の下穴Ｗｈの被加工部を加工位置ＭＰに位置決めしつつ、加工位置ＭＰのＸ軸方向の両側においてワークＷを上方向から押圧した状態で、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂと下部金型５Ｂとの協働によりワークＷの他の複数の下穴Ｗｈに対してテーパタップ加工を順次行う。これにより、ワークＷに複数のテーパ雌ねじＷｓを形成することができる。

テーパタップ加工の終了後に、制御装置１１３によって金型昇降モータ６７を制御して、テーパタップ加工用の高さ位置から待機高さ位置までテーパタップ加工用の下部金型５Ｂを下降させる。そして、タレット回転モータの駆動により上部タレット４７及び下部タレット５１を回転させて、テーパタップ加工用の上部金型３Ｂ及び下部金型５Ｂを加工位置ＭＰから外れた位置に位置させておく。

従って、本発明の実施形態によれば、前述のように、クランパ３３及びブラシＢの影響を受けることなく、一定の高さ位置（同じ高さ位置）でワークＷに複数のテーパ雌ねじＷｓを形成することができる。そのため、本発明の実施形態によれば、パンチプレス１を用いてワークＷに複数のテーパ雌ねじＷｓを形成する際におけるワークＷの裏面に対するテーパタップ７７の最大の突出量ｊ（図８（ｂ）参照）のバラツキを十分に低減することができる。つまり、本発明の実施形態によれば、パンチプレス１によってワークＷに対してテーパタップ加工を行う際に、テーパ雌ねじＷｓの品質（精度）のバラツキを抑えて、加工不良の発生を十分に防止することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば次のように種々の態様で実施可能である。

即ち、加工位置ＭＰに位置した下部金型５がテーパタップ加工用の下部金型５Ｂである場合に、下部金型５の昇降量を大きくする代わりに、テーパタップ加工用の下部金型５Ｂの高さを高く設定し、又はリフターパイプ５３の保持部５５にテーパタップ加工用の下部金型５Ｂを支持するシム（図示省略）を設けてもよい。また、加工位置（加工領域）ＭＰは１箇所に存在していることを前提に説明したが、加工位置ＭＰをパンチ加工用の加工位置（図示省略）とテーパタップ用の加工位置（図示省略）を分けても構わない。換言すれば、加工位置ＭＰは、１箇所に限らず、複数箇所に存在してもよい。

そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１ パンチプレス
３ 上部金型
３Ａ パンチ加工用の上部金型
３Ｂ テーパタップ加工用の上部金型
５ 下部金型
５Ａ パンチ加工用の下部金型
５Ｂ テーパタップ加工用の下部金型
７ プレス本体（加工機本体）
９ 上部フレーム
１１ 下部フレーム
１３ ベースフレーム
１５ 支持フレーム
１７ 加工テーブル
１９ センタ固定テーブル
２１ 可動テーブル
２３ サイド固定テーブル
２５ テーブル開口部
２７ ワーク移動ユニット
２９ キャリッジベース
３１ キャリッジ
３３ クランパ
３５ クランパベース
３７ クランパシリンダ
４３ 下部クランプ爪
４５ 上部クランプ爪
４７ 上部タレット
４９ 下部金型ホルダ
５１ 下部タレット
５３ リフターパイプ
５５ 保持部（収容部）
５７ 金型昇降機構
６７ 金型昇降モータ
６９ ラム
７１ ストライカ
７３ タップガイド（外筒）
７５ 作動部材
７５ｓ マスター雄ねじ
７７ テーパタップ
７９ タップホルダ
８３ 雌ねじ部材
８３ｓ マスター雌ねじ
８７ 駆動スリーブ
９１ 駆動ギア
９３ ギア回転モータ
９５ 接続部材
９７ ヘッド部材
９９ 進入孔
１０１ リポジショニング機構（ワーク押圧機構）
１０３ リポジショニングシリンダ
１１３ 制御装置
Ｂ ブラシ
ＭＰ 加工位置（加工領域）
ＰＬ パスライン
Ｗ ワーク（金属板）
Ｗｈ 下穴
Ｗｓ テーパ雌ねじ

Claims (9)

1. 加工位置に位置した上部金型と下部金型との協働によりワークに対してパンチ加工及びテーパタップ加工を行うパンチプレスであって、
   ワークをパスラインにおいて支持する加工テーブルと、
   前記加工テーブル上で水平方向へ移動するキャリッジ、及び前記キャリッジに設けられかつワークの端部を把持するクランパを有し、ワークを水平方向へ移動させるワーク移動ユニットと、
   前記加工位置に位置した前記下部金型を昇降させる金型昇降機構と、
   前記加工位置に位置した上部金型及び下部金型がパンチ加工用の上部金型及び下部金型である場合に、パスラインの下方で待機させるための待機高さ位置と、下部金型の上面をパスラインに位置させるためのパンチ加工用の高さ位置との間で下部金型を昇降させ、かつ前記加工位置に位置した上部金型及び下部金型がテーパタップ用の上部金型及び下部金型である場合に、前記待機高さ位置と、下部金型の上面をパスラインよりも少なくとも前記クランパの下部クランプ爪に応じた分だけ高い高さ位置に位置させるためのテーパタップ加工用の高さ位置との間で下部金型を昇降させるように前記金型昇降機構を制御する制御部と、を具備したことを特徴とするパンチプレス。
2. 前記クランパの前記下部クランプ爪は、前記クランパのクランパベースに対して昇降できるように構成され、前記テーパタップ加工用の高さ位置は、前記下部クランプ爪の上面の最大高さ位置以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のパンチプレス。
3. 前記加工テーブルは、ワークを支持するための多数のブラシを有し、前記テーパタップ加工用の高さ位置は、前記ブラシの先端の高さ位置よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパンチプレス。
4. 前記加工位置の両側においてワークを上方向から押圧するワーク押圧機構を具備し、
   前記加工位置に位置した上部金型及び下部金型がテーパタップ用の上部金型及び下部金型である場合に、前記加工位置の両側においてワークを上方向から押圧するように前記ワーク押圧機構の駆動を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のパンチプレス。
5. パンチプレスを用いて、ワークにテーパ雌ねじを形成するテーパ雌ねじの形成方法であって、
   パンチ加工用の上部金型及び下部金型を加工位置に位置させ、パスラインの下方で待機させるための待機高さ位置から下部金型の上面をパスラインに位置させるためのパンチ加工用の高さ位置までパンチ加工用の下部金型を上昇させると共に、
   ワークの端部をクランパによって把持した状態で、前記クランパを備えたキャリッジを加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの被加工部を前記加工位置に位置決めし、
   パンチ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの被加工部に対してパンチ加工を行って、ワークに下穴を形成し、
   テーパタップ加工用の上部金型及び下部金型を前記加工位置に位置させ、前記待機高さ位置から下部金型の上面をパスラインよりも少なくとも前記クランパの下部クランプ爪に応じた分だけ高い高さ位置に位置させるためのテーパタップ加工用の高さ位置までテーパタップ加工用の下部金型を上昇させると共に、
   ワークの端部を前記クランパによって把持した状態で、前記キャリッジを前記加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの下穴を前記加工位置に位置決めし、
   テーパタップ加工用の上部金型における筒状のタップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの下穴に対してテーパタップ加工を行って、ワークにテーパ雌ねじを形成することを特徴とするテーパ雌ねじの形成方法。
6. パンチプレスを用いて、ワークにテーパ雌ねじを形成するテーパ雌ねじの形成方法であって、
   テーパタップ加工用の上部金型及び下部金型を加工位置に位置させ、パスラインの下方で待機させるための待機高さ位置からパスラインよりも少なくともクランパの下部クランプ爪に応じた分だけ高い高さ位置に位置させるためのテーパタップ加工用の高さ位置までテーパタップ加工用の下部金型を上昇させると共に、
   ワークの端部を前記クランパによって把持した状態で、前記クランパを備えたキャリッジを加工テーブル上で水平方向へ移動させて、ワークの下穴を前記加工位置に位置決めし、
   テーパタップ加工用の上部金型における筒状のタップガイドの下端部をワークの表面に非接触にした状態で、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの下穴に対してテーパタップ加工を行って、ワークの下穴にテーパ雌ねじを形成することを特徴とするテーパ雌ねじの形成方法。
7. 前記クランパの前記下部クランプ爪は、前記クランパのクランパベースに対して昇降できるように構成されており、前記テーパタップ加工用の高さ位置は、前記下部クランプ爪の上面の最大高さ位置以下に設定されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のテーパ雌ねじの形成方法。
8. 前記加工テーブルは、ワークを支持するための多数のブラシを有しており、前記テーパタップ加工用の高さ位置は、前記ブラシの先端の高さ位置よりも高く設定されていることを特徴とする請求項５から請求項７のうちのいずれか１項に記載のテーパ雌ねじの形成方法。
9. ワーク押圧機構によって前記加工位置の両側においてワークを上方向から押圧した状態で、テーパタップ加工用の上部金型と下部金型との協働によりワークの下穴に対してテーパタップ加工を行うことを特徴とする請求項５から請求項８のうちのいずれか１項に記載のテーパ雌ねじの形成方法。

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