JP2019100458A - 従動ギアの位置決め方法及び位置決め機構並びにパンチプレス - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ギアと従動ギアとの間のバックラッシを一側方に寄せて従動ギアの位置決めを行う位置決め方法及び機構並びに前記位置決め機構を備えたパンチプレスを提供する。【解決手段】駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌとの噛合によって回転される従動ギア１３Ｕ，１３Ｌの位置決め方法であって、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌの回転位置決め後に、前記駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌに噛合したアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌと前記従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとに噛合するプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを、前記従動ギア１３Ｕ，１３Ｌと前記アイドルギア２１Ｕ，２１Ｌとの間に押圧し、前記駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌと従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとの間のバックラッシを一方向に寄せて従動ギア１３Ｕ，１３Ｌの位置決めを行う。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決め方法及び位置決め機構に関する。さらに詳細には、上記位置決め機構によって上下の金型（パンチ、ダイ）の位置決めを行う機能を備えたパンチプレスに関する。

駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決めを行う先行例としては、例えば特許文献１，２がある。また、パンチプレスには、上下の金型（パンチ、ダイ）を回転して使用する先行例としては、例えば特許文献３，４，５等がある。

特開平９−２４２８３１号公報 特開２００３−３１４６７４号公報 特開平１１−２８５７４６号公報 特開２００７−７５８８９号公報 特開平１１−５７８８８号公報

パンチプレスにおいて、例えば上下のタレットなどのごとき金型ホルダに回転自在に備えた回転金型ホルダに、上下の金型としてのパンチ、ダイを着脱交換して使用することがある。上下の金型ホルダに対して回転金型ホルダを回転する構成としては、回転金型ホルダに備えた従動側のギアとしてのウォームホイールに、駆動側のギアとしてのウォームギアを噛合したウォームギア機構の構成がある。また、回転金型に備えた従動側のギアとしての平歯車に、駆動ギアに掛回したタイミングベルトを掛回したベルト機構の構成がある。さらに、回転金型ホルダに備えた従動ギアに、駆動モータによって回転される駆動ギアを噛合した平歯車機構の構成がある。

前記ウォームギア機構の構成においては、回転金型ホルダをより高速で回転するには問題がある。また、ベルト機構においてはベルトの伸びの影響やベルトの耐久性などの問題がある。さらに、平歯車機構においてはバックラッシュ（バックラッシとも言う。）の問題がある。

すなわち、従来の構成においては、バックラッシの存在により、上下の金型を回転位置に正確に位置決めすることが難しいものである。換言すれば歯車機構におけるバックラッシの存在により、加工精度をより高精度に向上することが難しいものである。

本発明は、上記のごとき問題に鑑みてなされたもので、駆動ギアによって回転される従動ギアの位置決めを行う際に、駆動ギアと従動ギアとの間に存在するバックラッシを一方向に寄せて、バックラッシに起因する位置決め精度の低下を抑制しようとするものである。

本発明は、駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決め方法であって、従動ギアの回転位置決め後に、前記駆動ギアに噛合したアイドルギアと前記従動ギアとに噛合するプッシュギアを、前記従動ギアと前記アイドルギアとの間に押圧し、前記駆動ギアと従動ギアとの間のバックラッシを一方向に寄せて従動ギアの位置決めを行う。

また、駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決め機構であって、前記駆動ギアと噛合したアイドルギアを備え、このアイドルギアと従動ギアとに噛合するプッシュギアを、前記アイドルギアと従動ギアとの間に、進退可能に備えている。

また、上下の金型を回転自在に備えたパンチプレスであって、上下の金型ホルダにそれぞれ回転自在に支持された上下の回転金型ホルダに従動ギアを備え、上側の回転金型にパンチを上下動自在に備えると共に、前記パンチと協働してプレス加工を行うダイを、下側の回転金型ホルダに備え、パンチング加工位置に位置決めされたパンチを打圧自在なストライカを上下動自在に備え、上下の回転金型ホルダの前記従動ギアに噛合した上下の駆動ギアを前記上下の金型ホルダにそれぞれ回転自在に備え、上下の前記回転金型ホルダの位置決めを行うために、上下の駆動ギアに個別に噛合した上下の各アイドルギアと上下の各従動ギアとの間に、上下のプッシュギアを進退可能に備えている。

本発明によれば、駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決めを行う際、従動ギアと駆動ギアとの噛合部は、従動ギアの回転方向と駆動ギアの回転方向とを逆方向に付勢した状態において位置決め固定される。したがって、駆動ギアと従動ギアとの間に存在するバックラッシは一方向に寄せた状態でもって位置決め固定されることになる。よって、駆動ギアと従動ギアとの間にバックラッシが存在する場合であっても、このバックラッシは常に一方向へ寄せられるものであって、常に正確な位置決めを行うことができる。

パンチプレスの全体的構成を概略的に示した構成説明図である。 上下の金型を支持する回転金型ホルダを回転する構成の説明図である。 駆動軸と従動軸との間のバックラッシを一方向に寄せる構成の説明図である。 駆動軸と従動軸との間のバックラッシを一方向に寄せる構成の説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、従動ギアの位置決め機構を、パンチプレスにおける回転金型に適用した場合について説明する。なお、パンチプレスの構成は既によく知られた構成である。しかし、理解を容易にするために、先ず、パンチプレスの構成について概略的に説明する。

パンチプレスの１例としてのタレットパンチプレス１は、フレーム本体３を備えている。このフレーム本体３における上部フレーム３Ｕには上部金型ホルダとしての上部タレット５Ｕが回転自在に備えられている。そして、フレーム本体３における下部フレーム３Ｌには、上部タレット５Ｕと上下に対向した下部タレット５Ｌが回転自在に備えられている。そして、上部タレット５Ｕには上型としてのパンチＰが備えられていると共に、下部タレット５Ｌには、パンチＰと協働して板状のワークＷにプレス加工を行うダイＤが備えられている。

さらに、前記パンチプレス１には、ワークＷをＸ，Ｙ方向へ移動位置決めするためのワーク移動位置決め装置７が備えられている。前記パンチＰとダイＤとの間に位置決めされたワークＷのパンチング加工を行うために、前記上部フレーム３Ｕには、加工位置に割出し位置決めされたパンチＰを打圧するストライカ９が上下動自在に備えられている。

上記構成において、ワーク移動位置決め装置７によってワークＷの加工すべき位置をパンチＰとダイＤとの間に位置決めする。そして、ストライカ９によってパンチＰを打圧することにより、パンチＰとダイＤとの協働によって、例えば打抜き加工などのプレス加工がワークＷに行われることになる。

ところで、既によく知られているように、前記上下のタレット５Ｕ，５Ｌには、上下の金型Ｐ，Ｄを回転するための回転金型ホルダ１１Ｕ，１１Ｌ（図２参照、図２には下側の回転金型ホルダ１１Ｌを例示し、上側の回転金型ホルダ１１Ｕは図示省略してある）が回転自在に備えられている。上下の回転金型ホルダ１１Ｕ，１１Ｌには平歯車からなる従動ギア１３Ｕ，１３Ｌが備えられている。そして、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌには、上下のタレット５Ｕ，５Ｌに回転自在に備えた駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌが噛合してある。この駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌは、サーボモータ（図示省略）によって回転駆動されるものである。

既に理解されるように、制御装置（図示省略）の制御の下にサーボモータを適宜に制御することにより、上下の回転金型ホルダ１１Ｕ，１１Ｌを同方向に回転して、パンチＰ、ダイＤの方向性を一致した状態に回転し位置決めすることができる。

ところで、上下の回転金型ホルダ１１Ｕ，１１Ｌを同方向に回転する。そして、パンチＰ、ダイＤの方向性を同方向に位置決めしてワークＷに打抜き加工を行う。この際、前記駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌと従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとの間にバックラッシが存在することにより、パンチＰの方向性とダイＤの方向性が極く僅かに異なることがある。したがって、例えば追い抜き金型によってワークＷに追い抜き加工を繰り返す場合、極く僅かなずれを生じることがあり、より高精度の加工を行うことは難しいものである。

そこで、本実施形態においては、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌの位置決めを行う際に、駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌと従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとの間に存在するバックラッシを常に一方向に寄せて位置決めを行うように構成してある。

すなわち、図３に示すように、上下のタレット５Ｕ，５Ｌには、ベースプレート１７Ｕ，１７Ｌが備えられている（なお、図３には上側の回転金型ホルダ１１Ｕを例示し、下側の回転金型ホルダ１１Ｌについては符号のみで図示省略してある）。そして、このベースプレート１７Ｕ，１７Ｌには、上下の回転金型ホルダ１１Ｕ，１１Ｌが回転自在に備えられている。また、前記ベースプレート１７Ｕ，１７Ｌにはブラケット１９Ｕ，１９Ｌが備えられている。このブラケット１９Ｕ，１９Ｌには、サーボモータ（図示省略）によって回転される駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌが回転自在に備えられている。そして、この駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌは前記従動ギア１３Ｕ，１３Ｌと噛合してある。

上下の前記駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌには、前記ブラケット１９Ｕ，１９Ｌに回転自在に備えた上下のアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌが噛合してある。そして、上下の前記従動ギア１３Ｕ，１３Ｌと上下のアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌとの間には、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌ及びアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌと噛合する上下のプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌが進退自在に備えられている。このプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌの径または歯数は、前記駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌの径または歯数と等しく構成してある。径または歯数を等しく構成しているのでプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌと駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌは同様に回転をし、他のギアとの噛合に不都合を生じずスムーズに回転をすることができる。

そして、前記プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌとに押圧噛合するために、上下の前記ベースプレート１７Ｕ，１７Ｌと一体的な上下のベースプレート２５Ｕ，２５Ｌには、エアシリンダなどのごとき押圧手段２７Ｕ，２７Ｌが備えられている。そして、上下の押圧手段２７Ｕ，２７Ｌに進退自在に備えたピストンロッド２９Ｕ，２９Ｌには、前記プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌが回転自在に備えられている。前記ピストンロッド２９Ｕ，２９Ｌは、前記従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌとの間にプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを進退する作用をなすものである。

前記構成において、前記プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌの押圧力を低下し、又は解除した状態に保持する。そして、駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌにより、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌを回転して、回転金型ホルダ１１Ｕ，１１Ｌに支持されたパンチＰ、ダイＤの方向性の位置決めを行う。その後、押圧手段２７Ｕ，２７Ｌのピストンロッド２９Ｕ，２９Ｌを矢印Ａ方向へ突出作動して、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌとの間へプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを進入し、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌに噛合し押圧する。

この際、プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌとアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌと従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとの噛合関係により、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌは、矢印Ｂ方向に回転する傾向にある。そして、アイドルギア２１Ｕ，２１Ｌは矢印Ｃ方向に回転する傾向にあって、駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌはアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌによって矢印Ｄ方向に押圧されるが駆動ギアは回転不能に固定状態にある。駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌとプッシュギア間に噛合してアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌが設けられているので、受動ギア１３Ｕ，１３Ｌから離れる方向に移動する傾向にあるプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌの動きを抑制するように作用する。したがって、プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌと従動ギア１３Ｕ，１３Ｌが確実に噛合することができる。よってプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを前進させると回転不能に固定状態にある駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌに対して従動ギア１３Ｕ，１３Ｌが矢印Ｂ方向に回転され駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌの噛部に従動ギア１３Ｕ，１３Ｌの噛部を押しつける形態となる。したがって、駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌと従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとの間に存在するバックラッシは、一方向に寄せられた状態となる。

なお前記ピストンロッド２９Ｕ，２９Ｌは、前記従動ギア１３Ｕ，１３Ｌとアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌとの間にプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを進退させる構造となっているので、例えば常時バネ等でプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを押圧している場合に考えられるギアへの負荷や歯打ち音などの発生を防止することができる。

またプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌの押圧力を低下又は解除する前に、不具合により仮に駆動ギア１５Ｕ，１５Ｌが回転をしてしまったとしても、ピストンロッド２９Ｕ，２９Ｌに対してプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌはフリーに回転自在なので、他のギアと噛合した状態で回転することで、噛部の破損などを防止することができる。

ところで、前記押圧手段２７Ｕ，２７Ｌはエアシリンダから構成してある。したがって、プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌでもって従動ギア１３Ｕ，１３Ｌ及びアイドルギア２１Ｕ，２１Ｌを押圧するとき、エアシリンダ内のエアが圧縮されることとなる。よって、プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを押圧する際の衝撃は緩和されることとなるので、エアシリンダは弾性押圧手段ともいえる。なお、衝撃を緩和すう構成としては、スプリング等の弾性部材を介してプッシュギア２３Ｕ，２３Ｌを押圧する構成とすることも可能である。

ところで、前記プッシュギア２３Ｕ，２３Ｌが進退する方向は、図４に示すように、従動ギア１３Ｕ，１３Ｌの接線方向とすることも可能である。

１ タレットパンチプレス
１１Ｕ，１１Ｌ 回転金型ホルダ
１３Ｕ，１３Ｌ 従動ギア
１５Ｕ，１５Ｌ 駆動ギア
２１Ｕ，２１Ｌ アイドルギア
２３Ｕ，２３Ｌ プッシュギア
２７Ｕ，２７Ｌ 弾性押圧手段（エアシリンダ）
２９Ｕ，２９Ｌ ピストンロッド

Claims (7)

1. 駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決め方法であって、従動ギアの回転位置決め後に、前記駆動ギアに噛合したアイドルギアと前記従動ギアとに噛合するプッシュギアを、前記従動ギアと前記アイドルギアとの間に押圧し、前記駆動ギアと従動ギアとの間のバックラッシを一方向に寄せて従動ギアの位置決めを行うことを特徴とする従動ギアの位置決め方法。
2. 請求項１に記載の従動ギアの位置決め方法において、前記アイドルギアを押圧する押圧手段は、弾性押圧手段であることを特徴とする従動ギアの位置決め方法。
3. 請求項１又は２に記載の従動ギアの位置決め方法において、前記駆動ギアによって従動ギアを回転する際は、前記プッシュギアによる押圧力を低下した状態、又はプッシュギアによる押圧を解除した状態とすることを特徴とする従動ギアの位置決め方法。
4. 駆動ギアとの噛合によって回転される従動ギアの位置決め機構であって、前記駆動ギアと噛合したアイドルギアを備え、このアイドルギアと従動ギアとに噛合するプッシュギアを、前記アイドルギアと従動ギアとの間に、進退可能に備えていることを特徴とする従動ギアの位置決め機構。
5. 請求項４に記載の従動ギアの位置決め機構において、前記プッシュギアを進退動する押圧手段は、弾性押圧手段であることを特徴とする従動ギアの位置決め機構。
6. 請求項４又は５に記載の従動ギアの位置決め機構において、前記駆動ギアとプッシュギアは同径であることを特徴とする従動ギアの位置決め機構。
7. 上下の金型を回転自在に備えたパンチプレスであって、上下の金型ホルダにそれぞれ回転自在に支持された上下の回転金型ホルダに従動ギアを備え、上側の回転金型にパンチを上下動自在に備えると共に、前記パンチと協働してプレス加工を行うダイを、下側の回転金型ホルダに備え、パンチング加工位置に位置決めされたパンチを打圧自在なストライカを上下動自在に備え、上下の回転金型ホルダの前記従動ギアに噛合した上下の駆動ギアを前記上下の金型ホルダにそれぞれ回転自在に備え、上下の前記回転金型ホルダの位置決めを行うために、上下の駆動ギアに個別に噛合した上下の各アイドルギアと上下の各従動ギアとの間に、上下のプッシュギアを進退可能に備えていることを特徴とするパンチプレス。

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