JPH01245924A - 板金加工機用刻印の加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［・産業上の利用分野］ 本発明は、板状の材料に加工を行う板金加工機において
、被加工材料に刻印を行う板金加工機用刻印の加工装置
に関するものである。

［従来の技術］ 今日の生産部門では、機械、装置、ユニット、部品に文
字、数字、記号を附す加工が多数行なわれていてそれら
は板金加工でも全く同様である。

しかるに今日的製品である多種少量生産品に対し、ラン
ダム文字、数字、記号を自由に選択し刻印する装置がな
く、板金加工機では金型セット用のホルダの１個を使用
して１個の刻印体をセットして刻印していた。

また、従来の板金加工機では、上下動自在に保持された
刻印体の頭部の上方に、上下動自在に保持されるととも
に下動時には上記刻印体の頭部を下圧して刻印体下部の
被加工材料に刻印を行なわせるハンマーを設けた構造と
なっている。

［発明が解決しようとする問題点］ したがって、従来形の板金加工機による刻印では、加工
用の金型ステーションと共用のため、多くても数種類ま
でが可能な範囲であり、しかも加工に使用する金型・が
その分減少するため加工対象、にできるワークを大幅に
減少していた。

また、刻印専用装置を板金加工機等の外に備え、刻印の
みを行なわせる方式は、新たに板金用刻印装置の新規開
発と刻印装置の位置決め機械や加圧装置さらに制御機等
の２重投資となると、装置の据付面積も２重になるので
大変投資効率の悪いものとなる。

更に加工機から刻印機にワークを移すため、搬送の手段
が必要になり、しかも刻印の位置精度を悪くする。

他の刻印手段は人手によるものであるが、自動化、無人
化の機能は不可能なものである。

また、従来のこの種刻印装置では、刻印力を調節したり
一定にすることが難しく、被加工材料の板厚が変更され
た場合、これに速やかに対応して一定の刻印力を維持す
ることが困難であった。

またこの調整が不十分であると、刻印が十分に行なわれ
ず、又は刻印体が損傷する等の問題があった。

本発明は、この点に鑑みなされたもので、被加工材料の
板厚の変化に対応し、刻印力を所望の一定力に維持・調
整することが出来る板金加工機用刻印の加工装置を提供
することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明の加工装置は、上下動
自在に保持された刻印体と、刻印体の上方で上下動自在
に保持されていて下降することで刻印体の頭部を押し圧
するハンマー体とを備え、刻印体の下部に存在する被加
工材に刻印を行う板金加工機用刻印の加工装置において
；前記ハンマー体を直接前記刻印体の頭部を押°し圧せ
ず、前記ハンマー体と前記刻印体頭部の間に、下降する
前記ハンマー体で押し圧されるパンチヘッドと該パンチ
ヘッドの上下動で上下動して前記刻印体の頭部を押し圧
する刻印ハンマーを設け、前記パ印ハンマー間に流体用
の圧力室を設け、前記パンチヘッドの下降力を前記圧力
室に注入されている４流体を介して前記刻印ハンマーに
伝えるように構成したことを特徴としている。

［作　用］ 上記の構成において、刻印体の下方に被加工材料Ｗ（以
下、ワークＷという）を設定する。ハンマー体によって
パンチヘッドを加圧すると、この圧力は圧力室内にある
所定圧力の作動流体を介して刻印ハンマーに伝わり、該
刻印ハンマーを下動させる。刻印ハンマーは刻印体の頭
部を加圧し、ワークＷに刻印が施される。

ワークＷの板厚が厚いものに変更された場合、刻印動作
時には、パンチヘッドと刻印ハンマーとの間隔が縮まワ
て前記圧力室の容積が減り、前記圧力室から所定量の作
動流体が外部に逃げる。

従って板厚が変わっても刻印力を常に一定とすることが
でき、また圧力室内に供給しておく作動流体の圧力を調
整することにより刻印力の調節も容易に行なえる。

［実施例］ 第１図〜第６図によって本発明の一実施例を説明する。

まず、第１図に基いて板金加工機全体の構造について概
略説明する。図において、板金加工機本体１にはタレッ
ト軸２（第５図および第６図参照）が回動自在に立設さ
れており、該タレット軸２にはタレット基台３を構成す
る平面扇形の上タレット基板３ａおよび下タレット基板
３ｂが固着されている。

そして、これらの上下のタレット基板３ａ、３ｂにはタ
レット軸２を中心とする同一半径の円周上に一定間隔を
おいて複数個の穴が対をなして形成されており、該複数
対の穴には回転盤４とダイホルダー５が対向配設されて
いる。しかして、前記回転盤４とこれに対向配設される
ダイホルダー５に支持されたダイ５ａとは各一対の刻印
セット６（以下、刻印セット６という）を構成する。

また、前記板金加工機本体１の定位置には、刻印位置に
ある回転盤４・の上方に、該回転Ｗ４の中心と同心上に
中心を有し、かつ操作指令によって上下動可能なハンマ
ー体７が対向配設されている。

さらに、前記板金加工機本体１の前方には、ワークＷを
Ｘ軸およびＹ軸方向に移動させるための位置決め装置８
が配置されてあり、該位置決め装置８にはＸ軸およびＹ
軸方向に移動可能なキャリッジ８ａが配設されていてワ
ークＷは該キャリッジ８ａ上に固定支承される。

次に、上記した上下のタレット基板３ａ、３ｂ上に複数
対配設されている刻印セット６について、第２図、第３
図および第５図を参照して詳述する。

図に示すように、刻印セット６は上タレット基板３ａ上
にタレット軸２を中心とする円周上に一定間隔をおいて
配設された穴９（第２図）に回動自在に保持されている
回転＠４と、前記穴９と対向して配設された下タレット
基板３ｂ上の穴（図示せず）に固定されたダイホルダー
５（第５図）に支持されているダイ５ａとによって構成
されている。第２図に示すように、前記回転盤４は中空
円筒のフランジ形状をなし、その内部の同一円周上には
一定の間隔で保持穴１０（第３図（ｃ）には円周１２等
分点上に一定間隔θ（θ＝３０°）で配設された１２個
の穴の一部が示しである。）が軸心方向に沿って形成さ
れており、かつ前記回転盤４の軸心方向のほぼ中央位置
の外周にウオームホイール１１がキー１２によって固着
されている。そして、前記回転盤４は、その７ランジの
鍔部と前記ウオームホイール１１の下面とで上タレット
基板３ａを挟装し、回動は自在であるが上下の滑動は阻
止されている。

また、前記回転盤４の各保持穴１０には刻印体１３が上
下動可能に保持されており、該刻印体１３の底部には文
字、数字または記号等の刻印刃１４が形成されている。

そして、第３図（Ｃ）に示すように、前記刻印体１３の
頭部１３ａは中心部を切除した扇形とされている。

さらに、回転盤４の上方には、前記各刻印体１３を保持
しておくためのガイド板１５が支柱１６を介して基板３
ａに取付けられている。第２図及び第３図（Ｃ）に示す
ように、ガイド板１５はリング形状であり、内周縁部に
は段部１７が突設されて刻印体１３の頭部１３ａが掛け
られるように構成されている。またガイド板１５の要所
には、半径方向に凹部１５ａが形成されており、該凹部
１５ａの近傍の内周縁部で、前記段部１フは刻印体１３
の頭部１３ａの幅よりも広い間隔をあけて途切れている
。そして凹部１５ａには略り字形の刻印体ガイド１８が
ねじによって固定されており、下方に垂下した刻印体ガ
イド１Ｂの一部分によりて、段部１７から外れて下方に
押圧される刻印体１３の頭部１３ａが案内されるように
構成されている。

次に、前記刻印体１３の所望の１個を下圧するように、
その上部位置で上タレット基板３ａに間接的に保持され
ている刻印ハンマー２２について説明する。

前記ガイド板１５の上方には、１辺の長さがガイド板１
５の外径とほぼ等しい平面視略正方形状のハンマーホル
ダー１９が設けられている。ハンマーホルダー１９は、
上タレット基板３ａ上に立設された４本の支柱２０に４
隅を挿通されている。そして基板３日とハンマーホルダ
ー１９との間の各支柱２０には圧縮コイルばね２１がそ
れぞれ介装されており、この圧縮コイルばね２１がハン
マーホルダー１９を支え、ハンマーホルダー１９の上面
を各支柱２０頭部の締結部材２０ａに当接させている。

次に、ハンマーホルダー１９の中央部には凹段部１９ａ
が形成されており、該凹段部１９ａの中央には略円形の
孔が形成されている。この孔には、刻印ハンマー２２の
フランジ部２２ａが係合しており、下方に突出した刻印
ハンマー２２の軸部２２ｂは前記回転盤４の中心孔に上
下摺動自在に挿通している。そして軸部２２ｂの下端に
はワークＷを押えるための弾性部材が設けられている。

また第３図（ａ）に示すように、刻印ハンマー２２の軸
部２２ｂにはハンマー部２２ｃが設けられている。この
ハンマー部２２ｃの上部は前記凹段部１９ａの孔に形成
された溝に係合しており、ハンマーホルダー１９に対す
る刻印ハンマー２２の回転方向の運動を規制している。

そしてハンマー部２２ｃの加圧面となる下面は、前記刻
印体ガイド１８に案内される刻印体１３の上方に位置す
るように構成されている。

また第３図に示すように、前記ハンマー１９Ｂ２２　ｃ
の下方の軸部２２ｂには引上げ突起２２ｄが形成されて
いる。前記ハンマー部２２ｃによる加圧工程終了後、刻
印ハンマー２２は圧縮コイルばね２１の復元力によって
上昇するが、この時刻印体１３の頭部１３ａに引上げ突
起２２ｄが引掛り、下降した刻印体１３を元の位置に引
上げることができるようになっている。

次に、刻印ハンマー２２の上部には円柱状の突起２２ｅ
が形成されている。該突起２２ｅには略円筒形状のパン
チヘッド２３が０リングを介して上下摺動自在に設けら
れており、刻印ハンマー２２の上部とパンチヘッド２３
の間には作動流体としての作動油が供給される圧力室２
４が形成されている。パンチヘッド２３の周縁部には係
止段部の設けられた貫通孔２５が形成されている。

この貫通孔２５には所定長さのボルト２６が挿通されて
おり、該ボルト２６は刻印ハンマ−２２上部のフランジ
部２２ａに締結されていると共に、その頭部は前記貫通
孔２５の係止段部に係止している。即ち、刻印ハンマー
２２に対するパンチヘッド２３の摺動は、ある一定のス
トロークで行なわれるようになっている。そしてパンチ
ヘッド２３の側壁には前記圧力室２４に連通する通油孔
２７が形成されている。この通油孔２７には、モータＭ
によって駆動される油圧ポンプＰが接続されており、所
望の圧力に設定されたリリーフ弁２８を介してタンクＴ
内の作動油を所望の圧力で圧力室２４に供給できるよう
になっている。

なお第２図中、前記パンチヘッド２３に対面する上方位
置には、パンチヘッド２３と同軸上に、操作指令によっ
て下降する上下動自在なハンマー体７が板金加工機本体
１上に支持されている。

次に、所望の刻印セット６を、その中心が前記ハンマー
体７の軸心と一致する位置に回動させるタレット基台回
転制御手段としてのタレット基台回転制御機構について
、第６図を参照して簡単に説明する。

上記タレット基台回転制御機構自体は従来周知のものと
同一であり、すなわち、図に示すように、前記タレット
軸２の下部板金加工機本体ｌ内には該タレット軸２に固
着されたウオームホイール３０とこれと噛合いかつ図示
しないサーボモータの原動軸に固着されたウオーム３１
が配設されている。また、前記タレット軸２の上部には
前記タレット基台３が固着され、タレット軸２とタレッ
ト基台３とは一体構造となって回動するように構成され
ている。・そして、前記タレット基台３は所望の刻印セ
ット６を、その中心が前記ハンマー体７の軸心と一致す
る位置にタレット軸２を中心として回動移送すべく、適
宜の制御機構、サーボモータおよびウオームギヤーによ
って駆動される。なお１図中３２はダイ受台である。

次に、前記タレット基台回転制御機構によフて選択した
刻印セット６の中で、所望の刻印体１３を選択して前記
ハンマー体７の真下に移送させる回転盤制御機構につい
て、第４図〜第６図によって説明する。

図に示すように、前記タレット軸２の上部に固着された
タレット基台３の上部にはタレット軸２の軸心と同心上
にサーボモータ３３が固着されており、該サーボモータ
３３は回転盤４を所定角度回動ずべく適宜の制御機構に
より駆動される。また、前記サーボモータ３３からは下
方に原動軸３４が延設されており、前記サーボモータ３
３からのトルクは前記原動軸３４、傘歯車機構３５を経
て、上タレット基板３ａの上方を扇形の半径方向外方に
沿って延設された水平な駆動軸３６に伝達される。

ざらに、該駆動軸３６の回動け、上タレット基板３ａ上
に配設されたギヤーボックス３７を介して回転盤駆動軸
３８に伝達されるようになっている。

次に、以上の構成に勿ける作用について説明する。

先ず、刻印前において、ワークＷは、板金加工機本体１
の前方に配置されている位置決め装置上でＸ軸およびＹ
軸方向に移動可能に保持されているキャリッジ８ａに固
定支承されて、前記位置決め装置８によってＸ軸および
Ｙ軸方向が制御され、所定の刻印位置まで移送されてい
る。なお、ここで注意すべきことは、上記ワークＷを刻
印位置に位置決めする際の刻印位置とは、刻印作動可能
な位置に移送されている回転盤４の中心、すなわちハン
マー体７の軸心を意味するのではなく、該軸心の側方で
刻印ハンマー２２に加圧されて下降する刻印体１３の位
置を示している。

上記の位置の状態で、第６図に示すように、所望の刻印
体１３が保持されている刻印セット６をその中心がハン
マー体７の軸心と一致する位置に移送すべく適宜の制御
機構による第１操作指令によって図示しないサーボモー
タが所定回転を行い、このサーボモータからのトルクは
ウオーム３１、ウオーム３０を経てタレット軸２に伝達
され、タレット軸２は軸心を中心として所定角度回動さ
れる。したがって、このタレット軸２の所定角度の回動
に伴って、タレット軸２と一体構造になっているタレッ
ト基台３もタレット軸２の軸心を中心として所定角度回
動され、所望の刻印体１３が保持されている刻印セット
６はその中心がハンマー体７の軸心と一致する位置に移
送される。しかして、この位置に移送された刻印セット
６は、先に位置決めされたワークＷの刻印位置が上記の
ように移送された前記刻印セット６の回転盤４に保持さ
れている刻印体１３のいずれかと対面しているように、
ワークＷを挟むように対向して配置される。

続いて、所望の刻印体１３を選択するため、回転＠４を
回転させて所望の刻印体１３をハンマー体７直下の刻印
位置に移動させる。即ち、タレット基台３の上部にある
サーボモータ３３が所定回転を行う。そして、このサー
ボモータ３３からのトルクは、原動軸３４、傘歯車機構
３５、駆動軸３６、ギヤーボックス３７を介して回転ｍ
ＷＩＡ動輪３８に伝達され、さらにこの回転盤駆動軸３
８の回動は継手４１、ウオーム軸４０を経て、ウオーム
３９に伝達され、ウオーム１１が所定角度回動される。

したがって、前記ウオーム１１と一体構造になっている
回転盤４は刻印ハンマー２２の軸部２２ｂを中心として
所定角度回動され、この回転盤４の回動に伴って回転盤
４に保持され、ガイド板１５に垂下されている所望の刻
印体１３が所望の刻印位置に回動移送される。

ここで、操作指令によって板金加工機本体１に配設され
ているハンマー体７を第２図の指先Ａ方向に下降させる
。このハンマー体７の下降によってパンチヘッド２３に
は圧力が加えられ、パンチヘッド２３に加えられた圧力
は、圧力室２４内に蓄えられた所定圧力の作動油を介し
て刻印ハンマー２２に伝達されるので、前記パンチヘッ
ド２３及び刻印ハンマー２２は一体に下降する。この時
、刻印ハンマー２２は、ハンマーホルダー１９を押下げ
て圧縮コイルばね２１を押し縮めている。そして上記刻
印ハンマー２２の下降によって、選択された刻印体１３
の頭部１３ａがハンマー体７によって押下げられる。前
記刻印体！３は、刻印体ガイド１８に頭部１３ａの一側
面をガイドされ、回転盤４の保持穴１０に軸部をガイド
されて、左右に回動することなく毒矢Ｂ方向に下降する
。そして第２図中２点鎖線で示す位置で、刻印刃１４が
ワークＷに当接する。この時、刻印ハンマー２２の軸部
２２ｂに設けられた弾性部材は、ワークＷを刻印位置の
近傍で押圧保持している。

そして、上記のように刻印体１３の刻印刃１４がワーク
Ｗに当接した時点から刻印体１３の下降に伴って、刻印
体１３にはワークＷの抵抗による上方への押上げ力が作
用する。この押上げ力は、刻印ハンマー２２を介して圧
力室２４内の作動油に伝わるが、一方パンチヘッド２３
はハンマー体７の下降によってなおも加圧されるために
、圧力室２４内の作動油は通油孔２７からタンクＴに戻
される。このようにして前記押上げ力は吸収されるので
、刻印ハンマー２２がワークＷに与える刻印力は常に一
定の限度に維持されることになる。

そして、刻印刃１４のワークＷに対する下圧力は、刻印
刃１４がワークＷに当接した初期の時点では小さく、そ
れ以降は徐々に大きく作用するように構成されており、
したがって美麗な所望の刻印がなされ、また刻印刃１４
を急激な？＃軍から守り刻印刃１４の寿命を延ばす役目
も果しているわけである。

上記のようにして、ワークＷに所望の位置に所望の刻印
がなされた後に、ハンマー体７は上昇して復帰し、それ
に伴って、圧力室２４内には再び所定圧力の作動油が供
給されるので、パンチヘッド２３は刻印ハンマー２２に
対して上端位置まで戻る。また、これと同時に、圧縮コ
イルばね２１の弾性力によってハンマーホルダー１９が
上方へ復帰し、このハンマーホルダー１９に引かけられ
て刻印ハンマ−２２全体も上昇して復帰する。従ってハ
ンマー部２２ｃによる刻印体１３の加圧状態も解除され
、該刻印体１３は刻印ハンマー２２に設けられた引上げ
突起２２ｄによって上方へ引上げられる。このようにし
て、刻印の動作終了後、刻印体１３、刻印ハンマー２２
及びパンチヘッド２３はそれぞれの上死点位置に復帰し
保持される。

上述したように、本実施例では刻印ハンマー２２とパン
チヘッド２３の間に一定圧力の作動油を蓄えた圧力室２
４を設け、ハンマー体７の下動時、前記作動油の圧力を
介して刻印ハンマー２２を下降させ、刻印体１３の頭部
１３ａが加圧されるようになっている。従って航速した
作用の説明において、所定位置に設定されたワークＷの
厚さが前述したものより大きければ、前記加圧時には、
刻印体１３の下降ストロークのは短くなり、パンチヘッ
ド２３は刻印ハンマー２２に接近する方向に摺動して、
圧力室２４の容積は減少する。即ち、刻印ハンマー２２
（又は刻印体１３）が下降しうる方法よりも長いハンマ
ー体７の余分なストロークは、圧力室２４内の作動油を
外部に追い出してパンチへラド２３を押し下げることに
より吸収されるので、板厚が変わっても、刻印力は一定
に保たれる。また作動油の圧力を調整することによって
、刻印力の調整は容易に行なえる。例えば板厚が同じで
刻印力が一定でも、ワークの材質が変われば刻印の深さ
も変わってくる。このような場合には、作動油の圧力を
調整することによって刻印力を適宜に加減すればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の板金加工機用刻印の加工
装置によれば、刻印ハンマーとパンチヘッドの間に所定
圧力の作動流体を有する圧力室を設け、パンチヘッドに
加えられるハンマー体の加圧力は、前記作動流体を介し
て刻印ハンマー及び刻印体に伝えられるようにしである
。従って本発明によれば、圧力室に所定圧力の作動流体
が入っているため、刻印力を常に一定にすることができ
るという効果がある。またワークの板厚が変った場合に
も、減少したストローク分は圧力室８稍の減少によって
カバーすることができるので、やはり一定の刻印力を維
持することができるという効果がある。また作動流体の
圧力を変えることにより、当該一定刻印力の変更・調整
も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る刻印の加工装置を具備した刻印
装置が板金加工機に組込まれた状態の板金加工機の概略
構成を示す一部截欠した斜視図、第２図は、本発明の一
実施例による刻印の加工装置の要部を示す拡大部分断面
図、第３図（ａ）及び（ｂ）は、そわぞれ第２図のａ−
ａ切断線及びｂ−ｂ切断線における断面図、第３図（ｃ
）は第２図のｃ−ｃ線における矢視図、第４図は、同上
回転盤回動制御機構および刻印ハンマー回転制御機構を
説明するための上タレット基板の平面図、第５図は、同
上第４図中Ｉ−Ｉ線断面図、第６図は、同上タレット基
台回転制御機構の概略を説明するためのタレット基台の
断面図である。 １・−板金加工機本体、７−・ハンマー体、１３−刻印
体、１３　ａ−刻印体の頭部、２２−刻印ハンマ、２３
・−バンチヘッド、２４・−圧力室、Ｗ・−被加工材料
としてのワーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上下動自在に保持された刻印体と、刻印体の上方で上下
   動自在に保持されていて下降することで刻印体の頭部を
   押し圧するハンマー体とを備え、刻印体の下部に存在す
   る被加工材に刻印を行う板金加工機用刻印の加工装置に
   おいて； 前記ハンマー体を直接前記刻印体の頭部を押し圧せず、
   前記ハンマー体と前記刻印体頭部の間に、下降する前記
   ハンマー体で押し圧されるパンチヘッドと該パンチヘッ
   ドの上下動で上下動して前記刻印体の頭部を押し圧する
   刻印ハンマーを設け、前記パンチヘッドと前記刻印ハン
   マー間に流体用の圧力室を設け、前記パンチヘッドの下
   降力を前記圧力室に注入されている流体を介して前記刻
   印ハンマーに伝えるように構成したことを特徴とする板
   金加工機用刻印の加工装置。