JPH081385A - トグル式パンチ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速パンチを可能とし、かつ打ち抜き時の過
負荷防止を図る。 【構成】 中間部で屈曲自在な屈曲レバー１８の上下端
を、支点部材２８およびラム１４に各々回動自在に連結
する。この屈曲レバー１８の屈曲部に進退部材１９を連
結する。進退部材１９は屈曲レバー１８を屈曲駆動する
ものであり、進退ストロークの中間で屈曲レバー１８を
伸長状態とする。支点部材２８は上下回動自在なレバー
状とし、過負荷吸収機構２７で受ける。この機構２７
は、支点部材２８の遊端とフレーム間に支持された第２
の屈曲レバー２９と、エアシリンダ３０で構成する。第
２の屈曲レバー２９は、ストッパ４２ａで微小屈曲角度
に支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はパンチプレス機に装備
されるトグル式パンチ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械式パンチプレスでは、ラムを
昇降させるパンチ駆動装置として、クランク軸に連結し
たピットマンアームの下端をラムに連結したクランク式
のものが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この機構では、クラン
ク軸の１回転でラムの１回の昇降が行われる。そのた
め、高速パンチによって加工時間を短縮するためには、
クランク軸の回転速度を速くする必要がある。しかし、
クランク軸の回転速度はモータの回転速度や軸受性能等
によって制限され、パンチ速度の高速化が難しい。ま
た、このクランク機構では、打ち抜き荷重の過負荷に対
して各機構部の損傷防止を図ることが難しい。そこで、
前記の高速化の解決策として、本出願人は、パンチ駆動
機構をトグル式とするものを試みた。これによれぱ、進
退部材の１回の往復動作で２回のパンチが行われ、高速
パンチが可能となった。しかし、打ち抜き荷重の過負荷
に対する各機構部の保護について、まだ未解決であっ
た。

【０００４】この発明の目的は、高速パンチが可能で、
かつ打ち抜き時の過負荷に対して各部の保護が図れる簡
単な構成のトグル式パンチ駆動装置を提供することであ
る。この発明の他の目的は、板厚や材質等の負荷条件に
応じて、より適切な過負荷防止を図ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のトグル式パン
チ駆動装置は、屈曲動作でラムを昇降させる屈曲レバ
ー、およびこの屈曲レバーの屈曲部に連結されて屈曲駆
動を行う進退部材を備えたパンチ駆動装置において、屈
曲レバーの支点部材を弾性的に上方へ逃がし可能に支持
する過負荷吸収機構を設けたものである。前記ラムは昇
降自在に支持されてパンチ工具を駆動するものである。
屈曲レバーは、中間部で屈曲自在なものであり、上下端
が前記支点部材およびラムに各々回動自在に連結され
る。進退部材は進退駆動装置に連結され、進退ストロー
クの中間で前記屈曲レバーを伸長状態とする。前記支点
部材は、基端でフレームに上下回動自在に支持されたレ
バー状部材であっても良い。この場合に、前記過負荷吸
収機構は、前記支点部材の遊端に下端が回動自在に連結
されかつ上端がフレームに回動自在に連結されて中間部
で屈曲自在な第２の屈曲レバーと、この屈曲レバーを屈
曲角度が微小角度となる状態で弾性式に屈曲阻止する弾
性支持機構とを備えるものとしても良い。この弾性支持
機構には前記微小角度の調整を可能とする支持角度調整
機構を設ける。支持角度調整機構は、例えば第２の屈曲
レバーの屈曲部近傍に係合して屈曲レバーの伸長を阻止
するストッパと、このストッパを第２の屈曲レバーの屈
曲方向に対して出入りさせる出入り調整機構とで構成で
きる。

【０００６】

【作用】この構成のパンチ駆動装置によれば、進退部材
の進退駆動で屈曲レバーが伸長位置の両側へ交互に屈曲
させられ、ラムが昇降する。この場合に、進退部材がス
トローク端にあるときにラムが上死点に位置し、ストロ
ーク中央でラムが下死点まで下降し、他方のストローク
端まで進出すると、ラムは上死点に戻る。そのため、進
退部材の１回の往復動作でラムの昇降が２回行われるこ
とになり、高速パンチが可能となる。ラムに作用する打
ち抜き時の過負荷は、過負荷吸収機構で吸収され、各部
の損傷が防止される。前記支点部材を、上下回動自在な
レバー状部材とし、また過負荷吸収機構を、支点部材の
遊端に連結された第２の屈曲レバーと、この屈曲レバー
を微小屈曲角度で弾性式に屈曲阻止する弾性支持機構と
で構成した場合は、打ち抜き荷重によって支点部材に作
用する荷重を小さな力で受けることができ、弾性支持機
構が簡単なもので済む。すなわち、支点部材に作用する
打ち抜き荷重は、第２の屈曲レバーに圧縮力として作用
するが、弾性支持機構に加わる力は、微小屈曲角度によ
って生じる分力であるため、僅かな力となる。支点部材
の「てこ」の作用によっても弾性支持機構に加わる力が
小さくなる。そのため、簡単な構成の弾性支持機構で打
ち抜き荷重を、過負荷防止可能に支持することができ
る。しかも、前記弾性支持機構には前記微小角度の調整
を可能する支持角度調整機構を設けたため、板厚や材質
等の負荷の条件に応じて最適な過負荷防止を図り、安全
を確保すことができる。支持角度調整機構をストッパと
出入り調整機構とで構成した場合は、第２の屈曲レバー
が直線状になることを確実に阻止でき、そのためストッ
パの出入り位置を調整するだけで、可能な限り微小な角
度とでき、過負荷防止を機能させるまでの最大の許容負
荷を簡単に大きく設定できる。

【０００７】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。図１はこのトグル式パンチ駆動装置を装
備したパンチプレス機の破断側面図である。Ｃ形のフレ
ーム１における上フレーム部１ａおよび下フレーム部１
ｂに、上タレット２および下タレット３が互いに同軸に
設置され、これら上下のタレット２，３に複数のパンチ
工具６およびダイ工具７が円周方向に並べて設置されて
いる。各パンチ工具６は、ラム位置に割り出されたとき
に、ラム１４に連結されて昇降駆動される。ラム１４
は、ガイド部材８を介して上フレーム部１ａに昇降自在
に支持され、このトグル式のパンチ駆動装置１３で昇降
駆動される。

【０００８】このパンチ駆動装置１３は、屈曲動作でラ
ム１４を昇降させる屈曲レバー１８を、水平方向に進退
自在な進退部材１９で屈曲駆動するものであり、進退部
材１９はサーボモータ２１を駆動源とするクランク式の
進退駆動装置２０で駆動される。屈曲レバー１８は、短
い上レバー１８ａと長い下レバー１８ｂとをピン４１で
屈曲自在に連結したものであり、下レバー１８ｂは下端
がラム１４の上端に回動自在にピン結合されている。下
レバー１８ｂは、強度を損なわない程度に長孔状の盗み
孔３２が設けられ、軽量化が図られている。上レバー１
８ａは、上端がレバー状の支点部材２８に支点Ａで回動
自在にピン結合されている。支点部材２８は、基端を上
フレーム部１ａのブラケット１７に上下回動自在に取り
付けたものであり、ラム１４の上下位置切換兼用の過負
荷吸収機構２７で先端部が弾性的に上方へ逃げ可能に支
持されている。

【０００９】進退部材１９は、進退部材本体１９ｂの先
端側に進退伝達レバー１９ｃを上下回動自在に連結した
ものであり、進退伝達レバー１９ｃの先端が屈曲レバー
１８の屈曲部のピン４１に上下回動自在に連結されてい
る。前記進退伝達レバー１９ｃの上下揺動で、屈曲レバ
ー１８の屈曲動作に伴う屈曲部の上下変位が吸収され
る。進退レバー本体１９ｂは、上フレーム部１ａに設け
られた２本の平行なガイドレール３１，３１（図２）
に、ガイド部材１９ａを介して進退自在に支持されてい
る。進退駆動装置２０は、サーボモータ２１の出力軸２
１ａに円板状のクランク２２を設け、このクランク２２
の偏心位置に連接棒２６の一端を回動自在に連結したも
のであり、連接棒２６の他端は進退部材本体１９ｂの基
端に回動自在に連結してある。サーボモータ２１には、
パルスコーダ（図示せず）とは別に、ギヤ３３，３４を
介して出力軸２１ａの回転位置を検出する検出器３６が
付設してある。

【００１０】過負荷吸収機構２７は、第２の屈曲レバー
２９と、この屈曲レバー２９を屈曲角度α（図３）が微
小角度となる状態で屈曲阻止する弾性支持機構であるエ
アシリンダ３０と、ストッパ形式の支持角度調整機構４
２とを備える。第２の屈曲レバー２９は、上レバー２９
ａと下レバー２９ｂとを屈曲部となる力点Ｄで屈曲自在
にピン結合したものであり、下レバー２９ｂの下端が支
点部材２８の先端の作用点Ｂに回動自在にピン結合され
る。上レバー２９ａは上端が支点Ｃで上フレーム１ａに
回動自在に支持されている。エアシリンダ３０は、その
ピストンロッド３０ａの先端を、第２の屈曲レバー２９
の屈曲部のピンに回動自在に連結してある。また、エア
シリンダ３０のシリンダ本体は基端３０ｂが上フレーム
１ａに上下回動自在に支持されている。支持角度調整機
構４２は、第２の屈曲レバー２９の屈曲部に係合するス
トッパ４２ａを設けたものであり、ストッパ４２ａは調
整ねじからなる出入り調整機構４３を介して上フレーム
１ａに設置されている。ストッパ４２ａは、第２の屈曲
レバー２９の屈曲角度αが所定の微小角度となるように
調整しておく。

【００１１】上記構成の動作を説明する。進退駆動機構
２０のクランク２２が１回転すると、進退部材１９が１
往復の進退動作をする。この１往復動作のうち、進退部
材１９が図３の左端位置から進退ストロークＳの中央位
置に達する間は、屈曲レバー１８はその屈曲部が左寄り
に屈曲した状態から伸長状態へと変化し、これに伴って
ラム１４が上死点から下死点まで下降する。進退部材１
９がストロークＳの中央位置から右端位置に達する間
は、屈曲レバー１８はその屈曲部が伸長状態から右寄り
に屈曲した状態へと変化し、これに伴ってラム１４が下
死点から上死点まで上昇する。進退部材１９が右端位置
から左端位置へ戻るときにも、前記と同様にラム１４が
昇降する。このようにして、進退部材１９が１往復の進
退動作をする間に、ラム１４は２回昇降動作を繰り返
し、パンチ工具６によるパンチ動作が２回行われる。そ
のため高速パンチが可能となり、加工時間が短縮でき
る。

【００１２】上記パンチ動作において、ラム１４のスト
ローク速度は、進退部材１９のストローク速度が一定で
あれば、下死点付近で最も低速となるが、進退部材１９
はクランク２２で駆動されるため、ストローク中央で最
高速度となり、また低速時との速度差も大きい。そのた
め、パンチ工具６がワークを貫通後下死点付近での速度
が高速に維持される。このため高速度のパンチ加工が行
える。また、進退部材１９の駆動源はサーボモータ２１
であるため、速度制御および位置制御が容易であり、そ
のため、ワークの板厚や材質に応じてラム速度やラム位
置を調整し、加工品質の向上や、騒音低下等が図れる。

【００１３】パンチ動作時にラム１４に生じる過負荷は
次のように逃がされる。昇降駆動用の屈曲レバー１８の
支点Ａに加わる打ち抜き力は、レバー状の支点部材２８
の先端の作用点Ｂに伝達される。この作用点Ｂの押し上
げ力が、第２の屈曲レバー２９の支点Ｃと力点Ｄの位置
関係で支持される。すなわち、第２の屈曲レバー２９を
完全に伸長させずに、微小な角度αだけ曲げておくこと
により、エアシリンダ３０に若干の力が加わる。この力
は、屈曲レバー２９に加わる圧縮力の微小曲げ角度αに
よって生じる分力であるため、僅かな力であり、エアシ
リンダ３０に大出力のものを要しない。しかし、昇降駆
動用の屈曲レバー１８に過大な力が加わった場合は、エ
アシリンダ３０にも設定圧以上の圧力が加わり、ピスト
ンが押し戻される。このように、昇降駆動用の屈曲レバ
ー１８の過負荷が弾性的に吸収され、過負荷による各部
の破損等が防止される。第２の屈曲レバー２９の曲げ角
度αは、ストッパ４２ａの進退によって調整でき、板厚
や材質等に応じた適正な過負荷防止が行える。第２の屈
曲レバー２９の曲げ角度αをできるだけ小さく設定して
おくことで、エアシリンダ３０による過負荷防止機能が
作用するまでの打ち抜き荷重を最大に設定できる。スト
ッパ４２ａを使用するため、曲げ角度を小さくしても、
第２の屈曲レバー２９が不用意に直線状となって逆方向
に曲がることが確実に防止できる。また、エアシリンダ
３０を大きく短縮動作させると、支点部材２８と共に昇
降駆動用の屈曲レバー１８も大きく上昇させることがで
き、この上昇状態でパンチ工具６の交換作業等が行え
る。

【００１４】図４および図５は他の実施例を示す。この
例では、進退部材１９を単独の部材として上フレーム部
１ａのガイド部材４５に進退自在に設置してある。進退
部材１９と屈曲レバー１８との連結は、進退レバー１９
に設けた貫通孔４４に屈曲レバー１８の屈曲部を挿通す
ることにより、屈曲レバー１８の屈曲動作に伴う屈曲部
の上下変位を吸収可能に行っている。支点部材２８は、
硬質の弾性体からなる過負荷吸収機構２７を介してフレ
ーム１に固定してある。その他の構成は前記実施例と同
様である。なお、前記実施例では説明および図示を省略
したが、板材Ｗはワーク送り機構のワークホルダ１５に
把持されてテーブル１６上をラム１４によるパンチ位置
Ｐに送られる。

【００１５】

【発明の効果】この発明のトグル式パンチ駆動装置は、
上下端が支点部材およびラムに各々連結されて中間部で
屈曲自在な屈曲レバーと、この屈曲レバーの屈曲部に連
結されかつ進退駆動装置に連結されて進退ストロークの
中間で前記屈曲レバーを伸長状態とする進退部材とを設
けたため、進退部材の１往復の進退動作でラムが２回昇
降し、そのため高速パンチが行えてパンチ加工時間が短
縮される。また、屈曲レバーの支点部材を弾性的に上側
へ逃がし可能に支持する過負荷吸収機構を設けたため、
ラムに作用する打ち抜き時の過負荷が前記過負荷吸収機
構で吸収され、各部の損傷が防止される。過負荷吸収機
構は、屈曲レバーの上端の支点部材を支持するものであ
るため、簡単な構成で済む。前記支点部材を、基端でフ
レームに上下回動自在に支持されたレバー状部材とし、
また前記過負荷吸収機構を、前記支点部材の遊端に連結
された第２の屈曲レバーと、この屈曲レバーを微小屈曲
角度で弾性式に屈曲阻止する弾性支持機構とで構成した
場合は、簡単な構成で過負荷防止が実現できる。しか
も、前記弾性支持機構には前記微小角度の調整を可能す
る支持角度調整機構を設けたため、板厚や材質等の負荷
の条件に応じて最適な過負荷防止を図り、安全を確保す
ことができる。支持角度調整機構を第２の屈曲レバーに
係合するストッパとその出入り調整機構とで構成した場
合は、第２の屈曲レバーが直線状態となることを確実に
阻止でき、ストッパ位置を調整するだけで、可能な限り
微小な角度とできる。そのため、過負荷防止を機能させ
るまでの最大の許容負荷を簡単に大きく設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるトグル式パンチ駆
動装置を装備したパンチプレス機を示す部分破断側面図
である。

【図２】同トグル式パンチ駆動装置の平面図である。

【図３】同トグル式パンチ駆動装置の模式説明図であ
る。

【図４】この発明の他の実施例にかかるトグル式パンチ
駆動装置の概略破断側面図である。

【図５】同トグル式パンチ駆動装置を装備したパンチプ
レス機の破断側面図である。

【符号の説明】

６…パンチ工具、１４…ラム、１７…支点部材、１８…
屈曲レバー、１９…進退部材、２０…進退駆動装置、２
１…サーボモータ、２７…負荷吸収機構、２９…第２の
屈曲レバー、３０…エアシリンダ（弾性支持機構）、３
２…盗み孔、４２…支持角度調整機構、４２ａ…ストッ
パ、４３…出入り調整機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチ駆動用の昇降自在なラムと、上下
   端が支点部材および前記ラムに各々回動自在に連結され
   て中間部で屈曲自在な屈曲レバーと、この屈曲レバーの
   屈曲部に連結されかつ進退駆動源に連結されて進退スト
   ロークの中間で前記屈曲レバーを伸長状態とする進退部
   材と、前記支点部材を弾性的に上方へ逃がし可能に支持
   する過負荷吸収機構とを備えたトグル式パンチ駆動装
   置。
2. 【請求項２】 前記支点部材が、基端でフレームに上下
   回動自在に支持されたレバー状部材であり、前記過負荷
   吸収機構は、前記支点部材の遊端に下端が回動自在に連
   結されかつ上端がフレームに回動自在に連結されて中間
   部で屈曲自在な第２の屈曲レバーと、この屈曲レバーを
   屈曲角度が微小角度となる状態で弾性式に屈曲阻止する
   弾性支持機構とを備え、この弾性支持機構に、前記微小
   角度の調整を可能とする支持角度調整機構を設けた請求
   項１記載のトグル式パンチ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記支持角度調整機構が、前記第２の屈
   曲レバーの屈曲部近傍に係合して前記屈曲レバーの伸長
   を阻止するストッパと、このストッパを第２の屈曲レバ
   ーの屈曲方向に出入りさせる出入り調整機構とでなる請
   求項２記載のトグル式パンチ駆動装置。