JPS6217132Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、金属などの板材に単独の打抜きに
より穴あけや、連続打抜きによる切断、切欠、窓
切りなどの加工を行うタレツトパンチプレス機に
関し、特にタレツト上に設けられている金型の方
向を自由な任意の位置に回転位置決めできるよう
にしたものである。

〔従来の技術〕

被加工材に施すプレス加工の場合、形状は同一
金型の加工形状であるが被加工材に対する向きが
様々な方向と位置にある加工を必要とすることが
数多くある。このような場合、上下の金型の取り
付け角度を必要な方向に変えられるような構造に
すれば、１ケの金型による角度を変えた打抜き加
工を可能とする。金型には加圧力の20〜50％の巨
大な力が作用するので、位置ずれを生じないよう
上下の金型をスライダやベツドにボルトや爪金具
などで強固に固定しなければならない、このよう
な技術として特公昭47−19839号公報に開示され
た第１図に示すよう構造の装置がある。

次にこの装置について説明する。

第１図において、１はベツト、２は前記ベツト
１に回転可能に設けられた回転盤、３は前記回転
盤２と一体に回転する下金型で回転盤２の周囲に
設けられた歯形４に噛み合う歯車５を介して回転
させられる。この回転盤２の周囲の対向する位
置、すなわち周囲に180゜間隔の２ケの係合孔６
が設けられており、回転盤２が180゜回転する毎
にベツド１に備えられたピストン杆８がエアシリ
ンダ７で押し出され係合孔６と嵌合することによ
り、位置決めと固定がなされる。上金型９は下金
型３と同様の構成で、スライダ１０に設けられ、
歯形１１、歯車１２により回転するとともにスラ
イダ１０に備えられたエアシリンダ１３のピスト
ン杆１４および係合孔１５，１５によつて180゜
回転する毎に位置決めと固定がなされる。歯車
５，１２にはそれぞれ噛み合う歯車１６，１７が
あり、歯車１６，１７はこれと一体に回転する歯
車軸１８、傘歯車１９，２０、一方向クラツチを
備えたピニオン軸２１、ピニオン２２、ラツク２
３によりスライダ１０の動きに連動して打抜き作
業ごとに上、下金型９，３を180゜回転させるも
のであるが、この技術思想は、従来と同じ範囲の
もので、プレス加工は上下の金型９，３をしつか
りとフレームに固定しなければならないため、ピ
ストン杆１３と１４を使用し、これにより金型の
固定化を計つている。いる。

これは、金型の固定を強固にするには、専用の
強い金具で固定しなければならぬとの従来思想の
範ちゆうにある構造と方式である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような従来の装置には次のような欠点があ
る。

(1) 金型を回転し所望の角度に位置決める上下の
回転盤が加圧力を伝達する構造物のベツトとス
ライダに交換が困難な構造でそれぞれ固定され
ているため、金型自動交換の全く不可能な構造
である。タレツトパンチプレス機は元来が多数
の金型を備えている所望の金型を短時間に自動
交換することで多様な加工を自在に行うのを目
的とした加工機であるため、金型交換不能の機
構はまつたく使用および応用が不可能なもので
ある。

(2) それでも、強いて第１図のごとき構造の金型
回転盤機構で、金型交換可能のプレス機械を作
り上げたとしたら、備える金型回転機構の増設
スペースにより大きくなる分と加圧力と強度を
維持するために大きくなる分で、現有のタレツ
トパンチプレス機の数十倍もの大きさとなり、
しかも精度が悪く速度の遅い、巨大なエネルギ
ーを必要とする高価な機械となる。

(3) 金型ホルダへの金型の着脱にも多くの時間と
人力を要する方式のため、多種少量製品を加工
の目的としているタレツトパンチプレス機にと
つて重要である。金型段取りが容易で短時間に
行える必要条件を満し得ないため、使用や利用
の不可能な構造である。

(4) 上金型９や下金型３をスライダ１０やベツド
１に位置決め固定するのは、金型を取り付けた
回転盤２の外周に設けられた係合孔１５，６
と、これに嵌合するピストン杆１４，８である
ため、上下の金型９，３の回動停止位置は係合
孔１５，６の位置に限定されてしまい自由な任
意の回動位置への位置決めと固定は不可能であ
る。

さらに、金型を回転する動力系が運動量一定
のスライダ１０であるため、嵌合孔位置は回転
盤２の外周を整数で割れる位置にしかできな
い。

(5) 回転盤２を回転させることによる上下金型
９，３の回転運動と、ピストン杆１４，８を動
かして回転盤２をスライダ１０およびベツド１
に固定する固定位置決め運動とが交互に順次行
われるため、一工程の動作速度が遅くなるの
で、最高の状態でも120回／分以下の速度とな
る。

(6) 任意の自由な位置に位置決めすることが不能
なため、１ケの金型によるあらゆる角度方向の
加工や、微小角度と位置を変えての重ねて打抜
く連続により１つの形を自由に作る加工は全く
不可能である。したがつて、滑らかで仕上の良
い加工は不可である。

(7) 金型の自由交換が不能なため、複数の金型に
よる複合加工が全く不可能である。

(8) 両金型９，３を回転し位置決めするには、回
転盤２に挿入されているピストン杆１４，８を
エアシリンダ１３，７を作動させ引き抜いてか
ら回転盤２を回転させ停止後、エアシリンダ１
３，７を逆作動して回転盤２を係合孔１５，６
に挿入する。このように３工程と多いため、金
型の回転位置の１連の動作速度が遅くなり、最
高の状態に作られたとしても毎分120回以下の
駆動しか不可能である。

一方、米国特許3370492号明細書に記載されて
いるようなウオーム機構を使つて金型の方向を変
える打抜き機械があるが、これとても片刃（上金
型）だけでの精度の全く不要なブランク抜き専用
の加工しかできない単能の機械である。ゆえに加
工の対象となる材料は片刃だけで加工できる弱い
材料（紙、布、コルクなどの有機材）に限られ
る。

したがつて、金属のように大きな切断力を要す
る材料の加工に使用したり利用することは不可能
である。さらに、加工形状は金型によつて定めら
れた１種類のみしかできないものであつて、タレ
ツトパンチプレス機が目的としている加工の多様
性は全くない。それはこの構造が金型を自動で速
やかに交換して使用しようとする思想が全く無い
形で作られていることからも明らかである。さら
に、金型ホルダへの金型組み付けも、多くの時間
と人力をしている要する構造であつて、段取り性
の良さを追及しているタレツトパンチプレス機に
は不適である。

以上のことから、多種少量生産向きで高い加工
精度と速い加工速度と自由な形状を加工する適応
性の高い金型回転装置を備えたタレツトパンチプ
レス機への米国特許3370492号明細書の使用や応
用は全ての面で考えられないものである。

このように、一対の上下の金型を特定位置に回
動させた後に固定して被加工材に打抜き加工を施
す装置が提案されてはいるが、打抜き時に被加工
材から受ける金型の相対的な角度位置のズレをな
くすためには、ピストン杆などのようなシヨツト
ピンを用いて基台上に強固に固定する以外に方法
はないと考えられていた。こうしたシヨツトピン
を用いる考え方から脱却できないため、シヨツト
ピンの存在のために生ずる金型の回動動作と固定
動作との相反する動作を２挙動で行わなければな
らず、金型を回動させながら打抜き加工を連続的
に高速でしかも高精度に行うことはできないとさ
れていた。

加うるに、近年、多種少量生産の傾向にあり、
被加工材の多種多様な形状の加工と加工スピード
が益々要求されるようになり、プレス加工の高速
性と経済性を生かしながら、一種類の金型で打抜
き角度を少しずつ変化させた打抜き加工、斜線や
曲線を描く連続切欠き加工などの前記従来技術で
は到底実現不可能である多種多様な打抜き加工を
可能にすることが切望されていた。

この考案は、上記事情にかんがみなされたもの
で、従来技術では到底実現不可能であつた、金型
を任意の角度位置に回動位置決めし、任意の形状
の打抜き加工と、その加工速度の高速化および高
精度化を可能にしたタレツトパンチプレス機を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係るタレツトパンチプレス機は、上
金型を上下方向に作動するための上金型収容穴を
有し、第１の回転中心線のまわりに回転可能であ
るが垂直方向には不動となるように、回転自在な
上金型タレツト基板に設けられた上金型ホルダ
と、下金型を収容し第１の回転中心線と一致する
第２の回転中心線のまわりに回転可能となるよう
に、回動自在な下金型タレツト基板に設けられた
下金型ホルダと、上金型ホルダおよび下金型ホル
ダを回転させるため、上金型ホルダおよび下金型
ホルダそれぞれの穴径より大なる径で回転中心線
に一致する回転中心線をもつて回転する第１のウ
オームホイールおよび第２のウオームホイールを
備えた第１の回転装置および第２の回転装置と、
第１のウオームホイールおよび第２のウオームホ
イールを回転駆動させるため、第１のウオームホ
イールおよび第２のウオームホイールにそれぞれ
噛み合つていて、上金型タレツト基板および下金
型タレツト基板の回動軸線と直角な方向にある回
転軸線を持つた１対の軸受によつて、それぞれ軸
支された互いに平行な第１のウオームおよび第２
のウオームを備えた第１の駆動装置および第２の
駆動装置とを具備し、ハンマの下方に選択配置さ
れ所定の角度位置に回転位置決めされた上金型ホ
ルダ内に収容された上金型をハンマにより押圧す
るときに発生する上金型および下金型を回転させ
ようとする偶力を、第１の駆動装置および第２の
駆動装置によつて阻止し、上金型および下金型を
所定の角度位置に保持するものである。

〔作用〕

この発明においては、上金型ホルダが第１の駆
動装置により第１の回転装置に伝えられて回動
し、下金型ホルダが第２の駆動装置により第２の
回転装置に伝えられて回動し、上下の両ホルダは
常に一致して位置決めされる。また、ハンマの押
圧時に上金型と下金型を回転させようとする偶力
はそれぞれ第１、第２の駆動装置によつて阻止さ
れる。

〔実施例〕

第２図はこの考案の一実施例を示すタレツトパ
ンチプレス機全体の断面図である。この図で、３
１は後述の金型の角度を変更させるために必要な
回転力を与える回転駆動装置としてのサーボモー
タで、回転軸３２上の基台３３に取り付けられて
いる。サーボモータ３１の回転力は出力軸３４へ
伝達され、出力軸３４に固定された傘歯車３５，
３６と、この傘歯車３５，３６に垂直に噛み合う
継ぎ軸３９，４０の先端に固定された傘歯車３
７，３８により方向を転じ、継ぎ軸３９と継ぎ軸
４０とに分岐される。回転軸３２は、金型交換の
ため上金型タレツト基板４７、下金型タレツト基
板５６および基台３３を回転させる支柱である。
上金型タレツト基板４７および下金型タレツト基
板５６を回動させるタレツト回動装置である原動
機４１から、この原動機４１に取り付けられた減
速歯車４２と回転軸３２に取り付けてある減速歯
車４３とを介して減速された回転力を回転軸３２
が受ける。また、回転軸３２は中間に配置された
軸受４４と下部に配置された軸受４５とにより支
えられている。一方、サーボモータ３１の回転力
を受ける出力軸３４の他端も、基台３３にはめ込
まれた軸受４６によつて支えられている。継ぎ軸
３９は、上金型タレツト基板４７に平行に配置さ
れ、上金型タレツト基板４７上の基台３３側に配
置されたハウジング４８にはめ込まれた軸受４９
と、上金型ホルダ５０を回転させる第１のウオー
ム５１の両脇に配置されたハウジング５２、５３
内にはめ込まれた軸受５４，５５とで支えられ
て、第１のウオーム５１に連結されている。継ぎ
軸４０は、下金型タレツト基板５６に平行に配置
され、下金型タレツト基板５６上の基台３３側
に、上金型タレツト基板４７との間に配置された
軸受５７と、下金型ホルダ５８を回転させる第２
のウオーム５９の両脇に配置されたハウジング６
０，６１内にはめ込まれた軸受６２，６３とで支
えられて、第２のウオーム５９に連結されてい
る。

上金型ホルダ５０には、上金型６４が保持さ
れ、上限は受板６５によつて決められる。下金型
ホルダ５８には下金型６６が保持される。上金型
６４と下金型６６との間に被加工材料６７が挿入
され、ハンマ６８が上金型６４を押し下げること
によつて被加工材料６７を打抜く。上記の機構
は、フレーム７７に組み込まれている。次に、保
持機構部を第３図に基づいて詳細に説明する。

第３図において、上金型ホルダ５０は中央部に
上金型６４を収容保持する。この上金型６４の上
端外周部に第１のウオームホイール５０ａが備え
てあり、第１のウオーム５１と噛み合つて、回転
力が伝達され上金型６４の回転角度位置を決める
働きをなすとともに、回動後に上金型ホルダ５０
を上金型タレツト基板４７上に固定する働きをな
す。６９は前記上金型６４を収容する穴面に切つ
た上金型６４の方向を定めるキー溝である。この
キー溝６９には、上金型６４のスライド面から突
き出ている上金型６４の方向を定めるキー７０が
はめ込まれ、上金型６４が上金型ホルダ５０と一
体になつて回動するようになつている。受板６５
はストツパ７１によつて上限を定められ、ばね７
２によつて持ち上げられている。７３は上記上金
型ホルダ５０の抜止金具である。下金型ホルダ５
８は、中央部に下金型６６を収容保持する。この
下金型６６の上端外周部に第２のウオームホイー
ル５８ａが備えてあり、第２のウオーム５９と噛
み合つて、回転力が伝達され、下金型６６の回動
位置を決める働きをなすとともに、回動後に下金
型ホルダ５８を下金型タレツト基板５６上に固定
する働きをなす。下金型６６には下金型６６の方
向を定めるため側面よりキー７４が突き出てお
り、下金型ホルダ５８のキー溝７５にはめ込ま
れ、下金型６６が下金型ホルダ５８と一体になつ
て回動するようになつている。また、下金型ホル
ダ５８は抜止金具７６により下金型タレツト基板
５６に保持される。第４図は、第３図のＡ−
A′線による断面図で、第１のウオームホイール
５０ａを備えた上金型ホルダ５０と第１のウオー
ム５１との関係を示している。また、第５図は、
第３図のＢ−B′線による断面図で、第２のウオー
ムホイール５８ａを備えた下金型ホルダ５８と第
２のウオーム５９との関係を示している。

以上説明したこの考案によるタレツトパンチプ
レス機は、回転軸３２上の基台３３に取り付けた
サーボモータ３１の回転力を出力軸３４に伝達
し、この出力軸３４の回転力が、出力軸３４に配
置された傘歯車３５および傘歯車３６などの回転
方向変換具によつて分岐され、傘歯車３７および
傘歯車３８などの回転方向変換具を介して、第１
のウオーム５１および第２のウオーム５９を同時
に回転させ、第１のウオーム５１の回転によつて
第１のウオームホイール５０ａを備えた上金型ホ
ルダ５０を、第２のウオーム５９によつて第２の
ウオームホイール５８ａを備えた下金型ホルダ５
８をそれぞれ同時に回動位置決めさせる構成にな
つている。

次に動作について説明する。

外部からの数値指令によりサーボモータ３１が
指令値通りに回転すると、出力軸３４の上に固定
された傘歯車３５，３６が回転し、この回転を傘
歯車３７，３８に伝達する。傘歯車３７，３８は
それぞれ継ぎ軸３９，４０に固定されているの
で、継ぎ軸３９，４０を回転させる。継ぎ軸３
９，４０の他端には、第１、第２のウオーム５
１，５９がそれぞれ連結されているので第１、第
２のウオーム５１，５９は回転する。この第１第
２のウオーム５１，５９にはそれぞれ第１のウオ
ームホイール５０ａを備えた上金型ホルダ５０
と、第２のウオームホイール５８ａを備えた下金
型ホルダ５８とが噛み合つているから、上金型ホ
ルダ５０と下金型ホルダ５８は同時に同一の回転
角度位置へ回転する。つまり、サーボモータ３１
の回転による上金型ホルダ５０と下金型ホルダ５
８の回転する角度量が等しくなるように、傘歯車
３５，３６，３７，３８および第１、第２のウオ
ーム５１，５９ならびに第１、第２のウオームホ
イール５０ａ，５８ａがそれぞれ組み合わされて
いるので、上金型ホルダ５０に切つたキー溝６９
の位置と、下金型ホルダ５８に切つたキー溝７５
の位置は常に同じ回動位置にある。したがつて上
金型ホルダ５０に挿入される上金型６４の位置
と、下金型ホルダ５８に取り付けられる下金型６
６の位置は常に同じ回転位置となる。

いま、ハンマ６８の加工により上金型６４が叩
かれ、上金型６４が下降し、被加工材料６７を打
抜く。上金型６４および下金型６６の回動位置を
変更するときは、ハンマ６８が上昇して被加工材
料６７から上金型６４が離れた時点から、次の打
抜き指令で上金型６４が被加工材料６７に接する
までに指令値通りにサーボモータ３１が回転し、
上金型６４、下金型６６を回転させ、位置決めが
完了するようにサーボモータ３１を制御する。

以上の制御と打抜き動作および被加工材料６７
の位置決め動作との組み合わせ方により、単発の
打抜きや連続切欠きが可能になる。

なお、１つのサーボモータ３１で駆動すれば、
上金型６４、下金型６６の回動位置ずれを防止す
るための検出制御装置を備えなくとも回動位置ず
れはなく、加工精度も一段と向上する。

〔考案の効果〕

この考案によるタレツトパンチプレス機は、上
下の金型タレツト基板にそれぞれに設けられた複
数対の上下の金型から少なくとも一対の上下の金
型が、それ自体を回転可能とした上下の金型ホル
ダに収容されていて、収容された金型の大きさよ
りはるかに大きい第１および第２のウオームホイ
ールを備えた第１および第２の回転装置が上下の
金型ホルダを回転させ、しかも上金型ホルダに収
容されている上金型をハンマが叩き被加工材を加
工したときに発生する金型を回転させようとする
偶力が、ウオームホイールを備えた回転装置を駆
動する駆動装置で阻止できるため、上下の金型を
所望の角度位置からズレない強固な保持を可能と
し、所望の角度を360゜のあらゆる角度に指定で
きる指令との相互作用で、全ての角度位置に金型
を正確に設定することが可能となつた。

また、従来形のタレツトパンチプレス機では、
金型の取り付け方向が金型収容に設けられた固定
の案内方向にしかできなく、加工できる穴の種類
数は、タレツトに搭載可能な金型数だけとなるの
で、加工の自由が狭く加工可能とする製品種類が
大幅に限定されるという大きな欠点があつたのに
対し、この考案では、金型を360゜のあらゆる角
度に設定できるので１本の金型が数百本もの金型
を保有したと同じ働きをタレツト基板に搭載した
金型数を飛躍的に増大したのと実質的に同等な効
果をもたらした。その結果、加工上の制限がほと
んど無くなり自由な形状を自由な位置に加工でき
るため、加工対象製品が大幅に拡大し、切削加工
分野の仕事までも可能となつた。

さらに、１本の金型が数百本、あるいは数千本
の働きをするのと、金型を回転する機構が従来の
タレツトの大きさでタレツト上に搭載できたため
従来の金型との共用も可能となり、金型投資の経
済効果を著しく高めた。また、追抜き加工などの
ときに生ずる既に加工された所への重ね打抜きに
よつて被加工材と金型切刃間に発生する金型を回
転させようとする巨大な力も、ウオームホイール
径の大きさと金型切刃の大きさの逆比だけ減少し
てウオームホイール歯面に作用するため、この考
案のごとく金型の切刃の大きさよりはるかに大き
なウオームホイール径にでき、構造ではウオーム
ホイールの回転を阻止する働きをするウオーム
と、このウオームを軸方向に固定している軸受に
は減少した力で働くので、ウオームホイールの固
定が容易であるため強固な固定ができるととも
に、ウオームホイール歯面に摩耗が生じないから
寿命の長い装置になる。

さらに、金型切刃部の寸法精度もウオームホイ
ールの回転精度に比べ大きさ比で圧縮されるか
ら、金型角度精度も極めて高い精度に維持でき
る。しかも、金型角度を微小に変化させながら重
ねて打抜く連続的な追抜き加工も高精度で行える
ため、従来は不可能であつた滑らかな曲線や直線
性の良い斜線を高品質に加工できるようになつた
ことで、加工不能な形状が無くなつた。加えて、
金型ホルダを所望の角度位置に回転位置決めする
装置自体が位置決め完了した金型ホルダを上金型
タレツト基板および下金型タレツト基板に強固に
保持する機能を有しているので、金型ホルダの回
転と保持の２つの働きが１個の装置による一挙動
で行え、回転と保持の機能を別々に行うものより
単純で、誤動作のない安全なものにでき、高速動
作と相まつて金型の回転位置決めと打抜きによる
一連の加工動作が極めて高速で繰り返せることを
可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプレス装置の一例を示す側断面
図、第２図はこの考案の一実施例を示す装置全体
の断面図、第３図は金型保持機構部の詳細を示す
断面図、第４図は、第３図のＡ−A′線による断
面図、第５図は、第３図のＢ−B′線による断面図
である。 図中、３１はサーボモータ、３１，３２は回転
軸、３３は基台、３４は出力軸、３９，４０は継
ぎ軸、４７は上金型タレツト基板、５０は上金型
ホルダ、５０ａはウオームホイール、５１，５９
はウオーム、５６は下金型タレツト基板、５８は
下金型ホルダ、５８ａはウオームホイール、６４
は上金型、６６は下金型である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハンマを駆動する駆動装置と、互いに対向して
   フレームに回動自在に軸支された上金型タレツト
   基板および下金型タレツト基板と、両方の前記基
   板に設けられた複数対の上金型および下金型と、
   前記複数対の上金型および下金型のうち所望の一
   対の上金型および下金型を選択して前記ハンマの
   下方に設定するために上金型タレツト基板および
   下金型タレツト基板を回動させるタレツト回動装
   置と、前記上金型タレツト基板および下金型タレ
   ツト基板間に配置され位置決めされた被加工材料
   へ所定の加工を施すための指令信号を前記タレツ
   ト回動装置およびハンマ駆動装置へ送出する制御
   装置とを備えたタレツトパンチプレス機におい
   て、上金型を上下方向に作動するための上金型収
   容穴を有し、第１の回転中心線のまわりに回転可
   能であるが垂直方向には不動となるように、前記
   回動自在な上金型タレツト基板に設けられた上金
   型ホルダと、下金型を収容し前記第１の回転中心
   線と一致する第２の回転中心線のまわりに回転可
   能となるように、前記回動自在な下金型タレツト
   基板に設けられた下金型ホルダと、前記上金型ホ
   ルダおよび下金型ホルダを回転させるため、前記
   上金型ホルダおよび下金型ホルダそれぞれの穴径
   より大なる径で前記回転中心線に一致する回転中
   心線をもつて回転する第１のウオームホイールお
   よび第２のウオームホイールを備えた第１の回転
   装置および第２の回転装置と、前記第１のウオー
   ムホイールおよび第２のウオームホイールを回転
   駆動させるため、前記第１のウオームホイールお
   よび第２のウオームホイールにそれぞれ噛み合つ
   ていて、前記上金型タレツト基板および下金型タ
   レツト基板の回動軸線と直角な方向にある回転軸
   線を持つた１対の軸受によつて、それぞれ軸支さ
   れた互いに平行な第１のウオームおよび第２のウ
   オームを備えた第１の駆動装置および第２の駆動
   装置とを具備し、ハンマの下方に選択配置され所
   定の角度位置に回転位置決めされた上金型ホルダ
   内に収容された上金型を前記ハンマにより押圧す
   るときに発生する前記上金型および下金型を回転
   させようとする偶力を、前記第１の駆動装置およ
   び第２の駆動装置によつて阻止し、前記上金型お
   よび下金型を所定の角度位置に保持することを特
   徴とするタレツトパンチプレス機。