JPH0356130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パンチヘツド及びダイヘツドから
なるヘツド部を２組有するツインヘツドパンチプ
レス機に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にパンチプレス機は、鋼板等への孔開け加
工、成形加工等を行う板金加工用の工作機械であ
り、孔開け加工等のためのパンチツール（以下、
単にパンチと記す）及びその受け台としてのダイ
ツール（以下、単にダイと記す）を有している。

このようなパンチプレス機において、工作の能
率向上のために従来よりタレツト型パンチプレス
機が用いられている。このタレツト型パンチプレ
ス機は、複数種類のパンチ及びダイを例えば円板
状のタレツトに配置しておき、これらを予め設定
された作業工程に従つて順に作業位置に移動さ
せ、これを適当な手段により駆動装置に連結して
加工を行うものである。このようなタレツト型パ
ンチプレス機によれば、各種の加工を１台の工作
機械でもつて短時間に行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、最近はFMS（フレキシブル生産シス
テム）、即ち多品種少量の製品を効率良く自動的
に生産することが要求されてきており、その種類
の多様さには従来のタレツト型パンチプレス機で
は対応できなくなつてきている。

そこで本件出願人は、従来のタレツト型のよう
に固定された複数種類の工具を用いて作業を行う
のではなく、作業を行うヘツド部、このヘツド部
の工具を交換する工具交換装置、及び各種の工具
を多量に収容する工具収容部を一台の装置に一体
化して設け、固定された前記ヘツド部に、工具収
容部の工具を必要に応じて装着、取り外しできる
ようにしたパンチプレス機を開発した。

そして、このようなパンチプレス機においてヘ
ツド部をツイン構造とすれば、一方のヘツド部で
作業を行うと同時に、他方のヘツド部の工具を交
換することができ、実質的に工具交換時間をなく
すことができ、より生産性を向上することができ
ることとなる。

ところが、このようなツインヘツド構造のパン
チプレス機を構成する際、単に従来のタレツト型
の装置におけるヘツド部を２つ設けたのでは、加
工しない側の工具交換作業において、加工中の材
料（ワーク）を傷付けるおそれがある。

本発明の目的は、一方のヘツド部で加工作業を
行つている間、加工中のワークを傷付けることな
く他方のヘツド部の工具交換を行うことができ、
さらに工具交換装置において、より多くの工具を
コンパクトなスペースで持つことができるツイン
ヘツドパンチプレス機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るツインヘツドパンチプレス機は、
２組のヘツド部を有し、一方のヘツド部で加工中
に他方のヘツド部の工具を交換可能としたもので
あり、それぞれパンチが装着される２つのパンチ
ヘツドと、各パンチヘツドに対向して配置され、
それぞれダイが装着された２つのダイヘツドと、
インデツクス機構とを有している。前記ダイヘツ
ドは、回転自在、かつ加工時には所定の高さ位置
を、非加工時には加工位置から下降した退避位置
をとり得るように昇降自在となつている。前記イ
ンデツクス機構は、各ダイヘツドを所定の角度位
置に位置決めするための機構である。

〔作用〕

本発明のツインヘツドパンチプレス機では、一
方のヘツド部で加工中において、加工していない
他方のヘツド部のダイヘツドは、加工位置から所
定距離だけ下降して退避位置に位置している。こ
の退避位置のダイは、加工中のワークと非接触状
態となつており、このため加工中のワークが傷付
くのを防止できる。

また、退避位置に下降したダイは、交換が可能
である。交換の際には、２つのヘツド部が直線状
に配列されている場合でも、インデツクス機構を
有しているので、工具交換装置から放射状に工具
の受け渡しが可能となる。このため、工具交換装
置において円周状に工具を配置でき、コンパクト
なスペースにより多くの工具を保持させることが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。まず、本件出願人が開発したツインヘツドパ
ンチプレス機の全体構造について第２図を用いて
説明する。この第２図の斜視図に示すツインヘツ
ドパンチプレス機は、主に下部フレーム１、上部
フレーム２、及びこれらを後方で支持するスロー
ト部３から構成されている。前記下部フレーム１
には、ワークを保持するワークホルダ１１がスラ
イド自在に装着されたキヤリツジ１２、左右の移
動テーブル１３ａ，１３ｂ、及び固定テーブル１
４等が設けられ、前記キヤリツジ１２及び左右の
移動テーブル１３ａ，１３ｂは、下部フレーム１
のベース１５上に設けられたボールねじ１６等に
より、レール１７に沿つて前後方向に移動可能と
なつている。また前記上部フレーム２には、パン
チ駆動のためのモータ２１、該モータ２１により
ベルト等の伝達部材２２を介して回転されるフラ
イホイール２３、及びこのフライホイール２３に
連結されたクランク機構２４が設けられている。

前記上部フレーム２の前方先端部には、選択機
構を介して前記クランク機構２４により択一的に
往復動されるパンチヘツドが２個装着されてお
り、この各パンチヘツドと対向して下部フレーム
１に装着されたダイとともに２組のヘツド部３０
ａ，３０ｂが構成されている。

前記下部フレーム１及び上部フレーム２には、
工具交換装置（第２図ではこの工具交換装置に装
着されるパンチ及びダイのみを示している。）が
設けられ、またその後方、即ちスロート３部分に
は、前記工具交換装置を介してヘツド部に供給す
べきパンチ及びダイを収容する工具収容部（工具
マガジン）が設けられている。

第３図及び第４図はヘツド部３０ａ，３０ｂ、
工具交換装置４０、及び工具マガジン５０の関係
を示したもので、第３図はその模式的平面図、第
４図は断面側面図である。第３図で示すように、
ヘツド部３０ａ及び３０ｂは並列して配設されて
おり、工具交換装置４０ではパンチ又はダイが円
形状に配列され、また工具マガジン５０ではパン
チ又はダイがスロートを囲むように配列されてい
る。

第４図に示すように、前記工具交換装置４０
は、上部フレーム２側に設けられたパンチ交換部
４０ａと、下部フレーム１側に設けられたダイ交
換部４０ｂと、これらを駆動するためのモータ４
１、伝達部材４２、及び回転軸４３等からなる駆
動機構４０ｃとから構成されている。パンチ交換
部４０ａ及びダイ交換部４０ｂは、それぞれ前記
駆動機構４０ｃにより回転されるプーリ４５を有
し、このプーリ４５には円板部４６ａ，４６ｂが
固定されている。円板部４６ａ，４６ｂには、パ
ンチ５又はダイ６を保持する保持機構４７ａ，４
７ｂが所定の間隔で配列されており、これらの保
持機構４７ａ，４７ｂは図示しない進退機構によ
り半径方向に進退可能となつている。

また、工具マガジン５０は前記工具交換装置４
０同様に、上部フレーム２側に設けられたパンチ
収容部５０ａと、下部フレーム１側に設けられた
ダイ収容部５０ｂとからなり、各収容部５０ａ，
５０ｂは、スプロケツト及びチエーン等からなる
伝動装置５１と、この伝動装置５１に所定の間隔
で配列された保持機構５２ａ，５２ｂとを有して
いる。そして、前記保持機構５２ａ，５２ｂにパ
ンチ５又はダイ６が保持されている。

次に前記ダイ６を保持するダイヘツド部につい
て、第１図を用いて詳細に説明する。下部フレー
ム１の所定部分には、２つのシリンダ部１８ａ，
１８ｂが設けられ、その各シリンダ部１８ａ，１
８ｂの中にダイヘツド７０ａ，７０ｂが油圧によ
り昇降自在に嵌入されている。即ち、シリンダ部
１８ａ，１８ｂの内壁及び各ダイヘツド７０ａ，
７０ｂの最外周部のピストン部（後述する）に
は、それぞれオーリング等のシールリングが設け
られ、これらの間には、上部油圧室７１ａ，７１
ｂ及び下部油圧室７２ａ，７２ｂが形成されてい
る。そして、各油圧室７１ａ，７１ｂ，７２ａ，
７２ｂにそれぞれ油通路７３ａ，７３ｂ，７４
ａ，７４ｂが連通しており、外部の油供給ポンプ
からの作動油が制御バルブ等を介して前記各油圧
室７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂに導入される
ようになつている。

以下、ダイヘツドについて説明するが、２つの
ダイヘツドは同様の構成であるので、その一方の
みについて説明する。ダイヘツド７０ａは、その
最外周部に中空形状のピストン部７５ａを有し、
この中空ピストン部７５ａの内部に、軸受８３ａ
を介してホルダ７６ａが回転自在に嵌挿されてい
る。このホルダ７６ａは打ち抜かれたスラグ等を
排出可能なように中空形状に形成されており、そ
の上部にダイ６ａが載置される。

また、前記ホルダ７６ａには、その上部に載置
されたダイ６ａを固定するためのダイ固定機構６
０ａが設けられている。このダイ固定機構６０ａ
は、ホルダ７６ａの一部に形成された油圧室６１
ａと、該油圧室６１ａにシールリングを介して昇
降自在に嵌入されたピストン６２ａとを有してお
り、このピストン６２ａにはピストンロツド６３
ａが固定され、さらにこのピストンロツド６３ａ
の上部先端にダイ固定部材６４ａが装着されてい
る。そして、前記油圧室６１ａには油通路６５ａ
が連通し、このホルダ７６ａ下部に設けられたロ
ータリジヨイント６６ａ等から油が供給されるよ
うになつている。

さらに前記ホルダ７６ａの略中央部には、ホル
ダ７６ａを回転させて角度調整を行うためのイン
デツクス機構８０ａが配設されている。このイン
デツクス機構８０ａは、ウオームホイールの形成
された本体部８１ａと、このウオームホイールに
噛み合うウオーム８２ａとから構成されている。
そして前記本体部８１ａは前記ホルダ７６ａの胴
部とキー７７ａを介してスライド自在となつてお
り、かつ軸受８４ａを介して下部フレーム１に対
して前記ホルダ７６ａとともに回転自在となつて
いる。

なお図示していないが、パンチヘツド側におい
ても、前記ダイヘツド側で説明したと同様のイン
デツクス機構が設けられている。

次に動作について説明する。まず、第２図によ
り装置全体の動作を簡単に説明する。ワークの移
動については従来と同様であるので、ここでは説
明を省略する。

パンチの駆動については、駆動モータ２１によ
りフライホイール２３を回転させ、クラツチ機構
等を介してクランク機構２４を回転させる。この
とき、クランク機構２４の下部に設けられた選択
機構により２つのヘツド部３０ａ，３０ｂのうち
の一方のパンチヘツドが選択されており、従つて
その選択された方のパンチに駆動力が伝達され、
該パンチの昇降により孔開け等の作業が行われ
る。他方、選択されていない方のパンチ及びダイ
は、この非加工時に工具交換が行われる。

次に工具交換動作を、特に工具供給動作を中心
に説明する。

パンチ及びダイの工具は、対となつて第３図及
び第４図に示すように工具マガジン５０に収容さ
れている。そして、この工具マガジン５０におい
ては、伝動装置５１により所望の工具対が工具交
換位置（第３図の矢印Ａで示す位置）に回転移動
される。このとき、誤つた組み合わせのパンチ及
びダイが供給されないように、パンチ及びダイは
対になつて搬送される。次にこの工具交換位置に
おいて、工具交換装置４０のパンチ交換部４０ａ
及びダイ交換部４０ｂに設けられた保持機構４７
ａ，４７ｂが、それぞれ進退機構により工具マガ
ジン５０側に突出し、該工具マガジン５０のパン
チ５及びダイ６を把持し、これらを工具交換装置
４０側に取り入れる。工具交換装置４０では、各
円板部４６ａ，４６ｂを前記工具交換位置から例
えば第３図に示すように180゜回転し、各工具をヘ
ツド部３０ｂとの工具交換位置に移動する。そし
て、工具交換装置４０の各交換部４０ａ，４０ｂ
がそれぞれ前記とほぼ同様の動作を行い、所望の
工具対がヘツド部３０ｂに引き渡される。

なお、工具の回収は前記動作とほぼ逆の動作で
行われる。

これらの工具交換の動作時において、工具交換
の行われる側のダイヘツド、即ち非加工時のダイ
ヘツドは加工位置から退避位置に下降されてい
る。このダイヘツドの昇降動作を以下に説明す
る。

第１図の右側のダイヘツド７０ｂで示すよう
に、ダイヘツド７０ｂを下降させる場合は、油通
路７３ｂを介して上部油圧室７１ｂに油が導入さ
れ（図中破線矢印）、これによりピストン部７５
ｂ、つまりダイヘツド７０ｂが、第１図の左側に
示す加工位置から例えば４cm下方の退避位置まで
下降する（同図右側に示す状態）。またこれと同
時に、油圧室６１ｂのピストン６２ｂ上部に油が
供給され、ピストン６２ｂを下降させて、ダイ固
定部材６４ｂをダイ６ｂの交換に妨げとならない
ような所定の位置まで下降させる。このような状
態で、前記工具交換装置４０との間で工具の交換
が行われる。

このようにして工具交換が終了すると、まずダ
イの固定が行われる。即ち、第１図の左側のダイ
ヘツド７０ａで示すように、油通路６５ａを介し
て油圧室６１ａに油が導入され、ピストン６２ａ
及びダイ固定部材６４ａを上方に移動させてダイ
６ａを固定する。このとき、前記ダイ固定部材６
４ａは単に上昇するだけでなく、ダイ６ａをその
中心側に押圧するように作用し、ダイ６ａのガタ
つきを防止する。そして、このダイヘツド７０ａ
を用いて加工を行う場合は、油通路７４ａを介し
て下部油圧室７２ａに油が導入され（図中実線矢
印）、これによりピストン部７５ａ、つまりダイ
ヘツド７０ａが加工位置まで上昇する。

また、前記工具交換時においては、第３図で示
すように装置中心軸線ｌに対して所定の角度θを
もつて交換が行われる。従つて、例えば角孔開け
作業を行う場合等においては、パンチ及びダイの
角度補正を行う必要がある。そこで、ウオーム８
２ａ，８２ｂ及びウオームホイール（インデツク
ス機構８０）によつてダイヘツドのホルダ７６
ａ，７６ｂを所定の角度（前記θ）回転させる。
もちろん、この角度補正の動作はパンチヘツド部
においても同様に行われる。

以下、同様の動作の繰り返しにより、工具交換
及び加工が行われる。

このような本実施例では、ダイヘツド７０ａ，
７０ｂが加工時には上昇し、工具交換等の非加工
時には加工位置より下方の退避位置に下降してい
るので、加工を行つていない側のダイがワークと
非接触となり、非加工側のダイでワークを傷付け
るようなことがなくなる。また、工具交換も容易
に行うことができ、従来のように工具交換時毎に
ワークテーブルを停止させる必要がなく、生産性
の向上を図ることができる。

また、従来のタレツト型の装置においてエンボ
ス加工等の成形加工を行う場合は、ダイに突出部
分があるので、他の加工を行う場合はこの成形加
工用のダイを取り外す必要があつたり、また作業
工程の順番を考慮する必要があつた。しかし、本
実施例装置では、ダイが下降するので、前記のよ
うな成形加工用のダイについてもなんら考慮する
ことなく交換等を行うことができ、またワークと
接触することがないので、いわゆるバタツキを防
止することができる。

さらに、ヘツド部が直線状に配列されたツイン
ヘツド構造では、通常、工具交換装置側も同様に
直線状に工具を配列する必要があるが、本実施例
ではヘツド部にウオームホイール及びウオームか
らなるインデツクス機構を有しているので、直線
状に配列されたツインヘツドに対して工具交換装
置から放射状に工具の受け渡しが可能となり、前
記のように工具を直線状に持たなければならない
ものに比較して、より多くの工具をコンパクトな
スペースで持つことができる。また、このインデ
ツクス機構を利用すれば、同形状でありながら例
えば角度が90゜異なるような孔開け加工を行う場
合、１つの工具対で行うことができ、必要な工具
の数を減らすことができる。

なお、前記実施例ではダイヘツドの昇降を油圧
駆動により行うようにしたが、これは機械的に駆
動する構成としてもよく、前記実施例と同様の効
果を奏する。また、油圧駆動の場合も、前記実施
例の機構に限定されるものではなく、種々の構成
が考えられる。

さらに、前記実施例では、本発明を、ヘツド
部、工具交換装置、及び工具収容部を有するパン
チプレス機に適用した場合について説明したが、
本発明は他のツインヘツドパンチプレス機にも適
用できるのはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、ツインヘツド
パンチプレス機において、ダイヘツドを、非加工
時には加工位置から退避位置に下降するようにし
たので、加工していない方のダイはワークに非接
触状態となり、ワークが傷付くのを防止できる。
また、ダイ交換時にダイヘツドを回転できるの
で、直線状に配列された２つのダイヘツドに対し
て、工具交換装置から放射状に工具の受け渡しが
でき、工具交換装置において工具を円周状に配置
できる。したがつて、工具交換装置において、コ
ンパクトなスペースにより多くの工具を保持させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるツインヘツド
パンチプレス機に適用されるダイヘツド部を示す
図、第２図は前記ツインヘツドパンチプレス機の
全体構成図、第３図はこのツインヘツドパンチプ
レス機の工具交換システムを説明するための図、
第４図は工具交換システムを説明するための一部
断面側面図である。 ５……パンチ、６……ダイ、３０ａ，３０ｂ…
…ヘツド部、７０ａ，７０ｂ……ダイヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２組のヘツド部を有し、一方のヘツド部で加
   工中に他方のヘツド部の工具を交換可能としたツ
   インヘツドパンチプレス機であつて、 それぞれパンチが装着される２つのパンチヘツ
   ドと、 前記各パンチヘツドに対向して配置され、回転
   自在、かつ加工時には所定の高さ位置を、非加工
   時には加工位置から下降した退避位置をとり得る
   ように昇降自在であり、それぞれダイが装着され
   る２つのダイヘツドと、 前記各ダイヘツドを所定の角度位置に位置決め
   するためのインデツクス機構と、 を備えたツインヘツドパンチプレス機。