説明

パンチプレス機

【課題】一つの軽量な装置で加工圧力の大きく異なる加工機の共用化を図る。
【解決手段】パンチプレス機は、略C字状のパンチ・ダイ収納部1aを有する加圧プレスフレーム1と、パンチ・ダイ収納部と相補的形状を呈し、パンチ・ダイ収納部に配置されるパンチ・ダイ位置決めフレーム2と、パンチ・ダイ位置決めフレームに取付けられるパンチ・ダイ切替回転テーブル3とを備えている。パンチ・ダイ位置決めフレームは、パンチングロール加工時の加圧力が非荷重伝達状態で加圧プレスフレームに連結されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パンチプレス機に係わり、特に、パンチ・ダイの芯ずれをなくし、ワークの品質及び加工効率の向上を図ることができるパンチプレス機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、自動車部品などの平面形状や三次元形状を有する板金部品に、種々の形態の穴をあける装置としては、図5に示すように、(イ)側面視でC字状のフレーム100のパンチ・ダイ収納部(C字条の切欠部)110に上下回転テーブル200、300を配置し、上下回転テーブル200、300でパンチユニット220・ダイユニット320を切り替えるパンチプレス機や、図6に示すように、(ロ)側面視でC字状のフレーム500のパンチ・ダイ収納部(C字条の切欠部)510にパンチ600・ダイ700を配置し、ロボットなどでパンチ600・ダイ700を交換するパンチプレス機が知られている。尚、図中、符号120、520は加圧プレス、130、530はダイ受け、230、330は回転モータ、400、800は板金部品を示している。
【0003】
このような(イ)、(ロ)のパンチプレス機においては、パンチ・ダイを切り替えることで装置を共用化することができるが、C字状のフレーム100、500の機械的強度が弱いと、穴あけに要する加圧力や強度が変化するので、フレーム100、500が例えば図6の破線で示すように変形し、パンチ先端のすべりなどで、パンチ・ダイの芯ずれを起こすという難点があった。このため、穴あけ加工ができず、また、穴あけ加工ができたとしても加工精度がばらつき、加工工具が破損したりするという難点があった。
【0004】
このため、同一のパンチプレス機で加工精度を確保するためには、より頑強なフレームを必要とし、フレーム自体も頑強な構造にする必要があるところ、当該フレームを例えば鉄等の金属材料で形成し、フレーム自体を頑強な構造にすると、パンチプレス機の重量が全体的に重くなり、また、占有スペースが増大するという難点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平05−337571号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、一つの軽量な装置で加工圧力の大きく異なる加工機を共用化することができるパンチプレス機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第1の態様であるパンチプレス機は、略C字状のパンチ・ダイ収納部を有する加圧プレスフレームと、パンチ・ダイ収納部と相補的形状を呈し、パンチ・ダイ収納部に配置されるパンチ・ダイ位置決めフレームと、パンチ・ダイ位置決めフレームに取付けられるパンチ・ダイ切替回転テーブルとを備え、パンチ・ダイ位置決めフレームは、パンチングロール加工時の加圧力が非荷重伝達状態で加圧プレスフレームに連結されているものである。
【0008】
第1の態様であるパンチプレス機によれば、加圧プレスフレームと別体で構成されたパンチ・ダイ位置決めフレームにパンチ・ダイ切替回転テーブルが取付けられ、当該パンチ・ダイ位置決めフレームが加圧プレスフレームに対してパンチングロール加工時の加圧力が非荷重伝達状態で連結されていることから、パンチングロール加工時の加圧力による加圧プレスフレームの変形と加工工具の位置決めを分離することで、加工工具先端の精度を確保することができ、加圧力の変化による変形の影響を受けずに種々の加工を行うことができ、さらに、加工精度にあわせた加圧プレスフレームおよびパンチ・ダイ位置決めフレームのフレーム設計により、パンチプレス機の軽量化および小型化を図ることができる。
【0009】
本発明の第2の態様は、第1の態様であるパンチプレス機において、パンチ・ダイ位置決めフレームは、加圧プレスフレームの一方の外側面側に一方の外側面と平行に配置される一方の側面位置決めフレームと、加圧プレスフレームの他方の外側面側に他方の外側面と平行に配置される他方の側面位置決めフレームと、加圧プレスフレームのフレーム上部の内壁と対向する位置にフレーム上部の内壁と平行に配置され一方の側面位置決めフレームと他方の側面位置決めフレーム間に跨設される上面位置決めフレームと、加圧プレスフレームのフレーム下部の内壁と対向する位置にフレーム下部の内壁と平行に配置され一方の側面位置決めフレームと他方の側面位置決めフレーム間に跨設される下面位置決めフレームと、加圧プレスフレームのフレーム脚柱部の内壁と対向する位置にフレーム脚柱部の内壁と平行に配置され一方の側面位置決めフレームと他方の側面位置決めフレーム間に跨設される背面位置決めフレームとを備え、上面位置決めフレーム、下面位置決めフレーム、背面位置決めフレームの何れかが加圧プレスフレームに固定されているものである。
【0010】
第2の態様であるパンチプレス機によれば、第1の態様であるパンチプレス機の作用・効果に加え、パンチ・ダイ位置決めフレームとして従来の加圧プレスフレームのパンチ・ダイ収納部と相補的形状の枠状体を形成することで、当該パンチ・ダイ位置決めフレームを従来の加圧プレスフレームのパンチ・ダイ収納部に簡単に挿嵌・配置することができ、ひいてはパンチ・ダイの位置決めを簡単に行うことができる。
【0011】
本発明の第3の態様は、第2の態様であるパンチプレス機において、上面位置決めフレーム、下面位置決めフレーム、背面位置決めフレームのうち、下面位置決めフレームのみが加圧プレスフレームに固定されているものである。
【0012】
第3の態様であるパンチプレス機によれば、第2の態様であるパンチプレス機の作用・効果に加え、パンチ・ダイ位置決めフレームの加圧プレスフレームのパンチ・ダイ収納部に対する挿嵌・配置が簡単になり、パンチ・ダイの位置決めの微調整も簡単に行うことができる。
【0013】
本発明の第4の態様は、第2の態様または第3の態様であるパンチプレス機において、上面位置決めフレームおよび下面位置決めフレームの横幅は、一方の側面位置決めフレームまたは他方の側面位置決めフレームの横幅よりも狭幅とされ、背面位置決めフレームの縦幅は、一方の側面位置決めフレームまたは他方の側面位置決めフレームの縦幅よりも狭幅とされているものである。
【0014】
第4の態様であるパンチプレス機によれば、第2の態様または第3の態様のパンチプレス機の作用・効果に加え、パンチングロール加工時の加圧力をより一層非荷重伝達状態で連結することができる。
【0015】
本発明の第5の態様は、第1の態様乃至第4の態様の何れかの態様であるパンチプレス機において、上回転テーブルおよび下回転テーブルは、上回転テーブルおよび下回転テーブルの対向面がパンチング加工位置から加圧プレスフレームのフレーム脚柱部に向かって順次拡開するように配置されているものである。
【0016】
第5の態様であるパンチプレス機によれば、第1の態様乃至第4の態様の何れかの態様のパンチプレス機の作用・効果に加え、三次元形状プレスパネルをパンチング加工位置に移動させたり、当該三次元形状プレスパネルをパンチング加工位置にセットした後に三次元形状プレスパネルの複数個所に対して異なる形状や大きさの異なる穴のパンチング加工を施すために上下回転テーブルを割り出し回転させたりしても、パンチング加工位置以外でパンチユニットやダイユニットに三次元形状プレスパネルが干渉することを防止することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明の第1の態様乃至第5の態様のパンチプレス機によれば、第1に、パンチングロール加工時の加圧力による加圧プレスフレームの変形と加工工具の位置決めを分離することで、加工工具先端の精度を確保することができ、第2に、加圧力の変化による変形の影響を受けずに種々の加工を行うことができ、第3に、加工精度にあわせた加圧プレスフレームおよびパンチ・ダイ位置決めフレームのフレーム設計により、パンチプレス機の軽量化および小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明のパンチプレス機を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【0019】
図1は、本発明の実施例におけるパンチプレス機の一例を示す斜視図、図2は、同実施例におけるパンチプレス機の一部断面図、図3は同実施例において使用するパンチ・ダイ位置決めフレームの斜視図である。
【0020】
図1および図2において、本発明におけるパンチプレス機は、鉄や鋳物などからなる略C字状のパンチ・ダイ収納部1aを有する加圧プレスフレーム1と、加圧プレスフレーム1と別体で構成され、後述するようにして、加圧プレスフレーム1のパンチ・ダイ収納部1aに収容・配置されるパンチ・ダイ位置決めフレーム2と、パンチ・ダイ位置決めフレーム2に取付けられるパンチ・ダイ切替回転テーブル3とを備えている。
【0021】
加圧プレスフレーム1は、従来の加圧プレスフレーム1と同様に、平行に離間して配置されるフレーム上部11およびフレーム下部12と、フレーム上部11およびフレーム下部12を後方で連結するフレーム脚柱部13とを備えている。これにより、加圧プレスフレーム1に全体として略C字状のパンチ・ダイ収納部1aが形成される。
【0022】
フレーム上部11の前方には、後述する上回転テーブル31および下回転テーブル32を回転させることでパンチング加工位置に割り出し位置決めされた一つのパンチをハンマ4で打圧するシリンダ6が配設されている。また、フレーム下部12の前方のハンマ4と対向する側には、パンチング加工位置に割り出し位置決めされた一つのダイの下方に位置し当該ダイに当接する受け台5が配設されている。
【0023】
パンチ・ダイ切替回転テーブル3は、従来のパンチ・ダイ切替回転テーブルと同様に、円盤状に形成され外周部側において円周方向に所定間隔で多数のパンチユニット312(図1(b)参照)を装着した上回転テーブル31と、円盤状に形成され外周部側において上記多数のパンチユニット312と対応する位置にダイユニット322(図1(c)参照)を昇降自在に装着した下回転テーブル32を備えており、これらの上回転テーブル31および下回転テーブル32はパンチ・ダイ収納部1a内において平行に離間して配置されている。
【0024】
このような構成の上回転テーブル31に装着されたパンチユニット312と下回転テーブル32に装着されたダイユニット322は、パンチング加工位置においてパンチユニット312とダイユニット322の中心線が一致するように対向配置されることでパンチング加工を行うことができる。
【0025】
このような構成の上回転テーブル31は、後述するパンチ・ダイ位置決めフレーム2の上面位置決めフレーム22(図3参照)に取付けられ、下回転テーブル32は、パンチ・ダイ位置決めフレーム2の下面位置決めフレーム23(図3参照)に取付けられている。
【0026】
パンチ・ダイ位置決めフレーム2は、図3に示すように、全体として加圧プレスフレーム1のパンチ・ダイ収納部1a内に1mm程度の間隙を有して収容・配置できるように加圧プレスフレーム1のパンチ・ダイ収納部1aと相補的形状を呈している。また、パンチ・ダイ位置決めフレーム2は、例えば厚さが16mm程度のステンレス(SS400等)などの金属板を枠状に組立てられたもので構成されている。
【0027】
パンチ・ダイ位置決めフレーム2は、具体的には、図3に示すように、加圧プレスフレーム1の一方の外側面側に例えば1mm程度の間隙を有して一方の外側面と平行に配置される一方の側面位置決めフレーム(以下、「左側面位置決めフレーム)という。)21aと、加圧プレスフレーム1の他方の外側面側に例えば1mm程度の間隙を有して他方の外側面と平行に配置される他方の側面位置決めフレーム(以下、「右側面位置決めフレーム」という。)21bと、加圧プレスフレーム1のフレーム上部11の内壁(以下、「フレーム上部内壁」という)11aと対向する位置に例えば1mm程度の間隙を有してフレーム上部内壁11aと平行に配置され左側面位置決めフレーム21aと右側面位置決めフレーム21b間に跨設される上面位置決めフレーム22と、加圧プレスフレーム1のフレーム下部12の内壁(以下、「フレーム下部内壁」という。)12aと対向する位置にフレーム下部内壁12aと平行に配置され左側面位置決めフレーム21aと右側面位置決めフレーム21b間に跨設される下面位置決めフレーム23と、加圧プレスフレーム1のフレーム脚柱部13の内壁(以下、「フレーム脚柱部内壁」という。)13aと対向する位置に例えば1mm程度の間隙を有してフレーム脚柱部内壁13aと平行に配置され左側面位置決めフレーム21aと右側面位置決めフレーム21b間に跨設される背面位置決めフレーム24とを備えている。
【0028】
ここで、左右側面位置決めフレーム21a、21bの縦幅(図中Y方向の幅)は、フレーム上部内壁11aおよびフレーム下部内壁12a間の寸法よりも若干長くされ、左右側面位置決めフレーム21a、21bの横幅(図中X方向の幅)は、フレーム脚柱部内壁13aとパンチング加工位置間の寸法よりも若干長くされており、左右側面位置決めフレーム21a、21bの略中央部には、それぞれ左右側面位置決めフレーム21a、21bの前方(パンチング加工位置)から後方(フレーム脚柱部13)に向かって順次拡開するような略扇形の切欠25a、25bが設けられている。このような構成の切欠25a、25bを設けることで、ワーク(平面形状のプレスパネル)7の干渉を避けることができる。
【0029】
また、上面位置決めフレーム22および下面位置決めフレーム23の横幅(図中X方向の幅)は、左右側面位置決めフレーム21a、21bの横幅(図中X方向の幅)よりも狭幅とされ、背面位置決めフレーム24の縦幅(図中Y方向の幅)は、左右側面位置決めフレーム21a、21bの縦幅(図中Y方向の幅)よりも狭幅とされている。この実施例では、上面位置決めフレーム22および下面位置決めフレーム23の横幅は、左右側面位置決めフレーム21a、21bの横幅の半分程度とされ、背面位置決めフレーム24の縦幅は、左右側面位置決めフレーム21a、21bの縦幅の半分程度とされている。このような構成の狭幅の上面位置決めフレーム22および下面位置決めフレーム23は、左右側面位置決めフレーム21a、21bの略中央部間に跨設されている。
【0030】
このように、上面位置決めフレーム22および下面位置決めフレーム23の横幅(図中X方向)を左右側面位置決めフレーム21a、21bの横幅よりも狭幅とし、背面位置決めフレーム24の縦幅(図中Y方向)を左右側面位置決めフレーム21a、21bの縦幅よりも狭幅とすることで、パンチ・ダイ切替回転テーブル3に対するパンチングロール加工時の加圧力による荷重の伝達をより少なくすることができる。
【0031】
このような構成のパンチ・ダイ位置決めフレーム2は、図1および図2に示すように、パンチ・ダイ位置決めフレーム2を構成する上面位置決めフレーム22、下面位置決めフレーム23および背面位置決めフレーム24を加圧プレスフレーム1のパンチ・ダイ収納部1a内に位置するようにして収容され、パンチ・ダイ位置決めフレーム2を構成する左右側面位置決めフレーム21a、21bをそれぞれ対応する加圧プレスフレーム1の外側面側に位置するようにして挿嵌・配置される。
【0032】
そして、下面位置決めフレーム23をボルトやピンなどの固定部材(不図示)を介して加圧プレスフレーム1(フレーム下部内壁12a)に固定することで、左右側面位置決めフレーム21a、21bは加圧プレスフレーム1の対応する外側面側に例えば1mm程度の間隙を有して加圧プレスフレーム1の対応する外側面と平行に配置され、上面位置決めフレーム22はパンチ・ダイ収納部1aのフレーム上部内壁11aと対向する側に例えば1mm程度の間隙を有してフレーム上部内壁11aと平行に配置され、背面位置決めフレーム24はパンチ・ダイ収納部1aのフレーム脚柱部内壁13aと対向する側に例えば1mm程度の間隙を有してフレーム脚柱部内壁13aと平行に配置されることになる。
【0033】
このように、加圧プレスフレーム1のパンチ・ダイ収納部1a内に挿嵌・配置したパンチ・ダイ位置決めフレーム2の下面位置決めフレーム23を加圧プレスフレーム1のフレーム下部内壁12aに固定することで、パンチ・ダイ位置決めフレーム2のパンチ・ダイ収納部1a内への挿嵌・配置を簡単に行うことができ、また、パンチ・ダイの位置決めの微調整も簡単に行うことができる。
【0034】
なお、図中、符号313は回転モータ、8はマテリアルハンドリングフレームを示している。
【0035】
以上述べたように、本発明のパンチプレス機によれば、加圧プレスフレーム1と別体で構成されたパンチ・ダイ位置決めフレーム2にパンチ・ダイ切替回転テーブル3が取付けられ、当該パンチ・ダイ位置決めフレーム2が加圧プレスフレーム1に対してパンチングロール加工時の加圧力が非荷重伝達状態で連結されていることから、パンチングロール加工時の加圧力による加圧プレスフレーム1の変形と加工工具の位置決めを分離することで、加工工具先端の精度を確保することができ、加圧力の変化による変形の影響を受けずに種々の加工を行うことができ、さらに、加工精度にあわせた加圧プレスフレーム1およびパンチ・ダイ位置決めフレーム2のフレーム設計により、パンチプレス機の軽量化および小型化を図ることができる。
【0036】
図4は、本発明の他の実施例に係るパンチプレス機の斜視図を示している。なお、同図において、図1と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0037】
この実施例においては、パンチ・ダイ切替回転テーブル3を構成する上回転テーブル31および下回転テーブル32は、上回転テーブル31および下回転テーブル32の対向面がパンチング加工位置から加圧プレスフレーム1のフレーム脚柱部13に向かって順次拡開するように配置されている。
【0038】
具体的には、上回転テーブル31および下回転テーブル32の間隔がフレーム上部11およびフレーム下部12の前方の設定されたパンチング加工位置が一番狭く、フレーム脚柱部13に向かうに従って広くなるように、上回転テーブル31の回転軸および下回転テーブル32の回転軸が傾斜されている。
【0039】
この実施例においては、三次元形状プレスパネル7´をパンチング加工位置に移動させたり、当該三次元形状プレスパネル7´をパンチング加工位置にセットした後に三次元形状プレスパネル7´の複数個所に対して異なる形状や大きさの異なる穴のパンチング加工を施すために上下回転テーブル31a、32aを割り出し回転させたりしても、パンチング加工位置以外でパンチユニット312やダイユニット322に三次元形状プレスパネル7´が干渉することを防止することができる。
【0040】
なお、これまで本発明について、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られているいかなる構成であっても採用することができる。
【0041】
例えば、前述の実施例では、上面位置決めフレーム22、下面位置決めフレーム23、背面位置決めフレーム24として板状部材を使用しているが、これらの板材に代えて断面視多角形、円形若しくは楕円形の棒状の部材を用いてもよい。
【0042】
また、前述の実施例では、下面位置決めフレーム23を加圧プレスフレーム1に固定しているが、例えば背面位置決めフレーム24若しくは上面位置決めフレーム22の何れか部材を加圧プレスフレーム1に固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明のパンチプレス機の一例を示す斜視図で、分図(a)はパンチプレス機の全体を示す斜視図、分図(b)はパンチユニットの斜視図、分図(c)はダイユニットの斜視図である。
【図2】図1に示すパンチプレス機の一部断面図。
【図3】本発明において使用するパンチ・ダイ位置決めフレームの一例を示す斜視図。
【図4】本発明の他の実施例に係るパンチプレス機の斜視図。
【図5】従来のパンチプレス機の一部断面図。
【図6】従来のパンチプレス機の一部断面図。
【符号の説明】
【0044】
1・・・加圧プレスフレーム
1a・・・パンチ・ダイ収納部
11・・・フレーム上部
11a・・・フレーム上部の内壁(フレーム上部内壁)
12・・・フレーム下部
12a・・・フレーム下部の内壁(フレーム下部内壁)
13・・・フレーム脚柱部
13a・・・フレーム脚柱部の内壁(フレーム脚柱部内壁)
2・・・パンチ・ダイ位置決めフレーム
21a・・・一方の側面位置決めフレーム(左側面位置決めフレーム)
21b・・・他方の側面位置決めフレーム(右側面位置決めフレーム)
22・・・上面位置決めフレーム
23・・・下面位置決めフレーム
24・・・背面位置決めフレーム
3・・・パンチ・ダイ切替回転テーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
略C字状のパンチ・ダイ収納部を有する加圧プレスフレームと、前記パンチ・ダイ収納部と相補的形状を呈し、前記パンチ・ダイ収納部に配置されるパンチ・ダイ位置決めフレームと、前記パンチ・ダイ位置決めフレームに取付けられるパンチ・ダイ切替回転テーブルとを備え、
前記パンチ・ダイ位置決めフレームは、パンチングロール加工時の加圧力が非荷重伝達状態で前記加圧プレスフレームに連結されていることを特徴とするパンチプレス機。
【請求項2】
前記パンチ・ダイ位置決めフレームは、前記加圧プレスフレームの一方の外側面側に前記一方の外側面と平行に配置される一方の側面位置決めフレームと、前記加圧プレスフレームの他方の外側面側に前記他方の外側面と平行に配置される他方の側面位置決めフレームと、前記加圧プレスフレームのフレーム上部の内壁と対向する位置に前記フレーム上部の内壁と平行に配置され前記一方の側面位置決めフレームと前記他方の側面位置決めフレーム間に跨設される上面位置決めフレームと、前記加圧プレスフレームのフレーム下部の内壁と対向する位置に前記フレーム下部の内壁と平行に配置され前記一方の側面位置決めフレームと前記他方の側面位置決めフレーム間に跨設される下面位置決めフレームと、前記加圧プレスフレームのフレーム脚柱部の内壁と対向する位置に前記フレーム脚柱部の内壁と平行に配置され前記一方の側面位置決めフレームと前記他方の側面位置決めフレーム間に跨設される背面位置決めフレームとを備え、
前記上面位置決めフレーム、前記下面位置決めフレーム、前記背面位置決めフレームの何れかが前記加圧プレスフレームに固定されていることを特徴とする請求項1記載のパンチプレス機。
【請求項3】
前記上面位置決めフレーム、前記下面位置決めフレーム、前記背面位置決めフレームのうち、前記下面位置決めフレームのみが前記加圧プレスフレームに固定されていることを特徴とする請求項2記載のパンチプレス機。
【請求項4】
前記上面位置決めフレームおよび前記下面位置決めフレームの横幅は、前記一方の側面位置決めフレームまたは前記他方の側面位置決めフレームの横幅よりも狭幅とされ、前記背面位置決めフレームの縦幅は、前記一方の側面位置決めフレームまたは前記他方の側面位置決めフレームの縦幅よりも狭幅とされていることを特徴とする請求項2または請求項3記載のパンチプレス機。
【請求項5】
前記パンチ・ダイ切替回転テーブルを構成する上回転テーブルおよび前記パンチ・ダイ切替回転テーブルを構成する下回転テーブルは、前記上回転テーブルおよび前記下回転テーブルの対向面がパンチング加工位置から前記加圧プレスフレームのフレーム脚柱部に向かって順次拡開するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4何れか1項記載のパンチプレス機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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