JPH11129040A

JPH11129040A - パンチプレス

Info

Publication number: JPH11129040A
Application number: JP29507697A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Momokita; 淳百北
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-05-18
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JP3107017B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形加工を伴う場合のサイクルタイムの短
縮，加工時間の短縮が簡単な制御で図れるようにする。【解決手段】成形加工された位置を記憶する成形加工
位置記憶手段２７と、その記憶された成形加工位置をパ
ンチ位置Ｐが通過する場合に、通常待機高さよりも高い
位置でパンチ４を待機させるパンチ待機高さ制御手段２
９とを設ける。板材Ｗを縦横の格子状に区分する区分設
定手段２３を設ける。この手段２３で区分された単位領
域（Ｘ_i，Ｙ_j）に成形加工部位Ｗａが有るか否かを判
定する成形有無判定手段２４を設ける。成形有加工位置
記憶手段２７は、この単位領域ごとに成形加工有無の判
定結果を記憶するものとする。パンチ待機高さ制御手段
２９は、板材移動を行う経路に成形加工部位があるか否
かを、前記成形加工位置記憶手段２７の記憶情報から判
断する通過干渉判定手段３０を有するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、成形加工を行う
場合のパンチ待機高さ位置の制御を改良したパンチプレ
スに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、孔
明けを行うパンチ加工においては、サイクルタイムを短
縮するために、パンチ金型の上昇待機高さを上死点位置
とせずに、板材送りに支障のない程度の高さ位置とする
制御が行われている。しかし、成形加工を伴う場合は、
成形加工高さが種々異なるため、全てのパンチ加工にお
いて、パンチ金型を上死点まで上昇待機させていた。そ
のため、パンチ金型が上死点から板材表面に近接するま
での時間が無駄となり、サイクルタイムの短縮が図れな
かった。

【０００３】この発明は、成形加工を伴う場合のサイク
ルタイムの短縮，加工時間の短縮が簡単な制御で図れる
パンチプレスを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図１と共に説明する。このパンチプレス
は、板材（Ｗ）を移動させ、所定位置に位置決めする板
材移動手段（１１）と、位置決めされた板材（Ｗ）に成
形加工を行う加工部（１２）とを備えたパンチプレスで
あって、加工中の板材（Ｗ）の成形加工された位置を記
憶する成形加工位置記憶手段（２７）と、前記板材移動
手段（１１）により板材（Ｗ）が移動するときに、前記
成形加工位置記憶手段（２７）に記憶された成形加工位
置を前記加工部（１２）が通過する場合に通常待機高さ
よりも高い位置でパンチ（４）を待機させるパンチ待機
高さ制御手段（２９）とを備えたものである。この構成
よると、成形加工位置記憶手段（２７）の記憶結果に基
づき、板材（Ｗ）が移動するときに、加工部（１２）が
板材（Ｗ）の成形加工位置を通過する場合は、パンチ待
機高さ制御手段（２９）の制御により、パンチ（４）が
通常待機高さよりも高い位置で待機させられる。このと
きの待機高さは、成形加工高さよりも若干高い高さであ
っても、上死点であっても良い。加工部（１２）が板材
（Ｗ）の成形加工位置を通過しない場合は、通常待機高
さでパンチ（４）が待機させられる。通常待機高さは、
例えば、孔明け加工のみの場合に板材移動に支障が生じ
ない程度の高さとする。このように、成形加工位置を記
憶しておき、板材移動時に加工部（１２）が成形加工位
置を通過する場合のみ、高い位置にパンチ（４）を待機
させ、通過しない場合は、低く設定可能な通常待機高さ
にパンチ（４）を待機させるため、成形加工を伴うパン
チ加工であっても、板材移動に支障を生じることなく、
パンチ（４）の昇降動作における無駄な下降時間を無く
し、パンチ加工のサイクルタイムを向上させることがで
きる。

【０００５】上記構成のパンチプレスにおいて、板材
（Ｗ）を縦横の格子状に区分する区分設定手段（２３）
を設け、この手段（２３）で区分された縦横に並ぶ各単
位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）に、板材（Ｗ）の成形加工された
部位（Ｗａ）が有るか否かを判定する成形有無判定手段
（２４）を設け、前記成形有加工位置記憶手段（２７）
は、前記単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）ごとに成形加工有無の
判定結果を記憶するものとし、前記パンチ待機高さ制御
手段（２９）は、板材移動手段（１１）で板材（Ｗ）を
移動させるときに、成形加工部位（Ｗａ）がある単位領
域（Ｘ_i，Ｙ_j）が前記加工部（１２）の位置（Ｐ）を
通過するか否かを判定する通過干渉判定手段（３０）を
有し、通過する場合に成形加工高さ（Ｈ）よりも高い位
置にパンチ（４）を待機させるものとしても良い。この
ように、板材（Ｗ）を格子状に区分し、その単位領域
（Ｘ_i，Ｙ_j）ごとに成形加工の有無を判定するように
した場合、加工部（１２）が成形加工部位（Ｗａ）を通
過するか否かの演算処理が簡単に行え、制御が簡単であ
る。

【０００６】また、これらの構成において、加工中の板
材（Ｗ）の成形加工された各位置の成形加工高さ（Ｈ）
を記憶する成形加工高さ記憶手段（２８）を設け、前記
パンチ待機高さ制御手段（２９）は、前記成形加工高さ
記憶手段（３１）に記憶された成形加工高さ（Ｈ）より
も若干高い位置にパンチ（４）を待機させるものとして
も良い。これにより、個々の成形加工に応じて最適な待
機高さに制御でき、待機高さが高過ぎることによる無駄
時間を一層短縮し、サイクルタイムのより一層の向上が
図れる。前記成形加工高さ（Ｈ）は、板材（Ｗ）の成形
加工された部位（Ｗａ）の高さであるが、所定の基準で
定めた高さであれば良い。例えば、この「成形加工高さ
（Ｈ）」は、成形加工により板材上面から突出した高さ
としても良く、またダイ上面高さ位置（ＤＨ）等の所定
の基準高さ位置から、成形加工された部位（Ｗａ）の上
端までの高さとしても良い。

【０００７】さらに、これらの構成において、板材
（Ｗ）のパンチ加工を行う加工部位が内周加工か外周加
工かを判定する内外判定手段（３２）を設け、この手段
（３２）の判定結果により、内周加工のときのみ前記パ
ンチ待機高さ制御手段（２９）による通常待機高さより
も高い位置へのパンチ待機位置の制御を行うものとして
も良い。外周加工を行う場合は、特殊なパンチ加工製品
を除き、板材移動時に成形加工部位（Ｗａ）が加工部
（１２）の位置（Ｐ）を通過することがない。そのた
め、このように内外判定手段（３２）を設け、外周加工
時は、成形加工有無の判定を省略してパンチ待機位置の
制御を行うようにすることにより、加工に支障なく、制
御の簡易化が図れる。なお、外周加工か内周加工かの判
定は、加工プログラム（２０）に記述された内周加工と
外周加工の区別情報に基づいて行うようにしても良く、
また加工プログラム（２０）の各板材送り指令の比較な
どで行うようにしても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図３と共に説明する。このパンチプレスは、パンチプ
レス機構部１Ａと、制御装置１Ｂとで構成される。パン
チプレス機構部１Ａは、板材Ｗを移動させ、所定位置に
位置決めする板材移動手段１１と、位置決めされた板材
Ｗに成形加工および孔明け加工のパンチ加工を行う加工
部１２とを備える。図２に示すように、板材移動手段１
１は、ワークテーブル８上の板材Ｗをワークホルダ７で
把持し、キャリッジ９の前後移動、およびキャッジ９に
搭載されてワークホルダ７が取付けられたクロススライ
ド１０の左右移動により、板材Ｗをテーブル８上で前後
方向（Ｙ方向）および左右方向（Ｘ方向）に移動させる
ものである。テーブル８の上面には、板材Ｗを滑らせる
フリーベアリング（図示せず）等が設けられている。キ
ャッジ９およびクロススライド１０は、各々サーボモー
タ１７，１８により駆動される。

【０００９】加工部１２は、パンチ金型４およびダイ金
型５を各々保持した上下の金型保持具２，２と、加工部
１２の中心位置となるパンチ位置Ｐのラム６を介してパ
ンチ金型４を昇降させるパンチ駆動機構１３とで構成さ
れる。パンチ駆動機構１３は、ストローク可変のもので
あれば、機械式のものであっても、油圧式のものであっ
ても良く、この実施形態では、サーボモータ１４の回転
を回転・直線運動変換機構１５を介してラム１６の昇降
動作に変換するサーボモータ駆動形式のものとしてあ
る。上下の金型保持具２，２は、複数のパンチ金型４お
よびダイ金型５を保持し、金型割出手段（図示せず）に
よる移動で希望の金型４，５をパンチ位置Ｐに割出可能
としたものであり、この例ではタレットとしている。タ
レットの代わりに、金型保持具２として、直線的に進退
させられるカートリッジ（図示せず）を用いても良い。
金型保持具２，２に設置されるパンチ金型４およびダイ
金型５のうち、一部のものは成形加工用の金型とされ、
残りのものは孔明け加工用のものとされる。成形加工用
の金型２は、例えば、ルーバ、ランス、ノックアウト、
ダボ等の加工を行うものとされる。

【００１０】図３は、成形加工用のパンチ金型４および
ダイ金型５の具体例を示す。パンチプレスでは、板材送
りの都合上、成形加工により突出した部位が上向きとな
るように、パンチ金型４を凹とし、ダイ金型５を凸とす
る。パンチ金型４は、パンチホルダ４ｂに固定されたパ
ンチ金型本体４ａの下面に成形用の凹部４ｃを設けたも
のとしてある。ダイ金型５は、ダイホルダ５ｂに固定さ
れたダイ金型本体５ａの周囲にエジェクタプレート５ｃ
を設け、ガイド部品５ｄと弾性体５ｅとでエジェクタプ
レート５ｃを弾性的に下降および上昇復帰自在としたも
のである。この成形加工用の金型４，５によると、エジ
ェクタプレート５ｃ上の板材Ｗが、パンチ金型４の下降
に伴ってパンチ金型本体４ａの凹部４ｃとダイ金型本体
５ａとの噛み込み部分に挟み込まれることにより、上に
凸となった成形部位が成形される。

【００１１】図１の制御装置１Ｂにつき説明する。制御
装置１Ａは、コンピュータ式のＮＣ装置とプログラマブ
ルマシンコントローラ（ＰＭＣ）とで構成され、加工プ
ログラム２０を解読して実行する演算制御部２１と、金
型パラメータ記憶手段２５と、区分設定手段２３と、成
形有無判定手段２４と、成形加工位置・高さ記憶手段２
６と、パンチ待機高さ制御手段２９とを備える。演算制
御部２１は、ＣＰＵと、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の記憶素子、
およびこれらの記憶素子に記憶された制御プログラム等
で構成され、加工プログラム解読部（図示せず）の他
に、パンチ動作制御部２２、および板材移動制御部（図
示せず）を備える。板材移動制御部は、加工プログラム
２０の送り指令に従い、各軸のサーボコントローラ２
６，２７（図２）を介して、板材移動手段１１の各軸の
サーボモータ１７，１８の駆動を制御する手段である。
パンチ動作制御部２２は、加工プログラム２０のパンチ
指令に従い、サーボコントローラ２８（図２）を介して
パンチ駆動機構１３のサーボモータ１４を制御する手段
であり、所定の速度曲線でラム６が昇降するようにサー
ボモータ１４を駆動するものとしてある。

【００１２】金型パラメータ記憶手段２５は、各金型に
関するパラメータを記憶する手段であり、各成形金型種
類ごとに、成形加工高さＨを記憶させてある。区分設定
手段２３は、図１（Ｂ）のように、素材となる板材Ｗの
全領域を、縦横の格子状に区分する手段であり、区分さ
れた縦横に並ぶ各単位領域に、Ｘ方向の位置を示す符号
（Ｘ_i）とＹ方向の位置を示す符号（Ｙ_j）とでアドレ
ス（Ｘ _i，Ｙ_j）が与えられる。各単位領域（Ｘ_i，Ｙ
_j）は、例えば、一辺が１０センチの正方形とされる。
区分設定手段２３による区分は、ワーク座標で行って
も、機械座標で行っても良い。成形有無判定手段２３
は、各単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）に成形加工された部位
（Ｗａ）が有るか否かを判定する手段である。この成形
有無判定手段２３による判定処理は、加工プログラム２
０の演算制御部２１に読み込まれた情報に基づき、例え
ば、成形加工を行う都度、行われる。成形有無判定手段
２３は、成形加工された部位（Ｗａ）が有る単位領域
（Ｘ_i，Ｙ_j）について、その成形加工に用いられた金
型の成形加工高さＨを金型パラメータ記憶手段２５から
読みだして、後述の成形加工位置・高さ記憶手段２６に
記憶させる機能も備える。この場合に、同じ単位領域
（Ｘ_i，Ｙ_j）に成形加工部位Ｗａが複数ある場合は、
最も高い成形加工高さＨを記憶させるものとしてある。
最も高い成形加工高さＨを記憶させる処理としては、同
じ単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）に成形加工部位（Ｗａ）があ
ることが判別される都度、その成形加工高さＨを、先に
記憶されている成形加工高さＨと比較し、高い方の高さ
に記憶内容を更新する処理などが採用される。

【００１３】成形加工位置・高さ制御手段２６は、区分
設定手段２３で区分された単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）に対
応して、成形有無判定手段２４による成形加工の有無の
判定結果と成形加工高さとを記憶するテーブルとして設
けられたものである。成形加工位置・高さ制御手段２６
を構成するテーブルのうち、単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）と
成形有無の記憶領域とで、成形加工位置記憶手段２７が
構成され、単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）と成形加工高さの記
憶領域とで、成形加工高さ記憶手段２８が構成される。
成形加工位置・高さ制御手段２６による成形加工高さの
記憶領域には、前記のように成形有無判定手段２４の処
理により、単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）で成形加工に用いら
れた成形金型の成形加工高さＨが、金型パラメータ記憶
手段２５の記憶データから読み出して記憶される。

【００１４】パンチ待機高さ制御手段２９は、パンチ４
が下死点に下降した後、上昇復帰して待機する高さを設
定し、パンチ動作制御手段２２にその高さを指令する手
段である。パンチ待機高さ制御手段２９は、通過干渉判
定手段３０、待機高さ設定手段３１、および内外判定手
段３２を備える。パンチ待機高さ制御手段２９は、通常
時のパンチ待機高さを、孔明け加工において、板材送り
に支障の生じない最小限の高さに設定し、通過干渉判定
手段３０および内外判定手段３２の指示により、次のよ
うにその設定高さを変更するものとしてある。

【００１５】通過干渉判定手段３０は、演算制御部２１
に読み込まれた加工プログラム２０の板材送り指令に従
い、今から行われる板材Ｗの移動時に、そのパンチ位置
Ｐの相対的な移動経路が成形加工の有る単位領域
（Ｘ_i，Ｙ_j）を通過するか否か（つまり通過干渉有り
か否か）を判定する手段である。この判定は、判定対象
となるいずれかの単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）に成形加工部
位（Ｗａ）がある場合は、通過干渉有りと判定する。こ
の判定に際し、Ｘ方向またはＹ方向に沿う移動の場合
は、Ｘ方向またはＹ方向に並ぶ単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）
のみを判定対象とするが、斜めに移動する場合は、各軸
の速度および加速度により、通過軌跡が断定できない場
合が多いので、通過可能性のある全ての単位領域
（Ｘ_i，Ｙ_j）を判定対象とする。例えば、移動経路の
Ｘ方向範囲およびＹ方向範囲の両方を含む全ての単位領
域（Ｘ_i，Ｙ_j）を判定対象とする。

【００１６】待機高さ設定手段３１は、通過干渉判定手
段３０の判定の結果、干渉有りと判定された場合は、通
過干渉有無の判定対象とした単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）の
成形加工高さＨのうちの最大の成形加工高さＨを選択
し、これよりも若干高い高さ位置を待機高さとして設定
する。

【００１７】内外判定手段３２は、パンチ加工を行う加
工部位が内周加工か外周加工かを判定する手段である。
待機高さ設定手段３１は、内外判定手段３２の判定結果
により、内周加工のときのみパンチ待機高さ制御手段２
９による成形加工高さＨよりも高い位置へのパンチ待機
位置の制御を行うものとしている。外周加工は、素材と
なる板材Ｗから製品となる板材ｗの外周を連続した孔明
けにより切断する加工のことであり、内周加工は、製品
となる板材ｗの内部に行う加工のことである。外周加工
か内周加工かの判定は、加工プログラム（２０）に記述
された内周加工と外周加工の区別情報に基づいて行うよ
うにしても良く、また加工プログラム（２０）の各板材
送り指令の比較などで行うようにしても良い。

【００１８】上記構成による待機高さの制御動作例を説
明する。図１（Ｂ）に示すように、板材Ｗの各成形加工
部位Ｗａの成形加工が行われた後、板材Ｗを、加工プロ
グラム２０の送り指令による板材移動手段１１の駆動
で、加工部１２（パンチ位置Ｐ）がＸ方向の直線ａの経
路を移動する場合と、斜めの直線ｂを移動する場合を考
える。成形加工位置・高さ記憶手段２６には、各成形加
工部位Ｗａの成形加工が行われたときに、成形加工有無
判定手段２４の処理により、成形加工部位Ｗａの含まれ
る単位領域（Ｘ_i，Ｙ_j）に、成形有りの判定結果と、
その成形加工高さＨとが記憶されている。同図の直線ａ
をパンチ位置Ｐが移動する場合、その通過経路を含む単
位領域（Ｘ₃，Ｙ₃），（Ｘ₄，Ｙ₃）には、成形加工
部位Ｗａが含まれていない。したがって、待機高さ設定
手段３１は、待機高さを通常待機高さとする。なお、同
図において、符号Ｗｂで示す部位（斜線を付した部位）
は孔明け加工の部位、符号Ｗａで示す部位は成形加工部
位である。同図の直線ｂをパンチ位置Ｐが移動する場合
は、単位領域（Ｘ₂，Ｙ₂），（Ｘ₃，Ｙ₂）に成形加
工部位Ｗａが含まれている。したがって、待機高さ設定
手段３１は、単位領域（Ｘ₂，Ｙ₂），（Ｘ₃，Ｙ₂）
に対して成形加工位置・高さ記憶手段２６に記憶された
成形加工高さＨのうち、高い方の成形加工高さよりも若
干高い位置にパンチ４の待機高さを設定する。

【００１９】上記の直線ａ，ｂの通過時は、いずれも内
周加工時の動作であるが、外周加工の場合は、内外判定
手段３２による外周加工であるとの判定結果により、待
機高さ設定手段３１は、通常待機高さに設定する。外周
加工を行う場合は、特殊なパンチ加工製品を除き、板材
移動時に成形加工部位Ｗａがパンチ位置Ｐを通過するこ
とがない。そのため、このように内外判定手段３２を設
け、外周加工時は、成形加工高さＨに係わらずにパンチ
待機位置の制御を行うようにすることにより、加工に支
障なく、制御の簡易化が図れる。

【００２０】

【発明の効果】この発明のパンチプレスは、加工中の板
材の成形加工された位置を記憶する成形加工位置記憶手
段と、前記板材移動手段により板材が移動するときに、
前記成形加工位置記憶手段に記憶された成形加工位置を
前記加工部が通過する場合に、通常待機高さよりも高い
位置でパンチを待機させるパンチ待機高さ制御手段とを
備えたものであるため、成形加工を伴う場合のサイクル
タイムの短縮，加工時間の短縮が簡単な制御で図れると
いう効果が得られる。また、板材を縦横の格子状に区分
する区分設定手段を設け、この手段で区分された縦横に
並ぶ各単位領域に、板材の成形加工された部位が有るか
否かを判定する成形有無判定手段を設け、前記成形有加
工位置記憶手段は、前記単位領域ごとに成形加工有無の
判定結果を記憶するものとし、前記パンチ待機高さ制御
手段は、板材移動手段で板材を移動させるときに、成形
加工がある単位領域が前記加工部の位置を通過するか否
かを判定する通過干渉判定手段を有し、通過する場合に
成形加工高さよりも高い位置にパンチを待機させるもの
とした場合は、加工部が成形加工部位を通過するか否か
の演算処理が簡単に行え、制御が一層簡単になる。さら
に、前記加工中の板材の成形加工された各位置の成形加
工高さを記憶する成形加工高さ記憶手段を設け、前記パ
ンチ待機高さ制御手段は、前記成形加工高さ記憶手段に
記憶された成形加工高さよりも若干高い位置にパンチを
待機させるものとした場合は、個々の成形加工に応じて
最適な待機高さに制御でき、待機高さが高過ぎることに
よる無駄時間を一層短縮し、サイクルタイムのより一層
の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、この発明の一実施形態にかかるパン
チプレスの概念構成の説明図、（Ｂ）はその領域の区分
方法および成形加工例の説明図である。

【図２】同パンチプレスの機構部の側面図である。

【図３】同パンチプレスの金型の破断側面図である。

【符号の説明】

１Ａ…パンチプレス機構部１Ｂ…制御装置２…金型保持具４…パンチ金型５…ダイ金型６…ラム１１…板材移動手段１２…加工部２０…加工プログラム２１…演算制御部２２…パンチ動作制御手段２３…区分設定手段２４…成形有無判定手段２５…金型パラメータ記憶手段２６…成形加工位置・高さ記憶手段２７…成形加工位置記憶手段２８…成形加工高さ記憶手段２９…パンチ待機高さ制御手段３０…通過干渉判定手段３１…待機高さ設定手段３２…内外判定手段Ｈ…成形加工高さＰ…パンチ位置Ｗ…板材Ｗａ…成形加工部位Ｗｂ…孔明け加工部位Ｘ_i，Ｙ_j…単位領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板材を移動させ、所定位置に位置決めす
る板材移動手段と、位置決めされた板材に成形加工を行
う加工部とを備えたパンチプレスであって、加工中の板
材の成形加工された位置を記憶する成形加工位置記憶手
段と、前記板材移動手段により板材が移動するときに、
前記成形加工位置記憶手段に記憶された成形加工位置を
前記加工部が通過する場合に、通常待機高さよりも高い
位置でパンチを待機させるパンチ待機高さ制御手段とを
備えたパンチプレス。
【請求項２】板材を縦横の格子状に区分する区分設定
手段を設け、この手段で区分された縦横に並ぶ各単位領
域に、板材の成形加工された部位が有るか否かを判定す
る成形有無判定手段を設け、前記成形有加工位置記憶手
段は、前記単位領域ごとに成形加工有無の判定結果を記
憶するものとし、前記パンチ待機高さ制御手段は、板材
移動手段で板材を移動させるときに、成形加工がある単
位領域が前記加工部の位置を通過するか否かを判定する
通過干渉判定手段を有し、通過する場合に成形加工高さ
よりも高い位置にパンチを待機させるものとした請求項
１記載のパンチプレス。
【請求項３】前記加工中の板材の成形加工された各位
置の成形加工高さを記憶する成形加工高さ記憶手段を設
け、前記パンチ待機高さ制御手段は、前記成形加工高さ
記憶手段に記憶された成形加工高さよりも若干高い位置
にパンチを待機させるものとした請求項１または請求項
２記載のパンチプレス。