特許 6803280 パンチプレス及びパンチプレスによる打ち抜き加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6803280

(24)【登録日】2020年12月2日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】パンチプレス及びパンチプレスによる打ち抜き加工方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 15/14 20060101AFI20201214BHJP

   B30B 1/26 20060101ALI20201214BHJP

   B21D 28/20 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B30B15/14 F

   B30B1/26 A

   B21D28/20

【請求項の数】10

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-62785(P2017-62785)

(22)【出願日】2017年3月28日

(65)【公開番号】特開2018-164924(P2018-164924A)

(43)【公開日】2018年10月25日

【審査請求日】2019年12月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】小栗 伸二

【審査官】 大宮 功次

(56)【参考文献】

【文献】 特開平９−３０８９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−７４２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１０３８３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３０Ｂ １５／１４

Ｂ２１Ｄ ２８／２０

Ｂ３０Ｂ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸の回動に連動して上下動するラムと、
前記クランク軸を回動させる駆動源と、
前記ラムの下方に配置されたストライカ及び前記ストライカの前記ラムに対する高さ位置を調整するストライカ位置調整部と、
前記駆動源の動作を制御して前記クランク軸を、第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させると共に、前記所定の角度範囲を、前記ラムの最大ストロークのうちの所望の上下範囲に対応して設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ストライカの下降によりパンチを打撃してワークに打ち抜き加工を行う際に必要な打ち抜き力の大きさに応じて前記所定の角度範囲を設定すると共に、設定した前記所定の角度範囲に応じて前記ストライカ位置調整部により前記ストライカの上下位置を調整設定することを特徴とするパンチプレス。

【請求項2】

前記制御部は、打ち抜き加工が当該パンチプレスの最小打ち抜き力で実行可能な場合に、前記所望の上下範囲を、前記ラムの最大ストロークにおける中央位置を含んで設定することを特徴とする請求項１記載のパンチプレス。

【請求項3】

前記制御部は、前記ワークの板厚に応じて、前記第１の角度位置及び前記第２の角度位置の少なくとも一方を調整設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパンチプレス。

【請求項4】

前記所定の角度範囲が予め複数設定されており、前記制御部は、複数設定された前記所定の角度範囲から前記必要な打ち抜き力に応じて一つを選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパンチプレス。

【請求項5】

クランク軸の回動に連動して上下動するラムと、
前記クランク軸を回動させる駆動源と、
前記駆動源の動作を制御して前記クランク軸を、第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させると共に、前記所定の角度範囲を、前記ラムの最大ストロークのうちの前記ラムの最大下降速度位置を含み、下死点と上死点から離れた中間高さに近い領域のみの上下範囲に対応して設定する制御部と、
を備えたことを特徴とするパンチプレス。

【請求項6】

クランク軸を第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させてラムを前記角度範囲に対応する上下範囲で往復動させることで前記ラムがストライカを打撃してワークに打ち抜き加工を行い、
前記所定の角度範囲は、前記打ち抜き加工に必要な打ち抜き力に応じて前記ラムの最大ストロークのうちの所望の上下範囲に対応して設定すると共に、設定した前記所望の上下範囲に応じて前記ストライカの前記ラムに対する上下位置を調整設定することを特徴とするパンチプレスによる打ち抜き加工方法。

【請求項7】

前記打ち抜き加工が、前記パンチプレスの最小打ち抜き力で実行可能な場合に、前記所望の上下範囲を、前記ラムの最大ストロークにおける中央位置を含んで設定することを特徴とする請求項６記載のパンチプレスによる打ち抜き加工方法。

【請求項8】

前記ワークの板厚に応じて、前記第１の角度位置及び前記第２の角度位置の少なくとも一方を調整設定することを特徴とする請求項６又は請求項７記載のパンチプレスによる打ち抜き加工方法。

【請求項9】

前記所定の角度範囲を予め複数設定し、複数設定した前記所定の角度範囲のなかから前記必要な打ち抜き力に応じて一つの前記所定の角度範囲を選択し、選択した一つの前記所定の角度範囲で前記打ち抜き加工を実行することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のパンチプレスによる打ち抜き加工方法。

【請求項10】

クランク軸を第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させてラムを前記角度範囲に対応する上下範囲で往復動させることで前記ラムがストライカを打撃してワークに打ち抜き加工を行う打ち抜き加工方法において、
前記クランク軸の回転に伴う前記ラムの全体ストローク範囲の内、前記ラムの最大下降速度位置を含み下死点と上死点から離れた中間高さに近い領域のみの上下範囲を加工範囲として設定することを特徴とするパンチプレスによる打ち抜き加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パンチプレス及びパンチプレスによる打ち抜き加工方法に係り、特に、駆動源にサーボモータを用い、そのサーボモータの回転動を往復直線動に変換してパンチ加工を行うパンチプレスとそのパンチプレスによる打ち抜き加工方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

駆動源にサーボモータを用い、そのサーボモータの回転動を往復直線動に変換してパンチ加工を行うパンチプレスにおいて、動作変換に、例えばクランク軸を用いたクランクプレスでは、クランクシャフトを所定の角度範囲で往復回動させ、ラムをその角度範囲に対応した上下範囲で往復動させることで、クランクシャフトを回転させた場合よりも高速（高ヒットレート）で打ち抜き加工を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

クランクプレスにおけるラムの打ち抜き力は、クランクシャフトを回転させたときのラムの上下ストロークにおける上下端付近で最大となり、中央付近で最小となる。
そこで、特許文献１に記載された打ち抜き加工では、所定の上下範囲を、ラムの上下ストロークにおける下死点のやや手前位置から中間高さより下方の下死点付近までの間を往復するように設定することで、より大きい打ち抜き力を得るようになっている。
具体的には、上下範囲の上端位置を、ストライカがパンチ金型の上面から離れる位置とし、下端位置を、ラムの打ち抜き加工における下降端位置としている。

【0004】

一方、クランクプレスにおいて、クランクシャフトの回動位置とストライカがパンチ金型の上面から離れる位置との対応関係を、ストライカの上下位置を変えて調整する種々の機構がすでに知られており、一例が特許文献２に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３８０２５１３号公報

【特許文献2】特開平９−３０８９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の高速打ち抜き加工では、大きい打ち抜き力を得るべく、ラムの上下動範囲を下死点付近に設定している。
パンチプレスの打ち抜き加工においては、金型のサイズ、金型の形状、ワークの板厚、ワークの材質などに応じて、打ち抜きに必要な打ち抜き力は異なる。しかし、従来の、駆動モータの回転動を往復直線動に変換するタイプの、例えばクランププレスのようなパンチプレスは、最大の打ち抜き力を発生すべく、打ち抜きの際のラムの上下動範囲をこの下死点付近のみに設定しているのが一般的である。
従って、打ち抜き力の大小に関わらず、ラムは下死点付近のみを上下動するので、打ち抜き力が小さい加工物に対して必要以上の能力が発揮され、効率が良いとは言えない。また、打ち抜き加工を高速化する場合は、単純に駆動モータの回転速度を上げることが考えられるがその限界もある。よって、効率よく高速の加工を実現できる具体的な構造及び方法が望まれていた。

【0007】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、打ち抜き加工を、より効率よく高速化できるパンチプレス及びパンチプレスによる打ち抜き加工方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は次の構成、手順を有する。
１） クランク軸の回動に連動して上下動するラムと、
前記クランク軸を回動させる駆動源と、
前記ラムの下方に配置されたストライカ及び前記ストライカの前記ラムに対する高さ位置を調整するストライカ位置調整部と、
前記駆動源の動作を制御して前記クランク軸を、第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させると共に、前記所定の角度範囲を、前記ラムの最大ストロークのうちの所望の上下範囲に対応して設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ストライカの下降によりパンチを打撃してワークに打ち抜き加工を行う際に必要な打ち抜き力の大きさに応じて前記所定の角度範囲を設定すると共に、設定した前記所定の角度範囲に応じて前記ストライカ位置調整部により前記ストライカの上下位置を調整設定することを特徴とするパンチプレスである。
２） 前記制御部は、打ち抜き加工が当該パンチプレスの最小打ち抜き力で実行可能な場合に、前記所望の上下範囲を、前記ラムの最大ストロークにおける中央位置を含んで設定することを特徴とする１）に記載のパンチプレスである。
３） 前記制御部は、前記ワークの板厚に応じて、前記第１の角度位置及び前記第２の角度位置の少なくとも一方を調整設定することを特徴とする１）又は２）に記載のパンチプレスである。
４） 前記所定の角度範囲が予め複数設定されており、前記制御部は、複数設定された前記所定の角度範囲から前記必要な打ち抜き力に応じて一つを選択することを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載のパンチプレスである。
５） クランク軸の回動に連動して上下動するラムと、
前記クランク軸を回動させる駆動源と、
前記駆動源の動作を制御して前記クランク軸を、第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させると共に、前記所定の角度範囲を、前記ラムの最大ストロークのうちの前記ラムの最大下降速度位置を含み、下死点と上死点から離れた中間高さに近い領域のみの上下範囲に対応して設定する制御部と、
を備えたことを特徴とするパンチプレスである。
６） クランク軸を第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させてラムを前記角度範囲に対応する上下範囲で往復動させることで前記ラムがストライカを打撃してワークに打ち抜き加工を行い、
前記所定の角度範囲は、前記打ち抜き加工に必要な打ち抜き力に応じて前記ラムの最大ストロークのうちの所望の上下範囲に対応して設定すると共に、設定した前記所望の上下範囲に応じて前記ストライカの前記ラムに対する上下位置を調整設定することを特徴とするパンチプレスによる打ち抜き加工方法である。
７） 前記打ち抜き加工が、前記パンチプレスの最小打ち抜き力で実行可能な場合に、前記所望の上下範囲を、前記ラムの最大ストロークにおける中央位置を含んで設定することを特徴とする６）に記載のパンチプレスによる打ち抜き加工方法である。
８） 前記ワークの板厚に応じて、前記第１の角度位置及び前記第２の角度位置の少なくとも一方を調整設定することを特徴とする６）又は７）に記載のパンチプレスによる打ち抜き加工方法である。
９） 前記所定の角度範囲を予め複数設定し、複数設定した前記所定の角度範囲のなかから前記必要な打ち抜き力に応じて一つの前記所定の角度範囲を選択し、選択した一つの前記所定の角度範囲で前記打ち抜き加工を実行することを特徴とする６）〜８）のいずれか一つに記載のパンチプレスによる打ち抜き加工方法である。
１０） クランク軸を第１の角度位置と第２の角度位置との間の所定の角度範囲で往復回動させてラムを前記角度範囲に対応する上下範囲で往復動させることで前記ラムがストライカを打撃してワークに打ち抜き加工を行う打ち抜き加工方法において、
前記クランク軸の回転に伴う前記ラムの全体ストローク範囲の内、前記ラムの最大下降速度位置を含み下死点と上死点から離れた中間高さに近い領域のみの上下範囲を加工範囲として設定することを特徴とするパンチプレスによる打ち抜き加工方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、打ち抜き加工を、より効率よく高速化できる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係るパンチプレスの実施例であるクランクプレス５１の上死点態様を説明するための模式図である。

【図2】図２は、クランクプレス５１における下死点態様を説明するための部分模式図である。

【図3】図３は、クランクプレス５１が備えるクランク軸１の回転動作を説明するための動作図である。

【図4】図４は、クランクプレス５１で行う打ち抜き加工のパターンを説明するための図である。

【図5】図５は、クランクプレス５１の打ち抜き加工におけるパンチＰの上下動について説明するための図である。

【図6】図６は、クランクプレス５１で行う打ち抜き加工を説明するための第１の図である。

【図7】図７は、クランクプレス５１で行う打ち抜き加工での打ち抜き力を説明するための図である。

【図8】図８は、クランクプレス５１で行う打ち抜き加工を説明するための第２の図である。

【図9】図９は、クランクプレス５１で行う打ち抜き加工の変形例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施の形態に係るパンチプレスを、実施例であるクランクプレス５１により説明する。

【0012】

まず、図１を参照してクランクプレス５１の構成を説明する。
図１は、クランクプレス５１の全体構成を説明するための模式図である。図１には、従来のクランクプレスに対して異なる部分を含む主要部のみを記載してある。図１は、ラム３が上下ストロークにおける上死点にある状態を示している。
本発明の実施の形態に係るパンチプレスの実施例として、回転動を往復直動に変換するプレス駆動機構にクランク軸を用いたいわゆるクランクプレスを説明するが、クランクプレスに限定されるものではない。パンチプレスは、クランク軸としていわゆるエキセン軸を含むものとし、そのクランク軸の回転角度に応じて打ち抜き力が変化するタイプの、例えばエキセンプレス、トグルプレス、ナックルプレス、リンクプレスなどと称されるものであってもよい。

【0013】

クランクプレス５１は、駆動源としてのサーボモータＭと、主軸部１ａと主軸部１ａに対し偏芯した偏芯部１ｂとを有しサーボモータＭによって主軸部１ａの軸線まわりに回転するクランク軸１と、クランク軸１の偏芯部１ｂに上端部が回転自在に連結したコンロッド２と、コンロッド２の下端に回動自在に連結したラム３と、ラム３の下部に連結したストライカ位置調整部４及びストライカ５と、を有する。
また、クランクプレス５１は、全体動作を制御する制御部ＣＴを有する。
この構成により、ラム３はクランク軸１の回動に連動して上下動する。

【0014】

ラム３は、上部フレーム６により上下移動自在に支持されている。
ストライカ位置調整部４は、その下方に突出するストライカ５の、ラム３に対する上下位置を調整する機能を有する。
ストライカ位置調整部４は特許文献２等の従来の構造を適用し、その動作は制御部ＣＴによって制御される。

【0015】

ストライカ５の下方には、パンチＰが配置されている。パンチＰは、パンチ下面Ｐａを有し、パンチホルダ（不図示）に、上下移動可能かつ着脱自在に支持されている。
また、パンチＰは、パンチホルダにおいて、付勢部材（不図示）により上方移動が規制された所定の位置まで上方付勢されている。

【0016】

パンチＰの下方には、ダイＤが配置されている。ダイＤは、ダイホルダ（不図示）に着脱自在に支持されている。
ワークＷの加工に際し、ワークＷは、ダイＤの上面に接触するようにダイＤと上死点位置にあるパンチＰとの間に供給される。
パンチＰは上方から下降してきたストライカ５に打撃され、ダイＤと協働してワークＷに所定の打ち抜き加工を行う。

【0017】

制御部ＣＴは、サーボモータＭを、エンコーダＥから出力された出力軸の回転に関する回転情報Ｊ１を参照して制御する。
ストライカ５の上下方向位置は、位置センサ（不図示）又はストライカ位置調整部４に備えられた検出部により検出され、ストライカ位置情報Ｊ２として制御部ＣＴに供給される。
制御部ＣＴは、ストライカ位置情報Ｊ２を参照してストライカ位置調整部４を動作させストライカ５の上下方向位置を制御する。

【0018】

ここで、図１に示されるように、オープンハイトＨｏｐ、パンチハイトＨｐ，ダイハイトＨｄを規定する。
オープンハイトＨｏｐは、ラムが上死点にあるときのストライカ５の下端面５ａ位置であるストライカ上死点位置Ｐｓ１と、固定された位置であるダイセット面Ｄｓとの間の上下方向距離である。
パンチハイトＨｐは、パンチＰの高さ（上下方向長さ）である。
ダイハイトＨｄは、ダイＤの高さ（上下方向長さ）である。

【0019】

図２は、ラム３の下死点におけるストライカ５の位置を示した図である。
図２において、最大ストロークＳｍａｘは、ストライカ５の下端面５ａのストライカ上死点位置Ｐｓ１とストライカ下死点位置Ｐｓ２との間の上下方向距離である。

【0020】

具体的数値例は次のとおりである。パンチ及びダイは、複数種類あるうちの標準とされるものの寸法が示されている。
オープンハイトＨｏｐ＝２７１ｍｍ
最大ストロークＳｍａｘ＝３７ｍｍ
パンチハイトＨｐ＝２０７．５ｍｍ（標準値）
ダイハイトＨｄ＝３０ｍｍ（標準値）

【0021】

図３（ａ）に示されるように、クランクプレス５１の機構において、ラム３の上死点におけるクランク軸１の回動位置を０°とすると、下死点は１８０°〔図３（ｃ）〕であり、ラム３の下降速度が最大速度Ｖｍａｘとなる角度θａ〔図３（ｂ）〕は、クランク軸１の偏芯部１ｂの偏芯量とコンロッド２の長さの関係で変化するが、通常９０°からずれた角度となる（ここで説明する例で９５°）。
また、クランク軸１が上死点の０°から角度θａ＝９５°となるまでのラム３の移動距離は、上下ストロークの半分（１８．５ｍｍ）よりも大きい１９ｍｍとなる。

【0022】

クランクプレス５１は、打ち抜き加工に必要な打ち抜き力に応じ、上下ストロークのうちの任意の上下範囲を用いて打ち抜き加工を行う。
例えば、打ち抜き加工が、クランクプレス５１の最小打ち抜き力でも実行可能な加工の場合、以下に説明する高速の打ち抜き加工を実行する。
打ち抜き加工が最小打ち抜き力で実行可能か否かは、予め作業者の手入力により設定される、或いは外部から供給される加工データに加工情報として含められ、制御部ＣＴにより判定及び設定される。

【0023】

＜１回目の打ち抜き加工＞
図４及び図５は、クランクプレス５１で行う打ち抜き加工の第１回目の打ち抜きパターンを説明するための図である。

【0024】

図４は、パンチ下端面Ｐａの高さ位置の時間変化であり、図５は、主要位置でのパンチＰの高さ位置を説明するための図である。
尚、図４の位置変化は、ラム３の上下動が等速ではないので本来曲線で示されるところであるが、図示の便宜上直線で示されている。
これらの打ち抜きパターンでの動作は、制御部ＣＴにより制御される。

【0025】

まず、第１回目の打ち抜き前には、パンチＰの下端面であるパンチ下端面Ｐａは、打ち抜き加工開始前の待機位置である最上位置Ｐｔ１に位置決めされている。これはパンチＰを支持するホルダ内の最上位置である。

【0026】

（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）
時刻ｔ１で制御部ＣＴによってラム３が上死点から高速で下降を開始し、時刻ｔ２でストライカ５の下端面５ａがパンチＰの上面に当接する。

【0027】

（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）
パンチＰは、ストライカ５によって下方に押され、時刻ｔ２から高速で下降する。
パンチ下端面ＰａがワークＷの上面Ｗａの上方の所定高さ（例えば１ｍｍに設定）に設定された減速高さ位置Ｐｔ３に達したら、制御部ＣＴは高速下降から低速下降に切り換える。
時刻ｔ３の状態が図５（ａ）に示されている。

【0028】

（時刻ｔ３〜時刻ｔ５）
時刻ｔ３から低速下降を継続し、時刻ｔ４でパンチ下端面ＰａがワークＷの上面Ｗａに当接する〔図５（ｂ）参照〕。そして下降は継続し打ち抜きを行い、時刻ｔ５でパンチ下端面Ｐａはこの打ち抜きパターンにおける最下位置Ｐｔ４に達する〔図５（ｃ）参照〕。この位置は、ラム３の、この打ち抜きパターンのストロークにおける最下位置に対応する。
パンチ下端面Ｐａの最下位置Ｐｔ４は、ワークＷの下面Ｗｂから下方に距離Ｈｂの位置である。距離Ｈｂは、例えば２．５ｍｍに設定する。
後に詳述するように、この最下位置Ｐｔ４は、ラム３の下死点又は下死点に近い位置ではない。

【0029】

（時刻ｔ５〜時刻ｔ６）
パンチ下端面Ｐａが最下位置Ｐｔ４に達したら、制御部ＣＴは、ラム３を高速上昇させ、パンチ下端面Ｐａが予め設定した連続打ち抜きでの待機位置Ｐｔ５に達したら、上昇を停止し、２回目の打ち抜き動作まで待機させる。
待機位置Ｐｔ５は、最上位置Ｐｔ１とワークＷの上面Ｗａとの間に設定する。
待機位置Ｐｔ５は、減速高さ位置Ｐｔ３よりは上方に設定する。
待機位置Ｐｔ５は、最上位置Ｐｔ１よりもワークＷの上面Ｗａに近い方が好ましい。
待機位置Ｐｔ５とワークＷの上面Ｗａとの間の上下方向距離を、距離Ｈｃとすると、距離Ｈｃは例えば３ｍｍに設定する。

【0030】

＜二回目以降の連続打ち抜き加工＞
制御部ＣＴは、２回目以降の連続打ち抜きにおいて、パンチ下端面Ｐａが待機位置Ｐｔ５と最下位置Ｐｔ４との間を往復移動するようにラム３を上下動させる。
すなわち、クランク軸１を、待機位置Ｐｔ５に対応した角度θ５と最下位置Ｐｔ４に対応した角度θ４との間で往復回動させる。
ラム３の上下往復動のストロークを、ストロークＳと称し、ストロークＳの上下往復動範囲（距離）を、上下動距離ＨＳと称する。

【0031】

クランクプレス５１によるストロークＳの打ち抜き加工において、角度θ５及び角度θ４を含めた打ち抜きパターンは、ストロークＳの範囲に対して次のように設定する。

【0032】

図６は、クランクプレス５１におけるクランク軸１の回動角度とストライカ５の高さとの関係を示すグラフである。図６において、ストライカの高さの変化は、特性曲線ＬＮ１として示されている。
横軸が回動角度θであり、０°〜１８０°の範囲が示されている。
縦軸がストライカ５の下端面５ａの高さ位置を示している。
クランク軸１の回動角度θが０°のとき、ストライカ５の下端面５ａはストライカ上死点位置Ｐｓ１にあり、回動角度が１８０°のとき、下端面５ａはストライカ下死点位置Ｐｓ２にある。

【0033】

図６に示されるストライカ５の高さ推移において、角度θ５と角度θ４との間の上下動範囲、すなわち、パンチ下端面Ｐａの待機位置Ｐｔ５と最下位置Ｐｔ４との間の上下方向距離がストロークＳの上下動距離ＨＳである。
制御部ＣＴは、ストロークＳの中央位置であるストローク中央位置Ｓｃにパンチ下端面Ｐａが位置するときのクランク軸１の回動角度が、角度θａとなるように、ストライカ５の高さ位置を設定する。
角度θａは、既述のようにラム３の下降速度が最大速度Ｖｍａｘとなる角度である。
すなわち、ストローク中央位置Ｓｃを、下降速度が最大となる位置に設定する。

【0034】

このストローク中央位置Ｓｃを基準に、パンチ下端面Ｐａの待機位置Ｐｔ５をストローク上端位置Ｓｔとし、クランク軸１の回動角度を角度θ５として対応づける。
同様に、パンチ下端面Ｐａの最下位置Ｐｔ４をストローク下端位置Ｓｂとし、クランク軸１の回動角度を角度θ４として対応づける。
ストローク上端位置Ｓｔは、ストローク中央位置Ｓｃよりも上方にストロークＳの上下動距離ＨＳの半分の位置にあり、ストローク下端位置Ｓｂは、ストローク中央位置Ｓｃよりも下方にストロークＳの上下動距離ＨＳの半分の位置にある。

【0035】

ここで、パンチ下端面Ｐａがストローク中央位置Ｓｃにあるときの、ダイセット面からパンチ下端面Ｐａまでの距離（高さ）は、従来一般の、ラムの上下動範囲が下死点付近に設定してある場合と異なる。また、パンチハイトＨｐ及びダイハイトＨｄの少なくとも一方が異なる場合も、異なる値となる。
そこで、制御部ＣＴは、パンチハイトＨｐ及びダイハイトＨｄも参照し、ストライカ位置調整部４を動作させてストライカ５の上下位置を調整設定する。

【0036】

具体的な数値を用いて、ストライカ５の上下位置の調整設定を説明する。
まず、パンチ下端面Ｐａの待機位置Ｐｔ５とワークＷの上面Ｗａとの間の上下方向の距離Ｈｃを３ｍｍ、最下位置Ｐｔ４とワークＷの下面Ｗｂとの間の上下方向の距離Ｈｂを２．５ｍｍ、の固定値とする。
そして、ワークＷの板厚Ｗｔを１ｍｍとすると、ラム３のストロークＳは、
Ｓ＝Ｈｃ＋Ｈｂ＋Ｗｔ ・・・ （式１）
で示される。（式１）に数値を代入すると、
Ｓ＝３＋２．５＋１＝６．５ｍｍ
である。

【0037】

ラム３のストロークＳが６．５ｍｍであるから、パンチ下端面Ｐａの待機位置Ｐｔ５は、ストローク中央位置Ｓｃから上方に３．２５ｍｍとなる位置（角度θ５）にストローク上端位置Ｓｔとして設定する。
また、パンチ下端面Ｐａの最下位置Ｐｔ４は、ストローク中央位置Ｓｃから下方に３．２５ｍｍとなる位置（角度θ４）にストローク下端位置Ｓｂとして設定する。

【0038】

ここで、パンチハイトＨｐを標準パンチの場合の２０７．５ｍｍ、ダイハイトＨｄを標準ダイの場合の３０ｍｍとする。

【0039】

距離Ｈｂが２．５ｍｍであるから、パンチ下端面Ｐａの最下位置Ｐｔ４は、３０−２．５によりダイセット面Ｄｓから上方に２７．５ｍｍの位置となる。
従って、ストローク中央位置Ｓｃは、ダイセット面Ｄｓから上方に２７．５＋３．２５の３０．７５ｍｍの位置となる。
さらに、ストローク中央位置Ｓｃでのストライカ５の下端面５ａは、パンチハイトＨｐが２０７．５ｍｍであるから、３０．７５＋２０７．５により、ダイセット面Ｄｓから２３８．２５ｍｍの位置となる。

【0040】

この位置の、上死点におけるストライカ５の下端面５ａからの下方への距離は、オープンハイトＨｏｐが２７１ｍｍであるから、２７１−２３８．２５により、３２．７５ｍｍの位置に設定される必要がある。

【0041】

既述のように、ストローク中央位置Ｓｃが設定される角度θａでのストライカ５の上死点からの下降距離は１９ｍｍである。
そのため、ストライカ５の上下位置は、３２．７５−１９で算出される１３．７５ｍｍだけ下方に調整移動されている必要ある。
そこで制御部ＣＴは、ストライカ位置調整部４を動作させて、ストライカ５の位置を下方に１３．７５ｍｍ移動させる。
この場合、ラム３を上死点に位置させたときにストライカ５の下端面５ａがＰｓ１の位置より１３．７５ｍｍ下方に位置されることとなる。

【0042】

このように、制御部ＣＴは、パンチ下端面Ｐａの位置が、設定したストローク上端位置Ｓｔとストローク下端位置Ｓｂとの間を上下動するように、ストライカ位置調整部４を動作させてストライカ５の上下位置を調整設定する。その上で、実加工において、クランク軸１を角度θ４〜角度θ５の間で動作させることにより所望の打ち抜き加工ができることになる。

【0043】

以上のように、クランクプレス５１の打ち抜き加工は、ラム３の下降速度の所望の範囲（領域）、換言するならば、打ち抜き力の所望の範囲に基づいて設定したストロークＳにより打ち抜き動作を行えるようになっている。
これにより、打ち抜き加工を、下死点付近を上下動範囲にした場合よりもより高速で行えるので、ヒットレートが向上する。
そして、ストロークＳの中央位置であるストローク中央位置Ｓｃを、ラム３の下降速度が最大となる位置に設定すると、打ち抜き加工が最も高速で行えるので、ヒットレートが最も向上する。

【0044】

次に、ワークＷの板厚が異なる場合の調整について説明する。
既述の距離Ｈｂ，Ｈｃを一定とすると、（式１）から明らかなように、ワークＷの板厚Ｗｔが変わるとストロークＳの上下移動距離が変わる。
そこで、制御部ＣＴは、ワークＷの板厚Ｗｔに応じて、上下動距離を決める角度θ４及び角度θ５を調整設定するようになっている。

【0045】

例えば、上記１ｍｍで説明したワークＷの板厚Ｗｔが６ｍｍの場合、ストロークＳは、（式１）から、
Ｓ＝３＋２．５＋６＝１１．５ｍｍとなり、上下動距離は５ｍｍ増加する。
従って、ストロークＳの上端位置及び下端位置が、
（１１．５／２）−（６．５／２）＝５．７５−３．２５＝２．５ｍｍ
だけ、それぞれ上方及び下方に移動するように角度θ４及び角度θ５を調整設定する。

【0046】

上述のように、制御部ＣＴは、ワークＷの板厚Ｗｔに応じて、ストロークＳの上下動距離を求め設定する。そして、ストロークＳの上下動範囲における所望の範囲に設定する。また、例えば、ストロークＳの中央位置を、ラム３の最大下降速度となる位置に設定する。
これにより、ワークＷの板厚Ｗｔによらず、高速の打ち抜き加工が実行できヒットレートが向上する。例えば、従来方法での５１５ヒットレートが、実施例では６００ヒットレートに向上する。

【0047】

また、図７は、クランク軸１の上死点（回動角度０°）〜下死点（回動角度１８０°）の範囲における、ストライカ５の高さ（縦軸）と打ち抜き力（横軸）との関係を示すグラフである。図７において、打ち抜き力の変化は、特性曲線ＬＮ２で示されている。
縦軸には、上死点を基準の０（ゼロ）としたときの下降距離を、最大ストロークＳｍａｘが３７ｍｍの場合で記載してある。

【0048】

本発明の実施例は、上述した構成、手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形してもよい。

【0049】

加工に必要な打ち抜き力が、最大ストロークＳｍａｘにおいて出力される打ち抜き力範囲の中間にある場合、ストロークＳを、その中間の打ち抜き力以上のできるだけ小さい打ち抜き力が得られる範囲のストロークＳＡとして設定し、打ち抜き加工を行うようにしてもよい（図７及び図８参照）。

【0050】

図８に示されるように、必要な打ち抜き力が得られるクランク軸１の角度を角度θＡ５とした場合、ストロークＳＡは、上端側を角度θＡ５に、下端側がストロークＳＡの上下動距離ＨＳＡだけ下方側となる角度θＡ４に設定する。
すなわち、図７においては、角度θＡ５に対応したパンチ下端面Ｐａの位置がストローク上端位置ＳＡｔ、角度θＡ４に対応したパンチ下端面Ｐａの位置がストローク下端位置ＳＡｂに対応する。

【0051】

上述例では、ワークＷの板厚Ｗｔの厚薄に対する上下動範囲の拡縮変更を、ストロークの中央を固定して上方側と下方側とに変更分の半分ずつ適用する方法を説明した。
もちろん、これに限定されるものではなく、上下動範囲の拡縮変更を、ストロークの一方側を固定し、他方側に変更分の全部を適用するように行ってもよい。

【0052】

また、ストロークを、異なる打ち抜き力範囲に対応した複数のモードで予め設定しておき、制御部ＣＴは、加工に必要な打ち抜き力に応じて最適なストロークモードを選択するようにしてもよい。
ここでは、次の三つのストロークモードを設定した例を説明する。
モードＡ：高速打ち抜き動作（高速、打ち抜き力小）
モードＢ：中速打ち抜き動作（中速、打ち抜き力中）
モードＣ：低速打ち抜き動作（低速、打ち抜き力大）

【0053】

モードＡは、上述のストロークＳに相当する（図９におけるＳ１−Ｓ２間）。
モードＢは、上述のストロークＳＡに相当する（図９におけるＳ３−Ｓ４間）。
モードＣは、従来のストローク（下死点付近）に相当する（図９におけるＳ５−Ｓ６間）。

【0054】

制御部ＣＴは、例えば、次の加工をどのモードＡ〜Ｃの中のどのモードを選択するか、の判定を、次に行う加工のいわゆる打ち抜き力を把握し、その打ち抜き力に基づいて行う。
打ち抜き力は、一般的に、切断周長と板厚Ｗｔとせん断応力との積から算出される。
打ち抜き力とモードとの間の規定は、クランクプレス５１が打ち抜き最大能力３００ｋＮの仕様の場合、例えば次のように設定する。
モードＡ：打ち抜き力が１００ｋＮ未満
モードＢ：打ち抜き力が１００ｋＮ以上２００ｋＮ未満
モードＣ：打ち抜き力が２００ｋＮ以上

【0055】

図９に、モードＡ〜Ｃそれぞれに対応したストロークＳＭＡ〜ＳＭＣの設定例を、クランク軸１の回動角度θ（横軸）に対するストライカ５の高さを示す特性曲線ＬＮ９に示している。

【0056】

例えば、直径１０ｍｍの丸孔を、板厚１．０ｍｍのアルミニウム板に形成する加工の場合、アルミニウムのせん断応力を１６０Ｎ／ｍｍ^２ とすると、打ち抜き力Ｔは、
Ｔ＝１０（ｍｍ）×π×１．０（ｍｍ）×１６０（Ｎ／ｍｍ^２）／１０００
＝５０２４（Ｎ）／１０００≒５（ｋＮ）
と得られる。５ｋＮはモードＡに該当する。
これにより、制御部ＣＴは、この加工を、打ち抜きモードＡを選択して実行する。
また、ワークＷの板厚Ｗｔは、上下動距離のみならず打ち抜き力にも反映される。従って、制御部ＣＴは、ストロークモードから選択したストロークの上下動距離を、板厚Ｗｔに基づいて既述の方法で設定する。

【0057】

このように、予め複数のストロークモードを設定しておき、制御部ＣＴが次に実行する打ち抜き加工に必要な打ち抜き力を求め、求めた打ち抜き力に応じて、打ち抜きの加工及び高速化が可能な、最適のストロークモードを選択するようにしてもよい。
これにより、クランクプレス５１は、必要な打ち抜き力を確保しつつ、より効率が良く、より高速の打ち抜き加工を行うことができる。
また、クランク軸１の回動位置に応じたパンチ開始位置をストライカ先端部に設けたストライカ位置調整部４によって行う例を説明したが、ストライカ位置調整部４を用いずに、パンチハイトＨｐを変更するようにしても良い。ストライカ位置調整部４での調整すべき調整量分だけ、パンチハイトＨｐを長くすることで同様の加工をすることができる。

【0058】

上述の記載から、本発明の実施の形態に係るパンチプレスは、クランク軸１の回動に連動して上下動するラム３と、クランク軸１を回動させる駆動モータ（サーボモータＭ）と、サーボモータＭの動作を制御してクランク軸１を、第１の角度位置θ４と第２の角度位置θ５との間の所定の角度範囲で往復回動させると共に、その所定の角度範囲を、ラム３の最大ストロークＳｍａｘのうちのラム３の最大下降速度位置を上下の中心（ストローク中央位置Ｓｃ)とする下死点（ストライカ下死点位置Ｐｓ２）及び上死点（ストライカ上死点位置Ｐｓ１）よりも最大下降速度位置に近い上下範囲（ストロークＳ）に対応して設定する制御部ＣＴと、
を備えるものであってもよい。
これにより、実施の形態に係るパンチプレスは、ラム３の一往復の時間をより短く設定することができ、ヒットレートをより向上させることができる。

【0059】

また、上述の記載から、本発明の実施の形態に係るパンチプレスによる打ち抜き加工方法は、クランク軸１を第１の角度位置θ４と第２の角度位置θ５との間の所定の角度範囲で往復回動させてラム３をその所定の角度範囲に対応する上下範囲で往復動させることで、ラム３がストライカ５を打撃してワークＷに打ち抜き加工を行う打ち抜き加工方法であって、所定の角度範囲を、クランク軸１の回転に伴うラム３の全体ストローク範囲（最大ストロークＳｍａｘ）の内、ラム３の最大下降速度位置を上下の中心（ストローク中央位置Ｓｃ)とする下死点（ストライカ下死点位置Ｐｓ２）と上死点（ストライカ上死点位置Ｐｓ１）よりも最大下降速度位置に近い上下範囲（ストロークＳ）に対応して設定することを特徴とする方法であってもよい。
これにより、実施の形態に係るパンチプレスによる打ち抜き方法は、ラム３の一往復の時間をより短くしてヒットレートをより向上させることができる。

【符号の説明】

【0060】

１ クランク軸
１ａ 主軸部
１ｂ 偏芯部
２ コンロッド
３ ラム
４ ストライカ位置調整部
５ ストライカ
５ａ 下端面
６ 上部フレーム
５１ クランクプレス
ＣＴ 制御部
Ｄ ダイ
Ｄｓ ダイセット面
Ｅ エンコーダ
Ｈｂ，Ｈｃ 距離
Ｈｄ ダイハイト
Ｈｏｐ オープンハイト
Ｈｐ パンチハイト
ＨＳ （ストロークＳの）上下動距離
ＨＳＡ （ストロークＳＡの）上下動距離
Ｊ１ 回転情報
Ｊ２ ストライカ位置情報
ＬＮ１，ＬＮ９ 特性曲線
Ｍ サーボモータ
Ｐ パンチ
Ｐａ パンチ下端面
Ｐｓ１ ストライカ上死点位置
Ｐｓ２ ストライカ下死点位置
Ｐｔ１ 最上位置
Ｐｔ３ 減速高さ位置
Ｐｔ４ 最下位置
Ｐｔ５ 待機位置
Ｓ ストローク
Ｓｂ ストローク下端位置
Ｓｃ ストローク中央位置
Ｓｍａｘ 最大ストローク
Ｖｍａｘ 最大速度
Ｗ ワーク
Ｗａ 上面
Ｗｂ 下面
Ｗｔ 板厚
θａ，θ４，θ５ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】