冲压机及其加工方法 本发明涉及冲压机及其加工方法，它是使由冲头、金属模构成的加工头朝y轴方向移动，同时使夹紧工件的工件夹装置朝x轴方向移动。
现有的该种使由冲头、金属模构成的加工头朝y轴方向移动，同时使夹紧工件的工件夹装置朝x轴方向移动，对工件进行冲压的冲压机在日本专利公报特公昭59-44938号、特公昭59-45449号等文件有所记载。
这种冲压机在薄而且长的工件上进行较少的冲压时，要求它能高速加工，在该高速加工过程中使工件夹装置向x轴方向移动的送进方法是个问题。
例如，要使大小是5000×450mm、板厚为0．4mm的工件朝x轴、y轴方向高速移动就会有非常大的困难。尤其是向短尺寸方向移动较困难。
而且，为了避免工件朝短尺寸方向移动，即使把冲头、金属模构成加工头、使加工头朝y轴方向移动，在使工件夹装置高速地朝x轴方向移动的场合下，仍然有加工头与工件夹装置发生冲突的危险，而且不能对死区进行加工。此外，在加工头内有多个金属模时，还有不能使用离工件夹装置较远的金属模的问题。
本发明的目地就是为了提供一种冲压机及其加工方法，而能使夹紧工件的工件夹装置与加工头不发生冲突，并可以沿X轴方向进行移动，在高速加工中，进行没有死区的冲压。
为了达到上述目的而作出的本发明的冲压机的第一实施方案是，在主体机架上设置着能自由地朝y轴方向移动的由冲头、金属模构成的加工头，在该加工头的移动区域的X轴方向的一侧设置着使工件朝X轴方向移动定位的第1工件移动定位装置、而在X轴方向的另一侧设置着使工件朝X轴方向移动定位的第2工件移动定位装置。
因此通过在主体机架上设置能自由地朝y轴方向移动的由冲头、金属模构成的加工头，在该加工头的移动区域的x轴方向的两侧设置第1、第2工件移动定位装置，就能对工件进行高速加工，同时第1、第2工件移动定位装置不进入加工头移动区域就可解决，因而能避免与加工头的冲突、而且能消除死区。
本发明的冲压机的第二实施方案的特征是，在上述第一实施方案所述的冲压机中，上述第1、第2工件移动定位装置由分别设有多个工件夹的X轴拖板、使与该X轴拖板成一体的螺母构成朝X轴方向移动的进给丝杆、以及使该进给丝杆回转的驱动马达构成。
因此，由于对第1、第2工件移动定位装置分别地进行驱动控制，因而例如在用第1工件移动定位装置或第2工件移动定位装置使工件移动定位这段时间里，可使第2工件移动定位装置或第1工件移动定位装置移动到夹持任意一个工件的待机位置而定位。
本发明的冲压机的第三实施方案的特征是，在上述第二实施方案所述的冲压机中，在上述主体机架上设置着使上述各个进给丝杆连接、脱开的联轴器机构。
这样，可根据需要、由联轴器机构使各个进给丝杆连接上，由此用1个驱动马达就能使进给丝杆回转，能延长驱动马达的寿命。
本发明的冲压机的第四实施方案的特征是，在上述第二或第三实施方案所述的冲压机中，在上述主体机架上设置着按压工件的压板夹。
这样，能把工件从第1工件移动定位装置侧顺利地送到第2工件移动定位装置侧。
本发明的冲压方法的第一实施方案是，对应下述冲压机，即、在主体机架上设置着能自由地朝Y轴方向移动的、由冲头、金属模构成的加工头，在该加工头的移动区域的X轴方向的一侧设置着使工件朝X轴方向移动定位的第1工件移动定位装置、而在X轴方向的另一侧设置着使工件朝X轴方向移动定位的第2工件移动定位装置，其特征在于：由上述第1工件移动定位装置进行工件的移动定位并在工件上进行冲压，接着、使工件从第1工件移动定位装置向第2工件移动定位装置移动后、由第2工件移动定位装置进行工件的移动定位、并继续进行工件的加工。
因此，由第1工件移动定位装置使工件朝X轴方向移动定位，而且使加工头在移动区域中朝Y轴方向移动就能在工件上进行冲压。接着把工件从第1工件移动定位装置侧移动到第2工件移动定位装置侧，由第2工件移动定位装置进行工件的移动定位，而且使加工头在移动区域中朝Y轴方向移动就能在工件上进行冲压。
于是，与以前相比，能在工件上高速地进行冲压，而且由于第1、第2工件移动定位装置不进入加工头进行移动的移动区域内，因而第1、第2工件移动定位装置与加工头不会发生冲突，而且能消除工件上不能加工的死区。
本发明的冲压方法的第二实施方案是，在上述第一实施方案所述的冲压方法中，用上述第1工件移动定位装置和第2工件移动定位装置保持工件而在工件上进行冲压。
因此，使加工头朝Y轴方向移动的同时，用第1工件移动定位装置和第2工件移动定位装置保持工件，对工件进行冲压。并且，由于是把张力加在工件上而进行冲压，因而能提高加工精度。又因为是使工件稍微浮起地移动，所以能防止工件下面被模划伤。
本发明的冲压方法的第三实施方案是，在上述第一实施方案所述的冲压方法中，交替反复地进行根据上述第1工件移动定位装置的工件移动定位和根据上述第2工件移动定位装置的工件移动定位、对工件进行冲压。
这样，用沿Y轴方向移动的加工头在工件上进行冲压时，由于把上述第1工件移动定位装置形成的工件移动定位、和由上述第2工件移动定位装置形成的工件移动定位交替反复地进行而使工件移动，因而能在长的工件上连续地进行冲压。
本发明所述的冲压方法的第四实施方案是，在上述第一或第三实施方案所述的冲压方法中，在用第1工件移动定位装置或第2工件移动定位装置夹持工件的状态下、在工件上进行冲压时，使第2工件移动定位装置或第1工件移动定位装置定位到夹持待机位置上。
因此，与过去相比，在对长工件进行冲压时，能顺利地进行根据第1工件移动定位装置和第2工件移动定位装置的工件夹紧和放开，能将夹持替换的时间缩短。
本发明所述的另一冲压方法，适用于下述冲压机，即、在主体机架上设置着能自由地沿Y轴方向移动的、由冲头、金属模构成的加工头，在该加工头的移动区域的X轴方向的一侧设置着使工件沿X轴方向移动定位的第1工件移动定位装置、而在X轴方向的另一侧设置着使工件沿X轴方向移动定位的第2工件稳定定位装置，其特征在于：用上述第1、第2工件移动定位装置进行工件的移动定位，在工件朝X轴方向前进时在工件上进行冲压，接着、在工件沿X轴方向返回时、在工件上进行成形加工。
这样，用沿Y轴方向移动的加工头在工件上进行冲压时，由于在使工件朝X轴方向前进时、用第1、第2工件移动定位装置进行移动定位并进行孔加工，接着在朝X轴方向返回时，进行成形加工，使成形加工了的升高部分处在离加工头远的方向，因而能容易地进行高度尺寸较大的切起(切リ起イ)加工。
图1是实施本发明的一个实施例的冲压机的平面图。
图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线取得的放大图。
图3是说明本发明动作的示意图。
图4是说明本发明动作的示意图。
图5是图1中的第1、第2工件移动定位装置的另一个实施例的平面图。
图6的A-C是表示本发明的冲压方法的一个实例的动作说明图。
图7的A-D是表示本发明的冲压方法的一个实例的动作说明图。
下面，参照着附图对本发明的实施例详细地进行说明。
由图1和图2可见，冲压机1设有直立设置的门式主体机架3，该主体机架3是用侧傍支架将下部构架5和上部构架7形成一体。在上述下部构架5和上部构架7之间能自由移动地安装着C字型支架8，在该C字型支架8的上下设置着模座9和冲头座11，它们能相互面对着地沿y轴方向(即图1中的上下方向)自由移动，而且分别成围棋盘格子状地装着多个模D和冲头P。
螺母构件13与冲头座11形成一体，在该螺母构件13上啮合着朝y轴方向延伸的滚珠丝杠15。在图1中，该滚珠丝杠15的上下部由轴承19、17能自由回转地支承，而且在图1中，上述滚珠丝杠15的上端与y轴用驱动马达21相连接。
借助上述结构，在使y轴用驱动马达21动作时，就使滚珠丝杠15回转，通过螺母构件13而使冲头座11沿y轴方向移动。由于上述模座9是安装在上述C字型支架8上、在上述下部构架5上能自由滑动，因而随着冲头座11沿y轴方向移动、模子座9借助C字型支架8也可以沿y轴方向移动。此外，也可采用不同的驱动马达使模座9、冲头座11分别地移动而这种场合最好进行同步驱动。
如图2所示，在上述上部构架7上设置着冲头驱动装置25，在冲头座11上成围棋盘格子状地装着多个冲头P，上述冲头驱动装置25设有定位在各个冲头P的上方的能朝着与上述x轴、y轴相同方向的U轴、V轴方向自由移动的冲头装置23。而且，冲头装置23由液压缸构成，可上下移动。冲头装置23由于冲头驱动装置25的U轴用驱动马达27、传动机构29的作用而能沿U轴方向移动，而且由于V轴用驱动马达31、滚珠丝杠32的作用而能沿V轴方向移动。把上述冲头P、金属模D和冲头装置23统称为加工头。
用上述结构、借助冲头驱动装置25的U轴用驱动马达27和V轴用驱动马达31、使冲头装置23沿U轴、V轴方向移动并定位在要求定位的冲头P的上方位置，并且通过使冲头装置23动作，借助对上述要求的冲头P的冲击，由冲头P和模D的协同动作就能在工件W上进行冲压。
在上述主体机架3的两侧设置着前、后工作台33、35。把要加工的工件W放置在前工作台33上，使工件W能从前工作台33向后工作台35地沿x轴方向(图1中的左右方向)移动。
在上述前工作台33和后工作台35上分别设置着第1、第2工件移动定位装置37、39。在上述前工作台33的一侧(图1中的下侧)设置着第1工件移动定位装置37中的夹子座41，在该夹子座41上设置着向x1轴方向延伸的x1轴用滚珠丝杠43。该x1轴用滚珠丝杠43的右部能自由回转地支承在轴承45上，轴承45是设置在上述夹子座41上的，而x1轴用滚珠丝杠43的左部能自由回转地支承在轴承47上，轴承47是设置在上述下部构架5上的。
在上述x1轴用滚珠丝杠43的右端连接着设有绝对编码器E1的伺服马达等x1轴用驱动马达49。而且在上述x1轴用滚珠丝杆43上、用螺纹结合着x1轴用螺母构件51，x1轴用拖板55与该x1轴用螺母构件51形成一体，x1轴用拖板55设有多个作为第1工件夹装置55的工件夹53A、53B。
采用上述结构，当使x1轴用驱动马达49驱动时，由于滚珠丝杠43回转，因而借助x1轴用螺母构件51、x1轴用拖板55就能使第1工件夹装置的工件夹53A、53B向x1轴方向移动。
在上述后工作台35的一侧(图1中的下侧)设置着第2工件移动定位装置39中的夹子座57，在该夹子座57上设置着向x2轴方向延伸的x2轴用滚珠丝杠59。该x2轴用滚珠丝杠59的左部能自由回转地支承在轴承61上，轴承61是设置在上述夹子座57上的；而x2轴用滚珠丝杠59的右部能自由回转地支承在轴承63上，轴承63是设置在上述下部构架5上的。
在上述x2轴用滚珠丝杠59的左端连接着设有编码装置E2的伺服马达等x2轴用驱动马达65。而且在上述x2轴用滚珠丝杠59上、用螺纹结合着x2轴用螺母构件67，x2轴用拖板71与该x2轴用螺母构件67形成一体，x2轴用拖板71设有多个作为第2工件夹装置69的工件夹69A、69B。
采用上述结构，当使x2轴用驱动马达65驱动时，由于滚珠丝杠59回转，因而借助x2轴用螺母构件67、x2轴用拖板71就能使第2工件夹装置69的工件夹69A、69B沿x2轴方向移动。
上述第1、第2工件夹装置53、69中的工件夹53A、53B；69A、69B具有如日本实用新型专利公报实公平2-37468号上公开的图2所示的结构，即设有能夹紧工件W，又能调节位置的位置调节机构(夹紧定位器)，因而是能进行位置调节的。
用设置在上述下部构架5上的联轴器机构、例如用电磁离合器73能自由地将上述x1轴用滚珠丝杠43的左端和x2轴用滚珠丝杠59的右端连接或脱开。另外，在上述前工作台33的靠主体机架3侧设置着由液压缸等作用而能自由出入的x轴用定位销75。
下面，参照着图3和图4来说明用上述冲压机1在工件W上进行冲压的动作。首先如图3所示、在把工件W输送到L侧(加载荷侧)的前工作台33上时，由x轴用定位销75和工件夹53A、53B进行定位。接着由工件夹53A、53B夹紧工件W，开始冲压。
也就是说，使x1轴用驱动马达49驱动，从而使x1轴用滚珠丝杠43回转，由此借助x1轴用螺母构件51、x1轴拖板55把由工件夹53A、53B夹紧的工件W朝图3中的左侧移动，利用冲头P和模D的协同动作而在工件W的所要求位置上进行冲压。这时，由于电磁离合器73被脱开(OFF)，因而x2轴用驱动马达65不被驱动。
如图4所示、当冲压进展到工件W到达x2轴侧、即工件W到达后工件台35侧时，由工件夹53A、53B和工件夹69A、69B夹紧工件W。即工件夹53A、53B；69A、69B一边重新定位、一边交接工件W。
在这种状态下将电磁离合器73接上、使x2轴用驱动马达65驱动时，由于x2轴用滚珠丝杠59进行回转，而且x1轴用滚珠丝杠43也进行回转，因而就一边依次进行冲压，一边把工件W送进到图4中的左侧。这时将x1轴用驱动马达49停止运转而成为自由状态。随着加工进展、当工件W处于图4的双点划线所示位置时，由于只用工件夹69A、69B就能保持工件W，因而将电磁离合器73脱开，由于只用x2轴就能进行加工，因而能不与加工头发生冲突地将工件W送进，而且能将夹紧工件W的那部分的死区消除、在工件W的全部范围进行冲压。
这时，x1轴在原点位置进入到将下一个工件W装上的工序，把工件W装上并定位。即，由于在对前一个工件W进行加工时就能将下一个工件W定位、装上，因而能彻底地提高整个批量的加工能力。
图5表示替换图1所示的第1、第2工件移动定位装置的另一个实施例。图5中，把与图1中的构件相同构件都标上相同的符号，并省略对其重复部分的说明，只对不同的部分进行说明。
在图5中、在前工作台33和后工作台35上的前后侧(即图5中的上下侧)铺设着沿第1、第2工件移动定位装置37、39的x1轴、x2轴延伸的导轨79A、79B；81A、81B。门状的x1轴、x2轴用拖板55、71的前后侧的下部设置在导轨79A、79B和导轨81A、81B上，并能沿x1轴、x2轴方向自由滑动。
在上述x1轴、x2轴用拖板55、71的前后侧的下部设置着作为第1、第2工件夹装置53、69的工件夹53A、53B、53C、53D；69A、69B、69C、69D。
采用上述结构就能用工件夹53A～53D夹紧工件W沿x1轴方向移动定位，而且能用工件夹69A～69D夹紧工件沿x2轴方向移动定位。由于除了这些以外，其余都是和图1所示结构相同的，因而省略了对它的说明。该样，由于能用工件夹53A～53D、69A～69D或用工件夹53B、53D、69B、69D在前后左右将工件夹紧地移动定位，因而能将张力加到工件W上、能提高加工精度，而且能进行高速移动。此外还能使工件W稍稍浮起地移动，因此能防止由模将工件W的下面划伤。
通过将上述工件夹53A～53D、69A～69D中的工件夹53A、53B、69A、69D固定，同时利用驱动马达83、滚珠丝杠85的驱动机构使工件夹53C、53D、69C、69D沿前后方向(图5中的上下方向)移动，就能适应工件W短边侧的长度变更。
下面，对使用上述冲压机1在工件W上进行冲压的其他加工方法进行说明。
如图6A所示，用工件夹53A、53B把长工件W的右端侧夹紧而使工件W朝x1轴方向的左侧移动，同时使冲头座11、模座9沿y轴方向移动，在工件W上进行所要求的冲压。
接着，在工件夹53A、53B到达如图6B所示的位置时，用工件夹69A、69B夹紧工件W的左端侧，同时使工件夹53A、53B松开。使工件夹69A、69B夹紧的工件W朝x2轴的左侧移动，而且使冲头座11、模座9朝y轴方向移动，对工件W进行冲压，该样，可以对工件W的整个区域都进行冲压。为了把工件夹53A、53B返回到原来的位置、进行下一个工件W的冲压，把工件夹53A、53B返回到夹持待机位置，处于待机状态。
这样，由于工件夹53A、53B、69A、69B不进入到冲头座11、模座9沿y轴方向移动的移动区域里，因而不会发生冲突，而且还能对以前用工件夹53A、53B、69A、69B夹紧的部分进行冲压，能将死区消除，进行高速加工。
如图7A所示，在工件W非常长时，用工件夹53A、53B夹紧、并使其朝x1轴方向的左侧移动并进行冲压，接着、如图7B所示，用工件夹69A、69B将工件W夹紧、同时使工件夹53A、53B放开。然后如图7C所示，使工件夹69A、69B朝x2轴方向的左侧移动，并进行冲压，在这期间使工件夹53A、53B返回到原来的位置并将工件W夹紧。
在图7C所示的位置上使工件夹69A、69B放开，如图7D所示地、使工件夹53A、53B朝x1轴方向的左侧移动并进行冲压，在工件夹53A、53B到达图7D所示的位置时，使其放开，同时用工件夹69A、69B将工件W夹紧、并使其朝x2轴方向的左侧移动并进行冲压。
这样，通过用工件夹53A、53B和69A、69B交替地夹紧工件W，并使其朝x1轴、x2轴方向的左侧移动进行冲压，即使工件W是非常长的、例如是卷材，也能连续高速地进行冲压。
另外，在用图6A、B、C等工序、在工件W上进行例如冲压之后，通过在图6C工序、使工件夹69A、69B朝x2轴方向的右侧移动、使冲头座11和模座9朝y轴方向移动而进行成形加工，在图6B所示位置上使工件夹69A、69B放开、使工件夹53A、53B夹紧，如图6A所示地使其朝x1轴方向的右侧移动，就能在工件W上进行成形加工。
这样，在使工件夹53A、53B；69A、69B朝X1轴、x2轴方向的左侧移动的前进时，进行冲压，而在使工件夹69A、69B；53A、53B朝x2轴、x1轴方向的右侧移动的返回时，进行成形加工，由此使成形加工了的升高部分处在远离冲头座11的方向，因而能容易地进行高度尺寸大的切起加工。
本发明并不局限于上述实施例，通过适当的变更，能在其他的状态下实施本发明。
从上述的实施例可见，若采用权利要求1所述的发明，则通过在主体机架上设置着能自由地朝Y轴方向移动的由冲头、金属模构成的加工头，在该加工头的移动区域的X轴方向的两侧设置第1、第2工件移动定位装置，就能在工件上进行高速加工。又因为第1、第2工件移动定位装置不进入加工头移动区域，所以能避免与加工头的冲突，而且能消除死区。
若采用权利要求2所述的发明，则由于对第1、第2工件移动定位装置分别地进行驱动控制，因而例如在用第1工件移动定位装置或第2工件移动定位装置使工件移动定位这段时间里，可使第2工件移动定位装置或第1工件移动定位装置移动到夹持任意一个工件的待机位置而定位。
若采用权利要求3所述的发明，则可根据需要、由联轴器机构使各个进给丝杆连接上，由此用1个驱动马达就能使进给丝杆回转，能延长驱动马达的寿命。
若采用权利要求4所述的发明，则能把工件从第1工件移动定位装置侧顺利地送到第2工件移动定位装置侧。
若采用权利要求5所述的发明，则由第1工件移动定位装置使工件沿X轴方向移动定位，而且使加工头在移动区域中沿Y轴方向移动就能在工件上进行冲压。接着把工件从第1工件移动定位装置侧移动到第2工件移动定位装置侧，由第2工件移动定位装置进行工件的移动定位，而且使加工头在移动区域中沿Y轴方向移动就能在工件上进行冲压。
于是，与以前相比，能在工件上高速地进行冲压，而且由于第1、第2工件移动定位装置不进入加工头进行移动的移动区域内，因而第1、第2工件移动定位装置与加工头不会发生冲突，而且能消除工件上没被加工的死区。
若采用权利要求6所述的发明，则使加工头沿Y轴方向移动，用第1工件移动定位装置和第2工件移动定位装置保持工件就能在工件上进行冲压。于是，由于是把张力加在工件上而进行冲压，因而能提高加工精度。又因为是使工件稍微浮起地移动，所以能防止工件下面被模划伤。
若采用权利要求7所述的发明，则用沿Y轴方向移动的加工头在工件上进行冲压时，由于把上述第1工件移动定位装置形成的工件移动定位、和由上述第2工件移动定位装置形成的工件移动定位交替反复地进行工件的移动定位，由此能在长的工件上连续地进行冲压。
若采用权利要求8所述的发明，则在比以前长的工件上进行冲压时，能顺利地进行由第1工件移动定位装置或第2工件移动定位装置形成的工件夹紧和放开，能将夹持替换的时间缩短。
若采用权利要求9所述的发明，则用沿Y轴方向移动的加工头在工件上进行冲压时，由于在使工件朝X轴方向前进时、用第1、第2工件移动定位装置进行移动定位并进行孔加工，接着在朝X轴方向返回时、进行成形加工，使成形加工了的升高部分处在离加工头远的方向，因而能容易地进行高度尺寸较大的切起加工。