JP2002178056A - パンチプレスにおける金型角度変更方法および金型角度変更システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型角度を自動で正確に変更すると共に、金
型使用後に金型の角度を戻す必要がなく加工時間の短縮
を図ることのできるパンチプレスにおける金型角度変更
方法および金型角度変更システムを提供する。 【解決手段】 金型ホルダ２９、３１に装着された上金
型Ｐと下金型Ｄとの協働でパンチング加工を行う際に、
上金型Ｐおよび下金型Ｄの角度を変更する必要がある場
合がある。この場合には、自動金型交換装置（ＡＴＣ
部）９が上金型Ｐおよび下金型Ｄを保持して金型ホルダ
２９、３１から取り出し、金型角度回転機構６７、７３
が上金型Ｐおよび下金型Ｄを加工プログラムに基づいて
指令される指令金型角度に回転させ、金型ホルダ２９、
３１に戻すと共に、金型角度データ記憶部１１が変更後
の金型角度を金型角度データとして記憶しておき、以後
の加工においてはこの金型角度データに基づいて金型角
度の変更を行う。

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、上金型と下金型
を所望の角度に回転させて、上金型と下金型との協働に
よりワークに加工を行うパンチプレスにおける金型角度
変更方法および金型角度変更システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パンチプレスにおける金型の
角度を制御的に変更する場合としては、以下に示すよう
な方法がある。

【０００３】オートインデックスの場合には、サーボモ
ータにより金型を回転させて、エンコーダパルスにより
現在位置をカウントして算出する。この場合には、金型
使用後に必ず最初の角度（０度）に戻す。

【０００４】あるいは、作業者が手動により金型の角度
を変える場合には、角度変更後に変えた角度をＮＣ装置
に手動で入力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
オートインデックスの場合には、使用後に必ず最初の角
度に戻さねばならず、回転速度が遅い場合には加工タク
トが低下してしまうという問題がある。また、位置情報
を得るためにサーボモータ等の高価な装置を用いる必要
があるため、装置全体のコストアップを招くという問題
がある。

【０００６】また、前述した作業者が手動により角度を
変える場合には、角度変更後に、変えた角度を手動によ
りＮＣ装置に入力しなければならないため、入力ミスや
入力忘れ等が発生するおそれがあるという問題がある。

【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、金型角度を
自動で正確に変更すると共に、金型使用後に金型の角度
を戻す必要がなく加工時間の短縮を図ることのできるパ
ンチプレスにおける金型角度変更方法および金型角度変
更システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のパンチプレスにおける金型
角度変更方法は、パンチプレスの金型ホルダに装着され
た上金型と下金型を自動金型交換装置により交換して所
望のパンチング加工を行うパンチプレスにおける金型角
度変更方法において、前記自動金型交換装置により、前
記上金型および下金型を金型ホルダから取り出し、前記
自動金型交換装置に設けられている金型回転機構により
前記上金型および下金型を加工プログラムに基づいて指
令される指令金型角度に回転させた後、再び前記上金型
および下金型を金型ホルダに装着すると共に、変更後の
金型角度を金型角度データとして記憶しておくこと、を
特徴とするものである。

【０００９】従って、金型ホルダに装着された上金型と
下金型との協働でパンチング加工を行う際に、上金型お
よび下金型の角度を変更する必要がある場合がある。こ
のような場合には、上金型および下金型を金型ホルダか
ら取り出して金型交換を行う自動金型交換装置が、上金
型および下金型を金型ホルダから取り出し、取り出され
た状態の上金型および下金型を加工プログラムに基づい
て指令される指令金型角度に回転させ、その後金型ホル
ダに戻すと共に、変更後の金型角度を金型角度データと
して記憶しておき、以後の加工においてはこの金型角度
データに基づいて金型角度の変更を行う。

【００１０】請求項２による発明のパンチプレスにおけ
る金型角度変更方法は、請求項１記載のパンチプレスに
おける金型角度変更方法において、前記金型角度データ
として、前記金型回転機構に設けられている金型角度検
出手段により検出された金型角度を用いること、を特徴
とするものである。

【００１１】従って、金型回転機構に設けられている金
型角度検出手段により変更後の金型角度を検出し、この
検出された金型角度を金型角度データとして記憶してお
く。

【００１２】請求項３による発明のパンチプレスにおけ
る金型角度変更システムは、パンチプレスの金型ホルダ
に装着された上金型と下金型を保持して自動で交換する
自動金型交換装置と、この自動金型交換装置により保持
された前記上金型と下金型を所望の角度に回転させる金
型回転機構と、前記上金型および下金型を加工プログラ
ムに基づく指令金型角度に回転すべく前記金型回転機構
に金型角度変更指令を発する金型角度変更指令部と、変
更後の金型角度を金型角度データとして記憶しておく金
型角度データ記憶部と、を備えてなることを特徴とする
ものである。

【００１３】従って、金型ホルダに装着された上金型と
下金型との協働でパンチング加工を行う際に、上金型お
よび下金型の角度を変更する必要がある場合がある。こ
のような場合には、自動金型交換装置が上金型および下
金型を保持して金型ホルダから取り出し、金型回転機構
が上金型および下金型を加工プログラムに基づいて指令
される指令金型角度に回転させ、その後金型ホルダに戻
すと共に、金型角度データ記憶部が変更後の金型角度を
金型角度データとして記憶しておき、以後の加工におい
てはこの金型角度データに基づいて金型角度の変更を行
う。

【００１４】請求項４による発明のパンチプレスにおけ
る金型角度変更システムは、請求項１記載のパンチプレ
スにおける金型角度変更システムにおいて、前記金型回
転機構に設けられ、検出した金型角度を前記金型データ
記憶部に記憶すべく金型の回転角度を検出する金型角度
検出手段、を備えてなることを特徴とする。

【００１５】従って、金型回転機構に設けられている金
型角度検出手段により変更後の金型角度を検出し、この
検出された金型角度を金型角度データとして記憶してお
く。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１を参照して、金型角度変更システム１
の構成について説明する。この金型角度変更システム１
では、加工プログラムを実行するプログラム実行部３
と、このプログラム実行部３から送られてくる加工プロ
グラムに従ってワークに加工を行うパンチプレスの一例
としてのタレットパンチプレス５を制御するＮＣ部７
と、このＮＣ部７からの指令により加工に使用する金型
の角度変更を行う自動金型交換装置であるＡＴＣ部９
と、前記タレットパンチプレス５に装着されている金型
の金型角度を記憶する金型角度データ記憶部１１等を有
している。

【００１８】前記ＮＣ部７には、金型の目標角度と現状
の金型角度とを比較する金型角度比較部１３、この金型
角度比較部１３により目標角度と現状の金型角度とを比
較した結果金型の角度変更が必要か否かを判断する金型
角度変更判断部１５と、この金型角度変更判断部１５が
金型角度の変更が必要であると判断した場合に、ＡＴＣ
９に金型角度の変更を指令する金型角度変更指令部１７
と、前述のプログラム実行部３からの指令によりタレッ
トパンチプレス５を制御して加工を行わせる加工指令部
１９と、現状の金型角度を金型角度データ記憶部１１に
記憶させるべく指令する金型角度記憶指令部２１等を備
えている。

【００１９】図３および図4を参照するに、このタレッ
トパンチプレス５では、フレーム２３の中央部における
上部フレーム２５と下部フレーム２７の間にギャップＧ
を備えている。このギャップＧには、上部フレーム２５
に回転自在に支持される金型ホルダとしての上部タレッ
ト２９と、下部フレーム２７に回転自在に支持され前述
の上部タレット２９の外径よりも大径の金型ホルダとし
ての下部タレット３１を有している。

【００２０】従って、下部タレット３１の図３中の右側
部分（加工位置Ｋと反対側）は上部タレット２９からは
み出して上方が開放されて、ＡＴＣ部９による金型交換
を容易なものとしている。

【００２１】上部タレット２９には複数のパンチＰが装
着され、下部タレット３１には複数のダイＤが装着され
ている。上部タレット２９および下部タレット３１は同
期して回転され、所望の加工を行うためのパンチＰとダ
イＤを加工位置Ｋに割り出す。加工位置Ｋの上方には、
パンチＰを打撃するためのストライカ３３を備えた油圧
シリンダ３５が設けられている。

【００２２】一方、ギャップＧにおける図３中下部タレ
ット３１の左側には、加工されるワークＷを支持する加
工テーブル３７が設けられており、中央部の固定テーブ
ル３７Ｆと、この固定テーブル３７Ｆの左右両側（図４
中上下両側）においてＹ軸方向へ移動自在の可動テーブ
ル３７Ｍを有している。

【００２３】前記固定テーブル３７Ｆを跨いで左右の可
動テーブル３７Ｍを連結するキャレッジベース３９が、
Ｙ軸方向に往復移動自在に設けられており、Ｙ軸モータ
４１によりＹ軸方向へ移動・位置決め自在となってい
る。

【００２４】また、前記キャレッジベース３９には、ワ
ークＷを把持する複数のワーククランパ４３を備えてＸ
軸方向（図４中上下方向）へ移動・位置決め自在のキャ
レッジ４５を有している。

【００２５】上記構成により、ＮＣ部７の加工指令部１
９からの指令により、上部タレット２９および下部タレ
ット３１を回転させて、所望の加工を行うためのパンチ
ＰとダイＤを加工位置Ｋに割り出す。次に、ワークＷを
ワーククランパ４３により把持して、加工指令部１９か
らの指令により、キャレッジ４５をＸ軸方向へ移動させ
ると共に、キャレッジベース３９をＹ軸方向へ移動させ
て、ワークＷを加工位置Ｋに位置決めする。そして、加
工指令部１９からの指令により、油圧シリンダ３５によ
りストライカ３３を下降させてパンチＰを打圧し、パン
チＰとダイＤの協働によりワークＷにパンチング加工を
行う。

【００２６】タレットパンチプレス５の図３中右側に
は、上下部タレット２９、３１に装着されている金型の
交換および角度変更を行うＡＴＣ部９が設けられてお
り、このＡＴＣ部９の図３中さらに右側には、多数のパ
ンチＰやダイＤを収納しているツールマガジン４７を有
している。

【００２７】なお、上部タレット２９に対する金型交換
位置ＣＰにおける下部タレット３１の下側には、上部タ
レット２９に装着されているパンチＰを押し上げるシリ
ンダ４９が設けられており、下部タレット３１に対する
金型交換位置ＣＤにおける下部タレット３１の下側に
は、下部タレット３１に装着されているダイＤを押し上
げて取外すためのシリンダ５１が設けられている。

【００２８】図５を併せて参照するに、このＡＴＣ部９
は、モータ５３により回転割出し自在のポスト５５の両
側（図５において左右両側）に、一対の長尺で伸縮自在
のパンチ用チェンジャアーム５７と、このパンチ用チェ
ンジャアーム５７の下側に一対の短尺のダイ用チェンジ
ャアーム５９を有している。

【００２９】パンチ用チェンジャアーム５７はシリンダ
６１により伸縮自在となっており、パンチ用チェンジャ
アーム５７の先端には、上部タレット２９に装着されて
いるパンチＰを保持するパンチクランパ６３が上下シリ
ンダ６５により上下方向に移動自在に設けられると共
に、保持したパンチＰを所望の角度だけ回転させてパン
チＰの角度の変更を行うべくパンチクランパ６３を回転
させるための金型回転機構としてのパンチ回転機構６７
を有している。

【００３０】同様にして、ダイ用チェンジャアーム５９
の先端には、下部タレット３１に装着されているダイＤ
を保持するダイクランパ６９が上下シリンダ７１により
上下方向に移動自在に設けられると共に、保持したダイ
Ｄを所望の角度だけ回転させてダイＤの角度の変更を行
うべくダイクランパ６９を回転させるための金型回転機
構としてのダイ回転機構７３を有している。

【００３１】上記構成により、ＡＴＣ部９は、金型交換
時においては、パンチクランパ６３がパンチＰを上部タ
レット２９から取り外し、ダイクランパ６９が下部タレ
ット３１からダイＤを取り外して、上下シリンダ６５、
７１により上昇すると共に、モータ５３によりポスト５
５を回転させて、パンチＰおよびダイＤをツールマガジ
ン４７の所定の場所に格納する。あるいは、ツールマガ
ジン４７から所望のパンチＰおよびダイＤを取り出し
て、上部タレット２９または下部タレット３１に装着す
る。

【００３２】一方、金型角度変更時には、ＡＴＣ部９の
パンチクランパ６３によりパンチＰを上部タレット２９
から上方へ取り外して、パンチクランパ６３をパンチ回
転機構６７により所望の角度だけ回転させると共に、ダ
イクランパ６９が下部タレット３１からダイＤを上方へ
取り外して、ダイクランパ６９をダイ回転機構７３によ
り所望の角度だけ回転させる。

【００３３】なお、前記パンチ回転機構６７およびダイ
回転機構７３に、各々ロータリーエンコーダのような回
転角度検出手段としてのパンチ回転角度検出手段７５お
よびダイ回転角度検出手段７７を設けることもできる。
この場合には、現状すなわち変更後のパンチＰおよびダ
イＤの回転角度は、各回転角度検出手段７５、７７によ
り検出することができる。

【００３４】ツールマガジン４７では、モータ７９によ
りポスト８１が回転自在に設けられており、このポスト
８１両側にはパンチＰを保持するパンチ用アーム８３と
ダイＤを保持するダイ用アーム８５が上下に設けられて
いる。また、ルーツマガジン４７からパンチＰを出し入
れする位置の下方には、パンチ押出用のシリンダ８７が
設けられており、ダイＤを出し入れする位置の下方に
は、ダイ押出用のシリンダ８９が各々設けられている。

【００３５】従って、ツールマガジン４７から所望のパ
ンチＰおよびダイＤを取り出す際には、モータ７９によ
りポスト８１を回転させて、パンチ用アーム８３に保持
されているパンチＰおよびダイ用アーム８５に保持され
ているダイＤをＡＴＣ部９に受け渡す位置に移動させ、
シリンダ８７、８９によりパンチＰおよびダイＤを押し
上げ、このパンチＰおよびダイＤをＡＴＣ部９のパンチ
クランパ６３およびダイクランパ６９により保持する。

【００３６】次に、図２を参照して、この発明に係る金
型角度変更方法について説明する。まずスタートしたら
（ステップＳＳ）、プログラム実行部３が加工プログラ
ムに基づいて金型角度の変更をＮＣ部７に指令し（ステ
ップＳ１）、ＮＣ部７の金型角度比較部１３が目標角度
と現状における金型角度とを比較する（ステップＳ
２）。

【００３７】そして、金型角度変更判断部１５が金型角
度を変更する必要がある否かを判断し、金型角度を変更
する必要があると判断された場合には（ステップＳ
３）、ＮＣ部７の金型角度変更指令部１７がＡＴＣ部９
に変更角度を指令し、パンチ回転機構６７およびダイ回
転機構７３によりパンチＰおよびダイＤを回転させて金
型角度の変更を実行する（ステップＳ４）。

【００３８】そして、変更した金型の角度データを、金
型角度記憶指令部２１からの指令により金型角度データ
記憶部１１に記憶して（ステップＳ５）、終了する（ス
テップＳＥ）。一方、ステップＳ３において、金型角度
変更判断部１５により金型角度の変更が必要でないと判
断された場合には、そのまま終了する（ステップＳ
Ｅ）。

【００３９】以上の結果から、金型の角度を変更して加
工を行った後に、元の角度（0度）に戻す必要がないた
め、加工時間を短縮化を図ることができる。また、使用
後に作業者が変更後の金型角度を手で入力する必要がな
いため、入力ミスや入力忘れ等の人為的ミスを回避する
ことができる。

【００４０】また、ＡＴＣ部９により金型を上下部タレ
ット２９、３１から取外して角度を変更した後に上下部
タレット２９、３１に戻すので、オートインデックスの
ない金型でも、容易に自動で所望の角度に変更すること
ができる。さらに、金型角度を変更するためにサーボモ
ータのような高価な装置を用いる必要がないため、装置
のコストアップを避けることができる。

【００４１】なお、パンチ回転角度検出手段７５により
検出されたパンチ角度およびダイ回転角度検出手段７７
により検出されたダイ角度を、金型角度データとして金
型角度データ記憶部１１に記憶するようにしても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるパンチプレスにおける金型角度変更方法では、金型
ホルダに装着された上金型と下金型との協働でパンチン
グ加工を行う際に、上金型および下金型の角度を変更す
る必要がある場合がある。このような場合には、自動金
型交換装置が、上金型および下金型を金型ホルダから取
り出し、金型回転機構が取り出された状態の上金型およ
び下金型を加工プログラムに基づいて指令される指令金
型角度に回転させ、その後金型ホルダに戻すので、自動
で必要な金型角度変更を行い、作業者による人為的なミ
スを防止して加工精度を向上させることができる。ま
た、変更後の金型角度を金型角度データとして記憶して
おき、以後の加工においてはこの金型角度データに基づ
いて金型角度の変更を行うので、加工後に上金型および
下金型を角度変更前の角度に戻す必要がなく、加工の効
率化を図ることができる。

【００４３】請求項２の発明によるパンチプレスにおけ
る金型角度変更方法では、金型回転機構に設けられてい
る金型角度検出手段により変更後の金型角度を検出し、
この検出された金型角度を金型角度データとして記憶し
ておくので、加工後に上金型および下金型を角度変更前
の角度に戻す必要がなく、加工の効率化を図ることがで
きる。

【００４４】請求項３の発明によるパンチプレスにおけ
る金型の角度変更システムでは、金型ホルダに装着され
た上金型と下金型との協働でパンチング加工を行う際
に、上金型および下金型の角度を変更する必要がある場
合がある。このような場合には、自動金型交換装置が上
金型および下金型を保持して金型ホルダから取り出し、
金型回転機構が上金型および下金型を加工プログラムに
基づいて指令される指令金型角度に回転させ、その後金
型ホルダに戻すので、自動で必要な角度に変更して作業
者による人為的なミスを防止して加工精度を向上させる
ことができる。また、金型角度データ記憶部が変更後の
角度を金型角度データとして記憶しておき、以後の加工
においてはこの金型角度データに基づいて金型角度の変
更を行うので、加工後に上金型および下金型を角度変更
前の角度に戻す必要がなく、加工の効率化を図ることが
できる。

【００４５】請求項４の発明によるパンチプレスにおけ
る金型の角度変更システムでは、金型回転機構に設けら
れている金型角度検出手段により変更後の金型角度を検
出し、この検出された金型角度を金型角度データとして
記憶しておくので、加工後に上金型および下金型を角度
変更前の角度に戻す必要がなく、加工の効率化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るパンチプレスにおける金型角度
変更システムを示すブロック図である。

【図２】この発明に係るパンチプレスにおける金型角度
変更方法を示すフローチャートである。

【図３】パンチプレスの例としてのタレットパンチプレ
スを示す正面図である。

【図４】図3中IV−IV線から見た平面図である。

【図５】ＡＴＣ部の拡大図である。

【符号の説明】

１ 金型角度変更システム ５ タレットパンチプレス（パンチプレス） ９ ＡＴＣ部（自動金型交換装置） １１ 金型角度データ記憶部 ２９ 上部タレット（金型ホルダ） ３１ 下部タレット（金型ホルダ） ６７ パンチ回転機構（金型回転機構） ７３ ダイ回転機構（金型回転機構） Ｐ パンチ（上金型） Ｄ ダイ（下金型）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチプレスの金型ホルダに装着された
   上金型と下金型を自動金型交換装置により交換して所望
   のパンチング加工を行うパンチプレスにおける金型角度
   変更方法において、前記自動金型交換装置により、前記
   上金型および下金型を金型ホルダから取り出し、前記自
   動金型交換装置に設けられている金型回転機構により前
   記上金型および下金型を加工プログラムに基づいて指令
   される指令金型角度に回転させた後、再び前記上金型お
   よび下金型を金型ホルダに装着すると共に、変更後の金
   型角度を金型角度データとして記憶しておくこと、を特
   徴とするパンチプレスにおける金型角度変更方法。
2. 【請求項２】 前記金型角度データとして、前記金型回
   転機構に設けられている金型角度検出手段により検出さ
   れた金型角度を用いること、を特徴とする請求項１記載
   のパンチプレスにおける金型角度変更方法。
3. 【請求項３】 パンチプレスの金型ホルダに装着された
   上金型と下金型を保持して自動で交換する自動金型交換
   装置と、この自動金型交換装置により保持された前記上
   金型と下金型を所望の角度に回転させる金型回転機構
   と、前記上金型および下金型を加工プログラムに基づく
   指令金型角度に回転すべく前記金型回転機構に金型角度
   変更指令を発する金型角度変更指令部と、変更後の金型
   角度を金型角度データとして記憶しておく金型角度デー
   タ記憶部と、を備えてなることを特徴とするパンチプレ
   スにおける金型角度変更システム。
4. 【請求項４】 前記金型回転機構に設けられ、検出した
   金型角度を前記金型データ記憶部に記憶すべく金型の回
   転角度を検出する金型角度検出手段、を備えてなること
   を特徴とする請求項３記載のパンチプレスにおける金型
   角度変更システム。