JP2002178058A - 金型交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型を取り外したり装着したりする上部タレ
ットのパンチ金型ステーションおよび下部タレットのダ
イ金型ステーションや、取外す金型あるいは装着する金
型を識別することのできる金型交換装置を提供する。 【解決手段】 パンチ金型Ｐやダイ金型Ｄの交換を行う
交換アーム６７を上部タレット１１や下部タレット１５
の所定位置に移動させて、交換アーム６７に設けられて
いる媒体読取り装置１０１により、上部タレット１１に
設けられてパンチ金型装着位置を示す識別媒体１０７
や、下部タレット１５に設けられてダイ金型装着位置を
示す識別媒体１０８あるいはパンチ金型識別媒体１１３
やダイ金型識別媒体１１１を読み取るので、パンチ金型
Ｐやダイ金型Ｄを取り外す上部タレット位置や下部タレ
ット位置、あるいは、パンチ金型Ｐやダイ金型Ｄを装着
する上部タレット位置や下部タレット位置を間違いのを
防止することができる。

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、タレットパンチ
プレスと金型収納装置との間で、パンチ金型、ダイ金型
の交換を行う金型交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】板金等の板材に穴明け加工等を行うパン
チプレスは、穴の形状等に応じて多数のパンチ金型およ
びダイ金型を備える必要がある。これらの多数のパンチ
金型およびダイ金型は、タレットパンチプレスでは、機
械フレームに回転自在に設けた上下のタレットに収容さ
れている。そして、前記タレットを回転することによ
り、前記多数のパンチ金型およびダイ金型の内からいず
れか一組のパンチ金型およびダイ金型が選択的に所定の
加工位置へ供給される。

【０００３】また、前記上下のタレットに装着するパン
チ金型およびダイ金型を別のものと交換する際には、金
型マガジンに収容されているパンチ金型およびダイ金型
から所望の金型を選択し、金型交換装置により上下のタ
レットに装着されているパンチ金型およびダイ金型を取
り外すと共に、金型マガジンの選択されたパンチ金型お
よびダイ金型を上下タレットに装着する。

【０００４】これらの多数のパンチ金型およびダイ金型
を管理するために、パンチ金型およびダイ金型に識別媒
体を取り付けると共に、この識別媒体を検出装置により
検出する技術が提案されている。例えば、特開昭６３−
１７４７３３号公報（先行技術という）には、パンチ
金型の頭部にパンチ金型およびダイ金型の寸法や形状等
を表すバーコードを取りつけ、このバーコードをタレッ
トの上方に設けたセンサにより読み取る技術が提案され
ている。これにより、タレット上のパンチ金型およびダ
イ金型を容易に特定することができる。

【０００５】また、特開平７−１６４０７３号公報（先
行技術という）には、金型交換装置を備えたパンチプ
レスにおいて、パンチ金型およびダイ金型のそれぞれに
固有の金型情報と、この金型を一対の金型として特定す
る対金型情報とを記憶し、この対金型情報に対応して前
記上下金型の金型マガジンの収納番地を記憶させ、加工
時には、この対金型情報に基づいて所望の上下金型を呼
び出して金型交換装置により所定の上下タレットの金型
と金型交換を行う技術が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の技術にあっては、金型交換装置により上下タレ
ットに装着されている金型を取り外す際、あるいは、金
型マガジンに収容されている金型を選択して上下のタレ
ットに装着する際に、先行技術においてはオペレータ
が誤ったステーションや金型の取り外しや装着を指示し
た場合、その取り外しや装着時には誤りを検出すること
ができず、必要な金型を全てタレットに装着し交換が完
了した後に、タレットを回転させパンチ金型およびダイ
金型のバーコードをタレットの上方に設けたセンサによ
って読み取った（金型を認識した）時点ではじめて交換
時の誤りを検出することとなり、あらためて誤った金型
を再度交換する必要があるという問題がある。

【０００７】また、先行技術およびにおいては、金
型の収納番地およびステーションの識別媒体による認識
をしないので、金型が所望の収納番地およびステーショ
ンに正しく収納されているか、あるいは金型と収納番地
およびステーションとの整合性が正しいか正確に確認で
きないという問題がある。

【０００８】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、金型を取り
外したり装着したりする上部タレットのパンチ金型ステ
ーションおよび下部タレットのダイ金型ステーション
や、取外す金型あるいは装着する金型を識別することの
できる金型交換装置を提供することにある。

【０００９】

【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による発明の金型交換装置は、タレット
パンチプレスと金型収納装置との間で、パンチ金型、ダ
イ金型の交換を行う金型交換装置において、上記パンチ
金型またはダイ金型の交換を行う交換アームに、上記パ
ンチ金型またはダイ金型を着脱自在に支持する上部タレ
ットまたは下部タレットに対して装着したパンチ金型装
着位置またはダイ金型装着位置の識別媒体を読み取るた
めの媒体読取り装置を設けたこと、を特徴とするもので
ある。

【００１０】従って、パンチ金型やダイ金型の交換を行
う交換アームを上部タレットや下部タレットの所定位置
に移動させて、交換アームに設けられている媒体読取り
装置により、上部タレットに設けられてパンチ金型装着
位置を示す識別媒体や、下部タレットに設けられてダイ
金型装着位置を示す識別媒体を読み取る。

【００１１】請求項２による発明の金型交換装置は、請
求項１記載の金型交換装置において、前記媒体読取り装
置は、パンチ金型またはダイ金型に備えた識別媒体を読
み取るための読取り装置を兼用した機械であること、を
特徴とするものである。

【００１２】従って、金型交換装置の交換アームに設け
られている媒体読取り装置は、上部タレットおよび下部
タレットに設けられている識別媒体を読み取るだけでは
なく、パンチ金型やダイ金型に設けられている識別媒体
をも読み取ることができる。

【００１３】

【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。

【００１４】図６には、パンチプレスとしてのタレット
パンチプレス１が示されている。このタレットパンチプ
レス１は、ベース３の両側にコラムフレーム５、７を立
設し、さらにこれらのコラムフレーム５、７の上側に上
部フレーム９を備えている。

【００１５】図７を併せて参照するに、上部フレーム９
の下面には複数のパンチ金型Ｐを装着する複数のパンチ
ステーションＳＴＰを周方向に備えた上部タレット１１
が上部回転軸１３によって回転自在に支持されている。

【００１６】この上部タレット１１に相対向してベース
３の上面には、前記パンチ金型Ｐと対を成す複数のダイ
金型Ｄを装着する複数のダイステーションＳＴＤを周方
向に備えた下部タレット１５が、下部回転軸１７によっ
て回転自在に支持されている。

【００１７】この下部タレット１５の外径は前記上部タ
レット１１の外径より大径であり、下部タレット１５を
回転せしめる下部回転軸１７は前記上部回転軸１３に対
して偏心している。このため、下部タレット１５の一部
分（図７において右側部分）は、上部タレット１１から
はみ出しており、上部タレット１１に邪魔されることな
く上方からダイ金型Ｄを直接見ることができ、加工位置
Ｋ１とパンチ金型交換位置Ｋ２とダイ金型交換位置Ｋ３
が設けられている。なお、前記ダイ金型交換位置Ｋ３に
おける下部タレット１５の上方は、開放領域Ｒとなって
いる。

【００１８】図６を参照するに、前記加工位置Ｋ１に位
置したパンチ金型Ｐを打撃するため、上部フレーム９内
に流体圧シリンダ１９が設けられ、この流体圧シリンダ
１９により上下移動するラム２１が設けられている。前
記コラムフレーム７の下部にはタレット回転モータ２３
が設けられている。

【００１９】従って、上部タレット１１と下部タレット
１５は、タレット回転モータ２３により回転制御され
て、所望のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄが対となりラム２
１の真下である加工位置Ｋ１に選択的に位置決め制御さ
れ、流体圧シリンダ１９の作動によりラム２１が上下移
動して、パンチ金型Ｐとダイ金型Ｄとの協働でワークＷ
にパンチング加工が行われることになる。

【００２０】前記ベース３の上面には、下部タレット１
５を囲繞してワークテーブル２５が設けられ、このワー
クテーブル２５の上方に駆動モータ２７よりボールネジ
２９を介してＹ軸方向（図６において左右方向）へ移動
自在なキャレッジベース３１が設けられている。また、
このキャレッジベース３１には、Ｘ軸方向（図６におい
て紙面直交方向）に移動自在なキャレッジ３３が設けら
れていて、このキャレッジ３３には板状のワークＷの一
端を把持する複数のワーククランパ３５が設けられてい
る。

【００２１】従って、上部タレット１１と下部タレット
１５の間へのワークＷの位置決めは、ワークＷを把持す
るワーククランパ３５が設けられているキャレッジ３３
が、キャレッジベース３１上をＸ軸方向に移動制御さ
れ、且つ、キャレッジベース３１がＹ軸方向へ移動制御
されることにより行われる。

【００２２】このようにして位置決めされたワークＷ
は、上部タレット１１と下部タレット１５を回転させ
て、加工位置Ｋ１に位置決めされたパンチ金型Ｐとダイ
金型Ｄとの協働によりパンチング加工が行われる。

【００２３】また、前述のタレットパンチプレス１に隣
接して金型交換装置３７および金型収納装置３９が設け
られている。

【００２４】図６および図７を参照するに、金型交換装
置３７は、駆動モータ４１により複数のギヤ４３、４５
を介して回転自在な回転シャフト４７が上下方向に延伸
して設けられており、この回転シャフト４７に隣接し
て、駆動モータ４９によりギヤ５１、５３を介して回転
自在のボールネジ５５が平行に上下方向へ延伸して設け
られている。

【００２５】前記ボールネジ５５に螺合し、ボールネジ
５５の回転により上下移動する上スライダ５７および下
スライダ５９が水平に設けられている。

【００２６】前記上スライダ５７には、前記回転シャフ
ト４７により回転力を伝達されるが上下方向に移動自在
の駆動ギヤ６１が設けられており、この駆動ギヤ６１に
噛合して回転される従動ギヤ６３が回転自在に設けられ
ている。

【００２７】前記従動ギヤ６３の回転軸６５には、パン
チ金型Ｐを交換するための交換アームの一例として例え
ば第１ツールチェンジャアーム６７が一体的に設けられ
ている。この第１ツールチェンジャアーム６７は水平方
向にシリンダ６９を有しており、このシリンダ６９のピ
ストンロッド７１の先端には、例えば板バネグリッパ等
によりパンチ金型Ｐを把持するためのパンチ金型用グリ
ッパ７３が設けられている。

【００２８】また、同様に、前記下スライダ５９には、
前記回転シャフト４７により回転力を伝達されるが上下
方向に移動自在の駆動ギヤ７５が設けられており、この
駆動ギヤ７５に噛合して回転される従動ギヤ７７が回転
自在に設けられている。

【００２９】前記従動ギヤ７７の回転軸７９には、ダイ
金型Ｄを交換するための交換アームの一例として例えば
第２ツールチェンジャアーム８１が一体的に設けられて
いる。この第２ツールチェンジャアーム８１は水平方向
にシリンダ８３を有しており、このシリンダ８３のピス
トンロッド８５の先端には、例えば板バネグリッパ等に
よりダイ金型Ｄを挟んで把持するダイ金型用グリッパ８
７が設けられている。

【００３０】上記構成により、上、下部タレット１１、
１５に装着されたパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄを交換する
際には、駆動モータ４９によりボールネジ５５を回転さ
せて上スライダ５７および下スライダ５９を所定高さ位
置まで上下移動させる。そして、駆動モータ４１により
回転シャフト４７を回転させて駆動ギヤ６１、７５を回
転させ、従動ギヤ６３、７７を回転させると共に、シリ
ンダ６９、８３により第１、第２ツールチェンジャアー
ム６７、８１を伸縮させて、パンチ金型用グリッパ７３
およびダイ金型用グリッパ８７をパンチ金型Ｐの交換位
置Ｋ２とダイ金型Ｄの交換位置Ｋ３の真上に位置決めす
る。

【００３１】そして、駆動モータ４９によりボールネジ
５５を回転させて第１、第２ツールチェンジャアーム６
７、８５を下降させ、パンチ金型用グリッパ７３とダイ
金型用グリッパ８７にてパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄをそ
れぞれ把持した後、駆動モータ４９によりボールネジ５
５を回転させて第１、第２ツールチェンジャアーム６
７、８１を所定量だけ上昇させて、パンチ金型Ｐおよび
ダイ金型Ｄを上、下部タレット１１、１５から引き抜
く。

【００３２】パンチ金型Ｐの引き抜きを終了したらシリ
ンダ６９によりパンチ金型用グリッパ７３を後退させ、
抜き取ったダイ金型Ｄの真上に抜き取ったパンチ金型Ｐ
が位置するように、パンチ金型用グリッパ７３を移動さ
せてから、駆動モータ４１により回転シャフト４７を回
転させて第１、第２ツールチェンジャアーム６７、８１
を旋回させて、金型収納装置３９上へパンチ金型Ｐ、ダ
イ金型Ｄを収納する。

【００３３】金型収納装置３９は、駆動モータ８９によ
り複数のギヤ９１、９３を介して回転自在な回転軸９５
を備えており、この回転軸９５には、パンチ金型Ｐを多
数貯蔵可能な円盤形状のパンチ金型ストレージ９７と、
ダイ金型Ｄを多数貯蔵可能な円盤形状のダイ金型ストレ
ージ９９が上下方向に設けられている。

【００３４】従って、前述した金型交換装置３７により
上、下部タレット１１、１５から取り外したパンチ金型
Ｐ、ダイ金型Ｄは、金型収納装置３９に設けたパンチ金
型ストレージ９７またはダイ金型ストレージ９９に収納
される。また、パンチ金型ストレージ９７、ダイ金型ス
トレージ９９に貯蔵されたパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄの
うち所望のパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄを前記金型交換装
置３７にて取り出し、上、下部タレット１１、１５に装
着する。

【００３５】なお、上記の上スライダ５７と下スライダ
５９との間の間隔は、予め、上部タレット１１に装着さ
れているパンチＰと下部タレット１５に装着されている
ダイＤとを上方へ引き出せるだけの間隔をあけて設定さ
れている。

【００３６】次に、図１および図２を参照するに、第１
ツールチェンジャアーム６７の先端部であるパンチ用グ
リッパ７３（図１において左側端部）側面には、媒体読
取り装置としての読み取りユニット１０１が設けられて
いる。この読み取りユニット１０１は、先端にリングラ
イト１０３を有し、その後方（図1において右側）には
ＣＣＤカメラ１０５が、第１ツールチェンジャアーム６
７の先端方向に向けて水平に設けられている。

【００３７】上記構成により、パンチ金型Ｐを装着する
際には、図１において実線で示されているように、パン
チ金型グリッパ７３によりパンチ金型Ｐを把持した第１
ツールチェンジャアーム６７を上部タレット１１のパン
チ金型交換位置Ｋ２の上方へ移動させた後、下降させて
パンチ金型Ｐをパンチ金型交換位置Ｋ２に位置決めされ
ている上部タレットの所望のステーション位置に装着す
る。

【００３８】そして、パンチ金型Ｐの装着後パンチ金型
Ｐを放して、駆動モータ４９およびボールネジ５５によ
り第１ツールチェンジャアーム６７を上昇させると共
に、シリンダ６９により図１中右方向へ移動させて、駆
動モータ４９およびボールネジ５５により下降させ、Ｃ
ＣＤカメラ１０５を上部タレット１１の外周面に設けら
れている識別媒体としての上部タレット識別標識１０７
に対向させて読み取る（図１の中段において二点鎖線で
示す）。あるいは、第１ツールチェンジャアーム６７を
さらに下降させて、ＣＣＤカメラ１０５を下部タレット
１５の外周面に設けられている識別媒体としての下部タ
レット識別標識１０８に対向させて読み取る（図１の下
段において二点鎖線で示す）ことも可能である。

【００３９】なお、図１においては、３トラックのステ
ーションの場合の上部タレット識別標識１０７を示して
いるが、パンチ金型Ｐが大口径の場合には上部タレット
識別標識１０７は１個だけとなる。

【００４０】以上の結果から、金型交換装置３７に設け
た読み取りユニット１０１により上部タレット識別標識
１０７を読み込んで、上部タレット１１における金型取
付け位置であるパンチステーションを識別することがで
きるので、パンチ金型Ｐを上部タレット１１から取り外
したり、上部タレット１１にパンチ金型Ｐを装着したり
する際に、上部タレット１１のステーションを確認して
誤りのないようにすることができる。

【００４１】なお、この発明は前述の発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述
の実施の形態においては、読み取りユニット１０１をパ
ンチ金型交換用の第１ツールチェンジャアーム６７に取
り付けて、上部タレット１１の外周面に設けた上部タレ
ット識別標識１０７を読み取る場合について説明した
が、図３および図４に示されているように、読み取りユ
ニット１０９を下向きに設けることにより、上部タレッ
ト１１の上面に設けられている上部タレット識別標識１
１１、パンチ金型Ｐの上面に設けられているパンチ金型
識別標識１１３、下部タレット１５の上面に設けられて
いる下部タレット識別標識１１５、ダイ金型Ｄの上面に
設けられているダイ金型識別標識１１７等を読み取るこ
とができる。なお、図３および図４において、前述の図
１および図２と共通する部位には同じ符号を付してあ
る。

【００４２】また、前述の発明の実施の形態において
は、読み取りユニット１０１をパンチ金型交換用の第１
ツールチェンジャアーム６７に取り付ける場合について
のみ説明したが、ダイ金型交換用の第２ツールチェンジ
ャアーム８１の先端であるダイ金型用グリッパ８７に図
１へ図４に示した読み取りユニット１０１を設けてもま
ったく同様に取り付けて読み取ることもできる。

【００４３】また、上述した第１ツールチェンジャアー
ム６７および第２ツールチェンジャアーム８１の読み取
りユニット１０１を図５に示されているように、金型収
納装置３９側に移動させて、金型収納装置３９にパンチ
金型Ｐおよびダイ金型Ｄを収納する際、あるいはパンチ
金型Ｐおよびダイ金型Ｄを取り出す際に、金型収納装置
３９のステーションを読み取るようにすることもでき
る。すなわち、読み取りユニット１０１の上下動作およ
び金型の選択は、パンチ金型用グリッパ７３、ダイ金型
用グリッパ８７の駆動制御で行われる。ステーションの
選択はＮＣデータで行うが、各ステーションに識別標識
を埋め込んで個別に読み取ることも可能である。

【００４４】なお、図５においてダイＤは２段に設けら
れている例であるので、この２段のダイＤとパンチＰと
を個々に取出しまたは収納せしめるときはパンチＰとダ
イＤとの上下動を個々に行う必要があり、その場合には
ボールねじ５５等の駆動機構を別にもう１セット設置し
て対応することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる金型交換装置では、パンチ金型やダイ金型の交換を
行う交換アームを上部タレットや下部タレットの所定位
置に移動させて、交換アームに設けられている媒体読取
り装置により、上部タレットに設けられてパンチ金型装
着位置を示す識別媒体や、下部タレットに設けられてダ
イ金型装着位置を示す識別媒体を読み取るので、パンチ
金型やダイ金型を取り外す上部タレット位置や下部タレ
ット位置、あるいは、パンチ金型やダイ金型を装着する
上部タレット位置や下部タレット位置を確認してから金
型の交換を行うことができる。また、金型交換装置によ
り上部タレット位置等を確認するので、作業効率をアッ
プすることができると共に、装置全体のコンパクト化を
図ることができる。

【００４６】請求項２の発明による金型交換装置では、
金型交換装置の交換アームに設けられている媒体読取り
装置は、上部タレットおよび下部タレットに設けられて
いる識別媒体を読み取るだけではなく、パンチ金型やダ
イ金型に設けられている識別媒体をも読み取ることがで
きるので、上部タレットや下部タレットにパンチ金型や
ダイ金型を装着する際にパンチ金型およびダイ金型を確
認して誤りがないようにすることができる。同様にし
て、パンチ金型やダイ金型を上部タレットや下部タレッ
トから取り外す際にも、誤りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る金型交換装置における交換アー
ムの先端部を示す正面図である。

【図２】図１においてII方向から見た平面図である。

【図３】この発明に係る金型交換装置における交換アー
ムの先端部を示す正面図である。

【図４】図３においてIV方向から見た平面図である。

【図５】金型収納装置側に金型交換装置を移動位置決め
して金型交換を行うときの説明図である。

【図６】タレットパンチプレスを示す正面図である。

【図７】図５においてVI−VI位置から見た平面図であ
る。

【符号の説明】

１ タレットパンチプレス １１ 上部タレット １５ 下部タレット ３７ 金型交換装置 ３９ 金型収納装置 ６７ 第１ツールチェンジャアーム（交換アーム） １０１ 読み取りユニット（媒体読取り装置） １０７ 上部タレット識別標識（識別媒体） Ｐ パンチ金型 Ｄ ダイ金型

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タレットパンチプレスと金型収納装置と
   の間で、パンチ金型、ダイ金型の交換を行う金型交換装
   置において、上記パンチ金型またはダイ金型の交換を行
   う交換アームに、上記パンチ金型またはダイ金型を着脱
   自在に支持する上部タレットまたは下部タレットに対し
   て装着したパンチ金型装着位置またはダイ金型装着位置
   の識別媒体を読み取るための媒体読取り装置を設けたこ
   と、を特徴とする金型交換装置。
2. 【請求項２】 前記媒体読取り装置は、パンチ金型また
   はダイ金型に備えた識別媒体を読み取るための読取り装
   置を兼用した機械であること、を特徴とする請求項１記
   載の金型交換装置。