JP2003103320A - パンチプレスの金型交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 金型交換を短時間で行なうことができるパン
チプレスの金型交換装置を提供する。 【解決手段】 パンチング加工を行なうのに使用したパ
ンチおよびダイを交換する際に、金型チェンジャー９５
が使用済みのパンチおよびダイを空の金型保持部により
保持して９０度回転して取外すと同時に、予め金型貯蔵
庫６１から取り出して金型保持部に保持している新しい
パンチおよびダイをパンチプレス１に装着する。金型貯
蔵庫では、パンチプレスとは別個に作動して、次に使用
するパンチおよびダイの組を金型受渡し位置Ｋ２に位置
決めしておき、使用済みのパンチおよびダイを保持した
金型チェンジャーの空の金型保持部により金型受渡し位
置に位置決めされているパンチＰおよびダイＤを取り出
すと共に、使用済みのパンチおよびダイの組を所定の位
置に収納する。

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、パンチプレスの
金型交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、知られているタレットパンチ
プレスの金型交換装置としては、例えば複数のパンチを
収納した上部タレットと、複数のダイを収納して上部タ
レットの直径よりも大きな直径の下部タレットを有して
いるタレットパンチプレスにおいて、タレットパンチプ
レスと隣接する金型収納庫との間で、パンチとダイをそ
れぞれ上方から把持する上・下アームを備えた金型交換
装置が往復働して、金型交換位置では上部タレットの上
方からパンチの取外しあるいはセットを行い、下部タレ
ットでは上部タレットから露出して上方が開放されてい
る金型交換位置で上方からのダイの取外しあるいはセッ
トを可能にしているものがある。

【０００３】また、例えば特許２５９６６７５号公報に
示されているような金型交換装置においては、金型収納
庫であるエンドレス状のチェーンに収納された金型を、
図７に示すような金型交換ハンド２０１を用いて金型交
換を行なうものがある。この金型交換ハンド２０１は、
両端に金型保持部２０３、２０５を有する直線状のもの
であり、回転軸２０７を中心として回転自在に設けられ
ている。この金型交換ハンド２０１の回転によりタレッ
トパンチプレス側の金型交換位置と金型収納庫側の金型
受渡し位置との間で金型の移動を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たタレットパンチプレスにおける金型交換装置では、タ
レットの金型を取外し、金型収納庫に移動して取外した
金型を金型収納庫にセットし、次に新たな金型を収納庫
から取外し、タレットの交換位置に移動し新たな金型を
セットするという動作を上下一対のアームが行なうた
め、金型の交換に要する時間が長くかかるという問題が
ある。

【０００５】また、前述した金型交換ハンド２０１を用
いて金型交換を行なう場合には、金型交換ハンドの金型
保持部は金型を挿入するための穴であるため、金型収納
庫側の金型受け渡し位置において金型収納庫との間で、
金型を移動し金型を上方へ取外しあるいは上方からセッ
トするための装置が別途必要となり、全体の構造が複雑
となると共にコスト高となるという問題がある。

【０００６】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、金型交換を
短時間で行なうことができるパンチプレスの金型交換装
置を提供することにある。

【０００７】

【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の金型交換装
置は、パンチとダイとの協働によりワークにパンチング
加工を行なうパンチプレスの金型交換装置であって、多
数の前記パンチおよびダイを組で収容するために前記パ
ンチプレスに隣接して設けられた金型貯蔵庫と、前記パ
ンチプレスと前記金型貯蔵庫との間で金型の搬送および
交換を行なう金型チェンジャーとを備え、前記金型チェ
ンジャーが、パンチおよびダイを保持する金型保持部を
９０度づつ４組有し、使用済み金型を保持して９０度回
転することにより次の金型をセットすること、を特徴と
するものである。

【０００８】従って、パンチング加工を行なうのに使用
したパンチおよびダイを交換する際に、金型チェンジャ
ーが使用済みのパンチおよびダイを空の金型保持部によ
り保持して金型チェンジャーを９０度回転して取外すと
同時に、予め金型貯蔵庫から取り出して空の金型保持部
の隣の金型保持部に保持している新しいパンチおよびダ
イをパンチプレスに装着する。

【０００９】請求項２による発明のパンチプレスの金型
交換装置は、請求項1記載のパンチプレスの金型交換装
置において、前記金型貯蔵庫が、回転走行するチェーン
の上にパンチおよびダイを組で収納する多数の金型収納
部を有し、前記金型チェンジャーに金型を引き渡すため
に所定の金型受渡し位置において前記金型収納部の金型
を開放する金型開放手段を有すること、を特徴とするも
のである。

【００１０】従って、金型貯蔵庫は、パンチプレスとは
別個に作動して、次に使用するパンチおよびダイの組を
金型受渡し位置に位置決めしておき、使用済みのパンチ
およびダイを保持した金型チェンジャーの空の金型保持
部により金型受渡し位置に位置決めされているパンチお
よびダイを保持して金型開放手段により金型を開放して
取り出すと共に、使用済みのパンチおよびダイの組を所
定の位置に収納する。

【００１１】

【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。図１を参照するに、シン
グルヘッドのパンチプレス１では、門型のメインフレー
ム３の中央部分に加工位置Ｋが設けられており、メイン
フレーム３のギャップ部分には加工テーブル５が設けら
れている。

【００１２】加工テーブル５の上には、キャレッジベー
ス７がＸ軸方向（図１において左右方向）に延伸して設
けられており、このキャレッジベース７はＹ軸方向（図
１において上下方向）へ移動・位置決め自在となってい
る。また、キャレッジベース７の内部には、ワークＷを
把持する複数個（ここでは４個）のワーククランパ９
が、リニアモータ１１によりＸ軸方向へ移動・位置決め
自在となっている。

【００１３】従って、ワークＷを把持したワーククラン
パ９をＸ軸方向へ移動・位置決めし、キャレッジベース
７をＹ軸方向へ移動させて、ワークＷの加工点を加工位
置Ｋに位置決めし、図示省略のストライカにより後述す
るパンチＰを打撃してダイＤとの協働によりパンチング
加工が行われる。

【００１４】図2を参照するに、パンチ支持部１３で
は、円筒形状をしたパンチ支持ボディ１５がパンチプレ
ス１の上部フレーム１７に取付けられており、このパン
チ支持ボディ１５の内部には、円筒形状をした回転ハウ
ジング１９が回転自在に設けられている。また、回転ハ
ウジング１９の途中高さ位置における外周には、パンチ
Ｐの角度を設定するオートインデックス用従動ギヤ２１
が取付けられている。このオートインデックス用従動ギ
ヤ２１は、オートインデックス用モータ２３に取付けら
れているオートインデックス用駆動ギヤ２５に噛合して
おり、オートインデックス用モータ２３がオートインデ
ックス駆動ギヤ２５を駆動することにより、パンチＰの
方向性を決定している。

【００１５】回転ハウジング１９の内側にはラムガイド
２７が設けられており、このラムガイド２７の内部に
は、例えば油圧シリンダ等の駆動手段により上下動する
ラム２９が上下動自在に支持されている。また、このラ
ム２９の内側には、ロックバー３１が上下動自在に設け
られている。

【００１６】図３を併せて参照するに、ラム２９の下端
部に設けられている空間３３に位置するロックバー３１
の下端部には、把持スリーブ３５が取付けられており、
ロックバー３１を持ち上げて把持スリーブ３５を持ち上
げるとスリットが開いて、空間３３の内面に設けられて
いるホルダーガイド３７との間でパンチ把持手段である
パンチホルダ３９を固定するようになっている。なお、
パンチホルダ３９にはパンチＰが取付けられている。

【００１７】一方、再び図2を参照するに、ダイ支持部
４１では、円筒形状をしたダイ支持ボディ４３がパンチ
プレス１の下部フレーム４５に取付けられており、この
ダイ支持ボディ４３の内部には、円筒形状をした回転ハ
ウジング４７が回転自在に設けられている。また、回転
ハウジング４７の途中高さ位置における外周には、ダイ
Ｄの角度を設定するオートインデックス用従動ギヤ４９
が取付けられている。

【００１８】このオートインデックス用従動ギヤ４９
は、オートインデックス用モータ５１に取付けられてい
るオートインデックス用駆動ギヤ５３に噛合しており、
オートインデックス用モータ５１がオートインデックス
用駆動ギヤ５３を駆動することにより、ダイＤの方向性
を決定している。また、回転ハウジング４７の上側に
は、ダイ押え５７を備えたダイＤを支持するダイホルダ
５５が、ダイ押え５７の近傍にはダイ押え５７を押して
ダイＤのロックを開放するための開放シリンダ５９が設
けられている。

【００１９】次に、再び図1を参照して、メインフレー
ム３に隣接して設けられている金型貯蔵庫である金型オ
ートストレージ６１について説明する。この金型オート
ストレージ６１では、フレーム６３の所定位置に設けら
れているオートストレージスプロケット６５、６７、６
９、７１、７３にチェーン７５が巻回されており、図示
省略のチェーン駆動機構により回転走行するようになっ
ている。

【００２０】また、このチェーン７５には多数の金型収
納部であるストレージ７７が取付けられており、種々の
サイズおよび形状のパンチＰおよびダイＤが収容されて
いる。図6を参照するに、ストレージ７７はチェーン７
５の走行に伴って移動するので、チェーン７５の上方に
はストレージ７７を移動自在に支持する一対のストレー
ジガイド７９が設けられている。

【００２１】ストレージ７７は全体コ字状をしており、
ストレージ上段７７ＵにはパンチＰを保持したパンチホ
ルダ３９を収容するパンチホルダサポート８１が設けら
れ、ストレージの下段にはダイＤを保持するダイ座８３
が設けられている。また、ストレージ上段７７Ｕには、
ダイＤをダイ座８３にロックするダイロックピン８５が
設けられている。

【００２２】また、金型オートストレージ６１の金型受
渡し位置Ｋ２には、フレーム８７にブラケット８９が取
付けられており、このブラケット８９にはパンチホルダ
サポート８１を開放するための金型開放手段であるサポ
ート開放シリンダ９１およびダイロックピン８５を開放
するためのロックピン開放シリンダ９３が下向きに設け
られている。

【００２３】従って、使用後の金型を収容する場合に
は、チェーン７５を回転走行させて金型受渡し位置Ｋ２
に空のストレージ７７を位置決めしておき、後述する金
型チェンジャー９５を金型受渡し位置Ｋ２に移動させる
ことにより使用後のパンチＰおよびダイＤをストレージ
７７に収め、サポート開放シリンダ９１を上昇させてパ
ンチホルダ３９を固定すると共に、ロックピン開放シリ
ンダ９３を上昇させてダイＤをダイ座８３に固定する。

【００２４】また、これから使用する金型をストレージ
７７から取り出す場合には、チェーン７５を回転走行さ
せて金型受渡し位置Ｋ２に所望のパンチＰおよびダイＤ
を収容したストレージ７７を位置決めしておき、金型チ
ェンジャー９５を金型受渡し位置Ｋ２に移動させること
により新しいパンチＰおよびダイＤを金型チェンジャー
９５により把持する。そして、サポート開放シリンダ９
１を下降させてパンチホルダサポート８１を押し下げる
ことによりパンチホルダ３９をストレージ７７から開放
すると共に、ロックピン開放シリンダ９３を下降させて
ダイロックピン８５を押し下げることによりダイＤをダ
イ座８３から開放する。

【００２５】次に、図1に示されているように、パンチ
プレス１と金型オートストレージ６１との間に設けられ
ている金型チェンジャー９５について説明する。金型チ
ェンジャー９５は、パンチプレス１と金型オートストレ
ージ６１の間に設けられているガイドレール９７（図２
参照）に沿って、チェンジャー本体９９が図示省略の移
動機構により高速移動自在に設けられている。

【００２６】図４を参照するに、チェンジャー本体９９
には、チェンジャー回転シャフト１０１が回転自在に設
けられており、チェンジャー回転シャフト１０１には回
転用のウォームホイール１０３が取付けられていて、サ
ーボモータ１０５に連結されているウォーム１０７によ
り回転割出しされるようになっている。

【００２７】このチェンジャー回転シャフト１０１に
は、パンチＰの交換を行なうためのパンチチェンジャー
プレート１０９およびダイＤの交換を行なうためのダイ
チェンジャープレート１１１が一体的に回転し、且つチ
ェンジャー回転シャフト１０１に沿って各々上下動自在
に取付けられている。なお、ダイチェンジャープレート
１１１は、中央に設けられているダイホルダ取付けリン
グ１１３を介してチェンジャー回転シャフト１０１に取
付けられている。

【００２８】チェンジャー回転シャフト１０１の下端部
にはダイプレートストッパ１１５が設けられており、ダ
イチェンジャープレート１１１はそれ以上下降しないよ
うになっている。また、チェンジャー回転シャフト１０
１の途中高さ位置には、パンチプレートストッパ１１７
が設けられており、パンチチェンジャープレート１０９
がそれ以上下降しないようになっている。

【００２９】パンチチェンジャープレート１０９を貫通
してリフターシリンダ１１９が下向きに取付けられてお
り、そのピストンロッド１２１はダイチェンジャープレ
ート１１１に取付けられている。従って、ピストンロッ
ド１２１を下向きに伸ばすと、ダイチェンジャープレー
ト１１１が下降し、ダイホルダ取付けリング１１３がダ
イプレートストッパ１１５に当接すると、それ以上下降
できないのでリフターシリンダ１１９が取付けられてい
るパンチチェンジャープレート１０９が反作用で押し上
げられるようになっている。

【００３０】また、図５を参照するに、パンチチェンジ
ャープレート１０９（ダイチェンジャープレート１１１
についてはカッコ書き）は十字形をしており、各先端部
には各々チェンジャーパンチホルダ１２３またはチェン
ジャーダイホルダ１２５が設けられていて、９０度ごと
に４組のパンチＰおよびダイＤの保持が可能となってい
る。チェンジャーパンチホルダ１２３およびチェンジャ
ーダイホルダ１２５は、各々一対のホルダアーム１２７
を備えており、各ホルダアーム１２７の先端は付勢手段
１２８により内側に付勢されている。この付勢力により
パンチＰまたはダイＤを保持する。このため、パンチＰ
やダイＤのサイズにかかわらず確実に保持することがで
きる。

【００３１】次に、金型交換動作について説明する。ま
ず、パンチプレス１と金型チェンジャー９５との間にお
ける交換動作について説明する。金型交換に先立って、
金型チェンジャー９５の4組のチェンジャーパンチホル
ダ１２３（チェンジャーダイホルダ１２５）の少なくと
も1組を空にしておき、次に使用する金型（パンチＰお
よびダイＤ）を空のチェンジャーパンチホルダ１２３
（チェンジャーダイホルダ１２５）の隣のチェンジャー
パンチホルダ１２３（チェンジャーダイホルダ１２５）
に保持しておく。

【００３２】金型交換を開始すると、図２および図４を
参照するに、まず、金型チェンジャー９５を金型交換位
置である加工位置Ｋに高速移動し、リフターシリンダ１
１９によりパンチホルダ３９およびダイホルダ５５を上
下移動して、空のチェンジャーパンチホルダ１２３（チ
ェンジャーダイホルダ１２５）により使用済みのパンチ
ＰおよびダイＤを把持する。

【００３３】次に、ロックバー３１を下げてパンチホル
ダ３９を開放し（図４参照）、同時に開放シリンダ５９
がダイ押え５７を押してダイＤを開放して、リフターシ
リンダ１１９を戻すことによりパンチホルダ３９および
ダイホルダ５５を先程と逆に上下移動させる。そしてサ
ーボモータ１０５がウォーム１０７およびウォームホイ
ール１０３を介してパンチチェンジャープレート１０９
およびダイチェンジャープレート１１１を９０度回転さ
せることにより、使用済みパンチＰおよびダイＤを取外
すと共に次に使用するパンチＰおよびダイＤを取付け位
置にセットする。次に、リフターシリンダ１１９を再び
下降させるとリフターシリンダ１１９によりダイチェン
ジャープレート１１１が下降してダイホルダ取付けリン
グ１１３がダイプレートストッパ１１５に当接すると、
ダイホルダ取付けリング１１３はそれ以上下降しないの
で今度はリフターシリンダ１１９自身が反作用により上
昇してパンチチェンジャープレート１０９を押し上げ
る。

【００３４】これによりパンチホルダ３９が押し上げら
れて、ホルダーガイド３７の内部に収まるので、ロック
バー３１を上昇させて把持スリーブ３５を押し上げ、パ
ンチＰを取付ける。一方、ダイＤは、開放シリンダ５９
を引っ込めることにより、ダイ押え５７がダイＤを固定
する。

【００３５】続いて、図６を参照して、金型チェンジャ
ー９５と金型オートストレージ６１との間の交換動作に
ついて説明する。使用済みのパンチＰおよびダイＤを収
容した金型チェンジャー９５は、高速で金型オートスト
レージ６１側の金型受渡し位置Ｋ２に移動する。そこ
で、サポート開放シリンダ９１を上昇させるとパンチホ
ルダサポート８１が上昇して、パンチホルダ３９をロッ
クすると同時に、ロックピン開放シリンダ９３を上昇さ
せることによりダイロックピン８５が上昇してダイＤを
ロックする。その後、金型チェンジャー９５を、パンチ
プレス１と金型オートストレージ６１との間の待機位置
に移動して金型交換を完了する。

【００３６】なお、金型チェンジャー９５は常に３つの
金型を保有することができるが、この保有金型はタレッ
トパンチプレスの制御装置に記憶された加工プログラム
から次に加工に必要な金型を認識して金型チェンジャー
９５にセットしておくことができる。また、金型チェン
ジャー９５の３つの金型の次に使用する４つ目の金型を
タレットパンチプレスの制御装置で認識し、この情報を
タレットパンチプレスと別に設けた独立して制御可能な
金型オートストレージの制御装置に指示することによ
り、当該金型のストレージを金型受け渡し位置にあらか
じめ移動させておくことができる。

【００３７】以上の結果から、パンチＰおよびダイＤの
交換を非常に短時間で行なうことができる。

【００３８】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。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるパンチプレスの金型交換装置では、パンチング加工
を行なうのに使用したパンチおよびダイを交換する際
に、金型チェンジャーが使用済みのパンチおよびダイを
空の金型保持部により保持して９０度回転して取外すと
同時に、予め金型貯蔵庫から取り出して金型保持部に保
持している新しいパンチおよびダイをパンチプレスに装
着するので、非常に短時間でパンチおよびダイの交換を
することができる。

【００４０】請求項２の発明によるパンチプレスの金型
交換装置では、金型貯蔵庫は、パンチプレスとは別個に
作動するので、パンチプレスによる加工中に、次に使用
するパンチおよびダイの組を金型受渡し位置に位置決め
することができ、金型交換時間の短縮化を図ることがで
きる。また、パンチプレスの加工中に金型チェンジャー
の空の金型保持部により金型受渡し位置に位置決めされ
ているパンチおよびダイを取り出したり、使用済みのパ
ンチおよびダイの組を所定の位置に収納することができ
るので、金型交換作業時間の短縮化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る金型交換装置を備えたパンチプ
レスの全体を示す平面図である。

【図２】パンチ支持部およびダイ支持部の拡大断面図で
ある。

【図３】パンチ支持部におけるパンチ取付け部を示す断
面図である。

【図４】金型チェンジャーによりパンチおよびダイを取
り外した状態を示す断面図である。

【図５】金型チェンジャーの平面図である。

【図６】金型受渡し位置における金型チェンジャーと金
型オートストレージとの間の金型の受渡しを行なってい
る状態を示す断面図である。

【図７】従来の金型交換装置を示す略図である。

【符号の説明】

１ パンチプレス ６１ 金型オートストレージ（金型貯蔵庫） ７５ チェーン ７７ ストレージ（金型収納部） ９１ サポート開放シリンダ（金型開放手段） ９３ ロックピン開放シリンダ（金型開放手段） ９５ 金型チェンジャー １２３ チェンジャーパンチホルダ（金型保持部） １２５ チェンジャーダイホルダ（金型保持部） Ｐ パンチ Ｄ ダイ Ｗ ワーク Ｋ２ 金型受渡し位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチとダイとの協働によりワークにパ
   ンチング加工を行なうパンチプレスの金型交換装置であ
   って、 多数の前記パンチおよびダイを組で収容するために前記
   パンチプレスに隣接して設けられた金型貯蔵庫と、前記
   パンチプレスと前記金型貯蔵庫との間で金型の搬送およ
   び交換を行なう金型チェンジャーとを備え、 前記金型チェンジャーが、パンチおよびダイを保持する
   金型保持部を９０度づつ４組有し、使用済み金型を保持
   して９０度回転することにより次の金型をセットするこ
   と、を特徴とするパンチプレスの金型交換装置。
2. 【請求項２】 前記金型貯蔵庫が、回転走行するチェー
   ンの上にパンチおよびダイを組で収納する多数の金型収
   納部を有し、前記金型チェンジャーに前記金型貯蔵庫に
   収納している金型を引き渡すために所定の金型受渡し位
   置において前記金型収納部の金型を開放する金型開放手
   段を有すること、を特徴とする請求項1記載のパンチプ
   レスの金型交換装置。