JP2006289478A - ワーク搬送装置、プレス機械、およびバー取外方法 - Google Patents

ワーク搬送装置、プレス機械、およびバー取外方法 Download PDF

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    • B21D43/055Devices comprising a pair of longitudinally and laterally movable parallel transfer bars

Abstract

【課題】 簡単な構造で容易にバーを取り外せるワーク搬送装置、このワーク搬送装置を備えたプレス機械、およびワーク搬送装置のバー取外方法を提供すること。
【解決手段】 複数のワーク保持具52を、バー14上のスライドプレート71に取り付け、移動プレート72にプレート連結部73によって連結する。プレート連結部73は、移動プレート72に形成された係合部731と、スライドプレート71に形成され係合部731が係合する被係合部732とを備える。固定バー141を移動バー142に対して下方に移動させると、移動バー142が外れるとともに、係合部731の被係合部732に対する係合が外れる。一度の下方移動で移動バー142およびスライドプレート71を同時に取り外すことができ、プレート連結部73としてアクチュエータが不要となるので、構造を簡単にできる。
【選択図】 図9

Description

本発明は、複数工程を有するプレス加工においてワークを次工程に搬送するワーク搬送装置、このワーク搬送装置を備えたプレス機械、およびワーク搬送装置のバー取外方法に関する。
複数のプレス加工工程を有するトランスファプレスなどのプレス機械には、ワークを次工程に順次搬送するワーク搬送装置が設けられている。このワーク搬送装置は、ワーク搬送方向に沿って配置される一対のバーを備え、バーにはワークを保持するワーク保持具が設けられている。これら一対のバーをフィード方向、リフト方向、およびクランプ方向に移動させることによってワークを搬送する。
このようなプレス機械において、金型変更を行う場合にはワーク保持具とともにバーを交換する必要がある。そこで、従来のワーク搬送装置のバーは、プレス機械に対して固定される部分と、ワーク保持具が保持される部分とに分割可能に構成されている(例えば、特許文献1参照)。このワーク搬送装置では、分割可能な一方のバーと他方のバーとは、連結装置によって連結、分割される。
連結装置は、一方のバーに設けられたくさび部材と、他方のバーに設けられ、くさび部材が係合する係合爪が設けられている。くさび部材は、ピストンの先端に形成されており、エア圧によってピストンが移動すると、くさび部材が他方のバー側に突出して係合爪に係合し、これにより一方のバーが他方のバーに連結される。これらの連結を解除する場合には、連結装置とは別に設けられたディスコネクタ装置などによって係合爪を拡開させ、くさび部材の係合を外す。
実用新案登録第2583175号(第5〜第7頁、図1)
ところで、近年、バー上をフィード方向に移動可能なフィードキャリアが設けられた構造のワーク搬送装置が提案されている。このワーク搬送装置は、複数のフィードキャリアがバー上に配置されており、これらのフィードキャリアは互いに連結部材で連結されている。リニアモータなどの駆動装置によって連結部材を移動させると、複数のフィードキャリアが同時にバー上をフィード方向に移動する構造となっている。
このようなワーク搬送装置において、金型交換を行う場合には、バーを分割して取り外すとともに、フィードキャリアが連結された連結部材も分割して取り外す必要がある。しかしながら、連結部材を分割、連結する構造は未だ開発されておらず、仮に例えば前述の特許文献1のような従来の連結装置をこの連結部材に適用すると考えると、構造が複雑になってしまう。また、部品点数も多くなり、制御やメンテナンスなども困難となり、取扱性が悪いという問題がある。
本発明の目的は、簡単な構造で容易にバーを取り外せるワーク搬送装置、このワーク搬送装置を備えたプレス機械、およびワーク搬送装置のバー取外方法を提供することである。
第1の発明は、プレス機械のワーク搬送装置において、ワーク搬送方向にほぼ平行に配置される一対のバーと、ワークを保持するワーク保持具と、前記ワーク保持具を前記バーに対してワーク搬送方向に移動させるフィード駆動機構と、前記一対のバーをリフト方向およびクランプ方向の少なくともいずれか一方向に駆動するバー駆動機構とを備え、前記バーは、前記バー駆動機構に固定される固定バーと、この固定バーから分割可能な移動バーと、前記固定バーと前記移動バーとを連結するバー連結装置とを有し、前記フィード駆動機構は、前記移動バーに支承され、かつスライド可能であるスライド部材と、前記固定バーに支承され、かつスライド可能な移動部材と、前記スライド部材と前記移動部材とを連結する連結部と、前記固定バーに設けられるとともに前記移動部材をワーク搬送方向に移動させるフィード駆動源とを有し、前記連結部は、前記スライド部材および前記移動部材のいずれか一方に設けられる係合部と、前記スライド部材および前記移動部材のいずれか他方に設けられるとともに前記係合部が係合される被係合部とで構成され、前記係合部は、前記被係合部に対して、前記バーの長手方向に略直交する方向から係合可能に構成されることを特徴とする
第2の発明は、第1の発明のプレス機械のワーク搬送装置において、係合部は、被係合部に対して、鉛直方向から係合可能に構成されることを特徴とする。
第3の発明は、第1の発明または第2の発明のプレス機械のワーク搬送装置において、係合部は、平面略T字形に形成され、被係合部は、平面略C字形に形成されることを特徴とする。
第4の発明は、第1の発明から第項3の発明のいずれかに記載のプレス機械のワーク搬送装置において、前記移動バーの両端に前記固定バーを配し、前記フィード駆動源は、少なくとも前記固定バーのいずれか一方に設けられていることを特徴とする。
第5の発明は、第1の発明から第4の発明のいずれかのプレス機械のワーク搬送装置において、バー連結装置は、固定バー端部から移動バーに向かって突出する固定側連結部と、移動バー端部から固定バーに向かって突出するとともに固定側連結部に重なる移動側連結部と、固定バー内部に配置されるとともに空圧によって固定バーの長手方向に進退可能な挟持部材によって固定側連結部との間で移動側連結部を挟持する挟持手段とを備えることを特徴とする。
第6の発明は、第5の発明のプレス機械のワーク搬送装置において、固定側連結部および移動側連結部のいずれか一方には、いずれか他方に向かって突出するガイドピンが設けられ、固定側連結部および移動側連結部のいずれか他方には、ガイドピンが挿通されるガイド孔が形成されることを特徴とする。
第7の発明は、第5の発明または第6の発明のプレス機械のワーク搬送装置において、前記バー駆動機構によって前記固定バーを前記移動バーに対して前記バーの長手方向に略直交する方向に移動させることにより、前記固定側連結部と前記移動側連結部とを重畳または離間させると同時に、前記連結部を連結または解除することを特徴とする。
第8の発明は、第1の発明から第7の発明のいずれかのプレス機械のワーク搬送装置を備えたことを特徴とするプレス機械である。
第9の発明は、第1の発明から第7の発明のいずれかのプレス機械のワーク搬送装置のバーの取外方法であって、フィード駆動機構によって連結部の位置をバー連結装置に対応する位置に移動させる位置合わせ工程と、バー駆動機構によって固定バーを移動バーに対してバーの長手方向に略直交する方向に移動させることにより、バー連結装置および連結部の各連結を解除する連結解除工程とを備えたことを特徴とする。
第1の発明によれば、スライド部材と移動部材との間に連結部が設けられているので、スライド部材と移動部材とが分割可能となる。よって、金型交換の際には、バーが固定バーと移動バーとに分割されるとともに、スライド部材が移動部材から分割される。したがって、金型交換の際にスライド部材をバーとともにプレス機械の外(内)に搬出(搬入)することが可能となり、金型交換が容易となる。
また、連結部は係合部と被係合部とを備えて構成され、係合部が被係合部に対してバーの長手方向に略直交する方向から係合可能に構成されている。このため、固定バーを移動バーに対してバーの長手方向に略直交する方向に移動させることで、係合部が被係合部に係合する。スライド部材および移動部材は、通常のワーク搬送時にはバーの長手方向に沿って移動するので、係合部と被係合部との係合が外れることがない。以上のように、係合部が被係合部に対してバーの長手方向に略直交する方向から係合可能に構成されているので、従来のようなアクチュエータやディスコネクト装置等を有する連結装置を設けることなく、スライド部材および移動部材の分割、連結が可能となる。したがって、ワーク搬送装置の構造が簡単になるとともに、ワーク搬送装置の軽量化、小型化が促進される。また、連結部の構造が簡単になるので、部品点数が低減し、ワーク搬送装置が安価に構成されるとともに、メンテナンス性が向上する。
第2の発明によれば、係合部が被係合部に対して鉛直方向から係合可能に構成されているので、固定バーを移動バーに対して鉛直方向に移動させることによって、係合部が被係合部に係合する。ここで、例えばプレス機械のワーク搬送装置のバー駆動機構が、バーをリフト方向に移動させる機構を有している場合には、このバー駆動機構をそのまま利用してスライド部材と移動部材とを連結、分割できるので、ワーク搬送装置の構造が簡素化するとともに、連結、分割の作業が容易となる。
第3の発明によれば、係合部は平面略T字形に形成され、被係合部は平面略C字形に形成されているので、係合部が被係合部に容易に係合され、スライド部材および移動部材をフィード方向に移動させても両者の係合が外れることなく両者の係合が良好に保持される。
ここで、係合部および被係合部の平面とは、係合部が被係合部に対して係合する方向に直交する面をいい、例えば係合部が被係合部に対して鉛直方向から係合する場合には、係合部および被係合部が、水平面に平行な面の形状がそれぞれ略T字形および略C字形に形成されることを意味する。
第4の発明によれば、移動バーの両端に固定バーを配しているので、移動バーが両持ち構造になり、安定したワーク搬送が可能になる。また、フィード駆動源を両端に固定バーに設ければ、1つのフィード駆動源の出力容量が小さくてすむようになる。一方、フィード駆動源をいずれか一方の固定バーに設ければ、装置全体が簡素化される。
第5の発明によれば、固定側連結部と移動側連結部とが重なった状態で、空圧によって挟持部材がバーの端部から長手方向に沿って突出すると、移動側連結部が固定側連結部と挟持部材との間に挟持される。これにより、固定バーと移動バーとが連結される。また、移動バーを固定バーから取り外す場合には、空圧を制御することで挟持部材を退避させる。ここで、挟持部材は固定バーの長手方向に突出、または退避するので、挟持部材が退避した状態では、挟持部材が移動側連結部に重ならない。したがって、固定バーを移動バーに対して移動させれば、移動側連結部が固定側連結部から離間し、両者の連結が解除される。
挟持部材が空圧で進退可能に構成されているので、応答性が良好となり、挟持部材の動作が速やかに行われ、金型交換時間が短縮される。また、従来の油圧による制御とは異なり、連結装置が大がかりとならないため、挟持手段の構成が簡略化されるとともに、制御、取扱、およびメンテナンスも容易となる。
挟持手段が固定バー内部に収納されているので、ワーク搬送装置のスペース効率が向上し、ワーク搬送装置の小型化が促進される。また、挟持手段が固定バーの長手方向に沿って進退可能に構成されているので、挟持手段が固定バー端部から退避した状態では、挟持部材が移動側連結部に重ならない。したがって、移動側連結部を容易に固定側連結部から外すことが可能となり、取外作業が簡単になる。
第6の発明によれば、ガイドピンが固定側連結部および移動側連結部のいずれか他方に向かって突出しているので、固定側連結部を移動側連結部に重ねるために移動させると同時にガイドピンをガイド孔に挿通することが可能となる。したがって、固定側連結部と移動側連結部との位置決めが容易となる。
第7の発明によれば、固定側連結部と移動側連結部とを重畳または離間させると同時に、連結部を連結または解除するので、従来のようなアクチュエータやディスコネクト装置等を有する連結装置を設けることなく、スライド部材および移動部材の分割、連結が可能となる。したがって、ワーク搬送装置の構造が簡単になるとともに、ワーク搬送装置の軽量化、小型化が促進される。また、連結部の構造が簡単になるので、部品点数が低減し、ワーク搬送装置が安価に構成されるとともに、メンテナンス性が向上する。
第8の発明によれば、プレス機械が前述のプレス機械のワーク搬送装置を備えているので、前述のプレス機械のワーク搬送装置と同様の効果が得られ、軽量化、小型化が促進されるとともに、メンテナンス性が向上する。また、バーの着脱が簡単になることにより、金型交換が容易になり、金型交換時間が短縮される。
第9の発明によれば、位置合わせ工程により、バー連結装置と連結部との位置を合わせる。そして連結解除工程によって固定バーを移動バーに対して移動させると、バー連結装置の連結が解除されるとともに、係合部の被係合部への係合が外れる。つまり、一つの移動動作で、バー連結装置および連結部の両方が同時に外れるので、バーの取外作業が容易になる。また、スライド部材および移動部材が、係合部および被係合部の係合によって連結されるので、従来の連結装置に用いられたようなアクチュエータが不要となる。このため、金型交換時にスライド部材および移動部材を連結させる際に、アクチュエータの動作を確認するなどの作業が不要になるため、これによっても金型交換作業が簡略化する。よって、金型交換時間が短縮される。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るトランスファプレス(プレス機械)1の全体図が示されている。この図1においてトランスファプレス1は、ベッド23、アプライト21、クラウン20、およびスライド22よりなるプレス本体1Aと、上金型12および下金型13を備えた金型11と、ムービングボルスタ30と、トランスファフィーダ(ワーク搬送装置)41とで構成されている。
フロア(FL)下にはトランスファプレス1の土台となるベッド23が設けられており、この上面には、フィード方向(ワーク2の搬送方向に平行な方向)、及びクランプ方向(フィード方向に対して水平直交する方向、図1において紙面に垂直な方向)にそれぞれ対向したアプライト21が複数本(本実施形態では4本、図1においては、そのうち2本が図示されている)立設されている。また、このアプライト21上には図示しないスライド駆動装置を内装したクラウン20が支持されており、クラウン20の下方には、前記スライド駆動装置により昇降自在とされたスライド22が下吊されている。そして、スライド22下面には複数のプレス成形加工工程に対応した上金型12が、フィード方向に沿ってそれぞれ順に、脱着自在に配備されている。ベッド23の上面にはムービングボルスタ30が設けられ、その上面には前記複数の上金型12と対をなす下金型13が、それぞれの上金型12に対向して脱着自在に配設されている。
ムービングボルスタ30につき以下説明する。
このムービングボルスタ30は、使用済みの金型11(上金型12、下金型13)を次に使用する金型11と交換するためベッド23の上面に対して搬出入自在に設けられている。
フロア上及びベッド23上には図示しないレールが敷設されており、ムービングボルスタ30は、レール上を自走可能とする駆動装置を備えている。この駆動装置により、ムービングボルスタ30が自走すると、ムービングボルスタ30はワーク搬送方向に平行に立設する一対のアプライト21間をクランプ方向に通過し、トランスファプレス1内(またはトランスファプレス1外)から搬出(または搬入)される。
なお、ムービングボルスタ30は通常2セット準備されており、金型11をワーク機種に対応して迅速に段取換えするため、使用済みの金型11を載置した一方のセットのムービングボルスタ30を、前もってトランスファプレス1外で次に使用する金型11が外段取で装着された他方のセットのムービングボルスタ30と自動交換する。
次に、トランスファフィーダ41について詳述する。
図2には、トランスファフィーダ41の斜視図が示されている。この図2において、トランスファフィーダ41は、ワーク搬送方向に対して左右に設けられた一対のバー14と、このバー14上に設けられるとともに、ワーク2を保持するワーク保持具52と、ワーク保持具52をフィード方向に移動させるフィード駆動機構70と、バー14を上下方向(フィード方向およびクランプ方向に直交する方向、リフト方向)及びクランプ方向に移動させるリフト・クランプ装置(バー駆動機構)80とを備えて構成されている。
一対のバー14は、互いに所定間隔を有してフィード方向に平行に配置されている。
ムービングボルスタ30のワーク搬送方向両側の、上流側の2本のアプライト21間および下流側の2本のアプライト21間のベッド23上には、それぞれフレーム33Aが設けられている。そして、これらのフレーム33Aにリフト・クランプ装置80が設けられている。
バー14は、両端に配置されそれぞれリフト・クランプ装置80に固定される固定バー141と、これらの固定バー141の間に配置され、金型交換の際にこの固定バー141から取外可能な移動バー142と、固定バー141と移動バー142とを連結するバー連結装置15とを備えている。
図3および図4には、バー連結装置15が示されている。ここで、図3はバー連結装置15の側面図であり、図4は、バー連結装置15の平面図である。また図4は、フィード駆動機構70を外した状態でバー14を上方から見た図となっている。
バー連結装置15は、固定バー141側に形成される固定側連結部151と、移動バー142側に形成される移動側連結部152と、移動側連結部152と固定側連結部151とを位置決めする位置決め機構153と、移動側連結部152を固定側連結部151に固定するエアクランプ(挟持手段)16と、エアクランプ16にエアを供給する図示しないエア供給装置とを備えている。
固定側連結部151は、固定バー141の端部から移動バー142に向かって、バー14の長手方向に沿って突出して形成されている。固定側連結部151は、板状に形成されており、その平面が略水平方向に沿って配置されている。また、固定側連結部151の下面には、固定側連結部151を補強するための固定側リブ151Aが形成されている。固定側リブ151Aは複数箇所(本実施形態では二箇所)に形成され、それぞれがバー14の長手方向に沿って、固定バー141端部から固定側連結部151の端部近傍まで形成されている。これらの固定側リブ151Aによって、固定側連結部151のリフト方向の強度を向上させることができる。
移動側連結部152は、移動バー142の端部から固定バー141に向かって、バー14の長手方向に沿って突出して形成されている。移動側連結部152は、板状に形成されており、その平面が略水平方向に沿って配置されている。また、移動側連結部152の上面には、移動側連結部152を補強するための移動側リブ152Aが形成されている。移動側リブ152Aは複数箇所(本実施形態では二箇所)に形成され、それぞれがバー14の長手方向に沿って、移動バー142端部から移動側連結部152の端部近傍まで形成されている。これらの移動側リブ152Aによって、移動側連結部152のリフト方向の強度を向上させることができる。
位置決め機構153は、固定側連結部151に設けられるガイドピン153Aと、移動側連結部152に形成されるガイド孔153Bとを備えている。ガイドピン153Aは、バー14の長手方向に直交する方向に関して固定側リブ151Aよりも外側に二箇所形成されており、固定側連結部151から上方に、つまり移動側連結部152に向かって突出して設けられている。ガイド孔153Bは、移動側連結部152において、ガイドピン153Aに対応する位置に二箇所形成されている。これらのガイド孔153Bは、バー14の長手方向に直交する方向に関して移動側リブ152Aよりも外側に配置される。
このような構成の位置決め機構153では、ガイドピン153Aがガイド孔153Bに挿通されることにより固定側連結部151と移動側連結部152とのフィード方向およびクランプ方向の位置決めが行われる。また、位置決め機構153、つまりガイドピン153Aおよびガイド孔153Bは、バー14がクランプ方向に移動する時にかかるクランプ方向の負荷を受ける役割を果たす。
図5には、エアクランプ16の側断面図が示されている。この図5に示されるように、エアクランプ16は、エア圧(空圧)で駆動されて移動側連結部152を固定側連結部151との間で挟持する構成のものが採用でき、例えば本実施形態ではPascal社のエア駆動クランプModel TLAが採用されている。エアクランプ16は、固定バー141の内部に収納される筐体161と、筐体161内部に形成されるエア供給室162と、エア供給室162内部に配置されるピストン163と、ピストン163の移動に伴って進退するピストンロッド164と、ピストンロッド164の進退動作によって移動側連結部152をクランプするクランプ部材(挟持部材)165とを備えている。
筐体161は、固定バー141の断面方向に関しては、全体が固定バー141の内部に収納されている。また筐体161は、固定バー141の長手方向に関しては、ほぼ全体が固定バー141内部に配置され、一部が固定バー141の端部から突出して配置されている。このような配置の筐体161は、ねじ止めなどによって固定バー141に固定されている。筐体161内部において、固定バー141端部から遠い側には、エア供給室162が形成されている。
このように、筐体161が固定バー141内部に収納されているので、エアクランプ16が固定バー141端部から大きく突出しない。したがって、固定側連結部151および移動側連結部152のバー14の長手方向に沿った寸法を短くでき、バー14の連結部分の強度低下を防止できる。
エア供給室162は、ピストン163によって二つに分割されており、一方のエア供給室162A内部には、ピストン163と筐体161内壁との間に圧縮ばね163Aが設けられている。この圧縮ばね163Aによってピストン163は、他方のエア供給室162B側に付勢可能とされている。また、二つのエア供給室162(162A,162B)には、図示しないエア供給装置が接続されており、それぞれのエア供給室162(162A,162B)内に所定圧力のエアが供給可能となっている。
ピストン163には、ピストンロッド164の一端が固定されている。ピストンロッド164は、エア供給室162を貫通し、エア供給室162外側に配置された他端側には、くさび状部材164Aが固定されている。また、ピストンロッド164の他端側には、くさび状部材164Aよりも先端側に、鈎状部材164Bが形成されている。
くさび状部材164Aの下面は、筐体161に対してピストンロッド164の軸方向に摺動可能に配置されている。またくさび状部材164Aの上面は、ピストンロッド164の先端側に向かって下面との距離が小さくなる傾斜面として形成され、この傾斜面により、くさび状部材164Aは、全体として先端側に向かって尖ったテーパー状に形成されている。また、鈎状部材164Bは、上方に向かって突出する鈎状に形成されている。
クランプ部材165には、移動側連結部152を挟持するクランプ部165Aと、ピストンロッド164の進退動作をクランプ部材165に伝達する動作部165Bと、クランプ部材165をピストンロッド164に対して付勢するばね167が取り付けられるばね取付部165Cとが形成されている。クランプ部材165は、進退方向(バー14の長手方向)に直交する方向に回動軸165Dを備え、この回動軸165Dは、筐体161に形成される長孔161A(図6において点線で図示)に挿入されている。ここで、長孔161Aの長軸は、固定バー141の長手方向に沿って配置されているので、クランプ部材165は、筐体161に対して回動自在にかつバー14の長手方向に摺動可能に支持される。
クランプ部165Aは、筐体161から突出可能に形成され、先端側の下面が移動側連結部152の上面に当接可能となっている。ここで、クランプ部165Aの下面は、移動側連結部152の上面に安定して当接できるように、平面状に形成されることが望ましい。このクランプ部165Aが移動側連結部152の上面に当接されると、移動側連結部152がクランプ部165Aと固定側連結部151との間に挟持される。これにより、移動側連結部152が固定側連結部151に対してリフト方向に固定される。したがって、固定側連結部151とクランプ部165Aは、バー14がリフト方向に移動する時にかかるリフト方向の負荷を受ける役割を果たす。
動作部165Bには、くさび状部材164Aに当接されるとともに、動作部165Bに対して回動可能なフォロア168が設けられている。
また、動作部165Bにおいてフォロア168よりも固定バー141の先端側には、段差部169が形成されており、この段差部169は、ピストンロッド164の鈎状部材164Bに係合可能となっている。
ばね取付部165Cは、回動軸165Dの下方に延出して設けられており、ばね取付部165Cの延出方向は、動作部165Bの延出方向に対して回動軸165Dを中心にして略直交している。ばね取付部165Cにおいて固定バー141の端部側とは反対側の面には、筐体161との間にばね167が取り付けられている。このばね167によって、クランプ部材165は、回動軸165Dを中心に回動する方向に付勢され、この付勢力によって動作部165Bのフォロア168がくさび状部材164Aに対して所定の付勢力で押しつけられている。この付勢力により、ピストンロッド164の動作に従ってフォロア168が良好にくさび状部材164Aに追従し、クランプ部材165を確実に動作させることができる。
また、エアクランプ16には、クランプ部材165の過剰な動作を検出するためのリミットスイッチ161Bが設けられている。
このようなエアクランプ16では、一方のエア供給室162Aにエアが供給されると、ピストン163には圧縮ばね163Aの付勢力に加えてエアの圧力が加わり、ピストン163が他方のエア供給室162Bに移動する。すると、ピストンロッド164もピストン163の移動に伴って移動し、くさび状部材164Aが固定バー141の先端側に向かって移動する。このとき、クランプ部材165のフォロア168がくさび状部材164Aの上面を回動するが、くさび状部材164Aの上下方向の厚みが徐々に大きくなるため、クランプ部材165がばね167の付勢力に抗して、回動軸165Dを中心に回動する。また、くさび状部材164Aの上面の傾斜面によってフォロア168にはクランプ部材165を固定バー141の長手方向に沿って、その先端側に押圧する力が発生し、これにより、回動軸165Dが筐体161の長孔161Aに対して摺動し、クランプ部材165が移動する。つまり、クランプ部165Aは、筐体161から突出すると同時に回動し、固定側連結部151に近接する。
このような回動動作および進退動作により、クランプ部材165は、バー14の長手方向に移動しながら下方に回動する。これにより、クランプ部165Aが移動側連結部152に所定力で当接され、移動側連結部152が固定側連結部151との間に挟持される。
圧縮ばね163Aによって予め所定の付勢力でピストン163が付勢されているので、クランプ部材165による所定のクランプ力を得るために必要なエア圧が小さくてすみ、省力化を促進できる。また、このような構造によって所定のクランプ力を小さな圧力で得ることができるので、従来の高圧油圧でなくエア圧によるクランプを採用でき、バー連結装置15の構造、制御、およびその取扱を簡略化できる。
また、何らかの不具合でエアの供給が停止してしまった場合でも、圧縮ばね163Aの付勢力によって移動側連結部152を保持できるので、連結が外れるなどの不具合を確実に防止できる。
さらに、エア圧によってピストン163を動作させてクランプ力を得ているので、油圧によって動作させる場合に較べて短時間で動作させることができ、金型交換時間を短縮できる。
一方、エアクランプ16による移動側連結部152の挟持を解除する場合には、他方のエア供給室162Bにエアを供給する。
他方のエア供給室162Bにエアを供給すると、ピストン163が圧縮ばね163Aの付勢力に抗して一方のエア供給室162A側に移動する。ピストン163の移動に伴ってピストンロッド164が移動すると、くさび状部材164Aが退避する。すると、ピストンロッド164の動作に伴ってクランプ部材165が退避しながら回動軸165Dを中心に回動し、クランプ部165Aが筐体161内に収納される(図5においてクランプ部材165の二点鎖線参照)。
図2および図3に戻って、フィード駆動機構70は、複数のワーク保持具52を着脱自在に設けたスライドプレート(スライド部材)71と、スライドプレート71に接続される移動プレート(移動部材)72と、スライドプレート71と移動プレート72とを連結、分割可能なプレート連結部(連結部)73と、移動プレート72に取り付けられるとともに移動プレート72およびスライドプレート71をフィード方向に移動させるフィード用リニアモータ(フィード駆動源)75とを備えている。
スライドプレート71は、複数の板状部材が互いに連結されて移動バー142上面をほぼ覆うように構成されている。複数のワーク保持具52は、このスライドプレート71に略等間隔に取り付けられており、対をなすワーク保持具52との間でワーク2を保持可能に構成されている。
移動プレート72は、固定バー141の側面に設けられたガイドレール74によって固定バー141上をフィード方向に沿って移動可能に設けられている。
図6には、プレート連結部73の拡大平面図が示されている。この図6に示されるように、プレート連結部73は、移動プレート72の端部に設けられた係合部731と、スライドプレート71の端部に形成され、係合部731が係合される被係合部732とを備えて構成されている。
係合部731は、移動プレート72の端部に複数個(本実施形態では二つ)設けられ、それぞれがスライドプレート71に向かって突出している。これらの係合部731は、平面略T字形に形成されており、その先端部731Aが被係合部732に係合する部分となっている。先端部731Aの先端側でかつ厚み方向上部、および先端部731Aの基端側でかつ厚み方向上部には、傾斜部731Bが形成されている。これらの傾斜部731Bにより、先端部731Aを下方から上方に移動させて被係合部732に係合させる際に、先端部731Aが被係合部732に案内され、両者を容易に係合させることができる。
被係合部732は、スライドプレート71の端部で、係合部731に対応する位置に設けられており、移動プレート72に向かって凹状の、平面略C字形に形成されている。このような形状の被係合部732の凹状部分に、上下方向(鉛直方向)から係合部731の先端部731Aが挿通されることにより、係合部731が被係合部732に係合する。
なお、係合部731と被係合部732との間には、両者の係合が容易に行えるように、所定寸法の隙間(遊び)が形成されていてもよい。ここで、当該隙間は、対となるワーク保持具52の相対位置のずれによってワーク2の保持性能に影響を与えない範囲で設定されることが望ましい。
このような構成のプレート連結部73により、移動プレート72とスライドプレート71とを相対的に上下方向(厚み方向、鉛直方向)に移動させると、係合部731と被係合部732との係合が解除され、または両者が連結されるようになっている。
スライドプレート71および移動プレート72は、それぞれ移動バー142および固定バー141の上面をスライド可能に設けられているので、プレート連結部73が連結された状態で、フィード用リニアモータ75によって移動プレート72を駆動すると、移動プレート72およびスライドプレート71がバー14上をフィード方向にスライドする。このとき、スライドプレート71および移動プレート72の上下方向の位置は、バー14の上面によって規定され案内されているので、プレート連結部73の係合部731と被係合部732との上下位置がずれることがなく、したがって、両者の係合が外れることはない。
プレート連結部73が係合部731と被係合部732とを備えて構成され、両者を係合させるのみでスライドプレート71と移動プレート72とを連結できるので、プレート連結部73としてアクチュエータ等を使用する必要がなく、プレート連結部73の構造を簡単にでき、アクチュエータの動作不具合の発生などを除去できる。また、プレート連結部73の構造を簡略化できるので、プレート連結部73の部品点数を低減できるとともに、プレート連結部73の小型化、軽量化を促進できる。さらに、アクチュエータ等が不要となるので、金型交換時には、アクチュエータの動作確認などの作業を省略できるから、金型交換時間を短縮できるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。
フィード用リニアモータ75は、固定バー141の上面に沿ってフィード方向に敷設された固定部分としてのマグネット板76と、マグネット板76に対向し、移動プレート72の下面に固着された移動部分としてのコイル板77とで成立っている。コイル板77に移動磁界が生じるように電流を流すと、マグネット板76に吸引・反発される力を受けてコイル板77が移動する。そしてコイル板77とともに移動プレート72が移動させられると、この移動プレート72の移動に伴って、スライドプレート71が移動バー142上をフィード方向に移動することとなる。これにより、スライドプレート71に取り付けられた複数のワーク保持具52が互いの距離を保持したまま、一斉にフィード方向に移動する。
このように複数のワーク保持具52をスライドプレート71に着脱自在に設置し、スライドプレート71をフィード用リニアモータ75で駆動するように構成したので、バー14一本当たり一つあるいは二つのフィード用リニアモータ75で複数のワーク保持具52を移動させることができる。したがって、フィード用リニアモータ75の設置数を減少させることができ、トランスファフィーダ41のコスト低減を実現できる。
ところで、フィード用リニアモータ75が二つある場合は、移動バー142の両端の固定バー141の両方にフィード用リニアモータ75を設置してある。また、フィード用リニアモータ75が一つの場合は、移動バー142の両端の固定バー141のいずれか一方にのみフィード用リニアモータ75を設置してある。
なお、固定バー141に対するマグネット板76の位置は、必ずしも固定バー141の上面である必要はなく、固定バー141の側面あるいは下面に沿って敷設されていても良い。
さらに、リニアモータのマグネット板は固定側、コイル板は移動側で説明したが、マグネット板を移動側、コイル板を固定側としても良い。
リフト・クランプ装置80は、詳細は図示しないが、バー14をリフト方向に移動させるリフト装置と、バー14をクランプ方向に移動させるクランプ装置とで構成されている。
リフト装置は、リフト駆動モータでスクリューを回転させることによりバー14を上下動(リフト動)させる。また、クランプ装置は、クランプ駆動モータでスクリューを回転させることにより、バー14をクランプ方向に移動させる。なおこのクランプ方向の移動の際、一対のバー14は、互いに逆方向に移動するように構成されている。つまり、一対のバー14は、互いに近接する方向または離間する方向に移動するように構成されている。
次に、このような構成のトランスファプレス1の動作について説明する。
ワーク2を搬送する場合には、トランスファフィーダ41は、フィード用リニアモータ75によってバー14上でワーク保持具52をワーク搬送方向に往復するフィード・リターン動と、リフト・クランプ装置80によってバー14を昇降(リフト)させる昇降動(リフト・ダウン動)と、同じくリフト・クランプ装置80によってバー14をワーク搬送方向に水平直交する方向に往復動するクランプ・アンクランプ動との3次元動作を行っている。そして、ワーク保持具52をフィード方向、リフト方向、及びクランプ方向に適宜往復動させることにより、ワーク2を上流側(図1の左方向)の下金型13上から下流側の(図1の右方向)の下金型13上に順次移送する。
金型11を交換する際には、各ワーク保持具52も金型に合わせて交換するので、ワーク保持具52をバー14と共にムービングボルスタ30に載せてワーク搬送領域から外側に移動する必要がある。ここで、バー14は、フレーム33Aに設けられたリフト・クランプ装置80に支承されているため、バー14の搬出の妨げになる。
そこで、バー14の移動バー142を固定バー141から分割して取り外し、移動バー142をムービングボルスタ30のバー受台31に載置する。この際、スライドプレート71も移動バー142とともに取り外す必要があるため、スライドプレート71を移動プレート72から取り外す。
以下に、バー14の取外方法について説明する。
バー14の取外方法は、バー連結装置15の上方にプレート連結部73を配置する位置合わせ工程と、固定バー141による移動バー142の挟持を解除する挟持解除工程と、固定バー141を移動バー142に対して下方に移動させることにより、固定バー141と移動バー142との係合、およびスライドプレート71と移動プレート72との係合を外す係合解除工程と、移動プレート72をスライドプレート71から離間させる方向に退避させる移動プレート退避工程とを備えている。
図7および図8は、位置合わせ工程を示す図である。まず、位置合わせ工程では、図7に示されるように、リフト・クランプ装置80によってバー14をバー受台31に載置する。この状態では、ワーク保持具52がワーク2を搬送するために使用された後の状態であるため、移動プレート72およびスライドプレート71がバー14の所定の位置にあり、プレート連結部73とバー連結装置15との位置がずれている。そこで、フィード用リニアモータ75によって移動プレート72およびスライドプレート71をフィード方向にスライドさせ、図7に示されるような位置から、図8に示されるように、プレート連結部73の位置をバー連結装置15に対応する位置に移動させる。この位置合わせ工程により、バー連結装置15の上方にプレート連結部73が配置される。
次に、挟持解除工程では、エアクランプ16の他方のエア供給室162Bにエアを供給し、クランプ部材165を回動させながら退避させる。このとき、クランプ部材165は、筐体161内に収納されるので、移動側連結部152上部にクランプ部材165が突出しない。この挟持解除工程により、固定側連結部151とクランプ部材165とによる移動側連結部152の挟持が解除され、バー連結装置15は上下方向にフリーの状態となる。
係合解除工程では、図9に示されるように、リフト・クランプ装置80によって固定バー141を下方に移動させる。すると、ガイドピン153Aがガイド孔153Bから外れ、バー連結装置15の連結が外れ、移動バー142と固定バー141との連結が解除される。また、これと同時に、係合部731が下方に移動するため、被係合部732との係合が外れるので、スライドプレート71と移動プレート72との連結が解除される。なお、挟持解除工程と係合解除工程とを備えて、本発明の連結解除工程が構成されている。
このように、位置合わせ工程および連結解除工程によって、バー連結装置15とプレート連結部73とを同時に外れる。つまり、ガイドピン153Aの突出方向と係合部731の係合方向とがともに鉛直方向であるから、ガイドピン153Aをガイド孔153Bから外すために固定バー141を移動バー142に対して下方に移動させると、この移動によって係合部731が被係合部732に対して下方に移動するので、係合部731の係合が外れる。よって、一度の動作でバー14を容易に取り外すことができ、バー14の取外作業を簡略化できる。
移動プレート退避工程では、図10に示されるように、フィード用リニアモータ75を駆動して移動プレート72をさらにフィード方向に移動させて移動プレート72をスライドプレート71から離間させることにより、係合部731が被係合部732や移動バー142に干渉しない位置まで退避させる。
そして、ムービングボルスタ30をトランスファプレス1の左右方向(ワーク搬送方向に直交する方向)に移動させて、移動バー142をムービングボルスタ30とともにトランスファプレス1の外に搬出する(搬出工程)。
また、次のワーク保持具52が取り付けられたバー14をトランスファフィーダ41に取り付ける際には、前述のバー14の取外方法と逆の手順によってバー14の装着方法を行う。つまり、バー14の装着方法は、移動バー移動工程と、係合工程と、移動バー挟持工程とを備えている。
まず、移動バー移動工程では、トランスファプレス1の外において、バー受台31に次のプレス成形で使用する移動バー142を載置し、ムービングボルスタ30を移動させて移動バー142をトランスファプレス1の中に搬入する。そして、ムービングボルスタ30を、ベッド23上の所定の位置に載置させると、固定側連結部151が移動側連結部152の下方に、ガイドピン153Aがガイド孔153Bの下方に、また係合部731が被係合部732の下方にそれぞれ位置する。
係合工程では、リフト・クランプ装置80によって固定バー141を上方に移動させることにより、ガイドピン153Aをガイド孔153Bに挿通させ、バー連結装置15の係合を行う。また、この係合と同時に、係合部731が被係合部732に係合することにより、プレート連結部73の係合を行う。ここで、固定バー141と移動バー142との上下方向の位置は、固定側連結部151が移動側連結部152に当接されることにより、規定される。したがって、係合部731と被係合部732との上下方向の位置も、これにより規定され、スライドプレート71と移動プレート72との上下方向の位置決めが適切に行われる。
ここで、ガイドピン153Aをガイド孔153Bに挿通すると、移動側連結部152の下面が固定側連結部151の上面に接触し、移動側連結部152が固定側連結部151の上方に配置される。このため、例えば固定バー141の上方への移動量が過剰となった場合でも、移動バー142がバー受台から浮き上がるのみで移動バー142に負荷がかからないため、バー14の損傷を防止できる。またこれにより、固定バー141の移動量の精度を高くする必要がないため、固定バー141の位置制御を簡単にできるとともに、固定側連結部151の上面を移動側連結部152の下面に確実に接触させることができるから、固定バー141と移動バー142とのリフト方向の位置決めを簡単に行える。
移動バー挟持工程では、エアクランプ16の一方のエア供給室162Aにエアを供給することにより、ピストン163を固定バー141の端部側に移動させる。すると、クランプ部材165が筐体161から突出し、かつ回動軸165Dを中心に回動してクランプ部165Aが下方に移動することにより、クランプ部165Aと固定側連結部151との間に、移動側連結部152を挟持する。
なお、係合工程と移動バー挟持工程とを備えて、連結工程が構成されている。
以上のような装着工程により、移動バー142が固定バー141に取り付けられ、またスライドプレート71が移動プレート72に連結される。
なお、バー受台31には、昇降装置が設けられていてもよく、また、移動バー142をクランプ方向に移動させる手段が設けられていてもよい。この場合にはトランスファプレス1の本体外での金型交換作業において、金型11をムービングボルスタ30に載せ換える際、バー14の間隔を広げることができるから、金型11の交換作業を容易に行える。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
係合部と被係合部との係合方向は、鉛直方向に限らず、例えば水平方向など、任意の方向に設定できる。係合部と被係合部との係合方向が例えば水平方向である場合には、固定バーを移動バーに対して水平方向(クランプ方向)に移動させることにより、係合を外すことができる。
係合部は移動部材に取り付けられ、被係合部はスライド部材に取り付けられていたが、これに限らず例えば係合部がスライド部材に取り付けられ、被係合部が移動部材に取り付けられていてもよい。要するに、スライド部材および移動部材のいずれか一方に係合部が形成され、いずれか他方に被係合部が形成されていればよい。また、係合部および被係合部の形成位置は、二箇所に限らず、任意の数、任意の位置に設定できる。
係合部および被係合部の形状は、それぞれ平面略T字形および平面略C字形のものに限らず、互いに係合する任意の形状を採用できる。例えば、係合部および被係合部をそれぞれ互いに係合する鈎状に形成してもよい。あるいは、例えば係合部をピンで構成し、被係合部を孔で構成し、係合部を被係合部に挿通する構成であってもよい。
バー駆動機構は、バーをリスト方向およびクランプ方向に駆動するものに限らず、リフト方向のみ、またはクランプ方向のみに駆動するものであってもよい。
フィード駆動源は、リニアモータに限らず、例えば電動モータなど、任意の形式の駆動源を採用できる。
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明は、一つの機械で複数のプレス工程を行い、ワークを次工程に順次に搬送するトランスファプレスに利用できる他、直列に接続されたタンデムプレスにも利用することができる。
本発明の一実施形態に係るプレス機械を示す全体図。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係るバー連結装置を示す側面図。 本発明の一実施形態に係るバー連結装置の一部拡大平面図。 本発明の一実施形態に係る挟持手段の側断面図。 本発明の一実施形態に係る連結部を示す平面図。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置のバー取外方法を示す図。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置のバー取外方法を示す図。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置のバー取外方法を示す図。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置のバー取外方法を示す図。
符号の説明
1…トランスファプレス(プレス機械)、2…ワーク、14…バー、15…バー連結装置、16…エアクランプ(挟持手段)、41…トランスファフィーダ(ワーク搬送装置)、52…ワーク保持具、70…フィード駆動機構、71…スライドプレート(スライド部材)、72…移動プレート(移動部材)、73…プレート連結部(連結部)、75…フィード用リニアモータ(フィード駆動源)、141…固定バー、142…移動バー、151…固定側連結部、152…移動側連結部、153A…ガイドピン、153B…ガイド孔、165…クランプ部材(挟持部材)、731…係合部、732…被係合部。

Claims (9)

  1. プレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    ワーク搬送方向にほぼ平行に配置される一対のバー(14)と、
    ワーク(2)を保持するワーク保持具(52)と、
    前記ワーク保持具(52)を前記バー(14)に対してワーク搬送方向に移動させるフィード駆動機構(70)と、
    前記一対のバー(14)をリフト方向およびクランプ方向の少なくともいずれか一方向に駆動するバー駆動機構(80)とを備え、
    前記バー(14)は、前記バー駆動機構(80)に固定される固定バー(141)と、この固定バー(141)から分割可能な移動バー(142)と、前記固定バー(141)と前記移動バー(142)とを連結するバー連結装置(15)とを有し、
    前記フィード駆動機構(70)は、前記移動バー(142)に支承され、かつスライド可能であるスライド部材(71)と、前記固定バー(141)に支承され、かつスライド可能な移動部材(72)と、前記スライド部材(71)と前記移動部材(72)とを連結する連結部(73)と、前記固定バー(141)に設けられるとともに前記移動部材(72)をワーク搬送方向に移動させるフィード駆動源(75)とを有し、
    前記連結部(73)は、前記スライド部材(71)および前記移動部材(72)のいずれか一方に設けられる係合部(731)と、前記スライド部材(71)および前記移動部材(72)のいずれか他方に設けられるとともに前記係合部(731)が係合される被係合部(732)とで構成され、前記係合部(731)は、前記被係合部(732)に対して、前記バー(14)の長手方向に略直交する方向から係合可能に構成される
    ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)。
  2. 請求項1に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    前記係合部(731)は、前記被係合部(732)に対して、鉛直方向から係合可能に構成される
    ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)。
  3. 請求項1または請求項2に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    前記係合部(731)は、平面略T字形に形成され、
    前記被係合部(732)は、平面略C字形に形成される
    ことを特徴とするプレス機機(1)のワーク搬送装置(41)。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    前記移動バー(142)の両端に前記固定バー(141)を配し、
    前記フィード駆動源(75)は、少なくとも前記固定バー(141)のいずれか一方に設けられている
    ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    前記バー連結装置(15)は、前記固定バー(141)端部から前記移動バー(142)に向かって突出する固定側連結部(151)と、前記移動バー(142)端部から前記固定バー(141)に向かって突出するとともに前記固定側連結部(151)に重なる移動側連結部(152)と、前記固定バー(141)内部に配置されるとともに空圧によって前記固定バー(141)の長手方向に進退可能な挟持部材(165)によって前記固定側連結部(151)との間で前記移動側連結部(152)を挟持する挟持手段(16)とを備える
    ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)。
  6. 請求項5に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    前記固定側連結部(151)および前記移動側連結部(152)のいずれか一方には、いずれか他方に向かって突出するガイドピン(153A)が設けられ、
    前記固定側連結部(151)および前記移動側連結部(152)のいずれか他方には、前記ガイドピン(153A)が挿通されるガイド孔(153B)が形成される
    ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)。
  7. 請求項5または請求項6に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)において、
    前記バー駆動機構(80)によって前記固定バー(141)を前記移動バー(142)に対して前記バー(14)の長手方向に略直交する方向に移動させることにより、前記固定側連結部(151)と前記移動側連結部(152)とを重畳または離間させると同時に、前記連結部(73)を連結または解除する
    ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)。
  8. 請求項1から請求項7のいずれかに記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)を備えたことを特徴とするプレス機械(1)。
  9. 請求項1から請求項7のいずれかに記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41)のバー取外方法であって、
    前記フィード駆動機構(70)によって前記連結部(73)の位置を前記バー連結装置(15)に対応する位置に移動させる位置合わせ工程と、
    前記バー駆動機構(80)によって前記固定バー(141)を前記移動バー(142)に対して前記バー(14)の長手方向に略直交する方向に移動させることにより、前記バー連結装置(15)および前記連結部(73)の各連結を解除する連結解除工程とを備えた
    ことを特徴とするバー取外方法。
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