JP2008036696A - タレット交換システムおよびパンチプレス - Google Patents

Abstract

【課題】 タレットの着座不良が発生した場合に、その着座不良を解消することができるタレット交換システムを提供する。
【解決手段】 １つまたは複数のパンチ工具１を支持するタレット３が、着脱自在に装着されるタレット支持手段６と、このタレット支持手段６に対してタレットを着脱するタレット着脱機構６１とを備える。装着されたタレット３がタレット支持手段６に正常に着座されたか否かを判定する着座判定手段７６を設ける。着座面清掃手段９２と、タレット装着リトライ制御手段７７とを設ける。タレット装着リトライ制御手段７７は、着座不良と判定されたときに、タレット着脱機構６１によりタレット３を着座面から離れるように一旦退避させ、着座面清掃手段９２に着座面を清掃させ、再度タレット３をタレット支持手段６に装着させる。マガジン８上のタレット支持手段１８に対するタレット３の着座についても、上記と同様な制御を行うものとする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、タレットを交換可能なパンチプレスに装備されるタレット交換システムおよびパンチプレスに関する。

従来の一般的なタレットパンチプレスは、複数のパンチ工具およびダイ工具がそれぞれ円周上に配列された上下一対のタレットを装備し、タレットを回転させて任意の工具をパンチ位置に割出し、パンチ加工に用いるものである。しかし、このような上下一対のタレットだけでは、搭載できる工具の個数が限られる。そのため、搭載工具数を多くして多種多彩な加工を行うにつき限界がある。

このような問題を解消したものとして、タレット交換式のパンチプレスが提案されている（例えば、特許文献１）。これは、タレットを保持してタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部のタレット支持手段と、複数のタレットを搭載して任意のタレットをパンチヘッド部のタレット支持手段に受け渡し可能なマガジンとを備えるものである。このマガジンは、各タレットをそれぞれ保持するマガジン上タレット支持手段を複数有する。
特開２００５−１２５３６８号公報

パンチ加工では、微細なスラグが発生する。このため、タレット交換式のパンチプレスでは、パンチヘッド部やマガジン上のタレット支持手段にタレットを装着したときに、着座面にスラグが付着していることなどにより、タレットが正常に着座されず、傾き状態や浮き上がり状態で装着されることがある。

このような着座不良が生じると、パンチプレスの以後の正常な動作に支障を来すことがある。特に、パンチヘッド部のタレット支持手段にタレットが傾き状態や浮き上がり状態で着座した場合は、タレットに支持されたパンチ工具の傾きや位置ずれを生じ、加工精度を低下させる。マガジン上のタレット支持手段に対するタレットの着座不良が生じた場合は、マガジン旋回時やパンチ動作時に着座不良のタレットが振動したり、またパンチヘッド部のタレット支持手段に対するタレット渡し時に、正常な渡し動作ができず、パンチヘッド部のタレット支持手段における着座不良の原因となる。

この発明の目的は、タレットの着座不良の発生が確認できるタレット交換システムを提供することである。
この発明の他の目的は、タレットの着座不良が発生した場合に、その着座不良を解消することができるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、パンチヘッド部のタレット支持手段に対する着座不良の発生が確認できて、加工精度の低下を防止できるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、マガジン上の着座不良が確認できて、マガジンにおける振動を防止し、またパンチヘッド部タレット支持手段での着座不良の原因を削減することである。

この発明のタレット交換システムは、１つまたは複数のパンチ工具（１）を支持するタレット（３）が、着脱自在に装着されるタレット支持手段（６，１８）と、前記タレット支持手段（６，１８）に対してタレット（３）を着脱するタレット着脱機構（６１，９１）と、このタレット着脱機構（６１，９１）により装着されたタレット（３）がタレット支持手段（６，１８）に正常に着座されたか着座不良かを判定する着座判定手段（７６，７６Ｂ）とを備える。
この構成によると、タレット支持手段（６，１８）に正常に着座されたか着座不良かを判定する着座判定手段（７６，７６Ｂ）を設けたため、タレット（３）の着座不良の発生が確認できる。そのため、着座不良の解消処置を採り、着座不良による種々の不具合が未然に防止できる。

この発明において、前記タレット支持手段（６，１８）のタレット（３）が着座する着座面（Ａ，Ｂ）の清掃をする着座面清掃手段（９２，９２Ｂ）と、前記着座判定手段（７６，７６Ｂ）により着座不良と判定されたときに、前記タレット着脱機構（６１，９１）によりタレット（３）を前記着座面（Ａ，Ｂ）から離れるように一旦退避させ、前記着座面清掃手段（９２，９２Ｂ）に前記着座面（Ａ，Ｂ）を清掃させ、再度タレット（３）をタレット支持手段（６，１８）に装着するように前記タレット着脱機構（６１，９１）および着座面清掃手段（９２，９２Ｂ）を制御するタレット装着リトライ制御手段（７８，７８Ｂ）とを設けても良い。
このように着座面清掃手段（９２，９２Ｂ）とタレット装着リトライ制御手段（７８，７８Ｂ）とを設けた場合、スラグの付着等による着座不良が解消でき、着座不良による機械停止の多くが解消される。そのため、特に、無人化運転時の機械稼働率が向上する。すなわち、夜間等の無人運転時に、着座不良が生じた場合に、機械停止させて作業者による原因調査，復旧を待つのでは、機械停止から、例えば翌朝まで加工が行われないことになり、生産性に大きな影響を与える。このような問題が、上記の着座面清掃手段（９２，９２Ｂ）とタレット装着リトライ制御手段（７８，７８Ｂ）によって解消される。

この発明のパンチプレスは、この発明のタレット交換システムを備えたパンチプレスであって、前記タレット支持手段が、タレット（３）を、パンチヘッド位置（Ｐ）でタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部タレット支持手段（６）であり、前記パンチヘッド位置（Ｐ）に設けられて前記パンチヘッド部タレット支持手段（６）に装着されているタレット（３）のパンチ工具（１）を叩くラム（１０）とを備えるものであっても良い。
パンチヘッド部タレット支持手段（６）に対する着座不良は、加工精度の低下の原因となる。この構成の場合、このパンチヘッド部タレット支持手段（６）に対する着座不良が確認できるため、着座不良による加工精度の低下が防止できる。

この発明の他のパンチプレスは、この発明のタレット交換システムをパンチプレスであって、タレット（３）を、パンチヘッド位置（Ｐ）でタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部タレット支持手段（６）と、前記パンチヘッド位置（Ｐ）に設けられて前記パンチヘッド部タレット支持手段（６）に装着されているタレット（３）のパンチ工具（１）を叩くラム（１０）と、それぞれタレット（３）が着脱自在に装着される複数のマガジン上タレット支持手段（１８）を有し任意のマガジン上タレット支持手段（１８）のタレット（３）をパンチヘッド部タレット支持手段（６）に受渡し可能なマガジン（８）とを備え、前記着座判定手段（７６Ｂ）により着座の判定を行う前記タレット支持手段が、前記マガジン上タレット支持手段（１８）であっても良い。
マガジン（８）上のタレット支持手段（１８）に対するタレット（３）の着座不良が生じた場合は、マガジン旋回時やパンチ動作時に着座不良のタレット（３）が振動したり、またパンチヘッド部タレット支持手段（６）に対するタレット（３）の渡し時に、正常な渡し動作ができず、パンチヘッド部タレット支持手段（６）における着座不良の原因となる。この構成の場合、このようなマガジン（８）上の着座不良が確認できて、マガジン（８）上でのタレット（３）の振動を防止することができる。また、マガジン（３）上での着座不良を解消することにより、パンチヘッド部のタレット支持手段（６）における着座不良の原因となることが防止できる。

この発明のタレット交換システムは、１つまたは複数のパンチ工具を支持するタレットが、着脱自在に装着されるタレット支持手段と、前記タレット支持手段に対してタレットを着脱するタレット着脱機構と、このタレット着脱機構により装着されたタレットがタレット支持手段に正常に着座されたか着座不良かを判定する着座判定手段とを備えたものであるため、タレットの着座不良の発生が確認でき、着座不良に起因する種々の不具合を未然に防止することができる。

前記タレット支持手段のタレットが着座する着座面の清掃をする着座面清掃手段と、前記着座判定手段により着座不良と判定されたときに、前記タレット着脱機構によりタレットを前記着座面から離れるように一旦退避させ、前記着座面清掃手段に前記着座面を清掃させ、再度タレットをタレット支持手段に装着するように前記タレット着脱機構および着座面清掃手段を制御するタレット装着リトライ制御手段とを設けた場合は、タレットの着座不良が発生した場合に、その着座不良を解消することができ、着座不良による機械停止の多くが解消されて、機械可動率を向上させることができる。

この発明のパンチプレスは、この発明のタレット交換システムを備えたパンチプレスであって、前記タレット支持手段が、タレットを、パンチヘッド位置でタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部タレット支持手段であり、前記パンチヘッド位置に設けられて前記パンチヘッド部タレット支持手段に装着されているタレットのパンチ工具を叩くラムとを備えるため、パンチヘッド部のタレット支持手段に対する着座不良の発生が確認できて、加工精度の低下を防止することができる。

この発明の他のパンチプレスは、この発明のタレット交換システムを備えたパンチプレスであって、タレットを、パンチヘッド位置でタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部タレット支持手段と、前記パンチヘッド位置に設けられて前記パンチヘッド部タレット支持手段に装着されているタレットのパンチ工具を叩くラムと、それぞれタレットが着脱自在に装着される複数のマガジン上タレット支持手段を有し任意のマガジン上タレット支持手段のタレットをパンチヘッド部タレット支持手段に受渡し可能なマガジンとを備え、前記着座判定手段により着座の判定を行う前記タレット支持手段が、前記マガジン上タレット支持手段であるため、マガジン上の着座不良が確認できて、マガジンにおける振動を防止し、またパンチヘッド部タレット支持手段での着座不良の原因を削減することができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図１４と共に説明する。図１は、この発明のタレット交換システムを備えたパンチプレスの概念構成を示すブロック図である。なお、パンチプレスの機械部分の全体構成は、後に図５ないし図１４と共に詳述し、まず図１ないし図４と共に、制御系を主に説明する。

図１において、このタレット交換システムは、所定のパンチヘッド位置Ｐで上下のタレット３，４をそれぞれ支持してタレット中心軸回りに回転させるパンチヘッド部タレット支持手段６，７と、パンチヘッド位置Ｐに設けられてパンチヘッド部タレット支持手段６，７に装着されているタレット３のパンチ工具１を叩くラム１０と、上記パンチヘッド部タレット支持手段６，７に対して交換する複数のタレット３，４を搭載する上下のマガジン８，９と、これらマガジン８，９に搭載されるタレット３，４を交換するタレットチェンジャ９１とを備えたパンチプレスに適用される。マガジン８，９は、それぞれタレット３，４が着脱自在に装着される複数のマガジン上タレット支持手段１８を有し任意のマガジン上タレット支持手段１８のタレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７に受渡し可能なものである。

上下のパンチヘッド部タレット支持手段６，７の近傍には、マガジン８，９のパンチヘッド位置Ｐに割り出されたマガジン上タレット支持手段１８のタレット３，４を、パンチヘッド部タレット支持手段６，７に対して着脱するタレット着脱機構６１，６２が設けられている。タレット着脱機構６１，６２は、マガジン８，９からタレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７の着座面Ａまで移動させる昇降機構２２，２３（後に図６と共に説明する）と、着座面Ａに接したタレット３，４を着座面に対して押し付け状態とするクランプ手段３６，３７（図６，図１２，図１３）とを有している。図１では、タレット着脱機構６１，６２は概念的にブロックとして図示している。
また、上下のパンチヘッド部タレット支持手段６，７におけるタレット３，４を着座させる着座面Ａを清掃する着座面清掃手段９２が設けられている。着座面清掃手段９２は、着座面Ａにノズルからエアーを吹き付けるものとされ、あるいはスラグ吸引を行うものとされる。

制御装置７１は、上記パンチヘッド部タレット支持手段６，７、ラム１０、およびマガジン８，９を含むパンチプレス本体を制御する本体制御装置７２と、タレットチェンジャ９１を制御するチェンジャ制御装置７３とを含む。

本体制御装置７２は、コンピュータ式の数値制御装置部およびプログラマブルコントローラ部（図示せず）からなり、数値制御装置部に、加工プログラム７４を解読して実行することによりパンチプレス本体の各軸を制御する演算制御部７５を有している。加工プログラム７４におけるシーケンス制御命令は、演算制御部７５からプログラマブルコントローラ部に転送される。プログラマブルコントローラ部は、所定のシーケンス制御プログラム（図示せず）に従ってパンチプレス本体の全体のシーケンス制御を行う手段であり、そのシーケンス制御プログラムおよびこのプログラムを実行する手段によって、次の着座判定手段７６、タレット装着時制御手段７７、およびタレット装着リトライ制御手段７８が構成される。

なお、図１において、着座判定手段７６、タレット装着時制御手段７７、タレット装着リトライ制御手段７８については、パンチ側のパンチヘッド部タレット支持手段６に対するもののみを図示しており、また以下の説明においても、主にパンチ側について説明するが、ダイ側のパンチヘッド部タレット支持手段７に対しても、パンチ側と同様の着座判定手段７６、タレット装着時制御手段７７、タレット装着リトライ制御手段７８が設けられていて、ダイ側についてパンチ側と同様な制御が行われる。

着座判定手段７６は、タレット着脱機構６１，６２により装着されたタレット３，４がパンチヘッド部タレット支持手段６，７に対して正常に着座されたか着座不良かを判定する手段であり、パンチプレス本体に設けられて着座を検出する検出部７６ａと、前記本体制御装置７２に設けられて検出部７６ａの出力により正常に着座されたか着座不良かを判定する判定部７６ｂとでなる。検出部７６ａは近接スイッチまたは光電スイッチ等からなる。

タレット装着時制御手段７７は、タレット着脱機構６１，６２に対して、マガジン８，９からタレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７に正常に装着するまでの所定の一連の制御を行う手段である。

タレット装着リトライ制御手段７８は、タレット装着時制御手段７７の一部として設けられる。タレット装着リトライ制御手段７８は、タレット着脱機構６１，６２によりタレット３，４を着座面Ａから離れるように一旦退避させ、着座面清掃手段９２，９３に着座面Ａを清掃させ、再度タレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７に装着するように、タレット着脱機構６１，６２および着座面清掃手段９２，９３を制御する手段である。

図２は、タレット装着リトライ制御手段７８を含むタレット装着時制御手段７７の制御の流れ図である。同図と共に、このタレット交換システムのパンチヘッド部タレット支持手段６，７の周辺における動作を説明する。
まず、ローディング動作（ステップＳ１）として、図１のマガジン８，９におけるパンチヘッド位置Ｐに割り出されたマガジン上タレット支持手段１８のマガジン３，４を、タレット着脱機構６１，６２によって保持してパンチヘッド部タレット支持手段６，７の着座面Ａまで持って来る。この持って来たタレット３，４を、タレット着脱機構６１，６２におけるクランプ手段３６，３７でクランプする（Ｓ２）。このクランプによるタレット３，４のローディング動作、つまり装着動作が完了する。

このように装着が完了すると、タレット３，４がパンチヘッド部タレット支持手段６，７に正常に着座されたか否かを、着座判定手段７６によって判定する（Ｓ３）。正常に着座されたと判定されると、タレット装着時制御手段７７の制御によりタレット３，４の装着動作が完了する。

上記判定のステップＳ３で、着座不良と判定されると、タレット装着リトライ制御手段７８は、タレット着脱機構６１，６２によりタレットを３，４前記着座面Ａから離れるように一旦退避させ（Ｓ５）、着座面清掃手段９２に、スラグ吸引またはエアーブロー等によって着座面を清掃させ（Ｓ６）、再度タレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７に装着させる（Ｓ２）。このときのタレット着脱機構６１，６２の動作は、上記のように退避させた位置から、再度、着座面Ａに移動させる動作と、上記クランプの動作とである。

このように再度の装着を行った後、前記と同様に着座の判定を行い（Ｓ３）、正常であると装着動作完了とし、着座不良であると、前記退避（Ｓ５），清掃（Ｓ６）、から再度のタレット着座（Ｓ２）の動作を繰り返す。
着座のリトライ回数は、着座不良の判定ステップＳ３を通過する都度にカウントしておき、着座不良の回数が設定回数ｎに達した場合は、パンチプレスの全体を停止させる機械停止を行い（Ｓ７）、アラームを点灯させて、タレット装着時制御手段７７の処理を終了する。

このように、着座面清掃手段９２と、タレット装着リトライ制御手段７８とを設けたため、スラグの付着等による着座不良が解消でき、着座不良による機械停止の多くが解消される。そのため、特に、無人化運転時の機械稼働率が向上する。すなわち、夜間等の無人運転時に、着座不良が生じた場合に、機械停止させて作業者による原因調査，復旧を待つのでは、機械停止から、例えば翌朝まで加工が行われないことになり、生産性に大きな影響を与える。このような問題が、上記の着座面清掃手段９２とタレット装着リトライ制御手段７８によって解消される。特に、パンチヘッド部タレット支持手段６，７に対する着座不良は、加工精度の低下の原因となるが、このパンチヘッド部タレット支持手段６，７に対する着座不良が確認できるため、着座不良による加工精度の低下が防止できる。

図３，図４と共に、タレットチェンジャー９１およびチェンジャー制御装置７３につき説明する。タレットチェンジャー９１は、マガジン８，９のマガジン上タレット支持手段１８に対するタレット着脱機構となるものである。
このパンチプレスは、段取り用のプリセッター１０１を有していて、ここに上下の機外マガジン１０８，１０９が設けられている。機外マガジン１０８，１０９は、上下のタレット３，４を複数搭載するものであって、パンチプレス本体のマガジン８，９と同様の構造とされている。

タレットチェンジャー９１は、パンチプレス本体内の、つまり機内のマガジン８，９と機外マガジン１０８，１０９との間で、タレット３，４を交換する装置であり、これら機内のマガジン８，９、機外マガジン１０８，１０９の所定の交換用割出位置Ｉ，Ｏで交換を行う。
タレットチェンジャー９１は、上記両交換用割出位置Ｉ，Ｏの間に渡って設けられたガイドレール１２１と、このガイドレール１２１に沿って走行する走行体１２２とを備える。走行体１２２は、それぞれ上下のタレット８，９を共に保持するチャック１２３を２つ有している。そのため、片方のチャック１２３を空としてもう片方のチャック１２３で交換用のタレット３，４を搬送することで、空としておいたチャック１２３でマガジン８，９、機外マガジン１０８，１０９からタレット３，４を受け取り、その位置で、もう片方の搬送したタレット３，４をマガジン８，９、機外マガジン１０８，１０９へ渡すことができる。

機内のマガジン８，９には、各マガジン上タレット支持手段１８に（図３では１箇所のみ図示）、タレット３，４が正しく着座したことを検出する検出部７６Ｂａが設けられている。この検出部７６Ｂａは、タレットチェンジャー９１からマガジン８，９のマガジン上タレット支持手段１８にタレット３，４が装着されたときに、着座を検出するためのものである。
また、上記交換用割出位置Ｉには、機内のマガジン８，９におけるマガジン上タレット支持手段１８の着座面Ｂを清掃する着座面清掃手段９２Ｂが設けられている。この着座面清掃手段９２Ｂは、パンチヘッド位置Ｐにおける着座面清掃手段９２と同じく、ノズルまたはスラグ吸引手段からなる。

チェンジャ制御装置７３は、コンピュータ式のプログラマブルコントローラからなり、チェンジャー制御プログラム７３ａを解読して実行する演算制御部７３ｂを有している。上記チェンジャー制御プログラム７３ａ、またはこれとは別に設けられた制御プログラムと、それらの制御プログラムを実行する手段により、着座判定手段７６Ｂ、タレット装着制御手段７７Ｂ、およびタレット装着リトライ制御手段７８Ｂが構成される。

着座判定手段７６Ｂは、タレット着脱機構であるタレットチェンジャー９１により装着されたタレット３，４が、マガジン８，９のマガジン上タレット支持手段１８に正常に着座されたか着座不良かを判定する手段であり、上記検出部７６Ｂａと、この検出部７６Ｂａの出力によって正常に着座されたか否かを判定する判定部７６Ｂｂとでなる。

タレット装着制御手段７７Ｂは、タレットチェンジャー９１により、機内マガジン８，９の交換用割出位置Ｉのマガジン上タレット支持手段１８にタレット３，４を装着する一連の動作を制御する手段である。
タレット装着リトライ制御手段７８Ｂは、タレット装着時制御手段７７の一部として設けられる。タレット装着リトライ制御手段７８Ｂは、タレット着脱機構であるタレットチェンジャー９１によりタレット３，４を着座面Ｂから離れるように一旦退避させ、着座面清掃手段９２Ｂに着座面Ｂを清掃させ、再度タレット３，４をマガジン上タレット支持手段１８に装着するように、タレットチェンジャー９１および着座面清掃手段９２Ｂを制御する手段である。

タレット装着制御手段７７Ｂの制御動作は、図４に示す通りである。この制御動作は、制御対象は異なるが、図１のタレット装着制御手段７７による図２の動作と同様である。 図４において、まず、つまりローディング動作（ステップＲ１）として、タレットチェンジャー９１のチャック１２３のタレット３，４を、機内のマガジン８，９における交換用割出位置Ｉに割り出されたマガジン上タレット支持手段１８上に載せる。この載せたタレット３，４は、各マガジン上タレット支持手段１８に設けられたクランプ手段２４（後に図９，図１０と共に説明する）でクランプする（Ｓ２）。このクランプによりタレット３，４のローディング動作、つまり装着動作が完了する。

このように装着が完了すると、タレット３，４がマガジン上タレット支持手段１８に正常に着座されたか否かを、着座判定手段７６Ｂによって判定する（Ｒ３）。正常に着座されたと判定されると、タレットチェンジャー９１を所定の位置に戻した後（Ｒ８）、タレット装着時制御手段７７Ｂの制御によるタレット３，４の装着動作が完了する。

上記判定のステップＲ３で、着座不良と判定されると、タレット装着リトライ制御手段７８Ｂは、タレットチェンジャー９１によりタレットを３，４を前記着座面から離れるように一旦退避させ（Ｒ５）、着座面清掃手段９２Ｂに、スラグ吸引またはエアーブロー等によって着座面を清掃させ（Ｒ６）、再度タレット３，４をマガジン上タレット支持手段１８に装着させる（Ｒ２）。このときのタレットチェンジャー９１の動作は、上記のように退避させた位置から、着座面に再度移動させる動作である。上記クランプ動作は、マガジン８，９側で行う。

このように再度の装着を行った後、前記と同様に着座の判定を行い（Ｒ３）、正常であると装着動作完了とし、着座不良であると、前記退避（Ｒ５），清掃（Ｒ６）、から再度のタレット着座（Ｒ２）の動作を繰り返す。
着座のリトライ回数は、着座不良の判定ステップＲ３を通過する都度にカウントしておき、着座不良の回数が設定回数ｎに達した場合は、パンチプレスの全体を停止させる機械停止を行い（Ｒ７）、アラームを点灯させて、タレット装着時制御手段７７Ｂの処理を終了する。

このようにして、マガジン８，９に対して常に正常な着座を行わせることができる。マガジン８，９上のタレット支持手段１８に対するタレットの着座不良が生じた場合は、マガジン旋回時やパンチ動作時に着座不良のタレット３，４が振動したり、またパンチヘッド部のタレット支持手段６，７に対するタレット３，４の渡し時に、正常な渡し動作ができず、パンチヘッド部タレット支持手段６，７における着座不良の原因となる。この構成の場合、このようなマガジン８，９上の着座不良が確認できて、マガジン８，９上でのタレット３，４の振動を防止することができる。また、マガジン８，９上での着座不良を解消することにより、パンチヘッド部タレット支持手段６，７における着座不良の原因となることが防止できる。

つぎに、パンチプレス本体の具体的構成例を、図５〜図１４と共に説明する。図５に示すように、このパンチプレスは工具１，２をそれぞれ搭載可能なタレット３，４を、プレスヘッド位置Ｐでプレスフレーム５の上下のパンチヘッド部タレット支持手段６，７にそれぞれ支持させてパンチ加工を行うものである。このパンチプレスは、ラム１０、および板材送り手段１１を有し、複数のタレット３，４を搭載したマガジン８，９が設けられている。プレスヘッド位置Ｐはラム１０を配置した平面位置のことである。

工具１，２には上型となるパンチ工具１と、下型となるダイ工具２とがあり、上下のタレット３，４は、それぞれパンチ工具１を搭載可能なタレット３と、ダイ工具２を搭載可能なタレット４となる。タレット３に対して、各パンチ工具１は、ばね部材（図示せず）により上昇復帰可能に支持されている。
パンチ工具１を搭載したタレット３を設置する上側のパンチヘッド部タレット支持手段６と、ダイ工具２を搭載したタレット４を設置する下側のパンチヘッド部タレット支持手段７は、互いに同心で上下に並んで設けられている。

ラム１０は、パンチヘッド部タレット支持手段６，７に設置されたタレット３，４の上方に位置し、タレット３に支持されたパンチ工具１をパンチ駆動する。ラム１０は、ラム昇降ガイド１４によってプレスヘッド位置Ｐで昇降自在に支持されており、ラム昇降駆動装置１５により昇降駆動される。ラム昇降駆動装置１５は、例えばサーボモータ１５ａとその回転を往復直線運動に変換する運動変換機構１５ｂとからなる。ラム昇降駆動装置１５は油圧シリンダ等であっても良い。板材送り手段１１は、テーブル１２上で被加工物である板材Ｗを前後左右に移動させる手段であり、板材Ｗの縁部をワークホルダ１３で把持してワークホルダ１３の移動により上記板材Ｗの前後左右の移動を行うものとされている。

マガジン８，９は、パンチヘッド部タレット支持手段６，７に対してタレット３，４を交換する装置であり、互いに同心で上下に位置するパンチ工具用のマガジン８とダイ工具用のマガジン９とがある。
マガジン８，９は、平面形状の外形が円形とされたマガジン本体１６，１７を有し、図９に示すように、このマガジン本体１６，１７の外周部における円周方向複数箇所に設けられた切欠状部分からなるマガジン上タレット支持手段１８に、各タレット１，２が保持される。マガジン上タレット支持手段１８は、内部に嵌合したタレット１，２を、左右両側からクランプ手段２４で係脱自在に支持することで、着脱自在に保持する。マガジン上タレット支持手段１８の着座面Ｂは、このマガジン上タレット支持手段１８を構成する切欠状部分の周縁上面である。
図５に示すように、マガジン本体１６，１７は、支持台１９，２０を介して水平旋回自在に支持され、割出機構２１により任意のタレット３，４がプレスヘッド位置Ｐに来るように旋回させられる。割出機構２１は、上下のマガジン本体１６，１７を、それぞれサーボモータ等の駆動源２１ａ，２１ａにより伝達機構２１ｂ，２１ｂを介して旋回駆動させるものである。

タレット３，４は、図７に上方から見た斜視図を、図８に下方から見た斜視図をそれぞれ示すように、いずれも平面形状が略円形に形成されている。上下のタレット３，４は、それぞれ工具１，２を支持する工具支持部３ａ，４ａと、カップリング部３ｂ，４ｂとを有している。工具支持部３ａ，４ａは、タレット３，４の内周部に設けられ、その周囲にカップリング部３ｂ，４ｂが設けられている。
図７（Ａ）のように、パンチ側のタレット３のカップリング部３ｂは、上下方向に凹凸する複数のカップリング歯３ｂａを、タレット３の外周縁に円周方向に並べて形成したものである。このカップリング部３ｂにおける隣合う各カップリング歯３ｂａ間の凹部３ｂｂに被係合部３ｃが設けられている。この被係合部３ｃは、カップリング歯３ｂａよりも上方向に突出して設けられている。
図８（Ｂ）のように、 タレット４のカップリング部４ｂは、上下方向に凹凸する複数のカップリング歯４ｂａをタレット４の外周縁に円周方向に並べて形成したものである。このカップリング部４ｂにおけるカップリング歯４ｂａ間の凹部４ｂｂに被係合部４ｃが設けられている。この被係合部４ｃは、カップリング歯４ｂａよりも下方向に突出して設けられている。

各タレット３，４のカップリング歯３ｂａ，４ｂａは、断面形状が台形状とされており、これらに噛み合う後述のカップリング歯も断面形状が台形状とされる。
なお、上記各被係合部３ｃ，４ｃは、カップリング部３ｂ，４ｂに設ける代わりに、カップリング部３ｂ，４ｂの付近に設けても良い。

図６に示すように、上下のパンチヘッド部タレット支持手段６，７は、対応するタレット３，４におけるカップリング部３ｂ，４ｂと噛合可能なカップリング部４２ａ，４３ａと、引込結合用のクランプ手段３６，３７とを有する。カップリング部４２ａ，４３ａの表面が、タレット３，４を着座させる着座面Ａ（図１２，図１３）となる。クランプ手段３６，３７は、前記被係合部３ｃ，４ｃに係合し、対応するタレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７側に引き込むことで、両カップリング部を互いに噛合させる手段である。この噛合状態で引き込むことで、タレット３，４をパンチヘッド部タレット支持手段６，７に結合する。

上下のパンチヘッド部タレット支持手段６，７は、パンチ加工時はタレット１，２を上下動不能に固定するものであり、中央にラム１０の昇降する空間Ｓ、およびスラグが通過する空間Ｓ’をそれぞれ有し、タレット３，４の外周部を保持するものとされている。これらパンチヘッド部タレット支持手段６，７は、具体的には円筒状の昇降部材４０，４１と、これら昇降部材４０，４１の内周に軸受９３，９４を介して回転のみ自在に支持された円筒状の回転部材４２，４３とを有し、回転部材４２，４３でタレット３，４を保持する。

上側の回転部材４２の下端に上記カップリング部４２ａが設けられ、下側の回転部材４３の上端に上記カップリング部４３ａが設けられている。これらカップリング部４２ａ，４３ａは、それぞれ対応するタレット３，４のカップリング部４ｂのカップリング歯４ｂａと噛合可能な、上下方向に凹凸する複数のカップリング歯４２ａａ，４３ａａ（図１１，図１４参照）を円周方向に並べて形成したものである。
各タレット３，４および昇降部材４０，４１のカップリング歯３ｂａ，４ｂａ，４２ａａ，４３ａａは、いずれも断面形状が台形状とされている。

図６において、昇降部材４０，４１は、プレスフレーム５の固定部分からなるフレーム本体５ａに対して昇降ガイド手段４４，４５を介して昇降自在に支持されている。昇降ガイド手段４４，４５は、昇降部材４０，４１に設けられたガイド突条４４ａ，４５ａと、フレーム本体５ａに設置された直動軸受等のガイド部材４４ｂ，４５ｂとでなる。昇降ガイド手段４４，４５は、昇降部材４０，４１の円周方向複数箇所、例えば４か所に設けられている。
昇降部材４０，４１は、それぞれ昇降機構２２，２３により昇降移動させられる。上側の昇降機構２２は、サーボモータ８９とその駆動を伝達する駆動伝達手段５８とで構成される。下側の昇降機構２３は、サーボモータ６９とその駆動を伝達するカム機構６１、およびリンク機構６３とで構成される。

下側の回転部材４３は、回転機構３９により任意の角度に回転させられる。回転機構３９は、サーボモータ等の回転駆動源８３と、その回転を回転部材４３の外周のギヤ部４３ｂに伝達するギヤ８４等からなる伝達機構を有する。

図１１に示すように、上側の回転部材４２は回転機構３８により任意の角度に回転させられる。この回転機構３８は、昇降部材４０の上端部に設けられたモータ等の回転駆動源８１と、回転部材４２の上端に設けられたギヤ部４２ｂに噛合して回転駆動源８１の回転を回転部材４２に伝えるギヤ８２とでなる。

回転機構３８による回転部材４２の回転は、他の回転伝達機構８５により、ラム１０に設けられたラム回転部１０ｂに選択的に伝達される。ラム回転部１０ｂは、ラム１０のラム本体１０ａの下端にラム中心回りで回転自在に設けられたものであり、下面の偏心位置にストライカ１０ｃが設けられている。上記回転伝達機構８５は、回転部材４２の内周に円周方向に沿って複数設けられたキー溝８６と、ラム回転部１０ｂに設けられて上記キー溝８６にキーを係脱自在に係合させるキー係脱機構８７とでなる。

図１２に拡大して示すように、パンチ側のタレット３を上側のパンチヘッド部タレット支持手段６に結合するクランプ手段３６は、昇降部材４０に支持された回転部材４２の下端に設けられた複数の係合爪４８Ａと、回転部材４２内に昇降自在に設けられた操作ロッド４９Ａと、ばね部材５０Ａと、結合解除駆動源５１Ａとで構成される。複数の係合爪４８Ａは、タレット３の被係合部３ｃと対応させて設けられ、互いに開閉自在なように傾動自在に設置されている。操作ロッド４９Ａは、上昇位置にあって係合爪４Ａを開き姿勢とし、下降位置にあって係合爪４８Ａを閉じ姿勢とするものであり、上記ばね部材５０Ａによって上昇位置側、つまり係合爪４８Ａの閉じ側に付勢されている。係合解除駆動源５１Ａは、操作ロッド４９Ａをばね部材５０Ａの付勢力に抗して下降位置に押し下げる手段である。
このクランプ手段３６は、タレット３の各被係合部３ｃに対応させてパンチヘッド部タレット支持手段６の円周方向複数箇所に設けられる。結合解除駆動源５１Ａは、昇降部材４１と同心状に配置されて前記各操作ロッド４９Ａの上端に接触するリング体５２Ａと、このリング体５２Ａを昇降させるアクチュエータ５３Ａとからなる。アクチュエータ５３Ａは例えばエアシリンダからなる。
図１の着座判定手段７６の検出部７６ａは、例えば、操作ロッド４９Ａを検出する近接スイッチからなる。

図１３にダイ側のタレット４を上側のパンチヘッド部タレット支持手段７に結合するクランプ手段３７を拡大して示す。このクランプ手段３７は、パンチ側のクランプ手段３６と同様であり、次のように構成されている。このクランプ手段３７は、昇降部材４１に支持された回転部材４３の上端に設けられた複数の係合爪４８Ｂと、回転部材４３内に昇降自在に設けられた操作ロッド４９Ｂと、ばね部材５０Ｂと、結合解除駆動源５１Ｂとで構成される。複数の係合爪４８Ｂは、タレット４の被係合部４ｃと対応させて設けられ、互いに開閉自在なように傾動自在に設置されている。操作ロッド４９Ｂは、上昇位置にあって係合爪４８Ｂを開き姿勢とし、下降位置にあって係合爪４８Ｂを閉じ姿勢とするものであり、上記ばね部材５０Ｂによって下降位置側、つまり係合爪４８Ｂの閉じ側に付勢されている。係合解除駆動源５１Ｂは、操作ロッド４９Ｂをばね部材５０Ｂの付勢力に抗して上昇位置に押し上げる手段である。
このクランプ手段３７は、タレット４の被係合部４ｃに対応させてパンチヘッド部タレット支持手段７の円周方向複数箇所に設けられる。結合解除駆動源５１は、昇降部材４１と同心状に配置されて前記操作ロッド４９Ｂの下端に接触するリング体５２Ｂと、このリング体５２Ｂを昇降させるアクチュエータ５３Ｂとからなる。アクチュエータ５３Ｂは例えばエアシリンダからなる。

図１０と共に、マガジン８，９におけるクランプ手段２４につき説明する。このクランプ手段２４は、それぞれ支点２４ａ回りに回動自在に設けられた一対の係止レバー２４ｂと、ガイド部材２４ｃを介して進退自在に設置された進退ロッド２４ｄと、この進退ロッド２４ｄを介して係止レバー２４ｂを係止側、つまりカートリッジ３，４に向かって突出する側に付勢するばね部材２４ｅとで構成される。係止レバー２４ｂは、カートリッジ３，４の外周面の一部に設けられた係止凹部３ｄ，４ｄ（図７，図８）に進入してカートリッジ３，４がマガジン上タレット支持手段１８からその開口側となる水平方向へ抜け出すことを阻止するものである。

クランプ手段２４における進退ロッド２４ｄは、その進退動作で係止レバー２４ｂを正逆回動させるように係止レバー２４ｂと連結されている。具体的には、進退ロッド２４ｄの一端２４ｄａがラック部に形成され、係止レバー２４ｂの基端に設けられた部分ピニオン部に上記ラック部が噛み合っている。進退ロッド２４ｄの他端２４ｄｂを一端２４ｄａ側へ押すと、係止レバー２４ｂによる係止解除が可能である。上記一対の係止レバー２４ｂは、片方のものが隣合うマガジン上タレット支持手段１８の係止レバー２４ｂと共通の取付板２４ｆ上に設置されている。クランプ手段２４は、上記のようにばね部材２４ｅにより突出側に付勢されており、クランプ解除手段２４ｇにより上記ばね部材２４ｅに抗して動作させることにより、クランプ解除が可能である。このクランプ解除手段２４ｇにより、ばね部材２４ｅに抗する動作は、例えば進退ロッド２４ｄの他端２４ｄｂを一端２４ｄａ側へ押す動作とされる。クランプ解除手段２４ｇは、専用の駆動源（図示せず）を有するものとしても、またタレット着脱機構６１（図１）や、タレットチェンジャー９１（図３）の動作に連動させる連動機構（図示せず）としても良い。

マガジン８，９における上記着座判定手段７６Ｂの検出部７６Ｂａは、クランプ手段２４において、そのクランプ動作が正しく行われたことを検出して、タレット３，４の着座を検出するものとされている。具体的には、検出部７６Ｂａは、進退ロッド２４ｄの他端２４ｄｂを検出する近接スイッチで構成され、係止レバー２４ｂが所定の係止完了角度まで開いたときの進退ロッド２４ｄの位置を検出するものとされている。

上記構成の動作を説明する。図９に示すように、マガジン８，９のマガジン本体１６，１７の円周方向複数箇所に設けられた各マガジン上タレット支持手段１８には、種々の工具１，２を支持したタレット３，４が保持され、クランプ手段２４で抜け止めされている。希望のタレット３，４を使用するには、マガジン本体１６，１７を旋回させてそのマガジン上タレット支持手段１８をプレスヘッド位置Ｐに位置させる。
このとき、図６のパンチ側のパンチヘッド部タレット支持手段６の昇降部材４０は、回転部材４２と共に上方に、またダイ側のパンチヘッド部タレット支持手段７の昇降部材４１は回転部材４３と共に下方に退避していて、タレット３，４がプレスヘッド位置Ｐに旋回移動することの妨げとなることが防止される。図１４（Ａ）は、このときのダイ側のタレット４と昇降部材４１および回転部材４３の位置関係を示す。

また、このとき、図１２（Ａ）および図１３（Ａ）にそれぞれ示すように、上下のクランプ手段３６，３７は係合爪４８Ａ，４８Ｂを開いた状態に保持している。
図１２（Ａ）において、結合解除駆動源５１Ａのアクチュエータ５３Ａは、リング体５２Ａを下方に押し下げた状態にあり、これにより操作ロッド４９Ａがばね部材５０Ａの復元力に抗して押し下げられ、操作ロッド４９Ａの先端で係合爪４８Ａが開かれた状態にある。図１３（Ａ）のダイ側のクランプ手段３７は、操作ロッド４９Ｂがパンチ側と上下対称の動作となるが、係合爪４８Ｂの開閉動作は同様であり、係合爪４８Ｂを開いた状態に保持している。

希望のタレット３，４を保持したマガジン上タレット支持手段１８（図９）がプレスヘッド位置Ｐに来ると、上側の昇降部材４０の下降、および下側の昇降部材４１の上昇が、昇降機構２２，２３により行われる。昇降部材４０，４１の昇降に伴い、上側の回転部材４２が下降し、下側の回転部材４３が上昇する。これにより、図１２（Ｂ），図１３（Ｂ）のように、回転部材４２，４３のカップリング部４２ａ，４３ａとタレット３，４のカップリング部３ｂ，４ｂとの噛み合いが行われる。
このとき、各クランプ手段３６，３７の係合爪４８Ａ，４８Ｂは、図１２（Ｂ），図１３（Ｂ）の状態にはまだなっておらず、タレット３，４の被係合部３ｃ，４ｃに開き状態で対向するが、このカップリング噛み合い状態で、上のクランプ手段３６は、図１２（Ｂ），図１３（Ｂ）のように結合駆動源５１Ａ，５Ｂによる操作ロッド４９Ａ，４９Ｂの押し込みを解除する。これにより、ばね部材５０Ａ，５０Ｂの復元力で操作ロッド４９が係合爪４８Ａ，４８Ｂに対して引き込み移動し、操作ロッド４９Ａ，４９Ｂによる係合爪４８Ａ，４８Ｂの開き姿勢が解除される。これにより、図１２（Ｂ），図１３（Ｂ）のように係合爪４８Ａ，４８Ｂがタレット３，４の被係合部３ｃ，４ｃに係合する。

この構成によると、タレット３，４、およびプレスフレーム５の回転部材４２，４３に設けられたカップリング部３ｂ，４ｂの円周方向に並ぶ台形状のカッップリング歯３ｂａ，４ｂａ，４２ａａ，４３ａａが相互に噛み合い、その噛み合い状態でクランプ手段３６，３７がタレット３，４をプレスフレーム５側に引き込むことで、タレット３，４が回転部材４２，４３に結合される。そのため、固定と共に位置決めも行われる。この場合に、円周方向に並ぶカップリング歯３ｂａ，４ｂａ，４２ａａ，４３ａａにより、クランプ手段３６，３７のクランプ力で生じる位置決め力が常にラム中心に向かうように作用し、タレット３，４がプレスフレーム５のパンチヘッド部タレット支持手段６，７の中心に精度良く位置決めされる。また、クランプ手段３６，３７は、タレット３，４を回転部材４２，４３側に引き込むものであるため、引き込み方向と固定方向が一致し、したがって方向不一致の場合のような大きな推力や基準側の大きな剛性が要求されず、コンパクトな構成で堅固にクランプすることができる。

タレット３，４を交換する場合も、円周方向に並ぶカップリング歯３ｂａ，４ｂａ，４２ａａ，４３ａａのみで位置決めされているため、タレット３，４の外径寸法に起因した固体誤差が非常に少ないという利点がある。このように、タレット３，４のプレスフレーム５への固定が精度良く、かつコンパクトな構成で行うことができる。また、複数箇所で所定のクランプ力を得ているため、個々の被係合部３ｃ，４ｃには小さな力しか加わらず、タレット３，４の局部的なひずみも非常に小さくなる。

また、タレット３，４のカップリング歯３ｂａ，４ｂａ間の凹部３ｂｂ，４ｂｂに被係合部３ｃ，４ｃを設けているため、カップリング部３ｂ，４ｂとは別に被係合部３ｃ，４ｃの形成場所をタレット３，４に設ける必要がなくて、カップリング部３ｂ，４ｂより外径側には何も設けなくて済み、タレット３，４をコンパクトに形成できる。凹部３ｂｂ，４ｂｂに被係合部３ｃ，４ｃを設けるため、カップリング部３ｂ，４ｂに被係合部３ｃ，３ｃを設けても、カップリング部３ｃ，４ｃの噛み合いの妨げとならない。

さらに、昇降部材４１，４２と共に昇降する回転部材４２，４３にクランプ手段３６，３７が設けられ、またタレット３，４の被係合部３ｃ，４ｃが回転部材４２，４３側へ突出しており、回転部材４２，４３が上記の突出した被係合部３ｃ，４ｃよりも支持体側カップリング部３ｂ，４ｂに近接した状態でクランプ手段３６，３７の引き込み動作が開始される。そのため、クランプ手段３６，３７の昇降量を少なくできて、これによりタレット３，４の結合精度を向上させることができる。

この発明の一実施形態に係るタレット交換システムを備えたパンチプレスの概念構成を示すブロック図である。 同タレット交換システムの制御動作の流れ図である。 同パンチプレスにおけるタレットチェンジャーの制御系の概念構成を示すブロック図である。 そのタレットチェンジャーにおけるタレット交換システムの制御動作の流れ図である。 同パンチプレスの全体の破断側面図である。 同パンチプレスの拡大破断正面図である。 （Ａ）はそのタレットを上方から見た斜視図、（Ｂ）はそのタレットを上方から見た斜視図である。 （Ａ）はタレットを下方から見た斜視図、（Ｂ）はタレットを下方から見た斜視図である。 マガジン本体の平面図である。 マガジン上のクランプ手段の拡大表面図である。 パンチ側の昇降機構の破断側面図である。 （Ａ），（Ｂ）はパンチ側のクランプ手段の各動作状態をそれぞれ示す拡大断面図である。 （Ａ），（Ｂ）はダイ側のクランプ手段の各動作状態をそれぞれ示す拡大断面図である。 （Ａ），（Ｂ）はダイ側のタレットと昇降機構の各動作状態をそれぞれ示す破断正面図である。

符号の説明

１，２…工具
３，４…タレット
３ａ，４ａ…工具支持部
３ｂａ…カップリング歯
６，７…パンチヘッド部タレット支持手段
８，９…マガジン
１０…ラム
１１…板材送り手段
１５…ラム昇降駆動装置
１６，１７…マガジン本体
１８…マガジン上タレット支持手段
２１…割出機構
２２，２３…昇降機構
２４…クランプ手段
２４ｂ…係止レバー
２４ｄ…進退ロッド
２４ｅ…ばね部材
２４ｇ…クランプ解除手段
３６，３７…クランプ手段
３８，３９…回転機構
４０，４１…昇降部材
４２，４３…回転部材
４２ａａ，４３ａａ…カップリング歯
６１，６２…タレット着脱機構
７２…本体制御装置
７３…チェンジャ制御装置
７６，７６Ｂ…着座判定手段
７６ａ，７６Ｂａ…検出部
７６ｂ，７６Ｂｂ…判定部
７７，７７Ｂ…タレット装着制御手段
７８，７８Ｂ…タレット装着リトライ制御手段
９１…タレットチェンジャ（タレット着脱機構）
９２，９２Ｂ…着座面清掃手段
１０１…プリセッター
１０８，１０９…機外マガジン
１２２…走行体
Ａ，Ｂ…着座面
Ｉ，Ｏ…交換用割出位置
Ｗ…板材
Ｐ…パンチヘッド位置

Claims (4)

1. １つまたは複数のパンチ工具を支持するタレットが、着脱自在に装着されるタレット支持手段と、前記タレット支持手段に対してタレットを着脱するタレット着脱機構と、このタレット着脱機構により装着されたタレットがタレット支持手段に正常に着座されたか着座不良かを判定する着座判定手段とを備えたタレット交換システム。
2. 前記タレット支持手段のタレットが着座する着座面の清掃をする着座面清掃手段と、前記着座判定手段により着座不良と判定されたときに、前記タレット着脱機構によりタレットを前記着座面から離れるように一旦退避させ、前記着座面清掃手段に前記着座面を清掃させ、再度タレットをタレット支持手段に装着するように前記タレット着脱機構および着座面清掃手段を制御するタレット装着リトライ制御手段とを設けた請求項１記載のタレット交換システム。
3. 請求項１または請求項２記載のタレット交換システムを備えたパンチプレスであって、前記タレット支持手段が、タレットを、パンチヘッド位置でタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部タレット支持手段であり、前記パンチヘッド位置に設けられて前記パンチヘッド部タレット支持手段に装着されているタレットのパンチ工具を叩くラムとを備えるパンチプレス。
4. 請求項１または請求項２記載のタレット交換システムを備えたパンチプレスであって、タレットを、パンチヘッド位置でタレット中心軸回りに回転自在に支持するパンチヘッド部タレット支持手段と、前記パンチヘッド位置に設けられて前記パンチヘッド部タレット支持手段に装着されているタレットのパンチ工具を叩くラムと、それぞれタレットが着脱自在に装着される複数のマガジン上タレット支持手段を有し任意のマガジン上タレット支持手段のタレットをパンチヘッド部タレット支持手段に受渡し可能なマガジンとを備え、前記着座判定手段により着座の判定を行う前記タレット支持手段が、前記マガジン上タレット支持手段であるパンチプレス。

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