JP2010042427A - タンデムプレス装置とその金型交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直列に配置された複数のプレス装置を備え、隣接するプレス装置間にワークが通過できるスペースを設けることができ、かつプレスライン全長を短縮することができ、金型交換をスムースに短時間にできるタンデムプレス装置とその金型交換方法を提供する。
【解決手段】プレスライン１に沿って直列に配置された複数のプレス装置２６Ａ，２６Ｂを備え、隣接するプレス装置間に所定の間隔Ａを隔てたタンデムプレス装置。プレスライン方向に各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出し、プレスラインに直交する方向に間隔Ａを通してプレス装置外とプレスラインの間で金型を搬送する金型交換装置２０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タンデムプレス装置とその金型交換方法に関する。

プレス機械は、下金型が固定されたボルスタに対して、上金型が固定されたスライドを上下動させ、下金型と上金型の間でワーク（薄板等）を挟んで成形加工する装置である。
このようなプレス機械において、金型を交換する際には、水平移動可能に構成された金型交換装置の上にボルスタ及び金型（下金型及び上金型）を載せた状態で、金型交換装置を水平移動させて、プレス機械内から金型を搬出・搬入する。
この金型交換をスムースに短時間で行うために、例えば特許文献１〜３が既に提案されている。

特許文献１の「プレスのボルスタ走行装置」は、トライアウトプレスシステム等において、プレス稼働効率を向上させることを目的とする。
そのため、この装置では、図４に示すように、所定間隔をおいて並べられた２つのプレス５１、５２の間に中間待機ステーションＳｍを設け、中間待機ステーションＳｍの側方に末端待機ステーションＳｅを設け、縦方向ボルスタ走行レール５３を一方のプレス５１から中間待機ステーションＳｍを経由して他方のプレス５２までのびるように設け、横方向ボルスタ走行レール５４を中間待機ステーションＳｍから末端待機ステーションＳｅまでのびるように設け、縦方向ボルスタ走行レール５３および横方向ボルスタ走行レール５４に２つの縦横双方向走行ボルスタ５５をのせたものである。

特許文献２の「トランスファプレスの金型交換方法」は、金型交換の作業時間を短縮することを目的とする。
そのため、この方法では、図５に示すように、金型６１Ａと、前後にフィードバー受け６５とスクラップシュート６６を一体としたフィードバー受けユニット６７Ａを設けたムービングボルスタ６０Ａの、トランスファプレス６２後方の引き出し位置６３から右定位置６４Ａへの横走行に同調して、左定位置６４Ｂで金型６１Ｂとフィードバー受けユニット６７Ｂを搭載して待機するムービングボルスタ６０Ｂが引き出し位置６３を経てトランスファプレス６２内に着床する。
ムービングボルスタ６０Ａは、右定位置６４Ａでフィードバー受けユニット６７Ａを取り外し、引き出し位置６３で金型交換台車６８で金型６１Ａを取り外し、金型を搭載後、右定位置６４Ａに戻り、フィードバー受けユニットを取り付けて待機するものである。

特許文献３の「プレス金型搬送台車」は、プレスの前部位置付近でのクレーン作業を行うことなく、プレス金型を能率よく交換できるようにすることを目的とする。
そのため、この装置では、図６に示すように、台車フレーム７１の前後方向の一端部左右位置と他端部左右位置に、走行車輪７３ａと７３ｂを配置する。台車フレーム７１の左右方向の一端部前後位置と他端部前後位置に、横行車輪７６ａと７６ｂを配置する。走行車輪７３ａと７３ｂを昇降可能とし、台車全体の荷重を走行車輪７３ａ，７３ｂ又は横行車輪７６ａ，７６ｂに選択的に受けもたせるようにする。走行車輪７３ａ，７３ｂと横行車輪７６ａ，７６ｂを電動モータ７５で駆動できるようにし、電動モータ７５へ給電を行うバッテリー７２を台車フレーム７１上に搭載するものである。

特開２００２−１６００２７号公報、「プレスのボルスタ走行装置」 特開平９−８５３６０号公報、「トランスファプレスの金型交換方法」 特開２００４−５０２５９号公報、「プレス金型搬送台車」

図７は、従来のタンデムプレス装置の模式図であり、上方から見た平面図である。タンデムプレス装置は、複数（この図では２台）のプレス装置８０Ａ，８０Ｂが直列に配置され、ワーク８１をこの図で左から右に順次搬送しながらプレス加工する装置である。以下、この図で左側を「前」、右側を「後」と呼ぶ。
この図において、各プレス装置８０Ａ，８０Ｂは、ボルスタが載るベッド（図示せず）と、スライドを上下動させる駆動機構を内蔵したクラウン８２とが４本の柱（アプライト８４）により連結された構造を有する。下金型と上金型の間でワークを成形加工する成形力の反力は、下金型が固定されたボルスタと上金型が固定されたスライドを介して、上下のクラウン８２とベッドに伝達され、アプライト８４に引張力と曲げモーメントが作用する。

図８において、８６は使用中の金型交換装置、８８は交換する金型交換装置である。
使用中の金型交換装置８６は、金型交換のために、ボルスタ及び使用中の金型（下金型及び上金型）を載せた状態にある。以下、ボルスタ及び使用中の金型を含めて使用中の金型交換装置８６を「旧金型装置」と呼ぶ。
また、交換する金型交換装置８８は、金型交換のために、ボルスタ及び交換する金型（下金型及び上金型）を載せた状態にある。以下、ボルスタ及び交換する金型を含めて交換する金型交換装置８８を「新金型装置」と呼ぶ。

従来のタンデムプレス装置では、各プレス装置８０Ａ，８０Ｂの左右（この図で上下）に金型交換装置８６，８８が通過する開口を設け、金型交換装置８６，８８を左右方向に移動して金型を交換していた。以下、この図で下側を「左」、上側を「右」と呼ぶ。
そのため、従来の各プレス装置８０Ａ，８０Ｂでは、ワーク８１を前後方向に通す開口と、金型交換装置８６，８８を左右方向に通す開口とが不可欠であった。そのため、特に前後方向の間隔が広くなり、４本のアプライト８４に作用する曲げモーメントも大きくなるので、アプライトの断面積が大きくなり、かつ各プレス装置の前後方向の長さが大きくなる問題点があった。
さらに、隣接するプレス装置８０Ａ，８０Ｂの間に、ワークが通過できるスペースＡ（例えば約２ｍ）が求められる場合があり、その結果、タンデムプレス装置のプレスラインが長くなる問題点があった。

上述した特許文献１の装置は、トライアウトプレスを前提としており、特許文献２の装置は、複数の金型を１台のボルスタに載せたトランスファプレスを前提としている。そのため、従来のタンデムプレス装置への適用は困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。
すなわち、本発明の目的は、直列に配置された複数のプレス装置を備え、隣接するプレス装置間にワークが通過できるスペースを設けることができ、かつプレスライン全長を短縮することができ、金型交換をスムースに短時間にできるタンデムプレス装置とその金型交換方法を提供することにある。

本発明によれば、プレスラインに沿って直列に配置された複数のプレス装置を備え、隣接するプレス装置間に所定の間隔を隔てたタンデムプレス装置であって、
プレスライン方向に各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出し、プレスラインに直交する方向に前記間隔を通してプレス装置外とプレスラインの間で金型を搬送する金型交換装置を備える、ことを特徴とするタンデムプレス装置が提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記金型交換装置は、複数のプレス装置を通してプレスライン方向に水平に延びる前後方向レールと、
前記プレス装置間の間隔に設けられプレスラインに直交する水平方向に延びる複数の左右方向レールと、
前記前後方向レールと左右方向レールとの間で乗り換え可能であり、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられた２台の金型搬送台車とを備え、
該金型搬送台車により、ボルスタ及び金型を搬送する。

前記左右方向レールは、プレスライン方向に直交する一方向又は両方向に延び、
該左右方向レールに沿って、金型搬送台車をプレス装置外からプレスラインまで搬送し、
次いで、前記前後方向レールに沿って、金型搬送台車をプレスライン方向に移動させ、
次いで、左右方向レールに沿って、金型搬送台車をプレスラインからプレス装置外まで移動させる。

また、本発明によれば、プレスラインに沿って直列に配置された複数のプレス装置を備え、隣接するプレス装置間に所定の間隔を隔てたタンデムプレス装置の金型交換方法であって、
プレスライン方向に各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出し、プレスラインに直交する方向に前記間隔を通してプレス装置外とプレスラインの間で金型を搬送する金型交換装置を備え、
すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられ交換前の金型を搬送する第１金型搬送台車と、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられ交換後の金型を搬送する第２金型搬送台車とを、プレスラインに沿って同期して移動させて、各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出する、ことを特徴とするタンデムプレス装置の金型交換方法が提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、複数のプレス装置を通してプレスライン方向に水平に延びる前後方向レールと、
前記プレス装置間の間隔に設けられプレスラインに直交する水平方向に延びる複数の左右方向レールと、
前記前後方向レールと左右方向レールとの間で乗り換え可能な複数の金型搬送台車とを備え、
前記すべての第２金型搬送台車を、左右方向レールに沿ってプレス装置外からプレスライン上まで移動させる第１ステップと、
次いで、すべての第１金型搬送台車と第２金型搬送台車を、前記前後方向レールに沿って、第１金型搬送台車がプレス装置間、第２金型搬送台車がプレス装置内に位置するまで、同期して移動させる第２ステップと、
次いで、すべての第１金型搬送台車を左右方向レールに沿って、プレスラインからプレス装置外まで移動させる第３ステップからなる。

上記本発明の装置構成によれば、プレスライン方向に各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出し、プレスラインに直交する方向に前記間隔を通してプレス装置外とプレスラインの間で金型を搬送する金型交換装置を備えるので、各プレス装置の左右には金型交換装置が通過するための開口が不要となる。
従って、各プレス装置の４本の鉛直なアプライトのうちプレスライン方向に隣接する２本ずつをボルスタのプレスライン方向長さより短く構成することができ、プレス装置間に、ワークが通過できるスペースＡ（例えば約２ｍ）を設けても、タンデムプレス装置のプレスライン全長を短縮することができ。

また、上記本発明の金型交換方法によれば、交換前の金型を搬送するすべての第１金型搬送台車と、交換後の金型を搬送するすべての第２金型搬送台車とを、プレスラインに沿って同期して移動させて、各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出するので、金型交換をスムースに短時間にできる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明のタンデムプレス装置の第１実施形態図であり、上方から見た平面図である。

本発明のタンデムプレス装置は、複数（この図では２台）のプレス装置１０Ａ，１０Ｂがプレスライン１に沿って直列に配置され、ワーク２をこの図で左から右に順次搬送しながらプレス加工する装置である。以下、この図で左側を「前」、右側を「後」と呼ぶ。

この図において、各プレス装置１０Ａ，１０Ｂは、ボルスタが載るベッド（図示せず）と、スライドを上下動させる駆動機構を内蔵したクラウン１２とが４本の柱（アプライト１４）により連結された構造を有する。下金型と上金型の間でワークを成形加工する成形力の反力は、下金型が固定されたボルスタと上金型が固定されたスライドを介して、上下のクラウン１２とベッドに伝達され、アプライト１４に引張力と曲げモーメントが作用する。

プレス装置１０Ａ，１０Ｂは、その間に所定の間隔Ａを隔てている。間隔Ａは、例えば、ワークが通過できるスペース（例えば約２ｍ）である。この間隔Ａは、後述する金型交換装置２０が通過できる限りで、任意であり、２ｍ以下でも、２ｍ以上でもよい。

本発明のタンデムプレス装置は、さらに金型交換装置２０を備える。
この金型交換装置２０は、前後方向レール２２、複数の左右方向レール２４、及び金型搬送台車２６からなる。
前後方向レール２２は、この例では左右方向に間隔を隔てた２本のレールからなり、複数（この例で２台）のプレス装置１０Ａ，１０Ｂを通してプレスライン方向に水平に延びる。
複数の左右方向レール２４は、プレス装置１０Ａ，１０Ｂの間隔Ａの間に設けられ、隣接するプレス装置間をプレスライン１に直交する水平方向に延びる。
前後方向レール２２と左右方向レール２４が交差する箇所は、金型搬送台車２６が通過できるように、切欠け等が設けられている。

金型搬送台車２６は、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ２台が設けられる。
すなわち、金型搬送台車２６は、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられ
交換前の金型を搬送する第１金型搬送台車２６Ａと、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられ交換後の金型を搬送する第２金型搬送台車２６Ｂとからなる。
各金型搬送台車２６（２６Ａ，２６Ｂ）は、前後方向用と左右方向用の車輪を有し、少なくともいずれかを昇降させて、前後方向レール２２と左右方向レール２４との間で乗り換え可能に構成されている。この構成として、例えば特許文献３の台車を用いることができる。

また、この金型搬送台車２６は、蓄電池及び無線装置を内蔵し、その上に載せたボルスタ及び金型を各レール２２，２４に沿ってワイヤレスで搬送するようになっている。
なお本発明はこの構成に限定されず、金型交換装置への電力ケーブル等が、アプライトの内側を通過するようにしてもよい。これによりケーブルの引き回しを成立させることができる。
さらに、金型搬送台車２６は、ボルスタ及び金型を昇降させるリフター装置（図示せず）を備え、プレス装置１０Ａ，１０Ｂ内においてボルスタ及び金型をベッド上に載せ、或いはベッド上のボルスタ及び金型を上昇させることができる。

上述した構成により、プレスライン方向に、各プレス装置１０Ａ，１０Ｂ内にそれぞれの金型を搬送し、かつ搬出する金型交換装置２０を備えるので、各プレス装置１０Ａ，１０Ｂの左右には金型交換装置が通過するための開口が不要となる。
従って、各プレス装置１０Ａ，１０Ｂの４本の鉛直なアプライト１４のうちプレスライン方向に隣接する２本ずつをボルスタのプレスライン方向長さより短く構成することができ、プレス装置間に、ワークが通過できるスペースＡ（例えば約２ｍ）を設けても、タンデムプレス装置のプレスライン全長を短縮することができる。
なお、プレス装置のこの構成は、必須ではなく、従来のプレス装置をそのまま用いてもよく、あるいは左右に１本ずつアプライトを有するプレス装置を用いてもよい。

また、図１の構成では、左右方向レール２４は、プレスライン方向に直交する１方向（左方向）のみに延びているので、両方向に金型を取出す従来のタンデムプレス装置と比較して、左右方向の全幅を大幅に短くできる。
この場合、金型の保管エリアもプレスラインの左右片側に集約でき、効率的である。
さらに、金型引出の左右反対側にて、プレスオペレータがより安全に作業できる。

図２は、図１のタンデムプレス装置の金型交換方法を示す図である。この図において、本発明のタンデムプレス装置は、４台のプレス装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからなる。
また、この例で、５列の左右方向レール２４が、プレスライン方向に直交する一方向（左方向）に延びている。
金型搬送台車２６は、交換前の金型を搬送する第１金型搬送台車２６Ａと、交換後の金型を搬送する第２金型搬送台車２６Ｂとからなる。以下、第１金型搬送台車２６Ａを「Ｎｏ．１」、第２金型搬送台車２６Ｂを「Ｎｏ．２」と略称する。

図２において、（Ａ）は金型交換時の初期姿勢、（Ｂ）は第１ステップ後、（Ｃ）は第２ステップ後、（Ｄ）は第３ステップ後を示している。

図２（Ａ）において、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられた交換前の金型を搬送する第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）は、プレス運転中、停止中、停止後のいずれかであり、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられた交換後の金型を搬送する第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）は、左右方向レール２４上の運転に干渉しない位置で事前待機している。なお、この事前待機は、必須ではないが、金型交換時間の短縮の上で効果がある。

第１ステップでは、すべての第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）を、左右方向レール２４に沿って、プレス装置外からプレスライン上まで移動させる。この結果、図２（Ｂ）の状態となる。

次に、第２ステップでは、すべての第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）と第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）を、前後方向レール２２に沿って、第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）が隣接するプレス装置の間、第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）がプレス装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ内に位置するまで、同期して移動させる。この結果、図２（Ｃ）の状態となる。
すべての第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）と第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）の同期は、干渉を回避し、かつ金型交換をスムースに短時間で行うために必要である。

次に、第３ステップでは、すべての第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）を左右方向レール２４に沿って、プレスラインからプレス装置外まで移動させる。この結果、図２（Ｄ）の状態となり、交換後の金型を搬送する第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）を用いて、プレス装置を運転することができる。

従って、本発明の金型交換方法によれば、交換前の金型を搬送するすべての第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）と、交換後の金型を搬送するすべての第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）とを、プレスラインに沿って同期して移動させて、各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出するので、金型交換をスムースに短時間にできる。

図３は、本発明のタンデムプレス装置の第２実施形態図である。
この例において、左右方向レール２４は、プレスライン方向に直交する左右の両方向に延びている。その他の構成は、図１と同様である。

この構成により、第１実施形態と同様に、各プレス装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの４本の鉛直なアプライト１４のうちプレスライン方向に隣接する２本ずつをボルスタのプレスライン方向長さより短く構成することができ、プレス装置間に、ワークが通過できるスペースＡ（例えば約２ｍ）を設けても、タンデムプレス装置のプレスライン全長を短縮することができる。

また、この構成の場合も、本発明の金型交換方法によれば、交換前の金型を搬送するすべての第１金型搬送台車２６Ａ（Ｎｏ．１）と、交換後の金型を搬送するすべての第２金型搬送台車２６Ｂ（Ｎｏ．２）とを、プレスラインに沿って同期して移動させて、各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出するので、金型交換をスムースに短時間にできる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。

本発明のタンデムプレス装置の第１実施形態図である。 図１のタンデムプレス装置の金型交換方法を示す図である。 本発明のタンデムプレス装置の第２実施形態図である。 特許文献１の「「プレスのボルスタ走行装置」」の模式図である。 特許文献２の「トランスファプレスの金型交換方法」の模式図である。 特許文献３の「プレス金型搬送台車」の模式図である。 従来のタンデムプレス装置の模式図である。

符号の説明

１ プレスライン、２ ワーク、
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ プレス装置、
１２ クラウン、１４ アプライト、
２０ 金型交換装置、２２ 前後方向レール、
２４ 左右方向レール、２６ 金型搬送台車、
２６Ａ 第１金型搬送台車、２６Ｂ 第２金型搬送台車

Claims (5)

1. プレスラインに沿って直列に配置された複数のプレス装置を備え、隣接するプレス装置間に所定の間隔を隔てたタンデムプレス装置であって、
   プレスライン方向に各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出し、プレスラインに直交する方向に前記間隔を通してプレス装置外とプレスラインの間で金型を搬送する金型交換装置を備える、ことを特徴とするタンデムプレス装置。
2. 前記金型交換装置は、複数のプレス装置を通してプレスライン方向に水平に延びる前後方向レールと、
   前記プレス装置間の間隔に設けられプレスラインに直交する水平方向に延びる複数の左右方向レールと、
   前記前後方向レールと左右方向レールとの間で乗り換え可能であり、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられた２台の金型搬送台車とを備え、
   該金型搬送台車により、ボルスタ及び金型を搬送する、ことを特徴とする請求項１に記載のタンデムプレス装置。
3. 前記左右方向レールは、プレスライン方向に直交する一方向又は両方向に延び、
   該左右方向レールに沿って、金型搬送台車をプレス装置外からプレスラインまで搬送し、
   次いで、前記前後方向レールに沿って、金型搬送台車をプレスライン方向に移動させ、
   次いで、左右方向レールに沿って、金型搬送台車をプレスラインからプレス装置外まで移動させる、ことを特徴とする請求項２に記載のタンデムプレス装置。
4. プレスラインに沿って直列に配置された複数のプレス装置を備え、隣接するプレス装置間に所定の間隔を隔てたタンデムプレス装置の金型交換方法であって、
   プレスライン方向に各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出し、プレスラインに直交する方向に前記間隔を通してプレス装置外とプレスラインの間で金型を搬送する金型交換装置を備え、
   すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられ交換前の金型を搬送する第１金型搬送台車と、すべてのプレス装置に対応してそれぞれ設けられ交換後の金型を搬送する第２金型搬送台車とを、プレスラインに沿って同期して移動させて、各プレス装置内にそれぞれの金型を搬入・搬出する、ことを特徴とするタンデムプレス装置の金型交換方法。
5. 複数のプレス装置を通してプレスライン方向に水平に延びる前後方向レールと、
   前記プレス装置間の間隔に設けられプレスラインに直交する水平方向に延びる複数の左右方向レールと、
   前記前後方向レールと左右方向レールとの間で乗り換え可能な複数の金型搬送台車とを備え、
   前記すべての第２金型搬送台車を、左右方向レールに沿ってプレス装置外からプレスライン上まで移動させる第１ステップと、
   次いで、すべての第１金型搬送台車と第２金型搬送台車を、前記前後方向レールに沿って、第１金型搬送台車がプレス装置間、第２金型搬送台車がプレス装置内に位置するまで、同期して移動させる第２ステップと、
   次いで、すべての第１金型搬送台車を左右方向レールに沿って、プレスラインからプレス装置外まで移動させる第３ステップからなる、ことを特徴とする請求項４に記載のタンデムプレス装置の金型交換方法。

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