JP2023044441A - 金型交換装置、それを備えたプレス機械、プレス機械の金型搬出方法、及びプレス機械の金型搬入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金型の交換が容易で、メンテナンス作業が容易な金型交換装置を実現する。
【解決手段】プレス機械１の下部フレーム４側に載置されるダイリフタレール３１と、ダイリフタレール３１に着脱可能に連結され、ダイリフタレール３１上に、下ダイホルダ２２と上ダイホルダ２１との間に上型２３及び下型２４が狭持された金型搬送台車２０を導く金型交換用レール３２と、ダイリフタレール３１に設けられ、金型交換位置で金型搬送台車２０の車輪２２ａが載置される部分を上下させることにより、金型搬送台車２０を上下動させる昇降部４０とを設ける。昇降部４０のみを上下動させて金型搬送台車２０を昇降させることにより、上型２３及び下型２４の搬入出を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型交換装置、それを備えたプレス機械、プレス機械の金型搬出方法、及びプレス機械の金型搬入方法に関する。

従来、プレス本体内に設けられたボルスタに、ダイリフタが装備されたプレス機械が知られている。この種のプレス機械において、例えば、特許文献１のものでは、プレス本体の近傍に移動台車を設け、この移動台車上に、交換すべき金型を載置する金型支持手段を設けると共に、金型支持手段に、ボルスタと金型支持手段の間に横架して、金型の出し入れを行う中間渡りレールを進退自在に設けた金型交換装置は知られている。

特開平９－２６２６２８号公報

しかしながら、上記特許文献１のような中間渡りレールを進退自在に設けると構造が複雑になる。

一方で、移動台車を搬入出するための金型交換用レールをプレス機械の内部に残す場合、金型の搬入出の際に移動台車を下降させて下型をボルスタ側に係合させ、上型はアダプタ側に結合させて取り付ける必要がある。

このような場合、長くて重量のある金型交換用レール全体を下降させて移動台車を下降させるため大きな動力が必要となる。

また、この金型交換用レールは、プレス機械の規模にもよるが、金型の重量が大きいことから、経年劣化による摩耗や消耗のために交換が必要となる。その場合、金型交換用レール全体の修理には、かなりの人員と手間が必要となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金型の交換が容易で、メンテナンス作業が容易な金型交換装置を実現することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ダイリフタレールにおける、金型交換位置の金型搬送台車が載る部分のみを昇降させるようにした。

具体的には、第１の発明では、プレス機械のボルスタ側に載置されるダイリフタレールと、
上記ダイリフタレールに着脱可能に連結され、該ダイリフタレール上に、下ダイホルダと上ダイホルダとの間に上型及び下型が狭持された金型搬送台車を導く金型交換用レールと、
上記ダイリフタレールに設けられ、金型交換位置で金型搬送台車の車輪が載置される部分を上下させることにより、該金型搬送台車を上下動させる昇降部とを備え、
上記昇降部のみを上下動させて上記金型搬送台車を昇降させることにより、上記上型及び下型の搬入出を行うように構成されている。

通常、金型を上ダイホルダ及び下ダイホルダに脱着する際には、金型搬送台車の搬送面から昇降させる必要があるが、上記の構成によると、プレス機械のボルスタ側に設けられるダイリフタレールのうち、金型搬送台車の車輪が載る部分のみを昇降させるようにしたので、金型搬送台車を搬送するレールの全体を昇降させる必要がない。このため、金型搬送台車を昇降させるための構造が簡単になる。また、ダイリフタレールとそれに連続する金型交換用レールとを脱着可能に連結するようにしたことにより、金型交換用レールとダイリフタレールとを別々に脱着して修理又は交換すればよいので、メンテナンス作業が容易である。

第２の発明では、第１の発明において、
上記ダイリフタレールが、上面のプレートのみを交換可能に構成されている。

上記の構成によると、ダイリフタレール全体を交換しなくても、上面のプレートのみを交換すればよいので、メンテナンス作業が容易である。

第３の発明のプレス機械は、
第１又は第２の発明に記載の金型交換装置を備え、
昇降可能なスライドに取り付けた上型と、ボルスタに取り付けた下型との間に被成形物を挟み込んでプレス成形するように構成されている。

上記の構成によると、交換容易なレールを有する、簡易な構造の商品性の高いプレス機械が得られる。

第４の発明では、上ダイホルダに上型が取り付けられたプレス機械のスライドを下降させ、上ダイクランパをアンクランプして上記上ダイホルダを上記上型と共に下型の上に載置し、
上記下型が取り付けられた下ダイホルダをボルスタの下ダイクランパからアンクランプした後、上記ボルスタに設けたダイリフタレールの上記下ダイホルダの車輪が当接する部分のみを上昇させて上記ダイリフタレールの他の部分と上面を一致させ、
上記下ダイホルダと、上記上ダイホルダとで、下型及び上型を挟み込んだ金型搬送台車を上記ダイリフタレールから該ダイリフタレールに連結した金型交換用レール上において走行させ、上記下型及び上型を搬出する構成とする。

通常、金型をプレス機械から搬出する際には、金型を搬出する金型搬送台車の一部となる下ダイホルダの車輪を搬出用のダイリフタレールに載せるために、下降していたダイリフタレールを上昇させる必要があるが、上記の構成によると、プレス機械のボルスタ上に設けられるダイリフタレールのうち、金型交換位置で金型搬送台車の車輪が載る部分のみを昇降させるようにしたので、金型搬送台車を搬送するレールの全体を昇降させる必要がない。このため、金型搬送台車を上昇させるための構造が簡単になる。

第５の発明では、車輪を有する下ダイホルダと、上ダイホルダとで、下型及び上型を挟み込んだ金型搬送台車を構成し、
上記金型搬送台車を金型交換用レール上に載置し、
上記金型交換用レール上からプレス機械のダイリフタレール上に上記金型搬送台車を移動させ、
上記ダイリフタレールの金型交換位置で上記金型搬送台車の車輪に当接する部分のみを下降させ、上記下型が取り付けられた下ダイホルダをボルスタの下ダイクランパにクランプし、
上記プレス機械のスライドを下降させて上ダイクランパに、上記上型が取り付けられた上ダイホルダを係合させ、該上型を上記スライドに固定する構成とする。

通常、金型をプレス機械へ搬入する際には、金型を搬入する金型搬送台車の一部となる下ダイホルダの車輪が載る搬入用のダイリフタレールごと下降させる必要があるが、上記の構成によると、プレス機械のボルスタ上に設けられるダイリフタレールのうち、金型交換位置で金型搬送台車の車輪が載る部分のみを下降させるようにしたので、金型搬送台車を搬送するレールの全体を昇降させる必要がない。このため、金型搬送台車を下降させるための構造が簡単になる。

以上説明したように、ダイリフタレールと金型交換用レールとを脱着可能に連結し、ダイリフタレールの金型交換位置で金型搬送台車の車輪が載置される部分のみを昇降可能にしたことにより、型の交換が容易で、メンテナンス作業が容易な金型交換装置を実現することができる。

本発明の実施形態に係る金型交換装置を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る金型交換装置を示す平面図である。 トランスファーのビーム部分を示す平面図である。 トランスファーのビーム部分を示す正面図である。 金型交換位置の金型搬送台車部分を示す側面図である。 ダイリフタレールを示す平面図である。 ダイリフタレールを示す側面図である。 ダイリフタレールを示す正面図である。 本発明の実施形態に係るプレス機械を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るプレス機械を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の実施形態の金型交換装置３０を示す。詳しい説明は省略するが、図９及び図１０に示すように、本発明の実施形態に係る金型交換装置３０を有するプレス機械１は、工場などに載置されるフレーム本体２と、油圧シリンダ、電動モータ等の動力により昇降し、上型２３が取り付けられるスライド３と、下型２４が載置される下部フレーム４とを備えている。昇降可能なスライド３に取り付けた上型２３と、下部フレーム４に取り付けた下型２４との間に、例えば鋼製の被成形物を挟み込んでプレス成形するように構成されている。

上型２３は、上ダイホルダ２１及びアダプタプレート５を介してスライド３に取り付けられる。上ダイホルダ２１は、アダプタプレート５に上ダイクランパ８によって着脱可能に取り付けられる。下型２４は、下ダイホルダ２２及びボルスタプレート６を介して下部フレーム４に取り付けられる。下ダイホルダ２２は、ボルスタプレート６に下ダイクランパ７によって着脱可能に取り付けられる。

プレス機械１は、図３及び図４に示すように、トランスファー装置１０を備えている。詳しくは図示しないが、トランスファー装置１０は、２点鎖線で示す水平なトランスファー定位置と、実線で示すトランスファー段替え位置との間で揺動可能な第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２とを備え、その間に中間ビーム１３を着脱可能に連結している。これら第１固定ビーム１１、中間ビーム１３及び第２固定ビーム１２を連結した状態で、図示しない駆動装置で水平移動等させることにより、下型２４上の被成形品をハンドリングできるようになっている。第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２は、ビーム受け１５でトランスファー定位置に支持され、ビームクランプ１６をアンクランプした状態で中間ビーム１３と連結が解除され、その状態で、ビーム昇降用シリンダ１４を伸縮させることで、上下方向に揺動されるようになっている。

プレス機械１の油圧シリンダ、電動モータ、ビーム昇降用シリンダ１４等の主要部は、マイクロコンピュータ等を有するプレス操作盤５０で制御されるようになっている。

図１にも示すように、上型２３は、上ダイホルダ２１に取り付けられ、下型２４は、下ダイホルダ２２に取り付けられるようになっている。図５に示すように、下ダイホルダ２２は、４つの鋼製の車輪２２ａを備え、下ダイホルダ２２と上ダイホルダ２１との間に上型２３及び下型２４が狭持された金型搬送台車２０を構成することができるようになっている。金型搬送台車２０は、吊り環２２ｂ部分にロープを掛けることで、天井クレーン等で吊り上げることもできるようになっている。

この金型搬送台車２０は、プレス機械１へ延びる台車用レール上を走行可能に構成されている。台車用レールは、プレス機械１の下部フレーム４に設けられたダイリフタレール３１と、ダイリフタレール３１上に、金型搬送台車２０を導く金型交換用レール３２とを備えている。金型交換用レール３２は、金型交換装置３０のベースにボルト等によって着脱自在に固定され、結果としてダイリフタレール３１に着脱可能に連結されている。ダイリフタレール３１は、経年劣化による消耗や摩耗の激しい上面プレート３１ａをボルト等により着脱できる構成となっている。

図２に示すように、金型交換用レール３２は、例えば、Ｓ４５Ｃなどの機械構造用炭素鋼で構成され、下型２４との間で被処理物の受け渡しをするトランスファー装置１０の搬送方向に直交する方向に延びている。金型交換用レール３２のプレス機械１と反対側は、金型交換エリア１ａに延びている。この金型交換エリア１ａで金型搬送台車２０の金型を交換するようになっている。金型搬送台車２０は、そのチェーン係合部３５に係合させた走行用チェーン３４を、走行用モータ３３で駆動させることにより所定の速度で金型交換用レール３２及びダイリフタレール３１上を走行できるようになっている。走行用モータ３３は、ダイホルダ交換装置操作制御盤５１で制御可能となっている。金型交換エリア１ａ内の金型交換用レール３２の終端部分には、金型搬送台車２０のための後部ストッパ３６や落下防止ストッパ３７が設けられている。金型交換エリア１ａ内では、金型交換用レール３２に直交する方向に、台車搬送用モータ３８を用いて金型搬送台車２０を移動させて金型交換用レール３２から離したり、金型交換用レール３２に載せたりできるようになっている。

図５～図８に示すように、ダイリフタレール３１には、図１に実線で示す金型交換位置で金型搬送台車２０の車輪２２ａが載置される部分を上下させることにより、金型搬送台車２０を上下動させる昇降部４０が設けられている（図５参照）。昇降部４０は、例えば、昇降用油圧シリンダ４１を備え、昇降用油圧ユニット４２からの高圧油により昇降し、台車用レールは、１本につき例えば７ｔｏｎの荷重を±３０ｍｍ昇降できるようになっている。これら昇降用油圧ユニット４２、昇降用油圧シリンダ４１等は、マイクロコンピュータ等を有するプレス操作盤５０で制御されるようになっている。

このように、プレス機械１は、昇降部４０のみを上下動させて金型搬送台車２０を昇降させることにより、上型２３及び下型２４の搬入出を行うように構成されている。

－プレス機械の金型搬出方法－
まず、プレス機械１に新しい金型（上型２３及び下型２４）を搬出する方法について説明する。

最初にプレス操作盤５０を操作してプレス機械１のプレス動作を止め、トランスファー装置１０は、図４に２点鎖線で示すように、第１固定ビーム１１、中間ビーム１３及び第２固定ビーム１２を下ダイホルダ２２のビーム受け１５上の定位置とする。

次いで、トランスファー装置１０を段替え位置に移行させる。まず、下ダイホルダ２２のビーム受け１５の上の中間ビーム１３のミスチャックケーブルのコネクタ（図示せず）を外す。

次に、図４に実線で示すように、スライド３を上クランパ操作位置（下死点）まで下降させる。すると、上型２３が下型２４の上に載る。

次いで、上ダイホルダ２１をスライド３に固定している上ダイクランパ８をアンクランプ状態へ移行させる。

次に、上ダイホルダ２１をアンクランプしたスライド３を図４に２点鎖線で示す段替退避位置（上死点）へ上昇させる。すると、上ダイホルダ２１及び上型２３が下型２４に載置された状態で残る。

次に、ビームクランプ１６をアンクランプして第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２をそれぞれ上方に揺動させ、中間ビーム１３との連結を解除する。

次いで、ビーム昇降用シリンダ１４を伸長させ、第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２をそれぞれ上方に揺動させ、中間ビーム１３と分離する。このとき、中間ビーム１３は、ビーム受け１５に載ったままである。

次いで、下ダイホルダ２２と下部フレーム４のボルスタプレートとを固定している下ダイクランパ７をアンクランプ状態へ移行させる。

次に、プレス操作盤５０を操作して昇降用油圧シリンダ４１を伸長させて金型搬送台車２０を例えば２０ｍｍ程度上昇させる。

次いで、ＱＣＤ操作盤５２を操作して走行用モータ３３を駆動し、ダイリフタレール３１上から金型交換用レール３２上へ金型搬送台車２０を移動させる。

そして、金型交換エリア１ａにおいて、新しい金型に交換する。

－プレス機械の金型搬入方法－
次いで、プレス機械１に新しい金型を搬入する方法について説明する。

最初に金型交換エリア１ａで、天井クレーンなどを用いて車輪２２ａを有する下ダイホルダ２２と、上ダイホルダ２１とで、新しい下型２４及び上型２３を挟み込んだ金型搬送台車２０を構成する。

次いで、図１に２点鎖線で示すように、金型搬送台車２０を金型交換用レール３２上に載置する。

次いで又はそれよりも前に、プレス操作盤５０を操作してトランスファー装置１０を段替え位置に移行させる。具体的には、図４に２点鎖線で示すように、第１固定ビーム１１、中間ビーム１３及び第２固定ビーム１２を下ダイホルダ２２のビーム受け１５の上に載置する。また、図４に２点鎖線で示すように、スライド３を段替退避位置（上死点）まで上昇させておく。

ここで、通常、金型を搬出した際に第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２は中間ビーム１３と分離された状態にある。

次に、ＱＣＤ操作盤５２を操作して走行用モータ３３を駆動し、金型交換用レール３２上からプレス機械１のダイリフタレール３１上に金型搬送台車２０を移動させる。

次いで、昇降部４０の昇降用油圧シリンダ４１を操作して、ダイリフタレール３１の金型搬送台車２０の車輪２２ａに当接する部分のみを例えば２０ｍｍ下降させ、下型２４が取り付けられた下ダイホルダ２２を下部フレーム４の下ダイクランパ７にクランプする。これにより、下型２４が下部フレーム４側に取り付けられる。

次いで、ビーム昇降用シリンダ１４を縮小させ、第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２をそれぞれ下方の定位置へ揺動させる
次いで、ビームクランプ１６をクランプして中間ビーム１３と第１固定ビーム１１及び第２固定ビーム１２とを連結する。

次に、段替退避位置にあるスライド３を下死点位置まで下降させる。

次いで、スライド３の上ダイクランパ８を上ダイホルダ２１にクランプする。

次に、上ダイホルダ２１をクランプしたスライド３を上死点へ上昇させる。すると、上型２３のスライド３への取り付けが完了する。

金型搬送台車２０の一部を構成していた下ダイホルダ２２は、ボルスタ上にそのまま残る。

このように、金型搬送台車２０を、車輪２２ａを有する下ダイホルダ２２と、上ダイホルダ２１とで、下型２４及び上型２３を挟み込んだ状態でプレス機械１に搬入出させることにより、専用の台車を別途用意する必要がなく、金型の交換作業が容易となる。

また、金型をスライド３及び下部フレーム４に脱着する際には、金型搬送台車２０の搬送面に対して昇降させる必要がある。本実施形態では、プレス機械１の下部フレーム４上に設けられるダイリフタレール３１のうち、金型搬送台車２０の車輪２２ａが載る部分のみを昇降させるようにしたので、金型搬送台車２０を搬送する台車用レールの全体を昇降させる必要がない。このため、金型搬送台車２０を昇降させるための構造が簡単になる。

また、ダイリフタレール３１とそれに連続する金型交換用レール３２とを脱着可能に連結するようにしたことにより、金型交換用レール３２とダイリフタレール３１とを別々に脱着して修理又は交換すればよい。このように、経年劣化で傷んだ台車用レールのうち、必要な部分だけを載置面から取り外して修理又は交換すればよく、レール全体を載置面から取り外す必要もない。さらにダイリフタレール３１の上面プレート３１ａのみを交換すれば、消耗や摩耗の激しい部分のみを交換すればよく、ダイリフタレール３１全体を交換しなくてもよい。このため、メンテナンス作業が容易である。

以上説明したように、ダイリフタレール３１と金型交換用レール３２とを脱着可能に連結し、ダイリフタレール３１の金型交換位置で金型搬送台車２０の車輪２２ａが載置される部分のみを昇降可能にしたことにより、金型の交換が容易で、メンテナンス作業が容易な金型交換装置３０を実現することができる。また、交換容易なレールを有する簡易な構造の商品性の高いプレス機械１が得られる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施の形態では、プレス操作盤５０、ダイホルダ交換装置操作制御盤５１及びＱＣＤ操作盤５２の一例として、マイクロコンピュータを説明した。ただし、これらは、対象装置を制御するものであれば、物理的にどのように構成してもよい。例えば、マイクロコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等のように、ソフトウェア（プログラム）を利用するものであってもよい。あるいは、これらは、ハードウェア（回路部品）を組み合わせて実現してもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ プレス機械
１ａ 金型交換エリア
２ フレーム本体
３ スライド
４ 下部フレーム
５ アダプタプレート
６ ボルスタプレート
７ 下ダイクランパ
８ 上ダイクランパ
１０ トランスファー装置
１１ 第１固定ビーム
１２ 第２固定ビーム
１３ 中間ビーム
１４ ビーム昇降用シリンダ
１５ ビーム受け
１６ ビームクランプ
２０ 金型搬送台車
２１ 上ダイホルダ
２２ 下ダイホルダ
２２ａ 車輪
２２ｂ 吊り環
２３ 上型
２４ 下型
３０ 金型交換装置
３１ ダイリフタレール
３１ａ 上面プレート
３２ 金型交換用レール
３３ 走行用モータ
３４ 走行用チェーン
３５ チェーン係合部
３６ 後部ストッパ
３７ 防止ストッパ
３８ 台車搬送用モータ
４０ 昇降部
４１ 昇降用油圧シリンダ
４２ 昇降用油圧ユニット
５０ プレス操作盤
５１ ダイホルダ交換装置操作制御盤
５２ ＱＣＤ操作盤

Claims (5)

1. プレス機械のボルスタ側に載置されるダイリフタレールと、
   上記ダイリフタレールに着脱可能に連結され、該ダイリフタレール上に、下ダイホルダと上ダイホルダとの間に上型及び下型が狭持された金型搬送台車を導く金型交換用レールと、
   上記ダイリフタレールに設けられ、金型交換位置で金型搬送台車の車輪が載置される部分を上下させることにより、該金型搬送台車を上下動させる昇降部とを備え、
   上記昇降部のみを上下動させて上記金型搬送台車を昇降させることにより、上記上型及び下型の搬入出を行うように構成されている
   ことを特徴とする金型交換装置。
2. 上記ダイリフタレールが、上面のプレートのみを交換可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の金型交換装置。
3. 請求項１又は２に記載の金型交換装置を備え、
   昇降可能なスライドに取り付けた上型と、ボルスタに取り付けた下型との間に被成形物を挟み込んでプレス成形するように構成されている
   ことを特徴とするプレス機械。
4. 上ダイホルダに上型が取り付けられたプレス機械のスライドを下降させ、上ダイクランパをアンクランプして上記上ダイホルダを上記上型と共に下型の上に載置し、
   上記下型が取り付けられた下ダイホルダをボルスタの下ダイクランパからアンクランプした後、上記ボルスタに設けたダイリフタレールの上記下ダイホルダの車輪が当接する部分のみを上昇させて上記ダイリフタレールの他の部分と上面を一致させ、
   上記下ダイホルダと、上記上ダイホルダとで、下型及び上型を挟み込んだ金型搬送台車を上記ダイリフタレールから該ダイリフタレールに連結した金型交換用レール上において走行させ、上記下型及び上型を搬出する
   ことを特徴とするプレス機械の金型搬出方法。
5. 車輪を有する下ダイホルダと、上ダイホルダとで、下型及び上型を挟み込んだ金型搬送台車を構成し、
   上記金型搬送台車を金型交換用レール上に載置し、
   上記金型交換用レール上からプレス機械のダイリフタレール上に上記金型搬送台車を移動させ、
   上記ダイリフタレールの金型交換位置で上記金型搬送台車の車輪に当接する部分のみを下降させ、上記下型が取り付けられた下ダイホルダをボルスタの下ダイクランパにクランプし、
   上記プレス機械のスライドを下降させて上ダイクランパに、上記上型が取り付けられた上ダイホルダを係合させ、該上型を上記スライドに固定する
   ことを特徴とするプレス機械の金型搬入方法。

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