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

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 Download PDF

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Abstract

Figure 2023044441000001
【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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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