JP2718522B2 - タレットパンチプレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はタレットパンチプレスに係り、さらに詳細
にはタレットに装着されているパンチ金型を識別するパ
ンチ金型自動識別機能を備えたタレットパンチプレスに
関する。

（従来の技術） 従来、タレットパンチプレスなどの板材加工機に使用
されるパンチ金型の管理方法では、NCテープの金型指定
はタレットのステーションNo、で行われている。各ステ
ーションには各種のパンチ金型が取付けられると共に、
金型種類が極めて多数であるという特殊事情から、所定
のステーションに所定の金型が取付けられている管理を
確実に行わなければならない。

また、所定のステーションに所定の金型が取付けられ
た後の管理は単にパンチ金型のパンチ回数をカウントし
て管理している程度にすぎない。

パンチ金型の管理を行うには、パンチ金型自体にどの
ようにしてサイズや形状等の仕様情報を持たせるかにあ
る。

現在までにパンチ金型自体に仕様情報を識別させる手
段としては、パンチ金型の後端部における外周部に工具
No、を刻引してそのパンチ金型を加工ステーションに取
付けた際に加工ステーションNoと工具Noを対応した一覧
表を基にして管理していた。

しかしながら、この金型パンチ識別手段では、加工ス
テーションに金型パンチを取付ける度毎にその都度一覧
表を作成しなければならず労力を要すると共に管理が面
倒で、さらに加工ステーションに取付けた状態ではパン
チ金型の識別ができなかったのである。

そのため、加工ステーションにパンチ金型が取付けら
れた状態でパンチ金型を識別する識別手段としては、IC
チップを組み込んだもの、塗装やバーコードを貼付した
もの、レーザマーキングによるもの、さらにはCCDカメ
ラ等で撮影するものが考えられている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述したICチップを用いたものではパンチ
金型加工自体の特性上、すなわち主に衝撃振動の原因に
より現実的に仕様できるものでなく、また塗装やバーコ
ードの利用についても、はがれやすいなどの理由で採用
されていない。

さらに、レーザマーキングによる方法や、CCDカメラ
などで撮映する方法であれば、理論的には可能であって
も相当の投資が必要であり問題があった。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされた
もので、タレットパンチプレスにおける回転自在な上部
タレットに対してパンチ金型の着脱交換を行う金型交換
位置からずれた位置で上部タレットの上方に設けられ、
前記上部タレットに装着されたパンチ金型の仕様を識別
するためにパンチ金型の上端部に加工形成された識別判
別部の形状寸法の計測を行う計測装置と、前記識別判別
部の形状寸法のデータとパンチ金型の仕様情報との関係
を記憶した変換テーブルと、前記計測装置によって計測
された前記識別判別部の計測データと前記変換テーブル
とを対応させてパンチ金型の仕様情報を自動的に識別す
る識別手段と、を備えてなるものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第７図および第８図を参照するに、タレットパンチプ
レス１は下部フレーム３と、下部フレーム３上に作業領
域５を設けるべく適宜に離隔すると共に支柱部７を介し
て一体的に設けた上部フレーム９などにより枠体構成さ
れている。

前記作業領域５の位置側（第７図において左側）には
ワークＷにパンチング加工を施すパンチング部11が設け
られている。パンチング部11は、上部フレーム９に回動
自在に装着した円盤状の上部タレット13および上部タレ
ット13に対して適宜に離隔されると共に下部フレーム３
に回動自在に装着した円盤状の下部タレット15などによ
り構成されている。下部タレット13には上部タレット13
の回動中心とする円芯円上にしてかつその円周方向に適
宜に離隔して配置されたパンチ17が着脱自在に装着され
ている。下部タレット15には前記複数のパンチ17と対応
する適数のダイ19が着脱自在に装着されている。

上部，下部タレット13,15は図示省略のタレット駆動
機構によって同期して同方向に回動されると共に所定位
置において割出されて停止される。上部タレット13に装
着されたパンチ17は加工ステーション21にて上部フレー
ム９に備えたラム作動部23を介して上下動するストライ
カ25によって打圧されるものである。

前記下部フレーム３上における他側（第７図において
右側）には、ワークＷを載置する固定テーブル27が設け
られており、固定テーブル27の前後方向（第８図におい
て上下方向）には固定テーブル27と共にワークＷを載置
支持する移動テーブル29が左右方向（第８図において左
右方向）に移動自在に装着されている。

前記前後の移動テーブル29はそれぞれの一端を移動方
向と直交する方向に延伸したキャレッジベース31を介し
て一体的に連結されており、このキャレッジベース31に
は、キャレッジベース31の長手方向と同方向に摺動自在
なキャレッジベース33が装着されている。このキャレッ
ジ33にはワークＷの端部を挾持自在の適数のワーククラ
ンプ35がキャレッジ33の移動方向に移動・固定自在に装
着されている。

前記キャレッジベース31の長手方向にはキャレッジ33
を装着したボールねじ37が設けられており、このボール
ねじ37には伝達部材を介してＸ軸用駆動モータ39が連動
連結されている。

上記構成により、Ｘ軸用駆動モータ39を駆動させる
と、ボールねじ37を介してキャレッジ33が前後方向（以
下、Ｘ軸方向という。）に移動されることになる。な
お、キャレッジベース31の一端はＹ軸用駆動モータ41と
連動連結されており、Ｙ軸用駆動モータ41を駆動せしめ
ることによって左右方向（以下、Ｙ軸方向という。）に
キャレッジベース31は移動されることになる。したがっ
て、ワーククランプ35に挾持されたワークＷはＸ軸,Y軸
方向へ移動されることとなる。

第８図において上部タレット13の加工ステーションに
装着された各種パンチ17には、第６図に示されているよ
うに、刃先先端部（第６図において下端部）に対応した
後端部（第６図において上端部）に各パンチ17の仕様を
識別するための識別判別部としての段付穴Ｈが形成され
ている。この段付穴Ｈは深さＡと深さＢとで構成されて
いる。この深さＡと深さＢを計測することによって、そ
のパンチ17のサイズや形状を識別することができる。な
お、パンチ17の後端部に段付穴Ｈを形成せしめることは
容易であり、またパンチ17の後端部におけるほぼ中心に
段付穴Ｈを加工するため、機械強度的にも合成は充分で
ありパンチ加工時の衝撃に対しても何等問題ない。

この各種パンチ17に形成された段付穴Ｈにおける予め
設定された穴深さＡとパンチ17の形状との関係および予
め設定された穴深さＢとパンチ17のサイズとの関係が第
５図（Ａ）および（Ｂ）に示すごとく、変換テーブルに
ファイルされている。

例えば、詳細を後述する計測手段としての穴深さ計測
装置によってパンチ17の穴深さ寸法が、Ａ＝5mm,B＝10,
5mmであったとすると、第５図（Ａ）および（Ｂ）の変
換テーブルより、φ12.5の丸パンチであることが識別手
段で識別されて工具コードとして“12"を検出し、この
工具コード“12"をNC装置や自動プログラミング装置に
転送されてパンチ金型の管理を行うものである。

前記穴深さ計測装置43は例えば第８図に示した加工ス
テーションに装着されたパンチ17Aの上方に設けられて
いる。なお、この穴深さ計測装置43の取付け位置は金型
交換位置より例えば１列ずれた所で、金型交換の邪魔に
ならないようになっている。

この穴深さ計測装置43は、第３図および第４図に示さ
れているごとき構成となっている。すなわち、第３図お
よび第４図において、ベースプレート45における下部側
にはスタイラスガイドブロック47が設けられている。こ
のスタイラスガイドブロック47内には複数のガイドブッ
シュ49を介して上下動自在な中空円筒形状の第１のスタ
イラス51が装着されている。

この第１のスタイラス51内には複数のガイドブッシュ
53を介して上下動自在な第２のスタイラス55が装着され
ている。前記第１のスタイラス51,第２のスタイラス55
の上部側には、それぞれ上下方向へ延伸したラック57,5
9が一体的に設けられている。

前記ベースプレート45には取付ブラケット61を介して
第１のスタイラス用エンコーダ63が設けられていると共
に、取付ブラケット65を介して第２のスタイラス用エン
コーダ67が設けられている。前記第１のスタイラス用エ
ンコーダ63の出力軸にはピニオン69が装着されており、
このピニオン69は前記ラック57に噛合されている。ま
た、前記第２のスタイラス用エンコーダ67の出力軸には
ピニオン71が装着されており、このピニオン71には前記
ラック59が噛合されている。

前記ベースプレート45には、第１のスタイラス用エア
シリンダ73,第２のスタイラス用エアシリンダ75が設け
られており、この第１のスタイラス用エアシリンダ73に
装着されたピストンロッド77の先端部には支持プレート
79の一端が取付けられていると共に支持プレート79の他
端は前記第１のスタイラス51の上端部に一体に設けられ
ている。また、第２のスタイラス用エアシリンダ75に装
着されたピストンロッド81の先端部には支持プレート83
の一端が取付けられていると共に支持プレート83の他端
は前記第２のスタイラス55の上端部に一体に設けられて
いる。

上記構成により、第１のスタイラス用エアシリンダ73
を作動させると、ピストンロッド77,支持プレート79を
介して第１のスタイラス51が上下動されることになる。
例えば第１のスタイラス51が下降し、第１のスタイラス
51の先端部がパンチ17における段付穴Ｈに挿入されて段
付部に当接する。而して、ラック57に噛合されたピニオ
ン69が回転し、その回転量は第１のスタイラス用エンコ
ーダ63で検出されて、深さＡが計測されることになる。

また、第２のスタイラス用エンコーダ75を作動させる
と、ピストンロッド81,支持プレート83を介して第２の
スタイラス55が上下動されることになる。例えば第２の
スタイラス55が下降し、第２のスタイラス55の先端部が
パンチ17における段付穴Ｈに挿入されて段付穴Ｈの底部
に当接する。而して、ラック59に噛合されたピストン71
が回転し、その回転量は第２のスタイラス用エンコーダ
67で検出されて、深さＢが計測されることになる。

上部タレット13に装着された各種パンチ17を識別する
自動識別装置における制御装置の制御構成ブロック図が
第１図に示されている。第１図において、CPU85にはカ
ウンタ87,89を介して第１のスタイラス用エンコーダ63,
第２のスタイラス用エンコーダ65が接続されている。ま
た、CPU85にはDI/DO91介して、前記穴深さ計測装置43,
操作盤93が接続されている。

CPU85にはROM95,RAM97が接続されていて、ROM95には
この装置の機能を実施するプログラムが格納されている
と共に、第５図（Ａ），（Ｂ）に示したような変換テー
ブルがファイルされている。しかも、ROM95には、第１
のスタイラス用エンコーダ63,第２のスタイラス用エン
コーダ67で検出された回転数がカウンタ87,89を介して
計測データが取り込まれることによって変換テーブルを
参照して検出する手段すなわち識別手段が設けられてい
る。また、前記RAM97には、プログラム実行のためにプ
ログラムが一時的に格納される。

CPU85にはSIO99を介して第７図，第８図で説明したタ
レットパンチプレス１のNC装置101が接続されている。
さらに、SIO99には、自動プログラミング装置105が接続
されていても構わない。

上記構成により、パンチ17を自動識別する動作を、第
２図に示したフローチャートを基にして説明する。ま
ず、ステップS1で制御装置の初期値を設定する。ステッ
プS2でカウンタ87,89の０リセット処理を行う必要があ
るかどうかの判断がなされて、０リセット処理を行う必
要があれば、ステップS3でカウンタ87,89の０リセット
処理を行ってステップS2の手前に戻る。

ステップS2でカウンタ87,89の０リセットを行う必要
がなければ、ステップS3に進む。ステップS3で穴深さ計
測装置43の検出起動を行うかどうかの判断がなされて、
検出起動を行わなければステップS2の手前に戻る。検出
起動を行うと判断されると、ステップS4で第1,第２のス
タイラス51,55の下降指令が例えば操作盤93又はNC装置1
01から出される。而して、第1,第２のスタイラス用エア
シリンダ73,75が作動して第1,第２のスタイラス51,55が
下降する。

ステップS5で第１のスタイラス用エンコーダ63のエン
コーダパルスをカウンタ87でカウントする。さらに、ス
テップS6で第２のスタイラスエンコーダ67のエンコーダ
パルスをカウンタ89でカウントする。なお、第1,第２の
スタイラス51,55が下降して、第1,第２のスタイラス51,
55の各先端がパンチ17上面の位置にきたときに各カウン
タ87,89は予め０リセットされる。そして、第1,第２の
スタイラス51,55の各先端がパンチ17の穴Ｈの段付部，
底部に当接したとき、計測データとしてのカウント数
が、カウンタ87,89からROM95に取り込まれる。

ステップS7でROM95に取り込まれたカウント数は、予
めROM95に格納されている変換テーブル（例えば第５図
（Ａ），（Ｂ））を参照してパンチ17の形状，サイズを
検索すなわち識別すると共に、ステップS8で形状、サイ
ズに対応した工具コードをNC装置101又は自動プログラ
ミング装置103に出力する。ステップS9で穴深さ計測装
置43で検出継続を行うかどうかの判断がなされて、検出
継続を行うと判断されれば、ステップS2の手前に戻り、
繰返される。検出継続を行わないと判断されるとその時
点で終了する。

このように、パンチ17の後端部に段付穴Ｈを形成せし
めて、この段付穴Ｈの深さを穴深さ計測装置43で計測
し、予め格納されている段付穴Ｈの設定深さとパンチ17
の形状，サイズとの関係の変換テーブルを参照して、計
測データによるパンチ17の形状、サイズを識別してそれ
に対応した工具コードをNC装置101又は自動プログラミ
ング装置103へ自動的にかつ容易に転送することができ
る。

この識別されたパンチ17の形状，サイズすなわち工具
コードに基づきパンチ金型の管理を行うことができる。
すなわち、例えば、タレットパンチプレスに既に装着さ
れているパンチ金型の仕様を自動的に検出、識別して自
動プログラミング装置103にフィードバックすることが
でき、タレットパンチプレス１の金型状況に合致したプ
ログラムを作成することができる。

また、ユーザの所有している金型のマスターファイル
を作成し、これと自動プログラミング装置103を連係さ
せることができる。さらに、金型１つ１つの仕様経歴管
理を行うことができるから、加工精度確保の為の交換時
期、再研時期の管理を行うことができる。

前述の実施例においては、パンチ17の後端部に段付穴
Ｈを形成せしめてパンチ17の形状，サイズを識別した例
を示したが、他の実施例としてパンチ17の後端部に第９
図に示されたような、ストレート穴H₃を形成せしめてパ
ンチ17の形状，サイズを識別することもできる。この場
合には穴深さ計測装置43を用い、第１のスタイラス51を
使わずに第２のスタイラス55のみを使用してストレート
穴Hsの深さＣを計測すると共に、変換テーブルとしては
第10図（Ａ），（Ｂ）を示したごときものを使用するこ
とによりパンチ17の形状，サイズすなわち工具コードを
識別することができる。例えば、穴深さ計測装置43によ
り、ストレート穴Hsの深さが5.4mであったとすると、第
10図（Ａ）からφ13の丸パンチであることが検索され、
さらに第10図（Ｂ）から工具コードが“13"であること
が出力されて識別することができる。さらに、この例に
おける制御構成ブロック図の詳細は省略するが、第１図
において第１のスタイラス用エンコーダ63,カウンタ87
を使用せず、変換テーブルを第５図（Ａ），（Ｂ）から
第10図（Ａ），（Ｂ）を使用すれば対応できる。また、
動作も第２図のフローチャートとほぼ同様であると共
に、その効果は前述の例のものとほぼ同じである。

他の実施例として、第６図に示した段付穴Ｈの深さA,
Bの変りに直径D,Eを計測してパンチ17の形状，サイズを
識別することでも対応可能である。この場合における計
測手段としての直径計測装置105が第11図に示されてい
る。この直径計測装置105は例えば第８図においてパン
チ17Aの隣りに装着されたパンチ17Bの上方に設けられて
いる。

第11図において、左右両側にエアシリンダ107R,107L
が設けられており、このエアシリンダ107R,107Lにはそ
れぞれ下方へ向けて延伸されたピストンロッド109R,109
Lが装着されている。このピストン109Rと109Lの先端部
には支持プレート111が一体的に設けられている。

この支持プレート111におけるピストンロッド109R,10
9Lの内側には支持ブラケット113R,113Lが取付けられて
いる。この支持ブラケット113Rと113Lとには右ねじ115R
と左ねじ115Lで構成されたねじ115が左右方向へ延伸し
て回転自在に支障されている。

前記ピストンロッド109Rと支持ブラケット115Rとの間
における支持プレート111にはサーボモータのごとき駆
動モータ117が設けられており、この駆動モータ117には
エンコーダ119が設けられている。また、この駆動モー
タ117の出力軸は前記右ねじ115Rの一端に連結されてい
る。

前記右ねじ115Rには計測部材121Rが螺合されており、
左ねじ115Lには計測部材121Lが螺合されている。

上記構成により、パンチ17の段付穴Ｈの直径Ｄを計測
する場合には、駆動モータ117を駆動させると、出力軸
に連結したねじ115の右ねじ115Rと左ねじ115Lが回転し
て計測部材121Rと121Lとが互いに接近する方向へ移動し
て当接した状態とする。この時点におけるエンコーダ11
9におけるカウンタを０にリセットする。次いで、エア
シリンダ107R,107Lを作動させると、ピストンロッド109
R,109Lが加工して計測部材121R,121Lの先端部が直径Ｄ
内に入った時点で停止される。さらに、駆動モータ117
を上述の回転方向と逆方向に回転するよう駆動させる
と、計測部材121Rと121Lとが互いに離反する方向へ移動
して、計測部材119R,119Lの先端部が直径Ｄの内周部に
当接する。このときにおけるエンコーダ119におけるカ
ウンタのカウント数を検出することによって直径Ｄが計
測されることになる。

また、パンチ17における段付穴Ｈの直径Ｅを計測する
場合には、上述の動作とほぼ同じであるが、計測部材11
9Rと119Lが当接した状態で直径Ｄ内に入れる代りに直径
Ｅ内に入れる点が異なり、それ以外は同じであるので、
詳細な説明を省略する。

この直径D,Eによる変換テーブルを予め作成しておく
ことによって、前述した段付穴Ｈの深さA,Bと同様の考
え方に基づき、パンチ17の形状，サイズを識別すること
ができるので、詳細な制御構成ならびに動作の説明を省
略するが、効果は前述の例とほぼ同じ効果を得ることが
できる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることな
く、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施
し得るものである。例えば、第９図に示したパンチ19の
後端部に形成したストレート穴Hsの直径Ｆを計測してパ
ンチ17の形状，サイズを識別することでも対応できる。
この場合における直径Ｆの計測は、第３図に示した第２
のスタイラス55の先端部形状を円錐形とすることにより
計測することができる。

また、本実施例においては、パンチ17の後端部に形成
した穴の深さ並びに直径の個々を計測し、この計測した
計測データを基にしてパンチ17の形状，サイズの仕様情
報を識別しているが、パンチ17の後端部に形成した深さ
と直径の両者を組合せると、さらに良好なパンチ17の形
状，サイズの仕様情報を識別することができる。

さらに、深さ計測装置43および直径計測装置105の深
さ、直径を計測する検出センサとしてエンコーダで行っ
た例を示しているが、超音波センサ，磁気センサなどで
あっても構わない。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、タレットパンチプレスにおける回転自
在な上部タレットに対してパンチ金型の着脱交換を行う
金型交換位置からずれた位置で上部タレットの情報に設
けられ、前記上部タレットに装着されたパンチ金型の仕
様を識別するためにパンチ金型の上端部に加工形成され
た識別判別部の形状寸法の計測を行う計測装置と、前記
識別判別部の形状寸法のデータとパンチ金型の仕様情報
との関係を記憶した変換テーブルと、前記計測装置によ
って計測された前記識別判別部の計測データと前記変換
テーブルとを対応させてパンチ金型の仕様上方を自動的
に識別する識別手段と、を備えてなるものである。

上記構成より明らかなように、パンチ金型の識別判別
部はパンチ金型の上端部に加工形成してあるから、ICチ
ップを組み込んだ構成、塗装やバーコードを貼付した従
来の構成とは異なり、パンチ金型が衝撃振動を受ける場
合であっても何等の問題もないものである。

また、上記識別判別部の形状寸法の計測を行う計測装
置は上部タレットの上方位置で上部タレットに対してパ
ンチ金型の着脱交換を行う金型交換位置からずれた位置
に設けられているから、上部タレットに対してパンチ金
型の着脱交換を行うとき、邪魔になるようなことがない
ものである。

さらに本発明によれば、計測装置によって計測された
識別判別部の計測データと変換テーブルとを対応させて
パンチ金型の仕様情報を自動的に識別できるので、上部
タレットに装着されているパンチ金型の管理を確実に行
うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るパンチ金型自動識別装置に係
る制御装置の構成ブロック図、第２図はこの発明に係る
動作を説明するフローチャート，第３図は深さ計測装置
の正面断面図、第４図は第３図における側面図、第５図
（Ａ）および（Ｂ）は変換テーブルの一例図、第６図は
パンチの後端部に段付穴を形成せしめた断面の一例図、
第７図はこの発明に係る自動識別装置を実装したタレッ
トパンチプレスの正面図、第８図は第７図における平面
図、第９図はパンチの後端部にストレート穴を形成せし
めた断面の一例図、第10図（Ａ），（Ｂ）はストレート
穴に対応した変換テーブルの一例図および第11図は直径
計測装置の一例を示した正面図である。 １……タレットパンチプレス、17……パンチ 43……穴深さ計測装置 63……第１のスタイラス用エンコーダ 65……第２のスタイラス用エンコーダ 87,89……カウンタ、95……ROM Ｈ……段付穴、Hs……ストレート穴

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タレットパンチプレスにおける回転自在な
   上部タレットに対してパンチ金型の着脱交換を行う金型
   交換位置からずれた位置で上部タレットの上方に設けら
   れ、前記上部タレットに装着されたパンチ金型の仕様を
   識別するためにパンチ金型の上端部に加工形成された識
   別判別部の形状寸法の計測を行う計測装置と、前記識別
   判別部の形状寸法のデータとパンチ金型の仕様情報との
   関係を記憶した変換テーブルと、前記計測装置によって
   計測された前記識別判別部の計測データと前記変換テー
   ブルとを対応させてパンチ金型の仕様情報を自動的に識
   別する識別手段と、を備えてなることを特徴とするタレ
   ットパンチプレス。