JP2843142B2 - パンチプレスのガイドキー管理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はパンチプレスのガイドキー管理方式に関し、
詳しくはタレット側または金型側のガイドキーの寿命到
来を事前に報知できるようにしたガイドキー管理方式に
関する。

（従来の技術） パンチプレス、例ばタレットパンチプレスでは、タレ
ット上に多数の金型装着ステーションを有し任意の金型
装着ステーションに任意の金型を装着した上でNCプログ
ラムにて指定された金型ステーションを所定の加工位置
に割り出しつつ所定の金型で所定の加工を行なう。

ここに、各金型とキーとキー溝との関係において各ス
テーションに取り付けられるようになっている。

また、各ステーションに取付けられた金型は、その外
周に板押え用のガイド部材を有し、ガイドキー及びキー
溝との関係でその回転を規制されてその内部にパンチボ
ディが摺動自在に収納されている。

而して、前記タレットと前記ガイド部材との間には前
記ガイド部材を上方向に付勢する比較的弱い力のばね
（スプリング）が介在され、また前記ガイド部材と前記
パンチボディ間には前記パンチボディを上方向に付勢す
る比較的強いばねが介在され、パンチ頭部をストライカ
で打圧するとき、まずパンチボディと共にガイド部材が
下降して板押えし、より強い力にてガイド部材の先端か
らパンチボディの下端が突出され、その下方に位置する
板材が打抜かれる。

したがって、上記の如き金型構造にあっては、前記タ
レットと前記金型間に設けられたガイドキー及び前記ガ
イド部材と前記パンチボディ間に設けられたガイドキー
とが、キー溝に対して夫々１回往復摺動動作し、その分
ガイドキーが摩耗することになる。

このように、ガイドキーが摩耗し、その程度が大きく
なると，第11図〜第13図に示すような弊害が生ずる。

第11図は、ワークＷの破断において、輝面１と破断面
２との境界線３が平行でなくなり、仕上げ精度が悪化す
る例を示す。

第12図は、追い抜き加工において、各金型位置４−1,
4−2,4−３の平行が取れなくなり、ワークＷの切断面が
鋸歯状になる状態を示す。

第13図は、金型刃部５のエッジ部分６が通常より早く
摩耗し、丸みを帯びてしまう例を示す。

従来、このようにガイドキーが摩耗して仕上り精度が
悪化し、また金型刃部を早く消耗してしまうのを防止す
るため、ガイドキーが摩耗したであろうことをオペレー
タが推定し、または実際の加工結果を参照して第11図〜
第13図のような現象が生じたらガイドキーを交換するこ
とが行われていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記の如き従来よりの金型ガイドキーの交換
方式は実際の加工を見て、あるいはオペレータの勘によ
ってのものであったため、交換時期が必ずしも適切でな
く、早すぎたり、遅すぎたりとなり、製品仕上り精度を
悪化し、金型消耗を早くする原因となっていた。

また、近年、パンチプレス機も他の機械と同様にシス
テム化されたラインの中に組み込まれる傾向にあり、ラ
イン中の各機械は、スケジュール運転されるので、どの
パンチプレスのどのステーションについて、またはどの
金型について、どの時点でガイドキーを交換すれば良い
かを適切に決定するのは一層困難となっている。

そこで、本発明は，叙上のような環境下にあって、パ
ンチプレスのガイドキー交換時期を適切に報知、指示す
ることができるパンチプレスのガイドキー管理方式を提
供せんとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明は、金型装着ステー
ションに任意の金型を装着し、装着された金型頭部を打
圧することにより、前記金型にてプレス加工を行うパン
チプレスのガイドキー管理方式において、 前記金型または該金型を装着するテーションに、ガイ
ドキー及びキー溝との関係において相互に摺動する摺動
部材を備える場合， 前記金型のパンチ１回当りの動作につき、前記ガイド
キーが１回作動したとして、その作動回数を記憶する回
数記憶手段を設け、 前記作動回数と比較されるべき寿命回数を記憶する寿
命回数記憶手段を設け、 前記作動回数を前記寿命回数との関係において作動回
数が寿命回数を超えることのないよう適時報知する報知
手段を設けたことを特徴とする。

また、前記報知手段は、スケジュール運転を管理する
装置に対して設けられ、過去の実際の作動回数にこれか
ら行う加工についての予定の作動回数を加算した上で前
記寿命回数と比較し、作動回数が寿命回数を超えること
のないよう警告報知することを特徴とする。

また、前記ガイドキーは、ステーション側に設けられ
る場合と、金型側に設けられる場合とを含む場合、前記
作動回数は前記ガイドキーを有する部材に対してステー
ション毎または金型毎に記憶されることを特徴とする。

（作用） 本発明のパンチプレスのガイドキー管理方式では、前
記金型または該金型を装着するテーションに、ガイドキ
ー及びキー溝との関係において相互に摺動する摺動部材
を備える場合，前記金型のパンチ１回当りの動作につ
き、前記ガイドキーが１回作動したとして、その作動回
数を記憶し、作動回数が寿命回数を超えることのないよ
うに適時報知する。

また、スケジュール運転に関しては、過去の実際の作
動回数にこれから行う加工についての予定の作動回数を
加算した上で前記寿命回数と比較し、作動回数が寿命回
数を超えることのないよう警告報知する。

また、前記ガイドキーが、ステーション側に設けられ
る場合と、金型側に設けられる場合とを含む場合、前記
作動回数は前記ガイドキーを有する部材に対してステー
ション毎または金型毎に記憶されるので、全てのガイド
キーに対して適切な管理が行える。

（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。

第２図に示すようにパンチプレスの一例として示すタ
レットパンチプレス７は、いわゆるブリッジ型のフレー
ム８を有し、このフレーム８内に上下タレット9,10を備
えて成る。

上下タレット9,10は軸11の回りに水平面内で回転可能
されており、第３図にその平面図として拡大して示すよ
うに、多数の金型装着ステーションS_i（ｉ＝1,2…21）
を備えている。本例では、便宜上各ステーションには連
番が付けられるが如く示すが、実際には、トラック番号
及びオートインデックス機構の有無などステーション特
性等を加えて他の金型に対し識別可能の形で表わされる
ものである。

各金型装着ステーションS_iに装着された金型は、ラム
（ストライカ）12の直下に割り出され、両タレット9,10
の間に案内されるワークＷに所定の加工を行うようにな
っている。ワークＷはクランプ装置13に把持されてテー
ブル14上で案内される。

第４図は前記上タレット９と下タレット10とにそれぞ
れ取付けられるパンチ15及びダイ16の詳細を示す縦断面
図である。

図においてパンチ（パンチアッシィ）15は、上タレッ
ト９に備えたパンチ挿入孔内に嵌入されるガイド部材
（スリーブ）17と、この内部で上下に摺動自在に嵌入さ
れるパンチボディ18を有して成る。

ガイド部材17には上下にガイド溝19が切られ、この溝
19をタレット９側に設けたキー（タレットキー）20に嵌
め合わせている。またガイド部材17の上部にはフランジ
部17Fが形成され、このフランジ部17Fは、リフタスプリ
ング21aで上方向に付勢されたショルダースクリュー21b
のリフトリング21c上に載置されている。

したがって、ガイド部材17のフランジ部17Fをリフタ
スプリング21aに抗して下方に押し下げることにより、
ガイド部材17の下面が両タレット9,10間に介在されたワ
ークの上面に当接するまで、ガイド部材17を下方に押し
下げることが可能である。このとき、ガイド部材17のガ
イド溝19はタレットキー20に対して上下に摺動され、タ
レットキー20を幾分なりとも摩耗させることになる。

一方、前記ガイド部材17のフランジ部17Fの上面に
は、リテーナカラー22が配置されている。また前記パン
チボディ18の上端にはパンチヘッド23が設けられ、この
パンチヘッドと前記リテーナカラー22との間には前記リ
フタースプリング21aより強い力でパンチボディ18を上
方向に付勢するストリッピングスプリング24が設けられ
ている。

前記パンチボディ18には、前記ガイド溝19に対してガ
イドキー25が設けられている。

したがって、パンチヘッド23を前記ストライカ12で打
圧することにより、まずリフタースプリング21aに抗し
てガイド部材17の下端をワークＷに対して当接させ、ワ
ークを固定することができる。また、次いでストリッピ
ングスプリング24に抗してパンチヘッド23をより下方に
押し下げることにより、ガイド部材17の下方から突出さ
れるパンチボディ18の下端刃部をダイ16に対して突き出
すことにより、両金型間てワークＷを打ち抜き加工する
ことができる。このとき、ガイドキー25は、ガイド溝19
に対して摺動され、その分だけガイドキー25は消耗す
る。

パンチ15は以上のような構成であるので、パンチ動作
によって金型ガイドキー20,25はガイド溝19に対して摺
動され、その分だけ消耗される。

第５図に示すように、上記タレットパンチプレス７を
制御する制御装置（NC装置）は、システムバス26にCPU2
7、ROM28、バッテリBatで電源バックアップされたRAM2
9、ディジタルインプット（Di）30、ディジタルアウト
プット（Do）31、プログラマブルコントローラ（PC）3
2、双方向RAM（DP−RAM）33、シリアルインタフェイス
（SIO）34,35、パラレルインタフェイス（PIO）36など
を接続して成る。

Di30、Do31には、コネクタモジュール37を介して各種
のアクチュエータ類38やセンサ類39が接続される。

PC32は、前記センサ類22の検出番号を参照して、CPU1
0のオペレーティングシステム下で各種アクチュエータ
類38に制御信号を出力する。この制御信号の中には前記
タレット9,10を回転させる信号が含まれる。

前記DP−RAM33には、位置決めモジュール40及びサー
ボアンプ41を介してエンコーダＥ及びタコジェネレータ
TG付サーボモータM_Sが接続される。このサーボモータM_S
には、前記クランプ装置13を水平面内で駆動する２次元
サーボモータM_X、M_Yと、前記タレット9,10内で金型を回
転駆動するサーボモータが含まれる。

前記シリアルインタフェイス34には、コントローラ42
を介してカラーCRT43及びテンキーなどデータ入力用の
キーを備えたマニュアルデータインプット装置（MDi）4
4が接続される。

前記シリアルインタフェイス35には、コントローラ45
を介して各種操作を行うためのコントロールパネル46が
接続される。

前記パラレルインタフェイス36には、NCデープ入力の
ための紙テープリーダ（PTR）47が接続される。この紙
テープリーダ47とは並列にNCプログラムに記憶保存する
ための不揮発性メモリが適宜接続される。

さらに、本例では、タレットパンチプレス７をライン
下でスケジュール運転するために、システムバス26にシ
リアルインタフェイス48を追加し、これにライン制御装
置としてのインテリジェント・データ・ターミナル49を
介してスケジュール編集用のインテリジェント・メイン
・コントローラ（IMC）50が接続される。

IMC50はオペレーティングルーム内に配置され，自動
プログラミング装置で生成されたNCプログラムを組み合
わせて生成されたスケジュールを設定することにより、
各IDT49に実行指令を与えるものである。逆にCPU27の処
理結果をシリアルインタフェイス48を介してIMC50側に
転送することも可能である。

上記制御装置の作用を簡単に示すと、PTR47ないしIDT
49から読み込まれたNCプログラムには、ステーション番
号の指定と、このステーションに装着されている金型に
て所定の加工を行わせるべき加工位置などの情報が記憶
されている。

そこで、CPU27は、Di30、Do31、PC32、DP−RAM33をオ
ペレーティグシステム下で作動させ、第３図に示すタレ
ット9,10を回転させて所定のステーション（金型）を加
工位置に割り出し、クランプ装置13によりこの位置に移
動されるワークＷに対し、ストライカ12を下降させて、
割り出し金型で所定のプレス加工を実行する。

各パンチ指令に対しては、前記RAM29内に形成される
回路記憶部に各ステーションS_i毎、及び各金型T_j毎にパ
ンチを１回行ったことが記憶される。この記憶部の記憶
内容は、シリアルインタフェイス48を介してIMC50で参
照可能である。

第６図は、前記RAM29内に形成される回数記憶部51の
記憶内容を示す説明図である。

図において、パンチ回数記憶部51は、タレットキー
（ガイドキー）20に対する摺動回数を示す記憶部51a
と、金型キー（ガイドキー）25に対する摺動回数を記憶
する記憶部51bとに分けられている。記憶部51aには、各
ステーション番号S_iに対応して、寿命回数N_siと集積回
数n_siが記憶されるようになっている。また記憶部51bに
は、金型識別名T_iに対応して寿命回数N_Tiと集積回数n_Ti
が記憶されるようになっている。

ステーション番号S_iは必ずしも連番にする必要はな
い。また、金型識別名も連番ではなく、金型形状で指定
することもできる。寿命回数は予めキー入力された値で
ある。

ところで第５図に示すNC装置において、RAM29内に第
６図の内容を記憶させると、金型数が数百（例えば30
0）となってかなり多量の記憶容量を要するので、NC装
置側のRAM29内には、タレットキー20について、かつ今
回プログラムについてのものだけを記憶するようにし、
第６図に示す内容はIMC50側で編集するようにしても良
い。

第１図は、上記回数記憶部51を用いて金型管理を行う
ガイドキー管理装置の構成例を示すブロック図である。
この管理装置52は、一般にはIMC50内部に構成されるも
のである。

図においてNC部27aは上記NC装置のCPU21を主体とする
数値制御部分を示す。積算部27bは、そのうちタレット
キー20,金型キー25に対してパンチ回数を記録する積算
機能を示す。

一般的なキーボードを有して構成される操作部53に
は、初期条件設定部54と、全一覧表示指令部55と、指定
部分一覧表示部56と、加工予定検討指令部57が接続され
ている。

初期条件設定部54は、キー20または25の交換に応じて
記憶部51の集積回数をゼロクリアし、または寿命回数を
交換キーに応じて初期設定するものである。

全一覧表示指令部55及び指定部分一覧表示指令部56は
選択部58に接続されており、CRT等で構成される表示部5
9に、第６図に示す記憶内容の全てまたは指定部分につ
いて一覧表示させるためのものである。

加工予定検討指令部57は、今から実行するスケジュー
ルにつき、スケジュール実行途中でタレットキー20また
は金型キー25が寿命に達し、スケジュール実行途中にお
いて第11図〜第13図に示す不都合が生じることがないか
どうかをスケジュール実行前に検討指令するものであ
る。

そのため、加工予定指令部57には、NCプログラム解析
部60が接続されている。このNCプログラム解析部60は、
前記IMC50から加工予定（スケジュール）を入力する加
工予定入力部61と、前記記憶部51と、表示部59とが接続
されている。

NCプログラム解析部60は、NCプログラム名に加工枚数
を付加させた次のようなスケジュール、 NCP001 10枚 NCP002 20枚 NCP003 30枚 … … を入力し、このスケジュールの実行中各キー20,25が寿
命に達することが無いかどうか、有る場合にはどの時点
で達するかを検討するものである。検討方式の詳細は第
９図で後述する。

一方、本例のガイドキー管理装置52には、前記記憶部
51の内容を常時監視し、各キー20,25が寿命に達したと
き、または達する前に警告を出力する状態監視部62が設
けられている。

第７図はパンチ回数の積算方式を示すフローチャート
である。

ステップ701でパンチ実行されると、ステップ702でタ
レットキー20に対して１回動作したことを、当該ステー
ションS_iに対してその記憶内容をカウントアップする。

n_si＝n_si＋１ また、ステップ703で金型キーについても当該金型T_j
のカウント数n_Tjに対し、 n_Tj＝n_Tj＋１ とカウントアップする。

ここに、近年のパンチプレス機では、ストライカ12を
最大ストロークで動作させず、中間位置で停止させて小
刻みに上下動作させる位置制御方法も採用されているの
で、この場合には摺動距離を考慮して、複数回のパンチ
動作に対して「１」だけカウントアップすることも可能
である。

第８図は前記状態監視部62が行う状態監視方式を示す
フローチャートである。

ステップ801では、タレットキー20に対する積算回数n
_sjと寿命回数n_siとを比較し、基本的には、 n_si≧N_si のとき、ステップ803へ移行して、当該ステーションS_i
につき、ガイドキー20を交換すべくアラーム表示する。
寿命回数N_siは最大使用可能回数よりも小さ目の値を設
定しておけば実際不都合が発生する前に報知できる。ま
たは、次式により、積算回数n_siを実際寿命回数N_siより
小さ目の値と比較することにより、実際不都合が生ずる
前に報知できる。

N_si≧N_si−ΔＳ ΔＳはN_siの数％に相当する値である。

同様に、ステップ802では、各金型キー25について比
較し、 n_Tj≧N_Tj のとき、金型キーが寿命に達したことを報知する。事前
報知できる点についてはステーションに対してのものと
同様である。

第９図は、前記NCプログラム解析部60の解析方式を示
すフローチャートである。

ステップ901でスケジュールを入力し、ステップ902で
当該スケジュールで使用されているNCプログラムにおい
て、各ステーション及び各金型を何回使用することにな
るかを計算する。

次いでこのステップ903は、ステップ902で計算された
ステーション使用回数N_si′及び金型使用回数N_Tj′を、
現在積算回数n_si,N_Tiに加え、その和Σ_s,Σ_Ｔが寿命回
数の何％になるかを次式で計算する。

Ｓ％＝（Σ_s/N_si）×100 Ｔ％＝（Σ_T/N_Ti）×100 そこで、ステップ904では、上記式の計算結果に応じ
て、第10図に示すような表示を行って、タレットキー2
0、あるいは金型キー25を交換すべく指示することがで
きる。

第10図の表示例において、CRT画面59aには、「20角の
金型キーが89％消耗します。そろそろ交換して下さ
い。」とか、「タレットキーを交換して下さい。プログ
ラムNCP003の21枚目にキーの寿命値を超えてしまいま
す。」の如く警告している。

もっとも、金型交換は比較的容易に行えるが、タレッ
トキーの交換には時間がかるで、その日の作業を終って
のち早めの時期に交換すればよいよう出力できるように
しておくのが好ましい。

以上の如く、本例では、ガイドキー20,25につき、タ
レット例のキー（タレットキー）20と、金型側のガイド
キー（金型キー）25についてそれぞれ使用回数を積算
し、積算回数が寿命回数を超えることがないよう事前に
交換指示することができると共に、これから実行するス
ケジュールにつき、当該スケジュールに使用されている
NCプログラムを解析し、NCプログラムの実行中にガイド
キー20,25が寿命に達しないかどうか、達する場合はど
の時点で達するかを予告報知できるので、ガイドキーが
寿命に達するまでに、かつその直前で適切に交換するこ
とができ、製品不良を生じたり、金型消耗を早くするこ
とがない。

上記実施例では、表示部59に表示するのみとしたが、
ガイドキー20,25が寿命に達した時点で機械を自動的に
一時停止させるようにしても良い。また、この場合は、
寿命に達したら一時停止させるか否かをパラメータ設定
可能としておいも良い。

この場合、機械はガイドキー20,25が寿命に達した時
点で一時停止され、表示部59にその旨表示されるので、
オペレータは、それを待ってガイドキー20または25を交
換すれば良い。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適
宜の設計的変更を行うことにより、適宜態様で実施し得
るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明はタレット側のガイドキー及び金
型側のガイドキーについてステーション毎、金型毎にそ
のパンチ回数を積算し、積算回数が寿命回数を超えるこ
とがないよう事前に交換指示することができるパンチプ
レスのガイドキー管理方式であるから、ガイドキーの交
換時期を適切に知ることができ、交換時期が遅れて製品
精度を悪化させたり、金型寿命を短くすることがない。
また、交換時期が早きに過ぎ無駄を生ずることも無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するガイドキー管理装置の一例を
示すブロック図、第２図はパンチプレスの一例として示
すタレットパンチプレスの正面図、第３図は上記タレッ
トパンチプレスに備えられているタレットの平面説明
図、第４図は上記タレットに装着される金型の断面説明
図、第５図は上記タレットパンチプレスの制御装置のブ
ロック図、第６図はパンチ回数記憶部の記憶内容を示す
説明図、第７図はパンチ回数の積算方式を示すフローチ
ャト、第８図は状態監視方式を示すフローチャート、第
９図はNCプログラムの解析方式を示すフローチャート、
第10図は表示例を示す説明図、第11図はガイドキーが消
耗し破断面を劣化させた状態を示す説明図、第12図は同
じくガイドキーが消耗し追抜き結果が鋸歯状となった状
態を示す説明図、第13図は同じくガイドキーが消耗し、
刃が丸みを持ってしまった状態を示す説明図である。 9,10……タレット 15……パンチ（パンチアッシィ） 19……ガイド溝 20……タレット側のガイドキー（タレットキー） 25……金型側のガイドキー（金型キー） 51……パンチ回数記憶部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型装着ステーションに任意の金型を装着
   し、装着された金型頭部を打圧することにより、前記金
   型にてプレス加工を行うパンチプレスのガイドキー管理
   方式において、 前記金型または該金型を装着するテーションに、ガイド
   キー及びキー溝との関係において相互に摺動する摺動部
   材を備える場合、 前記金型のパンチ１回当りの動作につき、前記ガイドキ
   ーが１回作動したとして、その作動回数を記憶する回数
   記憶手段を設け、 前記作動回数と比較されるべき寿命回数を記憶する寿命
   回数記憶手段を設け、 前記作動回数を前記寿命回数との関係において作動回数
   が寿命回数を超えることのないよう適時報知する報知手
   段を設けたことを特徴とするパンチプレスのガイドキー
   管理方式。
2. 【請求項２】請求項１において、前記報知手段は、スケ
   ジュール運転を管理する装置に対して設けられ、過去の
   実際の作動回数にこれから行う加工についての予定の作
   動回数を加算した上で前記寿命回数と比較し、作動回数
   が寿命回数を超えることのないよう警告報知することを
   特徴とするパンチプレスのガイドキー管理方式。
3. 【請求項３】請求項１において、前記ガイドキーは、ス
   テーション側に設けられる場合と、金型側に設けられる
   場合とを含む場合、前記作動回数は前記ガイドキーを有
   する部材に対してステーション毎または金型毎に記憶さ
   れることを特徴とするパンチプレスのガイドキー管理方
   式。