JP3211975B2 - 金型自動交換装置の走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金型自動交換装置の
走行装置に係り、更に詳細には、タレットパンチプレス
の上，下部タレットに装着されているパンチとダイを交
換するための金型自動交換装置の走行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タレットパンチプレスの上，下部
タレットに装着されているパンチとダイを交換する金型
自動交換装置（以下、ＡＴＣという）の走行装置は、タ
レットパンチプレスと交換用パンチ，ダイを支承した複
数の金型ホルダを収納したストッカとの間に設けられて
いる。そして、走行装置は例えば、コ字形状の支持フレ
ーム内に水平方向へ移動自在な支柱が設けられ、この支
柱にパンチ交換ハンドとダイ交換ハンドとが回転と上下
動自在に装着された構成が考えられる。

【０００３】そしてパンチとダイ交換時には、支柱に設
けたパンチ交換ハンドとダイ交換ハンドを回転と上下移
動をさせると共に、コ字形状の支持フレーム内で支柱を
水平方向に移動させて、上，下タレットに装着されたパ
ンチとダイと、ストッカに収納されたパンチとダイの交
換が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＡ
ＴＣの走行装置では、例えばコ字形状をした支持フレー
ムの上，下部の水平部に駆動軸として例えばボールねじ
等が回転自在に設けられ、この上下に設けた駆動軸は、
支持フレームの垂直部内に設けた連結軸に係合して回転
が伝達されている。そして、上下に設けた駆動軸に連結
したパンチ交換ハンドとダイ交換ハンドを備えた支柱
が、駆動軸の回転により水平方向へ移動自在となってい
る。このため、支持フレームの垂直部がパンチ，ダイ交
換時に邪魔となりデッドゾーンになっている。

【０００５】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、金型交換におけるデッドゾーンを無くして、作業
性の向上と装置のコンパクト化を図った金型自動交換装
置の走行装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、タレットパンチプレスの金型交換位置
と複数のパンチ，ダイを支承したストッカとの間を往復
動自在に設けられた金型自動交換装置にして、この金型
自動交換装置におけるハンド部を上下動自在かつ旋回自
在に支承した支柱の上下両端部を、それぞれ走行ブロッ
クに支承して設け、上記支柱に回転自在に貫通した回転
駆動軸の上下両端部にそれぞれピニオンを設け、この両
ピニオンを、フレームに設けた上下のラックに噛合して
金型自動交換装置の走行装置を構成した。

【０００７】

【作用】この発明の金型自動交換装置の走行装置を採用
することにより、ハンド部を上下動自在かつ旋回自在に
支承した支柱は走行ブロックに支承されていて、この支
柱に貫通した回転自在に支承された回転駆動軸の上下両
端にピニオンが係止されている。このピニオンは上下に
設けたストッカのフレームに固着されたラックと噛合し
ている。このため、片側のピニオンを駆動せしめること
により、ラックを介して回転駆動軸の上下端は同調しな
がら水平移動がなされる。

【０００８】すなわち、回転駆動軸を内装した支柱が水
平移動することとなり、ハンド部により金型の取出しあ
るいは収納がなされる。

【０００９】而して、従来のごときコ字形状のフレーム
によるデッドゾーンが無く、作業性の向上が図られる。

【００１０】

【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。なお、タレットパンチプレスと交換用パ
ンチ，ダイを支承した複数の金型ホルダを収納したスト
ッカについては、既に公知の構成のものであるため詳細
な図示と説明を省略する。

【００１１】図７を参照するに、タレットパンチプレス
１は、門型形状のフレーム３を備えており、このフレー
ム３には回転自在な上，下部タレット５，７が支承され
ている。この上，下部タレット５，７の円周上にはそれ
ぞれ相対応した位置にパンＰ，ダイＤが装着されてい
る。

【００１２】前記上，下部タレット５，７には、加工位
置９と、パンチＰ，ダイＤを交換する金型交換位置１１
が設けられ、前記加工位置９の上方におけるフレーム３
には、パンチＰを打撃するため図示省略のすでに公知の
駆動装置によりストライカが上下動自在に設けられてい
る。

【００１３】前記上，下部タレット５，７を囲繞してセ
ンタテーブル１３が固定して配置されていると共に、セ
ンタテーブル１３の両側にはフロントサイドテーブル１
５、リヤサイドテーブル１７がＹ軸方向（図７において
斜め前後方向）へ移動自在に配置されている。センタテ
ーブル１３に跨がってフロント、リヤサイドテーブル１
５，１７の左端にはＸ軸方向へ延伸したＹ軸方向へ移動
自在なキャレッジベース１９が設けられている。

【００１４】このキャレッジベース１９にはＸ軸方向へ
移動自在なキャレッジ２１が設けられており、このキャ
レッジ２１にはワークＷをクランプする複数のワークク
ランプ２３が備えられている。なお、キャレッジベース
１９およびキャレッジ２１は、図示省略のすでに公知で
あるボールねじ、サーボモータなどによってＹ軸方向な
らびにＸ軸方向へ移動されるが詳細な構成の説明は省略
する。

【００１５】上記構成により、キャレッジベース１９を
フロント，リヤサイドテーブル１５，１７と一緒にＹ軸
方向へ、キャレッジ２１をＸ軸方向へ移動せしめること
により、ワーククランプ２３にクランプされたワークＷ
はＸ軸，Ｙ軸方向へ移動し、ワークＷの所望位置が加工
位置９に位置決めされる。ワークＷの所望位置が加工位
置９に位置決めされると、上，下部タレット５，７が回
動して所望のパンチＰ，ダイＤが加工位置９に割出され
て、ストライカの上下動によってパンチＰとダイＤとの
協働でワークＷの所望位置にパンチング加工が行なわれ
ることになる。

【００１６】前記タレットパンチプレス１におけるフレ
ーム３の近傍、例えば図７において左方には交換用パン
チ，ダイを支承した複数の金型ホルダ２５を収納したス
トッカ２７が配置されている。このストッカ２７は、架
台２９上に立設された支柱３１にストッカベース３３が
回転自在に装着され、ストッカベース３３上に前記金型
ホルダ２５が複数収納されている。

【００１７】ストッカ２７と前記タレットパンチプレス
１の金型交換位置１１との間に、Ｙ軸方向へ往復動自在
な金型自動交換装置３５が設けられている。この金型自
動交換装置３５の一部である走行装置３７は、前記スト
ッカ２７を装備したフレーム３９の上下部にＹ軸方向へ
延伸した上部フレーム３９Ｕと下部フレーム３９Ｄとが
設けられている。

【００１８】上，下部のフレーム３９Ｕと３９Ｄには、
走行ブロック（図示省略）がＹ軸方向へ移動自在に設け
られ、この走行ブロックに回転駆動軸（図示省略）を貫
通した支柱４１が固着されている。

【００１９】支柱４１には、パンチ交換ハンド４３とダ
イ交換ハンド４５とが、回転と上下動自在に装着されて
いて、支柱４１は内部を貫通した回転駆動軸の上下両端
に係止されたピニオン（図示省略）が、前記上，下部フ
レーム３９Ｕ，３９ＤにＹ軸方向へ水平に設けた上，下
部ラック４７Ｕ，４７Ｄに噛合されている。

【００２０】上記構成により、図示を省略した電動機等
によりピニオンを回転させると、ピニオンはラック４７
Ｕ，４７Ｄに噛合しているのでＹ軸方向へ移動する。こ
の際、ピニオンは回転駆動軸の上下端に設けられている
ので、回転駆動軸は垂直状態で同調してＹ軸方向へ移動
することができる。すなわち、回転駆動軸が内蔵されて
いる支柱４１がＹ軸方向へ円滑に移動することが可能と
なる。

【００２１】前記支柱４１の上下端には円盤４９が設け
られていて、この円盤４９に走行用ケーブル５１と旋回
用ケーブル５３と上下移動用ケーブル５５が装着されて
いて、前記パンチ交換ハンド４３とダイ交換ハンド４５
に設けた電気機器あるいは流体作動機器への配線、配管
部材が接続されている。

【００２２】前記支柱４１に回転と上下動自在に装着さ
れたパンチ交換ハンド４３とダイ交換ハンド４５につい
て、更に詳細に説明する。

【００２３】図８を参照するに、支柱４１には、スプラ
イン溝５７と螺旋溝５９とが形成されている。このスプ
ライン溝５７と螺旋溝５９とに、パンチ交換ハンド４３
を構成するパンチアーム６１を支承したブロック６３が
係合すると共に、ダイ交換ハンド４５を構成するダイア
ーム６５を支承したブロック６７が係合されている。こ
のブロック６３，６７には、それぞれ回転用電動機６９
と昇降用電動機７１が設けられ、例えば、ブロック６３
の上側に回転用電動機６９が装着され、下側に昇降用電
動機７１が装着され、ブロック６７の下側に昇降用電動
機７１が上側に回転用電動機６９が装着されている。

【００２４】前記支柱４１に設けたスプライン溝５７と
螺旋溝５９に係合するため、回転用電動機６９と昇降用
電動機７１の出力軸と支柱４１間に回転伝達部材が設け
られている。この構成はすでに公知のものであり図示お
よび詳細な説明を省略する。例えば、回転用電動機６９
により歯車部を介して支柱４１のスプライン溝５７に嵌
装された歯車を回すことにより、パンチ交換ハンド４３
あるいはダイ交換ハンド４５を旋回させることができ
る。また、昇降用電動機７１より歯車部を介して支柱４
１の螺旋溝５９に装着されたボールナットを回すことに
より、パンチ交換ハンド４３あるいはダイ交換ハンド４
５を上下に移動自在となすことができる。

【００２５】前記ブロック６３にパンチアーム６１を構
成する固定アーム７３がボルト等により固着され、この
固定アーム７３上に可動アーム７５が支持部材７７を介
して設けられ、可動アーム７５は微細量移動自在となっ
ている。また、固定アーム７３と可動アーム７５を固定
するロック装置７９が設けられている。

【００２６】更に、可動アーム７５の先端にはパンチＰ
を把持する把持爪８１を備え、この把持爪８１を把持状
態としたり開放状態とする駆動部材８３が設けられ、こ
の駆動部材８３の駆動源である流体圧作動のシリンダ８
５が前記固定アーム７３上に設けられている。なお更
に、前記駆動部材８３を遮蔽するカバー８７の上面に支
持板８９が固着され、この支持板８９に振動伝達部材９
１と振動源９３とで構成された例えば超音波振動機等の
ごとき振動発生装置９５が、前記把持爪８１にて把持さ
れたパンチＰの中心線上に垂設されている。

【００２７】上記構成により、パンチ交換ハンド４３に
て、タレットパンチプレス１の上部タレット５に装着さ
れたパンチ、あるいはストッカ２７に収納されているパ
ンチＰを交換する場合は、ブロック６３に設けた回転電
動機６９と昇降用電動機７１を駆動して、パンチアーム
６１の先端の把持爪８１を所望するパンチＰが把持でき
る位置に位置決めする。そして、ストッカ３５に収納さ
れた金型ホルダ２５を後述するダイ交換ハンド４５に設
けた出入装置により、図８にて２点鎖線で示されている
位置へ金型ホルダ２５は引出されていて、シリンダ８５
が作動すると、駆動部材８３を介して把持爪８１にてパ
ンチＰを把持し、昇降用電動機７１を駆動してパンチＰ
を上方向へ引き抜くが、この際、振動発生装置９５を作
動させパンチＰに振動を付与せしめることにより、スム
ーズに引き抜くことができる。なお、図８に２点鎖線で
示す位置は引抜き上昇限を示す。

【００２８】パンチＰを上部タレット５あるいはストッ
カ２７に備えた金型ホルダ２５に装着する場合は、パン
チアーム６１の先端の把持爪８１にて把持されたパンチ
Ｐを、所望するパンチ装着穴位置に回転用電動機６９と
昇降用電動機７１を駆動して位置決めする。そして、昇
降用電動機７１を駆動してパンチアーム６１を下降させ
るが、その際、振動発生装置９５を作動させ、パンチＰ
に振動を付与することによりスムーズに装着することが
できる。

【００２９】また、前記ブロック６７にはダイアーム６
５を構成する固定アーム９７がボルト等により固定さ
れ、この固定アーム９７上に可動アーム９９が前記パン
チアーム６１に備えたものと同一部材である支持部材７
７を介して設けられ、可動アーム９９は微細量移動自在
となっている。また、固定アーム９７と可動アーム９９
を固定するロック装置７９が設けられている。

【００３０】更に、可動アーム９９の上面には、下部タ
レット７に装着されたダイホルダと、ストッカ２７に装
着された金型ホルダ２５を引出すための出入装置１０１
が設けられていて、この出入装置１０１は流体圧作動の
シリンダ１０３により出入軸１０５を前後進させる構成
となっている。また、前記出入装置１０１にて引出され
たダイホルダあるいは金型ホルダ２３に装着されたダイ
Ｄを、可動アーム９９に設けた一時保持部１０７に収納
するため、可動アーム９９の上、下部に、上部シリンダ
１０９と下部シリンダ１１１とより構成されるダイ着脱
装置１１３が設けられている。なお、一時保持部１０７
に収納されたダイＤをダイホルダあるいは金型ホルダ２
３に装着する場合もダイ着脱装置１１３により行なわれ
る。

【００３１】上記構成により、ダイ交換ハンド４５に
て、タレットパンチプレス１の下部タレット７の装着さ
れたダイホルダに設けたダイＤ、あるいはストッカ２７
に収納されているダイＤを交換する場合は、ブロック６
７に設けた回転用電動機６９と昇降用電動機７１を駆動
する。そして、ダイアーム６５の可動アーム９９に設け
た出入装置１０１の出入軸１０５を、ダイホルダあるい
はストッカ２７に収納されている金型ホルダ２５の引出
し位置へ位置決めし、所定量出入装置１０１のシリンダ
１０３を作動してダイホルダあるいは金型ホルダ２５を
引出す。引出し位置は図８の図中に２点鎖線で示す位置
である。

【００３２】ダイホルダあるいは金型ホルダ２５を引出
したら、上部シリンダ１０９を作動してダイＤを可動ア
ーム９９に設けた一時保持部１０７内へ押出してダイＤ
の取出しが完了する。

【００３３】ダイＤをダイホルダあるいは金型ホルダ２
５に装着する場合は、可動アーム９９の一時保持部１０
７に収納されたダイＤの中心を、下部タレット７より引
出されたダイホルダあるいはストッカベース３３より引
出された金型ホルダ２５の装着穴へ、回転用電動機６９
と昇降用電動機７１を駆動して位置決めする。そして、
可動アーム９９に設けた下部シリンダ１１１を作動して
一時保持部１０７に収納されたダイＤを、ダイホルダあ
るいは金型ホルダ２５側へ押上げて装着を完了する。

【００３４】次に、この実施例の主要部である金型自動
交換装置３５の走行装置３７について、更に詳細に説明
する。

【００３５】図１におよび図２を参照するに、前記スト
ッカ２７を装備したフレーム３９の上部にＹ軸方向へ延
伸した上部フレーム３９Ｕが設けられ、フレーム３９の
下部にも同様な下部フレーム３９Ｄが設けられている。
この上，下部フレーム３９Ｕ，３９Ｄの側面にはスライ
ド部材として例えば上部ＬＭガイド１１５Ｕと下部ＬＭ
ガイド１１５ＤがＹ軸方向（図１において図面に対して
鉛直方向、図２において上下方向）へ延伸して設けられ
ている。

【００３６】この上、下部ＬＭガイド１１５Ｕ，１１５
Ｄには上，下部走行ブロック１１７Ｕ，１１７ＤがＹ軸
方向へ移動自在に設けられている。更に、前記上，下部
フレーム３９Ｕ，３９Ｄの側面には、ブラケット１１９
を介して前記上部ラック４７Ｕと下部ラック４７ＤがＹ
軸方向へ延伸して設けられている。

【００３７】前記上，下部走行ブロック１１７Ｕ，１１
７Ｄには回転駆動軸１２１を、ベアリング１２３を介し
て回転自在に支承する軸受１２５が設けられていると共
に、回転駆動軸１２１を内装した前記支柱４１を固定す
る軸受１２７が設けられている。なお、軸受１２７には
図２に示されているごとくすり割１２９が形成され、締
付ボルト１３１を締め付けることにより、すり割１２９
は縮小し、支柱４１を軸受１２７に固定することができ
る。

【００３８】前記回転駆動軸１２１の上下両端には上ピ
ニオン１３３Ｕと下ピニオン１３３Ｄが固着され、この
上，下ピニオン１３３Ｕと１３３Ｄは、前記上部ラック
４７Ｕと下部ラック４７Ｄに噛合されている。

【００３９】上記構成により、支柱４１をＹ軸方向へ移
動させると、支柱４１を貫通した回転駆動軸１２１に設
けた上，下ピニオン１３３Ｕ，１３３Ｄが回転し上，下
部ラック４７Ｕ，４７Ｄ上を噛み合いながら移行する。
このため、支柱４１は垂直状態を保ったまま同調してＹ
軸方向への移動がなされる。

【００４０】次に、支柱４１をＹ軸方向へ移行させる駆
動系としては、図２、図５および図６に示されているよ
うに、前記下部走行ブロック１１７Ｄに支持部材１３５
が一体的に設けられ、この支持部材１３５に回転伝達部
材である例えばナット１３７が係止されている。

【００４１】このナット１３７に例えばボールねじ１３
９が螺合され、ボールねじ１３９はＹ軸方向へ延伸され
ていて、その両端は前記下部アーム３９Ｄの側面に設け
られた支持部材１４１，１４３に装着されたベアリング
１４５，１４７に支承されて回転自在に設けられてい
る。

【００４２】前記ボールねじ１３９の片端（図２におい
て下方向）にはプーリ１４９が固着されていて、図３お
よび図４に示されているように、前記支持部材１４３の
裏面側に駆動モータ１５１がブラケット１４３Ｂを介し
て設けられていて、この駆動モータ１５１の出力軸１５
３にプーリ１５５が装着されている。そして、このプー
リ１５５と前記プーリ１４９とに例えばタイミングベル
１５７が掛回されている。なお、符号１５９は上，下部
走行ブロック１１７Ｕ，１１７Ｄの移動限に設けられた
クッション部材である。

【００４３】上記構成により、駆動モータ１５１を駆動
せしめると、プーリ１５５、タイミングベルト１５７、
プーリ１４９を介してボールねじ１３９が回転し、この
ボールねじ１３９に螺合したナット１３７を介して下部
走行ブロック１１７ＤがＹ軸方向へ移動自在となる。下
部走行ブロック１１７Ｄが移動すると、支柱４１に内装
された回転駆動軸１２１の上下端に設けられた上，下ピ
ニオン１３３Ｕ，１３３Ｄが回転し、上，下部ラック４
７Ｕ，４７Ｄ上を支柱４１は同調しながらＹ軸方向へ移
動自在となる。

【００４４】そして、支柱４１に設けたパンチ交換ハン
ド４３、ダイ交換ハンド４５を自在に回転、上下移動さ
せて、タレットパンチプレス１とストッカ２７間で金型
の交換が行なわれる。

【００４５】而して、走行装置３７は、支柱４１を支え
る部材としては、上下に設けたフレーム３９Ｕ，３９Ｄ
のみであるため、何物にも邪魔されず走行ができ、デッ
ドゾーンが無いため作業性の向上と機器のコンパクト化
を図ることができる。

【００４６】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、本実施例で
は、回転駆動軸１２１が支柱４１を貫通して設けてある
が、必ずしも貫通の必要がなく支柱４１に離隔して回転
駆動軸１２１を設けても良い。

【００４７】

【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、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、支柱の上下端を支承する
上下の走行ブロックは、ストッカのフレームに設けら
れ、支柱を貫通した回転駆動軸はピニオン、ラックによ
り同調して回転駆動されている。

【００４８】而して、デットゾーンとなる部材を無くし
たため、作業性の向上と装置のコンパクト化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、本実施例における一
例の金型自動交換装置の走行装置を表した断面図であ
る。

【図２】図１におけるII−II線に沿った断面図である。

【図３】図２におけるIII 矢視部の拡大側面図である。

【図４】図３におけるIV矢視部の側面図である。

【図５】図２におけるＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図であ
る。

【図６】図２におけるVI−VI線に沿った拡大断面図であ
る。

【図７】タレットパンチプレスとストッカとの間に金型
自動交換装置を往復動自在に設けた斜視図である。

【図８】金型自動交換装置の側面図である。

【符号の説明】

３５ 金型自動交換装置（ＡＴＣ） ３７ 走行装置 ３９Ｕ 上部フレーム ３９Ｄ 下部フレーム ４１ 支柱 ４３ パンチ交換ハンド ４５ ダイ交換ハンド ４７Ｕ 上部ラック ４７Ｄ 下部ラック １１７Ｕ 上部走行ブロック １１７Ｄ 下部走行ブロック １２１ 回転駆動軸 １３３Ｕ 上ピニオン １３３Ｄ 下ピニオン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 28/36 B21D 37/04

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の金型交換位置と
   複数のパンチ，ダイを支承したストッカとの間を往復動
   自在に設けられた金型自動交換装置にして、この金型自
   動交換装置におけるハンド部を上下動自在かつ旋回自在
   に支承した支柱の上下両端部を、それぞれ走行ブロック
   に支承して設け、上記支柱に回転自在に貫通した回転駆
   動軸の上下両端部にそれぞれピニオンを設け、この両ピ
   ニオンを、フレームに設けた上下のラックに噛合してな
   ることを特徴とする金型自動交換装置の走行装置。