JP4587514B2 - 金型交換方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域でパンチとダイを交換する金型交換方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８に示されているように、タレットパンチプレス２０１における本体フレームには円盤状の回転可能な上部タレット２０３と円盤状の回転可能な下部タレット２０５が上下に対向して設けられており、上部タレット２０３には多数のパンチＰが周方向へ適宜に設けたパンチ装着穴２０７に着脱自在に設けられており、下部タレット２０５には多数のダイＤが周方向へ適宜に設けたダイ装着穴２０９に着脱自在に設けられている。
【０００３】
また、タレットパンチプレス２０１には、多数のパンチＰとダイＤを収納する金型収納装置と上部、下部タレット２０３，２０５との間に、パンチＰを交換するパンチ交換アーム２１１とダイＤを交換するダイ交換アーム２１３とを備えた金型交換装置２１５（ＡＴＣ装置）が設けられている。
【０００４】
交換すべきパンチＰとダイＤは上部タレット２０３と下部タレット２０５の回転によりパンチ交換領域２１７及びダイ交換領域２１９に位置決め可能であり、上部タレット２０３と下部タレット２０５の回転軸２２１，２２３は偏心位置にあるので、パンチ交換領域２１７とダイ交換領域２１９に位置するパンチＰとダイＤがパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３により同時に自動交換可能に構成されている。
【０００５】
上部、下部タレット２０３，２０５のパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９にパンチＰ、ダイＤを挿入又は抜き取る場合には、図８に示されているようにパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３がほぼ水平面で旋回方向（Ｒ方向）及びほぼ水平方向のスライド方向（Ｓ方向）へ移動されて上記のパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９の上方へ位置決めされる。次いで、パンチＰ、ダイＤがパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９へ挿入又は抜脱されるべくパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３がＺ軸方向に上下動される。
【０００６】
上記の各軸（Ｒ軸、Ｓ軸、Ｚ軸）の位置決めはサーボモータ等のサーボ駆動装置によりサーボ制御されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の金型交換方法及びその装置においては、上部、下部タレット２０３，２０５のパンチ装着穴２０７、ダイ装着穴２０９とパンチＰ、ダイＤは高精度に加工されているので、パンチ装着穴２０７、ダイ装着穴２０９とパンチＰ、ダイＤとのクリアランスはミクロン単位である。そのために、機械（金型交換装置２１５やタレットパンチプレス２０１）のガタ等のために上述したパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３の各軸（Ｒ軸、Ｓ軸、Ｚ軸）の位置決めが少しでもずれると、パンチ装着穴２０７とパンチＰ、ダイ装着穴２０９とダイＤが競り合ってしまうので、パンチＰ、ダイＤの挿入又は抜き取りは困難になるという問題点があった。特に、パンチＰは上部タレット２０３のパンチ装着穴２０７との接触面が大きいので難易度は大きくなる。
【０００８】
パンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３をＺ軸方向に移動せしめてパンチＰ、ダイＤを挿入又は抜き取りするときに最も重要なのは、Ｒ方向とＳ方向の位置決めである。前述したようにパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３の各軸（Ｒ軸、Ｓ軸、Ｚ軸）の位置決めは全てサーボモータの制御にて行われているが、機械ガタや組み付け精度といったズレがある場合にはこのズレをＲ方向及びＳ方向の補正で調整する必要がある。
【０００９】
このＲ方向及びＳ方向の補正をサーボ制御で行うためには、旋回方向（Ｒ方向）と直線方向（Ｓ方向）の組合せによって上部、下部タレット２０３，２０５のパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９の１ポイントに位置決めしなければならないので、補正パラメータ値を決めるのに手間がかかるという問題点があった。
【００１０】
また、パンチＰを挿脱するときに微小に位置がずれた場合にＲ方向及びＳ方向の補正をサーボ制御で行うと、この制御が複雑であり且つ困難であるために、パンチＰとパンチ装着穴２０７が一層競り合ってしまって挿入又は抜き取りができなくなるという問題点があった。
【００１１】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、パンチ交換アームとダイ交換アームにより上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴にパンチとダイの挿入及び抜き取りを容易に実現し得る金型交換方法及びその装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の金型交換方法は、パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域で金型交換装置のパンチ交換アームによりパンチを交換すると共にダイ交換アームによりダイを交換する際、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームをほぼ水平方向に移動せしめる水平方向移動軸のサーボ駆動装置と、ほぼ水平面で旋回方向に移動せしめる旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とをサーボ制御オンして上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴の上方へ移動位置決めした後、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下動せしめるときに、パンチ交換アームとダイ交換アームを前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とを、パンチとダイのそれぞれの下端の角部に備えたＲ部又はテーパ部が上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴のそれぞれの入口に備えたテーパ部に倣って移動しての装着が完了するまで、又は抜取り完了までサーボオフとすることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御がオフとなるので、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向がパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動されて補正されるためにパンチとダイの抜き取り又は挿入がスムーズである。
【００１４】
請求項２によるこの発明の金型交換装置は、パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域でパンチを交換するパンチ交換アームと、ダイを交換するダイ交換アームとを備えた金型交換装置において、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームをほぼ水平方向に移動せしめる水平方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを旋回方向に移動せしめる旋回方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下方向に移動せしめる上下方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームを前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とをサーボ制御オンして上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴の上方へ移動位置決めした後、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下動せしめる時に、前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置を、パンチとダイのそれぞれの下端の角部に備えたＲ部又はテーパ部が上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴のそれぞれの入口に備えたテーパ部に倣って移動しての装着が完了するまで、又は抜取り完了するまでサーボオフとする指令を与える指令部を備えた制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、請求項１記載の作用と同様であり、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御がオフとなるので、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向がパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動されて補正されるためにパンチとダイの抜き取り又は挿入がスムーズである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金型交換方法及びその装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図２及び図３を参照するに、本実施の形態に係わるタレットパンチプレス１は、ベース３の両側に立設したサイドフレーム５，７に上部フレーム９の両側が支持された態様のフレーム構造に構成されている。上部フレーム９の下部には円盤状の上部タレット１１が回転自在に装着されており、この上部タレット１１には図２及び図３に示されているように多種類のパンチＰを着脱可能に装着する多数のパンチ装着穴１３が周方向へ適宜に設けられている。
【００１８】
ベース３の上面には、上部タレット１１に対向した円盤状の下部タレット１５が回転自在に装着されており、この下部タレット１５には図２及び図３に示されているように多種類のパンチＰと対向した多数のダイＤを着脱可能に装着する多数のダイ装着穴１７が周方向へ適宜に設けられている。
【００１９】
図２及び図３を参照するに、上部、下部タレット１１，１５はタレット用サーボモータ１９等の駆動手段により同方向へ同期して回転されるものである。
【００２０】
なお、上部タレット１１には所望のパンチ装着穴１３のパンチＰの交換が行われる空間としてのパンチ交換領域２１が設けられており、下部タレット１５には所望のダイ装着穴１７のダイＤの交換が行われる空間としてのダイ交換領域２３が設けられている。
【００２１】
上部、下部タレット１１，１５との同期回転により、多数のパンチ装着穴１３のうちの所望のパンチ装着穴１３がパンチ交換領域２１の所定位置に位置決めされると共に、多数のダイ装着穴１７のうちの所望のダイ装着穴１７がダイ交換領域２３の所定位置に位置決めされるように構成されている。
【００２２】
また、ダイ交換領域２３の所望のダイ装着穴１７のダイＤを容易に交換可能とするために、ダイ交換領域２３の上方に上部タレット１１が位置しないようにする。つまり、上部タレット１１は下部タレット１５より小型に構成されると共に上部タレット１１の回転軸２５と下部タレット１５の回転軸２７の軸心がずれて構成されている。
【００２３】
また、上部フレーム９の下面におけるほぼ中央部には、図２に示されているようにラム２９（打圧部材）が上下動自在に装着されている。このラム２９は、上部、下部タレット１１，１５の回転軸２５、２７によってラム２９の下方のパンチング加工位置３１へ割出し位置決めされたパンチＰが打圧されるものである。
【００２４】
なお、タレットパンチプレス１のフレーム構造の中央部にはギャップ部３３が備えられており、このギャップ部３３に固定テーブル３５が設けられている。この固定テーブル３５の左右両側（図３において上下両側）には、可動テーブル３７が設けられている。なお、固定テーブル３５の上面にはワークＷを移動可能に支持するためのフリーベアリング３９が多数設けられている。
【００２５】
可動テーブル３７の上面における図３の左側端部には、左右の可動テーブル３７を連結するキャレッジベース４１が固定テーブル３５を跨いで設けられている。
【００２６】
また、フレームの左側端にＹ軸駆動モータ４３が設けられている。このＹ軸駆動モータ４３の駆動によりキャレッジベース４１が左右の可動テーブル３７と一体となってＹ軸方向へ移動するものである。
【００２７】
キャレッジベース４１には、ワークＷを把持する左右のワーククランパ４５を備えたキャレッジ４７がＸ軸方向（図３において上下方向）へ移動自在に設けられており、Ｘ軸駆動モータ４９によりＸ軸方向へ移動されるものである。
【００２８】
以上のように、タレットパンチプレス１にはＹ軸駆動モータ４３及びＸ軸駆動モータ４９によりワークＷを前後左右方向へ移動位置決めするためのワークＷの移動位置決め装置５１が設けられており、この移動位置決め装置５１は数値制御等の制御装置（図示省略）によって制御されワークＷをパンチＰとダイＤとの間の適宜位置へ位置決めするものである。
【００２９】
したがって、上部タレット１１に装着したパンチＰと下部タレット１５に装着したダイＤとの間に、板状のワークＷが位置決めされた後に、ラム２９によってパンチＰが打圧されることにより、パンチＰとダイＤとの協働によってワークＷにパンチング加工が行われるのである。
【００３０】
また、図２、図３及び図４を参照するに、タレットパンチプレス１に隣接した位置には多数のパンチＰ及び多数のダイＤを着脱可能に収納する金型収納装置５３が設けられている。
【００３１】
より詳しくは、金型収納装置５３はベースフレーム５５の中央部に支柱５７が立設され、この支柱５７には上下方向に延びた回転部材５９が収納サーボモータ６１の駆動により回転可能に設けられている。
【００３２】
回転部材５９には円盤状のパンチストレージ６３が設けられており、このパンチストレージ６３にはパンチＰを着脱可能に収納する多数のパンチ収納部６５が周方向へ適宜に設けられている。
【００３３】
また、回転部材５９には円盤状のダイストレージ６７がパンチストレージ６３に上下に対向した位置に一体的に設けられており、ダイストレージ６７にはダイＤを着脱可能に収納する多数のダイ収納部６９が周方向へ適宜に設けられている。
【００３４】
また、金型収納装置５３には所望のパンチ収納部６５のパンチＰの取出しが行われる空間としてのパンチ取出し領域７１と、所望のダイ収納部６９のダイＤの取出しが行われる空間としてのダイ取出し領域７３が設けられており、多数のパンチ収納部６５のうちの所望のパンチ収納部６５がパンチ取出し領域７１の所定位置に位置決めされると共に、多数のダイ収納部６９のうちの所望のダイ収納部６９のダイＤがダイ取出し領域７３の所定位置に位置決めされるように構成されている。
【００３５】
収納サーボモータ６１は制御装置（図示省略）に電気的に接続されており、この制御装置には多数のパンチＰとダイＤの配置状態などの情報を記憶するメモリ及びこのメモリの情報から所望のパンチＰとダイＤを選定する演算装置が接続されている。
【００３６】
図２、図３及び図４を参照するに、タレットパンチプレス１と金型収納装置５３との間にはパンチＰ及びダイＤの交換を行う金型交換装置７５が設けられている。
【００３７】
より詳しくは、金型交換装置７５はベースフレーム５５にガイドフレーム７７が立設されており、このガイドフレーム７７に上部昇降体７９及び下部昇降体８１が昇降可能に設けられている。上部昇降体７９は上部昇降体用サーボモータ８３及びボールねじ８５の作動により昇降するものであって、下部昇降体８１は下部昇降体用サーボモータ８７及びボールねじ８９の作動により昇降するものである。
【００３８】
上部昇降体７９にはパンチＰを着脱自在に保持するパンチ保持部９１を先端に備えたパンチ交換アーム９３が旋回軸９５を介してほぼ水平面でＲ方向に旋回可能に支持されており、下部昇降体８１にはダイＤを着脱可能に保持するダイ保持部９７を先端に備えたダイ交換アーム９９が旋回軸１０１を介してほぼ水平面でＲ方向に旋回可能に支持されている。
【００３９】
パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９を同期してほぼ水平面で旋回させるため、ガイドフレーム７７には旋回サーボモータ１０３に連動連結するスプライン軸１０５が上下方向に延びて設けられており、このスプライン軸１０５は旋回方向移動軸としての例えば旋回軸９５，１０１にギア機構１０７，１０９を介して連動連結されている。
【００４０】
なお、スプライン軸１０５は上部昇降体７９の穴及び下部昇降体８１の穴にそれぞれ貫通しており、パンチ保持部９１はパンチアームスライド用サーボモータ１１１及び水平方向移動軸としての例えばボールねじ１１３の作動によりパンチ交換アーム９３の延長線上のほぼ水平方向へスライド（Ｓ方向）可能に構成される。ダイ保持部９７はダイアームスライド用サーボモータ１１５及び水平方向移動軸としての例えばボールねじ１１７の作動によりダイ交換アーム９９の延長線上のほぼ水平方向へスライド（Ｓ方向）可能に構成されている。
【００４１】
したがって、旋回サーボモータ１０３の駆動によりスプライン軸１０５が回転してパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９がほぼ水平面で旋回方向（Ｒ方向）に旋回される。また、パンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５によりパンチ保持部９１とダイ保持部９７がパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９のＳ方向へ移動される。
【００４２】
図５を参照するに、制御装置１１９は、中央処理装置としてのＣＰＵ１２１に加工プログラムやワークＷの形状、板厚、材質、加工形状などの加工条件といった種々のデータを入力するための入力手段としての例えばキーボードのごとき入力装置１２３と、種々のデータを表示せしめるＣＲＴごとき表示装置１２５と、入力装置１２３から入力された上記の種々のデータを記憶するメモリ１２７が接続されている。
【００４３】
さらに、上記のＣＰＵ１２１には、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９を上部、下部タレット１１，１５のパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７の上方へ移動位置決めしてからパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９を上下動せしめる時に、Ｒ方向の駆動装置としての旋回サーボモータ１０３と、Ｓ方向の駆動装置としてのパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５を、パンチＰとダイＤが上部、下部タレット１１，１５のパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７へ装着完了するまで、又は抜取り完了するまでサーボ制御ＯＦＦとする指令を与える指令部１２９が接続されている。なお、前記ＣＰＵ１２１には上部昇降体用サーボモータ８３、下部昇降体用サーボモータ８７が接続されている。
【００４４】
上記構成により、上部、下部タレット１１，１５のパンチＰとダイＤの金型が交換される動作について説明する。
【００４５】
図１を参照するに、上部、下部タレット１１，１５のパンチＰとダイＤが抜き取られる場合について説明すると、上部、下部タレット１１，１５が回転されて所望のパンチ装着穴１３及びダイ装着穴１７が金型交換の目的ステーションとしての所定のパンチ交換領域２１とダイ交換領域２３に位置決めされる（ステップＳ１）。
【００４６】
ロボットアームとしてのパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が図６に示されているようにＲ方向に旋回されると共にパンチ保持部９１とダイ保持部９７がＳ方向に移動されて上部、下部タレット１１，１５の目的ステーションの上方へ位置決めされる。つまり、パンチ保持部９１はパンチ交換領域２１のパンチ装着穴１３の上方へ、ダイ保持部９７はダイ交換領域２３のダイ装着穴１７の上方へそれぞれ位置決めされる（ステップＳ２）。
【００４７】
この位置決め完了後に制御装置１１９の指令部１２９から指令が与えられ、Ｒ方向の旋回サーボモータ１０３のサーボ制御がオフなる。また、Ｓ方向のパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５のサーボ制御がオフとなる（ステップＳ３）。
【００４８】
パンチ交換アーム９３は上部昇降体用サーボモータ８３の作動により下降されてＺ方向の位置決めが行われ、目的ステーションのパンチ装着穴１３のパンチＰがパンチ保持部９１に保持される。ダイ交換アーム９９は下部昇降体用サーボモータ８７の作動により下降されてＺ方向の位置決めが行われ、目的ステーションのダイ装着穴１７のダイＤがダイ保持部９７に保持される。
【００４９】
このとき、Ｒ方向の旋回サーボモータ１０３と、Ｓ方向のパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５のサーボ制御がオフとなっているので、例えばパンチ保持部９１とパンチＰの位置が微小にずれていても、パンチ保持部９１がパンチＰを把持するときにパンチ交換アーム９３のＲ方向とＳ方向はパンチ装着穴１３のパンチＰの位置に倣って移動することになるので自動的に微調整に補正されてパンチＰがパンチ保持部９１で把持される。
【００５０】
ダイ保持部９７でダイＤを把持するときも同様に、ダイ交換アーム９９のＲ方向とＳ方向はダイ装着穴１７のダイＤの位置に倣って移動することになるので自動的に微調整に補正されてダイＤはダイ保持部９７で把持される（ステップＳ４）。
【００５１】
したがって、上部、下部昇降体用サーボモータ８３，８７の作動によりパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が上昇すると、パンチＰとダイＤはパンチ装着部とダイ装着部からスムーズに抜き取られる（ステップＳ５）。
【００５２】
金型抜き取りが完了した時点で、Ｒ方向の旋回サーボモータ１０３と、Ｓ方向のパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５のサーボ制御がオンとなり、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が金型収納装置５３のパンチ取出し領域７１とダイ取出し領域７３へ旋回される（ステップＳ６）。
【００５３】
一方、金型収納装置５３は回転部材５９が回転されて、空のパンチ収納部６５とダイ収納部６９がパンチ取出し領域７１とダイ取出し領域７３に位置決めされ、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が下降してパンチＰとダイＤが空のパンチ収納部６５とダイ収納部６９に収納される。パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が一旦上昇し、旋回し、待機する（ステップＳ７）。
【００５４】
再び図１を参照するに、上部、下部タレット１１，１５のパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７へパンチＰとダイＤが挿入される場合について説明すると、基本的には上述した金型の抜き取りの場合と同様である。
【００５５】
パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が待機位置から再び旋回、下降し、パンチ取出し領域７１とダイ取出し領域７３に位置する所望のパンチＰとダイＤがパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９により取り出される。再び、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９がＲ方向に旋回され、パンチ保持部９１とダイ保持部９７がＳ方向に移動されて上部、下部タレット１１，１５の目的ステーションの上方へ位置決めされる（ステップＳ１及びＳ２）。
【００５６】
位置決め完了後に、Ｒ方向とＳ方向のサーボ制御がオフとなり、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９は下降されて上部、下部タレット１１，１５の目的ステーションの空のパンチ装着穴１３へパンチＰが挿入され、空のダイ装着穴１７へダイＤが挿入されてＺ方向の位置決めが行われる。
【００５７】
このとき、Ｒ方向とＳ方向のサーボ制御がオフとなっているので、例えばパンチ保持部９１とパンチ装着穴１３の位置が微小にずれていても、図７に示されているようにパンチ交換アーム９３のＲ方向とＳ方向はパンチＰの下端の角部のＲ部又はテーパ部がパンチ装着穴１３の入口のテーパ部に倣って移動することになるので自動的に微調整に補正される。したがって、パンチＰはパンチ装着部１３へスムーズに挿入される。ダイＤも同様である（ステップＳ３〜Ｓ５）。
【００５８】
金型挿入が完了した時点で、Ｒ方向とＳ方向のサーボ制御がオンとなり、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が上昇し待機位置へ旋回される（ステップＳ６及びＳ７）。
【００５９】
上記のように交換されたパンチＰとダイＤは、再び上部、下部タレット１１，１５が回転されて所定のパンチング加工位置３１に位置決めされ、ワークＷがパンチング加工される。
【００６０】
以上のように、パンチ保持部９１とダイ保持部９７がパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７の位置に対して微小にずれていても、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９のＲ方向とＳ方向のサーボ制御がオフとなるので、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９のＲ方向とＳ方向はパンチ装着穴１３及びダイ装着穴１７の位置に倣って移動して自動的に微調整に補正される。パンチとダイの抜き取り又は挿入時にパンチ装着穴１３及びダイ装着穴１７に競り合って噛み込むという事態がなくなる。
【００６１】
なお、この発明は前述した実施の形態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。
【００６２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御をオフとすることにより、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向をパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動して微調整の補正が行われるのでパンチとダイの抜き取り又は挿入をスムーズに行える。
【００６３】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の効果と同様であり、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御をオフとすることにより、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向をパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動して微調整の補正が行われるのでパンチとダイの抜き取り又は挿入をスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換方法のフローチャート図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換装置を備えたタレットパンチプレスの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換装置を備えたタレットパンチプレスの平面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換装置の部分的な斜視図である。
【図５】制御装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態の金型交換装置の模式的な動作説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の金型交換装置の部分的な動作説明図図である。
【図８】従来の金型交換装置の模式的な動作説明図である。
【符号の説明】
１ タレットパンチプレス
１１ 上部タレット
１３ パンチ装着穴
１５ 下部タレット
１７ ダイ装着穴
１９ タレット用サーボモータ
２１ パンチ交換領域
２３ ダイ交換領域
７５ 金型交換装置
８３ 上部昇降体用サーボモータ（上下方向移動軸のサーボ駆動装置）
８７ 下部昇降体用サーボモータ（上下方向移動軸のサーボ駆動装置）
９１ パンチ保持部
９３ パンチ交換アーム
９５，１０１ 旋回軸
９７ ダイ保持部
９９ ダイ交換アーム
１０３ 旋回サーボモータ（旋回方向移動軸のサーボ駆動装置）
１０５ スプライン軸
１１１ パンチアームスライド用サーボモータ
（水平方向移動軸のサーボ駆動装置）
１１５ ダイアームスライド用サーボモータ
（水平方向移動軸のサーボ駆動装置）
１１９ 制御装置
１２１ ＣＰＵ
１２７ メモリ
１２９ 指令部
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域でパンチとダイを交換する金型交換方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８に示されているように、タレットパンチプレス２０１における本体フレームには円盤状の回転可能な上部タレット２０３と円盤状の回転可能な下部タレット２０５が上下に対向して設けられており、上部タレット２０３には多数のパンチＰが周方向へ適宜に設けたパンチ装着穴２０７に着脱自在に設けられており、下部タレット２０５には多数のダイＤが周方向へ適宜に設けたダイ装着穴２０９に着脱自在に設けられている。
【０００３】
また、タレットパンチプレス２０１には、多数のパンチＰとダイＤを収納する金型収納装置と上部、下部タレット２０３，２０５との間に、パンチＰを交換するパンチ交換アーム２１１とダイＤを交換するダイ交換アーム２１３とを備えた金型交換装置２１５（ＡＴＣ装置）が設けられている。
【０００４】
交換すべきパンチＰとダイＤは上部タレット２０３と下部タレット２０５の回転によりパンチ交換領域２１７及びダイ交換領域２１９に位置決め可能であり、上部タレット２０３と下部タレット２０５の回転軸２２１，２２３は偏心位置にあるので、パンチ交換領域２１７とダイ交換領域２１９に位置するパンチＰとダイＤがパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３により同時に自動交換可能に構成されている。
【０００５】
上部、下部タレット２０３，２０５のパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９にパンチＰ、ダイＤを挿入又は抜き取る場合には、図８に示されているようにパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３がほぼ水平面で旋回方向（Ｒ方向）及びほぼ水平方向のスライド方向（Ｓ方向）へ移動されて上記のパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９の上方へ位置決めされる。次いで、パンチＰ、ダイＤがパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９へ挿入又は抜脱されるべくパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３がＺ軸方向に上下動される。
【０００６】
上記の各軸（Ｒ軸、Ｓ軸、Ｚ軸）の位置決めはサーボモータ等のサーボ駆動装置によりサーボ制御されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の金型交換方法及びその装置においては、上部、下部タレット２０３，２０５のパンチ装着穴２０７、ダイ装着穴２０９とパンチＰ、ダイＤは高精度に加工されているので、パンチ装着穴２０７、ダイ装着穴２０９とパンチＰ、ダイＤとのクリアランスはミクロン単位である。そのために、機械（金型交換装置２１５やタレットパンチプレス２０１）のガタ等のために上述したパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３の各軸（Ｒ軸、Ｓ軸、Ｚ軸）の位置決めが少しでもずれると、パンチ装着穴２０７とパンチＰ、ダイ装着穴２０９とダイＤが競り合ってしまうので、パンチＰ、ダイＤの挿入又は抜き取りは困難になるという問題点があった。特に、パンチＰは上部タレット２０３のパンチ装着穴２０７との接触面が大きいので難易度は大きくなる。
【０００８】
パンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３をＺ軸方向に移動せしめてパンチＰ、ダイＤを挿入又は抜き取りするときに最も重要なのは、Ｒ方向とＳ方向の位置決めである。前述したようにパンチ交換アーム２１１とダイ交換アーム２１３の各軸（Ｒ軸、Ｓ軸、Ｚ軸）の位置決めは全てサーボモータの制御にて行われているが、機械ガタや組み付け精度といったズレがある場合にはこのズレをＲ方向及びＳ方向の補正で調整する必要がある。
【０００９】
このＲ方向及びＳ方向の補正をサーボ制御で行うためには、旋回方向（Ｒ方向）と直線方向（Ｓ方向）の組合せによって上部、下部タレット２０３，２０５のパンチ装着穴２０７とダイ装着穴２０９の１ポイントに位置決めしなければならないので、補正パラメータ値を決めるのに手間がかかるという問題点があった。
【００１０】
また、パンチＰを挿脱するときに微小に位置がずれた場合にＲ方向及びＳ方向の補正をサーボ制御で行うと、この制御が複雑であり且つ困難であるために、パンチＰとパンチ装着穴２０７が一層競り合ってしまって挿入又は抜き取りができなくなるという問題点があった。
【００１１】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、パンチ交換アームとダイ交換アームにより上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴にパンチとダイの挿入及び抜き取りを容易に実現し得る金型交換方法及びその装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の金型交換方法は、パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域で金型交換装置のパンチ交換アームによりパンチを交換すると共にダイ交換アームによりダイを交換する際、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームをほぼ水平方向に移動せしめる水平方向移動軸のサーボ駆動装置と、ほぼ水平面で旋回方向に移動せしめる旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とをサーボ制御オンして上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴の上方へ移動位置決めした後、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下動せしめるときに、パンチ交換アームとダイ交換アームを前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とを、パンチとダイのそれぞれの下端の角部に備えたＲ部又はテーパ部が上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴のそれぞれの入口に備えたテーパ部に倣って移動しての装着が完了するまで、又は抜取り完了までサーボオフとすることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御がオフとなるので、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向がパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動されて補正されるためにパンチとダイの抜き取り又は挿入がスムーズである。
【００１４】
請求項２によるこの発明の金型交換装置は、パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域でパンチを交換するパンチ交換アームと、ダイを交換するダイ交換アームとを備えた金型交換装置において、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームをほぼ水平方向に移動せしめる水平方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを旋回方向に移動せしめる旋回方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下方向に移動せしめる上下方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームを前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とをサーボ制御オンして上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴の上方へ移動位置決めした後、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下動せしめる時に、前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置を、パンチとダイのそれぞれの下端の角部に備えたＲ部又はテーパ部が上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴のそれぞれの入口に備えたテーパ部に倣って移動しての装着が完了するまで、又は抜取り完了するまでサーボオフとする指令を与える指令部を備えた制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、請求項１記載の作用と同様であり、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御がオフとなるので、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向がパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動されて補正されるためにパンチとダイの抜き取り又は挿入がスムーズである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金型交換方法及びその装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図２及び図３を参照するに、本実施の形態に係わるタレットパンチプレス１は、ベース３の両側に立設したサイドフレーム５，７に上部フレーム９の両側が支持された態様のフレーム構造に構成されている。上部フレーム９の下部には円盤状の上部タレット１１が回転自在に装着されており、この上部タレット１１には図２及び図３に示されているように多種類のパンチＰを着脱可能に装着する多数のパンチ装着穴１３が周方向へ適宜に設けられている。
【００１８】
ベース３の上面には、上部タレット１１に対向した円盤状の下部タレット１５が回転自在に装着されており、この下部タレット１５には図２及び図３に示されているように多種類のパンチＰと対向した多数のダイＤを着脱可能に装着する多数のダイ装着穴１７が周方向へ適宜に設けられている。
【００１９】
図２及び図３を参照するに、上部、下部タレット１１，１５はタレット用サーボモータ１９等の駆動手段により同方向へ同期して回転されるものである。
【００２０】
なお、上部タレット１１には所望のパンチ装着穴１３のパンチＰの交換が行われる空間としてのパンチ交換領域２１が設けられており、下部タレット１５には所望のダイ装着穴１７のダイＤの交換が行われる空間としてのダイ交換領域２３が設けられている。
【００２１】
上部、下部タレット１１，１５との同期回転により、多数のパンチ装着穴１３のうちの所望のパンチ装着穴１３がパンチ交換領域２１の所定位置に位置決めされると共に、多数のダイ装着穴１７のうちの所望のダイ装着穴１７がダイ交換領域２３の所定位置に位置決めされるように構成されている。
【００２２】
また、ダイ交換領域２３の所望のダイ装着穴１７のダイＤを容易に交換可能とするために、ダイ交換領域２３の上方に上部タレット１１が位置しないようにする。つまり、上部タレット１１は下部タレット１５より小型に構成されると共に上部タレット１１の回転軸２５と下部タレット１５の回転軸２７の軸心がずれて構成されている。
【００２３】
また、上部フレーム９の下面におけるほぼ中央部には、図２に示されているようにラム２９（打圧部材）が上下動自在に装着されている。このラム２９は、上部、下部タレット１１，１５の回転軸２５、２７によってラム２９の下方のパンチング加工位置３１へ割出し位置決めされたパンチＰが打圧されるものである。
【００２４】
なお、タレットパンチプレス１のフレーム構造の中央部にはギャップ部３３が備えられており、このギャップ部３３に固定テーブル３５が設けられている。この固定テーブル３５の左右両側（図３において上下両側）には、可動テーブル３７が設けられている。なお、固定テーブル３５の上面にはワークＷを移動可能に支持するためのフリーベアリング３９が多数設けられている。
【００２５】
可動テーブル３７の上面における図３の左側端部には、左右の可動テーブル３７を連結するキャレッジベース４１が固定テーブル３５を跨いで設けられている。
【００２６】
また、フレームの左側端にＹ軸駆動モータ４３が設けられている。このＹ軸駆動モータ４３の駆動によりキャレッジベース４１が左右の可動テーブル３７と一体となってＹ軸方向へ移動するものである。
【００２７】
キャレッジベース４１には、ワークＷを把持する左右のワーククランパ４５を備えたキャレッジ４７がＸ軸方向（図３において上下方向）へ移動自在に設けられており、Ｘ軸駆動モータ４９によりＸ軸方向へ移動されるものである。
【００２８】
以上のように、タレットパンチプレス１にはＹ軸駆動モータ４３及びＸ軸駆動モータ４９によりワークＷを前後左右方向へ移動位置決めするためのワークＷの移動位置決め装置５１が設けられており、この移動位置決め装置５１は数値制御等の制御装置（図示省略）によって制御されワークＷをパンチＰとダイＤとの間の適宜位置へ位置決めするものである。
【００２９】
したがって、上部タレット１１に装着したパンチＰと下部タレット１５に装着したダイＤとの間に、板状のワークＷが位置決めされた後に、ラム２９によってパンチＰが打圧されることにより、パンチＰとダイＤとの協働によってワークＷにパンチング加工が行われるのである。
【００３０】
また、図２、図３及び図４を参照するに、タレットパンチプレス１に隣接した位置には多数のパンチＰ及び多数のダイＤを着脱可能に収納する金型収納装置５３が設けられている。
【００３１】
より詳しくは、金型収納装置５３はベースフレーム５５の中央部に支柱５７が立設され、この支柱５７には上下方向に延びた回転部材５９が収納サーボモータ６１の駆動により回転可能に設けられている。
【００３２】
回転部材５９には円盤状のパンチストレージ６３が設けられており、このパンチストレージ６３にはパンチＰを着脱可能に収納する多数のパンチ収納部６５が周方向へ適宜に設けられている。
【００３３】
また、回転部材５９には円盤状のダイストレージ６７がパンチストレージ６３に上下に対向した位置に一体的に設けられており、ダイストレージ６７にはダイＤを着脱可能に収納する多数のダイ収納部６９が周方向へ適宜に設けられている。
【００３４】
また、金型収納装置５３には所望のパンチ収納部６５のパンチＰの取出しが行われる空間としてのパンチ取出し領域７１と、所望のダイ収納部６９のダイＤの取出しが行われる空間としてのダイ取出し領域７３が設けられており、多数のパンチ収納部６５のうちの所望のパンチ収納部６５がパンチ取出し領域７１の所定位置に位置決めされると共に、多数のダイ収納部６９のうちの所望のダイ収納部６９のダイＤがダイ取出し領域７３の所定位置に位置決めされるように構成されている。
【００３５】
収納サーボモータ６１は制御装置（図示省略）に電気的に接続されており、この制御装置には多数のパンチＰとダイＤの配置状態などの情報を記憶するメモリ及びこのメモリの情報から所望のパンチＰとダイＤを選定する演算装置が接続されている。
【００３６】
図２、図３及び図４を参照するに、タレットパンチプレス１と金型収納装置５３との間にはパンチＰ及びダイＤの交換を行う金型交換装置７５が設けられている。
【００３７】
より詳しくは、金型交換装置７５はベースフレーム５５にガイドフレーム７７が立設されており、このガイドフレーム７７に上部昇降体７９及び下部昇降体８１が昇降可能に設けられている。上部昇降体７９は上部昇降体用サーボモータ８３及びボールねじ８５の作動により昇降するものであって、下部昇降体８１は下部昇降体用サーボモータ８７及びボールねじ８９の作動により昇降するものである。
【００３８】
上部昇降体７９にはパンチＰを着脱自在に保持するパンチ保持部９１を先端に備えたパンチ交換アーム９３が旋回軸９５を介してほぼ水平面でＲ方向に旋回可能に支持されており、下部昇降体８１にはダイＤを着脱可能に保持するダイ保持部９７を先端に備えたダイ交換アーム９９が旋回軸１０１を介してほぼ水平面でＲ方向に旋回可能に支持されている。
【００３９】
パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９を同期してほぼ水平面で旋回させるため、ガイドフレーム７７には旋回サーボモータ１０３に連動連結するスプライン軸１０５が上下方向に延びて設けられており、このスプライン軸１０５は旋回方向移動軸としての例えば旋回軸９５，１０１にギア機構１０７，１０９を介して連動連結されている。
【００４０】
なお、スプライン軸１０５は上部昇降体７９の穴及び下部昇降体８１の穴にそれぞれ貫通しており、パンチ保持部９１はパンチアームスライド用サーボモータ１１１及び水平方向移動軸としての例えばボールねじ１１３の作動によりパンチ交換アーム９３の延長線上のほぼ水平方向へスライド（Ｓ方向）可能に構成される。ダイ保持部９７はダイアームスライド用サーボモータ１１５及び水平方向移動軸としての例えばボールねじ１１７の作動によりダイ交換アーム９９の延長線上のほぼ水平方向へスライド（Ｓ方向）可能に構成されている。
【００４１】
したがって、旋回サーボモータ１０３の駆動によりスプライン軸１０５が回転してパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９がほぼ水平面で旋回方向（Ｒ方向）に旋回される。また、パンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５によりパンチ保持部９１とダイ保持部９７がパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９のＳ方向へ移動される。
【００４２】
図５を参照するに、制御装置１１９は、中央処理装置としてのＣＰＵ１２１に加工プログラムやワークＷの形状、板厚、材質、加工形状などの加工条件といった種々のデータを入力するための入力手段としての例えばキーボードのごとき入力装置１２３と、種々のデータを表示せしめるＣＲＴごとき表示装置１２５と、入力装置１２３から入力された上記の種々のデータを記憶するメモリ１２７が接続されている。
【００４３】
さらに、上記のＣＰＵ１２１には、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９を上部、下部タレット１１，１５のパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７の上方へ移動位置決めしてからパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９を上下動せしめる時に、Ｒ方向の駆動装置としての旋回サーボモータ１０３と、Ｓ方向の駆動装置としてのパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５を、パンチＰとダイＤが上部、下部タレット１１，１５のパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７へ装着完了するまで、又は抜取り完了するまでサーボ制御ＯＦＦとする指令を与える指令部１２９が接続されている。なお、前記ＣＰＵ１２１には上部昇降体用サーボモータ８３、下部昇降体用サーボモータ８７が接続されている。
【００４４】
上記構成により、上部、下部タレット１１，１５のパンチＰとダイＤの金型が交換される動作について説明する。
【００４５】
図１を参照するに、上部、下部タレット１１，１５のパンチＰとダイＤが抜き取られる場合について説明すると、上部、下部タレット１１，１５が回転されて所望のパンチ装着穴１３及びダイ装着穴１７が金型交換の目的ステーションとしての所定のパンチ交換領域２１とダイ交換領域２３に位置決めされる（ステップＳ１）。
【００４６】
ロボットアームとしてのパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が図６に示されているようにＲ方向に旋回されると共にパンチ保持部９１とダイ保持部９７がＳ方向に移動されて上部、下部タレット１１，１５の目的ステーションの上方へ位置決めされる。つまり、パンチ保持部９１はパンチ交換領域２１のパンチ装着穴１３の上方へ、ダイ保持部９７はダイ交換領域２３のダイ装着穴１７の上方へそれぞれ位置決めされる（ステップＳ２）。
【００４７】
この位置決め完了後に制御装置１１９の指令部１２９から指令が与えられ、Ｒ方向の旋回サーボモータ１０３のサーボ制御がオフなる。また、Ｓ方向のパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５のサーボ制御がオフとなる（ステップＳ３）。
【００４８】
パンチ交換アーム９３は上部昇降体用サーボモータ８３の作動により下降されてＺ方向の位置決めが行われ、目的ステーションのパンチ装着穴１３のパンチＰがパンチ保持部９１に保持される。ダイ交換アーム９９は下部昇降体用サーボモータ８７の作動により下降されてＺ方向の位置決めが行われ、目的ステーションのダイ装着穴１７のダイＤがダイ保持部９７に保持される。
【００４９】
このとき、Ｒ方向の旋回サーボモータ１０３と、Ｓ方向のパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５のサーボ制御がオフとなっているので、例えばパンチ保持部９１とパンチＰの位置が微小にずれていても、パンチ保持部９１がパンチＰを把持するときにパンチ交換アーム９３のＲ方向とＳ方向はパンチ装着穴１３のパンチＰの位置に倣って移動することになるので自動的に微調整に補正されてパンチＰがパンチ保持部９１で把持される。
【００５０】
ダイ保持部９７でダイＤを把持するときも同様に、ダイ交換アーム９９のＲ方向とＳ方向はダイ装着穴１７のダイＤの位置に倣って移動することになるので自動的に微調整に補正されてダイＤはダイ保持部９７で把持される（ステップＳ４）。
【００５１】
したがって、上部、下部昇降体用サーボモータ８３，８７の作動によりパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が上昇すると、パンチＰとダイＤはパンチ装着部とダイ装着部からスムーズに抜き取られる（ステップＳ５）。
【００５２】
金型抜き取りが完了した時点で、Ｒ方向の旋回サーボモータ１０３と、Ｓ方向のパンチアームスライド用サーボモータ１１１とダイアームスライド用サーボモータ１１５のサーボ制御がオンとなり、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が金型収納装置５３のパンチ取出し領域７１とダイ取出し領域７３へ旋回される（ステップＳ６）。
【００５３】
一方、金型収納装置５３は回転部材５９が回転されて、空のパンチ収納部６５とダイ収納部６９がパンチ取出し領域７１とダイ取出し領域７３に位置決めされ、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が下降してパンチＰとダイＤが空のパンチ収納部６５とダイ収納部６９に収納される。パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が一旦上昇し、旋回し、待機する（ステップＳ７）。
【００５４】
再び図１を参照するに、上部、下部タレット１１，１５のパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７へパンチＰとダイＤが挿入される場合について説明すると、基本的には上述した金型の抜き取りの場合と同様である。
【００５５】
パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が待機位置から再び旋回、下降し、パンチ取出し領域７１とダイ取出し領域７３に位置する所望のパンチＰとダイＤがパンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９により取り出される。再び、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９がＲ方向に旋回され、パンチ保持部９１とダイ保持部９７がＳ方向に移動されて上部、下部タレット１１，１５の目的ステーションの上方へ位置決めされる（ステップＳ１及びＳ２）。
【００５６】
位置決め完了後に、Ｒ方向とＳ方向のサーボ制御がオフとなり、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９は下降されて上部、下部タレット１１，１５の目的ステーションの空のパンチ装着穴１３へパンチＰが挿入され、空のダイ装着穴１７へダイＤが挿入されてＺ方向の位置決めが行われる。
【００５７】
このとき、Ｒ方向とＳ方向のサーボ制御がオフとなっているので、例えばパンチ保持部９１とパンチ装着穴１３の位置が微小にずれていても、図７に示されているようにパンチ交換アーム９３のＲ方向とＳ方向はパンチＰの下端の角部のＲ部又はテーパ部がパンチ装着穴１３の入口のテーパ部に倣って移動することになるので自動的に微調整に補正される。したがって、パンチＰはパンチ装着部１３へスムーズに挿入される。ダイＤも同様である（ステップＳ３〜Ｓ５）。
【００５８】
金型挿入が完了した時点で、Ｒ方向とＳ方向のサーボ制御がオンとなり、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９が上昇し待機位置へ旋回される（ステップＳ６及びＳ７）。
【００５９】
上記のように交換されたパンチＰとダイＤは、再び上部、下部タレット１１，１５が回転されて所定のパンチング加工位置３１に位置決めされ、ワークＷがパンチング加工される。
【００６０】
以上のように、パンチ保持部９１とダイ保持部９７がパンチ装着穴１３とダイ装着穴１７の位置に対して微小にずれていても、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９のＲ方向とＳ方向のサーボ制御がオフとなるので、パンチ交換アーム９３とダイ交換アーム９９のＲ方向とＳ方向はパンチ装着穴１３及びダイ装着穴１７の位置に倣って移動して自動的に微調整に補正される。パンチとダイの抜き取り又は挿入時にパンチ装着穴１３及びダイ装着穴１７に競り合って噛み込むという事態がなくなる。
【００６１】
なお、この発明は前述した実施の形態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。
【００６２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御をオフとすることにより、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向をパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動して微調整の補正が行われるのでパンチとダイの抜き取り又は挿入をスムーズに行える。
【００６３】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の効果と同様であり、パンチ交換アームとダイ交換アームが上部、下部タレットのパンチ装着穴及びダイ装着穴の上方へ位置決めされた後に、パンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向移動軸と旋回方向移動軸のサーボ制御をオフとすることにより、パンチ保持部とダイ保持部がパンチ装着穴とダイ装着穴の位置に対して微小にずれていても、パンチとダイの抜き取り又は挿入時にはパンチ交換アームとダイ交換アームの水平方向と旋回方向をパンチ装着穴とダイ装着穴に倣って移動して微調整の補正が行われるのでパンチとダイの抜き取り又は挿入をスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換方法のフローチャート図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換装置を備えたタレットパンチプレスの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換装置を備えたタレットパンチプレスの平面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、金型交換装置の部分的な斜視図である。
【図５】制御装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態の金型交換装置の模式的な動作説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の金型交換装置の部分的な動作説明図図である。
【図８】従来の金型交換装置の模式的な動作説明図である。
【符号の説明】
１ タレットパンチプレス
１１ 上部タレット
１３ パンチ装着穴
１５ 下部タレット
１７ ダイ装着穴
１９ タレット用サーボモータ
２１ パンチ交換領域
２３ ダイ交換領域
７５ 金型交換装置
８３ 上部昇降体用サーボモータ（上下方向移動軸のサーボ駆動装置）
８７ 下部昇降体用サーボモータ（上下方向移動軸のサーボ駆動装置）
９１ パンチ保持部
９３ パンチ交換アーム
９５，１０１ 旋回軸
９７ ダイ保持部
９９ ダイ交換アーム
１０３ 旋回サーボモータ（旋回方向移動軸のサーボ駆動装置）
１０５ スプライン軸
１１１ パンチアームスライド用サーボモータ
（水平方向移動軸のサーボ駆動装置）
１１５ ダイアームスライド用サーボモータ
（水平方向移動軸のサーボ駆動装置）
１１９ 制御装置
１２１ ＣＰＵ
１２７ メモリ
１２９ 指令部
Claims (2)
- パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域で金型交換装置のパンチ交換アームによりパンチを交換すると共にダイ交換アームによりダイを交換する際、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームをほぼ水平方向に移動せしめる水平方向移動軸のサーボ駆動装置とほぼ水平面で旋回方向に移動せしめる旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とをサーボ制御オンして上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴の上方へ移動位置決めした後、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下動せしめるときに、前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とを、パンチとダイのそれぞれの下端の角部に備えたＲ部又はテーパ部が上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴のそれぞれの入口に備えたテーパ部に倣って移動しての装着が完了するまで、又は抜取り完了までサーボ制御オフとすることを特徴とする金型交換方法。 - パンチプレスの上部、下部タレットの金型交換領域でパンチを交換するパンチ交換アームと、ダイを交換するダイ交換アームとを備えた金型交換装置において、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームをほぼ水平方向に移動せしめる水平方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを旋回方向に移動せしめる旋回方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下方向に移動せしめる上下方向移動軸のサーボ駆動装置を設け、
前記パンチ交換アームとダイ交換アームを前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置とをサーボ制御オンして上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴の上方へ移動位置決めした後、前記パンチ交換アームとダイ交換アームを上下動せしめる時に、前記水平方向移動軸のサーボ駆動装置と旋回方向移動軸のサーボ駆動装置を、パンチとダイのそれぞれの下端の角部に備えたＲ部又はテーパ部が上部、下部タレットのパンチ装着穴とダイ装着穴のそれぞれの入口に備えたテーパ部に倣って移動しての装着が完了するまで、又は抜取り完了するまでサーボ制御オフとする指令を与える指令部を備えた制御装置を設けてなることを特徴とする金型交換装置。
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