JP4804855B2 - パンチプレスの金型判断装置 - Google Patents

Description

本発明は、パンチプレスの金型判断装置に係り、特に、カメラを用いてパンチプレスに装着された金型の判断を行うものに関する。

従来、パンチプレスにおいて、本加工作動に先立っていわゆる「空打ち」動作を行い、上金型（パンチ）と下金型（ダイ）との接触の有無および金型を駆動するラムの駆動力の大小を判断することにより、パンチプレスの金型（パンチ、ダイ）の交換時の装着ミスを検出する構成のものが知られている（たとえば特許文献１参照）。
特開平１０−１６６０７８号公報

ところで、前記従来のパンチプレスの金型判断装置では、空打ち動作に時間がかかり、金型の装着ミスの検出を迅速に行うことが困難であるという問題がある。また、多数の金型を装着可能なタレットを備えたパンチプレスにおいて各金型の装着ミスを検出する場合、前記問題は一層顕著になる。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、パンチプレスの金型装着部に装着されたパンチとダイとが正しいものであるか否かを従来よりも短時間で判断することができるパンチプレスの金型判断装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、パンチプレスの装着部に装着されている一対のパンチとダイとのうちの前記ダイを間にして前記パンチとは反対側に設けられ、前記ダイに設けられた貫通孔を通して前記パンチの端面を撮像すると共に、前記ダイの前記貫通孔の縁を撮像するカメラと；前記カメラでの撮像により得た情報を画像処理して、前記パンチの端面の形態を示す情報と、前記パンチの装着角度を示す情報と、前記ダイの前記貫通孔の形態を示す情報と、前記ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と；前記パンチの端面の形態を示す情報と、前記装着部における前記パンチの装着角度を示す情報とを入力するパンチ情報入力手段と；前記ダイの前記貫通孔の形態を示す情報と、前記装着部における前記ダイの装着角度を示す情報とを入力するダイ情報入力手段と；前記画像処理手段で得られた各情報と、前記各情報入力手段で得られた各情報とにより、前記装着部に正しい形態のダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し、前記装着部に正しい形態のパンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と；前記判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段とを有するパンチプレスの金型判断装置である。

請求項２に記載の発明は、複数のパンチを装着可能な上部タレットと複数のダイを装着可能な下部タレットとを有し、前記上部タレットに装着されている各パンチのうちの所定のパンチと、前記下部タレットに装着されている各ダイのうちで前記所定のパンチと対向している所定のダイとの協働によって、板状のワークに加工を施すことが可能なパンチプレスの金型判断装置において、前記下部タレットの下側に設けられ、前記各ダイのうちの所定のダイである被撮像ダイに設けられた貫通孔を通して、前記各パンチのうちで前記被撮像ダイに対向している所定のパンチである被撮像パンチの端面を撮像すると共に、前記被撮像ダイの貫通孔の縁を撮像するカメラと；前記カメラでの撮像により得た情報を画像処理して、前記被撮像パンチの端面の形態を示す情報と、前記被撮像パンチの装着角度を示す情報と、前記被撮像ダイの貫通孔の形態を示す情報と、前記被撮像ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と；前記各パンチの端面の形態を示す情報と、前記各パンチの前記上部タレットへの装着位置を示す情報と、前記各装着位置における各パンチの装着角度を示す情報とを入力するパンチ情報入力手段と；前記各ダイの貫通孔の端面の形態を示す情報と、前記各ダイの前記下部タレットへの装着位置を示す情報と、前記各装着位置における各ダイの装着角度を示す情報とを入力するダイ情報入力手段と；前記画像処理手段で得られた各情報と、前記各情報入力手段で得られた各情報とにより、前記被撮像ダイが正しい形態のものであるか否かを判断し、前記被撮像ダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し、前記被撮像パンチが正しい形態のものであるか否かを判断し、前記被撮像パンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と；前記判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段とを有するパンチプレスの金型判断装置である。

本発明によれば、パンチプレスの金型装着部に装着されたパンチとダイとが正しいものであるか否かを従来よりも短時間で判断することができるパンチプレスの金型判断装置を提供することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施例に係るパンチプレスの金型識別装置２を備えたタレットパンチプレス１の正面図である。

タレットパンチプレス１は、上部タレット３と下部タレット５とを有している。上部タレット３は、円周上に複数の上金型（パンチ）を装着可能な複数のパンチ装着部を備えている。また、下部タレット５は、上部タレット３に対し、前記パンチと対を為して使用される下金型（ダイ）を装着可能な複数のダイ装着部を備えている。上部タレット３および下部タレット５は、加工用のパンチ及びダイを加工部（パンチセンタ）に提供すべく、同期して回転するようになっている。

前記加工部の上方位置にはストライカ７が設けられている。ストライカ７は、所定のタイミングで迅速に降下され、前記パンチの頭部を押圧することにより、前記パンチと前記ダイとの間で、図示しないワークピース（ワーク）の所定位置にパンチ加工を施すものである。

図１において各タレット３、５の右方に位置するクランプ装置９は、図示しない板状のワークピースの一端を把持し、該ワークピースの所定位置を前記加工部に位置せしめるためのものである。このために、該クランプ装置９はＸＹ平面（水平面）内を移動するキャリッジ１１に固定され、該キャリッジ１１は、タレットパンチプレス１に接続された制御装置（たとえばＮＣ装置）１３で駆動されるようになっている。

ＮＣ装置１３は、図示しないＸ軸及びＹ軸駆動用のサーボモータを介して前記キャリッジ１１を駆動制御すると共に、前記加工部に所定の金型がくるように、各タレット３、５の回転を制御するようになっている。ＮＣ装置１３の操作面には、各種指令やデータを入力するため入力手段の例である複数のキー群（図示せず）等が備えられていると共に、画像表示手段の例であるＬＣＤ（図示せず）が設けられている。

前述したように構成されていることにより、タレットパンチプレス１は、複数のパンチを装着可能な上部タレット３と複数のダイを装着可能な下部タレット５とを有し、前記上部タレット３に装着されている各パンチのうちの所定のパンチと、前記下部タレット５に装着されている各ダイのうちで前記所定のパンチと対向している所定のダイとの協働によって、板状のワークに加工を施すことができるようになっている。

次に、パンチプレスの金型識別装置（以下、「金型識別装置」という。）２について説明する。

図２は、図１のＩＩ部を拡大した断面図である。

金型識別装置２は、カメラ（たとえばＣＣＤカメラ）１５を備えている。カメラ１５は、下部タレット５の下側（たとえば、前記加工部の真下）で下部タレット５から離れて設けられている。そしてカメラ１５は、下部タレット５に装着された各ダイのうちの所定のダイである被撮像ダイＤ（図２参照；前記加工部に位置しているダイ）に設けられている貫通孔ＤＨを通して、上部タレット３に装着された各パンチのうちで前記被撮像ダイに対向している所定のパンチである被撮像パンチＰ（図２参照；前記加工部に位置しているパンチ）の端面ＰＦを撮像すると共に、前記被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの縁を撮像するようになっている。

被撮像ダイＤと被撮像パンチＰとは、互いが協働してワークにパンチ加工を施すものであり、被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの形態と被撮像パンチＰの端面ＰＦの形態とは互いがほぼ等しいか、被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの内側に被撮像パンチＰの端面ＰＦが入り込める大きさになっている。

被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨや被撮像パンチＰの端面ＰＦの形態は、非円形（下部タレット５や上部タレット３に取り付けられたダイやパンチをこの中心軸（上下方向に延びる中心軸）を中心として回転した場合、貫通孔や端面の姿勢（方向性）が変化する形状；たとえば長方形状）であるものとするが、もちろん円形であってもよい。

金型識別装置２のたとえば制御装置１３には、画像処理手段（画像処理装置）１７と、パンチ情報入力手段１９と、ダイ情報入力手段２１と、判断手段２３と、この判断手段２３での判断結果を出力する判断結果出力手段（たとえば前記ＬＣＤ）２５とが設けられている。

画像処理装置１７は、カメラ１５の撮像により得た情報を画像処理して、被撮像パンチＰの端面ＰＦの形態（大きさを含む形態）を示す情報と、被撮像パンチＰの装着角度(上部タレット３に取り付けられたパンチＰをこの中心軸（上下方向に延びる中心軸）を中心として回転した場合における端面ＰＦの姿勢（方向性）)を示す情報と、被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの形態（大きさを含む形態）を示す情報と、被撮像ダイＤの装着角度(下部タレット５に取り付けられたダイをこの中心軸（上下方向に延びる中心軸）を中心として回転した場合における貫通孔の姿勢（方向性）)を示す情報とを得る装置である。

パンチ情報入力手段１９は、上部タレット３に装着される各パンチの端面の形態を示す情報と、前記各パンチの前記上部タレット３への装着位置を示す情報と、前記各装着位置における各パンチの装着角度を示す情報とを入力する手段である。ダイ情報入力手段２１は、下部タレット５に装着される各ダイの貫通孔の端面の形態を示す情報と、各ダイの下部タレット５への装着位置を示す情報と、前記各装着位置における各ダイの装着角度を示す情報とを入力する手段である。なお、前述した各情報は、たとえば、タレットパンチプレス１の加工プログラムがＮＣ装置１３に、加工プログラム入力装置を用いて入力されたときに、自動的に入力されるようになっているものとする。

判断手段２３は、画像処理手段１７で得られた各情報と、前記各情報入力手段１９、２１で得られた各情報とにより、被撮像ダイＤ（ダイＤの貫通孔ＤＨ）が正しい形態のものであるか否かを判断し、被撮像ダイＤが正しい装着角度で下部タレット５に装着されているか否かを判断し、また、被撮像パンチＰ（パンチの端面ＰＦ）が正しい形態のものであるか否かを判断し、被撮像パンチＰが正しい装着角度で上部タレット３に装着されているか否かを判断する手段である。

つまり、上部タレット３と下部タレット５とを適宜回転し、カメラ１５で撮像する被撮像ダイＤと被撮像パンチＰとを、カメラ１５で撮像することができる位置（カメラ１５の真上；加工部）にもってくる。そして、カメラ１５で被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの縁と被撮像パンチＰの端面ＰＦとを撮影し、この撮影したものを画像処理し、画像処理で得られた情報と、前記各入力手段１９、２１で入力された情報のうちでカメラ１５で撮像した位置に存在している被撮像パンチＰと被撮像ダイＤとの情報を用い、実際に装着されている被撮像パンチＰと被撮像ダイＤとが、予定していた通りのものであるか否か、すなわち、形状が正しいか、取り付け角度が正しいかを、判断手段２３で判断するようになっている。

また、金型識別装置２は、上部タレット３や下部タレット５をさらに適宜回転し、上部タレット３や下部タレット５に装着されている他の各パンチ、各ダイについて、前記判断を順次行うように構成されている。

次に、タレットパンチプレス１の金型識別装置２の動作について説明する。

図３は、タレットパンチプレス１の金型識別装置２の動作を示すフローチャートである。

タレットパンチプレス１の各タレット３、５の各装着部には、作業員により所定の各パンチ、ダイが装着されているものとする。ステップＳ１において、パンチ情報入力手段１９で各パンチの情報（たとえば、図４に示す、ＴｏｏＬ．Ｎｏ．「Ｔ２２５Ｐ」に関する形状等を示す情報）を入力し、ダイ情報入力手段２１で各ダイの情報（たとえば、図４に示す、ＴｏｏＬ．Ｎｏ．「Ｔ２２５Ｄ」に関する形状等を示す情報）を入力する。

ステップＳ３で、各タレット３、５を適宜回転し位置決めして、被撮像ダイＤと被撮像パンチＰとをカメラ１５の真上に持ってくる。ステップＳ５で、カメラ１５を用いて、被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨを撮影し、画像処理手段１７で画像処理を行う。

続いて、ステップＳ７で、ダイ情報入力手段２１で得た被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの形態や方向性（装着角度）と、画像処理手段１７で得た被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの形態や方向性（装着角度）とが、図５（パンチＰとダイＤとが正常である状態を示す図）に示すように、１００％一致（合致）したか否かを判断し、たとえば、図６に示すようにダイを装着した際の方向が９０°ずれていることにより一致していない場合には、ステップＳ９で、前記ＬＣＤ等を用いてアラームを出す。

一方、ステップＳ７で、ダイ情報入力手段２１で得た被撮像ダイＤの貫通孔ＤＨの形態や方向性と、画像処理手段１７で得た被撮像ダイの貫通孔ＤＨの形態や方向性とが、互いに一致した場合には、ステップＳ１１で、カメラ１５を用いて、被撮像パンチＰの端面ＰＦを撮影し、画像処理手段１７で画像処理を行う。続いて、ステップ１３で、パンチ情報入力手段１９で得た被撮像パンチＰの端面ＰＦの形態や方向性と、画像処理手段１７で得た被撮像パンチＰの端面ＰＦの形態や方向性とが、図５（パンチＰとダイＤとの正常な状態を示す図）に示すように、１００％一致（合致）したか否かを判断し、たとえば、図７に示すようにパンチを装着した際の方向が９０°ずれていることにより一致していない場合には、ステップＳ１５で、前記ＬＣＤ等を用いてアラームを出す。

ステップＳ１３で、画像処理手段１７で得た被撮像パンチの端面ＰＦの形態や方向性とが、互いに一致した場合には、ステップＳ１７で、各タレット３、５に装着した総ての金型（パンチ、ダイ）もしくは加工プログラムで指定された総ての金型についての判断が完了したか否かを判断し、完了していない場合には、ステップＳ３に戻る。

金型識別装置２によれば、カメラ１５、画像処理手段１７、各情報入力手段１９、２１を用いて、タレット３、５に装着された金型が正しいものであるが否かを判断しているので、いわゆる「空打ち」が不要になり、タレットパンチプレス１の金型装着部（各タレット３、５）に装着されたパンチとダイとが正しいものであるか否かを従来よりも短い時間で判断することができる。

また、従来のように、金型装着部（各タレット３、５）に装着されたパンチとダイとが正しいものであるか否かを判断する際パンチとダイを接触させる必要がないので、パンチとダイとに無駄な力がかかることを無くすことができ、パンチとダイとの寿命を延ばすことができる。

なお、図８（上部タレットと下部タレットの変形例を示す平面図）に示すように、各回転中心ＣＬ１、ＣＬ３が互いに離れている上部タレット３ａと下部タレット（上部タレット３ａよりも外径およびダイ装着部の半径が大きい下部タレット）５ａとで、タレットパンチプレス１の各タレットを構成して、下部タレット５ａに撮像専用の貫通孔ＨＬを設けてもよい。

なお、金型識別装置２は、パンチプレスの装着部に装着されている一対のパンチとダイとのうちの前記ダイを間にして前記パンチとは反対側に設けられ前記ダイに設けられた貫通孔を通して前記パンチの端面を撮像すると共に、前記ダイの前記貫通孔の縁を撮像するカメラと、前記カメラでの撮像により得た情報を画像処理して前記パンチの端面の形態を示す情報と前記パンチの装着角度を示す情報と前記ダイの前記貫通孔の形態を示す情報と前記ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と、前記パンチの端面の形態を示す情報と前記装着部における前記パンチの装着角度を示す情報とを入力するパンチ情報入力手段と、前記ダイの前記貫通孔の形態を示す情報と前記装着部における前記ダイの装着角度を示す情報とを入力するダイ情報入力手段と、前記画像処理手段で得られた各情報と前記各情報入力手段で得られた各情報とにより前記装着部に正しい形態のダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し前記装着部に正しい形態のパンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と、前記判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段とを有する金型判断装置の例である。

また、金型識別装置２を、下部タレットの下側に設けられ各ダイのうちの所定のダイである被撮像ダイに設けられた貫通孔を通して各パンチのうちで被撮像ダイに対向している所定のパンチである被撮像パンチの端面を撮像すると共に被撮像ダイの貫通孔の縁を撮像するカメラと、カメラでの撮像により得た情報を画像処理して被撮像パンチの端面の形態を示す情報と被撮像パンチの装着角度を示す情報と被撮像ダイの貫通孔の形態を示す情報と被撮像ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と、上部タレットへの装着対象になり得る各パンチの端面の形態を示す情報を各パンチのＩＤと対応づけて記憶してあり下部タレットへの装着対象になり得る各ダイの貫通孔の形態を示す情報を各ダイのＩＤと対応づけて記憶してある金型情報記憶手段２７（図１参照）と、被撮像パンチに付されているＩＤを取得し被撮像ダイに付されているＩＤを取得する金型識別情報取得手段と、被撮像パンチの装着角度を示す情報とを入力するパンチ情報入力手段と、被撮像ダイの装着角度を示す情報とを入力するダイ情報入力手段と、金型識別情報取得手段で取得したＩＤに基づいて金型情報記憶手段に記憶されている被撮像パンチの端面の形態を示す情報と被撮像ダイの貫通孔の形態を示す情報とを選択しこの選択した各情報と画像処理手段で得られた各情報と各情報入力手段で得られた各情報とにより被撮像ダイが正しい形態のものであるか否かを判断し被撮像ダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し被撮像パンチが正しい形態のものであるか否かを判断し被撮像パンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と、判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段とを有する装置としてもよい。

さらに、金型識別装置２を、下部タレットの下側に設けられ各ダイのうちの所定のダイである被撮像ダイに設けられた貫通孔を通して各パンチのうちで被撮像ダイに対向している所定のパンチである被撮像パンチの端面を撮像すると共に被撮像ダイの貫通孔の縁を撮像するカメラと、カメラでの撮像により得た情報を画像処理して被撮像パンチの端面の形態を示す情報と被撮像パンチの装着角度を示す情報と被撮像ダイの貫通孔の形態を示す情報と被撮像ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と、上部タレットへの装着対象になり得る各パンチの端面の形態を示す情報とこれらの各パンチの装着角度を示す情報とを各パンチのＩＤと対応づけて記憶してあり下部タレットへの装着対象になり得る各ダイの貫通孔の形態を示す情報とこれらの各ダイの装着角度を示す情報とを各ダイのＩＤと対応づけて記憶してある金型情報記憶手段２７（図１参照）と、被撮像パンチに付されているＩＤを取得し被撮像ダイに付されているＩＤを取得する金型識別情報取得手段と、金型識別情報取得手段で取得したＩＤに基づいて金型情報記憶手段に記憶されている被撮像パンチの端面の形態を示す情報と装着角度を示す情報と被撮像ダイの貫通孔の形態を示す情報と装着角度を示す情報を選択しこの選択した各情報と画像処理手段で得られた各情報とにより被撮像ダイが正しい形態のものであるか否かを判断し被撮像ダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し被撮像パンチが正しい形態のものであるか否かを判断し被撮像パンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と、判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段とを有する装置としてもよい。

本発明の実施例に係るパンチプレスの金型識別装置を備えたタレットパンチプレスの正面図である。 図１におけるＩＩ部を拡大した断面図である。 タレットパンチプレスの金型識別装置の動作を示すフローチャートである。 金型の情報を示す図である。 パンチとダイとが正常である状態を示す図である。 ダイが正常でない状態を示す図である。 パンチが正常でない状態を示す図である。 上部タレットと下部タレットの変形例を示す平面図である。

符号の説明

１ タレットパンチプレス
２ 金型識別装置
３ 上部タレット
５ 下部タレット
１３ 制御装置
１５ カメラ
１７ 画像処理手段
１９ パンチ情報入力手段
２１ ダイ情報入力手段
２３ 判断手段
２５ 判断結果出力手段

Claims (2)

1. パンチプレスの装着部に装着されている一対のパンチとダイとのうちの前記ダイを間にして前記パンチとは反対側に設けられ、前記ダイに設けられた貫通孔を通して前記パンチの端面を撮像すると共に、前記ダイの前記貫通孔の縁を撮像するカメラと；
   前記カメラでの撮像により得た情報を画像処理して、前記パンチの端面の形態を示す情報と、前記パンチの装着角度を示す情報と、前記ダイの前記貫通孔の形態を示す情報と、前記ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と；
   前記パンチの端面の形態を示す情報と、前記装着部における前記パンチの装着角度を示す情報とを入力するパンチ情報入力手段と；
   前記ダイの前記貫通孔の形態を示す情報と、前記装着部における前記ダイの装着角度を示す情報とを入力するダイ情報入力手段と；
   前記画像処理手段で得られた各情報と、前記各情報入力手段で得られた各情報とにより、前記装着部に正しい形態のダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し、前記装着部に正しい形態のパンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と；
   前記判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段と；
   を有することを特徴とするパンチプレスの金型判断装置。
2. 複数のパンチを装着可能な上部タレットと複数のダイを装着可能な下部タレットとを有し、前記上部タレットに装着されている各パンチのうちの所定のパンチと、前記下部タレットに装着されている各ダイのうちで前記所定のパンチと対向している所定のダイとの協働によって、板状のワークに加工を施すことが可能なパンチプレスの金型判断装置において、
   前記下部タレットの下側に設けられ、前記各ダイのうちの所定のダイである被撮像ダイに設けられた貫通孔を通して、前記各パンチのうちで前記被撮像ダイに対向している所定のパンチである被撮像パンチの端面を撮像すると共に、前記被撮像ダイの貫通孔の縁を撮像するカメラと；
   前記カメラでの撮像により得た情報を画像処理して、前記被撮像パンチの端面の形態を示す情報と、前記被撮像パンチの装着角度を示す情報と、前記被撮像ダイの貫通孔の形態を示す情報と、前記被撮像ダイの装着角度を示す情報とを得る画像処理手段と；
   前記各パンチの端面の形態を示す情報と、前記各パンチの前記上部タレットへの装着位置を示す情報と、前記各装着位置における各パンチの装着角度を示す情報とを入力するパンチ情報入力手段と；
   前記各ダイの貫通孔の端面の形態を示す情報と、前記各ダイの前記下部タレットへの装着位置を示す情報と、前記各装着位置における各ダイの装着角度を示す情報とを入力するダイ情報入力手段と；
   前記画像処理手段で得られた各情報と、前記各情報入力手段で得られた各情報とにより、前記被撮像ダイが正しい形態のものであるか否かを判断し、前記被撮像ダイが正しい装着角度で装着されているか否かを判断し、前記被撮像パンチが正しい形態のものであるか否かを判断し、前記被撮像パンチが正しい装着角度で装着されているか否かを判断する判断手段と；
   前記判断手段での判断結果を出力する判断結果出力手段と；
   を有することを特徴とするパンチプレスの金型判断装置。

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