JP5091179B2 - 移動式金型クランプ装置、これを備えるプレス機及びこれを用いた金型のクランプ方法 - Google Patents

Description

本発明は移動式金型クランプ装置、この移動式金型クランプ装置を備えるプレス機及びこの移動式金型クランプ装置を用いた金型のクランプ方法に関する。

プレス機の分野において、金型をプレス機の金型設置台（スライド）に固定する際にクランプ装置が用いられている。金型設置台に金型を固定するクランプ装置の一例として、例えば特許文献１に示されているような移動式クランプ装置がある。

この移動式クランプ装置において、金型のクランプに用いられるクランプ装置（クランパーヘッド）は、金型をアンクランプすると金型設置台に隣接配置された固定被クランプ部の真下まで水平移動し、固定被クランプ部をクランプする。

ここで、上記移動式金型クランプ装置におけるクランプ装置の動作について概説する。先ず、固定被クランプ部をクランプして待機するクランプ装置を、クランプ装置から圧油を排出して固定被クランプ部をアンクランプさせ、固定被クランプ部の下方へ鉛直移動させる。
次に、クランプ装置に連結した可撓体を駆動させ、クランプ装置を金型のクランプする位置の真下まで水平移動させる。次に、クランプ装置に圧油を供給して上方に鉛直移動させ、金型を押圧させてクランプさせる。

この移動式金型クランプ装置において、全てのクランプ装置は共通した一つの油圧源から圧油が供給されて駆動するため、一斉に動く。すなわち、金型をクランプするクランプ装置が金型をクランプすると同時に、金型のクランプに用いられないクランプ装置は、上方に鉛直移動して固定被クランプ部をクランプする。
アンクランプする際も同様に、全てのクランプ装置が一斉に下方へ鉛直移動する。

特開２００４−２５５４２８号公報

上記特許文献１記載の移動式金型クランプ装置を含む一般の移動式金型クランプ装置においては、上述したように全てのクランプ装置は一つの油圧源から圧油が供給され、駆動するので、クランプ装置が金型をクランプする際には、油圧源に貯留された一定量の圧油を各クランプ装置で等分配することになる。そのため、クランプ装置一つ当たりに使用される圧油の量が少なく、クランプ装置が金型をクランプする際の金型への接近する移動速度、及び、クランプ装置が金型をアンクランプする際の金型からの離間する移動速度が遅い。
このため、金型設置台に取り付けられていた金型を外し、別の金型を金型設置台に取り付け、その取り付けた金型をクランプする、という一連の作業に要する時間が長くなり、生産効率が低下することになる。

なお、全てのクランプ装置が一つの油圧源から圧油が供給されるという方式をとらず、各クランプ装置に油圧源を設けるという解決方法が考えられるが、コスト高や複数の油圧源を設置する場所が確保できない等の理由により、現実的ではない。

本発明は以上の課題を解決すべく開発されたものである。本発明はクランパーヘッドが金型をクランプするまでに要する時間を短縮させ、生産効率を向上させた移動式金型クランプ装置を提供することを目的とする。

本発明者は、以上のような課題背景をもとに鋭意研究を重ねた結果、未使用側クランパーヘッドがダミーブロックをクランプする際の移動距離を、使用側クランパーヘッドが金型をクランプする際の移動距離よりも短くすることで、上記の課題を解決できることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成させたものである。

すなわち本発明は、（１）、全クランパーヘッドが共通の油圧源から供給される圧油で駆動する移動式金型クランプ装置であって、プレス機の金型設置台に並設されたクランパー本体と、該クランパー本体に設けられ、金型設置台に形成されたＴ溝を走行可能なクランパーヘッドと、クランパー本体に設けられたダミーブロックと、からなるクランプ機を複数備え、クランパーヘッドのうちの使用する使用側クランパーヘッドが金型をクランプする際、クランパーヘッドのうちの未使用の未使用側クランパーヘッドがダミーブロックをクランプするものであり、未使用側クランパーヘッドがダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、使用側クランパーヘッドが金型をクランプする方向に移動する距離よりも、短くなっている移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（２）、金型設置台がスライドである上記（１）記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（３）、金型設置台がボルスタプレートである上記（１）記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（４）、前記ダミーブロックの厚さが前記金型の厚さよりも厚い上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（５）、ダミーブロックの金型と対向する一角がテーパー状になっている上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（６）、クランパーヘッドの駆動源がエアシリンダである上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（７）、クランパーヘッドが、Ｔ溝内を摺動可能なロッド部と、該ロッド部に連結され、金型及びダミーブロックをクランプするクランプ部と、からなる上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（８）、使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第一ダミーブロック側クランプ位置から、下方の第一ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、金型をクランプする位置の真下の第一金型側待機位置へ水平移動し、スライドに金型をクランプする第一金型側クランプ位置へ鉛直移動するものであり、未使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第一ダミーブロック側クランプ位置から、下方の第一ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、使用側クランパーヘッドが第一金型側クランプ位置へ移動する際に、再び第一ダミーブロック側クランプ位置へ鉛直移動するものであり、未使用側クランパーヘッドのダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、第一ダミーブロック側クランプ位置から第一ダミーブロック側待機位置までの距離であり、使用側クランパーヘッドの金型をクランプする方向に移動する距離が、第一金型側待機位置から第一金型側クランプ位置までの距離である上記（２）記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（９）、前記使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第二ダミーブロック側クランプ位置から、上方の第二ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、前記第二ダミーブロック側待機位置から前記金型をクランプする位置の真上の第二金型側待機位置へ水平移動し、前記第二金型側待機位置から下方の前記ボルスタプレートに金型をクランプする第二金型側クランプ位置へ鉛直移動するものであり、前記未使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第二ダミーブロック側クランプ位置から、上方の第二ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、前記使用側クランパーヘッドが第二金型側クランプ位置へ移動する際に、前記第二ダミーブロック側待機位置から下方の第二ダミーブロック側クランプ位置へ再び鉛直移動するものであり、前記未使用側クランパーヘッドの前記ダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、第二ダミーブロック側クランプ位置から第二ダミーブロック側待機位置までの距離であり、前記使用側クランパーヘッドの前記金型をクランプする方向に移動する距離が、第二金型側待機位置から第二金型側クランプ位置までの距離である上記（３）記載の移動式金型クランプ装置に存する。

本発明は、（１０）、上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の移動式金型クランプ装置を備えるプレス機に存する。

本発明は、（１１）、上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の移動式金型クランプ装置を用いた金型のクランプ方法に存する。

本発明の移動式金型クランプ装置においては、金型のクランプに使用しない未使用側クランパーヘッドがダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、使用側クランパーヘッドが金型をクランプする方向に移動する距離よりも短くなっているので、未使用側クランパーヘッドに使用される圧油の量が減少し、その分使用側クランパーヘッドに使用される圧油の量が増大する。
すなわち、未使用側クランパーヘッドの移動距離が、使用側クランパーヘッドの移動距離よりも短いため、使用側クランパーヘッド及び未使用側クランパーヘッドに対して同時に圧油が供給されると、未使用側クランパーヘッドの方に先にダミーブロックをクランプする際に必要となる圧油が全て供給される。そうすると、本来未使用側クランパーヘッドの移動に使用されるはずだった分の圧油が、使用側クランパーヘッドに供給されるため、使用側クランパーヘッドに供給される圧油の流量が増加し、使用側クランパーヘッドの移動速度が増大する。このことにより、上記移動式金型クランプ装置によれば、未使用側クランパーヘッドの移動距離が短くなると共に、使用側クランパーヘッドの移動速度が増大するので、金型の交換に要する時間が短縮され、プレス機の生産効率が向上することになる。

本発明の移動式金型クランプ装置においては、ダミーブロックの厚さが金型の厚さよりも厚いと、特別な装置を使うことなく、未使用側クランパーヘッドがダミーブロックをクランプする方向に移動する距離を短くすることができる。

本発明の移動式金型クランプ装置においては、ダミーブロックの金型と対向する一角がテーパー状になっている場合、使用側クランパーヘッドが金型をアンクランプして戻ってくる際に、ダミーブロックと衝突したとしても、テーパーの加工面が使用側クランパーヘッドを逃がすように誘導する機能を果たす。このため、使用側クランパーヘッドの破損を抑制できる。

本発明の移動式金型クランプ装置においては、クランパーヘッドの駆動源がエアシリンダである場合、エアシリンダのＯＮ・ＯＦＦ操作でクランパーヘッドが制御されるため、複雑な制御回路が不要になる。

本発明の移動式金型クランプ装置においては、クランパーヘッドがスライドに形成されたＴ溝内を摺動するロッド部を備える場合、Ｔ溝がクランパーヘッドの動きを規制するガイド機能を果たす。そのため、クランパーヘッドはＴ溝内を移動する際にガタ付かない。
また、未使用側クランパーヘッドがスライドに形成されたＴ溝内を摺動するロッド部を備えると、取り付けられる金型の形状に応じて使用側クランパーヘッドとして用いることができる。

図１は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置がプレス機のスライドに取り付けられた状態を模式的に示す説明図である。 図２は、図１の斜視図である。 図３Ａは、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置のクランプ機を示す拡大断面図である。 図３Ｂは、図３に示す状態からクランプ機が水平移動した状態を示す拡大断面図である。 図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える使用側クランパーヘッドが、テーパー状の加工面が形成されたダミーブロックに衝突した際の使用側クランパーヘッドの動きを示す説明図である。 図５は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備えるダミーブロックの形状を示す斜視図である。 図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。 図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える未使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。 図８は、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置がプレス機のボルスタプレートに取り付けられた状態を模式的に示す説明図である。 図９の（Ａ）〜（Ｃ）は、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える未使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。 図１１は、本発明のプレス機の一実施形態を示す説明図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。
更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

（第一実施形態）
第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置として、金型設置台がスライドであり、金型が上型である場合で説明する。

図１は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置がプレス機のスライドに取り付けられた状態を模式的に示す説明図であり、図２は図１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る移動式金型クランプ装置Ａ１は、プレス機のスライド１０４に並設されたクランパー本体１と、クランパー本体１に設けられ、スライド１０４に形成されたＴ溝を走行可能なクランパーヘッド２と、クランパー本体１に設けられたダミーブロック３と、からなるクランプ機Ｘを複数備える。なお、本実施形態に係るクランプ機Ｘは、プレス機のスライド１０４に上型１０３を固定させるための装置である。

図２に示すように、複数のクランプ機Ｘはスライド１０４の対向する側面にそれぞれ複数並設されている。かかる複数のクランプ機Ｘは、いずれもスライド１０４の下面に形成された複数のＴ溝１１を水平移動可能となっている。
ここで、本発明において、複数のクランプ機Ｘはスライド１０４に取り付けられる上型の形状に応じて、上型をクランプする際に使用されるもの（以下「使用側クランパーヘッド」という。）と、上型をクランプする際に使用されないもの（以下「未使用側クランパーヘッド」という。）に区別する。なお、使用側クランパーヘッドと未使用側クランパーヘッドの構造は同じであるので、単にクランパーヘッドと示す場合は、使用側クランパーヘッドと未使用側クランパーヘッドとの両方を含むものとする。

図３Ａは、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置のクランプ機を示す拡大断面図であり、図３Ｂは、図３の（Ａ）に示す状態からクランプ機が水平移動した状態を示す拡大断面図である。
図３の（Ａ）に示すように、クランプ機Ｘにおいては、クランパー本体１が直方体状であり、クランパー本体１の下面（底面）には、スライド１０４の下面に形成されたＴ溝１１と同一形状のＴ溝１０が形成されている。すなわち、クランパー本体１の下面に形成されたＴ溝１０は、スライド１０４に形成されたＴ溝１１と連続するような形状となっている。また、クランパー本体１の下面は、スライド１０４の下面に対して面一になるように並設されている。

クランパーヘッド２は、クランパー本体１に形成されたＴ溝１０及びスライド１０４の下面に形成されたＴ溝１１を摺動可能なロッド部２１と、該ロッド部２１に連結され、上型１０３をクランプするクランプ部２２とを備える。

クランプ部２２は、油圧シリンダ２２ａと、油圧シリンダ２２ａに嵌入された油圧ピストン２２ｂと、油圧ピストン２２ｂを下方から支持するスプリング２２ｃとからなる。なお、油圧シリンダ２２ａは、油圧シリンダ２２ａに連結された圧油ホース８を介して図示しないクランプ用油圧源と接続されている。

クランプ部２２は、油圧シリンダ２２ａにクランプ用油圧源から高圧の圧油が供給されると、圧油の圧力によって上昇し、上型１０３又はダミーブロック３をクランプする。一方、クランプ部２２は、油圧シリンダ２２ａからクランプ用油圧源に圧油が排出されると、下降し、上型１０３又はダミーブロック３をアンクランプする。なお、クランプ部２２が上型１０３又はダミーブロック３をクランプする際の圧力は、油圧シリンダ２２ａ内の油圧と同じ大きさに依存する。また、クランプ用油圧源による油圧シリンダ２２ａへの圧油の供給及び排出は、図示しない油圧源制御部で制御される。

ロッド部２１は、Ｔ溝１０に係合されており、Ｔ溝１０、１１から抜け落ちることを防止するための径大部２１ａと、径大部２１ａ及び油圧ピストン２２ｂを連結する支持部２１とからなる。
かかる径大部２１ａは、クランパー本体１内に収納されたチェーン４と連結されている。

チェーン４は、一端が上述した径大部２１ａに連結されており、他端が後述するピストンロッドに連結されている。
かかるチェーン４は、クランパーヘッド２をＴ溝１０、１１に沿って走行させるためのものであり、クランパー本体１の内側にＵ字状に収納されている。

クランプＸにおいて、クランパー本体１の内部中央にはエアシリンダ５が配設されている。エアシリンダ５にはピストンロッド６が垂直に立設されており、ピストンロッド６は歯付きプーリ７を介してチェーン４を下から支持している。
そして、エアシリンダ５からエアが供給されると、図３Ｂに示すように、ピストンロッド６が下方に移動し、回転自在な歯付きプーリ７が回転すると共に、チェーン４がクランパー本体１から延出される。これにより、使用側クランパーヘッド２ＡがＴ溝１０、１１に案内されながらダミーブロック３側から上型側に水平移動することになる。
なお、エアシリンダ５にエアが排出されると、ピストンロッド６が上方に移動し、回転自在な歯付きプーリ７が回転すると共に、一方、チェーン４がクランパー本体１に収納される。これにより、使用側クランパーヘッド２ＡがＴ溝１０、１１に案内されながら上型側からダミーブロック３側に水平移動することになる。

クランプＸにおいて、エアシリンダ５には、エアシリンダ５へのエアの供給を行うエア供給部９が設けられている。かかるエア供給部９は、図示しないエアシリンダ制御部によって制御されている。エアシリンダ制御部は、クランパーヘッド２のクランプ部２２に取り付けられた図示しない近接センサと接続されている。クランプＸにおいて、クランパーヘッド２のロット部２１とＴ溝の所定位置とが近接した場合、近接センサが信号を発信し、該信号を受信したエアシリンダ制御部がエア供給部９からエアシリンダ５へのエアの供給を停止させる。

また、エア供給部９は、クランプ用油圧源の圧油の供給量を制御する図示しない油圧源制御部とも接続されている。油圧源制御部はエアシリンダ制御部からの信号に基づいて、圧油の供給及び排出を制御する。

図１に戻り、本実施形態の移動式金型クランプ装置Ａ１において、ダミーブロック３は、クランパー本体１の下面に取り付けられる。ダミーブロック３は上型１０３をクランプしない未使用側クランパーヘッド２Ｂによってクランプされる。ダミーブロック３をクランプすることにより、未使用側クランパーヘッド２Ｂがプレス機１００の振動によってガタ付くことが防止される。

ダミーブロック３の厚さｄ１（鉛直方向の長さ）は、上型１０３の使用側クランパーヘッド２Ａによってクランプされる被クランプ部１０５の厚さｄ２よりも厚くなっている。これにより、未使用側クランパーヘッド２Ｂがダミーブロック３をクランプする方向に移動する距離が、使用側クランパーヘッド２Ａが上型１０３をクランプする方向に移動する距離よりも、短くなる。

そのため、未使用側クランパーヘッド２Ｂが鉛直移動する際に使用される圧油の量が従来よりも減少し、その減少した分の圧油は使用側クランパーヘッド２Ａを鉛直移動させる際に使用される。
使用側クランパーヘッド２Ａの移動速度は使用される圧油の量に応じて上昇するため、使用側クランパーヘッド２Ａの移動速度は、ダミーブロックの厚さと、被クランプ部の厚さとが同じであった従来の移動式金型クランプ装置よりも向上する。

ダミーブロック３の上型１０３と対向する一角は、テーパー状になっている。これにより、使用側クランパーヘッド２Ａとダミーブロック３との衝突による、使用側クランパーヘッド２Ａの稼動停止や破損が防止される。

図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える使用側クランパーヘッドが、テーパー状の加工面が形成されたダミーブロックに衝突した際の使用側クランパーヘッドの動きを示す説明図である。
図４の（Ａ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａが上型をアンクランプ後、想定されていた位置よりも下がりきらなかった場合、使用側クランパーヘッド２Ａがダミーブロック３の方へ戻ってきたときに、図４の（Ｂ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａがダミーブロック３のテーパー状の面に衝突する場合が生じうる。

この場合、本実施形態においては、ダミーブロック３の上型１０３と対向する一角がテーパー状となっているため、図４の（Ｃ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａは停止することなく、ダミーブロック３のテーパー面に案内されて、ダミーブロック３の下に潜り込み、自動でダミーブロック３の真下まで移動することが可能となる。

図５は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備えるダミーブロックの形状を示す斜視図である。
図５に示すように、ダミーブロック３は、クランパー本体１に形成されたＴ溝１０の幅と同じ幅のスリットＳが形成されている。これにより、クランパーヘッド２は、Ｔ溝１０に案内されると同時に、ダミーブロック３の下方にまで水平移動が可能となっている。

本実施形態に係る移動式金型クランプ装置Ａ１によれば、未使用側クランパーヘッド２Ｂの移動距離が短くなると共に、使用側クランパーヘッド２Ａの移動速度が増大するので、金型の交換に要する時間が短縮され、プレス機の生産効率が向上することになる。

次に、本実施形態の移動式金型クランプ装置の動作について説明する。
図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。

まず、移動式金型クランプ装置Ａ１が上型１０３をクランプする場合、クランプ用油圧源が稼動し、スライド１０４に取り付けられた全てのクランプ機Ｘの油圧シリンダ２２ａ内から圧油が排出される。
そうすると、図６の（Ａ）に示すように、ダミーブロック３をクランプしていた使用側クランパーヘッド２Ａは、ダミーブロック３をクランプしていた位置（以下「第一ダミーブロック側クランプ位置」という。）Ｐ１から下方へ鉛直移動する。
そして、油圧シリンダ２２ａから圧油が全て排出されると、使用側クランパーヘッド２Ａは第一ダミーブロック側クランプ位置の真下の位置（以下「第一ダミーブロック側待機位置」という。）Ｐ２で停止する。

使用側クランパーヘッド２Ａが第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２に到着すると、エア供給部９は使用側クランパーヘッド２Ａを備えるクランプ機Ｘのエアシリンダ５に対してエアを供給する。
エアシリンダ５にエアが供給されると、ピストンロッド６が下降する。ピストンロッド６が下降すると、その先端に取り付けられた歯付きプーリ７に支持されたチェーン４もピストンロッド６の下降に合わせてクランパー本体１の内壁に沿って下降する。このとき、歯付きプーリ７がチェーン４の下降を補助するガイドの機能を果たすため、チェーン４はクランパー本体１の内部で弛んだり、絡まったりすることなく真っ直ぐに下降することができる。

チェーン４が下降すると、図６の（Ｂ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａはチェーン４に押し出され、チェーン４の下降量と同じ距離だけＴ溝１０、１１に沿って第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２から上型１０３をクランプする真下の位置（以下「第一金型側待機位置」という。）Ｐ３へ水平移動する。

使用側クランパーヘッド２Ａのロッド部２１と、使用側クランパーヘッド２Ａが第一金型側待機位置Ｐ３上方のＴ溝１０の位置とに図示しない近接センサが設けられている。このため、使用側クランパーヘッド２Ａが第一金型側待機位置Ｐ３に向かって水平移動すると、近接センサが作動することになる。
近接センサが作動すると、エアシリンダ制御部は、直ちにエア供給部９からのエアシリンダ５へのエアの供給を停止する。

次に、油圧源制御部はクランプ用油圧源を稼動させ、圧油を使用側クランパーヘッド２Ａの油圧シリンダ２２ａに供給する。そうすると、図６の（Ｃ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａは、第一金型側待機位置Ｐ３から上方のスライド１０４に上型１０３をクランプする位置（以下「第一金型側クランプ位置」という。）Ｐ４へ鉛直移動し、被クランプ部１０５をクランプする。

図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える未使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。

まず、移動式金型クランプ装置Ａ１が上型１０３をクランプする場合、上述したことと同様に、クランプ用油圧源が稼動し、スライド１０４に取り付けられた全てのクランプ機Ｘの油圧シリンダ２２ａ内から圧油が排出される。
そうすると、図７の（Ａ）に示すように、ダミーブロック３をクランプしていた未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第一ダミーブロック側クランプ位置Ｐ１から下方へ鉛直移動する。
そして、油圧シリンダ２２ａから圧油が全て排出されると、未使用側クランパーヘッド２Ｂは第一ダミーブロック側クランプ位置の真下の第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２で停止する。

使用側クランパーヘッド２Ａが第一金型側クランプ位置へ移動する際、未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２で待機する。

使用側クランパーヘッド２Ａが第一金型側クランプ位置に到着した後、油圧源制御部はクランプ用油圧源を稼動させ、圧油を未使用側クランパーヘッド２Ｂの油圧シリンダ２２ａに供給する。そうすると、図７の（Ｂ）に示すように、未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２から上方の第一ダミーブロック側クランプ位置Ｐ１へ再び鉛直移動し、ダミーブロック３をクランプする。

ここで、未使用側クランパーヘッド２Ｂのダミーブロック３をクランプする方向に移動する距離が、第一ダミーブロック側クランプ位置Ｐ１から第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２までの距離であり、使用側クランパーヘッド２Ａの金型をクランプする方向に移動する距離が、第一金型側待機位置Ｐ３から第一金型側クランプ位置Ｐ４までの距離となっている。
そして、上述したように、移動式金型クランプ装置Ａ１においては、ダミーブロック３の厚さが、上型１０３の厚さよりも厚くなっているので、第一ダミーブロック側クランプ位置Ｐ１から第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２までの距離が、第一金型側待機位置Ｐ３から第一金型側クランプ位置Ｐ４までの距離よりも短くなっている。

なお、上型１０３を第一金型側クランプ位置Ｐ４でクランプしていた使用側クランパーヘッド２Ａをアンクランプさせて、再び第一ダミーブロック側クランプ位置Ｐ１まで移動させるときは、上述したことと逆の動作となる。すなわち、使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂの油圧シリンダ２２ａから圧油が排出させる。そうすると、使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂはクランプ力を失って下方へ鉛直移動し、使用側クランパーヘッド２Ａは再び第一金型側待機位置Ｐ３へと移動し、未使用側クランパーヘッド２Ｂは再び第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２へと移動する。

圧油の排出が完了すると、エア供給部９は使用側クランパーヘッド２Ａを備えるクランプ機Ｘのエアシリンダ５からエアを排出し、ピストンロッド６を上昇させる。
ピストンロッド６が上昇すると、そこに設けられた歯付きプーリ７がチェーン４を上方に押し上げるため、使用側クランパーヘッド２Ａはチェーン４によって第一金型側待機位置Ｐ３から第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２へ水平移動させられる。

使用側クランパーヘッド２Ａのロッド部２１と、使用側クランパーヘッド２Ａが第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２の上方のＴ溝１０の位置とに図示しない近接センサが設けられている。このため、使用側クランパーヘッド２Ａが第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２に向かって水平移動すると、近接センサが作動することになる。
近接センサが作動すると、エアシリンダ制御部は、直ちにエア供給部９からのエアシリンダ５へのエアの排出を停止する。なお、使用側クランパーヘッド２Ａが水平移動している間、未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第一ダミーブロック側待機位置Ｐ２で待機している。

次に、油圧源制御部はクランプ用油圧源を稼動させる。クランプ用油圧源が稼動すると、圧油が圧油ホース８を通してクランパーヘッド２（使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂ）の油圧シリンダ２２ａへと供給される。
油圧シリンダ２２ａに圧油が供給されると、使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂは上方に鉛直移動し、再び第一ダミーブロック側クランプ位置Ｐ１に戻ることになる。

（第二実施形態）
第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置として、金型設置台がボルスタプレートであり、金型が下型である場合で説明する。

図８は、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置がプレス機のボルスタプレートに取り付けられた状態を模式的に示す説明図である。
図８に示すように、本実施形態の移動式金型クランプ装置Ａ２は、プレス機のボルスタプレート１０１に並設されたクランパー本体１と、クランパー本体１に設けられ、ボルスタプレート１０１に形成されたＴ溝を走行可能なクランパーヘッド２と、クランパー本体１に設けられたダミーブロック３と、からなるクランプ機Ｘを複数備える。なお、本実施形態に係るクランプ機Ｘは、プレス機のボルスタプレート１０１に下型１０２を固定させるための装置である。

本実施形態の移動式金型クランプ装置Ａ２においては、上述した第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置と同様に、複数のクランプ機Ｘがボルスタプレート１０１の対向する側面にそれぞれ複数並設されている。かかる複数のクランプ機Ｘは、いずれもボルスタプレート１０１の上面に形成された複数のＴ溝を水平移動可能となっている。なお、クランプ機Ｘは、上述したものとは、上下逆に配置されているのみで、構造が同じであるので、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る移動式金型クランプ装置Ａ２によれば、未使用側クランパーヘッド２Ｂの移動距離が短くなると共に、使用側クランパーヘッド２Ａの移動速度が増大するので、金型の交換に要する時間が短縮され、プレス機の生産効率が向上することになる。

次に、本実施形態の移動式金型クランプ装置の動作について説明する。
図９の（Ａ）〜（Ｃ）は、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。

まず、移動式金型クランプ装置Ａ２が下型１０２をクランプする場合、クランプ用油圧源が稼動し、ボルスタプレート１０１に取り付けられた全てのクランプ機Ｘの油圧シリンダ内から圧油が排出される。
そうすると、図９の（Ａ）に示すように、ダミーブロック３をクランプしていた使用側クランパーヘッド２Ａは、ダミーブロック３をクランプしていた位置（以下「第二ダミーブロック側クランプ位置」という。）Ｐ５から上方へ鉛直移動する。
そして、油圧シリンダから圧油が全て排出されると、使用側クランパーヘッド２Ａは第二ダミーブロック側クランプ位置の真上の位置（以下「第二ダミーブロック側待機位置」という。）Ｐ６で停止する。

使用側クランパーヘッド２Ａが第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６に到着すると、エア供給部は使用側クランパーヘッド２Ａを備えるクランプ機Ｘのエアシリンダ５に対してエアを供給する。
エアシリンダにエアが供給されると、ピストンロッドが上昇する。ピストンロッドが上昇すると、その先端に取り付けられた歯付きプーリに支持されたチェーンもピストンロッドの上昇に合わせてクランパー本体１の内壁に沿って上昇する。このとき、歯付きプーリがチェーンの上昇を補助するガイドの機能を果たすため、チェーンはクランパー本体１の内部で弛んだり、絡まったりすることなく真っ直ぐに上昇することができる。

チェーンが下降すると、図９の（Ｂ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａはチェーンに押し出され、チェーンの下降量と同じ距離だけＴ溝に沿って第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６から下型１０２をクランプする真上の位置（以下「第二金型側待機位置」という。）Ｐ７へ水平移動する。

使用側クランパーヘッド２Ａのロッド部と、使用側クランパーヘッド２Ａが第二金型側待機位置Ｐ７下方のＴ溝の位置とに図示しない近接センサが設けられている。このため、使用側クランパーヘッド２Ａが第二金型側待機位置Ｐ７に向かって水平移動すると、近接センサが作動することになる。
近接センサが作動すると、エアシリンダ制御部は、直ちにエア供給部からのエアシリンダへのエアの供給を停止する。

次に、油圧源制御部はクランプ用油圧源を稼動させ、圧油を使用側クランパーヘッド２Ａの油圧シリンダに供給する。そうすると、図９の（Ｃ）に示すように、使用側クランパーヘッド２Ａは、第二金型側待機位置Ｐ７から下方のボルスタプレート１０１に下型１０２をクランプする位置（以下「第二金型側クランプ位置」という。）Ｐ８へ鉛直移動し、被クランプ部をクランプする。

図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置が備える未使用側クランパーヘッドの動作の順序を示す説明図である。

まず、移動式金型クランプ装置Ａ２が下型１０２をクランプする場合、上述したことと同様に、クランプ用油圧源が稼動し、ボルスタプレート１０１に取り付けられた全てのクランプ機Ｘの油圧シリンダ２２ａ内から圧油が排出される。
そうすると、図１０の（Ａ）に示すように、ダミーブロック３をクランプしていた未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第二ダミーブロック側クランプ位置Ｐ５から上方へ鉛直移動する。
そして、油圧シリンダから圧油が全て排出されると、未使用側クランパーヘッド２Ｂは第二ダミーブロック側クランプ位置の真上の第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６で停止する。

使用側クランパーヘッド２Ａが第二金型側クランプ位置へ移動する際、未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６で待機する。

使用側クランパーヘッド２Ａが第二金型側クランプ位置に到着した後、油圧源制御部はクランプ用油圧源を稼動させ、圧油を未使用側クランパーヘッド２Ｂの油圧シリンダに供給する。そうすると、図１０の（Ｂ）に示すように、未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６から下方の第二ダミーブロック側クランプ位置Ｐ５へ再び鉛直移動し、ダミーブロック３をクランプする。

ここで、未使用側クランパーヘッド２Ｂのダミーブロック３をクランプする方向に移動する距離が、第二ダミーブロック側クランプ位置Ｐ５から第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６までの距離であり、使用側クランパーヘッド２Ａの金型をクランプする方向に移動する距離が、第二金型側待機位置Ｐ７から第二金型側クランプ位置Ｐ８までの距離となっている。
そして、移動式金型クランプ装置Ａ２においては、ダミーブロック３の厚さが、下型１０２の厚さよりも厚くなっているので、第二ダミーブロック側クランプ位置Ｐ５から第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６までの距離が、第二金型側待機位置Ｐ７から第二金型側クランプ位置Ｐ８までの距離よりも短くなっている。

なお、下型１０２を第二金型側クランプ位置Ｐ８でクランプしていた使用側クランパーヘッド２Ａをアンクランプさせて、再び第二ダミーブロック側クランプ位置Ｐ５まで移動させるときは、上述したことと逆の動作となる。すなわち、使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂの油圧シリンダから圧油が排出させる。
そうすると、使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂはクランプ力を失って上方へ鉛直移動し、使用側クランパーヘッド２Ａは再び第二金型側待機位置Ｐ７へと移動し、未使用側クランパーヘッド２Ｂは再び第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６へと移動する。

圧油の排出が完了すると、エア供給部は使用側クランパーヘッド２Ａを備えるクランプ機Ｘのエアシリンダからエアを排出し、ピストンロッドを上昇させる。
ピストンロッドが上昇すると、そこに設けられた歯付きプーリがチェーンを下方に押し上げるため、使用側クランパーヘッド２Ａはチェーンによって第二金型側待機位置Ｐ７から第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６へ水平移動させられる。

使用側クランパーヘッド２Ａのロッド部と、使用側クランパーヘッド２Ａが第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６の下方のＴ溝の位置とに図示しない近接センサが設けられている。このため、使用側クランパーヘッド２Ａが第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６に向かって水平移動すると、近接センサが作動することになる。
近接センサが作動すると、エアシリンダ制御部は、直ちにエア供給部からのエアシリンダへのエアの排出を停止する。なお、使用側クランパーヘッド２Ａが水平移動している間、未使用側クランパーヘッド２Ｂは、第二ダミーブロック側待機位置Ｐ６で待機している。

次に、油圧源制御部はクランプ用油圧源を稼動させる。クランプ用油圧源が稼動すると、圧油が圧油ホースを通してクランパーヘッド２（使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂ）の油圧シリンダへと供給される。
油圧シリンダに圧油が供給されると、使用側クランパーヘッド２Ａ及び未使用側クランパーヘッド２Ｂは下方に鉛直移動し、再び第二ダミーブロック側クランプ位置Ｐ５に戻ることになる。

次に、本発明のプレス機の一実施形態について説明する。
図１１は、本発明のプレス機の一実施形態を示す説明図である。
図１１に示すように、本発明のプレス機３００は、上述した第一実施形態に係る移動式金型クランプ装置Ａ１と、第二実施形態に係る移動式金型クランプ装置Ａ２とを備える。
すなわち、本発明のプレス機３００は、スライド２０４に上述した第一実施形態の移動式金型クランプ装置Ａ１が取り付けられ、ボルスタプレート２０１に上述した第二実施形態の移動式金型クランプ装置Ａ２が取り付けられている。

本発明のプレス機３００においては、上述したように使用側クランパーヘッド２Ａが上型２０３及び下型２０２をクランプするまでの時間が従来よりも短縮されるため、金型の交換に要する時間も短縮される。このことにより、本発明のプレス機３００の生産効率は従来のプレス機よりも高い。

本発明の移動式金型クランプ装置をプレス機に取り付けることで、金型交換に要する時間が短縮され、生産効率の向上に寄与する。

Ａ１，Ａ２…移動式金型クランプ装置
１…クランパー本体
２…クランパーヘッド
２Ａ…使用側クランパーヘッド
２Ｂ…未使用側クランパーヘッド
２１…ロッド部
２１ａ…径大部
２１ｂ…支持部
２２…クランプ部
２２ａ…油圧シリンダ
２２ｂ…油圧ピストン
２２ｃ…スプリング
３…ダミーブロック
４…チェーン
５…エアシリンダ
６…ピストンロッド
７…歯付きプーリ
８…圧油ホース
９…エア供給部
１０…（クランパー本体に形成された）Ｔ溝
１１…（スライドの下面に形成された）Ｔ溝
１０１…ボルスタプレート
１０２…下型
１０３…上型
１０４…スライド
１０５…被クランプ部
２０１…ボルスタプレート
２０２…下型
２０３…上型
２０４…スライド
３００…プレス機
Ｐ１…第一ダミーブロック側クランプ位置
Ｐ２…第一ダミーブロック側待機位置
Ｐ３…第一金型側待機位置
Ｐ４…第一金型側クランプ位置
Ｐ５…第二ダミーブロック側クランプ位置
Ｐ６…第二ダミーブロック側待機位置
Ｐ７…第二金型側待機位置
Ｐ８…第二金型側クランプ位置
Ｓ…スリット
Ｘ…クランプ機

Claims (11)

1. 全クランパーヘッドが共通の油圧源から供給される圧油で駆動する移動式金型クランプ装置であって、
   プレス機の金型設置台に並設されたクランパー本体と、
   該クランパー本体に設けられ、前記金型設置台に形成されたＴ溝を走行可能なクランパーヘッドと、
   前記クランパー本体に設けられたダミーブロックと、
   からなるクランプ機を複数備え、
   前記クランパーヘッドのうちの使用する使用側クランパーヘッドが金型をクランプする際、前記クランパーヘッドのうちの未使用の未使用側クランパーヘッドがダミーブロックをクランプするものであり、
   前記未使用側クランパーヘッドが前記ダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、前記使用側クランパーヘッドが前記金型をクランプする方向に移動する距離よりも、短くなっている移動式金型クランプ装置。
2. 前記金型設置台がスライドである請求項１記載の移動式金型クランプ装置。
3. 前記金型設置台がボルスタプレートである請求項１記載の移動式金型クランプ装置。
4. 前記ダミーブロックの厚さが前記金型の厚さよりも厚い請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置。
5. 前記ダミーブロックの前記金型と対向する一角がテーパー状になっている請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置。
6. 前記クランパーヘッドの駆動源がエアシリンダである請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置。
7. 前記クランパーヘッドが、
   前記Ｔ溝内を摺動するロッド部と、
   該ロッド部に連結され、前記金型及び前記ダミーブロックをクランプするクランプ部と、
   からなる請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置。
8. 前記使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第一ダミーブロック側クランプ位置から、下方の第一ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、前記第一ダミーブロック側待機位置から前記金型をクランプする位置の真下の第一金型側待機位置へ水平移動し、前記第一金型側待機位置から上方の前記スライドに金型をクランプする第一金型側クランプ位置へ鉛直移動するものであり、
   前記未使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第一ダミーブロック側クランプ位置から、下方の第一ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、前記使用側クランパーヘッドが第一金型側クランプ位置へ移動する際に、前記第一ダミーブロック側待機位置から上方の第一ダミーブロック側クランプ位置へ再び鉛直移動するものであり、
   前記未使用側クランパーヘッドの前記ダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、第一ダミーブロック側クランプ位置から第一ダミーブロック側待機位置までの距離であり、
   前記使用側クランパーヘッドの前記金型をクランプする方向に移動する距離が、第一金型側待機位置から第一金型側クランプ位置までの距離である請求項２記載の移動式金型クランプ装置。
9. 前記使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第二ダミーブロック側クランプ位置から、上方の第二ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、前記第二ダミーブロック側待機位置から前記金型をクランプする位置の真上の第二金型側待機位置へ水平移動し、前記第二金型側待機位置から下方の前記ボルスタプレートに金型をクランプする第二金型側クランプ位置へ鉛直移動するものであり、
   前記未使用側クランパーヘッドが、ダミーブロックをクランプする第二ダミーブロック側クランプ位置から、上方の第二ダミーブロック側待機位置へ鉛直移動し、前記使用側クランパーヘッドが第二金型側クランプ位置へ移動する際に、前記第二ダミーブロック側待機位置から下方の第二ダミーブロック側クランプ位置へ再び鉛直移動するものであり、
   前記未使用側クランパーヘッドの前記ダミーブロックをクランプする方向に移動する距離が、第二ダミーブロック側クランプ位置から第二ダミーブロック側待機位置までの距離であり、
   前記使用側クランパーヘッドの前記金型をクランプする方向に移動する距離が、第二金型側待機位置から第二金型側クランプ位置までの距離である請求項３記載の移動式金型クランプ装置。
10. 上記請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置を備えるプレス機。
11. 上記請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動式金型クランプ装置を用いた金型のクランプ方法。

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