JP5970330B2

JP5970330B2 - 金型測長装置

Info

Publication number: JP5970330B2
Application number: JP2012229698A
Authority: JP
Inventors: 岩本　正己; 正己岩本
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-10-17
Also published as: CN104718033B; US10071455B2; EP2913116A1; EP2913116A4; US20150224619A1; WO2014061434A1; EP2913116B1; JP2014079786A; CN104718033A

Description

本発明は、パンチ金型におけるパンチボディの研磨後におけるパンチボディの長さ寸法及び研磨後のダイの高さ寸法を測定するための金型測長装置に係り、さらに詳細には、パンチボディの長さ寸法とダイの高さ寸法とが大きく異なる場合であっても容易に測長することができる金型測長装置に関する。

従来、例えばタレットパンチプレスなどのごときパンチプレスに装着して使用されるパンチ金型におけるパンチボディのパンチ刃部及びダイにおけるダイ刃部は次第に摩耗する。したがって、前記パンチボディにおけるパンチ刃部の研磨及びダイ刃部の研磨が行われる（特許文献１、２参照）。また、パンチ刃部，ダイ刃部の研磨を行う前又は後に、パンチボディ，ダイが研磨限界に達したか否かの測定も行われている（特許文献３参照）。

特開２０００−３３５６５号公報特開２００７−７５９４７号公報特開２０００−３３５３６号公報

前記特許文献１，２に記載の発明は、パンチ，ダイと砥石との接触位置を電気的に検出して、パンチ，ダイの研削（研磨）を行うものである。前記特許文献３に記載の発明は、パンチ，ダイが規定の寸法、すなわち摩耗限界内の範囲にあるか否かを測定するものであって、研磨後におけるパンチ，ダイの寸法を測定するものではない。したがって、パンチ，ダイの研磨を行った後に、パンチ，ダイの管理を行うべく寸法を測定するには、別個の寸法測定装置によって測定する必要がある。

ところで、研磨後のパンチ，ダイの寸法を測定する場合、適宜のハイトゲージ等を使用して測定することができる。この場合、パンチの寸法とダイの寸法が大きく異なるが、両方の寸法を１つの測定手段によって測定するには、寸法が大きなパンチに対応して、測定範囲の大きなハイトゲージが必要になる。なお、例えばリニアスケールなどの測長手段を使用する場合であってもパンチ寸法に対応して測定範囲を大きくする必要があるものである。すなわち、測定手段として高価な測定手段を必要とするものであった。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、パンチ金型におけるパンチボディの長さ寸法及びダイの高さ寸法を測定するための金型測長装置であって、基準位置からの前記パンチボディの先端部及び前記ダイの端面までの寸法を測定可能な測定手段を備え、前記パンチボディの基準位置と前記ダイの基準位置とは異にしてあることを特徴とするものである。

また、前記金型測長装置において、前記ダイの基準位置は、前記パンチボディの基準位置よりも前記測定手段に近接して備えられていることを特徴とするものである。

また、前記金型測長装置において、前記ダイの基準位置はダイを載置支持するダイ支持部材に備えられ、前記パンチボディの基準位置はパンチボディを支持するパンチボディ支持部材に備えられており、前記ダイ支持部材には前記パンチボディを嵌合支持する嵌合支持部を備えていることを特徴とするものである。

また、前記金型測長装置において、前記測定手段の測定結果に基いて前記パンチボディ及び／又は前記ダイの寸法を演算する演算手段を備えると共に、前記パンチ金型及び／又は前記ダイに備えた識別手段を読み取るための識別手段読取り手段を備え、かつ金型管理を行う金型管理手段と通信するための通信手段を備えていることを特徴とするものである。

また、金型測長装置において、前記測定手段は、ダイの基準位置に位置決めしたダイの端面又はパンチボディの基準位置に位置決めしたパンチボディの先端部に当接自在な測定子を、測定基準位置から移動自在に備え、前記測定基準位置から前記ダイの基準位置までの寸法をＬ１、このダイの基準位置から前記パンチボディの基準位置までの寸法をＬ２、前記測定基準位置から前記パンチボディの基準位置までの寸法をＬ３とし、前記ダイの端面に前記測定子が当接したときのストロークをＳＴ１、前記測定子がパンチボディの先端部に当接したときのストロークをＳＴ２とすると、前記演算手段は、（Ｌ１−ＳＴ１）によってダイの高さ寸法Ｈ１を演算し、（Ｌ３−ＳＴ２）又は（Ｌ１−ＳＴ２＋Ｌ２）によってパンチボディの長さ寸法Ｈ２を演算することを特徴とするものである。

また、前記金型測長装置において、当該金型測長装置は、金型研磨装置と一体化して又は金型研磨装置に隣接して備えられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、測定手段によってパンチボディ（パンチ）の寸法及びダイの寸法を測定するに際し、パンチボディの基準位置とダイの基準位置とは異にしてある。したがって、前記測定手段による測定範囲を、パンチボディの基準位置とダイの基準位置との差分（両基準位置間の寸法）に相当する分を小さくすることが可能であり、測定手段の小型化を図ることができるものである。

本発明の実施形態に係る金型測長装置の全体的構成を示す斜視説明図である。本発明の実施形態に係る金型測長装置の主要部の構成を示す斜視説明図である。本発明の実施形態に係る金型測長装置の主要部の構成を示す斜視説明図である。主要部分の概略的な説明図である。機能ブロック図である。

図１に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係る金型測長装置１は、パンチ，ダイ等の金型の研削（研磨）加工を行う金型研磨装置３と一体化して、又は上記金型研磨装置３に隣接して備えられている。なお、上記金型研磨装置３の構成は、前記特許文献１，２に記載のごとき構成であってもよく、また、よく知られている金型研磨装置の構成であってもよいものであるから、金型研磨装置３の構成についての詳細な説明は省略する。

前記金型測長装置１は、前記金型研磨装置３によって研磨されたパンチ（パンチボディ）の長さ寸法及びダイの高さ寸法を測定するものであって、パンチ，ダイの寸法測定を行うための寸法測定領域５及び金型測長装置１の動作を制御する制御装置７を備えている。さらに、金型測長装置１は、パンチ，ダイに備えられている、例えばバーコードなどのごとき識別手段を読み取るための、例えばバーコードリーダなどのごとき識別読取り手段９を備えている。なお、前記識別手段としては、バーコードに限ることなく、例えばＩＣタグ等とすることも可能である。

前記金型測長装置１における前記寸法測定領域５には、ダイＤ（図３参照）を載置支持するダイ支持プレートとしてのダイ支持部材１１が備えられている。このダイ支持部材１１の上面は、前記ダイＤの高さ寸法を測定する際の基準位置（ダイ基準位置）となるものである。そして、前記ダイ支持プレート（ダイ支持部材）１１の下方位置には、パンチ金型におけるパンチボディＰ（図２参照）のヘッド側端部を支持するパンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂが備えられている。

上記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂは、パンチボディの長さを測定する際の基準位置（パンチ基準位置）となるものであって、パンチボディＰの径の大きさに対応して複数備えられている。より詳細には、前記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂには、パンチボディＰにおけるヘッド側端部を嵌合自在な嵌合穴１５が備えられており、この嵌合穴１５の底面が前記パンチ基準位置となるものである。

前記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂにおける嵌合穴１５内にパンチボディＰのヘッド側端部を挿入し嵌合すると、前記ヘッド側端部の端面は、前記嵌合穴１５の底面であるパンチ基準位置に当接する。上述のように、パンチボディＰのヘッド側端部の端面が前記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂにおける嵌合穴１５の底面に当接した状態において、前記パンチボディＰを垂直状態（鉛直状態）に保持するために、前記ダイ支持部材１１には、パンチボディＰを嵌合支持するための嵌合支持部１７Ａ，１７Ｂが備えられている。前記嵌合支持部１７Ａ，１７Ｂは、パンチボディＰの径に対応した円を切り欠いた鍵穴形状に形成してあって、金型測長装置１の前側に開放してある。

したがって、前記ダイ支持部材１１に備えた前記嵌合支持部１７Ａ，１７Ｂに対してパンチボディＰを前側から係合し、当該パンチボディＰのヘッド側端部を前記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂの嵌合穴１５に挿入し嵌合することにより、パンチボディＰは、垂直状態に保持されるものである。既に理解されるように、ダイ支持部材１１に備えた嵌合支持部１７Ａ，１７Ｂに対してパンチボディＰを前側から係合し、前記パンチボディＰのヘッド側端部を、前記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂの嵌合穴１５に嵌合することにより、パンチボディＰは垂直状態に保持されるものである。

したがって、前記寸法測定領域５に対するパンチボディＰのセットを容易に行うことができるものである。なお、ダイＤは、ダイ支持部材１１上に載置することによって寸法測定領域５にセットされることとなり、ダイＤのセットも容易に行い得るものである。

前記寸法測定領域５にセットされたダイＤの高さ寸法及びパンチボディＰの長さ寸法（高さ寸法）を測定するために、前記寸法測定領域５の上部には測定手段１９が備えられている。すなわち、本実施形態においては、前記寸法測定領域５の上部には、例えば流体圧シリンダ等のごとき上下動用アクチュエータ２１が備えられており、この上下動用アクチュエータ２１によって上下動される測定子２３が上下動自在に備えられている。

前記測定子２３には、前記寸法測定領域５の上部に備えたガイド部材２５によって垂直に案内される複数のガイドバー２７の下端部が連結してある。したがって、前記上下動用アクチュエータ２１によって測定子２３が上下動されるとき、測定子２３は水平状態を保持して上下動されるものである。そして、前記測定子２３を上下動するとき、上下方向の測定基準位置からの測定子２３の下降位置は、例えばリニアスケールなどのごとき位置検出手段（図２，３には図示省略）によって検出されるものである。

したがって、前記測定子２３がダイＤ，パンチボディＰに当接した位置を検出することにより、前記測定基準位置からダイＤ，パンチボディＰの上端面（上端部）までの寸法を検出することができるものである。ところで、図４に概略的に示すように、前記測定子２３の測定基準位置Ｓ１から前記ダイＤの基準位置Ｓ２、すなわち前記ダイ支持部材１１のダイ載置面（上面）の位置までの高さ寸法Ｌ１は予め所定寸法に設定してある。また、前記パンチボディＰの基準位置Ｓ３、すなわち前記パンチボディ支持部材１３Ａ，１３Ｂにおける嵌合穴１５の底面から前記ダイ支持部材１１の上面までの高さ寸法Ｌ２及び前記測定基準位置Ｓ１までの高さ寸法Ｌ３は予め所定寸法に設定してある。

前記制御装置７は、例えばコンピュータから構成してあって、前記ダイＤ及びパンチボディＰの寸法を演算するための演算手段２９を備えていると共に、前記各高さ寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３をパラメータとして予め格納したパラメータメモリ３１を備えている。さらに、制御装置７には、金型管理を行うための金型管理手段３３と通信を行う通信手段３５を備えている。

したがって、前述したように、金型測長装置１における前記寸法測定領域５にダイＤ又はパンチボディＰをセットする際、識別読取り手段９によってダイＤ又はパンチボディＰに備えたバーコードなどの識別手段を読み取る。そして、ダイＤ又はパンチボディＰを前記寸法測定領域５にセットした後、上下動用アクチュエータ２１によって測定子２３を下降して、ダイＤの上面又はパンチボディＰの上面に当接したときの、測定基準位置Ｓ１からダイＤ又はパンチボディＰの上端面までの移動寸法（ストローク）ＳＴ１又はＳＴ２を位置検出手段３７によって検出する。上述のように、移動寸法ＳＴ１，ＳＴ２が検出されると、演算手段２９によってＨ１＝Ｌ１−ＳＴ１の演算が行われて、ダイＤの高さ寸法が演算される。また、Ｈ２＝Ｌ３−ＳＴ２又はＨ２＝Ｌ１−ＳＴ２＋Ｌ２によってパンチボディＰの高さ（長さ）寸法が演算される。

上述のように、ダイＤの高さ寸法Ｈ１又はパンチボディＰの長さ寸法Ｈ２を演算した後、この演算結果のデータと前記識別読取り手段９によって読み取った、例えば金型Ｎｏデータとを関連付けて、通信手段３５によって金型管理手段３３に伝送し、金型管理を行う。例えば、金型管理手段３３においては、金型Ｎｏを参照してダイＤ又はパンチボディＰが標準に比較してどの程度短くなったかを管理し、再研磨の研磨代の管理や寿命管理などを行うものである。

既に理解されるように、前記測定手段１９における測定子２３のストローク長ＳＴ１，ＳＴ２は、前記高さ寸法Ｌ３に比較して極めて小さなものである。すなわち、ダイＤとパンチボディＰの基準位置を共通にすると、ダイＤの基準位置Ｓ２を、パンチボディＰの基準位置Ｓ３に一致させることとなり、ダイＤの高さ寸法を測定するときには、測定子２３のストロークは（Ｌ３−Ｈ１）となり、大きなストロークとなる。

しかし、本実施形態においては、ダイＤの基準位置Ｓ２とパンチボディＰの基準位置Ｓ３は異にしてあるから、前記測定子２３のストロークは、基準位置Ｓ２，Ｓ３の差分だけ小さくすることができるものである。すなわち、位置検出手段３７の小型化を図ることができるものである。

ところで、本発明は、前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能なものである。すなわち、前記実施形態においては、測定子２３が上下動してダイＤ，パンチボディＰの上端面に当接する場合について説明した。しかし、例えばレーザ変位センサなどの変位センサを測定基準位置Ｓ１の位置に備え、この変位センサによって、測定基準位置Ｓ１からダイＤ，パンチボディＰの上面までの寸法を測定する構成とすることも可能である。

１金型測長装置
３金型研磨装置
５寸法測定領域
７制御装置
９識別読取り手段
１１ダイ支持プレート（ダイ支持部材）
１３Ａ，１３Ｂパンチボディ支持部材
１５嵌合穴
１９測定手段
２１上下動用アクチュエータ
２３測定子
２９演算手段
３１パラメータメモリ
３３金型管理手段
３５通信手段
３７位置検出手段

Claims

パンチ金型におけるパンチボディの長さ寸法及びダイの高さ寸法を測定するための金型測長装置であって、基準位置からの前記パンチボディの先端部及び前記ダイの端面までの寸法を測定可能な測定手段を備え、前記パンチボディの基準位置と前記ダイの基準位置とは異にしてあることを特徴とする金型測長装置。
請求項１に記載の金型測長装置において、前記ダイの基準位置は、前記パンチボディの基準位置よりも前記測定手段に近接して備えられていることを特徴とする金型測長装置。
請求項１又は２に記載の金型測長装置において、前記ダイの基準位置はダイを載置支持するダイ支持部材に備えられ、前記パンチボディの基準位置はパンチボディを支持するパンチボディ支持部材に備えられており、前記ダイ支持部材には前記パンチボディを嵌合支持する嵌合支持部を備えていることを特徴とする金型測長装置。
請求項１，２又は３に記載の金型測長装置において、前記測定手段の測定結果に基いて前記パンチボディ及び／又は前記ダイの寸法を演算する演算手段を備えると共に、前記パンチ金型及び／又は前記ダイに備えた識別手段を読み取るための識別手段読取り手段を備え、かつ金型管理を行う金型管理手段と通信するための通信手段を備えていることを特徴とする金型測長装置。
請求項４に記載の金型測長装置において、前記測定手段は、ダイの基準位置に位置決めしたダイの端面又はパンチボディの基準位置に位置決めしたパンチボディの先端部に当接自在な測定子を、測定基準位置から移動自在に備え、前記測定基準位置から前記ダイの基準位置までの寸法をＬ１、このダイの基準位置から前記パンチボディの基準位置までの寸法をＬ２、前記測定基準位置から前記パンチボディの基準位置までの寸法をＬ３とし、前記ダイの端面に前記測定子が当接したときのストロークをＳＴ１、前記測定子がパンチボディの先端部に当接したときのストロークをＳＴ２とすると、前記演算手段は、（Ｌ１−ＳＴ１）によってダイの高さ寸法Ｈ１を演算子、（Ｌ３−ＳＴ２）又は（Ｌ１−ＳＴ２＋Ｌ２）によってパンチボディの長さ寸法Ｈ２を演算することを特徴とする金型測長装置。
請求項１〜５のいずれかに記載の金型測長装置において、当該金型測長装置は、金型研磨装置と一体化して又は金型研磨装置に隣接して備えられていることを特徴とする金型測長装置。