JP5977967B2

JP5977967B2 - ダイ抜き取り方法及び該方法に用いる金型交換装置

Info

Publication number: JP5977967B2
Application number: JP2012055369A
Authority: JP
Inventors: 知丈岩元
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: JP2013188766A

Description

本発明は、タレットパンチプレス機のタレットからダイの金型を抜き取るダイ抜き取り方法及び該方法に用いる金型交換装置に関する。

この種の金型交換装置として、図４に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。

図４に示すように、金型交換装置（ＡＴＣ）１０は、タレットパンチプレス機１と複数のダイＤを収納する金型収納装置（図示省略）との間に設けられており、下部タレット５と金型収納装置の間でダイＤの交換を行うものである。

タレットパンチプレス機１の上フレーム２及び下フレーム３には、上部タレット４及び下部タレット５が垂直な軸心周りに回転自在に取り付けられており、これら上部タレット４及び下部タレット５は、タレット用回転モータ６により同期して回転するようになっている。この上部タレット４は円盤状に形成してあり、その周方向に沿って間隔をおいてパンチ（上金型）Ｐを着脱自在に支持するパンチ装着孔４ａを複数形成してある。同様に、下部タレット５も円盤状に形成してあり、その周方向に沿って間隔をおいてダイ（下金型）Ｄをエジェクタパイプ（エジェクタ部材）７を介して着脱自在に支持するダイ装着孔５ａを複数形成してある。また、下部タレット５は、回転によって所定位置のダイ装着孔５ａをダイステーション交換位置Ｓ（ダイ装着孔５ａに対して自動的にダイＤの取り付け、取り外しをする位置）に位置決めすることができるように構成されている。

金型交換装置１０の装置本体１１には、昇降体１２を上下方向に延びたボールねじ１３を介して昇降動自在に設けてある。この昇降体１２の基端部には上下方向に延びたスプライン軸１４が貫通する貫通孔１２ａを形成してあり、また、昇降体１２の先端部には交換アーム１５が軸心周りに揺動自在に設けられている。この交換アーム１５の先端側にはダイＤを水平方向からクランプするクランパ１６を備えている。

また、装置本体１１には昇降体１２と交換アーム１５を一体的に昇降させるアーム用昇降モータ１７が設けられており、このアーム用昇降モータ１７の出力軸にボールねじ１３が連結されていることにより、昇降体１２に取り付けられてボールねじ１３に螺合するナット部材１２ｂを介して昇降体１２が上下方向に移動するようになっている。さらに、装置本体１１には交換アーム１５を揺動させるアーム用駆動モータ１８が設けられており、このアーム用駆動モータ１８により回転するスプライン軸１４には、昇降体１２の貫通孔１２ａを挿通して、ギヤ機構１９を介して交換アーム１５の基端部を昇降自在に連結してある。

下フレーム３の下部タレット５の下方には、下部昇降エアシリンダ（下部昇降アクチュエータ）２０が水平方向へ移動自在に設けられており、この下部昇降エアシリンダ２０のピストンロッド２１の先端部には、ダイステーション交換位置Ｓに位置決めされたエジェクタパイプ７を下方向から押圧する下部プッシャ２２が設けられている。この下部昇降エアシリンダ２０には、下部プッシャ２２の上昇端を検出する上昇端検出オートスイッチ２３が設けられている。また、下フレーム３には、下部昇降エアシリンダ２０を水平方向へ移動させる移動エアシリンダ２５が設けられており、この移動エアシリンダ２５のピストンロッド２６の先端部に下部昇降エアシリンダ２０が連結されている。

交換アーム１５の先端部のクランパ１６に対向する位置には、上部昇降エアシリンダ（上部昇降アクチュエータ）３０が設けられており、この上部昇降エアシリンダ３０のピストンロッド３１の先端部には、ダイステーション交換位置Ｓに位置決めされたダイＤを上方向から押圧する上部プッシャ３２が設けられている。この上部昇降エアシリンダ３０には、上部プッシャ３２の押し位置（ダイＤを押圧する位置）を検出する押し位置検出オートスイッチ３３が設けられている。

以上のような構成において、所望の交換用のダイＤを金型交換装置１０で交換する場合、即ち、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る工程を、図５（ａ）〜図５（ｄ）を用いて順に説明する。

まず、タレットパンチプレス機１のＮＣ制御盤のＣＰＵ（いずれも図示省略）より金型交換の要求が指令されたら移動エアシリンダ２５を制御し、図５（ａ）の矢印Ａで示すように、下部昇降エアシリンダ２０を退避位置からダイステーション交換位置Ｓへ移動させる。

次に、図５（ａ）の矢印Ｂで示すように、交換アーム１５の揺動により予め設定された下部タレット５の金型交換位置に位置する所定のダイ装着孔５ａ上まで上部昇降エアシリンダ３０を移動させる。このとき、交換アーム１５の揺動は、スプライン軸１４等を使用して行う。そして、図５（ａ）の矢印Ｃで示すように、ダイステーション交換位置Ｓの所定のタレットステーションに対して垂直方向から交換アーム１５をダイクランプ位置まで下降させて停止させる。このダイクランプ位置は、下部タレット５のステーション毎に測定された座標値による。

次に、図５（ｂ）に示すように、ＮＣ制御盤のＣＰＵによって上部昇降エアシリンダ３０を制御し、上部プッシャ３２を下降させて押し位置へ移動させてダイＤを上から押さえ込む。このとき、上部昇降エアシリンダ３０にある押し位置検出オートスイッチ３３がＯＮされる。

次に、図５（ｃ）に示すように、上部プッシャ３２が押し位置に移動したら、ＮＣ制御盤のＣＰＵによって下部昇降エアシリンダ２０を制御し、下部プッシャ２２を上昇させてエジェクタパイプ７を上昇させる。このとき、上部昇降エアシリンダ３０の押し位置検出オートスイッチ３３がＯＦＦになって上部プッシャ３２の押し出力をＯＦＦにする。

次に、図５（ｄ）に示すように、下部プッシャ２２で押されたエジェクタパイプ７と上部プッシャ３２とでダイＤを挟み込む形で下部プッシャ２２を更に上昇させて、ダイＤを下部タレット５のダイ装着孔５ａから抜き取る。このとき、下部昇降エアシリンダ２０の上昇端検出オートスイッチ２３がＯＮされる。

そして、下部プッシャ２２で上昇させたエジェクタパイプ７の上にあるダイＤを交換アーム１５の先端部のクランパ１６にてクランプする。これにより、下部タレット５のダイ装着孔５ａからのダイＤの抜き取り作業が終了する。

特開２０１０−１３１６３３号公報（図１）

しかしながら、前記従来のダイＤの抜き取り方法では、図５（ａ），（ｂ）に示すように、交換アーム１５をダイクランプ位置まで下降させて停止させた後で、上部昇降エアシリンダ３０のピストンロッド３１を下降させて、上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで移動させているため、その分、金型交換の動作が遅くなり、金型交換に時間がかかって生産性が劣る要因となった。

また、下部プッシャ２２の上昇によりエジェクタパイプ７を上昇させて、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る最中に、ダイＤが何らかの原因で下部タレット５のダイ装着孔５ａ内からスムーズに抜き出てこれなかった場合、下部プッシャ２２の上昇により上部プッシャ３２の押し出力がＯＦＦ（切）にされると、図６（ａ）に示すように、上部昇降エアシリンダ３０のピストンロッド３１が自動的に上昇を続けるために、上部プッシャ３２がダイＤから離れてしまって、ダイＤを上部プッシャ３２と下部プッシャ２２とで挟み込むことができなくなり、図６（ｂ）に示すように、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取ることができなくなった。

さらに、金型交換時間を短縮するために、交換アーム１５をダイクランプ位置まで下降させる前に、上部昇降エアシリンダ３０のピストンロッド３１を下降させて上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで移動させておくとすると、特殊成型金型等の通常の金型よりも突起があるダイＤ′の金型交換の場合、図７に示すように、ダイＤ′を抜き取る際に、ダイＤ′の突起の高さ分交換アーム１５が上方に持ち上げられて、該交換アーム１５に過負荷がかかり、稼動停止等の要因となる。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、金型交換時間を短縮することができ、また、金型の形状に左右されることなく、金型交換を常にスムーズに安定して行うことができるダイ抜き取り方法及び該方法に用いる金型交換装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、タレットのダイ装着孔に装着されたダイを、上部昇降アクチュエータで昇降動する上部プッシャと下部昇降アクチュエータで昇降動する下部プッシャとの間で挟み込んで該ダイ装着孔から抜き取るダイ抜き取り方法において、前記ダイの交換指令の受信と同時に前記上部プッシャを前記ダイ装着孔に装着された前記ダイ側に予め移動させておき、前記上部プッシャと前記下部プッシャとで前記ダイ装着孔に装着された前記ダイを挟み込む際に、前記上部プッシャを自重により前記ダイに押し付け、前記ダイ装着孔から前記ダイを抜き取る際に、前記上部プッシャと前記下部プッシャとで前記ダイを常時挟み込むことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のダイ抜き取り方法において、突起があるダイを用い、前記突起があるダイの交換指令の受信と同時に前記上部プッシャを前記ダイ装着孔に装着された前記ダイ側に予め移動させておき、前記上部プッシャと前記下部プッシャとで前記ダイ装着孔に装着された前記突起があるダイを挟み込む際に、前記上部プッシャを自重により前記突起があるダイに押し付けて、前記突起があるダイの該突起の形状に倣わせることを特徴とする。

請求項３の発明は、タレットのダイ装着孔に装着されたダイを、上部昇降アクチュエータで昇降動する上部プッシャと下部昇降アクチュエータで昇降動する下部プッシャとの間で挟み込んで該ダイ装着孔から抜き取る際に、前記ダイの交換指令の受信と同時に前記上部プッシャを前記ダイ装着孔に装着された前記ダイ側に予め移動させておくダイ抜き取り方法に用いる金型交換装置において、前記上部昇降アクチュエータに、前記上部プッシャを自重により前記ダイに押し付けるための前記上部プッシャの押し出力と戻し出力をそれぞれ分けて出力させる切り換え手段を一対設けたことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、ダイの交換指令の受信と同時に上部プッシャをダイ装着孔に装着されたダイ側に予め移動させておくことにより、上部プッシャと下部プッシャとの間でダイを挟み込むまでの時間を短縮することができるため、金型交換の動作時間を短縮することができる。また、上部プッシャと下部プッシャとでダイ装着孔に装着されたダイを挟み込む際に、上部プッシャを自重によりダイに押し付け、ダイ装着孔からダイを抜き取る際に、上部プッシャと下部プッシャとでダイを常時挟み込むことにより、タレットのダイ装着孔からダイを抜き取る際に、ダイが何らかの原因でタレットのダイ装着孔内からスムーズに抜き出てこれないダイ噛み込みが発生しても、上部プッシャと下部プッシャとでダイを確実に挟み込んで抜き取ることができる。これにより、ダイの金型抜き取り失敗による金型交換装置の稼働停止を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、上部プッシャと下部プッシャとでダイ装着孔に装着された突起があるダイを挟み込む際に、上部プッシャを自重により突起があるダイに押し付けて、突起があるダイの該突起の形状に倣わせることにより、上部プッシャと下部プッシャとで突起があるダイを確実に挟み込むことができて、タレットのダイ装着孔から突起があるダイをスムーズかつ確実に抜き取ることができる。

請求項３の発明によれば、上部昇降アクチュエータに、上部プッシャを自重によりダイに押し付けるための上部プッシャの押し出力と戻し出力をそれぞれ分けて出力させる切り換え手段を一対設けたことにより、ダイをタレットのダイ装着孔から抜き取る際に、ダイがスムーズに取り出せない場合でも上部プッシャと下部プッシャとでダイを確実に挟み込ませて取り出すことができる。また、特殊成型金型等の突起があるダイでもその突起の形状に合わせて上部プッシャを倣わせることができ、上部プッシャと下部プッシャとで突起があるダイを確実に挟み込ませて取り出すことができる。

（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態のダイを抜き取る工程を順に示す説明図である。（ａ）〜（ｄ）は上記ダイを抜き取る工程においてダイの噛み込みが発生した場合の対処工程を順に示す説明図である。（ａ）〜（ｄ）は上記ダイを抜き取る工程において特殊形状のダイを抜き取る工程を順に示す説明図である。金型交換装置の概略構成図である。（ａ）〜（ｄ）は従来のダイを抜き取る工程を順に示す説明図である。（ａ），（ｂ）は上記従来のダイを抜き取る工程においてダイの噛み込みが発生した場合の説明図である。特殊形状のダイを抜き取る工程の途中で交換アームに過負荷が発生した場合の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）〜図１（ｄ）は本発明の実施形態のダイを抜き取る工程を順に示す説明図である。尚、この実施形態において、タレットパンチプレス機１の下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る工程を説明するに当たり、図４に示す金型交換装置１０の全体構成は援用する。

この金型交換装置１０の構成において、上部昇降エアシリンダ（上部昇降アクチュエータ）３０に図示しない一対の切り換えバルブ（切り換え手段）を設け、上部プッシャ３２の押し出力と戻し出力をそれぞれ分けて出力するようにした構成が従来のものと相違する。即ち、タレットパンチプレス機１の下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る際に、一方の切り換えバルブの押し出力の指令により、上部プッシャ３２の押し出力をＯＮして、上部プッシャ３２のダイＤの押し位置を押し位置検出オートスイッチ３３で検出したら、上部プッシャ３２の押し出力をＯＦＦ（切）にして、上部プッシャ３２が元の位置に戻らないようにし、他方の切り換えバルブの戻し出力の指令により上部プッシャ３２の戻し出力がＯＮされてから、上部プッシャ３２が元の位置に戻るようになっている。また、タレットパンチプレス機１のＮＣ制御盤のＣＰＵからの金型交換指令の受信と同時に上部プッシャ３２を出力させるようになっている。

次に、タレットパンチプレス機１の下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る工程を、図１（ａ）〜図１（ｄ）を用いて順に説明する。

まず、タレットパンチプレス機１のＮＣ制御盤のＣＰＵより金型交換の要求が指令されたら移動エアシリンダ２５を制御し、図１（ａ）の矢印Ａで示すように、下部昇降エアシリンダ（下部昇降アクチュエータ）２０を退避位置からダイステーション交換位置Ｓへ移動させると共に、ＮＣ制御盤のＣＰＵによって上部昇降エアシリンダ３０を制御し、ピストンロッド３１を下降させて上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで予め移動させる。このとき、上部昇降エアシリンダ３０にある押し位置検出オートスイッチ３３がＯＮされる。

次に、図１（ａ）の矢印Ｂで示すように、交換アーム１５の揺動により予め設定された下部タレット５の金型交換位置に位置する所定のダイ装着孔５ａ上まで上部昇降エアシリンダ３０を移動させる。このとき、交換アーム１５の揺動は、スプライン軸１４等を使用して行う。

次に、図１（ｂ）に示すように、ダイステーション交換位置Ｓの所定のタレットステーションに対して垂直方向から交換アーム１５をダイクランプ位置まで下降させて停止させる。このダイクランプ位置は、下部タレット５のステーション毎に測定された座標値による。

次に、図１（ｃ）に示すように、交換アーム１５がダイクランプ位置まで下降されたら、ＮＣ制御盤のＣＰＵによって下部昇降エアシリンダ２０を制御し、下部プッシャ２２を上昇させてエジェクタパイプ（エジェクタ部材）７を上昇させる。このとき、上部昇降エアシリンダ３０の押し位置検出オートスイッチ３３がＯＦＦになって上部プッシャ３２の押し出力をＯＦＦにする。

次に、図１（ｄ）に示すように、下部プッシャ２２で押されたエジェクタパイプ７と上部プッシャ３２とでダイＤを挟み込む形で下部プッシャ２２を更に上昇させて、ダイＤを下部タレット５のダイ装着孔５ａから抜き取る。このとき、下部昇降エアシリンダ２０の上昇端検出オートスイッチ２３がＯＮされる。

このように、タレットパンチプレス機１のＮＣ制御盤のＣＰＵからの金型交換の指令の受信と同時に上部プッシャ３２の押し出力をＯＮさせるため、即ち、下部昇降エアシリンダ２０を退避位置からダイステーション交換位置Ｓへ移動させる際に、上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで予め移動させるため、従来のように、交換アーム１５をダイクランプ位置まで下降させて停止させた後で、上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで移動させる場合に比較して、金型交換の動作時間を短縮することができる。これにより、金型交換時間の高速化を図って、生産性を向上させることができる。

図２（ａ）〜図２（ｄ）は、ダイＤを抜き取る工程においてダイＤの噛み込みが発生した場合の対処工程を順に示す。

図２（ａ）に示すように、上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで予め移動させてから、図２（ｂ）に示すように、上部プッシャ３２がダイＤの上面に当たって押し位置検出オートスイッチ３３がＯＮされると、上部プッシャ３２の押し出力がＯＦＦになって上部昇降エアシリンダ３０に設けられた他方の切り換えバルブの戻し出力の指令を待つ。これにより、図２（ｂ）の点線の矢印Ｆに示すように、上部プッシャ３２が現状のままのフリーの状態になる（ダイＤの金型に倣って上部プッシャ３２が戻されるようになる）ので、図２（ｃ）に示すように、下部プッシャ２２の上昇によりエジェクタパイプ７を上昇させて、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る最中に、ダイＤが何らかの原因で下部タレット５のダイ装着孔５ａ内からスムーズに抜き出てこれないダイ噛み込みが発生しても、従来のように、上部昇降エアシリンダ３０のピストンロッド３１が上昇を続けることがなく、上部プッシャ３２がダイＤから離れることなくその自重によりダイＤを押し付けているため、エジェクタパイプ７を介して上部プッシャ３２と下部プッシャ２２とでダイＤを挟み込むタイミングを合わせることができる。これにより、図２（ｄ）に示すように、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを確実に抜き取ることができる。

このように、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る際に、ダイＤがスムーズに取り出せない場合でも、上部プッシャ３２と下部プッシャ２２とでダイＤを確実に挟み込んで抜き取ることができる。これにより、ダイＤの金型抜き取り失敗による金型交換装置１０の稼働停止を抑制することができる。その結果、常に安定した状態でダイＤの金型交換をすることができ、金型交換装置１０を無人で長時間連続して稼働させることができる。

図３（ａ）〜図３（ｄ）は、上面側に突起ｄを有した特殊形状のダイＤ′を抜き取る工程を順に示す。

図３（ａ）に示すように、上部プッシャ３２をダイＤの押し位置まで予め移動させてから、図３（ｂ）に示すように、上部プッシャ３２が突起ｄを有した特殊形状のダイＤ′の該突起ｄに当たって押し位置検出オートスイッチ３３がＯＮされると、上部プッシャ３２の押し出力がＯＦＦになって上部昇降エアシリンダ３０に設けられた他方の切り換えバルブの戻し出力の指令を待つ。これにより、図３（ｂ）の点線の矢印Ｆに示すように、上部プッシャ３２が現状のままのフリーの状態になって、ダイＤ′の突起ｄに倣って、上部プッシャ３２がダイＤ′の突起ｄの高さ分上方に戻されるため、交換アーム１５が上方に持ち上げられることがなく、該交換アーム１５に過負荷がかかることはない。

そして、図３（ｃ）に示すように、下部プッシャ２２の上昇によりエジェクタパイプ７が上昇して、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤを抜き取る最中においても、上部プッシャ３２がダイＤ′から離れることなくその自重によりダイＤ′を押し付けているため、ダイＤ′をエジェクタパイプ７を介して上部プッシャ３２と下部プッシャ２２とで確実に挟み込むことができる。これにより、図３（ｄ）に示すように、下部タレット５のダイ装着孔５ａからダイＤ′をスムーズかつ確実に抜き取ることができる。

このように、突起ｄを有した特殊形状のダイＤ′を抜き取る際に、交換アーム１５に過負荷がかかることがないため、金型交換装置１０の稼動停止を抑制することができ、また、無人で長時間連続して稼働できるため、生産性をより一段と向上させることができる。さらに、特殊成型金型等の突起ｄがあるダイＤ′であっても、その突起ｄの形状に合わせて上部プッシャ３２が倣うことで、上部プッシャ３２と下部プッシャ２２とで突起ｄを有した特殊形状のダイＤ′を確実に挟み込むことができる。これにより、下部タレット５のダイ装着孔５ａから突起ｄを有した特殊形状のダイＤ′をスムーズかつ確実に抜き取ることができる。

尚、前記実施形態によれば、プッシャを可動させるアクチュエータとしてエアシリンダを使用した場合について説明したが、アクチュエータはエアシリンダに限られず、油圧シリンダ等の他のアクチュエータを使用しても良い。

５下部タレット（タレット）
５ａダイ装着孔
１０金型交換装置
２０下部昇降エアシリンダ（下部昇降アクチュエータ）
２２下部プッシャ
３０上部昇降エアシリンダ（上部昇降アクチュエータ）
３２上部プッシャ
Ｄダイ
Ｄ′ 特殊形状のダイ
ｄ突起

Claims

タレットのダイ装着孔に装着されたダイを、上部昇降アクチュエータで昇降動する上部プッシャと下部昇降アクチュエータで昇降動する下部プッシャとの間で挟み込んで該ダイ装着孔から抜き取るダイ抜き取り方法において、
前記ダイの交換指令の受信と同時に前記上部プッシャを前記ダイ装着孔に装着された前記ダイ側に予め移動させておき、前記上部プッシャと前記下部プッシャとで前記ダイ装着孔に装着された前記ダイを挟み込む際に、前記上部プッシャを自重により前記ダイに押し付け、前記ダイ装着孔から前記ダイを抜き取る際に、前記上部プッシャと前記下部プッシャとで前記ダイを常時挟み込むことを特徴とするダイ抜き取り方法。
請求項１記載のダイ抜き取り方法において、
突起があるダイを用い、前記突起があるダイの交換指令の受信と同時に前記上部プッシャを前記ダイ装着孔に装着された前記ダイ側に予め移動させておき、前記上部プッシャと前記下部プッシャとで前記ダイ装着孔に装着された前記突起があるダイを挟み込む際に、前記上部プッシャを自重により前記突起があるダイに押し付けて、前記突起があるダイの該突起の形状に倣わせることを特徴とするダイ抜き取り方法。
タレットのダイ装着孔に装着されたダイを、上部昇降アクチュエータで昇降動する上部プッシャと下部昇降アクチュエータで昇降動する下部プッシャとの間で挟み込んで該ダイ装着孔から抜き取る際に、前記ダイの交換指令の受信と同時に前記上部プッシャを前記ダイ装着孔に装着された前記ダイ側に予め移動させておくダイ抜き取り方法に用いる金型交換装置において、
前記上部昇降アクチュエータに、前記上部プッシャを自重により前記ダイに押し付けるための前記上部プッシャの押し出力と戻し出力をそれぞれ分けて出力させる切り換え手段を一対設けたことを特徴とする金型交換装置。