JP6174986B2 - タレットパンチプレスにおける金型取り扱い方法及び金型取り扱い装置 - Google Patents
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Description
特殊な仕様とは、他の金型と著しく異なる仕様であって、例えば、金型が、タレット下面とパスラインとの間のフィードクリアランスへ突出する形状を有する場合が該当する。特殊な仕様の金型は、特殊金型と称して分類し、他の金型と区別して管理される。
特殊金型を使用している場合には、ワーククランパの移動経路を、ワーククランパと特殊金型との干渉を回避するように加工プログラムで指令するのが一般的である。
その他、金型選択動作やリポジショニング動作などといった特定の動作に限定すれば、加工プログラムで指令せずに、ワーククランプと特殊金型との干渉を回避する回避動作を実行するよう動作系を制御する方法が知られており、一例が、本出願人の出願に係る特許文献1に開示されている。
従って、ワーククランパと特殊金型との干渉は、特殊金型そのものが加工に供される場合に限らず、特殊金型が装着されているステーションの近隣のステーションに装着している通常金型が加工に供される場合にも生じ得る。
そのため、各位置の兼ね合いがいかなる場合にも、干渉を確実に回避できることが望まれている。
1) タレットパンチプレスのタレットに装着する金型の内、前記タレットに装着した状態で前記タレットパンチプレスの動作を妨げる可能性がある金型を特殊金型として分類し、
前記特殊金型を、加工プログラムの指令で加工に供する金型として指定されている場合にのみ、前記タレットに駐在させて前記加工に供するよう取り扱う、タレットパンチプレスにおける金型取り扱い方法である。
2) 前記駐在させた前記特殊金型を、前記加工プログラムの次の加工プログラムの指令で指定されない場合に前記タレットから取り外すよう取り扱うことを特徴とする1)に記載のタレットパンチプレスにおける金型取り扱い方法である。
3) タレットパンチプレスのタレットに装着される金型が、前記タレットに装着した状態で前記タレットパンチプレスの動作を妨げる可能性がある特殊金型であるか否かを判定する特殊金型判定部を有する制御部を備え、
前記制御部は、
前記特殊金型判定部が前記特殊金型であると判定した金型を、加工プログラムの指令で加工に供するよう指定された場合にのみ、前記タレットに駐在させて前記加工に供するよう取り扱うタレットパンチプレスにおける金型取り扱い装置である。
4) 前記制御部は、前記タレットに駐在させた前記金型を、前記加工プログラムの次の加工プログラムの指令で指定されない場合に、前記タレットから撤収するよう取り扱うことを特徴とする3)に記載のタレットパンチプレスにおける金型取り扱い装置である。
タレットパンチプレス51は、本体部1及び制御装置CTを有する。
本体部1には、タレット2,ワークWをクランプする複数のワーククランパ3をX方向に移動させるX軸部4,X軸部4をY方向に移動させるY軸部5,及び複数のブラシ6a(図2参照)が立設されたテーブル6と、を有している。
X軸部4及びY軸部5の動作は、制御装置CTにより制御され、ブラシ6aで支持されたワークWを、XYの二次元平面上(水平平面上)で移動させる。
タレット2には、金型Kを装脱着可能な複数のステーション2aが設けられている。ここで金型Kは、例えばパンチとダイとの組からなる。
タレットパンチプレス51は、昇降するラム(図示せず)を有し、パンチを、ラムの昇降動作に連動してダイに対して昇降させ、パンチとダイとの間にワーククランパ3により挿入されたワークWに対して孔明け加工等を施すようになっている。
ラック7には、金型Kを装填可能なラックステーション7hが、マトリックス状に複数設けられている。ラック7に設けられた金型入出庫口7cから入庫した金型Kは、ラック内金型移動装置7dよって所定のラックステーション7hへ装填される。
バッファタレット8は、金型Kを装脱着可能な複数のバッファステーション8aを有し、回動可能とされている。バッファタレット8は、いわゆる金型Kの仮置き場(一時的駐在場所)として機能する。
バッファタレット8と本体部1との間には、バッファタレット8とタレット2との間で金型Kを移動させる金型移動装置9が設置されている。
ラック内金型移動装置7d及び金型移動装置9の動作は制御装置CTにより制御される。
また、タレット2及びバッファタレット8の回転動作も制御装置CTにより制御される。
制御装置CTには出力部10が接続され、画像や音声などにより、動作状態を含む加工に関する情報を外部に出力する。
図2は、タレット2のステーション2aに、金型Kの内の特殊金型Ksが装着された状態を説明する図である。
タレット2の下面2bの位置と、ブラシ6aの上端位置(パスラインPLの位置でもある)との間の間隙がフィードクリアランスVcである。
これに対し、機能上必要とされる等により、図2に示されるように下方に突出する突出部Ks1を有する金型がある。
図2に示されるように、突出部Ks1を有する金型Kの突出部Ks1の突出量(上下方向距離)を突出量L1とし、ワーククランパ3の厚さ(上下方向距離)を厚さL2とすると、
Lc−L2≦L1
となる場合に、突出部Ks1とワーククランパ3との干渉が起こり得る。
そこで、安全のための余裕分をクリアランスLsとして設定し、突出部Ks1を有する金型Kの突出部Ks1の突出量L1が所定の突出量以上となる場合、詳しくは、
Lc−L2−Ls≦L1
を満たす場合に、その金型Kを、干渉に関して取り扱いに注意が必要な特殊金型Ksとして分類し、管理する。
金型取り扱い装置Cの制御装置CTは、特殊金型Ksの取り扱いを、後述する処理手順に基づいて行う。
基準当接部位は、例えば金型Kの側面から外方に突出したフランジの下面とされる。その下面から下方先端までの上下方向距離をフランジ下寸法とし、後述する金型固有情報JK2、及び準金型固有情報JK2a(図3参照)に含めて管理する。
この表示K1から、その金型Kを特定する金型ID情報JK1(図3参照)が得られる。
図3では、ラム,X軸部4,Y軸部5,タレット2,バッファタレット8,及び金型移動装置9の動作をそれぞれ行うサーボモータ等の駆動部を、まとめて駆動部Mとしている。
タレットパンチプレス51の制御装置CTは、情報処理部21,動作制御部22,記憶部23,PMCラダー24,及びCNC制御部25を有している。
情報処理部21には、プログラムサーバ31から、そのプログラムサーバ31に格納された加工プログラムPGが供給される。加工プログラムPGには、加工行程毎に使用する金型Kaを指定した加工指令である金型指令PG1が含まれている。
金型固有情報JK2には、例えば、金型固有ID番号,形状情報,寸法情報,製造履歴情報等の情報が含まれる。寸法情報には、突出量L1に対応した上述のフランジ下寸法が含まれる。
金型IDサーバ32は、情報処理部21側からの要求RQ1に応じて、その要求RQ1で指定された金型Kの金型固有情報JK2から製造情報などが削除された準金型固有情報JK2aを、情報処理部21に対して供給するようになっている。
プレス制御部22aは、加工プログラムPGに基づいてラムの昇降動作を管理制御し、プレス加工動作全体を司る。
金型移動計画生成部22b及び金型交換動作制御部22cは、加工プログラムPGの金型指令PG1等に基づいて、金型Kを、ラック7,バッファタレット8,及びタレット2の間で移動させる金型交換動作全体を司る。
金型照合部22dは、タレット2及びバッファタレット8に所定の金型が有るか否かなどを、装着金型情報テーブル23b(後述)を参照して判定する。
特殊金型判定部22eは、加工プログラムPGの金型指令PG1で指定された金型Kaが特殊金型Ksか否かを判定し、その結果を金型交換動作制御部22cへ提供する。
加工プログラム情報テーブル23aには、情報処理部21を通じて、プログラムサーバ31から供給された、連続して加工を行うための複数の加工プログラムPGが格納される。
装着金型情報テーブル23bには、タレットパンチプレスシステム内金型管理番号(以下、管理番号JK3と称する)、金型ID情報JK1、準金型固有情報JK2a、運転中に移動する金型が機械内のどこにあるかを示す金型所在情報JK4などが格納される。
CNC制御部25は、駆動部Mへの動作指令の数値制御化を司る。
作業者は、予め、ラック7の複数のラックステーション7hに、タレットパンチプレス51で使用可能な金型Kを装填しておく。ラック7において、マトリックス状に設けられた複数のラックステーション7hは、行及び列の指定によりそれぞれが特定される。
ラックステーション7hの行及び列は、管理番号JK3に関連付けられている。
そこで、作業者は、装填する金型Kを金型入出庫口7cに装填し、金型情報入出力部7bで管理番号JK3を指示する。
作業者の装填完了操作が実行されると、ラック内金型移動装置7dにより、金型Kは、表示K1がリーダ7aに読み取られ、ラックステーション7hに格納される。
情報処理部21は、金型ID情報JK1を受け取ると、金型IDサーバ32に対し要求RQ1を出力し、準金型固有情報JK2aを取得する。
金型情報入出力部7bからは、管理番号JK3及び金型所在情報JK4が情報処理部21に向け出力される。
情報処理部21は、入庫した金型ID情報JK1と、準金型固有情報JK2aと、管理番号JK3及び金型所在情報JK4と、を関連付けて、装着金型情報テーブル23bに格納する。
表示K1のない金型をタレットパンチプレス51で使用する場合、作業者は、金型情報入出力部7bより、形状、寸法等の情報を入力し、金型入出庫口7cより入庫する。
情報処理部21は、入力された形状、寸法等の情報と、管理番号JK3及び金型所在情報JK4と、を関連付けて、装着金型情報テーブル23bに格納する。
すなわち、ラック7のどのラックステーション7hに、どの金型Kが装填されているか、をリアルタイムで把握可能とする情報が、装着金型情報テーブル23bに格納されている。
CNC制御部25は、加工プログラムPGの指令に従ってワークWの位置を移動させるべく駆動部Mを制御する。この制御に際し、動作制御部22及びPMCラダー24も各種信号通信を行い、実際のワークWの加工を行う。
動作制御部22の金型移動計画生成部22bは、プログラム解析部21bによって抽出された加工に供する金型Kについての、ラック7からバッファタレット8を介したタレット2への供給、及びタレット2からバッファタレット8を介したラック7への撤収、を含む金型移動計画KPNを生成する。
金型交換動作制御部22cは、特殊金型判定部22eから供給された判定結果に基づいた金型交換動作制御を実行する。
まず、図4を参照して、金型交換の基本処理動作(以下、基本処理とも称する)の手順について説明する。この基本処理は、金型指令PG1で指定された金型Kaのみをタレット2に装着するための手順であり、金型移動計画KPNにより実行が指示される。
まず、加工プログラムPGに従い、金型Kaを指定して加工を行う金型指令PG1が入来したら(Step1)、金型照合部22dは、金型移動計画KPNで指定したステーション2aaに金型Kaが装着されているか否かを、装着金型情報テーブル23bを参照して判定する(Step2)。
この場合、金型Kaは、金型移動計画KPNに基づいて予めバッファタレット8に待機させてあるので、金型移動装置9によりバッファタレット8からタレット2のステーション2aaに金型Kaを移動装着させる。
次いで、金型交換動作制御部22cは、金型移動装置9により、空いたステーション2aaに対し、(Step4)の手順によって金型Kaを移動装着させる。その後、手順は(Step6)へ移行する。
(Step6)の判定が正(Yes)の場合、特殊金型判定部22eは、タレット2に装着されている特殊金型Ksが指定された金型Kaであるか否かを、金型所在情報JK4と準金型固有情報JK2aとを参照して判定する(Step8)。
次いで特殊金型判定部22eは、タレット2に、まだ他の特殊金型Ksが装着されているか否かを判定し(Step10)、判定が正(Yes)の場合、金型交換動作制御部22cは、金型移動装置9により(Step9)の取り外し動作を実行する。
(Step9)及び(Step10)の手順は、タレット2に装着された特殊金型Ksがなくなるまで繰り返し実行される。
一方、(Step7)で使用に供された特殊金型Ksは、次の金型指令PG1における(Step9)で取り外され、バッファタレット8へ撤収される。
すなわち、金型指令PG1で指定された特殊金型Ksは、(Step4)でタレット2のステーション2aaに装着されてから、次の金型指令PG1に応じた基本処理の(Step5)又は(Step9)で取り外される迄の間、タレット2への駐在が許容される。
換言するならば、基本処理において、突出部Ks1を有していない金型は、タレット2に常駐可能な常駐金型として扱い、突出部Ks1を有しその突出量L1が所定値以上の特殊金型Ksは、タレット2に常駐させない非常駐金型として扱う。
このように、制御装置CTは、特殊金型Ksを、加工プログラムPGで加工に供する金型Kaとして指定された場合にのみ、タレット2のステーション2aに装着して加工に供するように取り扱う。
金型Kbは、金型指令PG1により指定された金型Kaを含む。以下、使用金型Kbとも称する。
金型交換動作制御部22aは、一括処理を、プレス加工における空き時間を利用して(その1)、或いはタレットパンチプレス51が複合機である場合に、加工がプレス加工から他の加工に移行している間の時間を利用して(その2)、実行する。
金型指令PG1入来に応じて、基本処理と一括処理(その1)とのいずれを実行するかは、金型移動計画KPNにより指示される。
一括処理(その1)は、前段として基本処理で行った処理Aを実行する(Step21)。
処理Aを実行したら、金型照合部22dは、金型移動計画KPNで抽出した使用金型Kbがバッファタレット8に有るか否かを、装着金型情報テーブル23bの、金型所在情報JK4と準金型固有情報JK2aとを参照して判定する(Step22)。
次いで、金型交換動作制御部22cは、金型移動装置9により、空いたステーション2abに対し、(Step26)の手順によって金型Kbを移動装着させる。
(Step28)の判定が否(No)の場合、プレス制御部22aは、ステーション2aaに装着されている指定された金型Kaでの加工を開始する(Step23)。
前出のように、タレットパンチプレス51が複合機である場合には、加工動作がプレス加工から他の加工へ移行している間に、バッファタレット8とタレット2との間で使用金型Kbを一括的に移動することができる。
図6は、その一例であるタレットパンチプレス51がレーザ加工も可能な複合機である場合の、一括処理(その2)を説明するフロー図である。
この一括処理においても、突出部Ks1を有していない金型Kは、タレット2に常駐可能な常駐金型として扱い、突出部Ks1を有しその突出量L1が所定値以上の特殊金型Ksは、タレット2に常駐させない非常駐金型として扱う。
これにより、一括処理を実行しても、特殊金型Ksとワーククランパ3との干渉が回避される。
また、制御装置CTは、仮にタレット2に特殊金型Ksが装着されていた場合、その特殊金型Ksが金型指令PG1で指定されている場合を除き、タレット2から取り外してバッファタレット8へ移動するように取り扱う。
また、加工する位置、特殊金型が装着されているステーションの位置、ワーククランパの位置などの兼ね合いに影響されず、干渉を防止できるので、回避動作の制御が簡単になる。
金型自動交換機能を備えたタレットパンチプレスにおいて、干渉防止のため加工プログラム指令による特殊金型の撤収を行った場合には、加工プログラムを作成する装置の設定ミスによるワーククランパと特殊金型との干渉発生が懸念される。これに対し、本発明の実施例は、加工プログラムの指令を利用しないので、その懸念は払拭される。
制御装置CTは、タレットパンチプレス51に、本体部1と共に備えられているものに限らない。例えば、タレットパンチプレス51の外部に設けられ、本体部1と無線又は有線により通信可能とされていてもよい。
特殊金型Ksは、突出部Ks1を有するものに限定されない。仕様上或いは機能上で他の金型と区別し、非常駐金型として扱うべきものであればよい。
2 タレット、 2a,2aa,2ab ステーション、 2b 下面
3 ワーククランパ
4 X軸部、 5 Y軸部
6 テーブル、 6a ブラシ
7 ラック、 7a リーダ、 7b 金型情報入出力部
7c 金型入出庫口
7d ラック内金型移動装置、 7h ラックステーション
8 バッファタレット、 8a バッファステーション
9 金型移動装置
10 出力部
21 情報処理部
21a 出力制御部、 21b プログラム解析部
21c ステーション決定部
22 動作制御部
22a プレス制御部、 22b 金型移動計画生成部
22c 金型交換動作制御部、 22d 金型照合部
22e 特殊金型判定部
23 記憶部
23a 加工プログラム情報テーブル、 23b 装着金型情報テーブル
24 PMCラダー
25 CNC制御部
31 プログラムサーバ
32 金型IDサーバ
51 タレットパンチプレス、 51S タレットパンチプレスシステム
C 金型取り扱い装置、 CT 制御装置
ha HMIアプリケーション
JK1 金型ID情報、 JK2 金型固有情報
JK2a 準金型固有情報、 JK3 管理番号
JK4 金型所在情報
K 金型、 Ka (金型指令で指定された)金型、 Kb 使用金型
KPN 金型移動計画
Ks 特殊金型、 Ks1 突出部
K1 表示
Lc (フィードクリアランスVcの)上下方向距離、 Ls クリアランス
L1 突出量、 L2 厚さ、 L3 距離
M 駆動部
PG 加工プログラム、 PG1 金型指令
PL パスライン
RQ1 要求
Vc フィードクリアランス
W ワーク
Claims (4)
- タレットパンチプレスのタレットに装着する金型の内、前記タレットに装着した状態で前記タレットパンチプレスの動作を妨げる可能性がある金型を特殊金型として分類し、
前記特殊金型を、加工プログラムの指令で加工に供する金型として指定されている場合にのみ、前記タレットに駐在させて前記加工に供するよう取り扱う、タレットパンチプレスにおける金型取り扱い方法。 - 前記駐在させた前記特殊金型を、前記加工プログラムの次の加工プログラムの指令で指定されない場合に前記タレットから取り外すよう取り扱うことを特徴とする請求項1記載のタレットパンチプレスにおける金型取り扱い方法。
- タレットパンチプレスのタレットに装着される金型が、前記タレットに装着した状態で前記タレットパンチプレスの動作を妨げる可能性がある特殊金型であるか否かを判定する特殊金型判定部を有する制御部を備え、
前記制御部は、
前記特殊金型判定部が前記特殊金型であると判定した金型を、加工プログラムの指令で加工に供するよう指定された場合にのみ、前記タレットに駐在させて前記加工に供するよう取り扱う、タレットパンチプレスにおける金型取り扱い装置。 - 前記制御部は、前記タレットに駐在させた前記金型を、前記加工プログラムの次の加工プログラムの指令で指定されない場合に、前記タレットから撤収するよう取り扱うことを特徴とする請求項3記載のタレットパンチプレスにおける金型取り扱い装置。
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