JP6323875B2 - 多層加工機 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工装置に関する。

プレス加工装置としては、例えば特許文献１及び２に開示されているように、プレス加工用の型の組（以下、加工型という）を型締め・型開き方向（例えば上下方向）に複数連ねた多層加工機（多重プレス成型装置などとも呼ばれる）が知られている。この多層加工機によれば、加工型一組分の横方向スペースにおいて一つのプレス駆動源（例えば油圧シリンダなど）により複数の加工が一度にできるので、一組の加工型を用いる一般的なプレス加工機により各加工型の加工をそれぞれ別個に行う場合に比較して、設備の設置スペース及びプレス駆動源の設備費やランニングコストが格段に低減でき、また作業者の移動距離も低減できて作業効率が向上するなどの利点がある。

特開２０００−１５４９６号公報 特開２０１２−５１０１９号公報

ところが、上記従来の多層加工機（例えば特許文献１又は２の多層加工機）は、複数ある加工型を型締め・型開き方向に移動自在に支持するための複数の可動部材（ダイプレートなどと呼ばれる部材）の軸受部が、支柱（案内軸）に対して単に複数連ねて配置された構成である。即ち、積層配置された各可動部材がそれぞれ４本の支柱（案内軸）に案内される構成であり、隣接する可動部材において同じ支柱に対して軸受部がそれぞれ隣り合って存在する構成である。このため、前記軸受部は型締め時の干渉を避けるため軸方向（型締め・型開き方向）の長さを大きく設定することができず、傾きや変形を生じることなく円滑に各可動部材（ひいては各加工型）を案内することが十分にできないなどの課題があった。
そこで本発明は、上記課題を解決すべく、複数の加工型を型締め・型開き方向に移動自在に支持する良好な構成を有する多層加工機を提供することを目的としている。

本願の多層加工機は、請求項１に記載したように、プレス加工用の加工型を型締め・型開き方向に複数配置して使用する多層加工機であって、
固定盤であるボルスタと、
型締め・型開き方向が軸方向となるように配置されて、前記ボルスタに対して四隅の位置に互いに平行に固定状態に設けられた４本の支柱と、
これら支柱に対して動作可能に型締め・型開き方向に複数積層配置され、前記加工型を構成する各型のうち、前記ボルスタに固定される型を除くものが固定される複数の可動部材と、
これら複数の可動部材のうち、前記ボルスタから最も離れた反対側の位置にある可動部材を型締め・型開き方向に駆動するプレス駆動源と、を備え、
前記複数の可動部材は、前記４本の支柱のうちの互い違いに対角線上に位置する２本の支柱にそれぞれ軸受部によって案内されることにより型締め・型開き方向に動作可能であることを特徴とする。

本願発明によれば、複数の加工型を型締め・型開き方向に移動自在に支持する良好な構成を有する多層加工機が実現できる。

多層加工機及び型交換台を含む多層加工システムの側面図である。 多層加工システムの上面図である。 多層加工機の側面図である。 多層加工機の正面図である。 （ａ）は多層加工機の下型周辺の拡大正面図、（ｂ）及び（ｃ）は多層加工機の安全ブロック（型締め規制ブロック）の取り付けを説明する図である。 型交換台の側面図である。 型交換台の正面図である。 型交換台の斜視図である。 リフト（ハンドパレットトラック）に乗せた型交換台（脱落防止部材を外した状態）の斜視図である。 （ａ）は脱落防止部材の取り外しを説明する図、（ｂ）は脱落防止部材の取り付けを説明する図である。 型を搭載した型交換台（脱落防止部材無し、リフトに乗せた状態）の斜視図である。 型を搭載した型交換台（脱落防止部材有り）の斜視図である。 リフトに載せた型交換台（型の搭載無し）を示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。 リフトに載せた型交換台（型の搭載有り）を示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。 型交換台の型保持部（爪部）の他の構成例を説明する図である。

以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１、図２は多層加工システム全体を示す側面図と平面図である。図１に示すように、多層加工システムは、多層加工機１と、型交換台５０とを備え、１台の多層加工機１に対して複数の型交換台５０を有する。また、本例の多層加工システムは、型交換台５０を移動（昇降含む）させる手段として、リフト２００（ハンドパレットトラック）を有する。

まず、多層加工機１を説明する。多層加工機１は、図２左側に示すように、ワーク用パレット搬入部２、ワーク供給搬出部３、ワーク用パレット搬出部４、制御部５、及び加工機本体部１０を有する。
ワーク用パレット搬入部２は、加工前のワーク（素材又は中間製品）を積載したワーク用パレットを予め事前に準備してセットしておく部位であり、このワーク用パレット搬入部２にセットされたワーク用パレットは、その後ワーク供給搬出部３に送られる構成となっている。ワーク供給搬出部３は、ワーク用パレット搬入部２から送られたワーク用パレットに積載されたワークを加工機本体部１０に供給してセットしたり、加工機本体部１０で加工された後のワーク（加工品）を加工機本体部１０から取り出したりするためのハンド（例えば図３に示すハンド３ａ）を含む機構を有する構成となっている。そして、ワーク用パレット搬出部４は、空になったワーク用パレットを搬出するための構成である。本例の場合、ワーク用パレットは、ワーク用パレット搬入部２からワーク供給搬出部３へ、次いでワーク供給搬出部３からワーク用パレット搬出部４へと、順次一方向に移動する構成となっている。制御部５には、多層加工機１を制御する制御装置が設けられている。

加工機本体部１０は、図３の側面図及び図４の正面図に示すように、加工型を型締め・型開き方向（この場合、上下方向）に複数配置してプレス加工を実行する多層加工機１の本体部である。本例は４層タイプであるため、上から加工型Ｋ１、加工型Ｋ２、加工型Ｋ３、加工型Ｋ４の４組の加工型が各層に装着可能である。便宜上本例では、加工型Ｋ１が装着される層を第１層、加工型Ｋ２が装着される層を第２層、加工型Ｋ３が装着される層を第３層、加工型Ｋ４が装着される層を第４層という。但し本例の場合、特定の一つのワークの加工順（特定の一つのワークの流れ）は、まず第４層、次に第３層、次に第２層、最後に第１層というように、下から順に行われる。即ち、ワーク供給搬出部３において、ワーク用パレットから取り出された一つのワークは、最初の加工動作（加工機本体部１０の各層で一斉に型締めを行う動作）では第４層にセットされて加工型Ｋ４にて加工された後、第４層から第３層に移送されて次の加工動作では加工型Ｋ３にて加工され、同様にして次の加工動作では加工型Ｋ２にて加工され、同様にして次の加工動作では加工型Ｋ１にて加工され、そして加工型Ｋ１での加工動作が終了するとワーク供給搬出部３の最上段のハンド３ａ（図３に示す）によって取り出され、このハンド３ａが図３に示す状態からくるっと反転して後方（図３における左方）に回転移動することにより、後方に排出される構成となっている。図４に示すように、加工型Ｋ１は、上型Ｕ１と下型Ｌ１からなり、これら上型Ｕ１と下型Ｌ１でワークを挟みつける動作（型締め）によりワークを加工する。同様に、加工型Ｋ２は上型Ｕ２と下型Ｌ２からなり、加工型Ｋ３は上型Ｕ３と下型Ｌ３からなり、加工型Ｋ４は上型Ｕ４と下型Ｌ４からなる。
なお本願では、ワーク無しの状態で上型と下型を互いに接合させる動作も「型締め」という。また、本願における「型締め状態」とは、多層加工機の状態であって、各加工型の上型と下型が接合するまで多層加工機の可動部材（スライダ・可動ラム）が下降した状態を意味し、ワークの有無（加工型に対してワークがセットされているか否か）を限定するものではない。即ち、本願における「型締め状態」とは、ワーク有りでワークを挟みつけた状態で各加工型の上型と下型が接合するまで多層加工機の可動部材が下降した状態の場合もあるし、ワーク無しで各加工型の上型と下型が接合するまで多層加工機の可動部材が下降した状態の場合もある。ちなみに、この型締め状態における多層加工機１の可動部材の型締め・型開き方向の位置（下死点）は、加工型が同じであればワークの有無にかかわらず略同じ位置であるため、このようなワークの有無を考慮する必要がない。つまり、ワークの厚さ分だけ、ワーク有りの場合と無しの場合とで、型締め状態における可動部材の型締め・型開き方向の位置関係（ひいては型締め状態における加工型の配置間隔）が僅かに異なる場合がある。しかし、この違いは僅かであるため、本願の型交換に関しては、型交換台５０の後述する型保持部７１〜７４の間隔ＬＨを、後述する型締め状態の加工型配置間隔ＬＫ２（例えばワーク無しの場合の値）に対して余裕を持って大きくしておけば、ワークの有無は考慮する必要がない。

加工機本体部１０は、床面上に設置される架台１１と、底部に設けられて架台１１に対して固定される下固定盤１２（ボルスタ）と、上部に設けられて架台１１に対して固定される上固定盤１３と、型締め・型開き方向（この場合、上下方向）が軸方向となるように配置されて下端部が下固定盤１２に固定され上端部が上固定盤１３に固定された４本の支柱１４（案内軸）と、支柱１４に対して上下動自在に取り付けられた可動部材であるスライダ２１及び３個の可動ラム２２〜２４と、プレス駆動源である油圧シリンダ４０と、を備える。

支柱１４は、前後左右四隅の位置に設けられ、スライダ２１及び３個の可動ラム２２〜２４を、型締め・型開き方向に案内する案内軸としても機能する。なお本例の場合、スライダ２１及び３個の可動ラム２２〜２４は、互い違いに対角線上に位置する２本の支柱１４に対して軸方向（この場合上下方向）に移動可能に取り付けられ、他の２本の支柱に対しては常に接触しないように切り欠き（符号省略）が設けられている。図４（正面図）に示すように、例えば最上位置の可動部材であるスライダ２１は、その軸受部２１ａ（２か所ある）において正面から見て左手前の支柱１４と右奥の支柱１４に移動可能に取り付けられており、正面から見て左奥の支柱１４と右手前の支柱１４からは常に離れた状態とされている。そして、スライダ２１の下方に位置する可動ラム２２は、その軸受部２２ａ（２か所ある）において正面から見て左奥の支柱１４と右手前の支柱１４に移動可能に取り付けられており、正面から見て左手前の支柱１４と右奥の支柱１４からは常に離れた状態とされている。以下同様に、可動ラム２２の下方に位置する可動ラム２３は、その軸受部２３ａにおいて正面から見て左手前の支柱１４と右奥の支柱１４に移動可能に取り付けられており、また可動ラム２３の下方に位置する可動ラム２４は、その軸受部２４ａにおいて正面から見て左奥の支柱１４と右手前の支柱１４に移動可能に取り付けられている。

なお、各軸受部２１ａ〜２４ａは、例えば内部のすべり軸受（図示省略）によって支柱１４に対して各可動部材を移動可能に支持・案内するものであるが、軸受の方式はすべり軸受けに限らず、転がり軸受でもよいことはいうまでもない。また、各可動部材（スライダ２１及び可動ラム２２〜２４）がそれぞれ４本の支柱１４に案内される構成としてもよいが、上述したように互い違いに対角線上に位置する２本の支柱１４にそれぞれ案内される構成（以下、２本対角構成という）とすることにより、次の効果が得られる。即ち、各軸受部２１ａ〜２４ａの軸方向の長さを格段に大きく設定することが可能となり、これにより、スライダ２１及び可動ラム２２〜２４がプレス加工の駆動力に対して傾き難くかつ変形し難くなり、プレス加工の駆動力により生じた傾きや変形により各軸受部２１ａ〜２４ａにおいて例えばカジリ（摺動部の接触が局部的になって動きが阻害される現象）が生じて各可動部材が円滑に動かなくなってしまうなどの不具合の可能性が格段に低減されるという優れた効果が得られる。これは、直径方向において、同じ軸と軸受のガタ寸法ならば、ショート丈よりもロングスライドの方が傾かない物理特性を利用したものである。また、上記２本対角構成であると、軸受部の数を半分に低減するとともに、型締め状態において各可動部材の軸受部が干渉することを容易に回避できるという効果も得られる。

油圧シリンダ４０は、シリンダ本体部に対して油圧により進退動作するシリンダロッド４１を備え、そのシリンダ本体部が上固定盤１３に固定され、そのシリンダロッド４１の先端部がスライダ２１に固定されている。これにより、スライダ２１は、シリンダロッド４１と一体的に動いて、型締め・型開き方向（この場合、上下方向）に移動する。なお、プレス駆動源は、油圧シリンダに限られず、例えばボールねじ等の他の構成でもよい。

ここで、各加工型は、所定の固定機構（説明省略）によって、図４に示すようにスライダ２１、３個の可動ラム２２〜２４、及び下固定盤１２（ボルスタ）のうちの何れかに着脱可能に固定される。即ち、上型Ｕ１はスライダ２１の下面に固定され、下型Ｌ１は可動ラム２２の上面に固定され、上型Ｕ２は可動ラム２２の下面に固定され、下型Ｌ２は可動ラム２３の上面に固定され、上型Ｕ３は可動ラム２３の下面に固定され、下型Ｌ３は可動ラム２４の上面に固定され、上型Ｕ４は可動ラム２４の下面に固定され、下型Ｌ４は下固定盤１２の上面に固定される構成となっている。

また、各可動ラム２２〜２４は、スライダ２１との間隔が型開き時に設定量以上にならないよう、それぞれがスライダ２１に対して吊られた構成となっている。即ち、図３に示すように、スライダ２１及び可動ラム２２〜２４には、吊り支柱２５が型締め・型開き方向に貫通した状態に設けられている。この吊り支柱２５は、図３では１本に見えるが、実際には図３における手前側と向こう側にそれぞれ同様に設けられており、本例の場合には合計２本有る。また、スライダ２１及び可動ラム２２〜２４における吊り支柱２５の貫通部分は、上から見るとＵ字形の切り欠きとなっている。そして、吊り支柱２５の上端部には、スライダ２１の上面に接合可能で、スライダ２１の上面に接合するとスライダ２１に対する吊り支柱２５の相対的な下降動作を阻止するストッパ２６が固定されている。さらに、吊り支柱２５の外周（少なくとも３個の可動ラム２２〜２４を貫通する部分を含む範囲）にはネジ部（雄ねじ）が形成されており、この吊り支柱２５のネジ部外周には３個の間隔調整ナット２７、２８、２９が互いのネジ部により（つまり吊り支柱外周の雄ねじとナット側の雌ネジの螺合により）取り付けられている。３個の間隔調整ナット２７、２８、２９は、図３に示すような型開き状態では、３個の可動ラム２２〜２４の下面にそれぞれ接合する構成となっており、これにより各可動ラム２２〜２４とスライダ２１との間隔が設定量以上にならない。

なお、多層加工機１における各加工型Ｋ１〜Ｋ４の上下方向の配置間隔ＬＫ（図４に示す）の型開き時の値（ＬＫ１）は、間隔調整ナット２７、２８、２９を吊り支柱２５に対して回転させて上下動させその上下方向位置（型締め・型開き方向の位置）を変えることにより、各層毎に調整可能（つまり増減可能）である。この調整は、例えば、装着する加工型の寸法により、各層の型開き時の間隔が適度なものとなるようにするために行う。

また、各加工型の下型Ｌ１〜Ｌ４の下面側の左右両側には、図４及び図５（ａ）に示すような隙間Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ形成される構成となっており、この隙間Ｓ１、Ｓ２に後述する型交換台５０の爪部９０，８０の横板部９２、８２が正面から挿入可能となっている。なお、図５（ａ）は第１層について図示しているが、第２層〜第４層も同様である。

また、各可動部材（スライダ２１及び可動ラム２２〜２４）の下面には、図３に示すように、柱状のブロック取付部３１，３２，３３，３４がそれぞれ下方に伸びるように一体に形成されている。これらブロック取付部３１〜３４の下面側には、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すような安全ブロック３５（型締め規制ブロック）が容易に着脱可能となっている。本例の場合、図５（ｂ）に示すように、安全ブロック３５の上面には、先端に拡径した頭部を持つ係合突起３６が突出状態で一体に形成されており、この係合突起３６を各ブロック取付部３１〜３４にそれぞれ形成された係合切り欠き（符号省略）内に側面から挿入して係合させることによって、各ブロック取付部３１〜３４の下端を下方に延長するように安全ブロック３５を各ブロック取付部３１〜３４にそれぞれ取り付けることができる。

ここで、ブロック取付部３１〜３４の長さＬ８（図５（ｃ）に示す）は、上型と下型が接合状態の各加工型の上下寸法（型締め状態における型締め・型開き方向の各加工型の大きさ）よりも小さく設定されており、これにより、安全ブロック３５を外しておけば、これらブロック取付部３１〜３４がプレス加工動作（特に型締めの動作）の支障になることはない。そして、ブロック取付部３１〜３４に安全ブロック３５を取り付けて接合させた全体の長さＬ９（図５（ｃ）に示す）は、接合状態の各加工型の上下寸法よりも大きく設定されている。そして、ブロック取付部３１〜３４に安全ブロック３５を取り付けた状態では、安全ブロック３５の下端面が各可動ラム２２〜２４又は下固定盤１２の上面に隙間無く当接する（いわゆるドン着く）ことによって、多層加工機１に取り付けられた複数の加工型Ｋ１〜Ｋ４の配置間隔ＬＫ（図４に示す）が型交換台５０の後述する複数の型保持部７１〜７４の間隔ＬＨ（図６に示す）に一致する位置において多層加工機１の型締め動作（即ち、シリンダロッド４１の下降動作に伴う各可動部材の下降動作）が阻止されるように、安全ブロック３５の長さ（ひいては上記長さＬ９）が設定されている。これにより、安全ブロック３５を取り付けることによって、各加工型を容易に交換可能な状態（後述する交換位置停止状態）に設定することが簡単かつ安全にできる。なお、本願では便宜上安全ブロックは全て同じ符号３５を使用しているが、この安全ブロックとして各層毎に長さが異なるものを使用して、後述する交換位置停止状態での配置間隔ＬＫ（＝ＬＨ）が各層毎に異なるようにしてもよい。

以上説明した多層加工機１は、以下のように動作する。
まず、図３及び図４に示したような型開き状態（通常は、シリンダロッド４１が最上方（上死点）まで移動した状態）においては、各層に対して加工後のワークの取り出しと、加工前のワークの装着が行われる。加工前のワークが装着されると、シリンダロッド４１とともにスライダ２１及び可動ラム２２〜２４が下降して各層において型締めが行われてプレス加工が実行される。この際、油圧シリンダ４０の駆動力（プレスの圧力）は、シリンダロッド４１、スライダ２１、加工型Ｋ１、可動ラム２２、加工型Ｋ２、可動ラム２３、加工型Ｋ３、可動ラム２４、加工型Ｋ４の順に伝達され、下固定盤１２で受け止められることになる。そして、このような駆動力により、第１層から第４層までの全ての加工型Ｋ１〜Ｋ４の上型と下型がワークを挟み付けた型締め状態になると、各層のプレス加工（即ち、第１層から第４層の各加工型Ｋ１〜Ｋ４でそれぞれ行われる合計４個のワークの加工）がいっせいに完了する。

ここで、各層におけるプレス加工には、穴あけ、切断、曲げ、成形などの各種の加工が有り得るのであり、加工の内容は各層毎に異なってもよい。そして加工終了後には、シリンダロッド４１とともにスライダ２１及び可動ラム２２〜２４が上昇して型開き状態に戻る。
なお、図４や図５（ｃ）において符号ＬＫで示す寸法は、前述したように、多層加工機１に装着された各加工型Ｋ１〜Ｋ４の配置間隔である。この配置間隔ＬＫは、シリンダロッド４１の動作に伴う可動部材（スライダ２１及び可動ラム２２〜２４）の移動によって当然変化し、型締め状態において最低値（ＬＫ２）になる。型開き状態又は型締め状態における配置間隔ＬＫは、各層同じでもよいし、各層毎に異なってもよい（各加工型の寸法が異なる場合など）が、説明の便宜上同じであるとして各層について同じ符号ＬＫを使用する。型開き状態における配置間隔ＬＫ（＝ＬＫ１）は、前述した間隔調整ナット２７、２８、２９によって各層毎に調整可能である。
本願では、型開き状態における配置間隔ＬＫ（上死点のＬＫ）をＬＫ１と表し、型締め状態における配置間隔ＬＫ（下死点のＬＫ）をＬＫ２と表す。
また、加工型の交換については、後述する。

次に、型交換台５０について、図６〜図８等により説明する。
型交換台５０は、図６〜図８に示すように、台本体５１に複数の型保持部７１，７２，７３，７４を上下方向（後述する支柱５６，５７の長手方向）に並べて設けたものである。この型交換台５０は、本例の場合、下面４隅の位置にキャスター１５０（車輪）が設けられているため、それ自体で床面上を走行させることができる台車（型交換台車）となっている。型保持部７１，７２，７３，７４は、詳細後述するが、多層加工機１に同時に挿入可能で、多層加工機１に挿入した状態で多層加工機１内の各加工型Ｋ１〜Ｋ４をそれぞれ保持可能であり、多層加工機１の型締め状態における各加工型Ｋ１〜Ｋ４の配置間隔ＬＫ（＝ＬＫ２）よりも広い間隔ＬＨ（図６に示す）で、上下方向（多層加工機１の型締め・型開き方向に対応する方向）に複数並んで設けられている。なお、本例の場合には型保持部が４個（４段）あるので間隔ＬＨは上下に３箇所あるが、これら３箇所の間隔ＬＨは同じでもよいし、異なっていてもよい（各加工型の寸法が異なる場合など）が、説明の便宜上同じであるとして各箇所について同じ符号ＬＨを使用する。
また本実施例の場合、前述した加工型の配置間隔ＬＫの各値（型開き状態のＬＫ１、型締め状態のＬＫ２）と上記間隔ＬＨの大小関係は、各層においてＬＫ２＜ＬＨ＜ＬＫ１となる。なお、前述したように、ワークの厚さ分だけ、ワーク有りの場合と無しの場合とで、型締め状態における可動部材の型締め・型開き方向の位置関係が僅かに異なる場合があり、この場合その分だけ上記配置間隔ＬＫ２もワーク有り無しで異なる値となるが、この違いは僅かであるため、本願の型交換に関しては、上記間隔ＬＨを配置間隔ＬＫ２に対して余裕を持って大きくしておけば問題ない。つまり、配置間隔ＬＫ２のワーク有りの場合の値よりも上記間隔ＬＨを大きく設定しておけば、ワーク有りの場合もワーク無しの場合でも対応できる。

台本体５１は、図８に示すように、正面から見て底部奥と底部手前に横長に配置された帯板状の底板５２，５３と、断面Ｌ字状の部材（アングル）よりなり底板５２，５３を連結するように前後方向に配置されて底板５２，５３の上面に固定された底フレーム５４，５５と、底部奥の底板５２の上面における底フレーム５４，５５の内側面にそれぞれ隣接する位置から上方に伸びるように設けられた２本の支柱５６，５７と、これら支柱５６，５７の間を連結する連結部５８，５９と、支柱５６，５７の上部後面側にそれぞれ固定された把持部６０（手で握ることができる部分）と、各底板５２，５３の下面両側から下方に伸びるように固定された脚部６１，６２を有する。

ここで、キャスター１５０は、底板５２，５３の左右方向両端部下面側に、ネジ止め等によって固定されている。なお、キャスター１５０は、取付ネジの着脱により底フレーム５４，５５に対して（即ち、型交換台５０に対して）着脱可能な構成とされていてもよい。
また、正面側のキャスター１５０と底板５３と底フレーム５４，５５等を含めた底部前方突出部の床面からの高さＬ７（図６に示す）は、床面から多層加工機１の下固定盤１２の下面までの高さＬＢ（図４に示す）よりも十分小さくなっており、型交換台５０の各型保持部７１〜７４を多層加工機１に挿入して型交換する際には、上記底部前方突出部（高さＬ７の部分）が多層加工機１の下固定盤１２の下方の空間（架台１１の内側の空間）に挿入されて多層加工機１と干渉しない構成となっている。

また本例の場合、支柱５６，５７は断面コ字状の部材よりなり、各部材（底板５２，５３、底フレーム５４，５５、支柱５６，５７、連結部５８，５９、把持部６０、脚部６１，６２）は例えば鋼材（アルミニウム合金などの他の材料でもよい）よりなるもので、各部材間の固定はネジ止め、溶接、リベット止め等によって行われている。なお、このような台本体５１の詳細構造は、一例であり、特に限定されるものではなく、複数の型保持部７１〜７４を支持して各型保持部７１〜７４を多層加工機１に同時に挿入できる構造であればいかなる態様でもよい。

但し、本例の型交換台５０の台本体５１は、さらなる特徴として、この台本体５１が置かれた床面上を移動するリフト２００の爪を挿入可能であり、リフト２００の爪によって型交換台５０を持ち上げて、リフト２００によって型交換台５０を容易に上下・左右・前後に移動可能であるという特徴を有する。
なお、リフト２００は、例えば人が乗って操作するいわゆる市販のフォークリフト（例えば電動式のもの、或いはエンジン駆動のもの）であってもよいが、本例では市販のハンドパレットトラック（言わば手動式のフォークリフトであり、ハンドリフトなどとも呼ばれる）を例示している。このリフト２００（ハンドパレットトラック）は、図１、図２及び図１３等に示すように、作業者が把持して操作するためのハンドル２０１と、走行用の車輪２０２，２０３と、いわゆるパレット（荷物を載置する薄い中空状の台）に挿入可能な２本の爪２０４などを有する。

そして、本例の型交換台５０における台本体５１の下面側（底板５２，５３と床面との間）には、上記リフト２００の爪２０４を挿入可能な十分な大きさの底部空間が形成される構成となっている。この底部空間の高さ寸法は、キャスター１５０が取り付けられた台車状態においては高さＬ６（図６に示す）であり、キャスター１５０が取り外された車輪無し状態では高さＬ５（図６に示す）である。高さＬ５は、高さＬ６よりも当然小さく、脚部６１，６２分の上下寸法である。少なくとも、このうちの高さＬ６の場合（即ち上記台車状態）の上記底部空間には、リフト２００の２本の爪２０４が図１及び図２（或いは後述する図９等）に示すように挿入可能となっている。なお、高さＬ５の場合（即ち上記車輪無し状態）の上記底部空間にも、リフト２００の２本の爪２０４が挿入可能であることが好ましく、その場合には車輪無し状態の型交換台５０の移動もリフト２００によって容易に可能となる。

次に、型保持部７１〜７４の詳細構成について説明する。
各型保持部７１〜７４は、多層加工機１への挿入方向（図１、図３、図６における左右方向）に直交する方向における各加工型Ｋ１〜Ｋ４の動き及び落下を規制する構造を有する。本例の場合、各型保持部７１〜７４は、後述する爪部８０，９０によって、横方向（図４における左右方向）における各加工型Ｋ１〜Ｋ４の動きと、各加工型Ｋ１〜Ｋ４の落下（図４における下向きの動き）を規制する構造となっている。また本例の場合、各加工型Ｋ１〜Ｋ４の図４における上向きの動きは、重力によって規制する構成となっている。

これら型保持部７１〜７４は、多層加工機１への挿入時に、型保持部７１は加工型Ｋ１を保持し、型保持部７２は加工型Ｋ２を保持し、型保持部７３は加工型Ｋ３を保持し、型保持部７４は加工型Ｋ４を保持する、というように配置順に各加工型に対応する。また、これら型保持部７１〜７４は、設置高さが異なって対応する加工型の設置位置が異なる点以外は、本例の場合には全て同じ構成であるため、最上段の型保持部７１のみについて詳細構成を説明して、他の段の型保持部７２，７３，７４については同符号を使用して説明は省略する（一部図中の符号も省略する）。

型保持部７１は、加工型（型保持部７１の場合は加工型Ｋ１）の底面及び側面に接合可能なＬ字形断面を有する一対の爪部８０，９０よりなり、図５（ａ）に示すように多層加工機１への挿入時に対応する加工型（型保持部７１の場合は加工型Ｋ１）の横方向両側に各爪部が位置して、一方の爪部８０が加工型Ｋ１（詳細には下型Ｌ１）の底面及び一方の側面に接合し、他方の爪部９０が加工型Ｋ１（詳細には下型Ｌ１）の底面及び他方の側面に接合することにより、加工型Ｋ１の横方向の動き及び落下を規制する構造である。

ここで、爪部８０，９０は、例えば鋼製（アルミニウム合金などの他の材質でもよい）の板材を板金加工（曲げ、切断などの加工）してなる部材よりなる。このうち爪部８０は、図８等に示すように、上下方向に配置される縦板部８１と、この縦板部８１の下縁から内側横方向に直角に伸びる横板部８２とを有し、これら縦板部８１と横板部８２が長手方向（即ち、型交換台５０の正面方向）から見てＬ字形を形成し、長手方向に直交する平面において切断した断面形状がＬ字形となっている。この爪部８０は、図６及び図８等に示すように、長手方向が水平方向（型交換台５０を設置した床面と平行な方向）となり、前端側が支柱５６から正面側に突出する姿勢で、支柱５６に固定される。具体的には、縦板部８１の後端部８１ａが支柱５６の外側面に接合されて例えばネジ止めされることによって支柱５６に固定され、型交換台５０が水平な床面に置かれた場合、横板部８２が水平となって縦板部８１が鉛直方向となる構造となっている。

同様に、爪部９０は、上下方向に配置される縦板部９１と、この縦板部９１の下縁から内側横方向に直角に伸びる横板部９２とを有し、これら縦板部９１と横板部９２が長手方向から見てＬ字形を形成し、長手方向に直交する平面において切断した断面形状がＬ字形となっている。この爪部９０は、図６及び図８等に示すように、長手方向が水平方向となり、前端側が支柱５７から正面側に突出する姿勢で、支柱５７に固定される。具体的には、縦板部９１の後端部９１ａが支柱５７の外側面に接合されて例えばネジ止めされることによって支柱５７に固定されている。

なお、これら爪部８０，９０が図１に半線で示すように多層加工機１に挿入されたとき、図５（ａ）に示すように、縦板部８１と横板部８２及び縦板部９１と横板部９２が、それぞれ加工型Ｋ１（詳細には下型Ｌ１）の両側に配置され、横板部８２、９２は前述した隙間Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ挿入可能である。

また、各型保持部７１〜７４の爪部８０，９０は、図６等に示すように、型交換台５０が水平な床面に置かれた場合、水平方向正面側に伸びるように互いに平行に積層状に配置され、前述した底フレーム５４，５５に対しても略平行となっていて、水平方向の位置は前述した底フレーム５４，５５と略同一位置となっている。そして、前述したキャスター１５０や脚部６１，６２は、この水平方向において、各型保持部７１〜７４の爪部８０，９０よりも外側か又は端側の位置に配置されており、各型保持部７１〜７４の爪部８０，９０に重量物である加工型Ｋ１〜Ｋ４がそれぞれ保持されている状態であっても、型交換台５０は水平な床面上に転倒することなく安定的に載置でき、またこの床面上をキャスター１５０の作用により安定的に走行（水平移動）できる構成となっている。

また、爪部８０，９０の縦板部８１、９１は、必要な強度を確保しつつ軽量化し又挿入のし易さを確保するため、図６等に示すように先端側（正面側）に向かって幅が狭くなる先細りの形状（上縁が斜めにカットされた形状）となっている。
また、爪部８０，９０の縦板部８１、９１の先端部（前端部）には、上縁から下方に伸びるスリット８３，９３（切り込み）がそれぞれ形成されており、ここに両端を抜き差しすることにより脱落防止部材１００（図８等に示す）が各型保持部７１〜７４にそれぞれ着脱可能となっている。脱落防止部材１００は、全体として帯板状（例えば鋼製）のもので、両端が長手方向に対して曲げられることによって脱落防止用の曲げ部１０１，１０２が両端に形成されている。この脱落防止部材１００は、図１０（ｂ）に示すように、前記スリット８３，９３に上から両端部をそれぞれ差し込んで曲げ部１０１，１０２を外側に出した状態で各型保持部７１〜７４の前端部に容易に装着可能であり、また図１０（ａ）に示すように、前記スリット８３，９３から両端を上方に抜き出すことにより各型保持部７１〜７４から容易に取り外し可能である。そして、この脱落防止部材１００は、装着状態において各型保持部７１〜７４に保持された加工型（詳細には下型）の下部前端面に当接することにより、保持された加工型が挿入方向先端側（爪部８０，９０の前端側）に移動するのを規制し、これにより保持された加工型の正面側からの脱落を阻止する。

また図８及び図９等に示すように、爪部８０，９０の縦板部８１、９１の基端側（後端側）には、横板部８２、９２に沿って内側に突出するように、後側ストッパ８４，９４が取り付けられている。後側ストッパ８４，９４は、本例の場合には円柱状のものであり、縦板部８１、９１の外側面に固定されたナット８５，９５（図６及び図８等に示す）に対して、縦板部８１、９１を貫通するネジによるネジ止めによりそれぞれ着脱可能に取り付けられている。ここで、後側ストッパ８４，９４を取り付けるためのナット８５，９５と対応する貫通孔（ナット８５，９５と同軸状にある貫通孔、符号省略）は、前記挿入方向（前後方向）における複数個所（本例の場合、２箇所）に設けられていて、加工型の大きさに応じて後側ストッパ８４，９４の前記挿入方向（前後方向）の位置が変更可能となっている。

なお、上記後側ストッパ８４，９４は、各型保持部７１〜７４に保持された加工型（詳細には下型）の下部後面に当接することにより、保持された加工型が挿入方向後端側（爪部８０，９０の後端側）に移動するのを規制する。よって、本例の型交換台５０では、各型保持部７１〜７４に保持された加工型は、爪部８０，９０、脱落防止部材１００、及び後側ストッパ８４，９４によって、前後左右上下の動きを全て規制され、ほとんど位置ずれすることがない。

以上説明した型交換台５０によれば、例えば以下の第１工程〜第４工程を含む方法によって、加工型Ｋ１〜Ｋ４の交換を低コストで効率良く行うことができる。なお、この型交換は、加工型Ｋ１〜Ｋ４に対してワークがセットされていないワーク無しの状態で行ってもよいし、加工型Ｋ１〜Ｋ４に対してワークがセットされたワーク有りの状態で行うこともできる。実際にはワークが入ったままで行うケースも十分有り得る。例えば、ワークが入ったまま各加工型を多層加工機１から取り外して保管し、その後当該加工型による加工を行う際には、そのままワークの入った各加工型を多層加工機１に取り付けて、そのワークの入った状態から多層加工機１の動作を再開するといった使用も可能である。
・第１工程Ａ
多層加工機１の型締め状態において、多層加工機１に取り付けられた加工型Ｋ１〜Ｋ４を構成する上型と下型のうち、上型Ｕ１〜Ｕ４の多層加工機１への固定を解除する。
・第１工程Ｂ
多層加工機１に取り付けられた複数の加工型Ｋ１〜Ｋ４の配置間隔ＬＫが複数の型保持部７１〜７４の間隔ＬＨにそれぞれ一致する位置で多層加工機１の動作（シリンダロッド４１の昇降動作に伴うスライダ２１等の可動部材の昇降動作）を停止させた交換位置停止状態とし、下型Ｌ１〜Ｌ４の多層加工機１への固定を解除する。なおこの順番は、どちらでもよい。即ち、交換位置停止状態とした後に下型の固定を解除してもよいし、場合によっては、下型の固定を解除した後に交換位置停止状態としてもよい。
またここで、上記第１工程Ｂと上記第１工程Ａは、両者を合わせて第１工程を構成するが、この第１工程内の各動作の詳細な順番は上述した記載の順番に限定されない。例えば、型締め状態において先に下型の固定を解除した後に上型の固定を解除し（或いは、型開き状態で下型の固定を解除した後に型締め状態として上型の固定を解除し）、その後前記交換位置停止状態にするという順番でもよい。

・第２工程
前記交換位置停止状態において、加工型を保持していない空の型交換台５０を移動させて多層加工機１にその型保持部７１〜７４をそれぞれ挿入し、多層加工機１内の加工型Ｋ１〜Ｋ４をその型保持部７１〜７４によってそれぞれ保持し、次いで、この型交換台５０を移動させて、保持した加工型Ｋ１〜Ｋ４とともに多層加工機１から型保持部７１〜７４を引き出す。
・第３工程
前記交換位置停止状態において、交換後の新たな加工型Ｋ１〜Ｋ４を保持している別の型交換台５０を移動させて多層加工機１にその型保持部７１〜７４を挿入し、次いでこの型交換台５０を移動させて多層加工機１内に新たな加工型Ｋ１〜Ｋ４を残した状態で多層加工機１からその型保持部７１〜７４のみを引き出す。

・第４工程Ａ
新たな加工型Ｋ１〜Ｋ４を構成する上型と下型のうち、下型Ｌ１〜Ｌ４を多層加工機１へ固定する。
・第４工程Ｂ
多層加工機１の型締め状態において、新たな加工型Ｋ１〜Ｋ４を構成する上型Ｕ１〜Ｕ４を多層加工機１へ固定する。
ここで、上記第４工程Ｂと上記第４工程Ａは、両者を合わせて第４工程を構成するが、この第４工程内の各動作の詳細な順番は上述した記載の順番に限定されない。例えば、型締め状態とし、この状態で先に上型を固定した後に下型を固定するという順番でもよい。

次に、型交換台５０を使用した本例の多層加工システムにおける型交換のより具体的な手順の一例を以下に説明する。
なお、この手順と前述の各工程（第１工程〜第４工程）との対応はカッコ書きにより記載する。
１．多層加工機１のスライダ２１を下降端まで動かし型締め状態として停止させる（第１工程Ａ）。
２．上型Ｕ１〜Ｕ４の多層加工機１への固定を外す（第１工程Ａ）。

３．多層加工機１のスライダ２１を上昇端まで動かし停止する（第１工程Ｂ）。これにより、上型Ｕ１〜Ｕ４は多層加工機１の可動部材から縁が切れて下型Ｌ１〜Ｌ４にそれぞれ載った状態となり、上型Ｕ１〜Ｕ４とその上方に位置する多層加工機１のスライダ２１又は可動ラム２２〜２４の間にはそれぞれ隙間ができる。
４．図５（ｂ）及び図５（ｃ）右側に示すように、多層加工機１の所定位置（前述したブロック取付部３１〜３４の下面側）に安全ブロック３５をそれぞれ装着する（第１工程Ｂ）。

５．多層加工機１のスライダ２１を下降させて各安全ブロック３５を図５（ｃ）において矢印で示すように下降させ、すべての安全ブロック３５の上または下方向に空いていたスペース（隙間）が埋まった（ドン着いた）状態（図５（ｃ）左側に示す状態）で停止させる（第１工程Ｂ）。これにより、多層加工機１のスライダ２１が上昇端の時（型開き時）には加工型の違いの関係で各段（各層）の開いている寸法（前述したＬＫ１）が各層毎に変わるような設定をしていても、多層加工機１のスライダ２１及び可動ラム２２〜２４はそれぞれ直ぐ下の可動ラムないしボルスタ（下固定盤１２）にブロック取付部３１〜３４と安全ブロック３５を介して載った状態となり、スライド・可動ラム・ボルスタの位置関係（即ち、前述した配置間隔ＬＫ）は型交換のための所定の状態となる。ここで、所定の状態とは、型交換台５０における型保持部７１〜７４の配置間隔ＬＨと、前述した配置間隔ＬＫとが、各層についてそれぞれ一致する状態、即ち各層においてＬＫ＝ＬＨとなる状態であり、これが交換位置停止状態である。
６．下型Ｌ１〜Ｌ４の多層加工機１への固定を外す（第１工程Ｂ）。

７．図９及び図１３に示すように、リフト２００（ハンドパレットトラック）の爪２０４の上に、加工型を保持していない空の型交換台５０を乗せて準備する（第２工程）。脱落防止部材１００は、図９に示すように外しておく。
８．多層加工機１の各下型と可動ラム・ボルスタの隙間高さ（即ち、前述した隙間Ｓ１，Ｓ２の上下方向位置）に、準備した型交換台５０の各型保持部の爪部８０，９０の断面Ｌ字形状が合うように、リフト２００の爪２０４を昇降させて型交換台５０の床面からの高さを調整する（第２工程）。

９．型交換台５０が乗ったリフト２００を挿入方向に水平移動させて、型交換台５０の型保持部７１〜７４の爪部８０，９０を、図１に半線で示すように、多層加工機１内へ奥まで（例えば後側ストッパ８４，９４が下型に当接するまで）挿入する（第２工程）。なお、図１の半線では、型保持部１個分しか図示していないが、実際には４個の型保持部７１〜７４の爪部８０，９０がそれぞれ挿入される。この際、最上段（１段目）の型保持部７１は最上段の可動ラム２２の上面側に挿入し、２段目の型保持部７２は２段目の可動ラム２３の上面側に挿入し、３段目の型保持部７３は３段目の可動ラム２４の上面側に挿入し、４段目の型保持部７４はボルスタ（下固定盤１２）の上面側に挿入する。
１０．各下型Ｌ１〜Ｌ４を多層加工機１の可動ラム側又はボルスタ側から型交換台５０の爪部８０，９０に載せ替えるところまで、リフト２００の爪２０４を僅かに上昇させ、上記爪部８０，９０によって各加工型Ｋ１〜Ｋ４を持ち上げて保持する（第２工程）。

１１．各加工型Ｋ１〜Ｋ４を保持した型交換台５０が乗ったリフト２００を多層加工機１の側より引き出す（即ち、挿入方向と反対向きに移動させる）（第２工程）。これにより、図１１に示すように、全ての加工型Ｋ１〜Ｋ４（上型Ｕ１〜Ｕ４はそれぞれ下型Ｌ１〜Ｌ４に接合して載った状態）が、型交換台５０の型保持部７１〜７４にそれぞれ保持された状態で出てくる。
１２．図１４に示すように、多層加工機１から引き出した型交換台５０の各爪部８０，９０の先端部に脱落防止部材１００を装着する。
１３．図１２に示すように、リフト２００（ハンドパレットトラック）から型交換台５０を降ろす。これにより、交換前の加工型Ｋ１〜Ｋ４が取り外されて型交換台５０によってコンパクトに（即ち、少ない設置面積で）保管された状態となる。

次に、新たな加工型の装着は、このまま別な型交換台５０を持ってくれば、上記１．〜１３．までの手順と基本的に逆の手順でできる。以下それを説明する。
１４．図１１に示すように、リフト２００（ハンドパレットトラック）の爪２０４の上に、新たな交換後の加工型を保持していた別の型交換台５０（以下、新たな型交換台５０という）を乗せて準備する（第３工程）。脱落防止部材１００は、図１１に示すように外しておく。
１５．前述した交換位置停止状態のままとなっている多層加工機１の可動ラム・ボルスタの高さに、新たな型交換台５０の各型保持部の爪部８０，９０の高さが合うように、リフト２００の爪２０４を昇降させて新たな型交換台５０の床面からの高さを調整する（第３工程）。つまり、前述した手順１０．で爪２０４を僅かに上昇させた後の高さと同じ高さに、この新たな型交換台５０の高さを調整する。

１６．新たな型交換台５０が乗ったリフト２００を挿入方向に水平移動させて、当該型交換台５０の型保持部７１〜７４の爪部８０，９０を、多層加工機１内へ奥まで挿入する（第３工程）。
１７．各下型Ｌ１〜Ｌ４を新たな型交換台５０の爪部８０，９０から多層加工機１の可動部材側に載せ替えるところまで、リフト２００の爪２０４を僅かに下降させ、上記爪部８０，９０によって保持していた各加工型Ｋ１〜Ｋ４を可動ラム・ボルスタ上の所定位置に載置する（第３工程）。

１８．新たな各加工型Ｋ１〜Ｋ４を可動ラム・ボルスタ上に残したまま、新たな型交換台５０が乗ったリフト２００を多層加工機１の側より引き出す（即ち、挿入方向と反対向きに移動させる）（第３工程）。これにより、図９に示すように、新たな型交換台５０が空の型交換台５０となってリフト２００に乗って出てくる。
１９．新たな加工型Ｋ１〜Ｋ４の下型Ｌ１〜Ｌ４を多層加工機１へ固定する（第４工程Ａ）。
２０．多層加工機１のスライダ２１をいったん上昇させて各安全ブロック３５を取り外した後、上記スライダ２１を下降端まで動かし、型締め状態として停止させる（第４工程Ｂ）。
２１．新たな加工型Ｋ１〜Ｋ４の上型Ｕ１〜Ｕ４を多層加工機１へ固定する（第４工程Ｂ）。その後、上記スライダ２１を上昇端まで動かし、図４に示す型開き状態に戻す。

以上説明した実施例によれば、次のような作用効果が得られる。
（１）複数の個別単位になった加工型を１台の型交換台５０によっていっぺんに（一斉に）交換できる。即ち、多層加工機１の複数の加工型を交換する際に、多層加工機１から交換前の複数の加工型を取り出す作業も、多層加工機１に交換後の新たな加工型を差し入れる作業も、型交換台５０の複数の型保持部７１〜７４によって一斉に行うことができ、前述したような簡単な作業よりなる交換方法及び手順によって多層加工機１の型交換を行うことができる。このため、プレス加工作業における段取り替えの大幅な時間短縮が可能となる。
（２）後述する（Ａ）や（Ｂ）の型交換方法と比較して、重量物である加工型自体を長距離で押し引きする必要がないため、作業性の改善と、作業者労力及び事故リスクを低減できる。
（３）多層加工機１の可動部材の下降を交換位置停止状態で阻止する安全ブロック３５（型締め規制ブロック）を多層加工機１に着脱可能であるため、前述したように型交換時にこの安全ブロック３５を装着する手順とすることによって、型交換のために多層加工機１を交換位置停止状態とする作業が簡単になるとともに、型交換時に不用意にスライダ・可動ラムが下降することによる事故が防止され、自動的に安全が確保される。

（４）多層加工機１の重要な機構部品（スライド・可動ラム等）はそのままで、交換が必要な中身の加工型のみを交換できるため、コスト低減に大いに寄与できる。
（５）型交換台５０がそのまま複数の加工型を積載する保管用ラックとしても機能し、型交換台５０が型交換治具と保管用設備を兼ねることになるため、型交換治具から保管用設備への乗せ換え作業が不要になり、作業時間短縮及び事故リスク低減が実現できる。
（６）型交換台５０が保管用ラックとしても機能するため、別途保管用ラック等の保管用設備を設ける必要がなく、設備費用の低減が実現できる。

（７）型交換に必要な機構が非常に簡単な構造の型交換台５０であるため、故障リスクが低く、設備の初期コストが低減できるのに加え、メンテナンスコストも大きく低減できる。
（８）型交換台５０に加工型を搭載している時、型交換台５０に脱落防止部材１００を装着しておけば、加工型一つ一つが周囲を囲まれた状態になり、各加工型が不用意に動くことなく、移動時に落下することもないので、安全性が向上する。なお、本例の型交換台５０には、前述した後側ストッパ８４，９４が設けられているため、各加工型の後方への移動はこの後側ストッパ８４，９４により阻止され、前方への移動は脱落防止部材１００により阻止され、左右方向への移動や落下は爪部８０，９０により阻止され、上方への移動は重力により阻止される。
（９）型交換台５０によって多層加工機１から取り外した複数の加工型をそのまま型交換台５０に搭載して保管管理すれば、多層加工機１に所定の組み合わせかつ所定の順番（上下の配置順）で装着すべき複数の加工型がそのままの順番でセットとして保管管理されることになるため、保管中の紛失リスクが低く、保管場所の移動や入れ替えも容易であり、保管管理が格段に容易かつ良好に行えるようになる。

以上のように、本実施例によれば多層加工機の複数の加工型の交換を低コストで効率良く行うことができ、さらには、安全性確保、加工型の保管管理の容易化、設備コスト及びメンテナンスコストの低減等を実現できる。
以下では、上述したような作用効果を、上記実施例から抽出される発明概念毎に従来例と比較して説明する。

（発明概念１）
まず、前記実施例の型交換台５０は、次のような特徴を有する。
即ち、プレス加工用の加工型を型締め・型開き方向に複数配置して使用する多層加工機の複数の前記加工型を、交換するための型交換台であって、
前記多層加工機に同時に挿入可能で、前記多層加工機に挿入した状態で前記多層加工機内の前記加工型をそれぞれ保持可能な型保持部が、前記多層加工機の型締め状態における前記加工型の配置間隔よりも広い間隔で複数並んで設けられ、
前記型保持部は、前記挿入方向に直交する横方向における前記加工型の動き及び落下を規制する構造を有する。

この特徴を有する型交換台によれば、多層加工機における各加工型を接合状態（下型の上に上型が接合して載った状態）として多層加工機への各加工型の固定を外すとともに、各加工型の配置間隔が型交換台の複数の型保持部の間隔と一致する位置で多層加工機のスライダ・可動ラムを停止させた状態（交換位置停止状態）としておき、この状態で型交換台の複数の型保持部を多層加工機に一斉に挿入して各加工型を保持した後、型交換台の型保持部を引き出すという容易な作業によって、多層加工機から交換前の複数の加工型を取り出す作業を一斉に行うことができる。

なお、型交換台の複数の型保持部の間隔は、型締め状態における加工型の配置間隔（即ち、型締め状態でのスライダ・可動ラム等の配置間隔）よりも広い間隔であるため、上記交換位置停止状態では、各加工型とその直上のスライダ・可動ラム等との間に隙間が存在することになる。また、各型保持部は各加工型の横方向の動き及び落下を規制する構造を有する。このため、型交換台の各型保持部を挿入した後に僅かに型交換台の各型保持部を上昇させて各型保持部により各加工型を持ち上げるという動作が可能となり、この加工型を僅かに持ち上げるという動作により、各加工型を多層加工機から型交換台の各型保持部に載せ替えて各型保持部で各加工型を確実に保持することが容易にできる。

また、上記型交換台によれば、多層加工機を前記交換位置停止状態としておき、この状態で交換後の加工型が搭載された型交換台の複数の型保持部を多層加工機に挿入して各加工型を多層加工機側へ載せ替えた後、型交換台の型保持部を引き出すという容易な作業によって、多層加工機の所定位置に交換後の新たな加工型を差し入れる作業も一斉に行うことができる。なお、この際の各加工型の多層加工機側への載せ替えも、上述した取り出しの場合と逆の動作で容易にできる。

したがって、上記型交換台によれは、多層加工機の複数の加工型の交換が容易な作業で効率良く実現できる。しかも、前記実施例の効果でも説明したように、多層加工機の重要な機構部品はそのままで加工型のみを交換できるため大幅なコスト低減が可能であり、加工型の保管管理も上記型交換台によって低コストで効率良く良好に実現でき、さらに安全性も高く実現できる。

これに対して、従来例（或いは比較例）を説明すると、多層加工機の型交換方法として例えば次の（Ａ）〜（Ｄ）のような方法が考えられた。
（Ａ）多層加工機のスライダ・可動ラムを上死点に移動させた状態で、複数の棚部を有するラック（型交換治具）を多層加工機に横付けし、このラックの各棚部の上面を各加工型の下面と同じ高さに保持しつつ、多層加工機からこのラックへと、固定を外した各加工型を人力で押して横滑りさせて各層毎に載せ替えることにより、各加工型の取り外しを行う。また同様にして、新たな加工型を載せたラックから多層加工機へと、新たな加工型を人力で押して横滑りさせて各層毎に載せ替え、その後各加工型を固定することにより、新たな各加工型の取り付けを行う。
（Ｂ）多層加工機の各層について１段分ずつ、専用のラック又はハンドパレットトラック等へ加工型を人力で引っ張り出して取り外し作業を行い、逆に押し込んで取り付け作業を行う。

（Ｃ）多層加工機の各層について、上型と下型を分離し、上型と下型を別個に複数人で持ち上げて取り外し、逆の手順で取り付ける。
（Ｄ）特開２００９−５６４８５号公報に記載されているように、複数の可動ラム（支持プレート）と複数の加工型を含むプレスアセンブリごと交換する。
（Ｅ）特開２０１１−１５６７４８号公報に記載されているように、各層の隣接する位置にある別の加工型と現在使用中の加工型を横方向に移動させるスライドテーブルを各層毎に設けて、このスライドテーブルの動作により各層毎に加工型の交換を行う。
（Ｆ）特開２０１１−２１８４４０号公報に記載されているように、スライド等の可動部材と複数の加工型を含むダイセットごと複数の加工型の交換を行う。

しかし、上記型交換方法のうちの（Ａ）や（Ｂ）では、重量物である加工型自体を長距離で押し引きする作業が各加工型毎（各層毎）に必要であり、この作業では作業者が多層加工機内の各層に手を差し入れる必要もあるため、作業性が悪く、作業者の多大な労力が必要になり、事故リスクも増えるという課題がある。特に、高い位置にある加工型については、高所で作業者が不安定な姿勢になりながら重い加工型を引っぱり出したり押し込んだりしなければならず、ラックが大型になれば作業者も手が届く位置に入り難いため、作業性が非常に悪く、事故リスクも特に高くなる。
また（Ｃ）でも、重量物である上型及び下型自体を持ち上げる作業が、各加工型毎に必要となり、この作業でも作業者が多層加工機内の各層に手を差し入れる必要もあるため、やはり作業性が悪く、作業者の多大な労力が必要になり、事故リスクも増えるという課題がある。

また、（Ｄ）や（Ｆ）では、各加工型がいっぺんに交換できるが、本来交換する必要のないスライドや可動ラムなどの多層加工機の大型で高重量の機構部品までも交換しなければならないので、設備としての無駄が非常に多く、また交換する部分の質量も大きく交換装置が非常に大掛かりになってしまうため、設備の初期コスト及びランニングコストが多大なものとなるという課題がある。
また（Ｅ）では、スライドテーブルを各層毎に設けなければならず、さらに多種類の加工型を載せた高質量のスライドテーブルを各層毎に移動させる駆動力も必要であるため、やはり設備の初期コスト及びランニングコストが多大なものとなるという課題がある。

ところが、前述した本願の発明概念の型交換台を使用すれば、型保管用のラックとしても機能する型交換台自体を移動させてこの型交換台の複数の型保持部を多層加工機内に一斉に挿入することで、人が手を多層加工機内に差し入れる必要もなく、複数の加工型の交換のための各加工型の出し入れを一斉にかつ安全に行うことができ、しかも各加工型のみを交換することができる。また、型交換台は複数の型保持部を並べて配置しただけの構成であるため、安価に実現できる。したがって、前述した発明概念の型交換台を使用すれば、上述した（Ａ）〜（Ｄ）のような方法での従来の課題が解決できる。

（発明概念１ａ）
また、型交換台５０は、次のような特徴も有する。
即ち、前記型保持部は、前記加工型の底面及び側面に接合可能なＬ字形断面を有する一対の爪部よりなり、前記多層加工機への挿入時に前記加工型の前記横方向両側に各爪部が位置して、一方の爪部が前記加工型の底面及び一方の側面に接合し、他方の爪部が前記加工型の底面及び他方の側面に接合することにより、前記横方向における前記加工型の動き及び落下を規制する構造である。

この特徴を有する型交換台は、例えば前述の図５（ａ）で説明したような隙間Ｓ１，Ｓ２が多層加工機における各加工型の下面にあれば使用できるので、特別な構成を加工型又は多層加工機に設ける必要がなく、コスト面でより有利である。

（発明概念２）
また、型交換台５０は、次のような特徴も有する。
即ち、前記型保持部には、この型保持部に保持された前記加工型が前記挿入方向先端側に移動するのを規制する脱落防止部材を着脱可能である。

この特徴を有する型交換台は、型交換台に加工型を搭載している時、型交換台に脱落防止部材を装着しておけば、加工型一つ一つが周囲を囲まれた状態になり、各加工型が勝手に動くことなく、移動時に落下することもないので、安全性が向上する。なお、前述した（Ａ）や（Ｂ）の方法で使用するラックは、単なる棚状のものであり、ラックの前面等から加工型が落下するのを阻止できない。

（発明概念３）
また、型交換台５０は、次のような特徴も有する。
即ち、当該型交換台の底部又は下方には、当該型交換台が置かれた床面上を移動するリフトの爪を挿入可能である。

この特徴を有する型交換台は、例えば市販のハンドパレットトラックなどのリフトの爪を底部又は下方に挿入して、当該リフトによって型交換台全体を低コストで容易に移動（昇降及び水平移動）させることができる。これにより、この型交換台を使用した前述の型交換作業が、より作業性が良く、より低コストでより効率の良いものとなる。

（発明概念４）
また、前記実施例の多層加工機１と型交換台５０とを備える多層加工システムは、次のような特徴を有する。
即ち、発明概念１乃至３の何れかに記載の型交換台と多層加工機とを備える多層加工システムであって、
前記多層加工機は、当該多層加工機に取り付けられた複数の前記加工型の配置間隔が複数の前記型保持部の間隔に一致する位置において当該多層加工機の型締め動作を阻止する型締め規制ブロックを着脱可能である。

この特徴を有する多層加工システムは、型交換のために多層加工機を前述した交換位置停止状態（多層加工機における加工型の配置間隔が型交換台の型保持部の間隔に一致した状態）とする作業が簡単になるとともに、型交換時に不用意にスライダ・可動ラムが下降することによる事故が防止され、自動的に安全が確保される。このため、発明概念１の型交換台を使用した型交換の作業が、より安全で、より作業性が良く、より効率の良いものとなる。なお、前述した（Ａ）〜（Ｄ）の従来技術又は比較例では、このように型交換に適した位置で型締め動作（スライダ・可動ラムの下降）を阻止する手段は備えられていないので、作業性に加えて安全性を高く実現することができない。

（発明概念５）
また、前記実施例の多層加工機１の型交換方法は、次のような特徴を有する。
即ち、発明概念１乃至３の何れかに記載の型交換台を使用した前記多層加工機の型交換方法であって、
前記多層加工機に取り付けられた複数の前記加工型の前記多層加工機への固定を解除するとともに、前記多層加工機に取り付けられた複数の前記加工型の配置間隔が複数の前記型保持部の間隔に一致する位置で前記多層加工機の動作を停止させた交換位置停止状態とする第１工程と、
前記交換位置停止状態において、前記加工型を保持していない空の前記型交換台を移動させて前記多層加工機にその型保持部を挿入し、前記多層加工機内の前記加工型をその型保持部によってそれぞれ保持し、次いでこの型交換台を移動させて前記多層加工機から前記型保持部を前記加工型とともに引き出す第２工程と、
前記交換位置停止状態において、交換後の新たな前記加工型を保持している別の前記型交換台を移動させて前記多層加工機にその型保持部を挿入し、次いでこの型交換台を移動させて前記多層加工機内に新たな前記加工型を残した状態で前記多層加工機からその型保持部を引き出す第３工程と、
新たな前記加工型を前記多層加工機へ固定する第４工程と、を有することを特徴とする多層加工機の型交換方法。

この特徴を有する多層加工機の型交換方法は、発明概念１の型交換台を使用しているので、発明概念１の作用効果と同様の作用効果を実現できる。また、これに加えて次の作用効果を奏する。即ち、第２工程と第３工程において、型交換台の型保持部のみの挿入と引き出しを行う際に、各加工型の多層加工機への固定が解除されているので、この型保持部のみの挿入と引き出しの作業を容易に行うことができる。ちなみに、各加工型が固定されている状態で型保持部のみの挿入と引き出しを行う手順でも原理的には問題ないが、例えば固定機構が邪魔になって型保持部の挿入作業や引き出し作業の作業性が低下するなどの恐れがある。上記発明概念５或いは後述する発明概念５ａの方法であれば、このような問題の恐れが無い。

（発明概念５ａ）
また、前記実施例の多層加工機１の型交換方法は、次のような特徴を有する。
即ち、発明概念１乃至３の何れかに記載の型交換台を使用した前記多層加工機の型交換方法であって、
前記多層加工機の型締め状態において、前記多層加工機に取り付けられた前記加工型を構成する上型と下型のうち、上型の前記多層加工機への固定を解除する第１工程Ａと、
前記多層加工機に取り付けられた複数の前記加工型の配置間隔が複数の前記型保持部の間隔に一致する位置で前記多層加工機の動作を停止させた交換位置停止状態とし、前記下型の前記多層加工機への固定を解除する第１工程Ｂと、
前記交換位置停止状態において、前記加工型を保持していない空の前記型交換台を移動させて前記多層加工機にその型保持部を挿入し、前記多層加工機内の前記加工型をその型保持部によってそれぞれ保持し、次いでこの型交換台を移動させて前記多層加工機から前記型保持部を前記加工型とともに引き出す第２工程と、
前記交換位置停止状態において、交換後の新たな前記加工型を保持している別の前記型交換台を移動させて前記多層加工機にその型保持部を挿入し、次いでこの型交換台を移動させて前記多層加工機内に新たな前記加工型を残した状態で前記多層加工機からその型保持部を引き出す第３工程と、
新たな前記加工型を構成する上型と下型のうち、下型を前記多層加工機へ固定する第４工程Ａと、
前記多層加工機の型締め状態において、新たな前記加工型を構成する上型を前記多層加工機へ固定する第４工程Ｂと、を有する。

この特徴を有する多層加工機の型交換方法は、発明概念１の型交換台を使用しているので、発明概念１の作用効果と同様の作用効果を実現できる。また、これに加えて次の作用効果を奏する。即ち、第１工程における上型の固定の解除を型締め状態において行っているので、上型の固定解除を実行した時に、上型が既に下型に接合しており、上型が下型に対して落下して損傷する恐れが無く、また上型の固定を外すだけで上型が下型に載った接合状態になるので、その後の作業のために下型に対して上型を下型に接合させて載せるという作業をわざわざする必要がなくなる。また、第２工程と第３工程において、型交換台の型保持部のみの挿入と引き出しを行う際にも、各加工型の多層加工機への固定が解除されているので、この型保持部のみの挿入と引き出しの作業を容易に行うことができる。

（発明概念Ａ）
また、前記実施例の多層加工機１は、次のような特徴を有する。
即ち、プレス加工用の加工型を型締め・型開き方向に複数配置して使用する多層加工機であって、
固定盤であるボルスタ（１２）と、
このボルスタに対して四隅の位置に互いに平行に固定状態に設けられた４本の支柱（１４）と、
これら支柱に対して動作可能に型締め・型開き方向に複数積層配置され、前記加工型を構成する各型（上型と下型）のうち、前記ボルスタに固定される型（Ｌ４）を除くもの（Ｕ１、Ｌ１、Ｕ２、Ｌ２、Ｕ３、Ｌ３、Ｕ４）を動作可能に支持する複数の可動部材（スライダ２１及び可動ラム２２〜２４）と、
これら複数の可動部材のうち、前記ボルスタから最も離れた反対側の位置にある可動部材（スライダ２１）を型締め・型開き方向に駆動するプレス駆動源（油圧シリンダ４０）と、を備え、
前記複数の可動部材が、前記４本の支柱のうちの互い違いに対角線上に位置する２本の支柱にそれぞれ軸受部（２１ａ〜２４ａ）によって案内される構成（２本対角構成）であることを特徴とする。
なお、上記軸受部を構成する軸受は、特に限定されず、例えばすべり軸受けでもよいし、転がり軸受でもよい。プレス駆動源も油圧シリンダに限定されない。

この特徴を有する多層加工機によれば、既述したように、上記２本対角構成により各軸受部の軸方向の長さを格段に大きく設定することが可能となり、これにより、各可動部材がプレス加工の力に対して傾き難くかつ変形し難くなり、プレス加工の力により生じた傾きや変形により各可動部材が円滑に動かなくなってしまうなどの不具合の可能性が格段に低減されるという優れた効果が得られる。また、上記２本対角構成であると、軸受部の数を半分に低減するとともに、型締め状態において各可動部材の軸受部が干渉することを容易に回避できるという効果も得られる。

なお、本発明は前述した実施例に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、型交換台の型保持部（爪部８０，９０）の構成は、前述した実施例の構成に限られない。図１５（ａ）は前述した実施例の爪部８０，９０の構成を示すものであるが、加工型側の構成によっては例えば図１５（ｂ）や図１５（ｃ）に示す構成でもよい。ここで、図１５（ｂ）に示す構成は、加工型の側面に溝Ｓ３、Ｓ４が形成されている場合に、これら溝Ｓ３、Ｓ４に挿入可能な爪部８０，９０とした構成例を示している。また、図１５（ｃ）に示す構成は、加工型の側面に逆Ｌ字状のフック部分が形成されている場合に、これらフック部分の内側の溝Ｓ５、Ｓ６に挿入可能な爪部８０，９０とした構成例を示している。型保持部（爪部８０，９０）の構成は、このような態様でもよい。したがって、型保持部（爪部８０，９０）は、必ずしも断面Ｌ字状に限らず、図１５（ｃ）のように断面が直線状でよい場合もあるし、或いは断面Ｔ字状でもよいし、断面円形（例えば下型に開けられた挿入方向の複数の穴にそれぞれ挿入される断面円形の棒状の複数の爪部からなる構成）などでもよい。いずれにせよ、複数の型保持部（爪部８０，９０）の構成は、多層加工機に同時に挿入可能で各加工型の横方向の動きと落下を規制して各加工型が保持でき、多層加工機に挿入した状態で例えば僅かに持ち上げる或いは持ち下げるという動作によって、各加工型の多層加工機から型交換台への載せ替え、或いは型交換台から多層加工機への載せ替えが可能な構成であれば、いかなる構成でもよく、２本でなく１本の爪部からなる構成、或いは３本以上の爪部からなる構成もあり得る。

また、前記実施例では、型交換台の型保持部の挿入時の上下位置調整は、別個のリフト（ハンドパレットトラックなど）により行うが、例えば多層加工機の下部の地面にリフトアップ機構が埋め込まれていて、このリフトアップ機構を使用して多層加工機を昇降させることにより、相対的に型保持部の上下位置調整を行う態様でもよい。また、型交換台自体に、各型保持部を一斉に昇降させる機構（例えば作業者がハンドルを回すと各型保持部が昇降する機構）を設け、この機構により型保持部の挿入時の上下位置調整を行ってもよい。この場合、前記実施例のように型交換台にキャスター（車輪）が付いていると、型交換台自体の水平移動と型保持部の昇降動作が型交換台のみで（或いは上記リフトアップ機構により）容易にできるので、ハンドパレットトラックなどのリフトを別個に用意する必要が無くなる。

また、型交換台は、キャスター（車輪）付きの台車であってもよいが、キャスターの無い構成でもよい。キャスターが無くても、例えばリフトの爪が挿入可能であればリフトで容易に移動させることができるからである。
また、前記実施例の多層加工機の構成は、既述したように一例であり、これに限定されない。例えば、油圧シリンダなどのプレス駆動源が、加工型やスライダや可動ラムの下側に配置される態様もあり得る。プレス駆動源が下側に配置される場合、プレス駆動源がスライダ等を押し上げて上昇させる動作が型締めの動作となる。また、型締め・型開き方向は、必ずしも上下方向（鉛直方向）に限らない。例えば、鉛直方向に対して若干傾いている態様もあり得る。また多層加工機は、４層タイプに限られず、その段数（層の数）は４未満でも５以上でもよい。
また、本願発明の型交換台による型交換は、前述した安全ブロック３５（型締め規制ブロック）を使用しないで、例えば多層加工機の型開き状態で行うこともでき、その態様の場合には、ＬＨ＝ＬＫ１となる。但し、前述した安全ブロック３５を使用する態様が優れていることは前述したとおりである。

１ 多層加工機
１２ 下固定盤（ボルスタ）
１４ 支柱
２１ スライダ（可動部材）
２２〜２４ 可動ラム（可動部材）
２１ａ〜２４ａ 軸受部
３１〜３４ ブロック取付部
３５ 安全ブロック（型締め規制ブロック）
４０ 油圧シリンダ（プレス駆動源）
５０ 型交換台
７１〜７４ 型保持部
８０，９０ 爪部
８４，９４ 後側ストッパ
１００ 脱落防止部材
２００ リフト（ハンドパレットトラック）
２０４ リフトの爪
Ｋ１〜Ｋ４ 加工型
Ｕ１〜Ｕ４ 上型
Ｌ１〜Ｌ４ 下型

Claims (1)

1. プレス加工用の加工型を型締め・型開き方向に複数配置して使用する多層加工機であって、
   固定盤であるボルスタと、
   型締め・型開き方向が軸方向となるように配置されて、前記ボルスタに対して四隅の位置に互いに平行に固定状態に設けられた４本の支柱と、
   これら支柱に対して動作可能に型締め・型開き方向に複数積層配置され、前記加工型を構成する各型のうち、前記ボルスタに固定される型を除くものが固定される複数の可動部材と、
   これら複数の可動部材のうち、前記ボルスタから最も離れた反対側の位置にある可動部材を型締め・型開き方向に駆動するプレス駆動源と、を備え、
   前記複数の可動部材は、前記４本の支柱のうちの互い違いに対角線上に位置する２本の支柱にそれぞれ軸受部によって案内されることにより型締め・型開き方向に動作可能であることを特徴とする多層加工機。
   
   

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