JPH11244962A - 金型交換システムおよびプレス加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は金型交換時におけるプレス停止時に
金型内のプレス加工途中の材料を金型内から取り外すこ
となく金型切替を行い生産性向上、材料仕損低減、およ
び金型切替時間短縮を目的とする。 【解決手段】 金型５、１０の出し入れを左右方向と
し、材料供給装置２、７から金型内のプレス加工途中ま
での一連の材料があらかじめセットされる機構にするこ
とにより材料仕損を発生させることなく金型切替を行い
生産性向上、材料仕損低減、および金型切替時間短縮が
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工作業に
おける金型交換に関するものであり、特にＣ型順送プレ
ス機の金型切替時間の短縮に適する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＣ型順送プレス機ではその中央に
金型を搭載し、材料供給装置をプレス機の正面から見て
左に配置する。材料供給装置からの帯状材料は金型に導
かれ、材料送り装置によって右に順次送られ、プレス加
工が行われる。

【０００３】所定数の生産が終了して他の製品に段取り
換えをする場合、通常下記の手順で金型切替作業を行
う。まずプレス機を上死点停止させ、金型内に供給され
たプレス加工途中の帯状材料（スケルトンという）をハ
サミ等で切り取り、その切り取り作業中に発生した切り
カスをエアーブローで取り除き、材料送り装置のリリー
スを解除し帯状材料を抜き、材料供給装置のコイル材ま
で巻戻しテープ等で固定する。そしてプレスを下死点で
停止させ、プレス機の上下金型クランパーを解除し、金
型の出し入れの際に邪魔になるプレス手前側のクランパ
ーをプレス機より取り外し、再びプレスを上死点で停止
させる。そして複数のエア配管、および電気信号配線を
取り外し、プレス機の正面からリフター等を用いて金型
を降ろし、金型切替の邪魔にならない位置にリフターを
移動させ、製品を取り出す排出装置（シュートという）
を取り外す。プレスに次の金型を載せる際は、その金型
の製品排出位置に合わせてその金型の製品排出用シュー
トを取り付け、次の金型を同じくリフターにてプレス機
に乗せ、金型切替の邪魔にならない位置にリフターを移
動して金型を位置決めピンに押し当てて固定する。プレ
スを再度下死点まで移動停止させ、上下クランパーを固
定し、エア配管、電気信号配線を接続し、再びプレスを
上死点停止させる。そして次の帯状材料を材料供給装置
より引き出し、その帯状材料の先端部を金型内に通しや
すくするためにハサミ等で面取りを行い、その帯状材料
を材料送り装置を介して金型内に供給し、その金型内の
各行程を１ピッチずつ手送りで、なおかつプレス機の運
転モードをインチングにて通さなければならない。さら
に金型毎に帯状材料の送り量、リリースタイミング、お
よび材料幅に応じた材料ガイドを設定あるいは調整しな
ければならない。また、ボルスタ面に設けられた金型搬
送ローラーがフリーな状態のため、金型を位置決めピン
に押し当てた状態で金型をプレスに固定するためには高
価な昇降式のローラーを採用、あるいは若干センターず
れの状態で金型を固定せざるをえなかった。

【０００４】以上の作業を完了したのちプレス加工を再
開する。このようにこの一連の作業に多くの時間を要
し、多種生産になるに従い生産性が低下するので、その
金型切替時間を短縮することが求められていた。

【０００５】従来、金型切替時間の短縮を目的とした金
型交換装置あるいはシステムが市販されているが、その
切替方式では、特許第２６４３０６７号公報に記載され
ているような金型の自動固定方式に関するもの、あるい
は特開平５ー１５４７９４号公報に記載されているよう
な排出方式に関するもの、また特開平４ー３５１２３３
号公報、実開平５ー７６６２６号公報に記載されている
ような金型搬送方式に関するものが知られている。しか
しこれらは、上述の個々の作業を改善するものであり、
その効果には限界があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すでに述べたように従
来の段取り切替方法では、金型交換時に数多くの作業を
順次行う必要があり、生産再開までに多くの金型切替時
間を要していた。また、金型交換のたびに帯状材料をセ
ットしなおすという時間的なロス、また金型内のプレス
加工途中の帯状材料を仕損として無駄に消費していた。

【０００７】本発明は、プレス加工途中の帯状材料を金
型内より取り外す作業を不要にする、金型交換の際のプ
レス加工途中の帯状材料を仕損にしない、金型を載せ換
える時間を短縮する、プレス機に金型を固定する時間を
短縮する、次の帯状材料を金型内の各工程に手送りにて
順送りする作業を不要にする、金型交換時のプレス停止
中に帯状材料の送り量、およびリリースタイミングの調
整を不要にするなどを実現して、生産性を向上し、材料
仕損を低減できる手段を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、１．金型に材料送り装置を固定し、材料供
給装置とで一つのユニットとする。このユニットを金型
ごとに用意する。２．プレス機に対し、このユニットを
プレス機正面からみて左右に対向配置しておく。３．左
側に配置した第一ユニットの金型をプレス加工する場合
は、そのユニットの第一金型をプレス機に左側から挿入
してセットし、作業を行う。４．所定生産数を完了した
らプレス機の金型用クランプ、電気信号、およびエア配
管用接続ユニットを解除し、金型から材料を抜き取るこ
となくプレス機の左側へ第一ユニットを移動し取り外
す。５．右側から次の第二ユニットをプレス機に載せて
取り付け、同様に生産する。６．金型のプレス機へのク
ランプは金型の左右移動交換に適した構造とし、且つワ
ンタッチ化する。７．エア配管電気配線の分離接続は金
型の左右移動交換に適した構造とし、且つワンタッチ化
する。８．製品シュートは金型の交換の際に位置決めピ
ンにてワンタッチ化する。９．再び元の第一ユニットの
製品を生産するときは、第一ユニットに載せ換えて即座
に生産を再開できる。１０．次製品の第三ユニットの準
備は稼働中のプレス機とはオフラインで行うという構成
の生産方式としたものである。

【０００９】以上の構成により、材料仕損を発生させる
ことなく金型切替を行うことができ、生産性向上、材料
仕損低減、および金型切替時間短縮が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、材料送り装置を一体化させた金型と材料供給装置か
ら金型内のプレス加工途中までの一連の材料をあらかじ
め外段取りとして準備できる機構とを有するユニットを
複数個備え、それぞれの帯状材料をそれぞれの金型にセ
ットしたままプレス機に取り付けあるいは取り外しでき
るようにしたことを特徴とする金型交換システムであ
り、帯状材料をセットする時間を短縮し、材料供給装置
から金型内のプレス加工途中までの一連の材料をあらか
じめ外段取りとして準備でき、 且つ材料仕損を低減す
る作用を有する。

【００１１】請求項２に記載の発明は、第一ユニットと
第二ユニットとを前記プレス機の正面からみて左右に対
向配置した金型交換システムであり、ユニット交換時間
を短縮する作用を有する。

【００１２】請求項３に記載の発明は、金型交換作業を
補助するための金型交換台車と、前記第一金型および第
二金型を出し入れする際の金型搬送ガイド機構と、前記
プレス機と前記第一金型および第二金型との位置合わせ
を行うための位置合わせ機構と、前記第一金型および第
二金型をプレス機に固定するための金型固定機構とを備
えた金型交換システムであり、金型切替に伴う諸々の作
業を容易にし切替時間を短縮する作用を有する。

【００１３】請求項４に記載の発明は、金型を保持する
面をローラー式とし、前記金型交換台車は前記第一ユニ
ットおよび前記第二ユニットの双方に配置され、前記プ
レス機のボルスタ面の高さに上下できる昇降機構、ある
いはプレス機との位置合わせ機構、あるいは金型移載時
の金型脱落防止機構、あるいはその他プレス機に移動、
あるいは金型メンテ等のための移動および停止固定機構
を備えた金型交換台車を請求項１の発明に付加した金型
交換システムであり、ユニット交換における金型脱着作
業を容易にし短時間且つ安全に交換できるという作用を
有する。

【００１４】請求項５に記載の発明は、金型を保持する
面をローラー式とし、金型交換の際、金型交換台車より
プレスのボルスタ面に施された金型固定機構、あるいは
前記プレス機と前記第一金型および第二金型との位置合
わせを行うための位置合わせ機構、あるいは電気信号、
およびエア配管接続ユニット等に衝撃を与えず、なおか
つ円滑に金型を移動できるようローラーを多列配置した
金型搬送ガイド機構と金型の脱落防止用のストッパーピ
ンにて金型を保持できる機構を備えた金型交換システム
であり、金型を安全に搬送するという作用を有する。

【００１５】請求項６に記載の発明は、プレス機のボル
スタに設けられた昇降式金型用ストッパーピンと、プレ
ス機に金型を搭載した際にプレス機に対する金型の位置
合わせおよび位置決め固定を容易に行なえる位置決め機
構を備えた金型交換システムであり、金型切替を容易に
するという作用を有する。

【００１６】請求項７に記載の発明は、金型交換の際に
電気信号、およびエア配管をそれぞれ独立した一対の接
続ユニットとし、なおかつそれぞれの接続ユニットを弾
性体にて保持し、前記金型に設けられた接続ユニットと
の芯ずれを吸収でき分離あるいは接続できる機構とした
ものであり、金型切替を容易にするという作用を有す
る。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例について、図１および図
２を用いて説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例を示す金型交換シ
ステムの全体斜視図である。図１において中央にプレス
機１があり、その左に第一材料供給装置２、第一帯状材
料３、第一材料送り装置４、第一金型５、金型交換台車
６よりなる第一ユニットが置かれている。右には同様に
第二材料供給装置７、第二帯状材料８、第二材料送り装
置９、第二金型１０、金型交換台車１１よりなる第二ユ
ニットが配置されている。プレス機は金型の搭載を待つ
待機状態である。

【００１９】第一ユニットの製品を生産するには、第一
金型５をプレス機１の中央のボルスタ面に搭載設置し、
第一材料供給装置２より供給された第一帯状材料３を第
一金型５内でプレス加工して完成製品を製品排出シュー
ト１２により排出する。第一金型５を取り出す側（プレ
ス機１左側）には、第一ユニットの生産が終了して金型
交換を行うときに備え、金型交換台車６をプレス機のボ
ルスタ面の高さに昇降させると同時にプレス機１との前
後方向の位置合わせ用ノッチ１３にて金型交換台車６が
前段取りとして置かれ、第一金型５を載せるべく待機し
ている。また次の第二ユニットは、第二材料供給装置７
より供給された第二帯状材料８が第二材料送り装置９を
介して第二金型１０内に通された状態で金型交換台車１
１上に載せられている。この時金型交換台車６、および
１１は、金型を保持する面をローラー式とし、金型交換
の際に、金型交換台車よりプレスのボルスタ面に施され
た金型固定機構、あるいは前記プレス機と前記第一金型
および第二金型との位置合わせを行うための位置合わせ
機構、あるいは電気信号、およびエア配管接続ユニット
等に衝撃を与えず、なおかつ円滑に金型を移動できるよ
うローラーを多列配置した金型搬送ガイド１４と金型の
脱落防止用のストッパーピン１５を備え金型を保持でき
る機構となっている。

【００２０】この実施例のシステムにおける金型交換作
業は以下のとおりである。まずプレス機１を下死点で停
止させ、第一金型５をプレス機１に固定するための上下
クランパー１６、１７、電気エアー接続ユニット１８、
ボルスタ上に設けた上下駆動の金型用ストッパーピン１
９、および金型位置決めユニット２０を解除させ、プレ
ス機１を上死点で再度停止させる。そして第一帯状材料
３が通った状態の第一金型５をプレス機１より左に移動
させて金型交換台車６に載せる。製品搬出用シュート１
２をシュート用位置決めピン２１に押し当てて位置規制
を行い、第二帯状材料８が通った状態の第二金型１０を
左に移動させ、金型搬送ガイド１４に沿わせてボルスタ
上に設けた上下駆動の金型用ストッパーピン１９に押し
当てて位置規制をする。そして金型位置決めユニット２
０を作動させプレスと金型のセンタリングを行った後、
プレスを下死点まで動かし上下クランパー１６、１７、
エアー、電気接続ユニット１８を作動させ、再度プレス
を上死点に移動させ金型交換は終了する。

【００２１】プレス機１より取り外した第一金型５内の
プレス加工途中の帯状材料３をそのまま抜き取らずユニ
ット状態で保管しておくと、再びこの製品の生産を行う
とき上述のように迅速な金型切替が可能となり、材料損
失もない。本発明による時間短縮効果の一例を挙げれ
ば、従来の技術において金型切替時間が２，８００秒で
あったものを、本発明によって６０秒程度にまで大幅に
短縮できた。

【００２２】なお、以上の説明で、金型交換台車の昇降
機構、金型用ストッパーピン、金型位置決めユニット、
金型固定用クランパー、あるいはエアー、電気接続ユニ
ットを調整式あるいは自動式としたが手動式でも同様に
実施可能である。また、プレスより取り外した金型内の
プレス加工途中の帯状材料を品質管理その他の理由で抜
き取って保管することも可能である。その場合、その作
業をオフラインでできるのでプレス機の稼働時間を損失
することがない。また、金型交換台車の金型を保持する
面をローラー式としたがボールあるいは、エアー浮上式
等の金型を容易に搬送することができる機構を採用して
も同様に実施可能である。

【００２３】図２は本発明の一実施例を示す金型位置決
め機構の斜視図である。図２において金型をプレスより
取り出す場合は金型固定用クランパーを解除すると同時
に金型用ストッパーピン２１が下降、およびプレスと金
型の位置決め用シリンダー２２が後退し金型の左右方向
への搬送が可能となる。また金型をプレスに位置決めす
る場合は、次の金型を金型用ストッパーピン２１に押し
当てた後、位置決め用シリンダー２２を前進させ、その
シリンダー先端部に設けたローラーピン２３が金型のベ
ースに設けられた位置決め用溝２４にはまりこみ、金型
を金型平行出しピン２５に押し当てプレスと金型のセン
タリングが完了する。

【００２４】なお位置決めシリンダーを複数設け金型の
位置規制を行った場合、あるいは金型の位置規制用溝を
その他の位置規制可能な形状にした場合、あるいは金型
平行出しピン側に金型の位置規制用溝を設けた場合にも
同様に実施可能である。

【００２５】また、金型交換作業における電気信号線、
およびエア配管をそれぞれ独立した一対の接続ユニット
とし、電気信号線に関しては１次側（脱着ユニット側）
の電気接点を凹形状、２次側の電気接点（金型側）を凸
形状とし、エアー配管に関しては、１次、２次側共に接
触面に０リングを取り付け接触面より外部にエアー漏れ
が発生しない構造とし、それぞれの接続ユニットを弾性
体にて保持し、前記金型に設けられた接続ユニットとの
芯ずれを吸収でき、分離あるいは接続がエアーシリンダ
ーを用いて自動的に行える機構とした。なお１次側ユニ
ットをエアーシリンダー以外のアクチュエーターで駆動
させた場合、あるいは手動にて脱着した場合も同様に実
施可能である。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明によれば、プレス停止
中の金型切替作業において、材料を取り外すことなく迅
速に金型切替作業を行うことができ、切替に要する時間
を短縮できるとともに材料資源を無駄に捨てることを避
けられるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における金型交換システムを
示す全体斜視図

【図２】本発明の一実施例における金型位置決め機構の
斜視図

【符号の説明】 １ プレス機 ２ 第一材料供給装置 ３ 第一帯状材料 ４ 第一材料送り装置 ５ 第一金型 ６ 金型交換台車 ７ 第二材料供給装置 ８ 第二帯状材料 ９ 第二材料送り装置 １０ 第二金型 １１ 金型交換台車 １２ 製品排出シュート １３ 位置合わせ用ノッチ １４ 金型搬送ガイド １５ ストッパーピン １６ 上クランパー １７ 下クランパー １８ 電気エアー接続ユニット １９ 金型用ストッパーピン ２０ 金型位置決めユニット ２１ 金型用ストッパーピン ２２ 位置決め用シリンダー ２３ ローラーピン ２４ 位置決め用溝 ２５ 金型平行出しピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松本 三喜雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一金型と、前記第一金型に固定され第一
   帯状材料を順次送る第一材料送り装置と、前記第一帯状
   材料を前記第一金型に供給する第一材料供給装置とを有
   する第一ユニットと、第二金型と、前記第二金型に固定
   され第二帯状材料を順次送る第二材料送り装置と、前記
   第二帯状材料を前記第二金型に供給する第二材料供給装
   置とを有する第二ユニットとを備え、前記第一ユニット
   と前記第二ユニットとは、それぞれの帯状材料をそれぞ
   れの金型にセットしたままプレス機に取り付けあるいは
   取り外しできるようにしたことを特徴とする金型交換シ
   ステム。
2. 【請求項２】第一ユニットと第二ユニットとを前記プレ
   ス機の正面からみて左右に対向配置した請求項１記載の
   金型交換システム。
3. 【請求項３】金型交換作業を補助するための金型交換台
   車と、前記第一金型および第二金型を出し入れする際の
   金型搬送ガイド機構と、前記プレス機と前記第一金型お
   よび第二金型との位置合わせを行うための位置合わせ機
   構と、前記第一金型および第二金型をプレス機に固定す
   るための金型固定機構とを備えた請求項１記載の金型交
   換システム。
4. 【請求項４】金型交換台車は金型を保持する面をローラ
   ー式とし、前記第一ユニットおよび前記第二ユニットの
   双方に配置され、前記プレス機のボルスタ面の高さに上
   下できる昇降機構、あるいはプレス機との位置合わせ機
   構、あるいは金型移載時の金型脱落防止機構、あるいは
   その他プレス機に移動、あるいは金型メンテ等のための
   移動および停止固定機構を備えた請求項３記載の金型交
   換システム。
5. 【請求項５】金型交換の際、金型交換台車よりプレスの
   ボルスタ面に施された金型固定機構、あるいは前記プレ
   ス機と前記第一金型および第二金型との位置合わせを行
   うための位置合わせ機構、あるいは電気信号、およびエ
   ア配管接続ユニット等に衝撃を与えず、なおかつ円滑に
   金型を移動できるようローラーを多列配置した金型搬送
   ガイドと金型の脱落防止用のストッパーピンにて金型を
   保持できる機構を備えた請求項３記載の金型交換システ
   ム。
6. 【請求項６】プレス機のボルスタに設けられた昇降式金
   型用ストッパーピンと、プレス機に金型を搭載した際に
   プレス機に対する金型の位置合わせおよび位置決め固定
   を容易に行なえる位置決め機構を備えた請求項３記載の
   金型交換システム。
7. 【請求項７】金型交換の際に電気信号、およびエア配管
   をそれぞれ独立した一対の接続ユニットとして接続ある
   いは分離できる機構とし、少なくともいずれか一方の接
   続ユニットを弾性体にて保持して芯ずれを吸収ながら接
   続可能とした、請求項３記載の金型交換システム。
8. 【請求項８】請求項１から請求項７のいずれかに記載の
   金型交換システムを備えたプレス加工装置。