(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブル（４７Ａ）上のワーク（Ｗ）をＸ軸方向へ移動し位置決めするためのワーククランプ（４９Ａ）をＸ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記ワーク（Ｗ）にパンチング加工を行う複数のパンチ（Ｐ）を備えたパンチブロック（２３）及び複数のダイ（Ｄ）を備えたダイブロック（２５）を、前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に支持したフレーム（３）内に、前記パンチブロック（２３）及びダイブロック（２５）の交換を行うための金型交換位置（Ｋ）を設け、前記テーブル（４７Ａ）に平行してＸ軸方向に設けたガイドレール（６９）を間にして前記テーブル（４７Ａ）の反対側に載置されたパンチブロック（２３），ダイブロック（２５）のパンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）の交換を行うことができる架台（７３）を設け、この架台（７３）上に、前記パンチブロック（２３），ダイブロック（２５）の複数組をＸ軸方向に並べて貯蔵可能に設け、前記金型交換位置（Ｋ）と前記架台（７３）との間で前記パンチブロック（２３），ダイブロック（２５）の搬送を行うための運搬車（７１）を、前記ガイドレール（６９）に沿って往復動自在に設けたことを特徴とするパンチプレスにおける金型交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチングプレスにおける金型交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばパンチングプレスの金型交換方式としては、一般的には金型を１個ごと作業者が交換する方式がとらている。また、金型を複数個（２〜５型）ユニット化して、このユニット毎に交換する方式が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のパンチングプレスにおける金型交換方式では、ワーク形状による金型の適正配置が不可能であり、金型を単発交換すると１０〜２０型使用する際は交換に多大の時間が必要となる。また、金型をユニット単位で交換する際は、最大でも金型は５型をユニットとするため、１０型またはそれ以上用いる場合は１製品加工中に２〜３回の交換が必要となり、タクトタイムが多くなるという問題があった。
【０００４】
更に、タレットパンチプレスに用いられる金型ブロックは、単数のため外段取りができず、加工時間が金型交換時間分少なくなるという問題もあった。
【０００５】
この発明の目的は、金型配置の最適化と次ロッドの金型も外段取りで可能とし、加工機の停止時間の短縮化を図ったパンチングプレスにおける金型交換装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、テーブル上のワークをＸ軸方向へ移動し位置決めするためのワーククランプをＸ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記ワークにパンチング加工を行う複数のパンチを備えたパンチブロック及び複数のダイを備えたダイブロックを、前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に支持したフレーム内に、前記パンチブロック及びダイブロックの交換を行うための金型交換位置を設け、前記テーブルに平行してＸ軸方向に設けたガイドレールを間にして前記テーブルの反対側に載置されたパンチブロック，ダイブロックのパンチ，ダイの交換を行うことができる架台を設け、この架台上に、前記パンチブロック，ダイブロックの複数組をＸ軸方向に並べて貯蔵可能に設け、前記金型交換位置と前記架台との間で前記パンチブロック，ダイブロックの搬送を行うための運搬車を、前記ガイドレールに沿って往復動自在に設けた構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、パンチングプレスとして一軸移動式のパンチングプレスを対象として説明するが、この機種に限定するものでなく、例えば、マルチプレス等に採用されるものである。
【０００８】
図７および図８を参照するに、一軸移動式のパンチングプレス１は立設された門型形状のフレーム３を備えており、このフレーム３は、下部フレーム５と上部フレーム７とがサイドフレーム９でもって一体化されている。
【０００９】
前記フレーム３内にはＹ軸方向（図７において上下方向，図８において左右方向）へ延伸して複数の上部リニアガイドレール１１と下部リニアガイドレール１３が設けられ、この上、下部リニアガイドレール１１，１３に複数のリニアガイド１５を介してパンチブロックフレーム１７とダイブロックフレーム１９とがＣ型形状の連結部材２１にて一体的に設けられている。前記パンチブロックフレーム１７内には複数配設されたパンチＰを備えたパンチブロック２３が装着され、前記ダイブロックフレーム１９内には複数配設されたダイＤを備えたダイブロック２５が装着されている。
【００１０】
前記一体的に設けられたパンチブロックフレーム１７とダイブロックフレーム１９をＹ軸方向へ移動させる駆動系としては、パンチブロックフレーム１７にＹ軸方向へ螺合したボールねじ２７が設けられ、このボールねじ２７の片側にはＹ軸駆動モータ２９が設けられている。
【００１１】
上記構成により、Ｙ軸駆動モータ２９を駆動せしめると、ボールねじ２７は回転しナット部材（図示省略）を介してパンチブロックフレーム１７とダイブロックフレーム１９はＹ軸方向へ移動されることになる。
【００１２】
前記パンチブロックフレーム１７内にはラムキャレッジ３１がＶ軸方向（図８において左右方向：Ｙ軸方向）へ移動自在に設けられている。より詳細には、ラムキャレッジ３１はリニアガイド３３を介して前記上部リニアガイドレール１１に装着されてＶ軸方向へ移動自在となる。このラムキャレッジ３１をＶ軸方向へ移動せしめる駆動系は、パンチブロックフレーム１７に設けたＶ軸駆動モータ３５の出力軸に連結されたボールネジ３７が、前記ラムキャレッジ３１に装着されたナット部材（図示省略）に螺合されている。
【００１３】
上記構成により、Ｖ軸駆動モータ３５を駆動せしめるとボールねじ３７は回転し、このボールねじ３７に螺合したナット部材を介してラムキャレッジ３１はＶ軸方向へ移動されることになる。
【００１４】
前記ラムキャレッジ３１にはパンチＰを打撃するラムシリンダ３９がＵ軸方向（図８において図面に対して直交する方向：Ｘ軸方向）へ移動自在となっている。このラムシリンダ３９をＵ軸方向へ移動せしめる駆動系としては、図示を省略したがＵ軸駆動モータに連結されたボールねじが、ラムシリンダ３９に設けたナット部材に螺合している。
【００１５】
上記構成により、Ｕ軸駆動モータを駆動せしめるとボールねじ、ナット部材を介してラムシリンダ３９はＵ軸方向へ移動されると共に、前記Ｖ軸方向へのラムシリンダ３９の移動により複数のパンチＰの内、所望のものの直上へ位置決めがなされる。
【００１６】
前記パンチブロック２３とダイブロック２５を交換する時は、図９に示されたごとく、パンチングブロック２３の下面には複数の係合穴４１が形成されていて、ダイブロック２５には前記係合穴４１に係合するショットピン４３が上下動自在に設けられている。更に、このショットピン４３を上下動しめるショットピン上昇用シリンダ４５が前記ダイブロックフレーム１９に設けられている。
【００１７】
上記構成により、パンチブロック２３とダイブロック２５を交換する際には、パンチブロック２３をパンチブロックフレーム１７より外すと、パンチブロック２３は自重落下し、パンチブロック２３の下面に形成した係合穴４１はショットピン４３に係合して所定の間隙を空けてダイブロック２５上にパンチブロック２３が載置される。更に、パンチブロック２３とダイブロック２５を取り付ける際には、ショットピン上昇用シリンダ４５を作動せしめ、ショットピン４３を介してパンチブロック２３を持ち上げ、パンチブロック２３をパンチブロックフレーム１７にセットする。
【００１８】
前記フレーム３の前後（図７において左右）にはテーブル４７Ａ，４７Ｂが配置され、このテーブル４７Ａ，４７Ｂ上に搬入されたワークＷは、複数のワーククランプ４９Ａ，４９Ｂにて把持され、ワーククランプ４９Ａ，４９Ｂはキャレッジ５１Ａ，５１Ｂに設けられている。このキャレッジ５１Ａ，５１Ｂは前記テーブル４７Ａ，４７Ｂの片側にＸ軸方向（図７において左右方向）へ延伸して敷設されたガイドレール５３Ａ，５３Ｂ上にガイド部材（図示省略）を介して設けられている。そして、キャレッジ５１Ａ，５１ＢはＸ軸方向へ延伸して設けられたボールねじ５５Ａ，５５Ｂに螺合され、このボールねじ５５Ａ，５５Ｂの片端（図７において上，下側）にはＸ軸駆動モータ５７Ａ，５７Ｂが接続されている。
【００１９】
上記構成により、テーブル４７Ａ上へ搬入されたワークＷをワーククランプ４９Ａにて把持しＸ軸方向へキャレッジ５１Ａにて移動し、フレーム３に設けたパンチブロックフレーム１７，ダイブロックフレーム１９をＹ軸方向へ移動して、所望のパンチＰ，ダイＤをワークＷの所望する加工位置へ位置決めする。そして、ラムシリンダ３９を作動し、パンチＰとダイＤとの協働によりワークＷにパンチング加工が施される。
【００２０】
更に、ワークＷにパンチング加工が進むと、ワークＷは図７において左側へ進み、ワーククランプ４９Ａからワーククランプ４９Ｂに持ちかえられてワークＷにパンチング加工が行われる。したがって、ワーククランプ４９Ａ，４９Ｂはフレーム３内へ入り込まないので、連結部材２１と干渉しないと共にデッドゾーンがなくなる。
【００２１】
前記フレーム３の下部フレーム５上にして図７において上側，図８において右側にプッシャ装置５９が設けられている。このプッシャ装置５９は金型交換位置Ｋへパンチブロック２３とダイブロック２５を引き出したり、金型交換位置Ｋよりパンチングプレス１内へパンチ，ダイブロック２３，２５を挿入するためのものである。その構成は、下部フレーム５上に複数連結した無端状のチェーンコンベア６１がＹ軸方向へ延伸して設けられ、このチェーンコンベア６１にダイブロック２５と係合，離脱自在なフック形状の係止部材６３を備えたプッシャ本体６５が係止されている。
【００２２】
前記金型交換位置Ｋへパンチ，ダイブロック２３，２５を搬入，あるいは、金型交換位置Ｋにあるパンチ，ダイブロック２３，２５を搬出する金型交換装置６７は、図７に示されているごとく、前記チェーンコンベア６１に直交し、前記テーブル４７Ａに平行して走行路であるガイドレール６９が敷設されている。このガイドレール６９上を運搬車７１がＸ軸方向へ移動自在に設けられている。図７より明らかなように、前記ガイドレール６９を間にして前記テーブル４７Ａの反対側には、前記ガイドレール６９と平行して架台７３が設けられ、この架台７３にはパンチ，ダイブロック２３，２５の複数組が走行路方向に並べて貯蔵できるようになっている。
【００２３】
前記架台７３の側面にはパンチブロック昇降装置７５がＸ軸方向へ移動自在に設けられ、このパンチブロック昇降装置７５はリフタフレーム７７と、リフタフレーム７７の先端にビーム形のリフタ７９とより構成され、図示を省略したが流体圧作動のシリンダによりリフタ７９は昇降するものである。
【００２４】
前記金型交換装置６７について、更に詳細に説明する。
【００２５】
図１を参照するに、フレーム３の下部フレーム５上に設けたプッシャ装置５９は、複数並列した無端状チェーン８１にてチェーンコンベア６１が構成され、前記無端状チェーン８１にプッシャ本体６５が係止され、このプッシャ本体６５には前記ダイブロック２５と係合、離脱自在な係止部材６３が複数個設けられていると共プッシャ軸８３が設けられている。
【００２６】
上記構成により、パンチ，ダイブロック２３，２５を交換するための金型交換位置Ｋへ引出すには、ダイブロック２５にプッシャ本体６５に設けた係止部材６３を係合し、チェーンコンベア６１を駆動してパンチ，ダイブロック２３，２５を金型交換位置Ｋまで引出し停止する。また、金型交換装置６７に設けた運搬車７１にて交換すべきパンチ，ダイ２３，２５が金型交換位置Ｋへ搬入されたら、チェーンコンベア６１を駆動しプッシャ本体６５に設けたプッシャ軸８３にてダイブロック２５を押しながらパンチングプレス１内へ挿入する。
【００２７】
前記チェーンコンベア６１に直交し金型交換位置Ｋの中心に、走行路を構成する複数のガイドレール６９がＸ軸方向（図１において左右方向）へ延伸して敷設されていて、このガイドレール６９上にＸ軸方向へ移動自在な運搬車７１が設けられている。
【００２８】
この運搬車７１の詳細構成は、図２，図３および図４を併せて参照するに、ベースプレート８５上にＸ軸方向へ延伸して設けた前記ガイドレール６９にガイド部材８７を介して運搬車本体８９がＸ軸方向へ移動自在となり、図示を省略したが駆動モータよりラック，ピニオン形式で運搬車７１は移動するものである。
【００２９】
運搬車７１には、前記金型交換位置Ｋにおいてパンチ，ダイブロック２３，２５を一体的に搬入あるいは搬出する第１移送手段９１と、前記架台７３上へパンチ，ダイブロック２３，２５を搬入あるいは架台７３上より搬出する第２移送手段９３が設けられている。
【００３０】
前記第１移送手段９１は、図２および図３に詳細が示されているごとく、運搬車本体８９の上面後部（図２，図３において左側）に設けられていると共に、ブラケット９５上に流体圧作動のシリンダ９７が設けられ、このシリンダ９７のピストンロッド９９の先端にプッシャプレート１０１が設けられている。そして、プッシャプレート１０１は前記ブラケット９５上に敷設された複数のリニアガイドレール１０３にリニアガイド１０５を介してＸ軸方向（図２，図３において左右方向）へ移動自在に設けられている。
【００３１】
更に、前記プッシャプレート１０１の先端側には複数個のショットピン１０７を備えた流体圧作動のシリンダ１０９が垂直状態に設けられていて、前記ショットピン１０７は前記ダイブロック２５に形成した凹部１１１に挿入，離脱自在となる。
【００３２】
前記運搬車本体８９の上面にはパンチ，ダイブロック２３，２５が円滑に運搬車本体８９と前記チェーンコンベア６１との間を移行できるように、運搬車本体８９の上面両側に複数のコロ１１３が装着されたダイレール１１５が設けられて第１移送手段９１は構成されている。
【００３３】
第２移送手段９３は、図３および図４に示されているごとく、運搬車本体８９の上面に前記第１移送手段９１にてパンチ、ダイブロック２３，２５が移送されるＸ軸方向と直交するＹ軸方向（図３においては図面に直交する方向、図４において左右方向）へ移動自在なストロークプレート１１７が設けられている。
【００３４】
このストロークプレート１１７は、前記運搬車本体８９の上部にＹ軸方向へ延伸して敷設されたリニアガイドレール１１９上にリニアガイド１２１を介してＹ軸方向へ移動自在となる。その駆動源は、運搬車本体８９上に固定された流体圧作動のシリンダ１２３のピストンロッド１２５の先端が前記ストロークプレート１１７の下面に垂設したブラケット１２７に連結されている。また、ストロークプレート１１７の裏面に複数設けられたショットピン１２９を備えた流体圧作動のシリンダ１３１が垂設され、ショットピン１２９は前記ダイブロック２５の裏面に形成した係合穴１３３に係合，離脱自在となっている。
【００３５】
更に、前記ストロークプレート１１７の両側にして前記運搬車本体８９にはＹ軸方向へ延伸した複数のコロ１３５を備えたダイレール１３７が設けられていてる。
【００３６】
再び図１を参照するに、前記運搬車７１が走行する走行路であるガイドレール６９と並行して前記ベースプレート８５上に架台７３が立設されていて、この架台７３上に複数組のパンチ，ダイブロック２３，２５が走行路方向（Ｘ軸方向）へ並べて貯蔵できるようになっている。
【００３７】
前記架台７３の側面にはパンチブロック昇降装置７５がＸ軸方向へ移動自在に設けられている。より詳細には、図２，図５および図６を参照するに、架台７３の側面に複数のリニアガイドレール１３９がＸ軸方向へ延伸して設けられ、このリニアガイドレール１３９にリニアガイド１４１を介して前記リフタフレーム７７が移動自在に装着されている。
【００３８】
このリフタフレーム７７には、ショットピン１４３を備えた流体圧作動のシリンダ１４５が設けられ、前記架台７３の側面のパンチ，ダイブロック２３，２５の貯蔵位置ごとに形成した係合穴１４７に前記ショットピン１４３が係合，離脱自在となり、リフタフレーム７７を所望の位置に位置決めができる。
【００３９】
リフタフレーム７７の上部には流体圧作動のシリンダ１４９が設けられ、このシリンダ１４９に内蔵したピストンロッド１５１の先端にビーム形の前記リフタ７９に設けたブラケット１５３が連結し、シリンダ１４９の作動によりリフタ７９は上下移動自在となる。
【００４０】
前記リフタ７９は、前記リフタフレーム７７に上下方向へ延伸して複数のリニアガイドレール１５５が設けられ、このリニアガイドレール１５５にリニアガイド１５７を介して装着されている。そして、前記リフタフレーム７７の上面複数箇所に設けたクッションスプリング１５９に装着されるロッド１６１がリフタ７９の上面に立設されている。更に、リフタ７９には前記パンチブロック２３に形成した支持溝１６３に挿入されるＬ形状をした支持部材１６５Ａ，１６５Ｂが一体的に設けられている。なお、符号１６７は手動用のハンドルであり、符号ＴＫはリフタフレーム７７の待機位置である。
【００４１】
上記構成により、手動によりリフタフレーム７７を交換するダイＤを備えたダイブロック２５が置かれた位置へ待機位置ＴＫにあるリフタフレーム７７を移動させ、シリンダ１４５を作動させショットピン１４３を係合穴１４７に挿入して位置決めを行なう。そして、シリンダ１４９を作動させてパンチブロック２３を支承したリフタ７９を上昇せめると、パンチブロック２３とダイブロック２５との間隔が拡がり、ダイＤの交換作業ができるようになる。
【００４２】
上述したごとき構成により、その作用としては、パンチングプレス１にセットされたパンチ，ダイブロック２３，２５をプッシャ装置５９により金型交換位置Ｋへ搬出する。金型交換位置Ｋへ移されたパンチ，ダイブロック２３，２５を運搬車７１へ移行させるため、運搬車７１を前進せしめて、運搬車７１に設けた第１移送手段９１の作動によりパンチ，ダイブロック２３，２５を運搬車７１上へ移載する。そして、運搬車７１を所定位置まで後退せしめて停止する。
【００４３】
運搬車７１が所定位置に停止したら運搬車７１に設けた第２移送手段９３の作動によりパンチ，ダイブロック２３，２５を架台７３上へ移載する。そして、空になった運搬車７１を既に所望のパンチＰとダイＤの交換が終了したパンチ，ダイブロック２３，２５が置かれた貯蔵位置へ移動し、第２移送手段９３の作動によりパンチ，ダイブロック２３，２５を運搬車７１上へ移載する。
【００４４】
運搬車７１上へパンチ，ダイブロック２３，２５が載ったら、運搬車７１を前進せしめ第１移送手段９１の作動により金型交換位置Ｋ内へパンチ，ダイブロック２３，２５を搬出する。金型交換位置Ｋ内へ搬入されたパンチ，ダイプレート２３，２５はプッシャ装置５９によりパンチングプレス１内へ移送し、フレーム３内にてパンチ，ダイブロック２３，２５はパンチ，ダイブロックフレーム１７，１９内へセットされ、パンチング加工が施される。なお、パンチング加工中に、架台７３上に載置されたパンチ，ダイブロック２３，２５のパンチＰとダイＤの金型交換が行なわれる。
【００４５】
したがって、交換を簡単にでき、交換に要する時間を短縮し、加工機の稼働率の向上を図ると共に、次ロッドの金型を外段取りが可能となる。
【００４６】
なお、この発明は前述した実施例の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００４７】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の説明より理解されるように、この発明によれば、パンチングプレスに設けた金型交換位置と架台との間を往復動自在の運搬車によって、パンチを備えたパンチブロックとダイを備えたダイブロックを一体的に搬送する。すなわち、金型交換済のパンチブロックとダイブロックが置かれた架台より、運搬車によって金型交換位置へパンチブロック，ダイブロックを搬送して交換する。
【００４８】
而して、交換を簡単にできると共に交換に要する時間を短縮し、加工機の稼働率の向上を図り、金型配置の最適化と次ロッドの金型を外段取りが可能となり、省スペース化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の主要部を示し、金型交換装置の平面配置説明図である。
【図２】図１におけるII矢視部の拡大平面図である。
【図３】図２におけるIII −III 線に沿った拡大断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿った拡大断面図である。
【図５】図２におけるV −V 線に沿った拡大断面図である。
【図６】図２におけるVI矢視部の拡大側面図である。
【図７】この発明を実施する一実施の形態を示し、パンチングプレスと金型交換装置の平面配置説明図である。
【図８】図７におけるパンチングプレスの拡大正面説明図である。
【図９】パンチブロックとダイブロックとの連結を示す説明図である。
【符号の説明】
１  パンチングプレス
３  フレーム
２３  パンチブロック
２５  ダイブロック
５９  プッシャ装置
６７  金型交換装置
６９  ガイドレール（走行路）
７１  運搬車
７３  架台
７５  パンチブロック昇降装置
９１  第１移送手段
９３  第２移送手段
９７  シリンダ
１０１  プッシャプレート
１０７  ショットピン（第１係止部材）
１１７  ストロークプレート
１２３  シリンダ
１２９  ショットピン（第２係止部材）
Ｐ  パンチ
Ｄ  ダイ
Ｋ  金型交換位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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