(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを移動させるワーク移動手段と、工具を所定方向に移動させ移動端にて工具を排出する工具移動手段と、この工具移動手段による移動範囲で工具を叩くパンチ駆動手段と、前記工具移動手段による工具移動方向と直交する方向に走行する工具交換手段と、この工具交換手段の移動経路の工具移動手段側に設けた工具マガジンとを備え、前記工具マガジンは、ワーク移動手段によるワークの移動領域と工具交換手段の移動経路との間で、工具交換手段の移動経路に沿って設けられ、前記工具マガジンと工具移動手段の移動端とは、工具交換手段の移動経路に沿って並べられ、前記工具マガジンは、工具移動手段の移動方向と平行な方向に工具を出し入れ自在とされている工具自動交換機能付きパンチプレス。
【請求項２】
前記工具マガジンに、このパンチプレスの外部に対して工具を出し入する段取り専用の工具マガジン部を設けた請求項１記載の工具自動交換機能付きパンチプレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工具マガジンを有しパンチ工具やダイ工具をカートリッジごと、あるいは単独で自動交換する機能を備えた工具自動交換機能付きパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
パンチプレスにおいて、ワークの加工位置の位置決めを、ワークの一方向の移動と、これと直交する方向の工具の移動とで行うようにしたものがある。工具を移動させる手段は、移動端で工具を排出および取込みを可能とし、自動工具交換装置により工具マガジンとの間で工具交換を行う。カートリッジ式のパンチプレスの場合は、カートリッジに複数の工具を搭載し、カートリッジごと、工具の移動および工具交換を行う。また、カートリッジ式のパンチプレスの場合、ワークを直交２軸方向に移動させ、カートリッジ上の工具の選択のためにカートリッジの移動を行うものもある。この場合も、工具交換は前記と同様に行われる。
このような工具自動交換機能付きパンチプレスとして、本発明者は、ワークの移動を行うテーブルと平行して工具マガジンを直線的に並べ、これらテーブルと工具マガジンとの間で工具交換装置を走行させるものを案出した。
これによれば、前記テーブル等を備えるプレス機本体と、工具マガジンと、工具交換装置との配置に無駄がなく、床面積が効率的に利用できるうえ、工具マガジンに対して外部から工具の段取りを行うことが容易という利点が得られる。
【０００３】
しかし、平行に並ぶプレス機本体と工具マガジンとの間に工具交換装置の移動経路があるため、工具交換装置は、機械本体および工具マガジン対する工具の出し入れのために、両面から工具の出し入れを可能とする必要がある。そのため、機構が複雑になり、コスト低減のためには改善が望まれる。
【０００４】
この発明の目的は、機械に対する交換も工具マガジンに対する交換も同じ方向で行えて、工具交換手段の機構が簡素化できる工具自動交換機能付きパンチプレスを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の工具自動交換機能付きパンチプレスは、ワークを移動させるワーク移動手段と、工具を所定方向に移動させ移動端にて工具を排出する工具移動手段と、この工具移動手段による移動範囲で工具を叩くパンチ駆動手段と、前記工具移動手段による工具移動方向と直交する方向に走行する工具交換手段と、この工具交換手段の移動経路の工具移動手段側に設けた工具マガジンとを備えたものである。なお、工具移動手段や工具交換手段による工具の移動は、複数の工具を設置したカートリッジごと行うようにしても、工具単独で行うようにしても良い。カートリッジを用いた場合、工具マガジンでの工具の格納もカートリッジごと行う。
この構成によると、パンチ駆動手段への工具の移動を行う工具移動手段と、工具マガジンとの両方に対して、工具交換手段は同じ方向に工具の交換が行える。このため、工具交換手段の機構が簡素化される。
【０００６】
この発明において、前記工具マガジンは、ワーク移動手段によるワークの移動領域と工具交換手段の移動経路との間で、工具交換手段の移動経路に沿って設ける。
このように、工具マガジンを配置することにより、これら工具マガジン、ワーク移動手段の移動領域、および工具交換手段の移動経路を、無駄な床面積を生じることなく、コンパクトにまとめながら、前記の同じ方向の交換による工具交換手段の簡素化が可能になる。
また、前記工具マガジンと工具移動手段の移動端とは、工具交換手段の移動経路に沿って並べられ、前記工具マガジンは、工具移動手段の移動方向と平行な方向に工具を出し入れ自在とされたものとする。
【０００７】
また、この発明において、前記工具マガジンに、パンチプレスの外部に対して工具を出し入する段取り専用の工具マガジン部を設けても良い。
このように段取り専用の工具マガジン部を設けることにより、段取り替えが簡単に行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この工具自動交換機能付きパンチプレス１は、プレス機本体２と、工具マガジン３と、工具交換手段４とで構成される。パンチおよびダイとなる工具５，６は、各々複数ずつ上下のカートリッジ７，８（図３）に搭載され、これらカートリッジ７，８ごと、プレス機本体２と工具マガジン３との間で工具交換手段４により交換される。
【０００９】
プレス機本体２は、フレーム９の両側に延びるテーブル１０上で板材のワークＷをワーク移動手段１１により一方向（横方向Ｘ）に移動させ、これと直交する方向（前後方向Ｙ）に、パンチ工具５およびダイ工具６をカートリッジ移動手段である工具移動手段１２により移動させて位置決めし、可動のパンチ駆動手段１３によりパンチ工具５を叩いてパンチ加工を行うものである。
ワーク移動手段１１は、テーブル１０上のワークＷの一端を把持する複数のワークホルダ１３をキャリッジ１４に設け、キャリッジ１４を一方向Ｘに進退させる案内および駆動手段（図示せず）を設けたものである。
パンチ駆動手段１３は、パンチ工具５を叩くラム１４（図２）を、油圧シリンダまたはモータ等のパンチ駆動源で昇降させるものである。パンチ駆動手段１３は、この例ではパンチヘッド移動手段１５でフレーム９の前後方向Ｙに移動可能とし、カートリッジ７の任意のパンチ工具５をラム１４で叩き可能としてある。
【００１０】
工具移動手段１２は、図３および図４に示すように、上工具移動手段１２Ａおよび下工具移動手段１２Ｂにより構成される。上下のカートリッジ７，８は、各々上下のカートリッジレール３０Ａ，３０Ｂにより前後方向Ｙに進退自在に設置される。上下の工具移動手段１２Ａ，１２Ｂは、このように設置された上下のカートリッジ７，８を、これらに連結手段３１で係脱自在に連結される上下のカートリッジドライブ部材３２Ａ，３２Ｂにより進退させるものである。上下のカートリッジドライブ部材３２Ａ，３２Ｂは、各々モータ３３およびボールねじ３４からなる駆動装置３５により、カートリッジレール３０Ａ，３０Ｂ上を進退させられる。
工具移動手段１２は、工具交換手段４側の移動端でカートリッジ７，８を排出および取込み可能としてある。フレーム９には、この移動端でのカートリッジ７，８の排出および取込みを行うカートリッジ出入口（図示せず）が設けられている。
【００１１】
工具交換手段４は、テーブル１０と平行に敷設したレール２０上を走行可能に台車１９を設け、この台車１９に、上下のカートリッジ７，８を進退自在に載せる支持レール３９，４０（図４，図５）を設けたものである。支持レール３９，４０は、工具移動手段１２の移動端でカートリッジ７，８を受け渡し可能な高さ位置に設けられる。台車１９は、この例では、上下のカートリッジ７，８の組を２組搭載可能なように、横並びに２つのカートリッジ搭載部１９ａ，１９ａを設け、各カートリッジ搭載部に前記支持レール３９，４０が設けてある。これら２つのカートリッジ搭載部１９ａは、いずれか片方のカートリッジ搭載部１９ａを空としておいてプレス機本体２の工具移動手段１２から使用済みのカートリッジ７，８を受け取り、もう片方のカートリッジ搭載部１９ａに搭載しておいた新たなカートリッジ７，８を工具移動手段１２に供給するように使用される。これにより、台車１９の移動が少なくでき、迅速なカートリッジ交換が可能となる。
【００１２】
工具マガジン３は、上下のカートリッジ７，８の組を１組ずつ格納する格納部３ａを多数設けたものである。各格納部３ａは、工具交換手段４の移動経路Ｒ側に出入り口が向けられている。これら格納部３ａは、ワーク移動手段１１によるワークＷの移動領域となるテーブル１０と工具交換手段４の移動経路Ｒとの間で、この移動経路Ｒに沿って直線状に並べられている。工具マガジン３の格納部３ａの配列長さは、テーブル１０の長さと略同じ長さとされ、その並びの一端に、外部に対して工具５，６をカートリッジ７，８ごと出し入する段取り専用の格納部である工具マガジン部３ｂが設けられている。この工具マガジン部３ｂは、テーブル１０よりもフレーム９から離れて配置されており、その背面側が作業者や外部装置による段取り用作業空間Ｓに利用可能となっている。
これら格納部３ａおよび工具マガジン部３ｂは、例えば、上下のカートリッジ７，８を各々左右一対の上レール３６および下レール３７に出し入れ自在に載せて格納するものである。隣合う格納部３ａのレール３６，３７は、共通のレール支持枠３８に設けられている。また、各格納部３ａには、工具交換手段４の台車１９に対してカートリッジ７，８を出し入れする出し入れ駆動手段４１が設けられている。
【００１３】
上記構成の動作を説明する。パンチ加工は、ワークＷをワーク移動手段１０で一方向Ｘに移動させると共に、カートリッジ７，８を工具移動手段１２で移動させることにより、希望工具５，６がワークＷの加工位置に来るように位置決めを行い、そのパンチ工具５をパンチ駆動手段１３で叩くことにより行われる。パンチ駆動手段１３は、希望工具５，６の位置に移動させてパンチ動作させる。
プレス機本体２内のカートリッジ７，８に搭載されていない工具５，６を使用する場合は、プレス機本体２と工具マガジン３との間で工具交換手段４によりカートリッジ７，８の交換を行う。この交換は、プレス機本体２内のカートリッジ７，８を工具移動手段１２で移動端まで移動させ、工具交換手段４の台車１９上に受け取ると共に、台車１９に工具マガジン３から取り出しておいた新たなカートリッジ７，８を、工具移動手段１２でプレス機本体２内に取り込むことにより行われる。
工具マガジン３と台車１９との間の工具５，６の出し入れは、台車１９を工具マガジン３の希望の格納部３ａと対応する位置に台車１９を移動させ、格納部３ａに設けられた出し入れ駆動手段４１でカートリッジ７，８を出し入れすることにより行われる。
【００１４】
この工具自動交換機能付きパンチプレスは、このように工具交換手段４でカートリッジ７，８を交換してパンチ加工を行うことができ、そのため多種類の工具５，６の使用が可能となる。このように多数のカートリッジ７，８を工具マガジン３に準備しておくが、工具マガジン３および工具交換手段４は、プレス機本体２のテーブル１０と並べて設けられるため、これらの配置が整然と行われて床面積に無駄が生じず、コンパクトにまとめられる。工具交換手段４は、台車１９を直線状に移動させるものであるため、簡素な構成のもので済む。しかも、工具マガジン３は、テーブル１０と工具交換手段４の移動経路Ｒとの間に配置されていて、工具交換手段４の台車１９は、プレス機本体２の工具移動手段１２に対する交換も、工具マガジン３に対する交換も同じ方向で行えるため、工具交換手段４が簡素な構成のもので済む。
【００１５】
工具マガジン３に設けられた段取り専用の工具マガジン部３ｂは、この工具自動交換機能付きパンチプレスの外部に対するカートリッジ７，８の交換に用いられる。例えば、折損した工具５は、カートリッジ７，８ごと段取り専用工具マガジン部３ｂへ工具交換手段４で移動させ、この工具マガジン部３ｂから外部に取り出す。このように、段取り専用の工具マガジン部３ｂを設けることで、段取り作業が容易となる。また、段取り専用の工具マガジン部３ｂをマガジン３の格納部３ａの配列の端部に設けることにより、工具マジガン３がテーブル１０と工具交換手段４との間に配置されていながら、工具交換手段４に干渉することなく、安全に段取りが行える。
【００１６】
なお、前記実施形態では、カートリッジ７，８を使用した場合につき説明したが、カートリッジを用いずに、工具５，６の移動や工具マガジン３への格納を工具５，６ごとに、あるい上下の工具５，６の組ごとに行うようにしても良い。この場合に、カートリッジ７，８に代えて、個々の工具５，６を保持する工具ホルダ（図示せず）を介して工具５，６の移動や工具マガジン３での格納を行うようにしても良い。また、前記上下のカートリッジ７，８や、上部の工具ホルダは、互いに一体のものであっても良い。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の工具自動交換機能付きパンチプレスは、パンチ駆動手段への工具の移動を行う工具移動手段と、工具マガジンとの両方に対して、工具交換手段で同じ方向に工具の交換が行えるようにしたため、工具交換手段の機構が簡素化される。
工具マガジンは、ワーク移動手段によるワークの移動領域と工具交換手段の移動経路との間で、工具交換手段の移動経路に沿って設けたため、無駄な床面積を生じることなく、コンパクトにまとめながら、前記の同じ方向の交換による工具交換手段の簡素化が可能になる。
また、工具マガジンに段取り専用の工具マガジン部を設けた場合は、工具の段取り替えが簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる工具自動交換機能付きパンチプレスの平面図である。
【図２】同パンチプレスの側面図である。
【図３】同パンチプレスの工具移動手段の側面図である。
【図４】同工具移動手段および工具交換手段の各動作状態の斜視図である。
【図５】工具交換手段および工具マガジンの一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
２…プレス機本体
３…工具マガジン
３ａ…格納部
３ｂ…段取り専用の工具マガジン部
４…工具交換手段
５…パンチ工具
６…ダイ工具
７，８…カートリッジ
９…フレーム
１０…テーブル
１１…ワーク移動手段
１２…工具移動手段
１９…台車
３０Ａ，３０Ｂ…カートリッジレール
Ｒ…移動経路
Ｗ…ワーク
【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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