(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タレットパンチプレスにおける上部タレット及び下部タレットと金型収納装置との間で、パンチ金型、ダイ金型の交換を行う金型交換装置において、上記パンチ金型またはダイ金型の交換を行う交換アームに、前記上部タレットまたは下部タレットのパンチ金型装着位置またはダイ金型装着位置に設けられた識別媒体を読み取るための媒体読取り装置を設けたこと、を特徴とする金型交換装置。
【請求項２】
前記媒体読取り装置は、パンチ金型またはダイ金型に備えた識別媒体を読み取るための読取り装置を兼用した機械であること、を特徴とする請求項１記載の金型交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タレットパンチプレスと金型収納装置との間で、パンチ金型、ダイ金型の交換を行う金型交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
板金等の板材に穴明け加工等を行うパンチプレスは、穴の形状等に応じて多数のパンチ金型およびダイ金型を備える必要がある。これらの多数のパンチ金型およびダイ金型は、タレットパンチプレスでは、機械フレームに回転自在に設けた上下のタレットに収容されている。そして、前記タレットを回転することにより、前記多数のパンチ金型およびダイ金型の内からいずれか一組のパンチ金型およびダイ金型が選択的に所定の加工位置へ供給される。
【０００３】
また、前記上下のタレットに装着するパンチ金型およびダイ金型を別のものと交換する際には、金型マガジンに収容されているパンチ金型およびダイ金型から所望の金型を選択し、金型交換装置により上下のタレットに装着されているパンチ金型およびダイ金型を取り外すと共に、金型マガジンの選択されたパンチ金型およびダイ金型を上下タレットに装着する。
【０００４】
これらの多数のパンチ金型およびダイ金型を管理するために、パンチ金型およびダイ金型に識別媒体を取り付けると共に、この識別媒体を検出装置により検出する技術が提案されている。例えば、特開昭６３−１７４７３３号公報（先行技術▲１▼という）には、パンチ金型の頭部にパンチ金型およびダイ金型の寸法や形状等を表すバーコードを取りつけ、このバーコードをタレットの上方に設けたセンサにより読み取る技術が提案されている。これにより、タレット上のパンチ金型およびダイ金型を容易に特定することができる。
【０００５】
また、特開平７−１６４０７３号公報（先行技術▲２▼という）には、金型交換装置を備えたパンチプレスにおいて、パンチ金型およびダイ金型のそれぞれに固有の金型情報と、この金型を一対の金型として特定する対金型情報とを記憶し、この対金型情報に対応して前記上下金型の金型マガジンの収納番地を記憶させ、加工時には、この対金型情報に基づいて所望の上下金型を呼び出して金型交換装置により所定の上下タレットの金型と金型交換を行う技術が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の技術にあっては、金型交換装置により上下タレットに装着されている金型を取り外す際、あるいは、金型マガジンに収容されている金型を選択して上下のタレットに装着する際に、先行技術▲１▼においてはオペレータが誤ったステーションや金型の取り外しや装着を指示した場合、その取り外しや装着時には誤りを検出することができず、必要な金型を全てタレットに装着し交換が完了した後に、タレットを回転させパンチ金型およびダイ金型のバーコードをタレットの上方に設けたセンサによって読み取った（金型を認識した）時点ではじめて交換時の誤りを検出することとなり、あらためて誤った金型を再度交換する必要があるという問題がある。
【０００７】
また、先行技術▲１▼および▲２▼においては、金型の収納番地およびステーションの識別媒体による認識をしないので、金型が所望の収納番地およびステーションに正しく収納されているか、あるいは金型と収納番地およびステーションとの整合性が正しいか正確に確認できないという問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、金型を取り外したり装着したりする上部タレットのパンチ金型ステーションおよび下部タレットのダイ金型ステーションや、取外す金型あるいは装着する金型を識別することのできる金型交換装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明の金型交換装置は、タレットパンチプレスにおける上部タレット及び下部タレットと金型収納装置との間で、パンチ金型、ダイ金型の交換を行う金型交換装置において、上記パンチ金型またはダイ金型の交換を行う交換アームに、前記上部タレットまたは下部タレットのパンチ金型装着位置またはダイ金型装着位置に設けられている識別媒体を読み取るための媒体読取り装置を設けたこと、を特徴とするものである。
【００１０】
従って、パンチ金型やダイ金型の交換を行う交換アームを上部タレットや下部タレットの所定位置に移動させて、交換アームに設けられている媒体読取り装置により、上部タレットに設けられてパンチ金型装着位置を示す識別媒体や、下部タレットに設けられてダイ金型装着位置を示す識別媒体を読み取る。
【００１１】
請求項２による発明の金型交換装置は、請求項１記載の金型交換装置において、前記媒体読取り装置は、パンチ金型またはダイ金型に備えた識別媒体を読み取るための読取り装置を兼用した機械であること、を特徴とするものである。
【００１２】
従って、金型交換装置の交換アームに設けられている媒体読取り装置は、上部タレットおよび下部タレットに設けられている識別媒体を読み取るだけではなく、パンチ金型やダイ金型に設けられている識別媒体をも読み取ることができる。
【００１３】
【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。
【００１４】
図６には、パンチプレスとしてのタレットパンチプレス１が示されている。このタレットパンチプレス１は、ベース３の両側にコラムフレーム５、７を立設し、さらにこれらのコラムフレーム５、７の上側に上部フレーム９を備えている。
【００１５】
図７を併せて参照するに、上部フレーム９の下面には複数のパンチ金型Ｐを装着する複数のパンチステーションＳＴＰを周方向に備えた上部タレット１１が上部回転軸１３によって回転自在に支持されている。
【００１６】
この上部タレット１１に相対向してベース３の上面には、前記パンチ金型Ｐと対を成す複数のダイ金型Ｄを装着する複数のダイステーションＳＴＤを周方向に備えた下部タレット１５が、下部回転軸１７によって回転自在に支持されている。
【００１７】
この下部タレット１５の外径は前記上部タレット１１の外径より大径であり、下部タレット１５を回転せしめる下部回転軸１７は前記上部回転軸１３に対して偏心している。このため、下部タレット１５の一部分（図７において右側部分）は、上部タレット１１からはみ出しており、上部タレット１１に邪魔されることなく上方からダイ金型Ｄを直接見ることができ、加工位置Ｋ１とパンチ金型交換位置Ｋ２とダイ金型交換位置Ｋ３が設けられている。なお、前記ダイ金型交換位置Ｋ３における下部タレット１５の上方は、開放領域Ｒとなっている。
【００１８】
図６を参照するに、前記加工位置Ｋ１に位置したパンチ金型Ｐを打撃するため、上部フレーム９内に流体圧シリンダ１９が設けられ、この流体圧シリンダ１９により上下移動するラム２１が設けられている。前記コラムフレーム７の下部にはタレット回転モータ２３が設けられている。
【００１９】
従って、上部タレット１１と下部タレット１５は、タレット回転モータ２３により回転制御されて、所望のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄが対となりラム２１の真下である加工位置Ｋ１に選択的に位置決め制御され、流体圧シリンダ１９の作動によりラム２１が上下移動して、パンチ金型Ｐとダイ金型Ｄとの協働でワークＷにパンチング加工が行われることになる。
【００２０】
前記ベース３の上面には、下部タレット１５を囲繞してワークテーブル２５が設けられ、このワークテーブル２５の上方に駆動モータ２７よりボールネジ２９を介してＹ軸方向（図６において左右方向）へ移動自在なキャレッジベース３１が設けられている。また、このキャレッジベース３１には、Ｘ軸方向（図６において紙面直交方向）に移動自在なキャレッジ３３が設けられていて、このキャレッジ３３には板状のワークＷの一端を把持する複数のワーククランパ３５が設けられている。
【００２１】
従って、上部タレット１１と下部タレット１５の間へのワークＷの位置決めは、ワークＷを把持するワーククランパ３５が設けられているキャレッジ３３が、キャレッジベース３１上をＸ軸方向に移動制御され、且つ、キャレッジベース３１がＹ軸方向へ移動制御されることにより行われる。
【００２２】
このようにして位置決めされたワークＷは、上部タレット１１と下部タレット１５を回転させて、加工位置Ｋ１に位置決めされたパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄとの協働によりパンチング加工が行われる。
【００２３】
また、前述のタレットパンチプレス１に隣接して金型交換装置３７および金型収納装置３９が設けられている。
【００２４】
図６および図７を参照するに、金型交換装置３７は、駆動モータ４１により複数のギヤ４３、４５を介して回転自在な回転シャフト４７が上下方向に延伸して設けられており、この回転シャフト４７に隣接して、駆動モータ４９によりギヤ５１、５３を介して回転自在のボールネジ５５が平行に上下方向へ延伸して設けられている。
【００２５】
前記ボールネジ５５に螺合し、ボールネジ５５の回転により上下移動する上スライダ５７および下スライダ５９が水平に設けられている。
【００２６】
前記上スライダ５７には、前記回転シャフト４７により回転力を伝達されるが上下方向に移動自在の駆動ギヤ６１が設けられており、この駆動ギヤ６１に噛合して回転される従動ギヤ６３が回転自在に設けられている。
【００２７】
前記従動ギヤ６３の回転軸６５には、パンチ金型Ｐを交換するための交換アームの一例として例えば第１ツールチェンジャアーム６７が一体的に設けられている。この第１ツールチェンジャアーム６７は水平方向にシリンダ６９を有しており、このシリンダ６９のピストンロッド７１の先端には、例えば板バネグリッパ等によりパンチ金型Ｐを把持するためのパンチ金型用グリッパ７３が設けられている。
【００２８】
また、同様に、前記下スライダ５９には、前記回転シャフト４７により回転力を伝達されるが上下方向に移動自在の駆動ギヤ７５が設けられており、この駆動ギヤ７５に噛合して回転される従動ギヤ７７が回転自在に設けられている。
【００２９】
前記従動ギヤ７７の回転軸７９には、ダイ金型Ｄを交換するための交換アームの一例として例えば第２ツールチェンジャアーム８１が一体的に設けられている。この第２ツールチェンジャアーム８１は水平方向にシリンダ８３を有しており、このシリンダ８３のピストンロッド８５の先端には、例えば板バネグリッパ等によりダイ金型Ｄを挟んで把持するダイ金型用グリッパ８７が設けられている。
【００３０】
上記構成により、上、下部タレット１１、１５に装着されたパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄを交換する際には、駆動モータ４９によりボールネジ５５を回転させて上スライダ５７および下スライダ５９を所定高さ位置まで上下移動させる。そして、駆動モータ４１により回転シャフト４７を回転させて駆動ギヤ６１、７５を回転させ、従動ギヤ６３、７７を回転させると共に、シリンダ６９、８３により第１、第２ツールチェンジャアーム６７、８１を伸縮させて、パンチ金型用グリッパ７３およびダイ金型用グリッパ８７をパンチ金型Ｐの交換位置Ｋ２とダイ金型Ｄの交換位置Ｋ３の真上に位置決めする。
【００３１】
そして、駆動モータ４９によりボールネジ５５を回転させて第１、第２ツールチェンジャアーム６７、８５を下降させ、パンチ金型用グリッパ７３とダイ金型用グリッパ８７にてパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄをそれぞれ把持した後、駆動モータ４９によりボールネジ５５を回転させて第１、第２ツールチェンジャアーム６７、８１を所定量だけ上昇させて、パンチ金型Ｐおよびダイ金型Ｄを上、下部タレット１１、１５から引き抜く。
【００３２】
パンチ金型Ｐの引き抜きを終了したらシリンダ６９によりパンチ金型用グリッパ７３を後退させ、抜き取ったダイ金型Ｄの真上に抜き取ったパンチ金型Ｐが位置するように、パンチ金型用グリッパ７３を移動させてから、駆動モータ４１により回転シャフト４７を回転させて第１、第２ツールチェンジャアーム６７、８１を旋回させて、金型収納装置３９上へパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄを収納する。
【００３３】
金型収納装置３９は、駆動モータ８９により複数のギヤ９１、９３を介して回転自在な回転軸９５を備えており、この回転軸９５には、パンチ金型Ｐを多数貯蔵可能な円盤形状のパンチ金型ストレージ９７と、ダイ金型Ｄを多数貯蔵可能な円盤形状のダイ金型ストレージ９９が上下方向に設けられている。
【００３４】
従って、前述した金型交換装置３７により上、下部タレット１１、１５から取り外したパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄは、金型収納装置３９に設けたパンチ金型ストレージ９７またはダイ金型ストレージ９９に収納される。また、パンチ金型ストレージ９７、ダイ金型ストレージ９９に貯蔵されたパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄのうち所望のパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄを前記金型交換装置３７にて取り出し、上、下部タレット１１、１５に装着する。
【００３５】
なお、上記の上スライダ５７と下スライダ５９との間の間隔は、予め、上部タレット１１に装着されているパンチＰと下部タレット１５に装着されているダイＤとを上方へ引き出せるだけの間隔をあけて設定されている。
【００３６】
次に、図１および図２を参照するに、第１ツールチェンジャアーム６７の先端部であるパンチ用グリッパ７３（図１において左側端部）側面には、媒体読取り装置としての読み取りユニット１０１が設けられている。この読み取りユニット１０１は、先端にリングライト１０３を有し、その後方（図1において右側）にはＣＣＤカメラ１０５が、第１ツールチェンジャアーム６７の先端方向に向けて水平に設けられている。
【００３７】
上記構成により、パンチ金型Ｐを装着する際には、図１において実線で示されているように、パンチ金型グリッパ７３によりパンチ金型Ｐを把持した第１ツールチェンジャアーム６７を上部タレット１１のパンチ金型交換位置Ｋ２の上方へ移動させた後、下降させてパンチ金型Ｐをパンチ金型交換位置Ｋ２に位置決めされている上部タレットの所望のステーション位置に装着する。
【００３８】
そして、パンチ金型Ｐの装着後パンチ金型Ｐを放して、駆動モータ４９およびボールネジ５５により第１ツールチェンジャアーム６７を上昇させると共に、シリンダ６９により図１中右方向へ移動させて、駆動モータ４９およびボールネジ５５により下降させ、ＣＣＤカメラ１０５を上部タレット１１の外周面に設けられている識別媒体としての上部タレット識別標識１０７に対向させて読み取る（図１の中段において二点鎖線で示す）。あるいは、第１ツールチェンジャアーム６７をさらに下降させて、ＣＣＤカメラ１０５を下部タレット１５の外周面に設けられている識別媒体としての下部タレット識別標識１０８に対向させて読み取る（図１の下段において二点鎖線で示す）ことも可能である。
【００３９】
なお、図１においては、３トラックのステーションの場合の上部タレット識別標識１０７を示しているが、パンチ金型Ｐが大口径の場合には上部タレット識別標識１０７は１個だけとなる。
【００４０】
以上の結果から、金型交換装置３７に設けた読み取りユニット１０１により上部タレット識別標識１０７を読み込んで、上部タレット１１における金型取付け位置であるパンチステーションを識別することができるので、パンチ金型Ｐを上部タレット１１から取り外したり、上部タレット１１にパンチ金型Ｐを装着したりする際に、上部タレット１１のステーションを確認して誤りのないようにすることができる。
【００４１】
なお、この発明は前述の発明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。すなわち、前述の実施の形態においては、読み取りユニット１０１をパンチ金型交換用の第１ツールチェンジャアーム６７に取り付けて、上部タレット１１の外周面に設けた上部タレット識別標識１０７を読み取る場合について説明したが、図３および図４に示されているように、読み取りユニット１０９を下向きに設けることにより、上部タレット１１の上面に設けられている上部タレット識別標識１１１、パンチ金型Ｐの上面に設けられているパンチ金型識別標識１１３、下部タレット１５の上面に設けられている下部タレット識別標識１１５、ダイ金型Ｄの上面に設けられているダイ金型識別標識１１７等を読み取ることができる。なお、図３および図４において、前述の図１および図２と共通する部位には同じ符号を付してある。
【００４２】
また、前述の発明の実施の形態においては、読み取りユニット１０１をパンチ金型交換用の第１ツールチェンジャアーム６７に取り付ける場合についてのみ説明したが、ダイ金型交換用の第２ツールチェンジャアーム８１の先端であるダイ金型用グリッパ８７に図１へ図４に示した読み取りユニット１０１を設けてもまったく同様に取り付けて読み取ることもできる。
【００４３】
また、上述した第１ツールチェンジャアーム６７および第２ツールチェンジャアーム８１の読み取りユニット１０１を図５に示されているように、金型収納装置３９側に移動させて、金型収納装置３９にパンチ金型Ｐおよびダイ金型Ｄを収納する際、あるいはパンチ金型Ｐおよびダイ金型Ｄを取り出す際に、金型収納装置３９のステーションを読み取るようにすることもできる。すなわち、読み取りユニット１０１の上下動作および金型の選択は、パンチ金型用グリッパ７３、ダイ金型用グリッパ８７の駆動制御で行われる。ステーションの選択はＮＣデータで行うが、各ステーションに識別標識を埋め込んで個別に読み取ることも可能である。
【００４４】
なお、図５においてダイＤは２段に設けられている例であるので、この２段のダイＤとパンチＰとを個々に取出しまたは収納せしめるときはパンチＰとダイＤとの上下動を個々に行う必要があり、その場合にはボールねじ５５等の駆動機構を別にもう１セット設置して対応することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明による金型交換装置では、パンチ金型やダイ金型の交換を行う交換アームを上部タレットや下部タレットの所定位置に移動させて、交換アームに設けられている媒体読取り装置により、上部タレットに設けられてパンチ金型装着位置を示す識別媒体や、下部タレットに設けられてダイ金型装着位置を示す識別媒体を読み取るので、パンチ金型やダイ金型を取り外す上部タレット位置や下部タレット位置、あるいは、パンチ金型やダイ金型を装着する上部タレット位置や下部タレット位置を確認してから金型の交換を行うことができる。また、金型交換装置により上部タレット位置等を確認するので、作業効率をアップすることができると共に、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【００４６】
請求項２の発明による金型交換装置では、金型交換装置の交換アームに設けられている媒体読取り装置は、上部タレットおよび下部タレットに設けられている識別媒体を読み取るだけではなく、パンチ金型やダイ金型に設けられている識別媒体をも読み取ることができるので、上部タレットや下部タレットにパンチ金型やダイ金型を装着する際にパンチ金型およびダイ金型を確認して誤りがないようにすることができる。同様にして、パンチ金型やダイ金型を上部タレットや下部タレットから取り外す際にも、誤りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る金型交換装置における交換アームの先端部を示す正面図である。
【図２】図１においてII方向から見た平面図である。
【図３】この発明に係る金型交換装置における交換アームの先端部を示す正面図である。
【図４】図３においてIV方向から見た平面図である。
【図５】金型収納装置側に金型交換装置を移動位置決めして金型交換を行うときの説明図である。
【図６】タレットパンチプレスを示す正面図である。
【図７】図５においてVI−VI位置から見た平面図である。
【符号の説明】
１  タレットパンチプレス
１１  上部タレット
１５  下部タレット
３７  金型交換装置
３９  金型収納装置
６７  第１ツールチェンジャアーム（交換アーム）
１０１  読み取りユニット（媒体読取り装置）
１０７  上部タレット識別標識（識別媒体）
Ｐ  パンチ金型
Ｄ  ダイ金型
【図１】
0004750942.tif 000002
【図２】
0004750942.tif 000003
【図３】
0004750942.tif 000004
【図４】
0004750942.tif 000005
【図５】
0004750942.tif 000006
【図６】
0004750942.tif 000007
【図７】
0004750942.tif 000008