(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチプレスにおける金型装着部に対して金型交換装置によって着脱交換されるパンチプレス用金型装置において、前記金型装着部に備えた一対の係止部に係止される一対の第１の被係止部を金型装置における外側面の対向した位置に水平方向に直線状の溝又は突条に形成して設け、前記金型交換装置に備えた金型保持アームによって係止保持される一対の第２の被係止部を前記第１の被係止部に対して直交する方向で且つ段違いの位置に水平方向に直線状の溝又は突条に形成して備え、前記金型装着部の前記係止部に対して前記金型装着を前記第1の被係止部に沿って移動して前記金型装着の交換動作を行う構成であり、前記金型保持アームに対して前記金型装着を前記第２の被係止部に沿って移動して、当該金型保持アームに対して金型装着の着脱を行う構成であること、を特徴とするパンチプレス用金型装置。
【請求項２】
パンチを着脱可能に装着した円盤状のベースプレートの外側に、上記パンチを囲繞し且つ前記第１、第２の被係止部を備えた筒状の板押えを上下動自在に設け、前記ベースプレートの中央部に、パンチプレスにおける金型装着部に装着自在の突出係合部を設け、上記金型装着部に備えたチャック装置のチャック外筒に形成したテーパ孔に係脱自在のテーパ部を前記突出係合部に形成して設けると共に、前記ベースプレートの上面を前記チャック外筒の先端面に当接自在に設け、前記テーパ孔に前記ベースプレートのテーパ部が係合し且つベースプレートの前記上面が前記チャック外筒の先端面に当接した状態で、前記チャック外筒に対してベースプレートの位置決めを行う構成としてなること、を特徴とする請求項１に記載のパンチプレス用金型装置。
【請求項３】
パンチ外周面へ潤滑油を供給するための潤滑油供給路を板押えに設けたこと、を特徴とする請求項２記載のパンチプレス用金型装置。
【請求項４】
板押えの下面中央部に、パンチの上下動を案内するためのガイド部を下方向へ突出して設け、このガイド部の径は前記板押えの径より小径に形成してあること、を特徴とする請求項２または３に記載のパンチプレス用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチとダイとの協働によりワークにパンチング加工を行うパンチプレス用金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２０には、従来より良く知られているパンチプレスとしてのタレットパンチプレス５０１が示されている。このタレットパンチプレス５０１は、中央にギャップ部Ｇを有する門型形状のフレーム５０３が立設されており、ギャップ部Ｇには上部フレーム５０３Ｕに回転割出し自在に支持され、複数個のパンチＰを装着した上部タレット５０５Ｕが設けられている。また、この上部タレット５０５Ｕに対向して複数個のダイＤ（図２１〜図２４参照）を装着した下部タレット５０５Ｌが、下部フレーム５０３Ｌに回転割出し自在に設けられている。上部タレット５０５Ｕおよび下部タレット５０５Ｌは、モータ５０７により回転されるベルト５０９等の駆動機構により、同期して回転される。
【０００３】
また、ギャップ部Ｇには、ワークＷを移動自在に支持する加工テーブル５１１が設けられている。この加工テーブル５１１の上には、Y軸モータ５１３がY軸ボールネジ５１５を回転させることにより、Y軸ボールナット５１７を介してＹ軸方向へ移動位置決め自在のキャレッジベース５１９が設けられている。このキャレッジベース５１９にはＸ軸方向へ移動位置決め自在のXキャレッジ５２１が設けられており、このXキャレッジ５２１にはワークＷを把持するワーククランパ５２３が間隔調整自在に設けられている。
【０００４】
なお、タレットパンチプレス５０１の近傍には、駆動装置を駆動するための油圧ユニット５２５や、ワークＷの位置決めや上部タレット５０５Ｕおよび下部タレット５０５Ｌの回転割出しを制御し、あるいは油圧ユニット５２５を制御するためのＮＣコンソール５２７等が設けられている。
【０００５】
上記構成により、上部タレット５０５Ｕおよび下部タレット５０５Ｌを回転して使用するパンチＰおよびダイＤを加工位置Ｋに割り出し、キャレッジベース５１９をＹ軸方向へ移動させると共にXキャレッジ５２１をＸ軸方向へ移動させて、ワーククランパ５２３により把持されているワークＷの加工点を加工位置Ｋに割り出す。そして、図示省略の駆動装置によりパンチＰを打圧して、パンチＰとダイＤとの協働によりパンチング加工を行う。
【０００６】
しかしながら、上述したタレットパンチプレス５０１においては、図２１に示されているように、上部タレット５０５Ｕと下部タレット５０５Ｌの間のフィードクリアdが小さい（例えば２０ｍｍ）ため、ワークＷに反りが生じる加工では上下部タレット５０５Ｕ、５０５Ｌに装着されている金型に引っかかって、ワークＷを潰してしまうおそれがある。
【０００７】
また、図２２に示されているように、ワークＷの移動時に、下部タレット５０５Ｌに装着されている全てのダイＤを同期して上下移動させることが困難であるため、下部タレット５０５Ｌに装着されているダイＤによりワークＷの裏面に傷がつくという問題がある。
【０００８】
また、図２３に示されているように、タレット５０５Ｕ、５０５Ｌを用いた場合には、パスライン上に複数個の金型が配置されるため、成形加工特にワークＷに下向きの成形加工を行う場合には、隣接する金型に成形部５２９が干渉して潰れたり傷ついたりする。このため、特に下向き成形を別工程で行ったり、プログラムの工夫により干渉を回避するような移動または加工順序を手動で編集するため、熟練作業が発生して作業効率が低下するという問題がある。
【０００９】
すなわち、自動プログラミング装置では、加工時間すなわち次の加工座標までの材料移動距離が最短となるように移動軌跡が決定されるが、引っかかり等の問題を回避するような移動軌跡を考慮することができないため、プログラムを自動化することができなくなる。
【００１０】
また、図２４に示されているように、タレットパンチプレス５０１においては、加工時に下部タレット５０５Ｌを下側から支持するディスクサポート５３１に、加工で生じた抜きカスが引っかからないように逃げの隙間が設けられているため、抜きカスを効果的に吸引することができないという問題がある。
【００１１】
さらに、各金型の角度方向の割出し機能（オートインデックス）を上、下部タレット５０５Ｕ、５０５Ｌに設ける場合には、割出し用のウォームギヤ等の部品が増えてタレットパンチプレス５０１が高価なものになるという問題がある。また、ギヤ等によりスペースが取られるため、金型ステーション数が大幅に減少（およそ半減）して、金型の入れ替えを行わなければ加工できない場合があり、生産性の低下を招くという問題がある。
【００１２】
このような種々の問題を解決するため、上、下部タレット５０５Ｕ、５０５Ｌを用いないで、パンチＰおよびダイＤを１つのプレス機構の中に取り付けるシングルヘッド構成のＮＣ付きパンチプレスも使用されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のタレットパンチプレス５０１においては種々の問題点があるものの、複数個の金型を保有することができる上、下部タレット５０５Ｕ、５０５Ｌを使用するため金型選択時間が短く（通常、３秒以下）、生産性が高いという大きな利点がある一方、シングルヘッド構成では通常１つの金型を保持するのみであるため、複数の金型を使用する板金のシート加工においては、金型を頻繁に交換しなければならないという問題がある。
【００１４】
このため、１つの金型の中に複数の金型を装着したマルチツールと呼ばれる金型も用いられているが、この金型は１つの金型の内部に他の金型を内蔵するため、小さなサイズの金型しか装着できないという問題がある。
【００１５】
また、プログラムによりマルチツール内の１つの金型を選択し、次の使用金型がこのマルチツール内にない場合には、他の金型に交換しなければならず金型交換時間の短縮にはあまり効果的でない。
【００１６】
また、マルチツールは金型保有数を多くする点では高く評価されているが、構造上１つの主金型形状内に小さなサイズの金型が装着されている関係で、ワークをつかむワーククランパを金型の近くに寄せることができないため、加工できない領域（デッドゾーン）が増えるという欠点があり、プログラムの制約となって実加工で使いづらいという問題がある。
【００１７】
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、金型交換を迅速に行うことのできるパンチプレス用金型装置を提供することにある。
【００１８】
【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、本発明のパンチプレス用金型装置は、パンチプレスにおける金型装着部に対して金型交換装置によって着脱交換されるパンチプレス用金型装置において、前記金型装着部に備えた一対の係止部に係止される一対の第１の被係止部を金型装置における外側面の対向した位置に水平方向に直線状の溝又は突条に形成して設け、前記金型交換装置に備えた金型保持アームによって係止保持される一対の第２の被係止部を前記第１の被係止部に対して直交する方向で且つ段違いの位置に水平方向に直線状の溝又は突条に形成して備え、前記金型装着部の前記係止部に対して前記金型装着を前記第1の被係止部に沿って移動して前記金型装着の交換動作を行う構成であり、前記金型保持アームに対して前記金型装着を前記第２の被係止部に沿って移動して、当該金型保持アームに対して金型装着の着脱を行う構成であること、を特徴とするものである。
【００１９】
従って、金型装置は、パンチプレスの金型装着部の一対の係止部により、金型装置の外側面の対向した位置に設けられている第１の被係止部を係止することにより装着される。また、金型を交換する際には、金型装置の外側面の対向した位置において第１の被係止部に交差する方向に設けられている一対の第２の被係止部を金型交換装置の金型保持アームにより係止し、この金型保持アームを第１の被係止部の方向へ移動させて金型装置を金型装着部により係止させた後、金型保持アームを第２の被係止部の方向へ移動させて離脱する。
【００２１】
また、第１、第２の被係止部は互いに直交する方向に設けられているので、金型装置を保持したフィンガーを金型装着部に接近させて装着した後、フィンガーを前記接近方向と直交する方向へ移動させて離脱する。
【００２２】
また、前記パンチプレス用金型装置において、パンチを着脱可能に装着した円盤状のベースプレートの外側に、上記パンチを囲繞し前記且つ第１、第２の被係止部を備えた筒状の板押えを上下動自在に設け、前記ベースプレートの中央部に、パンチプレスにおける金型装着部に装着自在の突出係合部を設け、上記金型装着部に備えたチャック装置のチャック外筒に形成したテーパ孔に係脱自在のテーパ部を前記突出係合部に形成して設けると共に、前記ベースプレートの上面を前記チャック外筒の先端面に当接自在に設け、前記テーパ孔に前記ベースプレートのテーパ部が係合し且つベースプレートの前記上面が前記チャック外筒の先端面に当接した状態で、前記チャック外筒に対してベースプレートの位置決めを行う構成としてなること、を特徴とするものである。
【００２３】
従って、パンチを着脱可能に装着した円盤状のベースプレートの外側には、第１、第２の被係止部を備えると共にパンチを囲繞するように筒状の板押えが上下動自在に設けられており、このベースプレートの中央部に設けられている突出係合部がパンチプレスの金型装着部に装着される。このとき、ベースプレートの突出係合部に設けられているテーパ部が、金型装着部のチャック装置のチャック外筒に設けられているテーパ孔に係合されると共にベースプレートの上面がチャック外筒の先端面に当接することによりパンチの高さ決定および位置決めを正確に行う。なお、ベースプレートは種々のパンチに共通して使用可能なものなので、金型装置のコストダウンおよび組立ての容易化を図ることができる。
【００２４】
また、前記パンチプレス用金型装置において、パンチ外周面へ潤滑油を供給するための潤滑油供給路を板押えに設けたこと、を特徴とするものである。
【００２５】
従って、板押えに設けられている潤滑供給路により、パンチと板押えとの摺動面に潤滑油が供給される。
【００２６】
また、前記パンチプレス用金型装置は、請求項３または４に記載のパンチプレス用金型装置において、板押えの下面中央部に、パンチの上下動を案内するためのガイド部を下方向へ突出して設けたこと、を特徴とするものである。
【００２７】
従って、板押えの下面中央部に下方向へ設けられているガイド部がパンチの上下動を案内するので、ワークを把持したワーククランパを板押えの下側に入れて、ガイド部の近くまでワークを位置決めすることができ、デットゾーンが少なくなる。
【００２８】
【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。
【００２９】
図１および図２には、この発明に係るパンチプレス１が示されている。このパンチプレス１では、門型形状をしたフレーム３の中央部における上部フレーム５と下部フレーム７の間にギャップＧを備えている。このギャップＧにおける加工位置Ｋには、パンチＰが上部フレーム５に上下動自在に支持されると共に、ダイＤが下部フレーム７に上下動自在に支持されている。
【００３０】
一方、ギャップＧには、加工されるワークＷを支持して位置決めするワーク移動位置決め装置９が設けられている。このワーク移動位置決め装置９では、加工テーブル１１が、Ｙ軸方向（図１において左右方向）に設けられている１対のガイドレール１３に沿って移動すべく、加工テーブル１１の図１における右端部にはキャレッジベース１５が設けられており、このキャレッジベース１５はＹ軸モータ（図示省略）によりＹ軸方向へ移動・位置決め自在となっている。また、前記キャレッジベース１５には、ワークＷを把持する複数のワーククランパ１７を備えてＸ軸方向（図２中上下方向）へ移動・位置決め自在のXキャレッジ１９を有している。
【００３１】
上記構成により、ワークＷをワーククランパ１７により把持して、Xキャレッジ１９をＸ軸方向へ、またキャレッジベース１５をＹ軸方向へ移動させて、ワークＷを加工位置Ｋに位置決めする。そして、駆動装置によりパンチＰを打圧して、パンチＰとダイＤとの協働によりワークＷにパンチング加工を行う。
【００３２】
一方、パンチプレス１の図１における左側には、多数のパンチＰおよびダイＤを収納する金型収納装置２１が設けられている。この金型収納装置２１とパンチプレス１との間には、使用済みの金型をパンチプレス１から搬出して金型収納装置２１へ収納したり次に使用する新しい金型をパンチプレス１へ搬入するための金型交換装置２３を有している。また、パンチプレス１の右側には、油圧シリンダ等を制御するための油圧ユニット２５が設けられている。
【００３３】
図３から図５には、パンチＰを支持するパンチ支持部２７およびダイＤを支持するダイ支持部２９が示されている。
【００３４】
図３を参照するに、パンチ支持部２７の段差を有する円筒形状の支持ボディ３１は上部フレーム５に固定されており、支持ボディ３１の中心部空間にはラムシリンダ３３が設けられていて、上方へ延びる上ピストンロッド３５Ｕの上端部にはインデックス用ギヤ３７が装着されて設けられている。
【００３５】
このインデックス用ギヤ３７はスプライン部３９により上ピストンロッド３５Ｕと一体的に回転し且つ相対的に上下動自在するように連結されており、インデックス用モータ（図示省略）によりギヤ（図示省略）を介して回転駆動されてパンチＰを回転させる。
【００３６】
図４および図５を併せて参照するに、ラムシリンダ３３から下方へ延びる下ピストンロッド３５Ｌの下端部には上部主軸としてのプレスラム部４１が設けられており、ラムシリンダ３３の作用により加工高さ位置および金型交換高さ位置に位置決め可能となっている。このプレスラム部４１の内側にはパンチＰを把持してロックするパンチクランパとしてのロック機構４３が設けられている。
【００３７】
ロック機構４３はロック外筒４５を有し、このロック外筒４５はプレスラム部４１の内側に設けられ、ロック外筒４５の内側に設けられロック外筒４５の内側の空間はシール４７を備えた仕切り４９が設けられていて、上部空間５１と下部空間５３に分かれている。上部空間５１にはロック用シリンダ５５が設けられており、このロック用シリンダ５５のピストンロッド５７は仕切り４９を貫通して下部空間５３に延びていて、下部空間５３におけるピストンロッド５７の下端部にはプレート５９および複数のロック爪６１（コレットチャック）が開閉自在に設けられている。
【００３８】
このロック爪６１の先端部には球状部分６３が設けられており、このロック爪６１が上下移動する下部空間５３は下端部が広くなるようにロック外筒４５の下部内側に段差６５が設けられている。なお、ロック外筒４５の内面下端部には、下方へ広がるテーパ孔６７が設けられている。
【００３９】
従って、ロック用シリンダ５５の上室５５Ｕに圧油を供給して下降させると、ロック爪６１の球状部分６３が段差６５の下側に移動するので開いてアンロック状態となる（図５に示されている状態）。一方、ロック用シリンダ５５の下室５５Ｌに圧油を供給して上昇させると、ロック爪６１の球状部分６３が上昇して段差６５により内側に移動されるので、ロック爪６１は閉じてロック状態となる（図４に示されている状態）。
【００４０】
図６を参照するに、支持ボディ３１の下端部には流体圧シリンダとしての板押え上下用シリンダ６９が４個所設けられており、この板押え上下用シリンダ６９のピストン７１はスプリング７３により上方へ付勢されており、ワークＷの板厚に応じて板押え上下用シリンダ６９により押圧力を調整することができるようになっている。
【００４１】
また、ピストンロッド７５の下端部には板押え支持部材のうちの上板押え支持ブロック７７Ｕが上下動可能に取り付けられており、しかもこの上板押え支持ブロック７７Ｕの下部には下板押え支持ブロック７７Ｌが上下動且つ回転可能に取り付けられており、この下板押え支持ブロック７７Ｌの外側下部には止め部材７９が設けられている。この止め部材７９は上板押え支持ブロック７７Ｕの下端部に設けられているストッパ８１に当接されるようになっている。
【００４２】
また、下板押え支持ブロック７７Ｌにはエアシリンダ８３が内側に向けて取り付けられており、ピストンロッド８５の先端が下板押え支持ブロック７７Ｌの凹部８７に嵌合することにより下板押え支持ブロック７７Ｌの回転を所定位置に止めるようになっている。
【００４３】
下板押え支持ブロック７７Ｌには、前記止め部材７９を介してパンチＰの金型装着部としての板押え８９を保持するために左右（図４および図５において左右）の係止部としての一対のパンチ保持爪９１が設けられている。また、下板押え支持ブロック７７Ｌには、潤滑油供給用の油路９３が設けられている。前記止め部材７９の内部にはボルトＢＴが設けられており、このボルトＢＴに設けられたスプリング９４の付勢力により、止め部材７９が常時上方へ付勢されている。
【００４４】
従って、板押え８９の上面と下板押え支持ブロック７７Ｌの下面との隙間をわずかにあけるべく、前記ストッパ８１の高さを調整することにより調整される。前記ロック外筒４５の下部における図６において前後には、パンチＰの交換時に後述するパンチＰのプルスタッド１４１との干渉を回避する切欠きＣが２点鎖線で示すように設けられている。
【００４５】
一方、図３を参照するに、ダイ支持部２９では、円筒形状をした上下支持ボディ９５Ｕ、９５Ｌがボルト９７により一体的に結合されて、且つ下部フレーム７に固定されている。
【００４６】
下支持ボディ９５Ｌの内周面にはネジ部９９が形成されており、このネジ部９９に螺合して下支持ボディ９５Ｌに対して相対的に上下動自在の昇降部材１０１が設けられている。この昇降部材１０１の下端部には、スプライン部１０３を介して昇降用ギヤ１０５が昇降部材１０１に対して相対的に上下動自在且つ一体的に回転するように設けられており、昇降用ギヤ１０５は定位置において回転する。この昇降用ギヤ１０５は、ギヤ１０７等を介して昇降用モータ１０９により回転される。
【００４７】
従って、昇降用モータ１０９がギヤ１０７等を介して昇降用ギヤ１０５を回転すると、昇降部材１０１はネジ部９９の作用により下支持ボディ９５Ｌに沿って上下動して、加工時のダイＤの上面がパスラインに位置する加工高さ位置（図４に示されている状態）、あるいはダイＤを交換するための交換高さ位置（図５に示されている状態）に位置決めされる。
【００４８】
図４および図５を併せて参照するに、昇降部材１０１の上側には、上支持ボディ９５Ｕの内周面に沿って上下動自在の下部主軸としての支持台１１１が設けられており、加工高さ位置と金型交換高さ位置が選択的に位置決め可能となっている。この支持台１１１の上端部には流体圧シリンダとしての成形シリンダ１１３が設けられている。この成形シリンダ１１３のピストンロッド部材１１５の中央部は中空状となった空間１１７が上下に設けられており、パンチング時に生じる抜きカスを落下させて排出することができるようになっている。
【００４９】
前記ピストンロッド部材１１５の上部外周面にはスプライン部１１９を介してインデックス用ギヤ１２１がピストンロッド部材１１５に対して相対的に上下動自在且つ一体的に回転するように設けられており、インデックス用モータ１２３により定位置で回転する。
【００５０】
また、インデックス用ギヤ１２１の上側には金型装着部としてのダイ支持ブロック１２５が設けられており、このダイ支持ブロック１２５はインデックス用ギヤ１２１を貫通して常時スプリング１２７により下方へ付勢されているがピン１２９の上端のネジ部１２９Uがねじ込まれてインデックス用ギヤ１２１と一体的に回転するようになっている（図４参照）。
【００５１】
なお、図５に示されているように、支持台１１１を下降させるとインデックス用ギヤ１２１も一体的に下降するためピン１２９も下降するが、ピン１２９の下端部は上支持ボディ９５Uの上端部に当接してそれ以上下降できないため相対的に押し上げられる。このピン１２９により、ダイ支持ブロック１２５が相対的に押し上げられるので、ダイＤの下面がピストンロッド部材１１５の上端面から離れてアンロック状態となる。このダイ支持ブロック１２５には、ダイＤを保持するために左右（図４および図５において左右）係止部材としての一対のダイ保持爪１３１が設けられている。
【００５２】
従って、支持台１１１を下降させたアンロック状態で、インデックス用モータ１２３によりインデックス用ギヤ１２１を回転させることによりダイ保持爪１３１も一体的に回転するので、ダイ保持爪１３１に保持されたダイＤの回転割出しを行うことができる。そして、支持台１１１を上昇させてスプリング１２７の付勢力によりダイＤの下面にピストンロッド部材１１５の上面を押し付けてロック状態とする（図４参照）。
【００５３】
次に、パンチプレス用金型装置を構成するパンチＰおよびダイＤについて説明する。
【００５４】
図７（Ａ）、（Ｂ）を併せて参照するに、パンチＰでは、パンチ刃部１３３の周囲に板押え８９が相対的に上下動自在に設けられており、パンチ刃部１３３の上側にはベースプレートとしてのパンチ上部１３５が取り付けられている。このパンチ上部１３５は種々のパンチＰについて使用することができる共通部品であり、パンチ上部１３５が板押え８９の凹部に引っかかるまでパンチ刃部１３３は下降自在となっている。
【００５５】
また、パンチ上部１３５の上面中央部には、上方へ突出した突出係合部１３７が設けられており、上方が狭くなるようなテーパ部１３９（例えば２度程度）が設けられている。このテーパ部１３９は、前述したロック外筒４５の内面下端部に設けられているテーパ孔６７に嵌合するようになっている（図４、図５参照）。
【００５６】
従って、パンチＰのテーパ部１３９がロック外筒４５のテーパ孔６７に嵌合すると共に、ロック外筒４５の底面がパンチ上部１３５の上面に当接することにより２面が位置決め・拘束されるので、容易に且つ確実にパンチＰの位置決めおよび高さ決めを正確に行うことができる。
【００５７】
パンチ刃部１３３の上面には、前述のロック機構４３によりロックされるプルスタッド１４１がボルト１４３により上方へ取り付けられており、パンチ上部１３５はこのプルスタッド１４１を介してパンチ刃部１３３に一体的に取り付けられている。
【００５８】
また、板押え８９の外周面には、上側（図７（Ｂ）において上側）に板押え支持ブロック７７のワーク支持爪９１により保持されるための第１の被係止部としての一対の平行なパンチ装着用溝１４５が設けられており、その下側には段違いでパンチ装着用溝１４５に交差する方向（ここでは直交する方向、図７（A）において左右方向）にパンチ交換時に保持されるための第２の被係止部としての一対の平行なパンチ交換用溝１４７が設けられている。
【００５９】
このため、パンチ装着用溝１４５に沿ってパンチＰを移動することにより、容易に取り外すことができ、且つ容易に装着することができるので、パンチ交換時間を大幅に短縮することができる。また、板押え８９の内部には、板押え８９とパンチ刃部１３３との摺動面に潤滑油を供給するための潤滑油供給路１５１が４個所設けられている。
【００６０】
なお、図７（Ａ）、（Ｂ）においては、前述のパンチ装着用溝１４５およびパンチ交換用溝１４７は、凹んでいる溝である場合を示しているが、溝ではなく突出している突条であっても良い。
【００６１】
また、板押え８９の下面８９Ｌの中央部には、パンチ刃部１３３の上下動をガイドするためのガイド部１４９（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）が設けられており、パンチ刃部１３３と板押え８９の内面との摩擦力を低下するために、板押え８９の内部に、板押え８９とパンチ刃部１３３との摺動面に潤滑油を供給するための潤滑油供給路１５１が設けられている。この潤滑油供給路１５１は、前述の板押え支持ブロック７７に設けられている油路９３に接続されている。
【００６２】
なお、図８（Ａ）〜（Ｃ）には、パンチ刃部１３３のサイズＢが異なる例を示している。ここで、パンチＰの構成は共通なので、共通の部位には同一の符号を付しこととして、重複する説明は省略するが、パンチ刃部１３３のサイズＢに対応して前述のガイド部１４９が設けられている。
【００６３】
図９（Ａ）、（Ｂ）を併せて参照するに、ダイＤでは、ダイ刃部１５３がダイホルダ１５５に支持されている。ダイホルダ１５５の外周面には、下側（図９（Ｂ）において下側）にダイ支持ブロック１２５のダイ保持爪１３１により保持されるための第１の被係止部としての一対の平行なダイ装着用溝１５７が設けられており、その上側の段違いの位置にはダイ装着用溝１５７に交差する方向（ここでは直交する方向、図９（A）において上下方向）にダイ交換時に保持されるための第２の被係止部としての一対の平行なダイ交換用溝１５９が設けられている。
【００６４】
このため、ダイ装着用溝１５７に沿ってダイＤを移動することにより、容易に取り外すことができ、且つ容易に装着することができるので、ダイ交換時間を大幅に短縮することができる。
【００６５】
なお、図９（Ａ）、（Ｂ）においては、前述のダイ装着用溝１５７およびダイ交換用溝１５９は、凹んでいる溝である場合を示しているが、溝ではなく突出している突条であっても良い。
【００６６】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）には、上向きの成形加工を行うためのパンチＰおよびダイＤが示されている。なお、前述のパンチＰあるいはダイＤと共通する部位には同じ符号を付して重複する説明は省略することとする。
【００６７】
パンチＰにおいては、前述のパンチ刃部１３３の代わりにエジェクター１６１がスプリング１６３により上昇可能な状態で常時下方へ付勢されている。また、ダイＤにおいては、ダイ刃部１５３は常時スプリング１６５により下方へ付勢されている。
【００６８】
従って、成形加工開始時の初期状態では、パンチＰは待機位置にあり、ダイＤの上にワークＷが載っている（図１０（Ａ）参照）。この状態からパンチＰが下降しワークＷの上面に当接してダイＤとの間にワークＷを挟み（図１０（Ｂ）参照）、ダイ刃部１５３が成形シリンダ１１３により持ち上げられる（図１０（Ｂ）参照）。このとき、パンチＰにおいてはスプリング１６３を縮めながらエジェクター１６１が上昇し、ダイＤにおいてはスプリング１６５を縮めながらダイ刃部１５３が上昇する。
【００６９】
そして、成形加工が終了してパンチＰが上昇すると、エジェクター１６１はスプリング１６３に押し下げられる。また、ダイ刃部１５３はスプリング１６５に押し下げられて、ワークＷの成形加工部から離脱する。
【００７０】
次に、金型交換装置２３について説明する。図１１を参照するに、金型交換装置２３では、上側にパンチ交換用のパンチ交換装置１６７が設けられており、ダイ交換用のダイ交換装置１６９がパンチ交換装置１６７と平行に下側に設けられている。
【００７１】
図１１および図１２を併せて参照するに、パンチ交換装置１６７には、金型収納装置２１からパンチＰを受け取る金型受け渡し位置Ｔからパンチプレス１にパンチＰを脱着する金型交換位置Ｋまで、フレーム１７１が水平に設けられており、このフレーム１７１の下面（図１２において紙面手前側面）にはガイドレール１７３が設けられている。また、フレーム１７１の前後両端部（図１２において左右両端部）に設けられている軸受け１７５、１７７には、ボールネジ１７９がガイドレール１７３と平行に且つ回転自在に設けられている。
【００７２】
図１２および図１４を参照するに、ガイドレール１７３にはスライダ１８１を介してパンチ搬送部材としてのパンチ交換シャトル１８３が門型状のフレーム３の内部において移動自在に設けられており、金型交換装置２３のコンパクト化を図っている。パンチ交換シャトル１８３のパンチ交換装置ベースプレート１８５の上面に前述のスライダ１８１が取り付けられている。
【００７３】
このパンチ交換装置ベースプレート１８５には前述のボールネジ１７９に螺合するボールナット１８７（図１５参照）が取り付けられており、ボールネジ１７９が回転するとボールナット１８７の作用によりガイドレール１７３に沿ってパンチ交換シャトル１８３が移動する。
【００７４】
これにより、パンチプレス１において加工中でも、次の金型の準備をすることができ、金型交換時間の短縮を図ることができる。
【００７５】
図１１および図１３を併せて参照するに、ダイ交換装置１６９には、上述したパンチ交換装置１６７と同様に、金型収納装置２１からダイＤを受け取る金型受け渡し位置Ｔからパンチプレス１にダイＤを脱着する金型交換位置Ｋまで、フレーム１８９が水平に設けられており、このフレーム１８９の上面（図１３において紙面手前側面）にはガイドレール１９１が設けられている。また、フレーム１８９の前後両端部（図１３において左右両端部）に設けられている軸受け１９３、１９５には、ボールネジ１９７がガイドレール１９１と平行に且つ回転自在に設けられている。
【００７６】
図１３および図１４を参照するに、ガイドレール１９１にはスライダ１９９を介してダイ交換シャトル２０１が移動自在に設けられており、ダイ交換シャトル２０１のダイ交換装置ベースプレート２０３の下面に前述のスライダ１９９が取り付けられている。このダイ交換装置ベースプレート２０３には前述のボールネジ１９７に螺合するボールナット２０５（図１５においてカッコ書き）が取り付けられており、ボールネジ１９７が回転するとボールナット２０５の作用によりガイドレール１９１に沿ってダイ交換シャトル２０１が移動する。
【００７７】
図１４を参照するに、前記パンチ交換装置１６７のボールネジ１７９の後端（図１１において左側端部）には従動プーリ２０７が取り付けられており、前記ダイ交換装置１６９のボールネジ１９７の後端にも従動プーリ２０９が取り付けられている。そして、両従動プーリ２０７、２０９および駆動モータ２１１に取り付けられている駆動プーリ２１３にはベルト２１５が掛け回されており、２個の押さえプーリ２１７、２１９によりベルト２１５を押さえて所定の張力を与えている。
【００７８】
従って、駆動モータ２１１がベルト２１５を回転走行させると、従動プーリ２０７、２０９を介して上下のボールネジ１７９、１９７が各々同期して回転されるので、各ボールナット１８７、２０５の作用によりパンチ交換シャトル１８３およびダイ交換シャトル２０１が同期して移動する。
【００７９】
このため、パンチプレス１における加工中に、次の金型を準備することができるので、金型搬送時間の短縮を図ることができる。
【００８０】
次に、図１４から図１６を参照してパンチ交換シャトル１８３について説明する。なお、ダイ交換シャトル２０１はパンチ交換シャトル１８３を上下反対にしたものであるので、ダイ交換シャトル１８７において対応する部位にはカッコ書きで符号を付すこととして重複する説明は省略する。
【００８１】
パンチ交換シャトル１８３（ダイ交換シャトル２０１）のパンチ交換装置ベースプレート１８５（ダイ交換装置ベースプレート２０３）の下面には、パンチ交換装置ベースプレート１８５（ダイ交換装置ベースプレート２０３）の移動方向に直交する方向（図１５において紙面直交方向、図１６において上下方向）にガイドレール２２１（ガイドレール２２３）が設けられている。このガイドレール２２１（ガイドレール２２３）にはスライダ２２５（スライダ２２７）が移動自在に設けられており、このスライダ２２５（スライダ２２７）にはパンチ交換装置ボディ２２９（ダイ交換装置ボディ２３１）が取り付けられている。
【００８２】
パンチ交換装置ベースプレート１８５（ダイ交換装置ベースプレート２０３）の下面には、前述のガイドレール２２１（ガイドレール２２３）と平行にボールネジ２３３（ボールネジ２３５）が回転自在に設けられており、このボールネジ２３３（ボールネジ２３５）に螺合して移動するボールナット２３７（ボールナット２３９）がパンチ交換装置ボディ２２９（ダイ交換装置ボディ２３１）に取り付けられている。
【００８３】
パンチ交換装置ベースプレート１８５（ダイ交換装置ベースプレート２０３）には駆動モータ２４１（駆動モータ２４３）が取り付けられており、この駆動モータ２４１（駆動モータ２４３）の回転軸には駆動プーリ２４５（駆動プーリ２４７）が取り付けられていて、この駆動プーリ２４５（駆動プーリ２４７）とボールネジ２３３（ボールネジ２３５）の端部に取り付けられている従動プーリ２４９（従動プーリ２５１）とにはベルト２５３（ベルト２５５）が掛け回されている。
【００８４】
従って、駆動モータ２４１（駆動モータ２５７）がボールネジ２３３（ボールネジ２３５）を回転させると、ボールナット２３７（ボールナット２３９）の作用によりパンチ交換装置ボディ２２９（ダイ交換装置ボディ２３１）は左右方向（図１５において紙面直交方向、図１６において上下方向）に移動する。
【００８５】
また、パンチ交換装置ボディ２２９（ダイ交換装置ボディ２３１）の下部（図１５において下部）には、旋回用モータ２５７（旋回用モータ２５９）が設けられており、この旋回用モータ２５７（旋回用モータ２５９）の回転軸には駆動プーリ２６１（駆動プーリ２６３）が取り付けられている。この旋回用モータ２５７（旋回用モータ２５９）の図１６における右側にはウォームギヤ２６５（ウォームギヤ２６７）が回転自在に設けられており、このウォームギヤ２６５（ウォームギヤ２６７）の端部に取り付けられている従動プーリ２６９（従動プーリ２７１）と前述の駆動プーリ２６１（駆動プーリ２６３）にはベルト２７３（ベルト２７５）が掛け回されている。
【００８６】
さらに、パンチ交換装置ボディ２２９（ダイ交換装置ボディ２３１）には前述のウォームギヤ２６５（ウォームギヤ２６７）が噛合するウォームホィール２７７（ウォームホィール２７９）が回転自在に設けられており、このウォームホィール２７７（ウォームホィール２７９）の中心軸には下方（図１５において下方）へ延びる旋回軸２８１（旋回軸２８３）が取り付けられている。
【００８７】
この旋回軸２８１（旋回軸２８３）にはパンチＰを把持する２つの第１、第２パンチ保持部２８５、２８７（第１、第２ダイ保持部２８９、２９１）を備えた金型保持アームを構成するパンチ保持アームとしてのパンチ交換ハンド２９３金型保持アームを構成する（ダイ保持アームとしてのダイ交換ハンド２９５）が設けられている。
【００８８】
従って、旋回用モータ２５７（旋回用モータ２５９）がベルト２７３（ベルト２７５）を介してウォームギヤ２６５（ウォームギヤ２６７）を回転させると、噛合するウォームホィール２７７（ウォームホィール２７９）が回転して旋回軸２８１（旋回軸２８３）を回転させるので、パンチ交換ハンド２９３（ダイ交換ハンド２９５）が旋回する。
【００８９】
このため、金型収納装置２１に向かった状態で金型を受け取ったパンチ交換ハンド２９３（ダイ交換ハンド２９５）の向きを、パンチプレス１側に向かうように変えることができる。
【００９０】
次に、パンチプレス１に対するパンチＰおよびダイＤの交換動作について説明する。なお、パンチＰの交換動作とダイＤの交換動作はほとんど共通するものなので、以後の説明においては、共通する部分についてはパンチＰの交換動作について説明し、ダイＤについてはカッコ書きすることとする。
【００９１】
パンチプレス１に装着されているパンチＰを取り外す際には、図５に示されているように、板押え上下用シリンダ６９により板押え８９を上昇させると共にロック用シリンダ５５によりロック爪６１を下降させてパンチＰのプルスタッド１４１を解放して交換高さ位置に位置決めする。また、昇降用モータ１０９により昇降部材１０１を下降させて支持台１１１を下降させることにより、ピン１２９の頭部を上支持ボディ９１Ｕの上端面に当接させ、ピン１２９のネジ部１２９Ｕによりダイ支持ブロック１２１を相対的に上昇させてアンロック状態とすると共に、ダイＤを交換高さ位置に位置決めする。
【００９２】
このため、パンチＰとダイＤの間にワークＷがあるか否かにかかわらずパンチＰおよびダイＤを同時に且つ迅速に交換することができるので、金型交換時間の短縮を図ることができる。
【００９３】
次いで、図１７を参照するに、パンチ交換ハンド２９３（ダイ交換ハンド２９５）の第１パンチ保持部２８５（第１ダイ保持部２８９）をパンチプレス１側（図１７において左側）に向けた状態でパンチ交換シャトル１８３（ダイ交換シャトル２０１）を前進させてパンチプレス１に接近させる（図１７（Ａ）参照）。このとき、パンチ交換シャトル１８３（ダイ交換シャトル２０１）の前進する方向は、パンチＰＡ（ダイＤＡ）のパンチ交換用溝１４７（ダイ交換用溝１５９）の方向と一致しており、空の第１パンチ保持部２８５（第１ダイ保持部２８９）をパンチ交換用溝１４７（ダイ交換用溝１５９）に挿入する。
【００９４】
パンチ交換ハンド２９３（ダイ交換ハンド２９５）を進行方向に直交する方向（図１７（B）において上方）へ移動させることにより、パンチＰのプルスタッド１４１は切欠きＣを通って干渉せずにスムーズに移動され、パンチプレス１に装着されていたパンチＰＡ（ダイＤＡ）をパンチ装着用溝１４５（ダイ装着用溝１５７）に沿って抜く（図１７（Ｂ）参照）と共に、第２パンチ保持部２８７（第２ダイ保持部２９１）に保持されている新しいパンチＰＢ（ダイＤＢ）をパンチ保持爪９１（ダイ保持爪１３１）に装着する（図１７（Ｃ）参照）。
【００９５】
このとき、パンチＰのプルスタッド１４１は切欠きＣ内をスムーズに通過する。その後、パンチ交換シャトル１８３（ダイ交換シャトル２０１）を後退させる（図１７（Ｄ）参照）。これにより、パンチＰＡ（ダイＤＡ）の取外しとパンチＰＢ（ダイＤＢ）の装着を一度に行うことができるので、金型交換時間を短縮することができる。
【００９６】
また、取り外したパンチＰＡ（ダイＤＡ）を後に再度使用する場合には、そのまま一方の第２パンチ保持部２８７（第２ダイ保持部２９１）に保持しておき、新しいパンチＰＢ（ダイＤＢ）を使用した後にパンチ交換ハンド２９３（ダイ交換ハンド２９５）を逆方向へ移動させることにより、保持しているパンチＰＡ（ダイＤＡ）を再度装着することができる。これにより、バーリング加工のように異なる２種類の金型を連続して使用する場合に、加工効率を大幅に改善することができる。
【００９７】
そして、ラムシリンダ３３によりプレスラム部４１を下降させてパンチＰのプルスタッド１４１をロック爪６１の内側に挿入し、ロック用シリンダ５５によりロック爪６１を引き上げてロックして、板押え上下用シリンダ６９により板押え８９を下降させて加工高さ位置に位置決めする（図６参照）。
【００９８】
また、昇降用モータ１０９により昇降部材１０１を上昇させて支持台１１１を上昇させ、ダイＤを加工高さ位置に位置決めすると共にスプリング１２７の付勢力によりダイＤの底面をピストンロッド部材１１５に押し付けてロックする（図４参照）。そして、必要がある場合には図示省略のインデックスモータによりパンチＰを回転させ、インデックス用モータ１２３によりダイＤを回転させる。
【００９９】
このように、パンチＰおよびダイＤを加工高さ位置と金型交換高さ位置との間で上下移動して位置決めする際にパンチＰおよびダイＤのロック、アンロックを行うので、金型交換時間の短縮化を図ることができる。
【０１００】
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、図１７（Ａ）〜（Ｄ）に示されている工程により金型の脱着を行ったが、その他図１８に示されているように、左右に金型把持部２９７Ｌ、２９７Ｒを有する金型交換ハンド２９９を、移動機構により左右に移動させるようにすることもできる。例えば一方向あるいは他方向の例として図１８において右方向へ移動させることにより、右側の空の金型把持部２９７Ｒにより使用済みの金型を取り外すと共に、左側の金型把持部２９７Ｌに把持されている金型３０１を新たに装着することができるので、金型交換時間の短縮化を図ることができる。
【０１０１】
また、図１９に示されているように、金型交換ハンド３０３の前後（図１９において上下）両側に金型把持部３０５Ｆ、３０５Ｂを設けて、金型交換ハンド３０３を前進させて空である前側の金型把持部３０５Ｆで使用済みの金型を前方へ押し出して取り外し、さらに前進させて後側の金型把持部３０５Ｂに把持されている金型３０７を新たに装着した後、図１９において左へ移動させるようにしても良い。この場合にも、前側の空の金型把持部３０５Ｆ、３０５Ｂにより使用済みの金型を取り外すと共に、前側の金型把持部３０５Ｆに把持されている金型３０７を新たに装着することができるので、金型交換時間の短縮化を図ることができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるパンチプレス用金型装置では、金型装置は、パンチプレスの金型装着部の一対の係止部により、金型装置の外側面の対向した位置に設けられている第１の被係止部を係止することにより装着される。また、金型を交換する際には、金型装置の外側面の対向した位置において第１の被係止部に交差する方向に設けられている一対の第２の被係止部を金型交換装置の金型保持アームにより係止し、この金型保持アームを第１の被係止部の方向へ移動させて金型装置を金型装着部により係止させた後、金型保持アームを第２の被係止部の方向へ移動させて離脱するので、簡単な装置により金型を装着あるいは交換することができる。
【０１０３】
また、第１、第２の被係止部は互いに直交する方向に設けられているので、金型装置を保持した金型保持アームを金型装着部に接近させて装着した後、金型保持アームを接近方向と直交する方向へ移動させることにより容易に離脱することができる。
【０１０４】
また、パンチプレス用金型装置は、パンチを着脱可能に装着した円盤状のベースプレートの外側には、第１、第２の被係止部を備えると共にパンチを囲繞するように筒状の板押えが上下動自在に設けられており、このベースプレートの中央部に設けられている突出係合部がパンチプレスの金型装着部に装着される。このとき、ベースプレートの突出係合部に設けられているテーパ部が、金型装着部のチャック装置のチャック外筒に設けられているテーパ孔に係合されると共にベースプレートの上面がチャック外筒の先端面に当接することにより位置決めを正確に行うので、パンチの軸心とチャック外筒の軸心を併せることができると共に、高さ位置も正確に取り付けることができる。また、ベースプレートを共通部品として用いることにより、コストダウンを図ることができる。
【０１０５】
また、パンチプレス用金型装置は、板押えに設けられている潤滑供給路により、パンチと板押えとの摺動面に潤滑油が供給されるので、パンチの動きをスムーズにすることができる。
【０１０６】
また、パンチプレス用金型装置では、板押えの下面中央部に下方向へ設けられているガイド部がパンチの上下動を案内するので、ワークを把持したワーククランパを板押えの下側に入れて、ガイド部の近くまでワークを位置決めすることができ、デッドゾーンを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るパンチプレスの全体を示す正面図である。
【図２】図１中II方向から見た平面図である。
【図３】パンチ支持部およびダイ支持部を示す断面図である。
【図４】加工時におけるパンチ支持部およびダイ支持部を示す断面図である。
【図５】金型交換時におけるパンチ支持部およびダイ支持部を示す断面図である。
【図６】パンチ支持部および板押えを示す断面図である。
【図７】（A）（B）は、パンチの平面図および断面図である。
【図８】（A）〜（Ｃ）は、種々のサイズのパンチを示す断面図である。
【図９】（A）（B）は、ダイの平面図および断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、上向き成形加工を示す工程図である。
【図１１】金型交換装置の正面図である。
【図１２】図１１中ＸII方向から見たパンチ交換装置の底面図である。
【図１３】図１１中ＸIII方向から見たダイ交換装置の平面図である。
【図１４】図１１中ＸIV方向から見た側面図である。
【図１５】パンチ交換装置におけるパンチ交換シャトルの側面図である。
【図１６】パンチ交換シャトルの平面図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｄ）は、金型交換装置によりパンチプレスに金型を脱着する手順を示す工程図である。
【図１８】金型交換ハンドの別の実施の形態を示す平面図である。
【図１９】金型交換ハンドのさらに別の実施の形態を示す平面図である。
【図２０】従来より一般的なタレットパンチプレスを示す斜視図である。
【図２１】従来の問題点を示す説明図である。
【図２２】従来の問題点を示す説明図である。
【図２３】従来の問題点を示す説明図である。
【図２４】従来の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１  パンチプレス
４３  ロック機構（チャック装置）
４５  ロック外筒（チャック外筒）
６７  テーパ孔
８９  板押え（金型装着部）
９１  パンチ保持爪（係止部）
１２５  ダイ支持ブロック（金型交換装置）
１３１  ダイ保持爪（係止部）
１３５  パンチ上部（ベースプレート）
１３７  突出係合部
１３９  テーパ部
１４５  パンチ装着用溝（第１の被係止部）
１４７  パンチ交換用溝（第２の被係止部）
１４９  ガイド部
１５１  潤滑供給路
１５７  ダイ装着用溝（第１の被係止部）
１５９  ダイ交換用溝（第２の被係止部）
２９３  パンチ交換ハンド（金型保持アーム）
２９５  ダイ交換ハンド（金型保持アーム）
Ｐ  パンチ（パンチプレス用金型装置）
Ｄ  ダイ（パンチプレス用金型装置）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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