(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主制御装置の制御により、加工プログラムに従って、ワークに加工を行うパンチプレスであって、前記主制御装置が、前記加工プログラムを記憶しておく第１メモリ部と、この第１メモリ部から加工プログラムを読み込む加工プログラム読み込み部と、この加工プログラム読み込み部に読み込まれた加工プログラムにおいて順に使用される金型およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報から金型交換スケジュールを作成する金型交換スケジュール作成部と、この金型変換スケジュール作成部で作成された金型交換スケジュールを記憶しておく第２メモリ部と、加工中に使用者の意図に応じてジャンプ指令やスキップ指令等の分岐変更指令を入力する分岐変更指令入力部と、この分岐変更指令入力部からの分岐変更指令を受けて準備されている変更前の金型を元に戻すと共に正しい金型を準備し直すべく指令する分岐変更指令部と、を備え、前記主制御装置からの前記金型交換スケジュールおよび前記分岐変更指令部からの指令に基づいて使用する金型を金型交換準備位置に移動させるべく金型交換装置に金型準備指令を発する金型交換制御装置を備え、
金型交換処理では、交換する金型を交換可能な状態に準備して待機するための金型交換準備位置の金型を戻すか否かを判断し、戻す場合には、金型交換準備位置の金型を金型収納装置まで移動させて、金型を収納し、金型を金型収納装置に収納した場合および、金型を戻さないと判断された場合は、金型を金型収納装置から取り出して、当該金型を金型交換準備位置まで移動するものであり、
ジャンプ先変更またはスキップ設定変更による金型交換順序の変更があるか否かを判断して、変更がある場合には金型交換スケジュールを読み直して、金型準備の変更があるか否かを判断し、変更がある場合には前記金型交換処理を実行する一方、金型交換順序の変更がないと判断された場合で金型交換指示がない場合に前記金型交換処理を終了することを特徴とするパンチプレス。
【請求項２】
前記パンチプレスから取り外した金型を載置しあるいはパンチプレスに装着する金型を載置するための金型段取りステーションを備え、前記主制御装置が金型交換準備において行う金型段取り動作に関するデータである金型段取りスケジュールを記憶しておく第３メモリ部を備えると共に、前記金型準備指令と協調して前記金型段取りスケジュールに従って前記金型段取りステーションに金型を準備・調整等の段取り動作を行う自動金型段取り装置を制御する金型段取り制御装置を備えてなることを特徴とする請求項１記載のパンチプレス。
【請求項３】
前記金型交換制御装置および前記金型段取り制御装置が、前記主制御装置の内部に設けられているものであること、を特徴とする請求項１または２に記載のパンチプレス。
【請求項４】
主制御装置の制御により、加工プログラムに従ってワークに加工を行うパンチプレスにおける金型交換方法において、加工開始の入力によりまず確定した加工プログラムをすべて読み込み、この加工プログラムにおける金型の使用順およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報から金型交換スケジュールを作成し、加工を開始したら前記金型交換スケジュールとの同期を取りながら前記加工プログラムを順次読み込んで加工を実行すると共に金型交換スケジュールに従った金型準備指令により次の金型を金型交換準備位置へ移動・準備させ、あるいは加工中に使用者の意図により分岐情報が入力されて使用する金型が変更された場合には、金型準備指令により準備した金型を元に戻すと共に正しい金型を準備し直して、加工プログラムにおける金型交換指令に基づいて金型交換準備位置に準備された金型と交換する工程を含み、
金型交換処理では、交換する金型を交換可能な状態に準備して待機するための金型交換準備位置の金型を戻すか否かを判断し、戻す場合には、金型交換準備位置の金型を金型収納装置まで移動させて、金型を収納し、金型を金型収納装置に収納した場合および、金型を戻さないと判断された場合は、金型を金型収納装置から取り出して、当該金型を金型交換準備位置まで移動するものであり、
ジャンプ先変更またはスキップ設定変更による金型交換順序の変更があるか否かを判断して、変更がある場合には金型交換スケジュールを読み直して、金型準備の変更があるか否かを判断し、変更がある場合には前記金型交換処理を実行する一方、金型交換順序の変更がないと判断された場合で金型交換指示がない場合に前記金型交換処理を終了することを特徴とするパンチプレスにおける金型交換方法。
【請求項５】
前記金型準備において行う金型段取り動作に関する情報である金型段取りスケジュールを入力しておき、自動または手動による自動金型段取り開始の入力により前記金型準備指令と協調して金型段取りスケジュールに従って、自動金型段取り装置が金型の準備・調整等の段取り動作を実行すること、を特徴とする請求項４記載のパンチプレスにおける金型交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチプレスおよびこのパンチプレスにおける金型交換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パンチプレスにおける金型交換方法は、主制御装置からの指令で金型交換装置を駆動し、金型の自動交換作業を行っている。このとき、金型交換装置を駆動するための指令は、加工プログラム中に記載された金型選択指令またはＭＤＩ（マニュアル・データ・インプット）により構成され、それらの指令を実行するとき主制御装置が金型選択指令を金型交換装置に出力して金型を交換する。
【０００３】
また、特許２７９１７３３号公報に示されているように、加工開始時および金型交換が実行される毎に、金型選択指令が読み取られるまで加工プログラムを先読みし、読み取った金型選択指令の金型コードを金型交換装置に出力して、金型交換のための準備動作を開始させる一方、ＣＮＣ装置により加工プログラムを順次実行する。
【０００４】
このため、金型選択指令が実行ステートメントとして読み込まれるまでの間に金型交換のための準備動作を完了させることができるので、それまでのように金型の取出しおよび金型交換位置への移動を待って加工プログラムを再開する必要がなく、１加工プログラム全体の加工時間を大幅に節約することができる。
【０００５】
また、金型の段取りにおいては、金型をパンチプレスに装着したり、取り外したりす行為は使用者が行うため、パンチプレスによる加工が行われていないときに段取りを行うのが一般的である。
【０００６】
あるいは、パンチプレスの自動運転中に金型格納部分の一部を自動運転制御下から外して、「オフライン段取り」が可能なものもある。この「オフライン段取り」は、次のスケジュール運転や、金型メンテナンスのために、自動運転中に金型段取りを実施し、段取りによる機械停止時間を短縮する効果がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術においては、先読みの問題点がある。すなわち、先読みした場合、リアルタイムな使用者の急な意図の変更で、現在実行中のステートメントの後方のジャンプ指令やスキップ指令を実施したくても既に先読みした後のステートメントまでは実行予約されており、設定の変更ができない。
【０００８】
また、マクロプログラムなどを先読みすると、誤動作するおそれのある場合を想定して、先読み処理を禁止する特別な準備指令を設けて加工プログラム中に記載し、そのコードを読み取ると実際の加工がそのステートメントに追いつくまで先読みしないという問題がある。
【０００９】
一方、「オフライン段取り」の場合には、金型を１組ごとに半自動（一部手動）で機械・主制御装置と対話しながら操作するため、使用者にとっては段取りしておきたい金型全部に対する機械への装着・取出しを完了するまで手が離せなく、作業性が悪いという問題がある。
【００１０】
また、「オフライン段取り」を行うために金型格納部分の一部を自動運転制御下から外すが、これは「オフライン段取り」が半自動であることを前提としているからできることである。この点において、自動運転にオフライン中の金型格納部分にある金型を呼び出したいとき、「オフライン段取り」を完了するか中断するまで自動運転が待たされ、その後に自動運転を再開しなければならないため、生産効率の低下を招くという問題がある。
【００１１】
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、実際の実行中のステートメントでのスキップ指令やジャンプ指令の入力を可能にし、金型交換指令実行前に金型交換準備位置へ事前に準備して効率よく金型の交換をすることのできるパンチプレスおよびこのパンチプレスにおける金型交換方法を提供することにある。
【００１２】
【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による発明のパンチプレスは、主制御装置の制御により、加工プログラムに従って、ワークに加工を行うパンチプレスであって、前記主制御装置が、前記加工プログラムを記憶しておく第１メモリ部と、この第１メモリ部から加工プログラムを読み込む加工プログラム読み込み部と、この加工プログラム読み込み部に読み込まれた加工プログラムにおいて順に使用される金型およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報から金型交換スケジュールを作成する金型交換スケジュール作成部と、この金型変換スケジュール作成部で作成された金型交換スケジュールを記憶しておく第２メモリ部と、加工中に使用者の意図に応じてジャンプ指令やスキップ指令等の分岐変更指令を入力する分岐変更指令入力部と、この分岐変更指令入力部からの分岐変更指令を受けて準備されている変更前の金型を元に戻すと共に正しい金型を準備し直すべく指令する分岐変更指令部と、を備え、前記主制御装置からの前記金型交換スケジュールおよび前記分岐変更指令部からの指令に基づいて使用する金型を金型交換準備位置に移動させるべく金型交換装置に金型準備指令を発する金型交換制御装置を備え、
金型交換処理では、交換する金型を交換可能な状態に準備して待機するための金型交換準備位置の金型を戻すか否かを判断し、戻す場合には、金型交換準備位置の金型を金型収納装置まで移動させて、金型を収納し、金型を金型収納装置に収納した場合および、金型を戻さないと判断された場合は、金型を金型収納装置から取り出して、当該金型を金型交換準備位置まで移動するものであり、
ジャンプ先変更またはスキップ設定変更による金型交換順序の変更があるか否かを判断して、変更がある場合には金型交換スケジュールを読み直して、金型準備の変更があるか否かを判断し、変更がある場合には前記金型交換処理を実行する一方、金型交換順序の変更がないと判断された場合で金型交換指示がない場合に前記金型交換処理を終了することを特徴とする。
【００１３】
従って、主制御装置が第１メモリ部に記憶されている加工プログラムに従ってパンチプレスを制御して加工を行う。この加工に際して、加工プログラム読み込み部が加工プログラムの全部を読み込み、金型交換スケジュール作成部が読み込まれた加工プログラムにおいて順に使用される金型およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報に基づいて金型交換スケジュールを作成して第２メモリ部に記憶する。そして、金型交換制御装置が金型交換スケジュール基づいて金型交換装置に金型準備指令を発して制御して、金型を金型交換準備位置に移動させる。このとき、加工中に使用者が分岐変更指令入力部により分岐変更指令を入力したら、分岐変更指令部が金型交換制御装置に指令して、金型準備位置に準備されている変更前の金型を元に戻すと共に正しい金型を金型準備位置に準備し直す。
【００１４】
請求項２による発明のパンチプレスは、請求項１記載のパンチプレスにおいて、前記パンチプレスから取り外した金型を載置しあるいはパンチプレスに装着する金型を載置するための金型段取りステーションを備え、前記主制御装置が金型交換準備において行う金型段取り動作に関するデータである金型段取りスケジュールを記憶しておく第３メモリ部を備えると共に、前記金型準備指令と協調して前記金型段取りスケジュールに従って前記金型段取りステーションに金型を準備・調整等の段取り動作を行う自動金型段取り装置を制御する金型段取り装置を備えてなることを特徴とするものである。
【００１５】
従って、自動金型段取り装置によりパンチプレスから取り外された金型は金型段取りステーションに移送されて、第３メモリ部により記憶されている金型段取りスケジュールに従って金型収納装置に収容される。一方、新たにパンチプレスに装着する金型は、第３メモリ部により記憶されている金型段取りスケジュールに従って、金型段取り制御装置に制御される自動金型段取り装置により金型が金型段取りステーションにおいて段取り動作として例えば準備・調整等が行われる。
【００１６】
請求項３による発明のパンチプレスは、請求項１または２に記載のパンチプレスにおいて、前記金型交換制御装置および前記金型段取り制御装置が、前記主制御装置の内部に設けられているものであること、を特徴とするものである。
【００１７】
従って、主制御装置の内部に設けられている金型交換制御装置により金型交換装置が制御されて金型交換を行う。また、主制御装置の内部に設けられている金型段取り制御装置により金型段取り装置が制御されて金型の段取り動作が行われる。
【００１８】
請求項４による発明のパンチプレスにおける金型交換方法は、主制御装置の制御により、加工プログラムに従ってワークに加工を行うパンチプレスにおける金型交換方法において、加工開始の入力によりまず確定した加工プログラムをすべて読み込み、この加工プログラムにおける金型の使用順およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報から金型交換スケジュールを作成し、加工を開始したら前記金型交換スケジュールとの同期を取りながら前記加工プログラムを順次読み込んで加工を実行すると共に金型交換スケジュールに従った金型準備指令により次の金型を金型交換準備位置へ移動・準備させ、あるいは加工中に使用者の意図により分岐情報が入力されて使用する金型が変更された場合には、金型準備指令により準備した金型を元に戻すと共に正しい金型を準備し直して、加工プログラムにおける金型交換指令に基づいて金型交換準備位置に準備された金型と交換する工程を含み、
金型交換処理では、交換する金型を交換可能な状態に準備して待機するための金型交換準備位置の金型を戻すか否かを判断し、戻す場合には、金型交換準備位置の金型を金型収納装置まで移動させて、金型を収納し、金型を金型収納装置に収納した場合および、金型を戻さないと判断された場合は、金型を金型収納装置から取り出して、当該金型を金型交換準備位置まで移動するものであり、
ジャンプ先変更またはスキップ設定変更による金型交換順序の変更があるか否かを判断して、変更がある場合には金型交換スケジュールを読み直して、金型準備の変更があるか否かを判断し、変更がある場合には前記金型交換処理を実行する一方、金型交換順序の変更がないと判断された場合で金型交換指示がない場合に前記金型交換処理を終了することを特徴とする。
【００１９】
従って、使用者が加工開始の入力をすると、加工の実行に先立って加工プログラムが確定し、この確定した加工プログラムをすべて読み込む。そして、加工プログラムにおける金型の使用順およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報から、金型の交換に関する情報を示す金型交換スケジュールを作成しておく。加工の実行が開始されたら加工プログラムを順次読み込むが、このとき金型交換スケジュールとの同期をとるようにして、加工プログラムにおいて使用する次の金型を金型交換スケジュールに従った金型準備指令により金型交換準備位置へ移動・準備する。また、加工中に使用者が分岐情報を入力して使用する金型を変更したら、金型準備指令を発して金型交換準備位置に準備してある金型を元に戻すと共に変更後の金型を準備し直し、加工プログラムにおける金型交換指令に基づいて金型の交換を行う。
【００２０】
請求項５による発明のパンチプレスにおける金型交換方法は、請求項４記載のパンチプレスにおける金型交換方法において、前記金型準備において行う金型段取り動作に関する情報である金型段取りスケジュールを入力しておき、自動または手動による自動金型段取り開始の入力により前記金型準備指令と協調して金型段取りスケジュールに従って、自動金型段取り装置が金型の準備・調整等の段取り動作を実行すること、を特徴とするものである。
【００２１】
従って、金型の表示、編集、確認、準備、ハイト調整等の段取り動作に関する種々の情報からなる金型段取りスケジュールを入力しておき、自動または手動による自動金型段取り開始の入力があったら、金型準備指令と協調して金型段取りスケジュールに従って、自動金型段取り装置により金型の段取り動作を実行する。
【００２２】
【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。
【００２３】
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。なお、前記加工位置Ｋの近傍には、交換する金型を交換可能な状態に準備して待機するための金型交換準備位置Ａが設けられている。
【００２４】
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軸キャレッジ１９を有している。
【００２５】
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軸キャレッジ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。
【００２６】
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が設けられており、この金型収納装置２１には、収納されている金型の出し入れを行う自動金型段取り装置２３が併設されている。また、前記金型収納装置２１の近傍（図２においては下側）に金型交換制御装置２５Aおよび金型段取り制御装置２５Ｂと、金型の準備等のときに使用する専用の金型段取りステーション２７が設けられている。
【００２７】
金型収納装置２１とパンチプレス１における加工位置Ｋの近傍の金型交換準備位置Ａ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２９が設けられている。また、パンチプレス１の右側には、パンチプレス１を制御するための主制御装置３１が設けられている。
【００２８】
図３には、主制御装置３１の構成および金型交換制御装置２５Aおよび金型段取り制御装置２５Ｂとの関係が示されている。この主制御装置３１では、中央処理装置であるＣＰＵ３３に、種々のデータを入力するためのキーボードのごとき入力手段３５や、種々のデータを表示するためのＣＲＴのごとき出力手段３７が接続されると共に、パンチプレス１が接続されている。
【００２９】
また、ＣＰＵ３３には、加工プログラムを記憶してある第１メモリ部３９、この第1メモリ部３９から加工プログラムを読み込む加工プログラム読み込み部４１、加工プログラムから金型交換スケジュールを作成する金型交換スケジュール作成部４３、作成された金型交換スケジュールを記憶しておく第２メモリ部４５、金型段取り動作等の金型段取りスケジュールを記憶しておく第３メモリ部４７が接続されている。
【００３０】
また、プレス加工中に使用者の意図に応じてジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報を入力する分岐変更指令入力部４９、この分岐変更指令入力部４９からの入力により、準備中または準備完了した金型を元に戻して変更後の正しい金型を準備し直すべく金型交換制御装置２５Aに分岐変更指令を発する分岐変更指令部５１が接続されている。
【００３１】
さらに、加工プログラムと同期をとりながら第２メモリ部４５に記憶されている金型交換スケジュールを基に、金型を金型交換準備位置Ａに移動させるべく金型交換装置２９を制御する金型交換制御装置２５A、および第３メモリ部４７に記憶されている金型段取りスケジュールに基づいて自動金型段取り装置２３を制御する金型段取り制御装置２５Ｂが、主制御装置３１に接続されている。
【００３２】
次に、図３および図４を参照して、パンチプレスおよびこのパンチプレスにおける金型交換方法について説明する。
【００３３】
加工開始の入力により加工プログラムが確定したら、加工の実行の前に、加工プログラム読み込み部４１が第１メモリ部３９より加工プログラムを全部読み込むと共に金型情報マスタから金型情報を読みこんで、金型交換スケジュール作成部４３が金型交換スケジュールを作成して、第２メモリ部４５に記憶する。この時、加工プログラムの読み込みと金型交換スケジュールの作成は並行して行われる。
【００３４】
一方、主制御装置３１の制御により加工の実行を開始すると、加工の実行中に加工プログラムに従って金型交換指令や遷移変更指令が発せられるので、先に作成された金型交換スケジュールに従って金型交換制御装置２５Aが金型準備、金型交換、ステートメント番号の管理が加工と並行して行われ、金型準備・交換が完了する。
【００３５】
なお、金型交換スケジュールの作成と、金型準備、金型交換等を同期して行うことも可能である。この場合には、金型交換スケジュール作成中に、スケジュール未作成分の次の金型交換指令が発行されれば、金型準備・交換は待機となる。
【００３６】
例えば図５に示されるような加工プログラムがある場合には、加工プログラムを全部読み込んで、金型交換スケジュール作成部４３が図６に示されているような金型交換スケジュールテーブルを作成する。なお、図６において、パンチツール番号およびダイツール番号は「金型情報マスタ」により金型の所在（ステーション）をキーにして参照した結果得られるものであり、パンチおよびダイを特定する番号である。
【００３７】
図６に示した金型交換スケジュールでは、「ジャンプ先番号」について初期状態を「偽」とした場合について記載してあるが、「真」を初期状態としてもまったく同様に考えられる。また、「スキップの有無」については、操作ボタン等の分岐変更指令入力部４９によりそのときどきの初期値を持つ。さらに、「／」にてスキップの有無を判定しているが、「Ｍ」コード等の準備指令により代用することもできる。「Ｍ」コードの場合には、そのときどきのモーダル値で判断する。
【００３８】
図７を参照して、金型交換スケジュールテーブルの作成について説明する。処理を開始して（ステップＳＳ）、ブロックの有無を判断し（ステップＳ１）、ブロックがない場合には加工プログラムを終了して金型交換スケジュールテーブルの作成を終了する。（ステップＳ２）。
【００３９】
一方、ステップＳ１においてブロック有りと判断された場合には、第1メモリ部３９に記憶されている例えば図５に示されているような加工プログラムを１ブロック読み込み（ステップＳ３）、ブロック内の文字列を順次判断して（ステップＳ４）、「／」のブロックスキップの場合にはブロックスキップ処理を行う（ステップＳ５）。また、「ＩＦ［］ＧＯＴＯ」の判断分岐ジャンプの場合には判断分岐ジャンプ処理を行う（ステップＳ６）。また、「ＧＯＴＯ」の単純ジャンプの場合には単純ジャンプ処理を行う（ステップＳ７）。また、「Ｔ」の金型準備指令の場合には金型準備指令処理を行う（ステップＳ８）。以上の処理が完了したら、ステップＳ４に戻って以後の工程を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ４において、前述のブロックに該当しない場合あるいは処理済の場合には、ステップＳ１に戻って以後の工程を繰り返し、例えば図６に示されているような金型交換スケジュールを作成して第２メモリ部４５に格納する。
【００４１】
一方、図８には、加工中に金型段取りが可能となるように、金型交換装置２９が「金型交換スケジュール」と「金型段取りスケジュール」の同期を取りながら制御する場合が示されている。
【００４２】
すなわち、加工の実行と並行して、金型交換制御装置２５Aおよび金型段取り制御装置２５Ｂの表示器およびキー入力装置等の入力手段３５により金型段取りの開始を入力すると（ステップＳ９）、第２メモリ部４５に記憶されている金型段取りスケジュールが入力される（ステップＳ１０）。
【００４３】
図９には、金型段取りスケジュールの例が示されている。ここでは、金型１組分の情報が示されているので、金型ヘッダーの個数分の情報を記憶しておく。また、ダイ段取り情報は、パンチに対するダイを１個以上記憶するものである。
【００４４】
段取りコードは、段取りの種類を意味するが、その背景には金型のメンテナンスや寿命管理、次の加工に対応するための段取りが有り、前述のメンテナンス関係は、図８における後述する金型段取りスケジュールの編集に該当する。
【００４５】
また、付帯情報とは、当金型に付随する情報を示し、プレス動作パターンや金型ハイト等を示す。ユーザ情報とは、ユーザが任意に使用できる情報を示し、ＣＡＭ定義情報とは、加工プログラムを作成する自動プログラミングシステムが使用する情報を示している。
【００４６】
そして、金型段取り画面が出力手段３７に表示されるので、金型段取りスケジュールを編集したり確認したりする。この時、確認を入力すると、金型段取りスケジュールが確定され、これに沿って金型を金型段取りステーション２７に設置する（ステップＳ１１）。
【００４７】
使用者が金型自動段取り開始を入力すると（ステップＳ１２）、金型の段取りを実行して（ステップＳ１３）、金型の段取りを完了する（ステップＳ１４）。すなわち、金型交換制御装置２５A、金型段取り制御装置２５Ｂは、各ステーションごとに金型ＩＤを読み取り、段取りする金型を自動確認する。金型が正しく設置されていれば、自動運転の主制御装置３１と協調しながら自動で金型を金型格納場所へ格納する。金型が正しく設置されていないときは、その内容を表示器等の出力手段３７に表示し、アラームを提示する。使用者が修正したら、金型自動段取り開始を入力から再開する。
【００４８】
図１０には、金型段取り開始時における金型ＩＤ処理が示されている。金型ＩＤ処理を開始すると（ステップＳ１５）、金型ＩＤを自動読み取りし（ステップＳ１６）、金型マスターと照合する（ステップＳ１７）。照合の結果ＯＫならば（ステップＳ１８）、第３メモリ部４７に記憶されている金型段取りスケジュールと照合し（ステップＳ１９）、ＯＫならば（ステップＳ２０）、金型段取り動作に遷移する（ステップＳ２１）。
【００４９】
一方、ステップＳ１８において適正でないと判断された場合、およびステップＳ２０において適正でないと判断された場合には、エラー表示して（ステップＳ２２）、金型段取りスケジュールの確認へ遷移する（ステップＳ２３）。
【００５０】
次に、自動運転と自動金型段取りの協調制御について説明する。例えば前述した図５に示されているような加工プログラムがあった場合、図６に示されているような金型交換スケジュールテーブルで自動運転は動作する。そして、このとき図１１に示されているような金型段取りスケジュールを実行する場合について説明する。
【００５１】
基本的な方針としては、自動運転の合間に自動段取りを挟み込む考えで、例えば、自動運転がステートメント番号５で、段取りステーション１を開始するとき、自動運転は次の金型の準備を行っているため、ステートメント番号６のための金型「Ｔ１１７３１８１」の金型交換を実施し、次の金型準備完了時までに自動段取り動作時間を挿入し、自動運転と自動段取りを並行処理しても自動運転に支障をきたさないと判断すると、自動段取りを実行する。結局、自動運転の金型交換が頻発して自動段取りを並行処理できないとしても、材料入れ替え時間等のオンライン中に自動段取りすることで、同じ効果が得られる。
【００５２】
次に、加工中の金型準備と交換について説明する。図１２を参照するに、加工中の金型準備では、加工を開始したら（ステップＳ２４）、図６に示されているような金型交換スケジュールの有無を判断し（ステップＳ２５）、金型交換スケジュールがある場合には金型交換スケジュール情報から金型交換スケジュールを１個読み込んで（ステップＳ２６）、金型交換を行い（ステップＳ２７）、ステップＳ２５に戻って以後の工程を繰り返す。
【００５３】
一方、ステップＳ２５において、金型交換スケジュールがないと判断された場合には、金型交換準備位置Ａの金型を収納装置まで移動させ（ステップＳ２８）、金型を収納して（ステップＳ２９）、終了する（ステップＳ３０）。
【００５４】
図１３を参照するに、加工中の金型交換では、金型交換を開始すると（ステップＳ３１）、金型交換準備位置Ａの金型を戻すか否かを判断し（ステップＳ３２）、戻す場合には、金型交換準備位置Ａの金型を金型収納装置２１まで移動させて（ステップＳ３３）、金型を収納する（ステップＳ３４）。
【００５５】
ステップＳ３４で金型を金型収納装置２１に収納した場合および、ステップＳ３２において金型を戻さないと判断された場合は、金型を金型収納装置２１から取り出して（ステップＳ３５）、金型を金型交換準備位置Ａまで移動する（ステップＳ３６）。
【００５６】
そして、ジャンプ先変更やスキップ設定変更等による金型交換順序の変更があるか否かを判断して（ステップＳ３７）、変更がある場合には金型交換スケジュール情報から読み直して（ステップＳ３８）、金型準備の変更があるか否かを判断する（ステップＳ３９）。変更がある場合にはステップＳ３１に戻って以後の工程を繰り返す。
【００５７】
一方、ステップＳ３７において金型交換順序の変更がないと判断された場合、およびステップＳ３９において金型準備変更がないと判断された場合には、金型交換指示があれば（ステップＳ４０）、金型を交換して（ステップＳ４１）、終了する（ステップＳ４２）。また、ステップＳ３９において、金型交換指示がない場合も終了する。
【００５８】
図５に示されている加工プログラムおよび図６に示されている金型交換スケジュールテーブルを例として、加工中の金型準備および交換について説明する。
【００５９】
加工開始のときに、金型交換スケジュールテーブルの１行目が完成したとき、「Ｔ１１２３１３１」のステーションにある金型を金型交換準備位置Ａへ移動し、主制御装置３１からの金型交換指令にて金型交換を実施する。
【００６０】
使用者が加工中にジャンプ指令やスキップ指令をしなかった場合、「Ｔ１１２３１３１」を交換後、続けて「Ｔ１１２３１５１」のステーションにある金型を金型交換準備位置Ａへ移動し、主制御装置３１からの金型交換指令まで待機する。主制御装置３１からの金型交換指令にて金型交換を実施すると、その次の金型を準備する。
【００６１】
一方、使用者がジャンプ指令やスキップ指令により加工途中で遷移を変更したときは、例えばスキップが無効から有効へ変化したとき、加工プログラムはステートメント２を実行中であれば、加工に使用しているのは「Ｔ１１２３１３１」、準備されているのは「Ｔ１１２３１５１」である。スキップが有効なので準備する金型は「Ｔ１１２３１５１」から「Ｔ１１７３１８１」に変更になるので、金型交換制御装置２５Aは、「Ｔ１１２３１５１」を元に戻し、新たに「Ｔ１１７３１８１」を準備する。
【００６２】
また、加工の状況などで、ステートメント１１の判断で、「真」になったときに準備されているのは「Ｔ２２７３３６１」であるが、「Ｔ２０１８１７１」に変更になるので、金型交換制御装置２５Aは「Ｔ２２７３３６１」を元に戻して、あらたに「Ｔ２０１８１７１」を準備する。
【００６３】
さらに、ステートメント１６でスキップが有効であるとき、準備する金型は「Ｔ２０１８３７２」から「Ｔ２２８１０１２」に変更となるので、金型交換制御装置２５Aは「Ｔ２０１８３７２」を元に戻して、新たに「Ｔ２２８１０１２」を準備する。
【００６４】
図１４を参照して、金型準備か金型段取り動作かの選択手順について説明してある。選択を開始すると（ステップＳ４３）、金型段取りスケジュールがあるか否かを判断する（ステップＳ４４）。金型段取りスケジュールがあると判断された場合には、図１１に示されているような金型段取りスケジュールから１個読み込む（ステップＳ４５）。金型交換中でない場合には（ステップＳ４６）、金型の交換があるか否かを判断し（ステップＳ４７）、金型の交換がある場合には金型交換が必要となるときまでの時間Ａを算出する（ステップＳ４８）。
【００６５】
そして、時間Ａまでに金型段取りが可能か否かを判断し（ステップＳ４９）、不可能である場合には、図１１に示されているような金型交換スケジュール情報から金型交換スケジュールを１個だけ読み込み（ステップＳ５０）、金型交換を行って（ステップＳ５１）、ステップＳ４６に戻り以後の工程を繰り返す。一方、ステップＳ４９において金型段取りが可能であると判断された場合には、金型段取りを実行して（ステップＳ５２）、ステップＳ４４に戻り以後の工程を繰り返す。そして、ステップＳ４４において、金型段取りスケジュールがないと判断された場合には終了する（ステップＳ５３）。
【００６６】
以上の結果から、通常加工の場合には、加工と並行して次に使用する金型を金型交換準備位置Ａへ移動・待機させ、加工プログラムの金型交換指令により金型を交換するので、金型交換のときの金型準備時間が相殺されて加工時間の短縮を図ることができる。
【００６７】
また、使用者の意図により、加工中にジャンプ指令やスキップ指令を入力すると、事前に待機させた金型を元に戻して、正しい金型を準備し直すことができるので、使用者の意図をリアルタイムに反映することができる。
【００６８】
また、金型段取りを行うときは、金型を専用の金型段取りステーション２７に序列や配置を気にすることなく置き、自動金型段取り開始を入力すると、金型の内容を確認して自動で金型の装着を行うので、使用者の段取りの工数を削減することができる。
【００６９】
また、金型のＩＤを使用することで、金型の入れ間違いや、選定間違いを防止することができる。さらに、自動運転と協調することにより停滞する時間を最小限に抑えることができる。
【００７０】
なお、前述の実施の形態においては、加工開始時に金型交換スケジュールを全て作成するように示したが、加工プログラムを主制御装置３１に記憶する際（入力時、修正後共に）に実施するようにしても良い。
【００７１】
また、主制御装置３１の外部にある自動プログラミング装置やセル／ライン制御装置においても、プログラム作成のとき、プログラム記憶のときや、加工スケジュール確定のときなど、プログラム内容が確定したとき若しくはプログラム間を含めた加工内容が確定したときに金型スケジュールを作成するようにしても良い。
【００７２】
また、前述の実施の形態においては、金型交換制御装置２５Ａおよび金型段取り制御装置２５Ｂを主制御装置３１とは別個に設けたが、これらすべてを１つの制御装置に設けるようにしても良い。
【００７３】
また、ダイレクトＮＣ運転というような、加工プログラムを外部からＮＣ装置に読み込みながら順次加工を行うような場合には、加工プログラムを外部装置から読み込みながら同時に一時記憶し、さらに記憶された加工プログラムを順次実行するのと同時並行して金型スケジュールを作成するようにする。すなわち、加工プログラム入力は加工の進捗度合いと無関係に全部読み込み可能であるから、金型スケジュール作成は加工プログラム入力スピードに差があるだけで原理的には変わりはない。なお、加工がアラーム等の異常状態に陥ったとき、加工を中断して初期状態に戻す場合、加工を一時停止した後に加工再開する場合の２通りを選択でき、特に後者の場合には再開ステートメント番号を選択することができる。
【００７４】
また、前述の実施の形態においては、金型段取りステーション２７を１個だけ設けたが、複数個設けることもできる。この場合には、複数個の金型を次々に準備することができる。
【００７５】
また、前述の実施の形態においては、自動運転中に金型の段取りを実施する場合について説明したが、加工と加工の間に（自動運転以外の状態で）段取りを実施するようにしても良い。また、パンチプレスがセル／ライン装置付きの場合には、材料搬送中（セル／ラインとしてオンライン運転中）に段取りを実施するようにしても良い。
【００７６】
また、前述の場合には、金型に付されたＩＤにより、金型段取りステーション２７に設置した金型の内容を認識するが、より簡易的に金型自体の現物照合を省略する場合には、金型のＩＤは別に印刷された金型一覧や段取り指示書に付帯情報としてバーコード類やＲＦ−ＩＤ等から読み込んだり、またはキー入力などにより入力して、位置と設置内容を記憶することもできる。
【００７７】
また、前述の場合には、１回の金型段取り開始入力により金型段取りが完了する段取り内容であったが、金型段取りステーション２７の数量によっては、複数回の金型段取り開始入力を入力しなければならない場合がある。この場合には、１回の段取りが完了するまでの時間や進捗の割合等を表示し、あるいは何回段取りするのかの回数を表示するようにすることもできる。
【００７８】
さらに、金型段取りスケジュールにおいては、パンチとダイの組み合せで構成したが、ダイ段取り情報は単にダイクリアランスのみであってもかまわない。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によるパンチプレスでは、加工プログラム読み込み部が加工プログラムの全部を読み込み、金型交換スケジュール作成部が読み込まれた加工プログラムにおいて順に使用される金型およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報に基づいて金型交換スケジュールを作成して第２メモリ部に記憶する。そして、金型交換制御装置が、金型交換スケジュール基づいて金型交換装置に金型準備指令を発して制御して金型を金型交換準備位置に移動させる。このとき、加工中に使用者が分岐変更指令入力部により分岐変更指令を入力したら、分岐変更指令部が金型交換制御装置に指令して、金型準備位置に準備されている変更前の金型を元に戻すと共に正しい金型を金型準備位置に準備し直すので、使用者の意図をリアルタイムで反映すると共に正しい金型を自動で準備することができる。
【００８０】
請求項２の発明によるパンチプレスでは、自動金型段取り装置によりパンチプレスから取り外された金型は金型段取りステーションに移送されて、第３メモリ部により記憶されている金型段取りスケジュールに従って金型収納装置に収容される。一方、新たにパンチプレスに装着する金型は、第３メモリ部により記憶されている金型段取りスケジュールに従って、金型段取り制御装置に制御される自動金型段取り装置により金型段取りステーションにおいて段取り動作として例えば準備・調整等が行われるので、金型交換のときの金型準備時間が相殺されて加工時間の短縮を図ることができる。
【００８１】
請求項３の発明によるパンチプレスでは、主制御装置の内部に設けられている金型交換制御装置により金型交換装置が制御されて金型交換を行う。また、主制御装置の内部に設けられている金型段取り制御装置により金型段取り装置が制御されて金型の段取り動作が行われるので、主制御装置において金型交換スケジュールや金型段取りスケジュール等を作成することができる。
【００８２】
請求項４の発明によるパンチプレスにおける金型交換方法では、使用者が加工開始の入力をすると、加工の実行に先立って加工プログラムが確定し、この確定した加工プログラムをすべて読み込む。そして、加工プログラムにおける金型の使用順およびジャンプ指令やスキップ指令等の分岐情報から、金型の交換に関する情報を示す金型交換スケジュールを作成しておく。加工の実行が開始されたら加工プログラムを順次読み込むが、このとき金型交換スケジュールとの同期をとるようにして、加工プログラムにおいて使用する次の金型を金型交換スケジュールに従った金型準備指令により金型交換準備位置へ移動・準備するので、金型交換のときの金型準備時間が相殺されて加工時間の短縮を図ることができる。また、加工中に使用者が分岐情報を入力して使用する金型を変更したら、金型交換準備位置に準備してある金型を元に戻して変更後の金型を金型交換準備位置に準備し、加工プログラムにおける金型交換指令に基づいて金型の交換を行うので、使用者の意図をリアルタイムで反映すると共に正しい金型を自動で準備することができる。
【００８３】
請求項５の発明によるパンチプレスにおける金型交換方法では、金型の表示、編集、確認、準備、ハイト調整等の段取り動作に関する種々の情報からなる金型段取りスケジュールを入力しておき、自動または手動による自動金型段取り開始の入力があったら、金型準備指令と協調して金型段取りスケジュールに従って、自動金型段取り装置により金型の確認をして脱着を実行するので、正しい金型に交換することができる。
【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】この発明に係るパンチプレスの主制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明に係るパンチプレスによるワーク加工方法の概要を示す説明図である。
【図５】加工プログラムの一例である。
【図６】金型交換スケジュールテーブルの一例である。
【図７】金型交換スケジュールテーブル作成の概要を示すフローチャートである。
【図８】金型交換スケジュールと金型段取りスケジュールとを同期して制御する状態を示す説明図である。
【図９】金型段取りスケジュールの内容を示す図表である。
【図１０】金型段取り開始時の金型ＩＤの処理概要を示す説明図である。
【図１１】金型段取りスケジュールの一例である。
【図１２】加工中における金型準備と交換を示すフローチャートである。
【図１３】加工中における金型準備と交換を示すフローチャートである。
【図１４】金型準備か金型段取りかの選択を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  パンチプレス
２１  金型収納装置
２３  自動金型段取り装置
２５Ａ  金型交換制御装置
２５Ｂ  金型段取り制御装置
２７  金型段取りステーション
３１  主制御装置
３９  第１メモリ部
４１  加工プログラム読み込み部
４３  金型交換スケジュール作成部
４５  第２メモリ部
４７  第３メモリ部
４９  分岐変更指令入力部
５１  分岐変更指令部
Ａ  金型交換準備位置
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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【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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