(57)【要約】【課題】  しごき曲げ加工機において、ラムに装着された金型とドラムに格納された金型との交換時間を大幅に短縮できる金型交換装置及びその方法を提供する。【解決手段】  しごき曲げ加工機３０は、ワークＷを、上板押さえ３３と下板押さえ３４で押圧固定した状態でしごき曲げ加工し、上板押さえ３３のうちの長さが異なるセンタ金型３３Ａが、ラム３２に装着可能である。金型交換装置１は、上記ラム３２側と、長さが異なる複数のセンタ金型３３Ａが格納されたドラム２２側との間で、上下動・伸縮・旋回自在であって、ラム３２側とドラム２２側のセンタ金型３３Ａを同時にクランプ・同時にアンクランプすると共に、同時に反転する交換アーム１０を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを、上板押さえと下板押さえで押圧固定した状態でしごき曲げ加工し、上板押さえのうちの長さが異なるセンタ金型が、ラムに装着可能なしごき曲げ加工機において、
該ラム側と、長さが異なる複数のセンタ金型が格納されたドラム側との間で、上下動・伸縮・旋回自在であって、ラム側とドラム側のセンタ金型を同時にクランプ・同時にアンクランプすると共に、同時に反転する交換アームを有することを特徴とする金型交換装置。
【請求項２】
上記ドラム側に設けられた上下動自在なスライダと、該スライダの下端に設けられた旋回板を有し、該旋回板には、伸縮自在な交換アームが設けられている請求項１記載の金型交換装置。
【請求項３】
上記交換アームは、互いに接近・離反可能なアーム部材により構成され、両アーム部材は、開閉自在な金型クランプ爪を有する請求項２記載の金型交換装置。
【請求項４】
上記請求項１記載の金型交換装置を使用する金型交換方法であって、
ラム側に装着されたセンタ金型とドラム側に格納されたセンタ金型を同時にクランプし、その後、該クランプした両センタ金型を同時に反転した後、該反転した両センタ金型を、ラム側とドラム側へ同時にアンクランプすることを特徴とする金型交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを上板押さえと下板押さえで押圧固定した状態でしごき曲げ加工するしごき曲げ加工機における金型交換装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のしごき曲げ加工機においては、例えば特許第３２６８９０９号公報に開示されているように、交換可能なセンタ金型（上板押さえ）をフレーム前方に設けた金型マガジンに対して金型交換ユニットを垂直面内で交換自在としている。
【０００３】
この場合、上記金型交換ユニットはセンタアームを有し、該センタアームは、一対のドラム（金型格納部）との間で、センタ金型を交換自在としている。
【特許文献１】特許第３２６８９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来技術は、センタアームにより、使用済みのセンタ金型をクランプし、しごき曲げ加工機のラムから取り出した後、ドラムへ格納し、その後、ドラム内のこれから使用したい所望のセンタ金型をクランプし、それをラムに取り付けるようになっている。
【０００５】
このように、従来は（図８）、使用済みのセンタ金型ａのラムからの受け取り動作と、それをドラムへ引き渡す動作と、その後、これから使用する予定のセンタ金型ｂの受け取り動作と、それをラムへ引き渡す動作との間には、大きな時間的なズレがある。
【０００６】
そのため、従来の金型交換に要する時間τは、著しく長くなっていた。
【０００７】
この点に関しては、現在は、多種少量生産が主流となっているので、さまざまな長さのしごき曲げ加工が要求される状況となっており、種々の長さの金型を交換する時間の長期化は、大きな課題となっている。
【０００８】
本発明の目的は、しごき曲げ加工機において、ラムに装着された金型とドラムに格納された金型との交換時間を大幅に短縮できる金型交換装置及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明によれば、
請求項１に記載したように、
ワークＷを、上板押さえ３３と下板押さえ３４で押圧固定した状態でしごき曲げ加工し、上板押さえ３３のうちの長さが異なるセンタ金型３３Ａが、ラム３２に装着可能なしごき曲げ加工機３０において、
該ラム３２側と、長さが異なる複数のセンタ金型３３Ａが格納されたドラム２２側との間で、上下動・伸縮・旋回自在であって、ラム３２側とドラム２２側のセンタ金型３３Ａを同時にクランプ・同時にアンクランプすると共に、同時に反転する交換アーム１０を有することを特徴とする金型交換装置１、及び
請求項４に記載したように、
上記請求項１記載の金型交換装置１を使用する金型交換方法であって、
ラム３２側に装着されたセンタ金型３３Ａとドラム２２側に格納されたセンタ金型３３Ａを同時にクランプし、その後、該クランプした両センタ金型３３Ａを同時に反転した後、該反転した両センタ金型３３Ａを、ラム３２側とドラム２２側へ同時にアンクランプすることを特徴とする金型交換方法という技術的手段が講じられている。
【００１０】
上記本発明の構成によれば、ラム３２側の使用済みセンタ金型３３Ａ（図７（Ｄ）の斜線を施した金型ａ）と、ドラム２２側の使用予定センタ金型３３Ａ（図７（Ｄ）の斜線を施していない白色の金型ｂ）を同時に受け取り、両センタ金型ａ、ｂの位置を同時に反転し（図７（Ｅ））、該反転した両センタ金型ｂ、ａをラム３２側とドラム２２側へ同時に引き渡すことが可能となる（図７（Ｆ））。
【００１１】
このように、本発明によれば、使用済みセンタ金型ａと（図８）使用予定センタ金型ｂのラム３２側とドラム２２側からの受け取り動作と、両センタ金型ａ、ｂの反転動作と、反転した両センタ金型ｂ、ａのラム３２側とドラム２２側への引き渡し動作とがそれぞれ同時に行われる。
【００１２】
従って、本発明によれば、ラム３２側とドラム２２側のセンタ金型ａ、ｂについて、前記同時受け取り動作から同時反転動作を経由して同時引き渡し動作に至る時間により、金型交換時間Ｔが構成され、ラム３２側とドラム２２側から受け取ったセンタ金型ａ、ｂを反転してラム３２側とドラム２２側へ引き渡すまでの各動作の間には、時間的なズレが殆ど無い。
【発明の効果】
【００１３】
このため、本発明によれば、しごき曲げ加工機において、ラムに装着された金型とドラムに格納された金型との交換時間を大幅に短縮できる金型交換装置及びその方法を提供するという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明によれば、ワーク供給装置であるマニピュレータ４０を（図１）門型フレーム４１で構成したことにより、加工テーブル４８が加工中の領域（ラム３２側）を除けば従来より広く使用できるので、ワークＷの加工中に、新たなワークＷを加工テーブル４８に搬入して待機させることができるようになり、大量のワークＷを、より短時間で加工することが可能となり、加工効率が向上するという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の全体図である。
図示するしごき曲げ加工機３０は、左右方向（Ｘ軸方向、図１の紙面の表裏方向）に側板３９を有し、各側板３９の上部には、ラム駆動源３１（例えばモータ・ボールねじ機構）が設けられ、該ラム駆動源３１には、ラム３２が結合されている。
【００１６】
上記ラム３２の下端には、上板押さえ３３が設けられ、下部フレーム３５に設けられた下板押さえ３４と協働してワークＷを押圧固定し、該ワークＷに対して、Ａ軸３８とＤ軸３７で上下に旋回移動するベンドビーム３６により所定のしごき曲げ加工が施されるようになっている。
【００１７】
前記上板押さえ３３の中央部には（図２）、センタ金型３３Ａが装着され、左右の分割金型３３Ｂと共に前記上板押さえ３３を構成し、該センタ金型３３Ａは、後述する金型交換装置１により、金型格納部であるドラム２２との間で金型交換が行われる。
【００１８】
図３は、よく知られているように、ラム３２側に設けられたセンタ金型３３Ａの装着機構を示し（前記特許第３２６８９０９号公報に開示）、ドラム２２側の（図１、図２）センタ金型３３Ａの格納機構も同じ構成を有する。
【００１９】
ラム３２側（図３（Ｂ））の金型ホルダ５３には、シリンダ５２が内蔵され、該シリンダ５２は、二股部材５０を上下動可能に支持し、該二股部材５０はその下端に楔部材５１を有する。
【００２０】
一方、センタ金型３３Ａは、台座３３Ａ２を介して設けられた鳩尾状クランプ部３３Ａ１を有し、該鳩尾状クランプ部３３Ａ１は、前記楔部材５１で挟持可能である。
【００２１】
この構成により、例えばラム３２を上昇させた状態で、該ラム３２側のシリンダ５２を介して二股部材５０を下降し、前記楔部材５１で挟持したセンタ金型３３Ａを交換位置ＥＸに位置決めしておく。
【００２２】
この状態で、後述する金型交換装置１の交換アーム１０が（図４）該センタ金型３３Ａをクランプして受け取った後（交換アーム１０は、センタ金型３３Ａの台座３３Ａ２をクランプする（図６））、該センタ金型３３Ａを（図３（Ｂ））楔部材５１から解放すれば、該センタ金型３３Ａはラム３２側から離脱される（図７（Ｃ）→図７（Ｄ））。
【００２３】
また、例えば、前記したように、交換アーム１０がセンタ金型３３Ａを受け取った後の空の楔部材５１を、交換位置ＥＸに（図３）待機させておく。
【００２４】
この状態で、交換アーム１０側からアンクランプされて引き渡されたセンタ金型３３Ａを、該楔部材５１で挟持し、その後、シリンダ５２を介して二股部材５０を上昇させれば、該センタ金型３３Ａをラム３２側に装着することができる（図７（Ｆ）→図７（Ｇ））。
【００２５】
しごき曲げ加工機３０は（図１）、前記動作に基づいて種々の長さが異なるセンタ金型３３Ａを装着可能であり、また、前記したように、同様の構成である金型格納機構を有するドラム２２は、種々の長さが異なる複数のセンタ金型３３Ａを格納可能である。
【００２６】
上記しごき曲げ加工機３０の前記ラム３２の後方（図１に向かって右側）には、本発明に係る金型交換装置１が設置され、また、ラム３２の前方には、ワーク供給装置であるマニピュレータ４０が設置されている。
【００２７】
上記金型交換装置１は（図４）、ラム３２とドラム２２の間に設置され、下部フレーム３５上に固定された一対のブラケット２１に取り付けられている。
【００２８】
前記一対のブラケット２１には、前記したように、金型格納部であるドラム２２が設けられ、該ドラム２２内には、既述した金型格納機構が（図３）設けられ、長さが異なる複数のセンタ金型３３Ａ（図４）が交換位置ＥＸに位置決めされるように、旋回自在に格納されている。
【００２９】
前記金型交換装置１は、ブラケット２１に直動ガイド１２を介して滑り結合されたスライダ１１を有している。
【００３０】
このスライダ１１のブラケット２１側は、ナット３を介してボールねじ２に螺合し、該ボールねじ２は、モータＭ1 により旋回駆動し、これにより、スライダ１１は、上下動し、後述する交換アーム１０を交換位置ＥＸに位置決めする。
【００３１】
また、スライダ１１のラム３２側は、モータＭ2 で旋回駆動する旋回軸４が貫通し、該旋回軸４の下端には、旋回板５が取り付けられ、該旋回板５の下方には、前後方向（Ｙ軸方向）に伸縮自在な交換アーム１０が設けられている。
【００３２】
上記交換アーム１０は、アーム部材８、９により構成され、両アーム部材８、９は、互いに逆方向にねじが切られた第１軸６、第２軸７に螺合し、該第１軸６、第２軸７は、共通の駆動源であるモータＭにより、回転するようになっている。
【００３３】
この構成により、前記モータＭ1 を作動させれば、交換アーム１０は、上下動自在であり、例えば上死位置ＵＰから交換位置ＥＸまで下降し（例えば図７（Ａ）→図７（Ｂ））、又は交換位置ＥＸから上死位置ＵＰまで上昇することができる（例えば図７（Ｈ））。
【００３４】
また、前記モータＭ（図４）を作動させれば、交換アーム１０は、アーム部材８、９が互いに接近・離反することにより、伸縮自在であり、例えば交換位置ＥＸ（例えば図７（Ｃ））において伸張してラム３２側とドラム２２側に近づき、該ラム３２側とドラム２２側のセンタ金型３３Ａを同時にクランプ後、後述する（図７（Ｅ））反転のために収縮することができる（例えば図７（Ｄ））。
【００３５】
更には、前記モータＭ2 （図４）を作動させれば、交換アーム１０は、旋回自在であり、例えば前記交換位置ＥＸ（例えば図７（Ｄ））において収縮した状態でラム３２側とドラム２２側から同時に受け取ったセンタ金型３３Ａを反転させ（図７（Ｅ））、両センタ金型３３Ａの位置を反対にすることができる。
【００３６】
上記交換アーム１０（図５）を構成するアーム部材８、９は、その先端に金型クランプ爪１３と１４、１５と１６を有する。
【００３７】
この金型クランプ爪１３と１４、１５と１６は、両者共全く同じ構成を有し、以下、金型クランプ爪１３、１４の開閉機構を図６に基づいて説明する。
【００３８】
図６において、アーム部材８上には、前記した金型クランプ爪１３、１４が、ピン１３Ａ、１４Ａを中心として開閉自在に取り付けられている。
【００３９】
前記金型クランプ爪１３、１４の基端部には、図示するように、上面に、両金型クランプ爪１３、１４に跨がるばね部材１７、例えば圧縮コイルばねが設けられ、また、該基端部の内側面は、テーパー状に形成されている。
【００４０】
一方、前記金型クランプ爪１３、１４の後方であって、アーム部材８上には、金型クランプシリンダ２０が設置され、そのピストンロッド１９には、前記金型クランプ爪１３、１４側の基端部のテーパー状内側面に対応した外側面を有する当接部材１８が設けられている。
【００４１】
この構成により、金型クランプシリンダ２０のピストンロッド１９が引っ込んだ状態の場合には、両金型クランプ爪１３、１４は、コイルばね１７の復元力により、開いている。
【００４２】
しかし、金型クランプシリンダ２０を作動してピストンロッド１９を前進させ、当接部材１８を該金型クランプ爪１３、１４の基端部テーパー状内側面に当接させれば、両金型クランプ爪１３、１４は、圧縮コイルばね１７の復元力に抗して閉じる。
【００４３】
これにより、図示するように、先端の爪部１３Ｂ、１４Ｂが、センタ金型３３Ａの台座３３Ａ２に形成されたテーパ状係合穴３３Ａ２ａ（図５）に係合する。
【００４４】
従って、アーム部材８は（図６）、両金型クランプ爪１３、１４を介して、センタ金型３３Ａを強固にクランプすることができる。
【００４５】
上記金型クランプ爪１３、１４（１５、１６）は、図６に示すように、交換アーム１０を構成するアーム部材８（９）の上面に設置されているが、図７に示すように、交換アーム１０（アーム部材８、９）の下面に設置することも可能であり、その場合も前記と全く同じ動作をする。
【００４６】
以下、上記構成を有する本発明の動作を図７に基づいて説明する。
【００４７】
図７においては、図面簡略化のために、金型交換装置１を構成する旋回板５（図４）と、交換アーム１０の伸縮機構（モータＭと第１軸６と第２軸７）、及び交換アーム１０を構成するアーム部材８、９は省略されている。
【００４８】
また、図７においては、説明を分かりやすくするために、ラム３２側の使用済みセンタ金型３３Ａを（図７（Ｂ））、参照符号ａにより、またドラム２２側の使用予定センタ金型３３Ａを、参照符号ｂによりそれぞれ表している。
【００４９】
当初は、交換アーム１０は（図７（Ａ））、その金型クランプ爪１３と１４、１５と１６の位置が上死位置ＵＰにあるものとする。
【００５０】
この状態で、ラム３２側のセンタ金型ａと（図７（Ｂ））、ドラム２２側のセンタ金型ｂをそれぞれ交換位置ＥＸに位置決めした後、交換アーム１０を交換位置ＥＸまで下降させる。
【００５１】
また、このとき、しごき曲げ加工機３０の（図１）ベンドビーム３６も、下方に移動させることにより、金型交換時にセンタ金型ａ（図７（Ｂ））、ｂと干渉しない状態にしておく。
【００５２】
次いで、交換アーム１０を（図７（Ｃ））伸張させ、先端の金型クランプ爪１３と１４、１５と１６を介して、それぞれラム３２側とドラム２２側のセンタ金型ａ、ｂを同時にクランプすることにより、それらを同時に受け取る。
【００５３】
また、このとき、ラム３２側とドラム２２側は、それぞれセンタ金型ａ、ｂを同時に楔部材５１（図３（Ｂ））から解放する。
【００５４】
その後、交換アーム１０は（図７（Ｄ））、センタ金型ａ、ｂをクランプした状態で収縮した後、旋回軸４を（図７（Ｅ））１８０°旋回させることにより、該クランプしたセンタ金型ａ、ｂを同時に反転することにより、両センタ金型ａ、ｂの位置を反対にする。
【００５５】
即ち、ラム３２側から受け取った使用済みのセンタ金型ａを、ドラム２２側に、ドラム２２側から受け取った使用予定のセンタ金型ｂを、ラム３２側にそれぞれ位置決めする。
【００５６】
この状態で、交換アーム１０を（図７（Ｆ））、再度伸張させ、使用予定のセンタ金型ｂをラム３２側へ、使用済みのセンタ金型ａをドラム２２側へそれぞれ同時にアンクランプすることにより、それらを同時に引き渡す。
【００５７】
そのとき、ラム３２側とドラム２２側は、それぞれセンタ金型ｂ、ａを同時に楔部材５１で（図３（Ｂ））挟持する。
【００５８】
その後、空の交換アーム１０を（図７（Ｇ））、再度収縮させた後、しごき曲げ加工の邪魔にならないように、上昇し（図７（Ｈ））、交換位置ＥＸから元の上死位置ＵＰに戻す。
【００５９】
このように、本発明によれば、既述したように、ラム３２側とドラム２２側のセンタ金型ａ（図８）、ｂについて、前記同時受け取り動作から同時反転動作を経由して同時引き渡し動作に至る時間により、金型交換時間Ｔが構成され、ラム３２側とドラム２２側から受け取ったセンタ金型ａ、ｂを反転してラム３２側とドラム２２側へ引き渡すまでの各動作の間には、時間的なズレが殆ど無い。
【００６０】
従って、本発明によれば、しごき曲げ加工機において、ラムに装着された金型とドラムに格納された金型との交換時間Ｔを大幅に短縮できる。
【００６１】
また、従来は（図８）、ドラム側へ使用済みセンタ金型ａを引き渡してから、該ドラム側から使用予定センタ金型ｂを受け取るまでの間（図８のｔ1 〜ｔ2 ）、センタ金型をクランプしない時間があり、動作に無駄がある（具体的には、次に使用する金型をドラムの交換位置まで持って来た後、クランプするとした）。
【００６２】
これに対して、本発明によれば、ラム３２側とドラム２２側のセンタ金型ａ、ｂの同時受け取りから同時引き渡しまでの間に（図８のｔ0 〜ｔ4 ）、前記交換アーム１０により、センタ金型ａ、ｂを常時クランプしているので（図７（Ｃ）→図７（Ｆ））、動作に無駄が無く、この点でも、金型交換時間Ｔを大幅に短縮できる。
【００６３】
一方、ラム３２（図１）の前方に設置したワーク供給装置であるマニピュレータ４０は、加工テーブル４８の上方を左右方向（Ｘ軸方向）に跨がった門型フレーム４１を有している（図２）。
【００６４】
この門型フレーム４１は（図１）、例えばモータ・ボールねじ機構により、前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能となっている。
【００６５】
また、門型フレーム４１上には、上の取付部材４２Ａを介して上下動自在なクランプ部材４３が設けられ、該クランプ部材４３には、上側クランパ４４が取り付けられている。
【００６６】
また、上記門型フレーム４１の下の取付部材４２Ｂを介して、回転自在な下側クランパ４５が取り付けられ、該下側クランパ４５は、前記上側クランパ４４と協働してワークＷのほぼ中央部を把持し、加工テーブル４８に形成された隙間４９を通過する。
【００６７】
この構成により、図２に示すように、後方に設置したワーク搬入装置６０を介して加工テーブル４８上に搬入されたワークＷを、後退したマニピュレータ４０が、ワークＷを把持して前進して前記ごき曲げ加工機３０で加工している間に、ワーク搬入装置６０を介して新たなワークＷを搬入できる。
【００６８】
また、加工後のワークＷは、前方のワーク搬出装置６１に搬出される。
【００６９】
即ち，従来は（前記特許第３２６８９０９号公報に開示）、マニピュレータのＣ型フレームが邪魔になり、前方（しごき曲げ加工機側）にしかワーク搬入装置を設置することができず、そのため、加工中に、前方に設置したワーク搬入装置から新たなワークを搬入しても加工中のワークと干渉するため、新たなワークを加工テーブル上に待機させることはできなかった。
【００７０】
しかし、本発明によれば、既述したように、門型フレーム４１（図２）を設けたために、加工テーブル４８が加工中の領域（ラム３２側）を除けば従来より広く使用できるので、ワークＷの加工中に、新たなワークＷを加工テーブル４８に搬入してそれを待機させることができる。
【００７１】
このため、本発明によれば、大量のワークＷを、より短時間で加工することが可能となり、加工効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、ラムに装着された金型とドラムに格納された金型との交換時間を大幅に短縮できるしごき曲げ加工機における金型交換装置に利用され、具体的には、ラム側と、長さが異なる複数のセンタ金型が格納されたドラム側との間で、上下動・伸縮・旋回自在であって、ラム側とドラム側のセンタ金型を同時にクランプ・同時にアンクランプすると共に、同時に反転する交換アームを有する金型交換装置に有用であり、また、ラム側に装着されたセンタ金型とドラム側に格納されたセンタ金型を同時にクランプし、その後、該クランプした両センタ金型を同時に反転した後、該反転した両センタ金型を、ラム側とドラム側へ同時にアンクランプする金型交換方法にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の全体図である。
【図２】図１の前方斜視図である。
【図３】本発明を構成するラム３２側（ドラム２２側）の金型装着（格納）機構を示す図である。
【図４】本発明を構成する金型交換装置１を示す図である。
【図５】図４の交換アーム１０の全体図である。
【図６】図５の詳細図である。
【図７】本発明の動作を示す図である。
【図８】本発明の効果説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  金型交換装置
２  ボールねじ
３  ナット
４  旋回軸
５  旋回板
６  第１軸
７  第２軸
８、９  アーム部材
１０  交換アーム
１１  スライダ
１２  直動ガイド
１３、１４、１５、１６  金型クランプ爪
１７  ばね部材
１８  当接部材
１９  ピストンロッド
２０  金型クランプシリンダ
２１  ブラケット
２２  ドラム
３０  しごき曲げ加工機
３１  ラム駆動源
３２  ラム
３３  上板押さえ
３３Ａ  センタ金型
３４  下板押さえ
３５  下部フレーム
３６  ベンドビーム
３７  Ｄ軸
３８  Ａ軸
３９  側板
４０  マニピュレータ
４１  門型フレーム
４２Ａ、４２Ｂ  取付部材
４３  クランプ部材
４４  上側クランパ
４５  下側クランパ
４８  加工テーブル
４９  隙間
５０  二股部材
５１  楔部材
５２  シリンダ
５３  金型ホルダ
６０  ワーク搬入装置
６１  ワーク搬出装置
【図１】
2005319491.tif 000003
【図２】
2005319491.tif 000004
【図３】
2005319491.tif 000005
【図４】
2005319491.tif 000006
【図５】
2005319491.tif 000007
【図６】
2005319491.tif 000008
【図７】
2005319491.tif 000009
【図８】
2005319491.tif 000010