(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金型を備えたツールブロックを搬送するツールブロック搬送手段と、
前記搬送手段の搬送領域内において搬送方向と直交する方向に前記ツールブロックを移送可能なツールブロック移送手段と、
前記ツールブロック移送手段とツールブロック装着位置との間で前記ツールブロックを搬送せしめるべく前記ツールブロック搬送手段に設けられたチェンジャーと、
前記チェンジャーに設けられ、前記ツールブロックに設けられている被係止部に係脱自在な係止部材と、
前記ツールブロック搬送手段のフレームに設けられて前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる係脱手段と、
を備え、前記係脱手段は、前記ツールブロック装着位置側では、前記ツールブロック搬送手段が設けられている金型搬送用テーブルの前記ツールブロック装着位置側に設けられているシリンダーを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめ、前記ツールブロック移送手段側では、金型搬送用テーブルの前記ツールブロック移送手段側に設けられているアンロックブロックを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる手段であり、
前記係止部材は、前記チェンジャーに回動自在に設けられ、回動中心とは反対側に位置している先端部で前記被係止部と係合し、バネによる付勢力で前記被係止部に係合する姿勢になり、前記シリンダー、前記アンロックブロックで前記被係止部から離脱するようになっており、
さらに、前記係止部材を、前記アンロックブロックにより前記被係止部から離脱させる構成は、前記アンロックブロックの上部端側には傾斜部が形成されていて、ローラが前記傾斜部に沿い移動することにより前記係止部材を前記被係止部から離脱するカム機構であることを特徴とするツールブロック交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はツールブロック交換装置に係り、さらに詳しくは、複数のパンチ及び複数のダイを備えたツールブロックを一体で交換するためのツールブロック交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パンチプレス等の加工機に装着された金型は、作業者が人力で交換したり、ロボットアームを操作して交換したり、あるいはＡＴＣ装置（オートツールチェンジャー）を備えた加工機においてはＡＴＣ装置により自動で金型交換を行っていた。
【０００３】
【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１個単位で交換するのは非常な手間を要するし、複数の金型を装着したタレットごと交換することには困難を伴う。また、ワークグループごとの金型交換では時間（例えば１０〜３０分）を要するという問題がある。
【０００４】
さらに、複数の金型を単位として交換する場合には、金型の入れ間違いを生じるおそれがある。あるいは、新旧の金型が入れ交じっている場合には、金型の再研磨、精度、給油等の管理が困難であるという問題がある。
【０００５】
また、ＡＴＣ装置を用いる場合には、装置が高価であると共に、操作やメンテナンスが複雑になるという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、複数の金型の交換を迅速且つ容易に行うことのできるツールブロック交換装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の金型を備えたツールブロックを搬送するツールブロック搬送手段と、前記搬送手段の搬送領域内において搬送方向と直交する方向に前記ツールブロックを移送可能なツールブロック移送手段と、前記ツールブロック移送手段とツールブロック装着位置との間で前記ツールブロックを搬送せしめるべく前記ツールブロック搬送手段に設けられたチェンジャーと、前記チェンジャーに設けられ、前記ツールブロックに設けられている被係止部に係脱自在な係止部材と、前記ツールブロック搬送手段のフレームに設けられて前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる係脱手段と、を備え、前記係脱手段は、前記ツールブロック装着位置側では、前記ツールブロック搬送手段が設けられている金型搬送用テーブルの前記ツールブロック装着位置側に設けられているシリンダーを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめ、前記ツールブロック移送手段側では、金型搬送用テーブルの前記ツールブロック移送手段側に設けられているアンロックブロックを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる手段であり、前記係止部材は、前記チェンジャーに回動自在に設けられ、回動中心とは反対側に位置している先端部で前記被係止部と係合し、バネによる付勢力で前記被係止部に係合する姿勢になり、前記シリンダー、前記アンロックブロックで前記被係止部から離脱するようになっており、さらに、前記係止部材を、前記アンロックブロックにより前記被係止部から離脱させる構成は、前記アンロックブロックの上部端側には傾斜部が形成されていて、ローラが前記傾斜部に沿い移動することにより前記係止部材を前記被係止部から離脱するカム機構であることを特徴とするツールブロック交換装置である。
【０００８】
従って、ツールブロック搬送手段に設けられているチェンジャーが、ツールブロック装着位置とツールブロック移送手段の間でツールブロックを搬送する。このとき、係脱手段の作用によりチェンジャーに設けられている係止部材がツールブロックに設けられている被係止部に係合している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図７及び図８には、金型移動パンチプレス１の全体が示されている。図７において、土台３には中央部にギャップＧを有する全体略門型形状の本体フレーム５が立設されている。この本体フレーム５における前記ギャップＧの下端である下部フレーム７の上面にはＹ軸方向へ一対の下ガイドレール９が設けられている。また、本体フレーム５における前記ギャップＧの上端である上部フレーム１１の下面にも同様にＹ軸方向に一対の上ガイドレール１３が設けられている。
【００１７】
図８を参照するに、前記本体フレーム５の前後（図８中上下）両側にはＸ軸方向に加工テーブル１５が延伸されている。この加工テーブル１５には、ワークＷをクランプするワーククランプ１６を備えたＸ軸キャレッジ１７がＸ軸方向へ移動自在に設けられており、前記加工テーブル１５の左右（図８中左右）両側に設けられているＸ軸ガイド１９に沿ってＸ軸方向へ移動・位置決め自在となっている。また、本体フレーム５の右側（図８中右側）には金型交換を行うＡＴＣ２１が設けられている。
【００１８】
再び図７を参照するに、前記下ガイドレール９には、下ガイド部材２３によりダイブロックフレーム２５がＹ軸方向へ移動自在に支持されている。このダイブロックフレーム２５には、多数のダイＤを有するダイブロック２７が着脱自在に設けられている。
【００１９】
尚、図６に示されるように、ダイブロック２７には後述のパンチブロック３３を整合位置に保つためのショットピン２４が設けられ、ダイブロックフレーム２５のシリンダ２６により上下される。さらに、ショットピン２４を中間位置に保つためのロックシリンダ２８も設けられている。
【００２０】
また、前記上ガイドレール１３には、上ガイド部材２９によりパンチブロックフレーム３１がＹ軸方向へ移動自在に支持されている。このパンチブロックフレーム３１には、多数のパンチＰを有するパンチブロック３３が着脱自在に設けられている。
【００２１】
前記ダイブロックフレーム２５及びパンチブロックフレーム３１は、連結フレームであるＣ型フレーム３５により一体的に連結されている。従って、ダイブロックフレーム２５とパンチブロックフレーム３１は常に一体でＹ軸方向へ移動・位置決めされることになる。
【００２２】
本体フレーム５には、Ｙ軸方向に貫通する状態でＹ軸ボールネジ３７が回転自在に設けられており、本体フレーム５の図８中左部分に設けられているＹ軸駆動モータ３９により回転駆動されるようになっている。また、パンチブロックフレーム３１には、前述のＹ軸ボールネジ３７に螺合するＹ軸ボールナット４１が取付けられている。
【００２３】
従って、Ｙ軸駆動モータ３９によりＹ軸ボールネジ３７を回転させると、Ｙ軸ボールナット４１の作用によりパンチブロックフレーム３１は上ガイドレール１３に沿ってＹ軸方向へ移動・位置決めされる。同時に、Ｃ型フレーム３５で連結されているダイブロックフレーム２５もＹ軸方向へ移動・位置決めされることになる。
【００２４】
一方、パンチブロックフレーム３１には、Ｕ軸方向（Ｘ軸方向と同じ方向）及びＶ軸方向（Ｙ軸方向と同じ方向）へ移動・位置決め自在のパンチシリンダ４３が設けられており、このパンチシリンダ４３には、パンチＰを打撃するストライカ４５が装着されている。
【００２５】
以上のように構成されているので、ワークＷにパンチング加工を行う場合には、ワークＷを加工位置に位置決めすると共に、Ｙ軸駆動モータ３９によりＹ軸ボールネジ３７を回転させてパンチブロックフレーム３１及びダイブロックフレーム２５を一体でＹ軸方向へ移動・位置決めする。
【００２６】
同時に、パンチシリンダ４３を所望のパンチＰの上方へ移動・位置決めして、パンチシリンダ４３によりストライカ４５を介してパンチＰを打撃してパンチング加工を行う。
【００２７】
図１及び図２を参照してツールブロック交換装置４７について説明する。
【００２８】
前記パンチプレス１に隣接して設けられているＡＴＣ２１には、金型搬送用テーブル４９及び金型の交換作業時にパンチブロック３３及びダイブロック２７を載置する金型支持テーブル５１が設けられており、前記金型搬送用テーブル４９にはツールブロック交換装置４７が設けられている。このツールブロック交換装置４７は、ダイブロック２７の上にパンチブロック３３を一体的に組合わせたツールブロック５３を前記金型支持テーブル５１に搬出したり、金型支持テーブル５１から新たなツールブロック５３を搬入する装置である。
【００２９】
前記金型搬送用テーブル４９のパンチプレス１本体側には左スプロケット５５Ｌが設けられており、金型搬送用テーブル４９の反対側先端（図１中右側端部）には右スプロケット５５Ｒが設けられていて、左スプロケット５５Ｌと右スプロケット５５Ｒとにはツールブロック搬送手段としてのチェーンコンベア５７が巻回されている。前記右スプロケット５５Ｒは、金型搬送用モータ５９とチェーン６１により連結されている。
【００３０】
従って、パンチプレス１本体から取外されたツールブロック５３はチェーンコンベア５７に載せられ、金型搬送用モータ５９が右スプロケット５５Ｒを回転駆動させることによりチェーンコンベア５７を回転走行させてツールブロック５３を金型支持テーブル５１に搬送する。
【００３１】
図３〜図５を併せて参照するに、左右のチェーンコンベア５７Ｌ、５７Ｒ間に跨ってチェンジャー６３が取付けられている。このチェンジャー６３には、左右のチェーンコンベア５７Ｌ、５７Ｒの外側を挟むようにしてローラーガイドプレート６５が設けられており（図１参照）、チェンジャー６３がまっすぐに移動するようにガイドしている。
【００３２】
チェンジャー６３の図４中左側端部付近には複数のベアリングホルダ６７によりレバーシャフト６９が回転自在に取り付けられている。このレバーシャフト６９は、左右二つの部分を連結シャフト７１により連結して回転力を伝達するようにしている。
【００３３】
レバーシャフト６９における前記左右のチェーンコンベア５７Ｌ、５７Ｒ間の中心位置には、係止部材としてのロックレバー７３がレバーシャフト６９にロックピン７５により一体的に固定されている。前記ロックレバー７３の先端（図５中左側端部）には、掛けブロック７７がボルト７９により取付けられている。また、ロックレバー７３の中央部分には、ロックレバー７３を下向きに付勢するスプリングバネ８１が取付けられている。従って、ロックレバー７３は、常時では図５において実線で示されるように水平状態となる。
【００３４】
なお、チェンジャー６３の左側端面における前記ロックレバー７３の両側（図４中上下両側）位置には、先端にダンパ８３を有する押し部材８５がボルト８７により取付けられている。
【００３５】
前記レバーシャフト６９の左側端部（図４中下側端部）には、レバーブロック８９が固定されており、このレバーブロック８９の先端にはローラ９１が回転自在に設けられている。
【００３６】
また、前記金型搬送用テーブル４９の左側端部（図３中左側端部）における前記ローラ９１の移動線下方位置には、シリンダ受けブロック９３がボルト９５により取付けられており、このシリンダ受けブロック９３の上にはシリンダ９７が設けられている。また、シリンダ９７のピストンロッド９９の上には係脱手段としてのカムブロック１０１が取付けられており、ピストンロッド９９の上下動に伴って昇降する。
【００３７】
従って、シリンダ９７の作動によりカムブロック１０１を上昇させた場合には、ローラ９１が押上げられるのでレバーブロック８９の先端が持上げられる方向へレバーシャフト６９が回転する。これに伴ってロックレバー７３は時針方向に回動する（図３中二点鎖線で示される状態）。また、カムブロック１０１が下降している場合には、スプリングバネ８１の作用により図３中実線で示されるように略水平状態となる。
【００３８】
一方、ツールブロック５３の図４中右側端面の中央部分には、被係止部としての連結ブロック１０３が設けられている。この連結ブロック１０３は、ベースプレート１０５に一対のブラケット１０７を取付け、この一対のブラケット１０７間にシャフト１０９を設けたものである。前記ベースプレート１０５はボルト１１１によりツールブロック５３の右側端面に取付けられている。
【００３９】
図１、図２及び図６を併せて参照するに、移動してきたツールブロック５３をツールブロック移送手段であるローラコンベア１１３により搬送方向と直交する方向へ移動させるべく所定位置に停止させるためのストッパ１１５が、ボルト１１７により金型支持テーブル５１に取付けられている。
【００４０】
前記ストッパ１１５位置に対応する前記金型搬送用テーブル４９には、前述のローラ９１の移動線上にアンロックブロック１１９が取付けられている。このアンロックブロック１１９の上端前部には傾斜部１２１が設けられており、ローラ９１が右方向へ移動してアンロックブロック１１９位置に達すると、傾斜部１２１からアンロックブロック１１９の上側へ登ることになる。
【００４１】
従って、チェーンコンベア５７の移動に伴うチェンジャー６３によりツールブロック５３が搬送されて、ツールブロック５３の前面が前記ストッパ１１５に当接すると略同時にチェンジャー６３に設けられているローラ９１がアンロックブロック１１９の傾斜部１２１に沿ってアンロックブロック１１９の上面まで上昇するので、レバーシャフト６９が時針方向へ回転してレバーブロック８９の前端が持上げられる（図６中二点鎖線で示される状態）。これにより、レバーシャフト６９の先端の掛けブロック７７がツールブロック５３の連結ブロック１０３から離脱するので、ツールブロック５３は搬送方向と直交する方向へ移送可能な位置に停止することになる。
【００４２】
次に、金型交換動作について説明する。
【００４３】
ツールブロック５３を搬出するに当たって、チェンジャー６３が最も左寄りに位置するようにチェーンコンベア５７を移動させておく。同時に、シリンダ９７を作動させてカムブロック１０１を上昇させ、ロックレバー７３の掛けブロック７７を上げた状態にしておく。
【００４４】
ダイブロックフレーム２５を下ガイドレール９に沿って図７中最も右側へ移動させる。ダイブロックフレーム２５の上面、すなわちダイブロック２７の取付面は、加工時等の常時においてはチェーンコンベア５７の搬送パスラインよりも低い位置にあるので、ダイブロックフレーム２５に設けられている図示省略のダイリフタによりダイブロック２７を上昇させて、ダイブロック２７の取付け面すなわちツールブロック５３の取付け面をチェーンコンベア５７の搬送パスライン位置と一致させる。
【００４５】
シリンダ９７を作動させてカムブロック１０１を下降させる。これに伴い、スプリングバネ８１の復帰力によりロックレバー７３の先端が下降するので、掛けブロック７７がツールブロック５３の連結ブロック１０３に係合する。
【００４６】
パンチブロック３３を、クランプ（図示省略）解放によりパンチブロックフレーム３１より放し、ダイブロック２７上に、ショットピン２４により上下整合した状態になるよう落下させ重ね合わせる。
【００４７】
金型搬送用モータ５９によりチェーンコンベア５７を時針方向へ回転走行させて、チェンジャー６３によりツールブロック５３がローラコンベア１１３位置に達すると、ツールブロック５３の全面がストッパ１１５に当接すると共に、チェンジャー６３に設けられているローラ９１がアンロックブロック１１９の上面まで上昇するので、レバーシャフト６９が時針方向へ回転してロックレバー７３先端の掛けブロック７７がツールブロック５３の連結ブロック１０３から離脱してツールブロック５３は停止する。
【００４８】
その後、ローラコンベア１１３を上昇させてツールブロック５３を支持し、必要に応じてローラコンベア１１３によりツールブロック５３を金型支持テーブル５１へ移動させる。
【００４９】
一方、ツールブロック５３を搬入する場合には、新しいツールブロック５３をローラコンベア１１３により金型支持テーブル５１からチェーンコンベア５７の上まで移動させ、ローラコンベア１１３を下降させてチェーンコンベア５７の上に載置する。この状態では、ロックレバー７３の先端は上昇している。
【００５０】
続いて、チェーンコンベア５７を反時針方向へ回転走行させると、チェンジャー６３が左方向へ移動するのでローラ９１はアンロックブロック１１９から降りてロックレバー７３の先端を下降させる。これによりロックレバー７３先端の掛けブロック７７がツールブロック５３の連結ブロック１０３に係合することになる。また、同時にチェンジャー６３の左端面に設けられている押し部材８５のダンパ８３がツールブロック５３に当接して左方向へ押す。
【００５１】
さらにチェーンコンベア５７を移動させて、ツールブロック５３を所定位置まで搬送したら、シリンダ９７を作動させてカムブロック１０１を上昇させ、ロックレバー７３を連結ブロック１０３から開放してダイブロック２７をダイブロックフレーム２５に、パンチブロック２３をパンチブロックフレーム３１にクランプ手段（図示省略）により固定すると、ツールブロック５３の交換作業が完了する。
【００５２】
以上の結果から、複数のパンチＰを装着したパンチブロック３３及び複数のダイＤを装着したダイブロック２７を一体化したツールブロック５３単位でパンチプレス１から自動で搬出又は搬入することができるので、ツールブロック５３の交換を安価な装置により容易且つ確実に行うことができる。
【００５３】
また、ツールブロック５３ごとの交換及び保守・管理を行うことができるので、迅速な金型交換を行うことができる（例えば、従来１０〜３０分も要した金型交換を２〜３分で行うことが可能になる）と共に、金型の入れ間違いをなくすことができる。
【００５４】
また、ワークグループと金型グループを同一にすることにより、金型単位での交換をなくすことができる。
【００５５】
また、パンチプレス１の稼働中に、パンチプレス１とは別個の位置において金型交換の段取りを行うことができるので、稼働率の向上を図ることができる。
【００５６】
また、チェンジャー６３にロックレバー作動用のアクチュエータ等を設ける必要がないので、構造を簡易化することができる。
【００５７】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によるツールブロック交換装置では、ツールブロック搬送手段に設けられているチェンジャーが、ツールブロック装着位置とツールブロック移送手段の間でツールブロックを搬送するので、容易にツールブロックの搬送を行うことができる。このとき、チェンジャーに設けられている係止部材が係脱手段の作用によりツールブロックに設けられている被係止部に係合するので確実に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るツールブロック交換装置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】図１中III 部分の拡大図である。
【図４】図３中IV方向から見た拡大図である。
【図５】図４中 V−V 線に沿った断面図で、係止部材としてのロックレバー等の詳細を示す正面図である。
【図６】図４中VI方向から見た拡大図で、アンロックブロックの詳細を示す正面図である。
【図７】パンチプレスの全体を示す正面図である。
【図８】図７中VIII方向から見た平面図である。
【符号の説明】
４７  ツールブロック交換装置
５３  ツールブロック
５７  チェーンコンベア（ツールブロック搬送手段）
６３  チェンジャー
７３  ロックレバー（係止部材）
８５  押し部材
１０１  カムブロック（カム部材、係脱手段）
１０３  連結ブロック（被係止部）
１１３  ローラコンベア（ツールブロック移送手段）
１１５  ストッパ
１１９  アンロックブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003987146.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003987146.tif 000006
【図６】
0003987146.tif 000007
【図７】
0003987146.tif 000008
【図８】
0003987146.tif 000009