(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
数字及び記号等を表す雌雄１組の金型がＸ軸方向に沿って複数組配列され，これらの金型によりナンバープレートの登録番号をプレスするプレス装置に前記金型を供給する金型供給装置において，このプレス装置からＹ軸方向に離れて設けられ，Ｘ軸方向に延びていると共に，金型箱内に，１０進法の個々の数値を表す雌雄１組の金型がＸ軸方向に番号順に等間隔で１列に並べられて格納される金型箱を備え，プレス装置と金型箱とを往復可能なベースに，金型箱から雌雄１組の金型を取り出してプレス装置に挿入する供給専用の第１ハンドと，プレス装置から雌雄１組の金型を取り出して金型箱に格納する格納専用の第２ハンドとが備えられ，前記第１ハンドと第２ハンドは金型箱にＸ軸方向に並べられた金型の２組分離れた間隔でＸ軸方向に離れていると共に，この２組のハンドはそれぞれ伸縮可能であり，これらの２組のハンドは，前記ベースが金型箱側にあるとき，前記第１ハンドが金型を把持して取り出すと共に，第２ハンドがプレス装置から取り出した金型を金型箱に格納し，前記ベースが前記開状態のプレス装置側に移動したとき，はじめに第２ハンドが交換する金型を把持して取り出し，次に第１ハンドが把持した金型をプレス装置側に供給するように制御されることを特徴とする金型供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，矩形などにカットされた金属板に，個々の車両等の登録番号等を変更しつつ連続的に打ち出してゆく金型供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，金型供給装置には，ナンバープレートとなる矩形のアルミ板を開いた状態にある一対のプレス用金型の間に挿入して位置を決め，一対のプレス金型を閉じて車両の登録番号を刻印しているものが知られている。
【０００３】
このナンバープレートのプレス装置では，文字，数字等の登録番号を構成するための必要な文字列の金型を固定側及び可動側の押圧板に保持させて開いておき，この金型間にアルミ板を搬入して位置決めを行った後，前記金型を閉じてナンバープレートのプレスを行っている。１枚のナンバープレートのプレスが終わった後には，金型を開いてプレス済みのナンバープレートを金型間から取り外し，さらに所定の格納箱に収納する。他方，古い金型を固定側及び可動側の押圧板から交換した後に，新しい金型を固定側及び可動側の押圧板にセットし，新しい金型を開いた状態にすると共に，新しいナンバープレートのアルミ板を取り出して新しい金型の間に搬入位置決めし，金型によるプレスを行う工程を繰り返して多数のナンバープレートのプレスを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，ナンバープレートは車両の前後一対のナンバープレートが同一であるだけで，一つ一つの車両のナンバープレートはすべて異なっているため，プレス金型の交換を頻繁に行わなければならない。従来，この金型の交換は手作業で行っているため，ナンバープレートのプレス効率が向上できない問題がある。
【０００５】
そこで，この金型の交換作業をロボットハンドにより行う研究がなされているが，ナンバープレートが連番であり，登録番号が最小桁の番号から順次増加してゆくときには，例えば１の位の数字が１枚ずつ（１の車両につき１枚のナンバープレートの場合）増えてゆく。
【０００６】
従って，１０の位，１００の位，１０００の位はそれぞれの桁上がりが生ずるまでは共通である。このため，この共通な文字の金型を押圧板に残しておき，効率よく金型の交換を行うのが望ましいと共に，ロボットハンドがプレス金型と金型収納箱とを往復するときに，プレス金型から使用済みの金型を金型収納箱に戻し，金型収納箱から新しい金型を取り出してプレス金型に送る動作をより効率的に行ってプレス時間を短縮化したいというのが人情である。
【０００７】
本発明の金型供給装置は，このような問題に着眼してなされたものであり，金型供給装置の金型交換作用をより効率的なものにすることにより，ひいてはナンバープレートの生産量を増大することを目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る金型供給装置は、数字及び記号等を表す雌雄１組の金型がＸ軸方向に沿って複数組配列され，これらの金型によりナンバープレートの登録番号をプレスするプレス装置に前記金型を供給する金型供給装置において，このプレス装置からＹ軸方向に離れて設けられ，Ｘ軸方向に延びていると共に，金型箱内に，１０進法の個々の数値を表す雌雄１組の金型がＸ軸方向に番号順に等間隔で１列に並べられて格納される金型箱を備え，プレス装置と金型箱とを往復可能なベースに，金型箱から雌雄１組の金型を取り出してプレス装置に挿入する供給専用の第１ハンドと，プレス装置から雌雄１組の金型を取り出して金型箱に格納する格納専用の第２ハンドとが備えられ，前記第１ハンドと第２ハンドは金型箱にＸ軸方向に並べられた金型の２組分離れた間隔でＸ軸方向に離れていると共に，この２組のハンドはそれぞれ伸縮可能であり，これらの２組のハンドは，前記ベースが金型箱側にあるとき，前記第１ハンドが金型を把持して取り出すと共に，第２ハンドがプレス装置から取り出した金型を金型箱に格納し，前記ベースが前記開状態のプレス装置側に移動したとき，はじめに第２ハンドが交換する金型を把持して取り出し，次に第１ハンドが把持した金型をプレス装置側に供給するように制御されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項１の金型組み込み装置によれば，
ナンバープレートの登録番号の最下位の桁を１から始めようとするとき，第１ハンドが金型箱から数字１の金型を取り出す。このとき，第２ハンドは収縮状態しているが，第２ハンドがその前にプレス装置の最下位桁に入っていた金型を把持しているときは，取り出した金型をその数字の位置に返納する。
【００１０】
プレス装置の最下位桁の数字１の金型を数字２の金型に変更するとき，第２ハンドがまず数字１の金型を開状態のプレス装置から抜き取り，第１ハンドが数字２の金型をプレス装置にセットする。
【００１１】
数字１の金型を把持した第２ハンドが金型箱側に移動すると，第１ハンドが数字３の金型の格納位置に位置しているので，第１ハンド第２ハンドを共に伸ばすと，第１ハンドは数字３の金型を把持でき，第２ハンドは数字１の金型を金型箱に格納できる。
【００１２】
ナンバープレートの登録番号が途中で桁上がりするときは，第１ハンドが金型を取り出す動作と，第２ハンドが金型を献納する動作を同時に行えないので，いずれかを行った後に，金型供給装置をＸ軸方向に移動させて連続作業を行う。連続番号が完了したら，制御装置の命令するところにより，ランダムな数字の金型の入れ替えを行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に，本発明の好ましい実施形態にかかる金型供給装置を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１はプレス装置と金型供給装置の平面的な配列構成を示す。この実施形態のプレス装置Ｐには，図４に示すように，数字及び記号等を表す雌雄１組の金型ＭＰ１〜ＭＰ４がＸ軸方向に沿って複数組配列され，これらの金型Ｍ１〜Ｍ４によりナンバープレートの登録番号をプレスする。金型供給装置１は，このプレス装置ＰからＹ軸方向に離れて設けられ，図２〜図４に示すように，Ｘ軸方向に延びている金型箱ＭＢを備えている。金型箱ＭＢ内には，１０進法の個々の数値を表す雌雄１組の金型Ｍ１〜Ｍ０がＸ軸方向に番号順に１列に等間隔で並べられて格納されている（図４参照）。
【００１５】
金型供給装置１のベース２には，Ｘ軸方向に伸びるホルダ３が固定され，ホルダ３にＸ軸方向に伸びるガイド板４が固定されている。ガイド板４の内部には図示しないサーボモータにより回転されるスクリューロッド５が回転可能に保持されている。スクリューロッド５をＸ軸方向に変位させるサーボモータは，図５に示すようなタイミングチャートによりベース７をＸ軸方向に移動させる。ガイド板４の上方にはスライド板６が摺動可能に保持されている。ガイド板４の上面部にはＸ軸方向に伸びる長孔４Ａが形成され，スライド板６の下面にはガイド板４内に突出するナット部が形成されている。ナット部はスクリューロッド５に螺着され，スクリューロッド５の回転によりナット部と一体のスライド板６はＸ軸方向に移動する。
【００１６】
スライド板６には，図２に示すように，Ｙ軸方向（図２の左右方向）に伸びるベース７が固定して搭載されている。ベース７の上面部には，Ｙ軸方向にスライド可能なベース９が搭載されている。ベース９の下面にはＹ軸方向に伸びるガイドロッド９Ａが突設されており，ガイドロッド９Ａはベース７上面に平行に伸びる一対のガイドブロック７Ａと，同じく平行に伸びる一対のガイドブロック７Ｂの間を摺動する。ベース７のプレス装置と反対側の先端部にはエアシリンダ１０が固定され，エアシリンダ１０のシリンダロッド１１の伸縮によりベース９はＹ軸方向にスライドする。このエアシリンダ１０によるＹ軸方向のベース９のスライドは，金型箱ＭＢとプレス装置Ｐとの間を往復して金型を供給，返却するために行われる。上のベース９の側部にはストッパ１２Ａ，１２Ｂが突設され，下側のベース７にはストッパ１２Ａ，１２Ｂを受けるストッパ１３Ａ，１３Ｂが突設されている。ベース９のプレスＰ装置側の先端部には逆Ｌ字状のブラケット８が一対平行に突設されている。
【００１７】
図１に示すように，並列的に配列された一対のブラケット８，８の先端部８Ａ，８Ａには軸１８が回転自在に保持されている。軸１８のブラケット８，８間の部位にはエルボー型のアーム１７が固定されており，このアーム１７の下端部にシリンダロッド１６の先端部が回動自在に軸支されている。シリンダロッド１６のエアシリンダ１５はベース９の後端部に並列的に突設された軸受け板１４，１４に回動自在に保持されている。アーム１７は，シリンダロッド１６が伸びたときに軸１８と一体固定されたベース１９Ｒ，１９Ｒを水平に向かせ，シリンダロッド１６が収縮したときにベース１９Ｒ，１９Ｒを垂直下方に向かせる。
【００１８】
このベース１９Ｒ，１９Ｒには，図１に示すように，金型箱ＭＢからプレス装置Ｐ側に金型を供給する第１ハンドＨ１と，プレス装置Ｐから金型を取り出して金型箱ＭＢに返納する第２ハンドＨ２が設けられる。第１ハンドＨ１と第２ハンドＨ２は同一構成であるので，図２に表れる第２ハンドＨ２側の構成を説明する。
【００１９】
ベース１９Ｒにはエアシリンダ２０Ｒが固定して取り付けられており，エアシリンダ２０Ｒのシリンダロッド２１Ｒの先端部にプレート２２Ｒが取り付けられている。プレート２２Ｒにはシリンダロッド２１Ｒの陰になるガイドロッド２２ＲＡがシリンダロッド２１Ｒと平行に取り付けられ，ベース１９Ｒにはプレート２２Ｒのガイドロッド２２ＲＡを保持して案内するガイドロッド１９ＲＡがシリンダロッド２１Ｒと平行に取り付けられている。これにより，プレート２２Ｒはシリンダロッド２１Ｒの長手方向にスライド移動する。
【００２０】
第２ハンドＨ２側のプレート２２ＲＡには，雌雄１組の金型を把持する上下一組のエアシリンダ２３ＲＡが固定されている。第２ハンドＨ２のプレート２２ＲＢには上下１組のエアシリンダ２３ＲＢが設けられている。エアシリンダ２２ＲＡ，２２ＲＢはＸ軸方向において間隔をあけて左右一対設けられている。尚，ベース１９Ｒ，１９Ｌの先端部はプレート１９Ｂにより連結されている。エアシリンダ２３ＲＡ，２３ＲＡはプレス装置Ｐから金型箱ＭＢ側に金型Ｍを返却する返却専用の第２ハンドＨ２を構成するためのものである。エアシリンダ２３ＬＡ，２３ＬＢは，金型箱ＭＢからプレス装置Ｐへ金型Ｍを供給するための供給専用の第１ハンドＨ１を構成するためのものである。
【００２１】
プレート２２ＲＡに固定されたエアシリンダ２３ＲＡのシリンダロッド２４Ｒはプレート２２Ｒを貫通している。シリンダロッド２４Ｒの基部側には先端部が細く基部側が太い円錐台形状のラバーチューブ２５Ｒが装着され，ラバーチューブ２５Ｒはシリンダロッド２４Ｒの先端部とプレート２２Ｒに固定されたボス２６Ｒの間に挟まれている。シリンダロッド２４Ｒが収縮すると，ラバーチューブ２５Ｒが金型の端面に開口された挿入穴内で膨らんで金型を把持し，シリンダロッド２４Ｒが伸びるとラバーチューブ２５Ｒが通常の形に復帰して金型が抜けるようになっている。
【００２２】
ベース２の上には金型箱ＭＢがレール２７に搭載されて配設され，金型箱ＭＢはエアシリンダ２８の伸縮制御によりＹ軸方向にスライド移動する。
【００２３】
この実施形態の金型供給装置１では，プレス装置Ｐと金型箱ＭＢとを往復可能なベース１９Ｒ，１９Ｌに，金型箱ＭＢから雌雄１組の金型Ｍを取り出してプレス装置Ｐに挿入する供給専用の第１ハンドＨ１と，プレス装置Ｐから雌雄１組の金型Ｍを取り出して金型箱ＭＢに格納する格納専用の第２ハンドＨ２とが備えられている。第１ハンドＨ１と第２ハンドＨ２は１組の金型Ｍを間に挟むことが可能な間隔でＸ軸方向に離れ，シリンダロッド２１Ｒ，２１Ｌによりそれぞれ伸縮可能である。
【００２４】
２組のハンドＨ１，Ｈ２は，ベース１９Ｒ，１９Ｌが金型箱ＭＢ側にあるとき，第１ハンドＨ１が金型Ｍを把持して取り出すと共に，第２ハンドＨ２がプレス装置Ｐから取り出した金型Ｍを離して金型箱ＭＢに格納する。ベース１９が開状態のプレス装置Ｐ側に移動したとき，はじめに第２ハンドＨ２が交換する金型Ｍを把持して取り出し，次に第１ハンドＨ１が把持した金型Ｍをプレス装置Ｐ側に供給するように制御される。
【００２５】
【金型供給装置の動作の説明】
次に，図５のタイミングチャートを用いて，この金型供給装置の主要動作の制御について概略説明する。
【００２６】
まず，初期状態において，プレス装置Ｐは開状態であり，プレス装置Ｐ内の金型固定機構は解放状態にある。この実施形態では，初期状態のとき，ベース７は金型供給用の第１ハンドＨ１が金型箱ＭＢの金型１の上におり，アーム１７を回動させるシリンダロッド１６は短縮状態であり，第１ハンドＨ１のシリンダロッド２１Ｌは短縮状態，第２ハンドＨ２のシリンダロッド２１Ｒも短縮状態であり，チャック用のシリンダロッド２４Ｌ，２４Ｒは伸長状態である。
【００２７】
先ず，金型箱ＭＢから数字１の金型Ｍ１を取り，順次金型の数字がＭ２，Ｍ３・・・と増えてゆく過程を説明する。金型Ｍ１を金型箱ＭＢから取り出すとき，スウィング用のシリンダロッド１６を短縮化し，搬入用エアシリンダ２１Ｌを伸ばた後，チャック用シリンダロッド２４Ｒを短縮化して金型１を把持する。金型１の把持の後，シリンダロッド２１Ｌを短縮させる。これにより，金型Ｍ１の取出ができたことになる。
【００２８】
金型Ｍ１を取り出したら，スウィング用のシリンダロッド１６を伸ばし，Ｘ軸サーボによりベース７をプレス装置Ｐの金型搬入位置ＰＳ（ＩＮ）の位置まで移動させ，エアシリンダ１０を伸ばしてベース９をＹ軸方向に移動させる。これにより，金型Ｍ１はプレス装置Ｐの第１桁の金型挿入スロットの正面に位置する。ここで，シリンダロッド２１Ｌを伸ばし，続いてプレス装置Ｐの金型固定機構で金型Ｍ１をロックし，シリンダロッド２４Ｌを伸ばしてシリンダロッド２１Ｌを短くすると，金型Ｍ１がプレス装置Ｐに固定される。プレス装置Ｐに金型Ｍ１が固定されたら，プレス装置Ｐは閉じられてプレスが行われる。
【００２９】
金型供給装置はシリンダロッド２１Ｌを短くした後，エアシリンダ１０がベース７を金型箱ＭＢ側に移動させ，さらにＸ軸サーボがベース７を金型箱ＭＢの金型Ｍ２の上に位置させる。金型箱ＭＢの金型Ｍ２の上にベース７を位置させたら，スイング用エアシリンダ１５を短くし，搬入用エアシリンダ２０Ｌのシリンダロッド２１Ｌを伸ばして，チャック用シリンダロッド２４Ｌを金型Ｍ２の把持用の穴に挿入する。次に，シリンダロッド２４Ｌを短くして金型Ｍ２を把持し，シリンダロッド２１Ｌを短くする。これにより，金型Ｍ２が金型箱ＭＢから取り出される。
【００３０】
金型箱ＭＢから金型Ｍ２が取り出されたら，スイング用シリンダロッド１６を伸ばすと，第１ハンドＨ１及び第２ハンドＨ２が水平を向く。次に，Ｘ軸方向サーボを駆動してベース９をプレス装置Ｐの金型装着スロットに返却用の第２ハンドＨ２のシリンダロッド２４Ｒが位置する位置ＰＳ（ＯＵＴ）に移動させ，エアシリンダ１０を伸ばし，さらに第２ハンドＨ２のシリンダロッド２１Ｒを伸ばす。これにより，第２ハンドＨ２のシリンダロッド２４Ｒが金型Ｍ１の把持穴に挿入される。次に，シリンダロッド２４Ｒを収縮させて金型Ｍ１を把持し，金型固定機構のロックを解除し，返却用エアシリンダ２０Ｒのシリンダロッド２１Ｒを収縮させると，プレス装置Ｐから金型Ｍ１が取り出される。プレス装置Ｐから金型Ｍ１が取り出されたら，Ｘ軸サーボを駆動してシリンダロッド２４Ｌの先端がプレス装置Ｐの金型挿入スロットの正面に位置させるようにベース９を移動させる（ＰＳ（ＩＮ））。ベース９をＰＳ（ＩＮ）の位置に位置させたら，搬入用の第１ハンドＨ１のシリンダロッド２１Ｌを伸ばし，金型固定機構で金型Ｍ２をロックし，チャック用のシリンダロッド２４Ｌを伸ばして，シリンダロッド２１Ｌを収縮させると，プレス装置Ｐに金型Ｍ２がロックされる。
【００３１】
次にエアシリンダ１０を収縮させてベース９をＹ軸方向に沿って金型箱ＭＢ側に位置させ，Ｘ軸サーボによりベース７を金型箱ＭＢのＭ３の位置に位置させる。ベース７を金型Ｍ３の位置ＭＢ（Ｍ３）に位置させると，第１ハンドＨ１のチャック用シリンダロッド２４Ｌは金型Ｍ３の把持穴の上に位置し，第２ハンドＨ２のシリンダロッド２４Ｒは金型Ｍ１のあった位置に位置する。シリンダロッド２１Ｒを伸ばし，シリンダロッド２４Ｒを伸ばした後再度シリンダロッド２１Ｒを収縮させると，金型Ｍ１が金型箱ＭＢの元の場所に戻される。ここで，同時にシリンダロッド２１Ｌを伸ばし，シリンダロッド２４Ｌを収縮させ，シリンダロッド２１Ｌを収縮させると，第１ハンドＨ１に金型Ｍ３が把持され，第２ハンドＨ２があいた状態になる。
【００３２】
以下，金型Ｍ２をプレス装置Ｐから取り外し，代わりに新しい金型Ｍ３をプレス装置Ｐに装着する工程は前述の金型Ｍ１，Ｍ２の場合と同様であるので，その説明を援用する。金型の数字の連続番号が途中でとぎれた場合には，金型供給装置のコントロールユニットにメモリされたナンバープレート作成番号に基づいてＸ軸サーボモータに所定位置に移動するように，命令が出される。また，桁上がりした場合も，上位桁の数字金型を変換して下位桁の数字交換を行う。プレス装置Ｐにおける金型の交換の場合には，第２ハンドＨ２でプレス装置Ｐの金型を取出，第１ハンドＨ１で金型箱から持ってきた新たな金型Ｍをプレス装置Ｐに供給するので，Ｘ軸方向の動きが増えるが，金型の交換はスピードアップされる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の請求項１の金型供給装置によれば，ナンバープレートの登録番号が連続番号で何枚か続くとき，金型箱における金型の返却と取出を同時に行うことができ，また，第１ハンドと第２ハンドのＸ軸方向の離間距離が金型の２組分離れているだけであるので，プレス装置側においてＸ軸方向に移動させるだけで，金型の取出と金型の装着とが行え，プレス装置側での金型の交換時間の短縮化できる。ナンバープレートのプレス加工を早く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はプレス装置と金型供給装置の平面的な配列構成を示す。
【図２】図２はこの実施形態の金型供給装置の側面構成を示す。
【図３】図３は実施形態の金型供給装置の金型把持・返納動作を示す。
【図４】図４はこの実施形態の金型供給装置のスライド動作の概略を示す。
【図５】図５はこの実施形態の金型供給装置の金型交換に関わる主要動作の概略を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１    金型供給装置
１７  エルボーアーム
１９Ｒ，１９Ｌ  シリンダロッド
２２Ｒ，２２Ｌ  プレート
２４Ｒ，２４Ｌ  シリンダロッド
２５Ｒ，２５Ｌ  ラバーチューブ
Ｈ１  第１ハンド
Ｈ２  第２ハンド
３１
【図１】
0003929534.tif 000002
【図２】
0003929534.tif 000003
【図３】
0003929534.tif 000004
【図４】
0003929534.tif 000005
【図５】
0003929534.tif 000006