(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチ工具を複数搭載可能なカートリッジが少なくとも前後に２つ出入り自在な直線状の移載経路を有するプレスフレームと、このプレスフレームに設けられ、カートリッジに搭載されたパンチ工具を駆動するラムと、前記プレスフレームの前記直線状の移動経路内の複数のカートリッジを個別に移動可能であって加工に使用しているカートリッジとは独立して別のカートリッジを、前記移載経路に沿ってプレスフレーム内外に収納および排出可能とするカートリッジ移載手段と、前記プレスフレーム内に対して交換するカートリッジを各々格納する複数の格納部が配列された工具マガジンと、この工具マガジンの前記格納部の並びに沿って走行可能に設置された台車およびこの台車上に搭載され前記台車と前記プレスフレームの間でカートリッジの移載を行うカートリッジ交換機構を有するカートリッジ交換装置とを備えたパンチプレス。
【請求項２】
前記カートリッジ移載手段は、前記カートリッジに係脱自在に係合する係合部材が前記移載経路に沿って移動することによりカートリッジを移動させるものであり、この係合部材が前記移載経路の前後方向に並べて複数設けられている請求項１記載のパンチプレス。
【請求項３】
前記カートリッジ移載手段は、前記カートリッジに係脱自在に係合する係合部材が前記移載経路に沿って移動することによりカートリッジを移動させるものであり、前記移載経路および前記係脱部材の移動経路が直線経路である請求項１または請求項２記載のパンチプレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工具を支持する手段としてカートリッジを用いたカートリッジ式のパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カートリッジ式のパンチプレスは、工具を搭載したカートリッジを、プレスフレームに対して交換自在としたものであり、準備するカートリッジの数を増やすことで、使用できる工具の数が非常に多くなり、多彩な加工ができるという利点がある。
【０００３】
このようなカートリッジ式のパンチプレスにおいて、プレスフレーム内に出入り方向の前後に２つのカートリッジを収容できるようにしたものがある。プレスフレーム内でのカートリッジの移動は、２つのカートリッジを連結体で連結し、一緒に移動させるようにしている。プレスフレーム内でのカートリッジの移動は、機外と出し入れする場合に比べて簡単で、移動距離も短くて済むため、このようにプレスフレーム内に複数のカートリッジを持つことにより、カートリッジ交換が迅速に行え、生産性が向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例は、２つのカートリッジを連結して移動させるものであるため、１つのカートリッジを用いて加工している間は、残り１つのカートリッジも移動，排出が行えない。そのため、機外に対するカートリッジ交換の効率が悪く、生産性の向上が十分に図れない。
【０００５】
この発明の目的は、機外とのカートリッジ交換が効率良く行え、生産性の向上が図れるパンチプレスを提供することである。
こ発明の他の目的は、前後のカートリッジをより素早く移動可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、構造が簡単で、カートリッジ交換の時間も短くて済むものとすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のパンチプレスは、パンチ工具を複数搭載可能なカートリッジが少なくとも前後に２つ出入り自在な直線状の移載経路を有するプレスフレームと、このプレスフレームに設けられ、カートリッジに搭載されたパンチ工具を駆動するラムと、前記プレスフレームの前記直線状の移動経路内の複数のカートリッジを個別に移動可能であって加工に使用しているカートリッジとは独立して別のカートリッジを、前記移載経路に沿ってプレスフレーム内外に収納および排出可能とするカートリッジ移載手段と、前記プレスフレーム内に対して交換するカートリッジを各々格納する複数の格納部が配列された工具マガジンと、この工具マガジンの前記格納部の並びに沿って走行可能に設置された台車およびこの台車上に搭載され前記台車と前記プレスフレームの間でカートリッジの移載を行うカートリッジ交換機構を有するカートリッジ交換装置とを備えたものである。
この構成によると、プレスフレーム内のカートリッジを選択的に一つ用い、ラムによりそのカートリッジのパンチ工具を駆動して加工が行われる。このパンチ加工中に、カートリッジ移載手段は、加工に使用しているカートリッジとは独立して、別のカートリッジをプレスフレームの内外に収納および排出することができる。このようにパンチ加工中にカートリッジ交換が行えるため、機外とのカートリッジ交換が効率良く行え、生産性の向上が図れる。
【０００７】
この発明において、前記カートリッジ移載手段は、カートリッジに係脱自在に係合する係合部材が前記移載経路に沿って移動することによりカートリッジを移動させるものとしても良い。この場合に、上記係合部材は、上記移載経路の前後方向に並べて複数設けても良い。
このように、カートリッジの移載経路に沿って移動する係合部材でカートリッジを移動させる構成とすることにより、カートリッジ移載手段が簡単な構成ものとできる。また、上記係合部材は上記移載経路の前後方向に並べて複数設けるため、プレスフレーム内の複数のカートリッジを同時に移動させることもでき、前後のカートリッジをより素早く移動させることができる。
【０００８】
このように、前記カートリッジ移載手段が、係合部材を前記移載経路に沿って移動させるものである場合に、前記移載経路および前記係脱部材の移動経路を直線経路としても良い。このように、カートリッジ移載経路および係脱部材移動経路を直線経路とすることにより、カートリッジ移載手段の構成がより一層単になり、またカートリッジの交換時間も短縮される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。このパンチプレス１はカートリッジ式のものであり、プレスフレーム２の両側にテーブル３，４が設けられ、これらプレスフレーム２とテーブル３，４の並びと平行に、工具マガジン５およびカートリッジ交換装置６が設置されている。プレスフレーム２は、複数の工具を搭載したカートリッジ７を、プレスフレーム２の長手方向（Ｙ方向）に挿脱自在に設置すると共に、カートリッジ７のパンチ工具を駆動するプレスヘッド８を設置したものである。カートリッジ７は、パンチ工具を搭載したものと、ダイ工具を搭載したものとが上下に対向して配置され、プレスフレーム２に所定位置Ｑで固定して使用される。カートリッジ７は平面形状が矩形状とされている。プレスヘッド８は、カートリッジ７に搭載された任意の工具を選択するために、プレスフレーム２内におけるカートリッジ７の移動方向と同じ方向（Ｙ方向）に、所定範囲Ｌで移動可能とされる。
【００１０】
テーブル３，４には、テーブル上面で板材Ｗを移動させる板材送り手段１０，１１が設けられている。板材送り手段１０，１１は、各テーブル３，４に対してそれぞれ設けられている。これら板材送り手段１０，１１は、直交する２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）方向に板材Ｗの送りを可能としたものである。
工具マガジン５は、プレスフレーム２内に交換自在に設置するカートリッジ７を格納するものであり、各々１組の上下のカートリッジ７を格納する複数の格納部５ａが直線状に配列されている。
カートリッジ交換装置６は、工具マガジン５の格納部５ａの並びに沿って台車１２をレール１３上で走行可能に設置し、台車１２とプレスフレーム２の間でカートリッジ７の移載を行うカートリッジ交換機構１５を設けたものである。カートリッジ交換機構１５は、台車１２に搭載されたものである。台車１２は、上下１組または片方だけとなったカートリッジ７を、台車走行方向に並べて複数組載置可能とされている。
【００１１】
図２に示すように、上側のカートリッジ７には、複数のパンチ工具Ｔａが、カートリッジ７の進退方向（Ｙ方向）に並べて複列に設けられている。これらパンチ工具Ｔａは、カートリッジ７に昇降自在に支持されている。一部のカートリッジ７の一部のパンチ工具Ｔａａは、回転角度の変更が可能な回転割出工具とされている。下側のカートリッジ７（図３）には、上側のカートリッジ７の各パンチ工具Ｔａと対応してダイ工具（図示せず）が設置されている。
【００１２】
図３に示すように、プレスフレーム２は、側面開口２ａの形成によって側面形状がロ字状とされ、この側面開口２ａ内でテーブル３，４（図１）上の板材Ｗがプレスフレーム２内を通過可能である。
プレスヘッド８は、カートリッジ７のパンチ工具を駆動するラム３８を昇降させるパンチ駆動機構３９を搭載したものである。パンチ駆動機構３９は、軽量のものが好ましく、例えばサーボモータの回転をクランク機構等の直線往復動に変換させるものや、油圧式のもの等が使用される。プレスヘッド８は、プレスフレーム２に設けられたガイド３６に沿って、プレスフレーム２の長手方向（Ｙ方向）に進退自在に設置され、プレスヘッド進退装置３７により進退駆動される。プレスヘッド進退装置３７は、ボールねじ等の送りねじ３７ａとサーボモータ３７ｂとで構成されている。
【００１３】
プレスフレーム２には、上下のカートリッジ７，７をプレスフレーム２の長手方向に移動自在に案内する直線状の移載経路１７，１８と、これらカートリッジ７，７を移載経路１７，１８に沿って進退させるカートリッジ移載手段１９，２０とが設置されている。移載経路１７，１８は、それぞれ一対のガイド１７ａ，１８ａを平行に配置したものである。ガイド１７ａ，１８ａは、カートリッジ７の両側部を案内可能なように、各々２本が同レベルで平行に設けられている。これらガイド１７ａ，１８ａには直動軸受等が用いられる。移載経路１７，１８の一端は、カートリッジ７の出入りが自在とされ、プレスフレーム２に対するカートリッジ７の出入口２ｂを構成する。
【００１４】
上下の移載経路１７，１８には、カートリッジ７の配列の前側（出入口２ｂと反対側）に、工具回転手段搭載台３３が、カートリッジ７と同様に進退自在に設置され、かつカートリッジ移載手段１９，２０で移動可能とされている。工具回転手段搭載台３３は、カートリッジ７に搭載されたパンチ工具Ｔａおよびダイ工具のうち、割出工具を回転させる工具回転手段を搭載したものである。
【００１５】
上下のカートリッジ移載手段１９，２０は、前後のカートリッジ７に係脱自在に係合する係合部材２８Ａ，２８Ｂ，２９Ａ，２９Ｂが移載経路１７，１８に沿って移動することによりカートリッジ７を移動させるものである。各係合部材２８Ａ，２８Ｂ，２９Ａ，２９Ｂは、シリンダ装置等の係脱駆動手段でピン等の係合子をカートリッジ７の所定の被係合部３５（図４）に係脱自在に係合させるものとされている。被係合部３５は、カートリッジ７の側面に設けられた孔からなる。上下のカートリッジ移載手段１９，２０は、さらに回転工具搭載台３３に係合する係合部材３０Ａ，３０Ｂを有している。この係合手段３０Ａ，３０Ｂは、上記各係合部材２８Ａ，２８Ｂと同じ構成のものである。
【００１６】
上側の各係合部材２８Ａ，２９Ａ，３０Ａは、共通の走行体２４Ａに設置されており、走行体２４Ａは、カートリッジ７の移載経路１７に沿って設けられた移動経路２６Ａに、走行自在に設置されている。下側の各係合部材２８Ｂ，２９Ｂ，３０Ｂは、上側と同じく、共通の走行体２４Ｂに設置されており、走行体２４Ｂは、カートリッジ７の移載経路１８に沿って設けられた移動経路２６Ｂに、走行自在に設置されている。
上下の移動経路２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ直線状のガイドからなり、走行体２４Ａ，２４Ｂは直動軸受等を介して移動経路２６Ａ，２６Ｂに設置されている。これら走行体２４Ａ，２４Ｂは、ベルト，チェーン等の無端の巻掛体２３Ａ，２３Ｂに結合され、モータ等の駆動源２７Ａ，２７Ｂによる巻掛体２３Ａ，２３Ｂの回動駆動によって進退させられる。
【００１７】
プレスフレーム２内の上下のカートリッジ７は、パンチ加工に使用する所定の位置で、各々カートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂにより固定可能とされている。これらカートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂは、移載経路１７，１８に進退自在に設置されたカートリッジ７を進退不能に拘束するものである。カートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂは、係合部材２８Ａ〜３０Ｂと同様に、シリンダ装置およびピン等の係合子からなるものであっても、摩擦接触等でカートリッジ７を固定するものであっても良い。例えば、係合部材２８Ａ〜３０Ｂをカートリッジ７の片方の側面に係合させる場合、カートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂは、カートリッジ７の上記側面と反対側の側面に係合するものとされる。
【００１８】
移載経路１７，１８の奥側には、使用位置Ｑの奥側へ退避したカートリッジ７および工具回転手段搭載台３３を所定位置で固定する退避部固定手段３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂが設けられている。これら退避部固定手段３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂは、上記係合部材２８Ａ，２８Ｂと同じ構成のものであっても、別の構成のものであっても良い。また、退避部固定手段３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂは、カートリッジ７の係合部材２８Ａ〜３０Ｂによる係合側の側面と反対側の側面に係合するものとされる。
【００１９】
カートリッジ移載手段１９，２０の上下の進退用の駆動源２７Ａ，２７Ｂ、および各係合部材２８Ａ〜３０Ｂは、それぞれ独立して動作可能なものであり、カートリッジ移載手段１９，２０は、任意位置のカートリッジ７をそれぞれ独立して選択的に移動させることができる。これら駆動源２７Ａ，２７Ｂおよび各係合部材２８Ａ〜３０Ｂは、カートリッジ移載制御手段４０により制御される。カートリッジ移載制御手段４０は、このパンチプレスの全体を制御するコンピュータ式の制御装置の一部を構成するものである。
【００２０】
上記構成の動作を説明する。このパンチプレスは、図５（Ａ）に示すように、上下のカートリッジ７を移載経路１７，１８上で使用位置Ｑに移動させ、カートリッジ固定手段３４Ａ，３４Ｂで固定する。この固定されたカートリッジ７の任意のパンチ工具Ｔａ（図２）をラム３８で駆動し、パンチ工具Ｔａとこれに対応するダイ工具とで、板材Ｗに孔明け加工等のパンチ加工を行う。
通常は、プレスフレーム２の移載経路１７，１８内に２つずつカートリッジ７を収容しておき、前後２つのカートリッジ７を自由に使用位置Ｑに交換移動させてパンチ加工を行う。そのため、機外との間でカートリッジ交換する場合に比べて、迅速にカートリッジ交換して、多くのパンチ工具，ダイ工具を使用することができる。
【００２１】
工具回転手段搭載台３３は、使用位置Ｑのカートリッジ７が、回転割出工具Ｔａａ（図２）を搭載したものである場合にのみ用い、通常は図５（Ｂ）に示すように、移載経路１７，１８の前方に退避させ、退避部固定手段３２Ａ，３２Ｂ，で止めておく。
また、移載経路１７，１８の後側のカートリッジ７を使用する場合は、図５（Ｃ）に示すように、カートリッジ移載手段１９，２０により前側のカートリッジ７を使用位置Ｑよりも前側に退避させ、退避部固定手段３１Ａ，３１Ｂ（図３）で止めておく。
【００２２】
カートリッジ移載手段１９，２０は、各係合部材２８Ａ〜３０Ｂが独立して係脱駆動可能であり、パンチ加工中に自由に移動できる。そのため、図６（Ａ）に示すように、前後に並ぶいずれかのカートリッジ７を用いてパンチ加工を行っている間に、他のカートリッジ７をプレスフレーム２の内外に収納および排出することができる。このように、加工中に機外とカートリッジ交換できるため、効率良くカートリッジ交換することができる。
また、図６（Ｂ）に示すように、カートリッジ移載手段１９，２０は、各係合部材２８Ａ〜３０Ｂを同時に係合した状態で走行体２４Ａ，２４Ｂの走行が可能であり、前後に並ぶ複数のカートリッジ７を、同時に移動させることもできる。そのため、複数のカートリッジ７を同時に交換する場合に効率的に交換作業を行うことができる。カートリッジ移載手段１９，２０は、この実施形態では、複数のカートリッジ７の他に、工具回転手段搭載台３３も同時に移動させることができる。
【００２３】
図６（Ｃ）に示すように、上下のカートリッジ移載手段１９，２０は互いに独立して移動可能であり、下側のカートリッジ７だけを移動させることができる。また、上側のカートリッジ７だけを移動させることもできる。このような上下のカートリッジ移載手段１９，２０の単独移動も、パンチ加工中に行える。
このように、上下のカートリッジ移載手段１９，２０を独立して駆動できるため、例えば、上側のカートリッジ７をそのまま残し、クリアランスの異なるダイ工具の搭載された下側カートリッジ７を交換し、パンチ工具とダイ工具の組み合わせを、クリアランスの異なるものに変えてパンチ加工することができる。したがって、複数種類のクリアランスの加工が、１種類のパンチ工具で行え、工具準備個数が少なくて済む。また、例えば、上側カートリッジ７のパンチ工具が摩耗や損傷した場合に、互換性のある予備用のパンチ工具を搭載したカートリッジ７を別に準備しておくことで、上側カートリッジ７だけを交換し、ダイ工具はそのまま使用することができる。したがって、ダイ工具に比べてパンチ工具が損傷し易い場合や寿命が短い場合に、パンチ工具だけを複数準備しておくことにより、少ない工具数で損傷や寿命に迅速に対応することができる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明のパンチプレスは、パンチ工具を複数搭載可能なカートリッジが少なくとも前後に２つ出入り自在な直線状の移載経路を有するプレスフレームと、このプレスフレームに設けられ、カートリッジに搭載されたパンチ工具を駆動するラムと、前記プレスフレームの前記直線状の移動経路内の複数のカートリッジを個別に移動可能であって加工に使用しているカートリッジとは独立して別のカートリッジを、前記移載経路に沿ってプレスフレーム内外に収納および排出可能とするカートリッジ移載手段と、前記プレスフレーム内に対して交換するカートリッジを各々格納する複数の格納部が配列された工具マガジンと、この工具マガジンの前記格納部の並びに沿って走行可能に設置された台車およびこの台車上に搭載され前記台車と前記プレスフレームの間でカートリッジの移載を行うカートリッジ交換機構を有するカートリッジ交換装置とを備えたものであるため、機外とのカートリッジ交換が効率良く行え、生産性の向上が図れる。
前記カートリッジ移載手段を、前記カートリッジに係脱自在に係合する係合部材が前記移載経路に沿って移動することによりカートリッジを移動させるものとし、この係合部材を前記移載経路の前後方向に並べて複数設けた場合は、前後のカートリッジをより素早く移動させることができる。
前記カートリッジ移載手段が、前記カートリッジに係脱自在に係合する係合部材が前記移載経路に沿って移動することによりカートリッジを移動させるものである場合に、前記移載経路および前記係脱部材の移動経路を直線経路としたときは、構造がより簡単で、カートリッジ交換の時間も短くて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるパンチプレスの平面図である。
【図２】同パンチプレスのプレスフレーム部分を示す拡大破断平面図である。
【図３】同拡大側面図である。
【図４】同拡大破断正面図である。
【図５】同パンチプレスの動作状態の説明図である。
【図６】同パンチプレスの他の動作状態の説明図である。
【符号の説明】
１…パンチプレス
２…プレスフレーム
２ｂ…出入口
３，４…テーブル
５…工具マガジン
６…カートリッジ交換装置
７…カートリッジ
８…プレスヘッド
１０，１１…板材送り手段
１７，１８…移載経路
１９，２０…カートリッジ移載手段
１７ａ，１８ａ…ガイド
２４Ａ，２４Ｂ…走行体
２６Ａ，２６Ｂ…移動経路
２８Ａ，２８Ｂ…係合部材
２９Ａ，２９Ｂ…係合部材
３３…工具回転手段搭載台
３４Ａ，３４Ｂ…カートリッジ固定手段
３７…プレスヘッド進退装置
３８…ラム
Ｑ…使用位置
Ｔａ…パンチ工具
Ｗ…板材
【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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