(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型ホルダとしての上部タレットの外径よりも下部タレットの外径を大きく構成し、かつ下部タレットの加工位置の反対側の上方を開放したタレットパンチプレスの金型ホルダに装着された上金型と下金型を保持して自動で交換する自動金型交換装置と、この自動金型交換装置により保持された前記上金型と下金型を所望の角度に回転させる金型回転機構と、前記上金型および下金型を加工プログラムに基づく指令金型角度に回転すべく前記金型回転機構に金型角度変更指令を発する金型角度変更指令部と、変更後の金型角度を金型角度データとして記憶しておく金型角度データ記憶部と、を備えているパンチプレスにおける金型角度変更システムにおいて、前記金型回転機構は、前記自動金型交換装置におけるパンチ用チェンジャアーム及びダイ用チェンジャアームにそれぞれ備えた上下シリンダによって上下動されるパンチクランパ、ダイクランパにそれぞれ備えられており、前記パンチ用チェンジャアームは伸縮自在な構成であることを特徴とするパンチプレスにおける金型角度変更システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上金型と下金型を所望の角度に回転させて、上金型と下金型との協働によりワークに加工を行うパンチプレスにおける金型角度変更方法および金型角度変更システム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の角度を制御的に変更する場合としては、以下に示すような方法がある。
【０００３】
オートインデックスの場合には、サーボモータにより金型を回転させて、エンコーダパルスにより現在位置をカウントして算出する。この場合には、金型使用後に必ず最初の角度（０度）に戻す。
【０００４】
あるいは、作業者が手動により金型の角度を変える場合には、角度変更後に変えた角度をＮＣ装置に手動で入力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のオートインデックスの場合には、使用後に必ず最初の角度に戻さねばならず、回転速度が遅い場合には加工タクトが低下してしまうという問題がある。また、位置情報を得るためにサーボモータ等の高価な装置を用いる必要があるため、装置全体のコストアップを招くという問題がある。
【０００６】
また、前述した作業者が手動により角度を変える場合には、角度変更後に、変えた角度を手動によりＮＣ装置に入力しなければならないため、入力ミスや入力忘れ等が発生するおそれがあるという問題がある。
【０００７】
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、金型角度を自動で正確に変更すると共に、金型使用後に金型の角度を戻す必要がなく加工時間の短縮を図ることのできるパンチプレスにおける金型角度変更方法および金型角度変更システムを提供することにある。
【０００８】
【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、本発明は、金型ホルダとしての上部タレットの外径よりも下部タレットの外径を大きく構成し、かつ下部タレットの加工位置の反対側の上方を開放したタレットパンチプレスの金型ホルダに装着された上金型と下金型を保持して自動で交換する自動金型交換装置と、この自動金型交換装置により保持された前記上金型と下金型を所望の角度に回転させる金型回転機構と、前記上金型および下金型を加工プログラムに基づく指令金型角度に回転すべく前記金型回転機構に金型角度変更指令を発する金型角度変更指令部と、変更後の金型角度を金型角度データとして記憶しておく金型角度データ記憶部と、を備えているパンチプレスにおける金型角度変更システムにおいて、前記金型回転機構は、前記自動金型交換装置におけるパンチ用チェンジャアーム及びダイ用チェンジャアームにそれぞれ備えた上下シリンダによって上下動されるパンチクランパ、ダイクランパにそれぞれ備えられており、前記パンチ用チェンジャアームは伸縮自在な構成であることを特徴とするものである。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１を参照して、金型角度変更システム１の構成について説明する。この金型角度変更システム１では、加工プログラムを実行するプログラム実行部３と、このプログラム実行部３から送られてくる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の一例としてのタレットパンチプレス５を制御するＮＣ部７と、このＮＣ部７からの指令により加工に使用する金型の角度変更を行う自動金型交換装置であるＡＴＣ部９と、前記タレットパンチプレス５に装着されている金型の金型角度を記憶する金型角度データ記憶部１１等を有している。
【００１８】
前記ＮＣ部７には、金型の目標角度と現状の金型角度とを比較する金型角度比較部１３、この金型角度比較部１３により目標角度と現状の金型角度とを比較した結果金型の角度変更が必要か否かを判断する金型角度変更判断部１５と、この金型角度変更判断部１５が金型角度の変更が必要であると判断した場合に、ＡＴＣ９に金型角度の変更を指令する金型角度変更指令部１７と、前述のプログラム実行部３からの指令によりタレットパンチプレス５を制御して加工を行わせる加工指令部１９と、現状の金型角度を金型角度データ記憶部１１に記憶させるべく指令する金型角度記憶指令部２１等を備えている。
【００１９】
図３および図4を参照するに、このタレットパンチプレス５では、フレーム２３の中央部における上部フレーム２５と下部フレーム２７の間にギャップＧを備えている。このギャップＧには、上部フレーム２５に回転自在に支持される金型ホルダとしての上部タレット２９と、下部フレーム２７に回転自在に支持され前述の上部タレット２９の外径よりも大径の金型ホルダとしての下部タレット３１を有している。
【００２０】
従って、下部タレット３１の図３中の右側部分（加工位置Ｋと反対側）は上部タレット２９からはみ出して上方が開放されて、ＡＴＣ部９による金型交換を容易なものとしている。
【００２１】
上部タレット２９には複数のパンチＰが装着され、下部タレット３１には複数のダイＤが装着されている。上部タレット２９および下部タレット３１は同期して回転され、所望の加工を行うためのパンチＰとダイＤを加工位置Ｋに割り出す。加工位置Ｋの上方には、パンチＰを打撃するためのストライカ３３を備えた油圧シリンダ３５が設けられている。
【００２２】
一方、ギャップＧにおける図３中下部タレット３１の左側には、加工されるワークＷを支持する加工テーブル３７が設けられており、中央部の固定テーブル３７Ｆと、この固定テーブル３７Ｆの左右両側（図４中上下両側）においてＹ軸方向へ移動自在の可動テーブル３７Ｍを有している。
【００２３】
前記固定テーブル３７Ｆを跨いで左右の可動テーブル３７Ｍを連結するキャレッジベース３９が、Ｙ軸方向に往復移動自在に設けられており、Ｙ軸モータ４１によりＹ軸方向へ移動・位置決め自在となっている。
【００２４】
また、前記キャレッジベース３９には、ワークＷを把持する複数のワーククランパ４３を備えてＸ軸方向（図４中上下方向）へ移動・位置決め自在のキャレッジ４５を有している。
【００２５】
上記構成により、ＮＣ部７の加工指令部１９からの指令により、上部タレット２９および下部タレット３１を回転させて、所望の加工を行うためのパンチＰとダイＤを加工位置Ｋに割り出す。次に、ワークＷをワーククランパ４３により把持して、加工指令部１９からの指令により、キャレッジ４５をＸ軸方向へ移動させると共に、キャレッジベース３９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、加工指令部１９からの指令により、油圧シリンダ３５によりストライカ３３を下降させてパンチＰを打圧し、パンチＰとダイＤの協働によりワークＷにパンチング加工を行う。
【００２６】
タレットパンチプレス５の図３中右側には、上下部タレット２９、３１に装着されている金型の交換および角度変更を行うＡＴＣ部９が設けられており、このＡＴＣ部９の図３中さらに右側には、多数のパンチＰやダイＤを収納しているツールマガジン４７を有している。
【００２７】
なお、上部タレット２９に対する金型交換位置ＣＰにおける下部タレット３１の下側には、上部タレット２９に装着されているパンチＰを押し上げるシリンダ４９が設けられており、下部タレット３１に対する金型交換位置ＣＤにおける下部タレット３１の下側には、下部タレット３１に装着されているダイＤを押し上げて取外すためのシリンダ５１が設けられている。
【００２８】
図５を併せて参照するに、このＡＴＣ部９は、モータ５３により回転割出し自在のポスト５５の両側（図５において左右両側）に、一対の長尺で伸縮自在のパンチ用チェンジャアーム５７と、このパンチ用チェンジャアーム５７の下側に一対の短尺のダイ用チェンジャアーム５９を有している。
【００２９】
パンチ用チェンジャアーム５７はシリンダ６１により伸縮自在となっており、パンチ用チェンジャアーム５７の先端には、上部タレット２９に装着されているパンチＰを保持するパンチクランパ６３が上下シリンダ６５により上下方向に移動自在に設けられると共に、保持したパンチＰを所望の角度だけ回転させてパンチＰの角度の変更を行うべくパンチクランパ６３を回転させるための金型回転機構としてのパンチ回転機構６７を有している。
【００３０】
同様にして、ダイ用チェンジャアーム５９の先端には、下部タレット３１に装着されているダイＤを保持するダイクランパ６９が上下シリンダ７１により上下方向に移動自在に設けられると共に、保持したダイＤを所望の角度だけ回転させてダイＤの角度の変更を行うべくダイクランパ６９を回転させるための金型回転機構としてのダイ回転機構７３を有している。
【００３１】
上記構成により、ＡＴＣ部９は、金型交換時においては、パンチクランパ６３がパンチＰを上部タレット２９から取り外し、ダイクランパ６９が下部タレット３１からダイＤを取り外して、上下シリンダ６５、７１により上昇すると共に、モータ５３によりポスト５５を回転させて、パンチＰおよびダイＤをツールマガジン４７の所定の場所に格納する。あるいは、ツールマガジン４７から所望のパンチＰおよびダイＤを取り出して、上部タレット２９または下部タレット３１に装着する。
【００３２】
一方、金型角度変更時には、ＡＴＣ部９のパンチクランパ６３によりパンチＰを上部タレット２９から上方へ取り外して、パンチクランパ６３をパンチ回転機構６７により所望の角度だけ回転させると共に、ダイクランパ６９が下部タレット３１からダイＤを上方へ取り外して、ダイクランパ６９をダイ回転機構７３により所望の角度だけ回転させる。
【００３３】
なお、前記パンチ回転機構６７およびダイ回転機構７３に、各々ロータリーエンコーダのような回転角度検出手段としてのパンチ回転角度検出手段７５およびダイ回転角度検出手段７７を設けることもできる。この場合には、現状すなわち変更後のパンチＰおよびダイＤの回転角度は、各回転角度検出手段７５、７７により検出することができる。
【００３４】
ツールマガジン４７では、モータ７９によりポスト８１が回転自在に設けられており、このポスト８１両側にはパンチＰを保持するパンチ用アーム８３とダイＤを保持するダイ用アーム８５が上下に設けられている。また、ルーツマガジン４７からパンチＰを出し入れする位置の下方には、パンチ押出用のシリンダ８７が設けられており、ダイＤを出し入れする位置の下方には、ダイ押出用のシリンダ８９が各々設けられている。
【００３５】
従って、ツールマガジン４７から所望のパンチＰおよびダイＤを取り出す際には、モータ７９によりポスト８１を回転させて、パンチ用アーム８３に保持されているパンチＰおよびダイ用アーム８５に保持されているダイＤをＡＴＣ部９に受け渡す位置に移動させ、シリンダ８７、８９によりパンチＰおよびダイＤを押し上げ、このパンチＰおよびダイＤをＡＴＣ部９のパンチクランパ６３およびダイクランパ６９により保持する。
【００３６】
次に、図２を参照して、この発明に係る金型角度変更方法について説明する。
まずスタートしたら（ステップＳＳ）、プログラム実行部３が加工プログラムに基づいて金型角度の変更をＮＣ部７に指令し（ステップＳ１）、ＮＣ部７の金型角度比較部１３が目標角度と現状における金型角度とを比較する（ステップＳ２）。
【００３７】
そして、金型角度変更判断部１５が金型角度を変更する必要がある否かを判断し、金型角度を変更する必要があると判断された場合には（ステップＳ３）、ＮＣ部７の金型角度変更指令部１７がＡＴＣ部９に変更角度を指令し、パンチ回転機構６７およびダイ回転機構７３によりパンチＰおよびダイＤを回転させて金型角度の変更を実行する（ステップＳ４）。
【００３８】
そして、変更した金型の角度データを、金型角度記憶指令部２１からの指令により金型角度データ記憶部１１に記憶して（ステップＳ５）、終了する（ステップＳＥ）。一方、ステップＳ３において、金型角度変更判断部１５により金型角度の変更が必要でないと判断された場合には、そのまま終了する（ステップＳＥ）。
【００３９】
以上の結果から、金型の角度を変更して加工を行った後に、元の角度（0度）に戻す必要がないため、加工時間を短縮化を図ることができる。また、使用後に作業者が変更後の金型角度を手で入力する必要がないため、入力ミスや入力忘れ等の人為的ミスを回避することができる。
【００４０】
また、ＡＴＣ部９により金型を上下部タレット２９、３１から取外して角度を変更した後に上下部タレット２９、３１に戻すので、オートインデックスのない金型でも、容易に自動で所望の角度に変更することができる。さらに、金型角度を変更するためにサーボモータのような高価な装置を用いる必要がないため、装置のコストアップを避けることができる。
【００４１】
なお、パンチ回転角度検出手段７５により検出されたパンチ角度およびダイ回転角度検出手段７７により検出されたダイ角度を、金型角度データとして金型角度データ記憶部１１に記憶するようにしても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金型ホルダに装着された上金型と下金型との協働でパンチング加工を行う際に、上金型および下金型の角度を変更する必要がある場合には、自動金型交換装置が、上金型および下金型を金型ホルダから取り出し、金型回転機構が取り出された状態の上金型および下金型を加工プログラムに基づいて指令される指令金型角度に回転させ、その後金型ホルダに戻すので、自動で必要な金型角度変更を行い、作業者による人為的なミスを防止して加工精度を向上させることができる。また、変更後の金型角度を金型角度データとして記憶しておき、以後の加工においてはこの金型角度データに基づいて金型角度の変更を行うので、加工後に上金型および下金型を角度変更前の角度に戻す必要がなく、加工の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るパンチプレスにおける金型角度変更システムを示すブロック図である。
【図２】この発明に係るパンチプレスにおける金型角度変更方法を示すフローチャートである。
【図３】パンチプレスの例としてのタレットパンチプレスを示す正面図である。
【図４】図3中IV−IV線から見た平面図である。
【図５】ＡＴＣ部の拡大図である。
【符号の説明】
１  金型角度変更システム
５  タレットパンチプレス（パンチプレス）
９  ＡＴＣ部（自動金型交換装置）
１１  金型角度データ記憶部
２９  上部タレット（金型ホルダ）
３１  下部タレット（金型ホルダ）
６７  パンチ回転機構（金型回転機構）
７３  ダイ回転機構（金型回転機構）
Ｐ  パンチ（上金型）
Ｄ  ダイ（下金型）
【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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