| 【発明の名称】 |
金型自動交換装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】松野 英司
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| 【要約】 |
【課題】装置構成を簡略化すると共に、チェンジャ本体に同期して、該ケーブルに弛みを発生させることなくスムーズにケーブルを巻き取ることのできる金型自動交換装置を提供することにある。
【解決手段】パンチプレスにセットされたパンチブロック1とダイブロック3とからなる金型ブロック5を、金型ブロック装着位置Sと金型交換位置Cとの間を往復動自在のチェンジャ本体7に支軸13を中心として回動自在に設けたチェンジャレバー9に連結させて該パンチプレスから取り出し、別の金型ブロックと交換する金型自動交換装置において、上記チェンジャレバー9を回動自在に操作して上記金型ブロック5との連結及び連結解除を行うエアシリンダー15を、チェンジャ本体7に設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 パンチプレスにセットされたパンチブロックとダイブロックとからなる金型ブロックを、該パンチプレスから取り出して別の金型ブロックと交換する金型自動交換装置において、上記金型ブロックに設けられた係止部と係合離脱可能の係止部材を回動自在に設けたチェンジャ本体と、上記チェンジャ本体に設けられ、上記係止部材を係止位置と非係止位置との間を往復動自在に操作して上記金型ブロックとの連結及び連結解除を行う係止部材作動手段と、上記係止部材作動手段を駆動させるエネルギー供給手段と、上記チェンジャ本体を金型ブロック装着位置と金型交換位置との間を往復動自在とするチェンジャ本体移動手段とを備えていることを特徴とする金型自動交換装置。 【請求項2】 上記チェンジャ本体移動手段は、上記金型ブロック装着位置近傍及び上記金型交換位置近傍にそれぞれ配置したスプロケットに掛けられたチェーンを、所定間隔を置いて平行に配置し、その平行に配置されたチェーンが掛けられるスプロケット同士をチェーン駆動軸によって連結し、該チェーン駆動軸を回転させて該チェーンを駆動するようにしたチェーン伝動装置からなり、上記係止部材作動手段は、上記係止部材を回動させるアクチュエータからなり、上記エネルギー供給手段は、エネルギー供給源と、該エネルギー供給源から上記アクチュエータにエネルギーを送るためのケーブルと、該ケーブルに常に適正張力を付与する張力付与手段からなることを特徴とする請求項1記載の金型自動交換装置。 【請求項3】 上記アクチュエータは、上記係止部材に係止させたロッドを進退させて該係止部材を回動させるエアシリンダー又は電磁装置からなることを特徴とする請求項2記載の金型自動交換装置。 【請求項4】 上記張力付与手段は、上記ケーブルをその周面に巻き付けて上記チェーン駆動軸と共に回転するケーブルドラムからなることを特徴とする請求項2又は3記載の金型自動交換装置。 【請求項5】 上記ケーブルは、一端がエネルギー供給源に接続され、他端がロータリージョイントを介してチェーン駆動軸の軸心に形成された貫通孔を通してケーブルドラムへと導かれると共に、該ケーブルドラムの内部から外部に貫通する孔を介して該ケーブルドラムの周面に巻き付いた後、上記アクチュエータに接続されていることを特徴とする請求項2又は4記載の金型自動交換装置。 【請求項6】 上記ケーブルドラムの直径が、上記スプロケットのピッチ円直径とほぼ同じであることを特徴とする請求項4又は5記載の金型自動交換装置。 【請求項7】 上記ケーブルドラムのケーブル巻付け部分が曲面形状であることを特徴とする請求項4〜6のうち何れかに記載の金型自動交換装置。 【請求項8】 上記ケーブルをケーブルドラムに案内する案内部材を、該ケーブルドラムの近傍に設けたことを特徴とする請求項4〜7記載の金型自動交換装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、タレットパンチプレスにセットされた金型ブロックを取り出し別の金型ブロックに交換する金型自動交換装置に関し、詳細には、簡便な装置構成で金型ブロックの交換を実現する金型自動交換装置に関する。 【0002】 【従来の技術】タレットパンチプレスにセットされたパンチブロック及びダイブロックからなる金型ブロックを取り出して別の金型ブロックと交換する金型自動交換装置としては、例えば特願平9−195941号の願書に添付した明細書及び図面に記載した構成のものが本願出願人により提案されている。 【0003】上記金型自動交換装置は、図8に示すように、平行に配置された一対のチェーン101、103に、金型ブロック105を連結させるチェンジャレバー107を回動自在に設けてなるチェンジャ本体109を固定させ、該チェンジャ本体109をチェーン駆動によってパンチプレスにおける金型ブロック装着位置Sと金型交換位置Cとの間を往復動自在となしている。そして、金型ブロック装着位置Sにおいて、パンチプレスにセットされている金型ブロック105に設けられた係合ピン111に、チェンジャレバー107のフック113を引っ掛け、上記チェンジャ本体109を金型交換位置Cへと移動させることにより、該金型ブロック105を一対のチェーン101、103上に載置させながらパンチプレスより引き出すように構成されている。 【0004】上記チェンジャレバー107は、チェンジャ本体109に設けられた支軸115に回動自在となされており、コイルバネ117によってフック113が係合ピン111に常時係合するように付勢されている。そのため、チェンジャレバー107を回動させるためのチェンジャレバー回動機構が、金型ブロック装着位置Sと金型交換位置Cにそれぞれ設けられている。 【0005】金型ブロック装着位置Sに設けられるチェンジャレバー回動機構は、一方のチェーン103の外側に設けられたエアシリンダ119によって操作されるカム121と、一端がチェンジャレバー107の中央に連結された第1レバー回動部材123と、この第1レバー回動部材123の他端に連結されチェンジャ本体109に固定されるガイド部材125に沿って摺動自在に設けられた第2レバー回動部材127と、この第2レバー回動部材127の他端に回転可能に取り付けたローラ129とからなる。 【0006】上記チェンジャレバー回動機構においては、エアシリンダ119によってカム121を駆動させ該カム121をローラ129に押しつけることにより、第1レバー回動部材123及び第2レバー回動部材127を前進させてチェンジャレバー107を回動せしめて、上記フック113による係合ピン111との係合状態を解除するようになされている。これらフック113と係合ピン111との係合状態を解除するには、上記動作の逆の動作を行う。 【0007】一方、金型交換位置Cに設けられるチェンジャレバー回動機構は、チェンジャ本体109とは別体に設けられた固定カム131と、チェンジャレバー107の下面に設けられ、チェンジャ本体109に形成された孔部133より外方に臨み固定カム131に接触するローラ135とからなる。 【0008】このチェンジャレバー回動機構においては、チェンジャ本体109が金型交換位置Cへと移動されてきたときに、固定カム131のカム面にローラ135が当接し、該ローラ135がカム面に沿って移動することにより、チェンジャレバー107が回動して上記フック113による係合ピン111との係合状態を解除するようになされている。逆に、フック113を係合ピン111に係合させるには、チェンジャ本体109を金型ブロック装着位置Sへと移動させるようにする。そうすることによって、上記ローラ135と固定カム131との係合状態が解除され、上記コイルバネ117によりチェンジャレバー107が初期位置に引き戻されて係合ピン111にフック113が係合する。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の金型自動交換装置では、金型ブロック装着位置S及び金型交換位置Cにそれぞれチェンジャレバー107を回動操作させるカム機構によるチェンジャレバー回動機構を設けてあるため、装置構成が複雑となり装置自体も高価なものとなる。また、金型ブロック装着位置Sに設けられるチェンジャレバー回動機構は、チェンジャ本体109の走行経路の外側に設けられているため、装置自体が大型となる。 【0010】本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、金型自動交換装置の小型化、簡素化を目的とするものである。 【0011】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、本発明は、金型ブロックに設けられた係止部に係合離脱可能な係止部材を動かすアクチュエータである係止部材作動手段を、チェンジャ本体に直接設けるようにした。係止部材作動手段をチェンジャ本体に直接設けることで、金型ブロック装着位置及び金型交換位置での金型ブロックとの連結及び連結解除操作を、この係止部材作動手段のみで行って装置構成の簡略化を実現する。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、本発明を、板材に打ち抜き加工を施すパンチプレスにセットされた金型ブロックを取り出して別の金型ブロックに交換する金型自動交換装置に適用したものである。 【0013】<パンチプレスの装置構成>先ず、パンチプレスの概略構成について簡単に説明する。パンチプレスは、図7に示すように、中心に略矩形状の貫通孔を有するいわゆる門型形状のフレーム83を備え、その貫通孔の上面に上部リニアガイドレール85を有すると共にその下面に下部リニアガイドレール87を有している。 【0014】上部リニアガイドレール85と下部リニアガイドレール87には、連結部材であるC型形状をなすCフレーム89に連結されたパンチブロックフレーム91とダイブロックフレーム93とが移動自在に設けられている。パンチブロックフレーム91とダイブロックフレーム93は、フレーム駆動用モータM1によって図7中Y方向に移動自在とされている。そして、パンチブロックフレーム91には、複数のパンチPが設けられたパンチブロック1が装着されており、ダイブロックフレーム93には、やはり複数のダイDが設けられたダイブロック3が装着されている。 【0015】また、上部リニアガイドレール85には、ラム駆動用モータM2によってやはりY方向に移動自在とされるラムキャレッジ95が設けられている。そして、このラムキャレッジ95には、パンチPを打撃するラムシリンダ97が図7の紙面に対して直交する方向に移動自在に設けられている。なお、ワークWは、クランパー99によって、パンチブロック1とダイブロック3の間を、図7の紙面に対して直交する方向に移動自在とされる。 【0016】このように構成されたパンチプレスに隣接して、本発明の金型自動交換装置が設けられている。以下に、金型自動交換装置の構成について説明する。 【0017】<金型自動交換装置の構成>本実施形態の金型自動交換装置は、図1に示すように、パンチプレスにセットされたパンチブロック1とダイブロック3とからなる金型ブロック5を、チェンジャ本体7に設けた係止部材であるチェンジャレバー9に引っ掛けて該パンチプレスから取り出して別の金型ブロックと自動的に交換する装置である。 【0018】上記金型自動交換装置は、図1ないし図4に示すように、金型ブロック5を連結させるフック11が形成された係止部材であるチェンジャレバー9を、支軸13を中心として回動自在に設けたチェンジャ本体7と、該チェンジャ本体7に設けられ、チェンジャレバー9を回動自在に操作してフック11による上記金型ブロック5との連結及び連結解除をエアー駆動によって行う係止部材作動手段であるアクチュエータとしてのエアシリンダー15と、該エアシリンダー15にエアーを供給して、該エアシリンダー15を駆動させるエネルギー供給手段と、上記チェンジャ本体7を金型ブロック装着位置Sと金型交換位置Cとの間を往復動自在とするチェンジャ本体移動手段とを備えている。 【0019】上記チェンジャ本体移動手段は、図1及び図2に示すように、金型ブロック装着位置S近傍及び金型交換位置C近傍にそれぞれ配置したスプロケット17、17に掛けられたチェーン19を、所定間隔を置いて平行に配置し、その平行に配置されたチェーン19が掛けられるスプロケット17、17同士をチェーン駆動軸21によって連結し、該チェーン駆動軸21を回転させて上記チェーン19を駆動するようにしたチェーン伝動装置である。 【0020】上記チェーン19は、例えば無端状のローラチェーンからなり、金型ブロック装着位置Sと金型交換位置Cの後方位置にそれぞれ配置されたスプロケット17、17に掛けられている。平行に配置されたチェーン19、19の間隔は、金型ブロック5を安定してこれらチェーン19、19上に載置させて搬送し得る距離とされている。そして、上記金型交換位置Cの後方に配置されたスプロケット17、17には、これらを連結し回転させるチェーン駆動軸21が取り付けられている。 【0021】上記チェーン駆動軸21は、駆動モータ23の回転軸先端に取り付けられたプーリー25及びチェーン駆動軸21に取り付けられたプーリー27に掛けられたベルト29の駆動により回転するようになされている。かかるチェーン駆動軸21の中心には、後述するケーブル33をその内部に導くためのケーブル導入孔53が形成されている。このケーブル導入孔53は、エネルギー供給源側におけるチェーン駆動軸21の一端から少なくともケーブルドラム35に形成されたケーブル引出し孔45と連通する位置に亘って形成されている。 【0022】上記チェンジャ本体7は、図1に示すように、平面略長方形状をなすブロックとして形成されており、平行に配置されたそれぞれのチェーン19、19に固定され、該チェーン19、19の駆動により金型ブロック装着位置Sと金型交換位置Cとの間を移動自在となされている。 【0023】上記チェンジャレバー9は、チェンジャ本体7に設けられた支軸13に取り付けられ、該支軸13を中心として水平方向に回動自在とされている。チェンジャレバー9の先端側には、ダイブロック3の側面に突設して設けられた係合部である係合ピン31に係合して、金型ブロック5を連結させるフック11が形成されている。かかるフック11は、チェンジャレバー9の先端側に係合ピン31を嵌入させる凹部又は切り欠きとして形成されている。 【0024】上記エアシリンダー15は、チェンジャ本体7に直接固定されており、ロッド33の先端をチェンジャレバー9に係止させ、該ロッド33の進退操作により該チェンジャレバー9を回動自在として、上記金型ブロック5との連結及び連結解除をエアー駆動によって行うようになっている。 【0025】上記エネルギー供給手段は、図1に示すように、エアーを供給するエネルギー供給源(図示は省略する)と、このエネルギー供給源からエアシリンダー15にエアーを送るためのチューブ又はチューブ内にワイヤを通したケーブル33と、該ケーブル33をその周面に巻き付けてチェーン駆動軸21と共に回転する張力付与手段であるケーブルドラム35と、このケーブルドラム35にケーブル33を案内する案内部材であるアイドラープーリ37と、ロータリージョイント39とからなる。 【0026】上記エネルギー供給源は、例えばエアーの供給を行うコンプレッサーからなり、上記チェンジャレバー9を回動させて係合ピン31との係合を確実なものとなし得る程度のエアーを供給する。 【0027】上記ケーブルドラム35は、図3及び図4に示すように、両脇にそれぞれ円盤形状のフランジ41、41を有した略円筒体として形成されており、チェーン駆動軸21に固定されて該チェーン駆動軸21と共に回転するようになされている。かかるケーブルドラム35は、ケーブル33を巻き付けるケーブル巻付け部分43が曲面形状とされており、該ケーブル33の巻き取りをスムーズなものとなしている。ケーブル巻付け部分43の形状は、両フランジ41、41側からそれぞれ中央部に向かって漸次直径が小さくなる曲面形状とされている。また、このケーブル巻付け部分43には、ケーブル33を内部から外部へと引き出すケーブル引出し孔45が径方向に形成されている。 【0028】なお、ケーブルドラム35のケーブル巻付け部分43の形状は、両フランジ41、41側からそれぞれ中央部に向かって漸次直径が小さくなる凹状としてもよい。 【0029】そして、上記ケーブルドラム35は、ケーブル33に無理な負荷を与えることなくチェンジャ本体7と同期したケーブル33の巻き取りを行うために、その直径D1をスプロケット17のピッチ円直径D2とほぼ同じとされている。 【0030】上記アイドラープーリ37は、図3及び図4に示すように、両脇にそれぞれフランジ47、47を有した円筒体として形成されており、ケーブルドラム35の上方に設けられた支持軸49に回転自在に設けられている。かかるアイドラープーリ37は、その周面51にケーブル33を巻き付け、支持軸49を中心として回転することで、ケーブル巻付け部分43に該ケーブル33を案内するようになっている。なお、アイドラープーリ37は、支持軸49に対して回転不可能に固定されていてもよい。 【0031】上記ロータリージョイント39は、図1及び図4に示すように、上記ケーブル導入孔53から一方のスプロケット17を介してその外方に導出されたケーブル33がチェーン駆動軸21と共に回転することから、このケーブル33とエネルギー供給源に接続される固定されたケーブル33とを連結する役目をする。 【0032】また、上記金型自動交換装置は、図1に示すように、金型交換位置Cにある金型ブロック5を金型入換え作業台55に搬送させ、または、その逆の動作を行うための金型搬出手段を有している。金型搬出手段は、金型交換位置Cに配置される一対の第1レール57、57と、チェーン19の外方で金型交換位置Cと金型入換え作業台55との間に設けられた第2レール59、59とを有している。 【0033】上記第1レール57、57及び第2レール59、59は、一対の長方体をなすレールとして形成されており、金型ブロック5を載置させる面に複数のローラ61を回転可能に突設してある。これら第1レール57、57と第2レール59、59は、チェンジャ本体7の移動方向と略直交する方向にその長手方向を一致させ、且つ金型ブロック5を安定して搬送させるに足る距離を置いて平行に配置されている。 【0034】上記第1レール57、57は、平行に配置された一対のチェーン19、19の間に設けられており、その下方に配置されたシリンダ63のロッド先端に取り付けられたリフト部材65によって上下動するようになされている。かかるリフト部材65は、第1レール57、57と直交して設けられており、この第1レール57、57の下面に固定されている。そして、この第1レール57、57は、パンチプレスから取り出された金型ブロック5が金型交換位置Cに搬送されてきた際に、リフト部材65によってチェーン19の配置位置よりも高い位置に上昇せしめられて、金型ブロック5を第2レール59、59へと受け渡すことができるようになされている。 【0035】<金型ブロック交換動作>次に、上述のように構成された金型自動交換装置による金型ブロック5の交換動作について説明する。 【0036】先ず、パンチブロック1をパンチプレスのCフレームから外し、該パンチブロック1をダイブロック3上に重ねる。そして、チェンジャ本体7をチェーン19、19の駆動により金型ブロック5がセットされる金型ブロック装着位置Sに搬送させる。このとき、チェンジャ本体7は、チェーン19、19に固定されているため、該チェーン19、19と共に移動して行く。また、ケーブルドラム35のケーブル巻付け部分43に巻き付いていたケーブル33は、チェンジャ本体7の移動によって該ケーブル巻付け部分43から必要長さ分だけ繰り出される。 【0037】その際、ケーブルドラム35の直径D1とスプロケット17のピッチ円直径D2が略同じであることから、ケーブルドラム35から繰り出されるケーブル33とチェーン19、19の動きが同期する。このため、ケーブル33に無理な負荷がかかるようなことはない。 【0038】次に、エネルギー供給源から供給したエアーをケーブル33内に送り込み、チェンジャ本体7に設けたエアシリンダー15に供給してロッドをシリンダ内に引っ込めてチェンジャレバー9を係合ピン31と係合する係止位置に回動させ、その先端に形成したフック11をダイブロック3の係合ピン31に係止させる。その結果、金型ブロック5は、チェンジャレバー9を介してチェンジャ本体7と連結される。 【0039】そして、チェーン19、19を駆動させて金型ブロック5をパンチプレスから引き出し、該金型ブロック5を、該チェーン19、19の上に乗せて金型交換位置Cへと運ぶ。この際、ケーブルドラム35もチェーン19、19と同期して回転することから、金型ブロック装着位置Sへと引き出されたケーブル33は、アイドラープーリ37に案内されてケーブルドラム35に巻き取られて行く。巻き取り時においては、ケーブル33に適正な張力が付与されることから、引き出し時と同じくケーブル33に無理な負荷がかかることなく、しかも弛みも生じない。 【0040】次に、金型ブロック5が金型交換位置Cに到達したら、エアシリンダー15にエアーを供給してロッドをシリンダより突出させてチェンジャレバー9を係合ピン31より外れた係合解除位置である非係止位置に回動せしめ、フック11と係合ピン31との係合状態を解除させる。その結果、金型ブロック5とチェンジャ本体7との連結が解除される。 【0041】次に、チェーン19、19上に載置された金型ブロック5を、シリンダー63の駆動によりリフト部材65を上昇させて、第1レール57、57の上に載置させる。そして、この第1レール57、57上に載置された金型ブロック5を第2レール59、59上へと移し、最終的に金型入換え作業台55の上に運ぶ。ここで、図示しない装置によってパンチブロック1を持ち上げ、金型ブロック5の入れ換えを行う。 【0042】入れ換え作業が終わると、上記の動作を逆に行って別の金型ブロック5を、金型交換位置Cへと搬送させる。そして、この金型ブロック5をチェンジャ本体7に連結させ、チェーン19、19による駆動で該金型ブロック5を連結金型ブロック装着位置Sへと搬送させる。ここで、金型ブロック5とチェンジャ本体7との連結を解除して、ダイブロック3をパンチプレスのCフレームにクランプした後、Cフレーム内蔵の持ち上げシリンダによりパンチブロック1を持ち上げてCフレームにクランプさせる。これで金型ブロック5の交換作業が終了し、パンチプレスによる新たな加工が再開できる。 【0043】以上、本発明を適用した具体的な一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることなく種々の変更が可能である。 【0044】上述の実施形態では、アクチュエータとしてエアシリンダーを用いたが、電磁装置をアクチュエータに使用することもできる。電磁装置をアクチュエータとした場合には、チェンジャレバー9に係止させたロッドを、この電磁装置(ソレノイド)によって進退させる。かかる場合のエネルギー供給源は、コイルに交流電流を通電する交流電源とされ、ケーブル33は電線とされる。 【0045】また、張力付与手段は、上述の実施形態のものに制限されず、例えば図5に示すように構成してもよい。すなわち、シリンダー67のロッド69の先端に設けたローラ71と複数個のガイドローラ73によってケーブル33をジグザグ状に走行させるようになし、チェンジャ本体7が金型ブロック装着位置Sに移動する際にはシリンダー67のロッド69を引っ込め、チェンジャ本体7が金型交換位置Cに移動する際にはロッド69を突き出してケーブル33に張力を与えるように構成する。 【0046】この他、図6に示すように、固定軸75に回転可能に取り付けられた固定滑車77と、この固定滑車77に対して接離方向に上下動し軸部79に重りWが取り付けられた従動滑車81にケーブル33を巻き付けて構成した滑車装置を、張力付与手段として使用してもよい。この滑車装置では、チェンジャ本体7が金型ブロック装着位置Sに移動すると、従動滑車81が上昇し、チェンジャ本体7が金型交換位置Cに移動すると、従動滑車81が下降してケーブル33に張力を与える。図5及び図6に示す装置は、いずれも上記ケーブル33に弛みを発生させることなく、しかも無理な張力が加わらないようになっている。 【0047】 【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。 【0048】本発明によれば、金型ブロックに設けた係止部と係合離脱可能の係止部材を動かす係止部材作動手段をチェンジャ本体に直接設けているため、金型ブロック装着位置及び金型交換位置での該係止部材と金型ブロックとの連結及び連結解除を、この係止部材作動手段によってのみ行うことができ、装置構成の簡略化を図ることができる。 【0049】また、本発明によれば、ケーブルドラムの直径をスプロケットのピッチ円直径とほぼ同じにしているので、チェーンとケーブルとが同期して動き、チェンジャ本体の移動と同期したケーブルの巻き取りができ、該ケーブルに無理な負荷が作用しない。 【0050】また、本発明によれば、ケーブルドラムのケーブル巻付け部分を曲面形状としているので、巻き乱れが生じることなくスムーズにケーブルを巻き取ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】595051201 【氏名又は名称】株式会社アマダエンジニアリングセンター 【識別番号】390014672 【氏名又は名称】株式会社アマダ
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| 【出願日】 |
平成10年(1998)4月3日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】 【氏名又は名称】三好 秀和 (外8名)
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| 【公開番号】 |
特開平11−285747 |
| 【公開日】 |
平成11年(1999)10月19日 |
| 【出願番号】 |
特願平10−91903 |
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