JP2009262202A - Machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械加工装置に関する。 The present invention relates to a machining apparatus.
機械加工用の複数の型を、製品の種類に合わせて交換しながら機械加工を行う機械加工装置においては、作業能率の向上を図るために型の交換を短時間で正確に行うことが求められる。 In a machining apparatus that performs machining while exchanging multiple molds for machining according to the type of product, it is required to exchange the molds accurately in a short time in order to improve work efficiency. .
特許文献１には、型をストックするエレベータと、型の交換手段を備えたプレス装置が開示されている。このプレス装置においては、ストックエレベーター内に複数のプレス用下型が収納されており、必要に応じてエレベーターから型を取り出してプレス装置のボルスターへ設置することができる。また、使用を終えた型をエレベーター内の所定の場所に収納し、次の使用まで待機させる。これら型の交換作業は、装置に備えられた交換手段により迅速に実施される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151561 discloses an elevator for stocking a mold and a press apparatus provided with a mold exchanging means. In this press apparatus, a plurality of lower molds for press are housed in a stock elevator, and the mold can be taken out from the elevator and installed on the bolster of the press apparatus as necessary. Moreover, the mold which has been used is stored in a predetermined place in the elevator, and waits until the next use. These types of replacement operations are quickly performed by the replacement means provided in the apparatus.
特許文献１に開示された従来技術によれば、効率的な型の交換作業を行うことができ、また、プレス装置とエレベータを一体化することにより、省スペース化も実現される。 According to the prior art disclosed in Patent Document 1, an efficient mold replacement operation can be performed, and space saving is also realized by integrating the press device and the elevator.
しかしながら、超音波溶着などを行う機械加工装置においては、超音波ホーンなどの加工ヘッドが型に装着されており、単に型を交換し加工装置本体に設置するだけでは作業が完了しない。すなわち、加工ヘッドを作動させるために必要な電気の配線の接続や冷却用のエアー配管の接続が必要となる。 However, in a machining apparatus that performs ultrasonic welding or the like, a machining head such as an ultrasonic horn is attached to the mold, and the work cannot be completed simply by exchanging the mold and installing it in the processing apparatus body. That is, it is necessary to connect electrical wiring and air piping for cooling necessary to operate the machining head.
従来、型交換を自動で行うことができる装置であっても、電気配線やエアー配管の接続は、作業者が手作業で行っていた。このため、型交換の作業に時間を要すること、また作業ミスが発生し易いなどの問題が生じていた。特に、装置が大型になると、接続箇所が多くなるため問題が顕著になっていた。 Conventionally, even with an apparatus that can automatically perform mold exchange, an electrical wiring and an air piping are manually connected by an operator. For this reason, problems such as the time required for the mold replacement work and the possibility of work mistakes have occurred. In particular, when the apparatus becomes large, the number of connection points increases, and the problem becomes significant.
そこで、本発明は、上記問題点を鑑みてなされたもので、手作業で実施していた配線または配管の接続を自動で行うことができる機械加工装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a machining apparatus that can automatically perform wiring or piping connection that has been performed manually.
上記課題を解決するために、本発明は、成形加工用の型と、型を固定するフレームと、型およびフレームに付装された配線または配管を接続する接続手段と、接続手段を駆動する駆動手段を有することを特徴とする機械加工装置である。これにより、駆動手段をもって接続手段を操作することが可能となり、配線または配管を自動で接続をすることができる。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a mold for molding, a frame for fixing the mold, connection means for connecting wiring or piping attached to the mold and the frame, and a drive for driving the connection means. A machining apparatus characterized by comprising means. Thereby, it becomes possible to operate a connection means with a drive means, and wiring or piping can be connected automatically.
本発明において、上記の接続手段は、接続のための凸部を有する第１の接続片と、接続のための凹部を有する第２の接続片を有し、駆動手段が、第１の接続片と前記第２の接続片の少なくとも一方を押圧し、第１の接続片の凸部と前記第２の接続片の凹部を嵌合させることを特徴とする。凸部と凹部が嵌合することにより、正確で確実な接続を確保することが可能となる。 In the present invention, the connection means includes a first connection piece having a convex portion for connection and a second connection piece having a concave portion for connection, and the driving means is the first connection piece. And at least one of the second connection pieces is pressed to fit the convex portion of the first connection piece and the concave portion of the second connection piece. By fitting the convex portion and the concave portion, it is possible to ensure an accurate and reliable connection.
また、本発明においては、フレームまたは型のいずれかに、上記の駆動手段を備えることを特徴とする。これにより、装置の設計の自由度が増し、コンパクトでスペース効率の良い装置が提供される。 Further, the present invention is characterized in that either the frame or the mold is provided with the driving means described above. This increases the degree of freedom in designing the device, and provides a compact and space-efficient device.
さらに本発明の機械加工装置においては、型を自動搬出および自動収納する型交換ユニットを備えることを特徴とする。これにより、型の収納、搬出、および配線や配管の接続までを自動化することができる。 Furthermore, the machining apparatus of the present invention is characterized by including a mold changing unit for automatically carrying out and automatically storing the mold. Thereby, it is possible to automate the storage and unloading of the mold and the connection of wiring and piping.
本発明によれば、機械加工装置の型およびフレームに付装された配線または配管の接続を自動で行うことができる機械加工装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the machining apparatus which can automatically connect the wiring or piping attached to the type | mold of a machining apparatus and the flame | frame is provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
本発明に係る超音波溶着装置１０を図１に示す。超音波溶着装置１０は、加工ヘッドを装着した上型１を作業台１３へ自動搬出し、また使用済みの上型１を自動収納する型交換ユニット１２と、上型１を型交換ユニット１２から自動搬出して取付けるフレーム４を有する作業台１３を備える。また、上型１およびフレーム４に付装された配線または配管を接続する接続手段８と、接続手段８を駆動する駆動手段６を有する。 An ultrasonic welding apparatus 10 according to the present invention is shown in FIG. The ultrasonic welding apparatus 10 automatically unloads the upper mold 1 equipped with the machining head to the work table 13 and automatically stores the used upper mold 1 and the upper mold 1 from the mold replacement unit 12. A work table 13 having a frame 4 for automatically carrying out and mounting is provided. In addition, it has connecting means 8 for connecting wirings or pipes attached to the upper mold 1 and the frame 4, and driving means 6 for driving the connecting means 8.
超音波溶着装置１０においては、上型１と同時に、下型２も型交換ユニット１２から作業台１３へ自動搬出され、所定の作業を終了した後に型交換ユニット１２に自動収納される。また、型交換ユニット１２は、複数の上型１と下型２の対を可動棚１４に保管し、昇降機構１５により可動棚１４を上下に移動させて、加工する製品に合わせた型の対を作業台１３へ搬出する。使用を終えた型は、空いた棚１４に収納される。 In the ultrasonic welding apparatus 10, simultaneously with the upper mold 1, the lower mold 2 is also automatically carried out from the mold exchange unit 12 to the work table 13, and automatically stored in the mold exchange unit 12 after completing a predetermined operation. The mold changing unit 12 also stores a plurality of pairs of the upper mold 1 and the lower mold 2 on the movable shelf 14 and moves the movable shelf 14 up and down by the elevating mechanism 15 to match the pair of molds according to the product to be processed. Is carried out to the work table 13. The mold that has been used is stored in an empty shelf 14.
図２は、作業面側から見た作業台１３の概略図である。フレーム４に設置されたシリンダー６により接続手段８が駆動され、電気接続と冷却エアーの配管の接続が確保される。接続手段８の詳細は後述する。 FIG. 2 is a schematic view of the work table 13 viewed from the work surface side. The connecting means 8 is driven by the cylinder 6 installed in the frame 4 to secure the electrical connection and the connection of the cooling air pipe. Details of the connecting means 8 will be described later.
上型１とフレーム４の間の電気接続と冷却エアーの配管の接続がされると、上型１に装着された加工ヘッドである超音波ホーン３が作動可能となる。上型１には複数の超音波ホーン３が装着されるが、その数と配置は、加工される製品の仕様によって決められる。また、上型１が固定されているフレーム４は、図示しない駆動機構により上下に動くことができる。これにより、下型２に載置される製品の所定の部分に超音波ホーン３の先端部分を押し当て、超音波溶着することが可能となる。 When the electrical connection between the upper mold 1 and the frame 4 and the piping of the cooling air are connected, the ultrasonic horn 3 that is a machining head mounted on the upper mold 1 becomes operable. A plurality of ultrasonic horns 3 are mounted on the upper mold 1, and the number and arrangement thereof are determined by the specifications of the product to be processed. The frame 4 to which the upper mold 1 is fixed can be moved up and down by a driving mechanism (not shown). As a result, the tip portion of the ultrasonic horn 3 can be pressed against a predetermined portion of the product placed on the lower mold 2 and ultrasonic welding can be performed.
図３は、接続手段８により電気的な接続を確保する機構の説明図である。図中に示すように、接続手段８は、接続のための凸部３６を有する第１の接続片３１と、接続のための凹部３７を有する第２の接続片３２を有する（図４参照）。接続手段８の駆動手段であるシリンダー６が、支持部材３５に取り付けた第１の接続片３１を上型１の上面に押圧し、第１の接続片３１の凸部３６と、上型１の上面に取付けられた第２の接続片の凹部３７を嵌合させることにより電気的に接続される。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a mechanism for ensuring electrical connection by the connecting means 8. As shown in the figure, the connection means 8 has a first connection piece 31 having a convex portion 36 for connection and a second connection piece 32 having a concave portion 37 for connection (see FIG. 4). . The cylinder 6 which is the driving means of the connection means 8 presses the first connection piece 31 attached to the support member 35 against the upper surface of the upper mold 1, and the convex portion 36 of the first connection piece 31 and the upper mold 1. Electrical connection is established by fitting the concave portion 37 of the second connection piece attached to the upper surface.
また、図３に示すように、接続片３１が取付けられた支持部材３５は、シリンダー６により駆動され上下に動くことができる。接続片３１が取付けられた支持部材３５を下降させて上型１に押し当て、接続片３１の凸部３６と接続片３２の凹部３７を嵌合させるためには、接続片３１と接続片３２の位置が正確に合っている必要がある。このためには、型交換ユニット１２から上型１が搬出されてフレーム４に設置される時に、上型１とフレーム４の間で正確な位置合わせが行われる必要がある。また、支持部材３５にはロケート３３が取付けられており、ロケート３３が位置決め孔３４に挿入されることにより、さらに正確な位置調整が行われる。 Further, as shown in FIG. 3, the support member 35 to which the connection piece 31 is attached can be driven up and down by the cylinder 6 to move up and down. In order to lower the support member 35 to which the connection piece 31 is attached and press the support member 35 against the upper mold 1 to fit the convex portion 36 of the connection piece 31 and the concave portion 37 of the connection piece 32, the connection piece 31 and the connection piece 32. It is necessary that the position of is accurately matched. For this purpose, when the upper mold 1 is unloaded from the mold exchange unit 12 and installed on the frame 4, it is necessary to perform accurate alignment between the upper mold 1 and the frame 4. Further, a locating 33 is attached to the support member 35, and the locating 33 is inserted into the positioning hole 34, so that more accurate position adjustment is performed.
図４は、接続片３２の取り付け方法についての説明図である。接続片３２は、配線プレート５２上に固定されている。プレート５２は、ネジ５１により上型１の上面に固定される。この時、プレート５２は、上型１の上面に平行な方向に動く遊びを持って固定されることが好ましい。シリンダー６により支持部材３５が降下され、ロケート３３が位置決め孔３４に挿入されて接続片３１の凸部３６と接続片３２の凹部３７が嵌合した場合に、凸部と凹部の位置関係に微妙なずれがあると、嵌合位置に偏りが生じて横方向に応力が発生することがある。そのような状態の下に、シリンダー６を駆動して支持部材３５を上昇させて接続を解除しようとする場合、応力の働きで凹凸が固く噛み合い嵌合を解除できないことがある。これを避けるためには、プレート５２の固定において遊びを生じさせておいて、嵌合位置の偏りを修正できるようにすることが有効である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for attaching the connection piece 32. The connection piece 32 is fixed on the wiring plate 52. The plate 52 is fixed to the upper surface of the upper mold 1 with screws 51. At this time, the plate 52 is preferably fixed with a play that moves in a direction parallel to the upper surface of the upper mold 1. When the support member 35 is lowered by the cylinder 6 and the locating 33 is inserted into the positioning hole 34 and the convex portion 36 of the connecting piece 31 and the concave portion 37 of the connecting piece 32 are fitted, the positional relationship between the convex portion and the concave portion is delicate. If there is a gap, the fitting position may be biased and stress may be generated in the lateral direction. In such a state, when the cylinder 6 is driven to raise the support member 35 to release the connection, the unevenness may be tightly engaged and the engagement cannot be released due to the action of stress. In order to avoid this, it is effective to generate play in fixing the plate 52 so that the deviation of the fitting position can be corrected.
上記の実施例においては、接続片３１に凸部を設け接続片３２に凹部を設けているが、接続片３１に凹部を設け接続片３２に凸部を設けても作用効果は同じである。 In the above embodiment, the connecting piece 31 is provided with a convex portion and the connecting piece 32 is provided with a concave portion. However, even if the connecting piece 31 is provided with a concave portion and the connecting piece 32 is provided with a convex portion, the operational effect is the same.
図５は、接続手段８によりエアー配管の接続を確保する機構の説明図である。図中に示すように、接続のための凸部４１が支持部材３５に取り付けられている。凸部４１の先端はテーパー状に加工されており、エアーを供給するための孔が開けられている。また、支持部材３５を貫通して配管のジョイント部４４が支持部材３５の上面に設けられている。上型１には、凸部４１と嵌合する凹部４２が形成されている。凹部４２には、エアーを供給するための孔が開けられている。また、凹部４２の孔と連接するエアーの通路４３が上型１を貫通して設けられており、配管のジョイント４４に連通している。凸部４１と支持部材３５の接合部、および上型１の上面の凹部４２の開口部周辺にはエアー漏れ防止ゴム４５が接着されている。 FIG. 5 is an explanatory view of a mechanism for securing the connection of the air pipe by the connecting means 8. As shown in the figure, a convex portion 41 for connection is attached to the support member 35. The tip of the convex portion 41 is processed into a taper shape, and a hole for supplying air is formed. Further, a pipe joint 44 is provided on the upper surface of the support member 35 through the support member 35. The upper mold 1 is formed with a concave portion 42 that fits with the convex portion 41. The recess 42 is provided with a hole for supplying air. An air passage 43 that communicates with the hole of the recess 42 is provided through the upper mold 1 and communicates with a joint 44 of the pipe. An air leakage prevention rubber 45 is bonded to the joint between the convex portion 41 and the support member 35 and the periphery of the opening of the concave portion 42 on the upper surface of the upper mold 1.
接続手段８の駆動手段であるシリンダー６が、支持部材３５を上型１の上面に押圧し、凸部４１と上型１の上面に設けられた凹部４２を嵌合させることによりエアー配管が接続される。この時、支持部材３５に接着されたエアー漏れ防止ゴム４５と上型１の上面に接着されたエアー漏れ防止ゴム４５が互いに密着して接合部の気密が保たれ、エアー漏れを防止することができる。 The cylinder 6 which is the driving means of the connecting means 8 presses the support member 35 against the upper surface of the upper mold 1, and the air pipe is connected by fitting the convex portion 41 and the concave portion 42 provided on the upper surface of the upper mold 1. Is done. At this time, the air leakage prevention rubber 45 bonded to the support member 35 and the air leakage prevention rubber 45 bonded to the upper surface of the upper mold 1 are in close contact with each other, and the airtightness of the joint is maintained, thereby preventing air leakage. it can.
図６は、本発明の別の実施態様を示す図である。作業台１３に上型１と下型２が設置され、上型１はフレーム４に固定されている。エアー配管の接続手段８は、フレーム４の支持部６１と支持部材６２に取り付けられている。上型１に設置されたシリンダー６により支持部材６２が水平方向（作業者に対して手前側と奥側）に駆動され、接続手段８の凹凸部が嵌合して配管の接続が行われる。接続手段８の機構の詳細は、前述の図５の場合と同じである。 FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention. An upper mold 1 and a lower mold 2 are installed on the work table 13, and the upper mold 1 is fixed to the frame 4. The air piping connection means 8 is attached to the support portion 61 and the support member 62 of the frame 4. The support member 62 is driven in the horizontal direction (front side and back side with respect to the operator) by the cylinder 6 installed in the upper mold 1, and the concave and convex portions of the connecting means 8 are fitted to connect the pipes. The details of the mechanism of the connecting means 8 are the same as in the case of FIG.
本実施例の特徴は、上型１に駆動手段であるシリンダー６が設置されている点にある。通常は、実施例１に示すように駆動手段をフレーム側に設置して、複数を準備する必要がある型側には設置しない。型の構造が複雑になり大型化すること、また型の製作費用が高価となるためである。しかしながら、実施例２のように、シリンダーの取り付けが難しいフレームの支持部にエアー配管の接続部を配置する必要がある場合や、上型１の作業面側に多数の加工ヘッドが装着されているため、作業面の裏側にしか接続手段を配置するスペースを確保できない場合など、型側に駆動手段を設置するほうが好ましい場合がある。 The feature of the present embodiment is that the upper die 1 is provided with a cylinder 6 as a driving means. Usually, as shown in the first embodiment, the driving means is installed on the frame side, but not on the mold side where a plurality of driving means need to be prepared. This is because the structure of the mold becomes complicated and the size increases, and the manufacturing cost of the mold becomes expensive. However, as in the second embodiment, when it is necessary to arrange the connection portion of the air piping on the support portion of the frame where it is difficult to attach the cylinder, or a large number of processing heads are mounted on the work surface side of the upper mold 1. For this reason, it may be preferable to install the driving means on the mold side, such as when a space for arranging the connecting means can be secured only on the back side of the work surface.
例えば、上型１の全面に加工ヘッドが装着されていて、側方部にのみ接続手段８が付設できるスペースがある場合が考えられる。この様な場合には、上型１の側方であって、作業面に対して奥側の隅と、それに対応するフレームの部分に、図６に示すように駆動手段６および接続手段８を付設すれば、スペース的に無駄のない配置ができる。 For example, it is conceivable that the processing head is mounted on the entire surface of the upper mold 1 and there is a space where the connecting means 8 can be attached only on the side portion. In such a case, as shown in FIG. 6, the driving means 6 and the connecting means 8 are provided on the side of the upper die 1 and on the corner on the back side with respect to the work surface and the corresponding frame portion. If it is attached, a space-saving arrangement can be achieved.
なお、本実施例のような超音波溶着装置に限られず、型とフレーム間において配線および配管の接続が必要な機械加工装置であれば、本発明を適用することができる。例えば、型の搬出および収納を手動で行う装置でも良い。また、本発明の実施においては、装置の操作パネルに駆動手段のスイッチを配置し、作業者がスイッチを操作することにより配線および配管の接続をする方法を取ることができる。さらに、型の搬出および収納を自動で行う装置において、コントローラーに本発明の駆動装置を操作させることにより、全自動で型交換を行う機械加工装置を実現することができる。 The present invention is not limited to the ultrasonic welding apparatus as in the present embodiment, and may be applied to any machining apparatus that requires connection of wiring and piping between a mold and a frame. For example, an apparatus for manually carrying out and storing the mold may be used. Further, in the embodiment of the present invention, it is possible to adopt a method in which the switch of the driving means is arranged on the operation panel of the apparatus, and the wiring and piping are connected by the operator operating the switch. Furthermore, in a device that automatically carries out and stores the mold, a machining device that performs mold change fully automatically can be realized by causing the controller to operate the drive device of the present invention.
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
１・・・上型
４・・・フレーム
６・・・シリンダー
８・・・接続手段
１０・・・超音波溶着装置
１２・・・型交換ユニット
１３・・・作業台
３１・・・接続片
３２・・・接続片
３６・・・凸部
３７・・・凹部
４１・・・凸部
４２・・・凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper type | mold 4 ... Frame 6 ... Cylinder 8 ... Connection means 10 ... Ultrasonic welding apparatus 12 ... Die change unit 13 ... Work table 31 ... Connection piece 32 ... Connection piece 36 ... Convex part 37 ... Concave part 41 ... Convex part 42 ... Concave part
Claims (4)
前記型を固定するフレームと、
前記型および前記フレームに付装された配線または配管を接続する接続手段と、
前記接続手段を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする機械加工装置。 A mold for molding,
A frame for fixing the mold;
Connection means for connecting the wiring or piping attached to the mold and the frame;
Drive means for driving the connection means;
A machining apparatus characterized by comprising:
前記駆動手段が、前記第１の接続片と前記第２の接続片の少なくとも一方を押圧し、前記第１の接続片の凸部と前記第２の接続片の凹部を嵌合させることを特徴とする請求項１に記載の機械加工装置。 The connection means includes a first connection piece having a convex part for connection, and a second connection piece having a concave part for connection,
The driving means presses at least one of the first connection piece and the second connection piece to fit the convex portion of the first connection piece and the concave portion of the second connection piece. The machining apparatus according to claim 1.
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