JP3839134B2 - プレスブレーキ - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、プレスブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材の曲げ加工を行う曲げ機械の例えば汎用プレスブレーキにおけるパンチとダイからなる金型の金型交換方法には、通し曲げを主体とする場合と小物製品を主体とする場合がある。
【０００３】
前者の通し曲げを主体とする場合の金型交換方法では、ほぼ曲げ機械全長に亘る長さで異なる断面形状の金型を数種類、上部テーブル等のテーブルに予め保管しておき、これらの金型をパンチ側はチェーン駆動、エアシリンダ等の駆動装置で交互に交換し、ダイ側は基本的な数種類の金型を下部テーブルの上面上で水平方向へスライドさせて交換する。
【０００４】
後者の小物製品を主体とする場合の金型交換方法では、パンチ、ダイをダイセット方式でタレット上に載せ、所望の１セットの金型を上下テーブル間に回転移動させることにより交換する。また、長手方向に分割された同一断面形状の複数の金型を設け、必要な長さに応じて前記複数の金型のうちの一部の金型をプレスブレーキの長手方向にスライドさせることによって長さのみを変更するものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の金型交換方法においては、前者では金型の長さ及び金型の表裏の変更、並びにテーブルの全長に亘る金型のステージレイアウトができないという問題点があった。
【０００６】
また、前者におけるダイ側では金型の長さの変更ができず、また金型は基本的には水平面上に並ぶことになるのでワークと金型との干渉が生じやすく、製品形状に制限を受けるという問題点があった。
【０００７】
上述した従来の金型交換方法の後者では、比較的細長い金型をダイセット方式にするため長さに制約が生じることや、金型が同一断面形状でも長さが異なると別のダイセットになるため金型セット数が増すなどの理由により空間的な制約が生じるので、多数のダイセットを設けることができないという問題点があった。
【０００８】
また、後者において長手方向に分割された同一断面形状の複数の金型を設けた場合では長さのみの変更は可能であるが金型の断面形状を変更できないという問題点があった。
【０００９】
ほとんどのプレスブレーキ等の曲げ機械では多種少量生産が主であるが、従来の金型交換方法では上述したように比較的類似形状における中、多量生産のためのものであるので、多種少量生産に対応できないという問題点があった。
【００１０】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、金型断面形状、金型長さ、ステージレイアウト等の諸条件に対してフレキシブルに対応できるプレスブレーキを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき問題に鑑みて、本発明は、金型装着部（２１）を備えた上下のテーブル（１７，１９）を上下に対向して備えたプレスブレーキにおいて、上部テーブル（１７）又は下部テーブル（１９）に、複数のパンチ（Ｐ）及びダイ（Ｄ）を収納自在な棚を多段に備えた金型保管棚（９）を設け、前記金型保管棚（９）から前記金型装着部（２１）へパンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）を搬送するために、前記パンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）をクランプ自在なクランプ装置（１５）を、上下方向であるＺ軸方向，左右方向であるＸ軸方向及び前後方向であるＹ軸方向へ移動位置決め自在に設け、かつクランプしたパンチ（Ｐ）の上下及び左右を反転するために前記クランプ装置（１５）を、前記Ｙ軸方向の水平軸まわりに回転自在に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記プレスブレーキにおいて、前記金型装着部（２１）へ装着するパンチ（Ｐ）の表裏を反転するための金型表裏反転装置（５９）を前記金型保管棚（９）に備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記プレスブレーキにおいて、前記金型保管棚（９）を、前記上部テーブルの裏面に設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１には、本実施の形態に係わる曲げ機械としてのプレスブレーキ１と、このプレスブレーキ１に対する金型交換装置３が示されている。
【００２７】
プレスブレーキ１はごく一般的なものを用いることができるが、金型の磨耗状況などを管理するため、加工実績を図示省略の親機である上位サーバへアウトプットできる形式のものが望ましい。
【００２８】
また、前記金型交換装置３はパソコンのごとき自動プログラミング装置５に接続されており、制御されている。この自動プログラミング装置５は、プレスブレーキ１において対象となる加工製品の形状を示す三面図、展開図あるいは立体姿図に基づいて、曲げ順序の決定および使用される金型形状や金型長さ等を自動又は作業者の指定により選択したり、選択された使用金型の反転要否を決定したり、加工時におけるバックゲージ位置（Ｌ値）の算出、ラムストローク量（Ｄ値）の算出、段取り書の作製等を行う。
【００２９】
また、自動プログラミング装置５は、子機であるプレスブレーキ１の制御装置であるＮＣ装置７と接続されており、前述のようにして得られたＮＣデータ（主として曲げ角度を求めるためのラムの最終位置を制御するためのＬ値やＤ値）や、金型データおよび曲げ順序データ等の加工情報をプレスブレーキ１のＮＣ装置７に送る。また、金型データについては、金型交換装置３に並行して送られる。
【００３０】
前記金型交換装置３は、種々の形状、寸法のパンチＰとダイＤを収納・取出し自在に格納する金型保管棚９、金型棚管理制御装置１１および図示せざる内部処理装置を有しており、パンチＰとダイＤからなる金型１３を着脱自在なクランプ装置１５を備え、このクランプ装置１５でクランプした金型１３をプレスブレーキ１の上下部テーブル１７、１９の金型装着部２１へ搬送して装着する金型搬送装置２３（金型搬送手段）が設けられている。なお、金型装着部２１は金型１３を自動的にクランプ及び解放する装置で構成されており、図２に示されているようにパンチＰを装着する自動パンチクランパ２５とダイを装着する自動ダイクランパ２７である。
【００３１】
前記金型保管棚９は、プレスブレーキ１の上部テーブル１７の裏面に多段の棚が設けられており、各棚にはそれぞれアドレスが定められている。各金型１３は断面形状、長さなどが異なる種々の金型１３が収納されており、各アドレスには１本もののパンチＰやダイＤだけではなく、複数組み合わせて１セットの加工用パンチＰ、ダイＤを構成する分割パンチＰ、ダイＤも収納されている。
【００３２】
金型保管棚９は、本実施の形態で示されているような上部テーブル１７の裏面に限定されず、例えばプレスブレーキ１の上部テーブル１７の表面に設けることができ、さらにプレスブレーキ１がラム下降式であればラムの駆動部材が上部にあるので下部テーブル１９の裏面又は表面に設けることもできる。
【００３３】
金型保管棚９に収納されている金型１３は様々な寸法のセグメントで構成されており、セグメントの組合わせによって任意の長さの金型１３を選択することが可能になっている。
【００３４】
金型棚管理制御装置１１は、金型保管棚９に収納されている金型形状やセグメントの組み合わせ、棚のアドレスをデータベースとして記憶していると共に、自動プログラミング装置５から送られてくる金型データに基づいて所望の金型１３を棚から選択してプレスブレーキ１の金型装着部２１へ搬送し装着するための制御を行う。
【００３５】
また、金型棚管理制御装置１１は、プレスブレーキ１のＮＣ装置７とネットワークにより結合されており、ＮＣ装置７から送信されてくる各金型セグメント単位での加工回数情報をデータベースとして有している。
【００３６】
この加工回数情報は、金型１３の磨耗状況の把握に利用され、所定回数使用された金型１３については研磨を行うべき旨を作業者に知らせることもできる。また、加工回数情報はプレスブレーキ１のＮＣ装置７を介して加工実績として図示せざる上位のサーバ（データベース）に随時記憶される。
【００３７】
マンマシンインターフェースのごとき図示せざる内部処理装置は、作業者に必要な加工前のブランク材（展開図）、図面、加工後の立体化された姿図あるいは各曲げ線毎に必要な金型１３を確認又は選択するための曲げ線情報からなる図形情報等を外部からの情報として得る。
【００３８】
また、製品名称、数量等の生産管理上必要とされる情報もネットワーク化されている。金型１３を指定する作業者は加工をはじめる製品番号を呼出し、加工する製品の加工部分を図面上より支持することにより、必要な金型１３をプレスブレーキ１の金型装着部２１に搬送し装着するよう制御する。
【００３９】
図１を参照するに、金型搬送装置２３はクランプ装置１５でクランプした金型１３をＸ軸方向（図１において左右方向）、Ｚ軸方向（図１において上下方向）、Ｙ軸方向（図１において紙面に直交する方向）に移動自在である。
【００４０】
より詳しくは、プレスブレーキ１の長手方向の両側にはＺ軸ガイドビーム２９がＺ軸方向に延伸されており、この２つのＺ軸ガイドビーム２９に渡る長さのＸ軸ガイドビーム３１が前記２つのＺ軸ガイドビーム２９に案内されてＺ軸方向に移動位置決め自在に設けられている。すなわち、前記Ｘ軸ガイドビーム３１はサーボモータ、ねじ、ナット等で構成される公知の駆動機構（図示省略）によりＺ軸方向に移動位置決めされる。
【００４１】
前記Ｘ軸ガイドビーム３１の下面には図２に示されているようにＸ軸ガイドレール３３がＸ軸方向に延伸されており、このＸ軸ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向に移動位置決め自在なＹ軸ガイドビーム３５が設けられている。このＹ軸ガイドビーム３５もＸ軸ガイドビーム３１と同様にサーボモータ、ねじ、ナット等で構成される公知の駆動機構（図示省略）によりＸ軸方向に移動位置決めされる。
【００４２】
前記Ｙ軸ガイドビーム３５の下面には図２に示されているようにＹ軸ガイドレール３７がＹ軸方向に延伸されており、金型１３をクランプするクランプ装置１５がクランプ装置支持部材３９を介して前記Ｙ軸ガイドレール３７に案内されてＹ軸方向に移動位置決め自在に設けられている。このクランプ装置支持部材３９もＸ軸ガイドビーム３１及びＹ軸ガイドビーム３５と同様にサーボモータ、ねじ、ナット等で構成される公知の駆動機構（図示省略）によりＹ軸方向に移動位置決めされる。
【００４３】
クランプ装置１５は図３及び図４に示されているようにクランプ装置本体４１が軸受部４３を介して垂直方向に旋回可能にクランプ装置支持部材３９に軸承されている。クランプ装置支持部材３９には前記軸受部４３に連結される旋回モータ４５が固定されており、クランプ装置本体４１は旋回モータ４５により１８０°の角度で旋回される。
【００４４】
さらに、クランプ装置本体４１には固定ジョー４７と可動ジョー４９からなる一対のジョーが備えられており、前記可動ジョー４９はクランプ装置本体４１に前面に長手方向に延伸するジョーガイドレール５１に沿って前記固定ジョー４７に接近離反自在に設けられている。クランプ装置本体４１の後面にはクランプ駆動モータ５３が固定され、その駆動軸に設けられたピニオン５５に噛合するラック５７を介して可動ジョー４９が移動するので、パンチＰやダイＤの長さに応じてクランプ可能である。
【００４５】
前記一対のジョー４７、４９によりクランプされた金型１３はクランプ装置支持部材３９が旋回モータ４５により旋回されることにより金型１３の先端のチップ部が上向きあるいは下向きにされる。
【００４６】
また、上部テーブル１７の裏面には図１に示されているようにパンチＰの表裏を反転させるための金型表裏反転装置５９が設けられている。
【００４７】
図２を参照するに、金型表裏反転装置５９は反転装置本体６１が上部テーブル１７の裏面に固定されており、反転装置本体６１の上面には反転駆動モータ６３により垂直軸回りに１８０°に旋回駆動される反転テーブル６５が設けられており、この反転テーブル６５の上面には金型１３の基部を着脱自在なパンチ装着部６７が設けられている。
【００４８】
図５を参照して、金型１３の検索動作について説明する。まずパンチＰを検索・選択する場合には、使用される中間板の形式により、例えば、ワンタッチ中間板、短尺中間板、両面中間板、ダイヤル式中間板、油圧クランプ中間板等の項目の中から該当するものを選択する。また、断面形状について直剣、ＲパンチＰ、グースネック、段曲げ等の項目から該当するものを選択する。また、長さの項目から、分割、ヒンジ金型等該当するものを選択する。以上によりパンチＰが選択されるので、金型棚管理制御装置１１は金型保管棚９から該当するパンチＰをプレスブレーキ１の金型装着部２１に搬送し装着する。
【００４９】
一方、ダイＤの選択も同様に、ダイホルダの形式からワンタッチダイホルダ、分割用ダイホルダ等の項目から該当するものを選択する。また、Ｖ幅として該当する寸法を選択すると共に鋭角曲げ、段曲げ等の項目から該当するものを選択する。さらに、曲げ加工の断面形状から２Ｖダイ、サッシ用１Ｖダイ等の項目から該当するものを選択する。以上によりダイＤが選択されるので、金型棚管理制御装置１１は金型保管棚９から該当するダイＤをプレスブレーキ１の自動ダイクランパ２７に搬送し装着する。
【００５０】
以上のようにして、作業者はバーコード付き現品表から製品番号と曲げ工程をサーチして金型セットスタートボタンを押してスタートさせると、所望の金型１３が自動セットされるのである。
【００５１】
その一例として、図２に示されているパンチＰが金型保管棚９から取り出され、プレスブレーキ１の上部テーブル１７の下端の金型装着部２１へ自動的に装着される動作を説明する。
【００５２】
自動プログラミング装置５により選択された使用金型データ及び個数データに基づいて、クランプ装置１５の一対のジョー４７、４９が金型保管棚９のパンチＰラック５７内の所望のパンチＰの手前に移動するために、図１及び図２に示されているようにＸ軸ガイドビーム３１がＺ軸ガイドビーム２９に沿ってＺ軸方向へ移動位置決めされると共に、Ｙ軸ガイドビーム３５がＸ軸ガイドビーム３１のＸ軸ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向へ移動位置決めされる。
【００５３】
金型保管棚９は図１に示されているように上部がパンチＰを収納するパンチラック６９で、下部がダイＤを収納するダイラック７１に分かれている。パンチラック６９内の所望のパンチＰの手前に移動位置決めされたクランプ装置１５は、固定ジョー４７に対して可動ジョー４９がクランプ駆動モータ５３により予め所望のパンチＰの幅より拡げられており、Ｙ軸ガイドビーム３５の下面のＹ軸ガイドレール３７に沿ってクランプ装置支持部材３９を介してＹ軸方向に前進し移動位置決めされる。
【００５４】
可動ジョー４９が移動して一対のジョー４７、４９で所望のパンチＰがクランプされると、Ｘ軸ガイドビーム３１が少し上昇してパンチＰの基部がパンチラック６９の収納部から抜脱される。次いで、クランプ装置支持部材３９がＹ軸方向に後退し、パンチＰは図２において二点鎖線の姿勢Ａ1 で示されているように位置している。この姿勢Ａ1 はパンチＰが金型保管棚９に収納されていた格納状態姿勢である。
【００５５】
ここで、プレスブレーキ１の上部テーブル１７の下端の自動パンチクランパ２５（金型装着部２１）に装着されるパンチＰの機械取付状態姿勢は、図２の実線で示されているように姿勢Ｃ4 である。
【００５６】
したがって、上述した姿勢Ａ1 のパンチＰは、クランプ装置支持部材３９が旋回モータ４５により１８０°の角度で旋回されても前記姿勢Ｃ4 にならないのでパンチＰの表裏を反転する必要が生じる。この金型反転要否は予め自動プログラミング装置５により決定されており、この自動プログラミング装置５からの金型反転要否情報に基づいて金型棚管理制御装置１１により指示され、Ｘ軸ガイドビーム３１及びＹ軸ガイドビーム３５がＺ軸方向とＸ軸方向へ移動し、クランプ装置１５のパンチＰが金型表裏反転装置５９の反転テーブル６５のパンチ装着部６７へ位置決めされ、姿勢Ａ2 で装着される。
【００５７】
次いで、クランプ装置１５がＹ軸方向へ後退して待機し、反転テーブル６５が反転駆動モータ６３により垂直軸回りに１８０°に旋回駆動され、パンチＰは図２に示されているように姿勢Ａ2 から姿勢Ｂ1 に反転される。
【００５８】
このように金型表裏反転装置５９は簡単な装置ではあるが、垂直軸まわりにパンチＰの重量のバランスを取りながら自動的に効率よくパンチＰの表裏の姿勢を変更することができ、金型装着部２１への取付け状態の姿勢に応じて金型を反転できるので多種少量生産に首尾よく対応できる。
【００５９】
クランプ装置１５が再びＹ軸方向へ前進し、金型表裏反転装置５９の姿勢Ｂ1 のパンチＰはクランプ装置１５により取り出されて図２の姿勢Ｂ2 に示されているように位置する。
【００６０】
クランプ装置本体４１が旋回モータ４５により１８０°の角度で旋回されることにより上述した姿勢Ｂ2 のパンチＰは、パンチＰの機械取付状態姿勢である姿勢Ｃ4 と同じ姿勢Ｃ1 に旋回される。
【００６１】
以上のように機械取付状態姿勢と格納状態姿勢とは上下に１８０°異なるが、クランプ装置１５が水平軸まわりに回転するのでパンチＰの姿勢を自動的に変更することができ、多種少量生産に首尾よく対応できる。
【００６２】
金型棚管理制御装置１１の指示によりＸ軸ガイドビーム３１及びＹ軸ガイドビーム３５がＺ軸方向とＸ軸方向へ移動し、さらにクランプ装置１５がＹ軸方向へ移動し、パンチＰは姿勢Ｃ2 、姿勢Ｃ3 を経てプレスブレーキ１の金型装着部２１に姿勢Ｃ4 で装着される。
【００６３】
パンチＰがプレスブレーキ１の上部テーブル１７の下端の自動パンチクランパ２５から取り出され、金型保管棚９へ自動的に収納される動作は、上述した動作と逆の動作であるのでその説明を省略する。
【００６４】
また、ダイＤが金型保管棚９から取り出され、プレスブレーキ１の下部テーブル１９の上面のダイＤ装着部へ自動的に装着される動作及びその逆の動作は、上述したパンチＰの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００６５】
以上のようにして所望のパンチＰ、ダイＤは自動的に金型保管棚９から選択及び検索されて搬送されプレスブレーキ１の金型装着部２１に装着されて所望の曲げ加工が行われる。
【００６６】
以上のことから、板金加工における展開図を作製する際に決定された金型を、金型交換装置３が正確に選択・検索し、金型反転要否を決定し、この決定されたデータに基づいて金型を反転した後に搬送し、自動的に効率よくプレスブレーキ１の金型装着部２１に装着することができる。
【００６７】
したがって、多種少量生産に対応して金型を効率よく交換することができ、しかも金型保管棚９をプレスブレーキ１の上部テーブル１７の裏面に設けたのでプレスブレーキ１の本体内部の種々の装置に支障を来すことなく、プレスブレーキ１の本体内部のスペースが有効に利用される。
【００６８】
また、前述の実施の形態における金型交換装置３は自動プログラミング装置５からの金型情報により金型の選択・搬送等を行っているが、図６には金型交換装置３に設けた製品形状データ入力手段７３から製品形状データを入力して金型を選択して反転、搬送し、曲げ機械の金型装着部２１へ装着する場合が示されている。
【００６９】
この場合には、金型交換装置３は、複数の金型を所定のアドレスに収納・取出し自在に格納する金型保管棚９と、製品形状データを直接金型交換装置３に入力する製品形状データ入力手段７３と、この製品形状データ入力手段７３により入力された製品形状データに基づいて使用する金型を決定すると共に金型反転要否を決定する使用金型決定手段７５と、この使用金型決定手段７５により決定された金型が収納された前記アドレスを検索する金型検索手段７７と、この金型検索手段７７により検索された金型を着脱自在なクランプ装置１５を備えていると共にこのクランプした金型を曲げ機械の金型装着部２１へ装着すべく前記金型の姿勢を位置決めし搬送する金型搬送手段２３とを有している。
【００７０】
このように金型交換装置３に直接入力することにより、図６において実線の矢印で示されているように所望の金型を短時間で正確に金型保管棚９から取り出して曲げ機械の金型装着部２１へ自動的に装着し、また図６において点線の矢印で示されているように曲げ機械の金型装着部２１に装着されている金型を金型保管棚９の所定の場所に格納することを自動的に行うことができる。
【００７１】
なお、この発明は前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００７２】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、本発明によれば、金型装着部へ取り付ける機械取付状態姿勢と格納状態姿勢とは上下及び左右に１８０°異なるが、クランプ装置を前後方向であるＹ軸方向の水平軸まわりに回転させるので、金型の機械取付状態姿勢と格納状態姿勢は金型を曲げ機械の金型装着部と金型保管棚との間を移動する途中で容易に自動的に変更できる。
【００７７】
また、金型を垂直軸まわりに回転するので、簡単な装置であるが金型の重量のバランスを図りながら容易に金型の表裏を反転できる。
【００７８】
また、テーブルの裏面に金型反転装置を設けたので、曲げ機械の本体内部の各種装置や油圧タンク等に対して支障を来すことがなく、曲げ機械の本体内部のスペースを有効利用しており、他の格納スペースが不要となるので全体的にはスペース削減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる曲げ加工システムおよびこの曲げ加工システムに用いる金型交換装置を示すブロック図である。
【図２】本発明に係わる曲げ加工システムおよびこの曲げ加工システムに用いる金型交換装置の全体的な動作を示す側面図である。
【図３】本発明に係わるクランプ装置の平面図である。
【図４】本発明に係わるクランプ装置の側面図である。
【図５】使用金型の選択を行なう際の検索項目の一例を示す説明図である。
【図６】金型交換装置の構成及び金型交換の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１ プレスブレーキ
３ 金型交換装置
５ 自動プログラミング装置
７ ＮＣ装置
９ 金型保管棚
１１ 金型棚管理制御装置
１３ 金型
１５ クランプ装置
１７ 上部テーブル
１９ 下部テーブル
２１ 金型装着部
２３ 金型搬送装置
２９ Ｚ軸ガイドビーム
３１ Ｘ軸ガイドビーム
３５ Ｙ軸ガイドビーム
４１ クランプ装置本体
４５ 旋回モータ
４７ 固定ジョー
４９ 可動ジョー
５３ クランプ駆動モータ
５９ 金型表裏反転装置
６１ 反転装置本体
６３ 反転駆動モータ
６７ パンチ装着部
本発明は、プレスブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材の曲げ加工を行う曲げ機械の例えば汎用プレスブレーキにおけるパンチとダイからなる金型の金型交換方法には、通し曲げを主体とする場合と小物製品を主体とする場合がある。
【０００３】
前者の通し曲げを主体とする場合の金型交換方法では、ほぼ曲げ機械全長に亘る長さで異なる断面形状の金型を数種類、上部テーブル等のテーブルに予め保管しておき、これらの金型をパンチ側はチェーン駆動、エアシリンダ等の駆動装置で交互に交換し、ダイ側は基本的な数種類の金型を下部テーブルの上面上で水平方向へスライドさせて交換する。
【０００４】
後者の小物製品を主体とする場合の金型交換方法では、パンチ、ダイをダイセット方式でタレット上に載せ、所望の１セットの金型を上下テーブル間に回転移動させることにより交換する。また、長手方向に分割された同一断面形状の複数の金型を設け、必要な長さに応じて前記複数の金型のうちの一部の金型をプレスブレーキの長手方向にスライドさせることによって長さのみを変更するものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の金型交換方法においては、前者では金型の長さ及び金型の表裏の変更、並びにテーブルの全長に亘る金型のステージレイアウトができないという問題点があった。
【０００６】
また、前者におけるダイ側では金型の長さの変更ができず、また金型は基本的には水平面上に並ぶことになるのでワークと金型との干渉が生じやすく、製品形状に制限を受けるという問題点があった。
【０００７】
上述した従来の金型交換方法の後者では、比較的細長い金型をダイセット方式にするため長さに制約が生じることや、金型が同一断面形状でも長さが異なると別のダイセットになるため金型セット数が増すなどの理由により空間的な制約が生じるので、多数のダイセットを設けることができないという問題点があった。
【０００８】
また、後者において長手方向に分割された同一断面形状の複数の金型を設けた場合では長さのみの変更は可能であるが金型の断面形状を変更できないという問題点があった。
【０００９】
ほとんどのプレスブレーキ等の曲げ機械では多種少量生産が主であるが、従来の金型交換方法では上述したように比較的類似形状における中、多量生産のためのものであるので、多種少量生産に対応できないという問題点があった。
【００１０】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、金型断面形状、金型長さ、ステージレイアウト等の諸条件に対してフレキシブルに対応できるプレスブレーキを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき問題に鑑みて、本発明は、金型装着部（２１）を備えた上下のテーブル（１７，１９）を上下に対向して備えたプレスブレーキにおいて、上部テーブル（１７）又は下部テーブル（１９）に、複数のパンチ（Ｐ）及びダイ（Ｄ）を収納自在な棚を多段に備えた金型保管棚（９）を設け、前記金型保管棚（９）から前記金型装着部（２１）へパンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）を搬送するために、前記パンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）をクランプ自在なクランプ装置（１５）を、上下方向であるＺ軸方向，左右方向であるＸ軸方向及び前後方向であるＹ軸方向へ移動位置決め自在に設け、かつクランプしたパンチ（Ｐ）の上下及び左右を反転するために前記クランプ装置（１５）を、前記Ｙ軸方向の水平軸まわりに回転自在に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記プレスブレーキにおいて、前記金型装着部（２１）へ装着するパンチ（Ｐ）の表裏を反転するための金型表裏反転装置（５９）を前記金型保管棚（９）に備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記プレスブレーキにおいて、前記金型保管棚（９）を、前記上部テーブルの裏面に設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１には、本実施の形態に係わる曲げ機械としてのプレスブレーキ１と、このプレスブレーキ１に対する金型交換装置３が示されている。
【００２７】
プレスブレーキ１はごく一般的なものを用いることができるが、金型の磨耗状況などを管理するため、加工実績を図示省略の親機である上位サーバへアウトプットできる形式のものが望ましい。
【００２８】
また、前記金型交換装置３はパソコンのごとき自動プログラミング装置５に接続されており、制御されている。この自動プログラミング装置５は、プレスブレーキ１において対象となる加工製品の形状を示す三面図、展開図あるいは立体姿図に基づいて、曲げ順序の決定および使用される金型形状や金型長さ等を自動又は作業者の指定により選択したり、選択された使用金型の反転要否を決定したり、加工時におけるバックゲージ位置（Ｌ値）の算出、ラムストローク量（Ｄ値）の算出、段取り書の作製等を行う。
【００２９】
また、自動プログラミング装置５は、子機であるプレスブレーキ１の制御装置であるＮＣ装置７と接続されており、前述のようにして得られたＮＣデータ（主として曲げ角度を求めるためのラムの最終位置を制御するためのＬ値やＤ値）や、金型データおよび曲げ順序データ等の加工情報をプレスブレーキ１のＮＣ装置７に送る。また、金型データについては、金型交換装置３に並行して送られる。
【００３０】
前記金型交換装置３は、種々の形状、寸法のパンチＰとダイＤを収納・取出し自在に格納する金型保管棚９、金型棚管理制御装置１１および図示せざる内部処理装置を有しており、パンチＰとダイＤからなる金型１３を着脱自在なクランプ装置１５を備え、このクランプ装置１５でクランプした金型１３をプレスブレーキ１の上下部テーブル１７、１９の金型装着部２１へ搬送して装着する金型搬送装置２３（金型搬送手段）が設けられている。なお、金型装着部２１は金型１３を自動的にクランプ及び解放する装置で構成されており、図２に示されているようにパンチＰを装着する自動パンチクランパ２５とダイを装着する自動ダイクランパ２７である。
【００３１】
前記金型保管棚９は、プレスブレーキ１の上部テーブル１７の裏面に多段の棚が設けられており、各棚にはそれぞれアドレスが定められている。各金型１３は断面形状、長さなどが異なる種々の金型１３が収納されており、各アドレスには１本もののパンチＰやダイＤだけではなく、複数組み合わせて１セットの加工用パンチＰ、ダイＤを構成する分割パンチＰ、ダイＤも収納されている。
【００３２】
金型保管棚９は、本実施の形態で示されているような上部テーブル１７の裏面に限定されず、例えばプレスブレーキ１の上部テーブル１７の表面に設けることができ、さらにプレスブレーキ１がラム下降式であればラムの駆動部材が上部にあるので下部テーブル１９の裏面又は表面に設けることもできる。
【００３３】
金型保管棚９に収納されている金型１３は様々な寸法のセグメントで構成されており、セグメントの組合わせによって任意の長さの金型１３を選択することが可能になっている。
【００３４】
金型棚管理制御装置１１は、金型保管棚９に収納されている金型形状やセグメントの組み合わせ、棚のアドレスをデータベースとして記憶していると共に、自動プログラミング装置５から送られてくる金型データに基づいて所望の金型１３を棚から選択してプレスブレーキ１の金型装着部２１へ搬送し装着するための制御を行う。
【００３５】
また、金型棚管理制御装置１１は、プレスブレーキ１のＮＣ装置７とネットワークにより結合されており、ＮＣ装置７から送信されてくる各金型セグメント単位での加工回数情報をデータベースとして有している。
【００３６】
この加工回数情報は、金型１３の磨耗状況の把握に利用され、所定回数使用された金型１３については研磨を行うべき旨を作業者に知らせることもできる。また、加工回数情報はプレスブレーキ１のＮＣ装置７を介して加工実績として図示せざる上位のサーバ（データベース）に随時記憶される。
【００３７】
マンマシンインターフェースのごとき図示せざる内部処理装置は、作業者に必要な加工前のブランク材（展開図）、図面、加工後の立体化された姿図あるいは各曲げ線毎に必要な金型１３を確認又は選択するための曲げ線情報からなる図形情報等を外部からの情報として得る。
【００３８】
また、製品名称、数量等の生産管理上必要とされる情報もネットワーク化されている。金型１３を指定する作業者は加工をはじめる製品番号を呼出し、加工する製品の加工部分を図面上より支持することにより、必要な金型１３をプレスブレーキ１の金型装着部２１に搬送し装着するよう制御する。
【００３９】
図１を参照するに、金型搬送装置２３はクランプ装置１５でクランプした金型１３をＸ軸方向（図１において左右方向）、Ｚ軸方向（図１において上下方向）、Ｙ軸方向（図１において紙面に直交する方向）に移動自在である。
【００４０】
より詳しくは、プレスブレーキ１の長手方向の両側にはＺ軸ガイドビーム２９がＺ軸方向に延伸されており、この２つのＺ軸ガイドビーム２９に渡る長さのＸ軸ガイドビーム３１が前記２つのＺ軸ガイドビーム２９に案内されてＺ軸方向に移動位置決め自在に設けられている。すなわち、前記Ｘ軸ガイドビーム３１はサーボモータ、ねじ、ナット等で構成される公知の駆動機構（図示省略）によりＺ軸方向に移動位置決めされる。
【００４１】
前記Ｘ軸ガイドビーム３１の下面には図２に示されているようにＸ軸ガイドレール３３がＸ軸方向に延伸されており、このＸ軸ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向に移動位置決め自在なＹ軸ガイドビーム３５が設けられている。このＹ軸ガイドビーム３５もＸ軸ガイドビーム３１と同様にサーボモータ、ねじ、ナット等で構成される公知の駆動機構（図示省略）によりＸ軸方向に移動位置決めされる。
【００４２】
前記Ｙ軸ガイドビーム３５の下面には図２に示されているようにＹ軸ガイドレール３７がＹ軸方向に延伸されており、金型１３をクランプするクランプ装置１５がクランプ装置支持部材３９を介して前記Ｙ軸ガイドレール３７に案内されてＹ軸方向に移動位置決め自在に設けられている。このクランプ装置支持部材３９もＸ軸ガイドビーム３１及びＹ軸ガイドビーム３５と同様にサーボモータ、ねじ、ナット等で構成される公知の駆動機構（図示省略）によりＹ軸方向に移動位置決めされる。
【００４３】
クランプ装置１５は図３及び図４に示されているようにクランプ装置本体４１が軸受部４３を介して垂直方向に旋回可能にクランプ装置支持部材３９に軸承されている。クランプ装置支持部材３９には前記軸受部４３に連結される旋回モータ４５が固定されており、クランプ装置本体４１は旋回モータ４５により１８０°の角度で旋回される。
【００４４】
さらに、クランプ装置本体４１には固定ジョー４７と可動ジョー４９からなる一対のジョーが備えられており、前記可動ジョー４９はクランプ装置本体４１に前面に長手方向に延伸するジョーガイドレール５１に沿って前記固定ジョー４７に接近離反自在に設けられている。クランプ装置本体４１の後面にはクランプ駆動モータ５３が固定され、その駆動軸に設けられたピニオン５５に噛合するラック５７を介して可動ジョー４９が移動するので、パンチＰやダイＤの長さに応じてクランプ可能である。
【００４５】
前記一対のジョー４７、４９によりクランプされた金型１３はクランプ装置支持部材３９が旋回モータ４５により旋回されることにより金型１３の先端のチップ部が上向きあるいは下向きにされる。
【００４６】
また、上部テーブル１７の裏面には図１に示されているようにパンチＰの表裏を反転させるための金型表裏反転装置５９が設けられている。
【００４７】
図２を参照するに、金型表裏反転装置５９は反転装置本体６１が上部テーブル１７の裏面に固定されており、反転装置本体６１の上面には反転駆動モータ６３により垂直軸回りに１８０°に旋回駆動される反転テーブル６５が設けられており、この反転テーブル６５の上面には金型１３の基部を着脱自在なパンチ装着部６７が設けられている。
【００４８】
図５を参照して、金型１３の検索動作について説明する。まずパンチＰを検索・選択する場合には、使用される中間板の形式により、例えば、ワンタッチ中間板、短尺中間板、両面中間板、ダイヤル式中間板、油圧クランプ中間板等の項目の中から該当するものを選択する。また、断面形状について直剣、ＲパンチＰ、グースネック、段曲げ等の項目から該当するものを選択する。また、長さの項目から、分割、ヒンジ金型等該当するものを選択する。以上によりパンチＰが選択されるので、金型棚管理制御装置１１は金型保管棚９から該当するパンチＰをプレスブレーキ１の金型装着部２１に搬送し装着する。
【００４９】
一方、ダイＤの選択も同様に、ダイホルダの形式からワンタッチダイホルダ、分割用ダイホルダ等の項目から該当するものを選択する。また、Ｖ幅として該当する寸法を選択すると共に鋭角曲げ、段曲げ等の項目から該当するものを選択する。さらに、曲げ加工の断面形状から２Ｖダイ、サッシ用１Ｖダイ等の項目から該当するものを選択する。以上によりダイＤが選択されるので、金型棚管理制御装置１１は金型保管棚９から該当するダイＤをプレスブレーキ１の自動ダイクランパ２７に搬送し装着する。
【００５０】
以上のようにして、作業者はバーコード付き現品表から製品番号と曲げ工程をサーチして金型セットスタートボタンを押してスタートさせると、所望の金型１３が自動セットされるのである。
【００５１】
その一例として、図２に示されているパンチＰが金型保管棚９から取り出され、プレスブレーキ１の上部テーブル１７の下端の金型装着部２１へ自動的に装着される動作を説明する。
【００５２】
自動プログラミング装置５により選択された使用金型データ及び個数データに基づいて、クランプ装置１５の一対のジョー４７、４９が金型保管棚９のパンチＰラック５７内の所望のパンチＰの手前に移動するために、図１及び図２に示されているようにＸ軸ガイドビーム３１がＺ軸ガイドビーム２９に沿ってＺ軸方向へ移動位置決めされると共に、Ｙ軸ガイドビーム３５がＸ軸ガイドビーム３１のＸ軸ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向へ移動位置決めされる。
【００５３】
金型保管棚９は図１に示されているように上部がパンチＰを収納するパンチラック６９で、下部がダイＤを収納するダイラック７１に分かれている。パンチラック６９内の所望のパンチＰの手前に移動位置決めされたクランプ装置１５は、固定ジョー４７に対して可動ジョー４９がクランプ駆動モータ５３により予め所望のパンチＰの幅より拡げられており、Ｙ軸ガイドビーム３５の下面のＹ軸ガイドレール３７に沿ってクランプ装置支持部材３９を介してＹ軸方向に前進し移動位置決めされる。
【００５４】
可動ジョー４９が移動して一対のジョー４７、４９で所望のパンチＰがクランプされると、Ｘ軸ガイドビーム３１が少し上昇してパンチＰの基部がパンチラック６９の収納部から抜脱される。次いで、クランプ装置支持部材３９がＹ軸方向に後退し、パンチＰは図２において二点鎖線の姿勢Ａ1 で示されているように位置している。この姿勢Ａ1 はパンチＰが金型保管棚９に収納されていた格納状態姿勢である。
【００５５】
ここで、プレスブレーキ１の上部テーブル１７の下端の自動パンチクランパ２５（金型装着部２１）に装着されるパンチＰの機械取付状態姿勢は、図２の実線で示されているように姿勢Ｃ4 である。
【００５６】
したがって、上述した姿勢Ａ1 のパンチＰは、クランプ装置支持部材３９が旋回モータ４５により１８０°の角度で旋回されても前記姿勢Ｃ4 にならないのでパンチＰの表裏を反転する必要が生じる。この金型反転要否は予め自動プログラミング装置５により決定されており、この自動プログラミング装置５からの金型反転要否情報に基づいて金型棚管理制御装置１１により指示され、Ｘ軸ガイドビーム３１及びＹ軸ガイドビーム３５がＺ軸方向とＸ軸方向へ移動し、クランプ装置１５のパンチＰが金型表裏反転装置５９の反転テーブル６５のパンチ装着部６７へ位置決めされ、姿勢Ａ2 で装着される。
【００５７】
次いで、クランプ装置１５がＹ軸方向へ後退して待機し、反転テーブル６５が反転駆動モータ６３により垂直軸回りに１８０°に旋回駆動され、パンチＰは図２に示されているように姿勢Ａ2 から姿勢Ｂ1 に反転される。
【００５８】
このように金型表裏反転装置５９は簡単な装置ではあるが、垂直軸まわりにパンチＰの重量のバランスを取りながら自動的に効率よくパンチＰの表裏の姿勢を変更することができ、金型装着部２１への取付け状態の姿勢に応じて金型を反転できるので多種少量生産に首尾よく対応できる。
【００５９】
クランプ装置１５が再びＹ軸方向へ前進し、金型表裏反転装置５９の姿勢Ｂ1 のパンチＰはクランプ装置１５により取り出されて図２の姿勢Ｂ2 に示されているように位置する。
【００６０】
クランプ装置本体４１が旋回モータ４５により１８０°の角度で旋回されることにより上述した姿勢Ｂ2 のパンチＰは、パンチＰの機械取付状態姿勢である姿勢Ｃ4 と同じ姿勢Ｃ1 に旋回される。
【００６１】
以上のように機械取付状態姿勢と格納状態姿勢とは上下に１８０°異なるが、クランプ装置１５が水平軸まわりに回転するのでパンチＰの姿勢を自動的に変更することができ、多種少量生産に首尾よく対応できる。
【００６２】
金型棚管理制御装置１１の指示によりＸ軸ガイドビーム３１及びＹ軸ガイドビーム３５がＺ軸方向とＸ軸方向へ移動し、さらにクランプ装置１５がＹ軸方向へ移動し、パンチＰは姿勢Ｃ2 、姿勢Ｃ3 を経てプレスブレーキ１の金型装着部２１に姿勢Ｃ4 で装着される。
【００６３】
パンチＰがプレスブレーキ１の上部テーブル１７の下端の自動パンチクランパ２５から取り出され、金型保管棚９へ自動的に収納される動作は、上述した動作と逆の動作であるのでその説明を省略する。
【００６４】
また、ダイＤが金型保管棚９から取り出され、プレスブレーキ１の下部テーブル１９の上面のダイＤ装着部へ自動的に装着される動作及びその逆の動作は、上述したパンチＰの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００６５】
以上のようにして所望のパンチＰ、ダイＤは自動的に金型保管棚９から選択及び検索されて搬送されプレスブレーキ１の金型装着部２１に装着されて所望の曲げ加工が行われる。
【００６６】
以上のことから、板金加工における展開図を作製する際に決定された金型を、金型交換装置３が正確に選択・検索し、金型反転要否を決定し、この決定されたデータに基づいて金型を反転した後に搬送し、自動的に効率よくプレスブレーキ１の金型装着部２１に装着することができる。
【００６７】
したがって、多種少量生産に対応して金型を効率よく交換することができ、しかも金型保管棚９をプレスブレーキ１の上部テーブル１７の裏面に設けたのでプレスブレーキ１の本体内部の種々の装置に支障を来すことなく、プレスブレーキ１の本体内部のスペースが有効に利用される。
【００６８】
また、前述の実施の形態における金型交換装置３は自動プログラミング装置５からの金型情報により金型の選択・搬送等を行っているが、図６には金型交換装置３に設けた製品形状データ入力手段７３から製品形状データを入力して金型を選択して反転、搬送し、曲げ機械の金型装着部２１へ装着する場合が示されている。
【００６９】
この場合には、金型交換装置３は、複数の金型を所定のアドレスに収納・取出し自在に格納する金型保管棚９と、製品形状データを直接金型交換装置３に入力する製品形状データ入力手段７３と、この製品形状データ入力手段７３により入力された製品形状データに基づいて使用する金型を決定すると共に金型反転要否を決定する使用金型決定手段７５と、この使用金型決定手段７５により決定された金型が収納された前記アドレスを検索する金型検索手段７７と、この金型検索手段７７により検索された金型を着脱自在なクランプ装置１５を備えていると共にこのクランプした金型を曲げ機械の金型装着部２１へ装着すべく前記金型の姿勢を位置決めし搬送する金型搬送手段２３とを有している。
【００７０】
このように金型交換装置３に直接入力することにより、図６において実線の矢印で示されているように所望の金型を短時間で正確に金型保管棚９から取り出して曲げ機械の金型装着部２１へ自動的に装着し、また図６において点線の矢印で示されているように曲げ機械の金型装着部２１に装着されている金型を金型保管棚９の所定の場所に格納することを自動的に行うことができる。
【００７１】
なお、この発明は前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００７２】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、本発明によれば、金型装着部へ取り付ける機械取付状態姿勢と格納状態姿勢とは上下及び左右に１８０°異なるが、クランプ装置を前後方向であるＹ軸方向の水平軸まわりに回転させるので、金型の機械取付状態姿勢と格納状態姿勢は金型を曲げ機械の金型装着部と金型保管棚との間を移動する途中で容易に自動的に変更できる。
【００７７】
また、金型を垂直軸まわりに回転するので、簡単な装置であるが金型の重量のバランスを図りながら容易に金型の表裏を反転できる。
【００７８】
また、テーブルの裏面に金型反転装置を設けたので、曲げ機械の本体内部の各種装置や油圧タンク等に対して支障を来すことがなく、曲げ機械の本体内部のスペースを有効利用しており、他の格納スペースが不要となるので全体的にはスペース削減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる曲げ加工システムおよびこの曲げ加工システムに用いる金型交換装置を示すブロック図である。
【図２】本発明に係わる曲げ加工システムおよびこの曲げ加工システムに用いる金型交換装置の全体的な動作を示す側面図である。
【図３】本発明に係わるクランプ装置の平面図である。
【図４】本発明に係わるクランプ装置の側面図である。
【図５】使用金型の選択を行なう際の検索項目の一例を示す説明図である。
【図６】金型交換装置の構成及び金型交換の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１ プレスブレーキ
３ 金型交換装置
５ 自動プログラミング装置
７ ＮＣ装置
９ 金型保管棚
１１ 金型棚管理制御装置
１３ 金型
１５ クランプ装置
１７ 上部テーブル
１９ 下部テーブル
２１ 金型装着部
２３ 金型搬送装置
２９ Ｚ軸ガイドビーム
３１ Ｘ軸ガイドビーム
３５ Ｙ軸ガイドビーム
４１ クランプ装置本体
４５ 旋回モータ
４７ 固定ジョー
４９ 可動ジョー
５３ クランプ駆動モータ
５９ 金型表裏反転装置
６１ 反転装置本体
６３ 反転駆動モータ
６７ パンチ装着部
Claims (3)
- 金型装着部（２１）を備えた上下のテーブル（１７，１９）を上下に対向して備えたプレスブレーキにおいて、上部テーブル（１７）又は下部テーブル（１９）に、複数のパンチ（Ｐ）及びダイ（Ｄ）を収納自在な棚を多段に備えた金型保管棚（９）を設け、前記金型保管棚（９）から前記金型装着部（２１）へパンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）を搬送するために、前記パンチ（Ｐ），ダイ（Ｄ）をクランプ自在なクランプ装置（１５）を、上下方向であるＺ軸方向，左右方向であるＸ軸方向及び前後方向であるＹ軸方向へ移動位置決め自在に設け、かつクランプしたパンチ（Ｐ）の上下及び左右を反転するために前記クランプ装置（１５）を、前記Ｙ軸方向の水平軸まわりに回転自在に設けたことを特徴とするプレスブレーキ。
- 請求項１に記載のプレスブレーキにおいて、前記金型装着部（２１）へ装着するパンチ（Ｐ）の表裏を反転するための金型表裏反転装置（５９）を前記金型保管棚（９）に備えていることを特徴とするプレスブレーキ。
- 請求項１又は２に記載のプレスブレーキにおいて、前記金型保管棚（９）を、前記上部テーブルの裏面に設けたことを特徴とするプレスブレーキ。
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