JP3987146B2 - ツールブロック交換装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明はツールブロック交換装置に係り、さらに詳しくは、複数のパンチ及び複数のダイを備えたツールブロックを一体で交換するためのツールブロック交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、パンチプレス等の加工機に装着された金型は、作業者が人力で交換したり、ロボットアームを操作して交換したり、あるいはATC装置(オートツールチェンジャー)を備えた加工機においてはATC装置により自動で金型交換を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、金型1個単位で交換するのは非常な手間を要するし、複数の金型を装着したタレットごと交換することには困難を伴う。また、ワークグループごとの金型交換では時間(例えば10〜30分)を要するという問題がある。
【0004】
さらに、複数の金型を単位として交換する場合には、金型の入れ間違いを生じるおそれがある。あるいは、新旧の金型が入れ交じっている場合には、金型の再研磨、精度、給油等の管理が困難であるという問題がある。
【0005】
また、ATC装置を用いる場合には、装置が高価であると共に、操作やメンテナンスが複雑になるという問題がある。
【0006】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、複数の金型の交換を迅速且つ容易に行うことのできるツールブロック交換装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、複数の金型を備えたツールブロックを搬送するツールブロック搬送手段と、前記搬送手段の搬送領域内において搬送方向と直交する方向に前記ツールブロックを移送可能なツールブロック移送手段と、前記ツールブロック移送手段とツールブロック装着位置との間で前記ツールブロックを搬送せしめるべく前記ツールブロック搬送手段に設けられたチェンジャーと、前記チェンジャーに設けられ、前記ツールブロックに設けられている被係止部に係脱自在な係止部材と、前記ツールブロック搬送手段のフレームに設けられて前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる係脱手段と、を備え、前記係脱手段は、前記ツールブロック装着位置側では、前記ツールブロック搬送手段が設けられている金型搬送用テーブルの前記ツールブロック装着位置側に設けられているシリンダーを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめ、前記ツールブロック移送手段側では、金型搬送用テーブルの前記ツールブロック移送手段側に設けられているアンロックブロックを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる手段であり、前記係止部材は、前記チェンジャーに回動自在に設けられ、回動中心とは反対側に位置している先端部で前記被係止部と係合し、バネによる付勢力で前記被係止部に係合する姿勢になり、前記シリンダー、前記アンロックブロックで前記被係止部から離脱するようになっており、さらに、前記係止部材を、前記アンロックブロックにより前記被係止部から離脱させる構成は、前記アンロックブロックの上部端側には傾斜部が形成されていて、ローラが前記傾斜部に沿い移動することにより前記係止部材を前記被係止部から離脱するカム機構であることを特徴とするツールブロック交換装置である。
【0008】
従って、ツールブロック搬送手段に設けられているチェンジャーが、ツールブロック装着位置とツールブロック移送手段の間でツールブロックを搬送する。このとき、係脱手段の作用によりチェンジャーに設けられている係止部材がツールブロックに設けられている被係止部に係合している。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて説明する。
【0016】
図7及び図8には、金型移動パンチプレス1の全体が示されている。図7において、土台3には中央部にギャップGを有する全体略門型形状の本体フレーム5が立設されている。この本体フレーム5における前記ギャップGの下端である下部フレーム7の上面にはY軸方向へ一対の下ガイドレール9が設けられている。また、本体フレーム5における前記ギャップGの上端である上部フレーム11の下面にも同様にY軸方向に一対の上ガイドレール13が設けられている。
【0017】
図8を参照するに、前記本体フレーム5の前後(図8中上下)両側にはX軸方向に加工テーブル15が延伸されている。この加工テーブル15には、ワークWをクランプするワーククランプ16を備えたX軸キャレッジ17がX軸方向へ移動自在に設けられており、前記加工テーブル15の左右(図8中左右)両側に設けられているX軸ガイド19に沿ってX軸方向へ移動・位置決め自在となっている。また、本体フレーム5の右側(図8中右側)には金型交換を行うATC21が設けられている。
【0018】
再び図7を参照するに、前記下ガイドレール9には、下ガイド部材23によりダイブロックフレーム25がY軸方向へ移動自在に支持されている。このダイブロックフレーム25には、多数のダイDを有するダイブロック27が着脱自在に設けられている。
【0019】
尚、図6に示されるように、ダイブロック27には後述のパンチブロック33を整合位置に保つためのショットピン24が設けられ、ダイブロックフレーム25のシリンダ26により上下される。さらに、ショットピン24を中間位置に保つためのロックシリンダ28も設けられている。
【0020】
また、前記上ガイドレール13には、上ガイド部材29によりパンチブロックフレーム31がY軸方向へ移動自在に支持されている。このパンチブロックフレーム31には、多数のパンチPを有するパンチブロック33が着脱自在に設けられている。
【0021】
前記ダイブロックフレーム25及びパンチブロックフレーム31は、連結フレームであるC型フレーム35により一体的に連結されている。従って、ダイブロックフレーム25とパンチブロックフレーム31は常に一体でY軸方向へ移動・位置決めされることになる。
【0022】
本体フレーム5には、Y軸方向に貫通する状態でY軸ボールネジ37が回転自在に設けられており、本体フレーム5の図8中左部分に設けられているY軸駆動モータ39により回転駆動されるようになっている。また、パンチブロックフレーム31には、前述のY軸ボールネジ37に螺合するY軸ボールナット41が取付けられている。
【0023】
従って、Y軸駆動モータ39によりY軸ボールネジ37を回転させると、Y軸ボールナット41の作用によりパンチブロックフレーム31は上ガイドレール13に沿ってY軸方向へ移動・位置決めされる。同時に、C型フレーム35で連結されているダイブロックフレーム25もY軸方向へ移動・位置決めされることになる。
【0024】
一方、パンチブロックフレーム31には、U軸方向(X軸方向と同じ方向)及びV軸方向(Y軸方向と同じ方向)へ移動・位置決め自在のパンチシリンダ43が設けられており、このパンチシリンダ43には、パンチPを打撃するストライカ45が装着されている。
【0025】
以上のように構成されているので、ワークWにパンチング加工を行う場合には、ワークWを加工位置に位置決めすると共に、Y軸駆動モータ39によりY軸ボールネジ37を回転させてパンチブロックフレーム31及びダイブロックフレーム25を一体でY軸方向へ移動・位置決めする。
【0026】
同時に、パンチシリンダ43を所望のパンチPの上方へ移動・位置決めして、パンチシリンダ43によりストライカ45を介してパンチPを打撃してパンチング加工を行う。
【0027】
図1及び図2を参照してツールブロック交換装置47について説明する。
【0028】
前記パンチプレス1に隣接して設けられているATC21には、金型搬送用テーブル49及び金型の交換作業時にパンチブロック33及びダイブロック27を載置する金型支持テーブル51が設けられており、前記金型搬送用テーブル49にはツールブロック交換装置47が設けられている。このツールブロック交換装置47は、ダイブロック27の上にパンチブロック33を一体的に組合わせたツールブロック53を前記金型支持テーブル51に搬出したり、金型支持テーブル51から新たなツールブロック53を搬入する装置である。
【0029】
前記金型搬送用テーブル49のパンチプレス1本体側には左スプロケット55Lが設けられており、金型搬送用テーブル49の反対側先端(図1中右側端部)には右スプロケット55Rが設けられていて、左スプロケット55Lと右スプロケット55Rとにはツールブロック搬送手段としてのチェーンコンベア57が巻回されている。前記右スプロケット55Rは、金型搬送用モータ59とチェーン61により連結されている。
【0030】
従って、パンチプレス1本体から取外されたツールブロック53はチェーンコンベア57に載せられ、金型搬送用モータ59が右スプロケット55Rを回転駆動させることによりチェーンコンベア57を回転走行させてツールブロック53を金型支持テーブル51に搬送する。
【0031】
図3〜図5を併せて参照するに、左右のチェーンコンベア57L、57R間に跨ってチェンジャー63が取付けられている。このチェンジャー63には、左右のチェーンコンベア57L、57Rの外側を挟むようにしてローラーガイドプレート65が設けられており(図1参照)、チェンジャー63がまっすぐに移動するようにガイドしている。
【0032】
チェンジャー63の図4中左側端部付近には複数のベアリングホルダ67によりレバーシャフト69が回転自在に取り付けられている。このレバーシャフト69は、左右二つの部分を連結シャフト71により連結して回転力を伝達するようにしている。
【0033】
レバーシャフト69における前記左右のチェーンコンベア57L、57R間の中心位置には、係止部材としてのロックレバー73がレバーシャフト69にロックピン75により一体的に固定されている。前記ロックレバー73の先端(図5中左側端部)には、掛けブロック77がボルト79により取付けられている。また、ロックレバー73の中央部分には、ロックレバー73を下向きに付勢するスプリングバネ81が取付けられている。従って、ロックレバー73は、常時では図5において実線で示されるように水平状態となる。
【0034】
なお、チェンジャー63の左側端面における前記ロックレバー73の両側(図4中上下両側)位置には、先端にダンパ83を有する押し部材85がボルト87により取付けられている。
【0035】
前記レバーシャフト69の左側端部(図4中下側端部)には、レバーブロック89が固定されており、このレバーブロック89の先端にはローラ91が回転自在に設けられている。
【0036】
また、前記金型搬送用テーブル49の左側端部(図3中左側端部)における前記ローラ91の移動線下方位置には、シリンダ受けブロック93がボルト95により取付けられており、このシリンダ受けブロック93の上にはシリンダ97が設けられている。また、シリンダ97のピストンロッド99の上には係脱手段としてのカムブロック101が取付けられており、ピストンロッド99の上下動に伴って昇降する。
【0037】
従って、シリンダ97の作動によりカムブロック101を上昇させた場合には、ローラ91が押上げられるのでレバーブロック89の先端が持上げられる方向へレバーシャフト69が回転する。これに伴ってロックレバー73は時針方向に回動する(図3中二点鎖線で示される状態)。また、カムブロック101が下降している場合には、スプリングバネ81の作用により図3中実線で示されるように略水平状態となる。
【0038】
一方、ツールブロック53の図4中右側端面の中央部分には、被係止部としての連結ブロック103が設けられている。この連結ブロック103は、ベースプレート105に一対のブラケット107を取付け、この一対のブラケット107間にシャフト109を設けたものである。前記ベースプレート105はボルト111によりツールブロック53の右側端面に取付けられている。
【0039】
図1、図2及び図6を併せて参照するに、移動してきたツールブロック53をツールブロック移送手段であるローラコンベア113により搬送方向と直交する方向へ移動させるべく所定位置に停止させるためのストッパ115が、ボルト117により金型支持テーブル51に取付けられている。
【0040】
前記ストッパ115位置に対応する前記金型搬送用テーブル49には、前述のローラ91の移動線上にアンロックブロック119が取付けられている。このアンロックブロック119の上端前部には傾斜部121が設けられており、ローラ91が右方向へ移動してアンロックブロック119位置に達すると、傾斜部121からアンロックブロック119の上側へ登ることになる。
【0041】
従って、チェーンコンベア57の移動に伴うチェンジャー63によりツールブロック53が搬送されて、ツールブロック53の前面が前記ストッパ115に当接すると略同時にチェンジャー63に設けられているローラ91がアンロックブロック119の傾斜部121に沿ってアンロックブロック119の上面まで上昇するので、レバーシャフト69が時針方向へ回転してレバーブロック89の前端が持上げられる(図6中二点鎖線で示される状態)。これにより、レバーシャフト69の先端の掛けブロック77がツールブロック53の連結ブロック103から離脱するので、ツールブロック53は搬送方向と直交する方向へ移送可能な位置に停止することになる。
【0042】
次に、金型交換動作について説明する。
【0043】
ツールブロック53を搬出するに当たって、チェンジャー63が最も左寄りに位置するようにチェーンコンベア57を移動させておく。同時に、シリンダ97を作動させてカムブロック101を上昇させ、ロックレバー73の掛けブロック77を上げた状態にしておく。
【0044】
ダイブロックフレーム25を下ガイドレール9に沿って図7中最も右側へ移動させる。ダイブロックフレーム25の上面、すなわちダイブロック27の取付面は、加工時等の常時においてはチェーンコンベア57の搬送パスラインよりも低い位置にあるので、ダイブロックフレーム25に設けられている図示省略のダイリフタによりダイブロック27を上昇させて、ダイブロック27の取付け面すなわちツールブロック53の取付け面をチェーンコンベア57の搬送パスライン位置と一致させる。
【0045】
シリンダ97を作動させてカムブロック101を下降させる。これに伴い、スプリングバネ81の復帰力によりロックレバー73の先端が下降するので、掛けブロック77がツールブロック53の連結ブロック103に係合する。
【0046】
パンチブロック33を、クランプ(図示省略)解放によりパンチブロックフレーム31より放し、ダイブロック27上に、ショットピン24により上下整合した状態になるよう落下させ重ね合わせる。
【0047】
金型搬送用モータ59によりチェーンコンベア57を時針方向へ回転走行させて、チェンジャー63によりツールブロック53がローラコンベア113位置に達すると、ツールブロック53の全面がストッパ115に当接すると共に、チェンジャー63に設けられているローラ91がアンロックブロック119の上面まで上昇するので、レバーシャフト69が時針方向へ回転してロックレバー73先端の掛けブロック77がツールブロック53の連結ブロック103から離脱してツールブロック53は停止する。
【0048】
その後、ローラコンベア113を上昇させてツールブロック53を支持し、必要に応じてローラコンベア113によりツールブロック53を金型支持テーブル51へ移動させる。
【0049】
一方、ツールブロック53を搬入する場合には、新しいツールブロック53をローラコンベア113により金型支持テーブル51からチェーンコンベア57の上まで移動させ、ローラコンベア113を下降させてチェーンコンベア57の上に載置する。この状態では、ロックレバー73の先端は上昇している。
【0050】
続いて、チェーンコンベア57を反時針方向へ回転走行させると、チェンジャー63が左方向へ移動するのでローラ91はアンロックブロック119から降りてロックレバー73の先端を下降させる。これによりロックレバー73先端の掛けブロック77がツールブロック53の連結ブロック103に係合することになる。また、同時にチェンジャー63の左端面に設けられている押し部材85のダンパ83がツールブロック53に当接して左方向へ押す。
【0051】
さらにチェーンコンベア57を移動させて、ツールブロック53を所定位置まで搬送したら、シリンダ97を作動させてカムブロック101を上昇させ、ロックレバー73を連結ブロック103から開放してダイブロック27をダイブロックフレーム25に、パンチブロック23をパンチブロックフレーム31にクランプ手段(図示省略)により固定すると、ツールブロック53の交換作業が完了する。
【0052】
以上の結果から、複数のパンチPを装着したパンチブロック33及び複数のダイDを装着したダイブロック27を一体化したツールブロック53単位でパンチプレス1から自動で搬出又は搬入することができるので、ツールブロック53の交換を安価な装置により容易且つ確実に行うことができる。
【0053】
また、ツールブロック53ごとの交換及び保守・管理を行うことができるので、迅速な金型交換を行うことができる(例えば、従来10〜30分も要した金型交換を2〜3分で行うことが可能になる)と共に、金型の入れ間違いをなくすことができる。
【0054】
また、ワークグループと金型グループを同一にすることにより、金型単位での交換をなくすことができる。
【0055】
また、パンチプレス1の稼働中に、パンチプレス1とは別個の位置において金型交換の段取りを行うことができるので、稼働率の向上を図ることができる。
【0056】
また、チェンジャー63にロックレバー作動用のアクチュエータ等を設ける必要がないので、構造を簡易化することができる。
【0057】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によるツールブロック交換装置では、ツールブロック搬送手段に設けられているチェンジャーが、ツールブロック装着位置とツールブロック移送手段の間でツールブロックを搬送するので、容易にツールブロックの搬送を行うことができる。このとき、チェンジャーに設けられている係止部材が係脱手段の作用によりツールブロックに設けられている被係止部に係合するので確実に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るツールブロック交換装置を示す正面図である。
【図2】図1中II方向から見た平面図である。
【図3】図1中III 部分の拡大図である。
【図4】図3中IV方向から見た拡大図である。
【図5】図4中 V−V 線に沿った断面図で、係止部材としてのロックレバー等の詳細を示す正面図である。
【図6】図4中VI方向から見た拡大図で、アンロックブロックの詳細を示す正面図である。
【図7】パンチプレスの全体を示す正面図である。
【図8】図7中VIII方向から見た平面図である。
【符号の説明】
47 ツールブロック交換装置
53 ツールブロック
57 チェーンコンベア(ツールブロック搬送手段)
63 チェンジャー
73 ロックレバー(係止部材)
85 押し部材
101 カムブロック(カム部材、係脱手段)
103 連結ブロック(被係止部)
113 ローラコンベア(ツールブロック移送手段)
115 ストッパ
119 アンロックブロック
Claims (1)
- 複数の金型を備えたツールブロックを搬送するツールブロック搬送手段と、
前記搬送手段の搬送領域内において搬送方向と直交する方向に前記ツールブロックを移送可能なツールブロック移送手段と、
前記ツールブロック移送手段とツールブロック装着位置との間で前記ツールブロックを搬送せしめるべく前記ツールブロック搬送手段に設けられたチェンジャーと、
前記チェンジャーに設けられ、前記ツールブロックに設けられている被係止部に係脱自在な係止部材と、
前記ツールブロック搬送手段のフレームに設けられて前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる係脱手段と、
を備え、前記係脱手段は、前記ツールブロック装着位置側では、前記ツールブロック搬送手段が設けられている金型搬送用テーブルの前記ツールブロック装着位置側に設けられているシリンダーを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめ、前記ツールブロック移送手段側では、金型搬送用テーブルの前記ツールブロック移送手段側に設けられているアンロックブロックを用いて、前記係止部材を前記被係止部に係脱せしめる手段であり、
前記係止部材は、前記チェンジャーに回動自在に設けられ、回動中心とは反対側に位置している先端部で前記被係止部と係合し、バネによる付勢力で前記被係止部に係合する姿勢になり、前記シリンダー、前記アンロックブロックで前記被係止部から離脱するようになっており、
さらに、前記係止部材を、前記アンロックブロックにより前記被係止部から離脱させる構成は、前記アンロックブロックの上部端側には傾斜部が形成されていて、ローラが前記傾斜部に沿い移動することにより前記係止部材を前記被係止部から離脱するカム機構であることを特徴とするツールブロック交換装置。
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