【実施例1】
【0034】
本実施例の金型反転システムSは、金型反転装置1と金型搬送台車70とで構成されている。最初に、
図1〜
図4に基づいて、金型反転装置1及び金型搬送台車70の構造について説明し、その後、
図5〜
図8に基づいて、金型反転システムSの動作について説明する。
図1は金型反転装置1の斜視図、
図2は金型反転システムSの正面図、
図3は金型反転システムSの右側面図であり、符号Lは左方を示し、符号Rは右方を示す。
【0035】
この金型反転装置1は、上型D1と下型D2を含む金型セットDを受け入れて上型D1を分離後180°反転可能な装置である。この金型反転装置1は、基台10と、1対の回転板20a,20bを含む回転体20と、回転駆動機構30と、金型セットDを載せた金型搬送台車70を受け入れ可能な金型受け入れ空間40と、天板50と、マグネットクランプ61を含む金型保持手段60と、この金型保持手段60を昇降させる金型昇降手段61などを備えている。
【0036】
最初に、基台10について説明する。
基台10は、左右方向に所定距離離隔した両端部に円弧状の1対の回転体支持部11a,11bを有する。この基台10は、鉛直姿勢の左右1対の基板12a,12bをベース板13で連結したものである。ベース板13は、金型反転装置1の前方まで所定長さ延びている。回転体支持部11a,11bは、基板12a,12bの円弧状の上端近傍部に所定間隔おきに取り付けた複数の遊転ローラ14を備えている。
【0037】
基板12a,12bの各々は、2枚の板部材を遊転ローラ14の長さだけの間隔を空けて対向させ、ベース板13、複数のボルト15、複数のローラ軸で連結した構造である。複数の遊転ローラ14のローラ軸16は2枚の板部材で両端支持されている。回転板20a,20bがローラ14から脱落しないように、遊転ローラ14は両鍔付きのローラであり、基板12a,12bの上端部は遊転ローラ14の上面よりも所定高さ突出している。
【0038】
次に、回転体20について説明する。
回転体20は、1対の回転体支持部11a,11bに回転自在に夫々支持される平行な左右1対の回転板20a,20bを複数の連結材で連結した構造のものである。
【0039】
左側の回転板20aは、
図4に示すように、例えば4枚の薄鋼板を密着状態に積層して複数のピン部材等で連結したものであり、右側の回転板20bも同様である。回転板20a,20bの外周部には、被支持部20pであって回転体支持部11a,11bで支持可能な被支持部20pが形成されている。
【0040】
上記の複数の連結材は、上部の6本の連結ロッド21と、上部連結板である天板50ととを含む。連結ロッド21はタイロッドであってその両端部に回転板20a,20bの外側でナット21aが螺合されている。金型受け入れ空間40に金型搬送台車70の進入を可能にするため、回転板20a,20bの中段部と下部には連結部材が設けられていない。天板50は回転体20の上部に水平姿勢に配設され、この天板50は所定の前後幅を有する厚板部材である。天板50の左端部は回転板20aに固着され、天板50の右端部は回転板20bに固着されている。
【0041】
1対の回転板20a,20bの間の金型受入れ空間40は、通常のサイズの金型セットDを載せた金型搬送台車70を収容し得るだけの幅と高さを有する。
回転体20の1対の回転板20a,20bが1対の回転体支持部11a,11bで回転自在に支持されているため、回転体20はその回転軸心X回りに回転自在であるが、
図3の状態から反時計回り方向へ180°回転可能に構成されている。
【0042】
次に、回転体20を回転駆動可能な回転駆動機構30について説明する。
図1、
図3に示すように、回転駆動機構30は、1対のピン保持板31と、複数のピン32と、スプロケット33と、駆動モータ34とを備えている。1対のピン保持板31は、所定隙間を空けて対向させて複数のピン32により連結されると共に、これら1対のピン保持板31は右側の回転板20bの外面に所定間隔あけて複数のボルト35とナットで固定されている。尚、ピン保持板31は、半円状の形状であるが、半円よりも僅かに大きく形成されている。
【0043】
複数のピン32は、これらピン保持板31の外周近傍部に周方向に所定小間隔おきに固定され且つ前記回転軸心Xと平行に配設されている。
スプロケット33は、1対のピン保持板31の外周側1個所に設けられて複数のピン32に係合している。駆動モータ34(減速機付き電動モータ)はスプロケット33を回転駆動可能なものであり、スプロケット33を回転駆動することで、複数のピン32と1対のピン保持板31を介して回転体20を回転駆動するように構成してある。駆動モータ34は搭載台36の上に固定され、図示外の制御駆動部に接続されている。
【0044】
次に、金型保持手段60と金型昇降手段61について説明する。
図1、
図2に示すように、金型保持手段60は、天板50の下側に昇降可能に配設された保持板65とマグネットクランプ61を介して金型(上型D1)を保持可能なものであり、保持板65と、その下面に固定され且つ上型D1を吸着可能なマグネットクランプ61で構成されている。
【0045】
上記のマグネットクランプ61は、保持板65の下面に固定され保持板65と共に昇降可能に配置されている。このマグネットクランプ61は、上型D1を強力に吸着する状態と吸着解除状態とに切換え可能である。マグネットクランプ61は、制御駆動部に接続されている。
【0046】
次に、マグネットクランプ61における複数のマグネットユニット61aの配列形態について
図9に基づいて説明する。マグネットクランプ61は、平行な複数列に近接状に配置された複数のマグネットユニット61aを有し、各列は複数のマグネットユニット61aを含む。
【0047】
金型(例えば、上型D1)の被吸着面(上面)には、通常の場合リブRが格子状に形成されている。仮に、リブRの方向とマグネットユニット61aの列とが平行又は直角になっている場合には、リブRを吸着できるマグネットユニット61aの吸着面積が非常に小さくなる可能がある。
【0048】
上記のリブRの方向は、矩形状の上型D1の外形線と平行又は直角に位置しており、金型受け入れ空間40に搬入された状態の上型D1の外形線の一部は回転体20の回転軸心Xと平行な軸線Xaと平行になる。そのため、このマグネットクランプ61においては、前記複数列の方向は、回転体20の回転軸心Xと平行な方向に対して交差する方向に向けられている。この交差する方向は、好ましくは30〜60°で交差する方向、より好ましくは約45°で交差する方向である。
【0049】
金型昇降手段62は、天板50に装備されて保持板65とマグネットクランプ61を昇降駆動可能である。この金型昇降手段62は、天板50に装備されてピストンロッド63aが保持板65に連結された鉛直姿勢の昇降用流体圧シリンダ63と、保持板65に下端部が固定されて天板50を貫通し且つ天板50側の案内部で昇降自在に案内される例えば4本のガイドロッド64とを備えている。尚、流体圧シリンダ63は流体圧供給源に接続されている。
【0050】
次に、金型搬送台車70について説明する。
図2、
図3に示すように、金型搬送台車70は、金型反転装置1の前側に配置された通常位置と、回転板20a,20bの回転軸心Xと直交する水平方向から金型受け入れ空間40に進入した進入位置との間で移動可能なものである。金型搬送台車70は、例えば4つの遊転輪71有し、ベース板13の上に付設された1対のレール72の上を前後方向に移動可能である。尚、レール72の間には縞鋼板製の踏板72aが設けられている。
【0051】
金型搬送台車70の金型載置面70aは、床面から所定の高さの位置にあり、この金型載置面70aに載置された金型セットDの上型D1を下降させた金型保持手段60で保持可能になっている。
【0052】
次に、以上説明した金型反転システムSを用いて金型セットDから上型D1を分離し、その上型D1を180°反転する反転方法について説明する。
第1工程において、
図5に示すように、金型反転装置1を天板50が上側に位置する正規姿勢に保持し、マグネットクランプ61を上昇位置に保持し、金型搬送台車70を金型反転装置1の前側の通常位置に保持し、上型D1と下型D2とからなる金型セットDをクレーンで吊持して金型搬送台車70の金型載置面70a上に搬入する。
【0053】
第2工程において、
図6に示すように、金型セットDを載せた金型搬送台車70を金型反転装置1内の金型受け入れ空間40に移動させ、上型D1をマグネットクランプ61に対向させる。次に、保持板65とマグネットクランプ61を金型昇降手段62により下降させて、マグネットクランプ61で上型D1を吸着する。
【0054】
第3工程において、
図7に示すように、金型昇降手段62により保持板65とマグネットクランプ61と上型D1を上昇位置へ切換えて上型D1を下型D2から分離する。その後、下型D2を載置した金型搬送台車70を金型反転装置1から前方へ所定距離離隔させた退避位置へ復帰させて、金型搬送台車70と金型反転装置1との間に、玉掛け作業用の作業スペースSを形成する。
【0055】
第4工程において、
図8に示すように、上型D1と回転体20を反時計回り方向へ180°回転させて反転状態にしてから、クレーンにより上型D1を吊持して金型反転装置1の上方へ吊り上げて搬出する。上記と並行して下型D2をクレーンにて吊持して外部へ移動させる。
【0056】
以上説明した金型反転システムSの作用、効果について説明する。
1対の回転板20a,20bの間の金型受け入れ空間40に金型搬送台車70に載せた状態の金型セットDを搬入し、金型昇降手段62でマグネットクランプ61を下降させて上型D1を吸着し、次に上型D1を上昇させて下型D2から分離し、その後金型搬送台車70により下型D2を前方へ搬出してから、回転体20と上型D1とを180°回転させると、反転状態にした上型D1を金型受け入れ空間40から外部へ搬出することができる。こうして、金型セットDを上型D1と下型D2とに分離し、上型D1を反転することができる。但し、上型又は下型を金型搬送台車70に載せて金型受け入れ空間40に搬入して、前記と同様にして反転可能である。
【0057】
基台10の1対の回転体支持部11a,11bに回転自在に支持された回転体20と、回転駆動機構30を用いて回転体20と上型D1を回転させるように構成したので、上型D1を反転するための構造を簡単化することができた。金型昇降手段62で昇降可能なマグネットクランプ61で上型D1を吸着する構造にしたため、上型D1をクランプし、昇降させる構造を簡単化し、能率的に金型を保持可能になった。
【0058】
マグネットクランプ61における複数のマグネットユニット61aの複数列の列方向を回転体20の回転軸心Xと平行な方向に対して交差する方向に向けたため、金型(上型D1)の被吸着面に格子状のリブRが形成されている場合にも、マグネットクランプ61により金型を確実に吸着することができる。
【0059】
しかも、金型セットDを載せたまま、金型搬送台車70を金型受け入れ空間40に搬入し、金型セットDを金型反転装置1に受け渡すことなく、上型D1と下型D2を分離することができるから、金型反転装置1の構造を簡単化、小型化し、分離に要する時間も短縮できる。
【0060】
金型セットDを金型受け入れ空間40に搬入後、マグネットクランプ61の下降、吸着、上型D1の上昇、下型D2の搬出、回転体20と上型D1の180°回転の一連の動作を能率的に行うことができるため、生産性に優れる金型反転システムSが得られる。
【0061】
回転駆動機構30は、半円状の1対のピン保持板31と、これらピン保持板31の外周近傍部に設けた複数のピン32と、複数のピン32に係合するスプロケット33と、スプロケット33を回転駆動可能な駆動モータ34とで簡単な構造で安価に製作可能なものとすることができる。
【0062】
金型昇降手段62は、天板50に装備されてマグネットクランプ61を昇降させる昇降用流体圧シリンダ63と、4本のガイドロッド64を有するため、簡単な構造で円滑に作動する金型昇降手段62を実現することができる。
【実施例2】
【0063】
この実施例2に係る金型反転システムSAについて説明する。
前記の金型反転システムSと同様の部材に同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。金型反転システムSAは、金型反転装置1Aと金型搬送台車70Aとを備えている。
【0064】
図10、
図11に示すように、回転体20Aに装備した金型保持手段60Aは、天板50の下面に固定されたマグネットクランプ61で構成されている。この金型反転装置1Aでは金型昇降手段が省略されている。
【0065】
金型搬送台車70Aの台車昇降手段74は、金型搬送台車70Aの4つの角部に付設された鉛直姿勢の4つの流体圧シリンダ75であって、ピストンロッド75aがレール72に当接可能に構成された4つの流体圧シリンダ75で構成されている。この台車昇降手段74によって金型搬送台車70Aを金型(セットD又は上型D1又は下型D2)と共に又は単独で昇降可能である。
【0066】
次に、以上説明した金型反転システムSAを用いて金型セットDから上型D1を分離し、その上型D1を180°反転する反転方法について説明する。
第1工程において、
図12に示すように、金型反転装置1Aを天板50が上側に位置する正規姿勢に保持し、金型搬送台車70Aを金型反転装置1Aの前側の通常位置に保持し、上型D1と下型D2とからなる金型セットDをクレーンで吊持して金型搬送台車70Aの支持板74上に搬入する。
【0067】
第2工程において、
図13に示すように、金型セットDを載せた金型搬送台車70Aを金型反転装置1A内の金型受け入れ空間40に移動させ、上型D1をマグネットクランプ61に対向させる。次に、金型搬送台車70Aと金型セットDを台車昇降手段74により上昇させて、マグネットクランプ61で上型D1を吸着する。
【0068】
第3工程において、
図14に示すように、台車昇降手段75により金型搬送台車70Aと下型D2を下降位置へ切換えて上型D1を下型D2から分離する。次に下型D2を載せた金型搬送台車70Aを金型反転装置1Aから所定距離前方へ離隔した退避位置へ復帰させる。
【0069】
第4工程において、
図15に示すように、上型D1と回転体20を反時計回り方向へ180°回転させて反転状態にしてから、クレーンにより上型D1を吊持して金型反転装置1Aの上方へ吊り上げて搬出する。上記と並行して下型D2をクレーンにて吊持して外部へ移動させる。
【0070】
このとき、
図16に示すように、金型搬送台車70Aを金型反転装置1Aから所定距離前方へ離隔させた退避位置にすると、金型搬送台車70Aと金型反転装置1Aとの間には、作業者が玉掛け作業する為の作業スペースSが形成されるため、この作業スペースSに作業者が入ってクレーンのワイヤ側のフックを上型D1の側部のフック掛具に掛ける玉掛け作業等を行うことができる。
【0071】
金型反転装置1Aの回転体20Aの回転板20a,20bの直径が、薄手の鋼板素材の規格幅(例えば、1500mm)より大きい場合には、
図17に示すように、回転板20a,20bを構成する4枚の円板20cの各々を規格幅と同等の幅の主板20dと規格幅よりも小幅の端板20eとを突合線Lにて突き合わせて構成し、
図18に示すように、4枚の円板20cを重ねる際に、4本の突合線Lの位相を例えば90°ずつ異ならせる。こうして、規格幅の鋼板素材を用いて、回転板20cを安価に製作することができる。
【0072】
以上説明した金型反転システムSAの作用、効果について説明する。
この金型反転システムSAの作用、効果は、基本的に実施例1と同様であるので、異なる作用、効果についてのみ説明する。
【0073】
金型反転装置1Aの金型保持手段60Aの保持板および金型昇降手段を省略したため、回転体20Aに流体圧を供給する必要がなくなり、しかも回転体20Aが軽量化された分、回転駆動機構30を小型化することができる。
【実施例3】
【0074】
この実施例3は、実施例2の金型反転システムSAを部分的に変更したものであり、前記実施例1,2と同様のものに同一の符号を付して説明を省略する。
【0075】
前記の第2工程において、金型搬送台車70Aと金型セットDを台車昇降手段74により上昇させてマグネットクランプ61で上型D1を吸着する際に、マグネットクランプ61と上型D1の間に隙間がある状態で、マグネットクランプ61を吸着作動させると、大きな衝突音と衝撃が発生する。
【0076】
そこで、上記の衝突音と衝撃が発生を防ぐ為に、次のように、マグネットクランプ61と上型D1の密着を確認する密着確認手段80を設け、マグネットクランプ61と上型D1の密着を確認後にマグネットクランプ61を吸着作動させるように構成する。
【0077】
図19、
図20に示すように、密着確認手段80は、例えば回転体20Aの左側の回転板20bの最下部に下方から近接する近接スイッチ81と、金型反転システムSAの操作盤に設けた表示ランプ(図示略)とを備えている。近接スイッチ81と表示ランプは制御駆動部に電気的に接続されている。
【0078】
基台10の左側の基板12bの上端部であって回転体20Aの回転軸心Xの直下における上端部に、近接スイッチ81が上向きに付設されている。
図19の2点鎖線で示すように、回転体20Aが基台10の複数の遊転ローラ14で支持されているときは、近接スイッチ81の検出信号がONを保持し、表示ランプは例えば赤色に点灯している。
【0079】
前記の第2工程において、金型搬送台車70Aと金型セットDを台車昇降手段74により上昇させ、上型D1がマグネットクランプ61に密着した状態を超えて更に2〜4mm程度金型搬送台車70Aと金型セットDを上昇させると、
図19の実線で示すように、回転体20Aと回転板20bが上記の2〜4mm程度浮上した状態になるため、近接スイッチ81の検出信号がOFFとなり、表示ランプは例えば緑色に切り換えられるため、上型D1とマグネットクランプ61の密着状態を確認することができ、その密着状態を確認後に、マグネットクランプ61を吸着作動させる。こうして、上記の衝突音と衝撃が発生を防ぐことができる。尚、上記の近接スイッチ81の代わりに、リミットスイッチやフォトインタラプタを採用してもよい。
【0080】
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1)前記実施例では、金型セットDを上型D1と下型D2とに分離してから上型D1を反転する場合を例にして説明したが、上型D1や下型D2を単独で金型搬送台車70,70Aに載せて、金型反転装置1,1Aの金型受け入れ空間40に搬入して、前記実施例と同様に反転することも可能である。
【0081】
2)回転板20a,20b、板部材40a、ピン保持板31等を複数枚の薄鋼板ではなく、1枚の鋼板で構成してもよい。
3)回転駆動機構30について、1対のピン保持板31に代えて1つのギヤ部材を設け、スプロケット33の代わりにギヤ部材に噛合するピニオンを設けてもよい。
【0082】
4)金型保持手段60,60Aのマグネットクランプ61の代わりに電動又は流体圧駆動式の複数のクランプ装置を採用することも可能である。
【0083】
5)回転体20の回転板20a,20bを、回転駆動機構30のピン保持板31と同様に、1対の板部材を小間隔空けて対向状に配置し、それらの外周部を周方向に小間隔おきの複数のピン部材で連結し、その複数のピン部材に両鍔付きローラを夫々回転自在に外装した構成としてもよい。この場合、基台10の基板12a,12bの回転体支持部11a,11bの遊転ローラを省略し、円弧状の板端で回転板20a,20bを支持する。
【0084】
6)金型反転システムS,SAは、プレス機械用の金型セット以外に、鋳造用の金型セット、射出成形用金型セット等の種々の金型セットにも適用することができる。
7)その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態を包含するものである。