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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-01
(45)【発行日】2023-05-12
(54)【発明の名称】パンチプレス機
(51)【国際特許分類】
   B21D 37/04 20060101AFI20230502BHJP
   B21D 28/24 20060101ALI20230502BHJP
【FI】
B21D37/04 H
B21D28/24 A
B21D37/04 P
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2019059077
(22)【出願日】2019-03-26
(65)【公開番号】P2020157337
(43)【公開日】2020-10-01
【審査請求日】2022-02-02
(73)【特許権者】
【識別番号】394019082
【氏名又は名称】コマツ産機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】松浦 聡
(72)【発明者】
【氏名】東 拓樹
(72)【発明者】
【氏名】北村 和之
【審査官】豊島 唯
(56)【参考文献】
【文献】特開2002-059224(JP,A)
【文献】特開2004-249349(JP,A)
【文献】特開2014-083541(JP,A)
【文献】米国特許第5224915(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B21D 37/04
B21D 28/24 - 28/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上金型を装着可能な上金型装着部と、下金型を装着可能な下金型装着部と、を有し、ワークの加工を行う加工部と、
前記上金型装着部を支持するメインフレームと、
前記メインフレームに設けられ、前記上金型と前記下金型を含む金型が複数配置される金型収納部と、
前記金型収納部と前記加工部の間で前記金型の受け渡しを行う金型搬送部と、
前記下金型装着部を支持するベッドと、を備え、
前記メインフレームは、前記ベッドに対して垂直な平面部を有し、
前記金型収納部は、前記平面部に配置され、
前記金型は、前記平面部に沿って複数収納されており、
前記金型収納部は、前記平面部に対して垂直であって、水平方向に沿って配置された板状部材を複数有し、
複数の前記板状部材は、上下方向に互いに平行に配置されており、
複数の前記板状部材には、複数の前記金型が千鳥状に配置され、
前記金型は、前記上金型であるパンチと、前記下金型であるダイと、加工時に前記パンチと前記ダイの間に配置されるストリッパと、を有し、
前記上金型装着部は、前記パンチと前記ストリッパが装着され、
前記金型収納部には、前記パンチと前記ストリッパと前記ダイがセットで収納され、
前記パンチは、加工状態において鉛直方向に伸び、前記上金型装着部に保持される保持部を有し、
同じ前記板状部材上に隣り合って配置される前記ダイの間に、前記パンチの前記保持部が配置される、
パンチプレス機。
【請求項2】
前記金型搬送部は、前記メインフレームに取り付けられている、
請求項1に記載のパンチプレス機。
【請求項3】
前記メインフレームは、前記ベッドに立設された門型の2枚の板状のフレーム部材を有し、
前記加工部は、前記2枚のフレーム部材の間に配置されており、
前記平面部は、前記2枚のフレーム部材のうち一方の表面である、
請求項に記載のパンチプレス機。
【請求項4】
前記金型収納部は、前記平面部に対して垂直であって、水平方向に沿って配置された板状部材を複数有し、
複数の前記板状部材は、上下方向に互いに平行に配置されており、
複数の前記板状部材に複数の前記金型が配置され、
前記板状部材は、前記フレーム部材に締結部材によって固定されている、
請求項に記載のパンチプレス機。
【請求項5】
前記金型搬送部は、
水平方向に移動可能に前記メインフレームに設けられた第1移動部と、
鉛直方向に移動可能に前記第1移動部に設けられた第2移動部と、
前記平面部に対して垂直方向に移動可能に前記第2移動部に設けられ、前記金型を把持可能な把持部と、を有する、
請求項に記載のパンチプレス機。
【請求項6】
前記金型搬送部は、前記メインフレームに対向して配置されており、
前記金型搬送部から前記加工部への前記金型の装着方向は、前記金型搬送部から前記金型収納部への前記金型の載置方向と同じ方向であり、
前記加工部から前記金型搬送部への前記金型の取り外し方向は、前記金型収納部から前記金型搬送部への前記金型の取り出し方向と同じ方向である、
請求項1~のいずれか1項に記載のパンチプレス機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パンチプレス機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、一台のパンチプレス機で複数の形状のパンチプレス加工を行うことが可能な装置が提供されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に示すパンチプレス機は、多数の金型を収容する金型マガジンと、金型マガジンと加工ヘッドとの間で金型の受け渡しを行う金型搬送手段と、を備えている。金型マガジンは、ワークを支持する加工テーブルの上方に、かつ加工ヘッドを支えるメインフレームと並ぶように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2004-17098号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に示すパンチプレス機では、金型を交換する場合、金型マガジンを回転させてから金型を取り出し、取り出した金型を加工テーブルに向けて反転させ、その後加工ヘッドに金型を装着していたため金型の交換に時間を要していた。
本発明は、短時間で金型を交換可能なパンチプレス機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
発明にかかるパンチプレス機は、加工部と、メインフレームと、金型収納部と、金型搬送部と、を備える。加工部は、上金型を装着可能な上金型装着部と、下金型を装着可能な下金型装着部と、を有し、ワークの加工を行う。メインフレームは、上金型装着部を支持する。金型収納部は、メインフレームに設けられ、上金型と下金型を含む金型が複数配置される。金型搬送部は、金型収納部と加工部の間で金型の受け渡しを行う。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、短時間で金型を交換可能なパンチプレス機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本発明にかかる実施の形態のパンチプレス機の外観を示す図。
図2図1に示すパンチプレス機の正面図。
図3図1のパンチプレス機で用いる金型を示す斜視図。
図4図3の金型の正面図。
図5】(a)図3のパンチとストリッパの断面図、(b)図5(a)のパンチの平面図。
図6】(a)図3のダイの断面図、(b)図6(a)のダイの平面図。
図7図1の金型搬送部によって加工部から金型が取り外される状態を示す図。
図8図1の金型搬送部によって加工部から金型が取り外される状態を示す断面模式図。
図9図1のS部拡大図。
図10図2のT部拡大図。
図11図1のメインフレームおよびベッドの正面図。
図12図9の棚部の取り付け部材への取り付け状態を示す側面模式図。
図13図1の金型搬送部近傍の拡大図。
図14図13の金型搬送部をX方向側から視た斜視図。
図15図13の把持機構の拡大図。
図16図13の把持機構が金型を把持している状態を示す図。
図17図16の第1ハンドによるパンチの把持状態を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明にかかる実施の形態のパンチプレス機1について図面を参照しながら説明する。
<構成>
(パンチプレス機の外観概要)
図1は、本発明にかかる実施の形態のパンチプレス機1の全体概要を示す斜視図である。図2は、本発明にかかる実施の形態のパンチプレス機1の全体概要を示す正面図である。
【0009】
本実施の形態のパンチプレス機1は、メインフレーム11と、ベッド12と、ワーク搬送部13と、加工部14と、金型収納部15と、金型搬送部16と、を備える。
メインフレーム11は、ベッド12上に配置されている。ワーク搬送部13は、ZX平面上においてワークを移動させる。加工部14は、後述する金型17が装着可能であり、装着された金型を用いてワークにパンチ加工を行う。加工部14は、メインフレーム11の下側に配置されている。金型収納部15は、メインフレーム11に設けられており、複数の金型17を収納する。金型搬送部16は、金型収納部15と加工部14の間で金型17の受け渡しを行う。
【0010】
なお、水平方向のうちメインフレーム11に沿った方向をX方向とし、鉛直方向をY方向とし、水平方向のうちX方向に垂直な方向をZ方向とする。Z方向のうち、金型搬送部16からメインフレーム11に向かう方向をZ1方向とし、その反対方向をZ2方向とする。なお、本明細書における「水平」、「垂直」、「鉛直」、および「同じ方向」の記載はいずれも厳密な意味ではなく、誤差等も含む。
【0011】
(メインフレーム、ベッド)
メインフレーム11は、門型構造であり、ベッド12上に立設している。メインフレーム11は、2枚の板状のフレーム部材21、22を有している。フレーム部材21、22は、門型であり、主面が鉛直方向に沿うように配置されている。また、フレーム部材21とフレーム部材22は、互いに対向して配置されている。
フレーム部材21、22のうち一方のフレーム部材21の外側向きの主面21aには、金型収納部15が設けられている。主面21aの上端部と下端部には、レール23、24が配置されている。レール23、24は、X方向に沿って配置されている。このレール23、24に沿って、後述する金型搬送部16が移動する。
【0012】
(ワーク搬送部)
ワーク搬送部13は、メインフレーム11の下方にメインフレーム11と交差するように配置されている。ワーク搬送部13は、ワーク移動部31と、キャリッジ32と、複数のクランプ部33と、を有する。
【0013】
ワーク移動部31は、細長い角柱状であって、メインフレーム11の下方においてメインフレーム11と交差するようにZ軸方向に沿って配置されている。ワーク移動部31は、図示しないモータの駆動力によってX方向に沿って移動可能である。ワーク移動部31は、その加工部14側の側面の上下に2本のレール34、35を有している。レール34、35は、Z方向に沿って配置されている。レール34とレール35は、互いに平行に配置されている。
【0014】
キャリッジ32は、Z方向に移動可能にワーク移動部31に設けられている。キャリッジ32は、ワーク移動部31側の側面にスライダ36、37を有している(図2参照)。スライダ36はレール34と嵌合し、スライダ37はレール35と嵌合する。これによって、キャリッジ32は、ワーク移動部31に沿ってZ方向に移動できる。
複数のクランプ部33は、ワークを挟んで保持する。複数のクランプ部33は、キャリッジ32に固定されている。複数のクランプ部33は、Z方向に並んで配置されている。
【0015】
これにより、複数のクランプ部33が固定されたキャリッジ32が、Z方向に移動し、キャリッジ32が支持されたワーク移動部31がX方向に移動できる。
このようなワーク搬送部13によって、複数のクランプ部33によって保持されたワークを加工部14に対してZX平面に移動させることができる。
なお、ワーク搬送部13の下側には、搬送時にワークを支えるテーブル19が配置されている。
【0016】
(金型)
次に、加工部14で使用される金型17について説明する。
図3は、金型17を示す斜視図である。図4は、金型17の正面図である。金型17は、パンチ41(上金型の一例)と、ストリッパ42と、ダイ43(下金型の一例)と、を有する。図5(a)は、パンチ41とストリッパ42の断面図であり、図5(b)は、パンチ41の平面図である。図6(a)はダイ43の断面図であり、図6(b)は、ダイ43の平面図である。
【0017】
パンチ41は、図5(a)に示すように、パンチチップ51と、クランプシャフト52と、把持リング53と、を有する。
パンチチップ51は、所望の形状であり、ワークにパンチ加工を行う部分である。
クランプシャフト52は、外周部が加工部14に装着されて係止保持される。クランプシャフト52はパンチチップ51に固定されている。クランプシャフト52の外周部には全周にわたって断面V字形状の係止溝52aが形成されている。
【0018】
把持リング53は、搬送用であり、クランプシャフト52の基部の外周に配置されている。把持リング53は、クランプシャフト52に固定されている。把持リング53の外周部には、全周にわたって周方向の断面がV字形状の把持溝53aが形成されている。把持リング53の外周部には、軸芯方向に沿った断面がV字形状の一対の切り込み53b、53bが設けられている(図5(b)参照)。一対の切り込み53bのV字形状は、軸芯に向かって互いに対向するように形成されている。把持リング53の上面には、把持リング53の軸線と平行に配置された位置決めピン53cが設けられている。
【0019】
ストリッパ42は、パンチ41の外周に下方から挿入されて配置されている。ストリッパ42は、パンチ41に上下に摺動可能に支持されている。ストリッパ42の外周部には、全周にわたって断面視V字形状の把持溝42aが形成されている。また、ストリッパ42の外周部には、軸芯方向に沿った断面がV字形状の一対の切り込み42b、42bが設けられている(図3参照)。図3では、一方の切り込み42bのみ示している。一対の切り込み42bのV字形状は、軸芯に向かって互いに対向するように形成されている。なお、周方向において、ストリッパ42の切り込み42b(図3参照)は、パンチ41の切り込み53bと同じ位置に形成されている。
【0020】
ダイ43は、加工時に、ストリッパ42の下側に配置される。図6(a)に示すように、ダイ43の外周部には、全周にわたって周方向の断面がV字形状の把持溝43aが形成されている。また、図6(b)に示すように、ダイ43の外周部には、軸芯方向に沿った断面がV字形状の一対の切り込み43bが形成されている。一対の切り込み43bのV字形状は、軸芯に向かって互いに対向するように形成されている。なお、周方向において、ダイ43の切り込み43bは、図3に示すように、ストリッパ42の切り込み42bとパンチ41の切り込み53bと同じ位置に形成されている。
【0021】
(加工部)
図7は、後述する金型搬送部16によって加工部14に金型17を装着または加工部14から金型17を取り外す状態を示す図である。図8は、後述する金型搬送部16によって加工部14に金型17を装着または加工部14から金型17を取り外す状態を示す断面模式図である。
【0022】
加工部14は、図7に示すように、上プレス部61(上金型装着部の一例)と、下プレス部62(下金型装着部の一例)と、を有する。
上プレス部61には、後述する金型搬送部16によってパンチ41とストリッパ42が装着される。上プレス部61には、図8に示すように、係止体63と、パンチクランプ爪64と、係止体65が設けられている。係止体63は、クランプシャフト52のV形状の係止溝52aに係合する突起63aを有する。パンチクランプ爪64は、パンチクランプシリンダ(図示せず)の作動により下方に移動されて係止体63との間でクランプシャフト52を把持する。係止体65は、ストリッパ42のV字形状の把持溝42aに係合する突起65aを有する。図示されていないが、上プレス部61には、ストリッパ42の外周を把持するストリッパクランプ爪が設けられている。ストリッパクランプ爪は、シリンダによって可動し、ストリッパ42を保持または取り外し可能に開放する。更に、上プレス部61には、図示していないが、加工時にパンチ41を上下動するシリンダと、ストリッパ42を上下動させるシリンダが設けられている。
【0023】
下プレス部62には、ダイ43が装着される。下プレス部62には、ダイ43の外周をクランプするダイクランプ爪が(図示せず)設けられている。ダイクランプ爪は、シリンダによって可動し、ストリッパ42を保持または取り外し可能に開放する。また、下プレス部62には、加工時にダイ43を上下動するシリンダが設けられている。
加工部14の上プレス部61にパンチ41およびストリッパ42を装着し、下プレス部62にダイ43を装着し、メインフレーム11に昇降可能に支持されたラム(図示せず)を下降させることによって、パンチ41とダイ43の間に配置されたワークを加工することができる。
【0024】
(金型収納部)
金型収納部15は、複数の金型17を収納する。金型収納部15は、メインフレーム11のフレーム部材21の主面21aに設けられている。図9は、図1のS部拡大図である。図10は、図2のT部拡大図である。
金型収納部15は、複数の棚部70を有する。それぞれの棚部70は、フレーム部材21の主面21aに設けられた複数の棚取付部25に設けられている。
【0025】
棚取付部25は、板状の部材であり、主面21aと接触するようにフレーム部材21に溶接によって設けられている。図11は、メインフレーム11およびベッド12の正面図であり、棚取付部25の位置を示す図である。例えば本実施の形態では、主面21aの上下に水平方向に長い棚取付部25a、25bが配置されている。また、棚取付部25a、25bの間に、複数の棚取付部25c~25lが設けられている。棚取付部25c~25gは、図11における主面21aの左側寄りに配置されており、棚取付部25h~25lは、棚取付部25c~25gから所定の間隔を空けて主面21aの右側寄りに配置されている。なお、特に区別する必要がないときは、棚取付部25a~25lを25と示す。
【0026】
棚部70は、図8および図9に示すように、第1板状部材71と、第2板状部材72と、第3板状部材73と、第1板間部材74と、第2板間部材75と、保持部80と、を有する。棚取付部25a~25lのそれぞれに、第1板状部材71と、第2板状部材72と、第3板状部材73と、第1板間部材74と、第2板間部材75が取り付けられている。図12は、棚部70の棚取付部25への取り付け状態を示す側面模式図である。
【0027】
第1板状部材71、第2板状部材72および第3板状部材73の各々は、それぞれの主面がフレーム部材21の主面21aに対して垂直になるように水平に配置されている。第1板状部材71、第2板状部材72および第3板状部材73は、上から順番に配置されている。第1板間部材74は、第1板状部材71と第2板状部材72の間に配置され、棚取付部25に固定されている。第2板間部材75は、第2板状部材72と第3板状部材73の間に配置され、棚取付部25に固定されている。
【0028】
図12に示すように、第1板間部材74はボルト77によって棚取付部25に固定されている。第2板間部材75はボルト78によって棚取付部25に固定されている。第1板状部材71および第2板状部材72は、上方から挿入されたボルト79によって第1板間部材74に固定されている。第3板状部材73は、下方から挿入されたボルト76によって第2板間部材75に固定されている。このようにボルトで棚部70を取り付けることにより、金型収納部15を設けたことによるフレーム部材21、22の間の剛性の差を低減することができる。
【0029】
図10に示すように、第1板状部材71には、パンチ41が配置され、第2板状部材72には、ストリッパ42が配置され、第3板状部材73には、ダイ43が配置される。一組のパンチ41、ストリッパ42およびダイ43が上下方向に並んで収納される。
第1板状部材71には、パンチチップ51の、ストリッパ42よりも上方部分51aが挿入される切り欠き71aが形成されている。第3板状部材73には、この第3板状部材73の下側の棚部70の第1板状部材71に配置されているパンチ41のクランプシャフト52が挿入配置される切り欠き73aが形成されている。これにより、図9および図10に示すように、所定の棚部70に配置されている隣り合うダイ43の間に、下側の棚部70のパンチ41のクランプシャフト52が配置される。また、平面視において、隣り合うダイ43は、下側の棚部70のパンチ41と重なっている。
【0030】
このように、金型収納部15は、金型17を千鳥状に配置することができ、決められたスペースにおいて出来るだけ多くの金型を収納することができる。
なお、図11に示す棚取付部25aに配置される棚部70には、図10に示すように、第1板状部材71の上方に第4板状部材174が、第3板間部材175を挟んで配置されている。第3板間部材175は、第1板間部材74と同様である。この第4板状部材174には、クランプシャフト52が挿入される切り欠き174aが形成されている。
【0031】
後述する図16に示すように、保持部80は、第1板状部材71のパンチ41が配置される部分と、第2板状部材72のストリッパ42が配置される部分と、第3板状部材73のダイ43が配置される部分の各々に設けられている。保持部80は、第1板状部材71に配置されたパンチ41を保持する。保持部80は、第2板状部材72に配置されたストリッパ42を保持する。保持部80は、第3板状部材73に配置されたダイ43を保持する。第1板状部材71に設けられた保持部80を例に挙げて説明すると、保持部80は、パンチ41を両側から挟むように配置された一対のバネ部材80aを有する。一対のバネ部材80aの基端側はフレーム部材21側において第1板状部材71に固定されている。一対のバネ部材80aの先端には、内側に向かって折れ曲がった爪80bが形成されている。この爪80bが、V字状の切り込み53bに嵌ることによって、第1板状部材71に配置されたパンチ41が第1板状部材71上に保持される。同様に、バネ部材80aによって、ストリッパ42が第2板状部材72上に保持され、ダイ43が第3板状部材73上に保持される。
【0032】
(金型搬送部)
図13は、図1の金型搬送部16近傍の拡大図である。図14は、X方向側から視た金型搬送部16の斜視図である。
金型搬送部16は、メインフレーム11に支持されている。金型搬送部16は、第1移動部81と、第2移動部82と、把持部83と、を有する。
【0033】
第1移動部81は、本体部91と、モータ92と、スライダ取り付け部93、94と、一対のレール95と、ラック96と、を有する。
本体部91は、複数の棒状のフレーム部材によって構成されており、鉛直方向に長く形成され、外形が略三角柱である。スライダ取り付け部93は、第1移動部81のフレーム部材21側の面91aの上寄りの部分に、主面21aに対向するように配置されている。スライダ取り付け部93には、フレーム部材21の上方に配置されたレール23に嵌合するスライダ99(図13参照)が取り付けられる。スライダ取り付け部94は、第1移動部81のフレーム部材21側の面91aの下端の部分に主面21aに対向するように配置されている。スライダ取り付け部94には、レール24と嵌合するスライダが取り付けられる。
【0034】
モータ92は、スライダ取り付け部93のフレーム部材21とは反対側の面に配置されるように本体部91に固定されている。モータ92の軸は、スライダ取り付け部93を貫通してフレーム部材21側に突出しており、その突出部分にはピニオン97が設けられている。ピニオン97は、レール23に沿って配置されたラック(図示せず)と噛み合っている。モータ92が回転すると、ピニオン97が回転し、ラックとの嵌合により、第1移動部81はレール23、24に沿ってX方向に移動する。
【0035】
一対のレール95は、面91aと垂直な本体部91の面91bに設けられている。一対のレール95の各々は、上下方向に沿って設けられている。ラック96は、一対のレール95の内側に上下方向に沿って配置されている。ラック96は、第2移動部82のピニオン107と噛み合っている。
第2移動部82は、図14に示すように、ブラケット101と、複数のスライダ102と、モータ103と、取付部104と、モータ105とを有している。ブラケット101は、面91bに沿って配置された平面部101aを有する部材である。複数のスライダ102は、平面部101aの第1移動部81側の面に固定されており、一対のレール95と鉛直方向に移動可能に嵌合している。モータ103は、平面部101aの第1移動部81とは反対側の面に固定されており、その出力軸が平面部101aを貫通している。この出力軸にピニオン107が固定されており、上述したラック96と噛み合っている。
【0036】
取付部104は、Z方向に沿って形成されており、把持部83をZ方向に移動可能に支持する。取付部104の側面には、Z方向に沿って一対のレール106が配置されている。
モータ105は、取付部104のフレーム部材21と反対側の端に設けられている。モータ105の出力軸と連結されたボールネジ(図示せず)がZ方向に配置されている。
【0037】
把持部83は、ハンド部111と、ハンド部111を支持する支持部112とを有する。支持部112は、取付部104側に複数のスライダ113を有しており、スライダ113がレール106に嵌合している。また、支持部112は、取付部104のボールネジと嵌合するナット部(図示せず)を有している。モータ105が回転するとボールネジが回転し、ボールネジと嵌合するナット部が固定されている支持部112がレール106に沿ってZ方向に移動できる。
【0038】
ハンド部111は、支持部112に支持されている。ハンド部111は、把持機構121、122と、アーム部123と、切換シリンダ124と、を有する。
アーム部123は、支持部112の支持板112aに水平方向に回転可能に取り付けられている。アーム部123の回転軸123cが図14に図示されている。アーム部123は、平面視においてV字形状であり、V字の2つの先端に把持機構121と把持機構122が設けられている。
【0039】
なお、把持機構121、122は、双方とも金型17を把持するものであり、金型17を交換する際に一方が加工部14に装着する金型17を把持し、他方が加工部14から取り外した金型17を把持する。
把持機構121、122は同様の構成であるため、把持機構121を例に挙げて説明する。図15は、把持機構121の拡大図である。把持機構121は、一対の第1ハンド131と、一対の第2ハンド132と、一対の第3ハンド133と、シリンダ134とを備える。
【0040】
第1ハンド131と、第2ハンド132と、第3ハンド133は、アーム部123の先端部123aに回動可能に取り付けられている。第1ハンド131、第2ハンド132、および第3ハンド133は上から順に配置されている。
一対の第1ハンド131は、水平方向に対向するように配置されている。一対の第1ハンド131は、パンチ41の把持リング53を把持する。一対の第1ハンド131は、薄板状であり、アーム部123の先端から突出している。一対の第1ハンド131は、その基端部がアーム部123の先端部123aに回動可能に取り付けられている。各々の第1ハンド131の先端部には、内側に向かって突出した爪131aが形成されている。一対の第1ハンド131は、シリンダ134の駆動によって開閉機構(図示せず)を介して基端を中心に爪131a側が開閉する(矢印D参照)。一対の第1ハンド131は、閉じられることによって把持リング53の把持溝53a(図3参照)に嵌り、更に爪131aが、切り込み53bに嵌ることによって、パンチ41を把持する。
【0041】
一対の第2ハンド132は、水平方向に対向するように配置されている。一対の第2ハンド132は、ストリッパ42を把持する。一対の第2ハンド132は、薄板状であり、アーム部123の先端部123aから突出している。一対の第2ハンド132は、その基端部がアーム部123の先端に回動可能に取り付けられている。各々の第2ハンド132の先端部には、内側に向かって突出した爪132aが形成されている。一対の第2ハンド132は、シリンダ134の駆動によって開閉機構(図示せず)を介して基端を中心に爪132a側が開閉する(矢印D参照)。一対の第2ハンド132は、閉じられることによってストリッパ42の把持溝42a(図3参照)に嵌り、更に爪132aが、切り込み42bに嵌ることによって、ストリッパ42を把持する。
【0042】
一対の第3ハンド133は、水平方向に対向するように配置されている。なお、図15では片方のみ示されている。一対の第3ハンド133は、ダイ43を把持する。一対の第3ハンド133は、薄板状であり、アーム部123の先端部123aから突出している。一対の第3ハンド133は、その基端部がアーム部123の先端に回動可能に取り付けられている。各々の第3ハンド133の先端部には、内側に向かって突出した爪133aが形成されている。一対の第3ハンド133は、シリンダ134の駆動によって開閉機構(図示せず)を介して基端を中心に爪133a側が開閉する(矢印D参照)。一対の第3ハンド133は、閉じられることによってダイ43の把持溝43aに嵌り、更に爪133aが、切り込み43bに嵌ることによって、ダイ43を把持する。
【0043】
図14に示す切換シリンダ124は、把持機構121と把持機構122の切換を行う。切換シリンダ124の先端は、アーム部123に立設されたピン123bに連結されている。切換シリンダ124が先端を伸縮することによって、アーム部123が回転軸123cを中心に回転し、把持機構121と把持機構122の一方が加工部14または金型収納部15に正対するように切り換えることができる(矢印E参照)。
【0044】
<動作>
次に、発明にかかる実施の形態のパンチプレス機1の金型交換動作について説明する。
金型の交換指示によって金型搬送部16が所望の金型17が載置されている位置に移動する。この際、把持部83の位置がモータ92によってX方向に移動し、モータ103によってY方向に移動する。モータ92(図13参照)およびモータ103を制御することによって、主面21aに平面上に収納された所望の金型17に正対した位置に把持部83を移動することができる。
【0045】
次に、モータ105を駆動することによって、把持部83の把持機構121、122のうちいずれかの把持機構がフレーム部材21に向かってZ1方向に沿って移動する。図16は、把持機構121が金型17を把持している状態を示す図である。
把持機構121は、第1ハンド131、第2ハンド132および第3ハンド133が開いた状態で、パンチ41の把持リング53の両隣に一対の第1ハンド131が位置し、ストリッパ42の両隣に一対の第2ハンド132が位置し、ダイ43の両隣に一対の第3ハンド133が位置するまで、Z1方向に移動する。
【0046】
そして、シリンダ134によって第1ハンド131、第2ハンド132および第3ハンド133が閉じられ、一対の第1ハンド131がパンチ41の把持リング53の把持溝53aに嵌り、更に爪131aが切り込み53bに嵌まる。また、一対の第2ハンド132がストリッパ42の把持溝42aに嵌り、更に爪132aが切り込み42bに嵌まる。また、一対の第3ハンド133がダイ43の把持溝43aに嵌り、更に爪133aが切り込み43bに嵌まる。
【0047】
図17は、パンチ41の第1ハンド131による把持状態を示す模式平面図である。図17に示すように、パンチ41は保持部80のバネ部材80aによって第1板状部材71上に保持されているが、バネ部材80aの爪80bは、切り込み53bのうちフレーム部材21側寄りの縁を係止している。一方、第1ハンド131の爪131aは、切り込み53bのうちフレーム部材21とは反対側寄りの縁を係止する。このため、第1ハンド131の爪131aは、バネ部材80aの爪80bに干渉することなく、切り込み53bに嵌ることができる。
【0048】
次に、金型17を把持した状態で、モータ105を駆動することによって把持部83をZ2方向に沿ってフレーム部材21から離間するように移動し、金型17が金型収納部15から取り出される。
その後、加工部14に正対するように把持部83が移動され、切換シリンダ124を駆動し、金型17を把持していない把持機構122を加工部14に正対させる。そして、把持機構122によって加工部14に装着されている金型17が、図7および図8に示すように取り外される。取り外す際には、金型収納部15から金型17を把持した場合と同様に、一対の第1ハンド131がパンチ41の把持リング53の把持溝53aに嵌り、爪131aが切り込み53bに嵌まる。また、一対の第2ハンド132がストリッパ42の把持溝42aに嵌り、爪132aが切り込み42bに嵌まる。また、一対の第3ハンド133がダイ43の把持溝43aに嵌り、爪133aが切り込み43bに嵌まる。これによって、金型17が把持機構122に把持される。このように把持した状態で、把持機構122がX2方向に移動されることによって、加工部14から金型17が取り外される。
【0049】
次に、切換シリンダ124を駆動することによって、金型収納部15から取り出した金型17を把持する把持機構121が加工部14の正面に配置される。
そして、把持機構121が加工部14に向かってZ1方向に移動して加工部14に金型17が装着される。
次に、把持部83は加工部14からZ2方向に沿って離間した後、モータ92およびモータ103を駆動して、加工部14から取り外した金型17を金型収納部15の所定位置に収納する。
【0050】
収納する際には、加工部14から取り外した金型17を把持している把持機構122が載置位置に正対する位置に移動する。その後、各々の保持部80のバネ部材80aの爪80bが、切り込み53b、42b、43bに嵌る位置まで、把持機構122をフレーム部材21に向けてZ1方向に沿って移動する(図17参照)。そして、第1ハンド131、第2ハンド132および第3ハンド133を開くことによって、金型17が金型収納部15に載置される。
以上のように、加工部14と金型収納部15の間で金型17を金型搬送部16によって受け渡しすることができる。
【0051】
<特徴>
(1)
本実施の形態のパンチプレス機1は、加工部14と、メインフレーム11と、金型収納部15と、金型搬送部16と、を備える。加工部14は、パンチ41(上金型の一例)を装着可能な上プレス部61(上金型装着部の一例)と、ダイ43(下金型の一例)を装着可能な下プレス部62(下金型装着部の一例)と、を有し、ワークの加工を行う。メインフレーム11は、上プレス部61を支持する。金型収納部15は、メインフレーム11に設けられ、パンチ41とダイ43を含む金型17が複数配置される。金型搬送部16は、金型収納部15と加工部14の間で金型の受け渡しを行う。
【0052】
このように、メインフレーム11に金型17を収納する金型収納部15を設けることによって、金型収納部15から金型17を取り出し、取り出した方向のまま加工部14に搬送することができるため、金型17の交換を短時間で行うことができる。
すなわち、金型収納部15がメインフレーム11に設けられているため、従来の金型マガジンのように回転させる必要がなく、また、金型マガジン側から加工部側に向かって反転させる必要もない。そのため、金型17の交換時間を短縮することができる。
【0053】
(2)
本実施の形態のパンチプレス機1では、金型搬送部16は、メインフレーム11に設けられている。
これによって、金型収納部15と加工部14の間を出来るだけ短い距離で受け渡しできるため、短時間での交換を実現できる。
【0054】
(3)
本実施の形態のパンチプレス機1は、下プレス部62を支持するベッド12を更に備える。メインフレーム11は、ベッド12に対して垂直な主面21a(平面部の一例)を有する。金型収納部15は、主面21aに配置される。金型17は、主面21aに沿って複数収納されている。
これによって、メインフレーム11に複数の金型17を平面状に収納することができる。
【0055】
(4)
本実施の形態のパンチプレス機1では、金型収納部15は、主面21a(平面部の一例)に対して垂直であって、水平方向に沿って配置された第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73(板状部材の一例)を有する。第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73は、上下方向に互いに平行に配置されている。第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73に複数の金型17が配置される。
これによって、金型収納部15を棚状に形成でき、複数の金型17を収納することができる。
【0056】
(5)
本実施の形態のパンチプレス機1では、第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73には、複数の金型17が千鳥状に配置される。
これによって、限られたスペースに出来るだけ多くの金型17を収納することができる。
【0057】
(6)
本実施の形態のパンチプレス機1では、メインフレーム11は、ベッド12に立設された門型の2枚の板状のフレーム部材21、22を有する。加工部14は、2枚のフレーム部材21、22の間に配置されている。主面21aは、2枚のフレーム部材21、22のうち一方の表面である。
これにより、メインフレーム11の一部を構成する板材の表面に金型収納部15を形成することができる。
【0058】
(7)
本実施の形態のパンチプレス機1では、金型収納部15は、主面21a(平面部の一例)に対して垂直であって、水平方向に沿って配置された第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73(板状部材の一例)を複数有する。第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73は、上下方向に互いに平行に配置されている。第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73に複数の金型17が配置されている。第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73は、フレーム部材21にボルト77、78(締結部材の一例)によって固定されている。
【0059】
このように、ボルト77、78によって第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73をフレーム部材21に固定することによって、例えば第1板状部材71、第2板状部材72、および第3板状部材73を溶接によってフレーム部材21に固定する場合に比べて、2枚のフレーム部材21、22の間での剛性バランスを保つことができる。
【0060】
(8)
本実施の形態のパンチプレス機1では、金型17は、上金型であるパンチ41と、下金型であるダイ43と、加工時にパンチ41とダイ43の間に配置されるストリッパ42と、を有する。上プレス部61(上金型装着部の一例)は、パンチ41とストリッパ42が装着される。金型収納部15には、パンチ41とストリッパ42とダイ43がセットで収納される。
これにより、パンチ41とストリッパ42とダイ43を1組とする複数組の金型17を収納することができる。
【0061】
(9)
本実施の形態のパンチプレス機1では、パンチ41は、加工状態において鉛直方向に伸び、上プレス部61(上金型装着部の一例)に保持されるクランプシャフト52(保持部の一例)を有する。複数の金型17は、千鳥状に配置されている。同じ第3板状部材73上に隣り合って配置されるダイ43の間に、パンチ41のクランプシャフト52が配置される。
これにより、限られたスペースに出来るだけ多くの金型17を収納することができる。
【0062】
(10)
本実施の形態のパンチプレス機1では、金型搬送部16は、第1移動部81と、第2移動部82と、把持部83と、を有する。第1移動部81は、水平方向に移動可能にメインフレーム11に設けられている。第2移動部82は、鉛直方向に移動可能に第1移動部81に設けられている。把持部83は、主面21a(平面部の一例)に対して垂直方向に移動可能に第2移動部82に設けられ、金型17を把持可能である。
これにより、金型搬送部16によって金型収納部15から金型17を加工部14まで搬送することができる。
【0063】
(11)
本実施の形態のパンチプレス機1では、金型搬送部16は、メインフレーム11に対向して配置されている。金型搬送部16から加工部14への金型17の装着方向Z1は、金型搬送部16から金型収納部15への金型17の載置方向Z1と同じ方向である。加工部14から金型搬送部16への金型の取り外し方向Z2は、金型収納部15から金型搬送部16への金型17の取り出し方向Z2と同じ方向である。
【0064】
これにより、従来のように金型マガジンと加工部の間に金型搬送部が配置されている場合と比較して、金型収納部から加工部に向かって金型を反転させる必要がないため、金型17の交換を短時間で行うことができる。
【0065】
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施の形態では、メインフレーム11は、2枚の板状のフレーム部材21、22を有し、金型収納部15は一方のフレーム部材21に設けられていたが、これに限られるものではないが、金型が平面状に配置することが可能な金型収納部15が好ましい。
(B)
上記実施の形態では、フレーム部材21の主面21aに棚取付部25を介して棚部70が配置されているが、棚取付部25が設けられていなくてもよい。
【0066】
(C)
上記実施の形態では、棚取付部25は、フレーム部材21に溶接よって設けられていると記載したが、棚取付部25はフレーム部材21の削り出しによって形成されてもよい。
(D)
上記実施の形態では、金型17は千鳥状に配置されているが、これに限られるものではなく、メインフレーム11の大きさによっては千鳥状に配置しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明によれば、短時間で金型を交換可能な効果を有し、パンチプレス機などとして有用である。
【符号の説明】
【0068】
1 :パンチプレス機
11 :メインフレーム
14 :加工部
15 :金型収納部
16 :金型搬送部
17 :金型
41 :パンチ
43 :ダイ
61 :上プレス部
62 :下プレス部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
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図15
図16
図17