JP4201094B2 - プレス機械 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の金型を搭載したカートリッジを交換して加工を行うカートリッジ式パンチプレス等のプレス機械に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
カートリッジ式やタレット式のパンチプレスは、金型を交換することによって、多種多様な加工に対応できる板金加工機である。しかし、近年は、高速化、高品質化、低騒音化などの要求に応じるため、金型交換に伴って金型パラメータの入力が不可欠となってきた。また、金型の履歴(摩耗)を管理するための情報も必要性が増している。
金型パラメータの入力は、金型一つ毎に行わなくてはならず、パラメータの情報量も大きいため、多くの時間を費やす。また、作業者の手入力によっているため、入力ミスも生じ易い。特に、自動カートリッジ交換装置を備えたプレス機械のように、一度にまとめて多くの金型を交換するパンチプレスにおいては、金型パラメータや履歴の入出力が生産性低下の原因となる。
【0003】
この発明は、金型交換時に必要となる金型情報の制御装置への手入力を不用にし、入力ミスを解消したプレス機械を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、金型の摩耗の監視を簡単にすることである。
この発明のさらに他の目的は、金型情報の管理を簡単にすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明のプレス機械を、実施形態に対応する図1を参照して説明する。このプレス機械は、複数の金型ステーションを有し各金型ステーションに金型(7),(8)を搭載した金型保持体であるカートリッジ(6)を用い、板材(W)に加工を行うプレス機本体(1)と、カートリッジ(6)を複数格納したカートリッジマガジン(2)と、前記プレス機本体(1)とカートリッジマガジン(2)との間でカートリッジ(6)を交換するカートリッジ交換装置(3)と、前記プレス機本体(1)を制御するプレス機本体用の制御手段(4)と、前記カートリッジ交換装置(3)を制御するカートリッジ交換制御手段(5)とを備え、次の各手段を設けたものである。すなわち、少なくとも1台のプレス機械に用いられる全ての金型(7),(8)について各金型(7),(8)につき複数の金型情報(D)と金型特定情報(P)とを対応させて記憶した金型情報等記憶手段(15)を設け、かつステーション・金型対応情報記憶手段(16)とカートリッジ交換時入力手段(17)を設ける。ステーション・金型対応情報記憶手段(16)は、個々のカートリッジ(6)に設けられた記憶媒体からなり,この記憶媒体が設けられたカートリッジ(6)の各金型ステーションに対して付されたステーション番号と,その金型ステーションに設置された金型(7),(8)の金型特定情報(P)とを対応させたカートリッジ1個分の情報であるステーション・金型対応情報(U)を記憶する手段である。カートリッジ交換時入力手段(17)は、カートリッジ交換毎に前記ステーション・金型対応情報記憶手段(16)のステーション・金型対応情報(U)を読み込んでこのステーション・金型対応情報(U)を前記プレス機本体用の制御手段(4)に入力する手段である。前記プレス機本体用の制御手段(4)は、前記カートリッジ交換時入力手段(17)から入力された前記ステーション・金型対応情報(U)を記憶する対応情報記憶部(18)と、この対応情報記憶部(18)に記憶されたステーション・金型対応情報(U)における金型特定情報(P)により、前記金型情報等記憶手段(15)に記憶されている複数の金型(7),(8)の金型情報(D)を識別する識別手段(20)を有するものとする。
この構成によると、カートリッジ(6)を交換したときに、前記カートリッジ交換時入力手段(17)で金型特定情報(P)が制御手段(4)の所定の記憶部(18)等に入力される。制御手段(4)の識別手段(20)は、その入力された金型特定情報(P)により、金型情報等記憶手段(15)に記憶されている複数の金型の金型情報(D)を識別する。このため、カートリッジ交換時などの金型交換時に従来必要とされた金型情報の制御装置への手入力を行うことなく、加工時に必要な金型情報(D)を得て、加工を行うことができる。また、作業者による入力ミスが解消される。
【0005】
上記構成において、前記複数の金型情報(D)は、金型種類の情報(Da),(Db)と金型履歴の情報(Dc)よりなり、前記金型履歴の情報(Dc)は、その金型(7),(8)を用いたパンチ回数の情報とする。前記制御手段(4)は、パンチ回数をカウントして前記記憶手段(15)に記憶されている金型情報(D)の金型履歴情報(Dc)を書き換える履歴書換手段(22)を有するものとする。
この構成によると、個々の金型(7),(8)のパンチ回数で示される金型履歴が、このパンチプレスの運転に伴って書き換えられる。そのため、金型(7),(8)の摩耗の監視が簡単に行える。
【0006】
また、これらの構成において、前記金型特定情報(P)は、個々の金型(7),(8)に対して固有の番号とする。これにより、金型情報(D)の管理が簡単に行える。
【0007】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図1ないし図3と共に説明する。このプレス機械は、複数の金型7,8を搭載したカートリッジ6を交換して加工を行うカートリッジ式パンチプレスであって、前記カートリッジ6の少なくとも一つを使用して板材Wに加工を行うプレス機本体1と、カートリッジマガジン2と、カートリッジ交換装置3と、プレス機本体1の制御手段4と、カートリッジ交換制御手段5とで主に構成される。
【0008】
プレス機本体1は、金型保持体である上下のカートリッジ6,6を対として用いて板材Wに加工を行うものである。上下のカートリッジ6は、複数の金型ステーションT(図3)を有し、各金型ステーションTにパンチ金型7またはダイ金型8を搭載したものである。各金型ステーションTには、ステーション番号T1,T2,…が付される。これら上下のカートリッジ6は、プレスフレーム1aに設けられた上下のガイド10,10に沿って進退自在に支持され、カートリッジ進退装置11で進退駆動されて、任意の金型7,8がプレスヘッド9と対応する位置に割り出される。プレスヘッド6は、パンチ金型7を叩くラムおよびこのラムを駆動するパンチ駆動源を有するものである。パンチ駆動源は、機械式のものであっても、油圧式のものであっても良いが、この例ではサーボモータが用いられている。板材Wは、テーブル(図示せず)上を板材送り装置12により、カートリッジ6の進退方向およびこれに直交する方向に移動させられる。
【0009】
カートリッジマガジン2は、上下のカートリッジ6を対として、複数格納したものである。カートリッジ交換装置3は、プレス機本体1とカートリッジマガジン2との間でカートリッジ6を交換する装置であり、上下のカートリッジ6を対として交換する。カートリッジ交換装置3の制御は、NC装置からなるカートリッジ交換制御手段5で行われる。
【0010】
制御手段4は、加工プログラム14に従ってプレス機本体1を制御する手段であり、コンピュータ式のNC装置(数値制御装置)およびプログラマブルコントローラで構成される。制御手段4に設けたプレス本体制御部13は、プレス機本体1に、加工指令として、プレスヘッド9、カートリッジ進退装置11、および板材送り装置12の各駆動指令を出力する手段である。制御手段4は、現在パンチに使用する金型のパラメータ等を記憶する現在使用金型情報記憶手段19を有し、プレス本体制御部13は、この現在使用金型情報記憶手段19に記憶された金型パラメータ等の金型情報に従って、プレスヘッド9のラム昇降速度等の制御を行う。
【0011】
この実施形態のパンチプレスは、上記前提構成のパンチプレスにおいて、金型パラメータや履歴等の金型情報を金型番号と共に金型情報等記憶手段15に登録しておき、カートリッジ交換時には金型特定情報Pのみをカートリッジ交換時入力手段17で入力するようにしたものである。これにより、カートリッジ交換に費やす時間を節約し、入力ミスを防止するようにしている。
具体的には、前記金型情報等記憶手段15およびカートリッジ交換時入力手段17の他に、対応情報記憶部18、識別手段20、パンチ回数カウント手段21、および履歴書換手段22を制御手段4に設けると共に、ステーション・金型対応情報記憶手段16を後述のように設けている。
【0012】
金型情報等記憶手段15は、各金型7,8につき複数の金型情報Dと金型特定情報Pとを対応させて記憶した手段であり、少なくとも1台のプレス機械に用いられる全ての金型7,8について記憶させてある。この金型情報等記憶手段15は、いわばデータベースであり、制御手段4に設けられた記憶手段に設けても、また、信号伝送経路で接続されておれば、この制御装置4やプレス機本体1と離れて設けられていても良い。例えば、カートリッジ交換制御手段5や、専用の金型管理コンピュータのメモリや、同じ工場内に設置された同機種のプレス機械に前記金型情報等記憶手段15を設けても良い。なお、金型情報等記憶手段15は、制御手段4とは常にリンクされていて、随時、情報の読み書きが可能なようにする。
【0013】
金型特定情報Pは、1組の金型(この例では、パンチ金型7およびダイ金型8であるが、ストリッパが別に設けられる場合はパンチ金型7,ダイ金型8,およびストリッパの組)毎に付される固有の情報であり、金型番号として与えられている。この金型番号からなる金型特定情報Pは、同じ機械内においても、同じ工場内においても重複することが無いように設定してある。
この金型番号は、管理上で仮想的に付す他に、何らかの方法で認識できるように、各金型7,8に物理的に付される。例えば、金型交換作業者等が目視で認識できるように、金型7,8の表面に印字で施したり、電子的手段で認識できるように、バーコードやメモリーチップ等で金型7,8に付される。
【0014】
金型情報Dは、金型種類の情報Da,Dbと、金型履歴の情報Dcとからなる。金型種類の情報Da,Dbは、一般に金型パラメータと呼ばれている情報であり、この例では、金型形状(形状および大きさ)の情報Daと、シャー有りかまたはシャーなしの金型形式の情報Dbとされている。金型種類の情報には、この他にクリアランスやストリッパ種類の情報等が用いられることがある。
金型履歴の情報Dcは、その金型7,8を用いたパンチ回数のことである。
【0015】
カートリッジ交換時入力手段17は、カートリッジ交換したときに金型特定情報Pを制御手段4に入力する手段である。この例では、カートリッジ交換時入力手段17は、カートリッジ6のステーション番号T1,T2,…と、その金型ステーションTに設置された金型7,8の金型特定情報P1,P2,…とを対応させたカートリッジ1個分の情報であるステーション・金型対応情報Uを、金型交換毎に制御手段4に入力するものとしてある。
カートリッジ交換時入力手段17は、ステーション・金型対応情報記憶手段16のステーション・金型対応情報Uを読み込んで制御手段4に入力するものとしてある。
【0016】
ステーション・金型対応情報記憶手段16は、前記ステーション・金型対応情報Uを記憶した手段であり、例えば、個々のカートリッジ6に設けられたメモリーチップやカード等の記憶媒体からなる。この記憶媒体は、カートリッジ6に固定のものであっても、着脱可能としたものであっても良い。
【0017】
制御手段4に設けた対応情報記憶部18は、カートリッジ交換時入力手段17から入力されたステーション・金型対応情報Uを記憶する手段である。
識別手段20は、カートリッジ交換時入力手段17から入力された金型特定情報Pにより、金型情報等記憶手段15に記憶されている複数の金型7,8の金型情報Dを識別する手段である。この例では、識別手段20は、具体的には対応情報記憶部18に記憶されたステーション・金型対応情報Uにおける金型特定情報Pから、金型情報等記憶手段15の金型情報Dを識別するものとされている。
【0018】
パンチ回数カウント手段21は、プレス機本体1で使用されているカートリッジ6の各金型7,8につき、実際にプレスヘッド9でパンチされた回数をカウントする手段である。パンチ回数のカウントは、所定の加工の単位で行われる。例えば、プレスヘッド9に対応させる金型7,8(パンチ加工に使用される金型)が交換される都度、カウント値をクリアするものとしても良く、また1枚の板材Wの加工が終了するまで、各金型7,8のカウント値を積算するものとしても良く、さらにカートリッジ6がプレス機本体1から交換されるまで、各金型7,8のカウント値を積算するものとしても良い。
履歴書換手段22は、金型情報等記憶手段15に金型履歴Dcとして記憶されているパンチ回数を、パンチ回数カウント手段21でカウントされたパンチ回数だけ加算して書き換える手段である。書き換えのタイミングは、パンチ回数カウント手段21でカウントする単位に応じて行われる。
【0019】
上記構成の動作を、図2の流れ図と共に説明する。まず、準備として、金型情報等記憶手段15に、各金型7,8の金型特定情報(金型番号)Pの登録と、金型情報Dとなるパラメータ類の入力を行う(ステップS1)。また、カートリッジマガジン2に準備される各カートリッジ6への金型7,8の取付けを行う(S2)。
プレス機本体1に対するカートリッジ交換があると、カートリッジ交換時入力手段17から制御手段4の対応情報記憶部18に、金型番号の入力として、ステーション・金型対応情報Uの入力を行う(S3)。
パンチ加工に際して、加工プログラム14では、その金型指令14Tとしてステーション番号T1,T2…が指定される(S4)。制御手段4は、この金型指令14Tによりプレス機本体制御部13でプレス機本体1の金型割出の制御を行うと共に、前記金型指令14Tにより、対応情報記憶部18に記憶されたステーション・金型対応情報Uから金型特定情報Pを認識し、この金型特定情報Pから金型情報等記憶手段15の対応する金型情報Dを識別して、その金型種類の情報(各金型パラメータ)Da,Dbを現在使用金型情報記憶手段19に読み込む。例えば、加工プログラム14の金型指令14Tが(T1)であると、ステーション・金型対応情報Uから金型番号P1を特定し、この金型番号P1から「φ6,シャーなし」であるとの金型情報Dを金型情報等記憶手段15から得る。プレス機本体制御部13は、この現在使用金型情報記憶手段19に読み込まれた金型情報Dの各金型パラメータを利用し、パンチ加工が最適制御されるように加工指令を出力する。例えば、パンチストローク速度の変化曲線等の制御等を金型パラメータに応じて行う。
【0020】
所定の加工が終了すると、その間パンチ回数カウント手段21でカウントされた個々の金型7,8についてのパンチ回数を、金型情報等記憶手段15の対応する金型番号Pの金型履歴Dcに加算する。この加算による書換えを履歴書換手段22が行う。このようなカートリッジ6への金型取付(S2)から、パンチ回数加算(S5)までの動作ないし処理が繰り返される。カートリッジ6への金型取付(S2)は、必要な場合のみ行われ、通常は、パンチ回数加算(S5)からカートリッジ交換のステップ(S3)に戻ることになる。
金型情報等記憶手段15に記憶された金型履歴の情報Dcは、随時読み出すことができ、これにより金型7,8の摩耗の監視が行える。
【0021】
このプレス機械は、このようにカートリッジ交換時には金型特定情報P(具体的にはステーション・金型対応情報U)を入力するだけで済み、形状,寸法,種類等の金型パラメータや金型履歴Dc等の金型情報Dの制御手段4への手入力を一切不用としながら、適切な金型パラメータによる加工の最適化、および金型履歴の監視による金型7,8の摩耗の管理が行える。
【0022】
図4はプレス機械の提案例を示す。この例は、図1の実施形態において、金型情報等記憶手段15を、カートリッジ毎に分けて金型特定情報Pおよび金型情報Dを記憶した金型情報等記憶手段15Aに代えたものである。カートリッジ毎に分けて金型特定情報Pおよび金型情報Dを記憶する記憶領域Rには、カートリッジ6の各ステーションTに設置されている金型7,8についての情報をステーション番号T1,T2,…に対応させて記憶させておく。このカートリッジ毎の記憶領域Rは、1台のプレス機械に準備されるカートリッジ数よりも多く設定しておくことが好ましい。また、その記憶領域Rの一つは、カートリッジ6に搭載されていない金型7,8についての金型特定情報Pと金型情報Dとを対応させて記憶する領域とする。
カートリッジ交換時入力手段17Aは、カートリッジ番号K1,K2,…を制御手段4に入力するものとする。制御手段4の対応情報記憶部18Aは、その入力されたカートリッジ番号を記憶する領域とする。
【0023】
この提案例の場合、加工プログラム14(図1)の金型指令14Tに対して、識別手段20は、対応情報記憶部18Aのカートリッジ番号から、金型情報等記憶手段15Aの対応するカートリッジ番号の記憶領域Rにおけるステーション番号T1,T2,…を選択し、その選択されたステーション番号T1,T2,…の金型特定情報Pで特定される金型情報Dを現在使用金型情報記憶手段19に読み込む。この提案例のその他の構成,機能は、図1〜図3に示した実施形態と同じである。金型情報等記憶手段15Aにおける金型履歴の情報Dcも、前記と同様にして履歴書換手段22により書換えられる。
【0024】
この提案例の場合、大量の金型情報Dをカートリッジ単位(例えば金型数にして12〜30程度)に分け、管理するので、検索や修正を早く容易に行える。また、カートリッジ交換に伴う金型パラメータDa,Db等の金型情報Dの書換えが、カートリッジ番号を入力するだけで済む。
また、加工に使用している金型7,8の金型情報Dと使用していない金型7,8の金型情報Dとを、カートリッジ番号から区別できるので、使用していない金型7,8の金型情報Dを安全に書換えできる。したがって、加工中の金型外段取りに対応でき、加工中に金型情報等記憶手段15Aの金型情報Dを変更することができる。
また、カートリッジ毎に分けた記憶領域Rを、プレス機械内のカートリッジ収容数よりも多くしておいた場合、次の利点が得られる。すなわち、新しい金型レイアウトのカートリッジを用いる度に新しい記憶領域Rを作る必要があるが、容量に余裕があれば、過去に作った金型レイアウトを再使用する際に、再入力の手間が省ける。
【0025】
なお、前記実施形態や提案例では、パンチ金型7とダイ金型8をセットとして管理するようにしたが、パンチ金型7とダイ金型8とを別個に管理するようにしても良い。その場合、例えば、前記実施形態において、金型特定情報Pは、パンチ金型7とダイ金型8の各々に設ける固有の情報とし、かつ金型情報等記憶手段15も、パンチ金型7とダイ金型8の各々に対して、金型特定情報Pに対応して金型情報Dを記憶したものとする。また、ステーション・金型対応情報Uは、ステーション番号に対して、パンチ金型7の金型特定情報とダイ金型8の金型特定情報とを対応させた情報とされる。
現行の金型管理は、パンチ金型とダイ金型をセットで管理することが常識であるが、加工板厚の関係でダイだけをパンチに対するクリアランスの異なるものに交換してパンチは交換せずに加工を行うような場合もあり、このような場合にはパンチ金型7とダイ金型8とを別個に管理することが必要となる。
また、前記実施形態は、カートリッジ式パンチプレスに適用した場合につき説明したが、この発明は、この他にタレットパンチプレス等の各種のプレス機械に適用することができる。
【0026】
【発明の効果】
この発明のプレス機械は、複数の金型ステーションを有し各金型ステーションに金型を搭載した金型保持体であるカートリッジを用い、板材に加工を行うプレス機本体と、カートリッジを複数格納したカートリッジマガジンと、前記プレス機本体とカートリッジマガジンとの間でカートリッジを交換するカートリッジ交換装置と、前記プレス機本体を制御するプレス機本体用の制御手段と、前記カートリッジ交換装置を制御するカートリッジ交換制御手段と、少なくとも1台のプレス機械に用いられる全ての金型について各金型につき複数の金型情報と金型特定情報とを対応させて記憶した金型情報等記憶手段と、個々のカートリッジに設けられた記憶媒体からなり,この記憶媒体が設けられたカートリッジの各金型ステーションに対して付されたステーション番号と,その金型ステーションに設置された金型の金型特定情報とを対応させたカートリッジ1個分の情報であるステーション・金型対応情報を記憶するステーション・金型対応情報記憶手段と、カートリッジ交換毎に前記ステーション・金型対応情報記憶手段のステーション・金型対応情報を読み込んでこのステーション・金型対応情報を前記プレス機本体用の制御手段に入力するカートリッジ交換時入力手段とを備え、前記プレス機本体用の制御手段は、前記カートリッジ交換時入力手段から入力された前記ステーション・金型対応情報を記憶する対応情報記憶部と、この対応情報記憶部に記憶されたステーション・金型対応情報における金型特定情報から、前記金型情報等記憶手段に記憶されている複数の金型の金型情報を識別する識別手段を有するものとしたため、金型交換時に必要となる金型情報の制御装置への手入力が不用となり、金型交換の段取り時間が短縮されると共に、入力ミスが解消される。
前記複数の金型情報は、金型種類の情報と金型履歴の情報よりなり、前記金型履歴の情報はその金型を用いたパンチ回数の情報であり、前記制御手段に、パンチ回数をカウントして前記記憶手段に記憶されている金型情報の金型履歴情報を書き換える履歴書換手段を設けたため、金型の履歴を読み出して、金型の摩耗の監視を簡単に行うことができる。
また、前記金型特定情報を、個々の金型に対して固有の番号としたため、金型情報の管理が一層簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかるプレス機械の概念構成を示すブロック図である。
【図2】その制御動作の流れ図である。
【図3】カートリッジの平面図である。
【図4】提案例にかかるプレス機械の概念構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…プレス機本体
2…カートリッジマガジン
3…カートリッジ交換装置
4…制御手段
6…カートリッジ(金型保持体)
7…パンチ金型
8…ダイ金型
15…金型情報等記憶手段
16…ステーション・金型対応情報記憶手段
17…カートリッジ交換時入力手段
18…対応情報記憶部
19…現在使用金型情報記憶手段
20…識別手段
22…履歴書換手段
D…金型情報
Da,Db…金型種類の情報
Dc…金型履歴の情報
P…金型特定情報
T…金型ステーション
Claims (1)
- 複数の金型ステーションを有し各金型ステーションに金型を搭載した金型保持体であるカートリッジを用い、板材に加工を行うプレス機本体と、カートリッジを複数格納したカートリッジマガジンと、前記プレス機本体とカートリッジマガジンとの間でカートリッジを交換するカートリッジ交換装置と、前記プレス機本体を制御するプレス機本体用の制御手段と、前記カートリッジ交換装置を制御するカートリッジ交換制御手段と、
少なくとも1台のプレス機械に用いられる全ての金型について各金型につき複数の金型情報と金型特定情報とを対応させて記憶した金型情報等記憶手段と、
個々のカートリッジに設けられた記憶媒体からなり,この記憶媒体が設けられたカートリッジの各金型ステーションに対して付されたステーション番号と,その金型ステーションに設置された金型の金型特定情報とを対応させたカートリッジ1個分の情報であるステーション・金型対応情報を記憶するステーション・金型対応情報記憶手段と、
カートリッジ交換毎に前記ステーション・金型対応情報記憶手段のステーション・金型対応情報を読み込んでこのステーション・金型対応情報を前記プレス機本体用の制御手段に入力するカートリッジ交換時入力手段とを備え、
前記プレス機本体用の制御手段は、前記カートリッジ交換時入力手段から入力された前記ステーション・金型対応情報を記憶する対応情報記憶部と、この対応情報記憶部に記憶されたステーション・金型対応情報における金型特定情報から、前記金型情報等記憶手段に記憶されている複数の金型の金型情報を識別する識別手段を有し、
前記複数の金型情報は、金型種類の情報と金型履歴の情報よりなり、前記金型履歴の情報はその金型を用いたパンチ回数の情報であり、前記制御手段は、パンチ回数をカウントして前記記憶手段に記憶されている金型情報の金型履歴情報を書き換える履歴書換手段を有し、
前記金型特定情報は、個々の金型に対して固有の番号であるプレス機械。
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