JPH04220122A - パンチプレスのガイドキーシミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、これから行う加工予定
を入力し、パンチプレスのガイドキーの寿命到来をシミ
ュレーションにより予測して、寿命到来前に効率よくキ
ー交換を行うことができるようにしたパンチプレスのガ
イドキーシミュレーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パンチプレス、例えばタレットパンチプ
レスでは、タレット上に多数の金型装着ステーションを
有し任意の金型装着ステーションに任意の金型を装着し
た上でＮＣプログラムにて指定された金型ステーション
を所定の加工位置に割り出しつつ所定の金型で所定の加
工を行なう。

【０００３】ここに、各金型はガイドキーとキー溝との
関係において各ステーションに取付けられている。

【０００４】また、各ステーションに取付けられた金型
は、その外周に板押え用のガイド部材を有し、ガイドキ
ー及びキー溝との関係でその回転を規制されてその内部
にパンチボディが摺動自在に収納している。

【０００５】而して、前記タレットと前記ガイド部材と
の間には前記ガイド部材を上方向に付勢する比較的弱い
力のばね（スプリング）が介在され、また前記ガイド部
材と前記パンチボディ間には前記パンチボディを上方向
に付勢する比較的強いばねが介在され、パンチ頭部をス
トライカで打圧するとき、まずパンチボディと共にガイ
ド部材が下降して板押えし、より強い力にてガイド部材
の先端からパンチボディの下端が突出され、その下方に
位置する板材が打抜かれる。

【０００６】したがって、上記の如き金型構造にあって
は、前記タレットと前記金型間に設けられたガイドキー
及び前記ガイド部材と前記パンチボディ間に設けられた
ガイドキーとが、キー溝に対して夫々１回往復摺動動作
し、その分ガイドキーが摩耗することになる。

【０００７】このように、ガイドキーが摩耗し、その程
度が大きくなると，図１０〜図１２に示すような弊害が
生ずる。

【０００８】図１０は、ワークＷの破断において、輝面
１と破断面２との境界線３が平行でなくなり、仕上り精
度が悪化する例を示す。

【０００９】図１１は、いわゆる追い抜き加工において
、各金型位置４−１，４−２，４−３の平行が取れなく
なり、ワークＷの切断面が鋸歯状になる状態を示す。

【００１０】図１２は、金型刃部５のエッジ部分６が通
常より早く摩耗し、丸みを帯びてしまう例を示す。

【００１１】従来、このようにガイドキーが摩耗して仕
上り精度が悪化し、また金型刃部を早く消耗してしまう
のを防止するため、ガイドキーが摩耗したであろうこと
をオペレータが推定し、または実際の加工結果を参照し
て図１０〜図１２のような現象が生じたら、または生じ
そうになったらガイドキーを交換することが行われてい
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の如き従
来よりの金型ガイドキーの交換方式は実際の加工を見て
、あるいはオペレータの勘によってのものであったため
、交換時期が必ずしも適切でなく、早すぎたり、遅すぎ
たりとなり、製品仕上り精度を悪化し、金型消耗を早く
する原因となっていた。

【００１３】また、近年、パンチプレス機も他の機械と
同様にシステム化されたラインの中に組み込まれる傾向
にあり、ライン中の各機械はスケジュール運転されるの
で、どのパンチプレスのどのステーションについて、ま
たはどの金型について、どの時点でガイドキーを交換す
れば良いかを適切に決定するのが一層困難となっている
。

【００１４】そこで、本発明は，叙上のような環境下に
あって、パンチプレスのガイドキー交換時期を適切に報
知、指示することができるパンチプレスのガイドキーシ
ミュレーション装置を提供せんとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、特許請求の範囲に記載の通りのパンチプレス
のガイドキーシミュレーション装置を構成した。

【００１６】

【作用】本発明のパンチプレスのガイドキーシミュレー
ション装置では、前記金型または該金型を装着するテー
ションに、ガイドキー及びキー溝との関係において相互
に摺動する摺動部材を備える場合、加工予定のシミュレ
ーションを行って、前記金型のパンチ１回当りの動作に
つき、前記ガイドキーが１回作動したとして、その作動
回数を求め、作動回数の累積値を予め設定した寿命回数
と比較し、当該寿命回数を超えることのないよう適宜報
知する。報知方式としては、各ガイドキー毎の作動回数
の寿命回数に対する割合いを大きい順に表示する方式等
がある。

【００１７】また、スケジュール運転に関しては、作動
回数が寿命回数に等しくなるジョブを割り出すこともで
きる。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００１９】図２に示すようにパンチプレスの一例とし
て示すタレットパンチプレス７は、いわゆるブリッジ構
造のフレーム８を有し、このフレーム８内に上下タレッ
ト９，１０を備えて成る。

【００２０】上下タレット９，１０は軸１１の回りに水
平面内で回転自在とされており、図３にその拡大平面図
として示すように、多数の金型装着ステーションＳｉ　
（ｉ＝１，２…２１）を備えている。

【００２１】各金型装着ステーションＳｉ　に装着され
た金型は、ラム（ストライカ）１２の直下に割り出され
、ラム１２の降下に伴って金型頭部を押し下げることに
より、両タレット９，１０の間に案内されるワークＷに
所定の加工を行うようになっている。ワークＷはクラン
プ装置１３に把持されてテーブル１４上で案内される。 図４は前記上タレット９と下タレット１０とにそれぞれ
取付けられるパンチ１５及びダイ１６の詳細を示す縦断
面図である。

【００２２】図においてパンチ（パンチアッシィ）１５
は、上タレット９に備えたパンチ挿入孔内に嵌入される
ガイド部材（スリーブ）１７と、この内部で上下に摺動
自在に嵌入されるパンチボディ１８を有して成る。

【００２３】ガイド部材１７には上下にガイド溝１９が
切られ、この溝１９をタレット９側に設けたキー（タレ
ットキー）２０に嵌め合わせている。またガイド部材１
７の上部にはフランジ部１７Ｆが形成され、このフラン
ジ部１７Ｆは、リフタスプリング２１ａで上方向に付勢
されたショルダースクリュー２１ｂのリフトリング２１
ｃ上に載置されている。

【００２４】しがって、ガイド部材１７のフランジ部１
７Ｆをリフタスプリング２１ａに抗して下方に押し下げ
ることにより、ガイド部材１７の下面が両タレット９，
１０間に介在されたワークの上面に当接するまで、ガイ
ド部材１７を下方に押し下げることが可能である。この
とき、ガイド部材１７のガイド溝１９はタレットキー２
０に対して上下に摺動され、タレットキー２０を幾分な
りとも摩耗させる。

【００２５】一方、前記ガイド部材１７のフランジ部１
７Ｆの上面には、リテーナカラー２２が配置されている
。また、前記パンチボディ１８の上端にはパンチヘッド
２３が設けられ、このパンチヘッド２３と前記リテーナ
カラー２２との間には前記リフタースプリング２１ａよ
り強い力でパンチボディ１８を上方向に付勢するストリ
ッピングスプリング２４が設けられている。そして、前
記パンチボディ１８には、前記ガイド溝１９に対してガ
イドキー（金型キー）２５が設けられている。

【００２６】したがって、パンチヘッド２３を前記スト
ライカ１２で打圧することにより、まずリフタースプリ
ング２１ａに抗してガイド部材１７の下端をワークＷに
対して当接させ、ワークを固定することができる。また
、次いでストリッピングスプリング２４に抗してパンチ
ヘッド２３をより下方に押し下げることにより、ガイド
部材１７の下方から突出されるパンチボディ１８の下端
刃部をダイ１６に対して突き出すことにより、両金型間
でワークＷを打ち抜き加工することができる。パンチ１
５は以上のような構成であるので、パンチ動作によって
金型ガイドキーとしてのタレットキー２０、及び金型キ
ー２５はガイド溝１９に対して摺動され、その分だけ消
耗される。

【００２７】図５に示すように、上記タレットパンチプ
レス７を制御する制御装置（ＮＣ装置）は、システムバ
ス２６にＣＰＵ２７、ＲＯＭ２８、バッテリＢａｔで電
源バックアップされたＲＡＭ２９、ディジタルインプッ
ト（Ｄｉ）３０、ディジタルアウトプット（Ｄｏ）３１
、プログラマブルコントローラ（ＰＣ）３２、双方向Ｒ
ＡＭ（ＤＰ−ＲＡＭ）３３、シリアルインタフェイス（
ＳＩＯ）３４，３５、パラレルインタフェイス（ＰＩＯ
）３６などを接続して成る。

【００２８】Ｄｉ３０、Ｄｏ３１には、コネクタモジュ
ール３７を介して各種のアクチュエータ類３８やセンサ
類３９が接続される。

【００２９】ＰＣ３２は、前記センサ類２２の検出番号
を参照して、ＣＰＵ１０のオペレーティングシステム下
で各種アクチュエータ類３８に制御信号を出力する。こ
の制御信号の中には前記タレット９，１０を回転させる
信号が含まれる。

【００３０】前記ＤＰ−ＲＡＭ３３には、位置決めモジ
ュール４０及びサーボアンプ４１を介してエンコーダＥ
及びタコジェネレータＴＧ付サーボモータＭｓ　が接続
される。このサーボモータＭｓ　には、前記クランプ装
置１３を水平面内で駆動する２次元サーボモータと、前
記タレット９，１０内で金型を回転駆動するサーボモー
タが含まれる。

【００３１】前記シリアルインタフェイス３４には、コ
ントローラ４２を介してカラーＣＲＴ４３及びテンキー
などデータ入力用のキーを備えたマニュアルデータイン
プット装置（ＭＤｉ）４４が接続される。

【００３２】前記シリアルインタフェイス３５には、コ
ントローラ４５を介して各種操作を行うためのコントロ
ールパネル４６が接続される。

【００３３】前記パラレルインタフェイス３６には、Ｎ
Ｃデープ入力のための紙テープリーダ（ＰＴＲ）４７が
接続される。この紙テープリーダ４７とは並列にＮＣプ
ログラムに記憶保存するための不揮発性メモリが適宜接
続される。

【００３４】さらに、本例では、タレットパンチプレス
７を加工ライン下でスケジュール運転するために、シス
テムバス２６にシリアルインタフェイス４８を追加し、
これにライン制御装置としてのインテリジェント・デー
タ・ターミナル４９を介してスケジュール編集用のイン
テリジェント・メイン・コントローラ（ＩＭＣ）５０が
接続される。そして、このＩＭＣ５０と一体的に本発明
の一実施例に係るガイドキーシミュレーション装置５１
が設けられている。

【００３５】ＩＭＣ５０はオペレーティングルーム内に
配置され，自動プログラミング装置で生成されたＮＣプ
ログラムを組み合わせてスケジュールを設定し、各ＩＤ
Ｔ４９にスケジュール実行指令を与えるものである。

【００３６】上記制御装置の作用を簡単に示すと、ＰＴ
Ｒ４７ないしＩＤＴ４９から読み込まれたＮＣプログラ
ムには、金型装置ステーション番号の指定と、このステ
ーションに装着されている金型にて所定の加工を行わせ
るべき加工位置などの情報が記憶されている。

【００３７】そこで、ＣＰＵ２７は、Ｄｉ３０、Ｄｏ３
１、ＰＣ３２、ＤＰ−ＲＡＭ３３をオペレーティグシス
テム下で作動させ、図３に示すタレット９，１０を回転
させて所定のステーション（金型）を加工位置に割り出
し、クランプ装置１３によりこの位置に移動されるワー
クＷに対し、ストライカ１２を下降させて、割り出し金
型で所定のプレス加工を実行する。

【００３８】図１は、上記ガイドキーシミュレーション
装置の構成例を示すブロック図である。

【００３９】ガイドキーシミュレーション装置５１は、
前記ＩＭＣ５０が設定した次記の如き加工スケジュール
、 ＮＣＰ００１　　　　１０枚 ＮＣＰ００２　　　　２０枚 ＮＣＰ００３　　　　３０枚 を入力する加工スケジュール入力部５２と、この入力部
５２から入力された加工スケジュールから各ＮＣプログ
ラムＮＣＰ００１，００２，００３に対応するジョブを
抽出するジョブ抽出部５３を備えている。上述のように
各ＮＣプログラムは、どの金型でどの位置（Ｘ，Ｙ）に
パンチ加工すべきかを次のように準備コード（Ｇコード
）に金型コード（Ｔコード）を対応させて指示している
。ただし、ここでの金型コードＴは金型装着ステーショ
ン番号を表わしている。

【００４０】Ｇ…Ｘ…Ｙ…Ｔ…前記ジョブ抽出部５３に
は、タレットキー作動回数累積演算部５４と、金型キー
作動回数累積演算部５５とが接続され、タレットキー２
０と金型キー２５の作動回数がシミュレートされるよう
になっている。金型キー作動回数累積演算部５５には、
工場で保有している全金型についての累積演算内容を記
憶する金型情報記憶部５６と、前記タレット９に装着さ
れている装着金型リストを記憶する装着金型リスト記憶
部５７とが接続されている。装着金型リスト記憶部５７
は、シミュレーション時の装着金型リストを記憶するも
のである。この装着金型リスト記憶部５７は、図示しな
い金型交換指示装置と連動されており、各ジョブのシミ
ュレーションに対する金型装着状況を記憶する。

【００４１】各累積演算部５４，５５は、キーボード等
による条件入力部５８及びＣＲＴ等表示部５９と接続さ
れている。

【００４２】図６は、累積演算部５４，５５のシミュレ
ーション方式を示すフローチャートである。

【００４３】ステップ６０１でパンチ実行されることを
シミュレートし、ステップ６０２で、当該ステーション
Ｓｉ　に対してその記憶内容をカウントアップする。

【００４４】ｎＳｉ＝ｎＳｉ＋１また、ステップ６０３
で金型キーについても当該金型Ｔｊ　のカウント数ｎＴ
ｊに対し、 ｎＴｊ＝ｎＴｊ＋１ とカウントアップする。

【００４５】ここに、近年のパンチプレス機では、スト
ライカ１２を最大ストロークで動作させず、中間位置で
停止させて小刻みに上下動作させる位置制御方式も採用
されているので、この場合には摺動距離を考慮して、複
数回のパンチ動作に対して「１」だけカウントアップす
ることも可能である。

【００４６】図７は、各累積演算部５４，５５が保有す
る累計結果記憶部５４Ｍ，５５Ｍの記憶内容を示す説明
図である。

【００４７】図において、累積結果記憶部５４Ｍには、
タレットキー２０に対する摺動回数の積算値が記憶され
る。また、累積回数記憶部５５Ｍには、金型キー２５に
対する摺動回数の積算値が記憶される。記憶部５４Ｍに
は、各ステーション番号Ｓｉ　に対応して、寿命回数Ｎ
Ｓｉと累積回数ΣＳ（ｎＳｉ）が記憶されるようになっ
ている。また記憶部５５Ｍには、金型識別名Ｔｊ　に対
応して寿命回数ＮＴｊと累積回数ΣＴ（ｎＴｊ）が記憶
されるようになっている。

【００４８】ステーション番号Ｓｉ　は必ずしも連番に
する必要はない。また、金型識別名も連番ではなく、金
型形状で指定することもできる。寿命回数は予めキー入
力された値である。

【００４９】条件入力部５８は、ガイドキー２０または
２５の交換に応じて記憶部５４Ｍ，５５Ｍの累積回数を
ゼロクリアすることができる。

【００５０】図８は、前記累積演算部５４，５５の累積
演算方式を示すフローチャートである。

【００５１】ステップ８０１では、各累積回数ΣＳ，Σ
Ｔに対し、寿命回数に対する割合を次式によりパーセン
テージ（％）で算出する。

【００５２】Ｓ％＝（ΣＳ／ＮＳｉ）×１００Ｔ％＝（
ΣＴ／ＮＴｊ）×１００ 次いで、ステップ８０２では、寿命到来となるＮＣプロ
グラム名を割り出し、ステップ８０３では％値の大きな
ものからリストアップし、表示部５９に図９に示すよう
な表示を行わせる。

【００５３】図９において、画面５９ａには、「スケジ
ュール実行に伴なうガイドキー寿命到来状況」の如き表
示の下、スケジュールの内容と、タレットキー２０、金
型キー２５についての寿命到来状況が％値で表示され、
寿命到来するキーに対しては寿命到来となるジョブにつ
いてのＮＣプログラム名が記述されている。ＮＣプログ
ラム名と共に何枚目の加工で寿命到来となるかを併せて
表示するようにしても良い。

【００５４】したがって、オペレータは、図９に示す表
示を参照して、タレットキー２０、または金型キーにつ
いて、交換すべき時期を容易、かつ適切に見出すことが
できる。例えば、図９の表示において、タレットキーａ
，ｂと、金型キーｆについて、当該スケジュール実行前
に交換しておこう、また、タレットキーｃと、金型キー
ｇ，ｈについてはスケジュール実行後に交換しておこう
等と定めることができる。％値に応じ赤、青等の警報色
を定め、色付表示としても良い。

【００５５】ところで、図９のタレットキーの寿命到来
に対し、スケジュール実行中の各ジョブでキー交換する
のは効率的でない。したがって、スケジュールを連続し
て実行したい場合には、金型装着位置を変更して、スケ
ジュール実行中に寿命到来とならないようにすることも
できる。また、金型キーについてスケジュール途中で寿
命到来となる場合には、予備の金型と交換することもで
きる。

【００５６】図９に示す表示内容はプリントアウトし、
作業票に添付することもできる。また、この内容に適宜
エキスパートシステムを対応させて、最適キー交換指示
を作成し、作業票に添付することなどもできる。

【００５７】以上により、本例では、図９の表示によっ
てガイドキーの寿命到来状況を知り適切に金型交換また
はガイドキー交換、あるいはステーション交換を行うこ
とができるので、金型の寿命を最大限に伸ばし、かつ加
工不良を未然に防ぐことができる。

【００５８】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、適宜の設計的変更を行うことにより、適宜態様
で実施し得るものである。

【００５９】

【発明の効果】以上の通り、本発明は特許請求の範囲に
記載の通りのパンチプレスのガイドキーシミュレーショ
ン装置であり、金型または該金型を装着するステーショ
ンに、ガイドキー及びキー溝との関係において相互に摺
動する摺動部材を備える場合、加工予定のシミュレーシ
ョンを行って、前記金型のパンチ１回当りの動作につき
、前記ガイドキーが１回作動したとして、その作動回数
を求め、作動回数の累積値を予め設定した寿命回数と比
較し、当該加工予定に対する寿命到来状況を求め、作動
回数が寿命回数を超えることのないよう、ガイドキー交
換時期を適切に報知、指示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るパンチプレス
のガイドキーシミュレーション装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】図２は、パンチプレス機の一例として示すタレ
ットパンチプレスの正面図である。

【図３】図３は、上記タレットパンチプレスのタレット
の拡大平面説明図である。

【図４】図４は、上記タレットの金型装着ステーション
に装着される金型構造を示す縦断面説明図である。

【図５】図５は、上記タレットパンチプレスを制御する
ＮＣ装置のブロック図である。

【図６】図６は、上記ガイドキーシミュレーション装置
の累積演算部が行う回数積算方式を示すフローチャート
である。

【図７】図７は、上記累積演算部が有する記憶部の記憶
内容を示す説明図である。

【図８】図８は、上記累積演算部の累積演算方式を示す
フローチャートである。

【図９】図９は、スケジュール実行に伴なうカイドキー
寿命到来状況を示す表示画面の説明図である。

【図１０】図１０は、ガイドキーが消耗し破断面を劣化
させた状態を示す説明図である。

【図１１】図１１は、同じくガイドキーが消耗し追抜き
結果が鋸歯状となった状態を示す説明図である。

【図１２】図１２は、同じくガイドキーが消耗し、刃が
丸みを持ってしまった状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１５　　パンチ（パンチアッシィ） ２０　　タレットキー ２５　　金型キー ５２　　加工スケジュール入力部 ５３　　ジョブ抽出部 ５４　　タレットキー作動回数累積演算部５５　　金型
キー作動回数累積演算部 ５６　　金型情報記憶部 ５７　　装着金型リスト記憶部 ５８　　条件入力部 ５９　　表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金型装着ステーションに任意の金型を
   装着し、装着された金型頭部を打圧することにより、前
   記金型にてプレス加工を行うパンチプレスのガイドキー
   シミュレーション装置において、前記金型または該金型
   を装着するテーションに、ガイドキー及びキー溝との関
   係において相互に摺動する摺動部材を備える場合、これ
   から行う加工予定に対し、前記金型のパンチ１回当りの
   動作につき、前記ガイドキーが１回作動したとして、そ
   の作動回数の累積値を求めるガイドキー作動回数累積手
   段を設け、前記作動回数の累積値と予め設定された寿命
   回数とを比較し各ガイドキーについての寿命到来状況を
   求める累積演算手段を設けたことを特徴とするパンチプ
   レスのガイドキーシミュレーション装置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記加工予定が複
   数ジョブを連設した加工スケジュールである場合、前記
   累積演算手段は、前記作動回数の累積値が前記寿命回数
   と等しくなるジョブを割り出す手段を有することを特徴
   とするパンチプレスのガイドキーシミュレーション装置
   。