JPH07323340A - パンチプレス機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型に番号を付けずに金型の管理を容易に行
い、これによって金型交換制御およびワーク加工制御を
円滑に行う。 【構成】 パンチプレス機を制御するための制御プログ
ラムを、例えば形状，サイズ，クリアランス等の金型の
属性に係る情報に基づいて作成し、こうして作成される
制御プログラムによりパンチプレス機を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型交換装置を備える
パンチプレス機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備
える工作機械においては、加工中に工具の自動交換を行
う際、この工作機械を制御するＮＣプログラム（加工プ
ログラム）中に書かれているＴコード（工具交換コー
ド）に基づきＡＴＣに工具番号等の番号情報が送られ、
この番号情報に基づいてＡＴＣが該当する工具を探し出
して自動交換するようになっている。この場合、単純な
機械においては前記番号情報としてＡＴＣ内の物理的な
ステーション（ポット）番号が用いられている。

【０００３】ところが、このような工具交換方式では、
加工を行うに際してオペレータは使用する工具が正しい
ステーションに装着されているかどうかを確認する必要
があってその確認作業が極めて煩雑であるという問題点
があった。

【０００４】このような問題点を解消するために、例え
ば特開平４−３６５５３０号公報に開示されているよう
に、工具自体に工具番号の識別子を付け、この工具番号
とステーション番号との対応表をコンピュータに記憶さ
せておいて、このコンピュータにより工具管理を行える
ようにしたものが提案されている。このような方法によ
り工具管理を行うと、工具段取りの際に工具をランダム
にステーションに装着できるためオペレータの負担を軽
減することができ、またスペア工具をステーションに装
着しておくこともできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示されているような工具管理方法では、工具番号
という番号情報を使用してＮＣプログラム中のＴコード
とＡＴＣ内の工具との対応が取られているので、工具に
対して最初に番号を付ける際に注意する必要があった
り、またスペア工具にはマスタ工具と同じ工具番号を付
ける必要があるなど、ＡＴＣにおける工具管理が複雑に
なってしまうという問題点がある。

【０００６】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、金型（工具）に番号を付けずにそ
の金型の管理を容易に行うことができ、これによって金
型交換制御およびワーク加工制御を円滑に行うことので
きるパンチプレス機の制御装置を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によるパンチプレス機の制御装置は、金型交
換装置を備えるパンチプレス機において、（ａ）当該パ
ンチプレス機を制御するための制御プログラムを金型の
属性に係る情報に基づき作成するプログラム作成手段お
よび（ｂ）このプログラム作成手段により作成される制
御プログラムにより前記パンチプレス機を制御する制御
手段を備えることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明においては、パンチプレス機を制御する
ための制御プログラムが、例えば形状，サイズ，クリア
ランス等の金型の属性に係る情報に基づき作成され、こ
うして作成される制御プログラムによってパンチプレス
機が制御される。このようにすることで、金型に番号を
付ける必要がなく金型本来の属性のみでその金型が管理
されるので金型の管理が容易に行え、金型交換制御およ
びワーク加工制御を含むパンチプレス機の制御が円滑に
行える。

【０００９】前記制御手段は、前記制御プログラム作成
手段により作成される制御プログラムを実行して、金型
識別番号に対する金型の属性を登録してなる金型ファイ
ルから加工に使用される金型リストとしての使用金型リ
ストを作成する本体制御装置と、この本体制御装置によ
り作成される使用金型リスト上の金型の収納番地を検索
して記憶する金型交換制御装置とを備えるのが好まし
い。この場合、前記本体制御装置への金型情報の受渡し
とその本体制御装置から前記金型交換制御装置への金型
情報の受渡しを金型の属性に係る情報により行うのが良
い。

【００１０】このように構成したものでは、制御プログ
ラム作成手段により作成される制御プログラムが実行さ
れると、予め登録されている金型ファイルから本体制御
装置において使用金型リストが作成され、こうして作成
される使用金型リストに基づき金型交換制御装置におい
て使用金型リスト上の金型の収納番地が検索されて記憶
される。こうして、本体制御装置から金型交換制御装置
への金型の呼び出しが金型の属性である形状，サイズ，
クリアランス等の情報により行われ、金型交換制御装置
において金型番号を扱う必要がなくなり、金型管理を単
純化させることができる。。

【００１１】

【実施例】次に、本発明によるパンチプレス機の制御装
置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明す
る。

【００１２】図１乃至図３は本発明の一実施例に係るパ
ンチプレス機の全体構成を示すものであって、図１は同
パンチプレス機の平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、
図３は図２の右側面図である。

【００１３】これらの図に示されているように、本実施
例のパンチプレス機においては、門型構造のメインフレ
ーム１が固定ベッド２上に立設され、このメインフレー
ム１の下方にはそのメインフレーム１に交差するように
して移動テーブル３が配置されている。そして、前記メ
インフレーム１の長手方向の中央部よりやや一方に片寄
った位置に上下方向に軸線を設定されて加工センター５
が配置されている。この加工センター５には、ラムが下
向きに作動されるようにして下端部に加工ヘッド５ａが
設けられ、この加工ヘッド５ａに対向する固定ベッド２
上には、下金型を装着する固定台５ｂが配設されてい
る。また、前記移動テーブル３の一方の側部にはワーク
クランプ４ａを備えるワークのキャリッジ４が配され、
これら移動テーブル３とキャリッジ４とは周知の手段で
ワークを搭載して移動するようになっている。

【００１４】前記メインフレーム１と所要距離離れた位
置には、このメインフレーム１と軸線を平行にして角筒
型の金型マガジン１０が配設され、この金型マガジン１
０と前記メインフレーム１との間には金型搬送装置６が
配置されている。この金型搬送装置６は、金型マガジン
１０およびメインフレーム１と平行に設置される走行レ
ール６Ａと、この走行レール６Ａに沿って走行可能なＡ
ＴＣ（Automatic ToolChanger）キャリッジ６Ｂと、こ
のＡＴＣキャリッジ６Ｂに対して昇降可能な昇降軸フレ
ーム６Ｃと、この昇降軸フレーム６Ｃの下端に水平配置
される移動軸フレーム６Ｄと、この移動軸フレーム６Ｄ
に沿って移動可能な図示されないキャリヤーと、このキ
ャリヤーに対して所要角度水平旋回可能な後述の金型ハ
ンド１５とを備えている。

【００１５】前記金型マガジン１０は横長に形成される
とともに、支持軸１１の両端部がメインフレーム１とは
別個に配置されるマガジン支持フレーム７，７の上部に
それぞれ軸受１２，１２によって回転自在に支持されて
いる。また、この金型マガジン１０は、前記支持軸１１
の周りにかつ軸線に沿って固着される多数の金型保持体
（図示せず）を備え、これら金型保持体によって多数個
の金型が保持されるように構成されている。そして、こ
の金型マガジン１０は支持軸１１がマガジン割り出し駆
動手段１４により所要の回転角に割り出されることによ
り回転されるようになっている。また、この金型マガジ
ン１０は、外周が加工ヘッド５ａにて加工されるワーク
の移動の邪魔にならないようにその加工ヘッド５ａの金
型装着位置に対して上方へ所定間隔隔てて配置されてい
る。なお、前記金型マガジン１０の外周は、金型ハンド
１５による受渡し操作が行われる範囲の走行レール６Ａ
に沿う軸線方向の適宜上下区間を除いてカバーによって
覆われている。

【００１６】図１に示されているように、金型ハンド１
５は、旋回中心となる基部から突き出す平面視Ｖ字形の
２本のアームを備え、各アームの先端部に、パンチ（上
金型），ストリッパおよびダイ（下金型）からなる金型
をセット状態で把持するように構成されている。

【００１７】このように構成されていることによって、
マガジン割り出し駆動手段１４によって金型マガジン１
０の支持軸１１が所要の回転角に割り出されるととも
に、金型搬送装置６のＡＴＣキャリッジ６Ｂが走行レー
ル６Ａに沿って所定の位置まで移動され、キャリヤーお
よび金型ハンド１５が所要位置に移動されることにより
金型マガジン１０と金型ハンド１５とにおける目的とす
る金型の受渡しが行われる。また、加工ヘッド５ａ側に
保持されている金型の交換に際しては、まず加工済の金
型の抜き取りが、金型ハンド１５の金型を保持していな
い空状態のアームをそのアームの先端を前方に向けて加
工ヘッド５ａと固定台５ｂとの間に水平に挿入すること
により行われ、次いで新たな金型の装着が、金型の装着
されているアームを加工ヘッド５ａに対向させてやはり
加工ヘッド５ａと固定台５ｂとの間に水平に挿入するこ
とにより行われる。

【００１８】次に、本実施例におけるパンチプレス機の
制御装置の概略構成を図４に示されている制御ブロック
図によって説明する。

【００１９】図示のように、本実施例の制御装置におい
ては、本体制御装置１６と、金型交換装置を制御するＡ
ＴＣ制御装置１７と、プレス部を制御するプレス制御装
置１８とが備えられている。本体制御装置１６は、自動
プログラミングシステム１９にて作成されるＮＣプログ
ラムおよび表１に例示されているような金型番号（金型
を識別するための番号）に対する金型の属性（形状，サ
イズ，クリアランス等）に係る情報が登録されてなる金
型ファイルを取り込むＭＭＣ（Man Machine Controlle
r）２０と、このＭＭＣ２０にて取り込まれるＮＣプロ
グラムを解析して軸制御回路に動作指令を送出するＣＮ
Ｃ（Computerized Numerical Controller）２１と、Ｎ
Ｃプログラムの実行を機械側の状態に応じて制御するＰ
ＭＣ（Programable Machine Controller）２２とを備え
るものとされている。ここで、各コントローラＭＭＣ２
０，ＣＮＣ２１およびＰＭＣ２２はそれぞれ、所定プロ
グラムを実行するプロセッサと、このプロセッサおよび
各種テーブルを記憶する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）
と、このプログラムを実行するに必要なワーキングメモ
リとしての書込み可能メモリ（ＲＡＭ）と、不揮発性メ
モリとを備えたものとされている。

【００２０】

【表１】

【００２１】次に、前述の制御装置による処理手順を図
５に示される基本プログラムのフローチャートにもとづ
き説明する。

【００２２】Ａ〜Ｃ：自動プログラミングシステム１９
においてＮＣプログラムを作成し、この作成されたＮＣ
プログラムを自動プログラミングシステム１９から本体
制御装置１６のＭＭＣ２０に転送する。また、同様に金
型ファイル（表１参照）をＭＭＣ２０に転送する。そし
て、ＭＭＣ２０のダウンロードボタンを押す。 Ｄ：転送されたＮＣプログラムをＭＭＣ２０において変
換し、使用金型リストを作成するためのＮＣプログラム
の変換・使用金型リストの作成ルーチン。詳しくは、図
６に示されるフローチャートによって後述する。 Ｅ〜Ｇ：変換後のＮＣプログラムをＭＭＣ２０からＣＮ
Ｃ２１へ転送し、また作成された使用金型リストをＡＴ
Ｃ制御装置１７へ転送する。そして、ＡＴＣ制御装置１
７が使用金型リストを受け取ると、この使用金型リスト
上の金型がどの金型マガジン１０にあるかを調べてその
マガジン番号を記憶する。なお、表２にＡＴＣ制御装置
１７へ転送される使用金型リストの一例が示されてい
る。この使用金型リストには多数個のモードにより、試
打ち加工用，残加工用および全加工用の３種類がある。
また、ＡＴＣ制御装置１７において使用金型リストは３
種類とも表３に示されるように変換される。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】Ｈ：ＭＭＣ２０のサイクルスタートボタン
を押す。 Ｉ：ＣＮＣ２１におけるＮＣプログラムの実行ルーチ
ン。詳しくは、図７に示されるフローチャートによって
後述する。これらステップＨ，Ｉの各処理は繰り返し行
われる。

【００２６】次に、前述のＮＣプログラムの変換・使用
金型リストの作成ルーチン（ステップＤ）を図６により
説明する。

【００２７】Ｄ１〜Ｄ４：ＮＣプログラムを１ブロック
読み込み、このＮＣプログラム中にＴコードがある場合
にはそのＴコードを単独ブロックに変換する処理を行
う。そして、このような処理を各ブロック毎にプログラ
ムエンドに達するまで行う。

【００２８】Ｄ５〜Ｄ１０：再度ＮＣプログラムを１ブ
ロック読み込み、このＮＣプログラム中にＴコードがあ
る場合には、このＴコードが前回値と異なっているとき
に、言い換えれば金型が変わる毎にそのＴコードを使用
金型リストに出力する。このような処理を各ブロック毎
にプログラムエンドに達するまで行い、この使用金型リ
ストの最後に先頭のＴコードを出力する。

【００２９】Ｄ１１〜Ｄ１６：ＮＣプログラムの先頭ブ
ロックの次に内部変数の初期化のためのブロックを挿入
するとともに、最後のブロックの前にＡＴＣ制御装置１
７の動作完了待ちのためのブロックを挿入する。次い
で、ＮＣプログラムを１ブロック読み込み、このＮＣプ
ログラム中にＴコードがある場合にはそのブロックを金
型交換プログラムの呼出し命令のブロックに変換する。
そして、このような処理を各ブロック毎にプログラムエ
ンドに達するまで行う。なお、金型交換プログラムの呼
出し命令においては、第１パラメータには金型番号が、
第２パラメータには０（Ｙ軸を復帰させない）がそれぞ
れ指定される。

【００３０】次に、前述のＣＮＣ２１におけるＮＣプロ
グラムの実行ルーチン（ステップＩ）を図７により説明
する。

【００３１】Ｉ１〜Ｉ３：ＮＣプログラムを１ブロック
読み込み、このＮＣプログラム中にＡＴＣ制御装置１７
に対する初期化指令があるときには、このＡＴＣ制御装
置１７に対して先頭の金型を待機位置まで運ぶように要
求する。この要求によってＡＴＣ制御装置１７は、例え
ば表３における追番１の金型が番号８５の金型マガジン
にあればその金型マガジンの金型を待機位置まで運び、
番号８５の金型マガジンになければもう一度どのマガジ
ンにあるかを調べて該当する金型を待機位置まで運ぶよ
うに制御する。

【００３２】Ｉ４〜Ｉ５：ＡＴＣ制御装置１７に対する
初期化指令がないときに、このＡＴＣ制御装置１７の完
了待ち指令がある場合には、このＡＴＣ制御装置１７と
ＣＮＣ２１との連係を取るためにそのＡＴＣ制御装置１
７から完了信号が返るのを待つ。

【００３３】Ｉ６〜Ｉ９：ＡＴＣ制御装置１７の完了待
ち指令がない場合に、金型交換プログラム呼出し指令が
ある場合には後述する金型交換実行ルーチン（図８参
照）により金型交換を実行してステップＩ１へ戻り、金
型交換プログラム呼出し指令がない場合、言い換えれば
金型交換が完了している場合にはＮＣの標準処理である
穴開け加工等を実行してプログラムエンドに達していな
ければステップＩ１へ戻る。

【００３４】次に、金型交換実行ルーチン（図７のステ
ップＩ７）について図８により説明する。

【００３５】Ｉ７−１〜Ｉ７−４：現在ラム（加工ヘッ
ド５ａ）に装着されている金型が次の金型と同じでない
場合に、現在の金型番号を次の金型番号に設定し、Ｃ軸
（ラムの回転軸）を原点に戻した後、ＡＴＣ制御装置１
７へ金型交換を要求する。

【００３６】Ｉ７−５〜Ｉ７−１２：次の金型が既にラ
ムに有るときにはＡＴＣ制御装置１７から完了信号が返
るのを待ってこのフローを終了し、次の金型がラムにな
いときには次の各処理を行う。すなわち、まず現在のア
ブソリュート／インクリメンタル（アブソリュート；原
点からの絶対距離，インクリメンタル；パターン基準点
からの相対距離），機械座標（ＮＣ内部に組み込まれて
いる座標）およびパターン基準点（例えば穴加工の場合
における穴の中心位置，半径，加工開始位置等）を記憶
し、次いで金型ハンド１５との干渉を避けるためにＹ軸
を退避位置へ退避させてＡＴＣ制御装置１７から完了信
号が返るのを待つ。そして、例えばワークの掴み換え等
Ｙ軸の復帰が必要な場合には、記憶した機械座標位置へ
Ｙ軸を復帰させて記憶したアブソリュート／インクリメ
ンタル，パターン基準点に戻し、Ｙ軸の復帰が必要でな
い場合には復帰させずに記憶したアブソリュート／イン
クリメンタル，パターン基準点に戻す。

【００３７】このようにして金型交換が完了すると、Ａ
ＴＣ制御装置１７は、加工ヘッド５ａに装着されている
金型を金型マガジン１０へ戻し、追番２（表３参照）の
金型が番号８６の金型マガジンにあればその番号８６の
金型を待機位置まで運び、番号８６の金型マガジンにな
ければ、もう一度どの金型マガジンにあるかを調べて該
当する金型を待機位置まで運ぶように制御する。一方、
ＣＮＣ２１は、丸穴の加工を行った後、金型ハンド１５
が追番２の金型を待機位置へ運ぶまで待機する。以下同
様の手順によって金型ハンド１５が追番３の金型を待機
位置まで運ぶと、図７に示されるＮＣプログラムの実行
が終了する。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、金型に番号を付ける必要がないので金型の管理を容
易に行うことができ、これによって金型交換制御および
ワーク加工制御を円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例によるパンチプレス
機の平面図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図３は、図２の右側面図である。

【図４】図４は、本実施例のパンチプレス機の制御装置
の概略構成図である。

【図５】図５は、本実施例の制御装置による処理手順を
示す基本プログラムのフローチャート図である。

【図６】図６は、ＮＣプログラムの変換・使用金型リス
トの作成ルーチンを示すフローチャート図である。

【図７】図７は、ＣＮＣにおけるＮＣプログラムの実行
ルーチンを示すフローチャート図である。

【図８】図８は、金型交換実行ルーチンを示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

５ 加工センター ５ａ 加工ヘッド ５ｂ 固定台 ６ 金型搬送装置 １０ 金型マガジン １５ 金型ハンド １６ 本体制御装置 １７ ＡＴＣ制御装置 １８ プレス制御装置 １９ 自動プログラミングシステム ２０ ＭＭＣ ２１ ＣＮＣ ２２ ＰＭＣ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型交換装置を備えるパンチプレス機に
   おいて、（ａ）当該パンチプレス機を制御するための制
   御プログラムを金型の属性に係る情報に基づき作成する
   制御プログラム作成手段および（ｂ）この制御プログラ
   ム作成手段により作成される制御プログラムにより前記
   パンチプレス機を制御する制御手段を備えることを特徴
   とするパンチプレス機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記制御プログラム作
   成手段により作成される制御プログラムを実行して、金
   型識別番号に対する金型の属性を登録してなる金型ファ
   イルから加工に使用される金型リストとしての使用金型
   リストを作成する本体制御装置と、この本体制御装置に
   より作成される使用金型リスト上の金型の収納番地を検
   索して記憶する金型交換制御装置とを備えるものである
   請求項１に記載のパンチプレス機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記本体制御装置への金型情報の受渡し
   とその本体制御装置から前記金型交換制御装置への金型
   情報の受渡しが金型の属性に係る情報により行われる請
   求項２に記載のパンチプレス機の制御装置。