JPH08103833A - プレス加工ロボット用成形ツール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス加工ロボットにおいて複数個の金型を
保持して複数種類のプレス加工が行われるようにし、し
かも既にプレス加工されている成形加工部を壊すことな
く両面成形が行われるようにすること。 【構成】 ロボットアームの先端部に接続装着されロボ
ットアームの中心軸線Ｒと整合する位置にストライカ部
材６５を有するベースブロック部材５１と、ベースブロ
ック部材５１にロボットアーム軸線と平行な軸線周りに
回転可能に装着され自身の回転中心周りに複数個の金型
組立体１１１を各々ロボットアーム軸線方向に移動可能
に保持するタレットディスク８９と、タレットディスク
８９を分割回転駆動し、タレットディスク８９によって
保持されている金型１１１の一つをストライカ部材６５
と整合する動作位置ａに位置せしめるタレットディスク
回転駆動手段９５と、動作位置ａに位置した金型組立体
１１１をタレットディスク８９の先端面より所定ストロ
ーク突出させる先行突出手段７３とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス加工ロボット用
成形ツールに関し、特にパンチ、ダイなどの金型を使用
してパンチング、バーリング、カウンタシンクなどのプ
レス加工を行うロボットにエンドエフェクタとして装着
される成形ツールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パンチ、ダイなどの金型を使用してパン
チング、バーリング、カウンタシンクなどのプレス加工
を行うことができるプレス加工ロボットは特開平６−５
５２号公報に示されている。

【０００３】このプレス加工ロボットは、流体圧シリン
ダ装置などによりアーム軸線方向に加圧動作するロボッ
トアームを有し、そのロボットアームの先端部に金型が
装着され、ロボットアームのアーム軸線方向の加圧動作
によりプレス加工を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如きプレス加工
ロボットにおいては、ロボットアームの先端部に、当該
ロボットアームの加圧動作とは無関係な中立部分が存在
しないため、タレットパンチプレス機械における金型保
持タレットディスクに相当するタレット式のツールホル
ダをロボットアームの先端部に設けることが難しい。

【０００５】このため従来は、ロボットアームの先端部
には、単一の金型しか装着されず、複数個の金型を選択
使用する場合には、別途、金型マガジンなどを設け、他
の金型を使用する度に工具交換を行う必要がある。

【０００６】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、複数個の金型を保持し、その各金型
により工具交換を必要とすることなく複数種類のプレス
加工が行われるようにし、しかも既にプレス加工されて
いる成形加工部を壊すことなく両面成形を行うことがで
きるマルチ成形ツール式のプレス加工ロボット用成形ツ
ールを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るため、本発明によるプレス加工ロボット用成形ツール
は、アーム軸線方向に加圧動作するロボットアームの先
端部に装着されるプレス加工ロボット用成形ツールにお
いて、前記ロボットアームの先端部に接続装着され前記
ロボットアームの中心軸線と整合する位置に設けられて
前記ロボットアームの加圧動作による軸力を与えられる
ストライカ部材を有するベースブロック部材と、前記ベ
ースブロック部材に前記アーム軸線と平行な軸線周りに
回転可能に装着され自身の回転中心周りに複数個の金型
保持孔を有するタレットディスクと、ストリッパスリー
ブと前記ストリッパスリーブに軸線方向に移動可能に嵌
合し前記ストライカ部材により打圧される金型と前記ス
トリッパスリーブと前記金型との間に設けられて前記金
型を初期位置に保持するばねとを有し前記ストリッパス
リーブをもって前記金型保持孔に前記アーム軸線方向に
移動可能に嵌合装着される金型組立体と、前記タレット
ディスクを分割回転駆動し前記タレットディスクによっ
て保持されている金型組立体の一つを前記ストライカ部
材と整合する動作位置に位置せしめるタレットディスク
回転駆動手段と、前記動作位置に位置した金型組立体を
前記タレットディスクの先端面より所定ストローク突出
させる先行突出手段とを有していることを特徴としてい
る。

【０００８】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツ
ールにおいては、前記先行突出手段は前記ストライカ部
材を前記ベースブロック部材に対して所定ストローク前
進移動させるストライカ前進駆動手段により構成されて
いてよい。

【０００９】また本発明によるプレス加工ロボット用成
形ツールにおいては、先行突出手段は前記ベースブロッ
ク部材側に前記タレットディスクの回転中心と同心に形
成されたツールボジショナ溝と前記ストリッパスリーブ
に取り付けられ前記ツールボジショナ溝に係合するピン
により構成され、前記ツールボジショナ溝をカム溝とし
て溝カム式に前記金型組立体が前記タレットディスクの
回転によって前記動作位置へ移動することにより前記動
作位置にて前記金型組立体が前記タレットディスクの先
端面より所定ストローク突出することを特徴としていて
よい。

【００１０】

【作用】上述の如き構成によれば、ベースブロック部材
に対するタレットディスクの分割回転によって任意の一
つの金型組立体が動作位置に位置してロボットアームの
中心軸線上にてストライカ部材と整合し、この動作位置
に位置している金型にロボットアームの加圧動作による
軸力がストライカ部材によって伝達され、この軸力によ
り金型組立体の金型がベースブロック部材に対してアー
ム軸線方向へ移動し、プレス加工を行う。

【００１１】この場合、動作位置に位置した金型組立体
はプレス加工に先だって先行突出手段によりタレットデ
ィスクの先端面より所定ストローク突出していることに
より、プレス加工完了時においてもタレットディスクの
先端面と被加工物との間に空隙が確保され、被加工物に
既にプレス加工された成形加工部を押し潰すことがな
い。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１３】図２０は本発明によるプレス加工ロボット
用成形ツールを使用されるプレス加工ロボットによるプ
レス加工システムの一例を示している。

【００１４】プレス加工ロボット１はＹ軸方向に所定間
隔をおいて互いに平行に固定配置された一対のＸ軸リニ
アガイド部材３、５に案内されてＸ軸方向に移動可能な
門形のＸ軸移動体７を有している。Ｘ軸移動体７はＸ軸
モータ９によりＸ軸方向に駆動される。

【００１５】Ｘ軸移動体７の左右の垂直コラム１１、１
３は各々ロボットアーム１５、１７がＺ軸方向に移動可
能に設けられている。なお、ロボットアーム１５と１７
は互いに同一構造のものであり、これより以降、ロボッ
トアーム１５と１７に関係する構成については、ロボッ
トアーム１５のものと１７のものとで、同一符号により
説明する。

【００１６】ロボットアーム１５と１７は、Ｙ軸方向に
水平に延在して互いに対向しており、各々垂直コラム１
１、１３に係合して上下方向に移動可能なアーム基体１
９を有している。アーム基体１９は垂直コラム１１、１
３の各々の頂部に取り付けられたＺ軸モータ２１により
Ｚ軸方向に駆動される。

【００１７】アーム基体１９には可動アーム部材２３が
Ｙ軸方向に摺動可能に係合しており、可動アーム部材２
３はＹ軸モータ２５にＹ軸方向へ駆動される。

【００１８】可動アーム部材２３の先端部には流体圧シ
リンダ装置等による加工圧発生用アクチュエータ２７が
取り付けられている。加工圧発生用アクチュエータ２７
はＹ軸方向に移動可能なプランジャ部２９を有してお
り、プランジャ部２９にツールプレート３１（図１参
照）を介してプレス加工ロボット用の成形ツール３３が
取り付けられている。ツールプレート３１がＡＴＣ用ツ
ールホルダであれば、成形ツール３３の交換が可能であ
り、複数種類の成形ツール３３が工具マガシンにストッ
クされていればよい。

【００１９】Ｘ軸リニアガイド部材３と５との間のＹ軸
方向の中央部にはＸ軸方向にワークホルダ案内用Ｘ軸リ
ニアガイドレール３５が脚体３７により所定の高さ位置
にて水平に設けられている。

【００２０】ワークホルダ案内用Ｘ軸リニアガイドレー
ル３５にはワーク支持走行体３９がＸ軸方向に移動可能
に跨座式に係合している。

【００２１】ワーク支持走行体３９には四角枠状のワー
ク支持枠体４１が垂直に設けられており、ワーク支持枠
体４１は板状の被加工物ＷをＸ座標軸とＺ座標軸とによ
り規定される垂直な座標平面に沿って交換可能に支持す
る。

【００２２】次に図１〜図５を参照して成形ツール３３
の第一実施例について説明する。図１、図２において上
下二つの成形ツール３３は上述の左右のロボットアーム
１５、１７の各々の先端部にあるプランジャ部２９に装
着されるものであり、図にて上側がパンチ用で、下側が
ダイ用である。

【００２３】パンチ用の成形ツール３３とダイ用の成形
ツール３３とは、保持する金型が異なるためにサイズが
異なっているが、構成は上下関係が反転しているだけで
相互に実質的には同一である。従って、パンチ用の成形
ツール３３とダイ用の成形ツール３３とで相互に同一の
部分には同一の符号を付し、同一部分についてはパンチ
用の成形ツール３３の構成説明によってダイ用の成形ツ
ール３３の構成説明は省略する。

【００２４】成形ツール３３はベースブロック部材５１
を有しており、ベースブロック部材５１は、ツールプレ
ート３１によりプランジャ部２９に固定接続された基部
側ブロック部材５３と、固定装着されたスプラインスリ
ーブ５５によって基部側ブロック部材５３のスプライン
軸部５７にアーム軸線方向（Ｙ軸方向）に変位可能に係
合したディスク支持ブロック部材５９とにより構成され
ている。

【００２５】基部側ブロック部材５３とディスク支持ブ
ロック部材５９とは、ショルダボルト６１によって相互
に接続され、圧縮コイルばね６３により互いに離れる方
向へ付勢されている。

【００２６】基部側ブロック部材５３は、ロボットアー
ム１５の中心軸線Ｒと同一軸線上にてストライカ部材６
５をキー６７によるキー係合状態にてアーム軸線方向に
移動可能に支持している。ストライカ部材６５の先端に
はＴ形スロット６９を有する係合子７１が固定されてい
る。

【００２７】ストライカ部材６５には基部側ブロック部
材５３にスライド可能に設けられた楔状の板カム７３が
係合している。板カム７３は先行突出手段として基部側
ブロック部材５３に搭載されたカム駆動アクチュエータ
７５により往復駆動され、ストライカ部材６５を図示さ
れている初期位置より所定ストロークＳｏだけ前進移動
させる。

【００２８】ストライカ部材６５の頭部には、ねじ７７
によってばねリテーナ７９が取付けられており、ばねリ
テーナ７９と基部側ブロック部材５３との間にはストラ
イカ部材６５を初期位置へ向けて付勢する圧縮コイルば
ね８１が取付けられている。

【００２９】ディスク支持ブロック部材５９はロボット
アーム１５の中心軸線Ｒより一方側に所定量変位した位
置にてアーム軸線方向に平行に延在するディスク支持軸
８３を軸受け８５によって回転可能に支持している。

【００３０】ディスク支持軸８３はキー８７によってタ
レットディスク８９をディスク支持ブロック部材５９の
先端側にて固定支持している。タレットディスク８９に
は、ディスク支持軸８３の中心軸線周りに複数個、この
実施例では８個の金型保持孔９１が円周方向に等間隔を
おいて形成されており、その金型保持孔９１の各々に金
型組立体であるパンチアッシー１１１、あるいはダイア
ッシー１５１が交換可能に装着されている。

【００３１】タレットディスク８９の金型保持孔９１の
一つは、ディスク支持軸８３を回転中心としたタレット
ディスク８９の分割回転によってロボットアーム１５の
中心軸線Ｒと同一軸線上に位置し、パンチアッシー１１
１をストライカ部材６５と整合する動作位置ａに位置さ
せる。

【００３２】ディスク支持軸８３は、ディスク支持ブロ
ック部材５９に搭載されたサーボモータ９５とベベル歯
車９７、９９によって駆動連結され、サーボモータ９５
により回転駆動されてタレットディスク８９を分割回転
駆動する。

【００３３】ディスク支持ブロック部材５９の先端側に
はボルト１０１によってタレットディスク８９の外周囲
に位置するリング部材１０３が固定されており、リング
部材１０３にはタレットディスク８９の外周面に各金型
保持孔９１と対応して設けられたロケーションブッシュ
１０５に係合してタレットディスク８９の分割回転の割
り出し位置決めを行うショットピン１０７とショットピ
ン１０７を進退させるショットピン用アクチュエータ１
０９とが設けられている。

【００３４】パンチアッシー１１１は、金型保持孔９１
に軸線方向（アーム軸線方向）に摺動可能に嵌合するス
トリッパスリーブ１１３と、ストリッパスリーブ１１３
内に軸線方向に摺動可能に嵌合したパンチ１１５と、パ
ンチ１１５のシャンク部１１７の先端にねじ止めされた
ヘッド部材１１９とを有し、パンチ１１５はヘッド部材
１１９に係合したばねリテーナ１２１とストリッパスリ
ーブ１１３に固定装着されたばねリテーナ１２３との間
に設けられた圧縮コイルばね１２５のばね力により図１
にて上方へ、即ち肩部がばねリテーナ１２３に当接する
初期位置へ向けて付勢されている。ヘッド部材１１９に
はＴ形キャップ１２７が固定装着されており、Ｔ形キャ
ップ１２７は、パンチアッシー１１１が前記動作位置ａ
に位置することにより係合子６５のＴ形スロット６９に
係脱可能に係合し、パンチ１１５とストライカ部材６５
とを接続する。

【００３５】タレットディスク８９には各金型保持孔９
１毎にストリッパスリーブ１１３の外周面に形成された
キー溝１２９に係合するガイドキー１３１が固定装着さ
れている。

【００３６】リング部材１０３の内周面にはタレットデ
ィスク８９の回転中心と同心にツールポジショナ溝１３
５が形成され、ストリッパスリーブ１１３にはツールポ
ジショナ溝１３５に係合するピン１３７が取り付けられ
ている。図５はツールポジショナ溝１３５の展開図であ
り、ツールポジショナ溝１３５は、前記動作位置ａに対
応するＣ点位置ではストリッパスリーブ１１３が所定ス
トロークＳｏだけ軸線方向に移動できるように軸線方向
延在部１３５ａを有し、他の部分１３５ｂではストリッ
パスリーブ１１３の軸線方向移動を禁止してストリッパ
スリーブ１１３を初期位置に保持すべくピン１３７の直
径に相当する溝幅の周溝になっている。

【００３７】ツールポジショナ溝１３５はＣ点位置より
両方向へ１０５度回転変位したＢ点位置とＤ点位置にお
いてはピン出入用溝１３９によってリング部材１０３の
上面に開口している。このＢ点位置とＤ点位置は金型交
換位置であり、この金型交換位置におけるリング部材１
０３の上面にはピン出入用溝１３９を開閉するロックプ
レート１４１が設けられている。ロックプレート１４１
は図示されているようにピン出入用溝１３９を塞ぐロッ
ク位置より駒１４３の中央部にあるボールプランジャ１
４５に抗して図２にて左側へスライドされることにより
ピン出入用溝１３９を開放するアンロック位置に位置す
る。

【００３８】ダイアッシー１５１は、金型保持孔９１に
軸線方向に摺動可能に嵌合するストリッパスリーブ（ダ
イホルダ）１５３と、ストリッパスリーブ１５３に固定
装着されたダイ１５５とを有し、ストリッパスリーブ１
５３にＴ形スロット１５７が形成されている。

【００３９】ダイ用の成形ツール３３の係合子７１はＴ
形スロット６９に代えてＴ形突起１５９が形成されてお
り、ダイアッシー１５１のＴ形スロット１５７は、ダイ
アッシー１５１が前記動作位置ａに位置することにより
係合子６５のＴ形突起１５９に係脱可能に係合し、ダイ
アッシー１５１とストライカ部材６５とを接続する。

【００４０】ストリッパスリーブ１５３の外周面には、
タレットディスク８９に取り付けられたガイドキー１３
１と係合するキー溝１６１が形成されていると共に、ツ
ールポジショナ溝１３５に係合するピン１６３が取り付
けられている。

【００４１】次に上述の如き構成よりなる成形ツール３
３の動作について説明する。

【００４２】ツール選定に際しては、ＮＣ指令によりパ
ンチ用とダイ用の各々の成形ツール３３のサーボモータ
９５が駆動され、タレットディスク８９が分割回転す
る。

【００４３】これにより選定されたパンチアッシー１１
１とダイアッシー１５１とが各々ロボットアーム１５の
中心軸線Ｒに整合する動作位置ａに位置し、動作位置ａ
にてパンチアッシー１１１のＴ形キャップ１２７が係合
子６５のＴ形スロット６９に係合してパンチ１１５とス
トライカ部材６５とが接続され、またダイアッシー１５
１のＴ形スロット１５７が係合子６５のＴ形突起１５９
に係合してダイアッシー１５１とストライカ部材６５と
が接続される。

【００４４】このタレットディスク８９の分割回転過程
において、パンチアッシー１１１とダイアッシー１５１
は各々ピン１３７、１６３とツールポジショナ溝１３５
の周溝部１３５ｂとの係合関係により軸線方向へ移動す
ることなく初期位置に位置している状態を保ち、動作位
置ａに位置したパンチアッシー１１１とダイアッシー１
５１は係合子６５との係合により初期位置に位置してい
る状態を保つ。

【００４５】なお、パンチアッシー１１１とダイアッシ
ー１５１を各々ロボットアーム１５の中心軸線Ｒに整合
する動作位置ａに正確に位置決めすることは、ショット
ピン１０７がタレットディスク８９のロケーションブッ
シュ１０５に係合することにより行われる。

【００４６】加工に際しては、先ずパンチ用とダイ用の
各々の成形ツール３３のカム駆動アクチュエータ７５に
よって板カム７３を駆動し、ストライカ部材６５をベー
スブロック部材５１に対して所定ストロークＳｏだけ前
進移動させる。このストライカ部材６５の前進移動によ
ってパンチアッシー１１１、ダイアッシー１５１の全体
が各々所定ストロークＳｏだけタレットディスク８９に
対して前進移動する。

【００４７】これによりピン１３７、１６３がツールポ
ジショナ溝１３５の軸方向延在部１３５ａを移動し、パ
ンチアッシー１１１、ダイアッシー１５１のストリッパ
スリーブ１１３、１５３、ダイ１５５が各々タレットデ
ィスク８９の先端面より前方へ所定ストロークＳｏだけ
先行突出する。

【００４８】左右のロボットアーム１５、１７の各々の
可動アーム部材２３がＹ軸モータ２５により前進駆動さ
れることにより（図２０参照）、パンチアッシー１１
１、ダイアッシー１５１の全体が前進移動し、ストリッ
パスリーブ１１３、ダイ１５５が各々被加工物Ｗの表裏
両面に当接し、被加工物Ｗを両側より挟むようになる。
これによりストリッパスリーブ１１３、ダイ１５５のそ
れ以上の前進移動が拘束される。

【００４９】この後にロボットアーム１５の加工圧発生
用アクチュエータ２７によってプランジャ部２９が所定
ストロークＳｏより小さい所定の加工ストロークＳａだ
け前進することにより、動作位置ａに位置しているパン
チアッシー１１１のストリッパスリーブ１１３を除いて
パンチ用の成形ツール３３の全体が動作位置ａに位置し
ているパンチアッシー１１１の圧縮コイルばね１２５を
撓ませながら、加工ストロークＳａだけ前進移動する。
この前進移動によってパンチ１１５は、ストリッパスリ
ーブ１１３より突出し、ダイ１５５と共働して被加工物
Ｗにプレス加工を施こす。

【００５０】加工ストロークＳａは所定ストロークＳｏ
より短いことにより、プレス加工完了時に、タレットデ
ィスク８９の先端面と被加工物Ｗとの間には、Ｓｏ−Ｓ
ａの大きさに相当する空隙が残り、タレットディスク８
９が被加工物Ｗに既に加工されている成形加工部を押し
潰すことがない。

【００５１】なお、被加工物Ｗのダイ用の成形ツール３
３側に既に加工されている成形加工部がなく、成形ツー
ル３３が成形加工部を押し潰す虞れがない場合には、板
カム７３によってダイアッシー１５１を前進移動させる
必要はない。

【００５２】金型交換に際して、取り外すパンチアッシ
ー１１１、ダイアッシー１５１をサーボモータ９５によ
るタレットディスク８９の分割回転駆動によって上述の
金型交換位置に位置させ、ロックプレート１４１をアン
ロック位置に位置させてピン出入用溝１３９を開放し、
ピン１３７、１６３を各々ピン出入用溝１３９より抜き
出すようにしてパンチアッシー１１１、ダイアッシー１
５１の全体をタレットディスク８９の金型保持孔９１よ
り抜き出す。この後に新しいパンチアッシー１１１、ダ
イアッシー１５１のピン１３７、１６３を各々ピン出入
用溝１３９に整合させてパンチアッシー１１１、ダイア
ッシー１５１の全体をタレットディスク８９の金型保持
孔９１よりはめ込み、ロックプレート１４１をロック位
置に戻してピン出入用溝１３９を塞ぐ。

【００５３】なお、通常の使用下では圧縮コイルばね６
３は、撓むことはなく、誤動作によって成形ツール３３
に所定値以上の荷重が作用した場合にバッファばねとし
て破壊防止のために撓むものである。従って圧縮コイル
ばね６３のセット荷重はストリッパスリーブ１１３、１
５３の外周面とタレットディスク８９の金型保持孔９１
との摺動抵抗より充分に大きい値に設定されている。

【００５４】上述のような安全対策が必要でない場合に
は、ベースブロック部材５１は、基部側ブロック部材５
３とディスク支持ブロック５９とに分割される必要はな
く、図６に示されているように、１ブロックにより構成
され、圧縮コイルばね６３などは省略されてよい。

【００５５】図７〜図１１は成形ツール３３の第二実施
例を示している。尚、図７〜１１に於いて、図１〜図６
に対応する部分は図１〜図６に付した符号と同一の符号
により示されている。

【００５６】この実施例においては、ストライカ部材６
５がロボットアーム１５の中心軸線Ｒと同心位置におけ
るベースブロック部材５１の天井面部に固定装着されて
いる。

【００５７】図１１に示されているように、ツールポジ
ショナ溝１３５は、カム溝としてＣ点位置に対して図に
て左右対称であり、動作位置ａに位置しているパンチア
ッシー１１１を除く他のパンチアッシー１１１のピン１
３７が係合するＥ−Ｂ−Ａ−Ｄ−Ｆ区間は傾斜角０度の
周溝部１３５ｂとされ、Ｅ点位置とＦ点位置の各々より
Ｃ点位置の少し手前のＧ点位置、Ｈ点位置に至るＥ−Ｇ
およびＦ−Ｈ区間を各々軸線方向前方へ急傾斜した傾斜
部１３５ｃとされ、Ｇ−Ｈ区間で周溝部１３５ｂより所
定ストロークＳｏだけ軸線方向前方へ変位した傾斜角０
度の周溝部１３５ｄとされ、Ｃ点位置にて所定ストロー
クＳｏだけ第一実施例のそれとは逆方向に延在する垂直
延在部１３５ａが周溝部１３５ｄと接続している。

【００５８】この実施例では、ツール選定に際して、サ
ーボモータ９５によりタレットディスク８９が分割回転
され、選定されたパンチアッシー１１１がロボットアー
ム１５の中心軸線Ｒに整合する動作位置ａへ移動する過
程にて、そのパンチアッシー１１１のピン１３７がツー
ルポジショナ溝１３５内を進行し、ピン１３７とツール
ポジショナ溝１３５との係合位置が周溝部１３５ｂより
傾斜部１３５ｃを経て周溝部１３５ｄへ移行することに
より、溝カム式にパンチアッシー１１１の全体が所定ス
トロークＳｏだけタレットディスク８９に対して前進移
動する。

【００５９】これにより動作位置ａにおいて、パンチア
ッシー１１１のストリッパスリーブ１１３がタレットデ
ィスク８９の先端面より前方へ所定ストロークＳｏだけ
突出する。

【００６０】選定されたパンチアッシー１１１が動作位
置ａに位置すると、図１２（ａ）に示されているよう
に、これのヘッド部材１１９が微小間隙Ｓｂをおいてス
トライカ部材６５と対向する。この微小間隙Ｓｂはパン
チアッシー１１１の寸法誤差によりヘッド部材１１９と
ストライカ部材６５とが干渉することを避けるために設
定されている。

【００６１】なお、動作位置ａ以外にあるパンチアッシ
ー１１１は、ピン１３７とツールポジショナ溝１３５の
周溝部１３５ｂとの係合関係により初期位置に位置し、
タレットディスク８９の先端面より前方へ突出すること
はない。

【００６２】加工に際しては、左右のロボットアーム１
５、１７の各々の可動アーム部材２３がＹ軸モータ２５
により前進駆動されることにより（図２０参照）、パン
チアッシー１１１の全体が前進移動し、ストリッパスリ
ーブ１１３が被加工物Ｗに当接し、被加工物Ｗをダイ１
１５とで両側より挟むようになる。これによりストリッ
パスリーブ１１３のそれ以上の前進移動が拘束される。

【００６３】この後にロボットアーム１５の加工圧発生
用アクチュエータ２７によってプランジャ部２９が所定
ストロークＳｏより小さい所定ストロークＳｃだけ前進
することにより、動作位置ａに位置しているパンチアッ
シー１１１のストリッパスリーブ１１３を除いてパンチ
用の成形ツール３３の全体が動作位置ａに位置している
パンチアッシー１１１の圧縮コイルばね１２５を撓ませ
ながら、加工ストロークＳａだけ前進移動する。この前
進移動によってパンチ１１５は、図１２（ｂ）に示され
ているように、ストリッパスリーブ１１３よりＳｃ−Ｓ
ｂ＝加工ストロークＳａだけ突出し、ダイ１５５と共働
して被加工物Ｗにプレス加工を施こす。

【００６４】所定加工ストロークＳｃは所定ストローク
Ｓｏより短いことにより、プレス加工完了時に、タレッ
トディスク８９の先端面と被加工物Ｗとの間には、Ｓｏ
−Ｓｃの大きさに相当する空隙が残り、タレットディス
ク８９が被加工物Ｗに既に加工されているカウンタシン
クなどの成形加工部を押し潰すことがない。

【００６５】なお、第三実施例における金型交換は、上
述の第一実施例におけるそれと同様に行われるから、そ
の説明は省略する。

【００６６】図１３〜図１７は成形ツール３３の第三実
施例を示している。尚、図１３〜図１７に於いても、図
１〜図６に対応する部分は図１〜図６に付した符号と同
一の符号により示されている。

【００６７】この実施例においては、ベースブロック部
材５１は複数個のボルト１８１によって相互に固定連結
された接続フランジ１８３、ストライカ保持ブロック１
８５、プレート１８７、軸支持スリーブ１８９などによ
る組立体により構成され、ボルト１９１によってロボッ
トアーム１５の中心軸線Ｒと同心位置にてストライカ部
材６５を固定支持している。

【００６８】パンチアッシー１１１は、各金型保持孔９
１毎に設けられたボールプランジャ１９３がストリッパ
スリーブ１１３の外周面に形成された軸線方向に長いツ
ールセット溝１９５に摺動可能に係合することにより、
タレットディスク８９より所定ストローク範囲で軸線方
向へ変位可能に支持される。またストリッパスリーブ１
１３にはガイドピン１９７が取り付けられており、ガイ
ドピン１９７は金型保持孔９１の周面に形成された軸線
方向のガイド溝１９９に係合している。

【００６９】タレットディスク８９の互いに隣接する金
型保持孔９１間にはショルダボルト２０１が植設されて
おり、ショルダボルト２０１に軸線方向に移動可能に嵌
合したブッシュ２０３とタレットディスク８９との間に
圧縮コイルばねによるリフタばね２０５が取り付けられ
ている。ブッシュ２０３は、パンチアッシー１１１のス
トリッパスリーブ１１３の顎部１１３ａに係合し、パン
チアッシー１１１を初期位置に保持する。

【００７０】ベースブロック部材５１には板カム２０７
が固定装着されている。板カム２０７はロボットアーム
１５の中心軸線Ｒに整合する動作位置ａの両側に各々配
置され、動作位置ａの両側に隣接する金型ステーション
位置ｂ、ｆより動作位置ａへ向かうに従ってアーム軸線
方向前方へ傾斜したカム面２０９を有している。

【００７１】パンチアッシー１１１のベッド部材１１９
には圧縮コイルばね２１１のばね力により突出方向へ付
勢されたカムフォロワーボール２１３が突没可能に装着
されている。

【００７２】ディスク支持軸８３とタレットディスク８
９とはシュパンリング２１５によって固定連結されてお
り、ディスク支持軸８３はプーリ２１７、タイミングベ
ルト２１９、プーリ２２１、減速機２２３を介してサー
ボモータ９５と駆動連結されている。

【００７３】プーリ２２１にはタレットディスク８９の
分割回転角に応じてドグ２２５が取り付けられており、
ベースブロック部材５１には取付板２２７によって近接
スイッチ２２９が取り付けられており、近接スイッチ２
２９の出力信号によりタレットディスク８９の分割回転
駆動が制御される。

【００７４】この実施例では、ツール選定に際して、サ
ーボモータ９５によりタレットディスク８９が分割回転
され、選定されたパンチアッシー１１１が金型ステーシ
ョン位置ｂあるいはｆより動作位置ａへ移動する過程に
てそのパンチアッシー１１１のカムフォロワーボール２
１３が板カム２０７のカム面２０９に当接し、カム面２
０９の傾斜によってパンチアッシー１１１の全体がリフ
タばね２０５を撓わせながら所定ストロークＳｏだけタ
レットディスク８９に対して前進移動する。

【００７５】これにより動作位置ａにおいては、パンチ
アッシー１１１のストリッパスリーブ１１３がタレット
ディスク８９の先端面より前方へ所定ストロークＳｏだ
け突出する。

【００７６】選定されたパンチアッシー１１１が動作位
置ａに位置すると、図１７（ａ）に示されているよう
に、これのカムフォロワーボール２１３がストライカ部
材６５と対接する。

【００７７】加工に際しては、左右のロボットアーム１
５、１７の各々の可動アーム部材２３がＹ軸モータ２５
により前進駆動されることにより（図２０参照）、パン
チアッシー１１１の全体が前進移動し、ストリッパスリ
ーブ１１３が被加工物Ｗに当接し、被加工物Ｗをダイ１
１５とで両側より挟むようになる。これによりストリッ
パスリーブ１１３のそれ以上の前進移動が拘束される。

【００７８】この後にロボットアーム１５の加工圧発生
用アクチュエータ２７によってプランジャ部２９が所定
ストロークＳｏより小さい所定ストロークＳｃだけ前進
することにより、先ずカムフォロワーボール２１３が圧
縮コイルばね２１１のばね力に抗して所定ストロークＳ
ｂをもってヘッド部材１１９内に没入し、これによりス
トライカ部材６５がヘッド部材１１９に当接する。そし
て動作位置ａに位置しているパンチアッシー１１１のス
トリッパスリーブ１１３を除いたパンチ用の成形ツール
３３の全体が動作位置ａに位置しているパンチアッシー
１１１の圧縮コイルばね１２５を撓ませながら、加工ス
トロークＳａだけ前進移動する。この前進移動によって
パンチ１１５は、図１７（ｂ）に示されているように、
ストリッパスリーブ１１３より突出し、ダイ１５５と共
働して被加工物Ｗにプレス加工を施こす。

【００７９】加工ストロークＳａは所定ストロークＳｏ
より短いことにより、プレス加工完了時に、タレットデ
ィスク８９の先端面と被加工物Ｗとの間には、Ｓｏ−Ｓ
ｃの大きさに相当する空隙が残り、タレットディスク８
９が被加工物Ｗに既に加工されている成形加工部を押し
潰すことがない。

【００８０】この第三実施例における金型交換は、金型
ステーション位置ｃ、ｄ、ｅの何れかにおいて行われ
る。この金型交換は、ボールプランジャ１９３による抜
け止め抵抗力より大きい力をもってパンチアッシー１１
１を金型保持孔９１により抜き取り、ガイドピン１９７
がガイド溝１９９に整合する状態にて新しいパンチアッ
シー１１１を金型保持孔９１に差し入れ、ツールセット
溝１９５にボールプランジャ１９３を係合させることに
より行われる。

【００８１】上述の実施例では、板カム２０７のカム面
２０９は直線的に傾斜しているが、このカム面２０９は
図１８に示されているように等加速度円弧面により構成
されていてもよい。

【００８２】またパンチアッシー１１１のヘッド部材１
１９に設けられるカムフォロワー部材は、図１９に示さ
れているように、カムフォロワーボール２１３に代え
て、ブラケット２３１に回転可能に取り付けられたカム
フォロワーローラ２３３であってもよく、パンチアッシ
ー１１１が大重量のものの場合には、リフタばね２０５
のばね荷重の増大に対応すべく、カムフォロワー部材は
カムフォロワーローラ２３３により構成され、またカム
面２０９は等加速度円弧面により構成されていることが
望ましい。

【００８３】上述の何れの実施例においても、数本のパ
ンチアッシー１１１などを搭載した成形ツール３３の重
量は、高々２０〜４０Ｋｇ程度であり、トン（１０００
Ｋｇ）のオーダである加工荷重（スラスト荷重）に比べ
れば、極く軽量である。

【００８４】左右のロボットアーム１５、１７のアーム
軸線が相互に同一軸心であることにより、ロボットアー
ム１５、１７に大きい曲げモーメントが作用することは
ない。

【００８５】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるプレス加工ロボット用成形ツールによれば、タレ
ットディスクに複数個の金型組立体が装着され、ベース
ブロック部材に対するタレットディスクの分割回転によ
って任意の一つの金型組立体が動作位置に位置してロボ
ットアームの中心軸線上にてストライカ部材と整合し、
この動作位置に位置している金型組立体の金型がロボッ
トアームの加圧動作による軸力によってベースブロック
部材に対してアーム軸線方向へ移動し、プレス加工を行
うから、タレットディスクの分割回転によって工具交換
を必要とすることなく複数個の金型を選択使用すること
ができ、複数種類のプレス加工を行うことができるよう
になる。

【００８７】動作位置に位置した金型組立体はプレス加
工に先だって先行突出手段によりタレットディスクの先
端面より所定ストローク突出することにより、プレス加
工完了時においてもタレットディスクの先端面と被加工
物との間に空隙が確保され、被加工物に既にプレス加工
された成形加工部を押し潰すことがない。これにより両
面成形が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツール
の第一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツール
の第一実施例を示す側面図である。

【図３】図１のＩＩＩ矢視図である。

【図４】図２のＩＶ矢視図である。

【図５】第一実施例のプレス加工ロボット用成形ツール
におけるツールポジショナ溝の展開図である。

【図６】第一実施例のプレス加工ロボット用成形ツール
の変形例を示す断面図である。

【図７】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツール
の第二実施例を示す断面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ矢視図である。

【図９】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツール
の第二実施例を示す側面図である。

【図１０】図９のＸ矢視図である。

【図１１】第二実施例のプレス加工ロボット用成形ツー
ルにおけるツールポジショナ溝の展開図である。

【図１２】（ａ）、（ｂ）は各々第二実施例のプレス加
工ロボット用成形ツールの動作状態を示す断面図であ
る。

【図１３】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツー
ルの第三実施例を示す断面図である。

【図１４】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツー
ルの第三実施例を示す側面図である。

【図１５】図１３のＸＶ矢視図である。

【図１６】図１３のＸＶＩ矢視図である。

【図１７】（ａ）、（ｂ）は各々三四実施例のプレス加
工ロボット用成形ツールの動作状態を示す断面図であ
る。

【図１８】第三実施例のプレス加工ロボット用成形ツー
ルにて使用する板カムの他の実施例を示す斜視図であ
る。

【図１９】第三実施例のプレス加工ロボット用成形ツー
ルにて使用するカムフォロワー部材の他の実施例を示す
断面図である。

【図２０】本発明によるプレス加工ロボット用成形ツー
ルを使用されるプレス加工ロボットによるプレス加工シ
ステムの一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ プレス加工ロボット ７ Ｘ軸移動体 １５、１７ ロボットアーム ２７ 加工圧発生用アクチュエータ ２９ プランジャ部 ３１ ツールプレート ３３ 成形ツール ３９ ワーク支持走行体 ４１ ワーク支持枠体 ５１ ベースブロック部材 ５３ 基部側ブロック部材 ５９ ディスク支持ブロック部材 ６５ ストライカ部材 ７１ 係合子 ７３ 板カム ７５ カム駆動アクチュエータ ８３ ディスク支持軸 ８９ タレットディスク ９１ 金型保持孔 ９５ サーボモータ １１１ パンチアッシー １０５ ロケーションブッシュ １０７ ショットピン １０９ ショットピン用アクチュエータ １１３ ストリッパスリーブ １１５ パンチ １１９ ヘッド部材 １２５ 圧縮コイルばね １２７ Ｔ形キャップ １３５ ツールポジショナ溝 １３７ ピン １３９ ピン出入用溝 １４１ ロックプレート １５１ ダイアッシー １５３ ストリッパスリーブ（ダイホルダ） １５５ ダイ １５７ Ｔ形スロット １５９ Ｔ形突起 １６３ ピン １７３ リフタばね ２０５ リフタばね ２０７ 板カム ２０９ カム面 ２１３ カムフォロワーボール ２３３ カムフォロワーローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーム軸線方向に加圧動作するロボット
   アームの先端部に装着されるプレス加工ロボット用成形
   ツールにおいて、 前記ロボットアームの先端部に接続装着され、前記ロボ
   ットアームの中心軸線と整合する位置に設けられて前記
   ロボットアームの加圧動作による軸力を与えられるスト
   ライカ部材を有するベースブロック部材と、 前記ベースブロック部材に前記アーム軸線と平行な軸線
   周りに回転可能に装着され、自身の回転中心周りに複数
   個の金型保持孔を有するタレットディスクと、 ストリッパスリーブと、前記ストリッパスリーブに軸線
   方向に移動可能に嵌合し前記ストライカ部材により打圧
   される金型と、前記ストリッパスリーブと前記金型との
   間に設けられて前記金型を初期位置に保持するばねとを
   有し、前記ストリッパスリーブをもって前記金型保持孔
   に前記アーム軸線方向に移動可能に嵌合装着される金型
   組立体と、 前記タレットディスクを分割回転駆動し、前記タレット
   ディスクによって保持されている金型組立体の一つを前
   記ストライカ部材と整合する動作位置に位置せしめるタ
   レットディスク回転駆動手段と、 前記動作位置に位置した金型組立体を前記タレットディ
   スクの先端面より所定ストローク突出させる先行突出手
   段と、 を有していることを特徴とするプレス加工ロボット用成
   形ツール。
2. 【請求項２】 前記先行突出手段は前記ストライカ部材
   を前記ベースブロック部材に対して所定ストローク前進
   移動させるストライカ前進駆動手段により構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のプレス加工ロボット
   用成形ツール。
3. 【請求項３】 前記先行突出手段は前記ベースブロック
   部材側に前記タレットディスクの回転中心と同心に形成
   されたツールボジショナ溝と前記ストリッパスリーブに
   取り付けられ前記ツールボジショナ溝に係合するピンに
   より構成され、前記ツールボジショナ溝をカム溝として
   溝カム式に前記金型組立体が前記タレットディスクの回
   転によって前記動作位置へ移動することにより前記動作
   位置にて前記金型組立体が前記タレットディスクの先端
   面より所定ストローク突出することを特徴とする請求項
   １記載のプレス加工ロボット用成形ツール。
4. 【請求項４】 前記先行突出手段は前記ベースブロック
   部材に装着されたカムを含み、前記金型組立体が前記タ
   レットディスクの回転によって前記動作位置へ移動する
   ことにより前記カムと係合し、前記動作位置にて前記金
   型組立体が前記タレットディスクの先端面より所定スト
   ローク突出することを特徴とする請求項１記載のプレス
   加工ロボット用成形ツール。