JPH08257B2 - 金型自動交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は箱曲げベンダに使用する金型の自動交換装
置に関する。

従来の技術 従来シート材を折曲げて箱状物（製品）を成形する箱
曲げベンダには、曲げ形状や曲げ寸法に応じて各種の金
型が予め用意されており、曲げ形状や曲げ寸法に応じて
これら金型を選択し、箱曲げベンダへ装着している。

しかし従来では製品の寸法に応じてこれに対応する金
型を選択し、次にこの金型を手作業で箱曲げベンダ本体
へ取付けると共に、箱曲げ完了後は、再び手作業でこれ
を取外して新たな金型を取付ける作業を繰返しており、
金型の準備、取付け、取外し及び後片付けを全て手作業
に依存しているため、作業能率が悪いなどの不具合があ
った。

かかる不具合を改善するため、例えば特開昭60−2065
39号公報で「折曲げ加工機の金型交換装置」が提案され
ている。

上記公報の金型交換装置は、折曲げ加工機の１側に長
さの異なる交換金型を、複数段支承したラックを複数列
並設し、各ラックの交換金型を折曲げ加工機へ同時に搬
入する金型移送装置を設けたもので、加工ライン全体の
休止時間が節約できる上、労働災害の問題も回避できる
効果を有している。

発明が解決しようとする問題点 しかし上記従来の金型交換装置では、金型を交換する
場合、作業が完了して用済となった金型を分解してラッ
クへ格納した後、各ラックを移動して次に使用する金型
を選定し、折曲げ加工機へ同時に移送する構成のため、
用済金型を分解してラックへ格納し、次に使用する金型
を選定して折曲げ加工機へ搬入するまでの間折曲げ加工
機は休止状態にあり、折曲げ加工機の稼動率が低いため
生産性が悪い不具合がある。

また近年のように多品種少量生産化が進んで金型の交
換回数が増大すると、上記従来の金型交換装置ではさら
に折曲げ加工機の稼動率が低下するため、生産性もさら
に悪化する不具合がある。

この発明はかかる不具合を改善するためになされたも
ので、箱曲げベンダの稼動中に次に使用する金型の準備
や、用済金型の分解格納が可能な金型自動交換装置を提
供して、箱曲げベンダの稼動率の向上とこれに伴う生産
性の向上を図ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段及び作用 この発明は上記目的を達成するために、 複数組の金型を１セットとしてそれぞれ収容した複数
個のパレットと、これらパレットを複数段に亘って格納
し、かつ選択されたパレットをパレット割出し装置へ送
り出す手段と、パレット上に収容された金型を選択順序
に従って金型交換位置へ割出すパレット割出し装置と、
金型交換位置に割出された金型を箱曲げベンダの稼動中
にパレット上より引込んで所定の順序で組立て、箱曲げ
ベンダの作業終了とともに、箱曲げベンダ内へ搬入し、
また用済となって箱曲げベンダより搬出された金型を分
解して上記パレットに所定の順序で格納する金型搬入装
置と、用済となった金型を箱曲げベンダ内より金型搬入
装置へ搬出する金型搬出装置とを具備したことにより、
箱曲げベンダの稼動中に次に使用する金型を金型搬入装
置により準備したり、用済となった金型を分解してパレ
ットの格納することができるため、箱曲げベンダの稼動
率を低下させることなく金型の交換が行え、これによっ
て生産性が大幅に向上する。

実施例 この発明の一実施例を図面に参照して詳述する。

第１図及び第２図は自動金型交換装置の全体図で、１
はパレツト保管棚を示す。このパレツト保管棚１には後
述する箱曲げベンダ８内へ金型３を搬入しているパレツ
ト２と、前準備用パレツト2₂及び予備用パレツト2₃の３
個のパレツト２が保管できるようになつており、各パレ
ツト２上には、例えば組合せ範囲が494〜2850mmで、1mm
毎に組合せが可能な１セツト29組の金型3₁ないし3
₂₉と、ダミー金型3₃₀の計30組の金型３が第３図に示す
ように、パレツト２の長手方向に等ピツチで載置されて
いる。

またパレツト保管棚１には上下方向に３段に亘つて保
管されたパレツト２を上下動するリフタ装置４が設置さ
れていて、パレツト２の１個を搬出位置へ位置決めでき
るようになつており、搬出位置へ位置決めされたパレツ
ト２は、パレツト保管棚１後方に設置されたパレツト押
出し装置５によりパレツト割出し装置６へ押出されるよ
うになつている。パレツト押出し装置５は架台5a上に押
出方向へ平行するようガイドレール5bが布設されてい
て、このガイドレール5b上に押出しシリンダ5cにより前
後動自在な押出し部材5dが載設されている。

押出し部材5dの前部にはパレツト２側に設けられた図
示しないピン孔に嵌入する係止ピン5eと、パレツト２側
面に当接するローラ5fが設けられていて、この押出し部
材5dにより搬出位置に位置決めされたパレツト２をパレ
ツト割出し装置６へ押出したり、またパレツト割出し装
置６へ戻された使用済パレツト２を、係止ピン5eで係止
して、パレツト保管棚１内へ引込むようになつている。

一方パレツト割出し装置６は、NC制御される割出しモ
ータ6aにより無端ベルト6bを介して移動される割出し部
材6cを有しており、この割出し部材6cに上下方向に出没
自在な割出しピン6dが設けられている。割出しピン6dの
先端はパレツト２に設けられたピン孔（図示せず）に嵌
入するようになつていて、割出し部材6cの移動に伴いパ
レツト２が架台6e上に布設された多数のローラ6f上をパ
レツト２の押出し方向（矢印ａ）と直交する矢印ｂ方向
へ移動されるようになつている。

そして割出し部材6cを介して移動されるパレツト２
は、パレツト２上に載置された金型３の１個が金型交換
位置Ａに割出されて、パレツト割出し装置６と箱曲げベ
ンダ８の間に設けられた金型搬入装置７に取入れられる
ようになつている。

金型搬入装置７は、架台7a上に、移動シリンダ7bによ
り矢印ｃ方向へ往復動される移動テーブル7cを有してお
り、この移動テーブル7c上に２組のレール7d,7eが互に
平行するように布設されている。上記レール7d,7eはパ
レツト割出し装置６と箱曲げベンダ８の間を接続するも
ので、移動テーブル7cの移動方向（矢印ｃ）と直交する
方向に布設され、これらレール7d,7eの上方に設けられ
たグリッパユニット7fにより、金型交換位置Ａに割出さ
れた金型３が引込まれるようになつている。なおレール
7eは戻りレールで、箱曲げベンダ８で用済となつた金型
３をこのレール7eを介してパレツト割出し装置６に待機
するパレット２上へ戻すためのものである。

グリツパユニツト7fは移動テーブル7cの上方に横架さ
れたレール7gに移動自在に懸架されていて、搬送モータ
7hにより無端状のベルト7iを介して矢印ｄ方向へ往復動
されるようになつている。

またグリツパユニツト7fには金型３を把持するグリツ
パ7jが設けられていて、このグリツパ7jが金型交換位置
Ａに割出された金型３を把持してレール7d上に引込むよ
うになつている。

そして上記グリツパユニツト7fにより所定の順序で引
込まれた複数個の金型３はレール7d上で長手方向に連結
された後、グリツパユニツト7fにより箱曲げベンダ８へ
搬入されるようになつている。

一方箱曲げベンダ８の搬入出口8e側には、位置決め装
置９が設置されている。

この位置決め装置９は、上記金型搬入装置７の反対側
に設けられた金型搬出装置10との間で、箱曲げベンダ８
内に搬入された金型３を所定位置へ位置決めするもの
で、ストツパ前後動シリンダ9aにより金型３の搬入出方
向に移動自在なストツパ部材9bと、ストツパ前後動シリ
ンダ9aごと上記ストツパ部材9bを上下動するストツパ上
下動シリンダ9cを有している。

また金型搬出装置10は矢印ｅ方向へ往復動自在な金型
搬出杆10aを有している。上記金型搬出杆10aは箱曲げベ
ンダ８の全長より長く形成されていて、一端側が搬出モ
ータ10bにより回転される無端ベルト10cに接続され、こ
の無端ベルト10cを介して矢印ｅ方向へ往復動されるよ
うになつている。一方箱曲げベンダ８は第４図及び第５
図に示すように、上パンチシリンダ8aにより上下動され
る上パンチ8bと、下パンチシリンダ8cにより上下動され
る下パンチ8dを有していて、箱曲げベンダ８内に搬入さ
れた金型３の間で次のように例えば右長辺の箱曲げ加工
を行うようになつている。

なお第１図において12はベンダ制御盤、13は金型交換
用操作盤、14はライン総括操作盤をそれぞれ示す。

次に作用を説明する。

金型交換工程は大別すると次の３工程に分割すること
ができる。まず製品を得るために必要な金型３を選択
し、組立てる金型準備工程と、箱曲げベンダ８内より用
済となった金型３を搬出し、新たに組立てた金型３を搬
入する金型交換工程、そして搬出した金型３を分解して
所定の順序でパレット２内へ格納する金型分解工程とよ
りなり、これら３工程の組合せによる作業手順を予め制
御装置のメモリ内へパターン化させて記憶させておき、
作業者は金型３の寸法を入力して図示しない連動スイッ
チをオンにすることにより、金型３の自動交換が行える
ようになっている。

また全装置は箱曲げベンダ８内で稼動中の金型３を収
容するパレット2₁と、前準備用のパレット2₂の常時２パ
レットにより運転されるようになっており、交換に当っ
て、まず箱曲げベンダ８の稼動中金型交換用操作盤13上
で段取りする金型３の長さを入力し、次に箱曲げベンダ
８の例えば右長辺ベンダを運転すべく選択スイッチ（図
示せず）を連動モードに切換えて金型交換装置の運転状
態に入る。

金型準備工程では、まずリフタ装置４がパレット２を
上下動させて、指定されたパレット2₁または2₂を搬出位
置へ位置決めし、図示しない落下防止ピンによりパレッ
ト２をその位置へ係止した後、リフタ装置４は下降す
る。

パレット２が搬出位置へ固定されると、パレット押出
し装置５の押出しシリンダ5cにより押出し部材5dがパレ
ット２側へ移動されて、搬出位置に位置決めされたパレ
ット保管棚１内のパレット２がパレット割出し装置６へ
押出される。

パレット割出し装置６へ押出されたパレット２は、割
出しモータ6aにより無端ベルト6bを介して矢印ｂ方向へ
移動され、パレット２上に載置された金型３のうち使用
する長さの金型3₁ないし3₂₉及びダミー金型3₃₀が順次金
型交換位置Ａに位置決めされる。

金型交換位置Ａに位置決めされた金型３は、金型搬入
装置７のグリッパユニット7fに把持されてレール7dに引
出され、レール7d上で所定の長さに連結されて組立てら
れる。

以上の金型準備工程が完了したら、箱曲げベンダ８の
作業終了を待って次の金型交換工程に入る。

金型交換工程は、箱曲げベンダ８の作業終了とともに
出力される段取替え指令により箱曲げベンダ８の交換動
作を開始すると共に、金型搬入装置７の移動テーブル7c
が移動シリンダ7bにより矢印ｃ方向へ移動されて、レー
ル7dがレール7eに切換えられる。

その後箱曲げベンダ８内にクランプされている使用済
金型３が解放されて、金型搬出装置10に設けられた金型
搬出杆10aが箱曲げベンダ８側へ前進し、箱曲げベンダ
８内の金型３を金型搬入装置７のレール7e上へ搬出す
る。このとき位置決め装置９のストッパ部材9b及びスト
ッパ前後動シリンダ9aは、ストッパ上下動シリンダ9cに
より金型３と干渉しない第２図に示す位置へ上昇されて
いる。

箱曲げベンダ８内より金型３の搬出が完了したら、金
型搬出杆10aは箱曲げベンダ８内より元の位置まで退出
すると共に、金型搬入装置７の移動テーブル7cが移動さ
れて再びレール7d側へ切換えられる。

そしてレール7d上で組立てられた金型３の搬入工程へ
移行する。

金型３の搬入工程では、まずレール7d上で組立てられ
た金型３のダミー金型3₃₀がグリッパユニット7fにより
把持されて、グリッパユニット7fの移動と共にレール7d
上を全金型３が箱曲げベンダ８側へ移動され、搬入出口
8eより箱曲げベンダ８内へ搬入される。

金型３の搬入が完了したら、グリッパユニット7fはダ
ミー金型3₃₀を解放後元の位置へ復帰すると共に、次に
位置決め装置９のストッパ部材9bがストッパ上下動シリ
ンダ9cにより下降され、さらにストッパ前後動シリンダ
9aによりストッパ部材9bが前進されて、ストッパ部材9b
により金型３がさらに箱曲げベンダ８の奥方へ押込まれ
る。

その後金型搬出装置10の金型搬出杆10aが前進して、
箱曲げベンダ８内に搬入された金型３を押し返し、スト
ッパ部材3bに押付けて、金型３を所定位置へ位置決めす
る。

位置決めされた金型３は図示しないクランプ手段によ
り固定されると共に、金型搬出杆10aは後退し、ストッ
パ部材9bは元の位置へ上昇されて金型３の交換工程が完
了すると共に、ベンダ段取り替え完了信号の入力ととも
に箱曲げベンダ８は金型３と上下パンチ8b,8dの間でワ
ークの曲げ加工を開始する。

以上が金型３の交換工程であるが、用済となってレー
ル7e上に搬出された金型３は次の金型分解工程で、パレ
ット２上へ格納される。

金型３の搬入が完了して、箱曲げベンダ８が作業を開
始すると、再び移動テーブル7cが矢印ｃ方向へ移動され
てレール7e側へ切替えられた後、レール7e上の用済金型
３はグリッパユニット7fにより順次パレット割出し装置
６側へ搬送される。

パレット割出し装置６は割出し信号に応じてパレット
２を割出しながら、グリッパユニット7fにより１個ずつ
搬送されてきた金型３を所定の位置へ格納する。

そして箱曲げベンダ８の稼動中に次に使用される金型
以外は全てパレット２内に格納されると共に、次に使用
する金型３がパレット２内より取出されて、次に使用す
る金型３の組立てが行なわれる。

また次に金型３が使用されない場合は、全ての金型３
がパレット２上へ格納された後、パレット保管棚１へ搬
送されて、パレット保管棚１に保管されるようになる。

なお以上の動作をフローチャートにすると第６図及び
第７図に示すようになる。

また各装置の制御プラグラムは、これらフローチャー
トに沿って作成されている。

さらに上記実施例では箱曲げベンダ８を右長辺ベンダ
として説明したが、後短辺ベンダなどにも適用できるこ
とは勿論である。

発明の効果 この発明は以上詳述したように、箱曲げベンダの稼動
中に操作盤より次に箱曲げすべき製品の曲げ幅や長さを
入力するだけで、曲げ幅や長さに応じた金型が自動的に
パレット上より選択されて所定長さに組立てられ、箱曲
げベンダの作業終了とともに箱曲げベンダへ搬入される
と共に、用済となった金型は箱曲げベンダより搬出され
た後分解されてパレットの所定位置へ格納されるように
したもので、次に使用する金型の準備や、用済となった
金型を分解してパレットへ格納する作業が、箱曲げベン
ダの稼動中に自動的に行えるため、従来の曲げ加工機を
停止してこれら作業を行うものに比べて、箱曲げベンダ
の休止時間を大幅に短縮でき、これによって箱曲げベン
ダの稼動率が上るため、生産性の向上が図れるようにな
る。

また近年のように多品種少量生産化が進むと、金型の
交換回数が多くなることから、箱曲げベンダの休止時間
を短縮して稼動率を上げることは、生産性の向上を図る
上で特に有効である。さらに多数の金型をパレット上に
整然と並べて保管できるため、金型の紛失や落下による
損傷等がなくなり、安全性が向上すると共に、手作業で
金型を組立せる場合に比べて組合せ間違いによる製品不
良の発生も低減することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は全体的な平
面図、第２図は同正面図、第３図は金型を収容したパレ
ツトの斜視図、第４図は箱曲げベンダの正面図、第５図
は同側面図、第６図及び第７図は作用を示すフローチヤ
ートである。 ２はパレツト、３は金型、６はパレツト割出し装置、７
は金型搬入装置、８は箱曲げベンダ、10は金型搬出装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数組の金型３を１セットとしてそれぞれ
   収容した複数個のパレット２と、これらパレット２を複
   数段に亘って格納し、かつ選択されたパレット２をパレ
   ット割出し装置６へ送り出す手段と、パレット２上に収
   容された金型３を選択順序に従って金型交換位置Ａへ割
   出すパレット割出し装置６と、金型交換位置Ａに割出さ
   れた金型３を箱曲げベンダ８の稼動中にパレット２上よ
   り引込んで所定の順序で組立て、箱曲げベンダ８の作業
   終了とともに、箱曲げベンダ８内へ搬入し、また用済と
   なって箱曲げベンダ８より搬出された金型３を分解して
   上記パレット２に所定の順序で格納する金型搬入装置７
   と、用済となった金型３を箱曲げベンダ８内より金型搬
   入装置７へ搬出する金型搬出装置10を具備してなる自動
   交換装置。