WO2024080174A1 - 金型収納装置及び金型反転装置 - Google Patents

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mounting
die
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祐希 高橋
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Amada Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B21D5/0254—Tool exchanging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/14—Particular arrangements for handling and holding in place complete dies
    • B21D37/145—Die storage magazines

Definitions

  • the present invention relates to a mold storage device and a mold inversion device.
  • Patent Document 1 describes a manufacturing device 100 that includes a press brake 101, a die storage device 102 arranged in front of the press brake 101, and a die changing robot 103 arranged between the press brake 101 and the die storage device 102.
  • the molds 104 used in the press brake 101 are mounted on a tool holder (fixed shelf) 105 that is configured in three stages in the vertical direction (Z direction in the figure) and extends in the left-right direction (X direction in the figure), and are then stored in the mold storage device 102.
  • the mold exchange robot 103 removes the necessary mold 104 from the tool holder 105 of the mold storage device 102, moves the mold 104 in the front-rear direction (Y direction in the figure), and attaches it to the mold mounting section 106 of the press brake 101.
  • Patent Document 2 describes a die inversion device 200 that includes a swivel actuator 202, a pair of cylinders 203, a housing 201 that houses the cylinder pipes and the like, and a die holder 204 attached to the tip of the swivel actuator 202, as shown in FIG. 12.
  • One aspect of the present invention is a mold storage device that can ensure the maximum number of molds to be mounted in a simple structure and small space.
  • Another aspect of the present invention is a mold reversing device that has a simple structure and can prevent misalignment of the mold mounting position and shorten the tact time required for the reversing process.
  • the mold storage device comprises a first stocker capable of mounting multiple molds used in bending along a first direction, and at least one second stocker capable of mounting the multiple molds along the first direction and arranged in parallel to the first stocker in a second direction perpendicular to the first direction, and the second stocker is configured to be movable in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction.
  • the second stocker is arranged in parallel with the first stocker in a second direction perpendicular to the first direction, and can move in a third direction perpendicular to the first and second directions, respectively.
  • a mold reversal device includes a mold mounting section capable of mounting a mold used in bending processing, and a rotation mechanism that rotates the mold mounting section in a direction intersecting the mounting direction of the mold, the mold mounting section being formed with a U-shaped cross section that constitutes a pair of walls and a bottom, a mounting section main body into which the shank section of the mold is inserted, a locking groove section provided on the inner wall surface of at least one of the pair of walls that extends in the intersecting direction and is capable of engaging with a protrusion that protrudes from the surface of the shank section, and a plurality of locking pieces that are provided at predetermined positions within the locking groove section and engage with the protrusion from the intersecting direction.
  • the protrusions protruding from the surface of the shank of the mold not only engage with the locking grooves in the mounting body of the mold mounting section, but also engage with a plurality of locking pieces provided at predetermined positions within the locking grooves from a direction intersecting the mounting direction, making it possible to prevent misalignment of the mounting position of the mold with a simple structure.
  • the inversion process can be performed simply by mounting the mold on the mold mounting section and rotating it with the rotation mechanism, the tact time required for the inversion process can be shortened.
  • the present invention it is possible to ensure the maximum number of molds to be mounted with a simple structure and a small space. Furthermore, according to another aspect of the present invention, it is possible to prevent misalignment of the mounting position of the mold with a simple structure and to shorten the tact time required for the reversal process.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a bending system having a die housing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a mold storage device according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective cross-sectional view showing a mold containing device according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a retracted state of the movable shelf in the mold storage device according to one embodiment.
  • 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storing device according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storing device according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storing device according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storing device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a mold inversion device according to one embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram for explaining the inversion operation of the mold inversion device according to one embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining the inversion operation of the mold inversion device according to one embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the mold inversion apparatus of FIG. 7A in place.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state in which a mold is mounted on a mold inversion device according to one embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the mold inversion device of FIG. 9 in a predetermined position.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus having a conventional mold housing device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional mold inversion device.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a bending system having a die housing device according to an embodiment of the present invention.
  • a bending system 1 according to one embodiment generally includes a press brake 2, a die exchange robot 3, and a die storage device 10. Note that since the basic structures of the press brake 2 and the die exchange robot 3 are known, only an outline will be described.
  • the arrow "X direction” in the figure means, for example, the left-right direction of the die storage device 10 in FIG. 1
  • the arrow “Y direction” in the figure means the front-rear direction of the die storage device 10
  • the arrow “Z direction” in the figure means the up-down direction of the die storage device 10.
  • engagement means, for example, that object A and object B engage with each other
  • locking means, for example, that object A and object B engage with each other and stop.
  • the press brake 2 and the die storage device 10 are arranged side by side in the left-right direction with their front sides facing the die exchange robot 3.
  • the press brake 2 bends the workpiece (not shown), which is the material to be processed, using a bending tool 9 (not shown in FIG. 1) consisting of a punch and a die attached to each of the upper and lower tables 2a and 2b between the upper and lower tables 2a and 2b.
  • a bending tool 9 (not shown in FIG. 1) consisting of a punch and a die attached to each of the upper and lower tables 2a and 2b between the upper and lower tables 2a and 2b.
  • the die exchange robot 3 exchanges the die 9 between the press brake 2 and the die storage device 10 using an arm unit 3a that can rotate 360° on the robot pedestal 3f.
  • the arm unit 3a can be configured as an articulated arm with, for example, six control axes.
  • the die exchange robot 3 is movable left and right on the front side of the press brake 2 and the die storage device 10 by a movement mechanism 3b that includes a rail unit 3e laid on the floor surface, a robot pedestal 3f that can move along the rail unit 3e, and a cable bear (registered trademark) 3c connected to the robot pedestal 3f and arranged on the front side of the die storage device 10.
  • the Mold storage device 10 On the front side of the mold storage device 10, for example, there are arranged the Cablebear (registered trademark) 3c of the above-mentioned moving mechanism 3b, a storage section 3d for a tool gripper (not shown) for gripping a mold attached to the tip of the arm section 3a of the mold changing robot 3, and a mold reversing device 20 provided at a position closer to the press brake 2 side than the storage section 3d.
  • the storage section 3d and the mold reversing device 20 are provided on a front pedestal section 19 located on the front side of the mold storage device 10, for example.
  • the bending system 1 can be configured to include a control device (not shown, same below) that controls the press brake 2 as well as the die storage device 10 including the die changing robot 3 and the die reversal device 20, and is configured to be able to realize automatic machining of the workpiece, including die changing of the press brake 2 and the die storage device 10.
  • a control device not shown, same below
  • FIG. 2 is a perspective view showing a mold storage device according to one embodiment.
  • Fig. 3 is a perspective cross-sectional view showing a mold storage device according to one embodiment. Note that in Fig. 2 and Fig. 3, the storage section 3d, the mold inversion device 20, and the front pedestal section 19 shown in Fig. 1 are omitted.
  • the mold 9 shown in the figure is a gooseneck type, but is not limited to this.
  • the mold storage device 10 includes a fixed shelf (first stocker) 11 capable of mounting multiple molds 9 (gooseneck molds in the illustrated example) used for bending along the left-right direction (first direction (X direction)), and at least one movable shelf (second stocker) 12 capable of mounting multiple molds 9 along the left-right direction (first direction) and arranged in parallel with the fixed shelf (first stocker) 11 in a front-rear direction (second direction (Y direction)) perpendicular to the left-right direction (first direction).
  • the movable shelf (second stocker) 12 is configured to be movable in an up-down direction (third direction (Z direction)) perpendicular to the left-right direction (first direction) and the front-rear direction (second direction).
  • the mold storage device 10 is provided with, for example, one fixed shelf 11 and two movable shelves 12 (first movable shelf 12A, second movable shelf 12B). These fixed shelves (first stocker) 11 and movable shelves (second stocker) 12 are provided in multiple tiers (e.g., three tiers each) in the vertical direction (third direction).
  • the fixed shelves (first stocker) 11 and movable shelves (second stocker) 12 are provided in the order of the fixed shelf (first stocker) 11 in a fixed state and the movable shelf (second stocker) 12 which is movable, from the far side in the front-rear direction (second direction) with respect to the mold exchange robot 3 arranged on one side (e.g., the front side) in the front-rear direction (second direction) of the mold storage device 10.
  • the mold storage device 10 has a frame section 13 that forms a housing with a pair of left and right side frames 13a, 13a and a top frame 13b that connects them at the top.
  • a front closing plate 14a that closes the lower part of the front side is provided on the front side of the frame section 13.
  • a rear closing plate 14b (see FIG. 3, for example) that closes the lower part of the rear side is provided on the rear side of the frame section 13.
  • the rear closing plate 14b may be provided so as to close the entire rear side.
  • Above the front closing plate 14a of the mold storage device 10 is an opening 15.
  • the fixed shelves 11 are fixed, for example, at a position above the frame section 13 so that the mold exchange robot 3 can access them from the opening 15 using the arm section 3a. Therefore, the fixed shelves 11 are fixed in a state in which all three tiers are exposed at the innermost part from the opening 15 in the front-to-rear direction.
  • the fixed shelves 11 are arranged in the order of first shelf 11a, second shelf 11b, and third shelf 11c from bottom to top in the vertical direction.
  • both left and right ends of the first shelf 11a, the second shelf 11b, and the third shelf 11c are attached and fixed to a pair of left and right mounting posts 13c, 13c (only one side is shown, the same applies below) that extend in the vertical direction and are provided on the inside of each side frame 13a, 13a.
  • the vertical spacing between each shelf 11a to 11c is set to be sufficient so that the mold 9 does not interfere with other shelves when it is moved vertically by the arm portion 3a of the mold exchange robot 3 to be attached and removed.
  • the movable shelf 12 is movably arranged so that it can move up and down from the rear side of the front blocking plate 14a to the opening 15.
  • the movable shelf 12 is movably arranged so that it can be in a state in which all three tiers are exposed from the opening 15 to the front side of the fixed shelf 11 in the front-to-rear direction, and in a retracted state in which only the upper tier is exposed behind the front blocking plate 14a in the front-to-rear direction.
  • the first movable shelf 12A is provided in front of the fixed shelf 11, and the second movable shelf 12B is provided further forward of the first movable shelf 12A.
  • the first movable shelf 12A is provided in the order of the fourth shelf 12a, the fifth shelf 12b, and the sixth shelf 12c from bottom to top in the vertical direction.
  • both ends of the fourth shelf 12a, the fifth shelf 12b, and the sixth shelf 12c in the left-right direction are fixed to a pair of guide posts 17a, 17a (only one side is shown, same below).
  • the vertical spacing between each of the shelves 12a to 12c is set to a sufficient distance, similar to the fixed shelf 11 described above.
  • a lifting mechanism 16a (only one side shown, same below) is attached to the upper end of each guide post 17a.
  • the lifting mechanism 16a and guide post 17a move the fourth to sixth shelves 12a to 12c up and down along a pair of left and right guide rails 18a (only one side shown, same below) that extend up and down and are provided on the inside of each side frame 13a.
  • the lifting mechanism 16a can be any mechanism such as an air cylinder, rack and pinion, or motor.
  • the second movable shelf 12B is provided with the seventh shelf 12d, the eighth shelf 12e, and the ninth shelf 12f in this order from bottom to top in the vertical direction.
  • both ends in the left-right direction of the seventh shelf 12d, the eighth shelf 12e, and the ninth shelf 12f are respectively attached and fixed to a pair of left and right guide posts 17b, 17b (only one side is shown, same below).
  • the vertical spacing of each shelf 12d to 12f is set to a sufficient spacing, similar to the fixed shelf 11 described above.
  • a lifting mechanism 16b (only one side shown, same below) is attached to the upper end of each guide post 17b. These lifting mechanisms 16b and guide posts 17b move the seventh to ninth shelves 12d to 12f up and down along a pair of left and right guide rails 18b (only one side shown, same below) that extend up and down and are provided on the inside of each side frame 13a.
  • the lifting mechanisms 16b can be any mechanism, such as an air cylinder, a rack and pinion, or a motor.
  • Each of the lifting mechanisms 16a, 16b described above includes a control unit (not shown) that controls the lifting and lowering operation. Therefore, the movable shelf 12 (first movable shelf 12A, second movable shelf 12B) is configured to be moved upward or downward together with the guide posts 17a, 17b by the control of the control units of the lifting mechanisms 16a, 16b based on a control signal from a shelf control unit (not shown) included in the control device, for example.
  • the movable shelf (second stocker) 12 moves to a position in the front-to-rear direction (second direction) so as not to overlap with the fixed shelf (first stocker) 11, based on the fixed position of the fixed shelf (first stocker) 11. Therefore, even if the movable shelf 12 moves to a retracted state in which only the upper level is exposed as described above, it does not impede the mold exchange robot 3 from accessing the lower first shelf 11a of the fixed shelf 11.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a retracted state of the movable shelf in the mold storage device according to one embodiment. 4, when the mold changing robot 3 performs mold changing on the fixed shelf (first stocker) 11, the movable shelf (second stocker) 12 of the mold storing device 10 moves to retreat to a non-movable area UM of the arm unit 3a of the mold changing robot 3.
  • the lower side of the mold storing device 10 becomes an area (non-movable area UM) that cannot be accessed because the Cableveyor (registered trademark) 3c and the front pedestal 19 are arranged thereon.
  • this non-movable area UM would be wasted space that the mold changing robot 3 cannot access. For this reason, by adopting a structure that moves the movable shelf 12 to this area, it is possible to access both the fixed shelf 11 and the movable shelf 12 through the opening 15.
  • the mold changing robot 3 can access the fixed shelf 11 at the innermost part of the mold storage device 10 to change molds, and can also move the movable shelf 12 up and down to retreat to the non-movable area UM and expose it through the opening 15 to access the movable shelf 12 to change molds. Therefore, compared to when only the fixed shelf 11 is used, it is possible to secure a greater number of molds 9 to be mounted by utilizing the space in the front-to-back direction without expanding the space in the left-to-right direction.
  • the movable area M and the non-movable area UM can be configured, for example, as a spherical space or a part thereof that the arm unit 3a can reach, based on the center of rotation of the arm unit 3a for 360° rotation on the robot base 3f of the mold exchange robot 3.
  • the non-movable area UM is not limited to being formed on the lower side of the mold storage device 10 as described above, but may be formed on the upper side. If the non-movable area UM is formed on the upper side, the movable shelf 12 can be moved so as to retreat above the fixed shelf 11.
  • FIG. 5A is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storage device according to one embodiment.
  • Fig. 5B is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storage device according to one embodiment.
  • Fig. 5C is a schematic diagram for explaining the operation of the mold storage device according to one embodiment. Note that Fig. 5A shows a case where the movable shelf 12 is in a retracted state, Fig. 5B shows a case where the first movable shelf 12A is raised, and Fig. 5C shows a case where the second movable shelf 12B is raised. Also, in Figs. 5A to 5C, the rear closing plate 14b is assumed to close the entire rear side of the mold storage device 10.
  • the mold storage device 10 When the mold storage device 10 is to be in a state where the fixed shelf 11 can be accessed, for example, it operates as shown in FIG. 5A. That is, the movable shelf 12 (first movable shelf 12A, second movable shelf 12B) moves down to a lower retracted position (retracted state) so that the first to third shelves 11a to 11c of the fixed shelf 11 are exposed in the front-to-rear direction from the opening 15.
  • the mold changing robot 3 is able to perform mold changing on the first to third shelves 11a to 11c of the fixed shelf 11. Note that in the retracted state, for example, if the ninth shelf 12f of the second movable shelf 12B is exposed from the opening 15 above the front blocking plate 14a, it is also possible to perform mold changing including on the ninth shelf 12f.
  • the mold storage device 10 also operates as shown in FIG. 5B when, for example, the first movable shelf 12A of the movable shelf 12 is made accessible. That is, the first movable shelf 12A rises within the guide rail 18a together with the lifting mechanism 16a and guide pillar 17a, and moves from the retracted position to a raised position in front of the fixed shelf 11 so that the fourth to sixth shelves 12a to 12c of the first movable shelf 12A are exposed in the front-to-rear direction from the opening 15.
  • the mold changing robot 3 can perform mold changing on the fourth to sixth shelves 12a to 12c of the first movable shelf 12A. Even in this case, for example, if the ninth shelf 12f of the second movable shelf 12B is exposed as described above, mold changing can also be performed on the ninth shelf 12f.
  • the mold storage device 10 when the mold storage device 10 is to make the second movable shelf 12B of the movable shelf 12 accessible, for example, it operates as shown in FIG. 5C. That is, the second movable shelf 12B rises within the guide rail 18b together with the lifting mechanism 16b and the guide pillar 17b, and moves from the retracted position to a raised position in front of the fixed shelf 11 so that the seventh to ninth shelves 12d to 12f of the second movable shelf 12B are exposed in the front-rear direction from the opening 15.
  • the mold changing robot 3 can perform mold changing on the seventh to ninth shelves 12d to 12f of the second movable shelf 12B.
  • FIG. 5C shows a state in which the first movable shelf 12A is stopped in the retracted position, if the second movable shelf 12B moves to a raised position from the state shown in FIG. 5B, the first movable shelf 12A may also move to a raised position.
  • the movable shelf 12 arranged in parallel to the fixed shelf 11 in the front-rear direction is configured to be able to move up and down as needed with simple structures such as the lifting mechanisms 16a, 16b, the guide posts 17a, 17b, and the guide rails 18a, 18b.
  • the dies 9 mounted on the fixed shelf 11 and movable shelf 12 of the die storage device 10 are, for example, mounted with either the front or back facing the opening 15, if they have a fixed front or back. Therefore, when actually mounting the dies 9 on at least one of the upper table 2a and lower table 2b of the press brake 2, it is necessary to flip the front and back of the dies 9 using the die reversal device 20 before picking them up using the die exchange robot 3.
  • the die reversal device 20 will be described below.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a mold inversion device according to one embodiment.
  • Fig. 7A is a view for explaining the inversion operation of the mold inversion device according to one embodiment.
  • Fig. 7B is a view for explaining the inversion operation of the mold inversion device according to one embodiment.
  • Fig. 8 is a schematic cross-sectional view of a predetermined position of the mold inversion device of Fig. 7A.
  • Fig. 9 is a perspective view showing a state in which a mold is mounted on the mold inversion device according to one embodiment.
  • Fig. 10 is a schematic cross-sectional view of a predetermined position of the mold inversion device of Fig. 9.
  • the die reversal device 20 is disposed at the end of the front base 19 provided above the front blocking plate 14a of the die storage device 10, for example, on the press brake 2 side.
  • the position of the die reversal device 20 is not limited to this, and it may be disposed above the die storage device 10 with the device turned upside down, or on the side of the die storage device 10 with the device turned upside down by 90°.
  • the die inversion device 20 includes a die mounting section 21 capable of mounting the die 9 used in bending, and a rotation mechanism 29 that rotates the die mounting section 21 in a direction (left-right direction (X direction) and front-back direction (Y direction)) that intersects with the mounting direction of the die 9 (up-down direction (Z direction)).
  • the rotation mechanism 29 rotates as shown by the arrow in the figure in a horizontal plane parallel to the intersecting direction, with the rotating section 25 rotating as shown by the arrow in the figure, and can be configured with a known so-called rotary cylinder (rotary actuator) for rotation, etc., so a detailed description will be omitted here.
  • the mold mounting section 21 of the mold reversal device 20 includes a mounting section main body 22 having a U-shaped cross section that is composed of a pair of walls 22a, 22a and a bottom 22b, into which the shank portion 9a of the mold 9 (see Figures 7A and 7B) is inserted, a locking groove portion 22d that is provided on the inner wall surface 22c of at least one of the pair of walls 22a, 22a and extends in an intersecting direction (for example, the left-right direction (X direction), the same applies below) and is capable of engaging with a drop prevention member (protrusion) 9d (see Figure 8) that protrudes from the surface of the shank portion 9a, and a plurality of locking pieces 23 that are provided at predetermined positions within the locking groove portion 22d and engage with the drop prevention member (protrusion) 9d from an intersecting direction.
  • a drop prevention member (protrusion) 9d see Figure 8
  • a plurality of locking pieces 23 that are provided at predetermined positions within the locking groove portion
  • the locking grooves 22d are provided on the inner wall surfaces 22c near the upper ends of the pair of walls 22a, 22a.
  • the multiple locking pieces 23 are provided, for example, near the center in the intersecting direction of the locking grooves 22d.
  • the multiple locking pieces 23 are provided, for example, near the ends in the intersecting direction of the locking grooves 22d.
  • a total of eight locking pieces 23 are provided, one set near the center of each of the walls 22a, 22a and one set near each end.
  • the locking pieces 23 are fastened near the center and near the end of the locking groove portion 22d by mounting bolts 28 attached from the outer wall surface 22e of the walls 22a, 22a.
  • the surfaces 23a of the multiple locking pieces 23 facing the center of the locking groove 22d in the intersecting direction form a tapered surface that gradually widens from the center from the groove bottom 22f to the groove opening 22g toward the other wall 22a of the pair of walls 22a, 22a.
  • the mounting body 22 of the mold mounting part 21, which has a U-shaped cross section has a urethane sheet (friction imparting means) 24 provided on the surface of the bottom 22b.
  • the urethane sheet 24 is fastened integrally to the bottom 22b by mounting bolts 24a attached to the bottom 22b from above.
  • the die 9 mounted on the die mounting section 21 is an existing die of a narrow type (straight sword type in the illustrated example).
  • This die 9 includes, for example, a shank portion 9a, a mold portion 9b, and a processing portion 9c.
  • the shank portion 9a is provided with a button portion 9e that links with a fall prevention member 9d, an insertion hole 9f that penetrates the front and back of the die 9, and a stopper insertion hole 9g formed on the front and back opposite the button portion 9e.
  • a stopper (not shown) of the anti-fall-out member 9d is attached to the back of the stopper insertion hole 9g.
  • the anti-fall-out member 9d and the button portion 9e have a known structure and will not be described in detail, but under normal circumstances they are biased to protrude from the surface of the shank portion 9a by a biasing means such as a spring (not shown).
  • a die gripping means such as a known tool gripper (described later) is inserted into the insertion hole 9f.
  • the mold 9A mounted on the mold mounting section 21 is an existing mold (straight sword type in the illustrated example) that is wider than the mold 9.
  • This mold 9A is similar to the mold 9 in that it includes a shank portion 9a, a mold portion 9b, and a processing portion 9c, but differs from the mold 9 in that anti-fall-off members 9d are provided on both ends of the shank portion 9a in the width direction, and that the anti-fall-off members 9d on both ends are linked to the button portion 9e by a connecting plate 9h so that they can be linked together.
  • a connecting plate 9h so that they can be linked together.
  • the mold 9, 9A is gripped by the mold gripping means by clamping the surface of the shank portion 9a and the button portion 9e from both sides with the hook-shaped protrusion (not shown) and the hook tip (not shown) of the mold gripping means inserted into the insertion hole 9f, so that the anti-fall-out member 9d is retracted toward the inside of the shank portion 9a together with the button portion 9e, and is gripped by the mold gripping means.
  • the anti-fall-out member 9d is retracted in this manner, and can be released from engagement with the locking groove portion 22d.
  • the die inversion device 20 of this embodiment inverts the die 9, 9A upside down as necessary, for example, when the die changing robot 3 attaches the die 9, 9A removed from the die storage device 10 to the press brake 2, or when the die 9, 9A removed from the press brake 2 is returned to the die storage device 10.
  • the mold 9 is held by the mold holding means attached to the tip of the arm 3a of the mold exchange robot 3 so that the arm 3a side is the surface, and then the shank 9a is inserted into the center of the mold mounting section 21 of the mold inversion device 20 and mounted thereon, as shown in FIG. 7A.
  • the surface 23a of each of the multiple locking pieces 23 in the locking groove 22d comes into point contact or line contact with both corners on the tip side of the side of the fall-off prevention member 9d within the locking groove 22d. Then, after the mold 9 is mounted, the mold gripping means is separated.
  • the mold mounting section 21 is rotated, for example, 180° together with the rotating section 25 by the rotation mechanism 29 as shown by the arrow in the figure. This causes the mold 9 to be turned over while still mounted on the mold mounting section 21, as shown in FIG. 7B. Once the mold 9 has been turned over, the mold gripping means is again brought close to grip the mold 9, and the mold 9 is removed from the mold mounting section 21.
  • the die 9A is attached to and detached from the die mounting section 21 by the die gripping means in the same manner as above, but when the die 9A is mounted on the die mounting section 21, it will be as shown in Figure 10. That is, the surface 23a of each of the multiple locking pieces 23 of the locking groove 22d, for example, located near the end, and one corner of the side tip side of the anti-dropping member 9d facing these surfaces 23a, in addition to the contact between the locking pieces 23 and the anti-dropping member 9d near the center, make point contact or line contact within the locking groove 22d.
  • the mold inversion device 20 of this embodiment can restrict the vertical movement of the mold 9, 9A mounted on the mold mounting part 21 by engaging the locking groove 22d of the mounting part main body 22 of the mold mounting part 21 with the fall prevention member 9d of the mold 9, 9A.
  • the contact between the multiple locking pieces 23 in the locking groove 22d and the fall prevention member 9d presses one surface (e.g., the back surface) of the shank part 9a against the other wall part 22a, so that it is possible to prevent positional deviation in the front-rear direction and to suppress the lateral (intersecting) swing of the mold 9, 9A due to the inertial force of rotation, for example, during inversion.
  • the urethane sheet 24 provided on the bottom part 22b is configured to be frictionable with the end part of the shank part 9a on the bottom part 22b side when, for example, the fall prevention member 9d in the center of the mold 9, 9A is used as a swing fulcrum, so that it is possible to suppress the swing in the left-right direction.
  • the mold inversion device 20 can completely eliminate the risk of the molds 9, 9A mounted on the mold mounting section 21 becoming misaligned in any direction, including left/right, front/back, and up/down. Furthermore, the mold inversion device 20 can be simply configured using the mold mounting section 21 and the rotation mechanism 29, so it has a simple structure, a small number of parts, and is possible to keep costs down. At the same time, because the only operation of the device is the rotation of the rotation section 25, the tact time required for the inversion process of the molds 9, 9A can be shortened.
  • the fixed shelf 11 of the mold storage device 10 is described as being configured with one row and three tiers in the vertical direction, the first shelf 11a to the third shelf 11c, but this is not limited to this.
  • the fixed shelf 11 may be configured with multiple rows, for example, one row and one tier at the upper position on the front side in the front-to-back direction, and one row and two tiers at the lower position on the rear side, as long as it is within the movable area M of the mold exchange robot 3 and is located further back in the front-to-back direction than the movable shelf 12.
  • the number of rows of the movable shelves 12 is not limited to the two rows of the first movable shelf 12A and the second movable shelf 12B described above, but may be a single row configuration or a configuration with more rows.
  • the number of tiers of the fixed shelves 11 and the movable shelves 12 is not limited to the three tier configuration described above, but may be a configuration with various numbers of tiers.
  • each locking piece 23 of the mold inversion device 20 is described as being a tapered surface, but this is not limited to this. If the clearance accuracy of the fall-off prevention member 9d at the mounting position of the mold 9, 9A in the mold mounting section 21 is high, the surface 23a of each locking piece 23 does not need to be a tapered surface.
  • a urethane sheet 24 provided on the bottom 22b of the mounting body 22 as a friction providing means
  • the friction providing means is not limited to this, and various configurations can be used, such as paint with a high friction coefficient or a sealing material.

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Abstract

金型収納装置は、曲げ加工に用いられる複数の金型を第１方向に沿って搭載可能な第１ストッカと、複数の金型を第１方向に沿って搭載可能であると共に、第１ストッカに対して第１方向と直交する第２方向に並設された少なくとも一つの第２ストッカと、を備え、第２ストッカは、第１方向及び第２方向とそれぞれ直交する第３方向に移動可能に構成されている。金型反転装置は、曲げ加工に用いられる金型を搭載可能な金型搭載部と、金型搭載部を金型の搭載方向と交差する方向に沿って回転させる回転機構と、を備え、金型搭載部は、一対の壁部及び底部を構成する断面コの字状に形成され、金型のシャンク部が挿入される搭載部本体と、一対の壁部のうちの少なくとも一つの内壁面に、交差する方向に延びてシャンク部の表面から突出する突起部に係合可能に設けられた係止溝部と、係止溝部内の所定位置に設けられ突起部に対し交差する方向から係合する複数の係止片と、を含む。

Description

金型収納装置及び金型反転装置
　本発明は、金型収納装置及び金型反転装置に関する。
　従来から、プレスブレーキ等に用いられる曲げ工具である金型を収納する金型収納装置が知られている。例えば、特許文献１には、図１１に示すように、プレスブレーキ１０１と、このプレスブレーキ１０１の正面側に配置された金型収納装置１０２と、プレスブレーキ１０１及び金型収納装置１０２の間に配置された金型交換ロボット１０３と、を備えた製造装置１００が記載されている。
　特許文献１に記載の製造装置１００では、例えば、プレスブレーキ１０１で用いる金型１０４は、上下方向（図中Ｚ方向）に３段で構成され左右方向（図中Ｘ方向）に延びる工具ホルダ（固定棚）１０５に搭載された上で、金型収納装置１０２に格納されている。そして、金型交換の際には、金型交換ロボット１０３が金型収納装置１０２の工具ホルダ１０５から必要な金型１０４を取り外し、金型１０４を前後方向（図中Ｙ方向）に移動させてプレスブレーキ１０１の金型搭載部１０６に装着する。
　また、従来から、プレスブレーキ等に用いられる曲げ工具である金型の表裏を反転する金型反転装置が知られている。例えば、特許文献２には、図１２に示すように、旋回アクチュエータ２０２と、一対のシリンダ２０３と、シリンダのパイプ等を収納する筐体２０１と、旋回アクチュエータ２０２の先端に取り付けられた金型ホルダ２０４と、を備えた金型反転装置２００が記載されている。
　特許文献２に記載の金型反転装置２００では、例えば、金型ホルダ２０４に選択された金型２０５を搭載した後、一対のシリンダ２０３をＺ方向に縮めてから、旋回アクチュエータ２０２を作動させて金型２０５の表裏を反転させている。これにより、金型ホルダ２０４のＸ方向両側のホルダに干渉することなく、金型２０５を反転させることができる。
特許第６１７０１３７号公報 特許第５００８０１９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の製造装置１００における金型収納装置１０２においては、工具ホルダ１０５への金型搭載数を増やす場合には、工具ホルダ１０５を左右方向に延ばして拡張する必要があるので、金型収納装置１０２の左右方向のスペースが拡がってしまう。そうすると、金型交換ロボット１０３の移動スペースも広くなってしまうので、結果的に無駄なスペースが増大するという問題がある。
　また、特許文献２に記載の金型反転装置２００においては、金型２０５を金型ホルダ２０４に搭載した後、反転のために旋回アクチュエータ２０２を作動させて金型２０５を回転させたときに、金型２０５が金型ホルダ２０４内で揺動して搭載位置がずれてしまうおそれがある。また、シリンダ２０３を伸縮する工程が必要であるため、金型２０５の反転処理に掛かるタクトタイムが長くなってしまうという問題もある。
　本発明の一態様は、簡易な構造及び小さいスペースで最大限の金型搭載数を確保することができる金型収納装置である。
　また、本発明の他の態様は、簡易な構造で金型の搭載位置の位置ズレを防止し反転処理に掛かるタクトタイムを短縮することができる金型反転装置である。
　本発明の一態様に係る金型収納装置は、曲げ加工に用いられる複数の金型を第１方向に沿って搭載可能な第１ストッカと、前記複数の金型を前記第１方向に沿って搭載可能であると共に、前記第１ストッカに対して前記第１方向と直交する第２方向に並設された少なくとも一つの第２ストッカと、を備え、前記第２ストッカは、前記第１方向及び前記第２方向とそれぞれ直交する第３方向に移動可能に構成されている。
　本発明の一態様に係る金型収納装置によれば、第１方向に沿って複数の金型を搭載可能な第１ストッカ及び第２ストッカのうち、第２ストッカが第１ストッカに対して第１方向と直交する第２方向に並設され、第１方向及び第２方向とそれぞれ直交する第３方向に移動することができるので、簡易な構造及び小さいスペースで最大限の金型搭載数を確保可能で、無駄なスペースの発生を極力抑えることができる。
　また、本発明の他の態様に係る金型反転装置は、曲げ加工に用いられる金型を搭載可能な金型搭載部と、前記金型搭載部を前記金型の搭載方向と交差する方向に沿って回転させる回転機構と、を備え、前記金型搭載部は、一対の壁部及び底部を構成する断面コの字状に形成され、前記金型のシャンク部が挿入される搭載部本体と、前記一対の壁部のうちの少なくとも一つの内壁面に、前記交差する方向に延びて前記シャンク部の表面から突出する突起部に係合可能に設けられた係止溝部と、前記係止溝部内の所定位置に設けられ前記突起部に対し前記交差する方向から係合する複数の係止片と、を含む。
　本発明の他の態様に係る金型反転装置によれば、金型のシャンク部の表面から突出する突起部が、金型搭載部の搭載部本体において係止溝部に係合するのみならず、係止溝部内の所定位置に設けられた複数の係止片に搭載方向と交差する方向から係合するので、簡易な構造で金型の搭載位置の位置ズレの発生を防止することができる。また、金型搭載部に金型を搭載して回転機構で回転させるだけで反転処理を行うことができるので、反転処理に掛かるタクトタイムを短縮することができる。
　本発明の一態様によれば、簡易な構造及び小さいスペースで最大限の金型搭載数を確保することができる。
　また、本発明の他の態様によれば、簡易な構造で金型の搭載位置の位置ズレを防止し反転処理に掛かるタクトタイムを短縮することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る金型収納装置を有する曲げ加工システムを示す概略斜視図である。 図２は、一実施形態に係る金型収納装置を示す斜視図である。 図３は、一実施形態に係る金型収納装置を示す斜視断面図である。 図４は、一実施形態に係る金型収納装置における可動棚の退避状態を説明するための概略図である。 一実施形態に係る金型収納装置の動作を説明するための概略図である。 一実施形態に係る金型収納装置の動作を説明するための概略図である。 一実施形態に係る金型収納装置の動作を説明するための概略図である。 一実施形態に係る金型反転装置を示す斜視図である。 図７Ａは、一実施形態に係る金型反転装置の反転動作を説明するための図である。 図７Ｂは、一実施形態に係る金型反転装置の反転動作を説明するための図である。 図８は、図７Ａの金型反転装置の所定位置の横断面の概略図である。 図９は、一実施形態に係る金型反転装置に金型を搭載した状態を示す斜視図である。 図１０は、図９の金型反転装置の所定位置の横断面の概略図である。 従来の金型収納装置を有する製造装置を示す概略図である。 従来の金型反転装置を示す概略図である。
　以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態に係る金型収納装置を詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、以下の実施形態において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、実施形態においては、各構成要素の配置、縮尺及び寸法等が誇張或いは矮小化されて、実際のものとは一致しない状態で示されている場合、並びに一部の構成要素につき記載が省略されて示されている場合がある。
［金型収納装置を有する曲げ加工システムの全体構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る金型収納装置を有する曲げ加工システムを示す概略斜視図である。
　図１に示すように、一実施形態に係る曲げ加工システム１は、概略的には、プレスブレーキ２と、金型交換ロボット３と、金型収納装置１０と、を備える。なお、プレスブレーキ２及び金型交換ロボット３の基本的な構造については既知であるので、概略のみを説明する。
　また、以下の説明において、図中矢印「Ｘ方向」は、例えば図１における金型収納装置１０の左右方向を意味し、図中矢印「Ｙ方向」は、金型収納装置１０の前後方向を意味し、図中矢印「Ｚ方向」は、金型収納装置１０の上下方向を意味する。また、「係合」とは、例えば物Ａと物Ｂとが係わり合うことを意味し、「係止」とは、例えば物Ａと物Ｂとが係わり合って止まることを意味する。本実施形態の曲げ加工システム１においては、プレスブレーキ２と金型収納装置１０とは、前面側を金型交換ロボット３に向けた状態で、左右方向に並設配置されている。
　プレスブレーキ２は、上部テーブル２ａ及び下部テーブル２ｂの間で、各テーブル２ａ，２ｂに取り付けられたパンチとダイからなる曲げ加工用の金型９（図１においては取付状態は図示せず）を用いて、被加工部材であるワーク（図示せず）の曲げ加工を実行する。
　金型交換ロボット３は、ロボット台座３ｆ上で３６０°回転可能なアーム部３ａを用いて、プレスブレーキ２及び金型収納装置１０の間で金型９を交換する。アーム部３ａは、例えば６軸の制御軸を有する多関節アームにより構成され得る。金型交換ロボット３は、床面上に敷設されたレール部３ｅ、レール部３ｅに沿って移動可能なロボット台座３ｆ、及びロボット台座３ｆと接続され金型収納装置１０の前方側に配置されたケーブルベア（登録商標）３ｃを含む移動機構３ｂによって、プレスブレーキ２及び金型収納装置１０の前面側を左右方向に移動可能に設けられている。
　金型収納装置１０の前面側には、例えば、上述した移動機構３ｂのケーブルベア（登録商標）３ｃ、金型交換ロボット３のアーム部３ａの先端に取り付けられる金型把持用のツールグリッパ（図示せず）の格納部３ｄ、及び格納部３ｄよりもプレスブレーキ２側に近い位置に設けられた金型反転装置２０が配置されている。格納部３ｄ及び金型反転装置２０は、例えば金型収納装置１０の前方側に配置された前方台座部１９に設けられている。
　なお、一実施形態に係る曲げ加工システム１は、プレスブレーキ２と共に、金型交換ロボット３及び金型反転装置２０を含む金型収納装置１０を制御する制御装置（図示せず、以下同じ。）を備えて構成され得るもので、プレスブレーキ２及び金型収納装置１０の金型交換も含めてワークの自動加工を実現可能に構成されている。
［金型収納装置の詳細構成］
　図２は、一実施形態に係る金型収納装置を示す斜視図である。図３は、一実施形態に係る金型収納装置を示す斜視断面図である。なお、図２及び図３においては、図１で示した格納部３ｄ、金型反転装置２０及び前方台座部１９の図示は省略している。また、図示の金型９はグースネック型となっているが、これに限定されるものではない。
　図２及び図３に示すように、金型収納装置１０は、曲げ加工に用いられる複数の金型９（図示の例ではグースネック型）を左右方向（第１方向（Ｘ方向））に沿って搭載可能な固定棚（第１ストッカ）１１と、複数の金型９を左右方向（第１方向）に沿って搭載可能であると共に、固定棚（第１ストッカ）１１に対して左右方向（第１方向）と直交する前後方向（第２方向（Ｙ方向））に並設された少なくとも一つの可動棚（第２ストッカ）１２と、を備える。そして、可動棚（第２ストッカ）１２は、左右方向（第１方向）及び前後方向（第２方向）とそれぞれ直交する上下方向（第３方向（Ｚ方向））に移動可能に構成されている。
　本実施形態においては、金型収納装置１０は、例えば一つの固定棚１１の他に、２つの可動棚１２（第１可動棚１２Ａ，第２可動棚１２Ｂ）を備えている。これら固定棚（第１ストッカ）１１及び可動棚（第２ストッカ）１２は、上下方向（第３方向）に複数段（例えば、３段ずつ）設けられている。また、固定棚（第１ストッカ）１１及び可動棚（第２ストッカ）１２は、金型収納装置１０の前後方向（第２方向）の一方側（例えば、前方側）に配置された金型交換ロボット３に対して、前後方向（第２方向）の遠い側から固定状態の固定棚（第１ストッカ）１１及び移動可能な可動棚（第２ストッカ）１２の順に設けられている。
　金型収納装置１０は、左右一対のサイドフレーム１３ａ，１３ａ及びこれらを上方で繋ぐ天板フレーム１３ｂにより筐体を構成するフレーム部１３を備える。フレーム部１３の前方側には、前方側の下部を閉塞する前方閉塞板１４ａが設けられている。フレーム部１３の後方側には、後方側の下部を閉塞する後方閉塞板１４ｂ（例えば、図３参照）が設けられている。なお、後方閉塞板１４ｂは、後方側の全面を閉塞するように設けられていてもよい。金型収納装置１０の前方閉塞板１４ａの上方は、開口部１５となっている。
　固定棚１１は、金型交換ロボット３がアーム部３ａを用いて、開口部１５からアクセス可能となるように、例えばフレーム部１３の上方位置に固定配置されている。従って、固定棚１１は、前後方向において開口部１５から最奥部にて３段とも露出する状態で固定されている。固定棚１１は、上下方向の下方から上方にかけて、第１棚１１ａ、第２棚１１ｂ及び第３棚１１ｃの順に設けられている。
　固定棚１１において、第１棚１１ａ、第２棚１１ｂ及び第３棚１１ｃの左右方向の各両端部は、各サイドフレーム１３ａ，１３ａの内側に設けられた上下方向に延びる左右一対の取付支柱１３ｃ，１３ｃ（片側のみ図示、以下同じ。）に取付固定されている。各棚１１ａ～１１ｃの上下方向の間隔は、金型９を金型交換ロボット３のアーム部３ａによって、上下方向に移動させて取り付け及び取り外しを行う際に、他の棚に干渉することがないよう十分な間隔に設定されている。
　一方、可動棚１２は、前方閉塞板１４ａの後方側から開口部１５にかけて上下方向に移動可能となるよう可動配置されている。例えば、可動棚１２は、前後方向において開口部１５から固定棚１１の前方側にて３段とも露出する状態、及び前後方向において前方閉塞板１４ａの後方側にて上段のみが露出する退避状態となるよう移動可能に配置されている。
　可動棚１２のうちの第１可動棚１２Ａは、固定棚１１の前方手前側に設けられ、第２可動棚１２Ｂは、第１可動棚１２Ａの更に前方手前側に設けられている。第１可動棚１２Ａは、上下方向の下方から上方にかけて、第４棚１２ａ、第５棚１２ｂ及び第６棚１２ｃの順に設けられている。
　第１可動棚１２Ａにおいて、第４棚１２ａ、第５棚１２ｂ及び第６棚１２ｃの左右方向の各両端部は、左右一対のガイド支柱１７ａ，１７ａ（片側のみ図示、以下同じ。）にそれぞれ取付固定されている。各棚１２ａ～１２ｃの上下方向の間隔は、上述した固定棚１１と同様に十分な間隔に設定されている。
　各ガイド支柱１７ａ，１７ａの上端側には、昇降機構１６ａ，１６ａ（片側のみ図示、以下同じ。）がそれぞれ取り付けられている。これら昇降機構１６ａ及びガイド支柱１７ａは、各サイドフレーム１３ａ，１３ａの内側に設けられた上下方向に延びる左右一対の案内レール１８ａ，１８ａ（片側のみ図示、以下同じ。）に沿って、第４～第６棚１２ａ～１２ｃを上下方向に移動させる。昇降機構１６ａ，１６ａは、例えば、エアシリンダや、ラックアンドピニオン及びモータ等の任意の機構を採用することができる。
　第２可動棚１２Ｂは、上下方向の下方から上方にかけて、第７棚１２ｄ、第８棚１２ｅ及び第９棚１２ｆの順に設けられている。第２可動棚１２Ｂにおいて、第７棚１２ｄ、第８棚１２ｅ及び第９棚１２ｆの左右方向の各両端部は、左右一対のガイド支柱１７ｂ，１７ｂ（片側のみ図示、以下同じ。）にそれぞれ取付固定されている。各棚１２ｄ～１２ｆの上下方向の間隔は、上述した固定棚１１と同様に十分な間隔に設定されている。
　各ガイド支柱１７ｂ，１７ｂの上端側には、昇降機構１６ｂ，１６ｂ（片側のみ図示、以下同じ。）がそれぞれ取り付けられている。これら昇降機構１６ｂ及びガイド支柱１７ｂは、各サイドフレーム１３ａ，１３ａの内側に設けられた上下方向に延びる左右一対の案内レール１８ｂ，１８ｂ（片側のみ図示、以下同じ。）に沿って、第７～第９棚１２ｄ～１２ｆを上下方向に移動させる。昇降機構１６ｂ，１６ｂは、例えば、エアシリンダや、ラックアンドピニオン及びモータ等の任意の機構を採用することができる。
　上述した各昇降機構１６ａ，１６ｂは、昇降動作を制御する制御部（図示せず）を含んでいる。従って、可動棚１２（第１可動棚１２Ａ，第２可動棚１２Ｂ）は、例えば制御装置に含まれる棚制御部（図示せず）からの制御信号に基づく昇降機構１６ａ，１６ｂの制御部による制御によって、ガイド支柱１７ａ，１７ｂと共に上方に移動又は下方に移動されるよう構成されている。
　なお、可動棚（第２ストッカ）１２は、固定棚（第１ストッカ）１１の固定位置を基準として、前後方向（第２方向）において固定棚（第１ストッカ）１１に重ならない位置に移動する。従って、可動棚１２が上記のように上段のみが露出する退避状態となるよう移動した場合であっても、金型交換ロボット３による固定棚１１の下段の第１棚１１ａへのアクセスを妨げることはない。
　図４は、一実施形態に係る金型収納装置における可動棚の退避状態を説明するための概略図である。
　図４に示すように、金型収納装置１０の可動棚（第２ストッカ）１２は、金型交換ロボット３が固定棚（第１ストッカ）１１において金型交換を行う際に、金型交換ロボット３のアーム部３ａの非可動領域ＵＭに退避するよう移動する。すなわち、左右方向から見て、例えば金型交換ロボット３がアーム部３ａを動かしてアクセスすることができる領域を可動領域Ｍとした場合、金型収納装置１０の下部側は、ケーブルベア（登録商標）３ｃ及び前方台座部１９が配置されているためアクセスすることができない領域（非可動領域ＵＭ）となる。
　この非可動領域ＵＭは、そのままでは金型交換ロボット３がアクセスできない無駄なスペースとなってしまう。このため、ここに可動棚１２を退避させるよう移動する構造を採用することで、開口部１５を介して、固定棚１１及び可動棚１２のいずれへのアクセスも可能とすることができる。
　これにより、金型交換ロボット３は、金型収納装置１０の最奥部の固定棚１１にアクセスして金型交換を行うことは勿論のこと、可動棚１２を上下動させて非可動領域ＵＭに退避及び開口部１５から露出させて、可動棚１２にアクセスして金型交換を行うことができる。従って、固定棚１１のみを用いる場合と比較して左右方向のスペースを拡張せずに前後方向のスペースを利用して金型９の搭載数をより多く確保することができる。
　なお、図示は省略するが、可動領域Ｍ及び非可動領域ＵＭは、例えば金型交換ロボット３のロボット台座３ｆ上でのアーム部３ａの３６０°回転の回転中心を基準として、アーム部３ａが届き得る球状の空間及びその一部により構成され得る。また、非可動領域ＵＭは、上述したように金型収納装置１０の下部側に形成されると限定されるものではなく、上部側に形成されてもよい。非可動領域ＵＭが上部側に形成された場合は、可動棚１２は固定棚１１よりも上方側へ退避するよう移動すればよい。
［金型収納装置の動作］
　図５Ａは、一実施形態に係る金型収納装置の動作を説明するための概略図である。図５Ｂは、一実施形態に係る金型収納装置の動作を説明するための概略図である。図５Ｃは、一実施形態に係る金型収納装置の動作を説明するための概略図である。なお、図５Ａは、可動棚１２が退避状態にある場合を示し、図５Ｂは、第１可動棚１２Ａが上昇した場合を示し、図５Ｃは、第２可動棚１２Ｂが上昇した場合を示している。また、図５Ａ～図５Ｃにおいて、後方閉塞板１４ｂは金型収納装置１０の後方側の全面を閉塞していることとする。
　金型収納装置１０は、例えば、固定棚１１へのアクセスが可能な状態にする場合、図５Ａに示すように動作する。すなわち、固定棚１１の第１～第３棚１１ａ～１１ｃが開口部１５から前後方向において露出する状態となるように、可動棚１２（第１可動棚１２Ａ，第２可動棚１２Ｂ）は、下降して下方の退避位置に移動する（退避状態）。
　この退避状態のとき、金型交換ロボット３は、固定棚１１の第１～第３棚１１ａ～１１ｃにおいて金型交換を行うことが可能となる。なお、退避状態のときに、例えば、第２可動棚１２Ｂの第９棚１２ｆが前方閉塞板１４ａの上方において開口部１５から露出している場合は、第９棚１２ｆも含めて金型交換を行うことも可能である。
　また、金型収納装置１０は、例えば、可動棚１２の第１可動棚１２Ａへのアクセスが可能な状態にする場合、図５Ｂに示すように動作する。すなわち、第１可動棚１２Ａの第４～第６棚１２ａ～１２ｃが開口部１５から前後方向において露出する状態となるように、第１可動棚１２Ａは、昇降機構１６ａ及びガイド支柱１７ａと共に案内レール１８ａ内を上昇して、固定棚１１の前方側に位置するよう退避位置から上昇した位置に移動する。
　この状態のとき、金型交換ロボット３は、第１可動棚１２Ａの第４～第６棚１２ａ～１２ｃにおいて金型交換を行うことが可能となる。なお、この場合においても、例えば、第２可動棚１２Ｂの第９棚１２ｆが上述したように露出している場合は、第９棚１２ｆも含めて金型交換を行うこともできる。
　更に、金型収納装置１０は、例えば、可動棚１２の第２可動棚１２Ｂへのアクセスが可能な状態にする場合、図５Ｃに示すように動作する。すなわち、第２可動棚１２Ｂの第７～第９棚１２ｄ～１２ｆが開口部１５から前後方向において露出する状態となるように、第２可動棚１２Ｂは、昇降機構１６ｂ及びガイド支柱１７ｂと共に案内レール１８ｂ内を上昇して、固定棚１１の前方側に位置するよう退避位置から上昇した位置に移動する。
　この状態のとき、金型交換ロボット３は、第２可動棚１２Ｂの第７～第９棚１２ｄ～１２ｆにおいて金型交換を行うことが可能となる。なお、図５Ｃにおいては、第１可動棚１２Ａが退避位置に止まっている状態を示しているが、図５Ｂに示す状態から第２可動棚１２Ｂが上昇した位置に移動した場合は、第１可動棚１２Ａも上昇した位置に移動していてもよい。
［一実施形態に係る金型収納装置の利点］
　このように、本実施形態の金型収納装置１０は、前後方向において固定棚１１に並設された可動棚１２が、昇降機構１６ａ，１６ｂ、ガイド支柱１７ａ，１７ｂ及び案内レール１８ａ，１８ｂ等の簡易な構造で必要に応じて適宜上下に移動可能に構成される。これにより、金型収納装置１０の左右方向にスペースを拡張することなく前後方向のスペースを利用して固定棚１１及び可動棚１２に搭載する金型９の金型搭載数を最大限確保することが可能となる。
　なお、金型収納装置１０の固定棚１１及び可動棚１２に搭載される金型９は、例えば、表裏が決まっているものであればそのいずれかを開口部１５側に向けて揃えて搭載される。このため、実際にプレスブレーキ２の上部テーブル２ａ及び下部テーブル２ｂの少なくとも一つに装着する際には、金型９の表裏を金型反転装置２０で反転させてから金型交換ロボット３でピックアップする必要がある。以下、金型反転装置２０について説明する。
［金型反転装置の構成］
　図６は、一実施形態に係る金型反転装置を示す斜視図である。図７Ａは、一実施形態に係る金型反転装置の反転動作を説明するための図である。図７Ｂは、一実施形態に係る金型反転装置の反転動作を説明するための図である。図８は、図７Ａの金型反転装置の所定位置の横断面の概略図である。図９は、一実施形態に係る金型反転装置に金型を搭載した状態を示す斜視図である。図１０は、図９の金型反転装置の所定位置の横断面の概略図である。
　図６に示すように、金型反転装置２０は、金型収納装置１０の前方閉塞板１４ａの上方側に設けられた前方台座部１９の、例えばプレスブレーキ２側の端部に配置されている。なお、金型反転装置２０の配置位置は、これに限定されるものではなく、装置の上下を逆転させた状態で、金型収納装置１０の上方側に配置されたり、装置の上下を９０°回転させた状態で、金型収納装置１０の側方側に配置されたりしてもよい。
　金型反転装置２０は、曲げ加工に用いられる金型９を搭載可能な金型搭載部２１と、金型搭載部２１を金型９の搭載方向（上下方向（Ｚ方向））と交差する方向（左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向））に沿って回転させる回転機構２９と、を備える。なお、回転機構２９は、回転部２５が、交差する方向と平行な水平面内で図中矢印で示すように回転するものであり、既知のいわゆる回転用のロータリシリンダ（ロータリアクチュエータ）等により構成され得るので、ここでは詳細な説明は省略する。
　金型反転装置２０の金型搭載部２１は、一対の壁部２２ａ，２２ａ及び底部２２ｂを構成する断面コの字状に形成され、金型９のシャンク部９ａ（図７Ａ及び図７Ｂ参照）が挿入される搭載部本体２２と、一対の壁部２２ａ，２２ａのうちの少なくとも一つの内壁面２２ｃに、交差する方向（例えば、左右方向（Ｘ方向）、以下同じ。）に延びてシャンク部９ａの表面から突出する脱落防止部材（突起部）９ｄ（図８参照）に係合可能に設けられた係止溝部２２ｄと、係止溝部２２ｄ内の所定位置に設けられ脱落防止部材（突起部）９ｄに対し交差する方向から係合する複数の係止片２３と、を含む。
　本実施形態においては、係止溝部２２ｄは、一対の壁部２２ａ，２２ａの上端部近傍の内壁面２２ｃにそれぞれ設けられている。また、複数の係止片２３は、例えば、係止溝部２２ｄの交差する方向における中央近傍に設けられている。更に、複数の係止片２３は、例えば、係止溝部２２ｄの交差する方向における端部近傍に設けられている。
　本実施形態の金型反転装置２０では、複数の係止片２３は、両壁部２２ａ，２２ａの中央近傍に一組ずつ及び端部近傍に一組ずつの計８個設けられている。複数の係止片２３は、壁部２２ａ，２２ａの外壁面２２ｅから取り付けられた取付ボルト２８によって、係止溝部２２ｄの中央近傍及び端部近傍にそれぞれ締結されている。
　なお、図８及び図１０に示すように、例えば、複数の係止片２３は、交差する方向における係止溝部２２ｄの中央に向く面２３ａが、一対の壁部２２ａ，２２ａのうちの他方の壁部２２ａに向かって溝底部２２ｆから溝開口部２２ｇにかけて中央から徐々に拡がるテーパ面を構成する。また、金型搭載部２１の断面コの字状の搭載部本体２２は、底部２２ｂの表面に設けられたウレタンシート（摩擦付与手段）２４を有する。ウレタンシート２４は、底部２２ｂに上方から取り付けられた取付ボルト２４ａによって、底部２２ｂに一体的となるよう締結されている。
　図７Ａ及び図７Ｂに示すように、金型搭載部２１に搭載される金型９は、幅が小さいタイプの既存の金型（図示の例では直剣型）である。この金型９は、例えばシャンク部９ａと、型部９ｂと、加工部９ｃと、を含む。シャンク部９ａには、脱落防止部材９ｄと連動するボタン部９ｅと、金型９の表裏に貫通する挿通穴９ｆと、ボタン部９ｅと表裏反対側に形成されたストッパ挿通穴９ｇと、が設けられている。
　シャンク部９ａにおいて、ストッパ挿通穴９ｇ内の奥部には、脱落防止部材９ｄのストッパ（図示せず）が取り付けられる。脱落防止部材９ｄとボタン部９ｅは、既知の構造であるため詳細は省くが、通常時は図示しないバネ等の付勢手段によって、シャンク部９ａの表面から突出するよう付勢されている。挿通穴９ｆには、後述する既知のツールグリッパ等の金型把持手段が挿入される。
　一方、図９及び図１０に示すように、金型搭載部２１に搭載される金型９Ａは、金型９と比べて幅が大きいタイプの既存の金型（図示の例では直剣型）である。この金型９Ａは、シャンク部９ａ、型部９ｂ及び加工部９ｃを含む点は、金型９と同様であるが、シャンク部９ａの幅方向両端部側にも脱落防止部材９ｄが設けられている点、及び両端部側の脱落防止部材９ｄとボタン部９ｅとが連結プレート９ｈによって連動可能に連結されている点等が、金型９と相違している。その他の構成は金型９と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　金型９，９Ａは、挿通穴９ｆに挿入された金型把持手段のフック状の突起部（図示せず）とフックの先端部（図示せず）とで、シャンク部９ａの表面とボタン部９ｅとを表裏両側から挟持することで、ボタン部９ｅと共に脱落防止部材９ｄがシャンク部９ａの内部に向けて引っ込んだ状態となり、金型把持手段に把持される。金型９を金型搭載部２１に着脱する際には、脱落防止部材９ｄはこのように引っ込められて、係止溝部２２ｄとの係合状態が解除され得る。
［金型反転装置の動作］
　本実施形態の金型反転装置２０は、金型交換ロボット３が、例えば金型収納装置１０から取り外してきた金型９，９Ａをプレスブレーキ２に装着する際、又はプレスブレーキ２から取り外してきた金型９，９Ａを金型収納装置１０に戻す際に、必要に応じて金型９，９Ａの表裏を反転させるものである。
　これにより、個別の金型９，９Ａの表裏を適宜反転可能となるので、従来よりも金型収納装置１０の固定棚１１及び可動棚１２に搭載すべき金型９，９Ａの個数を減少させ、搭載スペースを削減することが可能となる。換言すれば、従来と同じ搭載スペースにおいては、金型収納装置１０への金型９，９Ａの搭載数を増加させることが可能となる。
　例えば、金型９を金型反転装置２０において反転させる場合、まず、金型交換ロボット３のアーム部３ａの先端に装着された金型把持手段によって、例えばアーム部３ａ側が表面となるよう把持された金型９を、図７Ａに示すように、金型反転装置２０の金型搭載部２１の中央部分にシャンク部９ａを挿入して搭載する。
　金型９が金型搭載部２１に搭載された状態のときは、図８に示すように、係止溝部２２ｄの複数の係止片２３のうち、例えば中央近傍に設けられた各係止片の面２３ａと、脱落防止部材９ｄの側面先端側の両方の角部とが、係止溝部２２ｄ内において点接触又は線接触する。そして、金型９の搭載後は、金型把持手段を離隔させる。
　金型把持手段を離隔させたら、図中矢印で示すように回転機構２９により回転部２５と共に金型搭載部２１を、例えば１８０°回転させる。そうすると、金型９は、図７Ｂに示すように、金型搭載部２１に搭載された状態のまま表裏が反転される。金型９の表裏を反転させたら、再度金型把持手段を近接させて金型９を把持し、金型９を金型搭載部２１から取り外す。
　なお、金型９Ａの金型搭載部２１への着脱も、金型把持手段によって上記と同様に行われるが、例えば金型９Ａが金型搭載部２１に搭載された状態のときは、図１０に示すようになる。すなわち、係止溝部２２ｄの複数の係止片２３のうち、例えば端部近傍に設けられた各係止片の面２３ａと、これらの面２３ａと対向する脱落防止部材９ｄの側面先端側の片方の角部とが、中央近傍における係止片２３と脱落防止部材９ｄとの接触と併せて、係止溝部２２ｄ内において点接触又は線接触する。
［一実施形態に係る金型反転装置の効果］
　本実施形態の金型反転装置２０は、上述したように、金型搭載部２１の搭載部本体２２の係止溝部２２ｄと金型９，９Ａの脱落防止部材９ｄとが係合することにより、金型搭載部２１に搭載された金型９，９Ａの上下方向の移動を規制することができる。また、係止溝部２２ｄ内の複数の係止片２３と脱落防止部材９ｄとが接触することにより、シャンク部９ａの一方の面（例えば、背面）が他方の壁部２２ａに押し付けられるため、前後方向の位置ズレを防止することができると共に、例えば反転時等の回転の慣性力による金型９，９Ａの横方向（交差する方向）の揺動を抑制することができる。更に、底部２２ｂ上に設けられたウレタンシート２４が、例えば金型９，９Ａの中央の脱落防止部材９ｄを揺動支点としたときの左右方向へのぶれが生じた場合に、シャンク部９ａの底部２２ｂ側の端部と摩擦可能に構成されているので、左右方向の揺動を抑制することができる。
　従って、金型反転装置２０は、金型搭載部２１に搭載した金型９，９Ａに、左右方向、前後方向及び上下方向の如何なる方向へも位置ズレが発生するおそれを皆無にすることができる。そして、金型反転装置２０は、金型搭載部２１と回転機構２９によりシンプルに構成することができるので、構造が簡単で部品点数が少なく、コストを抑えることが可能である。これと共に、装置の動作が回転部２５の回転動作のみなので、金型９，９Ａの反転処理に掛かるタクトタイムを短くすることができる。
［変形例］
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、一実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
　例えば、上述した一実施形態では、金型収納装置１０の固定棚１１が上下方向に第１棚１１ａ～第３棚１１ｃの１列３段で構成されているものとして説明したが、これに限定されない。例えば、固定棚１１は、金型交換ロボット３の可動領域Ｍ内で、且つ可動棚１２よりも前後方向の奥側にあれば、複数列、例えば前後方向の手前側の上方位置に１列１段で構成され、その奥側の下方位置に１列２段で構成されてもよい。
　また、可動棚１２の列数も、上述した第１可動棚１２Ａ及び第２可動棚１２Ｂの２列に限定されるものではなく、１列構成であっても、より多くの列構成であってもよい。更に、固定棚１１及び可動棚１２の段数も、上述した３段構成に限定されるものではなく、種々の段数構成を採用し得る。
　また、上述した一実施形態では、金型反転装置２０の各係止片２３の面２３ａが、テーパ面であるとして説明したが、これに限定されない。各係止片２３は、金型搭載部２１における金型９，９Ａの搭載位置での脱落防止部材９ｄのクリアランス精度が高ければ、面２３ａがテーパ面である必要はない。
　また、搭載部本体２２の底部２２ｂ上に、摩擦付与手段としてのウレタンシート２４が設けられたものとして説明したが、摩擦付与手段は、これに限定されるものではなく、摩擦係数の高い塗料やシール部材等、種々の構成を採用し得る。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　１　　　　　曲げ加工システム
　２　　　　　プレスブレーキ
　３　　　　　金型交換ロボット
　９，９Ａ　　金型
　１０　　　　金型収納装置
　１１　　　　固定棚（第１ストッカ）
　１１ａ　　　第１棚
　１１ｂ　　　第２棚
　１１ｃ　　　第３棚
　１２　　　　可動棚（第２ストッカ）
　１２ａ　　　第４棚
　１２ｂ　　　第５棚
　１２ｃ　　　第６棚
　１２ｄ　　　第７棚
　１２ｅ　　　第８棚
　１２ｆ　　　第９棚
　１２Ａ　　　第１可動棚
　１２Ｂ　　　第２可動棚
　２０　　　　金型反転装置
　２１　　　　金型搭載部
　２２　　　　搭載部本体
　２２ｄ　　　係止溝部
　２３　　　　係止片
　２９　　　　回転機構

Claims (10)

  1. 　曲げ加工に用いられる複数の金型を第１方向に沿って搭載可能な第１ストッカと、
    　前記複数の金型を前記第１方向に沿って搭載可能であると共に、前記第１ストッカに対して前記第１方向と直交する第２方向に並設された少なくとも一つの第２ストッカと、
    　を備え、
    　前記第２ストッカは、前記第１方向及び前記第２方向とそれぞれ直交する第３方向に移動可能に構成されている
    　金型収納装置。
  2. 　前記第１ストッカ及び前記第２ストッカは、前記第３方向に複数段設けられている
    　請求項１に記載の金型収納装置。
  3. 　前記第１ストッカ及び前記第２ストッカは、前記金型収納装置の前記第２方向の一方側に配置された金型交換ロボットに対して、前記第２方向の遠い側から固定状態の前記第１ストッカ及び移動可能な前記第２ストッカの順に設けられている
    　請求項１又は２に記載の金型収納装置。
  4. 　前記第２ストッカは、前記金型交換ロボットが前記第１ストッカにおいて金型交換を行う際に、前記金型交換ロボットのアーム部の非可動領域に退避するよう移動する
    　請求項３に記載の金型収納装置。
  5. 　前記第２ストッカは、前記第１ストッカの固定位置を基準として、前記第２方向において前記第１ストッカに重ならない位置に移動する
    　請求項４に記載の金型収納装置。
  6. 　曲げ加工に用いられる金型を搭載可能な金型搭載部と、
    　前記金型搭載部を前記金型の搭載方向と交差する方向に沿って回転させる回転機構と、
    　を備え、
    　前記金型搭載部は、
    　一対の壁部及び底部を構成する断面コの字状に形成され、前記金型のシャンク部が挿入される搭載部本体と、
    　前記一対の壁部のうちの少なくとも一つの内壁面に、前記交差する方向に延びて前記シャンク部の表面から突出する突起部に係合可能に設けられた係止溝部と、
    　前記係止溝部内の所定位置に設けられ前記突起部に対し前記交差する方向から係合する複数の係止片と、を含む
    　金型反転装置。
  7. 　前記搭載部本体は、前記底部の表面に設けられた摩擦付与手段を更に有する
    　請求項６に記載の金型反転装置。
  8. 　前記複数の係止片は、前記交差する方向における前記係止溝部の中央に向く面が、前記一対の壁部のうちの他方の壁部に向かって溝底部から溝開口部にかけて前記中央から徐々に拡がるテーパ面を構成する
    　請求項６又は７に記載の金型反転装置。
  9. 　前記複数の係止片は、前記係止溝部の前記交差する方向における中央近傍に設けられている
    　請求項８に記載の金型反転装置。
  10. 　前記複数の係止片は、前記係止溝部の前記交差する方向における端部近傍に設けられている
    　請求項９に記載の金型反転装置。
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