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カートリッジおよびそのカートリッジを使用したパンチプレス - 村田機械株式会社
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発明の名称 カートリッジおよびそのカートリッジを使用したパンチプレス
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−137969(P2001−137969A)
公開日 平成13年5月22日(2001.5.22)
出願番号 特願平11−329830
出願日 平成11年11月19日(1999.11.19)
代理人 【識別番号】100086793
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅士
【テーマコード(参考)】
4E048
【Fターム(参考)】
4E048 CA11 JA04 
発明者 奥村 一夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 複数の工具を支持するカートリッジであって、カートリッジ種類を識別するための被検出部を、カートリッジボディにこのカートリッジボディの表面から突出することなく設けたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項2】 前記被検出部は、カートリッジボディに、孔をカートリッジ毎に異なるように設けたものである請求項1記載のカートリッジ。
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の前記カートリッジを使用するパンチプレスであって、カートリッジが、パンチ加工の工具を支持したものであるパンチプレス。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数の工具を支持するカートリッジおよびそのカートリッジを使用したパンチプレスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パンチプレスとして、複数の工具を支持したカートリッジを使用し、カートリッジ上の任意の工具でパンチ加工を行うようにしたものがある。このようなカートリッジは、パンチプレスに対して交換自在として使用されるが、カートリッジの種類をパンチプレスの制御装置に識別させ、カートリッジのどの工具ステーションにどのような工具が支持されているかの段取情報を認識させる必要がある。パンチプレスの制御装置には、予めそれ自身が有するメモリあるいは外部のメモリに、カートリッジ毎に対応して段取情報を記憶させてある。そして、カートリッジがパンチプレスに装填されるときに、そのカートリッジを認識して、予め記憶してある段取情報を引き出し、この段取情報を用いて加工するようにしている。
【0003】カートリッジ種類の認識は、次の構成で行われている。すなわち、カートリッジに被検出部材を付加しておき、パンチプレスのカートリッジの装填時に、この被検出部を検出して、カートリッジ種類を識別する。被検出部としては、例えば突起を設けたものとし、カートリッジ毎にこの突起の形状や数が異なるように設けられる。被検出部としてバーコードを貼着するものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】カートリッジに被検出部として突起を設けたものは、カートリッジの保守時等に突起が作業員の手足等に不測に触れることがあり、安全性の面で好ましくない。また、突起が他の物と干渉する恐れがある。カートリッジにバーコードを貼り付けたものは、他の物が触れたときに剥がれる可能性があり、また汚れて正確に読み取れない場合があり、使用耐久性に問題がある。
【0005】この発明の目的は、カートリッジ種類の識別のための手段が、他の物に干渉することがなく、安全で、かつその使用耐久性も良いカートリッジを提供することである。この発明の他の目的は、上記目的に適合したカートリッジを使用するパンチプレスを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のカートリッジは、複数の工具を支持するカートリッジであって、カートリッジ種類を識別するための被検出部を、カートリッジボディにこのカートリッジボディの表面から突出することなく設けたことを特徴とする。この構成によると、被検出部がカートリッジボディの表面から突出することなく設けられているため、カートリッジの保守時等に被検出部が作業員の手足等に不測に触れて怪我をさせることがなく、安全性に優れる。また、被検出部が他の物と干渉する恐れがない。カートリッジが、例えばバーコード等のようなものであっても、カートリッジボディから突出していないため、他の物が触れ難く、剥がれや汚れが生じ難い。そのため、使用耐久性にも優れる。
【0007】この発明において、前記被検出部は、カートリッジボディに、孔をカートリッジ毎に異なるように設けたものであっても良い。このように、被検出部が単なる孔からなる場合、構成が簡単であり、また損傷し難く、より一層使用耐久性に優れる。
【0008】この発明の前記各構成のカートリッジにおいて、前記各工具はカートリッジボディの上面に配置し、被検出部はカートリッジボディの側面に配置しても良い。カートリッジボディの側面は、通常は加工とは関係のない面であり、剥き出しになるカートリッジボディ側面を被検出部の配置に使用することで、被検出部が、工具の駆動手段等、他の物に影響することが避けられる。
【0009】この発明のパンチプレスは、この発明の前記いずれかの構成のカートリッジを使用するパンチプレスであって、カートリッジが、パンチ加工の工具を支持したものである。パンチプレスでは、カートリッジが重量物となり、それに伴い、被検出部に対する安全性の要求や、被検出部の使用耐久性が強く求められるが、この発明によると、このような要求に応じることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ないし図4と共に説明する。このパンチプレス1はカートリッジ式のものであり、本体フレーム2の両側にテーブル3,4が設けられ、これら本体フレーム2とテーブル3,4の並びと平行に、工具マガジン5およびカートリッジ交換装置6が設置されている。本体フレーム2は、複数の工具を搭載したカートリッジ7を、本体フレーム2の長手方向(Y方向)に挿脱自在に設置すると共に、カートリッジ7のパンチ工具を叩く(すなわち、パンチする)プレスヘッド8を設置したものである。カートリッジ7は、パンチ工具を搭載したものと、ダイ工具を搭載したものとが、1組として上下に配置され、本体フレーム2に所定位置で固定して使用される。プレスヘッド8は、カートリッジ7に搭載された任意の工具を選択するために、本体フレーム2内におけるカートリッジ7の移動方向と同じ方向(Y方向)に、所定範囲Lで移動可能とされる。この実施形態では、プレスヘッド8の移動範囲Lがパンチ加工部9となる。
【0011】各テーブル3,4には、テーブル上面で板材Wを移動させる位置決め手段として、第1および第2の板材送り手段10,11が設けられている。これら板材送り手段10,11は、後に説明するように、パンチ加工部9とその両側の領域R,Rのテーブル3,4の並び方向である第1の方向(X方向)と、それに直交する第2の方向(Y方向)とに板材送りを可能としたものである。工具マガジン5は、本体フレーム2内に交換自在に設置するカートリッジ7を格納するものであり、各々1組の上下のカートリッジ7を格納する複数の格納部5aが直線状に配列されている。カートリッジ交換装置6は、工具マガジン5の格納部5aの並びに沿って台車12をレール13上で走行可能に設置し、台車12と本体フレーム2の間でカートリッジ7の移載を行うカートリッジ移載装置15を設けたものである。台車12は、上下1組または片方だけとなったカートリッジ7の組(片方だけの場合はカートリッジ単体)を、台車走行方向に並べて複数組載置可能とされている。
【0012】図1(B)に示すように、本体フレーム2は、側面開口2aの形成によって側面形状がロ字状とされ、この側面開口2a内でテーブル3,4上の板材が本体フレーム2内を通過可能である。本体フレーム2には、上下のカートリッジ7,7を本体フレーム2の長手方向に移動自在に案内するガイド17,18と、これらカートリッジ7,7をガイド17,18に沿って進退させるカートリッジ駆動手段19,20とが設置されている。これらカートリッジ駆動手段19,20は、上側のカートリッジ7と下側のカートリッジ7とを独立して駆動可能であるが、通常は上下同時に駆動する。ガイド17,18は、カートリッジ7の両側部を案内可能なように、各々2本が同レベルで平行に設けられている。これらガイド17,18には直動軸受等が用いられる。ガイド17,18の一端は、カートリッジ7の出入りが自在とされ、本体フレーム2に対するカートリッジ7の出入口2bを構成する。
【0013】各カートリッジ7は、移動方向に隣り合う複数のもの(図示の例では2個)が連結手段21で連結されてカートリッジ連結体22とされる。カートリッジ駆動手段19,20は、任意位置のカートリッジ7を選択的に移動させるものであり、カートリッジ7をカートリッジ連結体22の状態と、単独の状態との両方の状態で移動可能なものとされる。カートリッジ駆動手段19,20は、ベルトまたはチェーン等の無端の巻掛体23と、この巻掛体23に設けられたカートリッジ係合手段24とを有する。巻掛体23は、本体フレーム2の前後に設置されたプーリ25に巻き掛けられ、片方のプーリ25を介してモータ等の駆動源27により回動駆動される。カートリッジ係合手段24は、シリンダ装置等の係脱駆動手段でピン等の係合子をカートリッジ7の所定の被係合部(図示せず)に係脱自在に係合させるものとされている。この被係合部は、カートリッジの前端等に設けられている。
【0014】ガイド17,18には、カートリッジ7の配列の奥側(出入口2bと反対側)に、工具回転手段搭載台33が、カートリッジ7と同様に進退自在に設置され、かつカートリッジ駆動手段19,20で移動可能とされている。工具回転手段搭載台33は、カートリッジ7に搭載されたパンチ工具およびダイ工具のうち、割出工具を回転させる工具回転手段を搭載したものである。
【0015】本体フレーム2内の上下のカートリッジ7は、パンチ加工に使用する所定の位置で、各々カートリッジ固定手段28,28により固定可能とされている。これらカートリッジ固定手段28,28は、ガイド17,18に進退自在に設置されたカートリッジ7を進退不能に拘束するものである。
【0016】カートリッジ固定手段は、カートリッジ7を使用位置で固定するカートリッジ固定手段28の他に、使用位置のカートリッジ7に連結されたカートリッジ7を固定するカートリッジ固定手段29と、使用位置のカートリッジ7に対して駆動伝達が可能な位置にある工具回転手段搭載台33を固定するカートリッジ固定手段30との3種類が、本体フレーム2に設置されている。これらカートリッジ固定手段29,30は、前述のカートリッジ固定手段28とは、設置位置が異なるだけで、互いに同じ構成のものである。各カートリッジ7の側面には、前後2か所に被係合部32が設けられ、使用位置のカートリッジ7は、後側の被係合部31がカートリッジ固定手段28,29で固定され、これに連結されたカートリッジ7は、出入口2b側の被係合部32がカートリッジ固定手段28,29で固定される。
【0017】プレスヘッド8は、本体フレーム2に設けられたガイド36に沿って、本体フレーム2の長手方向(Y方向)に進退自在に設置され、プレスヘッド進退装置37により進退駆動される。プレスヘッド進退装置37は、ボールねじ等の送りねじ37aとサーボモータ37bとで構成されている。
【0018】プレスヘッド8は、カートリッジ7のパンチ工具を叩くラム38を昇降させるパンチ駆動機構39を搭載したものである。パンチ駆動機構39は、軽量のものが好ましく、例えばサーボモータの回転を偏心カム等の直線往復動に変換させるものや、油圧式のもの等が使用される。
【0019】図1(A)に示すように、第1,第2の板材送り手段10,11は、いずれもキャリッジ42と、クロススライド43と、一対のワークホルダ手段44,45とで構成される。キャリッジ42は、テーブル3,4に沿って設けられたレール41上を第1の方向(X方向)に移動自在とされ、第1方向進退駆動手段46により進退駆動される。クロススライド43は、キャリッジ42に第2方向に進退自在に搭載され、キャリッジ42に設けられた第2方向進退駆動手段47により進退駆動される。第1方向進退駆動手段46および第2方向進退駆動手段47は、いずれもボールねじ機構およびサーボモータ等で構成される。この実施形態の場合、第1,第2の板材送り手段10,11は、いずれも、キャリッジ42およびクロススライド43の下方を、テーブル3,4上の板材Wが通過可能なように構成されている。
【0020】一対のワークホルダ手段44,45は、板材Wの第2方向(Y方向)に離れた側縁、つまり第1方向(X方向)に沿う側縁を把持する手段であり、各々ホルダ取付部材44a,45aと、これらホルダ取付部材44a,45aに取付けられた複数のワークホルダ48とで構成される。ワークホルダ48は、互いに開閉自在に設けられた上下の顎部と、これら顎部を開閉させるシリンダ装置等の開閉駆動手段とで構成される。一対のワークホルダ手段44,45のうち、一方のワークホルダ手段44は、クロススライド43に位置固定に設置され、他方のワークホルダ手段45は、一方のワークホルダ手段44に対して遠近方向に移動自在なように、クロススライド43に設置されている。この移動自在としたワークホルダ手段45は、クロススライド43に設置された間隔調整手段49によって遠近移動させられる。これにより、一対のワークホルダ手段44,45の間隔調整が行われる。間隔調整手段49は、サーボモータとボールねじ、またはシリンダ装置等からなる。
【0021】上側のカートリッジ7は、図3に一例を示すように、矩形状に形成されたものであり、各種のパンチ工具Taが、前後方向に並んで複数列(図示の例では3列)に設置されている。各パンチ工具Taは、カートリッジ7に設けられたガイド孔に昇降自在に設置され、かつばね部材等の上昇復帰手段(図示せず)により、上昇端に保持されている。図1の下側のカートリッジ7は、上側のカートリッジ7と対として設けられるものであり、上側のカートリッジ7の各パンチ工具Taと対応して、複数のダイ工具Tbが各々設置される。
【0022】図2に示すように、上下のカートリッジ7には、個々のカートリッジ7の種類を識別するための被検出部51が各々設けられ、この被検出部51を検出器52がプレス機本体2に設けられている。また、検出器52の検出信号からカートリッジ7の種類を特定するカートリッジ種類検出手段53が機械制御装置54に設けられている。
【0023】機械制御装置54は、このカートリッジ式のパンチプレス1の全体を制御する手段であり、コンピュータ式のNC装置およびプログラマブルコントローラ等で構成されている。機械制御装置54は、加工制御部55、機内段取情報記憶手段56、段取情報更新手段57、および種別段取情報記憶手段58を有している。加工制御部55は、加工プログラム(図示せず)に従って、パンチプレス1のパンチ加工部9および板材送り手段10、11(図1)等に指令を与える手段である。
【0024】機内段取情報記憶手段56は、パンチプレス1内に装填されているカートリッジ7のどの工具ステーションにどの工具が支持されているかを示す段取情報を記憶する手段であり、加工制御部55は、この機内段取情報記憶手段56の段取情報に基づいて制御を行う。機内段取情報記憶手段56の段取情報の記憶内容は、カートリッジ7がパンチプレス1内に装填されたときに、段取情報更新手段57によって更新される。段取情報更新手段57は、カートリッジ種類検出手段53で検出されたカートリッジ種類の情報から、種別段取情報記憶手段58を照合して該当する段取情報で機内段取情報記憶手段56の記憶内容を更新する。種別段取情報記憶手段58は、カートリッジ種類毎に、対応する段取情報を記憶した手段であり、機械制御装置54の内部メモリまたは外部メモリで構成されている。
【0025】図3,図4に拡大して示すように、カートリッジ7の被検出部51は、カートリッジボディ7aに、このカートリッジボディ7aの表面から突出することなく設けられている。同図の例では、被検出部51は、カートリッジボディ7aの側面に設けた凹部60内に設けられていて、この凹部60の底面から突出した複数の突部51aで構成されている。被検出部51は、凹部60と突部51aとで構成されるものとしても良い。被検出部51を設けた側面は、カートリッジ7の四側面のうち、カートリッジ進退方向の前面または後面となる側面である。各突部51aは、カートリッジボディ7aの表面から突出しない高さのものである。被検出部51は、カートリッジ7の種類毎に異ならせて設けてある。例えば、被検出部51は、複数の突部51aの配置、個数、大きさ、断面形状、高さのいずれか、またはそれらの組み合わせを変えることで、カートリッジ種類の特定を可能としている。
【0026】この構成によると、被検出部51がカートリッジボディ7aの表面から突出することなく設けられているため、カートリッジ7の保守時などに被検出部51が作業員の手足等に不測に触れて怪我をさせることがなく、安全性に優れる。また、被検出部51が他の物と干渉する恐れがなく、使用耐久性にも優れる。
【0027】図5は、この発明の他の実施形態にかかるカートリッジ7を示す。この例のカートリッジ7は、被検出部51Aは、カートリッジボディ7aに、孔51Aaをカートリッジ種類毎に異なるように設けたもので構成されている。被検出部51Aは、具体的には、孔51Aaの形状および位置の少なくとも片方、または形状,位置,個数の少なくとも一種をカートリッジ種類毎に異ならせることで、カートリッジ種類の特定を可能としてある。例えば、図5(A)の例では、孔51Aaは丸孔として一部に偏らせて設け、図5(B)の例では孔51Aaを角孔とし、図5(C)の例では孔51Aaは丸孔として全体に分散して設けてあり、このように孔51Aaを異ならせることで、カートリッジ種類の特定を可能としている。この実施形態のように、被検出部51Aが単なる孔51Aaからなる場合は、構成が簡単であり、また損傷し難く、より一層使用耐久性に優れる。
【0028】図6は、カートリッジ7に設けられる被検出部51Bを、カートリッジボディ7aの凹部60の底面に貼着したバーコードなどの符号付きシールで構成した例を示す。この場合も、凹部60内に被検出部51Bが設けられることで、被検出部51Bが剥がれ難く、使用耐久性に優れる。また、図7に示すように、被検出部51の形成箇所は、カートリッジ7の進退方向に沿う側面としても良い。なお、上記の各例では、パンチ工具側のカートリッジ7の被検出部51を示したが、ダイ工具側のカートリッジ7も、パンチ工具側のカートリッジ7と同様に被検出部が設けられる。また、この発明は、パンチプレスに限らず、工具を複数支持する種々のカートリッジに適用することができる。
【0029】
【発明の効果】この発明のカートリッジは、複数の工具を支持するカートリッジであって、カートリッジ種類を識別するための被検出部を、カートリッジボディにこのカートリッジボディの表面から突出することなく設けたものであるため、カートリッジ種類の識別のための手段が、他の物に干渉することがなく、安全で、かつその使用耐久性も優れたものとなる。前記被検出部が、カートリッジボディに、孔をカートリッジ毎に異なるように設けたものである場合は、構成が簡単であり、かつより一層優れた使用耐久性が得られる。この発明のパンチプレスは、カートリッジ種類の識別のための手段が、他の物に干渉することがなく、安全で、かつその使用耐久性も優れたものとなる。




 

 


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