プレス加工システム
【課題】設備全体をコンパクトに構成できるプレス加工システムを提供すること。
【解決手段】ムービングボルスタＭＢに設置された金型Ｍを用いてワークにプレス加工を施すプレス機Ｐ１と、複数の金型を収納可能な金型格納庫１３と、を有するプレス加工システムにおいて、プレス機Ｐ１で使用される金型Ｍ及びムービングボルスタＭＢを金型格納庫１３の内部とプレス機Ｐ１との間を自由に移動させる機構を備えると共に、金型格納庫１３の内部には、金型ＭとムービングボルスタＭＢとを分離させる金型分離装置６０が設けられる。
【解決手段】ムービングボルスタＭＢに設置された金型Ｍを用いてワークにプレス加工を施すプレス機Ｐ１と、複数の金型を収納可能な金型格納庫１３と、を有するプレス加工システムにおいて、プレス機Ｐ１で使用される金型Ｍ及びムービングボルスタＭＢを金型格納庫１３の内部とプレス機Ｐ１との間を自由に移動させる機構を備えると共に、金型格納庫１３の内部には、金型ＭとムービングボルスタＭＢとを分離させる金型分離装置６０が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工システムに係り、特に、プレス機でワークに加工を施す場合、ワークの種類に応じて金型を交換するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数台のプレス機を直線状に並べてワークに順次加工を施す構成のプレス加工システムが知られている。この従来のプレス加工システムでは、金型を交換すべくプレス機から取り外され排出された金型を金型格納庫に収納する場合、まず、プレス機から排出された金型を、電動クレーンを用いてトラバーサに移載する。そして、トラバーサに載置された金型を、スタッカクレーンを用いて金型格納庫に格納している。なお、金型格納庫からプレス機に金型を供給する場合も同様にトラバーサ等を使用している。
【０００３】
なお、従来の技術に関する特許文献として、例えば、特許文献１〜特許文献３を掲げる。
【特許文献１】特開平８−９０１０１号公報
【特許文献２】特開平９−１６９０３２号公報
【特許文献３】実開平６−３９２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記従来のプレス加工システムでは、プレス機から取り外され排出された金型を、電動クレーンを用いて一旦トラバーサに移しかえてから金型格納庫に格納している。そのため、電動クレーンやトラバーサといった付帯設備が必要となり、設備全体が大規模なものとなってしまう。
【０００５】
従って、本発明は、設備全体をコンパクトに構成できるプレス加工システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ムービングボルスタに設置された金型を用いてワークにプレス加工を施すプレス機と、複数の金型を収納可能な金型格納庫と、を有するプレス加工システムにおいて、前記プレス機で使用される金型及びムービングボルスタを前記金型格納庫の内部と前記プレス機との間を自由に移動させる機構を備えると共に、当該金型格納庫の内部には、前記金型と前記ムービングボルスタとを分離させる金型分離装置が設けられるプレス加工システムに関する。
【０００７】
また、前記金型格納庫には、３次元的に金型の収納位置を変更できる金型移載装置が設けられることが好ましい。
【０００８】
また、前記金型分離装置は、油圧又は電力により上下方向に動作する金型押し上げ部材を有することが好ましい。
【０００９】
また、前記プレス機には、少なくとも２つの自走式ムービングボルスタが入出可能に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプレス加工システムによれば、電動クレーンやトラバーサといった付帯設備を要しないため、設備全体をコンパクトに構成できる。また、金型の交換にかかる時間を短縮できるので、プレス加工システムの稼働率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のプレス加工システム１の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
まず、本発明のプレス加工システム１の全体構成について図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るプレス加工システム１の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【００１３】
なお、説明の便宜のために、水平な一方向をＸ軸方向とし、水平な他の一方向であってＸ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向とし、鉛直方向（上下方向）をＺ軸方向とする。
【００１４】
プレス加工システム１は、図１に示すように、Ｙ軸方向で所定の間隔をあけて直線状に並んでいる複数のプレス機（図１では４台）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を備えており、これらの各プレス機Ｐ１〜Ｐ４を用いて、例えば鋼等の金属で構成された板状のワーク（図示せず）に順にプレス加工を施し、製品（半製品でもよい）を製造するものである。
【００１５】
プレス加工システム１は、素材ストッカ３と、素材切断装置５と、ワーク供給装置７と、ワーク搬送装置（図示せず）と、製品搬出装置９と、製品用ストッカ１１と、金型格納庫１３（１３Ａ，１３Ｂ）と、ムービングボルスタＭＢと、レール１７と、金型搬送台車２１と、金型メンテナンスエリア３７と、を備える。
【００１６】
素材ストッカ３は、素材をストックするものであり、このストックされている素材が例えば１枚ずつ図示しない供給装置で素材切断装置５に供給され所定のサイズのワークに切断されるようになっている。切断されたワークは、ワーク供給装置７により、１枚ずつ（枚葉で）プレス機Ｐ１に供給され、図示しない各ワーク搬送装置（ロボット等で構成されたワーク搬送装置）により、図１の各矢印Ａ１で示す方向に搬送され、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４を順に通ってプレス加工されるようになっている。各プレス機Ｐ１〜Ｐ４でプレス加工されたワーク（製品）は、プレス加工された製品の品質について所定の品質検査を行った後に、製品搬出装置９により製品用ストッカ１１まで運ばれ、製品用ストッカ１１に格納されるようになっている。この製品搬出装置９としては、例えば、遠隔操作台車や無人搬送台車（以下、ＡＧＶという）が用いられる。
【００１７】
各プレス機Ｐ１〜Ｐ４は、ワークの搬送ライン（ワークが搬送される軌跡；例えば、直線状のラインであって図１に各矢印Ａ１を通って図１の上下方向に延びるライン）に沿って、例えば、所定の間隔をあけて配置されており、ムービングボルスタＭＢに設置されている金型Ｍを用いてプレス加工を行うようになっている。
【００１８】
前述したワーク搬送装置は、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４でワークに順次加工を施す際、ワーク搬送ラインに沿って直線的にしかも断続的にワークを搬送する装置である。
【００１９】
金型格納庫１３は、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４が使用する複数の金型（ムービングボルスタＭＢから分離された金型）Ｍを格納するものであり、例えば、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの左右両側に２棟設けられている。
すなわち、第１の金型格納庫１３Ａは、ワーク搬送ラインを間にして各プレス機Ｐ１〜Ｐ４の一方の側（図１の右側）で、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４から所定の距離だけ離れて設けられている。第２の金型格納庫１３Ｂは、ワーク搬送ラインを間にして各プレス機Ｐ１〜Ｐ４の他方の側（図１の左側）で、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４から所定の距離だけ離れて設けられている。
【００２０】
レール１７は、プレス機Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれと第１の金型格納庫１３Ａとの間、及びプレス機Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれと第２の金型格納庫１３Ｂとの間に配置されている。レール１７は、Ｘ軸方向に沿って直線状に設けられている。
【００２１】
ムービングボルスタＭＢは、自走機能を有しており、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの第１の金型格納庫１３Ａ側に１台、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの第２の金型格納庫１３Ｂ側にそれぞれ１台配置されている。すなわち、本実施形態では、４台のプレス機Ｐ１〜Ｐ４に合計８台のムービングボルスタＭＢが配置されている。
これらのムービングボルスタＭＢは、いずれもレール１７上に配置されており、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と第１の金型格納庫１３Ａとの間、又はプレス機Ｐ１〜Ｐ４と第２の金型格納庫１３Ｂとの間を自走して移動可能となっている。
具体的には、プレス機Ｐ１〜Ｐ４の第１の金型格納庫１３Ａ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と第１の金型格納庫１３Ａとの間を移動し、プレス機Ｐ１〜Ｐ４の第２の金型格納庫１３Ｂ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と第２の金型格納庫１３Ｂとの間を移動する。
【００２２】
例えば、プレス機Ｐ１の第１の金型格納庫１３Ａ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、その上面にプレス機Ｐ１で使用された金型Ｍが設置された状態で、プレス機Ｐ１から第１の金型格納庫１３Ａ内に設けられた後述の金型交換ステーションＳＴ２に移動し、金型Ｍを搬出する。
また、ムービングボルスタＭＢは、金型交換ステーションＳＴ２において、プレス機Ｐ１で使用される金型Ｍが上面に設置された状態で、金型交換ステーションＳＴ２からプレス機Ｐ１に移動し、このプレス機Ｐ１に金型Ｍを供給する。
【００２３】
同様に、プレス機Ｐ１の第２の金型格納庫１３Ｂ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、その上面にプレス機Ｐ１で使用された金型Ｍが設置された状態で、プレス機Ｐ１から第２の金型格納庫１３Ｂ内に設けられた金型交換ステーションＳＴ２に移動し、金型Ｍを搬出する。
また、ムービングボルスタＭＢは、金型交換ステーションＳＴ２において、プレス機Ｐ１で使用される金型Ｍが上面に設置された状態で、金型交換ステーションＳＴ２からプレス機Ｐ１に移動し、このプレス機Ｐ１に金型Ｍを供給する。
【００２４】
なお、ムービングボルスタＭＢは、その上面に金型Ｍを設置した状態でプレス機Ｐ１に固定されてプレス加工に用いられる。
【００２５】
具体的には、金型Ｍは、図２に示すように、矩形な平板状のコモンプレートＣＰを介してムービングボルスタＭＢに設置される。より詳しく説明すれば、下型Ｍ２がコモンプレートＣＰの所定の位置に載置されボルト等の締結具を用いてコモンプレートＣＰに固定されている。コモンプレートＣＰは、クランプ（図示せず）等を用いて、矩形な板状のムービングボルスタＭＢの上に位置決めされて載置されている。
【００２６】
なお、プレス機Ｐ１〜Ｐ４にムービングボルスタＭＢと金型Ｍを設置するときには、ムービングボルスタＭＢがクランプ等を用いてプレス機Ｐ１〜Ｐ４のベッドの所定の位置に載置されて位置決めされ、更に、油圧シリンダ等のアクチュエータにより、ベッドに自動的に固定されるようになっている。また、上型Ｍ１は、クランプ等を用いてプレス機Ｐ１〜Ｐ４のスライダの所定の位置に位置決めされ、更に、油圧シリンダ等のアクチュエータにより、スライダに自動的に固定されるようになっている。
【００２７】
このように、本実施形態では、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの両側にムービングボルスタＭＢを配置した。
これにより、プレス機Ｐ１〜Ｐ４に設置された金型を交換する場合、これらの金型を第１の金型格納庫１３Ａ側と第２の金型格納庫１３Ｂ側とに分散させて排出させられる。
【００２８】
すなわち、例えば、図１に示すように、プレス機Ｐ１及びプレス機Ｐ３に設置された金型及びムービングボルスタＭＢを第２の金型格納庫１３Ｂ側に排出させた場合には、プレス機Ｐ２及びプレス機Ｐ４に設置された金型及びムービングボルスタＭＢを第１の金型格納庫１３Ａ側に排出させられる。
よって、一方側の金型格納庫１３にすべての金型を排出するのを防げるので、金型格納庫１３での金型交換の負荷を削減でき、金型交換にかかる時間を短縮できる。
【００２９】
また、プレス機Ｐ１〜Ｐ４の一方側に金型及びムービングボルスタＭＢを排出させた状態で、他方側から次に使用する金型を設置したムービングボルスタＭＢをプレス機に設置できる。よって、金型交換にかかる時間を更に短縮できる。
【００３０】
なお、金型Ｍ及びムービングボルスタＭＢのプレス機Ｐ１〜Ｐ４への給排（プレス機における金型Ｍの交換）は、前述したワーク搬送装置によるワークの搬送がなされておらず、かつ、プレス加工システム１内にワークが存在していない状態でなされるようになっている。
【００３１】
金型搬送台車２１は、金型格納庫１３の内部に設けられた後述の金型受け入れステーションＳＴ３と、金型メンテナンスエリア３７との間を搬送路Ｌに沿って移動する。
具体的には、金型受け入れステーションＳＴ３は、金型搬送台車２１が進入可能に構成されており、金型受け入れステーションＳＴ３に進入した金型搬送台車２１に、金型格納庫１３に格納された金型Ｍが載置される。その後、金型Ｍが載置された金型搬送台車２１は、搬送路Ｌに沿って移動して金型Ｍを金型メンテナンスエリアに搬送する。
【００３２】
また、金型搬送台車２１は、金型メンテナンスエリア３７でメンテナンスされた金型Ｍを金型受け入れステーションＳＴ３に搬送する。
金型搬送台車２１の上面には、４本の円柱状の金型載置体４９が設けられている（図１及び図６参照）。
金型搬送台車２１としては、遠隔操作台車やＡＧＶ等を好適に用いることができる。
【００３３】
なお、金型搬送台車２１は、金型格納庫１３と金型メンテナンスエリア３７との間だけでなく、第１の金型格納庫１３Ａと第２の金型格納庫１３Ｂとの間において、金型Ｍの搬送を行うこともできる。
【００３４】
金型メンテナンスエリア３７では、破損、磨耗等した金型Ｍのメンテナンスが行われる。
【００３５】
次に、金型格納庫１３の詳細について説明する。
図３は、図２におけるＶ部の拡大図であり、第１の金型格納庫１３Ａの構成を示す図である。
第１の金型格納庫１３Ａは、図１〜図３に示すように、複数の金型格納室（金型収納場所）２３と、複数の金型交換ステーションＳＴ２と、金型受け入れステーションＳＴ３と、金型移載装置としてのスタッカクレーン２５とを備えて構成されている。
【００３６】
第１の金型格納庫１３Ａは、図３に示すように、外形が直方体状に形成されている枠体３９により構成されており、この枠体３９の内部が仕切り壁４０によって仕切られていることにより、複数の金型格納室２３、複数の金型交換ステーションＳＴ２及び金型受け入れステーションＳＴ３がそれぞれ直方体状に形成されている。これら複数の金型格納室２３、複数の金型交換ステーションＳＴ２及び金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向で２次元的に並んで形成されている。また、金型交換ステーションＳＴ２及び金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｚ軸方向における最も下段に形成されている。
【００３７】
第１の金型格納庫１３Ａは、複数の金型格納室２３及び金型受け入れステーションＳＴ３が設けられるＸ軸方向における一端部側のエリア４１と、複数の金型格納室２３及び複数の金型交換ステーションＳＴ２が設けられるＸ軸方向における他端部側のエリア４３と、一端部側のエリア４１と他端部側のエリア４３との間に設けられ、スタッカクレーン２５が配置される空間４５と、に区画される。
なお、スタッカクレーン２５を用いて金型Ｍの出し入れをする必要があるので、複数の金型格納室２３、複数の金型交換ステーションＳＴ２、及び金型受け入れステーションＳＴ３における空間４５側の面は開放してある。
【００３８】
金型格納室２３は、プレス機Ｐ１〜Ｐ４で使用される金型Ｍを格納する。なお、１つの金型格納室２３には、ムービングボルスタＭＢを除く１つの上型Ｍ１と１つの下型Ｍ２とからなる１セットの金型Ｍが格納される。
【００３９】
複数の金型格納室２３の底面には、柱状に形成された複数本（例えば４本）の金型載置体４９が設けられている。複数の金型載置体４９は、それぞれが適宜の距離だけＸ軸方向及びＹ軸方向に離れて設けられている。すなわち金型格納室２３の底面の４つの角部近傍にそれぞれに設けられている。
金型Ｍは、コモンプレートＣＰに載置された状態でこれら複数の金型載置体４９に載置される。
従って、金型Ｍを載置したコモンプレートＣＰが各金型載置体４９に載置された場合、コモンプレートＣＰと金型格納室２３の底面とは離反しており、コモンプレートＣＰの下に、詳しくは後述するスタッカクレーン２５の金型支持体５７が入り込めるようになっている。
【００４０】
金型交換ステーションＳＴ２は、図１に示すように、プレス機Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、第１の金型格納庫１３Ａには、４つの金型交換ステーションＳＴ２が設けられている。
４つの金型交換ステーションＳＴ２は、それぞれ、Ｘ軸方向において、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と略同軸上に配置されている。
【００４１】
また、金型交換ステーションＳＴ２は、図３に示すように、金型Ｍが設置されたムービングボルスタＭＢが載置される載置台６１と、この載置台６１に載置されたムービングボルスタＭＢに設置された金型ＭをムービングボルスタＭＢからＺ軸方向に分離させる金型分離装置６０と、を備える。
【００４２】
載置台６１の上面は、金型交換ステーションＳＴ２の底面を構成しており、プレス機Ｐ１〜Ｐ４が設置された底面と略同じ高さとなるように形成されている。これにより、金型交換ステーションＳＴ２には、ムービングボルスタＭＢが進入可能となっている。
また、載置台６１の４つの角部には、それぞれＺ軸方向に延びる孔部６７が形成されている。
【００４３】
金型分離装置６０は、載置台６１の下方に設けられ、円柱状に形成された４本の金型押し上げ部材６３と、この金型押し上げ部材６３をＺ軸方向（上下方向）に進退させる駆動機構６４と、を備える。
金型押し上げ部材６３は、載置台６１に形成された孔部６７の内部に配置される。
駆動機構６４は、例えば、油圧シリンダ等のアクチュエータにより構成される。
【００４４】
金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｘ軸方向における外側の面が開放されており、金型搬送台車２１が進入可能に構成されている。
金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｙ軸方向とＺ軸方向とで金型格納室２３と並んでいると共に、プレス機Ｐ１〜Ｐ４とは反対側のエリアであるエリア４１内に設けられている。
なお、金型受け入れステーションＳＴ３は、１棟の金型格納庫１３に対して１箇所設けられているが、１棟の金型格納庫１３に対して複数箇所設けられていてもよい。
【００４５】
スタッカクレーン２５は、金型Ｍを３次元的に移送する。
具体的には、スタッカクレーン２５は、金型交換ステーションＳＴ２と金型格納室２３との間での金型Ｍの移送を行う。また、スタッカクレーン２５は、金型受け入れステーションＳＴ３と金型格納室２３との間での金型Ｍの移送も行う。
【００４６】
スタッカクレーン２５は、図３に示すように、空間４５に配置され、本体部５１と、第１のガイドレール５３と、第２のガイドレール５５と、金型支持体５７とを備える。
【００４７】
第２のガイドレール５５は、例えば２本設けられており、１本は、空間４５の上部でＹ軸方向に延びて枠体３９に一体的に設けられており、他の１本は、空間４５の下部でＹ軸方向に延びて枠体３９に一体的に設けられている。
【００４８】
第１のガイドレール５３は、空間４５の内部をＺ軸方向に延びて形成されている。第１のガイドレール５３の上端部は図示しないリニアガイドベリングを介して上側の第２のガイドレール５５に係合しており、第１のガイドレール５３の下端部は図示しないリニアガイドベリングを介して下側の第２のガイドレール５５に係合している。また、第１のガイドレール５３は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータとラック＆ピニオン等を用いることにより、枠体３９に対してＹ軸方向（図１の矢印Ａ２の方向）で移動位置決め自在になっている。
【００４９】
本体部５１は、図示しないリニアガイドベリングを介して第１のガイドレール５３に係合している。また、本体部５１は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータとラック＆ピニオン等を用いることにより、第１のガイドレール５３に対してＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５０】
これにより、本体部５１は、空間４５の内部で、Ｙ軸方向及びＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５１】
金型支持体５７は、金型Ｍが載置されているコモンプレートＣＰを載置するものであり、図示しないリニアガイドベリングを介して本体部５１に係合し、図示しない電動又は油圧のアクチュエータを用いることによりＸ軸方向に移動可能に構成されている。
【００５２】
金型支持体５７は、テレスコピック構造になっており、金型格納室２３に存在しているコモンプレートＣＰ等（金型Ｍが載置されているコモンプレートＣＰ）を載置する場合には、本体部５１から金型格納室２３内（コモンプレートＣＰの下側の空間であって各金型載置体４９の間に存在する空間内）に突出するようになっている。
また、金型支持体５７は、コモンプレートＣＰ等を載置した状態で、本体部５１内に収まるようになっている。そして、金型支持体５７がコモンプレートＣＰ等を載置し本体部５１内に収まった状態でも、空間４５の内部で、本体部５１がＹ軸方向及びＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５３】
なお、金型格納室２３は、空間４５の左右両側に振り分けて設けられているので、金型支持体５７は、図３に示す状態から、左右いずれの方向にも突出するようになっている。
【００５４】
金型支持体５７には、複数の載置ピン５９が設けられている。各載置ピン５９は、本体部５１に設けられた油圧シリンダ６６により、Ｚ軸方向にストロークし金型支持体５７の上面から出没自在になっている。各載置ピン５９は、それぞれが適宜の距離だけ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で離れて、四角形に角部に相当する位置に設けられている。
【００５５】
第２の金型格納庫１３Ｂは、ワークの搬送ラインを対称軸として線対称に構成されている他は、第１の金型格納庫１３Ａと、同様の構成を有している。
【００５６】
次に、金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における動作について、図４及び図５を参照しながら説明する。
図４及び図５は、金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【００５７】
まず、図４（ａ）に示すように、コモンプレートＣＰを介して上面に金型Ｍが設置された状態のムービングボルスタＭＢが金型交換ステーションＳＴ２に搬入される。
この状態では、複数の金型押し上げ部材６３は、載置台６１の下方に位置している。
【００５８】
次に、駆動機構６４を駆動させて複数の金型押し上げ部材６３を上昇させる。すると、金型押し上げ部材６３は、ムービングボルスタＭＢに設けられている貫通穴６５を通過し、このムービングボルスタＭＢに載置されているコモンプレートＣＰ等（金型Ｍを載置しているコモンプレートＣＰ）を押し上げる。
この状態では、コモンプレートＣＰは、金型交換ステーションＳＴ２に存在しているムービングボルスタＭＢから上方に離間している。
【００５９】
次に、図４（ｂ）に示すように、スタッカクレーン２５の本体部５１を適宜の位置で停止させ、本体部５１から金型支持体５７を金型交換ステーションＳＴ２側に（ムービングボルスタＭＢとコモンプレートＣＰ等との間に）延出させる。この状態では、複数の載置ピン５９は、本体部５１の上面から出ておらず、金型支持体５７の内部に収まっている。
【００６０】
次に、図４（ｃ）に示すように、金型支持体５７が金型交換ステーションＳＴ２側に延出した状態で、複数の載置ピン５９を本体部５１の上面から突出させる。すると、コモンプレートＣＰと金型Ｍとが、複数の載置ピン５９により押し上げられて、コモンプレートＣＰが金型押し上げ部材６３から離間する。
【００６１】
次に、図５（ｄ）に示すように、複数の載置ピン５９によりコモンプレートＣＰや金型Ｍを押し上げた状態で、金型支持体５７を本体部５１内に収納する。これにより、載置ピン５９を介して金型支持体５７に載置されているコモンプレートＣＰと金型Ｍとが、本体部５１内に収納される。
【００６２】
次に、図５（ｅ）に示すように、コモンプレートＣＰと金型Ｍとが、本体部５１内に収納されている状態で、本体部５１をコモンプレートＣＰと金型Ｍとを収納すべき適宜の金型格納室２３の位置に移動させ、金型支持体５７を金型格納室２３側に延出させる。すると、金型支持体５７は、適宜の金型格納室２３に設けられている複数の金型載置体４９の間に入り込む。この状態では、コモンプレートＣＰは、複数の金型載置体４９から上方に離間している。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、コモンプレートＣＰが複数の金型載置体４９から上方に離間した状態で、複数の載置ピン５９を下降させて金型支持体５７内に収納する。すると、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍは下降し、複数の金型載置体４９に支持される。
【００６４】
なお、スタッカクレーン２５による、金型格納室２３から金型交換ステーションＳＴ２に配置されたムービングボルスタＭＢへの金型Ｍ及びコモンプレートＣＰ移載は、上述した動作と逆の動作によりなされる。
【００６５】
次に、金型受け入れステーションＳＴ３において金型Ｍを金型搬送台車２１に移送する場合における動作について、図６を参照しながら説明する。
図６は、金型受け入れステーションＳＴ３において金型Ｍを金型搬送台車２１に移送する場合における各工程を示す図である。
金型搬送台車２１の具体例としては、遠隔操作により移動可能な電車や無人搬送台車（ＡＧＶ）が挙げられる。
【００６６】
まず、図６（ａ）に示すように、金型格納庫１３の内部に設けられた金型受け入れステーションＳＴ３に金型ＭやコモンプレートＣＰが載置されていない金型搬送台車２１が搬入される。
この状態で、載置ピン５９を介して金型支持体５７に載置されているコモンプレートＣＰと金型Ｍとが、本体部５１内における金型受け入れステーションＳＴ３に対応する位置に移送される。
【００６７】
次に、図６（ｂ）に示すように、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍが載置された金型支持体５７が本体部５１内に配置された状態で、この金型支持体５７を金型受け入れステーションＳＴ３側に延出させる。すると、金型支持体５７は、金型搬送台車２１の上面に設けられている複数の金型載置体４９の間に入り込む。この状態では、複数の載置ピン５９に支持されているコモンプレートＣＰは、複数の金型載置体４９から上方に離間している。
【００６８】
次に、図６（ｃ）に示すように、コモンプレートＣＰが各金型載置体４９から上方に離間している状態で、複数の載置ピン５９を下降させて金型支持体５７内に収納する。すると、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍは下降し、複数の金型載置体４９に支持される。これにより、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍは、金型搬送台車２１に載置される。
【００６９】
なお、金型搬送台車２１から金型格納室２３への金型Ｍ及びコモンプレートＣＰの移送は、上述した動作と逆の動作によりなされる。
【００７０】
本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
【００７１】
プレス加工システム１によれば、１つのプレス機に対して、２つの自走式ムービングボルスタＭＢを配置した。これにより、プレス機Ｐ１〜Ｐ４からの金型Ｍの排出方向が左右に分散される。よって、金型Ｍを金型格納庫１３に収納する等の処理を、左右方向それぞれの側でほぼ半分ずつ分担すればよく、金型Ｍの外段取りの時間を短縮できる。
【００７２】
そして、金型Ｍの交換頻度が高くなっても、プレス機Ｐ１〜Ｐ４によるプレス加工が一時的に停止せざる得ない事態が発生するおそれを極力回避できる。
【００７３】
また、プレス加工システム１によれば、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４からの各金型Ｍの排出方向が左右に分かれており、分かれた先に各金型格納庫１３Ａ，１３Ｂが設けられている。これにより、格納可能な金型Ｍの数や種類を多くできると共に、各金型格納庫１３Ａ，１３Ｂに設けられているスタッカクレーン２５の負担を軽減できる。よって、スタッカクレーン２５の空走行やスタッカクレーン２５の走行距離を少なくできて金型交換時間を短縮できると共に、省エネルギーに貢献できる。
【００７４】
また、プレス加工システム１によれば、プレス機Ｐ１〜Ｐ４において金型Ｍの排出方向とは逆の方向から金型Ｍを供給できる。これにより、金型Ｍを交換するときにおけるプレス機Ｐ１〜Ｐ４の停止時間を短縮できる。
【００７５】
また、プレス加工システム１によれば、トラバーサ等の付帯設備を別途設けることなく、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と金型格納庫１３との間で金型ＭやムービングボルスタＭＢを搬送している。これにより、トラバーサとの間における金型Ｍの受け渡し時間、トラバーサの走行時間等の時間を短縮できる。よって、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と金型格納庫１３との間における金型Ｍの搬送時間を短縮できるので、生産するワークの変更に基づく金型の交換時間を大幅に短縮できる。
【００７６】
また、プレス加工システム１によれば、トラバーサが削除されているので、プレス加工システム１の構成が簡素になっている。これにより、プレス加工システム１の製造コスト、ランニングコスト、メンテナンスのコストを低減できる。また、プレス加工システム１の占有面積を小さくできる。
【００７７】
また、金型格納庫１３と金型メンテナンスエリア３７との間を金型搬送台車２１で無人化して搬送させた。これにより金型Ｍのメンテナンス時間を大幅に短縮できる。
【００７８】
また、天井クレーン等の付帯装置を用いることなく、金型格納庫１３と金型搬送台車２１との間で、金型Ｍを直接受け渡している。よって、金型格納庫１３と金型メンテナンスエリア３７との間での金型Ｍの搬送時間を短縮できる。
【００７９】
また、天井クレーン等の付帯装置が不要であるので、金型搬送システム３３の構成が簡素になっており、金型搬送システム３３の製造コスト、ランニングコスト、メンテナンスのコストを低減できる。また、プレス加工システム１の占有面積を小さくできる。
【００８０】
また、金型格納庫１３に設けられているスタッカクレーン２５を用いて、金型搬送台車２１への金型Ｍの載置や金型搬送台車２１からの金型Ｍの搬出をしているので、金型搬送台車２１の構成を簡素化できる。
【００８１】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、プレス加工システム１を４台のプレス機により構成したが、４台以外の複数台のプレス機により構成してもよい。また、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４において、金型Ｍの排出方向や供給方向を交互に変えているが、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４のうちの任意の何台かのプレス機において、金型の排出方向と供給方向を右方向とし、他の各プレス機において、金型の排出方向と供給方向を左方向としてもよい。
【００８２】
また、本実施形態では、トラバーサが廃止されているが、図７に示すように、Ｙ軸方向（矢印Ａ１３で示す方向）で移動位置決め自在なトラバーサＴＶを使用して、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と金型格納庫１３との間で金型ＭやコモンプレートＣＰやムービングボルスタＭＢの移送を行ってもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、ワークがすべてのプレス機Ｐ１〜Ｐ４から排出されたときに、各金型Ｍの交換をすることにしているが、所定の種類のワーク群のうちの最終ワークの加工が終えたプレス機から順に金型Ｍの交換を行い（例えば、プレス機Ｐ１の金型Ｍの交換終了後に、プレス機Ｐ２の金型Ｍの交換をするようにして、順次金型Ｍの交換を行い）、金型Ｍの交換が終わったプレス機から順に次の所定の種類のワーク群のうちの最初のワークの加工を開始するようにしてもよい。このようにすることで、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４の停止時間を一層短縮することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、プレス機を複数台設置した場合を例に掲げて説明したが、例えば、１台のプレス機（プレス装置）の多数の金型を設置する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】プレス加工システムの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図２におけるＶ部の拡大図である。
【図４】金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【図５】金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【図６】金型受け入れステーションＳＴ３において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【図７】トラバーサＴＶを備えたプレス加工システムの平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ プレス加工システム
１３ 金型格納庫
１７ レール
２１ 金型搬送台車
２３ 金型格納室
２５ スタッカクレーン
Ｍ 金型
ＭＢ ムービングボルスタ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ プレス機
ＳＴ２ 金型交換ステーション
Ｓｔ３ 金型受け入れステーション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工システムに係り、特に、プレス機でワークに加工を施す場合、ワークの種類に応じて金型を交換するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数台のプレス機を直線状に並べてワークに順次加工を施す構成のプレス加工システムが知られている。この従来のプレス加工システムでは、金型を交換すべくプレス機から取り外され排出された金型を金型格納庫に収納する場合、まず、プレス機から排出された金型を、電動クレーンを用いてトラバーサに移載する。そして、トラバーサに載置された金型を、スタッカクレーンを用いて金型格納庫に格納している。なお、金型格納庫からプレス機に金型を供給する場合も同様にトラバーサ等を使用している。
【０００３】
なお、従来の技術に関する特許文献として、例えば、特許文献１〜特許文献３を掲げる。
【特許文献１】特開平８−９０１０１号公報
【特許文献２】特開平９−１６９０３２号公報
【特許文献３】実開平６−３９２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記従来のプレス加工システムでは、プレス機から取り外され排出された金型を、電動クレーンを用いて一旦トラバーサに移しかえてから金型格納庫に格納している。そのため、電動クレーンやトラバーサといった付帯設備が必要となり、設備全体が大規模なものとなってしまう。
【０００５】
従って、本発明は、設備全体をコンパクトに構成できるプレス加工システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ムービングボルスタに設置された金型を用いてワークにプレス加工を施すプレス機と、複数の金型を収納可能な金型格納庫と、を有するプレス加工システムにおいて、前記プレス機で使用される金型及びムービングボルスタを前記金型格納庫の内部と前記プレス機との間を自由に移動させる機構を備えると共に、当該金型格納庫の内部には、前記金型と前記ムービングボルスタとを分離させる金型分離装置が設けられるプレス加工システムに関する。
【０００７】
また、前記金型格納庫には、３次元的に金型の収納位置を変更できる金型移載装置が設けられることが好ましい。
【０００８】
また、前記金型分離装置は、油圧又は電力により上下方向に動作する金型押し上げ部材を有することが好ましい。
【０００９】
また、前記プレス機には、少なくとも２つの自走式ムービングボルスタが入出可能に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプレス加工システムによれば、電動クレーンやトラバーサといった付帯設備を要しないため、設備全体をコンパクトに構成できる。また、金型の交換にかかる時間を短縮できるので、プレス加工システムの稼働率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のプレス加工システム１の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
まず、本発明のプレス加工システム１の全体構成について図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るプレス加工システム１の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【００１３】
なお、説明の便宜のために、水平な一方向をＸ軸方向とし、水平な他の一方向であってＸ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向とし、鉛直方向（上下方向）をＺ軸方向とする。
【００１４】
プレス加工システム１は、図１に示すように、Ｙ軸方向で所定の間隔をあけて直線状に並んでいる複数のプレス機（図１では４台）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を備えており、これらの各プレス機Ｐ１〜Ｐ４を用いて、例えば鋼等の金属で構成された板状のワーク（図示せず）に順にプレス加工を施し、製品（半製品でもよい）を製造するものである。
【００１５】
プレス加工システム１は、素材ストッカ３と、素材切断装置５と、ワーク供給装置７と、ワーク搬送装置（図示せず）と、製品搬出装置９と、製品用ストッカ１１と、金型格納庫１３（１３Ａ，１３Ｂ）と、ムービングボルスタＭＢと、レール１７と、金型搬送台車２１と、金型メンテナンスエリア３７と、を備える。
【００１６】
素材ストッカ３は、素材をストックするものであり、このストックされている素材が例えば１枚ずつ図示しない供給装置で素材切断装置５に供給され所定のサイズのワークに切断されるようになっている。切断されたワークは、ワーク供給装置７により、１枚ずつ（枚葉で）プレス機Ｐ１に供給され、図示しない各ワーク搬送装置（ロボット等で構成されたワーク搬送装置）により、図１の各矢印Ａ１で示す方向に搬送され、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４を順に通ってプレス加工されるようになっている。各プレス機Ｐ１〜Ｐ４でプレス加工されたワーク（製品）は、プレス加工された製品の品質について所定の品質検査を行った後に、製品搬出装置９により製品用ストッカ１１まで運ばれ、製品用ストッカ１１に格納されるようになっている。この製品搬出装置９としては、例えば、遠隔操作台車や無人搬送台車（以下、ＡＧＶという）が用いられる。
【００１７】
各プレス機Ｐ１〜Ｐ４は、ワークの搬送ライン（ワークが搬送される軌跡；例えば、直線状のラインであって図１に各矢印Ａ１を通って図１の上下方向に延びるライン）に沿って、例えば、所定の間隔をあけて配置されており、ムービングボルスタＭＢに設置されている金型Ｍを用いてプレス加工を行うようになっている。
【００１８】
前述したワーク搬送装置は、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４でワークに順次加工を施す際、ワーク搬送ラインに沿って直線的にしかも断続的にワークを搬送する装置である。
【００１９】
金型格納庫１３は、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４が使用する複数の金型（ムービングボルスタＭＢから分離された金型）Ｍを格納するものであり、例えば、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの左右両側に２棟設けられている。
すなわち、第１の金型格納庫１３Ａは、ワーク搬送ラインを間にして各プレス機Ｐ１〜Ｐ４の一方の側（図１の右側）で、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４から所定の距離だけ離れて設けられている。第２の金型格納庫１３Ｂは、ワーク搬送ラインを間にして各プレス機Ｐ１〜Ｐ４の他方の側（図１の左側）で、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４から所定の距離だけ離れて設けられている。
【００２０】
レール１７は、プレス機Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれと第１の金型格納庫１３Ａとの間、及びプレス機Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれと第２の金型格納庫１３Ｂとの間に配置されている。レール１７は、Ｘ軸方向に沿って直線状に設けられている。
【００２１】
ムービングボルスタＭＢは、自走機能を有しており、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの第１の金型格納庫１３Ａ側に１台、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの第２の金型格納庫１３Ｂ側にそれぞれ１台配置されている。すなわち、本実施形態では、４台のプレス機Ｐ１〜Ｐ４に合計８台のムービングボルスタＭＢが配置されている。
これらのムービングボルスタＭＢは、いずれもレール１７上に配置されており、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と第１の金型格納庫１３Ａとの間、又はプレス機Ｐ１〜Ｐ４と第２の金型格納庫１３Ｂとの間を自走して移動可能となっている。
具体的には、プレス機Ｐ１〜Ｐ４の第１の金型格納庫１３Ａ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と第１の金型格納庫１３Ａとの間を移動し、プレス機Ｐ１〜Ｐ４の第２の金型格納庫１３Ｂ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と第２の金型格納庫１３Ｂとの間を移動する。
【００２２】
例えば、プレス機Ｐ１の第１の金型格納庫１３Ａ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、その上面にプレス機Ｐ１で使用された金型Ｍが設置された状態で、プレス機Ｐ１から第１の金型格納庫１３Ａ内に設けられた後述の金型交換ステーションＳＴ２に移動し、金型Ｍを搬出する。
また、ムービングボルスタＭＢは、金型交換ステーションＳＴ２において、プレス機Ｐ１で使用される金型Ｍが上面に設置された状態で、金型交換ステーションＳＴ２からプレス機Ｐ１に移動し、このプレス機Ｐ１に金型Ｍを供給する。
【００２３】
同様に、プレス機Ｐ１の第２の金型格納庫１３Ｂ側に配置されたムービングボルスタＭＢは、その上面にプレス機Ｐ１で使用された金型Ｍが設置された状態で、プレス機Ｐ１から第２の金型格納庫１３Ｂ内に設けられた金型交換ステーションＳＴ２に移動し、金型Ｍを搬出する。
また、ムービングボルスタＭＢは、金型交換ステーションＳＴ２において、プレス機Ｐ１で使用される金型Ｍが上面に設置された状態で、金型交換ステーションＳＴ２からプレス機Ｐ１に移動し、このプレス機Ｐ１に金型Ｍを供給する。
【００２４】
なお、ムービングボルスタＭＢは、その上面に金型Ｍを設置した状態でプレス機Ｐ１に固定されてプレス加工に用いられる。
【００２５】
具体的には、金型Ｍは、図２に示すように、矩形な平板状のコモンプレートＣＰを介してムービングボルスタＭＢに設置される。より詳しく説明すれば、下型Ｍ２がコモンプレートＣＰの所定の位置に載置されボルト等の締結具を用いてコモンプレートＣＰに固定されている。コモンプレートＣＰは、クランプ（図示せず）等を用いて、矩形な板状のムービングボルスタＭＢの上に位置決めされて載置されている。
【００２６】
なお、プレス機Ｐ１〜Ｐ４にムービングボルスタＭＢと金型Ｍを設置するときには、ムービングボルスタＭＢがクランプ等を用いてプレス機Ｐ１〜Ｐ４のベッドの所定の位置に載置されて位置決めされ、更に、油圧シリンダ等のアクチュエータにより、ベッドに自動的に固定されるようになっている。また、上型Ｍ１は、クランプ等を用いてプレス機Ｐ１〜Ｐ４のスライダの所定の位置に位置決めされ、更に、油圧シリンダ等のアクチュエータにより、スライダに自動的に固定されるようになっている。
【００２７】
このように、本実施形態では、プレス機Ｐ１〜Ｐ４それぞれの両側にムービングボルスタＭＢを配置した。
これにより、プレス機Ｐ１〜Ｐ４に設置された金型を交換する場合、これらの金型を第１の金型格納庫１３Ａ側と第２の金型格納庫１３Ｂ側とに分散させて排出させられる。
【００２８】
すなわち、例えば、図１に示すように、プレス機Ｐ１及びプレス機Ｐ３に設置された金型及びムービングボルスタＭＢを第２の金型格納庫１３Ｂ側に排出させた場合には、プレス機Ｐ２及びプレス機Ｐ４に設置された金型及びムービングボルスタＭＢを第１の金型格納庫１３Ａ側に排出させられる。
よって、一方側の金型格納庫１３にすべての金型を排出するのを防げるので、金型格納庫１３での金型交換の負荷を削減でき、金型交換にかかる時間を短縮できる。
【００２９】
また、プレス機Ｐ１〜Ｐ４の一方側に金型及びムービングボルスタＭＢを排出させた状態で、他方側から次に使用する金型を設置したムービングボルスタＭＢをプレス機に設置できる。よって、金型交換にかかる時間を更に短縮できる。
【００３０】
なお、金型Ｍ及びムービングボルスタＭＢのプレス機Ｐ１〜Ｐ４への給排（プレス機における金型Ｍの交換）は、前述したワーク搬送装置によるワークの搬送がなされておらず、かつ、プレス加工システム１内にワークが存在していない状態でなされるようになっている。
【００３１】
金型搬送台車２１は、金型格納庫１３の内部に設けられた後述の金型受け入れステーションＳＴ３と、金型メンテナンスエリア３７との間を搬送路Ｌに沿って移動する。
具体的には、金型受け入れステーションＳＴ３は、金型搬送台車２１が進入可能に構成されており、金型受け入れステーションＳＴ３に進入した金型搬送台車２１に、金型格納庫１３に格納された金型Ｍが載置される。その後、金型Ｍが載置された金型搬送台車２１は、搬送路Ｌに沿って移動して金型Ｍを金型メンテナンスエリアに搬送する。
【００３２】
また、金型搬送台車２１は、金型メンテナンスエリア３７でメンテナンスされた金型Ｍを金型受け入れステーションＳＴ３に搬送する。
金型搬送台車２１の上面には、４本の円柱状の金型載置体４９が設けられている（図１及び図６参照）。
金型搬送台車２１としては、遠隔操作台車やＡＧＶ等を好適に用いることができる。
【００３３】
なお、金型搬送台車２１は、金型格納庫１３と金型メンテナンスエリア３７との間だけでなく、第１の金型格納庫１３Ａと第２の金型格納庫１３Ｂとの間において、金型Ｍの搬送を行うこともできる。
【００３４】
金型メンテナンスエリア３７では、破損、磨耗等した金型Ｍのメンテナンスが行われる。
【００３５】
次に、金型格納庫１３の詳細について説明する。
図３は、図２におけるＶ部の拡大図であり、第１の金型格納庫１３Ａの構成を示す図である。
第１の金型格納庫１３Ａは、図１〜図３に示すように、複数の金型格納室（金型収納場所）２３と、複数の金型交換ステーションＳＴ２と、金型受け入れステーションＳＴ３と、金型移載装置としてのスタッカクレーン２５とを備えて構成されている。
【００３６】
第１の金型格納庫１３Ａは、図３に示すように、外形が直方体状に形成されている枠体３９により構成されており、この枠体３９の内部が仕切り壁４０によって仕切られていることにより、複数の金型格納室２３、複数の金型交換ステーションＳＴ２及び金型受け入れステーションＳＴ３がそれぞれ直方体状に形成されている。これら複数の金型格納室２３、複数の金型交換ステーションＳＴ２及び金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向で２次元的に並んで形成されている。また、金型交換ステーションＳＴ２及び金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｚ軸方向における最も下段に形成されている。
【００３７】
第１の金型格納庫１３Ａは、複数の金型格納室２３及び金型受け入れステーションＳＴ３が設けられるＸ軸方向における一端部側のエリア４１と、複数の金型格納室２３及び複数の金型交換ステーションＳＴ２が設けられるＸ軸方向における他端部側のエリア４３と、一端部側のエリア４１と他端部側のエリア４３との間に設けられ、スタッカクレーン２５が配置される空間４５と、に区画される。
なお、スタッカクレーン２５を用いて金型Ｍの出し入れをする必要があるので、複数の金型格納室２３、複数の金型交換ステーションＳＴ２、及び金型受け入れステーションＳＴ３における空間４５側の面は開放してある。
【００３８】
金型格納室２３は、プレス機Ｐ１〜Ｐ４で使用される金型Ｍを格納する。なお、１つの金型格納室２３には、ムービングボルスタＭＢを除く１つの上型Ｍ１と１つの下型Ｍ２とからなる１セットの金型Ｍが格納される。
【００３９】
複数の金型格納室２３の底面には、柱状に形成された複数本（例えば４本）の金型載置体４９が設けられている。複数の金型載置体４９は、それぞれが適宜の距離だけＸ軸方向及びＹ軸方向に離れて設けられている。すなわち金型格納室２３の底面の４つの角部近傍にそれぞれに設けられている。
金型Ｍは、コモンプレートＣＰに載置された状態でこれら複数の金型載置体４９に載置される。
従って、金型Ｍを載置したコモンプレートＣＰが各金型載置体４９に載置された場合、コモンプレートＣＰと金型格納室２３の底面とは離反しており、コモンプレートＣＰの下に、詳しくは後述するスタッカクレーン２５の金型支持体５７が入り込めるようになっている。
【００４０】
金型交換ステーションＳＴ２は、図１に示すように、プレス機Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、第１の金型格納庫１３Ａには、４つの金型交換ステーションＳＴ２が設けられている。
４つの金型交換ステーションＳＴ２は、それぞれ、Ｘ軸方向において、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と略同軸上に配置されている。
【００４１】
また、金型交換ステーションＳＴ２は、図３に示すように、金型Ｍが設置されたムービングボルスタＭＢが載置される載置台６１と、この載置台６１に載置されたムービングボルスタＭＢに設置された金型ＭをムービングボルスタＭＢからＺ軸方向に分離させる金型分離装置６０と、を備える。
【００４２】
載置台６１の上面は、金型交換ステーションＳＴ２の底面を構成しており、プレス機Ｐ１〜Ｐ４が設置された底面と略同じ高さとなるように形成されている。これにより、金型交換ステーションＳＴ２には、ムービングボルスタＭＢが進入可能となっている。
また、載置台６１の４つの角部には、それぞれＺ軸方向に延びる孔部６７が形成されている。
【００４３】
金型分離装置６０は、載置台６１の下方に設けられ、円柱状に形成された４本の金型押し上げ部材６３と、この金型押し上げ部材６３をＺ軸方向（上下方向）に進退させる駆動機構６４と、を備える。
金型押し上げ部材６３は、載置台６１に形成された孔部６７の内部に配置される。
駆動機構６４は、例えば、油圧シリンダ等のアクチュエータにより構成される。
【００４４】
金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｘ軸方向における外側の面が開放されており、金型搬送台車２１が進入可能に構成されている。
金型受け入れステーションＳＴ３は、Ｙ軸方向とＺ軸方向とで金型格納室２３と並んでいると共に、プレス機Ｐ１〜Ｐ４とは反対側のエリアであるエリア４１内に設けられている。
なお、金型受け入れステーションＳＴ３は、１棟の金型格納庫１３に対して１箇所設けられているが、１棟の金型格納庫１３に対して複数箇所設けられていてもよい。
【００４５】
スタッカクレーン２５は、金型Ｍを３次元的に移送する。
具体的には、スタッカクレーン２５は、金型交換ステーションＳＴ２と金型格納室２３との間での金型Ｍの移送を行う。また、スタッカクレーン２５は、金型受け入れステーションＳＴ３と金型格納室２３との間での金型Ｍの移送も行う。
【００４６】
スタッカクレーン２５は、図３に示すように、空間４５に配置され、本体部５１と、第１のガイドレール５３と、第２のガイドレール５５と、金型支持体５７とを備える。
【００４７】
第２のガイドレール５５は、例えば２本設けられており、１本は、空間４５の上部でＹ軸方向に延びて枠体３９に一体的に設けられており、他の１本は、空間４５の下部でＹ軸方向に延びて枠体３９に一体的に設けられている。
【００４８】
第１のガイドレール５３は、空間４５の内部をＺ軸方向に延びて形成されている。第１のガイドレール５３の上端部は図示しないリニアガイドベリングを介して上側の第２のガイドレール５５に係合しており、第１のガイドレール５３の下端部は図示しないリニアガイドベリングを介して下側の第２のガイドレール５５に係合している。また、第１のガイドレール５３は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータとラック＆ピニオン等を用いることにより、枠体３９に対してＹ軸方向（図１の矢印Ａ２の方向）で移動位置決め自在になっている。
【００４９】
本体部５１は、図示しないリニアガイドベリングを介して第１のガイドレール５３に係合している。また、本体部５１は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータとラック＆ピニオン等を用いることにより、第１のガイドレール５３に対してＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５０】
これにより、本体部５１は、空間４５の内部で、Ｙ軸方向及びＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５１】
金型支持体５７は、金型Ｍが載置されているコモンプレートＣＰを載置するものであり、図示しないリニアガイドベリングを介して本体部５１に係合し、図示しない電動又は油圧のアクチュエータを用いることによりＸ軸方向に移動可能に構成されている。
【００５２】
金型支持体５７は、テレスコピック構造になっており、金型格納室２３に存在しているコモンプレートＣＰ等（金型Ｍが載置されているコモンプレートＣＰ）を載置する場合には、本体部５１から金型格納室２３内（コモンプレートＣＰの下側の空間であって各金型載置体４９の間に存在する空間内）に突出するようになっている。
また、金型支持体５７は、コモンプレートＣＰ等を載置した状態で、本体部５１内に収まるようになっている。そして、金型支持体５７がコモンプレートＣＰ等を載置し本体部５１内に収まった状態でも、空間４５の内部で、本体部５１がＹ軸方向及びＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５３】
なお、金型格納室２３は、空間４５の左右両側に振り分けて設けられているので、金型支持体５７は、図３に示す状態から、左右いずれの方向にも突出するようになっている。
【００５４】
金型支持体５７には、複数の載置ピン５９が設けられている。各載置ピン５９は、本体部５１に設けられた油圧シリンダ６６により、Ｚ軸方向にストロークし金型支持体５７の上面から出没自在になっている。各載置ピン５９は、それぞれが適宜の距離だけ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で離れて、四角形に角部に相当する位置に設けられている。
【００５５】
第２の金型格納庫１３Ｂは、ワークの搬送ラインを対称軸として線対称に構成されている他は、第１の金型格納庫１３Ａと、同様の構成を有している。
【００５６】
次に、金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における動作について、図４及び図５を参照しながら説明する。
図４及び図５は、金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【００５７】
まず、図４（ａ）に示すように、コモンプレートＣＰを介して上面に金型Ｍが設置された状態のムービングボルスタＭＢが金型交換ステーションＳＴ２に搬入される。
この状態では、複数の金型押し上げ部材６３は、載置台６１の下方に位置している。
【００５８】
次に、駆動機構６４を駆動させて複数の金型押し上げ部材６３を上昇させる。すると、金型押し上げ部材６３は、ムービングボルスタＭＢに設けられている貫通穴６５を通過し、このムービングボルスタＭＢに載置されているコモンプレートＣＰ等（金型Ｍを載置しているコモンプレートＣＰ）を押し上げる。
この状態では、コモンプレートＣＰは、金型交換ステーションＳＴ２に存在しているムービングボルスタＭＢから上方に離間している。
【００５９】
次に、図４（ｂ）に示すように、スタッカクレーン２５の本体部５１を適宜の位置で停止させ、本体部５１から金型支持体５７を金型交換ステーションＳＴ２側に（ムービングボルスタＭＢとコモンプレートＣＰ等との間に）延出させる。この状態では、複数の載置ピン５９は、本体部５１の上面から出ておらず、金型支持体５７の内部に収まっている。
【００６０】
次に、図４（ｃ）に示すように、金型支持体５７が金型交換ステーションＳＴ２側に延出した状態で、複数の載置ピン５９を本体部５１の上面から突出させる。すると、コモンプレートＣＰと金型Ｍとが、複数の載置ピン５９により押し上げられて、コモンプレートＣＰが金型押し上げ部材６３から離間する。
【００６１】
次に、図５（ｄ）に示すように、複数の載置ピン５９によりコモンプレートＣＰや金型Ｍを押し上げた状態で、金型支持体５７を本体部５１内に収納する。これにより、載置ピン５９を介して金型支持体５７に載置されているコモンプレートＣＰと金型Ｍとが、本体部５１内に収納される。
【００６２】
次に、図５（ｅ）に示すように、コモンプレートＣＰと金型Ｍとが、本体部５１内に収納されている状態で、本体部５１をコモンプレートＣＰと金型Ｍとを収納すべき適宜の金型格納室２３の位置に移動させ、金型支持体５７を金型格納室２３側に延出させる。すると、金型支持体５７は、適宜の金型格納室２３に設けられている複数の金型載置体４９の間に入り込む。この状態では、コモンプレートＣＰは、複数の金型載置体４９から上方に離間している。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、コモンプレートＣＰが複数の金型載置体４９から上方に離間した状態で、複数の載置ピン５９を下降させて金型支持体５７内に収納する。すると、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍは下降し、複数の金型載置体４９に支持される。
【００６４】
なお、スタッカクレーン２５による、金型格納室２３から金型交換ステーションＳＴ２に配置されたムービングボルスタＭＢへの金型Ｍ及びコモンプレートＣＰ移載は、上述した動作と逆の動作によりなされる。
【００６５】
次に、金型受け入れステーションＳＴ３において金型Ｍを金型搬送台車２１に移送する場合における動作について、図６を参照しながら説明する。
図６は、金型受け入れステーションＳＴ３において金型Ｍを金型搬送台車２１に移送する場合における各工程を示す図である。
金型搬送台車２１の具体例としては、遠隔操作により移動可能な電車や無人搬送台車（ＡＧＶ）が挙げられる。
【００６６】
まず、図６（ａ）に示すように、金型格納庫１３の内部に設けられた金型受け入れステーションＳＴ３に金型ＭやコモンプレートＣＰが載置されていない金型搬送台車２１が搬入される。
この状態で、載置ピン５９を介して金型支持体５７に載置されているコモンプレートＣＰと金型Ｍとが、本体部５１内における金型受け入れステーションＳＴ３に対応する位置に移送される。
【００６７】
次に、図６（ｂ）に示すように、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍが載置された金型支持体５７が本体部５１内に配置された状態で、この金型支持体５７を金型受け入れステーションＳＴ３側に延出させる。すると、金型支持体５７は、金型搬送台車２１の上面に設けられている複数の金型載置体４９の間に入り込む。この状態では、複数の載置ピン５９に支持されているコモンプレートＣＰは、複数の金型載置体４９から上方に離間している。
【００６８】
次に、図６（ｃ）に示すように、コモンプレートＣＰが各金型載置体４９から上方に離間している状態で、複数の載置ピン５９を下降させて金型支持体５７内に収納する。すると、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍは下降し、複数の金型載置体４９に支持される。これにより、コモンプレートＣＰ及び金型Ｍは、金型搬送台車２１に載置される。
【００６９】
なお、金型搬送台車２１から金型格納室２３への金型Ｍ及びコモンプレートＣＰの移送は、上述した動作と逆の動作によりなされる。
【００７０】
本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
【００７１】
プレス加工システム１によれば、１つのプレス機に対して、２つの自走式ムービングボルスタＭＢを配置した。これにより、プレス機Ｐ１〜Ｐ４からの金型Ｍの排出方向が左右に分散される。よって、金型Ｍを金型格納庫１３に収納する等の処理を、左右方向それぞれの側でほぼ半分ずつ分担すればよく、金型Ｍの外段取りの時間を短縮できる。
【００７２】
そして、金型Ｍの交換頻度が高くなっても、プレス機Ｐ１〜Ｐ４によるプレス加工が一時的に停止せざる得ない事態が発生するおそれを極力回避できる。
【００７３】
また、プレス加工システム１によれば、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４からの各金型Ｍの排出方向が左右に分かれており、分かれた先に各金型格納庫１３Ａ，１３Ｂが設けられている。これにより、格納可能な金型Ｍの数や種類を多くできると共に、各金型格納庫１３Ａ，１３Ｂに設けられているスタッカクレーン２５の負担を軽減できる。よって、スタッカクレーン２５の空走行やスタッカクレーン２５の走行距離を少なくできて金型交換時間を短縮できると共に、省エネルギーに貢献できる。
【００７４】
また、プレス加工システム１によれば、プレス機Ｐ１〜Ｐ４において金型Ｍの排出方向とは逆の方向から金型Ｍを供給できる。これにより、金型Ｍを交換するときにおけるプレス機Ｐ１〜Ｐ４の停止時間を短縮できる。
【００７５】
また、プレス加工システム１によれば、トラバーサ等の付帯設備を別途設けることなく、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と金型格納庫１３との間で金型ＭやムービングボルスタＭＢを搬送している。これにより、トラバーサとの間における金型Ｍの受け渡し時間、トラバーサの走行時間等の時間を短縮できる。よって、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と金型格納庫１３との間における金型Ｍの搬送時間を短縮できるので、生産するワークの変更に基づく金型の交換時間を大幅に短縮できる。
【００７６】
また、プレス加工システム１によれば、トラバーサが削除されているので、プレス加工システム１の構成が簡素になっている。これにより、プレス加工システム１の製造コスト、ランニングコスト、メンテナンスのコストを低減できる。また、プレス加工システム１の占有面積を小さくできる。
【００７７】
また、金型格納庫１３と金型メンテナンスエリア３７との間を金型搬送台車２１で無人化して搬送させた。これにより金型Ｍのメンテナンス時間を大幅に短縮できる。
【００７８】
また、天井クレーン等の付帯装置を用いることなく、金型格納庫１３と金型搬送台車２１との間で、金型Ｍを直接受け渡している。よって、金型格納庫１３と金型メンテナンスエリア３７との間での金型Ｍの搬送時間を短縮できる。
【００７９】
また、天井クレーン等の付帯装置が不要であるので、金型搬送システム３３の構成が簡素になっており、金型搬送システム３３の製造コスト、ランニングコスト、メンテナンスのコストを低減できる。また、プレス加工システム１の占有面積を小さくできる。
【００８０】
また、金型格納庫１３に設けられているスタッカクレーン２５を用いて、金型搬送台車２１への金型Ｍの載置や金型搬送台車２１からの金型Ｍの搬出をしているので、金型搬送台車２１の構成を簡素化できる。
【００８１】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、プレス加工システム１を４台のプレス機により構成したが、４台以外の複数台のプレス機により構成してもよい。また、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４において、金型Ｍの排出方向や供給方向を交互に変えているが、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４のうちの任意の何台かのプレス機において、金型の排出方向と供給方向を右方向とし、他の各プレス機において、金型の排出方向と供給方向を左方向としてもよい。
【００８２】
また、本実施形態では、トラバーサが廃止されているが、図７に示すように、Ｙ軸方向（矢印Ａ１３で示す方向）で移動位置決め自在なトラバーサＴＶを使用して、プレス機Ｐ１〜Ｐ４と金型格納庫１３との間で金型ＭやコモンプレートＣＰやムービングボルスタＭＢの移送を行ってもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、ワークがすべてのプレス機Ｐ１〜Ｐ４から排出されたときに、各金型Ｍの交換をすることにしているが、所定の種類のワーク群のうちの最終ワークの加工が終えたプレス機から順に金型Ｍの交換を行い（例えば、プレス機Ｐ１の金型Ｍの交換終了後に、プレス機Ｐ２の金型Ｍの交換をするようにして、順次金型Ｍの交換を行い）、金型Ｍの交換が終わったプレス機から順に次の所定の種類のワーク群のうちの最初のワークの加工を開始するようにしてもよい。このようにすることで、各プレス機Ｐ１〜Ｐ４の停止時間を一層短縮することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、プレス機を複数台設置した場合を例に掲げて説明したが、例えば、１台のプレス機（プレス装置）の多数の金型を設置する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】プレス加工システムの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図２におけるＶ部の拡大図である。
【図４】金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【図５】金型交換ステーションＳＴ２において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【図６】金型受け入れステーションＳＴ３において金型Ｍを移送する場合における各工程を示す図である。
【図７】トラバーサＴＶを備えたプレス加工システムの平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ プレス加工システム
１３ 金型格納庫
１７ レール
２１ 金型搬送台車
２３ 金型格納室
２５ スタッカクレーン
Ｍ 金型
ＭＢ ムービングボルスタ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ プレス機
ＳＴ２ 金型交換ステーション
Ｓｔ３ 金型受け入れステーション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ムービングボルスタに設置された金型を用いてワークにプレス加工を施すプレス機と、
複数の金型を収納可能な金型格納庫と、を有するプレス加工システムにおいて、
前記プレス機で使用される金型及びムービングボルスタを前記金型格納庫の内部と前記プレス機との間を自由に移動させる機構を備えると共に、当該金型格納庫の内部には、前記金型と前記ムービングボルスタとを分離させる金型分離装置が設けられることを特徴とするプレス加工システム。
【請求項２】
前記金型格納庫には、３次元的に金型の収納位置を変更できる金型移載装置が設けられることを特徴とする、請求項１記載のプレス加工システム。
【請求項３】
前記金型分離装置は、油圧又は電力により上下方向に動作する金型押し上げ部材を有することを特徴とする請求項１記載のプレス加工システム。
【請求項４】
前記プレス機には、少なくとも２つの自走式ムービングボルスタが入出可能に配置されることを特徴とする。請求項１記載のプレスシステム。
【請求項１】
ムービングボルスタに設置された金型を用いてワークにプレス加工を施すプレス機と、
複数の金型を収納可能な金型格納庫と、を有するプレス加工システムにおいて、
前記プレス機で使用される金型及びムービングボルスタを前記金型格納庫の内部と前記プレス機との間を自由に移動させる機構を備えると共に、当該金型格納庫の内部には、前記金型と前記ムービングボルスタとを分離させる金型分離装置が設けられることを特徴とするプレス加工システム。
【請求項２】
前記金型格納庫には、３次元的に金型の収納位置を変更できる金型移載装置が設けられることを特徴とする、請求項１記載のプレス加工システム。
【請求項３】
前記金型分離装置は、油圧又は電力により上下方向に動作する金型押し上げ部材を有することを特徴とする請求項１記載のプレス加工システム。
【請求項４】
前記プレス機には、少なくとも２つの自走式ムービングボルスタが入出可能に配置されることを特徴とする。請求項１記載のプレスシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−５２０３４（Ｐ２０１０−５２０３４Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２９４０（Ｐ２００８−２２２９４０）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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