專利名稱：沖壓機(jī)及金屬模的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為適應(yīng)多品種加工，能容納大量金屬模并能快速進(jìn)行金屬模更換的沖壓機(jī)以及在該沖壓機(jī)上，將上下兩金屬模安裝在加工頭部金屬模安裝部的金屬模安裝方法。
背景技術(shù)：
過(guò)去，要在1臺(tái)沖壓機(jī)上進(jìn)行多種形狀的沖壓加工、多采用轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)。在這種轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)上，上金屬模(沖頭)及下金屬模(沖模)分別由下一對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)固定，該上下兩金屬模在沖錘處分度并進(jìn)行工件的沖孔加工，可進(jìn)行比100～5000組批量更小批量的加工，這種沖壓機(jī)作為多品種小批量生產(chǎn)型加工設(shè)備，為市場(chǎng)所接受。
但是，最近，出現(xiàn)一種情況，對(duì)在較短的交貨期內(nèi)進(jìn)行小批量多品種的產(chǎn)品加工有了很強(qiáng)的要求，過(guò)去的轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)，即使是最大的也只能容納70個(gè)左右的金屬模，因此，出現(xiàn)不能完全滿足上述要求的問(wèn)題。
因此，就提出一種轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)方案，在該轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)上，并設(shè)或另設(shè)能容納很多金屬模的金屬模收容部(金屬模倉(cāng)庫(kù))，同時(shí)設(shè)有能將金屬模從金屬模收容部提供給加工頭部的自動(dòng)金屬模更換裝置，該方案已經(jīng)實(shí)用化。
設(shè)有這種自動(dòng)金屬模更換裝置的沖壓機(jī)，如日本特許公開平4-11,283號(hào)公報(bào)上記述的例子那樣，所展示的結(jié)構(gòu)是將容納工具(金屬模)的收容部以圓弧狀設(shè)置在工具拆裝裝置的旋轉(zhuǎn)中心的周圍；另外，如日本特許公開平4-13,424號(hào)公報(bào)所述的例子那樣，該例子展示的結(jié)構(gòu)是將金屬模收容部設(shè)置在門形框架內(nèi)，并在該金屬模收容部與轉(zhuǎn)臺(tái)之間設(shè)有可自由來(lái)回運(yùn)動(dòng)的金屬模更換裝置。再者，如日本特許公開昭61-115,630號(hào)公報(bào)所述的例子，該例子展示的結(jié)構(gòu)是支撐工具架，使其能以水平的幾何軸線為中心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，依靠工具更換裝置做直線運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行工具的更換。
但是，上述各公報(bào)所述例子都存在同一個(gè)問(wèn)題，其金屬模收容架內(nèi)接納的金屬模數(shù)量難以有突破性的增加。另外，這些公報(bào)中所述的金屬模收容架的結(jié)構(gòu)存在有一個(gè)問(wèn)題，若要接納大量的金屬模，必須有很大的架體設(shè)置空間，并且，因此從加工頭部到金屬模收容位置的金屬模搬送距離加長(zhǎng)，從而增加了金屬模更換時(shí)間。所以，在過(guò)去的設(shè)有自動(dòng)金屬模更換裝置的轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)中，存在著這樣的問(wèn)題，如果重視金屬模的更換速度，則金屬模的收容數(shù)量就難以增加，而優(yōu)先考慮金屬模的收容數(shù)量，則金屬模的更換速度就會(huì)降低。
可是，在設(shè)有自動(dòng)金屬模更換裝置的沖壓機(jī)上，必須進(jìn)行所謂金屬模更換作業(yè)，即將裝在加工頭部上的使用完的金屬模卸下，同時(shí)，將下面加工將要使用的金屬模裝在該加工頭部上的作業(yè)。過(guò)去，這樣用于自動(dòng)進(jìn)行金屬模更換作業(yè)的金屬模更換裝置，如日本特許公開昭54-6,751號(hào)公報(bào)記述的例子，該例子展示的是，依靠保持機(jī)構(gòu)，將夾持金屬模的夾具沿水平方向插入機(jī)械的工具收容部?jī)?nèi)，該成套金屬模由工具收容部?jī)?nèi)的鎖定裝置鎖定后，退出保持機(jī)構(gòu)，只將夾具從機(jī)械內(nèi)沿水平方向取出；另外，如日本特許公開平4-13,425號(hào)公報(bào)所述的例子，該例子展示的情況是，依靠金屬模更換裝置的水平移動(dòng)進(jìn)行成套金屬模的拆裝更換，同時(shí)，在該金屬模更換裝置上設(shè)有用于解除轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)止動(dòng)的止動(dòng)解除裝置。
但是，在上述日本特許公開昭54-6,751號(hào)公報(bào)展示的金屬模更換裝置上，因?yàn)橹皇峭ㄟ^(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)作業(yè)插入成套金屬模，在手動(dòng)的情況下，由于人憑感覺插入時(shí)很謹(jǐn)慎，所以金屬模與活塞式收容部之間的間隙可以定得很小，但是，當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)更換的時(shí)候，上述間隙就不得不取得大些，這樣就不可能避免出現(xiàn)金屬模安裝后發(fā)生松懈的問(wèn)題。另外，在該公報(bào)的例子中，還存在一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槠錁?gòu)造只是利用金屬模保持套的彈性變形來(lái)夾持金屬模，所以，夾具的位置確定就不能高速進(jìn)行。而在上述日本特許公開平4-13,425號(hào)公報(bào)所展示的金屬模更換裝置也存在一個(gè)問(wèn)題，仍然只是通過(guò)水平移動(dòng)插入成套金屬模，所以，不可避免發(fā)生松懈現(xiàn)象。并且，夾具與金屬模的數(shù)量必須相同。
本發(fā)明的目的在于提供一種沖壓機(jī)。該沖壓機(jī)消除了上述的缺陷，可容納大量的金屬模以適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn)，并且，可獲得不比過(guò)去轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)差的金屬模更換速度。還可使整個(gè)機(jī)器變得緊湊。
本發(fā)明還提供一種金屬模的安裝方法，該方法不必進(jìn)行金屬模搬送裝置的高精度定位，因而可以快速地進(jìn)行金屬模更換，同時(shí)，金屬模在插入時(shí)沒有接觸部，可以避免金屬模與金屬模安裝部之間產(chǎn)生接觸噪音。
發(fā)明概述為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的沖壓機(jī)的第一個(gè)特征在于在設(shè)有接納多個(gè)金屬模的金屬模架以及在該金屬模架與加工頭部之間進(jìn)行上述金屬模交接的金屬模搬送裝置的沖壓機(jī)上，將上述金屬模架設(shè)置在支持工件的加工工作臺(tái)的上方，并且，與支架上述加工頭部的主架并列設(shè)置。
具有這種特征的發(fā)明中，可以依靠金屬模搬送裝置快速地進(jìn)行金屬模在金屬模架與加工頭部之間的交接作業(yè)，金屬模更換所必須的時(shí)間能顯著縮短。
在此，上述金屬模架，最好是設(shè)有沿水平支撐軸圓周及軸向排列配置的金屬模保持體。這種情況下，金屬模保持體支撐在上述支撐軸上并可以轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，上下兩金屬?？沙商妆４嬖谠摻饘倌１３煮w上。這樣的金屬模架，可以高密度且緊湊地接納大量金屬模，因此，可縮短金屬模架與加工頭部之間的金屬模搬送裝置的移動(dòng)距離。
上述金屬模架，為了使其對(duì)輪廓不至妨礙加工頭部的加工工件，最好將其配置在相對(duì)于該加工頭部的金屬模裝卸位置在沿上下方向有一定間隔的位置上。這樣，可將金屬模架配置在不干涉加工工件而又靠近加工頭部的位置，可提高金屬模更換作業(yè)的效率。
上述金屬模搬送裝置最好設(shè)置在金屬模架與主架之間，可以沿該金屬模架的支撐軸移動(dòng)。另外，該金屬模搬送裝置最好設(shè)置成能在垂直方向上升降。
另外，上述金屬模搬送裝置在金屬模架上的金屬模裝卸位置，在該金屬模架的支撐軸的上方或下方，最好是在偏離加工頭部的位置。這樣可在金屬模更換時(shí)，將金屬模搬送裝置的升降距離控制在必要的最小范圍內(nèi)，因此，金屬模更換時(shí)間可以更短，并且，因?yàn)榻饘倌＜軆?nèi)的金屬模交接操作是在一定條件下進(jìn)行的，所以能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
這時(shí)，上述金屬模的交接(或裝卸)位置的設(shè)計(jì)是使金屬模保持體所夾持的兩金屬模的軸線呈垂直、將該金屬模交接位置的金屬模的交接方向，設(shè)計(jì)為與上述金屬模架的支撐軸相垂直的平面內(nèi)而不通過(guò)該支撐軸的方向?yàn)楹谩?br> 并且，上述金屬模搬送裝置設(shè)有金屬模手柄為好，用以進(jìn)行加工頭部上金屬模的交接和金屬模架上金屬模的交接。該金屬模手柄是設(shè)有二組可以?shī)A持二套金屬模的把持機(jī)構(gòu)的裝置，這兩組把持機(jī)構(gòu)適合分別設(shè)置在二個(gè)手柄的前端部、這兩個(gè)手柄的配置平視為V字形。另外，該把持機(jī)構(gòu)可設(shè)有多組把持片用于成套夾持上下兩金屬模，各把持片設(shè)有與設(shè)置在金屬模上的V形切口配合并將金屬?？ňo的卡緊件。
這種金屬模手柄，由于二個(gè)把持機(jī)構(gòu)是一體的，所以能夠在取下加工完的金屬模之后，金屬模手柄作一小角度轉(zhuǎn)動(dòng)即可進(jìn)行后面加工所需的金屬模的安裝操作，可明顯縮短金屬模更換所需的時(shí)間，同時(shí)，能簡(jiǎn)化金屬模在加工沖頭或金屬模架上的取出及安裝或返回的結(jié)構(gòu)。
另外，上述金屬模搬送機(jī)構(gòu)最好能移動(dòng)到越過(guò)主架一端的突出位置，在這個(gè)突出位置上可將該金屬模搬送裝置保持的金屬模進(jìn)行更換。這樣，就能方便地進(jìn)行從該沖壓機(jī)外部提供金屬模的作業(yè)及對(duì)達(dá)到使用次數(shù)的耗損金屬模更換成新金屬模的作業(yè)。
并且，該突出位置還可作為加工完的材料(產(chǎn)品或沖壓廢屑)的送出位置。這樣，例如金屬模搬送裝置可作為材料搬出裝置用，將材料搬送加工臺(tái)外而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
本發(fā)明的沖壓機(jī)，第二個(gè)特征在于(a)設(shè)有沿可以轉(zhuǎn)動(dòng)的水平支撐軸的圓周方向及水平支撐軸的軸向排列配置的，并將上下兩金屬模成套存放的多個(gè)金屬模保持體的金屬模架；(b)能夠針對(duì)該金屬模架中所需的位置的金屬模保持體，進(jìn)行上述金屬模的存放和取出的金屬模搬送裝置。
具有該特征的發(fā)明，只要將支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需的角度，同時(shí)針對(duì)所需的位置的金屬模保持體確定金屬模搬送裝置的位置，就可很容易取出該金屬模保持體內(nèi)以成套狀態(tài)存放的上下兩金屬模。這時(shí)，如果將金屬模架設(shè)置在加工沖頭附近，就可縮短該加工沖頭與金屬模之間的金屬模搬送裝置的移動(dòng)距離，可明顯縮短金屬模更換作業(yè)所需的時(shí)間。另外，本發(fā)明的金屬模架，其金屬模保持體是沿水平支撐軸的圓周方向及支撐軸軸線方向排列配置的，所以，可以沿金屬模架支撐軸的方向細(xì)長(zhǎng)而密集地接納具有一定重量的金屬模，能將金屬模保持體繞支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)慣性控制得較小。
上述支撐軸是截面為多邊形的中空軸，在該支撐軸的外面，最好安裝設(shè)有多個(gè)金屬模保持體的金屬模保持組件。這樣，就不會(huì)降低支撐軸的機(jī)械強(qiáng)度，可以使其輕量化，同時(shí)，金屬模保持組件的安裝、拆除都容易進(jìn)行。
另外，上述金屬模保持組件可由下面結(jié)構(gòu)構(gòu)成沿上述支撐軸的外周設(shè)定的支點(diǎn)；從該支點(diǎn)沿圓周方向以所需的角度突出設(shè)置的多個(gè)支撐托架；在各支撐托架的前端以所需的間隔并列配置安裝的多個(gè)金屬模保持體。這樣，可望提高該金屬模保持組件的工作性能及保持性能。
上述金屬模保持體最好設(shè)有分段配置的用于支承金屬模的金屬模支承片，通過(guò)上述金屬模作前后及橫向移動(dòng)、將接受該金屬模至所定部位的金屬模接納部插入這些金屬模支承片。金屬模保持體的這種結(jié)構(gòu)，使金屬模在同一高度位置作前后及橫向移動(dòng)，由此進(jìn)入金屬保持體而被存放，所以，可使金屬模的出入操作簡(jiǎn)單化。
在該金屬模支承片上，可設(shè)置止動(dòng)裝置，用以將插入上述金屬模接納部的金屬?？ňo。這時(shí)，止動(dòng)裝置最好是由設(shè)置在金屬模支承片上面或下面，并與上述金屬模止動(dòng)凹部配合的板簧構(gòu)成。設(shè)置這樣的止動(dòng)裝置，即使在金屬模架轉(zhuǎn)動(dòng)使金屬模保持體改變位置，收容在該金屬模保持體內(nèi)的金屬模也能保持穩(wěn)定。
并且，在最下段金屬模支承片的金屬模容納部?jī)蓚?cè)，設(shè)有固定擋塊，用以解除上述金屬模搬送裝置把持金屬模的力，這樣，在金屬模架交接金屬模的時(shí)候，只要使金屬模搬送裝置靠近金屬模保持體，就可自動(dòng)解除該金屬模搬送裝置把持金屬模的力，能自動(dòng)進(jìn)行金屬模的交接。
本發(fā)明還提供金屬模的安裝方法，其是將由金屬模搬送裝置成套夾持的上下兩金屬模安裝到加工沖頭的金屬模安裝部的金屬模安裝方法，其特征在于(a)首先是插入步驟在保持上述上下兩金屬模與該金屬模安裝部相接的各接面和與這些接面相對(duì)的上述金屬模安裝部的各受壓面之間有微小間隙的狀態(tài)下，將上述金屬模搬送裝置從水平方向插入上述金屬模安裝部。
(b)其次是下降步驟插入步驟以后，使上述金屬模搬送裝置下降，使下金屬模的接面和與該接面對(duì)應(yīng)的上述金屬模安裝部的受壓面間的微小間隙消除。
(c)最后是拔出步驟，下降步驟后，上述上下兩金屬模分別由上述金屬模安裝部把持，上述金屬模搬送裝置從水平方向拔出。
這樣，將金屬模安裝到金屬模安裝部的時(shí)候，由金屬模搬送裝置成套夾持的上下兩金屬模插入金屬模安裝部，這時(shí)，在上下各金屬模的安裝接面與金屬模安裝部受壓面之間有微小間隙，接著，金屬模搬送體下降，使下金屬模的接面和與該接面相對(duì)的金屬模安裝部的受壓面之間的間隙消除。之后，上下各金屬模分別由各金屬模安裝部把持，最后，解除金屬模的夾持后的金屬模搬送裝置從水平方向拔出，這樣即完成了金屬模的安裝過(guò)程。
因此，能夠減小金屬模插入時(shí)的接觸噪音，同時(shí)，還因?yàn)榻饘倌０崴脱b置無(wú)需精確定位，所以可快速進(jìn)行金屬模的更換。另外，金屬模插入后，下金屬模上表面的高度，換言之二件的匯流線能夠保持一定，所以，工件搬送時(shí)，也可防止該工件搬送上下金屬模時(shí)發(fā)生損傷。
上述上金屬模的接面和與該接面相對(duì)的上述金屬模安裝部的受壓面之間，可依靠上金屬模對(duì)工件的沖壓加工而緊密相接。
另外，也可由上述金屬模安裝部側(cè)對(duì)上述金屬模的把持而使其緊密相接，這時(shí)，在把持上金屬模時(shí)該上金屬模的壓住部分為斜面，這樣，可使上述上金屬模的接面與上述金屬模安裝部的受壓面緊密接觸。
并且，上述金屬模安裝部側(cè)對(duì)金屬模的把持，也可在設(shè)于上述金屬模安裝部上的滑塊下降所設(shè)定的量而使上述上金屬模的接面與上述金屬模安裝部的受壓面緊密接觸后進(jìn)行。
本發(fā)明的其他目的，可從后述的詳細(xì)說(shuō)明中了解到。雖然，詳細(xì)說(shuō)明及具體實(shí)施例是涉及優(yōu)選實(shí)施形式的說(shuō)明，但是，在本發(fā)明的宗旨及范圍內(nèi)的種種變化及變形從該詳細(xì)說(shuō)明中同行業(yè)者是可以了解的，所以，下面只是具體例子的敘述。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1至圖28是用于說(shuō)明本發(fā)明的沖壓機(jī)及金屬模安裝方法的一個(gè)實(shí)施例的附圖。其中圖1是本發(fā)明一個(gè)沖壓機(jī)實(shí)施例的平面圖；圖2是圖1所示的A-A視圖；圖3是圖2的右側(cè)視圖；圖4是金屬模架的局部截面的剖面圖；圖5是摘除部分金屬模保持體后，從圖4的B-B方向所示金屬模架的金屬模保持組件的示意圖；圖6是金屬模架的金屬模保持組件的主要部分放大剖面圖；圖7是沖頭的縱剖面圖(a)及平面圖(b)；圖8是沖模的平面圖(a)及縱剖面圖(b)；圖9是金屬模保持體的側(cè)視圖(a)及(a)圖中沿C-C線的剖面圖；圖10是金屬模保持體的第一段金屬模支承片的主要部分的平面圖(a)及(a)中沿D-D線的剖面圖；圖11是金屬模保持體的第二段金屬模支承片的主要部分平面圖；圖12是金屬模保持體的第三段金屬模支承片的主要部分平面圖；圖13是金屬模保持體的第四段金屬模支承片的主要部分平面圖；圖14是金屬模保持體的第五段金屬模支承片的主要部分平面圖；圖15是金屬模手柄平面圖；圖16是圖15中沿E-E線的局部剖面圖；圖17是金屬模手柄上卡持沖頭的把持片(a)，卡持沖孔模板的把持片(b)及卡持沖模的把持片(c)的主要部分放大視圖；圖18是金屬模手柄把持片的鎖定機(jī)構(gòu)的局部放大剖面圖；圖19是金屬模安裝動(dòng)作說(shuō)明圖；圖20是圖19所示F方向的視圖；圖21是加工頭部部分沖模安裝部的平面圖(a)及(a)圖中沿G-G線的視圖；圖22是金屬模保持體卡持金屬模的狀態(tài)示意圖；圖23是圖22的金屬模保持體卡持金屬模時(shí)第1段金屬模支承片上的示意圖；圖24是圖22的金屬模保持體卡持金屬模時(shí)第2段金屬模支承片上的示意圖；圖25是圖22的金屬模保持體卡持金屬模時(shí)第3段金屬模支承片上的示意圖；圖26是圖22的金屬模保持體卡持金屬模時(shí)第4段金屬模支承片上的示意圖；圖27是圖22的金屬模保持體卡持金屬模時(shí)第5段金屬模支承片上的示意圖；和圖28是加工完材料的搬出機(jī)構(gòu)的正視圖。
實(shí)施例本發(fā)明的優(yōu)選形式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的沖壓機(jī)及金屬模安裝方法的具體實(shí)施例加以說(shuō)明。
圖1至圖3為本實(shí)施例的沖壓機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖，在該沖壓機(jī)上，門形的主架1架立在固定底座2上，在主架1的下方，與其交叉設(shè)置有可沿y軸方向(參看圖1)移動(dòng)的移動(dòng)工作臺(tái)3。而且，在主架1上，于主架1縱長(zhǎng)方向的中心部稍偏的一側(cè)(圖1，圖2中的右側(cè))的偏置位置上設(shè)有加工中心4，其軸線沿上下方向設(shè)置。在加工中心4上，作向下運(yùn)動(dòng)的滑塊(圖中末畫出)的下端部。設(shè)置有安裝上金屬模的加工沖頭4a、在與該加工沖頭相對(duì)的固定底座2上裝設(shè)有安裝下金屬模的固定臺(tái)46。另外，在上述移動(dòng)工作臺(tái)3的一側(cè)配置有卡持工件用的工件夾具5a的支架5。支架5可在移動(dòng)工作臺(tái)3上沿X軸方向(參照?qǐng)D1)移動(dòng)，這樣，要沖壓加工的工件由工件夾具5a卡持，相對(duì)于加工中心4，借助移動(dòng)工作臺(tái)3在Y軸方向上移動(dòng)定位，同時(shí)，靠支架5的移動(dòng)在移動(dòng)工作臺(tái)3上沿X軸方向進(jìn)行定位。
在與主架1有一定距離的位置處，配置方筒形(或圓筒形)的金屬模架6，金屬模架6的軸線與主架1平行。在該金屬模架6與上述主架1之間設(shè)有金屬模搬送裝置7。金屬模搬送裝置7有以下部件構(gòu)成與金屬模架6及主架1平行設(shè)置的滑行導(dǎo)軌8、可沿該滑行導(dǎo)軌8滑到的ATC刀具自動(dòng)轉(zhuǎn)移器(Automatic ToolChanger)托架9、相對(duì)ATC托架9可以升降的升降軸框架10、在升降軸框架10的下端水平設(shè)置的移動(dòng)軸框架11、沿移動(dòng)軸框架11可以移動(dòng)的滑車12(參照?qǐng)D4所示)，及相對(duì)滑車12可以所需的角度進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)的金屬模手柄13。另外，標(biāo)號(hào)14表示的是向金屬模搬送裝置7的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的動(dòng)力電纜的支撐裝置。
上述金屬模架6是沿橫向設(shè)置的，其具有裝設(shè)在中心部位的支撐軸15以及在該支撐軸15的周圍沿軸線方向固定安裝在多個(gè)金屬模保持組件16(參照?qǐng)D4所示)。上述支撐軸15在與主架1分開設(shè)置的金屬模架支撐框架17、17的上部通過(guò)軸承18、18支撐著兩端部而可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由金屬模架分度驅(qū)動(dòng)裝置19進(jìn)行所需的旋轉(zhuǎn)角的分度。
另外，上述金屬模架6的外周，除了金屬模手柄13進(jìn)行傳送操作范圍的沿滑行導(dǎo)軌8的軸線方向合適的上下空間以外，用罩子蓋起來(lái)。另外，為了不影響用加工沖頭4a加工工件的移動(dòng)，該金屬模架6的外周要設(shè)置在加工沖頭4a的金屬模安裝位置的上方并與其有一定間隔的地方。
如圖4至圖6所示那樣，支撐軸15除了兩端部以外是截面為四方形的中空軸。在該支撐軸15的外周各安裝部15a上，幾乎沿全長(zhǎng)安裝了可拆除的多個(gè)金屬模保持組件16。金屬模保持組件16設(shè)有以下兩個(gè)部分具有矩形基板20和從基板20分岔突出的支撐托架21的支撐體22；以及被支撐在支撐托架21的前端、并沿支撐軸15周圍均勻布置的多個(gè)(本實(shí)施例中為3個(gè))金屬保持體23。在此，基板20由其內(nèi)側(cè)面形成的凹凸部20a與安裝部15a的溝槽15b配合，并用定位銷24定位，再由螺栓25固定安裝在支撐軸15上規(guī)定的位置上。另外，金屬模保持體23安裝在安裝基座26上，安裝基座26是在支持托架21的前端部沿全長(zhǎng)設(shè)置。并將安裝基座面26a以一定角度配置使其有一合適的寬度。并且，為了使各金屬模保持體23安裝后的姿勢(shì)相對(duì)于支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心都保持同一形態(tài)，各支持托架21需分別設(shè)定從基板20伸出的長(zhǎng)度。
下面，對(duì)本實(shí)施例的沖壓機(jī)中使用的金屬模27，參照?qǐng)D7及圖8加以說(shuō)明。
如圖中所示，金屬模27是由沖頭(上金屬模)28、附設(shè)在沖頭28上的沖孔模板29、以及沖模(下金屬模)30組成的，并使這三者以成套狀態(tài)保持在上述金屬模保持體23的各金屬模保持部上。
沖頭28是將所需形狀的沖壓頭31與外周部裝設(shè)在加工頭部40上而被止動(dòng)保持的特定形狀和尺寸的夾桿32用螺桿33連在一起，并在夾桿32的基部嵌固上搬送用的把持環(huán)34。在此，在夾桿32上，沿外周的整個(gè)周邊設(shè)有斷面為V形的安裝溝槽32a，在把持環(huán)34的外周沿整個(gè)周邊設(shè)有斷面為V形的把持槽34a，同時(shí)，在通過(guò)把持環(huán)34的軸心的平面上在相互對(duì)稱的位置上相對(duì)軸心設(shè)置一對(duì)V形切口34b、34b。并且，在把持環(huán)34上，位于與上述一對(duì)V形切口34b、34b的形成位置成90°角的位置處，離中心有一定間隔的上表面突出設(shè)置與把持環(huán)34的軸相平行的定位銷34c，另外，在把持環(huán)34的上表面適當(dāng)?shù)匚恢锰幵O(shè)有形似沉孔的止動(dòng)凹部34d、34d作為放入金屬模保持部時(shí)防止錯(cuò)位用的凹部。并且，上述定位銷34c的安裝位置及外形形狀和上述止動(dòng)凹部34d的位置及形狀最好與沖頭28的形狀無(wú)關(guān)，而做成統(tǒng)一的形式。
沖孔模板29，一般采用較沖頭28軟的材料制成，它從下方被嵌裝在沖頭28的外周，并可上下滑動(dòng)、在沖孔模板29的外周上也設(shè)有V形把持槽29a，并且，還設(shè)有一對(duì)與沖頭28的V形切口34b、34b同樣的V形切口29b(參照?qǐng)D25)。另外，關(guān)于沖孔模板29、可采用與沖頭28的形狀相應(yīng)的各種形狀及構(gòu)造。例如，要使沖孔模板29不因沖頭28而上下滑動(dòng)，可采用具有緩沖性的結(jié)構(gòu)，另外，對(duì)于小直徑?jīng)_頭28附設(shè)的沖孔模板，也可省去V形把持槽29a及V形切口。
沖模30在其外周上設(shè)有把持用的V形把持槽30a及與沖頭28同樣的一對(duì)V形切口30b、30b，另外，從形成這些V形切口30b、30b的位置變化90°的外周上設(shè)置定位用的切口30c，并且，在下表面?zhèn)龋c形成上述V形切口30b、30b的方向相平行地設(shè)有至少1個(gè)止動(dòng)槽30d。另外，在上表面適當(dāng)位置，設(shè)置有與沖頭38的止動(dòng)凹部34d同樣的止動(dòng)凹部30e。
下面，參照?qǐng)D4至圖6及圖9至圖14，對(duì)存放上述金屬模27的金屬模保持體23的詳細(xì)構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
金屬模保持體23是在底端部設(shè)置能根據(jù)沖頭28、沖孔模板29及沖模30各部位的厚度，間隔開的5片金屬模支承片35、36、37、38和39，且設(shè)有使它們相互平行的4個(gè)間隔套管40，并由螺栓41連接固定起來(lái)。在各金屬保持體23上，如圖5所示那樣，可在以所需的間隔P形成的5個(gè)位置設(shè)有接收金屬模并預(yù)存放的金屬模保持部。另外，在本實(shí)施例中，對(duì)于1個(gè)金屬模保持組件16，是在支撐軸15圓周上設(shè)有3個(gè)，支撐軸15的軸向上設(shè)有5個(gè)，共計(jì)有15個(gè)金屬模保持體23。而這些金屬模保持組件16，是在沿支撐軸15的圓周上設(shè)4組，沿支撐軸15的軸向設(shè)有5組，共配設(shè)有20組保持組件。因此，金屬模架6內(nèi)，可設(shè)置15×20=300個(gè)金屬模保持體23，換言之，以沖頭28、沖孔模板29及沖模30為一套的金屬模27，在金屬模架6內(nèi)總共可以存放300套。
在上述金屬保持體23的各金屬模保持部件，由第1段金屬模支承片35與第2段金屬模支承片36存放沖頭28。為此，第1段金屬模支承片35，如圖10所示那樣，從開放端到底端35a側(cè)設(shè)有金屬模接納部35A，接納部35A的開度要能夠使沖頭28的夾桿32進(jìn)入。在金屬模接納部35A上，分別對(duì)應(yīng)沖頭28的夾桿32和定位銷34c形成橫向切口35b、35c。切口35b、35c，在沖頭28的夾桿32進(jìn)入金屬模接納部35A后，將沖頭28在所設(shè)的位置上沿支撐軸15的軸線方向橫移，由此，使其與夾桿32及定位銷34c分別保持止動(dòng)狀態(tài)。并且，在金屬模支承片35上，另設(shè)置止動(dòng)板簧42并由螺栓固定，板簧42具有突起42a，突起42a與沖頭28上表面的止動(dòng)凹部34d配合，以防止沖頭28橫向錯(cuò)位。在此，在止動(dòng)板簧42的安裝部，在止動(dòng)板簧42的上側(cè)位置形成穿透孔35B。另外，在圖10(a)中，點(diǎn)劃線a表示金屬模接納中心線，點(diǎn)劃線b表示金屬模橫向移動(dòng)中心線(以后所述各支承片36、37、38、39中則同樣表示)。
第2段金屬模支承片36，如圖11所示那樣，在與上述第1段金屬模支承片35的金屬模接納部35A的相同方向上設(shè)有金屬模接納部36A，在下表面上突出設(shè)有2個(gè)防落銷36a、36a。這些防落稍36a、36a與設(shè)置在沖孔模板29上表面的槽(圖中未示出)相配合，以防止落下。
第3段金屬模支承片37，如圖12所示，在離金屬模橫向移動(dòng)中心線b稍偏的位置上，與金屬模橫移中線b相平行地設(shè)置止動(dòng)極簧43，在止動(dòng)板簧43上設(shè)有與上述止動(dòng)板簧42相同構(gòu)造的突起43a。另外，在上述金屬模支承片37上，在止動(dòng)板簧43的可動(dòng)部的下側(cè)位置上設(shè)置穿透孔37B。另外，標(biāo)號(hào)37c表示的也是穿透孔。
第4段金屬模支承片38，如圖13所示，在與第1段、第2段金屬模支承片35、36的金屬模接納部35A，36A相同方向上，設(shè)置金屬模接納部38A，在金屬模接納部38A的內(nèi)側(cè)，在與金屬模橫移中心線b平行的方向上設(shè)有切口38B。另外，在切口38B的位置下面，安裝與上述止動(dòng)板簧42、43同樣的止動(dòng)板簧44，并使其可動(dòng)部臨近切口38B，在止動(dòng)板簧44的可動(dòng)部上設(shè)置的突起44a與沖模30上表面的止動(dòng)凹部30e配合，以防止沖模30的下落。
第5段金屬支承片39，如圖14所示，帶有與上述各金屬模支承片35、36、38相同方向形成的方形金屬模接納部39A。另外，金屬模接納部39A用于裝入沖模以外的下模(例如攻絲部分的工具)上附設(shè)有的突出部。在金屬模支承片39的上表面，設(shè)有突出的定位銷39a，39a，與設(shè)置在沖模30上的定位槽30d相配合，以防止沖模30下落。另外，在上述金屬模接納部39的橫向兩側(cè)，與金屬模接納中心線a相平行地設(shè)置一對(duì)向前突出的固定擋塊45、45。并且，這些固定擋塊45、45，其上表面與金屬模支承片39的上表面一致，同時(shí)，在其前端部上表面形成有接收傾斜度的傾斜面45a。
這樣結(jié)構(gòu)的金屬模保持體23，各金屬模保持部的全部金屬模支承片35、36、37、38及39的金屬模接納中心線a在同一垂直平面上，各金屬模支承片35、36、37、38及39間形成的空間內(nèi)可以配合金屬模27的各部位接納存放金屬模。金屬模保持體23、從圖4可以了解到，各金屬模保持部上存放的金屬模27的軸線與支撐軸15的軸線成直角，并且，在上述ATC托架9的金屬模手柄13交接位置(金屬模取放位置)S處；金屬模27的軸線是呈垂直狀態(tài)繞支撐軸15的軸線旋轉(zhuǎn)。在此，上述交接位置S，是在支撐軸15的軸心下方，與上述加工沖頭4a相錯(cuò)開的位置。另外，該交接位置S處的金屬模取放方向，是在與支撐軸15成直角的平面內(nèi)，與金屬模軸線相垂直的方向上。
這種構(gòu)成，由金屬模架分度驅(qū)動(dòng)裝置19分定金屬模架6的支撐軸15所要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，同時(shí)，金屬模搬送裝置7的ATC托架9沿滑行導(dǎo)軌8移動(dòng)到所確定的位置，滑車12及金屬模手柄13定位到所需位置，這樣，進(jìn)行所需金屬模27的交接。
圖15及圖16所示是金屬模搬送裝置7的金屬模手柄13。
金屬模手柄13，如上所述那樣，相對(duì)于滑車12(參照?qǐng)D4)可按所需的角度作水平旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，在金屬模架6的金屬模交接平面與加工中心4的加工沖頭4a及固定臺(tái)4b的金屬模供給更換平面之間，可以升降活動(dòng)。另外，在金屬模手柄13上，以成為旋轉(zhuǎn)中心的基部伸出平視為V形的兩個(gè)臂46、46，在各臂46的前端，設(shè)置有成套把持金屬模27的把持機(jī)構(gòu)47。在此，兩臂46、46構(gòu)成銳角，最好取為70°角。
在各把持機(jī)構(gòu)47中，在臂46前端的安裝基部46′處，固定安裝有上部托架48和下部托架49。并且，在上部托架48上，安裝有沖頭28的把持片50和沖孔模板29的把持片51，在下部托架49上安裝沖模30的把持片52。這些把持片50、51、52分別左右對(duì)稱設(shè)置一對(duì)，同時(shí)，在基端部側(cè)面，用銷53、54將上述各托架48、49支撐住，而依靠設(shè)置在后端部的盤簧55施加力，使設(shè)置在前端的止動(dòng)爪50a、51a、52a分別與沖頭28的把持環(huán)34上的V形切口34b、沖孔模板29外周上的V形切口29b以及沖模30外周上的V形切口30b相配合。另外，為使各止動(dòng)爪50a、51a、52a能分別與沖頭28把持環(huán)34的V形切口34b、沖孔模板29的V形切口29b及沖模30的V形切口30b相配合，在把持軸心(金屬模27的軸心)平行地形成銷狀(參照?qǐng)D17)。
另外，上述各對(duì)把持片50、51、52，為了能嵌入所有的沖頭28、把持環(huán)34、沖孔模板29及沖模30的V形把持槽34a、29a、30a中，其前端做成扁平狀，上下帶有斜度呈尖細(xì)的形狀。在稍偏離基桿上，支住位置的地方，由鎖銷56、56固定，限制向左右方向移動(dòng)。一旦解除這些鎖銷56、56的固定，各對(duì)把持片50、51、52由于盤簧55、55、55的力作用，帶有止動(dòng)爪50a、51a、52a的前端部就可擴(kuò)展開。
上述鎖銷56如圖18所示那樣，貫通在上部框架48的側(cè)翼48a及下部托架49的側(cè)翼49a上分別沿上下方向形成的鎖銷插孔57、58內(nèi)可以上下滑動(dòng)。在鎖銷56上，位于鎖銷插孔57、58對(duì)應(yīng)于各把持片50、51、52的位置，設(shè)置成所需區(qū)間的細(xì)徑部分56a、56a、56a和粗徑部分56b、56b、56b，由插裝在上下各側(cè)翼部48a、49a之間的盤簧59平常向下方(鎖住方向)施加力。另外，鎖銷56的下端部56c從下部托架49的下表面向下方伸出。
這樣，依靠盤簧59的彈力，使設(shè)置在鎖銷56上的凸緣56d與下部托架49的側(cè)翼部49a的上表面呈接合狀態(tài)，這時(shí)，粗徑部56b、56b、56b位于鎖銷插孔57、58對(duì)應(yīng)于各把持片50、51、52的位置，并將各把持片50、51、52的動(dòng)作固定下來(lái)。在這種固定狀態(tài)下，鎖銷56的下端部56c被設(shè)在金屬模保持體23最下面的金屬模支承片39上的固定擋塊45或設(shè)在加工中心4側(cè)的后面將敘及的固定擋塊67向上推，使得鎖銷56抵抗盤簧59的彈力而向上方移動(dòng)，這樣，細(xì)徑部分56a、56a、56a就會(huì)到達(dá)鎖銷插孔57、58對(duì)應(yīng)于各把持片50、51、52的位置，滑動(dòng)鎖銷56，就可解除各把持片50、51、52的固定狀態(tài)。另外，圖15、圖16中標(biāo)號(hào)60表示的是用于探測(cè)鎖銷56是固定狀態(tài)還是解除固定狀態(tài)來(lái)確認(rèn)金屬模27的把持狀態(tài)的傳感器。
在安裝有被前述金屬模手柄13把持的沖頭28、沖孔模板29及沖模30的加工頭部4a上，如圖19所示那樣，設(shè)置帶有與夾桿32的V形止動(dòng)槽32a配合的突起件61a的止動(dòng)體61，及沖頭卡爪62(該沖頭卡爪62由于沖頭卡筒(圖中未示出)的運(yùn)動(dòng)而向下移動(dòng)，在與上述止動(dòng)體61之間把持著夾桿32)。另外，還設(shè)有止動(dòng)體63，在止動(dòng)體63上設(shè)有與沖孔模板29的V形把持槽29a配合的突起件63a。并且，如圖20所示那樣，在加工頭部4a上，設(shè)有2個(gè)沖孔模板卡筒64、64，以及分別與這些沖孔模板卡筒64、64聯(lián)動(dòng)的2個(gè)沖孔模板卡爪65、65，由這2個(gè)沖孔模板卡爪65、65在2個(gè)位置把持著沖孔模板29的外周部分。同樣，在設(shè)于固定基座2上的沖模30的固定臺(tái)4b側(cè)，設(shè)有與上述沖孔模板卡筒64及沖孔模板卡爪65同樣結(jié)構(gòu)的沖模卡筒及沖?？ㄗ?圖中都未示出)，這樣，就可將沖模30定位在所設(shè)置的位置。
另外，如圖21所示那樣，在上述固定臺(tái)4b側(cè)，配裝解鎖操作裝置66，用于解除金屬模手柄13的鎖銷56、56的固定。解鎖操作裝置66，利用附設(shè)在固定臺(tái)4b上的固定擋塊67、67，與上述金屬模保持體23的固定擋塊45、45一樣，操作上述鎖銷56、56，解除各把持片50、51、52的固定狀態(tài)。
下面，對(duì)由上述構(gòu)成的金屬模搬送裝置7在金屬模架6，加工中心4之間交接金屬模27的動(dòng)作過(guò)程加以說(shuō)明。
在各金屬模保持體23的各金屬模保持部，如圖22所示那樣，沖頭28、沖孔模板29及沖模30是成套保存在各金屬模支承片35、36、37、38及39之間的。
關(guān)于這種金屬模27的接納形式，沖頭28在如圖23及圖24中用點(diǎn)劃線H1所示狀態(tài)時(shí)，由第1段金屬模支承片35與第2段金屬模支承片36來(lái)支持。這種狀態(tài)下，夾桿32及定位銷34c分別與切口35b及切口35c相配合，并且，止動(dòng)板簧42的突起42a與把持桿34的凹部34d配合。
另外，沖孔模板29如圖24及圖25中點(diǎn)劃線H2所示狀態(tài)時(shí)，由第2段金屬模支承片36與第3段金屬模支承片37支持。這種狀態(tài)下，防落銷36a、36a與沖孔模板29上表面的槽配合，止動(dòng)板簧43的突起43a與在沖孔模板29上形成的(圖中未示出的)凹部配合。
并且，沖模30在如圖26及圖27中點(diǎn)劃線H3所示狀態(tài)時(shí)，由第4段金屬模支承片38與第5段金屬模支承片39來(lái)支持。這種狀態(tài)下，防落銷39a，39a與沖模30的定位槽30d、30d相配合，且止動(dòng)板簧44的突起44a與沖模30的凹部30e配合。
這樣，在為取出金屬模而使金屬模架6繞支撐軸15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也能確保金屬模27不會(huì)從各金屬模保持體23的各金屬模保持部上滑落。
在更換金屬模時(shí)，為使金屬模手柄13能水平旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)工作臺(tái)3沿Y軸方向移動(dòng)到所確定的位置。其原因是，金屬模的更換，是上下金屬模成套進(jìn)行的，同時(shí)，沖模30的安裝位置是比工件流線更下方的固定臺(tái)4b，所以，金屬模手柄13要下降到加工中心4側(cè)的金屬模交接位置，該金屬模手柄13與移動(dòng)工作臺(tái)3或工件會(huì)相互干涉。
然后，由控制機(jī)構(gòu)的操作程序，選擇所需金屬模的收存位置，向金屬模架分度驅(qū)動(dòng)裝置19下達(dá)指令，支撐軸15以所需的角度轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到所需的金屬模27如圖4所示的交接位置S時(shí)，支撐軸15停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述金屬模架6被操作進(jìn)行分度轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，從控制機(jī)構(gòu)也向金屬模搬送裝置7下達(dá)了移動(dòng)指令，ATC托架9沿滑行導(dǎo)軌8移動(dòng)到金屬模架6的金屬模存放位置所對(duì)應(yīng)的位置，滑車12作升降移動(dòng)，同時(shí)金屬模手柄13作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使金屬模手柄13一方的把持機(jī)構(gòu)47移動(dòng)到上述交接位置S相對(duì)的位置。
接著，把持機(jī)構(gòu)47相對(duì)金屬保持體23作向前運(yùn)動(dòng)，使分別對(duì)應(yīng)于沖頭28、沖孔模板29及沖模30的把持片50、51、52進(jìn)入金屬模保持部?jī)?nèi)，這時(shí)金屬模手柄13的把持機(jī)構(gòu)47，在金屬模保持體23的金屬模支承片39的固定擋塊45、45的上表面，與鎖銷56、56的下端部56c接觸，由此，這些鎖銷56、56抵抗盤簧59、59的彈力作用向上推。這樣，在這些鎖銷56、56的中間部位形成的細(xì)徑部56a、56a、56a成為各把持片50、51、52的鎖銷插孔57、58對(duì)應(yīng)于各把持片50、51、52的位置，各把持片50、51、52與鎖銷56、56的細(xì)徑部分56a、56a、56a和鎖銷插孔57、58之間的間隙量是隨意的，因此，前端的止動(dòng)爪50a、51a、52a是可以左右移動(dòng)的，分別沿著V形把持槽34a、29a、30a來(lái)把持沖頭28、沖孔模板29、沖模30。
金屬模手柄13到達(dá)最前端位置時(shí)，對(duì)于沖頭28，如圖23所示那樣，把持片50的止動(dòng)爪50a、50a與把持環(huán)34的V形切口34b、34b相配合。同樣，對(duì)于沖孔模板29，如圖25所示那樣，把持片51的止動(dòng)爪51a、51a與沖孔模板29的V形切口29b、29b相配合。另外，對(duì)于沖模30，如圖27所示那樣，把持片52的止動(dòng)爪52a，52a與沖模30的外周V形切口30b、30b相配合。這時(shí)，一旦將把持片50、51、52沿支撐軸15的軸線方向(圖23中箭頭T所示方向)橫向移動(dòng)所設(shè)定的量，就解除上與各定位銷和各切口的配合，之后退出，鎖銷5b，5b從固定擋塊45，45上表面離開，把持片50、51、52由于盤簧55、55的彈力立即退出，在把持金屬模27狀態(tài)下被鎖定。因此，由金屬模手柄13以金屬模架6取出的金屬模27是在確保把持的狀態(tài)下移動(dòng)的。
這樣，由金屬模手柄13把持的金屬模27，一旦從交接位置S退到滑行位置后，下降到所定平面，然后沿滑行導(dǎo)軌8移動(dòng)到加工中心4的附近。在加工中心4的附近位置，金屬模手柄13使沒有把持金屬模的空臂46(拔出臂)以所設(shè)的角度水平轉(zhuǎn)動(dòng)，使其對(duì)著加工頭部4a處于等待狀態(tài)。
在加工中心4保持的金屬模加工完畢后，金屬模手柄13從等待位置稍稍下降。之后，金屬模手柄13將拔出臂的前端向前伸出，通過(guò)水平移動(dòng)插入加工頭部4a和固定臺(tái)4b之間。在金屬模手柄13進(jìn)行金屬更換之前，在加工中心4上，圍繞裝設(shè)在固定臺(tái)4b側(cè)的沖模30設(shè)置的沖模套68(參照?qǐng)D21)上升到能遮住沖模30厚度的所定的高度上。另外，在沖模套68上的所定的部位，設(shè)有切口68a，68a，以避免妨礙金屬模手柄13的鎖銷56、56。這樣，金屬模手柄13插向加工沖心4時(shí)，鎖銷56、56就被上推到固定擋塊67、67，使各止動(dòng)爪50a、51a、52a處于可動(dòng)狀態(tài)，并分別與把持環(huán)34的V形切口34b、沖孔模板29的V形切口29b及沖模30的V形切口30b相接，由于盤簧55的彈力使各止動(dòng)爪50a、51a、52a牢靠地抓住金屬模27。之后，金屬模手柄13退出，將金屬模27從加工中心4側(cè)取出，在金屬手柄13加速的時(shí)候，鎖銷56、56脫離固定擋塊67、67。這樣，鎖銷56的粗徑部分56b、56b、56b定位在鎖銷插孔57、58對(duì)應(yīng)于各把持片50、51、52的位置，將各把持片50、51、52的動(dòng)作固定下來(lái)，因此，即使受到金屬模手柄13加、減速度的沖擊，金屬模27也不會(huì)從金屬模手柄13上脫落。
當(dāng)金屬模27從加工中心4取出時(shí)，金屬模手柄13以基端為中心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)70°、將持有將要安裝的新金屬模27側(cè)的臂46(安裝臂)對(duì)向加工頭部4a，然后作水平移動(dòng)伸向加工頭部4a側(cè)。這樣，金屬模手柄13伸向加工頭部4a與固定臺(tái)4b之間時(shí)，鎖銷56、56的下端部56c、56c頂上固定擋塊67、67，使前端的止動(dòng)爪50a、51a、52a可左右移動(dòng)，金屬模2 7被解除由各把持片50、51、52的固定。之后，金屬模手柄仍舊作水平移動(dòng)至較金屬模中心與活塞軸一致的位置略靠近前(本實(shí)施例中為0.2mm)的位置處。在這個(gè)水平移動(dòng)過(guò)程中，如圖19所示那樣，沖頭28的環(huán)接面34e、沖孔模板29的沖孔模板接面29e及沖模30的沖模接面30e分別與其相對(duì)的接觸面之間有微小間隙(本實(shí)施例中為0.3mm)。因此，金屬模手柄13作水平移動(dòng)時(shí)，因?yàn)闆]有接觸部分，所以不會(huì)產(chǎn)生接觸噪音(摩擦噪音)。另外，在金屬模插入以后的狀態(tài)下、夾桿32的止動(dòng)槽32a與止動(dòng)體61的突起件61a緊接在一起，沖孔模板29的把持槽29a與止動(dòng)體63的突起件63a緊密相接。
這樣，當(dāng)金屬模手柄13水平移動(dòng)到所定的位置時(shí)，金屬模手柄13以低速度下降，使沖模30的沖模接面30e與作為相接面的沖模安裝部4c相接觸。這時(shí)，如上所述那樣，因?yàn)閵A桿32的止動(dòng)槽32a與止動(dòng)體61的突起件61a之間，及沖孔模板29的把持槽29a與止動(dòng)體63的突起件63a之間緊密相接，所以，金屬模手柄l3的把持片50、51微松，沖頭28及沖孔模板29不動(dòng)。
沖模接面30e與沖模安裝部4c相接時(shí)，依靠沖頭卡筒(圖中未示出)、沖孔模板卡筒64及沖?？ㄍ?圖中末示出)的動(dòng)作，由沖頭卡爪62、沖孔模板卡爪65及沖?？ㄗ?圖中末示出)分別卡住沖頭28的夾桿32、沖孔模板29及沖模30，將其固定。另外，在這種卡住狀態(tài)下，沖頭28的環(huán)接面34e，沖孔模板29的沖孔模板接面29e分別與相接面之間的微小間隙(本實(shí)施例中為0.3mm)仍然存在。
這樣，當(dāng)沖頭28，沖孔模板29及沖模30固定后，金屬模手柄13沿與插入時(shí)相反的方向水平移動(dòng)，在所定的位置上升到前述的等待位置，到此，完成了金屬模27的安裝動(dòng)作。
如上所述的金屬模安裝完畢后，依靠活塞的向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)放在沖頭28、沖模29之間的工件進(jìn)行沖壓加工，依靠沖壓力，使相互緊密相接的夾桿32的止動(dòng)槽32a與止動(dòng)體61的突起件61a之間形成很小間隙(本實(shí)施例中為0.3mm)，同時(shí)，依靠沖孔模板29的壓力，使相互緊密相接的沖孔模板29的把持槽29a與止動(dòng)體63的突起件63a之間形成微小間隙(本實(shí)施例中為0.3mm)。與此相反沖頭28的環(huán)接面34e及沖孔模板29的沖孔模板接面29e分別與其相對(duì)的相接面成緊密聯(lián)接狀態(tài)。
另外，通過(guò)這樣的金屬模更換操作取出的加工完的金屬模27，可按與從金屬保持體23收容金屬模相反的操作，將其返回到金屬模架6中指定的金屬模存的金屬模存放位置。
下面，參照?qǐng)D28，對(duì)將在加工中心4上加工完的加工材料(產(chǎn)品或沖壓廢屑)的搬出機(jī)構(gòu)加以說(shuō)明。
如圖中所示那樣，本實(shí)施例的搬出機(jī)構(gòu)中，在主架1的下方，位于偏離加工中心的端部，配裝有2根與主架縱長(zhǎng)方向平行的支撐導(dǎo)軌69、69，在這2根支持導(dǎo)軌69、69之間，架設(shè)有多個(gè)(本實(shí)施例中為3個(gè))真空裝置70。真空裝置70由以下幾部分組成垂直方向的支柱71、固定安裝在支柱71下端的支架72；安裝在支架72下端的保持體73；從保持體7 3吊下安裝的2排(合計(jì)6個(gè))真空墊74。在支柱71的上端部及中間部位分別固定設(shè)置有第1把持環(huán)75及第2把持環(huán)76。在上述第1把持環(huán)75上，設(shè)有與上述沖頭28的把持環(huán)34的把持槽34a、V形切口34b及定位銷34c同樣的把持槽、V形切口及定位銷(圖中都未示出)，在把上述第二把持環(huán)76上，設(shè)有與上述沖模30的V形切口30b同樣的V形切口，另外，在上側(cè)的支撐導(dǎo)軌69上，設(shè)有與上述金屬模支承片35的切口35b，35c同樣的切口，金屬模支承片35止動(dòng)保持著支柱71的上端部及第1把持環(huán)75的定位銷。另外，在固定于上述主架1上的支持架72的下部，在上述支持導(dǎo)軌69側(cè)，突出設(shè)置固定擋塊77、77，擋塊77、77同上述金屬保持體23的固定擋塊45、45一樣，是用于操作金屬模手柄13的鎖銷56、56的。
利用這種構(gòu)造、金屬模手柄13的把持片50、52，取代金屬模27，而把持架在支持導(dǎo)軌69上的真空裝置70的第1把持環(huán)75及第2把持環(huán)76。由真空裝置70可進(jìn)行加工完材料W的搬出工作。
在將加工完材料W搬出的時(shí)候，是在加工頭部4a進(jìn)行沖壓加工、沖孔模板29壓著材料W的狀態(tài)下，把持在金屬模手柄13上的真空裝置70下降到吸附位置(圖28中雙點(diǎn)劃線所示位置)。然后，確認(rèn)真空吸墊74吸附材料W之后，加工頭部4a上升、接著金屬模手柄13上升，金屬模手柄13滑行到越過(guò)主架1一端的伸出位置，將材料W置于圖中未示出的材料搬出傳送帶上。
在本實(shí)施例中，將由于多次使用而損壞的金屬模取出的時(shí)候，或?qū)⑿碌慕饘倌臋C(jī)外裝入金屬模架6內(nèi)的時(shí)候，使金屬模手柄13滑行到越過(guò)主架1一端的伸出位置(圖1、圖2中所示金屬模手柄的位置)處，在該位置上，金屬模的更換最好由人工進(jìn)行。
本實(shí)施例采用的結(jié)構(gòu)是，作為金屬模架6的金屬模保持體23，是依靠金屬模支承片35～39上的金屬模接納部35A、36A、38A及切口35b、35c和附屬部件等保持金屬模27的各部分，但也可用把持金屬模的把持裝置組裝的金屬模保持體。另外，關(guān)于所使用的金屬模，不限于上述那樣由沖頭28、沖孔模板29及沖模30組成的金屬模，如果能在加工中心4使用，攻絲工具或其他切削工具也可以。
本實(shí)施例中，對(duì)于圍繞支持軸15以周邊12等分、軸向25等分的位置布置有共計(jì)300個(gè)金屬模保持體作了說(shuō)明。但是，金屬保持體的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要做相應(yīng)的增減。
另外，本實(shí)施例中，支撐軸15是由斷面為四方形的中空軸構(gòu)成的，但該支撐軸15的斷面形狀也可采用四方形以外的其他多邊形。
本實(shí)施例中，對(duì)于工件加工過(guò)程中金屬模手柄13的等待位置是在離工件有一定距離的上方時(shí)作了說(shuō)明，但該等待位置，只要不妨礙工件的加工動(dòng)作，也可在工件的下方。
本實(shí)施例中，使沖頭28的環(huán)接面34e與其相對(duì)接觸面、沖孔模板29的沖孔模板29e接觸面與其相對(duì)接觸面之間在沖壓加工時(shí)緊密相接，該密接方法可有各種變形例子。例如，將沖頭28及沖孔模板29被抓住時(shí)的受壓面設(shè)置為傾斜面，使沖頭28及沖孔模板29分別被沖頭卡爪62及沖孔模板卡爪65抓住時(shí)就達(dá)到緊密相接的方法?；蛘?，金屬模27插入后，活塞以所設(shè)定的量下降，使沖頭28的環(huán)接面34e及沖孔模板29的沖孔模板接面29e與各自的相接面之間沒有間隙，之后，再卡住沖頭28及沖孔模板2 9的方法等。
根據(jù)以上說(shuō)明，可了解到本發(fā)明可作各種變化。這些變化都符合本發(fā)明的宗旨和范圍，另外，作為同行業(yè)者，應(yīng)了解所有這些變形、變化都包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如果利用本發(fā)明的沖壓機(jī)，可在金屬模架內(nèi)高密度緊湊地存放大量金屬模，同時(shí)，金屬模在金屬模架與加工頭部之間的交接，可以在所有金屬模具有同樣的使用條件下迅速進(jìn)行。
另外，如果采用本發(fā)明的金屬模安裝方法，可以防止金屬模插入時(shí)接觸噪音的發(fā)生，同時(shí)，即使金屬模搬送裝置可高精度定位、也能高速且不會(huì)發(fā)生松懈的狀態(tài)下進(jìn)行金屬模更換，并且，在工件搬送時(shí)，可防止將該工件放置到下金屬模上而發(fā)生的損傷。
權(quán)利要求
1.一種沖壓機(jī)，其特征在于，該沖壓機(jī)設(shè)有能容納許多金屬模的金屬模架及在該金屬模架與加工頭部間進(jìn)行金屬模交接的金屬模搬送裝置、在該沖壓機(jī)上，上述金屬模架設(shè)置在支持加工工件的加工工作臺(tái)上方、且與支架上述加工頭部的主架并列布置。
2.如權(quán)利要求1所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模架設(shè)有沿水平支撐軸圓周及軸向布置的多個(gè)金屬模保持體。
3.如權(quán)利要求2所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模保持體在支撐軸上可沿支撐軸圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的沖壓機(jī)，其特征在于，在上述金屬模保持體上、上下兩金屬模是成套存放的。
5.如權(quán)利要求1所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模架設(shè)置在離加工頭部的金屬模裝卸位置的上下方向有一定距離的地方，使金屬模架的外輪廓不致于影響在上述加工頭部加工的工件。
6.如權(quán)利要求1所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模搬送裝置設(shè)置在上述金屬模架與上述主架之間、可以沿該金屬模架的支撐軸移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模搬送裝置在垂直方向上可以升降。
8.如權(quán)利要求7所述的沖壓機(jī)，其特征在于，用上述金屬模搬送裝置使相對(duì)于上述金屬模架的金屬模裝卸位置，位于該金屬模架支撐軸的上方或下方偏近于上述加工頭部的地方。
9.如權(quán)利要求8所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模裝卸位置，是使保存在上述金屬模保持體上的兩金屬模的軸線成垂直方向的位置，在該金屬模裝卸位置上金屬模的裝卸方向，是在與上述金屬模架支撐軸相垂直的平面內(nèi)，是不通過(guò)該支撐軸的方向。
10.如權(quán)利要求7所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模搬送裝置、設(shè)有相對(duì)于上述加工頭部進(jìn)行金屬模裝卸和相對(duì)于上述金屬模架進(jìn)行金屬模裝卸的金屬模手柄。
11.如權(quán)利要求10所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模手柄設(shè)有能把持2套金屬模的2組金屬模把持機(jī)構(gòu)，這2組把持機(jī)構(gòu)分別設(shè)在平視為V字形的2個(gè)臂的前端。
12.如權(quán)利要求11所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述把持機(jī)構(gòu)設(shè)在能成套把持上下金屬模的多組把持片，在各把持片上，設(shè)有與設(shè)置在金屬模上的V形切口配合并止動(dòng)該金屬模的止動(dòng)爪。
13.如權(quán)利要求1所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模搬送裝置可移動(dòng)到越過(guò)上述主架一端的伸出位置，在該伸出位置上，可以更換保持在該金屬模搬送裝置上的金屬模。
14.如權(quán)利要求13所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述伸出位置就是加工完材料的搬出位置。
15.一種沖壓機(jī)，其特征在于，其設(shè)有以下裝置(a)設(shè)有在可以轉(zhuǎn)動(dòng)的水平支撐軸的圓周方向及軸向并列配置，并能成套保存上下金屬模的很多金屬模保持體的金屬模架；(b)能在該金屬模架的所需號(hào)位的金屬模保持體上，送入取出上述金屬模的金屬模搬送裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模架是接近于加工頭部設(shè)置的。
17.如權(quán)利要求15所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述支撐軸是斷面為多邊形的中空軸，在該支撐軸的外面安裝具有多個(gè)上述金屬模保持體的金屬模保持組件。
18.如權(quán)利要求17所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模保持組件設(shè)有沿支撐軸外面安裝的支點(diǎn)、沿圓周方向按所需的角度從該支點(diǎn)伸出的多個(gè)支撐托架、在各支持托架的前端以所設(shè)定的間隔并列配置安裝的多個(gè)金屬模保持體。
19.如權(quán)利要求15所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述金屬模保持體設(shè)有多段配置的金屬模支承片以支承金屬模，金屬模作縱向和橫向移動(dòng)，使接收該金屬模進(jìn)入所定的部位的金屬模接納部插入到這些金屬模支承片中。
20.如權(quán)利要求19所述的沖壓機(jī)，其特征在于，在上述金屬模支承片上，設(shè)有使插入上述金屬模接納部的金屬模止動(dòng)的止動(dòng)機(jī)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求20所述的沖壓機(jī)，其特征在于，上述止動(dòng)機(jī)構(gòu)是設(shè)置在上述金屬模支承片的上表面或下表面上、與上述金屬模的止動(dòng)凹部配合的板簧。
22.如權(quán)利要求19所述的沖壓機(jī)，其特征在于，在最下段金屬模支承片的金屬模接納部的兩側(cè)，設(shè)有用于解除上述金屬模搬送裝置的金屬模把持力的固定擋塊。
23.一種金屬模安裝方法，它是將成套地保持在金屬模搬送裝置上的上下兩金屬模安裝在加工頭部的金屬模安裝部上的安裝方法。其特征在于，它具有以下步驟(a)在上述上、下兩金屬模與上述金屬模安裝部的各接面和與這些接面相對(duì)的上述金屬模安裝部的各受壓面之間有微小間隙的狀態(tài)下，將上述金屬模搬送裝置對(duì)著該金屬模安裝部水平插入的插入步驟，(b)完成該插入步驟后，使上述金屬模搬送裝置沿消除下金屬模接碩和與其相對(duì)的上述金屬模安裝部受壓面之間微小間隙的方向下降的下降步驟，以及(c)該下降步驟后，上述上下金屬模分別由上述金屬模安裝部把持，上述金屬模搬送裝置沿水平方向拔出的拔出步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的金屬模安裝方法，其特征在于，上述上金屬模的接面和與其相對(duì)的上述金屬模安裝部的受壓面之間，由上述上金屬模對(duì)工件的加工而緊密相接。
25.如權(quán)利要求23所述的金屬模安裝方法，其特征在于，上述上金屬模的接面和與其相對(duì)的上述金屬模安裝部的受壓面之間，由上述金屬模安裝部對(duì)上述金屬模的把持而緊密相接。
26.如權(quán)利要求25所述的金屬模安裝方法，其特征在于，上述上金屬模被把持時(shí)，上金屬模的受壓部設(shè)定為傾斜面，這樣，上述上金屬模的接面與上述金屬模安裝部的受壓面之間就可緊密相接。
27.如權(quán)利要求23所述的金屬模安裝方法，其特征在于，上述上金屬模在金屬模安裝部的把持，在使設(shè)置在上述金屬模安裝部的活塞按所定的量下降并使上述上金屬模的接面與上述金屬模安裝部的受壓面緊密相接后進(jìn)行。
全文摘要
一種沖壓機(jī)，其設(shè)有以下裝置在支持工件的加工工作臺(tái)上方，與支持加工頭部的主架并列配置的金屬模架；在金屬模架與加工頭部之間進(jìn)行金屬模交接的金屬模搬送裝置；還包括一種金屬模安裝方法在上下兩金屬模與金屬模安裝部的各接面和與這些接面相對(duì)的金屬模安裝部的各受壓面之間有微小間隙的狀態(tài)下，將金屬模搬送裝置水平地插入金屬模安裝部的插入；之后，使金屬模搬送裝置沿消除下金屬模接面和與其相對(duì)的金屬模安裝部受壓面之間微小間隙的方向下降，再者，上下金屬模分別由金屬模安裝部把持，沿水平方向撥出金屬模搬送裝置。
文檔編號(hào)B21D37/04GK1126452SQ94192621
公開日1996年7月10日 申請(qǐng)日期1994年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月28日
發(fā)明者鎌田郁夫, 松浦聰, 北川多喜次 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所