专利名称：冲孔机及冲头·模具对冲孔机的更换方法以及冲孔系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过冲头和模具的协同动作对工件进行冲孔加工的冲孔机和冲头·模具对冲孔机的更换方法以及冲孔系统。
背景技术：
图1表示作为现在众所周知的冲孔机的转塔式冲孔机501。在该转塔式冲孔机501的中央设置了具有间隙部G的框架503，在间隙部G上设置有支撑在上部框架503U上可自由转动分度的、装着多个冲头P的上部转塔505U。而且，与该上部转塔505U相对，在下部框架503L上设置有可自由转动分度的、装着多个模具(参照图2-图5)的下部转塔505L。上部转塔505U和下部转塔505L通过用电机507驱动的皮带509等驱动机构同步转动。
另外，在间隙部G，设置有支持工件W并可自由移动的加工台511。在该加工台511的上方，设置有通过Y轴电机513使Y轴滚珠丝杠515旋转，通过Y轴滚珠螺母517沿Y轴方向自由移动定位的滑座519。在该滑座519上设置有沿X轴方向自由移动定位的X滑架521。在该X滑架521上设置有可自由调整间隙固定工件W的工件夹具523。
另外，在转塔式冲孔机510的附近，设置有用于驱动驱动装置的油压单元525，控制工件W定位及上部转塔505U和下部转塔505L的转动分度，以及用于控制油压单元525的NC控制台527等。
采用上述结构，可使上部转塔505U和下部转塔505L旋转从而将使用的冲头P和模具D分度到加工位置K，使滑座519沿Y轴方向移动的同时，使X滑架521沿X轴方向移动，从而将利用工件夹具523夹持的工件W的加工点分度到加工位置K。然后，利用图中省略的驱动装置使冲头P工作，并通过冲头P和模具D的连动进行冲孔加工。
然而，上述的转塔冲孔机501中，如图2所示，由于上部转塔505U和下部转塔505L之间的供料通道d较小(例如20mm)，在加工中由于工件W产生挠曲而挂在安装在上、下部转塔505U、505L上的模具上，存在压坏工件W的危险。
另外，如图3所示，在工件W移动时，由于难于使安装在下部转塔505L上的所有模具D同步移动，存在工件W的背面被安装在下部转塔505L的模具D划伤之类的问题。
另外，在使用转塔505U、505L的情况下，由于在加工线上配置多个模具，在进行成形加工、尤其是使工件向下成形的加工时，如图4所示，由于成形部529受到邻接的模具的干涉而划伤或者损坏。因此，尤其是要在别的工序进行向下的成形时，或者要用人工编制为避免干涉之类的移动或者加工顺序时，还存在因在程序上要想各种办法而带来的需要熟练作业而使作业效率降低的问题。
即，在自动编程装置中，虽然能决定移动轨迹使加工时间，即，使材料到达下一个加工坐标的移动距离变得最短，但由于不能考虑到避免划伤等问题之类的移动轨迹，因而使编程不能实现自动化。
而且，如图5所示，在转塔式冲孔机501中，在加工时从下方支撑下部转塔505L的支撑盘531上，由于设置了避让间隙以免加工时产生的冲孔废料卡住，因而存在不能有效地吸引冲孔废料之类的问题。
再有，当在上、下部转塔505U、505L上设置各金属模具在角度方向上分度的功能(自动分度)时，由于增加了分度用的蜗轮等零部件，因而存在使转塔冲孔机501价格增高之类的问题。另外，由于齿轮等占据了一定空间，使金属模具的工位数大幅度减少(约减一半)，因而有时不进行金属模具的更换就不能进行加工，存在使生产率降低之类的问题。
为了解决如上各种问题，也有不使用上、下部转塔505U、505L而使用将冲头P和模具D安装在一台冲床机构中的单头结构的带NC的冲孔机。
然而，上述转塔式冲孔机501虽存在各种问题，但因使用能安装多个金属模具的上、下部转塔505U、505L，其最大优点是金属模具选择时间短(通常为3秒以下)、生产率高，与之相比，由于采用单头结构通常仅能安装一套金属模具，因而在需使用多套金属模具的板金加工中，存在必须频繁更换金属模具的问题。
因此，虽也使用在一套金属模具中装有多个金属模具的称为多工具的金属模具，但因该金属模具是将别的金属模具内置于一套金属模具的内部，因而存在只能装有小尺寸的金属模具的问题。
另外，利用程序选择多工具内的一个金属模具，而下一个使用金属模具又不在该多工具内时，则必须更换别的金属模具，在缩短金属模具更换时间方面不太有效。
而且，虽然多工具在金属模具拥有数多这方面有很高的评价，但由于结构上是在一套主金属模具形状内装有小尺寸的金属模具的关系，不能将夹持工件的工件夹具靠近金属模具的近处，因而存在增加了不能加工的区域(死区)的缺点，由于程序的制约存在难于用于实际加工的问题。
另一方面，在单头结构中，由于通常只安装一套金属模具，对于使用多套金属模具的板金加工，必须储存多套金属模具的金属模具储存装置，存在装置大型化的问题，由于必须频繁地更换金属模具，则存在加工效率降低的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的。本发明的目的之一是提供一种可迅速地进行金属模具更换的冲孔机及冲头·模具相对冲孔机的更换方法。
本发明的另一目的是提供一种冲孔系统，该系统能储存多套金属模具的同时，通过迅速地进行金属模具的更换而能高效率地进行冲孔加工。
为实现上述本发明的第一目的，本发明第一方案的冲孔机，具有上部主轴，其设置得可上下自由移动并可自由转动、并可自由装卸更换地支撑着冲头；及下部主轴，其设置得可上下自由移动并可自由转动、并可自由装卸更换地支撑着与上述冲头对应的模具；其特征在于上述上部主轴设置成可从对工件进行压力加工的加工高度位置自由上升到进行冲头的装卸更换的冲头更换高度位置；及上述下部主轴设置成可以对工件进行压力加工的加工高度位置自由下降到进行模具的装卸更换的模具更换高度位置。
采用上述结构，加工时，使上述上部主轴下降并定位于加工高度位置的同时，使上述下部主轴定位于加工高度位置进行加工。然后，在更换金属模具时，使上述上部主轴上升并定位于冲头更换高度位置的同时，使上述下部主轴下降并定位于模具更换高度位置，以进行冲头和模具的更换。
因此，无论在冲头和模具之间是否有工件，都能同时并迅速地更换冲头和模具。
本发明第二方案的冲孔机是在第一方案的冲孔机中，上述上部主轴具有可自如夹持冲头的冲头夹具和可自如支撑压板的上下自由移动的压板支撑部件；及上述上部主轴具有对上述压板支撑部件自如加压的流体压力缸。
因此，在上部主轴中，利用冲头夹具夹持冲头，利用流体压力缸通过压板支撑部件使压板上下移动。并且，在加工时，利用流体压力缸使压板支撑部件下降并对压板加压。
换言之，对于上部主轴，能够利用冲头夹具可靠地夹持或放开冲头的同时，由于可利用流体压力缸通过压板支撑部件使压板上下移动，因此，可根据工件的板厚设定推压力。
本发明第三方案的冲孔机是在上述第一或第二方案的冲孔机中，上述下部主轴具有可自如上推模具的流体压力缸；及上述流体压力缸的活塞杆可与上述模具的下面自由接触且做成中空状。
因此，在下部主轴中，与模具接触、使模具上下移动的流体压力缸的活塞杆由于做成中空状，可使冲孔加工产生的冲孔废料落下并排出。而且，由于流体压力缸的活塞杆的上下移动，使模具上下移动，从而能对工件容易地进行成形加工。
本发明的第四方案的冲孔机是在上述第一方案至第三方案的冲孔机中，设置有可在储存上述冲头的冲头储存部和位于冲头更换高度位置的上部主轴之间自由往复运动的冲头更换装置；及设置有可在储存模具的模具储存部和位于模具更换高度位置的下部主轴之间自由往复运动的模具更换装置。
采用上述结构，冲头储存部和上部主轴之间冲头的交接可使冲头更换装置在冲头储存部和上部主轴之间移动来进行，而模具储存部和下部主轴之间的交接可使模具更换装置在模具储存部和下部主轴之间移动来进行。
因此，能可靠而且迅速地进行金属模具的交接。
本发明第五方案的冲孔机时在上述第一方案至第四方案的冲孔机中，上述上部主轴具有从一个方向向别的方向或者向其反方向自由装卸冲头的一对并行的冲头连接固定部；上述下部主轴具有从一个方向向别的方向或者向其反方向自由装卸模具的一对并行的模具连接固定部；上述冲头更换装置在从上述一个方向向别的方向或者向其反方向自由移动时，具有保持支撑在上述上部主轴上的冲头的第一冲头保持部和支撑要对上述上部主轴进行安装的下一个冲头的第二冲头保持部；及上述模具更换装置在从上述一个方向向别的方向或者向其反方向自由移动时，具有保持支撑在上述下部主轴上的模具的第一模具保持部和支撑要对上述下部主轴进行安装的下一个模具的第二模具保持部。
采用上述结构，冲头利用上部主轴的一对并排的冲头连接固定部支撑，可通过从一个方向向别的方向移动或向其反方向移动装卸。另外，模具也利用下部主轴的一对并排的模具连接固定部支撑，可通过从一个方向向别的方向的移动或向其反方向的移动装卸。
因此，通过使冲头和模具从一个方向向别的方向移动或者向其反方向移动，可容易地进行装卸。
而且，冲头更换装置通过由上述的一个方向向别的方向或者向其反方向移动，第一冲头保持部在保持并卸下支撑在上部主轴的冲头的同时，将第二冲头保持部所保持的随后要使用的冲头安装在上部主轴上，而模具更换装置则通过由上述一个方向向别的方向或者向其反方向移动，第一模具保持部保持并卸下支撑在第一模具保持部的模具的同时，将第二模具保持部所保持的随后要使用的模具安装到下部主轴上。
因此，可大幅度地缩短金属模具的更换时间。
本发明第六方案的冲孔机是在第一方案至第五方案的冲孔机中，上述冲头更换装置具有在冲头储存部和上部主轴的冲头更换高度位置之间自由往复动作的冲头运送部件；设置有沿与上述冲头运送部件的移动方向交叉的方向可自由往复运动的具有第一及第二冲头保持部的冲头保持臂；上述模具更换装置具有在模具储存部和下部主轴的模具更换高度位置之间自由往复运动的模具运送部件；以及设置有沿与上述模具运送部件的移动方向交叉的方向可自由往复运动的具有第一及第二模具保持部的模具保持臂。
采用上述结构，冲头更换装置中，保持着冲头、设置在冲头储存部和上部主轴之间移动的冲头运送部件中的、具有第一和第二冲头保持部的冲头保持臂沿与冲头运送部件的移动方向交叉的方向移动并进行冲头的装卸；模具更换装置中、保持着模具、设置在在模具储存部和下部主轴之间移动的模具运送部件的、具有第一和第二模具保持部的模具保持臂沿与模具运送部件的移动方向交叉的方向移动并进行模具的装卸。
因此，当已卸下的冲头在随后还要再次使用时，则将该冲头预先原样保持在一边的冲头保持部中，在新冲头使用后，通过使冲头保持臂反方向移动、则可再次安装所保持的冲头。这样，如内翻边加工之类连续使用不同的两种金属模具时，可大幅度地改善加工效率。
本发明第七方案的冲孔机是在第一方案至第六方案的冲孔机中，上述冲头保持臂和模具保持臂设置成可自由旋转。
采用上述结构，具有第一和第二冲头保持部的冲头保持臂及具有第一和第二模具保持部的模具保持臂可以通过旋转改变方向。
因此，可在金属模具储存装置和冲孔机之间设置金属模具更换装置。
本发明第八方案的冲头·模具相对于冲孔机的更换方法，该方法是相对于冲孔机的金属模具安装部进行金属模具的装卸更换方法，其特征是，包括以下步骤相对于在一个方向可装卸地连接固定的金属模具，当在与上述一个方向交叉的方向使金属模具更换爪与其接近时，将保持在上述金属模具安装部的金属模具保持在上述金属模具安装部所具有的连接固定部件上；向上述一个方向移动上述金属模具更换爪并使所保持的金属模具脱离；安装下一个新的金属模具；以及使上述金属模具更换爪向上述交叉方向的反方向移动。
采用上述结构，使金属模具更换爪接近金属模具安装部，这时，利用金属模具更换爪保持或卸下在接近金属模具安装部的连接固定部件的方向上可卸下地安装的金属模具的同时，利用金属模具更换爪安装所保持的金属模具之后，使金属模具更换爪在与接近方向交叉的方向上直线地移动或旋转。
因此，由于可一次进行旧的金属模具的拆卸和新的金属模具的安装，因而与现有技术相比可缩短金属模具更换时间。
本发明第九方案的冲头·模具相对于冲孔机的更换方法，是在上述第八方案的更换方法中，在构成上述金属模具安装部的冲头安装部中，使上述连接固定部件上升到冲头更换高度位置时，对冲头解除锁紧；使上述连接固定部件下降到加工高度位置时予以锁紧；在构成上述金属模具安装部的模具安装部中，使上述连接固定部件下降到模具更换高度位置时对模具解除锁紧；使上述连接固定部件上升到加工高度位置时予以锁紧。
采用上述结构，在构成金属模具安装部的冲头安装部中，使保持冲头的连接固定部件上升到冲头更换高度位置时，就可解除锁紧卸下冲头；或者当使保持有冲头的连接固定部件下降到加工高度位置时，在锁紧冲头的同时，在模具安装部中使保持模具的连接固定部件下降到模具更换高度位置时，解除对模具的锁紧，或者当使保持着模具的连接固定部件上升到加工高度位置时予以锁紧。
因此，可缩短冲头·模具的锁紧及解除锁紧的时间。
本发明的第十方案的冲头·模具相对于冲孔机的更换方法，该方法是相对于冲孔机的金属模具安装部进行金属模具的装卸更换的方法，其特征是，包括以下步骤相对于上述金属模具安装部在一个方向上移动金属模具更换装置时，利用上述金属模具更换装置保持并脱离支撑在上述金属模具安装部的金属模具的同时，继续安装准备保持在上述金属模具更换装置上的新的金属模具。
采用上述结构，相对于安装有金属模具的金属模具安装部通过仅使金属模具更换装置在一个方向上移动，则在卸下所装有的金属模具的同时，对准备保持在金属模具更换装置上的新的金属模具进行安装。
因此，与现有技术相比，可缩短金属模具的更换时间。
本发明第十一方案的冲头·模具相对于冲孔机的更换方法，该方法是相对于冲孔机的金属模具安装部进行金属模具的装卸更换的方法，其特征是，包括以下步骤在上述金属模具安装部所具有的连接部件上，相对于在一个方向上可装卸的连接固定的金属模具，使金属模具更换爪向上述一个方向移动并接近时，继续保持保持在上述金属模具安装部的金属模具而将要更换的下一个金属模具安装在上述金属模具安装部上；及使其向与上述一个方向交叉的方向移动后，使上述金属模具更换爪向与上述金属模具安装部相反的方向上移动并进行金属模具的更换。
采用上述结构，相对于安装有金属模具的金属模具安装部，使金属模具更换装置在一个方向上移动卸下所装有的金属模具的同时，对准备保持在金属模具更换装置上的新的金属模具进行安装后，使金属模具更换装置在与上述一个方向交叉的方向上移动并进行金属模具的更换。
因此，与现有技术比较可缩短金属模具的更换时间。
为了实现本发明的上述第二个目的，本发明的第十二方案的冲孔系统，包括对板状的工件进行冲孔加工的冲孔机；具有可自由出入地储存对上述冲孔机可装卸更换的多个冲头·模具的金属模具储存部的架子；相对上述架子的上述金属模具储存部的冲头·模具可进行出入的金属模具出入装置；以及相对上述金属模具出入装置可自由交接冲头·模具并可自由接收冲头·模具，在相对上述金属模具出入装置的金属模具交接位置和上述冲孔机之间可自由往复运动的金属模具更换装置；其特征在于在上述金属模具出入装置中，设置有可前后自由旋转的用于进行冲头出入的冲头出入臂和用于进行模具出入的模具出入臂；以及在上述金属模具更换装置中，设置有可前后旋转的保持冲头的冲头保持臂和保持模具的模具保持臂。
采用上述结构，在使用于进行金属模具出入装置的冲头的出入的冲头出入臂和用于进行模具的出入的模具出入臂前后旋转的同时，通过使保持金属模具更换装置的冲头的冲头保持臂和保持模具的模具保持臂在前后方向上旋转，则在储存于架子的金属模具储存部的多个冲头、模具的出入和金属模具的交接位置的金属模具出入装置与在金属模具交接位置和金属模具更换位置间进行往复运动的金属模具更换装置之间的金属模具的交接。
因此，即使在狭小的空间中也可以取出模具并与金属模具更换装置进行交接。另外，金属模具出入装置由于可在金属模具更换装置向金属模具更换位置的方向移动期间准备下次用的金属模具并待机，可以实现金属模具更换时间的缩短。
本发明第十三方案的冲孔系统是在上述第十二方案的冲孔系统中，上述冲孔机具有门型框架，在其中央处具有冲孔加工部；在上述冲孔加工部的一侧具有相对于上述冲孔加工部用于对工件在X轴、Y轴方向移动定位的工件移动定位装置；将上述冲孔加工部配置在中间，在上述工件移动定位装置的相反一侧配置架子；以及上述金属模具更换装置位于上述冲孔加工部和上述架子之间并配置在上述冲孔机的框架内。
采用上述结构，相对于设置在冲孔机的门型框架的中央处的冲孔加工部，在该冲孔加工部的一侧设置有将工件定位于冲孔加工部的工件移动定位装置，在冲孔加工部的相反一侧配置储存冲头和模具的架子，金属模具更换装置在框架内的冲头加工部和架子间移动。
因此，可实现金属模具更换装置的小型化。
本发明的第十四方案的冲孔系统是在上述第十二或第十三方案中，上述金属模具更换装置的冲头保持臂和模具保持部在前后方向上的旋转在金属模具更换装置的前后移动中进行。
采用上述结构，金属模具更换装置的冲头保持臂和模具保持臂在金属模具更换装置的前后移动中在前后方向旋转。
因此，金属模具更换装置的冲头保持臂和模具保持臂不需要旋转用的时间。因此，可以缩短金属模具更换所需要的时间。
本发明的第十五方案的冲孔系统是在第十二方案至第十四方案中，上述金属模具出入装置位于中间，上述架子前后相对配置；及上述金属模具出入装置和金属模具更换装置的金属模具交接位置位于与前侧的架子并列的位置。
采用上述结构，金属模具出入装置在相对配置的架子之间移动，在设置在与前侧的架子并列位置的金属模具交接位置，可在金属模具出入臂和金属模具更换装置之间进行交接。
因此，可实现节省金属模具储存装置的空间。
图1是表示一般的现有技术的转塔式冲孔机的立体图。
图2是表示现有技术的问题点的说明图。
图3是表示现有技术的问题点的说明图。
图4是表示现有技术的问题点的说明图。
图5是表示现有技术的问题点的说明图。
图6是表示本发明的冲孔机的总体状况的正视图。
图7是由图6中的VII方向所见到的俯视图。
图8是表示冲头支撑部和模具支撑部的剖视图。
图9是表示加工时的冲头支撑部和模具支撑部的剖视图。
图10是表示金属模具更换时的冲头支撑部和模具支撑部的剖视图。
图11是表示冲头支撑部和压板的剖视图。
图12A和图12B是冲头的俯视图和剖面图。
图13A和图13B是模具的俯视图和剖视图。
图14是金属模具更换装置的正视图。
图15是由图14中的XV方向见到的冲头更换装置的仰视图。
图16是由图14中的XVI方向见到的模具更换装置的俯视图。
图17是由图14中的XVII方向见到的侧视图。
图18是冲头更换装置的冲头更换梭动装置的侧视图。
图19是冲头更换梭动装置的俯视图。
图20是第一金属模具储存架的正视图。
图21是由图20的XXI方向见到的金属模具储存部的俯视图。
图22是由图20的XXII方向见到的侧视图。
图23是取模自动装置的正视图。
图24是由图23中的XXIV方向所见到的侧视图。
图25是图23中的XXV-XXV位置的剖视图。
图26A-图26D是表示从金属模具储存架取出金属模具的工序的说明图。
图27是表示金属模具储存部和金属模具更换装置的金属模具交接位置的俯视图。
图28A-图28D是表示金属模具储存部和金属模具更换装置的金属模具交接顺序的工序图。
图29A-图29D是表示利用金属模具更换装置在冲孔机上装拆金属模具的顺序的工序图。
图30是表示金属模具更换臂的另一实施例的俯视图。
图31是表示金属模具更换臂的又一实施例的俯视图。
具体实施例方式
下面，根据附图对本发明的实施例予以详细说明。
图6和图7表示本发明的冲孔机1。在冲孔机1的做成门型形状的框架3的中央位置的上部框架5和下部框架7之间具有间隔G。在该间隔G的加工位置K，冲头P固定在上部框架5上可自由地上下移动的同时，模具D固定在下部框架7上可自由地上下移动。
另一方面，在间隔G中，设置了支承被加工工件W并进行定位的工件移动定位装置9。该工件移动定位装置9做成，其加工台11可沿设置在Y轴方向(图6中的左右方向)的一对导轨13移动，在图6中的加工台11的右端部设置了滑座15，该滑座15可利用Y轴电机(图示省略)使其沿Y轴方向自由移动并定位。而且，在上述滑座15上具有备置了夹持工件W的多个工件夹具17的可沿X轴方向(图7中的上下方向)自由移动并定位的X滑板19。
采用上述结构，利用工件夹具17夹持工件W，使X滑板19沿X轴方向、而使滑座15沿Y方向移动，将工件W定位在加工位置K。然后，用驱动装置冲压冲头P，通过冲头P和模具D的连动对工具W进行冲孔加工。
另一方面，在图6中的冲孔机1的左侧，设置有储存有多套冲头P和模具D的金属模具储存装置21。在该金属模具储存装置21和冲孔机1之间，具有用于从冲孔机1取出已使用完的金属模具并储存到金属模具储存装置21中、随后将要使用的新的金属模具送入冲孔机1中的金属模具更换装置23。另外，在冲孔机1的右侧，设置有用于控制油压缸等的油压单元25。
图8-图10表示支撑冲头P的冲头支撑部27和支撑模具D的模具支撑部29。
参照图8，具有冲头支撑部27的台阶圆筒形的支撑体31固定在上部框架5上，在支撑体31的中心位置的空间中设置有压力油缸33，在向上方延伸的上活塞杆35U的上端部安装设置有分度用齿轮37。
该分度用齿轮37通过花链连接使其与上活塞杆35U成一体地旋转而且可相对地自由上下移动。利用分度用电机(图示省略)通过齿轮(图示省略)旋转驱动使冲头P旋转。
同时参照图9和图10，在由压力油缸33向下方延伸的下活塞杆35L的下端部、设置有作为上部主轴的压力机压头部41，利用压力油缸33的作用可定位于加工高度位置和金属模具更换高度位置。在该压力机压头部41的内侧设置有握持并锁紧冲头P的作为冲头夹具的锁紧机构43。
锁紧机构43具有锁紧外筒44，该锁紧外筒44设置在压力机压头部41的内侧，锁紧外筒44的内侧的空间通过具有密封45的间壁47划分为上部空间49和下部空间51。该锁紧用油缸53的活塞杆55贯通间壁47延伸到下部空间51，在下部空间51的活塞杆55的下端部设置有板57和多个锁爪59(弹簧夹头)并可自由开合。该锁爪59上下移动的下部空间51为使其下端部能变宽，在锁紧外筒44的下部内侧设置了台阶63。
因此，在锁紧用油缸53的上腔53U供给压力油使其下降时，锁爪59的球状部分61因移动到台阶63的下侧而打开成为解除锁紧状态(图10所示状态)。另一方面，在锁紧用油缸53的下腔53L供给压力油而使其上升时，锁爪59的球状部分61上升，因由台阶63移动到内侧，锁爪59合拢而成为锁紧状态(图9所示状态)。
参照图11，在支撑体31的下端部设置了4个作为流体压力缸的压板上下用缸65，该压板上下用缸65的活塞67利用弹簧69向上方推压，根据工件W的板厚可利用压板上下用缸65调整推压力。
另外，在活塞杆71的下端部安装有压板支撑部件中的上压板支撑件72并可上下移动，而且在该上压板支撑件72的下部安装有可上下移动并能转动的下压板支撑件73，在该下压板支撑件73的外侧下端设置有止动部件75。该止动部件75的设置使其与设置在上压板支撑件72的下端部的止动销77接触。
另外，在下压板支撑件73上向着内侧安装有气缸79。通过使活塞杆81的前端嵌合于下压板支撑件73的凹部83处而将下压板支撑件73的转动限定在一定位置。
在下压板支撑件73上设置有作为连接固定部件的左右一对冲头固定爪87(在图9和图10中的左右)，该冲头固定爪87用于通过上述止动部件75固定作为冲头P的金属模具安装部的压板85。
另外，在下压板支撑件73上设置有润滑油供给用油路89。在上述止动部件75的内部设置有螺栓BT。通过设置在该螺栓BT上的弹簧90的趋向力，将止动部件75经常推向止方。因而，可通过调整上述止动销77的高度来调整压板85的上面和下压板支撑件73的下面之间使其应留有稍许间隙。
在图11中的上述锁紧外筒44的下部的前后位置，设置有用双点划线表示的使其避免与将予后述的冲头P的模柄发生干涉的切口C。
另一方面，参照图8，模具支撑部29利用螺栓93将做成圆筒形状的上下支撑体91U、91L结合成一体并固定在下部框架7上。在下支撑体91L的内周面上形成螺纹部95，设置了与该螺纹部95啮合可相对于下支撑体91上下自由移动的升降部件97。在该升降部件97的下端部通过花键99设置有升降用齿轮101使其相对于升降部件97可相对地上下自由移动并成一体地转动，升降用齿轮101在固定位置转动。该升降用齿轮101利用升降用电机105通过齿轮103等转动。
因而，升降用电机105通过齿轮103等使升降用齿轮101转动时，升降部件97由于螺纹部95的作用沿下支撑体91上下移动，从而使加工时的模具D的上面定位于处于加工线的加工高度位置(图9所示状态)，或者用于更换模具D的更换高度位置(图10所示状态)。
同时参照图9和图10，在升降部件97的上方，沿上支撑体91U的内周面设置了作为可上下自由移动的下部主轴的支撑台107，并可有选择地定位于加工高度位置和金属模具更换高度位置。在该支撑台107的上端部设置了作为流体压力缸的成形缸109。该成形缸109的活塞杆部件111的中央部设置上下做成中空状的空间113，从而可使冲孔时产生的冲孔废料由此落下并排出。
在上述活塞杆部件111的上部外周面上通过花键115连接设置有分度用齿轮117，使其相对于活塞杆部件111可上下自由地移动并成一体地转动，并利用分度用电机119在固定位置转动。
另外，在分度用齿轮117的上方设置有作为金属模具安装部的模具支撑件121，该模具支撑件121做成螺栓125贯通分度用齿轮117并用弹簧123使其趋向下方，而螺栓125的上端螺纹部125U拧在其中使其与分度用齿轮117成一体地转动。
再有，如图10所示，当使支撑台107下降时，由于分度用齿轮117也成一体地下降，螺栓125也下降，但由于螺栓125的下端部与上支撑体91U的上端部接触，使其以上部分不能再下降，而相反地上推。利用该螺栓125，由于模具支撑件121相对地上推，因而模座147的下底面与活塞杆部件111的上端面离开而成为开锁状态。
在该模具支撑件121上，设置了作为连接固定部件的左右(图9和图10中为左右)一对固定爪127以用于固定模具D。
因而，在使支撑台107下降的开锁状态下，通过利用分度用电机119使分度用齿轮117旋转，由于模具固定爪127也成一体地旋转，因而可对固定在模具固定爪127下的模具D进行旋转分度。而且，使支撑台107上升，将支撑台107的上端面推压到模座147的下底面成为锁紧状态(参照图9)。
下面，对冲头P和模具D进行说明。
同时参照图12A和图12B，冲头P做成在冲头刃部129的周围设置了可相对上下自由移动的压板85，安装在冲头刃部129的上方的冲头上部131直到进入压板85的凹部之前冲头刃部129都自由下降。在冲头刃部129的上面，利用上述锁紧机构43锁紧的模柄133用螺栓135安装在上方，冲头上部131通过该模柄133与冲头刃部129组装成一体。
另外，在压板85的外周面，在其上侧(图12B的上侧)设置用于通过压板支撑件73的工件固定爪87固定的作为冲头连接固定部的一对平行的冲头安装用槽137，在其下方，在与冲头安装用槽137相交的方向(此处为垂直的方向，即图12A中的左右方向)设置了冲头更换时固定用的一对平行的冲头更换用槽139。
因此，由于通过沿着冲头安装用槽137移动冲头P，既能容易地卸下又能容易地安装，并能大幅度地缩短冲头更换时间。再有，在压板85的内部，设置了4处供给压板85和冲头刃部129的滑动面以润滑油的润滑油供油路141。
同时参照图13A和图13B，模具D中，模具刃部145相对于模座147被固定。在模座147的外周面，在下侧(图13B的下侧)设置了用于通过模具支撑件121的模具固定爪127固定的作为模具连接固定部的一对平行的模具安装用槽149，在其上方，在与模具安装用槽149相交的方向(此处为垂直方向，即图13A的上下方向)上设置了模具更换时固定用的一对平行的模具更换用槽151。
因此，由于通过沿模具安装用槽149移动模具D，既能容易地卸下又能容易地安装，因而可大幅度地缩短模具更换时间。
下面，对金属模具更换装置23进行说明。参照图14，金属模具更换装置23，其上方设置有冲头更换用冲头更换装置153，模具更换用的模具更换装置155与冲头更换装置153相平行地设置在下方。
同时参照图14和图15，在冲头更换装置153中，在从接收来自金属模具储存装置21的冲头P的金属模具交接位置T到在冲孔机1上装卸冲头P的金属模具更换位置K，水平地设置框架157，在该框架157的下面(图15中的图面跟前侧面)上设置有导轨159。另外，在设置在框架157的前后两端部(图15中的左右两端部)的轴承161和163上设置有与导轨159平行并可自由转动的滚珠丝杠165。
参照图15和图17，在导轨159上通过滑板167设置有作为冲头运送部件的冲头更换梭动装置169可在做成门形状的框架3的内部自由移动，可实现金属模具更换装置23的小型化。在冲头更换梭动装置169的冲头更换装置底板171的上面安装有上述的滑板167。
在该冲头更换装置底板171上安装有与上述滚珠丝杠165啮合的滚珠螺母173(参照图18)，当滚珠丝杠165转动时，由于滚珠螺母173的作用冲头更换梭动装置169沿导轨159移动。
因此，即使冲孔机1处于加工状态中，也可以进行如下所述的金属模具的准备，可以实现缩短金属模具的更换时间。
同时参照图14和图16，在模具更换装置155中，与上述冲头更换装置153同样地，在从接收来自金属模具储存装置21的模具D的金属模具交接位置T到在冲孔机1上装卸模具D的金属模具更换位置K，水平地设置了框架175，在该框架175的上面(图16的图面跟前侧面)设置了导轨177。另外，在设置在框架175的前后两端部(图16中的左右两端)的轴承179，181上设置有与导轨177平行而且可自由转动的滚珠丝杠183。
参照图16和图17，在导轨177上通过滑板185设置有模具更换梭动装置187并可自由移动，在模具更换梭动装置187的模具更换装置底板189的下面安装有上述的滑板185。在该模具更换装置底板189上安装有与上述滚珠丝杠183啮合的滚珠螺母191(参照图18)，当滚珠丝杠183转动时，由于滚珠螺母191的作用模具更换梭动装置187沿导轨177移动。
参照图17，在上述冲头更换装置153的滚珠丝杠165的后端(图14中的左侧端部)安装有从动皮带轮193，在上述模具更换装置155的滚珠丝杠183的后端也安装有从动皮带轮195。而且，在两个从动皮带轮193、195和安装在驱动电机197上的驱动皮带轮199上套有环形皮带201，用2个张紧皮带轮203、205施加一定的张力以张紧皮带201。
因此，当驱动电机197使皮带201回转运行时，通过从动皮带轮193，195使上下滚珠丝杠165、183分别同步转动，因而通过各滚珠螺母173、191的作用使冲头更换梭动装置169和模具更换梭动装置187同步移动。
因此，在冲孔机1的加工过程中，由于可以准备下面要用的金属模具，因而可以实现缩短金属模具的运送时间。
下面，参照图17-图19对冲头更换梭动装置169进行说明。另外，由于将模具更换梭动装置187作得与冲头更换梭动装置169上下相对，因而在模具更换梭动装置187中对应的部位标以各自的标号》省略了重复的说明。
在冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)的冲头更换装置底板171(模具更换装置底板189)的下面，在与冲头更换装置底板171(模具更换装置底板189)的移动方向垂直的方向(图18中与纸面垂直的方向，图19中的上下方向)上设置导轨207(导轨209)。在该导轨207(导轨209)上设置可自由移动的滑板211(滑板213)，在该滑板211(滑板213)上安装有冲头更换装置件215(模具更换装置件217)。
在冲头更换装置底板171(模具更换装置底板189)的下面设置有可自由转动的与上述导轨207(导轨209)平行的滚珠丝杠219(滚珠丝杠221)，与该滚珠丝杠219(滚珠丝杠221)啮合并移动的滚珠螺母223(滚珠螺母225)安装在冲头更换装置件215(模具更换装置件217)上。在冲头更换装置底板171(模具更换装置底板189)上安装有驱动电机227(驱动电机229)，在该驱动电机227(驱动电机229)的转动轴上安装有驱动皮带轮231(驱动皮带轮233)，在该驱动皮带轮231(驱动皮带轮233)和安装在滚珠丝杠219(滚珠丝杠221)的端部的从动皮带轮235(从动皮带轮237)上套有环形皮带239(皮带241)。
因此，当驱动电机227(驱动电机229)使滚珠丝杠219(滚珠丝杠221)转动时，通过滚珠螺母223(滚珠螺母225)的作用，使冲头更换装置件215(模具更换装置件217)在左右方向(图18中与纸面垂直的方向，图19中的上下方向)移动。
另外，在冲头更换装置件215(模具更换装置件217)的下部(图18中的下部)，设置有旋转用电机243(旋转用电机245)，在该旋转用电机243(旋转用电机245)的转动轴上安装有驱动皮带轮247(驱动皮带轮249)。在图19的该旋转用电机243(旋转用电机245)的右侧设置有可自由转动的蜗杆251(蜗杆253)，安装在该蜗杆251(蜗杆253)的端部的从动皮带轮255(从动皮带轮257)和上述的驱动皮带轮247(驱动皮带轮247)上套有环形皮带259(皮带261)。
再有，在冲头更换装置件215(模具更换装置件217)上设置有可自由转动的与上述蜗杆251(蜗杆253)啮合的蜗轮263(蜗轮265)，在该蜗轮263(蜗轮265)的中心轴上安装有向下方(图18中的下方)延伸的旋转轴267(旋转轴269)。
在该旋转轴267(旋转轴269)上设置有作为冲头保持臂的、具有把持冲头P的两个第一、第二冲头保持部271、273(第一、第二模具保持部275、277)的冲头更换臂279(作为模具保持臂的模具更换臂281)。
因此，当旋转用电机243(旋转用电机245)通过皮带259(皮带261)使蜗杆251(蜗杆253)转动时，由于啮合的蜗轮263(蜗轮265)转动使旋转轴267(旋转达轴269)旋转，因而冲头更换臂279(模具更换臂281)旋转。
因此，可以将在向着金属模具储存装置21的状态下接收到金属模具的冲头更换臂279(模具更换臂281)的方向改变到使其向着冲孔机1一侧。
下面，对金属模具储存装置21进行说明。
参照图20-图22，金属模具储存装置21具有第一金属模具储存架283F和第二金属模具储存架283S，该第一金属模具储存架283F做成具有多个作为金属模具储存部的架子282的多层·多列格子，该金属模具储存部储存着将作为冲头储存架和模具储存架的一个冲头P和2个模具D1、D2作为一套的冲头·模具套；该第二金属模具储存架283S与该第一金属模具储存架283F相对设置。因而，能以小的空间储存多个冲头和模具的组合，通过选择与1个冲头P对应的模具D，可进行例如与各种板厚相对应的加工。
第二金属模具储存架283S的宽度作得比第一金属模具储存架283F的宽度小。各金属模具储存架283F、283S做成使其与冲头P的冲头安装用槽137连接以保持冲头P，同样地使其与模具安装用槽149连接以保持模具D1、D2。
在第一金属模具储存槽283F的周围设置上下左右的框架285U、285D、285L、285R。在第一金属模具储存架283F和第二金属模具储存架283S之间的第一金属模具储存架283F的上下的框架285U、285L的前面(图22中的右侧面)，分别设置导轨287U、287L，在该导轨287U、287L的上下外侧并排设置齿条289U、289L。
沿上下导轨287U、287L设置有可自由移动的取模自动装置291。即，设置有沿上述的导轨287U、287L自由移动的滑板293U、293L，两块滑板293U、293L通过一对导轨295连接。
另外，在两块滑板293U、293L之间设置有可自由转动的滚珠丝杠297。进而，在两块滑板293U、293L之间设置有可自由转动的轴299，在轴299的上下两端部分别安装着与上述的齿条289U、289L啮合的小齿轮301U、301L。
在上侧的滑板293U上，设置有用于沿导轨287U、287L移动的滑行用电机303，安装在该滑行用电机303的转轴上的驱动皮带轮305和安装在轴299的上端部的从动皮带轮307通过皮带309相连接。
另一方面，在下侧的滑板293L上，设置有用于使取模自动装置291上下移动的上下用电机311，安装在该上下用电机311的转轴上的驱动皮带轮313和安装在上述的滚珠丝杠297的下端部的从动皮带轮315通过皮带317连接。
参照图23和图24，在取模自动装置291的底板319上安装有沿上述导轨295上下移动的滑板233，另外，安装有与上述滚珠丝杠螺合的滚珠螺母321(参照图22)。
因此，滑行用电机303通过使轴299旋转，上下小齿轮301U、301L同步旋转，因而保持垂直状态沿导轨287U、287L移动，可将金属模具储存架283定位于所需要的水平位置。另外，上下用电机311通过使滚珠丝杠297旋转，通过滚珠螺母321的作用，取模自动装置291沿导轨295上下移动，因而可将金属模具储存架283定位于所需要的上下位置。
同时参照图23一图25，在上述取模自动装置291的底板319的前面(图23中的图面跟前侧面)上端部设置有水平移动用驱动电机323，在转轴上安装有驱动皮带轮325。在该驱动电机323的下方沿前后方向(图23中的左右方向)水平地设置有滚珠丝杠327，在安装在该滚珠丝杠327的端部的从动皮带轮329和驱动电机323的驱动皮带轮325上套上环形皮带331。
另外，在底板319的中部前面上沿前后方向水平地设置有上下一对导轨333。在该导轨333上，设置有通过滑板335可沿前后方向(图23中的左右方向)自由移动的活动座337，在该活动座337的上方安装有与上述滚珠丝杠327螺合的滚珠螺母339。
因此，当驱动电机323通过皮带331使滚珠丝杠327转动时，由于滚珠螺母339的作用活动座337沿前后方向(图23中的左右方向)移动。
在上述活动座337的前面，在上端部于水平方向安装有顶板341，在下端部于水平方向安装有底板343。在顶板341和底板343之间设置一对导向轴345，还设置有通过滑板347可上下自由移动的移动台349。
另外，在顶板341和底板343之间，在铅直方向设置有可自由旋转的旋转轴351，在该旋转轴351的外周面上形成有上下方向的花键，在该旋转轴351上安装有蜗轮353使其可上下自由移动并成一体地旋转。另一方面，在移动台349的下部设置旋转用电机355，在该旋转用电机355的转轴上安装有驱动皮带轮357。
另外，在移动台349的旋转用电机355的上方，在图23的右侧端部设置有其上安装有从动皮带轮359的转轴361，在该从动皮带轮359和旋转用电机355的驱动皮带轮357之间套有环形皮带363。在该转轴361上还安装有与上述蜗轮353啮合的蜗杆365。
而且，在上述旋转轴351的上端部，在一定高度位置安装有可与旋转轴351一起自由旋转的冲头出入臂367，该冲头出入臂367用于夹持储存于金属模具储存架283中的冲头P。另外，在移动台349上还安装有与旋转轴351一起自由旋转的用于夹持模具D的模具出入臂369。
另外，在活动座337的前面的顶板341的下方安装有台座371，其活塞杆373的前端被固定在该台座371上的缸375的下底面固定在模具出入臂369上。通过该缸375的作用将模具出入臂369切换为上层(图23中以实线表示的位置)或下层(图23中以双点划线表示的位置)，可有选择地夹持储存于金属模具储存架283中的上下2个模具D1、D2中所需要的一个。
因此，当旋转用电机355通过皮带363使转轴361旋转时，蜗杆365旋转并带动蜗轮353旋转，从而使旋转轴351旋转，因而，冲头出入臂367在规定位置，而模具出入臂369在由缸375切换的上层位置或下层位置旋转。
这样，通过用冲头出入臂367保持冲头P的同时用模具出入臂369保持模具D同时进行成套冲头·模具的出入，可缩短冲头P和模具D的更换时间。
下面，参照图23-图25，对冲头出入臂367进行说明。另外，由于模具出入臂369具有完全相同的结构，以所加括号表示而省略重复的说明。
冲头出入臂367(模具出入臂369)具有其前端部分成两股的夹持体377(夹持体379)，该前端部的安装使其与上述旋转轴351成一体地旋转，该夹持体377从下方支撑冲头P(模具D)。
而且，在夹持体377(夹持体379)的上方设置了以开合中心385(开合中心387)为中心可自由开合的一对夹持爪381(夹持爪383)，以用于夹持冲头P(模具D)的冲头更换用槽139(模具更换用槽151)。
在各夹持爪381(夹持爪383)的后部(图25中的右侧部分)有伸出的杠杆部389(杠杆部391)，该杠杆部389(杠杆部391)的前端部(图25中的右侧前端)通过连杆部件393、395(连杆部件397、399)与开合用缸401(开合用缸403)的活塞杆405(活塞杆407)的前端相连接。
因此，在将开合用缸401(开合用缸403)的活塞杆405(活塞杆407)推出而打开夹持爪381(夹持爪383)的状态下，使冲头出入臂367(模具出入部369)前进而将夹持体377(夹持体379)插入冲头P(模具D)的下侧，然后再将开合用缸401(开合用缸403)的活塞杆405(活塞杆407)拉回而关闭夹持爪381(夹持爪383)从而夹持冲头P(模具D)。
下面，对金属模具的更换动作进行说明。首先，对由金属模具储存装置21取出下次要使用的金属模具，同时储存已使用完的金属模具的动作进行说明。另外，由于冲头P的更换动作和模具D的更换动作基本相同，因而对模具D加上括号而省略重复的说明。
参照图20-图22，使取模自动装置21沿设置在第一金属模具储存架283F的前面的导轨287U、287L移动的同时上下移动，从而使冲头出入臂367和模具出入臂369定位于储存在金属模具储存装置21的第一金属模具储存架283F或第二金属模具储存架283S中的所需要的冲头P和模具D1、D2所对应的位置。
参照图26A-图26D，在由第一金属模具储存架283F取出冲头P(模具D)时，使冲头出入臂367(模具出入臂369)旋转并向第一金属模具储存架383F的方向前进(参照图26A)，从而将冲头出入臂367(模具出入臂369)的夹持体377(夹持体379)插入冲头P(模具D)的下侧并利用夹持爪381(夹持爪383)夹持冲头P(模具D)。这时，模具出入臂369在所需要的模具D位于金属模具储存架283的上层时利用缸375预先定位于上层位置，而位于下层位置时预先定位于下层位置。
若已夹紧冲头P(模具D)使冲头出入臂367(模具出入臂369)后退到中途位置(图26A-图26D中的下方)则由金属模具储存架283取出冲头P(模具D)(参照图26B)后，使冲头出入臂367(模具出入臂369)旋转90度(参照图26C)。而且，在使冲头出入臂367(模具出入臂369)再次前进(图26A-图26D中的上方)的同时再旋转90度(合计180度)(参照图26D)。
因此，可将第一金属模具储存架283F和第二金属模具储存架283S的间隔D作得较小，从而可实现节省空间。另外，在从第二金属模具储存架283S取出金属模具时，如从上述的第一金属模具储存架283F中取出金属模具时那样不必使冲头出入臂367反转。
然后，使取模自动装置291上下移动的同时使取模自动装置291左右移动后，使冲头出入臂367(模具出入臂369)后退，并将夹持着的冲头P(模具D)定位于金属模具的交接位置T。
另一方面，当储存已使用完的金属模具时，与上述的取出时的情况相反，在金属模具交接位置T，取模自动装置291从冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)接收已使用完的冲头P(模具D)，并使其移动到位于第一金属模具储存架283F或第二金属模具储存架283S中所需要的位置，然后使冲头出入臂367(模具出入臂369)旋转的同时前进，将冲头P(模具D)放入到金属模具储存架283并打开冲头出入臂367(模具出入臂369)，松开对冲头P(模具D)的夹持。
下面，对将利用取出自动装置291取出的冲头P和模具D送入冲孔机1的动作进行说明。另外，由于冲头P的送入动作和模具D的送入动作基本上相同的，在以下的说明中对相同的部分仅对冲头P的送入动作进行说明，对于模具D加上括号。
参照图21、图27和图28A-图28D，相对于被取模自动装置291的冲头出入臂367(模具出入臂369)把持、定位于设置在与第二金属模具储存架283S并列位置的金属模具交接位置T的冲头P(模具D)，将冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)的冲头更换臂279(模具更换臂281)的两个第一、第二冲头保持部271、273(第一、第二模具保持部273、277)中的空的一方(例如第二冲头保持部273)(第二模具保持部277)予以定位(参照图28A)，将冲头更换臂279(模具更换臂281)的第二冲头保持部273(第二模具保持部277)插入被冲头出入臂367(模具出入臂369)把持的冲头P(模具D)的冲头更换用槽139(模具更换用槽151)中(参照图28B)。然后，松开对冲头出入臂367(模具出入臂369)的夹持，接收冲头P(模具D)。金属模具出入装置在对向配置的齿条间移动，由于在设置在与上侧齿条并列位置的金属模具交接位置进行金属模具出入装置和金属模具更换装置之间的交接，可实现金属模具储存装置空间的节省。
随后，冲头更换臂279(模具更换臂281)在夹持储存在金属模具储存装置21中的冲头P(模具D)的情况下，使冲头出入臂367(模具出入臂369)后退的同时使冲头更换臂279(模具更换臂281)向横方向(图28C中的下方)移动，将第一冲头保持部271(第一模具保持部275)定位于已变空的冲头出入臂367(模具出入臂369)的前方(参照图28C)。
冲头出入臂367(模具出入臂369)前进，将被冲头更换臂279(模具更换臂281)的第一冲头保持部271(第一模具保持部275)保持的冲头P(模具D)夹持后后退(参照图28D)。
然后，使夹持新的冲头P(模具D)的冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)向冲孔机1方向移动，当移动到图15所示的区间A期间，将冲头更换臂279(模具更换臂281)翻转180度(图16中用RD表示)，将冲头P(模具D)定位于冲孔机1一侧。然后，再使冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)移动，将冲头更换臂279(模具更换臂281)定位于金属模具更换位置K。
因此，即使在狭小的空间中也能取出金属模具并在冲头更换臂279(模具更换臂281)进行交接。另外，取模自动装置291，由于在冲头更换臂279(模具更换臂281)向金属模具更换位置K一方移动期间可以准备下一套金属模具并待机，因而可实现金属模具更换时间的缩短。而且，冲头更换臂279(模具更换臂281)由于可在冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)的金属模具更换装置的前后移动中在前后方向旋转，从而，不需要用于旋转的时间。因此，可进一步缩短金属模具更换所需要的时间。
下面，对冲头P和模具D相对于冲孔机1的更换动作进行说明。另外，由于冲头的更换动作与模具的更换动作基本上相同的。在以后的说明中，关于相同的部分，仅对冲头P的更换动作予以说明，关于模具D则加上括号。
在拆卸装在冲孔机1上的冲头P时，如图10所示，在利用压板上下用缸65使压板85上升的同时利用锁紧用缸53使锁紧爪59下降以释放冲头P的模柄133，并定位于更换高度位置。而且，利用升降用电机105使升降部件97下降，并通过使支撑台107下降从而使螺栓125的下端部与上支撑件91U的上端面接触，通过螺栓125的螺纹部125U使模具支撑件121相对地上升而成为解除锁紧状态，同时将模具D定位于更换高度位置。
因此，不管在冲头P和模具D之间是否有工件W，由于都能同时而且迅速地更换，因而可实现金属模具更换时间的缩短。
随后，参照图29A-图29D，在使冲头更换臂279(模具更换臂281)的第一、第二冲头支保持271、273(第一、第二模具保持部275、277)向着冲孔机1一边(图29A-图29D中的左侧)的状态下，使冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)前进并接近冲孔机1(参照图29A)。这时，冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)的前进方向与冲头PA(模具DA)的冲头更换用槽139(模具更换用槽151)的方向相一致，并将空的第一冲头保持部271(第一模具保持部275)插入冲头更换用槽139(模具更换用槽151)。
通过使冲头更换臂279(模具更换臂281)向与行进方向垂直的方向(图29B中的上方)移动，冲头P的模柄133通过缺口C内不发生干涉地顺利移动的同时，将安装在冲孔机1上的冲头PA(模具DA)沿冲头安装用槽137(模具安装用槽149)拔出(参照图29B)的同时，将保持在第二冲头保持部273(第二模具保持部277)中的新的冲头PB(模具DB)安装在冲头固定爪87(模具固定爪127)中(参照图29C)。这时，冲头P的模柄133顺利地通过切口C内。其后，使冲头更换梭动装置169(模具更换梭动装置187)后退(参照图29D)。这样，由于冲头PA(模具DA)的拆卸和冲头PB(模具DB)的安装可以一次进行，可缩短金属模具的更换时间。
另外，在后来要再次使用已拆卸的冲头P(模具D)的情况下，预先以原状保持在一方的冲头保持部271、273(模具保持部275、277)，在使用新的冲头P(模具D)之后通过使冲头更换臂279(模具更换臂281)向反方向移动，可再次安装所保持的冲头P(模具D)。因此，如内缘翻边加工之类的连续使用不同的两种金属模具的情况下，可大幅度地改善加工效率。
然后，利用压头油缸使压力机压头部41下降，将冲头P的模柄133插入锁紧爪59的内侧，利用锁紧用缸53拉起锁紧爪59并锁紧，再利用压板上下用缸(图示省略)使压板85下降并定位于加工高度位置(参照图9)。
另外，利用升降用电机105使升降部件97上升，将模具D定位于加工高度位置(参照图9)，必要时，使用图示省略的分度电机使冲头P转动，利用分度用电机119使模具D转动。
这样，在加工高度位置和金属模具更换位置之间上下移动冲头P和模具D并定位时，由于进行了冲头P和模具D的锁紧、解除锁紧，可实现模具更换时间的缩短。
再有，本发明不受上述发明实施例的限定，通过进行适当的变更，也可以以其它的方式实施。也就是说，在上述实施例中，虽利用如图29A-图29D所示的工序进行金属模具的装卸，但也可以如其它的图30所示，做成利用移动机构使具有左右的金属模具保持部409L、409R的金属模具更换臂411左右移动。例如，作为一个方向或别的方向的例子，通过使其在图30中向右方向移动，利用右侧的空的金属模具保持部409R卸下已使用完的金属模具的同时，可以新安装被左侧的金属模具保持部409L把持的金属模具413，因而可实现金属模具更换时间的缩短。
另外，如图31所示，也可以在金属模具更换臂415的前后(图31中的上下)两侧设置金属模具保持部417F、417B，使金属模具更换臂415前进，以空的前侧的金属模具保持部417F将已使用完的金属模具向前方推出卸下，进而再使其前进将被后侧的金属模具保持部417B把持的金属模具419重新安装之后，再使其向图31中的左方移动。这时，由于可利用前侧的空的金属模具保持部417F将已使用完的金属模具卸下的同时，可利用被后侧的金属模具保持部417B把持的金属模具419进行新安装，从而可实现金属模具更换时间的缩短。
权利要求
1.一种冲孔机，具有上部主轴，其设置得可上下自由移动并可自由转动、并可自由装卸更换地支撑着冲头；及下部主轴，其设置得可上下自由移动并可自由转动、并可自由装卸更换地支撑着与上述冲头对应的模具；其特征在于上述上部主轴设置成可从对工件进行压力加工的加工高度位置自由上升到进行冲头的装卸更换的冲头更换高度位置；及上述下部主轴设置成可以对工件进行压力加工的加工高度位置自由下降到进行模具的装卸更换的模具更换高度位置。
2.根据权利要求1所述的冲孔机，其特征在于上述上部主轴具有可自如夹持冲头的冲头夹具和可自如支撑压板的上下自由移动的压板支撑部件；及上述上部主轴具有对上述压板支撑部件自如加压的流体压力缸。
3.根据权利要求2所述的冲孔机，其特征在于上述下部主轴具有可自如上推模具的流体压力缸；及上述流体压力缸的活塞杆可与上述模具的下面自由接触且做成中空状。
4.根据权利要求3所述的冲孔机，其特征在于设置有可在储存上述冲头的冲头储存部和位于冲头更换高度位置的上部主轴之间自由往复运动的冲头更换装置；及设置有可在储存模具的模具储存部和位于模具更换高度位置的下部主轴之间自由往复运动的模具更换装置。
5.根据权利要求4所述的冲孔机，其特征在于上述上部主轴具有从一个方向向别的方向或者向其反方向自由装卸冲头的一对并行的冲头连接固定部；上述下部主轴具有从一个方向向别的方向或者向其反方向自由装卸模具的一对并行的模具连接固定部；上述冲头更换装置在从上述一个方向向别的方向或者向其反方向自由移动时，具有保持支撑在上述上部主轴上的冲头的第一冲头保持部和支撑要对上述上部主轴进行安装的下一个冲头的第二冲头保持部；及上述模具更换装置在从上述一个方向向别的方向或者向其反方向自由移动时，具有保持支撑在上述下部主轴上的模具的第一模具保持部和支撑要对上述下部主轴进行安装的下一个模具的第二模具保持部。
6.根据权利要求5所述的冲孔机，其特征在于上述冲头更换装置具有在冲头储存部和上部主轴的冲头更换高度位置之间自由往复动作的冲头运送部件；设置有沿与上述冲头运送部件的移动方向交叉的方向可自由往复运动的具有第一及第二冲头保持部的冲头保持臂；上述模具更换装置具有在模具储存部和下部主轴的模具更换高度位置之间自由往复运动的模具运送部件；以及设置有沿与上述模具运动部件的移动方向交叉的方向可自由往复运动的具有第一及第二模具保持部的模具保持臂。
7.根据权利要求6所述的冲孔机，其特征在于上述冲头保持臂和模具保持臂设置成可自由旋转。
8.一种冲头·模具相对冲孔机的更换方法，该方法是相对于冲孔机的金属模具安装部进行金属模具的装卸更换方法，其特征在于，包括以下步骤相对于在一个方向可装卸地连接固定的金属模具，当在与上述一个方向交叉的方向使金属模具更换爪与其接近时，将保持在上述金属模具安装部的金属模具保持在上述金属模具安装部所具有的连接固定部件上；向上述一个方向移动上述金属模具更换爪并使所保持的金属模具脱离；安装下一个新的金属模具；以及使上述金属模具更换爪向上述交叉方向的反方向移动。
9.根据权利要求8所述的冲头·模具相对冲孔机的更换方法，其特征在于在构成上述金属模具安装部的冲头安装部中，使上述连接固定部件上升到冲头更换高度位置时，对冲头解除锁紧；使上述连接固定部件下降到加工高度位置时予以锁紧；在构成上述金属模具安装部的模具安装部中，使上述连接固定部件下降到模具更换高度位置时对模具解除锁紧；使上述连接固定部件上升到加工高度位置时予以锁紧。
10.一种冲头·模具相对冲孔机的更换方法，该方法是相对于冲孔机的金属模具安装部进行金属模具的装卸更换的方法，其特征在于，包括以下步骤相对于上述金属模具安装部在一个方向上移动金属模具更换装置时，利用上述金属模具更换装置保持并脱离支撑在上述金属模具安装部的金属模具的同时，继续安装准备保持在上述金属模具更换装置上的新的金属模具。
11.一种冲头·模具相对冲孔机的更换方法，该方法是相对于冲孔机的金属模具安装部进行金属模具的装卸更换的方法，其特征在于，包括以下步骤在上述金属模具安装部所具有的连接部件上，相对于在一个方向上可装卸的连接固定的金属模具，使金属模具更换爪向上述一个方向移动并接近时，继续保持保持在上述金属模具安装部的金属模具而将要更换的下一个金属模具安装在上述金属模具安装部上；及使其向与上述一个方向交叉的方向移动后，使上述金属模具更换爪向与上述金属模具安装部相反的方向上移动并进行金属模具的更换。
12.一种冲孔系统，包括对板状的工件进行冲孔加工的冲孔机；具有可自由出入地储存对上述冲孔机可装卸更换的多个冲头·模具的金属模具储存部的架子；相对上述架子的上述金属模具储存部的冲头·模具可进行出入的金属模具出入装置；以及相对上述金属模具出入装置可自由交接冲头·模具并可自由接收冲头·模具，在相对上述金属模具出入装置的金属模具交接位置和上述冲孔机之间可自由往复运动的金属模具更换装置；其特征在于在上述金属模具出入装置中，设置有可前后自由旋转的用于进行冲头出入的冲头出入臂和用于进行模具出入的模具出入臂；以及在上述金属模具更换装置中，设置有可前后旋转的保持冲头的冲头保持臂和保持模具的模具保持臂。
13.根据权利要求12的冲孔系统，其特征在于上述冲孔机具有门型框架，在其中央处具有冲孔加工部；在上述冲孔加工部的一侧具有相对于上述冲孔加工部用于对工件在X轴、Y轴方向移动定位的工件移动定位装置；将上述冲孔加工部配置在中间，在上述工件移动定位装置的相反一侧配置架子；以及上述金属模具更换装置位于上述冲孔加工部和上述架子之间并配置在上述冲孔机的框架内。
14.根据权利要求13所述的冲孔系统，其特征在于上述金属模具更换装置的冲头保持臂和模具保持部在前后方向上的旋转在金属模具更换装置的前后移动中进行。
15.根据权利要求14所述的冲孔系统，其特征在于上述金属模具出入装置位于中间，上述架子前后相对配置；及上述金属模具出入装置和金属模具更换装置的金属模具交接位置位于与前侧的架子并列的位置。
全文摘要
本发明涉及利用冲头和模具的连动对工件进行冲孔加工的冲孔机和冲头·模具相对于冲孔机的更换方法以及冲孔系统。冲孔机具有金属模具出入装置(291)、用于进行冲头P的出入的冲头出入臂(367)和用于进行模具D的出入的模具出入臂(369)。其特征是通过使保持金属模具更换装置(23)的冲头P的冲头保持臂(279)和保持模具D的模具保持臂(281)在前后方向旋转，可进行储存于架子(283)的金属模具储存部(282)的多个冲头P、模具D的出入并进行金属模具出入装置(291)和金属模具更换装置(23)之间的金属模具的交接。
文档编号B21D28/02GK1473077SQ01818436
公开日2004年2月4日 申请日期2001年11月1日 优先权日2000年11月6日
发明者池田信之, 石绵义久, 若尾润, 久 申请人:株式会社阿玛达