JP2001137983A - 板材加工機の板材位置決め装置 - Google Patents

板材加工機の板材位置決め装置

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JP2001137983A
JP2001137983A JP31850899A JP31850899A JP2001137983A JP 2001137983 A JP2001137983 A JP 2001137983A JP 31850899 A JP31850899 A JP 31850899A JP 31850899 A JP31850899 A JP 31850899A JP 2001137983 A JP2001137983 A JP 2001137983A
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axis
axis direction
work
axis carriage
work clamp
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JP31850899A
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English (en)
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Yoshito Inotsume
吉人 猪爪
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Amada Co Ltd
Amada Engineering Center Co Ltd
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Amada Co Ltd
Amada Engineering Center Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワーククランプの高速位置決め、ワーク自動
掴み換えおよびデッドゾーンを回避可能な板材加工機の
板材位置決め装置の提供。 【解決手段】 Y軸方向に移動位置決め自在のY軸キャ
リッジベース29と、該Y軸キャリッジベース上をX軸
方向に移動位置決め自在自在のX軸キャリッジ43とを
備えた板材加工機の板材位置決め装置27において、前
記X軸キャリッジのX軸方向の長さをワーククランプ3
1の幅と同一に設け、該ワーククランプの幅と同一長さ
のX軸キャリッジをワーククランプの台数分設け、該X
軸キャリッジに装着したワーククランプを前記Y軸方向
に進退自在のワーククランプ待避手段を設け、該X軸キ
ャリッジにリニアモータの1次側可動子49を設け、該
1次側可動子に対向する2次側固定子47を前記Y軸キ
ャリッジベース上に設け、前記ワーククランプをX軸方
向に個別に移動位置決め自在に設けた板材加工機の板材
位置決め装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は板材加工機の板材位
置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パンチプレスやレーザ加工機などの板材
加工機において、板材位置決め装置のX軸キャリッジお
よびY軸キャリッジの駆動モータには、DCサーボモー
タまたはステッピングモータなどのサーボモータが使用
されている。また、サーボモータとX軸キャリッジ(ま
たはY軸キャリッジ)間の動力伝達手段には、機械効率
の良いボールねじを使用するのが一般的である。
【0003】なお、通常は板材位置決め装置のX軸キャ
リッジをY軸キャリッジ上に設け、このX軸キャリッジ
に複数のワーククランプが装着してある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の板
材位置決め装置の動力伝達手段にはボールねじを使用し
ているので、X軸またはY軸のキャリッジを高速に移動
しようとする場合、ボールねじの慣性がキャリッジの加
減速に影響することになる。また、大きな動力を伝達し
ようとすれば、ボールねじの径も大きくしなければなら
ず、その分慣性が増大し加減速に時間がかかることにな
る。
【0005】また、ワーククランプの移動は、複数のワ
ーククランプを装着した質量の大きいX軸キャリッジと
共になされるので、ワーククランプの移動時の加減速を
悪くしている。なお、Y軸キャリッジの移動はX軸キャ
リッジと共に行うのでY軸キャリッジの方がより加減速
が悪くなる。
【0006】また、板材の加工時に、板材を把持したワ
ーククランプの周囲はパンチング加工またはレーザ切断
加工をすることができない謂ゆるデッドゾーンができ
る。従来はデッドゾーンを加工するために板材を掴み直
して加工を行うのが普通である。
【0007】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、ワーククランプ
の高速位置決め、およびワークの自動掴み換えが可能か
つクランプ周囲のデッドゾーンを回避可能な板材加工機
の板材位置決め装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として請求項1に記載の板材加工機の板材位置決め装置
は、Y軸方向に移動位置決め自在のY軸キャリッジベー
スと、該Y軸キャリッジベース上をX軸方向に移動位置
決め自在自在のX軸キャリッジとを備えた板材加工機の
板材位置決め装置において、前記X軸キャリッジのX軸
方向の長さをワーククランプ1個の幅と同一にして設
け、該ワーククランプ1個の幅と同一長さのX軸キャリ
ッジをワーククランプの台数分設け、該X軸キャリッジ
に装着したワーククランプを前記Y軸方向に進退自在の
ワーククランプ待避手段を設け、前記X軸キャリッジの
それぞれにリニアモータの1次側可動子を設け、該1次
側可動子に対向する2次側固定子を前記Y軸キャリッジ
ベース上に設け、前記ワーククランプをX軸方向に個別
に移動位置決め自在に設けたことを要旨とするものであ
る。
【0009】請求項2に記載の板材加工機の板材位置決
め装置は、請求項1に記載の発明において、前記ワーク
クランプ待避手段は、前記ワーククランプを装着したス
ライダを設け、該スライダをY軸方向に移動自在に係合
するスライドガイドを前記X軸キャリッジに設けると共
に、該スライダをY軸方向に進退させる空圧シリンダを
設けてなることを要旨とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。
【0011】図1は、本発明に係わる板材位置決め装置
を適用した門型の本体フレームを有するタレットパンチ
プレスの正面図である。図2は図1のII-II線に沿って
見た図である。
【0012】図1によく示されるように、タレットパン
チプレス1は門型の本体フレーム3を有しており、本体
フレーム3は下部フレーム5と上部フレーム7の間を左
右のコラム9(a,b)で連結し、下部フレーム5と上
部フレーム7の間に作業空間11が形成してある。
【0013】タレットパンチプレス1には、多数のパン
チ13およびダイ15を着脱自在に支承した上部タレッ
トディスク17と下部タレットディスク19が対向して
設けてある。この上下のタレットディスク(17、1
9)は、図示省略の回転駆動手段により上下タレットデ
ィスク(17、19)を水平方向に同期回転させて、所
望する金型(パンチとダイ)を加工中心位置21に回転
割り出しすることができるように設けてある。
【0014】上下タレットディスク(17、19)の回
転により、加工中心位置21に割出しされたパンチ13
を打圧する打撃子23を下面に備えたラム25が上下動
自在に設けてある。ラム25の駆動手段は図示省略して
あるが、このラム駆動手段には、油圧シリンダを使用し
た公知の油圧駆動方式、或いは偏心クランク機構を使用
した公知の機械方式を用いることができる。
【0015】前記作業空間11の右方には、すなわち上
下タレットディスク(17、19)の右方には板材位置
決め装置27が設けてある。板材位置決め装置27は、
Y軸方向に移動自在のY軸キャリッジベース29と、こ
のY軸キャリッジベース29上をX軸方向に移動自在の
X軸キャリッジと、このX軸キャリッジに装着したワー
ククランプ31などから構成してある。
【0016】上述のY軸キャリッジベース29は、前記
下部フレーム5に設けた固定ワークテーブル33をY軸
方向に跨いで下部フレーム5の外側へ延伸して設けてあ
り、またY軸キャリッジベース29には、固定ワークテ
ーブル33の両側をY軸キャリッジベース29と一体的
に移動するサイドテーブル34が設けてある。なお、固
定ワークテーブル33とサイドテーブル34は同一高さ
のワーク支持面を有している。
【0017】また、上述のY軸キャリッジベース29
は、前記下部フレーム5の両脇に設けたY軸ガイドレー
ル35に移動自在に設けると共に、Y軸ガイドレール3
5に沿って設けたLDM形のリニアモータ37によって
Y軸方向の任意の位置に位置決め自在に設けてある。な
お、Y軸キャリッジベースをY軸方向に切った断面は、
軽量化を図るため長方形の筒状断面に形成してある。
【0018】前記Y軸キャリッジベース29上には、ガ
イドレール支持板39が設けてあり、このガイドレール
支持板39に一対のX軸ガイドレール41がY軸方向に
間隔をあけて設けてある。このX軸ガイドレール41に
は、複数(実施の形態では3個)のX軸キャリッジ43
(a,b,c)がガイド部材45を介してX軸方向に移
動自在に係合してある。X軸キャリッジ43(a,b,
c)のX軸方向の長さは、前述のワーククランプ31の
幅と同一に設けてある。
【0019】なお、X軸ガイドレール41とおよびガイ
ド部材45には、例えばリニアモーションベアリング
(市販品名LMガイド)を使用することができる。
【0020】前記ガイドレール支持板39上の一対のX
軸ガイドレール41の間には、LDM形のリニアモータ
の2次側の固定子(永久磁石)47がX軸方向に2列に
一定のピッチで敷設してあり、X軸キャリッジ43側に
は、前記固定子(永久磁石)47と微小な間隙(0.4
〜1.0mm)をもって対向する1次側可動子49が固
定してある。なお、上述の2列の固定子47は、駆動力
の直線的方向性を保持させるため「ハ」の字形に配列し
てある。
【0021】上記構成において、前記3個のX軸キャリ
ッジ43(a,b,c)のなかの所望するX軸キャリッ
ジ(例えば43b)の可動子49を図示省略のリニアモ
ータ制御手段を介して駆動することにより、X軸キャリ
ッジを、すなわちワーククランプ31を、X軸上の所望
する位置に個別に位置決めすることができる。
【0022】なお、リニア直流モータ(LDM)は、位
置決め精度が高くかつ高速往復動および低速運動ができ
るので、位置決め精度が要求される板材加工機のワーク
クランプの高速位置決めに適しているリニアモータの一
つである。
【0023】図3〜図5に示す如く、前記X軸キャリッ
ジ43(a,b,c)のそれぞれには、前述のワークク
ランプ31をY軸方向に待避させるワーククランプ待避
手段44が設けてある。ワーククランプ待避手段44
は、ワーククランプ31を装着したスライダ51、この
スライダ51をY軸方向にガイドするスライドガイド5
3、スライダ51を駆動するシリンダなどから構成して
ある。
【0024】スライダ51は、側面形状がギリシャ文字
のΓ(ガンマ)の形をした左右の(図3の左右)側板5
5(l,r)と、この側板55(l,r)の垂直腕部の
前面を一体的に結合するクランプ取付け部材57と、側
板55(l,r)の水平腕部後面を連結する連結板59
および上面の天板61などで一体的な枠組構造にしてあ
る。なお、前記側板55(l,r)の水平腕部はX軸キ
ャリッジ43上面に設けた一対のスライドガイド53
(a,b)に係合してY軸方向にガイドされる様に設け
てある。
【0025】また、上述のスライダ51をY軸方向に進
退させる空圧シリンダ63がスライダ51の側板55
(l,r)の間のX軸キャリッジ43上面に設けてあ
り、この空圧シリンダ63のピストンロッドがスライダ
51の水平腕部後面の連結板59に連結してある。
【0026】前記クランプ取付け部材57には、下部固
定クランプネイルに対する上部クランプネイルの開閉を
空圧シリンダによって行う公知のクランプが設けてあ
る。
【0027】上記の如き構成の板材位置決め装置27に
おいて、3個のワーククランプ31(a,b,c)を用
いて板材Wをクランプしてパンチング加工する場合のデ
ッドゾーン回避動作に付いて図6を参照しながら説明す
る。
【0028】例えば、中央のワーククランプ31bのク
ランプ先端が下部タレットディスク19の加工中心位置
21近傍のデッドゾーンに侵入した場合、中央のワーク
クランプ31bのみをアンクランプすると共に空圧シリ
ンダ63を作動させてスライダ51をY軸マイナス方向
(Y軸座標値の減少する方向)へ約40mm後退させた
状態で加工を行うことにより、デッドゾーン部分の加工
を中断することなく行うことができる。デッドゾーン部
分の加工が終了して、中央のワーククランプ31がデッ
ドゾーン部分から離脱し、以前のクランプ位置が再クラ
ンプ可能なときは再度クランプを行う。
【0029】次に、長尺材の加工における自動掴み換え
動作に付いて図7を参照しながら説明する。
【0030】X軸方向の長さが長い板材(長尺材)Wを
加工する場合、先ず板材Wの右側半分の領域Aを例えば
4個のワーククランプ31a〜31dでクランプ(図7
a)して加工を行う。なお、ワーククランプの位置は左
側から31a〜31dの順番とする。
【0031】右側の領域Aの加工が終了したら、ワーク
クランプ31aと31bのみをアンクランプして、左側
の未加工領域Bの端部に移動(図7b)してクランプす
る。次いで、ワーククランプ31cと31dをアンクラ
ンプして、先に移動したワーククランプ31a、31b
に隣接する位置に移動して未加工領域Bをクランプ(図
7c)の後、4個のワーククランプ31a〜31dを用
いて未加工領域Bを加工する。
【0032】
【発明の効果】請求項1または請求項2の発明によれ
ば、ワーククランプ毎にX軸キャリッジを設け、かつX
軸キャリッジにリニアモータの1次側可動子を設けたの
で、ワーククランプのX軸方向の位置決めを個別に行う
ことができる。また、X軸キャリッジが軽量化され、か
つ駆動力を機械的伝達手段を介さず直接にX軸キャリッ
ジに伝達できるので、機械的伝達手段のイナーシヤや伝
達遅れもなく、ワーククランプを高速度で移動位置決め
することができる。
【0033】また、ワークククランプのX軸方向の位置
決めを個別に行うことができることから、例えば複数
(少なくとも3個)のワークククランプを用いれば、ワ
ークの自動掴み換えを行うことにより長尺材の加工を行
うことができる。
【0034】また、ワーククランプをY軸方向に進退さ
せるワーククランプ待避手段を設けたので、複数(少な
くとも3個)のワーククランプを用いて、板材をクラン
プして加工する場合、デッドゾーン(加工不能領域)に
侵入したワーククランプをアンクランプして板材から待
避させることにより、デッドゾーン(加工不能領域)の
加工を継続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる板材位置決め装置を適用したタ
レットパンチプレスの正面図。
【図2】図1のII-II線に沿って見た図。
【図3】図2のA部の拡大図。
【図4】図3の右側面図。
【図5】図3のV-V線に沿って見た図。
【図6】パンチング加工におけるデッドゾーン回避動作
の説明図。
【図7】長尺材のパンチング加工における自動掴み換え
動作の説明図。
【符号の説明】
1 タレットパンチプレス 3 本体フレーム 5 下部フレーム 7 上部フレーム 9(a,b) コラム 11 作業空間 13 パンチ 15 ダイ 17 上部タレットディスク 19 下部タレットディスク 21 加工中心位置 23 打撃子 25 ラム 27 板材位置決め装置 29 Y軸キャリッジベース 31(a,b,c,d) ワーククランプ 33 固定ワークテーブル 34 サイドテーブル 35 Y軸ガイドレール 37 リニアモータ 39 ガイドレール支持板 41 X軸ガイドレール 43(a,b,c) X軸キャリッジ 44 ワーククランプ待避手段 45 ガイド部材 47 固定子(永久磁石) 49 1次側可動子 51 スライダ 53(a,b) スライドガイド 55(l,r) 側板 57 クランプ取付け部材 59 連結板 61 天板 63 空圧シリンダ W 板材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Y軸方向に移動位置決め自在のY軸キャ
    リッジベースと、該Y軸キャリッジベース上をX軸方向
    に移動位置決め自在自在のX軸キャリッジとを備えた板
    材加工機の板材位置決め装置において、前記X軸キャリ
    ッジのX軸方向の長さをワーククランプ1個の幅と同一
    にして設け、該ワーククランプ1個の幅と同一長さのX
    軸キャリッジをワーククランプの台数分設け、該X軸キ
    ャリッジに装着したワーククランプを前記Y軸方向に進
    退自在のワーククランプ待避手段を設け、前記X軸キャ
    リッジのそれぞれにリニアモータの1次側可動子を設
    け、該1次側可動子に対向する2次側固定子を前記Y軸
    キャリッジベース上に設け、前記ワーククランプをX軸
    方向に個別に移動位置決め自在に設けたことを特徴とす
    る板材加工機の板材位置決め装置。
  2. 【請求項2】 前記ワーククランプ待避手段は、前記ワ
    ーククランプを装着したスライダを設け、該スライダを
    Y軸方向に移動自在に係合するスライドガイドを前記X
    軸キャリッジに設けると共に、該スライダをY軸方向に
    進退させる空圧シリンダを設けてなることを特徴とする
    請求項1に記載の板材加工機の板材位置決め装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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