JP2002079330A - 板材加工機の板材位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のワーククランプを個別にまたは同時に
移動させることが可能な板材加工機の板材位置決め装置
において、ワーククランプに個別の駆動モータを必要と
しない単独駆動源を用いた新規な板材加工機の板材位置
決め装置の提供。 【解決手段】 Ｙ軸キャリッジベース２９にＸ軸方向へ
移動移動位置決め自在の複数個のワーククランプ装置３
１を設けた板材加工機の板材位置決め装置において、前
記Ｙ軸キャリッジベースにボールねじスプライン軸４１
を設け、前記ワーククランプ装置のそれぞれに前記ボー
ルねじスプライン軸に螺合するボールねじナット５１と
スプラインナット４９とを回転自在に設け、該スプライ
ンナットの回転を前記ボールねじナットへ伝達可能また
は該ボールねじナットの回転を規制可能なトランスミッ
ション５５を設け、前記複数個のワーククランプ装置を
同時にまたは個別にＸ軸方向へ移動位置決め可能に設け
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】パンチプレスなどの板材加工機における
板材位置決め装置は、通常、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。

【０００３】上述の板材加工機において板材位置決め装
置の移動範囲を越える（例えば、Ｘ軸方向が移動範囲を
越える）長尺のワークの端部を加工する場合、ワークの
自動掴み替え（オートリポジショニング）を行って加工
を行っている。

【０００４】また、板材を把持したワーククランプ装置
の周囲には、パンチとワーククランプとが干渉するため
に加工不能領域（いわゆるデッドゾーン）ができる。

【０００５】この加工不能領域を加工するために、ワー
ククランプの板材に対するクランプ位置を自動変更可能
にする手段（いわゆるクランプポジショナー）を備えた
板材加工機の板材位置決め装置もある。

【０００６】例えば、特開平１１−３００４３９号公報
には、複数のワーククランプのそれぞれに、駆動用のモ
ータを設けてワーククランプをＸ軸に沿って自走可能に
し、ワーククランプの板材に対するクランプ位置を変更
可能した板材加工機の板材位置決め装置の技術が開示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の板材加工機にお
ける板材位置決め装置において、ワークの自動掴み替え
を行う場合には、一度Ｘ軸キャリッジを原点に戻す必要
がある。

【０００８】また、上述の特開平１１−３００４３９号
に開示される板材加工機の板材位置決め装置において
は、板材の位置決めおよびクランプ位置の変更時に、モ
ータ駆動用のケーブルを引きずるのでケーブル切断の危
険性がある。また、板材の位置決め時においては、ワー
ククランプに備えたそれぞれのモータの同期を完全にと
らないと故障する恐れがある。

【０００９】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、複数のワークク
ランプを個別にまたは同時にＸ軸方向に移動させること
が可能な板材加工機の板材位置決め装置において、ワー
ククランプに個別のＸ軸駆動モータを必要とせず、また
同期運転不要の単独駆動源を用いた新規な板材加工機の
板材位置決め装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する手
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にＸ軸方向へ移動移動
位置決め自在の複数個のワーククランプ装置を設けた板
材加工機の板材位置決め装置において、前記Ｙ軸キャリ
ッジベースにＸ軸送りねじとしてのボールねじスプライ
ン軸を設け、前記ワーククランプ装置のそれぞれに前記
ボールねじスプライン軸に螺合するボールねじナット
と、スプライン係合するスプラインナットとを回転自在
に設け、該スプラインナットの回転を前記ボールねじナ
ットへ伝達可能または該ボールねじナットの回転を規制
可能なトランスミッションを設け、前記複数個のワーク
クランプ装置を同時にまたは個別にＸ軸方向へ移動位置
決め可能に設けたことを要旨とするものである。

【００１１】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に記載の板材加工機の板材位置決め
装置において、前記トランスミッションは、前記ボール
ねじスプライン軸に平行なクラッチ入力軸を回転可能に
設けると共に、該クラッチ入力軸の一端部にクラッチデ
ィスクを一体的に設け、前記クラッチ入力軸側にスプラ
イン軸部を有するクラッチ出力軸を回転可能に設け、前
記クラッチディスクに係脱可能なクラッチディスクとブ
レーキディスクとを備えた軸体を前記クラッチ入力軸の
スプライン軸部にスプライン係合して設け、前記クラッ
チ入力軸へ前記スプラインナットの回転を伝達する第一
伝達手段を設けると共に、前記クラッチ出力軸の回転を
前記ボールねじナットに伝達する第二伝達手段を設け、
前記可動体を軸方向に進退させるクラッチシリンダを設
けてなることを要旨とするものである。

【００１２】請求項３に記載の板材加工機の板材位置決
め装置は、請求項２に記載の板材加工機の板材位置決め
装置において、前記第一伝達手段は、前記スプラインナ
ットに第一歯付きプーリを設けると共に前記クラッチ駆
動軸に第二歯付きプーリを設け、該第一、第二歯付きプ
ーリ間に歯付きベルトを掛け回して設け、前記第二伝達
手段は、前記クラッチ出力軸に第三歯付きプーリを設け
ると共に前記ボールねじナットに第四歯付きプーリを設
け、該第三、第四歯付きプーリ間に歯付きベルトを掛け
回して設け、前記第一歯付きプーリから第四歯付きプー
リまでの最終速比が１／１になるように設けたことを要
旨とするものである。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】図１、図２に示す様に、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２
９と、このＹ軸キャリッジベース２９上をＸ軸方向（Ｙ
軸に直交する方向）に移動自在の複数（実施例では４
個）のワーククランプ装置３１（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）など
で構成してある。

【００２０】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上をＸ
軸方向に跨いで下部フレーム５の両側へ延伸して設けて
あり、この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軸方向へ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。

【００２１】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。

【００２２】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、３７に移動自在に設けると共に、前記本体フレ
ーム３のコラム９ａに設けたＹ軸駆動モータ３６に回転
駆動されるＹ軸駆動ねじ３８に螺合するナット部材４０
に一体的に連結してある。

【００２３】したがって、図示省略のＮＣ制御装置によ
りＹ軸駆動モータ３６を適宜に駆動することによって、
Ｙ軸キャリッジベース２９をＹ軸方向の任意の位置に位
置決めすることができる。

【００２４】また図３によく示されるように、前記Ｙ軸
キャリッジベース２９の左側面には、Ｘ軸方向に延伸す
るＸ軸ガイドレール３９が設けてある。Ｙ軸キャリッジ
ベース２９の上には、前記Ｘ軸ガイドレール３９に平行
なＸ軸送りねじとしてのボールねじスプライン軸４１が
Ｙ軸キャリッジベース２９の端部に設けた一対の軸受け
４３（ａ，ｂ）に両端部を回転自在に軸支してある。ま
た、上述のボールねじスプライン軸４１の端部には、Ｘ
軸駆動モータ４２が設けてある。

【００２５】前記Ｘ軸ガイドレール３９には、前述のワ
ーククランプ装置３１のハウジング４４がガイド部材４
５を介してＸ軸方向に移動自在に係合してある。なお、
Ｘ軸ガイドレール３９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。

【００２６】図３、図４によく示される様に、前記ワー
ククランプ装置３１のハウジング４４には、２個のアン
ギュラー玉軸受け４７ａと４７ｂとが取付てある。この
アンギュラー玉軸受け４７ａの内輪は、前記ボールねじ
スプライン軸４１にスプライン係合するスプラインナッ
ト４９となっている。また、ラジアル玉軸受け４７ｂの
内輪は、前記ボールねじスプライン軸４１に螺合するボ
ールねじナット５１となっている。

【００２７】なお、ラジアル玉軸受け４７ａと４７ｂに
は、市販の複列アンギュラー玉軸受けの如きラジアル玉
軸受けを使用し、このラジアル玉軸受けに前記スプライ
ンナット４９またはボールねじナット５１を取付ける構
成にすることもできる。

【００２８】図４に示すように、前記ワーククランプ装
置３１のハウジング４４には、スプラインナット４９の
回転をボールねじナット５１へ伝達可能またはこのボー
ルねじナット５１の回転を規制可能なクラッチ・ブレー
キ５３を有するトランスミッション５５が設けてある。

【００２９】次に上述のトランスミッション５５につい
て説明する。前記ハウジング４４の上部には、前記ボー
ルねじスプライン軸４１と平行にクラッチ入力軸５７が
複数のラジアル玉軸受け５９により回転可能に設けてあ
る。このクラッチ入力軸５７の右端部には環状の櫛歯６
０を備えたクラッチディスク６１が設けてある。

【００３０】上述のクラッチディスク６１の右方（図４
において右側）には、前記クラッチ入力軸５７と同軸の
クラッチ出力軸６３が複数のラジアル玉軸受け６５によ
り回転可能に設けてある。このクラッチ出力軸６３の左
側端部はスプライン溝６７が形成してある。なお、上述
のラジアル玉軸受け６５は前記ハウジング４４の上部に
複数のボルトで一体的に固定した軸受けハウジング６６
に設けてある。

【００３１】前記環状の櫛歯６０に係合可能な環状の櫛
歯６８を備えたクラッチディスク６９の軸体７１が、前
記スプライン溝６７に軸方向に移動可能に係合してあ
る。この軸体７１は、前記クラッチディスク６９から若
干右方へ延伸して設けてあり、その右側端部には、前記
クラッチディスク６９の外径より若干小径の環状スペー
サ７３を介して環状のブレーキディスク７５が複数のボ
ルト７７で一体的に結合してある。なお、ブレーキディ
スク７５の外径は環状スペーサ７３の外径より若干大径
に形成してある。

【００３２】また、前記クラッチディスク６９と環状ス
ペーサ７３の間には、クラッチディスク６９の外径と同
径のスラスト軸受け７９が設けてある。なお、このスラ
スト軸受けと環状スペーサ７３との間には若干の間隙ｄ
が設けてある。

【００３３】前記ブレーキディスク７５の表面には、摩
擦材で製作した環状のブレーキパッド８１ａが張り付け
てあり、またこのブレーキパッド８１ａに当接係合可能
な同様のブレーキパッド８１ｂが前記軸受けハウジング
６６に設けてある。

【００３４】前記ワーククランプ装置３１のハウジング
４４の上部には、クラッチ作動用の空圧シリンダ８３が
設けてある。空圧シリンダ８３のピストン８５のピスト
ンロッド８７は前記クラッチ出力軸６３の上方をクラッ
チ出力軸６３に平行に進退可能に設けてある。また、ピ
ストンロッド８５には前記環状スペーサ７３の外径部を
挟持する二股のフォーク８９が取付てある。また、上述
のピストン８５とヘッドカバー９１との間には、ピスト
ン８５を常時突出させるように作用するスプリング９３
が設けてある。

【００３５】前記スプラインナット４９の回転をクラッ
チ入力軸５７に伝達するための第一伝達手段として、ス
プラインナット４９には歯数Ｚａの第一歯付きプーリ９
５を設けると共に、クラッチ入力軸５７には歯数Ｚｂの
第二歯付きプーリ９７を設け、この第一、第二歯付きプ
ーリ（９５，９７）の間に歯付きベルト９９が掛け回し
てある。

【００３６】また、前記クラッチ出力軸６３の回転を前
記ボールねじナット５１に伝達するための第二伝達手段
として、クラッチ出力軸６３には、歯数Ｚｃの第三歯付
きプーリ１０１を設けると共に、前記ボールねじナット
５１には歯数Ｚｄの第四歯付きプーリ１０３を設け、こ
の第三、第四歯付きプーリ間（１０１，１０３）に歯付
きベルト１０５が掛け回してある。

【００３７】なお、前記第一歯付きプーリ９５のスプラ
インナット４９への取付および第四歯付きプーリのボー
ルねじナット５１への取付は、複数のボルト９６によっ
て取付てある。また、第二歯付きプーリ９７のクラッチ
入力軸５７への取付および第三歯付きプーリ１０１のク
ラッチ出力軸６３への取付はキー９８とスナップリング
１００によって取付てある。

【００３８】また、上述の実施の形態における第一歯付
きプーリ９５と第二歯付きプーリ９７の速比ε_１２は、
Ｚａ／Ｚｂ＝２に、第三歯付きプーリ１０１と第四歯付
きプーリ１０３の速比ε_３４は、Ｚｄ／Ｚｃ＝１／２に
設定してある。したがって、第一歯付きプーリ９５と第
四歯付きプーリ１０３間の速比ε_１４は、ε_１４＝ε
_１２*ε_３４＝１となる。

【００３９】上記構成において、クラッチ作動用の空圧
シリンダ８３を操作する方向切換弁（図示省略）を作動
させ、ピストンロッド側の空圧を大気圧に解放すれば、
図４に示すように、ピストンロッド８７はスプリング９
３によって空圧シリンダ８３から前進した状態となる。

【００４０】その結果、ブレーキディスク７５に係合す
るフォーク８９によって、クラッチディスク６９は、ブ
レーキディスク７５のブレーキパッド８１ａが固定ブレ
ーキパッド８１ｂに当接する位置まで移動する。この状
態において、クラッチ出力軸６３の回転はブレーキディ
スク７５によって規制（ブレーキＯＮ）されると同時
に、クラッチディスク６１とクラッチディスク６９の係
合が解放（クラッチＯＦＦ）されるように設けてある。

【００４１】逆に、空圧シリンダ８３のピストンロッド
８７側に空圧を作用させて、ピストンロッド８７を左側
へ移動させれば、クラッチディスク６１とクラッチディ
スク６９が係合すると同時に、クラッチ出力軸６３のブ
レーキが解放されてクラッチ出力軸６３の回転が可能と
なる。

【００４２】図４に示す如く、クラッチ・ブレーキ５３
のクラッチがＯＦＦ、ブレーキがＯＮの状態のときボー
ルねじスプライン軸４１を回転駆動すれば、スプライン
ナット４９はボールねじスプライン軸４１と共に回転す
るが、その回転はクラッチ出力軸６３には伝達されな
い。一方、クラッチ出力軸６３の回転はブレーキで規制
されているためボールねじナット５１は回転不能であ
る。その結果、ワーククランプ装置３１がＸ軸方向に移
動することになる。

【００４３】次に、クラッチ・ブレーキ５３のクラッチ
がＯＮ、ブレーキがＯＦＦの状態のときボールねじスプ
ライン軸４１を回転駆動すれば、ボールねじスプライン
軸４１の回転は、スプラインナット４９を介してボール
ねじナット５１に伝達されることになる。

【００４４】このとき、前述のように第一歯付きプーリ
９５と第四歯付きプーリ１０３間の速比ε_１４が１なの
で、ボールねじスプライン軸４１の回転は１：１でボー
ルねじナット５１に伝達される。また、ボールねじナッ
ト５１の回転方向は、第一、第二伝達手段の構成からボ
ールねじスプライン軸４１と同一である。

【００４５】したがって、例えば、ボールねじスプライ
ン軸４１が右方向に１回転すると、ボールねじナット５
１も右方向に１回転し、ボールねじスプライン軸４１と
ボールねじナット５１間のＸ軸方向の相対的移動が生じ
ない。その結果、ワーククランプ装置３１はＸ軸方向へ
移動せずに停止状態を維持することになる。

【００４６】なお、上述のベルトとプーリによる伝達手
段の代わりにギヤトレインによる伝達手段を使用するこ
ともできる。また、噛み合いクラッチに代えて摩擦クラ
ッチを使用することも可能である。

【００４７】また、前記ワーククランプ装置３１には、
公知の板材クランプ装置を利用できる。実施の形態にお
いては、その一例として、クランプベース１１１に対し
て上部クランプレバー１１３を空圧シリンダ１１５によ
って作動させる方式のクランプ装置３１を示してある。

【００４８】

【発明の効果】請求項１〜請求項３の発明によれれば、
質量の大きいＸ軸キャリッジを介さずに一本の駆動軸に
よって直接複数のワーククランプを個別にまたは同時に
移動位置決めすることができるので位置決めを高速に行
うことが可能となる。

【００４９】また、ワーククランプに個別の駆動モータ
を設けていないので、位置決め時にモータ駆動用のケー
ブルを引きずることがなく、ケーブル切断の危険性がな
い。

【００５０】ワーククランプ装置に個別の駆動モータを
有する従来の装置に比較し、複数のワーククランプ装置
の移動位置決めを一本の駆動軸によって行うので個別の
駆動モータの同期をとる必要がなく制御が簡単である。

【００５１】板材を把持したワーククランプ装置の周囲
の加工不能領域を加工するときには、任意のワーククラ
ンプ装置を個別に移動待避させ、また長尺材の加工時に
は複数のワーククランプの板材に対するクランプ位置を
同時に自動変更可能にする手段としても使用することが
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。

【図２】図１のII-II線に沿って見た図。

【図３】図２のIII矢視図。

【図４】図３のIV-IV線に沿って見た部分断面図。

【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） ワーククランプ装置 ３３ 固定ワークテーブル ３４ サイドテーブル ３５、３７ Ｙ軸ガイドレール ３６ Ｙ軸駆動モータ ３９ Ｘ軸ガイドレール ４１ ボールねじスプライン軸 ４２ Ｘ軸駆動モータ ４３（ａ，ｂ） 軸受け ４５ ガイド部材 ４７（ａ，ｂ） アンギュラー玉軸受け ４９ スプラインナット ５１ ボールねじナット ５３ クラッチ・ブレーキ ５５ トランスミッション ５７ クラッチ入力軸 ５９ ラジアル玉軸受け ６０ 環状の櫛歯 ６１ クラッチディスク ６３ クラッチ出力軸 ６５ ラジアル玉軸受け ６６ 軸受けハウジング ６７ スプライン溝 ６８ 環状の櫛歯 ６９ クラッチディスク ７１ 軸体 ７３ 環状スペーサ ７５ ブレーキディスク ７７ ボルト ７９ スラスト軸受け ８１（ａ，ｂ） ブレーキパッド ８３ 空圧シリンダ ８５ ピストン ８７ ピストンロッド ８９ フォーク ９１ ヘッドカバー ９３ スプリング ９５ 第一歯付きプーリ ９７ 第二歯付きプーリ ９９ 歯付きベルト １０１ 第三歯付きプーリ １０３ 第四歯付きプーリ １０５ 歯付きベルト １１１ クランプベース １１３ 上部クランプレバー １１５ 空圧シリンダ

Claims (3)

【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にＸ軸方向へ
   移動移動位置決め自在の複数個のワーククランプ装置を
   設けた板材加工機の板材位置決め装置において、前記Ｙ
   軸キャリッジベースにＸ軸送りねじとしてのボールねじ
   スプライン軸を設け、前記ワーククランプ装置のそれぞ
   れに前記ボールねじスプライン軸に螺合するボールねじ
   ナットと、スプライン係合するスプラインナットとを回
   転自在に設け、該スプラインナットの回転を前記ボール
   ねじナットへ伝達可能または該ボールねじナットの回転
   を規制可能なトランスミッションを設け、前記複数個の
   ワーククランプ装置を同時にまたは個別にＸ軸方向へ移
   動位置決め可能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】 請求項１に記載の板材加工機の板材位置
   決め装置において、前記トランスミッションは、前記ボ
   ールねじスプライン軸に平行なクラッチ入力軸を回転可
   能に設けると共に、該クラッチ入力軸の一端部にクラッ
   チディスクを一体的に設け、前記クラッチ入力軸側にス
   プライン軸部を有するクラッチ出力軸を回転可能に設
   け、前記クラッチディスクに係脱可能なクラッチディス
   クとブレーキディスクとを備えた軸体を前記クラッチ入
   力軸のスプライン軸部にスプライン係合して設け、前記
   クラッチ入力軸へ前記スプラインナットの回転を伝達す
   る第一伝達手段を設けると共に、前記クラッチ出力軸の
   回転を前記ボールねじナットに伝達する第二伝達手段を
   設け、前記可動体を軸方向に進退させるクラッチシリン
   ダを設けてなることを特徴とする板材加工機の板材位置
   決め装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の板材加工機の板材位置
   決め装置において、前記第一伝達手段は、前記スプライ
   ンナットに第一歯付きプーリを設けると共に前記クラッ
   チ駆動軸に第二歯付きプーリを設け、該第一、第二歯付
   きプーリ間に歯付きベルトを掛け回して設け、前記第二
   伝達手段は、前記クラッチ出力軸に第三歯付きプーリを
   設けると共に前記ボールねじナットに第四歯付きプーリ
   を設け、該第三、第四歯付きプーリ間に歯付きベルトを
   掛け回して設け、前記第一歯付きプーリから第四歯付き
   プーリまでの最終段速比が１／１になるように設けたこ
   とを特徴とする板材加工機の板材位置決め装置。