JP2003062628A - プレス機における材料送り方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークを能力以上の送り長さで送ることのでき
るプレス機における材料送り方法と装置を提供するこ
と。 【解決手段】固定グリッパ２と移動グリッパ３とを有し
て構成されるグリッパフィードＭにおいて、移動グリッ
パ３をブラケット５を介してリニアモータ６に連結して
摺動可能とし、固定グリッパ２の可動ジョーと移動グリ
ッパ３の可動ジョーに連結する各カム４１・４２をサー
ボモータ３５によって駆動させる。そして、プレス機の
１材料送りタイミング（クランク角度２７０°〜９０
°）中に、移動グリッパ３を、２回あるいは２回以上前
進移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プレス機の材料
送り方法と装置に関し、さらに詳しくは、材料を把持可
能な一対のジョー組を備えた移動グリッパ、固定グリッ
パを有するプレス機の材料送り方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プレス機内に材料を送る装置と
してグリッパフィードが知られている。このグリッパフ
ィードは、材料を把持可能な一対のジョー組を備えた移
動グリッパと固定グリッパを有して構成され、材料を送
る際には移動グリッパのジョー組で材料を把持するとと
もに固定グリッパのジョー組を材料から解放し、材料を
加工する際には移動グリッパのジョー組を材料から解放
するとともに固定グリッパのジョー組で材料を把持する
ように駆動されている。一方、プレス機はスライドの上
方位置（一般には２７０°〜９０°）のタイミングにお
いて材料が送られ、スライドの下方位置（一般に９０°
〜２７０°）のタイミングにおいて材料の移動が停止さ
れた状態でプレス加工が行なわれる。従って、グリッパ
フィードとしては、プレスタイミングが２７０°〜９０
°において移動グリッパが材料を把持し、固定グリッパ
が材料を解放して材料をプレス機側に移動し、プレスタ
イミングが９０°〜２７０°のタイミングにおいて移動
グリッパが材料を解放し、固定グリッパが材料を把持し
て材料の移動を停止するように駆動される。

【０００３】従来のグリッパフィードは、特公平７−２
４８９１号に示されているように、移動グリッパの移動
と、移動グリッパのジョー組及び固定グリッパのジョー
組は、プレス機のクランクシャフトにベルトとプーリで
連結して機械的に駆動するように構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のグリッ
パフィードにおける材料送り長さ、つまり移動グリッパ
の移動ストローク量は、移動グリッパに連結する連結機
構内のクランク機構を構成するクランクレバーの偏心量
の大きさによって決められることになっていた。そのた
め、材料送り長さが、通常のグリッパフィードの仕様以
上の長さを求められると、前述のクランク機構を大きく
しなければならず、大型の特殊グリッパフィードを製作
して移動グリッパの長いストローク量を確保しなければ
ならなかった。このことは、コストを大幅に高くするば
かりでなく、架体と重量も大きくなることからグリッパ
フィードのスペースを大きく取るとともにグリッパフィ
ードを支持する支持部も強度を高くするために補強が必
要となっていた。

【０００５】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、架体を大きくすることなくコンパクトで廉価に構
成でき、しかも能力以上の送り長さを提供できるプレス
機における材料送り方法と装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるプレ
ス機における材料送り方法では、上記の課題を解決する
ために、以下のように行なうものである。すなわち、固
定グリッパと、固定グリッパに対して接近離隔する方向
に移動可能に装着される移動グリッパとを有して構成さ
れ、プレス機の上死点位置を含んで材料送りタイミング
が設定され、プレス機の下死点位置を含んで材料送り停
止タイミングが設定されるプレス機における材料送り方
法であって、前記移動グリッパは制御モータによって駆
動され、前記プレス機の１材料送りタイミング中に、前
記制御モータによって前記移動グリッパが複数回前進移
動するように指令されることを特徴とするものである。

【０００７】また、この発明にかかわるプレス機におけ
る材料送り装置では、固定グリッパと、固定グリッパに
対して接近離隔する方向に移動可能に装着される移動グ
リッパと、前記移動グリッパ、前記固定グリッパにそれ
ぞれ配置されて材料を把持可能な固定ジョーと可動ジョ
ーとを有する一対のジョー組と、前記移動グリッパに連
結される第１の制御モータと、前記一対のジョー組を駆
動する第２の制御モータと、を有して構成され、プレス
機の上死点位置を含んで材料送りタイミングが設定さ
れ、プレス機の下死点位置を含んで材料送り停止タイミ
ングが設定されるものであって、前記移動グリッパは、
前記プレス機の１材料送りタイミング中に、前記第１の
制御モータによって前記移動グリッパが複数回前進移動
するように指令され、前記一対のジョー組が、前記第２
の制御モータによって前記移動グリッパの送りタイミン
グに合わせて材料を把持可能に駆動されることを特徴と
するものである。

【０００８】また好ましくは、前記第１の制御モータ及
び前記第２の制御モータが、リニアモータ又はサーボモ
ータであればよい。

【０００９】さらに好ましくは、前記ジョー組が、前記
第２の制御モータによって駆動されるカム部材に連結さ
れていればなおよい。

【００１０】

【発明の効果】本発明のプレス機における材料送り方法
は、上記のようにプレス機の１材料送りタイミング内
で、移動グリッパが、制御モータによってプレス機のク
ランクシャフトと切り離して駆動されてクランクシャフ
トの１回転に対して複数回前進移動するように指令され
ることから、移動グリッパの１回の移動で仕様範囲内の
送り長さを設定し、これを繰り返して送ることによって
仕様以上の長い送り長さであっても材料を送ることがで
きる。例えば、量産型の送り装置を使用して、設定され
た送り長さの仕様範囲以上の能力を出すことができる。
従って、架体を大きくして高価に構成する送り装置を新
たに製作しなくてもよい。

【００１１】また、本発明のプレス機における材料送り
装置は、プレス機の１材料送りタイミング内で、第１の
制御モータの指令によって移動グリッパを複数回前進移
動するように構成されるとともに、第２の制御モータの
指令によって、各ジョー組が移動グリッパの移動に合わ
せて、材料を把持可能に駆動されることから、移動グリ
ッパの１回の移動で仕様範囲内の送り長さを設定し、こ
れを繰り返して送ることによって仕様以上の長い送り長
さであっても材料を送ることができる。例えば、量産型
の送り装置を使用して、設定された送り長さの仕様範囲
以上の能力を出すことができる。従って、架体を大きく
して高価に構成する送り装置を新たに製作しなくてもよ
い。

【００１２】また、前記第１の制御モータ及び第２の制
御モータが、リニアモータ又はサーボモータであれば、
移動グリッパの１回の移動量を容易に設定できるととも
に、各ジョー組の把持タイミングを移動グリッパの移動
タイミングに容易に合わせることができる。

【００１３】さらに前記ジョー組が、前記第２の制御モ
ータによって駆動されるカム部材に連結されていれば、
前記カム部材から前記ジョー組に連結する機構を従来の
機構をそのまま採用することができ、廉価に構成できる
とともに各ジョー組の確実な作動を行なうことができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。実施形態の材料送り装置（以下、
グリッパフィードという。）は、図示しないプレス機に
装着されて、主にコイル材（以下、ワークという。）を
把持してプレス機に装着された金型内に、クランクシャ
フトの回転に合わせて搬送するように構成されている。
そして、このグリッパフィードは、クランクシャフトの
１回転において、クランク角度２７０°〜９０°の範囲
内で材料を搬送し、クランク角度９０°〜２７０°の範
囲内で材料の移動を停止させている。

【００１５】本形態のグリッパフィードＭには、図１〜
２に示されるように、機枠１の一端側で支持された固定
グリッパ２と、固定グリッパ２に対して接近離隔する方
向に移動可能な移動グリッパ３が装着されている。移動
グリッパ３は、スライダ部３０を有して機枠１に左右方
向に固着される一対のガイド軸４、４に摺動可能に支持
されるとともに、移動グリッパ３の一端には、ブラケッ
ト５が配置されて移動グリッパ３をガイド軸４に沿って
摺動させるためのリニアモータ６の可動シャフト部６２
が取りつけられている。

【００１６】リニアモータ６は、図示しないコイルを内
部に配置させた機体部６１と、図示しない磁石を配置さ
せた可動シャフト部６２とを備えて機枠１に支持されて
いる。そして、機体部６１側のコイルと可動シャフト６
２側の磁石との間で磁束を形成することによって可動シ
ャフト部６２が機体部６１に対して移動することとなっ
て、可動シャフト部６２の先端に装着したブラケット５
を介して移動グリッパ３を摺動させる。

【００１７】一方、固定グリッパ２と移動グリッパ３に
は、図２又は図３に示すように、一対のジョー組を構成
する固定ジョー２１、３１と固定ジョー２１、３１に対
して接近離隔する可動ジョー２２、３２とがそれぞれ配
設され、固定ジョー２１と可動ジョー２２との間に挿通
されるワークＷを固定グリッパ２又は移動グリッパ３の
いずれかのジョー組で把持可能に構成している。

【００１８】この固定グリッパ２及び移動グリッパ３の
構成は、従来から知られているもの（特公平７−２４８
９１号参照）を採用しているものであり、図２に示すよ
うに、各固定ジョー２１、３１は、ワークＷより上方に
配置されるシリンダ２３、３３内に配置され、各可動ジ
ョー２２、３２は、図１及び図３に示す固定グリッパ２
用のカム４１及び移動グリッパ３用のカム４２によって
それぞれ揺動アーム４３及び４４を介して上下方向に移
動駆動される。なお、移動グリッパ３の可動ジョー３２
は、スライダ部３０の摺動ストローク間、カム４２によ
って上下方向に移動可能に駆動されている。

【００１９】固定グリッパ２の可動ジョー２２及び移動
グリッパ３の可動ジョー３２の移動タイミングは移動グ
リッパ３の移動タイミングと極めて関連があり、移動グ
リッパ３のプレス機側への移動時においては、固定グリ
ッパ２の可動ジョー２２は固定ジョー２１に対して離れ
た位置にあり、移動グリッパ３の可動ジョー３２は固定
ジョー３１に対して接近した位置にあってワークＷを把
持していなければならない。そのため、カム４１、４２
は、リニアモータ６のタイミングに合わせたサーボモー
タ３５によって駆動される。

【００２０】サーボモータ３５は、図１に示すように、
機枠１に支持されてワークＷの移動方向と平行に装着さ
れたカム軸３７にカップリングあるいは、ギア機構３８
を介して接続されている。カム軸３７は機枠１に回転可
能に支持され、前述のカム４１及び４２がカム軸３７に
軸着されてカム軸３７の回転とともにカム４１、４２が
回転される。カム４１、４２の下方には、図３に示す前
述の揺動アーム４３、４４の一端に枢着されたカムフォ
ロア４５、４６がカム面に当接するように装着され、カ
ム４１、４２のリフト量に伴って揺動アーム４３、４４
を軸４７を中心に揺動運動を行なう。それぞれの揺動ア
ーム４３、４４の他端には可動ジョー２２、３２に連結
する連結部材４８、４９が取り付けられ、連結部材４
８、４９の移動によって各可動ジョー２２、３２が上下
動される。

【００２１】なお、制御モータとしてのリニアモータ６
は、サーボモータやステッピングモータでもよくまたは
サーボモータ３５はステッピングモータであってもよ
い。リニアモータ６の替わりにサーボモータを使用する
場合には、サーボモータの回転を直線運動に変える回転
・直線変換機構を介してブラケット５に連結すればよ
く、この場合、回転・直線変換機構としては、例えば、
特公平特公平７−２４８９１号に示されているようなク
ランク機構を用いればよい。

【００２２】このように構成されたグリッパフィードＭ
は、クランクシャフトの１回転に対して、移動グリッパ
３を複数回送るように指令される。以下、プレス機の送
りタイミング（クランク角度２７０〜９０°）中に移動
グリッパ３を２回前進移動させる作用の説明をする。な
お、図示しないクランクシャフトの一端には、例えば、
ロータリエンコーダが配置されてクランクシャフトの回
転位置を検出している。そして、随時、クランクシャフ
トの回転位置を制御装置に送り、制御装置からリニアモ
ータ６とサーボモータ３５にそれぞれタイミングに合わ
せて作動指令を行なうことによって、グリッパフィード
Ｍが作動されることとなる。

【００２３】図４は、各部位のタイミングを示すタイミ
ング線図であり、横軸にクランク角度を示している。各
可動ジョー２２、３２を駆動するためのカム軸３７は、
サーボモータ３５により回転駆動されている。プレス機
のクランク角度２７０°において、リニアモータ６の可
動シャフト部６２が前進移動を開始するように指令され
る。このとき、カム軸３７に装着された移動グリッパ３
側のカム４２は、移動グリッパ３の前進移動直前に、移
動グリッパ３の可動ジョー３２を固定ジョー３１側に移
動させてワークＷを把持するようにタイミングが設定さ
れ、固定グリッパ２側のカム４１は、移動グリッパ３の
ワークＷ把持直後に、固定グリッパ２の可動ジョー２２
を固定ジョー２１から離れた位置に移動するようにタイ
ミングが設定されている。従って、ワークＷは、固定グ
リッパ２の妨げがなく移動グリッパ３に把持されて移動
されることから、プレス機内に搬送される。ワークＷの
搬送はクランク角度２７０°〜３３０°（この間６０
°）の範囲で行なわれ、このときの送り長さは、仕様ス
トロークの１／２に設定される。

【００２４】次に、クランク角度３３０°に達したとき
には、リニアモータ６の可動シャフト部６２が後退移動
を開始するように指令される。このとき、移動グリッパ
３の後退移動直前に、固定グリッパ２側のカム４１は、
固定グリッパ２の可動ジョー２２を固定ジョー２１に接
近するようにタイミングが設定され、固定グリッパ２の
ワークＷ把持直後に、移動グリッパ３側のカム４２は、
移動グリッパ３の可動ジョー３２を固定ジョー３１側か
ら離隔するようにタイミングが設定されている。従っ
て、移動グリッパ３はワークＷを把持していない状態で
後退移動をし、固定グリッパ２がワークＷを把持してい
ることから、ワークＷは一端その位置で止まることにな
る。移動グリッパ３の後退移動はクランク角度３３０°
〜３０°（この間６０°）の範囲で行なわれる。

【００２５】クランク角度３０°に達すると、移動グリ
ッパ３はリニアモータ６の可動シャフト部６２の前進移
動で、再び前進移動を開始する。そして、移動グリッパ
３の前進移動の直前に、移動グリッパ３の可動ジョー３
２が固定ジョー３１側に接近してワークＷを把持し、移
動グリッパ３のワークＷの把持直後に、固定グリッパ２
の可動ジョー２２が固定ジョー２１側から離隔してワー
クＷの把持を解除する。

【００２６】従って、ワークＷは、クランク角度３０°
〜９０°（この間６０°）の範囲で再び搬送され、この
送り長さは仕様ストロークの１／２に設定される。この
移動によって、プレス機の１材料送りタイミング内でワ
ークＷは所定のストローク分搬送されることとなる。

【００２７】そして、クランク角度９０°に達すると、
移動グリッパ３は後退移動を開始する。移動グリッパ３
の後退移動直前に、固定グリッパ２の可動ジョー２２が
固定ジョー２１側に接近してワークＷを把持し、固定グ
リッパ２のワークＷ把持直後に移動グリッパ３の可動ジ
ョー３２が固定ジョー３１から離隔してワークＷの把持
を解除する。

【００２８】移動グリッパ３の後退移動は、クランク角
度９０°〜１５０°の範囲で行なわれ、その後、クラン
ク角度２７０°に達するまで後退した位置に止まってい
る。そして、ワークＷは、クランク角度２７０°に達す
るまで固定グリッパ２の固定ジョー２１と可動ジョー２
２に把持された状態にある。クランク角度が１８０°前
後にあるときに、図示しないプレス機のスライドが下死
点位置に達してワークＷを加工することとなる。

【００２９】その後、クランク角度２７０°に達すると
前述の作用を繰り返すこととなって、ワークＷを間欠的
にプレス機側に送ることとなる。

【００３０】上記のように、実施形態のグリッパフィー
ドＭは、上記のように、プレス機の１材料送りタイミン
グ内で、リニアモータ６の指令によって移動グリッパ３
を２回前進移動するように作動することから、移動グリ
ッパ３の１回の移動で仕様ストロークをそれぞれ１／２
の送り長さを設定し、これを繰り返して送ることによっ
て、ワークＷを能力以上の送り長さで送ることができ
る。

【００３１】さらに具体的には、リニアモータ６の指令
によって移動グリッパ３を２回往復移動するように作動
するとともに、サーボモータ３５の指令によって、移動
グリッパ３の固定ジョー３１及び可動ジョー３２、固定
グリッパ２の固定ジョー２１及び可動ジョー２２が移動
グリッパ３の移動に合わせて、ワークＷを把持可能に駆
動されることから、移動グリッパ３の１回の移動で仕様
ストロークをそれぞれ１／２の送り長さを設定し、これ
を繰り返して送ることによってグリッパフィードＭの持
っている能力以上の長いストロークであっても材料を送
ることができる。例えば、量産型の送り装置を使用し
て、設定された送り長さの仕様範囲以上の能力を出すこ
とができる。従って、架体を大きくして高価に構成する
送り装置を新たに製作しなくてもよい。

【００３２】また、リニアモータ６及びサーボモータ３
５は、移動グリッパ３の１回の移動量を容易に設定でき
るとともに、移動グリッパ３の可動ジョー３２、固定グ
リッパ２の可動ジョー２２の移動タイミングを移動グリ
ッパ３の移動タイミングに容易に合わせることができ
る。

【００３３】さらに固定グリッパ２の可動ジョー２２、
移動グリッパ３の可動ジョー３２が、サーボモータ３５
によって駆動されるカム４１、カム４２に連結されてい
ることから、カム４１から固定グリッパ２の可動ジョー
２２、カム４２から移動グリッパ３の可動ジョー３２に
連結する機構を従来の機構をそのまま採用することがで
き、廉価に構成できるとともに可動ジョー２２、可動ジ
ョー３２の確実な作動を行なうことができる。

【００３４】なお、実施形態の移動グリッパ３は、プレ
ス機の１材料送りタイミング内で２回前進移動するよう
にしているが、もちろん３回以上に前進移動するように
作動させてもよい。

【００３５】また、カム４１から固定グリッパ２の可動
ジョー２２の連結機構、カム４２から移動グリッパ３の
可動ジョー２１の連結機構は、上記の形態に限らず他の
公知の機構を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態によるグリッパフィードを示す
一部平面断面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】図１におけるIII −III 断面図である。

【図４】図１におけるグリッパフィードのタイミング線
図である。

【符号の説明】

Ｍ…グリッパフィード １…機枠 ２…固定グリッパ ３…移動グリッパ ５…ブラケット ６…リニアモータ ２１…固定ジョー（固定グリッパ側） ２２…可動ジョー（固定グリッパ側） ３１…固定ジョー（移動グリッパ側） ３２…可動ジョー（移動グリッパ側） ３５…サーボモータ ３７…カム軸 ４１…カム（固定グリッパ側） ４２…カム（移動グリッパ側）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定グリッパと、固定グリッパに対して
   接近離隔する方向に移動可能に装着される移動グリッパ
   とを有して構成され、プレス機の上死点位置を含んで材
   料送りタイミングが設定され、プレス機の下死点位置を
   含んで材料送り停止タイミングが設定されるプレス機に
   おける材料送り方法であって、 前記移動グリッパは制御モータによって駆動され、前記
   プレス機の１材料送りタイミング中に、前記制御モータ
   によって前記移動グリッパが複数回前進移動するように
   指令されることを特徴とするプレス機における材料送り
   方法。
2. 【請求項２】 固定グリッパと、固定グリッパに対して
   接近離隔する方向に移動可能に装着される移動グリッパ
   と、前記移動グリッパ、前記固定グリッパにそれぞれ配
   置されて材料を把持可能な固定ジョーと可動ジョーとを
   有する一対のジョー組と、前記移動グリッパに連結され
   る第１の制御モータと、前記一対のジョー組を駆動する
   第２の制御モータと、を有して構成され、プレス機の上
   死点位置を含んで材料送りタイミングが設定され、プレ
   ス機の下死点位置を含んで材料送り停止タイミングが設
   定されるプレス機における材料送り装置であって、 前記移動グリッパは、前記プレス機の１材料送りタイミ
   ング中に、前記第１の制御モータによって前記移動グリ
   ッパが複数回前進移動するように指令され、前記一対の
   ジョー組が、前記第２の制御モータによって前記移動グ
   リッパの移動タイミングに合わせて材料を把持可能に駆
   動されることを特徴とするプレス機における材料送り装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１の制御モータ及び前記第２の制
   御モータが、リニアモータ又はサーボモータであること
   を特徴とする請求項２記載のプレス機における材料送り
   装置。
4. 【請求項４】 前記ジョー組が、前記第２の制御モータ
   によって駆動されるカム部材に連結されることを特徴と
   する請求項２又は３記載のプレス機における材料送り装
   置。