JP2005288488A - Clamping mechanism for laser beam machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザー加工機のクランプ装置に関する。 The present invention relates to a clamping device for a laser beam machine.
一般に、レーザー加工機においては、図6のレーザー加工機の概略を示す平面図のようにベッド1の右端部にレーザ加工部2が設けられ、レーザ発振器3からレーザ光がワークに供給されるようになっている。前記ベッド1の上面に敷設された案内レール4に沿って、パレット11が往復動可能に支持され、右側に配置された加工テーブル5に載置されるようになっている。前記パレット11はワークの搬入又は搬出を行う段取り位置と、レーザ加工部2によるワークの加工位置との間で往復動するようになっている。このパレット11にはワークを所定位置にクランプするためのクランプ装置21が複数カ所に装着されている。前記加工テーブル5及びパレット11は加工位置において案内レール4に沿って往復動され、ワークの加工が行われる。
In general, in a laser processing machine, a laser processing unit 2 is provided at the right end of the bed 1 as shown in the plan view of the outline of the laser processing machine in FIG. 6 so that laser light is supplied from the laser oscillator 3 to the workpiece. It has become. A
上記パレット11及びクランプ装置21を図7により説明する。パレット11は、四角枠状に形成されたフレーム12と、その左右両側(右側のみ図示)にブラケット13を介して架橋された多数の支持突起14aを有するワーク支持板14とにより構成されている。このワーク支持板14は、互いに平行に複数カ所に架橋されている。そして、前記各ワーク支持板14の支持突起14aによって、ワークWを支持するようになっている。
The
前記フレーム12の上面には、取付レール22がフレーム12の全長にわたって、溶接により固定され、この取付レール22の上面には、前記ワークWの端部をクランプするためのワーククランプ装置21が装着されている。前記取付レール22の上面には、前記ワーククランプ装置21を構成する固定台座23が所定位置に図示しないボルトによって締め付け固定されている。前記固定台座23のワーク支持板14側の張り出し部23aには、下部クランプボルト24が前記支持突起14aの高さと同じ高さになるように高さ調節可能に螺合され、セット用ナット25によって、所定位置に固定されている。前記張り出し部23aには位置決めピン26が上向きに立設され、前記ワークWの右端面の水平方向の位置規制を行うようになっている。前記固定台座23の上面には、上下方向に指向するようにクランプボルト27が螺合され、このクランプボルト27にはクランプアーム28が上下方向の案内移動可能に装着されている。固定台座23とクランプアーム28との間に介在されたコイルばね29によって、常には上向に付勢されている。クランプアーム28の基端部には、クランプ反力の受承部材としての反力受承ボルト30が下向きに螺合固定され、その下端面が前記固定台座23の上面に接触されている。クランプアーム28の先端部は、前記下部クランプボルト24の上端面に支持されたワークWの端部の上面をクランプするようになっている。そして、クランプボルト27の頭部の六角穴に6角レンチを係合して、クランプボルト27を螺進方向に回動すると、前記下部クランプボルト24とクランプアーム28の先端部との間のワークWがクランプされる。
A
前記パレット11は、加工テーブルの移動によりワークの前記段取り位置から加工位置に送られて、ワークWのレーザー加工が行われる。ワークの加工が終了して、別のワークWと交換する場合には、パレット11が段取り位置に移動される。この位置において、前記クランプボルト27を緩めて、クランプアーム28をクランプボルト27を中心に水平方向にほぼ90度回動して、クランプアーム28が、ワークWから離隔するように移動する。この状態で加工されたワークWを上方向に持ち上げて搬出し、未加工ワークWを下降させて、前記パレット11上に搬入し、前記ワーククランプ装置21によりワークWを所定位置にクランプする。
The
特許文献1には、前記クランプアーム28に相当するクランプジョウをワークの搬入又は搬出時に、旋回軸線の回りで、上方向に回動してアンクランプ位置に切り換えるクランプ装置が開示されている。又、特許文献2には、下部クランプボルト24に相当する下爪と、クランプアーム28に相当する上爪のうち下爪を所定位置に保持し、上爪を上下方向に往復動するエアシリンダを設け、上爪をワークの側方に退避させる位置切換機構を設けたクランプ装置が開示されている。
ところが、図7に開示された従来のクランプ装置は、クランプアーム28がクランプボルト27の中心軸線を中心に水平方向に旋回して、クランプアーム28を位置決めピン26の上方位置よりも側方に移動するようにしていた。このため、ワーク支持板14のワーク支持位置Hよりも上方にワーククランプ装置21の位置決めピン26、クランプアーム28及びクランプボルト27が突出したまま保持される。従って、ワークWをワーク支持板14の上面に上方から搬入又は搬出する際に、ワークWの端部が位置決めピン26やクランプアーム28に衝突してそれらを損傷する虞があった。そのため、ワークをパレットに載置する場合は、細心の注意を払って、搬入又は搬出する必要があり、ワークの段取り作業に時間を要するという問題があった。
However, in the conventional clamping device disclosed in FIG. 7, the
一方、特許文献1に開示されたクランプ装置においては、クランプジョウがワークを支持する支持台の上面よりも、高い位置に常に保持されたままとなるため、前述したように、ワークの搬入又は搬出時に、ワークがクランプジョウに衝突する恐れがある。特許文献2に開示されたクランク装置においても上爪がやはりワーク支持位置よりも高い位置にあるので、同様に上爪が破損するという恐れがある。 On the other hand, in the clamping device disclosed in Patent Document 1, since the clamp jaw is always held at a higher position than the upper surface of the support base that supports the workpiece, as described above, the workpiece is loaded or unloaded. Sometimes the workpiece may collide with the clamp jaw. Also in the crank device disclosed in Patent Document 2, since the upper pawl is still higher than the workpiece support position, the upper pawl may be similarly damaged.
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、ワークの段取り作業の際に、クランプ機構を構成する部品の破損を未然に防止することができるレーザー加工機のクランプ装置を提供することにある。 The present invention provides a clamping device for a laser beam machine capable of solving the above-described problems in the prior art and preventing damage to parts constituting a clamping mechanism during work setup. There is.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ワークを支持するワーク支持装置の側部フレームに設けられ、かつワークの端部を上方からクランプするためのクランプ機構を備えたレーザー加工機のクランプ装置において、前記側部フレームに対し固定台座を介して可動台座を装着し、この可動台座に前記クランプ機構を装着し、前記可動台座を移動することにより、前記クランプ機構を、ワーク支持装置のワーク支持位置よりも上方の作動位置と、下方の退避位置との間で位置切り換え可能に構成したことを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 is provided with a clamp mechanism that is provided on a side frame of a workpiece support device that supports a workpiece and clamps an end portion of the workpiece from above. In a clamp device of a laser processing machine, a movable pedestal is attached to the side frame via a fixed pedestal, the clamp mechanism is attached to the movable pedestal, and the movable pedestal is moved to move the clamping mechanism, The gist is that the position of the work support device can be switched between an operation position above the work support position and a retreat position below.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記可動台座は、前記固定台座に対して、水平の旋回軸線の回りで旋回可能に支持されていることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記クランプ機構は、前記可動台座に設けられ、かつワークの下面を支持するための下部クランプ部材と、同じく可動台座に螺合された上下方向に指向するクランプボルトと、このクランプボルトに上下方向の往復案内移動可能に、かつ水平方向に回転可能に装着された上部クランプ部材と、前記可動台座の上面と、上部クランプ部材との間に介在され、前記上部クランプ部材を常には、上方のアンクランプ位置に付勢する付勢部材と、前記上部クランプ部材の基端部に取り付けられ、かつ前記固定台座の上面に支持されるクランプ反力の受承部材とによって構成されていることを要旨とする。
The gist of a second aspect of the present invention is that, in the first aspect, the movable pedestal is supported by the fixed pedestal so as to be pivotable about a horizontal pivot axis.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the clamp mechanism is provided on the movable pedestal and is screwed to the lower pedestal member for supporting the lower surface of the work and the movable pedestal. Between the clamp bolt oriented in the vertical direction, the upper clamp member mounted on the clamp bolt so as to be reciprocally movable in the vertical direction and rotatable in the horizontal direction, the upper surface of the movable base, and the upper clamp member And a biasing member that constantly biases the upper clamp member to an upper unclamping position, and a clamp member that is attached to the base end of the upper clamp member and supported by the upper surface of the fixed base. The gist of the invention is that it is constituted by a force receiving member.
請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記可動台座には、ワークの端部の水平方向の位置を規制する位置決めピンが立設され、前記下部クランプ部材は、可動台座に高さ調節可能に螺合されたクランプボルトにより構成されていることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the movable pedestal is provided with a positioning pin for restricting a horizontal position of the end portion of the workpiece, and the lower clamp member has a height on the movable pedestal. The gist is that the clamp bolt is screwed so as to be adjustable.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記可動台座は、アクチュエータにより前記作動位置と退避位置との間で自動的に切り換えられるようになっていることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the movable base is automatically switched between the operating position and the retracted position by an actuator. The gist.
本発明によれば、可動台座に装着されたクランプ機構が可動台座とともに作動位置から退避位置に切り換えられると、クランプ機構がワーク支持位置よりも下方の退避位置に切り換えられる。従って、クランプ機構がワーク支持位置よりも上に突出することがないので、ワークの搬入又は搬出作業の際に、ワークの端部がクランプ機構の部品に干渉することはなく、部品の損傷を防止することができる。又、ワークの搬入又は搬出作業を水平方向からスライドするようにして行うこともでき、ワークの段取り作業を迅速に行うことができる。 According to the present invention, when the clamp mechanism mounted on the movable pedestal is switched from the operating position to the retracted position together with the movable pedestal, the clamp mechanism is switched to the retracted position below the workpiece support position. Therefore, since the clamp mechanism does not protrude above the workpiece support position, the workpiece end does not interfere with the clamp mechanism components during workpiece loading or unloading work, preventing damage to the components. can do. Also, the work loading or unloading work can be performed by sliding from the horizontal direction, and the work set-up work can be performed quickly.
以下、本発明を具体化したレーザー加工機のクランプ装置の一実施形態を図1〜図5に従って説明する。
図1に示すワーク支持装置としてのパレット11は、背景の技術の項で述べた図7に示す構成と同様に、フレーム12、ブラケット13及びワーク支持板14によって構成されている。その他、この実施形態において用いられる部材のうち、図7に示す部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
Hereinafter, an embodiment of a clamping device for a laser beam machine embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
A
ワーククランプ装置21を構成する固定台座31は、図1及び図2に示すように、取付レール22の上面に複数のボルト32によって所定位置に締め付け固定されている。前記固定台座31の内側面には可動台座としての旋回台座33が支持軸34によって、その水平の旋回軸線O1の回りで旋回可能に、かつスラスト方向への移動不能に装着されている。なお、固定台座31及び旋回台座33には、前記支持軸34を貫通する貫通孔31a,33aが形成されている。又、図2に示すように、固定台座31はピン35によって、取付レール22の所定位置に位置決めされるようになっている。前記固定台座31には、前記支持軸34を所定位置に固定するためのセットボルト36が螺合されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記旋回台座33の側面には、ワーク支持板14側に張り出すように、第1台座33b及び第2台座33cが一体に形成されている。第1台座33bには、下部クランプ部材としての前記下部クランプボルト24及びセット用ナット25が取り付けられている。又、第2台座33cには、前記位置決めピン26が立設されている。さらに、前記旋回台座33の上面には、上部クランプ部材としての前記クランプボルト27、クランプアーム28、付勢部材としてのコイルばね29及び反力受承ボルト30が装着されている。
A
図2に示すように、前記固定台座31の端部には、取付孔31bが前記支持軸34の軸線と平行に形成され、この取付孔31bには位置規制ピン37が固定台座31の側面から旋回台座33側に突出するように挿入され、固定台座31に螺合されたセットボルト38によって所定位置に取り付けられている。この位置規制ピン37によって図3に示すように、前記旋回台座33の第2台座33cの端部下面を支持することによって、旋回台座33を作動位置に停止するようになっている。旋回台座33が図5に示すように反転された場合には、位置規制ピン37に旋回台座33に形成した位置規制突起33fが係止されて旋回台座33が反転位置に停止されるようになっている。
As shown in FIG. 2, an attachment hole 31 b is formed in the end portion of the fixed
図2に示すように、前記固定台座31にはネジ孔31cが形成され、このネジ孔31cにはボールプランジャー42が螺合されている。このボールプランジャー42は固定台座31に螺合したセットボルト43によって所定位置に取り付けられている。このボールプランジャー42のボール44を、旋回台座33の固定台座31側の摺接面に形成された第1及び第2係合凹部33d,33eのうち第1係合凹部33dに弾性的に係合することによって、旋回台座33が自然状態では、作動位置に保持されるようになっている。旋回台座33が図5に示すように反転された場合には、第2係合凹部33eにボール44が係合されて旋回台座33が反転位置に保持されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a screw hole 31c is formed in the fixed
この実施形態では、前記下部クランプボルト24、クランプボルト27、クランプアーム28、コイルばね29及び反力受承ボルト30等によって、クランプ機構Kが構成されている。
In this embodiment, the
次に、前記のように構成したクランプ装置について、その動作を説明する。
図1は、ワークWが支持突起14aの上端に支持されるとともに、前記下部クランプボルト24と、クランプアーム28の先端部との間にワークWの端部がクランプされた状態を示す。このクランプ状態では、図1において、クランプボルト27によるクランプ力が、クランプアーム28により、ワークWの端部をクランプボルト24に押さえ込む作用をなしている。
Next, the operation of the clamping device configured as described above will be described.
FIG. 1 shows a state in which the workpiece W is supported by the upper end of the
レーザ加工機の加工位置において、ワークWの加工が終了して、ワークの交換を行う際には、パレット11が段取り位置に移動されて停止される。この状態で、クランプボルト27の頭部の六角穴に6角レンチを係合してクランプボルト27を緩め、クランプアーム28を図2においてクランプボルト27の軸線を中心に水平方向に回動する。これによって、クランプアーム28及び反力受承ボルト30が図3の2点鎖線で示すように、旋回台座33の上面と上下方向に対応する位置に移動される。
When processing of the workpiece W is completed at the processing position of the laser processing machine and the workpiece is replaced, the
この状態において、クランプ機構Kを装着した旋回台座33を支持軸34の旋回軸線O1を中心として、図3において時計回り方向に180度旋回させると、図5に示す状態に反転される。このため、ワーク支持板14の支持突起14a上端のワーク支持位置Hよりも下方の退避位置にクランプ機構K全体が旋回移動される。前記旋回台座33は、位置規制突起33fが位置規制ピン37に当接して位置規制されるとともに、前記旋回台座33の第2係合凹部33eが固定台座31側のボール44に係合されて、反転された退避位置に保持される。
In this state, when the
又、加工されたワークWの搬出が終わった後に、未加工ワークWを搬入するには、クランプ機構K全体を図5に示すように前記ワーク支持位置Hよりも下方に保持したまま行われる。 In addition, after the processed workpiece W has been unloaded, the entire workpiece mechanism W is loaded with the entire clamp mechanism K held below the workpiece support position H as shown in FIG.
さらに、前記ワークWの搬入作業が終了したら、クランプ機構Kを再び元の作動位置に旋回移動させ、下部クランプボルト24の上端面をワークWの下面に当接するとともに、位置決めピン26の外周面をワークWの端面に接触する。次に、アンクランプ位置に移動されていたクランプアーム28をクランプボルト27を中心に回動して、ワークWをクランプする位置に移動し、クランプアーム28の先端をワークWの上面に接触するとともに、反力受承ボルト30の下端面を固定台座31の上面に接触する。その後、クランプボルト27を螺進方向に回動することによって、クランプアーム28の先端部をワークWの上面に押圧する。
Further, when the work W is carried in, the clamp mechanism K is pivoted again to the original operating position, the upper end surface of the
以上の動作により、ワークWの段取り作業が終了する。
上記実施形態のレーザー加工機のクランプ装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
With the above operation, the setup work of the workpiece W is completed.
According to the clamping device of the laser beam machine of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1)上記実施形態では、ワーククランプ装置21を構成する旋回台座33に対して、下部クランプボルト24、クランプボルト27、クランプアーム28、コイルばね29及び反力受承ボルト30等よりなるクランプ機構Kを全てワーク支持位置Hよりも下方に旋回移動可能に構成した。このため、ワーク支持板14の支持突起14a上へのワークの搬入又は搬出作業中において、ワークWがクランプ機構Kを構成する各部品に干渉して損傷するのを未然に防止することができる。
(1) In the above-described embodiment, the clamp mechanism including the
(2)上記実施形態では、ワークの段取り作業中に、ワーク支持位置Hよりも上方向にクランプ機構Kが存在しないようにしたので、ワークWを上下方向又は水平方向からワーク支持板14の支持突起14a上に搬入することができ、段取り作業を迅速に行うことができる。
(2) In the above embodiment, the clamp mechanism K does not exist above the workpiece support position H during the workpiece setup operation. Therefore, the workpiece W is supported by the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○前記実施形態では、クランプアーム28のクランプ動作をクランプボルト27を回動操作して行うようにしたが、これを例えばシリンダ又はモータ等のアクチュエータを利用して自動的に行うようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the clamping operation of the
○前記実施形態では、クランプ機構Kの旋回台座33を手動で旋回するようにしたが、これに代えて、シリンダ又はモータ等のアクチュエータを利用して自動的に行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the turning
○前記下部クランプボルト24及びセット用ナット25を省略して、第1台座33bの上面にワークWを支持するようにしてもよい。
○クランプアーム28のクランプボルト27を中心とする旋回動作を手動で行なうようにしたが、これをシリンダ又はモータ等のアクチュエータを利用して、自動的に行うようにしてもよい。
The
Although the pivoting operation of the
○前記位置決めピン26の上端面に形成したテーパ面26aの水平方向の形成幅を大きく設定してもよい。この場合には、位置決めピン26を退避位置から作動位置に旋回移動する際に、ワークWのワーク支持板14のワーク支持位置Hでの水平方向の位置が、多少ずれていても、そのテーパ面26aによって所定の位置に移動できる。
The horizontal formation width of the tapered
○前記取付レール22の上面に対し、固定台座31を取付レール22に沿って、水平方向にスライドさせるスライド機構を設けてもよい。
○前記旋回台座33に代えて、上下方向に移動する可動台座を用いてもよい。
A slide mechanism that slides the fixed
In place of the turning
H…ワーク支持位置、K…クランプ機構、W…ワーク、O1…旋回軸線、26…位置決めピン、27…クランプボルト、28…クランプアーム、31…固定台座、33…可動台座としての旋回台座。 H: Work support position, K: Clamp mechanism, W: Work, O1: Swivel axis, 26: Positioning pin, 27: Clamp bolt, 28: Clamp arm, 31: Fixed base, 33: Swivel base as a movable base.
Claims (5)
前記側部フレームに対し固定台座を介して可動台座を装着し、この可動台座に前記クランプ機構を装着し、前記可動台座を移動することにより、前記クランプ機構を、ワーク支持装置のワーク支持位置よりも上方の作動位置と、下方の退避位置との間で位置切り換え可能に構成したことを特徴とするレーザー加工機のクランプ装置。 In a clamping device of a laser processing machine provided on a side frame of a workpiece supporting device for supporting a workpiece and having a clamping mechanism for clamping an end portion of the workpiece from above,
A movable pedestal is attached to the side frame via a fixed pedestal, the clamp mechanism is attached to the movable pedestal, and the movable pedestal is moved so that the clamp mechanism is moved from the work support position of the work support device. A clamp apparatus for a laser beam machine, wherein the position can be switched between an upper operating position and a lower retracted position.
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