JP2577429Y2 - ワーク移動位置決め装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、ワーク移動位置決め装置に関する。

（従来の技術） 従来、タレットパンチなどの板材加工機において、板
材を板材加工機における原点位置で、キャレッジに備え
たワーククランプにより板材の前端部をクランプする
時、ワーククランプにおける上記ジョーと下部ジョーの
間の所定の突当て面に板材の前端面を突当てる。そし
て、ワーククランプにより板材の前端部をクランプした
状態の下で、キャレッジを前後，左右方向へ移動させて
板材の移動位置決めする際、不慮の障害物に板材が接触
して、板材が、ワーククランプに対してずれ、換言すれ
ば板材を原点位置に位置せしめたときのキャレッジに対
する板材の位置からずれを起した場合、適宜の突当セン
サによりキャレッジに対する板材の後方向のずれを感知
することはあった。

（考案が解決しようとする課題） 板材の前端部をワークをクランプして移動位置決め中
に、ワークがカス上り等の不慮の障害物に当接した場合
は、板材を原点位置に位置せしめたときのキャレッジに
対する板材の位置から、後方向へずれるだけではなく、
左右方向にもずれることがある。従って、左右方向の板
材のずれも検出できないと、不良品を生産してしまい、
完璧な自動運転は出来ない。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この考案は、板材加工機
における加工部の前方にキャレッジを前後方向，左右方
向へ移動可能に設け、このキャレッジに板材の前端部を
クランプする複数のワーククランプを設けてなるワーク
移動位置決め装置において、 各ワーククランプは、上記キャレッジに設けられたク
ランプボディと、このクランプボディに垂直に設けられ
たクランプシリンダと、このクランプシリンダに備えら
れかつクランプシリンダの下面に対して出没する上下方
向へ移動可能なピストンロッドと、先端部が後方向を指
向してありかつ基部が上記クランプシリンダの下面に一
体的に設けられた下部ジョーと、中央部がこの下部ジョ
ーに上下方向へ揺動可能に連結してありかつ基部が上記
ピストンロッドに連結した上部ジョーとを備え、 各ワーククランプにおける上記上部ジョーと上記下部
ジョーの間の所定の当接面に板材の前端面が当接したこ
とを検出する当接センサを設け、各ワーククランプにお
ける前記下部ジョーを前記クランプシリンダと一体的に
微小角度だけ水平方向へ揺動可能に構成し、前記下部ジ
ョーが先端部が後方向を指向した前記通常状態から水平
方向へ微小角度だけ揺動したことを検出する揺動センサ
を設け、前記下部ジョーが前記通常状態から水平方向へ
微小角度だけ揺動したときに下部ジョーを通常状態に復
帰せしめるように下部ジョーを付勢する付勢部材を設け
てなることを特徴とする。

（作用） 前記の構成により、板材加工機における原点位置に板
材を位置せしめる。即ち、板材の前端面を前後方向の原
点位置に、及びこの板材の右端面（又は左端面）を左右
方向の原点位置にそれぞれ位置するようにする。次に、
クランプシリンダの作動により上部ジョーの先端部を下
方向へ揺動させて、上部ジョーの先端部と下部ジョーの
先端部により板材の前端部をクランプする。このとき、
板材の前端面は所定の当接面に当接してあって、下部ジ
ョーの先端部は後方向を指向した通常状態にある。

そして、キャレッジを前後方向，左右方向へ移動させ
ることにより、板材をキャレッジと一体的に前後方向
へ、左右方向へ移動させて、板材を加工部に対して移動
位置決めする。ここで板材の移動位置決めを行うときの
キャレッジに対する板材の位置は、板材を原点位置に位
置せしめたときのキャレッジに対する板材の位置と同じ
であることが望ましい。しかし、板材の前端面が所定の
当接面に当接したことが当接センサにより検出されなく
なると、板材が、上部ジョー及び下部ジョーに対して後
方向へずれたこと、換言すれば、板材を原点位置に位置
せしめたときのキャレッジに対する板材の前後方向の位
置から、後方向へずれたことが判る。また、下部ジョー
が前記通常状態から微小角度だけ揺動したことが揺動セ
ンサにより検出されると、板材が、上部ジョー及び下部
ジョーに対して後方向及び左右方向へずれたこと、換言
すれば、板材を原点位置に位置せしめたときのキャレッ
ジに対する板材の左右方向の位置から、左右方向へずれ
たことが判る。なお、下部ジョーが前記通常状態から水
平方向へ微小角度だけ揺動した後においては、付勢部材
の付勢力によって下部ジョーは通常状態に復帰せしめら
れる。

（実施例） 以下、添付図面に基づいてこの考案の一実施例を説明
する。

第６図は板材加工機の一例としてのタレットパンチン
グプレスの左側面図、第５図は第６図のＶ−Ｖ矢視平面
図である。第５図，第６図において、数値制御装置（図
示省略）によって、総ての制御を行いつつの板材Ｗにパ
ンチング加工を行なうタレットパンチプレス１を示し、
このタレットパンチプレス１に回転自在に装置されたタ
レット装置３（加工部）には、多種類のパンチ及びダイ
（図示省略）が装着されている。

前記板材Ｗを支持する支持テーブル５の上面には、板
材Ｗを円滑に支持し、かつ移動させるための多数のボー
ルが配設されている。

支持テーブル５の下側には、タレットパンチプレス１
のフレームに対して、前後方向（換言すれば、ｙ軸方
向、第５図において下上方向、第６図において右左方
向）に平行に延伸された２本のガイドレール７が設けら
れ、このガイドレール７には、支持テーブル５の長手方
向と直交する向きに延伸されたキャレッジベース９の両
端付近が移動自在に支承されている。

前記キャレッジベース９には、左右方向（換言すれば
ｘ軸方向、第５図において左右方向、第６図において紙
面に向って表裏方向）に摺動自在なキャリッジ11が設け
られており、このキャレッジ11には、板材Ｗをクランプ
するワーククランプ13が複数装着されている。

従って、ワーククランプ13により板材Ｗをクランプし
た後に、キャレッジベース９をガイドレール７に沿って
前後方向、即ちＹ軸方向に電動機15及びねじ機構により
移動すると共に、キャレッジ11をキャレッジベース９の
移動方向に対して直交する左右方向、即ちＸ軸方向へ水
平に電動機17及び送りねじ19で移動することにより、板
材Ｗは、支持テーブル５の水平な上面において、Ｙ軸、
Ｘ軸方向に移動位置決めされ、タレット装置３に装着さ
れたパンチ、ダイによってパンチング加工が行われるこ
ととなるものである。なお支持テーブル５の左端には板
材Ｗの原点位置を規定するＸ軸基準センサ21が固定され
ている。

前記ワーククランプ13は、キャレッジ11の前面に複数
装着されている。更に詳しくは、第２図のワーククラン
プ13の前後方向断面図に示されるように、クランプボデ
イ23の前面に水平に切られた凹形蟻溝25を、キャレッジ
11の前面に切られた凸型蟻溝（図示せず）に係合させ
る。キャレッジ11の上部に係合し、ねじ付ハンドル27を
回転自在に軸止する保持金具29と、クランプボデイ上部
に固定され、前記ねじ付ハンドル27のねじと螺合するナ
ット部材31により、クランプボデイ23は上方に引張られ
てキャレッジ11に締結される。従って、キャレッジ11後
面長手方向に水平に設けられた凸型蟻溝には、ワークク
ランプ13を任意に複数個取付けることが出来る。

クランプボデイ23の垂直円筒穴内には、円筒部材33,
ボールブッシュ35を介して、空気圧シリンダ37が軸動，
回転自在に保持されている。前記ボールブッシュ35は、
ばねSPと共に、円筒部材33の内側上下端に設けられた２
ケのスナップリングにより軸方向位置が保たれる。

前記空気圧シリンダ（クランプシリンダ）37の０リン
グでシールされたピストン39から、０リングでシールさ
れ、かつ先端にピン穴があるピストンロッド41が下方へ
伸びている。またピストン39の上方へも中空穴43を有す
るロッド45がクランプボデイ23の上蓋47の上部へ突出
し、先端にエルボ49が取付けられている。前記中空穴43
は下方へ伸びて、ピストン39の下部室51aに開口する。
一方、ピストン39の上部室51bには、下から圧縮ばね53,
ばね座55,シリンダ穴上端の溝に係合されたスナップリ
ングと続き、ピストン39及びピストンロッド41を常時下
方に付勢している。

次に、ワーククランプ13の底面図である第１図も交え
て上下のジョーの駆動機構を説明する。

先づ下部ジョー57は、先端から手前付近まで中央部を
凹状にくり抜いて、上部ジョー59が入るようになってい
て、下部ジョー57の基部の上面は前記空気圧シリンダ37
の下面に一体的に固定されている。なお、先端下部には
全巾にわたってクランプジョー61が取付けられている。
また下部ジョー57の先端は低い位置であるが、中間の上
部ジョー59との要めピン63の穴の手前辺りから位置を高
くして、手前元部では空気圧シリンダ37の下面に合う高
さとなる。

次に上部ジョー59は、前記下部ジョー57の中央部凹状
に嵌合し、上端面は下部ジョー57の中間部の高さとほぼ
同じであるが、下面は、先端クランプ部は高いが、中間
部までは徐々に低くなり、下部ジョー57の下面と同じに
なって、そのまま手前元部まで移行する。なお中間部に
は、下部ジョー57の中間部と共に、要めピン63が左右に
貫通しているから、上部ジョー59は下部ジョー57に枢支
されている。

一方、上部ジョー59の基部には、Ｕ字穴65があって、
前記のピストンロッド41の先端二面取部が摺動自在に嵌
合する。さらに連結ピン67が左右に貫通すると共に、上
部ジョー59側のピン穴は前後方向に長穴である。

なお、下部ジョー57の手前基端部には、ストッパ69が
埋設されている。更に、タイボルト71によりクランプボ
デイ23の底部に取付けられた、タイロッド73には、中央
に調節ねじ75がねじ込まれていて、前記ストッパ69に先
端が当接しているから、調節ねじ75により、下部ジョー
57の先端部の上下位置を微調節できる。

さて、クランプ操作は、先づエルボ49に連る配管が大
気圧に開放されている時は、中空穴43を介して、空気圧
シリンダ37の下部室51aは大気圧であるので、圧縮ばね5
3の下方向付勢力により、ピストン39及びピストンロッ
ド41は最下位置を保つので、連結ピン67及び上部ジョー
59の手前基端部は最下位値にある。従って要めピン63の
作用により、上部ジョー59の先端は最上位置となり、下
部ジョー57の先端との間隔は最大となり、クランプは開
放状態になる。

次に、エルボ49に連がる配管に、圧力供給源から高圧
空気を送ると、空気圧シリンダ37の下部室51aが高圧と
なるから、ピストン39及びピストンロッド41は、圧縮ば
ね53の付勢力に抗して上方に持上げられるから、連結ピ
ン67及び要めピン63の作用で、上部ジョー59の先端は下
降して、下部ジョー57の先端に固定されたクランプジョ
ー61と共に板材Ｗをクランプする。

なお、クランプ操作が完了すると、Ｘ−Ｙ軸の位置移
動が容易なように、板材Ｗをクランプしたまま下部ジョ
ー57は、空気圧シリンダ37と共に、ボールブッシュ35の
助けも借りて軽く２〜3mm持上げられるのである。

次に、第３図（Ａ）は突当てセンサの断面図で、板材
Ｗの前端面（第３図において右端面）が接触子79におけ
る突当て面に当接した場合を、第３図（Ｂ）は突当てセ
ンサの断面図で、板材Ｗの前端面が接触子79における突
当て面から後方向へずれた場合を示している。更に第４
図は揺動センサとクランプボデイとの詳細関係図である
が、これらの図も交えて、ずれ検出機構と作用について
説明する。

第５図に於て、板材Ｗが支持テーブル５上に運ばれて
来て、図示の２点鎖線でＷと表示されている原点位置に
達すると、板材Ｗの左端面がＸ軸方向の原点位置に位置
していることは、Ｘ軸基準センサ21に突当って確認され
る。但し、このＸ軸基準センサ21は、板材Ｗをクランプ
して、タレット装置３へ向って移動位置決めをする時
は、板材Ｗから離れてしまうので、板材Ｗのワーククラ
ンプ13に対するずれ、換言すれば、板材Ｗを原点位置に
位置せしめたときのキャレッジ11に対する板材Ｗの相対
的なＸ軸方向（左右方向）の位置ずれは検出できない。

一方、Ｙ軸基準位置は、下部ジョー57に内蔵された突
当てセンサ77によって、接触子79における突当て面に板
材Ｗの前端面が当接することを検知することにより、板
材Ｗを原点位置に位置せしめたときのキャレッジ11に対
する板材Ｗの相対的な前後方向の位置が不変であること
が確認できる。

次に、エルボ49に高圧空気を送ってクランプし、更に
板材加工中心へ向って数値制御により移動位置決めする
際に、不慮の障害物に接触して、クランプずれを起した
場合、Ｙ軸方向のずれであれば、板材Ｗの前端面が接触
子79における突当て面から離れるので、当接センサ77に
より感知出来る。ところが、Ｘ軸方向のずれが起って
も、上記に説明したような装置では感知できない。

そこで、下部ジョー57が、ボールブッシュ35を介し
て、クランプボデイ23に保持されている空気圧シリンダ
37に固定されていることに注目して、第１図及び第４図
に於ける、下部ジョー57の巾とクランプボデイ23下部の
切欠き巾との嵌合を、滑合ではなく、例えは片側で1.6
度傾くように半径隙間δを設ける。更に、下部ジョー57
の左右に、前記の揺動センサ77と類似の構造のＸ軸用検
出センサ81を後ろ向きに取付け、そのＸ軸接触子83と、
クランプボデイ23の前面との間隔を、片側で１度近づく
方に傾いたら、前記Ｘ軸用検出センサ81が感知するよう
な位置関係に調整される。

なお、下部ジョー57の傾きを常時０度に保つように、
クランプボディ23の後部両側には、ボール85,中立ばね
（付勢部材）87,キャップねじ89が内蔵されている。

上記の構成により、板材Ｗをクランプ後、加工中心へ
移送中に、Ｘ軸方向のクランプずれを起すような衝撃が
あると、下部ジョー57は上部ジョー59と共に、空気圧シ
リンダ37の軸心を中心に傾くので、いずれかの揺動セン
サ81が、Ｘ軸方向のクランプずれを感知する。

次に当接センサ77や、揺動センサ81の構造，作用につ
いて、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）によって説明す
る。

管状部材91の中に、例えばスナップリング93などで、
内壁に固着された、樹脂などの電機の絶縁物質で作られ
た軸支体95が設けてあり、この軸支体95を貫通して摺動
自在な接触杆97が設けてある。

また板材Ｗと接触する接触子79は接触杆97と螺合して
いて、軸支体95との間にばね99が圧縮装着されていて、
接触杆97の右端に設けた接点頭101を、常時固定ターミ
ナル103に圧接するように付勢してある。従って前記し
た螺合を調節することにより、板材Ｗの突接時の接触子
77の突出量が調節自在である。なお固定ターミナル103
はそれぞれ絶縁被覆電線105で、外部の制御機器（図示
省略）へ接触の有無を伝えるものである。

本実施例の考案の特徴は、以下のようになる。

即ち、タレットパンチプレス１における加工部３の前
方にキャレッジ11を前後方向，左右方向へ移動可能に設
け、このキャレッジ11に板材Ｗの前端部をクランプする
複数のワーククランプ13を設けてなるワーク移動位置決
め装置において、 各ワーククランプ13は、上記キャレッジ11に設けられ
たクランプボディ23と、このクランプボディ23に垂直に
設けられたクランプシリンダ37と、このクランプシリン
ダ37に備えられかつクランプシリンダ37の下面に対して
出没する上下方向へ移動可能なピストンロッド41と、先
端部が後方向を指向してありかつ基部が上記クランプシ
リンダ37の下面に一体的に設けられた下部ジョー57と、
中央部がこの下部ジョー57に上下方向へ揺動可能に連結
してありかつ基部が上記ピストンロッド41に連結した上
部ジョー59とを備え、 各ワーククランプ13における上記上部ジョー59と上記
下部ジョー57の間の所定の当接面に板材Ｗの前端面が当
接したことを検出する当接センサ77を設け、各ワークク
ランプ13における前記下部ジョー57を前記クランプシリ
ンダ37と一体的に微小角度だけ水平方向へ揺動可能に構
成し、前記下部ジョー57が先端部が後方向を指向した前
記通常状態から水平方向へ微小角度だけ揺動したことを
検出する揺動センサ81を設け、前記下部ジョー57が前記
通常状態から水平方向へ微小角度だけ揺動したときに下
部ジョー57を通常状態に復帰せしめるように下部ジョー
57を付勢する付勢部材87を設けてなることを特徴とす
る。

本実施例の作用をまとめると、以下のようになる。

即ち、タレットパンチプレス１における原点位置に板
材Ｗを位置せしめる。即ち、板材Ｗの前端面を前後方向
の原点位置に、及びこの板材Ｗの左端面を左右方向の原
点位置にそれぞれ位置するようにする。次に、クランプ
シリンダ37の作動により上部ジョー59の先端部を下方向
へ揺動させて、上部ジョー59の先端部と下部ジョー57の
先端部により板材Ｗの前端部をクランプする。このと
き、板材Ｗの前端面は所定の当接面に当接してあって、
下部ジョー57の先端部は後方向を指向した通常状態にあ
る。

そして、キャレッジ11を前後方向，左右方向へ移動さ
せることにより、板材Ｗをキャレッジ11と一体的に前後
方向へ、左右方向へ移動させて、板材Ｗを加工部３に対
して移動位置決めする。ここで、板材Ｗの移動位置決め
を行うときのキャレッジ11に対する板材Ｗの位置は、板
材Ｗを原点位置に位置せしめたときのキャレッジ11に対
する板材Ｗの位置と同じであることが望ましい。しか
し、板材Ｗの前端面が所定の当接面に当接したことが当
接センサ77により検出されなくなると、板材Ｗが、上部
ジョー59及び下部ジョー57に対して後方向へずれたこ
と、換言すれば、キャレッジ11に対する板材Ｗの前後方
向の位置から後方向へずれたことが判る。また、下部ジ
ョー57が前記通常状態から微小角度だけ揺動したことが
揺動センサ81により検出されると、板材Ｗが、上部ジョ
ー59及び下部ジョー57に対して後方向及び左右方向へず
れたこと、換言すれば、板材Ｗを原点位置に位置せしめ
たときのキャレッジ11に対する板材Ｗの左右方向の位置
から左右方向へずれたことが判る。なお、下部ジョー57
が前記通常状態から水平方向へ微小角度だけ揺動した後
においては、付勢部材87の付勢力によって下部ジョーは
通常状態に復帰せしめられる。

［考案の効果］ 以上のごとき、本考案によれば、板材を前後方向，左
右方向へ移動させて位置決めを行うときに、例えば板材
が不慮の障害物（例えばカス上り等）に接触して、板材
が、上部ジョー及び下部ジョーに対してずれ、換言すれ
ば、板材を原点位置に位置せしめたときのキャレッジに
対する板材の相対的な位置からずれを生じる場合がある
が、突当てセンサ及び揺動センサにより板材を原点位置
に位置せしめたときの上記キャレッジに対する板材の相
対的位置からの、後方向のずれのみならず、左右方向の
ずれも検出することができる。よって、不良品を誤って
生産することが極めて少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるワーククランプの底面図であ
る。第２図は第１図のII-II断面図である。第３図
（Ａ）は検出センサの断面図で、ワークがＹ軸基準線に
ある場合である。第３図（Ｂ）は検出センサの断面図
で、ワークがＹ軸基準線からずれた場合である。第４図
はＸ軸用検出センサとクランプボデイとの位置関係詳細
説明図で、第１図におけるIV矢視部の拡大図である。第
５図は第６図のＶ−Ｖ矢視平面図である。第６図は板材
加工機の一例としての、タレットパンチングプレスの左
側面図である。 ３……タレット装置、５……支持テーブル ９……レッジベース、11……キャレッジ 13……ワーククランプ、23……クランプボデイ 37……空気圧シリンダ、41……ピストンロッド 53……圧縮ばね、57……下部ジョー 59……上部ジョー、63……要めピン 77……揺動センサ、79……接触子 81……Ｘ軸用検出センサ、87……中立ばね Ｗ……ワーク、δ……隙間

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】板材加工機における加工部の前方にキャレ
   ッジを前後方向，左右方向へ移動可能に設け、このキャ
   レッジに板材の前端部をクランプする複数のワーククラ
   ンプを設けてなるワーク移動位置決め装置において、 各ワーククランプは、上記キャレッジに設けられたクラ
   ンプボディと、このクランプボディに垂直に設けられた
   クランプシリンダと、このクランプシリンダに備えられ
   かつクランプシリンダの下面に対して出没する上下方向
   へ移動可能なピストンロッドと、先端部が後方向を指向
   してありかつ基部が上記クランプシリンダの下面に一体
   的に設けられた下部ジョーと、中央部がこの下部ジョー
   に上下方向へ揺動可能に連結してありかつ基部が上記ピ
   ストンロッドに連結した上部ジョーとを備え、 各ワーククランプにおける上記上部ジョーと上記下部ジ
   ョーの間の所定の当接面に板材の前端面が当接したこと
   を検出する当接センサを設け、各ワーククランプにおけ
   る前記下部ジョーを前記クランプシリンダと一体的に微
   小角度だけ水平方向へ揺動可能に構成し、前記下部ジョ
   ーが先端部が後方向を指向した前記通常状態から水平方
   向へ微小角度だけ揺動したことを検出する揺動センサを
   設け、前記下部ジョーが前記通常状態から水平方向へ微
   小角度だけ揺動したときに下部ジョーを通常状態に復帰
   せしめるように下部ジョーを付勢する付勢部材を設けて
   なることを特徴とするワーク移動位置決め装置。