JP2578954Y2 - ワーククランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はパンチプレスやレーザ
加工機において、ワークを把持してパンチとダイまたは
レーザ加工ヘッドに対して移動位置決めを行わしむると
共に、上記パンチとダイまたはレーザ加工ヘッドが接近
した時に、自動的に退避可能なワーククランプ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から例えばタレットパンチプレスに
おいて、パンチとダイの加工領域にワークを把持したワ
ーククランプ装置が接近すると、検知手段が働いて機械
を停止せしめるものがあった。

【０００３】さらに、パンチとダイの加工領域にワーク
クランプ装置が接近すると、検知手段が働いてクランプ
を解除すると共にクランプジョーをラックとピニオン機
構により自動的に回動退避せしめるものもあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】従来の技術で知られて
いた装置のうち、上記前者におけるクランプ装置が加工
領域に接近したことを検知手段が検知して加工機を停止
する装置においては、加工領域からワーククランプ装置
を回避させる操作を作業者が手動的に行わねばならない
ため、再始動まで長時間を要するという問題があった。

【０００５】さらに、上記後者におけるように検知手段
が検知することによりワーククランプ装置を自動的に加
工領域から退避せしめる装置においても、ラップアンド
ピニオンのように比較的高価な装置を使ったり、クラン
プジョーをクランプ位置に位置決めする装置が複雑にな
ったり、また耐久性に問題があるものが多かった。

【０００６】この考案の目的は、板材加工装置における
加工領域内へワーククランプ装置が進入した時には、加
工領域からワーククランプ装置が自動的に退避できると
共に、シンプルな構造でしかも耐久性のあるワーククラ
ンプ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この考案は、ワークをクランプ、アンクランプせ
しめる上部ジョーと下部ジョーをクランプボデイに設け
てなるクランプ装置であって、前記クランプボデイ内に
回動自在に支持された回動筒を設け、この回動筒内に前
記上部ジョーを下部ジョーに対してクランプ、アンクラ
ンプせしめるクランプシリンダ本体を設け、このクラン
プシリンダ本体の下端に前記下部ジョーを設け、前記回
動筒における外周の一部にフランジを設け、このフラン
ジを回転せしめるために、前記クランプボデイ内に直線
的に摺動して往復駆動される案内子を設け、さらに、前
記上部ジョーと下部ジョーを前記ワーククランプ装置に
固定位置決めするために、前記フランジに位置決め部材
を備えてなることを特徴とするものである。

【０００８】前記フランジに切欠き部を備え、この切欠
き部の切欠き面に係合する係合子を前記案内子に設ける
と共に、前記位置決め部材として前記フランジに係止部
材を設けてなること、または、前記フランジにリンクの
一端を枢支すると共に、リンクの他端を前記案内子に枢
支連結して設け、前記位置決め部材として前記フランジ
に係止部を備えてなることが望ましいものである。

【０００９】

【作用】前記の構成において、ワークを上部ジョーと下
部ジョーによりクランプせしめた３個以上のクランプ装
置の１つがワークを移動位置決め中に、例えばタレット
パンチプレスやレーザ加工機などの板材加工機における
加工領域に接近したことを検知手段が検知すると、先ず
クランプシリンダ装置が操作されてワークの把持が解除
される。然る後、案内子がクランプボデイの内面に案内
されて直線的に摺動駆動されると、例えば係合子が切欠
き部に係合しながらフランジとこのフランジと一体の回
動筒を垂直軸まわりに回動する。するとクランプシリン
ダと上部ジョーおよび下部ジョーも水平に旋回するか
ら、上記加工領域から上部ジョー、下部ジョーを自動的
に退避させることができる。

【００１０】次に、ワーククランプ装置が加工領域から
離れたことが検知されると、案内子が上述とは逆方向に
クランプボデイ内面を摺動駆動される。すると例えば係
合子は、切欠き部に係合しながらフランジと回動筒を垂
直軸まわりに回転するから、上部ジョーと下部ジョーと
はワーククランプ位置に復帰する。この時フランジに備
えられたローラ状の係止部材は、クランプボデイ内面に
設けられた係止面に当接すると共に、係止部材は対面を
上記案内子に設けられた楔面に挟持されるようになるか
ら、上部ジョー、下部ジョーは強固にかつ正確にクラン
プ位置に位置決めされる。そこで、クランプシリンダが
操作されるから、ワーククランプ装置はクランプ状態に
自動的に復帰する。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に基づいてこの考案の実施例
を説明する。

【００１２】先ず公知ではあるが、図４によって板材加
工機としてのレーザ加工機１の概要と、加工ヘッド３の
下方における加工領域Ａにワーククランプ装置５が接近
離反することを検知する検知手段７について説明する。

【００１３】レーザ加工機１は、下部フレーム９の左右
端に柱状フレーム１１を介して上部フレーム１３を設け
た門型フレームをベースにしている。上部フレーム１３
には、内部に集光レンズ１５を有する加工ヘッド３が設
けてあり、レーザービームＬＢを下方のワークＷへ照射
するようになっている。従って、上記加工ヘッド３の下
方が加工領域Ａとなる。なお上記加工ヘッド３の上方に
おける上部フレーム１３内にはベンドミラー１７が設け
てあって、上部フレーム１３の左方に設けられた図示さ
れないレーザ発振装置から発振されたレーザービームＬ
Ｂを屈折して加工ヘッド３に送るようになっている上記
加工ヘッド３に対してワークＷの位置決めを行うため
に、レーザ加工機１には中央に固定テーブル１９と移動
位置決め装置２１が設けられている。すなわち、下部フ
レーム９の上部の両側にはＹ軸方向に延伸したＹ軸ガイ
ドレール２３が設けてある。このＹ軸ガイドレール２３
には、スライダ２５を介してキャリッジベース２７およ
びワークＷを支持する可動テーブル２９がＹ軸方向に移
動自在に設けてある。キャリッジベース２７は、ガイド
レール２３に対して直交するＸ軸方向に延伸している。
上記キャリッジベース２７にはワークＷの端縁部を把持
自在な複数の前記ワーククランプ装置５をＸ軸方向に位
置制御自在に支承したキャリッジ３１がＸ軸方向へ移動
自在に支承されている。

【００１４】前記加工ヘッド３の下方位置における加工
領域Ａにワーククランプ装置５が接近したか否かを検知
するために、前記スライダ２５の適宜位置にはＹ軸ドッ
グ３３が取り付けてあり、かつ下部フレーム９の適宜位
置には近接スイッチのごときＹ軸検知位置３５が装着し
てある。また、各ワーククランプ装置５の右側にはＸ軸
方向にやや長いＸ軸ドッグ３７が装着してあり、キャリ
ッジベース２７の前記加工領域Ａと対応する位置には、
近接スイッチのごときＸ軸検知装置３９が設けられてい
る。

【００１５】上記構成により、可動テーブル２９上にワ
ークＷを原点位置決めせしめた後、複数のワーククラン
プ装置５によってワークＷを把持する。而して、例えば
ＮＣ制御装置により移動位置決め装置２１が操作され
て、加工ヘッド３から照射されたレーザービームＬＢに
よってワークＷが加工中であるとする。このとき、キャ
リッジベース２７がＹ軸方向に移動することにより、Ｙ
軸検知装置３５がＹ軸ドッグ３３によって作動されたと
きには、Ｙ軸方向の範囲においてはワーククランプ装置
５が前記加工領域Ａに接近したか加工領域Ａ内に位置し
たことが検知される。

【００１６】また、キャリッジ３１がＸ軸方向に移動す
ることによりＸ軸ドッグ３７によってＸ軸検知装置３９
が作動された時には、Ｘ軸方向の範囲においてワークク
ランプ装置５が、前記加工領域Ａに接近したか加工領域
内に位置することが検知される。

【００１７】したがって、Ｙ軸検知装置３５およびＸ軸
検知装置３９が共に作動状態の時には、ワーククランプ
装置５が前記加工領域Ａに接近しているか進入している
こととして検知できる。

【００１８】次に、図１および図２を参照しながらワー
ククランプ装置５の詳細について説明する。クランプボ
デイ４１は本実施例においてはほぼ立方体をなしてお
り、その右面には前後方向に延伸した梯形溝４３が設け
てある。この梯形溝４３は、前記キャリッジ３１の左面
に設けられた梯形凸起４５に係合するようになってい
る。そして梯形溝４３の上部は可動片４７になってい
て、ねじ４９に止められて僅かに上下に移動可能に設け
てある、上記可動片４７上部クランプボデイ４１内に設
けた縦孔には、ロッド５１を介してハンドル付きねじ５
３が設けてあり、可動片４７を下方へ押圧可能に設けて
ある。上記クランプボデイ４１の上面右方には、前後方
向に延伸した前記Ｘ軸ドッグ３７がキャリッジ３１の左
方を覆うように設けてある。なおクランプボデイ４１に
は、組立上の都合で下部に下部クランプボデイ４１Ｌが
固定されて設けてあるが、機能上は一体と考えてよいの
で、以後の説明は下部クランプボデイ４１Ｌも含めてク
ランプボデイ４１として説明する。

【００１９】クランプボデイ４１の上下方向貫通孔４１
Ｈ内には、回動筒５５がベアリング５７を介して回動自
在に支承されている。この回動筒５５の中央部にはフラ
ンジ５５Ｃが一体的に設けてあり、さらに回動筒５５に
も上下方向に貫通孔５５Ｈが設けてある。下部ジョー５
９を支持し、かつ上部ジョー６１を駆動するためのクラ
ンプシリンダ本体６３が上下動自在に設けてある。この
クランプシリンダ本体６３上面には、フランジ板６５が
ボルト６７で固定されて設けてある。

【００２０】そして、このフランジ板６５と上記回動筒
５５との間には、クランプボデイ本体６３のカウンタバ
ランス用のスプリング６９と上下位置調整用の調整ねじ
７１が設けてあるから、クランプシリンダ本体６３は回
動筒５５に対して上下動自在、回動不能に支持されてい
ることになる。

【００２１】更に、クランプボデイ４３下に突出したク
ランプシリンダ本体６３の下面にはボルト７３によって
下部ジョー５９が固定して設けてある。この下部ジョー
５９内には、ピン７５より上部ジョー６１が揺動自在に
支持されている。この上部ジョー６１を揺動駆動せしめ
て下部ジョー５９と協働でワークＷをクランプ、アンク
ランプせしめるために、クランプシリンダ本体６３内に
はクランプシリンダ７７が設けてあり、上下動自在のピ
ストンロッド７９がスプリング８１により常時下方に付
勢されて設けてある。

【００２２】このピストンロッド７９の下端は、上部ジ
ョー６１の右端に設けたクレビス溝８３に係合するよう
になっており、ピストンロッド７９下端に設けたピン８
５が上部ジョー６１右端に設けた長穴８７に係合するよ
うに設けてある。なお、上部，下部ジョー５９，６１の
形状や係合関係は図２だけでは理解し難いので、斜視図
である図３を参照されたい。

【００２３】次に図１により回動筒５５の回動機構につ
いて説明する。前記フランジ５５Ｃの外周の一部に設け
られた切欠き部８９に係合するピン（係合子）９１が案
内子９３に支持されて設けてある。この案内子９３は、
クランプボデイ内面９５に案内されて前後に摺動自在に
設けてある。更に上記案内子９３は、クランプホデイ４
１に設けたシリンダ９７のピストンロッド９９によって
前後に往復駆動されるようになっている。また、案内子
９３の先端には摺動面の反対側に楔面１０１が設けられ
ている。

【００２４】一方、前記フランジ５５Ｃの側面には、ロ
ーラ状の係止部材１０３がロックナット１０５によって
回転自在かつ前後動不能に設けてある。さらに上記係止
部材１０３は、上記楔面１０１とクランプボデイ４１内
面に設けた係止面１０７で当接挟持されるように設けて
ある。

【００２５】上記構成により、３個以上の適数のワーク
クランプ装置５をキャリッジ３１の左面に設けられた梯
形凸起４５に係合せしめると共に、前後方向の適宜な位
置に位置せしめた後ハンドル付きねじ５３を締め付けて
ワーククランプ装置５をキャリッジ３１の所望の位置に
固定する。然る後、クランプシリンダ７７のピストンロ
ッド７９をスプリング８１の付勢力に抗して上昇せしめ
るとワークＷは上部ジョー、下部ジョー６１，５９に挟
持されてクランプされる。而して、キャリッジベース２
７、キャリッジ３１が適宜に操作されると共に、加工ヘ
ッド１７からレーザービームＬＢが照射されてレーザ加
工が開始される。

【００２６】そして、レーザ加工中に検知手段７により
ワーククランプ装置５がレーザの加工領域Ａに接近した
ことが検知されると、クランプシリンダ７７のピストン
ロッド７９のピストン下側の流体圧力が解除されて、ピ
ストンロッド７９はスプリング８１の付勢力により下降
するから、上部ジョー６１の先端（左端）は持ち上って
ワークＷに対する把持が解除される。

【００２７】然る後、シリンダ９７のピストンロッド９
９が没入方向に操作されると、案内子９３がクランプボ
デイ内面９５に摺動しながら前方（図１における下方）
に移動するから切欠き部８９に係合したピン９１の移動
によりフランジ５５Ｃは図１において時計方向迴りへ回
動される。従って上部ジョー、下部ジョー６１，５９も
クランプ位置から図１において２点鎖線で示した退避位
置へ自動的に回動されて加工領域Ａと干渉することはな
い。

【００２８】次に、ワーククランプ装置５が加工領域Ａ
から離反したことが検知されると、シリンダ９７のピス
トンロッド９９が突出方向に操作されるから、案内子９
３が後方（図１における上方）に移動することにより、
切欠き部８９に係合したピン９１も後方に動いてフラン
ジ５５Ｃは反時計方向迴りへ回動される。従って、上部
ジョー、下部ジョー６１，５９もクランプ位置に自動的
に回動される。

【００２９】この時、ローラ状の係止部材１０３もフラ
ンジ５５Ｃと共に回動されて来て、案内子９３先端左面
に設けられた楔面１０１とクランプボデイ４１内面に設
けられた係止面１０７とに強固に当接せしめられて挟持
されるから、上部ジョー、下部ジョー６１，５９は正確
にかつ強固にクランプ位置に保持される。

【００３０】然る後、クランプシリンダ７７、ピストン
ロッド７９をスプリング８１の付勢力に抗して流体圧力
により持ち上げると、ワークＷは上部ジョー、下部ジョ
ー６１，５９により挟持されてクランプされる。

【００３１】以上の如くこの実施例によれば、レーザ加
工機１の加工ヘッド３の下方における加工領域Ａにワー
ククランプ装置５が接近した場合には、ワーククランプ
装置５が上部、下部ジョー６１，５９を自動的に回避す
ることができ、レーザ加工機１を停止することなしにワ
ークの加工を続行することができるので、作業能率を向
上することができるものである。

【００３２】しかも、上部ジョー、下部ジョー６１，５
９のクランプ位置に対する位置決めは、フランジ５５Ｃ
に備えた係止部材１０３をクランプボデイ４１内に設け
た係止面１０７と、クランプボデイ内面９５を摺動して
往復駆動される案内子９３に設けた楔面１０１とで挟持
することによって行われるので、構造がシンプルである
にもかかわらず強固でかつ正確であると云う効果があ
る。

【００３３】更に、係止部材１０３の係止面１０７およ
び楔面１０１との接触は線接触の上、係止部材１０３は
ローラ状なので少しづつ回転して接触線が少しづつずれ
るようになっている。しかも案内子９３は楔面１０１に
よる反力を支える対向面がクランプボデイ内面９５に広
い面で接触をしているので、耐久性は抜群であり整備の
手間が省けると言う省力的効果を奏するものである。

【００３４】図５には、図１に代る他の実施例が示され
ている。図５において、図１における部品と同一部品に
は同一符号を符すると共に、異なる構成についてのみ説
明する。

【００３５】図５において、シリンダ９７に装着された
ピストンロッド９９の先端には前記案内子９３がナット
１０９で固定されている。また、前記回動筒５５のフラ
ンジ５５ｃにはリンク１１１の一端がピン１１３により
枢支してナット１１５で固定されていると共に、前記リ
ンク１１３の他端にはピン１１７で枢支連結されてい
る。

【００３６】前記クランプボディ４１における図５にお
いて上側には、フランジ５５ｃの一側面に形成された位
置決め部材としての係止部５５Ｋが係止される被係止部
４１Ｋが形成されている。

【００３７】上記構成により、シリンダ９７を作動させ
て、ピストンロッド９９を図５において上方向へ伸ばす
ことによって、案内子９３が上方向へ摺動される。この
案内子９３が摺動されると、リンク１１１を介してフラ
ンジ５５ｃが図５において反時計方向回りに回動され
て、フランジ５５ｃに形成された係止部５５Ｋがクラン
プボディ４１に形成された被係止部４１Ｋに係止され
て、上部ジョー６１，下部ジョー５９がクランプ位置に
位置決めされることになる。

【００３８】また、シリンダ９７を作動させて、ピスト
ンロッド９９を実線の位置から２点鎖線の位置へ摺動せ
しめると、案内子９３，リンク１１１を介してフランジ
５５ｃが時計方向回りに回動して２点鎖線の位置に移動
することにより、上部ジョー６１，下部ジョー５９が待
避位置に待避されることになる。

【００３９】したがって、上述した実施例と同様の効果
を奏すると共に、上部ジョー６１，下部ジョー５９がク
ランプ位置に位置決めされた際に振動を起すことなく、
正確に位置決めさせることがてきる。

【００４０】なお、この考案は前述の実施例に限定され
るものではなく、適宜な変更を行うことによりそれ以外
の態様でも実施しうるものである。

【００４１】

【考案の効果】以上のごとき実施例の説明により理解さ
れるように、この考案によれば、板材加工機としての加
工部における加工領域にワーククランプ装置が接近した
場合には、ワーククランプ装置の上部、下部ジョーを自
動的に回避することができ、加工機を停止することなし
にワークの加工を続行することができるので、作業能率
が向上すると言う効果がある。

【００４２】しかも、上部ジョー、下部ジョーのクラン
プ位置に対する位置決めは、フランジに備えた係止部材
をクランプボデイ内に設けた係止面と、クランプボデイ
内面を摺動して往復駆動される案内子に設けた楔面とで
挟持することによって行われるので、構造がシンプルで
あるにもかかわらず強固でかつ正確であると云う効果が
ある。

【００４３】さらに、係止部材の上記係止面および楔面
との接触は線接触の上、係止部材はローラ状なので少し
づつ回転するから係止部材における接触線がずれる。し
かも案内子は楔面による反力を支える対向面がクランプ
ボデイ内面に広く面接触をしているので耐久性は抜群で
あり、整備の手間が省けると云う省力的効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による、ワーククランプ装置の一部を
断面した平面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】上部と下部ジョーの斜視説明図である。

【図４】レーザ加工機における加工領域に、ワーククラ
ンプ装置が接近離反することを検知する検知手段の斜視
説明図である。

【図５】図１に代る他の実施例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ レーザ加工機 ３ 加工ヘッド ５ ワーククランプ装置 ４１ クランプボデイ ４１Ｋ 被係止部 ５５ 回動筒 ５５Ｃ フランジ ５５Ｋ 係止部 ５９ 下部ジョー ６１ 上部ジョー ６３ クランプシリンダ本体 ９１ ピン（係合子） ９３ 案内子 ９５ クランプボデイ内面 １０１ 楔面 １０３ 係止部材 １０７ 係止面 １１１ リンク １１３ ピン １１７ ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｑ 3/06 ３０２ Ｂ２３Ｑ 3/06 ３０２Ｆ ３０４ ３０４Ｂ

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークをクランプ、アンクランプせしめ
   る上部ジョーと下部ジョーをクランプボデイに設けてな
   るクランプ装置であって、前記クランプボデイ内に回動
   自在に支持された回動筒を設け、この回動筒内に前記上
   部ジョーを下部ジョーに対してクランプ、アンクランプ
   せしめるクランプシリンダ本体を設け、このクランプシ
   リンダ本体の下端に前記下部ジョーを設け、前記回動筒
   における外周の一部にフランジを設け、このフランジを
   回転せしめるために、前記クランプボデイ内に直線的に
   摺動して往復駆動される案内子を設け、さらに、前記上
   部ジョーと下部ジョーを前記ワーククランプ位置に固定
   位置決めするために、前記フランジに位置決め部材を備
   えてなることを特徴とするワーククランプ装置。
2. 【請求項２】 前記フランジに切欠き部を備え、この切
   欠き部の切欠き面に係合する係合子を前記案内子に設け
   ると共に、前記位置決め部材として前記フランジに係止
   部材を設けてなることを特徴とする請求項１記載のワー
   ククランプ装置。
3. 【請求項３】 前記フランジにリンクの一端を枢支する
   と共に、リンクの他端を前記案内子に枢支連結して設
   け、前記位置決め部材として前記フランジに係止部を備
   えてなることを特徴とする請求項１記載のワーククラン
   プ装置。