JP3172761B2 - 形鋼加工機における送材装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアングル材
のごとき形鋼の加工を行なう形鋼加工機における送材装
置に係り、さらに詳細には、形鋼の後端部をも形鋼加工
機内へ送材することができ、かつ形鋼の固定時等に長手
方向に対して直交する方向に上記形鋼が僅かに移動する
ような場合であっても容易に対応することのできる送材
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアングル材のごとき形鋼（以下単
にワークと称す）にパンチング加工等のごとき適宜の加
工を行う形鋼加工機１の構成は、図９に示すごとき構成
である。

【０００３】図９は、形鋼加工機１を概略的に示した平
面図である。図より理解されるように、形鋼加工機１は
適宜形状の本体ベース３を備えており、この本体ベース
３上には、例えばアングル材のごときワークＷのＡ辺側
ＷＡにパンチング加工、ノッチング加工などのごとき適
宜の加工を行う第１加工機５が装着してあると共に、ワ
ークＷのＢ辺側ＷＢの加工を行う第２加工機７が上記第
１加工機５の前側（図９において左側）に配置し装着し
てある。さらに上記第２加工機７の前側には、ワークＷ
の切断加工を行う切断加工機９が配置し装着してあり、
かつ前記第１加工機５の後側には、ワークＷを上方向か
ら押圧固定自在の押圧固定装置１１が配置してある。

【０００４】上記第１，第２の加工機５，７、切断加工
機９及び押圧固定装置１１の構成は既に公知であるか
ら、第１，第２の加工機５，７、切断加工機９及び押圧
固定装置１１の詳細については説明する。

【０００５】前記本体ベース３の前後にはワークＷを支
持するローラ１３Ｒ，１５Ｒを備えたローラコンベア１
３，１５を配置してある。後側のローラコンベア１３に
おけるローラ１３Ｒは、例えばアングル材のフランジ
（前記Ａ辺側ＷＡ，Ｂ辺側ＷＢが相当する）が４５°の
角度に傾斜するように、中央の周面には角度が９０°の
周溝１３Ｇが形成してある。

【０００６】さらに、前記本体ベース３の後側には、後
側のローラコンベア１３と平行に延伸したガイド部材１
７が設けてあり、このガイド部材１７に前後方向に移動
位置決め可能に支持されたキャリッジ１９の前側には、
前記ワークＷのＡ辺側を側方向から把持自在のクランプ
装置２１が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の構成にお
いては、後側のローラコンベア１３に支持されたワーク
Ｗを、クランプ装置２１により側方向から把持し、キャ
リッジ１９をガイド部材１７に沿って後方向から前方向
へ（図９においては右方向から左方向）移動し位置決め
することにより、前記第１，第２の加工機５，７及び切
断加工機９に対してワークＷの位置決めを行い、ワーク
Ｗに適宜の加工を行うものである。

【０００８】上述のごとき従来の構成においては、クラ
ンプ装置２１は押圧固定装置１１の後側に近接し得るに
すぎないものであって、第１，第２の加工機５，７の加
工領域にまでクランプ装置２１が入り得るものではない
ので、ワークＷの未加工部分が長く残るという問題があ
る。

【０００９】また、押圧固定装置１１でもってワークＷ
を上方向から基準点（例えばローラ１３Ｒの周溝１３Ｇ
の底部に対応した位置）へ押圧固定するとき、例えばワ
ークＷに僅かな反りや湾曲があり、ワークＷが僅かに浮
いた状態にあると、ワークＷは僅かに移動されるので、
クランプ装置２１はワークＷの僅かな移動に対応し得る
構成であることが必要であり、クランプ装置２１の構成
が複雑であるという問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、形鋼加工機の後側
に配置したコンベアベースに、ワークを支持する複数の
支持ローラを回転自在に支持して設け、上記コンベアベ
ースに沿って前後動自在に設けたキャリッジに後端部を
揺動自在に支持された送材アームを前後方向に延伸して
設けると共に、前記支持ローラに支持されたワークの傾
斜した一辺側の後端部を把持自在のワーククランプを前
記送材アームの先端部に傾斜して設けた構成の形鋼加工
機における送材装置において、前記送材アームの先端部
に外力を受けた場合に、上記外力に抗するように付勢さ
れた第１の弾性部材と上記外力を補助するように付勢さ
れた第２の弾性部材とを、上記送材アームの適宜中間位
置の同一側部側に同時に作用するよう近接して備えたバ
ランス支持装置によって前記送材アームを傾斜方向へ揺
動自在に支持した構成である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図５，図６を参照するに、本実施
形態例に係る送材装置２３は、前述した第１，第２の加
工機５，７、切断加工機９及び押圧固定装置１１を支持
した前記本体ベース３の後側に、前記ローラコンベア１
３及びガイド部材１７等に代えて配置されるものであ
る。

【００１２】前記送材装置２３は、前記本体ベース３の
後側に配置したＨ形鋼のごときコンベアベース２５を備
えている。このコンベアベース２５は支柱２７によって
水平に支持されており、このコンベアベース２５には、
アングル材のごときワークＷを支持する複数の支持ロー
ラ２９が回転自在に支持されている。

【００１３】この支持ローラ２９には、ワークＷを支持
するＶ字形状の周溝２９Ｖを備えると共に、後述するワ
ーククランプにおける下部ジョーが通過自在の周溝２９
Ｇを備えている。

【００１４】前記コンベアベース２５の側面には前後方
向に延伸したラツク杆３１が水平に取付けてあり、この
ラック杆３１及び前記コンベアベース２５にはキャリッ
ジ３３が前後動自在に支持されている。すなわち、キャ
リッジ３３には、前記コンベアベース２５の上下両端縁
部を左右方向から挾持した複数のガイドローラ３５及び
前記ラツク杆３１を上下方向から挾持したガイドローラ
３７を備えた複数のローラブラケット３９が取付けてあ
る。またキャリッジ３３にはサーボモータ４１が装着し
てあり、このサーボモータ４１によって回転される駆動
ピニオン４３は前記ラック杆３１に噛合してある。

【００１５】上記構成により、サーボモータ４１を制御
駆動して駆動ピニオン４３を適宜に制御回転することに
より、キャリッジ３３は、コンベアベース２５及びラッ
ク杆３１に沿って前後方向に移動位置決めされるもので
ある。

【００１６】前記キャリッジ３３の上部には前側が開口
したケーシング３３Ｃが一体に取付けてあり、このケー
シング３３Ｃには、前記ワークＷの一辺側の後端部を把
持自在のワーククランプ４５を先端部に傾斜して備えた
送材アーム４７が複数方向へ揺動可能に支持されてい
る。

【００１７】より詳細には、図１，図２に示すように、
前記送材アーム４７の後端部には球状部４９Ｂを備えた
軸４９が取付けてあり、この球状部４９Ｂを嵌合支持し
たジョイント部材５１は前記ケーシング３３Ｃに一体的
に取付けてある。したがって送材アーム４７は、上記軸
４９、ジョイント部材５１を介することにより、前記球
状部４９Ｂを支点として複数の方向（図１，２において
上下方向及び紙面に垂直な方向）へ揺動可能に支持され
ているものである。

【００１８】前記送材アーム４７に外力が作用したとき
に、送材アーム４７の揺動が容易に行われるように、送
材アーム４７等の重量は複数のバランス支持装置５３
Ａ，５３Ｂによって支持されている。上記各バランス支
持装置５３Ａ，５３Ｂは、図４に示すように、垂直に対
して夫々反対方向に傾斜して前記ケーシング３３Ｃに取
付けてある。

【００１９】上記各バランス装置５３Ａ，５３Ｂの構成
は同一構成であるから、一方のバランス装置５３Ａの構
成について詳細に説明すると、バランス装置５３Ａは、
送材アーム４７を互に反対方向に押圧付勢する第１，第
２の付勢装置を備えた構成である。

【００２０】より詳細に説明すると、図２に示すよう
に、バランス支持装置５３Ａは、送材アーム４７の同一
側部側に第１，第２のボルト５５Ａ，５５Ｂを近接して
備えている。上記第１のボルト５５Ａは、ケーシング３
３Ｃに形成した比較的大きな穴又は長穴等の穴（図示省
略）を移動自在に貫通して先端部を送材アーム４７に螺
着してあり、この第１のボルト５５Ａの頭部とケーシン
グ３３Ｃとの間には、第１の付勢装置を構成する例えば
ガススプリング、ウレタンゴム、コイルスプリング等の
ごとき適宜の弾性部材５７Ａが弾装してある。

【００２１】第２のボルト５５Ｂは前記穴を移動自在に
貫通して頭部を送材アーム４７に当接したものであっ
て、送材アーム４７方向への移動は先端部に螺着したナ
ット５９によって所定範囲に規制されている。そして、
この第２ボルト５５Ｂの頭部とケーシング３３Ｃとの間
には第２の付勢装置を構成する弾性部材５７Ｂが弾装し
てある。なお、第１，第２のボルト５５Ａ，５５Ｂがケ
ーシング３３Ｃから外側へ突出した部分は、ケーシング
３３Ｃに取付けた安全カバー６１によって覆われてい
る。

【００２２】なお、前述したように、第１，第２のバラ
ンス支持装置５３Ａ，５３Ｂは同一構成であるから、第
２のバランス装置５３Ｂにおいて同一機能を奏する構成
部分には同一符号を付することとする。

【００２３】上記構成により、送材アーム４７等の重量
は、第１，第２の付勢装置を備えた第１，第２のバラン
ス支持装置５３Ａ，５３Ｂによって均衡するように支持
されているものである。したがって、図２において、例
えば送材アーム４７の先端部に時計回りに揺動するよう
な外力を受けた場合には、第２の弾性部材５７Ｂの付勢
力に対しては抗することになる。すなわち第２の弾性部
材５７Ｂは外力に抗するように作用するが、第１の弾性
部材５７Ａの付勢力は補助するように同時に作用するこ
とになり、同方向への僅かな揺動を容易に行い得るもの
であり、前記外力に対して容易に対応し得るものであ
る。

【００２４】逆に、図２において送材アーム４７の先端
部が反時計回り方向へ揺動するような外力を受けた場合
には、第１の弾性部材５７Ａの付勢力に抗することにな
り、第１の弾性部材５７Ａは外力に抗するように作用す
るが、この場合には第２の弾性部材５７Ｂの付勢力は補
助するように同時に作用することになるものである。

【００２５】すなわち、図２において、アーム４７の先
端部が時計回り方向又は反時計回り方向に揺動するよう
な外力を受けた場合には、上記外力に対応して容易に揺
動し得るものである。なお、第２のバランス支持装置５
３Ｂも同様の機能を奏するものである。したがって、図
４において右上り方向又は左上り方向の傾斜方向あるい
はその合成方向への送材アーム４７の揺動を容易に行い
得るものである。

【００２６】前記送材アーム４７の先端部にはワークＷ
の後端部を把持自在の前記ワーククランプ４５が、図３
に示すように、傾斜して装着してある。上記ワーククラ
ンプ装置４５は、図１，図３に示すように、ワークＷの
傾斜したＡ辺側ＷＡを把持する下部ジョー６１と上部ジ
ョー６３とを備えている。下部ジョー６１は前記送材ア
ーム４７の先端下部に固定してあり、その下面には、前
記支持ローラ２９に形成した周溝２９Ｇを通過自在の突
出部が形成してある。

【００２７】前記上部ジョー６３はヒンジピン６５を介
して送材アーム４７の先端側に枢着したベルクランクよ
りなるものであって、先端部には、前記下部ジョー６１
ヘワークＷを押圧固定する押圧爪６７が取付けてあり、
他端部には送材アーム４７に装着した流体圧シリンダ６
９において往復動自在なピストンロッド６９Ｐの先端部
がピン７１を介して枢支連結してある。

【００２８】前記下部ジョー６１には、下部ジョー６１
の先端部６１Ｅより先端部が前方（図１において左方
向）へ突出したセンサロッド７３が前後方向（図１にお
いて左右方向）へ移動可能に設けてあり、かつ下部ジョ
ー６１の先端部６１Ｅからのセンサロッド７３の先端部
の突出量が一定であるように常に前方向へスプリング等
（図示省略）によって付勢してある。このセンサロッド
７３の後端部に対応した位置には、センサロッド７３が
相対的に後方方向へ移動したことを検出するセンサ７５
が設けてある。

【００２９】以上のごとき構成において、支持ローラ２
９の周溝２９Ｖ上にワークＷを支持した後、ワーククラ
ンプ４５における上下のクランプジョー６３，６１によ
ってワークＷのＡ辺側ＷＡの後端部を把持すべく、サー
ボモータ４１を駆動して後退位置からキャリッジ３３を
コンベアベース２５、ラック杆３１に沿って前進せしめ
ると、センサロッド７３の先端部がワークＷの後端に当
接する。

【００３０】上述のごとくセンサロッド７３の先端部が
ワークＷに当接し、ワーククランプ４５の下部ジョー６
１等に対して相対的に後退すると、センサ７５が作動さ
れる。このセンサ７５の作動と同時にキャリッジ３３の
移動を減速し、かつセンサ７５が作動されたときのキャ
リッジ３３の位置から所定距離だけキャリッジ３３がさ
らに前進した後、あるいは前記センサ７５が作動された
ときから予め設定した時間だけキャリッジ３３がさらに
前進した後に、ワーククランプ４５における流体圧シリ
ンダ６９が作動され、上下のジョー６３，６１によって
ワークＷの後端部が把持される。

【００３１】上述のごとくワーククランプ４５によって
ワークＷの後端部を把持した後、キャリッジ３３を前後
方向に適宜に移動し、前述した第１，第２の加工機５，
７又は切断加工機９に対してワークＷの位置決めを行う
ことにより、第１，第２の加工機５，７又は切断加工機
９によってワークＷに適宜の加工が行われる。

【００３２】前述のごとくワークＷの加工を行う際、前
述した押圧固定装置１１における押えシリンダ７７（図
７参照）に備えたピストンロッド７７Ｐによってワーク
Ｗを基準点Ｐ（支持ローラ２９における周溝２９Ｖの底
部に相当する位置）へ押圧固定する。このとき、ワーク
Ｗに僅かな反り或は湾曲がある場合、ワークＷは寸法Ｄ
だけ僅かに移動することがある。

【００３３】本実施形態例においては、前述したよう
に、先端部にワーククランプ４５を備えた送材アーム４
７は複数のバランス支持装置５３Ａ，５３Ｂを介して複
数の方向へ揺動可能にバランス支持された構成であるか
ら、前述のごとくワークＷが寸法Ｄだけ僅かに移動する
ようなとき、ワークＷの移動に追従して容易に移動し得
るものである。すなわち、ワークＷに反りや湾曲がある
場合であっても容易に対応することができるものであ
る。

【００３４】また、本例においては、ワーククランプ４
５は前後方向に延伸した送材アーム４７の先端部に装着
してあるので、ワーククランプ４５を、第１，第２の加
工機５，７及び切断加工機９に近接した位置にまで送り
込むことができ、ワークＷの未加工部分を従来に比較し
てより短くすることができるものである。

【００３５】さらに、本実施形態例においては、ワーク
Ｗを支持する支持ローラ２９にはワーククランプ４５に
おける下部ジョー６１が通過自在の周溝２９Ｇが形成し
てあるので、ワークＷが比較的小さい場合であってもワ
ーククランプ４５でもってワークＷをクランプして、支
持ローラ２９と干渉することなしに容易に移送すること
とができるものである。

【００３６】なお、本発明は前述のごとき本実施形態例
に限るこくとなく適宜の変更を行うことにより、その他
の態様でも実施可能なものである。

【００３７】すなわち、前記実施形態例においては、送
材アーム４７の後端部を球面軸受け（４９，５１）でも
って揺動可能に支持し、かつ送材アーム４７の適宜中間
位置をバランス支持装置５３Ａ，５３Ｂによってバラン
ス支持したが、図８（Ａ）に参考例として示すように、
送材アーム４７の適宜中間位置を球面軸受け７７によっ
て複数方向へ揺動可能に支持し、かつ送材アーム４７の
後端部を適宜構成のバラン支持装置７９でもってバラン
ス支持する構成とすることも可能である。

【００３８】さらに、図８（Ｂ）に参考例として示すよ
うに、送材アーム４７を前側部分４７Ａと後側部分４７
Ｂに分割する。そして、上記後側部分４７Ｂの後端部を
ピン８１を介して上下方向に揺動可能に支持して設ける
と共に、第１のバランススプリング８３によってバラン
ス支持する。前記前側部分４７Ａの後端部と後側部分４
７Ｂの前端部はピン８５を介して水平に揺動可能に枢支
連結し、かつバランススプリング８７によって前側部分
４７Ａを水平方向にバランス支持する構成とすることも
可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、本発明は、形鋼加工機の後側に配置したコンベアベ
ースに、ワークを支持する複数の支持ローラを回転自在
に支持して設け、上記コンベアベースに沿って前後動自
在に設けたキャリッジに後端部を揺動自在に支持された
送材アームを前後方向に延伸して設けると共に、前記支
持ローラに支持されたワークの傾斜した一辺側の後端部
を把持自在のワーククランプを前記送材アームの先端部
に傾斜して設けた構成の形鋼加工機における送材装置に
おいて、前記送材アームの先端部に外力を受けた場合
に、上記外力に抗するように付勢された第１の弾性部材
と上記外力を補助するように付勢された第２の弾性部材
とを、上記送材アームの適宜中間位置の同一側部側に同
時に作用するように近接して備えたバランス支持装置に
よって前記送材アームを傾斜方向へ揺動自在に支持した
構成である。

【００４０】したがって、本発明によれば、ワークに僅
かな反りや湾曲があり、ワークの押圧固定時に僅かに移
動する場合あっても、ワークの移動に追従して容易に対
応することができるものである。また、ワーククランプ
は送材アームの先端部に設けてあるので、ワーククラン
プを本体ベース上の加工機に近接することができ、ワー
クの未加工部分の長さを従来よりも短くすることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る送材装置における主
要部を示す正面説明図である。

【図２】同上の平面説明図である。

【図３】同上の左側面説明図である。

【図４】同上の右側面説明図である。

【図５】送材装置の全体的構成を示した側面説明図であ
る。

【図６】同上の正面説明図である。

【図７】作用説明図である。

【図８】参考例を示す説明図である。

【図９】従来構成を概略的に示した平面説明図である。

【符号の説明】

３ 本体ベース ５ 第１加工機 ７ 第２加工機 ９ 切断加工機 １１ 押圧固定装置 ２３ 送材装置 ２５ コンベアベース ２９ 支持ローラ ３３ キャリッジ ４５ ワーククランプ ４７ 送材アーム ５３Ａ，５３Ｂ バランス支持装置 ５７Ａ，５７Ｂ 弾性部材 ６１ 下部ジョー ６３ 上部ジョー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 7/04 B21D 43/02 B23B 41/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形鋼加工機（１）の後側に配置したコン
   ベアベース（２５）に、ワーク（Ｗ）を支持する複数の
   支持ローラ（２９）を回転自在に支持して設け、上記コ
   ンベアベース（２５）に沿って前後動自在に設けたキャ
   リッジ（３３）に後端部を揺動自在に支持された送材ア
   ーム（４７）を前後方向に延伸して設けると共に、前記
   支持ローラ（２９）に支持されたワーク（Ｗ）の傾斜し
   た一辺側（ＷＡ）の後端部を把持自在のワーククランプ
   （４５）を前記送材アーム（４７）の先端部に傾斜して
   設けた構成の形鋼加工機における送材装置において、前
   記送材アーム（４７）の先端部に外力を受けた場合に、
   上記外力に抗するように付勢された第１の弾性部材（５
   ７Ａ又は５７Ｂ）と上記外力を補助するように付勢され
   た第２の弾性部材（５７Ｂ又は５７Ａ）とを、上記送材
   アーム（４７）の適宜中間位置の同一側部側に同時に作
   用するように近接して備えたバランス支持装置によって
   前記送材アーム（４７）を傾斜方向へ揺動自在に支持し
   た構成であることを特徴とする形鋼加工機における送材
   装置。