JP3529176B2 - クランパ退避機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランパ退避機構に関
し、より詳しくは板材加工機のパンチ加工領域または熱
切断加工領域への板材把持用クランパの干渉を防止する
クランパ退避機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、板材をクランパで把持して位置合
わせしてその板材にパンチ加工を施す板材加工機におい
て、このクランパがパンチ加工領域に侵入して加工ヘッ
ドと干渉するのを回避するために、パンチ加工ヘッドに
対する干渉領域を設定し、この干渉領域にクランパが侵
入すると機械を一時停止させ、このクランパと加工ヘッ
ドとが干渉していないことを確認して機械を再始動させ
ていた。

【０００３】この方法によれば、前記板材端部のクラン
パに把持されている部分はパンチ加工を施すことができ
ず板材の無駄が生じるという問題がある。そこで、特開
昭６０−１４６６４４号公報，特開平３−６６４３０号
公報等には、クランパが前記干渉領域に侵入しようとす
る際、このクランパによる板材把持を解除しその干渉領
域からそのクランパを退避させるようにしたものが開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の公報に開示されている発明においてもクランパの退避
および板材を再度把持するために復帰させる動作がシリ
ンダによって行われるので、クランパ復帰の際にクラン
パが板材に衝突してその衝撃により板材がずれたり傷つ
いたりするという問題点があった。特に、特開昭６０−
１４６６４４号公報に開示の発明においては、クランパ
１ユニットに対してクランパ退避用シリンダ，クランパ
用シリンダおよびクランパロッック用シリンダの３種類
のシリンダが必要となり構造が複雑かつ高価になるとい
う問題点があった。

【０００５】本発明は前述された問題点を解決するため
になされたものであり、クランパの退避および復帰がス
ムーズに行われ、構造が簡単なクランパ退避機構を提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
によるクランパ退避機構は、前述された目的を達成する
ために、パンチ加工と熱切断加工とを行う複合加工機に
おいて、板材を複数のクランパにより把持してその板材
の面方向に移動させることによりその板材の加工部位を
パンチ加工ヘッドによるパンチ加工が行われるパンチ加
工領域または熱切断加工ヘッドよる熱切断加工が行われ
る熱切断加工領域に位置合わせする際のそのパンチ加工
領域または熱切断加工領域への前記クランパの干渉を防
止するクランパ退避機構であって、（ａ）クランパ本体
に対して前後方向に移動可能に設けられるとともに付勢
手段により常時前方に付勢されるクランパ、（ｂ）この
クランパを通常状態においては前後方向に移動しないよ
うに前記クランパ本体に固定するとともに、前後方向に
移動するようにその固定を解除することのできる固定・
解除手段、（ｃ）前記パンチ加工領域の前記クランパに
面する側に設けられるパンチ加工領域用遮蔽板、（ｄ）
前記熱切断加工領域の前記クランパに面する側に設けら
れる熱切断加工領域用遮蔽板、および（ｅ）前記パンチ
加工領域または前記熱切断加工領域と干渉する領域に前
記クランパが達するときに前記パンチ加工領域用遮蔽板
または前記熱切断加工領域用遮蔽板にそれぞれ当接する
ようにそのクランパに設けられるクランパ退避用触手を
備え、前記パンチ加工領域または前記熱切断加工領域と
干渉する領域に前記クランパが達すると前記固定・解除
手段による前記クランパの前記クランパ本体への固定が
解除されるとともに、前記クランパ退避用触手が前記パ
ンチ加工領域用遮蔽板または前記熱切断加工領域用遮蔽
板に押されることにより前記クランパが後方へ押し戻さ
れそのクランパがそれらパンチ加工領域または熱切断加
工領域と干渉しないように構成されていることを特徴と
するものである。

【０００７】本発明のクランパ退避機構において、通常
状態においては板材を把持しているクランパがクランパ
本体に対して前後方向に動かないように固定・解除手段
により固定される。このクランパがパンチ加工領域また
は熱切断加工領域を干渉する領域に達すると、このクラ
ンパの板材把持が解除されるとともに、前記固定・解除
手段によりクランパのクランパ本体への固定が解除され
そのクランパは退避用触手を介してパンチ加工領域用遮
蔽板または熱切断加工領域用遮蔽板により付勢力に抗し
て後方へ押し戻され、この結果そのクランパはパンチ加
工領域または熱切断加工領域に干渉しなくなる。また、
このクランパが干渉領域から離れるときは前記付勢手段
による付勢力によりそのクランパは前方に押し出され再
び板材を把持する。このように、本発明の退避機構にお
いては、退避用触手を介して常に作用している付勢力に
抗してクランパが押し戻（退避）されまたはその付勢力
によりクランパが押し出（復帰）される構造が採られて
いるので、構造が簡単であるとともに、クランパの退避
および復帰がスムーズに行われる。従って、板材の損傷
もしくは位置ずれの発生が防がれるとともに、製造費用
が低く抑えられる。本発明のクランパ退避機構におい
て、さらに、パンチ加工の際には、前記熱切断加工領域
への前記クランパの干渉を回避するために前記熱切断加
工ヘッド、熱切断加工により生じる加工屑を回収する集
塵ダクトおよび熱切断加工領域用遮蔽板を退避させる退
避手段を備えることが好ましい。このようにすると、熱
切断加工領域からクランパを退避させずにそのクランパ
が熱切断加工ヘッド等と干渉するのが回避される。

【０００８】本発明の目的は、後述される詳細な説明か
ら明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具
体的実施例は最も好ましい実施態様について説明する
が、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形
はその詳細な説明から当業者にとって明らかであること
から、具体的例として述べるものである。

【０００９】

【実施例】次に、本発明によるクランパ退避機構の具体
的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。図１に、
本発明の一実施例によるクランパ退避機構を備える板材
加工機を示す平面図が示されている。図１において、パ
ンチ加工およびレーザー加工のような熱切断加工すべき
板材１がクランパユニット２，２の把持部３，３によっ
て把持されている。図１においては二つのクランパユニ
ット２，２しか示されていないが、実際には板材１はさ
らに多数のクランパユニット２により把持されている。

【００１０】これらクランパユニット２は、ＸＹ平面方
向に移動する移動基体４に各基端側が支持されており、
この移動基体４がＸＹ平面方向に移動することにより板
材１がＸＹ平面方向に移動される。この移動により、板
材１のパンチ加工を施すべきパンチ加工部位５および熱
切断加工を施すべき熱切断加工部位６が、それぞれパン
チ加工ヘッドによるパンチ加工領域７および熱切断加工
ヘッドによる熱切断加工領域８に位置合わせされる。

【００１１】また、これらパンチ加工領域７および熱切
断加工領域８のクランパユニット２に面する側には、そ
れぞれパンチ加工領域用ドグ（パンチ加工領域用遮蔽
板）９および熱切断加工領域用ドグ１０が設けられてい
る。このパンチ加工領域用ドグ９および熱切断加工領域
用ドグ１０は、図１に示されているようにそれぞれ円弧
を描いた形状であり、これら円弧は、クランパユニット
２がパンチ加工領域７，熱切断加工領域８に干渉する危
険性がある領域（干渉領域）の境界に対応するものであ
る。

【００１２】前記クランパユニット２は、クランパ本体
１１にクランパ支持部材１２が支持されてなる。このク
ランパ支持部材１２は、退避用ガイドレール１３，１３
を介してそのクランパ本体１１に対して前後方向に移動
することが可能であるとともに、このクランパ支持部材
１２から横方向に張り出しているバネ座１４とクランパ
本体１１の後方側部との間に設けられている圧縮バネ１
５によりクランパ本体１１に対して前方向（Ｙ方向）に
付勢されている。この圧縮バネ１５の内側にはバネガイ
ド１６が設けられている。このクランパ支持部材１２
は、把持部３が板材１を把持している通常状態において
はロックシリンダ（固定・解除手段）１７により後述す
るようにクランパ本体１１に固定されている。

【００１３】また、クランパ支持部材１２にはクランパ
シリンダ１８および、軸杆１９により支持されている退
避用ローラ（退避用触手）２０が設けられている。この
クランパシリンダ１８は前記把持部３を開閉させるもの
である。また、前記退避用ローラ２０は前記パンチ加工
領域用ドグ９，熱切断加工領域用ドグ１０に当接してそ
れらパンチ加工領域用ドグ９，熱切断加工領域用ドグ１
０からの押圧力をクランパ支持部材１２に伝えるように
設けられている。

【００１４】前記移動基体４の作動により板材１がＸＹ
平面方向に移動され、前記退避用ローラ２０が丁度前記
パンチ加工領域用ドグ９，熱切断加工領域用ドグ１０に
接触した状態の平面図が図２に示されている。この実施
例においては、パンチ加工領域用ドグ９，熱切断加工領
域用ドグ１０のそれぞれ中心部に二つのクランパユニッ
ト２，２の退避用ローラ２０，２０がそれぞれ対応して
いるが、これは二つのクランパユニット２，２の間隔が
ドグ９，１０の間隔に一致しているためであって、二つ
のクランパユニット２，２の間隔が異なればドグ９，１
０に退避用ローラ２０，２０が同時に接するということ
にはならない。

【００１５】前記図２のパンチ加工領域７側のクランパ
ユニット２の側面図が図３に示されている。このよう
に、把持部３の上爪３ａと下爪３ｂとにより板材１を把
持した状態において、退避用ローラ２０がドグ保持体２
１により保持されているパンチ加工領域用ドグ９の下部
に当接している。このパンチ加工領域用ドグ９に近接し
て前記パンチ加工領域７の上方にパンチ加工ヘッド２４
が設けられている。また、図３に示すクランパユニット
２の正面図である図４にも示されているように前記ロッ
クシリンダ１７はシリンダ本体１１のブラケット２２に
取り付けられており、ロックシリンダ１７の作動により
ロック杆２３の先端部が前記クランパ支持部材１２の一
部、具体的には前記クランパシリンダ１８のロッド先端
を押しつける（図示されていない）ことによりそのクラ
ンパ支持部材１２が固定される。このロックシリンダ１
７は通常状態においてはクランパ支持部材１２を固定し
ており、前記退避用ローラ２０が前記パンチ加工領域用
ドグ９，熱切断加工領域用ドグ１０に当接すると同時に
クランパ支持部材１２の固定を解除する。この解除動作
は、前記退避用ローラ２０の前記パンチ加工領域用ドグ
９，熱切断加工領域用ドグ１０への当接をセンサーが感
知して解除指令が出されることにより行われてもよい
し、板材１の加工部位および把持位置の情報を予め入力
しておき板材１のＸＹ平面方向の移動から解除されるべ
きタイミングが計られることにより行われてもよい。

【００１６】また、同様に図２の熱切断加工領域８側の
クランパユニット２の側面図が図５に示されている。図
３の場合と同様に、退避用ローラ２０が熱切断加工領域
用ドグ１０の下部に当接しているとともに、この熱切断
加工領域８の上側に熱切断加工ヘッド２５、下側に集塵
ダクト２６が配されている。

【００１７】このような構成において、パンチ加工が行
われる場合、前記移動基体４を作動させることにより、
前記板材１のパンチ加工部位５がパンチ加工領域７の中
心部に至るようにその板材１をさらにＹ軸方向に移動さ
せた状態が図６に示されている。このように、前記パン
チ加工領域用ドグ９に退避ローラ２０が当接していたク
ランパユニット２（図３参照）において、このパンチ加
工領域用ドグ９によりその退避ローラ２０が押されてク
ランパ支持部材１２が圧縮バネ１５の付勢力に抗して押
し戻されることにより把持部３がパンチ加工領域７から
退避されている。この状態の側面図が図７に示されてい
る。図７に示されているように、把持部３の上爪３ａと
下爪３ｂとが開放状態にあり板材１の把持が解除されて
いるが、この開放による把持解除の動作は前記パンチ加
工領域用ドグ９に退避ローラ２０が当接するのと同時に
行われる。なお、この把持解除動作は、前記退避ローラ
２０の前記パンチ加工領域用ドグ９への当接をセンサー
が感知して把持部３に開放指令が出されることにより行
われてもよいし、板材１の加工部位および把持位置の情
報を予め入力しておき板材１のＸＹ平面方向の移動から
解除されるべきタイミングが計られることにより行われ
てもよい。

【００１８】パンチ加工と熱切断加工とがそれぞれの加
工領域を供給する場合においてそのパンチ加工が行われ
るときに、前記熱切断加工ヘッド２５と熱切断加工領域
用ドグ１０および集塵ダクト２６は、図８に示されてい
るように、それぞれ板材１に対して上方および下方に退
避されることが好ましい。このような熱切断加工ヘッド
２５等の退避により熱切断加工領域８からクランパを退
避させる必要はなくなり（図６参照）、板材１をより多
くのクランパユニット２によりしっかりと保持すること
ができる。なお、熱切断加工ヘッド２５の上方への退避
および復帰は図示されないモータの駆動によりボールね
じを介して行われ、また集塵ダクト２６の下方への退避
および元の位置（図５参照）への復帰は、図８に示され
ているように集塵ダクト退避用シリンダ２７の収縮およ
び伸張により軸２８を中心に回動するアーム２９の動作
により行われる。

【００１９】また、前記構成において熱切断加工が行わ
れる場合は、前記パンチ加工の場合と同様に、前記板材
１の熱切断加工部位６が熱切断加工領域８の中心部に至
るようにその板材１がＹ軸方向に移動される。この場合
は、図９に示されているように熱切断加工領域８とパン
チ加工領域７との両方から前述の機構により把持部３，
３が退避される。本実施例の場合、前記パンチ加工ヘッ
ド２４およびパンチ加工領域用ドグ９は退避されないか
らである。熱切断加工領域８から把持部３が退避された
状態が側面図である図１０に示されている。図示されて
いるように、把持部３が開放され板材１の把持が解除さ
れているが、この開放による把持解除の動作は前述と同
様に前記熱切断加工領域用ドグ１０に退避ローラ２０が
当接するのと同時に行われる。

【００２０】以上のように、退避用ローラ２０がパンチ
加工領域用ドグ９または熱切断加工領域用ドグ１０によ
り押し戻されるにあたって、パンチ加工領域用ドグ９，
熱切断加工領域用ドグ１０の形状が円弧状であるため、
いずれの（ＸＹ軸平面）方向から退避用ローラ２０がパ
ンチ加工領域用ドグ９または熱切断加工領域用ドグ１０
に接触してもその退避用ローラ２０は滑らかに押し戻さ
れ、また加工終了後は滑らかに押し出され元の位置に復
帰して把持部３により板材１が把持されるので、板材１
に衝撃が加わらず板材１の位置がずれないとともにアン
クランプ時間が最小限に抑えられ優れた加工精度が担保
される。

【００２１】次に、本実施例におけるクランパ退避機構
の操作手順を図１１に示されているフローチャートに基
づき図面を参照しながら説明する。

【００２２】Ｓ１〜Ｓ２：板材１に施される加工が熱切
断加工かどうか判断され、熱切断加工が施される場合は
熱切断加工領域用ドグ１０と熱切断加工ヘッド２５とを
下降させ、集塵ダクト２６を上昇させ（図５）、退避用
ローラ２０がその熱切断加工領域用ドグ１０および／ま
たはパンチ加工領域用ドグ９と当接するのと同時に把持
部３による板材１の把持およびロックシリンダ１７によ
るクランパ支持部材１２のロックを解除するような設定
を行う。この設定は前述のように板材１の加工部位およ
び把持位置の情報を予め入力することによりなされる。

【００２３】Ｓ３：パンチ加工が施される場合は熱切断
加工領域用ドグ１０と熱切断加工ヘッド２５とを上昇さ
せ、集塵ダクト２６を下降させ（図８）、退避用ローラ
２０がそのパンチ加工領域用ドグ９と当接するのと同時
に把持部３による板材１の把持およびロックシリンダ１
７によるクランパ支持部材１２のロックを解除するよう
な設定を行う。この設定も前述のように板材１の加工部
位および把持位置の情報を予め入力することによりなさ
れる。

【００２４】Ｓ４：前記いずれかの設定後に、板材１の
加工部位をパンチ加工領域７または熱切断加工領域８に
位置合わせするために移動基体４の移動による板材１の
ＸＹ平面方向の移動を開始する。

【００２５】Ｓ５〜Ｓ７：板材１が所定の位置に移動さ
れ移動が終了するまでに退避用ローラ２０が前記熱切断
加工領域用ドグ１０および／またはパンチ加工領域用ド
グ９に接触する場合、接触と同時に把持部３による板材
１の把持およびロックシリンダ１７によるクランパ支持
部材１２のロックを解除しそれら熱切断加工領域用ドグ
１０および／またはパンチ加工領域用ドグ９が退避用ロ
ーラ２０を押し戻すことにより把持部３を退避させる。

【００２６】Ｓ８：板材１が所定の位置に移動され、加
工部位がパンチ加工領域７または熱切断加工領域８に位
置合わせされたところでパンチ加工または熱切断加工を
施す。

【００２７】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施例に係るクランパ退避機構を示
す平面図である。

【図２】図２は、本実施例のクランパ退避機構の一状態
を示す平面図である。

【図３】図３は、本実施例のクランパ退避機構の部分的
側面図である。

【図４】図４は、本実施例のクランパ退避機構の部分的
正面図である。

【図５】図５は、本実施例のクランパ退避機構の部分的
側面図である。

【図６】図６は、本実施例のクランパ退避機構の退避状
態を示す平面図である。

【図７】図７は、本実施例のクランパ退避機構の退避状
態を示す部分的側面図である。

【図８】図８は、本実施例のクランパ退避機構の一状態
を示す部分的側面図である。

【図９】図９は、本実施例のクランパ退避機構の退避状
態を示す平面図である。

【図１０】図１０は、本実施例のクランパ退避機構の退
避状態を示す部分的側面図である。

【図１１】図１１は、本実施例のクランパ退避機構の動
作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 板材 ２ クランパユニット ３ 把持部 ５ パンチ加工部位 ６ 熱切断加工部位 ７ パンチ加工領域 ８ 熱切断加工領域 ９ パンチ加工領域用ドグ １０ 熱切断加工領域用ドグ １１ クランパ本体 １５ 圧縮バネ １７ ロックシリンダ ２０ 退避用ローラ ２４ パンチ加工ヘッド ２５ 熱切断加工ヘッド ２６ 集塵ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−60824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−60353（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−17926（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−66430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−66430（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 43/10 B21D 43/00 B23Q 7/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチ加工と熱切断加工とを行う複合加
   工機において、板材を複数のクランパにより把持してそ
   の板材の面方向に移動させることによりその板材の加工
   部位をパンチ加工ヘッドによるパンチ加工が行われるパ
   ンチ加工領域または熱切断加工ヘッドよる熱切断加工が
   行われる熱切断加工領域に位置合わせする際のそのパン
   チ加工領域または熱切断加工領域への前記クランパの干
   渉を防止するクランパ退避機構であって、 （ａ）クランパ本体に対して前後方向に移動可能に設け
   られるとともに付勢手段により常時前方に付勢されるク
   ランパ、 （ｂ）このクランパを通常状態においては前後方向に移
   動しないように前記クランパ本体に固定するとともに、
   前後方向に移動するようにその固定を解除することので
   きる固定・解除手段、 （ｃ）前記パンチ加工領域の前記クランパに面する側に
   設けられるパンチ加工領域用遮蔽板、 （ｄ）前記熱切断加工領域の前記クランパに面する側に
   設けられる熱切断加工領域用遮蔽板、および （ｅ）前記パンチ加工領域または前記熱切断加工領域と
   干渉する領域に前記クランパが達するときに前記パンチ
   加工領域用遮蔽板または前記熱切断加工領域用遮蔽板に
   それぞれ当接するようにそのクランパに設けられるクラ
   ンパ退避用触手を備え、 前記パンチ加工領域または前記熱切断加工領域と干渉す
   る領域に前記クランパが達すると前記固定・解除手段に
   よる前記クランパの前記クランパ本体への固定が解除さ
   れるとともに、前記クランパ退避用触手が前記パンチ加
   工領域用遮蔽板または前記熱切断加工領域用遮蔽板に押
   されることにより前記クランパが後方へ押し戻されその
   クランパがそれらパンチ加工領域または熱切断加工領域
   と干渉しないように構成されていることを特徴とするク
   ランパ退避機構。
2. 【請求項２】 さらに、パンチ加工の際には、前記熱切
   断加工領域への前記クランパの干渉を回避するために前
   記熱切断加工ヘッド、熱切断加工により生じる加工屑を
   回収する集塵ダクトおよび熱切断加工領域用遮蔽板を退
   避させる退避手段を備えることを特徴とする請求項１に
   記載のクランパ退避機構。