JP3558665B2

JP3558665B2 - ハンド装置

Info

Publication number: JP3558665B2
Application number: JP24296093A
Authority: JP
Inventors: タカハシユタカ
Original assignee: Amada Engineering and Service Co Inc
Current assignee: Amada Engineering and Service Co Inc
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JPH06238586A; US5330241A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハンド装置に係り、さらに詳細には、タレットパンチプレスにおける上部タレットに対してパンチ（上型）の着脱交換を行なう際に有利なハンド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タレットパンチプレスにおける上下のタレットに対してパンチ（上型），ダイ（下型）の着脱交換を行なう構成としては、パンチを支持したブロック状のパンチホルダおよびダイを支持したブロック状のダイホルダを前記タレットに対して着脱交換する構成が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
タレットパンチプレスにおける下部タレットに対するダイの着脱交換は、ダイを支持したブロック状のダイホルダを交換することによって行なわれていたので、下部タレットを大きく改良することなく実施可能である。
【０００４】
しかし、前記タレットパンチプレスにおける上部タレットに対するパンチの着脱交換は、上部タレットに形成したパンチ装着孔に対してパンチを上方向に引抜き、また上記パンチ装着孔に対して新しいパンチを挿入することによってパンチの着脱交換を行なっている。
【０００５】
したがって、パンチを支持したブロック状のパンチホルダを上部タレットに対して着脱交換する構成とする場合には、上部タレットを大幅に改良する必要があり、既存のタレットパンチプレスに対してパンチの着脱交換を行なうことはできないものであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、常に水平状態を保持して上下動可能かつ水平に移動可能に設けられた回動アームの先端部に、回動筒体を垂直にかつ水平に回動可能に設けると共に当該回動筒体の方向性を常に一定に保持して設け、この回動体内に、当該回動筒体に対する方向性を常に一定に保持して水平に僅かに移動可能かつ固定可能の支持筒を垂直に設け、この支持筒の下端部にクランプ部を設けると共に当該クランプ部にクランプされたパンチの頭部を押さえるためのパンチ押えを前記クランプ部に備えた構成である。
【０００７】
【実施例】
図１を参照するに、参考例に係るハンド装置１は、タレットパンチプレス（図示省略）における上部タレットＴに備えたパンチ装着孔ＴＨに対してパンチＰの着脱交換を行なうために、上記タレットパンチプレスにおける上部フレームＦに上下動可能に装着してある。
【０００８】
より詳細には、前記上部フレームＦには上下方向（Ｚ軸方向）のガイド部材３が複数設けてあり、このガイド部材３には上下スライダ５が上下動可能に支持案内されている。上記上下スライダ５をガイド部材３に沿って上下動するために、前記上部フレームＦには上下スライダ５に螺合した垂直なボールネジ７が回転自在に設けられており、このボールネジ７は、上部フレームＦに装着したＺ軸モータＭＺに適宜に連動連結してある。
【０００９】
したがって、上記Ｚ軸モータＭＺを例えばＣＮＣのごとき適宜の制御装置により制御することにより、前記上下スライダ５を適宜に上下動することができる。
【００１０】
前記ハンド装置１を水平に移動するために、前記上下スライダ５には水平なガイド部材９がＹ軸方向に設けてあり、このガイド部材９には水平スライダ１１が移動可能に案内支持されている。上記水平スライダ１１を移動するために、前記上下スライダ５にはＹ軸モータＭＹが装着してあり、このＹ軸モータＭＹによって回転駆動されるボールネジ１３が水平スライダ１１に設けたナット部材に螺合してある。
【００１１】
上記構成により、制御装置によってＹ軸モータＭＹを適宜に制御駆動することにより、水平スライダ１１が上下スライダ５に対してＹ軸方向へ水平に移動することとなる。
【００１２】
前記水平スライダ１１には常に水平な可動アーム１５の基部が枢軸１７を介して水平に揺動可能に支持されている。この可動アーム１５を水平に揺動するために、水平スライダ１１には揺動用モータＭＲが装着してあり、この揺動用モータＭＲと前記枢軸１７とが適宜に連動連結してある。
【００１３】
したがって、前記揺動用モータＭＲを適宜に駆動することにより、可動アーム１５は水平に揺動されることとなる。
【００１４】
前記可動アーム１５の先端部にはメタル１９を介して回動筒体２１が垂直に、かつ水平に回動可能に支持されており、この回動筒体２１内には支持筒２３が水平に移動可能かつ固定可能に垂直に支持されている。
【００１５】
より詳細には、上記支持筒２３は下端部をテーパ部２３Ｔに形成した筒状の下部支持筒２３Ｌと上部支持筒２３Ｕよりなるものであって、上部支持筒２３Ｕと下部支持筒２３Ｌとは複数のボルト２５によって一体的に連結してある。
【００１６】
上記支持筒２３の上下動を規制するために、前記上部支持筒２３Ｕと下部支持筒２３Ｌとの間にはフランジ部材２７が取付けてあり、このフランジ部材２７は前記回動筒体２１の内周面に形成した内周溝２１Ｇに水平に移動可能に係合してある。また、前記回動筒体２１に対する支持筒２３の方向性を常にほぼ一定に保持するために、下部支持筒２３Ｌの外周面に設けた径方向の規制孔２３Ｈに、回動筒体２１の内周面に内方向へ突出して備えた規制ピン２９が比較的大きな遊隙を保持して相対的に移動可能に嵌入してある。
【００１７】
また、前記回動筒体２１に対して前記支持筒２３が円滑に水平に移動可能なように、回動筒体２１の底部と下部支持筒２３Ｌとの間及び上部支持筒２３Ｕと回動筒体２１の上部に固定したリング状のフランジ部材３１との間にはそれぞれスラストベアリング３３が介在してあり、かつ上記フランジ部材３１と上部のスラストベアリング２３との間には、支持筒２３を下側へ押圧する弾性体３５が弾装してある。
【００１８】
上記構成により、支持筒２３は、回動筒体２１に対する上下動を規制された状態であるけれども、回動筒体２１に対して支持筒２３はあらゆる方向へ僅かであるが水平に移動可能である。
【００１９】
前記回動筒体２１に対して支持筒２３を固定するために、回動筒体２１の下部には、前記下部支持筒２３Ｌのテーパ部２３Ｔと係脱自在なテーパ孔３７Ｔを備えた筒状のピストン３７が上下動自在に設けられている。そして、このピストン３７を上下動するための上下の流体圧室３９Ｕ，３９Ｌへ作動流体を供給するために、回動筒体２１の下部外周には、流体継手部材４１が相対的に回動可能に嵌合してある。
【００２０】
上記構成により、前記ピストン３７を上昇せしめて、ピストン３７のテーパ孔３７Ｔと下部支持筒２３Ｌのテーパ部２３Ｔとを係合することにより、支持筒２３は回動筒体２１に対して不動状態に固定されることとなる。
【００２１】
なお、前記回動筒体２１の下部にはプーリ４３が固定してあり、このプーリ４３には、前記枢軸１７と同軸で前記水平スライダ１１に固定した（固定状態は図示省略）同径の固定プーリ４５に掛回したベルト４７が掛回してある。
【００２２】
したがって前記可動アーム１５を枢軸１７を中心として水平に揺動するとき、両プーリ４３，４５およびベルト４７の作用により、回動筒体２１の方向性は常に一定に保持される。
【００２３】
タレットパンチプレスにおける前記上部タレットＴのパンチ装着孔ＴＨに対して着脱交換される前記パンチＰの上端部を把持するために、前記支持筒２３には、下端部にクランプ部４９を備えたクランプハンド部材５１が回動可能かつ傾斜可能に支持されている。
【００２４】
より詳細には、前記支持筒２３の内部には、下部支持筒２３Ｌ内に取付けた下部球面座部材５３が設けてあり、この下部球面座部材５３には、ほぼ球形状の揺動支持部材５５が揺動可能に支持されている。この揺動支持部材５５の中央部には円筒形状のクランプホルダ５７が上下方向に貫通しており、このクランプホルダ５７は、上端部にロックナット５９を螺合し、かつロックナット５９と揺動支持部材５５の上部との間にスリーブ６１を介在した構成によって揺動支持部材５５に一体的に支持されている。
【００２５】
上記揺動支持部材５５を必要により不動状態に固定するために、この揺動支持部材５５の上部側に摺接した上部球面座部材６３の上面には円筒状のピストンロッド６５Ｒの下端部が当接してある。このピストンロッド６５Ｒに備えたピストン６５はシリンダブロック６７内に上下動可能に嵌合してあり、このシリンダブロック６７は、前記上部支持筒２３の上端部に固定したリング状の支持フランジ部材６９に支持された支持ブロック７１に一体的に固定してある。
【００２６】
上記シリンダブロック６７の外周には、シリンダブロック６７内のシリンダ室６７Ｃに対して作動流体を接続した流体継手部材６９が相対的に回動可能に嵌合してある。詳細な図示は省略するが、上記流体継手部材６９は、前記可動アーム１５に対して常に方向性が一定であるように、可動アーム１５に対して回動を規制されている。
【００２７】
上記構成により、シリンダブロック６７のシリンダ室６７Ｃ内へ作動流体を供給してピストン６５を下方向へ押圧すると、ピストンロッド６５Ｒが上部球面座部材６３が揺動支持部材５５に強力に押圧されるので、揺動支持部材５５は上下の球面座部材６３，５３によって強固に挾圧されることとなって固定される。したがって、一体的に支持されているクランプハンド部材５１を固定可能である。
【００２８】
前記シリンダ室６７Ｃから作動流体を排出することにより、ピストンロッド６５Ｒによる押圧が解除され、揺動支持部材５５は再び揺動可能な状態となる。
【００２９】
上述のごとく揺動可能かつ固定可能な前記揺動支持部材５５に前記クランプハンド部材５１が支持されている。すなわち前記クランプホルダ５７内に前記クランプハンド部材５１が支持されている。このクランプハンド部材５１は、パンチＰの頭部ＰＨを受け入れるソケット部７３Ｓを下端部に備えた内筒７３と、上記ソケット部７３Ｓに対して複数のクランプボール７５の出入を制御する外部ソケット部７７Ｓを下端部にも備えた外筒７７よりなるものである。
【００３０】
より詳細には、前記クランプホルダ５７内に上記外筒７７の上部側が上下動可能に嵌入してあり、かつ外筒７７内には固定ピストン７９が嵌入してある。この固定ピストン７９は、外筒７７に設けた上下方向の長孔７７Ｈを貫通した複数の固定ピン８１を介して前記クランプホルダ５７に一体的に固定してある。そして、この固定ピストン７９の下部に、外筒７７内に嵌合した前記内筒７３の上部が適宜に支持されている。
【００３１】
前記クランプホルダ５７に対して前記外筒７７を上下動するために、外筒７７の上端部にはクランプホルダ５７の天井を貫通した連結パイプ８３の下端部が連結してあり、この連結パイプ８３の上端部には、連結パイプ８３内へ作動流体を供給するための流体継手部材８５が取付けてある。この流体継手部材８５は回転止め部材８７を介して前記流体継手部材６９に回転しないように支持されている。
【００３２】
さらに、前記外筒７７を上下動するために、外筒７７の上端部とクランプホルダ５７との間には、外筒７７を下方向へ押圧するコイルスプリング８９が弾装してある。
【００３３】
前記内筒７３を支持するために、内筒７３の上端部には支持杆９１の下端部が連結してある。この支持杆９１は、前記固定ピストン７９および連結パイプ８３を貫通しており、この支持杆９１の上端部に螺着したボルト９３には、前記連結パイプ８３に対して支持杆９１を上方向へ付勢する皿バネなどのごとき弾性体９５を挾圧したスプリング座９７が支持されている。
【００３４】
上記構成により、前記固定ピストン７９と外筒７７との間のシリンダー室９９へ、流体継手部材８５から連結パイプ８３を介して作動流体を供給すると、コイルスプリング８９に抗して外筒７７が相対的に上昇される。したがって、内筒７３に対して外筒７７が相対的に上昇することとなるので、ソケット部７３Ｓに備えたクランプボール７５が外部ソケット部７７Ｓの内周面に形成した内周溝７７Ｇに入ることとなり、前記ソケット部７３Ｓに嵌合保持されているパンチＰの頭部ＰＨの把持を解放することとなる。
【００３５】
逆に、前記シリンダ室９９から作動流体を排出すると、コイルスプリング８９の作用によって外筒７７が内筒７３に対して相対的に下降されることとなり、ソケット部７３Ｓに備えた前記クランプボール７５を内方向へ押圧することとなり、ソケット部７３Ｓ内に嵌合してあるパンチＰの頭部ＰＨを把持することとなる。
【００３６】
以上のごとき構成において、タレットパンチプレスにおける上部タレットＴのパンチ装着孔ＴＨからパンチＰを抜き出すときには、前記各モータＭＹ，ＭＲを適宜に制御して、前記クランプ部４９を前記パンチＰの上部に位置決めした後、モータＭＺを適宜に制御して上下スライダ５，可動アーム１５等を下降せしめてクランプ部４９のソケット部７３ＳにパンチＰの頭部ＰＨを嵌入せしめる。その後、ソケット部７３ＳにパンチＰの頭部ＰＨを把持した後に、上下スライダ５，可動アーム１５等の全体を上昇せしめることにより、上部タレットＴのパンチ装着孔ＴＨからパンチＰを上方向へ引き抜くことができる。
【００３７】
逆に、ソケット部７３ＳによりパンチＰの頭部ＰＨを把持した状態にあるときに、上記ソケット部７３Ｓを上部タレットＴのパンチ装着孔ＴＨの上方に位置決めし、前記可動アーム１５等全体を下降せしめることにより、前記ソケット部７３Ｓに頭部ＰＨを把持されたパンチＰがパンチ装着孔ＴＨに嵌合されることとなる。
【００３８】
ところで、パンチＰの外径と上部タレットＴのパンチ装着孔ＴＨとの間には極めて僅かな間隙しか存在しないので、前記パンチ装着孔ＴＨにパンチＰを嵌合するとき、なかなか嵌合し難いものである。
【００３９】
そこで本参考例においては、回動筒体２１に対して支持筒２３を水平に移動可能に保持し、かつ揺動支持部材５５を揺動可能な状態に保持する。そして、前記ソケット部７３Ｓに頭部ＰＨを保持されたパンチＰをタレット７のパンチ装着孔ＴＨに嵌入するとき、パンチＰの下端部とパンチ装着孔ＴＨとの軸心の僅かな不一致による支持筒２３の移動および揺動支持部材５５の揺動を許容し、上記パンチ装着孔ＴＨに対するパンチＰの嵌合の容易化を図っている。
【００４０】
なお、ソケット部７３ＳにパンチＰを保持した状態のまま、例えば上部タレットＴとパンチストッカ（図示省略）との間を移動するときには、支持筒２３および揺動支持部材５５は前述したように不動状態に固定されるものであり、かつ可動アーム１５に対して回動筒体２１が回動された場合であっても、パンチＰの方向性は前述したように常に一定に保持されるものである。
【００４１】
図２は、ハンド装置１の部分の実施例を示すもので、前記参考例の構成と同一構成または機能を奏する構成部には同一符号を付してある。
【００４２】
この実施例においては、可動アーム１５の先端部に回動可能に支持された回動筒体２１内に支持筒２３が水平に移動可能かつ固定可能に支持されている。
【００４３】
そして、この第２実施例においては、構成をより簡素化するために、この支持筒２３の下部にクランプ部４９を備えたクランプハンド部材５１を備えた構成である。
【００４４】
より詳細には、この実施例においては、前記支持筒２３の下端部に複数のヒンジピン１０１を介して複数のクランプフィンガ１０３を揺動自在に備えることによって前記クランプハンド部材５１を構成している。上記各クランプフィンガ１０３によるパンチＰの頭部ＰＨの把持，解放を行なうために、支持筒２３内にクランプ，アンクランプ作動装置が設けられている。
【００４５】
すなわち、支持筒２３内にプランジャ１０５が上下動可能に内装されており、このプランジャ１０５の下端部に形成したテーパ部１０５Ｔは前記各クランプフィンガ１０３の上端部の間に割込み可能に設けられている。
【００４６】
したがって、各クランプフィンガ１０３の上端部の間にプランジャ１０５の下端部が割込むことによって各クランプフィンガ１０３の下端部でもってパンチＰの頭部ＰＨを把持することができる。また、上記プランジャ１０５を上方向に持ち上げることにより、各クランプフィンガ１０３と支持筒２３の間に設けたスプリング１０７の作用によって、各クランプフィンガ１０３はパンチＰの把持を解放することとなる。
【００４７】
前記プランジャ１０５を上下動してクランプフィンガ１０３の把持，解放を行なうために、前記支持筒２３の上部には、プランジャ１０５を上下動するための上下動用シリンダ１０９が設けられている。
【００４８】
より詳細には、支持筒２３の上端部に相対的に回動可能に支持され、かつ可動アーム１５に対する方向性を常にほぼ一定に保持した支持ブロック７１に上下動シリンダ１０９が装着してある。この上下動シリンダ１０９に上下動自在に備えたピストン１１１から下方向へ垂設したピストンロッド１１１Ｒの下端部は、前記プランジャ１０５の上端部に螺合連結してある。
【００４９】
したがって、前記上下動用シリンダ１０５の作動によって前記プランジャ１０５は上下動されることとなる。なお、上記プランジャ１０５を常に下方向へ押圧付勢するために、プランジャ１０５と支持筒２３の上端部に取付けた支持フランジ部材６９との間にコイルスプリング１１３が弾装してある。
【００５０】
よって、何らかの原因等により上下動シリンダ１０９への流体供給系に故障が生じたような場合には、コイルスプリング１１３の作用によってプランジャ１０５が下方向へ押圧付勢され、クランプフィンガ１０３によるパンチＰの把持は維持されることとなり、パンチＰを解放して落下するがごとき事故を防止することができる。
【００５１】
前記クランプフィンガ１０３によりパンチＰの頭部ＰＨを把持したときに、上記パンチＰの揺動等を抑制すべく上記頭部ＰＨの上面を押えるパンチ押え１１５が設けられている。
【００５２】
より詳細には、パンチＰの頭部ＰＨを押えるべく前記各クランプフィンガ１０３間の空間内に前記パンチ押え１１５が配置してある。このパンチ押え１１５は円盤状をなすものであって昇降ロッド１１７の下端部に取付けてある。上記昇降ロッド１１７は、前記プランジャ１０５および上下動シリンダ１０９のピストン１１１，ピストンロッド１１１Ｒの軸芯部を上下動可能に貫通しており、この昇降ロッド１１７の上端部は、前記上下動シリンダ１０９上に装着した押圧用シリンダ１１９内に上下動可能に内装したピストン１２１に適宜に連結してある。
【００５３】
したがって、前記クランプフィンガ１０３によりパンチＰの頭部ＰＨを把持した状態にあるとき、押圧用シリンダ１１９を作動して昇降ロッド１１７を下降せしめることにより、昇降ロッド１１７の下端部に取付けたパンチ押え１１５をパンチＰの頭部ＰＨの上面へ当接することができ、クランプフィンガ１０３に把持されたパンチＰの揺動を抑制することができる。
【００５４】
上記構成のごとき実施例においては、前記参考例と同様の構成により、Ｙ軸モータＭＹ，揺動用モータＭＲ（図１参照）を駆動することによって、可動アーム１５を水平に変移移動することができる。すなわち、可動アーム１５の先端部に装着したハンド装置１を、タレットパンチプレスにおけるタレット上の交換すべき位置のパンチ上方に、またパンチストッカ（図示省略）の着脱交換すべきパンチ上方に位置することができる。
【００５５】
上述のごとくパンチ上方にハンド装置１を位置決めした後、Ｚ軸モータＭＺ（図１参照）を駆動して可動アーム１５等を下降せしめることにより、各クランプフィンガ１０３をパンチＰの頭部ＰＨを把持可能な位置まで下降できる。その後、クランプフィンガ１０３がパンチＰの頭部を把持した後に、可動アーム１５を上昇せしめることにより、前記タレットからパンチを上方向に引き抜くことができる。
【００５６】
逆に、前記クランプフィンガ１０３がパンチＰの頭部ＰＨを予め把持した状態にあるときには、ハンド装置１をタレットのパンチ装着孔の上方に位置決めした後、可動アーム１５を下降せしめることにより、パンチＰを前記パンチ装着孔に装着することができる。
【００５７】
前述のごとく可動アーム１５を水平に移動するとき、ピストン３７の作動により支持筒２３は回動筒体２１に固定された状態にあり、かつ回動筒体２１の方向性は常に一定に保持されている。
【００５８】
そして、前述のごとく、例えばタレットのパンチ装着孔に対してパンチＰの引抜き，装着等を行なうときには、支持筒２３の固定は解除された状態にあって、支持筒２３は僅かではあるが、水平に移動自在である。したがって、支持筒２３の軸心とパンチ装着孔の軸芯とが一致することとなり、パンチ装着孔に対するパンチＰの着脱交換が容易に行なわれる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のごとき実施例の説明より理解されるように、本発明によれば、可動アーム１５を水平に移動することにより、可動アーム１５の先端部に装着したハンド装置１を着脱交換すべきパンチＰおよびパンチ装着孔ＴＨの上方位置に位置決めすることができ、上記パンチＰ，パンチ装着孔ＴＨとハンド装置１との方向性及び軸芯が僅かにずれているような場合には、ハンド装置１に備えたクランプ部が水平に僅かに移動し、かつ回動して上記ずれを吸収することとなり、垂直方向へのパンチＰの着脱交換を容易に行なうことができる。
【００６０】
そして、クランプ部にクランプされたパンチＰの頭部ＰＨにパンチ押え１１５を当接して、パンチＰの揺動を抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の主要部分の参考施例を示す断面説明図である。
【図２】本発明の実施例を示す主要部分の断面説明図である。
【符号の説明】
１５可動アーム
２１回動筒体
２３支持筒
４９クランプ部
５１クランプハンド部材

Claims

常に水平状態を保持して上下動可能かつ水平に移動可能に設けられた回動アーム（１５）の先端部に、回動筒体（２１）を垂直にかつ水平に回動可能に設けると共に当該回動筒体（２１）の方向性を常に一定に保持して設け、この回動体（２１）内に、当該回動筒体（２１）に対する方向性を常に一定に保持して水平に僅かに移動可能かつ固定可能の支持筒（２３）を垂直に設け、この支持筒（２３）の下端部にクランプ部（４９）を設けると共に当該クランプ部（４９）にクランプされたパンチ（Ｐ）の頭部（ＰＨ）を押さえるためのパンチ押え（１１５）を前記クランプ部（４９）に備えたことを特徴とするハンド装置。