JP3642818B2

JP3642818B2 - 板材加工機における板材クランプ装置

Info

Publication number: JP3642818B2
Application number: JP00838995A
Authority: JP
Inventors: 守且松田
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JPH08197164A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、板材加工機における板材クランプ装置に係り、更に詳細には、板材加工機における板材移動位置決め装置に設けられた板材クランプ装置を改良した板材加工機における板材クランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばタレットパンチプレスのごとき板材加工機における板材移動位置決め装置に設けられた板材クランプ装置としては、板材加工機に設けた金型に対してある程度離れた位置にクランプ装置が直線式に移動して位置決めされるか、または、クランプ装置のクランプ部を回転させながら回避するタイプが採用されているのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の板材加工機における板材クランプ装置のうち、前者の直線式に移動位置決めする板材クランプ装置は、板材に加工できないデッドゾーン（加工不能領域）が発生する。また、後者の回転式の板材クランプ装置は、図８に示されているごとく、キャレッジ２０１に回転可能なクランプ部材２０３が設けられており、金型がＸ，Ｙ軸のうち一軸方向へ移動するタイプのパンチプレスの金型ホルダ２０５に向かって移動する時は、図８の図中にＬ寸法で示されているごとく大きな余裕代をとらなければならず、この方式でもデッドゾーンが発生し、小さい板材をクランプすることができない。
【０００４】
更に、前者、後者の板材クランプ装置では、再クランプ時に下部ジョーで板材を突き上げたりして加工精度に影響する。
【０００５】
この発明の目的は、加工不能領域を無くし、簡単な構成で且つ高剛性化を図ると共に、再クランプの確実化を図った板材加工機における板材クランプ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板材加工機におけるワークテーブル上の加工される板材を把持するための下部ジョーと上部ジョーとを備えてなるクランプ部材を、前後進自在な移動部材に固着した板材に装着して設け、前記クランプ部材によって加工される前記板材を把持する前進した把持位置とこの把持位置から後退した退避位置へ前記板材を案内する一対の位置決めブロックと、前記把持位置へ前進されたときに前記一対の位置決めブロックに形成したテーパ部に係合するように前記板材に形成された楔状部と、前記板材に上下に回動自在に装着され前記クランプ部材が後退しているときには前記下部ジョーの把持面よりも先端が下方に位置しているクランプガイド本体と、前記クランプ部材が前記把持位置へ前進されたときに前記先端でもって加工される板材をすくい上げるように前記クランプガイド本体と係合して前記クランプガイド本体を上下に回動するためのカム部材と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、板材加工機として本実施例ではプラズマ・パンチ複合加工機を対象として説明するが、この機種に限定するものでなく、板材クランプ装置を採用したすべての機種に適用が可能である。また、プラズマ・パンチ複合加工機とワーク移動位置決め装置については、既に公知のものであるため詳細な図示と説明を省略する。
【００１２】
図７を参照するに、プラズマ・パンチ複合加工機１はベースフレーム３を備えており、このベースフレーム３における左右方向（図７において左右方向）の中央部には門型フレーム５が立設されている。上記ベースフレーム３の右部と左部には板材Ｗを支持するワークテーブル７がそれぞれ設けられており、各ワークテーブル７は左右方向へ回転自在なパイプローラ９を多数備えている。
【００１３】
上記ワークテーブル７に支持された板材Ｗを左右方向へ移動位置決めするため、ベースフレーム３の後部（図７において右斜め上部）には板材移動位置決め装置１１が設けられている。より詳細には、ベースフレーム３の後部には左右方向へ延伸したキャレッジガイド１３が設けられており、このキャレッジガイド１３には板材Ｗの端部を把持する複数の板材クランプ装置１５を備えたキャレッジ１７が左右方向へ移動自在に設けられている。このキャレッジ１７を左右方向へ移動させるため、ベースフレーム３の後部にはサーボモータ（図示省略）に連動連結したボールねじ１９が左右方向へ延伸して設けられており、このボールねじ１９に螺合したナット部材（図示省略）がキャレッジ１７に一体的に設けられている。
【００１４】
前記門型フレーム５の一部を構成する上部フレーム２１の右側にはガイド部材２３が前後方向へ延伸して設けられており、このガイド部材２３には板材Ｗに対してプラズマガスを噴射するプラズマトーチ２５を備えたプラズマ加工ヘッド２７が前後方向へ移動自在に設けられている。このプラズマ加工ヘッド２７を前後方向へ移動させるため、上部フレーム２１の右側には前後方向へ延伸したボールねじ２９が設けられており、プラズマ加工ヘッド２７はこのボールねじ２９に螺合したナット部３１を備えている。そして、このボールねじ２９は、上部フレーム２１の適宜位置に設けたサーボモータ３３に駆動ギヤ３５、従動ギヤ３７を介して連動連結されている。
【００１５】
上記上部フレーム２１の左側には上部ガイド３９が前後方向へ延伸して設けられており、この上部ガイド３９にはパンチ金型ヘッド４１が前後方向へ移動自在に設けられている。上記パンチ金型ヘッド４１を前後方向へ移動させるため、上部フレーム２１には金型ヘッド用サーボモータ（図示省略）に連動連結した上部ボールねじ４３が前後方向へ延伸して設けられており、パンチ金型ヘッド４１にはこの上部ボールねじ４３に螺合するナット部４５が設けられている。上記パンチ金型ヘッド４１は複数のパンチ金型４７、ラムシリンダ４９、このラムシリンダ４９によって昇降されるラム（図示省略）等を備えており、ラムは公知の適宜手段を介して複数のパンチ金型４７の中の所定のパンチ金型４７を打圧することができる。
【００１６】
前記ベースフレーム３における一対のワークテーブル７の間には下部ガイド５１が前後方向へ延伸して設けられており、この下部ガイド５１には複数のダイ金型５３を備えたダイ金型ヘッド５５が前後方向へ移動自在に設けられている。上記ダイ金型ヘッド５５を前後方向へ移動させるため、一対のワークテーブル７の間には下部ボールねじ５７が前後方向へ延伸して設けられており、ダイ金型ヘッド５５にはこの下部ボールねじ５７に螺合したナット部５９が設けられている。なお、この下部ボールねじ５７を前記上部ボールねじ４３と同期して回転させるため、下部ボールねじ５７は上部ボールねじ４３にタイミングベルト（図示省略）、プーリ（図示省略）を介して連動連結されている。
【００１７】
上記構成により、ワークテーブル７に支持せしめた板材Ｗを板材クランプ装置１５により把持した後に、キャレッジ用サーボモータの駆動制御によりボールねじ１９を回転させてキャレッジ１７を左右方向へ移動させる。これによって、板材クランプ装置１５を左右方向に移動させて、板材Ｗをプラズマ加工ヘッド２７（又は金型ヘッド４１，５５）に対して左右方向へ移動位置決めすることができる。
【００１８】
また、プラズマヘッド用サーボモータ３３の駆動制御によりボールねじ２９を回転させてプラズマ加工ヘッド２７を前後方向へ移動位置決めする。これによって、板材Ｗをプラズマ加工ヘッド２７に対して相対的に前後方向へ移動位置決めすることができる。そして、プラズマトーチ２５から板材Ｗに対してプラズマガスを照射することにより、板材Ｗに対して所望のプラズマ切断加工を行うことができる。
【００１９】
或いは、金型ヘッド用サーボモータ３３の駆動制御により上部ボールねじ４３、下部ボールねじ５７を同期して回転させることにより、上下に対向したパンチ金型ヘッド４１とダイ金型ヘッド５５を前後方向へ移動位置決めすることができる。これによって、板材Ｗを金型ヘッド４１，５５に対して相対的に前後方向へ移動位置決めすることができる。そして、ラムシリンダ４９の作動によりラムを下降させて所定のパンチ金型４７を打圧することにより、所定のパンチ金型４７と所定のダイ金型５３により板材Ｗに対して所望のパンチング加工を行うことができる。
【００２０】
本実施例の複合加工機１は、板材Ｗの移動位置決め範囲を広げる等のため、前記板材クランプ装置１５による把持換え作業（リポジショニング）を行うときに、板材Ｗをワークテーブル７に固定せしめるリポジショニング用ワーク固定装置６１を備えており、このワーク固定装置６１は板材Ｗの端部を把持する上部ジョー６３、下部ジョー６５を備えている。
【００２１】
なお、符号６７は板材Ｗを把持する把持用エアシリンダであり、符号６９はシリンダ保持部材であり、このシリンダ保持部材６９を前後方向へ移動させるため、移動用エアシリンダ７１が設けられている。
【００２２】
次に、本実施例の主要部である前記板材クランプ装置１５について、更に詳細に説明する。
【００２３】
図１，図２及び図３を参照するに、ベースフレーム３に設けられた例えばＬＭガイドであるキャレッジガイド１３にはキャレッジ１７が左右方向（図１において図面に直交する方向、図２において上下方向、図３において左右方向）へ移動自在に設けられている。このキャレッジ１７を左右方向へ移動させるため、ベースフレーム３に設けたサーボモータ（図示省略）に連動連結したボールねじ１９を介して移動自在に設けられている。
【００２４】
前記キャレッジ１７の上面には下板７３を介して板材クランプ装置１５が設けられている。この板材クランプ装置１５は、上部ジョー７５と下部ジョー７７とで構成されたクランプ部材７９と、このクランプ部材７９を水平移動させるクランプ部材前後進用駆動装置８１と上部ジョー７５を上下に揺動するための上部ジョー開閉用駆動装置８３と、クランプ部材７９を固定する固定機構８５と、板材Ｗを下部ジョー７７の把持面へ押し上げるクランプガイド８７とで構成されている。
【００２５】
前記キャレッジ１７上に立設されたブロック体８９の内部に前後進自在に移動部材９１が設けられ、この移動部材９１の上面にコ字形状をした板材９３が固着されていて、このコ字形状をした板材９３の内部に前記クランプ部材７９が装着されている。そして、移動部材９１の上面には前記クランプ部材７９である下部ジョー７７の基部が固着され、下部ジョー７７の先端側に設けた軸９５に上部ジョー７５が回動自在に装着されている。なお、下部ジョー７７の先端には板材Ｗを把持する把持面７７ａが形成され、上部ジョー７５の先端にも前記下部ジョー７７の把持面７７ａに相対して把持面７５ａが形成されている。
【００２６】
前記移動部材９１に設けたコ字形状の板材９３の先端には、板材Ｗが当接する突当て板９７が固着されている。そして、この突当て板９７の当接面９９は、前述したクランプ部材７９である上部ジョー７５と下部ジョー７７の先端より所定量凹んだ位置にある。
【００２７】
移動部材９１は、図４を合せて参照するに、前記上部ジョー７５を旋回上下させる上部ジョー開閉用駆動装置８３として例えば流体圧作動のシリンダの外筒となっていて、この外筒内にピストン１０１が内蔵され、このピストン１０１に一体的に設けたピストンロッド１０３の先端にホークエンド１０５が設けられている。このホークエンド１０５に垂直状に長穴１０７が形成され、長穴１０７内にピン１０９を介してＬ字形状のリンク板１１１が装着され、リンク板１１１は回動軸１１３を支点として回動自在となっている。
【００２８】
前記リンク板１１１の他側には軸１１５が設けられ、この軸１１５に前記上部ジョー７５の後端に形成されたスライド溝１１７が係合されている。そして、前記移動部材９１内には右圧力流体室１１９と左圧力流体室１２１が形成されている。なお、符号１２３は流路を示し、前記ピストンロッド１０３を貫通して設けられている。また、符号９１Ａ，９１Ｂはエンドプレートであり、スナップリング１２５によりエンドプレート９１Ａ，９１Ｂは移動部材９１に一体的に固着されている。
【００２９】
上記構成により、流路１２３を通り右圧力流体室１１９に圧力流体を供給すると、ピストン１０１は前進し、ピストンロッド１０３、ホークエンド１０５も前進して、ホークエンド１０５に形成した長穴１０７に係合したピン１０９を介してリンク板１１１は回動軸１１３を回動支点として時計廻りに回動する。そして、リンク板１１１の回動により軸１１５は上部ジョー７５に形成したスライド溝１１７を押し上げ、上部ジョー７５を軸９５を回動支点として反時計廻りに回動し、下部ジョー７７の把持面７７ａと上部ジョー７５の把持面７５ａとの間に板材Ｗをクランプすることができる。
【００３０】
なお、板材Ｗのクランプを解除するには、上述した逆の動作、すなわち、左圧力流体室１２１へ圧力流体を供給するとピストン１０１は後退してリンク板１１１を介して上部ジョー７５は時計廻りに回動してクランプを解除することができる。
【００３１】
前記クランプ部材前後進用駆動装置８１として例えば流体圧作動のシリンダは、前記下板７３と一体的に設けられた支持部７３ａに設けられている。より詳細には、図５を併せて参照するに、前記支持部７３ａ内にシリンダの外筒１２７が装着され、この外筒１２７の内部にピストン１２９が内蔵され、ピストン１２９と一体的に設けたピストンロッド１３１の先端は、前記移動部材９１に装着されたエンドプレート９１Ａに締結部材１３３により固着されている。
【００３２】
そして、前記ピストンロッド１３１の軸芯には貫通穴１３５が形成されていて、この貫通穴１３５に筒体１３７が挿入され、筒体１３７はシリンダを構成するエンドプレート８１Ａに固着されている。この筒体１３７の内部には前記流路１２３となる管材１３９が挿入され、管材１３９の内部には前記上部ジョー開閉用駆動装置８３の一部材であるピストンロッド１０３が前後方向へ移動自在に挿入されている。なお、外筒１２７の前側にはエンドプレート８１Ｂが設けられている。更に、符号１４１はマニホールドである（図２参照）。
【００３３】
前記クランプ部材前後進用駆動装置８１であるシリンダには、前記移動部材９１を前後進させるために右圧力流体室１４３と左圧力流体室１４５が形成されている。なお、符号１４７はドグであり、このドグ１４７にてクランプ部材７９の前後位置と検知する検出器１４９が設けられている。また、符号１５１はダイホルダであり、このダイホルダ１５１にダイＤが装着されている。
【００３４】
上記構成により、マニホールド１４１を介して圧力流体をクランプ部材前後進用駆動装置８１に設けた右圧力流体室１４３内へ供給すると、ピストン１２９は前進し、ピストン１２９と一体的に設けたピストンロッド１３１が前進する。このピストンロッド１３１は移動部材９１に係止されているので、移動部材９１は前進し、板材Ｗを把持する把持位置Ａにクランプ部材７９を位置決めする（図１に実線で示した位置）。
【００３５】
また、クランプ部材７９を退避位置に位置決めするには、上述した動作を逆に行なう。すなわち、左圧力流体室１４５へ圧力流体を供給するとピストン１２９は後退し、ピストンロッド１３１を介して移動部材９１は後退してクランプ部材７９を退避位置に位置決めできる。
【００３６】
前記固定機構８５としては、図２および図４に詳細が示されているごとく、コ字形状の板材９３は前記ブロック体８９の上面に設けた位置決めブロック１５３，１５５に案内されて前後進する。この位置決めブロック１５３，１５５には図２に示されているごとくテーパ部１５３ａ，１５５ａが形成され、このテーパ部１５３ａ，１５５ａに係合する楔状部１５７が前記板材９３に形成されている。
【００３７】
上記構成により、クランプ部材前後進用駆動装置８１であるシリンダを作動せしめ、移動部材９１を前進させる。この移動部材９１に一体的に設けた板材９３は前進し、前進限であるクランプ部材７９が把持位置Ａに達すると同時に、板材９３に形成した楔状部１５７が位置決めブロック１５３，１５５のテーパ部１５３ａ，１５５ａに係合する。このため、クランプ部材７９の横方向の剛性を高めることができる。
【００３８】
前記クランプガイド８７としては、図１，図２，図３に図６を併せて参照するに、クランプガイド８７を構成するクランプガイド本体１５９はコ字形状を成し、前記板材９３の外周に回動用締結部材１６１により回動自在に装着されている。そして、前記クランプガイド本体１５９の後部にはローラ１６３を備えたローラ支持板１６５が締結部材１６７により固着されている。
【００３９】
一方、前記ブロック体８９の上面に設けた位置決めブロック１５３，１５５をまたぎコ字形状をしたブロック１６９が締結部材１７１により固着されていて、このブロック１６９の下面には、下面がカム面１７３ａとなったカム部材１７３が固着されている。
【００４０】
上記構成により、クランプ部材７９が後退している時は、ガイド本体１５９の先端は自重により下部ジョー７７の把持面７７ａより下方に位置している。そして、クランプ部材７９を前進せしめるとクランプガイド本体１５９に設けたローラ１６３が、カム部材１７３のカム面１７３ａに当接して、押し下げられてクランプガイド本体１５９は回動用締結部材１６１を回動支点として時計廻りに回動して、クランプガイド本体１５９の先端上面は下部ジョー７７の把持面７７ａと同一高さとなる。
【００４１】
よって、一般に打抜きおよび複合加工により板材Ｗがひずみ、一度クランプを離すと再クランプが困難となるが、クランプ部材７９を前進させると同時に板材Ｗをクランプガイド本体１５９にてすくい上げ、板材Ｗを下部ジョー７７と上部ジョー７５の中に導入することができるので、確実に再クランプが可能となる。
【００４２】
上述したごとき構成により、直線的にクランプ部材前後進用駆動装置８１と上部ジョー開閉用駆動装置８３を設けたことにより、機構が簡素化できると共に、クランプ部材７９の前後進動により板材Ｗの加工範囲のデッドゾーンを無くすことができる。また、クランプ部材７９にて板材Ｗを把持した際、固定機構８５である楔状部１５７により上部ジョー７５を支持する板材９３の横方向の移動が無くなり、高剛性化が図られる。更に、クランプガイド８７を設けたことにより、板材Ｗをすくい上げ、確実に再クランプすることができる。
【００４３】
なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００４４】
【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、板材加工機におけるワークテーブル（７）上の加工される板材（Ｗ）を把持するための下部ジョー（７７）と上部ジョー（７５）とを備えてなるクランプ部材（７９）を、前後進自在な移動部材（９１）に固着した板材（９３）に装着して設け、前記クランプ部材（７９）によって加工される前記板材（Ｗ）を把持する前進した把持位置（Ａ）とこの把持位置（Ａ）から後退した退避位置へ前記板材（９３）を案内する一対の位置決めブロック（１５３，１５５）と、前記把持位置（Ａ）へ前進されたときに前記一対の位置決めブロック（１５３，１５５）に形成したテーパ部（１５３ａ，１５５ａ）に係合するように前記板材（９３）に形成された楔状部（１５７）と、前記板材（９３）に上下に回動自在に装着され前記クランプ部材（７９）が後退しているときには前記下部ジョー（７７）の把持面（７７ａ）よりも先端が下方に位置しているクランプガイド本体（１５９）と、前記クランプ部材（７９）が前記把持位置（Ａ）へ前進されたときに前記先端でもって加工される板材（Ｗ）をすくい上げるように前記クランプガイド本体（１５７）と係合して前記クランプガイド本体（１５７）を上下に回動するためのカム部材（１７３）と、を備えているものである。したがって、クランプ部材の横移動を防ぎ高剛性化を図ることができる。更に、クランプガイドを設けたことにより、板材をすくい上げ下部ジョーの把持面と同一面に板材を位置決めするので、板材の再クランプを確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の主要部を示し、板材クランプ装置の側面断面図である。
【図２】図１における平面図である。
【図３】図１における正面図である。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大断面図である。
【図５】図１におけるＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図である。
【図６】図２におけるＶＩ矢視部の拡大平面図である。
【図７】この発明を実施する一実施例のプラズマ・パンチ複合加工機の斜視説明図である。
【図８】従来例を示し、板材クランプ装置の作用説明図である。
【符号の説明】
１プラズマ・パンチ複合加工機（板材加工機）
１５板材クランプ装置
７５上部ジョー
７７下部ジョー
７９クランプ部材
８１クランプ部材前後進用駆動装置
８３上部ジョー開閉用駆動装置
８５固定機構
８７クランプガイド
１５７楔状（楔）
１７３カム部材
Ｗ板材
Ａ把持位置

Claims

板材加工機におけるワークテーブル（７）上の加工される板材（Ｗ）を把持するための下部ジョー（７７）と上部ジョー（７５）とを備えてなるクランプ部材（７９）を、前後進自在な移動部材（９１）に固着した板材（９３）に装着して設け、前記クランプ部材（７９）によって加工される前記板材（Ｗ）を把持する前進した把持位置（Ａ）とこの把持位置（Ａ）から後退した退避位置へ前記板材（９３）を案内する一対の位置決めブロック（１５３，１５５）と、前記把持位置（Ａ）へ前進されたときに前記一対の位置決めブロック（１５３，１５５）に形成したテーパ部（１５３ａ，１５５ａ）に係合するように前記板材（９３）に形成された楔状部（１５７）と、前記板材（９３）に上下に回動自在に装着され前記クランプ部材（７９）が後退しているときには前記下部ジョー（７７）の把持面（７７ａ）よりも先端が下方に位置しているクランプガイド本体（１５９）と、前記クランプ部材（７９）が前記把持位置（Ａ）へ前進されたときに前記先端でもって加工される板材（Ｗ）をすくい上げるように前記クランプガイド本体（１５７）と係合して前記クランプガイド本体（１５７）を上下に回動するためのカム部材（１７３）と、を備えていることを特徴とする板材加工機における板材クランプ装置。