JP3702151B2 - 材料送り装置位置切換え機構 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランスファプレスのプレス機本体と材料送り装置の構成に関するものである。詳しくは、プレス機械に取着する機械式材料送り装置を材料供給位置と退避位置の2位置に簡単に移動固定可能の構成とし、退避位置でも同期回転を得られたまま、金型と材料送り装置の調整用スペースを確保できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のトランスファプレスにおいては、プレス機械の前側または後側に材料供給装置をプレス機械に固定して設け、帯材をこの材料供給装置に送ってプレス機械のダイセットに間欠定量送りしている。材料の間欠定量送り方法としては機械式材料送り装置と数値制御式材料送り装置がある。機械式材料送り装置には、グリッパ方式,ロール方式などがある。プレス機械の前側に供給装置を設けた場合を図6に示している。図6において、ダイセット214が設けられた本機フレーム202は本機ベース201上に螺着されており本機ベース201の前側に材料供給装置203が取着されている。通常、金型調整上の作業性が悪くなるので材料供給装203は後側に取着する場合が多いが、ダイセット214に材料供給装置203を近づけたい場合などは前側に取着することがある。また、後側に取着した場合においても、材料供給装置203をダイセット214に近づけたいためにプレス機械の内部に取着する場合がある。
【0003】
機械式材料送り装置の中でグリッパ方式の材料送り装置は、供給する帯材をプレスの作動に同期して間欠定量送りし、高サイクルでグリップ部材により確実に把持してプレス位置に送り、プレス工程中は帯材をクランプ部材で強固にクランプするものである。また機械式材料送り装置の中でロール方式材料送り装置は、帯材を一対のローラで挟持し、ローラの回転量を機械的に制御するものである。グリッパ方式の材料送り装置は、グリップ部材で確実に把持し帯板材を正確に送るため、またクランプ部材で強固にクランプし、プレス行程中に帯材により引っ張られる力により板材がずれないようにするため、帯材の材質、幅、厚みの変化やロットの違いにより、グリップ部材によるグリッパ圧,クランプ部材によるクランプ圧の調整を必要とする。
更にグリップ部材が帯材を把持し、送り、解放するタイミングや、クランプ部材が帯材をクランプしまたは解放するタイミングの調整をも必要とする。加えて頻度は少ないが揺動タイミングの調整を行う必要がある。
【0004】
また、プレス機械フレーム内に該装置を組み込むため全体構成を小さくまとめる必要がある。このような機械式材料送り装置について従来技術として知られている構成を説明することにより、該装置の調整個所の所在や、また調整後の運転確認の正確性を高めるために装置の周辺に障害のないことが必要であることが了解される。そこで調整個所の多い一般的な機械的送り装置の構成について図7,図8にもとづき説明する。
【0005】
図7は機械式材料送り装置であって、加工用帯材Wを把持するグリップ部101,クランプ部102,送り台部103および揺動部104の配置と揺動部駆動部材105を示す断面図である。図7において、帯材Wは図面の右方向から揺動体111を通過する過程で送りと揺動の位置決めが行われ加工部位へ移動する。
【0006】
図7において送り台112は、一対の支え軸113A,113Bに嵌装した一対のスライド軸受で摺動自在に支承され、第1軸115により駆動される。第1軸115に、帯材Wの送り量に従い交換容易に分割製作された第1カム116がキー着され、該第1カム116のカム面に当接し、かつ、送り台112の摺動方向のストロークを制限する一対のカムフオロア117A,117Bが送り台112下面に設けられている。第1カム116のカム面は一対の支え軸113A,113Bにそれぞれ嵌装した一対のばね118A,118Bにより常時帯材の進行方向に押圧されたカムフオロア117Aと当接している。第1軸115は第1カム116を嵌着した反対側の軸端部に設けたプーリ164により回転駆動される。
【0007】
図7において、クランプ部102のクランプ台145は揺動体に固定されている。供給帯材Wを下方からクランプ台145の下面に押圧挟持するクランプ板146はばねで付勢された押圧ピン149によりクランプ台145に押圧されている。
クランプ,アンクランプの動作は、クランプ板146の下端部に設けられたカムフオロア148が第2軸120に取着された第3カム144のカム面に当接して上下移動により与えられている。第3カム144は第2カム143と一体として第2軸120の端部フランジ面に固定される。
【0008】
図7において揺動部駆動部材105は、歯車箱136に、上方向に突出した支え151にスリーブ152が軸承され該スリーブと一体に構成された揺動体111が所定の範囲で揺動自在に設けられている。揺動体111とスリーブ152の揺動は、該スリーブの端部に固着したレバー159に取着したカムフオロア160を歯車158と同心に固定した第4カム161のカム面に当接させることにより第2軸120の1回転に対し第4カム161を1回転させることにより与えられている。
【0009】
図8は、図7で示す帯材Wを把持するグリップ部を示す。
図8において、グリップ部材のグリップ台121とグリップ板128の間で帯材を挟持自在である。グリップ台121はばね122により送り台112上に常時押圧されている。材料を通し始めるとき、このグリップ台121を上昇させる。そのためにはレバー126を回転することによりレバー126のボスの突起が溝付板124の溝から離れグリップ台121の中央部分に螺設したボルト127に引上げられ送り台112との間に隙間を作ることができる。押圧自在のばね122はグリップ台121の上面と鍔付カラ123の鍔の下面に当接して設けられている。
【0010】
グリップ板128の上下駆動は1個のレバー体132に設けたローラ133A,133Bにより行われる。鍔付スライド軸129A,129Bは送り台112に軸受131A,131Bで支承され、揺動するレバー体132に軸承されたローラ133A,133Bに常時当接するように鍔付スライド軸129A,129Bの鍔を下方に押圧するように該軸の各々にばね119A,119Bが嵌装し付勢している。
【0011】
グリップ,アングリップの動作は、揺動体111に一端が軸承されたレバー体132に設けられたカムフオロア134は 第1軸115の外径で軸承される第2軸120に装着され駆動される第2カム143の上面に当接しローラ133A,133Bを上方向に駆動し、グリップ板128をグリップ台121の下面に当接するよう上の方向に移動させ帯材を下面から挟持する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
トランスファプレスの機械式材料送り装置において、従来、材料送り装置はプレス機械の前側または後側でプレス本体に固定して取り付けられている。しかし、機械の前面に固定されていると、金型調整の時に邪魔になったり、機械の金型に接近して材料を供給しているため材料送り装置の調整がやりにくいという問題があった。
【0013】
また、通常プレス作業位置はプレス機械の前側にあるため、材料送り装置がプレス機械の後側に固定されている場合は、材料を精度よく安定して送るためにはプレス作業位置と材料送り装置の間をなるべく短くしなければならず、材料送り装置はプレス機械の金型にできるだけ接近して前寄りに設けられる。そのため、材料送り装置はプレス機械の内部にあって調整のためのスペースがなく、材料送り装置のグリッパ圧、クランプ圧の調整およびタイミングの調整はその状況では非常に困難であり、外部へ該装置を一旦取り出して調整しなければならないという問題があった。
【0014】
また、材料供給装置の調整時には材料の送りを運転状態で確認する必要があるが、プレス本機に取り付けた状態でプレス本機との同期運転による調整を行うことは、スペース的に非常に困難という問題があった。機械式材料送り装置の場合、プレス本体の動力を歯車,クランク機構,ベルト,チエン等の機械的な動力伝達手段を介して機械的に材料送り装置の入力軸に動力が伝達される。そのため一旦外部へ該装置を取り出すと、機械的な連結が切れプレス本機からの同期回転を得られないので、外部において機械式材料送り装置のプレス本機との同期運転による調整は不可能であるという問題、および、プレス本機の伝動機構との縁を切ることによりタイミングがずれてしまい再調整をしなくてはならないという問題があった。
【0015】
本発明は上記問題を解決しようとするためのものであり、金型の調整時に材料送り装置が邪魔にならないように、また材料送り装置の調整が作業性の良い場所で同期運転しながらできるようにすることを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載された本発明の材料送り装置の位置切換え機構は、プレス加工の間欠作動に同期して帯材を材料供給位置で定量ずつプレス機械に送り出す機械式材料送り装置の作動位置を切り換える機構であって、
前記機械式材料送り装置を取着して移動可能な移動体と、プレス機械に止着され前記機械式材料送り装置全体をプレス機械内の材料供給位置とプレス機械外の退避位置との間で移動可能に前記移動体を案内する移動案内手段と、前記移動体に設けられ前記機械式材料送り装置を前記材料供給位置と前記退避位置との2位置に位置決めして固定する位置決め手段と、前記材料供給位置または前記退避位置のどちらに位置決めされていても前記機械式材料送り装置にスプライン伝導機構を介してプレス機械の駆動モータからの回転動力を縁を切ることなく伝達する機械式伝導手段とを含んでなり、
前記機械式材料送り装置を前記材料供給位置のみならず前記退避位置においてもプレス機械と同期作動するようにしたものである。
【0017】
材料送り装置は、スプライン軸機構で連結されたままの状態で移動案内手段のガイドレールに沿ってスライドするのでプレス本機の回転機構即ちトランスファプレスのパンチングとのタイミングがずれることはない。
そのため、従来のようにプレス本機の伝動機構との縁を切ることによりタイミングがずれてしまい再調整をしなくてはならないということがなくなった。
また本機プレス作業位置近傍から材料送り装置を退避することができるので金型に手が届きやすくなり機上での微調整が容易になる。
また、材料送り装置自体の調整も本機内の狭いところで行う必要もなく、退避位置を完全に機外位置に設けることにより、本機からの駆動系を連結したままの状態で、材料送り装置のグリッパ圧,クランプ圧の調整およびタイミングの調整等をすることができる。
材料送り装置の材料供給位置と退避位置間の移動は手動で可能であり、位置決めはばねで付勢したノブの前進後退で行うプランジャ方式であり、ワンタッチで移動と固定ができるので装置の調整作業を迅速に行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面にもとづき説明する。
【0019】
図1は本発明に係るプレス機械の本機フレーム2内に設けた機械式材料送り装置3の側面図で、移動案内手段31、移動案内手段31で案内する移動体9、移動体9に取着した当該装置3と、本機の駆動モータ15からの動力を分岐し伝動する歯車およびチェーンによる伝動機構18を示している。
図2は本発明に係る本機フレーム2内の材料供給位置32にある機械式材料送り装置3と、枠で示した本機フレーム2外の機械式材料送り装置3の退避位置33を示す本プレス機械1の上面図で、本機フレーム2を破断した断面図である。図3は、本発明に係る材料送り装置位置切換え機構において、材料送り装置3を材料供給位置32に位置決め固定した本プレス機械2の背面図である。退避位置に位置決め固定した材料送り装置3を一点鎖線で示している。移動案内手段31とスプライン伝動機構25も図示している。
図4は、図3に示す本発明の材料送り装置位置切換え機構の背面図の拡大図である。移動体9の背面図を含む。
図5は本発明に係る材料送り装置位置切換え機構の図4におけるA−A断面図である。
【0020】
図1において、本機ベース1に取り付けられた移動案内手段31に搭載された移動体9に取着された機械式材料送り装置3が、前記本機フレーム2内の材料供給位置32に、プランジャ10で位置決め固定されている。この機械式材料送り装置3のグリッパ機構4およびクランプ機構5に帯材Wがプレス機械後側より供給され、それぞれカム機構で駆動されるグリッパ機構4およびクランプ機構5の協働により、帯材Wをダイセット14に間欠定量送りする。プレス本機のラム23のパンチング動作と機械式材料送り装置3の間欠定量送り動作とは駆動モータ15からの動力を分岐し伝動する分岐伝動部材18で同期駆動されている。
プレス本機の駆動モータ15の動力はクランク軸16に伝達され、このクランク軸16の動力を分岐軸17に取りだし、さらに歯車17aを介し、分岐伝動部材18を経由して、スプライン伝動機構25へ伝達され、機械式材料送り装置3の入力軸19に同期して伝達される。
【0021】
図2において、機械式材料送り装置3が取着された移動体9が、本機ベース1に設けたレールベース6に取着した1対のレール7A,7Bで案内され、移動体9がストッパ13Aに当接して、材料供給位置32に位置決めされる。
また、機械式材料送り装置3は前記レール7A,7Bで案内され、材料供給位置32から帯材Wの供給方向と直交する水平方向の退避位置33へ移動し、移動体9がストッパ13Bに当接して位置決めされる。退避位置33は本機ベース1上にあるが本機フレーム2の外部であり、機械式材料送り装置3をこの位置に移動させたときは、材料送り装置の調整が障害物のない空間でかつ同期運転しながら可能となる。
【0022】
本発明に係る移動案内手段を図3,図4にもとづき説明する。
図3,図4において、分岐伝動部材18を経由して、スプライン伝動機構25へ伝達された動力回転は機械式材料送り装置3の入力軸19に同期して伝達される。機械式材料送り装置3を取着した移動体9は、1対のレール7A,7Bで案内され前記2位置に移動可能である。前記2位置に案内する移動案内手段31は本機ベースの後部の壁面1aに取着されているレールベース6、該レールベース6に取着した1対のレール7A,7B、該レールに嵌装した4個のスライド8で案内される移動体9で構成されている。
【0023】
前記移動案内手段は、前記レール7A,7Bと4個のスライド8のようなころがり軸受を使用せず、摺動用メタルを用いるか全くメタルを使用しない摺動面で支承することも可能である。退避位置33に移動させる頻度が少ない場合は若干の作業性の低下を許容するならば問題はない。
【0024】
移動体9を前記2位置に位置決めする位置決め手段34を図5にもとづき説明する。位置決め手段34は、スライド8に取着され移動体9を取着するスライドベース8Aに取着されていて、移動体9とともに移動する。機械式材料送り装置3が材料供給位置32にあるときは、プランジャ10の先端部の棒先11が図示しないばねで付勢されて、ピンガイド12Aの穴に嵌入し移動体9の移動方向に移動体9は位置決め固定されている。更に移動体9の移動方向の遊びは、ストッパ13Aを調整することにより0にする事ができる。また、移動体9の移動方向と直角の方向の遊びは、レール7A,7Bとスライド8により規制されている。
【0025】
図4において、機械式材料送り装置3は移動体9がストッパ13Aに当たった材料供給位置32にあり、レールベース6に取着されたピンガイド12Aの穴にプランジャ10の先端部棒先11が挿入され位置決め固定されている。機械式材料送り装置3のグリッパ圧、クランプ圧の調整およびタイミングの調整等をすることは、この位置では手狭で困難である。
機械式材料送り装置3の退避位置33への移動は、プランジャ10を軸方向へ引いてプランジャ10の先端部の棒先11をピンガイド12Aの穴から抜き、移動体9とレールベース6との縁を切った上で、プランジャ10を軸方向へ引いたまま手動で移動体9をレール7A,7Bに沿って機外方向へストッパ13Bに当たる退避位置33まで移動させる。プランジャ10の先端部の棒先11をピンガイド12Bの穴に入れて位置決めは完了する。移動方向の遊びはストッパ13Bを調整することにより0にする事ができる。他の位置決め固定手段として、前記2位置においてばねで付勢したプランジャ10の先端部の棒先11に替えて、この先端部をねじにし、かつピンガイド12Aの穴をめねじにして、移動体9をレールベース7にねじにより固定することもできる。
【0026】
材料供給位置32または退避位置33にある機械式材料送り装置3に、トランスファプレスの前記クランク軸16から分岐した動力を機械式材料送り装置3に伝達する構成を図3,図4にもとづき説明する。
【0027】
図3において、駆動モータ15から減速して駆動されるクランク軸16の動力は、かさ歯車で連結する分岐軸17から分岐して連結した分岐伝動部材18を介して、スプライン伝導機構25に伝達され、さらに機械式材料送り装置3の入力軸19に伝えられる。この実施例では分岐軸17と直交する軸20にはねじ歯車21,22で回転が伝達され、更に同期伝動可能な機械要素例えばタイミングベルトにより機械式材料送り装置3の入力軸19に回転が伝えられる。これらの動力伝達方法に替えてかさ歯車で直結する方法やユニバーサルジョイントを用いた伝動方法を採用することも可能である。
【0028】
本発明では、前記2位置のいずれの位置においても、クランク軸16の回転と同期して機械式材料送り装置3の入力軸19を回転させる必要があるため、スプライン伝導機構25を介して機械式材料送り装置3の入力軸19に動力を伝動しようとするものである。
【0029】
図4において、ハウジング26は本機ベース1に前記分岐軸20と平行に取着されている。ハウジング26の内側にはスリーブ27が軸受けにより支承され、このスリーブ27の分岐伝動部材側の軸端近傍外周にはプーリ28がキー止めされ、他方スリーブ27の機械式材料送り装置3側の端部内部にはスプラインナット29Aが嵌入され取着されている。前記クランク軸16からの動力はプーリ28を介してスリーブ27に伝達され、さらに当該スプラインナット29Aと噛み合っているスプライン軸29に動力が伝達される。スプライン軸29はカップリング30で機械式材料送り装置3の入力軸19と連結されており、クランク軸16と同期して機械式材料送り装置3の入力軸19に動力が伝達される。
【0030】
機械式材料送り装置3が材料供給位置32または退避位置33のどちらに位置決め固定さていても、前記スプライン軸29は前記スプラインナット29Aと噛み合いを保ちつつ軸方向に出入りするので、機械式材料送り装置3の入力軸19はクランク軸16と同期した回転が縁を切ることなくたえず得られる。
プーリ28の軸芯と入力軸19の軸芯がオフセットしている場合であっても、スプライン機構の両軸端にユニバーサルジョイントを連接した連結部材を使用することにより移動体9上の機械式材料送り装置3への伝導が可能である。
【0031】
次に機械式材料送り装置3を材料供給位置32と退避位置33に移動位置決めする際の作用について説明する。
【0032】
プレス機械の前側に機械式材料送り装置3を取着すると金型取り替えの作業がやりにくく、とりわけパンチング初期に型の微調整が必要な場合操作性が良くないと調整の効率が悪くなる。そのため機械式材料送り装置3をプレス機械の後側に設けることが多いが、プレス金型とりわけトランスファプレスのダイセットはプレス機械前側近くに設置されるので、機械式材料送り装置3は本機フレーム2内後部に設けられることが多い。本機フレーム2内後部に設置した場合、金型の調整や作業は困難なので、機械式材料送り装置3を一旦本機フレーム2外へ取り外して機械式材料送り装置3の調整を行っている。
機械式材料送り装置3を本機フレーム2外へ一旦取り外したとき、動力伝達の縁が切れるため、機械式材料送り装置3をプレス機械のクランク軸16と同期して駆動し調整することは不可能であった。
【0033】
本発明においては、金型調整時や機械式材料送り装置調整時において、機械式材料送り装置3を本機フレーム2の外側に移動位置決めし、且つ機械式材料送り装置3はプレス本機と同期運転ができる構成になっている。そのため図5に示すように機械式材料送り装置のグリップ圧調整部41,クランプ圧調整部42,送り量タイミング調整部43,グリップタイミング調整部44,クランプタイミング調整部45,揺動機構部調整部46の機外調整が容易となり、調整完了後に材料供給位置への迅速な復帰が可能となった。
【0034】
材料供給位置32から退避位置33への移動は次の作業手順で行われる。
帯材Wはクランプ部材とダイセット間で切断しておく。プランジャ10を引いて棒先11を穴から抜いて指先で保持し移動体9を手動で退避位置33の方向へ滑らかに移動させる。移動体9がストッパ13Bに当接し停止した時プランジャ10の棒先11をピンガイド12Bの穴に入れ位置決めして移動は完了する。本機フレーム2の外側に装置全体が移動しているので部品の取り外し、カムのタイミング調整、荷重用ばねの調整が容易である。また調整結果の機能確認もプレス稼働中と同じ運転条件でできるので確認完了後に材料供給位置に復帰させた後にすぐ実稼働が可能である。
【0035】
【発明の効果】
本発明の材料送り装置位置切換え機構は上述のとおり構成されているので次に記載する効果を奏する。
手動操作により短時間で材料送り装置を稼働状態の材料供給位置から調整と確認運転ができる退避位置へ移動させることができる。プレス本機前側の金型調整の作業スペースの確保と、安全確実な材料送り装置の調整と確認運転スペースとが確保できる。その結果材料送り装置とダイセットの複数の金型についての調整や確認運転がやりやすくなり、調整作業の効率化と短縮化及び安全の確保が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプレス機械の本機フレーム内に設けた機械式材料送り装置の側面図で当該装置を移動案内手段で案内される移動体に取着した状態と駆動モータから当該装置までの伝動機構を示している。
【図2】本発明に係る本機フレーム内の材料供給位置にある機械式材料送り装置と本機フレーム外の当該装置の退避位置を示す本プレス機械の上面図で本機フレームを一部破断した断面図である。
【図3】本発明に係る材料送り装置位置切換え機構により、材料送り装置を材料供給位置に位置決め固定したときの本プレス機械の背面図である。退避位置に位置決め固定した材料送り装置を一点鎖線で示している。移動案内手段とスプライン伝動機構も図示されている。
【図4】図3に示す本発明の材料送り装置位置切換え機構の背面図の拡大図である。移動体の背面図を含む。
【図5】本発明に係る材料送り装置位置切換え機構の図4におけるA−A断面図である。
【図6】プレス本機の前側に材料送り装置を取着した上面図である。
【図7】従来使用されている機械式材料送り装置の構成を示す説明図である。
【図8】図7で示すグリップ部の説明図である。
【符号の説明】
1 本機ベース
2 本機フレーム
3 機械式材料送り装置
4 グリップ部材
5 クランプ部材
6 レールベース
7A,7B レール
8 スライド
8A スライドベース
9 移動体
10 プランジャ
11 棒先
12A,12B ピンガイド
13A,13B ストッパ
14 ダイセット
15 駆動モータ
16 クランク軸
17 分岐軸
18 分岐伝動部材
19 入力軸
20 軸
21,22 ねじ歯車
23 ラム
25 スプライン伝動機構
26 ハウジング
27 スリーブ
28 プーリ
29 スプライン軸
30 カップリング
31 移動案内手段
32 材料供給位置
33 退避位置
34 位置決め手段
41 グリップ圧調整部
42 クランプ圧調整部
43 送りタイミング調整部
44 グリップタイミング調整部
45 クランプタイミング調整部
46 揺動タイミング調整部
W 帯材

Claims (1)

  1. プレス加工の間欠作動に同期して帯材を材料供給位置で定量ずつプレス機械に送り出す機械式材料送り装置の作動位置を切り換える機構であって、
    前記機械式材料送り装置を取着して移動可能な移動体と、プレス機械に止着され前記機械式材料送り装置全体をプレス機械内の材料供給位置とプレス機械外の退避位置との間で移動可能に前記移動体を案内する移動案内手段と、前記移動体に設けられ前記機械式材料送り装置を前記材料供給位置と前記退避位置との2位置に位置決めして固定する位置決め手段と、前記材料供給位置または前記退避位置のどちらに位置決めされていても前記機械式材料送り装置にスプライン伝導機構を介してプレス機械の駆動モータからの回転動力を縁を切ることなく伝達する機械式伝導手段とを含んでなり、
    前記機械式材料送り装置を前記材料供給位置のみならず前記退避位置においてもプレス機械と同期作動するようにしたことを特徴とする材料送り装置の位置切換え機構。
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