JP3716156B2 - 板材曲げ加工機用マニピユレータにおけるクランプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、板金等の曲げ加工機がその板材に搬入・搬出、旋回等で位置設定して加工を施す形式である場合に、その位置設定のために板材を押さえ捉えて移動させる板材曲げ加工機用マニピユレータにおいて、その押さえ捉える装置としてのクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のマニピユレータは、一般的に、板材を置く左右両テーブル間に前後方向に移動する走行台を設け、板材を入れる挿入口を有するＣ型フレームをその走行台に搭載し、そのＣ型フレームに板材を押さえ捉えるクランプ装置を装備したもので、クランプ装置については、Ｃ型フレームの下部片に受け盤を、上部片に押え盤を具備し、受け盤がモータによる駆動回転軸の上端に、押え盤が自由回転軸の下端にそれぞれ取り付けられる。また、押え盤の上下駆動については、油圧シリンダの動力によるもので、押え盤を備える昇降体と、油圧シリンダとをＣ型フレームの上部片に備え、油圧シリンダのロッドが昇降体に連結される。
【０００３】
板材に曲げ加工を施す手順について押え盤の動きを見ると、搬入・搬出の場合は、受け盤の上に板材を押え盤が押さえ止めた状態でＣ型フレームと一体に進退動作を取る。また、搬入後の加工の際には曲げ加工機において下金型に板材を上金型で締め付けるが、その時にはマニピユレータでは押え盤の押さえを解くこともあるし、また、搬出したときには押さえを解いてから板材を回収する。さらに、一辺の曲げ加工の後に連続して他辺に曲げ加工を施すために旋回させる場合には、挟み直しをするために押え盤を一旦逃がすことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
板材曲げ加工機用マニピユレータにおいては、上記のように、曲げ加工の一連の作業においては、押え盤を一旦逃がす動作が頻繁に伴うことになるが、従来、その動作が油圧シリンダによるために迅速性に欠けるだけでなく、押さえ止めるために強力な油圧力を持続する必要があるためにエネルギー消費が多く、しかも、一動作に全ストロークを使用する必要があるために、さらに迅速性と省エネに欠ける原因となっていた。
【０００５】
さらにこの点について検討して見ると、例えば、板材の旋回のために挟み直しをする場合には全ストロークの逃げが必ずしも要しなく、押え盤を僅かに上げ下げするだけで足りる。また、搬出後にテーブルから加工済板材を回収するために押え盤を上げるときには、曲げの高さ寸法により必要最小限に押え盤を持ち上げるだけで足りるが、従来では油圧シリンダの全ストロークの動きを回収毎に強いられていた。
【０００６】
この発明は、上記のような実情に鑑みて、押え盤の上下運動に迅速性が得られるだけでなく、押さえる時に集中して倍力が得られ、しかも、押え盤を上げる逃げの復帰点が自由になる板材曲げ加工機用マニピユレータにおけるクランプ装置を提供することを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は請求項１ないし２に記載の如く構成したもので、これによれば、受け盤に板材を押え盤により挟み付けたクランプ状態で、Ｃ型フレームを進退させることにより、搬入・搬出、前後の位置決めをなし、また、搬入後に挟み直してから受け盤を回転することにより、次の曲げ加工のための旋回をなすことができるが、これらの作業に伴う押え盤の上下運動は、サーボモータの回転運動をクランク機構を介して垂直運動に変換したものであるために、非常に高速が得られることはもちろん、押さえの時点を偏心軸の下死点またはその近傍に置くことによって、押さえる力に倍力が得られることから、能力的に小型のサーボモータの使用が可能である。この力点としての下死点またはその近傍の設定は、板材の厚みや材質等により異なってくるが、ターンバックルのナットの操作により連杆の長さを調整して的確且つ容易になし得る。
【０００８】
押え盤の復帰点については、サーボモータの回転量により、掴み直しの際や曲げを越える際等の逃げの高さを自由に設定できる。また、クランプの時点における偏心軸の位相設定により、板材の傷つきやすい等の板材の材質に応じて加圧力を自由に調整することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明において、Ｃ型フレーム３とは、板材Ｗを入れる挿入口４を曲げ加工機Ｂに向かって開口している形態を意味しており、必ずしもＣ字型とは限らなく、例えばコ字型等であっても良い。いずれにしても、このＣ型フレーム３の上部片３ａに、サーボモータ２７とそれに駆動される偏心軸３１付きの回転盤２９とを設け、偏心軸３１と昇降体２１の支軸３３とを連杆３５によりピン連結してなるクランク機構による縦軸駆動装置１９を構成したことに、この発明の特徴がある。
【００１０】
したがって、昇降体２１の摺動の方式は、実施例の如くＬＭ（リニアモーション）ガイドによる場合に限らないが、この方式によれば、突出アーム２３を介して押え盤１７を設けても、押え盤１７の円滑にして安定した上下運動が得られる。そのため、突出アーム２３により押え盤１７を曲げ加工機Ｂの上下金型７，８に極力接近させることができる。また、力点としての偏心軸３１の適切な位相設定は、前記の如く連杆３５にターンバックルを使用して容易になし得るが、連杆３５の他の伸縮手段によることもできるし、昇降体２１に対する支軸３３の高さ調整を可能にしておいてもなし得る。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、サーボモータの回転を昇降体の上下運動に変えるクランク機構によるために、押え盤の上下運動が非常に迅速となり、しかも、サーボモータの回転量により押え盤の逃げる高さを自由に設定することが可能であるので、殊に掴み直しが頻繁に伴う多辺折りや多段折り等の複雑な曲げ形態の場合において、板材の曲げ加工の作業能率を格段に高めることができ、また、クランプの力に偏心軸の下死点またはその近傍における倍力を利用することによって、省エネを図ることができると同時に、動力に小型のサーボモータを使用することにより製造コストの逓減を図ることもできる等の優れた効果がある。
【００１２】
【実施例】
次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図面は一実施例を示したもので、そのマニピユレータＭは、板金等の板材Ｗの曲げ加工機Ｂの前に設置され、左右テーブル１，１と、その間に進退可能に配置されるＣ型フレーム３と、Ｃ型フレーム３に装備されるクランプ装置５等から構成され、挿入口４に入れたワークとしての板材Ｗをクランプした状態において、Ｃ型フレーム３の進退により、搬入、搬出がなされ、また、クランプ装置５の回転駆動により板材Ｗの旋回がなされるようになっている。これらの搬入・搬出、旋回の各動作は、曲げ加工機Ｂにおいて上金型７が下金型８に対して上がっている開き状態においてなされる。９が上金型７を上下する押えラムである。そして、マニピユレータＭにより位置設定してから、上金型７で板材Ｗを押さえた状態で、ベンドブレード１０の動作で上への正曲げ又は下への逆曲げがなされる。図１には二度曲げ１２の形態を示す。
【００１３】
クランプ装置５は、Ｃ型フレーム３の下部片３ｂに駆動回転軸１１を、上片部３ａに自由回転軸１３を相対向して設け、駆動回転軸１１の上端に受け盤１５を、自由回転軸１３の下端に押え盤１７をそれぞれ取り付けたものである。また、押え盤１７を上下するために、Ｃ型フレーム３の上片部３ａに縦軸駆動装置１９が設けられ、それによって駆動される昇降体２１に突出アーム２３を介して自由回転軸１３が取り付けられる。Ｃ型フレーム３の上片部３ａには、縦軸駆動装置１９を装備するために先端面壁２５が形成されている。
【００１４】
縦軸駆動装置１９は、先端面壁２５の上端にサーボモータ２７を取り付け、昇降体２１が先端面壁２５に沿って上下するように、その間にクランク機構を介在させたもので、クランク機構については、サーボモータ２７により駆動されるクランク回転盤２９にクランクピンとしての偏心軸３１を突設し、昇降体２１には支軸３３を突設し、偏心軸３１と支軸３３とが連杆３５によりピン連結される。ピン連結による連杆３５の回動を円滑にするために、連杆３５の上下両端にベアリング３７，３８の嵌着手３９，４０を取り付け、それぞれの蓋板３９ａ，４０ａをボルト３９ｂ，４０ｂで偏心軸３１および従動軸３３にそれぞれ固定してベアリング３７，３８が封じ込まれる。
【００１５】
昇降体２１の上下動については、ＬＭ（リニアモーション）ガイド方式を採り、先端面壁２５に左右一対のガイドレール４３，４３を取り付け、昇降体２１にそれぞれのガイドレール４３，４３に係合する上下一対のガイドブロック４５，４５が取り付けられる。昇降体２１とその下端からの突出アーム２３との間には左右一対の補強板４７，４７が介在される。また、連杆３５にはナット３６により長さ調整されるターンバックルが使用される。
【００１６】
なお、図１では、板材Ｗの前後両端に曲げ１２，１２を施した後、他の辺に曲げを施すために、掴み直してから旋回位置に前進させた状態を示し、曲げ１２が上金型７の上がりの障害にならない板材Ｗの位置となっている。ちなみに、搬出の際には、曲げ１２の高さよりやや高く押え盤１７を逃がして板材Ｗを回収することになる。また、図２では、実線で偏心軸３１の死点位置において板材Ｗをクランプした状態を、二点鎖線で押え盤１７の上がった逃げの状態を示すが、その高さはコンピュータの制御により自由に設定できるため好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による板材曲げ加工機用マニピユレータにおけるクランプ装置の要部を曲げ加工機との関係で示す一部破断した側面図である。
【図２】同クランプ装置の要部を示す正面図である。
【図３】同クランプ装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｂ 板材の曲げ加工機
Ｍ マニピユレータ
Ｗ 板材
１ テーブル
３ Ｃ型フレーム
３ａ 上部片
３ｂ 下部片
５ クランプ装置
１５ 受け盤
１７ 押え盤
１９ 縦軸駆動装置
２１ 昇降体
２７ サーボモータ
３３ 支軸
３５ 連杆
３６ ナット

Claims (2)

1. 板材の搬入・搬出用のテーブルと、左右テーブルの間に進退させるクランプ装置付きＣ型フレーム等とからなる板材曲げ加工機用マニピユレータにおいて、Ｃ型フレームの下部片に板材の受け盤が回転駆動されるように立設され、一方、上部片には自由回転の押え盤が上下摺動する昇降体に装備されており、Ｃ型フレームの上部片に対して昇降体を上下摺動させるために、その上部片にサーボモータにより駆動される偏心軸付きの回転盤を支承し、昇降体に設けられる支軸と前記偏心軸とを連杆によりピン連結してクランク機構による昇降体の縦軸駆動装置を構成したことを特徴とする板材曲げ加工機用マニピユレータにおけるクランプ装置。
2. 偏心軸と支軸とを連結する連杆が、中間のナットにより長さ調整可能なターンバックルであることを特徴とする請求項１記載の板材曲げ加工機用マニピユレータにおけるクランプ装置。

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