JP3757381B2 - 素材供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばホーマ(鍛造機)に、長尺な素材を所定寸法毎に正確に供給する素材供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対をなすダイスとパンチとからなる複数の金型組を備え、これらの金型組により所定寸法の金属材料を段階的に順次鍛造成形するホーマは、棒材や線材等の長尺な素材を所定寸法毎に供給する素材供給装置を備えている。そして、素材供給装置によりホーマに所定寸法毎に供給された素材は、該ホーマに配設されているカッター装置により切断され、この切断材料が、金型組により鍛造成形されるよう構成されている。
【０００３】
前記素材供給装置は、一般には相互に反対方向に回転する一対の対向する供給ロールを備え、両ロールで素材を挟持した状態でホーマに供給するよう構成される。この場合において、供給ロールで素材を挟持して供給するに際し、素材と供給ロールとの間にスリップを生ずることがあり、素材の供給寸法が変動して供給精度が低下する難点があった。
【０００４】
そこで、素材供給ラインに沿って長尺素材を把持する固定グリッパと可動グリッパとを直列に配置すると共に、可動グリッパを供給ラインに沿って往復移動させるよう構成した素材供給装置が提案されている。この供給装置では、素材供給源から供給装置に供給された長尺素材を固定グリッパで把持した状態で、可動グリッパを素材把持位置に移動して該素材を把持した後、固定グリッパを解放する。次いで、可動グリッパを供給ラインに沿って所定長さだけ供給方向下流側に向けて移動することにより、長尺素材を正確な寸法だけホーマに供給することができる。そして、可動グリッパが長尺素材を解放する前に固定グリッパにより長尺素材を把持する。すなわち、長尺素材は、固定グリッパまたは可動グリッパの何れかにより常に把持されており、しかも供給ロールのように素材との間でスリップを生ずることもないので、長尺素材を完全に制御して常に所定寸法毎に正確に供給することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した素材供給装置では、固定グリッパの開閉作動および可動グリッパの開閉作動を、夫々専用のカム体により行なうよう構成されている。すなわち、２基のカム体を用いるために部品点数が多くなって構造が複雑になると共に、コストが嵩む問題があった。また、前述したように長尺素材を完全に制御するには、固定グリッパの開閉作動を行なわせるカム体と、可動グリッパの開閉作動を行なわせるカム体との動作タイミングを高精度で制御する必要があるため、各部品の加工や組付け作業が極めて煩雑となる欠点が指摘される。しかも、精度の良い加工や組付けがなされないと、両グリッパの開閉タイミングにずれを生じて、長尺素材の正確な供給ができなくなるおそれもあった。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、機構の簡略化を図ると共に、長尺素材を所定寸法毎に正確に供給し得る素材供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本発明は、装置フレームに配設され、長尺素材を把持する固定グリッパと、前記長尺素材の供給ラインに沿って固定グリッパと直列に位置して、該供給ラインに沿って装置フレームに移動自在に配設されると共に長尺素材を把持する可動グリッパと、この可動グリッパを供給ラインに沿って往復移動させるフィード機構とを備える素材供給装置において、
前記装置フレームに回動自在に軸支した駆動軸に一体的に回転するよう配設されたカム体と、
前記装置フレームに配設され、前記カム体および両グリッパと係合して、該カム体の回転に伴って両グリッパを相互に反対方向に開閉作動させる作動手段とを備え、
前記作動手段により開閉作動される可動グリッパおよび固定グリッパが、その開閉作動の過程で何れもが長尺素材を把持する閉成状態に保持される状態が現われるよう構成すると共に、
前記フィード機構が、
前記駆動軸に一体的に回転するよう配設されたカム体と、
前記可動グリッパと係合するよう装置フレームに揺動自在に配設され、付勢手段により前記カム体のカム作用を受ける係合状態およびカム作用を受けない非係合状態に保持される送り手段とからなり、
前記付勢手段により送り手段を係合状態に保持することにより、前記カム体の回転に伴って送り手段が揺動して前記可動グリッパを供給ラインに沿って往復移動させると共に、付勢手段により送り手段を非係合状態に保持することにより、前記カム体の回転に関係なく可動グリッパを設定位置で停止保持するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る素材供給装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【０００９】
図１に示す素材供給装置は、装置フレーム１０の上面に、長尺素材Ｍを解放可能に把持する固定グリッパＧ1が配設されている。この固定グリッパＧ1の配設位置より素材供給方向上流側の装置フレーム１０に、長尺素材Ｍの供給ラインに沿って所要長さで延在する一対のガイドレール１１,１１が、素材供給方向と交差する方向に離間して平行に配設されている。そして、このガイドレール１１,１１に、長尺素材Ｍを解放可能に把持する可動グリッパＧ2が摺動自在に載架してある。なお、固定グリッパＧ1と可動グリッパＧ2とは、図２に示す如く、素材供給ラインに沿って直列に配置されて、供給ラインに沿って供給される長尺素材Ｍを供給方向に離間する２個所で把持し得るよう構成されている。
【００１０】
(固定グリッパについて)
前記固定グリッパＧ1は、図４に示す如く、装置フレーム１０に配設した下部爪１２と、該下部爪１２にピン１３を介して揺動自在に配設された上部爪１４とから構成され、下部爪１２に配設されて上部にＶ字溝１５ａを形成した下把持部材１５と、上部爪１４の対向する位置に配設した上把持部材１６とにより長尺素材Ｍを上下から把持するようになっている。また、上部爪１４の枢支部を挟んで上把持部材１６の配設位置と反対側に延出する延出部１４ａには、上下に連通する通孔(図示せず)が穿設され、この通孔に装置フレーム１０に立設した支持棒１７が挿通されている。支持棒１７の上端にナット１８が螺合されると共に、該ナット１８と延出部１４ａの上面との間に圧縮ばね１９が弾力的に介挿され、上部爪１４を、常には上把持部材１６が下部爪１２の下把持部材１５から離間する開放状態に付勢するよう構成している(図５参照)。
【００１１】
前記上部爪１４の延出部１４ａにおける端部近傍に、スリーブ２０が上下方向に貫挿され、該スリーブ２０にピストン２１が上下方向に摺動自在に挿通されている。ピストン２１の上端には大径の頭部２１ａが形成されており、該頭部２１ａによりピストン２１がスリーブ２０から下方に脱落しないよう構成している。なお、ピストン２１の頭部２１ａがスリーブ２０の上端に当接した状態で、該ピストン２１の下端はスリーブ２０の下方に所要長さだけ延出するよう設定されている。またスリーブ２０の配設位置に対応する延出部１４ａの上面に、上端が閉塞された中空の保持部材２２が立設され、該保持部材２２の内部にピストン２１の頭部２１ａが昇降自在に臨んでいる。保持部材２２の内部にリベット状の調整ピン２３が介挿され、該調整ピン２３とピストン２１の頭部２１ａとの間に圧縮ばね２４が弾力的に介挿されて、ピストン２１を常には下方に付勢するようになっている。そしてこのピストン２１を、後述するグリッパ開閉機構Ｅにおける第３揺動レバー５１により上方に押上げることにより、上部爪１４が図４において反時計方向に揺動して上把持部材１６が下把持部材１５に近接する閉成状態となって、両把持部材１５,１６で長尺素材Ｍを把持するよう構成してある。
【００１２】
なお、前記保持部材２２の内部に介挿された圧縮ばね２４は、両把持部材１５,１６により長尺素材Ｍを把持する際の把持力を付与すると共に、ピストン２１に負荷が加わった際に長尺素材Ｍを必要以上の力で把持して傷を付けるのを防止するべく機能する。また保持部材２２の上端に調整ねじ２５が螺挿され、該ねじ２５により調整ピン２３を上下動させることにより、圧縮ばね２４の弾力を調整して上部爪１４による長尺素材Ｍの把持力を調整し得るよう構成している。
【００１３】
(可動グリッパについて)
前記可動グリッパＧ2は、図６に示す如く、装置フレーム１０に配設したガイドレール１１,１１に摺動自在に載架された下部爪２６と、該下部爪２６にピン２７を介して揺動自在に配設された上部爪２８とから構成され、下部爪２６に配設されて上部にＶ字溝２９ａを形成した下把持部材２９と、上部爪２８の対向する位置に配設した上把持部材３０とにより長尺素材Ｍを上下から把持するようになっている。また、上部爪２８の枢支部を挟んで上把持部材３０の配設位置と反対側に延出する延出部２８ａには、上下に連通する通孔(図示せず)が穿設され、この通孔に下部爪２６に立設した支持棒３１が挿通されている。支持棒３１の上端にナット３２が螺合されると共に、該ナット３２と延出部２８ａの上面との間に圧縮ばね３３が弾力的に介挿され、上部爪２８を、常には上把持部材３０が下部爪２６の下把持部材２９から離間する開放状態に付勢するべく機能する。
【００１４】
前記上部爪２８における延出部２８ａの端部に対応する位置の下部爪２６に、ブラケット３４を介してエアシリンダ３５が配設され、該エアシリンダ３５の上方を指向するピストンロッド３５ａが、上部爪２８における延出部２８ａの下面に当接するよう構成されている。このエアシリンダ３５は、常には所要の圧力でピストンロッド３５ａを延出する方向に付勢されており、上部爪２８を図７において反時計方向に揺動するよう付勢して、上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９に近接する閉成状態として、両把持部材２９,３０により長尺素材Ｍを把持させるべく機能する。また、延出部２８ａの端部上面にローラ３６が回転自在に枢支されており、該ローラ３６を、グリッパ開閉機構Ｅの第２揺動レバー４７により下方に押下げることにより、上部爪２８が図６において時計方向に揺動して、上把持部材３０が下把持部材２９から離間する開放状態となって長尺素材Ｍを解放するよう構成されている。
【００１５】
(グリッパの開閉機構について)
図１および図２に示す如く、前記固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の開閉作動を行なうグリッパ開閉機構Ｅが、装置フレーム１０におけるグリッパＧ1,Ｇ2の延出部１４ａ,２８ａ側に偏った位置に配設されている。すなわち、装置フレーム１０の素材供給方向と交差する方向に離間して垂下する支持部１０ａ,１０ｂに、図３に示す如く、素材供給方向と交差する駆動軸３７が回転自在に軸支され、該駆動軸３７における一方の支持部１０ｂから外方に延出する部位に傘歯車３８が一体回転可能に配設されている。この傘歯車３８は、図示しない駆動源により回転駆動される傘歯車３９と噛合しており、両傘歯車３８,３９の噛合作用下に駆動軸３７が所要方向に回転するよう構成されている。また、駆動軸３７の傘歯車３８が配設される位置より更に外方の端部に、第１カム体４０が一体回転可能に配設され、該カム体４０のカム作用によって、後述する第１揺動レバー４２,第２揺動レバー４７および第３揺動レバー５１からなる作動手段を介して固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の開閉作動を行なうよう設定されている。
【００１６】
前記支持部１０ｂにおける駆動軸３７の配設位置に近接する位置に、該駆動軸３７と平行な第１支点軸４１が配設され、この第１支点軸４１に、第１揺動レバー４２の一端が揺動自在に枢支されている。第１揺動レバー４２には、図１に示す如く、前記第１カム体４０のカム面に当接するフォロワ４３が回転自在に枢支されると共に、該第１揺動レバー４２は、支持部１０ｂとの間に弾力的に配設された圧縮ばね４４の弾力作用下にフォロワ４３を常には第１カム体４０に当接する方向に付勢されている。従って、第１カム体４０を所要方向に回転させることにより、該カム体４０とフォロワ４３とのカム作用によって第１揺動レバー４２は所要範囲で揺動する(図８,図９参照)。
【００１７】
前記装置フレーム１０の上面には、固定グリッパＧ1と可動グリッパＧ2との間に臨む位置に取付板４５が突設され、該取付板４５の上部位置に、第１支点軸４１と平行な第２支点軸４６が配設されている。この第２支点軸４６に、第２揺動レバー４７が、その長さ方向の略中央で揺動自在に枢支され、その枢支部より素材供給方向上流側に延出する第１アーム４７ａおよび下流側に延出する第２アーム４７ｂは、夫々可動グリッパＧ2における上部爪２８の延出部２８ａおよび固定グリッパＧ1における上部爪１４の延出部１４ａの上方に臨んでいる。そして、第１アーム４７ａの自由端部と、第１揺動レバー４２の自由端部とが第１ターンバックル４８で連結され、第１揺動レバー４２の揺動に連動して第２揺動レバー４７が揺動するよう構成されている。また第１アーム４７ａには、可動グリッパＧ2の移動方向に所要長さで延在する案内板４９が配設され、この案内板４９の下面に、可動グリッパＧ2のローラ３６が当接するようになっている。すなわち、第２揺動レバー４７が図１において時計方向に揺動すれば、ローラ３６から第１アーム４７ａが上方に離間し、上部爪１４はエアシリンダ３５の付勢力により上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９に近接する方向に揺動して、両把持部材２９,３０で長尺素材Ｍを把持する(図７参照)。また第２揺動レバー４７が反時計方向に揺動すれば、ローラ３６に案内板４９が上方から当接してこれを押下げることにより、上部爪１４は上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９から離間する方向に揺動して、長尺素材Ｍを解放するようになっている(図６参照)。
【００１８】
前記取付板４５の下部位置に、第２支点軸４６と平行な第３支点軸５０が配設され、この第３支点軸５０に第３揺動レバー５１の一端が揺動自在に枢支されている。第３揺動レバー５１は、第２揺動レバー４７における第２アーム４７ｂの延在方向に所定長さで延在すると共に、前記固定グリッパＧ1における上部爪１４の延出部１４ａの下方に臨んでいる。また第３揺動レバー５１の自由端部と、第２揺動レバー４７における第２アーム４７ｂの自由端部とが第２ターンバックル５２で連結され、第２揺動レバー４７の揺動に連動して第３揺動レバー５１が揺動するよう構成されている。そして、第３揺動レバー５１が図１において時計方向に揺動すれば、前記ピストン２１から該レバー５１が下方に離間し、上部爪１４は圧縮ばね１９の弾力により上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５から離間する方向に揺動して、長尺素材Ｍを解放する(図５参照)。また第３揺動レバー５１が反時計方向に揺動すれば、ピストン２１に下方から当接してこれを押上げることにより、上部爪１４は上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５に近接する方向に揺動して、両把持部材１５,１６で長尺素材Ｍを把持するようになっている(図４参照)。なお、第３揺動レバー５１と取付板４５の上部との間に圧縮ばね５３が弾力的に介挿され、第３揺動レバー５１は常には下方に向けて付勢されるよう設定されている。
【００１９】
すなわち、第２揺動レバー４７が可動グリッパＧ2を閉成する方向(時計方向)に揺動する際には、第３揺動レバー５１は固定グリッパＧ1を開放する方向(時計方向)に揺動される(図９参照)。また逆に、第２揺動レバー４７が可動グリッパＧ2を開放する方向(反時計方向)に揺動する際には、第３揺動レバー５１は固定グリッパＧ1を閉放する方向(反時計方向)に揺動される(図８参照)。なお、第１ターンバックル４８および第２ターンバックル５２の長さを調整することにより、両グリッパＧ1,Ｇ2が開閉作動を行なう過程で、固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の何れもが長尺素材Ｍを把持する閉成状態を保持する状態が現われるよう設定されている(図１３参照)。
【００２０】
(可動グリッパのフィード機構について)
前記装置フレーム１０の支持部１０ａ,１０ｂ間に、前記可動グリッパＧ2を素材供給ラインに沿って往復移動させるフィード機構Ｆが配設されている。すなわち、支持部１０ａ,１０ｂ間に、図３に示す如く、前記駆動軸３７に近接して平行な第１支軸５４が架設され、該支軸５４に送り手段としての第１送りレバー５５が揺動自在に枢支されている。第１送りレバー５５にフォロワ５６が回転自在に枢支されており、該フォロワ５６は、図１０に示すように、駆動軸３７に一体回転可能に配設された第２カム体５７のカム面に当接するよう構成されている。なお、一方の支持部１０ａに付勢手段としての複動シリンダ５８が配設され、そのピストンロッド５８ａを第１送りレバー５５に接続している。そして、複動シリンダ５８を、ピストンロッド５８ａを延出する方向に付勢することにより、第１送りレバー５５は、フォロワ５６が第２カム体５７に常に当接する方向に揺動付勢される係合状態に保持されるよう設定されている。また複動シリンダ５８を、ピストンロッド５８ａを引き込む方向に付勢することにより、第１送りレバー５５は、フォロワ５６が第２カム体５７のカム作用を受けない非係合状態となる停止位置(第２カム体５７の最大径部の軌跡位置)に位置決め保持されるよう設定されている。
【００２１】
前記第１支軸５４に近接して平行な第２支軸５９が支持部１０ａ,１０ｂ間に架設されており、該支軸５９に送り手段としての第２送りレバー６０が揺動自在に枢支されている。第２送りレバー６０は、図１０に示す如く、枢支部から下方に延在する第１アーム６０ａと、枢支部から上方に延在する第２アーム６０ｂとから基本的に構成される。第１アーム６０ａには、上下に離間して一対の保持板６１,６１が設けられ、該保持板６１,６１間にねじ軸６２が回転自在に配設されている。このねじ軸６２は、第２アーム６０ｂに配設したモータ６３により正逆回転されるよう構成される。またねじ軸６２に移動体６４が螺合されて、ねじ軸６２を正逆方向に回転することによって、移動体６４がねじ軸６２に沿って上下方向に移動するようになっている。この移動体６４には、前記第１送りレバー５５の案内面５５ａを指向する端部にローラ６５が回転自在に枢支され、該ローラ６５が案内面５５ａに当接した状態で、第１送りレバー５５の揺動に伴って第２送りレバー６０が揺動するよう構成されている。
【００２２】
前記第２送りレバー６０における第２アーム６０ｂの上端部にローラ６６が回転自在に枢支され、該ローラ６６は、前記可動グリッパＧ2の下部爪２６における素材供給方向の上流端面に当接するよう構成されている。また可動グリッパＧ2の下部爪２６は、装置フレーム１０に配設したエアシリンダ６７によって、常には素材供給方向上流側に向けて付勢されている。すなわち、エアシリンダ６７の付勢力によって、第２送りレバー６０は常には反時計方向に揺動するよう付勢されて、前記移動体６４のローラ６５が第１送りレバー５５の案内面５５ａに当接するよう設定されている。従って、図１１に示すように第１送りレバー５５が停止位置から反時計方向に所要角度揺動すると、これに伴って第２送りレバー６０も反時計方向に揺動し、この結果としてエアシリンダ６７により付勢されている可動グリッパＧ2が素材供給方向の上流側に移動する。
【００２３】
なお、前記移動体６４の位置を移動して、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対するローラ６５の当接位置を変えることにより、第１送りレバー５５の揺動角度に対する第２送りレバー６０の揺動角度が変わる。これにより、可動グリッパＧ2の移動量、すなわち長尺素材Ｍの供給寸法が変わるよう構成されている(図１１および図１２参照)。また実施例においては、可動グリッパＧ2は、固定グリッパＧ1に近接する基準位置から素材供給方向上流側への移動量が変化するよう設定されている。
【００２４】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る素材供給装置の使用の実際につき説明する。なお、前記固定グリッパＧ1は、上部爪１４が閉成状態に保持されて長尺素材Ｍを上下の把持部材１５,１６で把持している。また可動グリッパＧ2は、基準位置において上部爪２８が開放状態に保持されているものとする。更に、フィード機構Ｆにおける第１送りレバー５５に接続される複動シリンダ５８は、前記フォロワ５６を第２カム体５７のカム面に当接する方向に付勢されている。
【００２５】
このような状態で、前記駆動軸３７を所要方向に回転駆動すると、前記第２カム体５７の回転に伴って第１送りレバー５５が反時計方向に揺動する。前記エアシリンダ６７により可動グリッパＧ2を介して反時計方向に揺動するよう付勢されている第２送りレバー６０は、前記移動体６４に配設したローラ６５を、第１送りレバー５５の案内面５５ａに当接した状態で、第１送りレバー５５の揺動に伴って反時計方向に揺動する。これにより、第２送りレバー５５における第２アーム６０ｂのローラ６６は素材供給方向上流側に後退し、図１１に示すように、可動グリッパＧ2はエアシリンダ６７の付勢力によってガイドレール１１,１１に沿って素材供給方向上流側に移動する。
【００２６】
前記可動グリッパＧ2がフィード機構Ｆで設定された長さだけ素材供給方向上流側に移動したタイミングで、駆動軸３７に配設されている第１カム体４０の回転作用下に、図９に示す如く、第１揺動レバー４２が時計方向に揺動して第１ターンバックル４８を介して第２揺動レバー４７を時計方向に揺動させる。これにより、図７に示す如く、第２揺動レバー４７の案内板４９が上部爪２８から上方に離間し、該上部爪２８はエアシリンダ３５の付勢力によって反時計方向に揺動して上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９に近接し、両把持部材２９,３０により長尺素材Ｍを把持する(図１３のＡ点)。
【００２７】
また、第２揺動レバー４７の時計方向への揺動により第２ターンバックル５２を介して連結されている第３揺動レバー５１も時計方向に揺動し、該レバー５１が固定グリッパＧ1のピストン２１から下方に離間する。これにより、図５に示す如く、固定グリッパＧ1の上部爪１４は前記圧縮ばね１９の弾力によって時計方向に揺動して上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５から離間して長尺素材Ｍを解放するに至る(図１３のＢ点)。なお、可動グリッパＧ2が長尺素材Ｍを把持するタイミングと、固定グリッパＧ1が長尺素材Ｍを解放するタイミングとをずらしているから、長尺素材Ｍが何れのグリッパＧ1,Ｇ2にも把持されていない状態は生じず、長尺素材Ｍが供給方向に偏位するのは防止される。
【００２８】
前記可動グリッパＧ2により長尺素材Ｍを把持すると共に、固定グリッパＧ1が長尺素材Ｍを解放したタイミングで、前記第２カム体５７のカム面に当接するローラ５６を介して第１送りレバー５５が時計方向に揺動する。第１送りレバー５５の案内面５５ａに移動体６４のローラ６５を介して当接する第２送りレバー６０は、前記エアシリンダ６７の付勢力に抗して時計方向に揺動し、第２アーム６０ｂのローラ６６を介して可動グリッパＧ2を素材給送方向下流側に向けて移動させる。これにより、可動グリッパＧ2に把持されている長尺素材Ｍは設定量だけ下流側に供給される。
【００２９】
前記可動グリッパＧ2が基準位置に到来したタイミング(第１送りレバー５５が停止位置に到来したタイミング)で、前記第１カム体４０と第１揺動レバー４２のフォロワ４３との係合作用下に、図８に示す如く、該第１揺動レバー４２が反時計方向に揺動する。これにより第１ターンバックル４８を介して第２揺動レバー４７が反時計方向に揺動すると共に、第３揺動レバー５１が第２ターンバックル５２を介して反時計方向に揺動する。すなわち、先ず第３揺動レバー５１が、固定グリッパＧ1における上部爪１４に配設したピストン２１に近接し、該ピストン２１を上方に押上げることで、図４に示す如く、上部爪１４は前記圧縮ばね１９の弾力に抗して反時計方向に揺動して上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５に近接して長尺素材Ｍを把持する(図１３のＣ点)。なお、ピストン２１は、圧縮ばね２４の伸縮する範囲で移動可能に構成されているから、第３揺動レバー５１が上動した際に、上部爪１４が必要以上の力で長尺素材Ｍに当接されるのは防止される。従って、長尺素材Ｍの表面に把持傷を付けることはない。
【００３０】
次いで、固定グリッパＧ1により長尺素材Ｍが把持された後に、第２揺動レバー４７の案内板４９が上部爪２８のローラ３６を下方に押下げることによって、図６に示す如く、可動グリッパＧ2の上部爪２８はエアシリンダ３５の付勢力に抗して時計方向に揺動して上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９から離間して長尺素材Ｍを解放する(図１３のＤ点)。なお、このときにも固定グリッパＧ1が長尺素材Ｍを把持するタイミングと、可動グリッパＧ2が長尺素材Ｍを解放するタイミングとをずらしているから、長尺素材Ｍが何れのグリッパＧ1,Ｇ2にも把持されていない状態は生じず、長尺素材Ｍが供給方向に偏位するのは防止される。
【００３１】
すなわち、実施例の素材供給装置では、固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2 を開閉作動させる過程において、両グリッパＧ1,Ｇ2の何れもが長尺素材Ｍを把持する期間(図１３のＡ点からＢ点の間およびＣ点からＤ点の間)を設定したから、素材供給に際して長尺素材Ｍの供給寸法が変わってしまうことは防止される。従って、長尺素材Ｍを完全に制御して常に所定寸法毎に正確に供給することができる。
【００３２】
ここで、オーダ変更により長尺素材Ｍの供給寸法を変更する場合は、前記フィード機構Ｆにおける第２送りレバー６０に配設した移動体６４の位置を調整する。すなわち、モータ６３を駆動してねじ軸６２を所定方向に回転し、移動体６４をねじ軸６２に沿って移動する。移動体６４の移動に伴い、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対する移動体６４のローラ６５の当接位置が変わる。これにより、第１送りレバー５５が揺動するのに伴って揺動する第２送りレバー６０の揺動量が変化し、図１１および図１２に示すように、第２アーム６０ｂのローラ６６による可動グリッパＧ2の移動量が変わる。すなわち、図１１に示す如く、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対して、移動体６４のローラ６５を第１支軸５４から離間すれば、第２送りレバー６０の揺動量は大きくなり、可動グリッパＧ2による長尺素材Ｍの供給寸法は長くなる。また図１２に示す如く、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対して、移動体６４のローラ６５を第１支軸５４に近接すれば、第２送りレバー６０の揺動量は小さくなり、可動グリッパＧ2による長尺素材Ｍの供給寸法は短かくなる。
【００３３】
なお、可動グリッパＧ2の移動量が変化した場合においても、常に固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の何れもが長尺素材Ｍを把持する閉成状態に保持される状態が現われるように、前記３本の揺動レバー４２,４７,５１の連結状態が設定されている。また、可動グリッパＧ2の待機位置は一定に設定されているので、長尺素材Ｍの供給寸法の制御が容易となる。
【００３４】
また、段取り運転に際して長尺素材Ｍの供給を停止する場合は、前記フィード機構Ｆの第１送りレバー５５に接続する複動シリンダ５８を逆方向に付勢し、該レバー５５を停止位置(非係合状態)に位置決めする。この状態では、第１送りレバー５５のフォロワ５６は、第２カム体５７のカム面における最大径部に当接する位置であるので、該カム体５７の回転によって第１送りレバー５５が揺動することはない。従って、可動グリッパＧ2は素材供給方向に移動することはなく、長尺素材Ｍの供給は停止される。すなわち、複動シリンダ５８の付勢方向を制御するだけで、長尺素材Ｍの供給と供給停止とを簡単に切替えることができる。
【００３５】
なお実施例では、両グリッパＧ1,Ｇ2を開閉作動させる作動手段を、３本の揺動レバー４２,４７,５１で構成した場合につき説明したが、本願発明はこれに限定されるものでなく、１本,２本または４本以上の揺動レバーで構成することもできる。また可動グリッパＧ2を移動させる送り手段についても、２本の送りレバー５５,６０である必要はなく、１本または３本以上の送りレバーで構成することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る素材供給装置によれば、固定グリッパと可動グリッパとの開閉作動を１つのカム体により行なうよう構成したから、部品点数を少なくし得ると共に機構を簡略化することができ、コストを低減し得る。また、１つのカム体により両グリッパの開閉タイミングを制御するので、タイミング精度が向上して長尺素材の常に正確な供給ができる。更に、フィード機構における付勢手段の付勢方向を制御するだけで、長尺素材の供給と供給停止とを簡単に切替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る素材供給装置の要部を示す側面図である。
【図２】実施例に係る素材供給装置を示す平面図である。
【図３】実施例に係る素材供給装置を一部破断して示す正面図である。
【図４】実施例に係る素材供給装置の固定グリッパを閉成状態で示す一部破断正面図である。
【図５】実施例に係る素材供給装置の固定グリッパを開放状態で示す一部破断正面図である。
【図６】実施例に係る素材供給装置の可動グリッパを開放状態で示す一部破断正面図である。
【図７】実施例に係る素材供給装置の可動グリッパを閉成状態で示す一部破断正面図である。
【図８】実施例に係る素材供給装置におけるグリッパ開閉機構の動作を示す概略説明図である。
【図９】実施例に係る素材供給装置におけるグリッパ開閉機構の動作を示す概略説明図である。
【図１０】実施例に係る素材供給装置のフィード機構を一部破断して示す要部側面図である。
【図１１】実施例に係る素材供給装置のフィード機構の動作説明図である。
【図１２】実施例に係る素材供給装置のフィード機構の動作説明図である。
【図１３】実施例に係る固定グリッパおよび可動グリッパの開閉作動タイミングを示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１０ 装置フレーム ３７ 駆動軸
４０ 第１カム体 ４２ 第１揺動レバー(作動手段)
４７ 第２揺動レバー(作動手段) ５１ 第３揺動レバー(作動手段)
５５ 第１送りレバー(送り手段) ５７ 第２カム体
５８ 複動シリンダ(付勢手段) ６０ 第２送りレバー(送り手段)
Ｍ 長尺素材 Ｆ フィード機構
Ｇ1 固定グリッパ Ｇ2 可動グリッパ
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばホーマ(鍛造機)に、長尺な素材を所定寸法毎に正確に供給する素材供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対をなすダイスとパンチとからなる複数の金型組を備え、これらの金型組により所定寸法の金属材料を段階的に順次鍛造成形するホーマは、棒材や線材等の長尺な素材を所定寸法毎に供給する素材供給装置を備えている。そして、素材供給装置によりホーマに所定寸法毎に供給された素材は、該ホーマに配設されているカッター装置により切断され、この切断材料が、金型組により鍛造成形されるよう構成されている。
【０００３】
前記素材供給装置は、一般には相互に反対方向に回転する一対の対向する供給ロールを備え、両ロールで素材を挟持した状態でホーマに供給するよう構成される。この場合において、供給ロールで素材を挟持して供給するに際し、素材と供給ロールとの間にスリップを生ずることがあり、素材の供給寸法が変動して供給精度が低下する難点があった。
【０００４】
そこで、素材供給ラインに沿って長尺素材を把持する固定グリッパと可動グリッパとを直列に配置すると共に、可動グリッパを供給ラインに沿って往復移動させるよう構成した素材供給装置が提案されている。この供給装置では、素材供給源から供給装置に供給された長尺素材を固定グリッパで把持した状態で、可動グリッパを素材把持位置に移動して該素材を把持した後、固定グリッパを解放する。次いで、可動グリッパを供給ラインに沿って所定長さだけ供給方向下流側に向けて移動することにより、長尺素材を正確な寸法だけホーマに供給することができる。そして、可動グリッパが長尺素材を解放する前に固定グリッパにより長尺素材を把持する。すなわち、長尺素材は、固定グリッパまたは可動グリッパの何れかにより常に把持されており、しかも供給ロールのように素材との間でスリップを生ずることもないので、長尺素材を完全に制御して常に所定寸法毎に正確に供給することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した素材供給装置では、固定グリッパの開閉作動および可動グリッパの開閉作動を、夫々専用のカム体により行なうよう構成されている。すなわち、２基のカム体を用いるために部品点数が多くなって構造が複雑になると共に、コストが嵩む問題があった。また、前述したように長尺素材を完全に制御するには、固定グリッパの開閉作動を行なわせるカム体と、可動グリッパの開閉作動を行なわせるカム体との動作タイミングを高精度で制御する必要があるため、各部品の加工や組付け作業が極めて煩雑となる欠点が指摘される。しかも、精度の良い加工や組付けがなされないと、両グリッパの開閉タイミングにずれを生じて、長尺素材の正確な供給ができなくなるおそれもあった。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、機構の簡略化を図ると共に、長尺素材を所定寸法毎に正確に供給し得る素材供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本発明は、装置フレームに配設され、長尺素材を把持する固定グリッパと、前記長尺素材の供給ラインに沿って固定グリッパと直列に位置して、該供給ラインに沿って装置フレームに移動自在に配設されると共に長尺素材を把持する可動グリッパと、この可動グリッパを供給ラインに沿って往復移動させるフィード機構とを備える素材供給装置において、
前記装置フレームに回動自在に軸支した駆動軸に一体的に回転するよう配設されたカム体と、
前記装置フレームに配設され、前記カム体および両グリッパと係合して、該カム体の回転に伴って両グリッパを相互に反対方向に開閉作動させる作動手段とを備え、
前記作動手段により開閉作動される可動グリッパおよび固定グリッパが、その開閉作動の過程で何れもが長尺素材を把持する閉成状態に保持される状態が現われるよう構成すると共に、
前記フィード機構が、
前記駆動軸に一体的に回転するよう配設されたカム体と、
前記可動グリッパと係合するよう装置フレームに揺動自在に配設され、付勢手段により前記カム体のカム作用を受ける係合状態およびカム作用を受けない非係合状態に保持される送り手段とからなり、
前記付勢手段により送り手段を係合状態に保持することにより、前記カム体の回転に伴って送り手段が揺動して前記可動グリッパを供給ラインに沿って往復移動させると共に、付勢手段により送り手段を非係合状態に保持することにより、前記カム体の回転に関係なく可動グリッパを設定位置で停止保持するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る素材供給装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【０００９】
図１に示す素材供給装置は、装置フレーム１０の上面に、長尺素材Ｍを解放可能に把持する固定グリッパＧ1が配設されている。この固定グリッパＧ1の配設位置より素材供給方向上流側の装置フレーム１０に、長尺素材Ｍの供給ラインに沿って所要長さで延在する一対のガイドレール１１,１１が、素材供給方向と交差する方向に離間して平行に配設されている。そして、このガイドレール１１,１１に、長尺素材Ｍを解放可能に把持する可動グリッパＧ2が摺動自在に載架してある。なお、固定グリッパＧ1と可動グリッパＧ2とは、図２に示す如く、素材供給ラインに沿って直列に配置されて、供給ラインに沿って供給される長尺素材Ｍを供給方向に離間する２個所で把持し得るよう構成されている。
【００１０】
(固定グリッパについて)
前記固定グリッパＧ1は、図４に示す如く、装置フレーム１０に配設した下部爪１２と、該下部爪１２にピン１３を介して揺動自在に配設された上部爪１４とから構成され、下部爪１２に配設されて上部にＶ字溝１５ａを形成した下把持部材１５と、上部爪１４の対向する位置に配設した上把持部材１６とにより長尺素材Ｍを上下から把持するようになっている。また、上部爪１４の枢支部を挟んで上把持部材１６の配設位置と反対側に延出する延出部１４ａには、上下に連通する通孔(図示せず)が穿設され、この通孔に装置フレーム１０に立設した支持棒１７が挿通されている。支持棒１７の上端にナット１８が螺合されると共に、該ナット１８と延出部１４ａの上面との間に圧縮ばね１９が弾力的に介挿され、上部爪１４を、常には上把持部材１６が下部爪１２の下把持部材１５から離間する開放状態に付勢するよう構成している(図５参照)。
【００１１】
前記上部爪１４の延出部１４ａにおける端部近傍に、スリーブ２０が上下方向に貫挿され、該スリーブ２０にピストン２１が上下方向に摺動自在に挿通されている。ピストン２１の上端には大径の頭部２１ａが形成されており、該頭部２１ａによりピストン２１がスリーブ２０から下方に脱落しないよう構成している。なお、ピストン２１の頭部２１ａがスリーブ２０の上端に当接した状態で、該ピストン２１の下端はスリーブ２０の下方に所要長さだけ延出するよう設定されている。またスリーブ２０の配設位置に対応する延出部１４ａの上面に、上端が閉塞された中空の保持部材２２が立設され、該保持部材２２の内部にピストン２１の頭部２１ａが昇降自在に臨んでいる。保持部材２２の内部にリベット状の調整ピン２３が介挿され、該調整ピン２３とピストン２１の頭部２１ａとの間に圧縮ばね２４が弾力的に介挿されて、ピストン２１を常には下方に付勢するようになっている。そしてこのピストン２１を、後述するグリッパ開閉機構Ｅにおける第３揺動レバー５１により上方に押上げることにより、上部爪１４が図４において反時計方向に揺動して上把持部材１６が下把持部材１５に近接する閉成状態となって、両把持部材１５,１６で長尺素材Ｍを把持するよう構成してある。
【００１２】
なお、前記保持部材２２の内部に介挿された圧縮ばね２４は、両把持部材１５,１６により長尺素材Ｍを把持する際の把持力を付与すると共に、ピストン２１に負荷が加わった際に長尺素材Ｍを必要以上の力で把持して傷を付けるのを防止するべく機能する。また保持部材２２の上端に調整ねじ２５が螺挿され、該ねじ２５により調整ピン２３を上下動させることにより、圧縮ばね２４の弾力を調整して上部爪１４による長尺素材Ｍの把持力を調整し得るよう構成している。
【００１３】
(可動グリッパについて)
前記可動グリッパＧ2は、図６に示す如く、装置フレーム１０に配設したガイドレール１１,１１に摺動自在に載架された下部爪２６と、該下部爪２６にピン２７を介して揺動自在に配設された上部爪２８とから構成され、下部爪２６に配設されて上部にＶ字溝２９ａを形成した下把持部材２９と、上部爪２８の対向する位置に配設した上把持部材３０とにより長尺素材Ｍを上下から把持するようになっている。また、上部爪２８の枢支部を挟んで上把持部材３０の配設位置と反対側に延出する延出部２８ａには、上下に連通する通孔(図示せず)が穿設され、この通孔に下部爪２６に立設した支持棒３１が挿通されている。支持棒３１の上端にナット３２が螺合されると共に、該ナット３２と延出部２８ａの上面との間に圧縮ばね３３が弾力的に介挿され、上部爪２８を、常には上把持部材３０が下部爪２６の下把持部材２９から離間する開放状態に付勢するべく機能する。
【００１４】
前記上部爪２８における延出部２８ａの端部に対応する位置の下部爪２６に、ブラケット３４を介してエアシリンダ３５が配設され、該エアシリンダ３５の上方を指向するピストンロッド３５ａが、上部爪２８における延出部２８ａの下面に当接するよう構成されている。このエアシリンダ３５は、常には所要の圧力でピストンロッド３５ａを延出する方向に付勢されており、上部爪２８を図７において反時計方向に揺動するよう付勢して、上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９に近接する閉成状態として、両把持部材２９,３０により長尺素材Ｍを把持させるべく機能する。また、延出部２８ａの端部上面にローラ３６が回転自在に枢支されており、該ローラ３６を、グリッパ開閉機構Ｅの第２揺動レバー４７により下方に押下げることにより、上部爪２８が図６において時計方向に揺動して、上把持部材３０が下把持部材２９から離間する開放状態となって長尺素材Ｍを解放するよう構成されている。
【００１５】
(グリッパの開閉機構について)
図１および図２に示す如く、前記固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の開閉作動を行なうグリッパ開閉機構Ｅが、装置フレーム１０におけるグリッパＧ1,Ｇ2の延出部１４ａ,２８ａ側に偏った位置に配設されている。すなわち、装置フレーム１０の素材供給方向と交差する方向に離間して垂下する支持部１０ａ,１０ｂに、図３に示す如く、素材供給方向と交差する駆動軸３７が回転自在に軸支され、該駆動軸３７における一方の支持部１０ｂから外方に延出する部位に傘歯車３８が一体回転可能に配設されている。この傘歯車３８は、図示しない駆動源により回転駆動される傘歯車３９と噛合しており、両傘歯車３８,３９の噛合作用下に駆動軸３７が所要方向に回転するよう構成されている。また、駆動軸３７の傘歯車３８が配設される位置より更に外方の端部に、第１カム体４０が一体回転可能に配設され、該カム体４０のカム作用によって、後述する第１揺動レバー４２,第２揺動レバー４７および第３揺動レバー５１からなる作動手段を介して固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の開閉作動を行なうよう設定されている。
【００１６】
前記支持部１０ｂにおける駆動軸３７の配設位置に近接する位置に、該駆動軸３７と平行な第１支点軸４１が配設され、この第１支点軸４１に、第１揺動レバー４２の一端が揺動自在に枢支されている。第１揺動レバー４２には、図１に示す如く、前記第１カム体４０のカム面に当接するフォロワ４３が回転自在に枢支されると共に、該第１揺動レバー４２は、支持部１０ｂとの間に弾力的に配設された圧縮ばね４４の弾力作用下にフォロワ４３を常には第１カム体４０に当接する方向に付勢されている。従って、第１カム体４０を所要方向に回転させることにより、該カム体４０とフォロワ４３とのカム作用によって第１揺動レバー４２は所要範囲で揺動する(図８,図９参照)。
【００１７】
前記装置フレーム１０の上面には、固定グリッパＧ1と可動グリッパＧ2との間に臨む位置に取付板４５が突設され、該取付板４５の上部位置に、第１支点軸４１と平行な第２支点軸４６が配設されている。この第２支点軸４６に、第２揺動レバー４７が、その長さ方向の略中央で揺動自在に枢支され、その枢支部より素材供給方向上流側に延出する第１アーム４７ａおよび下流側に延出する第２アーム４７ｂは、夫々可動グリッパＧ2における上部爪２８の延出部２８ａおよび固定グリッパＧ1における上部爪１４の延出部１４ａの上方に臨んでいる。そして、第１アーム４７ａの自由端部と、第１揺動レバー４２の自由端部とが第１ターンバックル４８で連結され、第１揺動レバー４２の揺動に連動して第２揺動レバー４７が揺動するよう構成されている。また第１アーム４７ａには、可動グリッパＧ2の移動方向に所要長さで延在する案内板４９が配設され、この案内板４９の下面に、可動グリッパＧ2のローラ３６が当接するようになっている。すなわち、第２揺動レバー４７が図１において時計方向に揺動すれば、ローラ３６から第１アーム４７ａが上方に離間し、上部爪１４はエアシリンダ３５の付勢力により上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９に近接する方向に揺動して、両把持部材２９,３０で長尺素材Ｍを把持する(図７参照)。また第２揺動レバー４７が反時計方向に揺動すれば、ローラ３６に案内板４９が上方から当接してこれを押下げることにより、上部爪１４は上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９から離間する方向に揺動して、長尺素材Ｍを解放するようになっている(図６参照)。
【００１８】
前記取付板４５の下部位置に、第２支点軸４６と平行な第３支点軸５０が配設され、この第３支点軸５０に第３揺動レバー５１の一端が揺動自在に枢支されている。第３揺動レバー５１は、第２揺動レバー４７における第２アーム４７ｂの延在方向に所定長さで延在すると共に、前記固定グリッパＧ1における上部爪１４の延出部１４ａの下方に臨んでいる。また第３揺動レバー５１の自由端部と、第２揺動レバー４７における第２アーム４７ｂの自由端部とが第２ターンバックル５２で連結され、第２揺動レバー４７の揺動に連動して第３揺動レバー５１が揺動するよう構成されている。そして、第３揺動レバー５１が図１において時計方向に揺動すれば、前記ピストン２１から該レバー５１が下方に離間し、上部爪１４は圧縮ばね１９の弾力により上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５から離間する方向に揺動して、長尺素材Ｍを解放する(図５参照)。また第３揺動レバー５１が反時計方向に揺動すれば、ピストン２１に下方から当接してこれを押上げることにより、上部爪１４は上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５に近接する方向に揺動して、両把持部材１５,１６で長尺素材Ｍを把持するようになっている(図４参照)。なお、第３揺動レバー５１と取付板４５の上部との間に圧縮ばね５３が弾力的に介挿され、第３揺動レバー５１は常には下方に向けて付勢されるよう設定されている。
【００１９】
すなわち、第２揺動レバー４７が可動グリッパＧ2を閉成する方向(時計方向)に揺動する際には、第３揺動レバー５１は固定グリッパＧ1を開放する方向(時計方向)に揺動される(図９参照)。また逆に、第２揺動レバー４７が可動グリッパＧ2を開放する方向(反時計方向)に揺動する際には、第３揺動レバー５１は固定グリッパＧ1を閉放する方向(反時計方向)に揺動される(図８参照)。なお、第１ターンバックル４８および第２ターンバックル５２の長さを調整することにより、両グリッパＧ1,Ｇ2が開閉作動を行なう過程で、固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の何れもが長尺素材Ｍを把持する閉成状態を保持する状態が現われるよう設定されている(図１３参照)。
【００２０】
(可動グリッパのフィード機構について)
前記装置フレーム１０の支持部１０ａ,１０ｂ間に、前記可動グリッパＧ2を素材供給ラインに沿って往復移動させるフィード機構Ｆが配設されている。すなわち、支持部１０ａ,１０ｂ間に、図３に示す如く、前記駆動軸３７に近接して平行な第１支軸５４が架設され、該支軸５４に送り手段としての第１送りレバー５５が揺動自在に枢支されている。第１送りレバー５５にフォロワ５６が回転自在に枢支されており、該フォロワ５６は、図１０に示すように、駆動軸３７に一体回転可能に配設された第２カム体５７のカム面に当接するよう構成されている。なお、一方の支持部１０ａに付勢手段としての複動シリンダ５８が配設され、そのピストンロッド５８ａを第１送りレバー５５に接続している。そして、複動シリンダ５８を、ピストンロッド５８ａを延出する方向に付勢することにより、第１送りレバー５５は、フォロワ５６が第２カム体５７に常に当接する方向に揺動付勢される係合状態に保持されるよう設定されている。また複動シリンダ５８を、ピストンロッド５８ａを引き込む方向に付勢することにより、第１送りレバー５５は、フォロワ５６が第２カム体５７のカム作用を受けない非係合状態となる停止位置(第２カム体５７の最大径部の軌跡位置)に位置決め保持されるよう設定されている。
【００２１】
前記第１支軸５４に近接して平行な第２支軸５９が支持部１０ａ,１０ｂ間に架設されており、該支軸５９に送り手段としての第２送りレバー６０が揺動自在に枢支されている。第２送りレバー６０は、図１０に示す如く、枢支部から下方に延在する第１アーム６０ａと、枢支部から上方に延在する第２アーム６０ｂとから基本的に構成される。第１アーム６０ａには、上下に離間して一対の保持板６１,６１が設けられ、該保持板６１,６１間にねじ軸６２が回転自在に配設されている。このねじ軸６２は、第２アーム６０ｂに配設したモータ６３により正逆回転されるよう構成される。またねじ軸６２に移動体６４が螺合されて、ねじ軸６２を正逆方向に回転することによって、移動体６４がねじ軸６２に沿って上下方向に移動するようになっている。この移動体６４には、前記第１送りレバー５５の案内面５５ａを指向する端部にローラ６５が回転自在に枢支され、該ローラ６５が案内面５５ａに当接した状態で、第１送りレバー５５の揺動に伴って第２送りレバー６０が揺動するよう構成されている。
【００２２】
前記第２送りレバー６０における第２アーム６０ｂの上端部にローラ６６が回転自在に枢支され、該ローラ６６は、前記可動グリッパＧ2の下部爪２６における素材供給方向の上流端面に当接するよう構成されている。また可動グリッパＧ2の下部爪２６は、装置フレーム１０に配設したエアシリンダ６７によって、常には素材供給方向上流側に向けて付勢されている。すなわち、エアシリンダ６７の付勢力によって、第２送りレバー６０は常には反時計方向に揺動するよう付勢されて、前記移動体６４のローラ６５が第１送りレバー５５の案内面５５ａに当接するよう設定されている。従って、図１１に示すように第１送りレバー５５が停止位置から反時計方向に所要角度揺動すると、これに伴って第２送りレバー６０も反時計方向に揺動し、この結果としてエアシリンダ６７により付勢されている可動グリッパＧ2が素材供給方向の上流側に移動する。
【００２３】
なお、前記移動体６４の位置を移動して、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対するローラ６５の当接位置を変えることにより、第１送りレバー５５の揺動角度に対する第２送りレバー６０の揺動角度が変わる。これにより、可動グリッパＧ2の移動量、すなわち長尺素材Ｍの供給寸法が変わるよう構成されている(図１１および図１２参照)。また実施例においては、可動グリッパＧ2は、固定グリッパＧ1に近接する基準位置から素材供給方向上流側への移動量が変化するよう設定されている。
【００２４】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る素材供給装置の使用の実際につき説明する。なお、前記固定グリッパＧ1は、上部爪１４が閉成状態に保持されて長尺素材Ｍを上下の把持部材１５,１６で把持している。また可動グリッパＧ2は、基準位置において上部爪２８が開放状態に保持されているものとする。更に、フィード機構Ｆにおける第１送りレバー５５に接続される複動シリンダ５８は、前記フォロワ５６を第２カム体５７のカム面に当接する方向に付勢されている。
【００２５】
このような状態で、前記駆動軸３７を所要方向に回転駆動すると、前記第２カム体５７の回転に伴って第１送りレバー５５が反時計方向に揺動する。前記エアシリンダ６７により可動グリッパＧ2を介して反時計方向に揺動するよう付勢されている第２送りレバー６０は、前記移動体６４に配設したローラ６５を、第１送りレバー５５の案内面５５ａに当接した状態で、第１送りレバー５５の揺動に伴って反時計方向に揺動する。これにより、第２送りレバー５５における第２アーム６０ｂのローラ６６は素材供給方向上流側に後退し、図１１に示すように、可動グリッパＧ2はエアシリンダ６７の付勢力によってガイドレール１１,１１に沿って素材供給方向上流側に移動する。
【００２６】
前記可動グリッパＧ2がフィード機構Ｆで設定された長さだけ素材供給方向上流側に移動したタイミングで、駆動軸３７に配設されている第１カム体４０の回転作用下に、図９に示す如く、第１揺動レバー４２が時計方向に揺動して第１ターンバックル４８を介して第２揺動レバー４７を時計方向に揺動させる。これにより、図７に示す如く、第２揺動レバー４７の案内板４９が上部爪２８から上方に離間し、該上部爪２８はエアシリンダ３５の付勢力によって反時計方向に揺動して上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９に近接し、両把持部材２９,３０により長尺素材Ｍを把持する(図１３のＡ点)。
【００２７】
また、第２揺動レバー４７の時計方向への揺動により第２ターンバックル５２を介して連結されている第３揺動レバー５１も時計方向に揺動し、該レバー５１が固定グリッパＧ1のピストン２１から下方に離間する。これにより、図５に示す如く、固定グリッパＧ1の上部爪１４は前記圧縮ばね１９の弾力によって時計方向に揺動して上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５から離間して長尺素材Ｍを解放するに至る(図１３のＢ点)。なお、可動グリッパＧ2が長尺素材Ｍを把持するタイミングと、固定グリッパＧ1が長尺素材Ｍを解放するタイミングとをずらしているから、長尺素材Ｍが何れのグリッパＧ1,Ｇ2にも把持されていない状態は生じず、長尺素材Ｍが供給方向に偏位するのは防止される。
【００２８】
前記可動グリッパＧ2により長尺素材Ｍを把持すると共に、固定グリッパＧ1が長尺素材Ｍを解放したタイミングで、前記第２カム体５７のカム面に当接するローラ５６を介して第１送りレバー５５が時計方向に揺動する。第１送りレバー５５の案内面５５ａに移動体６４のローラ６５を介して当接する第２送りレバー６０は、前記エアシリンダ６７の付勢力に抗して時計方向に揺動し、第２アーム６０ｂのローラ６６を介して可動グリッパＧ2を素材給送方向下流側に向けて移動させる。これにより、可動グリッパＧ2に把持されている長尺素材Ｍは設定量だけ下流側に供給される。
【００２９】
前記可動グリッパＧ2が基準位置に到来したタイミング(第１送りレバー５５が停止位置に到来したタイミング)で、前記第１カム体４０と第１揺動レバー４２のフォロワ４３との係合作用下に、図８に示す如く、該第１揺動レバー４２が反時計方向に揺動する。これにより第１ターンバックル４８を介して第２揺動レバー４７が反時計方向に揺動すると共に、第３揺動レバー５１が第２ターンバックル５２を介して反時計方向に揺動する。すなわち、先ず第３揺動レバー５１が、固定グリッパＧ1における上部爪１４に配設したピストン２１に近接し、該ピストン２１を上方に押上げることで、図４に示す如く、上部爪１４は前記圧縮ばね１９の弾力に抗して反時計方向に揺動して上把持部材１６を下部爪１２の下把持部材１５に近接して長尺素材Ｍを把持する(図１３のＣ点)。なお、ピストン２１は、圧縮ばね２４の伸縮する範囲で移動可能に構成されているから、第３揺動レバー５１が上動した際に、上部爪１４が必要以上の力で長尺素材Ｍに当接されるのは防止される。従って、長尺素材Ｍの表面に把持傷を付けることはない。
【００３０】
次いで、固定グリッパＧ1により長尺素材Ｍが把持された後に、第２揺動レバー４７の案内板４９が上部爪２８のローラ３６を下方に押下げることによって、図６に示す如く、可動グリッパＧ2の上部爪２８はエアシリンダ３５の付勢力に抗して時計方向に揺動して上把持部材３０を下部爪２６の下把持部材２９から離間して長尺素材Ｍを解放する(図１３のＤ点)。なお、このときにも固定グリッパＧ1が長尺素材Ｍを把持するタイミングと、可動グリッパＧ2が長尺素材Ｍを解放するタイミングとをずらしているから、長尺素材Ｍが何れのグリッパＧ1,Ｇ2にも把持されていない状態は生じず、長尺素材Ｍが供給方向に偏位するのは防止される。
【００３１】
すなわち、実施例の素材供給装置では、固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2 を開閉作動させる過程において、両グリッパＧ1,Ｇ2の何れもが長尺素材Ｍを把持する期間(図１３のＡ点からＢ点の間およびＣ点からＤ点の間)を設定したから、素材供給に際して長尺素材Ｍの供給寸法が変わってしまうことは防止される。従って、長尺素材Ｍを完全に制御して常に所定寸法毎に正確に供給することができる。
【００３２】
ここで、オーダ変更により長尺素材Ｍの供給寸法を変更する場合は、前記フィード機構Ｆにおける第２送りレバー６０に配設した移動体６４の位置を調整する。すなわち、モータ６３を駆動してねじ軸６２を所定方向に回転し、移動体６４をねじ軸６２に沿って移動する。移動体６４の移動に伴い、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対する移動体６４のローラ６５の当接位置が変わる。これにより、第１送りレバー５５が揺動するのに伴って揺動する第２送りレバー６０の揺動量が変化し、図１１および図１２に示すように、第２アーム６０ｂのローラ６６による可動グリッパＧ2の移動量が変わる。すなわち、図１１に示す如く、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対して、移動体６４のローラ６５を第１支軸５４から離間すれば、第２送りレバー６０の揺動量は大きくなり、可動グリッパＧ2による長尺素材Ｍの供給寸法は長くなる。また図１２に示す如く、第１送りレバー５５の案内面５５ａに対して、移動体６４のローラ６５を第１支軸５４に近接すれば、第２送りレバー６０の揺動量は小さくなり、可動グリッパＧ2による長尺素材Ｍの供給寸法は短かくなる。
【００３３】
なお、可動グリッパＧ2の移動量が変化した場合においても、常に固定グリッパＧ1および可動グリッパＧ2の何れもが長尺素材Ｍを把持する閉成状態に保持される状態が現われるように、前記３本の揺動レバー４２,４７,５１の連結状態が設定されている。また、可動グリッパＧ2の待機位置は一定に設定されているので、長尺素材Ｍの供給寸法の制御が容易となる。
【００３４】
また、段取り運転に際して長尺素材Ｍの供給を停止する場合は、前記フィード機構Ｆの第１送りレバー５５に接続する複動シリンダ５８を逆方向に付勢し、該レバー５５を停止位置(非係合状態)に位置決めする。この状態では、第１送りレバー５５のフォロワ５６は、第２カム体５７のカム面における最大径部に当接する位置であるので、該カム体５７の回転によって第１送りレバー５５が揺動することはない。従って、可動グリッパＧ2は素材供給方向に移動することはなく、長尺素材Ｍの供給は停止される。すなわち、複動シリンダ５８の付勢方向を制御するだけで、長尺素材Ｍの供給と供給停止とを簡単に切替えることができる。
【００３５】
なお実施例では、両グリッパＧ1,Ｇ2を開閉作動させる作動手段を、３本の揺動レバー４２,４７,５１で構成した場合につき説明したが、本願発明はこれに限定されるものでなく、１本,２本または４本以上の揺動レバーで構成することもできる。また可動グリッパＧ2を移動させる送り手段についても、２本の送りレバー５５,６０である必要はなく、１本または３本以上の送りレバーで構成することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る素材供給装置によれば、固定グリッパと可動グリッパとの開閉作動を１つのカム体により行なうよう構成したから、部品点数を少なくし得ると共に機構を簡略化することができ、コストを低減し得る。また、１つのカム体により両グリッパの開閉タイミングを制御するので、タイミング精度が向上して長尺素材の常に正確な供給ができる。更に、フィード機構における付勢手段の付勢方向を制御するだけで、長尺素材の供給と供給停止とを簡単に切替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る素材供給装置の要部を示す側面図である。
【図２】実施例に係る素材供給装置を示す平面図である。
【図３】実施例に係る素材供給装置を一部破断して示す正面図である。
【図４】実施例に係る素材供給装置の固定グリッパを閉成状態で示す一部破断正面図である。
【図５】実施例に係る素材供給装置の固定グリッパを開放状態で示す一部破断正面図である。
【図６】実施例に係る素材供給装置の可動グリッパを開放状態で示す一部破断正面図である。
【図７】実施例に係る素材供給装置の可動グリッパを閉成状態で示す一部破断正面図である。
【図８】実施例に係る素材供給装置におけるグリッパ開閉機構の動作を示す概略説明図である。
【図９】実施例に係る素材供給装置におけるグリッパ開閉機構の動作を示す概略説明図である。
【図１０】実施例に係る素材供給装置のフィード機構を一部破断して示す要部側面図である。
【図１１】実施例に係る素材供給装置のフィード機構の動作説明図である。
【図１２】実施例に係る素材供給装置のフィード機構の動作説明図である。
【図１３】実施例に係る固定グリッパおよび可動グリッパの開閉作動タイミングを示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１０ 装置フレーム ３７ 駆動軸
４０ 第１カム体 ４２ 第１揺動レバー(作動手段)
４７ 第２揺動レバー(作動手段) ５１ 第３揺動レバー(作動手段)
５５ 第１送りレバー(送り手段) ５７ 第２カム体
５８ 複動シリンダ(付勢手段) ６０ 第２送りレバー(送り手段)
Ｍ 長尺素材 Ｆ フィード機構
Ｇ1 固定グリッパ Ｇ2 可動グリッパ
Claims (1)
- 装置フレーム(10)に配設され、長尺素材(M)を把持する固定グリッパ(G1)と、前記長尺素材(M)の供給ラインに沿って固定グリッパ(G1)と直列に位置して、該供給ラインに沿って装置フレーム(10)に移動自在に配設されると共に長尺素材(M)を把持する可動グリッパ(G2)と、この可動グリッパ(G2)を供給ラインに沿って往復移動させるフィード機構(F)とを備える素材供給装置において、
前記装置フレーム(10)に回動自在に軸支した駆動軸(37)に一体的に回転するよう配設されたカム体(40)と、
前記装置フレーム(10)に配設され、前記カム体(40)および両グリッパ(G1,G2)と係合して、該カム体(40)の回転に伴って両グリッパ(G1,G2)を相互に反対方向に開閉作動させる作動手段(42,47,51)とを備え、
前記作動手段(42,47,51)により開閉作動される可動グリッパ(G2)および固定グリッパ(G1)が、その開閉作動の過程で何れもが長尺素材(M)を把持する閉成状態に保持される状態が現われるよう構成すると共に、
前記フィード機構 (F) が、
前記駆動軸 (37) に一体的に回転するよう配設されたカム体 (57) と、
前記可動グリッパ (G 2 ) と係合するよう装置フレーム (10) に揺動自在に配設され、付勢手段 (58) により前記カム体 (57) のカム作用を受ける係合状態およびカム作用を受けない非係合状態に保持される送り手段 (55,60) とからなり、
前記付勢手段 (58) により送り手段 (55,60) を係合状態に保持することにより、前記カム体 (57) の回転に伴って送り手段 (55,60) が揺動して前記可動グリッパ (G 2 ) を供給ラインに沿って往復移動させると共に、付勢手段 (58) により送り手段 (55,60) を非係合状態に保持することにより、前記カム体 (57) の回転に関係なく可動グリッパ (G 2 ) を設定位置で停止保持するよう構成した
ことを特徴とする素材供給装置。
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