JP4163300B2 - 鋼材加工機におけるクランプ装置、及びこの使用方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材加工機におけるクランプ装置、及び鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
鋼材加工機におけるクランプ装置はH型鋼材のごとき鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを備えており、この可動バイスはバイス用シリンダの作動により固定バイスに対して接近離反する方向へ移動可能である。
【0003】
従って、鋼材を長手方向へ位置決めした後に、バイス用シリンダの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させることにより可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする。これによって、鋼材をバイス(固定バイス,可動バイス)に対して固定せしめることができる。そして、鋼材加工機における加工部により所望の加工(穴明け加工,切断加工等)を行い、加工後においては、バイス用シリンダの作動により可動バイスを固定バイスに対して離反する方向へ移動させて、鋼材のクランプ状態を解除する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼材が変形しているため可動バイスと固定バイスによりクランプした時に、鋼材の一部分が浮き上がってしまうことがある。この場合には鋼材をバイスに対して強固に固定せしめることができず、加工精度が悪化するという問題がある。
【0005】
一方、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプした後に、フランジ押え用シリンダの作動によりフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押さえることにより、鋼材における浮き上がった部分を沈めることも考えられる。しかし、可動バイスと固定バイスによりクランプした状態の下で、鋼材における浮き上がった部分を沈めるためには、フランジ押え用シリンダによる大きな加圧力が必要となり、フランジ用シリンダが大型化し、ひいてはクランプ装置全体が大型化するという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明にあっては、ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設け、上記バイス用アクチュエータ及び上記フランジ押え用アクチュエータを制御する制御装置を設けてあって、
上記制御装置は、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除するようにバイス用アクチュエータを制御可能、かつフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押えるようにフランジ押え用アクチュエータを制御可能に構成され、
更に、上記制御装置は、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、可動バイスを上記接近する方向へ再度移動させるようにバイス用アクチュエータを制御可能に構成されたことを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載の発明特定事項によると、鋼材を長手方向へ位置決めした後に、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする。この時、鋼材が変形している場合には、鋼材の一部分が浮き上がることがある。そして、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、制御装置によりバイス用アクチュエータによる加圧力を解除するように制御すると共に、制御装置によりフランジ押え用アクチュエータを制御してフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押える。これによって、鋼材の一部分が浮き上がっている場合であっても、可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ鋼材の変形量に対応して僅かに移動し、鋼材における浮き上がった部分が沈むものである。
【0008】
更に、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、制御装置によりバイス用アクチュエータを制御して可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ再度移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向から再度クランプする。これによって、鋼材の浮き上がりを抑制しつつ、鋼材をバイスに対して強固に固定せしめることができる。そして、鋼材加工機における加工部により鋼材に対して所望の加工(穴明け加工,切断加工等)を行い、加工後においては、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して離反する方向へ移動させて、可動バイスと固定バイスによるクランプ状態を解除する。
【0009】
請求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載の発明特定事項の他に、前記バイス用アクチュエータは第1油圧室と第2油圧室を備えたバイス用シリンダであって、この第1油圧室へ圧油を供給すると前記可動バイスが前記固定バイスに対して接近する方向へ移動すると共に第2油圧室へ圧油を供給すると可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ移動するように構成し、第1油圧室を4ポート3位置の方向制御弁におけるAポートと接続し、第2油圧室を上記方向制御弁におけるBポートに接続し、上記方向制御弁を、AポートとPポートを連通した第1切換え位置、BポートとPポートを連通した第2切換え位置、Aポート及びBポートが共にPポートと連通しない中立位置に切換え可能に構成し、上記方向制御弁を第1切換え位置から中立位置に切換えることによってバイス用シリンダによる可動バイスを上記接近する方向へ移動させる力を解除できるように構成してなることを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明特定事項によると、請求項1に記載の発明特定事項による作用の他に、方向制御弁を第1切換え位置に切換えて第1油圧室へ圧油を供給することにより、可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて、可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする。又、方向制御弁を第1切換え位置から中立位置に切換えることにより、可動バイスが上記接近する方向へ移動させる力を解除できるようにする。更に、方向制御弁を第2切換え位置に切換えて第2油圧室へ圧油を供給することにより、可動バイスを固定バイスに対して離反する方向へ移動させて、可動バイスと固定バイスによる鋼材のクランプ状態を解除する。
【0011】
請求項3に記載の発明にあっては、ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設けてなる鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法において、
(i) バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする工程と、
(ii) 可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除すると共に、フランジ押え用アクチュエータの作動によりフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押える工程と、
(iii) バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ再度移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向から再度クランプする工程とを備えてなることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1を参照するに、鋼材加工機におけるクランプ装置1のフレーム3にはH型鋼材Wを水平方向からクランプする固定バイス5と可動バイス7が左右(図1において左右)に対向して設けてあり、可動バイス7はバイスガイド9を介して固定バイス5に対して接近離反する左右方向へ移動可能である。可動バイス7を左右方向へ移動させるため、フレーム7には左右方向へ移動可能なピストンロッド11を備えたバイス用シリンダ13が設けてあり、このピストンロッド11の先端部が可動バイス7に連結してある。
【0014】
上記バイス用シリンダ13は第1油圧室15と第2油圧室17を備えてあって、第1油圧室15は回路19を介して3ポート2位置の方向制御弁21におけるAポートに接続してあり、第2油圧室17は回路23を介して方向制御弁21におけるBポートに接続してある。又、方向制御弁21におけるPポートは回路25を介してポンプ27に接続してあり、方向制御弁21におけるTポートは回路29を介してタンクTに接続してある。ここで、方向制御弁21は、AポートとPポートを連通した第1切換え位置,BポートとPポートを連通した第2切換え位置,Aポート及びPポートが共にPポートと連通しない中立位置に切換え可能に構成してある。又、固定バイス5と可動バイス7によりH型鋼材Wをクランプしたことを検出するため、回路19には圧力スイッチ31が配設してある。
【0015】
各バイス5(7)にはH型鋼材WにおけるフランジFを上方向(図1において上方向)から押えるフランジ押え33a(33b)が設けてあり、各フランジ押え33a(33b)は押えガイド34a(34b)を介して上下方向へ案内させるものである。各フランジ押え33a(33b)を上下方向へ移動させるため、各バイス5(7)には上下方向へ移動可能なピストンロッド35a(35b)を備えたフランジ押え用シリンダ37a(37b)がブラケット39a(39b)を介して設けてあり、ピストンロッド35a(35b)が対応するフランジ押え33a(33b)に連結してある。
【0016】
各フランジ押え用シリンダ37a(37b)は上部油圧室41a(41b)と下部油圧室43a(43b)とを備えてあって、上部油圧室41a,41bは回路45を介して4ポート3位置の方向制御弁47におけるAポートに接続してあり、下部油圧室43a,43bは回路49を介して方向制御弁47におけるBポートに接続してある。方向制御弁47におけるPポートは回路51を介してポンプ53に接続してあり、方向制御弁47におけるTポートは回路55を介してタンクTに接続してある。
【0017】
又、フランジ押え33a(33b)によりH型鋼材WにおけるフランジFを上方向から押えたことを検出するため、回路45には圧力スイッチ57が配設してある。更に、方向制御弁21を第1切換え位置から中立位置に切換えることによりバイス用シリンダ13による加圧力を解除できるようにバイス用シリンダ13を制御可能に構成してある。
【0018】
各バイス5(7)にはH型鋼材WにおけるフランジFを下方向から支持する支持ローラ59a(59b)が設けてある。尚、フレーム3におけるバイス5(7)の後側(図1において紙面に向って裏側)にはH型鋼材Wにおけるフランジを下方向から支持する搬送ローラ(図示省略)が設けてある。
【0019】
図2を参照するに、クランプ装置1は制御装置61を備えており、この制御装置61には方向制御弁21,47及び圧力スイッチ31,57が接続してある。
ここで、制御装置61は、圧力スイッチ31によって可動バイス7と固定バイス5によりH型鋼材Wをクランプしたことが検出されると、方向制御21を第1切換え状態から中立状態に切換えるように制御すると共にフランジ押え33a,33bを下方向から移動させるように方向制御弁47及びフランジ押え用シリンダ33a,33bを制御するように構成してある。又、制御装置61は、方向制御弁21を中立状態にしかつ圧力スイッチ57によりフランジ押え33a,33bによりH型鋼材WにおけるフランジFを上方向から押えたことが検出されると、方向制御弁21を中立状態から第1切換え状態に切換えるように制御できるように構成してある。
【0020】
次に、鋼材加工機におけるクランプ装置1の使用方法について図3及び図4を参照して説明する。
【0021】
H型鋼材Wを長手方向(前後方向,図3において紙面に向かって表裏方向)へ位置決めした後に、方向制御弁21を第1切換え位置に切換えてバイス用シリンダ13の作動により可動バイス7を固定バイス9に対して接近する右方向へ移動させて可動バイス9と固定バイス7によりH型鋼材Wを水平方向からクランプする(図4においてステップ1,2)。この時、H型鋼材Wが変形している場合には、H型鋼材Wの一部分が浮き上がることがある(図3(a)参照)。圧力スイッチ31により可動バイス9と固定バイス7によりH型鋼材Wをクランプしたことが検出されると(図4においてステップ3)、制御装置61により方向制御弁21を第1切換え状態から中立状態に切換えるように制御してバイス用シリンダ13による加圧力を解除するようにバイス用シリンダ13を制御すると共に(図4においてステップ4)、制御装置61により方向制御弁47及びフランジ押え用シリンダ37a,37bを制御してフランジ押え33a,33bを下方向(図3において下方向)へ移動させてH型鋼材WにおけるフランジFを上方向から押える(図4においてステップ5,6)。これによって、H型鋼材Wの一部分が浮き上がっている場合であっても、可動バイス7が固定バイス5に対して離反する左方向へH型鋼材Wの変形量に対応して僅かに移動し、H型鋼材Wにおける浮き上がった部分が沈む(図3(b)参照)。
【0022】
方向制御弁21を中立状態に切換えかつ圧力スイッチ57によってフランジ押え33a,33bによりH型鋼材WにおけるフランジFを上方向から押えたことが検出されると、制御装置61により方向制御弁21を中立位置から第1切換え位置に切換えてバイス用シリンダ13を作動させて可動バイス7を固定バイス5に対して接近する右方向へ再度移動させて可動バイス7と固定バイス5によりH型鋼材Wを水平方向から再度クランプする(図4においてステップ7,8)。これによって、H型鋼材Wの浮き上がりを抑制しつつ、H型鋼材Wをバイス5,7に対して強固に固定せしめることができる(図3(c)参照)。そして、鋼材加工機における加工部(図示省略)によりH型鋼材Wに対して所望の加工(穴開け加工,切断加工等)を行い、加工後においては、バイス用シリンダ13を作動させて可動バイス7を固定バイス5に対して離反する左方向へ移動させる。
【0023】
以上のごとき、本発明の実施の形態によれば、H型鋼材Wが変形していることにより可動バイス7と固定バイス5によりH型鋼材Wをクランプした際に、H型鋼材Wの一部分が浮き上がった場合であっても、可動バイス7と固定バイス5により再度クランプする際に、H型鋼材Wの浮き上がりを抑制して、H型鋼材Wをバイス5,7に対して強固に固定せしめることができるため、加工精度の向上を図ることができる。
【0024】
可動バイス7と固定バイス5によりH型鋼材Wをクランプしてから再クランプするまでに、バイス用シリンダ13による加圧力を解除することにより、可動バイス7を固定バイス5に対して離反する左方向へH型鋼材Wの変形量に対応して移動することが可能な状態にでき、小さな加圧力を有するフランジ押え用シリンダ37a,37bによりH型鋼材Wにおける浮き上がった部分を沈めることができ、フランジ押え用シリンダ37a,37bの小型化を図ることができる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1〜請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、鋼材が変形していることによって可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプした際に、鋼材の一部分が浮き上がった場合であっても、可動バイスと固定バイスにより再度クランプする際に、鋼材の浮き上がりを抑制して、鋼材をバイスに対して強固に固定せしめることができるため、加工精度の向上を図ることができる。
【0026】
又、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしてから再クランプするまでに、バイス用アクチュエータの作動による加圧力を解除することにより、可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ移動することが可能な状態にすることができ、加圧力の小さいフランジ押え用アクチュエータによって鋼材における浮き上がった部分を沈めることができ、フランジ押え用アクチュエータの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 鋼材加工機におけるクランプ装置を示す図である。
【図2】 本発明の実施の形態の制御ブロック図である。
【図3】 作用説明図である。
【図4】 本発明の実施の形態のフローチャート図である。
【符号の説明】
1 鋼材加工機におけるクランプ装置
5 固定バイス
7 可動バイス
13 バイス用シリンダ
15 第1油圧室
17 第2油圧室
21 方向制御弁
33a,33b フランジ押え
37a,37b フランジ押え用シリンダ
61 制御装置
Claims (3)
- ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設け、上記バイス用アクチュエータ及び上記フランジ押え用アクチュエータを制御する制御装置を設けてあって、
上記制御装置は、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除するようにバイス用アクチュエータを制御可能、かつフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押えるようにフランジ押え用アクチュエータを制御可能に構成され、
更に、上記制御装置は、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、可動バイスを上記接近する方向へ再度移動させるようにバイス用アクチュエータを制御可能に構成されたことを特徴とする鋼材加工機におけるクランプ装置。 - 前記バイス用アクチュエータは第1油圧室と第2油圧室を備えたバイス用シリンダであって、この第1油圧室へ圧油を供給すると前記可動バイスが前記固定バイスに対して接近する方向へ移動すると共に第2油圧室へ圧油を供給すると可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ移動するように構成し、第1油圧室を4ポート3位置の方向制御弁におけるAポートと接続し、第2油圧室を上記方向制御弁におけるBポートに接続し、上記方向制御弁を、AポートとPポートを連通した第1切換え位置、BポートとPポートを連通した第2切換え位置、Aポート及びBポートが共にPポートと連通しない中立位置に切換え可能に構成し、上記方向制御弁を第1切換え位置から中立位置に切換えることによってバイス用シリンダによる可動バイスを上記接近する方向へ移動させる力を解除できるように構成してなることを特徴とする請求項1に記載の鋼材加工機におけるクランプ装置。
- ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設けてなる鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法において、
(i)バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする工程と、
(ii)可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除すると共に、フランジ押え用アクチュエータの作動によりフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押える工程と、
(iii)バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ再度移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向から再度クランプする工程とを備えてなることを特徴とする鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法。
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