JP4505804B2

JP4505804B2 - パンチングマシンのワークθ方向傾き補正装置

Info

Publication number: JP4505804B2
Application number: JP2004199097A
Authority: JP
Inventors: 芳浩西垣
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-07-06
Also published as: JP2006021255A

Description

本発明は、パンチングマシンにおいて、シート状ワークを保持するワークホルダをワーク移動部材に連結した時にワークの平面視θ方向の傾きを補正する補正装置に関する。

従来、シート状ワークを保持する枠状のワークホルダと連結したワーク移動部材を前後左右（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動させ、所定位置に移動したワークにパンチピンとダイとから成る穿孔装置により穿孔加工するようにしたパンチングマシンが知られている。そして、パンチングマシンでは、ワークホルダをワーク移動部材に連結した時にワークの平面視θ方向を補正するようになっている。
特許文献１に記載のフィンガーサドル（ワーク移動部材）は、取付台に水平方向回動角度調節可能に取り付けられている。そして、ワークホルダをフィンガーサドルに連結した時にワークホルダに保持するワークがθ方向に傾いていると、フィンガーサドルをθ方向に回動させるようになっている。ところが、フィンガーサドルに設けた突軸がカムの回転で押動されることによってフィンガーサドルがθ方向に回動するので、繰り返しの回動により突軸とカムが摩耗するおそれがあった。そして、突軸やカムを交換するには、フィンガーサドルを取付台から外さなくてはならず、メンテナンスに時間がかかった。
特許文献２に記載の移動部（ワーク移動部材）は、クランプ部とθ方向移動機構とＸ−Ｙ軸移動機構とから成り、ワークホルダをクランプ部に連結した時にワークホルダに保持するワークがθ方向に傾いていると、θ方向移動機構により移動部を介してクランプ部をθ方向に回動させるようになっている。ところが、移動部にθ方向移動機構を設置するためには移動部全体が大型化してしまう。
特開２００１−９７８５号公報特許第３０９１４２４号公報特開２００３−２６６３８１号公報

本発明では、上記特許文献１、２の技術に鑑み、メンテナンスが容易であって、小型であるパンチングマシンのワークθ方向傾き補正装置を提供することを目的とする。

本願は、シート状ワークを保持する枠状のワークホルダの後側辺に設けた位置決め用のＶ溝と台形溝とを、ワーク移動部材側の一対の位置決めピンに機台前方側から押し付けた状態でワークホルダをワーク移動部材と連結し、ワークホルダに取り付けたワークに付された基準マークからワークの平面視θ方向の傾きを演算し、その傾きを補正するようにしたパンチングマシンにおいて、ワークホルダの後側辺に掛止孔を設け、ワーク移動部材に前記掛止孔に係脱可能な掛止ピンを前後移動するように設け、該掛止ピンを後退移動することによりワークホルダをワーク移動部材側に引き込んでワークホルダとワーク移動部材とを連結し、ワーク移動部材の上面側に、先端に前記台形溝と係合する位置決めピンを固着した前後方向に移動可能な進退部材と、進退部材を前後に移動させる送り装置と、前記位置決めピンの前進限界位置、後退限界位置を越えたことを検出するセンサとを含む位置決めピンの進退装置を設け、ワークホルダに取り付けたワークに付された基準マークからワークの平面視θ方向の傾きを演算し、その傾きを補正するように、前記位置決めピンを進退移動させるようにしたことを特徴とする。
具体的には、前記進退装置は、固定ベースに設けた溝部と蓋部材との間に進退部材を前後度動自在に嵌合し、進退部材に形成されたネジ部に送り装置のネジ部材の先端部を捩じ込み、そのネジ部材の回動によって進退部材を前後方向に移動可能とし、進退部材に嵌め込んだ第１軸部材に取り付けた第２軸部材と前記蓋部材との間にバネ部材を介在させ、そのバネ部材のバネ力により第１、２軸部材を介して進退部材を後方に付勢するようにしたことを特徴とする。

本発明では、ワークホルダの一辺に形成した位置決め用のＶ溝、台形溝をワーク移動部材に設けた位置決めピンに押し付けた状態でワークホルダをワーク移動部材に連結するパンチングマシンにおいて、台形溝と係合する位置決めピンを前後方向に移動させて、ワークホルダをＶ溝側の位置決めピンを中心にθ方向の傾きを補正するようにしたので、従来のようにワークホルダを把持する一対の把持手段（フィンガー）を含むフィンガーサドル全体をワークホルダと共に傾き補正するものに比して、調整移動させる部材が少なく大掛かりにならない。また、ワーク移動部材の上面側に送り装置を含む位置決めピンの進退装置を設けたので、ワーク移動部材の下側に駆動源を配置するものと対比して、メンテナンスが容易となる。更に位置決めピンの前進、後退限界位置をセンサで検知するため、その限界を超えて傾き制御するような場合は、連結不良と判断でき、作業者に報知することができる。
また、本発明では、前記進退装置は、進退部材に嵌め込んだ第１軸部材に取り付けた第２軸部材と前記蓋部材との間にバネ部材を介在させ、そのバネ部材のバネ力により第１、２軸部材を介して進退部材を後方に付勢するようにしたので、進退部材のネジ部とネジ部材との間に生じるバックラッシュが無くなり、進退部材（位置決めピン）を確実に前後移動させてワークのθ方向への補正を正確に行うことができる。

図１に示すパンチングマシン１は、シート状ワークＷを保持する枠状のワークホルダ２と連結したワーク移動部材３を平面サーボモータＳによって前後左右（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動させ、所定位置に移動したワークＷにパンチピン４ａとダイ４ｂとから成る穿孔装置４により穿孔加工するようになっている。図２に示すようにワークホルダ２の後側辺２Ａには、位置決め用のＶ溝２ａ、台形溝２ｂ、掛止孔２ｃが設けられている。前記ワーク移動部材３には、ワークホルダ２の後側辺２Ａに設けた位置決め用のＶ溝２ａと係合する位置決めピン５、ワークホルダ２とワーク移動部材３とを連結させるホルダ連結機構６、ワークＷの平面視θ方向の傾きを補正する補正装置２０が夫々設置されている。先ずホルダ連結機構６について説明する。ワーク移動部材３に形成した溝７とワーク移動部材３に取り付けた板部材８との間にスライダ９が前後動自在に嵌合されている。スライダ９の前端には前記掛止孔２ｃに係脱可能な掛止ピン１０が固定されている。後端にはエアシリンダ１１のロッド部１１ａに取り付けた連結軸１２が連結されている。このホルダ連結機構６では、掛止ピン１０をワークホルダ２の掛止孔２ｃに掛止した状態で後退移動することにより、ワークホルダ２がワーク移動部材３側に引き込まれ、ワークホルダ２のＶ溝２ａを位置決めピン５に、台形溝２ｂを補正装置２０に備えた位置決めピン２１に機台１前方側から押し付けた状態でワークホルダ２をワーク移動部材３と連結するようになっている。

次に補正装置２０について説明する。補正装置２０に備えた位置決めピン２１は、進退装置２２により前後（Ｙ軸）方向に移動するようになっている。進退装置２２は、先端に位置決めピン２１を固着した前後方向に移動可能な進退部材２３と、進退部材２３を前後に移動させる送り装置２４とを含んでいる。ワーク移動部材３の上面側に固定ベース２５が設置されている。固定ベース２５には前記進退部材２３の下面と左右面を案内するように前後方向に貫通した溝部２５ａが形成されている。その溝部２５ａ下面から固定ベース２５下面に向かって前後方向に伸びた第１長孔２５ｂが形成されている。固定ベース２５の上面２５ｃには、溝部２５ａを塞ぐように蓋部材２６がボルト２７を介して取り付けられている。蓋部材２６には上下方向に貫通し、前後方向に伸びた第２長孔２６ａが形成されている。固定ベース２５の溝部２５ａと蓋部材２６との間に、先端に位置決めピン２１をボルト２８によって固着した進退部材２３が前後動自在に嵌合されている。進退部材２３には上下方向に貫通した孔２３ａが形成されており、その孔２３ａには第１軸部材２９が嵌め込まれている。第１軸部材２９の下端部は第１長孔２５ｂ内に突出しており、上端部は第２長孔２６ａを通って上方に突出している。

進退部材２３の後端面から第１軸部材２９に向かって雌ネジ部２３ｂが形成されている。その雌ネジ部２３ｂにネジ部材３０の先端部が捩じ込まれている。ネジ部材３０の中間部は、固定ベース２５の溝部２５ａ後方を塞ぐ保持部材３１により回動自在に保持されている。ネジ部材３０の後端部はカップリング３２を介して制御モータ３３に連結されている。よって、制御モータ３３の駆動によりネジ部材３０が回動することで進退部材２３を前後方向に移動させる送り装置２４が構成されている。また、第１軸部材２９には前記ネジ部材３０の先端部の逃がし孔２９ａが形成されている。蓋部材２６に形成された突部２６ｂに前後方向に伸びた第２軸部材３４が挿入されている。第２軸部材３４の先端部は第１軸部材２９の上端部を貫通している。その先端部には座付きナット３５が取り付けてある。第２軸部材３４の後端部に取り付けた座付きナット３６と蓋部材２６の突部２６ｂ後端面との間にはバネ部材３７を介在させてある。このバネ部材３７のバネ力により、第２軸部材３４、第１軸部材２９を介して進退部材２３が後方に付勢され、進退部材２３の雌ネジ部２３ｂとネジ部材３０との間に生じるバックラッシュを無くしている。

蓋部材２６の側面にはセンサ取付部材３８が固着されている。そのセンサ取付部材３８には２つのセンサ３９ａ，３９ｂが取り付けてある。進退部材２３の先端側にあるセンサ３９ａは位置決めピン２１が前進限界位置Ａを越えたことを検出するものであり、もう一方のセンサ３９ｂは位置決めピン２１が後退限界位置Ｂを越えたことを検出するものである。そして、位置決めピン２１が前進限界位置Ａ（後退限界位置Ｂ）を越えたことをセンサ３９ａ（３９ｂ）が検出すると、制御モータ３３の駆動を停止させるようになっている。各センサ３９ａ，３９ｂに検知される板部材４０が第１軸部材２９の上端面に取り付けられている。また、進退部材２３の下面側には孔２３ａと先端との間に第３長孔２３ｃが形成されている。その第３長孔２３ｃ内に頭部４１ａが配置されるように固定ベース２６にボルト４１が取り付けられている。第３長孔２３ｃの前後方向の長さは、位置決めピン２１が前進限界位置Ａを越えると頭部４１ａが第３長孔２３ｃの後端面に当接し、位置決めピン２１が後退限界位置Ｂを越えると頭部４１ａが第３長孔２３ｃの先端面に当接するようになっている。この第３長孔２３ｃによって、各センサ３９ａ，３９ｂが板部材４０を検知できなかった場合でも進退部材２３を確実に停止させることができる。

次に、上記の補正装置２０を備えたパンチングマシン１において、穿孔加工の前に行う動作について説明する。予め、位置決めピン２１を、前進、後退限界位置Ａ，Ｂの丁度中央の基準位置Ｎとして、その状態のピン２１の中心と位置決めピン５の中心とを結ぶ直線Ｌが平面サーボモータＳにおけるＸ軸方向と平行となるように調整されている。ホルダ連結機構６の掛止ピン１０をワークホルダ２の掛止孔２ｃに掛止した状態で後退移動することにより、ワークホルダ２がワーク移動部材３側に引き込まれ、ワークホルダ２のＶ溝２ａを位置決めピン５に、台形溝２ｂを補正装置２０に備えた位置決めピン２１に機台１前方側から押し付けた状態でワークホルダ２とワーク移動部材３とを連結するようになっている。その後、機台１に設置されたカメラ（図示しない）によりワークＷに付された２個の基準マークＭの位置が検出され、２個の基準マークＭからワークＷの平面視θ方向の傾きが演算される。

図７（ａ）のように、基準マークＭを結ぶ直線Ｈが直線Ｌに対して−θ方向に傾いていると、補正装置２０の位置決めピン２１を進退装置２２により前進させ、ワークホルダ２のＶ溝２ａを位置決めピン５に押し付けた状態のままワークホルダ２を前方に押し出す。すると、図７（ｂ）のように、ワークホルダ２はＶ溝２ａ側の位置決めピン５を中心に＋θ方向に傾くことで、基準マークＭを結ぶ直線Ｈが平面サーボモータＳにおけるＸ軸方向と平行となる。また、図８（ａ）のように、基準マークＭを結ぶ直線Ｈが直線Ｌに対して＋θ方向に傾いていると、補正装置２０の位置決めピン２１を進退装置２２により後退させ、ワークホルダ２のＶ溝２ａを位置決めピン５に押し付けた状態のままワークホルダ２を後方に引き込む。すると、図８（ｂ）のように、ワークホルダ２はＶ溝２ａ側の位置決めピン５を中心に−θ方向に傾くことで、基準マークＭを結ぶ直線Ｈが平面サーボモータＳにおけるＸ軸方向と平行となる。

以上のように、ワークホルダ２をワーク移動部材３と連結させた時に、ワークＷが位置決めピン２１，５を結ぶ直線Ｌに対して＋θ（−θ）方向に傾いていると、ワーク移動部材３の上面側に設けた補正装置２０の位置決めピン２１を進退移動させることで、ワークホルダ２のＶ溝２ａを位置決めピン５に押し付けた状態のままワークホルダ２を−θ（＋θ）方向に傾けることができる。よって、従来のように、パンチングマシン１の大型化につながるようなθ方向移動機構を設置する必要がない。また、ワークホルダ２とワーク移動部材３との連結を繰り返し行っていると位置決めピン２１が摩耗してくるが、その位置決めピン２１は補正装置２０から容易に取り外すことができるので、従来のようにワーク移動部材３を取り外すような手間のかかることがない。更に、センサ３９ａ，３９ｂによって位置決めピン２１の前進、後退限界位置Ａ，Ｂを越えたことを検知することで、ワークホルダ２に対するワークＷの大幅な取付不良を検知することができる。

本発明のパンチングマシンのワークθ方向傾き補正装置を示す図である。ワークホルダを示す図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。図４のＶＩ視図である。ワークホルダをワーク移動部材と連結させた状態を示す図である。ワークホルダをワーク移動部材と連結させた状態を示す図である。

符号の説明

１パンチングマシン
２ワークホルダ
２ａＶ溝
２ｂ台形溝
２ｃ掛止孔
３ワーク移動部材
５位置決めピン
１０掛止ピン
２０補正装置
２１位置決めピン
２２進退装置
２３進退部材
２４送り装置
３９ａ，３９ｂセンサ
Ｗワーク
Ｍ基準マーク
Ａ前進限界位置
Ｂ後退限界位置

Claims

シート状ワークを保持する枠状のワークホルダの後側辺に設けた位置決め用のＶ溝と台形溝とを、ワーク移動部材側の一対の位置決めピンに機台前方側から押し付けた状態でワークホルダをワーク移動部材と連結し、ワークホルダに取り付けたワークに付された基準マークからワークの平面視θ方向の傾きを演算し、その傾きを補正するようにしたパンチングマシンにおいて、ワークホルダの後側辺に掛止孔を設け、ワーク移動部材に前記掛止孔に係脱可能な掛止ピンを前後移動するように設け、該掛止ピンを後退移動することによりワークホルダをワーク移動部材側に引き込んでワークホルダとワーク移動部材とを連結し、ワーク移動部材の上面側に、先端に前記台形溝と係合する位置決めピンを固着した前後方向に移動可能な進退部材と、進退部材を前後に移動させる送り装置と、前記位置決めピンの前進限界位置、後退限界位置を越えたことを検出するセンサとを含む位置決めピンの進退装置を設け、ワークホルダに取り付けたワークに付された基準マークからワークの平面視θ方向の傾きを演算し、その傾きを補正するように、前記位置決めピンを進退移動させるようにしたことを特徴とするパンチングマシンのワークθ方向傾き補正装置。
前記進退装置は、固定ベースに設けた溝部と蓋部材との間に進退部材を前後度動自在に嵌合し、進退部材に形成されたネジ部に送り装置のネジ部材の先端部を捩じ込み、そのネジ部材の回動によって進退部材を前後方向に移動可能とし、進退部材に嵌め込んだ第１軸部材に取り付けた第２軸部材と前記蓋部材との間にバネ部材を介在させ、そのバネ部材のバネ力により第１、２軸部材を介して進退部材を後方に付勢するようにしたことを特徴とする請求項１記載のパンチングマシンのワークθ方向傾き補正装置。