JPH11226831A - 板材加工装置のワーククランプ装置 - Google Patents

板材加工装置のワーククランプ装置

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JPH11226831A
JPH11226831A JP10031759A JP3175998A JPH11226831A JP H11226831 A JPH11226831 A JP H11226831A JP 10031759 A JP10031759 A JP 10031759A JP 3175998 A JP3175998 A JP 3175998A JP H11226831 A JPH11226831 A JP H11226831A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】重量が大きいワークまたはサイズが大きいワー
クを容易にクランプ可能な板材加工装置のワーククラン
プ装置の提供。 【解決手段】基準位置決め手段を備えた板材加工装置の
ワーククランプ装置30において、ワークテーブル7に
クランプベース33を設け、該クランプベースに可動ワ
ーク挿入ガイド39を設けた下部クランプネイル41を
回動自在に設け、下部クランプネイルと共働してワーク
を把持自在の上部クランプネイル45を設け、前記上下
クランプネイルを前記クランプベースに水平位置から垂
直位置まで回動可能に設け、前記下部クランプネイルが
前記垂直位置にあるとき前記可動ワーク挿入ガイドと共
働してワークを上下クランプネイルの間にガイドする固
定ワーク挿入ガイド59を前記クランプベースに設けた
ことを特徴とする板材加工装置のワーククランプ装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は板材加工装置のワー
ククランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明に関わる従来技術の公知文献とし
て、本願出願人の発明である特開平7−178583号
がある。
【0003】この特開平7−178583号には、図6
に示す如きワーククランプ100が開示されている。こ
のワーククランプ100は、例えば図7、図8に示す如
きレーザ加工機150の加工テーブル151上に水平に
載置されたワークWをクランプするものでワークテーブ
ル151のクランプベース153に水平に設けてある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のワーククランプ
100は、ワークWを押圧するクランプジョウ103、
ワークを載置するクランプベース105、該クランプベ
ース105を支持するスライドベース107、前記クラ
ンプジョウ103を押し上げる液体圧シリンダー11
1、およびクランプジョ103ウとクランプベース10
5を連結するリンク113などから構成されている。
【0005】上記クランプ100でワークWをクランプ
するには、当然ながらワークWをワークテーブル151
上に水平に載置し、ワーククランプ100の中に引き入
れると共に加工テーブル151に設けたX軸ストッパー
まで移動させる必要がある。
【0006】この場合、ワークWのサイズがある程度の
大きさならば、作業者が両手でワークWをワークテーブ
ル151上に設置し、そのワークWをクランプ位置に移
動させることができる。
【0007】しかし、サイズが大きくなると、クレーン
或いはフォークリフトなどを用いてワークを吊り下げて
テーブル上に載置する必要がある。
【0008】ワークを吊り下げた場合、ワークの板厚に
よらずワークの中央又は両端部が自重によって垂れ下が
るので、ワークテーブル上への載置が大変困難となり、
また危険な作業である。
【0009】上述の手段によりワークをワークテーブル
に載置しても、大きなサイズのまたは板厚の厚いワーク
の場合、人力でワークをクランプ側に移動するのは大変
な労力を必要とする作業である。そのため、通常は、ワ
ークプッシャーと呼ばれる空圧又は油圧機構のワーク押
圧手段155を設けて、ワークを前記上部クランプジョ
ウ103とクランプベース105の間に押し込ませる必
要があり、これが機械のコストアップや、信頼性の低下
の要因にもなっている。
【0010】前述のワーク押圧手段155を使用するに
は、ワークテーブル151上にワークWを支持して軽快
に移動させるための多数のフリーベア157(フリース
トロークベアリング)を設ける必要もある。しかし、レ
ーザ加工中には、このフリーベア157はレーザ光やス
パッターを浴びるので消耗が激しく保守するのが大変で
もある。
【0011】本発明は上述の如き問題点を解決するため
になされたものであり、本発明の課題は、重量が大きい
ワークまたはサイズが大きいワークを容易にクランプ可
能な板材加工装置のワーククランプ装置を提供すること
である。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項1に記載の板材加工装置のワーククラン
プ装置は、ワークの基準位置決め手段を備えた板材加工
装置のワーククランプ装置において、前記板材加工装置
のワークテーブルにクランプベースを設け、該クランプ
ベースに可動ワーク挿入ガイドを設けた下部クランプネ
イルを回動自在に設け、該下部クランプネイルに該下部
クランプネイルと共働してワークを把持自在の上部クラ
ンプネイルを設け、前記下部クランプネイルと上部クラ
ンプネイルとを前記クランプベースに水平位置から垂直
位置まで回動可能に設け、前記下部クランプネイルが前
記垂直位置にあるとき前記可動ワーク挿入ガイドと共働
してワークを上下クランプネイルの間にガイドする固定
ワーク挿入ガイドを前記クランプベースに設けたことを
要旨とするものである。
【0013】したがって、サイズが大きく重量のあるワ
ークを垂直に吊り下げて、ワーククランプ装置に装着
し、このワークを装着した状態のワーククランプ装置を
水平方向に回動して板材加工装置のワークテーブル上に
載置することができる。
【0014】請求項2に記載の板材加工装置のワークク
ランプ装置は、請求項1に記載の板材加工装置のワーク
クランプ装置において、前記基準位置決め手段が前記板
材加工装置のXY送り軸の1方の軸方向に回転自在のロ
ーラーとしたことを要旨とするものである。
【0015】したがって、ワーククランプ装置の基準位
置決め手段のローラー上に挿入載置した状態のワークを
板材加工装置のXY送り軸の1方の軸方向に移動しても
う一方の送り軸の基準ストッパーに突き当てる操作が容
易となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図5は本発明に係わる板材加工装置
のワーククランプ装置30を装着したレーザ加工機1の
例を示したものである。
【0017】上記レーザ加工機1は前後方向(X軸方
向)に延伸したベッド3を備え、このベッド3の上に
は、X軸方向に延伸したX軸ガイドレール5が敷設して
ある。
【0018】このガイドレール5の上には、図示省略の
駆動モータ、ボールねじ及びボールナットなどにより、
X軸方向に移動位置決め自在なワークテーブル7が設け
てある。このワークテーブル7の一側(図5においてX
軸方向右側)には、適宜な間隔をおいてワーククランプ
装置30が設けてある。
【0019】前記ベッド3に跨って、門型のフレーム1
1が立設してある。そして、この門型フレーム11の梁
部分11aの前側には、左右方向(Y軸方向)に延伸し
たY軸ガイドレール13が設けてあり、このY軸ガイド
レール13には、図示省略の駆動モータ、ボールねじ及
びボールナットなどにより、Y軸方向に移動位置決め自
在のY軸キャリッジ15が設けてある。
【0020】前記Y軸キャリッジ15には、レーザ発振
器(図示省略)からのレーザビームを前記ワークテーブ
ル7上に載置したワークWに集光照射するための光学系
(図示省略)を内蔵したレーザ加工ヘッド17が設けて
ある。
【0021】なお、前記ワークテーブル7とレーザ加工
ヘッド17は、前記フレーム11にブラケット19を介
して設けた公知のNC制御装置21によって制御される
様になっている。
【0022】図4、図5に示す様に、前記ワークテーブ
ル7の一側には、ワーククランプ装置30が適宜の間隔
をあけて取り付けてある。次に、このワーククランプ装
置30の詳細について説明する。
【0023】図1〜図4を参照するに、前記ワークテー
ブル7の一側のフレーム31にクランプベース33が適
宜な間隔をあけて取り付けてある。このクランプベース
33のX軸方向の両端にはヒンジブロック35が取り付
けてあり、このヒンジブロック35に嵌合させた回転軸
37に可動ワーク挿入ガイド39を備えた下部クランプ
ネイル41が回転自在に嵌合してある。
【0024】図1によく示されている様に、前記可動ワ
ーク挿入ガイド39は、下部クランプネイル41のX軸
方向の両側に設けてあって、上端のワーク挿入ガイド部
は、下部クランプネイル41の上端(または先端)より
も突出させて設けてある。また、前記下部クランプネイ
ル41のほぼ中央部には、右方に突出した突起部43が
形成してあり、この突起部43は、上部クランプネイル
45のほぼ中心に設けた穴47の内部まで延伸させてあ
る。
【0025】そして、この上部クランプネイル45は、
前記突起部43に嵌合した回転軸49に適宜な角度範囲
を回動可能に軸支してある。また、上部クランプネイル
45の中央下端部には、シリンダー50が形成してあ
り、このシリンダー50に組み込んだピストン53のピ
ストンロッド55が前記下部クランプネイル41の下端
部に当設可能にシリンダーから突出させてある。
【0026】上記構成において、シリンダー50のシリ
ンダーヘッド側に設けた加圧流体の供給口51から空圧
または油圧源(図示省略)からの加圧流体を供給すれ
ば、上部クランプネイル45の先端は、下部クランプネ
イル41の先端の方向(反時計方向)に回動することに
なる。したがって、この上下のクランプネイルの間にワ
ークWを狭持または把持することができる。
【0027】前記シリンダー50への加圧流体の供給を
止めれば、前記ピストン53のピストンロッド側とシリ
ンダー50との間に挿入したスプリング57の弾発力に
よって、上部クランプネイル45の先端は時計方向に回
動させられることになり、狭持したワークWを開放する
ことができる。
【0028】図1に示す如く、前記下部クランプネイル
41を回転軸37を軸に時計方向に回動させて、水平位
置から垂直位置に回動したときに、この下部クランプネ
イル41の両側に形成した可動ワーク挿入ガイド39に
対向してワークWを上下クランプネイル41、45の間
にガイドする固定ワーク挿入ガイド59を前記クランプ
ベース33に設けてある。
【0029】図1によく示される如く、下部クランプネ
イル41が垂直位置で停止する様に、前記クランプベー
ス33の左側には、下部クランプネイル41の下端背面
を係止する係止部61が設けてある。
【0030】また、前記上下クランプネイル41、45
の間には、ワークWのY軸方向の基準位置を設定するた
めの位置決め手段63が設けてある。この位置決め手段
63は、下部クランプネイル41にローラーピン67を
設け、このローラーピン67にローラーベアリング65
を取り付けてある。したがって、このローラーベアリン
グ65に当接するワークWのY軸方向の基準位置を設定
すると共に、ワークWをX軸方向に容易に移動させるこ
とができる。
【0031】上記構成の板材加工装置のワーククランプ
装置30を装着した板材加工装置、例えば図5の様なレ
ーザ加工機1において、ワークWをワーククランプ30
にクランプしてワークテーブル7上の基準位置に載置す
る場合の操作を説明する。
【0032】図4に示す様に、始めにワーククランプ3
0の上下のクランプネイルを上向き(垂直方向)にセッ
トする。次に、図示省略のクレーンまたはフォークリフ
トなどを用いて、ワークWを垂直に吊り下げて、ワーク
クランプ装置30の上方に移動させる。その後、クレー
ンを徐々に降下させ、ワークWの下端をワーク挿入ガイ
ド39、59の間に徐々に降下させる。
【0033】ワークWの下端部は、ワーク挿入ガイド3
9、59にガイドされて上下のクランプネイルの間に入
り、Y軸基準を設定する位置決め手段63のローラーベ
アリング65に当接して停止する。
【0034】次に、上述の状態のまま、図示省略のX軸
基準ストッパーにワークの側端が当接するまでクレーン
をX軸方向に移動させる。そして、このX軸基準ストッ
パーにワークWが突き当たった時点で位置決めが終了す
る。その後、シリンダー50の供給孔51に圧縮空気な
どの加圧流体を供給すれば、ピストン53がスプリング
57の弾発力に抗してピストンロッド55がシリンダー
50から突出し、上部クランプネイル45が回転軸49
を軸に反時計方向に回動して、ワークWを上下のクラン
プネイル45、41の間に強力にクランプする。
【0035】次に、上述の状態のまま、クレーンを更に
降下させながら、若干Y軸方向に移動させると、ワーク
クランプ装置の上下クランプネイル45、41とが回転
軸37を軸に一体的に反時計方向に回転し、ワークWが
ワークテーブル上の一定の位置に載置することができ
る。
【0036】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、板材加
工装置のワーククランプ装置において、ワーククランプ
装置のワーク挿入口を水平位置から垂直位置まで回動可
能に設けたので、サイズの大きい重量のあるワークにお
いても、クレーンなどの持ち上げ機械を利用することに
より、ワークを垂直の状態にしてワーククランプ装置に
安全に装着すると共に、前記板材加工装置の加工テーブ
ル上の所定の位置に載置することができる。
【0037】請求項2に記載の発明によれば、ワークク
ランプ装置の基準位置決め手段のローラー上に挿入載置
した状態のワークを板材加工装置のXY送り軸の1方の
軸方向に移動して該送り軸の基準ストッパーに突き当て
る作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ
装置の左側面の断面図。
【図2】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ
装置の正面図。
【図3】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ
装置の分解組立図。
【図4】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ
装置の操作を説明した図。
【図5】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ
装置を装着したレーザ加工機の例。
【図6】従来の板材加工装置のワーククランプ。
【図7】従来の板材加工装置のワーククランプを装着し
たレーザ加工機の平面図。
【図8】図7の正面図。
【符号の説明】
1 レーザ加工機 3 ベッド 5 ガイドレール 7 ワークテーブル 11 門型フレーム 13 ガイドレール 15 Y軸キャリッジ 17 レーザ加工ヘッド 19 ブラケット 21 NC制御装置 30 ワーククランプ装置 31 テーブル7の一側のフレーム 33 クランプベース 35 ヒンジブロック 37、49 回転軸 39 可動ワーク挿入ガイド 41 下部クランプネイル 43 突起部 45 上部クランプネイル 47 穴 50 シリンダー 51 供給孔 53 ピストン 55 ピストンロッド 57 スプリング 59 固定ワーク挿入ガイド 61 係止部 63 位置決め手段 65 ローラーベアリング 67 ローラーピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークの基準位置決め手段を備えた板材
    加工装置のワーククランプ装置において、前記板材加工
    装置のワークテーブルにクランプベースを設け、該クラ
    ンプベースに可動ワーク挿入ガイドを設けた下部クラン
    プネイルを回動自在に設け、該下部クランプネイルに該
    下部クランプネイルと共働してワークを把持自在の上部
    クランプネイルを設け、前記下部クランプネイルと上部
    クランプネイルとを前記クランプベースに水平位置から
    垂直位置まで回動可能に設け、前記下部クランプネイル
    が前記垂直位置にあるとき前記可動ワーク挿入ガイドと
    共働してワークを上下クランプネイルの間にガイドする
    固定ワーク挿入ガイドを前記クランプベースに設けたこ
    とを特徴とする板材加工装置のワーククランプ装置。
  2. 【請求項2】 前記基準位置決め手段が前記板材加工装
    置のXY送り軸の1方の軸方向に回転自在のローラーと
    したことを特徴とする請求項1に記載の板材加工装置の
    ワーククランプ装置。
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