JPS6218249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リニアモータを用いて、構造が簡単
で、かつ高速移動が可能なグリツパフイーダに関
するものである。

プレス機に、例えばコイル状に巻回された長尺
材料を供給する送り装置として、材料を把み送り
して加工位置に供給するグリツパフイーダがあ
る。

このグリツパフイーダは、材料のクランプ及び
移動を機械的に行うものと、空気圧を利用するも
のに大別できる。前者にあつては、成形機側から
クランプ部移動機構の駆動力をもらうのが一般的
であり、例えばプレス機の回転主軸と自在継手で
連結された偏心盤の軸移動量でクランプ部の移動
量を決めたり、あるいは、プレス機の回転主軸に
偏心盤を固定し、この偏心盤の動きをリンク機構
によりクランプ部に伝達し、駆動する構成にな
る。

しかしながら、この機械式のグリツパフイーダ
では、別途駆動源が不要である、という利点はあ
るものの、材料のクランプ、アンクランプの切替
え時にも、成形機側の回転主軸の回転により偏心
盤は回り続け、クランプ、アンクランプのために
一時停止することができないから、クランプ部の
材料挟持機構は、クランプ部の移動方向が変れば
瞬時に切替わる爪送りとか、ワンウエイローラの
ような弱いクランプ力のものに限定される。

したがつて、必然的に材料のすべりを起し、送
り精度が悪くなる、あるいは材料にきずをつける
などの欠点がある。

一方、前述した後者の空気圧を利用したグリツ
パフイーダは、機械式のグリツパフイーダのもつ
上記欠点をなくそうとして開発されたものであ
り、小形・軽量で取扱いが容易であり、クラン
プ、アンクランプの切替えが移動停止時に確実に
行われ、大面積で強力に材料をクランプするので
材料のスリツプが無く、送り精度が高く、かつ材
料面を損傷する虞れもない。またリボン、ワイヤ
その他異形材の送りもクランプの形状を対応させ
ることによつて簡単に行える等の特長を有し、プ
レス機に対する送り装置として、多く用いられて
いる。

しかしながら、この空気圧利用のグリツパフイ
ーダでは、移動側のクランプ部が固定部材に衝突
する際に発生する騒音が大きく、また、クランプ
部が移動方向を変える際や、クランプ、アンクラ
ンプの切替え時に圧縮空気が大気中に放出される
機構であるためにエネルギーロスが大きく、エア
ミストも発生して環境を悪化させる原因ともな
り、送り長さのプリセツトにも問題がある。さら
に、クランプ部の開閉や移動を圧縮空気を駆動源
として行つている関係上、圧縮空気の切替えを行
う空気弁の動作遅れや圧縮空気の流速による制限
を受け、信号を受けてから動作に至るまでのタイ
ムラグのため、高速追従性が悪くて高速送りには
向かない、という問題があつた。

一方近時、電気エネルギーを直接直線的な運動
エネルギーに変換することのできる駆動源とし
て、リニアモータが実用化されるようになつてき
ている。このリニアモータは、原理的にいえば、
一般に励磁源となる一次側と二次側の導体とを対
向配置し、一次側で移動磁界を発生させて前記一
次側及び二次側のいずれか一方を他方に対して相
対的に直線運動を起させる構成になるものであ
る。

そして、このリニアモータは、直接直線的な推
力が得られる、限られたストローク内で強い加
速、減速ができる、あるいは構造が簡単であり保
守がきわめて容易である、などの特長を有してい
るため、各種分野で利用されるようになつてきて
いる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもの
であり、グリツパフイーダのクランプ部の移動を
リニアモータを使用して行うことにより、前述し
たリニアモータのもつ各種利点を生かして、従来
のグリツパフイーダのもつ問題点を解消した新た
なグリツパフイーダを提供することを目的とする
ものである。

以下、図面を参照して本発明によるグリツパフ
イーダの一実施例を説明するが、ここでは、入力
パルス信号によつてスライダ部が一定寸法ずつ直
線方向に歩進する形式のリニアパルスモータを用
いてグリツパフイーダを構成する例について述べ
る。

第１図ａ，ｂは、本発明によるグリツパフイー
ダの一実施例を示す平面図及びＢ―Ｂ線に沿う要
部断面図である。

しかして、この第１図において１は、グリツパ
フイーダを支える基台であり、この基台１の材料
２の移送方向両端部には、固定クランプ部３が設
けられた固定ブロツク４と、固定部材５とが立設
されている。そして、前記固定ブロツク４と固定
部材５間には２本のガイドバー６が設けられる。
７は、移動クランプ部８を有する移動ブロツクで
あり、前記ガイドバー６が貫通して、材料移送方
向に沿つて移動自在に案内される。この移動ブロ
ツク７の下部は、励起コイル９が配設されて、後
述するスケール部とともにリニアパルスモータを
構成するスライダ部１０であり、前記移動クラン
プ部８にねじ止めされている。さらに１１は、前
記スライダ部１０と対向する面側に一定ピツチで
歯が形成され、スライダ部１０に対してリニアパ
ルスモータの二次側導体となるスケール部であ
る。

すなわち、本発明によるグリツパフイーダは、
リニアパルスモータの一次側及び二次側導体の一
方（本実施例では一次側）を移動クランプ部８と
したものであつて、第２図に動作原理図として示
すように、歯ピツチＰを有するスライダ部１１に
対して、励磁コイルMC１，MC２の装着された
二組の磁極部を対向配設させ、かつ両磁極部を永
久磁石PMによる連結する。

そして、前記励磁コイルMC１，MC２に加え
る励磁電流の位相をずらすことにより、移動磁界
を形成し、この励磁コイルMC１，MC２の作る
磁界と前記永久磁石PMから発生される磁束とを
加算ないしは相殺させて、スライダ部１０を図示
CD方向に直線的に移動させる構成になるもので
ある。

また本実施例では、前記固定クランプ部３及び
移動クランプ部８については、圧縮空気を駆動源
とするクランプ方式について示してある。

すなわち、第１図ｂに示すように、図示しない
コンプレツサから供給された圧縮空気を、破線で
示すホース１３を介して入力ポート１４から小室
１５に導入する。そして、常時はばね１７によつ
て上方に弾発されているクランプ用のピストンが
ねじ止め固定されているピストン部２０を押し下
げて、材料２のクランプを行う構成になるもので
ある。

また、この固定クランプ部３及び移動クランプ
部８におけるクランプ、アンクランプの切替え時
間の短縮を図るためにそのクランプ方式として、
電磁プランジヤ方式を採用することもできる。

すなわち、第３図に示すようにクランプ部２１
内に収納されたコイル２２の内部に、常時はばね
２３により上方に弾発されているプランジヤ２４
を配設し、このプランジヤ２４と一体に設けられ
たロツド２５の先端をピン２６によつてカム２７
と連結する。一方、このカム２７はピン２８を回
動中心としてクランプ部２１内で回動自在に保持
される構成になるものである。

しかして、前記コイル２２を励磁することによ
り、ばね２３の弾発力に抗してプランジヤ２４を
押し下げ、ピン２８を中心にカム２７を回動させ
て材料２のクランプを行う。

この電磁プランジヤ方式のクランプ機構では、
クランプ、アンクランプの切替え時における圧縮
空気の出し入れのための時間が不要となるので、
より高速の動作が可能になるものである。

しかして上述した構成において、第２図に示す
励磁コイルMC１，MC２を交互に励磁すれば移
動磁界が発生し、スケール部１１の歯ピツチＰに
応じてスライダ部１０がガイドバー６に案内され
て移動する。

同時に、例えばプレス機のラムの動きに同期さ
せて固定クランプ部３及び移動クランプ部８を交
互に開閉操作させれば、材料２が加工位置まで送
られることになる。

この場合、移動クランプ部８は、前記励磁コイ
ルMC１，MC２に供給するパルスの数に応じて
その移動量が決定され、また移動速度は、入力パ
ルスの周波数に比例する。

したがつて、前記移動クランプ部８の移動制御
を全て電気的に行うことが可能となり正確な制御
が可能となるものである。さらに前記励磁コイル
MC１，MC２の励磁をパルスから直流に切替え
れば、スライダ部１０は停止位置を保ち、移動ク
ランプ部８は、一定位置に保持される。

一方、入力パルス一個当りの移動量は、前述し
たようにスケール部１１の歯ピツチＰに応じて決
定されるが、さらに励磁方式を工夫することによ
り、バーニア制御が可能となり一パルス当りの移
動量、すなわち分解能を１mm以下に設定できる。
したがつて細かな送り量の制御も可能となり、よ
り高精度の送り作業が可能となるものである。

ところで、第１図では、移動クランプ部が一個
のシングルクランプ方式のものを示しているが、
送り時間をより短縮させて高速送りを実現させる
ためには、例えば、第４図に示すように、二個の
移動クランプ部で材料２を交互に把み替えするダ
ブルクランプ方式のものがよい。

すなわち、スケール部１１に対面する部分が、
リニアパルスモータの励磁側となるスライダ部で
構成される二個の移動クランプ部３１，３２を、
二個のガイドバー６により材料移送方向に沿つて
移動自在に支持する。そして、前記移動クランプ
部３１，３２を互いに前後対称方向に往復運動さ
せるように駆動する。すなわち、第４図に示すよ
うに、移動クランプ部３１をＦ方向に、移動クラ
ンプ部３２をＧ方向に同時に移動させ、また移動
クランプ部３１をアンクランプ状態に、そして移
動クランプ部３２をクランプ状態にして移動クラ
ンプ部３２により材料２の送りを行う。次のサイ
クルでは、移動クランプ部３１，３２を同時に
Ｅ，Ｈ方向に移動させるとともに、移動クランプ
部３２をアンクランプ状態に、また移動クランプ
部３１をクランプ状態にして、材料２の移送を行
う。上述した動作を繰返し行うことにより、材料
２の最大移送量は、スケール部１１の半分の長さ
に制限されるが、作業の一サイクル中における移
動クランプ部の戻しのための時間が不要となるの
で、より高速の送り作業が可能となるものであ
る。

さらに、最大移送量を大きくとれ、かつ高速送
にを可能にする構造として、第５図ａ，ｂの実施
例を示す。第５図ａは平面図であり、同図ｂはＪ
―Ｊ線に沿う要部断面図である。

この実施例では、それぞれ二本一組となるガイ
ドバー６により、スライダ部が一体に形成された
片持ち支持形の移動クランプ部３３，３４を移動
自在に支持し、この移動クランプ部３３，３４を
互いに前後対称方向に同時に移動させることによ
り、二個に分割されたスケール部３５，３６の全
長に応じた最大移送量をもち、かつ高速送りの可
能なグリツパフイーダが得られる。

そのほか、上述した各実施例において移動クラ
ンプ部の移動案内はガイドバーによらず、ローラ
によつて基台１上に移動可能に保持するようにし
てもよい。

さらに、用うべきリニアモータの種類として
は、上述した実施例で述べたリニアパルスモータ
に限定されるものではなく、その他の形式のリニ
アモータ、例えばリニア直流モータやリニア誘導
モータ等を用いることもでき、構造も、平板状片
側式リニアモータに限らず、平板状両側式リニア
モータや円筒状リニアモータ等を用いることも可
能である。

そのほか本発明は、上記し、かつ図面に示した
実施例に限定されることなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々変形して実施できるものである。

以上述べたように、本発明によるグリツパフイ
ーダは、材料を挟持して加工位置に送り込むため
の移動クランプ部を、リニアモータの一次側又は
二次側導体のいずれか一方をスライダ部として構
成し、それに対向する基台上にリニアモータの二
次側導体又は一次側によるスケール部を配設した
構成になるものである。

しかして、前記スライダ部を前記基台上に案内
機構により材料送り方向に移動自在に支持する。
そして、前記スライダ部又はスケール部の一方が
移動磁界を形成するよう励磁することにより、ス
ケール部に対してスライダ部を移動させ、かつ同
時にクランプ部により材料をクランプさせ、送り
操作を行うものである。

したがつて、本発明によるグリツパフイーダ
は、まず構造的にきわめて簡略化され、安価に製
造できるとともに、保守が容易で、かつ故障も起
りにくい、という製造、保守上の大きな特長を有
する。

また、移動クランプ部の起動、停止及び移動量
の制御は、すべて電気的に行われるので、正確な
送り長さのプリセツト、あるいは作動中での微調
整制御が可能になるとともに、移動クランプ部の
発・停時にスローアツプ、スローダウンを行わせ
て低加速度による材料のスリツプ防止の効果をも
たせることもできる。さらに、高速、かつ無衝激
音のグリツパフイーダが得られるものである。

またさらに、駆動源自体が直接直線運動を行う
ため、駆動変換機構が不要であり、これにより機
構上の複雑さがなく、また送り精度は入力すべき
パルス数のみによつて決定されるので精度管理が
容易であり、また機構上摩擦による精度低下を生
ずる部分がないので、長期にわたつて高精度を維
持できるなど、性能上からも得られる効果はきわ
めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは、本発明によるグリツパフイー
ダの第一の実施例を示す平面図及び要部断面図、
第２図は、同実施例の動作原理を説明するための
図、第３図は、移動クランプの他の実施例を示す
要部断面図、第４図は、本発明によるグリツパフ
イーダの第二の実施例を示す平面図、第５図ａ，
ｂは、本発明によるグリツパフイーダの第三の実
施例を示す平面図及び要部断面図である。 １……基台、６……ガイドバー、８，３１，３
２，３３，３４……移動クランプ部、１０……ス
ライダ部、１１，３５，３６……スケール部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定の区間内を往復動する移動クランプ部を
   有し、前記往復動のいずれか一方の行程において
   材料を挟持して、プレス機の加工位置に移送した
   り、加工位置から搬出する場合に使用するグリツ
   パフイーダにおいて、前記移動クランプ部には、
   リニアモータの一次側又は二次側となるスライダ
   部が一体に形成され、このスライダ部と対向する
   基台上にリニアモータの二次側又は一次側となる
   スケール部が配設されるとともに、前記基台上に
   前記スライダ部を材料の移送方向に移動案内する
   案内機構が設けられた構成になるグリツパフイー
   ダ。