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発明の名称 板材加工機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−212635(P2001−212635A)
公開日 平成13年8月7日(2001.8.7)
出願番号 特願2000−25117(P2000−25117)
出願日 平成12年2月2日(2000.2.2)
代理人 【識別番号】100086793
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅士
【テーマコード(参考)】
3C016
【Fターム(参考)】
3C016 CA07 CB07 CC04 CE05 
発明者 尾関 浩二
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させる板材加工機において、前記ワークホルダの位置を、前記可動台に対して、板材を把持する把持位置と把持しない退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段を設け、このワークホルダ退避手段による退避位置への切換動作を利用してワークホルダを昇降させるワークホルダ昇降手段を設けた板材加工機。
【請求項2】 前記ワークホルダ昇降手段はカム機構である請求項1記載の板材加工機。
【請求項3】 テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させる板材加工機において、前記ワークホルダの位置を、前記可動台に対して、板材を把持する把持位置と、この把持位置から所定角度旋回した退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段を設け、かつこのワークホルダ退避手段による切り換え動作時にワークホルダを昇降させるワークホルダ昇降手段を設けた板材加工機。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させる板材加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】パンチプレス等の板材加工機においては、ワークテーブル上に載置された板材をワークホルダで把持して加工位置に移動させる板材送り装置が設けられている。この板材送り装置は、前後に移動するキャリッジと、キャリッジを左右移動するクロススライドと、クロススライドに装着された複数のワークホルダとで構成される。
【0003】ところで、このような構成の板材送り装置で板材を加工位置に移動させるときに、板材のワークホルダによる把持箇所が加工予定箇所となる場合には、そのまま板材を加工位置に移動させると加工予定箇所のワークホルダが板材加工機のパンチ位置等の加工位置に進入し、ワークホルダ自体が打ち抜かれてしまうといった不具合が生じる。
【0004】そこで、このような不具合を回避するために、可動台に並設されるワークホルダの個数を3個以上とすると共に、各ワークホルダを可動台に対して後退位置へ退避可能とし、加工位置に干渉するワークホルダを後退位置へ移動させるようにしたものが提案されている。これにより、板材のスクラップとなる部分が少なくなり、板材利用効率を向上させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記構成のものでは、ワークホルダの退避移動や、元の把持位置への復帰を把持時と同じ高さで行うので、板材からワークホルダが退避するとき、あるいは退避位置から再度板材を把持しようとするときに、板材をワークホルダの先端部がひきずったり、あるいは押したりして、板材の位置をずらしてしまう可能性がある。板材の位置がずれてしまうと、後に行われる板材加工が正しく行われなくなり、製品加工精度が低下する。
【0006】この発明の目的は、再把持時や退避時にワークホルダ先端で板材を不測に動かすことなく、ワークホルダを板材から退避させたり、元の把持位置へ復帰させることができ、これが簡単で安価な構成で実現できる板材加工機を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載の板材加工機は、テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させるものであって、前記ワークホルダの位置を、前記可動台に対して、板材を把持する把持位置と把持しない退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段を設ける。このワークホルダ退避手段による退避位置への切換動作を利用してワークホルダを昇降させるワークホルダ昇降手段を設ける。この構成によれば、ワークホルダ退避手段によりワークホルダの位置を、把持位置と退避位置とに切り換えるときに、ワークホルダ昇降手段によりワークホルダが昇降させられる。そのため、退避時にワークホルダが板材を引きずったり、再把持時にワークホルダ先端で板材を押すことが回避される。ワークホルダ昇降手段は、ワークホルダ退避手段による退避位置への切換動作を利用してワークホルダを昇降させるので、別途に昇降駆動源や昇降タイミングの制御手段を設ける必要がない。そのため、退避,復帰に伴う板材移動の支障のないワークホルダ退避が、簡単で安価な構成で実現できる。
【0008】この発明において、前記ワークホルダ昇降手段をカム機構としてもよい。このようにカム機構を用いることで、ワークホルダの位置切換動作を利用してワークホルダを昇降させる機構が、より一層簡単な構成で実現できる。
【0009】また、この発明の請求項2記載の板材加工機は、テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させるものであって、前記ワークホルダの位置を、前記可動台に対して、板材を把持する把持位置と、この把持位置から所定角度旋回した退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段を設ける。さらに、このワークホルダ退避手段による切り換え動作時にワークホルダを昇降させるワークホルダ昇降手段を設ける。この構成の場合も、ワークホルダ退避手段によりワークホルダ位置を把持位置と退避位置とに切り換えるときに、ワークホルダ昇降手段によりワークホルダが昇降させられる。そのため、退避時にワークホルダが板材を引きずったり、再把持時にワークホルダ先端で板材を押すことが回避される。この構成の場合は、ワークホルダ退避手段は、ワークホルダの退避を旋回により行うようにしたため、その退避可能な支持は、例えば旋回中心回りに旋回可能に支持するだけで良く、直進により退避させる場合に比べて、より一層簡単な構成で行える。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ないし図8と共に説明する。図8はこの板材加工機の斜視図である。この実施形態の板材加工機は、タレット式のパンチプレスとされている。フレーム1には、板材Wを載置するワークテーブル2と、このワークテーブル2上で板材Wを前後(Y軸方向)、左右(X軸方向)に移動させる板材送り装置3とが設けられている。フレーム1の後部は、側面形状C字状の後フレーム部1aとされ、このフレーム部1a内にラム5を昇降駆動するパンチ駆動機構が設けられている。ラム5は、タレット4に設置されたパンチ工具T(図2)を昇降させる。ワークテーブル2は、フレーム1に固定された中央の固定テーブル6と、レール7上を前後に移動する両側のスライドテーブル8とで構成される。スライドテーブル8の端部には、板材Wの左右方向の位置決めを行う突没自在なエンドロケータ9が設けられている。
【0011】板材送り装置3は、両側のスライドテーブル8と一体に形成されて前後移動するキャリッジ10を有し、キャリッジ10にはクロススライドとなる可動台11が搭載されている。キャリッジ10の進退駆動は、ベースフレーム1に設けられた送りねじ(図示せず)により行われる。可動台11は3個またはそれ以上のワークホルダ12が左右に並べて取付けられており、キャリッジ10に設けられたサーボモータ13の駆動で、送りねじ14およびボールナット15を介してX軸方向に進退駆動される。
【0012】ワークホルダ12は、図1,図2に平面図,側面断面図で示すように、可動台11に取付けられるワークホルダ本体16と挟持爪17とを有する。挟持爪17は、下爪18に上爪19を支軸20回りで上下に開閉回動自在に連結したものであり、板材Wを上下両爪18,19の先端間で挟持する。
【0013】ワークホルダ本体16は、可動台11に固定される固定本体21と、この固定本体21に対して昇降ガイド23で昇降自在に支持された昇降本体22とで構成される。固定本体21は、図1に示すように、本体ブロック21aの左右に前方へ突出する分岐ブロック21bが連結された二股状とされている。各分岐ブロック21bにはガイド縦孔23aが設けられ、昇降本体22に設けられたガイドロッド23b(図5)が、ガイド縦孔23aに昇降自在に挿通されている。昇降本体22おけるガイドロッド23bの上下端を取付けた部分には、セットボルト47が各々螺着されており、昇降本体22の昇降範囲は、これらセットボルト47が固定本体21の上下面に対して各々係合することで規制されている。したがってセットボルト47のねじ込み量の調整により、昇降範囲が調整可能である。上記ガイド縦孔23aおよびガイドロッド23bにより、上記昇降ガイド23が構成される。昇降本体22は、弾性部材25により固定部材21に対して上方に付勢している。弾性部材25はコイルばねからなり、固定本体21の各分岐ブロック21bの上面側に設けられた装填孔26に装填されている。
【0014】図2に示すように、挟持爪17は、昇降本体22に旋回支持手段28を介して水平旋回自在に設置されている。旋回支持手段28は、転がり軸受等の軸受からなり、挟持爪17を構成する下爪18の後部に立設された中空軸27を回転自在に支持している。これにより、挟持爪17は、昇降本体22と一体に昇降自在であり、かつ昇降本体22に対して水平旋回自在である。挟持爪17の開閉駆動は、昇降本体22に搭載された開閉用駆動源29により、中空軸27内を貫通した伝達ロッド31を介して行われる。開閉用駆動源29は、エアシリンダ等の流体圧シリンダからなり、その進退ロッド30が、伝達ロッド31に連結されている。伝達ロッド31は、中空軸27内に昇降自在に配置され、下端に設けられた係合子32が、挟持爪17の上爪19の後端に設けられたフック状の被係合部33に係合する。
【0015】ワークホルダ退避手段34は、挟持爪17の位置を、板材Wを把持する把持位置(図1に実線で示す位置)と把持しない退避位置(鎖線で示す位置)とに切り換える手段であって、上記旋回支持手段28と図4に示す旋回用駆動源35とで構成される。旋回用駆動源35は流体圧シリンダからなり、その進退ロッド35aの先端部は、ピン46を介して下爪18の後部に回動自在に連結されている。旋回用駆動源35のシリンダ本体は、昇降本体22に水平旋回自在なようにブラケット36を介して取付けられている。
【0016】ワークホルダ昇降手段37は、ワークホルダ退避手段34による挟持爪17の退避位置と把持位置間の切換動作を利用して挟持爪17を昇降させる手段であって、図6に示すようにカム溝38およびカムフォロワ39からなるカム機構で構成されている。カム溝38は、固定部材21に設けられていて、詳しくは本体ブロック21aの下面に形成されている。このカム溝38は、挟持爪17の下爪18の後端の回動域に沿う円弧方向に沿って設けられた下向きのカム面38aを有する。カム面38aには、挟持爪17が把持位置にあるときに、挟持爪17が所定の上昇位置に上昇するのを許容する凹部38aaと、他の凹部38abとを有する。凹部38abは、単にカムフォロワ39を入り易くするためのスロープである。
【0017】カムフォロワ39は、図2,図7に示すように、下爪18の後端に設けられていて、ピンまたはコロで形成されている。このカムフォロワ39は、前記弾性部材25(図5)による昇降本体22の上方への付勢により、カム溝38のカム面38aに押し付け状態に常時接触する。
【0018】図2に示すように、ワークホルダ本体16と挟持爪17の間には、挟持爪17が把持位置に進出した位置でその退避移動を不能なようにロックするロック機構45が設けられている。すなわち、下爪18の後端上面にピン係合孔40が形成され、このピン係合孔40に係合するロックピン42が昇降本体22に設けられている。ロックピン42は、昇降本体22の中央後部に設けられたピン貫通孔41を貫通し、係脱用昇降シリンダ43で昇降駆動される。係脱用昇降シリンダ43は昇降本体22に設置されている。この昇降シリンダ43でロックピン42を進出させてピン係合孔40に係合させることにより、挟持爪17は把持位置でロックされる。ピン係合孔40およびロックピン42は、少なくとも片方がテーパ状に形成されていて、ピン係合孔40にロックピン42が進入することで、挟持爪17を把持位置に精度良く位置決めする。
【0019】上記構成の動作を説明する。まず、ワークホルダ12による板材Wの把持動作を説明する。挟持爪17が把持位置にある状態で、ロックピン42は係脱用昇降シリンダ43の駆動により、図2に示すロック解除状態から下降して下爪18のピン係合孔40に係合したロック状態とされる。これにより、挟持爪17は把持位置に規制される。このとき下爪18の後端のカムフォロワ39は、図6に示すカム面38aの中央凹部38aaに嵌まっているが、セットボルト47(図5)に分岐ブロック21bが係合することで、中央凹部38aaの底面からは少し浮いた状態となる。このようにしてセットボルト47により、挟持爪17は板材Wを把持するのに適正な高さに維持される。この状態で、開閉用駆動源29(図2)が短縮動作して伝達ロッド31が上昇すると、挟持爪17が閉じ動作し、板材Wが把持される。
【0020】次に、ワークホルダ12の退避位置への旋回動作を説明する。ロックピン42を上昇させて把持位置へのロック状態を解除し、ついで旋回用駆動源35の進退ロッド35aが、図7(A)の状態から図7(B)に示すように進出駆動する。これにより、昇降本体22の中空軸27を旋回中心として、挟持爪17が横向き姿勢となる退避位置へ旋回移動する。この移動途中において、下爪18の後端のカムフォロワ39は、図6に示すカム溝38における凹部38aa,38abより低いカム面38aで案内される。そのため、挟持爪17は、旋回開始に伴い、把持位置にあるときよりも若干下方に下降させられる。この下方位置で旋回動作を行う。
【0021】挟持爪17が退避位置まで旋回移動すると、下爪18の後端のカムフォロワ39は、図6のカム溝38における凹部38abに対応する位置よりもさらに外れたまで位置まで来る。挟持爪17は昇降本体22と一体に、固定本体21に対して弾性部材25(図5)により常に上方に付勢されており、退避位置ではカム面38aによる規制から外れて、セットボルト47に当たる位置まで昇降本体22が上昇する。これにより、挟持爪17は退避位置に来た時点で、把持位置にあるときと同じ高さまで上昇する。このように挟持爪17が退避を完了した時点で上昇復帰することにより、ワークホルダ12が可動台11と共に自由に移動しても、ワークホルダ12の挟持爪17が、テーブル上面に突出した搬送用ボール46(図2)等に干渉せず、円滑に移動できる。
【0022】挟持爪17の退避位置から把持位置への旋回復帰は、前記退避動作と逆の動作となる。そのため、挟持爪17は、旋回途中において把持位置や退避位置にあるときより低い位置に降下しており、挟持爪17の把持位置への完全復帰の直前で、板材Wが挟持爪17の上下の爪18,19内に相対的に進入し、その後、把持位置へ完全復帰したときに、通常の把持高さ位置へ上昇復帰する。このため、復帰動作時に、挟持爪17の下爪18の先端が板材Wを押してしまって板材Wの位置をずらすといった事態を回避できる。したがって、ワークホルダ12による把持位置のずれが生じず、加工の精度が維持される。
【0023】また、ワークホルダ昇降手段37は、ワークホルダ退避手段34による退避位置への切換動作を利用してワークホルダ12を昇降させるため、昇降用の専用の駆動源を別に設けることが不要で、また退避や復帰動作に伴って昇降のタイミングを制御する制御手段も不要であり、簡単な構成で済む。
【0024】図9ないし図12は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、ワークホルダ12の位置を、可動台11に対して把持位置と退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段61が、ワークホルダ12を前後に直線移動で進退させるものとされている。ワークホルダ12のワークホルダ本体16は、固定本体51と、この固定本体51に対して前後に進退自在に支持される進退本体52とで構成され、その進退ガイド53と、進退駆動源55とでワークホルダ退避手段61が構成される。進退ガイド53は、固定本体51に設けられて進退本体52を前後方向に進退ガイドする左右一対のガイドレール53aで構成され、進退本体52には固定本体51の両ガイドレール53aに接する前後各一対のガイドローラ54がそれぞれ設けられている。進退駆動源55は流体圧シリンダからなり、固定本体51の後部に取付けられている。進退駆動源55の進退ロッド56は、進退本体52の後部に連結されている。
【0025】ワークホルダ昇降手段62は、ワークホルダ退避手段61による退避位置と把持位置への切換動作を利用してワークホルダ12を昇降させるものであり、挟持爪17を上下回動させることで、挟持爪17の先端を上下させるものとしてある。ワークホルダ昇降手段62は、後述のカム溝58およびカムフォロワ59からなるカム機構で構成されている。挟持爪17を構成する下爪18の後端部は、進退本体52の下部両側に突出させた一対の回動支軸57,57に支持されている。これにより、挟持片17の先端側は、回動支軸57を回動中心として上下に回動自在である。挟持片17の上爪19は、上記実施形態と同様に、支軸20を介して下爪18に開閉自在に支持されている。上爪19は、下爪18の後部に搭載されたシリンダ装置からなる開閉用駆動源29によって開閉動作させられる。
【0026】挟持爪17を構成する下爪18の両側部には、カム溝58がそれぞれ設けられている。また、固定本体51の前端両側部に設けられたブラケット60には、前記カム溝58とでカム機構を構成するカムフォロワ59がそれぞれ設けられている。これらカムフォロワ59は、軸またはコロからなり、カム溝58の下向きのカム面58aに摺接する。これにより、下爪18の中間部分がカムフォロワ59を介して固定本体51のブラケット60に支持され、挟持爪17は、ほぼ水平姿勢に維持される。また、進退駆動源55の進退駆動により、挟持爪17は進退本体52と一体に、把持位置である進出位置と、退避位置である後退位置とに切換動作する。
【0027】カム溝58のカム面58aは、前後が中間部より若干高さの低い低位部58aa,58abとされており、図9および図10(A)に示すように、カムフォロワ59がカム溝58における前方の低位部58aaに接触した状態にある挟持爪17の把持位置において、挟持爪17の先端部が板材Wの把持に適正な高さとなる。また、カムフォロワ59がカム溝58における後方の低位部58abに接触した状態にある挟持爪17の退避位置でも、挟持爪17の先端部は把持位置の場合とほぼ同じ高さとなる。さらに、カムフォロワ59がカム溝58の中間の摺動面58aに摺接しているとき、すなわち挟持爪17が把持位置から退避位置へ、または退避位置から把持位置へ切換移動する途中にあるときは、挟持爪17の先端部の高さは、把持位置や退避位置にあるときより若干低くなる。
【0028】このような構成により、挟持爪17が把持位置から退避位置へ切換移動するときや、退避位置から把持位置へ復帰するときに、挟持爪17の先端部が板材Wを引きずったり押したりして、板材の位置がずれてしまうという事態を回避することができる。
【0029】
【発明の効果】この発明の請求項1の板材加工機は、テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させるものであって、前記ワークホルダの位置を、前記可動台に対して、板材を把持する把持位置と把持しない退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段を設け、このワークホルダ退避手段による退避位置への切換動作を利用してワークホルダを昇降させるワークホルダ昇降手段を設けたため、再把持時や退避時にワークホルダ先端で板材を不測に動かすことなく、ワークホルダを板材から退避させたり、元の把持位置へ復帰させることができ、これが簡単で安価な構成で実現できる。前記ワークホルダ昇降手段をカム機構とした場合は、より一層簡単な構成とできる。また、この発明の請求項3の板材加工機は、テーブル上の板材を、可動台に並設された複数のワークホルダで把持して移動させるものであって、前記ワークホルダの位置を、前記可動台に対して、板材を把持する把持位置と、この把持位置から所定角度旋回した退避位置とに切り換えるワークホルダ退避手段を設け、かつこのワークホルダ退避手段による切り換え動作時にワークホルダを昇降させるワークホルダ昇降手段を設けたため、請求項1の板材加工機と同様に、再把持時や退避時にワークホルダ先端で板材を不測に動かすことなく、ワークホルダを板材から退避させたり、元の把持位置へ復帰させることができ、また旋回動作で退避させるため、より一層簡単な構成で退避動作させることができる。




 

 


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