(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クランプジョーを備えたクランプベースと、該クランプベースに前記下部クランプジョーと共働してワークをクランプするクランプレバーとを設け、該クランプレバーの回動支点の位置を上下に揺動させるリンク機構と前記クランプレバーとを作動させる作動装置を前記クランプベースに設けてなるワーククランプ装置を設け、前記ワークの突当て基準位置を決めるための突当て部材を備えた位置決め装置を前記クランプベースに設け、前記突当て部材を前記ワーク位置決め基準線と傾斜角度が９０度−θ度の回転軸に回動可能に設けると共に、該突当て部材をワーク搬送面よりも上方の位置へもたらしたとき、前記突当て部材の突当て面が前記ワーク位置決め基準線に一致すべく傾斜角θ度を設け、前記突当て部材をパスラインよりも下方の位置またはワーク搬送面よりも上方の位置へ出没可能に設け、該突当て部材をワーク搬送面より上方の位置へもたらすときは突当て部材の上部の高さ位置がクランプ可能なワークの最大板厚とほぼ同等の高さ位置を有し、前記パスラインよりも下方の位置にもたらすときは該突当て部材がワークの端面から離隔することを特徴とする板材加工装置のワーク位置決め装置。
【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位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば実開平５−２８５８２号公報には、レーザ加工機用のワーク位置決め装置（ワーククランプ装置）が開示されている。このワーク位置決め装置においては、クランプベースに対してクランプ押えが上下動自在に設けられ、レーザ加工機へのワークの搬入搬出時にはワーク位置決め装置の上面がワーク搬送面の高さ位置よりも低い位置に位置決めされた状態においてワークの搬入搬出できる様になっている。
【０００３】
しかし上述の従来のワーク位置決め装置において、ワークの搬入搬出時にクランプ押えは、ワーク搬送面の高さ位置よりも低い位置に位置決めされた状態にはなるが、ワークのパスライン（テーブル上に載置されたワークを移動させる高さ位置を意味する）よりも高い位置にあるため、ワークの搬入搬出の高さによっては、ワークとクランプ押えの上面とが干渉してしまうこともあり作業性が低下してしまう問題があった。
【０００４】
上記の問題に対して、本願出願人の出願中の発明（特願平７−２５０９５２号）のワーククランプ装置は、先端に下部クランプジョーを備えたクランプベースと、このクランプベースに対して先端に上部クランプジョーを備えたクランプ押えと、ワーククランプ時に前記下部クランプジョーと上部クランプジョーとでワークをクランプさせると共にワークアンクランプ時に前記クランプ押えの上面をパスラインとほぼ同じ高さ位置に位置させるべく、前記クランプ押えを揺動かつ上下動させる作動装置とで構成することにより、例えば、ワークテーブルの一側に設けられたワーククランプ装置でワークをクランプする際には、作動装置を作動させてクランプベースに対してクランプ押えを上昇させると共に揺動させ、クランプベースの先端に設けられている下部クランプジョーとクランプ押えの先端に設けられている上部クランプジョーとでワークをクランプし、ワークをアンクランプする際には、前記作動装置を作動させてクランプ押えを逆方向へ揺動させると共に下降させ、クランプ押えの上面をパスラインとほぼ同じ高さ位置に位置させることによって、ワークと上部クランプジョーの上面とが干渉しないようにして前述の作業性の低下問題を解決している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記本願出願人の出願中の発明（特願平７−２５０９５２号）のワーククランプ装置（ワーク位置決め装置）によって、前述の如く従来のワーク位置決め装置（実開平５−２８５８２号）のワークの搬入搬出時の作業性の低下問題は解決されてはいるが、クランプベースの側面に設られたＹ軸方向のワークの基準位置を決めるための突当てブロックの上面の高さと、ワークの搬送面との距離が数ｍｍ程度と近接しており、例えば板厚がこの距離の数倍から１０倍もあるような厚板を位置決めする場合には、前記突当てブロックとワークとがごく一部分でしか当接しないので、位置決めのときの押圧力でワークの端面が変形したり、またその変形によりワークの正確な位置決めができないなどの問題がある。
【０００６】
本発明は上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題はワーク位置決め装置の装着側からのワークの搬入搬出が容易であると共に、ワークの端面を変形させることなく正確な位置決めが可能な板材加工装置のワーク位置決め装置を提供することである。
【０００７】
【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位置決め装置は、下部クランプジョーを備えたクランプベースと、該クランプベースに前記下部クランプジョーと共働してワークをクランプするクランプレバーとを設け、該クランプレバーの回動支点の位置を上下に揺動させるリンク機構と前記クランプレバーとを作動させる作動装置を前記クランプベースに設けてなるワーククランプ装置を設け、前記ワークの突当て基準位置を決めるための突当て部材を備えた位置決め装置を前記クランプベースに設け、前記突当て部材を前記ワーク位置決め基準線と傾斜角度が９０度−θ度の回転軸に回動可能に設けると共に、該突当て部材をワーク搬送面よりも上方の位置へもたらしたとき、前記突当て部材の突当て面が前記ワーク位置決め基準線に一致すべく傾斜角θ度を設け、前記突当て部材をパスラインよりも下方の位置またはワーク搬送面よりも上方の位置へ出没可能に設け、該突当て部材をワーク搬送面より上方の位置へもたらすときは突当て部材の上部の高さ位置がクランプ可能なワークの最大板厚とほぼ同等の高さ位置を有し、前記パスラインよりも下方の位置にもたらすときは該突当て部材がワークの端面から離隔することを特徴とするものである。
【０００８】
従って、ワークの位置決めを行わないときには、突当て部材をパスラインよりも下方の位置に回転退避させれば、ワークの搬入搬出時に突当て部材とワークとが干渉することがない。また、突当て部材をパスラインよりも下方の位置に回転退避させる場合、突当て部材はワークから離れる方向に回動するので、ワークと摩擦することなくスムーズに退避させることができる。また、突当て部材をワーク搬送面より上方の位置へ引き起こしてワークの位置決めを行うときには、突当て部材の上部の高さ位置がクランプ可能なワークの最大板厚とほぼ同等の高さ位置を有しているので、厚板を位置決めする場合にも広い突当て面でワークを受けることができる。そのため、突当て時の衝撃力でワークに変形を与えることなく正確な位置決めが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係わる板材加工装置のワーク位置決め装置を光一軸、ワーク一軸移動タイプのレーザ加工装置に装着した例である。
【００１４】
レーザ加工機１は前後方向（Ｘ軸方向）へ延伸した例えば箱形状のベッド３を備えており、このベッド３上にはＸ軸方向へ延伸した平行な複数のガイドレール５が敷設してある。このガイドレール５上には図示省略の駆動モータ、ボールねじ、ナット部材などによりＸ軸方向へ移動自在なワークテーブル７が設てあり、このワークテーブル７上には加工すべきワークＷが載置される。このワークテーブル７の一側、図１において右側のＸ軸方向には、適宜な間隔で複数のワーク位置決め装置９が設けてある。
【００１５】
前記ベッド３に跨がって門型フレーム１１が立設してあり、この門型フレーム１１は、上部フレーム１１Ｕとサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌで構成されている。この門型フレーム１１における上部フレーム１１Ｕの前側には左右方向（Ｙ軸方向）へ延伸した平行な複数のガイドレール１３が設けてあり、このガイドレール１３には図示省略の例えば駆動モータ，ボールねじ，ナット部材によってＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャレッジ１５が設けある。
【００１６】
このＹ軸キャレッジ１５にはＹ軸方向に出力されているレーザビームを加工点へ導くためのベンドミラーが設けてあり、その直下には、図示省略の例えば流体シリンダーなどによって上下方向（Ｚ軸方向）へ移動自在なレーザ加工ヘッド１７が設けてある。このレーザ加工ヘッド１７内にはベンドミラー，集光レンズが備えられており、また前記レーザ加工ヘッド１７の先端にはレーザノズル１９が設けてある。また、前記門型フレーム１１におけるサイドフレーム１１Ｒの上部には、レーザ加工機１を制御するＮＣ制御装置２１がブラケット２３を介して取付けてある。
【００１７】
上記構成により、ワークテーブル７をＸ軸方向へ移動させるると共に、Ｙ軸キャレッジ１５をＹ軸方向へ移動させることによって、図示省略のレーザ発振器から発振されたレーザビームはベンドミラー，集光レンズを経てレーザノズル１９からワークＷへ向けて照射され、ワークＷに必要な形状のレーザ切断を行うことができる。
【００１８】
前記ワークテーブル７は、図５に示されているようにＹ軸方向へ適宜な間隔で複数の先端が鋭角形状をしたワーク支持板２５を備えた支持フレーム２７が設けてあり、この支持フレーム２７がＸ軸方向へ適宜な間隔で設けてある。また、支持フレーム２７に設けられた前記ワーク支持板２５の間には複数の流体シリンダー（図示省略）が設けられており、この流体シリンダーのピストンロッド（図示省略）の先端にはワークＷを支持するフリーベア（図示省略）が設けてある。
【００１９】
上記構成により、レーザ加工時にはワークＷはパスライン（テーブル上に載置されたワークを移動させる高さ位置）上で複数のワーク支持板２５に支持されてレーザ加工が行われると共に、ワークＷの搬入搬出時には、前記流体シリンダーを作動させてピストンロッドを介してフリーベアを各ワーク支持板２５の先端より上方のワーク搬送面でワークＷは搬入または搬出されるようになっている。
【００２０】
さて、図２〜図５を適宜参照しながらワーク位置決め装置９の構成について説明する。なお、図２は図３のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図でありワーク位置決め装置９の動作を説明するものである。図３は前記図１のワーク位置決め装置９を詳細に示した平面図である。図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図５はワーク位置決め装置９の側面図であり前記ワークテーブル７に装着した状態を示したものである。
【００２１】
図１および図５を参照するに、ワークテーブル７の上方の一側には、ワーク位置決め装置９を装着するためのＸ軸方向に延伸したワーククランプ取付けレール２９が設けてある。このワーククランプ取付けレール２９にワーク位置決め装置９の一部であるクランプベース３１に設けたＴ溝部３０が摺動自在に係合させてあり、このクランプベース３１をワーククランプ取付けレール２９に固定する場合にはワーク位置決め装置に設けてあるクランプレバー３３で任意な位置に固定することができる。
【００２２】
図２〜図４を参照するに、クランプベース３１にはＹ軸方向（図２〜図４において左右方向）に間隙をおいて２個のＬ字形状の第１リンク３５の一端が該クランプベース３１に設けた第１軸３７にＸ軸方向（図３、図４において上下方向）に揺動可能に軸支してある。前記２個の第１リンク３５の片方の他端には第２軸３９の両端部が回転可能に軸支されており、さらにこの２個の第１リンク３５の前記間隙にクランプレバー４１のほぼ中央部の回動支点が前記第２軸３９に回転可能に軸支してある。
【００２３】
前記第２軸３９には第２リンク４３の一端が回転可能に軸支されており、該第２リンク４３の他端には第３リンク４７の一端が第３軸４５で回転可能に軸支してある。そして、この第３リンク４７の他端は前記クランプベース３１に設けた第４軸４９に回転可能に軸支してある。なお、この第４軸４９はクランプベース３１の下部に設けたヒンジブロック４８に設けてある。
【００２４】
図３によく現れているように、第１軸３７には前記第１リンク３５を常に反時計方向（図２において左回転方向）に付勢するスプリング５１の一端が取り付けられていると共にスプリング５１の他端は前記第２軸３９に巻回してある。
【００２５】
また、図３〜図５を参照するに、ワークＷのＹ軸方向の基準位置またはワークＷの突当て基準位置を決めるための位置決め装置５０が前記クランプベース３１の一側（図３〜図５にいては上側）側面に設けてある。この位置決め装置５０は、突当て部材保持体５３と突当て部材５５および該突当て部材５５に設けた回転軸５４などからなり、前記突当て部材５５を回動自在に軸支する突当て部材保持体５３が前記クランプベース３１の一側（図３〜図５にいては上部側）側面にボルト５６、ノックピン５８などの固定手段により設けてある。
【００２６】
前記突当て部材５５は凹の字形状をしており、この凹部を貫通する回転軸５４が止めねじ５７などにより固定してある。また、前記突当て部材保持体５３は前記突当て部材５５の凹部に係合する凸部を備えており、この凸部に前記回転軸５４が嵌合する嵌合穴が設けてある。そしてこの嵌合穴に係合する回転軸５４はワーク位置決め基準線と該回転軸５４との角度が９０度−θ度（実施例ではθ＝１０度）になるように設けてある。また、突当て部材５５のＹ軸方向の基準位置を決める突当て面またはワークＷの突当て基準位置を決める突当て面は、この突当て部材５５を図５に示すように回動させた状態においてワークＷの端面に当接するように回転軸５４に対してθ度傾斜させて形成してある。
【００２７】
図４は前記突当て部材５５の突当て面をパスラインよりも下方の位置にくるように回転させた状態を示したものである。また、図３および図５は突当て部材５５をパスラインよりも上方の位置にくるように回転させた状態を示したものであり、突当て部材５５はワーク搬送面よりも上方に位置した状態となりワークＷに当接可能な位置にくる。なおこのときの突当て部材５５の上部の高さ位置がパスラインよりも上方の位置に在ると共に、その高さは該突当て部材５５に当接させられるクランプ可能なワークＷの最大の板厚とほぼ同等の高さ位置を有するように設けてある。
【００２８】
位置決め装置５０を上記のごとく構成することにより、ワークＷの位置決めを行わないときには、突当て部材５５をパスラインよりも下方の位置に回転退避させればワークＷの搬入搬出時に突当て部材５５とワークＷとがが干渉することがない。また、ワークＷの位置決めを行う場合には突当て部材５５ワーク搬送面よりも上方に引き起こしてワークＷの位置決めを行う。このとき、突当て部材５５の位置はワーク搬送面よりも十分に上方に位置させることが可能であるので、図５に示すように厚板を位置決めする場合にも広い突当て面でワークを受けるので突当て時の衝撃的力でワークＷに変形を与えることがない。従って厚板においても正確な位置決めが可能となる。
【００２９】
また、上記構成により突当て部材５５をパスラインよりも下方の位置に回転退避させる場合、突当て部材５５はワークＷの端面から離れる方向に回動するのでワークＷと摩擦することなくスムーズに退避させることができる。なお、突当て部材５５がちょっとした振動で動かないように、突当て部材５５にボールプランジャー６０を設け、このボールプランジャー６０のボールを突当て部材保持体５３の適宜な位置設けた円錐形の溝に係合させることにより、突当て部材５５の位置を保持させるようにしてある。
【００３０】
さて図２にを参照するに、前記クランプベース３１の左端上面には下部クランプジョー５９が取り付けられていると共に、前記クランプレバー４１の左端下面には上部クランプジョー６１が取り付けられている。また、クランプレバー４１の側方のクランプベース３１上にはワークＷを支持するフリーベア６３が回転自在に設けてある。
【００３１】
前記クランプレバー４１の右方（図２において右方向）の前記クランプベース３１の下部には、このクランプレバー４１の一端を押圧する作動装置として、例えば空圧シリンダー６７が取り付けられており、この空圧シリンダー６７に装着されたピストンロッド（図示省略）の先端にはプルブロック７１が取り付けられている。このプルブロック７１には第３リンク４７を上から押える押えピン７３が取り付けてある。前記空圧シリンダー６７の一側における上下には配管７５，７７が接続されている。
【００３２】
上記構成のワーク位置決め装置９の動作を図２を参照しながら説明する。ワークＷをワーク位置決め装置９でクランプする場合には、前記位置決め装置５０を使用してワークＷのＹ軸方向の位置決めを行ない、次に空圧シリンダー６７の下部シリンダー室（図示省略）にエア供給口７７からエアを供給して空圧シリンダー６７を作動させれば、ピストンロッド（図示省略）に設けたプルブロック７１が上昇する。このプルブロック７１が上昇すると、第１リンク３５はスプリング５１により反時計方向に付勢されているので、この第１リンク３５に第２リンク４３を介して連結する第３リンク４７が第４軸４９を支点にして時計方向に回転させられて実線の位置に位置決めされる。
【００３３】
この第３リンク４７の回動により第２リンク４３が垂直状態にあった初期状態（２点鎖線で示す）の位置から実線の位置へ移動し、第１リンク３５が水平状態からクランプベース３１上に立上った位置に移動して、クランプレバー４１がＡの位置状態からＢの位置状態となる。さらにプルブロック７３を上昇させると、クランプレバー４１の右端はプルブロック７３に押圧されて、第２軸３９を支点にして反時計方向廻りに回動してＣの状態を経てＤの状態となり、クランプレバー４１の先端に設けられた上部クランプジョー６１とクランプベース３１の先端に設けられた下部クランプジョー５９との協働でワークＷを確実にクランプすることができる。なお、ワークＷのクランプが終了したら前記位置決め装置５０の突当て部材５５をパスラインよりも下方に退避させる。
【００３４】
次に、ワーク位置決め装置９をアンクランプさせる場合には、クランプレバー４１がＤの状態において、空圧シリンダー６７の上部シリンダー室（図示省略）にエア供給口７７からエアを供給して空圧シリンダー６７を作動させれば、ピストンロッド（図示省略）に設けたプルブロック７１が下降させる。このプルブロック７１が下降するとクランプレバー４１がＣの状態を経てＢの状態となる。Ｂの状態からＡの状態への移行は、第３リンク４７に係合する押えピン７３が第３リンク４７を押し下げるので、第３リンク４７は第４軸４９を支点として反時計方向廻りに回動することになる。その結果、第１リンク３５は第３リンク４７に連結する第２リンク４３により時計方向に回動させられてクランプレバー４１がＡの状態に戻されることになる。なお、このＡの状態においてワークＷはフリーベア６３上に支持されるのでワークＷとクランプレバー４１とが干渉することなくに搬入搬出を行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ワーク位置決め装置の突当て部材をパスラインよりも下方の位置に回転退避させることができるので、ワーク位置決め装置側からのワークの搬入搬出がワーク位置決め装置に干渉することなく行える。さらに、突当て部材をワーク搬送面よりも上方に引き起こしてワークの位置決めを行うときには、突当て部材の上部の高さがクランプ可能なワークの最大の板厚とほぼ同等な高さ位置を有するので、厚板を位置決めする場合にも広い突当て面でワークを受けることができる。そのため突当て時の衝撃的な力でワークに変形を与えることがなく正確な位置決めが可能となる。また、突当て部材をパスラインよりも下方の位置に回転退避させる場合、突当て部材がワークの端面から離れる方向に回動するので、ワークと摩擦することなくスムーズに退避させることができる。
【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位置決め装置のレーザ加工装置への装着例。
【図２】ワーク位置決め装置の動作説明図であり、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】ワーク位置決め装置の詳細平面図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【図５】図１のレーザ加工装置に装着した状態のワーク位置決め装置の詳細側面図。
【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
９  ワーク位置決め装置
１１  門型フレーム
１３  ガイドレール
１５  Ｙ軸キャレッジ
１７  レーザ加工ヘッド
１９  レーザノズル
２１  ＮＣ制御装置
２３  ブラケット
２５  ワーク支持板
２７  支持フレーム
２９  ワーククランプ取付けレール
３０  Ｔ溝部
３１  クランプベース
３５  第１リンク
３７  第１軸
３９  第２軸
４１  クランプレバー
４３  第２リンク
４５  第３軸
４７  第３リンク
４８  ヒンジブロック
４９  第４軸
５０  位置決め装置
５１  スプリング
５３  突当て部材保持体
５４  回転軸
５５  突当て部材
５６  ボルト
５８  ノックピン
５９  下部クランプジョー
６０  ボールプランジャー
６１  上部クランプジョー
６３  フリーベア
６７  空圧シリンダー
７１  プルブロック
７３  押えピン
７５  配管
７７  配管
Ｗ  ワーク
【図１】
0003720109.tif 000002
【図２】
0003720109.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003720109.tif 000005
【図５】
0003720109.tif 000006