(57)【要約】【課題】被加工物の機種切替えに伴い、被加工物の多品種、小ロット生産に対応できるような被加工物の加工装置を提供すること。【解決手段】加工されるパイプ材であるワークＰＷに対応して選択されたクランプ治具３２が加工するための位置に移動するように第３移動機構によりクランプ保持装置２９を移動させ、且つ複数種のパンチ治具８のうちの選択されたパンチ治具８を所定位置に移動するようにパンチ治具支持装置２の支持装置本体２Ａを第１移動機構により移動させると共に前記所定位置に移動した前記選択されたパンチ治具８を前記ワークＰＷに加工するための位置まで第２移動機構により移動させて、選択されたクランプ治具３２により保持された前記ワークＰＷに前記所定位置に移動した選択された前記パンチ治具８により加工をする。【選択図】図１
2011194447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の筒体又は中実の棒体等の被加工物の端末部に加工工具により加工処理をする被加工物の加工装置において、複数種の前記加工工具を備えた工具支持装置と、この工具支持装置に備えられた複数種の加工工具のうちの選択された加工工具と連結してこの選択された加工工具を前記被加工物に加工するための位置まで移動させる第１移動機構と、前記被加工物を保持する複数種のクランプ治具を備えたクランプ保持装置と、このクランプ保持装置に備えられた複数種のクランプ治具のうちの選択されたクランプ治具を前記被加工物に加工するための位置に移動させる第２移動機構とを設けたことを特徴とする被加工物の加工装置。
【請求項２】
中空の筒体又は中実の棒体等の被加工物の端末部に加工工具により加工処理をする被加工物の加工装置において、複数種の前記加工工具を備えた工具支持装置と、この工具支持装置に備えられた複数種の加工工具のうちの選択された加工工具を連結するための位置に移動するように前記工具支持装置を移動させる第１移動機構と、前記連結するための位置に移動した選択された加工工具と連結してこの選択された加工工具を前記被加工物に加工するための位置まで移動させる第２移動機構と、前記被加工物を保持する複数種のクランプ治具を備えたクランプ保持装置と、このクランプ保持装置に備えられた複数種のクランプ治具のうちの選択されたクランプ治具が前記被加工物に加工するための位置に移動するように前記クランプ保持装置を移動させる第３移動機構とを備え、加工される前記被加工物に対応して選択されたクランプ治具が加工するための位置に移動するように前記第３移動機構により前記クランプ保持装置を移動させ、且つ複数種の加工工具のうちの選択された加工工具を前記連結するための位置に移動するように前記工具支持装置を前記第１移動機構により移動させると共に前記連結するための位置に移動した前記選択された加工工具と連結してこの選択された加工工具を前記被加工物に加工するための位置まで前記第２移動機構により移動させて、選択されたクランプ治具により保持された前記被加工物に前記選択された前記加工工具により加工をすることを特徴とする被加工物の加工装置。
【請求項３】
前記工具支持装置に備えられた加工工具を、前記被加工物を前記選択されたクランプ治具により加工のために保持するための位置決めのために使用することを特徴とする被加工物の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の端末部に加工処理をする被加工物の加工装置に関する。詳述すると、中空の筒体又は中実の棒体等の被加工物の端末部に加工工具により加工処理をする被加工物の加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の多品種、小ロット生産の傾向にある中、従来の筒体又は棒体等の等の被加工物の加工装置としてのパイプ材加工装置（例えば、特許文献１参照）においては、一般に、１つの加工形状に対してワーク（被加工物）である前記パイプ材を保持するクランプ保持治具とこれに対応した加工工具であるパンチ治具とをパイプ材加工装置に取り付け、パイプ材の位置決めのための突出量を決めるストッパーの位置調整、クランプ保持治具とパンチ治具との相対的な位置調整などを手作業にて行っていた。しかも、前記パイプ材を保持するクランプ保持治具、パンチ治具、ストッパーは、パイプ材を機種切替えする度に、この都度交換して前述の調整を行わねばならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−３３７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上下方向、左右方向にクランプ保持治具とパンチ治具との相対的な位置調整を手動にて微調整しなければならず、熟練した技術が必要であり、またパイプ材を保持するクランプ保持装置をパイプ材を機種切替えする度に、交換しなければならないので、作業者に負担が掛かるという問題があった。従って、昨今の多品種、小ロット生産には不向きなものであった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の点に鑑み、被加工物の機種切替えに伴い、被加工物の多品種、小ロット生産に対応できるような被加工物の加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため第１の発明は、中空の筒体又は中実の棒体等の被加工物の端末部に加工工具により加工処理をする被加工物の加工装置において、複数種の前記加工工具を備えた工具支持装置と、この工具支持装置に備えられた複数種の加工工具のうちの選択された加工工具と連結してこの選択された加工工具を前記被加工物に加工するための位置まで移動させる第１移動機構と、前記被加工物を保持する複数種のクランプ治具を備えたクランプ保持装置と、このクランプ保持装置に備えられた複数種のクランプ治具のうちの選択されたクランプ治具を前記被加工物に加工するための位置に移動させる第２移動機構とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、中空の筒体又は中実の棒体等の被加工物の端末部に加工工具により加工処理をする被加工物の加工装置において、複数種の前記加工工具を備えた工具支持装置と、この工具支持装置に備えられた複数種の加工工具のうちの選択された加工工具を連結するための位置に移動するように前記工具支持装置を移動させる第１移動機構と、前記連結するための位置に移動した選択された加工工具と連結してこの選択された加工工具を前記被加工物に加工するための位置まで移動させる第２移動機構と、前記被加工物を保持する複数種のクランプ治具を備えたクランプ保持装置と、このクランプ保持装置に備えられた複数種のクランプ治具のうちの選択されたクランプ治具が前記被加工物に加工するための位置に移動するように前記クランプ保持装置を移動させる第３移動機構とを備え、加工される前記被加工物に対応して選択されたクランプ治具が加工するための位置に移動するように前記第３移動機構により前記クランプ保持装置を移動させ、且つ複数種の加工工具のうちの選択された加工工具を前記連結するための位置に移動するように前記工具支持装置を前記第１移動機構により移動させると共に前記連結するための位置に移動した前記選択された加工工具と連結してこの選択された加工工具を前記被加工物に加工するための位置まで前記第２移動機構により移動させて、選択されたクランプ治具により保持された前記被加工物に前記選択された前記加工工具により加工をすることを特徴とする。
【０００８】
更に第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記工具支持装置に備えられた加工工具を、前記被加工物を前記選択されたクランプ治具により加工のために保持するための位置決めのために使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被加工物の機種切替えに伴い、熟練した技術を必要とすることなく、被加工物の多品種、小ロット生産に対応できるような被加工物の加工装置を提供することができる。また第３の発明によれば、特別なストッパーを設けることなく、被加工物の位置決めのための突出量を決めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一部縦断面した第１の実施形態のパイプ材加工装置の正面図である。
【図２】横断面した第１の実施形態のパイプ材加工装置の平面図である。
【図３】第１の実施形態のパイプ材加工装置の右側面図である。
【図４】図１の矢印方向から見たクランプ保持装置の要部側面図である。
【図５】上段（Ａ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部正面図であって、下段（Ｂ）は同じくパイプ材加工装置の要部右側面図である。
【図６】クランプ治具の交換動作の各状態（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）を示す第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部右側面図である。
【図７】全てのクランプ治具が閉じた状態であって、図１の矢印方向から見たクランプ保持装置の要部縦断面せる正面図である。
【図８】絞り加工動作のうちの位置決め用のパンチ治具が前進した状態を示すための図で、上段（Ａ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｂ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図９】絞り加工動作のうちの位置決め用のパンチ治具にワークを当てた状態を示すための図で、上段（Ｃ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｄ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１０】絞り加工動作のうちの位置決め用のパンチ治具にワークを当てた状態でクランプ治具を閉じてワークを保持した状態を示すための図で、上段（Ｅ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｆ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１１】絞り加工動作のうちの最初に使用するパンチ治具が位置決めされた状態を示すための図で、上段（Ｇ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｈ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１２】絞り加工動作のうちの最初に使用するパンチ治具が前進した状態を示すための図で、上段（Ｉ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｊ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１３】絞り加工動作のうちの次に使用するパンチ治具が位置決めされた状態を示すための図で、上段（Ｋ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｌ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１４】絞り加工動作のうちの次に使用するパンチ治具が前進した状態を示すための図で、上段（Ｍ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｎ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１５】拡管加工動作のうち最初に使用するパンチ治具が位置決めされた状態を示すための図で、上段（Ｏ）は第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部平面図であって、下段（Ｐ）は同じくパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１６】拡管加工動作のうち最初に使用するパンチ治具が前進した状態を示すための図で、第１の実施形態のパイプ材加工装置の要部縦断面せる正面図である。
【図１７】一部縦断面した第２の実施形態のパイプ材加工装置の上段の最奥部のパンチ治具と作動連結体とが連結した状態の正面図である。
【図１８】横断面した第２の実施形態のパイプ材加工装置の上段の最奥部のパンチ治具と作動連結体とが連結した状態の平面図である。
【図１９】下段の手前から２番目のパンチ治具と作動連結体とが連結可能な位置にある状態の一部縦断面した第２の実施形態のパイプ材加工装置の正面図である。
【図２０】第２の実施形態のパイプ材加工装置のパンチ治具と作動連結体との連結動作を説明するための要部拡大図であって、（Ａ）はパイプ材加工装置の上段の最奥部のパンチ治具と作動連結体とが連結した状態の要部拡大平面図、（Ｂ）は同じく上段の最奥部のパンチ治具と作動連結体とが連結した状態の要部拡大正面図、（Ｃ）は同じく上段の最奥部のパンチ治具と作動連結体との連結が解除ばかりの状態の要部拡大正面図、（Ｄ）は同じく上段の最奥部のパンチ治具と作動連結体との連結が解除した状態の要部拡大正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図１乃至図１６に基づき、本発明の第１の実施の形態について説明する。先ず、図１乃至図３に基づいて、中空の筒体又は中実の棒体等の被加工物の端末部に加工工具により加工処理をする被加工物の加工装置としてのパイプ材加工装置の全体構成について、説明する。１はパイプ材加工装置で、円筒中空状のパイプ材であるワークＰＷの端末部に絞り部分を形成する絞り加工や、内径を拡開する部分を形成する拡管加工、ビード加工などをしたり、中実の棒体にバルジ加工、ビード加工などをする。
【００１２】
このパイプ材加工装置１の機台３上に固定された台座１Ａの左端部には左支持壁１Ｂが、右端部には右支持壁１Ｃが立設され、これらの左支持壁１Ｂ及び右支持壁１Ｃ上には上壁１Ｄが固定されている。そして、左支持壁１Ｂの外側にはＤＤＶ型油圧式のサーボポンプ５により駆動するパンチシリンダー６が固定され、このシリンダー６のロッド６Ａはこの左支持壁１Ｂを貫通して、その先端には作動連結体７が設けられている。この作動連結体７には、使用する加工工具としてのパンチ治具８の左端部の当接部８Ａがパイプ材加工装置１の前後方向から嵌合する嵌合溝７Ａが形成されると共に、この嵌合溝７Ａに前記当接部８Ａが嵌合した場合には抜けないようにする抜止部７Ｂが形成された作動連結体７が設けられている。従って、前記嵌合溝７Ａに前記当接部８Ａが嵌合すると、作動連結体７とパンチ治具８とは連結することとなる。
【００１３】
従って、この嵌合溝７Ａ内に使用するパンチ治具８の当接部８Ａが嵌合した状態で、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６が駆動すると、この使用するパンチ治具８が図１における右方向へ移動することとなる。
【００１４】
なお、前記サーボポンプ５は、サーボモータ５Ａと油圧ポンプ５Ｂとから構成され、マイクロコンピュータなどの制御装置により、パンチシリンダー６のロッド６Ａの前進・後退の移動量又は加圧量が制御される。即ち、サーボモータ５Ａで油圧ポンプ５Ｂを駆動して、駆動油を正確にパンチシリンダー６に吐出させて、パンチシリンダー６のロッド６Ａの前進・後退の移動量又は加圧量が制御される。
【００１５】
前記パイプ材加工装置１の台座１Ａ上には、複数個の、例えば各段に６本の上下２段の１２本（最大１２種類）のパンチ治具８を備えたパンチ治具支持装置２を備えている。このパンチ治具支持装置２は１２本のパンチ治具８と、これらのパンチ治具８を図１における左右方向に移動可能に支持する支持装置本体２Ａとを備えている。
【００１６】
そして、この支持装置本体２ＡをＹ方向（パイプ材加工装置１の前後方向）に移動させるＹ移動機構１０と、この支持装置本体２ＡをＺ方向（上下方向）に移動させるＺ移動機構２０が設けられている。
【００１７】
前記Ｙ移動機構１０は、Ｙ方向に一対の平行に延びたガイド１１が形成されて台座１Ａ上に固定されたガイド体１２と、各ガイド１２が嵌合するガイド溝が形成されて案内するスライダ１３を備えたスライド体１４と、このスライド体１４の側面部に固定され正逆運転可能なＹ軸駆動モータ１５の出力軸１６が嵌合するナット体１７とを備えている。そして、Ｙ軸駆動モータ１５の駆動によりその出力軸１６が回転すると、ナット体１７を介して支持装置本体２Ａが前記各ガイド１１に沿ってスライダ１３が摺動することにより前後方向に移動することとなる。
【００１８】
また、前記Ｚ移動機構２０は、前記スライド体１４の前後にそれぞれ一対のガイド２２が設けられて立設された一対の縦ガイド体２１、２１と、前記支持装置本体２Ａの前後部に夫々設けられて前記各ガイド２２が嵌合するガイド溝が形成されて案内するスライダ２３と、前記スライド体１４の左部に設けられた支持体２４上に固定された上下シリンダー２５と、この上下シリンダー２５のロッド先端部に固定されると共に前記支持装置本体２Ａ上面に固定された連結体２６とを備えている。
【００１９】
そして、上下シリンダー２５が作動してロッドが伸張すると、前記各ガイド２２に沿って各スライダ２３が摺動することにより支持装置本体２Ａが上方向に移動して、支持装置本体２Ａに支持された下段のパンチ治具８が使用可能となり、上下シリンダー２５が作動してロッドが収縮すると、前記各ガイド２２に沿って各スライダ２３が摺動することにより支持装置本体２Ａが下方向に移動して、支持装置本体２Ａに支持された上段のパンチ治具８が使用可能となる。
【００２０】
２９は前記ワークＰＷを保持するクランプ保持装置で、前記右支持壁１Ｃを貫通して回転可能に支持された回転軸３０に固定されたクランプ支持体３１に支持部材３７を介して、例えば９０度毎に種類の異なるクランプ治具３２が４つ設けられている。そして、前記回転軸３０にはワンウエイクラッチ（図示せず）を介して平歯車３３が取付けられており、台座１Ａに固定されたクランプ上下シリンダー３４のロッドにラック歯が形成されたラックギア３５が固定され、このラックギア３５のラック歯が前記平歯車３３に噛み合っている。
【００２１】
なお、この第１の実施形態では、９０度毎に種類の異なるクランプ治具３２をクランプ支持体３１に設けたが、これに限らず、その他の角度毎に設けてもよい。
【００２２】
従って、クランプ上下シリンダー３４が作動して、そのロッドが伸張するとラックギア３５が上昇して、平歯車３３が本パイプ材加工装置１の右側方から見て反時計方向に９０度回転することにより、回転軸３０に固定されたクランプ支持体３１も前記反時計方向に９０度回転するので、９０度毎に配設された次のクランプ治具３２が同じく右側方から見て９時の位置に移動する。そして、クランプ上下シリンダー３４が作動して、そのロッドが収縮するとラックギア３５が下降して、平歯車３３が同じく右側方から見て時計方向に９０度回転するが、前記ワンウエイクラッチ（図示せず）により、平歯車３３が回転軸３０の周りに空回りし、クランプ支持体３１は回転しない。即ち、クランプ上下シリンダー３４が作動して、そのロッドの伸張毎に、クランプ支持体３１がパイプ材加工装置１の右側方から見て反時計方向に９０度回転し、順次次のクランプ治具３２が同じく右側方から見て９時に位置に移動することとなる。
【００２３】
また、図４及び図７に示すように、前記クランプ治具３２は、ワークＰＷを挟持するために夫々挟持溝３２Ｃが形成された一対の上治具３２Ａと下治具３２Ｂとを備え、各下治具３２Ｂはクランプ支持体３１に固定された各支持部材３７に固定され、この下治具３２Ｂに対して上治具３２Ａは接離可能に構成されている。即ち、下治具３２Ｂと上治具３２Ａとにはコイルバネ３８が巻回されたガイド棒３９が配設され、このガイド棒３９の一方（下治具３２Ｂ側）は下治具３２Ｂに開設された溝に埋設されて固定され、他方は上治具３２Ａに開設された挿通溝内に移動可能に挿通しており、このガイド棒３９に巻回したコイルバネ３８の一方端は下治具３２Ｂの上面に係止すると共に他方端は上治具３２Ａの前記挿通溝の中間位置にて係止し、このコイルバネ３８により下治具３２Ｂに対して上治具３２Ａは離れる方向に付勢されている。
【００２４】
また、４０は駆動源（図示せず）により台座１Ａ上面に形成されたガイドレール４３に沿ってパイプ材加工装置１の前後方向に移動可能な支持ブロックで、パイプ材加工装置１の後方に移動するとこれから使用するクランプ治具３２が固定された支持部材３７を支承し、前方に移動するとこれから使用するクランプ治具３２を選択するためにクランプ支持体３１を回転させる際にこの回転の邪魔とならないように、前記支承を解除する。
【００２５】
即ち、ブロックシリンダー４１が作動してそのロッドが伸張すると、このロッドに固定された連結部材４２を介して固定された支持ブロック４０が台座１Ａ上面に形成されたガイドレール４３に沿ってパイプ材加工装置１の前方向に移動し、ブロックシリンダー４１が作動してそのロッドが収縮すると、パイプ材加工装置１の後方向に移動する。
【００２６】
また、４４は上壁１Ｄに固定されたクランプシリンダーで、そのロッド４４Ａの下端にはクランプホルダー４５が固定されている。このクランプシリンダー４４が作動してロッド４４Ａが伸張すると、前記コイルバネ３８の付勢力に抗して上治具３２Ａを下治具３２Ｂ方向に移動させ、前記上治具３２Ａ及び下治具３２Ｂの両挟持溝３２Ｃ内のワークＰＷを挟持して固定させる。
【００２７】
なお、上治具３２Ａの外側面にはロックピン４６が設けられ、また下治具３２Ｂの外側面には前記ロックピン４６に係止する回動可能なロック片４７が設けられ、ワーク治具３２を選択してクランプ支持体３１を回転させる際に回転径を小さくしたり、上治具３２Ａがクランプ支持体３１から外れたりしないように、前記ロックピン４６にロック片４７が係止すると前記上治具３２Ａ及び下治具３２とはロックされる。
【００２８】
なお、ワークＰＷの種類毎に、どの種類のパンチ治具８を使用するかや、どのクランプ治具３２を使用するかのデータは記憶装置（図示せず）に格納され、またどの種類のパンチ治具８がパンチ治具支持装置２のどの位置にあるかや、どのクランプ治具３２がクランプ支持体３１のどの位置にあるかのデータも格納されている。
【００２９】
そして、この記憶装置に格納されている各種データに基づいて、前述したマイクロコンピュータなどの制御装置が本パイプ材加工装置１の加工に係る制御を行う。
【００３０】
以上のような構成により、以下本パイプ材加工装置１において、ワークＰＷに加工を施す動作について説明する。先ず、作業者は、タッチパネルスイッチが表示されたモニター（図示せず）に表示された使用するクランプ治具３２の選択画面において、これから絞り加工を施すワークＰＷを選択する。
【００３１】
すると、どの種類のクランプ治具３２がクランプ支持体３１のどの位置にあるかのデータが前記記憶装置に格納されているので、選択されたワークＰＷの加工のために、対応した使用するクランプ治具３２が本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置に移動するように、前記制御装置が制御する。
【００３２】
詳述すると、図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クランプシリンダー４４が作動してロッド４４Ａが伸張してコイルバネ３８の付勢力に抗して、本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置にあるクランプ治具３２の上治具３２Ａを下治具３２Ｂ方向に移動させて、前記上治具３２Ａと下治具３２Ｂとが押圧した状態にあって、且つ各クランプ治具３２は上治具３２Ａのロックピン４６に下治具３２Ｂのロック片４７が係止してロックされた状態にあれば、初めに図６の（Ｃ）に示すように、クランプシリンダー４４を作動させてロッド４４Ａを収縮させて、クランプホルダー４５を上昇させる。
【００３３】
次いで、図６の（Ｄ）に示すように、ブロックシリンダー４１を作動させてそのロッドを伸張させ、連結部材４２を介して固定された支持ブロック４０をガイドレール４３に沿ってパイプ材加工装置１の前方向に移動させ、これから使用するクランプ治具３２の選択のためにクランプ支持体３１の回転の邪魔とならないようにする。
【００３４】
次に、選択されたワークＰＷに対応するクランプ治具３２がパイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置に移動するように、初めに、図６の（Ｅ）に示すように、クランプ上下シリンダー３４を作動させてロッドを伸張させてラックギア３５を上昇させる。すると、平歯車３３が本パイプ材加工装置１の右側方から見て反時計方向に回転し始め、やがて図６の（Ｆ）に示すように、９０度回転することにより、回転軸３０に固定されたクランプ支持体３１も反時計方向に９０度回転するので、選択された次のクランプ治具３２が同じく右側方から見て９時に位置に移動する。
【００３５】
そして、図６の（Ｇ）に示すように、ブロックシリンダー４１を作動させてロッドを収縮させると、支持ブロック４０をガイドレール４３に沿ってパイプ材加工装置１の後方向に移動させる。次いで、図６の（Ｈ）に示すように、クランプ上下シリンダー３４を作動させてロッドを収縮させてラックギア３５を下降させると、平歯車３３も前述したように右側方から見て時計方向に９０度回転するが、ワンウエイクラッチにより、クランプ支持体３１は回転しない。
【００３６】
次いで、クランプシリンダー４４を作動させてロッド４４Ａを伸張させて、本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置にある選択されたクランプ治具３２の上治具３２Ａを下治具３２Ｂ方向に移動させて、前記上治具３２Ａと下治具３２Ｂとが押圧した状態とし（図５の（Ｂ）と同様な状態。）、この選択されたクランプ治具３２のロックピン４６とロック片４７との係止を解除する。この係止が解除されて、クランプシリンダー４４を作動させてロッド４４Ａを収縮させると、図７の状態から図４に示す状態となり、この選択されたクランプ治具３２において、ガイド棒３９に巻回したコイルバネ３８の付勢力により、下治具３２Ｂに対して上治具３２Ａは離れる。
【００３７】
なお、前述したように、本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置に新たに移動したクランプ治具３２が、選択されたワークＰＷに対応したクランプ治具３２でない場合には、前述したように、支持ブロック４０をパイプ材加工装置１の前方向に移動させた状態で且つクランプホルダー４５を上昇させた状態で、クランプ上下シリンダー３４を制御してラックギア３５を昇降させることにより、クランプ支持体３１を更に９０度、又は１８０度回転させて、選択されたワークＰＷに対応したクランプ治具３２を使用する位置に移動させるように制御する。
【００３８】
以上のように、選択されたワークＰＷの加工のために、対応した使用するクランプ治具３２が本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置に移動するように制御装置により制御される。
【００３９】
次に、ワークＰＷへの拡管加工を施すために、作業者がモニターに表示された運転開始キースイッチ部（タッチパネルスイッチ）を押圧操作すると、この加工のための動作が開始される。
【００４０】
初めに、選択されたワークＰＷに対応した最初に加工のために使用するパンチ治具８が上段の奥から２番目であれば、加工されるワークＰＷの位置決め用のパンチ治具８として、少なくとも最初に使用するパンチ治具８以外のパンチ治具８であって選択されたワークＰＷがその先端に当接する形状のパンチ治具８が決定される。即ち、制御装置が記憶装置に格納されたパンチ治具８の中から、少なくとも最初に加工のために使用するパンチ治具８以外のパンチ治具８であって選択されたワークＰＷがその先端に当接する形状のパンチ治具８を検索する。そして、更に、この検索されたパンチ治具８が支持装置本体２Ａのどの位置にあるかを検索するが、最初に加工するパンチ治具８が上段の奥から２番目であるので、上段のパンチ治具８の中からこの最初に使用するパンチ治具８に最も近いパンチ治具８を検索する。即ち、上段の最も奥に位置するパンチ治具８に決定されることとなる。
【００４１】
従って、図８の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ｙ軸駆動モータ１５を駆動させて支持装置本体２Ａを移動させることにより、前記決定されたパンチ治具８の当接部８Ａを作動連結体７の嵌合溝７Ａ内に嵌合させ、次いでサーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させ、この決定された上段の最も奥に位置するパンチ治具８を図８における右方向へ移動させる。
【００４２】
次に、クランプ保持装置２９にあっては、前述したように、選択されたワークＰＷに対応した使用するクランプ治具３２が本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置に移動されているので、図９の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、作業者は上治具３２Ａと下治具３２Ｂとが離れている状態の下治具３２Ｂの挟持溝３２Ｃ内に加工されるワークＰＷを置いて、前述の右方向へ移動した位置決め用のパンチ治具８にこのワークＰＷの左端部を当接させる。これにより、特別なストッパーを設けることなく、ワークＰＷの位置決めのための突出量が定められる。
【００４３】
次に、図１０の（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、作業者がタッチパネルスイッチが表示されたモニター（図示せず）に表示された画面において、加工を開始させると、制御装置はクランプシリンダー４４を作動させてロッド４４Ａを伸張させて、コイルバネ３８の付勢力に抗して上治具３２Ａを下治具３２Ｂ方向に押圧移動させ、位置決めされた状態の両挟持溝３２Ｃ内のワークＰＷを挟持して固定させる。
【００４４】
次に、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させ、この決定された上段の最も奥に位置するパンチ治具８を図８における左方向へ移動させた後、図１１の（Ｇ）、（Ｈ）に示すように、Ｙ軸駆動モータ１５を駆動させて支持装置本体２Ａを移動させることにより、最初に加工のために使用する上段の奥から２番目のパンチ治具８の当接部８Ａを作動連結体７の嵌合溝７Ａ内に嵌合させる。
【００４５】
次いで、図１２の（Ｉ）、（Ｊ）に示すように、サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させ、この上段の奥から２番目のパンチ治具８を図１２における右方向へ移動させ、ワークＰＷに対して最初の絞り加工をする。
【００４６】
そして、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させ、この上段の奥から２番目のパンチ治具８を図１３における左方向へ移動させた後、図１３の（Ｋ）、（Ｌ）に示すように、Ｙ軸駆動モータ１５を駆動させて支持装置本体２Ａを奥方へ移動させることにより、２回目の加工のために使用する上段の奥から３番目のパンチ治具８の当接部８Ａを作動連結体７の嵌合溝７Ａ内に嵌合させる。
【００４７】
次いで、図１４の（Ｍ）、（Ｎ）に示すように、サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させ、２回目の絞り加工のために、この上段の奥から３番目のパンチ治具８を図１４における右方向へ移動させ、ワークＰＷに対して２回目の絞り加工をする。
【００４８】
この後、サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させて、この上段の奥から３番目のパンチ治具８を図１４における左方向へ移動させ、ワークＰＷに対する全ての絞り加工を終了する。この加工終了の後、制御装置はクランプシリンダー４４を作動させてロッド４４Ａを収縮させて、クランプホルダー４５を上昇させる。すると、コイルバネ３８の付勢力により上治具３２Ａは下治具３２Ｂから離れるように移動するので、下治具３２Ｂの挟持溝３２Ｃ内のワークＰＷを取出すことができる。
【００４９】
そして、次のワークＰＷの加工に備えるが、加工を終了せずに、他のパンチ治具８を使用して３回目の加工をする場合には、上述したような動作を行えばよい。また、上述したように、絞り加工を２回行って加工処理を終了したが、この加工処理回数は２回に限らず、１回の場合もあれば、３回以上の場合もある。
【００５０】
ここで、次に、このワークＰＷと種類の異なるワークＰＷに加工、例えば内径を拡開する部分を形成する拡管加工を行う場合の動作について説明する。先ず、前述したように、次に選択されたワークＰＷの加工のために、対応した使用するクランプ治具３２が本パイプ材加工装置１の右側方から見て９時の位置に移動するように、前記制御装置が制御する。
【００５１】
そして、Ｙ軸駆動モータ１５を駆動させて支持装置本体２Ａをパイプ材加工装置１の奥方向へ移動させ、全てのパンチ治具８の当接部８Ａを作動連結体７の嵌合溝７Ａとの係合を解除する。
【００５２】
この係合を解除した状態で、上下シリンダー２５を作動させてロッドを伸張させると、各ガイド２２に沿って各スライダ２３が摺動することにより支持装置本体２Ａが上方向に移動して、支持装置本体２Ａに支持された下段のパンチ治具８が使用可能となる。
【００５３】
次いで、図１５の（Ｏ）、（Ｐ）に示すように、Ｙ軸駆動モータ１５を駆動させて支持装置本体２Ａをパイプ材加工装置１の前方へ移動させることにより、最初に拡管加工するための下段の奥から５番目のパンチ治具８の当接部８Ａを作動連結体７の嵌合溝７Ａ内に嵌合させ、図１６に示すように、次いでサーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させ、この下段の奥から５番目に位置するパンチ治具８を図１６における右方向へ移動させ、最初の拡管加工を行う。
【００５４】
２回目以降の拡管加工ついては、前述したように、次に使用するパンチ治具８の当接部８Ａを作動連結体７の嵌合溝７Ａ内に嵌合させて、行うことができるので、ここでの説明は終了する。
【００５５】
次に、図１７乃至図２０に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明するが、特に第１の実施形態と異なる点について説明し、同一の符号は同一の機能を有するものである。
【００５６】
先ず、図１７乃至図１９に示すように、第１の実施形態のＺ移動機構２０に代えて、以下のようなＺ移動機構５０に変更する。即ち、このＺ移動機構５０は、前記スライド体１４の前後にそれぞれ一対のガイド２２が設けられて立設された一対の縦ガイド体２１、２１と、前記支持装置本体２Ａの前後部に夫々設けられて前記各ガイド２２が嵌合するガイド溝が形成されて案内するスライダ２３と、前記スライド体１４の左部に設けられた一対の支持体２４上にそれぞれ固定された前後一対の上下サーボモータ５１と、この両上下サーボモータ５１のネジ軸５２が嵌合すると共に前記支持装置本体２Ａ上面に固定された連結ナット体５３とを備えている。
【００５７】
そして、上下サーボモータ５１が駆動するとネジ軸５２が回動して連結ナット体５３が昇降するので、前記各ガイド２２に沿って各スライダ２３が上下摺動することにより支持装置本体２Ａが上下方向に移動して、支持装置本体２Ａに支持された上段又は下段のパンチ治具８が使用可能となる。
【００５８】
従って、前述したＹ移動機構１０とこのＺ移動機構５０によって、前記支持装置本体２Ａに備えられた複数種のパンチ治具８のうちの選択されてこれから使用するパンチ治具８をシリンダー６のロッド６Ａ先端に設けられた作動連結体５４と連結するための位置に短時間で移動できる。
【００５９】
次に、前記作動連結体５４とパンチ治具８とが連結するための連結機構について、説明する。前記作動連結体５４の縦断面は正方形の形状を呈して、台座１Ａに立設されてガイド体５５に開設された貫通孔を貫通している。前記ガイド体５５のパンチ治具８寄りの前記貫通孔周縁の上下部には、貫通孔中心に向けて傾斜したカム部５７、５７がそれぞれ設けられている。
【００６０】
そして、前記貫通孔を貫通した前記作動連結体５４の端部には上下に支持部５８がそれぞれ形成され、図２０に示すように、平面視コ字形状の上下の保持部材６５の前側面及び後側面が前記支持部５８を貫通した支軸５９にそれぞれ回動可能に支持されている。前記保持部材６５の前側面及び後側面の一端側には前記ガイド体５５のカム部５７、５７に当接して摺動可能なカム面６６が形成されると共に、他端側においては前記保持部材６５の前側面と後側面とを連結する連結片の下面には前記パンチ治具８の端部に形成された縦断面が正方形の形状の係止部８Ｂと係止可能な係止部６７が形成されている。
【００６１】
６２、６２は上下の各保持部材６５の係止部６７が前記パンチ治具８の係止部８Ｂに係止するように付勢する付勢バネで、各係止部６７に立設した各ピン６３と前記作動連結体５４に立設した各ピン６４との間に張架されている。
【００６２】
なお、前述した各支軸５９は、前記保持部材６５の前側面及び後側面において前記作動連結体５４寄りに配設されているために、各付勢バネ６２の付勢力により前記パンチ治具８の係止部８Ｂに前記保持部材６５の係止部６７が係止し易いように構成される。
【００６３】
従って、図１７、図１８及び図２０の（Ａ）、（Ｂ）に示すような支持装置本体２Ａに支持された上段の最奥部のパンチ治具８の係止部８Ｂに前記保持部材６５の係止部６７が係止している状態から、図２０の（Ｃ）に示すように、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させて、前記作動連結体５４を左方へ移動させると、各付勢バネ６２の付勢力に抗して前記ガイド体５５のカム部５７、５７と各保持部材６５のカム面６６とが摺動しながら、各保持部材６５は支軸５９を支点として揺動する。
【００６４】
そして、更に前記作動連結体５４が左方へ移動すると、図２０の（Ｄ）に示すように、各保持部材６５は支軸５９を支点として更に揺動する。従って、パンチ治具８と作動連結体５４との連結が解除されることとなるので、作動連結体５４とは別個に支持装置本体２Ａは移動可能となる。
【００６５】
このため、上段の最奥部のパンチ治具８に代えて、例えば下段の手前から２番目のパンチ治具８を使用する場合には、両上下サーボモータ５１を駆動させてネジ軸５２を回動させて連結ナット体５３を上昇させることにより、前記各ガイド２２に沿って各スライダ２３を上方へ摺動させて支持装置本体２Ａを上方向に移動させると共に、Ｙ軸駆動モータ１５を駆動させて支持装置本体２Ａをパイプ材加工装置１の奥方へ移動させることにより、図１９に示すように、下段の手前から２番目のパンチ治具８を前記作動連結体５４と連結する位置に移動させることができる。
【００６６】
そして、次に使用するパンチ治具８を作動連結体５４と連結する位置に移動させた後、連結するために、図２０の（Ｄ）に示す状態から、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させて、前記作動連結体５４を右方へ移動させると、図２０の（Ｃ）に示すように、各付勢バネ６２の付勢力により前記ガイド体５５のカム部５７、５７と各保持部材６５のカム面６６とが摺動しながら、各保持部材６５は支軸５９を支点として揺動する。そして、更に前記作動連結体５４が右方へ移動すると、図２０の（Ｂ）に示すように、各保持部材６５は支軸５９を支点として更に揺動し、下段の手前から２番目の前記パンチ治具８の係止部８Ｂと前記保持部材６５の係止部６７とが係止して、このパンチ治具８と作動連結体５４とが連結される。
【００６７】
従って、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させて、前記作動連結体５４を右方へ移動させることにより、前述したように、クランプ治具３２の保持されたワークＰＷの端末部に、例えば絞り加工、その他の加工をすることができる。
【００６８】
なお、第１の実施形態によれば、加工されるワークＰＷの位置決め用のパンチ治具８として、少なくとも最初に使用するパンチ治具８以外のパンチ治具８であって選択されたワークＰＷがその先端に当接する形状のパンチ治具８である必要があったが、この第２の実施形態によれば、Ｙ移動機構１０を構成するＹ軸駆動モータ１５とこのＺ移動機構５０を構成する上下サーボモータ５１との駆動を制御することによって、前記作動連結体５４の中心軸線とパンチ治具８の中心軸線とをずらすことにより、前記作動連結体５４とパンチ治具８とが必ず当接するようにすることができるので、最初に使用するパンチ治具８であっても、加工されるワークＰＷの位置決めをすることができる。
【００６９】
なお、以上の第１及び第２の実施形態において、前記サーボポンプ５及びパンチシリンダー６を駆動させて、パンチ治具８を図１の右方に移動（前進）させる際の移動量は、ワークＰＷを位置決めさせる場合と、最初の加工をする場合の移動量と、それ以降に行われる加工をする場合の移動量とはそれぞれ異なり、制御装置により移動させるべきパンチ治具によって、その移動量が制御される。また、ワークＰＷに加える加圧量を変えるようにしてもよい。
【００７０】
また、以上の第１及び第２の実施形態において、クランプ上下シリンダー３４を作動させてロッドを伸張させてラックギア３５及び平歯車３３を介して複数のクランプ治具３２を備えたクランプ支持体３１回転させ、使用するクランプ治具３２を選択するようにしたが、このような機構に限らず、クランプ支持体を駆動モータの回転により回転させて、使用するクランプ治具３２を選択するような機構にしてもよく、この場合、正転のみ、又は正逆回転可能な駆動モータを使用してもよく、更にはその他の選択するための機構でもよい。
【００７１】
また、作動連結体７又は５４とパンチ治具８とを連結する機構については、第１の実施形態や第２の実施形態に限られず、電磁石を利用した連結機構や、その他の連結するための機構でもよい。
【００７２】
更に、以上の第１及び第２の実施形態において、加工工具としてパンチ治具を使用して円筒中空状のパイプ材であるワークに加工処理したが、中実の棒体に対して加工してもよく、更には加工工具として回転可能に構成されたドリル、エンドミル、タップ等を使用して、被工作物に切削加工、その他の加工を行うような工作装置にも、本発明を適用することができる。
【００７３】
以上のように、本発明によれば、パイプ材の機種切替えに伴い、パイプ材の多品種、小ロット生産に対応できるようなパイプ材加工装置を提供することができる。
【００７４】
以上のように、本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００７５】
ＰＷ          ワーク
１            パイプ材加工装置
２            パンチ治具支持装置
２Ａ          支持装置本体
５            サーボポンプ
６            パンチシリンダー
７Ａ          嵌合溝
７Ｂ          抜止部
８            パンチ治具
８Ａ          当接部
８Ｂ          係止部
１０          Ｙ移動機構
１５          Ｙ軸駆動モータ
２０          Ｚ移動機構
２５          上下シリンダー
２９          クランプ保持装置
３２          クランプ治具
３３          平歯車
３４          クランプ上下シリンダー
３５          ラックギア
４１          ブロックシリンダー
４４          クランプシリンダー
４５          クランプホルダー
５０          Ｚ移動機構
５１          上下サーボモータ
５４          作動連結体
５５          ガイド体
５７          カム部
５９          支軸
６２          付勢バネ
６５          保持部材
６６          カム面
６７          係止部
【図１】
2011194447.tif 000003
【図２】
2011194447.tif 000004
【図３】
2011194447.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011194447.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011194447.tif 000009
【図８】
2011194447.tif 000010
【図９】
2011194447.tif 000011
【図１０】
2011194447.tif 000012
【図１１】
2011194447.tif 000013
【図１２】
2011194447.tif 000014
【図１３】
2011194447.tif 000015
【図１４】
2011194447.tif 000016
【図１５】
2011194447.tif 000017
【図１６】
2011194447.tif 000018
【図１７】
2011194447.tif 000019
【図１８】
2011194447.tif 000020
【図１９】
2011194447.tif 000021
【図２０】
2011194447.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月22日(2010.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記工具支持装置に備えられた加工工具を、前記被加工物を前記選択されたクランプ治具により加工のために保持するための位置決めのために使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被加工物の加工装置。