(57)【要約】【課題】  減速機の歯車列におけるバックラッシュを除去した長寿命の回転割出しテーブル装置と同装置を用いた板材折曲げ加工装置の提供。【解決手段】  回転自在かつ昇降可能な上部ターンテーブル47と、該上部ターンテーブルの直下に位置する回転割出し可能な下部ターンテーブル57とを備えた回転割出しテーブル装置80において、前記下部ターンテーブルの回転割出し軸に大歯車83を設けると共に、該大歯車に噛合する回転自在な小歯車87を設け、前記下部ターンテーブルの回転割出し位置決め時には、該小歯車に一方向への回転トルクを付与し、前記下部ターンテーブルの回転走行時には、該小歯車への回転トルクの付与を行わない回転トルク付与手段を設けたことを特徴とする回転割出しテーブル装置。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在かつ昇降可能な上部ターンテーブルと、該上部ターンテーブルの直下に位置する回転割出し可能な下部ターンテーブルとを備えた回転割出しテーブル装置において、前記下部ターンテーブルの回転割出し軸に大歯車を設けると共に、該大歯車に噛合する回転自在な小歯車を設け、前記下部ターンテーブルの回転割出し位置決め時には、該小歯車に一方向への回転トルクを付与し、前記下部ターンテーブルの回転走行時には、該小歯車への回転トルクの付与を行わない回転トルク付与手段を設けたことを特徴とする回転割出しテーブル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転割出しテーブル装置において、前記回転トルク付与手段は、前記小歯車をクランク軸に設け、該クランク軸の偏心軸部に揺動形シリンダのピストンロッドを回動可能に連結して設け、前記大歯車と小歯車との速比を前記下部ターンテーブルの回転割出し分割数に等しく設けてなることを特徴とする回転割出しテーブル装置。
【請求項３】
回転自在かつ昇降可能な上部ターンテーブルと該上部ターンテーブルの直下に位置する回転割出し可能な下部ターンテーブルとの間に板材を挟持自在の回転割出しテーブル装置を備えた板材折曲げ加工装置において、前記回転割出しテーブル装置は、前記下部ターンテーブルの回転割出し軸に大歯車を設けると共に、該大歯車に噛合する回転自在な小歯車を設け、前記下部ターンテーブルの回転割出し位置決め時には、該小歯車に一方向への回転トルクを付与し、前記下部ターンテーブルの回転走行時には、該小歯車への回転トルクの付与を行わない回転トルク付与手段を設けてなることを特徴とする板材折曲げ加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の板材折曲げ加工装置において、前記回転トルク付与手段は、前記小歯車をクランク軸に設け、該クランク軸の偏心軸部に揺動形シリンダのピストンロッドを回動可能に連結して設け、前記大歯車と小歯車との速比を前記下部ターンテーブルの回転割出し分割数に等しく設けてなることを特徴とする板材折曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転割出しテーブル装置および同装置を用いた板材折曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パネルベンダの如き曲げげ加工機（例えば、特許文献１）で箱状の製品を製作する場合には、サーボモータにより回転駆動される板材回転割出し装置の下部ターンテーブルと、回転自在の上部ターンテーブルとの間に板材を挟持し、挟持された板材を９０度ずつ回転させて板材の四辺を順次折り曲げ加工を行うようになっている。
【０００３】
上述の下部ターンテーブルの回転割り出しは、サーボモータの回転出力を歯車列からなる減速機を介してなされており、高い精度を得るには歯車列のバックラッシュの影響を除去しなければならない。
【０００４】
バックラッシュの除去手段については種々の方式が知られているが、例えば、被駆動歯車に噛合する駆動歯車を２枚重ねとし、この２枚重ねの駆動歯車を相反する方向へ回転するように「ばね」によって付勢することにより、被駆動歯車の歯を挟み込んでバックラッシュを除去する手段が開示されている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
また、前記板材回転割出し装置の下部ターンテーブルの回転軸に被駆動歯車を設け、この被駆動歯車に噛合する小歯車に常時一定方向にトルクをかけるバックラッシュ除去用の油圧モータの如きモータを設ける方法もある。
【特許文献１】特開平１１−３４２４２５号公報
【特許文献２】特開２００２−９８２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前者の方法においては、「ばね」の選定が難しく、「ばね」が弱すぎるとバックラッシュが完全に除去されず、また強すぎると負荷が大きくなり歯車の寿命を短縮させることになる。また減速比を大きくするには、被駆動歯車の径を大きくしなければならず、遊星歯車機構を使用した減速機などへの適用は難しい。
【０００７】
一方、後者においては、被駆動歯車に常時トルクがかかるのでサーボモータの容量を大きくする必要があり、また回転割出し終了時にのみトルクがかかるようにした場合でも、駆動モータの他にモータが必要でありコストが上昇する。
【０００８】
また、被駆動歯車に常時トルクがかかるので摩耗が促進され歯車の寿命が短縮する。
【０００９】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、減速機の歯車列におけるバックラッシュを確実に除去し、かつ寿命が長い回転割出しテーブル装置と同装置を用いた板材折曲げ加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の回転割出しテーブル装置は、回転自在かつ昇降可能な上部ターンテーブルと、該上部ターンテーブルの直下に位置する回転割出し可能な下部ターンテーブルとを備えた回転割出しテーブル装置において、前記下部ターンテーブルの回転割出し軸に大歯車を設けると共に、該大歯車に噛合する回転自在な小歯車を設け、前記下部ターンテーブルの回転割出し位置決め時には、該小歯車に一方向への回転トルクを付与し、前記下部ターンテーブルの回転走行時には、該小歯車への回転トルクの付与を行わない回転トルク付与手段を設けたことを要旨とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の回転割出しテーブル装置は、請求項１に記載の回転割出しテーブル装置において、前記回転トルク付与手段は、前記小歯車の回転軸にクランク軸を設け、該クランク軸の偏心軸部に揺動形シリンダのピストンロッドを回動可能に連結して設け、前記大歯車と小歯車との速比を前記下部ターンテーブルの回転割出し分割数に等しく設けてなることを要旨とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の板材折曲げ加工装置は、回転自在かつ昇降可能な上部ターンテーブルと該上部ターンテーブルの直下に位置する回転割出し可能な下部ターンテーブルとの間に板材を挟持自在の回転割出しテーブル装置を備えた板材折曲げ加工装置において、前記回転割出しテーブル装置は、前記下部ターンテーブルの回転割出し軸に大歯車を設けると共に、該大歯車に噛合する回転自在な小歯車を設け、前記下部ターンテーブルの回転割出し位置決め時には、該小歯車に一方向への回転トルクを付与し、前記下部ターンテーブルの回転走行時には、該小歯車への回転トルクの付与を行わない回転トルク付与手段を設けてなることを要旨とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の板材折曲げ加工装置は、請求項３に記載の板材折曲げ加工装置において、前記回転トルク付与手段は、前記小歯車の回転軸にクランク軸を設け、該クランク軸の偏心軸部に揺動形シリンダのピストンロッドを回動可能に連結して設け、前記大歯車と小歯車との速比を前記下部ターンテーブルの回転割出し分割数に等しく設けてなることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜請求項４の発明によれば、回転割出しテーブル装置の歯車機構におけるバックラッシュを除去するためのトルクは回転割出し位置決め時にのみかかるので、歯車の摩耗が低減され歯車機構の寿命が延び、ひいては回転割出しテーブル装置の寿命がのびることになる。
【００１５】
また、回転割出しテーブル装置の割出し角度を等分割にする場合には、大歯車と小歯車との速比を下部ターンテーブルの回転割出し分割数に等しく設けることにより、割出し完了後のクランク軸の位置がいつも同一位置になるので、下部ターンテーブルの回転駆動用アクチュエータとして安価なシリンダーを使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る回転割出し装置を備えたパネルベンダといわれる板材折曲げ加工装置の概要を説明した部分的な斜視図である。
【００１８】
このパネルベンダ３０は、上部フレーム３１に取り付けられた上下動可能なトップダイ３３を有し、下部フレーム３２に取り付けられたボトムダイ３５との協働により板材Ｗを挟み、正曲げ金型３７Ａと逆曲げ金型３７Ｂを備えたベンドビーム３９を上下に旋回移動することにより、該板材Ｗを上方、又は下方へしごき曲げを行う板材折曲げ加工装置である。
【００１９】
このトップダイ３３は、よく知られているように、中央のセンタ金型３３Ａと、その両側に隣接した中抜き金型３３Ｂと、該中抜き金型３３Ｂの側方のセグメント金型３３Ｃにより構成されている。
【００２０】
前記パネルベンダ３０の前方には、フロントテーブル４１を介して板材位置決め装置であるマニピュレータ４３が設置されている。
【００２１】
マニピュレータ４３は、例えばＣ型フレーム４５を有し、該Ｃ型フレーム４５の上腕先端部４５Ａには（図２参照）上部ターンテーブル４７が回転軸４９に回転可能に取り付けてある。
【００２２】
上述の上部ターンテーブル４７は、例えばシリンダ（図示省略）により昇降位置決め自在のスライダ５１に取り付けられており、上下方向に移動自在に設けてある。
【００２３】
また、前記フロントテーブル４１の下方で、かつ前記上部ターンテーブル４７上面の板材搬送ライン位置ＰＬには、サーボモータ５３に回転駆動される回転割出し軸５５に取り付けられた下部ターンテーブル５７が配置してある。なお、サーボモータ５３は前記Ｃ型フレーム４５の下腕先端部４５Ｂにブラケット５８を介して固定してある。
【００２４】
上記構成において、上部ターンテーブル４７と下部ターンテーブル５７とによりクランプされた板材Ｗは、前記サーボモータ５３の回転を制御装置（図示省略）により９０度ずつ回転するように制御することにより、曲げ加工される４辺を任意に選択できるようになっている。
【００２５】
また、図２に示すように、Ｃ型フレーム４５全体は、基台５９に敷設したＹ軸ガイドレール６１に移動自在に係合させてあると共に、回転自在に軸支された送りねじ６３にＣ型フレーム４５に設けたナット６５が螺合させてある。送りねじ６３の一端には、前記制御装置（図示省略）に制御されるＹ軸サーボモータＭｙが取り付けてある。
【００２６】
前記フロントテーブル４１には、Ｙ軸方向に延伸した空隙６７が設けてあり、この空隙６７に沿って前記マニピュレータ４３のフレーム４５が挿入されている。  上記構成において、Ｙ軸サーボモータＭｙを適宜に回転駆動することにより、マニピュレータ４３をＹ軸方向の適宜な位置に移動位置決めすることができる。したがって、上部ターンテーブル４７と下部ターンテーブル５７とによりクランプされた板材Ｗの選択された曲げ加工辺の曲げ位置をトップダイ３３とボトムダイ３５における曲げ加工位置ＢＬへ移動位置決めし、前記ベンドビーム３９を作動させることによりしごき曲げ加工を行うことができる。
【００２７】
図１に示すように、前記マニピュレータ４３の側方には、板材搬入テーブル６９が設けてあり、この板材搬入テーブル６９へは、例えば一枚取り装置（図示省略）から一枚ずつ搬入された板材Ｗがプリセットバー７１によりＹ軸方向の基準位置にプリセットする。
【００２８】
プリセットされた板材Ｗは、板材引き込み装置のグリッパー７３によって、板材搬入テーブル６９から前記フロントテーブル４１に搬入され、前記マニピュレータ４３によりピンゲージ７５に突き当てて原点セットが行われる。
【００２９】
原点セットされた板材Ｗは、マニピュレータ４３により板材を９０度ずつ回転させて折曲げ位置を前記トップダイ３３およびボトムダイ３５の折曲げ位置ＢＬに位置決めすることにより、板材の四辺に対して順次折り曲げ加工が行われるようになっている。
【００３０】
次に、前記マニピュレータ４３に装着した本発明に係る回転割出しテーブル装置について図３を参照しながら説明する。
【００３１】
図３に示す如く、回転割出しテーブル装置８０は、上部に前記上部ターンテーブル４７を備えた回転割出し軸５５を有し、この回転割出し軸５５は減速機８１を介してサーボモータ５３によって回転駆動されるようになっている。
【００３２】
なお、図３においてはサーボモータ５３のフレーム４５への取り付け部分を省略してある。
【００３３】
回転割出し軸５５には、回転割出し軸５５と共に回転する歯数ＺＡの大歯車８３が取り付けてあり、この大歯車８３にはクランク軸８５に回転自在に軸支した歯数ＺＢの小歯車８７が噛合してある。
【００３４】
上述のクランク軸８５には偏心軸部８９が設けてあり、この偏心軸部８９には、クレビス９１を回動自在に軸支した揺動形の、例えば空圧シリンダ９３のピストンロッド９５が回動可能に連結してある。なお、揺動形シリンダでなくトラニオン形でもかまわない。また、空圧シリンダ９３はＰポートを空圧源９４に接続した５ポート３位置形のソレノイドバルブ９６のＡ、Ｂポートに接続してある。
【００３５】
前記下部ターンテーブルの回転割出し分割数がパネルベンダーの如く４分割でよい場合には、すなわち、３６０度を４等分する割出しを行う場合には、上述の大歯車８３の歯数ＺＡと小歯車８７の歯数ＺＢの比、すなわち速比をωＡＢとすると、ωＡＢ＝ＺＡ／ＺＢ＝ＮＢ／ＮＡ＝４になるように設定すればよい。なお、ＮＡ、ＮＢは大歯車８３と小歯車８７の回転数である。
【００３６】
上記構成の回転割出しテーブル装置８０を使用したパネルベンダ３０において、下部ターンテーブル４７を上方からみて、反時計方向へ９０度ずつ回転割出し位置決めする場合について説明する。
【００３７】
１．空圧シリンダ９３のヘッド側に圧力がかかった状態にする。これにより、ピストンロッド９５が前進し、クランク軸８５に設けた小歯車８７に反時計方向の回転トルクが付与される。
【００３８】
２．小歯車８７に噛合する大歯車８３には時計方向の回転トルクが付与され、反時計方向に回転しようとする歯車列からなる減速機８１のバックラッシュをなくすように作用する。
【００３９】
３．次いで、下部ターンテーブル５７を反時計方向へ９０度回転走行させるために、空圧シリンダ９３のヘッド側およびロッド側の圧力を、ソレノイドバルブ９６を中立位置に切り換えることにより大気中へ開放する。これにより、小歯車８７に与えられていた反時計方向の回転トルクが無くなり、空圧シリンダ９３のピストンが軽く動くようになる。
【００４０】
４．次いで、サーボモータ５３により下部ターンテーブル５７を反時計方向へ９０度回転割出しを行う。このとき、歯車列からなる減速機８１にはバックラッシュがあるので、下部ターンテーブル５７はほぼ９０度回転しているが、正確に９０度回転していない。しかし、速比がωＡＢ＝ＺＡ／ＺＢ＝ＮＢ／ＮＡ＝４で大歯車８３に噛合する小歯車８７は１回転しており、クランク軸８５は位置決め前と同じ位置に復帰している。
【００４１】
５．ここで、空圧シリンダ９３のヘッド側に圧力をかけると、小歯車８７には回転前と同じトルクが付与され、減速機８１のバックラッシュが除去されて正確な９０度の回転割出しが行われる。
【００４２】
６．続いて、下部ターンテーブル５７を反時計方向へ９０度ずつ割出しする場合も同様に１〜５の手順を行うことにより、バックラッシュを除去した同様な割出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明に係る回転割出し装置を備えた板材折曲げ加工装置の部分的斜視図。
【図２】図１における板材折曲げ加工装置の側断面図。
【図３】本発明に係る回転割出しテーブル装置の説明図。
【符号の説明】
【００４４】
３０  パネルベンダ
３１  上部フレーム
３２  下部フレーム
３３  トップダイ
３５  ボトムダイ
３７Ａ  正曲げ金型
３７Ｂ  逆曲げ金型
３９  ベンドビーム
４１  フロントテーブル
４３  マニピュレータ
４５  Ｃ型フレーム
４５Ａ  上腕先端部
４５Ｂ  下腕先端部
４７  上部ターンテーブル
４９  回転軸
５１  スライダ
５３  サーボモータ
５５  回転割出し軸
５７  下部ターンテーブル
５８  ブラケット
５９  基台
６１  Ｙ軸ガイドレール
６３  送りねじ
６５  ナット
６７  空隙
６９  板材搬入テーブル
７１  プリセットバー
７３  グリッパー
７５  ピンゲージ
８０  回転割出しテーブル装置
８１  減速機
８３  大歯車
８５  クランク軸
８７  小歯車
８９  偏心軸部
９１  クレビス
９３  空圧シリンダ
９４  空圧源
９６  ソレノイドバルブ
９５  ピストンロッド
ＢＬ  曲げ加工位置
Ｍｙ  Ｙ軸サーボモータ
ＰＬ  板材搬送ライン位置
Ｗ  板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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