(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材加工機の板材位置決め装置において、Ｙ軸方向に移動自在のＹ軸キャリッジ上にＸ軸方向に移動自在のＸ軸キャリッジを設けると共に、該Ｘ軸キャリッジをＸ軸方向に一定ストロークだけ移動位置決めするＸ軸キャリッジ移動手段を設け、前記Ｘ軸キャリッジにＸ軸方向に延伸するガイドレールと送りねじとを並行して設け、該送りねじに螺合するロータを備えた複数の中空モータの前記ロータを前記送りねじに螺合させると同時に、前記ガイドレールに移動自在に設け、前記複数の中空モータのそれぞれに板材を把持開放自在のワーククランプを設け、前記複数の中空モータを独立にまたは同期して駆動することにより、前記ワーククランプを独立にまたは同期してＸ軸方向の適宜な位置に移動位置決め可能に設けると共に、前記Ｘ軸キャリッジ移動手段により前記ワーククランプを前記送りねじの移動範囲を越える位置に移動可能に設けたことを特徴とする板材加工機の板材位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
板材加工機の板材位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に従来の板材位置決め装置を備えた公知のタレットパンチプレス１０１が示してある。このタレットパンチプレス１０１は下部フレーム１０３に左右の支柱１０５、１０７を一体的に立設し、この支柱１０５、１０７の上部に梁状の上部フレームを１０９を設けて一体的枠体を構成してある。
【０００３】
上記下部フレーム１０３の上面には、板材Ｗを支持する固定テーブル１１１が設けてあり、この固定テーブル１１１の前後両側には移動テーブル１１５が前記下部フレーム１０３に取り付けたレール１１７を介して左右方向（Ｙ軸方向）に移動自在に設けてある。なお、後側の移動テーブルおよびレールは図示省略してある。
【０００４】
前記固定テーブルの左側の安全カバー１１９の内部には、多数の上部金型（パンチ）と下部金型（ダイ）とを装着した上下のタレットディスク（図示省略）が設けてある。
【０００５】
また、前記支柱１０７側には、板材Ｗの移動位置決めを行うための板材位置決め装置１２１が設けてある。この板材位置決め装置１２１は、前記前側の移動テーブル１１５と後ろ側の移動テーブル（図示省略）とを一体的に連結した、Ｙ軸キャリッジ１２３と、このＹ軸キャリッジ１２３上をＸ軸方向に移動自在に設けたＸ軸キャリッジ１２５などから構成されている。
【０００６】
図９に詳しく示す如く、前記Ｘ軸キャリッジ１２５は、前記Ｙ軸キャリッジ１２３上をＸ軸方向に延伸させて設けたＸ軸ガイドレール１２７上を移動自在に設けてある。また、このＸ軸ガイドレール１２７に並行して両端を回転自在に軸支したボールねじなどのＸ軸送りねじ１２９が設けてある。
【０００７】
前記Ｘ軸キャリッジ１２５には、上記Ｘ軸送りねじ１２９に螺合するナット部１３１が設けてある。また、Ｘ軸送りねじ１２９の一側軸端部には、Ｘ軸送りねじ１２９を回転駆動するＸ軸サーボモータ１３３が設けてある。
【０００８】
また、前記図８に示す如く、前記Ｘ軸キャリッジ１２５の前側には、板材Ｗを把持固定する複数のワーククランプ１３５が着脱可能に装着してある。
【０００９】
なお、前記Ｙ軸キャリッジ１２３は、図示省略の駆動機構およびＹ軸サーボモータで移動位置決めできる様に設けてある。
【００１０】
上述のワーククランプ１３５動位置決めは、Ｘ軸送りねじ１２９をＸ軸サーボモータ１３３で回転駆動して、Ｘ軸キャリッジ１２５を移動させることにより行われる。
【００１１】
一方、本願出願人の発明である、特公平４−７５０９３号公報には、上述のタレットパンチプレス１０１と同様な構成のタレットパンチプレスにおけるクランプポジショナー（ワーククランプの間隔を自動的に調整する装置）に関する技術が開示されている。
【００１２】
上述のクランプポジショナーは、同公報第４図に示される如く、Ｘ軸キャリッジ（１５）のクランプガイド（２５）にワーククランプ（１３）を摺動固定可能に設けると共に、板材支持テーブル（５３）にテーブル上部へ出没自在のストッパー（５５）を設けた構成となっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来のタレットパンチプレス１０１においては、Ｘ軸キャリッジ１２５、Ｘ軸送りねじ１２９およびワーククランプ１３５などを合計した駆動軸換算のイナーシャ（またはＧＤ2 ）が大きく、Ｘ軸キャリッジ１２５の加減速時の時定数を小さくすることが難しい。すなわち、時定数を小さくするには、より大きなモータが必要となり実用的には困難である。
【００１４】
また、Ｘ軸送りねじ１２９の回転が高速になると、送りねじの縄跳び現象が生じてワーククランプの移動の高速化にも限界がある。
【００１５】
一方、前記特公平４−７５０９３号公報に開示されるクランプポジショナーを使用する場合には、同公報第２図に示されるストッパー（５５）をテーブル上部へ突出させた状態で、ワーククランプ（１３）とクランプガイド（２５）との間を摺動可能状態にし、一つのワーククランプ（１３）の側面がストッパー（５５）に係合するまでＸ軸キャリッジ（１５）を移動後、さらにワーククランプ（１３）が適宜間隔になるまでＸ軸キャリッジ（１５）を移動させることでワーククランプの間隔を設定する。
【００１６】
上述のクランプポジショナーの使用時においても、前述のイナーシャ（またはＧＤ2 ）の影響でクランプ間隔の調節に時間がかかるという問題がある。
【００１７】
また、ワーククランプ（１３）とクランプガイド（２５）との間の摺動摩擦が大きく、作動中にロックする危険性もある。
【００１８】
本発明は上述の如き問題点を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、ワーククランプの移動制御時における制御系の時定数の小さい板材加工機の板材位置決め装置を提供することである。
【００１９】
【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に記載の板材加工機の板材位置決め装置は、板材加工機の板材位置決め装置において、Ｙ軸方向に移動自在のＹ軸キャリッジ上にＸ軸方向に移動自在のＸ軸キャリッジを設けると共に、該Ｘ軸キャリッジをＸ軸方向に一定ストロークだけ移動位置決めするＸ軸キャリッジ移動手段を設け、前記Ｘ軸キャリッジにＸ軸方向に延伸するガイドレールと送りねじとを並行して設け、該送りねじに螺合するロータを備えた複数の中空モータの前記ロータを前記送りねじに螺合させると同時に、前記ガイドレールに移動自在に設け、前記複数の中空モータのそれぞれに板材を把持開放自在のワーククランプを設け、前記複数の中空モータを独立にまたは同期して駆動することにより、前記ワーククランプを独立にまたは同期してＸ軸方向の適宜な位置に移動位置決め可能に設けると共に、前記Ｘ軸キャリッジ移動手段により前記ワーククランプを前記送りねじの移動範囲を越える位置に移動可能に設けたことを要旨とするものである。
【００２２】
したがって、請求項１に記載の板材加工機の板材位置決め装置によれば、イナーシャの小さいワーククランプを直接に移動位置決めすることができるので、ワーククランプの移動位置決めするときの加減速時における時定数が小さく、短時間に設定速度まで加減速することができる。
【００２３】
また、被加工材の大きさに合わせてクランプ間隔を適宜な間隔に自動的に変更することができる。なおまた、加工中にクランプ位置を自動的に変更することも可能である。さらに、Ｘ軸方向の長さが短いＸ軸キャリッジにおいても、Ｘ軸キャリッジ移動手段によりＸ軸キャリッジ軸キャリッジを移動させることにより、ワーククランプの移動範囲を送りねじの移動範囲を越える位置まで拡大することができる。
【００２４】
請求項２または請求項３に記載の板材加工機の板材位置決め装置によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、Ｘ軸方向の長さが短いＸ軸キャリッジにおいても、Ｘ軸キャリッジ移動手段によりＸ軸キャリッジを移動することにより、ワーククランプの移動範囲を拡大することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００２６】
図１は本発明に係わる板材位置決め装置を適用したタレットパンチプレスを示したものである。なお、図２は図１の板材位置決め装置の部分の拡大斜視図、図３〜図５はそれぞれ図２の正面図、平面図および右側面図である。
【００２７】
図１を参照するに、タレットパンチプレス１は、例えば、本願出願人の発明である特公平４−６３６２２号公報に開示されるもの、或いは前述の従来例に示したものなどと同様であるので、その構成の概要のみ説明する。
【００２８】
タレットパンチプレス１の本体は、下部フレーム３に左右の支柱５（ａ，ｂ）を立設し、この支柱５（ａ，ｂ）に上部フレーム７を一体的に連結した枠構造となっている。
【００２９】
前記下部フレーム３の上面には、板材Ｗを支持する固定テーブル９が設けてあり、この固定テーブル９の前後両側には移動テーブル１１が前記下部フレーム３に取り付けたレール１３を介してＹ軸方向（左右方向）に移動自在に設けてある。なお、上述の後側の移動テーブルおよびレールは図示省略してある。
【００３０】
前記固定テーブル９の左側の安全カバー１５の内部には、多数の上部金型（パンチ）と下部金型（ダイ）とを装着した上下のタレットディスク（図示省略）が設けてある。また、前記支柱５ｂ側には、板材Ｗの移動位置決めを行うための板材位置決め装置１７が設けてある。
【００３１】
前記板材位置決め装置１７には、前側の移動テーブル１１と後ろ側の移動テーブル（図示省略）との間を前記固定テーブルを跨いで一体的に連結したＹ軸キャリッジ１９が設けてある。
【００３２】
したがって、Ｙ軸キャリッジ１９はレール１３（ａ、ｂ）を介してＹ軸方向に移動自在に設けてある。なお、Ｙ軸キャリッジ１９は図示省略のＮＣ制御装置とＹ軸駆動機構により移動位置決め自在に設けてある。
【００３３】
図２に詳細に示すように、Ｙ軸キャリッジ１９上には、Ｘ軸方向（Ｙ軸に直交する方向）に延伸したＬＭガイド（商号）などからなるガイドレール２１が敷設してある。このガイドレール２１には、中空箱状の筒体からなるＸ軸キャリッジ２３が複数の直線運動ベアリング２５を介してＸ軸方向に移動自在に設けてある。
【００３４】
上記Ｘ軸キャリッジ２３の左側面（図２、図５の左側）には、Ｘ軸方向に延伸するＬＭガイドなどからなるガイドレール２７が水平に敷設してある。また、前記Ｘ軸キャリッジ２３のＸ軸方向の両端部には、ブラケット２９（ａ、ｂ）が設けてあり、このブラケット２９（ａ、ｂ）にボールねじなどの送りねじ３１が固定支持してある。この送りねじ３１はＸ軸方向に水平に、かつ前記ガイドレール２７と並行に設けてある。
【００３５】
前記送りねじ３１には、中空モータ３３のロータ３５の内側に設けられたボールねじからなる雌ねじ部（図示省略）が螺合してある。また、中空モータ３３のハウジング３７には、前記ロータ３５を励磁するコイルを備えたステータ３９が配置してあると共に、前記ガイドレール２７に係合する直線運動ベアリング（図示省略）が取り付けてある。なお、ロータ３５はハウジング３７に設けた軸受け４１（ａ，ｂ）に回転自在に固定支持されている。
【００３６】
前記ハウジング３７の加工中心方向側（Ｙ軸＋側）の側面には、ワーククランプ４３を装着するための鳩尾状のクランプレール４５が設けてあり、このクランプレール４５にワーククランプ４３が着脱可能に装着してある。
【００３７】
実施例においては、空圧シリンダで作動する上下のクランプ爪を備えた、ワーククランプ４３の中空モータ３３が、前記送りねじ３１とガイドレール２７とに移動位置決め自在に設けてある。
【００３８】
前記Ｘ軸キャリッジ２３の右側側面（図２において）には、前記ブラケット２９ａと反対方向に突出したブラケット４７が設けてある。このブラケット４７に空圧シリンダ４９のピストンロッド５１が固定してある。
【００３９】
上記空圧シリンダ４９は前記Ｘ軸キャリッジ２３の右側（図２において）にＸ軸方向に並行に設けてあり、この空圧シリンダ４９のシリンダヘッド部５３は前記Ｙ軸キャリッジ１９に設けた支持ブロック５５に固定してある。
【００４０】
また、前記空圧シリンダ４９のピストンロッド５１が進出したとき、一定の位置において前記ブラケット４７が当接する位置決めストッパ５７がＹ軸キャリッジ１９上に設けてある。なおまた、板材位置決め装置１７は前記Ｙ軸キャリッジ１９と同様に図示省略のＮＣ制御装置によって統括的に制御されるように設けてある。
【００４１】
次に、上記構成の板材位置決め装置１７の動作について説明する。
【００４２】
図２に示す様に二つのワーククランプ４３にクランプされた板材ＷをＸ軸方向の適宜な位置に移動させる場合には、ワーククランプ４３に設けた中空モータ３３を同期させて同時に同方向に駆動させればよい。
【００４３】
クランプ幅を変更する場合には、図６に示す如く、ワーククランプ４３Ａの中空モータを適宜に回転駆動させてることによりクランプ幅（位置）を変更することができる。なお、ワーククランプ４３Ｂは回転駆動させない。
【００４４】
なお、前記Ｘ軸キャリッジ２３の送りねじ３１の移動範囲を越える位置にワーククランプ４３を移動させる場合には、空圧シリンダ４９のピストンロッド５１を進出させることにより、ピストンロッドのストローク分だけ送りねじ３１の移動範囲を拡大することができる。
【００４５】
また、上述のＸ軸キャリッジ２３の移動に、実施例では空圧シリンダを使用した例を示したが、例えば、ラックとピニオンを使用した駆動機構などの適宜なアクチュエータを採用することができる。
【００４６】
また、図７に示す様に、３個のワーククランプ４３（Ａ、Ｂ、Ｃ）を使用していて、例えば、ワーククランプ４３Ｂの先端部周囲のデッドゾーン（加工不能領域）が下部金型（ダイ）に接近した場合には、ワーククランプ４３Ｂのクランプを開放し、ワーククランプ４３Ｂの中空モータを適宜に回転駆動させてワーククランプ４３Ｂの先端部周囲のデッドゾーンと下部金型（ダイ）との干渉が解除される位置まで移動させて再度クランプさせるることにより、デッドゾーンの加工が可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、イナーシャの小さい中空モータでイナーシャの小さいワーククランプを直接に移動位置決めすることができるので、ワーククランプの移動位置決めするときの加減速時における時定数が小さく、短時間に設定速度まで加減速することができる。
【００４８】
また、被加工材の大きさに合わせてクランプ間隔を適宜な間隔に自動的に変更することができる。なおまた、加工中にクランプ位置を自動的に変更することも可能である。
【００４９】
さらに、摩擦抵抗の小さい送りねじによってワーククランプの移動位置決めを行うので移動中にワーククランプがロックするようなことがなく機械の信頼性が向上し夜間無人運転などが可能となる。また、Ｘ軸方向の長さが短いＸ軸キャリッジにおいても、Ｘ軸キャリッジ移動手段によりＸ軸キャリッジ軸キャリッジを移動させることにより、ワーククランプの移動範囲を送りねじの移動範囲を越える位置まで拡大することができる。
【００５０】
請求項２または請求項３の発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、Ｘ軸方向の長さが短いＸ軸キャリッジにおいても、Ｘ軸キャリッジ移動手段によりＸ軸キャリッジを移動させることにより、ワーククランプの移動範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる板材位置決め装置を適用したタレットパンチプレスを示したものである。
【図２】図１の板材位置決め装置の部分の拡大斜視図。
【図３】図２の正面図。
【図４】図２の平面図。
【図５】図２の右側面図。
【図６】本発明に係わる板材位置決め装置により、クランプ幅を変更する場合の動作説明図。
【図７】本発明に係わる板材位置決め装置において、ワーククランプのデッドゾーンが（加工不能領域）が下部金型（ダイ）に接近した場合の、デッドゾーンの回避方法の動作説明図。
【図８】従来の板材位置決め装置を備えた公知のタレットパンチプレスを示した図。
【図９】図８の板材位置決め装置部分の詳細図。
【符号の説明】
１  タレットパンチプレス
３  下部フレーム
５ａ  左支柱
５ｂ  右支柱
７  上部フレーム
９  固定テーブル
１１（Ｆ、Ｂ）  移動テーブル
１３（ａ、ｂ）  レール
１７  板材位置決め装置
１９  Ｙ軸キャリッジ
２１、２７  ガイドレール
２３  Ｘ軸キャリッジ
２５  直線運動ベアリング
２９（ａ、ｂ）  ブラケット
３１  送りねじ
３３  中空モータ
３５  ロータ
３７  ハウジング
３９  ステータ
４１  軸受け
４３  ワーククランプ
４５  クランプレール
４７  ブラケット
４９  空圧シリンダ
５１  ピストンロッド
５３  シリンダヘッド部
５５  支持ブロック
５７  位置決めストッパ
Ｗ  板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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