(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークのＹ軸方向の基準位置を設定する基準位置決め手段を備えた板材加工装置のワーククランプ装置において、前記板材加工装置のワークテーブルにクランプベースを設け、該クランプベースに可動ワーク挿入ガイドを設けた下部クランプネイルを回動可能に設け、該下部クランプネイルに該下部クランプネイルと共働してワークを把持自在の上部クランプネイルを設け、前記下部クランプネイルと上部クランプネイルとを前記クランプベースに水平位置から垂直位置まで回動可能に設け、前記下部クランプネイルが前記垂直位置にあるとき前記可動ワーク挿入ガイドと共働してワークを上下クランプネイルの間にガイドする固定ワーク挿入ガイドを前記クランプベースに設け、前記基準位置決め手段が該基準位置決め手段に当接するワークをＸ軸方向に容易に移動可能な回転自在なローラとしたことを特徴とする板材加工装置のワーククランプ装置。
【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クランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関わる従来技術の公知文献として、本願出願人の発明である特開平７−１７８５８３号がある。
【０００３】
この特開平７−１７８５８３号には、図６に示す如きワーククランプ１００が開示されている。このワーククランプ１００は、例えば図７、図８に示す如きレーザ加工機１５０の加工テーブル１５１上に水平に載置されたワークＷをクランプするものでワークテーブル１５１のクランプベース１５３に水平に設けてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のワーククランプ１００は、ワークＷを押圧するクランプジョウ１０３、ワークを載置するクランプベース１０５、該クランプベース１０５を支持するスライドベース１０７、前記クランプジョウ１０３を押し上げる液体圧シリンダー１１１、およびクランプジョ１０３ウとクランプベース１０５を連結するリンク１１３などから構成されている。
【０００５】
上記クランプ１００でワークＷをクランプするには、当然ながらワークＷをワークテーブル１５１上に水平に載置し、ワーククランプ１００の中に引き入れると共に加工テーブル１５１に設けたＸ軸ストッパーまで移動させる必要がある。
【０００６】
この場合、ワークＷのサイズがある程度の大きさならば、作業者が両手でワークＷをワークテーブル１５１上に設置し、そのワークＷをクランプ位置に移動させることができる。
【０００７】
しかし、サイズが大きくなると、クレーン或いはフォークリフトなどを用いてワークを吊り下げてテーブル上に載置する必要がある。
【０００８】
ワークを吊り下げた場合、ワークの板厚によらずワークの中央又は両端部が自重によって垂れ下がるので、ワークテーブル上への載置が大変困難となり、また危険な作業である。
【０００９】
上述の手段によりワークをワークテーブルに載置しても、大きなサイズのまたは板厚の厚いワークの場合、人力でワークをクランプ側に移動するのは大変な労力を必要とする作業である。そのため、通常は、ワークプッシャーと呼ばれる空圧又は油圧機構のワーク押圧手段１５５を設けて、ワークを前記上部クランプジョウ１０３とクランプベース１０５の間に押し込ませる必要があり、これが機械のコストアップや、信頼性の低下の要因にもなっている。
【００１０】
前述のワーク押圧手段１５５を使用するには、ワークテーブル１５１上にワークＷを支持して軽快に移動させるための多数のフリーベア１５７（フリーストロークベアリング）を設ける必要もある。しかし、レーザ加工中には、このフリーベア１５７はレーザ光やスパッターを浴びるので消耗が激しく保守するのが大変でもある。
【００１１】
本発明は上述の如き問題点を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、重量が大きいワークまたはサイズが大きいワークを容易にクランプ可能な板材加工装置のワーククランプ装置を提供することである。
【００１２】
【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クランプ装置は、ワークのＹ軸方向の基準位置を設定する基準位置決め手段を備えた板材加工装置のワーククランプ装置において、前記板材加工装置のワークテーブルにクランプベースを設け、該クランプベースに可動ワーク挿入ガイドを設けた下部クランプネイルを回動可能に設け、該下部クランプネイルに該下部クランプネイルと共働してワークを把持自在の上部クランプネイルを設け、前記下部クランプネイルと上部クランプネイルとを前記クランプベースに水平位置から垂直位置まで回動可能に設け、前記下部クランプネイルが前記垂直位置にあるとき前記可動ワーク挿入ガイドと共働してワークを上下クランプネイルの間にガイドする固定ワーク挿入ガイドを前記クランプベースに設け、前記基準位置決め手段が該基準位置決め手段に当接するワークをＸ軸方向に容易に移動可能な回転自在なローラとしたことを要旨とするものである。
【００１３】
したがって、サイズが大きく重量のあるワークを垂直に吊り下げて、ワーククランプ装置に装着し、このワークを装着した状態のワーククランプ装置を水平方向に回動して板材加工装置のワークテーブル上に載置することができる。また、ワーククランプ装置の基準位置決め手段のローラ上に挿入載置した状態のワークを板材加工装置のＸ軸方向に移動してＸ軸方向の基準ストッパーに突き当てる操作が容易となる。
【００１６】
【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。図５は本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ装置３０を装着したレーザ加工機１の例を示したものである。
【００１７】
上記レーザ加工機１は前後方向（Ｘ軸方向）に延伸したベッド３を備え、このベッド３の上には、Ｘ軸方向に延伸したＸ軸ガイドレール５が敷設してある。
【００１８】
このガイドレール５の上には、図示省略の駆動モータ、ボールねじ及びボールナットなどにより、Ｘ軸方向に移動位置決め自在なワークテーブル７が設けてある。このワークテーブル７の一側（図５においてＸ軸方向右側）には、適宜な間隔をおいてワーククランプ装置３０が設けてある。
【００１９】
前記ベッド３に跨って、門型のフレーム１１が立設してある。そして、この門型フレーム１１の梁部分１１aの前側には、左右方向（Ｙ軸方向）に延伸したＹ 軸ガイドレール１３が設けてあり、このＹ軸ガイドレール１３には、図示省略の駆動モータ、ボールねじ及びボールナットなどにより、Ｙ軸方向に移動位置決め自在のＹ軸キャリッジ１５が設けてある。
【００２０】
前記Ｙ軸キャリッジ１５には、レーザ発振器（図示省略）からのレーザビームを前記ワークテーブル７上に載置したワークＷに集光照射するための光学系（図示省略）を内蔵したレーザ加工ヘッド１７が設けてある。
【００２１】
なお、前記ワークテーブル７とレーザ加工ヘッド１７は、前記フレーム１１にブラケット１９を介して設けた公知のＮＣ制御装置２１によって制御される様になっている。
【００２２】
図４、図５に示す様に、前記ワークテーブル７の一側には、ワーククランプ装置３０が適宜の間隔をあけて取り付けてある。次に、このワーククランプ装置３０の詳細について説明する。
【００２３】
図１〜図４を参照するに、前記ワークテーブル７の一側のフレーム３１にクランプベース３３が適宜な間隔をあけて取り付けてある。このクランプベース３３のＸ軸方向の両端にはヒンジブロック３５が取り付けてあり、このヒンジブロック３５に嵌合させた回転軸３７に可動ワーク挿入ガイド３９を備えた下部クランプネイル４１が回転自在に嵌合してある。
【００２４】
図１によく示されている様に、前記可動ワーク挿入ガイド３９は、下部クランプネイル４１のＸ軸方向の両側に設けてあって、上端のワーク挿入ガイド部は、下部クランプネイル４１の上端（または先端）よりも突出させて設けてある。また、前記下部クランプネイル４１のほぼ中央部には、右方に突出した突起部４３が形成してあり、この突起部４３は、上部クランプネイル４５のほぼ中心に設けた穴４７の内部まで延伸させてある。
【００２５】
そして、この上部クランプネイル４５は、前記突起部４３に嵌合した回転軸４９に適宜な角度範囲を回動可能に軸支してある。また、上部クランプネイル４５の中央下端部には、シリンダー５０が形成してあり、このシリンダー５０に組み込んだピストン５３のピストンロッド５５が前記下部クランプネイル４１の下端部に当設可能にシリンダーから突出させてある。
【００２６】
上記構成において、シリンダー５０のシリンダーヘッド側に設けた加圧流体の供給口５１から空圧または油圧源（図示省略）からの加圧流体を供給すれば、上部クランプネイル４５の先端は、下部クランプネイル４１の先端の方向（反時計方向）に回動することになる。したがって、この上下のクランプネイルの間にワークＷを狭持または把持することができる。
【００２７】
前記シリンダー５０への加圧流体の供給を止めれば、前記ピストン５３のピストンロッド側とシリンダー５０との間に挿入したスプリング５７の弾発力によって、上部クランプネイル４５の先端は時計方向に回動させられることになり、狭持したワークＷを開放することができる。
【００２８】
図１に示す如く、前記下部クランプネイル４１を回転軸３７を軸に時計方向に回動させて、水平位置から垂直位置に回動したときに、この下部クランプネイル４１の両側に形成した可動ワーク挿入ガイド３９に対向してワークＷを上下クランプネイル４１、４５の間にガイドする固定ワーク挿入ガイド５９を前記クランプベース３３に設けてある。
【００２９】
図１によく示される如く、下部クランプネイル４１が垂直位置で停止する様に、前記クランプベース３３の左側には、下部クランプネイル４１の下端背面を係止する係止部６１が設けてある。
【００３０】
また、前記上下クランプネイル４１、４５の間には、ワークＷのＹ軸方向の基準位置を設定するための位置決め手段６３が設けてある。この位置決め手段６３は、下部クランプネイル４１にローラーピン６７を設け、このローラーピン６７にローラーベアリング６５を取り付けてある。したがって、このローラーベアリング６５に当接するワークＷのＹ軸方向の基準位置を設定すると共に、ワークＷをＸ軸方向に容易に移動させることができる。
【００３１】
上記構成の板材加工装置のワーククランプ装置３０を装着した板材加工装置、例えば図５の様なレーザ加工機１において、ワークＷをワーククランプ３０にクランプしてワークテーブル７上の基準位置に載置する場合の操作を説明する。
【００３２】
図４に示す様に、始めにワーククランプ３０の上下のクランプネイルを上向き（垂直方向）にセットする。次に、図示省略のクレーンまたはフォークリフトなどを用いて、ワークＷを垂直に吊り下げて、ワーククランプ装置３０の上方に移動させる。その後、クレーンを徐々に降下させ、ワークＷの下端をワーク挿入ガイド３９、５９の間に徐々に降下させる。
【００３３】
ワークＷの下端部は、ワーク挿入ガイド３９、５９にガイドされて上下のクランプネイルの間に入り、Ｙ軸基準を設定する位置決め手段６３のローラーベアリング６５に当接して停止する。
【００３４】
次に、上述の状態のまま、図示省略のＸ軸基準ストッパーにワークの側端が当接するまでクレーンをＸ軸方向に移動させる。そして、このＸ軸基準ストッパーにワークＷが突き当たった時点で位置決めが終了する。その後、シリンダー５０の供給孔５１に圧縮空気などの加圧流体を供給すれば、ピストン５３がスプリング５７の弾発力に抗してピストンロッド５５がシリンダー５０から突出し、上部クランプネイル４５が回転軸４９を軸に反時計方向に回動して、ワークＷを上下のクランプネイル４５、４１の間に強力にクランプする。
【００３５】
次に、上述の状態のまま、クレーンを更に降下させながら、若干Ｙ軸方向に移動させると、ワーククランプ装置の上下クランプネイル４５、４１とが回転軸３７を軸に一体的に反時計方向に回転し、ワークＷがワークテーブル上の一定の位置に載置することができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、板材加工装置のワーククランプ装置において、ワーククランプ装置のワーク挿入口を水平位置から垂直位置まで回動可能に設けたので、サイズの大きい重量のあるワークにおいても、クレーンなどの持ち上げ機械を利用することにより、ワークを垂直の状態にしてワーククランプ装置に安全に装着すると共に、前記板材加工装置の加工テーブル上の所定の位置に載置することができる。また、ワーククランプ装置の基準位置決め手段のローラー上に挿入載置した状態のワークを板材加工装置のＸ軸方向に移動してこの送り軸の基準ストッパーに突き当てる作業が容易となる。
【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クランプ装置の左側面の断面図。
【図２】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ装置の正面図。
【図３】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ装置の分解組立図。
【図４】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ装置の操作を説明した図。
【図５】本発明に係わる板材加工装置のワーククランプ装置を装着したレーザ加工機の例。
【図６】従来の板材加工装置のワーククランプ。
【図７】従来の板材加工装置のワーククランプを装着したレーザ加工機の平面図。
【図８】図７の正面図。
【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
１１  門型フレーム
１３  ガイドレール
１５  Ｙ軸キャリッジ
１７  レーザ加工ヘッド
１９  ブラケット
２１  ＮＣ制御装置
３０  ワーククランプ装置
３１  テーブル７の一側のフレーム
３３  クランプベース
３５  ヒンジブロック
３７、４９  回転軸
３９  可動ワーク挿入ガイド
４１  下部クランプネイル
４３  突起部
４５  上部クランプネイル
４７  穴
５０  シリンダー
５１  供給孔
５３  ピストン
５５  ピストンロッド
５７  スプリング
５９  固定ワーク挿入ガイド
６１  係止部
６３  位置決め手段
６５  ローラーベアリング
６７  ローラーピン
【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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