(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設け、上記バイス用アクチュエータ及び上記フランジ押え用アクチュエータを制御する制御装置を設けてあって、
上記制御装置は、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除するようにバイス用アクチュエータを制御可能、かつフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押えるようにフランジ押え用アクチュエータを制御可能に構成され、
更に、上記制御装置は、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、可動バイスを上記接近する方向へ再度移動させるようにバイス用アクチュエータを制御可能に構成されたことを特徴とする鋼材加工機におけるクランプ装置。
【請求項２】
前記バイス用アクチュエータは第１油圧室と第２油圧室を備えたバイス用シリンダであって、この第１油圧室へ圧油を供給すると前記可動バイスが前記固定バイスに対して接近する方向へ移動すると共に第２油圧室へ圧油を供給すると可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ移動するように構成し、第１油圧室を４ポート３位置の方向制御弁におけるＡポートと接続し、第２油圧室を上記方向制御弁におけるＢポートに接続し、上記方向制御弁を、ＡポートとＰポートを連通した第１切換え位置、ＢポートとＰポートを連通した第２切換え位置、Ａポート及びＢポートが共にＰポートと連通しない中立位置に切換え可能に構成し、上記方向制御弁を第１切換え位置から中立位置に切換えることによってバイス用シリンダによる可動バイスを上記接近する方向へ移動させる力を解除できるように構成してなることを特徴とする請求項１に記載の鋼材加工機におけるクランプ装置。
【請求項３】
ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設けてなる鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法において、
(i)バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする工程と、
(ii)可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除すると共に、フランジ押え用アクチュエータの作動によりフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押える工程と、
(iii)バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ再度移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向から再度クランプする工程とを備えてなることを特徴とする鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材加工機におけるクランプ装置、及び鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼材加工機におけるクランプ装置はＨ型鋼材のごとき鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを備えており、この可動バイスはバイス用シリンダの作動により固定バイスに対して接近離反する方向へ移動可能である。
【０００３】
従って、鋼材を長手方向へ位置決めした後に、バイス用シリンダの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させることにより可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする。これによって、鋼材をバイス（固定バイス，可動バイス）に対して固定せしめることができる。そして、鋼材加工機における加工部により所望の加工（穴明け加工，切断加工等）を行い、加工後においては、バイス用シリンダの作動により可動バイスを固定バイスに対して離反する方向へ移動させて、鋼材のクランプ状態を解除する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼材が変形しているため可動バイスと固定バイスによりクランプした時に、鋼材の一部分が浮き上がってしまうことがある。この場合には鋼材をバイスに対して強固に固定せしめることができず、加工精度が悪化するという問題がある。
【０００５】
一方、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプした後に、フランジ押え用シリンダの作動によりフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押さえることにより、鋼材における浮き上がった部分を沈めることも考えられる。しかし、可動バイスと固定バイスによりクランプした状態の下で、鋼材における浮き上がった部分を沈めるためには、フランジ押え用シリンダによる大きな加圧力が必要となり、フランジ用シリンダが大型化し、ひいてはクランプ装置全体が大型化するという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設け、上記バイス用アクチュエータ及び上記フランジ押え用アクチュエータを制御する制御装置を設けてあって、
上記制御装置は、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除するようにバイス用アクチュエータを制御可能、かつフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押えるようにフランジ押え用アクチュエータを制御可能に構成され、
更に、上記制御装置は、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、可動バイスを上記接近する方向へ再度移動させるようにバイス用アクチュエータを制御可能に構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明特定事項によると、鋼材を長手方向へ位置決めした後に、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする。この時、鋼材が変形している場合には、鋼材の一部分が浮き上がることがある。そして、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、制御装置によりバイス用アクチュエータによる加圧力を解除するように制御すると共に、制御装置によりフランジ押え用アクチュエータを制御してフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押える。これによって、鋼材の一部分が浮き上がっている場合であっても、可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ鋼材の変形量に対応して僅かに移動し、鋼材における浮き上がった部分が沈むものである。
【０００８】
更に、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、制御装置によりバイス用アクチュエータを制御して可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ再度移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向から再度クランプする。これによって、鋼材の浮き上がりを抑制しつつ、鋼材をバイスに対して強固に固定せしめることができる。そして、鋼材加工機における加工部により鋼材に対して所望の加工（穴明け加工，切断加工等）を行い、加工後においては、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して離反する方向へ移動させて、可動バイスと固定バイスによるクランプ状態を解除する。
【０００９】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の発明特定事項の他に、前記バイス用アクチュエータは第１油圧室と第２油圧室を備えたバイス用シリンダであって、この第１油圧室へ圧油を供給すると前記可動バイスが前記固定バイスに対して接近する方向へ移動すると共に第２油圧室へ圧油を供給すると可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ移動するように構成し、第１油圧室を４ポート３位置の方向制御弁におけるＡポートと接続し、第２油圧室を上記方向制御弁におけるＢポートに接続し、上記方向制御弁を、ＡポートとＰポートを連通した第１切換え位置、ＢポートとＰポートを連通した第２切換え位置、Ａポート及びＢポートが共にＰポートと連通しない中立位置に切換え可能に構成し、上記方向制御弁を第１切換え位置から中立位置に切換えることによってバイス用シリンダによる可動バイスを上記接近する方向へ移動させる力を解除できるように構成してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明特定事項によると、請求項１に記載の発明特定事項による作用の他に、方向制御弁を第１切換え位置に切換えて第１油圧室へ圧油を供給することにより、可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて、可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする。又、方向制御弁を第１切換え位置から中立位置に切換えることにより、可動バイスが上記接近する方向へ移動させる力を解除できるようにする。更に、方向制御弁を第２切換え位置に切換えて第２油圧室へ圧油を供給することにより、可動バイスを固定バイスに対して離反する方向へ移動させて、可動バイスと固定バイスによる鋼材のクランプ状態を解除する。
【００１１】
請求項３に記載の発明にあっては、ウェブとフランジを有する鋼材を水平方向からクランプする固定バイスと可動バイスを設け、この可動バイスを固定バイスに対して接近離反する方向へ移動させるバイス用アクチュエータを設け、鋼材におけるフランジを上方向から押えるフランジ押えを設け、このフランジ押えを上下方向へ移動させるフランジ押え用アクチュエータを設けてなる鋼材加工機におけるクランプ装置の使用方法において、
(i) バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向からクランプする工程と、
(ii)  可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしたことが検出されると、バイス用アクチュエータによる加圧力を解除すると共に、フランジ押え用アクチュエータの作動によりフランジ押えを下方向へ移動させて鋼材におけるフランジを上方向から押える工程と、
(iii) バイス用アクチュエータによる加圧力を解除しかつフランジ押えにより鋼材におけるフランジを上方向から押えたことが検出されると、バイス用アクチュエータの作動により可動バイスを固定バイスに対して接近する方向へ再度移動させて可動バイスと固定バイスにより鋼材を水平方向から再度クランプする工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１を参照するに、鋼材加工機におけるクランプ装置１のフレーム３にはＨ型鋼材Ｗを水平方向からクランプする固定バイス５と可動バイス７が左右（図１において左右）に対向して設けてあり、可動バイス７はバイスガイド９を介して固定バイス５に対して接近離反する左右方向へ移動可能である。可動バイス７を左右方向へ移動させるため、フレーム７には左右方向へ移動可能なピストンロッド１１を備えたバイス用シリンダ１３が設けてあり、このピストンロッド１１の先端部が可動バイス７に連結してある。
【００１４】
上記バイス用シリンダ１３は第１油圧室１５と第２油圧室１７を備えてあって、第１油圧室１５は回路１９を介して３ポート２位置の方向制御弁２１におけるＡポートに接続してあり、第２油圧室１７は回路２３を介して方向制御弁２１におけるＢポートに接続してある。又、方向制御弁２１におけるＰポートは回路２５を介してポンプ２７に接続してあり、方向制御弁２１におけるＴポートは回路２９を介してタンクＴに接続してある。ここで、方向制御弁２１は、ＡポートとＰポートを連通した第１切換え位置，ＢポートとＰポートを連通した第２切換え位置，Ａポート及びＰポートが共にＰポートと連通しない中立位置に切換え可能に構成してある。又、固定バイス５と可動バイス７によりＨ型鋼材Ｗをクランプしたことを検出するため、回路１９には圧力スイッチ３１が配設してある。
【００１５】
各バイス５（７）にはＨ型鋼材ＷにおけるフランジＦを上方向（図１において上方向）から押えるフランジ押え３３ａ（３３ｂ）が設けてあり、各フランジ押え３３ａ（３３ｂ）は押えガイド３４ａ（３４ｂ）を介して上下方向へ案内させるものである。各フランジ押え３３ａ（３３ｂ）を上下方向へ移動させるため、各バイス５（７）には上下方向へ移動可能なピストンロッド３５ａ（３５ｂ）を備えたフランジ押え用シリンダ３７ａ（３７ｂ）がブラケット３９ａ（３９ｂ）を介して設けてあり、ピストンロッド３５ａ（３５ｂ）が対応するフランジ押え３３ａ（３３ｂ）に連結してある。
【００１６】
各フランジ押え用シリンダ３７ａ（３７ｂ）は上部油圧室４１ａ（４１ｂ）と下部油圧室４３ａ（４３ｂ）とを備えてあって、上部油圧室４１ａ，４１ｂは回路４５を介して４ポート３位置の方向制御弁４７におけるＡポートに接続してあり、下部油圧室４３ａ，４３ｂは回路４９を介して方向制御弁４７におけるＢポートに接続してある。方向制御弁４７におけるＰポートは回路５１を介してポンプ５３に接続してあり、方向制御弁４７におけるＴポートは回路５５を介してタンクＴに接続してある。
【００１７】
又、フランジ押え３３ａ（３３ｂ）によりＨ型鋼材ＷにおけるフランジＦを上方向から押えたことを検出するため、回路４５には圧力スイッチ５７が配設してある。更に、方向制御弁２１を第１切換え位置から中立位置に切換えることによりバイス用シリンダ１３による加圧力を解除できるようにバイス用シリンダ１３を制御可能に構成してある。
【００１８】
各バイス５（７）にはＨ型鋼材ＷにおけるフランジＦを下方向から支持する支持ローラ５９ａ（５９ｂ）が設けてある。尚、フレーム３におけるバイス５（７）の後側（図１において紙面に向って裏側）にはＨ型鋼材Ｗにおけるフランジを下方向から支持する搬送ローラ（図示省略）が設けてある。
【００１９】
図２を参照するに、クランプ装置１は制御装置６１を備えており、この制御装置６１には方向制御弁２１，４７及び圧力スイッチ３１，５７が接続してある。
ここで、制御装置６１は、圧力スイッチ３１によって可動バイス７と固定バイス５によりＨ型鋼材Ｗをクランプしたことが検出されると、方向制御２１を第１切換え状態から中立状態に切換えるように制御すると共にフランジ押え３３ａ，３３ｂを下方向から移動させるように方向制御弁４７及びフランジ押え用シリンダ３３ａ，３３ｂを制御するように構成してある。又、制御装置６１は、方向制御弁２１を中立状態にしかつ圧力スイッチ５７によりフランジ押え３３ａ，３３ｂによりＨ型鋼材ＷにおけるフランジＦを上方向から押えたことが検出されると、方向制御弁２１を中立状態から第１切換え状態に切換えるように制御できるように構成してある。
【００２０】
次に、鋼材加工機におけるクランプ装置１の使用方法について図３及び図４を参照して説明する。
【００２１】
Ｈ型鋼材Ｗを長手方向（前後方向，図３において紙面に向かって表裏方向）へ位置決めした後に、方向制御弁２１を第１切換え位置に切換えてバイス用シリンダ１３の作動により可動バイス７を固定バイス９に対して接近する右方向へ移動させて可動バイス９と固定バイス７によりＨ型鋼材Ｗを水平方向からクランプする（図４においてステップ１，２）。この時、Ｈ型鋼材Ｗが変形している場合には、Ｈ型鋼材Ｗの一部分が浮き上がることがある（図３（ａ）参照）。圧力スイッチ３１により可動バイス９と固定バイス７によりＨ型鋼材Ｗをクランプしたことが検出されると（図４においてステップ３）、制御装置６１により方向制御弁２１を第１切換え状態から中立状態に切換えるように制御してバイス用シリンダ１３による加圧力を解除するようにバイス用シリンダ１３を制御すると共に（図４においてステップ４）、制御装置６１により方向制御弁４７及びフランジ押え用シリンダ３７ａ，３７ｂを制御してフランジ押え３３ａ，３３ｂを下方向（図３において下方向）へ移動させてＨ型鋼材ＷにおけるフランジＦを上方向から押える（図４においてステップ５，６）。これによって、Ｈ型鋼材Ｗの一部分が浮き上がっている場合であっても、可動バイス７が固定バイス５に対して離反する左方向へＨ型鋼材Ｗの変形量に対応して僅かに移動し、Ｈ型鋼材Ｗにおける浮き上がった部分が沈む（図３（ｂ）参照）。
【００２２】
方向制御弁２１を中立状態に切換えかつ圧力スイッチ５７によってフランジ押え３３ａ，３３ｂによりＨ型鋼材ＷにおけるフランジＦを上方向から押えたことが検出されると、制御装置６１により方向制御弁２１を中立位置から第１切換え位置に切換えてバイス用シリンダ１３を作動させて可動バイス７を固定バイス５に対して接近する右方向へ再度移動させて可動バイス７と固定バイス５によりＨ型鋼材Ｗを水平方向から再度クランプする（図４においてステップ７，８）。これによって、Ｈ型鋼材Ｗの浮き上がりを抑制しつつ、Ｈ型鋼材Ｗをバイス５，７に対して強固に固定せしめることができる（図３（ｃ）参照）。そして、鋼材加工機における加工部（図示省略）によりＨ型鋼材Ｗに対して所望の加工（穴開け加工，切断加工等）を行い、加工後においては、バイス用シリンダ１３を作動させて可動バイス７を固定バイス５に対して離反する左方向へ移動させる。
【００２３】
以上のごとき、本発明の実施の形態によれば、Ｈ型鋼材Ｗが変形していることにより可動バイス７と固定バイス５によりＨ型鋼材Ｗをクランプした際に、Ｈ型鋼材Ｗの一部分が浮き上がった場合であっても、可動バイス７と固定バイス５により再度クランプする際に、Ｈ型鋼材Ｗの浮き上がりを抑制して、Ｈ型鋼材Ｗをバイス５，７に対して強固に固定せしめることができるため、加工精度の向上を図ることができる。
【００２４】
可動バイス７と固定バイス５によりＨ型鋼材Ｗをクランプしてから再クランプするまでに、バイス用シリンダ１３による加圧力を解除することにより、可動バイス７を固定バイス５に対して離反する左方向へＨ型鋼材Ｗの変形量に対応して移動することが可能な状態にでき、小さな加圧力を有するフランジ押え用シリンダ３７ａ，３７ｂによりＨ型鋼材Ｗにおける浮き上がった部分を沈めることができ、フランジ押え用シリンダ３７ａ，３７ｂの小型化を図ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１〜請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、鋼材が変形していることによって可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプした際に、鋼材の一部分が浮き上がった場合であっても、可動バイスと固定バイスにより再度クランプする際に、鋼材の浮き上がりを抑制して、鋼材をバイスに対して強固に固定せしめることができるため、加工精度の向上を図ることができる。
【００２６】
又、可動バイスと固定バイスにより鋼材をクランプしてから再クランプするまでに、バイス用アクチュエータの作動による加圧力を解除することにより、可動バイスが固定バイスに対して離反する方向へ移動することが可能な状態にすることができ、加圧力の小さいフランジ押え用アクチュエータによって鋼材における浮き上がった部分を沈めることができ、フランジ押え用アクチュエータの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  鋼材加工機におけるクランプ装置を示す図である。
【図２】  本発明の実施の形態の制御ブロック図である。
【図３】  作用説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態のフローチャート図である。
【符号の説明】
１  鋼材加工機におけるクランプ装置
５  固定バイス
７  可動バイス
１３  バイス用シリンダ
１５  第１油圧室
１７  第２油圧室
２１  方向制御弁
３３ａ，３３ｂ  フランジ押え
３７ａ，３７ｂ  フランジ押え用シリンダ
６１  制御装置
【図１】
0004163300.tif 000002
【図２】
0004163300.tif 000003
【図３】
0004163300.tif 000004
【図４】
0004163300.tif 000005