(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料の固定と開放を行なうクランプ手段を備え該材料の長手方向に沿って往復動自在に設けられた移動クランプ部と、前記移動クランプ部の動作に合わせて前記材料の固定と開放を行なうクランプ手段を備え前記材料の長手方向に関して前記移動クランプ部に隣接して設けられた固定クランプ部とを有する材料供給装置において、
前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部が、
前記長手方向に直交する前記材料の幅方向に沿って前記長手方向に所定間隔をおいて配置され、前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部の前記各クランプ手段が前記幅方向について移動可能に取り付けられた一対のレール部材と、
前記クランプ手段の下面に設けられて前記レール部材の下側に係合する係止板と、
前記クランプ手段の上面に設けられて前記レール部材の上側に係合することにより前記クランプ手段を前記レール部材に固定するとともに前記レール部材に対する係合を解除することにより前記クランプ手段が前記レール部材に沿って自由に移動できるようにする押さえ板と、
をそれぞれ有し、
前記材料をクランプ可能な前記幅方向のクランプ位置に応じて前記クランプ手段を位置決めして固定することにより、前記材料のクランプ位置を固定できるように構成されていることを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部の各クランプ手段の直下の位置に前記長手方向に沿って循環移動可能とされた無端ベルトが設けられ、前記材料は前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部の各クランプ手段と前記無端ベルトの間に供給され、前記固定クランプ部のクランプ手段は前記材料を前記ベルトとの間に挟持し、前記固定クランプ部のクランプ手段が開放されている時に前記移動クランプ部のクランプ手段が前記材料を前記ベルトとの間に挟持して前記長手方向に移動した場合には、前記無端ベルトが前記材料とともに移動する請求項１記載の材料供給装置。
【請求項３】
モータと、前記長手方向に沿って配置され前記モータによって回転するボールねじと、前記ボールねじに係合する移動体と、前記長手方向に沿って配置され前記移動体の移動を案内する案内手段とを具備し、前記移動クランプ部が前記移動体に設けられている請求項１記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記移動体には、前記幅方向を長辺とする矩形の底板の中央部が固定されており、前記底板の上方に所定間隔をおいて配置されるように前記底板の両端に矩形の基板の両端が取り付けられ、前記移動クランプ部が前記基板に取り付けられている請求項３記載の材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状の材料を長手方向に沿って間欠的に送ることができ、該材料を押すことによってプレス機等の加工機械等に向けて搬送し、又は該材料を引張ることによって前記加工機等から搬出することができる材料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機等の加工機に連続した帯状の材料を間欠的に供給する材料供給装置が知られている。かかる材料供給装置の中には、帯状の材料の長手方向に沿って移動可能なクランプ手段を有し、このクランプ手段で帯状の材料を掴んで材料の長手方向に移動し、次に材料を離して同方向を逆向きに移動して原位置に戻り、以下同様に往復動を繰り返して材料を間欠的に送るいわゆるグリッパ式（把持搬送式）の材料供給装置が知られている。
【０００３】
図７及び図８は、従来のグリッパ式の材料供給装置の基本構造とその動作例を示す斜視図である。この材料供給装置には、連続した帯状の材料１の固定と開放を行なうクランプ手段を備えた移動クランプ部１００が設けられている。この移動クランプ部１００は、材料の長手方向に沿って一回の送り長さ分だけの距離を往復動できる。また、材料の長手方向に関し、移動クランプ部１００に隣接して固定クランプ部２００が設けられている。固定クランプ部２００は、移動クランプ部１００の動作に合わせて材料の固定と開放を行なうクランプ手段を備えている。
【０００４】
図示の移動クランプ部１００と固定クランプ部２００の各クランプ手段は、材料１の送り方向と直交する材料１の幅方向について連続した矩形板状のクランプ板１０１，２０１を有しており、これで材料１を押さえて材料１を固定する。即ち、図示の例では材料１はその全幅にわたってクランプ板１０１，２０１で固定される。また、図示はしないが、材料１の幅方向について予め定められた位置、例えば材料の幅方向の端部や中央部等の特定の位置で材料を固定するタイプのクランプ板を用いる材料供給装置も知られている。
【０００５】
上記の構成において材料を間欠的に搬送する場合の一例を図７及び図８を参照して説明する。
両図において帯状の材料１は固定クランプ部２００と移動クランプ部１００の各クランプ板２０１，１０１の下を通過して配置されている。送り時には、移動クランプ部１００は、そのクランプ板１０１を閉じて材料１を固定し、ガイドホルダ３００の位置から図７に示すように固定クランプ部２００側に移動し、材料１を固定クランプ部２００側に隣接して配置された図示しない加工機に押し送りする。この間、固定クランプ部２００のクランプ板２０１は開放されている。
次に、図８に示すように、固定クランプ部２００はクランプ板２０１を閉じて材料１を固定し、移動クランプ部１００は材料１を取りに戻るためにクランプ板１０１を開放してガイドホルダ３００側に移動する。
以上の動作の繰り返しにより、帯状の材料１は間欠的に加工機に送られる。なお、加工機の材料が送り出される側に本装置を配置し、加工された材料を移動クランプ部１００の往復動により引張って加工機から搬出する使用方法をとることもできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の材料供給装置は、材料を幅方向についてクランプする位置が決まっている。材料の幅方向のクランプ位置が異なる複数種類の装置から任意の装置を選択する自由はあるが、一つの材料供給装置において材料の幅方向のクランプ位置を任意に変更することは困難であった。
【０００７】
例えば、帯状の材料を二次加工した後に次工程の加工機に供給する場合を考える。帯状の材料は、通常幅方向のいずれの位置でもクランプすることができると考えられる。しかし、これをプレス加工等して形状が変更された場合には、その幅方向の位置によっては凸状になったり孔が形成されたりしてクランプできない場合がある。そこで、加工された材料の形状等に合わせて、その幅方向においてクランプしても支障のない位置をクランプできるような形状のクランプ板を用いる必要がある。ところが、特定の位置のみをクランプできる特殊な形状のクランプ板は、種類の異なる他の二次加工された帯状の材料には適合しないのが通常であり、汎用性がない。従って、ある特定の形状・構造に加工された材料に合わせてクランプ板の形状を変更してしまうと、供給すべき材料の種類が変わった場合に再びクランプ板の交換作業が必要になる。このため、取り付け後の調整作業も含めて段取りに時間が余計にかかり、加工費が増大するという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、帯状の材料をクランプして長手方向に沿って間欠的に搬送できる材料供給装置において、材料の幅方向の所望の位置をクランプして搬送することを可能とすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された材料供給装置は、材料（１）の固定と開放を行なうクランプ手段 (シリンダ機構１２）を備え該材料の長手方向に沿って往復動自在に設けられた移動クランプ部（１０）と、前記移動クランプ部の動作に合わせて前記材料の固定と開放を行なうクランプ手段 (シリンダ機構１２）を備え前記材料の長手方向に関して前記移動クランプ部に隣接して設けられた固定クランプ部（３０）とを有する材料供給装置において、前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部が、前記長手方向に直交する前記材料の幅方向に沿って前記長手方向に所定間隔をおいて配置され、前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部の前記各クランプ手段が前記幅方向について移動可能に取り付けられた一対のレール部材と、前記クランプ手段の下面に設けられて前記レール部材の下側に係合する係止板と、前記クランプ手段の上面に設けられて前記レール部材の上側に係合することにより前記クランプ手段を前記レール部材に固定するとともに前記レール部材に対する係合を解除することにより前記クランプ手段が前記レール部材に沿って自由に移動できるようにする押さえ板と、をそれぞれ有し、前記材料をクランプ可能な前記幅方向のクランプ位置に応じて前記クランプ手段を位置決めして固定することにより、前記材料のクランプ位置を固定できるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載された材料供給装置は、請求項１記載の材料供給装置において、前記移動クランプ部（１０）及び前記固定クランプ部（３０）の各クランプ手段 (シリンダ機構１２）の直下の位置に前記長手方向に沿って循環移動可能とされた無端ベルト（４０）が設けられ、前記材料（１）は前記移動クランプ部及び前記固定クランプ部の各クランプ手段と前記無端ベルトの間に供給され、前記固定クランプ部のクランプ手段は前記材料を前記ベルトとの間に挟持し、前記固定クランプ部のクランプ手段が開放されている時に前記移動クランプ部のクランプ手段が前記材料を前記ベルトとの間に挟持して前記長手方向に移動した場合には、前記無端ベルトが前記材料とともに移動することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載された材料供給装置は、請求項１記載の材料供給装置において、モータ（サーボモータ３）と、前記長手方向に沿って配置され前記モータによって回転するボールねじ（４）と、前記ボールねじに係合する移動体（６）と、前記長手方向に沿って配置され前記移動体の移動を案内する案内手段（７）とを具備し、前記移動クランプ部（１０）が前記移動体に設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載された材料供給装置は、請求項４記載の材料供給装置において、前記移動体（６）には、前記幅方向を長辺とする矩形の底板（移動底板８）の中央部が固定されており、前記底板の上方に所定間隔をおいて配置されるように前記底板の両端に矩形の基板（移動基板９）の両端が取り付けられ、前記移動クランプ部（１０）が前記基板に取り付けられていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を図１〜図６を参照して説明する。
本例の材料供給装置は、帯状の材料をプレス機等の加工機に供給するために用いられる。
図１に示すように、本装置は矩形状のフレーム２を基体としている。フレーム２の上面の一側方には、サーボモータ３が設置されている。サーボモータ３の回転軸にはボールねじ４の一端が連結されている。ボールねじ４は、フレーム２の中央に長手方向に沿って配置されている。ボールねじ４の他端は、フレーム２の上面の他側方に設置された図４に示す軸受け５に回転可能に支持されている。このボールねじ４には移動体６が貫通して螺合している。サーボモータ３と軸受け５の間には、移動体６を挟んで一対の案内手段７が設けられている。従って、サーボモータ３が駆動されれば、ボールねじ４が回転し、移動体６は案内手段７に案内されて直動する。
【００１５】
本例において、前記移動体６の移動する方向が本装置における材料１の移動方向（搬送方向）であり、帯状の材料１の長手方向である。また、この材料１の移動方向と直交する方向が、材料１の幅方向となる。
【００１６】
図１に示すように、前記移動体６には、前記幅方向を長辺とする矩形の移動底板８の中央部が固定されている。
【００１７】
図５に示すように、移動底板８の上方には所定間隔をおいて移動基板９が配置されている。移動基板９は、移動底板８と略同一の外形を有し、その両端に設けられた支持部９ａを介して移動底板８の両端の上に設置固定されている。
【００１８】
図２、図３及び図５に示すように、移動基板９の上面側には移動クランプ部１０が取り付けられている。図６に拡大して示すように、移動クランプ部１０は、長手方向について所定間隔を置き、幅方向に沿って互いに平行に配置された案内手段７としての一対のレール部材１１を有する。本例のレール部材１１は溝形鋼等の断面コ字形の部材であり、そのウェブ部が所定間隔をおいて互いに平行に対面し、移動基板９の上方に所定間隔をおいて配置されている。
【００１９】
図６に示すように、この一対のレール部材１１の間には、材料１の固定と開放を行なうクランプ手段としてのシリンダ機構１２が幅方向に沿って移動できるように取り付けられている。箱形のシリンダ機構１２の下面側に突設された係止板１３がレール部材１１の下側フランジに係合し、シリンダ機構１２の上面には押さえ板１４が取り付けねじ１５を介して取り付けられ、該押さえ板１４がレール部材１１の上側フランジに係合している。取り付けねじ１５を緩めれば、シリンダ機構１２はレール部材１１に沿って移動できる。取り付けねじ１５を締めこめば、押さえ板１４はレール部材１１に強固に接触してシリンダ機構１２をレール部材１１に固定する。
【００２０】
シリンダ機構１２のピストンにはクランプ部材１６が取り付けられている。このクランプ部材１６はシリンダ機構１２の下面側に突出しており、引き込み位置にあるクランプ部材１６と移動基板９の上面との間には所定の微小な間隔が設けられている。この間隙には、図６に示すように後述する無端ベルト４０と搬送すべき材料１が配置されることとなる。なお、本例では、移動クランプ部１０は２つのシリンダ機構１２を備えている。
【００２１】
本例のシリンダ機構１２は、駆動用の圧力流体として圧縮空気を用いたエアシリンダである。該シリンダ機構１２は圧縮空気を制御する電磁弁１７と可撓性の配管１８で接続されており、該電磁弁１７を制御することにより前記シリンダ機構１２のピストンを自在に昇降動させることができる。即ち、電磁弁１７の制御により圧縮空気を供給すると所定の方向にクランプ部材１６が移動し、電磁弁１７の制御により圧縮空気の供給を停止するとシリンダ機構１２に内蔵された復帰手段としてのばね等の作用により反対の方向にクランプ部材１６が移動する。
【００２２】
また、図２に示すように、前記レール部材１１の上側フランジには幅方向に沿って目盛り１９が設けられており、２つのシリンダ機構１２の位置や相互の間隔を設定する際の便宜を提供している。
【００２３】
本例の装置は、移動体６と一体である移動クランプ部１０の位置を検出するために、位置検出手段２０を有している。即ち、図３及び図５に示すように、移動体６を中心とする移動底板８の一側部の下面には、長矩形の位置検出スケール２１が移動体６の移動方向（材料１の移動方向、即ち搬送方向）と長手方向を一致させて平行に取り付けられている。フレーム２の底部には検出素子２２が取り付けられており、位置検出スケール２１と微小間隔をおいて組み合わされている。本例の位置検出スケール２１と検出素子２２にはそれぞれ光学格子が設けられ、検出素子２２はこれにより生じるモアレ縞を光学的に読取って移動方向と移動量を検出する。これによって移動クランプ部１０の材料１の移動方向（搬送方向）における位置を把握することができる。
【００２４】
本例では、移動クランプ部１０の送り量（移動量）の制御は前記サーボモータ３の回転量と前記ボールねじ４のピッチで決まり、また前記位置検出手段２０により移動クランプ部１０の相対位置を常に測定し、このデータを用いてサーボモータ３をフィードバック制御している。
【００２５】
図１及び図４に示すように、本装置のフレーム２の上面の他側方の端部には、スペーサ２５を介して固定底板２６が設置されている。図４に示すように、固定底板２６の上方には所定間隔をおいて固定基板２７が配置されている。固定基板２７は、固定底板２６と略同一の外形を有し、その両端に設けられた支持部２７ａを介して固定底板２６の両端の上に設置固定されている。
【００２６】
図２〜図４に示すように、固定基板２７の上面側には固定クランプ部３０が取り付けられている。固定クランプ部３０は、長手方向に所定間隔を置き、幅方向に沿って互いに平行に配置された案内手段７としての一対のレール部材１１を有する。本例のレール部材１１は溝形鋼等の断面コ字形の部材であり、そのウェブ部が所定間隔をおいて対面し、固定基板２７の上方に所定間隔をおいて配置されている。
【００２７】
この一対のレール部材１１の間には、材料１の固定と開放を行なうクランプ手段としてのシリンダ機構１２が幅方向に沿って移動できるように取り付けられている。固定クランプ部３０のシリンダ機構１２の構成、そのレール部材１１に対する移動可能かつ必要に応じて固定可能な取り付け構造、そして後述する無端ベルト４０及び材料１との位置関係等は、前述し図６に示した移動クランプ部１０のものと実質的に略同一であるので同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
次に、本装置のフレーム２には、材料１の移動方向（搬送方向）に沿って無端ベルト４０が設けられている。即ち、材料１の移動方向に関するフレーム２の両端において、固定クランプ部３０の外側及び移動クランプ部１０の移動範囲の外側には、主プーリ４１とテンションプーリ４２がそれぞれ回転可能に軸支されている。そして２つの主プーリ４１の間には無端ベルト４０が掛けまわされている。各主プーリ４１の近傍では各テンションプーリ４２が下側の無端ベルト４０の下面に接触し、無端ベルト４０に張力を与えるとともに、両主プーリ４１，４１の間において対面する上下２枚の無端ベルト４０，４０の間隔を適宜に設定している。なお、主プーリ４１には駆動力はなく、無端ベルト４０は搬送方向に力を加えられれば同方向に移動可能とされている。
【００２９】
図３〜図５に示すように、前記無端ベルト４０は、前記移動クランプ部１０の移動基板９及び固定クランプ部３０の固定基板２７の上下両面に沿って配置されている。即ち、移動基板９と固定基板２７は上下の無端ベルト４０の間に配置されており、移動クランプ部１０及び固定クランプ部３０の各シリンダ機構１２の直下の位置に無端ベルト４０が位置している。そして、材料１は移動クランプ部１０及び固定クランプ部３０の各シリンダ機構１２と無端ベルト４０の間に供給される。従って、シリンダ機構１２が作動してクランプ部材１６が下降すれば、材料１はクランプ部材１６と無端ベルト４０の間に挟持される。
【００３０】
図１〜図５に想像線で示すように、本装置の移動クランプ部１０の移動範囲と固定クランプ部３０を覆って略箱形の透明な保護カバー５０が開閉可能に設けられている。この保護カバー５０は前記無端ベルト４０の搬送範囲の略半分を覆う。
【００３１】
次に、本例の材料１供給装置による材料１の供給動作について説明する。
本装置の使用態様としては、本装置を加工機の材料供給側において固定クランプ部３０を加工機側として配置し、帯状の材料１を加工機に間欠的に押送りする場合と、本装置を加工機の材料排出側において固定クランプ部３０を加工機側として配置し、加工された帯状の材料１を加工機から間欠的に引張り出す場合とがある。ここでは、加工された材料１を加工機から引張り出す場合を説明する。
【００３２】
まず、両クランプ部のシリンダ機構１２の配置を適宜に設定する。即ち、送るべき材料１の幅方向の寸法及び加工状態に応じて材料１のクランプ可能な幅方向のクランプ位置を定める。次に、各クランプ部１０，３０において、各々２個のシリンダ機構１２をレール部材１１に沿ってスライドさせて当該クランプ位置に位置決めする。即ち、取り付けねじ１５を緩め、押さえ板１４のレール部材１１に対する係合を解除してシリンダ機構１２を自由に移動できるようにする。レール部材１１の目盛り１９を参考にしてシリンダ機構１２をレール部材１１に沿って移動し、前記クランプ位置に設定してから取り付けねじ１５を締め込んで押さえ板１４をレール部材１１に強く係合させてシリンダ機構１２をレール部材１１に固定する。
【００３３】
加工された材料１の先端を、固定クランプ部３０のシリンダ機構１２と無端ベルト４０の間を通し、さらに移動クランプ部１０のシリンダ機構１２と無端ベルト４０の間を通過させる。
ここで加工機の動作に合わせて本装置の動作を開始する。移動クランプ部１０はシリンダ機構１２のクランプ部材１６を開放した状態で（即ち材料１をクランプしていない状態で）固定クランプ部３０に最も近接した位置に戻る。この間、固定クランプ部３０はシリンダ機構１２のクランプ部材１６で材料１を無端ベルト４０との間に挟持・固定し、加工機が材料１を加工しても材料１が動かないようにする。
【００３４】
加工機の加工終了のタイミングに合わせ、移動クランプ部１０はシリンダ機構１２のクランプ部材１６で材料１を無端ベルト４０との間に挟持・固定する。次に固定クランプ部３０が固定を開放する。そして、サーボモータ３の駆動により、材料１をクランプした移動クランプ部１０は固定クランプ部３０から離れる方向（即ち加工機から離れる方向）に移動する。材料１は無端ベルト４０とともに移動し、搬送される。所定寸法だけ搬送したところで移動クランプ部１０は停止する。固定クランプ部３０が材料１を再び固定してから、移動クランプ部１０はクランプを解除して固定クランプ部３０側に戻る。以後、同様の動作を繰り返し、加工機の動作に合わせて材料１を間欠的に引張り送りする。
【００３５】
上の動作は加工された材料１を加工機から引張り出す場合であるが、本装置を加工機の材料供給側に設け、固定クランプ部３０を加工機側となるように配置し、上記説明とは逆に、即ち従来の技術で説明したのと同様の動作手順により、材料１を加工機に間欠的に押送りすることもできる。
【００３６】
本例の材料供給装置によれば、移動クランプ部１０と固定クランプ部３０の双方共にクランプ手段による材料１の幅方向のクランプ位置を任意に設定・変更できるので、種々の異形の材料をクランプ部材１６の形状を変更することなくクランプして搬送することができる。例えば、半導体素子の電極類等が形成されているリードフレーム２のような材料や、中心部や周辺部など種々の位置に種々の範囲でめっき等の表面処理が施されている材料など、クランプしうる位置が限定されているような材料であっても、クランプが許容される限定されたクランプ位置にクランプ手段を容易に設定して問題なく搬送することができる。
【００３７】
なお、以上説明した例では、移動クランプ部１０の移動機構はサーボモータ３とボールねじ４で構成したが、これ以外の駆動機構も採用しうる。また、シリンダ機構１２は圧縮空気と電磁弁１７を用いていたが、駆動流体や制御弁の種類はこれに限定されない。さらに、移動クランプ部１０の位置はモアレ縞を応用した光学的な検出手段で検知していたが、他の原理を応用した位置検出手段でもよい。さらに、移動クランプ部１０と固定クランプ部３０においては、クランプ手段であるシリンダ機構１２の前記幅方向の移動の案内手段として、前記幅方向に沿って所定間隔をおいて配置された一対のレール部材１１を採用した。しかし、クランプ手段の前記幅方向についての案内手段としてはこのような２本一組の部材に限らない。例えば前記幅方向に沿って配置される１本の長体状の案内手段であって、クランプ手段を前記幅方向に移動可能かつ任意位置で固定可能となるように保持する（例えば吊り下げる）ものでもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、材料をクランプして間欠的に搬送する材料供給装置において、材料の幅方向の所望の位置をクランプして搬送することができるので、クランプしうる位置が限定された種々の材料に対しても、材料に接触するクランプ部材を交換することなく容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である材料供給装置の無端ベルトを外した状態を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例である材料供給装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例である材料供給装置の正面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ切断線における拡大断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ切断線における拡大断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例である材料供給装置におけるクランプ手段の部分拡大断面図である。
【図７】従来の材料供給装置の構造と動作を示す斜視図である。
【図８】従来の材料供給装置の構造と動作を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…材料
３…モータとしてのサーボモータ
４…ボールねじ
６…移動体
７…移動体の案内手段
８…移動底板
９…移動基板
１０…移動クランプ板
１１…案内手段としてのレール部材
１２…クランプ手段としてのシリンダ機構
１４…シリンダ機構を押さえるための押さえ板
３０…固定クランプ部
４０…無端ベルト
【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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