JP2001205531A - 移動体のロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークホルダ等の移動体を、ロック専用のア
クチュエータを用いることなく、簡単な構成で強固に後
退阻止状態にロックできる移動体のロック装置を提供す
る。 【解決手段】 移動体２２を前後動させるアクチュエー
タ２５と、移動体２２を前進位置で位置規制するストッ
パ４４とを設ける。移動体２２とアクチュエータ２５と
を係合する係脱手段２８を設ける。この係脱手段２８
は、アクチュエータ２５の前進時に移動体２２がストッ
パ４４で位置規制されることで、係合が外れる。この係
合外れ状態では、アクチュエータ２５だけがさらに前進
可能となる。この係合外れ状態では、後退防止力増大手
段４０を構成する楔部材３５の楔作用により、アクチュ
エータ２５から移動体２２に作用させる後退防止力を増
大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、前後動する移動
体、例えば板材加工機の退避式ワークホルダや、車両、
エレベータのスライド扉等の移動体を、前進位置で後退
不能にロックする移動体のロック装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パンチプレス等の板材加工機において
は、ワークテーブル上に載置された板材をワークホルダ
で把持して加工位置に移動させる板材送り装置が設けら
れている。この板材送り装置は、前後に移動するキャリ
ッジと、キャリッジを左右移動するクロススライドと、
クロススライドに装着された複数のワークホルダとで構
成される。ところで、このような構成の板材送り装置で
板材を加工位置に移動させるときに、板材のワークホル
ダによる把持箇所が加工予定箇所となる場合には、その
まま板材を加工位置に移動させると加工予定箇所のワー
クホルダが板材加工機のパンチ位置等の加工位置に進入
し、ワークホルダ自体が打ち抜かれてしまうといった不
具合が生じる。

【０００３】そこで、このような不具合を回避するため
に、クロススライドに並設されるワークホルダの個数を
３個以上とすると共に、各ワークホルダをクロススライ
ドに対して後退位置へ退避可能とし、加工位置に干渉す
るワークホルダをエアシリンダ等のアクチュエータで退
避位置へ移動させるようにしたものが提案されている。
この場合、ワークホルダを元の把持位置へ前進復帰させ
たときに、ワークホルダが確実に位置規制されるよう
に、別のアクチュエータで駆動されるロック機構により
ワークホルダがクロススライドに対してロックされる。

【０００４】また、電車等の車両、エレベータ、または
処理室のスライド扉では、扉を閉じ位置に強固にロック
することが必要な場合がある。このような扉類のロック
も、開閉用のアクチュエータとは別のアクチュエータで
駆動されるロック機構が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記構成のも
のでは、ワークホルダや扉等の移動体を前進位置でロッ
クするのに、移動体を進退移動させるアクチュエータと
は別のアクチュエータを用いるため、構成が複雑になる
という問題点がある。また、前記ロック機構を省略して
移動体を前進位置に強固に位置規制しようとすると、移
動体を退避移動させるアクチュエータとして大出力のも
のが必要となる。

【０００６】この発明の目的は、ロック専用のアクチュ
エータを用いることなく、簡易な構成で強固に移動体を
ロックすることのできる移動体のロック装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の移動体のロッ
ク装置は、移動体を前後動させるアクチュエータと、移
動体を前進位置で位置規制するストッパとを設ける。前
記アクチュエータの前進駆動時に、移動体が前記ストッ
パで位置規制されることで前記移動体とアクチュエータ
との係合が外れ、アクチュエータだけがさらに前進可能
となる係脱手段を設ける。この係脱手段による係合外れ
状態で、前記アクチュエータから前記移動体に作用させ
る後退防止力を増大させる後退防止力増大手段を設け
る。この構成によると、移動体がアクチュエータの駆動
で前進してストッパで位置規制されたときに、係脱手段
による係合が外れ、アクチュエータのみがさらに前進す
る。このようにアクチュエータのみが前進した状態で、
移動体はアクチュエータの前進力、つまり後退防止力で
後退が阻止される。このとき、アクチュエータの後退防
止力は、後退防止力増大手段の機能により増力されて移
動体に伝えられる。そのため、小出力のアクチュエータ
で移動体の確実な後退防止、つまり強固なロックが行え
る。このように、ロック専用のアクチュエータを用いる
ことなく、進退用のアクチュエータで、移動体を前進位
置で強固にロックできる。また後退防止力増大手段を用
いるため、アクチュエータは小出力のもので足り、簡易
な構成で済む。

【０００８】この発明において、前記係脱手段は、前記
移動体とアクチュエータとを係合させる係合部材を弾性
体で係合方向に付勢するものとしても良い。このよう
に、係合部材と弾性体とで係脱手段を構成することで、
移動体の進退に伴う係脱を、簡易な構成で行える。

【０００９】この発明において、前記後退防止力増大手
段は、アクチュエータに設けられた楔部材と、前記移動
体に開閉自在に設けられて前記楔部材の前進で開き動作
する開閉部材と、固定側部材に設けられて前記開閉部材
の開きを止める接触部材とで構成しても良い。固定側部
材は、移動体の進退に対して静止側となる部材のことで
ある。この構成の場合、前記のように移動体がアクチュ
エータの駆動で前進してストッパで位置規制され、係脱
手段による係合が外れた後、アクチュエータのみがさら
に前進する。このときに、アクチュエータに設けられた
楔部材が開閉部材を押し開き、開閉部材が固定側部材の
接触部材に押し付けられ、その接触面および楔部材と開
閉部材との接触面に大きな摩擦力が作用する。そのた
め、アクチュエータの前進力は楔部材による楔作用で増
大されて移動体の大きな後退防止力として作用する。こ
のように楔部材を設けることで、簡易な構成で大きな増
力が行え、小出力の進退用アクチュエータによる強固な
ロックが実現される。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図５と共に説明する。図４はこの発明を退避式ワーク
ホルダに適用した板材加工機の斜視図である。この板材
加工機は、タレット式のパンチプレスからなる。ベース
フレーム１に、板材Ｗを載置するワークテーブル２と、
このワークテーブル２上で板材Ｗを前後（Ｙ軸方向）、
左右（Ｘ軸方向）に移動させる板材送り装置３とが設け
られている。ベースフレーム１の後部には、Ｃ形のフレ
ーム部１ａが連続して形成され、このＣ形フレーム部１
ａ内にラム５を昇降駆動するパンチ駆動機構が設けられ
ている。ラム５は、タレット４に支持されたパンチ工具
Ｔ（図２）をパンチ動作させるものである。ワークテー
ブル２は、ベースフレーム１に固定された中央の固定テ
ーブル６と、レール７上を前後に移動する両側のスライ
ドテーブル８とで構成される。スライドテーブル８の端
部には、板材Ｗの左右方向の位置決めを行う突没自在な
エンドロケータ９が設けられている。

【００１１】板材送り装置３は、両側のスライドテーブ
ル８と一体に形成されて前後移動するキャリッジ１０を
有し、キャリッジ１０にはクロススライド１１が搭載さ
れている。キャリッジ１０の進退駆動は、ベースフレー
ム１に設けられた送りねじ（図示せず）により行われ
る。クロススライド１１は、複数（例えば３個）のワー
クホルダ１２が左右に並べて取付けられており、キャリ
ッジ１０に設けられたサーボモータ１３の駆動で、送り
ねじ１４およびボールナット１５を介してＸ軸方向に進
退駆動される。

【００１２】ワークホルダ１２は、図１および図２に平
面図および破断側面図でそれぞれ示すように、クロスス
ライド１１に取付けられるワークホルダ本体１６と、挟
持爪１７などによって構成される。挟持爪１７は、下爪
１８に上爪１９を支軸２０（図２）回りで開閉回動自在
に連結したものであり、板材Ｗを上下両爪１８，１９の
先端間で挟持する。

【００１３】ワークホルダ本体１６は、クロススライド
１１に固定される固定側部材２１と、この固定側部材２
１に対して前後に進退自在に支持される移動体２２とで
構成される。固定側部材２１は、移動体２２を前後方向
に進退ガイドする一対のガイドレール２３，２３が設け
られている。固定側部材２１は、平板状の上面板部を有
し、この上面板部に、移動体２２の進退路用の開口２１
ａが前後方向に延びて形成されている。移動体２２の左
右上面には、固定側部材２１の両ガイドレール２３に摺
動自在に係合する一対の摺動部材２４，２４（図３参
照）がそれぞれ設けられており、これによって移動体２
２が固定側部材２１に対して円滑に進退ガイドされる。

【００１４】図２に示すように、固定側部材２１の後部
には、移動体２２を進退駆動するアクチュエータ２５が
設置されている。アクチュエータ２５は、進退ロッド２
６を進退させるものであって、例えば流体圧シリンダか
らなる。進退ロッド２６は、移動体２２の後端連結部２
２ａに係脱手段２８を介して連結されている。係脱手段
２８は、移動体２２の後端連結部２２ａに設けられた係
合部材収容孔２９に突没可能に収容された係合部材３０
と、その突出付勢用の弾性体３１と、係合部材３０が係
合する係合溝３３とで構成される。係合溝３３は、進退
ロッド２６の先端部材２７の外周に形成されている。移
動体２２の後端連結部２２ａは、進退ロッド２６の先端
部材２７が進退自在に嵌合する進退ロッド挿通孔３２を
有しており、係合部材収容孔２９は、進退ロッド挿通孔
３２内に開口している。係合部材３０は球体からなり、
弾性体３１はコイルばねからなる。係合部材収容孔２９
の外側開口部には、弾性体３１を抜け止めする雄ねじ３
４が螺着されている。

【００１５】進退ロッド２６における先端部材２７の先
端には楔部材３５が設けられている。この楔部材３５
は、先端側を小幅部３５ａに、基端側を大幅部３５ｂに
したものである。移動体２２の後部上面における楔部材
３５を挟んだ左右両側には、垂直な支軸３６回りに開閉
自在に一対の開閉部材３７，３７が設けられている。こ
れら開閉部材３７は、垂直軸回りに回転自在とした係合
ローラ３８を有するブロック体からなる。これら開閉部
材３７の係合ローラ３８は、進退ロッド２６が係脱手段
２８で移動体２２の後端連結部２２ａに係合する位置よ
りもさらに進出した状態で、楔部材３５の大幅部３５ｂ
に係合する。この係合により、開閉部材３７はその背面
３７ａが前後方向に対して若干外側に開いた姿勢とな
る。また、進退ロッド２６が移動体２２の後端連結部２
２ａに係合する位置では、開閉部材３７の係合ローラ３
８が楔部材３５の小幅部３５ａに係合して、開閉部材３
７はその背面３７ａが前後方向と平行な閉じ姿勢とな
る。

【００１６】固定側部材２１には、両開閉部材３７の背
面３７ａが摺接する一対の接触部材３９，３９が設けら
れている。これら接触部材３９の内向き面は、開閉部材
３７の背面３７ａに対向する前部が外向きに傾斜するテ
ーパ部３９ａとされ、それより後方の部分が前後方向と
平行となる平行部３９ｂとされている。これにより、進
退ロッド２６が係脱手段２８で移動体２２の後端連結部
２２ａに係合する位置よりもさらに進出した状態で、楔
部材３５の大幅部３５ｂに開閉部材３７の係合ローラ３
８が係合して、開閉部材３７が開き姿勢となる。このと
き、開閉部材３７の背面３７ａが接触部材３９のテーパ
部３９ａで受け止められ、開閉部材３７の開きが止めら
れる。この状態で、移動体２２を後退させる外力が移動
体２２に作用しても、開閉部材３７が接触部材３９のテ
ーパ部３９ａに楔状に係合しているので、移動体２２が
ロックされ、アクチュエータ２５から移動体２２に作用
させる後退防止力を増大させることができる。すなわ
ち、楔部材３５、開閉部材３７および接触部材３９によ
って、アクチュエータ２５から移動体２２に作用する後
退防止力を増大させる後退防止力増大手段４０が構成さ
れる。

【００１７】図１，図２に示すように、挟持爪１７を構
成する下爪１８の後端部は、移動体２２の下部両側に軸
を水平に向けて配置された一対の回動支軸４１，４１に
支持されている。上爪１９は、下爪１８の後部に搭載さ
れた昇降シリンダ４２の進退駆動によって開閉動作す
る。

【００１８】挟持爪１７を構成する下爪１８の両側部に
は、カム溝４３がそれぞれ設けられている。また、固定
側部材２１の前端両側部には、移動体２２を所定の前進
位置で位置規制するストッパ４４が設けられている。移
動体２２が前進位置に進出した状態で、挟持爪１７は板
材Ｗを把持できる把持位置まで前進する。また、両スト
ッパ４４には、前記カム溝４３とでカム機構を構成する
カムフォロワ４５がそれぞれ設けられている。これらカ
ムフォロワ４５は、コロからなり、カム溝４３の下向き
のカム面４３ａに案内される。これにより、下爪１８の
中間部分がカムフォロワ４５を介して固定側部材２１の
ストッパ４４に支持され、挟持爪１７はほぼ水平姿勢に
維持される。

【００１９】カム溝４３のカム面４３ａは、前後が中間
部より若干低い低位部とされており、把持位置に挟持爪
１７が進出して、カムフォロワ４５がカム溝４３におけ
る前方の低位部に接触した状態では、挟持爪１７の先端
部が板材Ｗの把持が可能な適正高さとなる。退避位置に
挟持爪１７が後退したときも、カムフォロワ４５がカム
溝４３における後方の低位部に接触状態となるため、挟
持爪１７の先端部は把持位置の場合とほぼ同じ高さとな
る。カムフォロワ４５がカム溝４３の中間の摺動面４３
ａに摺接しているとき、すなわち挟持爪１７が把持位置
と退避位置間の切換移動途上にあるときは、挟持爪１７
の先端部の高さは、把持位置や退避位置にあるときより
若干低くなる。これにより、挟持爪１７が把持位置から
退避位置へ切換移動するときや、退避位置から把持位置
へ復帰するときに、挟持爪１７の先端部が板材Ｗを引き
ずったり押したりして、板材Ｗの位置がずれてしまうと
いう事態を回避することができる。

【００２０】次に、ワークホルダ１２の退避および復帰
動作を説明する。図５に示すように、アクチュエータ２
５の後退駆動により、移動体２２が所定位置まで後退し
て、挟持爪１７が退避位置にあるときは、進退ロッド２
６の先端部材２７は、図８に示すように係脱手段２８を
介して移動体２２の後端連結部２２ａに係合している。
また、このとき、両開閉部材３７の係合ローラ３８は、
図９に示すように先端部材２７に設けられた楔部材３５
の小幅部３５ａに係合していて、両開閉部材３７は閉じ
姿勢にある。

【００２１】挟持爪１７が前記退避位置にある状態か
ら、アクチュエータ２５が前進駆動すると、移動体２２
が固定側部材２１のガイドレール２３にガイドされて進
出動作する。このとき、両開閉部材３７は閉じ姿勢にあ
り、その背面３７ａが固定側部材２１の接触部材３９の
平行部３９ｂと平行になっているので、移動体２２の進
出の妨げにならない。

【００２２】移動体２２の前端が固定側部材２１のスト
ッパ４４に当接して、進出位置に規制される位置まで移
動体２２が進出すると、挟持爪１７は板材Ｗを把持可能
な把持位置となる。この状態で、アクチュエータ２５が
さらに前進駆動すると、図６に示すように係脱手段２８
を構成する係合部材３０の係合溝３３への係合が外れ、
図１に示すように移動体２２を残して進退ロッド２６だ
けがさらに前進する。このとき、両開閉部材３７の係合
ローラ３８は、図７に示すように、進退ロッド２６の先
端の楔部材３５の小幅部３５ａに係合した状態から、大
幅部３５ｂに係合する状態へと変化する。これにより両
開閉部材３７は、その背面３７ａが接触部材３９のテー
パ部３９ａに接触して開き止めされるところまで開く。
この状態で、移動体２２を後退させる外力が移動体２２
に作用しても、開閉部材３７が接触部材３９のテーパ部
３９ａに楔状に係合しているので、移動体２２は後退阻
止状態にロックされる。すなわち、アクチュエータ２５
から移動体２２に作用させる後退防止力が楔部材３５で
増大され、後退が阻止される。そのため、挟持爪１７に
よる板材Ｗの把持を、不測に挟持爪１７が後退すること
なく、安定良く行うことができる。

【００２３】前記ロック状態から、アクチュエータ２５
を後退駆動させて、挟持爪１７を退避移動させる場合、
先ず移動体２２を残して進退ロッド２６だけが若干後退
したところで、係脱手段２７により進退ロッド２６が移
動体２２の後端連結部２２ａに係合する。すなわち、図
８に示すように進退ロッド２６の先端部材２７の係合溝
３３に係合部材３０が係合する。また、このとき、両開
閉部材３７の係合ローラ３８は、楔部材３５の大幅部３
５ｂに係合した状態から小幅部３５ａ側に対応する位置
に相対的に変位するので、閉じ姿勢への変化が可能な状
態となって、接触部材３９のテーパ部３９ａへの両開閉
部材３７の係合が解除され、ロック解除となる。これに
より、進退ロッド２６の以後の後退動作で移動体２２が
後退し、図５に示す退避位置まで挟持爪１７が退避す
る。

【００２４】このように、この構成のロック装置による
と、アクチュエータ２５から移動体２２に作用させる後
退防止力を、後退防止力増大手段４０によって増大させ
ることができる。そのため、移動体２２の進退を低コス
トの小出力のアクチュエータ２５で行うことができる。
また、移動体２２の進退駆動とは別のロック専用のアク
チュエータを用いることなく、移動体２２を前進位置で
強固にロックすることができる。

【００２５】前記係脱手段２８は、移動体２２と進退ロ
ッド２６とを係合させる係合部材３０を、弾性体３１で
係合方向に付勢したものであるため、係脱を簡単に行う
ことができる。

【００２６】また、後退防止力増大手段４０は、アクチ
ュエータ２５の進退ロッド２６に設けられた楔部材３５
と、移動体２２に開閉自在に設けられて楔部材３５の前
進で開き動作する開閉部材３７と、固定側部材２１に設
けられて開閉部材３７の開きを止める接触部材３９とで
構成したため、アクチュエータ２５の前進駆動により開
閉部材３７が開き、接触部材３９に接触して開き止めさ
れることにより、移動体２２の後退防止力を増大させる
ことができ、ロックおよびロック解除を簡単に行うこと
ができる。

【００２７】なお、前記実施形態では、板材加工機にお
ける退避式のワークホルダ１２をロックする機構に適用
したが、この発明は、移動体の後退阻止一般に適用でき
る。例えば、この発明は、エレベータや電車のスライド
扉のロックに適用することができる。その場合、スライ
ド扉が請求項１で言う移動体となる。このように扉のロ
ック機構として適用した場合にも、小出力のアクチュエ
ータで扉の開閉を行うことができ、また扉の開閉駆動用
とは別のアクチュエータを用いることなく、扉を閉じ位
置で強固にロックすることができる。

【００２８】

【発明の効果】この発明の移動体のロック装置は、移動
体を前後動させるアクチュエータと、移動体を前進位置
で位置規制するストッパと、前記アクチュエータの前進
駆動時に、移動体が前記ストッパで位置規制されること
で前記移動体とアクチュエータとの係合が外れ、アクチ
ュエータだけがさらに前進可能となる係脱手段と、この
係脱手段による係合外れ状態で前記アクチュエータから
前記移動体に作用させる後退防止力を増大させる後退防
止力増大手段とを設けたため、ロック専用のアクチュエ
ータを用いることなく、簡易な構成で強固に移動体をロ
ックすることができる。前記係脱手段を、前記移動体と
アクチュエータとを係合させる係合部材を弾性体で係合
方向に付勢するものとした場合は、移動体の進退に伴う
係脱を、簡易な構成で行える。前記後退防止力増大手段
を、アクチュエータに設けられた楔部材と、前記移動体
に開閉自在に設けられて前記楔部材の前進で開き動作す
る開閉部材と、固定側部材に設けられて前記開閉部材の
開きを止める接触部材とで構成した場合は、簡易な構成
で大きな増力が行え、小出力のアクチュエータによる強
固なロックが実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる移動体のロック
装置を用いたワークホルダの平面図である。

【図２】同ワークホルダの縦断面図である。

【図３】図１におけるIII −III 矢視断面図である。

【図４】同ワークホルダを用いた板材加工機の外観斜視
図である。

【図５】同ワークホルダの挟持爪が退避位置にある状態
を示す平面図である。

【図６】同ワークホルダにおける係合手段の非係合状態
を示す断面図である。

【図７】同ワークホルダにおける後退防止力増大手段の
ロック状態を示す平面図である。

【図８】その係合手段の係合状態を示す断面図である。

【図９】その後退防止力増大手段のロック解除状態を示
す平面図である。

【符号の説明】

２１…固定側部材 ２２…移動体 ２５…アクチュエータ ２８…係脱手段 ３０…係合部材 ３１…弾性体 ３５…楔部材 ３７…開閉部材 ３９…接触部材 ４０…後退防止力増大手段 ４４…ストッパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体を前後動させるアクチュエータ
   と、移動体を前進位置で位置規制するストッパと、前記
   アクチュエータの前進駆動時に、移動体が前記ストッパ
   で位置規制されることで前記移動体とアクチュエータと
   の係合が外れ、アクチュエータだけがさらに前進可能と
   なる係脱手段と、この係脱手段による係合外れ状態で前
   記アクチュエータから前記移動体に作用させる後退防止
   力を増大させる後退防止力増大手段とを備えた移動体の
   ロック装置。
2. 【請求項２】 前記係脱手段は、前記移動体とアクチュ
   エータとを係合させる係合部材を弾性体で係合方向に付
   勢するものである請求項１記載の移動体のロック装置。
3. 【請求項３】 前記後退防止力増大手段は、アクチュエ
   ータに設けられた楔部材と、前記移動体に開閉自在に設
   けられて前記楔部材の前進で開き動作する開閉部材と、
   固定側部材に設けられて前記開閉部材の開きを止める接
   触部材とでなる請求項１または請求項２記載の移動体の
   ロック装置。