JP3091068B2 - 長尺形材の端部加工機における加工面割出装置 - Google Patents
長尺形材の端部加工機における加工面割出装置Info
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- JP3091068B2 JP3091068B2 JP05275397A JP27539793A JP3091068B2 JP 3091068 B2 JP3091068 B2 JP 3091068B2 JP 05275397 A JP05275397 A JP 05275397A JP 27539793 A JP27539793 A JP 27539793A JP 3091068 B2 JP3091068 B2 JP 3091068B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の長さをもつ長尺
の形材の端部、例えば予め所定の長さに切断されたアル
ミサッシ枠の構成部材となるアルミ形材の端部周面に多
様な加工を施すにあたり、前記形材がX軸、Y軸方向に
水平に把持した状態で移送され、Z軸上を進退すると共
に同軸線回りに制御回転して、予め設定された加工面を
自動的に割り出す回転角度割出し機能を有する加工面割
出装置に関する。
の形材の端部、例えば予め所定の長さに切断されたアル
ミサッシ枠の構成部材となるアルミ形材の端部周面に多
様な加工を施すにあたり、前記形材がX軸、Y軸方向に
水平に把持した状態で移送され、Z軸上を進退すると共
に同軸線回りに制御回転して、予め設定された加工面を
自動的に割り出す回転角度割出し機能を有する加工面割
出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記アルミ形材に限らず一般に所定の長
さに切断された長尺形材の端部には、最終組立てに必要
な多種多様の加工がなされる。前記アルミ形材の端部加
工をみても、その端部周面に切欠き、打ち抜き、穿孔等
の数種の加工がなされるばかりでなく、その加工形状も
多岐にわたる。これらの加工は主にプレス加工によるこ
とが多く、一般的には人手によって加工がなされてお
り、しかも一つの加工が終わるのを待って残る一連の加
工が順次なされることが多い。そのため、多くの人手を
要し作業能率を低下させ、自動化等による生産性の向上
を阻害する原因となっている。
さに切断された長尺形材の端部には、最終組立てに必要
な多種多様の加工がなされる。前記アルミ形材の端部加
工をみても、その端部周面に切欠き、打ち抜き、穿孔等
の数種の加工がなされるばかりでなく、その加工形状も
多岐にわたる。これらの加工は主にプレス加工によるこ
とが多く、一般的には人手によって加工がなされてお
り、しかも一つの加工が終わるのを待って残る一連の加
工が順次なされることが多い。そのため、多くの人手を
要し作業能率を低下させ、自動化等による生産性の向上
を阻害する原因となっている。
【0003】従来も、例えば特開平3−198930号
公報には完全自動化を図ったアルミ形材のプレス加工方
法と同加工機が開示されている。該公報に開示されたプ
レス加工機によると、それぞれに固有のコードが付され
た異なるプレス金型を装備する多数のプレス加工ユニッ
トが平面座標系のX軸,Y軸上に並列状態で且つ多段に
立設され、アルミ形材の端部加工にあたっては、前記加
工装置の側部に配設された供給装置から横並びで順次供
給される形材の一本を把持装置が水平に把持し、予め設
定されているプレス加工ユニットまでX軸,Y軸に沿っ
て移送し、次いで同形材の被加工端を前記プレス加工ユ
ニットの金型内に押し込む方向(Z軸方向)に移動し
て、同金型内に被加工端を押し込み所望のプレス加工を
なすようにしている。この加工が終了すると、前記動作
が繰り返されて次回以降の形材端部に順次プレス加工が
なされる。
公報には完全自動化を図ったアルミ形材のプレス加工方
法と同加工機が開示されている。該公報に開示されたプ
レス加工機によると、それぞれに固有のコードが付され
た異なるプレス金型を装備する多数のプレス加工ユニッ
トが平面座標系のX軸,Y軸上に並列状態で且つ多段に
立設され、アルミ形材の端部加工にあたっては、前記加
工装置の側部に配設された供給装置から横並びで順次供
給される形材の一本を把持装置が水平に把持し、予め設
定されているプレス加工ユニットまでX軸,Y軸に沿っ
て移送し、次いで同形材の被加工端を前記プレス加工ユ
ニットの金型内に押し込む方向(Z軸方向)に移動し
て、同金型内に被加工端を押し込み所望のプレス加工を
なすようにしている。この加工が終了すると、前記動作
が繰り返されて次回以降の形材端部に順次プレス加工が
なされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記公報に
記載された自動化のための提案では、長尺のアルミ形材
を把持装置で把持し、目的の加工がなされる所定のプレ
ス加工ユニットの前面まで前記把持装置をX,Y,Z軸
方向に移動させるための従来の工作機械における一般的
なシステムと従来から使用されているダイセット(プレ
ス加工ユニット)の駆動機構とを概略的に示しているに
過ぎず、その他の構成については概念的に開示している
に止まり、たまたま把持装置を垂直軸回りに回転可能と
して、中央で把持する長尺の被加工品を垂直軸線を中心
に制御回転させ、同被加工品の両端部を同一のプレス加
工ユニットにより端部加工をすることが可能である点が
開示されてはいるが、その把持手段の具体的な構成はも
とより、同把持手段をZ軸回りに制御回転させるための
具体的構成については当然に開示されていない。
記載された自動化のための提案では、長尺のアルミ形材
を把持装置で把持し、目的の加工がなされる所定のプレ
ス加工ユニットの前面まで前記把持装置をX,Y,Z軸
方向に移動させるための従来の工作機械における一般的
なシステムと従来から使用されているダイセット(プレ
ス加工ユニット)の駆動機構とを概略的に示しているに
過ぎず、その他の構成については概念的に開示している
に止まり、たまたま把持装置を垂直軸回りに回転可能と
して、中央で把持する長尺の被加工品を垂直軸線を中心
に制御回転させ、同被加工品の両端部を同一のプレス加
工ユニットにより端部加工をすることが可能である点が
開示されてはいるが、その把持手段の具体的な構成はも
とより、同把持手段をZ軸回りに制御回転させるための
具体的構成については当然に開示されていない。
【0005】ところで、前記アルミ形材の端部加工を例
にとると、加工前のアルミ形材は中空状で四面が平坦面
に成形され、しかもその断面形状は単なる矩形ではなく
複雑な形状を有していることが多い。その端部加工で
は、前記四面のそれぞれに穿孔、切欠き、スリット入れ
等の多様な加工が施される。更に、この種のアルミ形材
は多種多様な寸法を有しており、それぞれの寸法に合わ
せて数値制御等により端部を加工部位に正確に位置決め
する必要があるが、この場合には極めて煩雑な手順の設
計とそのための複雑な機構とが必要となる。
にとると、加工前のアルミ形材は中空状で四面が平坦面
に成形され、しかもその断面形状は単なる矩形ではなく
複雑な形状を有していることが多い。その端部加工で
は、前記四面のそれぞれに穿孔、切欠き、スリット入れ
等の多様な加工が施される。更に、この種のアルミ形材
は多種多様な寸法を有しており、それぞれの寸法に合わ
せて数値制御等により端部を加工部位に正確に位置決め
する必要があるが、この場合には極めて煩雑な手順の設
計とそのための複雑な機構とが必要となる。
【0006】従って、長尺形材の端部を加工するにあた
り完全自動化を実現するためには、形材の同一端部の四
面にそれぞれ所望の加工を連続的に且つ自動的に施すこ
とが肝要であり、そのためには加工部にセッティングす
るための端部加工面を加工面割出部において自由に変更
できる機構を開発する必要がある。
り完全自動化を実現するためには、形材の同一端部の四
面にそれぞれ所望の加工を連続的に且つ自動的に施すこ
とが肝要であり、そのためには加工部にセッティングす
るための端部加工面を加工面割出部において自由に変更
できる機構を開発する必要がある。
【0007】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は形材を把持したままZ軸を中心
として制御回転可能にし、自動的に所定の加工面に変更
させ得る回転制御位置決め機構を有する加工面割出装置
を開発することにある。
であり、その主な目的は形材を把持したままZ軸を中心
として制御回転可能にし、自動的に所定の加工面に変更
させ得る回転制御位置決め機構を有する加工面割出装置
を開発することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、各種の加工
ユニットを備え、長尺形材の端部に多様な加工を連続的
に行う自動加工機に適用され、前記長尺形材を水平に把
持して加工機本体の前面をX軸,Y軸及びZ軸の3軸方
向に位置決め移送されると共に加工面を割り出す加工面
割出装置であって、Z軸方向に制御駆動される形材押込
移送部材と、同移送部材に固定支持されZ軸線上に中心
をもつ端部に固定歯車を有する中空歯車部材と、同歯車
部材の中心部に回転可能に挿通支持される軸部材と、同
軸部材の一端に連結される回転角度割出し手段と、前記
軸部材の他端部の偏心位置に回転自在に支持され、その
一端に前記固定歯車と噛合する可動歯車を有すると共
に、その他端部に形材把持手段を有する形材把持杆とを
備えてなることを特徴とする長尺形材の端部加工機にお
ける加工面割出装置により達成される。
ユニットを備え、長尺形材の端部に多様な加工を連続的
に行う自動加工機に適用され、前記長尺形材を水平に把
持して加工機本体の前面をX軸,Y軸及びZ軸の3軸方
向に位置決め移送されると共に加工面を割り出す加工面
割出装置であって、Z軸方向に制御駆動される形材押込
移送部材と、同移送部材に固定支持されZ軸線上に中心
をもつ端部に固定歯車を有する中空歯車部材と、同歯車
部材の中心部に回転可能に挿通支持される軸部材と、同
軸部材の一端に連結される回転角度割出し手段と、前記
軸部材の他端部の偏心位置に回転自在に支持され、その
一端に前記固定歯車と噛合する可動歯車を有すると共
に、その他端部に形材把持手段を有する形材把持杆とを
備えてなることを特徴とする長尺形材の端部加工機にお
ける加工面割出装置により達成される。
【0009】そして、好適には前記形材把持手段が前記
形材把持腕の長手方向に所定の間隔をおいて且つ同形材
把持杆に直交して配設される一対の把持部材を有すると
共に、各把持部材が固定顎部及び可動顎部を有し、同可
動顎部は前記固定歯車、前記軸部材及び形材把持杆に形
成された空圧通路を介してエアシリンダーにより作動さ
れるように構成される。
形材把持腕の長手方向に所定の間隔をおいて且つ同形材
把持杆に直交して配設される一対の把持部材を有すると
共に、各把持部材が固定顎部及び可動顎部を有し、同可
動顎部は前記固定歯車、前記軸部材及び形材把持杆に形
成された空圧通路を介してエアシリンダーにより作動さ
れるように構成される。
【0010】
【作用】いま、上記軸部材を回転角度割出し手段により
一方向に所定の角度回転させると、同軸部材の端部の偏
心位置に回転自在に取り付けられた形材把持杆の一端の
可動歯車が軸部材の端部に取り付けられた固定歯車と噛
合しながら同固定歯車の回りを回動し、同時に形材把持
杆自体も軸線回りを同方向に回転させる。
一方向に所定の角度回転させると、同軸部材の端部の偏
心位置に回転自在に取り付けられた形材把持杆の一端の
可動歯車が軸部材の端部に取り付けられた固定歯車と噛
合しながら同固定歯車の回りを回動し、同時に形材把持
杆自体も軸線回りを同方向に回転させる。
【0011】このときの軸部材の回転角度と形材把持部
の回転角度との関係は、固定歯車と可動歯車との歯数に
より決まるものであり、例えば歯数が同数であるとき
は、形材把持部の回転角度は軸部材の回転角度の2倍と
なる。従って、軸部材を90°回転させると、形材把持
部は形材把持杆の軸線回りを同方向に180°回転する
ことになる。このことは、形材把持杆が軸部材の回りを
回転する角度に比して、形材把持杆の回りを回転する形
材把持部の回転角度を大きく設定できることを意味し、
形材把持杆の回転時における例えば形材と把持移送部材
との干渉を回避して、形材の周面の全てを加工面として
位置決めすることを可能にすることをも意味する。
の回転角度との関係は、固定歯車と可動歯車との歯数に
より決まるものであり、例えば歯数が同数であるとき
は、形材把持部の回転角度は軸部材の回転角度の2倍と
なる。従って、軸部材を90°回転させると、形材把持
部は形材把持杆の軸線回りを同方向に180°回転する
ことになる。このことは、形材把持杆が軸部材の回りを
回転する角度に比して、形材把持杆の回りを回転する形
材把持部の回転角度を大きく設定できることを意味し、
形材把持杆の回転時における例えば形材と把持移送部材
との干渉を回避して、形材の周面の全てを加工面として
位置決めすることを可能にすることをも意味する。
【0012】本発明の加工面割出装置は、異種の加工が
連続的になされる多数組の機械加工ユニットを平面座標
のX軸,Y軸上に並列状態で多段に立設してなる自動加
工機に適用される。ここで、同自動加工機の駆動制御、
後述する各種エアシリンダーの作動タイミング等は制御
部に入力された各種データ、予め記憶され設定されてい
る加工手順などに従い、同制御部からの指令に基づいて
自動的になされるものである。
連続的になされる多数組の機械加工ユニットを平面座標
のX軸,Y軸上に並列状態で多段に立設してなる自動加
工機に適用される。ここで、同自動加工機の駆動制御、
後述する各種エアシリンダーの作動タイミング等は制御
部に入力された各種データ、予め記憶され設定されてい
る加工手順などに従い、同制御部からの指令に基づいて
自動的になされるものである。
【0013】その加工操作手順の一例を説明すると、加
工面割出装置が定法に従ってX軸及びY軸方向を制御移
動し、形材供給待機装置に到り停止する。このとき、形
材把持杆の長手方向に所定の間隔をおいて設置された一
対の形材把持部は、それぞれ対向する固定顎部材及び可
動顎部材が水平に配置された状態で、例えば複数本のベ
ルトコンベアの間に挿入され、同ベルトコンベアの先端
にある形材を下方から持ち上げ、同時に可動顎部材を作
動して同形材を2箇所で水平に把持し、X軸方向に後退
して形材をベルトコンベアから外したあと、上方に位置
する形材載置部の形材載置面の直上まで移動する。ここ
で、回転角度割出し手段により軸部材を介して形材把持
杆を旋回させると共に回転させて、形材把持部を回動さ
せて形材載置部に形材を載置し、続いて可動顎部材を作
動して形材の把持を解く。
工面割出装置が定法に従ってX軸及びY軸方向を制御移
動し、形材供給待機装置に到り停止する。このとき、形
材把持杆の長手方向に所定の間隔をおいて設置された一
対の形材把持部は、それぞれ対向する固定顎部材及び可
動顎部材が水平に配置された状態で、例えば複数本のベ
ルトコンベアの間に挿入され、同ベルトコンベアの先端
にある形材を下方から持ち上げ、同時に可動顎部材を作
動して同形材を2箇所で水平に把持し、X軸方向に後退
して形材をベルトコンベアから外したあと、上方に位置
する形材載置部の形材載置面の直上まで移動する。ここ
で、回転角度割出し手段により軸部材を介して形材把持
杆を旋回させると共に回転させて、形材把持部を回動さ
せて形材載置部に形材を載置し、続いて可動顎部材を作
動して形材の把持を解く。
【0014】このあと、公知の形材端面位置決め手段に
より形材の加工側端面を位置決めし、再び形材を形材把
持部で把持すると共に、目的とする加工ユニットの正面
までX軸及びY軸の2軸平面内を移送する。ここで、前
記加工面割出装置が再び作動を開始して、回転角度割出
し手段により軸部材を介して形材把持杆をZ軸上で所望
の角度回動させると共に回転させて、形材の加工面を割
り出す。次いで、形材を加工ユニット内の加工位置まで
Z軸方向に前進させ、常法に従って形材を同加工位置に
固定し、所望の機械加工をなす。
より形材の加工側端面を位置決めし、再び形材を形材把
持部で把持すると共に、目的とする加工ユニットの正面
までX軸及びY軸の2軸平面内を移送する。ここで、前
記加工面割出装置が再び作動を開始して、回転角度割出
し手段により軸部材を介して形材把持杆をZ軸上で所望
の角度回動させると共に回転させて、形材の加工面を割
り出す。次いで、形材を加工ユニット内の加工位置まで
Z軸方向に前進させ、常法に従って形材を同加工位置に
固定し、所望の機械加工をなす。
【0015】この機械加工が終了すると、形材の加工ユ
ニット内における固定が解かれ、加工面割出装置に把持
されたまま加工ユニットの前面の所定位置まで後退して
からX軸及びY軸方向に移動し、前回の機械加工が終了
した同形材を次回の所定の加工ユニットの正面まで移送
し、同ユニットにおいて所望の機械加工がなされたあ
と、同様の操作が繰り返されて必要な加工が順次なさ
れ、排出部まで移送して加工機の外部に排出する。同形
材が排出されると、前記加工面割出装置は再び上記形材
供給待機装置まで移動し、そこで次回に加工する形材を
受け取り、第1回目の加工ユニットの正面まで移送す
る。次いで、上述の操作が繰り返されて、順次所望の本
数の形材端部切断加工がなされる。
ニット内における固定が解かれ、加工面割出装置に把持
されたまま加工ユニットの前面の所定位置まで後退して
からX軸及びY軸方向に移動し、前回の機械加工が終了
した同形材を次回の所定の加工ユニットの正面まで移送
し、同ユニットにおいて所望の機械加工がなされたあ
と、同様の操作が繰り返されて必要な加工が順次なさ
れ、排出部まで移送して加工機の外部に排出する。同形
材が排出されると、前記加工面割出装置は再び上記形材
供給待機装置まで移動し、そこで次回に加工する形材を
受け取り、第1回目の加工ユニットの正面まで移送す
る。次いで、上述の操作が繰り返されて、順次所望の本
数の形材端部切断加工がなされる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて具体的に説明する。図1は回転位置決め機構を備
えた本発明の加工面割出装置が適用された自動加工機の
全体構成を概略的に示した斜視図、図2は前記加工面割
出装置の作動機構を模式的に示す斜視図、図3は同加工
面割出装置の回転作動図、図4は同加工面割出装置の内
部機構を示す断面図である。
づいて具体的に説明する。図1は回転位置決め機構を備
えた本発明の加工面割出装置が適用された自動加工機の
全体構成を概略的に示した斜視図、図2は前記加工面割
出装置の作動機構を模式的に示す斜視図、図3は同加工
面割出装置の回転作動図、図4は同加工面割出装置の内
部機構を示す断面図である。
【0017】上記加工面割出装置は上記特開平3−19
8930号公報に開示された加工装置におけるアルミ形
材の図示せぬ形材移送装置に適用されるものであるが、
本発明の加工面割出装置は、アルミ形材を水平に把持
し、図示せぬ制御部からの制御指令に基づき加工機本体
の前面の2軸平面をX軸,Y軸に沿って移送され、所望
の加工ユニットの正面で停止して、形材の端部をZ軸に
沿って加工ユニット内の加工位置を進退すると共に、ア
ルミ形材を把持したままZ軸回りに所定の角度回転させ
て加工面を割り出す機能を有している。
8930号公報に開示された加工装置におけるアルミ形
材の図示せぬ形材移送装置に適用されるものであるが、
本発明の加工面割出装置は、アルミ形材を水平に把持
し、図示せぬ制御部からの制御指令に基づき加工機本体
の前面の2軸平面をX軸,Y軸に沿って移送され、所望
の加工ユニットの正面で停止して、形材の端部をZ軸に
沿って加工ユニット内の加工位置を進退すると共に、ア
ルミ形材を把持したままZ軸回りに所定の角度回転させ
て加工面を割り出す機能を有している。
【0018】図1〜図4に示すごとく本実施例による加
工面割出装置は、公知の駆動手段によりZ軸方向に制御
駆動される形材押込移送部材1と、同移送部材1に固定
支持されZ軸線上に中心をもつ固定歯車2aを有する中
空歯車部材2と、同歯車部材2の中心部に回転可能に挿
通支持される軸部材3と、同軸部材3の一端に連結され
る回転角度割出し手段4と、前記軸部材3の他端部の偏
心位置に回転自在に嵌挿支持され、その一端に前記固定
歯車2bと噛合する可動歯車5aを有すると共に、その
他端部に形材把持手段6を有する形材把持杆5とを備え
ている。
工面割出装置は、公知の駆動手段によりZ軸方向に制御
駆動される形材押込移送部材1と、同移送部材1に固定
支持されZ軸線上に中心をもつ固定歯車2aを有する中
空歯車部材2と、同歯車部材2の中心部に回転可能に挿
通支持される軸部材3と、同軸部材3の一端に連結され
る回転角度割出し手段4と、前記軸部材3の他端部の偏
心位置に回転自在に嵌挿支持され、その一端に前記固定
歯車2bと噛合する可動歯車5aを有すると共に、その
他端部に形材把持手段6を有する形材把持杆5とを備え
ている。
【0019】前記回転角度割出し手段4は把持手段6に
より形材Wを把持したままZ軸を中心に回転し、同形材
Wの加工面を割り出すものであり、形材Wの押込移送部
材1は前記形材把持手段6及び回転角度割出し手段4を
Z軸に沿って進退させるものである。このうち形材押込
移送部材1の駆動手段は、公知の例えばロッドレスシリ
ンダーやサーボモータなどの駆動手段が採用できるもの
であり、他の中空歯車部材2、軸部材3、回転角度割出
し手段4、形材把持手段6などが新規で且つ有効な構成
部分をなすため、以下の説明ではこれらの部分を中心に
説明する。
より形材Wを把持したままZ軸を中心に回転し、同形材
Wの加工面を割り出すものであり、形材Wの押込移送部
材1は前記形材把持手段6及び回転角度割出し手段4を
Z軸に沿って進退させるものである。このうち形材押込
移送部材1の駆動手段は、公知の例えばロッドレスシリ
ンダーやサーボモータなどの駆動手段が採用できるもの
であり、他の中空歯車部材2、軸部材3、回転角度割出
し手段4、形材把持手段6などが新規で且つ有効な構成
部分をなすため、以下の説明ではこれらの部分を中心に
説明する。
【0020】前記中空歯車部材2は、図1、図2及び図
4に示すごとく前記形材押込移送部材1に搭載して固設
される中空円筒状の本体2aと、その一端に一体的に連
設された固定歯車2bとからなり、前記中空歯車部材2
の軸線に沿って長さ方向に貫通する中空部には軸部材3
が挿通され、その一端は減速機7を介して同中空歯車部
材2の端面に固設された回転角度割出し手段4であるサ
ーボモータに連結されている。この回転角度割出し手段
4としては、減速機7を排除すると共に前記サーボモー
タに代えて単にステッピングモータを使用してもよい。
4に示すごとく前記形材押込移送部材1に搭載して固設
される中空円筒状の本体2aと、その一端に一体的に連
設された固定歯車2bとからなり、前記中空歯車部材2
の軸線に沿って長さ方向に貫通する中空部には軸部材3
が挿通され、その一端は減速機7を介して同中空歯車部
材2の端面に固設された回転角度割出し手段4であるサ
ーボモータに連結されている。この回転角度割出し手段
4としては、減速機7を排除すると共に前記サーボモー
タに代えて単にステッピングモータを使用してもよい。
【0021】前記軸部材3の他端には回動腕3aの一端
が固設され、その回動腕3aの他端部には形材把持杆5
が前記軸部材3と平行に且つ同回動腕3aに対して回転
可能に嵌挿支持されている。そして、前記形材把持杆5
の一端には上記固定歯車2bに噛合する可動歯車5aが
固着され、形材把持杆5の他端部には形材把持手段6が
取り付けられている。この形材把持手段6は前記形材把
持杆5の長手方向に所定の間隔をおいて設置される一対
の形材把持部6a,6aを有している。形材把持部6a
は、前記形材把持杆5に直交するようにして設置したエ
アシリンダー部6d上に対峙して配設される固定顎部材
6b及び可動顎部材6cを有し、形材Wを形材把持杆5
に所定の間隔をおいて平行に2箇所で把持固定する。
が固設され、その回動腕3aの他端部には形材把持杆5
が前記軸部材3と平行に且つ同回動腕3aに対して回転
可能に嵌挿支持されている。そして、前記形材把持杆5
の一端には上記固定歯車2bに噛合する可動歯車5aが
固着され、形材把持杆5の他端部には形材把持手段6が
取り付けられている。この形材把持手段6は前記形材把
持杆5の長手方向に所定の間隔をおいて設置される一対
の形材把持部6a,6aを有している。形材把持部6a
は、前記形材把持杆5に直交するようにして設置したエ
アシリンダー部6d上に対峙して配設される固定顎部材
6b及び可動顎部材6cを有し、形材Wを形材把持杆5
に所定の間隔をおいて平行に2箇所で把持固定する。
【0022】図4は上記加工面割出装置の要部における
前記形材把持部6aの作動用空圧通路を模式的に示して
おり、上記中空歯車部材2の本体2aには、中空部に連
通する給気口2a-1及び排気口2a-2が形成され、同給
気口2a-1及び排気口2a-2は上記軸部材3の周面の対
応する位置に形成されたリング状の溝部3b,3cにそ
れぞれ開口している。また、前記軸部材3の内部には前
記溝部3b,3cの一部に連通する空圧通路3d,3e
が形成されており、同空圧通路3d,3eは上記回動腕
3aを経て、上記形材把持杆5の嵌挿部内面に開口して
いる。形材把持杆5の前記空圧通路3d,3eの各開口
に対応する周面には、それぞれリング状の溝部5b,5
cが形成されており、同形材把持杆5の内部には前記溝
部5b,5cの一部と連通する空圧通路5d,5eが形
成され、各空圧通路5d,5eはそれぞれ途中で分岐し
て、形材把持杆5の外周面に開口している。そして、こ
れらの開口のうち2個の給気用開口は上記一対の形材把
持部6aにおける各エアシリンダー部6bの給気口に配
管を介して接続され、2個の排気用開口は同じく前記各
エアシリンダー部6bの排気口に配管を介して接続され
ている。こうして2個の回転部材である軸部材3及び形
材把持杆5の内部に各空圧通路3d,3e,5d,5e
を形成すると共に連通状態を常時保持させて、余分な配
管の存在を排除している。
前記形材把持部6aの作動用空圧通路を模式的に示して
おり、上記中空歯車部材2の本体2aには、中空部に連
通する給気口2a-1及び排気口2a-2が形成され、同給
気口2a-1及び排気口2a-2は上記軸部材3の周面の対
応する位置に形成されたリング状の溝部3b,3cにそ
れぞれ開口している。また、前記軸部材3の内部には前
記溝部3b,3cの一部に連通する空圧通路3d,3e
が形成されており、同空圧通路3d,3eは上記回動腕
3aを経て、上記形材把持杆5の嵌挿部内面に開口して
いる。形材把持杆5の前記空圧通路3d,3eの各開口
に対応する周面には、それぞれリング状の溝部5b,5
cが形成されており、同形材把持杆5の内部には前記溝
部5b,5cの一部と連通する空圧通路5d,5eが形
成され、各空圧通路5d,5eはそれぞれ途中で分岐し
て、形材把持杆5の外周面に開口している。そして、こ
れらの開口のうち2個の給気用開口は上記一対の形材把
持部6aにおける各エアシリンダー部6bの給気口に配
管を介して接続され、2個の排気用開口は同じく前記各
エアシリンダー部6bの排気口に配管を介して接続され
ている。こうして2個の回転部材である軸部材3及び形
材把持杆5の内部に各空圧通路3d,3e,5d,5e
を形成すると共に連通状態を常時保持させて、余分な配
管の存在を排除している。
【0023】いま、上記軸部材3をサーボモータ4によ
り減速機7を介して一方向に所定の角度回転させると、
回動腕3aに支持された形材把持杆5の端部に取り付け
られた可動歯車5aが固定歯車2bと噛合しながら同固
定歯車2bの回りを回動し、同時に形材把持杆5自体も
軸線回りを同方向に回転させる。図3は、上述のごとく
構成された本発明の加工面割出装置における形材把持部
6aの旋回運動の駆動原理を模式的に示した説明図であ
り、例えば同図において軸部材3を時計方向に所定の角
度回転させると、可動歯車5aが固定歯車2bと噛合し
ながら同固定歯車2bの回りを回動し、形材把持杆5を
軸線回りに時計方向に回転させる。
り減速機7を介して一方向に所定の角度回転させると、
回動腕3aに支持された形材把持杆5の端部に取り付け
られた可動歯車5aが固定歯車2bと噛合しながら同固
定歯車2bの回りを回動し、同時に形材把持杆5自体も
軸線回りを同方向に回転させる。図3は、上述のごとく
構成された本発明の加工面割出装置における形材把持部
6aの旋回運動の駆動原理を模式的に示した説明図であ
り、例えば同図において軸部材3を時計方向に所定の角
度回転させると、可動歯車5aが固定歯車2bと噛合し
ながら同固定歯車2bの回りを回動し、形材把持杆5を
軸線回りに時計方向に回転させる。
【0024】このときの軸部材3の回転角度と形材把持
部6aの回転角度との関係は、固定歯車2bと可動歯車
5aとの歯数により決まるものであり、例えば歯数が同
数であるときは、形材把持部6aの回転角度は軸部材3
の回転角度の2倍であり、固定歯車2bと可動歯車5a
との歯数の比が2:1であるときは、形材把持部6aの
回転角度は軸部材3の回転角度の3倍となる。従って、
後者の場合に軸部材3(回動腕3a)を90°回転させ
ると、形材把持部6aは形材把持杆5の軸線回りを同方
向に270°回転することになる。このことは、形材把
持杆5が軸部材3の回りを回転する角度に比して、形材
把持杆5の回りを回転する形材把持部6aの回転角度が
大きく設定できることを意味し、形材把持杆5の回転時
における例えば形材Wと把持移送部材1との干渉を回避
して、形材Wの周面の全てを加工面として位置決めする
ことを可能にすることをも意味する。
部6aの回転角度との関係は、固定歯車2bと可動歯車
5aとの歯数により決まるものであり、例えば歯数が同
数であるときは、形材把持部6aの回転角度は軸部材3
の回転角度の2倍であり、固定歯車2bと可動歯車5a
との歯数の比が2:1であるときは、形材把持部6aの
回転角度は軸部材3の回転角度の3倍となる。従って、
後者の場合に軸部材3(回動腕3a)を90°回転させ
ると、形材把持部6aは形材把持杆5の軸線回りを同方
向に270°回転することになる。このことは、形材把
持杆5が軸部材3の回りを回転する角度に比して、形材
把持杆5の回りを回転する形材把持部6aの回転角度が
大きく設定できることを意味し、形材把持杆5の回転時
における例えば形材Wと把持移送部材1との干渉を回避
して、形材Wの周面の全てを加工面として位置決めする
ことを可能にすることをも意味する。
【0025】上記構成からなる本実施例による加工面割
出装置は、異種の加工が連続的になされる多数組の機械
加工ユニットを平面座標のX軸,Y軸上に並列状態で多
段に立設してなる自動加工機に適用される。ここで、同
自動加工機の駆動制御、後述する各種エアシリンダーの
作動タイミング等は、図示せぬ制御部に段取り時におい
て入力される各種データ、予め記憶され設定されている
加工手順などに従い、同制御部からの指令に基づいて自
動的になされるものである。図1は、上述のごとく構成
された本発明の加工面割出装置が適用された自動加工機
の概略構成を示す全体斜視図である。なお、本発明は図
示した自動加工機に限定されず、例えば上述の特開平3
−198930号公報に開示された自動加工機にも適用
することができる。
出装置は、異種の加工が連続的になされる多数組の機械
加工ユニットを平面座標のX軸,Y軸上に並列状態で多
段に立設してなる自動加工機に適用される。ここで、同
自動加工機の駆動制御、後述する各種エアシリンダーの
作動タイミング等は、図示せぬ制御部に段取り時におい
て入力される各種データ、予め記憶され設定されている
加工手順などに従い、同制御部からの指令に基づいて自
動的になされるものである。図1は、上述のごとく構成
された本発明の加工面割出装置が適用された自動加工機
の概略構成を示す全体斜視図である。なお、本発明は図
示した自動加工機に限定されず、例えば上述の特開平3
−198930号公報に開示された自動加工機にも適用
することができる。
【0026】ここで図1に示した自動加工機の構成を簡
単に説明すると、自動加工機本体10の前面には、上下
一対の水平レール12、同水平レール12に摺嵌されて
水平(X軸)方向に移送案内される垂直レール13、及
び同垂直レール13に摺嵌されて垂直(Y軸)方向に位
置決め移送され、前後(Z軸)方向に延びる形材移送案
内部材14からなる。該形材移送案内部材14は本発明
の加工面割出装置11を支持して、Z軸方向に進退して
位置決め案内する。本実施例では、前記水平レール12
に沿って垂直レール13を位置決め移動させるための駆
動手段及び前記形材移送案内部材14を垂直レール13
に沿って位置決め移動するための駆動手段としては、そ
れぞれサーボモータ15,16と図示せぬボールネジが
採用されている。勿論、他の駆動機構を採用してもよ
い。
単に説明すると、自動加工機本体10の前面には、上下
一対の水平レール12、同水平レール12に摺嵌されて
水平(X軸)方向に移送案内される垂直レール13、及
び同垂直レール13に摺嵌されて垂直(Y軸)方向に位
置決め移送され、前後(Z軸)方向に延びる形材移送案
内部材14からなる。該形材移送案内部材14は本発明
の加工面割出装置11を支持して、Z軸方向に進退して
位置決め案内する。本実施例では、前記水平レール12
に沿って垂直レール13を位置決め移動させるための駆
動手段及び前記形材移送案内部材14を垂直レール13
に沿って位置決め移動するための駆動手段としては、そ
れぞれサーボモータ15,16と図示せぬボールネジが
採用されている。勿論、他の駆動機構を採用してもよ
い。
【0027】一方、前記自動加工機本体10の一側部に
は、多数の形材Wが並列状態で順次供給され、それぞれ
の形材Wを待機姿勢に整える形材供給待機装置17が設
置されている。形材Wの供給は複数本のベルトコンベア
17aが所定の間隔をおいて並設された供給部によりな
され、待機位置にある形材Wの姿勢決め装置は、形材W
の隣合う2側面に当接して支持する断面V字状の載置面
を有する形材載置部17bと、同形材載置部17bに載
置された形材Wの先端位置を割り出すマイクロスイッチ
等からなる図示せぬ先端割出し部とを備えている。前記
形材載置部17bは、図1に明示するごとく直角を挟ん
でV字状に構成された2本のロール対17b-1を櫛歯状
に並列させ、上面をV字状載置面に構成している。
は、多数の形材Wが並列状態で順次供給され、それぞれ
の形材Wを待機姿勢に整える形材供給待機装置17が設
置されている。形材Wの供給は複数本のベルトコンベア
17aが所定の間隔をおいて並設された供給部によりな
され、待機位置にある形材Wの姿勢決め装置は、形材W
の隣合う2側面に当接して支持する断面V字状の載置面
を有する形材載置部17bと、同形材載置部17bに載
置された形材Wの先端位置を割り出すマイクロスイッチ
等からなる図示せぬ先端割出し部とを備えている。前記
形材載置部17bは、図1に明示するごとく直角を挟ん
でV字状に構成された2本のロール対17b-1を櫛歯状
に並列させ、上面をV字状載置面に構成している。
【0028】図5は、前記ベルトコンベア17aに載っ
て供給されてきた形材Wを本発明の加工面割出装置11
により形材載置部17bに載置するときの操作説明図で
あり、同図によれば加工面割出装置11が水平レール1
2及び垂直レール13に案内されてX軸及びY軸方向を
移動し、複数本のベルトコンベア17aの前端部に到り
停止する。このとき、形材把持杆5の長手方向に所定の
間隔をおいて設置された一対の形材把持部6a,6a
は、それぞれ対向する固定顎部材6b及び可動顎部材6
cが同図(a)に示す位置にて水平に配置された状態で
複数本のベルトコンベア17aの間に挿入され、同ベル
トコンベア17aの先端にある形材Wを下方から持ち上
げ、同時に可動顎部材6cを作動して同形材Wを2箇所
で把持し、X軸方向に後退して形材Wをベルトコンベア
17aから外したあと、上方に位置する形材載置部17
bの形材載置面の直上まで移動する。ここで、回転角度
割出し手段4により軸部材3を介して形材把持杆5を固
定歯車2bの回りを回動させると共に形材把持部6aを
図面の反時計方向に回転させ、同図(b)に示す位置で
形材載置部17bに形材Wを載置し、続いて可動顎部材
6cを作動して形材Wの把持を解く。
て供給されてきた形材Wを本発明の加工面割出装置11
により形材載置部17bに載置するときの操作説明図で
あり、同図によれば加工面割出装置11が水平レール1
2及び垂直レール13に案内されてX軸及びY軸方向を
移動し、複数本のベルトコンベア17aの前端部に到り
停止する。このとき、形材把持杆5の長手方向に所定の
間隔をおいて設置された一対の形材把持部6a,6a
は、それぞれ対向する固定顎部材6b及び可動顎部材6
cが同図(a)に示す位置にて水平に配置された状態で
複数本のベルトコンベア17aの間に挿入され、同ベル
トコンベア17aの先端にある形材Wを下方から持ち上
げ、同時に可動顎部材6cを作動して同形材Wを2箇所
で把持し、X軸方向に後退して形材Wをベルトコンベア
17aから外したあと、上方に位置する形材載置部17
bの形材載置面の直上まで移動する。ここで、回転角度
割出し手段4により軸部材3を介して形材把持杆5を固
定歯車2bの回りを回動させると共に形材把持部6aを
図面の反時計方向に回転させ、同図(b)に示す位置で
形材載置部17bに形材Wを載置し、続いて可動顎部材
6cを作動して形材Wの把持を解く。
【0029】このあと、図示せぬ形材端面の位置決め手
段により形材Wの加工側端面が位置決めされ、再び形材
Wを形材把持部6aで把持すると共に、目的とする加工
ユニットの正面までX軸及びY軸の2軸平面内を移送す
る。ここで、前記加工面割出装置11が再び作動を開始
して、回転角度割出し手段4により軸部材3を介して形
材把持杆5を固定歯車2bの回りを所望の角度回動させ
ながら自体をも回転させて、形材Wの加工面を割り出
す。次いで、形材Wを加工ユニット内の加工位置までZ
軸方向に前進させ、常法に従って形材Wを同加工位置に
固定し、所望の機械加工がなされる。
段により形材Wの加工側端面が位置決めされ、再び形材
Wを形材把持部6aで把持すると共に、目的とする加工
ユニットの正面までX軸及びY軸の2軸平面内を移送す
る。ここで、前記加工面割出装置11が再び作動を開始
して、回転角度割出し手段4により軸部材3を介して形
材把持杆5を固定歯車2bの回りを所望の角度回動させ
ながら自体をも回転させて、形材Wの加工面を割り出
す。次いで、形材Wを加工ユニット内の加工位置までZ
軸方向に前進させ、常法に従って形材Wを同加工位置に
固定し、所望の機械加工がなされる。
【0030】この機械加工が終了すると、形材Wの加工
ユニット内における固定が解かれ、加工面割出装置11
に把持されたまま加工ユニットの前面の所定位置まで後
退してからX軸及びY軸方向に移動し、前回の機械加工
が終了した同形材Wを次回の所定の加工ユニットの正面
まで移送し、同ユニットにおいて所望の機械加工がなさ
れたあと、同様の操作が繰り返されて必要な加工が順次
なされ、図示せぬ排出部まで移送して加工機の外部に排
出する。同形材Wが排出されると、前記加工面割出装置
11は再び上記形材供給待機装置17まで移動し、そこ
で次回に加工する形材Wを受け取り、第1回目の加工ユ
ニットの正面まで移送する。次いで、上述の操作が繰り
返されて、順次所望の本数の形材端部切断加工がなされ
る。
ユニット内における固定が解かれ、加工面割出装置11
に把持されたまま加工ユニットの前面の所定位置まで後
退してからX軸及びY軸方向に移動し、前回の機械加工
が終了した同形材Wを次回の所定の加工ユニットの正面
まで移送し、同ユニットにおいて所望の機械加工がなさ
れたあと、同様の操作が繰り返されて必要な加工が順次
なされ、図示せぬ排出部まで移送して加工機の外部に排
出する。同形材Wが排出されると、前記加工面割出装置
11は再び上記形材供給待機装置17まで移動し、そこ
で次回に加工する形材Wを受け取り、第1回目の加工ユ
ニットの正面まで移送する。次いで、上述の操作が繰り
返されて、順次所望の本数の形材端部切断加工がなされ
る。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
に係る形材の加工面割出装置は、遊星歯車機構を利用し
て形材把持部を固定軸を中心に所定の半径で制御回動さ
せると同時に、同形材把持部自体をも前記回動角度より
も大きな角度で制御回転させるように構成しているた
め、形材把持部が他の部材と干渉しない回動範囲内にお
いて形材把持部を確実に所望の角度回転割出しさせるこ
とができ、例えば形材の4周面を自在に割り出すことが
可能となる。そのため、従来のこの種加工機のごとく複
数の形材の1面の加工を終了したのちに、人手により或
いは別途設置された加工面割出装置により改めて加工面
を割り出す必要がなく、全ての加工が一貫性をもって同
一加工機によりなされ、生産性が向上するばかりでなく
作業の安全性をも確保されることが可能となり、この種
の形材端部加工機の完全自動化が実現できる。
に係る形材の加工面割出装置は、遊星歯車機構を利用し
て形材把持部を固定軸を中心に所定の半径で制御回動さ
せると同時に、同形材把持部自体をも前記回動角度より
も大きな角度で制御回転させるように構成しているた
め、形材把持部が他の部材と干渉しない回動範囲内にお
いて形材把持部を確実に所望の角度回転割出しさせるこ
とができ、例えば形材の4周面を自在に割り出すことが
可能となる。そのため、従来のこの種加工機のごとく複
数の形材の1面の加工を終了したのちに、人手により或
いは別途設置された加工面割出装置により改めて加工面
を割り出す必要がなく、全ての加工が一貫性をもって同
一加工機によりなされ、生産性が向上するばかりでなく
作業の安全性をも確保されることが可能となり、この種
の形材端部加工機の完全自動化が実現できる。
【図1】本発明に係る形材の加工面割出装置を備えた長
尺形材の端部加工機の全体構成を概略的に示す斜視図で
ある。
尺形材の端部加工機の全体構成を概略的に示す斜視図で
ある。
【図2】前記加工面割出装置の駆動機構を模式的に示す
全体斜視図である。
全体斜視図である。
【図3】同加工面割出装置による割出動作の説明図であ
る。
る。
【図4】同加工面割出装置の内部を模式的に示す断面図
である。
である。
【図5】形材供給待機部におけるベルトコンベアから形
材載置部への形材の移載操作例を示す正面図である。
材載置部への形材の移載操作例を示す正面図である。
1 形材押込移送部材 2 中空歯車部材 2a 本体 2a-1 給気口 2a-2 排気口 2b 固定歯車 3 軸部材 3a 回動腕 3b,3c 溝部 3d,3e 空圧通路 4 回転角度割出し手段 5 形材把持杆 5a 可動歯車 5b,5c 溝部 5d,5e 空圧通路 6 形材把持手段 6a 形材把持部 6b 固定顎部材 6c 可動顎部材 6d エアシリンダー部 7 減速機 10 自動加工機本体 11 加工面割出装置 12 水平レール 13 垂直レール 14 形材移送案内部材 15,16 サーボモータ 17 形材供給待機装置 17a ベルトコンベア 17b 形材載置部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 43/00 B23Q 7/04
Claims (4)
- 【請求項1】 各種の加工ユニットを備え、長尺形材
(W) の端部に多様な加工を連続的に行う自動加工機に適
用され、前記長尺形材(W) を水平に把持して加工機本体
(10)の前面をX軸,Y軸及びZ軸の3軸方向に位置決め
移送されると共に加工面を割り出す加工面割出装置(11)
であって、 Z軸方向に制御駆動される形材押込移送部材(1) と、同
移送部材(1) に固定支持されZ軸線上に中心をもつ端部
に固定歯車(2b)を有する中空歯車部材(2) と、同歯車部
材(2) の中心部に回転可能に挿通支持される軸部材(3)
と、同軸部材(3) の一端に連結される回転角度割出し手
段(4) と、前記軸部材(3) の他端部の偏心位置に回転自
在に支持され、その一端に前記固定歯車(2b)と噛合する
可動歯車(5a)を有すると共に、その他端部に形材把持手
段(6) を有する形材把持杆(5) とを備えてなることを特
徴とする長尺形材の端部加工機における加工面割出装
置。 - 【請求項2】 前記回転角度割出し手段(4) がサーボモ
ータである請求項1記載の加工面割出装置。 - 【請求項3】 前記形材把持手段(6) は前記形材把持杆
(5) の長手方向に所定の間隔をおいて且つ同形材把持杆
(5) に直交して配設される一対の把持部(6a)を有し、各
把持部(6a)は固定顎部(6b)及び可動顎部(6c)を有してな
る請求項1記載の加工面割出装置。 - 【請求項4】 前記各可動顎部(6c)は前記中空歯車部材
(2) 、軸部材(3) 及び形材把持杆(5) に形成された空圧
通路(2a-1,2a-2,3d,3e,5d,5e) を介してエアシリンダー
(6d)により作動される請求項3記載の加工面割出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05275397A JP3091068B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 長尺形材の端部加工機における加工面割出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05275397A JP3091068B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 長尺形材の端部加工機における加工面割出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07132433A JPH07132433A (ja) | 1995-05-23 |
JP3091068B2 true JP3091068B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=17554934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05275397A Expired - Fee Related JP3091068B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 長尺形材の端部加工機における加工面割出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3091068B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113609617A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-05 | 远东幕墙(珠海)有限公司 | 一种通过型材三维模型的数字化转化及加工方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5287334B2 (ja) * | 2009-02-23 | 2013-09-11 | 日本精工株式会社 | ワーク給排装置 |
CN103659411B (zh) * | 2012-08-31 | 2016-03-09 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 翻转装置 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP05275397A patent/JP3091068B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113609617A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-05 | 远东幕墙(珠海)有限公司 | 一种通过型材三维模型的数字化转化及加工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07132433A (ja) | 1995-05-23 |
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