JPH0691462A - 開先加工機におけるワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーククランプ装置の構成を簡単化するこ
と。 【構成】 テーブル２の上部に長尺の加圧盤３を昇降自
在に配設し、この加圧盤３をワークＷに対応する。加圧
盤３には、駆動モータ４によって作動する第１の加圧手
段Ａを関連し、この第１の加圧手段ＡによってワークＷ
全体の仮押えを行う。一方、回転カッター２６を所要の
切削方向に移動する往復台１０を設け、この往復台１０
に上記加圧盤３の一部に対応する加圧体２９を備える。
この加圧体２９には、駆動モータ３３によって作動する
第２の加圧手段Ｃを関連し、この第２の加圧手段Ｃによ
って回転カッター２６の切削位置付近に対応する加圧盤
３をワークＷに向けて集中的に押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、構成の簡易化を目的
としてなされた開先加工機におけるワーククランプ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば平板を溶接する場合、その端縁部
にレ形、Ｋ形などの開先加工を行なう。この開先加工
は、健全な溶接品質を確保するという観点から、近年、
カッターによる切削加工で行うことが多くなっている。
しかして、この切削加工を高精度で行うためには、ワー
クを所定の位置に正確にセットし、強固にクランプする
ことが肝要であり、この要請に基づいて、本発明者は、
先に実公昭６１−１７７９１号に係る「開先加工機にお
ける材料の位置決め固定装置」を提案している。

【０００３】この従来の考案では、テーブルの上部に多
数の油圧シリンダを設けて、そのピストンロッドの各々
に押え板を配設したものであり、この押え板を隙間なく
配設することで、長尺のワークは勿論のこと短尺ワーク
を並べた場合でも、これを確実にクランプ固定できるよ
うにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記の油圧シ
リンダは、一本当たり数トンの推力を発生するものであ
り、従って、長尺の切削ストロークをもつ加工機械で
は、全体の推力が数十トン以上にも及ぶ。このため、相
当に剛性の高い取付フレーム（取付枠１２）を要するこ
とになり、機械構成が大型になってしまうという問題を
起こす。また、押圧力を受けるテーブル側においても、
相応の剛性を要するもので、総じて機械構成が複雑で製
作コストが高騰するという問題点が提起される。

【０００５】また、強固なワーククランプを行うために
は、押え板をカッターの切削位置にできるだけ接近して
配置することが望ましい。しかし、従来の構成は、カッ
ターが大きく傾斜して設定されたときに、カッターと押
え板とが干渉を起こさないように位置を特定しているた
め、傾斜の小さい開先加工では、クランプ位置が離隔し
て最良の条件に設定できないものである。従ってこの場
合は、加工時にビビリなどを生じるという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係るワーククランプ装置は次のように
構成したものである。すなわち、その要旨とするところ
は、テーブルの上部にワークに対応する加圧盤を昇降自
在に設け、この加圧盤に第１の加圧手段を関連すると共
に、上記回転カッターと共に移動する移動体を設け、こ
の移動体に加圧盤の一部に対応する加圧部材を備え、こ
の加圧部材に第２の加圧手段を関連して、回転カッター
付近の加圧盤を集中的にワークに向けて作用したことに
ある。

【０００７】また、ビビリを生じない切削加工を行うた
めに、加圧盤の下側にワークに当接する押圧板を取りつ
け、この押圧板に、その一端側を回転カッター側に向け
て突出調整する調整手段を備えたことにある。

【０００８】

【作用】第１の加圧手段によって加圧盤を下降作動する
と、この加圧盤によってテーブル上の多数のワークを一
斉に押えることができる。この第１の加圧手段の押圧力
は、弱く設定しており、ワークを定位置に仮押えするこ
とができる。次に、第２の加圧手段を作動すると、その
作用部分のみが加圧盤を強く押圧し、切削部付近のワー
クを強力にクランプする。この押圧部は、回転カッター
の走行移動と共に移っていく。よって、常にワークの全
体を強くクランプする必要がない。

【０００９】なお、回転カッターの傾斜角度を大きくし
たときは、加圧盤からの押圧板の突出量を小さくし、ま
た傾斜角度を小さくしたときは、突出量を大きく調整し
て、押圧板を回転カッターの切削位置にできるだけ接近
して設定する。これによって、ワークを強固にクランプ
することができる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明に係るワーククランプ装置を
一実施例について具体的に説明する。図１および図２に
おいて、１はフレーム ２はフレーム１の上面に設けた
テーブル ３はテーブル２面に対応して、上側に配設し
たＩ形鋼からなる加圧盤Ａは加圧盤３を昇降作動する第
１の加圧手段で、この加圧手段は、フレーム１の両側に
設けた一対の駆動モータ４、４、駆動モータ４、４によ
って回転される送りねじ軸５、５および送りねじ軸５、
５に螺合した加圧盤３側の受動ナット６、６によって構
成する。

【００１１】上記の加圧盤３は、駆動モータ４が連動し
て正転するとき、下降動作してテーブル２上の多数のワ
ークＷを押圧する。また、駆動モータ４が逆転すると
き、上昇動作して押圧位置から退避する。また、上記の
加圧盤３の下面には、硬質ゴムなどのクッション材７を
貼設し、これをワークＷに当接する。さらに加圧盤３の
上面には、レール状の受圧部材８を設ける。この受圧部
材８による加圧盤３の押圧作用については、後で説明す
る。

【００１２】９、９はフレーム１の背面部に水平に配設
したガイドレール １０はガイドレール９に走行自在に
係合した移動体たる往復台 この往復台１０は、受動ナ
ット１１、この受動ナット１１に螺合する送りねじ軸１
２、送りねじ軸１２を回転する駆動モータ（図示省略）
の各部材からなる走行駆動手段によって往復的に移動す
る。この往復台１０には、以下に説明する切削手段Ｂを
搭載するもので、これによってワークＷの端部に所要の
開先加工を行う。

【００１３】図３において、１３は往復台１０の背面部
に設けた取付フレーム １４は取付フレーム１３に設け
た昇降ガイド １５は昇降ガイド１４に設けた昇降台
この昇降台１５には、図示しない昇降調整手段を関連
し、その昇降位置を調整する。１６は上記昇降台１５に
設けた前後ガイド １７は前後ガイド１６に設けた進退
台 この進退台１７には、図示しない進退調整手段を関
連し、その前後位置を調整する。

【００１４】１８は進退台１７の側面部に設けた扇形ギ
ヤ １９は扇形ギヤ１８の外周面に設けた回動ガイド
２０は扇形ギヤ１８の中心位置に設けた水平支軸 ２１
は一端を水平支軸２０に枢着し、他端を回動ガイド１８
に係合した回動体 上記の回動体２１には、扇形ギヤ１
８に噛み合うウォーム２２を設けるもので、このウォー
ム２２に連係した駆動モータ２３によって回動体２１を
回動調整する。

【００１５】２４は回動体２１と一体的に設けた軸受筒
この軸受筒２４の内部には、前方へ突出するスピンド
ル２５を設け、このスピンドル２５の先端に、切削刃先
をテーブル２上のワークＷに対応した回転カッター２６
を取りつける。この回転カッター２６は、スピンドル２
５に連係した主軸モータ２７により高速で回転駆動され
る。以上が切削手段Ｂの詳細な構成である。

【００１６】次に、２８は往復台１０の上部に樹立して
設けた門型コラム ２９は門型コラム２８の前面部に設
けた縦ガイド３０に昇降自在に備えた加圧体 ３１、３
１は加圧体２９の下部に取りつけた複数の（実施例では
３個）の押圧部材で、前記した加圧盤３の受圧部材８に
係合する。上記の受圧部材８と押圧部材３１、３１は、
具体的にはガイドレールと転がり軸受によって構成す
る。

【００１７】上記において、加圧体２９は門型コラム２
８と共にガイドレール９、９の方向に移動するもので、
これによって、押圧部材３１、３１による加圧盤３の押
圧位置を変更する。なお上記の押圧部材３１、３１は、
正面視したとき回転カッター２６の位置を中心とし、そ
の左右両側に配設される。３２、３２は押圧部材３１、
３１と加圧体２９の間に介装した皿ばねなどの弾器であ
る。

【００１８】Ｃは押圧部材３１、３１を介して加圧盤３
を押圧する第２の加圧手段を示し、３３は門型フレーム
２８の上部に下向きに取りつけた駆動モータ ３４は上
記モータの出力軸に連結した送りねじ軸 ３５は送りね
じ軸３４に螺合した昇降ナット ３６は昇降ナット３５
を収容した加圧体２９側の受筒 この受筒３６には、昇
降ナット３５を昇降運動のみを許容して嵌合するもの
で、昇降ナット３５の下端に対応する受圧部３７を設け
る。

【００１９】Ｄはテーブル２上のワークＷの位置決めを
行う定規手段を示すもので、３８、３８は加圧盤３の左
右両端に下向きに設けた逆Ｌ字状の取付ステイ ３９は
取付ステイ３８、３８に支持して水平に架設した定規板
である。この定規板３９は、加圧盤３と共に昇降動作
し、加圧盤３がワークＷを押圧する下降位置にあると
き、テーブル２の後端下方に没入する。また加圧盤３が
上昇位置にあるとき、テーブル２の後端に突出する。

【００２０】一実施例に係る開先加工機の構成は上記の
通りであり、次のようにしてワークＷの開先加工を行
う。まず最初の状態において、加圧盤３はテーブル２面
から退避した上昇位置に設定する。このとき、第２の加
圧手段Ｃの昇降ナット３５は、受圧部３７に当接しない
上昇位置に設定される。また、この上昇位置にあって定
規板３９は、テーブル２の後端位置に突出する。従っ
て、テーブル２上に多数の小片ワークＷを並べて供給
し、これらを定規板３９に当接して位置決めすることが
できる。

【００２１】このようにしてワークＷの供給が終了した
ならば、第１の加圧手段Ａ、Ａにより加圧盤３を下降作
動する。加圧盤３は左右の加圧手段Ａ、Ａの平衡動作に
よってテーブル２上のワークＷを均等に押圧する。この
押圧動作は、弱い押圧力によって行われるもので、これ
によってワークＷの仮押えがなされる。なお、この加圧
盤３の下降動作と共に定規板３９が下降し、テーブル２
の下方に没入する。

【００２２】このようにしてワークセットが終了したな
らば、往復台１０に搭載した切削手段Ｂ、すなわち回転
カッター２６の切込み位置を設定する。この切削位置の
設定は、加工される開先形状（ルートフェイス寸法、開
先角度）によって決められるもので、昇降調整手段、進
退調整手段、角度調整手段を操作して行う。なお、この
回転カッター２６の位置設定は、最初に行っても良いこ
とは勿論である。

【００２３】カッター２６の切削位置を設定したなら
ば、第２の加圧手段Ｃを作動する。すなわち、駆動モー
タ３３により昇降ナット３５を下降作動し、受圧部３７
を介して加圧体２９を下向きに押圧する。こうすると、
弾器３２、３２を介して加圧盤３が押圧部材３１、３１
に押圧される。上記の押圧力は、回転カッター２６が配
設されている付近のワークＷに集中的に作用する。

【００２４】切削加工は往復台１０を移動して行うが、
加工時においてワークＷには、常に上記の押圧力が作用
する。すなわち、往復台１０の移送に伴って、第２の加
圧手段Ｃも移動し、上記の集中押圧部も同方向に移って
行くので、切削部のワークＷは、常に強力にクランプさ
れることになり、切削加工は、この強力なクランプのも
とで順調に行われる。

【００２５】ワークＷの加工が終了したならば、第２の
加圧手段Ｃによる押圧を解除し、次いで第１の加圧手段
Ａ、Ａによる押圧を解除して、加圧盤３をテーブル２の
上方に退避する。そして、テーブル２からワークＷ（製
品）を取り出すようにする。なお、この取り出し時にお
いて、往復台１０を初期の移送位置に戻す。この往復台
１０と共に第２の加圧手段Ｃも最初の位置に戻される。

【００２６】上記の一実施例では、加圧盤３としてＩ形
鋼を用い、その上端に第２の加圧手段の押圧力を作用し
たものである。しかし、図４のようにフランジａ、ｂを
水平にしたＨ形鋼を用い、下部フランジｂの端部に第２
の加圧手段を作用するように構成しても良い。この場
合、フランジｂの弾性変形を利用してワークＷを押圧す
ることができ、効果的なクランプ動作を行うことができ
る。

【００２７】また一実施例における第１及び第２の加圧
手段は、その駆動源として電動モータを用いたものであ
る。しかし、油圧シリンダに変更して昇降作動を行うよ
うにして良いことは勿論である。この場合、第１の加圧
手段においては、両方の油圧シリンダを同調作動するた
めの同調機構を備える必要がある。さらに一実施例で
は、二つの電動モータで第１の加圧手段を駆動したが、
連動手段を用いれば、一つの電動モータでも足りる。

【００２８】さらに一実施例では、テーブル２上のワー
クＷに加圧盤３を直に当接してクランプ動作を行ったも
のである。しかし、図５のように調整自在の押圧板４０
を使用することにより、カッター２６の切削位置に接近
して、常に好条件でワーククランプを行うことができ
る。すなわち、この押圧板４０は、一端を加圧盤３から
カッター側へ突出して配設されており、その突出量を調
整することができる。

【００２９】４１は加圧盤３の立骨ｃに前向きに設けた
軸受筒 ４２は軸受筒４１に回転自在に支持した送りね
じ軸 ４３は送りねじ軸４２に螺合した移動ナット ４
４は移動ナット４３に設けた下向きの取付片で、下端を
押圧板４０の他端部に固定する。４５は送りねじ軸４２
の端部に設けた操作ハンドル ４６は押圧板４０に設け
た突出方向のスライドガイド ４７はスライドガイド４
６に係合する締付ねじである。

【００３０】図に実線で示すように、回転カッター２６
が大きく傾斜するときは、押圧板４０の一端の突出量を
小さく、また上記と反対に、回転カッター２６の傾斜が
小さいときは、仮想線のように押圧板４０を大きく突出
調整して、カッターと干渉しない範囲で切削位置に接近
して設定する。こうすることで、ワーククランプを強固
にすることができ、加工時のビビリを防止できる。

【００３１】なお、上記の押圧板４０は、一連の薄板部
材によって構成するもので、加圧盤３とほぼ同等の長さ
をもつ。また、送りねじ軸４２、移動ナット４３などに
よって構成される突出調整手段は、左右方向（長さ方
向）において一対を配設するもので、適宜の連動手段に
よって一端を揃えて調整できるようにする。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明に係るワーククラン
プ装置は、第１の加圧手段によって加圧盤を作動してワ
ーク全体の仮押えを行い、続いて第２の加圧手段によっ
てこの加圧盤を部分的に押圧して、切削部付近のワーク
を集中的に押圧しながら切削加工を行うものである。こ
のため、従来のように全体的に大きな押圧力を必要とせ
ず、クランプ装置は勿論、全体構成をを小形化すること
ができるという優れた効果を発揮する。

【００３３】また、調整自在の押圧板を介してクランプ
を行った場合は、カッターの切削位置に接近して強固な
クランプ動作を効果的に行うことができ、ビビリのない
高精度の開先加工を行うこうができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るワーククランプ装置を備えた開
先加工機の正面図である。

【図２】同じく開先加工機の側面図である。

【図３】切削手段の構成を示す説明図である。

【図４】第２の加圧手段の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図５】加圧盤に調整自在の押圧板を備えたワーククラ
ンプ装置の説明図である。

【符号の説明】

２ テーブル ３ 加圧盤 Ａ 第１の加圧手段 ４ 駆動モータ ５ 送りねじ軸 ６ 受動ナット ８ 受圧部材 １０ 往復台（移動体） Ｂ 切削手段 ２６ 回転カッター ２８ 門型コラム ２９ 加圧体 ３１ 押圧部材 ３２ 弾器 Ｃ 第２の加圧手段 ３３ 駆動モータ ３４ 送りねじ軸 ３５ 昇降ナット ３６ 受筒 ３７ 受圧部 ４０ 押圧板 ４２ 送りねじ軸 ４３ 移動ナット ４５ 操作ハンドル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 上記の加圧盤３は、駆動モータ４が連動
して正転するとき下降動作してテーブル２上の多数のワ
ークＷを押圧する。また、駆動モータ４が逆転すると
き、上昇動作して押圧位置から退避する。また、上記の
加圧盤３の下面には、硬質ゴムなどのクッション材を貼
設し、これをワークＷに当接する。さらに加圧盤３の上
面には、レール状の受圧部材８を設ける。この受圧部材
８による加圧盤３の押圧作用については、後で説明す
る。なお、上記の加圧盤３が充分に重い場合は、第１の
加圧手段Ａによる押圧力は、特に必要がなく、この加圧
手段Ａは、単に昇降手段として作用する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】 上記の一実施例では、加圧盤３としてＩ
形鋼を用い、その上端に第２の加圧手段の押圧力を作用
したものである。しかし、図４のようにフランジａ、ｂ
を水平にしたＨ形鋼を用い、下部フランジＢの端部に第
２の加圧手段を作用するように構成しても良い。この場
合、フランジｂの弾性変形を利用してワークＷを押圧す
ることができ、効果的なクランプ動作を行うことができ
る。なお、図の右側の受圧部材８、すなわちワークＷの
切削部近くに押圧力を集中して荷けたいときには、矢印
で示す力点を右側に移動すれば良い。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブルに取りつけたワークと回転カッ
   ターとを対向して配設し、回転カッターを走行移動する
   ことにより、ワークの端部に所要の開先加工を行う加工
   機において、上記テーブルの上部にワークに対応する加
   圧盤を昇降自在に設け、この加圧盤に第１の加圧手段を
   関連すると共に、上記回転カッターと共に移動する移動
   体を設けて、この移動体に加圧盤の一部に対応する加圧
   部材を備え、この加圧部材に第２の加圧手段を関連し
   て、回転カッター付近の加圧盤を集中的にワークに向け
   て作用するようにしたことを特徴とする開先加工機にお
   けるワーククランプ装置。
2. 【請求項２】 加圧盤の下側にワークに当接する押圧板
   を取りつけ、この押圧板に、その一端側を回転カッター
   側に向けて突出調整する調整手段を備えたことを特徴と
   する請求項１の開先加工機におけるワーククランプ装
   置。