JPH0759327B2 - 鋼材加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、鋼材加工機に係り、特に鋼材を加工すべき種
類に見合う金型を選択し載置台上に搬入して加工処理を
する鋼材加工機に関する。

「従来の技術」 従来のこの種の鋼材加工機は、ターンテーブル上に多数
の金型を円形状に配設しておくと共に、ターンテーブル
の側方に鋼材を受ける支持部材を配設し、又ターンテー
ブル上方に所望の金型を打撃するための撃打部を備えた
ものである。そして、鋼材に対して加工すべき種類に見
合う金型を撃打部の下方に位置させるべくターンテーブ
ルを回転させる。金型の種類としては、鋼材を裁断する
もの、パンチ孔を穿孔するもの、Ｖ字形などに切欠する
ものなど各種のものをターンテーブル上に据え付けてお
き、ターンテーブルを回転させて所望の金型をラムの下
方に位置させるものである。このようにして所望する金
型を選択した後に、ターンテーブルを回転不能にロック
する。次いで、選択された金型に支持部材上の加工すべ
き鋼材を繰入れて、ラムを駆動させて撃打部で金型を打
撃し、つまり金型のうち固定金型に対して可動金型を可
動させて、鋼材の予め定めた箇所に穿孔等所望の加工を
施すようにしたものである。鋼材への加工の種類を変え
るには、ターンテーブルのロックを解除して該ターンテ
ーブルを回転させて、所望する金型をラムの下方に位置
させて、再びターンテーブルを回動不能にロックした
後、上記と同様にして鋼材に加工を施すものである。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記従来の鋼材加工機は、ターンテーブ
ル上に多数の金型を並設するものであるから、加工すべ
き鋼材として形綱等の形状やその他大きさに制約を受け
るといった問題がある。例えば形綱はもとより平板であ
っても幅の広いものではターンテーブル上の他の金型に
当接して加工し得ない場合があり、又形綱の形状や大き
さなどによっては金型自体の形状も大型になって、ター
ンテーブル上の他の金型と接触することから他の金型を
ターンテーブル上から取り外さねば加工できない場合も
多く発生し、その都度このような干渉し合う他の金型を
取り除く作業を強いられるのでは作業性が低下するとい
った問題が発生する。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、加工位置である載
置台とは別に金型架台上に多数の金型を並置して待機さ
せておき、加工の種類に応じて金型架台上の金型を載置
台上に搬入させて加工に供することで、鋼材の形状や大
きさによって他の金型と干渉し邪魔になって加工し難
く、又他の金型の取り外しなどにより作業性が低下する
といった従来の問題点を解消し得る鋼材加工機を提供す
ることを目的とするものである。

「課題を解決するための手段並びに作用」 本発明は、上記目的を達成すべくなされたもので、長尺
鋼材を搬送支持する支持部材の中間に配置され、鋼材を
加工する金型を搬入固定するための載置台と、鋼材を前
記支持部材に沿って所定の距離だけ移動させ、この鋼材
を加工位置に位置決めする前記載置台に隣接して設けた
定寸装置と、この載置台に対向させて配置され、前記載
置台上に搬入固定した金型を打撃するラムと、前記載置
台の近傍に配置され、前記支持部材と平行に配設せし
め、多数の金型を収納並置して、この金型のなかから所
定の金型を選択するために往復移動する金型架台と、平
行に配置された前記金型架台と前記載置台との間で往復
移動し、それぞれの所定位置に金型の授受動作を行う搬
出入機とからなり、前記金型架台から選択された金型を
前記搬出入機によって前記載置台の前記ラムに対向した
位置に搬送固定し、被加工の鋼材が前記支持部材上で移
送され、前記定寸装置によって金型上に位置決めされた
鋼材を加工することを特徴とする鋼材加工機にかかり、
制御装置からの信号により所望の金型を金型架台から搬
出して載置台に搬送して固定し、鋼材を加工する。この
加工中に次の金型の準備を行うことができる。

「実施例」 以下に、本発明に係る鋼材加工機の一実施例を図面に基
づき説明する。第１図乃至第５図に示す如く、機体１の
後部に８個の金型2a〜2hが配設されており、又前部には
油圧シリンダ３及び該油圧シリンダ３で上下動するラム
４とを有し、ラム４の下方には上記金型2a〜2hが随時載
置される載置台39を備えており、かつ載置台39を囲むよ
うにしてテーブル５が配設されている。テーブル５の左
右両側方には支持部材6,7を有し、左側の支持部材７に
は定寸装置８を備えている。

まず金型2a〜2hが載置される金型架台９の機構について
説明すれば、第６図に示す如く機体１の後部の左右にブ
ラケット10,11を固設させてあり、ブラケット10,11の各
先端を支脚12により床面に支持させるようになってい
る。各ブラケット10,11にはカムフオロアー13,14を介し
て機体１の後部内を嵌挿させた状態で金型架台９を往復
移動が自在に載置する。カムフオロアー13は金型架台９
の下面を支承し、又カムフオロアー14は前後方向に位置
ずれしないように金型架台９の後縁を支承するものであ
る。金型架台９の後面上部にガイドレール15を付設し、
該ガイドレール15にリニアウエーベアリング16を係合さ
せておく。該リニアウエーベアリング16は機体１に固設
させてある。金型架台９の後面には、第６図及び第７図
に示す如くモータ17で回転駆動されるボールねじ18を回
転自在に支承する。モータ17は金型架台９の一端に据え
付けておく。ボールねじ18には機体１に固設したボール
ナット19を螺合させる。金型架台９の左右両端の上部に
は検出突片20を有し、又機体１には４個のリミットスイ
ッチLS₁〜LS₄を付設しておく。検出突片20及びリミット
スイッチLS₁〜LS₄は、金型架台９の往復移動の限点を検
出し、又限点の手前で高速移動から低速移動に切換える
ためのものである。金型架台９の移動位置の検出は、モ
ータ17に内蔵されたロータリーエンコーダによって行わ
れるようになっている。金型架台９の上面には、第７図
に示す如く、仕切り壁21にて８セクションに区割りされ
ており、各セクションには穿孔や裁断などの各種の加工
を施す金型2a〜2hを載置する。例えば金型2a〜2hとし
て、第８図に示す如く平板に穿孔を施すものや、第９図
に示す如くＶ字形状の形綱を裁断するものなど、鋼材の
形状や大きさにより、又加工の種類により各種のものが
採用される。何れの金型2a〜2hにおいても金型ベース22
に据え付けるようになっている。金型ベース22は第７図
乃至第９図に示す如く各セクション内の両端部に敷設さ
れたレール23上を滑動して金型架台９上に出入れされる
ようになっている。金型ベース22のレール23と対向する
底面には第10図に示す如く滑動が容易な材質より成るラ
イナ24を付設させてある。金型2a〜2hが金型架台９の各
セクションに載置された時に、金型架台９に有するスチ
ールボール等の駒と該駒を弾性付勢させるスプリングよ
り成る所謂ボールスプリング機構25で位置保持されるよ
うになっており、金型ベース22の底面にはボールスプリ
ング機構25の駒が嵌入する凹部26を有している。又金型
架台９には載置された金型ベース22を押える押え片27を
有している。上記仕切り壁21には金型ベース22の搬出入
をガイドするガイドロール21aを回転自在に軸支させて
ある。金型ベース22の前端には係合片28を垂設する。該
係合片28は機体１内を金型架台９の一つのセクション
と、載置台39との間で往復移動する搬出入機29と係合可
能になっている。搬出入機29は、機体１に据え付けられ
た油圧シリンダ30によって上面が開口したコ字形状のス
ライドガイド31内を滑動自在になっており、ケース32の
後端が上方に向って突出する係合片33を有し、係合片33
が上記金型ベース22の係合片28の後面と係合するように
なっている。スライドガイド31の底面にはケース32のス
ライドを案内するガイドレール38を敷設させてある。ケ
ース32内にはクランクカム34を回動自在に軸支させ、か
つ該クランクカム34に油圧シリンダ35のピストンロッド
を連結する。クランクカム34は油圧シリンダ35の作動で
上記係合片28の前面と係合可能にケース32から突出自在
に回動するようになっている。油圧シリンダ35はケース
32の後面に据え付ける。スライドガイド31の両立壁に
は、金型2a〜2hの搬出入時における金型ベース22を支承
する多数の支承ロール36を回転自在に軸支する。各支承
ロール36による金型ベース22の支承位置は金型架台９の
レール23の上面と同一位置か、又は多少高めに設定して
おく。スライドガイド31の上縁には搬出入時における金
型ベース22の左右方向の位置ずれを規制するガイドロー
ル37を回転自在に軸支させてある。機体１のスライドガ
イド31前方にはテーブル５を前後動自在に配設する。機
体１の上記スライドガイド31の延長上は、第７図及び第
11図に示す如く、金型ベース22が搬入されて載置される
載置台39としてあり、載置台39の中央部及び該載置台39
とスライドガイド31との間に切り屑回収用孔40を有し、
切り屑回収用孔40の下方には屑箱41を設置するようにな
っている。載置台39の両側には第12図に示す如くクラン
パー42,43を有している。右側のクランパー42は噛合部
の底面が前端から後方に至るに従って下方に傾斜するテ
ーパー面になっている。一方金型ベース22の右側縁には
クランパー42の噛合部の形状に見合うテーパー状に切欠
された噛合部22aを有している。他方のクランパー43は
噛合部の両側端が内方に向って傾斜するテーパー状にな
っている。一方金型ベース22の左側縁にはクランパー43
の形状に見合う噛合部22bとしてある。上記機体１上に
サブテーブル44,45をボルト止めし、更に該サブテーブ
ル44,45にコ字形状のクランパープレート46,47をボルト
止めし、該クランパープレート46,47内にて上記クラン
パー42,43のクランプ動作をガイドするようになってい
る。クランパー42,43は油圧シリンダ48,49のピストンロ
ッドに連結させてある。油圧シリンダ48,49は機体１に
固設する。上記テーブル５には、第11図、第13図及び第
14図に示す如く機体１の前部が嵌入する平面コ字形状に
形成されて、右側部に２個のリニアウエーベアリング50
を有し、該リニアウエーベアリング50を機体１の右側面
に敷設したレール51に走行自在に装着させてある。テー
ブル５の左側部には走行ロール52が回転自在に軸支され
てあって、該走行ロール52が機体１の左側面に設けたサ
ブレール53上を走行自在になっている。サブレール53上
にはラック54を敷設しておき、該ラック54にピニオン55
を噛合させてある。ピニオン55はモータ56により回転駆
動される歯車57と噛合させる。モータ56はテーブル５の
下面に据え付けておく。又ピニオン55はテーブル５に回
転自在に軸支させてある。又機体１の右側面には、第11
図に示す如く適宜間隔をおいて２個で一対のブラケット
58を固設させておき、第14図に示す如く各ブラケット58
間にロックシャフト59を架設する。ロックシャフト59に
は、テーブル５と一体的に設けた切割りを有する摺動部
材60を装着する。摺動部材60の切割りを有した部分にロ
ックねじ61を嵌入させ、該ロックねじ61の下端を摺動部
材60の下面と係合させておくと共に、該ロックねじ61を
テーブル５に設けたナットブロック62と螺合させて、ロ
ックハンドル63によりロックねじ61を回せば、摺動部材
60の切割りが幅狭になって、該摺動部材60がロックシャ
フト59を挾圧することで、テーブル５を機体１に前後動
不能に固定し得るようになっている。テーブル５の右端
には支持部材６の左端をボルト止めさせてあり、又テー
ブル５の左端には支持部材７の右端をボルト止めさせて
ある。各支持部材6,7の他端は、第２図乃至第５図に示
す如くテーブル５と共に前後動用ローラ64を介して支脚
65,66に載置させてある。又各支持部材6,7には鋼材を支
持するための多数の支持ロール67を回転自在に軸支させ
てある。各支持部材6,7の適宜位置には、第13図に示す
如くＶ字形状の形綱を支承する支承ロール68などそれ専
用の支承ロールを別に脱着自在に装着できるようになっ
ている。この装着に当たっては、支承ロール68の下端に
装着軸を設けておき、該装着軸を支持部材6,7の適宜位
置に設けた装着孔内に嵌入させることで行うようになっ
ている。

なお、テーブル５の前後動は、第13図に示すリミットス
イッチLS₅,LS₆でその移動原点が規制されるようになっ
ている。

上記定寸装置８は、第16図に示す如く、支持部材７の後
面にレール74を有し、該レール74に走行台75のリニアウ
エーベアリング76を走行自在に装着させてある。走行台
75には上記当て板8aが支持部材７の支持ロール67上方に
位置させて取付けてある。走行台75にはモータ77が据え
付けられていて、かつ該モータ77にピニオン78及びロー
タリーエンコーダ79を有している。ロータリーエンコー
ダ79はピニオン78の回転数つまり当て板8aの位置を検出
するものである。モータ77は数値制御されて当て板8aを
正確に位置決めし得るようになっている。ピニオン78は
支持部材７の下面に敷設したラックと噛合させてある。

そして、金型架台９を予め原点位置に復帰させておく。
原点位置は、所望の金型を選択する際の金型架台９の移
動の基準となるもので、任意位置に設定できるが、本実
施例では左から４番目の金型2dを搬出入機29で載置台39
上に向け搬送できる位置に設定してある。別に用意する
操作卓により金型2a〜2hのうち所望のものを指定すれ
ば、モータ17が駆動してボールねじ18が回転し、該ボー
ルねじ18にボールナット19が螺合されていることから、
金型架台９が左又は右方向に移動し、指定した金型2a〜
2hが搬出入機29の位置と一致する。次いで油圧シリンダ
30を作動させれば、ケース32後端の係合片33が金型ベー
ス22の係合片28と係合して金型ベース22を押し出す。ケ
ース32はスライドガイド31内を載置台39に向けて滑動す
る。一方、金型ベース22は、ガイドロール37で横位置の
ずれを規制されながら支承ロール36上を移動し、載置台
39上に載置される。その後、まず右側のクランパー42を
作動させる。つまり、油圧シリンダ48を作動させてクラ
ンパー42で金型ベース22の噛合部22aを載置台39に対し
て挾圧する。この時、クランパー42はテーパー面で同一
形状の噛合部22aを押圧することから金型ベース22の左
端が左側のクランパープレート47に当接して、左右方向
の位置決めが行われる。次いで左側の油圧シリンダ49を
作動させてクランパー43で金型ベース22の噛合部22bを
載置台39に対し挾圧する。この時クランパー43の両側面
がテーパー面となっており、又噛合部22bも該クランパ
ー43の形状に見合うようにテーパー面となっていること
から、クランパー43が噛合部22bに噛合する際に、金型
ベース22が前後方向に移動して、これにより金型22は前
後方向の位置決めが行われる。この前後方向の位置決め
は、搬出入機29による載置台39上への金型の搬入時にそ
のまま位置決めすることもできる。金型が載置台39上に
設置されると、上記搬出入機29は金型架台９の方向に復
帰する。又、支持部材６上からテーブル５上を経て金型
2a〜2hに繰入れられるべき鋼材と、金型2a〜2hとに繰入
れ位置がずれている時には、モータ56を駆動させて、ラ
ック54とピニオン55との噛合によりテーブル５を前後動
させて、金型2a〜2hと鋼材との相互間の位置合せをす
る。鋼材や金型2a〜2hの種類によっては相互間の繰入れ
位置が相違する場合があるために、適時上記の如き位置
合せをする。次いで、定寸装置８を駆動させて、支持部
材７の上方において、当て板8aを移動させて、第２図に
示す如き当て板8aと載置台39上の金型2a〜2hとの距離を
鋼材の加工すべき位置と同一距離になるように位置決め
する。そして、支持部材６上から載置台39上の金型に鋼
材を繰り入れ、更に該鋼材を支持部材７上に臨ませて鋼
材の先端を当て板8aに当接させた後に、油圧シリンダ３
を駆動させてラム４を下動させ、載置台39上の金型を撃
打する。これにより鋼材の所定箇所に穿孔を施し、又は
裁断などの加工を施す。この金型による加工が終了した
時は、再び搬出入機29が載置台39に向って往動し、次い
で油圧シリンダ35の作動でクランクカム34が回動して起
立する。一方、油圧シリンダ48,49を作動させて、上記
クランパー42,43による金型ベース22の固定を解除す
る。その後、油圧シリンダ30によりケース32を金型架台
９に向って復動させれば、クランクカム34が金型ベース
22の係合片28の前面と係合し、ケース32の復動に伴い金
型ベース22が支承ロール36上を移動し金型架台９上の所
定のセクションに載置される。更に別の金型を選択する
場合には、それぞれの各金型2a〜2hの位置を原点からの
距離として金型架台９の移動を制御し、搬出入機29にて
載置台39に向けて選択した金型を搬送し、以後上記動作
を繰り返すものである。

次に、上記鋼材加工機の制御方法を説明する。鋼材加工
機の制御は、第17図に示す如く、搭載のマイクロコンピ
ュータ69により行われるようになっている。マイクロコ
ンピュータ69は、金型MDI（金型交換用）釦70、スター
ト（鋼材加工等の開始用）釦71、金型交換釦72、確認釦
73の各機能釦からの釦信号が入力されて処理動作をする
ようになっており、又キーボード74によって金型指定等
の数値が入力されるようになっている。その他、マイク
ロコンピュータ69は、定寸装置８、金型架台９や搬出入
機29等の金型交換のための装置、及び穴明、切断等の加
工処理のための油圧シリンダ３等の装置の動作を制御す
るようになっている。

そして、金型架台９上の金型2a〜2hの中から所望のもの
を指定するには、キーボード74により行い、かつデータ
設定後、金型MDI釦70を押す。金型を指定するには、加
工する順序に従って複数個指定することが可能である。
次いで、第18図に示す如く、ステップ１でスタート釦71
を押すと、ステップ２で金型MDI釦70が押されているか
否かを判定し、金型MDI釦70が押されている場合のみ、
つまり次に加工すべき金型が指定されている場合にのみ
ステップ３に進む。ステップ３ではマイクロコンピュー
タ69の所定のデータエリア内に入力された初頭の指定金
型に関するデータを読み出す。更に、読み出れた指定金
型の金型番号（金型架台９のセクション番号）からその
指定金型の目標値を演算して求める。この目標値は、原
点から指定金型（金型架台９の指定のセクション）の中
心までの距離として算出する。原点は、機体１を正面か
ら見て左から４番目の金型2d、つまり金型架台９の左か
ら４番目のセクションの中心に設定してある。次いでス
テップ４に進んで上記目標値と金型の現在位置と比較し
て金型架台９を移動させる。この金型架台９の移動によ
り指定した金型は、搬出入機29と係合可能に位置決めさ
れ、次いでステップ５で搬出入機29が油圧シリンダ30に
よって駆動されて、指定された金型は、載置台39上に搬
入されて、金型のセッテイングが終了する。

次いで、鋼材を加工するには、第19図に示す如く、ステ
ップ２でスタート釦71を押して、ステップ３に進んで、
マイクロコンピュータ69内に予め入力したデータのうち
初頭のデータを読み出して、鋼材への加工位置から定寸
装置８の移動位置（目標値）を割出し、ステップ４でこ
の割出した位置に定寸装置８を位置決めする。この位置
決めに際しても、上記定寸装置８の目標値と現在位置と
比較しながら制御されることは勿論である。その後、上
述の如く鋼材を指定した金型に繰入れ、更にその端部を
定寸装置８の当て板8aに当接させれば、鋼材の所定箇所
が加工可能に金型に対して位置決めされる。次いで、ス
テップ５でスタート釦71を押せば、ステップ６で油圧シ
リンダ３が駆動されてラム４が上記指定の金型を打撃し
て穿孔や切断等の加工が行われる。この加工は予めマイ
クロコンピュータ69に設定した設定数だけ行われる。ス
テップ７では設定数だけ加工が行われたか否か判定し、
終了していない場合、又は同一鋼材について別の加工デ
ータも入力されている場合は、ステップ２に戻り、再び
スタート釦71を押して上記動作が繰返される。終了すれ
ば、ステップ８で定寸装置８が移動のための基準となる
原点位置に復帰し、ステップ９で次の加工に金型の交換
が必要であるか否か、つまり次の加工のための金型が指
定されて金型MDI釦70が押されているか否かを判定す
る。金型の交換をせずに次の加工の内容がマイクロコン
ピュータ69内に設定されている場合にはステップ２に戻
って上記動作が繰返される。金型交換釦72が押されてい
ると、上記までの加工が総て終了し、ステップ10で確認
釦73を押すと、マイクロコンピュータ69内に設定した加
工回数をチェックし、総て終了していなければ、ステッ
プ12でそれまでに使用していた金型を載置台39上から搬
出入機29で搬出し、ステップ13で金型架台９上の指定の
金型の位置（目標値）を割出し、次いでステップ14で上
述の如く金型架台９を移動させて該金型架台９上の指定
された金型の位置決めをした後、ステップ15では搬出入
機29で指定された金型を載置台39上に搬入させ、以後ス
テップ２に戻り上記動作を繰返す。この場合ステップ３
では、マイクロコンピュータ69内に予め入力された次の
加工の最初のデータを読み出して、定寸装置８の目標値
を演算し、この目標値に定寸装置８を位置決めする。ス
テップ11で所定の加工が終了しておれば、ステップ16で
それまで使用していた金型を載置台39上から搬出し、ス
テップ17で終了する。

「発明の効果」 以上の如く、本発明に係る鋼材加工機によれば、鋼材を
加工する部位である載置台や鋼材を受けるテーブル上を
他の金型に邪魔にされることなく広く利用でき、従っ
て、幅の広い大きい形状の鋼材も穿孔等の加工処理が容
易に行うことができる。しかも、金型架台には複数種の
金型を載置して待機させておき、加工の種類に応じて選
択して載置台上に搬入させるものであるから、各種の加
工に対応させることができ、しかも、定寸装置利用によ
り加工位置設定も容易で使用上頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る鋼材加工機の一実施例を示し、第
１図は鋼材加工機の正面図、第２図は第１図の平面図、
第３図は第１図の背面図、第４図は第１図の左側面図、
第５図は第１図右側面図、第６図は金型架台の構成を示
す要部背面図、第７図は金型架台、搬出入機及びテーブ
ルの構成を示す要部平面図、第８図は搬出入機及びスラ
イドガイドの構成を示す要部右側面図、第９図はクラン
クカム及び金型ベースの構成を示す要部構成図、第10図
はスライドガイド部分を示す要部構成図、第11図はテー
ブルの部位を平面から示す要部構成図、第12図はテーブ
ルの部位を正面から示す要部構成図、第13図はテーブル
及びラムの部位を右側面から示す要部構成図、第14図は
テーブル及びラムの部位を正面から示す要部構成図、第
15図はテーブル及びラムの部位を左側面から示す要部構
成図、第16図は定寸装置の要部構成図、第17図は制御方
法を実施する構成図、第18図は載置台に対する金型の搬
入を示すフローチャート、第19図は加工全体のフローチ
ャートである。 １……機体、2a〜2h……金型 ４……ラム、５……テーブル 6,7……支持部材、９……金型架台 28,33……係合片、29……搬出入機 31……スライドガイド、36……支承ロール 37,38……ガイドロール 39……載置台 42,43……クランパー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺鋼材を搬送支持する支持部材の中間に
   配置され、鋼材を加工する金型を搬入固定するための載
   置台と、 鋼材を前記支持部材に沿って所定の距離だけ移動させ、
   この鋼材を加工位置に位置決めする前記載置台に隣接し
   て設けた定寸装置と、 この載置台に対向させて配置され、前記載置台上に搬入
   固定した金型を打撃するラムと、 前記載置台の近傍に配置され、前記支持部材と平行に配
   設せしめ、多数の金型を収納並置して、この金型のなか
   から所定の金型を選択するために往復移動する金型架台
   と、 平行に配置された前記金型架台と前記載置台との間で往
   復移動し、それぞれの所定位置に金型の授受動作を行う
   搬出入機と、 からなり、前記金型架台から選択された金型を前記搬出
   入機によって前記載置台の前記ラムに対向した位置に搬
   送固定し、被加工の鋼材が前記支持部材上で移送され、
   前記定寸装置によって金型上に位置決めされた鋼材を加
   工することを特徴とする鋼材加工機。