JPH0691529A - 板材の加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工工程を自動化して作業効率を向上させ
る。 【構成】 未加工の板材Ｗを載置するストックテーブル
Ａと、板材の隅部をコーナカットするパンチングプレス
装置Ｂと、板材Ｗの周縁を面取り加工する面取り装置Ｃ
とが順次配設されてなる加工ライン上に、板材Ｗを自動
搬送するための搬送装置Ｈを設ける。これによって、一
連の工程が自動化され作業効率の向上に寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、板材の加工装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ステンレス板等の大型の金属板
に対しては各隅部を曲線状にカットを行いその後に周縁
のばり取り研磨を行う、といった加工が要求されること
が多い。従来、このような加工を行う場合、作業者はま
ず未加工の板材が積み上げられている場所へ出向き、こ
こから一番上の一枚を取り出して隅部の加工現場へ運び
込む。この現場では例えば簡易なプレス装置等を用いて
Ｒカット加工がなされ、加工が終われば周縁部の研磨工
程へと運び出される。研磨工程では手持ちグラインダー
が使用されて、板材の周縁に沿って歩きながらのグライ
ンダーがけが行われる。かくして、一連の作業が完了す
れば加工済みの板材として搬出されるのである。

【０００３】このように、従来では板材の各隅部、周縁
部に対する加工がいずれも手作業であり、またこれらの
作業を行う準備としての作業テーブルへのセッティング
および取り外しも手作業であり、さらには工程間の移送
も手作業であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】当然ながら、このよう
な手作業の連続では加工完了に至るまでの作業時間が長
く、きわめて効率が悪い。また、グラインダーがけをす
る現場では粉塵が舞い、出入りする作業者にとって好ま
しくない環境となる。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みて開発工夫
されたものであり、その目的とするところは加工工程の
自動化による作業効率の向上および作業環境の改善を図
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成は、未加工の板材を載置するストック
テーブルと、板材の隅部をコーナカットするためのパン
チングプレス装置と、板材の周縁を面取り加工するため
の面取り装置とが順次配設されてなるとともに、前記ス
トックテーブル、パンチングプレス装置および面取り装
置の上方には前記板材を自動的に移送する自動搬送装置
が設けられていることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】未加工の板材は自動搬送装置によってストック
テーブルからパンチングプレス装置へと移送され、ここ
で隅部がカットされる。この工程が完了したら、板材は
自動搬送装置によって面取り装置へと移送され、さらに
この工程完了の後に外部へと自動搬出される。

【０００８】

【発明の効果】本発明の効果は次のようである。ストッ
クテーブルからの取り出し、コーナカット、さらには面
取りを経て搬出に至るまでの一連の工程が自動化される
ため、作業効率が高められる。また、作業者を粉塵等の
好ましくない環境から遠ざけ、作業環境改善に寄与す
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面にし
たがって詳細に説明する。図１は本実施例の加工装置の
全体を示す平面図であり、図示左から順に未加工の板材
Ｗを載置するストックテーブルＡ、板材Ｗの隅部をコー
ナカットするパンチングプレス装置Ｂ、板材Ｗの周縁部
に対する面取りを行うための面取り装置Ｃ、加工済みの
板材Ｗを積み上げておくための製品テーブルＤというラ
イン構成となっており、図２に示すように、これらの上
方には各間で板材Ｗを自動移送するための搬送装置Ｈが
設けられている。

【００１０】なお、ストックテーブルＡには板材Ｗの有
無を検出するためのセンサが設けられている。

【００１１】まず、図３〜図５を参照しながらパンチン
グプレス装置Ｂについて説明すると、同装置Ｂはワーク
テーブル１と、このワークテーブル１の図３中上側両サ
イドに配置された一対のプレスユニット２，３とからな
っている。このうち、ワークテーブル１は基台４の上面
にテーブル板を設けてなり、ここには全域にわたって多
数の小孔５が形成されている。これらは図示しないブロ
ワーとバキュームポンプへとソレノイドバルブを介して
選択的に連通可能となっており、ブロワーに通じている
時には吹き出されるエアーによって板材Ｗをワークテー
ブル１上で自由に移動できるようになる。一方、バキュ
ームポンプに通じるように切り換え操作された時には、
板材Ｗをワークテーブル１上に吸引固定する。但し、板
材Ｗの大きさに対応するため、手動バルブを操作するこ
とで、ワークテーブル１の全域に形成された小孔５群の
うち、所望とする領域に存するもののみを有効化するこ
とができる。

【００１２】また、ワークテーブル１上にはエアーシリ
ンダよりなる図示２台のプッシャー機構６が設けられて
おり、板材Ｗを図３中の上方向へ移動させてこの方向に
ついての位置決めを行う役割を果たす。左右方向に関す
る位置決めについては後に述べる。但し、両プッシャー
機構６は異なる大きさの板材Ｗにも対応できるよう、共
にワークテーブル１上の任意の位置に付け代え可能とな
っている。

【００１３】図３中の左右位置に配されたプレスユニッ
ト２，３は共に板材Ｗの一隅部を曲線状にコーナカット
する機能を有しているが、これ自体の構成は公知のもの
であるため、各々の構成説明は省略する。但し、この例
においては図３において左側に配置されたものは固定プ
レスユニット２であるのに対し、右側に配置されたもの
は可動プレスユニット３として、大きさの異なる板材Ｗ
に対応できるようになっている。すなわち、可動プレス
ユニット３は図３に示す左右方向に敷設された軌道上に
組み付けられており、また同ユニット３の側部に一体的
にかつ張り出し状に設けられた位置決め部７と共に、操
作ハンドル８の回転操作によって図３中の左右方向への
移動が案内されるようになっている。つまり、板材Ｗの
大きさに合わせて（板材Ｗの幅よりもやや大きめとなる
ように）予め両プレスユニット２，３間の距離が調整可
能となっているのである。

【００１４】また、本例のパンチングプレス装置Ｂでは
一工程において板材Ｗの隣接する隅部を二箇所加工する
ものであり、残りの二カ所については後に１８０°反転
された状態でセットされた時に改めて加工が施される設
定となっている。さらに、詳しくは二箇所のコーナカッ
トについても同時になされるのでなく、いずれかのプレ
スユニット（この例では固定プレスユニット２）を先行
させて加工を行わせた後に、他のプレスユニット（可動
プレスユニット３）による加工が行われる。そのため
に、ワークテーブル１には板材Ｗを図３の左右方向へ変
位させる詳しくは図示しない片寄せのための機構（左右
方向に関する位置決め機構）が設けられている。つま
り、板材Ｗの側縁を一方ずつ順に位置決めして加工を行
うことでコーナカットの曲率を揃えることを可能にして
いる。

【００１５】次に、図６〜図８を参照しながら面取り装
置Ｃについて説明すると、面取り装置Ｃはワークテーブ
ル９と、このワークテーブル９の図６中下側に設けた第
一の研磨ユニット１６と、ワークテーブル９の同右側に
設けた第２の研磨ユニット１７とよりなっている。

【００１６】ワークテーブル９については、パンチング
プレス装置Ｂと同様にブロワーとバキュームポンプ（い
ずれも図示しない）へ選択的に連通可能な多数の小孔１
２が明けられており、板材Ｗに対する移動と固定が可能
としてある。また、その上面には板材ＷをＸ，Ｙ方向に
押し出すためのエアーシリンダよりなる計４台のプッシ
ャー機構１３が、それぞれの取り付け位置を変更可能に
設けられている。そして、各プッシャー機構１３によっ
て押された板材Ｗを受けとめて、板材ＷをＸ，Ｙ両方向
に位置決めするために、ワークテーブル側にはＸ方向ガ
イド機構１４とＹ方向ガイド機構１５とが設けられてい
る。この両ガイド機構１４，１５は、板材Ｗをワークテ
ーブル９から僅かに突出した状態で板材Ｗに対する位置
決め可能な動作位置と、後述する第１，第２の研磨ユニ
ット１６，１７による研磨動作が行われている間はこれ
らとの干渉を回避すべくワークテーブル９の下方へ退避
する退避位置との間を移動できるように構成されてい
る。

【００１７】なお、上記したプッシャー機構６、Ｘ方向
ガイド機構１４及びＹ方向ガイド機構１５は、テーブル
板の小孔１２群と協同して板材Ｗをその周縁の加工部位
がワークテーブル９の隣接する二側縁部から突出する所
定の状態となるように位置決め固定する板材位置決め固
定手段として機能する。

【００１８】第１研磨ユニット１６はベースフレーム１
８の上面に敷設されたガイドレール１９に沿って移動可
能な移動フレーム２０上に組み付けられており、ワーク
テーブル９の一側縁部（図６の下側縁部）に沿って同図
中の左右方向への移動ができる。また、移動フレーム２
０には第１研磨ユニット１６と共に集塵装置２１が設け
られており、ベルト研磨機構２２およびホイル研磨機構
２３によって板材Ｗから削られた粉塵を集めて空気中か
ら除去することができるようになっている。ベルト研磨
機構２２は図示しないモータによって駆動可能な無端の
サンディングベルトよりなっており、板材Ｗの側縁部に
おけるストレート部分を研磨する役割を果たす。一方、
ホイル研磨機構２３は回転基盤の周縁に多数の研磨片が
設けられたサンディングホイルを備えて、これらが図示
しないモータにより回転駆動可能に構成されたものとな
っている。また、ホイル研磨機構２３は前進と後退が可
能な構成となっており、これによって板材Ｗの隅部の曲
率に沿った研磨が可能となる。

【００１９】第２研磨ユニット１７は第１の研磨ユニッ
ト１６と異なり、ホイル研磨機構２３を有しておらず、
ベルト研磨機構２２のみを備えている。この研磨ユニッ
ト１７もベースフレーム１０を設け、この上に敷設され
たガイドレール１１に沿って移動できるようになってい
る。また、１７ａは集塵装置である。

【００２０】但し、両研磨ユニット１６，１７が図６に
おける右下隅の位置で干渉し合わないよう、一方の研磨
ユニットの移動時期は他方の研磨ユニットに遅れて移動
が開始される等、予め設定されたタイミングで行われ
る。

【００２１】次に、搬送装置Ｈについて説明すると、上
記したストックテーブルＡからパンチングプレス装置
Ｂ、面取り装置Ｃを経て製品テーブルＤへと至る上方に
は水平に搬送レール２４が架設されている。台車フレー
ム２５の下方には図示しない自走装置が登載されて搬送
レール２４上を転動可能となっている。また、台車フレ
ーム２５には支持盤２６が吊り下げ支持されるととも
に、支持盤２６は昇降シリンダ２７に接続されて昇降可
能となっている。さらに、支持盤２６には板材Ｗに対す
る吸引およびその解放が可能な複数個の吸着パッド２８
が設けられている。但し、搬送装置Ｈの動作は予め設定
された手順にしたがってなされるようにしてある。これ
については、以下の作用によって詳しく説明する（図９
参照）。

【００２２】まず、作業に先立って作業者がパンチング
プレス装置Ｂと面取り装置Ｃに対する原点設定を行い、
加工される板材Ｗの寸法が図示しない操作盤にて制御装
置へ入力される。また、板材Ｗの寸法に応じて各プッシ
ャー機構６，１３が適切な位置に取り付けられ、さらに
両装置Ｂ，Ｃにおけるワークテーブル１，９の小孔５，
１２群に対する有効化すべき領域の切り換えがなされ
る。

【００２３】上記の初期設定が完了したら、加工動作は
図９に示すパターン図にしたがって進行する。なお、同
図中ＡはストックテーブルＡ、Ｂはパンチングプレス装
置Ｂ、Ｃは面取り装置Ｃ、Ｄは製品テーブルＤ、Ｅは中
間退避位置（図１において想像線で示される位置）を表
し、また○は搬送装置Ｈによる板材Ｗの吸着を、Ｘはそ
の解放状態を、無印は待機状態をそれぞれ表している。

【００２４】さて、まず搬送装置Ｈの支持盤２６が降下
してストックテーブルＡ上に積み上げられている一番上
の板材Ｗが吸着パッド２８によって吸着される。そし
て、昇降シリンダ２７にて板材Ｗが吊り上げられてパン
チングプレス装置Ｂへと移送される。板材Ｗは同装置Ｂ
のワークテーブル１上に下ろされて、ここで二隅部がコ
ーナカットされる間、搬送装置Ｈは同装置の上方位置で
待機する（図９のパターン１）。

【００２５】パンチングプレス装置Ｂのワークテーブル
１上に下ろされた板材Ｗは、当初ブロワーからの空気が
小孔５群から供給されるため、自由に移動できる状態に
ある。このときにプッシャー機構６によって図３の上下
方向に関する位置決めがなされ、また図示しない片寄せ
機構によって板材Ｗは固定プレスユニット２側の基準縁
に押しつけられて図３の左右方向に関する位置決め固定
がされる。この状態で、固定プレスユニット２が作動し
て板材Ｗの一隅部が曲線状にカットされ、これが終わっ
たら板材Ｗは片寄せ機構によって、逆に可動プレスユニ
ット３側の基準縁に押し付けられて上記とは反対側の縁
が位置決め固定され、この状態で反対側の隅部が可動プ
レスユニット３によりカットされる。

【００２６】かくして、二隅部に対するパンチングプレ
ス加工が完了したら、搬送装置Ｈはパターン２の手順に
したがって動作がされる。すなわち、支持盤２６が再び
降下して二隅部がコーナカットされた板材Ｗはそのまま
吊り上げられて面取り装置Ｃへ移送され、同装置Ｃのワ
ークテーブル９上に下ろされる。搬送装置Ｈはこの後、
ストックテーブルＡへと移動し、同テーブルＡ上の板材
Ｗを吊り上げてパンチングプレス装置Ｂへの搬送を行
う。したがって、ここから以後はパンチングプレス工程
と面取りの工程が並行して進行することになり、この間
搬送装置Ｈはパンチングプレス装置Ｂと面取り装置Ｃと
の間の上方位置（中間退避位置Ｅ）に待機して面取り加
工の完了を待つ。

【００２７】面取り装置Ｃにおいては、板材Ｗはワーク
テーブル９上に載置され、プッシャー機構１３、Ｘ方向
ガイド機構１４およびＹ方向ガイド機構１５によって周
縁の加工部位が隣接する二側縁部から突出した状態で位
置決め固定される。そして、研磨動作に先立って両ガイ
ド機構１３，１４は図示しない退避位置に移動して両研
磨ユニット１６，１７との干渉を未然に回避している。
第１，第２の研磨ユニット１６，１７はガイドレール１
９に沿って相互の干渉を回避する動作タイミングで移動
（所定回数繰り返される往復動）しながら板材Ｗの両側
縁を研磨するのであるが、コーナカットされた両隅部に
ついてはホイル研磨機構２３によって研磨加工がなさ
れ、その他のストレート部分については両研磨ユニット
１６，１７のベルト研磨機構２２によって研磨される。

【００２８】上記のようにして面取り加工が完了した
ら、搬送装置Ｈはパターン３にしたがって中間退避位置
Ｅから面取り装置Ｃへと移動し、面取り加工が済んだ板
材Ｗを吸引して製品テーブルＤへと載置する。そして、
搬送装置Ｈはパンチングプレス装置Ｂへと戻り、以後パ
ターン２とパターン３の動作が繰り返される。この動作
が繰り返し進行して、ストックテーブルＡから最後の板
材Ｗが移送されたことがセンサによって検出されると、
それ以後は、搬送装置Ｈの動作手順はパターン４にシフ
トして最後の板材Ｗがパンチングプレス装置Ｂ、面取り
装置Ｃへと順に送られ、製品テーブルＤ上へ積み上げら
れる。

【００２９】かくして全ての板材Ｗが製品テーブルＤ上
へ移動したことになるが、今までの加工は板材Ｗの二側
縁に対するものであり、他の二側縁は未加工であること
から、この部分について再度上記パターンにしたがって
加工が繰り返されることになり、このため作業者は板材
Ｗを製品テーブルＤからストックテーブルＡへと作業台
車等に載せて移動させる際に、全ての板材Ｗは前回の状
態から１８０°回転させた状態でストックテーブルＡ上
にセットする。この繰り返しの加工によって板材の加工
が全て完了し、製品として取り出される。

【００３０】このように、本例の搬送手順によれば２つ
の工程（コーナカットのための工程と面取りのための工
程）を同時並列的に進行させることが可能となり、待ち
時間を可及的に解消するものであるため、作業効率の向
上が期待できる。また、コーナカット、面取りの両加工
および搬送の各工程を自動化するものであるため、従来
の手作業時に比較して作業効率を飛躍的に向上させるこ
とができる。さらに、面取り装置Ｃには集塵装置２１が
設けられ、周囲に粉塵をまき散らす事態も緩和されてお
り、しかも作業者は特に近ずく必要もないため、作業衛
生上も好ましい環境作りができる。

【００３１】なお、板材Ｗを１８０°回転させる手段は
搬送装置Ｈによっても可能であり、この場合の動作パタ
ーンを図１０に示す。この場合の搬送装置Ｈは支持盤２
６を水平面内で１８０°反転できるよう、反転用のモー
タ等を登載した形式としておく必要がある。

【００３２】まず、パターン１では搬送装置Ｈは板材Ｗ
をストックテーブルＡからパンチングプレス装置Ｂへと
移動させる。ここで、板材Ｗの二隅部に対するコーナカ
ットが完了すると、搬送装置Ｈはこの板材Ｗを吸引して
吊り上げる。そして、その位置で１８０°回転させた
後、再びパンチングプレス装置Ｂのワークテーブル１上
へ板材Ｗを下ろし、同装置の上方で加工完了までの間、
待機する。パターン２においては、上記のようにして板
材Ｗの四隅部に対するカット加工が完了した後に、面取
り装置Ｃへの移送が行われる。この後、搬送装置Ｈは面
取り装置ＣからストックテーブルＡへと移動し、ここか
ら２枚目の未加工板材Ｗを吊り上げてパンチングプレス
装置Ｂへと移送する。そして、２隅部に対するカットが
なされたら、搬送装置Ｈは板材Ｗを吊り上げて１８０°
回転し、残りの２隅部に対するカットを行わせるべく再
度パンチングプレス装置Ｂへと戻される。その後、搬送
装置Ｈは面取り装置Ｃへと移動し、半周部分が面取り加
工済みとなっている板材Ｗを吊り上げて１８０°回転さ
せ、残りの半周分の面取りを行わせるべく、再度面取り
装置Ｃへ下ろす。この後、搬送装置Ｈは中間待機位置へ
退避して面取り加工の完了を待つ。そして、加工が完了
したらパターン３にしたがって搬送装置Ｈは再び面取り
装置Ｃへと移動し、全ての加工が完了した板材Ｗを吊り
上げ、製品テーブルＤ上へ移送し、その後パンチングプ
レス装置Ｂへと移動してパターン２とパターン３の動作
が繰り返される。。

【００３３】ストックテーブルＡから最後の板材Ｗが移
送されたことがセンサによって検出されると、搬送装置
Ｈはパターン４にしたがって四隅部がコーナカットされ
た板材Ｗをパンチングプレス装置Ｂから面取り装置Ｃへ
移送する。そして、ここで既述したようにして全周縁に
対する面取り加工が完了したら、パターン５にしたがっ
て製品テーブルＤへと移送がなされ、かくして全ての板
材Ｗに対する加工が完了する。

【００３４】このような搬送手順によれば、全ての工程
を自動化することができるため、一層の作業効率向上が
期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加工装置全体の平面図

【図２】同正面図

【図３】パンチングプレス装置Ｂを示す平面図

【図４】同側面図

【図５】同正面図

【図６】面取り装置Ｃを示す平面図

【図７】同側面図

【図８】同正面図

【図９】搬送装置Ｈの動作パターン図

【図１０】他の動作パターン図

【符号の説明】

Ａ…ストックテーブル Ｂ…パンチングプレス装置 Ｃ…面取り装置 Ｄ…製品テーブル Ｈ…搬送装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未加工の板材を載置するストックテーブ
   ルと、板材の隅部をコーナカットするためのパンチング
   プレス装置と、板材の周縁を面取り加工するための面取
   り装置とが順次配設されてなるとともに、前記ストック
   テーブル、パンチングプレス装置および面取り装置の上
   方には前記板材を自動的に移送する自動搬送装置が設け
   られていることを特徴とする板材の加工装置。