JPH0724878B2

JPH0724878B2 - クランプ原点復帰機能を備えた板材クランプ装置

Info

Publication number: JPH0724878B2
Application number: JP60160346A
Authority: JP
Inventors: 安則吉江
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPS6221433A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は板材加工機械、例えば、タレットパンチプレ
ス機械、剪断加工機械、レーザ加工機械等に用いること
ができるクランプ原点復帰機能を備えた板材クランプ装
置に関するものである。

［従来技術の説明］板材クランプ装置は、一般に、加工部方向に移動するキ
ャリッジベースと、加工幅方向に移動するキャリッジ
と、このキャリッジに適数装着されたクランプとを有し
て構成され、クランプで把持された板材を機械の前後、
左右方向に移動させ前記板材の所定位置を加工機械の加
工部に提供するものである。

而して、従来より、前記クランプを前記キャリッジに位
置決めする方式として２例が提案され、実用化されてい
る。

第１の例は手動によるものである。これは、前記クラン
プを前記キャリッジに位置決めするに際し、この作業を
すべて手動で行うものであり、適数のクランプは板材の
幅寸法等に応じてキャリッジ上の適宜の位置に手動操作
で位置決めされることになる。

第２の例は自動によるものである。これは、前記適数の
クランプを前記キャリッジにそれぞれクランプ用サーボ
機構を介して装着し、各クランプのキャリッジに対する
位置制御を板材の幅寸法に応じて前記クランプ用サーボ
機構で自動的に行うようにしたものである。

しかしながら、前記第１の例による手動方式のものにあ
っては、手動操作が煩らわしく、クランプ位置変更に手
間と時間を要するのみにとどまらず、手動操作を要する
ので機械加工ラインの自動化の障害ともなっている。

又、前記第２の例による自動方式のものにあっては、ク
ランプ用サーボ機構が必要であり、そのため機械及び制
御装置を複雑化し、機械の価格を上昇させている。

これらのことから、従来より、構成簡単で、クランプ原
点自動復帰も含めてクランプ位置決めを自動的に行うこ
とのできる板材クランプ装置が望まれていた。

［発明の目的］この発明は上記従来技術に鑑みて、適数設けたクランプ
に専用のサーボ機構を備える要なくキャリッジ上でのク
ランプを自動的に原点復帰させることができるクランプ
原点復帰機能を備えた板材クランプ装置を提供すること
を目的とする。

［発明の概要］上記目的を達成するために、本発明は、加工機械におけ
る加工部に対して接近離反するＹ軸方向へ移動自在なキ
ャリッジベースに、Ｙ軸方向に対し直交するＸ軸方向へ
移動自在にキャリッジを装着して設け、このキャリッジ
に、板材を把持自在の第1,第２のクランプを相対的にＸ
軸方向へ位置調整自在に装着して設けると共に、キャリ
ッジを移動するためのサーボモータを設け、かつ第1,第
２のクランプに、各クランプを前記キャリッジベース又
はキャリッジに選択的に固定可能の固着・開放機構を設
けてなる板材クランプ装置にして、前記キャリッジのＸ
軸方向の長さを、前記キャリッジベースのＸ軸方向の長
さの略1/2の長さに設けると共に、キャリッジに対して
第1,第２のクランプを原点位置に位置せしめたときに検
知する第1,第２の原点スイッチをキャリッジに設け、前
記第1,第２のクランプが共にキャリッジの原点位置に位
置決めされ、かつキャリッジがＸ軸方向の原点位置に位
置決めされたときに前記第1,第２のクランプを共に検出
できる幅程度の長さを有する第１のスイッチをキャリッ
ジベースに対して固定的に設けると共に、上記キャリッ
ジベースのＸ軸方向のほぼ中央部に、前記第1,第２のク
ランプを検出可能で上記第１のスイッチの長さの２倍程
度の長さの第２のスイッチを設け、前記第1,第２のスイ
ッチ及び第１の原点スイッチからの入力信号に基いて予
め設定してある原点復帰パターンの中から所定のパター
ンを選択する原点復帰パターン設定部を設けると共に、
このパターン設定部において選択したパターンに応じて
前記サーボモータ及び第1,第２のクランプに備えた各固
着・開放機構をシーケンス制御するシーケンサを設けて
なるものである。

［実施例の説明］以下、この発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は板材加工機械の一例を示す正面図、第２図は板
材クランプ装置の拡大斜視図、第３図は板材クランプ装
置の構造を更に拡大して示す断面図である。

第１図に示されるように、板材加工機械MCは板材クラン
プ装置１を有し、この板材クランプ装置１で板材Ｗを把
持し、この板材Ｗの所定位置を加工部MPに提供して所定
の加工を行っている。なお、参照符号WHはワークホール
ド装置を示している。

第２図に示されるように、前記加工機械MCには板材供給
方向（以下、Ｙ軸方向と称す）に沿って水平な基台３が
設けられている。そして、基台３の両側には該基台３と
上面を合わせて前記Ｙ軸方向に移動自在のスライドテー
ブル５が前記基台３の両側下面に取り付けられたガイド
レール７に支承されて設けられている。

第３図に詳細に示されるように、前記スライドテーブル
５の一端上面には前記Ｙ軸と直交するＸ軸方向に所定高
さを有するキャリッジベース９が固定されている。そし
て、該キャリッジベース９の加工部側には軸支部材11が
設けられ、該部材11にはサーボモータMXで回転駆動され
るボールねじ13が回転可能に軸支されている。又、該キ
ャリッジベース９の加工部側には上方ガイドレール15と
下方ガイドレール17が前記Ｘ軸方向に沿って設けられて
いる。前記上方ガイドレール15には下方向に突出するガ
イド部材15aと前記加工部方向に突出するＴ字部材15bと
が設けられている（第２図にはガイド部材15aを省略し
て示している）。

前記キャリッジベース９には前記下方ガイドレール17及
び前記上方ガイドレール15のガイド部材15aを介してキ
ャリッジベース９の略1/2の長さのキャリッジ19がＸ軸
方向に移動自在に設けられている。該キャリッジ19は、
前記ガイド部材15aとは、キャリッジ19側に回転可能に
設けられ前記ガイド部材15aに沿って回転移動可能のロ
ーラＲを介して接合されている。前記キャリッジ19は前
記ボールねじ13と螺合される図示しないナット部材を有
しており、ボールねじ13を正逆方向に回転させることに
より前記キャリッジベース９に沿って前記Ｘ軸の正逆
（＋−）方向に移動可能である。

前記キャリッジ19の加工部側には蟻21が設けられてい
る。そして、２個のクランプCLP1、CLP2の加工部側と反
対側に蟻溝23を設け、この蟻溝23を前記蟻21に嵌合し、
各クランプCLP1、CLP2はキャリッジ19に沿って移動可能
となっている。又、クランプCLP1、CLP2の加工部側には
図示しないアクチュエータの作動により開閉作動される
把持爪23aが板材Ｗの高さ位置と高さを合わせて設けら
れている。

前記クランプCLP1、CLP2には前記固着・開放機構７が設
けられている。固着・開放機構は、クランプ側に設けら
れたクランプ・キャリッジ固着爪25と、エアシリンダ装
置27と、前記Ｔ字部材15b及び前記シリンダ装置に固着
され前記Ｔ字部材15bの先端15cを抱える抱え部材27d
と、トグルリンク29とで構成されている。前記エアシリ
ンダ機構27は両軸式のものであり、Ｙ軸方向に往復動さ
れるピストン27aの両端にロッド27bとロッド27cとを備
えている。そして、加工部側のロッド27bの一端と前記
固着爪25の上端とは前記トグルリンク29を介して接続さ
れている。又、加工部側と反対側のロッド27cは前記Ｔ
字部先端15cに対して接近・離反するように配設されて
いる。

従って、前記ピストン27aが加工部側（第３図において
左方向）に作動された場合には、ロッド27bはトグルリ
ンク29を介してクランプ・キャリッジ固着爪25を下方向
に押圧し、該固着爪25は前記蟻21と接触し前記クランプ
CLP1、CLP2を前記キャリッジ19に固着するようになる。
又、このとき、前記加工部側と反対側のロッド27cも加
工部側に作動され、第３図に図示の如くロッド27cはＴ
字部先端15cと離れた状態となり、クランプCLP1、CLP2
はキャリッジベース９に対しては開放された状態とな
る。

このように、ピストン27aが加工部側に作動された場合
には、クランプCLP1、CLP2はキャリッジ19に固着された
キャリッジ19に連れ沿われてＸ軸方向に移動可能であ
る。なお、このようにクランプCLP1、CLP2がキャリッジ
19に固着された状態を、以下、「クランプ固着状態」と
称することとする。

一方、前記ピストン27aが加工部側と反対側（第３図に
おいて右方向）に作動された場合には、ロッド27bは第
３図において右方向に作動され、トグルリンク29を介し
て固着爪25を引き上げるので、クランプCLP1、CLP2はキ
ャリッジ19に対して開放された形となる。又、このと
き、ロッド27cも第３図において右方向へ作動され、前
記Ｔ字部材先端15cをロッド27cと前記抱え部材27dとの
間で挾持し、前記クランプCLP1、CLP2を前記キャリッジ
ベース９に固着することになる。

このように、ピストン27aが第３図において右方向に作
動された状態ではクランプCLP1、CLP2はキャリッジ19か
ら開放されると共にキャリッジベース９に固着された状
態となる。なお、このように、クランプCLP1、CLP2がキ
ャリッジ19から解放された状態を、以下、「クランプ解
放状態」と称することとする。

第２図に破線で示された参照符号PSW1、PSW2はクランプ
CLP1、CLP2のあらましの存在位置（領域）を検出するた
めのスイッチ板を示している。スイッチ板PSW1は原点
（第２図において右端位置）付近に、又、スイッチ板PS
W2は中央付近に設けられている。これらスイッチはスラ
イドテーブル５に対して固定的に設けられている。そし
て、これらスイッチ板PSW1、PSW2上にいずれかのクラン
プCLP1、CLP2が存在するとき、各スイッチ板PSW1、PSW2
からクランプ存在信号がそれぞれ出力されるようになっ
ている。

スイッチ板PSW1の長さは２個のクランプCLP1、CLP2が共
に原点位置決めされたとき、両クランプCLP1、CLP2をい
ずれも検出できる幅程度である。又、前記スイッチ板PS
W2の長さは前記スイッチ板PSW1の長さの２倍より若干長
い程度である。なお、スイッチ板PSW2としては例えば、
従来より用いられているいわゆるオーバーライド防止用
プレートなるものをそのまま利用することも可能であ
る。

第４図は板材クランプ装置１に取付けられるスイッチ群
及びアクチュエータ群とこれらスイッチ群及びアクチュ
エータ群を制御する板材加工機械MC（第１図参照）のNC
装置の概要を共に示す説明図である。

板材クランプ装置１には多数のスイッチが設けられてい
る。

即ち、板材クランプ装置１のキャリッジ19には、クラン
プCLP1、CPL2の原点位置を規定する原点スイッチOLS1、
OLS2と、クランプCLP1、CLP2のオーバトラベルを検出す
るクランプオーバートラベル検出スイッチLOT1、LOT2
と、が設けられている。なお、クランプCLP1に設けたス
イッチORSは、両クランプCLP1、CLP2のオーバトラベル
防止のための検出スイッチである。又、キャリッジベー
ス９の両端にはキャリッジ19のオーバトラベルを検出す
るキャリッジオーバトラベル検出スイッチCOT1、COT2が
設けられている。更に、前記したようにキャリッジベー
ス９に対して固定的にスイッチ板PSW1、PSW2が設けられ
ている。

一方板材クランプ装置１には多数のアクチュエータが設
けられている。

即ち、板材クランプ装置１には前記エアシリンダ装置27
のピストン27aを駆動するためのアクチュエータSYA1、S
YA2が設けられている。又、クランプCLP1、CLP2には把
持爪23aを作動るためのアクチュエータCLA1、CLA2が設
けられたいる。

更に、板材クランプ装置１には前記ボールねじ13を回転
駆動するためのＸ軸サーボモータMxが設けられている。
サーボモータMxにはエンコーダとタコジェネレータTGと
が取付けられている。

なお、第１図に示した板材加工機械MCにはこの他キャリ
ッジベース９をＹ軸方向に駆動するＹ軸サーボモータMY
が設けられると共に前記ワークホールド装置WHを上下方
向に駆動るワークホールド装置用のアクチュエータWHA
1、WHA2が設けられている。

以上示したスイッチ群の信号を処理すると共にアクチュ
エータ群を制御するNC装置の概要を第４図下方にブロッ
ク図で示している。

NC装置31は前記スイッチ群からのスイッチ信号を入力す
る入力部33と、テーブル制御回路35、クランプ原点復帰
制御回路37、クランプ位置制御回路39を有する制御回路
41と、アクチュエータ駆動部43と、前記アクチュエータ
群のうちサーボモータを除くアクチュエータに駆動信号
を出力する出力部45と、X,Y軸サーボモータ用のサーボ
アンプ47,49と、を有している。

前記制御回路41は１又は複数のCPU及びROM、RAM等制御
部材を有している。

前記テーブル制御回路35は、加工プログラムに従って、
前記スライドテーブル５（第３図参照）をＹ軸方向に駆
動すると共に前記キャリッジ19をＸ方向に駆動して板材
Ｗの所定位置を加工部に提供する制御を行うものであ
る。

第５図は前記クランプ原点復帰制御回路37の詳細回路
図、第６図は原点復帰パターンのパターン分けの説明図
である。

クランプ原点復帰制御回路37は原点復帰パターン設定部
51と、状態監視部53と、シーケンサ55と、を有してい
る。

原点復帰パターン設定部51は入力部33からスイッチ板信
号PSW1、PSW2と、原点スイッチ信号OLS1とを入力し、こ
れら入力信号の信号状態に応じて、第６図に示すような
条件判断を行い、４種の原点復帰パターンA,B,C,Dのう
ちから所定のパターンを選択する。各パターンの詳細は
第６図〜第10図を用いて後で詳述する。

前記状態監視部53は、前記スイッチ信号PSW1、PSW2、OL
S1と共に原点スイッチ信号OLS2を入力し、これら信号状
態を常時監視している。

前記シーケンサ55は、第６図〜第10図を用いて後述する
４種のパターンＡ〜Ｄに応じて４種のシーケンスＡ〜Ｄ
を有しており、前記原点復帰パターン設定部51で設定さ
れたパターンに応じて所定のシーケンス動作を行うもの
である。

第６図に示したように、本例では、原点スイッチOLS1、
スイッチ板PSW1、PSW2の信号状態に応じて４種の制御パ
ターンA,B,C,Dを設定するようにした。

これら４種のパターン分けは、各スイッチ信号の初期状
態に応じて前記原点復帰パターン設定部51内に設けた論
理回路で行われている。この論理回路は第４図に示した
キャリッジ19が原点位置に存在することを前提として第
６図に示した５種の条件を判定するものである。

この５種の条件を判別する５種のアンドゲートを第１〜
第５のアンドゲートと呼ぶならば、第１のアンドゲート
はクランプCLP1用の原点スイッチOLS1がオンであるこ
と、及びキャリッジベース９の中央位置に位置するスイ
ッチ板PSW2がオンであるとを条件としてパターンＡを判
別する。第２のアンドゲートはクランプCLP1用の原点ス
イッチOLS1がオンであること、及び、スイッチ板PSW2が
オフであることを条件としてパターンＢを判別する。第
３のアンドゲートはクランプCLP1用の原点スイッチOLS1
がオフであること、及びスイッチ板PSW2がオンであるこ
とを条件としてパターンＣを選択する。第４のアンドゲ
ートはクランプCLP1用の原点スイッチOLS1がオフである
こと、及びスイッチ板PSW1がオフであること、並びに、
スイッチ板PSW2がオフであることを条件として前記第３
のアンドゲートと同様にパターンＣを判別する。第５の
アンドゲートは原点スイッチOLS1がオフであること、及
び、スイッチ板PSW1がオンであること、並びに、スイッ
チ板PSW2がオフであることを条件としてパターンＤを判
別する。

なお、クランプCLP1、CLP2の原点設定は、各クランプの
左端と各原点スイッチOLS1、OLS2が一致した位置で原点
設定されるものとしている（第４図参照）。又、クラン
プの原点設定に際しては、キャリッジ19は第４図に示さ
れるように原点位置にあるものとする。

第７図はパターンＡの説明図である、（ａ）図は初期状
態の説明図、（ｂ）図はシーケンスを示すフローチャー
トである。

第７図（ａ）に示されるように原点スイッチOLS1、スイ
ッチ板PSW2が共にオンしている場合には、パターンＡで
処理される。この状態では原点スイッチOLS1がオンして
いると共にスイッチ板PSW2がオンしているので、両クラ
ンプは相当量離れていることと、クランプCLP1の原点設
定に際してはキャリッジ19を一度は左方向（＋Ｘ方向）
へ相対的にずらさなければならないこと、並びに、クラ
ンプCLP2をキャリッジ19に対してこれ以上−Ｘ軸方向へ
寄せたらキャリッジ19の右端がベース９からはみ出すの
でオーバートラベルを生ずる恐れがあること等が考えら
れる。

そこで、第７図（ｂ）に示したように、ステップ701で
クランプCLP2をまず解放状態とする。そして、キャリッ
ジ19を−Ｘ方向へ、ステップ705でスイッチ板PSW1がオ
フされることが確認されるまで移動する。

次に、ステップ707でクランプCLP1を解放し（クランプC
LP2も解放したままで）端子Ａに入る。ステップ709及び
ステップ711はキャリッジ19を＋Ｘ方向へ原点スイッチO
LS1がオフするまで移動する処理を示している。

そして、ステップ711で原点スイッチOLS1のオフが判断
されたならキャリッジ19をステップ713,715で原点スイ
ッチOLS1がオンとなるまで−Ｘ方向へ移動する。ステッ
プ717に示すように、この位置でクランプCLP1を固着し
てクランプCLP1の原点設定を終了する。

次にクランプCLP2の原点設定を行わなければならない。
そこで、ステップ719で、現在、原点スイッチOLS2がオ
ンしているか否かを判断する。この理由は、もし、原点
スイッチOLS2がオンしていればステップ721に示すよう
にキャリッジ19を＋Ｘ方向へ移動してステップ723に示
されるように原点スイッチOLS2をオフさせ原点設定する
という手順を踏まなければ原点設定を行うことができな
いからである。

ステップ719〜723の手順を踏んだ上でステップ725,727
で原点スイッチOLS2がオンするまでキャリッジ19を−Ｘ
方向へ移動させ、ステップ729でクランプCLP2を固着し
て２個のクランプCLP1、CLP2の原点復帰作業を終了す
る。

第８図はパターンＢの説明図である。（ａ）図は初期状
態の説明図、（ｂ）図はシーケンスを示すフローチャー
トである。

（ａ）図に示されるように、パターンＢは原点スイッチ
OLS1がオンしていること及び、スイッチ板PSW2がオフし
ていることを条件として選択されるものである。（ａ）
図から、クランプCLP1が原点スイッチ上にあるので、ク
ランプCLP1の原点設定にはキャリッジ19を相対的に左方
向へずらさなければならないことと、クランプCLP2とキ
ャリッジ左端との間にはこのずらさなければならない量
以上の距離が存在すること等が理解される。ここに第２
図で前記した通りスイッチ板PSW2のＸ軸方向の長さはス
イッチ板PSW1の長さの２倍より（△ｌだけ）長く設計さ
れているのである。

そこで、第８図（ｂ）に示されるように、パターンＢで
は、ステップ801でクランプCLP1及びCLP2をキャリッジ1
9に固着したままとする。そして、ステップ803及び805
でキャリッジ19をスイッチ板PSW1がオフするまで−Ｘ方
向へ移動する。このとき、各スイッチ板の長さを上記の
如く適正としているので、クランプCLP2がキャリッジベ
ース９の中央位置より図において右方向へ来ることはな
い。

次に、ステップ807でクランプCLP1、CLP2を開放し、端
子Ａへ入るのである。この端子Ａは第７図（ｂ）の端子
Ａと同様であり、以下の処理もすべて第７図（ｂ）のも
のと同じである。これにより２個のクランプCLP1、CLP2
はれぞれ原点復帰されることになる。

第９図はパターンＣの説明図である。（ａ），（ｂ）図
は初期状態の説明図、（ｃ）図はシーケンスを示すフロ
ーチャートである。

（ａ），（ｂ）図に示されるようにパターンＣは２種の
条件下で判断される。（ａ）図に示した状態では原点ス
イッチOLS1、スイッチ板PSW1、PSW2が３者共にオフであ
り、この状態は、２個のクランプCLP1、CLP2が共に２つ
のスイッチ板PSW1、PSW2の間に在る状態を示している。
又（ｂ）図に示した状態では、原点スイッチOLS1がオフ
であり、スイッチ板PSW2がオンであり、この状態は２個
のクランプが原点スイッチOLS1より図において右方向
（−Ｘ方向）に存在すると共に、少なくとも２個のクラ
ンプの内１個はキャリッジ19の端部に在ることを示して
いる。

これらの状態ではいずれの場合にもキャリッジ19を図に
おいて右方向に相対的に移動させることにより、原点ス
イッチOLS1をクランプCLP1でオンさせることが可能であ
ることを示している。

そこで、パターンＣでは、ステップ901で２個のクラン
プCLP1、CLP2を共にキャリッジ19から解放する。そし
て、ステップ903,905でキャリッジ19を原点スイッチOLS
1がオンするまで−Ｘ方向へ移動する。ステップ907に示
すように、原点スイッチOLS1がオンした位置で、クラン
プCLP1を固着すればクランプCLP1の原点設定が終了す
る。

次に、ステップ909でクランプCLP1を原点設定した位置
で原点スイッチOLS2がオンしているか否かを判断し、も
し、オンしていればキャリッジ19をステップ911,913で
＋Ｘ方向へ移動してオフさせる。

次いで、ステップ915,917でキャリッジ19を原点スイッ
チOLS2がオンするまで−Ｘ方向へ移動させ、ステップ91
9でクランプCLP2を固着して原点復帰作業を終了する。

第10図はパターンＤの説明図である。（ａ）図は初期状
態の説明図、（ｂ）図はシーケンスを示すフローチャー
トである。

（ａ）に示したように原点スイッチOLS1がオフであり、
スイッチ板PSW1がオンであり、又、スイッチ板PSW2がオ
フの状態では、図においてキャリッジ19の右端にはクラ
ンプCLP1、CLP2が存在しないことと、キャリッジ19を相
対的に図において右方向へ移動させただけで、原点設定
可能であることが理解でるのである。そこで、この状態
の原点復帰は（ｂ）図のごときのシーケンスで処理でき
る。

ところで、第10図（ａ）を、前記第９図（ａ），（ｂ）
とを比較すると、第10図（ａ）に示した状態において、
今、２個のクランプCLP1、CLP2をキャリッジ19に固着し
キャリッジ19をスイッチ板PSW1がオフするまで図におい
て右方向（−Ｘ方向）へ移動させればクランプCLP1、CL
P2のキャリッジ19に対する位置関係は第９図（ａ）又は
（ｂ）に示した状態と同一となることが理解できるので
ある。

従って、第10図（ｂ）に示したパターンＤは、前記パタ
ーンをそのまま利用することとしたならば、前記処理と
して先頭にステップ1001〜1005を介入するだけの形のも
のとなることになる。

前処理はステップ1001でクランプCLP1、CLP2を固着した
ままとし、キャリッジ19をステップ1003,1005でスイッ
チ板PSW1がオフするまで−Ｘ方向へ移動させる処理であ
る。

よって、以上示した４種のパターンは実質的には３種と
なる。ただし、このようにパターンを３種とする場合に
は事前処理回路として第10図（ｂ）に示したステップ10
01〜1005の処理を行なう回路を別途に組んでおく必要は
ある。

以上、第５図〜第10図に示したクランプ原点復帰制御回
路により２個のクランプの自動復帰が可能となる。

第11図は第４図に示したクランプ位置制御回路39の詳細
回路図である。

クランプ位置制御回路39は第４図に示したキャリッジ19
に対して、２個のクランプCLP1、CLP2を所定位置に位置
決め処理する回路である。

なお、位置決め方式としては、第１にクランプCLP1、CL
P2を第５図〜第10図に示した態様で一度原点復帰させて
おき、次いで、各フランプを所定位置に移動させる方式
と、第２にクランプ現在位置を基準として各クランプの
移動量を指定し各クランプを所定位置に位置決め制御す
る方式がある。

しかし、第１の方式は、クランプ位置決めの制御シーケ
ンスは簡単であるものの、各クランプを原点設定する分
だけ余計な時間がかかることになり、板材加工装置の装
置全体から見て多くのロスタイムを要することになると
いう欠点がある。

而して、第２の方式は、クランプ位置決めの制御シーケ
ンスは少し難しいものとなるものの、各クランプの位置
決めを迅速に有し得る利点がある。

そこで、本例では第２の方式を採用し、クランプ位置決
めを迅速になし得るようにし、板材加工機械の加工効率
を高めるようにしている。

クランプ位置制御回路39はクランプ位置指令部57と、ク
ランプCLP1、CLP2の現在位置を記憶する現在位置記憶部
59,61と、クランプCLP1、CLP2の移動量を演算する移動
量演算部63,65と、アクチュエータ駆動制御部69とを有
している。

クランプ位置指令部57は、各クランプCLP1、CLP2をキャ
リッジ上のどの位置に位置決めするかを指令するもので
ある。即ち、ここでは、クランプCLP1を位置X₁に、クラ
ンプCLP2を位置X₂に位置決めすべき指令が行われる。

なお、この指令は、板材加工機械MC（第１図参照）を使
用するオペレータが指定して行うことができることは勿
論であるが、自動化ライン上での板材加工機械にあって
は、図示しない管理用コンピュータから指定されても良
く、又、自動搬送されてきた板材の例えば幅寸法に応じ
て自動的に演算されて指定されても良いものである。

前記クランプCLP1、CLP2移動量演算部63,65は前記位置X
₁,X₂の指令信号と、クランプCLP1、CLP2現在位置記憶部
59,61に記憶されているクランプ現在位置X₀₁,X₀₁との差
を求め各クランプCLP1、CLP2の移動量△X₁,△X₂を制御
する。

アクチュエータ制御部は、パターン設定部71と、シーケ
ンサ73と、を有している。パターン設定部71は設定条件
に従って制御パターンの設定を行って、シーケンサは設
定されたパータンのシーケンスを実行する。

第12図はクランプ位置制御用のパターン分け説明図であ
る。

各クランプCLP1、CLP2の移動量△X₁,△×_２を方向
（−，＋）及び、絶対値a,bの大きさの点から区分する
と、第12図に示すように、８種に分類することが可能で
ある。

前記パターン設定部71はクランプCLP1、CLP2の移動量△
X₁,△X₂を入力し第12図の分類に従って、所定の制御パ
ターンを選択する。そして、前記シーケンサ73は設定さ
れたパターンに従って、第13図以下で説明するシーケン
スを実行する。

なお、キャリッジ19は必ずしも原点位置に位置させる必
要はなく、例えば、キャリッジベース９上の途中におい
て、又は第４図左端に位置する他の原点（一方向の原
点）に合わせて行ってもよいかのようである。しかし、
クランプCLP1、CPL2の位置制御は、一般には新規の板材
が搬入されてきたときに使用されることが多いので、こ
こでは、制御シーケンスを簡単化する意味からもキャリ
ッジ19は原点位置に存在するものとしている。

第13図〜第20図は８種の制御パターンのシーケンス説明
図である。図は上段（第13,15,17,19図）と下段（第14,
16,18,20図）に分けて示しているが、上段の図はいずれ
もａ≧ｂの場合、下段の図はａ＜ｂの場合を示すもので
ある。なお、第13図〜第20図において、クランプCLP1、
CL固着状態はクランプを示すブロックをキャリッジ19に
接触させて示しており、又、解放状態はクランプを示す
ブロックをキャリッジ19から離して示している。

第13図に示したパターン１は、クランプCLP1、CLP2の移
動量は共に一Ｘ方向であり、かつ、ａ≧ｂである場合の
制御パターンである。

図示の通り、まず、キャリッジ19をクランプCLP1、CLP2
を固着したままでａだけ−Ｘ方向へ移動する。そこで、
クランプCLP1を解放しキャリッジ19をａ−ｂだけ＋Ｘ方
向へ移動する。そして、ここで、クランプCLP2を解放
し、キャリッジ19をｂだけ＋Ｘ方向へ移動させ、しかる
後クランプCLP1、CLP2をキャリッジ19に固着してパター
ン１の作業を終了する。

以下、パターン２〜８についても図示の通りの動作をす
る。

なお、これら８種のパターンについて注目すべきこと
は、いずれのパターンもキャリッジ19を１往復させるだ
けで行われている点と、できるだけ無駄な動作をしない
ように考慮されている点である。

即ち、各クランプをキャリッジ上に位置づけするパター
ン例は本来、上記８種のものに限定されるものではな
く、その内容を変更することも可能である。例えばパタ
ーン1,3,5,7をパターン2,4,6,8のようにクランプが移動
位置決め中に材料からはずれないように移動させること
もできる。又、上記８種類のものを、４種に減少させる
ことも数学的には可能である。しかし、本例では、あく
まで制御動作の正確、迅速化を主体として上記の如き８
種のパターンを設定したのである。

なお、第４図に示した＋方向の原点に代えて−方向の原
点（第４図において右端）を用うる場合には、上記８種
の制御パターンをそのまま用いることとし、クランプCL
P1とクランプ２との相対的関係を反転させればよい。

このように、本例では第12図の場合分けに従って、個々
の場合について適正動作を行うパターンを設定するよう
にしたので、制御パターンに無駄な動作や無理がなく、
クランプCLP1、CLP2をあらゆる場合に、適正にキャリッ
ジ上に位置決めすることが可能である。

［発明の効果］以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明は、加工機械（MC）における加工部（MP）に
対して接近離反するＹ軸方向へ移動自在なキャリッジベ
ース（９）に、Ｙ軸方向に対して直交するＸ軸方向へ移
動自在にキャリッジ（19）を装着して設け、このキャリ
ッジ（19）に、板材を把持自在の第1,第２のクランプ
（CLP1,CLP2）を相対的にＸ軸方向へ位置調整自在に装
着して設けると共に、キャリッジ（19）を移動するため
のサーボモータ（MX）を設け、かつ第1,第２のクランプ
（CLP1,CLP2）に、各クランプ（CLP1,CLP2）を前記キャ
リッジベース（９）又はキャリッジ（19）に選択的に固
定可能の固着・開放機構（７）を設けてなる板材クラン
プ装置にして、前記キャリッジ（19）のＸ軸方向の長さ
を、前記キャリッジベース（９）のＸ軸方向の長さの略
1/2の長さに設けると共に、キャリッジ（19）に対して
第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）を原点位置に位置せ
しめたときに検知する第1,第２の原点スイッチ（OLS1,O
LS2）をキャリッジ（19）に設け、前記第1,第２のクラ
ンプ（CLP1,CLP2）が共にキャリッジ（19）の原点位置
に位置決めされ、かつキャリッジ（19）がＸ軸方向の原
点位置に位置決めされたときに前記第1,第２のクランプ
（CLP1,CLP2）を共に検出できる幅程度の長さを有する
第１のスイッチ（PSW1）をキャリッジベース（９）に対
して固定的に設けると共に、上記キャリッジベース
（９）のＸ軸方向のほぼ中央部に、前記第1,第２のクラ
ンプ（CLP1,CLP2）を検出可能で上記第１のスイッチ（P
SW1）の長さの２倍程度の長さの第２のスイッチ（PSW
2）を設け、前記第1,第２のスイッチ（PSW1,PSW2）及び
第１の原点スイッチ（OLS1）からの入力信号に基いて予
め設定してある原点復帰パターン（A,B,C,D）の中から
所定のパターンを選択する原点復帰パターン設定部（5
1）を設けると共に、このパターン設定部（51）におい
て選択したパターンに応じて前記サーボモータ（MX）及
び第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）に備えた各固着・
開放機構（７）をシーケンス制御するシーケンサ（55）
を設けてなるものであるから、キャリッジ19の原点復帰
時に第1,第２のクランクCLP1,CLP2を原点へ自動的に復
帰せしめることができる。したがって、キャリッジ19及
び第1,第２のクランプCLP1,CLP2を共に原点位置を基準
として相対的な移動を行うことができ、キャリッジ19に
対する第1,第２のクランプの位置決めを自動的に迅速に
行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示すものであり、第１図は板材
加工機械の１例を示す正面図、第２図は板材クランプ装
置の拡大斜視図、第３図は同上板材クランプ装置の拡大
断面説明図である。第４図はNC装置の説明図、第５図はクランプ原点復帰回
路の回路図、第６図はクランプ原点復帰パターン分け説
明図、第７図（ａ）、第８図（ａ）、第９図（ａ），
（ｂ）、第10図（ａ）はいずれも制御パターンＡ〜Ｄを
決定づける板材クランプ装置の初期状態の説明図、第７
図（ｂ）、第８図（ｂ）、第９図（ｃ）、第10図（ｂ）
はそれぞれパターンA,B,C,Dのシーケンス内容を示すフ
ローチャートである。第11図はクランプ位置制御回路の回路図、第12図はクラ
ンプ位置制御用のパターン分け説明図、第13,14,15,16,
17,18,19,20図はそれぞれ第12図に示したパターン１〜
８のシーケンス内容を示す動作説明図である。１……板材クランプ装置７……固着・開放機構９……キャリッジベース 13……ボールねじ 19……キャリッジ CLP1……第１のクランプ CLP2……第２のクランプ 31……NC装置 35……テーブル制御回路 37……クランプ原点復帰制御回路 39……クランプ位置制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工機械（MC）における加工部（MP）に対
して接近離反するＹ軸方向へ移動自在なキャリッジベー
ス（９）に、Ｙ軸方向に対して直交するＸ軸方向へ移動
自在にキャリッジ（19）を装着して設け、このキャリッ
ジ（19）に、板材を把持自在の第1,第２のクランプ（CL
P1,CLP2）を相対的にＸ軸方向へ位置調整自在に装着し
て設けると共に、キャリッジ（19）を移動するためのサ
ーボモータ（MX）を設け、かつ第1,第２のクランプ（CL
P1,CLP2）に、各クランプ（CLP1,CLP2）を前記キャリッ
ジベース（９）又はキャリッジ（19）に選択的に固定可
能の固着・開放機構（７）を設けてなる板材クランプ装
置にして、前記キャリッジ（19）のＸ軸方向の長さを、
前記キャリッジベース（９）のＸ軸方向の長さの略1/2
の長さに設けると共に、キャリッジ（19）に対して第1,
第２のクランプ（CLP1,CLP2）を原点位置に位置せしめ
たときに検知する第1,第２の原点スイッチ（OLS1,OLS
2）をキャリッジ（19）に設け、前記第1,第２のクラン
プ（CLP1,CLP2）が共にキャリッジ（19）の原点位置に
位置決めされ、かつキャリッジ（19）がＸ軸方向の原点
位置に位置決めされたときに前記第1,第２のクランプ
（CLP1,CLP2）を共に検出できる幅程度の長さを有する
第１のスイッチ（PSW1）をキャリッジベース（９）に対
して固定的に設けると共に、上記キャリッジベース
（９）のＸ軸方向のほぼ中央部に、前記第1,第２のクラ
ンプ（CLP1,CLP2）を検出可能で上記第１のスイッチ（P
SW1）の長さの２倍程度の長さの第２のスイッチ（PSW
2）を設け、前記第1,第２のスイッチ（PSW1,PSW2）及び
第１の原点スイッチ（OLS1）からの入力信号に基いて予
め設定してある原点復帰パターン（A,B,C,D）の中から
所定のパターンを選択する原点復帰パターン設定部（5
1）を設けると共に、このパターン設定部（51）におい
て選択したパターンに応じて前記サーボモータ（MX）及
び第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）に備えた各固着・
開放機構（７）をシーケンス制御するシーケンサ（55）
を設けてなることを特徴とするクランプ原点復帰機能を
備えた板材クランプ装置。