JPH1119737A - ワークサイズチェック・交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 システムライン機において、板材加工機に搬
入されたワークのサイズをチェックし、間違っている場
合には交換することにより、正しいワークを加工し、不
良製品の発生を防止することにある。 【解決手段】 ワーク搬入出手段２から板材加工機１に
搬入されたワークＷのエッジＥ_X 、Ｅ_Y を検出すること
により、ワークＷのサイズＸ_W 、Ｙ_W を検出し、検出さ
れたワークＷのサイズＸ_W 、Ｙ_W が、基準サイズＸ_C 、
Ｙ_C と異なる場合に、該ワークＷを上記ワーク搬入出手
段２に戻すと共に、基準サイズＸ_C 、Ｙ_Cと同じサイズ
Ｘ_W 、Ｙ_W のワークＷを板材加工機１に搬入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークサイズチェッ
ク・交換装置、特に板材加工機の近傍にワーク搬入出手
段が配置されたシステムライン機において、ワーク搬入
出手段から板材加工機に搬入されたワークのサイズをチ
ェックすると共に、該ワークのサイズが所定のサイズと
異なる場合にはワーク搬入出手段に戻して交換するワー
クサイズチェック・交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、板材加工機、例えば図６に示
すパンチプレス５０は、単体機として使用する場合と
（図６の上図）、システムライン機として使用する場合
と（図６の下図）がある。

【０００３】このうぢ、システムライン機として使用す
る場合には（図６の下図）、よく知られているように、
ワーク搬入装置を備えたワーク貯蔵棚６０を設け、加工
しようとするワークＷを自動的に選択することにより、
該ワークＷをパンチプレスに搬入するようになってい
る。

【０００４】このようなシステムライン機においては、
ワークＷを新規に補充する場合には、作業者自身の手に
より、上記ワーク貯蔵棚６０へ該ワークＷを収容してい
る（図６の下図）。

【０００５】また、そのときに、ワークＷを、上記ワー
ク貯蔵棚６０のどの棚へ収容したかを、該ワークＷのサ
イズ、厚さ、材質等を基準として、作業者のキー入力操
作により、予めメモリに記憶させておく。

【０００６】そして、このメモリに記憶されたデータ
は、後にワークＷの選択の際に使用できるようにしてお
く。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術には、次のような課題がある。

【０００８】即ち、既述したように、従来は、ワークＷ
を、作業者の人手により、ワーク貯蔵棚６０へ収容して
いると共に、作業者のキー入力操作により、補充するワ
ークＷのに関するデータを予めメモリに記憶させてお
く。

【０００９】換言すれば、従来は、ワーク貯蔵棚６０に
関して、人手により、ワークＷの収容作業を行い、人手
により、データのキー入力操作を行っている。

【００１０】従って、ワークＷの収容ミスにより、本来
あるべき棚にワークＷが収容されていないことがあり、
また、データの入力ミスにより、メモリに誤って入力し
たデータを後に使用することがある。

【００１１】その結果、間違ったワークを加工すること
になり、不良製品が発生する。

【００１２】本発明の目的は、システムライン機におい
て、板材加工機に搬入されたワークのサイズをチェック
し、間違っている場合には交換することにより、正しい
ワークを加工し、不良製品の発生を防止することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、板材加工機１の近傍に、ワーク搬
入出手段２が配置されたシステムライン機において、
（Ａ）上記ワーク搬入出手段２から板材加工機１に搬入
されたワークＷのエッジＥ_X 、Ｅ_Y を検出することによ
り、ワークＷのサイズＸ_W 、Ｙ_W を検出するワークサイ
ズ検出手段３と、（Ｂ）検出されたワークＷのサイズＸ
_W 、Ｙ_W を、基準サイズＸ_C 、Ｙ_C と比較するワークサ
イズ比較手段５と、（Ｃ）検出されたワークＷのサイズ
Ｘ_W 、Ｙ_W が、基準サイズＸ_C 、Ｙ_C と異なる場合に、
該ワークＷを上記ワーク搬入出手段２に戻すと共に、基
準サイズＸ_C、Ｙ_C と同じサイズＸ_W 、Ｙ_W のワークＷ
を板材加工機１に搬入するワーク交換手段４を有するこ
とを特徴とするワークサイズチェック・交換装置が提供
される。

【００１４】従って、本発明の構成によれば、ワークＷ
の収容ミスやデータの入力ミスにより、間違ったワーク
Ｗが搬入されたとしても、ワークのサイズをチェック
し、間違っている場合には交換するので、常に正しいワ
ークを加工することができ、不良製品の発生が防止され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
形態を示す図である。

【００１６】図１において、板材加工機１は、例えばパ
ンチプレスであり、このパンチプレスは、ラムシリンダ
１０７を作動させ（図５の下図）、パンチＰとダイＤの
協働により、ワークＷにパンチ加工を施す加工機であ
る。

【００１７】パンチプレスには、Ｘ軸方向にキャリッジ
べース１０２が設けられ、該キャリッジべース１０２に
は、Ｙ軸モータＭｙのボールねじ１０３が螺合し、Ｙ軸
モータＭｙには、Ｙ軸アンプ１３が接続している。

【００１８】従って、後述するＮＣ５からの制御信号Ｓ
９により、増幅された所定のパルス電圧が上記Ｙ軸モー
タＭｙに印加されると、ボールねじ１０３が回転するこ
とにより、キャリッジべース１０２はＹ軸方向に移動す
る。

【００１９】また、キャリッジべース１０２には、ワー
クＷを把持するクランプ１００が搭載されたキャリッジ
１０１が取り付けられ、該キャリッジ１０１には、Ｘ軸
モータＭｘのボールねじ１０４が螺合し、Ｘ軸モータＭ
ｘには、Ｘ軸アンプ７が接続している。

【００２０】従って、ＮＣ５からの制御信号Ｓ４によ
り、増幅された所定のパルス電圧が上記Ｘ軸モータＭｘ
に印加されると、ボールねじ１０４が回転することによ
り、キャリッジ１０１は、キャリッジべース１０２上を
Ｘ軸方向に移動する。

【００２１】この構成により、クランプ１００に把持さ
れたワークＷを、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動させ（図
３）、後述するようにワークＷのエッジＥ_X 、Ｅ_Y を検
出することにより、該ワークＷのサイズＸ_W 、Ｙ_W を検
出する。

【００２２】また、ワークＷを把持するクランプ１００
と、後述するワーク搬入出手段２を構成するローダ２０
０とにより、ワーク交換手段４を構成している。

【００２３】パンチプレスのテーブルのほぼ中央には、
ワークエッジ検出手段１２が設けられている。このワー
クエッジ検出手段１２は、例えば光電センサ又はＣＣＤ
カメラであり、上記Ｘ軸モータＭｘのエンコーダ８、又
は上記Ｙ軸モータＭｙのエンコーダ１４、及びＮＣ５と
共に、ワークサイズ検出手段３を構成している。

【００２４】エンコーダ８、１４は、よく知られている
ように、Ｘ軸モータＭｘ、Ｙ軸モータＭｙの回転軸の変
位に伴ってパルス信号Ｓ２、Ｓ１０を出力する装置であ
る。

【００２５】従って、パンチプレス１の原点にセットさ
れたワークＷがＸ軸方向とＹ軸方向に移動する間に、Ｎ
Ｃ５が、上記エンコーダ８、１４からのフィードバック
信号Ｓ２、Ｓ１０を常に監視していれば、後述するよう
に、ワークエッジ検出手段１２がオン状態にある間（図
の）のこのフィードバック信号Ｓ２、Ｓ１０のパルス
数をカウントすることにより、ワークＷのサイズＸ_W 、
Ｙ_W （図３）を検出することができる。

【００２６】ＮＣ５は、既述したように、ワークサイズ
検出手段３からの信号Ｓ１等に基づいて、実際にワーク
ＷのサイズＸ_W 、Ｙ_W を検出し、該検出サイズＸ_W 、Ｙ
_W を基準サイズＸ_C 、Ｙ_C （図４）と比較し、両者が異
なる場合には、ワーク交換手段４を制御することによ
り、ワークＷを交換する。

【００２７】即ち、ＮＣ５は、ワークサイズ検出手段３
を構成すると共に、ワークサイズ比較手段を構成する
（図１）。

【００２８】この場合、ワークサイズ比較手段５におい
て使用される基準サイズＸ_C 、Ｙ_Cは、ＮＣ５が実行す
るプログラム（図２）が指定するサイズであり、後述す
るワーク搬入出手段２を構成する搬入装置２Ａの各段に
戴置されているパレットごとに異なる。

【００２９】例えば、図４に示すように、搬入装置２Ａ
の一番上のパレットＰ１に収容されるべきワークＷの基
準サイズＸ_C ×Ｙ_C は、ａｍｍ×ｂｍｍである。以下、
二番目以降のパレットＰ２〜Ｐ４（図５）についても、
同様に基準サイズＸ_C ×Ｙ_Cが予め決められている。

【００３０】尚、この基準サイズＸ_C 、Ｙ_C は、既述し
たように、ＮＣ５の入力部１５より入力されるプログラ
ムが指定するものであるが、ＮＣ５の記憶部（図示省
略）にセットアップデータとして図４の表のように格納
しておき、プログラムとは分離することも可能である。

【００３１】また、ＮＣ５は、表示部６、例えばＣＲＴ
や液晶表示器を有し、その画面を見ながら後述する操作
が行われる。その他、ＮＣ５は、図１に示す装置全体を
制御する。

【００３２】一方、パンチプレス１の近傍、例えば後方
（図５に向かって左側）には、ワーク搬入出手段２が設
置されている。このワーク搬入出手段２は、例えば、搬
入装置２Ａと、搬出集積装置２Ｂ及びそれらのエレベー
タ２１０、２１２により構成されている。

【００３３】搬入装置２Ａと搬出集積装置２Ｂは、図５
に示すように、並行して設置され、いずれも多段棚形式
であって、上部には、パレットを戴置する棚が、最下段
には、油圧リフタ２０４、２０９がそれぞれ設けられて
いる。この場合、搬入装置２Ａ側の油圧リフタ２０４に
は、これからパンチプレス１に搬入して加工するワーク
Ｗを収容したパレットＰ３を、搬出集積装置２Ｂ側の油
圧リフタ２０９には、空パレットを載せる。

【００３４】エレベータ２１０、２１２は、モータＭに
より上下動し、それぞれ搬入装置２Ａと搬出集積装置２
Ｂの上部の多段棚と最下段の油圧リフタ２０４、２０９
間において、パレットを上下動させるためのものであ
る。

【００３５】エレベータ２１０、２１２は、いずれも自
走可能に取り付けられたトラバーサ２１１、２１３を有
し、該トラバーサ２１１、２１３のフックにパレットを
係合させることにより、パレットを、多段棚又は油圧リ
フタ２０４、２０９からエレベータ２１０、２１２へ移
したり、逆に、パレットを、エレベータ２１０、２１２
から多段棚又は油圧リフタ２０４、２０９へ移したりす
ることができる。

【００３６】搬入装置２Ａ、搬出集積装置２Ｂにおいて
は、いずれも、最下段の天井からパンチプレスへ向かっ
て、ガイドレール２０１、２０６が延びており、搬入装
置２Ａのガイドレール２０１には、ローダ２００が、搬
出集積装置２Ｂのガイドレール２０６には、アンローダ
２０５が、それぞれ自走可能に取り付けられている。

【００３７】ローダ２００には、バキュームパット２０
３がストレッチ２０２を介して、アンローダ２０５に
は、アンローダクランプ２０８がストレッチ２０７を介
してそれぞれ取り付けられ、いずれもシリンダ等により
上下動するようになっている。

【００３８】このようなワーク搬入出手段２は、図１に
示すように、ライン制御盤１１を有し、該ライン制御盤
１１には、メモリ９と入力部１０がそれぞれ接続されて
いる。

【００３９】メモリ９は、既述したワーク搬入出手段２
を構成する搬入装置２Ａのどの棚にどのワークＷが貯蔵
されているかに関するデータ、即ちワークデータＷＤを
記憶する。

【００４０】また入力部１０は、ワークＷを新規に補充
する場合に、そのワークＷに関するワークデータＷＤを
入力し（信号Ｓ６）、ライン制御盤１１を介して、メモ
リ９に記憶させる（信号Ｓ７）。

【００４１】この構成により、ライン制御盤１１は、Ｎ
Ｃ５からの制御信号Ｓ５により、ワーク搬入出手段２を
制御する（信号Ｓ８）。

【００４２】以下、上記構成を有する本発明の動作を、
図２に基づいて、説明する。

【００４３】（１）ワークＷの搬入からワークサイズの
チェックまでの動作（図２のステップ１０１からステッ
プ１０５まで）

【００４４】先ず、図２のステップ１０１において、ワ
ークＷをパンチプレス１へ搬入する。

【００４５】即ち、ＮＣ５からの制御信号Ｓ５により、
ライン制御盤１１は、搬入装置２Ａ（図５）を制御し
（信号Ｓ８）、バキュームパット２０３を降下させ、油
圧リフタ２０４上のパレットＰ３から一番上のワークＷ
を吸着させた後、該バキュームパット２０３を上昇させ
ることにより、ワークＷの一枚取りを行わせる。

【００４６】ワークＷの一枚取りの後、ローダ２００を
ガイドレール２０１に沿って自走させると、該ワークＷ
は、バキュームパット２０３に吸着されたままでパンチ
プレスのテーブルの上方まで搬送され、バキュームパッ
ト２０３から解放された後、原点にセットされ、クラン
プ１００に把持される。

【００４７】これにより、ワークＷは、パンチプレス１
に搬入された。

【００４８】次いで、ステップ１０２において、ワーク
ＷをＸ軸方向に全ストローク分だけ（図３の）低速移
動させる。

【００４９】即ち、ＮＣ５からの制御信号Ｓ４により、
Ｘ軸アンプ７を起動させると、増幅された所定のパルス
電圧がＸ軸モータＭｘに印加されるので、ボールねじ１
０４が回転してキャリッジ１０１がＸ軸方向に低速移動
し、それに伴ってクランプ１００に把持されたワークＷ
もＸ軸方向に低速移動する。そして、ワークＷがＸ軸方
向に低速移動する間、ＮＣ５は、Ｘ軸モータＭｘのエン
コーダ８からのフィードバック信号Ｓ２を監視する。

【００５０】この場合、ワークＷがＸ軸方向に低速移動
すると、図３に示すように、ワークエッジ検出手段１２
を構成する光電センサに近づくので（）、ＮＣ５は、
光電センサ１２から信号Ｓ１を受信しながら、図２のス
テップ１０３において、光電センサ１２がオンか否かを
判断する。

【００５１】即ち、図３において、ワークＷと光電セン
サ１２との位置関係は、ととの場合があり、で
は、光電センサ１２はオンせず（図２のステップ１０３
のＮＯ）、で初めてオンとなり（図２のステップ１０
３のＹＥＳ）、ワークＷのＸ軸方向のエッジＥ_X が検出
され、でオン状態を継続する。このの場合には、ワ
ークＷは光電センサ１２の上方を、Ｘ軸方向に全ストロ
ーク分だけ低速移動しており、この間は、光電センサ１
２がオン状態となっている。

【００５２】従って、ＮＣ５は、ステップ１０４におい
て、このエッジＥ_X が検出されたときから光電センサ１
２がオン状態を継続している間、Ｘ軸モータＭｘのエン
コーダ８から送信されるフィードバック信号Ｓ２のパル
ス数をカウントすることにより、ワークＷのサイズＸ_W
（図３）を検出することができる。

【００５３】更に、ステップ１０５において、ＮＣ５
は、上記検出サイズＸ_W を基準サイズＸ_C （図４）と比
較し、一致していれば（ステップ１０５のＹＥＳ）、ス
テップ１０７のワークＷの加工に進み、異なれば（ステ
ップ１０５のＮＯ）、ステップ１０６のワークＷの交換
へ進む。

【００５４】（２）ワークＷの交換

【００５５】例えば、ステップ１０４において、搬入装
置２Ａの３番目のパレットＰ３に収容されていたワーク
ＷのサイズＸ_W が検出されたとする。この場合、ワーク
Ｗの基準サイズＸ_C は、図４から明らかなように、ｅｍ
ｍである。

【００５６】そこで、ＮＣ５は、検出サイズＸ_W を基準
サイズＸ_C ＝ｅｍｍ（図４）と比較する。この場合、実
際に検出されたサイズＸ_W が、ａｍｍであったとする
と、この検出サイズＸ_W ＝ａｍｍは、基準サイズＸ_C ＝
ｅｍｍと異なり（ステップ１０５のＮＯ）、ＮＣ５は、
ステップ１０６において、ワーク交換指令を出す。

【００５７】即ち、ＮＣ５は、制御信号Ｓ４をＸ軸アン
プ７に送信し、Ｘ軸モータＭｘを最初とは反対方向に回
転させることにより、ワークＷを原点へ戻すと共に、ラ
イン制御盤１１へ制御信号Ｓ５を送信し、搬入装置２Ａ
のバキュームパット２０３に該ワークＷを吸着させると
同時に、クランプ１００からワークＷを解放させる。

【００５８】そして、ローダ２００をガイドレール２０
１に沿って、逆方向に自走させることにより、バキュー
ムパット２０３に吸着されたワークＷを、本来収容され
るべきパレットＰ１に戻す。即ち、間違って搬入された
ワークＷのＸ軸方向のサイズＸ_W は、上述したように、
ａｍｍであり、本来は、搬入装置２Ａの一番上のパレッ
トＰ１に収容されなければならない（図３、図４）。

【００５９】ワークＷを搬入装置２Ａに戻した後は、ラ
イン制御盤１１が、搬入装置２Ａの多段棚の所定の棚N
o. を指令することにより（信号Ｓ８）、パレットＰ３
からＸ軸方向のサイズＸ_W がｅｍｍのワークＷを、ステ
ップ１０１において、再度搬入する。

【００６０】以後は、既述したステップ１０２から１０
５の動作を繰り返す。

【００６１】また、上記は、ワークＷのＸ軸方向のサイ
ズＸ_W を検出したが、Ｙ軸方向のサイズＹ_W についても
同様であり、その場合には、ＮＣ５は、パンチプレス１
の原点にセットされたワークＷがＹ軸方向に低速移動す
る間、エンコーダ１４からのフィードバック信号Ｓ１０
を監視していて、光電センサ１２がオン状態にある間
（図３のと同じ場合）のフィードバック信号Ｓ１０の
パルス数をカウントすることにより、ワークＷのサイズ
Ｙ_W （図３）を検出することができる。

【００６２】（３）ワークＷの加工 ＮＣ５により検出されたワークＷのサイズＸ_W （又はＹ
_W ）が、基準サイズＸ_C （又はＹ_C ）と一致している場
合には（図２のステップ１０５のＹＥＳ）、ステップ１
０７において、Ｘ軸モータＭｘとＹ軸モータＭｙを回転
させることにより、クランプ１００に把持されたワーク
Ｗを加工位置に位置決めし、パンチＰとダイＤの協働に
より、パンチ加工を施す。

【００６３】加工後は、ステップ１０８において、ワー
クＷがアンローダ２０５の下に位置するように、該ワー
クＷを移動させ、アンローダクランプ２０８でワークＷ
を把持させてガイドレール２０６に沿って搬出集積装置
２Ｂまで搬送し、油圧リフタ２０９の空パレット上に集
積することにより、該ワークＷを搬出する。

【００６４】そして、ステップ１０９において、全ての
加工が終了しない場合には（ＮＯ）、最初のステップ１
０１に戻り、全ての加工が終了した場合には（ＹＥ
Ｓ）、装置を停止して作業を終了させる（ＥＮＤ）。

【００６５】尚、本実施形態においては、本発明がパン
チプレスに適用される場合について詳述したが、本発明
はそれに限定されず、レーザ加工機等の他の板材加工機
にも適用され、同様の効果を奏することは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、ワーク
サイズチェック・交換装置を、ワーク搬入出手段から板
材加工機に搬入されたワークのエッジを検出することに
より、ワークのサイズを検出し、検出されたワークのサ
イズが基準サイズと異なる場合に、該ワークＷを上記ワ
ーク搬入出手段に戻すと共に、基準サイズと同じサイズ
のワークを板材加工機に搬入するように構成したことに
より、システムライン機において、板材加工機に搬入さ
れたワークのサイズをチェックし、間違っている場合に
は交換することにより、正しいワークを加工し、不良製
品の発生を防止するという技術的効果を奏することとな
った。

【００６７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図である。

【図２】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】本発明を構成するワークエッジ検出手段１２の
動作説明図である。

【図４】本発明による基準サイズＸ_C 、Ｙ_C の説明図で
ある。

【図５】本発明が適用されるシステムライン機の説明図
である。

【図６】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 板材加工機 ２ ワーク搬入出手段 ３ ワークサイズ検出手段 ４ ワーク交換手段 ５ ＮＣ ６ 表示部 ７ Ｘ軸アンプ ８ Ｘ軸モータＭｘのエンコーダ ９ メモリ １０ 入力部 １１ ライン制御盤 １２ ワークエッジ検出手段 １３ Ｙ軸アンプ １４ Ｙ軸モータＭｙのエンコーダ１４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材加工機の近傍に、ワーク搬入出手段
   が配置されたシステムライン機において、 上記ワーク搬入出手段から板材加工機に搬入されたワー
   クのエッジを検出することにより、ワークのサイズを検
   出するワークサイズ検出手段と、 検出されたワークのサイズを、基準サイズと比較するワ
   ークサイズ比較手段と、 検出されたワークのサイズが、基準サイズと異なる場合
   に、該ワークを上記ワーク搬入出手段に戻すと共に、基
   準サイズと同じサイズのワークを板材加工機に搬入する
   ワーク交換手段を有することを特徴とするワークサイズ
   チェック・交換装置。
2. 【請求項２】 ワークサイズ検出手段が、ワークエッジ
   検出手段とワーク位置決め用モータのエンコーダとＮＣ
   により、ワークサイズ比較手段が、ＮＣにより、ワーク
   交換手段が、ワーク搬入出手段のローダと板材加工機の
   クランプにより、それぞれ構成されている請求項１記載
   のワークサイズチェック・交換装置。
3. 【請求項３】 上記ワークエッジ検出手段が、光電セン
   サ、又はＣＣＤカメラにより構成されている請求項２記
   載のワークサイズチェック・交換装置。