JPS62102994A - 板材加工機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は板材加工機械に関する。

「従来の技術」 通常、板材加工機械に於いては、板材をワーククランプ
で把持し、該ワーククランプを適宜に移動することによ
り、板材の所定の加工位置を板材加工機械の加工部に提
供するようにしている。このため、ワーククランプの板
材把持位置近傍を加工する場合には、実際加工作業時に
ワーククランプが前記加工部に侵入する（以下オーバー
ライドという）ことがある。換言すれば、ワーククラン
プで把持されることにより板材にはデッドゾーンが存在
することとなる。

このような場合、従来は適宜の侵入検知手段を設け、該
検知手段が検知動作したら、前記板材の位置決めのみを
行い、実際加工は中止し、作業者が手作業で該ワークク
ランプを別の把持位置に移動した後、再び該加工機械を
運転するようにしていた。

しかしながら、このような板材加工機械に於ては、機械
停止後、作業者がワーククランプを移動させるまでに比
較的時間を要することから、加工作業が長時間化すると
いう問題点があった。

これに対し、従来より前記加工部に侵入したワーククラ
ンプの板材把持位置を自動的に変更する板材加工機械が
考案されている。これは、例えば前記侵入検知手段が検
知動作したらこの検知信号で、板材をワークホルダーに
て保持し、次いでワーククランプを板材把持から解放し
、キャリッジベースを数ミリメートル程度後退させた後
、キ１ｒリッジを適宜方向へ移動させ、移動後の位置で
前記キャリッジベースを前進させ、再び前記ワーククラ
ンプで前記板材を把持するものである。

ところが、このような板材加工機械に於ては、こんどは
、前記ワーククランプが材料に向って前進する際、該材
料に突きあたるため、材料の姿勢をずらしてしまい、従
って板材加工の加工精度を劣化させてしまうという問題
点があった。

又、ワークホルダーで板材を支持した後ワーククランプ
を板材把持から解放しなければならないとともに、一旦
キャリッジベースを材料に対して後退させなければなら
ないため、無駄な作業時間を要するという問題点があっ
た。

［発明の目的］ この発明の目的は、前記従来の技術の問題点を解決する
ことであり、ワーククランプが加工部の危険領域に侵入
する場合には、自動的、迅速かつ正確に該ワーククラン
プの板材把持位置を変更することができ、従ってこれに
より板材の加工デッドゾーンを容易に解消することがで
きる板材加工機械を提供することである。

［発明の概要］ 前記目的を達成するため、この発明は、板材加工機械の
テーブル上に設けられたキャリッジベースと、 サーボ機構で駆動され前記キャリッジベースに移動自在
に装着されたキャリッジと、 前記キャリッジに対して固着・解放可能であると共に該
固着・解放作用に対応して前記キャリッジベースに解放
・固着可能の固着・解放機構を介して前記キャリッジに
装着され、先端部で板材を把持する３個以上のワークク
ランプと、前記板材加工機械における加工部又はキャリ
ッジの相対的な移動により適宜のワーククランプが前記
加工部の危険領域内に侵入したことを検知する侵入検知
手段と、 前記侵入検知手段が検知動作したら該危険領域内に侵入
したワーククランプ以外の少なくとも２個のワーククラ
ンプで板材を把持しつつ、前記危険領域内に侵入したワ
ーククランプを板材把持から解放し、また、前記板材を
把持したワーククランプ若しくは前記危険領域内に侵入
したワーククランプのいずれか一方をキャリッジに対し
て解放し、しかる前後記キャリッジに対して解放された
ワーククランプ等をその位置に放置しつつ、キャリッジ
に固着されたワーククランプ等をキャリッジとともに所
定方向に所定量だけ移動し、移動後前記危険領域に侵入
したワーククランプで再び前記板材を把持し、これによ
り前記危険領域に侵入したワーククランプの板材把持位
置を変更する板材把持位置変更制御装置と、 を設けた。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を第１図乃至第５図を参照しな
がら説明する。第１図はこの板材加ＩＩ械の全体説明図
、第２図は、前記板材加工機械の板材位置決め装置周辺
の説明図、第３図は前記実施例に設けられたワーククラ
ンプ等の断面説明図、第４図はオーバライド検出用スイ
ツヂ等及びＮＧ装置の説明図、第５図は前記実施例の作
用を示すフローチャート、第６図は前記フローチャート
に従ってワーククランプの板材把持位置を変更する場合
の動作説明図である。

第１図に示されるように、板材加工機械ＭＣは板材位置
決め装置１を有し、この板材位置決め装置１に設けたワ
ーククランプで板材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）に沿フて水平な基台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机ている。

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
さを有するキトリッジベース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持部材１
１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Ｕ１５ａと前記加工部方向に突
出する１時部材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１５’ａを
介してキャリッジベース９の略１／２の中とのキャリッ
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
図示しないナツ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、３個のワーククランプＣＬＰＩ、ＣｌＦ
２、ＣｌＦ３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、各ワーククランプＣ
ＬＰＩ、ＣｌＦ２、ＣｌＦ３はギヤリッジ１９に沿って
移動可能となっている。又、ワーククランプＣＬＰ１．
ＣＬＰ２、ＣｌＦ３の加工部側には図示しない７クチユ
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。

前記ワーククランプＣＬＰｔ、ＣｌＦ２、ｃしＰ３には
固着・解放機構７が設けられている。、固着・解放機構
は、ワーククランプ側に設けられたワーククランプ・キ
ャリッジ固着型２５と、エアシリンダ装置１２７と、前
記１字部材１５ｂ及び前記シリンダ装置に固着され前記
１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
ンダ装置２７は両軸式のものであり、ＹＮ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２
７ｃとを備えている。そして、加工部側のロッド２７ｂ
の一端と前記固着型２５の上端とは前記トグルリンク２
９を介して接続されている。

又、加工部側と反対側のａラド２フｃは前記１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２７’ａ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を介してワーククランプ・キャリッジ固
着型２５を下方向に押圧し、該固着型２５は前記蟻２１
と接触し前記ワーククランプＣＬＰ１．ＣＬＰ２、Ｃｌ
Ｆ３を前記キャリッジ１つ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１
字部先端１５ｃと離れた状態となり、ワーククランプＣ
ＬＰ１．ＣＬＰ２、ＣｌＦ３はキャリッジベース９に対
して解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、ワーククランプＣＬＰ１、ＣｌＦ３、ＣｌＦ３
はキャリッジ１９に固着されキャリッジ１９に連れ沿わ
れてＸ軸方向に移動可能である。なお、このようにワー
ククランプＣＬＰＩ、ＣｌＦ３、ＣｌＦ３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を介して固着風２５を引き上げるので、ワ
ーククランプＣＬＰＩ、ＣｌＦ３、ＣｌＦ３はキャリッ
ジ１９に対して解放された形となる。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、１１０
記Ｔ字部材先端１５ｃをロッド２７ｃと前記抱え部材２
７ｄとの間で挾持し、前記ワーククランプＣＬＰＩ、Ｃ
ｌＦ３、ＣＬ　Ｐ　３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、ＣｌＦ３、Ｃｌ
Ｆ３はキャリッジ１９から解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。このように、クラン
プＣＬＰ１、Ｃ［、Ｐ２、ＣｌＦ３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４図は、この板材加工機械に取付けられたオーバーラ
イド検出用スイッチ、並びにこのスイッチからの入力信
号に基づいて前記キャリッジのＸＹ方向への移動及び前
記ワーククランプの固着・解放機械を制御するＮＣ装置
等を示す説明図である。

同図に示されるように、加工部ＭＰとＹ座標を同じくす
る基台３上の適宜個所に、ＹプレートスイッチＰ　Ｓ　
Ｗ　−Ｙ　Ｓ　設けられている。′また、加工部ＭＰと
Ｘ座標を同じくするスライドテーブル５上の適宜個所に
、Ｘプレートスイッチｐｓｗ−ｘが設けられている。

一方、前記ＹＳＸプレートスイッチｐｓｗ−ｙ。

ｐｓｗ−ｘに対応して前記移動テーブル５及び各ワーク
クランプＣＬＰ１、ＣｌＦ３、ＣｌＦ３上には、それぞ
れＸリミットスイッチ０ＬＳ−Ｙ及びＸリミットスイッ
チ０ＬＳ−Ｘが設けられている。これらの各プレートス
イッチ及びリミットスイッチは、それぞれ相互に接触し
た時、検知信号を出力するものである。

従って、前記Ｘプレートスイッチｐｓｗ−ｘ及びＸリミ
ットスイッチ０ＬＳ−Ｘの接触信号と、Ｙプレートスイ
ッチＰＳＷ−Ｙ及びＹリミットスイッチ０１　Ｓ−Ｙの
接触信号とのＡＮＤ論理をとることにより、ワーククラ
ンプＣＬＰＩ、ＣｌＦ３、ＣｌＦ３が加工部ＭＰへ侵入
（オーバーライド）したことが検知されるものである。

なお、前記キャリッジベース９及びキャリッジ゛１９に
はそれぞれ、前記キャリッジ１９及びワーククランプＣ
ＬＰ１、ＣｌＦ３のオーバトラベルを防止するオーバト
ラベル防止用リミットスイッチＣ０Ｔｌ、Ｃ０Ｔ２及び
ＬＯＴＩ、ＬＯＴ２が設けられ、前記ワーククランプＣ
ＬＰ１、ＣｌＦ３、ＣｌＦ３の各両端にはワーククラン
プ衝突防止用リミットスイッチＩＯＴが設けられている
。

前記各スイッチからの信号に基づいて、前記キャリッジ
及びワーククランプの動作を制御するＮＣ装置の概要が
第４図下方にブロック図で示されている。

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、通常加工制御部３５及び板材把持
位置変更制御部３７を有する制御部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。

前記制御部４１は１又は複数のＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ等制御部材を有してる。

前記通常加工制御部３５は、加ニブログラムに従って、
前記スライドテーブル５（第２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し、加工部に提供された
板材Ｗに所定の加工を施す制御を行うものである。

また、前記板材把持位置変更制御部３７は、前記ワーク
クランプＣＬＰＩ、ＣＬＰ２、ＣＬＰ３のいずれかが加
工部ＭＰ１’２に侵入すると、所定の手続に従って該加
工部ＭＰに侵入したワーククランプの板材把持位置を変
更する制御を行うものである。

なお、板材Ｗの端縁部には多少の凹凸が存在するので、
前記板材ＷをワーククランプＣＬＰＩ、ＣＬＰ２、ＣＬ
Ｐ３で把持する際には、板材Ｗを直接ワーククランプＣ
ＬＰ１、ＣＬＰ２、ＣＬＰ３の爪の間に突き当てないで
、数ｍｍ程度の余裕をとっておくのが望ましい。

次に、前記実施例の作用を第４図、第５図、第６図を参
照しながら説明す°る。

ステップ５０１で板材加工を開始すると、ステップ５０
２で、前記通常加工制御部３５が、前記スライドテーブ
ル５及びキャリッジ１つを適宜に駆動、制御し、板材Ｗ
の所定の加工位置を加工部ＭＰＩＣ提供する。

するとステップ５０３で、板材把持位置変更制御部３７
が前記リミットスイッチ０ＬＳ−Ｘ、０ＬＳ−Ｙ、プレ
ートスイッチＰＷＳ−Ｘ、ＰＳＷ−Ｙからの検知信号で
前記ワーククランプＣＬＰ１、ＣＬＰ２、ＣＬＰ３のい
ずれかが加工部ＭＰに侵入したか否かを判断する。そし
て、例えば第５図（ａ）に示すように第３ワーククラン
プＣＬＰ３が加工部ＭＰに侵入した場合には、前記ステ
ップ５０３でＹＥＳを選択し、ステップ５０４へ進む。

ステップ５０４では、前記加工部ＭＰに侵入した第３ワ
ーククランプＣＬＰ３を板材把持から解放するとともに
、前記固着・解放機械により該ワーククランプＣＬＰ３
をキャリッジ１９から解放する（第５図（ｂ）の状態）
。これにより、該第３ワーククランプＣＬＰ３は板材Ｗ
及びキャリッジ１９から切り離されて、キャリッジベー
ス９に固着される。　ステップ５０５で、前記第３ワー
ククランプＣＬＰ３を放置して、キャリッジ１９を第。

５図において右方へ適宜量だけ移動する（第５図（Ｃ）
の状態〉。

前記移動を終えると、ステップ５０６で、再び前記第３
ワーククランプＣＬＰ３を板材Ｗ及びキャリッジ１９に
固定する（第５図（ｄ）の状態）。

そしてステップ５０７で、前記第３ワーククランプＣＬ
Ｐ３を固定したキャリッジを元の位置へ戻す（第５図（
ｅ）の状態）。

この結果、第３ワーククランプＣＬＰ３は最初の状態（
第５図（ａ）の状態）に比較して、板材Ｗの左側を把持
することとなるので当初の加工位置への加工が可能とな
る。従って、次いでステップ５０７からステップ５０３
へ戻ると、ＮＯを選択し、ステップ５０８へ進む。

ステップ５０８では再び前記通常加工制御部３５が起動
し、前記第３ワーククランプが除去されて加工可能とな
った加工位置への所定の加工を実行する。

、ステップ５０８で前記加工位置への加工実行すると、
ステップ５０９で、所定の加工作業が完了したか否かを
判断し、未だ完了していなければ、Ｎｏを選択し、ステ
ップ５０２へ戻る。

ステップ５０２では、前記通常加工制御部３５が、前記
板材Ｗの次の加工位置を加工部ＭＰへ提供する。そして
以下、前記と同様の処理を繰り返し、全工程の加工作業
を終了すると、ステップ５０９でＹＥＳを選択し、ステ
ップ５１０でこの板材加工を終了する。

従って本実施例によれば、ワーククランプＣＬＰｌ、Ｃ
ＬＰ２、ＣＬＰ３が加工部ＭＰに侵入しても、自動的に
該ワーククランプの板材把持位置が変更されるから、途
中で機械運転を停止することなく板材の任意の部分に加
工を施すこと、・ノ・でさる。

また、本実流例では前記ワーククランプの把持位置変更
の際、他の２個のワーククランプで板材を把持するよう
にしたので、板材に位置ずれを生じさけることなく該変
更を実行でき、従って加工作業を極めて正確に行うこと
ができるものである。

更に、前記ワークホルダＷＨによる板材支持動作及び前
記キャリッジ１９によるＹ軸方向後退動作を伴うことな
く、該板材把持位置変更を行うようにしたので変更動作
の所要時間が短縮され、従って加工作業の迅速化するも
のである。

なお、前記実施例においては、ワーククランプの把持位
置変更の際、変更したいワーククランプを主１／リッジ
から、解放し、板材を把持した残りの２個の１ノークク
ランプをキャリッジに固着するようにしたが、必ずしも
このようにする必要はなく、逆に、変更したいワークク
ランプをキャリッジに固着したまま、板材を把持するワ
ーククランプをキャリッジから解放してもよい。

なお、又、前記実施例では、キャリッジ１９及びワーク
クランプＣＬＰＩ、ＣＬＰ２、Ｃｉ　Ｐ　３がキャリッ
ジベース９及びキャリッジ１９から外れ、Ａ−バートラ
ベル状態となる場合については考慮しなかったが、この
場合についても適宜演算処理し必要に応じて、例えば前
記２つの実施例のいずれかを選択するようにすることも
できる。

更に、前記実施例では、ワーククランプが加工部ＭＰそ
のものに侵入した場合、前記リミットスイッチ等を働か
せ、ワーククランプの板材把持位置を変更したが、安全
のため、加工部ＭＰの近傍に危険領域を設定し、ワーク
クランプがこの危険領域に入り込んだら板材把持位置を
変更するようにしてもよい。

［発明の効果］ この発明の板材加工機械は、以上のように構成したこと
により、加工部の危険領域に侵入したワーククランプの
板材把持位置を自動み、迅速かつ正確に、変更すること
ができ、従って、板材の加工デッドゾーンを容易に解消
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明の実施例を示し、第１図はこの
板材加工機械の全体説明図、第２図は前記板材加工機械
の板材位置決め装置周辺の説明図、第３図は前記実施例
に設けられたワーククランプ等の断面説明図、第４図は
オーバライド検出用スイッチ等及びＮＣ装置の説明図、
第５図は前記実施例の作用を示すフローチャ−ト、第６
図は前記フローチャートに従ってワーククランプの板材
把持位置を変更する場合の動作説明図である。 ９・・・キャリッジベース １９・・・キ↑Ｉリッジ ＣＬＰＩ・・・第１ワーククランプ Ｃｔ−Ｐ　２・・・第２ワーククランプＣＬＰ３・・・
第３ワーククランプ ｐｓｗ−ｘ・・・Ｘプレートスイッチ ＰＳＷ−Ｙ・・・Ｙプレートスイッチ　−０ＬＳ−Ｘ・
・・Ｘリミットスイッチ ０ＬＳ−Ｙ・・・Ｙリミットスイッチ ＭＰ・・・加工部 第４図 茅５図 第６図 Ｉソ　　プ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 板材加工機械のテーブル上に設けられたキャリッジベー
   スと、 サーボ機構で駆動され前記キャリッジベースに移動自在
   に装着されたキャリッジと、 前記キャリッジに対して固着・解放可能であると共に該
   固着・解放作用に対応して前記キャリッジベースに解放
   ・固着可能の固着・解放機構を介して前記キャリッジに
   装着され、先端部で板材を把持する３個以上のワークク
   ランプと、 前記板材加工機械における加工部又はキャリッジの相対
   的な移動により適宜のワーククランプが前記加工部の危
   険領域内に侵入したことを検知する侵入検知手段と、 前記侵入検知手段が検知動作したら危険領域内に侵入し
   たワーククランプ以外の少なくとも２個のワーククラン
   プで板材を把持しつつ、前記危険領域内に侵入したワー
   ククランプを板材把持から解放し、また、前記板材を把
   持したワーククランプ若しくは前記危険領域内に侵入し
   たワーククランプのいずれか一方をキャリッジに対して
   解放し、しかる後前記キャリッジに対して解放されたワ
   ーククランプ等をその位置に放置しつつ、キャリッジに
   固着されたワーククランプ等をキャリッジとともに所定
   方向に所定量だけ移動し、該移動後前記危険領域に侵入
   したワーククランプで再び前記板材を把持することによ
   り前記危険領域に侵入したワーククランプの板材把持位
   置を変更する板材把持位置変更制御装置と、 を設けたことを特徴とする板材加工機械。