CN101293358B

CN101293358B - 板材加工系统

Info

Publication number: CN101293358B
Application number: CN2008100899233A
Authority: CN
Inventors: 胜山大辅
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2028-04-09
Also published as: JP5309467B2; JP2008264862A; DE102008020349A1; US8028609B2; CN101293358A; US20080264758A1

Abstract

本发明的目的在于提供一种板材加工系统，其可以在不对板材加工机或其周边装置产生不良影响的情况下，对从原板材切断出产品板材后还剩有可加工成其他产品板材的部分的余料进行有效利用。该板材加工系统具备：板材加工机(1)，其进行从原板材(W)中切断出产品板材的加工；余料堆料机(3)，其对由上述原板材(W)的上述板材加工机(1)切断出上述产品板材而剩下的部分即余料(W1)进行保管；搬入搬出单元(35)，其将该余料堆料机(3)中所保管的上述余料(W1)搬入到原来的板材加工机(1)或另外的板材加工机。

Description

板材加工系统

技术领域

本发明涉及一种可以将由板材加工机加工产生的余料有效活用的板材加工系统。

背景技术

冲床等板材加工机中，除开孔或成形等加工之外，还进行利用冲裁等从原板材切断出产品板材的加工。在多数情况下，为了重视板材加工机的加工效率，即使是在切下的产品板材的大小或形状不同的情况下，也使用同一尺寸的原板材。因此，根据产品板材的种类不同，从原板材切下的产品板材后，产生还剩有可加工成其他产品板材的部分的余料。以往，这样的余料没有被有效利用，而是作为废料处理。

另一方面，产品板材利用板材输送装置(例如专利文献1)被搬出到板材加工机外后，暂且被保管在板材保管库(例如专利文献2)，或被装载到台车上并搬运到下一个工序。上述余料不被板材输送装置输送，也不被板材保管库保管。

专利文献1：日本专利特开2000-117374号公报

专利文献2：日本专利特开平5-306003号公报

如上所述，以往，余料没有被有效利用而被处理掉，在物资的使用方法上存在有很多浪费的地方。若从1个原板材切断出多种产品板材，则可以避免上述浪费，然而由于如下理由实施起来很困难。即，板材加工机的加工时间表为了避免中间库存的增加或产品板材的分类作业的繁琐，基本上，被规定为按照后一个工序需要的顺序对产品板材进行加工。因此，必然地，持续地对同一产品板材或同一工序中使用的产品板材进行加工，因而无法避免余料的产生。

因此，考虑将板材加工机中产生的余料暂时保管到其他的地方，在可以利用该余料的时候再次搬到板材加工机来使用。因此，需要有一种对余料进行输送的装置或进行保管的设备，而以往并没有这样的装置或设备。只要将产品板材用的板材输送装置以及板材保管库用于余料的输送或保管即可，然而这会产生其对产品板材的输送或保管产生妨碍、以及因产品板材与余料混在一起而出现混乱等的不良情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板材加工系统，其可以在不对板材加工机或其周边装置的运转产生影响的情况下，对从原板材切断出产品板材后还剩有可加工成其他产品板材的部分的余料进行有效利用。本发明的另一个目的在于，可高效率地将余料从板材加工机搬出以及将余料向板材加工机搬入。本发明的其他的目的在于，使上述余料搬出以及搬入的机构为简单的构成，且可以可靠地进行余料的搬出以及搬入。

本发明涉及的板材加工系统具备：板材加工机，其进行从原板材切断出产品板材的加工；余料堆料机，其对上述原板材的由上述板材加工机切断出上述产品板材而剩下的部分即余料进行保管；搬入搬出单元，其将上述余料从上述板材加工机搬出到上述余料堆料机，且将上述余料堆料机所保管的上述余料搬入到原来的板材加工机或另外的板材加工机。

根据该构成，可以利用搬入搬出单元将由板材加工机产生的余料搬出，并用余料堆料机进行保管。另外，根据需要，可以利用搬入搬出单元将余料堆料机所保管的余料搬入到原来的板材加工机或另外的板材加工机。由此，可以对余料进行有效利用。由于余料堆料机以及搬入搬出单元是余料专用的机构，因此不会对板材加工机或其他的周边装置产生影响。

可以将利用上述搬入搬出单元搬入上述余料的搬入位置设定为原来的板材加工机。这时，上述搬入搬出单元具备对上述余料进行保持的板材保持器，通过该板材保持器在对上述余料进行保持的状态下移动，可以进行对余料的搬入以及搬出。

若余料的搬入位置为原来的板材加工机，则可以使余料的搬出路径与搬入路径共通化。这时，只要将搬入搬出单元做成在板材保持器对余料进行保持的状态下移动来进行余料的搬入以及搬出的构成，则可以顺畅地进行搬出动作与搬入动作的切换，可以高效率地进行从板材加工机搬出余料以及将余料搬入到板材加工机的操作。

另外，上述余料堆料机邻接配置于上述板材加工机的旁边，该余料堆料机，利用上述板材保持器，可在板材加工机和余料堆料机的排列方向上的规定的搬入搬出方向上使上述余料自由移动，并且，上述板材加工机具有相对于该板材加工机中的进行上述加工的加工头使板材移动并定位的板材定位机构，该板材定位机构可以使板材在上述搬入搬出方向上移动。

若是该构成，则由于余料堆料机邻接配置于板材加工机的旁边，因此，可以紧凑地构成搬入搬出单元。由于搬入搬出单元可在板材加工机和余料堆料机的排列方向的规定的搬入搬出方向上使余料自由移动，因此可以将余料可靠地从板材加工机搬出，并且可靠地搬入到板材加工机。另外，由于板材加工机的板材定位机构可以使板材在上述搬入搬出方向上移动，因此可以利用该板材定位机构，来辅助搬入搬出单元，由此可以将搬入搬出单元更加紧凑化。

本发明涉及的板材加工系统，具备：板材加工机，其进行从原板材中切断出产品板材的加工；余料堆料机，其对由上述原板材的上述板材加工机切断出上述产品板材而剩下的部分即余料进行保管；搬入搬出单元，其将上述余料从上述板材加工机搬出到上述余料堆料机，且将上述余料堆料机所保管的上述余料搬入到原来的板材加工机或另外的板材加工机，因此，可以在不对板材加工机或其周边装置的运转产生影响的情况下，对从原板材切断出产品板材后还剩有可加工成其他产品板材的部分的余料进行有效利用。

用上述搬入搬出单元搬入上述余料的搬入位置是原来的板材加工机，上述搬入搬出单元具备对上述余料进行保持的板材保持器，且在该板材保持器保持上述余料的状态下移动，由此来进行对余料的搬入以及搬出，该情况下可以高效率地将余料从板材加工机搬出以及将余料搬入到板材加工机。

上述余料堆料机邻接配置于上述板材加工机的旁边，该余料堆料机，可利用上述板材保持器，在板材加工机和余料堆料机的排列方向的规定的搬入搬出方向上使上述余料自由移动，并且，上述板材加工机具有相对于该板材加工机的进行上述加工的加工头使板材移动并定位的板材定位机构，在该板材定位机构可以使板材在上述搬入搬出方向上移动，该情况下，使余料搬出以及搬入的机构为简单的构成，且可以可靠地进行余料的搬出以及搬入。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的板材加工系统的立体图。

图2是该板材加工系统的板材加工机以及余料堆料机的俯视图。

图3是该余料堆料机的主视图。

图4是该余料堆料机的侧视图。

图5是表示与该板材加工系统中的板材加工机与余料堆料机的动作相关的控制系统的概念构成的方块图。

图6是余料搬出动作的说明图。

图7是余料搬入动作的说明图。

图8是不同实施方式涉及的板材加工系统的板材加工机以及余料堆料机的俯视图。

其中符号说明如下：

1...板材加工机；2...板材输送装置；3...余料堆料机；5...工作台；7...加工头；8...板材定位机构；33...升降机构；35...搬入搬出单元；40...加工机控制装置；50...堆料机控制装置；W...板材；W1...余料；W2...产品板材。

具体实施方式

结合图1～图7，对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，该板材加工系统具备：板材加工机1；设置于该板材加工机1的左右(X方向)单侧的板材输送装置2；在隔着板材加工机1的与板材输送装置2相反的一侧且与板材加工机1邻接设置的余料堆料机3。

板材加工机1是具有利用冲裁等从工作台5上的原板材W(图2)中切断出产品板材W2(图1)的功能的机构，且由冲床或激光加工机等构成。在该例中，板材加工机1为冲床，且具备：加工头7，其使冲裁工具(未图示)相对靠模工具(未图示)升降并进行加工；板材定位机构8，其使板材W在工作台5上相对该加工头7沿前后(Y方向)以及左右(X方向)移动并进行定位。

对板材定位机构8进行说明。如图2所示，工作台5由固定工作台5a与可动工作台5b组成。可动工作台5b与滑架11一起在轨道12上前后移动。横向滑板13可左右自由移动地设置于滑架12上，且在横向滑板13上安装有多个工件固定座14。工件固定座14是对板材W的前端部进行夹紧并保持的机构。滑架11以及横向滑板13通过各轴的伺服马达15、16且经滚珠丝杠等的运动转换机构而被驱动。

如图1所示，板材输送装置2是将原板材W搬入到板材加工机1，或将由板材加工机1加工过的产品板材W2搬出，或进行搬入以及搬出这两种操作的装置。板材搬出装置2是如下的机构，其具有平行地设置于板材加工机1与搬入/搬出位置P间且朝向左右方向的2根轨道22；以及沿着这些轨道22分别独立行走自如的行走体23，并且在各行走体23上设置有板材吸附器24。搬入/搬出位置P包含板材堆料机20的设置位置以及板材搬运台车21的停止位置。

各行走体23分别经引导部件(未图示)行走自如地被设置在轨道22上，并且利用伺服马达等的行走驱动源而自由行走。引导部件例如是直线滚动轴承或导辊等。

板材吸附器24例如是利用吸附垫片24a来对板材进行吸附保持的机构，在该实施方式中，在前后方向的2根垫片支架24b上分别安装有多个吸附垫片24a。板材吸附器24安装于可上下移动自如地嵌合于行走体23上的上下移动部件25，并利用未图示的升降驱动源来使上下移动部件25上下移动而进行升降。

2根轨道22在两端相互连接并成为一体，且被左右一对的前后移动框架26支承。该左右一对的前后移动框架26，均可沿前后移动用轨道27移动自如，并通过未图示的前后移动驱动源而前后移动。前后移动驱动源例如由伺服马达以及将其旋转转化为直线运动的滚株丝杠等变换机构等构成。

板材堆料机20是将产品板材W2叠层状地载置并保管于托板28上的装置，且具有载置托板28的多层架20a。在板材堆料机20的任意层的架20a上，托板28可在前侧的储藏位置与其后侧的进出库位置之间进退移动。板材搬运台车21是将产品板材W2叠层状地载置并将其搬运到下一个工序中的台车。

余料堆料机3是对由板材加工机1产生的余料W1(图1)进行保管的装置。这里所说的余料W1是从原板材W中切断出产品板材W2后，还剩有可加工成其他产品板材的部分Wa的板材。如图2～图4所示，余料堆料机3具有收纳余料W1的多层收纳部30。收纳部30由朝向左右方向的前后一对的板材托架30a组成，且是由两板材托架30a从下方对余料W1进行支承的构造。

上述收纳部30的板材托架30a，其一端固定安装于升降部件31。升降部件31沿升降导轨32升降自如。在收纳部30的下侧，设置有使各层的收纳部30升降的升降机构33。在本实施方式中，升降机构33为伸缩架式的机构，通过利用未图示的升降驱动源来使伸缩架伸缩，而使各层收纳部30一体地升降。其升降范围是如下两个位置之间的范围，即最上层的收纳部30处于与板材加工机1的工作台5面相同高度的下限位置H1、以及最下层的收纳部30处于与板材加工机1的工作台5面相同高度的上限位置H2。

另外，余料堆料机3上设置有余料W1的搬入搬出单元35。该搬入搬出单元35是，在收纳部30的前侧设置有左右方向的引导轨道36，且设置有沿着该引导轨道36移动自如的板材保持器37。各板材保持器37具有工件固定座38，该工件固定座38对于位于与板材加工机1的工作台5面相同高度的收纳部30的余料W1夹持其前端部来进行保持。作为使板材保持器37沿引导轨道36移动的移动单元39，例如可以采用将伺服马达39a的驱动力经由滚珠丝杠等运动转换机构而传递的构成。搬入搬出单元35中，板材保持器37对于处于工作台5面高度的收纳部30的余料W1进行把持并将其向板材加工机1侧移动，从而将上述余料W1从收纳部30拉出并搬入到板材加工机1，并且对于板材加工机1上的余料W1进行把持并将其向余料堆料机3侧移动，从而将上述余料W1搬出到余料堆料机3上。余料W1的搬入搬出方向与板材加工机1和余料堆料机3的排列方向相同。

上述板材加工机1的板材定位机构8，如上所述，是使板材W在工作台5上沿前后(Y方向)以及左右(X方向)移动的机构，并利用其中的左右移动，来辅助将板材加工机1上的余料W1搬出到余料堆料机3，以及辅助将余料堆料机3的余料W1搬入到板材加工机1。

结合图5，对与该板材加工系统中的板材加工机1与余料堆料机3的动作相关的控制系统进行说明。该控制系统由对板材加工机1的各驱动部进行控制的加工机控制装置40、以及对余料堆料机3的各驱动源进行控制的堆料机控制装置50构成。在加工机控制装置40与堆料机搬出控制装置50之间相互进行信息交换。各控制装置40、50分别由计算机式的数控装置以及可编程控制器组成。

加工机控制装置40具备：加工程序41、以及执行该加工程序41的运算控制部42。加工程序41由搬入程序部41a、加工程序部41b、以及搬出程序部41c组成。搬入程序部41a是在将余料W1从余料堆料机3搬入时使板材定位机构8驱动的程序。加工程序部41b是使加工头7的驱动部以及板材定位机构8驱动以对工作台5上的板材W进行规定加工的程序。搬出程序部41c是在将余料W1搬出到余料堆料机3时使板材定位机构8驱动的程序。运算控制部42是在中央处理器以及内存等中包含可编程控制器的部分。由加工程序部41b与运算控制部42，在板材加工机1上构成进行从原板材W中切断出产品板材W2的加工的加工控制单元43。由搬入程序部41a与运算控制部42，在板材定位机构8上构成在将余料W1搬入到板材加工机1时进行辅助的搬入辅助控制单元44。另外，由搬出程序部41c与运算控制部42，在板材定位机构8上构成在将余料W1从板材加工机1搬出时进行辅助的搬出辅助控制单元45。

堆料机控制装置50具备：执行堆料机控制程序51以及该堆料机控制程序51的运算控制部52。堆料机控制程序51由搬入程序部51a、以及搬出程序部51b组成。搬入程序部51a是将余料堆料机3的余料W1搬入到板材加工机1时使升降机构33以及搬入搬出单元35驱动的程序。搬出程序部51b是将余料W1从板材加工机1搬出到余料堆料机3时使升降机构33以及搬入搬出单元35驱动的程序。运算控制部52表示在中央处理器以及内存等中包含有可编程控制器的部分。由搬入程序部51a与运算控制部52，在搬入搬出单元35上构成将保管于余料堆料机3的余料W1搬入到板材加工机1的搬入控制单元53。另外，由搬出程序部51b与运算控制部52，在搬入搬出单元35上构成使板材加工机1的余料W1搬出到余料堆料机3上的搬出控制单元54。

接着，对该控制系统的控制进行具体说明。通过加工控制单元43的控制，来进行从原板材W中切断出产品板材W2的加工。对加工结束后的板材是否为可利用的余料进行判断，若不是余料时，对板材进行废弃处理，若是余料时(图1)，通过搬出控制单元54以及搬出辅助控制单元45的控制，将板材作为余料W1搬出到余料堆料机3。是否为余料的判断，可以由加工中所使用的程序自动进行判断，或可由操作者来进行判断。

余料W1的搬出动作表示于图6。该图(A)是加工结束时的状态，余料W1在板材加工机1的加工位置上被保持于横向滑板13的工件固定座14上。在该状态下，从加工机控制装置40向板材定位机构8发出输出指令，如该图(B)所示，使横向滑板13向左方向(X方向)移动，且使余料W1的左端部插入于余料堆料机3的收纳部30。接着，从堆料机控制装置50向搬入搬出单元35发出输出指令，如该图(C)所示，用板材保持器37的工件固定座38对上述余料W1的插入部分进行保持，且在该状态下沿着板材保持器37使之向左方向移动，由此将余料W1拉入到收纳部30的里面。由此，余料W1的搬出结束。由于利用搬入搬出单元35对余料W1搬出的方向和板材加工机1与余料堆料机3的排列方向相同，因此可以顺畅地进行上述搬出动作。

另外，在进行切断产品板材W2的加工时，在保管于余料堆料机3的余料W1可利用的情况下，通过搬入控制单元53以及搬入辅助控制单元44的控制，将余料W1从余料堆料机3搬入到板材加工机1。余料W1是否为可利用的判断，可以通过余料W1的相关信息以及加工中所使用的程序信息自动进行判断，或可由操作者来进行判断。

余料W1的搬入动作表示于图7。该图(A)表示的是余料W1保管于余料堆料机3的收纳部30的状态。在该状态下，从堆料机控制装置50向搬入搬出单元35发出输出指令，如该图(B)所示，用板材保持器37的工件固定座38对余料W1进行保持，并在该状态下使板材保持器37向右方向移动，由此来将余料W1搬入到板材加工机1。由此，使余料W1的大半部分位于板材加工机1的工作台5上。接着，从加工机控制装置40向板材定位机构8发出输出指令，如该图(C)所示，用横向滑板13的工件固定座14对余料W1进行保持，且在该状态下使横向滑板13向右方向移动，由此将余料W1输送到板材加工机1的加工位置。由此，结束余料W1的搬入。该搬入动作和上述搬出动作一样，由搬入搬出单元35搬入余料W1的方向，与板材加工机1和余料堆料机3的排列方向相同，因此上述搬入动作可以顺滑地进行。

在上述余料W1搬出以及搬入时，从堆料机控制装置50向升降机构33发出输出指令并对收纳部30的高度进行控制，以使在搬出时空的收纳部30位于板材加工机1的工作台5的高度，且搬入时保管有欲搬入的余料W1的收纳部30位于工作台5的高度。

根据该板材加工系统，将由板材加工机1产生的余料W1用余料堆料机3保管，并根据需要，可以将其保管的余料W1搬入到板材加工机1。因此可以有效利用余料W1。由于余料堆料机3以及其搬入搬出单元35为余料专用机构，因此不会对板材加工机1或其他周边装置，例如板材输送装置2的运转带来影响。板材加工机1由加工控制单元43、搬入辅助控制单元44、以及搬出辅助控制单元45控制，且搬入搬出单元35由搬入控制单元53以及搬出控制单元54控制，因此板材加工系统可以高效率地动作。

由于余料堆料机3邻接配置于板材加工机1的旁边，因此可以紧凑地构成搬入搬出单元35。搬入搬出单元35是在板材加工机1与余料堆料机3的排列方向上对余料进行搬入搬出，因此可以将余料W可靠地搬入、搬出于板材加工机1。另外，由于板材加工机1的板材定位机构8可以在利用搬入搬出单元35对余料W1进行搬入搬出的方向上使板材移动，因此利用该板材定位机构8可以辅助搬入搬出单元35。因此，可以使搬入搬出单元35更加地紧凑化。

该实施方式的搬入搬出单元35是只在与搬入搬出方向交叉的方向的一侧由板材保持器37进行把持，并使余料W1在搬入搬出方向上移动的构成，而如图8所示，若是在与搬入搬出方向交叉的方向的两侧上设置一对板材保持器37，且用该一对板材保持器37对余料W1的两侧进行把持并使之在搬入搬出方向上移动的构成，则也可以使搬入搬出时的余料W1的姿势稳定。

在本实施方式中，虽然余料堆料机3邻接配置于板材加工机1的旁边，但余料堆料机3也可以离开板材加工机1设置。另外，本实施方式的余料堆料机3是将从板材加工机1搬出的余料W1搬出到原来的板材加工机1，但也可以是搬出位置与搬入位置不同的板材加工机1。

Claims

1.一种板材加工系统，其特征在于，具备：

板材加工机，其进行从原板材中切断出产品板材的加工；

余料堆料机，其对余料进行保管，该余料是上述原板材的由上述板材加工机切断出上述产品板材而剩下的部分；

搬入搬出单元，其将上述余料从上述板材加工机搬出到上述余料堆料机，且将上述余料堆料机所保管的上述余料搬入到原来的板材加工机或另外的板材加工机。

2.根据权利要求1所述的板材加工系统，其特征在于，

利用上述搬入搬出单元将上述余料搬入原来的板材加工机，

上述搬入搬出单元具备对上述余料进行保持的板材保持器，

通过该板材保持器在保持上述余料的状态下进行移动，来对余料进行搬入以及搬出。

3.根据权利要求2所述的板材加工系统，其特征在于，

上述余料堆料机邻接配置于上述板材加工机的旁边，

该余料堆料机，利用上述板材保持器，使上述余料在板材加工机和余料堆料机的排列方向的规定的搬入搬出方向上自由移动，

并且，上述板材加工机具有相对于该板材加工机中的进行上述加工的加工头来使原板材移动并定位的板材定位机构，

该板材定位机构可以在上述搬入搬出方向上使原板材移动。