JP2000126883A - 板材加工機の原点セット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より簡易な機構により、板材を板材加工機の原
点位置により正確に位置合わせすることができる板材加
工機の原点セット装置を得ること。 【解決手段】原点セット装置６は、板材１１を略水平状
態に懸吊して保持する懸吊保持部６１と、懸吊保持部６
１にて懸吊保持された状態のまま板材１１を水平方向に
押し動かして加工機原点位置の上方位置まで移動させる
空中位置合わせ動作を行う押動手段６６とを備える。そ
して、押動手段６６による空中位置合わせ動作の終了状
態で懸吊保持部６１による板材１１の保持を解除するこ
とにより、板材１１を落下させ加工機原点位置に位置合
わせした状態で配置する。これにより、簡易な構成で複
雑な制御を行うことなく、容易に板材１１を加工機原点
位置に位置合わせした状態に配置することができ、原点
セット装置６１の製造コストを大幅に低減することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板材加工機の原点
セット装置に関し、特に板材加工機にて加工される板材
を板材加工機の予め設定された加工機原点位置に位置合
わせした状態で配置する原点セット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザ加工機等の板材加工機
に素材である板材を供給する際に、板材を板材加工機の
板材加工位置に設けられた原点位置に位置合わせする原
点セット装置がある。

【０００３】図４は、従来のレーザ加工機を示す説明図
である。レーザ加工機１００は、加工パレット１１０に
載せた板材１１５に対してレーザ加工を施すレーザ加工
ステージ１０１と、加工パレット１１０に板材を載せる
板材積載ステージ１０２を備え、板材１１５を載せた加
工パレット１１０がレーザ加工ステージ１０１と板材積
載ステージ１０２との間を往復移動する。加工パレット
１１０は、上面に一定高さで立設された略剣山状の突起
部１１１を備えており、その上に板材が載せられた状態
でレーザ加工が行われる。

【０００４】板材積載ステージ１０２では、加工パレッ
ト１１０上に板材１１５が載せられ、加工パレット１１
０上に予め設定された原点位置に位置合わせされる。板
材１１５の原点位置への位置合わせは、加工パレット１
１０の下方から上昇して加工パレット１１０の突起部１
１１間を通過し加工パレットの上面よりも上方に突出す
るワークリフタ１１２により行われる。

【０００５】ワークリフタ１１２は、その上部先端に回
転自在なフリーベアを備えており、上昇することによ
り、加工パレット１１０上の任意の位置に載せられた板
材１１５を加工パレット１１０の上面から持ち上げ、水
平方向に容易に移動可能とするものである。

【０００６】板材１１５は、ワークリフタ１１２の上昇
により持ち上げられ、側方に設けられた移動手段１１３
により加工パレット１１０の予め設定された原点位置の
上方位置に移動される。そして、ワークリフタ１１２の
下降により、加工パレット１１０の原点位置に位置合わ
せされた状態で配置される。

【０００７】そして、位置合わせされた状態で加工パレ
ット１１０ごとレーザ加工ステージ１０１に搬送され、
レーザ加工ステージ１０１内にて加工パレット１１０の
原点位置合わせが行われる。この結果、板材１１５はレ
ーザ加工ステージ１０１内にて予め設定されている原点
位置に位置合わせされた状態で配置される。

【０００８】また、他の従来例として板材積載ステージ
にて加工パレットに板材を載せる際に、加工パレットの
上方位置にて板材の原点位置合わせし、加工パレットに
載せる原点セット装置がある。

【０００９】この原点セット装置は、板材を加工パレッ
トの上方位置に保持する保持手段と、保持手段を水平方
向に移動可能な移動手段を有し、移動手段により保持手
段を移動させ、保持手段に保持された板材を加工パレッ
トの原点位置の上方位置まで移動させる空中位置合わせ
動作を行い、その後、保持手段による板材の保持を解除
して板材を加工パレット上に載せるものである。

【００１０】移動手段は、例えば、水平で直角に交差す
るＸ−Ｙ方向に移動可能な２軸のステッピングモータ等
により構成され、保持手段の停止位置は精密に制御され
る。したがって、保持手段により保持された板材は、加
工パレットの原点位置の上方位置に正確に位置合わせさ
れる。

【００１１】そして、板材は、保持手段の保持解除によ
り加工パレット上に落下し、加工パレットの原点位置に
位置合わせされた状態で加工パレット上に載せられ、レ
ーザ加工ステージに搬送される。したがって、板材は、
前記の従来例と同様に、レーザ加工ステージ内にて予め
設定されている原点位置に位置合わせした状態で配置さ
れる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の原点セット装置では、板材を加工パレット上に一旦
載せた後に、ワークリフタを上昇又は下降させて位置合
わせしなければならないため、行程数が増加し、タクト
タイムが長くなるという問題がある。また、ワークリフ
タを必要とし、その制御も必要となることから、製造コ
ストの高騰を招来していた。

【００１３】また、上記後者の原点セット装置の場合で
は、移動手段の制御により板材を原点位置の上方位置に
正確に位置決めすることができるが、移動手段自体が高
価であり、またその制御も複雑なであるため、コスト高
を招来するものであった。

【００１４】更に、保持手段により保持された板材は、
加工パレットの上方に所定距離離間して位置しているた
め、保持手段の保持を解除した場合に加工パレット上で
板材がバウンドして位置合わせした原点位置から大きく
ずれるおそれがあった。

【００１５】本発明は、上述した問題点を解決すべくな
されたものであり、その目的は、より簡易な機構によ
り、板材を板材加工機の原点位置により正確に位置合わ
せすることができる板材加工機の原点セット装置を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記不具合を解決するた
めに、請求項１に記載の板材加工機の原点セット装置
は、板材を略水平状態に懸吊して保持する懸吊保持部
と、懸吊保持部にて懸吊保持された状態のまま板材を水
平方向に押し動かして加工機原点位置の上方位置まで移
動させる空中位置合わせ動作を行う押動手段とを備え、
押動手段による空中位置合わせ動作の終了状態で懸吊保
持部による板材の保持を解除することにより、板材を落
下させ加工機原点位置に位置合わせした状態で配置する
ことを特徴とする。

【００１７】これによれば、板材は、懸吊して保持され
た状態から加工機原点位置の上方位置まで押動手段によ
り水平方向に押し動かされるため、振り子の原理により
押動手段を押し返す方向に付勢され、常に加工機原点位
置の上方位置に配置される。ここで板材の保持を解除す
ることにより、板材は落下し、加工機原点位置に位置合
わせした状態で配置される。

【００１８】これにより、簡易な構成で複雑な制御を行
うことなく、容易に板材を加工機原点位置に位置合わせ
した状態に配置することができる。したがって、原点セ
ット装置のコストを大幅に低減することができる。ま
た、板材加工機に板材を加工機原点位置に位置合わせし
た状態で配置することができるため、タクトタイムを短
縮することができ、生産効率の向上を図ることができ
る。

【００１９】請求項２に記載の板材加工機の原点セット
装置は、懸吊保持部が、板材の上面に板材を吊り下げ可
能な力で吸着する吸着手段と、吸着手段を揺動可能に吊
り下げる吊り下げ手段と、を備えていることを特徴とす
る。

【００２０】これによれば、板材は吸着手段により吸着
された状態で吊り下げられる。したがって、吸着を開放
するのみで板材の保持を容易に解除することができ、板
材を真下に落下させることができる。

【００２１】また、吸着手段は、吊り下げ手段により揺
動可能に吊り下げられるため、吸着手段の空中位置合わ
せ動作により、板材を加工機原点位置の上方位置に配置
することができる。

【００２２】請求項３に記載の板材加工機の原点セット
装置は、吸着手段が、板材の上面の複数箇所に吸着し、
板材の保持解除がその複数箇所の吸着を異なるタイミン
グで停止させることにより行われることを特徴とする。

【００２３】これによれば、板材の保持解除が徐々に行
われるため、吸着手段からの落下の際に板材に生ずる衝
撃を少なくすることができ、板材のバウンドによる原点
位置のズレを防止することができる。

【００２４】請求項４に記載の板材加工機の原点セット
装置は、板材の保持解除が、吸着手段の押動手段に最も
近い箇所を最後に解除することを特徴とする。これによ
れば、板材は、吸着手段から完全に離れるまで押動手段
により加工機原点位置の上方位置に保持されるため、原
点位置への位置合わせをより正確に行うことができる。

【００２５】請求項５に記載の板材加工機の原点セット
装置は、吸着手段が、板材を吸着した状態で板材の所定
量の角度変化を許容する柔軟性を有することを特徴とす
る。これによれば、板材の保持解除途中において板材の
一部保持を適切に行うことができ、よりスムーズに板材
を原点位置に位置合わせした状態に配置することができ
る。

【００２６】請求項６に記載の板材加工機の原点セット
装置は、押動手段が、板材を一方方向に押動する第１押
動シリンダと、板材を第１押動シリンダの押動方向と異
なる方向に押動する第２押動シリンダとを備えることを
特徴とする。これによれば、空中位置合わせ動作によ
り、板材の一点を板材加工機の加工機原点位置の上方位
置に一致させることができ、より精密な原点位置への位
置合わせを行うことができる。

【００２７】請求項７に記載の板材加工機の原点セット
装置は、吊り下げ手段が、押動動作方向に所定間隔をあ
けて複数箇所に配置された複数本の可撓性を有する紐状
体により構成されていることを特徴とする。これによれ
ば、板材を水平に保ったままの状態で容易に揺動させる
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図に基づいて以下に説明する。

【００２９】図１は、本実施の形態における原点セット
装置が設けられるレーザ加工機を示す概略説明図であ
る。図中（Ａ）は、レーザ加工機を上面より示す上面説
明図、図中（Ｂ）は、側面説明図である。レーザ加工機
１は、図示したように、レーザ加工ステージ２と、パレ
ットストックステージ３と、パレットチェンジステージ
４とを備えている。

【００３０】レーザ加工機１のレーザ加工ステージ２
は、加工パレット１０に載せられた板材１１にレーザ加
工を施すところであり、パレットストックステージ３
は、レーザ加工を施される板材１１、すなわち素材が積
載された素材パレット１２が収容されるところである。
パレットチェンジステージ４は、素材パレット１２に積
載されている板材１１を１枚取りし、加工パレット１０
に載せる作業を行うところである。

【００３１】パレットチェンジステージ４は、加工パレ
ット１０をレーザ加工ステージ２との間で受け渡しし、
また、素材パレット１２をパレットストックステージ３
との間で受け渡しし、受け取った加工パレット１０若し
くは素材パレット１２をパレットチェンジステージ４内
にて上下方向に移動させるパレットリフタ５を有する。

【００３２】原点セット装置６は、パレットチェンジス
テージ４の上部に設けられ、素材パレット１２から取り
出した板材１１を加工パレット１０上の原点位置に位置
合わせした状態で載せる動作を行う。

【００３３】図２は、原点セット装置を側面より示した
側面説明図、図３は、原点セット装置を上面より示す上
面説明図である。尚、図２は、板材を吊り下げた状態を
示し、図３は、後述する押動手段により押動させた状態
を示す。

【００３４】原点セット装置６は、図２に示したよう
に、パレットチェンジステージ４の上部フレーム４ａか
ら吊り下げて設けられた懸吊保持部６１と、パレットチ
ェンジステージ４の図示していない側部フレームに固設
された押動手段６６とを備えている。

【００３５】懸吊保持部６１は、板材１１の上面に板材
１１を吊り下げ可能な力で吸着する吸着手段６２と、吸
着手段６２を上部フレーム４ａから揺動可能に吊り下げ
る吊り下げ手段６３とを備える。吸着手段６２は、パレ
ットリフタ５により上昇させられる加工パレット１０若
しくは素材パレット１２の上方位置に平行配置される略
矩形の吸着フレーム６４を有し、その吸着フレーム６４
の下部には底面から下方に向かって突出する複数の吸着
パット６５が設けられている。

【００３６】吸着パット６５は、複数本設けられてお
り、負圧の供給により板材１１を吊り下げ可能な吸着力
を発揮し、負圧の供給の停止により吸着を解除する機能
を有する。

【００３７】吊り下げ手段６３は、吸着手段６２の吸着
フレーム６４を下端に揺動可能に吊り下げるものであ
り、一定長さを有し可撓性を有する紐状体、本実施の形
態では鎖により構成されている。そして、通常状態では
鉛直方向に伸長するように設けられ、押動手段６６の押
動方向に所定間隔をあけて複数本設けられている。これ
により、吸着フレーム６４を略水平状態を保ったまま揺
動させることができる。

【００３８】押動手段６６は、図３に示したように、懸
吊保持部６１により懸吊して保持されている板材１１の
端縁部１１ａをレーザ加工ステージ２側から板材の長手
方向に押し動かす第１押動シリンダ６７と、パレットス
トックステージ３側から板材１１の短手方向に押し動か
す第２押動シリンダ６８とを備えている。板材１１の長
辺側に設けられる第２押動シリンダ６８は、所定距離離
間した２箇所に設けられている。

【００３９】これら押動シリンダ６７、６８は、圧縮空
気の供給により伸縮するシリンダロッドを有し、シリン
ダロッドの先端には、板材１１の端縁部１１ａと当接し
て板材１１を押し動かすアタッチメント６９が設けられ
ている。アタッチメント６９は、所定長さ垂下する平板
７０を有しており、この平板７０が板材１１の端縁部１
１ａと当接する。

【００４０】シリンダロッドを伸長させて板材１１を押
し動かした場合、板材１１の端縁部１１ａは平板７０と
当接した状態で平板７０上を摺接移動することができ、
また、板材１１を加工パレット１０の予め設定されてい
る原点位置の上方位置まで押し動かした状態で懸吊保持
部６１による保持を解除した場合には、端縁部１１ａを
平板７０に沿うように下方へ垂直に落下させることがで
きる。

【００４１】上記構成を有する原点セット装置６０を用
いて板材１１を加工パレット１０の予め設定されている
原点位置に配置する場合は、まず最初に、パレットスト
ックステージ３から受け渡された素材パレット１２をパ
レットリフタ５により板材受け渡し高さ位置まで持ち上
げる。板材受け渡し高さ位置とは、パレットリフタ５に
より持ち上げられた素材パレット１２上の板材１１が吸
着手段６２の吸着パット６５に押接される高さ位置をい
う。

【００４２】そして、押接された板材１１を吸着パット
６５により吸着した後、素材パレット１２を下降させ、
パレットストックステージ３に戻す。これにより、板材
１１は、懸吊保持部６１により吊り下げ保持された状態
となる。

【００４３】この際、板材１１は、素材パレット１０に
積載される積載位置の調整により必ず原点位置よりも押
動手段６６側、すなわち第１押動シリンダ６７及び第２
押動シリンダ６８に接近する位置にて吊り下げ保持され
る（図２では実線で示し、図３では、点線で示す）。

【００４４】そして、レーザ加工ステージ２から受け渡
された加工パレット１０をパレットリフタ５により板材
受け取り高さ位置まで持ち上げる。板材受け取り高さ位
置とは、加工パレット１０の上面が懸吊保持部６１によ
り懸吊保持された板材１１の下面と対向して所定の間隙
を有して離間する高さ位置をいう。

【００４５】次に、懸吊保持部６１にて懸吊保持された
状態のまま板材１１を水平方向に押し動かして加工パレ
ット１０の原点位置の上方位置まで移動させる空中位置
合わせ動作が行われる。

【００４６】最初に、第１押動シリンダ６７及び第２押
動シリンダ６８が伸長される。ここで、板材１１は、原
点位置よりも押動手段６６側にズレて位置するように懸
吊保持部６１により吊り下げ保持されていることから、
必ず第１押動シリンダ６７及び第２押動シリンダ６８の
アタッチメント６９と当接し、吊り下げ手段６３により
揺動可能に吊り下げられた吸着手段６２と共に原点位置
の上方位置まで押し動かされる（図３中、実線で示
す）。

【００４７】ここで、吊り下げ手段６３は鉛直状態から
下端側が押動方向に移動された傾斜状態（図２中、点線
で示す）となり、吊り下げ手段６３の下端に連結された
吸着手段６２には、移動前の元の位置に戻ろうとする方
向の力が働く。

【００４８】したがって、この吸着手段６２に吸着され
ている板材１１には、常に第１押動シリンダ６７及び第
２押動シリンダ６８を押し返す方向の力が働き、板材１
１を第１押動シリンダ６７及び第２押動シリンダ６８の
アタッチメント６９に常に当接した状態とすることがで
き、原点位置の上方位置に容易に配置することができ
る。

【００４９】次に、板材１１を加工パレット１０上の原
点位置に位置合わせした状態で載せる動作が行われる。
ここでは、空中位置合わせ動作の終了状態、すなわち、
押動手段６６により板材１１を原点位置の上方位置まで
移動させた状態で、懸吊保持部６１による板材の保持解
除が行われる。

【００５０】板材１１の保持解除は、押動手段６６から
最も離間した箇所に設けられている吸着パット６５（図
２中の吸着パット６５ａ）の吸着から解除が行われ、押
動手段６６に最も近接した箇所に設けられている吸着パ
ット６５（図２中の吸着パット６５ｂ）の吸着を最後に
解除するように順番に行われる。

【００５１】このように吸着パット６５の吸着解除を順
番に行うことにより、板材１１を加工パレット１０上に
徐々に載せることができる。したがって、板材１１の落
下の衝撃を緩和することができ、加工パレット１０上に
て板材１１がバウンドし原点位置からズレるのを防止で
きる。

【００５２】また、押動手段６６に最も近接した箇所に
設けられている吸着パット６５（図２中の吸着パット６
５ｂ）の吸着を最後に解除することにより、最後の吸着
パット６５が吸着解除されるまで板材１１を押動手段６
６のアタッチメント６９に当接させておくことができ
る。したがって、最後の吸着パット６５の吸着解除によ
り、板材１１を端縁部１１ａがアタッチメント６９の平
板７０に沿うように下方へ落下させることができる。

【００５３】これにより、板材１１を確実に原点位置に
合わせた状態で加工パレット１０に載せることができ、
位置合わせの正確性をより向上させることができる。

【００５４】吸着パット６５は、加工パレットを板材１
１の撓みによる角度変化を許容する高さ位置まで停止さ
せ他の吸着パット６５の吸着解除によって吸着している
板材１１の角度が変化した場合であっても、板材１１の
吸着を継続することができる。

【００５５】加工パレット１０上に定められた原点位置
に位置合わせされた状態で配置された板材１１は、加工
パレット１０に載せられた状態でレーザ加工ステージ２
に移動される。レーザ加工ステージ２では、加工パレッ
ト１０の原点位置が検出され、加工パレット１０の原点
位置合わせが行われるため、結果として、板材１１のレ
ーザレーザ加工ステージ２内における原点位置合わせが
行われたこととなる。

【００５６】尚、本発明は、上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨内にて種々の変更が可
能である。例えば、上述の実施の形態では、吊り下げ手
段６３は、可撓性を有する紐状体として鎖を用いたが、
これに限定されるものではなく、吸着フレームを上部フ
レームから揺動可能に吊り下げるものであればよく、例
えば、ワイヤーやピアノ線等の紐状体、上端及び下端が
上部フレーム及び吸着フレームに対して揺動自在に連結
された棒状体でもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る板材
加工機の原点セット装置によれば、簡易な機構により、
複雑で微妙な制御を行うことなく容易に板材を板材加工
機の原点位置に正確に位置合わせした状態で配置するこ
とができる。したがって、板材の正確な板材加工を行う
ことが可能となる。また、加工機自体の製造コストを低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態が適用されるレーザ加工機を概略
的に示す説明図である。

【図２】本実施の形態における原点セット装置を側方か
ら示す側面説明図である。

【図３】図２に示した原点セット装置を上方から示す上
面説明図である。

【図４】従来のレーザ加工機を示す説明図である。

【符号の説明】

１ レーザ加工機（板材加工機） ２ レーザ加工ステージ ３ パレットストックステージ ４ パレットチェンジステージ ６ 原点セット装置 １１ 板材 ６１ 懸吊保持部 ６２ 吸着手段 ６３ 吊り下げ手段 ６５ 吸着パット ６６ 押動手段 ６７ 第１押動シリンダ ６８ 第２押動シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草加 昌則 東京都港区芝１−４−10 菱陽システム株 式会社内 Ｆターム(参考） 3C033 DD04 4E068 CA14 CE11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材加工機にて加工される板材を前記板
   材加工機の予め設定された加工機原点位置に位置合わせ
   した状態で配置する原点セット装置において、 前記板材を略水平状態に懸吊して保持する懸吊保持部
   と、 前記懸吊保持部にて懸吊保持された状態のまま前記板材
   を水平方向に押し動かして前記加工機原点位置の上方位
   置まで移動させる空中位置合わせ動作を行う押動手段
   と、を備え、 該押動手段による前記空中位置合わせ動作の終了状態で
   前記懸吊保持部による前記板材の保持を解除することに
   より、前記板材を落下させ前記加工機原点位置に位置合
   わせした状態で配置することを特徴とする板材加工機の
   原点セット装置。
2. 【請求項２】 前記懸吊保持部は、 前記板材の上面に前記板材を吊り下げ可能な力で吸着す
   る吸着手段と、 前記吸着手段を揺動可能に吊り下げる吊り下げ手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の板材加
   工機の原点セット装置。
3. 【請求項３】 前記吸着手段は、前記板材の上面の複数
   箇所に吸着し、 前記板材の保持解除は、前記複数箇所の吸着を異なるタ
   イミングで停止させることにより行われることを特徴と
   する請求項２に記載の板材加工機の原点セット装置。
4. 【請求項４】 前記板材の保持解除は、前記吸着手段の
   前記押動手段に最も近い箇所を最後に解除することを特
   徴とする請求項３に記載の板材加工機の原点セット装
   置。
5. 【請求項５】 前記吸着手段は、 前記板材を吸着した状態で前記板材の所定量の角度変化
   を許容する柔軟性を有することを特徴とする請求項２〜
   ４のいずれかに記載の板材加工機の原点セット装置。
6. 【請求項６】 前記押動手段は、 前記板材を一方方向に押動する第１押動シリンダと、 前記板材を前記第１押動シリンダの押動方向と異なる方
   向に押動する第２押動シリンダとを備えることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれかに記載の板材加工機の原点
   セット装置。
7. 【請求項７】 前記吊り下げ手段は、 前記押動動作方向に所定間隔をあけて複数箇所に配置さ
   れた複数本の可撓性を有する紐状体により構成されてい
   ることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の板
   材加工機の原点セット装置。