JP2001062533A

JP2001062533A - 板材加工機

Info

Publication number: JP2001062533A
Application number: JP24053699A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yonezawa; 和彦米沢
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2001-03-13

Abstract

(57)【要約】【課題】板材加工機において、不良品を加工するとい
った無駄な時間を排除し、加工効率の向上を図ることに
ある。【解決手段】上爪４と下爪８でワークＷを把持するク
ランプ１００が、可動部分１１５と該可動部分１１５の
位置を読み取るリニアスケール１１６を有し、該リニア
スケール１１６による読みの変化に基づいてワークＷの
位置ずれを検出し、加工を中断してその位置ずれを補正
した後加工を続行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は板材加工機、特に不
良品を加工するといった無駄な時間を排除し、加工効率
の向上を図るようにした板材加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、板材加工機の一例であるタレ
ットパンチプレスは（図６（Ａ））、上部タレット６と
下部タレット７に配置されたパンチＰとダイＤを有し、
ラムストライカ２によりパンチＰを打圧することによ
り、ダイＤと協働してワークＷに穴開け、成形加工など
所定のパンチ加工を施すようになっている。

【０００３】このようなタレットパンチプレスにおいて
は（図６（Ａ））、キャリッジべース１１とキャリッジ
１２を介してクランプ６６が取り付けられ、該クランプ
６６によりワークＷを把持して加工位置Ｋに位置決め
し、該ワークＷに対して既述した所定のパンチ加工を施
す。

【０００４】この場合、従来のクランプ６６は、その本
体６０にシリンダ６１を内蔵し、該シリンダ６１のピス
トンロッド６２には、上爪６４の後端部が嵌合してい
る。

【０００５】この構成により、シリンダ６１を作動しピ
ストンロッド６２を上昇させると、上爪６４が旋回軸６
５を介して下方に旋回し、下爪６３と協働してワークＷ
を把持するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】ところが、ワークＷの加工中に、既加工部
分がダイＤに引っ掛かるなどして該ワークＷの位置がク
ランプ６６に対して（図６（Ｂ））ずれることがある。

【０００８】しかし、従来は、前記ワークＷの位置がず
れたままで加工を続行しており、加工が終了してから初
めて不良品の発生に気付いていた。

【０００９】その結果、時間を無駄にしており、加工効
率の低下を招来していた。

【００１０】即ち、従来のクランプ６６では（図６）、
ワークの位置ずれを検出することはできず、そのため、
加工終了時点で不良品を発見しており、その分時間をロ
スしていた。

【００１１】尚、従来より、クランプ６６の先端にはＹ
軸突当センサ（図示省略）が取り付けられているが、こ
のＹ軸突当センサは、把持されたワークＷが基準面に当
接しているか否かを検知するものであり、ワークＷの位
置ずれは検出できない。

【００１２】本発明の目的は、板材加工機において、不
良品を加工するといった無駄な時間を排除し、加工効率
の向上を図ることにある。

【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、図１〜図９に示すように、上爪４
と下爪８でワークＷを把持するクランプ１００が、可動
部分１１５と該可動部分１１５の位置を読み取るリニア
スケール１１６を有し、該リニアスケール１１６による
読みの変化に基づいてワークＷの位置ずれを検出し、加
工を中断してその位置ずれを補正した後加工を続行する
ことを特徴とする板材加工機１が提供される。

【００１４】従って、本発明の構成によれば、例えば可
動部分１１５の初期値を予めメモリ３Ｄに（図１）記憶
しておき、ワークＷの加工中や移動中に、リニアスケー
ル１１６による読みの変化を位置ずれ検出部３Ｅで検出
したときに、移動制御部３Ｆや加工制御部３Ｇを介して
一旦機械を非常停止して加工を中断し、該位置ずれ検出
部３Ｅが求めた補正値に基づいて移動制御部３Ｆがその
位置ずれを補正し加工制御部３Ｇを介して加工を続行す
ることができる。

【００１５】そのため、板材加工機１において（図
１）、不良品を加工するといった無駄な時間を排除し、
加工効率の向上を図ることが可能となる。

【００１６】

【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
形態を示す全体図である。

【００１７】図１に示す板材加工機１は、例えばをタレ
ットパンチプレスであり、該タレットパンチプレス１
は、上部タレット１０６と下部タレット１０７を有し、
該上部タレット１０６と下部タレット１０７には、パン
チＰとダイＤが同心円状に配置されている。

【００１８】また、加工位置ＫにおけるパンチＰの直上
方には、該パンチＰを打圧するラムシリンダ１０５が設
けられている。

【００１９】タレットパンチプレス１の中央には、テー
ブル１０８が固定され、該固定テーブル１０８を跨がっ
てキャリッジべース１０２が配置されている。

【００２０】このキャリッジべース１０２には、上記固
定テーブル１０８の両側のサイドテーブル１０９、１１
０が取り付けられていると共に、Ｙ軸モータＭｙのボー
ルねじ１０３、１０４が螺合している。

【００２１】キャリッジべース１０２には、キャリッジ
１０１が滑り結合し、該キャリッジ１０１には、ワーク
Ｗを把持するクランプ１００が搭載され、Ｘ軸モータＭ
ｘのボールねじ１０４が螺合している。

【００２２】この構成により、Ｘ軸モータＭｘを回転さ
せると、キャリッジ１０１がキャリッジべース１０２上
をＸ軸方向に移動すると共に、Ｙ軸モータＭｙを回転さ
せるとキャリッジべース１０２がサイドテーブル１０
９、１１０を伴ってＹ軸方向に移動する。

【００２３】これにより、クランプ１００に把持された
ワークＷを加工位置Ｋに位置決めし、ラムシリンダ１０
５を作動することにより、パンチＰを打圧しダイＤと協
働してワークＷに所定のパンチ加工を施すことができ
る。

【００２４】上記ワークＷを把持するクランプ１００の
うちの例えば左側のクランプ１００は（図１）、可動部
分１１５を有している。

【００２５】可動部分１１５の詳細は、図２に示され、
該可動部分１１５は、Ｘ軸方向可動部分１１５ＸとＹ軸
方向可動部分１１５Ｙにより構成されている。

【００２６】Ｘ軸方向可動部分１１５Ｘは、図示するよ
うに、上から見るとコ字状に形成され、その後面が、Ｘ
軸ガイド１１７Ｘを介して前記キャリッジ１０１に滑り
結合している。

【００２７】上記Ｘ軸ガイド１１７Ｘのキャリッジ１０
１側には、Ｘ軸方向リニアスケール１１６Ｘが、またＸ
軸方向可動部分１１５Ｘ側には、Ｘ軸方向検出ヘッド１
１６ＸＤがそれぞれ設けられている。

【００２８】この構成により、クランプ１００に把持さ
れたワークＷが、例えば加工中にその位置がＸ軸方向に
ずれた場合には、前記Ｘ軸方向可動部分１１５ＸがＸ軸
ガイド１１７Ｘに沿ってＸ軸方向にずれ、そのときのＸ
軸方向可動部分１１５Ｘの位置がＸ軸方向検出ヘッド１
１６ＸＤを介してＸ軸方向リニアスケール１１６Ｘによ
り読み取られる。

【００２９】この読み取られたＸ軸方向可動部分１１５
Ｘの位置は、後述する位置ずれ検出部３Ｅに（図１）送
信され、該位置ずれ検出部３Ｅにおいて、メモリ３Ｄに
記憶された初期値と比較されその読みの変化に基づいて
ワークＷのＸ軸方向の位置ずれが検出される（図５のス
テップ１０４のＹＥＳ）。

【００３０】また、可動部分１１５のＹ軸方向可動部分
１１５Ｙは、図２に示すように、その両側が、Ｙ軸ガイ
ド１１７Ｙを介して前記コ字状のＸ軸方向可動部分１１
５Ｘの内側に滑り結合している。

【００３１】そして、前記Ｙ軸ガイド１１７ＹのＸ軸方
向可動部分１１５Ｘ側には、Ｙ軸方向リニアスケール１
１６Ｙが、またＹ軸方向可動部分１１５Ｙ側には、Ｙ軸
方向検出ヘッド１１６ＹＤがそれぞれ設けられている。

【００３２】この構成により、クランプ１００に把持さ
れたワークＷが、例えば加工中にその位置がＹ軸方向に
ずれた場合には、前記Ｙ軸方向可動部分１１５ＹがＹ軸
ガイド１１７Ｙに沿ってＹ軸方向にずれ、そのときのＹ
軸方向可動部分１１５Ｙの位置がＹ軸方向検出ヘッド１
１６ＹＤを介してＹ軸方向リニアスケール１１６Ｙによ
り読み取られる。

【００３３】この読み取られたＹ軸方向可動部分１１５
Ｙの位置は、同様に、位置ずれ検出部３Ｅに（図１）送
信され、該位置ずれ検出部３Ｅにおいて、メモリ３Ｄに
記憶された初期値と比較されその読みの変化に基づいて
ワークＷのＹ軸方向の位置ずれが検出される（図５のス
テップ１０４のＹＥＳ）。

【００３４】また、上記Ｙ軸方向可動部分１１５Ｙは、
実際にワークＷを把持する部分であり、図３に示すよう
に、スプリング１６付きシリンダ１５を有している。

【００３５】上記シリンダ１５のピストンロッド１４の
下端１０には、開口部９を通って進入した上爪４がその
後端１３を介して旋回自在に取り付けられ、該上爪４
は、連結ピン５を支軸として上下方向に旋回可能となっ
ている。

【００３６】更に、上記シリンダ１５のピストン２０に
は、ロッド１９を介してロックピン１７が取り付けら
れ、該ロックピン１７は、前記キャリッジ１０１側の嵌
合部１８に嵌合可能である。

【００３７】この構成により、シリンダ１５を作動しそ
のピストンロッド１４を降下させると、上爪４が開いて
いてワークＷを把持せず、そのとき上記ロックピン１７
も降下して嵌合部１８を介してキャリッジ１０１に固定
されるので、クランプ１００全体もロックされるように
なっている。

【００３８】しかし、シリンダ１５を作動しそのピスト
ンロッド１４を上昇させると、上爪４が閉じて下爪８と
協働してワークＷを把持し、そのとき上記ロックピン１
７も上昇してキャリッジ１０１から外れる。

【００３９】従って、クランプ１００全体がキャリッジ
１０１から解放され、前記Ｘ軸方向可動部分１１５Ｘと
（図２）Ｙ軸方向可動部分１１５Ｙから成る可動部分１
１５が移動自在となり、ワークＷの位置ずれ検出が可能
となる。

【００４０】図４は、本発明の他の実施形態を示す図で
あり、図２とは、コイルばね１１８、１１９が取り付け
られている点が異なる。

【００４１】即ち、図４において、前記Ｘ軸方向可動部
分１１５Ｘは、コイルばね１１８を介してキャリッジ１
０１に、またＹ軸方向可動部分１１５Ｙは、コイルばね
１１９を介してＸ軸方向可動部分１１５Ｘにそれぞれ取
り付けられている。

【００４２】この構成により、振動などの外乱がＸ軸方
向可動部分１１５ＸとＹ軸方向可動部分１１５Ｙに加わ
った場合には、その外乱のエネルギを上記コイルばね１
１８、１１９で吸収することにより、Ｘ軸方向可動部分
１１５ＸとＹ軸方向可動部分１１５Ｙを基準位置に常に
安定状態に保持し、ワークＷの位置ずれを正確に検出す
るようになっている。

【００４３】上記構成を有するタレットパンチプレス１
のＮＣ３は、図１に示すように、ＣＰＵ３Ａと、入力手
段３Ｂと、メモリ３Ｃ、３Ｄと、位置ずれ検出部３Ｅ
と、移動制御部３Ｆと、加工制御部３Ｇにより構成され
ている。

【００４４】このうち、ＣＰＵ３Ａは、入力手段３Ｂを
介してメモリ３Ｃに格納されたプログラムを解読して各
装置に指示を与え、図１に示す装置全体を制御する。

【００４５】メモリ３Ｄは、前記検出ヘッド１１６Ｘ
Ｄ、１１６ＹＤを（図２）介してリニアスケール１１６
Ｘ、１１６Ｙにより読み取られた可動部分１１５Ｘ、１
１５Ｙの位置の初期値を、予め記憶しておく。

【００４６】位置ずれ検出部３Ｅは、上記リニアスケー
ル１１６Ｘ、１１６Ｙによる読みをモニタし、メモリ３
Ｄに記憶した初期値と比較してその読みの変化に基づい
てワークＷの位置ずれが発生したか否かを検出する。

【００４７】この場合、ワークＷの位置ずれが生じてい
るか否かの基準としては、或るズレ量の許容値を設定
し、ズレ量がその許容値内であれば、ワークＷの位置ず
れは生じていず、その許容値を越えたときに、初めて位
置ずれが生じたと見做すようにし、一定の幅を設けるこ
とができる。

【００４８】また、位置ずれ検出部３Ｅは、ワークＷの
位置ずれを検出した場合には、そのズレ量と方向を求め
ることにより、補正値を算出しそれを移動制御部３Ｆに
送信する。

【００４９】移動制御部３Ｆは、位置ずれ検出部３Ｅか
ら送信された補正値に基づいて、Ｘ軸モータＭｘやＹ軸
モータＭｙの回転数などを設定し、キャリッジ１０１と
キャリッジべース１０２を移動制御することにより、ワ
ークＷの位置ずれ補正を行う。

【００５０】加工制御部３Ｇは、前記位置ずれ検出部３
ＥによりワークＷの位置ずれが検出された場合に、ラム
シリンダ１０５を停止するなどして加工を中断する（図
５のステップ１０５）。

【００５１】その他、加工制御部３Ｇは、上記上部タレ
ット１０６と下部タレット１０７を同期回転することに
より、ラムシリンダ１０５直下においてパンチＰとダイ
Ｄを選択したり、ラムシリンダ１０５を駆動するなどし
て、上記移動制御部３Ｆによる位置ずれ補正後に（図５
のステップ１０６）加工を続行し（図５のステップ１０
７）、また当初は加工を開始する（図５のステップ１０
３）。

【００５２】上記タレットパンチプレス１のクランプ１
００が有する可動部分１１５とその位置を読み取るリニ
アスケール１１６、及びＮＣ３を構成する位置ずれ検出
部３Ｅ、移動制御部３Ｆ、加工制御部３Ｇにより、加工
中などにワークＷの位置ずれを検出した場合には、その
加工を中断し、その位置ずれ補正を行った後に加工を続
行することで、不良品を加工するといった無駄な時間が
排除され、加工効率の向上を図ることが可能となる。

【００５３】以下、上記構成を有する本発明の動作を説
明する。

【００５４】（１）ワークＷの搬入と位置決め加工動
作。

【００５５】先ず、図５のステップ１０１において、ワ
ークＷを搬入し、ステップ１０２において、そのワーク
Ｗの位置決めを行い、ステップ１０３において、加工を
開始する。

【００５６】即ち、タレットパンチプレスに（図１）ワ
ークＷが搬入されると、該ワークＷをクランプ１００に
より掴み替えるが、このとき、シリンダ１５が（図３）
上昇するので、ロックピン１７がキャリッジ１０１から
外れ、Ｘ軸方向可動部分１１５Ｘと（図２）Ｙ軸方向可
動部分１１５Ｙは解放されて移動自在となる。

【００５７】また、このとき、ＮＣ３を（図１）構成す
るＣＰＵ３Ａは、Ｘ軸方向検出ヘッド１１６ＸＤ（図
２）とＹ軸方向検出ヘッド１１６ＹＤを制御することに
より、Ｘ軸方向可動部分１１５ＸとＹ軸方向可動部分１
１５Ｙの位置の初期値を、メモリ３Ｄに記憶させる。

【００５８】この状態で、移動制御部３Ｆが（図１）、
Ｘ軸モータＭｘとＹ軸モータＭｙを駆動してクランプ１
００を移動し、該クランプ１００に把持されているワー
クＷを加工位置Ｋに位置決めすると、加工制御部３Ｇが
ラムシリンダ１０５を駆動しパンチＰを打圧することに
より、ダイＤと協働して該ワークＷに所定のパンチ加工
を施す。

【００５９】（２）ワークＷの加工中に位置ずれを検出
した場合の動作。

【００６０】次いで、図５のステップ１０４において、
ワークＷの位置ずれを検出したか否かを判断し、位置ず
れを検出した場合には（ステップ１０４のＹＥＳ）、ス
テップ１０５において、加工を中断し、ステップ１０６
において、補正を行い、ステップ１０７において、加工
を続行する。

【００６１】即ち、加工中に、ワークＷがダイＤに（図
１）引っ掛かるなどして、Ｘ軸方向可動部分１１５Ｘと
Ｙ軸方向可動部分１１５Ｙの位置がずれた場合には（図
２）、Ｘ軸方向リニアスケール１１６ＸとＹ軸方向リニ
アスケール１１６Ｙによる読みをモニタしている位置ず
れ検出部３Ｅがその変化をメモリ３Ｄの初期値と比較
し、一定の許容値を越えた場合には、ワークＷの位置ず
れありと判断する。

【００６２】そして、ワークＷの位置ずれありと判断さ
れた場合には、移動制御部３ＦがＸ軸モータＭｘとＹ軸
モータＭｙの駆動を停止すると共に、加工制御部３Ｇが
ラムシリンダ１０５の駆動を停止するなどして機械を非
常停止させ、加工を中断する。

【００６３】その後、位置ずれ検出部３Ｅが、ワークＷ
のズレ量と方向から補正値を算出し、該補正値を移動制
御部３Ｆに送信すると、該移動制御部３Ｆは、その補正
値に基づいてキャリッジ１０１とキャリッジべース１０
２を移動制御することにより、ワークＷの位置ずれ補正
を行い、該ワークＷを加工位置Ｋに位置決めした状態
で、加工制御部３Ｇによりラムシリンダ１０５が駆動し
加工が続行される。

【００６４】従って、本発明によれば、加工中にワーク
Ｗの位置ずれを検出した場合には、加工を中断しその位
置ずれを補正した後加工を続行することができるので、
不良品を加工するといった無駄な時間が排除され、加工
効率の向上を図ることが可能となる。

【００６５】（３）ワークＷの位置ずれが検出されない
場合の動作。

【００６６】更に、図５のステップ１０４において、ワ
ークＷの位置ずれが検出されない場合には（ＮＯ）、ス
テップ１０７において、加工を続行し、ステップ１０８
において、加工が終了したか否かを判断し、終了しない
場合には（ＮＯ）、ステップ１０２に戻って前記と同じ
動作を行い、終了した場合には（ＹＥＳ）、全ての動作
を停止する（ＥＮＤ）。

【００６７】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、クラン
プに可動部分と該可動部分の位置を読み取るリニアスケ
ールを設けたことにより、可動部分の初期値を予めメモ
リに記憶しておき、ワークの加工中や移動中に、リニア
スケールによる読みの変化を位置ずれ検出部で検出した
ときに、移動制御部や加工制御部を介して一旦機械を非
常停止して加工を中断し、該位置ずれ検出部が求めた補
正値に基づいて移動制御部がその位置ずれを補正し加工
制御部を介して加工を続行することができるので、板材
加工機において、不良品を加工するといった無駄な時間
を排除し、加工効率の向上を図るという効果を奏するこ
ととなった。

【００６８】また、リニアスケールを介して可動部分の
位置を直接モニタしているので、ワークの位置ずれは、
瞬時に検出可能であり、更に、可動部分を例えばコイル
ばねを介して取り付けることにより、外乱が吸収されて
可動部分が安定状態で保持されるので、ワーク位置ずれ
検出の精度が高くなるという効果もある。

【００６９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。

【図２】本発明を構成するクランプ１００の詳細図であ
る。

【図３】図２の側面図である。

【図４】本発明の他の実施形態を示す図である。

【図５】本発明の動作を説明するためのフローチャート
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３ＮＣ３ＡＣＰＵ３Ｂ入力手段３Ｃ、３Ｄメモリ３Ｅ位置ずれ検出部３Ｆ移動制御部３Ｇ加工制御部４上爪５連結軸８下爪９開口部１０下端１３後端１４ピストンロッド１５シリンダ１６スプリング１７ロックピン１８嵌合部１９ロッド２０ピストン１００クランプ１０１キャリッジ１０２キャリッジべース１０３、１０４ボールねじ１０５ラムシリンダ１０６上部タレット１０７下部タレット１０８固定テーブル１０９、１１０サイドテーブル１１５可動部分１１５ＸＸ軸方向可動部分１１５ＹＹ軸方向可動部分１１６リニアスケール１１６ＸＸ軸方向リニアスケール１１６ＹＹ軸方向リニアスケール１１７ＸＸ軸ガイド１１７ＹＹ軸ガイド１１８、１１９コイルばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上爪と下爪でワークを把持するクランプ
が、可動部分と該可動部分の位置を読み取るリニアスケ
ールを有し、該リニアスケールによる読みの変化に基づ
いてワークの位置ずれを検出し、加工を中断してその位
置ずれを補正した後加工を続行することを特徴とする板
材加工機。
【請求項２】上記可動部分がＸ軸方向可動部分とＹ軸
方向可動部分により構成され、Ｘ軸方向可動部分はＸ軸
ガイドを介してキャリッジに、Ｙ軸方向可動部分はＹ軸
ガイドを介してＸ軸方向可動部分にそれぞれ滑り結合し
ている請求項１記載の板材加工機。
【請求項３】上記リニアスケールがＸ軸方向リニアス
ケールとＹ軸方向リニアスケールにより構成され、Ｘ軸
方向リニアスケールに対向してＸ軸方向検出ヘッドが、
Ｙ軸方向リニアスケールに対向してＹ軸方向検出ヘッド
がそれぞれ取り付けられている請求項１記載の板材加工
機。
【請求項４】上記Ｙ軸方向可動部分にはシリンダが内
蔵され、該シリンダには上爪とロックピンが結合され、
シリンダが上昇し上爪が下爪と協働してワークを把持し
た場合には、ロックピンがキャリッジから外れ、シリン
ダが降下し上爪が開いてワークを解放した場合には、ロ
ックピンがキャリッジと嵌合する請求項１記載の板材加
工機。
【請求項５】上記Ｘ軸方向可動部分がコイルばねを介
してキャリッジに、Ｙ軸方向可動部分がコイルばねを介
してＸ軸方向可動部分にそれぞれ取り付けられている請
求項１記載の板材加工機。
【請求項６】上記リニアスケールによる読みの変化に
基づいて位置ずれ検出部がワークの位置ずれを検出した
場合に、加工制御部が加工を中断し、位置ずれ検出部か
ら送信された補正値に基づいて移動制御部がその位置ず
れを補正した後、該加工制御部が加工を続行する請求項
１記載の板材加工機。