JP2002028817A

JP2002028817A - シャーリングマシン

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Publication number: JP2002028817A
Application number: JP2000211501A
Authority: JP
Inventors: Hirotaro Horiguchi; 博太郎堀口
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-29
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP4676590B2

Abstract

(57)【要約】【課題】搬入装置１９によりワークＷを送材する速度
と、剪断された製品を搬出する製品搬出速度を適正にす
る。【解決手段】シャーリングマシン１に備えられたワー
クＷの搬入装置１９の搬入速度と、切断速度をシャーリ
ングマシン１の設定値として予め設定しておく。一方、
ワークに剪断長さであるバックゲージ寸法と、剪断され
た製品ＷＡの搬出速度と、切断毎に停止させるポーズ時
間をユーザが設定できるようにする。上述の各設定され
た値により剪断された製品ＷＡが適正に搬出されるかど
うかを制御部６７が判断して、例えば剪断された製品Ｗ
Ａの搬出途中に次の剪断された製品ＷＡが重ならないよ
う搬入速度を制御して適正な製品ＷＡの搬出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークを切断し
た製品を適正に搬送するシャーリングマシンに係り、さ
らに詳細には、製品が搬出中に重ならないように算出さ
れた搬出速度によりこの製品を搬出する搬出装置を備え
てなるシャーリングマシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シャーリングマシンにてワーク
を加工する場合、搬入装置によってワークを加工機へ送
り込み、切断加工されたワークは搬出装置により後方へ
送られ、集積装置に積まれていた。

【０００３】搬入装置、搬出装置によるワークの送材
は、コンベアベルトによるものが一般的であるが、搬入
装置と、搬出装置のベルトとは機械的、電気的に関係な
く別々に駆動される。

【０００４】これは、搬入速度は、加工機の加工能力の
範囲内でなければならない上、バックゲージにワークが
突き当たってから一定時間搬入を止める必要がある。一
方、搬出側はパイラーの集積の都合に合わせた速度にす
る上、集積ワークの大きさや形状によって速度調整する
ため、作業者が一定範囲内で可変設定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のシャ
ーリングマシンに備えられた、製品を搬出する搬出装置
は、例えば、以下のような問題があった。

【０００６】すなわち、搬入装置によるワーク搬入速度
は一定であるため、搬出装置による搬出速度をユーザが
設定する際、ワークの集積を着実に行うために搬出ベル
トの速度を遅くしすぎると、搬出ベルト上で、ワーク同
士の間隔が狭くなったり、時には接触して、結局は、ワ
ークを着実に集積できないという問題が生じることがあ
った。

【０００７】そして、最適なワークの搬入速度と、製品
の搬出速度をユーザが手動で調整するには調整工数が掛
かるし、その調整の範囲にも限界が生じていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、
ワークを切断する下刃と、上下動自在のラムに備えられ
た上刃と、前記上下の刃による切断位置へワークを後方
向へ自動的に送材する搬入装置と、前記搬入装置により
送材されるワークを当接して、位置決めする前後動自在
のバックゲージと、前記上下の刃によって切断された製
品を後方へ搬出する搬出装置と、を備えてなるシャーリ
ングマシンにおいて、前記搬入装置１９による搬入速度
と、前記バックゲージの前後方向の位置（剪断幅）と、
前記ラムの上下動するサイクルの時間及びラムが上死点
に戻って一時停止する待時間とに基づいて前記搬出装置
２９の搬出速度を自動的に演算する速度演算部と、この
速度演算部の演算結果に基づいて前記搬出装置を制御す
る搬出装置制御部と、を備えたことを特徴とするシャー
リングマシンである。

【０００９】請求項２に係る発明は、前記速度演算部
で、搬入装置によるワークＷＡの搬入速度を算出する基
になる所定のユーザ設定データは加工者が入力画面より
入力することができるシャーリングマシンである。

【００１０】請求項３に係る発明は、前記速度演算部で
算出されたワークを搬入する速度よりユーザが設定した
ワークを搬入する速度が大きくて、かつ、搬出中の製品
に新たな製品が切断され落下しても重ならない場合はユ
ーザが設定した速度によりワークを搬入するシャーリン
グマシンである。

【００１１】請求項４に係る発明は、切断幅あたりの供
給時間（切断幅／送材速度）と、切断の１サイクルの時
間と、一時停止する待時間との合計時間は製品の搬出時
間（切断幅／搬出速度）以上になるように搬出装置の搬
出速度を自動で設定するシャーリングマシンである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図１に本実施に係るシャーリングマシ
ン１の概略の構成図を示す。

【００１３】前記シャーリングマシン１は、本体フレー
ム３をベースにしており、この本体フレーム３の下部に
はワークＷを切断のために載せるワークテーブル５が設
けてあり、このワークテーブル５の後側（図１において
左側）には、下刃７を左右方向（図１において紙面に向
かって表裏方向）へ延伸して備えられている。また、本
体フレーム３の上部にはラム９がラムシリンダ１１の作
動によりワークテーブル５に対して昇降可能に設けてあ
り、このラム９の下端には下刃７と協働して切断加工を
行う上刃１３を左右方向へ延伸して備えている。なお、
ラム９が所定の高さ位置（上死点、下死点など）を通過
したことを検出するため、ラム９、本体フレーム３の間
に適宜ドグ１５及びリミットスイッチ１７が設けてあ
る。

【００１４】上記ワークテーブル５の前方側にはワーク
Ｗを加工機へ搬送する搬入装置１９が設けてあり、この
搬入装置１９は、後方向へ走行可能なエンドレス状の搬
入ベルト２１と、この搬入ベルト２１を掛回支持するプ
ーリ２３、２５と、一方のプーリ２３に続連結した搬入
モータ２７等を備えている。そして、搬入ベルト２１の
上側部分と下側部分の間には複数の電磁石２８が適宜に
設けてある。

【００１５】上記ワークテーブル５の後方側には製品Ｗ
Ａ（スクラップを含むが、基本的に製品）を後方向へ搬
送する搬出装置２９が設けてあり、この搬出装置２９
は、搬入装置１９と同様に、後方向へ走行可能なエンド
レス状の搬出ベルト３１と、この搬出ベルト３１を掛回
支持するプーリ３３、３５と、一方のプーリ３３に連動
連結した搬出モータ３７等を備えている。ここで、上記
搬出ベルト３１の上側部分は下刃７の上端（ワークパス
ライン）と同一水準か、若しくはやや低い高さ位置に位
置するように構成してあり、搬出ベルト３１の後方適宜
位置にはワークガイド３８が設けてある。そして、搬出
装置２９の後方側には複数の製品ＷＡを集積する公知の
集積装置３９が設けてある。この集積装置３９は複数の
車輪４１を有し、切断幅に応じて前後自在であると共
に、昇降可能なリフタテーブル４５によって集積高さを
一定に保つ機能となっている。

【００１６】ラム９の後方にあるラムブレス４９の下部
には、ワークＷの後端面を突き当てて位置決め可能な突
き当て面６１を備えたバックゲージ６３が設けてあり、
その突き当て面６１にワークＷの接触を検出する突き当
てセンサ６５が設けてある。この突き当てセンサ６５は
図２に示すように制御装置６７に接続してある。なお、
上述のリミットスイッチ１７、ラムの制御部等も制御装
置６７に接続されているものである。

【００１７】図２を参照してこのシャーリングマシン１
を制御する制御部６７の説明をする。前記制御部６７
は、例えば演算の処理の制御を行うＣＰＵ７３と、コン
ピュータの各処理状態を表示するデータ表示部６９と、
所定のパラメータデータや所定のユーザ設定データ等を
入力するデータ入力部７１と、これらのデータや算出す
るプログラムを格納するメモリ部７５とを備えている。
このメモリ部７５には搬入装置１９を制御するシステム
プログラム部７７が実行可能な状態で格納されている。
このシステムプログラム部７７は速度演算部７９と、搬
入装置制御部８１と、タイマ部８３とを備えている。

【００１８】前記速度演算部７９は搬出装置２９の速度
等を参照し、ワークＷが適正に搬入される搬入速度を算
出する。そして、前記速度演算部７９で算出されたワー
クＷを搬入する速度よりユーザが設定した搬入速度が大
きくて、かつ、当該速度でワークＷを搬入した場合、切
断された製品ＷＡが搬出中の製品ＷＡに落下しても重な
らない場合はユーザが設定した速度によりワークＷを搬
入する前記搬入装置制御部８１は、速度算出部７９で算
出した搬入速度に基づき前記搬入装置１９の動作を制御
する制御データを生成し制御する処理部である。

【００１９】前記タイマ部８３は、ワークＷを切断する
際一時的にラムの可動を停止させる時間を制御する処理
部である。

【００２０】位置決め部８５は、パルスエンコーダ９
３、制御部６７より送信されてきたデータに基づいて前
記搬入装置１９により搬入されているワークＷの移動位
置等を決定する。そして、例えばサーボアンプ８７を介
して搬入モータ２７を制御する。これにより、適正な位
置制御をすることができるようになっている。なお、搬
入速度を算出する際、搬出装置２９に備えられた搬出モ
ータ３７の速度を、例えばインバータ９１、Ｄ／Ａ変換
部８９を介して制御部６７へ送信し、参照するようにな
っている。

【００２１】次に、本例に係るワークＷの搬入、製品Ｗ
Ａの搬出の動作について図３を参照して説明する。本例
では、パラメータとして設定されている搬入装置１９の
加減速時間は、それぞれ０．２（秒）に設定されてい
る。そして、搬入装置１９の送り速度は１．０（ｍ／
秒）に設定されているものとする。製品搬出速度の最高
値は、０．５（ｍ／秒）に設定されているものとする。
切断サイクルは０．４（秒）に設定されている。

【００２２】また、ユーザの設定する値であるユーザ設
定データはバックゲージ寸法（製品の長さＬＥＮ）が
０．３（ｍ）に設定する。また、製品搬出速度を０．２
５（ｍ／秒）に設定する。ここで、ユーザが例えば製品
ＷＡの集積状況を考慮してデータ入力又はボリューム等
で速度を下げる場合があるが制御部６７が計算した速度
以上にユーザが搬出速度を設定した場合、制御部６７の
計算値とユーザの設定値のうち大きい値で動かすもので
ある。

【００２３】まず、図３（ｂ）に示すように搬入装置１
９における搬入ベルト２１にワークＷを支持せしめ、図
示しない複数の電磁石２８を励磁してワークＷを搬入ベ
ルト２１の上側部分に安定せしめる。そして、搬入モー
タ２７を駆動させてワークＷを後方向へ搬送すると共
に、搬出装置２９における搬出モータ３７を駆動させ
る。この結果、図３（ａ）に示すように搬入装置１９に
よりワークＷは一定速度まで加速する。これにより搬出
装置２９が製品ＷＡを搬出できるように動き出す。

【００２４】そして、搬入装置１９により、ワークＷを
後方向へ搬送することにより、切断幅（製品ＷＡの前後
方向の長さ）に対応して予め前後方向へ位置調節したバ
ックゲージ６３における突き当て面６１に図３（ｂ）に
示すようにワークＷの後端面を突き当てて、ワークＷに
おける被切断部を下刃７の後側に位置せしめる。

【００２５】図３（ａ）に示すように搬入装置１９はワ
ークＷが所定範囲内に近づくとワークＷの速度を減速さ
せる。

【００２６】そして、図３（ａ）に示すように、ワーク
Ｗの後端面を突き当て面６１に突き当てることにより突
き当てセンサ６５の突き当て信号がＯＮになり、切断指
令がそれに伴ってＯＮになる。そして、制御装置６７に
より搬入モータ２７の駆動を一旦停止せしめると共に、
ラムシリンダ１１を作動させてラム９を下降せしめる。
なお、このとき、適宜の固定装置（図示省略）によりワ
ークＷをワークテーブル５に固定せしめておく。更に、
ラム９が最下降位置まで下降することにより、図３
（ｂ）に示すように上刃１３と下刃７を協働させてワー
クＷの被切断部に対して切断加工を行うことができ、製
品ＷＡをワークＷから切断分離せしめて、図３（ｂ）に
示すように駆動中の搬出装置２９における搬出ベルト３
１に矢印ＡＲ２方向に落下せしめる。その後、図３
（ａ）に示すようにラムが１ストロークした後、ユーザ
が設定した停止時間ワークＷの搬入を停止させる。その
後、搬入装置１９は動きだしワークＷを搬送する。

【００２７】一方、最初に搬入装置１９が動き始めると
き、落下した製品ＷＡが先に切断され搬出中の製品ＷＡ
に重ならないようにシステムプログラム部７７に備えら
れた搬入装置制御部８１が搬入装置１９の速度を制御す
る。すなわち、ワークＷのバックゲージ６３までの移動
時間と切断サイクル時間と、搬入装置１９の停止時間と
を加算した値が、製品搬出時間より大きくなる必要があ
る。即ち、（切断幅／搬入速度）＋切断の１サイクル時
間＋１時停止時間≧（切断幅／搬出速度）の式を常に満
たすことが必要となる。

【００２８】本例では、例えば上述のように搬入装置１
９の加速時間は０．２（秒）である。また、搬入装置１
９の減速時間も同様に０．２（秒）になっている。そし
て、搬入装置１９によるワークＷの搬入速度は、１．０
（ｍ／秒）になっている。また、ワークＷを加減速する
間に、このワークＷが移動する距離は、それぞれ（１．
０（ｍ／秒）＊０．２（秒））／２であるため前のワー
クＷが切断されてから次のワークＷが切断されるまでの
時間は０．２（秒）＋０．２（秒）＋（０．３（ｍ／
秒）−０．１（ｍ／秒）＊２）／１．０（ｍ／秒）＝
０．４８（秒）を求めることができる。この０．４８
（秒）に切断サイクル時間である０．４（秒）を加えれ
ば０．８８（秒）の時間が掛かる。そして、製品ＷＡの
長さは０．３（ｍ）であるから、製品ＷＡを搬出する速
度は０．３（ｍ）／０．８８（秒）＝０．３４（ｍ／
秒）の値以上である必要がある。なお、本例では、停止
時間を０（秒）にユーザが設定してある。

【００２９】この結果、搬出装置２９による製品ＷＡの
搬出速度のユーザ設定値は０．２５（ｍ／秒）であるた
め、このままでは製品が重なってしまう。そこで、シス
テムプログラム部７７が、切断幅あたりの供給時間（切
断幅／搬入速度）と、切断サイクルの時間と、一時停止
する待時間との合計時間は製品の搬出時間（切断幅／搬
出速度）以上になるように搬入装置の搬入速度を減速さ
せるか、搬出速度の下限を上げる設定をする。これによ
り、搬出装置２９上において製品ＷＡが重ならなくな
る。

【００３０】なお、本発明は、上述した実施の形態の例
に限定されることなく、適宜の変更を加えることによ
り、その他の態様で実施できるものである。

【００３１】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、例えば、ワ
ークの搬入時間と、ワークから切断された製品の搬送時
間を関連づけて最適化できるため作業効率が向上すると
いう効果がある。また、製品同士の重なりを防ぐため
に、また、集積を滞りなく行うために作業者は搬出速度
のみを設定だけで搬入速度は自動設定されるという効果
がある。

【００３２】一方、切断後の工程に対して適正に製品を
供給することができるため生産性を向上させることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】シャーリングマシンの概略の構成を示す概略図
である。

【図２】シャーリングマシンの制御を行う制御部の概略
の構成を示す概略図である。

【図３】シャーリングマシンの動作を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１シャーリングマシン１９搬入装置２１搬入ベルト２７搬入モータ２９搬出装置３１搬出ベルト３７搬出モータ３８ワークガイド３９集積装置６１突き当て面６３バックゲージ６５突き当てセンサ６７制御装置６９データ表示部７１データ入力部７３ＣＰＵ７５メモリ部７７システムプログラム７９速度演算部８１搬入装置制御部８３タイマ部８５位置決め部８７サーボアンプ８９Ｄ／Ａ変換部９１インバータ９３パルスエンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを切断する下刃と、上下動自在の
ラムに備えられた上刃と、前記上下の刃による切断位置
へワークを後方向へ自動的に送材する搬入装置と、前記搬入装置により搬入されるワークを当接して、位置
決めする前後動自在のバックゲージと、前記上下の刃によって切断された製品を後方へ搬出する
搬出装置と、を備えてなるシャーリングマシンにおいて、前記搬出装置の搬出速度を可変自在にするとともに、前記搬出装置による搬出速度と、前記バックゲージの前
後方向の位置（切断幅）と、前記ラムの上下動する１サ
イクルの時間及びラムが上死点に戻って一時停止する待
時間とに基づいて前記搬入装置の搬入速度を自動的に演
算する速度演算部と、この速度演算部の演算結果に基づいて前記搬入装置を制
御する搬入装置制御部と、を備えたことを特徴とするシャーリングマシン。
【請求項２】前記速度演算部で、搬入装置によるワー
クの搬入速度を算出する基になる所定のユーザ設定デー
タは作業者が入力画面より入力することができることを
特徴とする請求項１記載のシャーリングマシン。
【請求項３】前記速度演算部で算出されたワークを搬
入する速度よりユーザが設定した搬入速度が大きくて、
かつ、当該速度でワークを搬入した場合、切断された製
品が搬出中の製品に落下しても重ならない場合はユーザ
が設定した速度により製品を搬入することを特徴とする
請求項１又は２記載のシャーリングマシン。
【請求項４】切断幅あたりの供給時間（切断幅／搬入
速度）と、切断の１サイクルの時間と、一時停止する待
時間との合計時間は製品の搬出時間（切断幅／搬出速
度）以上になるように搬入装置の搬入速度を制限設定す
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載のシャーリ
ングマシン。