JP2002239660A - 板材加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーブル上で板材を、直交軸に対して傾くこ
となく位置決めする。 【解決手段】 基準軸方向Ｘに離れて板材Ｗに形成され
る２つの位置決め用の基準孔３１，３２に、位置決めピ
ンを挿入して板材Ｗの位置決めを行う板材加工機とす
る。基準軸方向Ｘと直交する方向Ｙに板材Ｗを押して、
基準孔３１，３２の内側面を位置決めピンの側部に当接
させる板材プッシュ手段３８を設ける。そのプッシュさ
れた板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１１を備え
る。

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、パンチプレスや
レーザ加工機等の板材加工機に関し、特に、板材の端部
をワークホルダで把持して送る板材加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】板材加工機において、搬入された板材を
テーブル上に位置決めする場合、一般的には、板材の端
縁をワークホルダの喉部の奥にある位置決め面に当接さ
せて行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、素材となる板
材の端部は、湾曲したり、傾いている場合がある。その
ため、ワークホルダの位置決め面に板材の端部を当接さ
せる位置決めでは、テーブルに対して板材が傾いて位置
決めされることがある。

【０００４】この発明の目的は、テーブル上で板材を、
直交軸に対して傾くことなく位置決めすることのできる
板材加工機を提供することである。この発明の他の目的
は、簡単な機構で傾きのない位置決めが行えるようにす
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の板材加工機
は、板材加工の一つの基準軸方向に離れて板材に形成さ
れる２つの位置決め用の基準孔に、位置決めピンをそれ
ぞれ挿入して、テーブル上の板材の位置決めを行う板材
加工機であって、上記基準軸方向と直交する方向に板材
を押して上記基準孔の内側面を位置決めピンの側部に当
接させる板材プッシュ手段と、押された板材の端部を把
持するワークホルダとを備えたものである。この構成に
よると、板材に基準軸方向に離れて形成された２つの位
置決め用の基準孔に、位置決めピンをそれぞれ挿入し
て、テーブル上の板材の位置決めを行う。このとき、板
材プッシュ手段により、板材を上記基準軸方向と直交す
る方向に押して、基準孔の内側面を位置決めピンの側部
に当接させる。この状態の板材の端部をワークホルダで
把持する。このように板材に設けた２つの基準孔に位置
決めピンを挿入し、この位置決めピンに基準孔の内側面
を押し付けて位置決めするため、板材の端部の湾曲や傾
きにかかわらず、板材を直交軸に対して傾きなく位置決
めすることができる。

【０００６】この発明において、テーブル上の板材を直
交する２軸方向に移動させる板材送り機構を備え、この
板材送り機構は、上記基準軸方向と直交する方向に移動
させるキャリッジ、およびこのキャリッジに上記基準軸
方向に移動自在に搭載されて前記ワークホルダの取付け
られたクロススライドとを有し、上記板材プッシュ手段
は上記クロススライドに取付けられ、キャリッジの移動
によりワークホルダで板材を把持するときに、板材の押
し状態を維持するものとしても良い。この構成の場合、
キャリッジの移動によりワークホルダで板材を把持する
ときに、板材プッシュ手段が板材の押し状態を維持する
ため、位置決めピンに対する正確な位置決め状態を維持
してワークホルダによる板材の把持が行える。

【０００７】この発明において、前記板材プッシュ手段
は、板材の上記端部の浮き上がりを防止する浮き上がり
防止片を有するものであっても良い。板材端部を押す場
合、そのままでは、端部が浮き上がって押すことができ
なくなったり、ワークホルダで把持できなくなる恐れが
ある。このような板材端部の浮き上がりが、前記浮き上
がり防止片で防止される。浮き上がり防止片は、使用時
以外は邪魔となるため、退避させる機構が必要となる。
板材プッシュ手段に浮き上がり防止片が設けられている
と、このような退避，進出動作を行わせる機構が不要と
なり、そのため構成が簡単で済む。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共
に説明する。図１に示すように、この板材加工システム
は、前工程の加工を行う板材加工機１と、この板材加工
機１により加工された板材Ｗを受け取り、受け取った板
材Ｗに対して続きの加工を行う後工程の板材加工機２と
を備える。各板材加工機１，２は、孔開けおよび切断加
工が可能な機械であり、パンチプレスまたはレーザ加工
機等からなる。この実施形態では、前工程の板材加工機
１は、タレット式のパンチプレスとし、後工程の板材加
工機２は、単独のパンチ工具を有するパンチプレスとし
てある。これら板材加工機１，２の並びに対して、前工
程の板材加工機１に素材板材Ｗを搬入する搬入装置３
と、後工程の板材加工機２から製品板材Ｍを搬出する搬
出装置４とが設置されている。

【０００９】この明細書，図面では、両板材加工機１，
２について、特に区別の必要な部分を除き、対応する部
分に同一符号を付して説明する。両板材加工機１，２
は、それぞれテーブル５上の板材Ｗに対して、所定の加
工位置Ｐ１，Ｐ２で加工を行う加工部６と、テーブル５
上の板材Ｗを直交する２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）方向に移動さ
せる板材送り機構７とを備える。Ｘ軸は、板材加工にお
ける一つの基準軸であり、Ｙ軸は他の一つの基準軸であ
る。テーブル５の上面には、板材Ｗの送りを円滑にする
ためのブラシまたはフリーベアリング等（図示せず）が
設けられている。加工部６は、パンチ工具をラムによっ
て昇降駆動するパンチ駆動機構からなる。板材送り機構
７は、ベース８上に前後方向（Ｙ軸方向）に移動自在に
設置されたキャリッジ９に、クロススライド１０を左右
方向（Ｘ軸方向）に移動自在に設置し、板材Ｗの端部を
把持する複数のワークホルダ１１をクロススライド１０
に取付けたものである。キャリッジ９およびクロススラ
イド１０の進退駆動は、それぞれサーボモータ１２，１
３により、ボールねじ１４，１５を介して行われる。

【００１０】両板材加工機１，２は、それぞれの板材送
り機構７が並設され、かつ、各板材送り機構７のクロス
スライド１０およびワークホルダ１１が互いに近接でき
るように個々のストロークが設計されていて、板材送り
機構７間で板材Ｗの受け渡しが直接に行えるようになっ
ている。前工程の板材加工機１は、レポジション用の板
材押え機構２５（図２）を有している。板材押え機構２
５は、レポジション動作を行うとき、つまりワークホル
ダ１１による板材Ｗの把持位置を変更するときに、板材
Ｗをテーブル５上に押し付けて板材Ｗが不測に移動しな
いようにする手段である。

【００１１】図１において、搬出装置４は、基台１６に
架設レール１７を前後（Ｙ軸）移動自在に設置し、架設
レール１７に沿って走行体１８を左右（Ｘ軸）移動自在
に設置したものである。走行体１８に、製品板材Ｍを把
持する複数の吸着パッド１９が設けられている。

【００１２】図４，図５に示すように、各ワークホルダ
１１は、固定の下アーム２１に対して、上アーム２０を
支軸２２回りに開閉回動自在に取付け、上下のアーム２
０，２１間で板材Ｗを挟むものである。上アーム２０
は、エアシリンダ等からなる開閉駆動源２３により開閉
駆動させる。下アーム２１は、板材Ｗの端部を当接させ
る位置決め面２４を有している。なお、ワークホルダ１
１は、クロススライド１０に対して、上下位置の変更機
構（図示せず）を介して、上下位置を２段に変更可能に
取付けられている。

【００１３】図３に模式的に示すように、後工程の板材
加工機２は、複数の位置決め手段２６，２７が、互いに
左右方向に離れてテーブル５の所定位置に設けられ、ま
た計測機器２８がテーブル下方に設けられている。各位
置決め手段２６，２７は、図１３に概念的に示すよう
に、板材Ｗに加工前形成孔として設けられる基準孔３
１，３２に嵌合して板材Ｗをテーブル５に位置決めする
手段である。計測機器２８は、図１３（Ｃ）に概念的に
示すように、板材Ｗに加工後形成孔として設けられる計
測用孔３３の位置を計測する手段である。

【００１４】図６に示すように、各位置決め手段２６，
２７は、テーブル５に設けられたピン出入り窓３４から
上面に突没する位置決めピン３５を設けたものである。
これら位置決め手段２６，２７は、板材加工機１，２の
ベース８に設置されたガイド部材３６に、位置決めピン
３５を昇降自在に支持させ、位置決めピン３５を昇降駆
動する昇降駆動源３７を設けたものである。昇降駆動源
３７は、シリンダ装置等が用いられる。各位置決め手段
２６，２７は、位置決めピン３５の突出時の突出高さ
を、最突出位置と中間突出位置との２段階に設定できる
ものが好ましく、例えば昇降駆動源３７に２段ストロー
クのシリンダ装置が用いられる。

【００１５】位置決めピン３５に対して板材Ｗを位置決
めする手段として、板材プッシュ手段３８が設けられ
る。板材プッシュ手段３８は、位置決めピン３５が板材
Ｗの基準孔３１，３２に嵌まった状態で、板材Ｗを押
し、基準孔３１，３２の内側面を位置決めピン３５の側
部に当接させる手段である。板材プッシュ手段３８は、
ワークホルダ１１の設置用のクロススライド１０に取付
けられる。板材プッシュ手段３８は、クロススライド１
０に取付けられたプッシュ手段本体３９に、進退部材４
０を進退自在に設置し、プッシュ用駆動源４１により進
退させるものである。プッシュ用駆動源４１は、例えば
エアシリンダが用いられ、進出状態で所定の押し付け力
以上の負荷が作用すると後退し、押付力が一定となる負
荷制御が可能なものとされている。

【００１６】図７に示すように、板材プッシュ手段３８
は、プッシュ時の板材Ｗの浮き上がり防止手段を兼用す
るものであり、進退部材４０の先端が浮き上がり防止片
４０ｂとなり、先端近傍の下面に、板材Ｗの端部を押す
プッシュ部４０ａが設けられている。浮き上がり防止片
４０ｂの下面部は、摩耗防止用に、進退部材４０の本体
とは別の硬質の部材で形成され、またその下面先端は導
入用のテーパ面４０ｂａが形成されている。図８に示す
ように、浮き上がり防止片４０ｂは、位置決めピン３５
が遊嵌可能な幅だけ離れた二叉状に形成されている。

【００１７】図９，図１０は、計測機器２８を示す。計
測機器２８は、板材Ｗに設けられた計測用孔３１，３２
等の孔の位置を計測する手段であり、タッチセンサ４２
と、このタッチセンサ４２が接触検出したときの板材送
り機構７の座標位置を検出する計測処理部４３ａ（図
３）とで構成される。タッチセンサ４２は、センサ昇降
機構４４を介してベース８に設置されている。センサ昇
降機構４４は、テーブル５上の板材Ｗの孔に対して、テ
ーブル下方よりタッチセンサ４２のロッド４２ａが進入
および退出するように、タッチセンサ４２を昇降させる
手段である。センサ昇降機構４４は、タッチセンサ４２
を取付けたセンサ保持昇降体４７を、センサ基台４５に
ガイド４６を介して昇降自在に設置したものであり、昇
降駆動源４８によりセンサ保持昇降体４７の昇降が行わ
れる。

【００１８】タッチセンサ４２は、図１０に拡大して示
すように、センサ本体である検知手段４２ｂから傾動可
能にロッド４２ａを突出させたものであり、ロッド４２
ａが任意方向に所定角度傾くと、オン信号を出力する。
ロッド４２ａは、先端に接触子部４２ａａが設けられて
いる。なお、タッチセンサ４２は、接触検出が行えるセ
ンサであれば良く、リミットスイッチ等であっても良
い。図３における計測処理部４３は、タッチセンサ４２
がオンしたときに、各軸のサーボモータ１２，１３に備
えられたパルスコーダ等の位置検出器１２ａ，１３ａの
検出値を取り込むものとされる。ただし、Ｘ軸方向の計
測を行うときは、Ｘ軸用の位置検出器１３ａの検出値
を、Ｙ軸方向の計測を行うときは、Ｙ軸用の位置検出器
１２ａの検出値を取り込む。

【００１９】図３は、この板材加工システムにおける制
御系の概念構成を示すブロック図である。この板材加工
システムの制御装置は、前工程の板材加工機１を制御す
る第１の加工機制御手段５１と、後工程の板材加工機２
を制御する第２の加工機制御手段５２とを備える。これ
ら加工機制御手段５１，５２は、コンピュータ式の数値
制御装置であって、プログラマブルコントローラの機能
を備えている。両加工機制御手段５１，５２は、別々の
コンピュータに設けられたものであっても、また同じコ
ンピュータに設けられたものであっても良い。各加工機
制御手段５１，５２は、それぞれ加工プログラム５３，
５４と、この加工プログラム５３，５４を解読して実行
する解読実行手段５５，５６とを備える。解読実行手段
５５，５６は、ＣＰＵ等の演算処理装置およびメモリ等
で構成される。各加工プログラム５３，５４は、ＮＣコ
ード等で記述されている。

【００２０】この板材加工システムは、次の加工方法を
実施するものであり、その加工方法が実施できるよう
に、各板材加工機１，２の加工プログラム５３，５４
に、各指令やプログラム部分が設けられ、また後工程側
の加工機制御手段５２には、計測用送り制御手段５８
と、補正手段５９と、校正手段６０とが設けられてい
る。

【００２１】この板材加工システムで実施する加工方法
は、概略を説明すると、次の方法である。 ・同じ板材Ｗに対して製品として必要な加工である本加
工を、前工程と後工程とに分け、前工程の加工を前工程
用の板材加工機１により、後工程の加工を後工程用の板
材加工機２によりそれぞれ行う。 ・前工程の加工が完了すると、両板材加工機１，２の間
で、板材Ｗを直接に受け渡す。すなわち、両板材加工機
１，２の板材送り機構７，７間で板材Ｗの受渡しを行
う。 ・前工程の板材加工機１は、本加工における前工程の加
工の前に、加工前成形孔である２個の基準孔３１，３２
を加工し、前工程の加工の終了後に、加工後成形孔であ
る計測用孔３３を加工する。 ・後工程の板材加工機２は、板材Ｗの受け取りの後、板
材Ｗを板材送り機構７により、位置決め手段２６，２７
に対して大まかに位置決めする。 ・位置決め手段２６，２７の位置決めピン３５に対し
て、板材プッシュ手段３８により板材Ｗの正確な位置決
めを行い、ワークホルダ１１による板材Ｗの把持を行
う。 ・計測用孔３３の位置を計測する。 ・計測手段４３の計測結果に基づき、後工程の加工を行
うときの板材送り機構７による送り量の補正を行う。 ・設定時に校正手段６０により計測機器２８の校正を行
う。 ・前工程の加工と後工程の加工とは、例えば次のように
分ける。素材板材Ｗから製品板材Ｍの外周を切断する加
工を行う場合、製品板材Ｍの１部の辺を残す加工を前工
程の加工とし、残された辺の加工を後工程の加工とす
る。

【００２２】前工程用の加工プログラム５３は、上記加
工方法を実施するため、指令またはプログラム部分とし
て、板材Ｗの搬入動作の指令５３ａ、位置決め用基準孔
３１，３２を加工する指令５３ｂ、本加工のうちの前工
程の加工のプログラム部分５３ｃ、計測用孔３３を加工
する指令５３ｄ、および渡し動作の指令５３ｅを有す
る。渡し動作の指令５３ｅは、後工程の板材加工機２へ
板材Ｗを渡すために、板材送り機構７に一連の動作を行
わせる指令である。後工程用の加工プログラム５４は、
上記加工方法を実施するため、指令またはプログラム部
分として、受け取り動作の指令５４ａ、校正用動作の指
令５４ｂ、位置決め動作の指令５４ｃ、計測動作の指令
５４ｄ、本加工のうちの前工程のプログラム部分５４ｅ
を有する。受け取り動作の指令５４ａは、前工程の板材
加工機１から板材Ｗを受け取るために、板材送り機構７
に一連の動作を行わせる指令である。位置決め動作の指
令５４ｃは、板材送り機構７で板材Ｗを受け取ってか
ら、板材送り機構７に、板材Ｗを位置決め手段２６，２
７に対しておおまかに位置決めさせる動作の指令、およ
びその後に板材プッシュ手段３８による押し付け動作か
ら、ワークホルダ１１で板材Ｗを把持するまでの動作を
行わせる指令である。上記各指令５３ａ，５３ｂ，５３
ｄ，５３ｅ，５４ａ〜５４ｄは、単独の指令であって
も、複数の指令の集まりであっても良い。

【００２３】後工程用の加工機制御手段５２に設けられ
る計測用送り制御手段５８は、加工プログラム５４にお
ける計測動作の指令５４ｄと、この指令を実行する解読
実行手段５６とで構成される。また、計測用送り制御手
段５８と、上記計測処理部４３ａと、計測機器２８と
で、計測手段４３が構成される。補正手段５９は、計測
手段４３の計測結果に基づき、後工程の加工を行うとき
の板材送り機構７による板材送り量を補正する手段であ
る。校正手段６０は、板材Ｗに設けられた基準孔３１を
設定時に計測機器２８に計測させ、計測値により計測機
器２８の校正を行う手段である。校正手段６０は、加工
プログラム５４における校正用動作の指令５４ｂと、解
読実行手段５６と、校正処理部６１とで構成される。校
正用動作の指令５４ｂは、校正のための計測が計測機器
２８により行われるように、板材送り機構７を動作させ
ると共に、校正処理部６１に校正処理の開始を認識させ
る指令である。校正処理部６１は、校正のための計測を
行ったときの計測値から、校正のための演算処理を行う
手段である。

【００２４】つぎに、この板材加工システムによる板材
加工方法を説明する。図１１は板材Ｗの受渡し動作を示
し、図１２，図１３は、後工程の板材加工機２における
位置決め動作，およびその後の計測動作等を示す。図１
６は加工の進行例を示し、図１７は、別の加工の進行例
を示す。図１６，図１７は、いずれも図１５（Ａ）に示
すように、素材板材Ｗから、図１５（Ｂ）の製品板材Ｍ
を切り取る加工を行う場合の例である。製品板材Ｍは矩
形の板材であり、外周の切断加工として、一対の対向す
る短辺ａの加工と、一対の対向する長辺ｂの加工とを行
い、また内側の加工部ｃを複数箇所に有するものであ
る。

【００２５】図１６の加工例を説明する。図１の前工程
の板材加工機１は、素材板材Ｗが搬入され、ワークホル
ダ１１により位置決め状態に把持されると、まず図１６
（Ａ）に示すように、２つの位置決め用の基準孔３１，
３２を加工する。これら基準孔３１，３２は、一つの加
工基準軸方向（Ｘ軸方向）に離れて形成する。また、基
準孔３１，３２は、板材Ｗにおいてワークホルダ１１に
よる把持のために手前側の端部に設定される製品加工不
適領域Ｒ内に形成する。

【００２６】このように、基準孔３１，３２が加工され
た後、本加工における前工程の加工を行う（同図
（Ｂ），（Ｃ））。前工程の加工は、この例では製品板
材Ｍにおける外周の一対の短辺ａと内側の加工部ｃの加
工であり、内側の加工部ｃの加工終了後に（同図
（Ｂ））、短辺ａの加工を行う（同図（Ｃ））。短辺ａ
の切断加工は、工具Ｔの各回のパンチ位置を示すよう
に、パンチ孔を連続して設けることにより行われる。本
加工における前工程の加工の終了の後、同図（Ｄ）のよ
うに、計測用孔３３を加工する。計測用孔３３は、例え
ば両基準孔３１，３２の間に設ける。計測用孔３３は、
基準孔３１，３２と同じ前後方向（Ｙ軸方向）位置に設
けることが好ましく、計測用孔３３も上記の製品加工不
適領域Ｒ内に設ける。

【００２７】これにより、前工程の板材加工機１による
加工が終了し、この加工状態の板材Ｗが、後工程の板材
加工機２に受け渡される。後工程の板材加工機２は、後
工程の加工として、図１６（Ｅ）のように製品板材Ｍの
長辺ｂの切断加工を行う。長辺ｂの加工により、製品板
材Ｍは素材板材Ｗから切り離される。この離れ状態の製
品板材Ｍは、図１の搬出装置４により搬出される。素材
板材Ｗの残り部分であるスケルトンも、搬出装置４によ
り搬出される。

【００２８】図１７の例の場合、前工程の板材加工機１
による前工程の加工として、製品板材Ｍの内側の加工部
ｃの加工を行い、後工程の板材加工機２による後工程の
加工として、製品板材Ｍの外周全体の加工を行う。その
他は、図１６の例と同じである。

【００２９】図１１と共に、板材加工機１，２間におけ
る板材Ｗの受渡し動作を説明する。前工程の板材加工機
１は、加工が終了すると、図１１（Ａ）に示すように、
板材Ｗがクロススライド１０の端部よりも渡し側、つま
り隣りの板材加工機２側へ突出するように、ワークホル
ダ１１による板材把持位置を変更する。同図の例のよう
に、３つ以上のワークホルダ１１を有する場合は、渡し
側の２個のワークホルダ１１により把持するようにす
る。ワークホルダ１１による板材Ｗの持ち替えは、板材
押え機構２５（図２）で板材Ｗをテーブル５上に押し付
けた状態で、ワークホルダ１１を開き、ワークホルダ１
１を移動させてから再度閉じることにより行われる。こ
のように片側突出状態に板材Ｗを把持した状態で、ワー
クホルダ１１を渡し側へ移動させる。後工程の板材加工
機２は、ワークホルダ１１を前工程の板材加工機１側へ
移動させ、板材Ｗを把持する（同図（Ｂ））。このと
き、板材Ｗは、両板材加工機１，２のワークホルダ１１
で把持された状態になる。前工程の板材加工機１は、ワ
ークホルダ１１に板材Ｗの把持を解除させ、退避動作を
行わせる。

【００３０】後工程の板材加工機２は、受け取った板材
Ｗを、ワークホルダ１１の移動により、位置決め手段２
６，２７の位置決めピン３５（図６，図１３）の位置ま
で大まかに位置決めする（同図（Ｃ））。すなわち、２
つの基準孔３１，３２が各位置決めピン３５，３５の上
に来るように、板材Ｗの位置決めを行う。この後、次の
ように、板材Ｗの位置決めピン３５による拘束、ワーク
ホルダ位置の変更、板材プッシュ手段３８による正確な
位置決め、および孔位置計測を行った後に、ワークホル
ダ１１による板材Ｗの把持を行う（同図（Ｄ））。

【００３１】図１２は、板材プッシュ手段３８による位
置決め動作を示す。図１１（Ｃ）のように、板材Ｗの位
置決めピン３５に対する位置決めが行われた後、ワーク
ホルダ１１による板材Ｗの把持を解除し、位置決め手段
２６，２７の位置決めピン３５の一段目の上昇を行う
（図６に一点鎖線で位置決めピンを示す状態）。これに
より、位置決めピン３５が基準孔３１，３２に嵌まり
（図１３（Ａ））、板材Ｗは位置決めピン３５で拘束状
態となる。ワークホルダ１１の把持解除は、位置決めピ
ン３５の１段目の上昇の後であっても良い。このよう
に、位置決めピン３５により板材Ｗが拘束状態になる
と、ワークホルダ１１を後退させ、板材プッシュ手段３
８が位置決めピン３５に対応する位置に来るように、ワ
ークホルダ１１のクロススライド１０による移動を行う
（図１２（Ａ））。

【００３２】この後、板材プッシュ手段３８を、そのシ
リンダ装置からなるプッシュ用駆動源４１により前進さ
せ（図１２図（Ｂ））、ついで、位置決めピン３５を２
段目（図６に実線で示す位置）まで上昇させる。板材プ
ッシュ手段３８のプッシュ部４０ａで板材Ｗを前方へ押
す（同図（Ｃ））。これにより、板材Ｗの基準孔３１，
３２の内側面が位置決めピン３５の側面に押し付けられ
（図１３（Ｂ））、板材Ｗの前後方向（Ｙ軸方向）の正
確な位置決めが行われる。板材プッシュ手段３８で板材
Ｗを押すときに、板材Ｗは板材プッシュ手段３８に設け
られた浮き上がり防止片４０ｂで上面が押さえられるた
め、板材Ｗの浮き上がりが防止され、確実な板材押し動
作が行える。基準孔３１，３２の内面が位置決めピン３
の側面に押し付けられたままの状態で、キャリッジ９に
よりワークホルダ１１を前進させ、ワークホルダ１１に
より板材Ｗを把持させる。このとき、板材プッシュ手段
３８のシリンダ装置からなるプッシュ用駆動源４１は、
押し付け力の上限値が制限されているため、板材プッシ
ュ手段３８は、キャリッジ９の前進に伴って、押し付け
を維持しながら停止し、ワークホルダ１１に対して相対
的に後退する（図１２（Ｆ））。ワークホルダ１１によ
り板材Ｗが把持されると、板材プッシュ手段３８を板材
Ｗから後退させ、位置決めピン３５を没入させる。この
ようにしてワークホルダ１１による板材Ｗの把持が正確
に行われる。

【００３３】板材Ｗの基準孔３１，３２の形状は、円形
であっても良いが、この例では図１３に示すように正方
形等の矩形としてある。位置決めピン３５は、基準孔３
１，３２に応じた方向の断面形状としてある。２本の位
置決めピン３５のうち、原点側（図１３の右側）の位置
決めピン３５は、基準孔３１に嵌合する部分の断面寸法
を、前後幅Ｂ１ｙ，左右幅Ｂ１ｘとも、基準孔３１の前
後幅Ａ１ｙ，左右幅Ａ１ｘと同じ寸法（例えば２０mm
角）としてある。厳密には、抜き差しが可能なだけの僅
かな寸法差が設けられており、位置決めピン３５は基準
孔３１よりも小径とされている。なお、図１３では、動
作説明を分かり易くするために、寸法差を強調して図示
してある。他方の位置決めピン３５は、基準孔３１に嵌
合する部分の断面寸法を、前後幅Ｂ２ｙが基準孔３２の
前後幅Ａ２ｙと等しいが、左右幅Ｂ２ｘは基準孔３２の
左右幅Ａ２ｘに対して遊びが生じる寸法としてある。こ
の遊びにより、基準孔３１，３２間の距離の誤差等が吸
収される。両側の基準孔３１，３２の形状，大きさは、
互いに同じ形状，大きさとしてある。また、基準孔３１
と計測用孔３３とは、同じ形状，大きさとしてある。

【００３４】計測動作を説明する。上記のようにワーク
ホルダ１１による板材Ｗの把持が正確に行われた後（図
１３（Ｂ））、同図（Ｃ）のように、計測用孔３３の位
置の計測が行われる。この計測は、計測機器２８のタッ
チセンサ４２を上昇させてそのロッド４２ａを計測用孔
３３に挿入させた後、板材送り機構７により、つまりワ
ークホルダ１１の移動により板材Ｗを前後左右に移動さ
せ、タッチセンサ４２がオンしたときの軸サーボモータ
１２，１３の位置検出器１２ａ，１３ａの位置データを
計測処理部４３ａが取り込むことにより行われる。位置
計測は、計測用孔３３内の前後２点のＹ座標と、左右２
点のＸ座標とにつき行われ、その中心座標が計測用孔３
３の位置とされる。すなわち、図１３（Ｃ）のように計
測用孔３３の内面位置Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２を定義し
た場合、計測孔孔３３の中心座標Ｘ，Ｙは、それぞれ Ｘ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２、Ｙ＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２、 とされる。

【００３５】図３の補正手段５９は、この計測孔孔３３
の中心座標Ｘ，Ｙを予め設定された孔位置座標Ｘ₀ ，Ｙ
₀ と比較し、いずれの方向の誤差量も設定値以内であれ
ば、加工機制御手段５２による板材加工機２の加工開始
を許し、設定値を超えている場合は、加工開始を不許可
とし、アラームを発生させる。補正手段５９は、上記誤
差量が設定値以内である場合、後工程の加工を行うとき
の板材送り機構７による板材送り量を、誤差量に応じて
補正する。この誤差量に応じた補正は、例えば誤差量の
略半分とする。正確に誤差量の１／２としても良い。略
半分とするのは、次の理由による。前工程の板材加工機
１で加工された各加工部分の加工誤差は、板材Ｗの部位
や、前工程中の初期に行われたか末期に行われたか等に
よって、誤差量が異なる。このため、計測された誤差量
の略半分を板材送りの補正量とすることにより、板材Ｗ
の持つ誤差が平均化され、不良品が生じた場合にも、極
力その数を少なくすることができる。

【００３６】つぎに校正につき説明する。図３の校正手
段６０は、次の動作および処理を行う。板材加工機２の
起動時に、計測機器２８に校正のための計測を行わせ
る。校正を行う場合は、上記のように位置決めピン３５
および板材プッシュ手段３８を用いて板材Ｗの正確な位
置決めを行い、板材Ｗをワークホルダ１１で把持した
後、計測用孔３３を計測する代わりに、図１３（Ｄ）の
ように、基準孔３１を計測することにより行われる。こ
の計測は、計測用孔３３の計測の場合と同様に、基準孔
３１内の前後２点のＹ座標と、左右２点のＸ座標とにつ
き行われ、その中心座標が計測用孔３３の位置とされ
る。この計測した中心座標は、校正処理部６１に基準値
として記憶しておく。

【００３７】加工時において校正手段６０は、設定時
（毎回、または何度かに１回）に、上記と同様に基準孔
３１の位置を計測し、計測値を上記のように記憶された
基準値と比較し、誤差が許容範囲よりも過大時は、計測
機器２８の不良と診断する。また、校正手段６０は、定
期的に基準孔３１を計測機器２８に計測させ、上記のよ
うに記憶した基準値に対して変化が無いかを監視する。
校正およびその結果の反映は、例えば次のように行われ
る。板材Ｗの基準孔３１の位置を計測機器２８に計測さ
せ、計測機器誤差を求める。通常の運転時には、上記の
ように計測用孔３３を計測機器２８に計測させて、未校
正の計測用孔位置の誤差を求める。上記計測機器誤差に
より、未校正の計測用孔位置の誤差を修正して校正済み
誤差を求める。この校正済み誤差に基づき補正手段５９
による送り量補正を行う。なお、加工プログラム５４に
おける校正用動作の指令５４ｂは、設定時以外はジャン
プされる。

【００３８】この板材加工システムによると、このよう
に、前工程の板材加工機１で加工後に形成された計測用
孔３３の位置を、後工程の板材加工機２で計測し、その
計測結果に応じて、後工程の加工を行うときの板材送り
量を補正するため、前工程で生じた加工誤差に応じた加
工を後工程で行える。そのため、板材加工機１，２間の
受渡しに伴う加工誤差の影響が低減でき、不良品の発生
が防止できる。計測手段４３は、板材Ｗに設けられた孔
３１〜３３に進入可能なロッド４２ａと、このロッド４
２ａが孔３１〜３３の内面に当たったことを検知する検
知手段４２ｂと、孔３１〜３３の内面にロッド４２ａを
当てるために板材送り機構７を制御する計測用板材送り
制御手段５８とを有するものであるため、加工のために
設けられた板材送り機構７を利用して、孔位置を計測す
ることができる。そのため、計測手段４３に、その検出
用のロッド４２ａを計測のために移動させる機構を設け
る必要がなく、構成が簡単である。

【００３９】後工程の板材加工機２は、板材Ｗに設けた
２つの基準孔３１，３２に位置決めピン３５を挿入し、
この位置決めピン３５に基準孔３１，３２の内側面を押
し付けて位置決めするため、板材Ｗの端部の湾曲や傾き
にかかわらず、板材Ｗを直交軸（Ｘ軸，Ｙ軸）に対して
傾きなく位置決めすることができる。位置決めピン３５
に基準孔３１，３２の内側面を押し付けるための板材プ
ッシュ手段３８は、キャリッジ１０の移動によりワーク
ホルダ１１で板材Ｗを把持するときに、板材Ｗの押し状
態を維持するため、位置決めピン３５に対する正確な位
置決め状態を維持してワークホルダ１１による板材の把
持が行える。板材プッシュ手段３８は、板材端部の浮き
上がり防止片４０ｂを有し、浮き上がり防止と板材プッ
シュとを兼用するため、構成が簡単で済む。

【００４０】また、上記のように校正手段６１を設け、
計測用孔３３とは別に板材Ｗに設けられた基準孔３１を
設定時に前記計測機器２８に計測させ、計測値によって
計測機器２８の校正を行うようにしたため、計測機器２
８のロッド４２ｂの曲がり等の誤差要因が生じても、正
しい計測を行うことができる。

【００４１】図１６と共に説明した板材加工方法による
と、前工程の板材加工機１で、製品板材Ｍの一部の辺ｂ
を残す加工を行い、後工程の板材加工機２で、残された
辺ｂの加工を行うため、両板材加工機１，２で行う加工
量を平均化させることができる。そのため、２台の板材
加工機１，２を効率的に使用でき、加工効率が向上す
る。素材板材Ｗから製品板材Ｍを切り取る加工では、加
工の進行に伴って、板材Ｗの剛性が低下するが、この加
工方法では、短辺ａを先に加工し、この状態で後工程の
板材加工機２に渡すため、板材Ｗが比較的剛性低下の少
ない状態で受け渡すことができ、加工精度の低下が避け
られる。そのため、２台の板材加工機１，２による効率
的な加工を行いながら、高精度な加工が行える。図１７
に示す板材加工方法のように、製品板材Ｍの内側の加工
と外周の加工とに分けて両板材加工機１，２に分担させ
ても、内側の加工部の数や量等によっては、２台の板材
加工機１，２の加工量の平均化が得られ、効率の良い加
工が行える。この場合に、前工程の板材加工機１で内側
の加工を行うため、後工程の板材加工機２への受渡し時
に、板材Ｗの剛性の低下が少なく、剛性低下による加工
精度の低下が防止できて、高精度な加工が行える。

【００４２】

【発明の効果】この発明の板材加工機は、板材加工の一
つの基準軸方向に離れて形成される板材の２つの位置決
め用の基準孔に、位置決めピンをそれぞれ挿入して、テ
ーブル上の板材の位置決めを行う板材加工機であって、
上記基準軸方向と直交する方向に板材を押して上記基準
孔の内側面を位置決めピンの側部に当接させる板材プッ
シュ手段と、押された板材の端部を把持するワークホル
ダとを備えたものであるため、テーブル上で板材を直交
軸に対して傾くことなく、位置決めすることができる。
テーブル上の板材を直交する２軸方向に移動させる板材
送り機構を備え、この板材送り機構は、上記基準軸方向
と直交する方向に移動させるキャリッジ、およびこのキ
ャリッジに上記基準軸方向に移動自在に搭載されて前記
ワークホルダの取付けられたクロススライドとを有し、
上記板材プッシュ手段は上記クロススライドに取付けら
れ、キャリッジの移動によりワークホルダで板材を把持
するときに、板材の押し状態を維持するものとした場合
は、位置決めピンに対する正確な位置決め状態を維持し
てワークホルダによる板材の把持が行える。前記板材プ
ッシュ手段が、板材の上記端部の浮き上がりを防止する
浮き上がり防止片を有するものである場合は、簡単な構
成で浮き上がり防止および板材の押し付けが行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる板材加工機を備
えた板材加工システムの平面図である。

【図２】同板材加工システムを平面図で示す動作説明図
である。

【図３】同板材加工システムの制御系の概念構成を示す
ブロック図である。

【図４】ワークホルダの破断側面図である。

【図５】同ワークホルダの平面図である。

【図６】位置決め手段および板材プッシュ手段の側面図
である。

【図７】同板材プッシュ手段の部分拡大側面図である。

【図８】同板材プッシュ手段の部分拡大平面図である。

【図９】計測機器の側面図である。

【図１０】そのタッチセンサの側面図である。

【図１１】同板材加工システムの板材受渡し動作の説明
図である。

【図１２】同実施形態にかかる板材加工機である後工程
の板材加工機における位置決め動作の説明図である。

【図１３】同板材加工機における位置決め動作および計
測動作の説明図である。

【図１４】板材の計測用孔と計測機器の関係を示す部分
拡大断面図である。

【図１５】素材板材と製品板材の関係を示す平面図であ
る。

【図１６】同板材加工システムによる板材加工方法の一
例の工程説明図である。

【図１７】同板材加工システムによる板材加工方法の他
の例の工程説明図である。

【符号の説明】

１，２…板材加工機 ５…テーブル ６…加工部 ７…板材送り機構 ８…フレーム ９…キャリッジ １０…クロススライド １１…ワークホルダ １２，１３…サーボモータ １２ａ，１３ａ…位置検出器 ２６，２７…位置決め手段 ２８…計測機器 ３１，３２…基準孔 ３３…計測用孔 ３４…ピン出入り窓 ３５…位置決めピン ３８…板材プッシュ手段 ４０ａ…プッシュ部 ４０ｂ…浮き上がり防止片 ４２…タッチセンサ ４２ａ…ロッド ４２ｂ…検出手段 ４３ａ…計測処理部 ５１，５２…加工機制御手段 ５３，５４…加工プログラム ５８…計測用送り制御手段 ５９…補正手段 ６０…校正手段 ６１…校正処理部 ａ…短辺 ｂ…長辺 ｃ…内側の加工部 Ｐ１，Ｐ２…加工位置 Ｗ…板材 Ｍ…製品板材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材加工の一つの基準軸方向に離れて板
   材に形成される２つの位置決め用の基準孔に、位置決め
   ピンをそれぞれ挿入して、テーブル上の板材の位置決め
   を行う板材加工機であって、上記基準軸方向と直交する
   方向に板材を押して上記基準孔の内側面を位置決めピン
   の側部に当接させる板材プッシュ手段と、押された板材
   の端部を把持するワークホルダとを備えた板材加工機。
2. 【請求項２】 テーブル上の板材を直交する２軸方向に
   移動させる板材送り機構を備え、この板材送り機構は、
   上記基準軸方向と直交する方向に移動させるキャリッ
   ジ、およびこのキャリッジに上記基準軸方向に移動自在
   に搭載されて前記ワークホルダの取付けられたクロスス
   ライドとを有し、上記板材プッシュ手段は上記クロスス
   ライドに取付けられ、キャリッジの移動によりワークホ
   ルダで板材を把持するときに、板材の押し状態を維持す
   るものとした請求項１記載の板材加工機。
3. 【請求項３】 前記板材プッシュ手段は、板材の上記端
   部の浮き上がりを防止する浮き上がり防止片を有する請
   求項１または請求項２記載の板材加工機。