JP2003062622A

JP2003062622A - 板材加工システム

Info

Publication number: JP2003062622A
Application number: JP2001252554A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Yamaguchi; 裕介山口; Nobuo Sahashi; 伸夫佐橋
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】加工機間の受け渡しによる影響を低減させ、
２つの板材加工機で行う加工が、相互に正しい位置関係
となるようにする。【解決手段】前工程の板材加工機１で加工された板材
Ｗを後工程の板材加工機２に渡して続きの加工を行わせ
る板材加工システムとする。後工程の板材加工機２は、
板材Ｗの送りを行う板材送り機構７と、板材Ｗの孔位置
を計測する計測手段４３とを備える。加工機制御手段５
２には、計測用の孔４９を加工させる計測孔加工指令手
段６０を設ける。その計測用の孔４９と前加工の板材加
工機１で開けられた孔３１，３３の位置を計測手段４３
に計測させる計測制御手段５８を設ける。計測制御手段
５８は、孔３１，３３，４９の計測結果に応じて板材送
り量の補正量を演算するものとする。この演算させた補
正量によって板材送り機構７の送り量補正を行う補正手
段５９を設ける。

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、パンチプレス等
の板材加工機による板材加工を、２台の板材加工機で分
担して行う板材加工システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２台の板材加工機を並設し、同じ
板材に対する加工を２台で分担して行う場合がある。例
えば、パンチプレスにより、素材板材から希望の寸法，
形状の製品板材を切り取る加工を行う場合、機内におけ
る板材送りの都合上、製品板材の外周の一部に、ミクロ
ジョイントと呼ばれる未加工部分を残しておく必要があ
る。このミクロジョイントは、パンチプレスに設置され
たサブヘッドで切断することもあるが、加工の効率化を
図る場合、単独の工具を持つ別のパンチプレスを並設し
ておき、ミクロジョイントの切断専用に使用されること
がある。また、製品内部のパンチ加工が多いような場
合、前後の工程時間のバランスを取るため、内部のパン
チ加工を前工程のパンチプレスで行い、外周加工、ある
いは外周加工の一部の辺の加工を、上記単独工具のパン
チプレスで行わせる場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、板材が前工程
の板材加工機から後工程の板材加工機へ受け渡されたと
きに、前工程の板材加工機で生じた加工誤差が、加工機
間の受け渡しによって大きくなり、不良品を生じること
がある。例えば、パンチプレス等の板材加工機における
板材の送りは、一般にワークホルダで板材の端部を把持
し行っており、その把持位置に誤差が生じることがあ
る。このような誤差は、同じ板材加工機では、板材の全
体に生じるため、製品板材の誤差として殆ど影響しな
い。ところが、別の板材加工機に持ち替えて続きの加工
を行う場合、ワークホルダの把持位置の誤差が、そのま
ま製品板材に加工誤差として影響する。

【０００４】この発明の目的は、加工機間の受け渡しに
よる影響を低減させ、２つの板材加工機で行う加工が、
相互に正しい位置関係となるようにできる板材加工シス
テムを提供することである。この発明の他の目的は、前
工程の板材加工機による各加工部分の誤差に対し、偏り
なく後工程の板材加工機による送り量補正が行え、両板
材加工機間でより一層正しい位置関係が得られるように
することである。この発明のさらに他の目的は、計測用
に加工した孔が製品として影響しないようにすることで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施形態に
対応する図３と共に説明する。この板材加工システム
は、２台の板材加工機（１），（２）を備え、前工程の
板材加工機（１）で加工された板材（Ｗ）を後工程の板
材加工機（２）に渡して加工させ、後工程の板材加工機
（２）では前工程による加工部分と製品として関係する
加工を行うシステムである。後工程の板材加工機（２）
は、板材（Ｗ）の送りを行う板材送り機構（７）と、板
材（Ｗ）の孔の位置を計測する計測手段（４３）と、板
材（Ｗ）に計測用の孔（４９）を加工させる計測孔加工
指令手段（６０）と、その加工された計測用の孔（４
９）と前加工の板材加工機（１）で開けられた孔（３
３）の位置を前記計測手段（４３）に計測させて両孔
（３３），（４９）の計測結果に応じて板材送り量の補
正量を演算する計測制御手段（５８）と、演算させた補
正量によって前記板材送り機構（７）の送り量補正を行
う補正手段（５９）とを備える。この構成によると、後
工程の板材加工機（２）は、前工程で加工された板材
（Ｗ）を受け取ると、計測孔加工指令手段（６０）の指
令によって板材（Ｗ）に計測用の孔（４９）を加工す
る。この後、計測制御手段（５８）は、その加工された
計測用の孔（４９）と、前加工の板材加工機（１）で開
けられた孔（３３）の位置を前記計測手段（４３）に計
測させ、両孔（３３），（４９）の位置の計測結果に応
じて板材送り量の補正量を演算する。板材（Ｗ）に後工
程の加工を行うときに、上記のように演算された補正量
により、板材送り機構（７）の送り量補正が行われる。
補正量の演算は種々の手法を用いることができる。例え
ば、両孔（３３），（４９）の本来あるべき位置の差に
対する誤差量をそのまま補正値として用いても良い。こ
のように、前工程の板材加工機（１）で加工された孔
（３３）および後工程の板材加工機（２）で加工された
計測用の孔（４９）の位置を測定し、後工程の送り量補
正を行うため、加工機（１），（２）間の受け渡しによ
る影響を低減し、２つの板材加工機（１），（２）で行
う加工が、相互に正しい位置関係となるようにできる。
なお、前記計測制御手段（５８）により計測させる前加
工の板材加工機（１）で開けられた孔（３３）は、計測
用の為だけに設けられた孔であっても、また製品加工の
ために設けられた孔であっても良い。また、前工程の板
材加工機（１）で開けられた計測用に用いられる孔は、
１個であっても、複数個であっても良い。

【０００６】例えば、この計測制御手段（５８）により
計測させる前加工の板材加工機（１）で開けられた孔
は、前工程の板材加工機（１）による加工の開始段階と
最終段階とにそれぞれ加工された２つの孔（３１），
（３３）とする。この場合に、最終段階で加工された孔
（３３）の前記計測手段（４３）で計測された位置と、
この孔（３３）が、開始段階で加工された孔（３１）を
基準として加工された場合にあるべき目標位置との略中
間位置を、前記計測制御手段（５８）は前加工で開けら
れた孔の位置として、前記補正量の演算に用いるものと
しても良い。同じ板材加工機（１）における１枚の板材
（Ｗ）の加工においても、加工中にワークホルダ等によ
る板材（Ｗ）の把持位置が次第にずれることがあり、加
工の開始段階と最終段階とでは、誤差量が異なる場合が
ある。特に、加工途中で板材の持ち替えがあった場合
は、このような誤差が生じ易い。このため、加工の開始
段階と最終段階とにそれぞれ加工された２つの孔（３
１），（３３）の位置を計測させ、最終段階で加工され
た孔（３３）の実際に計測された位置と、この孔（３
３）が、開始段階で加工された孔（３１）を基準として
加工された場合に本来あるべき目標位置との略中間位置
を、前記補正量の演算に用いることにより、前工程の持
つ加工の誤差量として、開始段階の誤差と最終段階の誤
差を平均化した値が、後工程の送り量補正量として反映
される。したがって、前工程の板材加工機（１）による
各加工部分の誤差に対し、偏りなく後工程の板材加工機
（２）による送り量補正が行え、両板材加工機（１），
（２）間でより一層の正しい位置関係が得ることができ
る。

【０００７】前記計測孔加工指令手段（６０）で開ける
計測用の孔（４９）は、捨て孔であっても良い。捨て孔
とすると、実加工に影響せず、実加工の際は送り量補正
ができていて、正確な加工が行える。

【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、板材Ｗに設けられた各計
測対象の孔３１，３３，４９の孔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を昇降させるセンサ昇降機構
４４とで構成される。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）とで計測手段
４３が構成される。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によってセンサ保持昇降体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
システムは、前工程の板材加工機１の制御部である第１
の加工機制御手段５１と、後工程の板材加工機２の制御
部である第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５３，５
４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５
５，５６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、計測用孔加工指令手段６０
と、計測制御手段５８と、補正手段５９とが設けられて
いる。計測制御手段５８に補正量演算部５８ａ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、加工の開始段階と最終段階
とに、それぞれ計測用の孔を加工する。例えば、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。片方
の基準孔３１は、後工程用の板材加工機２による計測用
の孔を兼ねる。・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４９を加工する。計測用孔４９は捨て孔であ
る。・前工程の板材加工機１で加工した基準孔３１および計
測用孔３３の位置と、後工程の板材加工機２で加工した
計測用孔４９を計測手段４３で計測する。・計測手段４３の計測結果に基づき補正量を演算し、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。・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、位置決め動作の
指令５４ｂ、計測用孔の加工の指令５４ｃ、計測動作の
指令５４ｄ、本加工のうちの後工程のプログラム部分５
４ｅ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５４ｂ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，
２７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，５
３ｄ，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
る計測孔加工指令手段６０は、板材加工機２に対して板
材Ｗの所定位置に計測用の孔４９を加工させる手段であ
り、加工プログラム５４における計測用孔の加工の指令
５４ｃと、この指令５４ｃを実行する解読実行手段５６
とで構成される。計測制御手段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、補正量演算部５８ａとで構成
される。補正量演算部５８ａ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
による板材送り量の補正量を演算する手段であり、設定
された演算式に従って補正量を演算する。補正手段５９
は、補正量演算部５８ａで演算された補正量だけ、加工
プログラム５４における板材送り指令（図示せず）の実
行時に、板材送り量の補正、例えばオフセットを行う。
なお、補正量演算部５８ａは、検出された孔位置の誤差
が設定値を超える場合は、アラームを発生し、このアラ
ームが発生したときは、解読実行手段５６は加工を行わ
ずに停止させるものとしてある。

【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に渡される。後工程の板材加工機２は、図１６
（Ｅ）のように計測用孔４９を加工した後、本加工にお
ける後工程の加工として、図１６（Ｆ）のように製品板
材Ｍの長辺ｂの切断加工を行う。計測用孔４９は、板材
Ｗの所定位置に、例えば製品加工不適領域Ｒに加工す
る。この例では、前工程の板材加工機１の加工による基
準孔３１と計測用孔３３との間に計測用孔４９を加工す
るようにしている。本加工における後工程の加工とし
て、長辺ｂを加工することにより、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４９が後工
程の板材加工機２によって所定位置に加工され、その後
に計測用孔３３，基準孔３１の位置計測（同図（Ｄ），
（Ｅ））、および計測用孔４９の位置計測（同図
（Ｆ））が行われる。各孔３１，３３，４９の計測順
は、定められた順であれば良く、計測用孔４９を最初に
計測しても良い。計測用孔３３の位置計測は、同図
（Ｄ）に矢印で示し、また図１４に示すように、計測機
器２８のタッチセンサ４２を上昇させてそのロッド４２
ａ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３３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，Ｙ
１，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。基準孔３１および計測用孔４９の計測も、上
記の計測用孔３３の計測と同様に行われる。

【００３５】図３の計測制御手段５８における補正量演
算部６８ａは、計測値から、まず加工続行可能か不可か
の判定を行い、不可の場合は加工開始を不許可とし、ア
ラームを発生させる。加工続行の可否の判定として、例
えば、計測用孔３３の中心座標Ｘ，Ｙを予め設定された
孔位置座標Ｘ0 ，Ｙ0 と比較し、いずれの方向の誤差量
も設定値以内であれば、加工続行可能とする。計測用孔
３３の代わりに、後工程の板材加工機２で加工した計測
用孔４９の中心座標を、予め設定された孔位置座標と比
較して誤差量が設定値以内であるか否かで判断しても良
く、また両計測用孔３３，４９の中心座標間の距離を設
定距離と比較して誤差量が設定値以内であるか否かで判
断しても良い。このように、加工続行の可否の判定の
後、補正量の演算を行う。

【００３６】補正量の演算は、例えば次のように行われ
る。計測制御手段５８は、つまりその補正量演算部５８
ａは、前工程の板材加工機１で加工された計測用孔３３
の位置から、または計測用孔３３と基準孔３１の位置か
ら、後工程の計測用孔４９の本来あるべき位置を演算
し、その本来あるべき位置に対する計測用孔４９の計測
された位置の誤差を演算し、その誤差量に応じて補正量
を演算する。補正量は誤差量のそのままの値であっても
良く、適宜定めておいた係数を掛けた値であっても良
い。上記の「本来あるべき位置」とは、両板材加工機
１，２間での板材Ｗの受渡しにより誤差が生じていない
と仮定した場合の計測用孔４９の位置のことである。ま
た、補正量演算部５８ａは、加工プログラム５３，５４
上における計測用孔３３，計測用孔４９間の距離と、実
際に計測した計測用孔３３，計測用孔４９間の距離との
誤差から補正量を演算するものとしても良い。

【００３７】補正量演算の具体例を図１８を参照して説
明する。なお、図１８は、図示の都合上、他の各図とは
計測用孔３３，計測用孔４９の位置を変えて図示してあ
る。また、各孔の座標位置は、具体的数値例で説明する
ために仮に示した値である。各孔の座標位置は、前述の
ように計測される孔の中心座標である。同図に示す例で
は、前工程の最終段階で加工された計測用孔３３の計測
手段４３で計測された位置と、この孔３３が、開始段階
で加工された基準孔３１を基準として加工された場合に
あるべき目標位置（孔３３′として図示）との略中間位
置Ｎを、計測制御手段５８において、前工程で開けられ
た孔の位置として補正量の演算に用いるものとする。こ
のように求められる略中間位置Ｎ（前加工で開けられた
孔の位置と定めた位置）と、後工程の板材加工機２で加
工された計測用孔４９の位置との誤差を、補正量とす
る。ここで言う誤差は、略中間位置Ｎを基準として計測
用孔４９を加工する場合に、本来あるべき目標位置（孔
４９′で示す）と実際に加工された計測用孔４９の計測
された座標位置との各軸方向の誤差である。この各軸方
向の誤差を、後工程の板材加工機２で加工するときの補
正量とする。

【００３８】数値例で説明する。基準孔３１のＸ，Ｙ方
向の座標位置が(200.00, 1720.00)であり、この基準孔
３１を基準として加工した場合の計測用孔３３の目標位
置が孔３３′で示すように(600.00,1720.00)であるとす
る。この場合に、計測用孔３３の実際に加工されて計測
された座標位置が(600.10,1720.12)であったとする。そ
うすると、中間位置Ｎの座標は、(600.05,1720.06)であ
る。この中間位置Ｎを基準として計測用孔４９を加工す
る場合、本来あるべき目標位置が孔４９′で示すように
(800.05,1720.06)であるとする。この場合に、計測用孔
４９の実際に加工されて計測された座標位置が(800.10,
1720.10)であったとする。そうすると、計測用孔４９の
実際に計測された位置と目標位置（孔４９′の位置）と
の差はＸ軸方向が0.05であり、Ｙ軸方向が0.94である。
この差（Ｘ0.05，Ｙ0.94）を、後工程の板材加工機２で
本加工するときの板材送り量の補正量とする。本加工す
る孔５０の座標位置が(300.00,2000.00)であるとする
と、補正後の本加工する孔５０の座標位置は(300.05,20
00.94)となる。

【００３９】なお、上記の例は、前工程の板材加工機１
で開けられた孔として、加工の開始段階と最終段階とに
それぞれ加工された２つの孔３１，３３を用いる場合の
例であるが、補正量演算において、前工程の板材加工機
１で加工した孔のうち、計測用孔３３だけを用いる場合
は、両孔３３，４９の誤差量を補正量とすることが好ま
しい。すなわち、計測用孔３３を基準として計測用孔４
９を加工する場合の目標位置（図示せず）と実際に加工
された計測用孔４９の計測された座標位置との各軸方向
の誤差を補正量とする。

【００４０】このように補正量が演算されると、その補
正量が補正手段５９に設定され、解読実行手段５６で板
材送りの指令を実行するとき、特にＸ方向の板材送り指
令を実行するときに、その設定された補正量だけオフセ
ット補正を行う。この補正により、前工程の板材加工機
１から後工程の板材加工機２への板材受渡しによる影響
がなくせ、あるいは低減され、２つの板材加工機１，２
で行う加工が、相互に正しい位置関係となるように加工
することができる。

【００４１】なお、加工の開始段階と最終段階とにそれ
ぞれ加工された２つの孔３１，３３を補正に用いるの
は、次の理由による。すなわち、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、本加工の前後に加
工された孔３１，３３の計測値を用いることにより、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。

【００４２】

【発明の効果】この発明の板材加工システムは、２台の
板材加工機を備え、前工程の板材加工機で加工された板
材を後工程の板材加工機に渡して加工させ、後工程の板
材加工機では前工程による加工部分と製品として関係す
る加工を行う板材加工システムであって、後工程の板材
加工機は、板材の送りを行う板材送り機構と、板材の孔
の位置を計測する計測手段と、板材に計測用の孔を加工
させる計測孔加工指令手段と、その加工された計測用の
孔と前加工の板材加工機で開けられた孔の位置を前記計
測手段に計測させて両孔の計測結果に応じて板材送り量
の補正量を演算する計測制御手段と、演算させた補正量
によって前記板材送り機構の送り量補正を行う補正手段
とを備えるため、加工機間の受け渡しによる影響を低減
させ、２つの板材加工機で行う加工が、相互に正しい位
置関係となるように加工することができる。前記計測制
御手段により計測させる前加工の板材加工機で開けられ
た孔が、前工程の板材加工機による加工の開始段階と最
終段階とにそれぞれ加工された２つの孔であって、最終
段階で加工された孔の実際に計測された位置と、この孔
が、開始段階で加工された孔を基準として加工された場
合に本来あるべき目標位置との略中間位置を、前記計測
制御手段が前加工で開けられた孔の位置として前記補正
量の演算に用いるものとする場合は、前工程の板材加工
機による各加工部分の誤差に対し、偏りなく後工程の板
材加工機による送り量補正が行え、両板材加工機間でよ
り一層の正しい位置関係が得られる。前記計測孔加工指
令手段で開ける計測用の孔が捨て孔である場合は、計測
用に加工した孔が製品として影響せず、製品加工の際は
正しい加工が行える。

【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】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】後工程の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。

【図１８】同板材加工システムによる補正量演算の説明
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１１…ワークホルダ１２，１３…サーボモータ１２ａ，１３ａ…位置検出器２８…計測機器３１，３２…基準孔３３…計測用孔４３…計測手段４９…計測用の孔５０…本加工された孔５１，５２…加工機制御手段５３，５４…加工プログラム５８…計測制御手段５９…補正手段６０…計測孔加工指令手段Ｐ１，Ｐ２…加工位置Ｗ…板材Ｍ…製品板材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２台の板材加工機を備え、前工程の板材
加工機で加工された板材を後工程の板材加工機に渡して
加工させ、後工程の板材加工機では前工程による加工部
分と製品として関係する加工を行う板材加工システムで
あって、後工程の板材加工機は、板材の送りを行う板材送り機構
と、板材の孔の位置を計測する計測手段と、板材に計測
用の孔を加工させる計測孔加工指令手段と、その加工さ
れた計測用の孔と前加工の板材加工機で開けられた孔の
位置を前記計測手段に計測させて両孔の計測結果に応じ
て板材送り量の補正量を演算する計測制御手段と、演算
させた補正量によって前記板材送り機構の送り量補正を
行う補正手段とを備えた板材加工システム。
【請求項２】前記計測制御手段により計測させる前加
工の板材加工機で開けられた孔は、前工程の板材加工機
による加工の開始段階と最終段階とにそれぞれ加工され
た２つの孔であって、最終段階で加工された孔の前記計
測手段で計測された位置と、この孔が、開始段階で加工
された孔を基準として加工された場合にあるべき目標位
置との略中間位置を、前記計測制御手段は前加工で開け
られた孔の位置として、前記補正量の演算に用いるもの
とする請求項１記載の板材加工システム。
【請求項３】前記計測孔加工指令手段で開ける計測用
の孔は、捨て孔である請求項１または請求項２記載の板
材加工システム。