JP2005199320A - 複合加工装置及びワーク搬入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１，第２の板材加工機を複合化した複合加工機において、上記第１，第２の板材加工機の稼働率の向上を図ることのできる複合加工装置を提供する。
【解決手段】板状のワークに対して第１の加工を行う第１の板材加工機３とワークに対して第２の加工を行う第２の板材加工機５とを直線的に配置して備えると共に、前記第１，第２の板材加工機３，５に対してワークを搬出入自在かつ前記第１，第２の板材加工機３，５間においてワークを搬送自在のワーク搬送装置７を備え、前記第１，第２の板材加工機３，５の機械原点位置３Ｐ，５Ｐを、前記ワーク搬送装置７によるワークの搬送方向から見て右側又は左側の一側方で、かつ前記第１，第２の板材加工機３，５の間においてワークを一方向に搬送する場合の上流側又は下流側の位置に設定してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状のワークに第１の加工を行う例えばパンチプレスと第２の加工を行う例えばレーザ加工機などの第１，第２の板材加工機を直線的に配置して備えた複合加工装置に係り、さらに詳細には、例えば第１の板材加工機から第２の板材加工機へワークを搬送して加工を行うとき、第２の板材加工機において改めて基準位置へワークを再位置決めすることなく、直ちに加工を続行することのできる複合加工装置及び第１，第２の板材加工機に対するワークの搬入方法に関する。

従来、複合加工装置として、例えばタレットパンチプレスとレーザ加工装置とを一体化した構成の複合加工装置が開発されている。この種の複合加工装置においては、タレットパンチプレスによるプレス加工位置及びレーザ加工装置によるレーザ加工位置に対するワークの相対的な位置決めは共通の位置決め装置によって行うことができるので、全体的構成のコンパクト化を図ることができるという利点がある。

しかし、上述のごとき構成においては、タレットパンチプレスによってワークの加工を行っているときには、ワークに対してレーザ加工を行うことができず、またその逆の場合もある。すなわち従来の構成においては、複合加工装置の稼働率を向上する上において問題がある。

なお、本発明に関係あると思われる先行例として特許文献１がある。
特開２００２−２３９６４７号公報

複合加工装置の稼働率の向上を図るために、タレットパンチプレス，レーザ加工機などの第１，第２の板材加工機を直線的に配置し、上記タレットパンチプレスとレーザ加工装置との間でワークの搬送を行うワーク搬送装置を備えた複合加工装置も開発されている。上記構成においては、タレットパンチプレスにおけるワーク位置決め装置に対してワークを正確に位置決め固定する必要があると共に、レーザ加工機側へワークを搬送した後においては、レーザ加工機におけるワーク位置決め装置に対して、改めてワークを正確に位置決め固定する必要があり、板材加工機のワーク位置決め装置に対するワークの位置決めに時間を要するという問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに対して第１の加工を行う第１の板材加工機とワークに対して第２の加工を行う第２の板材加工機とを直線的に配置して備えると共に、前記第１，第２の板材加工機に対してワークを搬出入自在かつ前記第１，第２の板材加工機間においてワークを搬送自在のワーク搬送装置を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明は、板状のワークに対して第１の加工を行う第１の板材加工機とワークに対して第２の加工を行う第２の板材加工機との間に、前記第１，第２の板材加工機に対してワークを搬出入自在かつ前記第１，第２の板材加工機間においてワークを搬送自在のワーク搬送装置を備え、かつ収納棚装置に備えた収納棚内からワークを取り出して前記ワーク搬送装置へ受け渡し自在の一枚取り装置を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記複合加工装置において、前記第１，第２の板材加工機の機械原点位置を、前記ワーク搬送装置によるワークの搬送方向から見て右側又は左側の一側方であり、かつ前記第１，第２の板材加工機の間においてワークを一方向に搬送する場合の上流側又は下流側の位置に設定してあることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記複合加工装置において、前記ワーク搬送装置の原点位置を、ワークの搬送方向から見て右側又は左側の一側方であって前記第１，第２の板材加工機と同一側に設定してあることを特徴とするものである。

また、本発明は、板状のワークに加工を行う板材加工機に対して、又は上記板材加工機に対して供給されるパレットに対してワークを搬送自在のワーク搬送装置によってワークの搬入を行うとき、前記ワーク搬送装置の原点位置にワークの原点位置を一致した状態でもって搬入し位置決めすることを特徴とするものである。

本発明によれば、第１，第２の板材加工機に対して個別にワークを搬入することができると共に、第１の板材加工機から第２の板材加工機へ又はその逆方向へ板材を搬入することができ、第１，第２の板材加工機を有効利用してワークの加工を行うことができる。

また、第１，第２の板材加工機に対して、ワーク搬送装置によってワークの搬入位置決めを行うと、ワークは、第１，第２の板材加工機の原点位置に対応して常に一定の位置関係に搬入位置決めされるので、第１，第２の板材加工機において原点位置に対するワークの位置決めを行う必要がなく、直ちにワークの加工を開始することができ、能率向上を図ることができるものである。

図１を参照するに、図１には本発明の実施形態に係る複合加工装置１を構成する構成要素としての各種機械の概略的な配置関係が示されている。すなわち、四角形状の板状のワークＷに対して第１の加工を行う第１の板材加工機の１例としてのタレットパンチプレス３が配置してあると共に、ワークに対して第２の加工を行う第２の板材加工機の１例としてレーザ加工機５が直列に配置してある。

前記第１，第２の板材加工機としては、タレットパンチプレス，レーザ加工機に限ることなく、第１，第２の板材加工機ともパンチプレス又はレーザ加工機でも、又はワークに穴加工を行った後にタッピング加工を行うタッピングマシン等と、適宜の板材加工機を配置することができるものである。なお、第１，第２の板材加工機として配置するパンチプレスやレーザ加工機は公知の構成であるから、前記タレットパンチプレス３，レーザ加工機５の詳細については説明を省略する。

前記タレットパンチプレス３とレーザ加工機５との間には、上記タレットパンチプレス３，レーザ加工機５に対してワークＷを搬出入自在なワーク搬送装置７が配置してある。前記レーザ加工機５の形式によっては、レーザ加工機のテーブル上へワークを直接搬入する構成とすることも可能であるが、前記レーザ加工機５として、ワークを支持する剣山を多数備えた剣山テーブル上のワークにレーザ加工を行う形式のレーザ加工機５が例示してある。

したがって、前記レーザ加工機５に対して剣山テーブルの搬出入を行うために、また前記ワーク搬送装置７によって剣山テーブルに対してワークの搬入を行うために、前記タレットパンチプレス３とレーザ加工機５との間でレーザ加工機５に近接した位置には、パレットチェンジャ９が設けられている。本例においては、上記パレットチェンジャ９は、レーザ加工機５の一部を構成するものである。さらに、上記パレットチェンジャ９と前記タレットパンチプレス３との間には、収納棚装置１１と前記ワーク搬送装置７との間でワークの受け渡しを行うためのワーク受け渡しステーション１３が設けられている。

前記収納棚装置１１は、例えば特開平８−１０８９０５号公報に開示されている板材貯蔵棚に準じた構成であって、図２に概略的に示すように、板状のワークを積載したパレット（図示省略）を出入自在の収納棚１５を複数段備えた棚フレーム１７の後側（図２において右側）に、前記収納棚１５に対してパレットの出入を行うためのエレベータ１９が上下動可能に設けられている。

そして、前記棚フレーム１７の前側（図２において左側）で前記ワーク受け渡しステーション１３の上方位置には、前記収納棚１５内のパレット上から板状のワークを一枚毎取り出すための一枚取り装置２０が設けられている。

すなわち、前記棚フレーム１７の前側には昇降フレーム２１が上下動可能に設けてあり、この昇降フレーム２１には、前記収納棚１５に対して出入自在の一枚取りフレーム２３が前記収納棚１５に対して出入する方向へ移動自在に備えられている。そして、上記一枚取りフレーム２３には、前記収納棚１５内のパレット上に積載されているワークを保持自在の、例えばバキュームパッド或はマグネット等よりなる複数のワーク保持具２５が備えられている。

前記複数のワーク保持具２５のうち、前記一枚取りフレーム２３のＸ，Ｙ方向の原点位置に近接して設けた適数の原点位置決め用のワーク保持具２５Ａは、図３に概略的に示すように、例えばエアーシリンダ等のごとき適宜のアクチュエータ２７の作用によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して交差する方向へ移動自在に設けられている。

上記適数のワーク保持具２５Ａは、原点位置決め用ワーク保持具をなすものであって、前記ワーク受け渡しステーション１３において前記ワーク搬送装置７に対してワークの受け渡しを行うとき、前記アクチュエータ２７の作動によってワークをＸ軸，Ｙ軸方向に移動して、直交するワークの２辺を、ワーク搬送装置７におけるＸ軸方向，ｙ軸方向の基準位置（原点位置）に位置決めする機能を奏するものである。

既に理解されるように、前記収納棚装置１１においては、前記ワークの受け渡しステーション１３にワーク搬送装置が位置する場合には、ワークをＸ，Ｙ方向の原点位置に位置決めしてワーク搬送装置に受け渡すことができるものである。なお、ワーク受け渡しステーション１３に、例えばパレットが直接位置決めされているような場合には、四角形のワークの直交する２辺を上記パレットのＸ軸方向，Ｙ軸方向の原点位置に合わせてワークの受け渡しを行うことができるものである。

すなわち、前記収納棚装置１１における一枚取りフレーム２３からワーク受け渡しステーション１３に位置するワーク受け取り対象としてのワーク搬送装置等に対してワークを渡すとき、ワークを原点位置に位置決めして受け渡すことができるものである。

上記説明より理解されるように、収納棚装置１１における収納棚１５内のパレット上からワークを１枚取り出して、前記ワーク受け渡しステーション１３に位置するワーク搬送装置又はパレットにワークの受け渡しを行うとき、前記ワーク搬送装置の原点位置又はパレットの原点位置にワークの原点位置を合わせた状態（一致した状態）として受け渡すことができる。

したがって、タレットパンチプレス３のテーブル上へワークを搬入するとき、上記タレットパンチプレス３の機械原点位置にワークの原点位置を合わせた状態又は上記機械原点位置とワークの原点位置との位置関係を常に所定の位置関係を保持する状態でもって搬入することができるものである。よって、タレットパンチプレス３側において改めてワークの原点位置合せを行う必要がなく、作業能率向上を図ることができるものである。

前記パレットチェンジャ９は、例えばパレットを移動自在に支持するガイドレールを上下二段に備えた昇降架台を備え、この昇降架台に備えた上下のガイドレールをパスライン高さ位置に合せることによって前記レーザ加工機５に対してパレットの搬入，搬出を交互に行う構成であり、この種のパレットチェンジャの構成は公知であるから、パレットチェンジャの詳細については説明を省略する。

前記搬送装置７には、前記タレットパンチプレス３に近接した位置から前記レーザ加工機５に近接した位置までＸ方向に長いガイド部材２９を備えており、このガイド部材２９には、前記ガイド部材２９に沿ってＸ方向へ移動してワークの移送を行うワークキャリッジ３１が備えられている。

前記ワークキャリッジ３１は、図４，図５に示すように、前記ガイド部材２９に沿ってＸ軸方向へ移動自在の移動フレーム３３を備えると共に、ワークをクランプ自在の複数のワーククランプ３５を備えたクランプ支持フレーム３７を備えている。

より詳細には、前記ガイド部材２９にはＸ軸方向のガイドレール３９（図５参照）が取付けてあると共にＸ軸方向に長いラック４１が設けてあり、前記ガイドレール３９には、前記移動フレーム３３に備えたスライダ４３が移動自在に係合してある。そして、前記ラック４１には、前記移動フレーム３３に装着したサーボモータ等のごとき制御モータ４５によって回転されるピニオン４７が噛合してある。

したがって、制御装置（図示省略）の制御の下に前記制御モータ４５を制御駆動してピニオン４７を回転制御することにより、ワークキャリッジ３１をガイド部材２９に沿ってＸ軸方向へ移動し所望位置に位置決めすることができるものである。

前記クランプ支持フレーム３７は、前記移動フレーム３３に対して水平方向へ僅かに移動可能かつ移動フレーム３３に対して一体的に固定自在に支持されている。すなわち、前記移動フレーム３３の複数箇所には、前記クランプ支持フレーム３７を微動可能に支持する微動支持機構４８が設けられている。より詳細には、前記移動フレーム３３の複数箇所には水平方向へ突出した支持ブラケット４９が一体的に取付けてあり、この支持ブラケット４９に備えた上下方向の貫通孔４９Ｈ（図６，図７参照）には、前記クランプ支持フレーム３７に一体的に固定した支持軸５１が貫通してある。

そして、前記支持軸５１の外周面と前記貫通孔４９Ｈの内周面との間には、前記支持ブラケット４９に対して支持軸５１が水平方向へ僅かに移動可能であるように僅かなクリアランスＣが形成されている。なお、前記支持ブラケット４９に対する支持軸５１の上下動は、当該支持軸５１に固定したナット等のごとき固定具５３によって規制されている。上記構成により、前記移動フレーム３３に対して、前記クランプ支持フレーム３７は前記クリアランスＣの分だけ僅かに水平移動することが許容されているものである。

前述のごとく、クランプ支持フレーム３７は移動フレーム３３に対して水平方向へ僅かに移動可能であるが、前記ワーククランプ３５に保持されたワークと前記移動フレーム３３との位置的関係を正確に保持するために、前記クランプ支持フレーム３７は移動フレーム３３に対して一体的に固定自在に設けられている。

すなわち、前記クランプ支持フレーム３７の複数箇所には、前記移動フレーム３３に対して当該クランプ支持フレーム３７を一体的に固定自在の固定手段５５が設けられている。より詳細には、前記クランプ支持フレーム３７の複数箇所には、図７に示すように、ガイドブラケット５７が取付けてあり、このガイドブラケット５７には、上端部及び下端部にテーパ状の係合部５９Ａ，５９Ｂを備えたショットピン５９が上下動自在に支持されている。

そして、前記ガイドブラケット５７に取付けたエアーシリンダ等のごとき上下動用アクチュエータ６１に上下動自在に備えたピストンロッドのごとき作動杆６１Ａと、前記ショットピン５９に取付けたブラケット６３は適宜に連結してある。

したがって、前記上下動用アクチュエータ６１を作動することにより前記ショットピン５９は上下動されるものであり、ショットピン５９を上方向に移動したときには、前記移動フレーム３３に備えた前記支持ブラケット４９に固定した係合ブラケット６５に形成したテーパ状の係合孔６５Ｈに、上部の係合部５９Ａが係合するものである。このように、係合孔６５Ｈにショットピン５９の上部の係合部５９Ａが係合すると、クランプ支持フレーム３７は移動フレーム３３と一体化されるものである。

そして、前記ショットピン５９が下降されたときには、前記係合孔６５Ｈと上部の係合部５９Ａとの係合が解除されて、下部の係合部５９Ｂが、例えば板材加工機としての前記タレットパンチプレス３における機械原点位置に対応して、固定位置に予め正確な位置関係を保持し設けたテーパ状の係合孔６７（図１参照）又は前記パレットチェンジャ９に位置決めされたパレット６９の原点位置に対応して予め設定されたテーパ状の係合孔７１（図１参照）に係合するものである。

したがって、上記ワークキャリッジ３１をタレットパンチプレス３側へ移動して、固定位置の前記係合孔６７に前記ショットピン５９の下部側の係合部５９Ｂを係合すると、前記クランプ支持フレーム３７は、上記タレットパンチプレス３における機械原点に対して予め設定された所定の位置的関係を正確に保持して固定されるものである。よって、前記クランプ支持フレーム３７に備えた複数のワーククランプ３５に保持されたワークのワーク原点位置は、前記タレットパンチプレス３の機械原点に対して所定の位置関係を保持して正確に固定されるものである。

なお、前記固定位置の係合孔６７は、前記タレットパンチプレス３に備えたワークテーブルに設けてもよく、又は前記タレットパンチプレス３から独立した構成のベースフレーム等に設けても良いものである。すなわち、前記係合孔６７を設ける位置は、第１の板材加工機としてのタレットパンチプレス３における機械原点と所定の位置関係にあるように予め設定された位置であれば良いものである。

既に理解されるように、前記ワークキャリッジ３１をパレットチェンジャ９側へ移動して、パレットチェンジャ９に位置するパレット６９に備えた前記係合孔７１に対して前記ショットピン５９の下部側の係合部５９Ｂを係合すると、前記クランプ支持フレーム３７は、前記パレット６９における原点位置に対し、予め設定された所定の位置的関係を正確に保持して固定されるものである。

前記構成においては、ワーククランプを備えたクランプ支持フレーム３７は前記固定手段５５によって移動フレーム３３に一体的に固定自在であるので、前記ワーククランプによってワークをクランプした状態で移動するとき、高速移動が可能なものである。

そして、前記固定手段５５による移動フレーム３３とクランプ支持フレーム３７との固定を解除して、タレットパンチプレス３又はパレット６９の係合孔６７，７１に上記固定手段５５に備えたショットピン５９の下端部を係合するときには、移動フレーム３３に対してクランプ支持フレーム３７は水平方向に微動可能であるから、前記係合孔６７とショットピン５９との位置的関係に多少のずれがある場合であっても、上記ずれ量を吸収して係合することができるものである。

すなわち、組立時の誤差によって前記搬送装置７における基準位置とタレットパンチプレス３又はパレット６９の基準位置とが多少位置ずれしている場合であっても、上記誤差を吸収して前記搬送装置７におけるクランプ支持フレーム３７を、タレットパンチプレス３又はパレット６９の基準位置に合わせて、固定することができ、前記クランプ支持フレーム３７の基準位置とタレットパンチプレス３又はパレット６９の基準位置とを、予め設定した所定の位置関係を保持してワークの受け渡しを行うことができるものである。

したがって、搬送装置７におけるクランプ支持フレーム３７に備えた複数のワーククランプ３５に保持されているワークを、タレットパンチプレス３又はパレット６９に受け渡すとき、上記ワークの原点位置を、前記タレットパンチプレス３の原点位置又はパレット６９の原点位置に対して一致して、又は常に所定の位置関係を保持して正確に受け渡しを行うことができるものである。

前記クランプ支持フレーム３７に支持された複数のワーククランプ３５は、図４に示すように、前記ワークキャリッジ３１の移動方向すなわちワークの搬送方向であるＸ軸方向と、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に配置してあり、Ｘ軸方向に配置したワーククランプ３５Ｘは、前記クランプ支持フレーム３７のＹ軸方向の端部においてＸ軸方向へ移動自在に支持された移動アーム７３の先端部に支持されている。

より詳細には、前記クランプ支持フレーム３７におけるＹ軸方向の基準側（原点側）の端部にはＸ軸方向のガイド部材７５が設けてあり、このガイド部材７５にＸ軸方向へ移動自在に係合したレール部材７７が前記移動アーム７３に取付けてある。そして、前記移動アーム７３をＸ軸方向に移動するために、前記クランプ支持フレーム３７には例えばエアーシリンダ等のごときアーム移動用アクチュエータ７９が取付けてある。

上記構成により、アーム移動用アクチュエータ７９の作動によって移動アーム７３をＸ軸方向に移動でき、この移動アーム７３の先端部に装着した前記ワーククランプ３５Ｘを、ワークのＸ軸方向の寸法に対応してＸ軸方向の所望位置に位置決めすることができるものである。また、タレットパンチプレス３に対してワークの受け渡しを行うとき、上記ワーククランプ３５Ｘがタレットパンチプレス３の一部と干渉するおそれがあるような場合には、退避することができ、干渉を防止することができるものである。

前記複数のワーククランプ３５は、前記クランプ支持フレーム３７に対して上下動可能に支持されている。なお、Ｘ軸方向のワーククランプ３５Ｘは移動アーム７３の先端部に対して上下動可能に支持されているものであり、その支持構成やワーククランプ３５Ｘ自体の構成は、ワーククランプ３５と同様の構成であるから、ワーククランプ３５の支持構成等について説明し、Ｘ軸方向のワーククランプ３５Ｘに関しては、同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして説明は省略する。

前記ワーククランプ３５におけるクランプ本体８１の背部には、図８に示すように、前記クランプ支持フレーム３７に固定した上下方向のガイド部材８３に上下動自在に案内支持されたスライダ８５が一体的に取付けてあり、このスライダ８５の上方位置には、前記クランプ本体８１を上下動するための上下動用アクチュエータ８７が設けられている。上記構成により、ワーククランプ３５のＹ方向（左右方向）の幅寸法を小さく抑えることができ、ワーククランプ３５のコンパクト化を図ることができるものである。

前記上下動用アクチュエータ８７は、例えばエアーシリンダ等よりなるものであって、前記クランプ本体８１上に装着したクランプ作動用アクチュエータ８９の上部に固定したエンドプレート９１に装着してある。そして、前記上下動するための上下動用アクチュエータ８７に相対的に上下動自在に備えたピストンロッドのごとき作動杆８７Ｐは、前記ガイド部材８３の上方に位置するように前記クランプ支持フレーム３７の上面に固定した固定ブラケット９３に固定連結してある。

したがって、前記上下動用アクチュエータ８７を作動することにより、前記クランプ本体８１は、ガイド部材８３に沿って垂直に上下動されるものである。なお、前記クランプ本体８１の上下停止位置を調節するために、前記エンドプレート９１を相対的に上下動自在に貫通したアジャストボルト９５が前記固定ブラケット９３に上下調節可能に螺着立設してあり、このアジャストボルト９５には、下降位置を調節するためのアジャストナット９７が上下位置調節可能に螺合してある。

前記アジャストナット９７にエンドプレート９１が当接して下降を停止した位置は、ワークをクランプするために前記クランプ本体８１の下部に備えた下部ジョー９９がパスラインより僅かに下降した状態となる位置であり、前記エンドプレート９１がアジャストボルト９５の頭部に当接して上昇を停止した位置は、前記下部ジョーがパスライン高さ位置でワークをクランプする位置である。したがって、前記下部ジョー９９上にワークを位置決めするとき、ワークの端部と下部ジョーの先端部とが当接するようなことはないものである。

前記クランプ本体８１の下部には、ワークを下側からクランプするための前記下部ジョー９９が一体的に固定してあり、かつ前記クランプ本体８１には、前記下部ジョー９９に対向した上部ジョー１０１が上下動自在に支持されている。より詳細には、前記上部ジョー１０１は、図９に示すように、前記クランプ本体８１に備えたガイドブッシュ１０３によって垂直に上下動可能に支持された昇降ロッド１０５の下端部に取付けてある。

前記昇降ロッド１０５を上下動するための前記クランプ作動用アクチュエータ８９は、例えばエアーシリンダ等よりなるものであって、このクランプ作動用アクチュエータ８９に上下動自在に備えたピストンロッド等のごとき作動杆１０７と前記昇降ロッド１０５は、ヒンジピン１０９を介して前記クランプ本体８１に上下方向に揺動可能に支持された槓杆１１１を介して連動連結してある。

すなわち、前記槓杆１１１は、前記ヒンジピン１０９によって先端部寄りの部分を支持されており、この槓杆１１１の先端部側に設けた長孔１１１Ａを貫通したピン１１３Ａを介して前記昇降ロッド１０５と連動連結してある。そして、前記槓杆１１１の基端部側に設けた長孔１１１Ｂを貫通したピン１１３Ｂを介して、前記クランプ作動用アクチュエータ８９における作動杆１０７と連動連結してある。

上記構成により、クランプ作動用アクチュエータ８９を作動して作動杆１０７を上下動することにより、昇降ロッド１０５が垂直に上下動して、昇降ロッド１０５に備えた上部ジョー１０１と下部ジョー９９との間にワークをクランプすることができるものである。この際、上部ジョー１０１は垂直に上下動して下部ジョー９９との間にワークをクランプするものであるから、上下方向に揺動（回動）するように下降してワークをクランプする構成とは異なり、ワークをクランプするときにワークを微少量も移動することなくクランプすることができるものである。

前述のごとく、上部ジョー１０１と下部ジョー９９によってワークをクランプしたとき、ワークの有無を確認するための例えばリミットスイッチや近接スイッチ等よりなるワーク確認センサ１１５（図１０参照）が前記上部ジョー１０１に設けられている。したがって、上下のジョー１０１，９９によってワークＷをクランプしたときにワークＷの有無を検知することができると共に、上下のジョー１０１，９９の間からワークが外れた場合も検知することができるものである。

前述のごとく、上下のジョー１０１，９９の間にワークをクランプするとき、下部ジョー９９の奥の段差部９９Ａ（図８，９参照）から離れた所定位置にワークの端縁を正確に位置決めするために、前記クランプ本体８１には、位置決めブロック１１７が備えられている。

より詳細には、図１０に示すように、前記クランプ本体８１の側面には支持ブロック１１９が一体的に固定してあり、この支持ブロック１１９に装着したエアーシリンダ等のごとき上下動用アクチュエータ１２１に上下動自在に備えたピストンロッドのごとき作動杆１２１Ｐの下端部に前記位置決めブロック１１７が連結してある。

そして、前記位置決めブロック１１７のワーク当接面１１７Ａ（図１１参照）にワークＷが当接したときに変位しないように、前記位置決めブロック１１７には、前記支持ブロック１１９に備えた複数のガイドブッシュ１２３によって垂直方向に案内される複数のガイドピン１２５の下端部が前記位置決めブロック１１７に固定してある。前記位置決めブロック１１７には、当該位置決めブロック１１７のワーク当接面１１７Ａにワークが当接したことを検出するセンサ１２７が取付けてある。

上記構成により、前記上下動用アクチュエータ１２１を作動することにより、前記位置決めブロック１１７を上下動することができるものである。前記位置決めブロック１１７を下降したときには、位置決めブロック１１７はワークのパスライン内に位置するものであり、位置決めブロック１１７のワーク当接面１１７Ａに対してワークを当接してワークＷの位置決めを行うものである。

前記上下動用アクチュエータ１２１の作動によって前記位置決めブロック１１７を上昇した状態においては、位置決めブロック１１７はワークＷのパスラインよりも上方に位置するものであって、前記ワーク当接面１１７Ａに対してワークを当接することはできないものである。すなわち、位置決めブロック１１７は、ワークの当接位置決めを行うための位置決め位置から退避した状態にあるものである。

既に理解されるように、ワーククランプ３５に備えた位置決めブロック１１７は、ワークの当接位置決めを行うための位置決め位置に対して進退自在であるから、ワークの大きさに対応して選択した所望位置のワーククランプ３５における位置決めブロック１１７を位置決め位置に位置決めし、この位置決めブロック１１７の当接面１１７Ａにワークの端縁を当接し位置決めすることにより、上下のジョー１０１，９９の間においてワークの端縁を所定位置に正確に位置決めすることができるものである。

以上のごとき構成において、図１に示すように、前記タレットパンチプレス３における機械原点位置３Ｐ、レーザ加工機５における機械原点位置５Ｐ及びパレット６９の原点位置６９Ｐは、前記タレットパンチプレス３からレーザ加工機５側へ又はその逆方向へワークをＸ方向へ直線的に搬送する場合の搬送方向から見て、右側又は左側の一方側に設けてあり、Ｘ軸方向に平行な直線上に配置してある。なお、前記各原点位置３Ｐ，５Ｐ，６９ＰはＸ軸方向に平行な直線上に配置することが望ましいが、各種機械，装置のレイアウトによっては、Ｙ軸方向に多少ずれても良いものである。

さらに、前記各原点位置３Ｐ，５Ｐ，６９Ｐは、ワークの流れ方向に見て、ワークを一方向に搬送する場合の上流側又は下流側の位置に配置してある。すなわち、図１に示す構成においては、タレットパンチプレス３側からレーザ加工機５側へワークを搬送すると仮定した場合、ワークの搬送方向にみて下流側に原点位置３Ｐ，５Ｐ，６９Ｐがそれぞれ設けられている。そして、前記パレット６９の原点位置６９Ｐは、当該パレット６９をレーザ加工機５に対して位置決めしたとき、レーザ加工機５の原点位置５Ｐと一致するものである。

したがって、前記ワーク搬送装置７における前記キャリッジ３１によってワークをＸ軸方向に搬送して、前記タレットパンチプレス３，パレット６９に対してワークの供給を行うとき、ワークの原点位置を各機械原点位置に合せ易いものである。なお、ワークの原点位置と各機械原点位置が一致しない場合にはそのオフセット量を予め知ることができ、オフセット量の補正を容易に行い得るものである。

以上のごとき構成において、収納棚装置１１におけるエレベータ１９によって、各種のワークを積載したパレットや製品を積載するためのパレットを各収納棚１５に収納し、各種加工の準備をする。なお、前記エレベータ１９によって各収納棚１５に対してパレットの搬出入を行うことは、前記第１，第２の板材加工機の加工時にも行うことができるものである。

前述のごとく、収納棚装置１１における適宜の収納棚１５にワークを積載したパレットが収納してあるとき、前記収納棚装置１１の前側に設けた一枚取り装置２０によって、前述したように、所望の収納棚１５内のパレット上からワークを１枚取り出し、ワークを受け渡しステーション１３に位置するワーク搬送装置７におけるワークキャリッジ３１に備えた複数のワーククランプ３５，３５Ｘにワークの受け渡しを行う。

この際、ワークキャリッジ３１においては、Ｘ軸方向のワーククランプ３５Ｘに備えた位置決めブロック１１７のワーク当接面１１７Ａを含むＹ方向の基準面Ｌ１（図４参照）とＹ軸方向のワーククランプ３５に備えた位置決めブロック１１７のワーク当接面１１７Ａを含むＸ方向の基準面Ｌ２との交差位置すなわち交点ＰをＸ，Ｙ方向の原点位置として設定してある。この原点位置Ｐは、ワークの搬送方向から見て、前記タレットパンチプレス３，レーザ加工機５のそれぞれの原点位置３Ｐ，５Ｐと同じ側に設定してある。そして、上記原点位置Ｐを通るＹ軸方向の基準面Ｌ１は、タレットパンチプレス３、レーザ加工機５の原点位置３Ｐ，５Ｐを含む基準面と一致してあることが望ましい。

前記一枚取り装置２０からワークキャリッジ３１にワークの受け渡しを行うとき、前述したように、一枚取り装置２０の一枚取りフレーム２１に備えた原点位置決め用のワーク保持具２５ＡをＸ軸方向及びＹ軸方向に対して交差する方向へ移動すると、上記ワーク保持具２５Ａに保持されたワークは同方向へ移動され、四角形のワークの直交するＸ軸方向，Ｙ軸方向の端縁は、前記各ワーククランプ３５，３５Ｘにおける各位置決めブロック１１７の当接面１１７Ａに当接して位置決めされる。

すなわち、前記一枚取り装置２０からワーク搬送装置７におけるワークキャリッジ３１にワークの受け渡しを行うとき、ワークの原点位置を、ワークキャリッジ３１の原点位置Ｐに一致した状態でもって受け渡しを行うことができるものである。換言すれば、ワーク搬送装置７は、ワークキャリッジ３１の原点位置Ｐにワークの原点位置を一致した状態でもって、すなわちワークの原点位置がどこに位置しているかを既知の状態でもってワークの搬送を行うことができるものである。

前述のごとく、ワークキャリッジ３１の各ワーククランプ３５，３５Ｘによってワークを挾持した状態にあるとき、ワークキャリッジ３１をガイド部材２９に沿ってＸ軸方向へ移動することにより、前記ワークキャリッジ３１を、第１の板材加工機としてのタレットパンチプレス３に対応した位置及び第２の板材加工機としてのレーザ加工機５に対応した位置（本例の場合はタレットチェンジャ９の位置のパレット６９に対応した位置となる）へ移動し、ワークの供給を行うことができるものである。

前記ワークキャリッジ３１がタレットパンチプレス３側へ移動してワークの供給を行う場合について説明すると、タレットパンチプレス３側においては、加工ステーションに対してワークの位置決めを行うためのワーク位置決め装置３Ａ（図１参照）が予め原点位置に位置決めされ、当該ワーク位置決め装置３Ａに備えた複数のワーククランプ３ＢはワークＷをクランプする待機状態にある。

そして、前記ワークキャリッジ３１が前記タレットパンチプレス３側へ移動して、前記固定手段５５が、タレットパンチプレス３の機械原点位置と予め所定の位置関係を保持して正確な位置に設けられた係合孔６７に対応した位置に達すると、上記固定手段５５における上下動用アクチュエータ６１が作動し、ショットピン５９と係合ブラケット６５に設けた係合孔６５Ｈとの係合を解除する。すなわち、ワークキャリッジ３１における移動フレーム３３とクランプ支持フレーム３７との一体的な連結状態を解除する。

次に、前記ショットピン５９と前記係合孔６７とを係合すると、ワークを保持したクランプ支持フレーム３７は、タレットパンチプレス３におけるＸ軸方向，Ｙ軸方向の基準位置（原点位置）３Ｐに対して正確な位置関係に固定される。したがって、この状態においてタレットパンチプレス３におけるワーク位置決め装置３Ａに備えたワーククランプ３Ｂにワークの受け渡しを行うことにより、ワークの原点位置とタレットパンチプレス３の原点位置３Ｐとを一致した状態で、又はワークの原点位置とタレットパンチプレス３の原点位置３Ｐとの位置的関係を予め設定された所定の位置的関係を正確に保持した状態で受け渡しを行うことができる。

したがって、タレットパンチプレス３においては、改めてワークの原点位置決めを行う必要がなく、直ちにワークの加工を開始することができ、加工の能率向上を図ることができるものである。なお、前記ワークキャリッジ３１をパレットチェンジャ９に位置するパレット６９の位置へ移動してワークの受け渡しを行う場合も、同様の効果を奏し得るものである。

既に理解されるように、前記ワークキャリッジ３１からタレットパンチプレス３にワークを搬入供給する場合に限らず、タレットパンチプレス３によって加工されたワークをレーザ加工機５側へ搬送する際、前記タレットパンチプレス３から前記ワークキャリッジ３１へワークを受け渡すとき、ワークの原点位置をワークキャリッジ３１の原点位置に一致した状態に受け渡すことができるものである。

そして、前述したようにワークキャリッジ３１をパレットチェンジャ９の位置のパレット６９上へ移動し、パレット６９上にワークを搬入して前記ショットピン５９をパレット６９に設けた係合孔７１に係合することにより、タレットパンチプレス３に対するワークの搬入位置決め時と同様に、パレット６９の原点位置６９Ｐにワークの原点位置を一致した状態で、又はパレット６９の原点位置６９Ｐとワークの原点位置との位置的関係を予め設定した所定の位置的関係を正確に保持した状態に位置決めすることができるものである。

したがって、ワークを載置位置決めしたパレットをレーザ加工機５へ搬入することにより、ワークのレーザ加工を直ちに開始することができ、加工の能率向上を図ることができるものである。なお、ワークの搬送は、レーザ加工機５からタレットパンチプレス３側へ行うことも可能である。

ところで、第１，第２の板材加工機としてのタレットパンチプレス３，レーザ加工機５に対するワークの搬入供給方法としては、前記収納棚装置１１における収納棚１５からワークを１枚取り出してタレットパンチプレス３，レーザ加工機５へ個別に搬入供給することや、前述したように、一方の板材加工機から他方の板材加工機側へワークを搬入することができるものである。

さらに、前記構成においては、前記第１，第２の板材加工機３，５によって個別に加工した半製品を前記収納棚装置１１における適宜の収納棚１５へ一時的に収納し、第１，第２の板材加工機３，５の稼動状態に応じて格納した半製品又は新しいワークを供給することも可能である。

すなわち、第１，第２の板材加工機３，５の加工速度が異なる場合には、収納棚装置１１を、半製品を一時的に格納するバッファ手段として利用することができると共に、前述したように各板材加工機３，５に対して供給するワークを収納したワーク収納手段として利用することができるものである。

換言すれば、第１，第２の板材加工機３，５においてワークの加工が終了すると、上記第１，第２の板材加工機３，５に対して新しいワーク又は半製品を直ちに搬入供給することができ、前記第１，第２の板材加工機３，５の稼働率を向上することができるものである。すなわち、第１，第２の板材加工機３，５の加工速度が異なる場合であっても、一方の板材加工機の作動時に他方の板材加工機が待機状態にあるようなことがなく、第１，第２の板材加工機３，５は常に作動状態にあり、稼働効率の向上を図ることができるものである。

なお、前記説明において、ワーク受け渡しステーション１３においてのワークの受け渡しは、一枚取り装置２０からワークキャリッジ３１に、又はその逆に受け渡す場合について説明したが、レーザ加工機におけるパレットを前記ワーク受け渡しステーション１３に移動位置決め自在な構成とした場合には、前記一枚取り装置２０から前記パレット上へ直接受け渡すことが可能であり、この場合には、上記パレットの原点位置にワークの原点位置を合わせた状態でもって受け渡すことができるものである。

図１２、図１３は、前記ワークキャリッジ３１の第２の実施形態を概略的に示すもので、前述したワークキャリッジ３１の各構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

この第２の実施形態に係るワークキャリッジ１３１においては、複数のワーククランプ３５を支持したワーククランプ支持フレーム３７の上面の複数箇所に立設した複数の支持軸５１を、移動フレーム３３の複数箇所に形成した比較的大きな貫通穴１３３内に水平方向へ移動可能に遊嵌してある。そして、前記支持軸５１は、例えばスプリングなどのごとき弾性部材１３５によって付勢された押圧部材１３７によって押圧されて、前記貫通穴１３３のＸ軸方向の一側に押し付けられた状態にある。

換言すれば、クランプ支持フレーム３７は、移動フレーム３３に対してＸ軸方向、すなわちワーククランプ３５，３５Ｘを装着したクランプ装着側へ常に押圧付勢された状態にある。

そして、前記クランプ支持フレーム３７においてワーククランプ３５を装着した装着面には平面ブロック状の基準ブロック１３９が設けてあると共にＶブロック状の位置決めブロック１４１が設けてある。上記基準ブロック１３９と位置決めブロック１４１は、Ｙ軸方向に離隔して設けてある。そして、板材加工機３側に設けた前記係合孔６７に相当する位置には、前記基準ブロック１３９，位置決めブロック１４１に当接自在の位置決めピン１４３Ａ、１４３Ｂがパスラインに対して出没自在に設けられている。

前記基準ブロック１３９，位置決めブロック１４１と前記位置決めピン１４３Ａ、１４３Ｂとが当接したときは、前記係合孔６７に前記ショットピン５９の下端の係合部５９Ｂが係合したときに相当するもので、複数のワーククランプ３５，３５ＸにクランプされているワークＷの直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向の両辺が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に正確に位置決めされるものである。

すなわち、前記基準ブロック１３９が位置決めピン１４３Ａに当接すると共に、位置決めブロック１４１のＶ溝に位置決めピン１４３Ｂが係合すると、前記弾性部材１３５の付勢力に抗して、クランプ支持フレーム３７は移動フレーム３３に対して相対的に移動されることとなり、クランプ支持フレーム３７がＸ軸、Ｙ軸方向に正確に位置決めされるものである。

したがって、前記ワークキャリッジ１３１から板材加工機のワーク位置決め装置３Ａに対してワークＷの受け渡しを行うとき、前述同様に、ワークＷをＸ軸方向、Ｙ軸方向に正確に位置決めした状態でもって受け渡すことができるものである。

複合加工装置の全体的構成を概念的，概略的に示した平面説明図である。 上記複合加工装置に使用される収納棚装置を概念的，概略的に示した側面説明図である。 上記収納棚装置に備えた一枚取り装置の主要な構成部を概念的，概略的に示した平面説明図である。 ワーク搬送装置におけるワークキャリッジを示す平面説明図である。 ワーク搬送装置におけるワークキャリッジを示す側面説明図である。 ワーク搬送装置におけるワークキャリッジを示す正断面説明図である。 ワーク搬送装置におけるワークキャリッジの主要部の構成を示す正断面説明図である。 ワーククランプを示す正面説明図である。 ワーククランプの主要部を示す正断面説明図である。 ワーククランプの側面説明図である。 位置決めブロックを示す正断面説明図である。 ワーク搬送装置の第２の実施形態を概略的に示す平面説明図である。 ワーク搬送装置の第２の実施形態を概略的に示す平面説明図である。

符号の説明

１ 複合加工装置
３ タレットパンチプレス
３Ａ ワーク位置決め装置
５ レーザ加工機
７ ワーク搬送装置
９ パレットチェンジャ
１１ 収納棚装置
１３ ワーク受け渡しステーション
１５ 収納棚
１９ エレベータ
２０ 一枚取り装置
２３ 一枚取りフレーム
２５ ワーク保持具
３１ ワークキャリッジ
３３ 移動フレーム
３５ ワーククランプ
３７ クランプ支持フレーム
４８ 微動支持機構
５５ 固定手段
５９ ショットピン
５９Ａ，５９Ｂ 係合部
６５ 係合ブラケット
６７，７１ 係合孔
７３ 移動アーム
８１ クランプ本体
９９ 下部ジョー
１０１ 上部ジョー
１０５ 昇降ロッド
１１１ 槓杆
１１７ 位置決めブロック
１１７Ａ ワーク当接面

Claims (5)

1. 板状のワークに対して第１の加工を行う第１の板材加工機とワークに対して第２の加工を行う第２の板材加工機とを直線的に配置して備えると共に、前記第１，第２の板材加工機に対してワークを搬出入自在かつ前記第１，第２の板材加工機間においてワークを搬送自在のワーク搬送装置を備えていることを特徴とする複合加工装置。
2. 板状のワークに対して第１の加工を行う第１の板材加工機とワークに対して第２の加工を行う第２の板材加工機との間に、前記第１，第２の板材加工機に対してワークを搬出入自在かつ前記第１，第２の板材加工機間においてワークを搬送自在のワーク搬送装置を備え、かつ収納棚装置に備えた収納棚内からワークを取り出して前記ワーク搬送装置へ受け渡し自在の一枚取り装置を備えていることを特徴とする複合加工装置。
3. 請求項１又は２に記載の複合加工装置において、前記第１，第２の板材加工機の機械原点位置を、前記ワーク搬送装置によるワークの搬送方向から見て右側又は左側の一側方であり、かつ前記第１，第２の板材加工機の間においてワークを一方向に搬送する場合の上流側又は下流側の位置に設定してあることを特徴とする複合加工装置。
4. 請求項３に記載の複合加工装置において、前記ワーク搬送装置の原点位置を、ワークの搬送方向から見て右側又は左側の一側方であって前記第１，第２の板材加工機と同一側に設定してあることを特徴とする複合加工装置。
5. 板状のワークに加工を行う板材加工機に対して、又は上記板材加工機に対して供給されるパレットに対してワークを搬送自在のワーク搬送装置によってワークの搬入を行うとき、前記ワーク搬送装置の原点位置にワークの原点位置を一致した状態でもって搬入し位置決めすることを特徴とするワーク搬入方法。

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