JP2022148423A - 板材加工機、及び板材加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の加工寸法が得られていない板材の発生を抑える板材加工機を提供する。【解決手段】板材加工機１０は、キャリッジ１１にＸ軸方向に沿って設置され、被加工物としての板材Ｗの端部Ｗａをそれぞれ把持する、Ｘ軸方向の一端側に配列される一端側クランプ（第１クランプ１２ａ）、Ｘ軸方向の他端側に配列される他端側クランプ（第３クランプ１２ｃ）、及び、一端側クランプと他端側クランプとの間に配列される配列間クランプ（第２クランプ１２ｂ）との少なくとも３つ以上のクランプ１２と、クランプ１２での板材Ｗの把持状態を検知する複数のセンサー１４と、複数のセンサー１４の出力に基づいて、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、板材Ｗに対する加工処理を開始させない制御部１５と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、板材加工機、及び板材加工方法に関する。

従来、パンチプレス等の板材加工機では、被加工物としての板材は、複数のクランプにより把持された状態で加工位置に対して移動される。ここで、主平面がＸＹ平面と平行であり、かつ、Ｘ軸方向に長尺である板材が被加工物であるとき、板材にはＹ軸方向のプラスマイナスいずれかの方向に凸となる反り（キャンバー）が発生している場合がある。このような反りは、板材をクランプに把持させているとき、Ｘ軸に対して板材が平行とならないズレを生じさせる。そして、平行とならないズレが大きい場合には、Ｙ軸方向に関して板材の端部を基準とした穴形成位置等の寸法を高精度に維持する、換言すれば、精度のばらつきを小さく抑えることが難しい。これに対して、特許文献１は、板材がＸ軸方向に長尺で、クランプが設置されている側に凸となる反りが発生している場合、Ｘ軸に対して板材が平行とならないズレを抑えるべく、つかみ替え時に板材をクランプに押し付ける板材加工機に関する技術を開示している。

特開２０００－１７６５７４号公報

特許文献１に開示されている板材加工機では、つかみ替えごとに板材をクランプ側に押し付けたとしても、例えば、Ｘ軸方向で隣り合うクランプ同士の間隔が短いときには、Ｘ軸に対して板材が平行とならないズレを抑えることが難しい場合も考えられる。つまり、このような板材加工機では、板材をクランプ側に押し付けるという特定の動作が行われた場合でも、Ｘ軸に対して平行とならないズレが板材に生じたまま加工処理工程に移行し、結果として所望の加工寸法を得られないこともあり得る。

本発明の一態様に係る板材加工機は、加工位置に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するキャリッジと、キャリッジにＸ軸方向に沿って設置され、被加工物としての板材の端部をそれぞれ把持する、Ｘ軸方向の一端側に配列される一端側クランプ、Ｘ軸方向の他端側に配列される他端側クランプ、及び、一端側クランプと他端側クランプとの間に配列される配列間クランプとの少なくとも３つ以上のクランプと、クランプのそれぞれに設置され、クランプでの板材の把持状態を検知する複数のセンサーと、複数のセンサーの出力に基づいて、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材が正常な把持位置にあると判断した場合、板材に対する加工処理を開始させない制御部と、を備える。

また、本発明の一態様に係る板材加工方法は、加工位置に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するキャリッジにＸ軸方向に沿って配列されている少なくとも３つ以上のクランプに、被加工物としての板材の端部をそれぞれ把持させるときに、それぞれのクランプにおいて板材が正常な把持位置にあるかを判断する工程と、少なくとも３つ以上のクランプのうち、Ｘ軸方向の一端側に配列されている一端側クランプ、及び、一端側クランプとＸ軸方向の他端側に配列されている他端側クランプとの間に配列されている配列間クランプのみについて板材が正常な把持位置にあると判断した場合、板材に対する加工処理を開始させないことを決定する工程と、を備える。

上記の板材加工機又は板材加工方法では、制御部は、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材が正常な把持位置にあると判断した場合、板材には、Ｙ軸方向に関してクランプが設置されている側に凸となる形状の反りが発生していることを認識する。以後、制御部は、このような反りが発生している板材に対しては加工処理を開始させないことで、最終的に、板材において所望の加工寸法が得られないという状況を予め回避させることができる。

本発明の一態様によれば、所望の加工寸法が得られていない板材の発生を抑える板材加工機、及び板材加工方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る板材加工機１０の構成を示す概略平面図である。 図２は、図１に示すクランプ１２の設置部分を拡大した一部拡大図である。 図３は、本実施形態に係る板材加工工程を示すフローチャートである。 図４は、３つの把持パターンと各々の把持パターンに対応する板材Ｗの反りとの関係を例示する概略平面図である。 図５は、ステップＳ１０７の後に第２クランプ１２ｂを板材Ｗから離れる方向に移動させ、板材Ｗの端部Ｗａを各々のクランプ１２に設けられている突き当て部６２に向けて押し付けた状態を示す概略平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る板材加工機及び板材加工方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付し、以後の説明を省略する。また、本実施形態では、水平面上で互いに直交する２つの軸方向として、Ｘ軸方向とＹ軸方向とを規定する。

図１は、本実施形態に係る板材加工機１０の構成を示す概略平面図である。板材加工機１０は、例えば、被加工物上に設定された位置に対してパンチ穴加工等を行うパンチプレスであってもよい。

板材加工機１０は、加工位置ＰＰに対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するキャリッジ１１と、キャリッジ１１にＸ軸方向に沿って設置され、被加工物としての板材Ｗの端部Ｗａをそれぞれ把持する、Ｘ軸方向の一端側に配列される一端側クランプ、Ｘ軸方向の他端側に配列される他端側クランプ、及び、一端側クランプと他端側クランプとの間に配列される配列間クランプとの少なくとも３つ以上のクランプ１２と、クランプ１２のそれぞれに設置され、クランプ１２での板材Ｗの把持状態を検知する複数のセンサー１４と、複数のセンサー１４の出力に基づいて、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、板材Ｗに対する加工処理を開始させない制御部１５とを備える。

ここで、本実施形態において被加工物として想定される板材Ｗは、長尺の板金である。例えば、板材Ｗは、長さＬが４０００ｍｍ程度で、幅が１００ｍｍ程度の主平面寸法を有し、厚さが０．８ｍｍ程度のカラー鋼板であってもよい。なお、図１及び以下の図２では、板材Ｗは二点鎖線で概略的に示されている。

キャリッジ１１は、板材ＷをＸ軸方向及びＹ軸方向に位置決めする位置決めユニット２０に含まれる。位置決めユニット２０は、例えば、キャリッジベース２１と、Ｘ軸駆動機構２２と、Ｙ軸駆動機構２３とを備える。キャリッジベース２１は、Ｘ軸方向を長手方向とする部材であり、キャリッジ１１をＸ軸方向に沿って移動自在に支持する。

Ｘ軸駆動機構２２は、キャリッジ１１をＸ軸方向に沿って移動させるための駆動機構である。Ｘ軸駆動機構２２は、キャリッジベース２１の一端側に設置されるＸ軸モーター２４と、Ｘ軸方向に延伸してＸ軸モーター２４の出力により回転するＸ軸ボールネジ２５と、Ｘ軸ボールネジ２５に係合し、キャリッジ１１に固定されるナット部材２６とを含む。

Ｙ軸駆動機構２３は、キャリッジベース２１をＹ軸方向に沿って移動させるための駆動機構である。Ｙ軸駆動機構２３は、本体フレーム１６に設置されるＹ軸モーター２７と、Ｙ軸方向に延伸してＹ軸モーター２７の出力により回転するＹ軸ボールネジ２８と、Ｙ軸ボールネジ２８に係合し、キャリッジベース２１に固定されるナット部材２９とを含む。

また、キャリッジベース２１の設置に関連して、板材加工機１０は、本体フレーム１６と、テーブルユニット３０と、加工ユニット４０と、一対の板材保持ユニット５０とを備える。本体フレーム１６は、位置決めユニット２０、テーブルユニット３０、加工ユニット４０及び板材保持ユニット５０を支持する。

テーブルユニット３０は、板材Ｗをパスライン（支持高さ位置又は搬送高さ位置）上で支持する。テーブルユニット３０は、例えば、センター固定テーブル３１と、一対の可動テーブル３２と、一対のサイド固定テーブル３３とを備える。センター固定テーブル３１は、本体フレーム１６に固定される。可動テーブル３２は、キャリッジベース２１に連結され、キャリッジベース２１と一体的にＹ軸方向に移動自在である。個々のサイド固定テーブル３３は、Ｘ軸方向に沿って一対の可動テーブル３２のいずれかに設置される。

一方のサイド固定テーブル３３は、板材ＷをＸ軸方向の原点位置にセットするときに用いられるロケートピン３４を備える。ロケートピン３４は、一方のサイド固定テーブル３３上で、Ｘ軸方向において板材Ｗの搬入部に近い側の最端領域に設置される。ロケートピン３４は、原点位置決めとして板材ＷをＸ軸方向の原点位置にセットするときに、板材ＷのＸ軸方向の一端側の端部Ｗｂが突き当てられる突き当て面３４ａを有する（図２参照）。突き当て面４３ａは、Ｙ軸方向に平行で、かつ、Ｘ軸方向の原点位置に位置している。

加工ユニット４０は、パスラインに沿って搬送されてきた板材Ｗに、パンチ穴加工等の各種の加工を実施する。加工ユニット４０は、例えば、上部タレット４１と、上部タレット４１に鉛直方向で対向する不図示の下部タレットとを備える。上部タレット４１は、本体フレーム１６の上部に回転自在に固定され、複数のパンチ金型４２を保持する。下部タレットは、本体フレーム１６の下部に回転自在に固定され、複数のダイ金型を保持する。任意のパンチ金型４２及び任意のダイ金型は、上部タレット４１及び下部タレットの回転により加工位置ＰＰに適宜割り出される。更に、加工ユニット４０は、例えば、加工位置ＰＰに割り出されたパンチ金型４２を上方から下方のダイ金型に向かって押圧する不図示のストライカーを備える。

板材保持ユニット５０は、板材Ｗへの加工時に、板材Ｗをセンター固定テーブル３１に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動不能に押圧保持する。本実施形態では、２つの板材保持ユニット５０が互いにＸ軸方向に並んで設置されている。各々の板材保持ユニット５０は、例えば、本体フレーム１６に固定されたシリンダー５１により鉛直方向に沿って移動する保持パッド５２と、保持パッド５２に鉛直方向で対向する不図示の支持パッドとを備える。板材保持ユニット５０は、保持パッド５２と支持パッドとで板材Ｗを挟み込ませることで、板材Ｗの移動を制限する。

少なくとも３つ以上のクランプ１２について、本実施形態では、キャリッジ１１には３つのクランプ１２、すなわち、第１クランプ１２ａ、第２クランプ１２ｂ及び第３クランプ１２ｃが設置されている場合を想定する。第１クランプ１２ａ、第２クランプ１２ｂ及び第３クランプ１２ｃは、それぞれ、キャリッジ１１のＸ軸方向の一端側から順に配列されている。この場合、第１クランプ１２ａは、Ｘ軸方向の一端側に配置されている「一端側クランプ」である。第３クランプ１２ｃは、Ｘ軸方向の他端側に配置されている「他端側クランプ」である。また、第２クランプ１２ｂは、第１クランプ１２ａと第３クランプ１２ｃとの間に配置されている「配列間クランプ」である。

図２は、図１に示すクランプ１２の設置部分を拡大した一部拡大図である。各々のクランプ１２は、上部クランプ爪６０と、下部クランプ爪６１とを備える。上部クランプ爪６０と下部クランプ爪６１とは、キャリッジベース２１に接続されている側とはＹ軸方向で反対側の先端部を開閉することで、Ｙ軸方向でキャリッジ１１に対向する板材Ｗの端部Ｗａを把持したり、把持を解除したりする。また、各々のクランプ１２は、原点位置決めとして板材ＷをＹ軸方向の原点位置にセットするときに板材Ｗの端部Ｗａを突き当てる突き当て部６２を備える。各々のクランプ１２は、それぞれ、キャリッジ１１に対してクランプベース６３を介して接続される。

本実施形態では、各々のクランプ１２の位置は、Ｘ軸方向の長さＬの板材Ｗが各々のクランプ１２に把持されているときに、Ｘ軸方向について板材Ｗが搬入されロケートピン３４の突き当て面３４ａに突き当てられる一端側の端部Ｗｂを基準として規定される。なお、クランプ位置は、各々のクランプ１２のＸ軸方向の幅の中心とする。第１クランプ１２ａは、端部ＷｂからＸ軸方向に長さＬ１の位置にある。第２クランプ１２ｂは、端部ＷｂからＸ軸方向に長さＬ２の位置にある。また、第３クランプ１２ｃは、端部ＷｂからＸ軸方向に長さＬ３の位置にある。つまり、各々の長さＬ１～Ｌ３には、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係がある。なお、キャリッジ１１上でＸ軸方向に沿って各々のクランプ１２の位置を変更することで、各々のクランプ１２の位置を規定する長さＬ１～Ｌ３を適宜調整することができる。

クランプ駆動部１３は、配列間クランプのみをＹ軸方向に沿って移動させるので、本実施形態では、第２クランプ１２ｂに関してのみ設置される。本実施形態では、クランプ駆動部１３は、第２クランプ１２ｂを接続しているクランプベース６３をＹ軸方向に移動させることで、第２クランプ１２ｂを一体的に移動させる。クランプ駆動部１３として採用される駆動機構については、少なくともＹ軸方向に沿って配列間クランプを移動させることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、モーターが用いられてもよいし、油圧又は空圧シリンダーが用いられてもよい。

センサー１４は、クランプ１２のそれぞれに設置されるので、本実施形態では３つ存在する。第１センサー１４ａは、第１クランプ１２ａに設置される。第２センサー１４ｂは、第２クランプ１２ｂに設置される。また、第３センサー１４ｃは、第３クランプ１２ｃに設置される。各々のセンサー１４は、本実施形態では、各々に対応するクランプ１２に取り付けられる。ただし、センサー１４は、クランプ１２への取付に代えて、例えば、各々に対応するクランプベース６３、又はキャリッジ１１に取り付けられてもよい。

また、センサー１４がクランプ１２での板材Ｗの把持状態を検知するとは、クランプ１２が、予め設定されている正常な把持位置で板材Ｗの端部Ｗａを把持しているかどうかをセンサー１４が検知することをいう。ここで、正常な把持位置で把持されていない場合とは、例えば、板材Ｗの端部Ｗａが把持されていない場合や、板材Ｗの端部Ｗａは把持されているものの、安定性を維持するには不十分な状態で把持されている場合が想定される。

本実施形態では、センサー１４は、板材Ｗが正常な把持位置にあるときに板材Ｗに突き当たることで出力がオン（ＯＮ）となる突き当てセンサーである。突き当てセンサーは、板材Ｗがクランプ１２に把持されたときに、検出端が板材Ｗの端部Ｗａに対向してＹ軸方向に沿って変位することができる姿勢でクランプ１２に取り付けられる。

制御部１５は、オペレーターによる入力指示や加工プログラムに基づいて板材加工機１０の動作を制御する。制御部１５は、ＣＰＵや情報記憶装置などを備えたコンピューターであってもよい。また、板材加工機１０は、タッチパネル等のＮＣ画面を備える入出力装置１７や、外部に警報音や警報光を発する警報装置１８を備えてもよい。この場合、制御部１５は、入出力装置１７や警報装置１８に電気的に接続される。

また、制御部１５は、板材加工機１０に含まれる駆動系や計測系に係る各構成要素に接続され、本実施形態に係る板材加工工程（板材加工方法）を実行し得る。例えば、制御部１５は、第１センサー１４ａ、第２センサー１４ｂ及び第３センサー１４ｃと電気的に接続され、各々のセンサー１４からの出力を受信することができる。また、制御部１５は、クランプ駆動部１３と電気的に接続され、クランプ駆動部１３に対して駆動指令を送信することができる。

次に、本実施形態に係る板材加工工程を含む板材加工機１０の動作について説明する。

図３は、本実施形態に係る板材加工工程を示すフローチャートである。板材加工機１０において板材加工工程が開始されると、板材Ｗの原点位置決めとして、板材Ｗが第１クランプ１２ａ～第３クランプ１２ｃの３つのクランプ１２にセットされる（ステップＳ１０１）。ここで、板材Ｗは、オペレーターにより各々のクランプ１２に手動でセットされてもよいし、不図示の搬送機構等を用いて、板材加工機１０の外部から自動で搬送され、自動で３つのクランプ１２にセットされてもよい。このとき、制御部１５は、Ｙ軸モーター２７を駆動させてキャリッジベース２１を移動させる、又は、Ｘ軸モーター２４を駆動させてキャリッジ１１を移動させることで、キャリッジ１１を予め原点位置側に位置させておく。次に、板材Ｗの厚さ方向がおおよそ鉛直方向となる姿勢で、板材Ｗの端部Ｗａは、各々のクランプ１２に設けられている突き当て部６２に突き当てられる。一方、板材Ｗの端部Ｗｂは、ロケートピン３４に設けられている突き当て面３４ａに突き当てられる。これらの突き当てが完了した後、制御部１５は、各々のクランプ１２に板材Ｗを把持させる。

次に、制御部１５は、板材ＷのＸ軸方向の長さＬが、端部Ｗｂから第３クランプ１２ｃまでの長さとして予め設定された長さＬ３よりも長いかを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、制御部１５は、予め記憶されている加工プログラムを参照することで、板材Ｗの長さＬの値を取得してもよい。

制御部１５は、ステップＳ１０２において、板材Ｗの長さＬが第３クランプ１２ｃに関する長さＬ３よりも短いと判断した場合（ＮＯ）、板材Ｗの現時点での位置を原点位置と確定し、次に、加工処理を開始させる（ステップＳ１０３）。長さＬが長さＬ３よりも短い場合とは（Ｌ＜Ｌ３）、板材Ｗが第１クランプ１２ａと第２クランプ１２ｂとの２つのクランプ１２のみで把持される場合である。この場合、板材Ｗに以下に例示するような反り（キャンバー）が発生していたとしても、反り量は、加工処理時の寸法精度を維持し得る許容範囲に収まるとみなされる。なお、ステップＳ１０３に係る加工処理工程については、以下で詳説する。

一方、制御部１５は、ステップＳ１０２において、板材Ｗの長さＬが第３クランプ１２ｃに関する長さＬ３よりも長いと判断した場合（ＹＥＳ）、次に、各々のセンサー１４に対して各々のクランプ１２での板材Ｗの把持状態を検知させる（ステップＳ１０４）。長さＬが長さＬ３よりも長い場合とは（Ｌ＞Ｌ３）、板材Ｗが第１クランプ１２ａ～第３クランプ１２ｃの３つのクランプ１２で把持される場合である。

次に、制御部１５は、ステップＳ１０４で取得された各々の検知結果に基づいて、把持パターンが、予め設定された以下の３つの把持パターンのいずれに該当するかを判断する（ステップＳ１０５）。

図４は、３つの把持パターンと各々の把持パターンに対応する板材Ｗの反りとの関係を例示する概略平面図である。ここで、板材Ｗの反りとは、板材Ｗの厚さ方向を鉛直方向とし、かつ、板材Ｗの長手方向をＸ軸方向とおおよそ平行としたときに、Ｙ軸方向のいずれかの側に凸となる板材Ｗの変形をいう。また、表１は、各々の把持パターンに対応したクランプ１２ごとの各々のセンサー１４の出力を示す表である。

図４（ａ）は、把持パターンが表１に示す第１パターンである場合を示す図である。把持パターンが第１パターンである場合、板材Ｗには反りが発生しておらず、Ｘ軸に対して板材Ｗ（端部Ｗａ）が平行となるため、引き続き板材Ｗに対して加工処理が行われてもよい。ただし、板材Ｗに反りが発生していないとは、厳密に全く反りが発生していない場合のみをいうのではなく、ステップＳ１０４の段階ですべてのセンサー１４の出力がＯＮとなる場合をいう。すべてのセンサー１４の出力がＯＮとなる場合、Ｘ軸方向で配置位置がそれぞれ異なる各々のクランプ１２のすべてにおいて正常な把持位置で板材Ｗを把持していることになるため、板材Ｗにはおおよそ反りが発生していないとみなされる。つまり、制御部１５は、第１センサー１４ａ～第３センサー１４ｃのすべてのセンサー１４の出力がＯＮであるという検知結果に基づいて、把持パターンが第１パターンであると判断することができる。

図４（ｂ）は、把持パターンが第２パターンの場合を示す図である。把持パターンが第２パターンである場合、板材Ｗには、Ｙ軸方向に関して加工位置ＰＰが設定されている側に凸となる反りが発生している。以下、図４（ｂ）に示すようにＹ軸方向に関して加工位置ＰＰが設定されている側に凸となる形状を「第１凸形状」という。板材Ｗに第１凸形状の反りが発生している場合、Ｘ軸方向の両端部に配置されているクランプ１２、すなわち、一端側クランプである第１クランプ１２ａと、他端側クランプである第３クランプ１２ｃとのみが、正常な把持位置で板材Ｗを把持する。一方、配列間クランプである第２クランプ１２ｂに設けられている突き当て部６２から板材Ｗの端部Ｗａまでの間隔ｃ１が大きくなり、第２クランプ１２ｂは、正常な把持位置で板材Ｗを把持することができない。この場合、第１センサー１４ａ及び第３センサー１４ｃの各々の出力はＯＮとなるが、第２センサー１４ｂの出力はＯＦＦとなる。つまり、制御部１５は、第１センサー１４ａ及び第３センサー１４ｃの各々の出力がＯＮであり、第２センサー１４ｂの出力がＯＦＦであるという検知結果に基づいて、把持パターンが第２パターンであると判断することができる。

図４（ｃ）は、把持パターンが第３パターンの場合を示す図である。把持パターンが第３パターンである場合、板材Ｗには、Ｙ軸方向に関してクランプ１２が設置されている側に凸となる反りが発生している。以下、図４（ｃ）に示すようにＹ軸方向に関してクランプ１２が設置されている側に凸となる形状を「第２凸形状」という。板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合、一端側クランプである第１クランプ１２ａと、配列間クランプである第２クランプ１２ｂとのみが、正常な把持位置で板材Ｗを把持する。一方、他端側クランプである第３クランプ１２ｃに設けられている突き当て部６２から板材Ｗの端部Ｗａまでの間隔ｃ２が大きくなり、第３クランプ１２ｃは、正常な把持位置で板材Ｗを把持することができない。この場合、第１センサー１４ａ及び第２センサー１４ｂの各々の出力はＯＮとなるが、第３センサー１４ｃの出力はＯＦＦとなる。つまり、制御部１５は、第１センサー１４ａ及び第２センサー１４ｂの各々の出力がＯＮであり、第３センサー１４ｃの出力がＯＦＦであるという検知結果に基づいて、把持パターンが第３パターンであると判断することができる。

ここで、図４（ｂ）に示すように、板材Ｗに第１凸形状の反りが発生している場合、第１クランプ１２ａと第３クランプ１２ｃとのみが正常な把持位置で板材Ｗを把持する。第３クランプ１２ｃは、複数のクランプ１２のうち、一端側クランプである第１クランプ１２ａから最も遠い位置（長さＬ３；図２参照）に配置されている他端側クランプである。つまり、板材Ｗに第１凸形状の反りが発生している場合、クランプ１２同士の間隔が最も広く確保される第１クランプ１２ａと第３クランプ１２ｃとのみで板材Ｗを把持することになるため、Ｘ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレを全体として小さく抑えやすい。そこで、板材Ｗに第１凸形状の反りが発生している場合、すなわち、把持パターンが第２パターンである場合には、引き続きパンチ穴加工等の加工処理が実施されてよいものとする。同様に、把持パターンが第１パターンである場合には、板材Ｗにはおおよそ反りが発生していないとみなされるため、引き続きパンチ穴加工等の加工処理が実施されてよいものとする。

一方、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合、第１クランプ１２ａと、第２クランプ１２ｂとのみが、正常な把持位置で板材Ｗを把持する。第２クランプ１２ｂは、一端側クランプである第１クランプ１２ａを基準とすると、第３クランプ１２ｃまでの長さＬ３よりも短い長さＬ２（図２参照）の位置に配置されている配列間クランプである。つまり、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合、クランプ１２同士の間隔が比較的狭い第１クランプ１２ａと第２クランプ１２ｂとのみで板材Ｗを把持することになる。そのため板材Ｗに第２凸形状の反りが発生していると、第１凸形状の反りが発生している場合に比べて、Ｘ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレが、端部Ｗｂから端部Ｗｂとは反対側の端部Ｗｃに向かうにつれて大きくなる。そこで、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合、すなわち、把持パターンが第３パターンである場合には、引き続き加工処理が実施されるのは望ましくないものとする。

上記のような把持パターンの定義のもと、制御部１５は、ステップＳ１０５において、特定した把持パターンが第１パターン又は第２パターンに該当すると判断した場合、次に、ステップＳ１０３に係る加工処理工程に移行する。

一方、制御部１５は、ステップＳ１０５において、特定した把持パターンが第３パターンに該当すると判断した場合、ステップＳ１０３に係る加工処理工程に移行させない、すなわち、板材Ｗに対する加工処理を開始させない。具体的には、制御部１５は、板材Ｗに対する加工処理工程を開始させないことを決定し、例えば、入出力装置１７のＮＣ画面に、ステップＳ１０３に係る加工処理工程に移行していないことを表示させる（ステップＳ１０６）。制御部１５は、ステップＳ１０６の後、ステップＳ１０７に移行する。

次に、制御部１５は、すべてのクランプ１２を開放させ、板材Ｗの把持を解除させる（ステップＳ１０７）。制御部１５は、ステップＳ１０７の後、ステップＳ１０８に移行する。

図５は、ステップＳ１０７の後に第２クランプ１２ｂを板材Ｗから離れる方向に移動させ、板材Ｗの端部Ｗａを各々のクランプ１２に設けられている突き当て部６２に向けて押し付けた状態を示す概略平面図である。

次に、制御部１５は、クランプ駆動部１３を駆動させて、配列間クランプである第２クランプ１２ｂを板材Ｗから離れる方向に移動させる（ステップＳ１０８）。図５（ａ）は、ステップＳ１０８における動作に対応し、図４（ｃ）に示す状態にあった第２クランプ１２ｂが板材Ｗから離れる方向に移動した状態を示している。ここで、第２クランプ１２ｂの移動量は、少なくとも、次のステップＳ１０９において板材Ｗの端部Ｗａを各々の突き当て部６２に向けて突き当てても、端部Ｗａが第２クランプ１２ｂの突き当て部６２に接触しない程度とする。

次に、板材Ｗが、再度、第１クランプ１２ａ～第３クランプ１２ｃの３つのクランプ１２にセットされる（ステップＳ１０９）。図５（ｂ）は、ステップＳ１０９における動作に対応し、図５（ａ）に示す状態にある各々のクランプ１２の突き当て部６２に向けて板材Ｗの端部Ｗａを押し付けた状態を示している。ステップＳ１０９における板材Ｗのセットの手順は、ステップＳ１０１における手順と同様である。例えば、板材Ｗは、ステップＳ１０６におけるＮＣ画面の表示を確認したオペレーターにより、各々のクランプ１２に手動でセットされてもよいし、制御部１５の指示により、不図示の搬送機構等を用いて自動で３つのクランプ１２にセットされてもよい。最終的に、制御部１５は、各々のクランプ１２に板材Ｗを把持させる。

次に、制御部１５は、ステップＳ１０４と同様に、各々のセンサー１４に対して、対応するクランプ１２での板材Ｗの把持状態を検知させる（ステップＳ１１０）。

次に、制御部１５は、ステップＳ１０５と同様に、ステップＳ１１０で取得された各々の検知結果に基づいて、把持パターンが、予め設定された３つの把持パターンのいずれに該当するかを判断する（ステップＳ１１１）。

制御部１５は、ステップＳ１１１において、特定した把持パターンが第１パターン又は第２パターンに該当すると判断した場合、次に、ステップＳ１０３に係る加工処理工程に移行する。

ステップＳ１０３に係る加工処理工程は、実際に板材Ｗの所望の位置にパンチ穴加工等を行う工程である。制御部１５は、ステップＳ１０３において、キャリッジ１１を移動させて板材Ｗを加工位置ＰＰに対して位置決めしつつ、加工位置ＰＰに割り出したパンチ金型４２を下方のダイ金型に向けて打圧させる。これにより、板材加工機１０は、板材Ｗの所望の位置にパンチ穴加工を行うことができる。そして、制御部１５は、加工処理工程が終了した後、一連の板材加工工程を終了する。

一方、制御部１５は、ステップＳ１１１において、特定した把持パターンが第３パターンに該当すると判断した場合、次に、入出力装置１７のＮＣ画面に、ステップＳ１０３に係る加工処理工程に移行していないことを表示させる（ステップＳ１１２）。この場合、板材Ｗの反りは、板材Ｗの把持位置を変更しただけではＸ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレを抑えることが難しいほど大きい状態にある。そこで、制御部１５は、ステップＳ１１２の後、板材加工機１０をアラーム停止させ（ステップＳ１１３）、その後、一連の板材加工工程を終了する。なお、制御部１５は、ステップＳ１１３において、警報装置１８に外部に警報音や警報光を発せさせ、現在処理対象となっている板材Ｗに対して引き続き加工処理を施すことは望ましくない旨をオペレーターに警告してもよい。

次に、本実施形態に係る板材加工機１０及び板材加工方法の効果について説明する。

まず、板材加工機１０は、Ｘ軸方向の一端側に配列される一端側クランプ、Ｘ軸方向の他端側に配列される他端側クランプ、及び、一端側クランプと他端側クランプとの間に配列される配列間クランプとの少なくとも３つ以上のクランプを備える。また、板材加工機１０は、クランプ１２での板材Ｗの把持状態を検知する複数のセンサー１４を備える。制御部１５は、複数のセンサー１４の出力に基づいて、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、板材Ｗに対する加工処理を開始させない。

また、本実施形態に係る板材加工方法は、少なくとも３つ以上のクランプ１２において板材Ｗが正常な把持位置にあるかを判断する工程（ステップＳ１０５）を備える。また、板材加工方法は、少なくとも３つ以上のクランプ１２のうち、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、板材Ｗに対する加工処理工程を開始させないことを決定する工程（ステップＳ１０６）を備える。

ここで、クランプ１２が３つ存在する上記の例示では、第１クランプ１２ａが一端側クランプに、第２クランプ１２ｂが配列間クランプに、第３クランプ１２ｃが他端側クランプにそれぞれ相当する。

被加工物としての板材ＷがＸ軸方向に長尺である場合、複数のクランプ１２により把持されるときに主平面がＸＹ平面と平行となる状態では、板材ＷにＹ軸方向のプラスマイナスいずれかの方向に凸となる反りが発生している場合がある。まず、板材Ｗに図４（ｂ）に示すような第１凸形状の反りが発生している場合、一端側クランプ（第１クランプ１２ａ）と他端側クランプ（第３クランプ１２ｃ）とのみが正常な把持位置で板材Ｗを把持する。他端側クランプは、少なくとも３つ以上のクランプ１２のうち、一端側クランプから最も遠い位置に配置されているクランプである。つまり、板材Ｗに第１凸形状の反りが発生している場合には、クランプ１２同士の間隔が最も広く確保される一端側クランプと他端側クランプとのみで板材Ｗを把持することができる。したがって、板材Ｗに反りが発生していたとしても、Ｘ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレを全体として小さく抑えることができるので、板材Ｗに反りが発生していないとみなされる場合と併せて、引き続きパンチ穴加工等の加工処理が実施されてよい。

ところが、板材Ｗに図４（ｃ）に示すような第２凸形状の反りが発生している場合、一端側クランプ（第１クランプ１２ａ）と配列間クランプ（第２クランプ１２ｂ）とのみが正常な把持位置で板材Ｗを把持する。配列間クランプは、少なくとも３つ以上のクランプ１２のうち、一端側クランプを基準とすると、他端側クランプまでの長さよりも短い長さの位置に配置されているクランプである。つまり、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合には、クランプ１２同士の間隔が比較的狭い一端側クランプと配列間クランプとのみで板材Ｗを把持することになる。したがって、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生していると、第１凸形状の反りが発生している場合に比べて、Ｘ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレが、端部Ｗｂから端部Ｗｂとは反対側の端部Ｗｃに向かうにつれて大きくなる。このようなことから、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合には、Ｙ軸方向に関して端部Ｗａを基準とした穴形成位置等の寸法を高精度に維持することが難しくなり、引き続き加工処理が実施されるのは望ましくないこともあり得る。

これに対して、本実施形態に係る板材加工機１０及び板材加工方法では、板材Ｗをクランプ１２にセットするときに、制御部１５は、少なくとも３つ以上のクランプ１２において板材Ｗが正常な把持位置にあるかを判断する。ここで、制御部１５は、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、板材Ｗには第２凸形状の反りが発生していることを認識することができる。そして、制御部１５は、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、第２凸形状の反りが発生している板材Ｗに対する加工処理工程を開始させない。したがって、板材加工機１０及び本実施形態に係る板材加工方法は、板材Ｗにおいて所望の加工寸法が得られないという状況を予め回避させることができる。

このように、本実施形態によれば、所望の加工寸法が得られていない板材Ｗの発生を抑える板材加工機１０及び板材加工方法を提供することができる。そして、このような板材加工機１０及び板材加工方法を採用することにより、Ｙ軸方向に関して板材Ｗの端部Ｗａを基準とした穴形成位置等の寸法を高精度に維持しやすくする、換言すれば、精度のばらつきを小さく抑えやすくすることができる。

また、板材加工機１０は、キャリッジ１１に設置され、配列間クランプをＹ軸方向に沿って移動させるクランプ駆動部１３を備えてもよい。制御部１５は、板材Ｗに対する加工処理を開始させないと判断した場合、クランプ駆動部１３を駆動させて配列間クランプを板材Ｗから離れる方向に移動させてもよい。

また、本実施形態に係る板材加工方法は、板材Ｗに対する加工処理工程（ステップＳ１０３）を開始させないことを決定した場合、配列間クランプを板材Ｗから離れる方向に移動させる工程（ステップＳ１０８）を備えてもよい。

制御部１５は、一端側クランプ及び配列間クランプのみについて板材Ｗが正常な把持位置にあると判断した場合、加工処理に移行する前に、図５（ａ）に示すように、クランプ駆動部１３を駆動させて配列間クランプを板材Ｗから離れる方向に移動させる。以後、その板材Ｗをクランプ１２に再度セットさせれば、図５（ｂ）に示すように、一端側クランプと他端側クランプとのみが、正常な把持位置で板材Ｗを把持することになる。つまり、板材Ｗに第２凸形状の反りが発生している場合でも、第１凸形状の反りが発生している場合と同様に、クランプ１２同士の間隔が最も広く確保される一端側クランプと他端側クランプとのみで板材Ｗを把持させることができる。結果として、Ｘ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレを全体として小さく抑えることができる。

このような板材加工機１０及び板材加工方法によれば、Ｘ軸に対して板材Ｗが平行とならないズレを抑えることができる。

また、板材加工機１０では、制御部１５は、配列間クランプを板材Ｗから離れる方向に移動させた後に、板材Ｗがクランプ１２の側に押し付けられたときには、再度、複数のセンサー１４の出力に基づいて板材Ｗが正常な把持位置にあるかを判断してもよい。

ここでの判断は、図３に示す板材加工工程中のステップＳ１１１に相当する。板材Ｗをクランプ１２に再セット（ステップＳ１０９）した後に、把持パターンが未だ第３パターンであると判断されるとは、板材Ｗには非常に大きな反りが発生していることを意味する。そこで、このような板材加工機１０のように、板材Ｗをクランプ１２に再セットした後に、再度、板材Ｗが正常な把持位置にあるかを判断することで、最終的に不良と認定されるおそれがある板材Ｗに対する無駄な加工処理を予め回避させることができる。

更に、板材加工機１０では、センサー１４は、板材Ｗが正常な把持位置にあるときに板材Ｗに突き当たることで出力がオン（ＯＮ）となる突き当てセンサーであってもよい。

このような板材加工機１０によれば、制御部１５は、板材Ｗが正常な把持位置にあることを、簡易的な構成で、かつ、簡易的な制御で認識することができる。

なお、上記の説明では、クランプ１２が３つ存在する場合について例示したが、クランプ１２が４つ以上存在してもよい。例えば、クランプ１２が４つ存在する場合には、配列間クランプが２つ存在することになり、２つの配列間クランプについて、それぞれクランプ駆動部１３が設置され、制御部１５により制御されることになる。

また、図３に示す板材加工工程では、加工処理工程（ステップＳ１０３）の後、そのまま終了する。しかし、本実施形態で想定されているように板材Ｗが長尺である場合には、板材加工工程は、掴み替え工程を含み、第１の加工処理工程を終えた後、掴み替え工程によりクランプ１２が板材Ｗを掴み替え、更に第２の加工処理工程が行われてもよい。

また、図３に示す板材加工工程では、制御部１５は、ステップＳ１０５の後、ステップＳ１０６として、入出力装置１７のＮＣ画面に、ステップＳ１０３に係る加工処理工程に移行していないことを表示させる。これに対して、制御部１５は、ステップＳ１０６において、更に、把持パターンが第３パターンから第２パターンとなるように板材Ｗをセットし直すようオペレーターに促す表示を行わせてもよい。又は、把持パターンを第３パターンから第２パターンへと変更する板材Ｗのセットし直しは、不図示の搬送機構などを用いて自動的で行われてもよい。ここで、第３パターンから第２パターンへの把持パターンの変更方法としては、例えば、ステップＳ１０７でのクランプ開放後、板材Ｗの裏表を、Ｘ軸を基準として対称に反転させてもよいし、板材Ｗを水平面上で１８０度回転させてもよい。なお、このような把持パターンの変更後は、ステップＳ１０９に移行する。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０ 板材加工機
１１ キャリッジ
１２ クランプ
１２ａ 第１クランプ
１２ｂ 第２クランプ
１２ｃ 第３クランプ
１３ クランプ駆動部
１４ センサー
１４ａ 第１センサー
１４ｂ 第２センサー
１４ｃ 第３センサー
１５ 制御部
ＰＰ 加工位置
Ｗ 板材
Ｗａ 端部

Claims (6)

1. 加工位置に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するキャリッジと、
   前記キャリッジにＸ軸方向に沿って設置され、被加工物としての板材の端部をそれぞれ把持する、Ｘ軸方向の一端側に配列される一端側クランプ、Ｘ軸方向の他端側に配列される他端側クランプ、及び、前記一端側クランプと前記他端側クランプとの間に配列される配列間クランプとの少なくとも３つ以上のクランプと、
   前記クランプのそれぞれに設置され、前記クランプでの前記板材の把持状態を検知する複数のセンサーと、
   前記複数のセンサーの出力に基づいて、前記一端側クランプ及び前記配列間クランプのみについて前記板材が正常な把持位置にあると判断した場合、前記板材に対する加工処理を開始させない制御部と、
   を備える板材加工機。
2. 前記キャリッジに設置され、前記配列間クランプをＹ軸方向に沿って移動させるクランプ駆動部を備え、
   前記制御部は、前記板材に対する加工処理を開始させないと判断した場合、前記クランプ駆動部を駆動させて前記配列間クランプを前記板材から離れる方向に移動させる、請求項１に記載の板材加工機。
3. 前記制御部は、前記配列間クランプを前記板材から離れる方向に移動させた後に、前記板材が前記クランプの側に押し付けられたときには、再度、前記複数のセンサーの出力に基づいて前記板材が正常な把持位置にあるかを判断する、請求項２に記載の板材加工機。
4. 前記センサーは、前記板材が正常な前記把持位置にあるときに前記板材に突き当たることで前記出力がオンとなる突き当てセンサーである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の板材加工機。
5. 加工位置に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するキャリッジにＸ軸方向に沿って設置されている少なくとも３つ以上のクランプに、被加工物としての板材の端部をそれぞれ把持させるときに、それぞれの前記クランプにおいて前記板材が正常な把持位置にあるかを判断する工程と、
   少なくとも３つ以上の前記クランプのうち、Ｘ軸方向の一端側に配置されている一端側クランプ、及び、前記一端側クランプとＸ軸方向の他端側に配置されている他端側クランプとの間に配置されている配列間クランプのみについて前記板材が正常な把持位置にあると判断した場合、前記板材に対する加工処理工程を開始させないことを決定する工程と、
   を備える板材加工方法。
6. 前記板材に対する加工処理工程を開始させないことを決定した場合、前記配列間クランプを前記板材から離れる方向に移動させる工程を備える、請求項５に記載の板材加工方法。

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