JP2506375Y2 - ワ―クホルダ検出位置のチェック装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、パンチプレス、シャーリング機、レーザ
加工機等の板材加工機において、取付位置変更可能に設
置されるワークホルダの取付位置を自動検出するように
した場合の位置検出の正確性を確認するワークホルダ検
出位置のチェック装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の板材加工機では、第５図に示すように
板材Waをワークテーブル（図示せず）上でX,Y方向に送
るために、Ｙ軸方向に移動するキャリッジ51と、このキ
ャリッジ51上をＸ軸方向に移動するクロススライド52と
を設け、このクロススライド52に板材Waを把持する複数
のワークホルダ53を取付けている。

これらワークホルダ53は取り扱う板材Waの大きさ等に
応じて取付位置が変更できるように、クロススライド52
に取付レール（図示せず）を介して支持し、任意位置で
締め付け具により固定するようにしている。

このような送り装置において、ワークホルダ53を、パ
ンチ工具等の工具位置Ｑに侵入させて加工動作を行う
と、ワークホルダ53が打ち抜かれて損傷する。そのた
め、各ワークホルダ53にドッグ54を設け、工具位置Ｑに
対応して設けた近接スイッチ（図示せず）でドッグ54が
検出されると、打ち抜き動作等を禁止して安全を図るこ
とが行われている。

ドッグ54は、加工動作が禁止される安全領域を拡げて
安全性を向上させるために、ワークホルダ53よりも幅広
に形成してあり、また工具の大きさ等に応じて安全領域
を複数段に選べるように、図示のような階段状の平面形
状に形成してある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、このような幅広のドッグ54があると、ワーク
ホルダ53どうしを近くに寄せることができない。そのた
め、板材Waが小寸法の場合に把持することができないこ
とがある。

そこで、このような安全領域形成用の幅広のドッグ54
を設ける代わりに、加工前に予めワークホルダ53の位置
を検出し、その検出値と加工プログラムの送りデータと
を比較して打ち抜きを禁止することを考えた。

この場合に、所定位置の通過検出器上に各ワークホル
ダの幅狭のドッグを走らせ、前記通過検出器の検出時に
クロススライド駆動用のサーボモータの回転角度を読み
込むことにより、ワークホルダ位置が検出される。

しかし、ワークホルダの走行前の位置によっては、等
速走行に至る前に通過検出器で検出されることがあり、
このような加減速時では、サーボ系の指令値と実際の送
り量とのずれ等のために、精度良く位置検出することが
できない。

この考案の目的は、ワークホルダの位置が正しく検出
これたか否かの確認が行えるワークホルダ検出位置のチ
ェック装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案の構成を実施例に対応する第１図と共に説明
する。

この考案は、ワークホルダ（13）の通過を検出する通
過検出器（31）の検出タイミングで、横行台（12）の送
り位置検出器（32）の検出値をワークホルダ位置として
検出値取込手段（35）に取り込むワークホルダ位置検出
過程において、前記検出値の取り込み時が、横行台（1
2）の加減速時でないことを確認する加速終了チェック
手段（47）を設けたものである。

〔作用〕

検出に際して、横行台（12）を横移動させる。この移
動により、横行台（12）に取付けられた各ワークホルダ
（13）は、通過検出器（31）により検出される。この検
出のタイミングで、横行台（12）の送り位置検出器（3
2）の検出値が検出値取込手段（35）にワークホルダ位
置として取り込まれる。

この検出値の取り込み時が、横行台（12）の加速を終
了した後で減速開始前であることを、加速終了チェック
手段（47）で確認する。

〔実施例〕

この考案の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。

第２図はこのワークホルダ検出位置のチェック装置を
適用したパンチプレスの斜視図である。ベースフレーム
１に、板材Ｗを載置するワークテーブル２と、このワー
クテーブル２上で板材Ｗを前後（Ｙ軸方向），左右（Ｘ
軸方向）に移動させる送り装置３とが設けてある。ベー
スフレーム１の後部には、Ｃ形フレーム４が連続して形
成され、このＣ形フレーム４内に、ラム５を昇降駆動す
るパンチ駆動機構が設けられている。ワークテーブル２
は、ベースフレーム１に固定された中央の固定テーブル
６と、レール７上を前後に移動する両側のスライドテー
ブル８とで構成される。スライドテーブル８の端部に、
板材Ｗの左右方向の位置決めを行う突没自在なエンドロ
ケータ９が設けてある。また、Ｃ形フレーム４には、板
材Ｗをワークテーブル２上に押し付ける昇降駆動可能な
押さえパッド10が設けてある。

送り装置３は、両側のスライドテーブル８と一体に形
成されて前後移動するキャリッジ11を有し、キャリッジ
11に横行台であるクロススライド12が搭載されている。
キャリッジ11の進退駆動は、ベースフレーム１に設けら
れた送りねじ（図示せず）により行われる。

クロススライド12は複数のワークホルダ13を左右に並
べて取付けたものであり、キャリッジ11に設けられたサ
ーボモータ16の駆動により、送りねじ14およびボールナ
ット15を介してＸ軸方向に進退させられる。

第４図に示すように、ワークホルダ13は、固定下あご
24に可動上あご26を支軸20回りで開閉回動自在に連結し
たものであり、板材Ｗを両あご24,26の先端間で挟持す
る。可動上あご26は、基端に搭載したエアシリンダ25で
開閉駆動される。ワークホルダ13は、背面に設けられた
蟻溝27がクロススライド12の前面の取付レール28に係合
することにより、クロススライド12に左右移動自在に支
持され、かつ締付装置29により任意位置で固定される。
各ワークホルダ13には後方に延びるドッグ30が設けてあ
り、このドッグ30を検出する近接スイッチからなる通過
検出器31が設けてある。

第１図に示すように、通過検出器31はクロススライド
12の左右移動ストロークの中央を挟んで２個並設してあ
る。クロススライド12の送り用のサーボモータ16は、パ
ルスジェネレータからなる送り位置検出器32と、タコジ
ェネレータからなる速度検出器50とを内蔵し、サーボコ
ントローラ49により位置および速度のフィードバック制
御が行われる。

制御装置33は、NC装置およびプログラマブルコントロ
ーラからなるものであり、その一部に図示の各手段が設
けてある。位置検出指令手段34は、所定のスイッチ入力
等を判断して検出用送り指令手段37および検出値取込手
段35に位置検出指令を与える手段である。検出用送り手
段37は、この位置検出指令に応答してクロススライド12
をワークホルダ位置の検出のために移動させる手段であ
る。検出値取込手段35は、通過検出器31のオン信号に応
答して送り位置検出器32の位置検出値を取り込み、位置
データー時記憶部36に記憶させる手段である。データ数
カウント手段38は、前記の取込検出値の個数を、２個の
通過検出器31A,31B別にカウントする手段である。

加速終了チェック手段47、等速移動チェック手段48、
および幅チェック手段46は、いずれも検出値取込手段35
による検出値の取り込みが適正に行われたことをチェッ
クする手段であり、各々後に説明する要素のチェックを
行う。

データ選択手段39は、位置データー時記憶手段36に記
憶された取込検出値、パターン別選択基準40で定めた所
定の優先順位で選択する手段である。パターン別選択基
準40は、ワークホルダ13の個数および配置に応じて設定
した種々の選択パターンを有している。何れの選択パタ
ーンにおいても、２個の通過検出器31A,31Bの検出時に
得られる位置検出値のうち、クロススライド12が原点位
置に位置するときにおけるワークホルダ13に対して、遠
いの通過検出器31A,31Bの検出値が選択されるように設
定してある。個数チェック手段45は、データ選択手段39
で判別したワークホルダ数の判別誤りを検出する手段で
ある。

ワークホルダ位置記憶手段42は、データ選択手段39で
選択された検出値を、平均値演算手段41による演算の後
に、各ワークホルダ13の取付位置の検出値として記憶す
る手段である。

セフティゾーン設定手段43および各種禁止処理手段44
は、加工時において後に説明する制御を行う手段であ
る。

上記構成による位置検出動作を説明する。ワークホル
ダ13の取付位置を変更した場合は、運転の開始に際し
て、検出モードスイッチ（図示せず）をオンとした後、
電源を投入する。これにより、位置検出指令手段34が検
出指令を出力する。検出用送り指令手段37は、この検出
指令に応答して、クロススライド12を原点位置（第１図
の位置）まで復帰させ、その後クロススライド12を原点
位置から図の右端まで一往復させる。

この往復動作における行きと戻りの各々において、各
ワークホルダ13のドッグ30が近接スイッチからなる２個
の通過検出器31A,31Bで検出される。この各検出時の立
上りのタイミングで、送り位置検出器32によるサーボモ
ータ16の角度検出値が、検出値取込手段35で取り込まれ
る。取込んだ位置検出値は、位置データー時記憶手段36
に、２個の通過検出器31A,31B別に、かつ検出値発生順
に記憶される。この記憶された検出値が、データ選択手
段39のパターン別選択基準40により選択されて、次のよ
うにワークホルダ位置記憶手段42にワークホルダ位置と
して記憶される。

第３図はデータ選択手段39による選択例を示す。同図
において、各ワークホルダ13は左端のものから順にａ〜
ｄの符号で示してある。l/2は、クロススライド12の移
動ストロークの半分の距離を示す。

同図（Ａ）は、３個のワークホルダａ〜ｃをクロスス
ライド12に間隔を広げて取付けた場合である。この場
合、図の左の通過検出器31Aでは、位置データー時記憶
手段36の上段の記憶部36Aに示すように、左側の２個の
ワークホルダa,bが、往復動作時に、b,a,a,bの順で各々
検出され、その各検出時の位置検出値が記憶部36Aに記
憶される。右側の通過検出器31Bでは、右側の２個のワ
ークホルダb,cが、c,b,b,cの順で検出され、そのときの
位置検出値が下段の記憶部36Bに記憶される。

これらの位置検出値のうちから、同図に○で囲んだ検
出値が、第１図のデータ選択手段39で選択される。この
場合に、中央のワークホルダｂは両方の通過検出器31A,
31Bで検出されるが、右側の通過検出器31Bによる位置検
出値が選択される。すなわち、クロススライド12が図示
のように原点位置にあるときにおいて、ワークホルダｂ
に対して遠い位置にある通過検出器31Bの検出値が選択
される。

この遠い方の通過検出器31Bでは、原点位置にあるワ
ークホルダｂに対して充分に離れているため、クロスス
ライド12が移動を始めて等速走行状態になってから、ワ
ークホルダｂを検出することになる。そのため、加減速
に伴う送り装置３の応答差等による誤差のない高精度な
検出が行える。

左右のワークホルダa,cについては、片方の通過検出
器31A,31Bでしか検出されないので、その検出値を採用
する。

第３図（Ｂ）のように、各ワークホルダａ〜ｃをクロ
ススライド12の左側に寄せて取付けた場合は、左側の通
過検出器31Aでは、３個のワークホルダａ〜ｃが、c,b,
a,a,b,cの順に検出され、右側の通過検出器31Bでは１個
のワークホルダｃのみが検出される。

この場合は、左側の２個のワークホルダa,bについて
は、左の通過検出器31Aの検出値が選択され、右端のワ
ークホルダｃについては、右側の通過検出器31Bの検出
値が選択される。

以下、同図（Ｃ）〜（Ｆ）に示すように、ワークホル
ダ13の配置や個数が種々変わっても、両方の通過検出器
31A,31Bで検出される場合は、ワークホルダ13に対して
遠い方の通過検出器31A,31Bの検出値が選択される。

第３図（Ａ）〜（Ｆ）の何れのワークホルダ個数およ
びワークホルダ配置になるかは、２個の通過検出器31A,
31Bで各々得られる位置検出値の個数から判別できる。
そのため、データ選択手段39は、データ数カウント手段
38のカウント値から対応する選択パターンをパターン別
選択基準40から自動的に選び出し、位置検出値の選択を
行うようにしている。

このようにして、各ワークホルダａ〜ｃにつき所定の
優先順位で位置検出値が選択される。この場合に、何れ
のワークホルダａ〜ｃについても、行きと戻りの２個の
検出値を得るが、これら２個の位置検出値の中間をワー
クホルダ位置とする。すなわち、２個の検出値の平均値
を平均値演算手段41で演算し、その平均値をワークホル
ダ位置記憶手段42に各ワークホルダａ〜ｃの位置として
記憶する。

なお、行きと戻りにおける各位置検出値は、通過検出
器31による検出の立上り時の位置検出値とするが、立上
りのタイミングを前記検出値取込手段35で演算して位置
検出値を取り込む際に、速度誤差量を読み取って補正を
かけるようにし、精度の向上を図っている。

ワークホルダ位置記憶手段42に記憶されたワークホル
ダ位置は、次のように各種の禁止処理に利用される。

セフティゾーン設定手段43は、第１図に示すように各
ワークホルダａ〜ｃの周囲にホルダセフティゾーンWHを
設定すると共に、１個の工具セフティゾーンＴと、２個
のパッドセフティゾーンＲとを所定位置に設定する。こ
のホルダセフティゾーンWHを設定する場合に、ワークホ
ルダ位置記憶手段42に記憶されたワークホルダ位置を基
準として設定する。工具セフティゾーンＴは、第２図の
ラム５に装着されるパンチ工具（図示せず）に対して、
周辺の所定範囲が設定される。パッドセフティゾーンＲ
は、押さえパッド10の周辺の所定範囲とする。

各種禁止処理手段44は、ワークホルダ13によって板材
Ｗの送りを行いながら加工をするときに、ワークホルダ
13の移動に伴ってホルダセフティゾーンWHが、工具セフ
ティゾーンＴに侵入することを禁止し、あるいは侵入し
た場合にパンチ動作を禁止したりする。また、各種禁止
処理手段は、ホルダセフティゾーンWHがパッドセフティ
ゾーンＲに侵入した場合に、押さえパッド10で板材Ｗを
押さえてワークホルダ13による板材Ｗの持替えを行う動
作を禁止する。

つぎに、ワークホルダ位置検出の各種のチェックにつ
き説明する。

加速終了チェック手段47は、検出値取込手段35による
送り位置検出器32の検出値の取り込みが、クロススライ
ド12の一定速度のときに行われたか否かを判断する。こ
の場合、通過検出器31の検出信号が、クロススライド12
の加速終了後でかつ減速開始前に入力されると、一定速
度中に検出されたと判断する。クロススライド12は、台
形制御により速度制御されるが、サーボコントローラ49
内における位置指令または速度指令の変化により、加速
の終了および減速の開始を認識する。

判断結果は、ディスプレイ装置等に適宜表示し、ある
いは警告や加工動作の禁止制御等を行い、ワーク加工が
開始される前に、作業者にわかるようにする。他の各チ
ェック手段45,46,48により判断を行った結果について
も、前記と同様に表示または禁止制御等を行う。

等速移動チェック手段48は、ワークホルダ位置の測定
中のクロススライド12の速度誤差量を常時監視し、予め
速度誤差登録部48aに登録された許容速度誤差内に収ま
るか否かを判断する手段である。前記速度誤差量は、サ
ーボコントローラ49による速度指令値と速度検出器50か
らフィードバックされる速度検出値との誤差量である。

幅チェック手段46は、送り位置検出器32による、クロ
ススライド12の行きにおける検出値と戻りにおける検出
値との差が、予め幅登録部46aに登録された幅内に収ま
るか否かを判断する手段である。登録された幅を超える
場合は、何らかの検出の支障があったと考えられる。登
録する幅は、ドッグ30よりも若干広い幅とする。なお、
通過検出器31でワークホルダ13を直接に検出するように
した場合は、ドッグ30の幅の代わりに、ワークホルダ13
の被検出部分の幅を登録する。

個数チェック手段45は、予め個数登録部45aにワーク
ホルダ13の取付個数を登録しておき、データ選択手段39
で判別したワークホルダ数が登録個数と一致するか否か
を判断する。

このようにして、加速の終了のチェック、等速移動の
チェック、検出幅のチェック、およびワークホルダ検出
個数のチェックを行うことにより、ワークホルダ13の取
付位置が正確に自動検出されたか否かがわかる。そのた
め、正確な位置検出が行えなかった場合の対処が図れ、
後に各種禁止処理手段44で禁止制御等を行うに際して、
判断の誤りを生じることがない。したがって、ワークホ
ルダ13がパンチ工具で打ち抜かれる等の損傷を確実に防
止でき、安全性が向上する。また、ワークホルダ13の位
置検出が確実であるため、各セフティゾーンWH,T,Rを設
定する場合に、最小限の範囲にできる。そのため、パン
チ動作の停止等による加工の中断を少なくし、加工能率
の向上を図ることができる。

なお、前記実施例では２個の通過検出器31A,31Bを設
けて検出精度の向上を図ったが、１個の通過検出器のみ
でワークホルダ位置を検出するようにしても良い。

また、前記実施例では等速移動チェック手段48や、幅
チェック手段46、個数チェック手段45を設けて検出値チ
ェックのより一層の正確を図ったが、加速終了チェック
手段47によるチェックだけでも、ワークホルダ位置が正
しく検出されたことの判別が実用的な精度で行える。

〔考案の効果〕

この考案のワークホルダ検出位置のチェック装置は、
ワークホルダの通過を検出する通過検出器の検出タイミ
ングで、横行台の送り位置検出器の検出値をワークホル
ダ位置として検出値取込手段に取り込むワークホルダ位
置検出過程において、前記検出値の取り込み時が、横行
台の加速終了後でかつ減速開始前であることを確認する
加速終了チェック手段を設けたため、検出精度の悪い加
減速時に位置検出された場合は、その検出不良がわか
り、適宜対処することができる。そのため、ワークホル
ダ位置の検出値を利用する各種の制御、例えばワークホ
ルダと工具との干渉防止等において、安全な制御を図る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の構成説明図、第２図はそ
のワークホルダ検出位置のチェック装置を適用したパン
チプレスの斜視図、第３図は同じくその動作説明図、第
４図は同じくそのワークホルダの断面図、第４図は同じ
くそのワークホルダの断面図、第５図は従来例の平面図
である。 ２……ワークテーブル、３……送り装置、11……キャリ
ッジ、12……クロススライド（横行台）、13……ワーク
ホルダ、14……送りねじ、16……サーボモータ、31……
通過検出器、31A,31B……通過検出器、……送り位置検
出器、33……制御装置、34……位置検出指令手段、35…
…検出値取込手段、36……位置データー時記憶手段、37
……検出用送り指令手段、38……データ数カウント手
段、39……データ選択手段、40……パターン別選択基
準、42……ワークホルダ位置記憶手段、44……各種禁止
処理手段、45……個数チェック手段、45a……個数登録
部、46……幅チェック手段、46a……幅登録部、47……
加速終了チェック手段、48……等速移動チェック手段、
48a……速度誤差登録部、49……サーボコントローラ、5
0……速度検出器、Ｔ……工具セフティゾーン、Ｗ……
板材、WH……ホルダセフティゾーン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークホルダが取付けられた横行台の横送
   り位置を検出する送り位置検出器と、横行台の横行によ
   るワークホルダの通過を検出する通過検出器と、通過検
   出時の前記送り位置検出器の検出値をワークホルダ取付
   位置として取り込む検出値取込手段と、この検出値の取
   り込み時が、前記横行台の加速終了後でかつ減速開始前
   であることを確認する加速終了チェック手段とを備えた
   ワークホルダ検出位置のチェック装置。