JP2663849B2

JP2663849B2 - 加工装置

Info

Publication number: JP2663849B2
Application number: JP28859493A
Authority: JP
Inventors: 茂木下
Original assignee: Sankyo Tateyama Inc
Current assignee: Sankyo Tateyama Inc
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JPH07116754A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムサッシ等
の部材（形材）をプレス加工及び機械加工する加工装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、一本のアルミニウムサッシの部材
を加工するためには、複数個の金型が必要であり、横一
列に、アルミニウムサッシの加工専用プレス機を並べ
て、作業者が、部材を、加工専用プレス機の金型に挿入
し易いようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、多品種少量化が
進み、金型の入替え頻度が極端に増加したこと、部材を
金型に投入する単純繰返し作業を作業者が嫌うこととが
あいまって、横一列に、アルミニウムサッシの加工専用
プレス機を並べて、作業者が、部材を、加工専用プレス
機の金型に挿入する従来方式は改良する余地があり、様
々な工程の部材に対応し（段取り替え不要）、且つ様々
な長さの部材に対応した加工装置の出現が要望されてい
た。

【０００４】本発明は、上記の事情に着目して成された
ものであって、その目的とするところは、部材の自動加
工が可能になって、様々な工程の部材に対応し（段取り
替え不要）、且つ様々な長さの部材に対応した加工装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、加工作業域内に、前後方向、
左右方向及び上下方向の各移動と回転動作が可能なクラ
ンプ部を設け、加工作業域内に、部材の長手方向と略直
交する位置に、クランプ部を中にして相対向して設けら
れた部材取出部と部材の中間部加工部を設置し、加工作
業域内に、クランプ部を中にして部材の左端部加工部
と、部材の右端部加工部とを相対抗させて設置し、加工
作業域内に、クランプ部による部材の掴み位置を変更す
るための掴み替え部を設置したことを特徴とする。

【０００６】上記の目的を達成するために、請求項２の
発明は、請求項１記載の加工装置において、クランプ
部、端部加工部及び中間部加工部を部材の加工手順にし
たがって動作制御する制御手段を備えたことを特徴とす
る。

【０００７】上記の目的を達成するために、請求項３の
発明は、請求項１記載又は請求項２記載の加工装置にお
いて、端部加工部を、複数の金型を縦方向に多段に配置
して構成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の発明の構成により、クランプ部が、
加工手順にしたがって、部材を複数のプレス部の左端部
加工部及び右端部加工部に移送挿入して、部材の左、右
端部を加工し、中間部加工部に移送挿入して穴明け等の
機械加工を施し、加工後は部材を部材取出部で取り出
し、また、部材の姿勢に応じてはクランプ部により部材
を反転させて、部材のプレス部及び中間部加工部への挿
入を可能にし、また、部材の各加工部への挿入位置にク
ランプ部による掴み位置（クランプ位置）が近づくよう
に、掴み替え部で部材の掴み位置を変更して位置決め精
度を高め、これらの動作を組み合わせて部材の加工を行
う。

【０００９】請求項２の発明の構成により、制御手段が
クランプ部、左、右端部加工部及び中間部加工部を部材
の加工手順にしたがって動作制御して、プレス部の左端
部加工部及び右端部加工部への部材の移送挿入及び取出
し、部材の左、右端部の加工、中間部加工部への移送挿
入及び取出し、穴明け等の機械加工、加工後の部材の取
出し、また、部材の姿勢に応じての部材の反転、掴み替
え部での部材の掴み位置の変更等を自動化し、これらの
動作を組み合わせて部材の自動加工を行う。

【００１０】請求項３の発明の構成により、部材の左、
右端部の加工を効率よく行なうことが可能になって、様
々な工程の部材に対応し、且つ様々な長さの部材に対応
した部材の自動加工を可能にする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係わる加工装置の平面図、図２
は同加工装置の側面図、図３は同加工装置の制御部のブ
ロック図である。

【００１２】加工作業域Ａには支持枠組１が設置してあ
る。この支持枠組１は、加工作業域Ａの前側において、
その左右に立設されたポスト１１ａに支持された横ビー
ム２と、前端部が横ビーム２の中央部に支持されると共
に、後端部がポスト１１ｂに支持された縦ビーム３とを
備えており、この縦ビーム３に、Ｘ軸方向走行体４が前
後方向（Ｘ方向）に定点移動可能に設けてある。このＸ
軸方向走行体４は、駆動輪（図示せず）及びこの駆動輪
を回転駆動する回転駆動部（図示せず）を備えていて自
走するものである。そして、このＸ軸方向走行体４にＸ
・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０が搭載されている。

【００１３】このＸ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０は旋回軸部
６を備えており、この旋回軸部６はＸ軸方向走行体４の
下部にＺ軸回りに旋回可能に設けてあって、この旋回軸
部６は、Ｘ軸方向走行体４に設けた旋回駆動部（図示せ
ず）の駆動によりＺ軸回りを旋回するようにしてある。
旋回軸部６の下端部には第１アーム７が上下回動可能に
設けてあり、旋回軸部６の下端部の、第１アーム７の回
動中心部には、この第１アーム７を上下方向に回動させ
る回動駆動部（図示せず）が設けてある。この第１アー
ム７の先側には第２アーム８が上下回動可能に設けてあ
り、第１アーム７の先側の、第２アーム８の回動中心部
には、この第２アーム８を上下方向に回動させる回動駆
動部（図示せず）が設けてある。また、第２アーム８の
先部には、動作駆動部（図示せず）を介してクランプ部
９が設けてあり、このクランプ部９は動作駆動部の制御
により手首曲げ、手首旋回ができるものである。

【００１４】したがって、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０に
おいて、そのクランプ部９はＸ軸方向走行体４の走行に
よりＸ軸方向（前後方向）に移動し、旋回軸部６の旋回
によりＹ軸方向（左右方向）に移動し、第１、第２アー
ム７の上下方向の回動によりＺ軸方向（上下方向）に移
動し、また、動作駆動部の駆動により手首曲げ、手首旋
回を行うことが可能である。このために、クランプ部９
の作業範囲Ｂは、平面視では図１に示すようにほぼ円形
になり、側面視では図２に示すようにほぼＵ字形状にな
り、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸方向の全てを網羅するようになってい
る。

【００１５】加工作業域Ａ内において、左側にはプレス
部１３の左端部加工部１３ａが、右側にはプレス部１４
の右端部加工部１４ａがそれぞれ複数台配置してあり、
これらの左、右端部加工部１３ａ、１４ａは、複数の金
型１３ｂ、１４ｂを縦方向に多段に配置して構成してあ
る。また、加工作業域Ａの後側には部材１２の穴明けユ
ニット及び部品付け部を備える中間部加工部（機械加工
部）１５と、複数の金型３０ａが設置されているプレス
部３０とが配置してある。また、加工作業域Ａの後部に
は、部材１２を一時置き、この部材１２の掴み位置を変
更するための掴み替え（位置決め）部１６が配置してあ
る。

【００１６】また、加工作業域Ａの前部には、部材１２
の搬入及び搬出を行う部材取出部でもあるロード／アン
ロードユニット１７がＸ軸方向に往復動可能に配置して
あり、このロード／アンロードユニット１７は部材搬入
のための櫛型パレット１７ａを備えており、製品搬出
は、部材１２を吸着して移送するアキュームタイプで行
うようにしてある。

【００１７】上記のように構成された加工装置の制御部
（制御手段）２２の構成を図３に示す。この制御部２２
はコンピュータ２３を使用して行われるものである。こ
のコンピュータ２３は、プログラミング時のオペレータ
の作業指示補助、動作部制御及び部材加工システムの監
視を行う。

【００１８】作業指示補助は、オペレータが作業手順や
作業に必要な数値データをキーボードから入力したり、
ロボットを実際に動かして教示するプログラミングの段
階でオペレータを補助する役割である（例えば、スケジ
ュール管理、プログラム管理）。

【００１９】動作部制御は、プログラミングを経て指示
された作業を実行する段階で各動作部（Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロ
ボット２０、クランプ部９、掴み替え部１６、各プレス
部１３、１４、ロード／アンロードユニット１７）を制
御する役割である。部材加工システムの監視は、作業実
行中に作業経過や運転状況を表示したり、異常事態の発
生を監視して緊急停止したりする役割である。コンピュ
ータ２３は、その中に組み込まれた幾つかの基本機能の
組み合わせによって、これらの役割を果たす。

【００２０】次に、上記のように構成された加工装置の
作動を説明する。コンピュータ２３の動作部制御によ
り、ロード／アンロードユニット１７の櫛型パレット１
７ａにより、部材１２が加工作業域Ａの所定の位置に搬
入される。この搬入された部材１２は、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロ
ボット２０のクランプ部９により掴まれて、プレス部１
３、１４の左端部加工部１３ａ及び右端部加工部１４ａ
の金型１３ｂ、１４ｂ内に挿入されて、その左、右端部
の加工が施される。

【００２１】次に、左、右端部の加工が施された部材１
２を、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０の作動により、掴み替
え部１６に載せて、クランプ部９による掴みを一旦解除
し、部材１２の中間部加工部１５及びプレス部３０への
挿入位置にクランプ部９による掴み位置（クランプ位
置）が近づくように、部材１２の掴み位置を変更して位
置決め精度を高め、再びＸ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０を作
動して中間部加工部１５及びプレス部３０の金型３０ａ
内に挿入して、この部材１２の中間部を加工し、また、
掴み替え部１６で部材１２の掴み位置を変更して、再び
Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０を作動して中間部加工部１５
の穴明けユニット及び部品付け部に挿入して、この部材
１２に穴明け加工及び部品付けを施す。

【００２２】この場合、部材１２の姿勢に応じては旋回
駆動部を作動して第１アーム７の反転により部材１２を
反転させて、部材１２のプレス部１３、１４、３０及び
中間部加工部１５への挿入を可能にする。

【００２３】部材１２の各加工部の移送、挿入、取出し
等は、コンピュータ２３の動作部制御により、Ｘ・Ｙ・
Ｚ軸ロボット２０のクランプ部９の、Ｘ軸方向走行体４
の走行にるＸ軸方向の移動、旋回軸部６の旋回によるＹ
軸方向の移動、第１、第２アーム７の上下方向の回動に
よるＺ軸方向の移動、また、動作駆動部の駆動による手
首曲げ、手首旋回動作の組み合わせで行なわれる。上記
のようにしてすべての加工を終えた部材１２はロード／
アンロードユニット１７のアキュームタイプの搬出手段
により加工作業域Ａ外に搬出される。

【００２４】上記の実施例にあっては、制御部２２がＸ
・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０、プレス部１３、１４、３０及
び中間部加工部１５を部材１２の加工手順にしたがって
動作制御し、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０が、加工手順に
したがって、部材１２を複数のプレス部１３、１４、３
０及び中間部加工部１５に移送し、挿入し、加工後は部
材１２を取り出し、部材１２の姿勢に応じては部材１２
を反転させて、部材１２のプレス部１３、１４、３０及
び中間部加工部１５への挿入を可能にし、また、部材１
２の各加工部への挿入位置にＸ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０
による掴み位置（クランプ位置）が近づくように、掴み
替え部１６で部材１２の掴み位置を変更して位置決め精
度を高めて、これらの動作を組み合わせて部材１２の自
動加工を行うことができる。このために、様々な工程の
部材１２に対応し（段取り替え不要）、且つ様々な長さ
の部材１２に対応した加工装置の実現が可能になる。

【００２５】図４及び図５は本発明の他の実施例の加工
装置を示す。図に示す実施例では加工作業域Ａにレール
４０が敷設され、このレール４０にＸ軸方向走行体４が
前後方向（Ｘ方向）に定点移動可能に設けてあり、この
Ｘ軸方向走行体４にＸ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０が搭載さ
れる。この実施例でも図１、２に示す実施例と同様に制
御部２２がＸ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０、プレス部１３、
１４、３０及び中間部加工部１５を部材１２の加工手順
にしたがって動作制御し、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２０
が、加工手順にしたがって、部材１２を複数のプレス部
１３、１４、３０及び中間部加工部１５に移送し、挿入
し、加工後は部材１２を取り出し、部材１２の姿勢に応
じては部材１２を反転させて、部材１２のプレス部１
３、１４、３０及び中間部加工部１５への挿入を可能に
し、また、部材１２の各加工部への挿入位置にＸ・Ｙ・
Ｚ軸ロボット２０による掴み位置（クランプ位置）が
近づくように、掴み替え部１６で部材１２の掴み位置を
変更して位置決め精度を高めて、これらの動作を組み合
わせて部材１２の自動加工を行うことができる。

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、加工作業域内に、前後方向、左右方向及び上下方向
の各移動と回転動作が可能なクランプ部を設け、加工作
業域内に、部材の長手方向と略直交する位置に、クラン
プ部を中にして相対向して設けられた部材取出部と部材
の中間部加工部を設置し、加工作業域内に、クランプ部
を中にして部材の左端部加工部と、部材の右端部加工部
とを相対抗させて設置し、加工作業域内に、クランプ部
による部材の掴み位置を変更するための掴み替え部を設
置したから、クランプ部が、加工手順にしたがって、部
材を複数のプレス部の左端部加工部及び右端部加工部に
移送挿入して部材の左、右端部を加工し、中間部加工部
に移送挿入して穴明け等の機械加工を施し、加工後は部
材を部材取出部で取り出し、また、部材の姿勢に応じて
はクランプ部により部材を反転させて、部材のプレス部
及び中間部加工部への挿入を可能にし、また、部材の各
加工部への挿入位置にクランプ部による掴み位置（クラ
ンプ位置）が近づくように、掴み替え部で部材の掴み位
置を変更して位置決め精度を高め、これらの動作を組み
合わせて部材の加工を行う。このために、様々な工程の
部材に対応し（段取り替え不要）、且つ様々な長さの部
材に対応した加工装置の実現が可能になる。

【００２６】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
加工装置において、クランプ部、端部加工部及び中間部
加工部を部材の加工手順にしたがって動作制御する制御
手段を備えたから、制御手段がクランプ部、左、右端部
加工部及び中間部加工部を部材の加工手順にしたがって
動作制御して、プレス部の左端部加工部及び右端部加工
部への部材の移送挿入及び取出し、部材の左、右端部の
加工、中間部加工部への移送挿入及び取出し、穴明け等
の機械加工、加工後の部材の取出し、また、部材の姿勢
に応じての部材の反転、掴み替え部での部材の掴み位置
の変更等を自動化し、これらの動作を組み合わせて部材
の自動加工を行う。このために、様々な工程の部材に対
応し（段取り替え不要）、且つ様々な長さの部材に対応
した加工装置の実現が可能になる。

【００２７】また、請求項３の発明は、請求項１記載又
は請求項２記載の加工装置において、端部加工部を、複
数の金型を縦方向に多段に配置して構成したから、部材
の左、右端部の加工を効率よく行なうことが可能になっ
て、様々な工程の部材に対応し、且つ様々な長さの部材
に対応した部材の加工装置の実現が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の加工装置の平面図であ
る。

【図２】同加工装置の側面図である。

【図３】同加工装置の制御部のブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例の加工装置の平面図であ
る。

【図５】同加工装置の側面図である。

【符号の説明】

９クランプ部１２部材１３、１４、３０プレス部１３ａ左端部加工部１４ａ右端部加工部１５中間部加工部１６掴み替え部１７ロード／アンロードユニット（部材取出部）２０Ｘ・Ｙ・Ｚ軸ロボット２２制御部（制御手段）Ａ加工作業域Ｂ作業範囲

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の要件を備えたことを特徴とする加
工装置。（ａ）加工作業域内に、前後方向、左右方向及び上下
方向の各移動と回転動作が可能なクランプ部を設ける。（ｂ）加工作業域内に、部材の長手方向と略直交する
位置に、クランプ部を中にして相対向して設けられた部
材取出部と部材の中間部加工部を設置する。（ｃ）加工作業域内に、クランプ部を中にして部材の
左端部加工部と、部材の右端部加工部とを相対抗させて
設置する。（ｄ）加工作業域内に、クランプ部による部材の掴み
位置を変更するための掴み替え部を設置する。
【請求項２】クランプ部、端部加工部及び中間部加工
部を部材の加工手順にしたがって動作制御する制御手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【請求項３】端部加工部を、複数の金型を縦方向に多
段に配置して構成したことを特徴とする請求項１記載又
は請求項２記載の加工装置。