JP3725630B2 - 板材穴明け取出しシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行って、この製品を板材加工機から取出す板材穴明け取出しシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な板材穴明け取出しシステムについて説明すると、板材穴明け取出しシステムは、板材穴明け加工機の一例としてパンチプレスを備えている。このパンチプレスは板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部と、板材を穴明け加工部に対してx軸,y軸方向(換言すれば、左右,前後方向)へ移動位置決めする板材位置決め装置を備えている。
【0003】
また、穴明け加工後の製品をパンチプレスから取出すため、板材穴明け取出しシステムは以下の構成を備えている。即ち、パンチプレス近傍にはx軸方向へ延伸したガイド部材が設けてあり、このガイド部材の一部がパンチプレスの垂直上方に位置するように構成してある。このガイド部材にはスライダがx軸方向へ移動可能に設けてあり、このスライダには昇降フレームが昇降可能に設けてある。この昇降フレームには製品の上面全体をほぼ均等に吸着する多数のバッキュームパッドが設けてあり、各バッキュームパッドは吸着可能状態と吸着不能状態切換えにそれぞれ構成してある。ここで、大きさの異なる種々の製品の上面を全体に亘ってほぼ均等に吸着するため、バッキュームパッドは最大の製品の形状に対応してx軸方向及びy軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置してある。
【0004】
したがって、板材位置決め装置により板材を板材加工部に対してx軸,y軸方向へ移動位置決めしつつ、板材加工部により板材における製品に相当する部分の周縁部に対して穴明け加工を行う。
【0005】
板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行うと共に、スライダを板材穴明け加工機の垂直上方位置に位置せしめた後に、昇降フレームの下降により多数のバッキュームパッドを下降させて、製品の形状に対応した複数のバッキュームパッドを製品の上面にほぼ均等に当接させる。そして、複数のバッキュームパッドを吸着不能状態から吸着可能状態に切換えて、製品の上面を全体に亘ってほぼ均等に吸着する。
【0006】
製品における上面を全体に亘ってほぼ均等にした後に、昇降フレームの上昇により複数のバッキュームパッドを上昇させることにより、製品を持上げる。
【0007】
製品を持上げた後に、スライダを板材穴明け加工機に離反するx軸方向へ移動させることにより、製品をパンチプレスから取出すことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のごとき従来の板材穴明け取出しシステムにおいては、搬送中の製品の垂れを抑制できるように、大きさの異なる種々の製品の上面を全体に亘ってほぼ均等に吸着するため、バッキュームパッドを最大の製品に対応してx軸方向及びy軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置してあり、バッキュームパッドの数がかなり多くなる。そのため、バッキュームパッドの数に対応して、板材穴明け取出しシステムの構成が複雑化すると共に板材穴明け取出しシステムの製造コストが高くなるという問題がある。更に、バッキュームの数に対応して、スライダ,ガイド部材等が大型化して、板材穴明け取出しシステム全体が大型化するという問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明にあっては、板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部と、板材を穴明け加工部に対して左右,前後方向へ移動位置決めする板材位置決め装置を備えた板材穴明け加工機を設け、
この板材穴明け加工機の近傍に製品を支持する製品支持装置を設け、
この板材穴明け加工機と製品支持装置の間に左右方向へ延伸したガイド部材を設け、このガイド部材の右端部を板材穴明け加工機の垂直上方位置まで延伸すると共にガイド部材の左端部を製品支持装置の垂直上方位置まで延伸して構成し、このガイド部材にスライダを板材穴明け加工機の垂直上方の製品取出し位置と製品支持装置の垂直上方の製品排出位置の間において左右方向へ移動可能に設け、このスライダに左右方向へ延びた昇降アームを昇降可能に設け、この昇降アームに製品の上面を吸着する複数の板材吸着素子を左右方向へ適宜間隔に設けてあって、
更に、前記昇降アームは、前記スライダに設けられかつほぼ水平状態で昇降する水平昇降アームと、この水平昇降アームの左端部に上下方向へ傾斜可能に連結された傾斜昇降アームとを備えてなることを特徴とする。
【0010】
請求項1に記載の発明特手事項によると、板材位置決め装置により板材を板材加工部に対して、左右,前後方向へ移動位置決めしつつ、板材加工部により板材における製品に相当する部分の周縁部に対して穴明け加工を行う。ここで、板材における製品に相当する部分の周縁部に対して穴明け加工を行うことにより、製品を板材本体から完全に分離せしめてもよく、又は微細な連結部分を残して製品を板材本体に連結してあってもよい。
【0011】
また、板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う前又は穴明け加工を行った後に、スライダを板材穴明け加工機に接近する左右方向へ移動させて、板材穴明け加工機の垂直上方位置(製品取出し位置)に位置せしめる。
【0012】
板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行いかつスライダを板材穴明け加工機の垂直上方位置に位置せしめた後に、板材位置決め装置を制御して製品における重心付近を昇降アームの垂直下方位置に位置せしめる。次に、昇降アームを下降により複数の板材吸着素子を下降させて、複数の板材吸着素子により製品における重心付近の上面を吸着する。
【0013】
板材吸着素子により製品における重心付近の上面を吸着した後に、昇降アームにおける傾斜昇降アームを上方向へ傾斜させて、製品の一部を上方向へ反らせる。そして、昇降ア ーム全体の上昇により複数の板材吸着素子を上昇させることにより、製品を持上げる。
【0014】
製品を持上げた後に、スライダを板材穴明け加工機に離反する左方向(製品支持装置に接近する左方向)へ移動させて製品搬出位置に位置せしめることにより、製品の左側部分を上方向へ反らせた状態で製品を左方向へ搬送して、製品支持装置の垂直上方位置に位置せしめる。そして、昇降アームを下降させて、板材吸着素子を吸着可能状態から吸着不能状態に切換えることにより、製品を製品支持装置に搬出せしめることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1,図2を参照するに、本発明の実施の形態に係る板材穴明け加工システム1は、板材Wに対して穴明け加工を行うパンチプレス3と、このパンチプレス3の左側(図1,図2において左側)近傍に配置した製品支持装置5と、パンチプレス3と製品支持装置5の間に設けた製品取出し装置7を備えている。上記製品支持装置5は複数の製品WAを支持するものであって、上記製品取出し装置7はパンチプレス3から製品WAを取出して製品支持装置5に搬出するものである。
【0016】
上記パンチプレス3について簡単に説明すると、パンチプレス3は本体フレーム9をベースにしており、この本体フレーム9は上部フレーム11と下部フレーム13を上下(図1において上下、図2において紙面に向って表裏)に対向して備えている。
【0017】
本体フレーム9の前部側には板材Wにおける製品に相当する部分WAの周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部15が設けてあり、この穴明け加工部15は、複数のパンチ(図示省略)を支持する上部タレット17と、複数のダイ(図示省略)を支持する下部タレット19と、所定のパンチを上方向から押圧するラム21を備えている。なお、上部タレット17,下部タレット19,ラム21の構成は公知であり、その構成の詳細は省略する。
【0018】
上記下部フレーム13には板材Wを穴明け加工部15に対してx軸(左右),y軸(前後)方向へ移動位置決めする板材位置決め装置23が設けてある。より詳細には、下部フレーム13にはy軸キャレッジ25がy軸サーボモータ27の駆動によりy軸方向へ移動可能に設けてあり、このy軸キャレッジ25はx軸方向へ延伸してある。上記y軸キャレッジ25にはx軸キャレッジ29がx軸サーボモータ31の駆動によりx軸方向へ移動可能に設けてあり、このx軸キャレッジ29には板材Wの端部を把持する複数のクランプ装置33が設けてある。
【0019】
なお、上記y軸キャレッジ25の前側(図1において紙面に向って表側、図2において下側)には左右一対の可動テーブル35,37が一体的に設けてあり、下部フレーム3における一対の可動テーブル35,37の間には固定テーブル39が固定して設けてある。
【0020】
前記製品支持装置5は、複数の製品WAを積載支持する製品支持台41、この製品支持台41を昇降させるリンク装置43を備えている。なお、適宜の公知手段によりリンク装置43を作動させることにより、製品支持台41に積載支持され最上部の製品WAの高さ位置をほぼ同じに保つことができる。
【0021】
前記製品取出し装置7について詳細に説明すると、パンチプレス3と製品支持装置5の間にはx軸方向へ延伸したガイド部材45が適宜の支持フレーム47を介して設けてあり、このガイド部材45の右端部はパンチプレス3の垂直上方位置まで延伸すると共に、ガイド部材45の左端部は製品支持装置5の垂直上方位置まで延伸するように構成してある。上記ガイド部材45におけるレール部49にはスライダ51が設けてあり、このスライダ51はパンチプレス3の垂直上方の製品取出し位置(図2において実線で示す位置)と製品支持装置5の垂直上方の製品搬出位置(図2において仮想線で示す位置)との間においてx軸方向へ移動可能である。上記スライダ51をx軸方向へ移動させるため、上記ガイド部材45にはx軸方向へ延伸したラック部材53が設けてあり、このスライダ51に設けた自走モータ55には、このラック部材53に噛合したピニオン57が連動連結してある。
【0022】
上記スライダ51にはx軸方向へ延びた昇降アーム59が昇降可能に設けてあり、この昇降アーム59は、昇降アーム59に設けられかつほぼ水平状態で昇降する水平昇降アーム61と、この水平昇降アーム61の左端部に連結ピン63を介して上下方向へ傾斜可能に連結された傾斜昇降アーム65を備えている。昇降アーム59を昇降させると共に傾斜昇降アーム65を上下方向へ傾斜させるため、スライダ51の右端部に設けた第1作動シリンダ67におけるピストンロッド69が、水平昇降アーム61に連結してあり、スライダ51の左端部に上下方向へ揺動可能に設けた第2作動シリンダ71におけるピストンロッド73が傾斜昇降アーム65に連結してある。なお、水平昇降アーム61をほぼ水平状態に保つために、スライダ51には下方向へ突出したガイドバー75が設けてあり、水平昇降アーム61にはガイドバー75に昇降可能に支持される昇降スリーブ77が設けてある。傾斜昇降アーム65の数を2つ又は3つにしても差し支えない。
【0023】
上記昇降アーム59には製品WAの上面を吸着する複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n が設けてあり、複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n は図5,図6に示すようにx軸方向へ2列に適宜間隔に配置してある。なお、複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n をx軸方向へ1列又は3列に適宜間隔に配置しても差し支えない。各バッキュームパッド791 ,792 ,…79n は吸着可能状態と吸着不能状態に切換え可能に構成するため、図4に示すように、各バッキュームパッド791 ,792 ,…79n は回路811 ,812 ,…81n を介して共通の真空ポンプ83に接続してあり、各回路811 ,812 ,…81n には切換えバルブ851 ,852 ,…85n 及びエゼクタ871 ,872 ,…87n がそれぞれ接続してある。ここで、エゼクタ871 ,872 ,…87n はエアを排出させることにより、バッキュームパッド791 ,792 ,…79n を吸着可能状態にするものである。
【0024】
図3を参照するに、本発明の実施の形態に係る板材穴明け取出しシステム1は、複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n のうち複数の所定のバッキュームパッドにより製品WAにおける重心付近の上面を吸着可能にするNC制御システム89を備えており、このNC制御システム89は、重心演算装置91,位置決め制御装置93,形状認識装置95,パッド判別装置97,パッド制御装置99を備えている。上記重心演算装置91は、製品加工データに基づいて製品WAの重心座標を演算する作用を有しており、位置決め制御装置93は、この重心座標に基づいて、スライダ51が板材取出し位置に位置するときに、製品WAの重心付近を昇降アーム59の垂直下方位置に位置せしめるようにy軸サーボモータ27及びx軸サーボモータ31を制御する作用を有している。また、形状認識装置95は、製品加工データに基づいて製品形状を認識する作用を有しており、パッド判別装置97は、この製品形状に基づいて、製品WAにおける重心付近を昇降アーム59(製品取出し位置に位置している昇降アーム59)の垂直下方位置に位置せしめるときに、複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n が製品WAの垂直下方位置に位置しているか否かについてそれぞれ判別する作用を有している。更に、パッド制御装置99は、製品WAの垂直下方に位置していると判別したバッキュームパッドのみを、吸着不能状態から吸着可能に切換えるように複数の切換えバルブ851 ,852 ,…85n を制御する作用を有している。
【0025】
ここで、製品加工データとは、角形の製品WAにあっては板材Wの原点座標を基準とする製品WAにおける複数の角の座標のことをいい、円形の製品WAにあっては板材Wの原点座標を基準とする製品WAの中心の座標及び半径のことをいう。また、重心座標とは、板材Wの原点座標を基準とする製品WAの重心の座標のことをいう。なお、板材Wの原点座標とは、板材Wの所定の角(例えば後側左部の角)の座標のことをいう。
【0026】
次に、本発明の実施の形態に係る発明の作用について説明する。
【0027】
複数のクランプ装置33により板材Wの端部を把持した後に、y軸サーボモータ27の駆動によりy軸キャレッジ25をy軸方向へ可動テーブル35,37と一体的に移動させると共に、x軸サーボモータ31の駆動によりx軸キャレッジ29をx軸方向へ移動させることにより、板材Wをx軸,y軸方向へ移動させることにより、板材Wをx軸,y軸方向へ移動させて、穴明け加工部15における上部タレット17と下部タレット19の間に移動位置決めする。また、上部タレット17と下部タレット19を同期して回転させて、所定のパンチ及び所定のダイをラム21の垂直下方位置に回転割出す。
【0028】
上述のごとく、板材Wの移動位置決め及びパンチとダイの回転割出しを行いつつ、ラム21を下降させて所定のパンチを押圧することにより、板材Wにおける製品に相当する部分WAの周縁部に対して、微細な連結部分を残して、穴明け加工を行う。なお、微細な連結部分を残すことなく、製品WAを板材W本体から完全に分離せしめても差し支えない。
【0029】
板材Wにおける製品WAに相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う前又は穴明け加工を行った後に、自走モータ55の駆動によりスライダ51をパンチプレス3に接近するx軸方向(左方向)へ移動させて、製品搬出位置から製品取出し位置に位置せしめる(図7,図8参照)。また、重心演算装置91により製品加工データに基づいて製品WAの重心座標を演算する。更に、形状認識装置95により製品加工データに基づいて製品形状を認識し、パッド判別装置99により、この製品形状に基づいて、スライダ51を製品取出し位置に位置せしめてあって、製品WAにおける重心付近を昇降アーム59の垂直下方位置に位置せしめるときに、複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n が製品WAの垂直上方位置に位置しているか否かによってそれぞれ判別する。ここで、本発明の実施の形態では、製品WAにおける重心付近を昇降アーム59の垂直下方位置に位置せしめるとは、上からみたときに図5,図6に示すように、製品WAの重心のy軸方向の位置を昇降アーム59の重心のy軸方向の位置にほぼ一致せしめると共に、製品WAの右側(図5,図6において右側)位置を昇降アーム59の右側位置にほぼ一致せしめることをいう。また、説明の便宜上、製品WAの垂直上方位置に位置していると判別した複数のバッキュームパッドを、バッキュームパッド79’とし、バッキュームパッド79’に接続した切換えバルブを、切換バルブ85’とする。
【0030】
板材Wにおける製品WAに相当する部分の周縁部に穴明け加工を行いかつスライダ51を製品取出し位置に位置せしめた後に、位置決め制御装置93により製品WAの重心座標に基づいてy軸サーボモータ27及びx軸サーボモータ31を制御して製品における重心付近を昇降アーム51の垂直下方位置に位置せしめる(図8参照)。次に、第1作動シリンダ67及び第2作動シリンダ69の作動により昇降アーム59,複数のバッキュームパッド791 ,792 ,…79n を下降させて、複数のバッキュームパッド79’により製品WAにおける重心付近の上面に当接させる(図9参照)。そして、パッド制御装置99により複数の切換えバルブ85’をそれぞれ制御することにより、複数のバッキュームパッド79’を吸着不能状態から吸着可能状態に切換えることにより、複数のバッキュームパッド79’により製品WAにおける重心付近の上面を吸着する。なお、複数のバッキュームパッド79’を製品WAの上面に当接させる前に、複数のバッキュームパッド79’を吸着不能状態から吸着可能状態に切換えても差し支えない。
【0031】
複数のバッキュームパッド79’により製品WAける重心付近の上面を吸着した後に、第2作動シリンダ71の作動により、昇降アーム59における傾斜昇降アーム65を上方向へ傾斜させて、製品WAの左側部分を上方向へ反らせる(図10参照)。そして、第1作動シリンダ67及び第2作動シリンダ71の作動により昇降アーム59全体を上昇させることにより、製品WAを板材W本体から完全に分離せしめて、持上げることができる(図11参照)。
【0032】
製品WAを持上げた後に、自走モータ55の駆動によりスライダ51をパンチプレス3に離反するx軸方向(左方向)へ移動させて製品搬出位置に位置せしめることにより、図10から図12に示すように、製品WAの左側部分を上方向へ反らせた状態で製品WAを左方向へ搬送して、製品支持装置5の垂直上方位置に位置せしめる(図12参照)。そして、昇降アーム59を下降させて、複数のバッキュームパッド79’と製品WAの吸着状態を解除することにより、製品WAを製品支持装置5に搬出せしめることができる。
【0033】
以上のごとき本発明の実施の形態に係る発明によれば、製品WAの左側部分を上方向へ反らせた状態で製品WAを左方向へ搬送しているため、製品WAの大きさ及び形状が変わっても、バッキュームパッド79により製品WAにおける重心付近の上面を吸着するだけで、搬送中の製品WAの垂れを抑制することができ、バッキュームパッド791 ,792 ,…79n を最大の製品WAに対応してx軸方向及びy軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置する必要がなくなる。
【0034】
したがって、バッキュームパッド791 ,792 ,…79n の数を削減して、板材穴明け取出しシステム1の構成を簡略化できると共に、板材穴明け取出しシステム1の製造コストの低下を図れる。更に、バッキュームパッド791 ,792 ,…79n の数の削減に伴い、スライダ51,ガイド部材45等のコンパクト化を図り、板材穴明け取出しシステム1全体のコンパクト化を図って、工場のスペースの有効利用を図ることができる。
【0035】
また、バッキュームパッド79により製品WAにおける重心付近の上面を吸着した後に、製品WAの左側部分を上方向へ反らせることができるため、製品WAを板材W本体から分離せしめることが容易になり、製品WAの取出し作業の能率が向上する。
【0036】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、製品の左側部分を上方向へ反らせた状態で製品を左方向へ搬送しているため、製品の大きさ及び形状が変わっても、板材吸着素子により製品における重心付近の上面を吸着するだけで、搬送中の製品の垂れを抑制することができ、板材吸着素子を最大の製品に対応してx軸方向及びy軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置する必要がなくなる。
【0037】
したがって、板材吸着素子の数を削減して、板材穴明け取出しシステムの構成を簡略化できると共に、板材穴明け取出しシステムの製造コストの低下を図れる。更に、板材吸着素子の数の削減に伴い、スライダ,ガイド部材等のコンパクト化を図り、板材穴明け取出しシステム全体のコンパクト化を図って、工場のスペースの有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図2におけるI−I線に沿った図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係る板材穴明け取出しシステムの平面図である。
【図3】 本発明の実施の形態に係るNC制御システムのブロック図である。
【図4】 複数のバッキュームパッドのエア回路図である。
【図5】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図6】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図7】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図8】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図9】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図10】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図11】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図12】 本発明の実施の形態の作用説明図である。
【符号の説明】
1 板材穴明け取出しシステム
3 パンチプレス
5 製品支持装置
7 製品取出し装置
45 ガイド部材
51 スライダ
59 昇降アーム
791 ,792 ,…79n バッキュームパッド
91 重心演算装置
93 位置決め制御装置
95 形状認識装置
97 パッド判別装置
99 パッド制御装置
Claims (1)
- 板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部と、板材を穴明け加工部に対して左右,前後方向へ移動位置決めする板材位置決め装置を備えた板材穴明け加工機を設け、
この板材穴明け加工機の近傍に製品を支持する製品支持装置を設け、
この板材穴明け加工機と製品支持装置の間に左右方向へ延伸したガイド部材を設け、このガイド部材の右端部を板材穴明け加工機の垂直上方位置まで延伸すると共にガイド部材の左端部を製品支持装置の垂直上方位置まで延伸して構成し、このガイド部材にスライダを板材穴明け加工機の垂直上方の製品取出し位置と製品支持装置の垂直上方の製品排出位置の間において左右方向へ移動可能に設け、このスライダに左右方向へ延びた昇降アームを昇降可能に設け、この昇降アームに製品の上面を吸着する複数の板材吸着素子を左右方向へ適宜間隔に設けてあって、
更に、前記昇降アームは、前記スライダに設けられかつほぼ水平状態で昇降する水平昇降アームと、この水平昇降アームの左端部に上下方向へ傾斜可能に連結された傾斜昇降アームとを備えてなることを特徴とする板材穴明け取出しシステム。
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