JP3902868B2

JP3902868B2 - 板金加工機のワーク搬入出方法及びワーク搬入出装置

Info

Publication number: JP3902868B2
Application number: JP19116398A
Authority: JP
Inventors: 哲也加端
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JP2000015483A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は板状のワークを切断加工する板金加工機のワーク搬入出方法及びワーク搬入出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来レーザやプラズマ、ガスなどを使用して板状のワークを切断加工する板金加工機には、ワークをパレットに載置して加工機本体へ搬入し、パレット上でワークを切断加工した後、加工の完了したワークをパレットごと加工機本体より搬出するようにした加工システムを採用したものがある。
【０００３】
またワークをパレットに載置して、加工機本体に搬入出するようにした搬出入装置としては、例えば特開平５−１４７７１４号公報や、特開平６−１９８４８３号公報に記載されたものが公知である。
前者公報のパレット搬入出装置は、ワークを載置した複数のパレットを予めパレットストッカに格納し、このパレットストッカより次に加工するワークが載置されたパレットを選択して、加工機本体側に設けられたパレット駆動機構により加工機本体内へ搬入し、位置決めした後パレット上のワークを加工するように構成されている。
【０００４】
また後者公報のレーザ加工装置は、ワークが載置されたパレットをパレット載置部に上下２段に設けて、これらパレットをパレット搬入出装置によりレーザ加工機の加工テーブル上に搬入出するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記公報のパレット搬入装置は、何れも専用のパレット駆動装置や、パレット搬入出装置を設けて、ワークの載置されたパレットを加工機本体へ搬入し、ワークの加工後、パレットを搬出するように構成されている。
【０００６】
このため加工機本体側のパレット移動手段と別に、専用のパレット駆動手段やパレット搬入出装置及び加工機本体内に搬入したパレットを位置決めするための専用の位置決め手段を必要とし、ワーク搬入出装置が複雑かつ高価となる不具合があった。
【０００７】
この発明は上記従来の不具合を改善するためになされたもので、専用のパレット搬入出装置を必要とせずにワークの搬入出を可能にした板金加工機械のワーク搬入出方法及びワーク搬入出装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、ワークが載置されたパレットを加工テーブル上に搬入し、かつパレット移動手段により上記パレットをＸ軸方向へ移動させながら、Ｙ軸方向へ移動する加工ヘッドによりパレット上のワークを切断加工する板金加工機において、上記加工テーブルの近傍に設置されたパレットストッカに、予めワークを載置した複数のパレットを格納し、かつこのパレットストッカより指定されたパレットを上記パレット移動手段により引き出して加工テーブル上へ搬入した後、パレット移動手段によりパレットをＸ軸方向へ移動させながら、Ｙ軸方向へ移動する加工ヘッドによりパレット上のワークを切断加工すると共に、ワークの加工完了後、上記パレット移動手段により加工テーブル上よりワークの載置されたパレットを搬出するようにしたものである。
【０００９】
上記方法により、板金加工機本体に設けられたパレット移動手段を利用して、パレットストッカ内より加工テーブルへパレットを迅速に搬入することができると共に、パレットを搬入したパレット移動手段によりパレットをＸ軸方向へ移動させて、パレット上のワークを加工するようにしたことから、加工テーブル上に搬入されたパレットを位置決めする手段を特に設ける必要がないため、搬入出方法を実施する装置の簡素化が図れる。
【００１０】
また加工の完了したワークが載置されたパレットを、パレット移動手段により加工テーブル上へ搬出することから、専用のパレット搬入出装置を使用してパレットの搬入出を行う場合に比べて、パレットの搬入出が短時間で行えるため、加工サイクルの短縮により生産性の向上が図れるようになる。
【００１１】
上記目的を達成するため請求項２記載の発明は、ワークが載置されたパレットを加工テーブル上に搬入し、かつパレット移動手段により上記パレットをＸ軸方向へ移動させながら、Ｙ軸方向へ移動する加工ヘッドによりパレット上のワークを切断加工する板金加工機において、上記加工テーブルの近傍に設置され、かつ予めワークの載置されたパレットを複数段格納できるパレットストッカと、上記パレットとの連結手段を有し、かつワーク搬入時はパレットストッカ内より加工テーブル上へパレットを搬入し、ワークの加工時にはパレットをＸ軸方向へ移動させると共に、ワークの加工完了後は、加工テーブル上よりパレットを搬出するパレット移動手段とより構成したものである。
【００１２】
上記構成により、ワークの加工時パレットをＸ軸方向へ移動させるパレット移動手段がワークの搬入出に利用できるため、専用のパレット移動手段やパレット搬入出装置を設ける必要がなく、これによって設備の大幅な削減が図れると共に、これらを設置するためのスペースも不要となるため省スペース化が図れる。
【００１３】
またパレットストッカには、パレットを昇降させる昇降手段を設けるだけでよいため、パレットストッカの構成が簡単となり、これによってパレットストッカの価格低減が図れると共に、板金加工機にパレットストッカを装備しない場合も、同一仕様で対応することができるため、パレットストッカを使用する板金加工機と、パレットストッカを使用しない板金加工機を別個に製作する必要がなく経済的である。
【００１４】
さらに専用のパレット搬入出装置が不要になることから、メンテナンスに要する経費の削減が図れる上、パレット搬入出装置の故障などにより板金加工機が停止する頻度が少なくなるため、板金加工機の稼動率も向上する。
【００１５】
上記目的を達成するため請求項３記載の発明は、連結手段を、パレットに突設された把持部をクランプするクランパにより構成したものである。
【００１６】
上記構成により、パレットのクランプ、アンクランプが短時間で行えるため、パレット搬入出時間の短縮が図れる。
【００１７】
上記目的を達成するため請求項４記載の発明は、連結手段を、パレットに突設された係止部に係合するパレット係止手段により構成したものである。
【００１８】
上記構成により、パレットの係合、解除が短時間で行えるため、パレット搬入時間の短縮が図れるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１ないし図９に示す図面を参照して詳述する。
これら図において１はレーザ加工機やプラズマ加工機のような板金加工機本体で、Ｘ軸方向に長い加工テーブル２を有しており、加工テーブル２の上方には、加工テーブル２のほぼ中央部に、Ｘ軸と直交するＹ軸方向にコラム３が設けられており、このコラム３の下面に、パレット４上に載置されたワーク５に向けてレーザやプラズマなどを照射する加工ヘッド６がＹ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００２０】
７は上記加工テーブル２の一辺側に設けられたパレット移動手段で、Ｘ軸駆動モータ８によりＸ軸方向へ移動自在となっている。
上記パレット移動手段７は、図３に示すように加工テーブル２の上部に布設されたガイドレール２ａ上をＸ軸方向へスライドするキャリッジ７ａを有している。
上記ガイドレール２ａの近傍には、これと平行するようボールねじ軸７ｂが固定されていて、このボールねじ軸７ｂに上記キャリッジ７ａの底部に回転自在に支承されたボールナット７ｃが螺合されている。
【００２１】
上記ボールナット７ｃは、キャリッジ７ａに搭載されたサーボモータよりなるＸ軸駆動モータ８にタイミングベルトなどの動力伝達手段７ｄを介して接続されていて、このＸ軸駆動モータ８によりボールナット７ｃを回転させることにより、上記キャリッジ７ａをＸ軸方向へ往復移動できるようになっている。
上記キャリッジ７ａの上部には、パレット４の一側面両端に突設された把持部４ａ，４ｂをクランプする１個または複数個のクランパ１０が設けられている。
【００２２】
上記クランパ１０は、後述するパレットストッカ２２よりパレット４を加工テーブル２上へ搬入出する機能と、加工テーブル２上に搬入されたパレット４上のワーク５を加工ヘッド６により切断加工する際、パレット４をＸ軸方向へ移動する機能を兼ね備えたもので、図４に示すようにキャリッジ７ａ上に固定されたクランパ本体１０ａに、Ｘ軸方向に間隔を存し、かつ図示しないギヤなどの連動手段により互に連動された一対の爪体１０ｂ，１０ｂ′がピン１０ｃにより開閉自在に枢支されている。
【００２３】
上記各爪体１０ｂ，１０ｂ′の先端部には、パレット４の把持部４ａまたは４ｂを両側よりクランプするクランプ部１０ｄが対向するよう突設されていると共に、一方の爪体１０ｂ′の基端側には、対向する端部側へ低く傾斜する傾斜面１０ｅが形成されている。
上記爪体１０ｂ′の傾斜面１０ｅには、クランパ本体１０ａの一端面に取付けられたクランプシリンダ１２のピストン杆１２ａに固着された作動部材１０ｆが接離自在に当接されるようになって、クランプシリンダ１２により作動部材１０ｆを、一方の爪体１０ｂ′の傾斜面１０ｅに当接させることにより、各爪体１０ｂ，１０ｂ′によりパレット４の把持部４ａまたは４ｂをクランプできるようになっている。
【００２４】
なお図４中１０ｇは一方の爪体１０ｂ′を位置決めする位置決めストッパ、１０ｈは各爪体１０ｂ，１０ｂ′を開放方向へ付勢する付勢手段である。
【００２５】
また上記実施の形態では、パレット４をクランパ１０でクランプするようにしたが、図５の（イ）及び（ロ）に示すようなパレット係止手段１１を使用してもよい。
すなわちキャリッジ７ａ側に設けられた係止シリンダ１１ａのピストン杆１１ｂ先端に、テーパ状の係止ピン１１ｃを、またパレット４側には、上記係止ピン１１ｃが挿脱自在なテーパ孔１１ｄを有する係止部材１１ｅを設けて、係止シリンダ１１ａにより係止ピン１１ｃを、係止部材１１ｅのテーパ孔１１ｄに挿入して、キャリッジ７ａとパレット４の連結を行うようにしてもよく、図６に示すようなパレット係止手段１３を使用しもよい。
【００２６】
図６に示すパレット係止手段１３は、パレット４に突設された係止部４ｃ（把持部４ａ，４ｂと兼用してもよい）に先端が係合する係止爪１３ｂを有しており、この係止爪１３ｂはピン１３ｃによりキャリッジ７ａに取付けられた支持部材１３ｄに回動自在に枢着されている。
上記係止爪１３ｂはパレット４の搬入時、先端を係止部４ｃの一端に当接させ、この状態でロックシリンダ１３ｅによりロック部材１３ｆを係止爪１３ｂの傾斜面１３ｇに当接させて、ロック部材１３ｆと、位置決めストッパ１３ｈの間で係止爪１３ａを固定することにより、パレット４の搬入が可能になり、パレット搬出時は、係止爪１３ａの先端を係止部１３ｂの他端面に当接させた状態で係止爪１３ａを固定することにより、パレット４の搬出が可能になっている。
また係止爪１３ａは付勢手段１３ｉにより位置決めストッパ１３ｈと離間する方向へ付勢されているため、ロックシリンダ１３ｅによりロック部材１３ｆを後退させて係止爪１３ａの回転を自由にし、この状態でキャリッジ７ａを移動させることにより、係止爪１３ａが係止部４ｃを乗り越えるため、パレット搬入位置から、パレット搬出位置への切換えが行えるようになっている。
【００２７】
さらに上記実施の形態では、パレット４の片側を把持してパレット４をＸ軸方向へ移動させるようにしたが、図７や図８に示すようにパレット４の両側を把持してパレット４をＸ軸方向へ移動させるようにしてもよい。
すなわち図７に示すパレット移動手段７は、加工テーブル２上に布設された一対のガイドレール２ｂ上に、移動台車１８がＸ軸方向へ移動自在に支承され、この移動台車１８はガイドレール２ｂ間に設けられたボールねじ軸７ｂによりＸ軸方向へ移動できるようになっている。
【００２８】
上記移動台車１８には、互いに対向する位置にクランパ１０が設けられていて、これらクランパ１０がパレット４の両側に突設された把持部４ａまたは４ｂをクランプすると共に、パレット４はＸ軸方向に整列された多数のガイドローラ１９により下面が支持されていて、移動台車１８の移動とともにガイドローラ１９上をＸ軸方向へ移動されるようになっている。
【００２９】
また図８に示すパレット移動手段７は、パレット４の両側に互に対向するよう一対のクランパ２０が設けられていて、これらクランパ２０はボールねじ軸７ｂによりガイドレール２ｂ上を互に同期してＸ軸方向へ移動されるようになっていると共に、上記クランパ２０の上部でパレット４の両側に突設された把持部４ａまたは４ｂをクランプするようになっており、パレット４の下面は図７に示すパレット移動手段７と同様に、ガイドローラ１９により支持されている。
なお上記何れの実施の形態もボールねじ軸７ｂでキャリッジ７ａや移動台車１８、クランパ２０をＸ軸方向へ移動するようにしたが、ボールねじ軸７ｂの代りにリニアモータやラック及びピニオンなどの直動式駆動手段を採用してもよい。
【００３０】
一方上記加工機本体１の加工テーブル２近傍には、複数のパレット４が格納されたパレットストッカ２２と、パレット４上にワーク５を載置したり、加工の完了したワーク５を取り出す段取りステーション２３が設置されている。
上記パレットストッカ２２は、パレット４を例えば１０段格納できるラックを有しており、このラックは昇降手段（ともに図示せず）により昇降自在となっていると共に、パレットストッカ２２の段取りステーション２３側には、段取りステーション２３で段取りの完了したパレット４を、パレットストッカ２２の指定された段へ格納するパレットリフタ２４が設置され、そしてパレットストッカ２２の下部には、ラックより移載されたパレット４が載置されるパレットテーブル２２ａが、板金加工機本体１の加工テーブル２とほぼ同じ高さに設置されている。
【００３１】
次に上記構成されたワーク搬入出装置を使用して板金加工機本体１へワーク５を搬入出する方法を図９も参照して詳述する。
板金加工機本体１で加工すべきワーク５は、予め段取りステーション２３でパレット４上に載置された後、パレットリフタ２４によりパレットストッカ２２の指定された段に格納される。
【００３２】
またワーク５の加工を開始すべく加工プログラムを実行すると、まずパレットストッカ２２の所定の段が指定され、これに応じてパレットストッカ２２の昇降手段がラックを昇降させ、指定された段がパレットテーブル２２ａとほぼ同じ高さに停止された後、ラックよりパレットテーブル２２ａへパレット４が移載される。
その後待機していたパレット移動手段７のキャリッジ７ａがＸ軸駆動モータ８によりパレットストッカ２２側へ移動されて、キャリッジ７ａに設けられたクランパ１０のクランプ爪１０ｂ，１０ｂ′がストッカテーブル２２ａ上のパレット４の一端側の把持部４ａを図９の（イ）に示すようにクランプする。
【００３３】
クランプ爪１０ｂ，１０ｂ′がパレット４の把持部４ａをクランプすると、キャリッジ７ａはコラム３側へ移動して、パレット４を図９の（ロ）に示すように加工開始位置まで搬入する。
パレット４の搬入が完了すると、再びキャリッジ７ａはパレットストッカ２２側へ移動されて、図９の（ハ）に示すようにパレット４の他端側に突設された把持部４ｂをクランプする。
そしてこの状態で加工プログラムによりパレット４をＸ軸方向へ移動させ、またコラム３に設けられた加工ヘッド６がＹ軸方向へ移動されて、パレット４上のワーク５の加工が開始される。
【００３４】
一方パレット４上のワーク５の加工が終了すると、パレット搬入時と逆の順序で加工テーブル２上のパレット４が加工の完了したワーク５とともにパレットストッカ２２側へと搬送され、パレットテーブル２２ａ上を経て段取りステーション２３へ搬出されて、段取りステーション２３でパレット４上の製品とスクラップが仕分けされて回収され、回収後は新たなワーク５がパレット４上に載置されて、パレットリフタ２４によりパレットストッカ２２の所定の段へ格納されると共に、この間にパレットストッカ２２の指定された段のパレット４がパレットテーブル２２ａ上まで下降されて、パレット移動手段７のクランパ１０により上述した動作で加工テーブル２上に搬入され、パレット４上のワーク５の加工が開始される。
【００３５】
以下上記動作を繰返すことにより、パレットストッカ２２内に予め格納されたパレット４上のワーク５を自動搬入出して板金加工機本体１により加工を行うもので、板金加工機本体１に設けられているパレット移動手段７を利用してパレット４の搬入出を行うことができるため、板金加工機本体側１にパレット４の搬入出を行う専用のパレット移動手段やパレット搬入出装置を設ける必要がない。
【００３６】
なお上記実施の形態では、パレットストッカ２２に、パレット４が例えば１０段格納できるようにしたが、図１０及び図１１に示すように、パレット４を上下２段に格納できるようにしたパレットチェンジャ２５を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態になる板金加工機のワーク搬入出装置を示す正面図である。
【図２】この発明の実施の形態になる板金加工機のワーク搬入出装置を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態になる板金加工機のパレット移動手段を示す拡大正面図である。
【図４】この発明の実施の形態になる板金加工機のパレット移動手段に設けられたクランパの拡大平面図である。
【図５】（イ）はこの発明の実施の形態になる板金加工機のパレット移動手段に設けられたパレット係止手段の断面図である。（ロ）図５の（イ）のＡ方向からの矢視図である。
【図６】この発明の実施の形態になる板金加工機のパレット移動手段に設けられたパレット係止手段の平面図である。
【図７】この発明の実施の形態になる板金加工機のパレット移動手段の変形例を示す側面図である。
【図８】この発明の実施の形態になる板金加工機のパレット移動手段の変形例を示す斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態になる板金加工機のワーク搬入出装置の作用説明図である。
【図１０】この発明の他の実施の形態になる板金加工機のワーク搬入出装置を示す正面図である。
【図１１】この発明の他の実施の形態になる板金加工機のワーク搬入出装置を示す平面図である。
【符号の説明】
２…加工テーブル
４…パレット
４ａ，４ｂ…把持部
４ｃ…係止部
５…ワーク
６…加工ヘッド
７…パレット移動手段
１０…クランパ
１１，１３…パレット係止手段
２２…パレットストッカ

Claims

ワーク（５）が載置されたパレット（４）を加工テーブル（２）上に搬入し、かつパレット移動手段（７）により上記パレット（４）をＸ軸方向へ移動させながら、Ｙ軸方向へ移動する加工ヘッド（６）によりパレット（４）上のワーク（５）を切断加工する板金加工機において、上記加工テーブル（２）の近傍に設置されたパレットストッカ（２２）に、予めワーク（５）を載置した複数のパレット（４）を格納し、かつこのパレットストッカ（２２）より指定されたパレット（４）を上記パレット移動手段（７）により引き出して加工テーブル（２）上へ搬入した後、パレット移動手段（７）によりパレット（４）をＸ軸方向へ移動させながら、Ｙ軸方向へ移動する加工ヘッド（６）によりパレット（４）上のワーク（５）を切断加工すると共に、ワーク（５）の加工完了後、上記パレット移動手段（７）により加工テーブル（２）上よりワーク（５）の載置されたパレット（４）を搬出することを特徴とする板金加工機のワーク搬入出方法。
ワーク（５）が載置されたパレット（４）を加工テーブル（２）上に搬入し、かつパレット移動手段（７）により上記パレット（４）をＸ軸方向へ移動させながら、Ｙ軸方向へ移動する加工ヘッド（６）によりパレット（４）上のワーク（５）を切断加工する板金加工機において、上記加工テーブル（２）の近傍に設置され、かつ予めワーク（５）の載置されたパレット（４）を複数段格納できるパレットストッカ（２２）と、上記パレット（４）との連結手段を有し、かつワーク搬入時はパレットストッカ（２２）内より加工テーブル（２）上へパレット（４）を搬入し、ワーク（４）の加工時にはパレット（４）をＸ軸方向へ移動させると共に、ワーク（４）の加工完了後は、加工テーブル（２）上よりパレット（４）を搬出するパレット移動手段（７）とを具備したことを特徴とする板金加工機のワーク搬入出装置。
連結手段を、パレット（４）に突設された把持部（４ａ，４ｂ）をクランプするクランパ（１０）により構成してなる請求項２記載の板金加工機のワーク搬入出装置。
連結手段を、パレット（４）に突設された係止部（４ｃ）に係合するパレット係止手段（１１，１３）より構成してなる請求項２記載の板金加工機のワーク搬入出装置。