JP4470087B2 - 物品自動穿孔装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の物品に通孔を自動的に穿設する物品自動穿孔装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、橋梁等の構成材同士を連結する際に用いられる板状の添接板(物品)では、連結する構成材にボルトまたはリベット止めするための複数の通孔が穿設されている。この添接板に孔あけ加工を行なう場合は、添接板を定盤の定められた位置に固定すると共に、該添接板における所定位置の角部を基準点として、該基準点に基づいて穿設するべき穿孔位置(座標)を穿孔機(ＮＣ穿孔機)に設定入力する。そして穿孔機において、穿孔位置データに基づいてドリルを移動制御して添接板に孔あけ加工を行なうよう構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記孔あけ加工に際し、添接板が位置決め載置される定盤がドリルで穿設されるのを防ぐため、該定盤に木材やアルミ角パイプ等の敷板材を載せ、その上に添接板を載置固定して孔あけ加工を行なっている。この場合に、敷板材に多数の孔あけ跡が残るため、該敷板材に載置した添接板が不安定になることがあり、安定した精度の良い孔あけ加工ができなくなる難点が指摘される。従って、敷板材に残る孔あけ跡が多くなった場合には交換が必要となる上、ドリルのチッピングによる破損が発生し、ランニングコストが嵩むと共に、廃棄物が発生する問題を招いている。また、木材の敷板材を使用している場合には、孔あけ加工時に発生するドリルや添接板の発熱により、該敷板材が発火するおそれがあり、装置に火災をもたらす危惧がある。
【０００４】
そこで、これに対処する装置が、本件出願人により提案された。この装置では、添接板を、その孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持したもとで、穿孔機により添接板の孔あけ加工領域に設定された穿孔位置に孔あけ加工を行なうよう構成したものであり、これによって敷板材を用いることなく精度のよい孔あけ加工を達成することができる。この場合において、添接板の厚みや外形寸法等によっては、孔あけ加工に際してドリルの切削スラスト力によって該添接板が撓み、孔あけ位置精度や孔形状精度が低下したり、ドリル貫通時のスプリングバックによりドリルが破損するおそれがあり、これを如何に解決するかが、新たな課題となっている。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、ドリルの切削スラスト力によって物品が撓むのを防止し、孔あけ位置精度や孔形状精度が低下するのを防ぐことのできる物品自動穿孔装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は、
板状の物品の穿孔位置に孔あけ加工を行なう物品自動穿孔装置であって、
主軸頭を平面座標のＸ−Ｙ方向および上下方向に移動可能に備え、該主軸頭に配設したドリルにより前記物品の穿孔位置に孔あけ加工を行なう穿孔機と、
前記穿孔機における主軸頭の平面移動領域の下方に配設され、前記物品の孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持する物品保持装置と、
前記物品保持装置で保持された物品の孔あけ加工領域の下方に配設され、前記物品の穿孔位置近傍を一対のサポート部材で下側から支持するサポート装置とから構成され、
前記サポート装置は、
Ｘ用モータの駆動によりＸ方向に往復移動するＸ台車と、
前記Ｘ台車に配設され、Ｙ用モータの駆動によりＹ方向に往復移動するＹ台車と、
前記Ｙ台車に、ピストンロッドが上方を向くように配設される２基のサポート用シリンダと、
前記両シリンダのピストンロッドに連結されるホルダと、
前記ホルダの上面に、前記穿孔機におけるドリルが干渉しない距離だけ離間して突設され、前記両シリンダの正逆付勢により前記物品の下面を当接支持するサポート位置および物品の下面から下方に離間する退避位置の間を上下動する前記一対のサポート部材とを備え、
前記Ｘ用モータおよびＹ用モータは、前記穿孔機での孔あけ加工に際して、穿孔位置の直下に両サポート部材の中間位置が臨むように前記Ｘ台車およびＹ台車を移動するよう制御されることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る物品自動穿孔装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施例に係る物品自動穿孔装置を組み込んだ自動穿孔システムの全体を示す概略平面図であって、該システムは、搬入パレット台車１０に積載されている物品としての板状の添接板１１を搬入する物品搬入装置Ａと、該搬入装置Ａにより搬入された添接板１１を位置決めする物品自動位置決め装置Ｂと、該位置決め装置Ｂで位置決めされた添接板１１に孔あけ加工を行なう物品自動穿孔装置Ｃと、該穿孔装置Ｃで孔あけ加工が施された添接板１１に付着する切屑を除去する切屑除去装置Ｄおよびこの切屑除去装置Ｄから添接板１１を１枚づつ搬出パレット台車１２に搬出する物品搬出装置Ｅとから基本的に構成される。
【０００９】
前記自動穿孔システムの据付け床面に、２本の平行なレールからなる２組のレール組１３,１３が平行に敷設され、各レール組１３には複数の搬入パレット台車１０が走行可能に載架されている。各搬入パレット台車１０の上面には、図１に示す如く、走行方向の前後に前載置部１０ａ(図１の右側)と後載置部１０ｂ(図１の左側)とが設定され、各載置部１０ａ,１０ｂに添接板１１が複数積載されるようになっている。なお実施例では、レール組１３の延在方向を平面座標のＸ方向、これと直交する方向をＹ方向と指称するものとする。
【００１０】
(物品搬入装置)
前記レール組１３,１３の上方には、Ｙ方向に所定長さで延在する一対の搬入用レール１４,１４がＸ方向に所定間隔離間して平行に配置され、両レール１４,１４間に物品搬入装置Ａの台車１５が走行可能に載架されている。そして、この台車１５は、各レール組１３,１３の上方の物品取出し位置と、物品自動位置決め装置Ｂの上方の物品受渡し位置との間を移動するよう構成される。なお、各レール組１３に載架されている搬入パレット台車１０は、搬入用レール１４,１４間の下方に設定された搬入位置と、該搬入位置から外方に離間する待機位置との間を移動するようになっている。
【００１１】
前記物品搬入装置Ａの台車１５には、Ｘ方向に移動可能な移動台１６が配設され、該移動台１６は、搬入位置に位置決めされた搬入パレット台車１０における前載置部１０ａと後載置部１０ｂとの上方位置を移動位置決めされるよう構成される。また移動台１６には、添接板１１を１枚づつ磁力吸着し得る保持体(図示せず)が昇降可能に垂設され、搬入パレット台車１０から物品自動位置決め装置Ｂへ添接板１１を１枚づつ移載し得るようになっている。
【００１２】
(物品自動位置決め装置)
前記レール組１３,１３の配設位置からＹ方向に離間する位置に、前記物品搬入装置Ａにより移載される添接板１１のＸ−Ｙ方向の自動位置決めを行なう物品自動位置決め装置Ｂが配置される。この物品自動位置決め装置Ｂは、レール組１３と平行なＸ方向に延在する一対の移送用レール１７,１７間に走行可能に載架された搬入用台車１８を備える(図２参照)。また搬入用台車１８は、該台車１８に配設した回転位置制御可能な駆動モータ１９の正逆回転により、前記搬入用レール１４,１４間の物品受取り位置と、前記物品自動穿孔装置Ｃへの物品受渡し位置との間を往復移動するよう構成される。
【００１３】
(添接板の支持装置)
前記搬入用台車１８には、複数の添接板１１が積み重ね状態で載置される支持装置２０が配設される。この支持装置２０は、搬入用台車１８に対して昇降可能に配設される矩形枠状の基体２１を備え、該基体２１には、図２および図４に示す如く、Ｘ方向に所定間隔離間して複数の板状の支持部材２２が立設される。また搬入用台車１８に配設した油圧シリンダ等の昇降手段２３が基体２１に連結されており、該昇降手段２３を正逆付勢することによって支持部材群を、下動位置と上動位置との間を昇降動するよう構成される。そして、下動位置に臨む支持部材群上に、前記物品搬入装置Ａにより移送されてきた添接板１１が移載されるようになっている。なお、支持部材群上には、Ｘ方向の前後に前載置部２０ａ(図４の右側)と後載置部２０ｂ(図４の左側)とが設定され、各載置部２０ａ,２０ｂに添接板１１が夫々積み重ね状態で並列に載置されるようになっている。
【００１４】
(第１位置決め装置)
前記搬入用台車１８には、前記支持装置２０に載置されている添接板１１におけるＹ方向の位置決めを行なう第１位置決め装置２４が、図２および図４に示す如く、支持装置２０におけるＸ方向に隣り合う支持部材２２,２２間に夫々配設される。第１位置決め装置２４は、Ｙ方向の基準位置に配設された第１ストッパ２５と、該第１ストッパ２５に対してＹ方向に沿って近接・離間移動可能な第１可動体２６を備え、支持部材群上における第１ストッパ２５と第１可動体２６との間に添接板１１が載置されている状態で、第１可動体２６を第１ストッパ２５に近接移動させることにより、該添接板１１を押送してその一側端を第１ストッパ２５に当接させることで、Ｙ方向の位置決めを行なうようになっている。
【００１５】
なお、複数の第１位置決め装置２４は、夫々独立して作動制御されるよう設定されており、支持部材群上に設定された前後の載置部２０ａ,２０ｂに載置される添接板１１のＸ方向の長さ寸法に応じて、必要箇所の第１位置決め装置２４のみを用いて添接板１１の位置決めを行ない得るよう構成される。
【００１６】
(第２位置決め装置)
図２および図４に示す如く、前記支持部材群上に設定された前載置部２０ａおよび後載置部２０ｂにおける夫々のＸ方向の一方の側(物品自動穿孔装置Ｃを向く前側)に、添接板１１におけるＸ方向の一側端が当接可能な第２ストッパ２７が夫々配設されている。また図２または図３に示す如く、前記物品受取り位置に臨む搬入用台車１８を挟むＹ方向の両側に、Ｘ方向に離間して２本の支柱２８,２８が夫々立設されており、Ｘ方向に整列する２本の支柱２８,２８間に、Ｘ方向に延在する横桁２９が架設されると共に、該横桁２９の上面にはレール３０が敷設されている。そして、搬入用台車１８を挟んで位置する一対のレール３０,３０間に、走行台車３１が走行可能に載架してある。この走行台車３１は、該台車３１に配設した回転位置制御可能なモータ等の駆動手段３２の正逆回転によりレール３０,３０に沿ってＸ方向に往復移動するよう構成される。
【００１７】
前記走行台車３１における両レール３０,３０間に臨む位置に、第２可動体３３が昇降可能に配設されると共に、該可動体３３は、走行台車３１に倒立配置したエアシリンダ３４を正逆付勢することによって、前記支持部材群上に載置されている添接板１１におけるＸ方向の他側端に当接可能な下方の作動位置と、該添接板１１と干渉しない上方の退避位置との間を昇降動するよう構成される。そして実施例では、前記第２ストッパ２７と第２可動体３３とから第２位置決め装置３５が構成される。
【００１８】
なお、前記物品自動位置決め装置Ｂの第１位置決め装置２４および第２位置決め装置３５によりＸ−Ｙ方向に位置決めされた添接板１１の１つの角部が、搬入用台車１８により物品受渡し位置に移送された際に、前記物品自動穿孔装置Ｃにおける穿孔機３８で設定された基準点と一致するよう設定される。
【００１９】
(物品自動穿孔装置)
前記物品自動位置決め装置Ｂにおける物品受取り位置からＸ方向の前方に配置される物品自動穿孔装置Ｃは、ドリル３６(図６参照)を備えた主軸頭３７を平面座標のＸ−Ｙ方向および上下方向に移動可能に備えた穿孔機３８と、該穿孔機３８における主軸頭３７の平面移動領域の下方に配設されて添接板１１を保持する物品保持装置３９とから基本的に構成される。前記穿孔機３８には、予め設定された基準点に基づいて添接板１１に穿設するべき穿孔位置データが制御手段(図示せず)に設定入力され、該データに基づいて主軸頭３７が作動制御されるようになっている。なお実施例では、物品自動位置決め装置ＢにおいてＸ方向に離間する前載置部２０ａと後載置部２０ｂとに並列で位置決めされた添接板１１の夫々に対応する基準点が穿孔機３８に設定されて、両位置の添接板１１に対して夫々自動的に孔あけ加工を行ない得るよう構成される。
【００２０】
(物品保持装置)
前記物品保持装置３９は、図５に示す如く、前記移送用レール１７,１７を挟むＹ方向の両側に、該レール１７と平行な固定フレーム４０,４０が配設され、両フレーム４０,４０間には、Ｘ方向に離間して一対の縦桁４１,４１が平行に架設される。また各縦桁４１の上面に、Ｙ方向に延在するガイドレール４２が敷設され、両ガイドレール４２,４２間には、一対の移動フレーム４３,４４が移動可能に載架されている。そして、前記物品自動位置決め装置Ｂにおける第１位置決め装置２４の第１ストッパ２５の配設側と対応する一方の第１移動フレーム４３に、基準保持手段(保持手段)４５が配設されると共に、他方の第２移動フレーム４４に、可動保持手段(保持手段)４６が配設され、両保持手段４５,４６により添接板１１におけるＹ方向の両端縁部を把持して、該添接板１１を、その孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持するよう構成される。
【００２１】
前記基準保持手段４５が配設される第１移動フレーム４３と対応する側の固定フレーム４０には、油圧シリンダ等の第１作動シリンダ４７がＸ方向に離間して複数配設され、そのピストンロッド４７ａを第１移動フレーム４３に連結している。そして、この第１作動シリンダ４７を正逆付勢することで、基準保持手段４５における後述する位置決め部材５０を、退避位置と基準位置との間を進退移動させるよう構成される。
【００２２】
前記基準保持手段４５は、図５に示す如く、Ｘ方向(添接板１１の端縁部に沿う方向)に離間して並列に配置された複数のクランプ装置４８から構成される。このクランプ装置４８は、図８および図９に示す如く、第１移動フレーム４３の内面(第２移動フレーム４４を指向する面)から内方に突出して、前記添接板１１の一方の端縁部を下方から支持する受け部材４９と、Ｘ方向に離間して添接板１１の一側端が当接される位置決め部材５０,５０とを備える。なお、前記受け部材４９の上面が基準面に設定されて前記制御手段に記憶されると共に、前記第１作動シリンダ４７により第１移動フレーム４３を前進移動して位置決め部材５０,５０を基準位置に位置決めした際に、前記物品自動位置決め装置Ｂで位置決めされた添接板１１のＹ方向一側端に当接してＹ方向移動を規制するよう構成される。
【００２３】
また両位置決め部材５０,５０の間に略Ｌ字状の把持爪５１が回動可能に枢支されると共に、該把持爪５１の枢支部から外方に延出する一端部に、第１移動フレーム４３に配設された油圧シリンダ等のクランプ用シリンダ５２のピストンロッド５２ａが連結されている。そして、クランプ用シリンダ５２を正逆付勢することによって把持爪５１は、枢支部から内方に延出する他端部を前記受け部材４９から上方に離間させた待機位置と、該受け部材４９に近接して添接板１１を受け部材４９との間で把持する把持位置との間を傾動するよう構成される。なお、把持爪５１の傾動範囲は広く設定されており、把持し得る添接板１１の厚み寸法の変更あるいは積み重ね枚数の変更に、広い範囲で対応し得るようになっている。
【００２４】
前記第２移動フレーム４４には、図６に示す如く、取付フレーム５３がＹ方向に移動可能に懸吊支持され、この取付フレーム５３に、前記可動保持手段４６が配設される。この可動保持手段４６は、基準保持手段４５と同様に、Ｘ方向に離間して並列に配置された前述したクランプ装置４８と同一構成の複数のクランプ装置４８から構成され、両保持手段４５,４６における各クランプ装置４８,４８の夫々は、Ｙ方向に整列するよう設定されている(図５参照)。また第２移動フレーム４４には、油圧シリンダ等の第２作動シリンダ５４がＸ方向に離間してブラケット５５を介して複数配設され、そのピストンロッド５４ａを取付フレーム５３に連結している。そして、この第２作動シリンダ５４を正逆付勢することで、可動保持手段４６における位置決め部材５０を退避位置と支持位置との間を進退移動させるよう構成される。
【００２５】
前記第２移動フレーム４４には、図７に示す如く、回転位置制御可能な作動モータ５６が配設され、該モータ５６により正逆方向に回転されるピニオン５７を、対応する一方の縦桁４１に配設したラック５８に噛合させている。従って、作動モータ５６を正逆回転することにより、第２移動フレーム４４は、第１移動フレーム４３に対して前記ガイドレール４２,４２に沿って近接・離間移動するよう構成される。なお作動モータ５６は、前記制御手段により回転制御されて、前記物品自動位置決め装置Ｂの搬入用台車１８により移送された添接板１１を保持する際には、該添接板１１の対応する端縁部をクランプ装置４８で把持可能な位置まで第２移動フレーム４４を移動するよう設定される。
【００２６】
なお、両保持手段４５,４６における複数のクランプ装置４８は、夫々独立して作動制御されるよう設定されており、前記搬入用台車１８により搬入される前後の添接板１１のＸ方向の長さ寸法に応じて、必要箇所のクランプ装置４８のみを用いて添接板１１を把持することができるようになっている。
【００２７】
(サポート装置)
前記物品保持装置３９の下方には、該保持装置３９により孔あけ加工領域が空中に浮くよう保持された添接板１１における穿孔位置近傍を下側から支持するサポート装置６０が配設される。このサポート装置６０は、図１０に示す如く、Ｙ方向に離間してＸ方向に延在する一対のＸレール６１,６１間に載架されて、Ｘ方向に走行するＸ台車６２を備える。このＸ台車６２には回転位置制御可能なＸ用モータ６３が配設され、該モータ６３により正逆方向に回転されるピニオン６４を、対応する一方のＸレール６１に配設したラック６５に噛合させている(図１２参照)。従って、Ｘ用モータ６３を正逆回転することにより、Ｘ台車６２は、Ｘレール６１,６１に沿ってＸ方向に往復移動するよう構成される。
【００２８】
前記Ｘ台車６２には、図１２および図１３に示す如く、Ｘ方向に離間してＹ方向に延在する一対のＹレール６６,６６が敷設され、両レール６６,６６間にＹ台車６７が載架されている。またＸ台車６２には、Ｙレール６６と平行なボールネジ６８が、両Ｙレール６６,６６の間において回転可能に配置され、該ボールネジ６８はサーボモータ等の回転位置制御可能なＹ用モータ６９により正逆回転するよう構成される。更に、Ｙ台車６７に配設した雌ネジ部材６７ａがボールネジ６８に螺合されており、該ボールネジ６８の正逆回転によってＹ台車６７をＹレール６６,６６に沿ってＹ方向に往復移動可能に構成してある。
【００２９】
前記Ｙ台車６７の上面には、図１３に示す如く、油圧シリンダ等のサポート用シリンダ７０がＸ方向に離間して２基配設され、両シリンダ７０,７０の上方を向くピストンロッド７０ａ,７０ａにホルダ７１が連結されている。またホルダ７１の上面には、Ｘ方向に離間して一対のサポート部材７２が突設される。そして、サポート用シリンダ７０,７０を正逆付勢することで、サポート部材７２,７２は、前記物品保持装置３９で保持された最下部の添接板１１の下面を当接支持するサポート位置と、該添接板１１の下面から下方に離間した退避位置との間を昇降移動(上下方向に移動)するよう構成される(図１４参照)。すなわち、前記物品１１の孔あけ加工領域の下方において、サポート部材７２,７２がＸ−Ｙ方向および上下方向に移動可能に設けられ、該サポート部材７２,７２により穿孔位置近傍を下側から支持可能に構成されている。なお、両サポート部材７２,７２の離間距離は、前記穿孔機３８におけるドリル３６が干渉しない値に設定される。またサポート装置６０のＸ用モータ６３およびＹ用モータ６９は、前記穿孔機３８の制御手段に入力されている穿孔位置データに基づいて作動制御され、該穿孔機３８での孔あけ加工に際して、穿孔位置の直下に両サポート部材７２,７２の中間位置が臨むように前記Ｘ台車６２およびＹ台車６７がＸ方向およびＹ方向に移動されるよう構成してある。
【００３０】
(バリ取り装置)
前記サポート装置６０のＹ台車６７には、穿孔機３８により孔あけされた添接板１１における通孔１１ａの下端に生ずる裏バリを除去するためのバリ取り装置７３が配設される。すなわち、図１３に示す如く、Ｙ台車６７に配設固定された取付板７４に、上下方向に延在する一対のガイドレール７５,７５がＹ方向に離間して平行に配設されると共に、両レール７５,７５間に昇降台７６が昇降移動可能に配設される(図１１参照)。また、取付板７４にはエアシリンダ７７が配設され、該シリンダ７７の上方を向くピストンロッド７７ａが昇降台７６に連結されている。更に、昇降台７６には、バリ取りモータ７８により回転駆動されるバリ取りドリル７９が回転可能に配設してある。そして、エアシリンダ７７を正逆付勢することで、昇降台７６のバリ取りドリル７９は、前記物品保持装置３９で保持された最下部の添接板１１の下面に当接可能なバリ取り位置と、該添接板１１の下面から下方に離間した退避位置との間を昇降移動するよう構成される(図１５参照)。なお、バリ取りドリル７９は、図１５に示す如く、裁頭円錐形状に形成され、バリ取り位置において通孔１１ａに部分的に挿入されて、その下端に生ずる裏バリを確実に除去すると共に、併せて面取りを行ない得るようになっている。
【００３１】
前記バリ取り装置７３によるバリ取り作業に際しては、前記サポート装置６０のＸ用モータ６３およびＹ用モータ６９を穿孔位置データに基づいて作動制御することで、前記穿孔機３８で孔あけされた通孔１１ａの直下にバリ取りドリル７９が臨むように前記Ｘ台車６２およびＹ台車６７が移動されるよう構成される。なお、バリ取りドリル７９とバリ取りモータ７８とはフローティングホルダ８０を介して首振り可能に連結されており、通孔１１ａの下方にバリ取りドリル７９を到来させた際に位置ずれが生じていても、該バリ取りドリル７９が首振りすることで対応する通孔１１ａに確実に挿入可能になっている。また、エアシリンダ７７のエア圧力を調整することで押付力を調整し、面取量の調整も可能に構成されている。
【００３２】
(切屑除去装置および物品搬出装置)
図１に示す如く、前記一対の移送用レール１７,１７間に搬出用台車８１が走行可能に載架されており、該搬出用台車８１は、物品自動穿孔装置Ｃからの物品受取り位置と、該穿孔装置Ｃを挟んで物品自動位置決め装置Ｂと反対側の物品受渡し位置との間を往復移動するよう構成される。また、搬出用台車８１の物品受渡し位置には、物品自動穿孔装置Ｃにより孔あけ加工が施された添接板１１の上面や通孔１１ａに付着する切屑を除去する切屑除去装置Ｄが配設される。
【００３３】
前記切屑除去装置Ｄの上方には、図１に示す如く、Ｙ方向に所定長さで延在する一対の搬出用レール８２,８２がＸ方向に所定間隔離間して平行に配置され、両搬出用レール８２,８２間に、前述した物品搬入装置Ａと同一構成の物品搬出装置Ｅが配設され、該物品搬出装置Ｅによって、切屑除去装置Ｄで切屑が除去された添接板１１を、前記レール組１３,１３に走行可能に載架された搬出パレット台車１２上に１枚づつ移載するよう構成される。なお、物品搬出装置Ｅにおける物品搬入装置Ａと同一部材には同じ符号を付して示す。また、搬出パレット台車１２にもＸ方向の前後に前載置部１２ａと後載置部１２ｂとが設定され、孔あけ加工された添接板１１がＸ方向に並列に積載されるようになっている。
【００３４】
【実施例の作用】
次に、このように構成した実施例に係る物品自動穿孔装置の作用につき、これを組み込んだ自動穿孔システムの全体の作用と共に説明する。なお、前載置部１０ａおよび後載置部１０ｂの夫々に同一サイズ、形状の添接板１１が複数積層された搬入パレット台車１０が、前記搬入位置に位置決めされると共に、物品自動位置決め装置Ｂの搬入用台車１８が、物品受取り位置に位置決めされているものとする(図１参照)。
【００３５】
前記システムをスタートすると、前記物品搬入装置Ａの台車１５が搬入パレット台車１０の上方の物品取出し位置に移動すると共に、前記前載置部１０ａの上方に位置する移動台１６に配設されている保持体を下降する。そして、最上部の添接板１１を保持体に磁力吸着した後、該保持体を上昇して添接板１１を持上げた状態で、台車１５は、物品受取り位置に位置決めされている前記搬入用台車１８の上方の物品受渡し位置まで移動される。そして、再び保持体を下降して添接板１１を、前記支持部材群の前載置部２０ａにおける第１ストッパ２５と第１可動体２６との間に載置した後に磁力吸着を解除することにより、該添接板１１は支持部材群上に移載される。なお、該添接板１１は、第２ストッパ２７より後方に臨むよう設定される。
【００３６】
前記支持部材群上の前載置部２０ａに１枚の添接板１１が移載されると、先ず、支持部材群上の前載置部２０ａに対応して配設されている第１位置決め装置２４の内、添接板１１のＹ方向両側端に当接可能な位置のものが作動されて、Ｙ方向の位置決めが行なわれる。すなわち、各第１位置決め装置２４における第１可動体２６を第１ストッパ２５に近接移動させることで、支持部材群上の添接板１１は第１可動体２６により押送されて、その一側端が第１ストッパ２５に当接される。これにより、添接板１１におけるＹ方向の位置決めがなされる。
【００３７】
次に、前記第２位置決め装置３５の走行台車３１が待機位置から前進して前載置部２０ａにおける添接板１１の後方まで移動した後、エアシリンダ３４が付勢されて第２可動体３３を下降して作動位置に位置決めする。この状態で、走行台車３１を更に前進することで、第２可動体３３が支持部材群上の添接板１１における他側端に当接してこれを押送し、前記第２ストッパ２７に添接板１１の一側端を押付ける。これにより、添接板１１のＸ方向の位置決めがなされる。なお、添接板１１のＸ−Ｙ方向の位置決めがなされると、前記第１位置決め装置２４の第１可動体２６は、第１ストッパ２５から離間移動して次の添接板１１の支持部材群上への移載を許容する退避位置まで退避すると共に、第２位置決め装置３５の第２可動体３３は少し後退した後作動位置から退避位置まで上昇し、前記走行台車３１が支持部材群上における後載置部２０ｂより更に後方の待機位置まで後退移動する。
【００３８】
前述したように、支持部材群上の前載置部２０ａに１枚の添接板１１を移載する毎に、該添接板１１のＸ−Ｙ方向の位置決めを行なうサイクルを繰り返すことで、前載置部２０ａに所定枚数の添接板１１が位置決めされた状態で積み重ねられる。
【００３９】
前述したと同様に、前記物品搬入装置Ａにより搬入パレット台車１０から物品自動位置決め装置Ｂにおける支持部材群上の後載置部２０ｂに添接板１１を移載する毎に、第１位置決め装置２４および第２位置決め装置３５を作動して、添接板１１のＸ−Ｙ方向の位置決めを行なう。すなわち、物品自動位置決め装置Ｂでは、Ｘ方向に離間する前後の載置部２０ａ,２０ｂに、夫々添接板１１が位置決めされた状態で積層される。なお実施例では、前載置部２０ａおよび後載置部２０ｂに載置されている各添接板１１のＸ方向の位置決めを、共通の第２可動体３３を用いて行なうよう構成したから、構成を簡略化することができる。
【００４０】
前記添接板１１の位置決めを完了した物品自動位置決め装置Ｂでは、前記駆動モータ１９が回転され、前記搬入用台車１８を移送用レール１７,１７に沿って物品自動穿孔装置Ｃに向けて移動し、物品受渡し位置に位置決めする。このとき、支持部材群上の各載置部２０ａ,２０ｂで位置決めされている各添接板１１では、Ｘ方向の一側端とＹ方向の一側端との交点となる１つの角部が、前記穿孔機３８における基準点と一致する。この状態で、前記支持装置２０の支持部材群を上動位置まで上昇することで、最下部の添接板１１は第１ストッパ２５、第１可動体２６および第２ストッパ２７の上方まで持上げられる。なお、前記物品自動穿孔装置Ｃの物品保持装置３９では、搬入用台車１８による添接板１１の搬入に際しては、前記第１移動フレーム４３および第２移動フレーム４４が物品受渡し位置に向けて移動する搬入用台車１８と干渉しない位置に退避していると共に、各クランプ装置４８の把持爪５１は受け部材４９から上方に離間する待機位置に保持されている。
【００４１】
前記物品保持装置３９の第１移動フレーム４３が第１作動シリンダ４７の付勢により基準位置まで前進移動し、前記最下部の添接板１１における対応する端縁部の下側に各クランプ装置４８の受け部材４９を臨ませると共に、位置決め部材５０,５０を添接板１１の一側端に当接して位置規制する。また、前記第２移動フレーム４４が前記作動モータ５６の回転により第１移動フレーム４３に対して近接移動し、前記取付フレーム５３の各クランプ装置４８が添接板１１における対応する端縁部に近接した位置で該第２移動フレーム４４は停止される。そして、取付フレーム５３が第２作動シリンダ５４の付勢により基準位置まで前進移動し、前記最下部の添接板１１における対応する端縁部の下側に各クランプ装置４８の受け部材４９を臨ませると共に、位置決め部材５０,５０を添接板１１の他側端に当接して位置規制する。この状態で、前記支持装置２０の支持部材群を下動位置まで下降することで、添接板１１はＹ方向の両端縁部が受け部材４９,４９に載置された状態で両保持手段４５,４６に受渡される。なお、支持部材群を下動位置まで下降した後に、前記搬入用台車１８は物品受取り位置まで後退移動する。
【００４２】
次に、前記取付フレーム５３を第２作動シリンダ５４により移動し、位置決め部材５０,５０を添接板側部に押付けることで、Ｙ方向の再位置決めの実施と、位置規制を行なう。この状態で、各クランプ装置４８のクランプ用シリンダ５２が付勢され、前記把持爪５１を把持位置まで傾動することで、添接板１１におけるＹ方向の両端縁部は、受け部材４９と把持爪５１とで把持される。すなわち、添接板１１はＹ方向の両端縁部のみが把持されて、その間の孔あけ加工領域が空中に浮いた状態で保持される。なお、複数のクランプ装置４８は夫々独立して作動制御されるよう構成してあるから、物品保持装置３９では、Ｘ方向に並列状態で２種類の異なる形状の添接板１１を保持することも可能である。
【００４３】
前記穿孔機３８では、前記基準点に基づいて制御手段に予め設定入力されている穿孔位置データに基づいて前記主軸頭３７がＸ−Ｙ方向および上下方向に移動制御され、前記物品保持装置３９で保持されている各添接板１１の各穿孔位置に孔あけ加工を施す。この場合に、添接板１１の孔あけ加工領域は空中に浮いた状態に保持されているから、従来のように敷板材を用いる必要はなく、常に安定した高精度での孔あけ加工を施すことができる。また敷板材を不要とし得るから、ランニングコストを低減し得ると共に廃棄物が発生することもない。更に、物品保持装置３９では複数の添接板１１が積み重ねられているから、一度に複数の添接板１１に孔あけ加工を施すことができると共に、複数の添接板１１毎に穿設位置データを設定入力する必要はなく、入力ミスの発生を低減し、誤削を防止することができる。しかも、物品自動位置決め装置Ｂの搬入用台車１８から物品自動穿孔装置Ｃに添接板１１を受渡す際に、該添接板１１はＸ−Ｙ方向の位置決めが既になされているから、該穿孔装置Ｃにおいて位置決めを新ためて行なう必要はなく、作業能率を向上し得る。
【００４４】
また、前記穿孔機３８による孔あけ加工に際して、前記主軸頭３７の移動と同期して、物品保持装置３９の下方に配設されている前記サポート装置６０のＸ台車６２およびＹ台車６７がＸ−Ｙ方向に移動制御され、穿孔位置の下方に前記サポート部材７２,７２の略中間位置を臨ませる。そして、ドリル３６を下降して添接板１１に孔あけ加工を行なう前の適宜のタイミングで、図１４に示す如く、一対のサポート用シリンダ７０,７０が付勢されてサポート部材７２,７２を最下部の添接板１１の下面に当接するサポート位置まで上昇させて、該添接板１１を下側から支持する。これにより、ドリル３６の切削スラスト力により添接板１１が下方に撓むのを防ぐことができ、孔あけ位置精度や孔形状精度が低下するのは防止される。また添接板１１が撓まないから、ドリル３６が添接板１１を貫通したときのスプリングバックを生ずることもなく、ドリル３６が破損するのを好適に防止し得る。なお、サポート装置６０は穿孔機３８の制御手段により制御されるから、ドリル３６とサポート部材７２,７２とは常に対応する位置に位置決めされると共に、連続運転を行なうことができる。
【００４５】
前記穿孔機３８により孔あけ加工を１箇所行なう毎、あるいは全ての孔あけ加工を行なった後、前記サポート装置６０のＸ台車６２およびＹ台車６７が前記制御手段により移動制御されて、前記バリ取り装置７３のバリ取りドリル７９を添接板１１に穿設された通孔１１ａの直下に到来させる。そして、前記バリ取りモータ７８によりバリ取りドリル７９を回転したもとで、図１５に示す如く、前記エアシリンダ７７を付勢して昇降台７６を上昇することで、前記バリ取りドリル７９の上部が通孔１１ａに挿入され、その下端に生ずる裏バリが除去されると共に面取りも併せて行なわれる。なお、バリ取りドリル７９はフローティングホルダ８０により首振り可能に構成されているから、バリ取り装置７３における構成部品の加工精度等による誤差に起因して、通孔１１ａとバリ取りドリル７９とが高精度で位置決めされていなくても、該バリ取りドリル７９が首振りすることで対応する通孔１１ａに確実に挿入され、精度のよい面取り加工が達成される。
【００４６】
前記物品自動穿孔装置Ｃによる添接板１１の孔あけ加工が完了すると、前記搬出用台車８１が物品受取り位置に到来し、前記物品保持装置３９による保持を解除することで、該添接板１１が搬出用台車８１に受渡される。この搬出用台車８１は、切屑除去装置Ｄに対応する物品受渡し位置まで移動し、該切屑除去装置Ｄにより添接板１１に付着している切屑が除去される。そして、搬出用台車８１上の添接板１１は、前記物品搬出装置Ｅを介して搬出パレット台車１２に移載される。
【００４７】
実施例では、複数の添接板を積み重ねた状態で物品保持装置により保持して孔あけ加工を行なう場合で説明したが、１枚の添接板を保持して孔あけ加工を行なうこともできる。また、物品保持装置で保持する添接板は、実施例のようにＸ方向に２列で保持するものに限らず、添接板のＸ方向の長さ寸法に応じて１つあるいは３列以上とすることが可能である。なお実施例では、サポート装置に配設した２個のサポート部材で添接板の穿孔位置近傍を支持するよう構成したが、３個以上のサポート部材を穿孔位置を取り囲むように配置したり、あるいは１個の円筒状のサポート部材としてもよい。すなわち、サポート部材は、ドリルと干渉することなく穿孔位置近傍を支持するものであれば、その形状や配設数等は限定されない。
【００４８】
また、実施例では添接板のＹ方向の両端縁部を把持する場合で説明したが、添接板の搬入および搬出を許容する一対の保持手段をＸ方向に離間して配設し、添接板の両端縁部を併せて把持するよう構成することが可能である。更には、物品保持装置における移動フレームや取付フレームを移動させる手段としては、実施例の構成のものに限定されず、ボールネジとモータとの組合わせ等、各種の手段を採用することができる。更にまた、実施例ではサポート装置のＸ台車をモータで回転されるピニオンとラックとを組合わせた駆動手段により移動し、Ｙ台車をモータで回転されるボールネジと雌ネジ部材とを組合わせた駆動手段により移動する場合で説明したが、両駆動手段は何れの方式でも、あるいはその他の方式であってもよい。なお実施例では、サポート装置にバリ取り装置を一体に配設したが、バリ取り装置を別体で構成して制御手段によりＸ−Ｙ方向に移動制御する構成を採用し得る。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る物品自動穿孔装置によれば、物品の孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持して孔あけ加工を行なうに際し、該物品の穿孔位置近傍を下側からサポート部材により支持するよう構成した。従って、ドリルの切削スラスト力により物品が撓むのを防ぐことができ、孔あけ位置精度や孔形状精度が低下するのを防止し得る。また物品が撓むのは防止されているから、ドリルが物品を貫通したときのスプリングバックは生じず、ドリルが破損するのも好適に防止することができる。なお、孔あけ加工に際して従来必須であった敷板材を省略することができるので、敷板材に多数の孔あけ跡が残ることにより物品の保持が不安定となって孔あけ精度が低下することはなく、常に高精度での孔あけ加工を行なうことができる。更に、敷板材を不要とし得るから、ランニングコストを低減し得ると共に廃棄物が発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る物品自動穿孔装置が組み込まれた自動穿孔システムの全体を示す概略構成図である。
【図２】実施例に係る物品自動位置決め装置の全体を示す概略平面図である。
【図３】実施例に係る物品自動位置決め装置の全体を示す概略側面図である。
【図４】実施例に係る物品自動位置決め装置の要部を示す概略正面図である。
【図５】実施例に係る物品自動穿孔装置の全体を示す概略平面図である。
【図６】実施例に係る物品自動穿孔装置を示す概略縦断側面図である。
【図７】実施例に係る物品保持装置を示す要部概略平面図である。
【図８】実施例に係るクランプ装置を一部断面で示す概略側面図である。
【図９】実施例に係るクランプ装置を示す概略平面図である。
【図１０】実施例に係るサポート装置の全体を示す概略平面図である。
【図１１】実施例に係るサポート装置の要部を示す概略平面図である。
【図１２】実施例に係るサポート装置を一部断面で示す概略側面図である。
【図１３】実施例に係るサポート装置およびバリ取り装置を示す要部背面図である。
【図１４】実施例に係るサポート部材と添接板の通孔との関係を示す説明図である。
【図１５】実施例に係るバリ取りドリルと添接板の通孔との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ 添接板(物品)
３６ ドリル
３７ 主軸頭
３８ 穿孔機
３９ 物品保持装置
４５ 基準保持手段(保持手段)
４６ 可動保持手段(保持手段)
４８ クランプ装置
４９ 受け部材
５０ 位置決め部材
５１ 把持爪
５２ クランプ用シリンダ
６０ サポート装置
６２ Ｘ台車
６３ Ｘ用モータ
６７ Ｙ台車
６９ Ｙ用モータ
７０ サポート用シリンダ
７０ａ ピストンロッド
７１ ホルダ
７２ サポート部材

Claims (2)

1. 板状の物品(11)の穿孔位置に孔あけ加工を行なう物品自動穿孔装置であって、
   主軸頭(37)を平面座標のＸ−Ｙ方向および上下方向に移動可能に備え、該主軸頭(37)に配設したドリル(36)により前記物品(11)の穿孔位置に孔あけ加工を行なう穿孔機(38)と、
   前記穿孔機(38)における主軸頭(37)の平面移動領域の下方に配設され、前記物品(11)の孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持する物品保持装置(39)と、
   前記物品保持装置(39)で保持された物品(11)の孔あけ加工領域の下方に配設され、前記物品(11)の穿孔位置近傍を一対のサポート部材(72,72)で下側から支持するサポート装置(60)とから構成され、
   前記サポート装置(60)は、
   Ｘ用モータ(63)の駆動によりＸ方向に往復移動するＸ台車(62)と、
   前記Ｘ台車(62)に配設され、Ｙ用モータ(69)の駆動によりＹ方向に往復移動するＹ台車(67)と、
   前記Ｙ台車(67)に、ピストンロッド(70a,70a)が上方を向くように配設される２基のサポート用シリンダ(70)と、
   前記両シリンダ(70,70)のピストンロッド(70a,70a)に連結されるホルダ(71)と、
   前記ホルダ(71)の上面に、前記穿孔機(38)におけるドリル(36)が干渉しない距離だけ離間して突設され、前記両シリンダ(70,70)の正逆付勢により前記物品(11)の下面を当接支持するサポート位置および物品(11)の下面から下方に離間する退避位置の間を上下動する前記一対のサポート部材(72,72)とを備え、
   前記Ｘ用モータ(63)およびＹ用モータ(69)は、前記穿孔機(38)での孔あけ加工に際して、穿孔位置の直下に両サポート部材(72,72)の中間位置が臨むように前記Ｘ台車(62)およびＹ台車(67)を移動するよう制御される
   ことを特徴とする物品自動穿孔装置。
2. 前記物品保持装置(39)は、物品(11)の端縁部を把持解除可能に把持する一対の保持手段(45,46)をＸ方向またはＹ方向に対向して備えて、両保持手段(45,46)は相対的に近接・離間移動可能に構成され、
   前記各保持手段(45,46)は、物品(11)の端縁部を下方から支持する受け部材(49)と、物品(11)の側端を当接支持する一対の位置決め部材(50,50)と、両位置決め部材(50,50)の間に回動自在に配設され、クランプ用シリンダ(52)により作動されて受け部材(49)から上方に離間する待機位置および受け部材(49)に近接して物品(11)を受け部材(49)との間で把持する把持位置の間を傾動する把持爪(51)とからなる複数のクランプ装置(48)を、物品(11)の端縁部に沿って並列に配置して構成される請求項１記載の物品自動穿孔装置。

Images