JP4708544B2

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Publication number: JP4708544B2
Application number: JP2000301497A
Authority: JP
Inventors: 健一郎坂本
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002102961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに板材加工を行う板材加工機の前方に配置された旋回式マニピュレータによって板材のワークを搬入する際に効率よく掴み換えを行って作業工程の時間短縮が図れるワーク位置決め搬入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベンディング加工機、シャーリングマシン等の板材加工機へのワーク供給装置としての旋回式マニピュレータは、実開平１−６０７２９号公報や特開平３−４２１３５号公報に示されているようにすでに使用されている。
【０００３】
この旋回式マニピュレータは、メインクランプ（旋回クランプ）により上下からワークを挟んだ状態で、前後動作と水平面内で旋回動作が行われるので、複数辺を剪断したり、また煩雑な板取を行うときなどに効率が高いものである。
【０００４】
より詳しくは、図１６に示されているように、マニピュレータ１０１では当初のワークＷの原点設定時にメインクランプ１０３（旋回クランプ）でワークＷのほぼ中心（重心付近）が把持され、マニピュレータ１０１が前進してシャーリングマシン１０５で剪断加工が連続して行われる。
【０００５】
マニピュレータ１０１の可動範囲が限界に達した場合は、クランプ位置を後方に掴み換える動作が必要になる。しかし、メインクランプ１０３（旋回クランプ）は上下から挟み込む構造上、ワークＷをシャーリングマシン１０５の剪断加工部に送り込む可動範囲の限界（リフトリミットあるいはストロークリミット）があり切断不可の部分が生じてくる。
【０００６】
例えば、図１７ではマニピュレータ１０１を用いずに、作業者がワークＷを切断工程１〜６までの工程を経て材料１〜材料５までの短冊加工が行われる場合である。この同じ短冊加工が、マニピュレータ１０１を用いて行われる場合は、図１８に示されているようにワークＷのほぼ中心がメインクランプ１０３でクランプされているので、切断工程１、２が行われた後、ワークＷが旋回されて切断工程３、４が行われる。しかし、メインクランプ１０３の可動範囲限界（リフトリミットあるいはストロークリミット）内は切断不可となる。
【０００７】
そこで、実開平１−６０７２９号公報に示されているシャーリングマシン１０５では、残材の後端部を把持して送るためのサブクランプ（図示省略）が別途設けられている。また、特開平３−４２１３５号公報に示されているシャーリングマシン１０５では、メインクランプ１０３とサブクランプ（図示省略）が備えられ、製品端部の立ち上がりの移動状況を把握し効率の良いクランプ上下移動が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のマニピュレータ１０１においては、メインクランプ１０３で上下からワークＷのほぼ中心がクランプされ、このクランプ位置でメインクランプ１０３の可動範囲で剪断加工が行われた後、１回〜複数回の掴換えが行なわれ、最終的にサブクランプで送り込むという工程が踏まれる。このクランプ動作中の時間はロスするという問題点があった。
【０００９】
また、メインクランプ１０３にサブクランプも加わり、ワークＷの旋回や掴み換え動作等が入る切断工程が行なわれるために、制御装置への入力内容が複雑になるので、入力時間の遅延、入力ミスが発生するという問題点があった。
【００１０】
また、従来のサブクランプはメインクランプ１０３の後方に位置しており、このサブクランプでワークを送り込むとしてもメインクランプ１０３の可動範囲を越えることが難しいため、依然として切断不可の部分が生じるという問題点があった。
【００１１】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、マニピュレータによってワークを供給する際に、全体の工程を考慮して掴み換え回数が最も少ない位置をクランプすることで、制御装置の入力内容の簡易化、作業者入力時間の短縮、入力ミスの削減を図り、生産性の向上を図り得るワーク位置決め搬入装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて、この発明のワーク位置決め搬入装置は、ワーク搬入テーブルに載置したワークを板材加工機の加工部に前方から供給位置決めするワーク位置決め搬入装置において、
前記ワーク搬入テーブルに、ワーク搬入方向に対してワークの前後左右を位置決めする突当て部材と、この突当て部材に前記ワークを突当てるワーク引寄せ装置とからなる原点位置決め装置を設け、この原点位置決め装置により位置決めされたワークを上下からクランプし水平面内に旋回自在、前後動自在のメインクランプと、前記ワークの後端をクランプし前後動自在のサブクランプとを設け、ワークの原点位置決め時にワークの中心を前記メインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行なうと共にこの工程シミュレーションにおける第１回目以降の掴み換え位置を算出した後に、実際の原点位置決め時のメインクランプの把持位置を前記工程シミュレーションで算出された第１回目以降の掴み換え位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を前記工程シミュレーションで算出されたそれ以降の掴み換え位置に変更補正をすると共に、この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプの作動・位置決めの指令を発生する制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、ワークを原点位置決め時にメインクランプをワークのほぼ中心位置からオフセットするとき、あるいは掴み換えを行うときは、制御装置においてメインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行うことにより、実際では余分な掴み換え動作を排除して効率よく掴み換えをするので、工程時間の短縮が図られる。
【００１６】
また、この発明のワーク位置決め搬入装置は、ワーク搬入テーブルに載置したワークを板材加工機の加工部に前方から供給位置決めするワーク位置決め搬入装置において、
前記ワーク搬入テーブルに、ワーク搬入方向に対してワークの前後左右を位置決めする突当て部材と、この突当て部材に前記ワークを突当てるワーク引寄せ装置とからなる原点位置決め装置を設け、この原点位置決め装置により位置決めされたワークを上下からクランプし水平面内に旋回自在、前後動自在のメインクランプと、前記ワークの後端をクランプし前記メインクランプよりも前記剪断加工部に接近可能に前後動自在のサブクランプとを設け、ワークの原点位置決め時にワークの中心を前記メインクランプでクランプした場合の加工の工程シミュレーションを事前に行なうと共にこの工程シミュレーションの加工の工程の中において第１回目以降の掴み換え動作およびサブクランプの把持動作が必要な各々の工程を算出する第１の演算を行い、この第１の演算で算出された各工程のうちの、サブクランプの最終把持位置を算出する第２の演算を行い、実際のメインクランプによって行われる原点位置決め時の把持動作位置を第２の演算で算出された前記最終把持位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を第２演算で算出された最終把持位置に変更補正すると共に、この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプ及びサブクランプの作動・位置決めの指令を発生する制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、ワークを短冊材に加工する場合の剪断加工では、制御装置において工程シミュレーションを事前に行い、メインクランプおよびサブクランプでの把持動作が必要な各工程を第１の演算で行うことにより全体の工程を把握し、メインクランプおよびサブクランプの可動範囲に基づいて前記全体の工程の中から第２演算により最終把持位置が算出され、実際では余分な掴み換え動作及びメインクランプの旋回動作をしなくとも効率よくサブクランプによる把持が行われるので、工程時間の短縮が図られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のワーク位置決め搬入装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施の形態に係わる板材加工機としての例えばシャーリングマシン１には図１に示されているように、その剪断加工部へ板状のワークＷを搬入するためのフロントテーブル３（ワーク搬入テーブル）が設けられている。
【００２０】
フロントテーブル３の上面には図２に示されているようにワークＷがいずれの方向にも円滑に移動自在となるよう多数のフリーベア５（フリーベアリング）が設けられており、フロントテーブル３の図２において左側にはワークＷを載置するためのワークテーブル７が隣接して設けられている。
【００２１】
なお、本実施の形態では、以下、ワークＷがワークテーブル７からフロントテーブル３へ搬送されるワーク搬送方向を「Ｘ方向」といい、フロントテーブル３からシャーリングマシン１の剪断加工部へ搬入されるワーク搬入方向を「Ｙ方向」という。また、後述のグリッパ９のＸ方向に往復動する移動軸を「Ｕ軸」とし、フロントテーブル３のＸ方向の長さのほぼ中央を通過するＹ方向に向かう中心線を「Ｙ軸」とする。シャーリングマシン１によるワークＷの剪断線はＸ方向となる。
【００２２】
図１及び図２を参照するに、前記フロントテーブル３にはワークテーブル７へ載置されたワークＷをクランプするグリッパ９が備えられ、このグリッパ９はクランプされたワークＷをフロントテーブル３の原点決め位置付近へ搬入するために、フロントテーブル３のほぼ左右端に渡りＸ方向に往復動自在に設けられている。
【００２３】
グリッパ９は、前記フロントテーブル３の図２の上位置に配されたＵ軸にキャレッジ用モータ（図示省略）で回転されるボールねじ等によって駆動され、ワークテーブル７上のワークＷをクランプしてフロントテーブル３上へ搬入すると共に、グリッパ９自体がグリッパ昇降シリンダ等の作動により上昇してグリッパ９のクランプ部がフロントテーブル３上のワークパスラインＰＬに対して出没自在となっている。
【００２４】
図２を参照するにフロントテーブル３には、前記グリッパ９が走行するＵ軸ラインに対してシャーリングマシン１の剪断加工部側（図２において上方側）に２つのピンゲージ１１（突当て部材）が設けられている。また、前記各ピンゲージ１１の近傍にはフロントテーブル３上のワークＷをクランプして前記各ピンゲージ１１へ突き当てるべく移動せしめるためのワーク引寄せ装置１３が設けられている。なお、前記２つのピンゲージ１１とワーク引寄せ装置１３とからワーク原点位置決め装置１５が構成されている。
【００２５】
なお、前記ピンゲージ１１及びワーク引寄せ装置１３は図示せざるピンゲージ可動支持体に設けられており、このピンゲージ可動支持体は例えばフロントテーブル３の架台にＸ方向に軸承されてピンゲージ用駆動モータ（図示省略）により回転駆動されるＸ軸用ボールネジに螺合されている。なお、前記ピンゲージ１１のピンゲージ用駆動モータは後述の制御装置１７に電気的に接続されている。
【００２６】
より詳しくは、ワーク引寄せ装置１３はワークＷをクランプするクランパ（図示省略）が備えられており、このクランパによりクランプされたワークＷをピンゲージ１１の方向へ移動せしめる構造となっている。ワーク引寄せ装置１３は後述の制御装置１７に電気的に接続されている。
【００２７】
図１及び図２を参照するに、前記フロントテーブル３には、ワークＷを上下からクランプ・アンクランプ自在で把持したワークＷを水平方向に所望の角度で回転すると共にワークＷをＹ方向に前後動せしめるマニピュレータ１９（ワーク位置決め搬入装置）が設けられている。
【００２８】
より詳しくは、マニピュレータ１９はＹ軸と平行なボールねじ（図示省略）をサーボモータ等で適宜駆動制御することによって、ベース２１上をＹ方向に走行自在に設けられている。
【００２９】
さらに、マニピュレータ１９は上フレーム２３、支柱フレーム２５、下フレーム２７からなり、上フレーム２３と下フレーム２７のＹ方向前方側の先端にはワークＷをクランプして回転位置決めするメインクランプ２９が設けられている。このメインクランプ２９は上フレーム２３のＹ方向前方側の先端の上クランパ３１と下フレーム２７のＹ方向前方側の先端の下クランパ３３とから構成されている。
【００３０】
図１を参照するに、メインクランプ２９は、下フレーム２７の先端にＣ軸用モータ３５により回転駆動されるワーククランプ軸３７が垂直方向に軸承されており、このワーククランプ軸３７（Ｃ軸）の先端には下クランパ３３が装着されている。一方、上フレーム２３の先端には図３に示されているようにブラケット２３Ａが固定されており、このブラケット２３Ａの上部に設けられたメインクランプ用シリンダ３９のピストンロッド４１の下端に上クランパ３１が設けられており、前記ワーククランプ軸３７の先端の下クランパ３３に接離可能に昇降自在にであって、回転自在である。
【００３１】
また、マニピュレータ１９にはメインクランプ２９より図１において左側の前方の位置でワークＷの後端をクランプし前後動自在で且つ上下動自在のサブクランプ４３が設けられている。
【００３２】
より詳しくは、サブクランプ４３は図３〜図５に示されているように上フレーム２３の先端のブラケット２３Ａにメインクランプ用シリンダ３９より前方に位置して上部に支持ブラケット４５が立設されている。この支持ブラケット４５に設けられたサブクランプ用シリンダ４７のピストンロッド４９の下端には、複数のサブクランプ４３を支持するための可動フレーム５１が連結されており、この可動フレーム５１は上フレーム２３の先端の下部に設けられたガイド部材５３に案内されて上下動可能に設けられている。
【００３３】
なお、可動フレーム５１は図４に示されているようにほぼ水平方向に長い角パイプ等の部材で構成されており、可動フレーム５１の下面には図４において左右に２個づつ合計４個のサブクランプ用アーム５５が図３において逆Ｌ字形状をなすように設けられている。
【００３４】
各サブクランプ用アーム５５の先端には例えばジョー駆動シリンダ５７により作動してワークＷの端縁を把持可能な上クランプジョーと下クランプジョーからなるサブクランプ部４３Ａが設けられている。
【００３５】
したがって、サブクランプ４３は図３に示されているようにメインクランプ２９より前方の位置でワークＷをクランプしてマニピュレータ１９の移動により前後動自在であるので、シャーリングマシン１のカットラインに近い位置までワークＷを送ることが可能になるため、メインクランプ２９の可動範囲を超えるワーク送りが可能になる。
【００３６】
また、可動フレーム５１がサブクランプ用シリンダ４７で上下動されることにより各サブクランプ部４３Ａが昇降自在であるので、メインクランプ２９でクランプしてワーク送りをするときにはサブクランプ４３が全体的に上昇されることにより邪魔にならない。
【００３７】
なお、マニピュレータ１９の前述した各駆動装置は後述の制御装置１７に電気的に接続されている。
【００３８】
図１を参照するに、５７は上下の直線刃５９、６１を有する一般的な剪断加工機であって、６３はワークＷを押える板押え装置、６５は上刃５９を上下動せしめるラムで、しかも６７はラム６５を駆動する流体圧シリンダである。
【００３９】
ラム６５の前方には複数個の板押え装置６３が適宜間隔を介して前板６９に並設されている。なお、この板押え装置６３はシャーリングマシン１に附属するもので、剪断前に下降してワークＷを押え、ラム６５が上昇後にワークＷを離すのが一般的であるが、前述した上下クランパ３１、３３のアンクランプ時の押え具としても機能させるためにアンクランプ時にラム６５の上下動とは連動せずに独自に作動することも可能なように設定されている。
【００４０】
すなわち、制御装置１７内のラム駆動制御部７１から独立した板押え駆動制御部７３を別途にし、マニピュレータ駆動制御部７５（マニピュレータ制御装置）に接続する中央制御部７７に接続する構成となっている。
【００４１】
なお、中央制御部７７にはワークＷの大きさ、切断位置、メインクランプ２９の可動範囲等のデータを入力する入力装置７９、表示装置８１、入力されたデータを記憶するメモリ８３、入力されたデータを予め設定されている演算式に基づいて種々の計算をする演算装置８５、予め入力されているメインクランプ２９の可動範囲やクランプ幅、マニピュレータ１９の上フレーム２３の懐の最大距離と前記演算装置８５で計算されて得られた計算値とを比較判断して最適の剪断工程を選択する比較判断装置８７が設けられている。
【００４２】
上記構成により、図２においてワークテーブル７に載置されたワークＷは２つのグリッパ９によりクランプされ、Ｘ方向に移動されてフロントテーブル３のほぼ中央へ搬送される。
【００４３】
ワークＷの基準面ＢＬは図１４において上方と右方の２辺であって、ピンゲージ１１がフロントテーブル３の上面より上方へ突出する。
【００４４】
前記ワークＷはグリッパ９から開放されると共にワーク引寄せ装置１３のクランパによりクランプされ、２つのピンゲージ１１と２つのグリッパ９の基準へ突き当てるように斜めに移動され、図１４に示されているように原点位置決めされる。
【００４５】
ワークＷの４辺が耳切り切断されるときは、メインクランプ２９により旋回される旋回動作がある。ワークＷはメインクランプ２９の上・下クランパ３１，３３，により把持される。マニピュレータ１９はＹ方向に前進してワークＷの所望の位置をシャーリングマシン１の剪断加工部へ搬入したときに停止する。
【００４６】
剪断加工後にワークＷが上・下クランパ３１，３３，によりクランプされマニピュレータ１９が後退し、ワーククランプ軸３７（Ｃ軸）の回転によりワークＷがフロントテーブル３上で適宜角度回転される。マニピュレータ１９が再びＹ方向へ前進し、ワークＷの所望の位置がシャーリングマシン１の加工位置へ位置決めされ剪断加工される。以上の工程が繰り返されて、図１４においてワークＷの４辺が耳切り切断される。
【００４７】
図１５は、左右の２辺の耳切り剪断加工が行われた後に、剪断位置１〜４の短冊加工が行われる場合について示されている。この短冊加工とは、Ｘ又はＹ方向の一方向のみの切断加工のみで済むもので、このような短冊加工がメインクランプ２９とサブクランプ４３を用いて行なわれる場合は、掴み換え動作を行なう必要がある。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態における主要部に係わるマニピュレータ制御装置７５（マニピュレータ駆動制御部）について、主として短冊加工を例にとって詳しく説明する。
【００４９】
マニピュレータ駆動制御部７５では、ワークＷの原点位置決め時にワークＷの中心を前記メインクランプ２９でクランプした場合の工程シミュレーションが事前に行なわれる。この工程シミュレーションにおいて第１回目以降の掴み換え位置を算出した後に、実際の原点位置決め時のメインクランプ２９の把持位置が前記工程シミュレーションで算出された第１回目以降の掴み換え位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置が前記工程シミュレーションで算出されたそれ以降の掴み換え位置に変更補正される。
【００５０】
この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプ２９へ作動・位置決めの指令が発生される。
【００５１】
短冊加工においては、メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が不要の第１パターンと、メインクランプ２９の掴み換え動作が必要で且つサブクランプ４３動作が不要の第２パターンと、メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が必要の第３パターンとの３つのパターンに分類できる。
【００５２】
なお、図１２（Ａ）〜（Ｅ）を参照するに、メインクランプ２９で掴み換えされる場合は、図１２（Ａ）においてメインクランプ２９により把持されたワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断され、図１２（Ｂ）において板押え装置６３が下降してワークＷがテーブルに押圧されて固定される。この状態で図１２（Ｃ）においてメインクランプ２９の掴み換えが行われる。図１２（Ｄ）でメインクランプ２９によりワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断される。図１２（Ｅ）でキッカー８９により残材が搬出される。
【００５３】
また、図１３（Ａ）〜（Ｅ）を参照するに、メインクランプ２９からサブクランプ４３に掴み換えされる場合は、図１３（Ａ）においてメインクランプ２９により把持されたワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断され、図１３（Ｂ）において板押え装置６３が下降してワークＷがテーブルに押圧されて押さえられる。この状態で図１３（Ｃ）においてメインクランプ２９がワークＷを解除してマニピュレータ１９が後退し、サブクランプ４３で掴み換えが行われる。図１３（Ｄ）でサブクランプ４３によりワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断される。図１３（Ｅ）でキッカー８９により残材が搬出される。
【００５４】
第１パターン（メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が不要）は、例えば図６及び図７に示されているように工程シミュレーション時の原点位置決め時に掴んだメインクランプ２９の位置で工程１〜２までの全ての剪断工程が完了してしまう場合である。このときは工程１で剪断された後にメインクランプ２９により１８０°旋回され、次いで剪断加工位置に位置決めされ工程２の剪断が行なわれる。
【００５５】
工程シミュレーションにおいて、(1)原点位置決め以降の掴み換えが不要であること、(2)メインクランプ２９の可動範囲内で最終工程まで終了すること、(3)メインクランプ２９からワークＷの最大対角Ｌ（図１４参照）が上フレーム２３の懐の最大距離より小さいこと、の条件が判断されたときは、この第１パターンである。
【００５６】
第２パターン（メインクランプ２９の掴み換え動作が必要で且つサブクランプ４３動作が不要）は、工程シミュレーション時の原点位置決め時に掴んだメインクランプ２９の位置から最終工程終了まで、メインクランプ２９の掴み換え動作のみで最終工程に到達でき、サブクランプ４３は使用されない場合である。
【００５７】
例えば、一枚のワークＷから４回の剪断工程１〜４まであるとき、図８及び図９に示されているように初めにワークＷの中央付近を掴み、工程３がメインクランプ２９のために邪魔されて切断できないので、工程２が終了した後にメインクランプ２９の後方への掴み換えが行なわれる必要がある。次の工程３のときに初めて掴み換えが行なわれるが、工程４がメインクランプ２９の可動範囲で十分に剪断可能であるときにはこの工程３で最終掴み換えが行われるものとシミュレーションされるので、このときは、工程シミュレーション上の最終掴み換え位置を工程３とする制御指令コードが工程２の後に挿入される。これにより、工程４での掴み換えは行われないので効率の良い剪断工程が行われる。
【００５８】
また、旋回動作が途中の工程に入る場合には、メインクランプ２９の最終把持位置は、前述した最大対角Ｌが上フレーム２３の懐の最大距離より小さいこととメインクランプ２９のストローク可動範囲内であること、の条件を満たす範囲で、工程シミュレーションで事前に演算される。この演算による最終把持位置でワークＷが把持されるよう制御が行われる。
【００５９】
上記の演算では原点位置決め時に最終把持位置でクランプするか、あるいは最初の掴み換え時に最終把持位置でクランプするかどうかは、旋回動作の工程位置、掴み換えしようとする位置の最大対角Ｌの寸法等の条件などに照らして選択が行われることになる。
【００６０】
旋回動作が後に控えていない場合は、最大対角Ｌを条件から外した最終把持位置が選択される。
【００６１】
第３パターン（メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が必要）は、例えば図１０及び図１１に示されているように工程４ではメインクランプ２９の可動範囲で剪断不可能であるためにサブクランプ４３が必要である場合のように、初めて掴み換え動作が必要になったときに、後工程でサブクランプ４３が必要であり、且つサブクランプ４３可動範囲内であり、且つ後工程で旋回動作が含まれていないとシミュレーションされた場合に、初めの掴み換え動作時にサブクランプ４３が使用される。
【００６２】
このときは、サブクランプ４３の使用に関する制御指令コードが工程２の後に挿入される。これにより、工程３と工程４はサブクランプ４３の動作で効率の良い剪断工程が行われる。
【００６３】
なお、旋回動作が途中の工程に入る場合には最大対角Ｌの条件の制約を受けることになるので、メインクランプ２９及びサブクランプ４３の動作範囲、最大対角Ｌの条件、を制約の条件として事前の演算が行われる。この演算により各条件の範囲内で最終把持位置ではメインクランプ２９を使用するかあるいはサブクランプ４３を使用するかの選択が行われる。
【００６４】
上記構成から、ワークＷを原点位置決め時のメインクランプ２９をワークＷのほぼ中心位置からオフセットするときは、マニピュレータ駆動制御部７５においてメインクランプ２９でクランプした場合の工程シミュレーションが事前に行なわれることにより、実際では余分な掴み換え動作を排除して効率よく掴み換えをするので、工程時間の短縮が図られる。
【００６５】
また、本発明の他の実施の形態のマニピュレータ駆動制御部７５では、ワークＷの原点位置決め時にワークＷの中心がメインクランプ２９でクランプされた場合の加工の工程シミュレーションが事前に行なわれる。この工程シミュレーションの加工の工程の中において第１回目以降の掴み換え動作とサブクランプ４３の把持動作とを必要な各々の工程が第１の演算で算出される。この第１の演算で算出された各工程のうちの、サブクランプ４３の最終把持位置を算出する第２の演算が行なわれる。
【００６６】
実際のメインクランプ２９によって行われる原点位置決め時の把持動作位置は、上記の第２の演算で算出された前記最終把持位置あるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を第２演算で算出された最終把持位置に変更補正される。マニピュレータ駆動制御部７５では、前記変更補正に基づいて原点位置決め装置とメインクランプ２９及びサブクランプ４３に対して作動・位置決めの指令が発生される。
【００６７】
以上のように、ワークＷを短冊材に加工する場合の剪断加工では、マニピュレータ駆動制御部７５で、メインクランプ２９およびサブクランプ４３での把持動作の工程シミュレーションが事前に行われ、メインクランプ２９およびサブクランプ４３の可動範囲に基づいて前記全体の工程の中から最終把持位置が算出されて、実際では余分な掴み換え動作及びメインクランプ２９の旋回動作をしなくとも効率よくサブクランプによる把持が行われるため、工程時間の短縮が図られる。
【００６８】
なお、この発明は前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。本実施の形態の例では板材加工機としてシャーリングマシンを例にとって説明したがレーザ加工機、ベンディング加工機およびその他の板材加工機であっても構わない。
【００７０】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態から理解されるように、本発明によれば、ワークを原点位置決め時のメインクランプをワークのほぼ中心位置からオフセットするとき、あるいは掴み換えを行うときは、制御装置においてメインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行うことにより、実際では余分な掴み換え動作を排除して効率よく掴み換えができるので、工程時間の短縮を図ることができる。
【００７１】
また、本発明によれば、ワークを短冊材に加工する場合の剪断加工では、制御装置において、メインクランプおよびサブクランプでの把持動作の全体の工程を把握するよう工程シミュレーションを事前に行い、メインクランプおよびサブクランプの可動範囲に基づいて最終把持位置を算出して、実際では余分な掴み換え動作及びメインクランプの旋回動作をしなくとも効率よくサブクランプで掴み換えを行なえるので、工程時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータを含むシャーリングマシンの側面図（図２の左側側面図）である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、フロントテーブルの平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータのサブクランプの側面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータのサブクランプの正面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータのサブクランプの平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係わる第１パターンにおけるメインクランプ及びサブクランプの掴み換えの要否を示す図表である。
【図７】図６に対応する第１パターンの説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わる第２パターンにおけるメインクランプ及びサブクランプの掴み換えの要否を示す図表である。
【図９】図８に対応する第２パターンの説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係わる第３パターンにおけるメインクランプ及びサブクランプの掴み換えの要否を示す図表である。
【図１１】図１０に対応する第３パターンの説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係わるメインクランプの掴み換えの説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係わるサブクランプの掴み換えの説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係わるワークの原点位置決め及び剪断位置の説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係わるワークの剪断位置の説明図である。
【図１６】従来におけるマニピュレータを用いたワークの供給状態を示す概略説明図である。
【図１７】従来における手動によるワークの短冊加工を示す概略説明図である。
【図１８】従来におけるマニピュレータを用いたワークの短冊加工を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１シャーリングマシン
３フロントテーブル
９グリッパ
１１ピンゲージ（突当て部材）
１３ワーク引寄せ装置
１５ワーク原点位置決め装置
１７制御装置
１９マニピュレータ（ワーク位置決め搬入装置）
２３上フレーム
２９メインクランプ
４３サブクランプ
５１可動フレーム
５５サブクランプ用アーム
５９、６１直線刃
６３板押え装置
７３板押え駆動制御部
７５マニピュレータ駆動制御部
７７中央制御部
８７比較判断装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece positioning and carrying-in apparatus that can efficiently carry out and reduce the work process time when carrying a plate-like workpiece by a swivel manipulator arranged in front of a plate material processing machine that performs plate material processing on the workpiece. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, swivel manipulators as work supply devices for plate material processing machines such as bending machines and shearing machines have already been used as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 1-60729 and 3-42135. ing.
[0003]
This swivel manipulator is swiveled back and forth and in a horizontal plane with the work clamped from the top and bottom by the main clamp (swivel clamp), so when shearing multiple sides or performing complicated planing, etc. It is very efficient.
[0004]
More specifically, as shown in FIG. 16, in the manipulator 101, when the origin of the initial workpiece W is set, the main clamp 103 (turning clamp) grips the substantial center (near the center of gravity) of the workpiece W, and the manipulator 101 moves forward. Then, the shearing machine 105 continuously performs the shearing process.
[0005]
When the movable range of the manipulator 101 reaches the limit, it is necessary to move the clamp position backward. However, because the main clamp 103 (swivel clamp) is sandwiched from above and below, there is a limit (lift limit or stroke limit) of the movable range in which the workpiece W is fed to the shearing portion of the shearing machine 105, and a portion that cannot be cut occurs.
[0006]
For example, in FIG. 17, the manipulator 101 is not used, and the worker performs strip processing of the material 1 to the material 5 through the steps 1 to 6 of the workpiece W. When the same strip processing is performed using the manipulator 101, the cutting process 1 and 2 are performed because the center of the workpiece W is clamped by the main clamp 103 as shown in FIG. Then, the workpiece | work W is turned and the cutting processes 3 and 4 are performed. However, cutting is not possible within the movable range limit (lift limit or stroke limit) of the main clamp 103.
[0007]
Therefore, in the shearing machine 105 shown in Japanese Utility Model Publication No. 1-60729, a sub-clamp (not shown) is separately provided for gripping and feeding the rear end portion of the remaining material. In addition, the shearing machine 105 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-42135 is provided with a main clamp 103 and a sub clamp (not shown), and grasps the rising movement state of the product end and efficiently moves the clamp up and down. Is done.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional manipulator 101, the center of the workpiece W is clamped from above and below by the main clamp 103, and after the shearing process is performed within the movable range of the main clamp 103 at this clamping position, the gripping is performed once to plural times. The exchange is performed, and the process of finally feeding by the sub clamp is performed. There is a problem that the time during the clamping operation is lost.
[0009]
In addition, since a sub-clamp is added to the main clamp 103 and a cutting process including turning of the workpiece W and a gripping change operation is performed, the input content to the control device becomes complicated, so input time delay and input error are reduced. There was a problem that it occurred.
[0010]
In addition, the conventional sub clamp is located behind the main clamp 103, and even if the workpiece is fed by this sub clamp, it is difficult to exceed the movable range of the main clamp 103, so that a portion that cannot be cut still occurs. was there.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to clamp a position where the number of times of re-handling is smallest in consideration of the whole process when supplying a work by a manipulator, An object of the present invention is to provide a workpiece positioning and carrying-in apparatus capable of improving productivity by simplifying input contents of a control device, shortening an operator input time, and reducing input errors.
[0014]
[ Means for solving the problem ]
In view of the above, The workpiece positioning and loading device of the present invention is a workpiece positioning and loading device that feeds and positions the workpiece placed on the workpiece loading table from the front to the processing portion of the plate material processing machine.
The workpiece carry-in table is provided with an origin positioning device comprising an abutting member for positioning the front, rear, left and right of the workpiece with respect to the workpiece loading direction, and a workpiece attracting device for abutting the workpiece against the abutting member. A workpiece clamped from above and below is clamped from above and below, a main clamp that can be swiveled and moved back and forth in a horizontal plane, and a sub-clamp that can be moved back and forth by clamping the rear end of the workpiece. A process simulation is performed in advance when the center is clamped by the main clamp, and after calculating the first and subsequent gripping positions in the process simulation, the gripping position of the main clamp at the time of actual origin positioning is calculated by the process simulation. At the calculated repositioning position after the first time or The actual gripping position of the main clamp at the first and subsequent gripping changes is corrected to the subsequent gripping position calculated in the process simulation, and the origin positioning device and the main clamp are corrected based on the change correction. And a control device for generating an operation / positioning command.
[0015]
Therefore, when offsetting the main clamp from the approximate center position of the workpiece when positioning the workpiece, or when re-holding the workpiece, it is actually unnecessary to perform a process simulation when clamping with the main clamp in the control device in advance. Therefore, it is possible to reduce the process time because efficient gripping is performed without the need for gripping.
[0016]
Also, The workpiece positioning and loading device of the present invention is a workpiece positioning and loading device that feeds and positions the workpiece placed on the workpiece loading table from the front to the processing portion of the plate material processing machine.
The workpiece carry-in table is provided with an origin positioning device comprising an abutting member for positioning the front, rear, left and right of the workpiece with respect to the workpiece loading direction, and a workpiece attracting device for abutting the workpiece against the abutting member. The workpiece positioned by the device is clamped from above and below, and can be swiveled in a horizontal plane. The main clamp can be moved back and forth, and the rear end of the workpiece can be clamped to move closer to the shearing part than the main clamp. A sub-clamp is provided, and a process simulation of machining is performed in advance when the center of the work is clamped by the main clamp at the time of workpiece origin positioning, and the first and subsequent gripping change operations in the machining process of this process simulation And a first operation for calculating each process that requires a gripping operation of the sub-clamp. Of the steps calculated in the first calculation, the second calculation for calculating the final gripping position of the sub clamp is performed, and the gripping operation position at the time of the origin positioning performed by the actual main clamp is determined. In addition to correcting the change to the final gripping position calculated by the second calculation or the actual gripping position of the main clamp at the first and subsequent gripping changes to the final gripping position calculated by the second calculation. On the basis of the above, the origin positioning device and a control device for generating an operation / positioning command for the main clamp and the sub clamp are provided.
[0017]
Therefore, in the shearing process when a workpiece is processed into a strip material, a process simulation is performed in advance in the control device, and each process that requires gripping operations at the main clamp and the sub clamp is performed by the first calculation. Grasping the process, the final gripping position is calculated by the second calculation from the entire process based on the movable range of the main clamp and the sub clamp, and in practice, no extra grip replacement operation and main clamp turning operation are performed. In both cases, the gripping by the sub-clamp is performed efficiently, so that the process time can be shortened.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a workpiece positioning and carrying-in apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
As shown in FIG. 1, for example, a shearing machine 1 serving as a plate material processing machine according to the present embodiment, a front table 3 (work loading table) for loading a plate-shaped workpiece W into the shearing portion. Is provided.
[0020]
A large number of free bears 5 (free bearings) are provided on the upper surface of the front table 3 so that the workpiece W can move smoothly in any direction as shown in FIG. 2, a work table 7 on which the work W is placed is provided adjacent to the left side.
[0021]
In the present embodiment, hereinafter, the workpiece conveyance direction in which the workpiece W is conveyed from the workpiece table 7 to the front table 3 is referred to as “X direction”, and is carried from the front table 3 to the shearing unit of the shearing machine 1. The workpiece loading direction is referred to as “Y direction”. In addition, a movement axis that reciprocates in the X direction of the gripper 9 described later is referred to as a “U axis”, and a center line in the Y direction that passes through the approximate center of the length of the front table 3 in the X direction is referred to as a “Y axis”. . The shear line of the workpiece W by the shearing machine 1 is in the X direction.
[0022]
Referring to FIGS. 1 and 2, the front table 3 is provided with a gripper 9 that clamps a work W placed on the work table 7, and the gripper 9 uses the clamped work W as an origin of the front table 3. In order to carry in to the vicinity of the fixed position, the front table 3 is provided so as to be able to reciprocate in the X direction across almost the left and right ends.
[0023]
The gripper 9 is driven by a ball screw or the like rotated by a carriage motor (not shown) on the U-axis disposed at the upper position in FIG. 2 of the front table 3 to clamp the work W on the work table 7. While being carried onto the front table 3, the gripper 9 itself is raised by the operation of the gripper lifting cylinder and the like, so that the clamp portion of the gripper 9 can freely move in and out of the work path line PL on the front table 3.
[0024]
Referring to FIG. 2, the front table 3 has two pin gauges 11 (abutting members) on the shearing part side (upper side in FIG. 2) of the shearing machine 1 with respect to the U-axis line on which the gripper 9 travels. Is provided. Further, in the vicinity of each pin gauge 11, there is provided a work drawing device 13 for clamping the work W on the front table 3 and moving it so as to abut against each pin gauge 11. The two pin gauges 11 and the workpiece attracting device 13 constitute a workpiece origin positioning device 15.
[0025]
The pin gauge 11 and the workpiece pulling device 13 are provided on a pin gauge movable support body (not shown). The pin gauge movable support body is supported on the frame of the front table 3 in the X direction, for example, and is driven by a pin gauge drive motor (not shown). (Omitted) is screwed into the X-axis ball screw that is rotationally driven. The pin gauge drive motor of the pin gauge 11 is electrically connected to a control device 17 described later.
[0026]
More specifically, the workpiece attracting device 13 includes a clamper (not shown) that clamps the workpiece W, and has a structure that moves the workpiece W clamped by the clamper in the direction of the pin gauge 11. The work drawing device 13 is electrically connected to a control device 17 described later.
[0027]
Referring to FIGS. 1 and 2, the front table 3 has a workpiece W that can be clamped and unclamped from above and below by rotating it at a desired angle in the horizontal direction and moving the workpiece W back and forth in the Y direction. A manipulator 19 (work positioning carry-in device) that is moved is provided.
[0028]
More specifically, the manipulator 19 is provided so as to be able to travel in the Y direction on the base 21 by appropriately driving and controlling a ball screw (not shown) parallel to the Y axis with a servo motor or the like.
[0029]
Further, the manipulator 19 includes an upper frame 23, a support frame 25, and a lower frame 27. A main clamp 29 that clamps and rotates and positions the workpiece W is provided at the front ends of the upper frame 23 and the lower frame 27 in the Y direction. ing. The main clamp 29 includes an upper clamper 31 at the front end of the upper frame 23 in the Y direction and a lower clamper 33 at the front end of the lower frame 27 in the Y direction.
[0030]
Referring to FIG. 1, in the main clamp 29, a work clamp shaft 37 that is rotationally driven by a C-axis motor 35 is supported at the tip of a lower frame 27 in the vertical direction. This work clamp shaft 37 (C axis) A lower clamper 33 is attached to the tip of the. On the other hand, a bracket 23A is fixed to the tip of the upper frame 23 as shown in FIG. 3, and the upper clamper 31 is attached to the lower end of the piston rod 41 of the main clamp cylinder 39 provided on the upper portion of the bracket 23A. Is provided so as to be movable up and down so as to be able to contact and separate from the lower clamper 33 at the tip of the work clamp shaft 37 and is rotatable.
[0031]
Further, the manipulator 19 is provided with a sub-clamp 43 that can move back and forth and move up and down by clamping the rear end of the work W at a position on the left front side of the main clamp 29 in FIG.
[0032]
More specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, the sub clamp 43 has a bracket 23 </ b> A at the tip of the upper frame 23 positioned in front of the main clamp cylinder 39 and a support bracket 45 erected on the top. Yes. A movable frame 51 for supporting a plurality of sub-clamps 43 is connected to the lower end of the piston rod 49 of the sub-clamp cylinder 47 provided on the support bracket 45, and the movable frame 51 is connected to the upper frame 23. Guided by a guide member 53 provided at the lower end of the tip, it is provided so as to be movable up and down.
[0033]
As shown in FIG. 4, the movable frame 51 is composed of a member such as a square pipe that is long in the horizontal direction. The lower surface of the movable frame 51 has a total of four pieces, two on the left and right sides in FIG. The sub-clamp arm 55 is provided so as to have an inverted L shape in FIG.
[0034]
At the tip of each sub-clamp arm 55, for example, a sub-clamp portion 43 </ b> A composed of an upper clamp jaw and a lower clamp jaw that can be operated by a jaw drive cylinder 57 and can grip the edge of the workpiece W is provided.
[0035]
Accordingly, as shown in FIG. 3, the sub clamp 43 clamps the work W at a position in front of the main clamp 29 and can move back and forth by the movement of the manipulator 19, so that the position of the sub clamp 43 is close to the cutting line of the shearing machine 1. Since the workpiece W can be fed up to, the workpiece can be fed beyond the movable range of the main clamp 29.
[0036]
Further, since the sub-clamp portions 43A can be moved up and down by moving the movable frame 51 up and down by the sub-clamp cylinder 47, when the workpiece is fed by clamping with the main clamp 29, the sub-clamp 43 ascends as a whole. Will not get in the way.
[0037]
Note that the above-described driving devices of the manipulator 19 are electrically connected to a control device 17 described later.
[0038]
Referring to FIG. 1, 57 is a general shearing machine having upper and lower linear blades 59, 61, 63 is a plate pressing device for pressing the workpiece W, 65 is a ram for moving the upper blade 59 up and down, Moreover, 67 is a fluid pressure cylinder that drives the ram 65.
[0039]
In front of the ram 65, a plurality of plate pressing devices 63 are juxtaposed with the front plate 69 with appropriate intervals. The plate holding device 63 is attached to the shearing machine 1 and is generally lowered before the shearing to hold the workpiece W, and after the ram 65 is raised, the workpiece W is released. In order to function as a presser at the time of unclamping 33, it is set so that it can be independently operated without being interlocked with the vertical movement of the ram 65 at the time of unclamping.
[0040]
That is, a plate press drive control unit 73 independent from the ram drive control unit 71 in the control device 17 is separately provided and connected to a central control unit 77 connected to a manipulator drive control unit 75 (manipulator control device). .
[0041]
The central control unit 77 is input with an input device 79 for inputting data such as the size of the workpiece W, the cutting position, the movable range of the main clamp 29, a display device 81, and a memory 83 for storing the input data. The arithmetic unit 85 for performing various calculations on data based on preset arithmetic expressions, the movable range and clamp width of the main clamp 29, the maximum distance of the upper frame 23 of the manipulator 19, and the above-mentioned calculation. A comparison / determination device 87 is provided for comparing and determining a calculated value obtained by the device 85 and selecting an optimum shearing process.
[0042]
With the above configuration, the workpiece W placed on the workpiece table 7 in FIG. 2 is clamped by the two grippers 9, moved in the X direction, and conveyed to the approximate center of the front table 3.
[0043]
The reference plane BL of the workpiece W is two sides on the upper side and the right side in FIG. 14, and the pin gauge 11 projects upward from the upper surface of the front table 3.
[0044]
The workpiece W is released from the gripper 9 and clamped by a clamper of the workpiece drawing device 13, and is moved obliquely so as to abut against the reference of the two pin gauges 11 and the two grippers 9, as shown in FIG. The origin is positioned as follows.
[0045]
When the four sides of the workpiece W are cut off at the edge, there is a turning motion that is turned by the main clamp 29. The workpiece W is gripped by the upper and lower clampers 31 and 33 of the main clamp 29. The manipulator 19 moves forward in the Y direction and stops when a desired position of the workpiece W is carried into the shearing section of the shearing machine 1.
[0046]
After the shearing process, the workpiece W is clamped by the upper and lower clampers 31 and 33, the manipulator 19 is retracted, and the workpiece W is rotated at an appropriate angle on the front table 3 by the rotation of the workpiece clamp shaft 37 (C axis). The manipulator 19 advances again in the Y direction, and the desired position of the workpiece W is positioned at the machining position of the shearing machine 1 and sheared. The above steps are repeated, and the four sides of the workpiece W are cut off at the edges in FIG.
[0047]
FIG. 15 shows a case where strip processing at the shear positions 1 to 4 is performed after the edge cutting shear processing on the left and right sides is performed. This strip processing requires only cutting in one direction in the X or Y direction. When such strip processing is performed using the main clamp 29 and the sub clamp 43, it is necessary to perform a gripping change operation. There is.
[0048]
Next, the manipulator control device 75 (manipulator drive control unit) related to the main part in the embodiment of the present invention will be described in detail mainly using strip processing as an example.
[0049]
In the manipulator drive control unit 75, a process simulation is performed in advance when the center of the workpiece W is clamped by the main clamp 29 when the workpiece W is positioned at the origin. After calculating the first and subsequent repositioning positions in this process simulation, the gripping position of the main clamp 29 at the time of actual home position positioning is changed to the first and subsequent repositioning positions calculated in the process simulation, or The grip position of the main clamp at the time of the first and subsequent grip replacement is changed and corrected to the subsequent grip replacement position calculated by the process simulation.
[0050]
Based on this change correction, an operation / positioning command is issued to the origin positioning device and the main clamp 29.
[0051]
In strip processing, the first pattern that does not require the gripping change operation of the main clamp 29 and the sub clamp 43, the second pattern that does not require the gripping change operation of the main clamp 29, and the main clamp 29, and the main clamp The pattern can be classified into three patterns, that is, a third pattern that requires 29 gripping change operations and a sub clamp 43 operation.
[0052]
12A to 12E, when the main clamp 29 is used to hold the workpiece W, the workpiece W gripped by the main clamp 29 in FIG. 12A is a shearing portion of the shearing machine 1. In FIG. 12B, the plate pressing device 63 descends and the work W is pressed against the table and fixed. In this state, in FIG. 12C, the main clamp 29 is replaced. In FIG. 12D, the workpiece W is positioned and cut at the shearing portion of the shearing machine 1 by the main clamp 29. In FIG. 12E, the remaining material is carried out by the kicker 89.
[0053]
13A to 13E, when the main clamp 29 is replaced with the sub clamp 43, the workpiece W gripped by the main clamp 29 in FIG. In FIG. 13B, the plate pressing device 63 is lowered and the work W is pressed against the table and pressed. In this state, in FIG. 13C, the main clamp 29 releases the workpiece W, the manipulator 19 moves backward, and the sub-clamp 43 performs gripping. In FIG. 13 (D), the workpiece W is positioned and cut by the shearing portion of the shearing machine 1 by the sub clamp 43. In FIG. 13E, the remaining material is carried out by the kicker 89.
[0054]
The first pattern (the operation for changing the grip of the main clamp 29 and the operation of the sub clamp 43 is unnecessary) is performed at the position of the main clamp 29 that is gripped at the time of origin positioning in the process simulation as shown in FIGS. 6 and 7, for example. This is a case where all the shearing steps from 1 to 2 are completed. At this time, after being sheared in Step 1, the main clamp 29 is turned by 180 °, and then positioned at the shearing position and shearing in Step 2 is performed.
[0055]
In the process simulation, (1) the gripping after the origin positioning is unnecessary, (2) the end of the main clamp 29 within the movable range to the final process, (3) the maximum pair of workpieces W from the main clamp 29 This is the first pattern when the condition that the angle L (see FIG. 14) is smaller than the maximum distance of the upper frame 23 is determined.
[0056]
In the second pattern (the main clamp 29 needs to be replaced and the sub-clamp 43 does not need to be operated), the main clamp 29 can be replaced from the position of the main clamp 29 that is gripped when positioning the origin in the process simulation to the end of the final process. In this case, the final process can be reached only by the operation, and the sub-clamp 43 is not used.
[0057]
For example, when there are four shearing steps 1 to 4 from one workpiece W, as shown in FIGS. 8 and 9, first, the vicinity of the center of the workpiece W is gripped, and step 3 is for the main clamp 29. Therefore, after the process 2 is completed, the main clamp 29 needs to be rearwardly gripped. In the next step 3, the gripping is performed for the first time. However, when step 4 is sufficiently shearable within the movable range of the main clamp 29, it is simulated that the final gripping is performed in this step 3. At that time, a control command code having the final repositioning position on the process simulation as the process 3 is inserted after the process 2. Thereby, since the re-holding in the process 4 is not performed, an efficient shearing process is performed.
[0058]
Further, when the turning operation enters an intermediate process, the final gripping position of the main clamp 29 is that the aforementioned maximum diagonal L is smaller than the maximum distance of the upper frame 23 and that the main clamp 29 is within the stroke movable range. It is calculated in advance by a process simulation as long as it satisfies the condition. Control is performed so that the workpiece W is gripped at the final gripping position by this calculation.
[0059]
In the above calculation, whether to clamp at the final gripping position when positioning the origin, or whether to clamp at the final gripping position at the time of the first gripping, determines the process position of the turning operation, the dimension of the maximum diagonal L of the position to be gripped The selection is made in light of the above conditions.
[0060]
If the turning operation is not reserved later, the final gripping position with the maximum diagonal L excluded from the condition is selected.
[0061]
The third pattern (required for the main clamp 29 and the sub-clamp 43) is not shearable within the movable range of the main clamp 29 in step 4 as shown in FIGS. 10 and 11, for example. When the sub-clamp 43 is necessary for the first time, the sub-clamp 43 is necessary in the subsequent process when the re-gripping operation is necessary for the first time, and is within the movable range of the sub-clamp 43, and in the subsequent process. When it is simulated that the turning motion is not included, the sub-clamp 43 is used at the time of the first gripping operation.
[0062]
At this time, a control command code regarding the use of the sub clamp 43 is inserted after the step 2. As a result, in steps 3 and 4, an efficient shearing step is performed by the operation of the sub clamp 43.
[0063]
Note that when the turning operation enters an intermediate process, the condition of the maximum diagonal L is restricted. Therefore, the operation range of the main clamp 29 and the sub clamp 43 and the condition of the maximum diagonal L are limited. A prior calculation is performed. By this calculation, it is selected whether the main clamp 29 or the sub clamp 43 is used at the final gripping position within the range of each condition.
[0064]
With the above configuration, when the main clamp 29 when the workpiece W is positioned at the origin is offset from the substantially center position of the workpiece W, a process simulation when the manipulator drive control unit 75 clamps with the main clamp 29 is performed in advance. Actually, since the gripping is efficiently performed by eliminating the extra gripping operation, the process time can be shortened.
[0065]
Further, in the manipulator drive control unit 75 according to another embodiment of the present invention, a process simulation is performed in advance when the center of the workpiece W is clamped by the main clamp 29 when the origin of the workpiece W is positioned. In the machining process of this process simulation, each process that requires the first and subsequent gripping changing operations and the gripping operation of the sub-clamp 43 is calculated by the first calculation. Of each process calculated in the first calculation, a second calculation for calculating the final gripping position of the sub clamp 43 is performed.
[0066]
The gripping operation position at the time of origin positioning performed by the actual main clamp 29 is the final gripping position calculated by the above-mentioned second calculation or the gripping position of the main clamp at the time of actual grip replacement after the first time. The change is corrected to the final gripping position calculated by the second calculation. The manipulator drive control unit 75 generates an operation / positioning command for the origin positioning device, the main clamp 29, and the sub clamp 43 based on the change correction.
[0067]
As described above, in the shearing process when the workpiece W is processed into a strip material, the manipulator drive control unit 75 performs a process simulation of the gripping operation with the main clamp 29 and the sub clamp 43 in advance. Based on the movable range of the sub-clamp 43, the final gripping position is calculated from the entire process, and in fact, the gripping by the sub-clamping is performed efficiently without performing an extra grip changing operation and a pivoting operation of the main clamp 29. Therefore, the process time can be shortened.
[0068]
In addition, this invention is not limited to the example of embodiment mentioned above, It can implement in another aspect by making an appropriate change. In the example of the present embodiment, a shearing machine has been described as an example of a plate material processing machine, but a laser processing machine, a bending processing machine, and other plate material processing machines may be used.
[0070]
[ The invention's effect ]
As can be understood from the embodiments of the invention as described above, according to the present invention, When offsetting the main clamp when positioning the workpiece from the approximate center position of the workpiece, or when performing gripping, it is actually unnecessary to perform a process simulation in advance when the clamp is clamped with the main clamp in the control device. Since the re-gripping operation is eliminated and the re-grabbing can be performed efficiently, the process time can be shortened.
[0071]
In addition, the present invention According to the above, in the shearing process when a workpiece is processed into a strip material, the control device performs a process simulation in advance so as to grasp the entire process of the gripping operation by the main clamp and the sub clamp, and the main clamp and the sub clamp. The final gripping position is calculated based on the movable range of the actuator, and in fact, the gripping can be performed efficiently with the sub-clamp without the need for extra gripping and main clamp pivoting operations. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view (a left side view of FIG. 2) of a shearing machine including a manipulator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a front table according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a sub-clamp of a manipulator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention and is a front view of a sub clamp of a manipulator.
FIG. 5 is a plan view of a sub clamp of a manipulator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a chart showing whether or not it is necessary to replace the main clamp and the sub clamp in the first pattern according to the embodiment of the present invention.
7 is an explanatory diagram of a first pattern corresponding to FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a chart showing whether or not it is necessary to replace the main clamp and the sub clamp in the second pattern according to the embodiment of the present invention.
9 is an explanatory diagram of a second pattern corresponding to FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a chart showing whether or not it is necessary to replace the main clamp and the sub clamp in the third pattern according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a third pattern corresponding to FIG.
FIG. 12 is an explanatory view of re-holding of the main clamp according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view of sub-clamp replacement according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a work origin positioning and a shearing position according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a shear position of a workpiece according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic explanatory view showing a workpiece supply state using a conventional manipulator.
FIG. 17 is a schematic explanatory view showing a conventional manual strip processing of a workpiece.
FIG. 18 is a schematic explanatory view showing strip processing of a workpiece using a conventional manipulator.
[Explanation of symbols]
1 Shearing machine
3 Front table
9 Gripper
11 Pin gauge (butting member)
13 Work drawing device
15 Work origin positioning device
17 Control device
19 Manipulator (Workpiece positioning and loading device)
23 Upper frame
29 Main clamp
43 Sub clamp
51 Movable frame
55 Sub-clamp arm
59, 61 Straight blade
63 Plate holding device
73 Plate presser drive controller
75 Manipulator drive controller
77 Central control unit
87 Comparison judgment device

Claims

In a workpiece positioning and loading device for supplying and positioning the workpiece placed on the workpiece loading table from the front to the processing portion of the plate material processing machine,
The workpiece carry-in table is provided with an origin positioning device comprising an abutting member that positions the front, rear, left, and right of the workpiece with respect to the workpiece loading direction, and a workpiece attracting device that abuts the workpiece against the abutting member,
A workpiece clamped by this origin positioning device is clamped from above and below, and a main clamp that can be swung in a horizontal plane and can be moved back and forth, and a sub-clamp that can be moved back and forth by clamping the rear end of the workpiece,
A process simulation is performed in advance when the center of the workpiece is clamped by the main clamp at the time of workpiece origin positioning, and after calculating the first and subsequent gripping change positions in this process simulation, the main clamp of the actual origin positioning is determined. The gripping position after the first time calculated by the process simulation or the gripping position of the main clamp at the time of the actual first or subsequent gripping change after that is calculated by the process simulation. A workpiece positioning and carrying-in apparatus comprising: a correction device for correcting the change to the position and a control device for generating a command for operating and positioning the origin clamp and the main clamp based on the change correction.

In a workpiece positioning and loading device for supplying and positioning the workpiece placed on the workpiece loading table from the front to the processing portion of the plate material processing machine,
The workpiece carry-in table is provided with an origin positioning device comprising an abutting member that positions the front, rear, left, and right of the workpiece with respect to the workpiece loading direction, and a workpiece attracting device that abuts the workpiece against the abutting member,
The workpiece positioned by this origin positioning device is clamped from above and below, and can be swiveled in a horizontal plane. The main clamp can be moved back and forth, and the rear end of the workpiece can be clamped and moved closer to the shearing part than the main clamp. A movable sub-clamp,
A machining process simulation is performed in advance when the center of the workpiece is clamped by the main clamp at the time of positioning of the workpiece origin, and in the machining process of this process simulation, the first gripping change operation and the sub clamp holding operation are performed. The first calculation for calculating each process that requires the first calculation is performed, and the second calculation for calculating the final gripping position of the sub-clamp is performed among the processes calculated in the first calculation. The gripping operation position at the time of origin positioning performed by the clamp is calculated as the final gripping position calculated by the second calculation, or the gripping position of the main clamp at the time of the actual first and subsequent grip replacement is calculated by the second calculation. And correcting the change to the final gripping position, and based on the change correction, the origin positioning device, the main clamp and the sub-clamp Work positioning loading apparatus characterized by comprising providing a hydraulic-positioning of the control device for generating a command.