JP6568765B2 - ワークの連続加工システム - Google Patents
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Description
本発明は、複数の加工機にてワークを順次加工する際のワークの搬送方法に関し、特にその搬送方法を用いたワークの連続加工システムに係る。
例えば、板材等のワークを曲げ加工等を行う場合に、板材曲げ加工機の前面にフロントテーブルを設置し、このフロントテーブル上に搬送（移送）されたワークをマニピュレータにてクランプし、加工機に向けて移送供給し、そのまま加工に供することが行われている。
その場合に、板材からなるワークのＸ−Ｙ軸方向の原点位置決めを原点位置セットテーブル上で行ってからフロントテーブル上にワークを供給し、マニピュレータにてクランプ及び移送することが行われている（特許文献１）。
従来は、このワークの原点位置決めを加工機毎に備えていたため、その分だけ生産サイクルタイムが長くなるだけでなく、各加工機での原点位置決めに誤差が生じる恐れもあった。
その場合に、板材からなるワークのＸ−Ｙ軸方向の原点位置決めを原点位置セットテーブル上で行ってからフロントテーブル上にワークを供給し、マニピュレータにてクランプ及び移送することが行われている（特許文献１）。
従来は、このワークの原点位置決めを加工機毎に備えていたため、その分だけ生産サイクルタイムが長くなるだけでなく、各加工機での原点位置決めに誤差が生じる恐れもあった。
本発明は、複数の加工機に供給するワークの原点位置決めが容易で、連続生産性の高いワークの連続加工システムの提供を目的とする。
本発明に係るワークの連続システムは、ワークの原点位置決め手段と、前記原点位置決めされたワークを第１次加工機のフロントテーブルに搬送する第１次グリッパーと、前記第１次グリッパーにて搬送されたワークをクランプ及び第１次加工機に移送し、そのままワークを加工に供する第１次マニピュレータと、前記第１次加工機で１次加工されたワークを前記第１次マニピュレータにて後退移送した前記１次加工ワークをクランプ及び第２次加工機のフロントテーブルに搬送する第２次グリッパーと、前記第２次グリッパーにて搬送された１次加工ワークをクランプ及び第２次加工機に移送及びそのまま２次加工に供する第２次マニピュレータとを備え、前記第１次グリッパーと第２次グリッパーとはワークのパスラインＰの下側に配置した共通のＸ軸フレームに沿って移動制御され、前記第１次グリッパー及び第２次グリッパーは、それぞれＸ軸フレームに沿って移動制御されたＸ軸ＬＭガイドを介して昇降制御されたＺ軸ＬＭガイドにより昇降可能になっていることを特徴とする。
ここで、ワークの原点位置決め手段は、ワークを供給するためのセットテーブル上でＸ−Ｙ軸方向の原点位置決めを行うものであることが好ましい。
これにより、第２次加工機にてワークの２次加工している間に第１次加工機が次のワークの１次加工の準備又は実行することができる。
また、本発明において並列する加工機の数に制限はなく、便宜上、第１次加工機，第２次加工機と表現したものであり、さらに第３次，第４次と順次連続台数を増やしてもよい。
これにより、第２次加工機にてワークの２次加工している間に第１次加工機が次のワークの１次加工の準備又は実行することができる。
また、本発明において並列する加工機の数に制限はなく、便宜上、第１次加工機，第２次加工機と表現したものであり、さらに第３次，第４次と順次連続台数を増やしてもよい。
本発明においては、複数の加工機を並列に設置し、１回のワーク原点位置決めにて連続加工ができ、全体の加工サイクルタイムの短縮が可能になり、生産性が向上する。
本発明に係るワークの連続加工システムの構成例を以下、図面に基づいて説明する。
本実施例は板材（ワーク）の曲げ加工機を２台、並設した例であるが、並設する加工機の台数に制限はない。
図１〜図３にワークＷの順送り工程の流れを示す。
本実施例では右側から板材からなるワークＷをローラテーブル等の搬送テーブルに沿って供給し、説明の便宜上、右側の第１次加工機１１で１次加工し、次に左側に並設した第２次加工機２１にて２次加工を行う例である。
第１次加工機１１と第２次加工機２１とが並設され、その前面に第１次フロントテーブル１２と第２次フロントテーブル２２とが並設されている。
本実施例では便宜上、２台の１次，２次加工機１１，２１の並設方向と平行にワークの移動する方向をＸ軸方向と表現し、それと直交し、加工機に向けて前進又は後退する方向をＹ軸方向と定義する。
また、ワークの高さ方向をＺ軸方向と定義する。
本実施例は板材（ワーク）の曲げ加工機を２台、並設した例であるが、並設する加工機の台数に制限はない。
図１〜図３にワークＷの順送り工程の流れを示す。
本実施例では右側から板材からなるワークＷをローラテーブル等の搬送テーブルに沿って供給し、説明の便宜上、右側の第１次加工機１１で１次加工し、次に左側に並設した第２次加工機２１にて２次加工を行う例である。
第１次加工機１１と第２次加工機２１とが並設され、その前面に第１次フロントテーブル１２と第２次フロントテーブル２２とが並設されている。
本実施例では便宜上、２台の１次，２次加工機１１，２１の並設方向と平行にワークの移動する方向をＸ軸方向と表現し、それと直交し、加工機に向けて前進又は後退する方向をＹ軸方向と定義する。
また、ワークの高さ方向をＺ軸方向と定義する。
図１に示すように原点位置を決め手段を備えたセットテーブル３０としてローラテーブルを有し、このセットテーブル３０から第１次フロントテーブル１２及び第２次フロントテーブル２２を横切るようにＸ軸フレーム１が設けられ、それに沿ってそれぞれ一対の第１次グリッパー１３，１４及び第２次グリッパー２３，２４が走行移動するようになっている。
これに対して直交するように、第１次加工機１１に対する第１次マニピュレータ１５と第２次加工機２１に対する第２次マニピュレータ２５とが備えられている。
これに対して直交するように、第１次加工機１１に対する第１次マニピュレータ１５と第２次加工機２１に対する第２次マニピュレータ２５とが備えられている。
図１（ａ）に示すようにセットテーブル３０には、上昇、下降するストッパー３１と、Ｙ軸方向位置決めする突当て部材３２を有し、必要に応じてストッパー３１と突当て部材３２に向けてワークＷを押圧する押し当て部材を有する。
なお、原点位置決め手段としては、公知の各種方法を採用することができる。
セットテーブル３０にて原点位置決めされたワークＷ１は一対の第１次グリッパー１３，１４にてクランプされ、ワークを第１次フロントテーブル１２上に搬送する。
第１フロントテーブル１２上に搬送されたワークＷ１は、第１次マニピュレータ１５にてクランプされることで、ワークＷ１を第１次グリッパー１３，１４から第１次マニピュレータ１２に原点位置決めされたまま引き渡される。
その状態を図１（ｂ）に示す。
ワークＷ１は図２（ａ）に示すように、第１次マニピュレータ１５が前進、ワークＷ１をクランプしたまま第１次加工機１１にて曲げ加工を行う。
その間に図２（ｂ）に示すように第１次グリッパー１３，１４がセットテーブル３０上に移動し、次のワークＷ２を原点位置決め後にクランプする。
また、第２次グリッパー２２，２３が第１次フロントテーブル１２上に移動し待期している。
１次加工を終えたワークＷ１は、第１次マニピュレータ１５が後退し、第２次グリッパー２２，２３にそのまま引き渡す。
ワークＷ１は図３（ａ），（ｂ）に示すように第２次マニピュレータ２５に引き渡され、第２次加工機２１にて２次加工される。
その間に第１次グリッパー１３，１４から次のワークＷ２が第１次マニピュレータ１５に引き渡され、第１次加工機１１にて１次加工が行われる。
これを繰り返すことで次々とワークが連続加工に供されることになる。
なお、原点位置決め手段としては、公知の各種方法を採用することができる。
セットテーブル３０にて原点位置決めされたワークＷ１は一対の第１次グリッパー１３，１４にてクランプされ、ワークを第１次フロントテーブル１２上に搬送する。
第１フロントテーブル１２上に搬送されたワークＷ１は、第１次マニピュレータ１５にてクランプされることで、ワークＷ１を第１次グリッパー１３，１４から第１次マニピュレータ１２に原点位置決めされたまま引き渡される。
その状態を図１（ｂ）に示す。
ワークＷ１は図２（ａ）に示すように、第１次マニピュレータ１５が前進、ワークＷ１をクランプしたまま第１次加工機１１にて曲げ加工を行う。
その間に図２（ｂ）に示すように第１次グリッパー１３，１４がセットテーブル３０上に移動し、次のワークＷ２を原点位置決め後にクランプする。
また、第２次グリッパー２２，２３が第１次フロントテーブル１２上に移動し待期している。
１次加工を終えたワークＷ１は、第１次マニピュレータ１５が後退し、第２次グリッパー２２，２３にそのまま引き渡す。
ワークＷ１は図３（ａ），（ｂ）に示すように第２次マニピュレータ２５に引き渡され、第２次加工機２１にて２次加工される。
その間に第１次グリッパー１３，１４から次のワークＷ２が第１次マニピュレータ１５に引き渡され、第１次加工機１１にて１次加工が行われる。
これを繰り返すことで次々とワークが連続加工に供されることになる。
図４，図５にグラッパーの構造例を示す。
図４は第１次グラッパーの例であり、一方のグリッパー１３について説明するが、他方のグリッパー１４も同様である。
図１〜図３のＸ軸方向に沿ってＸ軸フレーム１が備えられ、Ｘ軸フレーム１に取り付けたベース部材１ａに沿ってＸ軸ＬＭガイドレール１ｂを設け、それに沿ってＸ軸ＬＭガイド１ｃが図示を省略した駆動手段にて移動制御されている。
Ｘ軸ＬＭガイド１ｃの上面には連結部材１ｄを介してユニットベース部材２ａが取り付けられている。
ユニットベース部材２ａの下端部はラック部材２ｄに支持されている。
ユニットベース部材２ａの上下方向に沿って、Ｚ軸ＬＭガイドレール２ｂとそれに沿ってスライドするＺ軸ＬＭガイド２ｃが設けられている。
ＬＭガイド２ｃは第１次グラッパー１３のベース部１３ｆと連結部材２ｅを介して連結されている。
ベース部１３ｆの上側にクランプベース部１３ｄを連結し、上下一対のクランプ１３ａ，１３ａを設けてある。
また、上昇シリンダ１３ｃを取り付ける支持部１３ｅをＺ軸ＬＭガイド２ｃとは独立して、ユニットベース２ａに取り付けてある。
クランプベース部１３ｄは昇降シリンダーにて上下動し、上下のクランプ１３ａ，１３ａはクランプシリンダー１３ｂにてクランプ及びアンクランプ制御されている。
図４（ａ）は昇降シリンダ１３ｃの縮小により、パスラインＰの下側に下降した状態を示し、（ｂ）は昇降シリンダ１３ｃの伸長によりクランプ位置がパスラインに一致している状態を示す。
この状態で（ｃ）に示すようにワークＷをクランプすることができる。
図４は第１次グラッパーの例であり、一方のグリッパー１３について説明するが、他方のグリッパー１４も同様である。
図１〜図３のＸ軸方向に沿ってＸ軸フレーム１が備えられ、Ｘ軸フレーム１に取り付けたベース部材１ａに沿ってＸ軸ＬＭガイドレール１ｂを設け、それに沿ってＸ軸ＬＭガイド１ｃが図示を省略した駆動手段にて移動制御されている。
Ｘ軸ＬＭガイド１ｃの上面には連結部材１ｄを介してユニットベース部材２ａが取り付けられている。
ユニットベース部材２ａの下端部はラック部材２ｄに支持されている。
ユニットベース部材２ａの上下方向に沿って、Ｚ軸ＬＭガイドレール２ｂとそれに沿ってスライドするＺ軸ＬＭガイド２ｃが設けられている。
ＬＭガイド２ｃは第１次グラッパー１３のベース部１３ｆと連結部材２ｅを介して連結されている。
ベース部１３ｆの上側にクランプベース部１３ｄを連結し、上下一対のクランプ１３ａ，１３ａを設けてある。
また、上昇シリンダ１３ｃを取り付ける支持部１３ｅをＺ軸ＬＭガイド２ｃとは独立して、ユニットベース２ａに取り付けてある。
クランプベース部１３ｄは昇降シリンダーにて上下動し、上下のクランプ１３ａ，１３ａはクランプシリンダー１３ｂにてクランプ及びアンクランプ制御されている。
図４（ａ）は昇降シリンダ１３ｃの縮小により、パスラインＰの下側に下降した状態を示し、（ｂ）は昇降シリンダ１３ｃの伸長によりクランプ位置がパスラインに一致している状態を示す。
この状態で（ｃ）に示すようにワークＷをクランプすることができる。
第２次グラッパー２３，２４の構造例を図５に示し、図５は一方の第２次グラッパー２３を例に示す。
Ｘ軸方向及びＺ軸方向の制御構造は第１次グリッパー１３と同様であり、相違点は上下のクランプ２３ａ，２３ａの間のふところが大きく、１次加工で端部が曲がったワークもクランプできるようになっている。
昇降は昇降シリンダー２３ｃにて制御されている。
Ｘ軸方向及びＺ軸方向の制御構造は第１次グリッパー１３と同様であり、相違点は上下のクランプ２３ａ，２３ａの間のふところが大きく、１次加工で端部が曲がったワークもクランプできるようになっている。
昇降は昇降シリンダー２３ｃにて制御されている。
１ Ｘ軸フレーム
１１ 第１次加工機
１２ 第１次フロントテーブル
１３ 第１次グリッパー
１４ 第１次グリッパー
１５ 第１次マニピュレータ
２１ 第２次加工機
２２ 第２次フロントテーブル
２３ 第２次グリッパー
２４ 第２次グリッパー
２５ 第２次マニピュレータ
１１ 第１次加工機
１２ 第１次フロントテーブル
１３ 第１次グリッパー
１４ 第１次グリッパー
１５ 第１次マニピュレータ
２１ 第２次加工機
２２ 第２次フロントテーブル
２３ 第２次グリッパー
２４ 第２次グリッパー
２５ 第２次マニピュレータ
Claims (3)
- ワークの原点位置決め手段と、
前記原点位置決めされたワークを第１次加工機のフロントテーブルに搬送する第１次グリッパーと、
前記第１次グリッパーにて搬送されたワークをクランプ及び第１次加工機に移送し、そのままワークを加工に供する第１次マニピュレータと、
前記第１次加工機で１次加工されたワークを前記第１次マニピュレータにて後退移送した前記１次加工ワークをクランプ及び第２次加工機のフロントテーブルに搬送する第２次グリッパーと、
前記第２次グリッパーにて搬送された１次加工ワークをクランプ及び第２次加工機に移送及びそのまま２次加工に供する第２次マニピュレータとを備え、
前記第１次グリッパーと第２次グリッパーとはワークのパスラインＰの下側に配置した共通のＸ軸フレームに沿って移動制御され、
前記第１次グリッパー及び第２次グリッパーは、それぞれＸ軸フレームに沿って移動制御されたＸ軸ＬＭガイドを介して昇降制御されたＺ軸ＬＭガイドにより昇降可能になっていることを特徴とするワークの連続加工システム。 - 前記ワークの原点位置決め手段は、ワークを供給するためのセットテーブル上でＸ−Ｙ軸方向の原点位置決めを行うものであることを特徴とする請求項１記載のワークの連続加工システム。
- 前記第２次加工機にてワークの２次加工している間に第１次加工機が次のワークの１次加工の準備又は実行できることを特徴とする請求項１又は２記載のワークの連続加工システム。
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| JP2015205660A JP6568765B2 (ja) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | ワークの連続加工システム |
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