JP6690398B2 - 板材搬送方法、搬送制御装置、及び加工システム - Google Patents

Description

本発明は、板材搬送方法、搬送制御装置、及び加工システムに関する。

板状のワーク（板材）から製品を切り出す技術が知られている（例えば、下記の特許文献１参照）。特許文献１の熱切断加工システムは、加工パレットに載置されたワークに対してレーザ加工機によって切断加工を施し、加工後のワークが載置された加工パレットをパレット搬送装置によってアンロード位置へ搬送する。また、この熱切断加工システムは、アンロード位置において、板材ローダ（板材搬送装置）によって加工パレットから製品をピッキングして、製品を製品搬出エリアに搬出して仕分けしている。

国際公開第２０１４／０７７０５９号

上述のような加工システムは、レーザ加工機、及び板材ローダなどに分かれた各種装置を組み立てることで設置される。各種装置は、互いの位置関係に留意して組み立てられるが、据え付け誤差を完全に無くすことは困難であり、レーザ加工機側の座標軸と板材ローダ側の座標軸とに傾きが生じる。そのため、板材ローダの吸着部を製品の位置に移動させても製品の位置が実際と異なり、吸着部が製品の位置からずれてしまう場合がある。例えば、吸着部と製品との位置のずれ量が大きい場合、製品をピッキングできないことがある。また、製品をピッキングできた場合でも、吸着部による製品の吸着力が弱く、製品が移載中に落下することがある。

本発明は、上述の事情に鑑みなされたものであり、製品と吸着部との位置ずれを簡便に補正して、製品を確実に搬送することが可能な板材搬送方法、搬送制御装置、及び加工システムを提供することを目的とする。

本発明の板材搬送方法は、板状のワークを切断加工して製品を形成する加工機と、製品を吸着して移動する吸着部を備える板材ローダとが、互いに独立して設定され、ワークの切断加工における数値制御に第１直交座標系が用いられ、吸着部の移動における数値制御に第１直交座標系と異なる第２直交座標系が用いられる加工システムにおける板材搬送方法であって、切断加工によって製品または試験片が形成されたワークを第１直交座標系に基づいて配置することと、製品または試験片から第２直交座標系のもとでワークの所定方向に離れた位置を目標位置として、製品または試験片を吸着部で吸着して第２直交座標系に基づいて移動させて載置することと、製品または試験片が載置された位置と目標位置とのずれから、ワークにおける所定方向と吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて吸着部による吸着位置補正値を算出することと、吸着位置補正値を用いて吸着部によりワークから製品を抜き出して搬送することと、を含む。また、本発明の板材搬送方法は、切断加工によって製品または試験片が形成された板状のワークを配置することと、製品または試験片からワークの所定方向に離れた位置を目標位置として、製品または試験片を吸着部で吸着して移動させて載置することと、製品または試験片が載置された位置と目標位置とのずれから、ワークにおける所定方向と吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて吸着部による吸着位置補正値を算出することと、吸着位置補正値を用いて吸着部によりワークから製品を抜き出して搬送することと、を含み、ワークの目標位置に、製品または試験片と同一形状が形成され、載置された製品または試験片と同一形状との相対位置を測定することを含む。

また、ワークを配置する位置は、吸着部によって製品を抜き出すアンロード位置であってもよい。

本発明の板材搬送方法は、板状のワークまたはワークを支持する加工パレットを配置することと、ワークまたは加工パレットの所定位置に吸着部を配置することと、所定位置から所定方向に離れた位置を目標位置として吸着部を移動させ、吸着部に設けられるマーク形成部によってワークまたは加工パレットにマークを形成することと、マークと所定位置とのずれから、ワークまたは加工パレットにおける所定方向と吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて吸着部による吸着位置補正値を算出することと、吸着位置補正値を用いて吸着部によりワークから製品を抜き出して搬送することと、を含む。

また、吸着部の移動における数値制御に用いられる第２直交座標系の座標を、ワークの切断加工における数値制御に用いられる第１直交座標系の座標に変換する関数を決定することを含み、関数を用いて吸着位置補正値を算出してもよい。また、第１直交座標系の軸方向と第２直交座標系の軸方向との傾きに基づいて、関数を決定してもよい。

本発明の搬送制御装置は、板状のワークを切断加工して製品を形成する加工機と、製品を吸着して移動する吸着部を備える板材ローダとが、互いに独立して設定され、ワークの切断加工における数値制御に第１直交座標系が用いられ、吸着部の移動における数値制御に第１直交座標系と異なる第２直交座標系が用いられる加工システムにおいて、板材ローダによる搬送を制御する搬送制御装置であって、切断加工によって製品または試験片が形成されたワークを第１直交座標系に基づいて配置し、製品または試験片から第２直交座標系のもとでワークの所定方向に離れた位置を目標位置として、製品または試験片を吸着部で吸着して第２直交座標系に基づいて移動させて載置するときの、製品または試験片が載置された位置と目標位置とのずれから、ワークにおける所定方向と吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて吸着部による吸着位置補正値を算出する補正部を備え、補正部によって算出された吸着位置補正値を用いて吸着部を動作させる。

本発明の加工システムは、板状のワークを切断加工して製品を形成する加工機と、製品を吸着して移動する吸着部を備える板材ローダと、板材ローダを制御する請求項７に記載の搬送制御装置と、を備え、ワークの切断加工における数値制御に第１直交座標系が用いられ、吸着部の移動における数値制御に第１直交座標系と異なる第２直交座標系が用いられる。

本発明の板材搬送方法によれば、載置された製品または試験片、あるいはマークと目標位置とのずれから、ワークにおける所定方向と吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて吸着部による吸着位置補正値を算出するので、この吸着位置補正値を用いることにより製品と吸着部との位置ずれを簡便に補正することができ、製品を安定してワークからピックアップして搬送することができる。

また、ワークの目標位置に、製品または試験片と同一形状が形成され、載置された製品または試験片と同一形状との相対位置を測定する場合、載置された製品または試験片と同一形状の部分とのずれを容易に認識することができ、製品または試験片と同一形状との相対位置を高精度に側的することができる。また、ワークを配置する位置は、吸着部によって製品を抜き出すアンロード位置である場合、切断加工後のワークから容易に製品をピックアップできる。また、吸着部の移動における数値制御に用いられる第２直交座標系の座標を、ワークの切断加工における数値制御に用いられる第１直交座標系の座標に変換する関数を決定することを含み、関数を用いて吸着位置補正値を算出する場合、関数を用いることで吸着位置補正値を高精度に算出することでき、また数値制御に用いられる座標へ吸着位置補正値を簡便に反映させることができる。また、第１直交座標系の軸方向と第２直交座標系の軸方向との傾きに基づいて、関数を決定する場合、三角関数などによって吸着位置補正値を簡便に算出することができる。

また、本発明の搬送制御装置によれば、上記した板材搬送方法を容易に実現することができる。

また、本発明の加工システムによれば、上記した搬送制御装置を用いることにより、加工機により切断加工したワークから、板材ローダの吸着部によって製品を確実にピックアップすることができ、作業効率を向上させることができる。

実施形態に係る加工システムを示す図である。 実施形態に係る板材ローダを示す図である。 実施形態に係る加工システムを示すブロック図である。 パレット搬送装置側と板材ローダ側との位置誤差の説明図である。 ずれの測定方法の一例を示す図である。 第１実施形態に係る板材搬送方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る板材搬送方法の第１の例を示す説明図である。 第２実施形態に係る板材搬送方法の第２の例を示す説明図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向とする。また、ＸＹＺの各方向において、適宜、矢印と同じ側を＋側（例、＋Ｘ側）と称し、その反対側を−側（例、−Ｘ側）と称す。

図１は、実施形態に係る加工システムを示す図である。本実施形態において、加工システム１は、レーザ加工により切断加工を施すレーザ加工システムであるものとして説明する。なお、実施形態に係る加工システムは、パンチプレスなどによって切断加工を施すものでもよいし、レーザ加工機およびパンチプレスを併用して切断加工を施すものでもよい。

加工システム１は、パレット搬送装置２（パレットチェンジャ）、レーザ加工機３、及び板材ローダ４を備える。パレット搬送装置２は、加工パレット５（ワーク保持部）を備え、加工パレット５は、板状のワークＷ（板材）を保持してレール６（搬送経路）に沿って移動可能である。加工パレット５は、例えば、レール６上を走行可能な車輪（図示せず）を備える。レール６は、レーザ加工機３からアンロード位置ＵＰまでＸ方向に直線的に延びている。アンロード位置ＵＰは、レーザ加工（切断加工）によって製品Ｗａが形成された板状のワークＷから製品Ｗａを抜き出す際に、ワークＷが配置される位置である。パレット搬送装置２は、加工パレット５を牽引することによって、レール６に沿って加工パレット５を搬送する。例えば、加工パレット５には、ワイヤと接続されたフックが掛けられ、このワイヤが駆動部に巻き取られることで加工パレット５が牽引される。なお、加工パレット５を移動させる機構は適宜変更可能であり、例えば、加工パレット５が自走式でもよい。

レーザ加工機３にはワーク供給装置（図示せず）が併設され、このワーク供給装置は、加工パレット５に加工前のワーク（素材）を供給する。パレット搬送装置２は、加工前のワークを保持した加工パレット５をレーザ加工機３へ搬送する。レーザ加工機３は、加工パレット５に載置された加工前のワークに対してレーザ光を照射して、ワークにレーザ加工（切断加工）を施す。

レーザ加工機３は、レーザヘッドと、ヘッド駆動部とを備える。レーザヘッドは、光ファイバなどの光伝送体を介してレーザ光源に接続され、下方にレーザ光を射出する。レーザ光源は、例えばファイバーレーザなどの固体レーザの光源であり、炭酸ガスレーザなどに比べて熱密度の高いレーザ光が得られる。そのため、ファイバーレーザを用いたレーザ加工機３は、高速で切断加工を行うことが可能である。レーザ加工によってワークＷは、製品Ｗａと残材Ｗｂとに切り分けられる。

パレット搬送装置２は、レーザ加工が施されたワークＷが載置された加工パレット５を、レーザ加工機３からアンロード位置ＵＰへ移動させる。これにより、レーザ加工後のワークＷがアンロード位置ＵＰに配置される。板材ローダ４は、アンロード位置ＵＰに配置される。板材ローダ４は、搬送制御装置７に制御され、レーザ加工が施されたワークＷから製品Ｗａを移載する。板材ローダ４は、加工済みのワークＷから製品Ｗａをアンロード（搬出）して、製品搬出エリアＡＲに対して製品Ｗａをロード（搬入）する。

製品搬出エリアＡＲには、製品パレット１１Ａが配置される。製品パレット１１Ａは、アンロード位置ＵＰの＋Ｘ側に設けられる。製品パレット１１Ａには搬出用部材１２が載置され、板材ローダ４は、加工パレット５上のワークＷから抜き取った製品Ｗａを、搬出用部材１２の上に移載する。搬出用部材１２は、例えばユーザが用意する木枠などであり、搬出用部材１２上に集荷された複数の製品をフォークリフト等によって一括して搬出することに利用される。図１では、製品パレット１１Ａに対して−Ｙ側に製品パレット１１Ｂが設けられている。製品パレット１１Ｂは、製品パレット１１Ａと同様の構成であり、板材ローダ４は、種類が異なる製品を製品パレット１１Ａ上と製品パレット１１Ｂ上とに仕分けすることができる。なお、上述の製品パレット１１Ａ、１１Ｂの配置は一例であり、図１と異なる位置に製品パレット１１Ａ、１１Ｂが設けられてもよい。また、製品が集積される製品パレットの数は任意であり、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、加工システム１は、製品パレットを備えなくてもよく、製品パレットはユーザが適宜用意するものでもよい。

図２は、実施形態に係る板材ローダを示す図である。板材ローダ４は、レール２１と、レール２１上を走行可能な走行台車２２と、走行台車２２に設けられる移載装置２３とを備える。レール２１は、ワークＷの搬送方向（Ｘ方向）すなわち加工パレット５の移動方向に対して、交差する方向（例、Ｙ方向）に延びている。走行台車２２には、Ｘ方向に延びるＸガイド２４が設けられ、移載装置２３はＸガイド２４に取り付けられる。移載装置２３は、例えば、Ｘガイド２４に沿って移動可能なＸ移動体２５と、Ｘ移動体２５に設けられたＺ移動体２６と、Ｚ移動体２６の下端に設けられる吸着部２７とを備える。Ｘガイド２４は、レール２１よりも−Ｘ側まで延びており、Ｘ移動体２５は、アンロード位置ＵＰに配置された加工パレット５の上方と製品搬出エリアＡＲとの間を移動可能である。Ｚ移動体２６は、吸着部２７を保持しながら、Ｘ移動体２５に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能である。吸着部２７は、走行台車２２によりＹ方向に移動し、Ｘ移動体２５によりＸ方向に移動し、Ｚ移動体２６によりＺ方向に移動する。以下の説明において、適宜、走行台車２２、Ｘ移動体２５、及びＺ移動体２６を総称して移動部４ａ（後の図３に示す）という。

図２（Ｂ）に示すように、吸着部２７の下面側（−Ｚ側）には、複数の吸着パッド２８が設けられる。吸着部２７は、例えば真空、減圧により製品Ｗａを吸着するが、磁気などで吸着するものでもよい。アンロード位置ＵＰにおいて、吸着部２７は、Ｘ方向およびＹ方向の移動によりワークＷ上の製品Ｗａと位置合わせされ、下方（−Ｚ側）へ移動することによりワークＷに接近して、製品Ｗａを吸着する。吸着部２７は、製品Ｗａを吸着した状態で、上方（＋Ｚ側）へ移動して製品Ｗａを持ち上げ、Ｘ方向およびＹ方向の移動により製品Ｗａを所定の位置へ移載する。

実施形態に係る加工システムを示すブロック図である。加工システム１は、上位制御装置３１を備え、上位制御装置３１は、レーザ加工機３、パレット搬送装置２、及び板材ローダ４を制御する。レーザ加工機３は、上位制御装置３１と有線または無線により通信可能に接続され、上位制御装置３１からＮＣデータを受信する。ＮＣデータは、ワークＷに対する切断加工の工程、条件などを定めた加工データあるいは加工プログラムなどである。ＮＣデータにおいて、ワークＷ上の切断線（加工線）の位置は、ワークＷに設定される直交座標系の座標で表される。レーザ加工機３は、ワークＷに対して、ＮＣデータに定められた工程を順に行う。パレット搬送装置２は、上位制御装置３１と有線または無線により通信可能に接続され、上位制御装置３１から搬送指令を受信する。パレット搬送装置２は、搬送指令に定められたタイミングで、搬送元から搬送先へワークＷを搬送する。

板材ローダ４の搬送制御装置７は、ワークＷ上の製品Ｗａの位置を示す情報（例、ＮＣデータ）を外部の装置（例、上位制御装置３１）から取得し、この情報に基づいて、ワークＷからの製品Ｗａの移載を板材ローダ４に実行させる。搬送制御装置７は、上位制御装置３１と有線または無線により通信可能に接続され、上位制御装置３１からＮＣデータを受信する。このＮＣデータにおいて、ワークＷ上の製品の位置は、ワークＷに設定される直交座標系の座標で表される。搬送制御装置７は、ＮＣデータから得られるワーク上の製品Ｗａの位置に基づいて板材ローダ４を制御する。

搬送制御装置７は、制御部３２、補正部３３、入力部３４、及び記憶部３５を備える。制御部３２は、ワークＷから製品Ｗａを吸着部２７によってピックアップする際の吸着部２７の目標位置に基づいて、板材ローダ４に対して移載指令を送信する。この移載指令には、走行台車２２、Ｘ移動体２５、及びＺ移動体２６のそれぞれについて、目標位置、移動タイミングが定められており、板材ローダ４は、移載指令に基づいて、走行台車２２、Ｘ移動体２５、及びＺ移動体２６をそれぞれ駆動させる。また、上記の移載指令には、吸着部２７による吸着のタイミング、吸着を解除するタイミングなどが定められており、板材ローダ４は、移載指令に基づいて吸着部２７を動作させる。

ところで、加工システム１は、パレット搬送装置２、レーザ加工機３、及び板材ローダ４などの各種装置を組み立てることで設置される。各種装置は、互いの位置関係に留意して組み立てられるが、据え付け誤差を完全に無くすことは困難であり、図２に示した板材ローダ４のＸガイド２４は、水平面内でレール６に対して多少なりとも傾く（非平行になる）。したがって、吸着部２７をＸガイド２４と平行に移動させると、吸着部２７は、所望の位置からＹ方向にずれることになる。補正部３３は、上述の傾きによるワークＷと吸着部２７との位置ずれを補正する。

図４は、パレット搬送装置側と板材ローダ側との位置誤差の説明図である。図４において、Ｘａ方向およびＹａ方向は、レーザ加工機３の切断加工における数値制御に用いられる直交座標系（以下、Ｘａ−Ｙａ座標系という）の軸方向である。座標系Ｘａ−Ｙａは、例えば、ワークＷ上の位置を表すことに用いられ、Ｘａ方向がワークＷの一辺に平行であり、Ｙａ方向がワークＷの他辺に平行である。Ｘａ方向は、図１に示したレール６と平行である。

また、Ｘｂ方向およびＹｂは、吸着部２７の移動における数値制御に用いられる直交座標系（以下、Ｘｂ−Ｙｂ座標系）の軸方向である。Ｘｂ方向は、図２に示したＸ移動体２５の移動方向（Ｘガイド２４、軸線）と平行であり、Ｙｂ方向は、走行台車２２の移動方向（レール２１、軸線）と平行である。

Ｘａ方向およびＸｂ方向は、設計上は平行であるが、据え付け誤差などによって非平行になっている。符号θは、Ｘａ方向とＸｂ方向との角度であり、図４等では、説明の便宜上、角度θを強調して示す。角度θは、実際には誤差のレベルであり、Ｘａ方向とＸｂ方向とは図１のＸ方向とほぼ平行である。

図４において、符号Ｗａ１、Ｗａ２は、それぞれ、ワークＷ上の製品である。Ｘａ−Ｙａ座標系において、製品Ｗａ１の座標が（Ｘａ１，Ｙａ１）であるものとし、製品Ｗａ２の座標が（Ｘａ１＋ΔＸａ，Ｙａ１）であるものとする。ここで、吸着部２７が製品Ｗａ２を吸着する際に、その目標位置として、（Ｘａ１＋ΔＸａ，Ｙａ１）を指定したとする。この場合、吸着部２７は、Ｘｂ−Ｙｂ座標系における（Ｘａ１＋ΔＸａ，Ｙａ１）の位置Ｐ２に移動する。Ｘａ−Ｙａ座標系とＸｂ−Ｙｂ座標系とで軸方向が一致していないので、位置Ｐ２は、製品Ｗａ２からずれた位置になる。位置Ｐ２の座標は、Ｘｂ−Ｙｂ座標系では（Ｘａ１＋ΔＸａ，Ｙａ１）であるが、Ｘａ−Ｙａ座標系では（Ｘａ１＋ΔＸａ×（１−ｃｏｓθ），Ｙａ１＋ΔＸａ×ｓｉｎθ）で表される。すなわち、Ｘａ−Ｙａ座標系において、位置Ｐ２と、目標位置である（Ｘａ１＋ΔＸａ，Ｙａ１）とのずれ量に相当するベクトルＣａは、下記の式（１）で表される。
Ｃａ＝（−ΔＸａ×（１−ｃｏｓθ），ΔＸａ×ｓｉｎθ） ・・・（１）

また、Ｘｂ−Ｙｂ座標系において、上記のずれ量に相当するベクトルをＣｂとすると、そのＸｂ方向の成分Ｃｂｘが下記の式（２）で表され、そのＹｂ方向の成分Ｃｂｙが下記の式（３）で表される。
Ｃｂｘ＝−ΔＸａ×（１−ｃｏｓθ）×ｓｉｎ（θ／２） ・・・（２）
Ｃｂｙ＝ ΔＸａ×ｓｉｎθ×ｃｏｓ（θ／２） ・・・（３）

図３の補正部３３は、ＮＣデータから得られる製品Ｗａの位置に対して、上記の式（２）、（３）で表されるずれ量を相殺するようにオフセット（補正量）を加えることで、吸着部２７の吸着位置補正値を決定する。上記の式（２）、（３）において、ΔＸａは、基準の位置に対する製品ＷａのＸａ方向の座標であり、ＮＣデータから取得可能である。上記のθの値は、アンロード位置ＵＰに配置されたワークＷ上で吸着部２７を移動部４ａ（例、Ｘ移動体２５）によって移動させ、移動部４ａに指定された吸着部２７の位置（例、図４の製品Ｗａ２の位置）と、ワークＷに対する吸着部２７の位置（例、図４の位置Ｐ２）とを用いて、算出される。例えば、上記のＸａ１、Ｙａ１、ΔＸａの値を適宜設定して、吸着部２７を実際に移動させ、図４の製品Ｗａ２の位置と位置Ｐ２とのずれ量を測定すると、このずれ量は上記の式（１）に相当する値であり、ΔＸａが既知であるから、θの値を算出可能である。

ユーザは、図４の製品Ｗａ２の位置と位置Ｐ２とのずれ量（上記の式（１）のＣａ）を測定し、その測定値を入力部３４を用いて搬送制御装置７に入力する。ここで、ΔＸａが大きいほど、θが微小であってもずれ量（Ｃａの大きさ）が大きくなり、ずれ量を容易かつ高精度に測定することができる。そのため、Ｘａ方向は、ワークの長辺に平行な方向であるとよく、また、試験片ＷＴ１、ＷＴ２の位置は、ワークにおけるＸａ方向の両端に寄せてあるとよい。

入力部３４は、例えば、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力機器、ＬＡＮボードなどの通信機器、あるいはＵＳＢボートなど記憶媒体を接続可能な入出力ポートである。記憶部３５は、ユーザが入力したずれ量を記憶する。補正部３３は、このずれ量を用いてθの値を算出し、算出したθの値を記憶部３５に記憶させる。なお、ユーザは、図４の製品Ｗａ２の位置と位置Ｐ２とのずれ量の測定値からθの値を算出し、搬送制御装置７にθの値を入力してもよい。この場合、記憶部３５は、外部（例、ユーザ）から入力されたθの値を記憶し、補正部３３は、記憶部３５に記憶されたθの値を用いて上記のオフセット、あるいは吸着位置補正値を算出してもよい。この場合、補正部３３は、θの算出を行わなくてもよい。

このような処理は、板材ローダ４によって実際に製品Ｗａを移載することに先立って行われる前処理であり、例えば、加工システム１を組み立てた際、加工システム１の一部の装置を交換した際、メンテナンス時などに行われる。補正部３３は、板材ローダ４によって実際に製品Ｗａを移載する際（例、加工システム１の稼働時）に、記憶部３５からθの値を読み出し、ＮＣデータから取得される製品Ｗａの位置を用いて、上記の式（２）、式（３）のように三角関数を用いてオフセットを算出する。補正部３３は、算出したオフセットを加味して、製品Ｗａを吸着するための吸着部２７の吸着位置補正値を決定する。

次に、図４で説明したずれ量（図４のベクトルＣａ）を測定する方法の例について説明する。図５は、位置誤差の測定方法の一例を示す図である。ここでは、ワークにテスト加工を行って試験片を形成し、試験片を用いて位置誤差を測定する。まず、図５（Ａ）に示すように、試験用のワークＷ２に対してレーザ加工機３（図１参照）によって切断加工を施すことによって、試験片ＷＴ１、ＷＴ２を形成する。試験片ＷＴ２は、例えば、試験片ＷＴ１に対してＸａ方向へΔＸａだけずれた位置に形成する。試験片ＷＴ２は、試験片ＷＴ１と同一形状であり、吸着部２７によって試験片ＷＴ１をワークＷ上で移動させる際の目標位置を示すマークとして利用される。次に、試験用のワークＷ２をパレット搬送装置２（図１参照）によってアンロード位置ＵＰへ搬送する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、試験片ＷＴ１を吸着する位置に、吸着部２７を位置決めする。例えば、搬送制御装置７によって吸着部２７の位置を変更しながら、試験片ＷＴ１の吸着に適した吸着部２７の位置を決定する。この際に、搬送制御装置７が認識する吸着部２７の位置を取得しておくと、Ｘａ方向あるいはＹａ方向のシフト（据え付け誤差）を補正することもできる。

次に、吸着部２７によって試験片ＷＴ１を吸着させ、移動部４ａ（図３参照）に試験片ＷＴ１の目標位置（試験片ＷＴ２の座標）を指定して吸着部２７を移動させる。これにより、吸着部２７は位置Ｐ３に移動する。次に、吸着部２７をＺ方向に移動させ、試験片ＷＴ１に対する吸着を解除させることで、試験片ＷＴ１を試験用のワークＷ２上に載置させる。次に、載置された試験片ＷＴ１と、目標位置（試験片ＷＴ２）との位置のずれ量（Ｃａ）をスケールなどで測定する。試験片ＷＴ１と試験片ＷＴ２との位置のずれ量は、上記の式（１）に示したベクトルＣａに相当し、この値を搬送制御装置７に入力することで、吸着部２７の位置を補正可能になる。

次に、上述の加工システム１の動作に基づき、板材搬送方法について説明する。図６は、実施形態に係る板材搬送方法を適用した加工方法を示すフローチャートである。なお、加工システム１の構成、処理については、適宜、図１から図５を参照する。ステップＳ１において、搬送制御装置７（図３参照）の補正部３３は、吸着部２７の吸着位置補正値を表す関数を決定する。ステップＳ１のステップＳ１１において、レーザ加工機３は、試験用のワークＷ２（図５）に試験片ＷＴ１、ＷＴ２を形成する。ステップＳ１２において、パレット搬送装置２（図１参照）は、搬送経路（レール６）上の位置（例、アンロード位置ＵＰ）に試験用のワークＷ２を配置する。ステップＳ１３において、搬送制御装置７は、試験片ＷＴ１（図５参照）から所定方向（Ｘａ方向）に離れた試験片ＷＴ２の位置を目標位置として、試験片ＷＴ１を吸着部２７で吸着して移動させ、試験片ＷＴ１を載置する。ステップＳ１４において、ユーザは、載置された試験片ＷＴ１と目標位置（試験片ＷＴ２）とのずれ（Ｃａ）を測定する。ユーザは、測定したずれを搬送制御装置７に入力し、ステップＳ１５において、補正部３３は、ステップＳ１４で測定されたずれを用いて、ワークの所定方向（Ｘａ方向）と吸着部２７の移動方向（Ｘｂ方向）との傾き（θ）を求める。ステップＳ１６において、補正部３３は、ワーク上の位置とオフセットとの関係を示す関数を決定する。

ステップＳ２において、レーザ加工機３（図１参照）は、ワークＷに製品Ｗａを形成する。ステップＳ３において、パレット搬送装置２（図１参照）は、製品Ｗａが形成されたワークＷを保持した加工パレット５をアンロード位置ＵＰへ搬送する。ステップＳ４において、搬送制御装置７（図３参照）の補正部３３は、ステップＳ１６で決定した関数を用いてオフセットを算出し、オフセット値と目標位置とを用いて吸着位置補正値を算出する。ステップＳ５において、板材ローダ４は、吸着位置補正値を用いて吸着部２７により製品Ｗａを搬送する。

なお、ステップＳ１の処理は、製品を搬送する前処理として行われ、板材ローダ４が据え付けられた際に実行される。ここでは、試験用のワークＷ２を用いる例を説明したが、製品Ｗａが形成されたワークを用いてもよい。ステップＳ１６で決定された関数は記憶部３５に記憶され、板材ローダ４が次回以降に製品を搬送する際には、記憶部３５に記憶されている関数を用いてステップＳ３の処理が実行され、ステップＳ１の処理が省略される。ステップＳ１の処理は、例えばメンテナンス時におこなってもよいし、板材ローダ４とレーザ加工機３との相対位置が地震などで変動した懸念がある時、レール等が変形した懸念がある時、あるいは板材ローダ４を交換した時などに実行してもよい。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図７は、本実施形態に係る板材搬送方法の第１の例を示す工程図である。本実施形態は、図６のステップＳ１１からステップＳ１４の処理が第１実施形態と異なる。ここでは、試験片の代わりにマークを形成し、ずれを測定する。

図７（Ａ）に示すように、吸着部２７に、ワークＷに対してマークを形成可能なマーク形成部４１を着脱可能に取り付けておく。マーク形成部４１は、例えば、ペンなどのようにワークＷに染料あるいは顔料を付着させてマークを形成するものでもよいし、ケガキ針のようにワークＷにキズをつけてマークを形成するものでもよい。次に、図７（Ｂ）に示すように、吸着部２７をワークＷに接近させ、マーク形成部４１によってワークＷにマークＭ１を形成する。

次に、図７（Ｃ）に示すように、マークＭ１（所定位置）から所定方向に離れた位置を目標位置として吸着部２７を移動させ、図６（Ｂ）と同様にワークＷにマークＭ２を形成する。これにより、図７（Ｄ）に示すように、マークＭ１、Ｍ２が形成されたワークＷが得られる。ユーザは、Ｘａ方向におけるマークＭ１とマークＭ２との距離Ｌ１（座標の差）、及びＹａ方向におけるマークＭ１とマークＭ２との距離Ｌ２（座標の差）を測定し、ｔａｎθ＝Ｌ２／Ｌ１の関係から、θの値を算出することができる。なお、マーク形成部４１は、加工システム１の実際の稼働時には取り外される。

図８は、本実施形態に係る板材搬送方法の第２の例を示す工程図である。ここではワークの代わりに加工パレット５を用い、マークとしてビームのスポットを形成してずれを測定する。まず、図８（Ａ）に示すように、吸着部２７に、指向性、直進性が高いビームＢＭ（例、レーザ）を照射する照射部４２（マーク形成部）を着脱可能に取り付けておく。次に、照射部４２からビームＢＭを加工パレット５に照射させ、ビームＢＭが加工パレット５上の所定位置Ｐ５に入射するように吸着部２７を位置決めする。所定位置Ｐ５には、例えばアライメントマークが設けられ、このアライメントマークにビームＢＭのスポットを合わせるように吸着部２７あるいは照射部４２が位置決めされる。なお、加工パレット５の角など特徴部分を所定位置Ｐ５に設定してもよく、この場合、所定位置Ｐ５にアライメントマークを設けなくてもよい。

次に、図７（Ｂ）に示すように、所定位置Ｐ５から所定方向に離れた位置を目標位置として吸着部２７を移動させ、照射部４２からビームＢＭを加工パレット５に照射させる。図８（Ｃ）に示すように、加工パレット５上には、マークＭ３としてビームＢＭのスポットが形成される。ユーザは、Ｘａ方向における所定位置Ｐ５とマークＭ３との距離Ｌ１（座標の差）、及びＹａ方向における所定位置Ｐ５とマークＭ３との距離Ｌ２（座標の差）を測定し、ｔａｎθ＝Ｌ２／Ｌ１の関係から、θの値を算出することができる。なお、照射部４２は、加工システム１の実際の稼働時には取り外される。

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

１・・・加工システム
３・・・レーザ加工機（加工機）
４・・・板材ローダ
４ａ・・・移動部
５・・・加工パレット
７・・・搬送制御装置
２７・・・吸着部
３３・・・補正部
Ｗ・・・ワーク
ＷＴ１、ＷＴ２・・・試験片
Ｗａ・・・製品

Claims (8)

1. 板状のワークを切断加工して製品を形成する加工機と、前記製品を吸着して移動する吸着部を備える板材ローダとが、互いに独立して設定され、前記ワークの切断加工における数値制御に第１直交座標系が用いられ、前記吸着部の移動における数値制御に前記第１直交座標系と異なる第２直交座標系が用いられる加工システムにおける板材搬送方法であって、
   前記切断加工によって前記製品または試験片が形成された前記ワークを前記第１直交座標系に基づいて配置することと、
   前記製品または前記試験片から前記第２直交座標系のもとで前記ワークの所定方向に離れた位置を目標位置として、前記製品または前記試験片を前記吸着部で吸着して前記第２直交座標系に基づいて移動させて載置することと、
   前記製品または前記試験片が載置された位置と前記目標位置とのずれから、前記ワークにおける前記所定方向と前記吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて前記吸着部による吸着位置補正値を算出することと、
   前記吸着位置補正値を用いて前記吸着部により前記ワークから前記製品を抜き出して搬送することと、を含む板材搬送方法。
2. 切断加工によって製品または試験片が形成された板状のワークを配置することと、
   前記製品または前記試験片から前記ワークの所定方向に離れた位置を目標位置として、前記製品または前記試験片を吸着部で吸着して移動させて載置することと、
   前記製品または前記試験片が載置された位置と前記目標位置とのずれから、前記ワークにおける前記所定方向と前記吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて前記吸着部による吸着位置補正値を算出することと、
   前記吸着位置補正値を用いて前記吸着部により前記ワークから前記製品を抜き出して搬送することと、を含み、
   前記ワークの前記目標位置に、前記製品または前記試験片と同一形状が形成され、
   前記載置された前記製品または前記試験片と前記同一形状との相対位置を測定することを含む、板材搬送方法。
3. 前記ワークを配置する位置は、前記吸着部によって製品を抜き出すアンロード位置である、請求項１または請求項２に記載の板材搬送方法。
4. 板状のワークまたは前記ワークを支持する加工パレットを配置することと、
   前記ワークまたは前記加工パレットの所定位置に吸着部を配置することと、
   前記所定位置から所定方向に離れた位置を目標位置として前記吸着部を移動させ、前記吸着部に設けられるマーク形成部によって前記ワークまたは前記加工パレットにマークを形成することと、
   前記マークと前記所定位置とのずれから、前記ワークまたは前記加工パレットにおける前記所定方向と前記吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて前記吸着部による吸着位置補正値を算出することと、
   前記吸着位置補正値を用いて前記吸着部により前記ワークから製品を抜き出して搬送することと、を含む板材搬送方法。
5. 前記吸着部の移動における数値制御に用いられる第２直交座標系の座標を、前記ワークの切断加工における数値制御に用いられる第１直交座標系の座標に変換する関数を決定することを含み、
   前記関数を用いて前記吸着位置補正値を算出する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の板材搬送方法。
6. 前記第１直交座標系の軸方向と前記第２直交座標系の軸方向との傾きに基づいて、前記関数を決定する、請求項５に記載の板材搬送方法。
7. 板状のワークを切断加工して製品を形成する加工機と、前記製品を吸着して移動する吸着部を備える板材ローダとが、互いに独立して設定され、前記ワークの切断加工における数値制御に第１直交座標系が用いられ、前記吸着部の移動における数値制御に前記第１直交座標系と異なる第２直交座標系が用いられる加工システムにおいて、前記板材ローダによる搬送を制御する搬送制御装置であって、
   前記切断加工によって前記製品または試験片が形成された前記ワークを前記第１直交座標系に基づいて配置し、前記製品または前記試験片から前記第２直交座標系のもとで前記ワークの所定方向に離れた位置を目標位置として、前記製品または前記試験片を前記吸着部で吸着して前記第２直交座標系に基づいて移動させて載置するときの、前記製品または前記試験片が載置された位置と前記目標位置とのずれから、前記ワークにおける所定方向と前記吸着部の移動方向との傾きを求め、この傾きを用いて前記吸着部による吸着位置補正値を算出する補正部を備え、
   前記補正部によって算出された前記吸着位置補正値を用いて前記吸着部を動作させる、
   搬送制御装置。
8. 板状のワークを切断加工して製品を形成する加工機と、
   前記製品を吸着して移動する吸着部を備える板材ローダと、
   前記板材ローダを制御する請求項７に記載の搬送制御装置と、を備え、
   前記ワークの切断加工における数値制御に第１直交座標系が用いられ、
   前記吸着部の移動における数値制御に前記第１直交座標系と異なる第２直交座標系が用いられる、加工システム。

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