JP6844774B2 - 板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラム - Google Patents

Description

本発明は、パンチプレス等で板材を加工する板材加工機、並びに該板材加工機を用いた板材加工方法及び板材加工プログラムに関する。

従来、特公昭５４−３７３５０号公報（特許文献１）に、プレス機械のＸ軸、Ｙ軸方向に移動可能なスライドテーブル上に、材料を挟持する挟持装置をＸ軸、Ｙ軸に複数個配置して材料を２方向から挟持するよう構成するとともに、材料の大きさに応じて前記複数の材料挟持装置の間隔を任意に設定できるよう構成したプレス機械が開示されている。

また、特開２００７−５４８７５号公報（特許文献２）に、前後左右に移動自在な板材送り部材と、この板材送り部材に設置されこの板材送り部材に対して前後に進退可能であって板材を把持可能な３つ以上の左右に並ぶワークホルダとを備え、いずれかのワークホルダが後方への退避状態にあって、かつ次の位置決め点への板材送りで、他のいずれかのワークホルダが把持する板材の領域に加工ヘッドが干渉する場合に、板材送り部材に、後方への逃がし動作を行わせた後、前記退避状態のワークホルダを前方へ進出させて板材把持を行わせ、この板材把持の後、前記干渉するワークホルダの後方への退避を行わせ、板材送り部材に後方逃がし動作分を戻す動作を行わせるものとし、前記次の位置決め点への板材送りは、板材送り部材が前記後方への逃がし動作をし、かつ２つ以上のワークホルダで板材が把持されている状態で行わせるものとした板材加工機が開示されている。

特公昭５４−３７３５０号公報 特開２００７−５４８７５号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術では、クランプと金型とが干渉する位置であるデッドゾーンを回避するための技術が開示されていない。また、特許文献２にはデッドゾーンを回避するための技術が開示されているものの、単に特許文献１と特許文献２を組み合わせただけでは、大きな板材の加工又は大きな板材から小さな製品を取り出す加工は問題なくできると考えられるものの、小さな板材の加工においてはターンテーブル等が退避させたクランプと隣接するクランプに干渉してしまうという課題があった。

また、別の課題として、特許文献２に開示されている技術では、金型とクランプとの干渉を避けるために、板材を金型に対して平面視コ字状に移動させる必要があり、移動距離が長くなることで加工時間が長くなってしまうという課題もあった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプ及びＹ軸クランプとを備えることで、小さな板材であってもデッドゾーンをなくして隅まで加工することができる板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラムを提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、金型とクランプとの干渉を避けながら、次の加工位置まで板材を最短距離で移動させ、加工に必要な時間を短縮することである。

（１）本発明の板材加工機は、
側面視コ字状のヨーク及び前記ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、
少なくともＸ軸及びＹ軸に移動可能なスライドテーブルと、
前記スライドテーブルのＸ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、
前記スライドテーブルのＹ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプと、
前記Ｙ軸クランプをＹ軸方向のうち前記Ｘ軸クランプ側に移動可能なＹ軸クランプスライド機構と、を備え、
複数の前記Ｙ軸クランプのうち前記Ｘ軸クランプが並列されたＸ軸と最も離れたＹ軸クランプの爪が前記Ｘ軸と反対側に延伸されており、前記Ｙ軸クランプスライド機構により前記爪を延伸させたＹ軸クランプを前記Ｘ軸クランプと並列させて、Ｘ軸クランプとしても使用可能としたことを特徴とする

本発明の板材加工機によれば、ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドを備えるため、加工ヘッドが板材を把持するクランプと干渉し難く、加工する板材が小さな物であっても加工することができる。また、本発明の板材加工機は、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプとを備える。このため、多数のクランプをＸ軸又はＹ軸上に並列させる必要がなく、板材が小さな物であっても無理なく複数のクランプで板材を把持することができる。また、Ｘ軸クランプ及びＹ軸クランプが個別に後退可能であるため、一部のクランプを後退させることでデッドゾーンの回避をすることができるが、係る場合であっても後退させていない残りの複数のクランプで板材を把持することができる。これらにより、スライドテーブルの移動時及びパンチユニットでの加工時による板材のずれを防止することができる。
また、本発明の板材加工機によれば、Ｙ軸クランプスライド機構によって、Ｙ軸クランプがＹ軸方向にも移動可能に構成されているため、Ｙ軸クランプを移動させ退避させることで、Ｘ軸方向に長い長尺材の加工をすることができる。
また、本発明の板材加工機によれば、Ｙ軸クランプがＸ軸クランプとしても使用できるため、Ｘ軸方向に長い長尺材の加工が容易となる。

（２）本発明の板材加工機の好ましい例は、
前記ヨークの開口部の奥から前記パンチユニットまでの距離が、複数の前記Ｙ軸クランプの最も加工ヘッド側の端から加工される板材の最も加工ヘッドから離れた端までのＹ軸方向での距離、及び加工される板材のＹ軸寸法より長いことを特徴とする。

本発明の板材加工機の好ましい例によれば、ヨークの開口部の奥から前記パンチユニットまでの距離が十分に設けられているため、板材のあらゆる場所のデッドゾーンを回避しながら加工することができるとともに、常に複数のクランプで板材を把持することができる。

（３）本発明の板材加工機の好ましい例は、
複数の前記Ｘ軸クランプの最も離れた端部間の距離が１５０ｍｍ以下であり、
前記パンチユニットのうち板材に当接される部分の幅が、複数の前記Ｘ軸クランプ同士の離間距離より狭いことを特徴とする。

本発明の板材加工機の好ましい例によれば、板材がより小さなものであっても、デッドゾーンを回避しながら確実に複数のクランプで板材を把持することができる。

（４）本発明の板材加工機の好ましい例は、
前記加工ヘッドがＸ軸方向に複数並列され、所望の加工ヘッドを加工位置まで引き出して使用することを特徴とする。

本発明の板材加工機の好ましい例によれば、加工ヘッドがＸ軸方向に複数並列され、所望の加工ヘッドを加工位置まで引き出すことができる。このため、複数のパンチユニットを備えることができ、様々なパンチユニットで板材を加工することができる。また、Ｘ軸方向に長い長尺材の端部を、穴開け加工した後に所定の長さに切断することを繰り返す等の、連続加工が可能となる。

（５）本発明の板材加工機の好ましい例は、
前記Ｘ軸クランプのＸ軸方向に、前記Ｘ軸クランプ及び前記Ｙ軸クランプに対して相対的にＸ軸方向に移動可能である第２Ｘ軸クランプを備えることを特徴とする。

本発明の板材加工機の好ましい例によれば、Ｘ軸クランプ及びＹ軸クランプに対して相対的にＸ軸方向に移動可能である第２Ｘ軸クランプを備えるため、Ｘ軸方向に長い長尺材の端部を第２Ｘ軸クランプで把持することができ、長尺材の加工が容易となる。また、長尺材を加工する際に、Ｘ軸クランプ及びＹ軸クランプが第２Ｘ軸クランプに近くなったとき、第２Ｘ軸クランプで板材を把持しながらＸ軸クランプ及びＹ軸クランプを元の位置に戻すことで、板材の順送り加工をすることができる。

（６）本発明の板材加工方法は、
側面視コ字状のヨーク及び前記ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、
少なくともＸ軸及びＹ軸に移動可能なスライドテーブルと、
前記スライドテーブルのＸ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、
前記スライドテーブルのＹ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプと、を備える板材加工機を用い、
板材を加工する際、複数の加工位置で連続して前記加工ヘッドと前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプとが干渉するとき、
始めの加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して始めの加工位置まで移動させるステップと、
始めの加工位置で板材を加工するステップと、
次の加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して板材を最短距離で次の加工位置まで移動させるとともに、必要に応じて始めの加工位置で後退させていた前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを前進させ板材を把持させるステップと、
次の加工位置で板材を加工するステップと、
を含み、常に複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持することを特徴とする。

（７）本発明の板材加工プログラムは、
板材加工機を動作させる板材加工プログラムにおいて、
側面視コ字状のヨーク及び前記ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、
少なくともＸ軸及びＹ軸に移動可能なスライドテーブルと、
前記スライドテーブルのＸ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、
前記スライドテーブルのＹ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプと、を備える板材加工機を用い、
板材を加工する際、複数の加工位置で連続して前記加工ヘッドと前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプとが干渉するとき、
始めの加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して始めの加工位置まで移動させるステップと、
始めの加工位置で板材を加工するステップと、
次の加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して板材を最短距離で次の加工位置まで移動させるとともに、必要に応じて始めの加工位置で後退させていた前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを前進させ板材を把持させるステップと、
次の加工位置で板材を加工するステップと、
を含み、常に複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持するよう板材加工機を動作させることを特徴とする。

本発明の板材加工方法及び板材加工プログラムによれば、板材を把持するクランプがＸ軸及びＹ軸にそれぞれ複数設けられているため、複数の加工位置で連続して加工ヘッドとＸ軸クランプ又はＹ軸クランプとが干渉するときであっても、板材の移動を最短距離でしながら常に複数のクランプで板材を把持することができ、加工時間を短縮しながらスライドテーブルの移動時又はパンチユニットでの加工時の板材のずれを防止することができる。

以上、説明したように、本発明の板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラムによれば、ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプ及びＹ軸クランプとを備えることで、小さな板材であってもデッドゾーンをなくして隅まで加工することができる。

また、本発明の他の効果として、金型とクランプとの干渉を避けながら、次の加工位置まで板材を最短距離で移動させ、加工に必要な時間を短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る板材加工機を説明するための平面図である。 図１に示す板材加工機の左側面図である。 図１に示す板材加工機の第２Ｘ軸クランプの動作を説明する図である。 図１に示す板材加工機においてＹ軸クランプを移動させた状態を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る板材加工方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る板材加工方法を説明する他の図である。 本発明の一実施形態に係る板材加工方法を説明する他の図である。

以下、本発明に係る板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラムの実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明に係る板材加工方法は、本発明に係る板材加工機及び板材加工プログラムを用いて実施される。

先ずは、図１から図４を参照して、板材加工機１の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る板材加工機１を説明するための平面図、図２は図１に示す板材加工機１の左側面図、図３は図１に示す板材加工機１の第２Ｘ軸クランプ６０の動作を説明する図、図４は図１に示す板材加工機１においてＹ軸クランプ５０ａ，１５０ｂを移動させた状態を説明する図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の板材加工機１は、プレス装置１０と、板材位置決め装置３０とを備える。また、プレス装置１０は、金型ユニット１２と、プレス機構（ストライカー１１のみ図示）とを備える。金型ユニット１２は、金型ベッド１３と、加工ヘッド２０とを備え、図示しないフレームの上に金型ベッド１３が設けられ、この金型ベッド１３の上に加工ヘッド２０が設置される。

加工ヘッド２０は、側面視略コ字状の開口部２２を備えるヨーク２１と、このヨーク２１の先端近傍に設けられたパンチユニット２３とを備える。パンチユニット２３としては、穴開け用、板材の一部を除去する打ち抜き用、又は切断用等の様々なものを採用することができる。また、加工ヘッド２０は、金型ベッド１３の上にＸ軸方向に並列して複数設けられ、任意の加工ヘッド２０をスライド溝１４を用いてＹ軸方向に移動させることで、加工位置まで引き出して固定することができる。そして、ストライカー１１でパンチユニット２３の上型を動作させることで使用する。

板材位置決め装置３０は、位置決めベッド３１と、スライドテーブル３２と、スライドテーブル３２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸ軸駆動機構３３及びＹ軸駆動機構３４と、スライドテーブル３２をＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動機構（図示せず）と、複数のＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂと、複数のＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂと、Ｙ軸クランプスライド機構５５と、第２Ｘ軸クランプ６０とを備える。

位置決めベッド３１は、その上面又は左側面等に設けられたＸ軸駆動機構３３、Ｙ軸駆動機構３４、Ｚ軸駆動機構を支持するものである。

Ｘ軸駆動機構３３、Ｙ軸駆動機構３４、Ｚ軸駆動機構は、公知のエアシリンダー、ボールねじ、直動軸受等で構成され、スライドテーブル３２を支持するとともにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の所望の位置に移動させるものである。なお、Ｚ軸駆動機構は、スライドテーブル３２上の板材ｗｏ１を加工位置に移動させるとき、板材ｗｏ１がパンチユニット２３の下型に干渉しないよう少し上昇させ、板材ｗｏ１が加工位置に到達した時点で下降させ、板材ｗｏ１をパンチユニット２３の下型に載置させるものである。また、Ｘ軸駆動機構３３は、Ｙ軸駆動機構３４の上に設けられているため、Ｙ軸駆動機構３４を動作させると、Ｘ軸駆動機構３３もスライドテーブル３２とともにＹ軸方向に移動する。

スライドテーブル３２は、上記の様にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の所望の位置に移動可能とされ、その上にＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ、Ｙ軸クランプ５０ａ，５０ｂ等が設けられる。

Ｘ軸クランプ４０ａ，４０ｂは、スライドテーブル３２のＸ軸方向に２つ並列して設けられるもので、上爪４１、下爪を備えるクランプ本体４２、上爪駆動機構４３、Ｘ軸クランプ前後進機構４４を備える。そして、上爪駆動機構４３で上爪４１を開閉することで、上爪４１及び下爪を備えるクランプ本体４２の間に板材ｗｏ１を把持又は開放可能とする。また、Ｘ軸クランプ４０ａ，４０ｂは、Ｘ軸クランプ前後進機構４４によって個別に前進又は後退させることができる。

Ｙ軸クランプ５０ａ，５０ｂは、スライドテーブル３２のＹ軸方向に２つ並列して設けられるもので、上爪、下爪を備えるクランプ本体、上爪駆動機構、Ｙ軸クランプ前後進機構（いずれも図示せず）を備え、上記のＸ軸クランプと同様の構成である。そして、上爪駆動機構で上爪を開閉することで、上爪及び下爪を備えるクランプ本体の間に板材ｗｏ１を把持又は開放可能とする。また、Ｙ軸クランプ５０ａ，５０ｂは、Ｙ軸クランプ前後進機構によって個別に前進又は後退させることができる。なお、Ｙ軸クランプ５０ａ，５０ｂは、その構成がＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂと略同じであること及び他の構成を見易くすることから、図２においては破線で示している。

また、図４に示すように、２つのＹ軸クランプ５０ａ，１５０ｂのうち加工ヘッド２０側（奥側）である、Ｘ軸クランプ４０ａ，４０ｂが並列されたＸ軸７０と最も離れたＹ軸クランプ１５０ｂの爪１５１を、前記Ｘ軸７０と反対側にに延伸させた形態とすることもできる。

同じく図４に示すように、Ｙ軸クランプスライド機構５５は、Ｙ軸クランプ５０ａ，１５０ｂをＹ軸方向に移動させるもので、本実施形態の板材加工機１では、Ｙ軸クランプ５０ａ，１５０ｂを加工ヘッド２０とは反対側（手前側）であるＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ側に移動させ、Ｘ軸クランプ４０ａ，４０ｂとＸ軸方向に略並列させることができる。なお、図示はしないが他の実施形態として、Ｙ軸クランプスライド機構５５を加工ヘッド２０側に延伸させて、Ｙ軸クランプ５０ａ，５０ｂを加工ヘッド２０側に移動させることも可能である。

図１に戻り、２つのＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ、及び２つのＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂの最も離れた端部間の距離ｄ１は、１５０ｍｍ以下が好ましく１３０ｍｍ以下がより好ましい。本実施形態の板材加工機１では、この距離ｄ１を１２５〜１３０ｍｍとしている。また、２つのＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ同士、及び２つのＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂ同士の離間距離ｄ２は６０ｍｍ以下３０ｍｍ以上が好ましい。本実施形態の板材加工機１では、この距離ｄ２を３５〜４０ｍｍとしている。２つのＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ同士、及び２つのＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂ同士の距離ｄ１，ｄ２をこのようにすることで、一辺の長さが２００ｍｍは勿論のこと、１００〜８０ｍｍ程度の板材であっても、４つのクランプで把持して加工することができる。また、クランプを４つ使用せず、Ｘ軸クランプ４０ａ、Ｙ軸クランプ５０ａの２つのクランプのみを使用することで、一辺の長さが３０ｍｍ程度の板材であっても直接加工することができる。

なお、上記の２つのＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ、及び２つのＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂの端部間の距離ｄ１の下限であるが、板材を十分な力で把持することができる強度を有するクランプの幅寸法に左右される。この下限の好ましい距離は個々のクランプの幅と上記の離間距離ｄ２を足し合わせた寸法であり、絶対的な下限は個々のクランプの幅を足し合わせた寸法である。このクランプの幅寸法の下限としては例えば１０ｍｍ程度である。従って、端部間の距離ｄ１の下限の好ましい距離は５５〜６０ｍｍであり、絶対的な下限は２０ｍｍである。

また、同じく図１に示すように、パンチユニット２３のうち板材に当接される部分の幅ｄ３は、複数のＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ同士の離間距離ｄ２より狭いことが好ましい。これにより、複数のＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ同士の中間位置又は中間位置近傍の加工をする際、２つのＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂのうち少なくとも１つのＸ軸クランプで板材ｗｏ１を把持させることができる。

また、図２に示すように、加工ヘッド２０のヨーク２１は、側面視略コ字状の開口部２２の奥からパンチユニット２３までの距離ｄ４が、複数のＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂのうち最も加工ヘッド２０側の端から加工される板材ｗｏ１の最も加工ヘッド２０から離れた端までのＹ軸方向での距離ｄ５より長く、かつ加工される板材ｗｏ１のＹ軸寸法ｄ６より長く構成されることが好ましい。これにより、デッドゾーン回避のため手前側のＹ軸クランプ５０ａを後退させて、当該場所をパンチユニット２３で加工する際に、奥側のＹ軸クランプ５０ｂをヨーク２１の開口部２２に入れることができ、Ｙ軸クランプ５０ｂとヨーク２１との干渉を防止することができる。

第２Ｘ軸クランプ６０は、図３にも示すように、Ｘ軸駆動機構３３に設けられてそれ自身が独立してＸ軸方向に移動可能に構成される。この第２Ｘ軸クランプ６０は、スライドテーブル３２に設けられたＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂに対して相対的にＸ軸方向に移動可能とされる。また、第２Ｘ軸クランプ６０は、第２Ｘ軸クランプ前後進機構（図示せず）によって、板材ｗｏ２を把持しないとき等の未使用時は後退可能に構成される。

次に、図１から図７を参照するとともに、上述した板材加工機１の各構成要素を踏まえて、板材加工機１の動作、並びに板材加工機１を用いた板材加工方法及び板材加工プログラムについて説明する。図１から図４は既に述べたとおりである。図５ないし図７は、本発明の一実施形態に係る板材加工方法を説明する図である。なお、板材加工プログラムは、板材加工機１の図示しない制御盤に設けられた制御部、記憶部、表示部、及び操作部等によって実行され、板材加工機１を動作させ板材加工方法を実現させる。

先ず、図１を参照して、予め所定寸法に切断された板材を加工する方法について説明する。加工開始前は、スライドテーブル３２は退避位置にあり、スライドテーブル３２上のＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂは全て開放されている。その状態で、板材ｗｏ１をＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂに把持させて、板材加工機１を動作させると、必要な加工ヘッド２０が加工位置まで引き出される。次に、Ｚ軸駆動機構によって、板材ｗｏ１がパンチユニット２３の下型に干渉しない位置までスライドテーブル３２を上昇させる。次に、Ｘ軸駆動機構３３及びＹ軸駆動機構３４によってスライドテーブル３２を移動させ、板材ｗｏ１を加工位置まで移動させる。次に、Ｚ軸駆動機構によって、板材ｗｏ１をパンチユニット２３の下型に載置させるようスライドテーブル３２を下降させる。

そして、加工ヘッド２０に設けられたパンチユニット２３で板材ｗｏ１に穴開け、面取り等の加工をする。ここで、必要に応じて使用した加工ヘッド２０を金型ベッド１３に後退させ、別の加工ヘッド２０を加工位置まで引き出して複数のパンチユニット２３を用いて板材ｗｏ１を加工することができる。次に、スライドテーブル３２を図示しないシューターの上まで移動させ、Ｘ軸クランプ４０ａ，４０ｂ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂを開放すれば加工済の板材ｗｏ１が排出される。

また、図５から図７を参照して、板材ｗｏ１を加工する際、複数の加工位置で連続して加工ヘッド２０とＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ又はＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂとが干渉するとき、これらの干渉を避ける板材加工方法を説明する。図５から図７は、図１におけるスライドテーブル３２周辺の拡大図である。図５（Ａ）に示すように、最初の加工位置ｐ１において、加工ヘッド２０と右側のＸ軸クランプ４０ｂとが干渉するとき、干渉する右側のＸ軸クランプ４０ｂをＸ軸クランプ前後進機構によって後退させる。これにより、残り３つのＸ軸クランプ４０ａ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂで板材ｗｏ１を把持して加工することができる。

次に、図５（Ｂ）に示すように、次の加工位置ｐ２で加工ヘッド２０と左側のＸ軸クランプ４０ａとが干渉するとき、干渉する左側のＸ軸クランプ４０ａをＸ軸クランプ前後進機構によって後退させる。そして、スライドテーブル３２を最短距離で次の加工位置ｐ２まで移動させる。これにより、残りの２つのＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂで板材ｗｏ１を把持して板材を移動させ加工することができる。また、板材ｗｏ１の移動が終わった時点で、必要に応じて右側のＸ軸クランプ４０ｂを前進させて板材ｗｏ１を把持させてもよい（後述する図６（Ａ）（Ｂ）の板材加工方法においても同様。）。

次に、異なるパターンを説明する。図６（Ａ）に示すように、最初の加工位置ｐ１で加工ヘッド２０と右側のＸ軸クランプ４０ｂとが干渉し、次の加工位置ｐ３で加工ヘッド２０と手前側のＹ軸クランプ５０ａとが干渉する場合、加工位置ｐ１での加工が終わった後の板材ｗｏ１の移動時には、右側のＸ軸クランプ４０ｂと手前側のＹ軸クランプ５０ａとを後退させる。これにより、残り２つのＸ軸クランプ４０ａ及びＹ軸クランプ５０ｂで板材ｗｏ１を把持させながら、板材を次の加工位置まで最短距離で移動させることができる。

なお、本実施形態の板材加工機１は、加工ヘッド２０が側面視略コ字状の開口部２２を備えるヨーク２１と、このヨーク２１の先端近傍に設けられたパンチユニット２３とを備えるため、図６（Ａ）のように板材ｗｏ１を把持しているＹ軸クランプ５０ｂが加工位置ｐ３より奥側にあっても、該Ｙ軸クランプ５０ｂはヨーク２１の開口部２２の空間に入り、ヨーク２１と奥側のＹ軸クランプ５０ｂとが干渉することがない。

次に、図６（Ｂ）に示すように、最初の加工位置ｐ１で加工ヘッド２０と右側のＸ軸クランプ４０ｂとが干渉し、次の加工位置ｐ４で加工ヘッド２０と奥側のＹ軸クランプ５０ｂとが干渉する場合、板材ｗｏ１の移動時には右側のＸ軸クランプ４０ｂと奥側のＹ軸クランプ５０ｂとを後退させる。これにより、残り２つのＸ軸クランプ４０ａ及びＹ軸クランプ５０ａで板材ｗｏ１を把持させながら、板材を次の加工位置まで最短距離で移動させることができる。

さらに、異なるパターンを説明する。図７（Ａ）に示すように、最初の加工位置ｐ５で加工ヘッド２０と左側のＸ軸クランプ４０ａ及び手前側のＹ軸クランプ５０ａとが干渉するとき、既に２つのクランプは後退している。ここで、板材ｗｏ１を図中の矢印方向に移動させようとすると、次の加工位置で加工ヘッド２０が残りのいずれかのＸ軸クランプ４０ｂ又はＹ軸クランプ５０ｂと干渉し、これらのクランプを後退させると板材ｗｏ１を把持するクランプが１つとなってしまう。係る場合は、板材ｗｏ１の向きを１８０度回転させて、最初の加工位置ｐ５を加工ヘッド２０と４つのＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂのいずれもが干渉しない位置とすることで、次の加工位置がどこであっても、次の加工位置まで最短距離で板材ｗｏ１を移動させながら、常に複数のクランプで板材を把持することができる。なお、図５（Ａ）に示す加工位置ｐ１から図７（Ａ）に示す加工位置ｐ５に移動させるような場合も、板材ｗｏ１の向きを１８０度回転させることで、常に複数のクランプで板材を把持することができる。

次に、図３及び図４を参照して、長尺材の板材加工方法について説明する。図３では、そのＸ軸方向の長さが、スライドテーブル３２のＸ軸方向の移動距離より短い板材ｗｏ２を加工している。ここでは、板材ｗｏ２の左端近傍をＸ軸クランプ４０ａ，４０ｂ及びＹ軸クランプ５０ａ，５０ｂで把持している。また、板材ｗｏ２の右端近傍を第２Ｘ軸クランプ６０によって把持している。この第２Ｘ軸クランプ６０によって、板材ｗｏ２の右端が板材の自重によって垂れてしまうのを防止するとともに、板材ｗｏ２の位置決め精度を向上させている。

次に、穴開け用等のパンチユニット２３を装着した加工ヘッド２０によって、板材ｗｏ２の右端近傍の加工が終わると、該加工ヘッド２０を金型ベッド１３に戻す。次に、切断用のパンチユニット２３を装着した別の加工ヘッド２０を金型ベッド１３から引き出し、例えば図中の破線ｃ部分で板材ｗｏ２を切断する。そして、切断した板材を図示しないシューターから排出すればよい。次に、第２Ｘ軸クランプ６０のみを開放し、スライドテーブル３２をＸ軸方向右側に移動させ板材ｗｏ２を右に送って、第２Ｘ軸クランプ６０を閉じる。そして、加工ヘッド２０によって板材を加工することを繰り返せばよい。また、板材ｗｏ２を切断せずに長尺材のまま加工することもできる。

また、図４では、さらに長い長尺材の板材加工方法を説明する。図４において、Ｙ軸クランプ５０ａ，１５０ｂ以外は図３と同じ構成である。Ｙ軸クランプ５０ａ，１５０ｂは、Ｙ軸クランプスライド機構５５によって手前側に移動され、Ｘ軸クランプ４０ａ，４０ｂとＸ軸７０上に略並列されている。そして、２つのＹ軸クランプ５０ａ，１５０ｂのうち奥側のＹ軸クランプ１５０ｂの爪１５１が奥側に延伸されている。

これにより、スライドテーブル３２のＸ軸方向の移動距離より長い長尺材、例えばロール材のような長尺材ｗｏ３であってもＹ軸クランプ５０ａ，１５０ｂが邪魔にならず、スライドテーブル３２の上を通すことができる。また、Ｙ軸クランプ１５０ｂでも板材ｗｏ３を把持することができ、板材ｗｏ３を安定させることができる。また、長尺材でなくとも、Ｙ軸クランプ５０ａ，１５０ｂの位置のバリエーションが増えるため、様々な加工に対応させることができる。なお、具体的な加工方法については、図３とＹ軸クランプ５０ａ，１５０ｂの位置が異なること以外は同じであり、上記の説明で理解できるため省略する。

以上、説明したように、本実施形態の板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラムによれば、加工ヘッドが側面視略コ字状の開口部を備えるヨークと、このヨークの先端近傍に設けられたパンチユニットとを備えるため、加工位置より加工ヘッド側にあるクランプを避けながら板材の加工をすることができデッドゾーンが存在しない。また、加工ヘッドが複数備えられ、任意の加工ヘッドを加工位置まで引き出すことができるため、穴開け、面取り、切断用と様々なパンチユニットを装着することができ、多彩な加工をすることができる。

さらに、Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ２つずつのＸ軸クランプ及びＹ軸クランプを備え、個々に後退可能としてるため、常に複数のクランプで板材を把持させることができ、板材の移動時及び加工時におけるずれを防止することができる。また、常に複数のクランプで板材を把持しながら、最短距離で次の加工位置まで板材を移動させることができ、加工時間の短縮を図ることができる。

なお、一般的なタレットパンチと呼ばれる加工装置では、複数のパンチユニットを使い分けながら、大きな板材から小さな製品を打ち抜く加工はできるものの、板材の周辺部分や製品同士間にブリッジが存在しスクラップの発生が避けられなかった。また、小さな板材を直接加工しようとしても、タレットが板材を把持しているクランプに干渉してしまい、加工が困難である。

一方、本実施形態の板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラムによれば、加工対象の板材の一辺の長さが１００ｍｍ以下の小さなものであっても複数のクランプで板材を把持しながら直接加工することができ、さらにデッドゾーンも回避させることができ、スクラップの発生がパンチユニットで打ち抜く部分のみで済む。

さらに、第２Ｘ軸クランプ、Ｙ軸クランプスライド機構を備えるため、板材のＹ軸方向の寸法はそのままに、Ｘ軸方向の寸法のみを延長させた長尺材を用いることができる。これにより、上記のデッドゾーンがなくスクラップが少ないといった特徴を保持しながら、板材をＸ軸方向に順送りしながら連続した加工をすることができる。またさらに、小さな板材又はＹ軸方向に短い長尺材を直接加工することができるため、少量多品種の生産に適している。

なお、上述の実施形態の板材加工機、板材加工方法及び板材加工プログラムは、本発明の例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲においてその構成を適宜変更することができる。

１・・板材加工機、
１０・・プレス装置、１１・・プレス機構（ストライカー）、１２・・金型ユニット、１３・・金型ベッド、１４・・スライド溝、
２０・・加工ヘッド、２１・・ヨーク、２２・・開口部、２３・・パンチユニット、
３０・・板材位置決め装置、３１・・位置決めベッド、３２・・スライドテーブル、３３・・Ｘ軸駆動機構、３４・・Ｙ軸駆動機構、
４０ａ，４０ｂ・・Ｘ軸クランプ、４１・・上爪、４２・・クランプ本体、４３・・上爪駆動機構、４４・・Ｘ軸クランプ前後進機構、
５０ａ，５０ｂ，１５０ｂ・・Ｙ軸クランプ、１５１・・爪（Ｙ軸クランプ）、５５・・Ｙ軸クランプスライド機構、
６０・・第２Ｘ軸クランプ、

Claims (7)

1. 側面視コ字状のヨーク及び前記ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、
   少なくともＸ軸及びＹ軸に移動可能なスライドテーブルと、
   前記スライドテーブルのＸ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、
   前記スライドテーブルのＹ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプと、
   前記Ｙ軸クランプをＹ軸方向のうち前記Ｘ軸クランプ側に移動可能なＹ軸クランプスライド機構と、を備え、
   複数の前記Ｙ軸クランプのうち前記Ｘ軸クランプが並列されたＸ軸と最も離れたＹ軸クランプの爪が前記Ｘ軸と反対側に延伸されており、前記Ｙ軸クランプスライド機構により前記爪を延伸させたＹ軸クランプを前記Ｘ軸クランプと並列させて、Ｘ軸クランプとしても使用可能としたことを特徴とする板材加工機。
2. 前記ヨークの開口部の奥から前記パンチユニットまでの距離が、複数の前記Ｙ軸クランプの最も加工ヘッド側の端から加工される板材の最も加工ヘッドから離れた端までのＹ軸方向での距離、及び加工される板材のＹ軸寸法より長いことを特徴とする請求項１に記載の板材加工機。
3. 複数の前記Ｘ軸クランプの最も離れた端部間の距離が１５０ｍｍ以下であり、
   前記パンチユニットのうち板材に当接される部分の幅が、複数の前記Ｘ軸クランプ同士の離間距離より狭いことを特徴とする請求項２に記載の板材加工機。
4. 前記加工ヘッドがＸ軸方向に複数並列され、所望の加工ヘッドを加工位置まで引き出して使用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の板材加工機。
5. 前記Ｘ軸クランプのＸ軸方向に、前記Ｘ軸クランプ及び前記Ｙ軸クランプに対して相対的にＸ軸方向に移動可能である第２Ｘ軸クランプを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の板材加工機。
6. 側面視コ字状のヨーク及び前記ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、
   少なくともＸ軸及びＹ軸に移動可能なスライドテーブルと、
   前記スライドテーブルのＸ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、
   前記スライドテーブルのＹ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプと、を備える板材加工機を用い、
   板材を加工する際、複数の加工位置で連続して前記加工ヘッドと前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプとが干渉するとき、
   始めの加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して始めの加工位置まで移動させるステップと、
   始めの加工位置で板材を加工するステップと、
   次の加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して板材を最短距離で次の加工位置まで移動させるとともに、必要に応じて始めの加工位置で後退させていた前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを前進させ板材を把持させるステップと、
   次の加工位置で板材を加工するステップと、
   を含み、常に複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持することを特徴とする板材加工方法。
7. 板材加工機を動作させる板材加工プログラムにおいて、
   側面視コ字状のヨーク及び前記ヨークに設けられたパンチユニットを備える加工ヘッドと、
   少なくともＸ軸及びＹ軸に移動可能なスライドテーブルと、
   前記スライドテーブルのＸ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＸ軸クランプと、
   前記スライドテーブルのＹ軸方向に並列して設けられるとともに、個別に後退可能な複数のＹ軸クランプと、を備える板材加工機を用い、
   板材を加工する際、複数の加工位置で連続して前記加工ヘッドと前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプとが干渉するとき、
   始めの加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して始めの加工位置まで移動させるステップと、
   始めの加工位置で板材を加工するステップと、
   次の加工位置の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを開放して後退させ、後退させていない他の複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持して板材を最短距離で次の加工位置まで移動させるとともに、必要に応じて始めの加工位置で後退させていた前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプを前進させ板材を把持させるステップと、
   次の加工位置で板材を加工するステップと、
   を含み、常に複数の前記Ｘ軸クランプ又は前記Ｙ軸クランプで板材を把持するよう板材加工機を動作させることを特徴とする板材加工プログラム。

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