JPH04322942A - 長尺ワークの加工方法および加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形鋼やアルミニウム形
材や合成樹脂製形材などの長尺ワークを複数のクランプ
装置により位置決めした状態で加工を行うのに利用され
る長尺ワークの加工方法および加工装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】形鋼やアルミニウム形材や合成樹脂製形
材などの長尺ワークを複数のクランプ装置により位置決
めした状態で所定の部位において所定の形状に加工を行
うに際しては、例えば、図６に示すように、長尺ワーク
２１をその一端側端面２１ａで端面ストッパ２２に突き
当てることによりワーク長手方向であるＸ軸方向で位置
決めすると共に、長尺ワーク２１をその側面側で複数の
固定クランパ２３に沿わせることにより前記Ｘ軸方向に
直交するＹ軸方向で位置決めし、流体圧シリンダ２４に
よってＹ軸方向に移動可能とした可動クランパ２５を前
記流体圧シリンダ２４の押出作動により長尺ワーク２１
に向けて移動させ、固定クランパ２３と可動クランパ２
５との間で長尺ワーク２１を固定する。

【０００３】そして、この固定クランパ２３と可動クラ
ンパ２５は支持体３０ａ上に支持されて１つのクランプ
装置３０を形成している。

【０００４】一方、工具ホルダ２６に固定された加工用
工具２７を保持して前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいず
れとも直交するＺ軸方向に移動させる工具ヘッド２８な
らびに前記工具ヘッド２８を保持してＸ軸方向およびＹ
軸方向に移動させる工具搬送体２９を適宜移動させつつ
、前記加工用工具２７によって長尺ワーク２１に例えば
矩形状の開口２１ｂを形成したり真円形状の貫通孔２１
ｃをあけたりする加工を行うようにしていた。

【０００５】この場合、クランプ装置３０の領域内に開
口２１ｂや貫通孔２１ｃなどの加工部分があると、工具
ホルダ２６や加工用工具２７と前記クランプ装置３０を
形成するクランパ２３，２５とが干渉するおそれがある
ため、クランプ装置３０をＸ軸方向に沿って移動させ、
工具ホルダ２６や加工用工具２７とクランプ装置３０の
クランパ２３，２５とが干渉しないようにしてから加工
を行うようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
場合には、長尺ワーク２１の加工範囲内にクランパ２３
，２５の存在するクランプ領域が重なっているか否かを
目視ないしは簡単な測定器具を用いて行っており、加工
範囲内にクランプ領域が重なっていると判断したときに
はクランプ装置３０をＸ軸方向に目視ないしは簡単な測
定器具を用いて必要量だけ移動させるようにしていたた
め、作業が著しく煩雑なものになり、長尺ワーク１の仕
様が異なる場合にもその度毎に上記のクランプ装置３０
の位置決め作業を繰り返す必要があるため、加工能率が
低下したものになるという問題点があり、また、加工範
囲内にクランプ領域が重なっていると判断してクランプ
装置３０を移動させたとしても、人手による作業である
ことから誤りを生ずることもないとはいえず、その場合
には工具ホルダ２６や加工用工具２７とクランパ２３，
２５とが干渉して機械を破損させることもありうるとい
う問題点があり、これらの問題点を解決することが課題
となっていた。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたもので、長尺ワークの加工範囲内にクラン
プの存在するクランプ領域が重なっているか否かの判定
を自動的に行うことが可能であり、前記加工範囲内にク
ランプ領域が一部でも重なっている場合に前記加工範囲
内からクランプ領域を外す作業が著しく容易かつ正確で
あって、長尺ワークに対する加工を能率良くかつ安全に
行うことができるようにすることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる長尺ワー
クの加工方法は、長尺ワークをワーク長手方向であるＸ
軸方向の一端側で位置決めすると共に前記Ｘ軸方向と直
交するＹ軸方向でも位置決めしてＸ軸方向にそれぞれ移
動可能な複数のクランプ装置により固定し、前記クラン
プ装置により複数個所で固定された長尺ワークを加工用
工具によって加工するに際し、前記各クランプ装置側に
はクランプ位置検出用ドッグ部を設けると共に、前記加
工用工具を保持して移動させる工具搬送体側には前記ク
ランプ位置検出用ドッグ部を検出してクランプ位置を検
出するクランプ位置検出器を設け、前記工具搬送体をＸ
軸方向の一端側に設定した原点位置より当該原点位置を
次第に離れるＸ軸方向に移動させて前記クランプ位置検
出用ドッグ部を前記クランプ位置検出器によって検出す
ることによりクランプ位置を検出して前記各クランプ装
置の存在するクランプ領域を演算し、あらかじめ設定さ
れた長尺ワークの加工範囲と前記演算されたクランプ領
域とを比較して、前記加工範囲内に前記クランプ領域が
全く重なっていない比較結果となったときには前記加工
用工具による長尺ワークの加工を行うと共に、前記加工
範囲内にクランプ領域が一部でも重なっている比較結果
となったときには前記クランプ装置をＸ軸方向に移動し
てクランプ領域を移動させ、移動後のクランプ領域が加
工範囲内に全く重ならなくなった状態で前記加工用工具
による長尺ワークの加工を行う構成としたことを特徴と
している。

【０００９】また、上記長尺ワークの加工方法の実施に
直接使用する本発明に係わる長尺ワークの加工装置は、
ワーク長手方向であるＸ軸方向の一端側で位置決めされ
ると共に前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向でも位置決め
された長尺ワークを固定するＸ軸方向にそれぞれ移動可
能な複数のクランプ装置を備えると共に、前記長尺ワー
クに対する加工を行う加工用工具を保持して移動させる
工具搬送体を備えた長尺ワークの加工装置において、前
記各クランプ装置側にはクランプ位置検出用ドッグ部を
設けると共に前記工具搬送体側には前記クランプ位置検
出用ドッグ部を検出して前記クランプ位置を検出するク
ランプ位置検出器を設け、前記工具搬送体をＸ軸方向の
一端側原点位置より当該原点位置を次第に離れるＸ軸方
向に移動させた際に前記クランプ位置検出器により前記
クランプ位置検出用ドッグ部を検出してクランプ位置を
検出することによりクランプ装置の存在するクランプ領
域を演算すると共にあらかじめ設定された長尺ワークの
加工範囲と前記演算されたクランプ領域とを比較して前
記加工範囲内に前記クランプ領域が全く重なっていない
と判断した際に前記加工用工具による長尺ワークの加工
を開始し且つ前記加工範囲内にクランプ領域が一部でも
重なっていると判断した際には前記加工範囲内に前記ク
ランプ領域が全く重ならなくなるための前記クランプ装
置の必要移動量を演算する制御部を備えた構成としたこ
とを特徴としている。

【００１０】

【発明の作用】本発明に係わる長尺ワークの加工方法お
よび加工装置は、上記した構成となっているので、加工
用工具を保持して移動させる工具搬送体をワーク長手方
向であるＸ軸方向の一端側に設定した原点位置より当該
原点位置から次第に離れるＸ軸方向に移動させることに
より、この時点でのクランプ装置の位置が自動的に検出
され、クランプ装置の存在するクランプ領域が自動的に
演算されるようになり、あらかじめ設定された長尺ワー
クの加工範囲と前記演算されたクランプ領域とを自動的
に比較させることによって、前記加工範囲内にクランプ
領域が重なっているか否かの判断がなされるようになり
、加工前にクランプ装置をＸ軸方向に移動させる必要が
あるかが容易かつ迅速に判断され、さらに加工範囲内か
らクランプ領域を外すに際してクランプ装置をＸ軸方向
の左右いずれ側に移動させた方がクランプ装置の移動量
を少なく済ませることが可能であるかが容昜かつ迅速に
判断されうるようになり、長尺ワークのクランプ装置に
よる固定および加工用工具による加工が著しく能率よく
しかも安全に行われるようになる。

【００１１】

【実施例】図１、図２および図３は本発明に係わる長尺
ワークの加工方法および加工装置の一実施例を示すもの
である。

【００１２】図１に示すように、長尺ワーク１はその一
端側端面１ａを端面ストッパ２に突き当てることによっ
てワーク長手方向であるＸ軸方向の位置決めがなされる
と共に、その側面側を複数の固定クランパ３に沿わせる
ことによって前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向で位置決
めがなされ、流体圧シリンダ４によってＹ軸方向に移動
可能とした可動クランパ５を前記流体圧シリンダ４の押
出作動により長尺ワーク１に向けて移動させ、固定クラ
ンパ３と可動クランパ５との間で長尺ワーク１を固定す
る。

【００１３】一方、工具ホルダ６に固定された加工用工
具７を前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれとも直交す
るＺ軸方向に移動させる工具ヘッド８ならびに前記加工
用工具７をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる工具搬
送体９を適宜移動させつつ、前記長尺ワーク１に例えば
矩形状の開口１ｂを形成したり真円形状の貫通孔１ｃを
あけたりする。そして、固定クランパ３と流体圧シリン
ダ４と可動クランパ５は、支持体１０ａに支持されてク
ランプ装置１０を形成し、Ｘ軸方向に沿って一体となっ
て位置調整ができるものとなっている。

【００１４】このような基本構成をもつ長尺ワーク１の
加工装置において、固定クランパ３の長尺ワーク１側と
反対側の端面には、クランプ幅よりも小さい幅のクラン
プ位置検出用ドッグ部１１を設けている。この場合、ク
ランプ位置検出用ドッグ部１１の作用点は、クランプ幅
をａ：ｂに分割する位置としてある。そして、このクラ
ンプ位置検出用ドッグ部１１は別に成形したものをクラ
ンパ３に固定する場合だけに限定されないものであり、
クランプ位置検出用ドッグ部１１の幅においてもクラン
プ幅より小さいものにのみ限定されないものである。

【００１５】また、工具搬送体９には、前記加工用工具
７とＹ軸方向において同軸となる位置に、前記クランプ
位置検出用ドッグ部１１を検出してクランパ３，５の位
置を検出するクランプ位置検出器１２を設けている。こ
の実施例において、クランプ位置検出器１２は接点方式
のリミットスイッチとなっているが、そのほか、磁気方
式や赤外線方式などの各種の接触もしくは非接触型の検
出構造のものを採用することができる。

【００１６】さらに、加工装置の基台１３の部分には、
あらかじめ設定された長尺ワーク１の開口１ｂや貫通孔
１ｃなどの加工位置を入力したり、工具搬送体９の移動
によるクランプ位置検出器１２からのクランプ位置検出
信号を入力してクランパ３，５の位置を演算したり、前
記クランパ３，５の存在するクランプ領域を演算したり
、長尺ワーク１の加工範囲と前記クランプ領域とを比較
したり、前記クランパ３，５を加工範囲から外すために
必要なクランプ装置１０の移動方向および必要移動量を
演算したりする制御部１４を備えている。

【００１７】さらにまた、支持体１０ａには、加工範囲
内にクランプ領域が重なっているときに、固定クランパ
３と流体圧シリンダ４と可動クランパ５とを一体で支持
体１０ａにより支持させたクランプ装置１０のうちいず
れのクランプ装置１０をＸ軸方向の左右いずれの側に移
動させてクランプ領域を加工範囲から外すようにする方
がクランプ装置１０の移動量が少なくて済むかを表示す
る指示ランプ１６Ｌ，１６Ｒを備えている。

【００１８】そこで、この実施例に示す長尺ワークの加
工装置の動作を図４に示すフローチャートをも交えて説
明する。

【００１９】先ず、図４のステップ１００において制御
部１４のプログラムが開始する。

【００２０】次いで、図４のステップ１０１において、
工具搬送体９を図１の左方向に移動させ、Ｘ軸方向の一
端側においてストッパ２により設定された原点位置にク
ランプ位置検出器１２を復帰させる。

【００２１】次に、図４のステップ１０２において、工
具搬送体９と共にクランプ位置検出器１２を前記原点位
置から次第に離れるＸ軸方向（図１の右方向）に加工範
囲の最大位置Ｘｍａｘまで移動させる。

【００２２】この間、図４のステップ１０３において、
クランプ位置検出器１２によってクランプ位置検出用ド
ッグ部１１の位置を検出することにより、クランパ３が
位置する原点位置からの距離Ｘ１　，Ｘ２　を制御部１
４に入力する。

【００２３】続いて、図４のステップ１０４において、
前記距離Ｘ１　，Ｘ２　と、あらかじめ制御部１４に入
力されていて前記ドッグ部１１の作用点によってクラン
プ幅が分割されたことにより決まる定数ａ，ｂとから制
御部１４においてクランパ３の原点位置からの距離Ｌ１
　，Ｌ２　，Ｌ３　，Ｌ４　を演算し、これによってク
ランパ３，５の存在するクランプ領域を演算する。

【００２４】次に、図４のステップ１０５において、制
御部１４にあらかじめ入力された加工位置Ａ１　，Ａ２
　，Ａ３　により演算されて設定されている長尺ワーク
１の加工範囲内に、前記制御部１４により演算されたク
ランプ領域が重なっているか否かを判断する。この判断
を行う際には、当然工具ホルダ６の径を考慮した補正演
算も行う。

【００２５】例えば、距離Ｌ２　より原点位置側にある
開口１ｂの加工位置を表わす距離Ａ１　，Ａ２　におい
て、Ａ１　＜Ｌ１　でかつＡ２　＜Ｌ１　の条件が満た
されるときには加工範囲内にクランプ領域が重なってい
ないと判断し、上記条件が満たされない時には加工範囲
内にクランプ領域が重なっていると判断する。

【００２６】また、距離Ｌ４　よりも小さくかつ距離Ｌ
２　よりも大きい位置にある貫通孔１ｃの加工位置を表
わす距離Ａ３　において、Ａ３　＜Ｌ３　の条件が満た
されるときには加工範囲内にクランプ領域が重なってい
ないと判断し、この条件が満たされないときには加工範
囲内にクランプ領域が重なっていると判断する。

【００２７】そのほか、貫通孔１ｃの代わりに距離がＡ
３　，Ａ４，（Ａ３　＜Ａ４　）である矩形孔を加工す
るときには、Ａ３　＜Ｌ３　でかつＡ４　＜Ｌ３　の条
件が満たされるときには加工範囲内にクランプ領域が入
っていないと判断し、上記条件が満たされないときには
加工範囲内にクランプ領域が重なっていると判断する。

【００２８】このようにして、図４のステップ１０５に
おいて加工範囲とクランプ領域との比較を行い、加工範
囲内にクランプ領域が重なっていないと判断したＮｏの
ときには、図２のステップ１０６において加工を開始す
る。

【００２９】他方、同ステップ１０５において加工範囲
内にクランプ領域が重なっていると判断したＹｅｓのと
きには、図４のステップ１０７において加工範囲と重な
っているクランプ領域をもつクランパ３，５のクランプ
装置１０をＸ軸方向の左右いずれの側に向けて動かせば
、より短い移動距離で加工範囲内から外すことができる
かを制御部１４にて演算する。

【００３０】この場合、クランプ装置１０をいずれの方
向に移動させた方が移動量が少なくてすむかの判定は、
Ｌ３　≦Ａ３　≦Ｌ４　の関係にあることから、絶対値
である｜Ｌ４　−Ａ３　｜と｜Ｌ３　−Ａ３　｜の大き
さを比較して小さい方を選択すればよい。

【００３１】そして、図４ステップ１０８において、前
記絶対値である｜Ｌ４　−Ａ３　｜と｜Ｌ３　−Ａ３　
｜の値がより小さい側の左側のランプ１６Ｌまたは右側
のランプ１６Ｒを点灯させ、図２のステップ１０９にお
いて機械をいったん停止したのちステップ１１０におい
てランプ１６Ｌまたは１６Ｒの点灯しているクランプ装
置１０をランプ１６Ｌまたは１６Ｒの点灯している側に
移動させてクランプ領域を加工範囲内から外すようにす
る。

【００３２】なお、このクランプ装置１０の移動操作は
手動によって行っているが、自動化することも可能であ
る。

【００３３】図５は本発明の他の実施例を示すものであ
って、工具搬送体９に、加工用工具７とＹ軸方向で同軸
となる中央のクランプ位置検出器１２ａを設けるほかに
、間隔Ｓをおいて左右両側に別のクランプ位置検出器１
２ｂ，１２ｃを設けた場合を示している。

【００３４】このように、複数のクランプ位置検出器１
２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けてこれらのクランプ位置検
出信号を制御部１４で演算することによって、工具搬送
体９のＸ軸方向における移動量をより少なくしたうえで
クランパ３，５の存在するクランプ領域の演算が可能と
なり、加工能率のより一層の向上をはかりうるものとな
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係わる長尺ワークの加工方法お
よび加工装置によれば、長尺ワークの加工範囲内にクラ
ンプ装置の存在するクランプ領域が重なっているか否か
の判断を自動的に行うことが可能であり、前記加工範囲
内にクランプ領域が一部でも重なっている場合にクラン
プ装置を移動させることによって前記加工範囲からクラ
ンプ領域を外す作業が著しく容易かつ正確なものとなっ
て、長尺ワークに対する加工用工具を用いた加工を能率
よく行うことが可能になり、加工用工具とクランプ装置
との干渉による機械の破損を未然に防止することが可能
になるという著しく優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる長尺ワークの加工方法および加
工装置の一実施例を示す説明図である。

【図２】図１の矢印Ａ方向から見た図である。

【図３】図１の矢印Ｂ方向から見た図である。

【図４】本発明に係わる長尺ワークの加工方法および加
工装置の一実施例による制御部でのフローチャートであ
る。

【図５】本発明に係わる長尺ワークの加工方法および加
工装置の他の実施例を示す要部説明図である。

【図６】長尺ワークをクランプ装置により位置決め固定
して加工用工具により加工を行う従来例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１　　長尺ワーク ３，５　　クランパ ７　　加工用工具 ９　　工具搬送体 １０　　クランプ装置 １１　　クランプ位置検出用ドッグ部 １２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）　　クランプ位置検出
器１４　　制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長尺ワークをワーク長手方向であるＸ
   軸方向の一端側で位置決めすると共に前記Ｘ軸方向と直
   交するＹ軸方向でも位置決めしてＸ軸方向にそれぞれ移
   動可能な複数のクランプ装置により固定し、前記クラン
   プ装置により複数個所で固定された長尺ワークを加工用
   工具によって加工するに際し、前記各クランプ装置側に
   はクランプ位置検出用ドッグ部を設けると共に、前記加
   工用工具を保持して移動させる工具搬送体側には前記ク
   ランプ位置検出用ドッグ部を検出してクランプ位置を検
   出するクランプ位置検出器を設け、前記工具搬送体をＸ
   軸方向の一端側に設定した原点位置より当該原点位置を
   次第に離れるＸ軸方向に移動させて前記クランプ位置検
   出用ドッグ部を前記クランプ位置検出器によって検出す
   ることによりクランプ位置を検出して前記各クランプ装
   置の存在するクランプ領域を演算し、あらかじめ設定さ
   れた長尺ワークの加工範囲と前記演算されたクランプ領
   域とを比較して、前記加工範囲内に前記クランプ領域が
   全く重なっていない比較結果となったときには前記加工
   用工具による長尺ワークの加工を行うと共に、前記加工
   範囲内にクランプ領域が一部でも重なっている比較結果
   となったときには前記クランプ装置をＸ軸方向に移動し
   てクランプ領域を移動させ、移動後のクランプ領域が加
   工範囲内に全く重ならなくなった状態で前記加工用工具
   による長尺ワークの加工を行うことを特徴とする長尺ワ
   ークの加工方法。
2. 【請求項２】　　ワーク長手方向であるＸ軸方向の一端
   側で位置決めされると共に前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸
   方向でも位置決めされた長尺ワークを固定するＸ軸方向
   にそれぞれ移動可能な複数のクランプ装置を備えると共
   に、前記長尺ワークに対する加工を行う加工用工具を保
   持して移動させる工具搬送体を備えた長尺ワークの加工
   装置において、前記各クランプ装置側にはクランプ位置
   検出用ドッグ部を設けると共に前記工具搬送体側には前
   記クランプ位置検出用ドッグ部を検出して前記クランプ
   位置を検出するクランプ位置検出器を設け、前記工具搬
   送体をＸ軸方向の一端側原点位置より当該原点位置を次
   第に離れるＸ軸方向に移動させた際に前記クランプ位置
   検出器により前記クランプ位置検出用ドッグ部を検出し
   てクランプ位置を検出することによりクランプ装置の存
   在するクランプ領域を演算すると共にあらかじめ設定さ
   れた長尺ワークの加工範囲と前記演算されたクランプ領
   域とを比較して前記加工範囲内に前記クランプ領域が全
   く重なっていないと判断した際に前記加工用工具による
   長尺ワークの加工を開始し且つ前記加工範囲内にクラン
   プ領域が一部でも重なっていると判断した際には前記加
   工範囲内に前記クランプ領域が全く重ならなくなるため
   の前記クランプ装置の必要移動量を演算する制御部を備
   えたことを特徴とする長尺ワークの加工装置。