JPH05131231A - 板材加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な制御でワークホルダと加工ヘッドとの
干渉を防止する。 【構成】 パンチプレス機１は、板材１１を把持して移
動させるワークホルダ１３，１４と、把持された板材１
１を加工する加工部２４とを備えたものであって、さら
に、干渉検出手段と、退避手段とを備えている。干渉検
出手段は、ワークホルダ１３，１４の移動の際に、ワー
クホルダ１３，１４と加工部２４との干渉の可能性を検
出する。退避手段は、干渉検出手段が干渉の可能性を検
出したとき、ワークホルダ１３，１４を所定の動作によ
り退避させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材加工機、特に、板
材を把持するワークホルダと、把持された板材を加工す
る加工ヘッドとを備えた板材加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】板材に孔開け加工や絞り加工等を行う板
材加工機としてタレットパンチプレス機がある。この種
のタレットパンチプレス機として、近年、油圧シリンダ
を駆動源とする油圧駆動型のものが用いられている。パ
ンチプレス機では金型のヒットレートが１分間当たりに
数百というように極めて高いため、従来はモータを駆動
源とするクランク式のものに限定されていた。しかし、
油圧装置の改善により高速動作が可能となり、油圧式の
パンチプレス機が用いられるようになった。

【０００３】この種の油圧式のパンチプレス機では、油
圧シリンダのストロークを調整できるため、ストローク
を最小限に抑えてヒットレートを向上させ、クランク式
のものと変わらないサイクルで加工を行うことができ
る。たとえば、工具交換時だけ工具を上死点に上昇さ
せ、それ以外のときには工具を許容し得る最下限に待機
させておき、ストロークを最小限に抑えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】油圧式のパンチプレス
機では、ストロークを最小限に抑えてプレス加工を行っ
ているので工具の下面とテーブルとの隙間がクランク式
のものに比べて小さくなる。このため、板材を把持する
ワークホルダと工具との干渉が問題になる。つまり前記
隙間が小さいとワークホルダの上面が工具の下面より下
方に位置し、ワークホルダの移動の際に、ワークホルダ
が工具に接触するおそれが生じる。これを解決するため
に、干渉が生じる可能性がある場合に、工具の待機位置
を通常より上方にすることが考えられるが、加工時にス
トローク制御を行うと、制御が複雑になるという問題が
ある。

【０００５】本発明の目的は、簡単な制御でワークホル
ダと加工ヘッドとの干渉を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る板材加工機
は、板材を把持して移動させるワークホルダと、把持さ
れた板材を加工する加工ヘッドとを備えたものであっ
て、さらに干渉検出手段と、退避手段とを備えている。
干渉検出手段は、ワークホルダの移動の際に、ワークホ
ルダと加工ヘッドとの干渉の可能性を検出する。退避手
段は、干渉検出手段が干渉の可能性を検出したとき、ワ
ークホルダを所定の動作により退避させる。

【０００７】

【作用】本発明に係る板材加工機では、ワークホルダの
移動の際に、干渉検出手段がワークホルダと加工ヘッド
との干渉を検出すると、退避手段が、ワークホルダを所
定の動作により退避させる。例えば、干渉の可能性があ
る場合には、ワークホルダを一旦後退させ、次に加工ヘ
ッドに干渉しない位置までワークホルダを横方向に移動
させる。その後、ワークホルダを再度前進させる。この
ようなルーチンを制御プログラム内に組み込むことによ
り、干渉の可能性を検出した場合に直ちにそのルーチン
に移行し、簡単な制御で干渉を防止できる。

【０００８】

【実施例】図１及び図２は、本発明の一実施例による板
材加工機である油圧パンチプレス機を示している。ここ
では、タレットパンチプレス機を例にとる。パンチプレ
ス機１は、主に、下部フレーム２と、下部フレーム２の
上方に配置された上部フレームと、上部フレーム３を後
方で支持するスロート部４とから構成されている。

【０００９】下部フレーム２の上面中央には、固定テー
ブル１０が配置されている。下部フレーム２の上面両側
部には、１対のガイドレール５，６が配置されている。
ガイドレール５，６上には、キャリッジ７が奥行き方向
（Ｙ軸方向）に移動可能に配置されている。キャリッジ
７には、固定テーブル１０の両側方に配置された移動テ
ーブル８，９が固定されている。キャリッジ７には、板
材１１を把持するための１対のワークホルダ１３，１４
が装着されたクロススライド１５が、左右方向（Ｘ軸方
向）に移動可能に設けられている。

【００１０】キャリッジ７をＹ軸方向に移動させる移動
機構は、移動テーブル９の下方に配置されている。この
移動機構は、サーボモータ１６と、これに連結されたボ
ールねじ１７と、ボールねじ１７に螺合するボールナッ
ト１８とから構成されている。ボールナット１８は、移
動テーブル９の下面に固定されている。一方、クロスス
ライド１５をＸ軸方向に移動させる移動機構は、キャリ
ッジ７に配置されている。この移動機構は、キャリッジ
７の一端に配置されたサーボモータ２０と、これに連結
されたボールねじ２１と、ボールねじ２１に螺合するボ
ールナット２３とから構成されている。ボールナット２
３は、クロススライド１５に固定されている。また、サ
ーボモータ２０，１６のそれぞれには、それらの回転位
置を検出するエンコーダ１９_x ，１９_y が取り付けられ
ており、エンコーダ１９_x ，１９ _y の検出結果と予め入
力されたワークホルダ１３，１４の初期位置とにより、
ワークホルダ１３，１４の現在位置を知ることができ
る。

【００１１】上部フレーム３には、複数のパンチを収納
する上タレット１２が回動可能に設けられている。上タ
レット１２内には、油圧シリンダ（後述）により昇降す
るパンチヘッドが設けられている。一方、下部フレーム
２側には、複数のダイを収納する下タレット２２が上タ
レット１２に対向配置されている。また、上タレット１
２及び下タレット２２の回動により加工位置にあるパン
チ及びダイによって加工部２４が構成されている。

【００１２】スロート部４内には、図３及び図４に示す
ような制御装置３０が設けられている。この制御装置３
０は、コントローラとしてのＣＮＣ３１、ＭＭＣ３２及
びＰＭＣ３３を備えている。各コントローラ間ではウィ
ンドウを介してデータの授受が高速で行われるようにな
っている。ＣＮＣ３１は、Ｘ軸及びＹ軸の移動機構を制
御するためのものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等
を含んでいる。ＭＭＣ３２は、高級言語で各処理を行え
るＣＰＵと、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリ素子とを有し
ている。ＰＭＣ３３は、工具の交換や油圧シリンダの位
置や圧力制御を行うためのものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ
及びＲＡＭ等を有している。ＭＭＣ３２及びＰＭＣ３３
には、ＤＳＣ（ディジタル・サーボ・コントローラ）３
６が接続されている。ＤＳＣ３６は油圧シリンダ４０の
位置及び速度をサーボ制御するためのコントローラであ
り、ＭＭＣ３０及びＰＭＣ３３から与えられた位置情報
及び速度情報に応じて速度制御部３８に速度指令を出力
する。速度制御部３８は、ＤＳＣ３８から与えられた速
度指令に応じて加工部２４の加工速度をフィードバック
制御するためのものであり、速度アンプ及び積分回路等
から構成されている。

【００１３】一方、加工部２４上には油圧シリンダ４０
が上下に配置されている。油圧シリンダ４０のピストン
ロッド先端には、加工部２４に含まれるパンチ４１の頭
部が係合し得る係合部４２が取り付けられている。油圧
シリンダ４０には、電気油圧式４ポート３位置サーボ弁
４４が接続されている。サーボ弁４４のスプールには、
サーボコントロールコイル４５及びフィードバック検出
器４６が設けられている。サーボコントロールコイル４
５には、速度制御部３８からの制御信号が入力されてい
る。

【００１４】また、フィードバック検出器４６の検出信
号は速度制御部３８に入力されており、スプールの移動
量が速度制御部３８によってフィードバック制御され
る。これにより、サーボ弁４４を通過する流量が制御さ
れて、油圧シリンダ４０の昇降速度が制御されるように
なっている。油圧シリンダ４０には、ピストンの位置検
出を行う位置検出器４７が設けられている。位置検出器
４７の出力はＡ／Ｄ変換器４８を介してＤＳＣ３６に入
力されている。

【００１５】ＰＭＣ３５には、圧力制御部５０が接続さ
れており、圧力制御部５０に対して圧力指令を出力す
る。圧力制御部５０は、油圧シリンダ４０の圧力制御を
行うためのものであり、ＰＭＣ３５からの圧力指令によ
り制御信号を出力する。圧力制御部５０からの制御信号
は比例電磁式リリーフ弁５１に入力されている。リリー
フ弁５１は、ポンプ５２及びこれを駆動するモータ５３
を含む油圧回路５４に接続されている。この油圧回路５
４は、他のアクチュエータの制御を行うための油圧機器
５５にも接続されている。油圧回路５４の油圧ラインは
サーボ弁４４に接続されている。

【００１６】また、制御装置３０において、図４に示す
ようにＭＭＣ３２には、キーボード３４、ＣＲＴ３５、
ホストコンピュータと接続するためのホストインターフ
ェイス３７及び他の入出力部が接続されている。またＰ
ＭＣ３３には、エンコーダ１９_x ，１９_y 及び他の入出
力部が接続されている。さらにＣＮＣ３１には、Ｘ，Ｙ
軸を制御するための軸制御部３９が接続されている。

【００１７】次に、制御装置３０の制御動作について図
５に示す制御フローチャートに基づいて説明する。ま
ず、ステップＳ１ではＸ軸，Ｙ軸の原点にキャリッジ７
及びクロススライド１５を移動させる等の初期設定がな
される。ステップＳ２では、例えばホストコンピュータ
から加工プログラムを読み込む。ステップＳ３では作業
者による作業開始指令を待つ。作業開始指令が入力され
るとステップＳ４に移行する。ステップＳ４では加工プ
ログラムの１ステップを読み込む。続いてステップＳ５
〜Ｓ７では、読み込んだステップの内容を判断する。す
なわちステップＳ５では、読み込んだステップの内容が
加工指令であるかか否かを判断する。ステップＳ６では
他の指令であるか否かを判断する。ステップＳ７では終
了指令であるか否かを判断する。

【００１８】読み込んだステップの内容が加工指令の場
合には、ステップＳ５からステップＳ８に移行する。ス
テップＳ８では、図６に示す、加工ルーチンが実行され
る。加工ルーチンでは、まずステップＳ１１で、板材１
１の移動を開始する。ステップＳ１２では、移動中にワ
ークホルダ１３，１４と加工部２４との干渉が生じる可
能性があるか否かを判断する。この判断は、例えばエン
コーダ１９_x ，１９ _y の検出結果とワークホルダ１３，
１４の初期位置とにより、ワークホルダ１３，１４の先
端部の現在位置を判定し、この現在位置が、加工部２４
の周囲の所定領域に侵入したか否かにより判断される。
干渉しないと判断したときにはステップＳ１３に移行す
る。ステップＳ１３では、移動終了を判断する。移動が
終了したと判断するとステップＳ１４に移行する。ステ
ップＳ１４では油圧シリンダ４０を動作させ、パンチ加
工を行う。ステップＳ１５では、加工終了を待つ。

【００１９】ステップＳ１３で、移動が終了していない
と判断した時にはステップＳ１２に戻り、干渉を検出す
る。一方、ステップＳ１２でワークホルダ１３，１４を
加工部２４との干渉が生じる可能性があると判断した場
合にはステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６で
は、板材を把持させたままワークホルダ１３，１４を退
避させるべく、キャリッジ７を所定量後退させる。次
に、ステップＳ１７ではクロススライド１５を所定量移
動させる。このときの移動方向は直前の移動方向と同じ
である。ステップＳ１８ではキャリッジ７を前進させ、
元のＹ座標に復帰させる。ステップＳ１８での処理が終
了するとステップＳ１３に移行する。

【００２０】また、ステップＳ４２で読み込んだ内容が
他の指令の場合には、ステップＳ６からステップＳ９に
移行する。ステップＳ９では指令に応じた他の処理を実
行する。さらに、ステップＳ４で読み込んだ内容が終了
指令である場合には、この制御プログラムは終了する。
このように、移動が終了するまで常に干渉を検出するこ
とにより、移動中におけるワークホルダ１３，１４と加
工部２４との干渉を防止できる。 〔他の実施例〕前記実施例では、エンコーダの検出結果
によりソフトウエア的に干渉を判断しているが、本発明
はこれに限定されない。例えば、クロススライドの移動
位置やワークホルダの移動位置にリミットスイッチ等の
センサを設け、干渉をハードウエア的に検出しても良
い。

【００２１】

【発明の効果】本発明では、ワークホルダの移動の際に
ワークホルダと加工ヘッドとの干渉の可能性を検出し、
干渉する場合には退避手段がワークホルダを所定の動作
により退避させるので、簡単な制御でワークホルダと加
工ヘッドとの干渉を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による油圧パンチプレスの全
体斜視図。

【図２】その平面概略図。

【図３】油圧パンチプレスの制御装置の概略ブロック
図。

【図４】制御装置のブロック図。

【図５】制御装置の制御フローチャート。

【図６】加工ルーチンの制御フローチャート。

【符号の説明】

１ 油圧パンチプレス機 １１ 板材 １３，１４ ワークホルダ １９_x ，１８_y エンコーダ ２４ 加工部 ３０ 制御装置 ３３ ＰＭＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板材を把持して移動させるワークホルダ
   と、把持された板材を加工する加工ヘッドとを備えた板
   材加工機において、前記ワークホルダの移動の際に、前
   記ワークホルダと前記加工ヘッドとの干渉の可能性を検
   出する干渉検出手段と、前記干渉検出手段が前記干渉の
   可能性を検出したとき、前記ワークホルダを所定の動作
   により退避させる退避手段とを備えた板材加工機。