JPH05138273A - 板材把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レポジションパッドを用いることなくワーク
の持ち替えを可能にする。 【構成】 板材把持装置１４は、板材加工機のワークテ
ーブル上の板材を把持するものであって、ワークホルダ
１５ａと、１対の第２ワークホルダ１５ｂ，１５ｃと、
クロススライド１９とを備えている。ワークホルダ１５
ａは板材を把持するためのものである。ワークホルダ１
５ｂ，１５ｃはワークホルダ１５ａに対して相対移動可
能であり、板材を把持するためのものである。クロスス
ライド１９はワークホルダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃをワ
ークテーブル上で移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材把持装置、特に、
板材加工機のワークテーブル上の板材を把持する板材把
持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のワークホルダを備えた板材把持装
置は、例えばパンチプレス機，レーザ加工機，シャーリ
ング機等に用いられている。一般に、パンチプレス機
は、鋼板等への孔開け加工，成形加工を行うものであ
り、加工位置にパンチ及びダイを有している。

【０００３】そして、ワークテーブル上には板材（以
下、ワークと記す）を把持するためのワークホルダが設
けられており、このワークホルダは装置本体の左右方向
（以下、Ｘ軸方向と記す）に移動可能となっている。ま
た、このワークホルダは、クロススライドを介して装置
本体の前後方向（以下、Ｙ軸方向と記す）に移動するキ
ャリッジに装着されている。したがって前記ワークホル
ダに把持されたワークは、ワークテーブル上をＸ軸，Ｙ
軸方向に移動可能となっており、パンチ及びダイが設け
られた加工位置にワークの所定位置が位置決めされ、孔
開け加工等が行われる。

【０００４】ところで、Ｘ軸方向の寸法が長いワークの
場合は、ワークホルダのＸ軸方向の移動可能範囲内で加
工を行うことができないときがある。そこでこのような
ときは、加工位置の両側に設けられたレポジション装置
を用いてワークの持ち替えを行う。この場合は、レポジ
ション装置のエアシリンダを作動させ、レポジションパ
ッドによりワークを一旦保持する。次にワークホルダに
よるワークの把持を解除して、クロススライドを移動す
ることによりワークホルダをＸ軸方向に移動し、再びこ
の移動したワークホルダでワークを把持する。これによ
りＸ軸方向に長い長尺のワークに対しても、加工を行う
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】レポジション装置によ
りワークの持ち替えを行うと、エアシリンダのシリンダ
本体と、ピストン及びロッド等のがたつき等により、ク
ロススライドによるワークホルダの移動中にワークの位
置がずれるという問題がある。また、レポジション装置
を用いてワークの持ち替えを行う場合には、レポジショ
ンパッドがワークを保持する位置にレポジションパッド
の径より大きな孔が加工されていると、レポジションパ
ッドでワークを保持することができない。このため、レ
ポジションパッドで保持する位置に孔が開いているか否
かを判断する必要がある。

【０００６】本発明の目的は、レポジションパッドを用
いることなくワークの持ち替えを可能にすることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る板材把持装
置は、板材加工機のワークテーブル上の板材を把持する
装置であり、第１ワークホルダと、１対の第２ワークホ
ルダと、移動手段とを備えている。第１ワークホルダは
板材を把持するためのものである。第２ワークホルダは
第１ワークホルダに対して相対移動可能であり、板材を
把持するためのものである。移動手段は第１及び第２ワ
ークホルダをワークテーブル上で移動させる。

【０００８】

【作用】本発明に係る板材把持装置では、加工時には、
第１ワークホルダと１対の第２ワークホルダとで板材を
把持して移動させる。一方、板材持ち替え時には、例え
ば第２ワークホルダによる板材の把持を解除し、第１ワ
ークホルダだけで板材を把持する。そして、第２ワーク
ホルダの板材の把持位置の変更及び第１ワークホルダの
把持解除と移動を行う。これによりレポジションパッド
を用いることなく板材の持ち替えが可能になる。

【０００９】

【実施例】ここでは、板材把持装置を採用したパンチプ
レス機を例にとって説明する。図１はパンチプレス機の
全体構成を示す斜視図、図２はパンチプレス機の平面
図、図３は板材把持装置の拡大平面図である。図１にお
いて、パンチプレス機１は主に下部フレーム２、上部フ
レーム３及びこれらを後方で支持するスロート部４とか
ら構成されている。下部フレーム２にはガイドレール５
及び６が配置され、このガイドレール５及び６に沿って
Ｙ軸方向に移動可能なキャリッジ７及び左右の移動テー
ブル８，９が設けられている。また、左右の移動テーブ
ル８，９の間には固定テーブル１０が設けられている。

【００１０】上部フレーム３には、多数のパンチヘッド
が装着されたタレット１２が回転自在に設けられてお
り、加工位置にセットされたパンチヘッドは、図示しな
いクランク機構等により昇降可能となっている。図２に
示すように、下部フレーム２の上面後方には左右の移動
テーブル８，９を移動するためのパルスエンコーダ付き
のサーボモータ２０が固定されており、このサーボモー
タ２０にはボールねじ２１が連結されている。一方、移
動テーブル９にはボールねじ２１と螺合する２つのナッ
ト部２２，２２が固定されている。

【００１１】また、図３に示すようにキャリッジ７内に
は板材把持装置１４が設けられている。板材保持装置１
４はキャリッジ７内を移動自在なクロススライド１９
と、クロススライド１９に設けられたワークホルダ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃとから主に構成されている。キャリ
ッジ７内にはボールねじ１６が配設されている。ボール
ねじ１６の一端はパルスエンコーダ付のサーボモータ２
５に連結され、他端はサポータ１７に回転自在に支持さ
れている。ボールねじ１６上には、適長に離隔して配さ
れた２つのボールナット１８，１８が螺合している。こ
のボールナット１８，１８に、クロススライド１９の背
面側が固定されている。

【００１２】クロススライド１９には、同様にボールね
じ４１が配設されており、その一端はパルスエンコーダ
付のサーボモータ２９に連結され、他端はサポータ４２
に回転自在に支持されている。ボールねじ４１上には、
２つのボールナット４３ｂ，４３ｃが螺合している。こ
のボールナット４３ｂ，４３ｃに、１対の移動可能なワ
ークホルダ１５ｂ，１５ｃが固定されている。

【００１３】また、クロススライド１９の平面視左端部
側には、ワークホルダ１５ａが固定されている。各ワー
クホルダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ先端部が
開閉可能に構成されている。なお、クロススライド１９
の後端部はキャリッジ７内に配置されており、図示しな
いガイド部材によりそのＸ軸方向の動きが案内されてお
り、ボールねじ１６との連れ周りが規制されている。同
様にワークホルダ１５ｂ，１５ｃについても図示しない
ガイド部材により案内されており、それによりボールね
じ４１との連れ回りが規制されている。

【００１４】図４は、パンチプレス機１の制御系の構成
を示すブロック図である。制御系を構成するマイクロプ
ロセッサ３０は、バス５０に接続されている。バス５０
にはテープリーダ３１、ディジタル入力部３２、ディジ
タル出力部３３、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３５、テーブル制
御部３６及びパンチプレス駆動部４０がそれぞれ接続さ
れている。ＲＯＭ３４は制御プログラム等を記憶するも
のであり、そこに記憶されている制御プログラムは、常
時マイクロプロセッサ３０によってバス５０を介して呼
び出され、マイクロプロセッサ３０は、その命令を解読
して、外部からの命令を読み込んだり、制御信号を出し
たりする。

【００１５】テープリーダ３１は、加工プログラムを読
み込むためのものである。ディジタル入力部３２は、セ
ンサ，スイッチ，キーボード等からの入力信号をディジ
タル化し入力するものである。ディジタル出力部３３
は、マイクロプロセッサ３０からバス５０を介して出力
される各種制御信号を出力するためのものである。ＲＡ
Ｍ３５は、テープリーダ３１から読み込まれた加工プロ
グラムを格納するとともに、各種フラグ，レジスタ等を
格納する。

【００１６】テーブル制御部３６は、移動テーブル８，
９を移動するためのサーボモータ２０と、クロススライ
ド２３を移動するためのサーボモータ２５と、ワークホ
ルダ１５ｂ，１５ｃを移動するためのサーボモータ２９
等を制御するためのものである。テーブル制御部３６の
出力は、アンプ３７，３８，３９にそれぞれ与えられ、
その出力によりサーボモータ２０，２５，２９がそれぞ
れ制御される。またサーボモータ２０，２５，２９の速
度及び位置は、そこに付属されるパルスエンコーダによ
り検出され、その検出結果がテーブル制御部３６に与え
られ、サーボ制御が行われる。また、パンチプレス駆動
部４０は、パンチプレス機１のタレット１２の位置決め
制御及びパンチ加工動作の制御を行うものである。

【００１７】次に、図５及び図６に示す制御フローチャ
ートにしたがってマイクロプロセッサ３０の制御動作を
説明する。制御プログラムがスタートすると、図５のス
テップＳ１において、タレット１２の初期位置への設
定、移動テーブル８，９及びクロススライド２３の初期
位置への設定等の初期設定が行われる。次にステップＳ
２では、テープリーダ３１を用いて加工プログラムを読
み込む。この加工プログラムは、ＲＡＭ３５に格納され
ている。ステップＳ３では作業の開始指令を待つ。オペ
レータにより作業開始指令が入力されると、制御プログ
ラムはステップＳ３からステップＳ４に移行する。ステ
ップＳ４では、ステップＳ２で記憶した加工プログラム
のうち最初の指令ステップを読み込む。そしてステップ
Ｓ５からステップＳ８において、読み込んだ指令ステッ
プがどのような指令を意味するものであるか否かを判断
する。

【００１８】すなわち、ステップＳ５では、加工の開始
指令のステップであるか否かを判断する。ステップＳ６
ではレポジション指令のステップであるか否かを判断す
る。ステップＳ７では他の処理を指令するステップであ
るか否かを判断する。ステップＳ８では、そのステップ
が加工動作の終了を意味するステップであるか否かを判
断する。

【００１９】なお、読み込まれた指令ステップが一連の
加工動作の終了を意味するステップでなければ、制御プ
ログラムはステップＳ７からステップＳ４に戻り、次の
指令ステップを読み込む。ステップＳ４で読み込まれた
指令ステップが加工開始を意味するステップである場合
には、制御プログラムはステップＳ５からステップＳ９
に移行する。ステップＳ９では、移動テーブル８，９及
びクロススライド２３を各別に移動させ、ワーク１１の
位置決めを行い、ワーク１１に加工を施す加工処理を行
う。加工処理が終了すると制御プログラムステップＳ６
に進む。また、読み込んだ指令ステップがレポジション
指令を意味するステップである場合には、プログラムは
ステップＳ６からステップＳ１０に移行する。このステ
ップＳ１０では、レポジション指令に基づき図６に示す
ようなレポジション処理が行われる。レポジション処理
が終了するとステップＳ７に進む。

【００２０】読み込んだ指令ステップがその他の処理を
意味する指令ステップである場合には、プログラムはス
テップＳ７からステップＳ１１に移行する。このステッ
プＳ１１では、指令ステップに基づいた処理が実行され
る。加工が進み、一連の加工動作の終了を意味する指令
ステップが読み込まれればステップＳ８での判断がＹＥ
Ｓとなってプログラムは終了する。

【００２１】図６はステップＳ１０のレポジション処理
の内容を示すフローチャートである。ここでは最初に、
ステップＳ２１でワークホルダ１５ｂ，１５ｃの把持を
一旦解除する。続いてステップＳ２２では、サーボモー
タ２９の駆動により、ワークホルダ１５ｂ，１５ｃをＸ
軸方向に移動させる。ステップＳ２３では、移動完了後
にワークホルダ１５ｂ，１５ｃにより再度ワーク１１を
把持する。ステップＳ２４では、ワークホルダ１５ａに
よるワーク１１の把持を解除する。ステップＳ２５では
サーボモータ２５によりクロススライド１９を左（右）
端から所定距離移動させるとともに、サーボモータ２９
を駆動してクロススライド１９の移動に対してワーク１
１を静止状態にする。ステップＳ２６ではワークホルダ
１５ａによりワーク１１を把持する。これによりレポジ
ション、つまりワーク１１の持ち替えが終了する。この
ように短時間でワークの持ち替えが終了するとともに、
レポジション時にワーク１１中の加工位置を判別する必
要がないので、さらに持ち替えが早く終了する。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、クロススライドを設け、第１
のワークホルダ１５ａをクロススライドに固定し、１対
の第２ワークホルダ１５ｂ，１５ｃをクロススライド内
のねじ軸にて移動可能としたが、３本のねじ軸をキャリ
ッジ内に設け、クロススライドを設けずにそれらのねじ
軸に直接ワークホルダを取り付けるようにしても良い。
この場合、それぞれを個別に動作させることにより、レ
ポジション用のワークホルダと把持用のワークホルダと
を兼用可能となる。つまり、３つのワークホルダのうち
移動方向に応じて左端または右端のワークホルダをレポ
ジション用のワークホルダとし、他のワークホルダを板
材把持用のワークホルダにすることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明においては、第１ワークホルダ
と、１対の第２ワークホルダとを用い、レポジションの
際に、第１ワークホルダで板材を把持し、第２ワークホ
ルダの把持位置を変更できるので、レポジションパッド
を用いることなく板材の持ち替えが行える。

【００２３】このため板材の位置ずれを防止でき、板材
における加工位置の判別等が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板材把持装置を採用したパンチプレス
機の全体構成を示す斜視図。

【図２】パンチプレス機の平面図。

【図３】板材把持装置の構成を示す平面図。

【図４】制御系の構成を示すブロック図。

【図５】パンチプレス機の制御動作を示すフローチャー
ト。

【図６】レポジション処理の処理内容を示すフローチャ
ート。

【符号の説明】

１１ 板材（ワーク） １４ 板材把持装置 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ ワークホルダ １６，４１ ボールねじ １８，４３ ボールナット １７，４２ サポータ １９ クロススライド ２５，２９ サーボモータ ３０ マイクロプロセッサ ３６ テーブル制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板材加工機のワークテーブル上の板材を把
   持する板材把持装置であって、板材を把持するための第
   １ワークホルダと、前記第１ワークホルダに対して相対
   移動可能であり板材を把持するための１対の第２ワーク
   ホルダと、前記第１及び第２ワークホルダを前記ワーク
   テーブル上で移動させる移動手段と、を備えた板材把持
   装置。