JPH07115094B2

JPH07115094B2 - 板材加工法

Info

Publication number: JPH07115094B2
Application number: JP1116400A
Authority: JP
Inventors: 泰久吉田; 厚中島; 三郎左衛門藤田; 龍彦田中; 昇清水
Original assignee: Kohan Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kohan Kogyo Co Ltd
Priority date: 1989-05-09
Filing date: 1989-05-09
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH02295622A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はパンチング加工から折り曲げ加工までの一連し
た工程を自動化する板材加工法に関するものである。

［従来の技術］従来用いられていた板状材料のパンチング加工から折り
曲げ加工までの自動装置は、加工材料をフリーコンベア
やフリーベアリングなどの上を移送させる方式であった
ため、ローラーやフリーベアリング等によって材料表面
に擦傷が発生する問題があった。特にステンレス薄鋼板
や化粧鋼板等の表面が美麗に仕上げられた材料を加工す
る場合は問題であった。

この擦傷を防止するため、表面に保護シートを張った材
料を使用することも出来るが、原価が上がり，また加工
後保護シートを剥す手間が掛かるなどの問題もあった。

［発明が解決しようとする課題］本発明はこの様な問題を解決し、パンチング加工より折
り曲げ加工までの一連の工程を自動化するものである。

［課題を解決するための手段］本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の板材加工法を示す斜視図である。

本発明の板材加工法は位置決め台10、No.1多関節ロボッ
ト20、ターレットパンチプレス30、No.2多関節ロボット
40、移送コンベア50、No.3多関節ロボット60、サイズ測
定装置70、No.4多関節ロボット90、プレスブレーキ80お
よびパレットコンベア100等で構成されている。第２図
は、ターレットパンチプレス30の入側に設置する原板
１、位置決め台10、No.1多関節ロボット20の配置の概要
を示す斜視図である。

原板１には、前もって作られた生産計画用の情報、加工
設計用の情報が検索出来るバーコードラベル３が規定さ
れた位置に貼られ、原板台２に積載されている。

位置決め台10の上面には傾斜した位置決めテーブル11が
設けられ、位置決めテーブル11の２辺には位置決めスト
ッパ12が設けられている。

さらに位置決め台10には、中央部に載置された原板１の
短辺を位置決めストッパ12に合わせるための原板１の長
辺方向に動く位置合わせブロック13が設けられている。

また位置決め台10には、バーコードラベル３のバーコー
ドを読みとるためのバーコードリーダ14が設けられてい
る。

No.1多関節ロボット20は回転軸が４軸あり、ロボット全
体が回転出来る回転台21の上に載置されている。また
ロボットの腕の先端には４軸駆動機構27で回転する吸着
ヘッド22が取り付けられている。

吸着ヘッド22には原板１を吸着するためのバキュームパ
ット、もしくは電磁マグネット等が取り付けられてい
る。

第３図は、No.1多関節ロボット20が、ターレットパンチ
プレス30の入側テーブル34に原板１を載置する状況を示
す斜視図である。

この状態ではNo.1多関節ロボット20は第２図の場合に対
しパンチプレス側に向きを変えている。

ターレットパンチプレス30には原板１を把持するための
チャック31と原板１の短片の位置合わせ基準となるスト
ツパー32が設けられている。

第4A図は、ターレットパンチプレス30の出側の状態を示
す斜視図である。第4A図にはターレットパンチプレス3
0、No.2多関節ロボット40、パンチ加工済み材料４、パ
ンチ加工済み材料置台５が第4A図に示すように配置され
ている。ターレットパンチプレス30のチャック31はパン
チング加工したパンチ加工済み材料４を出側テーブル35
に移動させるために設けられている。

No.2多関節ロボット40は４軸を有する多関節ロボット
で、ロボット本体が走行台42の上を走行する機構になっ
ている。ロボット本体はレール42a上に載せられ、かつ
がたつきがないようベアリング42bでレール42aを挟持す
る構造となっている。（第4B図参照）。

ロボットの腕の先端には、４軸駆動機構47で回転する吸
着ヘッド41が取り付けられている。

吸着ヘッド41には、パンチ加工済み材料４を吸着するバ
キュームパットもしくは電磁マグネット等が取り付けら
れている。

パンチ加工済み材料４はパンチ加工済み材料置台５に積
載される。

第５図は、移送コンベア50、No.3多関節ロボット60、サ
イズ測定装置70、パレットコンベア100、パレット101、
折り曲げ加工済み製品６の配置状態を示す斜視図であ
る。

移送コンベア50は、パンチ加工済み材料４を折り曲げシ
ステムに移送するためのベルトコンベアである。

No.3多関節ロボット60は４軸を有する多関節ロボットで
あり、その腕の先端には材料把持用の吸着ヘッド61が設
けられている。吸着機構はバキュームパッドあるいは電
磁マグネット等が使用される。

サイズ測定装置70には、幅測定ブロック74と長さ測定ブ
ロック72とが設けられている。幅測定ブロック74は折り
曲げようとする材料を幅方向に位置合わせし、その幅を
測定する。また、長さ測定ブロック72は、材料の長さ方
向に中心を合わせ長さを測定する。

また、長さ測定ブロック72には、バーコードを読みとる
ためのバーコードリーダ77が設けられている。

第６図は、折り曲げ機構のみ単独で運転する場合におけ
る、各装置の配置状態を示す斜視図である。この場合
は、移送コンベア50を取り除き、No.3多関節ロボット60
の前面に積載されたパンチ加工済み材料４をセットす
る。

第７図は、折り曲げ機構を構成するプレスブレーキ80、
No.4多関節ロボット90、パレット101、パレットコンベ
ア100、入側シフトテーブル102,サイズ測定装置70の配
置状態を示す斜視図である。

プレスブレーキ80には上金型81と下金型82が取り付けら
れ、上金型81は長さが調節出来る構造となっている。

No.4多関節ロボット90は、４軸を有する多関節ロボット
で、その腕の先端には材料を吸着把持する吸着ヘッド91
を有する。吸着ヘッド91は４軸駆動機構97で回転できる
機構となっている。吸着機構としてバキュームパッドあ
るいは電磁マグネット等が取り付けられている。

入側シフトテーブル102には、パレット101を幅方向にシ
フトさせるための入側パレットシフト用ブロック103お
よびパレット101を長さ方向に送り出すための入側パレ
ット送り出し用ブロック104が設けられている。

第８図は、入側シフトテーブル102、パレットコンベア1
00、出側シフトテーブル105の配置状態を示す斜視図で
ある。

入側パレットシフト用ブロック103および出側パレット
シフト用ブロック106は、それぞれエアシリンダーもし
くは電動機構等でパレット101を幅方向にシフトできる
構造となっている。入側パレット送り出し用ブロック10
4および出側パレット送り出し用ブロック107は、パレッ
ト101の長さ方向にエアシリンダーもしくは電動機構な
どで送り出すことのできる機構となっている。

第９図は、本発明の板材加工法の制御システムを示すブ
ロック図である。

まず、CAD（コンピュータ援用設計）を用いて、材料の
パンチングデータおよび折り曲げデータを作り、ホスト
コンピュータに与える。ホストコンピュータでは生産計
画データと結合させて１つの製品番号を設定する。この
製品番号でデータ検索をすれば、加工データや生産計画
データ等を知ることが出来る。

コンピュータ制御上の製品と実際に流れる製品との照合
のため、製品番号を記録したバーコードラベルを打ち出
し、投入する材料に張り付ける。

パンチングや折り曲げの各加工工程では、このバーコー
ドを読み取り、加工データや製品積載データを検索し、
製品１枚ずつの加工を行う。

［作用］次に本発明の作用を説明する。

まず、CADシステムでパンチング加工と折り曲げ加工の
データを作成し、それをホストコンピュータに製品番号
と対応させて保管する。ホストコンピュータでは製品番
号に基づいて生産計画を作る。その生産計画順にバーコ
ードプリンタでバーコードラベルを打ち出し、そのラベ
ルを材料投入順に原板に貼る。

この様に準備した原板１を第１図に示すようにセットす
る。

本発明の板材加工法の運転は、まずNo.1多関節ロボット
20が待機位置より降下し、積載されている原板１を取り
上げる。そして、その原板１を位置決め台10に載置す
る。位置決め台10の位置決めテーブル11は傾斜している
ため重力により降下し、長辺が位置決めストッパ12に自
然にあたる。

一方原板１の短辺には位置合わせブロック13が作用し、
他の短辺が位置決めストッパ12に当たるようにする。

位置決めが完了すると、バーコードリーダ14は原板１の
バーコードラベル３を読み取り、No.1多関節ロボット用
コンピータに読み取りデータを送る。このバーコードの
データで、ターレットパンチプレス30の加工データを検
索し、ターレットパンチプレス用コンピータにホストコ
ンピータより加工データを送信する。

この位置決め台10で位置合わせをする目的は、原板１が
各種のサイズを有した場合に、ロボットが常に一定位置
を持つようにし、ターレットパンチへの材料搬入を単純
化させるためである。

以上の様にして位置決めした後、No.1多関節ロボット20
は位置決め台10に位置決めされた原板１を取り上げ、本
体を90度回転させ、第３図に示すように原板１をターレ
ットパンチプレス30の入側テーブル34上に運ぶ。さらに
No.1多関節ロボット20は、原板１を把持したままその縁
をターレットパンチプレス30のストッパに当て位置を整
える。そしてチャック31が動作し原板１を挟持すると、
次の原板を取りに帰る。

その後、ターレットパンチプレス30はバーコードラベル
３より検索したデータに基づいてパンチプレス内に予め
準備された穴あけ用金型を取り付けパンチング加工を行
なう。

第２図には、サイズの異なった２種類の原板を異なった
パンチング加工を行う状態を示す。

パンチング加工が終了すると、第4A図に示すようにター
レットパンチプレス30の出側テーブル35上にパンチ加工
済み材料４が搬出される。

No.2多関節ロボット40は、待機位置よりターレットパン
チプレス30の出側テーブル35上に移動し、パンチ加工済
み材料４を把持したまま走行台42を走行し、移送コンベ
ア50上にパンチ加工済み材料４を置く。

次に移送コンベア50を始動させ、第５図に示す様にパン
チ加工済み材料４をNo.3多関節ロボット60の前に移送す
る。

NO.3多関節ロボット60は、待機位置より移送コンベア上
に移動し、移送コンベア50上のパンチ加工済み材料４を
取り上げ、サイズ測定装置70の測定テーブル71に置き待
機位置に帰る。

サイズ測定装置70の幅測定ブロック74がパンチ加工済み
材料４の長辺を押し出し、一方の長辺が位置決めストッ
パ76に当たるまで押す。

次に、長さ測定ブロック72を駆動し、パンチ加工済み材
料４をサイズ測定装置70の中心位置に移動させる。

位置決めが完了すると、バーコードリーダ77でバーコー
ドを読み取り、その後幅測定ブロック74と長さ測定ブロ
ック72は待機位置に復帰する。ここで読みとったバーコ
ードとサイズ測定データを基にして、折り曲げ加工デー
タを演算し、プレスブレーキ80の上金型81の長さを変
え、折り曲げ加工態様を決定する。

No.4多関節ロボット90は待機位置より測定テーブル71上
に移動し、位置決めされたパンチ加工済み材料４を取り
上げ、プレスブレーキ80の上金型81と下金型82の間に挿
入する。その後プレスブレーキ用コンピュータの指令に
よりプレスブレーキ80を始動させ、No.4多関節ロボット
90の動作と連動させて折り曲げ加工を行う。

この間に、No.3多関節ロボット60は次に折り曲げ加工す
るパンチ加工済み材料４を測定テーブル71に準備し待機
位置で待機する。

折り曲げが完了すると、折り曲げ加工済み製品６を把持
したままNo.4多関節ロボットは測定テーブル71上に移動
し、待機位置より移動したNo.3多関節ロボット60に折り
曲げ加工済み製品６を渡す。そして第５図に示すように
パレット101に積載する。

１つのパレットに積載が完了すると、入側パレット送り
出し用ブロック104を作動させてパレット101を送り出
す。

パレット101は、第８図に示すような入側シフトテーブ
ル102からパレットコンベア100、出側シフトテーブル10
5へと回転しながら供給される。このためにパレット101
は奇数枚にしておき、１パレットのスペースを利用し
て、パレット101を入側パレットシフト用ブロック103、
入側パレット送り出し用ブロック104、出側パレットシ
フト用ブロック106を順次作動させて送り出す機構とな
っている。従って全部のパレット101が満杯になるまで
連続運転が可能となる。

以上のような動作を繰り返し、パンチング加工より折り
曲げ加工まで自動的に行なうことが可能となる。

本発明の加工法では、運転モードとして、次の場合を選
択できる。

第１図に示すようにシステム全体を連動運転する場
合、移送コンベア50を取り除きパンチ加工済み材料４を準
備し、ターレットパンチプレス30とは関係なく折り曲げ
加工とパンチング加工をそれぞれ単独運転する場合、ターレットパンチプレス30を停止し、No.2多関節ロボ
ット40で材料供給しながら折り曲げ加工だけを自動運転
する場合、プレスブレーキ80を停止してパンチング加工のみ運転
する場合などである。

また、折り曲げ加工済み製品６の積載方法も水平積み、
垂直積みいずれも可能となる。垂直積みとすれば製品の
重みで曲げ加工部分が変形することがなくなる利点を有
する。

［発明の効果］このように本発明においては各種の運転モードで板金加
工ができ、また前もって加工データをコンピュータに登
録しておくことにより、１品１様の少量多品種の加工が
無人運転可能となる。

また、原板および製品をロボットが吸着把持するため、
擦傷などの問題が発生しない。そのため表面が美麗なス
テンレス薄鋼板や化粧鋼板などの加工の自動化を実現で
きる。

さらに、特許請求の範囲（１）に記載の加工法によれ
ば、生産計画および加工設計用の情報を読み取ることに
より、プレスブレーキを使用した折曲げ加工法を板材ご
とに適宜変更できる。

特許請求の範囲（２）に記載の加工法によれば、板材に
前もって情報が記録されているので、パンチプレス、多
関節ロボット、プレスブレーキなどの複数の加工機を使
用して一連の板材加工を行う前にその情報を読み取り、
加工法を板材ごとに適宜変更できる。

特許請求の範囲（３）に記載の加工法によれば、情報が
バーコードラベルに記録されているので、汎用されてい
るバーコードリーダーなどを使用して容易に情報を読み
とることができる。

特許請求の範囲（４）に記載の加工法によれば、ホスト
コンピュータにより情報がやりとりされるので、一連の
板材加工を統一的に管理することができる。

特許請求の範囲（５）に記載の加工法によれば、傾斜し
たテーブルと位置決めストッパとを用いることにより、
加工機に投入前の板材の位置決めが簡易にできる。

特許請求の範囲（６）に記載の加工法によれば、多関節
ロボットがレール上を走行することにより、離れた位置
にある加工機間をロボットを介在させて、一連の板材加
工の自動化ができる。

特許請求の範囲（７）に記載の加工法によれば、プレス
ブレーキの金型長さを板材投入前に変更できるので、サ
イズの異なった板材の加工を自動化できる。

特許請求の範囲（８）に記載の加工法によれば、ホスト
コンピュータににより、複数の加工機を用いた一連の加
工を自動化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体機構を示す斜視図である。第２図はターレットパンチプレスの周辺の機器の配置の
概要を示す斜視図である。第３図はターレットパンチプレスの加工状態を示す斜視
図である。第４図Ａ図はターレットパンチプレスの出側の機器、パ
ンチング加工済み材料の配置の概要を示す斜視図であ
る。第4B図は走行台の断面図である。第５図は自動折り曲げ機構の入側機器の配置を示す斜視
図である。第６図は折り曲げ加工済み製品の積載状況を示す斜視図
である。第７図は自動折り曲げ機構の周辺機器の配置を示す斜視
図である。第８図はパレットコンベア、入側シフトテーブル、出側
シフトテーブルの配置を示す斜視図である。第９図は制御関係を示すブロック図である。１……原板、２……原板台３……バーコードラベル６……折り曲げ加工済み製品 10……位置決め台 14,77……バーコードリーダ 20……No.1多関節ロボット 21……回転台 22,41,61,91……吸着ヘッド 24,44,64,94……１軸駆動機構 25,45,65,95……２軸駆動機構 26,46,66,96……３軸駆動機構 27,47,67,97……４軸駆動機構 30……ターレットパンチプレス 34……入側テーブル 35……出側テーブル 40……No.2多関節ロボット 42……走行台 50……移送コンベア 60……No.3多関節ロボット 70……サイズ測定装置 71……測定テーブル 80……プレスブレーキ 90……No.4多関節ロボット 100……パレットコンベア 101……パレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−275532（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−196325（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多関節ロボットで板材を把持し、プレスブ
レーキを用いて当該板材を折り曲げる加工法において、
前記板材に前もって作られた生産計画および加工設計用
の情報を記録し、前記記録情報を読み取り、当該情報に
基づいて多関節ロボットおよびプレスブレーキを運転す
ることを特徴とする板材加工法。
【請求項２】多関節ロボットで板材を把持し、複数の加
工機を用いて当該板材を加工する加工法において、前記
板材に前もって作られた生産計画および加工設計用の情
報を記録し、前記板材を加工機に搬入する前に、前記記
録情報を読み取り、当該情報に基づいて加工機を運転す
ることを特徴とする板材加工法。
【請求項３】前記情報をバーコードラベルに記録してお
くことを特徴とする特許請求の範囲（１）又は（２）の
板材加工法。
【請求項４】板材を穴あけ及び折曲げる板材加工法にお
いて、ホストコンピュータで当該板材の生産計画および
加工設計用の情報を作成し、その情報を板材に記録し、
当該板材を加工する前にその情報を読み取り、ホストコ
ンピュータからの指令に基づいて、以下の（ａ）〜
（ｆ）の加工をする板材加工法。（ａ）位置決め台により、板材の位置を決める。（ｂ）多関節ロボット（20）により原板を把持してパン
チプレスに搬入する。（ｃ）パンチプレスにより板材に穴あけする。（ｄ）穴あけ後の板材を多関節ロボット（40）により搬
出する。（ｅ）その板材のサイズをサイズ測定装置により計測す
る。（ｆ）多関節ロボット（90）によりその板材をプレスブ
レーキに搬入、搬出する。
【請求項５】前記位置決め台に、傾斜したテーブルと位
置決めストッパーとが設けられている特許請求の範囲
（４）の加工法。
【請求項６】前記多関節ロボット（40）がレール上を走
行する特許請求の範囲（４）の加工法。
【請求項７】前記プレスブレーキの金型長さをサイズ測
定装置からの情報および／又は生産計画および加工設計
用の情報に基づき可変することを特徴とする特許請求の
範囲（１）又は（２）に記載の板材加工法。
【請求項８】前もって作られた生産計画および加工設計
用の情報を読み取り、この情報を管理するホストコンピ
ュータに送り、ホストコンピュータからの指令により、
パンチプレス、プレスブレーキ、多関節ロボットが一連
の動作をする特許請求の範囲（４）の板材加工法。