JPH07214205A - パンチプレスとそのアンローダ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークホルダによるつかみ換え等に伴う板材
のはみ出し量に応じて、アンローダの最適な減速区間の
制御を板材単位で可能とし、無駄時間を発生させないよ
うにする。これにより搬出時間を短くする。 【構成】 パンチプレス３３とアンローダ２７とを、Ｎ
Ｃ装置，ＰＣ装置３５、およびシーケンサ３７等で制御
する装置に適用される。パンチプレス１の加工プログラ
ム３３中に、ワークホルダ１３によるつかみ換えを行っ
た場合の累積値であるはみ出し量データαを予め入力し
ておく。このデータαを、搬送制御装置３２のシーケン
サ３７が受取り、アンローダ２７の現在位置と照合し
て、アンローダ２７の減速開始位置を、板材はみ出しα
を加味した任意の位置に設定可能とする。アンローダ２
７は、グリッパ部２９に板材有無の検出センサ２９ａを
有し、板材検出に応答して把持および引出しを開始する
ものである。前記のつかみ換えは、板材ＷがＸ軸ストロ
ークを超えた長尺材等である場合に、押え装置１０で板
材Ｗを押え、ワークホルダ１３を把持解除状態で移動さ
せることにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パンチ加工中にワー
クホルダによる板材のつかみ換えを行った場合のアンロ
ードの制御を行うパンチプレスとそのアンローダ制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】タレット
パンチプレスでは、両側にローダとアンローダとを設置
し、板材のローディングとアンローディングとを自動的
に行わせることが多くある。上記ラインにおいて、搬送
方向に長い板材、すなわちパンチプレスのＸ軸ストロー
クの限界を超える板材をパンチ加工する場合、ワークホ
ルダによる板材のつかみ換えを行い、板材をアンローダ
方向に送り出しながら加工が行われる。また、板材のワ
ークホルダによる把持位置近傍をパンチ加工する場合に
も、前記のつかみ換えが行われる。そのため、加工完了
後の搬送方向の板材位置が、板材品種毎に異なる場合が
生じる。

【０００３】しかしながら、従来のアンローダは、一定
の位置でのみ板材を受け取る機能になっているため、こ
のままでは板材を受け取ることができない。そのため、
アンロードに際して、前記とは逆方向に板材のつかみ換
えの送りを行い、最初のつかみ位置に板材を戻す制御が
行われている。この戻し動作のため、板材の搬入搬出時
間が長くなってなっている。アンローダによるワークの
受け取り制御は、具体的には、アンローダの板材加工機
側への走行を所定位置で減速させた後、アンローダのグ
リッパに設けられたワーク有無検出センサが板材を検出
することで、グリッパの把持およびアンローダの後退を
行わせるようにしてある。前記の「一定位置でのみ板材
を受けとる機能」とは、減速開始位置を一定位置に固定
していることである。アンローダの減速区間を大きく取
ってやれば、板材の板材加工機からのはみ出しにも対応
できる。しかし、これではアンローダの動作時間が長く
なってしまう。

【０００４】この発明の目的は、ワークホルダによるつ
かみ換えにかかわらず、加工終了後の板材の搬出時間を
短くすることのできるパンチプレスとそのアンローダ制
御装置を提供することである。請求項１の発明の目的
は、さらに具体的には、板材のはみ出し量に応じたアン
ローダの最適な減速区間の制御を板材単位に可能とし、
無駄時間を発生させないことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１および図８と共に説明する。このアンロ
ーダ制御装置は、板材（Ｗ）を把持するワークホルダ
（１３）の移動でテーブル（３）上の板材（Ｗ）を移動
させるパンチプレス（１）と、進退移動して前記テーブ
ル（３）上の板材（Ｗ）を引き出すアンローダ（２７）
とを備えた設備に適用される。この設備の制御装置にお
いて、パンチ加工中における前記ワークホルダ（１３）
の板材つかみ換え累積量（α）を検出する手段（３６）
と、その検出結果に応じてアンローダ（２７）の板材受
取のための減速開始位置を変更する手段（４０）とを設
ける。

【０００６】この発明のパンチプレス制御装置は、板材
（Ｗ）を把持するワークホルダ（１３）の移動でテーブ
ル（３）上の板材（Ｗ）を移動させるパンチプレス
（１）に適用される。このパンチプレスの制御装置（図
８の５０）において、パンチ加工中におけるワークホル
ダ（１３）の板材つかみ換え累積量（α）を検出する手
段（３６′）と、その検出結果に応じて板材受け渡し時
のワークホルダの停止位置を変更する手段（５１）とを
設ける。

【０００７】前記アンローダ制御装置およびパンチプレ
ス制御装置において、板材つかみ換え累積量（α）を検
出する手段（３６，３６′）は、加工プログラム（３
３，３３′）中に記述された所定のはみ出し量データ
（α）を抽出する手段としても良い。

【０００８】

【作用】この構成のアンローダ制御装置によると、パン
チ加工中にワークホルダ（１３）により板材（Ｗ）のつ
かみ換えを行った場合、そのつかみ換え累積量（α）が
検出手段（３６）で検出される。その検出結果に応じ
て、受取位置変更手段（４０）により、アンローダ（２
７）のパンチプレス（１）に対する板材受取のための減
速開始位置が変更させられる。そのため、パンチ加工後
に、ワークホルダ（１３）を初期位置へ戻すだけで、戻
し方向の再つかみ換えを行うことなく、板材（Ｗ）の搬
出が行える。また、アンローダの減速走行距離も短くて
済む。これらのため、搬出時間が短縮される。

【０００９】この構成のパンチ制御装置の場合は、パン
チ加工中にワークホルダ（１３）により板材（Ｗ）のつ
かみ換えを行った場合、そのつかみ換え累積量（α）が
検出手段（３６′）で前記と同様に検出され、その検出
結果に応じて、停止位置変更手段（５１）により、アン
ローダ（２７）に対する板材受け渡し時のワークホルダ
（１３）の停止位置が変更させられる。そのため、この
場合もパンチ加工後に戻し方向の再つかみ換えを行うこ
となく板材（Ｗ）の搬出が行え、搬出時間が短縮され
る。

【００１０】板材つかみ換え量の検出手段（３６，３
６′）を、加工プログラム（３３，３３′）に記述され
た所定の板材のはみ出し量データ（α）を抽出するもの
とした場合は、板材（Ｗ）のはみ出し量を検出するセン
サ等が不要で、はみ出し量検出が簡単に行える。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図７に基づ
いて説明する。図２はパンチ加工ラインの正面図であ
る。パンチプレス１の両側位置Ａ，Ｂに材料台車２１お
よび製品台車２２が配置され、製品台車２２は前記の位
置Ｂに固定設置されたストックコンベヤ２３の下に出入
り自在とされる。各位置Ａ，Ｂとパンチプレス１の上方
間にはレール２４が支柱２５に架設され、レール２４に
ローダ２６およびアンローダ２７が走行自在に設置され
ている。

【００１２】ローダ２１は昇降機構２６ａで昇降駆動さ
れる吸着パッド２８を有し、材料台車２１上の板材Ｗを
一枚ずつ吸着してパンチプレス１のテーブル３上へ搬入
する。アンローダ２７は、板材Ｗの端部を把持する複数
のグリッパ２９を、走行方向と直交する方向に並べて設
けたものであり、パンチプレス１のテーブル３上の板材
Ｗをストックコンベヤ２３のローラテーブル３０上に引
き出す。ストックコンベヤ２３は、コンベヤローラを無
端の回動チェーンに連結して簾状のローラテーブル３０
を構成したものであり、ローラテーブル３０を上方ある
いは一端へ退避させることにより、受け入れた板材Ｗを
製品台車２３上に積載可能である。

【００１３】パンチプレス１は図３に斜視図で示すタレ
ットパンチプレスからなり、プレスフレーム２の上フレ
ーム部４に、パンチ駆動用のラム５を昇降させる機械式
または油圧式のプレス駆動機構（図示せず）を装備して
いる。パンチおよびダイを各々設置した上下のタレット
（上タレットのみを図示）６は、プレスフレーム２の喉
部に設置してある。テーブル３は、中央の固定テーブル
３ａと両側のスライドテーブル３ｂ，３ｂとからなり、
スライドテーブル３ｂ，３ｂはキャリッジ１１と一体に
構成されて、フレーム２のレール７，７上に前後（Ｙ軸
方向）に進退自在に設置してある。

【００１４】キャリッジ１１には横方向（Ｘ軸方向）に
進退自在にクロススライド１２を設置し、板材Ｗの端部
を把持する複数のワークホルダ１３をクロススライド１
２に取付けてある。ワークホルダ１３のクロススライド
１２に対する取付位置は、クロススライド１２に設けた
取付レール（図示せず）に沿って変更可能とされてい
る。クロススライド１２の進退駆動は、キャリッジ１１
に設置したモータ１６により送りねじ１４を介して行わ
れる。キャリッジ１１の前後駆動も、前記と同様にフレ
ーム２に設置したモータおよび送りねじ（図示せず）で
行われる。

【００１５】テーブル３の一側部には、板材Ｗの搬入時
の位置決め用のエンドロケータ９が、昇降駆動装置（図
示せず）で突没可能可能に設置してある。また、上フレ
ーム部４の前端両側には、ワークホルダ１３による板材
つかみ換え時に板材Ｗをテーブル３に押し付ける一対の
板材押え装置１０が設けてある。板材押え装置１０は、
押えパッドとそのパッドを昇降させるシリンダ装置等の
パッド昇降装置とからなる。

【００１６】図１は、図２の加工ラインの制御系を示
す。パンチプレス制御装置３１は、加工プログラム３３
に従ってパンチプレス１を制御する装置であり、コンピ
ュータ式のＮＣ装置３４とプログラマブルコントローラ
（以下「ＰＣ装置」と称す）３５とを備える。搬送制御
装置３２は、アンローダ２７やローダ２６等のパンチプ
レス１に付随する搬送装置を制御する装置であり、シー
ケンサ３７を有している。アンローダ２７は、シーケン
サ３７の駆動指令ａにより、アンプ３８を介してその走
行モータ４０が駆動制御される。モータ４０にはロータ
リエンコーダ等の位置検出器４１が付設してあり、その
検出値は、ポジションコントローラ３９を介してアンロ
ーダ２７の現在値データｂとしてシーケンサ３７に戻さ
れる。この現在位置データｂを、後述のように指令値と
比較してアンローダ２７を任意位置に停止制御可能とし
てある。

【００１７】加工プログラム３３は、パンチプレス１を
制御する指令と、アンローダ２７等の搬送装置を制御す
る指令とをＮＣコードで記述したものであり、ＮＣ装置
３４のメモリ装置に記憶されて、その演算制御部（図示
せず）で実行される。加工プログラム３３におけるシー
ケンス制御指令や、搬送装置の制御指令はＮＣ装置３４
からＰＣ装置３５に転送され、このうちの搬送装置制御
に関する指令がさらに搬送制御装置３２に転送される。

【００１８】上記制御系において、加工プログラム３３
に記述されるアンローダ停止位置指令Ｓ６と、ＰＣ装置
３５におけるつかみ換え量検出手段３６と、シーケンサ
３７における受取り位置変更手段４０とで、この実施例
にかかるアンローダ制御装置が構成される。これらの指
令Ｓ６、および手段３６，４０の構成は、次のプログラ
ム例と共に説明する。

【００１９】図４は加工プログラム４の構成例を示す。
この加工プログラム４の各指令の記述順にパンチプレス
１やアンローダ２７の動作制御が実行される。パンチ加
工指令群Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５は、各々パンチ動作や送り動
作のブロック指令を一または複数記述したプログラム部
分を示し、これら指令群Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５の途中につか
み換え指令Ｓ２，Ｓ４が記述してある。

【００２０】つかみ換え指令Ｓ２，Ｓ４は、次の動作を
行う指令である。例えば、つかみ換え準備のためにワー
クホルダ１３を所定位置移動させる指令「Ｘ───Ｙ─
──Ｍ０３；」と、つかみ換えを行わせる指令「ＲＥＰ
／ＤＸαｎ」とで記述される。「αｎ」で示す部分は、
つかみ換え量（すなわちワークホルダで板材をつかむ位
置を変える距離）を示す指令であり、ミリ単位の数字で
記述される。つかみ換え動作は、パンチプレス１の板材
押え装置１０で板材Ｗをテーブル３上に押え付けた後、
ワークホルダ１３を開き、ワークホルダ１３をクロスス
ライド１２と共に前記つかみ換え量αｎだけ移動させた
後、再度ワークホルダ１３を閉じ、板材押え装置１０を
上昇させるという一連の動作からなる。このように、板
材Ｗを押えた状態でつかみ換えを行うことにより、ワー
クホルダ１３の把持を解除した状態でも、板材Ｗの位置
ずれを生じることが防止される。

【００２１】図７（Ａ）〜（Ｃ）は、初期状態と、第１
回目のつかみ換えを行った状態と、第２回目のつかみ換
えを行った状態とを各々示す。なお、同図（Ｂ），
（Ｃ）は、ワークホルダ１３をエンドロケータ９に対し
て初期位置に戻した状態で示してある。図６は、各つか
み換え段階の各部の数値例を示す。

【００２２】初期状態では、この例では第１のワークホ
ルダ１３は２００mm、第２のワークホルダ１３は１００
０mmの位置にあり、板材Ｗの加工可能なＸ軸方向範囲
は、−２０mmから１２７０mmの範囲である。第１回のつ
かみ換え時のつかみ換え量が１５０mmであると、つかみ
換え累積量は１５mm、加工範囲は１３０〜１４２０mmの
範囲となる。第２回目のつかみ換え量が２９０mmである
と、つかみ換え累積量は４４０mm、加工範囲は４２０〜
１７１０mmの範囲となる。

【００２３】図４のアンローダ停止位置指令Ｓ６は、例
えば「Ｄ１Ｓ／Ｘα」のＮＣコードで記述され、最後の
パンチ加工指令Ｓ５ｎの次に置かれる。上記指令の
「α」ははみ出し量データであり、このように予め加工
プログラム３３中に記述される。このはみ出し量αの指
令には、各つかみ換え指令Ｓ２，Ｓ４におけるつかみ換
え量α１，α２の累積量がミリ単位の数字で記述され
る。アンローダ停止位置指令Ｓ６は、ＮＣ装置３４から
ＰＣ装置３５に転送され、そのつかみ換え量検出手段３
６で、はみ出し量αのデータが認識されて、シーケンサ
３７の受取り位置変更手段４０によるアンローダ停止位
置が設定される。詳細は後に図５と共に説明する。

【００２４】ＮＣ座標のリセット（原点復帰）の指令Ｓ
７は、ワークホルダ１３を原点復帰させる指令であり、
この指令Ｓ７の実行で原点復帰することにより、板材Ｗ
はテーブル３上の基準位置となるエンドロケータ９から
つかみ換え累積量であるはみ出し量αだけアンローダ２
７側へはみ出した状態となる。ついで、アンローダイン
・アンロードの指令Ｓ８により、アンローダ８は受取位
置変更手段４０で設定されたアンローダ停止位置まで前
進し、ここでグリッパ２９により板材Ｗを把持してアン
ローダ８が原点位置まで後退する。この原点位置で、ス
トックコンベヤ３０が開いて板材Ｗは製品台車２２に積
載される。この後、パンチプレス１は、テイクバック・
テイクオフ指令Ｓ９により、テーブル３をＹ軸方向の所
定位置へ移動させた後、テーブルローディング位置復帰
指令Ｓ１０により、テーブル３をＸ軸およびＹ軸方向の
所定のローディング位置（初期位置）へ復帰させる。

【００２５】図５は、シーケンサ３７で行われるアンロ
ーダ２７の制御動作を示す。シーケンサ３７は、ＰＣ装
置３５のつかみ換え量検出手段３６から送られるはみ出
し量データαを読み込み（Ｒ１）、アンローダ減速開始
位置を算出する（Ｒ２）。この状態で、ＰＣ装置３５の
ワーク搬出要求を待ち（Ｒ４）、図４のアンローダイン
等の指令Ｓ８に基づくワーク搬出要求があると、アンロ
ーダ２７がパンチプレス１側へ走行駆動される。この走
行で、アンローダ２７の現在位置が前記の算出された減
速開始位置に達すると（Ｒ５）、アンローダ２７を減速
させる。この減速状態で走行を続け、アンローダ２７の
グリッパ２９に付設されたセンサ２９ａで板材Ｗが検出
されると（Ｒ７）、アンローダ２７がグリッパ２９を閉
じて板材Ｗを受取り、原点位置へ搬出動作する。このよ
うに、板材はみ出し量αを加味した任意位置でアンロー
ダ２７による板材Ｗの受取りが可能となる。前記のステ
ップＲ１，Ｒ２，Ｒ５〜Ｒ７で図１の受取位置変更手段
４０が構成される。

【００２６】このアンローダ制御装置によると、このよ
うにパンチ加工中におけるワークホルダ１３の板材つか
み換え累積量αを検出する手段３６と、その検出結果に
応じてアンローダ２７の板材受取のための減速開始位置
を変更する手段４０とを設けたため、ワークホルダ３０
のつかみ換えを行った場合に、加工終了後に戻し方向の
再つかみ換え動作を必要とせずに、ワークホルダ３０の
初期位置への移動だけで搬出が可能となる。しかも、ア
ンローダ２７の減速区間を最適とする制御が板材単位で
行え、無駄時間が無くせる。これらのため搬出時間が短
縮される。特にこの実施例では、つかみ換え量検出手段
３６を、加工プログラム３３に記述されたはみ出し量デ
ータαを抽出するものとしたため、つかみ換えによる板
材Ｗのはみ出し量αを検出するセンサ等が不要で、はみ
出し量αの検出が簡単にできる。

【００２７】図８はこの発明の他の実施例を示す。この
例では、パンチプレス制御装置５０につかみ換え量検出
手段３６′と受渡し時ワークホルダ位置変更手段５１と
を設け、パンチ加工の途中でつかみ換えがあっても、ワ
ークホルダ１３の停止位置を制御することで、アンロー
ダ２７に板材Ｗを受け渡すときの板材端部の位置が一定
になるように制御している。パンチプレス制御手段５０
は、加工プログラム３３′を実行するコンピュータ式の
ＮＣ装置とフログラマブルコントローラとからなる。

【００２８】加工プログラム３３′には、前記実施例の
加工プログラム３３におけるアンローダ停止位置指令Ｓ
６に代えて、テーブル受渡し位置移動指令Ｓ６′を記述
し、この指令Ｓ６′に、各つかみ換え指令Ｓ２，Ｓ４の
実行結果となる各つかみ換え量α１，α２の累積量をは
み出し量データαとして記述しておく。つかみ換え量検
出手段３６′は、このはみ出し量データαを抽出する。
受け渡し時ワークホルダ位置変更手段５１は、テーブル
受渡し位置移動指令（Ｓ６′）に応答して、初期位置
（ローディング位置）よりもＸ軸方向にはみ出し量αだ
け離れた位置にワークホルダ１３を停止させる。受け渡
し時ワークホルダ位置変更手段５１の指令は、テーブル
３の軸送りを制御する軸送り制御手段５２を介して実行
される。

【００２９】この構成の場合は、パンチプレス１内の制
御だけで、戻し方向の再つかみ換え動作無しに、アンロ
ーダ２７による板材Ｗの搬出が可能となる。そのため、
簡単なシステム構成で板材搬出時間を短縮できる。その
他の構成効果は前記実施例と同様である。

【００３０】なお、前記各実施例では、つかみ換え指令
Ｓ２，Ｓ４の実行結果の累積値であるはみ出し量データ
αを予め加工プログラム３３，３３′に記述しておき、
つかみ換え量検出手段３６，３６′はこの記述されたデ
ータαに応じて制御するものとしたが、つかみ換え量検
出手段３６，３６′は、加工プログラム３３，３３′に
記述された各つかみ換え指令Ｓ２，Ｓ４のつかみ換え量
α１，α２を積算してはみ出し量αを認識するものとし
ても良い。また、つかみ換え量検出手段３６，３６′
は、加工プログラム３３，３３′のつかみ換え量データ
α１，α２によらずに、つかみ換え動作の実行時に所定
のカウンタ等でつかみ換え量を計測して積算し、はみだ
し量αを認識するものとしても良い。

【００３１】

【発明の効果】この発明のアンローダ制御装置は、パン
チ加工中におけるワークホルダの板材つかみ換え累積量
を検出する手段と、その検出結果に応じてアンローダの
板材受取のための減速開始位置を変更する手段とを設け
たため、ワークホルダのつかみ換えを行った場合に、加
工終了後に戻し方向の再つかみ換え動作無しに、ワーク
ホルダの初期位置への移動だけで搬出が可能となる。し
かも、板材のはみ出し量に応じたアンローダの停止位置
の制御が板材単位で行え、無駄時間を発生させずに済
む。これらのため搬出時間が短縮される。

【００３２】この発明のパンチプレス制御装置は、パン
チ加工中におけるワークホルダの板材つかみ換え累積量
を検出する手段と、その検出結果に応じて板材受け渡し
時のワークホルダ停止位置を変更する手段とを設けたた
め、パンチプレス内の制御だけで、前記の戻し方向の再
つかみ換え動作無しに板材の搬出が可能となる。そのた
め、簡単なシステム構成で板材搬出時間を短縮できる。

【００３３】請求項３の発明の場合は、板材つかみ換え
量を検出する手段を、加工プログラムに記述されたはみ
出し量データを抽出するものとしたため、つかみ換えに
よる板材のはみ出し量を検出するセンサ等が不要で、は
み出し量の検出が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるパンチプレスとそ
のアンローダ制御装置の概念構成を示すブロック図であ
る。

【図２】同制御装置を応用するパンチ加工ラインの正面
図である。

【図３】パンチプレスの斜視図である。

【図４】加工プログラム例の説明図である。

【図５】アンローダ制御の流れ図である。

【図６】つかみ換え動作に伴う各数値データの変更を示
す図表である。

【図７】つかみ換えおよびアンロード動作を示す説明図
である。

【図８】この発明の他の実施例の概念構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１…パンチプレス、３…テーブル、９…エンドロケー
タ、１０…板材押え装置、１２…クロススライド、１３
…ワークホルダ、２３…ストックコンベヤ、２７…アン
ローダ、２９…グリッパ、３１…パンチプレス制御装
置、３２…搬送制御装置、３３，３３′…加工プログラ
ム、３４…ＮＣ装置、３５…プログラマブルコントロー
ラ、３６，３６′…つかみ換え検出手段、３７…シーケ
ンサ、４０…受取位置変更手段、５０…パンチプレス制
御装置、５１…受渡し時ワークホルダ位置変更装置、Ｗ
…板材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｈ 7/10 Ｇ０５Ｂ 19/4155

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材を把持するワークホルダの移動でテ
   ーブル上の板材を移動させるパンチプレスと、進退移動
   して前記テーブル上の板材を引き出すアンローダとを備
   えた設備の制御装置であって、パンチ加工中における前
   記ワークホルダの板材つかみ換え累積量を検出する手段
   と、その検出結果に応じてアンローダの板材受取のため
   の減速開始位置を変更する手段とを備えたアンローダ制
   御装置。
2. 【請求項２】 板材を把持するワークホルダの移動でテ
   ーブル上の板材を移動させるパンチプレスの制御装置で
   あって、パンチ加工中における前記ワークホルダの板材
   つかみ換え累積量を検出する手段と、その検出結果に応
   じて板材受け渡し時のワークホルダの停止位置を変更す
   る手段とを備えたパンチプレスの制御装置。
3. 【請求項３】 板材つかみ換え累積量を検出する手段
   が、加工プログラムに記述された所定の板材はみ出し量
   データを抽出する手段である請求項１記載のアンローダ
   制御装置、または請求項２記載のパンチプレス制御装
   置。