JPH0732976B2

JPH0732976B2 - 板材クランプ装置

Info

Publication number: JPH0732976B2
Application number: JP60160756A
Authority: JP
Inventors: 安則吉江
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1985-07-20
Filing date: 1985-07-20
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPS6221490A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は板材加工機械、例えば、タレットパンチプレ
ス機械、剪断加工機械、レーザ加工機械等に用いること
ができる板材クランプ装置に関するものである。

［従来の技術］板材クランプ装置は、一般に、加工幅方向に移動するキ
ャリッジと、このキャリッジに適数装着されたクランプ
とを有して構成され、クランプで把持された板材を機械
の加工部に対して前後、左右方向に移動させ前記板材の
所定位置を加工機械の加工部に提供するものである。

而して、従来より、前記クランプを板材の幅に対応して
前記キャリッジに位置決めする方式として２例が提案さ
れ、実用化されている。

第１の例は手動によるものである。これは、前記クラン
プを前記キャリッジに位置決めするに際し、この作業を
すべて手動で行うものであり、適数のクランプは板材の
幅寸法等に応じてキャリッジ上の適宜の位置に手動操作
で位置決めされることになる。

第２の例は自動によるものである。これは、前記適数の
クランプを前記キャリッジにそれぞれクランプ用サーボ
機構を介して装着し、各クランプのキャリッジに対する
位置制御を板材の幅寸法に応じて前記クランプ用サーボ
機構で自動的に行うようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前記第１の例による手動方式のものにあ
っては、手動操作が煩らわしく、クランプ位置変更に手
間と時間を要するのみにとどまらず、手動操作を要する
ので機械加工ラインの自動化の障害ともなっている。

又、前記第２の例による自動方式のものにあっては、ク
ランプ用サーボ機構が必要であり、そのため機械及び制
御装置を複雑化し、機械の価格を上昇させている。

本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたも
ので、専用のクランプ用サーボ機構を備えることなく、
キャリッジのＸ軸方向への移動位置決め用のサーボ機構
を利用してキャリッジに対するクランプの位置決めを自
動的に行うことのできる板材クランプ装置を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、加工機械
における加工部に対して接近離反するＹ軸方向へ移動自
在なキャリッジベースに、Ｙ軸方向に対して直交するＸ
軸方向へ移動自在にキャリッジを装着して設けると共に
キャリッジをＸ軸方向へ移動制御自在のサーボモータを
設け、このキャリッジに、板材を把持自在の第1,第２の
クランプを相対的にＸ軸方向へ位置調節自在に装着して
設け、かつ上記第1,第２のクランプに、第1,第２のクラ
ンプを前記キャリッジベース又はキャリッジに選択的に
固定可能の固着・開放機構を設けてなる板材クランプ装
置にして、前記キャリッジに対する第1,第２のクランプ
の位置決めを行うべく第1,第２のクランプの各位置の位
置指令を行うクランプ位置指令部と、前記キャリッジに
対する第1,第２のクランプの現在位置を記憶する第1,第
２の現在位置記憶部と、前記クランプ位置指令部の各指
令位置と第1,第２の現在位置記憶部に記憶されている各
現在位置との差によって第1,第２のクランプの＋，−の
移動方向と移動量を演算する第1,第２の移動量演算部
と、第1,第２のクランプの＋，−の移動方向及び移動量
の絶対値a,bの大小に基いて前記キャリッジに対する第
1,第２のクランプの相対的な移動の制御パターンを設定
するパターン設定部と、このパターン設定部において設
定された制御パターンに従って前記サーボモータ及び固
着・開放機構をシーケンス制御するシーケンサと、を備
えてなるものである。

［実施例］以下、この発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は板材加工機械の一例を示す正面図、第２図は板
材クランプ装置の拡大斜視図、第３図は板材クランプ装
置の構造を更に拡大して示す断面図である。

第１図に示されるように、板材加工機械MCは板材クラン
プ装置１を有し、この板材クランプ装置１で板材Ｗを把
持し、この板材Ｗの所定位置を加工部MPに提供して所定
の加工を行っている。なお、参照符号WHはワークホール
ド装置を示している。

第２図に示されるように、前記加工機械MCには板材供給
方向（以下、Ｙ軸方向と称す）に沿って水平な基台３が
設けられている。そして、基台３の両側には該基台３と
上面を合わせて前記Ｙ軸方向に移動自在のスライドテー
ブル５が前記基台３の両側下面に取り付けられたガイド
レール６に支承されて設けられている。

第３図に詳細に示されるように、前記スライドテーブル
５の一端上面には前記Ｙ軸と直交するＸ軸方向に所定高
さを有するキャリッジベース９が固定されている。そし
て、該キャリッジベース９の加工部側には軸支持部材11
が設けられ、該部材11にはサーボモータMXで回転駆動さ
れるボールねじ13が回転可能に軸支されている。又、該
キャリッジベース９の加工部側には上方ガイドレール15
と下方ガイドレール17が前記Ｘ軸方向に沿って設けられ
ている。前記上方ガイドレール15には下方向に突出する
ガイド部材15aと前記加工部方向に突出するＴ字部材15b
とが設けられている（第２図にはガイド部材15aを省略
して示している）。

前記キャリッジベース９には前記下方ガイドレール17及
び前記上方ガイドレール15のガイド部材15aを介してキ
ャリッジベース９の略1/2の長さのキャリッジ19がＸ軸
方向に移動自在に設けられている。該キャリッジ19は、
前記ガイド部材15aとは、キャリッジ19側に回転可能に
設けられ前記ガイド部材15aに沿って回転移動可能のロ
ーラＲを介して接合されている。前記キャリッジ19は前
記ボールねじ13と螺合される図示しないナット部材を有
しており、ボールねじ13を正逆方向に回転させることに
より前記キャリッジベース９に沿って前記Ｘ軸の正逆
（＋−）方向に移動可能である。

前記キャリッジ19の加工部側には蟻21が設けられてい
る。そして、２個のクランプCLP1、CLP2の加工部側と反
対側に蟻溝23を設け、この蟻溝23を前記蟻21に嵌合し、
各クランプCLP1、CLP2はキャリッジ19に沿って移動可能
となっている。又、クランプCLP1、CLP2の加工部側には
図示しないアクチュエータの作動により開閉作動される
把持爪23aが板材Ｗの高さ位置と高さを合わせて設けら
れている。前記各クランプCLP1、CLP2にはクランプCLP
1、CLP2を前記ガイドレール15又はキャリッジ19に選択
的に固定可能の固着・開放機構７が設けられている。

固着・開放機構７は、ブラケットＢを介して各クランプ
CLP1、CLP2に装置したエアシリンダ装置27を備えてい
る。前記エアシリンダ装置27は両軸式のものであり、Ｙ
軸方向に往復動されるピストン27aの両端にロッド27bと
ロッド27cとを備えている。そして、加工部側のロッド2
7bの一端とクランプCLP1,CLP2を蟻21に固定自在の個着
爪25の上端とはトグルリンク機構29を介して接続されて
いる。

加工部側と反対側のロッド27cは前記Ｔ字部先端15cに対
して端部が当接自在に配設されている。また、前記エア
シリンダ装置27には、前記ロッド27cの端部がＴ字部先
端15cに当接したときに、当該Ｔ字部先端15cの背面に当
接して前記クランプCLP1,CLP2をガイドレール15に固定
すべく作用する抱え部材27dが一体的に取付けてある。

従って、前記ピストン27aが加工部側（第３図において
左方向）に作動された場合には、ロッド27bは、逆
「く」の字形に屈曲していたトグルリンク機構29を押圧
し、上昇して蟻21からクランプCLP1,CLP2を解放した状
態にあるクランプ・キャリッジ個着爪25を下方向に押圧
する。従って該固着爪25は下降して前記蟻21と当接し、
前記クランプCLP1、CLP2を前記キャリッジ19に固着する
ようになる。

このとき、前記加工部側と反対側のロッド27cも加工部
側に作動され、第３図に図示の如くロッド27cの端部は
Ｔ字部先端15cと離れた状態となり、ロッド27cがＴ字部
先端15cに当接し、抱え部材27dによってガイドレール15
に固定された状態にあったクランプCLP1、CLP2はキャリ
ッジベース９（ガイドレール15）に対して解放された状
態となる。

このように、ピストン27aが加工部側に作動された場合
には、クランプCLP1、CLP2はキャリッジ19に固着されて
キャリッジ19に連れ沿われてＸ軸方向に一体的に移動可
能である。なお、このようにクランプCLP1、CLP2がキャ
リッジ19に固着された状態を、以下、「クランプ固着状
態」と称することとする。

一方、前記ピストン27aが加工部側と反対側（第３図に
おいて右方向）に作動された場合には、ロッド27bは第
３図において右方向に作動され、トグルリンク機構29を
介して固着爪25を引き上げるので、クランプCLP1、CLP2
はキャリッジ19に対して解放された形となる。又、この
とき、ロッド27cも第３図において右方向へ作動され、
前記Ｔ字部材先端15cをロッド27cと前記抱え部材27dと
の間で挟持し、前記クランプCLP1、CLP2を前記キャリッ
ジベース９に固着することになる。

このように、ピストン27aが第３図において右方向に作
動された状態ではクランプCLP1、CLP2はキャリッジ19か
ら解放されると共にキャリッジベース９に固着された状
態となる。なお、このように、クランプCLP1、CLP2がキ
ャリッジ19から解放された状態を、以下、「クランプ解
放状態」と称することとする。

第２図に破線で示された参照符号PSW1、PSW2はクランプ
CLP1、CLP2のあらましの存在位置（領域）を検出するた
めのスイッチ板を示している。スイッチ板PSW1は原点
（第２図において右端位置）付近に、又、スイッチ板PS
W2は中央付近に設けられている。これらスイッチはスラ
イドテーブル５に対して固定的に設けられている。そし
て、これらスイッチ板PSW1、PSW2上にいずれかのクラン
プCLP1、CLP2が存在するとき、各スイッチ板PSW1、PSW2
からクランプ存在信号がそれぞれ出力されるようになっ
ている。

スイッチ板PSW1の長さは２個のクランプCLP1、CLP2が共
に原点位置決めされたとき、両クランプCLP1、CLP2をい
ずれも検出できる幅程度である。又、前記スイッチ板PS
W2の長さは前記スイッチ板PSW1の長さの２倍より若干長
い程度である。なお、スイッチ板PSW2としては例えば、
従来より用いられているいわゆるオーバーライド防止用
プレートなるものをそのまま利用することも可能であ
る。

第４図は板材クランプ装置１に取付けられるスイッチ群
及びアクチュエータ群とこれらスイッチ群及びアクチュ
エータ群を制御する板材加工機械MC（第１図参照）のNC
装置の概要を共に示す説明図である。

板材クランプ装置１には多数のスイッチが設けられてい
る。

即ち、板材クランプ装置１のキャリッジ19には、クラン
プCLP1、CLP2の原点位置を規定する原点スイッチOLS1、
OLS2と、クランプCLP1、CLP2のオーバトラベルを検出す
るクランプオーバートラベル検出スイッチLOT1、LOT2
と、が設けられている。なお、クランプCLP1に設けたス
イッチORSは、両クランプCLP1、CLP2のオーバトラベル
防止のための検出スイッチである。又、キャリッジベー
ス９の両端にはキャリッジ19のオーバトラベルを検出す
るキャリッジオーバトラベル検出スイッチCOT1、COT2が
設けられている。更に、前記したようにキャリッジベー
ス９に対して固定的にスイッチ板PSW1、PSW2が設けられ
ている。

一方板材クランプ装置１等には多数のアクチュエータ等
が設けられている。

即ち、概念的に示すように、板材クランプ装置１には前
記エアシリンダ装置27を駆動するための配管SYA1、SYA2
が設けられている。又、詳細な図示を省略するが、クラ
ンプCLP1、CLP2には把持爪23aを作動するためのエアシ
リンダ等のアクチュエータCLA1、CLA2が設けられてい
る。

更に、板材クランプ装置１には前記ボールねじ13を回転
駆動するためのＸ軸サーボモータM_xが設けられている。
サーボモータM_xにはエンコーダＥ及びタコジェネレータ
TGとが連動するように取付けられている。

なお、第１図に示した板材加工機械MCには他にキャリッ
ジベース９をＹ軸方向に駆動するＹ軸サーボモータMYが
設けられると共に前記ワークホールド装置WHを上下方向
に駆動るワークホールド装置用のエアシリンダ等よりな
るアクチュエータWHA1、WHA2が設けられている（第４図
には単に位置的関係を概念的に示している）。

以上示したスイッチ群の信号を処理すると共にアクチュ
エータ群を制御するNC装置の概要を第４図下方にブロッ
ク図で示している。

NC装置31は前記スイッチ群からのスイッチ信号を入力す
る入力部33と、テーブル制御回路35、クランプ原点復帰
制御回路37、クランプ位置制御回路39を有する制御回路
41と、アクチュエータ駆動部43と、前記アクチュエータ
群のうちサーボモータを除くアクチュエータに駆動信号
を出力する出力部45と、X,Y軸サーボモータ用のサーボ
アンプ47,49と、を有している。

前記制御回路41は１又は複数のCPU及びROM,RAM等制御部
材を有している。

前記テーブル制御回路35は、加工プログラムに従って、
前記スライドテーブル５（第３図参照）をＹ軸方向に駆
動すると共に前記キャリッジ19をＸ方向に駆動して板材
Ｗの所定位置を加工部に提供する制御を行うものであ
る。

第５図は前記クランプ原点復帰制御回路37の詳細回路
図、第６図は原点復帰パターンのパターン分けの説明図
である。

クランプ原点復帰制御回路37は原点復帰パターン設定部
51と、状態監視部53と、シーケンサ55と、を有してい
る。

原点復帰パターン設定部51は入力部33からスイッチ板信
号PSW1、PSW2と、原点スイッチ信号OLS1とを入力し、こ
れら入力信号の信号状態に応じて、第６図に示すような
条件判断を行い、４種の原点復帰パターンA,B,C,Dのう
ちから所定のパターンを選択する。各パターンの詳細は
第６図〜第10図を用いて後で詳述する。

前記状態監視部53は、前記スイッチ信号PSW1、PSW2、OL
S1と共に原点スイッチ信号OLS2を入力し、これら信号状
態を常時監視している。

前記シーケンサ55は、第６図〜第10図を用いて後述する
４種のパターンＡ〜Ｄに応じて４種のシーケンスＡ〜Ｄ
を有しており、前記原点復帰パターン設定部51で設定さ
れたパターンに応じて所定のシーケンス動作を行うもの
である。

第６図に示したように、本例では、原点スイッチOLS1、
スイッチ板PSW1、PSW2の信号状態に応じて４種の制御パ
ターンA,B,C,Dを設定するようにした。

これら４種のパターン分けは、各スイッチ信号の初期状
態に応じて前記原点復帰パターン設定部51内に設けた論
理回路で行われている。この論理回路は第４図に示した
キャリッジ19が原点位置に存在することを前提として第
６図に示した５種の条件を判定するものである。

この５種の条件を判別する５種のアンドゲートを第１〜
第５のアンドゲートと呼ぶならば、第１のアンドゲート
はクランプCLP1用の原点スイッチOLS1がオンであるこ
と、及びキャリッジベース９の中央位置に位置するスイ
ッチ板PSW2がオンであるとを条件としてパターンＡを判
別する。

第２のアンドゲートはクランプCLP1用の原点スイッチOL
S1がオンであること、及び、スイッチ板PSW2がオフであ
ることを条件としてパターンＢを判別する。

第３のアンドゲートはクランプCLP1用の原点スイッチOL
S1がオフであること、及びスイッチ板PSW2がオンである
ことを条件としてパターンＣを選択する。

第４のアンドゲートはクランプCLP1用の原点スイッチOL
S1がオフであること、及びスイッチ板PSW1がオフである
こと、並びに、スイッチ板PSW2がオフであることを条件
として前記第３のアンドゲートと同様にパターンＣを判
別する。

第５のアンドゲートは原点スイッチOLS1がオフであるこ
と、及び、スイッチ板PSW1がオンであること、並びに、
スイッチ板PSW2がオフであることを条件としてパターン
Ｄを判別する。なお、クランプCLP1、CLP2の原点設定
は、各クランプの左端と各原点スイッチOLS1、OLS2が一
致した位置で原点設定されるものとしている（第４図参
照）。又、クランプの原点設定に際しては、キャリッジ
19は第４図に示されるように原点位置にあるものとす
る。

第７図はパターンＡの説明図である、（ａ）図は初期状
態の説明図、（ｂ）図はシーケンスを示すフローチャー
トである。

第７図（ａ）に示されるように原点スイッチOLS1、スイ
ッチ板PSW2が共にオンしている場合には、パターンＡで
処理される。この状態では原点スイッチOLS1がオンして
いると共にスイッチ板PSW2がオンしているので、両クラ
ンプは相当量離れていることと、クランプCLP1の原点設
定に際しては、クランプCLP1のどの部分が原点スイッチ
OLS1を作動した状態にあるのか不明であるので、上記原
点スイッチOLS1を一度オフにするために、クランプCLP1
に対してキャリッジ19を一度は左方向（＋Ｘ方向）へ相
対的にずらして原点スイッチOLS1をオフにしなければな
らないこと、並びに、クランプCLP2をキャリッジ19に対
してこれ以上−Ｘ軸方向へ寄せたらキャリッジ19の右端
からはみ出すのでオーバートラベルを生ずる恐れがある
こと等が考えられる。

そこで、板材ＷのＸ方向の寸法に対応して各クランプCL
P1,CLP2をキャリッジ19上の最適な位置に位置決めし直
すには、両クランプCLP1,CLP2をそれぞれキャリッジ19
の原点位置に位置決めし、この原点位置決め後に両クラ
ンプCLP1,CLP2の位置を調節する必要がある。

したがって、先ずは両クランプCLP1,CLP2をキャリッジ1
9の原点位置に位置せしめる必要がある。よって、第７
図（ｂ）に示したように、ステップ701でクランプCLP2
をまず解放状態とする。そして、キャリッジ19を−Ｘ方
向へ移動し、ステップ705でステップ板PSW1がオフされ
ることが確認されるまで（クランプCLP1がスイッチ板PS
W1から離れるまで）移動する。

次に、ステップ707でクランプCLP1を解放し（クランプC
LP2も開放したままで）端子Ａに入る。ステップ709及び
ステップ711はキャリッジ19を＋Ｘ方向へ原点スイッチO
LS1がオフするまで（クランプCLP1が原点スイッチOLS1
から離れるまで）移動する処理を示している。

そして、スイッチ711で原点スイッチOLS1のオフが判断
されたならキャリッジ19をステップ713,715で原点スイ
ッチOLS1がオンとなるまで（クランプCLP1の所定位置で
原点スイッチOLS1をオンするまで）−Ｘ方向へ移動す
る。ステップ717に示すように、この位置でクランプCLP
1を固着してクランプCLP1の原点設定を終了する。

次にクランプCLP2の原点設定を行わなければならない。
そこで、ステップ719で、現在、原点スイッチOLS2がオ
ンしているか否かを判断する。この理由は、もし、原点
スイッチOLS2がオンしていれば、原点スイッチOLS2を一
度オフするために、ステップ721に示すようにキャリッ
ジ19を＋Ｘ方向へ移動してステップ723に示されるよう
に原点スイッチOLS2をオフさせ原点設定するという手順
を踏まなければ原点設定を行うことができないからであ
る。

ステップ719〜723の手順を踏んだ上でステップ725,727
で原点スイッチOLS2がオンするまで（クランプCLP2の所
定位置で原点スイッチOLS2をオンするまで）キャリッジ
19を−Ｘ方向へ移動させ、ステップ729でクランプCLP2
を固着して２個のクランプCLP1、CLP2の原点復帰作業を
終了する。

このように、CLP1,CLP2を原点位置に位置決めした後
に、この原点位置を基準としてキャリッジ19に対するク
ランプCLP1,CLP2の位置決めを行うことにより、板材の
幅に対応してのクランプ位置を適正に位置決めすること
ができるものである。

第８図はパターンＢの説明図である。（ａ）図は初期状
態の説明図、（ｂ）図はシーケンスを示すフローチャー
トである。

（ａ）図に示されるように、パターンＢは原点スイッチ
OLS1がオンしていること及び、ステップ板PSW2がオフし
ていることを条件として選択されるものである。（ａ）
図から、クランプCLP1が原点スイッチOLS1上にあるの
で、前記パターンＡと同様に原点スイッチOLS1を一度オ
フにするために、クランプCLP1の原点設定にはキャリッ
ジ19を相対的に左方向へずらさなければならないこと
と、クランプCLP2とキャリッジ19の右端との間には大き
な距離が存在すること等が理解される。ここに第２図で
前記した通りスイッチ板PSW2のＸ軸方向の長さはスイッ
チ板PSW1の長さの２倍より（Δｌだけ）長く設計されて
いるのである。

そこで、キャリッジ19に対してクランプCLP1,CLP2の位
置を位置決めし直すに先立って、両クランプCLP1,CLP2
を共にキャリッジ19の原点位置へ位置決めするために、
第８図（ｂ）に示されるように、パターンＢでは、ステ
ップ801でクランプCLP1及びCLP2をキャリッジ19に固着
したままとする。そして、ステップ803及び805でキャリ
ッジ19をスイッチ板PSW1がオフするまで（クランプCLP1
がスイッチ板PSW1から離れるまで）−Ｘ方向へ移動す
る。このとき、各スイッチ板の長さを上記の如く適正と
しているので、クランプCLP2がキャリッジベース９の中
央位置より図において右方向へ来ることはない。

次に、ステップ807でクランプCLP1、CLP2を開放する
と、前記パターンＡの場合のステップ707における条件
と同じになるので、端子Ａへ入るのである。この端子Ａ
は第７図（ｂ）の端子Ａと同様であり、以下の処理もす
べて第７図（ｂ）のものと同じである。これにより２個
のクランプCLP1、CLP2は、前記パターンＡにおいて説明
したようにそれぞれ原点復帰されることになる。

第９図はパターンＣの説明図である。（ａ），（ｂ）図
は初期状態の説明図、（ｃ）図はシーケンスを示すフロ
ーチャートである。

（ａ），（ｂ）図に示されるようにパターンＣは２種の
条件下で判断される。（ａ）図に示した状態では原点ス
イッチOLS1、スイッチ板PSW1、PSW2が３者共にオフであ
り、この状態は、２個のクランプCLP1、CLP2が共に２つ
のスイッチ板PSW1、PSW2の間に在る状態を示している。
又（ｂ）図に示した状態では、原点スイッチOLS1がオフ
であり、スイッチ板PSW2がオンであり、この状態は２個
のクランプが原点スイッチOLS1より図において右方向
（−Ｘ方向）に存在すると共に、少なくとも２個のクラ
ンプの内１個はキャリッジ19の端部に在ることを示して
いる。

これらの状態では、原点スイッチOLS1,OLS2がクランプC
LP1,CLP2の左方に位置しているので、クランプCLP1,CLP
2をキャリッジ19の原点位置に位置決めするには、いず
れの場合にも、キャリッジ19を、クランプCLP1,CLP2に
対して右方向に相対的に移動させることにより、原点ス
イッチOLS1をクランプCLP1でオンさせることが可能であ
ることを示している。

そこで、キャリッジ19に対してクランプCLP1,CLP2の位
置を位置決めし直すには先立って、両クランプCLP1,CLP
2をキャリッジ19の原点位置へ共に位置決めするため
に、パターンＣでは、ステップ901で２個のクランプCLP
1,CLP2を共にキャリッジ19から解放する。そして、ステ
ップ903,905でキャリッジ19を原点スイッチOLS1がオン
するまで−Ｘ方向へ移動する。ステップ907に示すよう
に、原点スイッチOLS1がオンした位置で、クランプCLP1
を固着すればクランプCLP1の原点設定が終了する。

次に、ステップ909でクランプCLP1を原点設定した位置
で原点スイッチOLS2がオンしているか否かを判断し、も
し、オンしていればキャリッジ19をステップ911,193で
＋Ｘ方向へ移動して一度オフさせる。

次いで、ステップ915,917でキャリッジ19を原点スイッ
チOLS2がオンするまで−Ｘ方向へ移動させ、ステップ91
9でクランプCLP2を固着して原点復帰作業を終了する。

第10図はパターンＤの説明図である。（ａ）図は初期状
態の説明図、（ｂ）図はシーケンスを示すフローチャー
トである。

（ａ）図に示したように原点スイッチOLS1がオフであ
り、スイッチ板PSW1がオンであり、又、スイッチ板PSW2
がオフの状態では、図においてキャリッジ19の右端には
クランプCLP1、CLP2が存在しないことと、原点スイッチ
OLS1、OLS2がクランプCLP1、CLP2の左方に位置している
ので、キャリッジ19の原点位置にクランプCLP1、CLP2を
位置決めするには、クランプCLP1、CLP2に対してキャリ
ッジ19を相対的に図において右方向へ移動させただけ
で、原点設定可能であることが理解できるのである。そ
こで、この状態の原点復帰は（ｂ）図のごときのシーケ
ンスで処理できる。

ところで、第10図（ａ）を、前記第９図（ａ），（ｂ）
とを比較すると、第10図（ａ）に示した状態において、
今、２個のクランプCLP1、CLP2をキャリッジ19に固着し
キャリッジ19をスイッチ板PSW1がオフするまで図におい
て右方向（−Ｘ方向）へ移動させ、その後にクランプCL
P1,CLP2を解放してキャリッジ19を元の位置に戻すと、
クランプCLP1、CLP2のキャリッジ19に対する位置関係は
第９図（ａ）又は（ｂ）に示した状態と同一となること
が理解できるのである。

従って、第10図（ｂ）に示したパターンＤは、前記パタ
ーンをそのまま利用することとしたならば、前記処理と
して先頭にステップ1001〜1005を介入するだけの形のも
のとなることになる。前処理はステップ1001でクランプ
CLP1、CLP2を固着したままとし、キャリッジ19をステッ
プ1003,1005でスイッチ板PSW1がオフするまで−Ｘ方向
へ移動させる処理である。

よって、以上示した４種のパターンは実質的には３種と
なる。ただし、このようにパターンを３種とする場合に
は事前処理回路として第10図（ｂ）に示したステップ10
01〜1005の処理を行なう回路を別途に組んでおく必要は
ある。

以上、第５図〜第10図に示したクランプ原点復帰制御回
路により２個のクランプの自動復帰が可能となる。

第11図は第４図に示したクランプ位置制御回路39の詳細
回路図である。

クランプ位置制御回路39は第４図に示したキャリッジ19
に対して、２個のクランプCLP1、CLP2を所定位置に位置
決め処理する回路である。

なお、位置決め方式としては、第１にクランプCLP1、CL
P2を第５図〜第10図に示した態様で一度原点復帰させて
おき、次いで、各クランプを所定位置に移動させる方式
と、第２にクランプ現在位置を基準として各クランプの
移動量を指定し各クランプを所定位置に位置決め制御す
る方式がある。

しかし、第１の方式は、クランプ位置決めの制御シーケ
ンスは簡単であるものの、各クランプを原点設定する分
だけ余計な時間がかかることになり、板材加工装置の装
置全体から見て多くのロスタイムを要することになると
いう欠点がある。

而して、第２の方式は、クランプ位置決めの制御シーケ
ンスは少し難かしいものとなるものの、各クランプの位
置決めを迅速に有し得る利点がある。

そこで、本例では第２の方式を採用し、クランプ位置決
めを迅速になし得るようにし、板材加工機械の加工効率
を高めるようにしている。

クランプ位置制御回路39はクランプ位置指令部57と、ク
ランプCLP1、CLP2の現在位置を記憶する現在位置記憶部
59,61と、クランプCLP1、CLP2の移動量を演算する移動
量演算部63,65と、アクチュエータ駆動制御部69とを有
している。

クランプ位置指令部57は、各クランプCLP1、CLP2をキャ
リッジ19上のどの位置に位置決めするかを指令するもの
である。即ち、ここでは、クランプCLP1を位置X₁に、ク
ランプCLP2を位置X₂に位置決めすべき指令が行われる。

前記クランプCLP1、CLP2移動量演算部63,65は前記位置X
₁，X₂の指令信号と、クランプCLP1、CLP2現在位置記憶
部59,61に記憶されているクランプ現在位置X₀₁，X₀₁と
の差を求め各クランプCLP1、CLP2の移動量ΔX₁，ΔX₂を
演算する。

アクチュエータ制御部は、パターン設定部71と、シーケ
ンサ73と、を有している。パターン設定部71は所定条件
に従って制御パターンの設定を行って、シーケンサは設
定されたパターンのシーケンスを実行する。

第12図はクランプ位置制御用のパターン分け説明図であ
る。

各クランプCLP1、CLP2の移動量ΔX₁，ΔX₂を方向（−，
＋）及び、絶対値a,bの大きさの点から区分すると、第1
2図に示すように、８種に分類することができる。

ここで、キャリッジ19に対するクランプCLP1,CLP2の移
動方向を考えると、クランプCLP1の＋，−方向に対して
クランプCLP2も＋，−方向があるので、移動方向の組み
合わせとしては４種類になる。次に各クランプCLP1,CLP
2の移動量の絶対値を考えると、クランプCLP1の移動量
がクランプCLP2の移動量より大きい場合と小さい場合と
の２通りがあるので、移動方向の４種類と、移動量の大
小の２通りを組み合わせたパターンとしては、第12図に
示すように８種類のパターンとすることが最も容易であ
る。

前記パターン設定部71はクランプCLP1,CLP2の移動量ΔX
₁，ΔX₂を入力し第12図の分類に従って、所定の制御パ
ターンを選択する。そして、前記シーケンサ73は設定さ
れたパターンに従って、第13図以下で説明するシーケン
スを実行する。

なお、キャリッジ19は必ずしも原点位置に位置させる必
要はなく、例えば、キャリッジベース９上の途中におい
て、又は第４図左端に位置する他の原点（一方向の原
点）に合わせて行ってもよいかのようである。しかし、
クランプCLP1、CLP2の位置制御は、一般には新規の板材
が搬入されてきたときに使用されることが多いので、こ
こでは、制御シーケンスを簡単化する意味からもキャリ
ッジ19は原点位置に存在するものとしている。

第13図〜第20図は８種の制御パターンのシーケンス説明
図である。図は上段（第13,15,17,19図）と下段（第14,
16,18,20図）に分けて示しているが、上段の図はいずれ
もａ≧ｂの場合、下段の図はａ＜ｂの場合を示すもので
ある。なお、第13図〜第20図において、クランプCLP1、
CLP2の固着状態はクランプを示すブロックをキャリッジ
19に接触させて示しており、又、解放状態はクランプを
示すブロックをキャリッジ19から離して示している。

第13図に示したパターン１は、クランプCLP1、CLP2の移
動量は共に−Ｘ方向であり、かつ、ａ≧ｂである場合の
制御パターンである。図示の通り、まず、キャリッジ19
をクランプCLP1、CLP2を固着したままでａだけ−Ｘ方向
へ移動する。そこで、クランプCLP1を解放しキャリッジ
19をａ−ｂだけ＋Ｘ方向へ移動する。そして、ここで、
クランプCLP2を解放し、キャリッジ19をｂだけ＋Ｘ方向
へ移動させ、しかる後クランプCLP1、CLP2をキャリッジ
19に固着してパターン１の作業を終了する。以下、パタ
ーン２〜８についても図示の通りの動作をする。

なお、これら８種のパターンについて注目すべきこと
は、いずれのパターンもキャリッジ19を１往復させるだ
けで行われている点と、できるだけ無駄な動作をしない
ように考慮されている点である。

即ち、各クランプをキャリッジ上に位置づけするパター
ン例は本来、上記８種のものに限定されるものではな
く、その内容を変更することも可能である。例えばパタ
ーン1,3,5,7をパターン2,4,6,8のようにクランプが移動
位置決め中に材料からはずれないように移動させること
もできる。又、上記８種類のものを、４種に減少させる
ことも数学的には可能である。しかし、本例では、あく
まで制御動作の正確、迅速化を主体として上記の如き８
種のパターンを設定したのである。

なお、第４図に示した＋方向の原点に代えて−方向の原
点（第４図において右端）を用うる場合には、上記８種
の制御パターンをそのまま用いることとし、クランプCL
P1とクランプ２との相対的関係を反転させればよい。

このように、本例では第12図の場合分けに従って、個々
の場合について適正動作を行うパターンを設定するよう
にしたので、制御パターンに無駄な動作や無理がなく、
クランプCLP1、CLP2をあらゆる場合に、適正にキャリッ
ジ上に位置決めすることが可能である。

［発明の効果］以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明は、加工機械（MC）における加工部（MP）に
対して接近離反するＹ軸方向へ移動自在なキャリッジベ
ース（９）に、Ｙ軸方向に対して直交するＸ軸方向へ移
動自在にキャリッジ（19）を装着して設けると共にキャ
リッジ（19）をＸ軸方向へ移動制御自在のサーボモータ
（MX）を設け、このキャリッジ（19）に、板材を把持自
在の第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）を相対的にＸ軸
方向へ位置調節自在に装着して設け、かつ上記第1,第２
のクランプ（CLP1,CLP2）に、第1,第２のクランプ（CLP
1,CLP2）を前記キャリッジベース（９）又はキャリッジ
（19）に選択的に固定可能の固着・開放機構（７）を設
けてなる板材クランプ装置にして、前記キャリッジ（19）に対する第1,第２のクランプ（CL
P1,CLP2）の位置決めを行うべく第1,第２のクランプ（C
LP1,CLP2）の各位置（X₁，X₂）の位置指令を行うクラン
プ位置指令部（57）と、前記キャリッジ（19）に対する
第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）の現在位置（X₀₁，X
₀₂）を記憶する第1,第２の現在位置記憶部（59,61）
と、前記クランプ位置指令部（57）の各指令位置（X₁，
X₂）と第1,第２の現在位置記憶部（59,61）に記憶され
ている各現在位置（X₀₁，X₀₂）との差によって第1,第２
のクランプ（CLP1,CLP2）の＋，−の移動方向と移動量
（ΔX₁，ΔX₂）を演算する第1,第２の移動量演算部（6
3,65）と、第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）の＋，−
の移動方向及び移動量（ΔX₁，ΔX₂）の絶対値a,bの大
小に基いて前記キャリッジ（19）に対する第1,第２のク
ランプ（CLP1,CLP2）の相対的な移動の制御パターンを
設定するパターン設定部（71）と、このパターン設定部
（71）において設定された制御パターンに従って前記サ
ーボモータ（MX）及び固着・開放機構（７）をシーケン
ス制御するシーケンサ（73）と、を備えてなるものであ
る。

したがって本発明によれば、キャリッジ19に対する第1,
第２のクランプCLP1,CLP2の位置をクランプ位置指令部5
7から指令すると、第1,第２の移動量演算部63,65におい
て、第1,第２の現在位置記憶部59,61に記憶されている
第1,第２のクランプの現在位置と指令位置との差によっ
て第1,第２のクランプの＋，−の移動方向及び移動量が
演算される。

そして、パターン設定部71においては、第1,第２の移動
量演算部63,65の演算結果による第1,第２のクランプの
＋，−の移動方向及び移動量の絶対値の大小に基いて制
御パターンが設定され、この設定された制御パターンに
従ってキャリッジ19移動制御用のサーボモータMXと固着
・開放機構７がシーケンス制御され、キャリッジ19に対
する第1,第２のクランプの位置決めが自動的に行われる
ものである。

すなわち本発明によれば、専用のクランプ用サーボ機構
を用いることなしに、キャリッジ19をＸ軸方向に移動制
御するサーボモータMX及びキャリッジ19に対してクラン
プの固定、解放を行う固着・開放機構７の制御を行うこ
とにより、キャリッジ19に対する第1,第２のクランプの
位置決めを自動的に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示すものであり、第１図は板材
加工機械の１例を示す正面図、第２図は板材クランプ装
置の拡大斜視図、第３図は同上板材クランプ装置の拡大
断面説明図である。第４図はNC装置の説明図、第５図はクランプ原点復帰回
路の回路図、第６図はクランプ原点復帰パターン分け説
明図、第７図（ａ）、第８図（ａ）、第９図（ａ），
（ｂ）、第10図（ａ）はいずれも制御パターンＡ〜Ｄを
決定づける板材クランプ装置の初期状態の説明図、第７
図（ｂ）、第８図（ｂ）、第９図（ｃ）、第10図（ｂ）
はそれぞれパターンA,B,C,Dのシーケンス内容を示すフ
ローチャートである。第11図はクランプ位置制御回路の回路図、第12図はクラ
ンプ位置制御用のパターン分け説明図、第13,14,15,16,
17,18,19,20図はそれぞれ第12図に示したパターン１〜
８のシーケンス内容を示す動作説明図である。１…板材クランプ装置７…固着・開放機構９…キャリッジベース 13…ボールねじ 19…キャリッジ CLP1…第１のクランプ CLP2…第２のクランプ 31…NC装置 35…テーブル制御回路 37…クランプ原点復帰制御回路 39…クランプ位置制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工機械（MC）における加工部（MP）に対
して接近離反するＹ軸方向へ移動自在なキャリッジベー
ス（９）に、Ｙ軸方向に対して直交するＸ軸方向へ移動
自在にキャリッジ（19）を装着して設けると共にキャリ
ッジ（19）をＸ軸方向へ移動制御自在のサーボモータ
（MX）を設け、このキャリッジ（19）に、板材を把持自
在の第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）を相対的にＸ軸
方向へ位置調節自在に装着して設け、かつ上記第1,第２
のクランプ（CLP1,CLP2）に、第1,第２のクランプ（CLP
1,CLP2）を前記キャリッジベース（９）又はキャリッジ
（19）に選択的に固定可能の固着・開放機構（７）を設
けてなる板材クランプ装置にして、前記キャリッジ（19）に対する第1,第２のクランプ（CL
P1,CLP2）の位置決めを行うべく第1,第２のクランプ（C
LP1,CLP2）の各位置（X₁，X₂）の位置指令を行うクラン
プ位置指令部（57）と、前記キャリッジ（19）に対する
第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）の現在位置（X₀₁，X
₀₂）を記憶する第1,第２の現在位置記憶部（59,61）
と、前記クランプ位置指令部（57）の各指令位置（X₁，
X₂）と第1,第２の現在位置記憶部（59,61）に記憶され
ている各現在位置（X₀₁，X₀₂）との差によって第1,第２
のクランプ（CLP1,CLP2）の＋，−の移動方向と移動量
（ΔX₁，ΔX₂）を演算する第1,第２の移動量演算部（6
3,65）と、第1,第２のクランプ（CLP1,CLP2）の＋，−
の移動方向及び移動量（ΔX₁，ΔX₂）の絶対値a,bの大
小に基いて前記キャリッジ（19）に対する第1,第２のク
ランプ（CLP1,CLP2）の相対的な移動の制御パターンを
設定するパターン設定部（71）と、このパターン設定部
（71）において設定された制御パターンに従って前記サ
ーボモータ（MX）及び固着・開放機構（７）をシーケン
ス制御するシーケンサ（73）と、を備えていることを特
徴とする板材クランプ装置。