JPH08318334A - 鋼材の加工処理位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加工処理における加工位置の位置決めを誤作動
の無い、正確な位置決めを行える。 【構成】固定台に摺動自在に配置され、加工処理手段を
固着した位置決め装置がセンサ内蔵油圧シリンダのロッ
ドに連結し、このセンサ内蔵油圧シリンダのロッド往復
動によって前記位置決め装置が作動し、加工位置の位置
決めを行う構成で、特に、鋼材を搬送する搬送装置と、
鋼材を所定位置で固定する固定手段と、この固定手段に
より固定された鋼材面に沿って摺動する加工処理手段と
を備え、搬送された鋼材を所定位置で固定した後、この
鋼材を位置決めする加工処理装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長尺の形鋼，板等の鋼
材を加工処理する際の加工位置決めする鋼材の加工処理
位置決め装置、また、この加工位置決め装置を備えた自
動穿孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所定位置に取付け孔・ボルト孔等を有す
る適宜の長さの鋼製品は長尺の鋼材を連続搬送しながら
所定位置に穿孔したり、切断して加工材を製造する場合
が多い。この場合、所定位置に鋼材を固定して、予め設
定されている取付け孔やボルト孔の位置をＮＣ制御装置
に記憶されている設定位置に正確に穿孔していた。従来
の穿孔位置決めは、例えば、実公平２ー１４８０７号公
報に記載されているように穿孔ポンチと雌金型とからな
る穿孔ユニットを油圧シリンダの先端に固着してあり、
この油圧シリンダの伸縮により穿孔ユニットを鋼材面上
で摺動させて位置決めが行われている。また、搬送方向
の位置決めは搬送装置の初期点を設定し演算により穿孔
位置は決定することができる。一方、鋼材の搬送方向に
垂直な穿孔位置は鋼材が固定されるため、穿孔機の穿孔
ポンチの移動が必要であり、この穿孔ポンチの移動は正
確性を必要としていた。更に、適宜の長さに切断される
鋼製品は必ずしも同一のものに限らず長さおよび取付け
孔位置等が相異する多種類の鋼製品であることがある。
このような鋼製品を効率的に製造するには長尺の鋼材を
穿孔位置で固定し、その固定した状態で、予め入力設定
されている加工デ−タに基づき前記取付け孔などを穿孔
して連続加工が施され製造されている。前記自動加工処
理装置としては各種のものが知られているが、搬送機構
や穿孔機が相違するため、鋼材専用とか板材専用の穿孔
装置が一般的であり、それぞれの搬送装置や穿孔位置決
め装置が異なり、形鋼の専用の穿孔装置では板材の穿孔
は加工処理することができなかった。また、板材専用の
ものでは形鋼の穿孔に際して鋼材用の固定手段に取り替
えて装着する必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来の位
置決め機構では、穿孔ポンチの動作に際してその振動に
より、パルス信号の誤作動の原因となったり、この振動
により油圧シリンダの制御機構に故障を来すしていた。
以上の問題点を解決するもので、同一穿孔装置において
Ｌ形鋼や形鋼および板材の穿孔を可能とし、形鋼材の穿
孔加工装置における穿孔速度および効率等を考慮して形
鋼材の穿孔ポンチの穿孔動作が自動制御され、鋼材のみ
ならず板材においても同一穿孔機で穿孔加工処理が可能
な鋼材の加工処理位置決め装置を提供するものである。
この発明の目的は、加工処理における加工位置の位置決
めを誤作動の無い、正確な位置決めを行える加工処理位
置決め装置を提供するものである。この発明の他の目的
は穿孔位置等を制御装置側に記憶する加工データ等より
求め、鋼材を穿孔位置に固定して加工処理手段である穿
孔装置を位置決めして所定の穿孔を行い、穿孔ポンチを
動作する押圧シリンダの効率のよい往復運動により加工
効率を向上し得る鋼材の自動穿孔装置を提供するもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の目的
を達成するために、固定台に摺動自在に配置され、加工
処理手段を固着した位置決め装置がセンサ内蔵油圧シリ
ンダのロッドに連結し、このセンサ内蔵油圧シリンダの
ロッドの往復動によって前記位置決め装置が作動し、加
工位置の位置決めする構成とし、鋼材を搬送する搬送装
置と、鋼材を所定位置で固定する固定手段と、この固定
された鋼材面に沿って摺動する加工処理手段とを備え、
搬送された鋼材を所定位置で固定し、この鋼材を表面加
工または切断穿孔等の加工処理する鋼材の加工処理装置
において、前記加工処理手段に前記位置決め装置を固着
し、この位置決め装置のセンサ内蔵油圧シリンダがサー
ボバルブ駆動手段によって動作し、このサーボバルブ駆
動手段が予め設定されている加工データの変換による演
算制御手段に基づき制御されて駆動され、前記位置決め
装置の位置決めが行われる構成である。

【０００５】また、搬送装置で鋼材を穿孔機の穿孔位置
まで搬送し、この穿孔位置で固定し、予め設定されてい
る加工データに基づき穿孔ポンチにより連続穿孔する鋼
材の加工処理位置決め装置であって、前記鋼材を穿孔位
置にて搬送を停止する搬送制御手段と、穿孔位置に停止
した鋼材を搬送台側に圧接して固定する固定手段と、摺
動自在の穿孔ポンチを備えた着脱自在の穿孔ブロックと
この穿孔ポンチの先端位置に対峙して雌金型とを配置
し、装置本体に摺動可能である枠体からなる穿孔手段
と、前記固定手段により固定された前記鋼材を予め設定
入力された加工データに基づき、前記穿孔手段を鋼材の
穿孔面に沿って摺動せしめ、鋼材の穿孔位置に移動制御
する位置決め手段と、この位置決め手段で鋼材の穿孔位
置に停止した前記穿孔手段の穿孔ポンチを押圧する押圧
手段と、前記各手段の動作を制御し、前記固定手段で固
定された鋼材を穿孔手段の前記位置決め手段によって所
定位置に位置決めし、前記押圧手段の押圧によって穿孔
ポンチを動作して鋼材を連続穿孔することができる構成
である。

【０００６】装置本体の枠体に設けた穿孔手段の穿孔ポ
ンチ等の位置決めを行う位置決め装置はセンサ内蔵油圧
シリンダを駆動し、この油圧シリンダの往復動するロッ
ドが穿孔衝撃による誤動作防止用のセンサを内蔵してい
る。また、Ｌ型の形鋼の位置決め固定をする形鋼用固定
機構部に近接して板材の位置決め固定する板材用固定機
構部とからなる穿孔装置に前記位置決め装置を配備した
構成である。

【０００７】

【作用】この発明の加工処理位置決め装置は、加工処理
手段を固着した位置決め装置がセンサ内蔵油圧シリンダ
によって操作されるから加工等の際に発生する衝撃によ
り制御回路等に誤信号等の雑信号に影響されることな
く、いつも正確なサーボバルブの開閉が行われ、油圧シ
リンダが正常に動作する。更に、Ｌ字形の形鋼や板鋼材
を同一の穿孔機および穿孔位置においてそれぞれの固定
機構部で各鋼材を確実に固定し、鋼材の搬送方向に対し
て垂直方向の穿孔位置は加工処理の穿孔手段の前記位置
決め手段によって正確に位置決めすることができる。こ
の位置決めには穿孔手段の枠体を摺動させるセンサ内蔵
油圧シリンダのロッドによって位置決めし、一方、穿孔
手段の穿孔ポンチは穿孔機の押圧シリンダにより押圧さ
れ、ロッドを短時間に往復運動させて穿孔する。穿孔開
始位置ではシリンダ内の上部からスタ−トし、鋼材の穿
孔が行われ、連続穿孔動作中は下側に配置したロッドの
移動検知センサによるロッドの移動距離は短く往復し
て、制御部の演算手段により予め設定された加工プログ
ラムによって穿孔作業が継続する。従って、この自動穿
孔装置は作業時間が短縮され、作業効率がよい。

【０００８】また、この発明の加工処理位置決め装置の
穿孔機構の加工部における鋼材の固定機構部は予め穿孔
機の近傍に付設され鋼製品の種類，内容に応じて対応す
る固定機構部が選定される。穿孔済の鋼材はクランプ機
構部に把握されたまま切断装置側に送られて切断され
る。切断装置には鋼材の形状に対応した切断刃ユニット
が装着されるため、効率的な切断作業が行われる。切断
された鋼製品や端材は次の長尺の鋼材により送り出され
次工程側に搬送される。

【０００９】加工処理装置の加工データは予め設定入力
され、ＮＣ制御装置の制御部の指令により鋼材が所定の
加工処理位置まで搬送されると、これに同期して形鋼用
固定機構部のセンタ圧接具が作動し、鋼材の搬送方向の
位置決めが行われ、次に、搬送方向に垂直方向の高さ位
置が加工デ−タに基づき、加工処理手段が所定位置に停
止しながら、加工処理が行われ、取付け孔およびボルト
孔の位置決めを行って数カ所の位置に穿孔手段が移動
し、鋼材は穿孔ポンチによって穿孔される。複数台の穿
孔機が配設されている場合は、搬送，位置決め，固定、
穿孔手段の穿孔ポンチに穿孔位置が決定され、穿孔機の
押圧手段によって穿孔ポンチが動作して順次穿孔を行う
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１はこの発明の実施例の加工処理位置決め装置
の概略を示す側断面図、図２はこの発明の加工処理手段
の自動位置決め制御手段の概要構成図、図３はこの発明
を利用した自動穿孔装置のフロ−チャ−ト図、図４はこ
の発明の鋼材固定部の概略図、図５はこの発明の加工処
理位置決め装置を搭載した自動穿孔切断装置の平面図で
ある。

【００１１】本発明の加工処理位置決め装置の概要構造
を説明する。１は加工処理手段である穿孔ポンチ２と雌
金型３を備えた穿孔ユニット枠体である。この穿孔ユニ
ット枠体１は装置本体の固定台５の支持板６上で摺動す
る摺動板７ａにピン１ａによって固着してある。この摺
動板７ａにセンサ内蔵油圧シリンダ８のロッド８ａの先
端が固着してある。位置決め装置である位置決め部材７
はセンサ内蔵油圧シリンダ８と摺動板７ａとから構成さ
れている。このセンサ内蔵油圧シリンダ８は位置決めセ
ンサを内蔵し、サーボバルブ駆動部１９に連結してあ
る。

【００１２】センサ内蔵油圧シリンダ８によって穿孔ユ
ニット枠体１を鋼材の穿孔面に沿って穿孔ポンチ２と雌
金型３とが所定位置に移動する。９は前記穿孔ポンチ２
の上端の押圧面を強打する押圧ロッド１０を内蔵するシ
リンダ１２を有する穿孔機で、支持板６ａに固定してあ
り、シリンダ１２の押圧ロッド１０の移動開始位置およ
び押圧ロッド１０の往復動中の上端位置を設定する検知
センサ１１ａおよび１１ｂが配設されている。１３は形
鋼用固定機構で、この鋼材に圧接するセンタ圧接部１４
が配置してある。１５は板材用固定機構である。１６
ａ，１６ｂはＬ型鋼材の支持台で、一方には鋼材の搬送
機構の鋼材の端縁を把持するクリップの逃げ溝を穿設し
てある。

【００１３】前記位置決め部材７のセンサ内蔵油圧シリ
ンダ８はサーボバルブ駆動部１９によって駆動する。加
工処理装置のＮＣ制御装置に予め設定入力されている加
工データ等に基づく制御部１７、この制御部１７の信号
に基づき演算して駆動制御信号を発信するサーボコント
ローラ１８に連結されたサ−ボバルブ駆動部１９の信号
によって制御され、サーボバルブ２０の開閉制御が行わ
れ、油圧ポンプ２１、アブソコーダ変換器２２およびセ
ンサ内蔵油圧シリンダ８に内蔵する位置、速度センサ等
からなり、サーボコントローラ１８はセンタ圧接部１４
や枠体１（穿孔ユニット）の移動を制御する。この発明
の加工処理位置決め装置を搭載した自動穿孔切断装置を
図５に示してあるが、鋼材の把持装置３０を備えた搬送
装置３１は搬送レール３２上を移動しながら鋼材を後端
から押しながら移動する。３３は自由に回転する搬送ロ
ーラである。３４は鋼材の先端位置の検出センサ、３５
は切断済鋼材の排出コンベアである。

【００１４】この発明の加工処理位置決め装置を図面に
基づいて説明する。搬送装置によって搬送された鋼材が
加工位置に到達すると、制御部１７の信号に基づき形鋼
用固定機構１３または板材用固定機構１５のセンタ圧接
部１４または板材固定具１５ａが作動して鋼材４を支持
台１６ａに押圧固定する。次に制御部１７，サーボコン
トローラ１８およびサーボバルブ駆動部１９からの指令
によりサーボバルブ２０を開閉してセンサ内蔵油圧シリ
ンダ８を駆動し、ロッド８ａを伸縮し、位置決め部材７
を動作して穿孔ユニット枠体１を停止し、鋼材４の穿孔
位置の位置決めを行い、穿孔機９のシリンダ１２の押圧
ロッド１０が下降して穿孔ポンチ２と雌金型３により鋼
材４にボルト孔等を穿孔する。このように位置決め加工
処理が連続的に行われる。

【００１５】次に、図３のフローチャートにより、加工
処理装置である実施例の自動穿孔装置の動作について説
明する。ＮＣ制御装置に穿孔する鋼材の形状種類，穿孔
位置，寸法および切断位置などを入力設定する。この加
工データに基づいてサーボコントローラ１８によって演
算処理され、穿孔切断位置が決定される（ステップ
１）。鋼材４が搬送ローラ３３上で搬送され、鋼材４の
先端が検出センサ３４に到達してから鋼材が徐行前進し
（ステップ２）、加工位置において支持台１６ａで停止
し、形鋼用固定機構１３のセンタ圧接部１４で鋼材４を
固定する（ステップ３）。次に、穿孔ユニット枠体１の
位置決めが、サーボコントローラ１８からの信号に基づ
きサーボバルブ駆動部１９の制御によってサーボバルブ
２０の開閉してセンサ内蔵油圧シリンダ８が動作して位
置決め部材７の移動によって決定される（ステップ
５）。その後は前述の穿孔作用と同様で、穿孔機９のシ
リンダ１２の押圧ロッド１０を作動させて穿孔ポンチ２
により所定位置に穿孔する（ステップ６）。次いで、同
位置での鋼材４の穿孔の有無が判断され（ステップ
７）、穿孔が必要なときは再度穿孔ユニット枠体１を摺
動させて穿孔位置で穿孔が行われる（ステップ６）。穿
孔の必要がないときは形鋼用固定機構が解除され、鋼材
４が搬送される（ステップ８）。排出装置において排出
コンベア３５へと排出される。

【００１６】位置決め部材７の位置決めはセンサ内蔵油
圧シリンダ８の位置信号はアブソコーダ変換器２２によ
って変換してデータとしてサーボコントローラ１８にフ
ィードバックされる。このデータ信号と制御部１７から
のデータとの比較によってサーボコントローラ１８の出
力に基づきサーボバルブ２０が制御されてセンサ内蔵油
圧シリンダ８の位置決め部材７の位置が設定される。前
記センタ圧接部１４に隣接して設けた穿孔機９はＬ型鋼
材の両面を穿孔するように複数設置されている。

【００１７】ベース台上に固定される支持板６，６ａに
はそれぞれ穿孔機９，９ａが搭載されている。（図５参
照） 支持板６上に摺動自在に設けた穿孔ユニット枠体１にセ
ンサ内蔵油圧シリンダ８が固着されている。鋼材４が穿
孔位置に停止し、板材用固定機構１５を下降させて圧接
部１５ａを鋼材４の側面に圧接させ、鋼材を固定する。
図１に示されるように図略の鋼材は２点鎖線で示す形鋼
の支持台１６ａ，１６ｂに支持される。穿孔ユニット枠
体１の穿孔部材に着脱自在に固着する穿孔ブロックに摺
動自在に穿孔ポンチ２が配置されている。この穿孔ポン
チ２はセンサ内蔵油圧シリンダ８によって位置決めさ
れ、鋼材４の穿孔位置に停止する。次に穿孔機９のシリ
ンダ１２の動作によって作動コントロール部等からな
り、図略の駆動手段およびサーボコントローラ１８によ
り形鋼の支持台１６ｂ側に移動又は後退すべく形成され
る。なお、シリンダ１２の押圧ロッド１０の押圧によっ
て穿孔ポンチ２が動作して穿孔が行われる。このシリン
ダ１２に付設するリミットスイッチ１１ａ，１１ｂ等か
らなり、押圧ロッド１０のストロークをコントロールす
る。

【００１８】前記センサ内蔵油圧シリンダ８内には、図
に明示されていないが、アブソリュート磁気センサが内
蔵される。この磁気センサはパンチ時における衝撃によ
る誤動作を防止するセンサであり公知技術が適用され
る。板材用固定機構部１５は、鋼材としてのＬ字形鋼の
代わりに図略の板材が使用された場合に当該板材の穿孔
時における位置決め固定用のものであり鋼材を加工する
ときは干渉しない位置に待機するものである。概略構造
を説明すると、板材に係合して板材を形鋼の支持台１６
ａ側に押圧する圧接部１５ａが配置されている。

【００１９】形鋼用固定機構部１３の制御部１７は搬送
装置３１の搬送駆動部と同期して作動し、鋼材の中心位
置決めや固定を行うもので前記鋼材の制御部１７および
サーボコントローラ１８等がこれに相当する。制御部１
７は予め決められた穿孔位置まで鋼材を移動させ、これ
に同期してセンタ圧接部１４やセンサ内蔵油圧シリンダ
８の同期制御を行う。穿孔機９の駆動の制御部１７によ
り自動制御され、穿孔位置に鋼材が位置決め固定された
後、穿孔ユニット枠体１の位置決めが行われ、穿孔機９
が自動駆動され所定の穿孔が行うものである。本実施例
では２台の穿孔機９，９が設けられているため、それぞ
れの穿孔機９，９による自動穿孔が行われる。なお、穿
孔機９，９を複数台配置したのは穿孔時間を短縮し、作
業効率の向上を図るためである。

【００２０】以上の説明において、各検出センサを図示
のものとしたが、それ以外の公知の検出センサを用いて
もよい。また、各構成要素の駆動機構に関しても図示の
ものに限らず公知の機構的，油圧的な公知技術が適用さ
れてもよい。また、図面において穿孔機９は２台搭載し
てあるが、台数を限定するものではない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）穿孔機には穿孔部等のシリンダ内に衝撃による誤動
作を防止するセンサが内蔵されているため、鋼材に対す
る正確な穿孔が行われる。 ２）各構成要素が搬送方向に沿って配置され省スペース
化が図れる。また、１つの鋼製品の穿孔中に他の鋼製品
の穿孔を同時に行うことが出来、作業効率の向上が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工処理位置決め装置の実施例の概略
を示す側断面図である。

【図２】本発明の加工処理枠体の自動位置決めの制御部
の概要構成図である。

【図３】本発明の自動穿孔装置のフロ−チャ−ト図であ
る。

【図４】本発明の鋼材固定部の概略図である。

【図５】本発明の加工処理位置決め装置を搭載した自動
穿孔切断装置の平面図である。

【符号の説明】

１ 穿孔ユニット枠体 ２ 穿孔ポンチ ３ 雌金形 ４ 鋼材 ５ 固定台 ６，６ａ支持板 ７ 位置決め部材 ８ センサ内蔵油圧シリンダ ９ 穿孔機 １０ 押圧ロッド １１ａ，１１ｂ 位置センサ １２ シリンダ １３ 形鋼用固定機構部 １４ センタ圧接部 １５ 板材用固定機構部 １６ 支持台 １７ 制御部 １８ サーボコントローラ １９ サーボバルブ駆動部 ２０ サーボバルブ ２１ 油圧ポンプ ２２ アブソコ−ダ変換器 ３０ 把持装置 ３１ 搬送装置 ３２ 搬送レール ３３ 搬送ローラ ３４ 検出センサ ３５ 排出コンベア

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定台に摺動自在に配置され、加工処理手
   段を固着した位置決め装置がセンサ内蔵油圧シリンダの
   ロッドに連結し、このセンサ内蔵油圧シリンダのロッド
   往復動によって前記位置決め装置が作動し、加工位置の
   位置決めを行うことを特徴とする鋼材の加工処理位置決
   め装置。
2. 【請求項２】鋼材を搬送する搬送装置と、鋼材を所定位
   置で固定する固定手段と、この固定手段により固定され
   た鋼材面に沿って摺動する加工処理手段とを備え、搬送
   された鋼材を所定位置で固定した後、この鋼材を表面加
   工または切断穿孔等の加工処理する鋼材の加工処理装置
   において、 前記加工処理手段に前記位置決め装置を固着し、この位
   置決め装置のセンサ内蔵油圧シリンダがサーボバルブ駆
   動手段によって動作し、このサーボバルブ駆動手段が予
   め設定されている加工データの変換による演算制御手段
   に基づき制御されて駆動され、前記位置決め装置の位置
   決めが行われることを特徴とする請求項１記載の鋼材の
   加工処理位置決め装置。
3. 【請求項３】前記センサ内蔵油圧シリンダが制御手段の
   信号に基づいてバルブの開閉によりサーボバルブ駆動手
   段を動作し、このセンサ内蔵油圧シリンダのロッドに固
   着した加工処理手段を所定位置に停止することを特徴と
   する請求項１および２記載の鋼材の加工処理位置決め装
   置。
4. 【請求項４】前記加工処理手段が鋼材に取付け孔および
   ボルト孔を穿孔する穿孔装置であることを特徴とする請
   求項１および２記載の鋼材の加工処理位置決め装置。
5. 【請求項５】前記穿孔装置が穿孔ポンチと雌金型を対向
   させて配置した穿孔ブロックからなり、この穿孔ブロッ
   クを前記位置決め手段に固着し、この穿孔ブロックの穿
   孔ポンチと雌金型間に鋼材を配置し、鋼材面に沿って摺
   動し、穿孔位置に前記位置決め手段の制御動作によって
   位置決めされることを特徴とする請求項１，２および３
   記載の鋼材の加工処理位置決め装置。
6. 【請求項６】搬送装置で鋼材を穿孔機の穿孔位置まで搬
   送し、この穿孔位置で固定し、予め設定されている加工
   データに基づき穿孔ポンチにより連続穿孔する鋼材の自
   動穿孔装置であって、 前記鋼材を穿孔位置にて搬送を停止する搬送制御手段
   と、 穿孔位置に停止した鋼材を搬送台側に圧接して固定する
   固定手段と、 摺動自在の穿孔ポンチを備えた着脱自在の穿孔ブロック
   と、 前記穿孔ポンチの先端位置に対峙して雌金型を配置し、
   装置本体に摺動可能である枠体からなる穿孔手段と、 前記固定手段により固定された前記鋼材を予め設定入力
   された加工データに基づき、前記穿孔手段を鋼材の穿孔
   面に沿って摺動せしめ、鋼材の穿孔位置に移動制御する
   位置決め手段と、 この位置決め手段で鋼材の穿孔位置に停止した前記穿孔
   手段の穿孔ポンチを押圧する押圧手段と、 前記各手段の動作を制御し、前記固定手段で固定された
   鋼材を穿孔手段の前記位置決め手段によって位置決め停
   止し、前記押圧手段の押圧によって穿孔ポンチを動作し
   て鋼材の所定位置に連続穿孔を行うことを特徴とする鋼
   材の自動穿孔装置。
7. 【請求項７】前記固定手段がＬ型または板状等の鋼材に
   圧接し、この鋼材を穿孔位置に固定する形鋼用固定機構
   部と長尺の板材を穿孔位置に固定する板材用固定機構部
   とからなる請求項６記載の鋼材の自動穿孔装置。