JPH10180376A - 板材加工方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークをワーククランプでつかみ替えした後
の加工時に、ずれによる加工精度の劣化を防止し、精度
の良い製品加工を行い得るようにする。 【解決手段】 ワーククランプ２１にクランプされたワ
ークＷに加工された基準穴５９を撮像する撮像手段２７
と、撮像結果に基いて基準穴の第１の座標位置を求める
演算処理部４１と、固定自在のワーク固定装置２５と、
ワークが固定された状態にあるときにワークに対するワ
ークのクランプ位置を変更すると共に変更後に基準穴を
撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当該基準穴を撮
像して前記演算処理部で演算した第２の座標位置と基準
穴の第１の座標位置とを比較してずれ量を算出する比較
判定部３９と、求められたずれ量を補正値として前記ワ
ークのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行ってワークの次の加
工を継続して行うべくプログラムの補正を行うプログラ
ム作成部３５と、を備えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板状のワーク特
に長尺のワークに加工精度良好な加工を行う板材加工方
法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＮＣタレットパンチプレスやレー
ザ加工機などの板材加工装置で、特にワークをクランプ
したワーククランプを備えたキャレッジを例えばＸ軸方
向へ一度移動させただけで、ワークの全範囲を加工でき
ない大きなサイズのワークを加工する場合、加工の途中
で一度ワークを押圧固定保持手段により固定し、ワーク
クランプを解放し、キャレッジを移動させ、ワーククラ
ンプでワークの別な位置を保持させてから加工を再開し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなワーククランプによるワークのつかみ換え時に
は、ワーククランプを一度解放し、キャレッジを移動さ
せるために、ワーククランプを少量だけ引っ込め、再ク
ランプの時に引っ込めたワーククランプを元に戻し、ワ
ークの辺をワーククランプの突き当て面に突き当ててい
た。このワーククランプを元に戻す動作時にワーククラ
ンプがワークの辺を押してしまい、ワークにズレが生
じ、つかみ換え以降のワークの位置決めが狂うといった
問題点があった。 この発明の目的は、ワークをワーク
クランプでつかみ替えした後の加工時に、ずれによる加
工精度の劣化を防止し、精度の良い製品加工を行い得る
ようにした板材加工方法およびその装置を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の板材加工方法は、板状のワ
ークをクランプしてＸ，Ｙ軸方向へ移動自在のワークク
ランプを加工位置に対してＸ，Ｙ軸方向へ移動制御して
前記ワークに適宜の加工を行う板材加工方法において、 (A).前記ワーククランプにクランプされたワークに加工
された基準穴を、板材加工機に備えた撮像手段に対応し
た位置へ位置決めし、当該基準穴を撮像して基準穴の第
１の座標位置を求める工程、 (B).前記ワークに適宜の加工を行った後、前記板材加工
機に備えたワーク固定装置によってワークを固定する工
程、 (C).前記ワークが固定された状態にあるときに、ワーク
に対するワーククランプのクランプ位置を変更する工
程、 (D).前記ワーククランプのクランプ位置変更後に前記基
準穴を前記撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当該
基準穴を再び撮像して基準穴の第２の座標位置を求める
工程、 (E).前記基準穴の第１の座標位置と第２の座標位置とを
比較してずれ量を算出し、このずれ量を補正値として前
記ワーククランプのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行って前
記ワークの次の加工を継続して行う工程、 の各工程よりなることを特徴とするものである。

【０００５】請求項２によるこの発明の板材加工方法
は、板状のワークをクランプしてＸ，Ｙ軸方向へ移動自
在のワーククランプを加工位置に対してＸ，Ｙ軸方向へ
移動制御して前記ワークに適宜の加工を行う板材加工方
法において、 (A).前記ワーククランプにクランプされたワークの所定
位置に加工された２個の基準穴の一方を、板材加工機に
備えた撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当該一方
の基準穴を撮像して基準穴の第１の座標位置を求める工
程、 (B).前記ワークに適宜の加工を行った後、前記板材加工
機に備えたワーク固定装置によってワークを固定する工
程、 (C).前記ワークが固定された状態にあるときに、ワーク
に対するワーククランプのクランプ位置を変更する工
程、 (D).前記ワーククランプのクランプ位置変更値に他方の
基準穴を前記撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当
該他方の基準穴を撮像して基準穴の第２の座標位置を求
める工程、 (E).前記基準穴の第１の座標位置と第２の座標位置とを
比較してずれ量を算出し、このずれ量を補正値として前
記ワーククランプのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行って前
記ワークの次の加工を継続して行う工程、 の各工程よりなることを特徴とするものである。

【０００６】請求項３によるこの発明の板材加工装置
は、板状のワークをクランプしてＸ，Ｙ軸方向へ移動自
在のワーククランプを加工位置に対してＸ，Ｙ軸方向へ
移動制御して前記ワークに適宜の加工を行う板材加工位
置において、前記ワーククランプにクランプされたワー
クに加工された基準穴を撮像する撮像手段と、この撮像
手段で撮像された撮像結果に基いて基準穴の第１の座標
位置を求める演算処理部と、前記ワークを固定する固定
自在のワーク固定装置と、このワーク固定装置でワーク
が固定された状態にあるときにワークに対するワークの
クランプ位置を変更すると共に変更後に前記基準穴を前
記撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当該基準穴を
撮像して前記演算処理部で演算した第２の座標位置と前
記基準穴の第１の座標位置とを比較してずれ量を算出す
る比較判定部と、この比較判定部で求められたずれ量を
補正値として前記ワークのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行
って前記ワークの次の加工を継続して行うべくプログラ
ムの補正を行うプログラム作成部と、を備えてなること
を特徴とするものである。

【０００７】したがって、請求項１，３によれば、ワー
ククランプにクランプされた板状のワークに基準穴が加
工される。この基準穴が板材加工機に備えた撮像手段に
対応した位置に位置決めされて撮像手段により基準穴を
撮像し、演算処理部で第１座標位置が求められる。次い
で、ワークに板材加工機で適宜の加工が行われた後、板
材加工機に備えたワーク固定装置によってワークが固定
される。

【０００８】ワークが固定された状態にあるときにワー
クからワーククランプをアンクランプしてワーククラン
プのクランプ位置を変更せしめる。その後、前記基準穴
を撮像手段に対応した位置へ位置決めし、撮像手段で前
記基準穴を撮像し、演算処理部で第２の座標位置が求め
られる。この演算処理部で求められた第１，第２の座標
位置が比較判定部に取り込まれて両座標値を比較しずれ
量が算出される。

【０００９】この算出されたずれ量を補正値とし、この
補正値がプログラム作成部に取り込まれてプログラムが
補正され、この補正されたプログラムによりワークの加
工が継続される。

【００１０】而して、ずれによる加工精度の劣化が防止
されて精度の良い製品加工が行われる。

【００１１】請求項２では、ワークの所定位置に２個の
基準穴を加工し、板材加工機でワークに加工を行う前に
基準穴の一方を前記撮像手段で撮像し、ワーククランプ
の位置を変更した後に、基準穴の他方を撮像手段で撮像
し、上述した要領でずれ量を求めて補正することによ
り、ワークの傾きが補正されるから、より加工精度のよ
い製品加工が行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。

【００１３】図４及び図５には、板材加工機の例として
ＮＣタレットパンチプレス１が示されている。このＮＣ
タレットパンチプレス１では、中央部にギャップＧを有
する本体フレーム３が立設されている。前記ギャップＧ
の上側における上部フレーム５には上部タレット７が回
転自在に設けられており、ギャップＧの下側における下
部フレーム９には下部タレット１１が上部タレット７に
対向して回転自在に設けられている。

【００１４】上部タレット７には複数のパンチＰが装着
されており、下部タレット１１には複数のダイＤが装着
されている。上部タレット７と下部タレット１１は同期
して回転するものであり、加工位置Ｋに割り出されたパ
ンチＰを前記上部フレーム５に設けられた上下動自在な
ストライカ１３で打撃することにより、ダイＤとの協働
でワークＷにパンチング加工が行われることになる。

【００１５】図５を参照するに、前記上部タレット７と
下部タレット１１の間にワークＷを供給するための固定
テーブル１５と、この固定テーブル１５の両側（図５中
上下両側）にはＹ軸方向へ移動・位置決め自在の可動テ
ーブル１７が設けられている。

【００１６】前記両可動テーブル１７には、固定テーブ
ル１５を跨いでＹ軸キャレッジベース１９が一体的に設
けられており、Ｙ軸モータＭ_Y が図示省略のボールネジ
等を回転駆動させることによりＹ軸方向へ移動・位置決
め自在となっている。このＹ軸キャレッジベース１９に
は、ワークＷをクランプする一対のワーククランプ２１
を備えたＸ軸キャレッジ２３がＸ軸モータＭ_X の駆動に
よりＸ軸方向へ移動・位置決め自在に設けられている。

【００１７】従って、ワーククランプ２１によりクラン
プされたワークＷはＸ軸キャレッジ２３をＸ軸方向へ移
動せしめることによりＸ軸方向へ移動し、Ｙ軸キャレッ
ジベース１９をＹ軸方向へ移動せしめることによりＹ軸
方向へ移動して加工位置に位置決めされることになる。

【００１８】上部タレット７の前後（図５において上下
方向）には上部フレーム５よりワーク固定装置としての
例えばリポジショニングシリンダ２５が設けられてお
り、そのピストンロッド先端が固定テーブル１５との間
でワークＷを上方から押さえ、固定する。

【００１９】さらに上部フレーム５の適宜位置にはワー
クＷに加工された穴を撮像するＣＣＤカメラなどの撮像
手段２７が設けられている。また、固定テーブル１５の
下方には、前記撮像手段２７に対応してワークＷを下方
から照らす光源２９が設けられている。

【００２０】従って光源２９の上方をワークＷが移動す
ると、光源２９からの光がパンチング加工により明けら
れた穴を通過して撮像手段２７により受光されるので、
穴の位置及び形状を検出することができる。

【００２１】撮像手段２７により受光された光は信号に
換えられて画像処理装置３１に伝達される。

【００２２】この画像処理装置３１で処理される内容を
更に詳細に説明すると、図１を参照するに、データ入力
手段３３から入力されたデータを用いてプログラム作成
部３５が加工プログラムの作成および修正を行ってプロ
グラムをメモリ３７に格納する。

【００２３】プログラム修正の場合は、プログラム作成
部３５に接続された比較判定部３９が画像処理装置３１
に備えられた演算処理部４１からのワークＷの基準穴位
置データをメモリ３７に記憶されているプログラムデー
タへ取り込ませて加工プログラムの修正が行われる。

【００２４】指令部４３以降のＮＣ装置は前記メモリ３
７に格納されている加工プログラムに従って加工全般を
制御するものである。すなわち、指令部４３は加工プロ
グラムに従ってゲート４５を介して演算部４７に指令
し、指令分配部４９を経て前述のＸ軸キャレッジ２３，
Ｙ軸キャレッジベース１９を移動させるＸ軸モータＭ_X
及びＹ軸モータＭ_Y を制御してワークＷのＸ軸方向及び
Ｙ軸方向の移動・位置決めが行われる。

【００２５】このＸ軸モータＭ_X 及びＹ軸モータＭ_Y に
は各々エンコーダ５１が設けられ、ワークＷの位置が比
較部５３にフィードバックされて所望の位置に達してい
ない場合には再びアンプ５５を介してＸ軸モータＭ_X 及
びＹ軸モータＭ_Y 制御することにより、正確な位置決め
を行うようになっている。

【００２６】また、前記演算部４７は、パンチ指令部５
７を介してストライカ１３を作動させてワークＷにパン
チング加工が行われる。

【００２７】次に、図２（Ａ），Ｂ）および図３
（Ａ），（Ｂ）を基にしてこの発明の動作を説明する。

【００２８】図２（Ａ）に示されているように、Ｘ軸方
向に長い板状のワークＷを一度にワーククランプ２１で
クランプしてワークＷの全体を加工することができない
場合には、はじめに実線で示すごとく、ワークＷの左半
部分をワーククランプ２１でクランプし、ワークＷ上の
適宜な位置に基準穴５９を加工した後、この基準穴５９
を撮像手段２７に対応した位置へ位置決めし、この基準
穴５９を撮像手段２７で撮像し、この撮像が画像処理装
置３１の演算処理部４１に取り込まれて第１の座標位置
が求められる。

【００２９】Ｙ軸キャレッジベース１９をＹ軸方向へ、
Ｘ軸キャレッジ２３をＸ軸方向へ移動せしめてワークＷ
上のＡ部分にパンチＰ、とダイＤとの協働で打抜き加工
が行われる。

【００３０】Ａ部分の加工を終えると、リポジショニン
グシリンダ２５のピストンロッドでワークＷを上から押
圧固定し、ワーククランプ２１を解放する。その後Ｘ軸
キャレッジ２３を図２（Ａ）において矢印で示したごと
く移動せしめてワーククランプ２１でワークＷの右側部
分を２点鎖線で示したごとくクランプする。次いで、Ｘ
軸キャレッジ２３を図２（Ｂ）に示した位置に移動せし
める際に基準穴５９を撮像手段２７の対応した位置に位
置決めして再び撮像手段２７で撮像し、この撮像が前記
演算処理部４１に取り込まれて第２の座標位置が求めら
れる。

【００３１】この第２の座標位置と前記第１の座標位置
とが比較判定部３９に取り込まれて両座標位置よりずれ
量が算出される。この算出されたずれ量を補正値として
プログラム作成部３５に取り込まれてプログラムを補正
した後、図２（Ｂ）の状態から、ワークＷの右側のＢ部
分に打抜き加工が行われることになる。

【００３２】したがって、ワークＷのＢ部分を加工する
際にずれ量があれば、このずれ量を補正値としてプログ
ラムを補正して加工が行われるから、ずれによる加工精
度の劣化を防止することができ、精度のよい良い製品加
工を行うことができる。

【００３３】図３（Ａ），（Ｂ）は図２（Ａ），（Ｂ）
に代る他の例が示されている。図３（Ａ），（Ｂ）にお
いて、図２（Ａ），（Ｂ）と同じ部品には同一の符号を
符し、異なっている部分のみを説明すると、ワークＷの
所定位置例えばＹ₁ の位置の線上に適宜の間隔で２個の
基準穴５９を予め加工しておき、一方の基準穴５９をＡ
部分を加工する前に撮像手段２７で撮像し、他方の基準
穴５９をワーククランプ２１の位置変更後に撮像手段２
７で撮像し、上述した要領でずれ量を演算処理すると、
この場合には傾きを含んだずれ量が算出されるので、上
記の例よりも、より加工精度の良い製品加工を行うこと
ができる。

【００３４】なお、この発明は、前述した実施の形態の
例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。本実施の形
態の例では板材加工機としてＮＣタレットパンチプレス
を例にとって説明したが、レーザ加工機等その他の板材
加工機であっても構わない。また、ワーク固定装置とし
てリポジショニングシリンダ２５を用いた例で説明した
が、実公平２−３７４６８号公報で知られているような
装置を用いてワークＷへのクランプ位置変更（つかみ換
え）を行うようにしても構わない。ずれ量を検出するた
めに、基準穴でなく、ワークＷの端面を検出しても対応
できる。

【００３５】また、特開平５−１２３７７９号公報で知
られているように、ＮＣタレットパンチプレス１のフレ
ーム等適宜位置に位置決めピンを２ヵ所設けておき、は
じめに前記位置決めピンに対応する基準穴を２ヵ所ワー
クＷに加工しておき、つかみ換えのためにワーククラン
プ２１がワークＷを放している間に位置決めピンをワー
クＷの基準穴に係合させることによりワークＷのズレや
傾きを修正した後に、再度ワーククランプ２１でワーク
Ｗをクランプすることも考えられる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３によ
る本発明によれば、ワークをワーククランプによりクラ
ンプ位置変更を行なった場合、ワークのズレが生じて
も、ワークの基準穴の位置を撮像手段で検出し、この第
１，第２の基準穴位置のずれ量を検出し、ずれ量がある
場合には以後のワークの移動量をずれ量だけ補正してや
ることにより、ずれ量による加工精度の劣化を防止する
ことができ、加工精度の良い製品加工を行うことができ
る。特に請求項２の方法を採用することにより、より一
層加工精度の良い製品加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明する制御ブロック図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ）はこの発明の作用を説明する説
明図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）はこの発明の作用を説明する説
明図である。

【図４】板材加工機としてのタレットパンチプレスの全
体を示す正面図である。

【図５】タレットパンチプレスの全体を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ タレットパンチプレス（板材加工機） ２１ ワーククランプ ２５ リポジショニングシリンダ（ワーク固定装置） ２７ 撮像手段 ３１ 画像処理装置 ３５ プログラム作成部 ３９ 比較判定部 ４１ 演算処理部 ５９ 基準穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状のワークをクランプしてＸ，Ｙ軸方
   向へ移動自在のワーククランプを加工位置に対してＸ，
   Ｙ軸方向へ移動制御して前記ワークに適宜の加工を行う
   板材加工方法において、 (A).前記ワーククランプにクランプされたワークに加工
   された基準穴を、板材加工機に備えた撮像手段に対応し
   た位置へ位置決めし、当該基準穴を撮像して基準穴の第
   １の座標位置を求める工程、 (B).前記ワークに適宜の加工を行った後、前記板材加工
   機に備えたワーク固定装置によってワークを固定する工
   程、 (C).前記ワークが固定された状態にあるときに、ワーク
   に対するワーククランプのクランプ位置を変更する工
   程、 (D).前記ワーククランプのクランプ位置変更後に前記基
   準穴を前記撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当該
   基準穴を再び撮像して基準穴の第２の座標位置を求める
   工程、 (E).前記基準穴の第１の座標位置と第２の座標位置とを
   比較してずれ量を算出し、このずれ量を補正値として前
   記ワーククランプのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行って前
   記ワークの次の加工を継続して行う工程、 の各工程よりなることを特徴とする板材加工方法。
2. 【請求項２】 板状のワークをクランプしてＸ，Ｙ軸方
   向へ移動自在のワーククランプを加工位置に対してＸ，
   Ｙ軸方向へ移動制御して前記ワークに適宜の加工を行う
   板材加工方法において、 (A).前記ワーククランプにクランプされたワークの所定
   位置に加工された２個の基準穴の一方を、板材加工機に
   備えた撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当該一方
   の基準穴を撮像して基準穴の第１の座標位置を求める工
   程、 (B).前記ワークに適宜の加工を行った後、前記板材加工
   機に備えたワーク固定装置によってワークを固定する工
   程、 (C).前記ワークが固定された状態にあるときに、ワーク
   に対するワーククランプのクランプ位置を変更する工
   程、 (D).前記ワーククランプのクランプ位置変更値に他方の
   基準穴を前記撮像手段に対応した位置へ位置決めし、当
   該他方の基準穴を撮像して基準穴の第２の座標位置を求
   める工程、 (E).前記基準穴の第１の座標位置と第２の座標位置とを
   比較してずれ量を算出し、このずれ量を補正値として前
   記ワーククランプのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行って前
   記ワークの次の加工を継続して行う工程、 の各工程よりなることを特徴とする板材加工方法。
3. 【請求項３】 板状のワークをクランプしてＸ，Ｙ軸方
   向へ移動自在のワーククランプを加工位置に対してＸ，
   Ｙ軸方向へ移動制御して前記ワークに適宜の加工を行う
   板材加工位置において、 前記ワーククランプにクランプされたワークに加工され
   た基準穴を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像さ
   れた撮像結果に基いて基準穴の第１の座標位置を求める
   演算処理部と、前記ワークを固定する固定自在のワーク
   固定装置と、このワーク固定装置でワークが固定された
   状態にあるときにワークに対するワークのクランプ位置
   を変更すると共に変更後に前記基準穴を前記撮像手段に
   対応した位置へ位置決めし、当該基準穴を撮像して前記
   演算処理部で演算した第２の座標位置と前記基準穴の第
   １の座標位置とを比較してずれ量を算出する比較判定部
   と、この比較判定部で求められたずれ量を補正値として
   前記ワークのＸ，Ｙ軸方向の位置補正を行って前記ワー
   クの次の加工を継続して行うべくプログラムの補正を行
   うプログラム作成部と、を備えてなることを特徴とする
   板材加工装置。