JPWO2012160886A1 - 板材加工システム - Google Patents

Abstract

板材加工システムは、板材加工機（１）とローダ（２）とを備える。板材加工機（１）は、ワークホルダ（１４）により素材板材（Ｗ１）の前端部を把持して、テーブル（５）で素材板材（Ｗ１）を前後左右に送る。ローダ（２）は、板材吸着体（２０）と、この板材吸着体（２０）を平面視で同じ姿勢に保ったまま定められた円弧状の軌跡（Ｃ）に沿って旋回させる旋回機構（２５）とを備える。板材吸着体（２０）は、素材板材搬入位置（Ｐ２）と素材板材待機位置（Ｐ１）とで位置切換される。板材吸着体（２０）が最前位置（ＰＦ）にあるとき、ワークホルダ（１４）を加工ヘッド（６）に対し素材板材搬入位置（Ｐ２）とは左右方向の他方側に位置させることで、ワークホルダ（１４）と板材吸着体（２０）との干渉を回避する。

Description

関連出願

この出願は、２０１１年５月２３日出願の特願２０１１−１１４４６３の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

この発明は、板材の搬入出、および板材に対するパンチ加工等の加工を行う板材加工システムに関する。

従来の板材加工システムは、パンチプレス等の板材加工機に対して、直交座標形式のローダにより板材を搬入出するのが一般的であった（例えば、特許文献１）。直交座標形式のローダは、板材を吸着した板材吸着体を前後左右に移動させることで、板材加工機の素材板材搬入位置と、板材加工機の側方に設置された素材板材待機位置および製品板材搬出位置との間で、板材を搬入出させる。例えば、特許文献１に記載のローダ（板材搬送装置）の場合、固定台上に左右方向に長く延びる可動台を前後方向に進退自在に設置し、可動台に沿って走行体を進退自在に設置し、走行体に板材吸着体を設置してある。固定台に対して可動台を前後方向に進退させると共に、可動台に対して走行体を左右方向に進退させることで、板材吸着体を前後左右に移動させる。

上記直交座標形式とは異なる形態のローダとして、旋回形式のものがある（例えば、特許文献２）。旋回形式のローダは、鉛直方向に沿う旋回中心軸回りに旋回アームを旋回自在に設け、この旋回アームの先端に板材吸着体を設けてある。そして、板材吸着体の旋回軌跡に沿って、素材板材搬入位置、素材板材待機位置、および製品板材搬出位置が設けられている。旋回形式のローダの場合、板材を吸着した板材吸着体を旋回させることで、板材を搬入出させる。

特許第４４２４３４４号公報 実開平３−７６８４０号公報

上記直交座標形式および旋回形式の何れのローダについても、素材板材搬入位置、素材板材待機位置、および製品板材搬出位置で板材を持ち上げたり下ろしたりするために、板材吸着体が昇降可能とされている。したがって、直交座標形式のローダの場合、板材吸着体を前後移動、左右移動、昇降の３軸方向に移動させる。そのため、最低でも３つの駆動源が必要であり、製作コストおよび運転コストが高くついた。

また、従来の旋回形式のローダは、旋回アームの旋回位相によって板材吸着体の平面視の姿勢が変わる。そのため、素材板材待機位置および製品板材搬出位置の配置に制限があり、板材加工機とローダとを含む板材加工システムを、限られた狭いスペースに設置することが難しい。

この発明の目的は、直交座標形式のローダに比べてローダの駆動源を減らしてコストの低減を図れ、限られた狭いスペースにも設置することが可能な板材加工システムを提供することである。

この発明の板材加工システムは、素材板材に対して加工を行う板材加工機と、この板材加工機に素材板材を搬入するローダとを備える。前記板材加工機は、素材板材に対して加工を行う加工ヘッドと、素材板材を載せるテーブルと、このテーブル上で板材を前後左右に送る板材送り機構とを備え、この板材送り機構は、前後移動自在なキャリッジと、このキャリッジに左右移動自在に設けられ、素材板材の前端部を把持するワークホルダとを備える。前記ローダは、前記素材板材を吸着可能な板材吸着体と、前記板材吸着体を平面視で同じ姿勢に保ったまま定められた円弧状の軌跡に沿って旋回させる旋回機構とを備え、この旋回機構は、前記板材吸着体を、前記円弧状の軌跡上で、前記テーブル上における前記加工ヘッドよりも前方であって、かつ左右方向の一方側の部分である素材板材搬入位置と、前記テーブルよりも左右方向の一方側であって、かつ前記素材板材搬入位置よりも後方の素材板材待機位置とで位置切換するものであり、前記円弧状の軌跡における前記素材板材搬入位置と前記素材板材待機位置との間の最前位置にある前記板材吸着体は、前記キャリッジが前後移動範囲の最も前方に位置し、かつ前記ワークホルダが左右移動可能範囲の前記一方側に位置するときの前記ワークホルダと互いに干渉する位置にある。前記板材加工機は、前記板材吸着体が前記最前位置にあるとき、前記ワークホルダを前記加工ヘッドに対し前記素材板材搬入位置とは左右方向の他方側へ位置させる。

この構成によると、ローダは、素材板材待機位置で板材吸着体が素材板材を吸着し、その板材吸着体が円弧状の軌跡に沿って板材加工機の素材板材搬入位置まで旋回し、そこで素材板材を解放することで、板材加工機のテーブル上に素材板材を搬入する。円弧状の軌跡における前記素材板材搬入位置と前記素材板材待機位置との間の最前位置にある板材吸着体は、板材加工機のキャリッジが前後移動範囲の最も前方に位置し、かつ板材加工機のワークホルダが左右移動可能範囲の前記一方側に位置するときのワークホルダと互いに干渉する位置関係にある。しかし、前記ローダによる素材板材の搬入時、板材加工機のワークホルダが加工ヘッドに対し素材板材搬入位置とは左右方向の他方側に位置しているため、板材吸着体とワークホルダとが互いに干渉しない。

この板材加工システムのローダは、板材吸着体を旋回させることで素材板材搬入位置と素材板材待機位置とに位置切換するため、直交座標形式のローダと比べて、駆動源の数が一つ少なくて済む。それにより、ローダの製作コストおよび運転コストを低減できる。

また、上記のように、素材板材の搬入時にワークホルダを退避させることで、板材吸着板がワークホルダに干渉することを避けながら、キャリッジが前後移動範囲の最も前方に位置するときのキャリッジ位置を加工ヘッドに近づけることができる。それにより、板材加工機の前後寸法を短縮することが可能となり、板材加工システムを限られた狭いスペースに設置することができる。

この発明において、前記旋回機構による前記板材吸着体の旋回中心は、前記加工ヘッドに対して左右方向の一方側であって、かつ前記テーブルの後方に位置し、前記板材吸着体が前記旋回中心と同じ左右方向の位置にあるときの前後方向の位置が、前記円弧状の軌跡上の前記最前位置であり、この最前位置から左右方向の他方側に旋回した位置に前記素材板材搬入位置があり、前記最前位置から左右方向の一方側へ前記旋回中心よりも後方まで旋回した位置が前記素材板材待機位置であり、前記円弧状の軌跡上の前記最前位置と前記素材板材待機位置との間に製品板材搬出位置を設けてもよい。

板材吸着体の旋回中心を、加工ヘッドに対して左右方向の一方側であって、かつテーブルの後方に位置させることにより、旋回機構を板材加工機と干渉させずに配置することができる。また、板材吸着体の旋回半径を比較的小さくして、素材板材待機位置が板材加工機よりも後方に張り出さないようにでき、その結果、板材加工システムを限られた狭いスペースに設置することができる。

円弧状の軌跡上の最前位置と素材板材待機位置との間に製品板材搬出位置を設けると、板材吸着体を旋回させることで、板材加工機への素材板材の搬入、および板材加工機からの製品板材の搬出の両方を行うことができる。また、素材板材待機位置と製品板材搬出位置板材とを、互いに近づけて配置できる。これらのことから、板材の流れが良好となる。ここで言う板材は、素材板材、製品板材、および素材板材から製品板材へ変化する途中の板材を含む。

前記素材板材待機位置と前記製品板材搬出位置とは、左右方向の位置が一致しているのが望ましい。この場合、素材板材待機位置への素材板材の供給と、製品板材搬出位置からの製品板材の排出とを左右同じ位置で行えるので、素材板材待機位置および製品板材搬出位置への板材の出し入れが容易である。例えば、板材の供給および排出をフォークリフト等の搬送台車で行う場合に、搬送台車の走路を確保しやすい。また、素材板材待機位置で待機状態にある素材板材を支持する台と、製品板材搬出位置に搬出された製品板材を支持する台とを一体化することができ、これら台の設置コストを抑えることができる。

この発明において、前記旋回機構は、前記ローダに回転自在に支持された鉛直方向の旋回中心軸と、基端が前記旋回中心軸に支持されて該旋回中心軸と一体に旋回する旋回アームと、基端が前記ローダに固定された固定アームと、この固定アームの先端に鉛直方向の軸回りに回動自在に基端が連結されたリンクとを有し、前記旋回アームの先端および前記リンクの先端に、前記板材吸着体が支持されていることが好ましい。この構成によれば、簡単な構造で、旋回機構を構成できる。

この場合、前記板材吸着体は、第１および第２のロッドを介して前記旋回アームの先端および前記リンクの先端にそれぞれ支持され、前記旋回中心軸の中心と前記第１のロッドの中心とを結ぶ直線と、前記固定アームの軸の中心と前記第２のロッドの中心とを結ぶ直線は互いに平行であり、かつ前記旋回中心軸の中心と前記固定アームの軸の中心とを結ぶ直線と、前記第１のロッドの中心と前記第２のロッドの中心とを結ぶ直線は互いに平行とすることができる。

請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
この発明の一実施形態にかかる板材加工システムの機構部分の斜視図に制御系のブロック図を加えた図である。 同板材加工システムの機構部分の一状態を示す平面図である。 同板材加工システムの機構部分の異なる状態を示す平面図である。 同板材加工システムの機構部分のさらに異なる状態を示す平面図である。 同板材加工システムの機構部分のさらに異なる状態を示す平面図である。 同板材加工システムの板材吸着体の一部破断平面図である。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１に示すように、この板材加工システムは、板材加工機１と、ローダ２と、システム制御装置３とを備える。板材加工機１は、素材板材Ｗ１に対して加工を行うものであり、この実施形態ではパンチプレスとされる。ローダ２は、板材加工機１に素材板材Ｗ１を搬入すると共に、板材加工機１により加工された製品板材Ｗ２を搬出する。システム制御装置３は、この板材加工システムの機構部分である板材加工機１およびローダ２を制御する。

パンチプレスからなる板材加工機１は、板材を載せるテーブル５と、このテーブル５の板材にパンチ加工を行う加工ヘッド６と、板材をテーブル５上で前後方向（Ｙ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）に移動させる板材送り機構７とでなる。ここで言う板材は、素材板材Ｗ１、製品板材Ｗ２、および素材板材Ｗ１から製品板材Ｗ２へ変化する途中の板材を含む。

テーブル５は、加工機フレーム８に固定された固定テーブル部５ａと、後述するキャリッジ１２と一体に前後方向に進退する可動テーブル部５ｂとで構成される。固定テーブル部５ａの左右中央位置に、エンドロケータ９が、テーブル面よりも上に出没可能に設けられている。

前記加工ヘッド６は、ラム（図示せず）を昇降駆動することで、円状または扇状のタレット１０上のパンチ工具（図示せず）を昇降させる機構である。すなわち、加工機フレーム８に、回転割出可能な上下一対のタレット１０が設置され、各タレット１０の外周部に円周方向に並んで複数のパンチ工具（図示せず）およびダイ工具（図示せず）がそれぞれ搭載されている。パンチ金具およびダイ金具には、孔開け加工用のもの、成形加工用のもの等がある。これらパンチ金具およびダイ金具が定められたパンチ位置Ｐに割り出された状態で、前記加工ヘッド６のラムでパンチ工具を昇降させることで、板材に対し所定の加工を行う。なお、板材加工機１はレーザ加工機であってもよく、その場合、前記加工ヘッド６はレーザヘッドからなる。

板材送り機構７は、加工機フレーム８に対して前後方向に移動自在に設けられたキャリッジ１２と、このキャリッジ１２に左右方向に移動自在に設けられたクロススライド１３と、このクロススライド１３に取付けられ、板材の前端部を把持可能な複数のワークホルダ１４とを備える。前記キャリッジ１２およびクロススライド１３は、前後移動駆動源１５および左右移動駆動源１６の駆動によりそれぞれ進退駆動される。クロススライド１３を設けずに、キャリッジ１２に直接に各ワークホルダ１４を設けてもよい。その場合、キャリッジ１２に対して、各ワークホルダ１４を左右方向に移動可能に設ける。

ローダ２は、板材の上面に吸着して板材を保持する板材吸着体２０を有する。この実施形態の板材吸着体２０は、図６に示すように、吸着パッド支持部材２１に、複数の吸着パッド２２が前後および左右方向に並べて配置され、これら吸着パッド２２により板材を吸着して保持する構成である。各吸着パッド２２は、例えば真空吸着パッドからなる。その場合、各吸着パッド２２は、それぞれブロア等の負圧源（図示せず）に配管で接続されている。吸着パッド２２は、電磁石からなり磁力で板材を吸着する構成であってもよい。

吸着パッド２２群の最前列で、かつ加工ヘッド６側の端部（左端部）には、前後および左右に整列状態で配置された吸着パッド２２とは別に、位置決め用吸着パッド２２Ａが設けられている。図示例では、左右方向に並んで２個の位置決め用吸着パッド２２Ａが設けられている。これら位置決め用吸着パッド２２Ａは、エアシリンダ等の位置決め駆動源２３の動作部分に支持されており、位置決め駆動源２３の伸縮作動により、定常位置Ｑ１と、この定常位置Ｑ１よりも左斜め前方の位置決め位置Ｑ２とに位置変換可能とされている。位置決め駆動源２３は、吸着パッド支持部材２１に対して鉛直方向の揺動軸２４回りに揺動可能に支持され、ばね等からなる中立保持手段（図示せず）により、揺動軸２４回りの位相が弾性的に定められた中立状態に保持されるようになっている。

前記板材吸着体２０は、図１に示すように、平行リンク機構からなる旋回機構２５に支持されている。すなわち、旋回機構２５は、ローダフレーム２６に昇降体（図示せず）を介して回転自在に支持された鉛直方向の旋回中心軸２７と、基端が旋回中心軸２７に支持されてこの旋回中心軸２７と一体に旋回する旋回アーム２８と、基端が前記昇降体に固定された固定アーム２９と、この固定アーム２９の先端に鉛直方向の軸３０回りに回動自在に基端が連結されたリンク３１とを有する。そして、旋回アーム２８の先端およびリンク３１の先端に、それぞれ第１および第２のロッド３２，３３を介して、板材吸着体２０の吸着パッド支持部材２１が支持されている。旋回アーム２８の先端に設けた第１のロッド３２は、平面視で板材吸着体２０のほぼ中心に位置する。

図２に示す平面視で、旋回中心軸２７の中心と第１のロッド３２の中心とを結ぶ直線Ｌ１と、軸３０の中心と第２のロッド３３の中心とを結ぶ直線Ｌ２は互いに平行であり、かつ旋回中心軸２７の中心と軸３０の中心とを結ぶ直線Ｌ３と、第１のロッド３２の中心と第２のロッド３３の中心とを結ぶ直線Ｌ４は互いに平行である。つまり、旋回アーム２８、固定アーム２９、リンク３１、および板材吸着体２０の一部は、平行リンク機構として構成されている。

前記旋回中心軸２７は、図１に示す加工ヘッド６に対して左右方向の一方側（右側）であって、かつテーブル５の後方に位置している。そして、この旋回中心軸２７は、電動モータ等からなる旋回駆動源３５により回転駆動させられる。旋回中心軸２７が回転することにより、平行リンク機構からなる旋回機構２５に支持された板材吸着体２０は、平面視で同じ姿勢に保ったまま定められた円弧状の軌跡Ｃに沿って旋回する。

前記旋回中心軸２７を支持した前記昇降体（図示せず）は、ローダフレーム２６に昇降自在に設置され、サーボモータ等の昇降駆動源３６（図１）により駆動伝達機構（図示せず）を介して昇降駆動される。それにより、前記旋回アーム２８と固定アーム２９とリンク３１とが、前記昇降体および旋回中心軸２７と共に昇降させられて、板材吸着体２０の高さが変更される。前記駆動伝達機構は、回転動作を直線往復動作に変更する機構であって、例えば上下のスプロケット間に装着された無端のチェーンを前記昇降体に連結してなり、昇降駆動源３６によりチェーンを回動させることで、前記昇降体を昇降させる。なお、旋回中心軸２７を昇降させる代わりに、前記第１および第２のロッド３２，３３を昇降させることで、板材吸着体２０の高さを変更する構成としてもよい。

前記円弧状の軌跡Ｃに沿って、以下の板材吸着体２０の各停止位置が定められている（図２〜図５）。素材板材待機位置Ｐ１（図２）は、テーブル５よりも左右方向の一方側（右側）であって、かつ前記素材板材搬入位置Ｐ１よりも後方の位置である。言い換えると、この素材板材待機位置Ｐ１は、最前位置ＰＦ（図３）から左右方向の一方側（右側）へ旋回中心軸２７よりも後方まで旋回した位置である。最前位置ＰＦは、軌跡Ｃ上で板材吸着体２０が最も前方にある位置であり、板材吸着体２０が旋回中心軸２７の直前方にあるときの位置である。素材板材待機位置Ｐ１は、後述する製品板材搬出位置Ｐ３と共に、共通の板材載せ台３８の上に設けられている。

板材吸着体２０が最前位置ＰＦにある状態では、前記キャリッジ１２が前後移動範囲の最も前方に位置し、かつ前記ワークホルダ１４が左右移動可能範囲の最も左右方向の一方側（右側）に位置するときに、板材吸着体２０とワークホルダ１４とが互いに干渉する位置関係になっている。

素材板材搬入位置Ｐ２（図４）は、テーブル５における、加工ヘッド６よりも前方であって、かつ左右方向の一方側（右側）の部分である。言い換えると、この素材板材搬入位置Ｐ２は、最前位置ＰＦ（図３）から左右方向の他方側（左側）に旋回した位置にある。

製品板材搬出位置Ｐ３（図５）は、円弧状の軌跡Ｃ上の前記最前位置ＰＦ（図３）と前記素材板材待機位置Ｐ２（図２）との間の位置である。素材板材待機位置Ｐ２と製品板材搬出位置Ｐ３とは、左右方向の位置が一致している。

図１に示すように、システム制御装置３は、板材加工機１を制御する板材加工機制御部４１と、ローダ２を制御するローダ制御部４２とを備える。板材加工機制御部４１は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラ等からなり、素材板材Ｗ１ごとに定められた加工プログラム４３を演算制御部４４で解読して実行し、板材加工機１の各駆動源に制御指令を与えることにより、板材加工機１を制御する。加工プログラム４３には、加工に関する各命令に先行して実行されるワークホルダ退避命令が含まれている。このワークホルダ退避命令は、後述するローダ制御部４２の制御により、ローダ２を搬入動作させるときに、前記左右移動駆動源１６を制御する命令である。この命令を実行することで、クロススライド１３ごと各ワークホルダ１４を、加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置させる。

ローダ制御部４２は、コンピュータ式のプログラマブルコントローラ等からなり、搬入プログラム４５および搬出プログラム４６をそれぞれ演算制御部４７で解読して実行し、ローダ２の各駆動源に制御指令を与えることにより、ローダ２を制御する。それにより、ローダ２が素材板材Ｗ１の搬入動作、および製品板材Ｗ２の搬出動作を行う。

この板材加工システムの動作を説明する。
まず、ローダ２により素材板材Ｗ１を板材加工機１に搬入する。ローダ２の搬入動作は、図２のように、板材吸着体２０を円弧状の軌跡Ｃの素材板材待機位置Ｐ１に位置させ、昇降駆動源３６に出力して板材吸着体２０を下降させ、板材載せ台３８上の素材板材Ｗ１を板材吸着体２０により吸着する。そして、昇降駆動源３６に出力して板材吸着体２０を上昇させてから、旋回駆動源３５に出力して板材吸着体２０を旋回中心軸２７回りに図２の右回り（時計回り）に旋回させる。

旋回中、図３のように、板材吸着体２０が最前位置ＰＦを通過する。この最前位置ＰＦの通過時、板材加工機１の各ワークホルダ１４は、前記ワークホルダ退避命令の制御により、加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置している。そのため、板材吸着板２０とワークホルダ１４とが互いに干渉しない。ワークホルダ１４の退避動作は、前回加工の製品板材Ｗ２の搬出動作が終了してから、次回の素材板材Ｗ１が搬入されるまでの間に行えばよい。

図４のように、板材吸着体２０が素材板材搬入位置Ｐ２まで旋回する。ここで、板材吸着体２０を下降させ、さらに板材吸着体２０の各吸着パッド２２による素材板材Ｗ１の吸着を停止して、素材板材Ｗ１をテーブル５に載置する。その後、各ワークホルダ１４が、素材板材搬入位置Ｐ２側（右側）へ移動する。次いで、板材吸着体２０の位置決め用吸着パッド２２Ａのみで素材板材Ｗ１を吸着し、位置決め駆動源２３の駆動により、位置決め用吸着パッド２２Ａを定常位置Ｑ１（図６）から位置決め位置Ｑ２（図６）へ位置変換させる。これにより、素材板材Ｗ１が左斜め前方に移動させられる。素材板材Ｗ１は、テーブル面から突出した状態にあるエンドロケータ９とワークホルダ１４とに押し当てられて、基準位置に位置決めされる。

基準位置に位置決めされた素材板材Ｗ１に対して、板材加工機１により各種の加工を行い、製品板材Ｗ２が得られる。製品板材Ｗ２は、板材吸着体２０に吸着されて、図５のように製品板材搬出位置Ｐ３に搬出される。ローダ２の搬出動作は、搬入動作と同様に、板材吸着体２０の昇降と、旋回中心軸２７回りの旋回とを組み合わせて行う。搬出の場合は、板材吸着体２０が左回り（反時計回り）に旋回する。その旋回の過程で、板材吸着体２０が最前位置ＰＦを通過する。このとき、搬入時と同様に、ワークホルダ１４が加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置しており、板材吸着板２０とワークホルダ１４とが互いに干渉しないようになっている。

この板材加工システムのローダ２は、板材吸着体２０を旋回させることで、素材板材搬入位置Ｐ２と、素材板材待機位置Ｐ１および製品板材搬出位置Ｐ３とに位置切換する。そのため、直交座標形式のローダと比べて、駆動源の数が一つ少なくて済む。それにより、ローダ２の製作コストおよび運転コストを低減できる。また、上記のように、素材板材Ｗ１の搬入時および製品板材Ｗ２の搬出時にワークホルダ１４を加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置させることで、板材吸着板２０がワークホルダ１４に干渉することを避けながら、キャリッジ１２が前後移動範囲の最も前方に位置するときのキャリッジ１２の位置を加工ヘッド６に近づけることができる。それにより、板材加工機１の前後寸法を短縮することが可能となり、板材加工システムを限られた狭いスペースに設置することができる。

板材吸着体２０の旋回中心軸２７は、加工ヘッド６に対して左右方向の一方側（右側）であって、かつテーブル５の後方に位置している。それにより、旋回機構２５を板材加工機１と干渉させずに配置することができる。また、板材吸着体２０の旋回半径を比較的小さくして、素材板材待機位置Ｐ１が板材加工機１よりも後方に張り出さないようにでき、その結果、板材加工システムを限られた狭いスペースに設置することができる。

板材吸着体２０の円弧状の軌跡Ｃに沿って、素材板材待機位置Ｐ１と並んで製品板材搬出位置Ｐ３が設けられているため、板材吸着体２０を旋回させることで、板材加工機１への素材板材Ｗ１の搬入、および板材加工機１からの製品板材Ｗ２の搬出の両方を行うことができて、板材の流れが良好である。

上記素材板材待機位置Ｐ１および製品板材搬出位置Ｐ３は、互いに左右方向の位置が一致している。そのため、素材板材待機位置Ｐ１への素材板材Ｗ１の供給と、製品板材搬出位置Ｐ３からの製品板材Ｗ２の排出とを左右同じ位置で行え、素材板材待機位置Ｐ１および製品板材搬出位置Ｐ３への板材の出し入れが容易である。例えば、板材の供給および排出をフォークリフト等の搬送台車で行う場合に、搬送台車の走路を確保しやすい。

また、素材板材待機位置Ｐ１で待機状態にある素材板材Ｗ１を載せる台と、製品板材搬出位置Ｐ３に搬出された製品板材Ｗ２を載せる台とを一体化して、共通の板材載せ台３８とすることができ、板材用の台の設置コストを抑えることができる。

以上のとおり、図面を参照しながらこの発明の好適な実施形態を説明したが、この発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものもこの発明の範囲内に含まれる。

１ 板材加工機
２ ローダ
３ システム制御装置
５ テーブル
６ 加工ヘッド
７ 板材送り機構
１２ キャリッジ
１４ ワークホルダ
１６ 左右移動駆動源
２０ 板材吸着体
２５ 旋回機構
２７ 旋回中心軸
２８ 旋回アーム
２９ 固定アーム
３０ 固定アームの軸
３１ リンク
３２ 第１のロッド
３３ 第２のロッド
３５ 旋回駆動源
Ｃ 軌跡
Ｐ１ 素材板材待機位置
Ｐ２ 素材板材搬入位置
Ｐ３ 製品板材搬出位置
ＰＦ 最前位置
Ｗ１ 素材板材
Ｗ２ 製品板材

また、上記のように、素材板材の搬入時にワークホルダを退避させることで、板材吸着体がワークホルダに干渉することを避けながら、キャリッジが前後移動範囲の最も前方に位置するときのキャリッジ位置を加工ヘッドに近づけることができる。それにより、板材加工機の前後寸法を短縮することが可能となり、板材加工システムを限られた狭いスペースに設置することができる。

円弧状の軌跡上の最前位置と素材板材待機位置との間に製品板材搬出位置を設けると、板材吸着体を旋回させることで、板材加工機への素材板材の搬入、および板材加工機からの製品板材の搬出の両方を行うことができる。また、素材板材待機位置と製品板材搬出位置とを、互いに近づけて配置できる。これらのことから、板材の流れが良好となる。ここで言う板材は、素材板材、製品板材、および素材板材から製品板材へ変化する途中の板材を含む。

前記加工ヘッド６は、ラム（図示せず）を昇降駆動することで、円状または扇状のタレット１０上のパンチ工具（図示せず）を昇降させる機構である。すなわち、加工機フレーム８に、回転割出可能な上下一対のタレット１０が設置され、各タレット１０の外周部に円周方向に並んで複数のパンチ工具（図示せず）およびダイ工具（図示せず）がそれぞれ搭載されている。パンチ工具およびダイ工具には、孔開け加工用のもの、成形加工用のもの等がある。これらパンチ工具およびダイ工具が定められたパンチ位置Ｐに割り出された状態で、前記加工ヘッド６のラムでパンチ工具を昇降させることで、板材に対し所定の加
工を行う。なお、板材加工機１はレーザ加工機であってもよく、その場合、前記加工ヘッド６はレーザヘッドからなる。

前記円弧状の軌跡Ｃに沿って、以下の板材吸着体２０の各停止位置が定められている（図２〜図５）。素材板材待機位置Ｐ１（図２）は、テーブル５よりも左右方向の一方側（右側）であって、かつ前記素材板材搬入位置Ｐ２よりも後方の位置である。言い換えると、この素材板材待機位置Ｐ１は、最前位置ＰＦ（図３）から左右方向の一方側（右側）へ旋回中心軸２７よりも後方まで旋回した位置である。最前位置ＰＦは、軌跡Ｃ上で板材吸着体２０が最も前方にある位置であり、板材吸着体２０が旋回中心軸２７の直前方にあるときの位置である。素材板材待機位置Ｐ１は、後述する製品板材搬出位置Ｐ３と共に、共通の板材載せ台３８の上に設けられている。

製品板材搬出位置Ｐ３（図５）は、円弧状の軌跡Ｃ上の前記最前位置ＰＦ（図３）と前記素材板材待機位置Ｐ１（図２）との間の位置である。素材板材待機位置Ｐ１と製品板材搬出位置Ｐ３とは、左右方向の位置が一致している。

旋回中、図３のように、板材吸着体２０が最前位置ＰＦを通過する。この最前位置ＰＦの通過時、板材加工機１の各ワークホルダ１４は、前記ワークホルダ退避命令の制御により、加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置している。そのため、板材吸着体２０とワークホルダ１４とが互いに干渉しない。ワークホルダ１４の退避動作は、前回加工の製品板材Ｗ２の搬出動作が終了してから、次回の素材板材Ｗ１が搬入されるまでの間に行えばよい。

基準位置に位置決めされた素材板材Ｗ１に対して、板材加工機１により各種の加工を行い、製品板材Ｗ２が得られる。製品板材Ｗ２は、板材吸着体２０に吸着されて、図５のように製品板材搬出位置Ｐ３に搬出される。ローダ２の搬出動作は、搬入動作と同様に、板材吸着体２０の昇降と、旋回中心軸２７回りの旋回とを組み合わせて行う。搬出の場合は、板材吸着体２０が左回り（反時計回り）に旋回する。その旋回の過程で、板材吸着体２０が最前位置ＰＦを通過する。このとき、搬入時と同様に、ワークホルダ１４が加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置しており、板材
吸着体２０とワークホルダ１４とが互いに干渉しないようになっている。

この板材加工システムのローダ２は、板材吸着体２０を旋回させることで、素材板材搬入位置Ｐ２と、素材板材待機位置Ｐ１および製品板材搬出位置Ｐ３とに位置切換する。そのため、直交座標形式のローダと比べて、駆動源の数が一つ少なくて済む。それにより、ローダ２の製作コストおよび運転コストを低減できる。また、上記のように、素材板材Ｗ１の搬入時および製品板材Ｗ２の搬出時にワークホルダ１４を加工ヘッド６に対して素材板材搬入位置Ｐ２とは左右方向の他方側（左側）に位置させることで、板材吸着体２０がワークホルダ１４に干渉することを避けながら、キャリッジ１２が前後移動範囲の最も前方に位置するときのキャリッジ１２の位置を加工ヘッド６に近づけることができる。それにより、板材加工機１の前後寸法を短縮することが可能となり、板材加工システムを限られた狭いスペースに設置することができる。

Claims (5)

1. 素材板材に対して加工を行う板材加工機と、この板材加工機に素材板材を搬入するローダとを備え、
   前記板材加工機は、素材板材に対して加工を行う加工ヘッドと、素材板材を載せるテーブルと、このテーブル上で板材を前後左右に送る板材送り機構とを備え、この板材送り機構は、前後移動自在なキャリッジと、このキャリッジに左右移動自在に設けられ、素材板材の前端部を把持するワークホルダとを有し、
   前記ローダは、前記素材板材を吸着可能な板材吸着体と、前記板材吸着体を平面視で同じ姿勢に保ったまま定められた円弧状の軌跡に沿って旋回させる旋回機構とを有し、この旋回機構は、前記板材吸着体を、前記円弧状の軌跡上で、前記テーブル上における前記加工ヘッドよりも前方であって、かつ左右方向の一方側の部分である素材板材搬入位置と、前記テーブルよりも左右方向の一方側であって、かつ前記素材板材搬入位置よりも後方の素材板材待機位置とで位置切換するものであり、前記円弧状の軌跡における前記素材板材搬入位置と前記素材板材待機位置との間の最前位置にある前記板材吸着体は、前記キャリッジが前後移動範囲の最も前方に位置し、かつ前記ワークホルダが左右移動可能範囲の前記一方側に位置するときの前記ワークホルダと互いに干渉する位置にあり、
   前記板材加工機は、前記板材吸着体が前記最前位置にあるとき、前記ワークホルダを前記加工ヘッドに対し前記素材板材搬入位置とは左右方向の他方側へ位置させるものとした、板材加工システム。
2. 前記旋回機構による前記板材吸着体の旋回中心は、前記加工ヘッドに対して左右方向の一方側であって、かつ前記テーブルの後方に位置し、前記板材吸着体が前記旋回中心と同じ左右方向の位置にあるときの前後方向の位置が、前記円弧状の軌跡上の前記最前位置であり、この最前位置から左右方向の他方側に旋回した位置に前記素材板材搬入位置があり、前記最前位置から左右方向の一方側へ前記旋回中心よりも後方まで旋回した位置が前記素材板材待機位置であり、前記円弧状の軌跡上の前記最前位置と前記素材板材待機位置との間に製品板材搬出位置を設けた請求項１記載の板材加工システム。
3. 前記素材板材待機位置と前記製品板材搬出位置とは、左右方向の位置が一致する請求項２記載の板材加工システム。
4. 前記旋回機構は、前記ローダに回転自在に支持された鉛直方向の旋回中心軸と、基端が前記旋回中心軸に支持されて該旋回中心軸と一体に旋回する旋回アームと、基端が前記ローダに固定された固定アームと、この固定アームの先端に鉛直方向の軸回りに回動自在に基端が連結されたリンクとを有し、
   前記旋回アームの先端および前記リンクの先端に、前記板材吸着体が支持されている請求項１から３のいずれか一項に記載の板材加工システム。
5. 前記板材吸着体は、第１および第２のロッドを介して前記旋回アームの先端および前記リンクの先端にそれぞれ支持され、
   前記旋回中心軸の中心と前記第１のロッドの中心とを結ぶ直線と、前記固定アームの軸の中心と前記第２のロッドの中心とを結ぶ直線は互いに平行であり、かつ前記旋回中心軸の中心と前記固定アームの軸の中心とを結ぶ直線と、前記第１のロッドの中心と前記第２のロッドの中心とを結ぶ直線は互いに平行である請求項４に記載の板材加工システム。
   

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