(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部と、板材を穴明け加工部に対して左右，前後方向へ移動位置決めする板材位置決め装置を備えた板材穴明け加工機を設け、
この板材穴明け加工機の近傍に製品を支持する製品支持装置を設け、
この板材穴明け加工機と製品支持装置の間に左右方向へ延伸したガイド部材を設け、このガイド部材の右端部を板材穴明け加工機の垂直上方位置まで延伸すると共にガイド部材の左端部を製品支持装置の垂直上方位置まで延伸して構成し、このガイド部材にスライダを板材穴明け加工機の垂直上方の製品取出し位置と製品支持装置の垂直上方の製品排出位置の間において左右方向へ移動可能に設け、このスライダに左右方向へ延びた昇降アームを昇降可能に設け、この昇降アームに製品の上面を吸着する複数の板材吸着素子を左右方向へ適宜間隔に設けてあって、
更に、前記昇降アームは、前記スライダに設けられかつほぼ水平状態で昇降する水平昇降アームと、この水平昇降アームの左端部に上下方向へ傾斜可能に連結された傾斜昇降アームとを備えてなることを特徴とする板材穴明け取出しシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行って、この製品を板材加工機から取出す板材穴明け取出しシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な板材穴明け取出しシステムについて説明すると、板材穴明け取出しシステムは、板材穴明け加工機の一例としてパンチプレスを備えている。このパンチプレスは板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部と、板材を穴明け加工部に対してｘ軸，ｙ軸方向（換言すれば、左右，前後方向）へ移動位置決めする板材位置決め装置を備えている。
【０００３】
また、穴明け加工後の製品をパンチプレスから取出すため、板材穴明け取出しシステムは以下の構成を備えている。即ち、パンチプレス近傍にはｘ軸方向へ延伸したガイド部材が設けてあり、このガイド部材の一部がパンチプレスの垂直上方に位置するように構成してある。このガイド部材にはスライダがｘ軸方向へ移動可能に設けてあり、このスライダには昇降フレームが昇降可能に設けてある。この昇降フレームには製品の上面全体をほぼ均等に吸着する多数のバッキュームパッドが設けてあり、各バッキュームパッドは吸着可能状態と吸着不能状態切換えにそれぞれ構成してある。ここで、大きさの異なる種々の製品の上面を全体に亘ってほぼ均等に吸着するため、バッキュームパッドは最大の製品の形状に対応してｘ軸方向及びｙ軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置してある。
【０００４】
したがって、板材位置決め装置により板材を板材加工部に対してｘ軸，ｙ軸方向へ移動位置決めしつつ、板材加工部により板材における製品に相当する部分の周縁部に対して穴明け加工を行う。
【０００５】
板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行うと共に、スライダを板材穴明け加工機の垂直上方位置に位置せしめた後に、昇降フレームの下降により多数のバッキュームパッドを下降させて、製品の形状に対応した複数のバッキュームパッドを製品の上面にほぼ均等に当接させる。そして、複数のバッキュームパッドを吸着不能状態から吸着可能状態に切換えて、製品の上面を全体に亘ってほぼ均等に吸着する。
【０００６】
製品における上面を全体に亘ってほぼ均等にした後に、昇降フレームの上昇により複数のバッキュームパッドを上昇させることにより、製品を持上げる。
【０００７】
製品を持上げた後に、スライダを板材穴明け加工機に離反するｘ軸方向へ移動させることにより、製品をパンチプレスから取出すことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のごとき従来の板材穴明け取出しシステムにおいては、搬送中の製品の垂れを抑制できるように、大きさの異なる種々の製品の上面を全体に亘ってほぼ均等に吸着するため、バッキュームパッドを最大の製品に対応してｘ軸方向及びｙ軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置してあり、バッキュームパッドの数がかなり多くなる。そのため、バッキュームパッドの数に対応して、板材穴明け取出しシステムの構成が複雑化すると共に板材穴明け取出しシステムの製造コストが高くなるという問題がある。更に、バッキュームの数に対応して、スライダ，ガイド部材等が大型化して、板材穴明け取出しシステム全体が大型化するという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部と、板材を穴明け加工部に対して左右，前後方向へ移動位置決めする板材位置決め装置を備えた板材穴明け加工機を設け、
この板材穴明け加工機の近傍に製品を支持する製品支持装置を設け、
この板材穴明け加工機と製品支持装置の間に左右方向へ延伸したガイド部材を設け、このガイド部材の右端部を板材穴明け加工機の垂直上方位置まで延伸すると共にガイド部材の左端部を製品支持装置の垂直上方位置まで延伸して構成し、このガイド部材にスライダを板材穴明け加工機の垂直上方の製品取出し位置と製品支持装置の垂直上方の製品排出位置の間において左右方向へ移動可能に設け、このスライダに左右方向へ延びた昇降アームを昇降可能に設け、この昇降アームに製品の上面を吸着する複数の板材吸着素子を左右方向へ適宜間隔に設けてあって、
更に、前記昇降アームは、前記スライダに設けられかつほぼ水平状態で昇降する水平昇降アームと、この水平昇降アームの左端部に上下方向へ傾斜可能に連結された傾斜昇降アームとを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明特手事項によると、板材位置決め装置により板材を板材加工部に対して、左右，前後方向へ移動位置決めしつつ、板材加工部により板材における製品に相当する部分の周縁部に対して穴明け加工を行う。ここで、板材における製品に相当する部分の周縁部に対して穴明け加工を行うことにより、製品を板材本体から完全に分離せしめてもよく、又は微細な連結部分を残して製品を板材本体に連結してあってもよい。
【００１１】
また、板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う前又は穴明け加工を行った後に、スライダを板材穴明け加工機に接近する左右方向へ移動させて、板材穴明け加工機の垂直上方位置（製品取出し位置）に位置せしめる。
【００１２】
板材における製品に相当する部分の周縁部に穴明け加工を行いかつスライダを板材穴明け加工機の垂直上方位置に位置せしめた後に、板材位置決め装置を制御して製品における重心付近を昇降アームの垂直下方位置に位置せしめる。次に、昇降アームを下降により複数の板材吸着素子を下降させて、複数の板材吸着素子により製品における重心付近の上面を吸着する。
【００１３】
板材吸着素子により製品における重心付近の上面を吸着した後に、昇降アームにおける傾斜昇降アームを上方向へ傾斜させて、製品の一部を上方向へ反らせる。そして、昇降アーム全体の上昇により複数の板材吸着素子を上昇させることにより、製品を持上げる。
【００１４】
製品を持上げた後に、スライダを板材穴明け加工機に離反する左方向（製品支持装置に接近する左方向）へ移動させて製品搬出位置に位置せしめることにより、製品の左側部分を上方向へ反らせた状態で製品を左方向へ搬送して、製品支持装置の垂直上方位置に位置せしめる。そして、昇降アームを下降させて、板材吸着素子を吸着可能状態から吸着不能状態に切換えることにより、製品を製品支持装置に搬出せしめることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１，図２を参照するに、本発明の実施の形態に係る板材穴明け加工システム１は、板材Ｗに対して穴明け加工を行うパンチプレス３と、このパンチプレス３の左側（図１，図２において左側）近傍に配置した製品支持装置５と、パンチプレス３と製品支持装置５の間に設けた製品取出し装置７を備えている。上記製品支持装置５は複数の製品ＷＡを支持するものであって、上記製品取出し装置７はパンチプレス３から製品ＷＡを取出して製品支持装置５に搬出するものである。
【００１６】
上記パンチプレス３について簡単に説明すると、パンチプレス３は本体フレーム９をベースにしており、この本体フレーム９は上部フレーム１１と下部フレーム１３を上下（図１において上下、図２において紙面に向って表裏）に対向して備えている。
【００１７】
本体フレーム９の前部側には板材Ｗにおける製品に相当する部分ＷＡの周縁部に穴明け加工を行う穴明け加工部１５が設けてあり、この穴明け加工部１５は、複数のパンチ（図示省略）を支持する上部タレット１７と、複数のダイ（図示省略）を支持する下部タレット１９と、所定のパンチを上方向から押圧するラム２１を備えている。なお、上部タレット１７，下部タレット１９，ラム２１の構成は公知であり、その構成の詳細は省略する。
【００１８】
上記下部フレーム１３には板材Ｗを穴明け加工部１５に対してｘ軸（左右），ｙ軸（前後）方向へ移動位置決めする板材位置決め装置２３が設けてある。より詳細には、下部フレーム１３にはｙ軸キャレッジ２５がｙ軸サーボモータ２７の駆動によりｙ軸方向へ移動可能に設けてあり、このｙ軸キャレッジ２５はｘ軸方向へ延伸してある。上記ｙ軸キャレッジ２５にはｘ軸キャレッジ２９がｘ軸サーボモータ３１の駆動によりｘ軸方向へ移動可能に設けてあり、このｘ軸キャレッジ２９には板材Ｗの端部を把持する複数のクランプ装置３３が設けてある。
【００１９】
なお、上記ｙ軸キャレッジ２５の前側（図１において紙面に向って表側、図２において下側）には左右一対の可動テーブル３５，３７が一体的に設けてあり、下部フレーム３における一対の可動テーブル３５，３７の間には固定テーブル３９が固定して設けてある。
【００２０】
前記製品支持装置５は、複数の製品ＷＡを積載支持する製品支持台４１、この製品支持台４１を昇降させるリンク装置４３を備えている。なお、適宜の公知手段によりリンク装置４３を作動させることにより、製品支持台４１に積載支持され最上部の製品ＷＡの高さ位置をほぼ同じに保つことができる。
【００２１】
前記製品取出し装置７について詳細に説明すると、パンチプレス３と製品支持装置５の間にはｘ軸方向へ延伸したガイド部材４５が適宜の支持フレーム４７を介して設けてあり、このガイド部材４５の右端部はパンチプレス３の垂直上方位置まで延伸すると共に、ガイド部材４５の左端部は製品支持装置５の垂直上方位置まで延伸するように構成してある。上記ガイド部材４５におけるレール部４９にはスライダ５１が設けてあり、このスライダ５１はパンチプレス３の垂直上方の製品取出し位置（図２において実線で示す位置）と製品支持装置５の垂直上方の製品搬出位置（図２において仮想線で示す位置）との間においてｘ軸方向へ移動可能である。上記スライダ５１をｘ軸方向へ移動させるため、上記ガイド部材４５にはｘ軸方向へ延伸したラック部材５３が設けてあり、このスライダ５１に設けた自走モータ５５には、このラック部材５３に噛合したピニオン５７が連動連結してある。
【００２２】
上記スライダ５１にはｘ軸方向へ延びた昇降アーム５９が昇降可能に設けてあり、この昇降アーム５９は、昇降アーム５９に設けられかつほぼ水平状態で昇降する水平昇降アーム６１と、この水平昇降アーム６１の左端部に連結ピン６３を介して上下方向へ傾斜可能に連結された傾斜昇降アーム６５を備えている。昇降アーム５９を昇降させると共に傾斜昇降アーム６５を上下方向へ傾斜させるため、スライダ５１の右端部に設けた第１作動シリンダ６７におけるピストンロッド６９が、水平昇降アーム６１に連結してあり、スライダ５１の左端部に上下方向へ揺動可能に設けた第２作動シリンダ７１におけるピストンロッド７３が傾斜昇降アーム６５に連結してある。なお、水平昇降アーム６１をほぼ水平状態に保つために、スライダ５１には下方向へ突出したガイドバー７５が設けてあり、水平昇降アーム６１にはガイドバー７５に昇降可能に支持される昇降スリーブ７７が設けてある。傾斜昇降アーム６５の数を２つ又は３つにしても差し支えない。
【００２３】
上記昇降アーム５９には製品ＷＡの上面を吸着する複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n が設けてあり、複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n は図５，図６に示すようにｘ軸方向へ２列に適宜間隔に配置してある。なお、複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n をｘ軸方向へ１列又は３列に適宜間隔に配置しても差し支えない。各バッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n は吸着可能状態と吸着不能状態に切換え可能に構成するため、図４に示すように、各バッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n は回路８１1 ，８１2 ，…８１n を介して共通の真空ポンプ８３に接続してあり、各回路８１1 ，８１2 ，…８１n には切換えバルブ８５1 ，８５2 ，…８５n 及びエゼクタ８７1 ，８７2 ，…８７n がそれぞれ接続してある。ここで、エゼクタ８７1 ，８７2 ，…８７n はエアを排出させることにより、バッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n を吸着可能状態にするものである。
【００２４】
図３を参照するに、本発明の実施の形態に係る板材穴明け取出しシステム１は、複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n のうち複数の所定のバッキュームパッドにより製品ＷＡにおける重心付近の上面を吸着可能にするＮＣ制御システム８９を備えており、このＮＣ制御システム８９は、重心演算装置９１，位置決め制御装置９３，形状認識装置９５，パッド判別装置９７，パッド制御装置９９を備えている。上記重心演算装置９１は、製品加工データに基づいて製品ＷＡの重心座標を演算する作用を有しており、位置決め制御装置９３は、この重心座標に基づいて、スライダ５１が板材取出し位置に位置するときに、製品ＷＡの重心付近を昇降アーム５９の垂直下方位置に位置せしめるようにｙ軸サーボモータ２７及びｘ軸サーボモータ３１を制御する作用を有している。また、形状認識装置９５は、製品加工データに基づいて製品形状を認識する作用を有しており、パッド判別装置９７は、この製品形状に基づいて、製品ＷＡにおける重心付近を昇降アーム５９（製品取出し位置に位置している昇降アーム５９）の垂直下方位置に位置せしめるときに、複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n が製品ＷＡの垂直下方位置に位置しているか否かについてそれぞれ判別する作用を有している。更に、パッド制御装置９９は、製品ＷＡの垂直下方に位置していると判別したバッキュームパッドのみを、吸着不能状態から吸着可能に切換えるように複数の切換えバルブ８５1 ，８５2 ，…８５n を制御する作用を有している。
【００２５】
ここで、製品加工データとは、角形の製品ＷＡにあっては板材Ｗの原点座標を基準とする製品ＷＡにおける複数の角の座標のことをいい、円形の製品ＷＡにあっては板材Ｗの原点座標を基準とする製品ＷＡの中心の座標及び半径のことをいう。また、重心座標とは、板材Ｗの原点座標を基準とする製品ＷＡの重心の座標のことをいう。なお、板材Ｗの原点座標とは、板材Ｗの所定の角（例えば後側左部の角）の座標のことをいう。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態に係る発明の作用について説明する。
【００２７】
複数のクランプ装置３３により板材Ｗの端部を把持した後に、ｙ軸サーボモータ２７の駆動によりｙ軸キャレッジ２５をｙ軸方向へ可動テーブル３５，３７と一体的に移動させると共に、ｘ軸サーボモータ３１の駆動によりｘ軸キャレッジ２９をｘ軸方向へ移動させることにより、板材Ｗをｘ軸，ｙ軸方向へ移動させることにより、板材Ｗをｘ軸，ｙ軸方向へ移動させて、穴明け加工部１５における上部タレット１７と下部タレット１９の間に移動位置決めする。また、上部タレット１７と下部タレット１９を同期して回転させて、所定のパンチ及び所定のダイをラム２１の垂直下方位置に回転割出す。
【００２８】
上述のごとく、板材Ｗの移動位置決め及びパンチとダイの回転割出しを行いつつ、ラム２１を下降させて所定のパンチを押圧することにより、板材Ｗにおける製品に相当する部分ＷＡの周縁部に対して、微細な連結部分を残して、穴明け加工を行う。なお、微細な連結部分を残すことなく、製品ＷＡを板材Ｗ本体から完全に分離せしめても差し支えない。
【００２９】
板材Ｗにおける製品ＷＡに相当する部分の周縁部に穴明け加工を行う前又は穴明け加工を行った後に、自走モータ５５の駆動によりスライダ５１をパンチプレス３に接近するｘ軸方向（左方向）へ移動させて、製品搬出位置から製品取出し位置に位置せしめる（図７，図８参照）。また、重心演算装置９１により製品加工データに基づいて製品ＷＡの重心座標を演算する。更に、形状認識装置９５により製品加工データに基づいて製品形状を認識し、パッド判別装置９９により、この製品形状に基づいて、スライダ５１を製品取出し位置に位置せしめてあって、製品ＷＡにおける重心付近を昇降アーム５９の垂直下方位置に位置せしめるときに、複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n が製品ＷＡの垂直上方位置に位置しているか否かによってそれぞれ判別する。ここで、本発明の実施の形態では、製品ＷＡにおける重心付近を昇降アーム５９の垂直下方位置に位置せしめるとは、上からみたときに図５，図６に示すように、製品ＷＡの重心のｙ軸方向の位置を昇降アーム５９の重心のｙ軸方向の位置にほぼ一致せしめると共に、製品ＷＡの右側（図５，図６において右側）位置を昇降アーム５９の右側位置にほぼ一致せしめることをいう。また、説明の便宜上、製品ＷＡの垂直上方位置に位置していると判別した複数のバッキュームパッドを、バッキュームパッド７９’とし、バッキュームパッド７９’に接続した切換えバルブを、切換バルブ８５’とする。
【００３０】
板材Ｗにおける製品ＷＡに相当する部分の周縁部に穴明け加工を行いかつスライダ５１を製品取出し位置に位置せしめた後に、位置決め制御装置９３により製品ＷＡの重心座標に基づいてｙ軸サーボモータ２７及びｘ軸サーボモータ３１を制御して製品における重心付近を昇降アーム５１の垂直下方位置に位置せしめる（図８参照）。次に、第１作動シリンダ６７及び第２作動シリンダ６９の作動により昇降アーム５９，複数のバッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n を下降させて、複数のバッキュームパッド７９’により製品ＷＡにおける重心付近の上面に当接させる（図９参照）。そして、パッド制御装置９９により複数の切換えバルブ８５’をそれぞれ制御することにより、複数のバッキュームパッド７９’を吸着不能状態から吸着可能状態に切換えることにより、複数のバッキュームパッド７９’により製品ＷＡにおける重心付近の上面を吸着する。なお、複数のバッキュームパッド７９’を製品ＷＡの上面に当接させる前に、複数のバッキュームパッド７９’を吸着不能状態から吸着可能状態に切換えても差し支えない。
【００３１】
複数のバッキュームパッド７９’により製品ＷＡける重心付近の上面を吸着した後に、第２作動シリンダ７１の作動により、昇降アーム５９における傾斜昇降アーム６５を上方向へ傾斜させて、製品ＷＡの左側部分を上方向へ反らせる（図１０参照）。そして、第１作動シリンダ６７及び第２作動シリンダ７１の作動により昇降アーム５９全体を上昇させることにより、製品ＷＡを板材Ｗ本体から完全に分離せしめて、持上げることができる（図１１参照）。
【００３２】
製品ＷＡを持上げた後に、自走モータ５５の駆動によりスライダ５１をパンチプレス３に離反するｘ軸方向（左方向）へ移動させて製品搬出位置に位置せしめることにより、図１０から図１２に示すように、製品ＷＡの左側部分を上方向へ反らせた状態で製品ＷＡを左方向へ搬送して、製品支持装置５の垂直上方位置に位置せしめる（図１２参照）。そして、昇降アーム５９を下降させて、複数のバッキュームパッド７９’と製品ＷＡの吸着状態を解除することにより、製品ＷＡを製品支持装置５に搬出せしめることができる。
【００３３】
以上のごとき本発明の実施の形態に係る発明によれば、製品ＷＡの左側部分を上方向へ反らせた状態で製品ＷＡを左方向へ搬送しているため、製品ＷＡの大きさ及び形状が変わっても、バッキュームパッド７９により製品ＷＡにおける重心付近の上面を吸着するだけで、搬送中の製品ＷＡの垂れを抑制することができ、バッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n を最大の製品ＷＡに対応してｘ軸方向及びｙ軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置する必要がなくなる。
【００３４】
したがって、バッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n の数を削減して、板材穴明け取出しシステム１の構成を簡略化できると共に、板材穴明け取出しシステム１の製造コストの低下を図れる。更に、バッキュームパッド７９1 ，７９2 ，…７９n の数の削減に伴い、スライダ５１，ガイド部材４５等のコンパクト化を図り、板材穴明け取出しシステム１全体のコンパクト化を図って、工場のスペースの有効利用を図ることができる。
【００３５】
また、バッキュームパッド７９により製品ＷＡにおける重心付近の上面を吸着した後に、製品ＷＡの左側部分を上方向へ反らせることができるため、製品ＷＡを板材Ｗ本体から分離せしめることが容易になり、製品ＷＡの取出し作業の能率が向上する。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、製品の左側部分を上方向へ反らせた状態で製品を左方向へ搬送しているため、製品の大きさ及び形状が変わっても、板材吸着素子により製品における重心付近の上面を吸着するだけで、搬送中の製品の垂れを抑制することができ、板材吸着素子を最大の製品に対応してｘ軸方向及びｙ軸方向の広い範囲にほぼ均等に配置する必要がなくなる。
【００３７】
したがって、板材吸着素子の数を削減して、板材穴明け取出しシステムの構成を簡略化できると共に、板材穴明け取出しシステムの製造コストの低下を図れる。更に、板材吸着素子の数の削減に伴い、スライダ，ガイド部材等のコンパクト化を図り、板材穴明け取出しシステム全体のコンパクト化を図って、工場のスペースの有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図２におけるＩ−Ｉ線に沿った図である。
【図２】  本発明の実施の形態に係る板材穴明け取出しシステムの平面図である。
【図３】  本発明の実施の形態に係るＮＣ制御システムのブロック図である。
【図４】  複数のバッキュームパッドのエア回路図である。
【図５】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図６】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図７】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図８】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図９】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図１０】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図１１】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【図１２】  本発明の実施の形態の作用説明図である。
【符号の説明】
１  板材穴明け取出しシステム
３  パンチプレス
５  製品支持装置
７  製品取出し装置
４５  ガイド部材
５１  スライダ
５９  昇降アーム
７９1 ，７９2 ，…７９n   バッキュームパッド
９１  重心演算装置
９３  位置決め制御装置
９５  形状認識装置
９７  パッド判別装置
９９  パッド制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003725630.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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