(57)【要約】【課題】製品あるいは生成した桟を逐次搬出することによりミクロジョイント等の余分な加工を行わないようにする。【解決手段】板材Ｗを加工し製品の搬出を行う製品の加工・搬出システム１は、前記板材を加工する加工部と、加工された製品Ｗの搬出を行う製品搬出部Ｃと、これらの制御を行う制御部Ｓとを備えている。前記加工部は少なくとも位置決めされた板材Ｗにレーザ加工を行うレーザ加工部Ｂを備えている。前記製品搬出部Ｃは、前記板材Ｗから切り離された部材を載置するコンベアテーブル２７と、前記コンベアテーブル２７を昇降する昇降手段とを有している。そして、前記制御部Ｓは、予め板材Ｗに板取りされた板取りデータに基づき、前記製品Ｗを載置した前記コンベアテーブル２７を下降させた後、コンベアを作動させ前記製品Ｗを逐次搬出し、前記製品Ｗの加工中に桟が生成した場合に前記桟も逐次搬出させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材を加工し製品の搬出を行う製品の加工・搬出システムにおいて、
前記板材を加工する加工部と、加工された製品の搬出を行う製品搬出部と、これらの制御を行う制御部とを備え、
前記加工部は少なくとも位置決めされた板材にレーザ加工を行うレーザ加工部を備え、
前記製品搬出部は、前記板材から切り離された部材を載置するコンベアテーブルと、コンベアテーブルを昇降する昇降手段とを有し、
前記制御部は、予め板材に板取りされた板取りデータに基づき、前記製品を載置した前記コンベアテーブルを下降させた後、コンベアを作動させ前記製品を逐次搬出し、前記製品の加工中に桟が生成した場合に前記桟も逐次搬出させることを特徴とする製品の加工・搬出システム。
【請求項２】
前記制御部は、予め板材に板取りされた板取りデータに基づき、前記板材のＹ方向より製品取りを行い前記製品を逐次搬出する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の製品の加工・搬出システム。
【請求項３】
前記制御部は、予め板材に板取りされた板取りデータに基づき、前記板材のＸ方向より製品取りを行い前記製品を逐次搬出する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の製品の加工・搬出システム。
【請求項４】
板材を加工し製品の搬出を行う製品の加工・搬出方法において、
前記板材を加工する加工工程と、加工された製品の搬出を行う製品搬出工程とを含み、
前記加工工程は少なくとも位置決めされた板材にレーザ加工を行うレーザ加工工程を含み、
前記製品搬出工程は、コンベアテーブルに前記板材から切り離された部材を載置し、前記製品を載置した前記コンベアテーブルを下降させた後、コンベアを作動させ前記製品を逐次搬出し、前記製品の加工中に桟が生成した場合に前記桟も逐次搬出させることを特徴とする製品の加工・搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は製品の加工・搬出システム及びその方法に関し、さらに詳細には、板材をＸＹ方向に移動して位置決めし、板材に対してパンチ加工を行うパンチ加工部と、板材に対してレーザ加工を行うレーザ加工部とを備えたパンチ・レーザ複合加工機において製品の搬出を制御すると共に桟（前記製品以外の残材をいう。例えば製品と製品との間の部材）の搬出の制御を行う製品の加工・搬出システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パンチ・レーザ複合機での製品の搬出方法は、ミクロジョイントによる母材との一体取り出し、シュータによる取り出し、又はテイクアウトによる吸着取り出しが一般的である。
【０００３】
すなわち、１つの板材から複数の製品が切り出される。そして、切断した製品を完全に分離することなくミクロジョイントにより製品を板材に支持して加工が完了した後に、このミクロジョイントを切断し各製品を分離することが行われている。
【０００４】
また、切り離し加工を行う受け部に、ヒンジ結合によって下方へ開閉自在なシュータを適数設け、対象製品の大きさに従って製品を搬出する。
【０００５】
さらに、製品や端材を搬出する方法として、クランプ装置、マグネット装置、バキュームパット吸着装置を備えたテイクアウトローダが提案されている。
【０００６】
特許文献１〜３参照。
【特許文献１】特開平８−２４３９６４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５９９４６号公報
【特許文献３】特開２００１−３００２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の方法では、以下のような問題があった。すなわち、ミクロジョイントによる母材との一体取り出しは搬送後にバラシの手間が必要となり、また、外周に分離後の突起が残るという問題がある。
【０００８】
また、シュータを用いる装置では、製品等の取り出しのためにシュータを十分に傾動させる必要があり、その開閉に時間が掛かって生産性が低下するという問題がある。また、製品等をシュータ上を滑らせて取り出すので、引っかかりを生じて円滑に取り出せない場合がある。
【０００９】
テイクアウトによる吸着取り出しはプログラムが煩雑となり、取り出しも不確実、取り出し時間が掛かり生産性が低下するという問題がある。例えば、テイクアウトローダを切り出された製品や端材の上に移動させてクランプや吸着を行うので、作業工程が複雑でプログラム化が難しい。また取り出し作業の確実性が十分でなく、作業に時間を要し、生産性が低下する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので請求項１に係る発明は、板材を加工し製品の搬出を行う製品の加工・搬出システムにおいて、前記板材を加工する加工部と、加工された製品の搬出を行う製品搬出部と、これらの制御を行う制御部とを備え、前記加工部は少なくとも位置決めされた板材にレーザ加工を行うレーザ加工部を備え、前記製品搬出部は、前記板材から切り離された部材を載置するコンベアテーブルと、前記コンベアテーブルを昇降する昇降手段とを有し、前記制御部は、予め板材に板取りされた板取りデータに基づき、前記製品を載置した前記コンベアテーブルを下降させた後、コンベアを作動させ前記製品を逐次搬出し、前記製品の加工中に桟が生成した場合に前記桟も逐次搬出させる製品の加工・搬出システムである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記制御部は、予め板材に板取りされた板取りデータに基づき、前記板材のＹ方向より製品取りを行い前記製品を逐次搬出する制御を行う請求項１記載の製品の加工・搬出システムである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記制御部は、予め板材に板取りされた板取りデータに基づき、前記板材のＸ方向より製品取りを行い前記製品を逐次搬出する制御を行う請求項１記載の製品の加工・搬出システムである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、板材を加工し製品の搬出を行う製品の加工・搬出方法において、前記板材を加工する加工工程と、加工された製品の搬出を行う製品搬出工程とを含み、前記加工工程は少なくとも位置決めされた板材にレーザ加工を行うレーザ加工工程を含み、前記製品搬出工程は、コンベアテーブルに前記板材から切り離された部材を載置し、前記製品を載置した前記コンベアテーブルを下降させた後、コンベアを作動させ前記製品を逐次搬出し、前記製品の加工中に桟が生成した場合に前記桟も逐次搬出させる製品の加工・搬出方法である。
【発明の効果】
【００１４】
上述の如く本発明によれば、加工された製品は逐次板材の桟の下を通過したり、そのまま搬出されるため、余計な桟加工（例えばミクロジョイント加工）をする必要が無くプログラムの容易化、加工効率の向上が図れるという効果がある。
【００１５】
また、桟が生成した場合にも、逐次そのまま搬出される為、板材の加工が終了した後は製品と桟が全て仕分けされている。さらに、余分な桟（例えばミクロジョイント）が無いため板材の歩留まりが向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に示すように、製品の加工・搬出システム（例えばレーザ・パンチ複合機）１は、パンチ加工部Ａ、レーザ加工部Ｂ、製品搬出部Ｃ、および制御部Ｄを備えている。
【００１７】
そして、ベース（図示しない）上に門形のフレーム３が立設され、このフレーム３には回転可能な上部タレット５が、ベース上に配置された下部タレット７と対向して設けられている。この上部タレット５、下部タレット７には、それぞれ周方向に適宜な間隔で相対向した複数のパンチＰ、ダイＤが装着されパンチ加工部Ａが構成されている。
【００１８】
上部タレット５、下部タレット７は同期して回転し、加工を行うパンチＰ、ダイＤが加工位置Ｋに割り出される。加工位置Ｋにおいて、ストライカ（図示しない）を上下動させることにより、加工位置Ｋに位置決めされた板材ＷにパンチＰとダイＤとの協働でパンチング加工が行われる。
【００１９】
ベース上には、製品の加工・搬出システム１の機械全幅にほぼ等しい長さを持つキャレッジベース１１が駆動モータ、ボールねじ（図示しない）によってＹ軸方向に移動自在に設けられている。キャレッジベース１１には駆動モータ、ボールねじ（図示しない）によってＸ方向へ移動自在なキャレッジ１３が設けられ、このキャレッジ１３には板材Ｗをクランプする複数の板材クランプ１５が設けられている。
【００２０】
また、製品の加工・搬出システム１は板材ＷをＸ，Ｙ方向へ移動して、パンチ加工部Ａ、レーザ加工部Ｂに板材Ｗを位置決めし製品を加工後、製品を搬出する製品搬出部Ｃを備えている。
【００２１】
前記製品の加工・搬出システム１には、製品の搬出側（加工位置Ｋに対して左側）の位置に、レーザ加工ヘッド１７が駆動モータ、ボールねじ（図示しない）によってＹ軸方向へ移動自在に設けられ、レーザ加工部Ｂを構成している。レーザ加工ヘッド１７はパンチ加工位置ＫよりＸ方向へ距離Ｘ０だけオフセットされたレーザ加工位置ＬにおいてＹ軸方向に所定範囲移動する。
【００２２】
製品の加工・搬出システム１はレーザ発振器１９を備え、前記レーザ発振器１９からレーザビームをレーザ加工ヘッド１７に導くビームガイド手段が設けられている。ビームガイド手段は、レーザ加工位置Ｌの脇の第１のベンドミラー２１およびレーザ加工ヘッド１７上部に設置された第２のベンドミラー２３を有している。レーザ加工ヘッド１７がＹ方向の任意の位置に移動しても、レーザ発振器１９で出力されたレーザビームＬＢは、ベンドミラー２１，２３を経てレーザ加工ヘッド１７に案内され、レーザ加工ヘッド１７に備えられた集光レンズで集光された後、板材Ｗへ向けて照射される。
【００２３】
レーザ加工を行う際は、レーザ加工ヘッド１７を板材Ｗの加工開始位置に位置合わせした後、レーザビームを照射しつつ、キャレッジ１３をＸ方向へ移動させて板材ＷをＸ軸方向へ移動させると共に、レーザ加工ヘッド１７をＹ方向へ移動させる。このようにして、板材Ｗの所望位置にレーザ加工を行う。
【００２４】
ベース上には、板材Ｗを載置するフロントテーブル２５が設けられており、このフロントテーブルには板材Ｗに傷はつかないようにするためにテーブル面にブラシが植設されている。
【００２５】
一方、レーザ加工位置Ｌより左側の板材搬出には、主にレーザ加工の際の加工テーブルであり、かつＸ方向に板材並びに製品を搬出する製品搬送部Ｃであるコンベアテーブル２７が設けられている。このコンベアテーブル２７は、この実施の形態では、４つのコンベアセグメントＣＳ１〜ＣＳ４がＹ方向に並列して配置されている。しかしながら、４つのセグメントに拘わることなく、複数または一体した単体でも可なることは言うまでもない。
【００２６】
図２を参照する。それぞれのコンベアセグメントＣＳ１〜ＣＳ４は、Ｘ方向の両側に設けられた２つのコンベア３１，３３と、これら２つのコンベア３１，３３の間に掛け渡されて配置されたフリーブラシローラ３５とを備えている。また、レーザ加工位置Ｌの下方に当たる場所には、レーザビームを逃がし、加工に伴って生成する溶融金属（ドロス）等を排出する開口部３７が設けられている。
【００２７】
各コンベアセグメントＣＳ１〜ＣＳ４の両側のコンベア３１，３３は、それぞれベース上に立設された支持台３９上に、昇降用アクチュエータ（例えば油圧シリンダ）４１を介して取り付けられ、図２（ｂ）に示すように、これらの油圧シリンダ４１，４１を作動させることによって、１列のコンベアセグメントＣＳ１〜ＣＳ４を個別に昇降させることができる。また、各コンベア３１，３３は、ブラシ付きコンベアベルトがテーブルフレーム４３に軸支された一対のローラに循環走行回転するように巻回されており、それぞれのコンベア用モータ（図示しない）により独立にＸ軸方向に走行可能となっている。各コンベアセグメントＣＳ１〜ＣＳ４の排出側には、製品や端材を収納収容ボックス４５が設けられている。なお、レーザ加工の際に板材ＷがＸ方向に移動する場合には、コンベア用モータはコンベアテーブル２７がキャレッジ１３と連動するように制御部Ｓが制御する。
【００２８】
図３を参照し、レーザ加工部Ｂの動作を説明する。板材Ｗはクランプ１５により把持されている。前記クランプ１５はキャレッジ１３によりＸ軸方向に移動自在である。
【００２９】
一方、レーザ加工ヘッド１７はＹ軸移動レーザ加工ヘッド後端位置Ｌａと、Ｙ軸移動レーザ加工ヘッド前端位置Ｌｂの範囲において、レーザ加工点ＬでＹ軸方向に移動する。これにより、板材ＷをＸＹ方向自在に加工を行うことができる。なお、加工の際に発生する溶融金属等は開口部３７から排出される。
【００３０】
図４〜図７を参照し板材Ｗの加工方法について説明する。初めに概略説明する。フロントテーブルをコンベアテーブルとする。そして、レーザ切断終了後、切断製品下部のコンベアテーブルが下降、切断製品が母材より分離するとコンベアが駆動し製品を外部へ搬出する。桟有り加工の場合、製品は母材の桟の下を通過する。また、桟無し加工の場合は、レーザ切断終了後、直ちに製品搬出が行われる。この場合、余計な桟加工を行うことなく、製品取り出しを行うものである。
【００３１】
すなわち、図４（ａ）に示すように、予め板材Ｗに板取りされた製品の加工を行う。板材のＸＹ方向に格子状に整列した製品をＹ方向より製品取りする方法である。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ１を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ１を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ１を搬出する。
【００３２】
図４（ｂ）を参照する。Ｙ方向の次の製品Ｓ２を加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ２を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ２を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ２を搬出する。
【００３３】
図４（ｃ）を参照する。Ｙ軸方向の１列の加工が終了した後、余分な桟の切離し加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置の加工を行い桟Ｓ３を板材Ｗから切り離す。その後、桟Ｓ３を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し桟Ｓ３を搬出する。
【００３４】
図４（ｄ）を参照する。製品の加工が全て終了すると、クランプ１５の板材Ｗの把持する部分が桟Ｓ４として残る。クランプ１５を解除し、桟Ｓ４を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し桟Ｓ４を搬出する。
【００３５】
このように、Ｙ方向に製品取りを行い製品と桟とを逐次搬出することにより、製品が桟に引っ掛かることが無くなる。
【００３６】
図５（ａ）を参照する。予め板材Ｗに板取りされた製品の加工を行う。板材ＷのＸＹ方向に格子状に整列した製品をＸ方向より製品取りする方法である。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ５を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ５を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ５を搬出する。
【００３７】
図５（ｂ）を参照する。Ｘ方向の次の製品Ｓ６を加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ６を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ６を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ６を搬出する。
【００３８】
図５（ｃ）を参照する。Ｘ軸方向の１列の加工が終了した後、余分な桟の切離し加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置の加工を行い桟Ｓ７を板材Ｗから切り離す。その後、桟Ｓ７を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し桟Ｓ７を搬出する。
【００３９】
図５（ｄ）を参照する。製品の加工が全て終了すると、クランプ１５の板材Ｗの把持する部分が桟Ｓ８として残る。クランプ１５を解除し、桟Ｓ８を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し桟Ｓ８を搬出する。
【００４０】
このように、Ｘ方向に製品取りを行い製品と桟とを逐次搬出することにより、板材Ｗがクランプ１５に与える力を早めに緩和することができる。
【００４１】
図６（ａ）を参照する。この例では、製品と製品との間の桟が無い場合を想定する。予め板材Ｗに板取りされた製品の加工を行う。板材のＸＹ方向に格子状に整列した製品をＹ方向より製品取りする方法である。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ９を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ９を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ９を搬出する。
【００４２】
図６（ｂ）を参照する。Ｙ方向の次の製品Ｓ１０を加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ１０を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ１０を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ１０を搬出する。
【００４３】
図６（ｃ）を参照する。Ｙ方向の次の製品Ｓ１１を加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ１１を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ１１を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ１０を搬出する。
【００４４】
図６（ｄ）を参照する。製品の加工が全て終了すると、クランプ１５の板材Ｗの把持する部分が桟Ｓ１２として残る。クランプ１５を解除し、桟Ｓ１２を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し桟Ｓ１２を搬出する。
【００４５】
図７（ａ）を参照する。この例でも、製品と製品との間の桟が無い場合を想定する。予め板材Ｗに板取りされた製品の加工を行う。板材のＸＹ方向に格子状に整列した製品をＸ方向より製品取りする方法である。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ１３を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ１３を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ１３を搬出する。
【００４６】
図７（ｂ）を参照する。Ｘ方向の次の製品Ｓ１４を加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ１４を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ１４を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ１４を搬出する。
【００４７】
図７（ｃ）を参照する。Ｘ方向の次の製品Ｓ１５を加工を行う。レーザ最終切断経路Ｌｅの位置まで加工を行い製品Ｓ１５を加工し板材Ｗから切り離す。その後、製品Ｓ１５を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し製品Ｓ１５を搬出する。
【００４８】
図７（ｄ）を参照する。製品の加工が全て終了すると、クランプ１５の板材Ｗの把持する部分が桟Ｓ１６として残る。クランプ１５を解除し、桟Ｓ１６を載置したままコンベアテーブル２７が下降する。続いて、コンベア３１，３３が回転し桟Ｓ１６を搬出する。
【００４９】
上述のように、Ｘ方向の製品取り、Ｙ方向の製品取りの他に、例えば、至急必要な製品を初めに加工し製品取りを行い、後は、Ｘ方向あるいはＹ方向に製品取りを行ってもよい。
【００５０】
さらに、初めに全部の製品取りを行い、桟を最後まで残しておき、残った桟を適正な大きさに分割し搬出するようにしても良い。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】製品の加工・搬出システムの概略を示す概略図である。
【図２】コンベアテーブルの動作を説明する説明図である。
【図３】レーザ加工部の動作を説明する説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は製品搬出の動作を説明する説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は製品搬出の動作を説明する説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は製品搬出の動作を説明する説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は製品搬出の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  製品の加工・搬出システム
３  フレーム
５  上部タレット
７  下部タレット
１１  キャレッジベース
１３  キャレッジ
１５  板材クランプ
１７  レーザ加工ヘッド
１９  レーザ発振器
２１  ベンドミラー
２３  ベンドミラー
２５  フロントテーブル
２７  コンベアテーブル
３１  コンベア
３３  コンベア
３５  フリーブラシローラ
３７  開口部
３９  支持台
４１  油圧シリンダ
Ａ  パンチング加工部
Ｂ  レーザ加工部
Ｃ  製品搬出部
Ｄ  ダイ
Ｌ  レーザ加工位置
Ｋ  加工位置
Ｐ  パンチ
Ｓ  制御部
Ｗ  ワーク
【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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