(57)【要約】【課題】プレス機械の材料給送において隣接する打抜き穴の間や、材料歩留りを向上させることが困難である問題、材料給送装置の構造が極めて複雑で大型化する問題、材料の長さ方向送り量または幅方向送り量を変更するには甚大な段取り替え時間を要するという問題などの解決を目的とする。【解決手段】平面サーボモータ１０のベース１１上でＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能なスライダ１２上に取着された移動グリッパ機構１により材料Ｍを把持し、スライダ１２を制御することで材料Ｍを１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向へ設定移動量だけ偏位前進させて加工位置に位置決めし、加工位置に位置決めされた材料Ｍを駐止グリッパ機構２により把持して駐止させた状態で材料Ｍに１行程のプレス加工をし、１行程のプレス加工が完了するまでの間に移動グリッパ機構１による材料Ｍの把持を開状態にして後退させる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械の加工部へ長尺板状の材料を間欠的に給送する方法であって、平面サーボモータの固定ベース上でＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能なスライダ上に取着された移動グリッパ機構により前記材料を把持し、前記スライダを制御することで前記材料をＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向へ設定移動量だけ偏位前進させて加工位置に位置決めし、加工位置に位置決めされた前記材料を駐止グリッパ機構により把持して駐止させた状態で前記材料に１行程のプレス加工をし、１行程のプレス加工が完了するまでの間に前記移動グリッパ機構による前記材料の把持を開状態にして偏位後退させるようにしたことを特徴とするプレス機械の材料給送方法。
【請求項２】
プレス機械の加工部へ長尺板状の材料を間欠的に給送する装置であって、前記加工部の隣接位置の固定ベース上に設けられたスライダがＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能な平面サーボモータと、前記スライダ上に取着され前記材料を把持可能な移動グリッパ機構と、この移動グリッパ機構に把持されながら前記スライダにより設定移動量だけ偏位前進した前記材料を把持して駐止させることが可能な駐止グリッパ機構と、前記移動グリッパ機構の把持部の開閉作動、前記スライダのＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向への進退移動および前記駐止グリッパ機構の把持部の開閉作動をそれぞれ関連的に制御する制御手段とを備えていることを特徴とするプレス機械の材料給送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機械の材料給送方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、プレス機械の加工部へ長尺板状の材料を間欠的に給送する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にプレス加工における加工コストは材料費の占める割合が高く、この材料費の割合は、材料歩留りの向上により低減することができる。　材料歩留りは、打抜き加工された後に残る材料のスクラップ表面積をより減少させること、すなわち、隣接する打抜き穴の間や、材料端部に形成されるさん幅を狭くすることで材料歩留りを向上させることができる。　この目的達成のために、材料の幅方向へ複数列のジグザグ状に打抜き加工する従来の技術として、例えば、特公昭６３−５３８９５号公報（以後、Ａ公報という）に開示された材料送り装置に係る発明や、特開２００１−１０８６号公報（以後、Ｂ公報という）に開示されたグリッパフィード式揺動送り装置に係る発明などが知られている。
【０００３】
これらのうち、Ａ公報に記載された発明の構成は、外周が互いに対向するように配置され、かつ、スライドベースにそれぞれ回転自在に軸支された材料送り用の一対のローラを有し、この一対のローラの少なくとも一方を回転させる第１のパルスモータを設ける。　また、前記スライドベースを支持台に前記一対のローラの軸方向に沿って進退自在に支持し、かつ、回転運動を前記スライドベースの進退方向に沿う直線運動に変換するよう構成され直線運動部がスライドベースに連結している変換機構と、この変換機構の回転運動部を駆動する第２のパルスモータとを設ける。　さらに、前記第１および第２のパルスモータを設定パルス数に従ってステッピング制御するコントローラを設けたものである。
【０００４】
このように構成されたＡ公報の発明では、一対のローラは第１のパルスモータのステッピング動作により駆動されて被加工材料を所定長さ送り出し、かつ、スライドベースは変換機構を介して連結した第２のパルスモータのステッピング動作により駆動されて被加工材料を幅方向に所定長さ変位させ、被加工材料の多列ジグザグ送りを行うものである。　そして、多列ジグザグ送りを行う材料の長さ方向の送り量および幅方向の変位量を第１および第２のパルスモータのステッピング量として任意の値に容易かつ迅速に設定できる。　しかも、３列以上のジグザグ送りも容易にできる。
【０００５】
次いで、Ｂ公報に記載された発明の構成は、材料送り時に材料を板厚方向の平面で把持する第１把持手段と定量送り駆動機構で進退駆動される送り台とを有する材料送り部と、前記送り台の後退時には前記材料を板厚方向の平面で把持するように前記第１把持手段と同期して駆動される第２把持手段を有する材料保持部と、前記第１、第２の把持手段を操作する把持手段駆動部と、前記材料送り部と前記第２把持手段を揺動体に構成しこの揺動体を前記送り台の駆動と同期して揺動させる揺動機構部と、前記材料送り部・前記把持手段駆動部および前記揺動機構部とを同期駆動して材料の多列穴加工を可能にする伝導機構部とを設けて、加工用の材料を供給するようにしたものである。
【０００６】
このように構成されたＢ公報の発明によれば、供給材料の把持方式が線接触のローラではなく面接触の平板であり、間欠送りがクラッチを用いないカム方式のため定量送りが確実となる。　また、カムの交換が容易な軸との結合方式を選んでいるので送り量の調整上の煩わしさが解決する。　また、送り駆動、材料把持タイミングの駆動と送り装置の揺動体の揺動駆動を連結して同期運転するようにして正確な材料の位置決めが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ａ公報に記載された発明においては、材料を挟持した一対のローラを駆動して被加工材料を所定長さ送り出し、かつ、スライドベースを介して一対のローラを幅方向に所定長さ変位せる構成であるため、一対のローラと材料との間にスリップが生じやすく材料の送り量が不安定になる。　そのため、隣接する打抜き穴の間や、材料端部のさん幅を狭くすると破断するので、さん幅を狭くすることで材料歩留りを向上させることが困難である問題があった。
【０００８】
次いで、Ｂ公報に記載された発明においては、供給材料の把持方式が線接触のローラではなく面接触の平板にしたので、Ａ公報の発明における一対のローラと材料との間にスリップが生じやすく材料の送り量が不安定になる問題点は解決できる。　しかしながら、材料送り部、材料保持部、把持手段駆動部、揺動機構部を多くのカムや歯車を介して駆動する構成であるので、材料給送装置の構造が極めて複雑で大型化する問題や、材料の長さ方向送り量または幅方向送り量を変更するにはカムを交換する必要があり、甚大な段取り替え時間を要するという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、隣接する打抜き穴の間や、材料端部のさん幅を狭くすると破断するので材料歩留りを向上させることが困難である問題、材料給送装置の構造が極めて複雑で大型化する問題、材料の長さ方向送り量または幅方向送り量を変更するには甚大な段取り替え時間を要するという問題などを解決しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る発明は、プレス機械の加工部へ長尺板状の材料を間欠的に給送する方法であって、平面サーボモータの固定ベース上でＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能なスライダ上に取着された移動グリッパ機構により前記材料を把持し、前記スライダを制御することで前記材料をＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向へ設定移動量だけ偏位前進させて加工位置に位置決めし、加工位置に位置決めされた前記材料を駐止グリッパ機構により把持して駐止させた状態で前記材料に１行程のプレス加工をし、１行程のプレス加工が完了するまでの間に前記移動グリッパ機構による前記材料の把持を開状態にして偏位後退させるプレス機械の材料給送方法である。
【００１１】
この請求項１の発明によれば、平面サーボモータのスライダ上に取着された移動グリッパ機構により材料を把持し、そのスライダを制御することで把持されている材料をＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向へ設定移動量だけ偏位前進させて加工位置に位置決めし、位置決め後に駐止グリッパ機構で材料を把持するようにしたので、スライダの進退移動時に材料がスリップすることなくその送り量精度が向上する。　このため、隣接する打抜き穴の間や、材料端部のさん幅を容易に狭くできるので、材料歩留りの向上を容易に図ることができる。
【００１２】
次の請求項２に係る発明は、プレス機械の加工部へ長尺板状の材料を間欠的に給送する装置であって、前記加工部の隣接位置の固定ベース上に設けられたスライダがＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能な平面サーボモータと、前記スライダ上に取着され前記材料を把持可能な移動グリッパ機構と、この移動グリッパ機構に把持されながら前記スライダにより設定移動量だけ偏位前進した前記材料を把持して駐止させることが可能な駐止グリッパ機構と、前記移動グリッパ機構の把持部の開閉作動、前記スライダのＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向への進退移動および前記駐止グリッパ機構の把持部の開閉作動をそれぞれ関連的に制御する制御手段とを備えたプレス機械の材料給送装置である。
【００１３】
この請求項２の発明によれば、スライダがＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能な平面サーボモータと、スライダ上に取着され材料を把持可能な移動グリッパ機構と、設定移動量だけ偏位前進した材料を把持して駐止させることが可能な駐止グリッパ機構と、これらを関連的に制御する制御手段とで材料を加工位置に位置決めするように構成したので、カムや歯車を用いる必要がない。
【００１４】
このため、材料の長さ方向送り量または幅方向送り量を変更するには数値設定で変更できるので、段取り替え時間の短縮化を容易に図れるばかりでなく、材料給送装置の構造が極めて簡素にできるので、小型化を容易に図ることができる。付言すれば、２個の直進サーボモータによりＸ，Ｙ軸を駆動する場合は駆動部が２層になるが、平面サーボモータでは１層であるので極めて小型化ができる。さらに、摺動面や機械軸受が不要であるので、装置の寿命を永く維持できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のプレス機械の材料給送方法およびその装置に係る実施の形態について、図を参照して以下のとおり説明する。　まず、材料給送装置について図１、図２の簡略図にもとづき説明する。　図１は材料給送装置の上面図、図２は図１の縦断面図である。
【００１６】
材料給送装置は、材料に打抜き加工する打抜き加工部の隣接位置に設けられ、図１、図２に示すように、材料Ｍの給送後方側に設けられた移動グリッパ機構１と、給送前方側に設けられた駐止グリッパ機構２と、図示しない制御手段とで構成されている。　一方の移動グリッパ機構１は、材料Ｍの下面側に平面サーボモータ１０のベース１１が固定され、その上面にＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能なスライダ１２が設けられている。　この平面サーボモータ１０は、例えば、特開平５−２２９２４号公報、特公表ＷＯ００−３６７３４号公報などに開示され、横河エム・エー・ティー株式会社から市販されている商品名「ＰＬＡＮＥＳＥＲＶ」などで周知のものである。
【００１７】
その原理と構成は、ベース１１上面の移動面内でＸ，Ｙ軸の２軸方向に作用するように磁束を発生させる図示しないコアおよびコイルが、Ｘ軸とＹ軸との交互に埋設されている。　スライダ１２の下面には、Ｘ，Ｙ軸の２軸方向に作用するように磁束を発生させる図示しない永久磁石が、Ｘ軸とＹ軸との交互に設けられている。　すなわち、スライダ１２をＸ，Ｙ軸の２軸方向に作動させるリニアモータ構成になっており、スライダ１２は、図示しないエアベアリングの空気圧でベース１１に対して浮上保持されているので、ベース１１上面の移動面内を自由に移動できる。
【００１８】
スライダ１２の上面には、材料Ｍと略同一幅の移動受け台１３と、この移動受け台１３を材料Ｍの幅方向で挟むように架け渡されたコ字状の移動架台１４とが取着されている。　そして移動架台１４は、その内側面１４ａ，１４ａが材料Ｍを挿通可能な内幅に形成され、その天板部１４ｂには空気圧アクチュエータ１５が取着されている。　この空気圧アクチュエータ１５の進退移動可能なロッド１５ａは移動架台１４の天板部１４ｂを貫通しており、下降作動させることで、その下端面により材料Ｍの上面を押圧して、移動受け台１３との間に材料Ｍを把持し、上昇作動させることで把持を解除する。
【００１９】
次いで、他方の駐止グリッパ機構２は、材料送り方向前側かつ材料給送線上で材料Ｍの下面側に支持台２１が固定され、その上面には材料Ｍと略同一幅の駐止受け台２２と、この駐止受け台２２を材料Ｍの幅方向で挟むように架け渡されたコ字状の駐止架台２３とが取着されている。　そして駐止架台２３は、その内側面２３ａ，２３ａが材料Ｍを蛇行させて挿通可能な内幅に形成され、その天板部２３ｂには空気圧アクチュエータ２４が取着されている。　この空気圧アクチュエータ２４の進退移動可能なロッド２４ａは駐止架台２３の天板部２３ｂを貫通しており、下降作動させることで、その下端面により材料Ｍの上面を押圧して、駐止受け台２２との間に材料Ｍを把持し、上昇作動させることで把持を解除する。
【００２０】
このように構成された一方の移動グリッパ機構１は、空気圧アクチュエータ１５のロッド１５ａを下降作動させることで移動受け台１３との間で材料Ｍを把持し、スライダ１２を制御することで材料ＭをＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向へ設定移動量だけ偏位前進させて加工位置に位置決めする。　他方の駐止グリッパ機構２は、移動グリッパ機構１により位置決めされた材料Ｍを把持して駐止させる。　この駐止の間に、図示しないプレス金型により材料Ｍに１行程の打抜き加工をし、１行程の打抜き加工が完了するまでの間に、移動グリッパ機構１による材料Ｍの把持を開放状態にして移動グリッパ機構１を偏位後退させる。
【００２１】
引き続いて、ジグザグ状に打抜き加工する場合の材料を給送する方法について図３〜図５にもとづき説明する。　図３は材料の給送手順を示す縦断面図、図４は給送される材料の打抜き穴を示す上面図、図５は作業手順を示すフローチャートである。　なお、図４に示す材料Ｍは、図示左側から右側へ１行程ごとに間欠的に給送され、右端側から順次加工されて第４１番目の打抜き穴４１の加工が完了した状態を示すものとする。　また、抜き加工するプレス金型の位置は、図４に示す打抜き穴４１の位置にあるものとする。
【００２２】
図４に示す打抜き穴４１の次に加工すべき偶数列の打抜き穴４２の加工部を打抜き穴４１の現在位置に給送する手順であって、ステップＳ１においてプログラムを読み出し、次のステップＳ２において、移動グリッパ機構１の空気圧アクチュエータ１５の図３に示すロッド１５ａを下降作動させて材料Ｍを移動受け台１３とで把持し、次のステップＳ３において、駐止グリッパ機構２の空気圧アクチュエータ２４のロッド２４ａを上昇作動させて材料Ｍを把持状態から開放状態にする。
【００２３】
次のステップＳ４において、材料ＭのＸ軸への送り指示が有るか否かの確認がされ、本例の場合はジグザグ加工でＸ軸送り指示が有るからＹＥＳと判定されてステップＳ５に進む。　このステップＳ５においては、Ｘ軸送り方向がプラス（＋）方向か否かが確認され、打抜き穴４２の場合は図４に示すプラス（＋）方向であるから、ＹＥＳと判定されてステップＳ６に進む（ＮＯの場合は後述する）。
【００２４】
このステップＳ６においては、平面サーボモータ１０のスライダ１２をＸ軸送りがプラス（＋）方向へ設定量（図４に示すａ）、Ｙ軸送りがプラス（＋）方向へ設定量（図４に示すｂ）だけ各々前進するよう指令し、次のステップＳ７で設定座標に達したか否かが確認され各々が達した時点でＹＥＳと判定され、次のステップＳ８で停止させる。　このように、Ｘ軸送りとＹ軸送りとは同時制御されるので、材料Ｍはスライダ１２とともに座標（０，０）から矢印３１に沿って座標（ａ，ｂ）に達し、次に加工すべき打抜き穴４２の加工部を打抜き穴４１の現在位置に給送する。
【００２５】
そして、次のステップＳ１２において、駐止グリッパ機構２の空気圧アクチュエータ２４の図３に示すロッド２４ａを下降作動させて材料Ｍを駐止受け台２２との間で把持し、次のステップＳ１３において、移動グリッパ機構１の空気圧アクチュエータ１５のロッド１５ａを上昇作動させて材料Ｍを把持状態から開放状態にする。　この状態から、材料Ｍに対してプレス金型による打抜き穴４２の打抜き加工を開始する。
【００２６】
次のステップＳ１４において、平面サーボモータ１０のスライダ１２を矢印３２に沿ってＹ軸送りがマイナス（−）方向へ設定量（図４に示すｂ）だけ後退するよう指令し、次のステップＳ１５で設定座標（ａ，０）に達したか否かが確認され、達した時点でＹＥＳと判定され、次のステップＳ１６で停止させる。　これで、材料Ｍの打抜き穴４２の加工部を給送する１サイクルが終了する。　打抜き穴４２の材料Ｍへの打抜き加工はこの間に終了すればよい。
【００２７】
次いで、打抜き穴４３の加工部を打抜き穴４１の図示位置に給送するには、上記と同様のステップに従って進めればよいが、ステップＳ５における判定が相違する。　すなわち、奇数列の打抜き穴４３においては、Ｘ軸送りが図４に示すマイナス（−）方向であるから、ＮＯと判定されてステップＳ６Ａに進む。　このステップＳ６Ａにおいては、平面サーボモータ１０のスライダ１２をＸ軸送りがマイナス（−）方向へ設定量（図４に示すａ）、Ｙ軸送りがプラス（＋）方向へ設定量（図４に示すｂ）だけ各々前進するよう指令し、次のステップＳ７で設定座標に達したか否かが確認され各々が達した時点でＹＥＳと判定され、次のステップＳ８で停止させる。
【００２８】
このように、Ｘ軸送りとＹ軸送りとは同時制御されるので、材料Ｍはスライダ１２とともに座標（ａ，０）から矢印３３に沿って座標（０，ｂ）に達し、次に加工すべき打抜き穴４３の加工部を打抜き穴４１の図示位置に給送する。　以下は偶数列の打抜き穴４２と同様に、次のステップＳ１２からステップＳ１３へと進み、この状態から材料Ｍに対して打抜き穴４３の打抜き加工を開始する。
【００２９】
次のステップＳ１４で、スライダ１２を矢印３４に沿ってＹ軸送りマイナス（−）方向へ設定量だけ後退するよう指令し、次のステップＳ１５で、設定座標（０，０）に達したか否かが確認され、達した時点でＹＥＳと判定され、次のステップＳ１６で停止させる。　これで、材料Ｍの打抜き穴４３の加工部を給送する１サイクルが終了する。　打抜き穴４３の材料Ｍへの打抜き加工はこの間に終了すればよい。　そして、上述した偶数列の打抜き穴４２、奇数列の打抜き穴４３以降の打抜き穴４４，４５・・・を打抜き加工するための材料Ｍの給送は、上記偶数列の加工ステップと、奇数列の加工ステップとを交互にして給送すればよい。
【００３０】
なお、上記は２列の実施例であるが、３列以上の打抜き加工をする場合は、図５に示すステップＳ６，Ｓ６Ａを適宜増加して構成し、上記と同様のステップで材料Ｍを給送できる。　また、材料Ｍに１列のみしか打抜き加工をしない場合は、図５のステップＳ４において、材料ＭのＸ軸の送り指示が有るか否かの確認の際に、Ｘ軸送り指示が無いからＮＯと判定されてステップＳ９に進む。
【００３１】
このステップＳ９において、平面サーボモータ１０のスライダ１２をＹ軸送りがプラス（＋）方向へ設定量だけ前進するよう指令し、次のステップＳ１０で設定座標に達したか否かが確認され達した時点でＹＥＳと判定され、次のステップＳ１１で停止させる。　このステップＳ１１以降は上記と同様に図５のステップＳ１２へと進み、ステップＳ１６で停止させて１サイクルが終了する。
【００３２】
また、材料Ｍへの打抜き加工が複列加工であってもジグザグ加工ではなく、材料幅方向の一直線上に並列加工する場合の材料幅方向への給送に際しては、図５に示すステップＳ６，Ｓ６Ａにおいて、Ｘ軸送りのプラス（＋）指令またはマイナス（−）指令のみにし、Ｙ軸送りの設定値をゼロ（０）にすればよい。
【００３３】
なお、本発明に係るプレス機械の材料給送方法およびその装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３５】
請求項１の発明によれば、平面サーボモータのスライダ上に取着された移動グリッパ機構により材料を把持し、そのスライダを制御することで把持されている材料をＸ軸もしくはＹ軸の１軸方向またはＸ，Ｙ軸の同時２軸方向へ設定移動量だけ偏位前進させて加工位置に位置決めし、位置決め後に駐止グリッパ機構で材料を把持するようにしたので、スライダの進退移動時に材料がスリップすることなくその送り量精度が向上する。
【００３６】
このため、隣接する打抜き穴の間や、材料端部のさん幅を容易に狭くできるので、材料歩留りの向上を図ることにより製造原価の低減が容易にできる。　また、材料の長さ方向送り量または幅方向送り量を変更するには数値設定で変更できるので、段取り替え時間の短縮化を図ることにより段取り工数の低減が容易にできる。
【００３７】
次の請求項２の発明によれば、スライダがＸ，Ｙ軸の２軸方向に進退移動可能な平面サーボモータと、スライダ上に取着され材料を把持可能な移動グリッパ機構と、設定移動量だけ偏位前進した材料を把持して駐止させることが可能な駐止グリッパ機構と、これらを関連的に制御する制御手段とで材料を加工位置に位置決めするように構成したので、カムや歯車を用いる必要がない。
【００３８】
このため、材料の長さ方向送り量または幅方向送り量を変更するには数値設定で変更できるので、段取り替え時間の短縮化を図ることにより段取り工数の低減が容易にできる。　また、２個の直進サーボモータによりＸ，Ｙ軸を駆動する場合は駆動部が２層になるが、平面サーボモータでは１層であるので、材料給送装置の構造を極めて簡素に、かつ、小型化を図ることにより装置の原価低減と保守の容易化を図ることが容易にできる。　さらに、摺動面や機械軸受が不要であるので、装置の寿命を永く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレス機械の材料給送装置を示す簡略図であって、その上面図である。
【図２】同じく、図１の縦断面図である。
【図３】同じく、材料の給送手順を示す縦断面図である。
【図４】同じく、給送される材料の打抜き穴を示す上面図である。
【図５】同じく、材料給送装置の作動順序を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　移動グリッパ機構
２　駐止グリッパ機構
１０　平面サーボモータ
１１　ベース
１２　スライダ
１３　移動受け台
１４　移動架台
１５　空気圧アクチュエータ
２１　支持台
２２　駐止受け台
２３　駐止架台
２４　空気圧アクチュエータ
Ｍ　材料
【図１】
2004025238.tif 000003
【図２】
2004025238.tif 000004
【図３】
2004025238.tif 000005
【図４】
2004025238.tif 000006
【図５】
2004025238.tif 000007