(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬入テーブルに載置したワークを板材加工機の加工部に前方から供給位置決めするワーク位置決め搬入装置において、
前記ワーク搬入テーブルに、ワーク搬入方向に対してワークの前後左右を位置決めする突当て部材と、この突当て部材に前記ワークを突当てるワーク引寄せ装置とからなる原点位置決め装置を設け、
この原点位置決め装置により位置決めされたワークを上下からクランプし水平面内に旋回自在、前後動自在のメインクランプと、前記ワークの後端をクランプし前後動自在のサブクランプとを設け、
ワークの原点位置決め時にワークの中心を前記メインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行なうと共にこの工程シミュレーションにおける第１回目以降の掴み換え位置を算出した後に、実際の原点位置決め時のメインクランプの把持位置を前記工程シミュレーションで算出された第１回目以降の掴み換え位置あるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を前記工程シミュレーションで算出されたそれ以降の掴み換え位置に変更補正をすると共に、この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプの作動・位置決めの指令を発生する制御装置を設けてなることを特徴とするワーク位置決め搬入装置。
【請求項２】
ワーク搬入テーブルに載置したワークを板材加工機の加工部に前方から供給位置決めするワーク位置決め搬入装置において、
前記ワーク搬入テーブルに、ワーク搬入方向に対してワークの前後左右を位置決めする突当て部材と、この突当て部材に前記ワークを突当てるワーク引寄せ装置とからなる原点位置決め装置を設け、
この原点位置決め装置により位置決めされたワークを上下からクランプし水平面内に旋回自在、前後動自在のメインクランプと、前記ワークの後端をクランプし前記メインクランプよりも前記剪断加工部に接近可能に前後動自在のサブクランプとを設け、
ワークの原点位置決め時にワークの中心を前記メインクランプでクランプした場合の加工の工程シミュレーションを事前に行なうと共にこの工程シミュレーションの加工の工程の中において第１回目以降の掴み換え動作およびサブクランプの把持動作が必要な各々の工程を算出する第１の演算を行い、この第１の演算で算出された各工程のうちの、サブクランプの最終把持位置を算出する第２の演算を行い、実際のメインクランプによって行われる原点位置決め時の把持動作位置を第２の演算で算出された前記最終把持位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を第２演算で算出された最終把持位置に変更補正すると共に、この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプ及びサブクランプの作動・位置決めの指令を発生する制御装置を設けてなることを特徴とするワーク位置決め搬入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに板材加工を行う板材加工機の前方に配置された旋回式マニピュレータによって板材のワークを搬入する際に効率よく掴み換えを行って作業工程の時間短縮が図れるワーク位置決め搬入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベンディング加工機、シャーリングマシン等の板材加工機へのワーク供給装置としての旋回式マニピュレータは、実開平１−６０７２９号公報や特開平３−４２１３５号公報に示されているようにすでに使用されている。
【０００３】
この旋回式マニピュレータは、メインクランプ（旋回クランプ）により上下からワークを挟んだ状態で、前後動作と水平面内で旋回動作が行われるので、複数辺を剪断したり、また煩雑な板取を行うときなどに効率が高いものである。
【０００４】
より詳しくは、図１６に示されているように、マニピュレータ１０１では当初のワークＷの原点設定時にメインクランプ１０３（旋回クランプ）でワークＷのほぼ中心（重心付近）が把持され、マニピュレータ１０１が前進してシャーリングマシン１０５で剪断加工が連続して行われる。
【０００５】
マニピュレータ１０１の可動範囲が限界に達した場合は、クランプ位置を後方に掴み換える動作が必要になる。しかし、メインクランプ１０３（旋回クランプ）は上下から挟み込む構造上、ワークＷをシャーリングマシン１０５の剪断加工部に送り込む可動範囲の限界（リフトリミットあるいはストロークリミット）があり切断不可の部分が生じてくる。
【０００６】
例えば、図１７ではマニピュレータ１０１を用いずに、作業者がワークＷを切断工程１〜６までの工程を経て材料１〜材料５までの短冊加工が行われる場合である。この同じ短冊加工が、マニピュレータ１０１を用いて行われる場合は、図１８に示されているようにワークＷのほぼ中心がメインクランプ１０３でクランプされているので、切断工程１、２が行われた後、ワークＷが旋回されて切断工程３、４が行われる。しかし、メインクランプ１０３の可動範囲限界（リフトリミットあるいはストロークリミット）内は切断不可となる。
【０００７】
そこで、実開平１−６０７２９号公報に示されているシャーリングマシン１０５では、残材の後端部を把持して送るためのサブクランプ（図示省略）が別途設けられている。また、特開平３−４２１３５号公報に示されているシャーリングマシン１０５では、メインクランプ１０３とサブクランプ（図示省略）が備えられ、製品端部の立ち上がりの移動状況を把握し効率の良いクランプ上下移動が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のマニピュレータ１０１においては、メインクランプ１０３で上下からワークＷのほぼ中心がクランプされ、このクランプ位置でメインクランプ１０３の可動範囲で剪断加工が行われた後、１回〜複数回の掴換えが行なわれ、最終的にサブクランプで送り込むという工程が踏まれる。このクランプ動作中の時間はロスするという問題点があった。
【０００９】
また、メインクランプ１０３にサブクランプも加わり、ワークＷの旋回や掴み換え動作等が入る切断工程が行なわれるために、制御装置への入力内容が複雑になるので、入力時間の遅延、入力ミスが発生するという問題点があった。
【００１０】
また、従来のサブクランプはメインクランプ１０３の後方に位置しており、このサブクランプでワークを送り込むとしてもメインクランプ１０３の可動範囲を越えることが難しいため、依然として切断不可の部分が生じるという問題点があった。
【００１１】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、マニピュレータによってワークを供給する際に、全体の工程を考慮して掴み換え回数が最も少ない位置をクランプすることで、制御装置の入力内容の簡易化、作業者入力時間の短縮、入力ミスの削減を図り、生産性の向上を図り得るワーク位置決め搬入装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて、この発明のワーク位置決め搬入装置は、ワーク搬入テーブルに載置したワークを板材加工機の加工部に前方から供給位置決めするワーク位置決め搬入装置において、
前記ワーク搬入テーブルに、ワーク搬入方向に対してワークの前後左右を位置決めする突当て部材と、この突当て部材に前記ワークを突当てるワーク引寄せ装置とからなる原点位置決め装置を設け、この原点位置決め装置により位置決めされたワークを上下からクランプし水平面内に旋回自在、前後動自在のメインクランプと、前記ワークの後端をクランプし前後動自在のサブクランプとを設け、ワークの原点位置決め時にワークの中心を前記メインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行なうと共にこの工程シミュレーションにおける第１回目以降の掴み換え位置を算出した後に、実際の原点位置決め時のメインクランプの把持位置を前記工程シミュレーションで算出された第１回目以降の掴み換え位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を前記工程シミュレーションで算出されたそれ以降の掴み換え位置に変更補正をすると共に、この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプの作動・位置決めの指令を発生する制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、ワークを原点位置決め時にメインクランプをワークのほぼ中心位置からオフセットするとき、あるいは掴み換えを行うときは、制御装置においてメインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行うことにより、実際では余分な掴み換え動作を排除して効率よく掴み換えをするので、工程時間の短縮が図られる。
【００１６】
また、この発明のワーク位置決め搬入装置は、ワーク搬入テーブルに載置したワークを板材加工機の加工部に前方から供給位置決めするワーク位置決め搬入装置において、
前記ワーク搬入テーブルに、ワーク搬入方向に対してワークの前後左右を位置決めする突当て部材と、この突当て部材に前記ワークを突当てるワーク引寄せ装置とからなる原点位置決め装置を設け、この原点位置決め装置により位置決めされたワークを上下からクランプし水平面内に旋回自在、前後動自在のメインクランプと、前記ワークの後端をクランプし前記メインクランプよりも前記剪断加工部に接近可能に前後動自在のサブクランプとを設け、ワークの原点位置決め時にワークの中心を前記メインクランプでクランプした場合の加工の工程シミュレーションを事前に行なうと共にこの工程シミュレーションの加工の工程の中において第１回目以降の掴み換え動作およびサブクランプの把持動作が必要な各々の工程を算出する第１の演算を行い、この第１の演算で算出された各工程のうちの、サブクランプの最終把持位置を算出する第２の演算を行い、実際のメインクランプによって行われる原点位置決め時の把持動作位置を第２の演算で算出された前記最終把持位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を第２演算で算出された最終把持位置に変更補正すると共に、この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプ及びサブクランプの作動・位置決めの指令を発生する制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、ワークを短冊材に加工する場合の剪断加工では、制御装置において工程シミュレーションを事前に行い、メインクランプおよびサブクランプでの把持動作が必要な各工程を第１の演算で行うことにより全体の工程を把握し、メインクランプおよびサブクランプの可動範囲に基づいて前記全体の工程の中から第２演算により最終把持位置が算出され、実際では余分な掴み換え動作及びメインクランプの旋回動作をしなくとも効率よくサブクランプによる把持が行われるので、工程時間の短縮が図られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のワーク位置決め搬入装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施の形態に係わる板材加工機としての例えばシャーリングマシン１には図１に示されているように、その剪断加工部へ板状のワークＷを搬入するためのフロントテーブル３（ワーク搬入テーブル）が設けられている。
【００２０】
フロントテーブル３の上面には図２に示されているようにワークＷがいずれの方向にも円滑に移動自在となるよう多数のフリーベア５（フリーベアリング）が設けられており、フロントテーブル３の図２において左側にはワークＷを載置するためのワークテーブル７が隣接して設けられている。
【００２１】
なお、本実施の形態では、以下、ワークＷがワークテーブル７からフロントテーブル３へ搬送されるワーク搬送方向を「Ｘ方向」といい、フロントテーブル３からシャーリングマシン１の剪断加工部へ搬入されるワーク搬入方向を「Ｙ方向」という。また、後述のグリッパ９のＸ方向に往復動する移動軸を「Ｕ軸」とし、フロントテーブル３のＸ方向の長さのほぼ中央を通過するＹ方向に向かう中心線を「Ｙ軸」とする。シャーリングマシン１によるワークＷの剪断線はＸ方向となる。
【００２２】
図１及び図２を参照するに、前記フロントテーブル３にはワークテーブル７へ載置されたワークＷをクランプするグリッパ９が備えられ、このグリッパ９はクランプされたワークＷをフロントテーブル３の原点決め位置付近へ搬入するために、フロントテーブル３のほぼ左右端に渡りＸ方向に往復動自在に設けられている。
【００２３】
グリッパ９は、前記フロントテーブル３の図２の上位置に配されたＵ軸にキャレッジ用モータ（図示省略）で回転されるボールねじ等によって駆動され、ワークテーブル７上のワークＷをクランプしてフロントテーブル３上へ搬入すると共に、グリッパ９自体がグリッパ昇降シリンダ等の作動により上昇してグリッパ９のクランプ部がフロントテーブル３上のワークパスラインＰＬに対して出没自在となっている。
【００２４】
図２を参照するにフロントテーブル３には、前記グリッパ９が走行するＵ軸ラインに対してシャーリングマシン１の剪断加工部側（図２において上方側）に２つのピンゲージ１１（突当て部材）が設けられている。また、前記各ピンゲージ１１の近傍にはフロントテーブル３上のワークＷをクランプして前記各ピンゲージ１１へ突き当てるべく移動せしめるためのワーク引寄せ装置１３が設けられている。なお、前記２つのピンゲージ１１とワーク引寄せ装置１３とからワーク原点位置決め装置１５が構成されている。
【００２５】
なお、前記ピンゲージ１１及びワーク引寄せ装置１３は図示せざるピンゲージ可動支持体に設けられており、このピンゲージ可動支持体は例えばフロントテーブル３の架台にＸ方向に軸承されてピンゲージ用駆動モータ（図示省略）により回転駆動されるＸ軸用ボールネジに螺合されている。なお、前記ピンゲージ１１のピンゲージ用駆動モータは後述の制御装置１７に電気的に接続されている。
【００２６】
より詳しくは、ワーク引寄せ装置１３はワークＷをクランプするクランパ（図示省略）が備えられており、このクランパによりクランプされたワークＷをピンゲージ１１の方向へ移動せしめる構造となっている。ワーク引寄せ装置１３は後述の制御装置１７に電気的に接続されている。
【００２７】
図１及び図２を参照するに、前記フロントテーブル３には、ワークＷを上下からクランプ・アンクランプ自在で把持したワークＷを水平方向に所望の角度で回転すると共にワークＷをＹ方向に前後動せしめるマニピュレータ１９（ワーク位置決め搬入装置）が設けられている。
【００２８】
より詳しくは、マニピュレータ１９はＹ軸と平行なボールねじ（図示省略）をサーボモータ等で適宜駆動制御することによって、ベース２１上をＹ方向に走行自在に設けられている。
【００２９】
さらに、マニピュレータ１９は上フレーム２３、支柱フレーム２５、下フレーム２７からなり、上フレーム２３と下フレーム２７のＹ方向前方側の先端にはワークＷをクランプして回転位置決めするメインクランプ２９が設けられている。このメインクランプ２９は上フレーム２３のＹ方向前方側の先端の上クランパ３１と下フレーム２７のＹ方向前方側の先端の下クランパ３３とから構成されている。
【００３０】
図１を参照するに、メインクランプ２９は、下フレーム２７の先端にＣ軸用モータ３５により回転駆動されるワーククランプ軸３７が垂直方向に軸承されており、このワーククランプ軸３７（Ｃ軸）の先端には下クランパ３３が装着されている。一方、上フレーム２３の先端には図３に示されているようにブラケット２３Ａが固定されており、このブラケット２３Ａの上部に設けられたメインクランプ用シリンダ３９のピストンロッド４１の下端に上クランパ３１が設けられており、前記ワーククランプ軸３７の先端の下クランパ３３に接離可能に昇降自在にであって、回転自在である。
【００３１】
また、マニピュレータ１９にはメインクランプ２９より図１において左側の前方の位置でワークＷの後端をクランプし前後動自在で且つ上下動自在のサブクランプ４３が設けられている。
【００３２】
より詳しくは、サブクランプ４３は図３〜図５に示されているように上フレーム２３の先端のブラケット２３Ａにメインクランプ用シリンダ３９より前方に位置して上部に支持ブラケット４５が立設されている。この支持ブラケット４５に設けられたサブクランプ用シリンダ４７のピストンロッド４９の下端には、複数のサブクランプ４３を支持するための可動フレーム５１が連結されており、この可動フレーム５１は上フレーム２３の先端の下部に設けられたガイド部材５３に案内されて上下動可能に設けられている。
【００３３】
なお、可動フレーム５１は図４に示されているようにほぼ水平方向に長い角パイプ等の部材で構成されており、可動フレーム５１の下面には図４において左右に２個づつ合計４個のサブクランプ用アーム５５が図３において逆Ｌ字形状をなすように設けられている。
【００３４】
各サブクランプ用アーム５５の先端には例えばジョー駆動シリンダ５７により作動してワークＷの端縁を把持可能な上クランプジョーと下クランプジョーからなるサブクランプ部４３Ａが設けられている。
【００３５】
したがって、サブクランプ４３は図３に示されているようにメインクランプ２９より前方の位置でワークＷをクランプしてマニピュレータ１９の移動により前後動自在であるので、シャーリングマシン１のカットラインに近い位置までワークＷを送ることが可能になるため、メインクランプ２９の可動範囲を超えるワーク送りが可能になる。
【００３６】
また、可動フレーム５１がサブクランプ用シリンダ４７で上下動されることにより各サブクランプ部４３Ａが昇降自在であるので、メインクランプ２９でクランプしてワーク送りをするときにはサブクランプ４３が全体的に上昇されることにより邪魔にならない。
【００３７】
なお、マニピュレータ１９の前述した各駆動装置は後述の制御装置１７に電気的に接続されている。
【００３８】
図１を参照するに、５７は上下の直線刃５９、６１を有する一般的な剪断加工機であって、６３はワークＷを押える板押え装置、６５は上刃５９を上下動せしめるラムで、しかも６７はラム６５を駆動する流体圧シリンダである。
【００３９】
ラム６５の前方には複数個の板押え装置６３が適宜間隔を介して前板６９に並設されている。なお、この板押え装置６３はシャーリングマシン１に附属するもので、剪断前に下降してワークＷを押え、ラム６５が上昇後にワークＷを離すのが一般的であるが、前述した上下クランパ３１、３３のアンクランプ時の押え具としても機能させるためにアンクランプ時にラム６５の上下動とは連動せずに独自に作動することも可能なように設定されている。
【００４０】
すなわち、制御装置１７内のラム駆動制御部７１から独立した板押え駆動制御部７３を別途にし、マニピュレータ駆動制御部７５（マニピュレータ制御装置）に接続する中央制御部７７に接続する構成となっている。
【００４１】
なお、中央制御部７７にはワークＷの大きさ、切断位置、メインクランプ２９の可動範囲等のデータを入力する入力装置７９、表示装置８１、入力されたデータを記憶するメモリ８３、入力されたデータを予め設定されている演算式に基づいて種々の計算をする演算装置８５、予め入力されているメインクランプ２９の可動範囲やクランプ幅、マニピュレータ１９の上フレーム２３の懐の最大距離と前記演算装置８５で計算されて得られた計算値とを比較判断して最適の剪断工程を選択する比較判断装置８７が設けられている。
【００４２】
上記構成により、図２においてワークテーブル７に載置されたワークＷは２つのグリッパ９によりクランプされ、Ｘ方向に移動されてフロントテーブル３のほぼ中央へ搬送される。
【００４３】
ワークＷの基準面ＢＬは図１４において上方と右方の２辺であって、ピンゲージ１１がフロントテーブル３の上面より上方へ突出する。
【００４４】
前記ワークＷはグリッパ９から開放されると共にワーク引寄せ装置１３のクランパによりクランプされ、２つのピンゲージ１１と２つのグリッパ９の基準へ突き当てるように斜めに移動され、図１４に示されているように原点位置決めされる。
【００４５】
ワークＷの４辺が耳切り切断されるときは、メインクランプ２９により旋回される旋回動作がある。ワークＷはメインクランプ２９の上・下クランパ３１，３３，により把持される。マニピュレータ１９はＹ方向に前進してワークＷの所望の位置をシャーリングマシン１の剪断加工部へ搬入したときに停止する。
【００４６】
剪断加工後にワークＷが上・下クランパ３１，３３，によりクランプされマニピュレータ１９が後退し、ワーククランプ軸３７（Ｃ軸）の回転によりワークＷがフロントテーブル３上で適宜角度回転される。マニピュレータ１９が再びＹ方向へ前進し、ワークＷの所望の位置がシャーリングマシン１の加工位置へ位置決めされ剪断加工される。以上の工程が繰り返されて、図１４においてワークＷの４辺が耳切り切断される。
【００４７】
図１５は、左右の２辺の耳切り剪断加工が行われた後に、剪断位置１〜４の短冊加工が行われる場合について示されている。この短冊加工とは、Ｘ又はＹ方向の一方向のみの切断加工のみで済むもので、このような短冊加工がメインクランプ２９とサブクランプ４３を用いて行なわれる場合は、掴み換え動作を行なう必要がある。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態における主要部に係わるマニピュレータ制御装置７５（マニピュレータ駆動制御部）について、主として短冊加工を例にとって詳しく説明する。
【００４９】
マニピュレータ駆動制御部７５では、ワークＷの原点位置決め時にワークＷの中心を前記メインクランプ２９でクランプした場合の工程シミュレーションが事前に行なわれる。この工程シミュレーションにおいて第１回目以降の掴み換え位置を算出した後に、実際の原点位置決め時のメインクランプ２９の把持位置が前記工程シミュレーションで算出された第１回目以降の掴み換え位置にあるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置が前記工程シミュレーションで算出されたそれ以降の掴み換え位置に変更補正される。
【００５０】
この変更補正に基づいて前記原点位置決め装置とメインクランプ２９へ作動・位置決めの指令が発生される。
【００５１】
短冊加工においては、メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が不要の第１パターンと、メインクランプ２９の掴み換え動作が必要で且つサブクランプ４３動作が不要の第２パターンと、メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が必要の第３パターンとの３つのパターンに分類できる。
【００５２】
なお、図１２（Ａ）〜（Ｅ）を参照するに、メインクランプ２９で掴み換えされる場合は、図１２（Ａ）においてメインクランプ２９により把持されたワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断され、図１２（Ｂ）において板押え装置６３が下降してワークＷがテーブルに押圧されて固定される。この状態で図１２（Ｃ）においてメインクランプ２９の掴み換えが行われる。図１２（Ｄ）でメインクランプ２９によりワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断される。図１２（Ｅ）でキッカー８９により残材が搬出される。
【００５３】
また、図１３（Ａ）〜（Ｅ）を参照するに、メインクランプ２９からサブクランプ４３に掴み換えされる場合は、図１３（Ａ）においてメインクランプ２９により把持されたワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断され、図１３（Ｂ）において板押え装置６３が下降してワークＷがテーブルに押圧されて押さえられる。この状態で図１３（Ｃ）においてメインクランプ２９がワークＷを解除してマニピュレータ１９が後退し、サブクランプ４３で掴み換えが行われる。図１３（Ｄ）でサブクランプ４３によりワークＷはシャーリングマシン１の剪断加工部に位置決めされて切断される。図１３（Ｅ）でキッカー８９により残材が搬出される。
【００５４】
第１パターン（メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が不要）は、例えば図６及び図７に示されているように工程シミュレーション時の原点位置決め時に掴んだメインクランプ２９の位置で工程１〜２までの全ての剪断工程が完了してしまう場合である。このときは工程１で剪断された後にメインクランプ２９により１８０°旋回され、次いで剪断加工位置に位置決めされ工程２の剪断が行なわれる。
【００５５】
工程シミュレーションにおいて、(1)原点位置決め以降の掴み換えが不要であ ること、(2)メインクランプ２９の可動範囲内で最終工程まで終了すること、(3)メインクランプ２９からワークＷの最大対角Ｌ（図１４参照）が上フレーム２３の懐の最大距離より小さいこと、の条件が判断されたときは、この第１パターンである。
【００５６】
第２パターン（メインクランプ２９の掴み換え動作が必要で且つサブクランプ４３動作が不要）は、工程シミュレーション時の原点位置決め時に掴んだメインクランプ２９の位置から最終工程終了まで、メインクランプ２９の掴み換え動作のみで最終工程に到達でき、サブクランプ４３は使用されない場合である。
【００５７】
例えば、一枚のワークＷから４回の剪断工程１〜４まであるとき、図８及び図９に示されているように初めにワークＷの中央付近を掴み、工程３がメインクランプ２９のために邪魔されて切断できないので、工程２が終了した後にメインクランプ２９の後方への掴み換えが行なわれる必要がある。次の工程３のときに初めて掴み換えが行なわれるが、工程４がメインクランプ２９の可動範囲で十分に剪断可能であるときにはこの工程３で最終掴み換えが行われるものとシミュレーションされるので、このときは、工程シミュレーション上の最終掴み換え位置を工程３とする制御指令コードが工程２の後に挿入される。これにより、工程４での掴み換えは行われないので効率の良い剪断工程が行われる。
【００５８】
また、旋回動作が途中の工程に入る場合には、メインクランプ２９の最終把持位置は、前述した最大対角Ｌが上フレーム２３の懐の最大距離より小さいこととメインクランプ２９のストローク可動範囲内であること、の条件を満たす範囲で、工程シミュレーションで事前に演算される。この演算による最終把持位置でワークＷが把持されるよう制御が行われる。
【００５９】
上記の演算では原点位置決め時に最終把持位置でクランプするか、あるいは最初の掴み換え時に最終把持位置でクランプするかどうかは、旋回動作の工程位置、掴み換えしようとする位置の最大対角Ｌの寸法等の条件などに照らして選択が行われることになる。
【００６０】
旋回動作が後に控えていない場合は、最大対角Ｌを条件から外した最終把持位置が選択される。
【００６１】
第３パターン（メインクランプ２９の掴み換え動作とサブクランプ４３動作が必要）は、例えば図１０及び図１１に示されているように工程４ではメインクランプ２９の可動範囲で剪断不可能であるためにサブクランプ４３が必要である場合のように、初めて掴み換え動作が必要になったときに、後工程でサブクランプ４３が必要であり、且つサブクランプ４３可動範囲内であり、且つ後工程で旋回動作が含まれていないとシミュレーションされた場合に、初めの掴み換え動作時にサブクランプ４３が使用される。
【００６２】
このときは、サブクランプ４３の使用に関する制御指令コードが工程２の後に挿入される。これにより、工程３と工程４はサブクランプ４３の動作で効率の良い剪断工程が行われる。
【００６３】
なお、旋回動作が途中の工程に入る場合には最大対角Ｌの条件の制約を受けることになるので、メインクランプ２９及びサブクランプ４３の動作範囲、最大対角Ｌの条件、を制約の条件として事前の演算が行われる。この演算により各条件の範囲内で最終把持位置ではメインクランプ２９を使用するかあるいはサブクランプ４３を使用するかの選択が行われる。
【００６４】
上記構成から、ワークＷを原点位置決め時のメインクランプ２９をワークＷのほぼ中心位置からオフセットするときは、マニピュレータ駆動制御部７５においてメインクランプ２９でクランプした場合の工程シミュレーションが事前に行なわれることにより、実際では余分な掴み換え動作を排除して効率よく掴み換えをするので、工程時間の短縮が図られる。
【００６５】
また、本発明の他の実施の形態のマニピュレータ駆動制御部７５では、ワークＷの原点位置決め時にワークＷの中心がメインクランプ２９でクランプされた場合の加工の工程シミュレーションが事前に行なわれる。この工程シミュレーションの加工の工程の中において第１回目以降の掴み換え動作とサブクランプ４３の把持動作とを必要な各々の工程が第１の演算で算出される。この第１の演算で算出された各工程のうちの、サブクランプ４３の最終把持位置を算出する第２の演算が行なわれる。
【００６６】
実際のメインクランプ２９によって行われる原点位置決め時の把持動作位置は、上記の第２の演算で算出された前記最終把持位置あるいは、実際の第１回目以降の掴み換え時のメインクランプの把持位置を第２演算で算出された最終把持位置に変更補正される。マニピュレータ駆動制御部７５では、前記変更補正に基づいて原点位置決め装置とメインクランプ２９及びサブクランプ４３に対して作動・位置決めの指令が発生される。
【００６７】
以上のように、ワークＷを短冊材に加工する場合の剪断加工では、マニピュレータ駆動制御部７５で、メインクランプ２９およびサブクランプ４３での把持動作の工程シミュレーションが事前に行われ、メインクランプ２９およびサブクランプ４３の可動範囲に基づいて前記全体の工程の中から最終把持位置が算出されて、実際では余分な掴み換え動作及びメインクランプ２９の旋回動作をしなくとも効率よくサブクランプによる把持が行われるため、工程時間の短縮が図られる。
【００６８】
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シャーリングマシンを例にとって説明したがレーザ加工機、ベンディング加工機およびその他の板材加工機であっても構わない。
【００７０】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態から理解されるように、本発明によれば、ワークを原点位置決め時のメインクランプをワークのほぼ中心位置からオフセットするとき、あるいは掴み換えを行うときは、制御装置においてメインクランプでクランプした場合の工程シミュレーションを事前に行うことにより、実際では余分な掴み換え動作を排除して効率よく掴み換えができるので、工程時間の短縮を図ることができる。
【００７１】
また、本発明によれば、ワークを短冊材に加工する場合の剪断加工では、制御装置において、メインクランプおよびサブクランプでの把持動作の全体の工程を把握するよう工程シミュレーションを事前に行い、メインクランプおよびサブクランプの可動範囲に基づいて最終把持位置を算出して、実際では余分な掴み換え動作及びメインクランプの旋回動作をしなくとも効率よくサブクランプで掴み換えを行なえるので、工程時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータを含むシャーリングマシンの側面図（図２の左側側面図）である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、フロントテーブルの平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータのサブクランプの側面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータのサブクランプの正面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示すもので、マニピュレータのサブクランプの平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係わる第１パターンにおけるメインクランプ及びサブクランプの掴み換えの要否を示す図表である。
【図７】図６に対応する第１パターンの説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わる第２パターンにおけるメインクランプ及びサブクランプの掴み換えの要否を示す図表である。
【図９】図８に対応する第２パターンの説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係わる第３パターンにおけるメインクランプ及びサブクランプの掴み換えの要否を示す図表である。
【図１１】図１０に対応する第３パターンの説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係わるメインクランプの掴み換えの説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係わるサブクランプの掴み換えの説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係わるワークの原点位置決め及び剪断位置の説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係わるワークの剪断位置の説明図である。
【図１６】従来におけるマニピュレータを用いたワークの供給状態を示す概略説明図である。
【図１７】従来における手動によるワークの短冊加工を示す概略説明図である。
【図１８】従来におけるマニピュレータを用いたワークの短冊加工を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  シャーリングマシン
３  フロントテーブル
９  グリッパ
１１  ピンゲージ（突当て部材）
１３  ワーク引寄せ装置
１５  ワーク原点位置決め装置
１７  制御装置
１９  マニピュレータ（ワーク位置決め搬入装置）
２３  上フレーム
２９  メインクランプ
４３  サブクランプ
５１  可動フレーム
５５  サブクランプ用アーム
５９、６１  直線刃
６３  板押え装置
７３  板押え駆動制御部
７５  マニピュレータ駆動制御部
７７  中央制御部
８７  比較判断装置
【図１】
0004708544.tif 000002
【図２】
0004708544.tif 000003
【図３】
0004708544.tif 000004
【図４】
0004708544.tif 000005
【図５】
0004708544.tif 000006
【図６】
0004708544.tif 000007
【図７】
0004708544.tif 000008
【図８】
0004708544.tif 000009
【図９】
0004708544.tif 000010
【図１０】
0004708544.tif 000011
【図１１】
0004708544.tif 000012
【図１２】
0004708544.tif 000013
【図１３】
0004708544.tif 000014
【図１４】
0004708544.tif 000015
【図１５】
0004708544.tif 000016
【図１６】
0004708544.tif 000017
【図１７】
0004708544.tif 000018
【図１８】
0004708544.tif 000019