(57)【要約】【課題】  ワークの寸法を自動で測定できるようにすると共に次工程での加工精度維持できるようにする。【解決手段】  複数のワーククランプ２３Ａ〜２３Ｄを個々に一方向へ移動自在に備えた板材加工機における前記ワーククランプ２３Ａ〜２３Ｄによってワークてをクランプする方法において、原点位置決め部材１２および適数の前記ワーククランプ２５に前記ワークＷの隣接した辺を当接して原点位置決めをした状態において、前記ワークＷに当接している前記ワーククランプ２３Ａに隣接した別個のワーククランプ２３Ｂを、ワークＷから離れた位置からワークＷに近接する方向へ移動して、ワークＷの端部を検出したときの前記別個のワーククランプ２３Ｂの位置によって前記ワークＷの前記一方向の寸法を測定することを特徴とする。【選択図】      図１
2005028432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワーククランプを個々に一方向へ移動自在に備えた板材加工機における前記ワーククランプによってワークをクランプする方法において、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺を当接して原点位置決めした状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプを、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部を検出したときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法を測定することを特徴とする板材加工機における板材寸法測定方法。
【請求項２】
複数のワーククランプを個々に一方向へ移動自在に備えた板材加工機における前記ワーククランプによってワークをクランプする方法において、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺を当接して原点位置決めした状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプを、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部を検出したときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法を測定し、この測定された前記ワークの前記一方向の寸法に基づいて複数のワーククランプの位置を決定することを特徴とする板材加工機におけるワーククランプ位置決定方法。
【請求項３】
位置検出装置を備えたワーククランプに、一方向へのワーククランプの相対的な移動時にワークの端部を検出するセンサを備えていることを特徴とするワーククランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、板材加工機における板材寸法測定方法およびワーククランプ位置決定方法並びにその方法に用いるワーククランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板材加工機における例えばパンチプレスは、パンチ、ダイを備えた上下のタレットを回転自在かつ加工位置に割出し自在に備えていると共に、加工位置に割出し位置決めされたパンチ、ダイに対してテーブル上のワークをＸ軸方向およびＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に移動位置決め自在のワーク移動位置決め装置を備えている。
【０００３】
このワーク移動位置決め装置は、Ｘ軸方向に長いキャレッジベースをＹ軸方向へ移動位置決め自在に備えており、前記キャレッジベースに備えたＸ軸方向に長いボールねじには、サーボモータによって回転されるナット部材を移動自在に螺合して備えた複数のワーククランプがＸ軸方向へ同期して又は個別に移動自在に備えられている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
そして、前記複数のワーククランプに加工しょうとするワークがセットされるが、このとき、まず、作業者によって加工されるワーク寸法が確認され、その寸法を基に複数のワーククランプ位置を決定している。
【特許文献１】特開平１１−３００４３９号公報
【特許文献２】特開２００１−１９８６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したごとく作業者がワークの寸法を確認した後、この確認されたワークの寸法を基に自動プログラミング装置にワーク寸法およびワーククランプの位置情報を作業者が打ち込んで、その後、パンチプレスを稼働してワークにパンチング加工が行われている。従って、複数のワーククランプにワークをセットする前にワーク寸法を作業者が確認しているので、作業者が確認したワークの寸法と実際のワークの寸法とに差が生じることがあり、また、ワークの寸法を基に自動プログラミング装置にワーク寸法およびワーククランプ位置情報などを入力しているので、入力間違いなど人的ミスが生じることがあり、加工精度に影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ワークの寸法を自動で測定できるようにすると共に次工程での加工精度維持できるようにした板材加工機における板材寸法測定方法およびワーククランプ位置決定方法並びにその方法に用いるワーククランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の板材加工機における板材寸法測定方法は、複数のワーククランプを個々に一方向へ移動自在に備えた板材加工機における前記ワーククランプによってワークをクランプする方法において、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺を当接して原点位置決めした状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプを、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部を検出したときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法を測定することを特徴とするものである。
【０００８】
したがって、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺が当接されて原点位置決めが行われる。この状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプが、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部に当接することでワークの端部が検出される。そして、ワークの端部が検出されたときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法が自動で測定される。
【０００９】
請求項２によるこの発明の板材加工機におけるワーククランプ位置決定方法は、複数のワーククランプを個々に一方向へ移動自在に備えた板材加工機における前記ワーククランプによってワークをクランプする方法において、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺を当接して原点位置決めした状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプを、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部を検出したときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法を測定し、この測定された前記ワークの前記一方向の寸法に基づいて複数のワーククランプの位置を決定することを特徴とするものである。
【００１０】
したがって、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺が当接されて原点位置決めが行われる。この状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプが、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部に当接することでワークの端部が検出される。そして、ワークの端部が検出されたときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法が自動で測定される。この測定された前記ワークの前記一方向の寸法に基づいて複数のワーククランプの位置が自動で決定される。
【００１１】
請求項３によるこの発明のワーククランプ装置は、位置検出装置を備えたワーククランプに、一方向へのワーククランプの相対的な移動時にワークの端部を検出するセンサを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、位置検出装置を備えたワーククランプに、一方向へのワーククランプの相対的な移動時にワークの端部を検出するセンサが備えられているから、一方向へのワーククランプの相対的な移動時にワークの端部が自動で検出される。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、請求項１の発明によれば、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺が当接されて原点位置決めが行われる。この状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプが、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部に当接することでワークの端部を検出することができる。そして、ワークの端部が検出されたときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法を自動で測定することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、原点位置決め部材および適数の前記ワーククランプに前記ワークの隣接した辺が当接されて原点位置決めが行われる。この状態において、前記ワークに当接している前記ワーククランプに隣接した別個のワーククランプが、ワークから離れた位置からワークに近接する方向へ移動して、ワークの端部に当接することでワークの端部を検出することができる。そして、ワークの端部が検出されたときの前記別個のワーククランプの位置によって前記ワークの前記一方向の寸法を自動で測定することができる。この測定された前記ワークの前記一方向の寸法に基づいて複数のワーククランプの位置を自動で決定することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、位置検出装置を備えたワーククランプに、一方向へのワーククランプの相対的な移動時にワークの端部を検出するセンサが備えられているから、一方向へのワーククランプの相対的な移動時にワークの端部を自動で検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１を参照するに、板材加工装置１は、板材加工機としての例えばタレットパンチプレス３を備えており、このタレットパンチプレス３に近接して板材加工機としての例えばレーザ加工機５がＸ軸方向に配置されている。
【００１８】
前記タレットパンチプレス３は、パンチ、ダイを備えたタレット７を回転自在かつ加工位置９に割出し自在に備えると共に、加工位置９に割出し位置決めされたパンチ、ダイに対してテーブル１１上のワークＷをＸ軸方向（図１において左右方向）およびＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に移動位置決め自在のワーク移動位置決め装置１３を備えている。前記テーブル１１上の左側にはワークＷのＸ軸方向の原点位置決めを行うための原点位置決め部材としての出没自在なロケートピン１２が複数設けられている。
【００１９】
上記ワーク移動位置決め装置１３は、Ｘ軸方向に長いキャレッジベース１５をＹ軸方向へ移動位置決め自在に備えており、このキャレッジベース１５に備えたＸ軸方向に長いボールねじ１７には、エンコーダＥを備えたサーボモータ１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄによって回転されるナット部材２１を移動自在に螺合して備えた複数の第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３ＤがＸ軸方向へ個別に移動自在に備えられている。各第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３ＤにはワークＷをクランプするワーククランプ２５が備えられている。そして、各ワーククランプ２５はＹ軸方向に回避可能になっている。また、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄには、一方向例えばＸ軸方向への第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの相対的な移動時にワークＷの端部を検出するセンサとしての例えば突き当てローラセンサ２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄが前記各ワーククランプ２５の先端に備えられている。
【００２０】
したがって、Ｙ軸方向を指向した前記複数の第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのうち、例えば第１、第２ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂのワーククランプ２５によってワークＷをクランプした状態において、前記キャレッジベース１５をＹ軸方向へ移動することによりワークＷをＹ軸方向へ移動することができ、またワークＷをクランプした第１、第２ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂのワーククランプ２５を同期してＸ軸方向へ移動することにより、ワークＷをＸ軸方向へ移動することができるものである。すなわち、前記加工位置９に対してワークＷをＸ軸、Ｙ軸方向へ移動位置決めできるものである。
【００２１】
そして、例えば前記複数の第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのうち、図１において右側の第４ワーククランプ装置２３ＤによるワークＷのワーククランプ２５を解除して右端位置へ移動し、第１、第２、第３ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃのワーククランプ２５によってワークＷをクランプし、同期して右方向へ移動することにより、ワークＷの右端部を、前記レーザ加工機５におけるテーブル２９上に直接移送することができるものである。
【００２２】
前記レーザ加工機５は、Ｘ軸方向に長い前記テーブル２９の一端側を前記タレットパンチプレス３におけるテーブル１１に近接して配置した構成であって、前記テーブル２９には、前記ワークＷを保持してＸ軸方向へ移動位置決め自在のワーク移動位置決め装置３１を備えている。
【００２３】
より詳細には、前記タレットパンチプレス３におけるキャレッジベース１５がＹ軸方向の原点位置に位置してワークＷをＸ軸方向に移送する際のＹ軸方向の基準位置は、レーザ加工機５においてワークＷをＸ軸方向に移送する際のＹ軸方向の基準位置と一致しているものである。
【００２４】
前記レーザ加工機５の前記テーブル２９上にはＹ軸方向に長いキャレッジベース３３がＸ軸方向に移動自在かつ前記タレットパンチプレス３におけるテーブル１１に近接した位置へ移動可能に備えられている。そして、このキャレッジベース３３に設けたＹ軸方向のボールねじ３５には、前記タレットパンチプレス３の方向を指向した複数のワーククランプ３７がＹ軸方向へ同期して又は個別に移動可能に支持されている。
【００２５】
上記各ワーククランプ３７は、前述した第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄと同様に、サーボモータによって個別に回転されるナット部材を前記ボールねじ３３に移動自在に螺合した構成であって、前記サーボモータを同期して同方向へ移動することができ、また前記サーボモータを個別に回転させることにより、各ワーククランプ３７を個別に任意の方向へ移動でき、各ワーククランプ３７の間隔を、前記ワークＷのＹ軸方向の幅に対応して所望位置に移動位置決めできるものである。
【００２６】
さらに前記テーブル２９の上方には、前記キャレッジベース３３を越えてＸ軸方向へ移動自在の門型の可動フレーム３９が備えられている。この可動フレーム３９は、前記タレットパンチプレス３におけるテーブル１１に近接した位置まで移動可能であり、この可動フレーム３９におけるタレットパンチプレス３側の側面には、ワークＷの加工を行う加工ヘッドの一例としてレーザ加工ヘッド４１がＹ軸方向へ移動自在に備えられている。
【００２７】
したがって、レーザ加工機５においてはテーブル２９上のワークＷに対して可動フレーム３９をＸ軸方向に移動すると共にレーザ加工ヘッド４１をＹ軸方向に移動することにより、ワークＷにレーザ加工を行うことができるものである。この際、可動フレーム３９のＸ軸方向の移動に替えて、キャレッジベース３３をＸ軸方向へ移動してワークＷをＸ軸方向へ移動することも可能である。
【００２８】
以上のごとき構成において、タレットパンチプレス３におけるワーク移動位置決め装置１３に備えた複数の第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３ＤによってワークＷを保持した状態において、キャレッジベース１５をＹ軸方向へ移動すると共に複数の第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄを同期してＸ軸方向へ移動して、加工位置９に対してワークＷをＸ軸、Ｙ軸方向へ移動位置決めしてワークＷの加工を行った後、前記キャレッジベース１５をＹ軸方向の原点位置に位置決めし、その後に複数の第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄをレーザ加工機５方向へ移動すると、ワークＷのレーザ加工機５側の端部はレーザ加工機５におけるテーブル２９上に配置されることになる。
【００２９】
この際、タレットパンチプレス３のテーブル１１に近接した位置において可動フレーム３９をＸ軸方向へ移動すると共にレーザ加工ヘッド４１をＹ軸方向に移動してワークＷのレーザ加工を行うことにより、レーザ加工機５に備えた複数のワーククランプ３７が邪魔になることなくワークＷのレーザ加工機５側の端部付近のレーザ加工を行うことを行うことができるものである。
【００３０】
その後、前記各ワーククランプ３７をＹ軸方向の所望位置へ個別に移動位置決めしてワークＷのＸ軸方向の一端側を把持することができるものである。このように、レーザ加工機５における複数のワーククランプ３７によってワークＷをクランプした後、キャレッジベース３３をＸ軸方向へ移動することによりワークＷの全体をテーブル２９上に載置してワークＷのレーザ加工を行い得るものである。
【００３１】
ワークＷがレーザ加工機５のテーブル２９上へ移動されてレーザ加工が行われているとき、タレットパンチプレス３に対して次の新しいワークＷが搬入され、次の新しいワークＷの加工が開始されるものである。したがって、この場合はタレットパンチプレス３とレーザ加工機５においてそれぞれ個別にワークＷの加工が行われることとなり、タレットパンチプレス３及びレーザ加工機５の稼働率が向上するものである。
【００３２】
前記タレットパンチプレス３を制御せしめる制御装置４３が配置されている。この制御装置４３は図２に示されているように、ＣＰＵ４５を備えており、このＣＰＵ４５にはキーボードのごとき入力装置４７が接続されていると共にＣＲＴのごとき表示装置４９が接続されている。また、前記ＣＰＵ４５には第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄを個々にＸ軸方向へ移動させるためのエンコーダＥを備えたサーボモータ１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄが接続されていると共に突き当てローラセンサ２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄが接続されている。さらに、前記ＣＰＵ４５にはワークＷの一方向の寸法例えばＸ軸方向の寸法を演算するための演算装置５１が接続されている。
【００３３】
上記構成により、例えば図３に示されているように、加工しょうとするワークＷの隣接した辺をロケートピン１２と第１ワーククランプ装置２３Ａのワーククランプ２５に突き当てて原点位置決めを行う。このとき、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ｂ、２３Ｃ、２３ＤはワークＷから離れた右側に位置せしめておく。したがって、ロケートピン１２からの第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに備えられた突き当てローラセンサ２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄの位置（距離）はサーボモータ１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄに備えられたエンコーダＥにより予めＬ１、Ｌ２、Ｌ３と判っている。
【００３４】
この状態において、例えば第２ワーククランプ装置２３Ｂを図３において左側へ移動して突き当てローラセンサ２７ＢがワークＷの右側の端面に突き当ったときの位置が検出され、演算装置５１に取り込まれることで、ロケートピン１２から突き当てローラセンサ２７Ｂまでの距離すなわち、ワークＷのＸ軸方向の寸法ＬＸを、演算装置５１でＬＸ＝Ｌ１−Ｌ４により自動で求められることができ、人的ミスをなくすることができる。
【００３５】
また、この求められたワークＷの寸法ＬＸに基づき、第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの位置を決定することができる。すなわち、第１、第２、第３、第４ワーククランプ装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３ＤをワークＷのＸ軸方向の寸法に対して均等に割り付けしてクランプできてワークＷの加工を行うことができるので、安定してワークの移動ができ加工精度を向上することができる。
【００３６】
なお、第２ワーククランプ装置２３Ｂの突き当てローラセンサ２７Ｂに替えて、加工するワークＷのＸ方向の大きさに応じて第３ワーククランプ装置のローラセンサ２７Ｃあるいは、第４ワーククランプ装置のローラセンサ２７Dで検出することも可能である。
【００３７】
また、Ｘ軸方向の寸法が短いワークＷの場合は、4つのワーククランプで把持するのではなく、例えば第１、第２ワークランプで把持し加工を行ない、適宜第３、第４ワーククランプに掴み換えを行なうことにより、次工程の加工機にワーク受け渡すことができる。
【００３８】
また、ワークＷのＸ軸方向の寸法が測定されることで、次工程の例えばレーザ加工機５に受渡すためのワークＷの端面位置が正確に分かっているので、次工程レーザ加工機のワーククランプ３７のワーク受け渡し待機位置が正確に位置決めでき、複合加工の加工精度を維持することができる。
【００３９】
なお、プログラミング装置に事前に入力されたワーク寸法と、突き当てローラセンサ２７で検出されて演算装置５１により演算されたワークＷの寸法が、ある許容値を越えて異なるような場合、例えば入力寸法より極端に検出寸法が小さいときには実際にワークＷがないところを打抜き加工（空打ち）する可能性があり、このようなときはアラームとして機械を停止することもできる。
【００４０】
なお、この発明は前述した実施の形態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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明を説明するための板材加工装置の全体的概念的、概略的に示した平面説明図である。
【図２】タレットパンチプレスを制御せしめる制御装置の構成ブロック図である。
【図３】この発明の板材加工機における板材寸法測定方法およびワーククランプ位置決定方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  板材加工装置
３  タレットパンチプレス（板材加工機）
５  レーザ加工機（板材加工機）
７  タレット
９  加工装置
１１  テーブル
１２  ロケートピン
１３  ワーク移動位置決め装置
１５  キャレッジベース
１７  ボールねじ
１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ  サーボモータ
２１  ナット部材
２３Ａ〜２３Ｄ  第１〜第４ワーククランプ装置
２５  ワーククランプ
２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ  突き当てローラセンサ（センサ）
２９  テーブル
３１  ワーク移動位置決め装置
３３  キャレッジベース
３５  ボールねじ
３７  ワーククランプ
３９  可動フレーム
４１  レーザ加工ヘッド
４３  制御装置
４５  ＣＰＵ
４７  入力装置
４９  表示装置
５１  演算装置
【図１】
2005028432.tif 000003
【図２】
2005028432.tif 000004
【図３】
2005028432.tif 000005