(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブル（１３）上に載置されたワーク（Ｗ）の剪断加工を行うための上刃（１）及び下刃（３）を備えると共に、ワーク（Ｗ）の後端縁を突き当てて位置決めするためのバックゲージ（１７）を前後動自在に備え、かつ各駆動部を制御する制御装置（２３）を備えたシャーリングマシンであって、
前記制御装置（２３）は、入力装置（３３）及び表示装置（３５）を含む情報入力部（２７）と、素材及び製品に関する基本情報に対応した各種の加工パラメータを記憶したデータベース（３７）と、ワーク（Ｗ）の切断加工条件を入力するために予めパターン化された初心者モードのパターンＡと上級者モードのパターンＢを備えている制御部（４７）と、前記表示装置（３５）の入力画面（６１）に表示された前記パターンＡ，Ｂから１つのパターンを選択して切り替え自在なモード選択部（６３）と、当該モード選択部（６３）によって選択されたモードに応じて、前記情報入力部（２７）から入力された基本情報と前記データベース（３７）の情報を基に適正加工パラメータを選択又は演算し、自動入力する処理の項目を変更する演算入力補助部（６５）と、前記情報入力部（２７）及び前記演算入力補助部（６５）からの入力情報に基づいて各駆動部を制御する駆動制御部（６７）と、を備え、
前記初心者モードの入力データ演算処理において作業者が行う操作は、前記入力画面（６１）に対話形式で表示される入力項目に、素材の寸法、板厚、材質、製品の寸法、枚数、耳切り切断の有無であり、初心者モードの加工時に作業者が行う操作は、前記入力画面（６１）に対話形式で表示される指示事項及びワーク（Ｗ）の方向を示す画像に従ってのバックゲージ（１７）へのワーク（Ｗ）の突当て及び切断指令であり、
前記上級者モードの入力データ演算処理において作業者が行う操作は、前記入力画面（６１）に一括表示された項目に対応しての入力であって、板厚、材質を入力すると標準クリアランス及び標準レーキ角を入力画面（６１）に表示し、かつ入力データは複数工程分を表示すると共に実際に実行されている工程のデータを反転表示し、上級者モードの加工時に作業者が行う操作は、バックゲージ（１７）へのワーク（Ｗ）の突当て及び切断指令であり、
前記作業者の切断指令によりワーク（Ｗ）の剪断加工を行う構成であることを特徴とするシャーリングマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャーリングマシンに関し、特に初心者、経験者や上級者等のレベルに応じてワーク切断加工条件を指示して切断加工を効率的に行えるシャーリングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシャーリングマシンにおいては、多様なユーザニーズに応じるために、ユーザが入力するＮＣのプログラムや入力画面は入力項目が増加する傾向にある。
【０００３】
操作スイッチもこれと同様に、多くのアクチュエータ等の駆動部を作動したり、選択したりするために増加する傾向にある。
【０００４】
例えば、鋼板を切断する場合、長手方向と短手方向では鋼板のロール方向が異なるので、上刃と下刃のクリアランスを変更したいという要求に応じるために、図１１に示されているように前記クリアランスを切断工程毎に指示できるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のシャーリングマシンにおいては、より精密な加工に応じるために操作項目を多くした結果、画面表示が細かくなり、場合によっては使用頻度の低い入力項目が多くなったり、さらに、入力画面のページ数が増えるためにキー操作の回数が多くなるので簡単な操作でよい加工ニーズの場合であっても操作に時間がかかるという問題点があった。
【０００６】
入力画面の複雑化に伴い、簡単な製品加工を任せられる初心者には必要以上の機能が多いために逆に使いにくく、また、熟練の経験者には加工パラメータを直接入力したいときにも自動計算機能が働いて、かえって作業の邪魔になるという問題点が生じることがあった。
【０００７】
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、初心者や経験者等技能レベルに大きな格差があっても入力画面を切換自在とし、レベルに応じてワーク切断加工条件を指示できるもので、適切な切断加工を作業レベルに応じて効率的に行えるシャーリングマシンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のごとき問題に鑑みてなされたもので、テーブル（１３）上に載置されたワーク（Ｗ）の剪断加工を行うための上刃（１）及び下刃（３）を備えると共に、ワーク（Ｗ）の後端縁を突き当てて位置決めするためのバックゲージ（１７）を前後動自在に備え、かつ各駆動部を制御する制御装置（２３）を備えたシャーリングマシンであって、
前記制御装置（２３）は、入力装置（３３）及び表示装置（３５）を含む情報入力部（２７）と、素材及び製品に関する基本情報に対応した各種の加工パラメータを記憶したデータベース（３７）と、ワーク（Ｗ）の切断加工条件を入力するために予めパターン化された初心者モードのパターンＡと上級者モードのパターンＢを備えている制御部（４７）と、前記表示装置（３５）の入力画面（６１）に表示された前記パターンＡ，Ｂから１つのパターンを選択して切り替え自在なモード選択部（６３）と、当該モード選択部（６３）によって選択されたモードに応じて、前記情報入力部（２７）から入力された基本情報と前記データベース（３７）の情報を基に適正加工パラメータを選択又は演算し、自動入力する処理の項目を変更する演算入力補助部（６５）と、前記情報入力部（２７）及び前記演算入力補助部（６５）からの入力情報に基づいて各駆動部を制御する駆動制御部（６７）と、を備え、
前記初心者モードの入力データ演算処理において作業者が行う操作は、前記入力画面（６１）に対話形式で表示される入力項目に、素材の寸法、板厚、材質、製品の寸法、枚数、耳切り切断の有無であり、初心者モードの加工時に作業者が行う操作は、前記入力画面（６１）に対話形式で表示される指示事項及びワーク（Ｗ）の方向を示す画像に従ってのバックゲージ（１７）へのワーク（Ｗ）の突当て及び切断指令であり、
前記上級者モードの入力データ演算処理において作業者が行う操作は、前記入力画面（６１）に一括表示された項目に対応しての入力であって、板厚、材質を入力すると標準クリアランス及び標準レーキ角を入力画面（６１）に表示し、かつ入力データは複数工程分を表示すると共に実際に実行されている工程のデータを反転表示し、上級者モードの加工時に作業者が行う操作は、バックゲージ（１７）へワーク（Ｗ）の突当て及び切断指令であり、
前記作業者の切断指令によりワーク（Ｗ）の剪断加工を行う構成であることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、初心者や経験者等のオペレータはそれぞれ自分の技能レベルや加工ニーズに応じてモード選択部により複数のパターンの中から１つのモードに切り替えられる。この選択されたモードに応じて、演算入力補助部によって基本入力情報とデータベースの情報を基にして適正加工パラメータが選択または演算され、そして自動入力する処理の項目が変更されるので、技能レベルや加工ニーズに応じた適切な切断加工の指示が与えられることになる。一方、機械側では基本情報入力部と演算入力補助部からの入力情報に基づいて最適な切断加工のための作動指令が駆動制御部から種々の駆動部に与えられ、最適な切断加工が行われる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のシャーリングマシンの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、上下の直線刃１、３を有する一般的なシャーリングマシン５であって、７はワークＷを押さえる板押え装置、９は上刃１を上下動せしめるラムで、１１はラム９を駆動する流体圧シリンダである。この流体圧シリンダ１１の作動により昇降する上刃１とテーブル１３の後端の下刃３との協働でワークＷが剪断加工される。
【００１９】
ラム９の前方には複数個の板押え装置７が適宜間隔を介して前板１５に並設されている。なお、この板押え装置７はシャーリングマシン５に附属するもので、切断前に下降してワークＷを押え、ラム９上昇後にワークＷを離すのが一般的である。
【００２０】
ラム９の後方にはテーブル１３に載置されたワークＷの後端縁を突き当てて切断幅を位置決めするためのバックゲージ１７がモータ１９等の駆動装置により前後動自在に設けられている。
【００２１】
なお、前記バックゲージ１７を駆動するモータ１９にはバックゲージ１７の位置を検出するためのエンコーダ２１が設けられており、このエンコーダ２１は後述する制御装置２３に接続されている。
【００２２】
その他、シャーリングマシン５には上刃１のレーキ角を変更するレーキ角調整装置（図示省略）やラム９の上死点や下死点への到達を検出するためのリミットスイッチ２５などの種々の駆動装置や検出器が設けられているものもあり、各駆動装置や検出器は制御装置２３に接続されている。
【００２３】
制御装置２３（ＮＣコントローラ）には、図１に示されているように素材情報、製品情報、その他加工情報を入力する情報入力部２７、この情報入力部２７から入力されたデータを記憶するメモリユニット２９、ＣＰＵユニット３１などが備えられている。
【００２４】
なお、情報入力部２７は、素材及び製品に関する基本情報を入力する基本情報入力部としても機能する。基本情報とは、素材の寸法・板厚・材質、製品の寸法・枚数、耳切り切断の有無等からなるものである。
【００２５】
前記情報入力部２７は、ワークＷの切断加工条件の加工パラメータを入力するための入力装置３３とＣＲＴ又はＬＣＤからなる表示装置３５とからなる。
【００２６】
前記メモリユニット２９は、情報入力部２７から入力された情報あるいは基本情報に対応した各種の加工パラメータを記憶してあるデータベース３７、最適な切断加工条件を設定するためのシステムプログラム３９やユーザプログラム４１、などを記憶させておくＲＯＭ４５等のメモリからなる。
【００２７】
前記ＣＰＵユニット３１には制御部４７が備えられている。この制御部４７は、入力項目から、ＮＣの演算内容、加工ステップ更にはＮＣ表示内容までを有するモードを、オペレータの技能レベルに応じて選択できるように複数のパターンを備えているものである。上記の各パターンにおいて、メモリユニット２９に記憶されている加工パラメータからなるデータベース３７，システムプログラム３９、ユーザプログラム４１に基づいてオペレータの技能レベルに応じて必要な切断加工条件が補足演算されるものである。
【００２８】
なお、入力装置３３はキー入力ドライバ４９を介してＣＰＵユニット３１に接続され、表示装置３５は表示器ドライバ５１を介してＣＰＵユニット３１に接続されている。
【００２９】
また、リミットスイッチ２５やエンコーダ２１等の各検出器は入力ユニット５３を介してＣＰＵユニット３１に接続され、モータ１９やソレノイド等の各駆動装置はマグネットリレー５５及び出力ユニット５７を介してＣＰＵユニット３１に接続されている。
【００３０】
前記制御装置２３についてより詳しくは、図２に示されているように、情報入力部２７にはワークＷの切断加工条件を入力するために予めパターン化されたパターンＡ、パターンＢ、パターンＣなどの複数のパターン５９が表示装置３５の入力画面６１に表示されるよう構成されており、前記複数のパターン５９の中から１つのパターン５９を選択する切り替え自在なモード選択部６３が備えられている。
【００３１】
上記の複数のパターン５９のモードは、一例として図３に示されているように初心者モードのパターンＡと上級者モードのパターンＢとの２つのモードからなっている。
【００３２】
初心者モードは、入力情報の項目数が比較的少ない構成とされており、入力情報とデータベースとしての加工パラメータ３７の演算処理数は比較的多くされている。
【００３３】
例えば、図３を参照するに、初心者モードの入力データ演算処理について、オペレータが行う操作は、素材の寸法・板厚・材質、製品の寸法・枚数、耳切り切断の有無を入力すればよい。一方、機械側の処理としては、素材からとる製品数、必要素材枚数演算、耳切り量演算、クリアランス値演算、レーキ角度演算、Ｂ／Ｇ位置演算、ラムストローク量演算、ラム下降スピード演算、などが自動的に行われる。
【００３４】
また、初心者モードの加工時作業について、オペレータが行う操作は、切断指令、素材回転・反転、各ゲージへ突当て、などを行えばよい。一方、機械側の処理としては、必要素材枚数を指示、切断指令を指示、素材の回転・反転を指示、各ゲージ突当てを指示、各ゲージへの突当信号を出力、オペレータの切断指令に応じてラムを駆動、加工済み枚数表示、などが自動的に行われる。
【００３５】
また、上記の初心者モードは、オペレータが閲覧する入力画面６１及び指示図面が比較的簡単な構成とされている。例えば、図３を参照するに、入力項目及びオペレータに対する指示事項が逐一例えば対話形式で具体的に表示されると共に素材の載置状況・回収方向・反転などを示す画像が表示される表示画面となっている。
【００３６】
一方、上級者モードは、入力情報の項目数が比較的多い構成とされており、入力情報とデータベース情報を基にする加工パラメータ３７の演算処理数が比較的少なくされている。
【００３７】
例えば、図３を参照するに、上級者モードの入力データ演算処理について、オペレータが行う操作は、素材の寸法・板厚・材質、製品の寸法・枚数、耳切り切断の有無、耳切り量、クリアランス値、レーキ角度、Ｂ／Ｇ位置演算、ラムストローク量、ラム下降スピード、などをきめ細かく入力する。一方、機械側の処理としては、入力値の表示が行われる。
【００３８】
また、上級者モードの加工時作業について、オペレータが行う操作は、必要素材枚数を指示、切断指令、素材回転・反転のタイミングを図る、素材の回転・反転、各ゲージへ突当て、各ゲージ突当てを判断、などが行われる。一方、機械側の処理としては、オペレータの切断指令に応じてラムを駆動、加工済み枚数表示、などが自動的に行われる。
【００３９】
また、上記の上級者モードは、オペレータが閲覧する入力画面６１及び指示図面が比較的詳細に構成されている。例えば、図３に示されているように一括表示項目を多くし、画像表示は積極的に行わなわれない。未指示内容はカーソル位置のみで表示される。
【００４０】
さらに、ＣＰＵユニット３１には演算入力補助部６５が備えられている。この演算入力補助部６５は、上記のモード選択部６３により選択されたモードに応じて、基本入力情報とデータベース３７の情報を基に、例えば不足している補助的な切断加工情報などの適正な加工パラメータが選択または演算され、自動入力する処理の項目が変更される。
【００４１】
なお、演算入力補正部６５において演算される加工パラメータは、上下刃のクリアランス値、耳切り寸法値を含むものである。
【００４２】
前記ＣＰＵユニット３１では、前記情報入力部２７及び演算入力補助部６５からの入力情報に基づいて、ラム９を駆動する流体圧シリンダ１１、バックゲージ１７の駆動装置、板押え装置７、クリアランス、レーキ角を変更する装置等の各駆動装置（駆動部）を制御すべく指令を発生する駆動制御部６７が設けられている。
【００４３】
以下、前述した複数のパターン５９について、具体的に初心者レベルのパターンＡと、経験者（上級者）向けの高レベルのパターンＢの２つを取り上げて詳しく説明する。
【００４４】
パターンＡは、最低必要条件を入力すればＮＣ装置が内部の加工パラメータ３７によって最適な切断加工条件を演算し、各駆動装置を動作せしめるものである。
【００４５】
図４は、材質が鋼板、板厚がＴで、素材寸法が幅Ｘ，長さＹをなすワークＷから、製品寸法が長さＵ，幅Ｖをなす製品をｎ枚を取り出すために、ワークＷの四方のａ，ｂ，ｃ，ｄの部分を耳切りすることを示すもので、この例を前提として説明する。
【００４６】
このパターンＡの入力データは、板厚Ｔ、材質、素材寸法Ｘ及びＹ、製品寸法Ｕ及びＶ、製品枚数ｎ、耳切りの要否だけである。
【００４７】
ＣＰＵユニット３１では、前記入力データに基づいて、メモリユニット２９の加工パラメータ３７を参照しながら機械動作条件が演算される。つまり、素材から何枚の製品が取れるかを計算し、必要な素材枚数ｍを計算し、１枚の素材の耳切り量ａを計算する。他の耳切り量ｂ，ｃ，ｄもａと同様に計算する。また、オペレータへの操作手順指示を計算する。この演算結果としては図５に示されているようにオペレータの操作手順は簡単であり、表示された指示に従うだけでよい。
【００４８】
実際の切断加工時の入力画面６１には、図６の表示１に示されているように必要な素材枚数ｍが表示される。この表示を確認後、オペレータは確認ボタン６９を押す。
【００４９】
すると、ＣＰＵユニット３１から各駆動装置へ指令が出され、バックゲージ１７が耳切り量ａに位置決めされ、上刃１と下刃３は適切なクリアランス量に位置決めされ、その他、エアサポート等の必要なオプション動作が行なわれる。
【００５０】
上記の各駆動装置の動作が完了後、入力画面６１には、図７の表示２に示されているようにバックゲージ１７へのワークＷの突当て方向を示す画像と指示、シャーリング起動等の指示が表示される。オペレータはこの指示に従って作業し、フットスイッチを踏んでシャーリングマシン５を起動させる。なお、実際の入力画面６１には符号が表示されないが、ここでは説明を分かりやすくするために便宜上、符号が記載されている。
【００５１】
耳切りａを切断後、ＣＰＵユニット３１から各駆動装置へ指令が出され、バックゲージ１７が耳切り量ｂに位置決めされ、その他の必要なオプション動作が行なわれる。
【００５２】
上記の各駆動装置の動作が完了後、入力画面６１には、図８の表示３に示されているようにバックゲージ１７へのワークＷの突当て方向を示す画像と指示、シャーリング起動の指示が表示される。オペレータはこの指示に従って作業し、フットスイッチを踏んでシャーリングマシン５を起動させる。
【００５３】
以下、耳切りｃ、耳切りｄ及び製品の切断工程については、上記と同様に入力画面６１に指示が出されるので、それらの指示に従って作業する。
【００５４】
以上のように、パターンＡは初心者のオペレータが必要最小限の情報で適切な切断加工を行なうことができる。
【００５５】
次に、高レベルのオペレータ向け（上級者モード）のパターンＢについて詳しく説明する。パターンＢは、基本的にはオペレータがＮＣデータをすべて入力指示する。したがって、オペレータは加工上のノウハウをきめ細かく指定することが可能である。
【００５６】
例えば、入力データは、図９に示されているように板厚、材質が入力されると、標準クリアランス及び標準レーキ角が自動的に表示される。他の例では、図３において上級者モードでオペレータ及び入力データ演算処理の項目に記載されているなどの項目が表示される。
【００５７】
図９を参照するに、各工程毎に、バックゲージ(B/G)寸法、フロントゲージ(F/G)寸法、切断回数、クリアランス（デフォルトで標準クリアランス）、レーキ角（デフォルトで標準レーキ角）、端材か製品かの指示、を入力指示する。さらに、オプションとして、リターンコンベアでワークＷを手前に戻すか否かの指示、逆板押えを使用するか否かの指示、エアサポートを使用するか否かの指示、等を入力指示する。
【００５８】
上記のデータを入力すると、実際の切断加工時の入力画面６１には、図１０に示されているように、バックゲージ位置決め完了ランプ７１、フロントゲージ位置決め完了ランプ７３、上死点の表示ランプ７５が点灯表示され、各ランプのいずれかが点灯したときにこの点灯したランプにおけるデータの現在値７７が表示される。さらに入力データは３工程分が表示され、実際に実行されている工程のデータが反転表示される。
【００５９】
したがって、パターンＢは上級者レベルのオペレータがニーズに応じてきめ細かく必要な切断加工条件を指定することができ、この入力データに基づいた適切な切断加工が行われる。
【００６０】
以上のように、初心者や経験者等のオペレータはそれぞれ自分の機能レベルや加工ニーズに応じてモード選択部６３により複数のパターンの中から１つのパターン５９が選択されて１つのモードに切り替えられる。この選択されたモードに応じて、演算入力補助部６５によって基本入力情報とデータベース４３の情報を基にして適正な加工パラメータ３７が選択または演算され、そして自動入力する処理の項目が変更されるので、必要最小限の情報で適切な切断加工の指示をできると共にきめ細かく指示することも可能となる。駆動制御部６７からは基本情報入力部と演算入力補助部６５からの入力情報に基づいて最適な切断加工のための作動指令が種々の駆動部に与えられるので、最適な切断加工をしかも効率よく行なうことができる。
【００６１】
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。
【００６２】
【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、初心者や経験者等のオペレータはそれぞれ自分の技能レベルや加工ニーズに応じてモード選択部により複数のパターンの中から１つのモードに切り替えることができる。この選択されたモードに応じて、演算入力補助部によって基本入力情報とデータベースの情報を基にして適正加工パラメータを選択または演算し、自動入力する処理の項目を変更するので、技能レベルや加工ニーズに応じた適切な切断加工の指示を与えることができる。しかも、駆動制御部では基本情報入力部と演算入力補助部からの入力情報に基づいて最適な切断加工のための作動指令を種々の駆動部に与えることができるので、効率よく最適な切断加工を行うことができる。
【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、シャーリングマシンの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、制御装置の概略を示す説明図である。
【図３】初心者モードと上級者モードの処理状態を示すリストである。
【図４】パターンＡにおける素材の切断位置を示す平面図である。
【図５】パターンＡにおける制御装置の作用とオペレータの操作手順を示す一覧表である。
【図６】パターンＡにおける入力画面の表示１である。
【図７】パターンＡにおける入力画面の表示２である。
【図８】パターンＡにおける入力画面の表示３である。
【図９】パターンＢにおける入力画面の入力データである。
【図１０】パターンＢにおける入力画面の表示データである。
【図１１】従来のシャーリングマシンにおける入力画面の表示データである。
【符号の説明】
１  上刃
３  下刃
５  シャーリングマシン
９  ラム
１１  流体圧シリンダ（駆動部）
１３  テーブル
１７  バックゲージ
１９  モータ（駆動部）
２１  エンコーダ（検出器）
２３  制御装置（ＮＣコントローラ）
２７  情報入力部
２９  メモリユニット
３１  ＣＰＵユニット
３７  加工パラメータ
４３  データベース
４７  制御部
５９  パターン
６３  モード選択部
６５  演算入力補助部
６７  駆動制御部
【図１】
0004532701.tif 000002
【図２】
0004532701.tif 000003
【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】
0004532701.tif 000009
【図９】
0004532701.tif 000010
【図１０】
0004532701.tif 000011
【図１１】
0004532701.tif 000012