(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の板状のワーク（Ｗ）の短辺方向を切断する短辺シャー（１１）と、前記ワーク（Ｗ）の長辺方向を切断する長辺シャー（１３）とを備えた板金加工ライン（１）において前記短辺シャー（１１）と長辺シャー（１３）との割付けを行う板金加工ラインの加工機割付け装置であって、前記板金加工ライン（１）の制御を行うための制御装置（２３）に、前記ワーク（Ｗ）上の各製品パーツの板取り結果を記録するメモリ（２９）と、このメモリ（２９）に記憶された板取り結果に基いて前記短辺シャー（１１）の加工プログラム及び前記長辺シャー（１３）の加工プログラム及びワーク移動プログラムを作成するプログラム作成手段と、上記加工プログラム及びワーク移動プログラムによって前記短辺シャー（１１）及び長辺シャー（１３）を制御する指令部（４１）とを備え、前記長辺シャー（１３）の下流側に、前記ワーク（Ｗ）の切断を行って製品の切り出しを行うためのサブパンチ（２１）を備えたパンチプレス（１９）を配置して備え、前記短辺シャー（１１）及び長辺シャー（１３）による前記ワーク（Ｗ）の切断が不可能な場合に、前記サブパンチ（２１）によって製品の切り出しを行う構成であることを特徴とする板金加工ラインの加工機割付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は板金加工ラインの加工機割付け装置に係り、さらに詳しくは、一連の加工を行う加工機を効率良く使用するための振分けを行う板金加工ラインの加工機割付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、板金加工ラインにより大サイズの素材から小製品を多数個加工する場合において、各種の加工に対する効率の良い加工機の割振りや加工順序をあまり考慮せず、元の素材における材料の歩留まりのみ意識して加工が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、小製品の寸法が過小（または過大）である場合には、ライン内の加工機の構造や仕様上の制約により加工できない場合や、加工機間における搬送ができない場合が生じるという問題があった。
【０００４】
また、板取りを施された製品やパーツについて、シート材から製品等に切り離された後の次工程の加工順序を考慮した加工が指定順序通りに行えないという問題がある。
【０００５】
さらに、複数加工工程における加工タクトの平準化がなされていないのが現状である。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、板金加工ラインで加工される各製品や、各製品内の加工形状部分に、最適な加工機を割付けることにより効率良く一連の加工を行うことのできる板金加工ラインの加工機割付け装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、矩形状の板状のワーク（Ｗ）の短辺方向を切断する短辺シャー（１１）と、前記ワーク（Ｗ）の長辺方向を切断する長辺シャー（１３）とを備えた板金加工ライン（１）において前記短辺シャー（１１）と長辺シャー（１３）との割付けを行う板金加工ラインの加工機割付け装置であって、前記板金加工ライン（１）の制御を行うための制御装置（２３）に、前記ワーク（Ｗ）上の各製品パーツの板取り結果を記録するメモリ（２９）と、このメモリ（２９）に記憶された板取り結果に基いて前記短辺シャー（１１）の加工プログラム及び前記長辺シャー（１３）の加工プログラム及びワーク移動プログラムを作成するプログラム作成手段と、上記加工プログラム及びワーク移動プログラムによって前記短辺シャー（１１）及び長辺シャー（１３）を制御する指令部（４１）とを備え、前記長辺シャー（１３）の下流側に、前記ワーク（Ｗ）の切断を行って製品の切り出しを行うためのサブパンチ（２１）を備えたパンチプレス（１９）を配置して備え、前記短辺シャー（１１）及び長辺シャー（１３）による前記ワーク（Ｗ）の切断が不可能な場合に、前記サブパンチ（２１）によって製品の切り出しを行う構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図２には、板金加工ライン１の全体が示されている。図２において、一番左には自動倉庫３が設けられている。
【００１３】
この自動倉庫３では、複数段および複数列設けられている棚５に種々のワークＷや製品等を載置したパレットＰが収納されており、棚５の一方の側（図２中下側）に設けられているパレット移送クレーン７により出し入れ自在となっている。また、前記棚５の他方の側（図２中上側）には、所望の棚５から一枚のワークＷを取り出して搬送するための一枚取り装置９が設けられている。
【００１４】
前記自動倉庫３の下流側（図２中右側）に隣接して、供給されたワークＷの短辺方向を切断する短辺シャー１１および長辺方向を切断する長辺シャー１３が設けられている。
【００１５】
前記長辺シャー１３の下流側には、長辺シャー１３に搬送されたワークＷを次の加工機に搬送するための搬送装置１５が隣接して設けられている。この搬送装置１５の下流側には第一のパンチプレス１７および第二のパンチプレス１９が隣接して設けられている。前記第二のパンチプレス１９には、例えば特公平７−１１２５７９号公報に示されているような製品輪郭切離し用のサブパンチ２１が設けられている。
【００１６】
前記第二のパンチプレス１９の下流側には図示しないが、必要に応じて途中搬出するための搬出装置や、さらに加工するために反転機や曲げ加工機が設けられている。また、板金加工ライン１の近傍にはライン全体を制御するための制御装置２３が設けられている。
【００１７】
次に、図３に基づいて制御装置２３の構成を説明する。この制御装置２３においては、主処理装置であるＣＰＵ２５に、キーボード等の入力手段２７が接続されている。また、内部においては、入力されたデータや演算処理された結果等を記憶する記憶手段としてのメモリ２９、使用する加工機を選択・振り分ける加工機振分け手段３１、プログラム作成手段であるＮＣデータ作成部３３、パーツトラッキング情報作成部３５、シート加工スケジュール作成部３７、さらに演算
処理部３９が接続されている。また、演算結果に従って加工機や自動倉庫３を制御する指令部４１が設けられている。
【００１８】
次に、図１に基づいて板金加工ライン１の加工機割付手順について説明する。
【００１９】
まず、一般的な仮の加工経路（例えば、シャーリング→パンチング→集積→汎用ベンダ→塗装、またはシャーリング→パンチング→反転機→しごき曲げ→塗装）や、ワーク寸法、使用材料、個数、加工順序等を入力手段２７によりデータとして入力する（ステップＳ１）。
【００２０】
これら入力されたデータは、メモリ２９に適宜記憶され、必要に応じていつでも使用可能となっている。また、メモリ２９にはライン上の各機械の寸法制限等が記憶されており、随時データとして使用可能となっている。
【００２１】
次に、加工機振分け手段３１がメモリ２９のデータに基づいてグループ化を行う（ステップＳ２）。このグループ化では、素材シート上のどの部品のどの部分はどの機械で加工されるかを決定する。
【００２２】
前述したように、入力時に仮加工経路を入力することとしたが、必要な場合にはライン上の各機械におけるワーク寸法制限等の条件を参照して、経路、担当機械等を変更する。例えば、輪郭を切断する場合であっても短辺シャー１１や長辺シャー１３を使用せず、第二のパンチプレス１９のサブパンチ２１を使用する場合のようにである。
【００２３】
続いて、板取設計ルーチンを行い、各加工機（ここでは、シャーリングマシン１１やパンチプレス１７、１９）に対する板取りの結果をメモリ２９に記憶して随時使用できるようにしておく（ステップＳ３）。
【００２４】
図４には、素材シートＷ上への各製品パーツの板取りの例が示されている。図４において、Ａ1 ，Ａ2 ，…，Ｂ2 ，…，Ｃ2 ，…，Ｆ4 ，Ｇ4 は各製品のパーツを表し、ハッチングを施した部分はスクラップを意味する。一般的にはスクラップを少なくするように板取りするのが経済的であるが、多少材料の無駄が生じる場合でも、入力された加工順序を考慮して先に加工する製品を素材シートＷの辺側に配置することにより加工効率のアップを図る方が好ましい場合もある。
【００２５】
次に、プログラム作成手段としてのＮＣデータ作成部３３、パーツトラッキング情報作成部３５およびシート加工スケジュール作成部３７が、素材シートＷから各製品パーツへの輪郭切断のための各機械加工およびワーク移動プログラム、素材シートＷのままあるいは切断された製品パーツの内部形状加工のための各機械加工プログラムおよびワーク移動プログラムを作成する。この結果の一例が図５に示されている。
【００２６】
なお、図５中において、「−」は前の加工機によりスクラップとして搬出されたため通過していないことを示し、「パス」は当該加工機を通過するのみで加工しないことを、ラムストローク欄の項における「○」は切断することを、「×」は切断しないことを各々表している。
【００２７】
図５（Ａ）を参照するに、前述の図４（Ａ）のように板取したワークＷに対する加工プログラムの内容を示しており、短辺シャー１１においてはワークＷをＸ軸方向にＸｔだけ送って短辺方向に切断して幅Ｘｔの部分はスクラップとして排出されている。次に、幅Ｘｔを切断した残りの部分Ａ1 については、長辺シャー１３においてワークＷをＹ軸方向にＹｔだけ送リ、長辺方向の切断を行う。その後、詳細は説明しないが第一のパンチプレス１７および第二のパンチプレス１９により所望の加工を行う。
【００２８】
図４（Ｂ）を参照するに、前述の図４（Ｂ）のように板取したワークＷに対する加工プログラムの内容を示している。まず短辺シャー１１においては、ワークＷをＸ軸方向にＸｔだけ送って短辺方向に切断し、続いてＸ軸方向にＸａだけ移動して短辺方向に切断することによりＡ2 に対応する部分を作成する。さらにＸ軸方向にＸｂだけ移動して短辺方向へ切断することによりＢ2 に対応する部分を作成し、最後にＸ軸方向へＸｃだけ移動して短辺方向へ切断することによりＣ2 に対応する部分を作成する。このとき、最初に切断された幅Ｘｔの部分はスクラップとして排出されており、以後の加工は一切ない。
【００２９】
続いて長辺シャー１３において、Ａ2 に対応する部分をＹ軸方向にＹａだけ移動して長辺方向に切断することによりＡ2 を作成する。同様にしてＢ2 に対応する部分をＹ軸方向にＹｂだけ移動してＢ2 を作成し、Ｃ2 に対応する部分をＹ軸方向にＹｃだけ移動してＣ2 を作成する。その後、詳細は説明しないが第一のパンチプレス１７および第二のパンチプレス１９により所望の加工を行う。
【００３０】
図５（Ｃ）を参照するに、前述の図４（Ｃ）のように板取したワークＷに対する加工プログラムの内容を示している。まず短辺シャー１１においては、ワークＷをＸ軸方向にＸｔだけ送って短辺方向に切断する。
【００３１】
続いて長辺シャー１３において、Ｙ軸方向にＹｔだけ移動して長辺方向に切断する。この部分については以後の加工はなく、スクラップとして排出される。続いて、Ｙ軸方向へＹａだけ移動して長辺方向へ切断することによりＡ3 を作成する。さらにＹ軸方向へＹａだけ移動して長辺方向へ切断することによりＢ3 を含む部分を作成する。
【００３２】
Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 は第一のパンチプレス１７および第二のパンチプレス１９により所望の加工を行い、最後に第二のパンチプレス１９のサブパンチ２１によりＢ3 およびＣ3 を所定の形状に切断する。
【００３３】
図５（Ｄ）を参照するに、前述の図４（Ｄ）のように板取したワークＷに対する加工プログラムの内容を示している。このように複雑に入り組んだ板取に対しては、短辺シャー１１や長辺シャー１３に通して切断するのが適当でないため、短辺シャー１１、長辺シャー１３および第一のパンチプレス１７を通過して、第二のパンチプレス１９において所定のパンチング加工を行っ後にサブパンチ２１によりすべての切断を行ってＤ4 〜Ｇ4 までの製品を切り出す。
【００３４】
図１を再び参照するに、続いて、演算処理装置３７によりシート加工スケジュールの最適化処理を行う（ステップＳ５）。ここでは、作成したＮＣデータ等を加工順、加工経路、材料段取りに従って再び並びかえる。その後、得られた結果に基づいて、制御装置２３の指令部４１によるライン制御で各加工を行う（ステップＳ６）。
【００３５】
以上の結果から、サイズ過小の製品や、輪郭が複雑な形状をした製品の場合には、隣接するスクラップまたは隣接する製品と合せた状態で各加工機間を搬送し、最終機において所望の輪郭に切断・仕上げすることができるので、製品のサイズや輪郭の形状にかかわらず搬送および加工が可能になる。
【００３６】
また、各加工機は従来より使用されているものを用いることができるので、特別な機械を必要とせず、ライン全体のコストアップを回避することができる。
【００３７】
さらに、各加工機における加工時間を均一化するように振り分けることにより、稼働率を向上させることができる。
【００３８】
また、各製品およびパーツの加工順序も入力して板取設計の参照データとすることにより、加工終了後、加工機から排出されてくる製品・パーツの判別・仕分けのための工数削減を見込むこともできる。
【００３９】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実施の形態においては、加工時間を合せるために二台のパンチプレス１７、１９が設けられていたが、一台でも三台でも同様である。但し、少なくとも最終のパンチプレス（ここでは第二のパンチプレス１９）には、前述の輪郭切断用のサブパンチ２１を装備したものを使用する必要がある。
【００４０】
また、前述の実施の形態においては、板取りを自動で行ったが、予め板取りをデータとして入力しておき、各加工を行う加工機を自動で振り分けるようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プログラム作成手段によって作成されたプログラムに従って制御装置が加工機を制御して一連の板材加工を行うので、一連の板材加工を連続して行うことができる。このとき、パーツを板材から切離す加工機を少なくとも二台有しているので、パーツをワークから切離す時期に応じていずれかの加工機を用いて切離しを行うように割振ることができる。また、加工効率の改善を図ったり、板取効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】板金加工ラインの加工機割付け装置における流れを示すフローチャートである。
【図２】この発明に係る板金加工ラインの一実施の形態を示す平面図である。
【図３】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】板取リの一例を示す説明図である。
【図５】図４に示される板取りに対する加工機の割付けを行って作成されたプログラムの内容を示す表である。
【符号の説明】
１  板金加工ライン
９  自動倉庫（加工機）
１１  短辺シャー（加工機）
１３  長辺シャー（加工機）
１７  第一のパンチプレス（加工機）
１９  第二のパンチプレス（加工機）
２３  制御装置
２７  入力手段
２９  記憶手段
３１  加工機振分け手段
３３  ＮＣデータ作成部（プログラム作成手段）
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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