(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材加工機の加工領域の左右両側に第１、第２ワーク移動位置決め装置を備えてなる板材加工装置でワークに下記の（Ａ）〜（Ｅ）からなる工程にて板材加工を行うことを特徴とする板材加工方法。
（Ａ）第１ワーク移動位置決め装置によってワークの移動位置決めを行ってワークの第１領域の加工を行う工程
（Ｂ）第１ワーク移動位置決め装置から第２ワーク移動位置決め装置へワークを受け波してワークの第２領域の加工を行う工程
（Ｃ）第２ワーク移動位置決め装置によるワークの第２領域の加工時に、第１ワーク移動位置決め装置による次のワークの加工待機状態に準備する工程
（Ｄ）ワークの第２領域の加工を終了し、ワークの加工終了又は搬出と同時的に第１ワーク移動位置決め装置により次のワークの第１領域の加工を開始する工程
（Ｅ）上記（Ｂ）〜（Ｄ）を繰り返す工程
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、板材加工機において複数のワークに連続的に板材加工を行う板材加工方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材加工機としての例えばタレットパンチプレスを用いて複数のワークを連続的にパンチング加工を行う加工ラインで、生産性の高さは一定時間内に何枚の加工ができるかにある。金型段取り等のライン停止時間を除けば、ライン稼動中に何枚の製品を加工できるかにある。つまり、製品の出来上がる間隔が少ない程生産性が高いといえる。
【０００３】
例えば図９に示した加工ラインにおいては、１枚目，２枚目，３枚目といった各ワークは、素材１枚取り、加工機への素材ローディング、素材原点セット、加工、製品アンローディングおよび製品集積といった各工程を経てパンチング加工を行っている。
【０００４】
例えば１枚目のワークの加工機へ素材ローディング工程から素材原点セット工程へ移行する際に２枚目のワークの素材１枚取り工程が開始される。そして、１枚目のワークの加工が終了して製品アンローディング工程に入る際に２枚目のワークの加工機へ素材ローディングする工程が開始される。さらに、３枚目のワーク以降についても上述要領でパンチング加工が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した図９における加工ラインでは、１枚目加工終了〜２枚目加工終了、２枚目加工終了〜３枚目加工終了におけるラインタクトが少ない程生産性が高いといえるが、図９のラインタクトの内容を見ると、“加工機へ素材ローディング＋素材原点セット＋加工”となり、純粋な加工以外に他の工程がラインタクトに影響し、生産性の向上が図れないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、純粋な加工タクト以外の工程を削減してラインタクトを極力、加工のみのタクトにして生産性の向上を図るようにした板材加工方法およびその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】
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方法は、板材加工機の加工領域の左右両側に第１，第２ワーク移動位置決め装置を備えてなる板材加工装置でワークに下記の（Ａ）〜（Ｅ）からなる工程にて板材加工を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
（Ａ）第１ワーク移動位置決め装置によってワークの移動位置決めを行ってワークの第１領域の加工を行う工程
（Ｂ）第１ワーク移動位置決め装置から第２ワーク移動位置決め装置へワークを受け渡してワークの第２領域の加工を行う工程
（Ｃ）第２ワーク移動位置決め装置によるワークの第２領域の加工時に、第１ワーク移動位置決め装置による次のワークの加工待機状態に準備する工程
（Ｄ）ワークの第２領域の加工を終了し、ワークの加工終了又は搬出と同時的に第１ワーク移動位置決め装置により次のワークの第１領域の加工を開始する工程
（Ｅ）上記（Ｂ）〜（Ｄ）を繰り返す工程
請求項２によるこの発明の板材加工装置は、板材加工機の左右両側に第１，第２ワーク移動位置決め装置をＸ軸方向へ移動可能に設けてなる板材加工装置において、前記板材加工機の中心位置から、Ｘ軸の右側へ所定寸法離れた位置に原点位置を設定すると共に、前記板材加工機の中心位置から、Ｘ軸の左側へワークのアンローディングを行う基準位置を設定し、前記原点位置と基準位置との間の寸法を、前記第１，第２ワーク移動位置決め装置のＸ軸方向の最大ストローク長とほぼ等しく、又は多少大きく設定してなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、請求項１による板材加工方法では、最初のワークを原点位置決めした後、第１ワーク移動位置決め装置によってワークの移動位置決めを行ってワークの第１領域の加工が行われる。次いで、第１ワーク移動位置決め装置から第２ワーク移動位置決め装置へワークを受け渡してワークの第２領域の加工が行われる。
【００１０】
第２ワーク移動位置決め装置によるワークの第２領域の加工時に、第１ワーク移動位置決め装置による次のワークの加工待機状態に準備をし、ワークの第２領域の加工が終了し、加工されたワークをアンローディングを行う基準位置に位置決めしてワークの搬出動作とほぼ同時的に次のワークを原点位置に位置決めし第１ワーク移動位置決め装置による次のワークの第１領域の加工を開始し、以後同様に加工が行われる。
【００１１】
而して、最初のワークの加工終了とほぼ同時的に次のワークの加工が開始されるようにしたので、純粋な加工タクト以外の工程が削減されてラインタクトを極力、加工のみのタクトとなり、生産性の向上が図られる。
【００１２】
【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いて詳細に説明する。
【００１３】
図１および図２を参照するに、板材加工機としての例えばパンチング加工機１は立設された門型形状の本体フレーム３を備えており、この本体フレーム３は下部フレーム５と上部フレーム７とがサイドフレームでもって一体化されている。前記下部フレーム５と上部フレーム７の上，下部にはガイドレール９，１１がＹ軸方向へ敷設されており、このガイドレール９，１１にはダイブロックフレーム１３、パンチブロックフレーム１５がＹ軸方向へ摺動自在に設けられている。このダイブロックフレーム１３、パンチブロックフレーム１５はＣ型フレーム１７に連結されている。しかもダイブロックフレーム１３、パンチブロック１５にはそれぞれ碁盤目状に複数のダイＤ、パンチＰを装着したダイブロック１７、パンチブロック１９が相対向してＹ軸方向（図１において上下方向）へ移動自在に設けられている。
【００１４】
また、パンチブロックフレーム１５にはナット部材２１が一体化されており、このナット部材２１にはＹ軸方向へ延伸したボールねじ２３が螺合されている。このボールねじ２３の図１において上，下部は軸受２５，２７で回転自在に支承されていると共に、前記ボールねじ２３の図１において上端はＹ軸用駆動モータ２９に連結されている。
【００１５】
上記構成により、Ｙ軸用駆動モータ２９を駆動せしめると、ボールねじ２３が回転されるので、ナット部材２１を介して、パンチブロックフレーム１５がＹ軸方向へ移動されることになる。前記ダイブロックフレーム１３は前記Ｃ型フレーム１７に取り付けられ前記下部フレーム５上のガイドレール９に摺動自在となっているから、パンチブロックフレーム１５のＹ軸方向の移動と共にＣ型フレーム１７を介してダイブロックフレーム１３もＹ軸方向へ移動されることになる。また、別々の駆動モータでダイブロックフレーム１３、パンチブロックフレーム１５を個々に移動せしめるようにしても構わない。その場合には同期駆動するのがよい。
【００１６】
前記パンチブロックフレーム１５には図２に示されているように、前記パンチブロック１１に碁盤目状に複数装着された各パンチＰの上方位置に位置決めされる前記Ｘ軸，Ｙ軸方向と同方向のＵ軸，Ｖ軸方向へ移動自在なラム装置３１を備えたラム駆動装置３３が設けられている。しかも、ラム装置３１は油圧シリンダからなっていて、上下動される。また、ラム装置３１はラム駆動装置３３のＵ軸用駆動モータ３５、伝達機構３７によってＵ軸方向へ移動されると共にＶ軸用駆動モータ３９、ボールねじ４１によってＶ軸方向へ移動されるようになっている。前記パンチＰ、ダイＤの金型およびラム装置３１を総称して加工ヘッドと呼んでいる。
【００１７】
上記構成により、所望のパンチＰが位置決めされた上方位置にラム駆動装置３３のＵ軸用駆動モータ３５、Ｖ軸用駆動モータ３９によってラム装置３１がＵ軸，Ｖ軸方向へ移動されて位置決めされると共に、ラム装置３１を作動せしめることによって、所望のパンチＰが打撃されることにより、パンチＰとダイＤとの協働でワークＷにパンチング加工が行われることになる。
【００１８】
前記本体フレーム３の両側にはフロント、リアテーブル４３，４５が設けられている。このフロントテーブル４３上に加工すべきワークＷが載置されて、フロントテーブル４３からリアテーブル４５へ向けてワークＷがＸ軸方向（図１において左右方向）へ移動されるようになっている。
【００１９】
前記フロントテーブル４３、リアテーブル４５にはそれぞれ第１，第２ワーク移動位置決め装置４７，４９が設けられている。前記フロントテーブル４３の一側（図１において下側）には第１ワーク移動位置決め装置４７のうちＸ1 軸方向へ延伸したＸ1 軸用ボールねじ５１が設けられている。このＸ1 軸用ボールねじ５１の右部はＸ1 軸用駆動モータ５３に連結されていると共に、Ｘ1 軸用ボールねじ５１の左部は前記下部フレーム５に設けられた軸受５５に回転自在に支承されている。
【００２０】
前記サーボモータなどのＸ1 軸用駆動モータ５３にはアブソエンコーダＥ１が備えられている。また、前記Ｘ1 軸用ボールねじ５１には複数の第１ワーククランプ装置５７としてのワーククランプ５７Ａ，５７Ｂを備えたＸ1 軸用キャレッジ５９が一体化されている。このＸ1 軸用キャレッジ５９の図１において上部はＸ1 軸方向へ延伸されたガイドレール６１に案内されて摺動自在となっている。しかも、このガイドレール６１はフロントテーブル４３上に敷設されている。
【００２１】
上記構成により、Ｘ1 軸用駆動モータ５３を駆動せしめると、ボールねじ５１が回転されるから、Ｘ1 軸用キャレッジ５９を介して第１ワーククランプ装置５７のワーククランプ５７Ａ，５７ＢがＸ1 軸方向へ移動されることになる。
【００２２】
前記リアテーブル４５の一側（図１において下側）には第２ワーク移動位置決め装置４９のうちＸ2 軸方向へ延伸したＸ2 軸用ボールねじ６３が設けられている。このＸ2 軸用ボールねじ６３の左部はＸ2 軸用駆動モータ６５に連結されていると共に、Ｘ2 軸用ボールねじ６３の右部は前記下部フレーム５に設けられた軸受６７に回転自在に支承されている。
【００２３】
前記Ｘ2 軸用駆動モータ６５にはアブソエンコーダＥ２が備えられている。また、前記Ｘ2 軸用ボールねじ６３には複数の第２ワーククランプ装置６９としてのワーククランプ６９Ａ，６９Ｂを備えたＸ2 軸用キャレッジ７１が一体化されている。このＸ2 軸用キャレッジ７１の図１において上部はＸ2 軸方向へ延伸されたガイドレール７２に案内されて摺動自在となっている。しかも、このガイドレール７２はリアテーブル４５上に敷設されている。
【００２４】
上記構成により、Ｘ2 軸用駆動モータ６５を駆動せしめると、ボールねじ６３が回転されるから、Ｘ2 軸用キャレッジ７１を介して第２ワーククランプ装置６９のワーククランプ６９Ａ，６９ＢがＸ2 軸方向へ移動されることになる。
【００２５】
前記第１，第２ワーククランプ装置５７，６９の５７Ａ，５７Ｂ；６９Ａ，６９Ｂは、例えば実公平２−３７４６８号公報の第２図に示されているような構造となっていて、ワークＷをクランプしたり、また位置を調節する位置調節機構（クランプポジショナー）を備えて位置を調節できるようになっている。
【００２６】
また、前記フロントテーブル４３の本体フレーム３側寄りの下部にはシリンダ７３などによって移動自在なワーク原点セット用パッド７５が設けられている。
【００２７】
前記フロントテーブル４３側には、図３も併せて参照するに、ワーク供給装置７７が配置されている。より詳細にはフロントテーブル４３を囲繞した門型形状のフレーム７９が立設されている。このフレーム７９内におけるフロントテーブル４３の後側（図１において上側、図３において右側）にはワークＷを積載した上下動自在な素材パレット８１が設けられている。この素材パレット８１はリフタ８３によって上下動されるようになっている。
【００２８】
前記フレーム７９の上部フレーム７９ＵにはＹ軸方向（図３において左右方向）へ移動可能なローダ８５が設けられており、このローダ８５の下部には流体シリンダ８７が取り付けられている。この流体シリンダ８７に装着されたピストンロッド８９の先端（下端）には吸着フレーム９１が取り付けられていると共にこの吸着フレーム９１には複数の吸着パッド９３が設けられている。
【００２９】
上記構成により、上下動自在な素材パレット８１上に積載されたワークＷをフロントテーブル４３へ供給する際には、ローダ８５を素材パレット８１の上方位置に移動位置決めした後、流体シリンダ８７を作動せしめてピストンロッド８９を介して吸着フレーム９１を下降せしめて吸着パッド９３で素材パレット８１上に積載されているワークＷのうち一番上のワークＷを吸着せしめると共に吸着フレーム９１を元の位置に上昇せしめる。
【００３０】
次いで、ローダ８５を図３において左側へ移動せしめてフロントテーブル４３の上方位置に到達すると、ローダ８５が停止される。流体シリンダ８７を作動せしめてピストンロッド８９を介して吸着フレーム９１を下降せしめると共に吸着パッド９３を解放せしめることにより、ワークＷは吸着パッド９３から外れてフロントテーブル４３上に載置されることになる。
【００３１】
前記リアテーブル４５側には、図４も併せて参照するに、製品収納装置９５が配置されている。より詳細にはリアテーブル４５を囲繞した門型形状のフレーム９７が立設されている。このフレーム９７内におけるリアテーブル４５の後側（図１において上側、図４において左側）には製品Ｇを積載する上下動自在な製品パレット９９が設けられている。この製品パレット９９はリフタ１０１によって上下動されるようになっている。
【００３２】
前記フレーム９７の上部フレーム９７ＵにはＹ軸方向（図４において左右方向）へ移動可能なアンローダ１０３が設けられており、このアンローダ１０３の下部には流体シリンダ１０５が取り付けられている。この流体シリンダ１０５に装着されたピストンロッド１０７の先端（下端）には吸着フレーム１０９が取り付けられていると共にこの吸着フレーム１０９には複数の吸着パッド１１１が設けられている。
【００３３】
上記構成により、パンチング加工機１で加工された製品Ｇをリアテーブル４５から搬出し上下動自在な製品パレット９９上に積載する際には、アンローダ１０３をリアテーブル４５の上方位置に移動位置決めした後、流体シリンダ１０５を作動せしめてピストンロッド１０７を介して吸着フレーム１０９を下降せしめて吸着パッド１１１でリアテーブル４５上にある加工された製品Ｇを吸着せしめると共に吸着フレーム１０７を元の位置に上昇せしめる。
【００３４】
次いで、アンローダ１０３を図４において左側へ移動せしめて製品パレット９９の上方位置に到達すると、アンローダ１０３が停止される。流体シリンダ１０５を作動せしめてピストンロッド１０７を介して吸着フレーム１０９を下降せしめると共に吸着パッド１１１を解放せしめることにより、製品Ｇは吸着パッド１１１から外れて製品パレット９９上に載置され、順次積載されることになる。
【００３５】
図５に示されているように、パンチング加工機１の中心位置をＣとし、この中心位置ＣよりＸ1 軸方向の図５において右側へ距離Ｌ1 だけ離れたフロントテーブル４３の位置を原点位置とすると共にこの原点位置より距離Ｌ2 （Ｌ2 ＜Ｌ1 ）だけ離れたラインをローディングラインとする。
【００３６】
また、前記中心位置ＣよりＸ2 軸方向の図５において左側へ距離（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）だけ離れたリアテーブル４５の位置をアンローディング用の基準位置とアンローディングラインとする。そして、第１，第２ワーク移動位置決め装置４７，４９のＸ軸方向の最大ストローク長をそれぞれＳとした場合、前記原点位置と基準位置との間の寸法Ｌ0 はＬ0 ＝２Ｌ1 ＋Ｌ2 であり、この寸法Ｌ0 は最大ストローク長Ｓとほぼ等しく（Ｌ0 ≒Ｓ）、又は多少大きく（Ｌ0 ＞Ｓ）して設定される。
【００３７】
而して、寸法Ｌ0 と最大ストローク長Ｓとの関係を上記のごとく設定することにより、ラインタクトを加工のみのタクトにすることができる。
【００３８】
すなわち、図５に示したごとく、ワーク供給装置７７の吸着パッド９３で吸着した例えば長さを（２Ｌ1 ＋Ｌ2 ）としたワークＷをローディングラインに沿ってフロントテーブル４３の上方位置に移動位置決めせしめる。その状態で吸着パッド９３を解放せしめると、ワークＷはフロントテーブル４３上に載置されると共にワーク原点セット用パッド７５をワークＷを下方より吸着せしめ、次いでシリンダ７３を作動せしめてワークＷを原点位置に位置決めせしめた後、ワーククランプ５７Ａでクランプせしめる。
【００３９】
この状態からＸ1 軸キャレッジ５９を図５において左側へ最大ストローク長Ｓで移動せしめてパンチＰとダイＤとの協働でワークＷの前半部分にパンチング加工が行われる。そして、図６に示されているように、ワークＷはワーククランプ５７Ａからワーククランプ６９Ａへ受け渡されてＸ2 軸キャレッジ７１をＸ2 軸方向の図６において左側へ最大ストローク長Ｓで移動せしめてパンチＰとダイＤとの協働でワークＷの後半部分にパンチング加工が行われる。
【００４０】
ワークＷにパンチング加工が終了すると、図７に示されているように、加工された製品Ｇの右端がアンローディングラインの基準位置で停止される。リアテーブル４５の上方位置にはワーク収納装置９５におけるアンローダ１０３がすでに待機されていて、吸着フレーム１０９が下降し吸着パッド１１１で製品Ｇを吸着せしめると共にワーククランプ６９Ａからアンクランプされる。吸着フレーム１０９を上昇せしめると共にアンローダ１０５を製品パレット９９の上方位置に移動位置された後、吸着フレーム１０９が下降すると共に吸着パッド１１１から製品Ｇが外れて製品パレット９９上に集積されることになる。
【００４１】
Ｘ2 軸でワークＷを加工している加工中には、Ｘ1 軸のＸ1 軸キャレッジ５９がフリーとなると共にフロントテーブル４３上もフリーとなるので、Ｘ2 軸で加工中に次のワークＷの素材ローディングおよび原点セットが行われる。
【００４２】
Ｘ2 軸で加工終了した製品Ｇがアンローディング開始と同時に原点セット済の次のワークＷがＸ1 軸により加工が開始される。
【００４３】
したがって、Ｘ2 軸にて加工を行っている時間Ｔ1 と次のワークＷの素材ローディング、原点セットの時間Ｔ2 とのバランスにもよるが、Ｔ1 ≧Ｔ2 ならば、ラインタクトに占める加工以外の工程タクトはゼロとなり、Ｔ1 ＜Ｔ2 ならば、（Ｔ2 −Ｔ1 ）が加工以外の工程タクトとなり、いずれの場合も、加工以外の工程タクトは従来の比べて削減される。
【００４４】
Ｘ1 軸で加工中は、Ｘ2 軸のＸ2 軸キャレッジ７１がフリーになると共に、リアテーブル４５上もフリーとなるので、加工終了後の製品ＧはＸ2 軸にて集積のための基準合わせ（センター基準集積のための位置合わせ）等の工程も加工工程に時間的にラップさせることができる。何故なら、Ｘ2 軸にて基準位置合わせ工程時にはＸ1 軸にて次のワークＷに加工を行うことが出来るからである。
【００４５】
前記時間Ｔ1 と時間Ｔ2 とが、Ｔ1 ＝Ｔ2 とすれば、図８に示されているように、２枚目のワークＷと３枚目のワークＷにおけるラインタクトは加工のみのタクトに等しくなるので、純粋な加工以外の工程を削減でき、生産性の向上を図ることができる。
【００４６】
同様に、ワークＷの長さが（２Ｌ1 ＋Ｌ2 ）よりも長い場合には、ワークＷの後端が基準位置に到達するとほぼ同時的に次のワークＷを原点位置に位置決めして加工を開始せしめることによりタクトタイムが従来より削減される。
【００４７】
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、板材加工機としてパンチング加工機を例にして説明したが、レーザ加工機でレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめ、ワークＷをＸ軸方向へ移動せしめるようにしても対応可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上の如き実施の形態の説明により理解されるように、請求項１の発明によれば、最初のワークを原点位置に移動位置決めした後、第１ワーク移動位置決め装置によってワークの移動位置決めを行ってワークの第１領域の加工が行われる。次いで、第１ワーク移動位置決め装置から第２ワーク移動位置決め装置へワークを受け渡してワークの第２領域の加工が行われる。
【００４９】
第２ワーク移動位置決め装置によるワークの第２領域の加工時に、第１ワーク移動位置決め装置による次のワークの加工待機状態に準備をし、ワークの第２領域の加工が終了し、加工されたワークをアンローディングを行う基準位置に位置決めしてワークの搬出動作とほぼ同時的に次のワークを原点位置に位置決めし第１ワーク移動位置決め装置による次のワークの第１領域の加工を開始し、以後同様に加工が行われる。
【００５０】
而して、最初のワークの加工終了とほぼ同時的に次のワークの加工が開始されるようにしたので、純粋な加工タクト以外の工程が削減されてラインタクトを極力、加工のみのタクトとなり、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施する板材加工装置の一例を示す平面図である。
【図２】図１におけるII−II線に沿った矢視図である。
【図３】図１におけるIII 矢視図である。
【図４】図１におけるIV矢視図である。
【図５】この発明を説明する説明図である。
【図６】この発明を説明する作用説明図である。
【図７】この発明を説明する作用説明図である。
【図８】この発明のライン工程の説明図である。
【図９】従来のライン工程の説明図である。
【符号の説明】
１  パンチング加工機（板材加工機）
１７  ダイブロック
１９  パンチブロック
４３  フロントテーブル
４５  リアテーブル
４７  第１ワーク移動位置決め装置
４９  第２ワーク移動位置決め装置
５７  第１ワーククランプ装置
５７Ａ，５７Ｂ  ワーククランプ
５９  Ｘ1 軸用キャレッジ
６９  第２ワーククランプ装置
６９Ａ，６９Ｂ  ワーククランプ
７１  Ｘ2 軸用キャレッジ
７５  ワーク原点セット用パッド
７７  ワーク供給装置
９５  製品収納装置
Ｐ  パンチ
Ｄ  ダイ
【図１】
0003768620.tif 000002
【図２】
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【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】
0003768620.tif 000009
【図９】
0003768620.tif 000010