JP3166884B2 - 板材複合加工機用工作物保持搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材複合加工機用工作
物保持搬送装置に関し、特にレーザ加工と曲げ加工とを
行う如き板材複合加工機にて使用される板材複合加工機
用工作物保持搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】切り抜きなどのレーザ加工部と曲げ片部
などの曲げ加工部とを含む板材加工製品は、従来一般
に、板材を水平姿勢でレーザ加工機に搬送し、上方向よ
り所定形状にレーザ切断し、この後にロボット、または
人手によりレーザ切断による工作物をベンダー装置に移
送し、ベンダー装置により曲げ加工を行うことにより完
成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き板材加工製
品の製造において、レーザ加工、曲げ加工を板材の表裏
両側より行おうとすると、工作物である板材の搬送が従
来の搬送装置では対応できない。

【０００４】このことに鑑みて、吊り下げ式の三次元レ
ーザ加工機と左右一対の曲げ加工ロボットとを有し、レ
ーザ加工と曲げ加工とを行うことができる板材複合加工
機を用い、この板材複合加工機に板材を垂直姿勢にて保
持搬送することが考えられている。

【０００５】本発明は、上述の如き板材複合加工機にお
いて工作物を適切性、多様性に優れた姿勢にて保持搬送
し、また加工により生じる切屑などのチップを円滑に搬
出処理できる板材複合加工機用工作物保持搬送装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き問題に鑑み
て、本発明は、板材複合加工機の一つの座標軸方向に走
行且つ任意の走行位置にて停止可能な走行体と、前記走
行体に水平軸線周りに回転且つ任意の回転角位置にて停
止可能に設けられ工作物である板材の周縁部を着脱可能
にクランプする額縁状の工作物保持体とを有し、前記走
行体に傾動可能に搭載されて工作物保持体の下方位置に
位置し切屑などのチップを受け止めるチップ受け台が設
けられている構成である。

【０００７】

【０００８】

【作用】上述の如き構成によれば、工作物保持体により
板材が保持され、走行体の走行と任意の走行位置におけ
る停止により板材が板材複合加工機の一つの座標軸方向
の位置に位置決めセットされ、工作物保持体の水平軸周
りの回転と任意の回転角位置にての停止により板材が水
平姿勢、垂直姿勢、１８０度反転した水平あるいは垂直
姿勢の何れをも択一的に取ることができる。

【０００９】またチップ受け台は、工作物保持体より保
持されている板材の加工により生じる切屑などのチップ
を受け止め保持し、傾動によりシュータとして作用して
チップ受け台上のチップの排出を行う。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１１】図１は本発明による工作物保持搬送装置が
適用される板材複合加工機の一実施例を示している。こ
の板材複合加工機はドーム状のシェルター１内に構築さ
れており、シェルター１内には三次元レーザ機３と左右
一対の曲げ加工ロボット５、７が配備されている。

【００１２】三次元レーザ機３は、左右の天井レール９
間に橋渡しされたＸ軸クロススライダ１１と、Ｘ軸クロ
ススライダ１１より支持されたＹ軸キャリッジ１３と、
Ｙ軸キャリッジ１３より支持されたＺ軸スライダ１５
と、Ｚ軸スライダ１５より支持された多軸構造による三
次元加工用レーザヘッド１７とを有している。

【００１３】左右一対の曲げ加工ロボット５、７は、各
々、Ｘ軸スライダ１９、２１と、Ｘ軸スライダ１９、２
１より支持されたＺ軸スライダ２３、２５と、Ｚ軸スラ
イダ２３、２５より支持された多軸構造のロボットアー
ムユニット２７、２９とを有し、アーム先端に曲げ金型
などの工具を交換可能装着されるようになっている。

【００１４】三次元レーザ機３と曲げ加工ロボット５、
７の座標軸系は図２に示されている。尚、図２において
は、曲げ加工ロボット５、７の工具を自動交換する自動
工具交換装置２９、３１が設けられている。

【００１５】工場床面にはシェルター１をＸ軸方向に貫
通する工作物搬送ガイドレール３３が敷設されている。
工作物搬送ガイドレール３３には走行台車３５がＸ軸方
向に走行可能に係合している。この走行台車３５の走行
経路は、図２にて符号Ｘ_w により示されている。

【００１６】図３に示されている如く、走行台車３５に
は、Ｘ軸方向に固定配置されているラック３７と噛合す
るピニオン３９が回転可能に取り付けられており、また
ピニオン３９を回転駆動する走行駆動用モータ４１が搭
載されている。これにより走行台車３５は、走行駆動用
モータ４１の動作によってＸ軸方向に走行し、走行駆動
用モータ４１に対する通電の制御により任意の走行位置
にて位置決め停止される。

【００１７】走行台車３５上にはＸ軸方向に対をなすブ
ラケット４３が固定装着されており、ブラケット４３は
Ｘ軸方向に水平に延在する回転軸４５により工作物保持
体４７をＸ軸方向の水平軸線周りに回転可能に支持して
いる。回転軸４５は回転軸駆動モータ４９と駆動連結さ
れ、回転軸駆動モータ４９は、回転軸４５を介して工作
物保持体４７を基準姿勢、例えば水平姿勢より少なくと
も２７０度の回転角範囲で正逆回転駆動し、通電停止に
より工作物保持体４７を任意の回動角位置に停止させる
ようになっている。

【００１８】工作物保持体４７は、四角枠状、即ち額縁
状をなし、図には示されていなが、対向する少なくとも
二辺にワーククランプを有し、工作物である板材Ｗの周
縁部を着脱可能にクランプし、枠内にて板材Ｗを平面状
に保持するようになっている。

【００１９】走行台車３５のブラケット４３の左右両側
には各々一対のブラケット５１、５３が設けられてお
り、ブラケット５１、５３は各々Ｘ軸方向に水平に延在
する枢軸５５、５７により板状のチップ受け台５９、６
１をＸ軸方向の水平軸線周りに回転可能に支持してい
る。

【００２０】チップ受け台５９、６１は工作物保持体４
７の下方位置にあって枢軸５５、５７を水平軸線周りに
回動することにより上下方向へ傾動するようになってい
る。走行台車３５の中央部、即ち傾斜位置にあるチップ
受け台５９、６１の下側端縁部に対応する部位にはチッ
プ排出用開口６３が上下に貫通開口している。

【００２１】次に上述の如き構成よりなる工作物保持搬
送装置の動作例を図４を用いて説明する。尚、図４にお
いて、符号Ａは工作物搬入位置を、Ｂはシェルター１内
の板材複合加工機による加工位置を、Ｃは工作物取出し
位置を各々示している。

【００２２】工作物搬入位置Ａにおいては、工作物保持
体４７は、水平姿勢位置に停止され、板材Ｗを上方より
枠内に搬入される。

【００２３】工作物保持体４７における板材Ｗの位置決
めは、四辺のうち互いに直角に隣合う二辺を基準とし、
これら基準辺とは反対側より流体圧シリンダ装置などを
用いて板材Ｗを基準辺に押し付けることにより行う。
尚、この板材Ｗの位置決めは、Ｙ軸方向に関しては、工
作物保持体４７を傾斜させ、板材Ｗを自重により基準辺
に押し付けてもよい。

【００２４】また板材Ｗの加工位置Ｂへの搬送過程に
て、光電センサなどを利用し、板材Ｗによる光電センサ
の光路遮断位置（座標）、光路遮断時間の検出などによ
り板材Ｗの保持位置、大きさが認識される場合は、上述
の如き板材Ｗの位置決めは省略され得る。

【００２５】工作物保持体４７は板材Ｗを位置決めされ
たことを近接スイッチなどにより検出し、この検出によ
り流体圧シリンダ装置などにより駆動されるワーククラ
ンプにより板材Ｗの周縁部を掴んで板材Ｗを自動クラン
プする。尚、このクランプは手動クランプでも可能であ
る。

【００２６】板材Ｗのクランプ後、クランプ状態の板材
Ｗのたるみをなくすために工作物保持体４７のワークク
ランプが外側へ駆動され、クランプ状態の板材Ｗにテン
ションを与え、板材Ｗを工作物保持体４７の枠内に張設
することが行われる。

【００２７】板材Ｗの工作物保持体４７に対する搬入が
完了すると、走行駆動用モータ４１により走行台車３５
がシェルター１内に走行し、走行台車３５はシェルター
１内の所定の加工位置Ｂにて位置決め停止する。この位
置決め停止は、走行駆動用モータ４１がエンコーダ付き
のサーボモータにより構成されていることによりサーボ
式の位置制御に、その他、リミットスイッチなどにより
走行台車３５が加工位置Ｂに位置したことの検出により
行われる。また加工位置Ｂに位置した走行台車３５はノ
ックピンなどにより加工位置Ｂに固定されてよい。

【００２８】尚、この実施例においては、加工位置Ｂは
一箇所であるが、加工位置Ｂは走行台車３５の走行方向
であるＸ軸方向に複数個存在していてもよい。

【００２９】走行台車３５が加工位置Ｂにて位置決め停
止すると、回転軸駆動モータ４９により工作物保持体４
７が回転軸４５の水平軸線周りに回転駆動される。この
工作物保持体４７の回転は、水平姿勢より、９０度、１
８０度、２７０度など、任意の回転角をもって行われ、
任意の回転角位置にて停止される。これにより工作物保
持体４７は、任意の回転角位置に停止され、図示されて
いないブレーキ装置によりその回転角位置に固定され
る。

【００３０】工作物保持体４７の回転により、工作物保
持体４７より保持されている板材Ｗは、垂直姿勢、水平
姿勢、１８０度反転した水平姿勢（上下面反転姿勢）あ
るいは垂直姿勢（左右面反転姿勢）の何れかをとり、そ
れらの姿勢にて、三次元レーザ機３によりレーザ加工を
行われ、また左右一対の曲げ加工ロボット５、７により
曲げ加工が行われる。

【００３１】この板材Ｗの加工時にはチップ受け台５
９、６１は、ほぼ水平姿勢をとり、加工部より落下して
いる切屑などのチップを受け止める。

【００３２】板材Ｗの加工が完了すると、走行駆動用モ
ータ４１により走行台車３５がシェルター１内の加工位
置Ｂより工作物取出し位置Ｃへ走行し、走行台車３５は
工作物取出し位置Ｃにて停止する。

【００３３】走行台車３５が工作物取出し位置Ｃに停止
すると、工作物保持体４７より保持されている板材Ｗの
アンクランプが、アクチュエータ、あるいは手操作によ
り行われ、板材Ｗの取出しが行われる。この板材Ｗの取
出しは、垂直姿勢、水平姿勢の何れの姿勢により行われ
てもよく、これは板材取出し作業、その後の板材Ｗの取
扱において都合がよい姿勢が選ばれればよい。

【００３４】工作物取出し位置Ｃには、図４に示されて
いる如く、走行台車３５の下方に延在するピット内コン
ベア６５が設けられており、走行台車３５が工作物取出
し位置Ｃに停止すると、チップ受け台５９、６１が内側
へ傾斜することにより、チップ受け台５９、６１上のチ
ップがチップ排出用開口６３へ滑り落ちてピット内コン
ベア６５上に落下する。ピット内コンベア６５上に落下
したチップはピット内コンベア６５により排出搬送され
る。

【００３５】板材Ｗの取出し、チップの排出が完了する
と、走行台車３５は加工位置Ｂを通過して工作物搬入位
置Ａに戻る。

【００３６】走行台車３５を工作物搬入位置Ａに戻すこ
とは、走行台車３５の移動経路が工作物搬入位置Ａと加
工位置Ｂと工作物取出し位置Ｃとを含んでループ状に形
成されていれば、循環式に行われてもよい。

【００３７】上述の工作物搬入位置Ａにおいて、水平姿
勢にある工作物保持体４７に板材Ｗを上方より搬入する
際に、板材Ｗが薄く、板材Ｗが自重により下方へ撓む虞
れがある場合は、図５に示されている如き板材支持アー
ム６７が設けられればよい。板材支持アーム６７は、一
端を枢軸６９によってブラケット４３に枢着され、先端
に板材支持パッド７１を有し、図５にて実線により示さ
れている如く、板材支持パッド７１が水平姿勢で板材Ｗ
を支持する板材支持位置と、図５にて仮想線により示さ
れている如く、工作物保持体４７の回転を阻害しない退
避位置との間に回動変位するよう構成されている。

【００３８】尚、上述の実施例においては、走行台車３
５は自走式になっているが、走行台車３５は送りねじ、
チェーン、ロープ、ロボット等により走行駆動されても
よい。また工作物保持体４７は、回転軸４５による軸支
持回転方式以外に、ドラム回転方式であってもよい。

【００３９】またチップ受け台５９、６１は、図６に示
されている如く、外側に傾斜してチップの排出を行うよ
う構成されていてもよく、この場合はピット内コンベア
６５が走行台車３５の両側に配置されればよい。

【００４０】またチップ受け台は、図７に符号７３によ
り示されている如く、一枚の板材により構成され、枢軸
７５により片側を枢支されている構造でよく、更にはこ
れらチップ受け台にコンベア装置が組み込まれていても
よい。

【００４１】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による板材複合加工機用工作物保持搬送装置によれば、
工作物保持体により板材が保持され、走行体の走行と任
意の走行位置における停止により板材が板材複合加工機
の一つの座標軸方向の位置に位置決めセットされ、工作
物保持体の水平軸周りの回転と任意の回転角位置にての
停止により板材が水平姿勢、垂直姿勢、１８０度反転し
た水平あるいは垂直姿勢の何れをも択一的に取ることが
できるから、板材を表裏のどちらからも、また水平姿
勢、垂直姿勢の何れの姿勢においても加工することがで
きるようになる。

【００４３】またチップ受け台が工作物保持体より保持
されている板材の加工により生じる切屑などのチップを
受け止め保持し、傾動によりシュータとして作用してチ
ップ受け台上のチップの排出を行うから、加工により生
じる切屑などのチップの搬出処理が円滑に行われるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工作物保持搬送装置が適用される
板材複合加工機の一実施例を示す正面図である。

【図２】板材複合加工機の三次元レーザ機と曲げ加工ロ
ボットの座標軸系を示す斜視図である。

【図３】本発明による板材複合加工機用工作物保持搬送
装置の一実施例を示す斜視図である。

【図４】本発明による板材複合加工機用工作物保持搬送
装置の動作例を示す斜視図である。

【図５】本発明による板材複合加工機用工作物保持搬送
装置の他の実施例をその要部について示す斜視図であ
る。

【図６】本発明による板材複合加工機用工作物保持搬送
装置の他の実施例を示す斜視図である。

【図７】本発明による板材複合加工機用工作物保持搬送
装置の他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ シェルター ３ 三次元レーザ機 ５、７ 曲げ加工ロボット ３５ 走行台車 ４５ 回転軸 ４７ 工作物保持体 ５９、６１ チップ受け台

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 23/04 B23Q 7/00 B62B 3/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材複合加工機の一つの座標軸方向に走
   行且つ任意の走行位置にて停止可能な走行体と、 前記走行体に水平軸線周りに回転且つ任意の回転角位置
   にて停止可能に設けられ、工作物である板材の周縁部を
   着脱可能にクランプする額縁状の工作物保持体とを有
   し、前記走行体に傾動可能に搭載されて工作物保持体の
   下方位置に位置し切屑などのチップを受け止めるチップ
   受け台が設けられていることを特徴とする板材複合加工
   機用工作物保持搬送装置。