JP2957001B2 - パンチプレスのスキップ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、クランプ装置が金型に乗り上げる（オーバ
ライドする）ことにより生ずる弊害を防止したパンチプ
レスのスキップ処理装置に関し、オーバライド部分につ
いての加工をスキップすると共に、スキップされた加工
点について加工プログラムを自動生成し、自動的に再加
工するようにしたものである。

（従来の技術） 従来より、パンチプレス、例えばタレットパンチプレ
スでは、十分高いヒットレートを得るために、いわゆる
パンチの早出し機能が実現されている。

このパンチ早出し機能は、タレットの回転により割出
された金型に対しワークを把持したワーククランプ装置
を動作させるとき、クランプ装置の位置決め完了前にス
トライカを下降開始し、クランプ装置の位置決め完了と
略同時にストライカの先端が金型（パンチ）に接触して
いるようなタイミングを作り、ヒットレートの向上を図
るものである。

ところで、クランプ装置はワーク一端を把持し、ワー
ク上に任意に設定された加工点をストライカ直下の加工
位置に割出された金型中心に合わせるように数値制御さ
れるものであるから、クランプ装置のワーク把持部が金
型に接近し過ぎ、金型とクランプ装置とが干渉するとい
う不都合が生じ得る。両部材が干渉すると、通常、ワー
クテーブルよりダイの上端部が高いのであるが、このダ
イにクランプ装置が少し持ち上げられ、この状態でクラ
ンプ装置自身がパンチングされることになり得る。

また、使用金型に隣接する金型にクランプ装置がオー
バライドすると、ワークがダイ高さより上方に持ち上げ
られた状態でパンチング加工されると共に、クランプ位
置は隣接位置で強固に固定されているので、ワークにい
わゆる腰折れ状態（第７図参照）が発生し、機器破損に
至らぬまでも不良品を発生してしまうことがある。

そこで従来、このオーバライドが生ずるのを防ぐため
にワークに多量の掴み代を設け、この掴み代については
加工しないこととした例があるが、これではワークに多
くの非加工部分を残し材料が無駄になってしまう。ま
た、金型サイズを考慮してこれより大き目にオーバライ
ドゾーンなるものを設定し、パンチ指令を出力する前に
前記クランプ装置がこのオーバライドゾーンに入ってい
るか否かを検出し、オーバライドゾーンに入っていれば
パンチ指令を出力しないという対策が取られている。

また、オーバライドゾーンが検出されたとき、パンチ
指令を一時停止させ、目視確認した上で、パンチ可能で
あるならば、確認鉛のオン操作でパンチ加工を実行する
ことも行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の如き従来よりのパンチプレスの
オーバライド対策では、オーバライドで加工中断される
ので、この時点でワークを交換して再度加工をやり直す
か、残り加工についてのプログラムを編集し、オーバラ
イドを生じた加工点から再スタートしなければならず、
前者ではワークが無駄となり、後者ではその調整作業が
大変であった。近年は、前述の早出し制御が一般的であ
り、かつヒットレート向上のため相当の高速加工を行っ
ているのでオーバライド領域も勢い大きく取る必要があ
り、頻繁にオーバライドの状態が生ずるものである。

そこで、本発明は、加工途中でオーバライドが生じて
も、オーバライドが生ずる加工点をスキップして、クラ
ンプ装置をずらせた上でスキップ位置を続けて自動的に
加工できるパンチプレスのスキップ処理装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明は、複数の金型装着ステー
ションを備え加工金型をストライカ直下の加工位置に割
出す金型割出し手段と、ワークをワーククランプ装置で
把持し前記加工値に割出された金型に対し前記ワークの
加工点を与えるようワーク供給動作をするワーク位置決
め手段と、前記ワークの加工点を前記加工位置に対して
加減速位置決めした状態でストライカを駆動しプレス加
工を実行させるストライカ制御手段とを備えたパンチプ
レスのスキップ処理装置において、 前記加工位置に割出された金型や前記加工位置に割出
された金型の隣りの金型に対し前記クランプ装置が干渉
する恐れがある場合、自動的に当該加工点についての加
工をスキップさせるスキップ手段と、 前記スキップ手段によりスキップされた一または複数
の加工点について、前記クランプ装置のずらせ量を考慮
して加工プログラムを自動生成するプログラム自動生成
手段と、 前記クランプ装置の前記ワークの把持位置をずらせ
（以下、リポジショニングと称す）た上で、前記プログ
ラム自動生成手段により生成された加工プログラムを実
行し、前記スキップ部分の加工を実行するスキップ部分
加工手段と、 を備えたことを特徴とする。

（作用） 本発明のパンチプレスのスキップ処理装置では、オー
バライドにより加工不能の部分を自動的にスキップして
他の加工を続行し、スキップされた残り加工については
ワーククランプ装置のリポジショニングに次いでスキッ
プ部分が自動的に加工される。

リポジショニングのための前記クランプ装置のずらせ
量については、自動演算可能であるが、既加工状態を目
視して手動設定するようにしても良い。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図および第３図を参照するに、本例のタレットパ
ンチプレス１は下部フレーム３と、下部フレーム３上に
作業領域５を設けるべく適宜に離隔すると共に支柱部７
を介して一体的に設けた上部フレーム９などによりいわ
ゆるブリッジ形の枠体で構成されている。

前記作業領域５の一側（第２図において左側）にはワ
ークＷにパンチング加工を施すパンチング部11が設けら
れている。パンチング部11は、上部フレーム９に回動自
在に装着した円板状の上部タレット13およびこの上部タ
レット13に対して適宜に離隔されると共に下部フレーム
３に対し回動自在に装着された円板状の下部タレット15
などにより構成されている。上部タレット13の同芯円
（トラック）上には円周方向に適宜に離隔して配置され
たパンチ17が着脱自在に装着されている。下部タレット
15には前記複数のパンチ17と対応する適数のダイ19が着
脱自在に装着されている。トラック数は複数とされるこ
ともある。

上部，下部タレット13,15は図示省略のタレット駆動
機構によって同期して同方向に回動されると共に所定位
置において割出されて停止される。上部タレット13に装
着されたパンチ17は加工位置に割出されたステーション
（加工ステーション）21にて上部フレーム９に備えたラ
ム作動部23を介して上下動するストライカ25によって打
圧されるものである。打圧方式としてはフライホィール
を備えたクランク軸によるものと、シリンダ駆動方式の
ものの例がある。

前記下部フレーム３上における他方側（第２図におい
て右側）には、ワークＷを載置する固定テーブル27が設
けられており、固定テーブル27の側面方向（第３図にお
いて上下方向）には固定テーブル27と共にワークＷを載
置支持する移動テーブル29が第３図において左右方向に
移動自在に装着されている。

前記移動テーブル29にはそれぞれの一端を移動方向と
直交する方向に延伸したキャレッジベース31を介して一
体的に連結されており、このキャレッジベース31には、
キャレッジベース31の長手方向と同方向に摺動自在なキ
ャレッジ33が装着されている。このキャレッジ33にはワ
ークＷの端部を把持自在の適数（本例では２個）のクラ
ンプ装置35がキャレッジ33の移動方向に移動・固定自在
に装着されている。

前記キャレッジベース31の長手方向にはキャレッジ33
を装着したボールねじ37が設けられており、このボール
ねじ37にはチェーンなど動力伝達部材を介してＸ軸用駆
動モータ39が連結されている。

上記構成により、Ｘ軸駆動用のサーボモータ39を駆動
させると、ボールねじ37を介してキャレッジ33が第３図
において上下方向（Ｘ軸方向）に移動されることにな
る。一方、キャレッジ31の一端はＹ軸駆動用のサーボモ
ータ41と連結されており、Ｙ軸駆動用のサーボモータ41
を駆動せしめることによってキャレッジベース31は左右
方向（Ｙ軸方向）に移動されることになる。したがっ
て、クランプ装置35に把持されたワークＷはモータ39,4
1の駆動によりＸ軸、Ｙ軸方向へ移動されることにな
る。

第４図に上記タレットパンチプレスを制御する制御装
置の全体構成を示した。

本例の制御装置は、NC装置を主体として構成され、バ
ス43に周知のCPU45、ROM47、RAM49、シリアルインタフ
ェイス（SIO）51、パラレルインタフェイス（PIO）53、
プログラマブルコントローラ（PC）55、双方行（DP）RA
M57、デジタルアウトプット（Do）59、デジタルインプ
ット（Di）61を接続して成る。

双方向RAM57には軸制御部63が接続されている。この
軸制御部63は、前記のサーボモータ39,41などサーボモ
ータMsを、その位置検出信号を入力しつつサーボ制御す
るものである。

Do59は、各種ソレノイドやインダクションモータを制
御するための信号を出力する。Di61には、各種センサ信
号が適宜外付け回路65を介して入力されるようになって
いる。

第５図及び第６図は各種ゾーンの設定方式を示す説明図
である。

まず、概要を示すと、第５図の平面説明図において、
O_Mは機械原点を示し、加工位置たる加工ステーション21
の中心座標がPx,Pyで示されている。

本例では、キャレッジベース31に、各種ゾーンを設定
するためのドグ67を設け、クランプ装置35に対して固定
的に設置されたセンサS1,S2でこのドグ67を検出するこ
とにより、Ｘ軸上のゾーンを判別するようになってい
る。ドグ67は、各金型サイズ（４種とする）より、ほん
の少し大き目のゾーンZ1,Z2,Z3,Z4を設定するためのド
グと、それよりさらに外側のゾーンZ5を設定するドグか
ら成る。

一般には、使用金型17Aについてのデッドゾーンは、
前記ドグ67及びセンサS1,S2で検出されるゾーンZ1,Z2,Z
3,Z4とし、前述のパンチ早出し制御を行うためのオーバ
ライドゾーンはこれより１ランク上のゾーン、すなわ
ち、ゾーンZiに対し、Ｚ（ｉ＋１）で規定することがで
きる。即ち、デッドゾーンとはクランプ装置が干渉する
領域、オーバライドゾーンは干渉する可能性が高い領域
を示し、両者を総称してオーバライドゾーンと称するこ
ともある。

もっとも、全金型に対して１つのオーバライドゾーン
Z5を用いることもできる。つまり、前述のゾーンZ5は、
ゾーンZ4についての、または全金型についてのオーバラ
イドゾーンを規定している。本例では後者の方とする。

Ｙ軸についてのデッドゾーン及びオーバライドゾーン
はソフトウェアで規定しているが、Ｘ軸のものと同様に
センサ系で構成することも勿論可能である。

また、デッドゾーン及びオーバライドゾーンはＸ軸及
びＹ軸につき任意の幅で個別に設定できるものである。

第６図に具体的なゾーン設定例を示した。

図示の例では、加工位置に割出されたパンチ17Aに対
しデッドゾーンDZAが設定され、このゾーンの外側にオ
ーバライドゾーンORZが設定される。

ただし、本例では、特に腰折れ防止のために隣接する
パンチ17B,17CについてもデッドゾーンDZB,DZCがソフト
ウェアで設定される。また、全金型について共通のオー
バライドゾーンORZは、第７図に示すようなワークＷの
腰折れが生じ得る金型間距離を考慮して、従来のオーバ
ライドゾーンよりはＸ軸に関しより大き目に設定される
ものである。第７図に示すようにワークの腰折れは使用
パンチ17Aに対する隣接パンチ17B,17Cとの関係で生ず
る。このように、本例では、第７図に示すように、隣接
金型にクランプ装置35が乗り上げることによる腰折れを
防止するデッドゾーンDZB,DZCを設定しているが、この
ゾーンについてもより大き目のオーバライドゾーンを設
定することもできる。図において、35U,35Dは、クラン
プ装置35の上爪及び下爪を示す。

第８図は、上記のデッドゾーンDZA,DZB,DZC,及びオー
バライドゾーンORZを設定し、前記ストライカ25及び前
記クランプ装置35を制御する制御装置の機能ブロック図
である。

図において、状態判別部67は、オーバライドゾーンOR
Zの判別部69と、使用金型のデッドゾーンDZAの判別部71
と、腰折れゾーンとしての隣接金型のデッドゾーンDZB,
DZCの判別部73を有する。

状態判別部67の入力側には、ゾーン判定信号入力部75
と現在位置信号入力部77が接続される。

また、前記状態判別部67の出力側と接続される加工制
御部79には、スキップ処理部81とクランプ位置決め制御
部83と、ストライカ制御部85が接続されている。スキッ
プ処理部81にはクランプ装置ずらせ量演算部87と、スキ
ップ位置プログラム自動生成部89が接続される。スキッ
プ位置プログラム自動生成部89は前記クランプ位置ずら
せ量演算部87と前記加工制御部79とに接続されている。
また、クランプ装置ずらせ量演算部87には表示部91が接
続されている。

第１図にオーバライドの処理方式を示した。

ステップ101では、まず次の如く、通常のパートプロ
グラムにスキップ処理した部分の再加工命令を付加した
NCプログラムを入力する。

G92X1830.Y1270 … G77Xｘ G50 このNCプログラムにおいて、Ｇは一つのルーチンであ
る準備コードを示し、G92はワーク加工領域設定の命
令、G77は本案で特に追加されたものでスキップ部分の
再加工命令を、G50は終了を示している。

スキップ102でNCスタートをかけると、ステップ103で
金型が割り出され、クランプ装置35が位置決めされる
が、このときステップ104で第６図で詳述したところの
腰折れを含めたオーバライド領域が判別され、オーバラ
イドでなければステップ105へ移行してパンチ加工が実
行されるが、オーバライドの場合にはステップ106へ移
行してパンチ加工は実行せずスキップ処理が為される。

スキップ処理では、そのときのワーク加工点（クラン
プ位置）と、金型ステーション番号とが記憶される。

ステップ107では、全パートプログラムの終了を判別
し、全パートプログラム終了までステップ103〜107を繰
り返す。

次いで、ステップ107で全パートプログラム終了が判
別されるとステップ108へ移行し、ここでステップ106の
スキップ処理が１回でも有ったか否かを判別し、スキッ
プ処理が１回もなければ、パートプログラムは完全に実
行されているので全ての加工処理を終了する。

一方、ステップ108で１回でもスキップ処理が有った
と判別された場合には、ステップ109へ移行して以下、
スキップ部分の残り加工を実行するための処理を行う。

まず、ステップ109では、クランプ装置ずらせ量演算
部87の作動により、リポジショニングデータの自動生成
を行う。

この演算部87は、第９図（ａ）及び第９図（ｂ）に示
すようなオーバライドによるスキップ処理があった場
合、これらオーバライドの配置関係から、次の加工にお
いてワークＷに対しクランプ装置35をずらせるべき量を
自動的に演算するものである。算出結果は表示部91に表
示される。

算出方式は、第10図に示すように、非オーバライド域
を示すものか、または非オーバライド域の例えば中心位
置にクランプ装置35を移動させるように、クランプ装置
35のリポジショニング量そのものを求めるものである。
ただし、この量を定めるためには、既加工状態を参照し
て、穴明け部分から外れた位置をクランプ装置で把持す
るようにしなければならないので、この量は手動で設定
するようにしても良い。

次いでのステップ110では、ステップ109で算出された
リポジショニングデータを、ステップ106で記憶されて
いる内容に基いて、スキップ位置プログラム自動生成部
89により各スキップ位置を順次加工するためのNCプログ
ラムを自動生成する。

続いて、ステップ111では、リポジショニングを自動
で行うか否かを判別し、自動的に行う場合にはステップ
112へ移行して自動リポジショニングを実行するが、リ
ボジショニングを手動で行うと定めている場合にはスキ
ップ113でリポジショニング位置表示をし、ステップ114
でリポジショニングの終了指令を入力後、ステップ115
でスキップ部分の残り加工を実行する。

以上により、本例では、第６図に示すオーバライドゾ
ーンORZ、使用金型デッドゾーンDZA、隣接金型デッドゾ
ーンDZB、DZCを利用し、従来通りオーバライドゾーンに
よる金型ないしクランプ装置の破損を防止できると共
に、これに合わせて第７図に示すような腰折れを効率よ
く検出し防止でき、不良品の発生を未然に防止できる。

また、第１図のステップ110,111でスキップ位置のプ
ログラムを自動生成し、クランプ装置ずらせ量演算部87
で算出されたずらせ量を参照してクランプ装置をずらせ
た上で生成されたプログラムを実行させることにより、
全ての加工点を容易に加工することができる。

さらに、従来のようにワークにクランプ装置の大きな
掴み代を設ける必要がないので、材料の歩留りが向上す
る。

上記実施例では、パンチング加工について示したが、
パンチプレスでは、絞り加工やドリル、追抜き加工等が
できるので、これら加工を行う工具に対しても同様であ
る。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得
るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明は金型及びクランプ装置のオーバ
ライドのときにはスキップ処理を実行し、スキップされ
た加工についてのプログラムを自動的に生成して残り部
分を後で自動的に加工するようにしたパンチプレスのス
キップ処理装置であるので、オーバライドの度に確認操
作をすることなくオーバライドを有効に処理することが
でき、またワークに余計な掴み代を設けることなく、効
率の良い加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るオーバライド処理方式
を示すフローチャート、第２図はタレットパンチプレス
の正面図、第３図はその平面図、第４図は制御装置のブ
ロック図、第５図はゾーン設定方式を示す平面図、第６
図は具体的なゾーン設定例を示す平面図、第７図は腰折
れ状態を示す側面図、第８図は制御装置の機能ブロック
図、第９図（ａ），第９図（ｂ）はオーバライド発生状
態の説明図、第10図はクランプ装置ずらせ量の演算方式
を示す説明図である。 17A……使用パンチ 17B……隣接パンチ 19……ダイ 25……ストライカ 35……クランプ装置 81……スキップ処理部 87……クランプ装置ずらせ量演算部 89……スキップ位置プログラム自動生成部 ORZ……オーバライドゾーン DZA……使用金型デッドゾーン DZB,DZC……隣接金型デッドゾーン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の金型装着ステーションを備え加工金
   型をストライカ直下の加工位置に割出す金型割出し手段
   と、ワークをワーククランプ装置で把持し前記加工位置
   に割出された金型に対し前記ワークの加工点を与えるよ
   うワーク供給動作をするワーク位置決め手段と、前記ワ
   ークの加工点を前記加工位置に対して加減速位置決めし
   た状態でストライカを駆動しプレス加工を実行させるス
   トライカ制御手段とを備えたパンチプレスのスキップ処
   理装置において、 前記加工位置に割出された金型や前記加工位置に割出さ
   れた金型の隣りの金型に対し前記クランプ装置が干渉す
   る恐れがある場合、自動的に当該加工点についての加工
   をスキップさせるスキップ手段と、 前記スキップ手段によりスキップされた一または複数の
   加工点について、前記クランプ装置のずらせ量を考慮し
   て加工プログラムを自動生成するプログラム自動生成手
   段と、 前記クランプ装置の前記ワークの把持位置をずらせた上
   で、前記プログラム自動生成手段により生成された加工
   プログラムを実行し、前記スキップ部分の加工を実行す
   るスキップ部分加工手段と、 を備えたことを特徴とするパンチプレスのスキップ処理
   装置。