JP2007283367A - 板材生産制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 加工済み形状が種々異なる板材につき、適切な搬送プログラムの生成が容易に行えて、安定した搬送が可能なものとする。特に、板材を一旦出した後に板材を再保持するときに、適切な保持が行えるようにする。
【解決手段】 加工プログラム32の加工位置の情報F1を加工機制御装置31から搬送制御装置33へ伝達する位置情報通信手段37を設ける。搬送プログラム34は、搬出過程で板材搬送装置4に板材Wを保持させる位置の値を未定とする。搬送制御装置33には、前記加工位置の情報F1に基づき、板材搬送装置4に板材Wの加工位置を避けた位置で板材Wを保持させるように、搬送プログラム34の前記未定の値を設定規則に従って生成する保持位置情報生成手段38を設ける。
【選択図】 図1

Description

この発明は、パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機、およびこの板材加工機から加工済みの板材を搬出する板材生産装置において、前記板材搬送装置の搬出の制御を工夫した板材生産制御装置に関する。
従来、パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機から加工済みの板材を搬出する場合に、前後左右に走行可能な板材ローダを用い、板材ローダの平面的に並ぶ複数の吸着パッドにより板材を吸着して搬出することが行われている(例えば、特許文献1)。同文献の板材ローダは、板材の大きさに応じた吸着が行えるように、吸着パッドを支持する支持枠が拡縮可能とされている。
特開2002−79331号公報
板材加工機による板材の加工終了状態によっては、搬出すべき加工済み板材の一部が板材加工機のタレット等の加工部内に潜り込んでいる場合がある。機種によっては、最終の切り離し加工専用のサブヘッド等と呼ばれる第2の加工部を設け、加工済み板材の潜り込む範囲を少なくするものもある。しかし、上記のようなサブヘッドを設けることができないものもあり、またサブヘッドを設けると、板材加工機の構成が複雑となる。
このようなサブヘッドを設けない板材加工機の場合、板材の搬出には、板材の加工部から露出している箇所を板材ローダの吸着パッドで吸着し、板材ローダで板材の全体を加工部から引出すことが必要となる。この引出し後、全吸着パッドの吸着を解除し、板材全体をバランス良く吸着して安定して搬送できるように、吸着パッドによる吸着位置の変更、つまり再保持を行うことが好ましい。
上記のように再保持を行う場合、板材搬送装置を軸移動させ、支持枠の拡縮状態の選択や、吸着パッドの選択を行うことが必要となる。そのため、それぞれの軸移動量や、拡縮状態の選択、吸着パッドの選択等の情報が別途必要になる。しかし、このような再保持時の軸移動量等を定めた搬送プログラムを作成することは、非常に困難で手間のかかる作業となる。また、加工の設計変更等を行った場合、搬送プログラムの変更が必要となるが、その変更の作業が難しい。
この発明の目的は、加工済み形状が種々異なる板材につき、適切な搬送プログラムの生成が容易に行えて、安定した搬送が可能な板材生産制御装置を提供することである。
この発明の他の目的は、特に、板材を一旦出した後に板材を再保持する再保持時において、適切な保持が行えて、安定した搬送を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、板材を吸着する保持具の支持枠が拡縮構造となった板材搬送装置の場合に、その拡縮構造を効果的に使用できるようにして、板材の搬送をより一層安定して行えるものとすることである。
この発明の板材生産制御装置は、板材(W)を加工する板材加工機(3)を加工プログラム(32)に従って制御する加工機制御装置(31)と、前記板材加工機(3)から板材(W)を搬出する板材搬送装置(4)を搬送プログラム(34)に従って制御する搬送制御装置(33)と、加工プログラム(32)の孔位置,成形位置などの加工位置の情報(F1)を加工機制御装置(35)から搬送制御装置(33)へ伝達する位置情報通信手段(37)とを備え、
前記搬送プログラム(34)は、搬出過程で前記板材搬送装置(4)に板材(W)を保持させる位置の値を未定とし、前記搬送制御装置(33)は、前記加工位置の情報(F1)に基づき、前記板材搬送装置(4)に板材(W)の加工位置を避けた位置で板材(W)を保持させるように、前記搬送プログラム(34)の前記未定の値を設定規則に従って生成する保持位置情報生成手段(38)を設けたことを特徴とする。
この構成によると、搬送プログラム(34)における板材搬出過程で板材(W)を保持させる位置の値を未定としておく。この未定とした値は、加工プログラム(32)の加工位置の情報(F1)を位置情報通信手段(37)から得て保持位置情報生成手段(38)により設定規則に従って生成する。
そのため、加工済み形状が種々異なる板材(W)につき、板材(W)を保持する位置を適切な位置とした搬送プログラム(34)の生成が容易に行えて、安定した搬送を行うことができる。
この発明において、前記加工プログラム(32)は、前記板材加工機(3)による最終加工状態において、板材加工機(3)の板材(W)を加工する加工部(27)に隠れて板材搬送装置(4)が保持できない板材部分が生じるように板材(W)を加工させるものであり、前記搬送プログラム(34)は、板材加工機(3)の加工部(27)から板材(W)を一旦出した後に板材(W)を再保持するように板材搬送装置(4)を制御するものであり、前記搬送プログラム(34)の前記未定の値とする位置は、前記再保持を行うときに板材(W)を保持させるときの位置としても良い。
最終加工状態において、加工部(27)に隠れて板材搬送装置(4)が保持できない板材部分が生じる板材(W)であっても、加工部(27)から板材(W)を一旦出した後に板材(W)を再保持することにより、板材(W)の搬出が可能になる。板材(W)の再保持を行う時に、安定良く搬送可能とするためには、板材(W)をバランス良く保持する必要がある。この発明は、再保持を行うときに板材(W)を保持させる位置の値を未定としておき、前記保持位置情報生成手段(38)が、前記搬送プログラム(34)における前記再保持を行う位置の未定の値を、前記加工位置の情報(F1)に基づき生成する。そのため再保持時において、バランス良く保持することができ、安定した搬送が可能となる。
この発明において、前記板材搬送装置(4)は、レール(14)に沿って水平走行する走行体(15)に保持具支持枠(16)を設け、この保持具支持枠(16)に平面的に分散して板材(W)を吸着する保持具(17)を設けたものであり、前記保持具支持枠(16)は、一部の保持具(17)が設けられた拡縮可能な拡縮枠部(16b)を有するものであり、前記搬送プログラム(34)は、前記値を未定とする位置を、前記走行体(15)の停止位置および拡縮枠部(16a)の拡縮位置とし、前記保持位置情報生成手段(38)は、前記加工位置の情報(F1)に基づき、前記走行体(15)の停止位置および拡縮枠部(16a)の拡縮位置の値を生成するものであっても良い。
板材(W)を吸着する保持具(17)の支持枠(16)が拡縮構造となった板材搬送装置(4)の場合、その拡縮構造を使用することで、板材(W)の全体をバランス良く保持できる。この場合に、搬送プログラム(34)は、前記値を未定とする位置を、前記走行体(15)の停止位置および拡縮枠部(16a)の拡縮位置とし、前記保持位置情報生成手段(38)は、前記加工位置の情報(F1)に基づき、前記走行体(15)の停止位置および拡縮枠部(16a)の拡縮位置の値を生成するため、加工済み板材(W)に応じた適切な位置を保持することができ、再保持による板材(W)の搬送を、より一層安定して行うことができる。
この発明の板材生産制御装置は、板材を加工する板材加工機を加工プログラムに従って制御する加工機制御装置と、前記板材加工機から板材を搬出する板材搬送装置を搬送プログラムに従って制御する搬送制御装置と、加工プログラムの孔位置,成形位置などの加工位置の情報を加工機制御装置から搬送制御装置へ伝達する位置情報通信手段とを備え、前記搬送プログラムは、搬出過程で前記板材搬送装置に板材を保持させる位置の値を未定とし、前記搬送制御装置は、前記加工位置の情報に基づき、前記板材搬送装置に板材の加工位置を避けた位置で板材を保持させるように、前記搬送プログラムの前記未定の値を設定規則に従って生成する保持位置情報生成手段を設けたため、加工済み形状が種々異なる板材につき、適切な搬送プログラムの生成が容易に行えて、安定した搬送を行うことが可能となる。
前記加工プログラムが、前記板材加工機による最終加工状態において、板材加工機の板材を加工する加工部に隠れて板材搬送装置が保持できない板材部分が生じるように板材を加工させるものであり、前記搬送プログラムが、板材加工機の加工部から板材を一旦出した後に板材を再保持するように板材搬送装置を制御するものであり、前記搬送プログラムの前記未定の値とする位置を、前記再保持を行うときに板材を保持させるときの位置とした場合は、板材を一旦出して再保持するときに、適切な保持が行えて、安定した搬送を行うことができる。
前記板材搬送装置が、レールに沿って水平走行する走行体に保持具支持枠を設け、この保持具支持枠に平面的に分散して板材を吸着する保持具を設けたものであって前記保持具支持枠は、一部の保持具が設けられた拡縮可能な拡縮枠部を有するものであり、前記搬送プログラムが、前記値を未定とする位置を、前記走行体の停止位置および拡縮枠部の拡縮位置とし、前記保持位置情報生成手段が、前記加工位置の情報に基づき、前記走行体の停止位置および拡縮枠部の拡縮位置の値を生成するものである場合は、支持枠の拡縮構造を効果的に使用できるようにして、板材の搬送をより一層安定して行うことができる。
この発明の一実施形態を図1ないし図5と共に説明する。この板材生産制御装置1は、板材加工機3と板材搬送装置4とを備える板材生産装置2を制御する装置である。まず、板材生産装置2につき説明する。
板材加工機3は、タレット式のパンチプレスであり、フレーム5に上下一対のタレット6(図では上側タレットのみ図示)が回転割出可能に設置され、上下のタレット6の円周方向複数箇所に、それぞれパンチおよびダイとなる工具7が搭載されている。上側のタレット6に搭載されたパンチ側の工具7は、所定のパンチ位置Pに割り出された状態で、パンチ駆動機構8により昇降駆動され、テーブル9上の板材Wのパンチ加工を行う。上記工具7には、孔開け加工を行うものと、成形加工を行うものとがある。工具7は、複数の個別工具7aを工具支持体に設置したいわゆるマルチ工具型のものであっても良く、その場合、パンチ駆動機構8は、パンチ位置Pにおいて個別工具7aを所定位置に割り出してパンチ駆動可能なものとされる。これらタレット6およびパンチ駆動機構8により、板材Wにパンチ加工を行う加工部27が構成される。なお、加工部27は、上部機体カバー26(図2)により覆われている。
図1において、テーブル9上の板材Wは、板材送り機構10により、前後(Y軸方向),左右(X軸方向)に移動させられる。板材送り機構10は、フレーム5上を前後に移動するキャリッジ12に、左右移動可能にクロススライド13を搭載し、板材Wの縁部を把持する複数のワークホルダ11を、クロススライド13に取付けたものである。キャリッジ12およびクロススライド13は、それぞれサーボモータおよびボールねじ機構により進退駆動される。テーブル9は、キャリッジ12と一体に進退する進退テーブル9aと、フレーム5に設置された位置固定の固定テーブル9bとで構成される。
板材搬送装置4は、左右方向に延びる走行レール14に沿って進退走行する走行体15に、保持具支持枠16を取付け、保持具支持枠16に、板材Wを吸着して保持する保持具として、真空吸着式の吸着パッド17を平面的に分散して複数個取付けたものである。走行レール14は、板材加工機3のテーブル9上から、板材ストッカ18の上方まで延びている。板材ストッカ18と板材加工機3のテーブル9との間には、補助テーブル19が設けられている。板材ストッカ18には、前後方向に並ぶ複数の載置エリアE1〜E3が設けられ、各載置エリアE1〜E3に、素材板材、加工済み板材、素材板材から複数の製品板材を切り取付加工した場合の周辺スラグ等がそれぞれ載置される。
上記走行レール14は、板材ストッカ18に設けられた左右一対の固定レール20(図2)上を、前後に移動可能である。また、保持具支持枠16は、走行体15に昇降機構21を介して昇降可能とされている。これら走行レール14の前後移動、走行体15の左右走行、および昇降機構21による昇降により、保持具支持枠16は、直交3軸方向に移動可能である。上記走行レール14の前後移動、走行体15の左右走行、および昇降機械21による昇降は、それぞれサーボモータ22〜24の駆動により行わせる。
図1において、保持具支持枠16は、走行体15に対して昇降のみ可能な固定枠部16aと、この固定枠部16aから左右にのびる拡縮枠部16bとでなり、固定枠部16aおよび拡縮枠部16bに、それぞれ吸着パッド17が取付けられている。拡縮枠部16bは固定枠部16aの左右に、それぞれ前後に並んで複数設けられ、個別に進退可能とされている。拡縮枠部16bの進退駆動は、例えばシリンダ装置(図示せず)等により行われ、伸び状態と縮み状態との2位置に制御されるものとされている。各拡縮枠部16bは、サーボモータ等で、ストローク範囲内の任意伸縮位置に進退可能なものとしても良い。
固定枠部16aには、複数の吸着パッド17が平面的に分散して取付けられ、各拡縮枠部16bには、それぞれ1個の吸着パッド17が取付けられている。なお、拡縮枠部16bは、複数の吸着パッド17が取付けられたものを、固定枠部16aの両側に1個ずつ設けるようにしても良い。
各吸着パッド17は、この例では、複数の個別吸着パッド(図示せず)を纏めた束とされ、個々の個別吸着パッドが個別に絞り流路等を介して吸引ファン等の真空源(図示せず)に接続されている。そのため、各吸着パッド17は、その吸着面の一部だけが板材Wに押し付けられて残り部分が大気中に開口した状態となっていても、吸着が可能となっている。
補助テーブル19は、上面に位置する板材Wを裏面から吸着する複数の裏面用吸着パッド25が設けられている。
制御系を説明する。板材生産制御装置1は、板材加工機1を制御する加工機制御装置31と、板材搬送装置2を制御する搬送制御装置33とを備える。
加工機制御装置31は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラ等からなり、加工プログラム32を演算制御部35で解読して実行することにより、板材加工機1を制御する。加工プログラム32には、パンチ駆動命令における板材の移動命令部分、または単独の板材移動命令において、孔加工や成形加工を行う各加工位置の情報F1が記述されている。また、素材寸法情報F2についても記述されている。
搬送制御装置33は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラ等からなり、搬送プログラム34を演算制御部36で解読して実行することにより、板材搬送装置2を制御する。搬送プログラム34は、板材搬送装置2に、例えば、素材となる板材Wを、板材ストッカ18の所定のエリアE1で保持して板材加工機3に搬入し、加工済みの製品である板材Wを、板材加工機3から板材ストッカ18の別のエリアE3に搬出する制御を行うものである。
この板材生産制御装置1は、上記構成において、加工プログラム32の孔位置,成形位置などの加工位置の情報F1を、加工機制御装置31から搬送制御装置33へ伝達する位置情報通信手段37を設け、かつ搬送制御装置33に保持位置情報生成手段38を設けたものである。位置情報通信手段37は、加工機制御装置31と搬送制御装置33のいずれに設けたものであっても良い。
搬送プログラム34は、板材加工機3から板材搬送装置4に板材Wを搬出させる過程で板材Wを保持させる位置を、変数等としてその値を未定とする。
保持位置情報生成手段38は、加工プログラム32から位置情報通信手段37を経て得られる前記加工位置の情報F1に基づき、板材搬送装置4に板材Wの加工位置を避けた位置で板材Wを保持させるように、搬送プログラム34の前記未定の値を設定規則(図示せず)に従って生成する手段である。
また、搬送プログラム34は、後に説明する再保持時の停止位置についても、変数等としてその値を未定とし、保持位置情報生成手段38は、この再保持時の停止位置についての未定の値についても、設定規則(図示せず)に従って生成するものとする。
以下、上記構成の動作、および搬送プログラム34および保持位置情報生成手段38の具体的構成にき、具体例と共に説明する。
図3は、板材Wの加工例であり、複数の孔加工箇所H,hおよび成形加工箇所fを有している。孔加工箇所Hは複数回のパンチ加工で形成される加工箇所であり、孔加工箇所hは1回のパンチ加工で形成される加工箇所である。このような孔加工箇所H,h、成形加工箇所fの加工位置の情報が、図1の加工プログラム32の命令の中から得られる。また、各加工箇所H,h,fの加工の種類は、加工プログラム32の命令の種類から識別可能である。
図4は、板材加工機3による板材Wの最終加工状態から、板材搬送装置4により板材Wを搬出する過程を示す。概要を説明すると、同図(A)に示すように、最終加工状態で板材Wが、タレット6等の加工部27から一部が側方へ突出した状態にあるとする。この場合、板材搬送装置4は、板材Wのタレット6から側方へ突出した部分を各吸着パッド17で吸着する。
板材搬送装置4は、板材Wの側方突出部分を吸着した後、板材搬送装置4の走行体15をX方向へ走行させ、図4(B)のように板材Wの全体が加工部27から引き出す。引き出された板材Wは、板材加工機3のテーブル9と補助テーブル19(図1)とに渡る位置となる。
このように板材Wの全体を引き出した後、板材搬送装置4は、全吸着パッド17の吸着を解除する(図4(C))。なお、この吸着解除の前に、板材Wの裏面を保持テーブル19の吸着パッド25で吸着し、上記吸着解除によって板材Wの位置がずれないようにしておく。
吸着解除の後、板材搬送装置4の位置やその拡縮枠部16aの伸縮形態を変更して、板材Wの全体を吸着パッド17でバランス良く再保持し(図4(D))、搬出目的位置へ搬出する。
図5は、図1の搬送プログラム34による板材搬送装置4の動作を示す流れ図である。板材搬送装置4は、板材加工機3への板材Wの搬入(ステップS1)の後、所定位置に退避し(S2)、板材加工機3による加工が終了すると、図4(A)のように板材Wの加工部27からの側方突出部分を吸着する。
この最初の吸着時の板材搬送装置4の走行体15の停止位置(つまり保持具支持枠16の固定枠部16aの位置)、各拡縮枠部16bのうちのどの拡縮枠部16aを使用するかの指令値、各拡縮枠部16bの拡縮位置、どの吸着パッド17を使用するかの指令値は、搬送プログラム34において、変数(Xa,Ya,Ta1〜Tan)等として未定の値としておく。
搬送制御装置33の保持位置情報生成手段38は、板材加工機3からの板材搬出の直前に、位置情報通信手段37を介し、加工プログラム32の加工位置の情報F1を得て、上記の各未定位置の値を演算生成する(S3)。このとき、保持位置情報生成手段38は、設定規則に従い、板材Wの加工位置に吸着パッド17が位置しないように、また板材Wの加工部27からの側方突出部分をバランス良く吸着できるように、各未定の位置の情報を生成する。
搬送制御装置33は、このように生成された値を、上記変数への代入等によって用い、搬送プログラム34を実行して上記板材Wの側方突出部分の吸着を行う(S4)。
この後、上記のように板材Wの全体の引出しを行い(図5のステップS5、図4(B))、吸着パッド17の吸着の全解除を行う(図5のステップS6,図4(C))。
次の再保持(図4(D))では、板材搬送装置4の走行体15の停止位置、どの拡縮枠部16aを使用するかの指令値、各拡縮枠部16bの拡縮位置、どの吸着パッド17を使用するかの指令値が新たに必要となる。搬送プログラム34では、これらの値を変数(Xb,Yb,Tb1〜Tbn)等として未定としてあり、保持位置情報生成手段38は、上記加工プログラム32の加工位置の情報F1から、上記の各未定の位置の値を演算生成する(S7)。このとき、保持位置情報生成手段38は、設定規則に従って、板材Wの加工位置に吸着パッド17が位置しないように、また板材Wの全体をバランス良く吸着できるように、各未定位置の情報を生成する。
搬送制御装置33は、このように生成された値を、上記変数への代入等によって用い、搬送プログラム34を実行して板材Wの全体の再度保持、つまり再吸着を行う(S8)。全体をバランス良く保持した板材搬送装置4は、板材Wを目的の搬出位置まで搬出する(S9)。
この板材生産制御装置1は、このように、搬送プログラム34の再保持時等の停止位置の値を未定としておき、板材加工機3から板材Wを搬出する直前等に、加工プログラム32から加工位置の情報F1を受け取り、保持位置情報生成手段38によって上記未定とした値を演算するようにしたため、加工済み形状が種々異なる板材Wにつき、板材Wの適切な位置を吸着パッド17で保持し、安定した搬送を行うことができる。
この発明の一実施形態に係る板材生産制御装置の概念構成を示すブロック図である。 その制御対象となる板材生産装置の正面図である。 板材の加工例の平面図である。 同板材生産制御装置による板材搬出過程の一例を示す説明図である。 同板材生産制御装置の制御例を示す流れ図である。
符号の説明
1…板材生産制御装置
2…板材生産装置
3…板材加工機
4…板材搬送装置
6…タレット
10…板材送り機構
11…ワークホルダ
14…走行レール
15…走行体
16…保持具支持枠
16a…固定枠部
16b…拡縮枠部
17…吸着パッド(保持具)
19…補助テーブル
25…裏面用吸着パッド
27…加工部
31…加工機制御装置
32…加工プログラム
33…搬送制御装置
34…搬送プログラム
37…位置情報通信手段
38…保持位置情報生成手段
F1…加工位置の情報
f…成形加工部
P…パンチ位置
W…板材

Claims (3)

  1. 板材を加工する板材加工機を加工プログラムに従って制御する加工機制御装置と、前記板材加工機から板材を搬出する板材搬送装置を搬送プログラムに従って制御する搬送制御装置と、加工プログラムの孔位置,成形位置などの加工位置の情報を加工機制御装置から搬送制御装置へ伝達する位置情報通信手段とを備え、
    前記搬送プログラムは、搬出過程で前記板材搬送装置に板材を保持させる位置の値を未定とし、前記搬送制御装置は、前記加工位置の情報に基づき、前記板材搬送装置に板材の加工位置を避けた位置で板材を保持させるように、前記搬送プログラムの前記未定の値を設定規則に従って生成する保持位置情報生成手段を設けたことを特徴とする板材生産制御装置。
  2. 前記加工プログラムは、前記板材加工機による最終加工状態において、板材加工機の板材を加工する加工部に隠れて板材搬送装置が保持できない板材部分が生じるように板材を加工させるものであり、前記搬送プログラムは、板材加工機の加工部から板材を一旦出した後に板材を再保持するように板材搬送装置を制御するものであり、前記搬送プログラムの前記未定の値とする位置は、前記再保持を行うときに板材を保持させるときの位置とした請求項1記載の板材生産制御装置。
  3. 前記板材搬送装置は、レールに沿って水平走行する走行体に保持具支持枠を設け、この保持具支持枠に平面的に分散して板材を吸着する保持具を設けたものであり、前記保持具支持枠は、一部の保持具が設けられた拡縮可能な拡縮枠部を有するものであり、前記搬送プログラムは、前記値を未定とする位置を、前記走行体の停止位置および拡縮枠部の拡縮位置とし、前記保持位置情報生成手段は、前記加工位置の情報に基づき、前記走行体の停止位置および拡縮枠部の拡縮位置の値を生成するものである請求項1または請求項2記載の板材生産制御装置。
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