JP2528453B2 - ワ−クの加工位置決め指令装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はワークの加工位置決め指令装置に係り、更に
詳細には、主にＨ形鋼、溝形鋼などの如き長尺のワーク
のフランジおよびウエブに穿孔加工を行なう加工機でワ
ークの加工位置を自動的に測定してワークの加工位置決
めを行なうと共に動作指令を出すようにしたワークの加
工位置決め指令装置に関する。

（従来の技術） 従来、構築材に使用されるＨ形鋼などの如き形鋼のワ
ークにおけるフランジおよびウエブに穿孔加工を行なう
門型の穿孔加工機はすでに開発され使用されている。こ
の種の従来の穿孔加工機においては、ワークの基準を穿
孔加工機の基準に作業者がその都度位置合せしてからNC
装置によりパターン加工を施している。

また、ワークを加工するに際し、パターンとパターン
間の移動も、作業者が予めメジャーでパターンとパター
ンの間の距離を測定し、加工する位置にマーキングして
いる。そのマーキングした位置に穿孔加工機の基準を合
せ再びNC装置によりパターン加工を施していたのであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した従来の加工手段では、ワークの基準を穿孔加
工機の基準に合せることや、パターン間の位置決めをす
ることは、作業者がいちいち行なっているため、作業能
率が悪く、また高精度な加工が出来ないという問題があ
ったのである。

（問題点を解決するための手段） 以上のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、長尺の
ワークを加工するための加工機を制御する主NC装置を設
け、前記ワークの後端部に一体的に追従移動する測長車
を備えたワーク移動量測定装置を設け、上記測定車の移
動量を検出する移動量検出器及び当該移動量検出器の検
出信号を処理して前記測長車の現在位置を処理しワーク
の位置決めのための動作指令を前記主NC装置に出力する
副NC装置を前記測長車に装着して設け、前記主NC装置と
副NC装置との間の加工データ及び動作指令の信号の通信
を行うための光通信装置を設けてなるものである。

（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１図、第２図および第３図を参照するに、穿孔加工
機１の機台３の一側例えば第１図において右側に第１コ
ラム５が立設してあり、アーチハウジング７の第１図に
おいて右側部を一体的に支持している。機台３の他側例
えば第１図において左側の上面に設けた左右方向のガイ
ド部材９に摺動自在に係合したスライドベース11上に第
２コラム13に立設してある。その第２コラム13の上面は
アーチハウジング７の他側部第１図において左側部下面
を摺動自在に支承している。

縦ドリルヘッド部15,15はＨ形鋼等のワークＭのウエ
ブ部分Ｗを上方から穿孔するもので、それぞれモータ1
7,17により変速機19,19を介して回転駆動さえるドリル2
1,21を備えている。縦ドリルヘッド部15,15を支持する
左右位置決め部材23（第２図参照）はアーチハウジング
７の前面に左右方向に延設したガイド部材25に摺動固定
自在に装着されている。その左右位置決め部材23の前面
に縦ドリルヘッド部15の上下位置決め部材27を上下方向
に摺動固定自在に装着している。

上下位置決め部材27の前面に上下方向に摺動自在に装
着された上下スライド29の前面には、前記縦ドリルヘッ
ド部15,15を上下位置調節自在に支承した支持体31が左
右方向に摺動固定自在に装着してある。前記ガイド部材
25と平行に延設された螺杆33は、アーチハウジング７に
取付けた軸受35に回転自在に支承されており、前記左右
位置決め部材23に螺合している。

左右位置決め部材23の背面に装着した固定装着37は、
この固定装着37と左右位置決め部材23との間にガイド部
材25を挾持固定することにより、ガイド部材25に対して
左右位置決め部材23を固定せしめるものである。前記上
下位置決め部材27に装着されたシリンダ39のピストンロ
ッド（図示省略）の下端部は上下スライド29に適宜連結
され、上下位置決め部材27に対して上下スライド29を昇
降せしめる。

横ドリルヘッド部41,43はワークＭのフランジ部Ｆに
横方向から水平に穿孔加工を行なうもので、第１コラム
５および第２コラム13に上下位置調節自在に並設されて
おり、それぞれモータ45,47,減速装置49,51およびドリ
ル53,55を備えている。横ドリルヘッド41,43を支持する
上下位置調節部材57（第２図参照）は第１コラム５およ
び第２コラム13の前面にそれぞれ昇降自在に設けられて
いる。その上下位置調節部材57の前面に、左右スライド
59が左右方向に摺動自在に装着されている。

左右スライド56の前面には、支持体61,63がそれぞれ
上下に並設して昇降自在に装着されている。支持体61,6
3の前面にはそれぞれ前記横ドリルヘッド部41,43がそれ
ぞれ左右位置を調節自在に装着されている。すなわち、
螺杆65,67は支持体61,63に対しそれぞれ横ドリルヘッド
部41,43の左右位置を調節するもので、支持体61,63に回
転自在に支承されている。その螺子部は、支持体61,63
の前面にそれぞれ左右方向に摺動自在に取付けられた取
付板69,71に螺合している。前記上下位置調節部材57の
側面に接着されたシリンダ73は左右スライド59をこの上
下位置調節部材57に対して左右方向に摺動せしめるもの
でそのピストンロッドは左右スライド59に適宜連結して
ある。

なお、前記第１コラム５、第２コラム13に装着した上
下位置調節部材57を連動して上下位置を調節する上下位
置調節装置75が設けてある。

穿孔加工機１の下方部における前後方向第３図におい
て左右方向には、ワークＭを搬入出するためのワーク搬
入出装置77が延在して設けてある。すなわち、穿孔加工
機１の前方第３図において左方にワークＭを搬出する複
数のローラコンベア79が適宜間隔でもって配設してあ
る。穿孔加工機１の後方第３図において右方にワークＭ
を搬入するための複数のローラコンベア81が適宜間隔を
もって配設してある。しかも各ローラコンベア79,81は
例えば第３図に示す如くチエン83で巻回してあり、図示
省略駆動モータにより、第３図において右方から左方へ
通常回転され、ローラコンベア79,81上に載置されたＨ
形鋼などのワークＭが搬送されるようになっている。

第１図および第３図に示されているように、穿孔加工
機１の右側上方部の位置の操作ボックス85が配設してあ
り、操作ボックス85に取付けられた各種の操作ボタンを
操作することにより穿孔加工機１が制御されてワークＭ
が加工される。

穿孔加工機１の近傍には、第３図における左下部に
は、穿孔加工機１を制御するための主NC装置87が配設し
てある。

第２図および第３図に示されているように、ワーク搬
入出装置77の搬入装置側第３図において右側の一側に近
接してワーク移動量測定装置89が配設してある。ワーク
移動量測定装置89には第２図において右方部に支柱91が
立設してあり、その支柱91上には第２図において左側へ
延伸したガイドレール93が設けられ、ガイドレール93の
左側は穿孔加工機１の一部に支承されている。ガイドレ
ール93の幅方向におけるほぼ中央部上には、第３図に示
す如く、ガイドレール93の長手方向の沿ってラック95が
取付けてある。

そのラック95には、図示省略のピニオンが噛合してお
り、ピニオンは測長車97の下部に取付けてある。測長車
97には、副NC装置装置99が備えられており、副NC装置99
は前記主NC装置87と加工データ及びワークＭの位置決め
のための動作指令信号のやり取りが行なわれる。

すなわち、副NC装置99においてワークＭの位置決め処
理を行うために必要な加工データが主NC装置87から副NC
装置99へ出力され、副NC装置99で処理したワークＭの位
置決めのための動作指令の信号が主NC装置87へ出力され
る。

前記測長車97には複数の支持部材101を介して前記ガ
イドレール93に平行状の例えば棒形状をした測長手103
が設けてある。さらに測長車97の後方第３図において右
方には測長用の移動量検出器としてのロータリエンコー
ダ105が取付けてある。測長手103の先端第３図において
左端にはセンサ107が設けてある。第３図における測長
手103とワークＭとの関係は、ワークＭに加工が終了し
た状態を示してあるが、実際ワークＭを最初に加工のス
タートをする場合には、当然なことながら、ワークＭは
ワーク搬入出装置77の第３図において右側の搬入装置の
右方に載置され、測長車97に一体化された測長手103も
第３図において右方に設けられる。而して、測長手103
の先端には、ワークＭの後方一側の端面に当接したこと
を前記センサ107で検出する。さらに縦ドリルヘッド部1
5のドリル21や横ドリルヘッド部41,43のドリル53,55の
いずれか近傍に設けられた図示省略のセンサによってワ
ークＭの左端がいずれかのドリルセンタに位置したこと
を検出し、そのワークＭの位置を原点復帰されたとして
ワークＭに所定のパターンに基づき加工が行なわれるよ
うになっている。しかもワークＭの位置を測長車97に設
けられロータリエンコーダ105で常時検出して予め設定
されたァ加工データと比較してフィードバックし正確な
位置を制御している。

主NC装置87の制御の下によるワークＭの位置決めは、
例えば第４図に示された位置決め動作曲線に基づき行な
われる。すなわち、第４図に示す如く、スタート点Ａか
らローラコンベア79,81を回転させワークＭを位置決め
動作曲線によって高速から低速へと減速し、スタート点
Ａから最終の位置決め点Ｂに停止せしめる。位置決め点
Ｂに対し例えば±4mmの点C,D以上となった場合には、位
置決め不良とし再度位置決めするように設定されてい
る。

前記測長手103がワークいの後方端面に当接すると、
測長車97にワークＭの送材速度より速いプリロードをか
けて、ワークＭと測長手103とは離れないようにしてあ
る。測長車97にワークＭの送材速度より速いプリロード
をかけるには、測長車97上に図示省略のトルコモータを
設け、このトルクを一定トルクで絶えず回転させて行な
っている。

測長車97をワークＭの後端に追従移動せしめて、ワー
クＭの位置決めをしてワークＭに所定の加工を施すため
に、測長車97に設けた副NC装置99と前記主NC装置87との
間で加工データ及びワークＭの移動位置決めのための動
作指令の信号がやりとりされる。その加工データや動作
指令の信号をやりとりするために、穿孔加工機１の一部
例えば第２図おいて右測のほぼ真中の高さの位置と測長
車97の一部に、第1,第２の通信装置としての光受発信装
置109,111が設けてある。

而して、この光受発信装置109と111とによて主NC装置
87と副NC装置99とで加工データや動作指令の信号のやり
とりが行なわれて、主NC装置87の制御の下にワークＭの
位置を常時位置決め確認されながら、加工が施されるの
である。

従って、ワークＭの加工が従来に比べて非常に高能率
でかつ高精度に加工されることになる。

次に、ワークＭを加工する際の動作は次のステップで
行なわれる。すなわち、 ．主NC装置87にワークＭの長さ，加工パターンデー
タ，加工軸などの加工データおよび加工指令などが入力
され記憶される。

．主NC装置87に記憶されたデータの記憶内容は、直ち
に光受発信装置109,111によって測長車97に設けられた
副NC装置99に伝送される。

．操作ボックス85の原点復帰スタート信号により測長
車97が前進（第２図において左方へ）する。

．測長手103がワークＭの後方端面に当接し、センサ1
07がONとなり、しかもワークＭの左端がドリルセンサに
位置したとき寸法がリセットされ原点復帰となり、原点
復帰が完了する。

．原点復帰完了後、操作ボックス85の自動起動スター
ト信号が主NC装置87に入力される。

．自動起動スタート信号により、主NC装置87から副NC
装置99へ、光受発信装置109,111により信号がでると、
副NC装置99の内部でロータリエンコード105の信号を処
理し、測長車９の現在位置を処理し、動作指令が副NC装
置99から主NC装置87に出される。

なお、動作信号としては、ワークＭの位置決めのため
のワーク高速前進、ワーク低速前進，ワーク高速後退，
ワーク低速後退，パターン加工の両，左あるいは右，加
工軸の右，左あるいは垂直，寸法カットおよびマーキン
グなどの信号である。

．第４図に示された位置決め動作曲線に基づき、主NC
装置87の制御の下にワークＭが正確にかつ自動的に位置
決めされる。

．自動運転中は、副NC装置99により主NC装置87へ動作
指令を出しながら、副NC装置99は測長車97に設けられて
いるから移動する。

．主NC装置87は副NC装置99より動作指令を受け、穿孔
加工機９にそれぞれワークＭの移動指令を出す。

．ワークＭの移動量はラック95と図示省略のピニオン
によいロータリエンコーダ105を回転させ、ワークＭの
移動量を副NC装置99にフィードバックする。

．副NC装置99はフィードバックされているロータリエ
ンコーダ105の出力を内部処理し、目標に対し、移動動
作指示を出す。

．位置決め停止点を検出し、目標値に対する正しい位
置決めがされている場合には、副NC装置99によりパター
ン加工指令を出す。

．パターン加工指令を受けた主NC装置87は、穿孔加工
機１に対し、パターン加工指令を出し、加工完了まで再
び次の位置決めをするよう、副NC装置99に指令が出る。

．上記〜までのステップを繰返すことにより、製
品入力されたデータはすべて完了するまで動作する。

．なお、位置決めが目標点よりオーバした時には、再
び約5mm戻して位置決められる。

なお、本発明は上述の実施例のみに限定されることな
く、適宜の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。例えば、穿孔加工機でけでなく、
バンドソーなどの加工機にも適用可能である。

（発明の効果） 以上のごとき実施例の説明から理解されるように、本
発明は、長尺のワーク（Ｍ）を加工するための加工機を
制御する主NC装置（87）を設け、前記ワーク（Ｍ）の後
端部に一体的に追従移動する測長車（97）を備えたワー
ク移動量測定装置（89）を設け、上記測長車（97）の移
動量を検出する移動量検出器（105）及び当該移動量検
出器（105）の検出信号を処理して前記測長車（97）の
現在位置を処理ワーク（Ｗ）を位置決めのための動作指
令を前記主NC装置（87）に出力する副NC装置（99）を前
記測長車（97）に装着して設け、前記主NC装置（87）と
副NC装置（99）との間に加工データ及び動作指令の信号
の通信を行うための光通信装置を設けてなるものであ
る。

上記構成より明らかなように、本発明においては、長
尺とワークＭの後端部に一体的に追従移動する測長車97
には、移動量検出器105が設けてあると共に、移動量検
出器105の検出信号を処理し前記測長車97の現在位置を
処理してワークＷの位置決めのための動作指令を、加工
機を制御するための主NC装置87に出力する副NC装置99が
装着してある。そして、上記主NC装置87と副NC装置99と
の間の加工データ及び動作指令の信号の通信を行う光通
信装置が設けてある。

したがって、本発明によれば、ワークＭを加工するた
めの加工機を制御する主NC装置87によってワークＷの移
動位置決め及び加工機の動作を制御して加工するとき、
主NC装置87の加工データが光通信装置を介して副NC装置
99へ出力され、副NC装置99が測長車97に備えた移動量検
出機105の検出信号を処理してワークＭの現在位置を処
理し、ワークＷの位置決めのための動作指令信号が主NC
装置87へ出力され、ワークＭの移動位置決めの制御が行
われるものである。

したがって、移動量検出器105の検出信号を遠く離れ
た主NC装置87に入力するのではなく、近接した位置の副
NC装置99に入力するので、ワークＭがＨ形鋼のごとく長
い場合であっても検出信号に対する外乱の影響が少ない
ものであり、しかも光通信装置による通信であるから、
加工データ及び動作指令の信号の通信も、有線の場合に
比較して外乱の影響が少ないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した一実施例である穿孔加工機の
正面図、第２図は第１図の側面図および第３図は第１図
の正面図である。 第４図はワークを位置決めする際の位置決め動作曲線の
一例を示す図である。 ［図面の主要な部分を表わす符号の説明］ １……穿孔加工機、21……ドリル 53,55……ドリル、77……ワーク搬入出入装置 79,81……ローラコンベア、85……操作ボックス 87……主NC装置、89……ワーク移動量測定装置 97……測長車、99……副NC装置 103……測長手、109,111……光受発信装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺のワーク（Ｍ）を加工するための加工
   機を制御する主NC装置（87）を設け、前記ワーク（Ｍ）
   の後端部に一体的に追従移動する側長車（97）を備えた
   ワーク移動量測定装置（89）を設け、上記測長車（97）
   の移動量を検出する移動量検出器（105）及び当該移動
   量検出器（105）の検出信号を処理して前記測長車（9
   7）の現在位置を処理しワーク（Ｗ）の位置決めのため
   の動作指令を前記主NC装置（87）に出力する副NC装置
   （99）を前記測長車（97）に装着して設け、前記主NC装
   置（87）と副NC装置（99）との間の加工データ及び動作
   指令の信号の通信を行うための光通信装置を設けてなる
   ことを特徴とするワーク加工位置決め指令装置。