JP4470086B2 - 物品自動穿孔装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の物品に通孔を自動的に穿設する物品自動穿孔装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、橋梁等の構成材同士を連結する際に用いられる板状の添接板(物品)では、連結する構成材にボルトまたはリベット止めするための複数の通孔が穿設されている。この添接板に孔あけ加工を行なう場合は、添接板を定盤の定められた位置に固定すると共に、該添接板における所定位置の角部を基準点として、該基準点に基づいて穿設するべき穿孔位置(座標)を穿孔機(NC穿孔機)に設定入力する。そして穿孔機において、穿孔位置データに基づいてドリルを移動制御して添接板に孔あけ加工を行なうよう構成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記孔あけ加工に際し、添接板が位置決め載置される定盤がドリルで穿設されるのを防ぐため、該定盤に木材やアルミ角パイプ等の敷板材を載せ、その上に添接板を載置固定して孔あけ加工を行なっている。この場合に、敷板材に多数の孔あけ跡が残るため、該敷板材に載置した添接板が不安定になることがあり、安定した精度の良い孔あけ加工ができなくなる難点が指摘される。従って、敷板材に残る孔あけ跡が多くなった場合には交換が必要となる上、ドリルのチッピングによる破損が発生し、ランニングコストが嵩むと共に、廃棄物が発生する問題を招いている。また、木材の敷板材を使用している場合には、孔あけ加工時に発生するドリルや添接板の発熱により、該敷板材が発火するおそれがあり、装置に火災をもたらす危惧がある。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、従来必須であった敷板材を無くしたもとで精度のよい孔あけ加工を達成し得るようにし、ランニングコストを低減すると共に廃棄物を生じない新規な物品自動穿孔装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は、
板状の物品に孔あけ加工を行なう物品自動穿孔装置であって、
ドリルを備えた主軸頭を平面座標のX−Y方向および上下方向に移動可能に備えた穿孔機と、
前記穿孔機における主軸頭の平面移動領域の下方に配設され、前記物品の端縁部を把持解除可能に把持して、該物品の孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持する物品保持装置を備え、
前記物品保持装置は、物品の端縁部を把持解除可能に把持する一対の保持手段をX方向またはY方向に対向して備えて、両保持手段は相対的に近接・離間移動可能に構成され、
前記各保持手段は、物品の端縁部を下方から支持する受け部材と、物品の側端を当接支持する一対の位置決め部材と、両位置決め部材の間に回動自在に配設され、クランプ用シリンダにより作動されて受け部材から上方に離間する待機位置および受け部材に近接して物品を受け部材との間で把持する把持位置の間を傾動する把持爪とからなる複数のクランプ装置を、物品の端縁部に沿って並列に配置して構成され、
前記物品保持装置により物品を保持したもとで、前記穿孔機により該物品の孔あけ加工領域に孔あけ加工を行なうよう構成したことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る物品自動穿孔装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0007】
図1は、本発明の実施例に係る物品自動穿孔装置を組み込んだ自動穿孔システムの全体を示す概略平面図であって、該システムは、搬入パレット台車10に積載されている物品としての板状の添接板11を搬入する物品搬入装置Aと、該搬入装置Aにより搬入された添接板11を位置決めする物品自動位置決め装置Bと、該位置決め装置Bで位置決めされた添接板11に孔あけ加工を行なう物品自動穿孔装置Cと、該穿孔装置Cで孔あけ加工が施された添接板11に付着する切屑を除去する切屑除去装置Dおよびこの切屑除去装置Dから添接板11を1枚づつ搬出パレット台車12に搬出する物品搬出装置Eとから基本的に構成される。
【0008】
前記自動穿孔システムの据付け床面に、2本の平行なレールからなる2組のレール組13,13が平行に敷設され、各レール組13には複数の搬入パレット台車10が走行可能に載架されている。各搬入パレット台車10の上面には、図1に示す如く、走行方向の前後に前載置部10a(図1の右側)と後載置部10b(図1の左側)とが設定され、各載置部10a,10bに添接板11が複数積載されるようになっている。なお実施例では、レール組13の延在方向を平面座標のX方向、これと直交する方向をY方向と指称するものとする。
【0009】
(物品搬入装置)
前記レール組13,13の上方には、Y方向に所定長さで延在する一対の搬入用レール14,14がX方向に所定間隔離間して平行に配置され、両レール14,14間に物品搬入装置Aの台車15が走行可能に載架されている。そして、この台車15は、各レール組13,13の上方の物品取出し位置と、物品自動位置決め装置Bの上方の物品受渡し位置との間を移動するよう構成される。なお、各レール組13に載架されている搬入パレット台車10は、搬入用レール14,14間の下方に設定された搬入位置と、該搬入位置から外方に離間する待機位置との間を移動するようになっている。
【0010】
前記物品搬入装置Aの台車15には、X方向に移動可能な移動台16が配設され、該移動台16は、搬入位置に位置決めされた搬入パレット台車10における前載置部10aと後載置部10bとの上方位置を移動位置決めされるよう構成される。また移動台16には、添接板11を1枚づつ磁力吸着し得る保持体(図示せず)が昇降可能に垂設され、搬入パレット台車10から物品自動位置決め装置Bへ添接板11を1枚づつ移載し得るようになっている。
【0011】
(物品自動位置決め装置)
前記レール組13,13の配設位置からY方向に離間する位置に、前記物品搬入装置Aにより移載される添接板11のX−Y方向の自動位置決めを行なう物品自動位置決め装置Bが配置される。この物品自動位置決め装置Bは、レール組13と平行なX方向に延在する一対の移送用レール17,17間に走行可能に載架された搬入用台車18を備える(図2参照)。また搬入用台車18は、該台車18に配設した回転位置制御可能な駆動モータ19の正逆回転により、前記搬入用レール14,14間の物品受取り位置と、前記物品自動穿孔装置Cへの物品受渡し位置との間を往復移動するよう構成される。
【0012】
(添接板の支持装置)
前記搬入用台車18には、複数の添接板11が積み重ね状態で載置される支持装置20が配設される。この支持装置20は、搬入用台車18に対して昇降可能に配設される矩形枠状の基体21を備え、該基体21には、図2および図4に示す如く、X方向に所定間隔離間して複数の板状の支持部材22が立設される。また搬入用台車18に配設した油圧シリンダ等の昇降手段23が基体21に連結されており、該昇降手段23を正逆付勢することによって支持部材群を、下動位置と上動位置との間を昇降動するよう構成される。そして、下動位置に臨む支持部材群上に、前記物品搬入装置Aにより移送されてきた添接板11が移載されるようになっている。なお、支持部材群上には、X方向の前後に前載置部20a(図4の右側)と後載置部20b(図4の左側)とが設定され、各載置部20a,20bに添接板11が夫々積み重ね状態で並列に載置されるようになっている。
【0013】
(第1位置決め装置)
前記搬入用台車18には、前記支持装置20に載置されている添接板11におけるY方向の位置決めを行なう第1位置決め装置24が、図2および図4に示す如く、支持装置20におけるX方向に隣り合う支持部材22,22間に夫々配設される。第1位置決め装置24は、Y方向の基準位置に配設された第1ストッパ25と、該第1ストッパ25に対してY方向に沿って近接・離間移動可能な第1可動体26を備え、支持部材群上における第1ストッパ25と第1可動体26との間に添接板11が載置されている状態で、第1可動体26を第1ストッパ25に近接移動させることにより、該添接板11を押送してその一側端を第1ストッパ25に当接させることで、Y方向の位置決めを行なうようになっている。
【0014】
なお、複数の第1位置決め装置24は、夫々独立して作動制御されるよう設定されており、支持部材群上に設定された前後の載置部20a,20bに載置される添接板11のX方向の長さ寸法に応じて、必要箇所の第1位置決め装置24のみを用いて添接板11の位置決めを行ない得るよう構成される。
【0015】
(第2位置決め装置)
図2および図4に示す如く、前記支持部材群上に設定された前載置部20aおよび後載置部20bにおける夫々のX方向の一方の側(物品自動穿孔装置Cを向く前側)に、添接板11におけるX方向の一側端が当接可能な第2ストッパ27が夫々配設されている。また図2または図3に示す如く、前記物品受取り位置に臨む搬入用台車18を挟むY方向の両側に、X方向に離間して2本の支柱28,28が夫々立設されており、X方向に整列する2本の支柱28,28間に、X方向に延在する横桁29が架設されると共に、該横桁29の上面にはレール30が敷設されている。そして、搬入用台車18を挟んで位置する一対のレール30,30間に、走行台車31が走行可能に載架してある。この走行台車31は、該台車31に配設した回転位置制御可能なモータ等の駆動手段32の正逆回転によりレール30,30に沿ってX方向に往復移動するよう構成される。
【0016】
前記走行台車31における両レール30,30間に臨む位置に、第2可動体33が昇降可能に配設されると共に、該可動体33は、走行台車31に倒立配置したエアシリンダ34を正逆付勢することによって、前記支持部材群上に載置されている添接板11におけるX方向の他側端に当接可能な下方の作動位置と、該添接板11と干渉しない上方の退避位置との間を昇降動するよう構成される。そして実施例では、前記第2ストッパ27と第2可動体33とから第2位置決め装置35が構成される。
【0017】
なお、前記物品自動位置決め装置Bの第1位置決め装置24および第2位置決め装置35によりX−Y方向に位置決めされた添接板11の1つの角部が、搬入用台車18により物品受渡し位置に移送された際に、前記物品自動穿孔装置Cにおける穿孔機38で設定された基準点と一致するよう設定される。
【0018】
(物品自動穿孔装置)
前記物品自動位置決め装置Bにおける物品受取り位置からX方向の前方に配置される物品自動穿孔装置Cは、ドリル36(図6参照)を備えた主軸頭37を平面座標のX−Y方向および上下方向に移動可能に備えた穿孔機38と、該穿孔機38における主軸頭37の平面移動領域の下方に配設されて添接板11を保持する物品保持装置39とから基本的に構成される。前記穿孔機38には、予め設定された基準点に基づいて添接板11に穿設するべき穿孔位置データが制御手段(図示せず)に設定入力され、該データに基づいて主軸頭37が作動制御されるようになっている。なお実施例では、物品自動位置決め装置BにおいてX方向に離間する前載置部20aと後載置部20bとに並列で位置決めされた添接板11の夫々に対応する基準点が穿孔機38に設定されて、両位置の添接板11に対して夫々自動的に孔あけ加工を行ない得るよう構成される。
【0019】
(物品保持装置)
前記物品保持装置39は、図5に示す如く、前記移送用レール17,17を挟むY方向の両側に、該レール17と平行な固定フレーム40,40が配設され、両フレーム40,40間には、X方向に離間して一対の縦桁41,41が平行に架設される。また各縦桁41の上面に、Y方向に延在するガイドレール42が敷設され、両ガイドレール42,42間には、一対の移動フレーム43,44が移動可能に載架されている。そして、前記物品自動位置決め装置Bにおける第1位置決め装置24の第1ストッパ25の配設側と対応する一方の第1移動フレーム43に、基準保持手段(保持手段)45が配設されると共に、他方の第2移動フレーム44に、可動保持手段(保持手段)46が配設され、両保持手段45,46により添接板11におけるY方向の両端縁部を把持して、該添接板11を、その孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持するよう構成される。
【0020】
前記基準保持手段45が配設される第1移動フレーム43と対応する側の固定フレーム40には、油圧シリンダ等の第1作動シリンダ47がX方向に離間して複数配設され、そのピストンロッド47aを第1移動フレーム43に連結している。そして、この第1作動シリンダ47を正逆付勢することで、基準保持手段45における後述する位置決め部材50を、退避位置と基準位置との間を進退移動させるよう構成される。
【0021】
前記基準保持手段45は、図5に示す如く、X方向(添接板11の端縁部に沿う方向)に離間して並列に配置された複数のクランプ装置48から構成される。このクランプ装置48は、図8および図9に示す如く、第1移動フレーム43の内面(第2移動フレーム44を指向する面)から内方に突出して、前記添接板11の一方の端縁部を下方から支持する受け部材49と、X方向に離間して添接板11の一側端が当接される位置決め部材50,50とを備える。なお、前記受け部材49の上面が基準面に設定されて前記制御手段に記憶されると共に、前記第1作動シリンダ47により第1移動フレーム43を前進移動して位置決め部材50,50を基準位置に位置決めした際に、前記物品自動位置決め装置Bで位置決めされた添接板11のY方向一側端に当接してY方向移動を規制するよう構成される。
【0022】
また両位置決め部材50,50の間に略L字状の把持爪51が回動可能に枢支されると共に、該把持爪51の枢支部から外方に延出する一端部に、第1移動フレーム43に配設された油圧シリンダ等のクランプ用シリンダ52のピストンロッド52aが連結されている。そして、クランプ用シリンダ52を正逆付勢することによって把持爪51は、枢支部から内方に延出する他端部を前記受け部材49から上方に離間させた待機位置と、該受け部材49に近接して添接板11を受け部材49との間で把持する把持位置との間を傾動するよう構成される。なお、把持爪51の傾動範囲は広く設定されており、把持し得る添接板11の厚み寸法の変更あるいは積み重ね枚数の変更に、広い範囲で対応し得るようになっている。
【0023】
前記第2移動フレーム44には、図6に示す如く、取付フレーム53がY方向に移動可能に懸吊支持され、この取付フレーム53に、前記可動保持手段46が配設される。この可動保持手段46は、基準保持手段45と同様に、X方向に離間して並列に配置された前述したクランプ装置48と同一構成の複数のクランプ装置48から構成され、両保持手段45,46における各クランプ装置48,48の夫々は、Y方向に整列するよう設定されている(図5参照)。また第2移動フレーム44には、油圧シリンダ等の第2作動シリンダ54がX方向に離間してブラケット55を介して複数配設され、そのピストンロッド54aを取付フレーム53に連結している。そして、この第2作動シリンダ54を正逆付勢することで、可動保持手段46における位置決め部材50を退避位置と支持位置との間を進退移動させるよう構成される。
【0024】
前記第2移動フレーム44には、図7に示す如く、回転位置制御可能な作動モータ56が配設され、該モータ56により正逆方向に回転されるピニオン57を、対応する一方の縦桁41に配設したラック58に噛合させている。従って、作動モータ56を正逆回転することにより、第2移動フレーム44は、第1移動フレーム43に対して前記ガイドレール42,42に沿って近接・離間移動するよう構成される。なお作動モータ56は、前記制御手段により回転制御されて、前記物品自動位置決め装置Bの搬入用台車18により移送された添接板11を保持する際には、該添接板11の対応する端縁部をクランプ装置48で把持可能な位置まで第2移動フレーム44を移動するよう設定される。
【0025】
なお、両保持手段45,46における複数のクランプ装置48は、夫々独立して作動制御されるよう設定されており、前記搬入用台車18により搬入される前後の添接板11のX方向の長さ寸法に応じて、必要箇所のクランプ装置48のみを用いて添接板11を把持することができるようになっている。
【0026】
(サポート装置)
前記物品保持装置39の下方には、該保持装置39により孔あけ加工領域が空中に浮くよう保持された添接板11における穿孔位置近傍を下側から支持するサポート装置60が配設される。このサポート装置60は、図10に示す如く、Y方向に離間してX方向に延在する一対のXレール61,61間に載架されて、X方向に走行するX台車62を備える。このX台車62には回転位置制御可能なX用モータ63が配設され、該モータ63により正逆方向に回転されるピニオン64を、対応する一方のXレール61に配設したラック65に噛合させている(図12参照)。従って、X用モータ63を正逆回転することにより、X台車62は、Xレール61,61に沿ってX方向に往復移動するよう構成される。
【0027】
前記X台車62には、図12および図13に示す如く、X方向に離間してY方向に延在する一対のYレール66,66が敷設され、両レール66,66間にY台車67が載架されている。またX台車62には、Yレール66と平行なボールネジ68が、両Yレール66,66の間において回転可能に配置され、該ボールネジ68はサーボモータ等の回転位置制御可能なY用モータ69により正逆回転するよう構成される。更に、Y台車67に配設した雌ネジ部材67aがボールネジ68に螺合されており、該ボールネジ68の正逆回転によってY台車67をYレール66,66に沿ってY方向に往復移動可能に構成してある。
【0028】
前記Y台車67の上面には、図13に示す如く、油圧シリンダ等のサポート用シリンダ70がX方向に離間して2基配設され、両シリンダ70,70の上方を向くピストンロッド70a,70aにホルダ71が連結されている。またホルダ71の上面には、X方向に離間して一対のサポート部材72が突設される。そして、サポート用シリンダ70,70を正逆付勢することで、サポート部材72,72は、前記物品保持装置39で保持された最下部の添接板11の下面を当接支持するサポート位置と、該添接板11の下面から下方に離間した退避位置との間を昇降移動(上下方向に移動)するよう構成される(図14参照)。すなわち、前記物品11の孔あけ加工領域の下方において、サポート部材72,72がX−Y方向および上下方向に移動可能に設けられ、該サポート部材72,72により穿孔位置近傍を下側から支持可能に構成されている。なお、両サポート部材72,72の離間距離は、前記穿孔機38におけるドリル36が干渉しない値に設定される。またサポート装置60のX用モータ63およびY用モータ69は、前記穿孔機38の制御手段に入力されている穿孔位置データに基づいて作動制御され、該穿孔機38での孔あけ加工に際して、穿孔位置の直下に両サポート部材72,72の中間位置が臨むように前記X台車62およびY台車67がX方向およびY方向に移動されるよう構成してある。
【0029】
(バリ取り装置)
前記サポート装置60のY台車67には、穿孔機38により孔あけされた添接板11における通孔11aの下端に生ずる裏バリを除去するためのバリ取り装置73が配設される。すなわち、図13に示す如く、Y台車67に配設固定された取付板74に、上下方向に延在する一対のガイドレール75,75がY方向に離間して平行に配設されると共に、両レール75,75間に昇降台76が昇降移動可能に配設される(図11参照)。また、取付板74にはエアシリンダ77が配設され、該シリンダ77の上方を向くピストンロッド77aが昇降台76に連結されている。更に、昇降台76には、バリ取りモータ78により回転駆動されるバリ取りドリル79が回転可能に配設してある。そして、エアシリンダ77を正逆付勢することで、昇降台76のバリ取りドリル79は、前記物品保持装置39で保持された最下部の添接板11の下面に当接可能なバリ取り位置と、該添接板11の下面から下方に離間した退避位置との間を昇降移動するよう構成される(図15参照)。なお、バリ取りドリル79は、図15に示す如く、裁頭円錐形状に形成され、バリ取り位置において通孔11aに部分的に挿入されて、その下端に生ずる裏バリを確実に除去すると共に、併せて面取りを行ない得るようになっている。
【0030】
前記バリ取り装置73によるバリ取り作業に際しては、前記サポート装置60のX用モータ63およびY用モータ69を穿孔位置データに基づいて作動制御することで、前記穿孔機38で孔あけされた通孔11aの直下にバリ取りドリル79が臨むように前記X台車62およびY台車67が移動されるよう構成される。なお、バリ取りドリル79とバリ取りモータ78とはフローティングホルダ80を介して首振り可能に連結されており、通孔11aの下方にバリ取りドリル79を到来させた際に位置ずれが生じていても、該バリ取りドリル79が首振りすることで対応する通孔11aに確実に挿入可能になっている。
【0031】
(切屑除去装置および物品搬出装置)
図1に示す如く、前記一対の移送用レール17,17間に搬出用台車81が走行可能に載架されており、該搬出用台車81は、物品自動穿孔装置Cからの物品受取り位置と、該穿孔装置Cを挟んで物品自動位置決め装置Bと反対側の物品受渡し位置との間を往復移動するよう構成される。また、搬出用台車81の物品受渡し位置には、物品自動穿孔装置Cにより孔あけ加工が施された添接板11の上面や通孔11aに付着する切屑を除去する切屑除去装置Dが配設される。
【0032】
前記切屑除去装置Dの上方には、図1に示す如く、Y方向に所定長さで延在する一対の搬出用レール82,82がX方向に所定間隔離間して平行に配置され、両搬出用レール82,82間に、前述した物品搬入装置Aと同一構成の物品搬出装置Eが配設され、該物品搬出装置Eによって、切屑除去装置Dで切屑が除去された添接板11を、前記レール組13,13に走行可能に載架された搬出パレット台車12上に1枚づつ移載するよう構成される。なお、物品搬出装置Eにおける物品搬入装置Aと同一部材には同じ符号を付して示す。また、搬出パレット台車12にもX方向の前後に前載置部12aと後載置部12bとが設定され、孔あけ加工された添接板11がX方向に並列に積載されるようになっている。
【0033】
【実施例の作用】
次に、このように構成した実施例に係る物品自動穿孔装置の作用につき、これを組み込んだ自動穿孔システムの全体の作用と共に説明する。なお、前載置部10aおよび後載置部10bの夫々に同一サイズ、形状の添接板11が複数積層された搬入パレット台車10が、前記搬入位置に位置決めされると共に、物品自動位置決め装置Bの搬入用台車18が、物品受取り位置に位置決めされているものとする(図1参照)。
【0034】
前記システムをスタートすると、前記物品搬入装置Aの台車15が搬入パレット台車10の上方の物品取出し位置に移動すると共に、前記前載置部10aの上方に位置する移動台16に配設されている保持体を下降する。そして、最上部の添接板11を保持体に磁力吸着した後、該保持体を上昇して添接板11を持上げた状態で、台車15は、物品受取り位置に位置決めされている前記搬入用台車18の上方の物品受渡し位置まで移動される。そして、再び保持体を下降して添接板11を、前記支持部材群の前載置部20aにおける第1ストッパ25と第1可動体26との間に載置した後に磁力吸着を解除することにより、該添接板11は支持部材群上に移載される。なお、該添接板11は、第2ストッパ27より後方に臨むよう設定される。
【0035】
前記支持部材群上の前載置部20aに1枚の添接板11が移載されると、先ず、支持部材群上の前載置部20aに対応して配設されている第1位置決め装置24の内、添接板11のY方向両側端に当接可能な位置のものが作動されて、Y方向の位置決めが行なわれる。すなわち、各第1位置決め装置24における第1可動体26を第1ストッパ25に近接移動させることで、支持部材群上の添接板11は第1可動体26により押送されて、その一側端が第1ストッパ25に当接される。これにより、添接板11におけるY方向の位置決めがなされる。
【0036】
次に、前記第2位置決め装置35の走行台車31が待機位置から前進して前載置部20aにおける添接板11の後方まで移動した後、エアシリンダ34が付勢されて第2可動体33を下降して作動位置に位置決めする。この状態で、走行台車31を更に前進することで、第2可動体33が支持部材群上の添接板11における他側端に当接してこれを押送し、前記第2ストッパ27に添接板11の一側端を押付ける。これにより、添接板11のX方向の位置決めがなされる。なお、添接板11のX−Y方向の位置決めがなされると、前記第1位置決め装置24の第1可動体26は、第1ストッパ25から離間移動して次の添接板11の支持部材群上への移載を許容する退避位置まで退避すると共に、第2位置決め装置35の第2可動体33は少し後退した後作動位置から退避位置まで上昇し、前記走行台車31が支持部材群上における後載置部20bより更に後方の待機位置まで後退移動する。
【0037】
前述したように、支持部材群上の前載置部20aに1枚の添接板11を移載する毎に、該添接板11のX−Y方向の位置決めを行なうサイクルを繰り返すことで、前載置部20aに所定枚数の添接板11が位置決めされた状態で積み重ねられる。
【0038】
前述したと同様に、前記物品搬入装置Aにより搬入パレット台車10から物品自動位置決め装置Bにおける支持部材群上の後載置部20bに添接板11を移載する毎に、第1位置決め装置24および第2位置決め装置35を作動して、添接板11のX−Y方向の位置決めを行なう。すなわち、物品自動位置決め装置Bでは、X方向に離間する前後の載置部20a,20bに、夫々添接板11が位置決めされた状態で積層される。なお実施例では、前載置部20aおよび後載置部20bに載置されている各添接板11のX方向の位置決めを、共通の第2可動体33を用いて行なうよう構成したから、構成を簡略化することができる。
【0039】
前記添接板11の位置決めを完了した物品自動位置決め装置Bでは、前記駆動モータ19が回転され、前記搬入用台車18を移送用レール17,17に沿って物品自動穿孔装置Cに向けて移動し、物品受渡し位置に位置決めする。このとき、支持部材群上の各載置部20a,20bで位置決めされている各添接板11では、X方向の一側端とY方向の一側端との交点となる1つの角部が、前記穿孔機38における基準点と一致する。この状態で、前記支持装置20の支持部材群を上動位置まで上昇することで、最下部の添接板11は第1ストッパ25、第1可動体26および第2ストッパ27の上方まで持上げられる。なお、前記物品自動穿孔装置Cの物品保持装置39では、搬入用台車18による添接板11の搬入に際しては、前記第1移動フレーム43および第2移動フレーム44が物品受渡し位置に向けて移動する搬入用台車18と干渉しない位置に退避していると共に、各クランプ装置48の把持爪51は受け部材49から上方に離間する待機位置に保持されている。
【0040】
前記物品保持装置39の第1移動フレーム43が第1作動シリンダ47の付勢により基準位置まで前進移動し、前記最下部の添接板11における対応する端縁部の下側に各クランプ装置48の受け部材49を臨ませると共に、位置決め部材50,50を添接板11の一側端に当接して位置規制する。また、前記第2移動フレーム44が前記作動モータ56の回転により第1移動フレーム43に対して近接移動し、前記取付フレーム53の各クランプ装置48が添接板11における対応する端縁部に近接した位置で該第2移動フレーム44は停止される。そして、取付フレーム53が第2作動シリンダ54の付勢により基準位置まで前進移動し、前記最下部の添接板11における対応する端縁部の下側に各クランプ装置48の受け部材49を臨ませると共に、位置決め部材50,50を添接板11の他側端に当接して位置規制する。この状態で、前記支持装置20の支持部材群を下動位置まで下降することで、添接板11はY方向の両端縁部が受け部材49,49に載置された状態で両保持手段45,46に受渡される。なお、支持部材群を下動位置まで下降した後に、前記搬入用台車18は物品受取り位置まで後退移動する。
【0041】
次に、各クランプ装置48のクランプ用シリンダ52が付勢され、前記把持爪51を把持位置まで傾動することで、添接板11におけるY方向の両端縁部は、受け部材49と把持爪51とで把持される。すなわち、添接板11はY方向の両端縁部のみが把持されて、その間の孔あけ加工領域が空中に浮いた状態で保持される。なお、複数のクランプ装置48は夫々独立して作動制御されるよう構成してあるから、物品保持装置39では、X方向に並列状態で2種類の異なる形状の添接板11を保持することも可能である。
【0042】
前記穿孔機38では、前記基準点に基づいて制御手段に予め設定入力されている穿孔位置データに基づいて前記主軸頭37がX−Y方向および上下方向に移動制御され、前記物品保持装置39で保持されている各添接板11の各穿孔位置に孔あけ加工を施す。この場合に、添接板11の孔あけ加工領域は空中に浮いた状態に保持されているから、従来のように敷板材を用いる必要はなく、常に安定した高精度での孔あけ加工を施すことができる。また敷板材を不要とし、チッピングによるドリル79の異常破損を防ぐことができるから、ランニングコストを低減し得ると共に廃棄物が発生することもない。更に、物品保持装置39では複数の添接板11が積み重ねられているから、一度に複数の添接板11に孔あけ加工を施すことができると共に、複数の添接板11毎に穿設位置データを設定入力する必要はなく、入力ミスの発生を低減し、誤削を防止することができる。しかも、物品自動位置決め装置Bの搬入用台車18から物品自動穿孔装置Cに添接板11を受渡す際に、該添接板11はX−Y方向の位置決めが既になされているから、該穿孔装置Cにおいて位置決めを新ためて行なう必要はなく、作業能率を向上し得る。
【0043】
また、前記穿孔機38による孔あけ加工に際して、前記主軸頭37の移動と同期して、物品保持装置39の下方に配設されている前記サポート装置60のX台車62およびY台車67がX−Y方向に移動制御され、穿孔位置の下方に前記サポート部材72,72の略中間位置を臨ませる。そして、ドリル36を下降して添接板11に孔あけ加工を行なう前の適宜のタイミングで、図14に示す如く、一対のサポート用シリンダ70,70が付勢されてサポート部材72,72を最下部の添接板11の下面に当接するサポート位置まで上昇させて、該添接板11を下側から支持する。これにより、ドリル36の切削スラスト力により添接板11が下方に撓むのを防ぐことができ、孔あけ位置精度や孔形状精度が低下するのは防止される。また添接板11が撓まないから、ドリル36が添接板11を貫通したときのスプリングバックを生ずることもなく、ドリル36が破損するのを好適に防止し得る。なお、サポート装置60は穿孔機38の制御手段により制御されるから、ドリル36とサポート部材72,72とは常に対応する位置に位置決めされると共に、連続運転を行なうことができる。
【0044】
前記穿孔機38により孔あけ加工を1箇所行なう毎、あるいは全ての孔あけ加工を行なった後、前記サポート装置60のX台車62およびY台車67が前記制御手段により移動制御されて、前記バリ取り装置73のバリ取りドリル79を添接板11に穿設された通孔11aの直下に到来させる。そして、前記バリ取りモータ78によりバリ取りドリル79を回転したもとで、図15に示す如く、前記エアシリンダ77を付勢して昇降台76を上昇することで、前記バリ取りドリル79の上部が通孔11aに挿入され、その下端に生ずる裏バリが除去されると共に面取りも併せて行なわれる。なお、バリ取りドリル79はフローティングホルダ80により首振り可能に構成されているから、バリ取り装置73における構成部品の加工精度等による誤差に起因して、通孔11aとバリ取りドリル79とが高精度で位置決めされていなくても、該バリ取りドリル79が首振りすることで対応する通孔11aに確実に挿入され、精度のよい面取り加工が達成される。
【0045】
前記物品自動穿孔装置Cによる添接板11の孔あけ加工が完了すると、前記搬出用台車81が物品受取り位置に到来し、前記物品保持装置39による保持を解除することで、該添接板11が搬出用台車81に受渡される。この搬出用台車81は、切屑除去装置Dに対応する物品受渡し位置まで移動し、該切屑除去装置Dにより添接板11に付着している切屑が除去される。そして、搬出用台車81上の添接板11は、前記物品搬出装置Eを介して搬出パレット台車12に移載される。
【0046】
実施例では、複数の添接板を積み重ねた状態で物品保持装置により保持して孔あけ加工を行なう場合で説明したが、1枚の添接板を保持して孔あけ加工を行なうこともできる。また、物品保持装置で保持する添接板は、実施例のようにX方向に2列で保持するものに限らず、添接板のX方向の長さ寸法に応じて1つあるいは3列以上とすることが可能である。なお、実施例では穿孔機による孔あけ加工に際して添接板の下側をサポート装置により支持するよう構成したが、添接板の厚みや外形寸法等によっては、サポート装置で支持することなく孔あけ加工を行なうこともできる。
【0047】
また、実施例では添接板のY方向の両端縁部を把持する場合で説明したが、添接板の搬入および搬出を許容する一対の保持手段をX方向に離間して配設し、添接板の両端縁部を併せて把持するよう構成することが可能である。更には、物品保持装置における移動フレームや取付フレームを移動させる手段としては、実施例の構成のものに限定されず、ボールネジとモータとの組合わせ等、各種の手段を採用することができる。なお実施例では、サポート装置にバリ取り装置を一体に配設したが、バリ取り装置を別体で構成して制御手段によりX−Y方向に移動制御する構成を採用し得る。
【0048】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る物品自動穿孔装置によれば、物品の孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持して孔あけ加工を行なうことができるから、従来必須であった敷板材を省略することができる。すなわち、敷板材に多数の孔あけ跡が残ることにより物品の保持が不安定となって孔あけ精度が低下することはなく、常に高精度での孔あけ加工を行なうことができる。また敷板材を不要とし得るから、ランニングコストを低減し得ると共に廃棄物が発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る物品自動穿孔装置が組み込まれた自動穿孔システムの全体を示す概略構成図である。
【図2】実施例に係る物品自動位置決め装置の全体を示す概略平面図である。
【図3】実施例に係る物品自動位置決め装置の全体を示す概略側面図である。
【図4】実施例に係る物品自動位置決め装置の要部を示す概略正面図である。
【図5】実施例に係る物品自動穿孔装置の全体を示す概略平面図である。
【図6】実施例に係る物品自動穿孔装置を示す概略縦断側面図である。
【図7】実施例に係る物品保持装置を示す要部概略平面図である。
【図8】実施例に係るクランプ装置を一部断面で示す概略側面図である。
【図9】実施例に係るクランプ装置を示す概略平面図である。
【図10】実施例に係るサポート装置の全体を示す概略平面図である。
【図11】実施例に係るサポート装置の要部を示す概略平面図である。
【図12】実施例に係るサポート装置を一部断面で示す概略側面図である。
【図13】実施例に係るサポート装置およびバリ取り装置を示す要部背面図である。
【図14】実施例に係るサポート部材と添接板の通孔との関係を示す説明図である。
【図15】実施例に係るバリ取りドリルと添接板の通孔との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
11 添接板(物品)
36 ドリル
37 主軸頭
38 穿孔機
39 物品保持装置
41 ガイドレール
43 第1移動フレーム
44 第2移動フレーム
45 基準保持手段(保持手段)
46 可動保持手段(保持手段)
47 第1作動シリンダ
48 クランプ装置
49 受け部材
50 位置決め部材
51 把持爪
52 クランプ用シリンダ
53 取付フレーム
54 第2作動シリンダ
56 作動モータ
Claims (3)
- 板状の物品(11)に孔あけ加工を行なう物品自動穿孔装置であって、
ドリル(36)を備えた主軸頭(37)を平面座標のX−Y方向および上下方向に移動可能に備えた穿孔機(38)と、
前記穿孔機(38)における主軸頭(37)の平面移動領域の下方に配設され、前記物品(11)の端縁部を把持解除可能に把持して、該物品(11)の孔あけ加工領域を空中に浮かした状態で保持する物品保持装置(39)を備え、
前記物品保持装置(39)は、物品(11)の端縁部を把持解除可能に把持する一対の保持手段(45,46)をX方向またはY方向に対向して備えて、両保持手段(45,46)は相対的に近接・離間移動可能に構成され、
前記各保持手段(45,46)は、物品(11)の端縁部を下方から支持する受け部材(49)と、物品(11)の側端を当接支持する一対の位置決め部材(50,50)と、両位置決め部材(50,50)の間に回動自在に配設され、クランプ用シリンダ(52)により作動されて受け部材(49)から上方に離間する待機位置および受け部材(49)に近接して物品(11)を受け部材(49)との間で把持する把持位置の間を傾動する把持爪(51)とからなる複数のクランプ装置(48)を、物品(11)の端縁部に沿って並列に配置して構成され、
前記物品保持装置(39)により物品(11)を保持したもとで、前記穿孔機(38)により該物品(11)の孔あけ加工領域に孔あけ加工を行なうよう構成した
ことを特徴とする物品自動穿孔装置。 - 前記一対の保持手段(45,46)の対向方向に延在する一対のガイドレール(42,42)が、延在方向と直交する方向に離間して配設されると共に、両ガイドレール(42,42)間に一対の移動フレーム(43,44)が移動可能に載架され、
一方の第1移動フレーム(43)に、一方の保持手段(45)が配設されると共に、他方の第2移動フレーム(44)に配設されて第1移動フレーム(43)に対する近接・離間方向に移動可能な取付フレーム(53)に、他方の保持手段(46)が配設され、
前記第1移動フレーム(43)は、第1作動シリンダ(47)の正逆付勢により前記クランプ装置(48)の位置決め部材(50)が退避位置と物品(11)の側端に当接する基準位置との間を移動するよう進退移動され、
前記取付フレーム(53)は、第2移動フレーム(44)に配設された第2作動シリンダ(54)の正逆付勢により前記クランプ装置(48)の位置決め部材(50)が退避位置と物品(11)の側端に当接する基準位置との間を移動するよう進退移動され、
前記第2移動フレーム(44)は、作動モータ(56)の正逆回転により第1移動フレーム(43)に対して近接・離間移動するよう構成される請求項1記載の物品自動穿孔装置。 - 前記複数のクランプ装置(48)は、夫々独立して作動制御される請求項1または2記載の物品自動穿孔装置。
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