KR20130138341A - 판재 가공 시스템 - Google Patents

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야스시 호리바
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무라다기카이가부시끼가이샤
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Abstract

판재 가공 시스템은 판재 가공기(1)와 로더(2)를 구비한다. 판재 가공기(1)는 워크홀더(14)에 의해 소재 판재(W1)의 전단부를 파지하여 테이블(5)에서 소재 판재(W1)를 전후 좌우로 이송한다. 로더(2)는 판재 흡착체(20)와, 이 판재 흡착체(20)를 평면으로 볼 때에 동일한 자세로 유지한 채 정해진 원호상의 궤적(C)을 따라 선회시키는 선회 기구(25)를 구비한다. 판재 흡착체(20)는 소재 판재 반입 위치(P2)와 소재 판재 대기 위치(P1)로 위치 스위칭된다. 판재 흡착체(20)가 최전방 위치(PF)에 있을 때, 워크홀더(14)를 가공 헤드(6)에 대하여 소재 판재 반입 위치(P2)와는 좌우 방향의 다른쪽에 위치시킴으로써 워크홀더(14)와 판재 흡착체(20)의 간섭을 회피한다.

Description

판재 가공 시스템{PLATE MATERIAL PROCESSING SYSTEM}
이 출원은 2011년 5월 23일 출원의 일본 특허출원 2011-114463의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체를 참조에 의해 본원의 일부를 이루는 것으로서 인용한다.
본 발명은 판재의 반출입, 및 판재에 대한 펀칭 가공 등의 가공을 행하는 판재 가공 시스템에 관한 것이다.
종래의 판재 가공 시스템은 펀치 프레스 등의 판재 가공기에 대하여, 직교 좌표 형식의 로더에 의해 판재를 반출입하는 것이 일반적이었다(예를 들면, 특허문헌 1). 직교 좌표 형식의 로더는 판재를 흡착한 판재 흡착체를 전후 좌우로 이동시킴으로써 판재 가공기의 소재 판재 반입 위치와, 판재 가공기의 옆쪽에 설치된 소재 판재 대기 위치 및 제품 판재 반출 위치 사이에서 판재를 반출입시킨다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 로더(판재 반송장치)의 경우, 고정대 상에 좌우 방향으로 길게 연장되는 가동대를 전후 방향으로 진퇴 가능하게 설치하고, 가동대를 따라 주행체를 진퇴 가능하게 설치하고, 주행체에 판재 흡착체를 설치하고 있다. 고정대에 대하여 가동대를 전후 방향으로 진퇴시킴과 아울러 가동대에 대하여 주행체를 좌우 방향으로 진퇴시킴으로써 판재 흡착체를 전후 좌우로 이동시킨다.
상기 직교 좌표 형식과는 다른 형태의 로더로서, 선회 형식인 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 2). 선회 형식의 로더는 연직 방향을 따르는 선회 중심축 주위에서 선회 암을 선회 가능하게 설치하고, 이 선회 암의 선단에 판재 흡착체를 설치하고 있다. 그리고, 판재 흡착체의 선회 궤적을 따라 소재 판재 반입 위치, 소재 판재 대기 위치, 및 제품 판재 반출 위치가 형성되어 있다. 선회 형식의 로더의 경우, 판재를 흡착한 판재 흡착체를 선회시킴으로써 판재를 반출입시킨다.
일본 특허 제 4424344호 공보 일본 실용신안 공개 평 3-76840호 공보
상기 직교 좌표 형식 및 선회 형식의 어느 로더에 대해서나, 소재 판재 반입 위치, 소재 판재 대기 위치, 및 제품 판재 반출 위치에서 판재를 들어올리거나 내리거나 하기 위해서 판재 흡착체가 승강 가능하게 되어 있다. 따라서, 직교 좌표 형식의 로더의 경우, 판재 흡착체를 전후 이동, 좌우 이동, 승강의 3축 방향으로 이동시킨다. 그 때문에, 최저라도 3개의 구동원이 필요해서 제작 비용 및 운전 비용이 많이 들었다.
또한, 종래의 선회 형식의 로더는 선회 암의 선회 위상에 의해 판재 흡착체의 평면으로 보았을 때의 자세가 바뀐다. 그 때문에, 소재 판재 대기 위치 및 제품 판재 반출 위치의 배치에 제한이 있고, 판재 가공기와 로더를 포함하는 판재 가공 시스템을 한정된 좁은 스페이스에 설치하는 것이 어렵다.
본 발명의 목적은 직교 좌표 형식의 로더에 비해서 로더의 구동원을 줄여서 비용의 저감을 도모하고, 한정된 좁은 스페이스에도 설치하는 것이 가능한 판재 가공 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 판재 가공 시스템은 소재 판재에 대하여 가공을 행하는 판재 가공기와, 이 판재 가공기에 소재 판재를 반입하는 로더를 구비한다. 상기 판재 가공기는 소재 판재에 대하여 가공을 행하는 가공 헤드와, 소재 판재를 싣는 테이블과, 이 테이블 상에서 판재를 전후 좌우로 이송하는 판재 이송 기구를 구비하고, 이 판재 이송 기구는 전후 이동 가능한 캐리지와, 이 캐리지에 좌우 이동 가능하게 설치되어 소재 판재의 전단부를 파지하는 워크홀더를 구비한다. 상기 로더는 상기 소재 판재를 흡착 가능한 판재 흡착체와, 상기 판재 흡착체를 평면으로 볼 때에 동일한 자세로 유지한 채 정해진 원호상의 궤적을 따라 선회시키는 선회 기구를 구비하고, 이 선회 기구는 상기 판재 흡착체를 상기 원호상의 궤적 상에서, 상기 테이블 상에 있어서의 상기 가공 헤드보다 전방이며 또한 좌우 방향의 한쪽 부분인 소재 판재 반입 위치와, 상기 테이블보다 좌우 방향의 한쪽이며 또한 상기 소재 판재 반입 위치보다 후방의 소재 판재 대기 위치로 위치 스위칭하는 것이며, 상기 원호상의 궤적에 있어서의 상기 소재 판재 반입 위치와 상기 소재 판재 대기 위치 사이의 최전방 위치에 있는 상기 판재 흡착체는, 상기 캐리지가 전후 이동 범위의 가장 전방에 위치하고 또한 상기 워크홀더가 좌우 이동 가능 범위의 상기 한쪽에 위치할 때의 상기 워크홀더와 서로 간섭하는 위치에 있다. 상기 판재 가공기는 상기 판재 흡착체가 상기 최전방 위치에 있을 때, 상기 워크홀더를 상기 가공 헤드에 대하여 상기 소재 판재 반입 위치와는 좌우 방향의 다른쪽에 위치시킨다.
이 구성에 의하면, 로더는 소재 판재 대기 위치에서 판재 흡착체가 소재 판재를 흡착하고, 그 판재 흡착체가 원호상의 궤적을 따라 판재 가공기의 소재 판재 반입 위치까지 선회하고, 거기에서 소재 판재를 해방함으로써 판재 가공기의 테이블 상에 소재 판재를 반입한다. 원호상의 궤적에 있어서의 상기 소재 판재 반입 위치와 상기 소재 판재 대기 위치 사이의 최전방 위치에 있는 판재 흡착체는, 판재 가공기의 캐리지가 전후 이동 범위의 가장 전방에 위치하고 또한 판재 가공기의 워크홀더가 좌우 이동 가능 범위의 상기 한쪽에 위치할 때의 워크홀더와 서로 간섭하는 위치 관계에 있다. 그러나, 상기 로더에 의한 소재 판재의 반입시 판재 가공기의 워크홀더가 가공 헤드에 대하여 소재 판재 반입 위치와는 좌우 방향의 다른쪽에 위치하고 있기 때문에, 판재 흡착체와 워크홀더가 서로 간섭하지 않는다.
이 판재 가공 시스템의 로더는 판재 흡착체를 선회시킴으로써 소재 판재 반입 위치와 소재 판재 대기 위치로 위치 스위칭하기 때문에, 직교 좌표 형식의 로더에 비해서 구동원의 수가 1개 적다. 그에 따라, 로더의 제작 비용 및 운전 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 소재 판재의 반입시에 워크홀더를 퇴피시킴으로써 판재 흡착판이 워크홀더에 간섭하는 것을 피하면서, 캐리지가 전후 이동 범위의 가장 전방에 위치할 때의 캐리지 위치를 가공 헤드에 근접시킬 수 있다. 그것에 의해, 판재 가공기의 전후 치수를 단축하는 것이 가능해져서 판재 가공 시스템을 한정된 좁은 스페이스에 설치할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 선회 기구에 의한 상기 판재 흡착체의 선회 중심은 상기 가공 헤드에 대하여 좌우 방향의 한쪽이며 또한 상기 테이블의 후방에 위치하고, 상기 판재 흡착체가 상기 선회 중심과 동일한 좌우 방향의 위치에 있을 때의 전후 방향의 위치가 상기 원호상의 궤적 상의 상기 최전방 위치이며, 이 최전방 위치로부터 좌우 방향의 다른쪽으로 선회한 위치에 상기 소재 판재 반입 위치가 있고, 상기 최전방 위치로부터 좌우 방향의 한쪽으로 상기 선회 중심보다 후방까지 선회한 위치가 상기 소재 판재 대기 위치이며, 상기 원호상의 궤적 상의 상기 최전방 위치와 상기 소재 판재 대기 위치 사이에 제품 판재 반출 위치를 형성해도 좋다.
판재 흡착체의 선회 중심을 가공 헤드에 대하여 좌우 방향의 한쪽이며 또한 테이블의 후방에 위치시킴으로써 선회 기구를 판재 가공기와 간섭시키지 않고 배치할 수 있다. 또한, 판재 흡착체의 선회 반경을 비교적 작게 해서 소재 판재 대기 위치가 판재 가공기보다 후방으로 돌출되지 않도록 할 수 있고, 그 결과 판재 가공 시스템을 한정된 좁은 스페이스에 설치할 수 있다.
원호상의 궤적 상의 최전방 위치와 소재 판재 대기 위치 사이에 제품 판재 반출 위치를 형성하면, 판재 흡착체를 선회시킴으로써 판재 가공기로의 소재 판재의 반입, 및 판재 가공기로부터의 제품 판재의 반출의 양쪽을 행할 수 있다. 또한, 소재 판재 대기 위치와 제품 판재 반출 위치 판재를 서로 근접시켜서 배치할 수 있다. 이것들로부터 판재의 흐름이 양호해진다. 여기에서 말하는 판재는 소재 판재, 제품 판재, 및 소재 판재에서 제품 판재로 변화되는 도중의 판재를 포함한다.
상기 소재 판재 대기 위치와 상기 제품 판재 반출 위치는 좌우 방향의 위치가 일치하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 소재 판재 대기 위치로의 소재 판재의 공급과, 제품 판재 반출 위치로부터의 제품 판재의 배출을 좌우 동일한 위치에서 행할 수 있으므로 소재 판재 대기 위치 및 제품 판재 반출 위치로의 판재의 출납이 용이하다. 예를 들면, 판재의 공급 및 배출을 포크리프트 등의 반송 대차로 행할 경우에 반송 대차의 주로를 확보하기 쉽다. 또한, 소재 판재 대기 위치에서 대기 상태에 있는 소재 판재를 지지하는 테이블과, 제품 판재 반출 위치에 반출된 제품 판재를 지지하는 테이블을 일체화할 수 있어 이들 테이블의 설치 비용을 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 선회 기구는 상기 로더에 회전 가능하게 지지된 연직 방향의 선회 중심축과, 기단이 상기 선회 중심축에 지지되어서 그 선회 중심축과 일체로 선회하는 선회 암과, 기단이 상기 로더에 고정된 고정 암과, 이 고정 암의 선단에 연직 방향의 축 주위에서 회동 가능하게 기단이 연결된 링크를 갖고, 상기 선회 암의 선단 및 상기 링크의 선단에 상기 판재 흡착체가 지지되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 간단한 구조로 선회 기구를 구성할 수 있다.
이 경우, 상기 판재 흡착체는 제 1 및 제 2 로드를 통해서 상기 선회 암의 선단 및 상기 링크의 선단에 각각 지지되고, 상기 선회 중심축의 중심과 상기 제 1 로드의 중심을 연결하는 직선과, 상기 고정 암의 축의 중심과 상기 제 2 로드의 중심을 연결하는 직선은 서로 평행하고, 또한 상기 선회 중심축의 중심과 상기 고정 암의 축의 중심을 연결하는 직선과, 상기 제 1 로드의 중심과 상기 제 2 로드의 중심을 연결하는 직선은 서로 평행하게 할 수 있다.
청구범위 및/또는 명세서 및/또는 도면에 개시된 적어도 2가지 구성의 어떤 조합도 본 발명에 포함된다. 특히, 청구범위의 각 청구항의 2가지 이상의 어떤 조합도 본 발명에 포함된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참고로 한 이하의 바람직한 실시형태의 설명으로부터 보다 명료하게 이해될 것이다. 그러나, 실시형태 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 정하기 위해서 이용되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다. 첨부된 도면에 있어서, 복수의 도면에 있어서의 동일한 부품 번호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 판재 가공 시스템의 기구 부분의 사시도에 제어계의 블록도를 추가한 도면이다.
도 2는 동 판재 가공 시스템의 기구 부분의 하나의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 동 판재 가공 시스템의 기구 부분의 다른 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 동 판재 가공 시스템의 기구 부분의 또 다른 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 동 판재 가공 시스템의 기구 부분의 또 다른 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 동 판재 가공 시스템의 판재 흡착체의 일부 파단 평면도이다.
본 발명의 일실시형태를 도면과 함께 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 판재 가공 시스템은 판재 가공기(1)와, 로더(2)와, 시스템 제어장치(3)를 구비한다. 판재 가공기(1)는 소재 판재(W1)에 대하여 가공을 행하는 것이며, 이 실시형태에서는 펀치 프레스로 된다. 로더(2)는 판재 가공기(1)에 소재 판재(W1)를 반입함과 아울러 판재 가공기(1)에 의해 가공된 제품 판재(W2)를 반출한다. 시스템 제어장치(3)는 이 판재 가공 시스템의 기구 부분인 판재 가공기(1) 및 로더(2)를 제어한다.
펀치 프레스로 이루어지는 판재 가공기(1)는 판재를 싣는 테이블(5)과, 이 테이블(5)의 판재에 펀칭 가공을 행하는 가공 헤드(6)와, 판재를 테이블(5) 상에서 전후 방향(Y축 방향) 및 좌우 방향(X축 방향)으로 이동시키는 판재 이송 기구(7)로 이루어진다. 여기에서 말하는 판재는 소재 판재(W1), 제품 판재(W2), 및 소재 판재(W1)에서 제품 판재(W2)로 변화되는 도중의 판재를 포함한다.
테이블(5)은 가공기 프레임(8)에 고정된 고정 테이블부(5a)와, 후술하는 캐리지(12)와 일체로 전후 방향으로 진퇴하는 가동 테이블부(5b)로 구성된다. 고정 테이블부(5a)의 좌우 중앙 위치에 엔드 로케이터(9)가 테이블면보다 위로 출몰 가능하게 설치되어 있다.
상기 가공 헤드(6)는 램(ram)(도시하지 않음)을 승강 구동함으로써 원형상 또는 부채형상의 터릿(10) 상의 펀칭 공구(도시하지 않음)를 승강시키는 기구이다. 즉, 가공기 프레임(8)에 회전 분할 가능한 상하 한 쌍의 터릿(10)이 설치되고, 각 터릿(10)의 외주부에 원주 방향으로 배열되어 복수의 펀칭 공구(도시하지 않음) 및 다이 공구(도시하지 않음)가 각각 탑재되어 있다. 펀칭 금구 및 다이 금구에는 구멍 형성 가공용인 것, 성형 가공용인 것 등이 있다. 이들 펀칭 금구 및 다이 금구가 정해진 펀칭 위치(P)로 분할된 상태에서 상기 가공 헤드(6)의 램에 의해 펀칭 공구를 승강시킴으로써 판재에 대하여 소정의 가공을 행한다. 또한, 판재 가공기(1)는 레이저 가공기라도 좋고, 그 경우 상기 가공 헤드(6)는 레이저 헤드로 이루어진다.
판재 이송 기구(7)는 가공기 프레임(8)에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 설치된 캐리지(12)와, 이 캐리지(12)에 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치된 크로스 슬라이드(13)와, 이 크로스 슬라이드(13)에 부착되고 판재의 전단부를 파지 가능한 복수의 워크홀더(14)를 구비한다. 상기 캐리지(12) 및 크로스 슬라이드(13)는 전후 이동 구동원(15) 및 좌우 이동 구동원(16)의 구동에 의해 각각 진퇴 구동된다. 크로스 슬라이드(13)를 설치하지 않고 캐리지(12)에 직접적으로 각 워크홀더(14)를 설치해도 좋다. 그 경우, 캐리지(12)에 대하여 각 워크홀더(14)를 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치한다.
로더(2)는 판재의 상면에 흡착해서 판재를 유지하는 판재 흡착체(20)를 갖는다. 이 실시형태의 판재 흡착체(20)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 흡착 패드 지지 부재(21)에 복수의 흡착 패드(22)가 전후 및 좌우 방향으로 나란히 배치되고, 이들 흡착 패드(22)에 의해 판재를 흡착해서 유지하는 구성이다. 각 흡착 패드(22)는 예를 들면 진공 흡착 패드로 이루어진다. 그 경우, 각 흡착 패드(22)는 각각 블로어 등의 부압원(도시하지 않음)에 배관에 의해 접속되어 있다. 흡착 패드(22)는 전자석으로 이루어져 자력으로 판재를 흡착하는 구성이라도 좋다.
흡착 패드(22)군의 최전열이며 또한 가공 헤드(6)측의 단부(좌단부)에는 전후 및 좌우로 정렬 상태로 배치된 흡착 패드(22)와는 별도로 위치 결정용 흡착 패드(22A)가 설치되어 있다. 도시예에서는 좌우 방향으로 나란히 2개의 위치 결정용 흡착 패드(22A)가 설치되어 있다. 이들 위치 결정용 흡착 패드(22A)는 에어 실린더 등의 위치 결정 구동원(23)의 동작 부분에 지지되어 있고, 위치 결정 구동원(23)의 신축 작동에 의해 정상 위치(Q1)와, 이 정상 위치(Q1)보다 좌측으로 비스듬히 전방의 위치 결정 위치(Q2)로 위치 변환 가능하게 되어 있다. 위치 결정 구동원(23)은 흡착 패드 지지 부재(21)에 대하여 연직 방향의 요동축(24) 주위에서 요동 가능하게 지지되고, 스프링 등으로 이루어지는 중립 유지 수단(도시하지 않음)에 의해, 요동축(24) 주위의 위상이 탄성적으로 정해진 중립 상태로 유지되게 되어 있다.
상기 판재 흡착체(20)는 도 1이 나타내는 바와 같이, 평행 링크 기구로 이루어지는 선회 기구(25)에 지지되어 있다. 즉, 선회 기구(25)는 로더 프레임(26)에 승강체(도시하지 않음)를 통해서 회전 가능하게 지지된 연직 방향의 선회 중심축(27)과, 기단이 선회 중심축(27)에 지지되어서 이 선회 중심축(27)과 일체로 선회하는 선회 암(28)과, 기단이 상기 승강체에 고정된 고정 암(29)과, 이 고정 암(29)의 선단에 연직 방향의 축(30) 주위에서 회동 가능하게 기단이 연결된 링크(31)를 갖는다. 그리고, 선회 암(28)의 선단 및 링크(31)의 선단에 각각 제 1 및 제 2 로드(32, 33)를 통해서 판재 흡착체(20)의 흡착 패드 지지 부재(21)가 지지되어 있다. 선회 암(28)의 선단에 설치한 제 1 로드(32)는 평면으로 볼 때에 판재 흡착체(20)의 거의 중심에 위치한다.
도 2에 나타내는 평면으로 볼 때에, 선회 중심축(27)의 중심과 제 1 로드(32)의 중심을 연결하는 직선(L1)과, 축(30)의 중심과 제 2 로드(33)의 중심을 연결하는 직선(L2)은 서로 평행하고, 또한 선회 중심축(27)의 중심과 축(30)의 중심을 연결하는 직선(L3)과, 제 1 로드(32)의 중심과 제 2 로드(33)의 중심을 연결하는 직선(L4)은 서로 평행하다. 즉, 선회 암(28), 고정 암(29), 링크(31), 및 판재 흡착체(20)의 일부는 평행 링크 기구로서 구성되어 있다.
상기 선회 중심축(27)은 도 1에 나타내는 가공 헤드(6)에 대하여 좌우 방향의 한쪽(우측)이며 또한 테이블(5)의 후방에 위치하고 있다. 그리고, 이 선회 중심축(27)은 전동 모터 등으로 이루어지는 선회 구동원(35)에 의해 회전 구동된다. 선회 중심축(27)이 회전함으로써 평행 링크 기구로 이루어지는 선회 기구(25)가 지지된 판재 흡착체(20)는 평면으로 볼 때에 동일한 자세로 유지된 채 정해진 원호상의 궤적(C)을 따라 선회한다.
상기 선회 중심축(27)을 지지한 상기 승강체(도시하지 않음)는 로더 프레임(26)에 승강 가능하게 설치되고, 서보 모터 등의 승강 구동원(36)(도 1)에 의해 구동 전달 기구(도시하지 않음)를 통해서 승강 구동된다. 그것에 의해, 상기 선회 암(28)과 고정 암(29)과 링크(31)가 상기 승강체 및 선회 중심축(27)과 함께 승강되어서 판재 흡착체(20)의 높이가 변경된다. 상기 구동 전달 기구는 회전 동작을 직선 왕복 동작으로 변경하는 기구로서, 예를 들면 상하의 스프로킷 사이에 장착된 무단의 체인을 상기 승강체에 연결해서 이루어지고, 승강 구동원(36)에 의해 체인을 회동시킴으로써 상기 승강체를 승강시킨다. 또한, 선회 중심축(27)을 승강시키는 대신에 상기 제 1 및 제 2 로드(32, 33)를 승강시킴으로써 판재 흡착체(20)의 높이를 변경하는 구성으로 해도 좋다.
상기 원호상의 궤적(C)을 따라, 이하의 판재 흡착체(20)의 각 정지 위치가 정해져 있다(도 2∼도 5). 소재 판재 대기 위치(P1)(도 2)는 테이블(5)보다 좌우 방향의 한쪽(우측)이며 또한 상기 소재 판재 반입 위치(P1)보다 후방의 위치이다. 바꿔 말하면, 이 소재 판재 대기 위치(P1)는 최전방 위치(PF)(도 3)로부터 좌우 방향의 한쪽(우측)으로 선회 중심축(27)보다 후방까지 선회한 위치이다. 최전방 위치(PF)는 궤적(C) 상에서 판재 흡착체(20)가 가장 전방에 있는 위치이며, 판재 흡착체(20)가 선회 중심축(27)의 직전방에게 있을 때의 위치이다. 소재 판재 대기 위치(P1)는 후술하는 제품 판재 반출 위치(P3)와 함께 공통의 판재 적재대(38) 상에 설치되어 있다.
판재 흡착체(20)가 최전방 위치(PF)에 있는 상태에서는 상기 캐리지(12)가 전후 이동 범위의 가장 전방에 위치하고, 또한 상기 워크홀더(14)가 좌우 이동 가능 범위의 가장 좌우 방향의 한쪽(우측)에 위치할 때에, 판재 흡착체(20)와 워크홀더(14)가 서로 간섭하는 위치 관계로 되어 있다.
소재 판재 반입 위치(P2)(도 4)는 테이블(5)에 있어서의 가공 헤드(6)보다 전방이며 또한 좌우 방향의 한쪽(우측) 부분이다. 바꿔 말하면, 이 소재 판재 반입 위치(P2)는 최전방 위치(PF)(도 3)로부터 좌우 방향의 다른쪽(좌측)으로 선회한 위치에 있다.
제품 판재 반출 위치(P3)(도 5)는 원호상의 궤적(C) 상의 상기 최전방 위치(PF)(도 3)와 상기 소재 판재 대기 위치(P2)(도 2) 사이의 위치이다. 소재 판재 대기 위치(P2)와 제품 판재 반출 위치(P3)는 좌우 방향의 위치가 일치하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 시스템 제어장치(3)는 판재 가공기(1)를 제어하는 판재 가공기 제어부(41)와, 로더(2)를 제어하는 로더 제어부(42)를 구비한다. 판재 가공기 제어부(41)는 컴퓨터식의 수치 제어장치 및 프로그래머블 컨트롤러 등으로 이루어지고, 소재 판재(W1)마다 정해진 가공 프로그램(43)을 연산 제어부(44)에서 해독해서 실행하고, 판재 가공기(1)의 각 구동원에 제어 지령을 부여함으로써 판재 가공기(1)를 제어한다. 가공 프로그램(43)에는 가공에 관한 각 명령에 선행해서 실행되는 워크홀더 퇴피 명령이 포함되어 있다. 이 워크홀더 퇴피 명령은 후술하는 로더 제어부(42)의 제어에 의해 로더(2)를 반입 동작시킬 때에 상기 좌우 이동 구동원(16)을 제어하는 명령이다. 이 명령을 실행함으로써 크로스 슬라이드(13)마다 각 워크홀더(14)를 가공 헤드(6)에 대하여 소재 판재 반입 위치(P2)와는 좌우 방향의 다른쪽(좌측)에 위치시킨다.
로더 제어부(42)는 컴퓨터식의 프로그래머블 컨트롤러 등으로 이루어지고, 반입 프로그램(45) 및 반출 프로그램(46)을 각각 연산 제어부(47)에서 해독해서 실행하고, 로더(2)의 각 구동원에 제어 지령을 부여함으로써 로더(2)를 제어한다. 그에 따라, 로더(2)가 소재 판재(W1)의 반입 동작, 및 제품 판재(W2)의 반출 동작을 행한다.
이 판재 가공 시스템의 동작을 설명한다.
우선, 로더(2)에 의해 소재 판재(W1)를 판재 가공기(1)에 반입한다. 로더(2)의 반입 동작은 도 2와 같이, 판재 흡착체(20)를 원호상의 궤적(C)의 소재 판재 대기 위치(P1)에 위치시키고, 승강 구동원(36)에 출력해서 판재 흡착체(20)를 하강시키고, 판재 적재대(38) 상의 소재 판재(W1)를 판재 흡착체(20)에 의해 흡착한다. 그리고, 승강 구동원(36)에 출력하여 판재 흡착체(20)를 상승시키고나서 선회 구동원(35)에 출력하여 판재 흡착체(20)를 선회 중심축(27) 주위에서 도 2의 우회전(시계 방향)으로 선회시킨다.
선회 중, 도 3과 같이 판재 흡착체(20)가 최전방 위치(PF)를 통과한다. 이 최전방 위치(PF)의 통과시 판재 가공기(1)의 각 워크홀더(14)는 상기 워크홀더 퇴피 명령의 제어에 의해, 가공 헤드(6)에 대하여 소재 판재 반입 위치(P2)와는 좌우 방향의 다른쪽(좌측)에 위치하고 있다. 그 때문에, 판재 흡착판(20)과 워크홀더(14)가 서로 간섭하지 않는다. 워크홀더(14)의 퇴피 동작은 전회 가공의 제품 판재(W2)의 반출 동작이 종료되고나서 차회의 소재 판재(W1)가 반입되기까지의 동안에 행하면 좋다.
도 4와 같이, 판재 흡착체(20)가 소재 판재 반입 위치(P2)까지 선회한다. 여기에서, 판재 흡착체(20)를 하강시키고, 또한 판재 흡착체(20)의 각 흡착 패드(22)에 의한 소재 판재(W1)의 흡착을 정지하여 소재 판재(W1)를 테이블(5)에 적재한다. 그 후에 각 워크홀더(14)가 소재 판재 반입 위치(P2)측(우측)으로 이동한다. 이어서, 판재 흡착체(20)의 위치 결정용 흡착 패드(22A)만으로 소재 판재(W1)를 흡착하고, 위치 결정 구동원(23)의 구동에 의해 위치 결정용 흡착 패드(22A)를 정상 위치(Q1)(도 6)로부터 위치 결정 위치(Q2)(도 6)로 위치 변환시킨다. 이에 따라, 소재 판재(W1)가 좌측으로 비스듬히 전방으로 이동된다. 소재 판재(W1)는 테이블면으로부터 돌출된 상태에 있는 엔드 로케이터(9)와 워크홀더(14)에 접촉되어서 기준 위치로 위치 결정된다.
기준 위치로 위치 결정된 소재 판재(W1)에 대하여, 판재 가공기(1)에 의해 각종 가공을 행하여 제품 판재(W2)가 얻어진다. 제품 판재(W2)는 판재 흡착체(20)에 흡착되어서 도 5와 같이 제품 판재 반출 위치(P3)에 반출된다. 로더(2)의 반출 동작은 반입 동작과 마찬가지로 판재 흡착체(20)의 승강과, 선회 중심축(27) 주위의 선회를 조합해서 행한다. 반출의 경우에는 판재 흡착체(20)가 좌회전(반시계 방향)으로 선회한다. 그 선회의 과정에서 판재 흡착체(20)가 최전방 위치(PF)를 통과한다. 이때, 반입시와 마찬가지로 워크홀더(14)가 가공 헤드(6)에 대하여 소재 판재 반입 위치(P2)와는 좌우 방향의 다른쪽(좌측)에 위치하고 있고, 판재 흡착판(20)과 워크홀더(14)가 서로 간섭하지 않게 되어 있다.
이 판재 가공 시스템의 로더(2)는 판재 흡착체(20)를 선회시킴으로써 소재 판재 반입 위치(P2)와, 소재 판재 대기 위치(P1) 및 제품 판재 반출 위치(P3)로 위치 스위칭한다. 그 때문에, 직교 좌표 형식의 로더에 비해서 구동원의 수가 1개 적다. 그에 따라, 로더(2)의 제작 비용 및 운전 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 소재 판재(W1)의 반입시 및 제품 판재(W2)의 반출시에 워크홀더(14)를 가공 헤드(6)에 대하여 소재 판재 반입 위치(P2)와는 좌우 방향의 다른쪽(좌측)에 위치시킴으로써 판재 흡착판(20)이 워크홀더(14)에 간섭하는 것을 피하면서, 캐리지(12)가 전후 이동 범위의 가장 전방에 위치할 때의 캐리지(12)의 위치를 가공 헤드(6)에 근접시킬 수 있다. 그에 따라, 판재 가공기(1)의 전후 치수를 단축하는 것이 가능해져서 판재 가공 시스템을 한정된 좁은 스페이스에 설치할 수 있다.
판재 흡착체(20)의 선회 중심축(27)은 가공 헤드(6)에 대하여 좌우 방향의 한쪽(우측)이며 또한 테이블(5)의 후방에 위치하고 있다. 그에 따라, 선회 기구(25)를 판재 가공기(1)와 간섭시키지 않고 배치할 수 있다. 또한, 판재 흡착체(20)의 선회 반경을 비교적 작게 해서 소재 판재 대기 위치(P1)가 판재 가공기(1)보다 후방으로 돌출되지 않도록 할 수 있고, 그 결과 판재 가공 시스템을 한정된 좁은 스페이스에 설치할 수 있다.
판재 흡착체(20)의 원호상의 궤적(C)을 따라 소재 판재 대기 위치(P1)와 나란히 제품 판재 반출 위치(P3)가 설치되어 있기 때문에, 판재 흡착체(20)를 선회시킴으로써 판재 가공기(1)로의 소재 판재(W1)의 반입, 및 판재 가공기(1)로부터의 제품 판재(W2)의 반출 양쪽을 행할 수 있어서 판재의 흐름이 양호하다.
상기 소재 판재 대기 위치(P1) 및 제품 판재 반출 위치(P3)는 서로 좌우 방향의 위치가 일치하고 있다. 그 때문에, 소재 판재 대기 위치(P1)로의 소재 판재(W1)의 공급과, 제품 판재 반출 위치(P3)로부터의 제품 판재(W2)의 배출을 좌우 동일한 위치에서 행할 수 있고, 소재 판재 대기 위치(P1) 및 제품 판재 반출 위치(P3)로의 판재의 출납이 용이하다. 예를 들면, 판재의 공급 및 배출을 포크리프트 등의 반송 대차에서 행할 경우에 반송 대차의 주로를 확보하기 쉽다.
또한, 소재 판재 대기 위치(P1)에서 대기 상태에 있는 소재 판재(W1)를 싣는 테이블과, 제품 판재 반출 위치(P3)에 반출된 제품 판재(W2)를 싣는 테이블을 일체화하여 공통의 판재 적재대(38)로 할 수 있어 판재용 테이블의 설치 비용을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 추가, 변경 또는 삭제가 가능하다. 따라서, 그러한 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다.
1 : 판재 가공기 2 : 로더
3 : 시스템 제어장치 5 : 테이블
6 : 가공 헤드 7 : 판재 이송 기구
12 : 캐리지 14 : 워크홀더
16 : 좌우 이동 구동원 20 : 판재 흡착체
25 : 선회 기구 27 : 선회 중심축
28 : 선회 암 29 : 고정 암
30 : 고정 암의 축 31 : 링크
32 : 제 1 로드 33 : 제 2 로드
35 : 선회 구동원 C : 궤적
P1 : 소재 판재 대기 위치 P2 : 소재 판재 반입 위치
P3 : 제품 판재 반출 위치 PF : 최전방 위치
W1 : 소재 판재 W2 : 제품 판재

Claims (5)

  1. 소재 판재에 대하여 가공을 행하는 판재 가공기와, 이 판재 가공기에 소재 판재를 반입하는 로더를 구비하고,
    상기 판재 가공기는 소재 판재에 대하여 가공을 행하는 가공 헤드와, 소재 판재를 싣는 테이블과, 이 테이블 상에서 판재를 전후 좌우로 이송하는 판재 이송 기구를 구비하고, 이 판재 이송 기구는 전후 이동 가능한 캐리지와, 이 캐리지에 좌우 이동 가능하게 설치되어 소재 판재의 전단부를 파지하는 워크홀더를 갖고,
    상기 로더는 상기 소재 판재를 흡착 가능한 판재 흡착체와, 상기 판재 흡착체를 평면으로 볼 때에 동일한 자세로 유지한 채 정해진 원호상의 궤적을 따라 선회시키는 선회 기구를 갖고, 이 선회 기구는 상기 판재 흡착체를 상기 원호상의 궤적 상에서, 상기 테이블 상에 있어서의 상기 가공 헤드보다 전방이며 또한 좌우 방향의 한쪽 부분인 소재 판재 반입 위치와, 상기 테이블보다 좌우 방향의 한쪽이며 또한 상기 소재 판재 반입 위치보다 후방의 소재 판재 대기 위치로 위치 스위칭하는 것이며, 상기 원호상의 궤적에 있어서의 상기 소재 판재 반입 위치와 상기 소재 판재 대기 위치 사이의 최전방 위치에 있는 상기 판재 흡착체는, 상기 캐리지가 전후 이동 범위의 가장 전방에 위치하고 또한 상기 워크홀더가 좌우 이동 가능 범위의 상기 한쪽에 위치할 때의 상기 워크홀더와 서로 간섭하는 위치에 있고,
    상기 판재 가공기는 상기 판재 흡착체가 상기 최전방 위치에 있을 때, 상기 워크홀더를 상기 가공 헤드에 대하여 상기 소재 판재 반입 위치와는 좌우 방향의 다른쪽에 위치시키는 것으로 한 것을 특징으로 하는 판재 가공 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선회 기구에 의한 상기 판재 흡착체의 선회 중심은 상기 가공 헤드에 대하여 좌우 방향의 한쪽이며 또한 상기 테이블의 후방에 위치하고, 상기 판재 흡착체가 상기 선회 중심과 동일한 좌우 방향의 위치에 있을 때의 전후 방향의 위치가 상기 원호상의 궤적 상의 상기 최전방 위치이며, 이 최전방 위치로부터 좌우 방향의 다른쪽으로 선회한 위치에 상기 소재 판재 반입 위치가 있고, 상기 최전방 위치로부터 좌우 방향의 한쪽으로 상기 선회 중심보다 후방까지 선회한 위치가 상기 소재 판재 대기 위치이며, 상기 원호상의 궤적 상의 상기 최전방 위치와 상기 소재 판재 대기 위치 사이에 제품 판재 반출 위치를 형성한 것을 특징으로 하는 판재 가공 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소재 판재 대기 위치와 상기 제품 판재 반출 위치는 좌우 방향의 위치가 일치하는 것을 특징으로 하는 판재 가공 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선회 기구는 상기 로더에 회전 가능하게 지지된 연직 방향의 선회 중심축과, 기단이 상기 선회 중심축에 지지되어서 그 선회 중심축과 일체로 선회하는 선회 암과, 기단이 상기 로더에 고정된 고정 암과, 이 고정 암의 선단에 연직 방향의 축 주위에서 회동 가능하게 기단이 연결된 링크를 갖고,
    상기 선회 암의 선단 및 상기 링크의 선단에 상기 판재 흡착체가 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 판재 가공 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 판재 흡착체는 제 1 및 제 2 로드를 통해서 상기 선회 암의 선단 및 상기 링크의 선단에 각각 지지되고,
    상기 선회 중심축의 중심과 상기 제 1 로드의 중심을 연결하는 직선과, 상기 고정 암의 축의 중심과 상기 제 2 로드의 중심을 연결하는 직선은 서로 평행하고, 또한 상기 선회 중심축의 중심과 상기 고정 암의 축의 중심을 연결하는 직선과, 상기 제 1 로드의 중심과 상기 제 2 로드의 중심을 연결하는 직선은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 판재 가공 시스템.
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