JP4190700B2 - Long strip workpiece processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、長尺帯状のワークを加工するための長尺帯状ワークの加工装置に関する。特に、タービン発電機に用いられるロータコイルや、原子炉の制御棒の駆動機構に用いられるガイドチューブを形成するのに適した長尺帯状ワークの加工装置にかかり、前記ロータコイルや前記ガイドチューブを形成するための長尺帯状のワークを自動的に加工装置のワーク加工部に搬入し、複数台の加工機で、同時に通風孔加工や端部加工など所定の加工を行った後に、前記ワーク加工部から自動的に搬出することができるようにした長尺帯状ワークの加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、タービン発電機に用いられるロータコイルや原子炉の制御棒の駆動機構に用いられるガイドチューブは、通常、長尺帯状のワーク(鋼帯)を加工して形成される。
図15(a)〜(c)に、前記ロータコイルや前記ガイドチューブを形成するためにワークWに施される孔加工や溝加工、端部加工の一例を示す。
従来、このようなワークの加工は、ワークを搬送する搬送装置の両側に、図15に示したような孔加工、溝加工、端部加工等を行う加工機のほかに、バリ取りや仕上げ加工を行う加工機を複数台配置し、ワークを長手方向に送るとともに所定位置に位置決めして、前記加工機で順番に行っていた。
【0003】
しかしながら、上記従来の加工方法によると、10m前後の長尺のワークを搬送するために、長い搬送路を有する搬送コンベアが必要になるうえ、長尺帯状ワークの加工装置が大型化して装置コストも高くなるという問題があった。
また、孔加工や溝加工、端部加工、バリ取り加工、仕上げ加工等を行うたびに長尺のワークを位置決めしなければならず、加工に長時間を費やして加工コストも高くなるという問題があった。
さらに、長尺帯状ワークの加工装置へのワークの搬入や搬出及び加工等の一部が作業者の人手によって行われているため、作業効率が低く、その分加工コストが増大するという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、ロータコイルやガイドチューブのような製品を形成するための長尺帯状のワークを加工する一連の作業を自動化することができるとともに、長尺帯状ワークの加工装置の小型化を図り、さらに、効率の良い加工を行って前記ワークの加工時間を短縮することのできる長尺帯状ワークの加工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】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の長尺帯状ワークの加工装置は、所定位置に保持した長尺帯状のワークに、所定の加工を施す長尺帯状ワークの加工装置において、複数の前記ワークを貯蔵するワークストッカと、このワークストッカから前記ワークの加工を行うワーク加工領域に前記ワークを搬入するワーク搬入手段と、前記ワーク加工領域内で前記ワークを位置決めする位置決め手段と、前記ワーク加工領域に設けられ、前記ワークの対向する長辺が上下に位置するように、前記ワークを垂直に立てた状態でクランプするワーククランパと、垂直に立てた状態でクランプされた前記長尺帯状のワークに対し、前記ワークの両面側から加工するように前記ワーククランパの両側に配置された複数の加工手段と、これら加工手段を、前記ワークの長手方向に各々移動させる駆動手段と、前記加工手段及び前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、前記ワーク加工領域から加工の終了したワークを搬出するワーク搬出手段と、前記加工手段の移動とともに前記ワークを長手方向に移動させるワーク移送手段とを備え、
前記ワーク移送手段が、前記ワークを把持するワーク把持部と、このワーク把持部を取り付けるとともに、前記加工手段に回動自在に取り付けられたアームとを有する構成としてある。
【0006】
この構成によれば、長尺帯状のワークはワークストッカからワーク搬入手段によって一枚ずつ取り出され、ワーク加工領域でワーククランパに受け渡される。ワーク加工領域では、垂直状態にクランプされたワークが、マシニングセンタ等の加工手段によって両側から加工される。前記加工手段は、ワークの長手方向及びワークに交叉する方向に移動しながら、所定の加工を行う。
加工が終了したワークは、ワーク搬出手段によってワーク加工領域から搬送され、次工程に払い出される。
本発明によれば、長尺帯状のワークが、移動自在な加工手段によって両側から同時に加工されるので、ワークを送る必要がなく、かつ、加工時間も短縮できるうえ、装置の小型化と作業効率の向上を図ることのできる長尺帯状ワークの加工装置を得ることができる。
【0007】
また、この構成によれば、ワークWを長手方向に移動させて任意の位置に位置決めをすることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、前記駆動手段は、前記加工手段による前記ワークの加工範囲が互いに重なるように前記加工手段を移動させる構成としてある。この構成によれば、加工手段を有効に使って各加工手段の待機時間を短くするとともに、重複加工範囲内でフレキシブルな加工が可能になり、加工時間を大幅に短縮することが可能になる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、加工範囲が互いに重なる複数の加工手段の加工順序に基づいて、前記加工手段が干渉するかどうかを判断し、干渉が生じると判断した場合には、一方の前記加工手段の加工を継続して行い、干渉が生じなくなるまで他方の加工手段を待機させる干渉防止手段を設けた構成としてある。加工手段の加工範囲を一部において他の加工手段の加工範囲に重複させた場合に、重複した加工範囲で加工手段が互いに干渉しないようにする必要がある。そこで、例えば、加工範囲の重なる他方の加工手段がどの位置にあるのかを検出し、当該加工手段が、次に加工を行おうとする一方の加工手段の加工範囲内に存在するときには、前記一方の加工手段を待機させて干渉が生じないようにする干渉防止手段を設けるのが好ましい。
【0010】
請求項4に記載の発明は、前記ワークの上下を反転するワーク反転部を設け、前記ワーク搬送手段は前記ワーククランパから前記ワーク反転部に前記ワークを搬送して受け渡し、前記ワーク反転部で反転した前記ワークを受け取って前記ワーククランパに受け渡すように構成してある。この構成によれば、例えば、ワークの加工すべき部位がワーククランパによってクランプされている部位に位置するような場合に、ワークを反転させて当該部分の加工を行うことが可能になる。
【0011】
また、請求項5に記載の発明は、前記ワーククランパの少なくとも一方に、前記ワーククランパにクランプされる前記ワークの長手方向の位置決めを行う長手方向位置決め手段を設けた構成としてある。この構成によれば、ワークの長手方向の位置決めも正確に行うことができる。
【0012】
請求項6に記載の発明は、前記ワーククランパの少なくとも一端側に、前記ワークの長手方向に沿って進退移動する第2のワーククランパを設け、前記ワークの端部を加工する際に、前記第2のワーククランパを前記ワークの加工部位の近傍まで移動させてクランプさせる構成としてある。この構成によれば、ワークの端部を切断する際には、ワークの端部が完全に切断されるまで前記端部を支持して、きれいな切断面を得ることができる。また、端部の面仕上げ加工や、溝加工を行う際にも、加工中のワークのいわゆるびびり振動の発生を防止して、良好な加工を行うことができる。
【0013】
請求項7に記載の発明は、前記ワーク搬入手段と前記ワーク搬出手段とを同じワーク搬送手段で構成してある。このように構成すれば、装置構成をさらに簡素なものにすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図1及び図2を参照しながら、本発明の一実施形態にかかる長尺帯状ワークの加工装置の構成を説明する。
図1及び図2は、本発明の一実施形態にかかる長尺帯状ワークの加工装置の全体構成を説明する平面図で、図1はワーク加工装置の一側半分を、図2はワーク加工装置の他側半分を示している。また、図3は、図1の長尺帯状ワークの加工装置の側面図である。
なお、以下の説明では、説明の便宜のために、図1及び図2の紙面の左右方向をX方向、図1及び図2の紙面の上下方向をZ方向、図1及び図2の紙面に直交する方向をY方向とする。
【0015】
[全体構成の説明]
長尺帯状ワークの加工装置100は、ロータコイルやガイドチューブを形成するための長尺帯状のワークWを複数貯蔵するワークストッカ110と、長尺帯状ワークの加工装置100のほぼ中央のワーク加工領域Aに設けられ、加工すべきワークWを垂直に立てた状態でクランプするワーククランパ130と、このワーククランパ130の両側に配置され、ワークWに向けてY方向に進退移動しながらワークWを加工する加工手段としてのマシニングセンタMC1〜MC6と、このマシニングセンタMC1〜MC6をワーククランパ130にクランパされたワークWの長手方向(X方向)に沿って移動させるガイド160と、加工が終了したワークWを長尺帯状ワークの加工装置100から搬出する排出コンベア170と、ワークストッカ110からワークWを一つずつ取り出してワーク加工領域Aまで搬送し、加工の終了したワークWを排出コンベア170まで搬送するワーク搬送手段であるワーク搬送部180(図3参照)と、ワークWの反転を行うワーク反転部210と、これら各部の動作の制御を行う制御システムとを有している。
以下、各部について詳細に説明する。
【0016】
[ワークストッカ]
この実施形態のワークストッカ110は、例えば、幅40mm、厚さ5mm、長さ10mの長尺帯状のワークWを、水平に重ねた状態で8列20段(合計160枚)に貯蔵することができる。
このワークストッカ110に貯蔵されるワークWには、ワークWの寸法や加工の形態に応じて番号又は記号が予め付されている。この番号や記号は、ワークストッカ110におけるワークWの貯蔵位置に対応している。そして、ワークストッカ110におけるワークWごとの前記貯蔵位置は、後述する制御システムによって各ワークWごとに管理される。
【0017】
[ワーククランパ]
長尺帯状ワークの加工装置100のほぼ中央には、X方向にベッド101が配置されている。そして、このベッド101のほぼ中央に、ワークWの加工を行う領域であるワーク加工領域Aが設けられる。ワーククランパ130は、長尺帯状のワークWを、向かい合う長辺の一方を上に、他方を下にした垂直状態でクランプする。また、ワーククランパ130は、ワーク加工領域A内で、ワークWの長手方向(X方向)に沿って、ほぼ均等な間隔で複数箇所(例えば20箇所)でワークWをクランプできるように設けられている。
以下、図4を参照しながら、ワーククランパ130について説明する。
【0018】
図4(a)は、ワークをワーク加工領域Aでクランプするワーククランパの断面図、図4(b)は、図4(a)のワーククランパにおけるワークをクランプする部分の拡大図である。
ワーククランパ130は、ベッド101と一体に形成されたクランパ本体131と、このクランパ本体131にボルト135で固定された固定側クランパ132と、この固定側クランパ132に対してクランプ・アンクランプ方向(Z方向)に移動自在な可動側クランパ133とを有する。
【0019】
固定側クランパ132は、ワーク加工領域Aのほぼ全長にわたって延びる単一のクランパとして形成され、この固定側クランパ132に対峙させて複数の可動側クランパ133がほぼ均等な間隔で配置される。
クランパ本体131には、可動側クランパ133の移動を案内するガイド136がZ方向に設けられているとともに、可動側クランパ133をガイド136に沿って移動させる駆動体としてのシリンダ138が設けられている。シリンダ138のピストンロッド138aが、可動側クランパ133の下部に取り付けられた取付部材133aに連結されていて、シリンダ138が駆動すると、可動側クランパ133がガイド136に沿ってZ方向、すなわちクランプ・アンクランプ方向に移動する。
【0020】
シリンダ138の駆動は、後述の制御システムの指令によって行われるが、全ての可動側クランパ133についてシリンダ138の駆動を同期して行ない、ワークWのクランプ・アンクランプを複数箇所でほぼ同時に行うようにするのが好ましい。
固定側クランパ132には、ワークWの下側の端面を突き当ててワークWの上下方向(Y方向)の位置決めを行う第1のゲージ部132aと、ワークWの下側の側面を突き当ててワークWの前後方向(Z方向)の位置決めを行う第2のゲージ部132bとが形成されている。そして、可動側クランパ133で、ワークWの下側部分を、第1のゲージ部132a及び第2のゲージ部132bに押し付けることで、ワークWのY方向及びZ方向の位置決めが行われる。
【0021】
[第2のワーククランパ]
ワーククランパ130の両端側には、ワーククランパ130に対して進退移動自在な第2のワーククランパ141,142が設けられている。
特に図示はしないが、第2のワーククランパ141,142の基本的な構成は、ワーククランパ130と同様である。第2のワーククランパ141,142を構成する固定側クランパは、ベッド101上に設けられたX方向に延びる図示しないガイドレールに沿って移動自在である。第2のワーククランパ141,142の移動のタイミング及び移動量は、制御システムの指令によって行われる。
【0022】
なお、ワーク加工領域Aの両端に、任意に、ワークWの長手方向(X方向)の位置決めを行う長手方向の位置決め部材を設けてもよい。
この長手方向の位置決め部材には、ワークWに当接してワークWのX方向の位置決めを行うゲージ部を形成しておき、後述するワークWの移送手段によってワークWをX方向に移動させて、ワークWの端部をこのゲージ部に押し付け、ワークWのX方向の位置決めを行うことが可能になる。
【0023】
[加工手段の説明]
図1,図2及び図5に示すように、ベッド101上のワーククランパ130の両側には、ワーククランパ130にクランプされたワークWの長手方向に沿ったX方向に、ガイドレール160が敷設されている。このガイドレール160には、ガイドレール160に案内されながら往復する往復台161が設けられている。この実施形態で往復台161は、ワークストッカ110側のガイドレール160に2つ、排出コンベア170側のガイドレール160に4つの合計6つが設けられている。
【0024】
以下、図5を参照しながら、ワークWの加工を行う加工手段及びこの加工手段をX方向及びZ方向に移動自在にする往復台について説明する。
図5は、往復台及びマシニングセンタの詳細を説明する側面図である。
往復台161の各々には、ワーククランパ130にクランプされたワークWを加工する加工手段としてのマシニングセンタMC1〜MC6が載置される。
このマシニングセンタMC1〜MC6は、例えば、重複する加工範囲で干渉が生じた場合の優先度に応じて、図1及び図2に示すように配置される。
すなわち、排出コンベア170側にマシニングセンタMC1,MC2,MC3,MC4の4台が配置され、ワークストッカ110側にマシニングセンタMC5,MC6の2台が配置される。また、排出コンベア170側では、マシニングセンタMC3,MC4の両側にマシニングセンタMC1,MC2が配置される。
【0025】
また、各往復台161には、それぞれ駆動体であるモータ162が設けられ、モータ162の回転軸に取り付けられたピニオン163が、ガイドレール160のラック164と噛合している。したがって、モータ162が駆動すると、往復台161がガイドレール160に沿ってX方向に往復移動する。
往復台161の上面には、Z方向にガイドレール166が設けられている。マシニングセンタMC1〜MC6は、このガイドレール166に沿ってZ方向に移動できるように、往復台161に載置される。マシニングセンタMC1〜MC6のZ方向の移動は、往復台161に取り付けられた駆動体であるモータ168によって行われる。
【0026】
各マシニングセンタMC1〜MC6は、ガイドレール166上を移動するコラム203と、このコラム203に支持された主軸ヘッド204と、この主軸ヘッド204に回転自在に支持された主軸205と、主軸205に装着してワークWの加工を行う工具Tを多数保持する工具マガジン206と、この工具マガジン206と主軸205との間で工具Tの交換を行う、図示しない自動工具交換装置(ATC)とを備えている。
ワークWに面するコラム203の一側面には、Y方向に摺動面207が形成されている。主軸ヘッド204は、コラム203の上部に設けられたモータ208によって、摺動面207に沿って昇降自在である。
【0027】
[ワーク移送手段]
マシニングセンタMC5とマシニングセンタMC6には、ワークWを把持してワークWをX方向に移動させるためのワーク移送手段150が設けられる。
図6に、この実施形態におけるワーク移送手段150の概略構成を斜視図で示す。
ワーク移送手段150は、ワークWを把持する把持爪152と、この把持爪152を開閉させる駆動部153とからなるワーク把持部151と、一端がマシニングセンタMC5及びマシニングセンタMC6に回動自在に取り付けられ、他端にワーク把持部151を取り付けるアーム154と、このアーム154をX方向と同方向に設けられた軸154aを中心に割り出し回転させる駆動部155とを有する。
【0028】
ワークWをX方向に移動させる際には、割り出し駆動部155が駆動して、アーム154をコラム203に沿った格納位置からワークWを把持する把持位置まで回動させる。次いで、駆動部153が駆動して、把持爪152を閉じ、ワークWを把持する。
このようにしてワークWを把持した後、ワーククランパ130によるワークWのクランプを解除し、マシニングセンタMC5とマシニングセンタMC6がX方向に沿って同方向に、同速度で移動して、ワークWを移動させる。
ワークWをX方向に所定距離移動させた後は、ワーククランパ130によってワークWをクランプさせ、次に、ワーク把持部151によるワークWの把持を解除させる。
【0029】
[搬出部の説明]
ワーク加工領域A(図1及び図2参照)で加工の終了したワークWは、ワーク搬送部180によって搬出部170に搬送される。この搬送部170は、マシニングセンタMC1〜4の後方に設けられたコンベアからなり、この上にワークWを載置して長尺帯状ワークの加工装置100からワークWを次工程に搬出する。
【0030】
[ワーク搬送部]
図3に示すように、ワーク搬送部180は、ワークストッカ110の上方から排出コンベア170の上方までZ方向に設けられたガイドレール182と、このガイドレール182に沿って移動する移動体185と、この移動体185に設けられ、開閉自在な把持爪でワークWを把持するワーク把持部186と、移動体185に設けられ、ワーク把持部186を昇降させる昇降手段190とを有している。
【0031】
図7に昇降手段190の詳細を説明するための側面図を、図8にワーク把持部186の詳細を説明するための側面図を示す。
なお、昇降手段190は、X方向に沿って移動体185の二箇所に設けられているが、その構成に変わりがないので、図7には昇降手段190の一方のみを図示し、他方のものについては図示を省略する。
【0032】
図1,図2及び図7に示すように、Z方向のガイドレール182は、長尺帯状ワークの加工装置100の両側に立設された支柱102によって支持されている。この実施形態の移動体185は、一方のガイドレール182から他方のガイドレール182まで、X方向に懸け渡された梁状の部材からなっている。前記したように、昇降手段190は、この移動体185の二箇所に設けられる。
【0033】
昇降手段190は、軸192によって中央で回動自在に交叉させた一対のアーム193,194と、このアーム193,194の一端部を回動自在に支持するベース195と、一方のアーム193の前記一端部を移動体185上でX方向に摺動自在にするスライダ196と、このスライダ196のX方向の摺動を案内するガイド197と、スライダ196をガイド197に沿って摺動させる駆動体としてのモータ198とを有している。
【0034】
アーム193,194の他端は、ワーク把持部186を取り付ける梁状の支持部材199に回動自在に取り付けられている。さらに、アーム194の他端は、支持部材199上でX方向に自由に摺動するように設けられたスライダ200に取り付けられている。
モータ198が駆動してスライダ196がX方向に摺動すると、アーム192,193が軸192を中心にそれぞれ逆方向に回動する。この際、スライダ200がスライダ196と同方向に支持部材199上を摺動するので、アーム192,193の回動は妨げられず、これにより、支持部材199がアーム192,193の回動動作にともなって昇降する。
【0035】
なお、昇降手段190は上記の形態のものに限らず、他の形態とすることもできる。例えば、ワーク把持部186をシリンダによって昇降させるように構成してもよい。
しかしながら、この実施形態のように昇降手段190を構成することにより、長尺帯状ワークの加工装置100の高さを高くすることなく、ワーク把持部186について比較的大きな昇降ストロークを得ることができるという利点がある。また、上記構成の昇降手段190は、二つの昇降手段190において昇降用のモータ198の駆動を同期させやすく、ワーク把持部186に把持したワークWを傾けることなく昇降させることが容易であるという利点もある。
【0036】
図8に示すように、ワーク把持部186は、取付部材301によって支持部材199に取り付けられる。ワーク把持部186は、長尺帯状のワークWの確実に把持し、かつ、撓みを可能な限り小さくして搬送することができるように、支持部材199の長手方向(X方向)に沿って、所定の間隔で複数設けるのが好ましい。
【0037】
ワーク把持部186は、Z方向にそれぞれ移動して開閉する一対の把持爪186a,186bを有している。この把持爪186a,186bは、把持しようとするワークWが水平状態又は垂直状態のいずれであるかにかかわらず、ワークWを十分に受け入れることができるストロークでZ方向に開くことができ、かつ、ワークWを両側から挟んで確実に把持することができるものである。
把持爪186a,186bは、取付部材301に取り付けられた把持部本体187のZ方向のガイド302に摺動自在に設けられている。そして、把持部本体187に設けられたシリンダ304によって把持爪186a,186bはZ方向に移動する。なお、符号306は、取付部材301と把持部本体187との間に設けられた衝撃緩衝用のアブソーバである。
【0038】
この衝撃緩衝用のアブソーバ306は、公知の種々の形態のものを採用することができるが、この実施形態では、Z方向に延びるガイド306aに沿って摺動するスライダ306bと、このスライダ306bを常時ガイド306aの中央に位置させるように両側から付勢するばね306cとから構成される。そして、スライダ306bが取付部材301に取り付けられ、ガイド306aの両端が把持部本体187に取り付けられている。
この態様により、把持部本体187は取付部材301に対してスライダ306bのストローク分だけ移動可能になり、かつ、ばね306cによって把持部本体187に加えられることがある衝撃が吸収される。
【0039】
[反転部の説明]
図4で説明したようなワーククランパ130では、ワークWの下端縁近傍をっクランパ132,133でクランプしているため、この部分に位置する孔や溝などの加工すべき部分をマシニングセンタMC1〜MC6で加工することができなくなる。
そこで、この実施形態では、図1及び図2に示すように、ワークストッカ110とワーク加工領域Aとの間に、ワークWの上下を反転するためのワーク反転部210を設けている。
【0040】
図9に、この実施形態におけるワーク反転部の詳細を示す。
図9に示すように、ワーク反転部210は、ワークWを載置するワーク載置台211と、ワーク載置台211を支持するアーム217に支持され、ワーク載置台211を図9中矢印で示す方向に反転回動させる反転軸213と、ワーク載置台211上でワークWをクランプするクランプ爪215とを有している。
ワーク載置台211は、図1及び図2に示すように、X方向に沿って均等間隔で複数設けられている。ワーク載置台211の間隔は、ワーク搬送部180との間でワークWの授受を行う際に、ワーク把持部186と干渉しないような間隔で配置するのがよい。
【0041】
反転軸213は、全てのワーク載置台211について共通で、この反転軸213の回動動作とともに、全てのワーク載置台211が同時に回動する。反転軸213は、シリンダやモータ等の図示しない単一の駆動体の駆動によって回動される。
ワーク載置台211上でワークWをクランプするクランプ爪215は、ワーク載置台211に設けられた図示しないシリンダ等の駆動体の駆動によって開閉される。
【0042】
上記構成のワーク反転部210の作用を、図10に示す。
図10(a)に示すように、ワークWの反転開始時における初期状態においてワーク反転部210は、ワーク載置台211をワークストッカ110側に向けている。
ワーク搬送部180のワーク把持部186がワークWを把持してワーク載置台213にワークWを受け渡すと、クランプ爪215が閉じてワークWをクランプする。ワーク把持部186が、ワーク載置台211と干渉しない位置まで退避すると、前記駆動体が駆動して、反転軸213とともにワーク載置台211を180度反転させる。これにより、ワークWの上下が入れ替わる。この後、図10(b)に示すように、ワーク把持186がワークWを把持してワーククランパ130まで搬送し、ワークWの下側の加工が行われる。
【0043】
なお、この実施形態では、長尺帯状のワークWを、水平に重ねた状態で貯蔵しているので、ワーククランパ130にワークWを受け渡す前に、水平状態のワークWを垂直状態に姿勢変更する必要があるが、このような姿勢変更も、上記したワーク反転部210によって行うことができる。
図11に、ワーク反転部210をワークの姿勢変更に用いた例を説明する概略側面図を示す。
図11(a)に示すように、ワークストッカ110には、ワークWが水平状態に複数枚積層して蓄積されている。
ワーク搬送部180は、把持爪186a,186bを大きく開いて把持爪186a,186bの間に最上層のワークWを位置させる。そして、把持爪186a,186bを閉じてワークWを把持し、水平状態を維持したまま、ワーク反転部210まで搬送する。
【0044】
ワーク反転部210は、ワーク載置台211を水平状態にして待機している。そして、この状態で、ワーク搬送部180からワークWを受け取り、クランプ爪215でワークWをクランプする。
図11(b)に示すように、ワーク反転部210は、クランプ爪215でワークWをクランプした後、左右いずれかの方へワーク載置台211を回動させてワークWを垂直に立てた状態にする。ワーク搬送部180は、垂直状態に姿勢が変更されたワークWをワーク反転部210から受け取って、ワーク加工領域Aに搬入する。以後の加工及びワークWの反転については、先の実施形態と同じである。
【0045】
加工の終了したワークWは、ワーク搬送部180によってワーク加工領域Aから搬出され、ワーク反転部210まで搬送される。図11(c)に示すように、ワーク反転部210は、ワーク載置台211をワークストッカ110又はワーク加工領域A側に回動させた状態で待機している。この状態で、ワーク搬送部180からワーク反転部210にワークWが受け渡される。
ワークWを受け取ったワーク反転部210は、ワーク載置台211を回動させてワークWを水平状態にし、ワーク搬送部180に受け渡す。
ワーク搬送部180は、ワークWを水平状態で把持して、排出コンベア170まで搬送し、図11(d)に示すように、水平状態のまま排出コンベア170の上に載置する。
【0046】
[制御装置の説明]
次に、本発明の長尺帯状ワークの加工装置100を動作させるための、制御システムの構成を説明する。
図12に、制御システムの構成をブロック図で示す。
この実施形態の制御システムは、ワークW及びワークWごとの加工形状を管理するホストコンピュータ232と、ワークWに施す加工形態に応じた工具準備リストファイルを有する段取りパーソナルコンピュータ233と、マシニングセンタMC1〜MC6によるワークWの加工及びワークWの搬出入を総合的に管理するシステム管理PC238とから概略構成される。
すなわち、ホストコンピュータ232からのワークW及びワークWに施すべき加工に関する指示にしたがって、段取りPC233が工具を準備し、システム管理PC238が実際の加工を管理する。
【0047】
ホストコンピュータ232には、ワークWの種類,素材山積みデータ及び各ワークWごとの加工形態が記憶され、生産管理プログラムに基づく加工スケジュールに応じた順番でワークWを加工するように、システム管理PC238の要求によりデータを出力する。
段取りPC233は、工具の準備作業を行うツールプリセッタ234に接続されている。この、ツールプリセッタ234は、段取りPC233の指令に基づいて加工形態に応じた工具の準備を行うとともに、工具長や工具径の測定及び設定を行う。
【0048】
システム管理PC238は、長尺帯状ワークの加工装置100の起動及び停止等を制御する集中操作盤240と、ワーク搬送部180の制御を行うローダ制御盤242と、マシニングセンタMC1〜MC6のそれぞれに搭載されたNC装置201とに接続されている。
ワークW及び当該ワークWの加工形態に基づいてシステム管理PC238で作成されたNCプログラムは、通信線239を介して各マシニングセンタMC1〜MC6のNC装置201に分配される。各マシニングセンタMC1〜MC6は、分配されたNCプログラムにしたがって所定の加工を行う。
【0049】
[作用の説明]
以下、図13及び図14のフローチャートを参照しながら、上記構成の本発明のロータリコイル加工装置100による加工の手順を説明する。
まず、加工開始前の準備段階における手順を、図13のフローチャートにしたがって説明する。
ワークストッカ110に貯蔵されているワークW、貯蔵されているワークWの加工の順番、各ワークWの各部の寸法、加工の種類及び形態等に関するデータは、予めホストコンピュータ232のメモリに格納されている。
長尺帯状ワークの加工装置100を起動すると、最初に加工すべきワークWが前記メモリから読み出されるとともに、当該ワークWに関連する各種データが、システム管理PC238に送信される(ステップS11)。
【0050】
段取りPC234は、システム管理用コンピュータ238との通信により、MC1〜6で使用する工具の準備作業を制御し、ツールプリセッタによって測定された工具データを受信する。
システム管理PC238では、例えば、孔や溝の加工順序や当該孔や溝を加工するための加工プログラム及びワーククランパとの干渉が生じた場合の加工順序を含めた加工プログラムが、ホストコンピュータ232から入力された前記各種データから、ワークWの加工に必要な加工スケジュールを作成し(ステップS12)、この加工スケジュールに基づいて、各マシニングセンタMC1〜MC6のNCプログラムが作成される(ステップS13)。
このNCプログラムは、ワークWにおける各マシニングセンタMC1〜MC6の加工分担に応じて各マシニングセンタMC1〜MC6ごとに作成され、通信線239を介して、各マシニングセンタMC1〜MC6に配信される(ステップS14)。
【0051】
なお、ステップS12における加工スケジュールの作成にあたっては、例えば、各マシニングセンタMC1〜MC6が分担すべき孔や溝などの加工の割り付け、加工の順序、干渉が生じた場合の優先性などの諸条件を種々に変更して、複数の加工スケジュールを作成し、この加工スケジュールに基づいて加工をシミュレートして、最も加工時間が短くなる加工スケジュールを選択するとよい。
【0052】
システム管理用コンピュータ238は、ホストコンピュータ232からの素材山積みデータに基づき、ローダ制御装置242にワークWの搬送指令を出力する(ステップS15)。ローダ制御装置242は、ワークストッカ110の所定位置にワークWがあるかどうかを判断し(ステップS16)、ワークWが無い場合には、ワーク搬送部180によるワークWの搬送作業を停止させる(ステップS17)。ワークWが所定位置にある場合には、ワーク搬送部180は、前記搬送指令に基づいて、ワークWをワーク加工領域Aまで搬送する(ステップS18)。
ワーク搬送部180によってワーク加工領域AにワークWが搬送されてくると、ローダ制御装置242により、ワーククランパ130にワーククランプ指令を出力し、これによってワークWがワーククランパ130にクランプされる。ワーク搬送部180によるワークWの搬送作業が終了した後に、ワーク加工領域Aに、加工順序に応じたワークWが存在するか否かが、マシニングセンタMC1,MC2又はマシニングセンタMC4に設けられたセンサにより判断される(ステップS20)。加工順序に基づいたワークWが存在していないと判断した場合には、当該ワークWを強制搬出し(ステップS21)、長尺帯状ワークの加工装置100を停止させる。
【0053】
ワーク加工領域Aに、加工順序に応じたワークWが存在するかどうかは、ワークWの各部の寸法、例えば、全長、全幅及び厚さなどの計測を行うことによって判断することができる。また、この計測によって、加工順序に応じたワークWが存在している場合には、ワークWのX,Y,Z方向の基準座標位置を決定することができる。
ワークWの計測は、専用の計測装置をワーク加工領域Aに設けることによって行ってもよいが、この実施形態では、マシニングセンタMC1,MC2,MC4の主軸205に、自動工具交換装置(ATC)によってタッチセンサを自動装着している。そして、マシニングセンタMC1,MC2,MC4を移動させて、前記タッチセンサをX,Y,Zの各方向からワークWの所定部位に接触させ、このときのマシニングセンタMC1,MC2,MC4の座標位置からワークWの各部の寸法を割り出すとともに、マシニングセンタMC1〜MC6の加工の基準となる基準座標位置を割り出す。
【0054】
ワークWが一致していれば、次に、各マシニングセンタMC1〜MC6ごとに、ワークWを加工するための座標系が設定される(ステップS22)。
以上の手順が終了すると、システム管理用コンピュータ238から各マシニングセンタMC1〜MC6に送信された加工データにより、ワークWの加工が開始される(ステップS23)。
【0055】
次に、各マシニングセンタMC1〜MC6によるワークWの加工の手順を、図13のフローチャートにしたがって説明する。
加工開始指令(ステップS30)により、加工プログラムにしたがってがマシニングセンタMC1〜MC6により加工が実行される。
【0056】
次に、各マシニングセンタMC1〜MC6によるワークWの加工の手順を、図14のフローチャートにしたがって説明する。
加工開始指令(ステップS30)により、NCプログラムにしたがって、マシニングセンタMC1〜MC6により加工が実行される。ワークWの加工は、NC加工プログラムが所定長さ分ずつバッファに読み込まれることで実行される(ステップS31)。
【0057】
システム管理用コンピュータ238は、各マシニングセンタMC1〜MC6の現在位置を常に監視している。そして、各マシニングセンタMC1〜MC6の加工プログラムと各マシニングセンタMC1〜MC6の現在位置とから、各マシニングセンタMC1〜MC6の干渉を判断する(ステップS32)。この結果、このまま加工を続行すると、干渉が生じると判断(ステップS33)したマシニングセンタについては、干渉するおそれがなくなるまで待機させ、他方のマシニングセンタについては加工を継続させる(ステップS34)。一定時間経過後に、再びマシニングセンタの現在位置を確認し、干渉チェック(ステップS32)を行う。この結果、干渉のおそれが無くなっていれば、待機状態を解除して、ワークWの加工を行う(ステップS35)。
例えば、マシニングセンタMC1とマシニングセンタMC3とが互いに重複する領域を加工する場合において、マシニングセンタMC3が次の加工を行うべく前記重複する領域に移動すれば、現在加工を行っているマシニングセンタMC1と干渉すると判断した場合には、予め優先順位が上位に設定されているマシニングセンタMC1の加工を継続し、マシニングセンタMC3を待機させる。
【0058】
次に、ワークWの加工が終了したかどうかを加工プログラムの中から判断し(ステップS36)、加工が終了していなければ、引き続き次のNCプログラムの読み込みを行ってマシニングセンタMC1〜MC6による加工を行う。
加工が終了していれば、ワークWの反転加工を行うかどうかを判断し(ステップS37)、反転加工するのであれば、ワークWをワーク搬送部180でワーク反転部210まで搬送して(ステップS40)、ワークWを反転させる(ステップS41)。ワーク搬送部180は、反転されたワークWを把持してワーク加工領域Aまで搬送し、ワーククランパ130に受け渡す(ステップS42)。以後、ワークWの他方側の加工が、ステップS31〜S35の手順にしたがって行われる。
【0059】
ワークWの反転加工を行わないのであれば、加工を終了し(ステップS38)、ワーク搬送部180でワークWをコンベア170まで搬送して次工程にワークWを払い出す(ステップS49)。
以後、ワークWごとに上記の手順を繰り返す。
【0060】
本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態により限定されるものではない。
例えば、ワークの加工を行う加工手段はマシニングセンタであるとして説明したが、X方向及びZ方向に移動してワークを両側から加工できるものであれば、マシニングセンタに限らず他の加工機械であってよい。
【0061】
また、加工手段はZ方向に移動せず、工具を装着した加工手段の主軸がZ方向に進退移動するように構成してもよい。
さらに、加工手段であるマシニングセンタMC1〜MC6を、ワーククランパ130の両側に6台設けるものとして説明したが、2台〜5台又は7台以上の加工手段を、ワーククランパ130の両側に適宜に分配して配置するものとしてもよい。
【0062】
また、ワークWのワーク加工領域Aへの搬出入は、一つのワーク搬送部180で行うものとして説明したが、ワークWの搬入と搬出を異なる搬送手段で行うように構成することも可能である。このようにすれば、ワークWの搬出の直後にワークWの搬入を行うことができ、加工時間をさらに短縮することができるという利点がある。
【0063】
さらに、ワークWを長手方向に移動させるワーク移送手段は、上記の実施形態で説明したものに限られない。例えば、ワーク加工領域Aの両端にワークWの端部に当接する当接手段と、この当接手段をワークWに当接させてX方向に向けて押すボールねじ・ナット機構等の駆動手段とから前記ワーク移送手段を構成してもよい。この場合は、ワーククランパ130によってワークWを軽くクランプさせた状態で、前記ワーク移送手段によりワークWの端部を押すようにすればよい。
【0064】
また、ワーク反転部210はワークストッカ110とワーク加工領域Aの間に設けるものとして説明したが、排出コンベア170とワーク加工領域Aの間に設けてもよく、あるいは、その両方に設けてもよい。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、長尺帯状ワークの加工装置のワーク加工領域にワークを自動的に送りながら、自動加工を行うことができるので、作業効率の向上と作業上の安全性を確保することができる。
また、ワークはワーク加工領域に予め位置決めしてクランプされていて、かつ、マシニングセンタ等の加工手段が、ワークの長手方向に沿って移動しながらワークを加工するので、ワークを長手方向に送る必要がなくなり、長尺帯状ワークの加工装置の小型化を図ることができる。
さらに、複数の加工手段が、ワーク加工領域に予め位置決めされたワークの両側から同時に複数箇所を加工するので、加工効率が向上し、ワークの加工時間を大幅に短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる長尺帯状ワークの加工装置の構成を説明する平面図で、ワーク加工装置の一側の半分を示している。
【図2】本発明の一実施形態にかかる長尺帯状ワークの加工装置の構成を説明する平面図で、ワーク加工装置の他側の半分を示している。
【図3】図1及び図2の長尺帯状ワークの加工装置の側面図である。
【図4】図4(a)は、ワークをワーク加工領域でクランプするワーククランパの断面図、図4(b)は、図4(a)のワーククランパにおけるワークをクランプする部分の拡大図である。
【図5】往復台及びマシニングセンタの詳細を説明するための側面図である。
【図6】マシニングセンタに設けられるワーク移送手段の一例にかかり、その構成を説明するための斜視図である。
【図7】ワーク搬送部の構成を説明するための側面図である。
【図8】ワーク搬送装置に設けられた、ワークを把持するワーク把持部の構成を説明するための側面図である。
【図9】この実施形態におけるワーク反転部の構成を説明するための側面図である。
【図10】ワーク反転台の作用を説明するための概略側面図である。
【図11】ワーク反転台を使ってワークの姿勢変更を行う場合における、ワークストッカから排出コンベアまでのワークの流れを説明する概略側面図である。
【図12】長尺帯状ワークの加工装置の制御システムの構成を説明するブロック図である。
【図13】長尺帯状ワークの加工装置の作用を説明するフローチャートで、ワークの加工前の準備段階のものである。
【図14】長尺帯状ワークの加工装置の作用を説明するフローチャートで、ワークの加工段階のものである。
【図15】ロータコイルやガイドチューブを形成するためにワークに施される孔加工(a)、溝加工(b)及び端部加工(c)の一例を示す図である。
【符号の説明】
100 長尺帯状ワークの加工装置
110 ワークストッカ
130 ワーククランパ
150 ワーク移送手段
160 ガイドレール
170 排出コンベア
180 ワーク搬送部(ワーク搬送手段)
210 ワーク反転部
201 NC装置
232 ホストコンピュータ
233 段取りPC
238 システム管理用パーソナルコンピュータ
A ワーク加工領域
MC マシニングセンタ
W ワーク[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an apparatus for processing a long strip-shaped workpiece for processing a long strip-shaped workpiece. In particular, it is applied to a long strip workpiece processing apparatus suitable for forming a rotor coil used in a turbine generator and a guide tube used in a drive mechanism of a control rod of a nuclear reactor, and the rotor coil and the guide tube are The long band-shaped workpiece to be formed is automatically carried into the workpiece machining section of the machining apparatus, and the workpiece machining is performed after performing predetermined machining such as ventilation hole machining and edge machining simultaneously with a plurality of machining machines. The present invention relates to a processing device for a long strip-shaped workpiece that can be automatically carried out from a section.
[0002]
[Prior art]
For example, a guide tube used for a rotor coil used in a turbine generator or a drive mechanism for a control rod of a nuclear reactor is usually formed by processing a long strip-shaped workpiece (steel strip).
FIGS. 15A to 15C show an example of hole processing, groove processing, and end processing performed on the workpiece W in order to form the rotor coil and the guide tube.
Conventionally, such workpiece processing is performed on both sides of the transfer device for transferring the workpiece, in addition to a processing machine that performs hole processing, groove processing, end processing, etc. as shown in FIG. A plurality of processing machines are arranged, the work is sent in the longitudinal direction and positioned at a predetermined position, and the processing machines sequentially perform the processing.
[0003]
However, according to the conventional processing method described above, in order to transport a long workpiece of about 10 m, a conveyor having a long conveyance path is required, and the processing device for the long strip-shaped workpiece is increased in size and the apparatus cost is also increased. There was a problem of becoming higher.
In addition, there is a problem that a long work must be positioned every time drilling, grooving, edge processing, deburring, finishing, etc., and it takes a long time to process and the processing cost increases. there were.
Furthermore, since part of the work loading, unloading, and processing of the long belt-shaped work is performed manually by the operator, there is a problem that the work efficiency is low and the processing cost is increased correspondingly. It was.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and can automate a series of operations for processing a long strip-shaped workpiece for forming a product such as a rotor coil or a guide tube. It is an object of the present invention to provide a long band-shaped workpiece processing apparatus that can reduce the size of the band-shaped workpiece processing apparatus, and further reduce the processing time of the workpiece by performing efficient processing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a processing apparatus for a long strip-shaped workpiece according to
The workpiece transfer means includes a workpiece gripping portion that grips the workpiece, an arm that is attached to the workpiece gripping portion and is rotatably attached to the processing means.It is set as the structure which has.
[0006]
According to this configuration, the long belt-like workpieces are taken out one by one from the workpiece stocker by the workpiece loading means, and are transferred to the workpiece clamper in the workpiece machining area. In the workpiece machining area, a workpiece clamped in a vertical state is machined from both sides by a machining means such as a machining center. The processing means performs predetermined processing while moving in the longitudinal direction of the workpiece and the direction crossing the workpiece.
The workpiece that has been machined is conveyed from the workpiece machining area by the workpiece unloading means and delivered to the next process.
According to the present invention, since a long strip-shaped workpiece is simultaneously processed from both sides by a movable processing means, it is not necessary to send the workpiece, the processing time can be shortened, the apparatus can be downsized and the working efficiency can be reduced. It is possible to obtain a processing device for a long strip-shaped workpiece capable of improving the above.
[0007]
Moreover, according to this structure, the workpiece | work W can be moved to a longitudinal direction and can be positioned in arbitrary positions.
[0008]
The invention according to
[0009]
The invention according to
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a work reversing unit for reversing the work up and down, and the work conveying means conveys the work from the work clamper to the work reversing unit, and the work reversing unit reverses the work. The workpiece is received and delivered to the workpiece clamper. According to this configuration, for example, when the part to be processed of the work is located at a part clamped by the work clamper, the part can be processed by inverting the work.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, at least one of the workpiece clampers is provided with a longitudinal direction positioning means for positioning the workpiece clamped by the workpiece clamper in the longitudinal direction. According to this configuration, the workpiece can be accurately positioned in the longitudinal direction.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, a second work clamper that moves forward and backward along the longitudinal direction of the workpiece is provided on at least one end side of the workpiece clamper, and when the end portion of the workpiece is machined, The
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, the work carry-in means and the work carry-out means are constituted by the same work carrying means. With this configuration, the device configuration can be further simplified.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration of a long strip workpiece processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 and FIG. 2 are plan views for explaining the overall configuration of a long band workpiece processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows one half of the workpiece processing apparatus, and FIG. 2 shows the workpiece processing apparatus. The other half is shown. FIG. 3 is a side view of the apparatus for processing the long belt-like workpiece of FIG.
In the following description, for convenience of explanation, the horizontal direction of the paper surface of FIGS. 1 and 2 is the X direction, the vertical direction of the paper surface of FIGS. 1 and 2 is the Z direction, and the paper surface of FIGS. The orthogonal direction is defined as the Y direction.
[0015]
[Description of overall configuration]
The long strip-shaped workpiece processing apparatus 100 includes a
Hereinafter, each part will be described in detail.
[0016]
[Work Stocker]
The
The workpiece W stored in the
[0017]
[Work clamper]
A
Hereinafter, the
[0018]
4A is a cross-sectional view of a workpiece clamper that clamps a workpiece in the workpiece machining area A, and FIG. 4B is an enlarged view of a portion that clamps the workpiece in the workpiece clamper of FIG.
The
[0019]
The fixed-
The clamper main body 131 is provided with a guide 136 for guiding the movement of the
[0020]
The cylinder 138 is driven by a control system command to be described later, but the cylinder 138 is driven in synchronism with all the
The fixed-
[0021]
[Second work clamper]
On both ends of the
Although not particularly illustrated, the basic configuration of the second work clampers 141 and 142 is the same as that of the
[0022]
Note that a longitudinal positioning member for positioning the workpiece W in the longitudinal direction (X direction) may be arbitrarily provided at both ends of the workpiece machining area A.
The longitudinal positioning member is formed with a gauge portion that contacts the workpiece W to position the workpiece W in the X direction, and the workpiece W is moved in the X direction by a workpiece W transfer means described later, It is possible to position the workpiece W in the X direction by pressing the end portion of the workpiece W against the gauge portion.
[0023]
[Description of processing means]
As shown in FIGS. 1, 2, and 5,
[0024]
Hereinafter, a processing means for processing the workpiece W and a carriage for making the processing means movable in the X direction and the Z direction will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a side view illustrating details of the carriage and the machining center.
On each of the
The machining centers MC1 to MC6 are arranged as shown in FIGS. 1 and 2, for example, according to the priority when interference occurs in the overlapping processing range.
That is, four machining centers MC1, MC2, MC3, and MC4 are arranged on the
[0025]
Further, each
On the upper surface of the
[0026]
Each machining center MC1 to MC6 is attached to a
On one side surface of the
[0027]
[Work transfer means]
The machining center MC5 and the machining center MC6 are provided with a workpiece transfer means 150 for gripping the workpiece W and moving the workpiece W in the X direction.
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of the workpiece transfer means 150 in this embodiment.
The workpiece transfer means 150 is rotatably attached to a workpiece gripping portion 151 including a gripping claw 152 that grips the workpiece W and a drive unit 153 that opens and closes the gripping claw 152, and one end thereof is rotatably attached to the machining center MC5 and the machining center MC6. An arm 154 for attaching the workpiece gripping portion 151 to the other end, and a drive portion 155 for indexing and rotating the arm 154 about a shaft 154a provided in the same direction as the X direction.
[0028]
When the workpiece W is moved in the X direction, the indexing drive unit 155 is driven to rotate the arm 154 from a storage position along the
After gripping the workpiece W in this way, the clamping of the workpiece W by the
After moving the workpiece W in the X direction by a predetermined distance, the workpiece W is clamped by the
[0029]
[Description of the unloading section]
The workpiece W that has been processed in the workpiece processing area A (see FIGS. 1 and 2) is transferred to the
[0030]
[Work transfer section]
As shown in FIG. 3, the work transport unit 180 includes a
[0031]
FIG. 7 is a side view for explaining details of the lifting means 190, and FIG. 8 is a side view for explaining details of the
In addition, although the raising / lowering means 190 is provided in two places of the moving body 185 along the X direction, since the structure does not change, only one side of the raising / lowering means 190 is shown in FIG. The illustration is omitted for.
[0032]
As shown in FIGS. 1, 2, and 7, the
[0033]
The lifting and lowering means 190 includes a pair of
[0034]
The other ends of the
When the
[0035]
In addition, the raising / lowering means 190 is not restricted to the thing of said form, It can also be set as another form. For example, you may comprise so that the
However, by configuring the lifting means 190 as in this embodiment, it is possible to obtain a relatively large lifting stroke for the
[0036]
As shown in FIG. 8, the
[0037]
The
The
[0038]
Various types of known
According to this aspect, the gripper body 187 can move with respect to the attachment member 301 by the stroke of the slider 306b, and an impact that may be applied to the gripper body 187 by the spring 306c is absorbed.
[0039]
[Description of reversing part]
In the
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
[0040]
FIG. 9 shows details of the work reversing unit in this embodiment.
As shown in FIG. 9, the
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of workpiece mounting tables 211 are provided at equal intervals along the X direction. The intervals between the workpiece mounting tables 211 are preferably arranged so as not to interfere with the
[0041]
The reversing
The
[0042]
The operation of the
As shown in FIG. 10A, in the initial state at the time of starting the reversal of the workpiece W, the
When the
[0043]
In this embodiment, since the long strip-shaped workpiece W is stored in a state of being horizontally stacked, the posture of the horizontal workpiece W is changed to the vertical state before the workpiece W is delivered to the
FIG. 11 is a schematic side view for explaining an example in which the
As shown in FIG. 11A, a plurality of workpieces W are stacked and accumulated in the
The work conveyance unit 180 opens the
[0044]
The
As shown in FIG. 11 (b), the
[0045]
The processed workpiece W is unloaded from the workpiece processing area A by the workpiece transfer unit 180 and transferred to the
The
The workpiece conveyance unit 180 holds the workpiece W in a horizontal state, conveys the workpiece W to the
[0046]
[Description of control device]
Next, the configuration of a control system for operating the long strip workpiece processing apparatus 100 of the present invention will be described.
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the control system.
The control system of this embodiment includes a
That is, the
[0047]
The
The
[0048]
The
The NC program created by the
[0049]
[Description of action]
Hereinafter, the processing procedure by the rotary coil processing apparatus 100 of the present invention having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
First, the procedure in the preparation stage before the start of processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
Data relating to the work W stored in the
When the long strip-shaped workpiece machining apparatus 100 is activated, the workpiece W to be machined first is read from the memory, and various data related to the workpiece W are transmitted to the system management PC 238 (step S11).
[0050]
The
In the
This NC program is created for each machining center MC1 to MC6 in accordance with the machining share of each machining center MC1 to MC6 in the workpiece W, and is distributed to each machining center MC1 to MC6 via the communication line 239 (step S14).
[0051]
In creating the machining schedule in step S12, for example, various conditions such as the assignment of machining such as holes and grooves to be shared by the machining centers MC1 to MC6, the order of machining, and the priority when interference occurs are various. It is preferable to create a plurality of machining schedules, simulate the machining based on the machining schedules, and select a machining schedule with the shortest machining time.
[0052]
The
When the workpiece W is transferred to the workpiece machining area A by the workpiece transfer unit 180, the
[0053]
Whether or not the workpiece W corresponding to the machining order exists in the workpiece machining area A can be determined by measuring the dimensions of each part of the workpiece W, for example, the total length, the full width, and the thickness. Further, by this measurement, when there is a workpiece W corresponding to the machining order, the reference coordinate position of the workpiece W in the X, Y, and Z directions can be determined.
The workpiece W may be measured by providing a dedicated measuring device in the workpiece machining area A. In this embodiment, the
[0054]
If the workpieces W coincide with each other, next, a coordinate system for machining the workpiece W is set for each of the machining centers MC1 to MC6 (step S22).
When the above procedure is completed, the machining of the workpiece W is started by the machining data transmitted from the
[0055]
Next, the processing procedure of the workpiece W by each of the machining centers MC1 to MC6 will be described according to the flowchart of FIG.
In accordance with the machining start command (step S30), machining is performed by the machining centers MC1 to MC6 according to the machining program.
[0056]
Next, the processing procedure of the workpiece W by each of the machining centers MC1 to MC6 will be described according to the flowchart of FIG.
In accordance with the machining start command (step S30), machining is performed by the machining centers MC1 to MC6 according to the NC program. Machining of the workpiece W is executed by reading the NC machining program into the buffer by a predetermined length (step S31).
[0057]
The
For example, when machining an area where the machining center MC1 and the machining center MC3 overlap each other, if the machining center MC3 moves to the overlap area to perform the next machining, it is determined that the machining center MC1 interferes with the machining center MC1 currently machining. In this case, machining of the machining center MC1 whose priority is set in advance is continued, and the machining center MC3 is put on standby.
[0058]
Next, it is determined from the machining program whether or not the machining of the workpiece W has been completed (step S36). If the machining has not been completed, the next NC program is continuously read and machining by the machining centers MC1 to MC6 is performed. Do.
If the machining has been completed, it is determined whether or not the workpiece W is to be reversed (step S37). If the workpiece is to be reversed, the workpiece W is conveyed to the
[0059]
If the workpiece W is not reversed, the machining is terminated (step S38), the workpiece conveyance unit 180 conveys the workpiece W to the
Thereafter, the above procedure is repeated for each workpiece W.
[0060]
Although preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
For example, the processing means for processing the workpiece has been described as a machining center. However, as long as the workpiece can be processed from both sides by moving in the X direction and the Z direction, the machining center is not limited to the machining center and may be another processing machine. .
[0061]
Further, the machining means may not be moved in the Z direction, and the spindle of the machining means on which the tool is mounted may be configured to advance and retreat in the Z direction.
Further, the machining centers MC1 to MC6, which are machining means, have been described as being provided on both sides of the
[0062]
Moreover, although carrying out / in / out of the workpiece | work W to the workpiece | work process area | region A was demonstrated as what is performed by the one workpiece conveyance part 180, it is also possible to comprise so that loading / unloading of the workpiece | work W may be performed by a different conveyance means. . In this way, there is an advantage that the workpiece W can be loaded immediately after the workpiece W is unloaded, and the processing time can be further shortened.
[0063]
Furthermore, the workpiece transfer means for moving the workpiece W in the longitudinal direction is not limited to that described in the above embodiment. For example, contact means for contacting the end portion of the workpiece W at both ends of the workpiece machining area A, and drive means such as a ball screw / nut mechanism that contacts the workpiece W and pushes it in the X direction. The workpiece transfer means may be configured as follows. In this case, the end of the workpiece W may be pushed by the workpiece transfer means while the workpiece W is lightly clamped by the
[0064]
Further, although the
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, since automatic machining can be performed while automatically feeding a workpiece to the workpiece machining area of the long band workpiece machining apparatus, it is possible to improve work efficiency and ensure work safety. it can.
Also, since the workpiece is positioned and clamped in advance in the workpiece machining area, and the machining means such as a machining center moves along the longitudinal direction of the workpiece, the workpiece needs to be sent in the longitudinal direction. Thus, the processing device for the long belt-like workpiece can be reduced in size.
Further, since the plurality of processing means simultaneously process a plurality of locations from both sides of the workpiece pre-positioned in the workpiece processing area, the processing efficiency can be improved and the processing time of the workpiece can be greatly shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view for explaining the configuration of a long band workpiece processing apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a half on one side of the workpiece processing apparatus.
FIG. 2 is a plan view for explaining the configuration of a long band workpiece processing apparatus according to an embodiment of the present invention, showing the other half of the workpiece processing apparatus.
3 is a side view of the apparatus for processing the long belt-like workpiece of FIGS. 1 and 2. FIG.
4A is a cross-sectional view of a workpiece clamper that clamps a workpiece in a workpiece machining area, and FIG. 4B is an enlarged view of a portion that clamps the workpiece in the workpiece clamper of FIG. 4A. is there.
FIG. 5 is a side view for explaining details of the carriage and the machining center.
FIG. 6 is a perspective view for explaining the configuration of an example of a workpiece transfer unit provided in the machining center.
FIG. 7 is a side view for explaining the configuration of the workpiece transfer unit.
FIG. 8 is a side view for explaining a configuration of a workpiece gripping section that grips a workpiece provided in the workpiece transfer device.
FIG. 9 is a side view for explaining the configuration of the work reversing unit in this embodiment.
FIG. 10 is a schematic side view for explaining the operation of the work reversing table.
FIG. 11 is a schematic side view for explaining the flow of a work from the work stocker to the discharge conveyor when the work posture is changed using the work reversing table.
FIG. 12 is a block diagram for explaining the configuration of a control system of a long belt-like workpiece machining apparatus.
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the processing device for a long strip-shaped workpiece, and is in a preparatory stage before processing the workpiece.
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the processing device for a long strip-shaped workpiece, and is at the workpiece processing stage.
FIG. 15 is a diagram showing an example of hole machining (a), groove machining (b), and edge machining (c) performed on a workpiece to form a rotor coil and a guide tube.
[Explanation of symbols]
100 Long strip workpiece processing equipment
110 Work Stocker
130 Work clamper
150 Work transfer means
160 Guide rail
170 Discharge conveyor
180 Work transfer unit (work transfer means)
210 Work reversing part
201 NC unit
232 Host computer
233 Setup PC
238 Personal computer for system management
A Workpiece machining area
MC machining center
W Work
Claims (7)
複数の前記ワークを貯蔵するワークストッカと、
このワークストッカから前記ワークの加工を行うワーク加工領域に前記ワークを搬入するワーク搬入手段と、
前記ワーク加工領域内で前記ワークを位置決めする位置決め手段と、
前記ワーク加工領域に設けられ、前記ワークの対向する長辺が上下に位置するように、前記ワークを垂直に立てた状態でクランプするワーククランパと、
垂直に立てた状態でクランプされた前記長尺帯状のワークに対し、前記ワークの両面側から加工するように前記ワーククランパの両側に配置された複数の加工手段と、
これら加工手段を、前記ワークの長手方向に各々移動させる複数の駆動手段と、
前記加工手段及び前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
前記ワーク加工領域から加工の終了したワークを搬出するワーク搬出手段と、
前記加工手段の移動とともに前記ワークを長手方向に移動させるワーク移送手段とを備え、
前記ワーク移送手段が、前記ワークを把持するワーク把持部と、このワーク把持部を取り付けるとともに、前記加工手段に回動自在に取り付けられたアームとを有する
ことを特徴とする長尺帯状ワークの加工装置。In a long strip workpiece processing apparatus for performing a predetermined processing on a long strip workpiece held in a predetermined position,
A work stocker for storing a plurality of the works;
Workpiece loading means for loading the workpiece from the workpiece stocker into a workpiece machining area for machining the workpiece;
Positioning means for positioning the workpiece in the workpiece machining area;
A workpiece clamper that is provided in the workpiece machining area and clamps the workpiece in a vertically standing state so that the opposing long sides of the workpiece are positioned vertically;
A plurality of processing means disposed on both sides of the work clamper so as to process from the both sides of the work for the long strip-shaped work clamped in a vertically standing state,
A plurality of driving means for moving these processing means in the longitudinal direction of the workpiece;
Control means for controlling the driving of the processing means and the driving means;
Workpiece unloading means for unloading the workpiece after machining from the workpiece machining area;
A workpiece transfer means for moving the workpiece in the longitudinal direction along with the movement of the processing means,
The workpiece transfer means has a workpiece gripping portion for gripping the workpiece and an arm attached to the workpiece gripping portion and rotatably attached to the processing means. apparatus.
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