板材加工堆积装置 本发明涉及一种板材加工堆积装置，该装置可利用冲压机和激光加工机等一类板材加工机，将板材剪切加工成产品，并将其剪切产品在堆积区域内堆载积。
过去，作为板材剪切加工后堆积产品的一种技术，通常采用如下的方式。
(a)加工完的产品，由挑选装置将产品提起，经分类后放置到分类箱内。
(b)产品加工完后，在堆积一侧，再现板材下释时的位置关系，并进行堆积。
但是，在将前述产品分类放置到前述(a)中的分类箱的方法中，当遇到的产品种类较多时，有必要配置多个分类箱。因而，堆积区域的占有面积增加，使得台面面积的利用率降低。另一方面，在前述(b)所述的堆积方法中，则需要在后工序中进行产品区别、交货期区别等的目的区别分类。
本发明的目的在于提供一种具有如下特点的板材加工堆积装置。该装置可将加工后的产品按不同目的进行分类和堆积，并具可高效地将产品堆积在所限定的区域内，同时，还可简单地完成其控制程序的编制工作。
为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种板材加工堆积装置，其特征是包括：
程序编制装置，依据产品的形状数据用以编制板材剪切加工的加工程序和挑选加工后地产品按规定的分类方式堆积到堆积区域内的规定位置处的堆积程序；
依据前述加工程序，对板材实施产品加工的板材加工装置；以及
根据前述堆积程序，对所加工后的产品进行前述挑选及堆积的分类堆积装置。
所述的板材加工堆积装置，其特征在于：
由前述程序编制装置作成的堆积程序是包含有指令，其用以在前述规定位置堆积时，控制规定在净姿态，前述分类堆积装置是带有改变经挑选后的产品方向的方向转换机构。
所述的板材加工堆积装置，其特征在于：
前述程序编制装置是带有板材下料装置，其相对成为前述堆积区域的一定平面范围，为使放置复数块产品后所残留下的面积为最小，来确定各产品堆积位置。
下面，将参照所对应的实施形态，介绍一下本发明的构成。
该板材加工堆积装置由程序作成(编成)装置1、板材加工装置2、分类堆积装置3所构成。程序作成装置1为一种可编制由产品形状数据16编成板材W的剪切加工的加工程序17及将挑选加工后的产品M，用规定的分类方式，将制品堆积到堆积区域E、E1、E2内的所定位置处的堆积程序18。板材加工装置2是一种根据前述加工程序17，对由板材W实施加工成产品M的一种装置，是由板材加工机5和具控制装置6所构成。分类堆积装置3，是依从于前述堆积程序18，并就所加工的产品M进行挑选及堆积的一种装置，该分类堆积装置3是由分类堆积机7和其控制装置8组成。
当采用本结构时，可通过程序作成装置1，由产品形状数据16自动生成所定板材下料的加工程序17和堆积程序18。并依从于前述加工程序17，由板材加工装置2进行板材W的剪切加工。加工后的产品M，服从于堆积程序18，并由分类堆积装置3进行挑选，并按所定的分类，将产品堆积到堆积区域E、E1、E2内的所定位置处。因此，与相对于产品M的坯料板材W的板材下料没有关系，并可将产品M进行分类、堆积。例如，可将同一种类的产品M堆积在同一地方，并可用相应的下一道工序的分类进行堆积。从而，使后序工序的作业量减轻。
由前述程序作成装置编制的堆积程序18，当在前述既定位置堆积产品时，也可认为是一种对既定姿态实施控制指令的堆积程序。此时，前述分类堆积装置3也可看作一种具有改变经挑选过的产品M的方向的一种方向转换机构14。
当采用该结构时，由于可自由地改变产品W的方向，并能够进行相对于坯料板材W的板材下料和相对于堆积区域E、E1、E2的板材下料，故也可高效地相对于这些坯料板材W和堆积区域E、E1、E2进行板材下料。
另外，在该结构中，前述程序作成装置1，可在相对于构成前述堆积区域E、E1、E2的既定平面范围，以使放置了复数个产品后所残留的面积为最小，作为一种具有确定各产品M的堆积位置的堆积区域板材下料装置27。
这样一来，便可高效地堆积产品，使堆积区域E、E1、E2不产生地盘浪费现象。另外，在利用产品台板时，也可以减少台板的数量。
本发明具有积极的效果：
本发明的板材加工堆积装置包括：板材剪切加工用的加工程序以及将挑选加工后的产品，按既定的分类方式将产品堆积到堆积区域内既定位置处的一种由产品形装数据所编制的堆积程序编制装置；依据前述加工程序，并对板材实施产品加工的板材加工装置；使被加工的产品服从于前述堆积程序，并进行前述挑选及堆积的分类堆积装置。因此，该装置与相对于坯料板材产品的板材下料无关，同时，也可高效地将加工后的产品，堆积在规定的区域，并且，按照目的类别进行分类、堆积。另一方面，还可较容易地编制成堆积程序。
前述堆积程序还包含，在堆积时，对既定产品的姿态进行控制的指令。当前述分类堆积机带有方向转换机构时，可以良好的效率对坯料板材和堆积区域进行板材下料。因此，有关分类箱、产品小车的配置等，均可在较小的范围内解决。
前述程序编制装置也可以相对于前述堆积区域中的规定平面范围，以放置复数块产品后，其平面范围所剩余的面积最小为原则，作为一种确定各产品堆积位置的堆积区域的板材下料装置，高效地进行产品堆积，从而避免堆积区域出现的浪费现象。
以下参照附图，对本发明的实施例做详细说明：
图1表示本发明的一种实施状态时的概念性组织方框图。
图2是划分堆积区域时，划分堆积区域的说明图。
图3是对坯料板材进行下料后的成品进行处理的例子、及对下料例子的说明图。
图4是适应编产品程序过程的流程图。
图5是坯料的自动下料和自动区域下料的说明图。
图6是机械工作的流程图。
图7是表示各种分类方法的料视图。
参照图1～7，说明一下有关本发明的一种实施状态。首先，简要介绍一下本装置。本板格加工堆积装置，由自动程序设计装置1、冲孔机或激光加工和等板材加机5、吸盘式搬运机械人组成的分类堆积机7及线路控制装置(装置)4所组成。依靠该结构，将由板材加工机5加工剪下的产品M，用分类集成和7进行挑选。分类后，堆积在堆积区域E中所规定的位置处。
图7表示产品堆积时各种分类的例子。图7A表示放置时的一种状态，属于对坯料板材的下料状态进行再现的一种配置方式。图7B表示产品按组分别放置的例子，产品M的种类、按组分别集中配置。C为按下一个工序分别配置的例子，按下一工序分别进行集中配置。C图所示的例子表示下一道工序是弯曲工序和点焊工序。D表示按等级分别放置的例子，按等级级别集中配置产品M。另外，对于等级有别的情况，采用不同的分类箱B。E表示按交货日期分别放置的例子，按交货期分别集中、配置产品M，开采用不同的分类箱B。象如前述的C～E那样，采用复数个分类箱B的时候，需将堆积区域E(图1)，按不同分类箱B那样，将其分成分类区域E1、E2。
对于本板材加工堆积装置中采用的多种分类方法，可以提供下面的技术。
(a)按产品组别分类的场合。
将堆积区域E作为利用自动程序设计装置进行自动板材下料(又称为自动下料)的对象，而与相对于原始坯材W的下料没有关系，即将加工后的同一产品M，高效、自动地堆积到被限定的堆积区域E内。
(b)按其它目的区别分类的场合。
将相对于产品M所附给的目的区别分类码，按每个所分的堆积区域E1、E2，分别变换成堆积位置数据(XY地址)，堆积到按交货期区分所设置的分类箱B内。
自动程序设计装置1，是一种以产品形状数据16为基础，自动生成板材加工程序17及堆积程序18的一种编程装置的装置，该装置是由CRT等表示装置19、及键盘、指示装置等输入装置20所组成的计算机系统构成。该例中的自动程序设计装置1，是由CAD/CAM装置的部分所构成。该自动程序设计装置1中，设有适用于单品的程序生成装置21、原始坯材下料装置24和堆积区域板材下料装置27。前述堆积程序18是由挑选时的控制程序31和堆积时的控制程序32所构成。
线路控制装置4由自动程序设计装置1和相应的计算机装置所构成，该控制装置4设有按各自的数值，控制板材加工机5和分类堆积机7的板材加工和控制装置6及分类堆积机控制装置8和促使两个控制装置6、8达到同步进行既定控制的同期(同步)控制装置9。另外，板材加工装置2是由前述板材加工机5和板材加工机控制装置6所构成，分类堆积装置3则由前述分类堆积机7和分类堆积机控制装置8构成。
线路控制装置4是以由自动程序设计装置所编制的各NC程序17、31、32为基础，在进行产品挑选后，对板材加工机5和分类堆积机7实施同步控制，使分类堆积机7快速地朝着堆积区域E的原点O处移动，以便堆积产品M。
下面，将就前述各组成部分的细情、处理及操作做一下说明。
板材加工机5，放置在工作台5a上，是一种可将原始板材材料W，经剪断处理后，变为产品M的装置，本例中所采用的是转台式的冲剪机。
分类堆积机7是一种可把由板材加机5加工完的产品M，经挑选后按分类状态，堆积到与所设置的板材加工机5成并列位置的板材堆积区域E(E1、E2)内的堆积装置，该机7上的吸盘装置15，可分别沿相互正交的2座标轴X、Y方向移动和沿回转方向一的方向进行位置转换。也就是说，行走体12可沿设置在板材加工机5与板材堆积区域E的并列方向(X轴方向)上轨道11行走，在与轨道正交的方向(Y轴方向)上，设置有可以移动的横行体13，在该横行体13上，通过方向转换机构14设置有绕垂直轴周围，可进行方向转换的吸着装置15。为让吸着装置15尽可能适应产品M的形状、尺寸，便于改变吸着位置，吸盘装置15上设有复数个吸着垫片，本例中，在位于十字状的各水平臂上，安装有负压式的垫式的垫片。其中，各十字状水平臂可自由伸缩，其相互间的角度也可改变。
在自动程序设计装置1中的单品对应程序生成装置21，是以产品形状数据作为基础，自动生成相对于一个产品M的自动板材下料用有NC程序的单品对应程序29的一种装置。单品对应程序29包含板材加工数据以及挑选位置数据，这些数据均由各单品对应程序生成装置21中的产品差别加工程序生成装置22及产品差别挑选位置设定装置23所生成。
图4表示单品对应程序29的编制过程。产品形状数据16是由CAD/CAM装置，将所设计的板材折曲产品的图形数据通过3D展开或面合成后得到的展开图形所构成的，或者，是由利用该CAD/CAM装置和其它CAD装置所得到的图形数据所构成的。该产品形状数据16包括产品M的外形数据和对产品内部实施冲孔时的冲孔形状数据。与该产品形状数据16相反，自动工具配置如同工序S1所示，是利用前述产品分类加工程序生成装置22(图1)进行。这里略去有关工序(步长)S1的处理内容的详细说明。象这样，自动工具被配置的结果，将表示成表示装置19，并被确认为操作符(S2)。被确认后的结果，在必要的需由人工对工具配置进行修正。其后，指定和定义挑选位置。这种定义，可以观看如图4所示的表示装置来面上的工具轨迹表示T和分类堆积机7的吸盘装置15的图形表示的同时，按操作符所指示的吸着装置15的中心位置PO0和各吸着垫片Pa的位置进行。因此，经操作符所指示的挑选位置，将作为单品对应程序29的数据装置，就成图1中的产品差别挑选位置设定装置23。至此，将宣告编制自动板材下料用的单品对应程序29的工作完成。这种单品对应程序29的编成是相对于各产品M分别进行的，并事先被记忆在既定的记忆区域内。另外，产品M的外形形状，决不仅限于如图4和图2等所示的直线所围成的形状，也可以选用由如图3(B)所示曲线形状所组成的产品。
图5表示由图1的坯料板材下料装置24进行的板材下料(自动坯料板材下料A)和由堆积区域板材下料装置27所进行的板材下料(自动区域板材下料B)组成的2种自动板材下料处理。
坯料板材下料装置24，一般设有板材下料规程25和堆积考虑材下料规程26，并以所考虑过的堆积时的分类板材下料作为一种可能。通常在堆积考虑板材下料规程26中，分别就图7中所示的前述各种目的差别的分类方法(按姿态放置、按产品组放置、按下一工序放置、按等级放置、按交货期放置)，设定有规程，由根据输入的操作符等规定的指令，采用所选择的分类方法规程。在不违反该考虑堆积板材下料规程26的范围内，应尽量让步长相对于坯料板材为最大，一般，利用板材下料规程25，便可进行复数块产品的自动板材下料。作为该板材进行自动板材下料时所使用的产品形状数据，当使用含有设定在自动板材下料用单品对应程序29中的配置工具范围的数据时，将可无故障地在工具配置上进行板材下料。
这样，由坯料板材下料装置24进行板材下料的结果，将根据NC数据成生加工·挑选控制程序30。加工·挑选控制程序30是将对应于各产品M的单品对应程序29，根据板材下料结果而编制成的，该程序30是由开孔用的或剪切加工产品用的程序17和用分类堆积机7进行挑选时的控制程序31所组成的。
堆积区域板材下料装置27，服从于板材下料规程28，各产品M的自动板材下料是相对堆积区域E(E1、E2)进行的，是生成适应于其板材下料结果堆积时的控制程序32的一种装置。板材下料规程28，设有与前述各种分类方法(按姿态放置、按产品组别放置、按下一工序放置、按等级放置及按交货期放置)相适应的规程，可以依照输入的操作符等，根据指令来选择希望的规程。在所选择的分类方法中相对堆积区域所定不变的平面范围，应按所放置了复数块产品M后所余留的面积为最小这一原则，来确定各产品M的堆积位置。在采用将堆积区域E划分成复数个堆积区域E1、E2的分类方法的场合，仍应相对于被划分的各堆积区域E1、E2，按照前述原则，即让放置产品M所留下的面积为最小的原则，进行自动板材的下料。
在由自动板材下料的结果所获得的堆积时的控制程序32里，板材下料后的各产品M的堆积位置是用相对于堆积区域原点O的XY地址进行定义的。划分堆积区域E时，需用相对于所对应的划分堆积区域E1、E2的原点O1、O2的XY地址，定义各产品M的堆积位置。另外，有关该区域板材下料的结果和有必要让产品M转换方向的场合，需事先将其回转角度θ的姿态控制指令连同XY地址一起，存储在堆积时的控制程序32里。
当分类堆积机7承担方向转换机能时，将产品象如图3(A)中所示的方式，将产品重叠在一起的话，既使产品M1～M3相对于坯料板材W的方向不同，或者从不同的板材W上剪切加工产品M1～M3，都可和用堆积区域板材下料装置27进行板材下料，以便作为同一类产品进行分类堆积。
图6表示由图1所示的线路控制装置4进行机械工作的状态。该控制装置4，是以由自动程序设计装置1所获得的加工·挑选控制程序30和堆积时的控制程序32的2种NC数据为基础，采用类时处理(即时处理)，事先转换成一定的NC数据，来控制分类堆积机7以及板材加工和5的。
实时控制项目A表示由根据图5所说明的自动坯料板材下料(A)得到的NC数据(图1中的加工·挑选控制程序30)所进行的控制，当让板材加工机5进行外形加工或内部打孔加工后，再让分类堆积机7，进行挑选。若挑选一旦失败，可将挑选位置适当错开一些再进行。
挑选后，通过对线路控制装置4的快速输送部33的控制，让分类堆积机7快速移动至堆积区域的原点处。这样一来，利用线路控制部4的控制所进行的快速输送，便可以更快地进行堆积，另外，由于自动生成堆积时控制程序32的过程较为简单，故可以实实在在地进行产品堆积。
当到达堆积区域原点O处时，便可对实时控制项目B施实控制。也就是说，线路控制装置4的位置决定输送部34可使分类堆积机7沿着与由堆积控制程序32所确定的产品相适应的堆积位置方向慢速(例如跳移动)移动，当发出姿态变更指令时，需遵从该指令，使分类堆积机回转。
这样，当位置确定后，依靠设置在线路控制装置4内的堆积高度控制部35，使分类堆积机7下降，并将产品M堆积在堆积区域E内。此时，每隔一个堆积位置、每堆积一片板材，堆积高度控制部35都将记下次数、并进行更新，从而用实时方式控制堆积高度指令，以便使分类堆积机7向下运动。
把堆积区域E划分成如图2所示的2个区域时的堆积操作，原则上和没有划分时是一样的，其不同点只在于按每个划分堆积区域E1、E2各别进行操作即可。此时，快速输送，通过挑选产品的快速输送部33，被送到与各自区域E1、E2相对应的原点O1、O2处，其后，以低速使分类堆积机7，移动到依靠堆积控制程序的数据所确定的堆积位置处。此进，不论与哪个划分堆积区域E1或E2相对应，均可由记录在堆积控制程序32里的划分指定数据作出判断。在用堆积区域板材下料装置27进行板材下料时，划分指定数据是相对各产品M，根据所设定的目的分类码等而生成的。有关各划分堆积区域E1、E2内部的堆积位置数据，可用相同的地址数据(XY地址)进行处理。
另外，象这样，当采用将区域E分成2个划分堆积区域E1、E2的分类方法时，堆积区域板材下料装置27也可把按每个产品所设置的目的区别分类码，变换成划分堆积区域E1、E2的指定数据和在该划分堆积区域E1、E2内的XY地址。