特許 6066486 形材加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6066486

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】形材加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20170116BHJP

【ＦＩ】

   B23Q3/06 303Z

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-147622(P2013-147622)

(22)【出願日】2013年7月16日

(65)【公開番号】特開2015-20218(P2015-20218A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2016年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006828

【氏名又は名称】ＹＫＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095430

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 勲

(72)【発明者】

【氏名】稲場 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】山崎 公之

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−１９７３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２０１１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１９３４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１７０８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２１０５２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ ３／０６

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｂ２３Ｂ ３５／００ − ４９／０６

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定長さに切断された形材（Ｗ１）を加工する形材加工装置（１０）において、
搬入された前記形材（Ｗ２）を所定位置に保持する形材保持部（３０）と、前記形材保持部（３０）に保持された前記形材（Ｗ２）を工具で切削加工する加工ヘッド（３２）と、前記形材保持部（３０）及び前記加工ヘッド（３２）の動作を制御する制御部とで構成された切削加工部（１８）を備え、
前記形材保持部（３０）には、搬入された前記形材（Ｗ２）の長手方向の一端を前記長手方向の所定の原点に向かって押圧するプッシャ（３６）と、前記プッシャ（３６）に押圧された前記形材（Ｗ２）の他端が当接して位置決めされる可動式のストッパ（３４）と、前記長手方向の複数の位置に配設され、前記ストッパ（３４）及びプッシャ（３６）により位置決めされた前記形材（Ｗ２）をそれぞれクランプする複数のバイス（３８）とが設けられ、
前記複数のバイス（３８）は、前記長手方向の原点位置から各々離れた位置に設けられ、前記形材（Ｗ２）の長手方向の一端部をクランプするメイン固定バイス（３８(6)）と、前記原点位置と前記メイン固定バイス（３８(6)）との間に設けられ、前記形材（Ｗ２）の長手方向の他端部をクランプするメイン可動バイス（３８(1)）とを有し、
前記制御部は、前記形材保持部（３０）に前記形材（Ｗ２）を保持させる際に、前記メイン固定バイス（３８(6)）と前記メイン可動バイス（３８(1)）から各々外側に突出する前記形材の各突出長が第一基準長以下になるように、前記ストッパ（３４）の位置と前記メイン可動バイス（３８(1)）の位置を原点位置から前記長手方向に平行に移動することを特徴とする形材加工装置。

【請求項2】

前記複数のバイス（３８）は、前記長手方向の原点位置から離れた位置に設けられた複数の固定バイス（３８）を備え、前記制御部は、前記形材（Ｗ２）の長さに応じて前記複数の固定バイス（３８）のうち、前記形材（Ｗ２）の前記一端に近い１つを前記メイン固定バイス（３８(3)〜(6)）として前記制御を行う請求項１記載の形材加工装置。

【請求項3】

前記複数のバイス（３８）は、前記メイン固定バイス（３８(6)）と前記メイン可動バイス（３８(1)）との間に設けられた補助バイス（３８(2)）を有し、
前記メイン固定バイス（３８(6)）、前記補助バイス（３８(2)）及び前記メイン可動バイス（３８(1)）が、前記長手方向に第二基準長以下の間隔を空けて順に配置され、それぞれ前記形材（Ｗ２）をクランプする請求項１記載の形材加工装置。

【請求項4】

所定長さに切断された形材（Ｗ１）を加工する形材加工装置（１０）において、
搬入された前記形材（Ｗ２）を所定位置に保持する形材保持部（３０）と、前記形材保持部（３０）に保持された前記形材（Ｗ２）を工具で切削加工する加工ヘッド（３２）と、前記形材保持部（３０）及び前記加工ヘッド（３２）の動作を制御する制御部とで構成された切削加工部（１８）を備え、
前記形材保持部（３０）には、搬入された前記形材（Ｗ２）の長手方向の一端を前記長手方向の所定の原点に向かって押圧するプッシャ（３６）と、前記プッシャ（３６）に押圧された前記形材（Ｗ２）の他端が当接して位置決めされる可動式のストッパ（３４）と、前記長手方向の複数の位置に配設され、前記ストッパ（３４）及びプッシャ（３６）により位置決めされた前記形材（Ｗ２）をそれぞれクランプする複数のバイス（３８）とが設けられ、
前記複数のバイス（３８）は、前記長手方向の原点位置から各々離れた位置に設けられ、前記形材（Ｗ２）の長手方向の一端部をクランプするメインバイス（３８(1)）と、前記メインバイス（３８(1)）に隣接して設けられ、前記形材（Ｗ２）の長手方向の他端部をクランプする可動式の補助バイス（３８(2)）とを有し、
前記制御部は、前記形材保持部（３０）に前記形材（Ｗ２）を保持させる際に、前記メインバイス（３８(1)）を、前記長手方向の前記原点位置付近に配置したまま、前記メインバイス（３８(1)）及び前記補助バイス（３８(2)）から外側に突出する前記形材（Ｗ２）の長さが前記第一基準長以下になるように、前記ストッパ（３４）の位置を原点位置から前記長手方向に平行に移動して前記形材（Ｗ２）の位置決めを行い、かつ前記補助バイス（３８(2)）と前記メインバイス（３８(1)）との間隔が第二基準長以下になるように前記補助バイス（３８(2)）の位置を制御し、前記形材（Ｗ２）が前記メインバイス（３８(1)）及び前記補助バイス（３８(2)）によって保持されることを特徴とする形材加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定長さに寸法切りされた形材を加工するための形材加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

サッシ窓枠などの建材は、所定長さに切断されたアルミ製の形材にプレス加工や切削加工等を行って製作される。切削加工は、プレス加工よりも高い精度が求められる部分に行われる加工（例えば、小径の穴あけ、サラモミ等）であり、通常、数値制御の工作機械が使用される。切削加工の精度を高くするためには、形材を狙いの位置にしっかり保持する機構が重要になる。

【0003】

例えば特許文献１に開示された従来の加工装置は、所定のストッパと押圧部材とで被加工物の長手方向（Ｘ方向）の位置決めを行う長手方向位置決め装置と、本体に取り付けられた摺動レール上をＸ方向に移動可能な４つのクランプユニットとを有するクランプ装置を備えている。被加工物の長手方向両端部に位置した２つのクランプユニットは、被加工物の両端部側面をそれぞれ挟持し、内側の２つのクランプユニット（数を増加できる）は被加工物の中間部の側面を挟持する。両端以外の各クランプユニットのＸ方向の位置は、制御装置の指令を受けて動作する間隔調節装置により、自動的に調節可能に設けられて、一端部のクランプユニットは、支持長さ調節機構により、隣接する可動クランプユニットとの間隔を変更可能に設けられているものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１９７３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の加工装置の場合、複数のクランプユニットのうち、両端のクランプユニットが原則として固定であり、その間の複数の可働クランプユニットが間隔調整装置により移動可能に設けられているもので、被加工物を両端のクランプユニットで固定することを前提としている。従って、被加工物の長さの大きく変わる場合には、そのままでは対応できないものである。被加工物の長さが大きく変わる場合には、別途設けられた支持長さ調節機構により、固定クランプユニットの一方の位置を動かして、調節しているものであり、被加工物の長さの変化に対応するための構造が複雑であり、自動化するための制御プログラムも複雑化するものである。

【0006】

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、様々な長さの形材を常に安定に保持できるシンプルな構造の形材保持部を備えた形材加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、所定長さに切断された形材を加工する形材加工装置であって、搬入された前記形材を所定位置に保持する形材保持部と、前記形材保持部に保持された前記形材を工具で切削加工する加工ヘッドと、前記形材保持部及び前記加工ヘッドの動作を制御する制御部とで構成された切削加工部を備え、前記形材保持部には、搬入された前記形材の長手方向の一端を前記長手方向の所定の原点に向かって押圧するプッシャと、前記プッシャに押圧された前記形材の他端が当接して位置決めされる可動式のストッパと、前記長手方向の複数の位置に配設され、前記ストッパ及びプッシャにより位置決めされた前記形材の側部をそれぞれクランプする複数のバイスとが設けられ、前記複数のバイスは、前記長手方向の原点位置から各々離れた位置に設けられ、前記押形材の長手方向の一端部をクランプするメイン固定バイスと、前記原点位置と前記第一固定バイスとの間に設けられ、前記形材の長手方向の他端部をクランプするメイン可動バイスとを有し、前記制御部は、前記形材保持部に前記形材を保持させる際に、前記メイン固定バイスと前記メイン可動バイスから各々外側に突出する前記形材の各突出長が第一基準長以下になるように、前記ストッパの位置と前記メイン可動バイスの位置を原点位置から前記長手方向に平行に移動する形材加工装置である。

【0008】

前記複数のバイスは、前記長手方向の原点位置から離れた位置に設けられた複数の固定バイスを備え、前記制御部は、前記形材の長さに応じて前記複数の固定バイスのうち、前記形材の前記一端に近い１つを前記メイン固定バイスとして前記制御を行うものである。

【0009】

前記複数のバイスは、前記メイン固定バイスと前記メイン可動バイスとの間に設けられた補助バイスを有し、前記メイン固定バイス、前記補助バイス及び前記メイン可動バイスが、前記長手方向に第二基準長以下の間隔を空けて順に配置され、それぞれ前記形材の側部をクランプするものである。

【0010】

前記メイン可動バイスに隣接する補助バイスは可動式であり、前記形材の長さが前記原点位置から前記メイン固定バイスまでの距離よりも短い場合、前記制御部は、前記形材保持部に前記形材を保持させる際に、前記メイン可動バイスを、前記長手方向の前記原点位置付近に配置したまま、前記メイン可動バイス及び前記補助バイスから外側に突出する前記形材の長さが前記第一基準長以下になるように、前記ストッパの位置を制御して前記形材の位置決めを行い、かつ前記補助バイスと前記メイン可動バイスとの間隔が前記第二基準長以下になるように前記補助バイスの位置を制御し、前記形材が前記メイン可動バイス及び前記補助バイスによって保持されるものである。

【0011】

またこの発明は、原点位置から前記長手方向に平行に移動所定長さに切断された形材を加工する形材加工装置であって、搬入された前記形材を所定位置に保持する形材保持部と、前記形材保持部に保持された前記形材を工具で切削加工する加工ヘッドと、前記形材保持部及び前記加工ヘッドの動作を制御する制御部とで構成された切削加工部を備え、前記形材保持部には、搬入された前記形材の長手方向の一端を前記長手方向の所定の原点に向かって押圧するプッシャと、前記プッシャに押圧された前記形材の他端が当接して位置決めされる可動式のストッパと、前記長手方向の複数の位置に配設され、前記ストッパ及びプッシャにより位置決めされた前記形材をそれぞれクランプする複数のバイスとが設けられ、前記複数のバイスは、前記長手方向の原点位置から各々離れた位置に設けられ、前記形材の長手方向の一端部をクランプするメインバイスと、前記メインバイスに隣接して設けられ、前記形材の長手方向の他端部をクランプする可動式の補助バイスとを有し、前記制御部は、前記形材保持部に前記形材を保持させる際に、前記メインバイスを、前記長手方向の前記原点位置付近に配置したまま、前記メインバイス及び前記補助バイスから外側に突出する前記形材の長さが前記第一基準長以下になるように、前記ストッパの位置を原点位置から前記長手方向に平行に移動して前記形材の位置決めを行い、かつ前記補助バイスと前記メインバイスとの間隔が第二基準長以下になるように前記補助バイスの位置を制御し、前記形材が前記メインバイス及び前記補助バイスによって保持されるようにした形材加工装置である、

【発明の効果】

【0012】

本発明の形材加工装置によれば、複数のバイスを有する形材保持部により、様々な長さの形材を安定に保持することができ、切削加工を常に精度よく行うことができる。特に、形材は、多数のバイス位置を動かすことなく、最小限のバイス位置の調整で、あらかじめ規定された所定のルールに従って自動的に保持されるので、作業者の熟練度に関係なく、確実に一定の安定度を得ることができる。また、複数のバイスのうち、固定バイスの数を多くして、可動バイスの数を少なくすることができるので、形材保持部全体の構造がシンプルになると共に、可動バイス及びストッパの位置を制御するための制御プログラムも簡単化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の形材加工装置の一実施形態の外観を示す平面図である。

【図2】この実施形態の外観を示す正面図である。

【図3】被加工物である形材の加工前の状態を示す斜視図（ａ）、A部拡大斜視図（ｂ）である。

【図4】形材のプレス加工後の状態を示す斜視図である。

【図5】この実施形態の切削加工部を示す斜視図である。

【図6】形材の切削加工後の状態を示す斜視図である。

【図7】この実施形態の形材を支持したローラとバイスを示す縦断面図である。

【図8】この実施形態のストッパ、バイス及びプッシャの退避状態を模式的に表した平面図（ａ）、正面図（ｂ）である。

【図9】この実施形態のストッパ、バイス及びプッシャで形材を保持した状態を模式的に表した平面図（ａ）、正面図（ｂ）である。

【図10】この実施形態の切削加工部の動作を説明するフローチャートである。

【図11】形材の長さに応じて変更されるストッパ、バイス及びプッシャの位置関係を模式的に表した正面図である。

【図12】形材の長さに応じて変更されるストッパ、バイス及びプッシャの位置関係を模式的に表した正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の形材加工装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態の形材加工装置１０は、所定長さに切断された形材Ｗ１に対して、プレス加工と切削加工を行うための装置であり、図１、図２に示すように、形材搬入装置１２、プレス加工部１４、自動移送装置１６、切削加工部１８、及び図示しない形材搬出装置を備えている。

【0015】

形材Ｗ１は、例えばアルミニウムを押出成形して寸法切りした長尺材であり、図３に示すように、平坦な本体板１と、本体板１の４箇所に延設された突条部２ａ〜２ｄとを有している。例えばサッシ等の建材用であれば、押し出し成形後の加工により、長手方向の長さLは300〜3000ｍｍ程度に切断されている。

【0016】

形材搬入装置１２は、図１、図２に示すように、搬入された加工前の形材Ｗ１をＹ方向（形材Ｗ１の長手方向と直角の方向）に移送するローダ２０と、ローダ２０の出力端で形材Ｗ１を受け、後段のプレス加工部１４に向けてＸ方向（形材Ｗ１の長手方向、またはその長手方向に平行に延びる方向）に移送する第一コンベア２２とで構成されている。

【0017】

プレス加工部１４は、Ｘ方向に並設された複数のプレスユニット２４を有し、プレスユニット２４毎に異なる金型２４ａ（パンチ、ダイ等）が取り付けられ、各種のプレス加工を行うことができる。ここでは、図４のプレス加工後の形材Ｗ２に示すように、突条部２ｃの複数箇所に大径の穴B1を開ける穴あけ加工、突条部２ｃの両端の部分B2を切除する切り取り加工、突条部２ａの両端と中央寄りの部分B3を切除する切り取り加工、突条部２ｂの両端と中央寄りの部分B4を切除する突条切り加工等を行う。形材Ｗ１は、図１のＸ方向における左側から右側に向けて通過しながらプレス加工が行われるため、中央寄りの部分B4を切除する突条切り加工用の金型２４ａを使用して、複数回のプレス加工により、その切除する部分の大きさを増加することもできる。これにより、準備する金型２４ａの個数を減少することもできる。

【0018】

自動移送機１６は、プレス加工部１４で加工された形材Ｗ２をＸ方向に移送する第二コンベア２６と、形材Ｗ２を後段の切削加工部１８に向けてＸ方向に移送する第三コンベア２８と、形材Ｗ２を第二コンベア２６から第三コンベア２８に載せ替える図示しない移載機とで構成されている。第三コンベア２８は、図示しないローラとこのローラを所定の位置に昇降自在に支持したシリンダとを備えている。第二コンベア２６上の形材Ｗ２は、プレス加工をしやすいように載置されているので、移載機は、形材Ｗ２を第三コンベア２８に載せ替えるときに、後段の切削加工部１８で加工をしやすいように載置する。例えば、形材Ｗ２の上面と下面とを反転させる。つまり、形材Ｗ１および第二コンベア２６上の形材Ｗ２は、突条部２ａが下面側を向いており、第二コンベア２６から第三コンベア２８に載せ替える際に、突条部２ａが上面側を向くようにする。これは、プレス加工部１４での加工は、突条部２ａが下面側であるほうが加工を行いやすいからである。自動移送機１６で反転させるのは、その後の切削加工部１８での加工が行いやすい点と、切削加工部１８までの搬送が行いやすいからである。

【0019】

切削加工部１８は、図５に示すように、形材Ｗ２を所定位置に保持する形材保持部３０と、レール３２ａ上に移動自在に取り付けられ、形材保持部３０に保持された形材Ｗ２を切削加工する加工ヘッド３２と、形材保持部３０及び加工ヘッド３２の動作を制御する図示しない制御部とで構成される。切削加工部１８は、加工ヘッド３２に取り付けられた各種工具を使用して、数値制御による精密な切削加工を行う。ここでは、図６の切削加工後の形材Ｗ３に示すように、突条部２ｃの穴（プレス加工で形成された円筒状の穴B1）の内壁C1を円錐状にするサラモミ加工、本体板１の複数箇所に小径の穴C2を開ける穴あけ加工等を行う。また、プレス加工部１４にて切除した箇所にて、さらにその一部を切削加工することもできる。

【0020】

形材保持部３０は、第三コンベア２８から搬入された形材Ｗ２をＸ方向に位置決めするためのストッパ３４、及びプッシャ３６と、位置決めされた形材Ｗ２を保持する６組のバイス３８を備えている。形材保持部３０には、図７に示すように、形材Ｗ２を長手方向に移動自在に支持した昇降自在の複数対のローラ４０が、形材Ｗ２の送り方向に設けられている。ローラ４０は、各々シリンダ４２により、形材Ｗ２の太さや断面形状に合わせて、所定の高さに設定可能に設けられている。

【0021】

プッシャ３６は、制御部の指令により形材Ｗ２の長手方向の一端をストッパ３４に向けてＸ方向に押圧する部材である。プッシャ３６は、一例ではあるが、加工ヘッド３２に取り付けておくことができる。このようにすることで、長手方向への押圧のための形材Ｗ２の端部までの移動が、加工ヘッド３２の動力で行えるため、コストの削減が可能である。なお、加工ヘッド３２の動力にてストッパ３４への押圧を行うこともできるが、その場合には、加工ヘッド３２の制御が煩雑になってしまうため、形材Ｗ２の端部からストッパ３４方向に向けて、図示しないエアシリンダによって駆動するようにするとよい。また、プッシャ３６は、そのエアシリンダとは別のエアシリンダにて、形材Ｗ２のＹ方向に退避した位置から、形材Ｗ２の延長線上に位置させる。ストッパ３４は、制御部の指令によりＸ方向に可動し、プッシャ３６に押圧された形材Ｗ２の他端を位置決めする部材である。６組のバイス３８は、Ｘ方向に所定の間隔を空けて配設され、制御部の指令により、ストッパ３４及びプッシャ３６が位置決めした形材Ｗ２の側部をそれぞれクランプするユニットである。以下、各バイスは、第三コンベア２８に近い側から順番に３８(1)，３８(2)，３８(3)，３８(4)，３８(5)，３８(6)の符号を付して区別して説明する。

【0022】

バイス３８(1)，３８(2)は、制御部の指令によりＸ方向の位置が可動する可動バイスであり、バイス３８(3)〜３８(6)は、Ｘ方向の位置が固定されている固定バイスである。固定バイス３８(3)〜３８(6)が互いに隣り合う間隔ｇ０は、後述する第二基準長Lk2以下である。また、可動バイス３８(2)のＸ方向の可動範囲は、固定バイス３８(3)から第二基準長Lk2以上離れない範囲である。可動バイス３８(1)のＸ方向の可動範囲は、可動バイス３８(2)から第二基準長Lk2以上離れない範囲である。ストッパ３４のＸ方向の可動範囲は、可動バイス３８(1)から後述する第一基準長Lk1以上離れない範囲である。図８は、ストッパ３４、プッシャ３６及びバイス３８(1)〜バイス３８(6)が退避した状態を示しており、図９は、ストッパ３４及びプッシャ３６によって位置決めされた形材Ｗ２をバイス３８(1)〜バイス３８(6)が保持している状態を示している。

【0023】

ここで、第一及び第二基準長Lk1，Lk2について説明する。第一基準長Lk1は、形材Ｗ２を固定した場合において、固定位置から延出した片持ち梁状の部分であって、その部分の形材Ｗ２を所望の精度で加工可能な最大長さである。片持ち梁状の部分の長さが第一基準長Lk1以下であれば、切削加工時の形材Ｗ２の振動や変位が小さく抑えられ、加工を高精度に行うことができる。また、第二基準長Lk2は、形材Ｗ２が両端固定された場合に、その形材Ｗ２を所望の精度で加工可能な最大長さである。両端固定された間の長さが第二基準長Lk2以下であれば、切削加工時の形材Ｗ２の振動や変位が小さく抑えられ、加工を高精度に行うことができる。この第一及び第二基準長Lk1，Lk2は制御部に記憶されている。

【0024】

次に、切削加工部１８の詳細な動作について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。

【0025】

まず、制御部が被加工物である形材Ｗ２の長さＬを把握する（ステップS11）。長さＬの情報を取得する方法は、形材搬入装置１２から自動搬送機１６へ形材Ｗ１を搬送する図示しない搬送装置により、形材Ｗ１の長さを容易に検出することができる。その他、作業者が長さＬの中央値をコンピュータ入力してもよいし、バーコードなどを読み取ることで入力してもよく、形材Ｗ２が搬入される毎にセンサ等で測定してもよい。

【0026】

次に、制御部が、形材Ｗ２の長さＬに応じて、ストッパ３４が形材Ｗ２を係止するＸ位置と、可動バイス３８(1)，３８(2)が形材Ｗ２を保持するＸ位置とをそれぞれ決定する（ステップS12）。そして、制御部の指令により、図８の退避位置にあるストッパ３４、可動バイス３８(1)，３８(2)が、ステップS12で決定されたＸ位置に移動する（ステップS13）。このとき、ストッパ３４の高さ位置（Ｚ位置）は、退避状態と同様に各バイス３８よりも十分低い位置である。プッシャ３６の高さ位置（Ｚ位置）は形材Ｗ２の高さと同じであるが、Ｙ方向に退避して形材Ｗ２から離れている。

【0027】

次に、形材Ｗ２が形材保持部３０の各バイス３８の高さの所定位置まで搬入され（ステップS14）、ストッパ３４が形材Ｗ２の高さに上昇し、プッシャ３６がＹ方向に移動して形材Ｗ２の延長線上に移動し、プッシャ３６が形材Ｗ２の一端を押圧し、他端をストッパ３４に当接せることにより、形材Ｗ２が位置決めされる（ステップS15）。

【0028】

形材Ｗ２が位置決めされると、各バイス３８がＹ方向に駆動され、形材Ｗ２の側面を両側から挟むようにクランプする（ステップS16）。そして、ストッパ３４とプッシャ３６が退避位置に移動（ステップS17）した後、加工ヘッド３８が形材Ｗ２に対して各種の切削加工を行う（ステップS18）。

【0029】

ステップS18が終了すると、各バイス３８によるクランプを解除し、形材搬出装置により、加工された形材Ｗ３を切削加工部１８から搬出する（ステップS19）。そして、各バイス３８が退避位置に移動し（ステップS20）、切削加工の１サイクルが終了する。

【0030】

次に、上記のステップS12で決定されるストッパ３４及び可動バイス３８(1)，３８(2)のＸ位置、及び固定バイス３８(3)〜３８(6)のＸ位置の関係について、図１１と図１２に基づいて、詳しく説明する。

【0031】

まず、退避状態においては、図１１に示すように、ストッパ３４は、係止面３４ａがＸ方向の原点位置になる（e0＝0）ように配置され、可動バイス３８(1)は、ストッパ３４側の側面が係止面３４ａから距離h0だけ離れるように配置される。h0は、第一基準長Lk1以下の値である。固定バイス３８(3)は、ストッパ３４側の側面が原点から距離f0だけ離れた位置に固定され、可動バイス３８(2)は、可動バイス３８(1)と固定バイス３８(3)の間の所定位置に配置される。その他の固定バイス３８(4)，３８(5)，３８(6)は、上記のように、一定の距離g0を空けて順番に固定されている。各バイス３８のクランプ幅（Ｘ方向の長さ）は、d0で一定である。プッシャ３６は、最端の固定バイス３８(6)よりも外側の十分離れた位置に配置される。

【0032】

ステップS12で決定されるストッパ３４及び可動バイス３８(1)，３８(2)のＸ位置は、被加工物である形材Ｗ２の長さＬによって異なる。

【0033】

図１１の保持状態１は、長さＬが非常に長い場合を表している（L＝L1）。ここでは、固定バイス３８(6)がメイン固定バイスとして働き、可動バイス３８(1)がメイン可動バイスとして働き、可動バイス３８(2)と固定バイス３８(3)〜３８(5)とが補助バイスとして働く。

【0034】

制御部は、形材Ｗ２の長さＬに基づいて、まずストッパ３４のＸ位置を決定する。具体的には、形材Ｗ２を保持した状態で、形材Ｗ２のプッシャ３６側の一端がメイン固定バイス３８(6)の外側に所定長さk1だけ突出するように、原点からストッパ３４の係止面３４ａまでの距離e1を決定する。k1は、第一基準長Lk1以下の値である。つまり、この形材Ｗ２の長さＬ１にて、ストッパ３４のＸ位置が移動しない場合には、形材Ｗ２の端部が固定バイス３８(6)まで届かず、固定バイス３８(5)がメイン固定バイスになるが、このときのメイン固定バイス３８(5)の外側に突出する長さは第一基準長Lk1以上となってしまうため、原点からストッパ３４を移動することになる。ストッパ３４のＸ位置が決まると、メイン可動バイス３８(1)のＸ位置を決定する。具体的には、形材Ｗ２のストッパ３４側の一端がメイン可動バイス３８(1)の外側に所定長さh1だけ突出するように、ストッパ３４の係止面３４ａからメイン可動バイス３８(1)までの距離h1を決定する。h1は、第一基準長Lk1以下の値であり、上記のh0と同じ値でもよい。メイン可動バイス３８(1)のＸ位置が決まると、補助バイス３８(2)のＸ位置を決定する。具体的には、補助バイス３８(2)がメイン可動バイス３８(1)と補助バイス３８(3)との間の中央に配置されるように、メイン可動バイス３８(1)との間隔j1、補助バイス３８(3)との間隔j1を決定する。j1は、第二基準長Lk2以下の値である。

【0035】

保持状態１では、図１１に示すように、形材Ｗ２は、一端部がメイン固定バイス３８(6)の外側に長さk1だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)の外側に長さh1だけ突出して保持される。片持ち梁状体の２つの突出部分は、それぞれの長さが第一基準長Lk1以下なので、しっかりと保持される。また、形材Ｗ２の突出部分以外の内側部分は、メイン固定バイス３８(6)とメイン可動バイス３８(1)、及び補助バイス３８(2)〜３８(5)によって、間隔j1または間隔g0を空けて保持される。両端固定された５つの部分は、それぞれの長さが第二基準長Lk2以下なので、それぞれがしっかりと保持される。なお、補助バイス３８(2)をメイン可動バイス３８(1)と補助バイス３８(3)の中央に配置しない場合でも、広い方の間隔が第二基準長Lk2以下であれば、同様の効果を得ることができる。

【0036】

ここで、制御部は、可動バイス３８(1)とストッパ３４の係止面３４ａからの距離h0、固定バイス３８(3)と原点からの距離f0、隣合う固定バイス３８(4)，３８(5)，３８(6)同士の一定の距離g0、各バイス３８のクランプ幅（Ｘ方向の長さ）のd0を記憶している。このため、制御部はストッパ３４の位置とメイン可動バイス３８(1)の位置を制御するには、制御部に記憶された上記の情報と、加工を行う形材Ｗ２の情報とをもとに算出を行い、その結果から、メイン固定バイス３８(6)を決定し、そのメイン固定バイス３８(6)からの突出寸法が第一基準長Lk1以下になるようにストッパ３４とメイン可動バイス３８(1)とを移動制御している。

【0037】

図１１の保持状態２は、形材Ｗ２の長さＬが、上記の保持状態１を実現できない程度に短い場合を表している（L=L2＜L1）。ここでは、固定バイス３８(5)がメイン固定バイスとして働き、可動バイス３８(1)がメイン可動バイスとして働き、可動バイス３８(2)と固定バイス３８(3)，３８(4)が補助バイスとして働く。固定バイス３８(6)は、実質的に機能しない。

【0038】

制御部は、形材Ｗ２の長さＬに基づいて、まずストッパ３４のＸ位置を決定する。具体的には、形材Ｗ２を保持した状態で、形材Ｗ２のプッシャ３６側の一端がメイン固定バイス３８(5)の外側に所定長さk2だけ突出するように、原点からストッパ３４の係止面３４ａまでの距離e2を決定する。k2は第一基準長Lk1以下の値であり、上記のk1と同じ値でもよい。ストッパ３４のＸ位置が決まると、メイン可動バイス３８(1)のＸ位置を決定する。具体的には、形材Ｗ２のストッパ３４側の一端がメイン可動バイス３８(1)の外側に所定長さh2だけ突出するように、ストッパ３４の係止面３４ａからメイン可動バイス３８(1)までの距離h2を決定する。h2は第一基準長Lk1以下の値であり、上記のh0と同じ値でもよい。そして、メイン可動バイス３８(1)のＸ位置が決まると、補助バイス３８(2)のＸ位置を決定する。具体的には、補助バイス３８(2)がメイン可動バイス３８(1)と補助バイス３８(3)との間の中央に配置されるように、メイン可動バイス３８(1)との間隔j2、補助バイス３８(3)との間隔j2を決定する。J2は、第二基準長Lk2以下の値である。

【0039】

保持状態２では、形材Ｗ２は、一端部がメイン固定バイス３８(5)の外側に長さk2だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)の外側に長さh2だけ突出して保持される。片持ち梁状態の２つの突出部分は、それぞれの長さが第一基準長Lk1以下なので、それぞれしっかりと保持される。また、形材Ｗ２の突出部分以外の内側部分は、メイン固定バイス３８(5)とメイン可動バイス３８(1)、及び補助バイス３８(2)〜３８(4)によって、間隔j2または間隔g0を空けて保持される。両端固定された４つの部分は、それぞれの長さが第二基準長Lk2以下なので、しっかりと保持される。

【0040】

図１１の保持状態３は、形材Ｗ２の長さＬが、上記の保持状態２を実現できない程度に短い場合を表している（L=L3＜L2）。ここでは、固定バイス３８(4)がメイン固定バイスとして働き、可動バイス３８(1)がメイン可動バイスとして働き、可動バイス３８(2)と固定バイス３８(3)とが補助バイスとして働く。固定バイス３８(5)，３８(6)は、実質的に機能しない。制御部がストッパ３４、メイン可動バイス３８(1)及び補助バイス３８(2)のＸ位置が決定する流れは上記と同様である。

【0041】

保持状態３では、形材Ｗ２は、一端部がメイン固定バイス３８(4)の外側に長さk3（＝k1）だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)の外側に長さh3（＝h0）だけ突出して保持される。片持ち梁状態の２つの突出部分は、それぞれの長さが第一基準長Lk1以下なので、それぞれしっかりと保持される。また、形材Ｗ２の突出部分以外の内側部分は、メイン固定バイス３８(4)とメイン可動バイス３８(1)、及び補助バイス３８(2)，３８(3)によって、間隔j3または間隔g0を空けて保持される。両端固定された３つの部分は、それぞれの長さが第二基準長Lk2以下なので、しっかりと保持される。

【0042】

図１２の保持状態４は、形材Ｗ２の長さＬが、上記の保持状態３を実現できない程度に短い場合を表している（L=L4＜L3）。ここでは、固定バイス３８(3)がメイン固定バイスとして働き、可動バイス３８(1)がメイン可動バイスとして働き、可動バイス３８(2)が補助バイスとして働く。固定バイス３８(4)，３８(5)，３８(6)は、実質的に機能しない。制御部がストッパ３４、メイン可動バイス３８(1)及び補助バイス３８(2)のＸ位置を決定する流れは上記と同様である。

【0043】

保持状態４では、形材Ｗ２は、一端部がメイン固定バイス３８(3)の外側に長さk4（＝k1）だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)の外側に長さh4（＝h0）だけ突出して保持される。片持ち梁状態の２つの突出部分は、それぞれの長さが第一基準長Lk1以下なので、しっかりと保持される。また、形材Ｗ２の突出部分以外の内側部分は、メイン固定バイス３８(3)とメイン可動バイス３８(1)、及び補助バイス３８(2)によって、間隔j4を空けて保持される。両端固定された２つの部分は、それぞれの長さが第二基準長Lk2以下なので、しっかりと保持される。

【0044】

図１２の保持状態５は、形材Ｗ２の長さＬが、上記の保持状態４を実現できない程度に短い場合を表している（L=L5＜L4）。ここでは、メイン可動バイス３８(1)と可動バイス３８(2)の２つで形材Ｗ２を保持し、その他のバイス３８(3)〜３８(6)は実質的に機能しない。

【0045】

制御部は、形材Ｗ２の長さＬに基づき、メイン可動バイス３８(1)とストッパ３４のＸ位置を退避位置に維持する（e5＝0、h5＝h0）こととし、可動バイス３８(2)のＸ位置を決定する。具体的には、形材Ｗ２を保持した状態で、形材Ｗ２のプッシャ３６側の一端が可動バイス３８(2)の外側に所定長さk5（＝k1）だけ突出するように、メイン可動バイス３８(1)と可動バイス３８(2)の間隔j5を決定する。ただし、可動バイス３８(2)の駆動機構の構造をシンプルにするため、可動バイス３８(2)は、退避位置から固定バイス３８(3)まで範囲しか移動できないようになっている。

【0046】

保持状態５では、形材Ｗ２は、一端部が可動バイス３８(2)の外側に長さk5（＝k1）だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)の外側に長さh5（＝h0）だけ突出して保持される。片持ち梁状態の２つの突出部分は、それぞれの長さが第一基準長Lk1以下なので、しっかりと保持される。また、形材Ｗ２の突出部分以外の内側部分は、メイン固定バイス３８(3)とメイン可動バイス３８(1)によって、間隔j5を空けて保持される。両端固定された寸法j5の部分は、長さが第二基準長Lk2以下なので、しっかりと保持される。

【0047】

図１２の保持状態６は、形材Ｗ２の長さＬが、上記の保持状態５を実現できない程度に短い場合を表している（L=L6＜L5）。メイン可動バイス３８(1)と可動バイス３８(2)の２つで形材Ｗ２を保持する点は、保持状態５と同じである。

【0048】

制御部は、形材Ｗ２の長さＬに基づき、メイン可動バイス３８(1)とストッパ３４のＸ位置を退避位置に維持する（e6＝0、h6＝h0）こととし、可動バイス３８(2)のＸ位置も退避位置に維持する決定をする。したがって、Ｘ方向に移動させる部材がないので、移動のための時間が短縮され、駆動機構の負担も軽減されるという利点がある。

【0049】

保持状態６では、形材Ｗ２は、一端部が可動バイス３８(2)の外側に長さk6（＜k5＝k1）だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)の外側に長さh6（＝h0）だけ突出して保持される。片持ち梁状体の２つの突出部分は、個々の長さが第一基準長Lk1以下なので、それぞれしっかりと保持される。また、形材Ｗ２の突出部分以外の内側部分は、可動バイス３８(2)とメイン可動バイス３８(1)によって、間隔j6を空けて保持される。両端固定された寸法j6の部分は、長さが第二基準長Lk2以下なので、しっかりと保持される。

【0050】

図１２の保持状態７は、形材Ｗ２の長さＬが、上記の保持状態６を実現できない程度に短い場合を表している（L=L7＜L6）。ここでは、メイン可動バイス３８(1)だけで形材Ｗ２を保持し、その他のバイス３８(2)〜３８(6)は実質的に機能しない。

【0051】

制御部は、形材Ｗ２の長さＬに基づき、メイン可動バイス３８(1)とストッパ３４のＸ位置を退避位置に維持する（e5＝0、h7＝h0）。したがって、保持状態６と同様に、Ｘ方向に移動する部材がないので、移動のための時間が短縮され、駆動機構の負担も軽減されるという利点がある。

【0052】

保持状態７では、形材Ｗ２は、一端部がメイン可動バイス３８(1)のプッシャ３６側に長さk7（＜Lk1）だけ突出し、他端部がメイン可動バイス３８(1)のストッパ３４側に長さh7（＝h0）だけ突出して保持される。片端持ち梁状態の２つの突出部分は、それぞれ長さが第一基準長Lk1以下なので、しっかりと保持される。

【0053】

ここまでの保持状態１〜７の説明は、形材Ｗ２の両端部が特定のバイスから突出する（k1〜k7＞0、h0〜h7＞0）としたが、形材Ｗ２の端部が特定のバイス３８から突出せず中に収まっていてもよい（k1〜k7≦0＜Lk1、h0〜h7≦0＜Lk1）。ただし、この場合、形材Ｗ２をクランプする部分が小さく（Ｘ方向長さが短く）なってクランプ力が低下する可能性があるので、一定以上のクランプ力を確保するようにする。バイスの長さd0が非常に短い場合は、形材Ｗ２の端部を突出させる設定（k1〜k7＞0、h0〜h7＞0）とし、所定のクランプ力が確実に得られるようにすることが好ましい。また、ストッパ３４を可動バイス３８(1)と一体にして、h0〜h7が常に一定となるようにすることもできる。

【0054】

以上説明したように、形材加工装置１０によれば、６組のバイス３８を備えた形材保持部３０により、様々な長さの形材Ｗ２を、常に安定に保持することができるので、切削加工を精度よく行うことができる。特に、形材Ｗ２は、あらかじめ規定された所定のルール（形材Ｗ２の各バイスからの長さを一定値以下にするための、第一基準長Lk1や第二基準長Lk2を設定したルール）に従って保持されるので、バイス位置の調節を最小限として、確実に一定の保持強度でバイスにより保持され、安定な加工が可能となる。また、６組のバイス３８は、固定バイスの数が多く（この実施形態では４組）、可動バイスを最小限（この実施形態では２組）に抑えることができるので、形材保持部３０全体の構造がシンプルになると共に、可動バイス及びストッパの位置を制御するための制御プログラムも簡単化することができる。

【0055】

また、形材加工装置１０は、切削加工部１８の前段にプレス加工部１４を設け、これらを自動移送機１６で連結することによって、形材Ｗ１に対してプレス加工と切削加工とを行う一貫ラインが構成され、素材（形材Ｗ１）から製品（形材Ｗ３）を得るまでの工程を効率化することができる。

【0056】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、形材保持部の複数のバイスは、少なくとも固定バイスと可動バイスとを一対に有していればよく、可動バイスを１組にしてもよい。補助バイスについては、長い形材の加工が想定される場合、第二基準長を考慮して適宜の数だけ設けることができ、補助バイスを可動式にするか固定式にするかについても適宜設定しうるものである。短い形材しか加工しない装置の場合は、補助バイスを省略してもよい。

【符号の説明】

【0057】

１０ 形材加工装置
１４ プレス加工部
１６ 自動移送機
１８ 切削加工部
３０ 形材保持部
３２ 加工ヘッド
３４ ストッパ
３６ プッシャ
３８ バイス（固定バイス、メイン固定バイス、可動バイス、メイン可動バイス）
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 形材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】