CN113441642B

CN113441642B - 搬运装置

Info

Publication number: CN113441642B
Application number: CN202110320064.XA
Authority: CN
Inventors: 渡部洋平; 高木庆一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: US20210300691A1; JP2021154352A; CN113441642A; US11465193B2

Abstract

本发明的问题在于提供一种搬运装置，不牺牲作业周期，在同时搬运废料及冲压产品时，只将废料确实地排出。为了解决上述问题，提供一种搬运装置，其用于冲压成形，并具备：搬运部，其分别保持切割工序后的工件的产品部及废料部，并将工件搬运至下一个工序；喷嘴部，其设置于搬运部上，并朝向废料部喷出压缩流体；及，控制部，其进行以下控制，即在工件的搬运中解除对废料部的保持，并且朝向废料部喷射压缩流体。

Description

搬运装置

技术领域

本发明涉及一种用于冲压成形的搬运装置。

背景技术

在以往的冲压的工序设定中，分别独立地设定拉制工序为第一个工序、切割工序为第二个工序。在模具内部设置通道结构，而切割工序所产生的废料(边角料)在切割后直接通过通道排出至模具外，并从设置于第二个工序冲压M/C的上游侧及下游侧的开口部至地下槽来进行处理。冲压工序间搬运只对产品板进行吸附搬运。

存在以下需求，即利用工序集成技术将拉制工序与切割工序集成于第一个工序中，由此，来削减模具投资、将模具保管于工厂内、及缩小空间。于是，若进行工序集成，利用切割成形将拉制成形所需的材料端末部从产品板上分离而产生废料，但是由于切割工序集成至第一个工序，因而，以往在第二个工序中产生的废料变成在第一个工序中产生。但是，由于第一个工序的冲压M/C为拉制工序专用设计，所以不具备用于处理废料的地下槽，而需要将废料搬运至第二个工序以后来处理。

因此提出一种技术，其于第一个工序中除了产品板外还吸附废料，同时向第二个工序搬运，在搬运途中只解除对废料的吸附并投入至第二个工序冲压M/C上游侧的地下槽开口部(例如专利文献1)。在此技术中，在将产品板搬运至第二个工序后，保持将废料吸附于搬运装置，使搬运装置回到第一个工序，此时，使废料落向设置于第一个工序与第二个工序之间的搬出孔。因此，废料排出时，会将搬运装置的前后运动停止，而难以提高作业周期。并且，如果要在搬运中解除吸附并排出废料，由于所吸附搬运的废料在完成第一个工序时，工序间搬运正充分地加速，因此，如果只是直接解除吸附，废料的下落轨迹可能不会朝向第二个工序冲压M/C上游侧的地下槽开口部，而是飞散至第二个工序的模具上。

[现有技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开昭64-002742号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明的问题在于提供一种搬运装置，不牺牲作业周期，在同时搬运废料及冲压产品时，只将废料确实地排出。

[解决问题的技术手段]

本发明利用如下所述的解决方案来解决上述问题。此外，为了易于理解，标注与本发明的实施方式对应的符号进行说明，但并不限定于此。

第一发明是一种搬运装置(20)，其用于冲压成形，并具备：搬运部(200)，其具备分别保持切割工序后的工件的产品部(W1)及废料部(W2)的保持部(21,22)，并将工件搬运至下一个工序；喷嘴部(23)，其与前述保持部(21,22)分开地设置于前述搬运部(200)上，并朝向前述废料部(W2)喷出压缩流体；及，控制部(27)，其进行以下控制，即在前述工件的搬运中解除对前述废料部(W2)的保持，并且朝向前述废料部(W2)喷射压缩流体。

第二发明是一种搬运装置(20)，其中，在第一发明所述之搬运装置(20)中，前述喷嘴部(23)相对于前述废料部(W2)的重心位置，指向前述废料部(W2)的搬运方向下游侧或者搬运方向上游侧的部分而配置。

第三发明是一种搬运装置(20)，其中，在第一发明或第二发明所述之搬运装置(20)中，前述搬运部(200)将前述废料部(W2)保持于低于前述产品部(W1)的位置来进行搬运。

(发明的效果)

根据本发明，可以提供一种搬运装置，不牺牲作业周期，在同时搬运废料及冲压产品时，只将废料确实地排出。

附图说明

图1是绘示本发明的冲压成形装置10及搬运装置20的图。

图2是对搬运装置20的控制进行说明的方块图。

图3是绘示同时进行冲压成形装置10的成形工序及切割工序的状态的图。

图4是绘示上模具15上升且搬运部200移动至下模具11与上模具15之间的状态的图。

图5是绘示搬运部200下降且对产品部W1及废料部W2进行吸附保持的状态的图。

图6是绘示搬运部200在维持对产品部W1及废料部W2进行吸附保持的情况下上升的状态的图。

图7是绘示搬运的初始状态的图。

图8是绘示在搬运途中，解除对废料部W2的吸附保持且从喷嘴部23喷出高压气流的状态的图。

图9是绘示废料部W2落下的状态的图。

图10是对废料部W2的更具体形态的废料用真空吸盘22与喷嘴部23的配置进行说明的俯视图。

图11是对废料部W2的更具体形态的废料用真空吸盘22与喷嘴部23的配置进行说明的侧视图。

具体实施方式

以下，针对用于实施本发明的最佳方式，参考附图等加以说明。

(实施方式)

图1是绘示本发明的冲压成形装置10及搬运装置20的图。

图2是对搬运装置20的控制进行说明的方块图。

此外，包括图1在内，以下示出的各图是示意性地绘示的图，为了易于理解，各部的大小、形状适当地夸大或省略表示。

另外，在以下的说明中，示出具体的数值、形状及材料等以进行说明，但它们可以适当变更。

本实施方式的搬运装置20在藉由冲压成形装置10同时进行成形及裁切(切割)，并一同搬运分为产品部W1及废料部W2的工件时，仅使废料部W2适当地落向特定的位置。

冲压成形装置10具备下模具11、压料板12、缓冲部13、抬升部14及上模具15，并同时进行成形及切割。此处，搬运装置20图示为，对于加工前的坯料，同时进行废料部W2的切割、及由于废料部W2被切割而留下的产品部W1的成形。另外，此处，将废料部W2图示为一个，但也可以是多个废料部W2。

抬升部14由气缸等构成，将成形后的产品部W1抬升至高于切割后的废料部W2的位置。

搬运装置20具备产品用真空吸盘21、废料用真空吸盘22、喷嘴部23及搬运驱动部24，来作为搬运部200。并且，除了搬运部200以外，搬运装置20还具备电磁阀25、吸引压产生装置26及控制部27。

产品用真空吸盘21设置于搬运部200上，并利用负压来对产品部W1进行吸附保持。

废料用真空吸盘22设置于搬运部200上，并利用负压来对废料部W2进行吸附保持。

产品用真空吸盘21及废料用真空吸盘22是保持部，经由未图示的管道连接于吸引压产生装置26，经减压而分别能够对产品部W1及废料部W2进行吸附保持。并且，在吸引压产生装置26中，产品用真空吸盘21及废料用真空吸盘22的负压分别独立地由控制部27控制。因此，可以在产品用真空吸盘21维持对产品部W1的保持的状态下，解除废料用真空吸盘22对废料部W2的保持。

喷嘴部23设置于搬运部200上，并朝向废料部W2喷出压缩流体(高压气流)。在本实施方式中，喷嘴部23相对于废料部W2的重心位置，指向废料部W2的搬运方向下游侧而配置。另外，此喷嘴部23所指向的位置也可以是相对于废料部W2的重心位置，指向搬运方向上游侧的部分而配置。喷嘴部23由未图示的管道连接于未图示的加压装置，而能够喷出高压气流。另外，在连接喷嘴部23的管道中，设置后述的电磁阀25，并利用控制部27的控制来控制气流的突出。

搬运驱动部24设置于搬运部200上，并根据控制部27的控制来进行搬运部200的搬运驱动。

电磁阀25设置于与喷嘴部23连接的管道中，并根据控制部27的控制来切换从喷嘴部23喷出气流的ON/OFF。另外，在本实施方式中，如图2所示，为了搬运部的轻量化及布线的简洁化，电磁阀25设置于搬运部200外，但也可以设置于喷嘴部23的附近。

吸引压产生装置26设置于搬运部200外，经由未图示的管道分别独立地连接于产品用真空吸盘21及废料用真空吸盘22。吸引压产生装置26产生作为产品用真空吸盘21及废料用真空吸盘22的吸引力来源的负压。吸引压产生装置26由控制部27控制，而分别独立地对产品用真空吸盘21及废料用真空吸盘22切换吸引的ON/OFF。并且，在吸引压产生装置26上设置电磁阀26a，以便能够瞬间切换吸引的ON/OFF。

其次，依照工序顺序，对冲压成形装置10及搬运装置20的动作进行说明。

当然，此时搬运部200缩回。

当成形工序及切割工序结束，上模具15上升且搬运部200移动至下模具11与上模具15之间。并且，成形后的产品部W1利用抬升部14抬升至高于切割后的废料部W2的位置。

搬运部200下降后，受控制部27控制，产品用真空吸盘21及废料用真空吸盘22分别对产品部W1及废料部W2进行吸附保持。此时，利用抬升部14，成形后的产品部W1抬升至高于切割后的废料部W2的位置。因此，产品部W1被吸附保持于高于废料部W2的位置。

利用搬运部200上升，产品部W1及废料部W2都从下模具11及压料板12上分离，而成为可以由搬运部200搬运的状态。

图7是绘示搬运的初始状态的图。

搬运部200在维持对产品部W1及废料部W2进行吸附保持的状态下，从冲压成形装置10上分离，向进行下一个加工的装置高速地移动。

本实施方式的搬运装置20在高速地进行搬运移动的状态下，解除对废料部W2的吸附保持。在此，只要在搬运移动中解除对废料部W2的吸附保持，废料部W2由于惯性，就像被投出一样顺势飞向远处。

因此，在本实施方式的搬运装置20中，由喷嘴部23对刚解除吸附保持的废料部W2喷射高压气流，使废料部W2落向特定的地下槽开口部D。此处，如上所述，喷嘴部23相对于废料部W2的重心位置，指向废料部W2的搬运方向下游侧而配置。因此，对废料部W2施加图8中箭头所示的转向的冲量。

图9是绘示废料部W2落下的状态的图。

当废料部W2旋转时，空气阻力相对于之前行进的搬运方向变大，废料部W2失速，突然落下至下方，可以落向特定的地下槽开口部D。另外，解除了废料部W2的吸附保持后的搬运装置20将产品部W1搬运至下一个加工工序。

在先前说明的一例中，为了便于理解，利用简化的图对构造进行了说明，但是在实际的产品中，具有更复杂的形态。因此，在下文中，列举更具体形态的一例，对废料用真空吸盘22与喷嘴部23的配置进行说明。

在图10及图11中，箭头F的方向表示搬运部200的搬运方向。并且，在图10及图11中，符号G表示废料部W2的重心位置。

为了提高搬运时的稳定性，废料用真空吸盘22理想为围绕重心位置G地配置。并且同理，废料用真空吸盘22理想为配置3处以上，但是具体个数根据废料部W2的重量进行增减调整。

为了使废料为目标落下姿势，喷嘴部23理想为配置于产生力矩一侧，而为了将产生力矩最大化来使废料积极地旋转，理想为配置于远离重心位置G的位置。并且喷嘴部23的配置数量可以根据废料部W2的惯性力矩进行调整。

如此一来，在本实施方式的搬运装置20中，对于从冲压成形装置10中的加工工序送出并向下一个加工工序进行吸附搬运中的废料部W2，在维持通常搬运速度的状态下，在搬运中解除吸附并立即施加冲量，来赋予朝向下一个加工工序的上游侧的地下槽开口部D的速度矢量。

废料部W2通常由多个废料用真空吸盘22进行吸附保持，但如果各废料用真空吸盘22彼此的解除吸附的时间混乱，会导致废料部W2开始落下时的姿势混乱，因此，需要使用电磁阀等将吸附解除时间控制于几毫秒(ms)以内。

并且由于同样的理由，在对废料部W2进行吸附保持的多个废料用真空吸盘22全部解除吸附完毕之前，不可以开始附加冲量(由喷嘴部23实施的气流喷出)。

作为附加冲量的方法，由于搬运装置的可搬重量限制，将压缩气流导入至安装于搬运装置上的喷嘴部23。根据该方法，利用使从喷嘴部23喷出的压缩气流瞄准落下的废料部W2，来连续地施加力，可以使冲量的延续时间较长，而造成所附加的力较少，因此可以实现附加冲量元件的小型轻量化。

进一步，如果只单纯赋予速度矢量，所需的冲量较大，因此如果要确保气流瞬时流量，气流软管的重量会超过可搬重量。

因此，利用有意地使废料部W2前后旋转，来利用旋转时的空气阻力，将落下轨迹控制为飞行距离较短，以降低所需冲量。为了对废料部W2赋予旋转力矩，附加冲量位置在通过废料部W2的重心且与搬运方向平行的直线上，并且在使废料部向前旋转时配置于较重心的下游侧，而在使废料部向后旋转时配置于较重心的上游侧。

此时，为了减少气流使用量，理想为使附加冲量位置尽量靠近废料部W2端末侧，并积极地使废料部W2旋转，但要注意不要使从喷嘴部23喷出的压缩气流打不中废料部W2。作为气流的喷出时间的目标，考虑到防止由于废料部W2的旋转所导致的扑空，理想为100ms前后。

并且，在由于废料部W2为“コ”字形状等而在上述直线上不存在实际形状，无法在目标位置配置用来附加冲量的气流喷嘴时，可以使管道在中途分支，在与搬运方向垂直的方向分散地配置气流喷嘴，且这些的合力是本来的目标位置。

关于废料部W2所需要的冲量，预先实验性地求出废料部W2的排出轨迹的回归式，可以利用如下总计七个说明变量利用σ＝0.2[m]的偏差幅度控制排出轨迹、飞行距离：(1)废料部W2形状、(2)废料部W2的重量、(3)废料部W2的排出速度(由废料部W2平面布局及生产速度求出)、(4)施加冲量的角度、(5)冲量的大小、(6)所产生的前后旋转、(7)左右旋转。接着，利用设计图算出废料部W2的特性值(1)、(2)、(3)、及目标飞行距离，并将(4)、(7)设为与废料部W2无关的固定值，(6)应用与(1)的种类对应的固定值，而可以求出(5)。(5)与气流流量成比例，且可以使用速度控制阀进行微调整，但为了使该调整简化，将所需冲量在属于σ＝0.2[m]的范围内进行分类，根据其大小选择并安装内径不同的多种喷嘴部23。

为了避免在废料部W2开始落下时，废料部W2的端末与同时搬运的产品部W1接触而使其变形，而使构造为在吸附搬运时，废料部W2在较产品更下方(地面侧)的位置进行搬运。

因此，在下模具11上设置抬升部14，成形结束后在送出产品部W1及废料部W2前只将产品部W1抬升。

由此，由于可以防止废料部W2旋转时与产品部W1接触，因此，可以确实地排出废料部W2。更详细来说，利用喷嘴部23喷出高压气流，废料部W2以重心为中心旋转，但是废料部W2的喷嘴部23侧的相对于重心的相反侧朝向上方旋转。虽然也存在利用重力的落下，但如果搬运速度较快，可能会导致废料部W2的喷嘴部23侧的相反侧高于产品部。由于空气阻力，废料部W2向搬运方向的移动速度降低，因此，废料部W2与产品部W1接触，从而可能导致废料部W2不落入地下槽开口部D而载于模具上。成形结束后在送出产品部W1及废料部W2前，只将产品部W1抬升，由此，可以防止此种故障。

另外，可以经由如油压汽缸等驱动手段，将吸附废料部W2的废料用真空吸盘22保持于搬运装置20，在一同吸附产品部W1后，使汽缸伸长，而使废料部W2位于产品更下方。

如上所述，本实施方式的搬运装置20构成为，在将产品部W1与废料部W2一同搬运的过程中，利用从喷嘴部23喷出高压气流，而只将废料部W2适当地落向特定的位置。由此，可以控制废料部W2的搬运中的分离及落下轨迹，而可以不牺牲作业周期，在同时搬运废料及冲压产品时，只将废料确实地排出。

并且，可进一步获得如下效果。

(效果1)可以集成拉制工序及切割工序，而可在所空出的后续工序中设定具有新的成形功能的工序。

(效果2)无需在模具内部设定用以排出废料部的通道结构，从而提高通常的切割工序模具的刚性。因此，可以抑制由于模具弯曲所导致之上刀/下刀的切割间隙变化，而可以抑制由于切割成形不良所导致之来自板截面的碎屑的产生、及由于所产生的碎屑附着于产品的图案面并被上模具板按压所导致之产品的变形，从而可以提高产品品质。亦即，减少为了碎屑的除去处理而停止生产线的时间，而提高生产性。

(效果3)无需在模具内部设定通道结构，而不会再产生通常的切割工序所产生的废料部W2卡在通道部宽度处的问题。亦即，不会为了除去堵住的废料部W2而停止生产线，而提高生产性。

附图标记

10 冲压成形装置

11 下模具

12 压料板

13 缓冲部

14 抬升部

15 上模具

20 搬运装置

21 产品用真空吸盘

22 废料用真空吸盘

23 喷嘴部

24 搬运驱动部

25 电磁阀

26 吸引压产生装置

26a 电磁阀

27 控制部

200 搬运部

D 地下槽开口部

W1 产品部

W2 废料部

Claims

1.一种搬运装置，其用于冲压成形，并具备：

搬运部，其具备分别保持切割工序后的工件的产品部及废料部的保持部，并将工件搬运至下一个工序；

喷嘴部，其与前述保持部分开地设置于前述搬运部上，被配置为相对于前述废料部的重心位置指向前述废料部的搬运方向下游侧或者搬运方向上游侧的部分，并朝向前述废料部喷出压缩流体；及，

控制部，其进行以下控制，即在前述工件的搬运中解除对前述废料部的保持，并且朝向前述刚解除的废料部喷射压缩流体。

2.根据权利要求1所述之搬运装置，其中

前述搬运部将前述废料部保持于低于前述产品部的位置来进行搬运。