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[Gebiet der Erfindung]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reckwalzmaschine und ein Reckwalzverfahren, bei denen ein Formen mit Werkzeugen an einem Material zum Schmieden unter Verwendung eines Paars Walzwerkzeuge durchgeführt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Reckwalzmaschine und ein Reckwalzverfahren, bei denen zu formende Materialien hintereinander mit zwei Beförderungseinheiten einem Paar Walzwerkzeugen zugeführt werden und nacheinander unter Verwendung des Paars Walzwerkzeuge zur Verbesserung der Produktivität ein Formen mit Werkzeugen durchgeführt wird.
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[Hintergrund der Erfindung]
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Hinsichtlich der Herstellung eines Schmiedeteils als ein Metallteil ist ein Verarbeitungsverfahren bekannt, bei dem durch eine Schmiedepresse usw. ein gewünschtes Produkt gebildet wird, nachdem das Material zuvor zu einer gewünschten Form vorgeformt worden ist. Dieses Vorformen wird auch als Vorschmieden usw. bezeichnet, und eine Reckwalzmaschine (auch als Reckwalze bezeichnet) ist als eine Art von Schmiedemaschine zum Durchführen solch einer Verarbeitung bekannt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Ferner sind Roboterhandtechniken für eine Reckwalze bekannt, bei denen verhindert werden kann, dass ein Aufprall auf die Roboterhand übertragen wird, selbst wenn solch ein Aufprall beim Reckwalzen in einer Reckwalze auf ein Metallmaterial ausgeübt wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 2). Bei solchen Techniken ist eine Roboterhand am Handgelenk des zweiten Arms des Roboters vorgesehen, und es wird eine Anordnung offenbart, bei der der Roboter einer Gelenkart ist, die einen ersten Arm, einen zweiten Arm usw. aufweist, und die Robotersteuereinheit steuert eine Bewegung der Roboterhand. Ferner sind Reckwalzentechniken bekannt, die geringe Kosten ohne Vergrößerung des Raums zur Installation erfordern, die Zykluszeit um das Doppelte verbessern und eine effiziente Verwendung einer teuren Schmiedepresse gestatten (siehe zum Beispiel Patentdokument 3).
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[Technische Dokumente des Stands der Technik]
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[Patentdokumente]
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- Patentdokument 1: Veröffentlichung der geprüften Patentanmeldung Nr. S52-8783 ( JP, S52-8783, B )
- Patentdokument 2: Veröffentlichung der geprüften Patentanmeldung Nr. H1-33262 ( JP, H01-33262, B )
- Patentdokument 3: Veröffentlichung der Patentanmeldung Nr. H5-169176 ( JP, H05-169176, A )
- Patentdokument 4: Veröffentlichung der Patentanmeldung Nr.3435314 ( JP, 3435314, B )
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[Kurzfassung der Erfindung]
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[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
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Hinsichtlich einer Reckwalzmaschine gibt es andererseits viele Anforderungen an einer Verbesserung der Produktivität. Obgleich die Patentdokumente 1 und 2 Techniken zum Aufbau von Reckwalzmaschinen offenbaren, offenbaren sie jedoch nicht eine Verbesserung der Produktivität durch eine Reckwalzmaschine. Obgleich Patentdokument 3 Techniken zum Aufbau einer Roboterhand offenbart, liegt ferner keine Offenbarung einer weiteren Verbesserung der Produktivität durch eine Reckwalzmaschine vor. Obgleich Patentdokument 4 Techniken für eine Reckwalze hinsichtlich einer Verbesserung der Zykluszeit offenbart, erfordern die Techniken zwei Sätze von Walzensätzen, das heißt, von Teilen zur Durchführung des Walzprofilierens, wie zum Beispiel einer ersten Walze mit einer ersten Manipulatorzange und einer zweiten Walze mit einer zweiten Manipulatorzange, und stellen im Vergleich zu einer vorherigen Reckwalzmaschine mit einem Satz eines Walzensatzes lediglich eine Verbesserung der Zykluszeit um das Doppelte bereit. Somit müssen viele Dinge immer noch verbessert werden.
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Das heißt, es gibt insofern Probleme von Produktivitätseinbußen, als das Reckwalzen nicht in der Stufe, in der die Knüppel mit dem ersten Schieber gedreht herausgeschoben werden und bewirkt wird, dass sie durch die erste Manipulatorzange ergriffen werden, in der Stufe, in der der Knüppel mit dem zweiten Schieber gedreht herausgeschoben wird und bewirkt wird, dass er durch die erste Manipulatorzange ergriffen wird, in der Stufe des Herausführens durch eine erste abführende Fördereinrichtung oder eine zweite abführende Fördereinrichtung oder dergleichen, durchgeführt wird. Ferner erfordern die Techniken von Patentdokument 4 einen ersten Walzensatz und einen zweiten Walzensatz, die teuer sind und Probleme, wie zum Beispiel ökonomische Probleme, Wartungsprobleme, wenn kein Formen durchgeführt wird, bereiten.
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Die vorliegende Erfindung dient dem Lösen der oben genannten Probleme, wobei die folgenden Aufgaben gelöst werden.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Reckwalzmaschine und eines Reckwalzverfahrens, bei denen zwei Beförderungseinheiten bereitgestellt werden, die einem Paar Walzwerkzeugen entsprechen, Materialien zum Schmieden mit den beiden Beförderungseinheiten hintereinander einem Paar Walzwerkzeugen zugeführt werden und ein Formen mit Werkzeugen unter Verwendung des Paars Walzwerkzeuge zur Verbesserung der Produktivität nacheinander durchgeführt wird.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Reckwalzmaschine und eines Reckwalzverfahrens, bei denen eine Behinderung zwischen den Roboterhänden in dem Fall verhindert wird, in dem zwei Beförderungseinheiten bereitgestellt werden, die einem Paar Walzwerkzeugen entsprechen.
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[Mittel zum Lösen der Probleme]
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Die vorliegende Erfindung stellt die folgenden Merkmale zum Lösen der oben genannten Aufgaben bereit.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst Folgendes:
- ein Paar Walzenantriebsachsen, die dahingehend vorgesehen sind, am Körper der Reckwalzmaschine drehbar zu sein, und die von einer Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt werden,
- ein Paar Walzwerkzeuge, die jeweils an dem Paar Walzenantriebsachsen vorgesehen sind und an denen mehrere Formwerkzeuge zum Formen mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen vorgesehen sind, und
- Beförderungseinheiten zum Befördern von zu formenden Materialien in eine Position des Aufnehmens der zu formenden Materialien, Positionen des Formens mit den mehreren Formwerkzeugen an dem Paar Walzwerkzeugen und in eine Position des Abführens eines geformten Artikels;
- wobei die Beförderungseinheiten Folgendes umfassen:
- einen ersten Roboter mit einer Roboterhand, die sich entlang einer ersten rechtwinkligen Bewegungsbahn, die eine gerade Bewegungsbahn beim Formen enthält, die die Positionen verbindet, die den Positionen des Formens mit den mehreren Formwerkzeugen entsprechen, und einer ersten Ablagebahn, die auf einer Seite um einen vorbestimmten Abstand von der geraden Bewegungsbahn beim Formen angeordnet ist, bewegt, und
- einen zweiten Roboter mit einer Roboterhand, die sich entlang einer zweiten rechtwinkligen Bewegungsbahn, die die gerade Bewegungsbahn beim Formen enthält, und einer zweiten Ablagebahn, die auf der anderen Seite um einen vorbestimmten Abstand von der geraden Bewegungsbahn beim Formen angeordnet ist, bewegt; und
- wobei der erste Roboter und der zweite Roboter jeweils so gesteuert werden, dass sich die Roboterhand des zweiten Roboters entlang dem Teil der zweiten rechtwinkligen Bewegungsbahn bewegt, die nicht die gerade Bewegungsbahn beim Formen ist, wenn sich die Roboterhand des ersten Roboters entlang der geraden Bewegungsbahn beim Formen bewegt, und sich die Roboterhand des ersten Roboters entlang dem Teil der ersten rechtwinkligen Bewegungsbahn bewegt, die nicht die gerade Bewegungsbahn beim Formen ist, wenn sich die Roboterhand des zweiten Roboters entlang der geraden Bewegungsbahn beim Formen bewegt.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist derart, dass beim ersten Aspekt die Position zum Aufnehmen der zu formenden Materialien und die Position des Abführens des geformten Artikels in der Verlängerung der Bewegungsbahn beim Formen angeordnet sind.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist derart, dass bei einem beliebigen des ersten bis zweiten Aspekts der erste Roboter und der zweite Roboter jeweils Gelenkroboter sind.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist derart, dass beim dritten Aspekt sowohl der erste Roboter als auch der zweite Roboter eine Drehbasis, die am Maschinenkörper fixiert ist und die eine Drehbewegung durchführen kann, mehrere Arme, die hintereinander so verbunden sind, dass sie eine Schwenkbewegung oder eine Drehbewegung bezüglich einander durchführen können, wobei ein Ende der hintereinander angeordneten Arme mit der Drehbasis zur Durchführung einer Schwenkbewegung verbunden ist, und eine Roboterhand, die einen Teil zum Ergreifen eines zu formenden Materials aufweist und mit dem anderen Ende der hintereinander angeordneten Arme verbunden ist, umfasst.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung ist derart, dass bei irgendeinem des ersten bis vierten Aspekts einer des ersten Roboters und des zweiten Roboters ein Bodentyp ist und der andere ein Hängetyp ist.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung ist derart, dass bei irgendeinem des ersten bis vierten Aspekts der erste Roboter und der zweite Roboter eines Bodentyps sind, die in ihren jeweiligen Positionen mit unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.
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Die Reckwalzmaschine gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung ist derart, dass bei irgendeinem des ersten bis sechsten Aspekts sich die Roboterhand des ersten Roboters aus der Aufnahmeposition in die Position zum Formen mit Werkzeugen der ersten Stufe bewegt, wenn sich die Roboterhand des zweiten Roboters aus der Position zum Formen der letzten Stufe in die Abführposition bewegt, und sich die Roboterhand des zweiten Roboters aus der Aufnahmeposition in die Position zum Formen mit Werkzeugen der ersten Stufe bewegt, wenn sich die Roboterhand des ersten Roboters aus der Position zum Formen der letzten Stufe in die Abführposition bewegt.
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Das Reckwalzverfahren gemäß dem achten Aspekt der Erfindung ist derart, dass es unter Verwendung einer Reckwalzmaschine Folgendes umfasst:
- ein Paar Walzenantriebsachsen, die dahingehend vorgesehen sind, am Körper der Reckwalzmaschine drehbar zu sein, und die von einer Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt werden,
- ein Paar Walzwerkzeuge, die jeweils an dem Paar Walzenantriebsachsen vorgesehen sind und an denen mehrere Formwerkzeuge zum Formen mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen vorgesehen sind, und
- Beförderungseinheiten zum Befördern von zu formenden Materialien in eine Position zum Aufnehmen der zu formenden Materialien, in Positionen des Formens mit den mehreren Formwerkzeugen an dem Paar Walzwerkzeugen und in eine Position des Abführens eines geformten Artikels,
- wobei die Beförderungseinheit Folgendes umfasst:
- einen ersten Roboter mit einer Roboterhand, die sich entlang einer ersten rechtwinkligen Bewegungsbahn, die eine gerade Bewegungsbahn beim Formen enthält, die die Positionen verbindet, die den Positionen des Formens mit den mehreren Formwerkzeugen entsprechen, und einer ersten Ablagebahn, die auf einer Seite um einen vorbestimmten Abstand von der geraden Bewegungsbahn beim Formen angeordnet ist, bewegt, und einen zweiten Roboter mit einer Roboterhand, die sich entlang einer zweiten rechtwinkligen Bewegungsbahn, die die gerade Bewegungsbahn beim Formen enthält, und einer zweiten Ablagebahn, die auf der anderen Seite um einen vorbestimmten Abstand von der geraden Bewegungsbahn beim Formen angeordnet ist, bewegt;
- wobei sich die Roboterhand des zweiten Roboters entlang dem Teil der zweiten rechtwinkligen Bewegungsbahn bewegt, die nicht die Bewegungsbahn beim Formen ist, wenn sich die Roboterhand des ersten Roboters entlang der Bewegungsbahn beim Formen bewegt,
- sich die Roboterhand des ersten Roboters entlang dem Teil der ersten rechtwinkligen Bewegungsbahn bewegt, die nicht die Bewegungsbahn beim Formen ist, wenn sich die Roboterhand des zweiten Roboters entlang der Bewegungsbahn beim Formen bewegt, und
- entweder der erste Roboter oder der zweite Roboter Formen mit dem Paar Walzwerkzeugen durchführen kann.
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Das Reckwalzverfahren gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung ist derart, dass sich beim achten Aspekt die Roboterhand des ersten Roboters aus der Aufnahmeposition in die Position zum Formen mit Werkzeugen der ersten Stufe bewegt, wenn sich die Roboterhand des zweiten Roboters aus der Position zum Formen der letzten Stufe in die Abführposition bewegt, und
sich die Roboterhand des zweiten Roboters aus der Aufnahmeposition in die Position zum Formen mit Werkzeugen der ersten Stufe bewegt, wenn sich die Roboterhand des ersten Roboters aus der Position zum Formen der letzten Stufe in die Abführposition bewegt.
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[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
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Bei der Reckwalzmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Formen von zu formenden Materialien, die durch eine erste Beförderungseinheit (den ersten Roboter) oder eine zweite Beförderungseinheit (den zweiten Roboter) ergriffen sind, nacheinander mit einem Paar Walzwerkzeugen durchgeführt werden, während das Paar Werkzeuge kontinuierlich in Drehung gehalten wird, wodurch die Produktivität verbessert wird. Wenn sich zum Beispiel die Roboterhand des ersten Roboters (oder des zweiten Roboters) aus einer Position zum Aufnehmen von zu formenden Materialien in eine Position der ersten Stufe des Formens mit Werkzeugen (zum Beispiel eine Position der ersten Stufe) bewegt, bewegt sich die Roboterhand des zweiten Roboters (oder des ersten Roboters) aus einer Position des Formens mit Werkzeugen der letzten Stufe (zum Beispiel der Position der vierten Stufe) in eine Position des Abführens eines geformten Artikels. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich die Roboterhände des ersten Roboters und des zweiten Roboters gegenseitig behindern, und es kann ein Formen mit einem Paar Werkzeugen nacheinander durchgeführt werden.
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Bei dieser Reckwalzmaschine werden zwei Roboter in Drehung versetzt. Zu diesem Zweck sind die Zeit des Zuführbetriebs von zu formenden Materialien und die Zeit des Abführens von geformten Artikeln nunmehr keine Verlustzeiten, obgleich sie bei herkömmlichen Reckwalzmaschinen Verlustzeiten waren. Ferner weist diese Reckwalzmaschine einen solchen Aufbau auf, dass zwei Roboterhände einzeln in der oberen und unteren Position angeordnet sind, um eine gegenseitige Behinderung zwischen ihnen zu vermeiden, wodurch der Drehbetrieb von zwei Beförderungseinheiten gestattet wird. Damit kann eine Verbesserung der Produktivität durch die Reckwalzmaschine erreicht werden.
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Obgleich zur Verbesserung der Produktivität bei herkömmlichen Reckwalzmaschinen zwei Sätze von Walzwerkzeugen erforderlich waren, erfordert diese Reckwalzmaschine nicht zwei Sätze von Walzwerkzeugen, so dass eine Reduzierung der Kosten für Herstellungswerkzeuge, von Räumen zur Wartung von Werkzeugen, von Betriebszeiten zum Austausch von Werkzeugen oder dergleichen erreicht werden kann. Deshalb lässt sich ein großer wirtschaftlicher Nutzen erzielen.
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Das Reckwalzverfahren bei der Reckwalzmaschine ist eines, bei dem Reckwalzen (Formen mit einem Paar Walzwerkzeugen) durch derartiges Steuern der beiden Roboter durchgeführt wird, dass, wenn sich die Roboterhand eines Roboters entlang der Bewegungsbahn beim Formen bewegt, sich die Roboterhand des anderen Roboters entlang einer ersten Ablagebahn oder der zweiten Ablagebahn bewegt. Somit behindern sich die Roboterhände beider Roboter nicht gegenseitig, und ein Formen wird durch hintereinander erfolgendes Zuführen von zu formenden Materialien zu einem Paar Walzwerkzeugen durchgeführt, wodurch eine Verbesserung der Produktivität gewährleistet wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Vorderansicht, die eine Ausführungsform einer Reckwalzmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine Draufsicht der Reckwalzmaschine.
- 3 ist eine Vorderansicht der Roboterhand in der Reckwalzmaschine, wobei ein Teil der Roboterhand im Schnitt gezeigt wird.
- 4 ist eine Seitenansicht der Roboterhand.
- 5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Walzwerkzeuge in der Reckwalzmaschine schematisch zeigt.
- 6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Bahnen zur Bewegung der Roboterhände des ersten Roboters und des zweiten Roboters zeigt.
- 7 ist eine erläuternde Ansicht des Ablaufs, die die Beziehung zwischen dem ersten Roboter, dem zweiten Roboter und der Reckwalzmaschine zeigt.
- 8 ist eine erläuternde Ansicht 1, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt.
- 9 ist eine erläuternde Ansicht 2, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt.
- 10 ist eine erläuternde Ansicht 3, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt.
- 11 ist eine erläuternde Ansicht 4, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt.
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[Anordnungen zur Ausführung der Erfindung]
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Unten werden Anordnungen zur Ausführung der Reckwalzmaschine und des Reckwalzverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
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1 ist eine Vorderansicht, die eine Ausführungsform einer Reckwalzmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Draufsicht der Reckwalzmaschine, 3 ist eine Vorderansicht der Roboterhand in der Reckwalzmaschine, wobei ein Teil der Roboterhand im Schnitt gezeigt wird, 4 ist eine Seitenansicht der Roboterhand, 5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Walzwerkzeuge in der Reckwalzmaschine schematisch zeigt, 6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Bahnen zur Bewegung der Roboterhände des ersten Roboters und des zweiten Roboters zeigt, und 7 ist eine erläuternde Ansicht des Ablaufs, die die Beziehung zwischen dem ersten Roboter, dem zweiten Roboter und der Reckwalzmaschine zeigt.
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8 ist eine erläuternde Ansicht 1, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt, 9 ist eine erläuternde Ansicht 2, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt, 10 ist eine erläuternde Ansicht 3, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt, und 11 ist eine erläuternde Ansicht 4, die die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Roboter und dem zweiten Roboter schematisch zeigt.
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Hauptkörper einer Reckwalzmaschine
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Der Aufbau einer Reckwalzmaschine 1 wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 erläutert. Die Reckwalzmaschine 1 besteht aus einem Hauptkörper 2 der Reckwalzmaschine, einem ersten Roboter 10 als eine erste Beförderungseinheit, einem zweiten Roboter 30 als eine zweite Beförderungseinheit oder dergleichen.
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Eine erste Walzenantriebsachse 3 und eine zweite Walzenantriebsachse 5 werden am Hauptkörper 2 der Reckwalzmaschine drehbar gehalten. Die erste Walzenantriebsachse 3 und die zweite Walzenantriebsachse 5 sind so vorgesehen, dass sie einen gepaarten Aufbau bilden, wobei deren Achsen parallel zueinander verlaufen. Beide Enden der ersten Walzenantriebsachse 3 werden durch ein Lager (nicht gezeigt) am Hauptkörper 2 gehalten. Ebenso werden beide Enden der zweiten Walzenantriebsachse 5 auch durch ein Lager (nicht gezeigt) am Hauptkörper 2 gehalten. Die erste Walzenantriebsachse 3 wird durch eine von einem Servomotor SM über einen Übersetzungsgetriebemechanismus (nicht gezeigt) übertragene Ausgabe zur Drehung angetrieben. Die zweite Walzenantriebsachse 5 wird durch eine von einem Servomotor (nicht gezeigt, aber ähnlich dem für die erste Walzenantriebsachse 3 verwendeten) über einen Übersetzungsgetriebemechanismus (nicht gezeigt) übertragene Ausgabe zur Drehung angetrieben. Mit anderen Worten, die erste Walzenantriebsachse 3 und die zweite Walzenantriebsachse 5, die als ein aus einer oberen und unteren Achse bestehendes Paar aufgebaut sind, sind zum jeweiligen Drehantrieb durch ein Paar Servomotoren SM aufgebaut.
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Hier werden die erste Walzenantriebsachse 3 und die zweite Walzenantriebsachse 5 in der Regel so gesteuert, dass sie gleichzeitig gedreht und angehalten werden. Ferner werden die erste Walzenantriebsachse 3 und die zweite Walzenantriebsachse 5 in der Regel so gesteuert, dass sie in einander entgegengesetzte Richtungen (Richtung R und Richtung R' in 5) und mit der gleichen Drehrate gedreht werden. Ein erstes Walzwerkzeug 4 ist lösbar an der Außenumfangsfläche der ersten Walzenantriebsachse 3 befestigt, und ein zweites Walzwerkzeug 6 ist lösbar an der Außenumfangsfläche der zweiten Walzenantriebsachse 5 befestigt.
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Das erste Walzwerkzeug 4 weist mehrere Formwerkzeuge 4a auf, die mit einem bestimmten Abstand dazwischen zum Durchführen des Formens mit Werkzeugen durch Reckwalzen (Formen mit einem Paar Walzwerkzeugen) ausgebildet sind. Das zweite Walzwerkzeug 6 weist mehrere Formwerkzeuge 6a auf, die mit einem bestimmten Abstand dazwischen zum Durchführen des Reckwalzens ausgebildet sind.
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Beförderungseinheiten
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind eine erste Beförderungseinheit und eine zweite Beförderungseinheit zum Zuführen von zu formenden Materialien m zu den Formwerkzeugen 4a und 6a, die ein Formen mit Werkzeugen durchführen, und zum Abführen von mit einer gewünschten Konfiguration geformten Artikeln vor dem Hauptkörper 2 der Reckwalzmaschine vorgesehen. Die erste Beförderungseinheit ist ein erster Roboter 10, der als Gelenkroboter bezeichnet wird, und die zweite Beförderungseinheit ist ein zweiter Roboter 30, der als Gelenkroboter bezeichnet wird. Obgleich der erste Roboter 10 und der zweite Roboter 30 in der Technik als Gelenkroboter, die eine dreidimensionale Bewegung von Roboterhänden ermöglichen, wohlbekannt sind, erfolgt hier zum besseren Verständnis der Erläuterung der vorliegenden Anordnung eine kurze Erläuterung der Anordnung.
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Erster Roboter
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Der erste Roboter 10 ist ein Roboter des Hängetyps, der an einer Aufhängbasis 7 aufgehängt ist. Die Aufhängbasis 7 ist als Basiskörper zum Aufhängen so aufgebaut, dass eine obere Platte 73 an den oberen Enden von drei auf einer Basisplatte 71 befestigten und sich jeweils vertikal erstreckenden Säulen 72 befestigt ist.
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Eine Roboterbasis 11 des ersten Roboters 10 ist an der Unterseite der oberen Platte 73 befestigt. Ein erster Drehmechanismus 12 ist zwischen der Roboterbasis 11 und einer ersten Drehbasis 13 vorgesehen. Die erste Drehbasis 13 führt eine Drehbewegung um die Achse C1 (in die Richtung von Pfeil θ1) bezüglich der Roboterbasis 11 aus und ist so positioniert, dass sie sich in einer gewünschten Drehposition befindet. Ein erster Schwenkmechanismus 14 ist zwischen der ersten Drehbasis 13 und einem ersten Arm 15 vorgesehen. Der erste Arm 15 führt eine Schwenkbewegung um die Achse C2 (in die Richtung von Pfeil θ2) bezüglich der ersten Drehbasis 13 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Schwenkposition befindet. Ein zweiter Schwenkmechanismus 16 ist zwischen dem ersten Arm 15 und einem zweiten Arm 17 vorgesehen. Der zweite Arm 17 führt deine Schwenkbewegung um die Achse C3 bezüglich des ersten Arms 15 in die Richtung von Pfeil θ3 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Schwenkposition befindet.
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Ein zweiter Drehmechanismus 18 ist zwischen dem zweiten Arm 17 und einem dritten Arm 19 vorgesehen. Der dritte Arm 19 führt eine Drehbewegung um die Achse C4 (in die Richtung von Pfeil θ4) bezüglich des zweiten Arms 17 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Drehposition befindet. Ein dritter Schwenkmechanismus 20 ist zwischen dem dritten Arm 19 und einem vierten Arm 21 vorgesehen. Der vierte Arm 21 führt eine Schwenkbewegung um die Achse C5 in die Richtung von Pfeil θ5 bezüglich des dritten Arms 19 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Schwenkposition befindet. Eine Roboterhand 25 ist am vierten Arm 21 angebracht. Beim ersten Roboter 10 werden der erste Drehmechanismus 12, der zweite Drehmechanismus 18, der erste Schwenkmechanismus 14, der zweite Schwenkmechanismus 16, der dritte Schwenkmechanismus 20 oder dergleichen durch eine erste Robotersteuervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert, die den Antrieb und die Positionierung von Servomotoren (nicht gezeigt) steuert.
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Der zweite Roboter 30 ist ein Roboter eines Bodentyps. Die Roboterbasis 31 des zweiten Roboters 30 ist auf der Oberseite der Stelle der Basisplatte auf dem Boden befestigt. Ein erster Drehmechanismus 32 ist zwischen der Roboterbasis 31 und einer ersten Drehbasis 33 vorgesehen. Die erste Drehbasis 33 führt eine Drehbewegung um die Achse C11 (in die Richtung von Pfeil θ11) bezüglich der Roboterbasis 31 aus und ist so positioniert, dass sie sich in einer gewünschten Drehposition befindet. Ein erster Schwenkmechanismus 34 ist zwischen dem ersten Drehmechanismus 33 und einem ersten Arm 35 vorgesehen. Der erste Arm 35 führt eine Schwenkbewegung um die Achse C12 in die Richtung von Pfeil θ12 bezüglich der ersten Drehbasis 33 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Schwenkposition befindet. Ein zweiter Schwenkmechanismus 36 ist zwischen dem ersten Arm 35 und einem zweiten Arm 37 vorgesehen. Der zweite Arm 37 führt eine Schwenkbewegung um die C13 in die Richtung von Pfeil θ13 bezüglich des ersten Arms 35 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Schwenkposition befindet.
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Ein zweiter Drehmechanismus 38 ist zwischen dem zweiten Arm 37 und einem dritten Arm 39 vorgesehen. Der dritte Arm 39 führt eine Drehbewegung um die Achse C14 (in die Richtung von Pfeil θ14) bezüglich des zweiten Arms 37 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Drehposition befindet. Ein dritter Schwenkmechanismus 40 ist zwischen dem dritten Arm 39 und einem vierten Arm 41 vorgesehen. Der vierte Arm 41 führt eine Schwenkbewegung um die Achse C15 in die Richtung von Pfeil θ15 bezüglich des dritten Arms 39 aus und ist so positioniert, dass er sich in einer gewünschten Schwenkposition befindet. Eine Roboterhand 45 ist am vierten Arm 41 angebracht. Beim zweiten Roboter 30, werden der erste Drehmechanismus 32, der zweite Drehmechanismus 38, der erste Schwenkmechanismus 34, der zweite Schwenkmechanismus 36, der dritte Schwenkmechanismus 40 oder dergleichen durch eine zweite Robotersteuervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert, die den Antrieb und die Positionierung von Servomotoren (nicht gezeigt) steuert.
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Roboterhand
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Die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 und die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 werden unter Bezugnahme auf die 3 und 4 erläutert. Hier sind die Roboterhand 25 und die Roboterhand 45 gleich aufgebaut. Somit erfolgt als Beispiel eine Erläuterung der Anordnung für die Roboterhand 25.
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Bei der Roboterhand 25 ist eine Roboterhandbasis (unten als eine Handbasis bezeichnet) 253 am vierten Arm 21 oder am vierten Arm 41 angebracht. Eine Roboterhanddrehachse (unten als eine Handdrehachse bezeichnet) 254 ist dahingehend vorgesehen, durch Lager 255, 255 in der Handbasis 253 drehbar gestützt zu werden. Ein Paar Greifklauen 251, 251 ist zum Ergreifen eines zu formenden Materials m an der Vorderseite der Handachse 254 vorgesehen. Eine Antriebseinheit zum Öffnen und Schließen der Roboterhand (unten als eine Handantriebseinheit bezeichnet) 252 ist rückwärtig der Handachse 254 vorgesehen. Verbindungsstangen (nicht gezeigt) und Gestänge (nicht gezeigt) zum Öffnen-Schließen der Hand sind zwischen der Handantriebseinheit 252 und dem Paar Greifklauen 251, 251 vorgesehen. Die Handantriebseinheit 252 bewirkt eine Hin- und Herbewegung der Verbindungsstangen in Längsrichtung der Handbasis 253 (parallel zur Achse C6 in 3). Die Gestänge zum Öffnen-Schließen der Hand wandeln die Hin- und Herbewegung der Verbindungsstangen in eine Öffnungs-Schließ-Bewegung der Greifklauen 251, 251 um.
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Mit anderen Worten, das Paar Greifklauen 251, 251 führt bei Betrieb der Handantriebseinheit 252 über die Gestänge zum Öffnen-Schließen der Hand einen Öffnung-Schließ-Vorgang aus. Eine Klemmfeder (nicht gezeigt) zum Zurückziehen der Verbindungsstangen zum Bewirken einer Schließbewegung des Paars Greifklauen 251, 251. Ein Zylinder 252a ist in der Handantriebseinheit 252 zur Vorschubbewegung der Verbindungsstange gegen die Klemmfeder bei Zuführung von Druckfluid (zum Beispiel Drucköl) vorgesehen. Die Vorschubbewegung der Verbindungsstange durch den Zylinder 252a bewirkt das Ausführen einer Öffnungsbewegung durch das Paar Greifklauen 251, 251 über die Gestänge zum Öffnen- Schließen der Hand. Nach Beendigung der Zuführung von Druckfluid zu dem Zylinder 252a zieht die Klemmfeder mit ihrer gespeicherten Kraft die Verbindungsstange zurück. Die Rückwärtsbewegung der Verbindungsstange durch die Klemmfeder bewirkt das Ausführen einer Schließbewegung durch das Paar Greifklauen 251, 251 über die Gestänge zum Öffnen-Schließen der Hand. Die Vor- und Rückbewegung der Verbindungsstange durch die Handantriebseinheit 252 kann von einem Teil 252b zum Detektieren einer Öffnungs-Schließ-Bewegung detektiert werden. Solch ein Öffnungs-Schließ-Mechanismus der Roboterhand, der Gestänge zum Öffnen-Schließen der Hand, Verbindungsstangen oder dergleichen umfasst, ist in der Technik wohlbekannt, weshalb eine Erläuterung weiterer Details hier weggelassen wird.
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Ein Servomotor 261 zum Drehen und Positionieren der Roboterhand (unten als ein Servomotor für die Drehachse bezeichnet) zum Drehen der Handdrehachse 254 um die Achse C6 (in die Richtung von Pfeil θ6 in 3) ist an der Handbasis 253 befestigt. Ein aus Zahnscheibe und Zahnriemen bestehender Mechanismus ist zwischen der Abtriebsachse des Servomotors 261 für die Drehachse und der Handdrehachse 254 vorgesehen. Das heißt, eine Zahnscheibe ist an der Abtriebsachse des Servomotors 261 für die Drehachse angebracht, und die andere Zahnscheibe 262 ist an der Handdrehachse 254 angebracht. Ein Zahnriemen ist so über die eine Zahnscheibe und die andere Zahnscheibe 262 gelegt, dass er sie umgibt. Eine Einheit zum Drehen und Positionieren der Roboterhand (unten als eine Handdreheinheit bezeichnet) 26 besteht aus dem Servomotor 261 für die Drehachse und dem aus Zahnscheibe und Zahnriemen bestehenden Mechanismus. Bei bereitgestellter Handdreheinheit kann Reckwalzen (Formen mit einem Paar Walzwerkzeugen) so durchgeführt werden, dass die Handdrehachse 254 die Richtung um die Achse C6 um zum Beispiel 90 Grad dreht. Hier kann der aus Zahnscheibe und Zahnriemen bestehende Mechanismus durch einen anderen Übertragungsmechanismus, wie zum Beispiel einen Getriebemechanismus, ersetzt werden.
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Ein Paar Walzwerkzeuge
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Die Formarbeit mit einem Paar Walzwerkzeugen 4, 6 (Reckwalzen) wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 erläutert. Bei dieser Reckwalzmaschine bewegen sich die Roboterhand 25 und die Roboterhand 45 entlang den jeweils in 6 gezeigten Bahnen. Bei der Reckwalzmaschine 1 weist das erste Walzwerkzeug 4 hingegen vier daran ausgebildete Formwerkzeuge 4a (4a1, 4a2, 4a3 und 4a4) auf bzw. weist das zweite Walzwerkzeug 6 vier daran ausgebildete Formwerkzeuge 6a (6a1, 6a2, 6a3 und 6a4) auf. Die Formwerkzeuge 4a und die Formwerkzeuge 6a bilden Paare Formwerkzeuge. Insbesondere bilden das Formwerkzeug 4a1 und das Formwerkzeug 6a1 erste Formwerkzeuge F1, das Formwerkzeug 4a2 und das Formwerkzeug 6a2 bilden zweite Formwerkzeuge F2, das Formwerkzeug 4a3 und das Formwerkzeuge 6a3 bilden dritte Formwerkzeuge F3, und das Formwerkzeug 4a4 und das Formwerkzeug 6a4 bilden vierte Formwerkzeuge F1 (siehe 5).
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Dementsprechend bewirken der erste Roboter 10 und der zweite Roboter 30 eine Bewegung der Roboterhand 25 und der Roboterhand 45 zu einer Position P2 der ersten Stufe, entsprechend den ersten Formwerkzeugen F1, in eine Position P3 der zweiten Stufe, entsprechend den zweiten Formwerkzeugen F2, in eine Position P4 der dritten Stufe, entsprechend den dritten Formwerkzeugen F3, bzw. in eine Position P5 der vierten Stufe, entsprechend den vierten Formwerkzeugen F4. Zum Beispiel formt die Reckwalzmaschine 1 das zu formende Material mit den Formwerkzeugen F1, die das Formwerkzeug 4a1 und das Formwerkzeug 6a1 umfassen, in der Position P2 der ersten Stufe zu einer gewünschten Form. Mit anderen Worten, die Reckwalzarbeit (das Formen mit einem Paar Werkzeugen) wird an dem zu formenden Material m durchgeführt, das von dem an den Roboterhänden 25 bzw. 45 vorgesehenen Paar Greifklauen 251, 251 ergriffen ist, wobei das erste Walzwerkzeug 4 in die in 5 gezeigte Richtung R gedreht wird und das zweite Walzwerkzeug 6 in die Richtung R' gedreht wird.
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Diese ersten Formwerkzeuge F1, zweiten Formwerkzeuge F2, dritten Formwerkzeuge F3 und vierten Formwerkzeuge F4 werden allgemein wie folgt verwendet. Mit den ersten Formwerkzeugen F1 in der Position P2 der ersten Stufe wird das zu formende Material m gepresst. Mit den zweiten Formwerkzeugen F2 in der Position P3 der zweiten Stufe wird an dem verbreiterten Teil des zu formenden Materials m, das mit den Formwerkzeugen F1 gepresst wird, nach dem Drehen des gepressten Materials um die Achse C6 um 90 Grad mit der Handdreheinheit 26 ein Korrekturformen durchgeführt. Mit den dritten Formwerkzeugen F3 in der Position P4 der dritten Stufe, wird das zu formende Material m durch die Handdreheinheit 26 in umgekehrter Richtung um 90 Grad um die Achse C6 gedreht und gepresst. Mit den vierten Formwerkzeugen F4 in der Position P5 der vierten Stufe wird an dem verbreiterten Teil des mit den Formwerkzeugen F3 gepressten zu formenden Materials m ein Korrekturformen durchgeführt, wodurch ein endgeformter Artikel gebildet wird, der eine Endform mit einer dünnen Konkavität und Konvexität zusammen mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Reckwalzverfahren
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Es wird ein die Reckwalzmaschine 1 verwendendes Reckwalzverfahren unter Bezugnahme auf die 6 bis 11 erläutert. Das erste Walzwerkzeug 4 und das zweite Walzwerkzeug 6 werden mit einer vorbestimmten Drehfrequenz gedreht. Ferner wird die Drehung der ersten Walzenantriebsachse 3 und der zweiten Walzenantriebsachse 5 durch einen Servomotor SM gesteuert, und ihre Drehpositionen werden synchronisiert.
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Wie in 6 gezeigt, ist eine erste Bewegungsbahn 50A so ausgelegt, dass sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 dahingehend bewegt, nacheinander die folgenden Positionen einzunehmen: eine Position zum Aufnehmen eines zu formenden Materials m P1 (unten als eine Aufnahmeposition bezeichnet) zum Aufnehmen eines zu formenden Materials m, das von der Einheit zum Zuführen von zu formenden Materialien (nicht gezeigt) auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt worden ist, eine Position P2 der ersten Stufe, eine Position P3 der zweiten Stufe, eine Position P4 der dritten Stufe, eine Position P5 der vierten Stufe, eine Position zum Abführen des geformten Artikels P6 zum Abführen des geformten Artikels auf eine Einheit 8 zum Abführen des geformten Artikels (unten als eine Abführposition bezeichnet), eine Position zum Ablegen P7 und eine Position vor Aufnahme eines zu formenden Materials P8 (unten als eine Position vor Aufnahme bezeichnet). Die Position P2 der ersten Stufe, die Position P3 der zweiten Stufe, die Position P4 der dritten Stufe und die Position P5 der vierten Stufe sind in einer Linie angeordnet und bilden eine Bewegungsbahn beim Formen 51 zum Formen des zu formenden Materials m. Die Aufnahmeposition P1 und die Abführposition P6 sind in der Verlängerung der Bewegungsbahn beim Formen 51 angeordnet. Das heißt, die Roboterhand 25 bewegt sich entlang der ersten Bewegungsbahn 50A mit einer kastenförmigen Form (geschlossener Kreislauf), die die Bewegungsbahn, welche die Bewegungsbahn beim Formen 51 enthält, die die Position P2 der ersten Stufe, die Position P3 der zweiten Stufe, die Position P4 der dritten Stufe und die Position P5 der vierten Stufe enthält und in der die Aufnahmeposition P1 bis hin zur Abführposition P6 in einer Linie angeordnet sind, und ferner eine erste Ablagebahn 52, die um einen vorbestimmten Abstand auf einer Seite (zum Beispiel auf der Unterseite der gezeigten Anordnung) von der Bewegungsbahn beim Formen 51 angeordnet ist, enthält.
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Eine zweite Bewegungsbahn 50B ist so ausgebildet, dass sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 dahingehend bewegt, nacheinander die folgenden Positionen einzunehmen: die Aufnahmeposition P1, die Position P2 der ersten Stufe, die Position P3 der zweiten Stufe, die Position P4 der dritten Stufe, die Position P5 der vierten Stufe, die Abführposition P6, eine Ablageposition P17 und eine Position vor Aufnahme eines zu formenden Materials P18 (unten als eine Position vor Aufnahme bezeichnet). Das heißt, die Roboterhand 45 bewegt sich entlang der zweiten Bewegungsbahn 50B mit einer kastenförmigen Form (geschlossener Kreislauf), die die Bewegungsbahn, welche die Bewegungsbahn beim Formen 51, die die Position P2 der ersten Stufe, die Position P3 der zweiten Stufe, die Position P4 der dritten Stufe und die Position P5 der vierten Stufe umfasst und in der die Aufnahmeposition P1 bis hin zur Abführposition P6 in einer Linie angeordnet sind, und ferner eine zweite Ablagebahn 53, die um einen vorbestimmten Abstand auf der anderen Seite (zum Beispiel auf der Oberseite der gezeigten Anordnung) von der Bewegungsbahn beim Formen 51 angeordnet ist, enthält.
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Die Bewegung des ersten Roboters 10 und die des zweiten Roboters 30 werden erläutert, wobei sie mit der Bewegung auf der Seite des Hauptkörpers 2 der Reckwalzmaschine 1 in Beziehung gesetzt werden. Auf der Seite des Hauptkörpers 2 der Reckwalzmaschine 1 werden die erste Walzenantriebsachse 3 und die zweite Walzenantriebsachse 5 mit einer bestimmten Drehfrequenz gedreht. Es folgt eine weitere Erläuterung unter Bezugnahme auf das „Bewegungs- und Ablauf-Flussdiagramm“, das in 7 gezeigt wird.
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Die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 bewegt sich aus der Position P4 der dritten Stufe in die Position P5 der vierten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 aus der Position vor Aufnahme P18 in die Aufnahmeposition P1 (siehe 9). Der erste Roboter 10 führt das Formen mit den vierten Formwerkzeugen F4 durch, nachdem sich die Roboterhand 25 in die Position P5 der vierten Stufe bewegt hat. Der zweite Roboter 30 nimmt das zu formende Material m von der Einheit zum Zuführen von zu formenden Materialien in der Aufnahmeposition P1 auf, wobei die Roboterhand das Material ergreift. (Stufe S1)
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Die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30, der das zu formende Material m aufgenommen hat, bewegt sich aus der Aufnahmeposition P1 in die Position P2 der ersten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 aus der Position P5 der vierten Stufe in die Abführposition P6, löst das Ergreifen des geformten Artikels und übergibt ihn an die Einheit 8 zum Abführen des geformten Artikels. Der zweite Roboter 30 führt das Formen des von der Roboterhand 45 ergriffenen zu formenden Materials m mit den ersten Formwerkzeugen F1 durch, nachdem sich die Roboterhand 45 in die Position P2 der ersten Stufe bewegt hat. (Stufe S2)
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Die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 bewegt sich aus der Position P2 der ersten Stufe in die Position P3 der zweiten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 aus der Abführposition P6 in die Position zum Ablegen P7. Der zweite Roboter 30 führt das Formen des von der Roboterhand 45 ergriffenen zu formenden Materials m mit den zweiten Formwerkzeugen F2 durch, nachdem sich die Roboterhand 45 in die Position P3 der zweiten Stufe bewegt hat. (Stufe S3)
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Die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 bewegt sich aus der Position P3 der zweiten Stufe in die Position P4 der dritten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 aus der Position zum Ablegen P7 in die Position vor Aufnahme P8 (siehe 10). Der zweite Roboter 30 führt das Formen des von der Roboterhand 45 ergriffenen zu formenden Materials mit den dritten Formwerkzeugen F3 durch, nachdem sich die Roboterhand 45 in die Position P4 der dritten Stufe bewegt hat. (Stufe S4)
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Die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 bewegt sich aus der Position P4 der dritten Stufe in die Position P5 der vierten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 aus der Position vor Aufnahme P8 in die Aufnahmeposition P1 (siehe 11). Der zweite Roboter 30 führt das Formen des von der Roboterhand 45 ergriffenen zu formenden Materials m mit den vierten Formwerkzeugen F4 durch, nachdem sich die Roboterhand 45 in die Position P5 der vierten Stufe bewegt hat. Die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 nimmt das zu formende Material m von der Einheit zum Zuführen von zu formenden Materialien auf. (Stufe S5)
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Die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 bewegt sich aus der Position P5 der vierten Stufe in die Abführposition P6. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 aus der Aufnahmeposition P1 in die Position P2 der ersten Stufe. Der erste Roboter 10 führt das Formen des von der Roboterhand 25 ergriffenen zu formenden Materials m mit den ersten Formwerkzeugen F1 durch, nachdem sich die Roboterhand 25 in die Position P2 der ersten Stufe bewegt hat. Der zweite Roboter 30 löst den Griff der Roboterhand 45 und übergibt den geformten Artikel an die Einheit 8 zum Abführen des geformten Artikels in der Abführposition P6. (Stufe S6)
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Die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 bewegt sich aus der Position P2 der ersten Stufe in die Position P3 der zweiten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 aus der Abführposition P6 in die Ablageposition P17. Der erste Roboter 10 führt das Formen des von der Roboterhand 25 ergriffenen zu formenden Materials m mit den zweiten Formwerkzeugen F2 durch, nachdem sich die Roboterhand 25 in die Position P3 der Stufe bewegt hat. (Stufe S7)
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Die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 bewegt sich aus der Position P3 der zweiten Stufe in die Position P4 der dritten Stufe. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 aus der Ablageposition P17 in die Aufnahmeposition P18 (siehe 8). Der erste Roboter 10 führt das Formen des von der Roboterhand 25 ergriffenen zu formenden Materials m mit den dritten Formwerkzeugen F3 durch, nachdem sich die Roboterhand 25 in die Position P4 der dritten Stufe bewegt hat. (Stufe S8)
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Erneut auf Stufe S1 Bezug nehmend, wird der Vorgang des Formens mit den Formwerkzeugen an zu formenden Materialien wiederholt.
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Obgleich die obige Erläuterung der Anordnung unter Bezugnahme auf 6 mit einem solchen Beispiel erfolgte, dass die Aufnahmeposition P1, die Position P2 der ersten Stufe, die Position P3 der zweiten Stufe, die Position P4 der dritten Stufe, die Position P5 der vierten Stufe und die Abführposition P6 in einer Linie angeordnet sind, müssen die Aufnahmeposition P1 und die Abführposition P6 nicht zwangsweise in der Verlängerung der Bewegungsbahn beim Formen 51 angeordnet sein. Zum Beispiel kann/können die Aufnahmeposition P1 und/oder die Abführposition P6 an der ersten Ablagebahn oder der zweiten Ablagebahn angeordnet sein. Ferner kann/können die Aufnahmeposition P1 und/oder die Abführposition 8P6 in der Mitte zwischen der Bewegungsbahn beim Formen und der ersten Ablagebahn oder der zweiten Ablagebahn angeordnet sein.
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Mit anderen Worten, es kann ein solcher Aufbau möglich sein, dass die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 und die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 nicht gleichzeitig das Formen durchführen, das nebeneinander an der Bewegungsbahn beim Formen 51 vorliegt, die sich über die Position P2 der ersten Stufe, die Position P3 der zweiten Stufe, die Position P4 der dritten Stufe und die Position P5 der vierten Stufe erstreckt.
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Bei dieser Reckwalzmaschine 1 wird das Paar Walzenwerkzeuge 4 und 6, die an dem Paar Walzenantriebsachsen 3 bzw. 5 befestigt ist, konstant zur Drehung angetrieben, und der erste Roboter 10 und der zweite Roboter 30 werden nacheinander in Drehung versetzt, um Formarbeit (Reckwalzen) mit dem Paar Walzwerkzeugen 4 und 6 durchzuführen. Folglich wird bei dieser Reckwalzmaschine 1 beim Formen mit dem Paar Walzwerkzeugen 4 und 6 ständig das zu formende Material m aufgenommen und der geformte Artikel übergeben, wodurch eine Verbesserung der Produktivität erreicht wird. Wenn sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 (oder die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30) zum Beispiel in der Aufnahmeposition P1 befindet, befindet sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 (oder die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10) in der Position P5 der vierten Stufe. Wenn sich ferner die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 (oder die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30) in der Abführposition P6 befindet, befindet sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 (oder die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10) in der Position P2 der ersten Stufe. Auf solch eine Weise behindern sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 und die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 nicht gegenseitig und zu keinem Zeitpunkt das Formen mit dem Walzwerkzeug 4 und dem Walzwerkzeug 6, wodurch eine Verbesserung der Produktivität gestattet wird.
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Des Weiteren werden der erste Roboter 10 und der zweite Roboter 30 so gesteuert, dass sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 entlang der Bewegungsbahn, die die zweite Ablagebahn 53 enthält, bewegt, außer der Bewegungsbahn beim Formen 51 der zweiten Bewegungsbahn 50B, wenn sich die Roboterhand 45 des ersten Roboters 10 entlang der Bewegungsbahn beim Formen 51 der ersten Bewegungsbahn 50A bewegt und die Formarbeit in den Positionen von der Position P2 der ersten Stufe bis zur Position P5 der vierten Stufe durchführt. Andererseits werden der erste Roboter 10 und der zweite Roboter 30 so gesteuert, dass sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 entlang der Bewegungsbahn, die die erste Ablagebahn 52 enthält, bewegt, außer der Bewegungsbahn beim Formen 51 der ersten Bewegungsbahn 50A, wenn sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 entlang der Bewegungsbahn beim Formen 51 der zweiten Bewegungsbahn 50B bewegt und Formarbeit in den Positionen von der Position P2 der ersten Stufe bis zur Position P5 der vierten Stufe durchführt. Die erste Ablagebahn 52 für den ersten Roboter 10 und die zweite Bahn und die zweite Ablagebahn 53 für den zweiten Roboter 30 sind so vorgesehen, dass sie jeweils um einen vorbestimmten Abstand nach oben oder nach unten (wie gezeigt) von der Bewegungsbahn beim Formen 51 angeordnet sind.
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Der vorbestimmte Abstand der ersten und der zweiten Ablagebahn 52 und 53 von der Bewegungsbahn beim Formen 51 ist wie folgt einzustellen. Wie in 6 gezeigt, ist der Abstand von der ersten Ablagebahn 52 zu der Bewegungsbahn beim Formen 51 L1, und der Abstand von der zweiten Ablagebahn 53 zu der Bewegungsbahn beim Formen 51 ist L2. Die maximalen Radien der Roboterhände 25 und 45 des ersten Roboters 10 und 30 seien R1 bzw. R2. Um eine gegenseitige Behinderung zwischen der Roboterhand 25 des ersten Roboters 10, die sich entlang der ersten Ablagebahn 52 bewegt, und der Roboterhand 45 der zweiten Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30, die sich entlang der Bewegungsbahn beim Formen 51 bewegt, zu vermeiden, muss der Abstand L1 um ein bestimmtes Ausmaß D1 größer als R1+R2 sein. Dieses bestimmte Ausmaß D1 wird dahingehend bestimmt, eine gegenseitige Behinderung zwischen den beiden Roboterhänden sicher zu vermeiden.
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Der Fall, in dem sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 entlang der Bewegungsbahn beim Formen 51 bewegt und sich die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 entlang der zweiten Ablagebahn 53 bewegt, wird ferner als ähnlich betrachtet, und der Abstand L2 muss um ein bestimmtes Ausmaß D2 größer als R1+R2 sein. Das Ausmaß dieser Spanne D1 und D2 kann als im Wesentlichen gleich zugrunde gelegt werden. Durch Einstellen des Abstands L1, L2 von den Ablagebahnen 52, 53 zu der Bewegungsbahn beim Formen 51 zum Vermeiden einer gegenseitigen Behinderung der beiden Roboterhände wie oben, können sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 und der Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 ohne gegenseitige Behinderung bewegen.
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Das Erfordernis eines Vermeidens einer gegenseitigen Behinderung zwischen der Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 und der Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 wird oben erläutert. In Anbetracht von zwei Gelenkrobotern ist es ferner erforderlich, eine gegenseitige Behinderung zwischen den Armen, mit denen beide Roboter versehen sind, zu vermeiden. Dazu muss hinsichtlich des ersten Roboters 10 und des zweiten Roboters 30 der Gelenkart eine durch beide Gelenkroboter ausgeführte Bewegung der Arme so gesteuert werden, dass sie einander nicht behindern. Das heißt, Bewegungsbedingungen der Roboterarme, wie zum Beispiel Schwenk- oder Drehwinkel der Arme, der Zeitpunkt solch einer Bewegung oder dergleichen, sollten dahingehend eingestellt werden, das Erfordernis der Vermeidung einer gegenseitigen Behinderung zwischen den Roboterarmen während des Betriebs der Roboter zur Durchführung von Reckwalzen und der damit verbundenen Bewegung zu erfüllen.
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Bei dieser Reckwalzmaschine 1 ist es möglich, dass der erste Roboter 10 und der zweite Roboter 30 abwechselnd Formen mit dem Paar konstant gedrehter Walzwerkzeuge 4 und 6 durchführen, wodurch die Produktivität verbessert wird. Die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 (oder die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10) bewegt sich zum Beispiel aus der Position P5 der vierten Stufe in die Abführposition P6, wenn sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 (oder die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30) aus der Aufnahmeposition P1 in die Position P2 der ersten Stufe bewegt. Auf solch eine Weise können sich die Roboterhand 25 des ersten Roboters 10 und die Roboterhand 45 des zweiten Roboters 30 ohne gegenseitige Behinderung bewegen und zu jeder Zeit Formen mit dem Paar Werkzeugen 4 und 6 durchführen.
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Ferner werden bei diesen Reckwalzmaschinen 1 zwei Roboter 10 und 30 in Drehung versetzt. Deshalb sind die Zeit zum Zuführen der zu formenden Materialien und die Zeit zum Abführen der geformten Artikel, die bei der herkömmlichen Reckwalzmaschine Verlustzeiten waren, bei dieser Reckwalzmaschine 1 keine Verlustzeiten. Diese Reckwalzmaschine weist einen Aufbau auf, bei dem zwei Roboterhände 25 und 45 in einer oberen bzw. unteren Position angeordnet sind (wie gezeigt), und es kann eine gegenseitige Behinderung zwischen ihnen vermieden werden, so dass ein Drehbetrieb der beiden Roboter 10 und 30 erreicht werden kann. Deshalb kann eine Verbesserung der Produktivität durch diese Reckwalzmaschine erreicht werden.
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Obgleich bei einer herkömmlichen Reckwalzmaschine zwei Sätze von Walzwerkzeugen zur Verbesserung der Produktivität erforderlich waren, erfordert diese Reckwalzmaschine des Weiteren keine zwei Sätze von Walzwerkzeugen. Deshalb ermöglicht diese Reckwalzmaschine eine Reduzierung der Kosten der Werkzeugherstellung, eine Reduzierung der Fläche für den Raum zur Werkzeughaltung und eine Verkürzung der Zeit für den Werkzeugaustausch, was wirtschaftlichen Nutzen bringt.
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Bei einer solchen Steuerung der Reckwalzmaschine 1 kann die Zykluszeit verkürzt und eine Temperaturschwankung des zu formenden Materials vermindert werden, wodurch eine Verbesserung der Produktqualität erzielt werden kann. Ferner kann die Drehung in gleicher Richtung erfolgen, so dass die Richtung einer angelegten Last bei dieser Reckwalzmaschine 1 gleich ist, wodurch die Lebensdauer des Produkts durch die Reckwalzmaschine 1 im Vergleich zu der Reckwalzmaschine, bei der sowohl eine Drehung in eine Richtung als auch in die andere Richtung erfolgt, verbessert werden kann. Ferner kann ein aufeinanderfolgendes Formen mit gleichen Walzwerkzeugen erfolgen, wodurch eine Änderung der Form eingeschränkt und die Qualität von Produkten verbessert werden kann.
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Das Reckwalzverfahren durch die Reckwalzmaschine ist derart, dass Reckwalzen durch derartiges Steuern von zwei Robotern, dass, wenn sich die Roboterhand eines Roboters entlang der Bewegungsbahn beim Formen bewegt, sich die Roboterhand des anderen Roboters entlang der Bewegungsbahn bewegt, die die erste Ablagebahn oder die zweite Ablagebahn, außer der Bewegungsbahn beim Formen, enthält, durchgeführt wird. Bei diesem Reckwalzverfahren führen die Roboterhände 25 und 45 beider Roboter Reckwalzen (Formen mit einem Paar Werkzeugen) durch, wobei den Walzwerkzeugen 4 und 6 abwechselnd ohne gegenseitige Behinderung der Roboterhände zu formende Materialien zugeführt werden, so dass eine Verbesserung der Produktivität erreicht werden kann.
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Obgleich oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert worden sind, versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt ist. Zum Beispiel kann die Beförderungseinheit ein Roboter des Typs mit orthogonalem Koordinatensystem oder dergleichen sein, der sich in drei Achsenrichtungen bewegen kann. Das heißt, es kann sich um solch eine Beförderungseinheit handeln, die eine Bewegung der Roboterhand in drei Dimensionsrichtungen steuern kann. Bei einem Aufbau, bei dem neben einer Bewegung in der horizontalen Ebene eine Bewegung in der orthogonal zur horizontalen Ebene verlaufenden Richtung möglich ist, kann solch eine Beförderungseinheit so ausgeführt sein, dass, wenn sich eine Roboterhand bei der Bewegung entlang der Bewegungsbahn beim Formen in einer Position von der Position der ersten Stufe bis zur Position der vierten Stufe befindet, die andere Roboterhand so gesteuert werden kann, dass sie sich entlang der Bewegungsbahn außer der Bewegungsbahn beim Formen (die erste Ablagebahn oder die zweite Ablagebahn) bewegt und eine gegenseitige Behinderung zwischen beiden Roboterhänden vermieden werden kann. Ferner kann der Gelenkroboter einer mit einem anderen Aufbau oder mit einer anderen Anzahl von Achsen sein, wodurch solch ein Aufbau ermöglicht wird, dass eine Bewegung der Roboterhände in drei Dimensionsrichtungen gesteuert werden kann.
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Obgleich die obige Erläuterung von Ausführungsformen für das Beispiel eines Paars Walzwerkzeuge mit vier Formwerkzeugen, die an jedem Walzwerkzeug ausgebildet sind, erfolgte, kann das Paar Walzwerkzeuge ferner eines sein, an dem mehrere Werkzeuge (zum Beispiel zwei oder sechs Formwerkzeuge) ausgebildet sind. Obgleich die Ausführungsformen für das Beispiel erfolgten, in dem durch vier Schritte Formarbeit erfolgte, kann des Weiteren Formarbeit durch sechs Schritte oder zwei Schritte oder eine andere Anzahl von Schritten durchgeführt werden, wenn Artikel geformt werden können.
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Obgleich eine Erläuterung der Ausführungsformen hinsichtlich eines Beispiels von Beförderungseinheiten erfolgte, die einen Roboter eines Hängetyps (eine Beförderungseinheit) und einen Roboter eines Bodentyps (eine Beförderungseinheit) umfassen, kommt auch ein Aufbau in Betracht, bei dem zwei Beförderungseinheiten eines Bodentyps auf ihren Montageebenen (Böden) mit einer Höhendifferenz dazwischen vorgesehen sind. Bei einer ersten Bodenebene zum Montieren einer Beförderungseinheit, kann eine untere Ebene einer Grube, die sich um ein bestimmtes Ausmaß unter der ersten Bodenebene befindet, als eine zweite Bodenebene zur Montage der anderen Beförderungseinheit betrachtet werden, wobei die andere Beförderungseinheit in der Ebene zum Montieren in der Grube montiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reckwalzmaschine
- 2
- Hauptkörper der Reckwalzmaschine
- 3
- erste Walzenantriebsachse
- 4
- erstes Walzwerkzeug
- 5
- zweite Walzenantriebsachse
- 6
- zweites Walzwerkzeug
- 7
- Aufhängbasis
- 8
- Einheit zum Abführen des geformten Artikels
- 10
- erste Roboter
- 11, 31
- Roboterbasis
- 12, 32
- erster Drehmechanismus
- 13, 33
- erste Drehbasis
- 14, 34
- erster Schwenkmechanismus
- 15, 35
- erster Arm
- 16, 36
- zweiter Schwenkmechanismus
- 17, 37
- zweiter Arm
- 18, 38
- zweiter Drehmechanismus
- 19, 39
- dritter Arm
- 20, 40
- dritter Schwenkmechanismus
- 21, 41
- vierter Arm
- 25, 45
- Roboterhand
- 251, 251
- Paar Greifklauen
- 252
- Roboterhandantriebseinheit
- 252a
- Zylinder
- 253
- Roboterhandbasis
- 254
- Roboterhanddrehachse
- 26
- Roboterhanddreh- und Positioniereinheit
- 261
- Servomotor
- 30
- zweiter Roboter
- 31
- Basis für zweiten Roboter
- 50A
- erste Bewegungsbahn
- 50B
- zweite Bewegungsbahn
- 51
- Bewegungsbahn beim Formen
- 52
- erste Ablagebahn
- 53
- zweite Ablagebahn
- P1
- Position zum Aufnehmen eines zu formenden Materials
- P2
- Position der ersten Stufe
- P3
- Position der zweiten Stufe
- P4
- Position der dritten Stufe
- P5
- Position der vierten Stufe
- P6
- Position zum Abführen eines geformten Artikels
- P7, P17
- Ablageposition
- P8, P18
- Position vor Aufnahme eines zu formenden Materials
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP S528783 B [0003]
- JP H0133262 B [0003]
- JP H05169176 A [0003]
- JP 3435314 B [0003]
