DE112016007268T5

DE112016007268T5 - Werkstücktransportvorrichtung

Info

Publication number: DE112016007268T5
Application number: DE112016007268.6T
Authority: DE
Inventors: Kunihiro TANAHASHI; Kenji Saruta; Motohiko Hirao
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2036-10-28
Also published as: JPWO2018078780A1; CN109890578A; US20190240846A1; CN109890578B; JP6223631B1; DE112016007268B4; WO2018078780A1; US10583568B2

Abstract

Eine Werkstücktransportvorrichtung (100) umfasst: einen Wagen (2), der sich auf Laufschienen (1) bewegt; einen unterhalb des Wagens (2) angeordneten Werkstückansauger (3); eine an dem Wagen (2) angeordnete Vertikalbewegungsführung, die den Werkstückansauger (3) vertikal bewegt; und eine Gabel (4), die an dem Werkstückansauger (3) so angeordnet ist, dass sie den Werkstückansauger (3) umgreift. Mit dieser Struktur erzielt die Werkstücktransportvorrichtung (100) den Effekt, in einem Fertigungsbetrieb Platz einzusparen, die Bewegungsgenauigkeit zu verbessern und die Bewegungsgeschwindigkeit zu erhöhen, während eine Beschädigung eines Erzeugnisses erschwert wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkstücktransportvorrichtung, die einen Rohling vor der Bearbeitung oder ein bearbeitetes Erzeugnis transportiert.
Hintergrund
Eine in dem Patentdokument 1 offenbarte Transportvorrichtung umfasst einen Wagen, der sich auf Laufschienen horizontal bewegt, die sich auf einer horizontalen Ebene erstrecken, einen Halter, der auf dem Wagen angebracht ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, einen L-förmigen Arm, dessen eines Ende drehbar mit dem unteren Ende des Halters verbunden ist, einen Antriebsmechanismus, der im oberen Bereich des Halters angebracht ist und den Arm bewegt, eine Vakuumeinheit, die mit dem unteren Ende des Halters verbunden ist und ein Material ansaugt, und eine Rohrgabel, die am anderen Ende des Armes angebracht ist und das Material hält.
Bei der in dem Patentdokument 1 offenbarten Transportvorrichtung schwenkt während einer Entladebewegung das andere Ende des Arms mit einer Verbindungsstelle des Arms und des Halters als Drehpunkt zunächst so, dass sich die Rohrgabel zur Unterseite der Vakuumeinheit bewegt. Mit dieser Bewegung wird das bearbeitete Erzeugnis, das auf einer Arbeitsunterlage aufliegt, aufgenommen. Anschließend bewegt sich die Rohrgabel, die das Erzeugnis aufgenommen hat, zusammen mit der Vakuumeinheit horizontal zum oberen Teil des Erzeugniswagens. Die Rohrgabel, die sich zur oberen Position des Erzeugniswagens bewegt hat, wird zusammen mit der Vakuumeinheit abgesenkt und stoppt an einer Position in einem bestimmten Abstand zur oberen Position des Erzeugniswagens. Während diese auf den horizontalen Status bezogene Position beibehalten wird, bewegt sich der Arm horizontal zusammen mit dem Wagen. Bei dieser Bewegung wird ein Erzeugnis auf den Erzeugniswagen gelegt. Die Entladebewegung ist ein Vorgang zum Transportieren des bearbeiteten Erzeugnisses, das auf einer Bearbeitungsvorrichtung oder einem Palettenwechselautomaten platziert ist, zum Erzeugniswagen.
Liste der Zitate
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 07-000682
Kurzbeschreibung
Technische Problemstellung
Bei dem Patentdokument 1 muss die Rohrgabel zum Ansaugen eines Materials mit der Vakuumeinheit jedoch geschwenkt werden, um eine Störung beim Ansaugen des Materials zu vermeiden. Hierdurch ergibt sich ein Problem, da für die Bewegung der Rohrgabel ein großer Raum um die Vakuumeinheit und den Erzeugniswagen gewährleistet sein muss, und der große Raum eine Hürde für die Platzersparnis in der Produktionsstätte darstellt.
Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der oben angegebenen Problemstellung, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine Werkstücktransportvorrichtung anzugeben, die zu einer Platzersparnis in einer Produktionsstätte führen kann und die die Bewegungsgenauigkeit verbessern und die Bewegungsgeschwindigkeit erhöhen kann, eine Beschädigung eines Erzeugnisses jedoch kaum zulässt.
Lösung der Problemstellung
Um das oben dargelegte Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Werkstücktransportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: einen Wagen zum Verfahren auf Laufschienen, einen Werkstückansauger, der unterhalb des Wagens angeordnet ist, eine auf dem Wagen angeordnete Vertikalbewegungsführung zum vertikalen Bewegen des Werkstückansaugers und eine Gabel, die so bewegt wird, dass der Werkstückansauger umgriffen wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Eine Werkstücktransportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt zu einer Platzersparnis in einer Produktionsstätte, zu einer Verbesserung der Bewegungsgenauigkeit und zu einer Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit, wobei dabei aber die Beschädigung eines Erzeugnisses erschwert wird.
Figurenliste

1 zeigt ist eine Seitenansicht einer Werkstücktransportvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Werkstücktransportvorrichtung von 1.
3 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem sich ein Wagen zum Zeitpunkt einer Ladebewegung auf Laufschienen in Richtung eines Materialwagens bewegt.
4 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der Wagen während der Ladebewegung unmittelbar über dem Materialwagen stoppt.
5 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die Halter eine Öffnungsbewegung ausführen, bevor ein Werkstückansauger während der Ladebewegung nach unten gefahren wird.
6 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der nach unten gefahrene Werkstückansauger während der Ladebewegung ein aufgelegtes Material ansaugt.
7 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der Werkstückansauger, der einen Rohling entnommen hat, während der Ladebewegung nach oben gefahren wird.
8 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die Halter während der Ladebewegung eine Schließbewegung ausführen.
9 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem sich der Wagen während der Ladebewegung auf den Laufschienen zu einer Laserbearbeitungsmaschine bewegt.
10 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der Wagen während der Ladebewegung unmittelbar über der Laserbearbeitungsmaschine stoppt.
11 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die Halter die Öffnungsbewegung ausführen, bevor der Werkstückansauger während der Ladebewegung nach unten gefahren wird.
12 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der von dem nach unten gefahrenen Werkstückansauger angesaugte Rohling während der Ladebewegung auf einer Arbeitsunterlage abgelegt wird.
13 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem sich der Wagen zum Zeitpunkt einer Entladebewegung auf den Laufschienen bewegt.
14 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der Wagen während der Entladebewegung unmittelbar über der Laserbearbeitungsmaschine stoppt.
15 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die Halter die Öffnungsbewegung ausführen, bevor der Werkstückansauger während der Entladebewegung nach unten gefahren wird.
16 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bevor die nach unten gefahrenen Halter ein Erzeugnis während der Entladebewegung halten.
17 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die Halter die Schließbewegung ausführen, um das Erzeugnis während der Entladebewegung zu halten.
18 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die Halter, die das Erzeugnis halten, während der Entladebewegung nach oben gefahren werden.
19 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem sich der Wagen während der Entladebewegung auf den Laufschienen zu einem Erzeugniswagen bewegt.
20 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, bei dem der Wagen während der Entladebewegung unmittelbar über dem Erzeugniswagen stoppt.
21 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bevor die Halter, die zusammen mit dem Werkstückansauger und einem Schaft nach unten gefahren wurden, die Öffnungsbewegung während der Entladebewegung ausführen.
22 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von Haltern in einem Zustand, bei dem die nach unten gefahrenen Halter die Öffnungsbewegung während der Entladebewegung ausführen.
23 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von geöffneten Haltern und ersten Sicherungsanschlägen, die die geöffneten Halter abstützen, wenn eine Werkstücktransportvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ladebewegung ausführt.
24 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von geöffneten Haltern und zweiten Sicherungsanschlägen, die die geöffneten Halter abstützen, wenn eine Werkstücktransportvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ladebewegung ausführt.
25 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer planaren Ansicht einer Laserbearbeitungsmaschine, eines Palettenwechselautomaten, eines Erzeugniswagens und eines Materialwagens, die mit einer Werkstücktransportvorrichtung zum Zeitpunkt einer Lade- oder Entladebewegung zusammenwirken.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Werkstücktransportvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Seitenansicht einer Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Werkstücktransportvorrichtung 100 von 1. Bei den rechtshändigen XYZ-Koordinaten von 1 wird davon ausgegangen, dass die vertikale Richtung der Werkstücktransportvorrichtung 100 die Richtung der Y-Achse ist, eine orthogonal zur Richtung der Y-Achse verlaufende Richtung die Richtung der X-Achse und eine orthogonal sowohl zur Richtung der Y-Achse als auch zur Richtung der X-Achse verlaufende Richtung die Richtung der Z-Achse ist. Die Richtung der Y-Achse entspricht der vertikalen Richtung und eine durch die Richtung der X-Achse und Richtung der Z-Achse gebildete XZ-Ebene entspricht einer horizontalen Ebene. Gleiches gilt für die auf 2 folgenden Figuren.
Die Werkstücktransportvorrichtung 100 umfasst: einen Wagen 2, der sich auf zwei Laufschienen 1 bewegt und der die sich entlang der horizontalen Ebene erstreckenden Laufschienen 1 in der horizontalen Ebene überspannt, einen Schaft 5, der durch den Wagen 2 geführt ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, einen plattenförmigen Werkstückansauger 3, der an einem unteren Ende des Schafts 5 angeordnet ist und ein Werkstück ansaugt, eine Gabel 4, die einen Rohling oder ein Erzeugnis ansaugt und an dem Werkstückansauger 3 angeordnet ist, wobei diese später beschrieben wird, und einen Gabelantrieb 40, der die Gabel 4 bewegt. Der Rohling ist ein Werkstück vor der Bearbeitung durch eine später zu beschreibende Laserbearbeitungsmaschine und ein Erzeugnis ist ein Werkstück nach der Bearbeitung durch die Laserbearbeitungsmaschine. Der Werkstückansauger 3 ist unterhalb des Wagens 2 angeordnet.
Die beiden Laufschienen 1 sind so angeordnet, dass sie in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind und parallel zueinander verlaufen, wobei sich jede der beiden Laufschienen 1 in Richtung der X-Achse erstreckt. Auf der Oberseite einer jeden der beiden Laufschienen 1, d. h. auf einer Oberfläche auf der Seite des Wagens 2, ist eine Zahnstange (nicht dargestellt) ausgebildet, die sich in Richtung der X-Achse erstreckt. Die Zahnstange greift in ein auf dem Wagen 2 angeordnetes Ritzel (nicht abgebildet) ein.
Der Gabelantrieb 40 hat eine rechteckige, plattenförmige Gestalt und ist zwischen den beiden Laufschienen 1 und dem Werkstückansauger 3 angeordnet. Ein Teil eines Endabschnitts 40a des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse zeigt zur Laufschiene 1, wenn der Gabelantrieb 40 eine Öffnungsbewegung ausführt. Der andere Endabschnitt des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse zeigt zum Werkstückansauger 3. Eine erste Nut 40e und eine zweite Nut 40g sind an dem einen Endabschnitt 40a des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse ausgebildet. Die erste Nut 40e ist in der Nähe eines Endabschnitts 40d in Richtung der Z-Achse des Gabelantriebs 40 ausgebildet. Die zweite Nut 40g ist in der Nähe des anderen Endabschnitts 40f in Richtung der Z-Achse des Gabelantriebs 40 ausgebildet. Sowohl die erste Nut 40e als auch die zweite Nut 40g erstrecken sich in Richtung der X-Achse von einem Endabschnitt 40b des Gabelantriebs 40 zum anderen Endabschnitt 40c. Die erste Nut 40e und die zweite Nut 40g sind so parallel zueinander angeordnet, dass sie in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind. In einem zentralen Abschnitt des Gabelantriebs 40 ist ein Durchgangsloch 40h ausgebildet. Das Durchgangsloch 40h verläuft durch den Gabelantrieb 40 in Richtung der Y-Achse von dem einen Endabschnitt 40a des Gabelantriebs 40 bis zu dem anderen Endabschnitt, der dem Werkstückansauger 3 zugewandt ist.
Der Werkstückansauger 3 hat eine rechteckige, plattenförmige Gestalt. Ein Endabschnitt 3a des Werkstückansaugers 3 zeigt in Richtung der Y-Achse zum anderen Endabschnitt des Gabelantriebs 40. Bei dem einen Endabschnitt 3a des Werkstückansaugers 3 handelt es sich um eine Oberseite des Werkstückansaugers 3 und eine Oberfläche des Werkstückansaugers 3 auf der Seite des Gabelantriebs 40. Bei dem anderen Endabschnitt des Werkstückansaugers 3 sind in Richtung der Y-Achse mehrere Saugnäpfe 6 angeordnet. Bei dem anderen Endabschnitt des Werkstückansaugers 3 handelt es sich um eine Unterseite des Werkstückansaugers 3 und eine Oberfläche des Werkstückansaugers 3 gegenüber dem Gabelantrieb 40.
Die mehreren Saugnäpfe 6 saugen den Rohling oder das später zu beschreibende Erzeugnis an. Die mehreren Saugnäpfe 6 sind so ausgebildet, dass sie in der horizontalen Ebene zueinander beabstandet sind. Jeder der mehreren Saugnäpfe 6 umfasst einen kegelförmigen Schürzenabschnitt 6a, der den später zu beschreibenden Rohling ansaugt, und ein Verbindungsrohr 6b, das den Schürzenabschnitt 6a und den Werkstückansauger 3 verbindet. Der Schürzenabschnitt 6a und das Verbindungsrohr 6b sind integral ausgebildet, wobei als Beispiele für das Material des Schürzenabschnitts 6a und des Verbindungsrohrs 6b Kunstharz oder synthetischer Kautschuk mit hoher Elastizität genannt werden können. Mit jedem der mehreren Saugnäpfe 6 ist ein Ejektor (nicht dargestellt) verbunden. Der nicht abgebildete Ejektor wird so betrieben, dass das Innere des Saugnapfs 6, das mit dem Rohling oder dem Erzeugnis in Kontakt steht, evakuiert und der Rohling vom Saugnapf 6 angesaugt wird. Im Folgenden werden der Schürzenabschnitt 6a und das Anschlussrohr 6b auch einfach Saugnapf 6 genannt.
Die Gabel 4 umfasst die beiden Halter 4a und 4b. Der Halter 4a und der Halter 4b sind so angeordnet, dass sie in Richtung der X-Achse einander gegenüberliegen.
Der Halter 4a ist so angeordnet, dass er dem in Richtung der X-Achse einen Endabschnitt 3b des Werkstückansaugers 3 zugewandt ist. Der Halter 4a umfasst ein Gleitstück 41a, einen Verlängerungsabschnitt 42a, ein kammartiges Element 43a und zwei Schäfte 44a.
Das Gleitstück 41a ist in der Nähe des in Richtung der X-Achse einen Endabschnitts 40b des Gabelantriebs 40 vorgesehen und so angeordnet, dass es dem in Richtung der Y-Achse einen Endabschnitt 40a des Gabelantriebs 40 zugewandt ist. Der Verlängerungsabschnitt 42a erstreckt sich von dem in Richtung der X-Achse einem Endabschnitt des Gleitstücks 41a zu einer gegenüberliegenden Seite des Wagens 2. Bei dem einen Endabschnitt des Gleitstücks 41a handelt es sich um einen Endabschnitt des Gleitstücks 41a gegenüber der Seite des Schaftes 5. Das kammartige Element 43a ist von dem in Richtung der Y-Achse einen Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 42a zum Halter 4b hin gebogen. Der eine Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 42a ist ein Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 42a gegenüber der Seite des Gleitstücks 41a. Das kammartige Element 43a umfasst mehrere Vorsprünge, die von dem Verlängerungsabschnitt 42a weg zum Schaft 5 ragen, wobei die mehreren Vorsprünge so ausgerichtet sind, dass sie in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind.
Jeder der beiden Schäfte 44a ist auf einer Oberfläche des Gleitstücks 41a dem kammartigen Element 43a gegenüber angeordnet. Jeder der beiden Schäfte 44a weist eine stabförmige Gestalt auf, die sich in Richtung der X-Achse erstreckt, wobei die Schäfte 44a parallel zueinander angeordnet sind, sodass sie in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind. Die Schäfte 44a werden jeweils verschiebbar in die erste Nut 40e und die zweite Nut 40g des Gabelantriebs 40 eingeführt. Die in die erste Nut 40e und die zweite Nut 40g eingeführten Schäfte 44a werden jeweils in der ersten Nut 40e und die zweiten Nut 40g geführt und gleiten in Richtung der X-Achse. Mit dieser Struktur wird ein Schwingen des Halters 4a während einer Bewegung ver hindert.
Der Halter 4b ist so angeordnet, dass er dem in Richtung der X-Achse anderen Endabschnitt 3c des Werkstückansaugers 3 zugewandt ist. Der Halter 4b umfasst ein Gleitstück 41b, einen Verlängerungsabschnitt 42b, ein kammartiges Element 43b und zwei Schäfte 44b.
Das Gleitstück 41b ist in der Nähe des in Richtung der X-Achse anderen Endabschnitts 40c des Gabelantriebs 40 vorgesehen und so angeordnet, dass es dem in Richtung der Y-Achse einen Endabschnitt 40a des Gabelantriebs 40 zugewandt ist. Der Verlängerungsabschnitt 42b erstreckt sich von dem in Richtung der X-Achse einen Endabschnitt des Gleitstücks 41b zur gegenüberliegenden Seite des Wagens 2. Der eine Endabschnitt des Gleitstücks 41b ist ein Endabschnitt des Gleitstücks 41b gegenüber der Seite des Schafts 5. Das kammartige Element 43b ist von dem in Richtung der Y-Achse einen Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 42b zum Halter 4a hin gebogen. Der eine Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 42b ist ein Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 42b gegenüber der Seite des Gleitstücks 41b. Das kammartige Element 43b umfasst mehrere Vorsprünge, die vom Verlängerungsabschnitt 42b hin zum Schaft 5 ragen, wobei die mehreren Vorsprünge so ausgerichtet sind, dass sie in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind.
Jeder der beiden Schäfte 44b ist auf einer Oberfläche des Gleitstücks 41b angeordnet, die dem kammartigen Element 43b zugewandt ist. Jeder der beiden Schäfte 44b weist eine stabförmige Gestalt auf, die sich in Richtung der X-Achse erstreckt, wobei die Schäfte 44a parallel zueinander angeordnet sind, sodass sie in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind. Die Schäfte 44b sind jeweils verschiebbar in die erste Nut 40e und die zweite Nut 40g des Gabelantriebs 40 eingefügt. Die in die erste Nut 40e und die zweite Nut 40g eingefügten Schäfte 44b werden jeweils in der ersten Nut 40e und der zweiten Nut 40g geführt und gleiten in Richtung der X-Achse. Mit dieser Struktur wird ein Schwingen des Halters 4b während der Bewegung verhindert.
An einer äußeren Umfangsfläche des Schaftes 5 ist ein Zahnstange (nicht dargestellt) ausgebildet, die sich in Richtung der Y-Achse erstreckt. Die Zahnstange greift ein Ritzel ein, das später beschrieben wird. Der Schaft 5 wird in ein Durchgangsloch 2a eingesetzt, das in dem Wagen 2 ausgebildet ist, verläuft durch einen Zwischenraum 1a zwischen den beiden Laufschienen 1 und ist durch das Durchgangsloch 40h geführt, das in dem Gabelantrieb 40 ausgebildet ist.
An dem Wagen 2 sind mehrere Rollen 2b, die den Wagen 2 auf den Laufschienen 1 in Richtung der X-Achse bewegen, und mehrere Rollen 2c vorgesehen, die den Schaft 5 in Richtung der Y-Achse bewegen. In jede der mehreren Rollen 2b und Rollen 2c ist ein Antriebsmotor (nicht dargestellt) eingebaut. An dem Wagen 2 ist eine Ansteuerungsschaltung (nicht dargestellt) angeordnet, die den Antriebsmotor steuert. Ein Steuersignal sowie die elektrische Energie zum Betreiben der Ansteuerungsschaltung und des Antriebsmotors werden über ein Kabel zugeführt (nicht dargestellt). Das Steuersignal zum Ansteuern der Ansteuerungsschaltung und des Antriebsmotors kann drahtlos übertragen werden. Die mehreren Rollen 2c und der an dem Wagen 2 vorgesehene Schaft 5 bilden eine Vertikalbewegungsführung, die den Werkstückansauger 3 vertikal bewegt.
Das Ritzel ist am äußeren Umfangsbereich jeder der mehreren Rollen 2b und der mehreren Rollen 2c ausgebildet. Das an jeder der mehreren Rollen 2b ausgebildete Ritzel greift in die auf der Laufschiene 1 ausgebildete Zahnstange (nicht dargestellt) ein. Bei dieser Struktur stützt das Ritzel eine Last des Wagens 2 ab und bewegt den Wagen 2. Die an jeder der mehreren Rollen 2c ausgebildeten Ritzel greifen in die an dem Schaft 5 ausgebildete Zahnstange (nicht dargestellt) ein. Durch Drehen jeder der mehreren Rollen 2b bewegt sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 in Richtung der X-Achse. Darüber hinaus wird die Drehung jeder der mehreren Rollen 2b gestoppt, um die Bewegung des Wagens 2 auf den Laufschienen 1 zu stoppen. Durch Drehen jeder der mehreren Rollen 2c bewegt sich der Schaft 5 in Richtung der Y-Achse, d. h. in vertikaler Richtung. Ferner wird die Drehung jeder der mehreren Rollen 2c gestoppt, um die Bewegung des Schafts 5 in vertikaler Richtung zu stoppen.
An dem Gabelantrieb 40 sind mehrere Rollen 40i zum Bewegen des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse angeordnet. In jede der mehreren Rollen 40i ist ein Antriebsmotor (nicht dargestellt) eingebaut. An dem Gabelantrieb 40 ist eine Ansteuerungsschaltung (nicht dargestellt) angeordnet, die den Antriebsmotor steuert. Ein Steuersignal und die elektrische Energie zum Betreiben der Ansteuerungsschaltung und des Antriebsmotors werden über ein Kabel (nicht dargestellt) zugeführt. Das Steuersignal zum Ansteuern der Ansteuerungsschaltung und des Antriebsmotors kann drahtlos übertragen werden. Am äußeren Umfangsbereich jeder der mehreren Rollen 40i ist ein Ritzel ausgebildet. Die an jeder der mehreren Rollen 40i ausgebildeten Ritzel greifen in eine an dem Schaft 5 ausgebildete Zahnstange (nicht dargestellt) ein. Beim Drehen von jeder der mehreren Rollen 40i bewegt sich der Gabelantrieb 40 in Richtung der Y-Achse, d. h. in vertikaler Richtung. Ferner wird die Drehung von jeder der mehreren Rollen 40i gestoppt, um die Bewegung des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse zu stoppen.
An dem Gabelantrieb 40 sind ein Antriebselement 40j zum Bewegen des Halters 4a in Richtung der X-Achse und ein Antriebselement 40k zum Bewegen des Halters 4b in Richtung der X-Achse angeordnet. Ferner sind in den Gabelantrieb 40 ein Antriebsmotor (nicht dargestellt) zum Bewegen des Antriebselements 40j und des Antriebselements 40k sowie eine Ansteuerungsschaltung (nicht dargestellt) zum Steuern des Antriebsmotors eingebaut. Ein Steuersignal sowie die elektrische Energie zum Ansteuern der Ansteuerungsschaltung und des Antriebsmotors werden über ein Kabel (nicht dargestellt) zugeführt. Das Steuersignal zum Ansteuern der Ansteuerungsschaltung und des Antriebsmotors kann drahtlos übertragen werden. Durch Drehen des Antriebsmotors werden das Antriebselement 40j und das Antriebselement 40k in Richtung der X-Achse hin und her bewegt. Ferner wird die Drehung des Antriebsmotors gestoppt, um die Bewegung des Antriebselements 40j und des Antriebselements 40k in Richtung der X-Achse zu stoppen.
Das Antriebselement 40j ist in der Nähe des einen Endabschnitts 40b des Gabelantriebs 40 angeordnet. Ein vorderer Endabschnitt des Antriebselements 40j ist am Verlängerungsabschnitt 42a des Halters 4a befestigt. Wenn der Halter 4a vom Werkstückansauger 3 weg bewegt wird, bewegt sich das Antriebselement 40j so, dass es aus dem einen Endabschnitt 40b des Gabelantriebs 40b herausragt. Wenn der Halter 4a näher an den Werkstückansauger 3 herangeführt wird, bewegt sich das Antriebselement 40j so, dass es in dem Gabelantrieb 40 aufgenommen wird.
Das Antriebselement 40k ist in der Nähe des anderen Endabschnitts 40c des Gabelantriebs 40 angeordnet. Ein vorderer Endabschnitt des Antriebselements 40k ist am Verlängerungsabschnitt 42a des Halters 4b befestigt. Wenn der Halter 4b vom Werkstückansauger 3 weg bewegt wird, bewegt sich das Antriebselement 40k so, dass es aus dem anderen Endabschnitt 40c des Gabelantriebs 40c herausragt. Wenn der Halter 4b näher an den Werkstückansauger 3 herangeführt wird, bewegt sich das Antriebselement 40k so, dass es in dem Gabelantrieb 40 aufgenommen wird.
Dies bedeutet, dass durch Bewegen des Antriebselements 40j und des Antriebselements 40k der Halter 4a und der Halter 4b in Richtung der X-Achse sich aufeinander zu bewegen oder der Halter 4a und der Halter 4b in Richtung der X-Achse sich voneinander weg bewegen. Im Folgenden wird eine Bewegung des Halters 4a und des Halters 4b in Richtung der X-Achse aufeinander zu als Schließbewegung und eine Bewegung des Halters 4a und des Halters 4b in Richtung der X-Achse voneinander weg als Öffnungsbewegung bezeichnet.
Das kammartige Element 43a und das kammartige Element 43b werden während der Schließbewegung des Halters 4a und des Halters 4b in Positionen bewegt, die dem am Werkstückansauger 3 angeordneten Saugnapf 6 zugewandt sind. Darüber hinaus werden das kammartige Element 43a und das kammartige Element 43b während der Öffnungsbewegung des Halters 4a und des Halters 4b in Positionen bewegt, die in Richtung der Y-Achse dem anderen Endabschnitt des Werkstückansaugers 3 nicht zugewandt sind. Das bedeutet, dass das kammartige Element 43a und das kammartige Element 43b während der Öffnungsbewegung des Halters 4a und des Halters 4b so bewegt werden, dass sie außerhalb eines Bereichs positioniert werden, der durch Projizieren des Werkstückansaugers 3 auf den Rohling oder das später zu beschreibende Erzeugnis entsteht. Wenn der Saugnapf 6 den Rohling oder das später zu beschreibende Erzeugnis ansaugt, kann mit diesem Vorgang verhindert werden, dass der sich in Richtung der Y-Achse bewegende Werkstückansauger 3 den Halter 4a und den Halter 4b behindert.
Für die Laufschiene 1, den Werkstückansauger 3, die Gabel 4 und den Gabelantrieb 40 werden Materialien wie ein verzinktes Stahlblech, eine Aluminiumlegierung, eine austenitische Edelstahllegierung, eine Kupferlegierung, Gusseisen, Stahl oder eine Eisenlegierung verwendet. Für ein Gehäuse, das die Kontur des Wagens 2 bildet, werden ferner ähnliche Materialien verwendet.
Die Rollen 2b, die Rollen 2c, die Rollen 40i, das Antriebselement 40j und das Antriebselement 40k sind miteinander verbunden. Im Folgenden werden die Ladebewegung des Rohlings und die Entladebewegung des Erzeugnisses mit Hilfe der Werkstücktransportvorrichtung 100 beschrieben.
Die Bewegung zum Laden des Rohlings mit Hilfe der Werkstücktransportvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 12 beschrieben. Die 3 bis 12 zeigen Darstellungen zur Erläuterung einer Reihe von Ladebewegungen, bis ein Rohling 8a, der den auf einem Materialwagen 9 gestapelten aufgelegten Materialien 8 entnommen wurde, zu einer Laserbearbeitungsmaschine 13 transportiert wurde. In den 3 bis 12 sind der Materialwagen 9, auf dem das aufgelegte Material 8 abgelegt ist, und die Laserbearbeitungsmaschine 13, auf der eine Arbeitsunterlage 12 angeordnet ist, dargestellt. Die Laserbearbeitungsmaschine 13 ist eine Vorrichtung, die die Laserbearbeitung am Rohling 8a ausführt. Am Materialwagen 9 sind Räder 10 angeordnet, die die Bewegung des Materialwagens 9 in der horizontalen Ebene ermöglichen. Das Rad 10 bewegt sich auf einer Schiene 11, die auf einer Bodenoberfläche montiert ist. Die Arbeitsunterlage 12 ist auf einer Oberseite der Laserbearbeitungsmaschine 13 angeordnet, wobei eine Oberseite der Arbeitsunterlage 12 in einer ungleichmäßige Form oder einer Sägezahnform ausgebildet ist. Die ungleichmäßige Form oder die Sägezahnform werden durch mehrere Vorsprünge gebildet, die in Richtung der Z-Achse zueinander beabstandet sind. Die mehreren Vorsprünge sind in Richtung der X-Achse und in Richtung der Z-Achse angeordnet. Das kammartige Element 43a und das kammartige Element 43b, die in 2 dargestellt sind, werden in die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen eingeführt, die die Arbeitsunterlage 12 gestalten. Der Grund, warum der obere Teil der Arbeitsunterlage 12 auf diese Weise ausgebildet ist, ist, besteht darin, eine Beschädigung des Erzeugnisses 16a zu vermeiden, indem ein Zwischenraum zwischen dem Erzeugnis 16a und dem kammartigen Element 43a und ein Zwischenraum zwischen dem Erzeugnis 16a und dem kammartigen Element 43b geschaffen wird, wenn ein auf die Arbeitsunterlage 12 gelegtes Erzeugnis 16a zum Zeitpunkt einer später zu beschreibenden Entladebewegung vom Halter 4a und Halter 4b aufgenommen wird.
3 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 in Richtung Materialwagen 9 bewegt. Während sich die in 2 dargestellten Rollen 2b drehen, bewegt sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 in Richtung Materialwagen 9. Zu diesem Zeitpunkt werden der Werkstückansauger 3, der Halter 4a und der Halter 4b, die an dem durch den Wagen 2 verlaufenden Schaft 5 angeordnet sind, gemeinsam in horizontaler Richtung bewegt.
4 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der Wagen 2 unmittelbar über dem Materialwagen 9 stoppt. Die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2b wird unmittelbar über dem Materialwagen 9 gestoppt. Da das an der Rolle 2b ausgebildete Ritzel in die an der Laufschiene 1 ausgebildete Zahnstange eingreift, wird die Drehung der Rolle 2b gestoppt, um die Bewegung des Wagens 2 in Richtung der X-Achse zu verhindern.
5 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen, bevor der Werkstückansauger 3 abgesenkt wird. Wenn der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 gestoppt. Dadurch wird die Bewegung des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse verhindert. In diesem Zustand, bei dem das Antriebselement 40j und das Antriebselements 40k, die in 2 dargestellt sind, so bewegt werden, dass sie aus dem Gabelantrieb 40 herausragen, bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b in Richtung der X-Achse voneinander weg.
6 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der nach unten gefahrene Werkstückansauger 3 das aufgelegte Material 8 ansaugt. Der Schaft 5 wird durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 abgesenkt. Beim Absenken des Schaftes 5 dreht sich die in 2 dargestellte Rolle 40i des Gabelantriebs 40 in eine zur Drehung der Rolle 2c entgegengesetzte Richtung. Dadurch werden der Gabelantrieb 40, der Halter 4a und der Halter 4b nicht abgesenkt und stoppen an einer bestimmten Position in Richtung der Y-Achse. Somit wird ausschließlich der Werkstückansauger 3 nach unten gefahren. Wenn der heruntergefahrene Werkstückansauger 3 das aufgelegte Material 8 berührt, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 gestoppt. Der Werkstückansauger 3 nimmt eine einzelne, sich an der obersten Position befindende Platte des Rohlings von den auf dem Materialwagen 9 gestapelten aufgelegten Materialien 8 ab.
7 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der Werkstückansauger 3, der den Rohling 8a abgenommen hat, nach oben gefahren wird. Nachdem der Werkstückansauger 3 den Rohling 8a abgenommen hat, werden der Schaft 5, der Werkstückansauger 3 und der Rohling 8a durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 nach oben gefahren. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die in 2 dargestellte Rolle 40i des Gabelantriebs 40 in eine zur Drehung der Rolle 2c entgegengesetzte Richtung. Der Gabelantrieb 40, der Halter 4a und der Halter 4b werden hierdurch nicht nach oben gefahren und stoppen an einer bestimmten Position in Richtung der Y-Achse. Wenn der nach oben gefahrene Werkstückansauger 3 mit dem Gabelantrieb 40 in Kontakt kommt, wird die Drehung der Rollen 2c des Wagens 2 gestoppt.
8 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der Halter 4a und der Halter 4b die Schließbewegung ausführen. Durch Bewegen des Antriebselements 40j und des Antriebselements 40k, die in 2 dargestellt sind, so, dass diese in dem Gabelantrieb 40 aufgenommen werden, bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b in einem Zustand, bei dem die Drehung der Rollen 2c des Wagens 2 gestoppt ist, in Richtung der X-Achse aufeinander zu. In 8 sind der Halter 4a und der Halter 4b geschlossen, um ein Herunterfallen des transportierten Rohlings 8a zu verhindern. Da der Rohling 8a jedoch vom Werkstückansauger 3 angesaugt wird, können sich der Halter 4a und der Halter 4b auch in einem geöffneten Zustand befinden.
9 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 in Richtung der Laserbearbeitungsmaschine 13 bewegt. Während sich die in 2 dargestellten Rollen 2b drehen, bewegt sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 zur Laserbearbeitungsmaschine 13. Hierbei wird der an dem Schaft 5 angeordnete Werkstückansauger 3, während der Rohling 8a angesaugt wird, mit dem Halter 4a und dem Halter 4b zusammen in horizontaler Richtung bewegt.
10 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der Wagen 2 unmittelbar über der Laserbearbeitungsmaschine 13 stoppt. Die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2b wird unmittelbar über der Laserbearbeitungsmaschine 13 gestoppt. Da das an der Rolle 2b ausgebildete Ritzel in die an der Laufschiene 1 ausgebildete Zahnstange eingreift, wird die Drehung der Rollen 2b gestoppt, um die Bewegung des Wagens 2 in Richtung der X-Achse zu verhindern.
11 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen, bevor der Werkstückansauger 3 nach unten gefahren wird. Wenn der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 gestoppt. Dadurch wird die Bewegung des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse verhindert. In diesem Zustand bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b, wenn das Antriebselement 40j und das Antriebselements 40k, die in 2 dargestellt sind, so bewegt werden, dass sie aus dem Gabelantrieb 40 herausragen, in Richtung der X-Achse voneinander weg.
12 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Ladebewegung veranschaulicht, bei dem der von dem nach unten gefahrenen Werkstückansauger 3 angesaugte Rohling 8a auf der Arbeitsunterlage 12 abgelegt wird. Der Schaft 5 wird durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 abgesenkt. Beim Absenken des Schaftes 5 dreht sich die in 2 dargestellte Rolle 40i des Gabelantriebs 40 in eine zur Drehung der Rolle 2c entgegengesetzte Richtung. Der Gabelantrieb 40, der Halter 4a und der Halter 4b werden hierdurch nicht abgesenkt und stoppen an einer bestimmten Position in Richtung der Y-Achse. somit fährt ausschließlich der Werkstückansauger 3 nach unten. Wenn der von dem heruntergefahrenen Werkstückansauger 3 angesaugte Rohling 8a mit der Arbeitsunterlage 12 in Kontakt kommt, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 gestoppt, sodass der Rohling 8a vom Werkstückansauger 3 gelöst wird. Wie oben beschrieben wurde, startet die Laserbearbeitungsmaschine 13 die Laserbearbeitung, nachdem die Ladebewegung des Rohlings 8a abgeschlossen ist und der Werkstückansauger 3, der Halter 4a und der Halter 4b nach oben gefahren wurden.
Unter Bezugnahme auf die 13 bis 22 wird im Folgenden eine Bewegung zum Entladen des Erzeugnisses 16a mit Hilfe der Werkstücktransportvorrichtung 100 beschrieben. Die 13 bis 22 sind Darstellungen zur Erläuterung einer Reihe von Entladebewegungen, bis das auf der Arbeitsunterlage 12 platzierte Erzeugnis 16a zu einem Erzeugniswagen 17 transportiert wurde. Die 13 bis 22 veranschaulichen den Materialwagen 9, auf dem das aufgelegte Material 8 abgelegt ist, den Erzeugniswagen 17, der so angeordnet ist, dass er den Materialwagen 9 umgibt, eine Elektrolagersteuereinheit 16, die auf dem Erzeugniswagen 17 angeordnet ist, die Laserbearbeitungsmaschine 13, auf der die Arbeitsauflage 12 angeordnet ist, und das Erzeugnis 16a, das auf der Arbeitsauflage 12 angeordnet ist. Am Erzeugniswagen 17 sind die Räder 10 angebracht, die eine Bewegung des Erzeugniswagens 17 auf der horizontalen Ebene ermöglichen.
13 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 bewegt. Durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2b, bewegt sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 zur Laserbearbeitungsmaschine 13. Zu diesem Zeitpunkt werden der Werkstückansauger 3, der Halter 4a und der Halter 4b, die an dem durch den Wagen 2 hindurchgeführten Schaft 5 angeordnet sind, zusammen in horizontaler Richtung bewegt.
14 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem der Wagen 2 unmittelbar über der Laserbearbeitungsmaschine 13 gestoppt wird. Die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2b wird unmittelbar über der Laserbearbeitungsmaschine 13 gestoppt. Da das an der Rolle 2b ausgebildete Ritzel in die an der Laufschiene 1 ausgebildete Zahnstange eingreift, wird die Drehung der Rollen 2b gestoppt, um die Bewegung des Wagens 2 in Richtung der X-Achse zu verhindern.
15 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen, bevor der Werkstückansauger 3 abgesenkt wird Wenn der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 gestoppt. Dadurch wird die Bewegung des Gabelantriebs 40 in Richtung der Y-Achse verhindert. In diesem Zustand bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b, wenn das Antriebselement 40j und das Antriebselement 40k, die in 2 dargestellt sind, so bewegt werden, dass sie aus dem Gabelantrieb 40 herausragen, in Richtung der X-Achse voneinander weg.
16 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bevor der abgesenkte Halter 4a und 4b das Erzeugnis 16a halten. Der Schaft 5 wird durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 nach unten gefahren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 gestoppt. Dadurch fahren der Gabelantrieb 40, der Halter 4a, der Halter 4b und der Werkstückansauger 3 zusammen nach unten. Wenn der Halter 4a und der Halter 4b eine Position erreichen, die etwas niedriger ist als die Unterseite des Erzeugnisses 16a, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 gestoppt.
17 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem der Halter 4a und der Halter 4b die Schließbewegung ausführen, um das Erzeugnis 16a zu halten. Während sich das Antriebselement 40j und das Antriebselement 40k, die in 2 dargestellt sind, so bewegen, dass sie in dem Gabelantrieb 40 aufgenommen werden, bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b in Richtung der X-Achse aufeinander zu. Hierbei können, wie vorstehend beschrieben wurde, das kammartige Element 43a und das kammartige Element 43b, die in 2 dargestellt sind, in die Zwischenräume zwischen den auf der Arbeitsunterlage 12 ausgebildeten Vorsprüngen eingeführt werden. Daher werden während der Schließbewegung des Halters 4a und des Halters 4b das kammartige Element 43a und das kammartige Element 43b unter dem Erzeugnis 16a eingeführt, ohne das Erzeugnis 16a zu beschädigen. Im Ergebnis wird das Erzeugnis 16a von dem Halter 4a und dem Halter 4b gehalten.
18 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem die Halter 4a und 4b, die das Erzeugnis 16a halten, nach oben bewegt werden. Nachdem der Halter 4a und der Halter 4b die Schließbewegung ausgeführt haben, bewegen sich der Schaft 5, der Werkstückansauger 3, der Halter 4a und der Halter 4b durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 in einem Zustand zusammen nach oben, bei dem der Halter 4a und der Halter 4b das Erzeugnis 16a halten.
19 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 in Richtung zum Erzeugniswagen 17 bewegt. Durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2b bewegt sich der Wagen 2 auf den Laufschienen 1 zum Erzeugniswagen 17 hin. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b, während das Erzeugnis 16a gehalten wird, zusammen mit dem Schaft 5 und dem Werkstückansauger 3 in horizontaler Richtung.
20 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem der Wagen 2 unmittelbar über dem Erzeugniswagen 17 stoppt. Die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2b wird unmittelbar über dem Erzeugniswagen 17 gestoppt. Da das an der Rolle 2b ausgebildete Ritzel in die an der Laufschiene 1 ausgebildete Zahnstange eingreift, wird die Drehung der Rollen 2b gestoppt, um die Bewegung des Wagens 2 in Richtung der X-Achse zu verhindern.
21 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bevor der Halter 4a und der Halter 4b, die zusammen mit dem Werkstückansauger 3 und dem Schaft 5 abgesenkt wurden, die Öffnungsbewegung ausführen. Durch Drehen der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 wird der Schaft 5 abgesenkt. Beim Absenken des Schaftes 5 wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 gestoppt. Unmittelbar bevor der abgesenkte Halter 4a und 4b mit der auf der Oberseite des Erzeugniswagens 17 angeordneten Elektrolagersteuereinheit 16 in Kontakt kommen, wird die Drehung der in 2 dargestellten Rollen 2c des Wagens 2 gestoppt.
22 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand während der Entladebewegung veranschaulicht, bei dem die abgesenkten Halter 4a und 4b die Öffnungsbewegung ausführen. Wenn sich das Antriebselement 40j und das Antriebselement 40k, die in 2 dargestellt sind, so bewegen, dass sie aus dem Gabelantrieb 40 herausragen, bewegen sich der Halter 4a und der Halter 4b in Richtung der X-Achse voneinander weg. Bei einer Bewegung der Halter 4a und der Halter 4b so, dass sie sich voneinander entfernen, wird das von dem Halter 4a und dem Halter 4b gehaltene Erzeugnis 16a auf die Elektrolagersteuereinheit 16 aufgelegt. Gemäß dem oben Beschriebenen ist die Entladebewegung des Erzeugnisses 16a abgeschlossen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, umfasst die Werkstücktransportvorrichtung 100 den Wagen, der sich auf den Laufschienen bewegt, den Werkstückansauger, der unterhalb des Wagens angeordnet ist, die Vertikalbewegungsführung, die an dem Wagen angeordnet ist und den Werkstückansauger vertikal bewegt, und die Gabel, die so an dem Werkstückansauger angeordnet ist, dass sie den Ansauger umgreift. Die Gabel erstreckt sich von einem oberen Abschnitt des Ansaugers zu einem unteren Abschnitt und umfasst die beiden Halter, die voneinander weg oder aufeinander zu bewegt werden, wobei die beiden Halter beim Absenken des Ansaugers in vertikaler Richtung in einer bestimmten Position gestoppt werden. Aufgrund dieser Struktur ist es bei der Werkstücktransportvorrichtung 100 nicht erforderlich, die Gabel wie bei dem oben beschriebenen Stand der Technik zu schwenken, und der Raum, in dem sich die Gabel bewegt, kann verkleinert werden. Dadurch kann der Raum für die Installation der Werkstücktransportvorrichtung 100 verkleinert werden, der Raum zwischen der Gabel 4 und den Laufschienen 1 kann verkleinert werden und der Raum der Produktionsstätte kann kleiner sein. Darüber hinaus können im Vergleich zum Stand der Technik mit Hilfe der Werkstücktransportvorrichtung 100 Effekte wie eine höhere Genauigkeit, eine schnellere Verfahrgeschwindigkeit und eine geringere Beschädigung des Erzeugnisses erzielt werden. Dadurch, dass bei der in dem Patendokument 1 offenbarten Transportvorrichtung eine Rohrgabel geschwenkt werden muss, besteht die Möglichkeit, dass die Rohrgabel an einem Ende des Erzeugnisses reibt, wodurch am Erzeugnis ein großer Kratzer entsteht. Darüber hinaus erfordert die in dem Patendokument 1 offenbarte Transportvorrichtung einen komplizierten Mechanismus, bei dem die Rohrgabel mit einem Verbindungspunkt zu einem Träger als Drehpunkt zum Zeitpunkt des Betriebs schwenkt, wodurch Abstände von mehreren Mechanismen akkumuliert werden und die Genauigkeit des Schwenkens der Rohrgabel verschlechtert wird. Da die in dem Patendokument 1 offenbarte Transportvorrichtung zudem die Rohrgabel schwenken muss, ist ein Vorgang mit einem großen Drehradius erforderlich. Daher ist es schwierig, die Verfahrgeschwindigkeit der Rohrgabel zu erhöhen. Bei der Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entstehen keine großen Kratzen auf einem Teil des Erzeugnisses, da sich die Gabel 4 so bewegt, dass sie das gesamte Erzeugnis berührt. Darüber hinaus ist es möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit der Gabel 4 im Vergleich mit dem Schwenkvorgang zu erhöhen, da sich die Gabel 4 in Richtung der XZ-Ebene bewegt. Da die Bewegung der Gabel 4 durch einen Gleitmechanismus realisiert werden kann, wird die Anzahl der Mechanismen beim Betrieb reduziert und die Bewegungsgenauigkeit verbessert.
Zweite Ausführungsform
23 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von ersten Sicherungsanschlägen 21, die den Halter 4a und den Halter 4b, die die Öffnungsbewegung ausführen, stützen, wenn die Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ladebewegung ausführt. Um bei der Ladebewegung den Gabelantrieb 40, den Halter 4a und den Halter 4b während der Absenkbewegung zum Entnehmen des Rohlings 8a vom dem Materialwagen 9 an einer bestimmten Position in Richtung der Y-Achse zu stoppen, können die ersten Sicherungsanschläge 21 unter dem Halter 4a und dem Halter 4b angeordnet werden, anstatt die in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 zu drehen.
Der erste Sicherungsanschlag 21 kann ein L-förmiges Element sein, das sich vom Gehäuse des Wagens 2 nach unten erstreckt und zum unteren Abschnitt sowohl des Halters 4a als auch des Halters 4b gebogen ist, und er kann ein stabförmiges Element sein, das an einer Vorrichtung (nicht dargestellt) angeordnet ist, die mit dem Wagen 2 zusammenwirkt. Die ersten Sicherungsanschläge 21 bewegen sich so, dass sie sich in Richtung der Z-Achse erstrecken und den Halter 4a und den Halter 4b stützen, bevor der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen und der Werkstückansauger 3 nach unten gefahren wird. Nachdem der Halter 4a und der Halter 4b die Schließbewegung ausgeführt haben, werden die ersten Sicherungsanschläge 21 in Richtung der Z-Achse zurückgezogen. Die Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Anschlag, der die beiden Halter stützt, wenn sich die beiden Halter bewegen, um sich voneinander zu entfernen und die Öffnungsbewegung auszuführen, und der von den beiden Haltern getrennt ist, wenn sich die beiden Halter aufeinander zu bewegen und die Schließbewegung ausführen. Dadurch kann die flexible Werkstücktransportvorrichtung 100 einen hohen Freiheitsgrad erreichen.
Dritte Ausführungsform
24 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung von zweiten Sicherungsanschlägen 22, die den Halter 4a und den Halter 4b, die die Öffnungsbewegung ausführen, stützen, wenn die Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ladebewegung ausführt. Um den Gabelantrieb 40, den Halter 4a und den Halter 4b während der Absenkbewegung zum Ablegen des Rohlings 8a auf der Arbeitsunterlage 12 an einer bestimmten Position in Richtung der Y-Achse zu stoppen, können die zweiten Sicherungsanschläge 22 unter dem Halter 4a und dem Halter 4b angeordnet werden, anstatt die in 2 dargestellten Rollen 40i des Gabelantriebs 40 zu drehen.
Der zweite Sicherungsanschlag 22 kann ein L-förmiges Element sein, das sich vom Gehäuse des Wagens 2 nach unten erstreckt und zum unteren Abschnitt sowohl des Halters 4a als auch des Halters 4b gebogen ist, und er kann ein stabförmiges Element sein, das an einer Vorrichtung (nicht dargestellt) angeordnet ist, die mit dem Wagen 2 zusammenwirkt. Der zweite Sicherungsanschlag 22 bewegt sich in Richtung der Z-Achse und stützt den Halter 4a und den Halter 4b, bevor der Halter 4a und der Halter 4b die Öffnungsbewegung ausführen und der Werkstückansauger 3 abgesenkt wird. Nachdem der Halter 4a und der Halter 4b die Schließbewegung ausgeführt haben, wird der zweite Sicherungsanschlag 22 in Richtung der Z-Achse zurückgezogen. Die Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Anschlag, der die beiden Halter stützt, wenn sich die beiden Halter bewegen, um sich voneinander zu entfernen und die Öffnungsbewegung ausführen, und wird von den beiden Haltern getrennt, wenn sich die beiden Halter einander nähern und die Schließbewegung ausführen. Dadurch kann die flexible Werkstücktransportvorrichtung 100 einen hohen Freiheitsgrad erreichen.
Vierte Ausführungsform
25 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer planaren Ansicht der Laserbearbeitungsmaschine, eines Palettenwechselautomaten, eines Erzeugniswagens und eines Materialwagens, die mit einer Werkstücktransportvorrichtung zum Zeitpunkt einer Lade- oder Entladebewegung zusammenwirken. Auf dem an der Laserbearbeitungsmaschine 13 angebrachten Palettenwechselautomaten 14 wird eine Arbeitspalette 15a platziert und der Rohling 8a, an dem noch keine Laserbearbeitung durchgeführt wurde, wird auf die Arbeitspalette 15a gelegt. Auf der Laserbearbeitungsmaschine 13 ist eine Arbeitspalette 15b und auf der Arbeitspalette 15b ein Erzeugnis 16b platziert, auf dem die Laserbearbeitung mit Hilfe der Laserbearbeitungsmaschine 13 durchgeführt wurde.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird nach Abschluss der Ladebewegung und dem Nachobenfahren des Werkstückansaugers 3 und der Gabel 4 der Rohling 8a an die Laserbearbeitungsmaschine 13 übergeben und die Laserbearbeitungsmaschine 13 beginnt mit der Laserbearbeitung des Rohlings 8a. Der Rohling 8a wird zu dem in 25 dargestellten Erzeugnis 16b verarbeitet. Um das Erzeugnis 16b zum Erzeugniswagen 17 zu transportieren, bewegt sich die Laserbearbeitungsmaschine 13 entlang der horizontalen Ebene und unterhalb der Laufschienen 1. Bei der vierten Ausführungsform werden die Positionen der Laserbearbeitungsmaschine 13 und des Palettenwechselautomaten 14 in Verbindung mit der Bewegung der Werkstücktransportvorrichtung 100 gegeneinander ausgetauscht. Die Bewegung der Laserbearbeitungsmaschine 13 und des Palettenwechselautomaten 14 wird durch eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert.
Andererseits bewegt sich der Erzeugniswagen 17 so, dass er den Materialwagen 9 wie in den 13 bis 22 dargestellt überspannt, wenn das Erzeugnis 16b transportiert wird. Die Bewegung des Erzeugniswagens 17 und des Materialwagens 9 wird durch eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert. Der Erzeugniswagen 17 und der Materialwagen 9 können so konfiguriert werden, dass die Positionen des Erzeugniswagens 17 und des Materialwagens 9 in Verbindung mit der Bewegung der Werkstücktransportvorrichtung 100 gegeneinander ausgetauscht werden.
Die Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß der vierten Ausführungsform umfasst den Erzeugniswagen 17 und den Materialwagen 9, die sich so bewegen, dass die Positionen in der horizontalen Ebene abwechselnd gegeneinander ausgetauscht werden, oder den Erzeugniswagen 17 und den Materialwagen 9, die sich so bewegen, dass sie sich in vertikaler Richtung überdecken. Dadurch kann eine Platzersparnis erreicht werden.
Darüber hinaus ist die Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß der vierten Ausführungsform so ausgebildet, dass der Erzeugniswagen 17 über dem Materialwagen 9 positioniert wird. Das Erzeugnis kann üblicherweise manuell entnommen werden, da sich die Entnahmehöhe bei der Werkstücktransportvorrichtung 100 gemäß der vierten Ausführungsform in einer geeigneten Position befindet, wobei der Effekt erzielt werden, dass die Person die Erzeugnisse leicht handhaben kann.
Bei der ersten bis vierten Ausführungsform transportiert der Werkstückansauger den Rohling, indem er den Rohling hält und ansaugt. Wenn das Erzeugnis jedoch beispielsweise wie bei einer Produkttrennvorrichtung oder dergleichen zu sehen in eine ausgeschnittene Komponente und einen Rahmen (Skelett) geteilt wird, muss die Anzahl bzw. Anordnung der Saugnäpfe berücksichtigt und eine Gruppensteuerung der Ansaugung vorgenommen werden. Der Anwendungsbereich wird auch bei Verwendung des Werkstückansaugers zum Ansaugen und Transportieren eines ausgeschnittenen Erzeugnisses (Komponente) größer, wodurch der Werkstückansauger effektiv arbeitet.
Bei der ersten bis vierten Ausführungsform werden Materialien und Produkte auf dem Palettenwechselautomaten ausgetauscht. Das Be- und Entladen kann jedoch einige Zeit in Anspruch nehmen. Dadurch wird die Bearbeitungszeit länger und die Produktivität nimmt ab. Die direkte Platzierung oder Entnahme des Rohlings und des Erzeugnisses an der Laserbearbeitungsmaschine ist jedoch sinnvoll, um Kosten und Platz zu sparen.
Darüber hinaus wurde bei der ersten bis vierten Ausführungsform der Fall einer einzelnen Laserbearbeitungsmaschine beschrieben. Entlang einer Richtung, in der sich Schienen erstrecken, können jedoch mehrere Laserbearbeitungsmaschinen angeordnet sein und ebenso können drei oder mehr Materialwagen oder Erzeugniswagen vorgesehen sein. Es können mehrere Werkstückansauger und Gabeln vorgesehen sein, die zusammen verfahrbar sind, wobei die Anordnung der Laserbearbeitungsmaschine, der Wagen und der Gabel nicht auf die bei der ersten bis vierten Ausführungsform beschriebenen Anordnungen beschränkt ist. Selbstverständlich kann auch bei der obigen Konfiguration die Wirkung der Erfindung ähnlich der oben beschriebenen erhalten werden.
Die bei der oben beschriebenen Ausführungsform dargestellten Strukturen geben Beispiele für Gegenstände der vorliegenden Erfindung an und können mit anderen bekannten Techniken kombiniert werden. Fernen können die bei der Ausführungsform dargestellten Strukturen teilweise weggelassen oder verändert werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Laufschiene;
1a: Zwischenraum;
2: Wagen;
2a: Durchgangsloch;
2b, 2c, 40i: Rolle;
3: Werkstückansauger;
3a, 3b, 40a, 40b, 40d: ein Endabschnitt;
3c, 40c, 40f: anderer Endabschnitt;
4: Gabel;
4a, 4b: Halter;
5, 44a, 44b: Schaft;
6: Saugnapf;
6a: Schürzenabschnitt;
6b: Verbindungsrohr;
8: aufgelegtes Material;
8a: Rohling;
9: Materialwagen;
10: Rad;
11: Schiene;
12: Arbeitsunterlage;
13: Laserbearbeitungsmaschine;
14: Palettenwechselautomat;
15a, 15b: Arbeitspalette;
16: Elektrolagersteuereinheit;
16a, 16b: Erzeugnis;
17: Erzeugniswagen;
21: erster Sicherungsanschlag;
22: zweiter Sicherungsanschlag;
40: Gabelantrieb;
40e: erste Nut;
40g: zweite Nut;
40h: Durchgangsloch;
40j, 40k: Antriebselement;
41a, 41b: Gleitstück;
42a, 42b: Verlängerungsabschnitt;
43a, 43b: kammartiges Element;
100: Werkstücktransportvorrichtung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 7000682 [0004]

Claims

Werkstücktransportvorrichtung, die aufweist: einen Wagen zum Bewegen auf Laufschienen, einen Werkstückansauger, der unterhalb des Wagens angeordnet ist, eine Vertikalbewegungsführung, die an dem Wagen angeordnet ist, um den Werkstückansauger vertikal zu bewegen, und eine Gabel, die so bewegt werden kann, dass sie den Werkstückansauger umgreift.
Werkstücktransportvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gabel zwei Halter umfasst, die sich in einer Links-Rechts-Richtung voneinander weg oder aufeinander zu bewegen, und die beiden Halter an einer bestimmten Position stoppen, wenn sich der Werkstückansauger vertikal bewegt.
Werkstücktransportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner aufweist: einen Erzeugniswagen und einen Materialwagen, die sich so bewegen, dass die Positionen des Erzeugniswagens und des Materialwagens in einer horizontalen Ebene abwechselnd gegeneinander ausgetauscht werden, oder einen Erzeugniswagen und einen Materialwagen, die sich so bewegen, dass sie sich in vertikaler Richtung überdecken.
Werkstücktransportvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Erzeugniswagen über dem Materialwagen positioniert ist.
Werkstücktransportvorrichtung nach Anspruch 2, die ferner aufweist: einen Anschlag, der die beiden Halter stützt, wenn die beiden Halter eine Öffnungsbewegung ausführen, bei der sie sich voneinander weg bewegen, und der von den beiden Halter getrennt wird, wenn die beiden Halter eine Schließbewegung ausführen, bei der sie sich aufeinander zu bewegen.