JP2004090016A - Transfer press and method for driving the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transfer press of excellent productivity for continuously pressing a work of a composite material or the like which requires the control of the press operation by realizing arbitrary control of the drawing-down speed of a slider, and a method for driving the same. <P>SOLUTION: In order to deliver a work (6) at a station on the upstream side to a station on the downstream side and press it, a slider (12) with an upper die (8a) fitted to a lower side thereof is vertically and horizontally moved by the expansion/contraction of a plurality of translatory cylinders (16) with one end thereof hinge-connected to the slider and the other end thereof hinge-connected to a fixed base (14) located above the slider, and the press-down of the upper die and the delivery of the work are performed thereby. The work press-formed on the upstream side is held by a manipulator (18) provided on the slider, lifted together with the upper die, and delivered and transferred to a lower die (8b) at the station on the adjacent downstream side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランスファープレスおよびその駆動方法に関し、より詳細には隣接して配置された複数のプレス装置により連続的にプレス成形を行うトランスファープレスおよびその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
金型によりシート状の薄板(ワーク)を塑性加工するために、機械式プレスや液圧式プレス等のプレス装置が広く用いられている。
また、複数の金型を用いてプレス成形を行う場合に、その自動化・省力化のために送り装置がプレス装置に組み込まれたトランスファープレスが開発され、作業の合理化に効果をあげている。
【0003】
トランスファープレスは、複数の独立したプレス装置を隣接配置した構成であり、各トランスファバーをフィード方向及びリフト方向の2次元方向に動作させることにより、ワークを順次隣接するプレス装置に搬送・供給し、例えば、ブランク、ドロー、トリミング、ピアッシング、等の各工程を順次行い、車両のルーフやドア等のプレス成形を行う。
【0004】
従来のトランスファープレス(クランク・リンク式トランスファープレス)を構成するプレス装置は、クラウン、スライダ、ベッド、タイロッド、アプライト、等で構成される。ワークを成形する上金型と下金型は、それぞれスライダの下面とベッドの上面に取り付けられる。クラウン内には、歯車と電動機のドライブユニットが内蔵されており、このドライブユニットがスライダを機械的に昇降させて上金型、下金型によりワークを成形する。アプライトは、クラウンとベッドの間に挟持されてその間隔を保持すると共に、スライダの昇降を案内する。更にクラウンとベッドは、通常4隅に配置された4本のタイロッドで連結され、クラウンとベッドに作用するプレス成形時の反力をタイロッドで受けるようになっている。
上述したトランスファープレスは上記プレス装置が直線状に複数連結されて構成されている。隣接するプレス装置間には、ワークを連続的にプレスするためにプレスしたワークを下流側の下金型上へ移載するための送り装置(フィーダ)が設置されている。送り装置は、例えばワークの搬送方向に並設された一対のトランスファバー間に、一定のピッチで多数のクロスバーを横架し、このクロスバーにワークを吸着するワーク吸着手段(例えばバキュームカップ)が設けられた構成となっている。
【0005】
かかるトランスファープレスによれば、複数のプレス装置により複数の金型を使用して連続的にプレス成形を行うことができるため、生産性を向上させることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで複合材料や加熱後にプレスしなければならない材料では、金型のプレス動作、すなわち上金型を取り付けたスライダの圧下スピードを制御する必要がある。
しかしながら上述したようなクランク・リンク式トランスファープレスは、連続的にプレス成形を行うためには生産性等に優れた装置ではあるものの、歯車等を使用した機械式のドライブユニットを採用しているため、スライダの圧下スピードをコントロールすることができないといった問題があった。
一方、従来の油圧式プレス装置では、スライダの圧下スピードを任意にコントロールすることができるものの、複数の金型を用いて段階的にプレス成形を行う場合には生産性が悪いといった問題があった。
【0007】
本発明は、かかる問題を解決すべく創案されたものである。すなわち本発明は、従来のトランスファープレスでは不可能であったスライダの圧下スピードを任意にコントロール可能とすることで、プレス動作の制御を必要とする複合材料等のワークを連続的にプレス成形することができる生産性等に優れたトランスファープレスおよびその駆動方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため本発明は、上流側のステーションのワーク(6)を下流側のステーションに受け渡してプレス成形を行うトランスファープレスの駆動方法であって、下面に上金型(8a)が取り付けられたスライダ(12)を、一端が該スライダにヒンジ接続され他端が該スライダの上方に位置する固定されたベース(14)にヒンジ接続された複数の直動シリンダ(16)の伸縮によって上下移動および水平移動させて、上金型の圧下およびワークの受け渡し動作を行う、ことを特徴とするトランスファープレスの駆動方法を提供する。
【0009】
より具体的には、上流側のステーションでプレス成形したワーク(6)をスライダ(12)に設けたマニュピュレータ(18)によって把持して上金型(8a)と共にリフトし、次いで隣接する下流側のステーションの下金型(8b)へ該ワークを受け渡して移載しかつワークをマニュピュレータから開放し、前記スライダを元の位置に戻した後に下流側のステーションで前記ワークのプレス成形を行い、この受け渡し動作を下流側に順次繰り返してプレス成形を連続的に行う、ものとする。
【0010】
本発明によれば、上金型の圧下およびワークの受け渡し動作を直動シリンダの伸縮を利用して行うことにより、スライダの圧下スピードを任意にコントロールできるとともに、ワークを連続的にプレス成形することができる。
【0011】
より具体的な動作としては、▲1▼上流側のプレス装置でプレス成形されたワークをスライダに設けたマニュピュレータによって把持し、▲2▼この状態で直動シリンダを駆動してワークを上金型と共にリフトし、▲3▼直動シリンダの駆動により隣接する下流側の下金型にワークをフィードして受け渡し、ワークをマニュピュレータから開放して下金型上に移載した後にスライダを元の位置に戻し、▲4▼下流側のプレス装置により再びワークをプレスする。
この受け渡し動作を上流側から下流側へ向かって順次繰り返し、かつ、連続的にワーク材を最上流のプレス装置に供給することにより、複数の金型を使用してプレス成形を行う際の作業の自動化・省力化が達成され、生産性も向上し、かつ、スライダの圧下スピードを任意にコントロールすることができる。
【0012】
また本発明は、上流側のステーションのワーク(6)を下流側のステーションに受け渡してプレス成形を行うトランスファープレスであって、下面に上金型(8a)が取り付けられワークを圧下してプレス成形するスライダ(12)と、該スライダの上方に位置する固定されたベース(14)と、一端がベースと他端がスライダとヒンジ接続された複数の直動シリンダ(16)と該直動シリンダの伸縮を制御する制御装置とからなるパラレルメカニズムと、を備え、該パラレルメカニズムによりスライダの上下移動および水平移動を行う、ことを特徴とするトランスファープレスを提供する。
【0013】
上記本発明のトランスファープレスでは、ベースとスライダとを複数の直動シリンダにより連結し、上金型を取り付けたスライダをこの直動シリンダの駆動によって上下方向およびフィード方向に移動可能としている。このようにワークのプレスおよびフィードを制御可能な直動シリンダにより行うことで、スライダの圧下スピードをコントロールし、複合材料等のプレス動作の制御を必要とするワークを連続的にプレス成形することができる生産性等に優れたトランスファープレスが提供される。また本発明によれば、従来トランスファープレスに必要とされた複雑な機構のドライブユニットや送り装置を不要とすることができる。
【0014】
ここで前記制御装置は、前記スライダの動作を上下方向(Y)およびフィード方向(X)のみに制限し、かつ、スライダの水平状態を維持するように直動シリンダを伸縮させる、ことが好ましい。
【0015】
直動シリンダの駆動によるスライダの移動は上下方向およびフィード方向の平面内の移動で足りるため、スライダの自由度を2に制限し、ワークのプレスおよびフィードに必要とされる直動シリンダの数を減らすことで、トランスファープレス自体の製造コストを低減させることができる。また、スライダの水平状態を維持してその上下方向およびフィード方向の移動を行うことにより、ワークの圧下や受け渡しを適切に行うことができる。
【0016】
上述したトランスファープレスのスライダの駆動機構は、いわゆるスチュワートプラットフォーム型のパラレルメカニズムを応用したものである。スチュワートプラットフォーム型のパラレルメカニズムは、ベースとスライダとの間のリンクが伸縮だけが行われ曲げの負荷がかからずその剛性が高く、したがってスライダを強い力で圧下する際にも都合がよく、また、その制御も容易であるため本発明を実施するための最適な方式といえる。また直動シリンダに主として油圧式の直動シリンダを用いれば、スライダの圧下スピードを任意にコントロールすることができるとともにワークのフィードを行うことができ、また大きな圧下力を発生させることができる。
なお、パラレルメカニズムにはスチュワートプラットフォーム型(伸縮型)の他に、固定された回転式直動シリンダを使いベース側ジョイントが回転運動をするタイプの回転型(Hexa型)、固定された直動直動シリンダを使いベース側ジョイントが固定された直線上を動くタイプの直動型、等が存在する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下にパラレルメカニズムの特徴等について概略的に説明した後に、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0018】
パラレルメカニズムはベースから最終出力であるエンドエフェクタまでが複数のリンクで並列に連結されている機構を言う。これに対してベースからエンドエフェクタまでが直列なリンクで連結される機構はシリアルメカニズムと呼ばれる。この分類法によれば工業用マニピュレータの多くはこのシリアルメカニズムに属する。
【0019】
なお後述するスライダの圧下およびワークのフィード動作は、シリアルメカニズムによっても実現可能であるが、本発明ではパラレルメカニズムを採用している。これはパラレルメカニズムがシリアルメカニズムと比較して、▲1▼その機構が簡単で製造コストを低廉化できる上にその信頼性も高く、▲2▼複数のリンクで支持されるため剛性が高く、また、▲3▼基本的に曲げ応力が働くこともないためスライダを強い力で圧下する際にも都合がよく、▲4▼シリアルメカニズムのようにリンク連結部の変位誤差やバックラッシが累積することなく、逆にエンドエフェクタまで複数のリンクがあるため個々のジョイントの誤差は平均化され、▲5▼複数の直動シリンダの合力が出力になるため最大力を大きくすることができる、等の優れた特徴を有するためである。
【0020】
図1は、本発明のトランスファープレスの全体構成を示す斜視図であり、図2はこのトランスファープレスをワークの搬入方向からみた正面図である。
このトランスファープレス10では、複合材料や加熱後にプレスしなければならない材料など、金型のプレス動作を制御してプレスする必要がある金属薄板材(ワーク6)を、複数の金型を用いてプレス成形を行う場合に、ワークを隣接して並ぶ金型に順次移載してプレス成形を行う。
【0021】
図に示した本実施例のトランスファープレス10は、複数(この図では3基)のプレスユニット10a,10b,10cが連結されて構成される。
各プレスユニットは同様の構成を有しており、それぞれベース14、スライダ12、ベッド5、タイロッド7及びアプライト9等を備えている。また、ベッド5の上面には下金型8bが、スライダ12の下面には上金型8aが取り付けられ、スライダ12にプレス力を付与して圧下することにより、上金型8aと下金型8bとの間にワーク6を挟み込んでプレス成形するようになっている。なお各プレスユニットでプレス動作を行う空間はステーションと呼ばれる。
またこの図において、各ベッド5は、共通の基礎11に図示しない基礎ボルトにより強固に固定されている。なおトランスファープレスは必要となる金型の数に応じて、2基又は4基以上のプレスユニットで構成してもよい。
【0022】
プレスラインの最上流にあるプレスユニット10aのステーションでは、図示しない搬入装置でX方向に搬入された平らなワーク6が上下の金型間で絞り加工され、次いで下流側のステーション10b,10cでは、トリミング、ピアシング、リストライク等の各プレス加工が順次行われる。
【0023】
各プレスユニットのベース14とスライダ12とは、複数の直動シリンダ16を用いたパラレルメカニズムにより連結されている。すなわちベースを透過して表した図3に概念的に示したように、スライダ12の四隅にはスライダ下面に取り付けた上金型8aにプレス力を付与し、かつ、主としてスライダ12の昇降を行うために設けられたプレス時には垂直方向に直動する4本の第1直動シリンダ16aが取り付けられ、フィード方向に隣接する両側の第1直動シリンダの間には主としてスライダ12をフィード移動させるために傾斜して設けられた第2直動シリンダ16bが各1本取り付けられている。直動シリンダ16とベース14及びスライダ12との接続はヒンジ13を介して行われ、また直動シリンダ16は図示しない制御装置によってその伸縮を制御されている。この直動シリンダと制御装置とがパラレルメカニズムを構成している。
【0024】
ここで第2直動シリンダ16bの傾斜は、上金型8aと下金型8bとが対向した状態、すなわち4本の第1直動シリンダ16aが垂直方向を向いた状態で、ベース側のヒンジ13の垂直位置がスライダ側のヒンジ13の垂直位置よりも下流側にくる方向の傾斜となっている。2本の第2直動シリンダ16bはそれぞれ異なる傾斜角を有しており、互いにねじれの位置関係にある。第1及び第2直動シリンダには油圧式のものが用いられる。
【0025】
また、各プレスユニットのフィード方向に隣接するアプライト9の間には、スライダ12の側面と摺動してスライダの横よれを防止するための横よれ防止ガイド15が、一定の間隔を開けて対向して取り付けられている。
さらに、フィード方向のスライダ12の両側面には、ワークを把持するためのマニュピュレータ18が設けられている。このマニュピュレータ18は回転運動によりプレス成形後のワーク6を上金型に密着させた状態で保持することができる。
なお、この装置には従来のトランスファープレスに必要とされたワークの搬送方向に並設される一対のトランスファバーやこれに横架される多数のクロスバー、このクロスバーにワークを吸着するバキュームカップにより構成される送り装置(フィーダ)は設けられていない。
【0026】
上記構成のパラレルメカニズムを適用した本実施例のトランスファープレス10によれば、6本の直動シリンダ16の伸縮のみによって、曲げの負荷がない状態でスライダ12の圧下(昇降)とフィードを行うことができる。また、各直動シリンダ16の油圧を図示しない制御装置によりコントロールすることで、各プレスユニットでの圧下スピードを任意に制御し、複合材料等のプレス動作の制御を必要とするワーク6を連続的にプレス成形することができるため、生産性等に優れたトランスファープレスを提供することができる。
さらにスチュワートプラットフォーム型のパラレルメカニズムを採用することで、従来トランスファープレスに必要とされた複雑な構造のドライブユニットや送り装置を不要とすることができる。
【0027】
なお、各プレスユニットの直動シリンダの数は6本に限られず、スライダが上下方向(昇降)およびフィード方向の平面内で移動でき、すなわちスライダが2自由度を確保することができれば、例えば2〜5本又は7本以上を使用することもできる。
ここで4本以下の直動シリンダでトランスファープレスを駆動するためにはスライダの水平状態を維持するためのガイド装置、例えばスライダの側面に突起を設け、これを横よれ防止ガイド15に設けた溝状のレールに挿入して、スライダが傾くことを防止する必要がある。
なお本実施例では圧下時のスライダの安定性等を確保すべく、直動シリンダの数を6本としている。
【0028】
次に、図1に記載した本実施例のトランスファープレスの動作を図4を用いて時系列に説明する。なおこの図において破線はは隣接する下流側のスライダ、上金型および直動シリンダを表している。
(1)プレスラインの最上流にあるプレスユニット10a(第1ステーション)に、図示しない搬入装置により平らなワーク6を搬入する。なおワークの搬入は連続して行われる。
(2)第1ステーションのプレスユニットの第1および第2直動シリンダ16を伸長させてスライダ12を所望の圧下スピードで降下させ、上金型の圧下により下金型との間でワークを加工する(図4(a))。
(3)上金型8aと下金型8bでワーク6を挟み込んだ状態で、スライダ12に取り付けたマニュピュレータ18(図示せず)によりワークをチャックして把持する。
(4) 第1および第2直動シリンダ16を収縮させてスライダ12とともにワーク6をリフトし、次いで4本の第1直動シリンダ16aを一定の長さに保持して、2本の第2シリンダ16bを引き続き収縮させる。かかる動作によりスライダ12はフィード方向下流側にスライド移動する。適当な位置までスライダ12が移動した状態でねじれの位置関係にある第2シリンダ16bを異なるタイミングで再び伸長させるとともに4本の第1直動シリンダ16aをも伸長させる。こうすることでスライダ12は更に下流側にスライド移動するとともに下降する(図4(b))。
(5)プレスラインの中間にあるプレスユニット10b(第2ステーション)のベッド5上方にスライダ12が位置した際にマニュピュレータを開放し、ベッド5の上面に取り付けられた下金型上にワーク6を受け渡して移載する(図4(c))。
(6)上記(4)の逆動作を行いスライダ12を元の位置に戻し、第2ステーションにおいて上記(2)と同様の動作によってワークを加工する。
(7) 上記(3)〜(5)と同様の動作によって、第2ステーションで加工されたワークをプレスラインの最下流にあるプレスユニット10c(第3ステーション)の下金型上に受け渡して移載し、第3ステーションでの加工を行う。
(8)最後に完成したワークを第3ステーションから搬出してプレス作業を完了する。
【0029】
上述した第1ステーションから第3ステーションの圧下プレスおよびスライダのフィードを同期して連続的に行い、かつ、ワーク材を最上流のプレスユニットに継続的に供給することで、各ステーションで圧下スピードのコントロールが可能で、生産性も高いトランスファープレスが提供される。
【0030】
なお、本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。例えば隣接するステーションの圧下スピードが同じである場合には、スライダを一体化した上で2つの上金型をスライダに並べて取り付けることにより、直動シリンダの数を減少させることができる。
【0031】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、スライダの圧下スピードを任意にコントロールすることができ、複合材料等のプレス動作の制御を必要とするワークを連続的にプレス成形することができる生産性等に優れたトランスファープレスおよびその駆動方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトランスファープレスの全体構成を示す斜視図である。
【図2】本発明のトランスファープレスの正面図である。
【図3】本発明のトランスファープレスのパラレルメカニズムを表した概念図である。
【図4】トランスファープレスの駆動動作を示した図である。
【符号の説明】
5 ベッド
6 ワーク
7 タイロッド
8a 上金型
8b 下金型
9 アプライト
10 トランスファープレス
10a,10b,10c プレスユニット
11 基礎
12 スライダ
13 ヒンジ
14 ベース
15 横よれ防止ガイド
16 直動シリンダ
16a 第1直動シリンダ
16b 第2直動シリンダ
18 マニュピュレータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer press and a method for driving the transfer press, and more particularly, to a transfer press for continuously performing press forming by a plurality of press apparatuses arranged adjacent to each other and a method for driving the transfer press.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In order to plastically process a sheet-like thin plate (work) using a mold, a press device such as a mechanical press or a hydraulic press is widely used.
Further, in the case of performing press molding using a plurality of dies, a transfer press in which a feeder is incorporated in a press device has been developed for automation and labor saving, which has been effective in streamlining work.
[0003]
The transfer press is a configuration in which a plurality of independent press devices are arranged adjacent to each other, and by moving each transfer bar in a two-dimensional direction of a feed direction and a lift direction, a work is sequentially transported and supplied to an adjacent press device, For example, steps such as blanking, drawing, trimming, and piercing are sequentially performed, and press molding of a vehicle roof or door is performed.
[0004]
A press device constituting a conventional transfer press (crank-link transfer press) includes a crown, a slider, a bed, a tie rod, an upright, and the like. The upper mold and the lower mold for forming the work are attached to the lower surface of the slider and the upper surface of the bed, respectively. A drive unit for a gear and an electric motor is built in the crown, and the drive unit mechanically raises and lowers a slider to form a workpiece by an upper mold and a lower mold. The upright is sandwiched between the crown and the bed to maintain the distance therebetween and guides the lifting and lowering of the slider. Further, the crown and the bed are usually connected by four tie rods arranged at four corners, so that the tie rods receive a reaction force acting on the crown and the bed at the time of press forming.
The transfer press described above is configured by connecting a plurality of the above press devices in a straight line. A feeder (feeder) for transferring the pressed work onto a lower die on the downstream side is provided between the adjacent press devices. The feed device is, for example, a work suction means (for example, a vacuum cup) that horizontally bridges a large number of crossbars at a fixed pitch between a pair of transfer bars arranged in parallel in the work conveyance direction and suctions the work to the crossbars. Is provided.
[0005]
According to such a transfer press, it is possible to continuously perform press molding using a plurality of dies by a plurality of press devices, so that productivity can be improved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the case of a composite material or a material that must be pressed after heating, it is necessary to control the pressing operation of the die, that is, the speed of pressing down the slider to which the upper die is attached.
However, although the crank-link type transfer press as described above is a device excellent in productivity and the like in order to continuously perform press molding, since it employs a mechanical drive unit using gears and the like, There was a problem that the speed of reduction of the slider could not be controlled.
On the other hand, in the conventional hydraulic press device, although the rolling speed of the slider can be arbitrarily controlled, there is a problem that productivity is poor when press forming is performed stepwise using a plurality of dies. .
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem. In other words, the present invention is to continuously press-form a work of a composite material or the like that requires control of the press operation, by enabling the slider rolling speed, which was impossible with a conventional transfer press, to be arbitrarily controllable. It is an object of the present invention to provide a transfer press excellent in productivity and the like and a driving method thereof.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention relates to a method for driving a transfer press in which a work (6) at an upstream station is transferred to a downstream station to perform press molding, and an upper mold (8a) is attached to a lower surface. The slider (12) is moved up and down by expansion and contraction of a plurality of direct acting cylinders (16) hinged at one end to the slider and at the other end to a fixed base (14) located above the slider. A transfer press driving method is characterized in that the transfer press is moved and moved horizontally to perform a pressing operation of an upper die and a transfer operation of a work.
[0009]
More specifically, a work (6) press-formed at an upstream station is gripped by a manipulator (18) provided on a slider (12), lifted together with an upper mold (8a), and then adjoined on the downstream side. The work is delivered and transferred to the lower mold (8b) of the station, the work is released from the manipulator, the slider is returned to the original position, and then the work is press-formed at the downstream station, This transfer operation is sequentially repeated on the downstream side to continuously perform press molding.
[0010]
According to the present invention, the pressing speed of the slider can be arbitrarily controlled and the work is continuously press-formed by performing the pressing operation of the upper mold and the transfer operation of the work using the expansion and contraction of the linear motion cylinder. Can be.
[0011]
As a more specific operation, (1) the work press-formed by the press device on the upstream side is gripped by the manipulator provided on the slider, and (2) the linear motion cylinder is driven in this state to lift the work. Lift the mold together with the mold, and (3) feed the workpiece to the lower mold adjacent on the downstream side by driving the linear motion cylinder, release the work from the manipulator, transfer the work to the lower mold, and move the slider back to the original mold. And the work is pressed again by the downstream pressing device.
This transfer operation is sequentially repeated from the upstream side to the downstream side, and the work material is continuously supplied to the most upstream press device, thereby performing the press forming operation using a plurality of dies. As a result, automation and labor saving are achieved, productivity is improved, and the reduction speed of the slider can be arbitrarily controlled.
[0012]
The present invention also relates to a transfer press for transferring a work (6) of an upstream station to a downstream station and performing press forming, wherein an upper die (8a) is attached to a lower surface, and the work is pressed down to perform press forming. A slider (12), a fixed base (14) positioned above the slider, a plurality of direct acting cylinders (16) having one end hingedly connected to the base and the other end to the slider, and A transfer press, comprising: a parallel mechanism including a control device for controlling expansion and contraction, wherein the slider moves up and down and horizontally by the parallel mechanism.
[0013]
In the transfer press of the present invention, the base and the slider are connected by a plurality of linear motion cylinders, and the slider on which the upper die is mounted can be moved in the vertical direction and the feed direction by driving the linear motion cylinder. By controlling the press and feed of the work by the controllable linear motion cylinder, the pressing speed of the slider can be controlled, and the work requiring control of the press operation of the composite material or the like can be continuously press-formed. A transfer press having excellent productivity and the like is provided. Further, according to the present invention, it is possible to eliminate the need for a drive unit or a feeding device having a complicated mechanism conventionally required for a transfer press.
[0014]
Here, it is preferable that the control device restricts the operation of the slider only in the vertical direction (Y) and the feed direction (X), and expands and contracts the linear motion cylinder so as to maintain the horizontal state of the slider.
[0015]
Since the movement of the slider by the driving of the linear motion cylinder is only required to move in the plane in the vertical direction and the feed direction, the degree of freedom of the slider is limited to two, and the number of linear motion cylinders required for pressing and feeding the work is reduced. By reducing, the manufacturing cost of the transfer press itself can be reduced. Further, by moving the slider in the vertical direction and the feed direction while maintaining the horizontal state of the slider, it is possible to appropriately reduce and transfer the work.
[0016]
The above-described drive mechanism for the slider of the transfer press applies a so-called Stewart platform type parallel mechanism. The Stewart platform type parallel mechanism is high in rigidity because the link between the base and the slider only expands and contracts and no bending load is applied, so it is convenient when pressing down the slider with a strong force, Since the control is easy, it can be said that this is an optimal method for carrying out the present invention. If a hydraulic linear motion cylinder is mainly used for the linear motion cylinder, it is possible to arbitrarily control the reduction speed of the slider, feed the work, and generate a large reduction force.
In addition to the Stewart platform type (extendable type), the parallel mechanism is a rotary type (Hexa type) in which the base side joint makes a rotary motion using a fixed rotary linear motion cylinder, and a fixed linear motion linear type. There is a direct-acting type, which moves on a straight line to which a base-side joint is fixed using a moving cylinder, and the like.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
After the features of the parallel mechanism are schematically described below, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the common parts in the respective drawings, and the duplicate description will be omitted.
[0018]
The parallel mechanism refers to a mechanism in which a portion from a base to an end effector, which is a final output, is connected in parallel by a plurality of links. On the other hand, a mechanism in which the base and the end effector are connected by a serial link is called a serial mechanism. According to this classification, many industrial manipulators belong to this serial mechanism.
[0019]
It is to be noted that although the slider pressure reduction and the work feeding operation described later can be realized by a serial mechanism, the present invention employs a parallel mechanism. This is because the parallel mechanism is more simple than the serial mechanism in terms of (1) the mechanism is simple and the manufacturing cost can be reduced, and the reliability is high. (2) The rigidity is high because it is supported by multiple links. (3) Basically, bending stress does not act, so it is convenient when the slider is pressed down with a strong force. (4) Displacement error and backlash of the link connection part are not accumulated unlike the serial mechanism. On the contrary, since there are a plurality of links to the end effector, errors of individual joints are averaged out, and (5) the maximum force can be increased because the resultant force of a plurality of direct acting cylinders is output. This is because it has features.
[0020]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a transfer press according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of the transfer press as viewed from a work loading direction.
In the transfer press 10, a metal sheet material (work 6), such as a composite material or a material that must be pressed after heating, which needs to be pressed by controlling the pressing operation of a mold, is pressed using a plurality of dies. When performing the molding, the workpieces are sequentially transferred to adjacent dies and press-molded.
[0021]
The transfer press 10 of this embodiment shown in the figure is configured by connecting a plurality of (three in this figure) press units 10a, 10b, and 10c.
Each of the press units has a similar configuration, and includes a base 14, a slider 12, a bed 5, a tie rod 7, an upright 9, and the like. A lower mold 8b is attached to the upper surface of the bed 5, and an upper mold 8a is attached to the lower surface of the slider 12. The pressing force is applied to the slider 12 to lower the slider 12, thereby lowering the upper mold 8a and the lower mold. 8b and press-mold the work 6 therebetween. The space where the press operation is performed in each press unit is called a station.
In this figure, each bed 5 is firmly fixed to a common foundation 11 by foundation bolts (not shown). The transfer press may be composed of two or four or more press units depending on the number of molds required.
[0022]
At the station of the press unit 10a at the uppermost stream of the press line, a flat work 6 carried in the X direction by a carry-in device (not shown) is drawn between upper and lower dies, and then at the downstream stations 10b and 10c. Each press work such as trimming, piercing, and restriking is sequentially performed.
[0023]
The base 14 and the slider 12 of each press unit are connected by a parallel mechanism using a plurality of direct-acting cylinders 16. That is, as conceptually shown in FIG. 3 which shows through the base, a pressing force is applied to the upper die 8a attached to the lower surface of the slider 12 at the four corners of the slider 12, and the slider 12 is mainly moved up and down. The first linear motion cylinders 16a which move linearly in the vertical direction at the time of pressing are attached, and the slider 12 is mainly fed between the first linear motion cylinders on both sides adjacent in the feed direction. The second linear motion cylinders 16b are provided one at a time. The translation cylinder 16 is connected to the base 14 and the slider 12 via the hinge 13, and the extension and contraction of the translation cylinder 16 is controlled by a control device (not shown). The linear motion cylinder and the control device constitute a parallel mechanism.
[0024]
Here, the inclination of the second linear motion cylinder 16b is such that the upper mold 8a and the lower mold 8b face each other, that is, the four first linear motion cylinders 16a are vertically oriented, and the hinge on the base side is tilted. The vertical position of the slider 13 is inclined in the direction downstream from the vertical position of the hinge 13 on the slider side. The two second linear motion cylinders 16b have different inclination angles, and are in a torsional positional relationship with each other. The first and second linear motion cylinders are of a hydraulic type.
[0025]
Also, between the uprights 9 adjacent to each other in the feed direction of the press units, an anti-skid guide 15 for sliding against the side surface of the slider 12 to prevent the slider from swaying is provided at a predetermined interval. It is attached.
Further, manipulators 18 for gripping the work are provided on both side surfaces of the slider 12 in the feed direction. The manipulator 18 can hold the work 6 after press forming in close contact with the upper mold by the rotational movement.
This apparatus has a pair of transfer bars arranged side by side in the transfer direction of the work required for a conventional transfer press, a large number of crossbars laid on the transfer bars, and a vacuum cup for adsorbing the work to the crossbars. Is not provided.
[0026]
According to the transfer press 10 of the present embodiment to which the parallel mechanism having the above configuration is applied, the slider 12 can be lowered (elevated) and fed by only the expansion and contraction of the six linear motion cylinders 16 without bending load. Can be. In addition, by controlling the hydraulic pressure of each linear motion cylinder 16 by a control device (not shown), the reduction speed in each press unit can be arbitrarily controlled, and the work 6 that needs to control the press operation of a composite material or the like can be continuously performed. Since it can be press-formed, a transfer press excellent in productivity and the like can be provided.
Further, by adopting a Stewart platform type parallel mechanism, it is possible to eliminate the need for a drive unit or a feed device having a complicated structure conventionally required for a transfer press.
[0027]
The number of linear cylinders in each press unit is not limited to six. If the slider can move in a plane in the vertical direction (elevation) and in the feed direction, that is, if the slider can secure two degrees of freedom, for example, two Up to five or seven or more can also be used.
Here, in order to drive the transfer press with four or less direct-acting cylinders, a guide device for maintaining the horizontal state of the slider, for example, a protrusion provided on the side surface of the slider, It is necessary to prevent the slider from tilting by inserting the slider into a rail.
In this embodiment, the number of the linear motion cylinders is set to six in order to secure the stability of the slider at the time of pressure reduction.
[0028]
Next, the operation of the transfer press of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described in time series with reference to FIG. In this figure, broken lines indicate adjacent sliders, upper dies, and linear cylinders on the downstream side.
(1) The flat work 6 is carried into the press unit 10a (first station) at the uppermost stream of the press line by a carry-in device (not shown). The work is carried in continuously.
(2) Extend the first and second linear motion cylinders 16 of the press unit of the first station to lower the slider 12 at a desired reduction speed, and process the work between the lower die and the lower die by pressing the upper die. (FIG. 4A).
(3) With the work 6 sandwiched between the upper mold 8a and the lower mold 8b, the work is chucked and gripped by the manipulator 18 (not shown) attached to the slider 12.
(4) The first and second linear motion cylinders 16 are contracted to lift the work 6 together with the slider 12, and then the four first linear motion cylinders 16a are held at a fixed length, and the two second linear motion cylinders 16a are held. The cylinder 16b is subsequently contracted. With this operation, the slider 12 slides to the downstream side in the feed direction. With the slider 12 moved to an appropriate position, the second cylinders 16b in the twisted positional relationship are extended again at different timings, and the four first linear motion cylinders 16a are also extended. By doing so, the slider 12 slides further downstream and descends (FIG. 4B).
(5) When the slider 12 is positioned above the bed 5 of the press unit 10b (second station) in the middle of the press line, the manipulator is released, and the work 6 is placed on the lower mold attached to the upper surface of the bed 5. And then transfer it (FIG. 4 (c)).
(6) The reverse operation of the above (4) is performed to return the slider 12 to the original position, and the work is processed in the second station by the same operation as the above (2).
(7) By the same operation as the above (3) to (5), the work processed in the second station is transferred to the lower die of the press unit 10c (third station) located at the most downstream of the press line and transferred. And work at the third station.
(8) Finally, the completed work is unloaded from the third station to complete the press work.
[0029]
The above-described first to third stations of the pressing press and the slider are continuously and synchronously fed, and the work material is continuously supplied to the most upstream press unit. A transfer press that can be controlled and has high productivity is provided.
[0030]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, when the rolling speeds of the adjacent stations are the same, the number of the linear motion cylinders can be reduced by integrating the slider and mounting two upper dies side by side on the slider.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to arbitrarily control the pressing speed of the slider, and it is possible to continuously press-mold a work that requires control of a pressing operation of a composite material or the like to improve productivity and the like. An excellent transfer press and its driving method are provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a transfer press of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the transfer press of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a parallel mechanism of the transfer press of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a driving operation of a transfer press.
[Explanation of symbols]
5 Bed 6 Work 7 Tie rod 8a Upper die 8b Lower die 9 Upright 10 Transfer press 10a, 10b, 10c Press unit 11 Foundation 12 Slider 13 Hinge 14 Base 15 Side-swing prevention guide 16 Linear cylinder 16a First linear cylinder 16b 2nd linear motion cylinder 18 manipulator

Claims (4)

上流側のステーションのワーク(6)を下流側のステーションに受け渡してプレス成形を行うトランスファープレスの駆動方法であって、
下面に上金型(8a)が取り付けられたスライダ(12)を、一端が該スライダにヒンジ接続され他端が該スライダの上方に位置する固定されたベース(14)にヒンジ接続された複数の直動シリンダ(16)の伸縮によって上下移動および水平移動させて、上金型の圧下およびワークの受け渡し動作を行う、ことを特徴とするトランスファープレスの駆動方法。
A method for driving a transfer press, in which a work (6) in an upstream station is transferred to a downstream station to perform press molding,
A slider (12) having an upper mold (8a) attached to the lower surface is provided with a plurality of hinges having one end hinged to the slider and the other end hinged to a fixed base (14) located above the slider. A drive method for a transfer press, wherein the linear press cylinder (16) is vertically moved and horizontally moved by expansion and contraction to perform an operation of lowering an upper mold and transferring a work.
上流側のステーションでプレス成形したワーク(6)をスライダ(12)に設けたマニュピュレータ(18)によって把持して上金型(8a)と共にリフトし、次いで隣接する下流側のステーションの下金型(8b)へ該ワークを受け渡して移載しかつワークをマニュピュレータから開放し、前記スライダを元の位置に戻した後に下流側のステーションで前記ワークのプレス成形を行い、この受け渡し動作を下流側に順次繰り返してプレス成形を連続的に行う、ことを特徴とする請求項1に記載のトランスファープレスの駆動方法。The work (6) press-formed at the upstream station is gripped by the manipulator (18) provided on the slider (12) and lifted together with the upper mold (8a), and then the lower mold of the adjacent downstream station. (8b) The work is delivered and transferred, and the work is released from the manipulator. After returning the slider to the original position, the work is press-formed at a downstream station. 2. The transfer press driving method according to claim 1, wherein the press molding is continuously performed by repeating the steps sequentially. 上流側のステーションのワーク(6)を下流側のステーションに受け渡してプレス成形を行うトランスファープレスであって、
下面に上金型(8a)が取り付けられワークを圧下してプレス成形するスライダ(12)と、
該スライダの上方に位置する固定されたベース(14)と、
一端がベースと他端がスライダとヒンジ接続された複数の直動シリンダ(16)と該直動シリンダの伸縮を制御する制御装置とからなるパラレルメカニズムと、を備え、
該パラレルメカニズムによりスライダの上下移動および水平移動を行う、ことを特徴とするトランスファープレス。
A transfer press for transferring a workpiece (6) from an upstream station to a downstream station and performing press molding,
A slider (12) to which an upper die (8a) is attached on the lower surface and which presses down and press-molds a work;
A fixed base (14) located above the slider,
A parallel mechanism including a plurality of linear motion cylinders (16), one end of which is hinged to the base and the other end of the slider, and a control device for controlling expansion and contraction of the linear motion cylinder;
A transfer press, wherein a vertical movement and a horizontal movement of a slider are performed by the parallel mechanism.
前記制御装置は、前記スライダの動作を上下方向(Y)およびフィード方向(X)のみに制限し、かつ、スライダの水平状態を維持するように直動シリンダを伸縮させる、ことを特徴とする請求項3に記載のトランスファープレス。The control device restricts the operation of the slider to only the vertical direction (Y) and the feed direction (X), and expands and contracts the linear motion cylinder so as to maintain the horizontal state of the slider. Item 4. The transfer press according to Item 3.
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