JP2007105767A

JP2007105767A - プレスライン及び同プレスラインにおけるワーク加工方法

Info

Publication number: JP2007105767A
Application number: JP2005299785A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Yamamoto; 陽一山本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-04-26

Abstract

【課題】加工工程数が異なる複数種類のワークを加工する際にも、無駄な工程を生じさせないで効率良く加工できるにし、金型を交換する際も、工数をかけないで簡単に交換出来るようにする。
【解決手段】複数のプレス装置Ｐ１〜Ｐ４の長辺が配列方向と平行になるように並べてプレスライン１を構成し、各プレス装置Ｐ１〜Ｐ４に対して、配列方向と直角方向に走行レール５１を設けて、次回の金型Ｄを積載した自走式ボルスタ５２が走行できるようにする。またアップライト２より外側に張り出すクラウン２の下面にハンドリングロボット３０ａ〜３０ｆを設け、初工程のプレス装置Ｐ１の上流側と、ラインの中間部にワーク投入用のシートローダ１０ａ、１０ｂを設け、最終工程のプレス装置Ｐ４の下流側と、ラインの中間部にワーク払出用の搬出コンベア２０ａ、２０ｂを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のプレス装置により順次送られるワークを順送り加工で成形するプレスラインに関する。

従来、例えば自動車関連部品をプレス加工するような際、複数のプレス装置を一列に並べてプレスラインを構成し、このプレスラインを通してワークを順送り加工するような技術が広く採用されており、この際、独立したプレス装置を複数並べるタンデムプレスラインにおいては、プレス装置間のワークの搬送時間を短縮するため、金型の長辺同士が平行になるように配列するのが一般的である。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）
特開２００５−１９９３２６号公報特開２００４−２１６４５１号公報特開平６−４７４６５号公報

そして、特許文献１においては、極力狭い間隔で各プレス装置を配置すると同時に、プレス装置のアプライトの内側でスライドと干渉しない部分にワーク搬送装置の本体部を設け、本体部の移動とアーム部の揺動との組み合わせによってワークを移動させることにより、搬送時間の短縮による生産性の向上を図っている。
また、特許文献２においては、プレス装置のアプライト間にビームを架設し、このビームに沿って移動自在なキャリアを設けるとともに、このキャリアにワーク搬送方向に沿って揺動自在な揺動体を設け、この揺動体に、揺動中心に対する相対距離を可変で且つワーク保持手段を支持するクロスバーを設けることにより、搬送時間の短縮による生産効率の向上と装置構成の簡素化を図っている。
また、特許文献３においては、ライン全体のタクトタイムの冗長化を避けるため、第１のプレス装置で加工したワークを表裏反転させて第２のプレス装置に供給できるようなワーク搬送装置を提案している。
また、これら、特許文献１〜３のいずれの場合も、初工程のプレス装置の上流側の投入部からロボット等によりワークを投入し、加工済みのワークを後続のプレス装置に順次移送して加工するとともに、最終工程のプレス装置で加工が完了したワーク下流側の払出部等から払出すようにしている。

また、複数の順送り加工をすべて１台のプレス機械で行うトランスファープレスラインにおいて、設置スペースを削減してレイアウトの自由度を高め、また、プレスラインを短縮できるような搬送駆動装置として、各プレス加工ステーション間を挿通するようフィードビームを配設して進退動自在にし、このフィードビームにワーク把持具を有するクロスビームを取り付けるとともに、プレス本体内またはその近傍に、スイングアームを設け、スイングアームの旋回に合わせてフィードビームに駆動力を伝達するような技術（例えば、特許文献４参照。）なども知られている。
特開平１１−３０９５３２号公報

ところで、自動車部品を成形するような際、特に形状の複雑なサイドパネル等のプレス成形は、４工程の加工工程が必要であり、フロアパネルのような比較的単純な形状の成形品をプレス成形する場合には、２工程で済む。そして、通常のタンデムプレスラインやトランスファープレスラインでは、最大加工工程のワーク用に合わせてプレス装置や金型がセットされているため、単純形状の成形品を加工する場合にも、初工程のプレス装置の上流側から投入された後、最終工程のプレス装置の下流側から払出されるような構成となり、中間に不要な２工程が入り込むという不具合があった。
また、金型を交換する際、通常、プレス装置の長辺方向から搬送して交換するのが一般的であるため、従来のプレスラインでは初工程側、または最終工程側からのみ交換が可能であり、工数が大になるという問題もあった。

そこで本発明は、加工工程数が異なる複数種類のワークを加工する際にも、無駄な工程を生じさせないで効率良く加工できるにするとともに、金型を交換する際も、工数をかけないで簡単に交換出来るようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、複数のプレス装置により複数種類の成形品をプレス加工するためのプレスラインにおいて、前記複数のプレス装置を、その長辺が配列方向と平行になるように配置すると同時に、各プレス装置のアプライトを短辺側で当接させ、また、プレス装置のアプライトより長辺側の外側に張り出すクラウン下面に、ハンドリングロボットを配設するようにした。

このように、プレス装置の長辺側を配列方向と平行になるようにすることにより、金型交換時には、プレス装置の配列方向と直交方向から交換作業ができるようになり、工数削減が図られると同時に、短辺側のアプライト同士を当接させて配置し、また、クラウン下面にハンドリングロボットを配設することにより、設置面積の増大を極小にすることができる。
そして、上流側のプレス装置で加工したワークをハンドリングロボットで下流のプレス装置に送り込んで順送り加工する。このため、ハンドリングロボットは、各プレス装置の間に千鳥状に複数配設するようにすれば好適である。

また、本発明では、前記複数種類の成形品のプレス加工工程数が異なるようにされている場合、前記プレスラインの初工程のプレス装置の上流側と、初工程と最終工程を除く中間の所定位置のプレス装置の側方に、ワーク投入部を配設し、前記プレスラインの最終工程のプレス装置の下流側と、初工程と最終工程を除く中間の所定位置のプレス装置の側方に、ワーク払出部を配設するようにした。

そして、このような配置構成により、請求項４のように、プレス加工工程数が最大となる成形品をプレス加工する際は、初工程のプレス装置の上流側のワーク投入部からワークを投入して、最終工程のプレス装置の下流側のワーク払出部からワークを払出し、プレス加工工程数がそれより少ない成形品をプレス加工する際は、初工程のプレス装置の上流側と、中間の所定位置のプレス装置の側方のワーク投入部からそれぞれワークを投入し、加工後のワークを、中間の所定位置のプレス装置の側方と、最終工程のプレス装置の下流側のワーク払出部からそれぞれ払出すようにすれば、ワークの加工工程数が異なる場合にも、余剰のプレス装置が発生せず、すべてのプレス装置の有効利用が図られると同時に、生産効率を高めることができる。

また、本発明では、前記プレスラインの各プレス装置には、配列方向と直交方向に走行レールを設け、この走行レールを通して、金型を載置したボルスタがそれぞれのプレス装置内に出入り自在にした。
このように予め各プレス装置に走行レールを接続しておくことにより、金型交換作業の一層の効率化が図れる。

複数のプレス装置を、その長辺が配列方向と平行になるように配置し、クラウン下面にハンドリングロボットを配設することにより、金型交換作業においてプレス装置の配列方向と直交方向から交換作業ができるようになり、工数削減が図られる。そして、中間の所定位置のプレス装置の側方にワーク投入部とワーク払出部を付加すれば、ワークの加工工程数が異なる場合でもすべてのプレス装置を有効に活用して加工できるようになる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係るプレスラインの一例を示す正面図、図２は同プレスラインの平面図、図３は図２のＡ−Ａ線方向から見た側面図、図４はハンドリングロボットの正面図、図５は同ハンドリングロボットの側面図、図６は同ハンドリングロボットの平面図、図７は同ハンドリングロボットの底面図である。

本発明に係るプレスラインは、加工工程数が異なる複数種類のワークを加工する際にも、無駄な工程を生じさせないで効率良く加工できるにされるとともに、金型を交換する際も、工数をかけないで簡単に交換出来るようにされており、特に自動車のパネル部品製造に好適な装置として構成されている。

すなわち、図１、図２に示すように、本プレスライン１は、４基のプレス装置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を直線的に並べて配設することにより構成され、この際、各プレス装置Ｐ１〜Ｐ４の長辺側が配列方向と平行になるようにされるとともに、隣接するプレス装置の短辺側のアプライト２同士が当接するようにされている。

そして、各プレス装置Ｐ１〜Ｐ４は、アプライト２の上部のクラウン３と、このクラウン３の中央部下面に昇降自在に設けられるスライド４と、このスライド４下面に取り付けられる上ダイ５と、この上ダイ５の下方に対向配置される下ダイ６と、この下ダイ６を支持するボルスタープレート７を備えており、前記アプライト２は、本実施例の場合、四隅に４本のアプライトでなく、短辺側の２本が一体に連結された一体構造にされるとともに、前記クラウン３は、図２、図３にも示すように、アプライト２より長辺側に張り出すような形態にされている。

そして、図中、一番左側のプレス装置Ｐ１から一番右側のプレス装置Ｐ４に向けて順送り加工するようにされ、初工程のプレス装置Ｐ１の上流側にワーク投入部となるシートローダ１０ａが配設され、また、初工程から３番目のプレス装置Ｐ３の片側側方にも、ワーク投入部としてのシートローダ１０ｂが配設されている。

また、最終工程のプレス装置Ｐ４の下流側にはワーク払出部としての搬出コンベア２０ａが敷設され、また初工程から２番目のプレス装置Ｐ２の片側側方にも、ワーク払出部としての搬出コンベア２０ｂが敷設されている。

前記クラウン３の下面には、上流側のシートローダ１０ａから送られるワークＷを初工程のプレス装置Ｐ１に送り込むためのハンドリングロボット３０ａが配設され、各プレス装置Ｐ１〜Ｐ４間のクラウン３下面にも、上流側のプレス装置から下流側のプレス装置にワークＷを送り込むハンドリングロボット３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが千鳥状に配設されて、中間のハンドリングロボット３０ｃは、中間のシートローダ１０ｂから送られるワークＷを３番目のプレス装置Ｐ３にも送り込むことができるような位置に設定されている。また、最終工程のプレス装置Ｐ４のワークを下流側の搬出コンベア２０ａに送り込むためのハンドリングロボット３０ｅや、２番目のプレス装置Ｐ２のワークＷを中間の搬出コンベア２０ｂに送り込むことのできるハンドリングロボット３０ｆも、クラウン３下面の所定位置に設けられている。

前記ハンドリングロボット３０ａ〜３０ｆは、図３乃至図７に示すように、クラウン３下面に支持される第１垂直軸回転機構部３１と、この第１垂直軸回転機構部３１から下方に延出する一対の連結プレート３２と、この一対の連結プレート３２の先端に支持される第１水平軸回転機構部３３と、この第１水平軸回転機構部３３に軸支されて水平に延出する第１アーム３４と、この第１アーム３４の先端に支持される第２垂直軸回転機構部３５と、この第２垂直軸回転機構部３５に支持されて下方に延出する一対の連結プレート３６と、この一対の連結プレート３６の先端に支持される第２水平軸回転機構部３７と、この第２水平軸回転機構部３７に軸支されて水平に延出する第２アーム３８と、この第２アーム３８の先端に支持される第３垂直軸回転機構部３９を備えており、前記第３垂直軸回転機構部３９の下方には、長方形の把持フレーム４０が軸支されるとともに、この把持フレーム４０の下面四隅及び中心部には、吸着カプラー４１が設けられている。

そして、このハンドリングロボット３０ａ〜３０ｆの把持フレーム４０は、３軸方向に移動可能となり、吸着カプラー４１でワークＷを吸着保持できるようにされている。

また、プレス装置Ｐ１〜Ｐ４を支持する基盤５０上には、図１、図２に示すように、各プレス装置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を横断するように、配列方向と直角方向に一対の走行レール５１が設けられ、この走行レール５１の各プレス装置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の内部、及び外部の端部寄りには、それぞれ自走式ボルスタ５２が配設されている。そして、この自走式ボルスタ５２は、内蔵されたサーボモータにより駆動されるローラ（不図示）によって走行レール５１上を走行自在にされている。

そして、各プレス装置Ｐ１〜Ｐ４の外部の自走式ボルスタ５２には、次に使用するためのボルスタープレート７と金型Ｄ（上ダイ５と下ダイ６の合体したもの）が載置されている。

以上のような装置構成におけるプレス加工の要領について説明する。
まず、プレス加工を４工程必要とする複雑形状のサイドパネル等の成形にあたっては、上流側のシートローダ１０ａ上のワークＷをハンドリングロボット３０ａの吸着カプラー４１により吸着保持して、初工程のプレス装置Ｐ１に投入し加工する。次いで、初工程のプレス加工が終了して型開きされると、ハンドリングロボット３０ｂが加工後のワークＷを吸着把持して２番目のプレス装置Ｐ２に投入し、２番目のプレス加工を行う。

そして、２番目のプレス加工が終了して型開きされると、ハンドリングロボット３０ｃが加工後のワークＷを吸着把持して３番目のプレス装置Ｐ３に投入し、３番目のプレス加工を行い、３番目のプレス加工が終了すると、ハンドリングロボット３０ｄが加工後のワークＷを吸着把持して４番目のプレス装置Ｐ４に投入し、最終工程のプレス加工を行い、製品となったワークＷをハンドリングロボット３０ｅにより吸着把持して搬出コンベア２０ａ上に払出す。

次に、比較的単純な形状のフロントパネル等を成形する際は、まず、各プレス装置Ｐ１〜Ｐ４内で各スライド４下面に取り付けられている上ダイ５を取り外して、プレス装置Ｐ１〜Ｐ４内の自走式ボルスタ５２の下ダイ６上に積載し合体させる。そして、この自走式ボルスタ５２を自走させてプレス装置Ｐ１〜Ｐ４の外部に出した後、それまで外部で待機していた自走式ボルスタ５２を走行させてプレス装置Ｐ１〜Ｐ４内に搬入し、金型Ｄの上ダイ６をスライド４下面に取り付ける。この作業により、サイドパネル形成用金型からフロントパネル形成用の金型に簡単に変換することができる。

次に、上流側のシートローダ１０ａと、中間位置のシートローダ１０ｂからそれぞれのワークＷを、ハンドリングロボット３０ａ、３０ｃにより各プレス装置Ｐ１、Ｐ３に投入して１回目のプレス加工を行い、加工の終えたワークＷを、ハンドリングロボット３０ｂ、３０ｄにより取出した後、下流のプレス装置Ｐ２、Ｐ４に投入して２回目のプレス加工を行う。そして、それぞれ加工が終えたワークＷをハンドリングロボット３０ｅ、３０ｆにより取出して搬出コンベア２０ａ、２０ｂ上に移送して払出す。
このような要領により、同時に２個のワークを成形することができ、しかもプレス装置を無駄なく使用できるため、生産性の向上や生産効率の向上が図られる。また、金型交換の際も、従来のような手間や工数をかける必要がなくなり、容易に交換出来る。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、上記実施例では、フロントパネルをプレス装置Ｐ１、Ｐ２の組と、プレス装置Ｐ３、Ｐ４の組とにより加工する例を示したが、各組によって異なるワークを加工するようにしてもよい。

一つのプレスラインで異なる成形品をプレス成形するような際、金型交換が容易になされるとともに、ワークの種類によりプレス工程数が異なる場合でも余分なプレス装置の発生を抑制できるため、特に、自動車関連部品の成形等において、生産効率の向上に効果的である。

本発明に係るプレスラインの一例を示す正面図同プレスラインの平面図図２のＡ−Ａ線方向から見た側面図ハンドリングロボットの正面図同ハンドリングロボットの側面図同ハンドリングロボットの平面図同ハンドリングロボットの底面図

符号の説明

１…プレスライン、２…アプライト、３…クラウン、４…スライド、１０ａ、１０ｂ…シートローダ（ワーク投入部）、２０ａ、２０ｂ…搬出コンベア（ワーク払出部）、３０ａ〜３０ｆ…ハンドリングロボット、５１…走行レール、５２…自走式ボルスタ、Ｄ…金型。

Claims

複数のプレス装置により複数種類の成形品をプレス加工するためのプレスラインであって、前記複数のプレス装置を、その長辺が配列方向と平行になるように配置すると同時に、各プレス装置のアプライトを短辺側で当接させ、また、プレス装置のアプライトより長辺側の外側に張り出すクラウン下面に、ハンドリングロボットを配設することを特徴とするプレスライン。
前記複数種類の成形品は、プレス加工工程数が異なるようにされており、前記プレスラインの初工程のプレス装置の上流側と、初工程と最終工程を除く中間の所定位置のプレス装置の側方には、ワーク投入部が配設されるとともに、前記プレスラインの最終工程のプレス装置の下流側と、初工程と最終工程を除く中間の所定位置のプレス装置の側方には、ワーク払出部が配設されることを特徴とする請求項１に記載のプレスライン。
前記プレスラインの各プレス装置には、配列方向と直交方向に走行レールが設けられ、この走行レールを通して、金型を載置したボルスタがそれぞれのプレス装置内に出入り自在にされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレスライン。
請求項２又は請求項３に記載のプレスラインで成形品を加工するワーク加工方法であって、プレス加工工程数が最大となる成形品をプレス加工する際は、初工程のプレス装置の上流側のワーク投入部からワークを投入して、最終工程のプレス装置の下流側のワーク払出部からワークを払出し、プレス加工工程数がそれより少ない成形品をプレス加工する際は、初工程のプレス装置の上流側と、中間の所定位置のプレス装置の側方のワーク投入部からそれぞれワークを投入し、加工後のワークを、中間の所定位置のプレス装置の側方と、最終工程のプレス装置の下流側のワーク払出部からそれぞれ払出すことを特徴とするワーク加工方法。