JP2008517770A - ワークピースの搬送及び位置変更装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、プレス、プレスミル、大型の複合ダイプレス、シミュレータ、または、類似のものにおいて、１つ、または、２つの部品の搬送、及び、位置を変更するための装置に関する。本発明によれば、部品搬送装置は、トランスバーサルクロスビーム（８）、及び、少なくとも２つの独立した駆動ドライブサポート（２５，２６，１１，１２）に連続的に相互に作用する移動伝達要素（１３）を有する回転移動ユニット（１０）を備えている。例えば、吸引スパイダー（１９，２０，２１）のような保持手段は、回転移動ユニットに恒久的に接続されている。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ブランク、成形されたワークピース及び２つの部品の搬送、及び、位置を変更するための装置に関するものであり、特に、複数の処理ステージ(processing stage)及びプレスラインを有する金属プレス加工機の取り付け及び取り外し段階におけるものである。

［背景技術］
例えば、成形または切削のようないくつかの作業を製造に必要とするワークピースは、通常、いわゆるマルチスライドトランスファプレス、または、プレスラインで製造される。ツールの数は、製造に必要な処理ステージ(work stage)の数に対応する。処理ステージの間には、１つの処理ステーションから次の処理ステーションにワークピースを搬送する搬送装置がある。これらの搬送装置が従来のデザインである場合には、把持部材、または、プレスの全長に及ぶ搬送レールが、カム制御ドライブを用いることにより駆動される。これらのレール上には、把持部材、または、ワークピースが搬送される間ワークピースを保持するための保持エレメントがある。

このデザインのタイプの特徴は、その高い動作信頼性である一方で、しかしながら他方では、付随する大型ドライブにて駆動される非常に大きな質量でもある。
これらの従来の搬送装置の高いコストが、いわゆる電子搬送装置の開発の理由の１つである。このタイプのデザインは、カム制御ドライブ、及び、把持部材または搬送レールの連続的な使用を必要としない。その代わりに、一組で鏡像的に配置される自主独立型（self-driven）の搬送装置が、各処理ステージのコラム領域(column region)に取り付けられる。

このような搬送装置は、ＤＥ １００ ０９ ５７４ Ａ１に詳しく記載されている。部品搬送装置がこのタイプである場合は、従来の搬送システムの場合では、未だ一般的であるような中間マガジン(intermediate magazine)を用いないことが可能である。位置決め工程ともいわれるこの中間マガジンの機能は、後に続く搬送装置によりワークピースの方向を変えることなく、ワークピースが次のツールへ搬送されうるように、処理ステーション間でワークピースの方向を変更することであった。

より新しい世代の搬送システムの場合には、この処理ステーション間でのワークピースの位置(position)の変更は、搬送中に実行されうる。この位置の変更には、次の軸運動が含まれうる。
１．搬送方向への水平移動、及び、搬送方向の反対方向への水平移動
２．搬送方向と交差する移動
３．搬送方向への旋回、及び、搬送方向の反対方向への旋回
４．搬送方向と交差する旋回
５．鉛直高さの変更
６．搬送方向への傾斜
項目２で述べた搬送方向に交差する移動は、ＤＥ １００ ０９ ５７４において、サクションビーム（suction beam）上でガイドされる水平スライドにより実現される。この水平スライドは、制御回路及びスピンドルナットシステムのそれぞれを備えたサーボモータにより駆動される。搬送方向に交差する移動は、大型のワークピースの横方向の移動、及び、２つの部品の解離、または、分離の両方のために必要である。

ＤＥ １９９ ５３ ０４９ Ｃ２は搬送装置、特に、取り付け及び取り外し段階のための搬送装置を開示している。この場合において、取り付け段階のブランク、及び、取り外し段階の完成部品の位置を変更できることは、ワークピースが搬送方向と交差するように移動されうると共に、軸回りに９０°回転されうることを意味する。これは、サクションビーム上に取り付けられた１つまたは２つのスライドを用いることにより成り立つ。スライドやワークピースを、移動及び回転するための機構は開示されていない。類似の解決法がＤＥ １０２ ０２ ３４８に見られる。上述したこの解決法は、ワークピースの搬送が、２つの異なる水平面にて移動する２つの装置により交互に実行されうるように、拡張される。それゆえに、ストロークレートを増加することが追求される。ここで、さらに、クロストラバース（cross traverse）上に移動可能に取り付けられたスライドが使用される。第２クロストラバースは、スライド上に回転可能に取り付けられる。回転運動は、スライドに取り付けられたピニオンを駆動する駆動ラックを介して生じ、それにより、第２サクションビームを回転させる。

このデザインの欠点は、回転及び移動機構の構成が、大きい構造高さとなることであり、この大きい構造高さは、ワークピースの取り付け及び取り外しの際における移動の良好な自由度に対する要求と相反する。加えて、このデザインを用いると、両方のドライブモータが、クロストラバースに対して固定された状態で運転されることは不可能である。

［発明の目的と効果］
本発明は、従来技術から進んだ、１つ及び２つの部品の搬送及び位置変更をするため、特に、これらの部品の横方向への移動及び回転をするための装置を提案する目的に基づいている。この装置において、この位置変更のためのドライブは、クロストラバースに対して固定されている。さらに、運動の良好な自由度は、可能な限りコンパクトな構造形態により、可能となるようにする。

請求項１のプレアンブルに記載されている搬送装置を出発点として考えると、本発明の目的は、請求項１に記載されている特徴にて実現されている。請求項１において特定される搬送装置の有利な発展及び改善は、従属項において実現される。

本発明は、クロストラバースに対して固定された２つのドライブを用いることによる有利な運動の重ね合わせを介して、ロータリースライディングユニットの回転及び横方向への移動を実現する中心概念に基づいている。この場合において、両方のドライブトレインは、同じロータリースライディングユニットに対して作用する。つまり、並進移動及び回転運動の両方、及び、それらが重ね合わされた運動は、それぞれの伝達手段の運動を介して、ロータリースライディングユニットにて導入されうる。２つのモータの極めて動的なフィードバック制御を用いることにより、ロータリースライディングユニット、または、ワークピースの移動及び回転の重ね合わせのための全ての運動プロファイルは、２つのドライブトレインを用いて実現されうる。互いに独立した２つのドライブのプログラム可能なオープンループ制御、及び、プログラム可能なフィードバック制御は、各ドライブトレインの運動シーケンス、速度、及び、運動方向において各ドライブトレインに影響を与えることで、各好適な運動特性の実現を可能とする。エネルギーの供給もまた、クロストラバースに対して固定された状態で配置される２つのドライブモータの使用を介して、大幅に簡易化されている。エネルギーバランスにおける特徴的な改善もまた、ドライブ質量の削減及び２つの固定されたモータにより実現される。本発明の装置、特にロータリースライディングユニットは、その構造高さが可能な限り小さくなるようなデザインにされている。これは、本発明の装置におけるクロストラバースである場合に、ワークピースが取り付け及び取り外しされるときに、上型及び下型に対する運動の良好な自由度が実現されるために必要なことである。歯付ベルトが、２つのドライブと、ロータリースライディングユニットとの間の運動伝達手段として用いられることが好ましい。しかしながら、例えば、ラックのような他の周知の運動伝達手段も用いうる。

本発明の装置は、ブランクを最初の成形ステージに取り付けるための動作、及び、成形後のワークピースを最終ステージから取り外すための動作の両方に有利に用いられうる。最終成形ステージからのワークピースの取り外し、及び、コンベアベルト上への方向が定められた上での載置は、次の好適な実施形態で詳細を説明している。本発明の装置の使用は、ブランク供給装置から最初の成形ステージへのブランクの取り付けにおいて、同様に有利である。取り付けの際にブランクを回転させることができることは、例えば、ひずみ矯正機(straightening appliance)、スプレー装置、及び、洗浄装置のような、そのコンポーネントを備えたブランク供給装置を通って、ブランクが、長手方向に搬送されることを可能とする。

それぞれ制御装置を有する画像処理システムと併用することで、本発明の装置は、ブランクを、ブランク供給装置の端部における任意の位置から最初の成形ステージに、ブランクの方向を定めた上で直接取り付けることができる。機械的なセンタリングステーションは、それゆえに無用である。最近では、画像処理システムを用いることにより、ブランクがある任意の位置を検出し、それから、１つまたは２つのロボットを用いて、ブランクが、プレス搬送システムにより把持され、取り付けられうるように、ワークピースの位置を補正するセンタリングステーションが知られている。本発明の装置の使用はまた、この複雑で、コストの高い解決策を用いないことを可能とする。

さらなる有利な点は、本発明の装置に取り付けられたクロストラバースが、多くの交換手段を必要とすることなく、標準のクロストラバースに対して取り換えうることである。このモジュール構成は、それゆえに、成形ステージへの取付における非常にフレキシブルな操作を実現する。

さらなる１つの部品、及び、本発明の有利な点は、図面に示される本発明の好適な実施形態により明らかにされる。
［例示的な実施形態の説明］
図１は、電子搬送システム２を示している。電子搬送システム２の機能は、マルチスライドトランスファプレス、または、プレスラインの最終成形ステージ１から成形されたワークピース３を取り外すこと、及び、そのワークピース３をコンベアベルト４，５のうちの１つに載置することである。矢印６の方向に連続的に、または、クロックパルスに合わせて移動するこれらのコンベアベルト４，５は、成形後のワークピース３を、ここではさらなる詳細は示されていない積み出しコンテナへ積み出す働きをする。

積み出しの間、最大プレスストロークレートで速度を保持するために、平行に動作する２つのコンベアベルト４，５が、この好適な実施形態において用いられている。図に示されたワークピース３は、矩形状に形成された大面積部品である。それゆえに、最終成形ステージ１、または、下型７から搬送する間、ワークピース３を回転させて、ワークピース３をコンベアベルト５上に当該コンベアベルト５に対して長手方向になるよう載置できるようにすることを要求される。コンベアベルト５は、プレスを通る経路方向の中心には配置されていないので、その回転に加え、ワークピース２は、クロストラバース８の長手方向の軸に沿って移動される必要もある。

図２は、ワークピース３をコンベアベルト５に載置する間の状態を示す。搬送装置２は、最終成形ステージ１からコンベアベルト５上の載置位置に搬送するための実際の運動に加え、略９０°回転するための運動、さらには、クロストラバース（cross traverse）８の長手方向に沿うようにワークピース３を移動するための運動も実行する。その結果、ワークピース３は、コンベアベルト５の中心に載置されうると共に、積み出し手段に搬送される。

図３は、ワークピースの搬送を簡易的に表現した側面図である。図３は、ワークピースの搬送中における異なる３箇所の位置を示している。３箇所の位置は、ワークピース３が、最終成形ステージ１の下型７から持ち上げられるときの位置、最終成形ステージ１とコンベアベルト４，５との間で経路曲線９に沿ってワークピースが移動するときの位置、最後に、ワークピース３がコンベアベルト４，５のうちの一方に載置されるときの位置である。

図４は、ロータリースライディングユニット１０と共にクロストラバース８の上面図を示している。図４は、２つの歯付ベルト１１及び１２を、クロストラバース８に固定されたそれぞれのドライブ２５，２６と共に示している。歯付ベルト１１及び１２は、共に、ベルトプーリ１３に動作可能に接続されている。ベルトプーリ１３は、軸受１４を介してスライド１５に回転可能に接続されている。また、このスライド１５は、２つの線状ガイドを介してクロストラバース８上に移動可能に取り付けられる。２つの線状ガイドは、それぞれ、クロストラバース８に固定されたガイドストリップ１６及びスライド１５に固定されたガイドシュー１７を備えている。保持プレート１８は、ベルトプーリ１３上に取り付けられている。これらの保持プレート１８は、保持アーム２０及び真空吸盤２１と共にツーリング１９を保持する働きをする。歯付ベルト１１，１２は、ドライブ２５及び２６により駆動され、クロストラバース８に対してそれぞれ反対側に固定されたベルトプーリ２３及び２４により反転される。ベルトプーリ２７，２８，２９及び３０は、スライド１５に取り付けられている。これらのプーリ２７，２８，２９及び３０は、ベルトプーリ１３上への歯付ベルト１１，１２の接触角を増加するように働き、それにより、信頼性のある動作接続を確実にする。

この構成は、断面表示が図５に描かれている。
図６は、ロータリースライディングユニット１０の回転及び移動が異なる変形例を示しており、ドライブ２５及び２６の回転方向を変えることにより達成される。描かれた４つの変形例は、それぞれ、それ自体が、ロータリースライディングユニット１０の１つの回転運動のみ、または、１つの並進移動のみの何れかを引き起こす。これは、回転方向に関わらず、ドライブ２５及び２６の両方の回転速度値が等しいという条件においてのみ適用される。回転速度が一定でない場合には、ロータリースライディングユニット１０の移動と共に生じる回転、及び、それゆえにワークピース３の移動と共に生じる回転が実現されうるように、運動が組み合わされる。

本発明の装置のさらなる変形例が図７に示されている。クロストラバース８上に、これらの装置の２つがインストールされた場合においても、２つの部品３が、プレスから取り外されて、コンベアベルト４，５上で、その方向を定めて載置されうる。図７は、ワークピース３が最終成形ステージ１から持ち上げられたときのクロストラバース８の位置と、ワークピース３がコンベアベルト４，５上に載置されたときのクロストラバース８の位置との両方を示している。ここで、１つの部品が搬送される場合と同様に、標準のクロストラバースは、本発明の装置におけるクロストラバースにより、追加の調整手段を必要とすることなく容易に置き換えられうる。

本発明は、説明されると共に示された好適な実施形態に限定されるものではない。本発明はまた、請求項の範囲内で、この技術における当業者による全ての発展を含んでいる。

コンベアベルトを有する大型部品用トランスファプレスの最終成形ステージ（取り外し位置）の上面図を示す。 コンベアベルトを有する大型部品用トランスファプレスの最終成形ステージ（載置位置）の上面図を示す。 コンベアベルトを有する大型部品用トランスファプレスの最終成形ステージの側面図を示す。 本発明の装置と共にクロストラバースの上面図を示す。 本発明の装置と共にクロストラバースの断面図を示す。 本発明の装置、運動テーブルと共にクロストラバースの上面図を示す。 コンベアベルトを有する大型部品用トランスファプレスの最終成形ステージ（２つの部品の取り外し及び載置位置）の上面図を示す。

符号の説明

１．成形ステージ
２．電子搬送システム
３．ワークピース
４．コンベアベルト
５．コンベアベルト
６．方向矢印
７．下型
８．クロストラバース
９．経路曲線
１０．ロータリースライディングユニット
１１．歯付ベルト
１２．歯付ベルト
１３．ベルトプーリ
１４．軸受
１５．スライド
１６．ガイドストリップ
１７．ガイドシュー
１８．保持プレート
１９．ツーリング（tooling）
２０．保持アーム
２１．真空吸盤
２２．テーブル
２３．ベルトプーリ
２４．ベルトプーリ
２５．ドライブ
２６．ドライブ
２７．ベルトプーリ
２８．ベルトプーリ
２９．ベルトプーリ
３０．ベルトプーリ

Claims (11)

1. プレス、プレスライン、大型部品用トランスファプレス、シミュレータ、または、同種のものにおいて、１つ、または、２つの部品の搬送及び位置変更をするための装置であって、
   クロストラバースを備え、
   少なくとも１つのロータリースライディングユニット（１０）が運動伝達手段（１３）を備え、
   前記運動伝達手段（１３）は、前記ロータリースライディングユニット（１０）に固定された少なくとも２つの独立した駆動ドライブトレイン（２５，２６，１１，１２）、及び、例えば、吸引スパイダー（１９，２０，２１）のような保持手段に、連続的に動作可能に接続されたことを特徴とする部品搬送装置。
2. 前記ロータリースライディングユニット（１０）は、リニアガイド（１６，１７）を用いることにより、前記クロストラバース（８）上で長手方向に移動可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ロータリースライディングユニット（１０）は、スライド（１５）及びベルトプーリ（１３）を備え、前記ベルトプーリ（１３）は、スライド（１５）上に回転可能に取り付けられ、前記ベルトプーリ（１３）は、ツーリング（１９）に固定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記ドライブ（２５，２６）から前記ロータリースライディングユニット（１０）への運動の伝達は、それぞれのドライブに対して１つの歯付ベルトにて成立しうることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の装置。
5. 前記ドライブ（２５，２６）から前記ロータリースライディングユニット（１０）への運動の伝達は、それぞれのドライブに対して１つのラックにて成立しうることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の装置。
6. 本発明の装置を有しないクロストラバースは、さらなる調整手段を要求することなく、クロストラバース（８）により置き換えられうることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の装置。
7. 当該装置は、搬送システムのタイプに関わらず動作されうることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の装置。
8. 前記クロストラバース（８）に、２つのロータリースライディングユニット（１０）が装備されうることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の装置。
9. 前記２つのロータリースライディングユニット（１０）は、２つのドライブ（２５，２６）のそれぞれと共に、個別に駆動されうる請求項８に記載の装置。
10. 前記２つのロータリースライディングユニット（１０）は、２つのドライブ（２５，２６）を用いることにより共同して駆動されうる請求項８に記載の装置。
11. 前記ドライブ（２５及び２６）の位置と、ベルトプーリ（２３及び２４）の位置とが、選択的に交換可能であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の装置。

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