JP2009095844A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス加工終了品をリフトアップシリンダなしで取出すプレス装置の提供。
【解決手段】上型２と下型３との間でプレス加工を施す際、プレスパネルＷを上型２に載置可能なプレス装置１であって、
下面２１に載置されたプレスパネルＷ外側に設けられる進退可能な支持爪４と、移動可能な腕部５２、６２先端にプレスパネルＷを下方から吸着可能なパッド５３、５４を備え、吸着パッド５３，５４によってプレスパネルＷを吸着して移動可能なマテハンロボット５、６とを具備し、
マテハンロボット５、６がプレスパネルＷを下面２１に位置させ、支持爪４が上型２と下型３との間でプレス加工を行うまでプレスパネルＷを支持してから縮小し、プレス加工終了後には再び支持爪４が伸張してプレスパネルＷを支持し、上型２からプレスパネルＷをマテハンロボット６が吸着支持し、支持爪４が縮小してから移動させる。
【選択図】 図１

Description

この発明はプレス装置にかかり、詳細には、プレス加工前のプレスパネルを取付およびプレス成型品の取外しが容易なプレス装置に関する。

従来、ボンネットパネルのようなパネルをプレス成形する際には、成型終了したプレス製品は、『プレス装置の成型品押し上げ装置』（実開平０１-１４３６３９）によってプレス装置から取外していた。
この従来例である『プレス装置の成型品押し上げ装置』（以後、単に従来例という。）では、図５に表すように、上型１００および下型１０１によってプレス成形を完了したプレス製品Ｗは、上型１００を上昇させて下型１０１と離間させた後に、下型１０１のプレス製品Ｗ下方に用意してあるリフトアップシリンダ１０２でプレス製品Ｗを上昇させ、次いで、リフトアップシリンダ１０２のシリンダヘッドに取付けたスライドプレート１０３によってプレス製品Ｗを横方向へ移動させ、プレス成形後のプレス製品Ｗをプレス装置から取外していた。
そして、プレス加工を施したプレス製品Ｗは、スライドプレート１０３によって横方向へスライドさせた後、マテリアルハンドリングロボット（図示せず。以後、マテハンロボットという。）によってプレス製品Ｗの意匠面となる上面を吸引パッド（図示せず）によって吸着し、次の工程へ移動させたり載置部へ載置させたりしていた。
実開平０１-１４３６３９号公報

しかしながら、従来例１では、リフトアップシリンダ１０２が必須であり、該シリンダ１０２は下方からプレス製品Ｗをリフトアップするので、プレス製品Ｗのプレス加工を施す位置に設けると、プレス製品Ｗに、リフトアップシリンダ１０２に設けたスライドプレート１０３と下型１０１との間に継ぎ目線のような線が発生してしまう等の問題が生じるので、プレス加工面下部にリフトアップシリンダ１０２を設けることができず、プレス加工に制限が発生してしまうという問題点を有した。

また、リフトアップシリンダ１０２によってプレス製品Ｗを下型１０１から移動させた後に、マテハンロボット（図示せず）によって上面を吸着して移動させるので、意匠面となるプレス製品Ｗ上面に凹みが発生してしまう場合があるという問題点を有した。

更に、マテハンロボット（図示せず）による搬送の際には、プレス製品Ｗを上方から吸着しているので、移動時に急な加速度を生ずるとプレス製品Ｗの吸着が解除してしまうという問題点を有しており、該問題点を解決するために吸引力を強化すると、前記意匠面に凹み等が発生してしまうという問題点が新たに発生してしまうので、プレス製品Ｗの移動時に急な加速度を生ずることができず、次のプレス作業に入るまでの時間を短縮することが困難であるという問題点を有した。

この発明は、上記問題点に鑑み、リフトアップシリンダを設けない構造であり、且つ、プレス製品の搬送時に、従来より急激な加速度による移動を可能とさせるプレス装置を提供する。

そこで、この発明は上記課題を解決するために、上型と下型との間でプレスパネルにプレス加工を施す際、プレスパネルを上型下面に載置可能なプレス装置であって、上型には、上型下面に載置されるプレスパネル周囲端部の外側に、プレスパネル周囲端部へ進退可能な支持爪を設けることを特徴とするプレス装置を提供する。

そして、更にプレス装置には、予め定められる経路に沿って移動可能な腕部を備え腕部先端にはプレスパネルを下方から吸着可能なパッドを備え吸着パッドによってプレスパネルを吸着して移動可能なマテハンロボットとを具備させ、マテハンロボットがプレスパネルを吸着して上型下面に位置させ、支持爪が伸張して上型と下型との間でプレス加工を行うまでプレスパネルを支持してから縮小し、プレス加工終了後には再び支持爪が伸張してプレスパネルを支持し、下型と離間した上型からプレスパネルを取外す際にはマテハンロボットが再びプレスパネルを吸着支持し、支持爪が縮小してからプレスパネルを移動させることを特徴とするプレス装置を提供する。

従って、プレス装置では、プレス加工を施すプレスパネルの周囲部を支持爪が伸張して支持可能となる。これによりプレスパネルを上型の下面に載置可能である。

そして更に、マテハンロボットが腕部に備えた吸着パッドによってプレスパネルを下面から吸着支持する。この時マテハンロボットはプレスパネルを搬送する経路が予め定められており、例えばプレスパネルが積層されて載置されている置き場から吸着して移動させ、上型下面に位置させる。
この状態で、支持爪を伸張すると、プレスパネルは、その周囲部を支持爪によって支持される。
次いで、マテハンロボットはプレスパネルの吸着支持を終了して上型および下型の間から待避する。この移動経路も予め定められている。
マテハンロボットが待避した後、上型は下型方向へ移動し、やがてプレス加工を施すべく下型上部に移動する。この状態でプレスパネルが上型と下型との間に挟持されて載置されるので、支持爪は縮小してプレスパネルの支持を終了する。
上型と下型との間でプレス作業を終了すると、上型は再び上昇して下型と離隔し始めるので、支持爪は再び伸張してプレス加工を施されたプレスパネルの周囲部を支持する。従って、プレス加工終了後のプレスパネルも上型と共に上昇して下型と離隔する。
次いで、マテハンロボットが再び上型下面にその腕部を移動させて吸着パッドにてプレスパネル下面を吸着して支持する。
マテハンロボットがプレスパネルの吸着支持を終了すると支持爪が再び縮小され、マテハンロボットがプレス加工終了後のプレスパネルを予め定める経路に沿って移動させる。
これにより、プレスパネルはプレス加工が施されて次の工程での準備に入る。

従って、この発明によれば、プレスパネルを支持爪によって上型下面に支持することができるのに加え、支持爪はプレス加工を施すプレスパネルの外側に配置されるので、従来のような大がかりなリフトアップシリンダやスライドプレートを必要とせず、リフトアップシリンダやスライドプレートを下型に取付けるためのプレス加工面の制約を受けないという効果を有する。

また、プレスパネルの移動をマテハンロボットによって行う際に、吸着パッドがプレスパネルの下面でプレスパネルを支持するので、パネル上面から吸着支持するのに比べプレスパネルの自重が吸着支持方向に加わることで吸着支持力を従来に比し大きくできる。これにより、マテハンロボットによるプレスパネルの移動時に従来よりも大きな加速度を持って移動することが可能となり、プレスパネル移動にかかる時間を大幅に短縮可能となり、プレス装置による加工時間の短縮を図ることができるという効果を有する。

更にまた、プレスパネルの支持をプレスパネルの下方から行うことで、プレス加工を施されたプレスパネルの意匠面となる上面に凹み等の傷が付きにくく、不良品の発生率を低下させることができるという効果を有する。
更にまた、プレス装置の上型の上死点においてプレスパネルの取付及び取外しを行うことで、プレス装置を複数並設した連続する複数のプレス加工を施す際には、上死点位置がロボット搬送時におけるプレスパネル取付け及び取外し高さ（フィールドレベル）となるので、並設された各プレス装置のプレスパネル取付け及び取外し高さ（フィールドレベル）を揃えることができるので、連続するプレス加工を効率よく行える。

プレス装置１は、上型２が下型３方向へ移動し、上型２および下型３の間にあるプレスパネルＷにプレス加工を施す。
上型２の下型３側面となる下面２１は、プレス加工の形に成型されており、下面２１の型周囲部２２に、被加工物であるプレスパネルＷ側へ進退可能な支持爪である爪シリンダ４を設けてある。爪シリンダ４は、プレスパネルＷの周囲部外側に位置するように複数設け、シリンダ本体４１からロッド４２が伸張した状態で、プレスパネルＷを上型２の下面２１へ位置させるように支持可能である。

上型２の側方位置には、パネル取付用のマテハンロボット５を設ける。マテハンロボット５は、本体５１に対して腕部５２が旋回移動自在且つ伸縮自在に構成されており、腕部５２を所望の位置へ移動可能である。腕部５２には上方に吸着支持可能な吸着パッド５３を設ける。吸着パッド５３は、図示しないエア回路によって吸着パッド５３に当接されたプレスパネルＷを吸着可能である。
このように設けるマテハンロボット５は、制御部（図示せず）によって予め定められる手順に従って動作制御され、プレス装置１の側方に適当な間隙を保って積層載置されているプレスパネルＷを積層上方から順次吸着パッド５３で吸着して支持した後、上型２の下面２１へ移動させる。

また、上型２を挟んでパネル取付用のマテハンロボット５と対向する側には、パネル取外し用のマテハンロボット６を設ける。取外し用のマテハンロボット６は、取付用のマテハンロボット５同様に、本体６１に対して腕部６２が旋回移動自在且つ伸縮自在に構成されており、腕部６２を所望の位置へ移動可能である。腕部６２には上方に吸着支持可能な吸着パッド６３を設ける。吸着パッド６３は、図示しないエア回路によって吸着パッド６３に当接されたプレスパネルＷを吸着可能である。
このように設けるマテハンロボット６は、制御部（図示せず）によって予め定められる手順に従って動作制御され、プレス加工を終了したプレスパネルＷを上型２から取外し、プレス装置１の側方に適当な間隙を保って積層載置したり、次の製造工程へ移動させたり所望位置にプレスパネルＷを移動させる。

下型３には、上型２の下面２１との間に挟持するプレスパネルＷをプレス加工可能な型が施され、上型２の爪シリンダ４と対向する位置には、爪シリンダ４が入り込めるようにシリンダ待避穴３１を設ける。従って、プレス加工時には、上型２の爪シリンダ４は、シリンダ待避穴３１に進入してプレス加工時に他の部材等と当たってプレス作業の邪魔となることはない。尚、爪シリンダ４は、シリンダ待避穴３１に進入する際には、ロッド４２を縮小した状態をとっており、プレスパネルＷを支持していない。

以下に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はプレス装置を表す正面説明図で加工前の上死点にある状態であり、図２はプレス装置を表す下死点にある状態の正面説明図であり、図３は図１のＡ−Ａ線断面説明図であり、図４はプレス加工終了時に上死点にある状態を表すプレス装置の正面説明図である。

１はプレス装置である。プレス装置１は、プレス型である上型２および下型３の間にワークであるプレスパネルＷを挟持圧迫してプレスパネルＷの形状を上型２および下型３間の形状に加工する物であり、加工自体は通常行われるプレス加工を行うものである。
プレス装置１は、通常であれば下型３の上にプレスパネルＷを載置してプレス加工を行う（従来）のが一般的であるが、この発明においては、プレスパネルＷは上型２に載置してプレス加工を行う。

そこでプレス装置１には、プレスパネルＷを上型２に支持するために爪シリンダ４を設ける。爪シリンダ４は支持爪であり、上型２の型形状を形成している下面２１の型周囲部２２に、プレスパネルＷ側へ進退可能に複数設ける。爪シリンダ４は、シリンダ本体４１と、シリンダ本体４１に対して伸縮可能なロッド４２とからなり、生産工場内に用意されているエア回路を接続してロッド４２の伸張および縮小を可能にしている。尚、エア回路については、通常用意されているものと何ら変わりないので説明を省略するが、図示しない制御部によって爪シリンダ４を作動させるためにエア供給する弁が制御され、爪シリンダ４が伸縮制御される。このように設ける爪シリンダ４は、伸張状態では、ロッド４２が上型２の下面２１に位置されたプレスパネルＷにかかるように伸張されるので、複数の爪シリンダ４が伸張状態となることでプレスパネルＷを下面２１位置に支持可能である。
この実施例では、プレスパネルＷを支持するために爪シリンダ４を前後左右それぞれに２箇所ずつ合計８箇所に設けるが、プレス加工するプレスパネルＷの形状に合わせて適宜箇所に適宜個数を設置すればよい。尚、この実施例では、プレスパネルＷを上型２の下面２１に支持するために爪シリンダ４を用いたが、ロッドが伸縮するタイプのシリンダによらず、例えば、回動することで係止部がプレスパネルＷへ進退可能な係止部によって形成しても良く、プレスパネルＷへ進退可能なものであればばね力やソレノイドなどによって形成しても良く、プレスパネルＷを支持可能であればどの様な支持爪であっても良い。

下型３には、上型２に設ける爪シリンダ４が進入可能なシリンダ待避穴３１を穿設する。シリンダ待避穴３１は、上型２が下型３と合わさったときに爪シリンダ４が下型３内部に進入してプレスパネルＷの加工の邪魔にならないように待避可能に設ける。そして、シリンダ待避穴３１に進入する爪シリンダ４は、既にプレスパネルＷを支持していない状態で進入するので、ロッド４２を縮小してプレスパネルＷから外れた位置にあり、上型２および下型３の間で行われるプレスパネルＷのプレス作業には影響を与えない。

５はパネル取付用マテハンロボットである。パネル取付用マテハンロボット５は、通常使用されているマテハンロボットと何ら異ならないので、その機能についての詳細な説明は省略する。パネル取付用マテハンロボット５は本体５１に旋回可能であり、且つ、伸縮可能な腕部５２を設けてなり、腕部５２には、プレスパネルＷを吸着可能な吸着パッド５３を固定してなる。吸着パッド５３は、上向きに設置され、プレスパネルＷを腕部５２の上側に支持可能である。吸着パッド５３は、爪シリンダ４同様に生産工場内に通常設けられているエア回路が接続され、制御部（図示せず）の制御によりエアの吸引が行われ、プレスパネルＷの下面を吸引して支持する。この実施例では吸着パッド５３は、図５（ｂ）に表すように、平面視で４箇所に設け、プレスパネルＷを吸引して支持可能に設けている。尚、図５（ａ）はパネル取付用マテハンロボット５の腕部５２部分を表す側面説明図であり、（ｂ）は同腕部を下側から見た時の吸着パッド５３位置を表す説明図である。

パネル取付用マテハンロボット５は、制御部（図示せず）によって制御され、プレス装置１の側方等に載置されている未加工のプレスパネルＷ位置に移動してプレスパネルＷの下側から下面に吸着パッド５３を接触させ、吸着パッド５３から吸着パッド５３とプレスパネルＷとの間にある吸気を吸引される。これにより吸着パッド５３がプレスパネルＷと密着されて吸着する。この時の吸着力は、プレスパネルＷを吸着支持した状態でパネル取付用マテハンロボット５が腕部５２を加速度を持って旋回や伸縮した際に、プレスパネルＷがずれたり離脱したりしないようなバキューム力によって支持可能であればよい。

この時の吸着パッド５３によるバキューム力は、一般的に行われているプレスパネルＷ上面から吸着してプレスパネルＷをぶら下げるように支持した時に比べ、約３分の１で支持可能である。これは、支持するプレスパネルＷの自重が、従来のようにぶら下げて支持したときには、吸着パッド５３から離脱する側の力として働くのに対し、この実施例のようにしたから持つように支持した場合には、自重が吸着パッド５３との密着支持を強める側に働くことに起因している。これにより、バキューム力を少なくすることが可能となるので、少ないエネルギーで吸着支持可能であり、これに伴って吸着パッド５３やエア回路に用いる部品等も安価なもので対応可能となる。

パネル取付用マテハンロボット５がプレスパネルＷを上型２の下面２１に移動させると、制御部（図示せず）の制御により、爪シリンダ４が作動されてプレスパネルＷにかかるようにロッド４２を伸張させプレスパネルＷを支持する。
この状態で、プレスパネルＷは上型２の下面２１に爪シリンダ４によって支持されているので、パネル取付用マテハンロボット５は吸着を終了して再び旋回や伸張を行い、上型２および下型３の間から離脱し、プレス加工可能な位置へ移動する。そして次のプレスパネルＷの搬送に備える。

６はパネル取外し用マテハンロボットである。パネル取外し用マテハンロボット６は、パネル取付用マテハンロボット５と同様に本体６１、腕部６２、吸着パッド６３とを具備してなる。パネル取外し用マテハンロボット６は、パネル取付用マテハンロボット５が上型２に装着させたプレスパネルＷがプレス加工を終了して再び上型２が上死点に移動された後、上型２からプレス加工済みのプレスパネルＷを取外してプレス装置１の側方等に移動させるものであり、制御部（図示せず）によって動作制御される。即ち、パネル取外し用マテハンロボット６は、プレス加工終了後に上死点へ移動した上型２の下面に吸着パッド６３を移動させて、エア回路により吸着パッド５３同様に吸着する。この状態で、爪シリンダ４がロッド４２を縮小し、プレスパネルＷからロッド４２が離脱したところで、パネル取外し用マテハンロボット６が旋回や伸縮等を行って加工済みのプレスパネルＷを移動させる。

上記のように構成する実施例では、動作制御は図示しない制御部によって行われるが、制御自体は、従来からある動作を組み合わせたプログラムによって行われるので、特に詳説しない。

次いで、この発明の実施例の動作を、プレス加工の順を追って説明する。尚、上型２、爪シリンダ４、パネル取付用マテハンロボット５、および、パネル取外し用マテハンロボット６は、それぞれ図示しない制御部によって動作制御される。

図１は、パネル取付用マテハンロボット５がプレスパネルＷを上型２の下面２１に移動させて爪シリンダ４がロッド４２を伸張しプレスパネルＷを支持した状態を表しており、上型２は上死点にある。この図１に表す状態に至る前では、パネル取付用マテハンロボット５の腕部５２は上型２の下面２１および下型３の間から離脱した位置に待機しており、制御部（図示せず）の支持で、プレス装置１の側方に予め用意されたプレス加工前のプレスパネルＷを搬送する。即ち、腕部５２がプレスパネルＷの下方へ移動し、プレスパネルＷ下面に吸着パッド５３を接触させる。そして、接触した状態でエア回路（図示せず）が動作され、吸着パッド５３がプレスパネルＷへ吸着する。この吸着によりプレスパネルＷがパネル取付用マテハンロボット５に支持される。
パネル取付用マテハンロボット５がプレスパネルＷを支持したので、腕部５２を旋回や伸縮させ、プレスパネルＷを図１に表すような上型２の下面２１へ移動させる。
プレスパネルＷが移動されると、プレスパネルＷを上型２の下面２１に支持するために爪シリンダ４が制御部（図示せず）の指示によって作動され、ロッド４２を伸張する。するとロッド４２はプレスパネルＷに掛かりプレスパネルＷをロッド４２が支持する。この状態となったことを受け、パネル取付用マテハンロボット５は吸着パッド５３による吸着を解除し、再び上型２および下型３の間から離脱して次の動作への待機状態をとる。
プレスパネルＷは、この実施例では予めプレス装置１側方に用意されているが、例えば、実施例に表すプレス加工工程の前の工程から直接搬送するようにしても良い。

次いで、図１の状態で支持されているプレスパネルＷをプレス加工すべく、上型２が図２に表すような下死点へと移動し、やがて図２の状態となる。
図２の状態は、下死点に達した状態であるが、下死点に達する直前にプレスパネルＷを支持していた爪シリンダ４はロッド４２を縮小し図３に表す下型３に設けたシリンダ待避穴３１内へ進入していき、図２に表す下死点へと達しプレス加工を施す。
プレス加工が終了すると、上型２が上昇を始める。この時、爪シリンダ４は、ロッド４２が下型３と緩衝しない位置までシリンダ待避穴３１から離脱したところで再びロッド４２を伸張し、プレス加工を終了したプレスパネルＷを支持する。

このように爪シリンダ４が再びプレスパネルＷを支持した状態で、上死点まで上昇すると、プレスパネルＷを取外すべくパネル取外し用マテハンロボット６が上型２の下方へ腕部６２を移動させ、パッド６３をプレス加工終了後のプレスパネルＷ下面に当接させ、エア回路を動作させてエアを吸引しプレスパネルＷをパッド６３が吸着する。この状態が図４に表す状態である。

パッド６３がプレスパネルＷを吸着して支持すると、爪シリンダ４はロッド４２を縮小しプレスパネルＷの支持を解除する。
爪シリンダ４がプレスパネルＷの支持を解除したので、プレスパネルＷが上型２から移動可能となったので、パネル取外し用マテハンロボット６は腕部６２を旋回や伸縮させてプレスパネルＷを上型２および下型３の間から離脱させ、次の工程へと搬送する。
パネル取外し用マテハンロボット６が、加工済みプレスパネルＷの搬出を終了したので、プレス装置１は次のプレス作業に入るべく、再び図１の状態となるようにパネル取付用マテハンロボット５を動作させて再び未加工のプレスパネルＷを上型２の下面２１へ移動させ、同様の作業を繰り返す。

この発明は、プレス加工を施すプレス装置に利用可能であり、特に、既にエア回路やマテハンロボットが用意されている自動車製造工場や電気機器製造工場などの自動製造工程において有効に利用できる。

プレス装置を表す正面説明図であり加工前の上死点にある状態 プレス装置を表す下死点にある状態の正面説明図 図１のＡ−Ａ線断面説明図 プレス加工終了時に上死点にある状態を表すプレス装置の正面説明図 従来例を表す正面説明図

符号の説明

１ プレス装置
２ 上型
２１ 下面
２２ 型周囲部
３ 下型
３１ シリンダ待避穴
４ 爪シリンダ
４１ シリンダ本体
４２ ロッド
５ マテハンロボット
５１ 本体
５２ 腕部
５３ 吸着パッド
６ パネル取外し用マテハンロボット
６１ 本体
６２ 腕部
６３ 吸着パッド
７

Claims (2)

1. 上型と下型との間でプレスパネルにプレス加工を施す際、プレスパネルを上型下面に載置可能なプレス装置であって、
   上型には、上型下面に載置されるプレスパネルの外側に、プレスパネルへ進退可能な支持爪を設けることを特徴とするプレス装置。
2. 上型と下型との間でプレスパネルにプレス加工を施す際、プレスパネルを上型下面に載置可能なプレス装置であって、
   上型下面に載置されるプレスパネル周囲端部の外側に設けられプレスパネル周囲端部へ進退可能な支持爪と、予め定められる経路に沿って移動可能な腕部を備え腕部先端にはプレスパネルを下方から吸着可能なパッドを備え吸着パッドによってプレスパネルを吸着して移動可能なマテハンロボットとを具備し、
   マテハンロボットがプレスパネルを吸着して上型下面に位置させ、支持爪が進出して上型と下型との間でプレス加工を行うまでプレスパネルを支持してから退出し、プレス加工終了後には再び支持爪が進出してプレスパネルを支持し、下型と離間した上型からプレスパネルを取外す際にはマテハンロボットが再びプレスパネルを吸着支持し、支持爪が退出してからプレスパネルを移動させることを特徴とするプレス装置。

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