JP2009226436A

JP2009226436A - プレス加工システム

Info

Publication number: JP2009226436A
Application number: JP2008074301A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kuchiishi; 朋広久地石
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】省スペースで一連の複数プレス工程を行えるプレス加工システムを提供する
【解決手段】上下摺動１サイクルで上下に上側金型２１（３１）および下側金型２２（３２）を設け上側金型２１（３１）の下型２１ｂ（３１ｂ）と下側金型２２（３１）の上型２２ａ（３１ａ）とを上下方向に摺動可能として多段プレス加工機２および多段プレス加工機３を設けてプレス加工機群４を形成する。各金型へは、初段搬入ロボット５、最終搬出ロボット６、端部上下移動搬送ロボット７上下移動搬送ロボット８ｂと加工機間移動ロボット８ａとからなるプレス加工機間ロボット８が被加工物Ｗを移動させる。そして、多段プレス加工機２（３）が１サイクルすると、４工程のプレス加工が終了した被加工物Ｗが得られ、新たな被加工物Ｗを供給する。
【選択図】図１

Description

この発明は、鋼板などにプレス加工を施すプレス加工機を用いたプレスシステムにかかり、詳細には、複数のプレス加工工程を連続的に順次行うことが可能な複数工程を有するプレス加工システムに関する。

自動車工場等では、鋼板等を成形するためにはプレス加工機を用いてプレス加工を施して部品としてプレス加工品を得ている。このプレス加工には、絞り加工、抜き加工、曲げ加工、寄せ曲げ加工等の加工工程が存在する。そして、従来、これら複数のプレス加工工程を行う場合には、１号機が絞り加工プレス機、２号機が抜き加工プレス機、３号機が曲げ加工プレス機、４号機が寄せ曲げ加工プレス機というように各プレス加工機を加工順にフロアに並設し、１号機から順に鋼板等の被加工品を移動させて全ての工程を終了させていた。

以下に従来のプレス加工ラインを従来例１として図２に基づいて説明する。
図２は、従来のプレス加工ライン１００を表す。従来のプレス加工ライン１００は、1台のプレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４に、それぞれ１組の上型および下型とからなるプレス型１０６を設けてある。そして、各プレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４では、それぞれが絞り加工、抜き加工、曲げ加工、寄せ曲げ加工等所定の加工工程を行っていた。即ち、プレス加工機１０１では、絞り加工が行われ、プレス加工機１０２では抜き加工がおこなわれ、プレス加工機１０３では曲げ加工が行われ、プレス加工機１０４では寄せ曲げ加工が行われ、プレス型１０６もそれぞれの加工に見合ったものが設置されていた。勿論プレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４では、固定された下型に対して上型を上下方向へ摺動可能とする加圧昇降装置を設けてある。これら４台のプレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４によって一連の製品プレス加工が行われ、被加工品Ｗの加工を終了していた。

そして、各プレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４への被加工品Ｗの搬入載置および搬出移動は、所定の間隔を持って並設されている各プレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４の間、および、両端に設置したシート搬送用ロボット１１１乃至シート搬送用ロボット１１５によって行っていた。
更に、プレス加工ライン１００の入り口側手前（図２中右側）には、プレス加工ライン１００で加工する素材となる鋼板シートからなる被加工品Ｗを送り出すシートフィーダ１２０を設け、シートフィーダ１２０から送り出される被加工品Ｗを受領して洗浄するシート洗浄装置１３０を設置してある。そしてシート洗浄装置１３０で洗浄された被加工品Ｗがプレス加工ライン１００においてプレス加工を行われる。
更にまた、プレス加工ライン１００の出口側後（図２中右側）には、排出搬送手段１４０を設ける。排出搬送手段１４０はコンベヤベルト装置であり、プレス加工ライン１００においてプレス加工を終了されシート搬送用ロボット１１５によって搬出された被加工品Ｗが載置され、該被加工品Ｗを搬送可能である。
そして、排出搬送手段１４０の後方には、作業者Ｐが待機しており、排出搬送手段１４０で搬送されてきた被加工品Ｗを目視検査し、不良品を選別して除外し良品をシート積載装置１５０に積載していた。

シート搬送用ロボット１１１は、シート洗浄装置１３０の後に設置され、プレス加工ライン１００において加工する被加工品Ｗをシート洗浄装置１３０から受け取り、プレス加工機１０１のプレス型１０６へ搬入載置させる。シート搬送用ロボット１１１は、マテリアルハンドルロボット（以下、マテハンロボットという。）からなりフロア等に設置固定される基台部と、連結部において回動あるいは摺動可能に設けられる複数のアームからなり、連結されたアーム群の一端は基台部に回動自在に連結され他端となるアーム群の先端には、被加工品Ｗを吸着支持可能な吸着ユニットが取付けられており、基台部に対して吸着ユニットが移動自在に形成されている。
シート搬送用ロボット１１２は、プレス加工機１０１およびプレス加工機１０２間に設置され、プレス加工機１０１においてプレス加工を終了した被加工品Ｗをプレス加工機１０１のプレス型１０６から搬出し、隣り合って設置されるプレス加工機１０２のプレス型１０６へ移動載置させる。シート搬送用ロボット１１２も、シート搬送用ロボット１１１同様に基台部およびアーム群を具備し、吸着ユニットによって搬送対象である被加工品Ｗを吸着支持可能である。

シート搬送用ロボット１１３は、プレス加工機１０２およびプレス加工機１０３間に設置され、プレス加工機１０２においてプレス加工を終了した被加工品Ｗをプレス加工機１０２のプレス型１０６から搬出し、隣り合って設置されるプレス加工機１０３のプレス型１０６へ移動載置させる。シート搬送用ロボット１１３も、シート搬送用ロボット１１１同様に基台部およびアーム群を具備し、吸着ユニットによって搬送対象である被加工品Ｗを吸着支持可能である。
シート搬送用ロボット１１４は、プレス加工機１０３およびプレス加工機１０４間に設置され、プレス加工機１０３においてプレス加工を終了した被加工品Ｗをプレス加工機１０３のプレス型１０６から搬出し、隣り合って設置されるプレス加工機１０４のプレス型１０６へ移動載置させる。シート搬送用ロボット１１４も、シート搬送用ロボット１１１同様に基台部およびアーム群を具備し、吸着ユニットによって搬送対象である被加工品Ｗを吸着支持可能である。

シート搬送用ロボット１１５は、プレス加工機１０４の後に設置され、プレス加工機１０４においてプレス加工を終了した被加工品Ｗをプレス加工機１０４のプレス型１０６から搬出し、プレス加工機１０４の後側に設置されている排出搬送手段１４０へ移動載置する。シート搬送用ロボット１１５も、シート搬送用ロボット１１１同様に基台部およびアーム群を具備し、吸着ユニットによって搬送対象である被加工品Ｗを吸着支持可能である。
上記のように形成するプレス加工ライン１００によれば、未加工の被加工品Ｗを並設設置された複数のプレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４によって一連のプレス加工を終了し、排出搬送手段１４０側で加工終了品となる被加工品Ｗを得ることができ、複数のプレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４が揃って一度上下する、即ちプレス加工を行うことで、最終の排出搬送手段１４０へ完成品である被加工品Ｗを排出でき、プレス加工品である被加工品Ｗを得ることが可能であった。
特開平６−２７７７７１号公報特開平１０−７１４９３号公報特開２００３−１４５２９９号公報

しかしながら従来例１では、プレス加工機１０１乃至プレス加工機１０４がそれぞれ設置面積を大きく必要とするにも拘らず複数台並設設置しなければならないので、プレス加工ライン１００全体の加工面積を多く必要としてしまう。従って、自動車工場等の一連の流れ作業によって完成品を得ているライン全体の必須面積が大きくなってしまうという問題点を有した。

尚、上記設置面積の問題点を解決できる従来例として、例えば特開平６−２７７７７１の「多段式プレス装置およびプレス型」や特開平１０-７１４９３の「プレス装置」がある。これらは、プレス加工機を昇降させる昇降ユニットを設け、該ユニットには２組のプレス型を上下に積み上げるように載置し、２組のプレス加工機を昇降ユニットで一度にプレス加工できるものである。そして、昇降ユニットの両サイドには、昇降ユニット内で行うプレス加工に合わせて昇降ユニット内のプレス型と交換可能なプレス型が載置され、昇降ユニット内のプレス型を交換可能としたものである。しかしながら、この従来例では、ヘミング加工等の１工程のみのプレス加工には適しているものの、連続する３工程乃至４工程からなるプレス加工ラインに利用したのでは、４工程それぞれでプレス型の切り替えを行うこととなり、３工程乃至４工程を終了したプレス加工品を得るためには各工程を別々の時間に行わなければならないので、完成品を得るのに時間を要してしまうという問題点が発生してしまった。
更に、省スペース化を実現するものとして、特開２００３-１４５２９９の「プレス機の使用方法およびプレス機」なる発明が存在し、プレス型の昇降装置内に２組のプレス型を設置して１ストロークで２種類あるいは２個の被加工品Ｗを得ることができるものがあった。しかしながらこの従来例では、床面方向にプレス型を並設しているだけであるので、プレス型を置くための床面積をプレス型２台分必要とすると共にそれぞれのプレス型から被加工品Ｗを取出すため、あるいは載置するためのロボットも、床面方向に設置することとなるので、前記従来例１よりは少なくなるもののやはりプレス加工ラインに必要な床面積が多く必要となってしまうという問題点を有していた。
更にまた、

更に、プレス加工ラインによっては、４工程を必要とせず３工程で完成品を得られる場合があるが、この場合には、プレス加工機１０４が必要ではなくなるので、プレス加工機１０４を作動させず、プレス加工機１０４のプレス型１０６を開状態として上型および下型間にベルトコンベヤを設置してシート搬送用ロボット１１４がプレス加工機１０３から取出して該ベルトコンベヤへ載置してプレス工程を行うこととなるので、プレス加工機１０４およびシート搬送用ロボット１１５の作動停止と、シート搬送用ロボット１１４の搬送動作の変更を行うのは勿論であるが、これら以外にベルトコンベヤの設置を行わなければならず、プレス工程の組み換えが大がかりになってしまうという問題点を有した。

この発明は、これら問題点に鑑み、省スペースで一連の複数プレス工程を行えるプレス加工システムを提供する。

そこでこの発明は、複数のプレス金型を用いて複数工程のプレス加工を行うプレス加工システムであって、上型および下型からなる金型が上下に連接されると共に、上側金型の上型と下側金型の下型とが固定され、上側金型の下型と下側金型の上型とを一体的に形成する可動部を上下方向に摺動可能に設け、上下摺動１サイクルで上側金型および下側金型がプレス加工を可能とする多段プレス加工機を複数並設するプレス加工機群と、プレス加工機群の一端に隣接させて設置し、該一端に位置する多段プレス加工機の何れか一方の金型へ被加工物を搬入可能な初段搬入ロボットと、プレス加工機群の他端に隣接させて設置し、該他端に位置する多段プレス加工機の何れか一方の金型から被加工物を搬出可能な最終搬出ロボットと、初段搬入ロボットあるいは最終搬出ロボットの上下方向となるよう設置され、初段搬入ロボットが搬入するあるいは最終搬出ロボットが搬出する金型と他方の金型との間で被加工物を移動可能な端部上下移動搬送ロボットと、多段プレス加工機間に設置され、一方の多段プレス加工機の上側金型と下側金型との間で被加工物を移動可能な上下移動搬送ロボット、および、一方の多段プレス加工機の何れかの金型から他方の多段プレス加工機の何れかの金型へ被搬送物を移動可能な加工機間移動ロボットを、上下に重ねて設置されるプレス加工機間ロボットとからなり、被加工物が初段の多段プレス加工機から順次隣接設置される多段プレス加工機へ各ロボットによって移動されながらプレス加工を施されることを特徴とするプレス加工システムを提供する。

このプレス加工システムでは、被加工物が初段搬入ロボットによって、初段搬入ロボットに隣接設置されたプレス加工機群の一端に設置される多段プレス加工機のうち上型と下型とが開状態となっている状態の金型へ載置される。載置された被加工物は、該多段プレス加工機の可動部が移動されることでプレス加工を施される。多段プレス加工機では、被加工物が下側金型に搬入されていれば可動部が下死点へ移動して下側金型が上型と下型とを閉状態となっている状態としてプレス加工を施し、この時上側金型では上型と下型が開状態（以下、単に金型が開状態という。）となっている。
被加工物にプレス加工が施されると、多段プレス加工機は可動部を再び摺動移動させて、被加工物をプレスした金型が開状態となるように移動させる。そして、金型が開状態となり、初段の多段プレス加工機のプレス加工を施した金型から被加工物を取出す。この時取り出し作業を行うのは、初段の多段プレス加工機とそれに隣接設置された多段プレス加工機との間に設置されているプレス加工機間ロボットに設置される上下移動搬送ロボットである。

例えば、初段の多段プレス加工機の下側金型に被加工物が載置されてプレス加工を施されたのであれば、前記上下移動搬送ロボットが下側金型の上型と下型との間から被加工物を取出し待機する。そして、この待機期間に初段の多段プレス加工機の下側金型が開状態となっているので、初段搬入ロボットは次の被加工物を初段の多段プレス加工機の下側金型に搬入する。
初段の多段プレス加工機は下側金型に被加工物が載置され、再び下側金型を閉状態としてプレス加工を施す。この時、可動部が下死点に到達すると下型金型が閉状態となり、上側金型が開状態となる。この状態で待機中であった前記上下移動搬送ロボットが最初にプレス加工を行った被加工物を初段の多段プレス加工機の上側金型へ載置する。
下側金型はこの時プレス加工を終了しているので、可動部を上死点へ摺動移動させて再び開状態となるようにすると、上側金型が閉状態となりプレス加工を施す。
この時、開状態となった下側金型からは前記上下移動搬送ロボットが２番目の被加工物が載置を下側金型から取り出し、再び待機状態となる。そして３番目の被加工物が初段搬入ロボットによって再び初段の多段プレス加工機の下側金型へ載置される。

現時点では、１番目の被加工物は初段の多段プレス加工機の上側金型でプレス加工が施され、２番目の被加工物は前記上下移動搬送ロボットによって取出されて待機状態であり、３番目の被加工物は初段の多段プレス加工機の下側金型に載置されている。
２番目の被加工物が取出されたので、初段の多段プレス加工機では３番目の被加工物をプレス加工すべく可動部が再び摺動移動して下死点へと向かう。
この時、初段の多段プレス加工機の上側金型が開状態となる。そこで、前記プレス加工機間ロボットのもう一方である加工機間移動ロボットが初段の多段プレス加工機の上側金型でプレス加工された１番目の被加工物を取出し、初段の多段プレス加工機と前記プレス加工機間ロボットを介して隣接設置されている多段プレス加工機の上側金型へ載置する。
また、前記上下移動搬送ロボットによって支持され待機中であった２番目の被加工物は、初段の多段プレス加工機の上側金型へ載置される。この時１番目の被加工物は既に隣接する多段プレス加工機の上側金型へ移動されているので、２番目の被加工物を初段の多段プレス加工機の上側金型へ載置することが可能となる。

次いで、初段の多段プレス加工機の下側金型が３番目の被加工物のプレス加工を終了したので、初段の多段プレス加工機は可動部を摺動させて上死点へ向かい、やがて下側金型を開状態とさせる。すると上側金型では２番目の被加工物がプレス加工を施されることとなる。３番目の被加工物は前記上下移動搬送ロボットによって取出され前記同様待機状態となり、初段搬入ロボットは、開状態の初段の多段プレス加工機の下側金型へ４番目の被加工物を載置する。また、上側金型でプレス加工を施された２番目の被加工物は前記加工機間移動ロボットによって隣接する２番目の多段プレス加工機の上側金型へ載置される。

上記のように、初段の多段プレス加工機では、可動部が上下動して１サイクルし上死点側となり下側金型が開状態となる度にプレス加工を終了した被加工物が上下移動搬送ロボットによって取出されて待機状態となり、同時に新たな被加工物が初段搬入ロボットによって載置される。この時上側金型では、閉状態となるので、載置されている被加工物にプレス加工を施す。
また、可動部が下死点側となり上側金型が開状態となる度に、隣接設置されるプレス加工機間ロボットの加工機間移動ロボットによって上側金型からプレス加工済みの被加工物が隣り合う多段プレス加工機へ移動されて載置され、更に上側金型へ上下移動搬送ロボットによって支持され待機中であった被加工物が載置される。

一方、初段の多段プレス加工機に隣接する２番目の多段プレス加工機では、これらと時を同じくして、上側金型へ載置された１番目の被加工物をプレス加工すべく可動部を上死点へ移動して上側金型を閉状態とさせてプレス加工を施す。
次いで、可動部が下死点へ摺動移動されると、上側金型が開状態となり、２番目の多段プレス加工機の初段多段プレス加工機とは反対側に隣接設置されるプレス加工機間ロボットの上下移動搬送ロボットによって取出されて待機状態となる。そして、上側金型へは、初段多段プレス加工機側に設置されたプレス加工機間ロボットの加工機間移動ロボットによって２番目の被加工物が搬送載置される。

次いで２番目の多段プレス加工機では可動部を摺動移動させて上死点へ移動させると、下側金型が開状態となるので、待機中であった前記上下移動搬送ロボットが１番目の被加工物を下側金型へ載置する。また、上型金型では２番目の被加工物にプレス加工を施す。
次いで、２番目の多段プレス加工機では可動部を再び下死点へと移動させ、上側金型を開状態とさせて上下移動搬送ロボットが２番目の被加工物を取出して待機状態とする。そして、開状態の上側金型へは、前記同様初段の多段プレス加工機から３番目の被加工物が加工機間移動ロボットによって載置される。更に下側金型では、１番目の被加工物にプレス加工を施す。

更に可動部を再び上死点へ移動させる。すると、上側金型では３番目の被加工物にプレス加工を施す。また、下側金型では、プレス加工が施された１番目の被加工物が初段の多段プレス加工機とは反対側に隣接設置されたプレス加工機間ロボットの加工機間移動ロボットによって取出され、されに隣接設置される３番目の多段プレス加工機へ移動されて下側金型へ載置される。そして、開状態となり更に被加工物が載置されていない２番目の多段プレス加工機の下側金型へは、待機中であった２番目の被加工物が載置される。

上記のように、多段プレス加工機間ではプレス加工機間ロボットの加工機間移動ロボットによって被加工物が搬送移動され、同一の多段プレス加工機の上下金型間の移動は上下移動搬送ロボットによって行われることとなり、被加工物が初段搬入ロボットによって、最初の多段プレス加工機の下側金型が開状態となる度に該金型へ載置して行くので、各多段プレス加工機では、順次上死点・下死点間を可動部が摺動移動して何れか一方の金型を開状態として被加工物を搬出可能とさせ、他方の金型を閉状態とさせてプレス加工を施すことになり、可動部が摺動移動して１サイクルする度に新たな被加工物へのプレス加工が施され、順次行われる。

上記のように、各多段プレス加工機では、可動部が上死点および下死点へと摺動移動される度に開状態となった金型からはプレス加工終了後の被加工物が隣接設置される上下移動搬送ロボットあるいは加工機間移動ロボットによって取出される。どちらのロボットに取出されるかは、開状態の金型が、多段プレス加工機の最初にプレス加工を施す金型か後にプレス加工を施す金型かによって異なり、最初にプレス加工を施す金型、即ち、上記初段の多段プレス加工機における下側金型、あるいは上記２番目の多段プレス加工機における上側金型は最初にプレス加工を施す金型であって上下移動搬送ロボットによって被加工物が取出され待機状態とされる。また、後にプレス加工を施す金型は、上記初段の多段プレス加工機における上側金型、あるいは上記２番目の多段プレス加工機における下側金型であって、隣接する次の多段プレス加工機へ被加工物を搬送移動させる加工機間移動ロボットによって取出されて隣接する多段プレス加工機の開状態の金型へ載置される。

そして、プレス加工機群の他端に位置する最終の多段プレス加工機では、最初にプレス加工を施す金型から他の金型への移動が端部上下移動搬送ロボットによって行われ、次にプレス加工を施す金型からは最終搬出ロボットによって最終的に全てのプレス加工が施された被加工物が取出されることとなり、プレス加工システムにおける全てのプレス加工を終了する。
尚、端部上下移動搬送ロボットは上記説明では、最終の多段プレス加工機側の端部に設けたが、最初の多段プレス加工機側に設け、最初の多段プレス加工機における上下金型間の移動を端部上下移動搬送ロボットによって行うようにしても良い。

従って、この発明によれば、上下２段にプレス金型を設置した多段プレス加工機を並設すると共に、多段プレス加工機間およびプレス加工機群の両端に各ロボットを配置して被加工物を順次移動させてプレス加工を行えるので、金型を全てフロア方向へ設置して順次プレス加工を施す場合に比し、プレス加工ラインに必要な床面積を著しく少なくすることが可能となる。そして、各多段プレス加工機の可動部が１サイクルする度に新たな被加工物のプレス加工を開始すると共に全てのプレス加工を終了した被加工物を排出できるので、多段階からなるプレス加工を自動的にしかも省スペースで行えるという効果を有する。

以下に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例１を表す説明図である。

１はこの発明にかかるプレス加工システムである。プレス加工システム１は、上下２段にプレス金型を設ける多段プレス加工機２および多段プレス加工機３からなるプレス加工機群４と、多段プレス加工機２へ被加工物Ｗを搬入可能な初段搬入ロボット５と、多段プレス加工機３から搬出される完成品となる被加工物Ｗを搬出する最終搬出ロボット６と、最終搬出ロボット６の上段に一体的に設置され多段プレス加工機３の金型間で被加工物Ｗを搬送移動可能な端部上下移動搬送ロボット７と、多段プレス加工機２および多段プレス加工機３の間に設置されるプレス加工機間ロボット８とからなる。そしてプレス加工システム１は、図示しない制御部に予めプログラムされた手順に従って、多段プレス加工機２および多段プレス加工機３、初段搬入ロボット５、最終搬出ロボット６、端部上下移動搬送ロボット７、プレス加工機間ロボット８のそれぞれが動作制御される。

プレス加工機群４は、多段プレス加工機２と多段プレス加工機３とをプレス加工ラインのあるフロアに並設固定してなる。この実施例では多段プレス加工機２および多段プレス加工機３からなるが、更に複数の多段プレス加工機を並設して形成しても良く、この場合には、各多段プレス加工機間にプレス加工機間ロボット８を設置固定する。

多段プレス加工機２は、被加工物Ｗに最初にプレス加工を施すプレス機である。多段プレス加工機２は、上側金型２１と下側金型２２との２つのプレス金型を上下に設けてなり、フレーム２３によって支えられている。
上側金型２１は、上型２１ａと下型２１ｂとからなり、上型２１ａと下型２１ｂとが咬み合わされて上型２１ａと下型２１ｂとの間で被加工物Ｗをプレス加工可能である。下側金型２２も同様に、上型２２ａと、下型２２ｂとからなり、その間で被加工物Ｗをプレス加工可能である。
上側金型２１の下型２１ｂと下側金型２２の上型２１ａとは、連結固定されて可動部２４を形成する。可動部２４は、図示しないガイドに沿って上下方向へ移動可能であり、最も上方へ移動した上死点では上側金型２１の上型２１ａと下型２１ｂとが被加工物Ｗにプレス加工を施す閉状態の位置を取り、この時下側金型２２では上型２２ａと下型２２ｂとは離れており開状態となる。また、可動部２４が最も下方へ移動した下死点では、下側金型２２の上型２２ａと下型２２ｂとが被加工物Ｗにプレス加工を施す閉状態の位置を取り、この時上側金型２１では上型２１ａと下型２１ｂとは離れており開状態となる。上側金型２１および下側金型２２ともに、開状態および開状態の前後にはその間に被加工物Ｗを載置可能である。そして、可動部２４は図示しない油圧シリンダ等により図示しない制御部からの指示に従い上下方向へ摺動移動する。
可動部２４の摺動については、従来の単一の金型を設けたプレス加工機の上型と同様に形成されれば足り、多段プレス加工機２では単に従来のプレス加工機の上型の更に上側にプレス金型を上下逆さにして組み付けた構造としているだけである。

多段プレス加工機３は、多段プレス加工機２同様であり、被加工物Ｗに最初にプレス加工を施すプレス機である。多段プレス加工機３は、上側金型３１と下側金型３２との２つのプレス金型を上下に設けてなり、フレーム３３によって支えられている。
上側金型３１は、上型３１ａと下型３１ｂとからなり、上型３１ａと下型３１ｂとが咬み合わされて上型３１ａと下型３１ｂとの間で被加工物Ｗをプレス加工可能である。下側金型３２も同様に、上型３２ａと、下型３２ｂとからなり、その間で被加工物Ｗをプレス加工可能である。
上側金型３１の下型３１ｂと下側金型３２の上型３１ａとは、連結固定されて可動部３４を形成する。可動部３４は、図示しないガイドに沿って上下方向へ移動可能であり、最も上方へ移動した上死点では上側金型３１の上型３１ａと下型３１ｂとが被加工物Ｗにプレス加工を施す閉状態の位置を取り、この時下側金型３２では上型３２ａと下型３２ｂとは離れており開状態となる。また、可動部３４が最も下方へ移動した下死点では、下側金型３２の上型３２ａと下型３２ｂとが被加工物Ｗにプレス加工を施す閉状態の位置を取り、この時上側金型３１では上型３１ａと下型３１ｂとは離れており開状態となる。上側金型３１および下側金型３２ともに、開状態および開状態の前後にはその間に被加工物Ｗを載置可能である。そして、可動部３４は図示しない油圧シリンダ等により図示しない制御部からの指示に従い上下方向へ摺動移動する。
可動部３４の摺動については、従来の単一の金型を設けたプレス加工機の上型と同様に形成されれば足り、多段プレス加工機３では単に従来のプレス加工機の上型の更に上側にプレス金型を上下逆さにして組み付けた構造としているだけである。

このプレス加工システム１では、同図中左側、即ち多段プレス加工機２側から被加工物Ｗを供給し、同図中右側、即ち最終の多段プレス加工機３から複数のプレス加工を終了した被加工物Ｗが搬出されるように形成している。そして、初段の多段プレス加工機２では、下側に設置される下側金型２２に最初に被加工物Ｗが搬入され、次いで上側金型２１によって下側金型２２で加工された被加工物Ｗがプレス加工を施される。下側金型２２はこの実施例では絞りプレス加工を施し、上側金型２１は抜きプレス加工が施される。また、最終の多段プレス加工機３では、最初の多段プレス加工機２に引き続きプレス加工を施すので、上側金型３１で最初にプレス加工を施し、これに次いで下側金型３２でプレス加工を施すこととなり、４つの金型でプレス加工を施されプレス加工を終了した被加工物Ｗは下側金型３２から排出される。最終の多段プレス加工機３では、この実施例では上側金型３１で曲げプレス加工を施し、下側金型３２で寄せ曲げプレス加工を施す。

初段搬入ロボット５は、図１に表すように、プレス加工機群４の一方端である左端に隣接して設置する。初段搬入ロボット５は、プレス加工機群４によって被加工物Ｗにプレス加工を施すために、初段の多段プレス加工機２の下側金型２２へ被加工物Ｗを載置させる。初段搬入ロボット５は、マテハンロボットからなり、フロアに設置される基台部５１と回動自在なアーム５２を複数設けてあり、基台部５１に対して所定の位置にアーム５２の先端を移動可能である。そしてアーム５２の先端である自由端には、搬送用吸盤５３を設けてなり、搬送用吸盤５３は図示しないエアユニットと管路によって接続されて被加工物Ｗを吸引吸着可能であり、被加工物Ｗを吸着した状態で支持して多段プレス加工機２の下側金型２２へ載置可能である。初段搬入ロボット５は、図示しない制御部からの信号により動作制御される。初段搬入ロボット５は、従来から利用されている所謂マテハンロボットであって、詳細についての説明は省略する。

初段搬入ロボット５の多段プレス加工機２とは反対側には、シート洗浄装置Ａを設け、更にその隣にはシート供給装置Ｂを設ける。シート洗浄装置Ａは、被加工物Ｗの表面に付着した金属粉等の塵を除去可能である。シート供給装置Ｂは、被加工物Ｗが複数積層されて載置され、被加工物Ｗをシート洗浄装置Ａへ順次送り出し可能である。そして、シート洗浄装置Ａでは、シート供給装置Ｂから供給される被加工物Ｗを洗浄して初段搬入ロボット５側へと排出し、初段搬入ロボット５がこれを吸盤５３で吸着支持して移動させ初段の多段プレス加工機２の下側金型３２へと載置させる。
シート供給装置Ｂに載置される被加工物Ｗは、この実施例では、プレス加工前材料である鋼板シートからなり、自動車部品を製造するための部材である。

最終搬出ロボット６は、初段搬入ロボット５と同様にマテハンロボットからなり、最終の多段プレス加工機３に隣接して設置し、多段プレス加工機３の下側金型３２から被加工物Ｗを搬出可能である。搬出した被加工物Ｗは、初段の多段プレス加工機２および最終の多段プレス加工機３によって４つのプレス加工が施され、プレス加工システム１におけるプレス加工が終了されている。
最終搬出ロボット６は、初段搬入ロボット５同様であり、
フロアに設置される基台部６１と回動自在なアーム６２を複数設けてあり、基台部６１に対して所定の位置にアーム６２の先端を移動可能である。そしてアーム６２の先端である自由端には、搬送用吸盤６３を設けてなり、搬送用吸盤６３は図示しないエアユニットと管路によって接続されて被加工物Ｗを吸引吸着可能であり、多段プレス加工機３の下側金型３２でプレス加工を終了した被加工物Ｗを吸着して支持し、多段プレス加工機３の下側金型３２に隣接して設けるベルトコンベヤＤへ載置可能である。

ベルトコンベヤＤは、ベルトコンベヤＤと隣接して設置されているシート積み込み装置Ｃ側へと載置された被加工物Ｗを搬送する。そして、ベルトコンベヤＤのところに待機している作業員がプレス加工品の良否を判断し、良品をシート積み込み装置Ｃへ移動させる。シート積み込み装置Ｃは、台車状であり、加工済みの被加工物Ｗを積載載置可能である。

また、最終搬出ロボット６の上部には、端部上下移動搬送ロボット７を設ける。端部上下移動搬送ロボット７は、最終の多段プレス加工機３の上側金型３１でプレス加工を終了した被加工物Ｗを下側金型３２へ搬送移動させるロボットであり、最終搬出ロボット６同様マテハンロボットからなり、最終搬出ロボット６の基台部６１と同様に基台部７１が基台部６１の上部に固定され、基台部７１と回動自在に複数からなるアーム７２を設ける。そして、アーム７２の自由端である先端には被加工物Ｗを吸着可能な吸盤７３を設ける。そして、端部上下移動搬送ロボット７は、図示しない制御部により制御され、上側金型３１が開状態の時に被加工物Ｗを吸盤７３で吸着支持して上側金型３１から取り出し、同制御部の制御により下側金型３２が開状態となったときに下側金型３２へ被加工物Ｗを載置可能である。

プレス加工機間ロボット８は、上下に積層した２台のマテハンロボットからなる。即ち、下部のマテハンロボットが上下移動搬出ロボット８ｂを形成し、上部のマテハンロボットが加工機間移動ロボット８ａを形成する。そして、プレス加工機間ロボット８は最終搬出ロボット６同様フロアに固定される基台部８１を設けてなり、基台部８１と回動自在な複数からなるアーム８２を基台部８１の上部へ設け、アーム８２の自由端である先端に吸盤８３を設ける。従って、基台部８１とアーム８２と吸盤８３とで加工機間移動ロボット８ｂを形成する。また、プレス加工機間ロボット８には、基台部８１の下部にも同様なアーム８４を設けると共にアーム８４の先端である自由端に吸盤８５を設ける。従って、基台部８１とアーム８４と吸盤８５とで上下移動搬出ロボット８ａを形成する。
尚、この実施例では、多段プレス加工機２で最後にプレス加工が施されるのが上側金型２１であり、この上側金型２１に続けてプレス加工を施すのが多段プレス加工機３の上側金型３１なのでプレス加工機間ロボット８では加工機間移動ロボット８ｂを上側に設け上下移動搬出ロボット８ａを下側に設けたが、多段プレス加工機２の下側金型２２から多段プレス加工機３の下側金型２２へ被加工物Ｗを移動させる場合には加工機間移動ロボット８ｂを下側に、上下移動搬出ロボット８ａを上側に設置して用いればよく、適宜選択すればよい。また、多段プレス加工機２の上側金型２１から多段プレス加工機３の下側金型２２へ被加工物Ｗを移動させるように上下移動搬出ロボット８ａを設けそのように被加工物Ｗを移動させても良いが、移動作業が効率的ではないので現実的ではない。

上記の初段搬入ロボット５は多段プレス加工機２の可動部２４が上方へ移動して下側金型２２が開状態となったときにシート洗浄装置Ａから排出されて吸着支持している被加工物Ｗを下側金型２２へ載置可能である。また、最終搬出ロボット６は多段プレス加工機３の可動部３４が上方へ摺動移動して下側金型３２が開状態の時に下側金型３２から被加工物Ｗを吸着して取出し可能である。更にまた、加工機間移動ロボット８ｂは多段プレス加工機３の可動部２４が下方へ摺動移動して上側金型２１が開状態の時に上側金型２１で加工された被加工物Ｗを吸着支持して取り出し、多段プレス加工機３の可動部３４が下方へ摺動移動して上側金型３１が開状態であり且つ上側金型３１に被加工物Ｗが載置されていない時に被加工物Ｗを上側金型３１へ載置可能である。
また、上下移動搬送ロボット８ａは、多段プレス加工機２の可動部２４が上方に移動して下側金型２２が開状態となりプレス加工を終了した被加工物Ｗを吸着搬出して待機し次いで可動部２４が下方へ摺動移動して上側金型２１が開状態となり、加工機間移動ロボット８ｂによって上側金型２１によるプレス加工を終了した被加工物Ｗが取出されるのを待ち受けてから下側金型２２から取り出し待機状態の被加工物Ｗを上側金型２１へ載置可能である。更にまた、端部上下移動搬送ロボット７およびプレス加工機間ロボット８の端部上下移動搬送ロボット７は、多段プレス加工機３の可動部３４が上方に移動して下側金型３２が開状態となりプレス加工を終了した被加工物Ｗを吸着搬出して待機し次いで可動部３４が下方へ摺動移動して上側金型３１が開状態となり、加工機間移動ロボット８ｂによって上側金型３１によるプレス加工を終了した被加工物Ｗが取出されるのを待ち受けてから下側金型３２から取り出し待機状態の被加工物Ｗを上側金型３１へ載置可能である。

次いで、この発明の実施例の動作を説明する。
プレス加工システム１は連続して行われるため、図１に表すように、多段プレス加工機２の可動部２４および多段プレス加工機３の可動部３４が共に上方に摺動移動し、下側金型２２および下側金型３２が開状態であり、下側金型２２は開状態となって次に閉状態となる途中の状態であり下側金型３２は開状態となった直後の状態である。この状態から時間の経過に伴って動作の説明を行う。

多段プレス加工機２の下側金型２２は、プレス加工を終了してプレス加工機間ロボット８の上下移動搬出ロボット８ａによってプレス加工を終了した被加工物Ｗが吸着支持されて取り除かれ、多段プレス加工機２と多段プレス加工機３との間で待機状態を取っている。そして、初段搬入ロボット５によって新たに下側金型２２によってプレス加工を施す被加工物Ｗが載置されている。
上側金型２１では、閉状態となって被加工物Ｗをプレス加工している最中である。
プレス加工機間ロボット８の加工機間移動ロボット８ｂは被加工物Ｗを吸着することなく待機状態である。
多段プレス加工機３は可動部３４が上方への摺動移動を終了した直後であり、上側金型３１は被加工物Ｗのプレス加工を始めた直後である。また、下側金型３２は開状態となった直後であり、下側金型３２の下型３２ｂ上にプレス加工を終了した被加工物Ｗが載置されたままである。
最終搬出ロボット６は、下側金型３２から被加工物Ｗを取り出しベルトコンベヤＤへ被加工物Ｗを載置する。
端部上下移動搬送ロボット７は、下側金型３２へ被加工物Ｗを載置したばかりであり、やはり待機中である。

この状態から、多段プレス加工機２がプレス作業を続けやがて可動部２４を摺動移動させて下方へ移動すると、上側金型２１が開状態となり下側金型２２が閉状態でプレス加工中となる。これに少し遅れて段プレス加工機３がやはり可動部３４を下方へ摺動移動させて上側金型３１が開状態となり下側金型３２が閉状態となってプレス加工中となる。
尚、多段プレス加工機３が多段プレス加工機２にやや遅れて動作するのは、各装置を効率よく動作させて待ち時間を最小にさせたためであり、各ロボットおよび多段プレス加工機の性能に見合った動作をさせれば足りる。

この状態では下側金型３２は新たに初段搬入ロボット５によって載置された被加工物Ｗにプレス加工を施し、上側金型２１が開状態となったことを受けてプレス加工機間ロボット８の加工機間移動ロボット８ｂが上側金型２１からプレス加工を終了した被加工物Ｗを取出して、やはり開状態となっている多段プレス加工機３の上側金型３１へ載置する。この載置を受けて、プレス加工機間ロボット８の上下移動搬出ロボット８ａが下側金型３２によるプレスを終了して吸着支持し待機していた被加工物Ｗを上側金型２１へ載置し、続けて被加工物Ｗを支持することなく待機する。
多段プレス加工機３の上側金型３１は、前記の通り上側金型２１から搬送移動された新たな被加工物Ｗが載置されるが、これに先立ち、端部上下移動搬送ロボット７が上側金型３１でプレス加工を終了した被加工物Ｗを吸着支持して取り出されている。この時端部上下移動搬送ロボット７は該被加工物Ｗを吸着支持して待機している。同様に最終搬出ロボット６も、下側金型３２でのプレス加工が終了するのを待ち受けている。

次いで、多段プレス加工機２の可動部２４が再び上方へ移動し、多段プレス加工機３の可動部３４もこれに遅れて再び上方へ移動する。
すると、上側金型２１および上側金型３１は共に新たに載置された被加工物Ｗをプレス加工する。
この時、下側金型２２が開状態となっているので、プレス加工機間ロボット８の上下移動搬出ロボット８ａが下側金型２２で加工終了した被加工物Ｗを吸着支持して取り出し待機状態を取り、これに遅れて初段搬入ロボット５が新たな被加工物Ｗを吸着支持して下側金型２２の上に移動させて載置させる。この状態で下側金型２２はプレス加工の準備が整う。
プレス加工機間ロボット８の加工機間移動ロボット８ｂは待機状態を取っている
多段プレス加工機３では、上側金型３１では先に載置された新たな被加工物Ｗにプレス加工を施しており、下側金型３２は開状態となる。
下側金型３２が開状態となったのを受けて、最終搬出ロボット６が下側金型３２によってプレス加工を施された被加工物Ｗを吸着支持してベルトコンベヤＤへ移動させる。
下側金型３２に被加工物Ｗを載置可能となったのを受けて被加工物Ｗを支持した状態で待機していた端部上下移動搬送ロボット７が被加工物Ｗを下側金型３２へ載置する。

多段プレス加工機２の上側金型２１がプレス加工を終了すると可動部２４が下方へ摺動移動して上側金型２１を開状態とする。同時に下側金型２２が閉状態となるので、下側金型２２に新たに載置された被加工物Ｗをプレス加工する。
これに少し遅れて段プレス加工機３がやはり可動部３４を下方へ摺動移動させて上側金型３１が開状態となり下側金型３２が閉状態となってプレス加工中となる。

以下、上記の動作を各部が繰り返し、順次新たな被加工物Ｗが多段プレス加工機２の下側金型２２へ載置されて新たなプレス加工が開始され、多段プレス加工機３の下側金型３２から最終搬出ロボット６によってプレス加工を終了した被加工物Ｗが取出されて完成品となる。
上記のように多段プレス加工機２および多段プレス加工機３が可動部２４および可動部３４を上方あるいは下方へ摺動移動させる度に各ロボットが動作し、開状態の金型からはプレス加工を終了した被加工物Ｗを吸着支持して取り出し待機状態となるか、あるいは次の金型へ載置して待機状態を取る。
また、最終搬出ロボット６は、多段プレス加工機２の下側金型３２が開状態となると、全てのプレス加工を終了した被加工物Ｗを吸着支持してベルトコンベヤＤへ載置する。同様に、初段搬入ロボット５は、多段プレス加工機２の下側金型２２が開状態となり、プレス加工を終了した被加工物Ｗが上下移動搬出ロボット８ａによって吸着支持されて取出されると吸着支持している新たな被加工物Ｗを下側金型２２へ載置し、新たにプレス加工を施せるようにする。

上記のように各部が動作することで、多段プレス加工機２および多段プレス加工機３がそれぞれの可動部２４および可動部３４を上死点から下死点へ移動させ再び上死点へ戻る１サイクルで１つの被加工物Ｗを製造することとなる。
この製造された被加工物Ｗは絞りプレス加工、抜きプレス加工、曲げプレス加工、寄せ曲げプレス加工の４工程のプレス加工が施されている。

尚、プレス加工の工程が更に多い場合には、多段プレス加工機２と多段プレス加工機３との間に新たな多段プレス加工機を加えたプレス加工機群４と、新たに加えた多段プレス加工機に隣接させて新たにプレス加工機間ロボット８を加えて形成すれば６段階のプレス加工が施せるプレス加工システム１を形成可能である。同様に複数の多段プレス加工機とプレス加工機間ロボットを加えれば所望数のプレス加工を施せるプレス加工システム１を形成可能である。

更に、３つのプレス工程や５つのプレス工程からなるプレス加工システム１を形成するには、例えば、３工程のプレス加工工程であれば、多段プレス加工機３の上側金型３１によるプレス加工を省き、加工機間移動ロボット８ｂが多段プレス加工機２の上側金型２１から多段プレス加工機３の下側金型３２へ直接被加工物Ｗを搬送するように形成すれば良く、各部の動作を制御するシーケンスプログラムなどの制御情報を変更するだけで瞬時に対応可能となる。

自動車工場などで多段階のプレス加工により部品を製造する製造ラインに利用可能である。

実施例１を表す説明図従来例を表す説明図

符号の説明

Ａシート洗浄装置
Ｂシート供給装置
Ｃシート積み込み装置
Ｄベルトコンベヤ
１プレス加工システム
４プレス加工機群
２多段プレス加工機
２１上側金型
２１ａ上型
２１ｂ下型
２２下側金型
２２ａ上型
２２ｂ下型
２３フレーム
２４可動部
２５
３多段プレス加工機
３１上側金型
３１ａ上型
３１ｂ下型
３２下側金型
３２ａ上型
３２ｂ下型
３３フレーム
３４可動部
５初段搬入ロボット
５１基台部
５２アーム
５３吸盤
６最終搬出ロボット
６１基台部
６２アーム
６３吸盤
７端部上下移動搬送ロボット
８プレス加工機間ロボット

Claims

複数のプレス金型を用いて複数工程のプレス加工を行うプレス加工システムであって、
上型および下型からなる金型が上下に連接されると共に、上側金型の上型と下側金型の下型とが固定され、上側金型の下型と下側金型の上型とを一体的に形成する可動部を上下方向に摺動可能に設け、上下摺動１サイクルで上側金型および下側金型がプレス加工を可能とする多段プレス加工機を複数並設するプレス加工機群と、
プレス加工機群の一端に隣接させて設置し、該一端に位置する多段プレス加工機の何れか一方の金型へ被加工物を搬入可能な初段搬入ロボットと、
プレス加工機群の他端に隣接させて設置し、該他端に位置する多段プレス加工機の何れか一方の金型から被加工物を搬出可能な最終搬出ロボットと、
初段搬入ロボットあるいは最終搬出ロボットの上下方向となるよう設置され、初段搬入ロボットが搬入するあるいは最終搬出ロボットが搬出する金型と他方の金型との間で被加工物を移動可能な端部上下移動搬送ロボットと、
多段プレス加工機間に設置され、一方の多段プレス加工機の上側金型と下側金型との間で被加工物を移動可能な上下移動搬送ロボット、および、一方の多段プレス加工機の何れかの金型から他方の多段プレス加工機の何れかの金型へ被搬送物を移動可能な加工機間移動ロボットを、上下に重ねて設置されるプレス加工機間ロボットとからなり、
被加工物が初段の多段プレス加工機から順次隣接設置される多段プレス加工機へ各ロボットによって移動されながらプレス加工を施されることを特徴とするプレス加工システム。