JP2010525952A - プレスにおける平坦なワークピースのためのセンタリング装置及びそのようなセンタリング装置を調整する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、平坦なワークピース、特にプレスにおいて加工されるシートメタルから成るプレートのためのセンタリング装置１であって、ワークピースを乗せるための、第１の垂直軸９０を中心に回転可能な第１のテーブル１００．１とワークピースを乗せるための、第２の垂直軸９０を中心に回転可能な第２のテーブル１００．２とを備える、センタリング装置１に関する。第２のテーブル１００．２は、第１のテーブル１００．１に並んで配置されており、第１のテーブル１００．１の支持平面は、第２のテーブル１００．２の支持平面と実質的に一致する。本装置は、第１のテーブル１００．１及び第２のテーブル１００．２を、第３の垂直軸５０を中心に共に回転させることができるように、第１のテーブル１００．１及び第２のテーブル１００．２に機械的に結合されている回転機構４５、４６、５０、６１をさらに備える。両方のテーブル１００．１、１００．２を第３の垂直軸５０を中心に共に回転させると、テーブル１００．１、１００．２は、共通の支持面を形成する。他の操作モードでは、これらのテーブルを、相互に離間した垂直軸９０を中心に別個に回転させる；したがって、これらのテーブル及び支持面は互いに対して移動する。本発明による装置を用いて、センタリング装置１の全幅を占め得る単一のワークピース、又は同時により小さな幅を有する２つのワークピースのいずれをも、後続の加工のために正確に配向させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、平坦なワークピース、特にプレスにおいて加工されるシートメタルブランクのためのセンタリング装置に関する。本発明はさらに、センタリング装置を設定する方法に関する。

予め打ち抜かれているシートメタル部品すなわち「ブランク」は多くの場合、プレス（例えば、マルチステーションプレス又はプレスライン）においてさらに加工される。プレスにおいて実際の加工が行われる前に、供給されるブランクは、一般的に、積み上げた山から取り出され、すなわち分離され、洗浄され、必要であれば注油(oil)されなければならない。ブランクをプレスにおいて精密にさらに加工することができるようにするには、上述の操作の後で且つプレスに導入する前に、ブランクを所定の位置合わせにおいて精密に位置決め及び配向しなければならない。

位置決め及び位置合わせは、ブランクを位置合わせすることができる機械的スライド及び止め部を有する既知のセンタリングステーションによって頻繁に行われる。しかしながら、これらは、ブランクのタイプが変わると手動による変換が必要であるという不都合な点を有し、スライド及び止め部の位置決め変更及び配向変更という複雑な手順を伴う。さらに、不規則な形状であるシート又は複数の小さなシートを加工する場合、正しい位置決めを確実に行うには多数のスライド及び止め部が必要である。

特に、プレスにおいて加工されるブランクのタイプが頻繁に変わる場合に関して、上述の不都合な点を克服するための必然的な解決策が展開されてきた。

特許文献１（Reinhardt Maschinenbau GmbH）は、例えば、曲げ加工センタと、シートメタル部品を曲げ加工センタの曲げ加工セルに提供する方法とを記載している。シートメタル部品の位置がセンサによって決定されると、シートメタル部品は、曲げ加工セル内に導入されるため、マニピュレータによって１つの方向に正確に位置決めされる。センサを２つの異なる方向に移動させるようにして、シートメタル部品の位置を両方向において決定すること、及び角度位置ずれを最少数のセンサによって決定することができる。マニピュレータ装置の移動性を活用するために、センサをマニピュレータ装置に取り付けることも有利であるとして記載されている。第１の方向に移動させることができるマニピュレータに加えて、この特許文献１は、第１のマニピュレータと同時に動作すると共に第２の方向に移動することができる第２のマニピュレータを記載している。シートメタル部品の位置を決定するセンサ（とりわけ、シートメタル部品の縁部を検出する、フォーク状部材内に配置される光遮断式センサ（light barrier））が具現化されている。

しかしながら、これらのマニピュレータは直列に配置されるため、この構造の全長は大きくなる。さらに、この構造は、その都度１つのシートメタル部品の同時位置決めに限定される。

特許文献２（Bobst S. A）は、束ねられた（bundled）平坦なワークピースを準備して位置合わせするための装置を記載している。この特許文献２は、一連のいくつかの駆動式ローラから成る移送機構を記載している。移動するボールを有するテーブルが、上方、下方、及びローラ間の側方に移動可能である。

この装置は、非常に複雑な構成であり、さらにまた、個々のワークピースの同時位置決めに限定される。

W. Strothmann GmbH（Schloss Holte-Stukenbrock, Germany）は、統合された画像認識・加工システムを有するローディングフィーダを提供しており、このシステムは、ブランクがプレス内に搬送されるときにその位置を指定された値と照合する。このシステムは、鞭打ち（whiplash）ローディングフィーダに基づいており、鞭打ちローディングフィーダは、シートの角度位置合わせを精密に制御することを可能にしながら、従来の軸に沿って横断することができるだけでなく、Ｕ軸を中心に回転運動を行うこともできる。実際の光学センタリングシステムは、カメラと、フィーダのＣＮＣ制御システムにリンクされる画像認識・加工プラットフォームとを備える。ブランクが、プレスの上流のコンベヤベルト上で搬送されている間に、光学システムは、ブランクの位置を検出し、ローディングフィーダが構成要素を適切にピックアップすることを可能にする。新しい目標位置を指定するには、ワークピースを、一度だけプレスに正確に配置してから、フィーダによって移動させ、位置を変えずに検出用カメラの下に置かなければならない。

しかしながら、この解決策は、複雑な構成を有する特殊なローディングフィーダ（これをさらに、プレスに適合させなければならない）の使用を必要とする。例えば、ローディングフィーダの行程形状（travel geometry）は、加工されるワークピースを適切なプレス開口を通じてプレス内の目標位置に搬送することができるようなものでなければならない。さらに、１つのローディングフィーダは、ローディング中に１つのワークピースの位置及び又は角度の補正しか行うことができない；互いに独立している複数のワークピースの位置及び／又は向きを変更することが要件である場合、複数のローディングフィーダが必要である。

欧州特許第８６５３３１号明細書 米国特許第５，２９３，９８４号明細書

単純な構成を有すると共に複数のワークピースを同時に配向変更させることができる、冒頭で述べた当該技術分野に属するセンタリング装置を提供することが本発明の目的である。

この課題に対する解決策は、請求項１の特徴によって規定される。本発明によれば、センタリング装置は、
ａ）ワークピースを受け取るための、第１の垂直軸を中心に回転させることができる第１のテーブルと、
ｂ）ワークピースを受け取るための、第２の垂直軸を中心に回転させることができる第２のテーブルであって、第１のテーブルに並んで配置されており、第１のテーブルの支持レベルが、第２のテーブルの支持レベルと実質的に一致する、第２のテーブルと、
ｃ）第１のテーブル及び第２のテーブルを、第３の垂直軸を中心に連帯して回転させることができるように、第１のテーブル及び第２のテーブルに機械的に結合されている回転機構と、
を備える。

両方のテーブルを第３の垂直軸を中心に連帯して回転させると、これらのテーブルは共通の支持面を形成する。この操作モードでは、これらのテーブルは回転時に互いに対して静止しているため、支持面は全体的に回転させられる。他の操作モードでは、これらのテーブルを、離間した垂直回転軸を中心に個別に回転させる；したがって、これらのテーブル及び支持面は互いに対して移動する。

したがって、本発明による装置によって、変換作業を伴わずに、センタリング装置の全幅を占め得る単一のワークピース、又は同時に２つのより小幅のワークピースを後続の加工のために正確に配向させることができる。複数の回転軸によって、ワークピースを、例えば単純な構成のローディングフィーダによってピックアップして次の加工ステーションへ移送することができるように、ワークピースの角度位置を補正することが可能になる。本発明は、ちょうど２つのテーブルを有する装置に限定されるのではなく、３つ以上のテーブルを有する実施の形態を包含するように一般化されることができる。

本発明によるセンタリング装置は、有利には、第１の操作モードと第２の操作モードとの間で切り替えることができる制御システムを備える。第１の操作モードでは、両方のテーブルによって支持される大きなワークピースの配向は、両方のテーブルを第３の軸を中心に回転させることによって行われ、第２の操作モードでは、これらのテーブルの一方によってそれぞれ支持される２つの比較的小さなワークピースの角度位置決めが、第１の軸及び第２の軸を中心にそれらのテーブルをそれぞれ回転させることによって独立して行われる手順によって、該２つのワークピースを同時に配向させる。したがって、単純な切り替えプロセスによって２つの操作モード間で変更することが可能である。手動による変換は不要である。

回転機構は、第３の垂直軸を中心に回転させることができるように機械フレームに取り付けられると共に第１のテーブル及び第２のテーブルの両方を支持する、支持体によって形成されることが好ましい。これによって、装置の単純な構成及び単純な制御が可能になる；第１の操作モード（両方のテーブルの回転）では、両方のテーブルを支持体に対して移動させずに、支持体をこれらのテーブルと共に第３の垂直軸を中心に回転させる；第２の操作モード（個別の回転運動）では、これらのテーブルを支持体に対して回転させながらも、支持体は静止したままである。

代替として、第３の軸の場所に物理的な回転軸が一切なかったとしても、複数の軸に対する移動を合わせることによって、相互に同期した移動を第３の垂直軸を中心に行うことができるようにこれらの軸に対して移動させることを可能にするようにそれらのテーブルを取り付けることもできる。このような運動学を、例えば、相互に垂直に交わる２つの水平な線形軸と、１つの垂直回転軸とによって実施することができ、この回転軸を第３の垂直軸と一致させる必要はない。

第１のテーブル及び第２のテーブルは、有利には、ワークピースを送り方向に対して横断する方向に線形に移動させるための装置を備える。これによって、横断方向でのワークピースの位置を個別に補正することが可能になる。

このため、第１のテーブル及び第２のテーブルを、有利には、横断方向に移動させることができるように回転機構に取り付ける。したがって、これらのテーブルを回転機構に対して横断方向に互いから独立して移動させることができる。

両方のテーブルの支持面を占める単一のワークピースを、横断方向に位置決めする必要がある場合、上述の、ワークピースを横断方向に線形に移動させるための複数の装置を互いに同期移動させることができるか、又は、両方のテーブルを同時に移動させることができるさらなる装置（例えば、回転機構に、特に両方のテーブルが取り付けられる上述の支持体に作用する装置）がある。

下流の加工ユニット又はローディングフィーダの要件に応じて、横断方向位置の補正を一切行わないためワークピースの横断方向の線形移動のための装置を必要としないセンタリング装置もまた考えられる。

第１のテーブル及び第２のテーブルは、ワークピースの送り方向（長手方向）の線形移動のための装置を備えることが好ましい。これによって、ワークピースを送り方向にも同様に正確に位置決めすることが可能になる。したがって、ローディングフィーダ又は他の何らかの移送要素は常に、正確な長手方向位置においてワークピースを引き継ぐことができ、フィーダ又は要素の非常に単純な構成及び制御を可能にすることができる。本発明による装置が、ワークピースの横断方向の線形移動のための装置及びワークピースの長手方向の線形移動のための装置の両方を備える場合、特に有利である。この理由は、この場合では、ワークピースを、正確に画定された位置及び向きで準備完了した状態で支持レベル上に配置することができ、また最も単純な場合ではローディングフィーダ又は移送要素が、すべてのワークピースの向きを保持したまま正確に画定された位置でそれらを引き継いで後続の加工ステーションへ搬送することができるためである。

ワークピースの送り方向の線形移動のための装置は、磁気ベルトによって形成されることが好ましい。これによって、金属製ワークピース、例えば形成されるシートを確実に且つ高速で搬送することができる。ベルトはさらに、ワークピースを、上流の搬送装置から単純にピックアップして、２つのテーブルの実際の支持面をまたいで（beyond）搬送移動させることを可能にする。代替として、異なる構成を有する装置、例えば、ワークピースを摩擦又は正係合によって保持する、従来のコンベヤベルト又はコンベヤスラットを用いることも可能である。

２つのテーブルは、有利には、それぞれが相互に対向するセクションの片側に配置されている離間した支持要素を有し、離間した支持要素は、２つのテーブル間の領域で噛み合う(mesh)ことによって、テーブル間に支持面を形成するように配置される。この支持面（その支持レベルは２つのテーブルの支持レベルと一致する）は、両方のテーブルによって支持される大きなワークピースが座屈するか又は弛むことがないようにすると同時に、２つのテーブル間の妨げのない相対運動（回転及び／又は線形移動）を可能にする。支持要素は、例えば、細長い設計を有し、第１のテーブル及び第２のテーブルから横断方向に交互に延びる。これらのテーブルが共に最も接近した場合でも、互いにすなわち対向するテーブルと衝突しないように、且つ相対回転角度が最大であるように、これらの支持面の長さ及び幅が選択される。支持面上のワークピースの移動に対する考えられる抵抗を確実に最小限しかもたらさないように、支持要素が自由回転可能なローラ若しくはボール又は減摩コーティングを施した表面を有する場合、特に有利である。

代替として、テーブル間の支持面を、他の何らかの種類の要素、例えば、装置の基部又はテーブル下に配置される要素にしっかりと接続される要素によって形成することができる。工場で加工されるワークピースが特定の最小限の剛性しか有しないワークピースである場合、テーブル間の支持面は完全に不必要とすることができる。

本発明によるセンタリング装置は、供給されるワークピースの位置及び向きを検出する検出装置を備えることが好ましい。この場合、ワークピースの位置及び向きを、得られた情報に基づいてセンタリング装置によって補正することができる。

検出装置は、有利には、ラインスキャナによって形成され、該ラインスキャナは、ワークピースの給送経路において第１のテーブル及び第２のテーブルの前方に配置されており、ワークピースの給送トラックを横切って横断方向に延びる。したがって、ワークピースが給送される間にその位置及び向きをラインスキャナによって検出する。ラインスキャナは、単純な構成を有することができ、位置及び向きの精密な検出を可能にし、他の検出装置、例えばビデオカメラと比べて複雑な画像処理を必要としない。

センタリング装置は、有利には、ラインスキャナによって検出されるワークピースの明／暗プロファイルを用いて回転可能なテーブルによって行われる位置補正及び角度補正を決定することができるように、設計及びプログラムされる制御装置を備える。ワークピースの外側輪郭及び適用可能であれば内側輪郭を再現する明／暗プロファイルを記録することによって、容易に処理することができるデータがもたらされ、このデータによってワークピースの精密な位置決め及び配向が可能になる。特に、検出されるプロファイルを、下流の加工ステーション又は下流のローディングフィーダによって予測される位置及び向きを表す所望のプロファイルと比べることができる。明／暗プロファイルと所望のプロファイルとの間のずれを、それ自体が既知である方法で制御システムによって評価して、実行するべき補正、例えば回転角度並びに長手方向及び横断方向の補正に変換される。次いで補正を回転可能なテーブル、並びに横断方向移動のための装置及び長手方向移動のための装置によって実施し、ワークピースがその最終の位置及び向きで所望のプロファイルに対応することを確実にする。

ワークピースの所望のプロファイルは、センタリング装置を設定することに関連して好ましくは以下のように形成される：
ａ）まず、センタリングされる或る型式のワークピースを、センタリング装置の下流に配置される加工ステーション内の目標位置に配置する。
ｂ）次いで、加工ステーションに割り当てられる搬送装置、センタリング装置、及び／又は検出装置を逆順に操作することによって、ワークピースを、送り方向に逆行してセンタリングテーブルを横切って検出装置に通して搬送する。
ｃ）次いでワークピースの位置及び向きを検出装置によって検出してから、該検出されたワークピースの位置及び向きに対応する所望のプロファイルを生成することができる。

構成に応じて、上述の搬送装置は、ローディングフィーダも含むことができる；明確な点は、検出装置と加工ステーションとの間での搬送中にワークピースの位置及び／又は向きに対して所定の効果を有する、すべての関係装置を逆順に操作するべきであることである。センタリングテーブルは、有利には、設定中は受動である、すなわち、回転又は線形移動を一切行わない。しかしながら、原則的に、センタリングテーブルは、所定の移動を行うことができる；この場合、これらの移動を単に、所望のプロファイルと検出されたプロファイルとを等しくする際及び／又は実行するべき補正を計算する際に、所望のプロファイルの計算において考慮すればよい。

本発明のさらなる有利な実施形態及び特徴の組合せが、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲からそれら全体を考慮して明らかになるであろう。

本発明によるセンタリング装置の第１の斜視図を示す。 センタリング装置の第２の斜視図を示す。 送り方向に対して横断する方向でのセンタリング装置の正面図を示す。 送り方向でのセンタリング装置の正面図を示す。 センタリング装置の支持レベルの第１の平面図を示す。 センタリング装置の支持レベルの第２の平面図を示す。 センタリング装置並びに上流のステーション及び下流のステーションの正面図を示す。 センタリング装置並びに上流のステーション及び下流のステーションの平面図を示す。 本発明による、ワークピースをセンタリングする方法の概略図を示す。 本発明による、ワークピースをセンタリングする方法の概略図を示す。 本発明による、ワークピースをセンタリングする方法の概略図を示す。 本発明による、ワークピースをセンタリングする方法の概略図を示す。

いずれの場合も、図面において同一の部品には同一の参照符号が締示される。

図１乃至図６は、本発明によるセンタリング装置の様々な図面を示す。図１は、上から見たセンタリング装置の第１の斜視図を示しており、図２は、下からの斜視図を示す。図３及び図４は、送り方向に対して横断する方向（以下で横手方向とも称される）及び送り方向（以下で長手方向とも称される）での正面図をそれぞれ示す。図５は、センタリング装置の支持レベルの平面図を示しており、図６は、基本的には図５と同じ図面を示しているが、装置のすべてのレベルを同時に見ることを可能にするために、該装置の要素は透けて見えるように表されている。

センタリング装置１は、底部からしだいに上方に向かって、上下に並んで位置する複数のレベルを備える（例えば、図３、図４を参照されたい）。最下位レベル２が、床に固定される２つの平行なレール２０によって形成され、横手方向に延びている。次のレベル４は、上位に、水平に配向されている矩形フレーム４０から成り、これをレール２０に沿って線形に、すなわち横手方向に移動させることができる。このような移動が可能であることは、特に保守作業を実施するときに有利である。同様に矩形である支持体６０が、垂直軸５０を中心に回転させることができるようにフレーム４０に取り付けられ、垂直軸５０は、フレーム４０及び支持体６０の幾何学的中心を通る。支持体６０は、次のレベル６を上位に形成する。同一の構成を有する２つの矩形キャリッジ８０．１、８０．２が支持体６０に取り付けられており、キャリッジ８０．１、８０．２は、支持体６０に対して横手方向に線形に互いから独立して移動可能である。テーブル１００．１、１００．２は、別のレベル８を共に形成するキャリッジ８０．１、８０．２のそれぞれの上にある各垂直軸９０を中心に回転させることができるように取り付けられる。回転軸９０は、キャリッジ８０．１、８０．２及びそのそれぞれのテーブル１００．１、１００．２の幾何学的中心を通る。テーブル１００．１、１００．２は、共通のレベル１０上にある。最後に、センタリング装置１の支持レベルである最上位レベル１２を形成する複数の可動式磁気ベルト１２０が、長手方向に（すなわち送り方向に）延びており、両方のテーブル１００．１、１００．２上に配置されている。

鋼Ｉ型(steel I-section)プロファイルから構成されるフレーム４０を、レール２０に沿って移動させることを可能にするには、それぞれのローラガイド４１（そのローラが対応するレール２０上を転がることができる）を、フレーム４０の角部の領域においてその横手プロファイルのそれぞれに配置する。したがって、ローラガイド４１及びレール２０は、フレーム４０のための線形ガイドを形成する。さらに、フレーム４０の下側に取り付けられている、変速機４３及びシャフト４４によってローラガイド４１のうち２つに結合されている電気駆動モータ４２がある（図２を参照されたい）。この駆動モータ４２には、フレーム４０の横手プロファイルに並んで配置されるドラッグチェーン２１によって制御信号及び電流が供給される。したがって、床に固定されるレール２０を除いて、駆動モータ４２を用いて、上へと位置していくすべてのレベル４、６、８、１０、１２（特に、センタリング装置１の支持レベルを含む）を連帯して、すなわち同時に且つ同じ程度だけ、横手方向に駆動させることができる。

支持体６０は、一方で、支持体６０の幾何学的中心及びフレーム４０の幾何学的中心の両方を通る、垂直に配向されている軸５０によってフレーム４０に接続されており、軸５０によって、支持体６０とフレーム４０との間の相対的回転が可能になる。フレーム４０に対する支持体６０のピッチング運動は、互いに対向して位置すると共に横手方向及び長手方向のいずれの側でも軸５０から離間しているローラガイド５１、５２のそれぞれの対によって防止される。ローラガイド５１、５２のそれぞれの対は、それぞれがフレーム４０に取り付けられるローラの対と、水平であり且つ軸５０を指向しているローラの回転軸と、ローラ間に案内されると共に支持体６０に取り付けられるレールとを備える。ローラガイド５１、５２の対向するローラは、レールが垂直方向に本質的に遊隙を伴わずに案内されるように互いに対して設置される。さらに、ローラガイド５１、５２は、水平面においてレールとローラ支持体の境界との間に特定の遊隙があるような寸法にされており、この遊隙によって、必要な程度（一般的な用途の場合、ワークピースを位置決めするには最大約５度）だけ軸５０を中心に支持体６０を妨げなく回転させることが可能になる。

フレーム４０及び支持体６０の間の回転運動を引き起こすには、電気駆動モータ４５をフレーム４０の上面に取り付けて、この駆動モータも同様に上述のドラッグチェーン２１によって制御されると共に電流が供給される。駆動モータ４５はピ二オン４６に作用し、ピ二オン４６は、支持体６０に固定して配置される外歯車セグメント６１と相互作用する（図６を参照されたい）。ピ二オン４６及び外歯車セグメント６１はいずれも、横手方向において軸５０から距離を置いてフレーム４０及び支持体６０にそれぞれ配置されている。ガイド５１、５２、ピ二オン４６、及び外歯車セグメント６１の配置は、ガイド上で支持体６０を良好に支持することを確実にし、ピニオン４６によって外歯車セグメント６１に伝わる必要のある、支持体６０を回転させるのに必要な力は、レバーアームが存在するため小さい。さらに、ガイド５１、５２は、他の位置と比べて、支持体６０の回転運動を可能にするのに長手方向及び横手方向における最小限の遊隙で十分であるように位置決めされる。

一組の４つのローラガイド６２が、支持体６０の両側面に、すなわち送り方向における外側面に配置される。図２及び図３に明確に見られるように、これらは、支持体６０の側面に取り付けられるブラケット６３に取り付けられており、支持体６０を越えて上方に突出している。各ローラガイド６２は上下に並ぶ２つのローラを備え、これらのローラは、送り方向に延びる水平な回転軸を中心に回転し得る。これらのローラ間に、キャリッジ８０．１、８０．２の下側に取り付けられるレール８１が案内される。一組の４つのローラガイド６２は、各キャリッジ８０．１、８０．２と相互作用するため、キャリッジ８０．１、８０．２が支持体６０に対して横手方向に移動することが可能になる。これらの線形移動は、２つの電気駆動モータ６４（各モータは、各キャリッジ８０．１、８０．２の領域内で支持体６０に配置される）によって引き起こされる。駆動モータ６４は、それぞれのキャリッジ８０．１、８０．２に取り付けられるラック８２と相互作用するピニオン６５を駆動する（図２、図３を参照されたい）。

２つのキャリッジ８０．１、８０．２は、本質的に同一の構成を有しており、また同一の機能を有する。したがって、別段言及されない限り、キャリッジ８０．１、８０．２及び該キャリッジ８０．１、８０．２に取り付けられる要素に関する以下の詳細は、両方のキャリッジ８０．１、８０．２に等しく当てはまる。

テーブル１００は、一方で、テーブル１００の幾何学的中心及びキャリッジ８０の幾何学的中心の両方を通る、垂直に配向されている軸９０によってキャリッジ８０に接続されており、軸９０によって、テーブル１００とキャリッジ８０との間の相対的回転が可能になる。キャリッジ８０に対するテーブル１００のピッチング運動は、互いに対向して位置すると共に横手方向及び長手方向のいずれの側でも軸９０から離間しているローラガイド９１、９２のそれぞれの対によって防止される。ローラガイド９１、９２のそれぞれの対は、それぞれがキャリッジ８０に取り付けられるローラの対と、水平であり且つ軸９０を指向しているローラの回転軸と、ローラ間に案内されると共にテーブル１００に取り付けられるレールとを備える。ローラガイド９１、９２の対向するローラは、レールが垂直方向に本質的に遊隙を伴わずに案内されるように互いに対して設置される。さらに、ガイド９１、９２は、水平面においてレールとローラ支持体の境界との間に特定の遊隙があるような寸法にされており、この遊隙によって、必要な程度（一般的な用途の場合、最大約５度）だけ軸９０を中心にテーブル１００を妨げなく回転させることが可能になる。

回転運動を引き起こすには、電気駆動モータ８５を、横手方向の外側にあるキャリッジ８０の角部領域に取り付けて、この駆動モータはピ二オン８６に作用し、ピ二オン８６は部分的に、テーブル１００の対応する角部領域に固定して配置される内歯車セグメント１０１と相互作用する（図６を参照されたい）。ガイド９１、９２、ピ二オン８６及び内歯車セグメント１０１の配置は、ガイド９１、９２上でテーブル１００を良好に支持することを確実にし、ピニオン８６及び内歯車セグメント１０１間に伝わる必要のある、テーブル１００を回転させるのに必要な力は、レバーアームが存在するため小さくて済む。さらに、ガイド９１、９２は、他の位置と比べて、テーブル１００の回転運動を可能にするのに長手方向及び横手方向における最小限の遊隙で十分であるように位置決めされる。

長手方向に循環する、それ自体が既知である３つの磁気ベルト１２０が、テーブル１００の上面に配置されている。３つの磁気ベルト１２０はシャフト１２１によって連帯して駆動され、シャフト１２１の回りで磁気ベルトは端部同士でつながって動く。シャフト１２１は、電気駆動モータ１０３によって変速機１０２を介して駆動され、電気駆動モータ１０３はテーブル１００に配置される。磁気ベルト１２０の補助によって、支持レベル上で送り方向から給送されるワークピースを、テーブル１００によって受け取って長手方向に位置決めすることができる。それぞれが磁気ベルト１２０に平行である自由回転可能なローラ１２２の列は、隣接する磁気ベルト１２０間に且つ横手方向において最外にある磁気ベルト１２０の外側に配置され、ローラ１２２は、磁気ベルト１２０と共に一続きの支持面を形成するように配置される。ローラ１２２は、低剛性である面積の大きなワークピースを弛ませないようにするが、ローラ１２２の転がり抵抗が低いため、テーブル１００上のワークピースを長手方向に妨げなく搬送することができる。

図５から最も明確に分かるように、テーブル１００．１、１００．２自体の寸法を越えて内方に横断して延びる複数の水平なシャフト１２３が、テーブル１００．１、１００．２の隣接する長手方向の側面領域において両方のテーブル１００．１、１００．２に取り付けられる。各シャフト１２３は、複数の自由回転可能なローラ１２４を担持し、シャフト１２３及びローラ１２４は、一方のテーブル１００．１のシャフト１２３と他方のテーブル１００．２のシャフト１２３とが長手方向に交互に並ぶ（すなわち、シャフト１２３間に或る種の噛み合いがある）ように、テーブル１００．１、１００．２に配置される。シャフト１２３上に保持されるローラ１２４は、テーブル１００．１、１００．２間に位置する支持面を形成し、該支持面は２つのテーブル１００．１、１００．２の支持面と同一面上にある。したがって、これらは、２つのテーブル１００．１、１００．２間でワークピースを弛ませないようにすることができる。しかしながら、テーブル１００．１、１００．２の、必要な範囲内（典型的には最大５度まで）の相対回転運動は、噛み合い配置のため妨げられない。さらに、一方で、２つのテーブルが互いに最も接近した場合でもシャフト１２３が対向するテーブル１００と衝突しないように、他方で、２つのテーブル１００．１、１００．２が最も離れた場合でも常にシャフト１２３が噛み合ったままであるように、シャフト１２３の長さが選択される。すなわち、２つのテーブル１００．１、１００．２間で横手方向における支持面の隙間は生じない。

図７Ａ及び図７Ｂは、センタリング装置１並びに上流のステーション及び下流のステーションの正面図及び平面図をそれぞれ示す。これらのステーションは、それ自体が既知であるため以下で詳細に述べない。送り方向において、これらのステーションはまず、供給テーブルＡを備えており、この上に、加工されるワークピース（ブランク）を第１のフィーダＢによって置くことができる。供給テーブルには、送り方向にワークピースを移動させる運搬手段、特に長手方向に延びる一連の磁気ベルトが設けられている。これらの運搬手段の補助によって、ワークピースを、まず洗浄ユニットＣ及び注油装置Ｄに通し、次いで別のコンベヤテーブルＥへ搬送する。コンベヤテーブルＥにも同様に、長手方向搬送のための運搬手段が設けられている。ラインスキャナ２００が、ワークピースの全搬送トラックを横切って横手方向に延びながら、コンベヤテーブルＥの出口に配置される。光源及びカメラを備えている、この種類のラインスキャナに対する適切なユニットは、例えば、Tichawa Vision GmbH(Friedberg, Germany)から入手可能である。洗浄ユニットＣにおいてワークピースを洗浄してから注油装置Ｄで注油する；ラインスキャナ２００は、入射光ユニットによってライン毎にワークピースの明／暗プロファイルを検出する。ワークピースを、コンベヤテーブルＥからセンタリングテーブル１へ直接移動させて、センタリングテーブル１において上述の磁気ベルトがこれを引き継ぎ、センタリング装置１のテーブルに完全に載るまで長手方向に移動させる。

図８と共に以下で詳細に説明されるセンタリング操作後に、ワークピースを、センタリング装置１のテーブルから取り去って、グリッパユニットが取り付けられているローディングロボットＦによってマルチステーションプレスの第１のプレスステーションＧに配置する。この配置によって、単一のワークピースの代わりに、２つのより小さなワークピースを平行して加工することが可能である。このため、これらのワークピースを、供給テーブル上に互いに隣り合わせに置き、洗浄ユニットＣ、注油装置Ｄ、及びラインスキャナ２００に通し、センタリング装置１の２つのテーブル上に平行して移動させ、ここで、ワークピースをそれぞれ、個別に位置決めし、正確に配向し、最終的にローディングロボットＦによって第１のプレスステーションＧに連帯して配置する。

図８Ａ乃至図８Ｄは、本発明による、ワークピースをセンタリングする方法の概略図を示す。図面はそれぞれ、供給テーブルＡと、隣接している洗浄ユニットＣと、注油装置Ｄと、これらの後からラインスキャナ２００と共に再び続くコンベヤテーブルＥと、該コンベヤテーブルＥの直後に続くセンタリング装置１とを示し、センタリング装置１から位置合わせされると共に位置決めされたワークピースを、ローディング装置（不図示）によって取り去って、正しい位置を維持させながら第１の加工ステーション内へ搬送することができる。

図８Ａに示される状況において、この場合では、乗用車本体のサイド部品である第１のワークピースＨ１（ブランク）がセンタリングテーブル１に載っており、センタリングテーブル１は開始位置のままである。同一の本体サイド部品である次のワークピースＨ２が、供給テーブルＡに既に配置されている。次に、ワークピースＨ１の位置及び向きを補正する。このため、センタリング装置１のキャリッジ８０．１、８０．２を、横手方向の補正を達成するために、支持体６０に対して横手方向に同期して移動させる。このため、駆動モータ６４の対応する軸を制御システムにおいて結合させる。長手方向の補正を、（両方のテーブル１００に同期して移動させられる）磁気ベルト１２０によって達成する；向きの補正は、回転軸５０を中心にフレーム４０に対して支持体６０を回転させることによって達成される（図１乃至図６を参照されたい）。この場合では位置決めされるワークピースは１つしかないため、センタリング装置１の残りの回転軸及び線形軸は静止したままである。

第１のワークピースＨ１がセンタリングされると、第２のワークピースＨ２は、洗浄ユニットＣ及び注油装置Ｄを通じてコンベヤテーブルＥ上へと搬送され、コンベヤテーブルＥにおいて、磁気ベルトによって送り方向に前方へ搬送される。この結果として、図８Ｂに示される状況になる。

操作を続けると、第１のワークピースＨ１を、ローディング装置によってセンタリング装置１からピックアップし、第１の加工ステーションへ送る。ワークピースＨ１がピックアップされるとすぐに、センタリング装置１は開始位置に戻り、ここではフレーム４０が中心位置にあり、フレームの長手方向は送り方向と平行に位置合わせされる。次いで第２のワークピースＨ２を、ラインスキャナ２００に通す。このプロセスの間、ワークピースＨ２は入射光ユニットを通過し、入射光ユニットは、搬送トラックの片側に配置される細長い光源又は一連の光源と、搬送トラックの同じ側に配置される対応する細長い検出ユニット（カメラ）とを備える。ワークピースＨ２は、ラインスキャナ２００を通過するときに光源が発する光を部分的にしか反射しないため、この場合、ワークピースの明／暗プロファイルをライン毎に記録するのに検出ユニットが使用され得る。ワークピースがラインスキャナ２００を通過すると、利用可能なワークピースＨ２の内側及び外側の輪郭の完全な画像が制御システム（不図示）に生じる。

次いでこの画像を、制御システムにおいて所定の所望のプロファイルと比較する。この比較から、実行するべき補正を決定する。これらの補正は、横手方向の線形移動と、長手方向の線形移動と、垂直軸を中心とする回転とを含む。

次いで、ワークピースＨ２を、開始位置のままであるセンタリング装置１に完全に載るまで、コンベヤテーブルＥ及びセンタリング装置１の磁気ベルトによって前方へ搬送する。次いでワークピースＨ２を、決定された補正に応じてセンタリングする。この操作は、ワークピースＨ１に関して上述したように進む。このプロセスは、図８Ａに示される状況を再び繰り返しながら、供給テーブルＡに別のワークピースを配置することによって続く。したがって、考案中のプロセスによって、さらなる加工を必要とするワークピースの、連続的で完全自動の給送、洗浄、検出、及び位置決めが可能になる。

比較的小さなワークピース（その横手方向の範囲がプレスの横手方向の範囲の半分未満である）を加工する場合、２つのワークピースを、本発明による装置によって一度に加工することができる。このため、これらのワークピースを、供給テーブルＡに並んで配置し、洗浄ユニットＣ、注油装置Ｄ及びラインスキャナ２００に平行にして通して移動させる。ラインスキャナは、２つの明／暗プロファイルを検出して、これらを個別に、２つの所望のプロファイルと照合させる。したがって、二組の補正値（横手方向及び長手方向の位置決め、角度補正）が得られる。次いで２つのワークピースを、センタリング装置１の２つのテーブルへ渡す。

補正を行うには、センタリング装置を異なる操作モードで操作し、この場合、フレーム４０と支持体６０との間の回転軸５０を固定状態に保持し、また制御システム内でのキャリッジ８０．１、８０．２の横手方向移動の結合をせずに済む。代わりに、キャリッジ８０．１、８０．２とテーブル１００．１、１００．２との間の回転軸９０を使用し、支持体６０とキャリッジ８０．１、８０．２との間の線形軸を互いに独立して操作する（図１乃至図６を参照されたい）。長手方向の補正も同様に、磁気ベルト１２０によって行われるが、この場合、磁気ベルトも同様に、テーブル１００．１、１００．２のそれぞれに関して互いから独立して移動する。各ワークピースは、正確に位置決め及び配向させられるとすぐに、ローディング装置によってピックアップされ、第１の加工ステーション内へと搬送される。

センタリング装置１の支持面上でワークピースの位置及び向きを指定する所望のプロファイルを、以下のように生成することができる：まず、ワークピースを第１のプレスステーションＧに正確な向きで配置する（図７Ａ及び図７Ｂを参照されたい）。次いで、ローディングロボットＦが、プレスステーションＧからワークピースを取り去り、これをセンタリング装置１の支持面上に置きながら、（予め設定された）作業サイクルを逆順に進む。ローディングロボットＦは、ワークピースのピックアップと着地との間の位置及び向き（向きを維持することは必須ではない）に、予め設定され得る精密な関係があるように設計される。

次に、ワークピースを、センタリング装置１及びコンベヤテーブルＥの磁気ベルトの補助によって、ラインスキャナ２００を通じて後方に移動させ、送り方向に逆行する行程がこのプロセスで検出される。そうでなければ、センタリング装置１は、受動のままである、すなわち、横手方向の搬送移動又は回転運動が一切行われない。ラインスキャナ２００において、ワークピースのプロファイルを検出する。次いでこのプロファイルが、補正値を決定するのに使用される所望のプロファイルを直接形成する。実際の所望のプロファイルに加えて、上述の行程も計算に含まれる；したがって対応する値を、所望のプロファイルと共にセンタリング装置１の制御システムに伝達する。

本発明は、示される例示的な実施形態に限定されない。特に、本発明は、２つ以上の平行なテーブルを有する設備を含むように一般化することもできる。このため、より下位のレベルが、示される例におけるレベルと同一の構成を有していてもよく、その一方で、対応するより高位のレベルを有する２つ以上のキャリッジを支持体に配置してもよい。

さらに、２つの操作モードを異なって実施してもよい。操作モードに応じて、その都度軸のいくつかを固定する代わりに、両方の操作モードにおいてさらなる軸を長手方向の搬送のための装置に加えて利用することも可能である。したがって、例えば、複数のワークピースを平行に位置決めする操作モードにおいて、中央の垂直軸を中心に連帯して両方のテーブルを回転させるそれらのさらなる軸を利用することが可能であるか、又は別の動的な軸を設けることによって両方のキャリッジを横手方向に連帯して（例えば、床装着型レールとフレームとの間の線形軸を動的な軸として設計することによって）移動させることができる。これは、特に、必要な補正移動の特定の割合が両方のワークピースに関して一致する場合、及び特に高いダイナミズムが必要である場合に有利である。したがって、位置決めは、さらなる軸を利用することによって最適化することができる。

さらに、記載されるすべての回転軸及び線形軸を実装することは必須ではないこと、及びそれらの順序、配置及び／又は配向は、示される実施形態と異なっていてもよいことを留意されたい。検出ユニットの設計もまた異なっていてもよい；したがって、例えば、入射光ユニットの代わりに透過光ユニットを利用してもよい。

要約すると、本発明は、単純な構成を有すると共に複数のワークピースを同時に配向変更させることができるセンタリング装置を提供するものであることを述べることができる。

Claims (12)

1. 平坦なワークピース（Ｈ１、Ｈ２）、特にプレス（Ｇ）において加工されるシートメタルブランクのためのセンタリング装置（１）であって、
   ａ）ワークピースを受け取るための、第１の垂直軸（９０）を中心に回転させることができる第１のテーブル（１００．１）と、
   ｂ）ワークピースを受け取るための、第２の垂直軸（９０）を中心に回転させることができる第２のテーブル（１００．２）であって、前記第１のテーブル（１００．１）に並んで配置されており、該第１のテーブル（１００．１）の支持レベルが、該第２のテーブル（１００．２）の支持レベルと実質的に一致する、第２のテーブル（１００．２）と、
   ｃ）前記第１のテーブル（１００．１）及び前記第２のテーブル（１００．２）を、第３の垂直軸（５０）を中心に連帯して回転させることができるように該第１のテーブル（１００．１）及び該第２のテーブル（１００．２）に機械的に結合されている回転機構（４５、４６、５０、６１）と、
   を備える、センタリング装置。
2. 第１の操作モードと第２の操作モードとの間で切り替えることができる制御システムを備えることを特徴とし、該第１の操作モードでは、前記両方のテーブル（１００．１、１００．２）によって支持される大きなワークピースの配向は、該両方のテーブル（１００．１、１００．２）を前記第３の軸（５０）を中心に回転させることによって行われ、該第２の操作モードでは、前記テーブル（１００．１、１００．２）の一方によってそれぞれ支持される２つの比較的小さなワークピースの角度位置決めが、前記テーブル（１００．１、１００．２）を前記第１の軸（９０）及び前記第２の軸（９０）を中心にそれぞれ回転させることによって独立して行われる手順によって、該２つのワークピースを同時に配向させる、請求項１に記載のセンタリング装置。
3. 前記回転機構は、前記第３の垂直軸（５０）を中心に回転させることができるように機械フレーム（２０、４０）に取り付けられると共に前記第１のテーブル（１００．１）及び前記第２のテーブル（１００．２）の両方を支持する、支持体（６０）によって形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセンタリング装置。
4. 前記第１のテーブル（１００．１）及び前記第２のテーブル（１００．２）は、前記ワークピースを送り方向に対して横断する方向に線形移動させるための装置（６２、６４、６５、８１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンタリング装置。
5. 前記第１のテーブル（１００．１）及び前記第２のテーブル（１００．２）は、横手方向に移動させることができるように前記回転機構（４５、４６、５０、６１）に取り付けられることを特徴とする、請求項４に記載のセンタリング装置。
6. 前記第１のテーブル（１００．１）及び前記第２のテーブル（１００．２）は、送り方向における前記ワークピースの線形移動のための装置（１０２、１０３、１２０、１２１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のセンタリング装置。
7. 前記ワークピースの前記送り方向の線形移動のための前記装置は、磁気ベルト（１２０）によって形成されることを特徴とする、請求項６に記載のセンタリング装置。
8. 前記２つのテーブル（１００．１、１００．２）は、それぞれが相互に対向するセクションの片側に配置されている離間した支持要素（１２３、１２４）を有し、該離間した支持要素（１２３、１２４）は、前記２つのテーブル（１００．１、１００．２）間の領域で噛み合うことによって、該テーブル（１００．１、１００．２）間に支持面を形成するように配置されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のセンタリング装置。
9. 供給されるワークピースの位置及び向きを検出する検出装置（２００）を備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のセンタリング装置。
10. 前記検出装置はラインスキャナ（２００）によって形成され、該ラインスキャナ（２００）は、前記ワークピースの給送経路において前記第１のテーブル（１００．１）及び前記第２のテーブル（１００．２）の前方に配置されており、前記ワークピースの給送トラックを横切って横手方向に延びることを特徴とする、請求項９に記載のセンタリング装置。
11. 前記ラインスキャナ（２００）によって検出されるワークピースの明／暗プロファイルを用いて前記回転可能なテーブル（１００．１、１００．２）によって行われる位置補正及び角度補正を決定することができるように、設計及びプログラムされる制御装置を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のセンタリング装置。
12. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のセンタリング装置を設定する方法であって、
    ａ）センタリングされる或る型式のワークピースを、前記センタリング装置の下流に配置される加工ステーション内の目標位置に配置するステップと、
    ｂ）前記加工ステーションに割り当てられる搬送装置、前記センタリング装置、及び／又は前記検出装置を逆順に操作することによって、前記ワークピースを、前記送り方向に逆行して前記センタリングテーブルを横切って前記検出装置に通して搬送するステップと、
    ｃ）前記検出装置によって前記ワークピースの位置及び向きを検出すると共に、該ワークピースの検出された位置及び向きに対応する所望のプロファイルを生成するステップと、
    を含む、方法。

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