JP2012115901A - 工作物のためのリフティングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】種々様々な工作物のフレキシブルなリフティングを可能にするリフティングユニットを提供し、しかも、保持エレメントと工作物との早期衝突が避けられるようにする。
【解決手段】リフティングユニット（２０）が、少なくとも１つのリフティングモジュール（２３）を有しており、該リフティングモジュールに少なくとも１つの保持エレメント（２１，２２）が設けられており、前記リフティングモジュール（２３）が、前記リフティングユニット（２０）において摺動可能に支承されており、これにより、リフティングモジュール（２３）に設けられた保持エレメント（２１，２２）と、持ち上げようとする工作物（１３）との間の間隔が、別の保持エレメント（２１，２２）と、持ち上げようとする工作物（１３）との間の間隔には関係無く調整可能であるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作物のためのリフティングユニット、特に、複数の保持エレメントによって工作物を持ち上げるリフティングユニットに関する。

工作物、特に薄板部材を打抜き機から取り出すためには、リフティングユニットとしての保持フレームに種々様々な形式のサッカを保持エレメントとして有するハンドリングシステムが公知である。この場合、マグネットサッカや真空サッカ、例えばベローズサッカ、平面サッカ及び個別サッカ等が使用される。

異なる工作物のためには、異なって構成された保持エレメントが使用される。つまり、例えば工作物が、真空の形成を妨げる多数の打抜き箇所を有している場合に、この工作物を真空サッカによって持ち上げることは困難である。この場合には、マグネットサッカによるリフティング、つまり磁気的な作用原理を介したリフティングが好適である。これに対して、例えばアルミニウム薄板から成る部品等の、非強磁性の工作物は、マグネットサッカによって持ち上げられるのではなく、例えば真空サッカによって持ち上げられる。

持ち上げようとする工作物に関して、より大きなフレキシビリティーを得るためには、１つのリフティングユニットに設けられた種々異なる保持エレメントが混合使用され、この場合、これらの保持エレメントは吸着プレート又は保持フレームに配置されている。

但しこの場合には、種々異なる保持エレメントが、工作物を持ち上げる際に、異なって挙動するという問題が生じる。つまり、工作物の吸着時に弾性的なシールリップを備えた真空サッカは短縮するのに対して、マグネットサッカは、その剛性のケーシングに基づき短縮はしない。種々異なる保持エレメントは、これらの保持エレメントの下面が１平面内に位置するようにリフティングユニットに取り付けられるので、以下の問題が発生する。即ち：真空サッカのシールリップは、シールするために、持ち上げられた工作物の表面に接触可能でなければならない。このためには、所定の変形行程が設けられている必要があり、この変形行程の分だけ、工作物が吸着されてシールリップが押しつぶされる。変形行程が存在しないと、工作物はまず最初にマグネットサッカに接触するので、真空サッカと工作物の表面との間の結合が不密であり、且つ十分な保持力が確実には形成されないという危険が生じる。薄い薄板部材の場合は更に、この薄板部材が吸着時に曲がってしまう危険が生じる。しかも他方では、この問題を回避するために、真空サッカに必要とされる変形行程を得るために真空サッカが工作物の方向でマグネットサッカよりも遠くに取り付けられると、薄い薄板部材がマグネットサッカの使用時にやはり曲がってしまうか、又は工作物が真空サッカの変形に基づく力により、マグネットサッカから押し離されてしまう危険が生じる。

更に、保持エレメントの固定配置に基づいて、比較的複雑で小さな部品を特別な手間無しで持ち上げることはでき難い。

このことから、さもなければリフト、つまりハンドリングシステムによっては取り出すことのできない部材に関して、しばしば改造処置又は特別な手段の必要性が生じる。

従って本発明の課題は、上記の問題を解決し且つ種々様々な工作物のフレキシブルなリフティングを可能にするリフティングユニットを提供することにあり、この場合、保持エレメントと工作物との早期衝突が避けられる。

この課題を解決するために本発明では、請求項１の特徴部に記載したように、リフティングユニットが、少なくとも１つのリフティングモジュールを有しており、該リフティングモジュールに少なくとも１つの保持エレメントが設けられており、前記リフティングモジュールが、前記リフティングユニットにおいて摺動可能に支承されており、これにより、リフティングモジュールに設けられた保持エレメントと、持ち上げようとする工作物との間の間隔が、別の保持エレメントと、持ち上げようとする工作物との間の間隔には関係無く調整可能であるようにした。又、請求項１３に記載したように、薄板積み降ろしユニットが、リフティングユニットを備えているようにした。更に請求項１４に記載したように、薄板加工機械が、薄板積み降ろしユニットを備えているようにした。

本発明の改良は従属請求項に記載されている。

薄板加工機械としての打抜き機を示した図である。 図１に示した打抜き機のための薄板積み降ろしユニットである。 図２に示した薄板積み降ろしユニットのためのリフティングユニットを、マグネットサッカによって持ち上げられた工作物と一緒に側面から見た図である。 図２に示した薄板積み降ろしユニットのためのリフティングユニットを、真空サッカによって持ち上げられた工作物と一緒に側面から見た図である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。

図１に示した薄板加工機械、正確には打抜き機１は、Ｃ字形フレーム２の形態の機械フレームを有している。このＣ字形フレーム２は、ねじり剛性を有する鋼製の溶接構造体から成っている。Ｃ字形フレーム２の後端部には液圧ユニット３が設けられており、この液圧ユニット３によって、ラム４がラム駆動装置（図示せず）を介して液圧式で駆動される。

Ｃ字形フレーム２の下側の内面には、打抜き工具１１の工具下側部分を取り付けるための、下側の工具取付け部５が設けられている。

Ｃ字形フレーム２の上側の内面にはラム４が設けられている。このラム４は、上側の工具取付け部を有しており、この上側の工具取付け部で以てラム４は打抜き工具１１の工具上側部分を収容している。

Ｃ字形フレーム２の下側の内面には更に、機械テーブル６が配置されており、この機械テーブル６は、打抜き工具１１用のマガジンを備えた横方向レール７を有している。この横方向レール７には、加工しようとする薄板プレート９を固定するための複数のクランプが配置されている。これらのクランプ８は、横方向レール７の適当な位置に固定可能であり且つ移動可能なので、薄板プレートは確実に保持される。リニアマガジンには、打抜き工具１１のための複数の工具収容部１０が設けられている。機械テーブル６の前端部には、小さな工作物を導出するためのフラップ１２が設けられている。

更に、打抜き機１は制御装置（図示せず）を有している。

運転中、機械テーブル６は打抜きのために、薄板プレート９を保持するクランプ８が固定された横方向レール７と一緒にＹ方向で、制御装置にメモリされた所定の位置に移動し、横方向レール７はＸ方向で、メモリされた位置に移動する。この場合、薄板プレート９は機械テーブル６の上で滑動する。次いで、ラム４によって１打抜き行程が実施される。次いで、同じ原理に従って次の打抜き位置へ移動する。

薄板プレート９から打ち抜かれる完成した工作物１３は、フラップ１２を介して搬出されるか、又は薄板積み降ろしユニットを介して取り出される。

択一的に、完成した工作物１３を降ろすためには、薄板加工機械に配置されたアームに設けられたリフティングユニットを使用することもできる。

図２には、薄板積み降ろしユニット１４の側面図が示されている。この薄板積み降ろしユニット１４は、定置ユニット１５を有している。この定置ユニット１５のために、２つの垂直方向の固定子１６と、１つの水平方向のリニアユニット１７とを備えたフレームが設けられている。水平方向のリニアユニット１７の可動部材１８には、垂直方向のリニアユニット１９が設けられており、この垂直方向のリニアユニット１９は、垂直方向に運動することができる。垂直方向のリニアユニット１９は、下端部にリフティングユニット２０を有している。このリフティングユニット２０は、その下面に保持エレメント２１，２２、つまりこの場合は典型的に２つのいわゆるマグネットサッカと、２つの真空サッカ２２とを、薄板プレート９（図１）を持ち上げるために備えている。

薄板プレート９を持ち上げるための物理的な作用原理としては、例えば永久磁石、マグネットサッカ又は制御可能な電磁石を介した磁力等の摩擦接続原理、真空サッカに真空状態をもたらすことによって得られる吸着力、又は接着が考えられる。更に、薄板プレートは形状接続式のグリッパによっても持ち上げられる。永久磁石の場合、又は接着を利用する場合には、保持エレメントから薄板プレートを取り外すための特別な手段が必要とされている。

マグネットサッカ２１はシリンダを有しており、このシリンダ内には往復ピストンとして永久磁石が設けられている。シリンダの、持ち上げようとする工作物１３に面した室に真空がもたらされることによって、往復ピストンがシリンダの、持ち上げようとする工作物１３が位置している端部に向かって動かされると、工作物１３が磁力によって引き付けられる。この引付け力を解除するためには、シリンダの、持ち上げようとする工作物１３に面した室に所定の圧力を印加することにより、往復ピストンが反対側の端部に向かって工作物１３から離反運動し、これにより、工作物１３に対する磁気的な引付け力は消滅する。

薄板積み降ろしユニット１４の運転時に、前記可動部材はＸ方向に移動し、且つ場合によってはＸ方向で見て両固定子１６の間に位置する薄板マガジン（図示せず）を越えてＹ方向に移動する。次いで、垂直方向のリニアユニット１９がリフティングユニット２０を下方に向かって移動させて、保持エレメント２１，２２が複数の薄板プレート９のうちの１つを持ち上げる。本実施形態ではこのためにマグネットサッカ２１が制御されるか、又は真空サッカ２２に真空がもたらされる。これにより、薄板プレートが持ち上げられる。次いで、垂直方向のリニアユニット１９が上方に向かって移動して、可動部材１８が機械テーブル６（図１）の上位に移動して、薄板プレート９が機械テーブル６に載置され且つクランプ８に引き渡される。

工作物１３を製作するための加工過程の終了後に、可動部材１８が工作物１３の上位に移動して、この工作物１３を保持エレメント２１，２２によって再び持ち上げ、次いで例えば工作物容器（図示せず）内に降ろす。

図３ａ及び図３ｂには、それぞれリフティングユニット２０の側面図が示されている。

本実施形態では、リフティングユニット２０は３つのリフティングモジュール２３を有しており、これらのリフティングモジュール２３はそれぞれ、ガイド２６によって形成される直方体形の室に相並んで収容される。

リフティングモジュール２３は、各１つの直方体形の被ガイド区分２４と、各１つの保持エレメント２１，２２とを有しており、この場合、保持エレメント２１，２２はいわゆるマグネットサッカ２１又は２つの真空サッカ２２として形成されている。

択一的な１実施形態において、リフティングモジュール２３の数は、リフティングユニット２０の大きさ及び必要とされる保持エレメント２１，２２に関連して可変であってよい。少なくとも１つのリフティングモジュール２３が必要とされている。

リフティングユニット２０は、リフティングモジュール２３をリフティングユニット２０内で摺動可能に支承する複数のガイド２６を有している。これらのガイド２６は本実施形態では、それぞれ直方体形の室を形成する壁として形成されている。持ち上げようとする工作物１３に面した側２７、つまり図３ａ及び図３ｂでは下端部には、各１つのストッパ２５がガイドの突出した段部の形態で、又は択一的に別の適当な手段の形態で設けられており、これにより、持ち上げようとする工作物１３に向かうリフティングモジュール２３の運動が制限される。直方体形の室の反対側、つまり本実施形態では上側にはカバー（図示せず）が設けられているので、リフティングモジュール２３が直方体形の室から脱出する恐れはない。

択一的な１実施形態では、ガイドによって直方体形の室ではなく、別の形態の適当な室が形成されて、被ガイド区分２４が適当な別の形態で形成されるか、又は被ガイド区分２４は別の適当な形式でガイドされる。

保持エレメント２１，２２の数は、本実施形態において本発明を説明するためにのみ役立つ。実際に使用されるリフティングユニット２０では、例えば３３０×１００ｍｍの大きさのプレートに１０個の保持エレメント２１，２２が設けられている。択一的な１実施形態では、ガイド２６が設けられているプレート又はフレームの大きさ及び形状、並びに保持エレメント２１，２２の数及び位置は、持ち上げようとする工作物１３の大きさに関連している。また、真空サッカ２２の数も、リフティングモジュール２３毎に１つの真空サッカ２２に限定されてはいない。いわゆる「平面サッカ」を使用する場合は、リフティングモジュール２３毎に複数の真空サッカ２２が設けられており、これにより、工作物１３に複数の破断部が生じたとしても、これらの破断部間の位置に真空を形成して、工作物１３を持ち上げることができる。

マグネットサッカ２１と真空サッカ２２とによって、所定の保持力が、持ち上げられた工作物１３に加えられる。この保持力は、マグネットサッカ２１及び真空サッカ２２において、軸方向でこれらの保持エレメント２１，２２に対して、保持エレメント２１，２２によって持ち上げられる工作物１３から離反する方向に向けられている。平らな薄板プレートの場合、全ての保持エレメント２１，２２の保持力の方向は同じであり且つ薄板プレートに対して垂直である。

湾曲された表面を有する工作物１３のための、工作物を持ち上げるべきリフティングユニット２０の択一的な１実施形態でも、前記保持力の方向はやはり湾曲された表面に対して垂直であるが、但し個々のリフティングユニットの保持力の方向は同じではない。

リフティングユニット２０は内部に、リフティングモジュール２３がガイド２６と、被ガイド区分２４とによって支承されている領域を有している。リフティングモジュール２３は、リフティングユニット２０の内部に向かう方向及びこの方向とは逆の方向に移動可能であるように支承されている。直方体形の被ガイド区分２４は、リフティングモジュール２３の向きを、持ち上げようとする工作物１３の輪郭の少なくとも１方向に合わせられるように適合されている。リフティングモジュール２３は、側面２７に沿って相並んで配置されている。リフティングモジュール２３は、互いに適当な間隔を置いて設けられていてよい。リフティングユニット２０が水平に位置調整されていて、側面２７が下方に向けられている場合には、リフティングモジュール２３はその重力によって下方に向かって引っ張られ、且つこの場合はレベル補償を行うことができる。

特に、リフティングモジュール２３が重力によって下方に向かって工作物１３の方向には引っ張られないような択一的な実施形態では、リフティングモジュール２３を、持ち上げようとする工作物１３の方向に向かって押圧する、少なくとも１つの予圧装置が設けられていてよい。別の択一的な実施形態では、リフティングモジュール２３を、予め規定された距離又は予め規定された反力に相応して、持ち上げようとする工作物の方向又は該工作物から離反する方向に運動させる駆動ユニットも可能である。この運動は、薄板加工機械の制御装置によって制御され得る。

運転中、水平に位置する工作物１３を持ち上げるためには、リフティングユニット２０が工作物１３の上位に位置決めされる。リフティングモジュール２３の被ガイド区分２４が、リフティングモジュール２３の重力に起因してストッパ２５に載置される。次いで、リフティングユニット２０は、保持エレメント２１，２２の下面が工作物１３に載着するまで、下方に向かって運動される。工作物１３の材料及び表面の性質に関連して、適切な保持エレメント２１，２２が作動される。

図３ａには、運転中に工作物１３が、いわゆるマグネットサッカ２１によって持ち上げられている状態が示されている。このことは例えば、穴開きプレートとして形成された工作物１３の場合に必要とされている。それというのも、複数の穴が存在していることによって、真空を形成することは不可能だからである。工作物１３はマグネットサッカ２１によって保持され、このマグネットサッカ２１の被ガイド区分２４は、ストパ２５に当接する。これにより、保持力がマグネットサッカ２１によって伝達されるので、工作物１３はリフティングユニット２０において持ち上げられる。この場合、真空サッカ２２は機能しておらず、真空サッカ２２と工作物１３との衝突を避けるためには、真空サッカ２２を備えたリフティングモジュール２３が工作物１３によって上方に向かって押圧され、このことは被ガイド区分２４とストッパ２５との間の間隔において明らかである。つまり、真空サッカ２２はその重量に基づいて、保持力に対する無視し得る程度の反力しか生ぜしめないので、工作物１３は確実に保持される。

図３ｂには、運転中に工作物１３が真空サッカ２２によって持ち上げられている状態が示されている。このことは、例えば非強磁性材料の場合に実施される。真空サッカ２２が機能していることは、該真空サッカ２２の押しつぶされたベローズと、真空サッカ２２を備えたリフティングモジュール２３の被ガイド区分２４がストッパ２５に当接していることとで判る。マグネットサッカ２１を備えたリフティングモジュール２３は、マグネットサッカ２１が載着している工作物が、吸着時の真空サッカ２２の短縮に基づき持ち上げられることによって、押し戻される。これにより、マグネットサッカ２１と工作物１３との衝突が避けられ、延いては真空サッカ２２による工作物１３の吸着が妨げられない。

衝突を回避するこの原理は、平らではなく、保持エレメント２１，２２が位置する複数の箇所が隆起していて、リフティングを妨げる恐れのある工作物１３の場合にも利用することができる。これにより、より小さくて「より複雑な」部品も、持ち上げることができる。

本発明によるリフティングユニット２０を使用することによって、工作物のリフティングにおけるフレキシビリティーが全体的に改善されるので、頻繁に改造することは不要である。これにより、機械で実際に加工が実施される機械主要時間が増大し、薄板加工機械の降ろし側の運転安定性が改善される。それというのも、減少された保持力が可能であり且つ既存の個別サッカを引き続き利用することができるからである。

択一的な実施形態では、リフティングユニットによって、このリフティングユニットに適した工具も持ち上げられてよい。

リフティングユニット２０は、例えば打抜き機、レーザ加工機、打抜き・レーザ加工機又は曲げ加工機等の、種々様々な薄板加工機械と一緒に使用され得る。

１ 打抜き機、 ２ Ｃ字形フレーム、 ３ 液圧ユニット、 ４ ラム、 ５ 下側の工具取付け部、 ６ 機械テーブル、 ７ 横方向レール、 ８ クランプ、 ９ 薄板プレート、 １０ 工具収容部、 １１ 打抜き工具、 １２ フラップ、 １３ 工作物、 １４ 薄板積み降ろしユニット、 １５ 定置ユニット、 １６ 垂直方向固定子、 １７ 水平方向のリニアユニット、 １８ 可動部材、 １９ 垂直方向のリニアユニット、 ２０ リフティングユニット、 ２１ 保持エレメント、マグネットサッカ、 ２２ 保持エレメント、真空サッカ、 ２３ リフティングモジュール、 ２４ 被ガイド区分、 ２５ ストッパ、 ２６ ガイド、 ２７ 側面

Claims (15)

1. 少なくとも１つの工作物（１３）を持ち上げるためのリフティングユニット（２０）であって、該リフティングユニット（２０）が、持ち上げようとする工作物（１３）に面した側（２７）に、複数の保持エレメント（２１，２２）を有している形式のものにおいて、
   前記リフティングユニット（２０）が、少なくとも１つのリフティングモジュール（２３）を有しており、該リフティングモジュール（２３）に少なくとも１つの保持エレメント（２１，２２）が設けられており、
   前記リフティングモジュール（２３）が、前記リフティングユニット（２０）において摺動可能に支承されており、これにより、リフティングモジュール（２３）に設けられた保持エレメント（２１，２２）と、持ち上げようとする工作物（１３）との間の間隔が、別の保持エレメント（２１，２２）と、持ち上げようとする工作物（１３）との間の間隔には関係無く調整可能であることを特徴とする、リフティングユニット。
2. 複数のリフティングモジュール（２３）がリフティングユニット（２０）に設けられている、請求項１記載のリフティングユニット。
3. リフティングユニット（２０）が少なくとも１つの予圧装置を有しており、該予圧装置がリフティングモジュール（２３）に、持ち上げようとする工作物（１３）に向かう方向で予圧力をもたらす、請求項１又は２記載のリフティングユニット。
4. リフティングユニット（２０）が、リフティングモジュール（２３）用の少なくとも１つの駆動ユニットを有しており、該駆動ユニットが、リフティングモジュール（２３）を、持ち上げようとする工作物（１３）に向かう方向及び該工作物（１３）から離反する方向に運動させるために構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のリフティングユニット。
5. 種々異なる保持エレメント（２１，２２）が、少なくとも２つの異なる物理的な作用原理に基づいている、請求項１から４までのいずれか１項記載のリフティングユニット。
6. リフティングモジュール（２３）が、磁気的な作用原理に基づく少なくとも１つの保持エレメント（２１）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のリフティングユニット。
7. 前記保持エレメント（２１）が、制御可能な電磁石として形成されている、請求項６記載のリフティングユニット。
8. 前記保持エレメント（２１）が、マグネットサッカとして形成されている、請求項７記載のリフティングユニット。
9. リフティングモジュール（２３）が、真空サッカとして形成された少なくとも１つの保持エレメント（２２）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のリフティングユニット。
10. リフティングユニット（２０）が複数のガイド（２６）を有しており、これらのガイド（２６）によって、少なくとも１つのリフティングモジュール（２３）が摺動可能に支承されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のリフティングユニット。
11. リフティングユニット（２０）が、少なくとも１つのストッパ（２５）を有しており、該ストッパ（２５）によって、リフティングモジュール（２３）の持ち上げようとする工作物（１３）に向かう運動が制限されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のリフティングユニット。
12. ストッパ（２５）がガイド（２６）に設けられている、請求項１１記載のリフティングユニット。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載のリフティングユニット（２０）を備えている、薄板積み降ろしユニット（１４）。
14. 請求項１３記載の薄板積み降ろしユニット（１４）を備えている、薄板加工機械（１）。
15. 前記薄板加工機械（１）が打抜き機である、請求項１４記載の薄板加工機械。

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