JP2013184167A - Transfer device for press - Google Patents
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Description
本発明は、プレス加工を行うプレス機に被加工物(ワーク)を供給し、加工を行う金型位置まで移動させ、加工後の排出までの搬送を行うトランスファ装置に関する。 The present invention relates to a transfer device that supplies a workpiece (workpiece) to a press machine that performs press processing, moves the workpiece to a mold position for processing, and conveys the processed material to discharge after processing.
プレス加工においては、従来、作業者が柄の長いやっとこ状の工具で被加工物を挟持しながらプレス機の金型部分に供給したり取り出したりすることが行われていたが、労働環境や安全上も好ましくないので、近年では人間の手に代わる一種のマニピュレータとしてトランスファ装置を使用するのが普通である。その一例を図面により説明する。 Conventionally, in press working, workers have been supplying and taking out mold parts of a press machine while holding a work piece with a long-sleeved last-like tool. In view of the above, in recent years, it is a common practice to use a transfer device as a kind of manipulator instead of a human hand. One example will be described with reference to the drawings.
図4はトランスファ装置を備えたプレス機の一例を示す斜視図で、1はプレス機、2はトランスファ装置の主要部分であるフィードバー駆動装置、21はこの駆動装置で駆動される一対のフィードバーである。なお、プレス作業を行う作業者はこの図の左向こう側に位置するのが通常であり、いまワークは作業者からみてプレス機の側面から供給され、反対側側面から排出されるものとする。 FIG. 4 is a perspective view showing an example of a press machine provided with a transfer device. 1 is a press machine, 2 is a feed bar drive device which is a main part of the transfer device, and 21 is a pair of feed bars driven by this drive device. It is. The worker who performs the press work is usually located on the left side of the figure, and now the work is supplied from the side of the press machine and discharged from the opposite side as seen from the worker.
フィードバー21は搬送方向(X方向)に所定ストローク移動し、また同じ距離後退する他、上下方向(Z方向)に上昇、下降し、また一対2本のフィードバー21の幅方向(Y方向)に開閉を行う。
The
図5はトランスファ装置の平面図である。一対のフィードバー21a,21bには内側に向けてフィンガ22が取り付けられている。この例ではフィンガ22は6対ある。なお一対のフィードバー21a,21bのうち図において上方のフィードバー21aはワークを掴んだ(以下これをクランプという)ときの状態、下方のフィードバー21bはワークを解放した(以下これをアンクランプという)ときの状態を示している。
FIG. 5 is a plan view of the transfer device.
一方、この例では、プレス機側にA〜Hの6箇所の停止位置が設定されている。このうちD、E、Fの3箇所がプレス機内の金型部分にある。X方向の移動ストロークは、AからC、BからDというように2つ先の停止位置まで移動する距離とする。 On the other hand, in this example, six stop positions A to H are set on the press machine side. Of these, three locations D, E, and F are in the mold portion in the press. The moving stroke in the X direction is a distance that moves from the A to the C and from the B to the D, for example, to the next stop position.
待機状態ではフィードバー21は下降している。搬送を行う際はフィードバー21の間隔を寄せ、ワークをクランプして上昇させ、1ストローク移動する。移動したらフィードバー21を開いてワークをアンクランプして、X方向の元の位置まで戻る。これが1サイクルである。すなわち、クランプ(Y方向)、上昇(Z方向)、移動(X方向)、下降(Z方向)、アンクランプ(Y方向)、復帰(X方向)という一連の三次元の動作により、ワークが1ストローク移送される。なお、昇降動作を行わないXY方向のみの二次元のフィードバーもある。
In the standby state, the
このプレス機の場合、金型によって1行程で加工を行うもの、2行程で加工を行うものの2種類があるものとして、搬送は2種類のパターンを想定している。1行程金型の場合、図示しないパーツフィーダからのワークの受け渡しをA位置で行い、次のC位置で待機、次のE位置で加工が行われ、G位置でシュート等により排出される。2行程金型の場合はB位置で受け渡し、D位置で1回目の加工、F位置で2回目の加工を行い、H位置で排出が行われる。 In the case of this press machine, two types of patterns are assumed for conveyance, assuming that there are two types, one that processes in one stroke by a mold and one that processes in two strokes. In the case of a one-stroke die, a workpiece is transferred from a parts feeder (not shown) at the A position, waiting at the next C position, processed at the next E position, and discharged by a chute or the like at the G position. In the case of a two-stroke die, delivery is performed at the B position, the first machining is performed at the D position, the second machining is performed at the F position, and the discharge is performed at the H position.
ここで問題になるのはワークの寸法のばらつきである。クランプを円滑に行うため、フィンガが内側に寄ったときの間隔を予めティーチングにより設定するが、ばらつきにより所定よりも小さいサイズのワークが入ってくると、クランプが確実に行われない。また所定よりも大きいサイズのワークが来ると、ワークの寸法よりも内側にフィンガを寄せようとするので開閉機構に無理がかかり、ボールねじや各取り付け部分等の破損や変形の原因となる。特に一対のフィードバーを高速で開閉させるサーボモータを使用する開閉機構において、ボールねじ回りの損傷は致命的である。 The problem here is the variation in workpiece dimensions. In order to perform clamping smoothly, the interval when the finger is moved inward is set in advance by teaching. However, if a workpiece having a size smaller than a predetermined size is introduced due to variations, clamping is not reliably performed. In addition, when a workpiece having a size larger than a predetermined size comes, the finger tends to be brought closer to the inside than the workpiece size, so that the opening / closing mechanism is forced, causing damage and deformation of the ball screw and each mounting portion. Particularly in an opening / closing mechanism using a servo motor that opens / closes a pair of feed bars at high speed, damage around the ball screw is fatal.
特許文献1には、鍛造プレス機のトランスファフィーダ装置において、生産性向上のための高速化でフィードバーが上下に振動してバーの支持部分に過負荷が作用することへの対策としてフィードバーを上下方向に弾性支持することが記載されている。また特許文献2には、プレス機の両側に駆動装置を有するトランスファフィーダにおいて生じるねじれ外力による過負荷軽減策が記載されている。しかしながら、いずれもワークのサイズの不揃いによる過負荷の対策にはなっていない。
In Patent Document 1, in a transfer feeder device of a forging press machine, a feed bar is used as a countermeasure against an overload acting on a support portion of the bar due to the feed bar vibrating up and down at a high speed for improving productivity. It describes that it is elastically supported in the vertical direction.
本発明は、ワークの寸法の不揃いに起因する過負荷によりフィンガあるいはフィードバーの開閉機構等に与える損傷を防止することのできるプレス機のトランスファ装置を実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a transfer device for a press machine that can prevent damage to a finger or a feed bar opening / closing mechanism due to an overload caused by unevenness of workpiece dimensions.
請求項1に記載の本発明は、プレス機に対してワークを側面から供給し、その反対側から排出させるトランスファ装置において、前記ワークを掴み、また離すためのフィンガを備える一対のフィードバーを、その間隔を開く方向に後退自由としながら閉じる方向にのみ拘束する開閉機構と、同じくこの一対のフィードバーの間隔をせばめる方向に付勢する付勢手段とで開閉させるようにしたことを特徴とするプレス機のトランスファ装置である。 The present invention described in claim 1 is a transfer device for supplying a workpiece from a side surface to a press machine and discharging the workpiece from the opposite side, and a pair of feed bars provided with fingers for grasping and separating the workpiece. It is characterized in that it is opened and closed by an opening / closing mechanism that restrains only in the closing direction while allowing the interval to freely retreat, and an urging means that urges the pair of feed bars in the direction of narrowing the gap. It is a transfer device of a press machine.
また請求項2に記載の本発明は、請求項1の発明において、前記フィードバーおよび開閉機構を保持しているフレームを更に備え、前記付勢手段はそのフレームと前記フィードバーとの間に配置されていることを特徴とするプレス機のトランスファ装置である。
The present invention according to
さらに請求項3に記載の本発明は、請求項1または2の発明において、前記開閉機構がサーボモータによって駆動されるように構成されていることを特徴とするプレス機のトランスファ装置である。
Further, the present invention according to claim 3 is the transfer device of the press machine according to
本発明によれば、開閉機構によってフィードバーをその間隔が狭くなる方向に移動させることによりフィンガがワークを掴む。その場合、フィードバーの間隔を狭める開閉機構の動作量がワークの外形寸法に対して過剰であれば、フィードバーが弾性部材の弾性力などの付勢手段による付勢力に抗して開閉機構に対して後退移動し、したがって開閉機構にはワークを掴むことによる過大な反力が作用することはない。なお、フィードバーにはその間隔を狭める方向に弾性力あるいは付勢力が作用しているので、ワークはその弾性力あるいは付勢力によって掴むことができる。そのため、開閉機構の動作量を、定常のワークによりも小さいワークを掴むように設定しておくことにより、定常より小さいワークを掴み損ねることを回避でき、また定常のワークあるいはそれより大きいワークを確実に掴むことができるうえに、その際には上記のようにフィードバーが開閉機構に対して後退移動するので、開閉機構に過大な荷重が掛かることを回避することができる。すなわち、本発明によれば、寸法の不揃いによるクランプミスが防止されるとともに、高速サーボモータを使用するトランスファ装置において、フィードバー周辺の機器の損傷が防止されるという、すぐれた効果を奏する。特に一対のフィードバーを高速で開閉させるサーボモータを使用する開閉機構において、ボールねじ回りの損傷が回避される効果は大きい。 According to the present invention, the fingers grip the workpiece by moving the feed bar in the direction in which the interval is narrowed by the opening / closing mechanism. In this case, if the operation amount of the opening / closing mechanism that narrows the interval between the feed bars is excessive with respect to the outer dimensions of the workpiece, the feed bar resists the urging force by the urging means such as the elastic force of the elastic member. In contrast, the opening / closing mechanism is not subjected to an excessive reaction force by gripping the workpiece. Since the elastic force or urging force acts on the feed bar in the direction of narrowing the interval, the work can be grasped by the elastic force or urging force. Therefore, by setting the amount of movement of the opening and closing mechanism so that a smaller work can be gripped than a steady work, it is possible to avoid losing grip on a work smaller than the normal work, and to ensure a steady work or a larger work. In this case, since the feed bar moves backward with respect to the opening / closing mechanism as described above, it is possible to avoid applying an excessive load to the opening / closing mechanism. In other words, according to the present invention, it is possible to prevent a clamping error due to unevenness of dimensions, and in the transfer device using a high-speed servo motor, there are excellent effects of preventing damage to equipment around the feed bar. Particularly in an opening / closing mechanism using a servo motor that opens and closes a pair of feed bars at a high speed, the effect of avoiding damage around the ball screw is great.
以下、本発明の好ましい実施例を、図面により詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1はフィードバー駆動装置内にある一対のフィードバー21の開閉機構の平面図、図2は側面図である。図1、図2は共に中心線から右側はアンクランプ状態、左側はクランプ状態の位置で示している。なお、以下の説明で、前述した従来のトランスファ装置における構成と同一の構成あるいは対応する構成の部分には、図4あるいは図5に記載してある符号と同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
FIG. 1 is a plan view of an opening / closing mechanism for a pair of
矩形のフレーム20の内部に、後述するフィードバー21の開閉方向(接近・離隔する方向)に中心軸線を向けてスクリュー軸26が回転可能に保持されており、そのスクリュー軸26はカップリングをはさんで一方は右ねじ、他方は左ねじとした回転軸であり、それら右ねじおよび左ねじのそれぞれにボールねじを内蔵した移動ブロック25が係合している。このスクリュー軸26の一方の端部は、フレーム20を貫通しており、その突出した端部に取り付けたプーリ、そのプーリに巻き掛けたタイミングベルト、そのタイミングベルトが巻き掛けられたプーリを備えたACサーボモータからなる開閉駆動部29に連結されている。すなわち、ACサーボモータによってスクリュー軸26を回転させることにより、これに螺合している移動ブロック25がねじの作用によって互いに接近し、あるいは離隔するように構成されている。
Inside the
移動ブロック25には下部金物24を介して支持プレート23が載置されている。この下部金物24は移動ブロック25に対して両者一体となるようには直接ボルト等によって固定されておらず、各移動ブロック25が互いに接近する方向(間隔を閉じる方向)には移動が拘束(規制)され、これとは反対に移動ブロック25が互いに離れる方向(間隔を開く方向)には自由に後退できるように移動ブロック25に対して係止されている。例えば、下部金物24はその外側にあるL字形のフランジで移動ブロック25に係止されている。なお、支持プレート23と下部金物24とは両者一体となるようにボルトで固定される。両者の斜視図を図3に示す。
A
上記の支持プレート23にフィードバー21が取り付けられ、ワークを掴むためのフィンガがそのフィードバー21に設けられている。これらフィードバー21およびフィンガは、前述した特許文献に記載されている構成などの従来知られているものであってよい。
A
本発明は、ワークを掴み、また離すためのフィンガを備える一対のフィードバー21を、その間隔を開く方向に後退自由としながら閉じる方向にのみ拘束する開閉機構と、同じくこの一対のフィードバーの間隔を狭める方向に付勢する付勢手段とで開閉させるようにしたことを特徴とする。すなわち、上述した構成において、ACサーボモータを回転させることによりこれに連結されたスクリュー軸26が回転し、その回転方向に応じて支持プレート23およびこれに取り付けられているフィードバー21が互いに接近し、あるいは離隔するように移動する。フィンガによってワークを掴むためにフィードバー21を互いに接近する方向に移動させると、フィンガの間に配置されているワークがフィンガによって掴まれる。この操作は、スクリュー軸26が所定の方向に回転することによりこれに螺合している移動ブロック25が互いに接近する方向に移動することにより行われる。その移動ブロック25には、付勢手段である圧縮ばね27の弾性力を受けている下部金物24が押し付けられている(閉じる方向の移動が拘束されている)から、移動ブロック25の前進移動に追従して下部金物24およびこれに支持プレート23を介して一体化させているフィードバー21が互いに接近する方向に移動する。
The present invention includes an opening / closing mechanism that restrains a pair of feed bars 21 provided with fingers for gripping and releasing a workpiece only in a closing direction while allowing the pair of feed bars 21 to freely retreat in the opening direction, and an interval between the pair of feed bars. It is characterized in that it is opened and closed by a biasing means for biasing in the direction of narrowing. That is, in the above-described configuration, by rotating the AC servo motor, the
こうしてフィードバー21およびこれに取り付けられているフィンガが閉じてワークがフィンガによって掴まれる。その状態から更にスクリュー軸26が回転して移動ブロック25が前進した場合、下部金物24を介して移動ブロック25に係合している支持プレート23やこれと一体のフィードバー21はワークを掴んでいてそれ以上の前進ができないのに対して、移動ブロック25に対しては相対的に後退自由になっているから、移動ブロック25のみが前進する。この状態では支持プレート23やこれと一体のフィードバー21ならびにフィンガは圧縮ばね27の弾性力を受けて互いに接近する方向に押されているので、フィンガがワークを掴んだ状態を維持する。したがって、スクリュー軸26やこれに螺合している移動ブロック25には、ワークを掴むことによる反力が特には作用しない。
Thus, the
これを移動ブロック25の側から見ると、一対の移動ブロック25が外側に向かって移動する場合はこれに追随してフィードバー21を取り付けた支持プレート23も移動するが、移動ブロック25が内側に向かって移動する場合は追随せず、取り残される。しかし図1に示すように支持プレート23はフレーム20に対して常に付勢手段、例えば圧縮ばね27で内側に付勢されている。すなわち、支持プレート23とフレーム20との間に圧縮ばね27が配置され、支持プレート23はその圧縮ばね27によってフレーム20から離隔する方向(支持プレート23同士が接近する方向)に押されている。したがって、支持プレート23は、移動できる限りは移動ブロック25に追随する形で内側(互いに接近する方向)へ移動する。つまり、外力によって強制的に開こうとしたり、寸法の大きいワークを挟んで尚も移動ブロック25が内側への移動を続ける場合などは、支持プレート23のみが外側へ開いたり、その位置にとどまることが可能である。なお、図において符号28は支持プレート23がスムースに平行移動するために両脇に設けた直線状のガイドである。
When this is viewed from the side of the moving
なお、図1に示すように、圧縮ばね27はスクリュー軸26とは別個に設けた方が、両者のメンテナンスが容易である上、限られたフレーム20の内部でより大きなサイズのばねを使用でき、開閉位置の如何に関わらず十分な弾性力を発現できるので好ましい。
As shown in FIG. 1, if the
また、付勢手段としては圧縮ばね等の弾性部材の他に、空気ばねや空気シリンダ等を用いることもできる。 In addition to the elastic member such as a compression spring, an air spring, an air cylinder, or the like can be used as the biasing means.
この発明に係る上記のトランスファ装置によれば、以下に述べるような2つの効果が生じる。第1に、設定値よりも大きいサイズのワークが供給された場合、フィードバー21はそのサイズに合わせて閉方向の移動を停止するから、開閉機構のいずれの部分にも過負荷がかからず、損傷が生じない。前記したとおり、サーボトランスファ装置と呼ばれる高速サーボモータを使用するトランスファ装置においては、開閉機構のスクリュー軸26は高速の正転、逆転を繰り返すので、開閉機構の損傷防止は生産性の向上にもつながる重要事項である。
The transfer device according to the present invention has the following two effects. First, when a workpiece having a size larger than the set value is supplied, the
第2に、運転前のティーチングを行う際、開閉機構を運転して寸法合わせを行わなくても、手動でフィンガを開いて位置合わせを行うことができるのでティーチングがやりやすい。 Secondly, when teaching is performed before operation, teaching can be easily performed because the finger can be manually opened and aligned without operating the opening / closing mechanism and adjusting the dimensions.
なお、本発明のトランスファ装置では大きめの寸法に対しては容易に対応できるから、設定寸法よりも小さめのワークが供給される場合を想定して、事前の設定は従来よりも小さめのサイズで行うようにするとよい。 In addition, since the transfer apparatus of the present invention can easily cope with a larger dimension, assuming that a workpiece smaller than the set dimension is supplied, the prior setting is performed with a smaller size than the conventional one. It is good to do so.
20…フレーム、 21…フィードバー、 23…支持プレート、 24…下部金物、 25…移動ブロック、 26…スクリュー軸、 27…圧縮ばね、 29…開閉駆動部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ワークを掴み、また離すためのフィンガを備える一対のフィードバーを、その間隔を開く方向に後退自由としながら閉じる方向にのみ拘束する開閉機構と、同じくこの一対のフィードバーの間隔をせばめる方向に付勢する付勢手段とで開閉させるようにしたことを特徴とするプレス機のトランスファ装置。 In the transfer device that feeds the workpiece from the side to the press and discharges it from the opposite side,
An opening / closing mechanism that restrains the pair of feed bars provided with fingers for gripping and releasing the workpiece only in the closing direction while allowing the pair of feed bars to freely retreat in the opening direction, and the direction of narrowing the distance between the pair of feed bars. A pressing machine transfer device characterized in that it is opened and closed by an urging means for urging to the press.
前記付勢手段はそのフレームと前記フィードバーとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のプレス機のトランスファ装置。 A frame holding the feed bar and the opening / closing mechanism;
The transfer device of a press machine according to claim 1, wherein the biasing means is disposed between the frame and the feed bar.
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