JP2016507380A - 金属板積込/積出および切断方法ならびにシステム - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は金属機械加工に関し、特に自動車製造の技術分野における金属板積込/積出および切断方法ならびにシステムに関する。
従来の自動車板材打抜加工方法はダイ打抜加工であり、鉄鋼工場または自動車工場全体は、概して、自動的な巻戻し‐切断‐積重ねの生産ラインを有する。装置は搬送ユニット、プレスユニットおよび積重ねユニットを含む。
この発明の目的は、金属板積込/積出および切断方法、ならびにそのためのシステムであって、切断された廃材を効果的に処理して材料利用を増大させることができ、製造および機械加工における範囲をさらに拡大させることができ、特に、小バッチの車両モデルの製造および新たな車両モデルの試作を提供することに対して好適である、方法およびシステムを提供することである。
金属板積込/積出および切断システムが提供される。このシステムは、両方ともガイドレール上に配置されるブロックカートおよびシートカートと;ガイドレールの一方の側に配置され、平行配置された第1および第2の高速移動テーブルと、レーザ切断ヘッドとを含む切断動作ユニットとを含み、2つの高速移動テーブルは、ガイドレールに垂直に配置され、各々、切断ステーションと待機ステーションとを設けられ、レーザ切断ヘッドは2つの切断ステーションの上をそのガイドレールに沿って移動し、待機ステーションは、ブロックカートおよびシートカートのガイドレールの側に対応し;このシステムはさらに、切断動作ユニットとブロックカートおよびシートカートのガイドレールとの間に配置される運搬および積重ねロボットを含み、ロボット外部シャフトは、カートガイドレールと平行であり、切断動作ユニットの第1および第2の高速移動テーブルの待機ステーションに亘って延在し;このシステムはさらに、切断動作ユニットの2つの切断ステーションより下に配置された廃材搬送装置を含む。
レーザ切断ヘッドの移動機構は、直交座標ロボットの形式にあり、X方向、Y方向およびZ方向に移動することができる。
加えて、この発明のライナーダイはアルミニウム形材から加工され、1つのライナーダイは、1つより多い種類のシートに対して好適である。
切断ステーションと、運搬および積重ねロボットと、ブロックの積込と、シートの積出との妥当なレイアウトを通して、この発明は元の鉄鋼工場における機械加工切断方法およびシステムを変更し、さらに、小バッチの生産要件の問題を解決し、それによって経費削減の効果を達成する。さらに、この発明は、設備投資において小さい占有面積および低コストの生産ラインを有し、小バッチの車両モデルの製造要件を満たすことができ、それによって十分な切断断面を有する金属シートを得ることができ、廃材を利用し、原料を節約し、材料利用を増大させ、機械加工されるべき材料の範囲をさらに拡大させる。
図1〜図6を参照して、この発明の金属板積込/積出および切断システムは:両方ともガイドレール3上に配置されるブロックカート1およびシートカート2と;ガイドレールの一方の側に配置され、平行配置された第1および第2の高速移動テーブル5、6と、レーザ切断ヘッド7とを含む切断動作ユニット4とを含み、2つの高速移動テーブル5、6は、ガイドレール3に垂直に配置され、各々、切断ステーション51、61と待機ステーション52、62とを設けられ、レーザ切断ヘッド7は2つの切断ステーション51、61の上をそのガイドレールに沿って移動し、待機ステーション52、62は、ブロックカート1およびシートカート2のガイドレール3の側に対応し;このシステムはさらに、切断動作ユニット4とブロックカートおよびシートカートのガイドレール3との間に配置される運搬および積重ねロボット9を含み、ロボット外部シャフト8はカートガイドレール3と平行であり、切断動作ユニット4の2つの高速移動テーブルの待機ステーション52、62に亘って延在し;このシステムはさらに、切断動作ユニット4の2つの切断ステーション51、61より下に配置された廃材搬送装置10を含む。
レーザ切断ヘッド7の移動機構は、直交座標ロボットの形式にあり、X方向、Y方向およびZ方向に移動することができる。
加えて、この発明のライナーダイはアルミニウム形材から加工され、したがって、1つのライナーダイは、少なくとも、1つより多い種類のシートに対して好適である。
運搬および積重ねロボットはブロックカートから第1のブロックを拾い上げ、第1の高速移動テーブルは積出位置に位置し、積込のために待機し、ロボットはブロックを運搬し、それを切断動作ユニットの第1の高速移動テーブル上に配置し、積出時は、レーザ切断ヘッドは、これから切断される位置に位置し;
第1の高速移動テーブルは切断ステーションに移動し、レーザ切断ヘッドは予め定められる切断経路に沿って第1のブロックを切断し;同時に、運搬および積重ねロボットはブロックカートから第2のブロックを拾い上げて、それを第2の高速移動テーブル上に運搬および配置し、次いで、高速移動テーブルは切断ステーションに移動する。
第1のブロックの切断が終了すると、第1の高速移動テーブルはピックアップ/配置ステーションに移動し、ロボットは第1の組のシートを拾い上げ、シートをシートカートに積重ねる。第1の組のシートが積重ねられた後、運搬および積重ねロボットはブロックカートに移動し、第3のブロックを拾い上げ、第3のブロックを切断動作ユニットの第1の高速移動テーブル上に運搬および配置し、次いで、高速移動テーブルは切断ステーションに移動する。
Claims (17)
- 金属板積込/積出および切断システムであって、
両方ともガイドレール上に配置されるブロックカートおよびシートカートと;
前記ガイドレールの一方の側に配置された切断動作ユニットとを含み、前記切断動作ユニットは、平行配置された第1および第2の高速移動テーブルと、レーザ切断ヘッドとを含み、前記第1および第2の高速移動テーブルは、前記ガイドレールに垂直に配置され、各々、切断ステーションと待機ステーションとを設けられ、前記レーザ切断ヘッドは2つの切断ステーションの上をそのガイドレールに沿って移動し、前記待機ステーションは、前記ブロックカートおよび前記シートカートの前記ガイドレールの側に対応し;前記システムはさらに、
前記切断動作ユニットと前記ブロックカートおよび前記シートカートの前記ガイドレールとの間に配置される運搬および積重ねロボットを含み、ロボット外部シャフトは、カートガイドレールと平行であり、前記切断動作ユニットの前記第1および第2の高速移動テーブルの前記待機ステーションに亘って延在し;前記システムはさらに、
前記切断動作ユニットの前記2つの切断ステーションより下に配置された廃材搬送装置を含む、金属板積込/積出および切断システム。 - 取替可能なライナーダイが前記切断ステーションに設けられ、支持装置が、前記ライナーダイ上において、シートおよび再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、前記ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空である、請求項1に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記シートカートに近接する再生利用可能廃材カートをさらに含む、請求項1または2に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記再生利用可能廃材カートは前記シートカートに結合される、請求項3に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記再生利用可能廃材カートおよび前記シートカートはレールを共有する、請求項3に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記切断動作ユニットの前記2つの切断ステーションに対応して配置される、少なくとも1つの、セグメント化された煙道をさらに含む、請求項1または2に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記廃材搬送装置は、前記切断ステーションより下に配置された廃材シュートと、廃材を外部に搬送するための対応する廃材搬送ベルトとを含む、請求項1に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記第1および第2の高速移動テーブルは、片側供給および放出用である、請求項1に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記レーザ切断ヘッドの移動機構は、直交座標ロボットの形式にあり、X方向、Y方向およびZ方向に可動である、請求項1に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 前記レーザ切断ヘッドの移動機構上に配置される2Dセンサをさらに含み、前記2Dセンサはレーザ切断コントローラに結合される、請求項1または9に記載の金属板積込/積出および切断システム。
- 金属板積込/積出および切断方法であって、
まず、ブロックを、シートの形状に従ってレイアウトし、ブロックカートによって搬送し、積重ねるステップと;
ブロックを、運搬および積重ねロボットによって、積重ねステーションから、第1の高速移動テーブルの待機ステーションに運搬し、次いで、前記ブロックを、前記第1の高速移動テーブルによって切断ステーションに移動するステップとを含み、前記ブロックは、前記切断ステーションで、レーザ切断ヘッドによって、予め定められる切断経路に沿って、シートに切断され、同時に、あるブロックが、前記運搬および積重ねロボットによって、第2の高速移動テーブルの待機ステーションに運搬され;前記方法はさらに、
前記第1の高速移動テーブル上における切断完了後に、前記レーザ切断ヘッドを前記第2の高速移動テーブルの切断ステーションに移動させて切断を実行し、同時に、前記第1の高速移動テーブル上の切断されたシートを前記待機ステーションに移動させ、次いで、前記切断されたシートを、前記運搬および積重ねロボットによって、外部への搬送、積重ね、および梱包のためにシートカートに運搬するステップと;
上記のステップを繰り返して、ブロックおよびシートは、前記第1および第2の高速移動テーブルによって、前記切断ステーションの内外に、交互に移動され、前記レーザ切断ヘッドは、前記第1および第2の高速移動テーブルの前記切断ステーション間において移動して、ブロックの切断を達成するステップと;
切断除去された廃材を、前記切断ステーションより下の廃材搬送装置によって切断動作ユニットから移動するステップとを含む、金属板積込/積出および切断方法。 - ライナーダイ設計を採用するステップをさらに含み、ライナーダイは、シートおよび再生利用可能な廃材の形状に従ってレイアウトされたブロックに対応し、支持装置が、前記ライナーダイ上において、前記シートおよび前記再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、前記ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空であり;前記方法はさらに、
前記ライナーダイを高速移動テーブルの切断ステーションに配置するステップを含み、ブロックはブロック積重ねステーションに積重ね状態で供給され、前記方法はさらに、
ブロックを、前記運搬および積重ねロボットによって、前記積重ねステーションから前記切断動作ユニットの前記ライナーダイに拾い上げるステップと;
前記レーザ切断ヘッドによって、前記ブロック上において切断動作を実行して、必要なシートを形成するステップとを含む、請求項11に記載の金属板積込/積出および切断方法。 - 前記運搬および積重ねロボットはエンドエフェクタをピックアップおよび配置動作のために用いる、請求項11または12に記載の金属板積込/積出および切断方法。
- 前記エンドエフェクタは真空吸着器により前記ピックアップおよび配置動作を実行する、請求項13に記載の金属板積込/積出および切断方法。
- 前記シートカートに近接して配置される再生利用可能廃材カートがさらに設けられ、前記再生利用可能廃材カートおよび前記シートカートは、同時または連続的に出入りする、請求項11に記載の金属板積込/積出および切断方法。
- 前記ライナーダイはアルミニウム形材から加工される、請求項12に記載の金属板積込/積出および切断方法。
- 1つのライナーダイが1つより多い種類のシートに対して好適である、請求項11または16に記載の金属板積込/積出および切断方法。
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