JP2016511148A - アンコイルおよび打抜き方法 - Google Patents

Abstract

アンコイルおよび打抜き方法は、鋼帯をアンコイルし、伸ばし、先端を切離し、ルーパの中に移送し、ルーパから外に移送することと、次に、鋼帯の表面を洗浄し、平坦にすることと、鋼帯をピンチローラで搬送しレーザ切断および打抜きを実行することとを含み、レーザ切断の間、二重静止レーザ切断ヘッドを用いて鋼帯を切断し、切り屑は切断領域から落下して外部に運ばれ、切断の完了後、得られたシートを最終的に相互に切離し、シートを受取装置で受取り、これらシートを搬送ベルトでピックアップ積重ね領域まで搬送し、これらシートを積重ねる。本発明のアンコイルおよび打抜き方法は、レーザ静止切断を採用し、２つのレーザ切断ヘッドの連携作業によって作業速度および歩留りを効果的に改善することができ、金型打抜き方法に取って代わり、金型または金型に関連するメンテナンスコストが要らず、金型を積重ねるスペースが不要で、より順応性が高い動作モードを有し、生産ラインのレイアウトを簡略化し、取扱いが容易である。

Description

発明の分野
本発明は、自動車用鋼帯の機械加工に関し、より具体的にはアンコイルおよび打抜き方法に関する。

背景
現在、従来の金型打抜き（ブランキング）ラインが示すさまざまな限界に直面している鉄鋼機械加工センターまたは全車両製造工場は、金型の設計、製造、保管、およびメンテナンスのコストを下げるとともに金型の開発および試験期間等の研究および製造時間を短縮しかつ新たな車両モデルおよび小ロットの個人向け車両モデルに対し高まりつつある市場の需要をも満たす、順応性がある打抜きラインを、緊急に必要としている。

中国特許出願第１０２１０５２５６号では、少なくとも２つの可動ドアフレームと各入口フレームに少なくとも１つの可動レーザ切断ヘッドが、横または長手方向に動かしながら切断を行なうために設けられ、切断中は、鋼板を動かし、切断ヘッドを鋼板とともに動かすことによって動的に切断を行なう。このようにして、従来の打抜きラインに近い生産歩留りを得ることができる。しかしながら、このように鋼板を動かす場合、鋼板を動かしている間に複数の移動切断ヘッドによってなされる横方向または長手方向の切断を確実に位置合わせすることは困難である。また、動的高速切断作業におけるレーザ切断ヘッドの追跡移動等には、技術的な難しさもいくつかある。

中国特許出願第０３８１１４００号は、レーザ切断装置、レーザ切断方法、およびレーザ切断システムを開示しており、２つの伸縮ベルトコンベア機構を切断領域で用いて材料を送り、受取り、その間に間欠的に切断を行なうことにより、部品の損傷を回避し、粉塵を吸引する。切断後に残った屑材料の回収は、切断装置の下流で行なわれる。この特許はまた、材料搬送装置、機械加工ヘッド、ヘッド移送装置、および上流側と下流側の支持装置とを含む。出力分岐によってまたはレーザ光を２つの機械加工ヘッドに時間を変えて照射することにより、一方の機械加工ヘッドはピンチローラの上流側でエッジ切断作業を行ない、他方の機械加工ヘッドは切断領域でシート切断作業を行なう。２つのベルトコンベア機構の間にある機械加工ヘッドは、切断領域においてベルトと直接切断接触することが不可避なので、搬送ベルトの検出および交換に影響し、システムの連続生産にも影響する。同時に、切り屑の小さな破片が切断領域から落下する可能性もある。

この特許（中国特許出願第０３８１１４００号）は、レーザ切断の結果増大した材料の利用に基づいており、多くの利点、たとえば、シートの厚みおよび幅に対する高い適応性、専用の金型を不要にしたこと、および生産ラインの大幅な簡略化といった利点がある。しかしながら、生産ラインの高い速度と高い歩留りに対する要求と、確かな切断品質と切り屑のスムーズな除去に対する要求は対立し、この対立は、高速レーザ切断を材料の機械加工に応用する場合に技術的な問題を残すことになる。

概要
本発明の目的は、レーザ静止切断を採用する、アンコイルおよび打抜き方法を提供することであり、これは、２つのレーザ切断ヘッドの連携作業によって作業速度および歩留りを効果的に改善することができ、金型打抜き方法に取って代わり、金型または金型に関連するメンテナンスコストが要らず、金型を積重ねるスペースが不要で、より順応性が高い動作モードを有し、生産ラインのレイアウトを簡略化し、取扱いが容易である。

上記目的を達成するための、本発明の技術的解決策は次の通りである。
アンコイルおよび打抜き方法は以下のステップを含む。すなわち、鋼帯をアンコイルし、伸ばし、先端を切離し、ルーパの中に移送し、ルーパから外に移送することと、次に、鋼帯の表面を洗浄し、平坦にすることと、鋼帯をピンチローラで搬送してレーザ切断および打抜きを実行することとを含み、レーザ切断の間、二重静止レーザ切断ヘッドを鋼帯の切断に使用し、切り屑は切断領域から落下して外部に運ばれ、切断の完了後、得られたシートを最終的に相互に切離し、シートを受取装置で受取り、シートを搬送ベルトでピックアップ積重ね領域まで搬送してこれらシートを積重ねる。

さらに、レーザ切断プロセスは、二重レーザ切断ヘッドによる局所静止切断モードを採用し、切断領域は、シート形状に応じて動的に調整され、切断領域における切断作業中、鋼板は静止しており、レーザ切断ヘッドが切断作業を完了した後、鋼板は１ステップずつ移送される。

加えて、２つのレーザ切断ヘッドが１枚のシートの異なる領域を担当し、すなわち第１のレーザ切断ヘッドは切断領域におけるシート間の切離し作業を実行せず、第２のレーザ切断ヘッドは切断領域におけるシート間の切離し作業を実行することによりこれらシートを互いに分離し、これらシートは、切離された後、受取装置によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、鋼帯が１ステップ前進した後、切断が続行されこのステップの間に１枚のシートが得られ、ステップの長さはシートの長さによって決まる。

１枚のシートを切断領域から切出すとき、先ず鋼板の先端が第１の切断領域に入り、第１のレーザ切断ヘッドは第１のシートの前部分を切断し、切断の完了後、鋼板は１シートの長さ分前進し、次に第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第２のシートの前部分を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートを第２のシートから分離し切離すが、第１のレーザ切断ヘッドは第１のシートを第２のシートから分離せずまたは切離さず、２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了すると、鋼板は１ステップ前進し、第１のシートは受取装置によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、次に、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第３のシートの前部分を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートを第３のシートから分離し切離すが、第１のレーザ切断ヘッドは第２のシートを第３のシートから分離せずまたは切離さず、２つのレーザ切断ヘッドがこの切断領域における切断作業を完了した後、鋼板は１ステップ前進し、第２のシートは受取装置によって受取られ次に搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、このプロセスが繰返される。

３枚以上のシートを切断領域から切出すとき、鋼板の先端が第１の切断領域に入り、第１のレーザ切断ヘッドは３枚以上のシートを部分的に切断し、切断の完了後、鋼板は１シートの長さ分前進し、次に、第２のレーザ切断ヘッドは上記シートのうちの第１のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第３のシートを部分的に切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートを第２のシートから分離し切離し、２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了した後、鋼板は１ステップ前進し、第１のシートは、受取装置によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、次に、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第４のシートを部分的に切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートを第３のシートから分離し切離し、２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了した後、鋼板は１ステップ前進し、第２のシートは受取装置によって受取られた後搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、このプロセスが繰返される。

切断領域からの切り屑は、切断領域の下方で横方向に運ばれて側部の屑バスケットの中に落ちるよう、外部に運ばれる。

切断領域からの切り屑は線形金型を介して落下し、シートに対応する位置の下方において支持装置が線形金型に設けられ、線形金型の残りの部分は切り屑が落下するときに通る中空部分であり、切断中、切断経路は線形金型の支持装置に干渉せず切断の質を保証する。

本発明の利点は次の通りである。
本発明は、レーザ静止切断、すなわち静止状態での鋼板の切断を利用する、順応性がある打抜き方法を提供する。２つのレーザ切断ヘッドによる切断中の鋼板の切断の位置合わせの難しさはほとんどなく、２つのレーザ切断ヘッドの連携作業により、作業速度および歩留りを効果的に改善することができ、そのため、この方法は、機械加工センターまたは全車両製造工場における小ロットまたは中ロット生産に適している。一方、本発明は、金型打抜き方法に代えて線形金型を採用し、金型または金型に関連するメンテナンスコストが要らず、金型を積重ねるスペースが不要であり、より順応性が高い動作モードを有し、生産ラインのレイアウトを簡略化し、取扱いが容易である。

本発明のアンコイルおよび打抜きシステムの概略図である。 本発明の第１の実施形態のアンコイルおよび打抜き方法に従う切断を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態のアンコイルおよび打抜き方法に従う切断を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態のアンコイルおよび打抜き方法に従う切断を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態のアンコイルおよび打抜き方法の切断を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態のアンコイルおよび打抜き方法の切断を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態のアンコイルおよび打抜き方法の切断を示す概略図である。

詳細な説明
図１を参照して、本発明のアンコイルおよび打抜き方法は、鋼帯をアンコイルすること１と、伸ばすこと２と、先端を切離すこと３と、ルーパ４の中に移送することと、ルーパ４から外に移送することと、次に、鋼帯の表面を洗浄すること５と、平坦にすること６と、鋼帯をピンチローラ７で搬送してレーザ切断および打抜き８を実行することとを含み、レーザ切断の間、二重静止レーザ切断ヘッドを鋼帯の切断に使用し、切り屑は切断領域から落下して外部に運ばれ、切断の完了後、得られたシートを最終的に相互に切離し、これらシートを受取装置１０で受取り、これらシートを搬送ベルトでピックアップ積重ね領域まで搬送してピックアップ積重ね装置１１を用いて積重ねる。

この実施形態に従うと、２つの積重ねステーション、すなわち第１の積重ねステーションおよび第２の積重ねステーションが、シートを積重ねるために設けられる。

この実施形態に従うと、切断領域からの切り屑は、落下し、切断領域の下方で横方向に運ばれて９側部の屑バスケットの中に落ちるよう、外部に運ばれる。

切断領域からの切り屑は線形金型を介して落下し、シートおよび回収可能な切り屑に対応する位置の下方において支持装置が線形金型に設けられ、線形金型の残りの部分は切り屑が落下するときに通る中空部分であり、切断中、切断経路は線形金型の支持装置に干渉せず切断の質を保証する。

図２〜図４を参照して、図２〜図４は、本発明の方法による１枚のシートの切断を示す概略図である。

このレーザ切断は、２つのレーザ切断ヘッドを使用する局所静止切断方法を採用し、２つのレーザ切断ヘッドは第１のシートａの異なる領域を担当し、第１のレーザ切断ヘッドは切断領域Ａにおけるシート間の切離し作業を実行せず、第２のレーザ切断ヘッドは切断領域Ｂにおけるシート間の分離および切離し作業を実行することによりこれらシートを互いに分離し、これらシートは、切離された後、受取装置１０によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、鋼帯（鋼板１００）が１ステップ前進した後、切断が続行されこのステップの間に１枚のシートが得られ、ステップの長さはシートの長さによって決まる。

図２〜図４を参照して、１枚のシートを切断領域から切出すときは、先ず鋼板１００の先端が第１の切断領域Ａに入り、第１のレーザ切断ヘッドは第１のシートａ（すなわちこのシート）の前部分を切断し、切断の完了後、鋼板１００は１シートの長さ分前進し、次に２つのレーザ切断ヘッドは同時に切断を実行し、第１のシートａの一部は図３に示されるように受取装置１０の上にあり、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートａの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第２のシートｂの前部分を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートａを第２のシートｂから分離し切離すが、第１のレーザ切断ヘッドは第１のシートａを第２のシートｂから分離せずまたは切離さず、２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了すると、鋼板１００は図４に示されるように１ステップ前進し、第１のシートａは受取装置１０によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、次に、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートｂの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第３のシートｃの前部分を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートｂを第３のシートｃから分離し切離すが、第１のレーザ切断ヘッドは第２のシートｂを第３のシートｃから分離せずまたは切離さず、２つのレーザ切断ヘッドがこの切断領域における切断作業を完了すると、鋼板１００は１ステップ前進し、第２のシートｂは受取装置１０によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、このプロセスが繰返される。

図５〜図７を参照して、図５〜図７は、本発明の方法による２枚のシート（寸法として長さと幅が１０２０ｍｍ×１０５０ｍｍのフェンダーパネル）の切断を示し、２つの切断領域ＡおよびＢを組合わせて２枚のシートを出力する。

鋼板２００は第１のレーザ切断ヘッド切断領域Ａに入り、第１のレーザ切断ヘッドは、第１のシートと第２のシートの切離し作業は実行せずに、第１のシートａの前部分ａ２を切断し同時に第２のシートｂの前部分ｂ２を切断する。鋼板２００はステップＬだけ前進し、ステップＬは一枚のシートの長さに相当する。この前進後、第１のレーザ切断ヘッドは第３のシートｃの前部分ｃ２を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートａの残りの部分ａ１を切断し、第１のシートを第２のシートｂから分離する。これら２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了した後、鋼板２００はさらにステップＬだけ前進し、第１のレーザ切断ヘッドは第４のシートｄの前部分ｄ２を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートｂの残りの部分ｂ１を切断し、第２のシートを第３のシートｃから分離し、第１のシートａは切断後受取装置１０によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、上記ステップが繰返される。

Claims (7)

1. アンコイルおよび打抜き方法であって、
   鋼帯をアンコイルし、伸ばし、先端を切離し、ルーパの中に移送し、ルーパから外に移送することと、
   次に、前記鋼帯の表面を洗浄し、平坦にすることと、
   前記鋼帯をピンチローラで搬送してレーザ切断および打抜きを実行することとを含み、前記レーザ切断の間、二重静止レーザ切断ヘッドを前記鋼帯の切断に使用し、切り屑は切断領域から落下して外部に運ばれ、
   切断の完了後、得られたシートを最終的に相互に切離し、前記シートを受取装置で受取り、前記シートを搬送ベルトでピックアップ積重ね領域まで搬送して前記シートを積重ねる、アンコイルおよび打抜き方法。
2. レーザ切断プロセスは、二重レーザ切断ヘッドによる局所静止切断モードを採用し、前記切断領域は、シート形状に応じて動的に調整され、前記切断領域における切断作業中、鋼板は静止しており、前記レーザ切断ヘッドが切断作業を完了した後、鋼板は１ステップずつ移送される、請求項１に記載のアンコイルおよび打抜き方法。
3. ２つのレーザ切断ヘッドが１枚のシートの異なる領域を担当し、すなわち第１のレーザ切断ヘッドは切断領域におけるシート間の切離し作業を実行せず、第２のレーザ切断ヘッドは切断領域におけるシート間の切離し作業を実行することにより前記シートを互いに分離し、前記シートは、切離された後、受取装置によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、鋼帯が１ステップ前進した後、切断が続行されこのステップの間に１枚のシートが得られ、ステップの長さはシートの長さによって決まる、請求項１に記載のアンコイルおよび打抜き方法。
4. １枚のシートを切断領域から切出すとき、先ず鋼板の先端が第１の切断領域に入り、第１のレーザ切断ヘッドは第１のシートの前部分を切断し、切断の完了後、鋼板は１シートの長さ分前進し、次に第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第２のシートの前部分を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートを第２のシートから分離し切離すが、第１のレーザ切断ヘッドは第１のシートを第２のシートから分離せずまたは切離さず、前記２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了すると、鋼板は１ステップ前進し、第１のシートは受取装置によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、次に、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第３のシートの前部分を切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートを第３のシートから分離し切離すが、第１のレーザ切断ヘッドは第２のシートを第３のシートから分離せずまたは切離さず、前記２つのレーザ切断ヘッドがこの切断領域における切断作業を完了した後、鋼板は１ステップ前進し、第２のシートは受取装置によって受取られ次に搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、このプロセスが繰返される、請求項１に記載のアンコイルおよび打抜き方法。
5. ３枚以上のシートを切断領域から切出すとき、鋼板の先端が第１の切断領域に入り、第１のレーザ切断ヘッドは前記３枚以上のシートを部分的に切断し、切断の完了後、鋼板は１シートの長さ分前進し、次に、第２のレーザ切断ヘッドは前記シートのうちの第１のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第３のシートを部分的に切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第１のシートを第２のシートから分離し切離し、前記２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了した後、鋼板は１ステップ前進し、第１のシートは、受取装置によって受取られ搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、次に、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートの残りの部分を切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドは第４のシートを部分的に切断し、第２のレーザ切断ヘッドは第２のシートを第３のシートから分離し切離し、前記２つのレーザ切断ヘッドがこの領域における切断作業を完了した後、鋼板は１ステップ前進し、第２のシートは受取装置によって受取られた後搬送ベルトで積重ね領域まで搬送され、このプロセスが繰返される、請求項１に記載のアンコイルおよび打抜き方法。
6. 切断領域からの切り屑は、切断領域の下方で横方向に運ばれて側部の屑バスケットの中に落ちるよう、外部に運ばれる、請求項１に記載のアンコイルおよび打抜き方法。
7. 切断領域からの切り屑は線形金型を介して落下し、シートに対応する位置の下方において支持装置が前記線形金型に設けられ、前記線形金型の残りの部分は切り屑が落下するときに通る中空部分であり、切断中、切断経路は線形金型の支持装置に干渉せず切断の質を保証する、請求項１に記載のアンコイルおよび打抜き方法。

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