JP2020512195A - センタリング装置 - Google Patents

Abstract

平坦な加工物（７００〜７０６）をセンタリングするためのセンタリング装置（１）は、センタリングステーション（１００）を備え、前記センタリングステーション（１００）は、加工物（７００〜７０６）を把持する少なくとも第１および第２の把持装置（３００、３０１）と、加工物（７００〜７０６）を搬送方向にセンタリングステーション（１００）へ搬送する搬送手段と、を有する。第１および第２の把持装置（３００、３０１）は、それぞれ第１および第２のガイド装置（２００、２０１）によってそれぞれ水平に移動させることができ、第１および第２の把持装置（３００、３０１）は、軸周りで自由に回転することができる。

Description

本発明は、加工物を把持する少なくとも第１および第２の把持装置と、加工物を搬送方向にセンタリングステーションへ搬送する搬送手段と、を有するセンタリングステーションを備えた、平坦な加工物をセンタリングするためのセンタリング装置に関し、特に、プレス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。

事前パンチ済みシートメタル部分または「ブランク」はしばしば、さらにプレス加工される（例えば、マルチステーションプレスまたはプレスライン）。実際の加工がプレスで行われる前に、供給されたブランクは、一般に、スタックから取り出されまたは分離され、洗浄され、必要に応じて注油されなければならない。ブランクを正確なやり方でさらにプレス加工することを可能にするために、ブランクは、述べた動作の後におよびプレスに導入される前に、所定の向きで正確に位置決めおよび方向決めされなければならない。

典型的には、センタリングされる加工物は、シートメタルブランクとして存在する。このブランクは、移送動作中または洗浄動作中に、特に不適切な移動の場合、予め定められたポジションを失う可能性がある。このリスクを最小にするため、ロボットアームおよびグリッパによって複数の位置で同時に加工物を把持し、上昇させ、センタリングすることが以前より知られている。しかしながら、そのような装置は手に入れるのが高価であり、対応する方法はとても複雑で、新しい加工物にコンバートするのに費用がかかる。

機械的なスライドおよびストップを用いてセンタリングを実行する、位置決めおよび方向決めする方法も知られている。しかしながら、それらは、スライドおよびストップを再位置決めおよび再方向決めすることによって、ブランクタイプが変更されると、複雑なやり方でコンバートされなければならないという不都合がある。加えて、不規則な形状のメタルシートまたは複数の小さいメタルシートを処理するとき、正確な位置決めを確実にするために多数のスライドおよびストップが必要である。機械式スライドは、センタリング中にそれによってブランクに損傷を与える可能性があるという不都合も有する。

知られている解決手段は、複雑な設計を有し、または新しい加工物タイプにコンバートするには複雑であり、すなわち、それらは、任意の所望の加工物に容易に使用可能ではない。

本発明の目的は、冒頭に述べた技術分野に属し、コンパクトで単純な設計を有しつつユニバーサルに使用できるセンタリング装置を提供することである。

この目的の実現は、請求項１の特徴によって定められる。本発明によれば、第１および第２の把持装置は、それぞれ第１および第２のガイド装置によって水平に移動させることができ、第１および第２の把持装置は、軸周りで自由に回転することができる。

したがって、特に単純なセンタリング装置が、技術的に単純なやり方で実施される解決手段によって提供される。加工物を把持する把持装置、およびさらに、把持装置を移動させるガイド装置は、当業者に知られており、また、技術的に特に単純なやり方で実現され得る。さらに、ガイド装置は、特に、ボールテーブルまたはボールプレートの被駆動ボールとの対照によって、特に単純かつ正確なやり方でコントロールすることができる。

センタリングのために、好ましくは２つの自由に回転可能な把持装置によって加工物が把持され、特に単純なセンタリングが可能にされるということによって、特に、軸周りで自由に回転可能である正確に２つの把持装置の使用する場合、センタリングは、特に単純なコントロールによって実現することができる。加工物のセンタリングのために、加工物は、好ましくは少なくとも２つの把持装置によって把持される。加工物が把持装置によって把持された後、加工物をセンタリングするために、ガイド装置が作動させられる。ここで把持装置が回転可能なやり方で取り付けられているので、２つのガイド装置によって発生する加工物の回転が、単純なやり方で始められ得る。把持装置の自由回転可能性によって、したがって、センタリング中に生じる回転が、自由に回転可能な把持装置によって引き出され得る間、互いからの把持装置の距離が一定のままであることをセンタリング中に確実にしさえすればよい。

好ましくは、把持装置は、垂直軸周りで自由に回転可能、好ましくはもっぱら自由に回転可能であるように第１のガイド装置に取り付けられる。しかしながら、原理的には、把持装置は、さらに能動的に回転することができ、したがってセンタリングを能動的にサポートすることができ、すなわち、把持装置は、能動的な回転と自由回転可能性との両方が実現できるように設計され得るということも考えられる。把持装置が枢動可能である場合、回転軸は、非垂直に向けることもできる。

センタリング装置は、それが特に幅広い分野で使用できるように、加工物が９０°を超える角度で回転させられることを可能にする。例えば搬送方向に、それらが互いの上に係合できるように把持装置をガイドし、それによって１８０°を超える角度の回転も可能であるとさらに考えられる。

以下では、用語「センタリング」は、平面内の加工物の位置および／または向きの変化を意味すると理解されたい。典型的には、センタリングは、並進、回転、または両方によって行われる。センタリングの文脈内で、好ましくは、加工物は、実際の位置から所望の位置への重ねられた並進／回転によって移送される。典型的には、この実際の位置は、加工物がセンタリングステーションへ搬送される加工物の向きであり、所望の位置は、加工物がセンタリングステーションから離れるよう意図される加工物の向きである。

平坦な加工物、特に、プレス加工されるシートメタルブランクをセンタリングする方法では、
ａ） 搬送手段上で搬送される加工物の現在の位置および向きを検出装置によって決定するステップと、
ｂ） 加工物をセンタリングステーションへ搬送するステップと、
ｃ） 軸周りで自由に回転することができる第１および第２の把持装置で加工物を把持するステップと、
ｄ） 現在の位置および所望の位置に基づいてガイド装置によって加工物を方向決めするステップと、
が実行される。

これらの方法のステップは、特に単純なやり方で実施することができる、加工物をセンタリングする方法を提供する。センタリングステーションに到達する前に加工物の位置を決定することにより、特にコンパクトかつ単純なやり方でセンタリングステーションを設計することを可能にする。特に、このようにして、センタリングステーションおよび検出装置は、互いから独立して形成、例えば、保守、アップグレード、または修理することができ、それによってセンタリング装置の動作および保守を単純化することができる。

好ましくは、搬送手段は、少なくとも１つのコンベヤベルトを備える。したがって、加工物は、迅速かつ正確に移送することができる。コンベヤベルトは、例えば、磁気ベルトの形態をとることができ、それにより加工物は、移送中に固定することができる。磁気ベルトの代わりに、例えば、真空ベルトなどの当業者に知られている他のコンベヤベルトが設けられてもよい。コンベヤベルト上の加工物の固定は、コンベヤベルト表面を適切に選択する場合、加工物とコンベヤベルトとの間の摩擦によって実現することもできる。

変形例において、例えば、コンベヤプレート、支持ローラ、ボールプレートなどの他の搬送手段を設けることもできる。

特に好ましい実施形態では、センタリング装置は、把持装置およびガイド装置によって、センタリング動作中に加工物が支持面上にあるように形成される。したがって、特に大きいまたは変形可能な加工物、例えば、大きいメタルシートが、優しいやり方で方向決めされることが可能である。このため、加工物は、必ずしもコンベヤベルト上にある必要はない。好ましい実施形態では、センタリング中、加工物は、コンベヤベルトの支持面とは異なる支持面上にある（以下参照）。代替として、センタリングについて、加工物を、完全にまたは部分的にコンベヤベルトからリフトするまたは上昇させることもできる。

好ましくは、コンベヤベルトは、互いから離間している複数の平行なコンベヤベルトストリップを備え、加工物支持面を有するリフトユニットは、２つのコンベヤベルトストリップ間の空間内に配置され、加工物支持面が上昇させられた場合、加工物は、もっぱら加工物支持面上にある。したがって、コンベヤベルト上で搬送される加工物は、単純なやり方で上昇させることができる。加工物を持ち上げることは、コンベヤベルト自体の上のセンタリングが適切でない場合に、加工物をセンタリングするために特に有利である。典型的には、これは、移送中の加工物の向きが変わらないようにコンベヤベルトが形成されるときの場合である。典型的には、移送中の加工物の向きは変わらないことが求められ、特に、加工物の向きは、センタリング後、例えばさらなる移送中に変わらないことが意図される。リフトユニットは、空気圧により動作させられることが好ましく、すなわち、リフトユニットは、空気圧シリンダを備え、それによって加工物支持面を直接または間接的に昇降させることができる。空気圧シリンダの代わりに、リフトユニットは、他の駆動装置を備えることもでき、例えば、スピンドルドライブ、油圧シリンダなどが設けられてもよい。

変形例において、コンベヤベルトストリップ間のリフトユニットなしで済ますことも可能である。この場合、センタリングのために、加工物は、搬送手段の上にあることができ、または把持装置によって上方から把持され、上昇させられ、センタリングされてもよい。

動作中、加工物を把持するために、好ましくは、把持装置は、同時に下降され（以下参照）、加工物は、リフトユニットによってコンベヤベルトからリフトされる。

変形例において、まず第一に、把持装置が加工物を固定するために下向きに移動させられることも可能であり、そうすると、リフトユニットは、加工物および把持装置と共に、上向きに移動する。この場合、把持装置は、リフトユニットと共に上向きに能動的または受動的に移動させられ得る。

好ましくは、加工物支持面は、コンベヤベルトストリップの加工物支持面の摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有する。これは、加工物支持面が上昇させられる場合、次いで、加工物支持面上にある加工物が、低い摩擦抵抗に逆らって、移動、特にセンタリングできることを確実にする。したがって、加工物は、より大きい加速およびより少ない損傷リスクで、正確かつ効率的にセンタリングすることができる。

変形例において、異なる摩擦係数なしで済ますことも可能である。

好ましくは、リフトユニットの表面は、ボールプレートを備え、このボールプレートは、リフトユニットが上昇させられた場合、加工物がボールプレートのボール上にあるように配置される。このため、ボールプレートのボールは、自由に回転可能なやり方で取り付けられ、その結果、加工物ができるだけ低い抵抗に逆らって把持装置によって移動、特にセンタリングさせられ得ることになる。

変形例において、支持面と加工物との間のセンタリング中の抵抗を減少させることができる他の手段を設けることも可能である。ボールプレートの代わりに、例えば、空気クッションなどを設けることもできる。

好ましくは、センタリングステーションは、第３および第４の把持装置をさらに備え、第３および第４の把持装置は、それぞれ第３および第４のガイド装置によってそれぞれ水平に移動させることができる。特に、大きい面積の加工物の場合には、３つ以上の把持装置が利用可能である場合、それは特に有利である。このようにして、個々の把持装置の負荷を減少させることができ、それによってより大きい加工物をセンタリングするための効率的な方法を実現することができる。しかしながら、把持装置の配置に応じて、したがって、互いの隣または互いの前後にある複数の個々の加工物が同時にセンタリングされることも可能であり、それによってまたもや、加工物をセンタリングするための方法の効率が増大し得る。

変形例において、第３および第４の把持装置をなしで済ますことも可能である。しかしながら、３つ、または５つ以上の把持装置、特に、例えば、５つ、６つ、７つ、８つ以上のガイド装置を設けることも考えられる。ガイド装置の好ましい個数は、最終的に、使用のタイプ、特に、サイズ、安定性、重量、把持装置の最大運搬力、並列に加工される加工物の個数、およびさらなる要因に次第である。

特定の好みに応じて、加工物をセンタリングするための正確に２つの把持装置が、本方法に使用される。

好ましくは、ガイド装置のうちの１つは、把持装置を搬送方向に移動させる第１のリニアガイドと、第１のリニアガイドを搬送方向と直角に移動させる第２のリニアガイドと、を備える。したがって、特に単純に設計される、およびそれゆえ経済性に優れたカルテシアンガイド(Cartesian guide)が設けられる。カルテシアンガイド装置は、それらが経済性に優れた設計を有し、コントロールするのが単純であり、さらに保守に手間がかからないという利点を有する。したがって、搬送方向と直角の第１のリニアガイドの向きは、全体として、センタリング装置がコンパクトな設計を有することができるという利点を有する。したがって、コンベヤベルト幅以上のセンタリングステーションの大きい張り出しを実質的になしで済ませることがセンタリングステーションにおいて特に可能である。特に、第２のリニアガイドは、２つ以上の第２のリニアガイドが第１のリニアガイド上でガイドされるようになり得る。

変形例において、ガイド装置は、把持装置を搬送方向と直角に移動させる第１のリニアガイドと、第１のリニアガイドを搬送方向に移動させる第２のリニアガイドと、を備えてもよい。第１および第２のリニアガイドは、互いに平行に延びないことも考えられる。例えば、第１および第２のガイド装置の第１のリニアガイドのためのレールは、互いに直角であり得る。最後に、ガイド装置のうちの１つまたは複数が、特に４つ、５つ、６つ以上の軸を有することができるロボットの形態をとることもできる。

好ましくは、第１および第２のガイドの第１のリニアガイドは、互いに平行に配置され、第１および第２のガイドの第２のリニアガイドは、互いに一直線に配置される。特定の好みに応じて、第１および第２のガイドの第１のリニアガイドは、好ましくは搬送方向に対して横断方向に単一のレールガイドを備え、このレールガイド上で第１のリニアガイドが搬送方向に対して横断方向に移動可能である。一直線になって配置されるレールガイド、または２つのガイド装置の第１のリニアガイドの共通レールガイドは、センタリング装置のコンパクトで経済性に優れた設計を実現することをまたもや可能にさせる。したがって、２つの第１のリニアガイドは、専用の駆動装置によって移動することができ、その結果、それらは、互いから独立してコントロールすることができることになる。しかしながら、ここで、２つの第１のリニアガイドが互いを横切ることができないということを受け入れられ得る。

変形例において、第１のリニアガイドは、別個のレールガイド上でガイドされることもでき、かつ特に互いに平行にオフセットで配置されることもできる。

好ましくは、第１のリニアガイドは、把持装置を移動させるベルト駆動装置を備え、かつ／または第２のリニアガイドは、第１のリニアガイドを移動させるベルト駆動装置を備える。特定の好みに応じて、第１および第２のリニアガイドは、ベルト駆動装置をそれぞれ備える。ベルト駆動装置の使用は、素晴らしい精度で大きい加速および迅速な移動が実行され得るという利点を有する。さらに、ベルト駆動装置は、入手および維持するのに経済性に優れる。しかしながら、第１のリニアガイドだけまたは第２のリニアガイドだけがベルト駆動装置を備え、一方、他のリニアガイドが、さらなる駆動装置、例えば、スピンドルドライブ、空気圧駆動装置または油圧駆動装置、ラック駆動装置、リニアモータなどを備えることも考えられる。

変形例において、ベルト駆動装置以外の他の駆動装置を、第１および第２のリニアガイドのために設けることもできる。この場合には、やはり、駆動装置は、第１および第２のリニアガイドに同一に形成される必要はない。したがって、第１のリニアガイドは、スピンドルを備えることができ、一方、第２のリニアガイドは、リニアモータによって動作させられる。

好みに応じて、把持装置は、特に第１のリニアガイドに対して、下降および上昇させることができ、好ましくは、空気圧により上昇させるかつ／または下降させることができる。したがって、把持装置は、加工物を把持することができるように単純なやり方で加工物へガイドされ得る。このために、把持装置は、リフト装置を備え、好ましくは、リフト方向は、垂直に、好ましくはコンベヤベルトの支持面と直角に向けられる。リフト装置は、加工物がリフト方向に対する力なしで保持できるように形成され得る。この場合には、センタリングのために、加工物は、コンベヤベルトまたはボールプレートの支持面の上に引かれる。本実施形態は、それによって降ろした後に加工物の変形、したがって向きのゆがみを避けることが可能であるので、特にそれ自体の荷重によって変形し得る大きいかつ／または曲げられる加工物の場合に特に有利である。他方で、リフト装置は、加工物がリフト装置によって能動的に昇降できるように形成することもできる。したがって、より小さいまたは寸法的に安定した加工物が摩擦のないやり方でセンタリングされることが特に可能である。リフト装置は、垂直方向の力の働かない保持と加工物の能動的上昇との両方が可能であるように形成することもできる。

変形例において、第１のリニアガイドに対する把持装置の下降能力および上昇能力なしで済ますことも可能である。さらに、把持装置が第１のリニアガイドに対して昇降可能であるように設計される代わりに、第１のリニアガイドが、把持装置と共に、第２のリニアガイドに対して昇降可能であるように設計されることも可能である。最後に、ガイドは、全体として、昇降可能であるように設計することもできる。

好ましくは、把持装置は、特に復元力に逆らって、好ましくはばね力に逆らって、空気圧により上昇させることができる。したがって、把持装置は、エネルギーのない状態に下降される。この構成は、それによって把持装置がばねの緩和に関して一定の力で下向きに移動させられることが可能であるので有利である。この力は、所望のばね定数を有するばねの選択によって単純なやり方で予め設定することができる。特定の好みに応じて、把持装置は、もっぱらばね力によって下降される。したがって、加工物上の圧力の発揮は、単純なやり方でコントロールされ得る。好ましくは、把持装置は、空気圧により上昇させられる。したがって、特に迅速な移動を実行することができ、すなわち、センタリングの後に、把持装置を迅速に上昇させることができる。したがって、より短い周期がセンタリング中に実現され、それによって特に効率的な方法がもたらされる。

変形例において、把持装置は、いくつかの他のやり方で昇降可能であるように設計することもできる。下降は、重力によって行うこともできる。さらに、原理的には、下降の代わりに上昇が、ばね力に逆らって行われることもできる。したがって、ガイド装置の動作中、リフト装置の不具合の場合に、例えば、空気圧の漏れの場合に、センタリング装置に損傷が及ぶのを避けることが可能である。さらに、いわゆる空気ばねを用いて空気圧により上昇と下降との両方が行われ得る。さらに、空気圧技術の代わりに、ラック駆動装置、油圧駆動装置、特に短いストロークの場合には磁気駆動装置もなどが設けられてもよい。

好ましくは、把持装置は、加工物を把持する吸着部を備える。すでに空気圧により作動されたリフト装置の場合には、既存のインフラがより良く利用されることが特に可能である。したがって、例えば、コンベヤベルトは、真空ベルトとして設計することもできる。さらに、吸着部は、加工物が特に優しいやり方で把持されることも可能にさせる。さらに、吸着部直径に対応する加工物の面積ほぼそれだけが存在することを必要とするので、吸着部を用いた加工物の把持は、特に単純であることを実証する。

変形例において、把持装置は、いくつかの他のやり方で設計することもできる。したがって、把持装置は、例えば、電磁石を備えてもよい。さらに、把持装置は、能動的に作動可能な締め付け具も備えることができる。例えば、加工物のエッジ領域の背後に係合することができるフックを設けることもできる。当業者は、グリッパのさらなる可能な設計にも詳しい。

好ましくは、センタリング装置は、搬送される加工物の位置および向きを検出する検出装置を備える。次いで、加工物の位置および向きは、この検出された情報に基づいてセンタリング装置によって補正されてもよい。したがって、検出装置は、センタリングの前に実際の位置が決定できるようにセンタリングステーションの上流に配置される。

変形例において、検出装置は、センタリングステーションによって取り囲まれてもよい。この場合には、実際の位置は、例えば加工物上に予め定められるグリッパ把持点によって、センタリングステーション自体により認識され得る。

好ましくは、検出装置は、搬送方向に関してセンタリングステーションの上流に配置されるラインカメラを備える。したがって、ラインカメラは、加工物の供給経路内に配置され、好ましくは加工物のための供給経路の上を横断方向に延びる。したがって、加工物の位置および向きは、加工物が供給されている間に、ラインカメラによって検出される。ラインカメラは、単純なやり方で設計することができ、位置および向きの正確な検出を可能にし、カメラなどの他の検出装置とは対照的に、例えば、手の込んだ画像処理を必要としない。

しかしながら、変形例において、別の検出装置、例えば、カメラ、センサグリッドなどを設けることもできる。

好ましい実施形態では、ラインカメラが、２つのコンベヤベルトの間の移行部内に、特に間隙内に配置されるとともに、好ましくは加工物の支持面の垂直下方に位置するスキャナと、加工物を搬送する空間の垂直上方に位置する反射器と、を備える。したがって、加工物は、下側からスキャンされる。

変形例において、加工物は、上方からスキャンされてもよい。このために、スキャナは、加工物の支持面の垂直上方に位置する。さらに、加工物の実際の位置を検出するために、上方から写真を撮ることもできる。原理的には、装置は、センタリング後の加工物の位置と所望の位置とを比較するために、搬送方向にセンタリングステーションの下流に検出装置を備えることもできる。しかしながら、この検出装置なしで済ますことも可能である。

好ましくは、センタリング装置は、加工物の所望の向きを実現できるように、センタリングステーションがラインカメラの測定データに基づいてコントロール可能であるように設計されているコントロール装置を備える。ここで、好ましくは、加工物の明暗プロファイルは、ラインカメラによって決定される。このようにして、単純なやり方で処理され得るデータが得られ、これにより加工物の正確な位置決めおよび向きを可能にする。

検出されたプロファイルは、所望のプロファイルと特に比較されてもよく、これは、以下の加工ステーションによって予期される位置および向きを表す。明暗プロファイルと所望のプロファイルとの間の偏差は、それ自体知られているやり方でコントロールによって評価され、長手方向におよび横断方向に、実行される補正、例えば、回転角度の補正に変換される。次いで、補正は、すぐに使える位置およびすぐに使える向きの加工物が所望のプロファイルに対応するようにガイド装置によって実施される。

さらに有利な実施形態、および本発明の特徴の組み合わせは、以下の詳細な説明および特許請求の範囲の全体から現れる。

例示的な実施形態を説明するために以下の図面が使用される。

搬送方向を横断したセンタリング装置の側面概略説明図である。 把持装置が下降された、搬送方向でのセンタリング装置の側面概略説明図である。 把持装置が上昇させられた、搬送方向でのセンタリング装置の側面概略説明図である。 センタリング装置の平面概略説明図である。 搬送方向におけるカルテシアンガイド装置を通る断面図である。 把持装置が上昇させられた、搬送方向に対して横断方向でカルテシアンガイド装置を通る断面図である。 把持装置が下降された、搬送方向に対して横断方向でカルテシアンガイド装置を通る断面図である。 異なる加工物を取り扱い中の４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 ３つの加工物の取り扱い中の６つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の８つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の８つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 異なる加工物を取り扱い中の８つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 ２つの加工物が９０°の角度だけ回転させられている、４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。 ２つの加工物が互いに隣の配置から互いに前後の配置までセンタリングされている、４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置の平面概略説明図である。

原則として、同一の部分は、図において同じ参照符号を備える。

本発明を実施するやり方
図１は、搬送方向を横断したセンタリング装置１の側面概略説明図を示す。

本ケースでは、センタリング装置１は、加工物（図１に図示せず）を搬送するコンベヤベルト４００を備える。このため、コンベヤベルト４００は、複数のコンベヤベルトストリップ４１０を備え、コンベヤベルトストリップ４１０は、搬送方向に平行に向けられている。コンベヤベルト４００は、下部構造４２０を備え、この下部構造４２０にコンベヤベルトストリップ４１０が取り付けられている。コンベヤベルトストリップ４１０は、駆動装置（図示せず）、特に１つまたは複数の電気モータによって駆動される。動作時、個々のコンベヤベルトストリップ４１０は、特に直線部分において、同じ速度（メートル毎秒）で駆動される。

センタリング装置１は、センタリングステーション１００の構成部分として第２のコンベヤベルト５００をさらに備える。同様に、コンベヤベルト５００は、複数のコンベヤベルトストリップ５１０を備え、コンベヤベルトストリップ５１０は、搬送方向に平行に向けられているとともに、コンベヤベルト４００に類似して駆動させられる。コンベヤベルトの支持面は、ほぼ同じ平面内にあり、その結果、加工物は、コンベヤベルト４００からコンベヤベルト５００へ移送できることになる。

コンベヤベルト４００とコンベヤベルト５００との間には間隙が設けられ、この間隙を横切って加工物がコンベヤベルト４００からコンベヤベルト５００への方向に搬送され得る。したがって、間隙は、搬送方向に対して横断方向に存在する。間隙の領域内のコンベヤベルトの支持面の下方にはラインカメラ６００が取り付けられており、このラインカメラ６００によって間隙の上をガイドされる加工物が検出可能であり、その向きおよび位置が決定される。ラインカメラ６００が発する光を反射する反射器６０１が、コンベヤベルトの支持面の上方に配置されている。コンベヤベルト４００、５００の支持面の下方の配置により、センタリング装置１の特にコンパクトな設計を可能にする。

センタリングステーション１００は、カルテシアンガイド装置２００をさらに有し、このカルテシアンガイド装置２００は、図１において、画像平面と直角であり平行に延びる、２つの第２のリニアガイド２５０、２５１を備える。２つの第２のリニアガイド２５０、２５１ごとに、それぞれ把持装置３００を有する第１のリニアガイド２１０と、把持装置３０２を有する第１のリニアガイド２１２と、が配置され、それらは、搬送方向に対して横断方向にかつ水平に移動することができるようになっている。把持装置３００、３０２は、２つの第１のリニアガイド２１０、２１２上で搬送方向に移動可能であり、第２のリニアガイド２１０、２１２に対して昇降することができる（以下、図５〜図７参照）。

図２は、把持装置２１０、２１１が下降されている、搬送方向でのセンタリング装置１の側面概略説明図を示す。ここで、図２は、特に、搬送方向に平行に、および図２に関してシート平面に直交して延びる個々のコンベヤベルトストリップ５１０を示す。したがって、個々のコンベヤベルトストリップ５１０は、ほぼ正方形として示されている。

図２は、リフトユニット５３０をさらに示しており、このリフトユニット５３０によって、搬送される加工物７００は、コンベヤベルトストリップ５１０間の空間を通じて上昇させられ得る。リフトユニットは、複数のボールプレート（図５〜図７参照）を備え、複数のボールプレートは、ベースプレート５３３を介して接続されるととともに、コンベヤベルトストリップ５１０間の空間を通じてガイドされ得、その結果、コンベヤベルトストリップの支持面よりも高く位置する加工物７００のための支持面が形成されることになる。ボールプレート５３１は、１つまたは複数の空気圧シリンダ（図示せず）によって上昇させることができる。

図２では、加工物７００は、把持装置２１０、２１１によって把持され、リフトユニット５３０は、加工物７００がコンベヤベルトストリップ５１０に接触していない上側位置にある。この点における詳細は、図５〜図７により詳細に説明される。この構成では、次に、加工物７００は、カルテシアンガイド２００によってセンタリングされ得る。このため、個々のリニアガイド２１０、２１１、２５０（リニアガイド２５１は、見えておらず、リニアガイド２５０の背後に位置する）は、加工物７００を所望の位置に移送するために、ラインカメラ６００によって決定される実際の位置、および知られている所望の位置に基づいて移動させられる。

図３は、把持装置２１０、２１１が上昇させられている、搬送方向でのセンタリング装置の側面概略説明図を示す。加工物７００が所望の位置に移送された後、一方では、リフトユニット５３０が下向きに移動させられ、他方では、把持装置３００、３０１が上向きに移動させられ、それによって加工物７００は、コンベヤベルト５００上に再びあり、コンベヤベルト５００によって、特に加工物７００のさらなる処理のために例えばプレスへさらに移送され得る。

図４は、センタリング装置１の平面概略説明図を示しており、いずれの場合も加工物７００が、コンベヤベルト４００上およびカルテシアンガイド装置２００〜２０３の下流で搬送方向にガイドされる。したがって、図４は、加工物７００がちょうど方向決めされ、さらなる加工物７００がセンタリングステーション１００に入る前に位置する移行期間の状態を示す。本ケースでは、センタリングステーション１００は、搬送方向に対して横断方向に平行にオフセットされた２つの第２のリニアガイド２５０、２５１を有するカルテシアンガイド装置２００を有する。２つの第２のリニアガイド２５０、２５１は、それぞれ２つの第１のリニアガイド２１０、２１１および２１２、２１３をそれぞれ備え、それらごとに、それぞれ把持装置３００、３０１および３０２、３０３は、保持される。本ケースでは、第１のリニアガイド２１０、２１１および２１２、２１３は、それぞれ第２のリニアガイド２５０、２５１を用いて搬送方向に対して横断方向に移動することができる。把持装置３００、３０１、および３０２、３０３は、それぞれ第１のリニアガイド２１０、２１１および２１２、２１３を用いてそれぞれ搬送方向に移動することができる。

以下の図５から図７は、カルテシアンガイド装置２００、および特に把持装置３００を詳細に示す。

図５は、搬送方向でのカルテシアンガイド装置２００を通る断面図を示す。第２のリニアガイド２５０はこの例示において断面で見ることができる。第１のリニアガイド２１０は、駆動ベルト２６０によってその上に移動可能に保持される。第２の駆動ベルト２６１は、第１のリニアガイド２１１（この図では見ることができない）のために設けられる。第１のリニアガイド２１０は、駆動ベルト２２０も備え、この駆動ベルト２２０によって把持装置３００は、搬送方向に移動することができる。

把持装置３００は、ベースプレート３１１を備え、ベースプレート３１１の一端には、駆動ベルト２２０に接続するためのホルダ３１２が固定されている。ベースプレート３１１の他方の反対端には、垂直に移動可能なやり方でピストン３１４が取り付けられているシリンダ３１３が固定されている。ピストン３１４は、ピストンロッド３１７に接続され、このピストンロッド３１７は、垂直下端に吸着部３１５を備える。ピストンの垂直下方に圧縮ばね３１６が配置され、この圧縮ばね３１６は、上向き方向にピストン３１４を駆動し、したがって吸着部３１５も駆動する。吸着部を下降させるために、ピストン３１４の垂直上方のシリンダ３１３内の空間は、圧縮空気で充填される。このようにして、ピストン３１４は、ばね力に逆らって下向きに移動させられ、それによって吸着部３１５が下降させられる。この図５では、ばね３１６は、（そこに作用する重量力から離れるように）実質的に緩和させられ、吸着部３１５は、上昇した状態にある。吸着部３１５は、負圧（真空）で能動的に作動させられる。圧縮空気および真空の接続は、それぞれ図に示されておらず、その配置は、当業者に十分明らかである。吸着部３１５は、自由に回転することができ、その結果、センタリングのために加工物を回転させることもできる。

図６は、把持装置３００が上昇させられた、搬送方向に対して横断方向でカルテシアンガイド装置２００を通る断面図を示す。現在見る方向が搬送方向にあることは、第１のリニアガイド２１０に基づいて特に明らかに見ることができる。２つの個々のコンベヤベルトストリップ５１０は、コンベヤベルト５００の領域内に見ることができ、リフトユニット５３０は、これらの２つのコンベヤベルトストリップ５１０間に配置される。リフトユニット５３０は、ボールプレート５３１を備え、このボールプレート５３１は、１つまたは複数のリフトシリンダによってそれぞれ昇降することができる。ボールプレート５３１は、支持体５３２を介してベースプレート５３３に接続され（図２および図３参照）、これは、この場合には、空気圧により作動させることができる。センタリングステーション１００に位置する加工物７００をセンタリングするために、把持装置３００、すなわち、吸着部３１５は、ここで同時に下降させられ、加工物７００は、コンベヤベルトストリップ５１０からボールプレート５３１を有するリフトユニット５３０によって上昇させられる。

図７は、把持装置３００が下降されるとともにリフトユニット５３０が持ち上げられた、搬送方向に対して横断方向でカルテシアンガイド装置２００を通る断面図を示す。ここで、この状態において、加工物７００は、カルテシアンガイド装置２００によって方向決めされることが可能である。このために、全ての（本例では４つの）把持装置３００〜３０３は、加工物７００の所望の位置を実現するために、平面内で互いから独立して移動することができる。

構成に応じて、複数の加工物に適切な場合、異なるセンタリングが、センタリング装置１で同時に実行されてもよい。このために、リニアガイドの個数は変更され得る。

図８〜図１２は、一例として全て長方形である異なる加工物７００〜７０６を取り扱い中の４つの把持装置を有するカルテシアンガイド装置２００の平面概略説明図を示す。しかしながら、把持装置３００が加工物を把持することができる表面が存在する限り、任意の考えられる形態の加工物が、センタリング装置を用いてセンタリングできることが当業者には明らかである。

図８は、４つの把持装置３００〜３０３の配置を示しており、加工物７００は、２つの互いに反対側の把持装置３０１および３０２だけで斜めに両端で把持されている。ここで、加工物７００は、本向きにおいてコンベヤベルト５００のほぼ幅全体を占める。

図９は、いずれの場合も、加工物７０１は、ペアで互いに反対側に位置するそれぞれ把持装置３００、３０２、および３０１、３０３で斜めに両端で把持されている図８による配置を示す。ここで、横断方向に互いに隣に位置する２つの加工物７０１は、本向きにおいてコンベヤベルト５００のほぼ幅全体を占める。したがって、偶数の複数の加工物７０１が、センタリング装置１を用いて同時にセンタリングされ得ることが示されている。

図１０は、図８による配置を示しており、いずれの場合も、加工物７０２は、ペアで互いに反対側に位置するそれぞれ把持装置３００、３０２および３０１、３０３で中央において両側で把持される。加工物７０１と比較すると、加工物７０２は、小さい寸法である。したがって、センタリング装置が加工物のサイズからほぼ独立していることが示されている。

図１１は、図８による配置を示しており、いずれの場合も、加工物７０３は、互いに隣に配置されたそれぞれ２つの把持装置３００、３０１、および３０２、３０３によって把持される。したがって、互いに前後に配置された複数の加工物７０３が、センタリング装置１によって同時にセンタリングすることもできることが示されている。

図１２は、図８による配置を示しており、いずれの場合も、それぞれ加工物７０４および７０５は、ペアで互いに反対側に位置するそれぞれ把持装置３００、３０２および３０１、３０３により斜めに両端で把持されている。ここで、加工物７０４および７０５は、搬送方向に対して横断方向で異なる寸法を有する。したがって、異なる寸法の加工物７０４、７０５も、センタリング装置１を用いて同時にセンタリングすることができることが示されている。

図１３は、３つの同一の加工物７０５を取り扱い中の６つの把持装置３００〜３０５を有するカルテシアンガイド装置２００の平面概略説明図を示す。いずれの場合も、加工物７０５は、ペアで互いに反対側に位置するそれぞれ把持装置３００、３０２および３０１、３０３および３０４、３０５を用いて両端で中央において把持されている。したがって、互いに隣に位置する３つの加工物７０５は、同時にセンタリングすることもできることが示されている。

図１４〜図１６は、異なる加工物を取り扱い中の８つの把持装置３００〜３０７を有するカルテシアンガイド装置２００の平面概略説明図を示す。図１４では、加工物７０５は、図１３に類似して把持されており、それらの３つに代わって、ここではそれらの４つが同時にセンタリングされる。図１５は、４つの加工物７０５がセンタリングされており、必ずしも全てが同じ向きである必要はないことを図１４にほぼ類似するやり方で示す。本ケースでは、２つの加工物７０５は、それらの長手方向が搬送方向に対して横断方向に向けられ、２つが、それらの長手方向が搬送方向に向けられる。同様に、図１６は、ここではすべてが搬送方向に対して横断方向に向けられる４つの加工物７０５を示す。

図１７は、２つの加工物７０６が９０°の角度だけ回転させられている、４つの把持装置３００〜３０３を有するカルテシアンガイド装置２００の平面概略説明図を示す。センタリングの前の状態において、加工物７０６は、それらの長手方向が搬送方向に対して横断方向にそれぞれ向けられる。第１の加工物７０６は、把持装置３００、３０２によって斜めにオフセットのやり方で把持され、第２の加工物７０６は、把持装置３０１、３０３によって斜めにオフセットのやり方で把持される。回転を実行するために、ここで、把持装置３００、３０２および３０１、３０３は、第１のガイド装置２５０、２５１によってそれぞれ互いに向けて移動させられる。同時に、把持装置３００、３０２および３０１、３０３は、互いからのそれぞれの把持装置３００、３０２および３０１、３０３の距離が一定のままであるようにそれぞれ互いから離れるように移動させられる。第１のリニアガイド２１０〜２１３の動きの移動が十分に大きく、または加工物が、把持装置間の十分に小さい距離で把持することができる場合、９０°を超える角度の回転も可能である。把持装置３０１および３０３および３００および３０２がそれぞれ搬送方向に互いを横切ることができる場合（把持装置は、例えば、第２のリニアガイド２５０と２５１の間で搬送方向に対して横断方向で中心線に沿ってリニアガイドを用いてガイドされることができなければならない）、１８０°を超える角度だけの加工物７０６の回転も可能である。

図１８は、２つの加工物７０５が互いに隣の配置から互いに前後の配置までセンタリングされている、４つの把持装置３００〜３０３を有するカルテシアンガイド装置２００の平面概略説明図を示す。センタリング前の状態では、加工物７０５は、それらの長手方向が搬送方向に対して横断方向で互いに隣にそれぞれ向けられている。第１の加工物７０５は、搬送方向に前縁の領域内で把持装置３０２、３０３によって把持され、第２の加工物７０５は、搬送方向に後縁の領域内で把持装置３００、３０１によって把持される。移動を実行するために、ここで、それぞれ第１のリニアガイド２１２、２１３および２１０、２１１によって、把持装置３０２、３０３は搬送方向に移動させられ、把持装置３００、３０１は搬送方向に逆らって移動させられる。次いで、それらは、それらが搬送方向に関して互いに前後に配置されるまで、第１のガイド装置２５０、２５１によって互いに向けて移動させられる。

センタリングについては、１つまたは複数の加工物が複数の時間で把持されることもでき、それによって互いの間で複数の加工物の任意の所望の配置が可能であることに留意されたい。

コンベヤベルト４００は、必ずしもコンベヤベルトストリップ４１０を有する必要はなく、完全な移送幅を有するたった１つのコンベヤベルトを備えることもできる。コンベヤベルト４００の代わりに、例えば、ローラコンベヤなどの別の供給コンベヤが設けられてもよい。

本ケースでは、第１のリニアガイド２１０〜２１７および第２のリニアガイド２５０、２５１が駆動ベルトによって駆動されるが、それらは、他の駆動装置、例えば、スピンドルドライブ、ラック駆動装置などを備えることもできる。さらに、変形例が、当業者に知られている。

ラインカメラ６００が、いくつかの他のやり方で配置されることもできる。センタリング前の位置および向きを決定するために、ラインカメラ６００の代わりに、他の検出手段が設けられてもよい。

もっぱらカルテシアンガイド装置が、本例示的な実施形態において示されているが、他のガイド装置が設けられてもよいことが当業者には明らかである。特に、個々のまたは全てのカルテシアンガイド装置は、ロボットなどによって知られているやり方で置き換えられてもよい。

要するに、単純な設計と組み合わせて、特に変えられるやり方で使用することができるセンタリング装置が、本発明により提供されることに留意されたい。

１ センタリング装置
１００ センタリングステーション、センタリング装置
２００ カルテシアンガイド装置、カルテシアンガイド
２１０ 第１のリニアガイド、第２のリニアガイド、把持装置、リニアガイド
２１１ 把持装置、第１のリニアガイド、リニアガイド、
２１２ 第１のリニアガイド、第２のリニアガイド
２１３ 第１のリニアガイド
２１４ 第１のリニアガイド
２１５ 第１のリニアガイド
２１６ 第１のリニアガイド
２１７ 第１のリニアガイド
２２０ 駆動ベルト
２５０ 第２のリニアガイド、リニアガイド、第１のガイド装置
２５１ 第２のリニアガイド、リニアガイド、第１のガイド装置
２６０ 駆動ベルト
２６１ 第２の駆動ベルト
３００ 把持装置
３０１ 把持装置
３０２ 把持装置
３０３ 把持装置
３０４ 把持装置
３０５ 把持装置
３０６ 把持装置
３０７ 把持装置
３１１ ベースプレート
３１２ ホルダ
３１３ シリンダ
３１４ ピストン
３１５ 吸着部
３１６ 圧縮ばね、ばね
３１７ ピストンロッド
４００ コンベヤベルト
４１０ コンベヤベルトストリップ
５００ 第２のコンベヤベルト、コンベヤベルト
５１０ コンベヤベルトストリップ
５３０ リフトユニット
５３１ ボールプレート
５３２ 支持体
５３３ ベースプレート
６００ ラインカメラ
６０１ 反射器
７００ 搬送される加工物、加工物
７０１ 加工物
７０２ 加工物
７０３ 加工物
７０４ 加工物
７０５ 加工物、第１の加工物、第２の加工物
７０６ 加工物、第１の加工物、第２の加工物

Claims (16)

1. 平坦な加工物（７００〜７０６）をセンタリングするための、特に、プレス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、センタリングステーション（１００）を備え、前記センタリングステーション（１００）は、前記加工物（７００〜７０６）を把持する少なくとも第１および第２の把持装置（３００、３０１）と、加工物（７００〜７０６）を搬送方向に前記センタリングステーション（１００）へ搬送する搬送手段と、を有しており、前記第１および前記第２の把持装置（３００、３０１）は、それぞれ第１および第２のガイド装置（２００、２０１）によってそれぞれ水平に移動させることができ、前記第１および前記第２の把持装置（３００、３０１）は、軸周りに自由に回転することができる、センタリング装置（１）。
2. 前記搬送手段は、少なくとも１つのコンベヤベルト（５００）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のセンタリング装置（１）。
3. 前記コンベヤベルト（５００）は、互いから離間している複数の平行なコンベヤベルトストリップ（５１０）を備え、加工物支持面を有するリフトユニット（５３０）は、２つのコンベヤベルトストリップ間の空間内に配置され、その結果、前記加工物支持面が上昇させられた場合、加工物（７００〜７０６）は、もっぱら前記加工物支持面上にあり得ることになることを特徴とする、請求項２に記載のセンタリング装置（１）。
4. 前記加工物支持面は、前記コンベヤベルトストリップ（５１０）の加工物支持面の摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有することを特徴とする、請求項３に記載のセンタリング装置（１）。
5. 前記リフトユニット（５３０）の表面は、ボールプレート（５３１）を備え、前記ボールプレート（５３１）は、前記リフトユニットが上昇させられた場合、加工物（７００〜７０６）が前記ボールプレート（５３１）のボール上にあり得るように配置さ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（１）。
6. 前記センタリングステーション（１００）は、第３および第４の把持装置（３０２、３０３）をさらに備え、前記第３および前記第４の把持装置（３０２、３０３）は、前記軸周りで自由に回転することができ、それぞれ第３および第４のガイド装置（２００〜２０３）によってそれぞれ水平に移動させることができることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のセンタリング装置（１）。
7. 前記ガイド装置（２００〜２０３）のうちの１つは、前記把持装置（３００）を前記搬送方向に移動させる第１のリニアガイド（２１０）と、前記第１のリニアガイド（２１０）を前記搬送方向と直角に移動させる第２のリニアガイド（２５０）と、を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のセンタリング装置（１）。
8. 前記第１および前記第２のガイド装置の前記第１のリニアガイド（２１０、２１１）は、互いに平行に配置され、前記第１および前記第２のガイド装置（２１０，２１１）の前記第２のリニアガイド（２５０）は、互いに一直線に配置されることを特徴とする、請求項７に記載のセンタリング装置（１）。
9. 前記第１のリニアガイド（２１０、２１１）は、前記把持装置を移動させるベルト駆動装置を備え、かつ／または前記第２のリニアガイド（２５０）は、前記第１のリニアガイドを移動させるベルト駆動装置を備えることを特徴とする、請求項７または８に記載のセンタリング装置（１）。
10. 前記把持装置（３００）は、特に前記第１のリニアガイド（２１０）に対して、下降および上昇させることができ、好ましくは空気圧により上昇させるかつ／または下降させることができることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載のセンタリング装置（１）。
11. 前記把持装置（３００）は、特に復元力に逆らって、好ましくはばね力に逆らって空気圧により上昇させることができ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（１）。
12. 前記把持装置（３００）は、前記加工物（７００〜７０６）を把持する吸着部（３１５）を備えることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のセンタリング装置（１）。
13. 搬送される加工物（７００〜７０６）の位置および向きを検出する検出装置を備えることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のセンタリング装置（１）。
14. 前記検出装置は、搬送方向に関して前記センタリングステーション（１００）の上流に配置されるラインカメラ（６００）を備えることを特徴とする、請求項１３に記載のセンタリング装置（１）。
15. 前記加工物（７００〜７０６）の所望の向きが実現できるように、前記ラインカメラ（６００）の測定データに基づいて前記センタリングステーション（１００）をコントロールできるように設計されているコントロール装置を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のセンタリング装置（１）。
16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載の平坦な加工物（７００〜７０６）、特にプレス加工されるシートメタルブランクをセンタリングする方法であって、
    ｅ） 搬送手段上で搬送される前記加工物（７００〜７０６）の現在の位置および向きを検出装置によって決定するステップと、
    ｆ） 前記加工物（７００〜７０６）をセンタリングステーション（１００）へ搬送するステップと、
    ｇ） 軸周りで自由に回転することができる第１および第２の把持装置（３００、３０１）によって前記加工物（７００〜７０６）を把持するステップと、
    ｈ） 前記現在の位置および所望の位置に基づいて前記ガイド装置によって前記加工物（７００〜７０６）を方向決めするステップと、
    を含む、方法。

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