JP2022048942A

JP2022048942A - 自動車用ブレーキパッド成形装置

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Publication number: JP2022048942A
Application number: JP2020186377A
Authority: JP
Inventors: 東▲日／立▼ 金; Dong Wook Kim; 東旭金; Dong Xu Jin
Original assignee: SANGSIN BRAKE CO Ltd; SANGSIN ENG CO Ltd
Current assignee: SANGSIN BRAKE CO Ltd; SANGSIN ENG CO Ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-03-28
Anticipated expiration: 2040-11-09
Also published as: KR102373201B1; MX2020013597A; JP7037617B1; DE102020132811B4; DE102020132811A1; CN114179279A

Abstract

【課題】多品種少量生産に対応するとともに、ほぼ全ての作業を自動化することができる自動車用ブレーキパッド成形装置を提供する。【解決手段】上層材計量器２００と下層材計量器３００との間に、それぞれ成形型４００が水平シリンダーによって昇降枠に沿って前方に出沒する多数の成形機を設け、成形機の上側には上層材計量器と下層材計量器を連結するガントリーローダー５００を設け、成形機の前方には、案内部、移動体、ロボット本体、グリッパー、押固器、バックプレート積載器、バックプレート上昇器、トランスファー、バックプレートセンタリング器、１次排出コンベヤー、２次排出コンベヤー及びブラシ兼用離型剤噴射器からなるガントリーロボット６００を設ける。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り相信ＥＮＧ株式会社が、東▲日／立▼及び金東旭が発明した自動車用ブレーキパッド成形装置の技術を示した資料を添付した次のメールを中国の取引先に送信した。・送信日：２０２０年３月１４日、２０２０年４月２４日、２０２０年７月１３日

本発明は自動車用ブレーキパッド成形装置に関するもので、より詳しくは補修市場用に供給するための多品種少量生産に対応するようにした自動車用ブレーキパッド成形装置に関するものである。

一般に、自動車用ブレーキパッドは、車種別にサイズ及び形態と摩擦材の物性などが異なるので、車種に応じて別に生産して装着している。

また、ブレーキパッドの生産の際、完成車生産業界では車種別に大量生産が要求されるが、補修市場では車種別に少量生産が要求される。

特に、自動車用ブレーキパッドの生産の際には、適用車種に応じて成形機から成形型を交替しなければならなく、また上層材、下層材及びバックプレートの供給からブレーキパッドを押圧成形して排出するまで複雑でややこしい作業工程が要求されるので、このような要求条件に応じて、完成車生産業界のための単品種大量生産用ブレーキパッド成形装置と、補修市場のための多品種少量生産用ブレーキパッド成形装置とを区分製作して運用している。

すなわち、完成車生産業界のための単品種大量生産用ブレーキパッド成形装置の場合、韓国登録特許第１０－１７８４７８２号の‘摩擦材仮成形手段を含む自動車用ブレーキパッド成形装置’及び韓国登録特許第１０－１７８４７８２号の‘バックプレート予熱手段を有する自動車ブレーキパッド仮成形装置’などのいろいろな成形型を有するターンテーブルによって成形作業を連続的で反復的に行うように構成され、また補修市場のための多品種少量生産用ブレーキパッド成形装置の場合、韓国公開特許第１０－２００８－００９７００２号の‘自動車ディスクブレーキ用パッド成形装置’及び韓国公開特許第１０－２０１９－００５９３８６号の‘自動車用ブレーキパッド成形装置’などの中金型と下金型からなる成形型を昇降枠に交替可能に連結し、メインシリンダーによる昇降作動の際、成形型と向き合う上金型によって押圧成形するように構成される。

したがって、完成車生産業界のための単品種大量生産用ブレーキパッド成形装置の場合、成形型の交替周期が長く、かつ自動化が可能であるので、生産性向上を期待することができるが、補修市場のための多品種少量生産用ブレーキパッド成形装置の場合、成形型の交替周期が非常に短いのみならず交替作業が難しくてややこしいため、著しい生産性低下をもたらし、特に成形作業の際、フレームの内部に位置する成形型に上層材、下層材及びバックプレートを供給し、かつ成形後にブレーキパッドを引き出すことの難しさのため自動化ができないから、著しい生産性の低下をもたらす。

韓国公開特許第１０－２００８－００９７００２号公報韓国公開特許第１０－２０１９－００５９３８６号公報

本発明の目的は、補修市場用に供給するための多品種少量生産に対応するとともに、成形型が異なる多数の成形機から選択されたいずれか一成形機を用いる成形作業中に残りの成形機の成形型の交替作業を行うことができ、またブレーキパッドの成形時に要求されるほぼ全ての作業を自動化することができる自動車用ブレーキパッド成形装置を提供することにある。

前述した目的達成のための本発明による自動車用ブレーキパッド成形装置は、上層材計量器と下層材計量器との間に、それぞれ成形型が水平シリンダーによって昇降枠に沿って前方に出沒する多数の成形機を設け、成形機の上側には上層材計量器と下層材計量器を連結するガントリーローダーを設け、成形機の前方には、案内部、移動体、ロボット本体、グリッパー、押固器、バックプレート積載器、バックプレート上昇器、トランスファー、バックプレートセンタリング器、１次排出コンベヤー、２次排出コンベヤー及びブラシ兼用離型剤噴射器からなるガントリーロボットを設けることにより、ブレーキパッドの成形のためのほぼ全ての作業を自動化し、さらに選択された成形機を用いる成形作業の間、残りの成形機は、昇降枠の後方両側の結合孔に補助案内部を結合固定し、昇降枠に水平シリンダーを連結固定する固定ピンを分離した状態で成形型を後方に突出させて他の成形型に簡単に交替することができることを特徴とする。

本発明は補修市場のための多品種少量生産に対応するとともに、ブレーキパッドの成形時に要求されるほぼ全ての作業を自動化して著しい生産性の向上を期待することができ、成形型が互いに異なる多数の成形機の選択的な利用及び成形型の交替によってもっと多様な製品を生産することができ、選択された成形機を用いる成形作業中に残りの成形機の成形型の交替作業を行うことができるので、もっと著しい生産性の向上を期待することができる。

本発明の斜視図である。本発明の背面斜視図である。本発明による上層材計量器の斜視図である。本発明による上層材計量器の背面斜視図である。本発明による上層材計量器のリフトユニットの斜視図である。本発明による上層材計量器のリフトユニットの背面斜視図である。本発明による上層材計量器の供給ホッパーユニットの斜視図である。本発明による上層材計量器の供給ホッパーユニットの背面斜視図である。本発明による上層材計量器のミキシングホッパーユニットの斜視図である。本発明による上層材計量器のミキシングホッパーユニットの底面斜視図である。本発明による上層材計量器の計量ユニットの斜視図である。本発明による上層材計量器の計量ユニットの底面斜視図である。本発明による上層材計量器の移送ユニットの斜視図である。本発明による上層材計量器の移送ユニットの背面斜視図である。本発明による成形機の斜視図である。本発明によるいずれか一成形機の斜視図である。本発明によるいずれか一成形機の要部背面斜視図である。本発明によるいずれか一成形機の要部背面分解斜視図である。本発明によるガントリーローダーの斜視図である。本発明によるガントリーローダーの要部斜視図である。本発明によるガントリーローダーの要部背面斜視図である。本発明によるガントリーローダーのコップの一部を破断した斜視図である。本発明によるガントリーローダーのならし部の斜視図である。本発明によるガントリーロボットの斜視図である。本発明によるガントリーロボットの要部斜視図である。本発明によるガントリーロボットの背面斜視図である。本発明によるガントリーロボットの要部背面斜視図である。本発明によるガントリーロボットのロボット本体の斜視図である。本発明によるガントリーロボットのグリッパーの斜視図である。本発明によるガントリーロボットのグリッパーの底面斜視図である。本発明によるガントリーロボットのいずれか一押固器の斜視図である。本発明によるガントリーロボットのバックプレート積載器と２次排出コンベヤーの斜視図である。本発明によるガントリーロボットのバックプレート積載器と２次排出コンベヤーを他の方向から見た斜視図である。本発明によるガントリーロボットのバックプレート積載器と２次排出コンベヤーを他の方向から見た要部斜視図である。本発明によるガントリーロボットのトランスファーの斜視図である。本発明によるガントリーロボットのトランスファーを他の方向から見た斜視図である。本発明によるガントリーロボットのバックプレートセンタリング器の斜視図である。本発明によるガントリーロボットのバックプレートセンタリング器の作動前の斜視図である。本発明によるガントリーロボットのバックプレートセンタリング器の作動中の斜視図である。本発明によるガントリーロボットの１次排出コンベヤーの斜視図である。本発明によるガントリーロボットのブラシ兼用離型剤噴射器の斜視図である。本発明によるガントリーロボットのブラシ兼用離型剤噴射器の底面斜視図である。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。ただ、図面において同じ構成要素はできるだけ同じ符号で示し、関連した公知の技術や機能についての具体的な説明は本発明の要旨があいまいになることを避けるために省略する。

図１は本発明の斜視図、図２は本発明の背面斜視図である。本発明による自動車用ブレーキパッド成形装置１００は、上層材を計量する一対の上層材計量器２００と、下層材を計量する一対の下層材計量器３００と、上層材計量器２００と下層材計量器３００との間に並んで設けられ、選択的に用いられる多数の成形機４００と、多数の成形機４００の上側に上層材計量器２００と下層材計量器３００を連結するように設けられ、上層材計量器２００によって計量された上層材と下層材計量器３００によって計量された下層材を成形機４００に供給するガントリーローダー５００と、多数の成形機４００の前方に設けられ、成形機４００に供給された上層材の押し固め、バックプレートの供給、成形後に脱型されたブレーキパッドの排出、脱型後の成形型の掃除、及び離型剤塗布などを担当するガントリーロボット６００とを含んでなる。

図３は本発明による上層材計量器の斜視図、図４は本発明による上層材計量器の背面斜視図である。上層材を計量する一対の上層材計量器２００は、左右にリフトを有するリフトユニット２１０と、前記リフトユニット２１０の前方のフレームの上部両側に固定される供給ホッパーユニット２２０と、前記供給ホッパーユニット２２０の下に連結されるミキシングホッパーユニット２３０と、前記ミキシングホッパーユニット２３０の下に連結される計量ユニット２４０と、前記計量ユニット２４０の間に連結される移送ユニット２５０とを含んでなり、外部から供給された上層材を計量してガントリーローダー５００に供給するように構成される。

図５は本発明による上層材計量器のリフトユニットの斜視図、図６は本発明による上層材計量器のリフトユニットの背面斜視図である。上層材計量器２００のリフトユニット２１０は、垂直フレーム２１１と、前記垂直フレーム２１１の上下回転軸２１２のスプロケットの間に連結されるチェーンベルトと、前記チェーンベルトの両側に連結され、案内部に沿って昇降し、また底面が複数の案内棒２１３からなるリフト２１４と、垂直フレーム２１１の上部回転軸２１２に連結され、チェーンベルトに回転力を付与するモーター２１５とを含んでなり、前記モーター２１５の正逆回転によるリフト２１４の昇降作動によって上層材を収容した上層材供給筒を上昇させて供給ホッパーユニット２２０内に進入させるように構成される。

図７は本発明による上層材計量器の供給ホッパーユニットの斜視図、図８は本発明による上層材計量器の供給ホッパーユニットの背面斜視図である。リフトユニット２１０の前方のフレームの上部両側に固定される供給ホッパーユニット２２０のそれぞれは、後方に出入口が形成され、フレーム２２１の上部両側に固定される筒体２２２と、前記筒体２２２の出入口の下部外側に連結され、リフトユニット２１０のリフト２１４の案内棒２１３を延ばす案内棒２２３と、筒体２２２の内部に設けられる回転枠２２４と、前記回転枠２２４の軸棒のピニオンギア２２５とラックギア２２６が噛み合って回転枠２２４を回転させる作動シリンダー２２７とを含んでなり、リフトユニット２１０によって上昇した上層材供給筒を筒体２２２の内部に進入させて回転枠２２４によって回転させれば、上層材供給筒内の上層材がその下のミキシングホッパーユニット２３０に落下するように構成される。

図９は本発明による上層材計量器のミキシングホッパーユニットの斜視図、図１０は本発明による上層材計量器のミキシングホッパーユニットの底面斜視図である。供給ホッパーユニット２２０の下に連結されるミキシングホッパーユニット２３０のそれぞれは、上部が開放し、下部一側に排出口を有する筒体２３２と、前記筒体２３２の内側中央部に設けられ、筒体２３２の側面のモーター２３４と連結されるミキシングブレード２３６と、筒体２３２の内側下部に設けられる移送スクリュー２３８と、ミキシングブレード２３６と移送スクリュー２３８を連結するチェーンベルトとを含んでなり、ミキシングブレード２３６と移送スクリュー２３８がモーター２３４によって一緒に回転しながら、供給ホッパーユニット２２０から供給された上層材をミキシングしてその下側の計量ユニット２４０に供給するように構成される。

図１１は本発明による上層材計量器の計量ユニットの斜視図、図１２は本発明による上層材計量器の計量ユニットの底面斜視図である。ミキシングホッパーユニット２３０の下に連結される計量ユニット２４０は、振動速度が互いに異なる２段の振動フィーダー２４２、２４４と、外側振動フィーダー２４４の排出路の下に連結され、開閉板及びロードセルを有する計量コップ２４６とを含んでなり、ミキシングホッパーユニット２３０から供給された上層材を計量してその下側の移送ユニット２５０に供給するように構成される。

図１３は本発明による上層材計量器の移送ユニットの斜視図、図１４は本発明による上層材計量器の移送ユニットの背面斜視図である。左右計量ユニット２４０の間に連結される移送ユニット２５０は、前後に長い案内部２５１と、前記案内部２５１に沿ってモーター２５２に連結されたタイミングベルト及びＬＭガイドとともに作動する移動体２５３と、前記移動体２５３に左右に長く連結される補助案内部２５４と、前記補助案内部２５４の両側にそれぞれ補助案内部２５４に沿って水平シリンダー２５５によってＬＭガイド２５６とともに作動するように連結される補助移動体２５７と、前記補助移動体２５７にそれぞれいずれか一成形機４００の成形室と同数がモーター２５８によって回転するように連結されるコップ２５９とを含んでなり、計量ユニット２４０によって計量された上層材を受けてガントリーローダー５００に供給するように構成される。

そして、下層材を計量する一対の下層材計量器３００は、上層材計量器２００と同様に、左右側にリフトを有するリフトユニットと、前記リフトユニットの前方フレームの上部両側に固定される供給ホッパーユニットと、前記供給ホッパーユニットの下に連結されるミキシングホッパーユニットと、前記ミキシングホッパーユニットの下に連結される計量ユニットと、前記計量ユニットの間に連結される移送ユニットとを含んでなり、外部から供給された下層材を計量してガントリーローダー５００に供給するように構成されるものであり、それ以上の詳細な説明は省略する。

ただ、本発明で、上層材計量器２００と下層材計量器３００をそれぞれ一対で構成した理由は、作業の連続性や異種材料の円滑な交互供給などのためのものであるだけ、必ずしも一対で構成しなければならないものではない。

図１５は本発明による成形機の斜視図、図１６は本発明によるいずれか一成形機の斜視図である。上層材計量器２００と下層材計量器３００との間に設けられる多数の成形機４００のそれぞれは、フレーム４０２の内側でメインシリンダーによって昇降作動し、前方に長く延設される昇降枠４０４と、前記昇降枠４０４上に昇降枠４０４の案内部４０６に沿って前後に作動するように連結される支持枠４０８と、昇降枠４０４と支持枠４０８との間に連結され、昇降枠４０４から支持枠４０８を前方に突出させる水平シリンダー４１０と、１個以上の成形室を有する中金型及び下金型からなり、前記支持枠４０８上に交替可能に連結され、成形機４００別に成形室の形態が異なる成形型４１２と、昇降枠４０４と成形型４１２の下金型との間に連結される脱型シリンダー４１４と、フレーム４０２の上部に成形型４１２と上下に向き合うように固定される上金型４１６とを含んでなる。

図１７は本発明によるいずれか一成形機の要部背面斜視図、図１８は本発明によるいずれか一成形機の要部背面分解斜視図である。昇降枠４０４と支持枠４０８との間に連結される水平シリンダー４１０は、昇降枠４０４との間にあるピン孔４１８、４２０と固定ピン４２２を介して昇降枠４０４に分離可能に連結し、昇降枠４０４の後方両側に形成される結合孔４２４には案内部４０６を延ばす一対の補助案内部４２６を分離可能に結合し、成形型４１２の交替が必要なとき、昇降枠４０４の後方に一対の補助案内部４２６を結合し、固定ピン４２２を分離した状態で成形型４１２を支持枠４０８とともに補助案内部４２６に沿ってフレーム４０２の後方に突出させることにより、他の成形型４１２に交替することができるように構成される。

図１９は本発明によるガントリーローダーの斜視図である。多数の成形機４００の上部で上層材計量器２００と下層材計量器３００を連結するように設けられるガントリーローダー５００は、左右に長い水平案内部５０２に上層材供給兼用ならし器５０４と下層材供給兼用ならし器５０６を左右に作動するように連結し、上層材供給兼用ならし器５０４が上層材計量器２００から上層材を受けて成形機４００の成形型４１２に供給してからならし作業するようにし、下層材供給兼用ならし器５０６が下層材計量器３００から下層材を受けて成形機４００の成形型４１２に供給してからならし作業するように構成される。

図２０は本発明によるガントリーローダーの要部斜視図、図２１は本発明によるガントリーローダーの要部背面斜視図、図２２は本発明によるガントリーローダーのコップの一部を破断した斜視図、図２３は本発明によるガントリーローダーのならし部の斜視図である。ガントリーローダー５００の上層材供給兼用ならし器５０４と下層材供給兼用ならし器５０６のそれぞれは、水平案内部５０２にＬＭガイドによって連結され、モーター５０８のピニオンギアが水平案内部５０２のラックギアと噛み合って水平案内部５０２に沿って移動する水平移動体５１０と、前記水平移動体５１０にＬＭガイドによって連結され、前記ＬＭガイドに並んで形成されたラックギアが水平移動体５１０のモーター５１２のピニオンギアと噛み合って水平移動体５１０に対して昇降する垂直案内部５１４と、前記垂直案内部５１４の内側下部に固定され、内側下部にモーター５１６と連結されたギア型排出ローラー５１８を有する複数のコップ５２０と、垂直案内部５１４の外側下部に垂直シリンダー５２２によって上下に作動するように連結され、それぞれモーター５２４によって回転するならし棒５２６を有する複数のならし器５２８とを含んでなる。

ここで、上層材供給兼用ならし器５０４と下層材供給兼用ならし器５０６のコップ５２０及びならし器５２８のそれぞれは、できるだけいずれか一成形機４００の成形型４１２の成形室と同数で提供して、選択された成形機４００に対する上層材の供給及び下層材の供給と供給された上層材及び下層材に対するならし作業を同時多発的に行うようにすることが好ましい。

図２４は本発明によるガントリーロボットの斜視図、図２５は本発明によるガントリーロボットの要部斜視図、図２６は本発明によるガントリーロボットの背面斜視図、図２７は本発明によるガントリーロボットの要部背面斜視図である。多数の成形機４００の前方に設けられるガントリーロボット６００は、左右に長い案内部６０２と、前記案内部６０２にＬＭガイドによって連結され、モーター６０４と連結されたピニオンギアが案内部６０２にＬＭガイドと並んで形成されるラックギアと噛み合って案内部６０２に沿って左右に移動する移動体６１０と、前記移動体６１０に設けられ、制御器によって制御されるロボット本体６１２と、前記ロボット本体６１２のアーム端部に結合されるグリッパー６１４と、移動体６１０の装着部に成形機４００と同数が装着される複数の押固器６１６と、案内部６０２の前方に左右に長く固定されたフレーム６１８に成形機４００と同数が設けられるバックプレート積載器６２０と、移動体６１０に設けられ、バックプレート積載器６２０に積載されたバックプレートを引出高に上昇させるバックプレート上昇器６２２と、移動体６１０に設けられ、バックプレート積載器６２０に積載されたバックプレートを引き出すトランスファー６２４と、移動体６１０のトランスファー６２４の付近に設けられ、トランスファー６２４から複数のブレーキパッドを受けて整列するバックプレートセンタリング器６２６と、移動体６１０に設けられ、成形機４００によって成形されたブレーキパッドを排出する１次排出コンベヤー６２８と、バックプレート積載器６２０が設けられるフレーム６１８に成形機４００と同数が並んで設けられる２次排出コンベヤー６３０と、移動体６１０の支持部に装着されるブラシ兼用離型剤噴射器６３２とを含んでなり、成形機４００の成形型４１２に供給された上層材の押し固め、バックプレートの供給、成形されたブレーキパッドの排出、成形型４１２の掃除、及び離型剤のコーティング作業を担当するように構成される。

図２８は本発明によるガントリーロボットのロボット本体の斜視図である。移動体６１０に設けられ、制御器によって制御されるロボット本体６１２は、移動体６１０に固定されるベースと、前記ベースに連結される旋回フレームと、前記旋回フレームに連結される下部アームと、前記下部アームに連結される上部アームとからなり、制御器によって制御されるように構成される一般的なものであるので、それ以上の詳細な説明は省略する。

図２９は本発明によるガントリーロボットのグリッパーの斜視図、図３０は本発明によるガントリーロボットのグリッパーの底面斜視図である。ロボット本体６１２のアーム端部に結合されるグリッパー６１４は、連結板６３４と、前記連結板６３４の底面中央部に連結されるエアチャック６３６と、連結板６３４の底面にエアチャック６３６を避けてそれぞれ垂直シリンダーによって上下に作動するように連結される複数の電磁石６３８とを含んでなり、エアチャック６３６は押固器６１６やブラシ兼用離型剤噴射器６３２を把持して作業するように構成され、電磁石６３８はバックプレートや成形されたブレーキパッドを吸着して所望の地点に移送するように構成される。

図３１は本発明によるガントリーロボットのいずれか一押固器の斜視図である。移動体６１０の装着部に成形機４００と同数が装着される押固器６１６のそれぞれは、グリッパー６１４のエアチャック６３６が把持するための把持部６４０と、前記把持部６４０に連結される支持部６４２と、前記支持部６４２の下部両側に連結され、指定された成形機４００の成形型４１２の成形室に少しの余裕を持って進入することができる形態を有する一対のパンチング部６４４とを含んでなり、成形機４００別に専用に使うように構成される。

図３２は本発明によるガントリーロボットのバックプレート積載器及び２次排出コンベヤーの斜視図、図３３は本発明によるガントリーロボットのバックプレート積載器及び２次排出コンベヤーを他の方向から見た斜視図、図３４は本発明によるガントリーロボットのバックプレート積載器及び２次排出コンベヤーを他の方向から見た要部斜視図である。案内部６０２の前方に左右に長く固定されたフレーム６１８に成形機４００と同数が設けられるバックプレート積載器６２０のそれぞれは、フレーム６１８上に前後に並んで形成された一対の案内棒６４６と、前記案内棒６４６に嵌合された移動体６４８と、前記移動体６４８に上方に突設され、多数のバックプレートが積載される一対の積載棒６５０とからなり、成形機４００別に専用バックプレート積載器６２０によってバックプレートが供給されるように構成される。

また、移動体６１０に設けられ、バックプレート積載器６２０に積載されたバックプレートを引出高に上昇させるバックプレート上昇器６２２は、図２５のように、移動体６１０に固定された垂直案内部６５２と、前記垂直案内部６５２の内側のボールスクリューと連結され、一部が垂直案内部６５２から突設されるフォーク６５４と、垂直案内部６５２の付近に設けられ、ボールスクリューと連結されるモーター６５６とを含んでなり、フォーク６５４がバックプレート積載器６２０に積載されたバックプレートを上昇させて常に引出高を維持するように構成される。

図３５は本発明によるガントリーロボットのトランスファーの斜視図、図３６は本発明によるガントリーロボットのトランスファーを他の方向から見た斜視図である。移動体６１０に設けられ、バックプレート積載器６２０に積載されたバックプレートを引き出すトランスファー６２４は、フレーム６５８と、前記フレーム６５８のモーター６５９と連結されたボールスクリュー６６０及びＬＭガイド６６２に沿って作動する移動体６６４と、前記移動体６６４に連結される一つ以上の電磁石６６６とを含んでなり、バックプレート積載器６２０に積載されたバックプレートを吸着してバックプレートセンタリング器６２６に供給するように構成される。

図３７は本発明によるガントリーロボットのバックプレートセンタリング器の斜視図、図３８は本発明によるガントリーロボットのバックプレートセンタリング器の作動前の斜視図、図３９は本発明によるガントリーロボットのバックプレートセンタリング器の作動中の斜視図である。移動体６１０のトランスファー６２４の付近に設けられ、トランスファー６２４から複数のブレーキパッドを受けて整列するバックプレートセンタリング器６２６は、移動体６１０に固定される固定枠６６８と、前記固定枠６６８上に左右に長く固定され、いずれか一成形機４００の成形型４１２の成形室と同数の支持部が並んで形成される支持枠６７０と、複数の押圧部を介して支持枠６７０の各支持部と所定の間隔で向き合うように設けられ、固定枠６６８の作動シリンダー６７２によって作動して支持枠６７０との間に供給されたバックプレートを左右に整列する押圧枠６７４と、支持枠６７０の前後に設けられ、固定枠６６８との間にある作動シリンダー６７６による作動によって支持枠６７０と押圧枠６７４との間に供給されたバックプレートを前後に整列する一対の押圧部６７８とを含んでなり、トランスファー６２４によって供給されたバックプレートを前後左右に整列して成形機４００の成形型４１２の成形室に供給するように構成される。

図４０は本発明によるガントリーロボットの１次排出コンベヤーの斜視図である。移動体６１０に設けられ、成形機４００によって成形されたブレーキパッドを排出する１次排出コンベヤー６２８は、移動体６１０に前後に長く固定される支持枠６８０と、前記支持枠６８０上に設けられるコンベヤーベルト６８２と、前記コンベヤーベルト６８２と連結されたモーター６８４とからなり、成形機４００によって成形されたブレーキパッドを２次排出コンベヤー６３０に移送させるように構成される。

また、バックプレート積載器６２０が設けられるフレーム６１８にやはり成形機４００と同数が設けられる２次排出コンベヤー６３０のそれぞれは、図３２～図３４のように、フレーム６１８に固定される支持枠６８６と、前記支持枠６８６上に前方に行くほど下方に傾くように設けられる案内ローラー６８８と、前記案内ローラー６８８の下部に形成される収集板６９０とを含んでなり、１次排出コンベヤー６２８によって供給されたブレーキパッドが傾斜案内ローラー６８８に沿って滑り移動して収集板６９０に収集されるように構成される。

図４１は本発明によるガントリーロボットのブラシ兼用離型剤噴射器の斜視図、図４２は本発明によるガントリーロボットのブラシ兼用離型剤噴射器の底面斜視図である。移動体６１０の支持部に装着されるブラシ兼用離型剤噴射器６３２は、グリッパー６１４の把持のための把持部６９２と、前記把持部６９２の下部に連結される支持部６９４と、前記支持部６９４に下方に露出されるように設けられ、モーター６９５によって回転するブラシ６９６と、離型剤を保存する容器に噴射ノズルが連結され、支持部６９４の両側に一対が固定され、ブラシ６９６によって掃除された成形型４１２に離型剤を噴射してコートする離型剤噴射器６９８とを含んでなる。

本発明は、成形作業に先立ち、各成形機４００に成形室の形態が互いに異なる成形型４１２を連結し、製造しようとするブレーキパッドの種類によって選択された成形機４００によって成形作業を行う。

すなわち、ブレーキパッドの成形のための準備作業が完了すれば、上層材を収容した上層材供給筒を上層材計量器２００のリフトユニット２１０のリフト２１４に進入させ、前記リフト２１４とともに上昇させ、リフト２１４とともに上昇した上層材供給筒を供給ホッパーユニット２２０の筒体２２２内に設けられた回転枠２２４に進入させ、回転枠２２４に進入した上層材供給筒を作動シリンダー２２７によって回転する回転枠２２４によって回転させることにより、上層材供給筒内の上層材がミキシングホッパーユニット２３０に落下して供給されるようにする。

また、ミキシングホッパーユニット２３０に供給された上層材はミキシングブレード２３６及び移送スクリュー２３８によってミキシングされた後、排出口を通して排出されて計量ユニット２４０に落下して供給され、計量ユニット２４０に供給された上層材は振動速度が互いに異なる２段の振動フィーダー２４２、２４４とロードセルを有する計量コップ２４６によって定量が計量されて移送ユニット２５０のコップ２５９に落下して供給される。

ここで、移送ユニット２５０のコップ２５９は補助案内部２５４の両側に設けられた補助移動体２５７のそれぞれにいずれか一成形機４００の成形室と同数が連結され、補助案内部２５４と補助移動体２５７との間に設けられた水平シリンダー２５５とＬＭガイドによって左右に作動し、案内部２５１に沿ってモーターと連結されたタイミングベルトとＬＭガイドによって作動する移動体２５３によって前後に作動し、左右側のそれぞれの計量ユニット２４０から計量された上層材を受けるようになる。

また、計量ユニット２４０から計量された上層材を受けた移送ユニット２５０のコップ２５９は左右側のそれぞれの案内部２５１に沿って移動体２５３によって前方に移動した後、モーター２５８による回転により、コップ２５９内の上層材がガントリーローダー５００の上層材供給兼用ならし器５０４のコップ５２０に落下して供給される。

また、移送ユニット２５０から上層材を受けたガントリーローダー５００の上層材供給兼用ならし器５０４はモーター５０８と連結されたピニオンギア及びラックギアによって水平案内部５０２に沿って移動して選択された成形機４００の成形型４１２の上側に至り、モーター５１６による排出ローラー５１８の回転作動により、各コップ５２０内の上層材が成形型４１２の各成形室に落下して供給され、次いでならし器５２８が水平案内部５０２に沿って水平移動体５１０による左右作動、垂直シリンダー５２２による上下作動及びモーター５２４によるならし棒５２６の回転作動によって成形型４１２の各成形室に供給された上層材のならし作業を行う。

ここで、成形機４００の成形型４１２は、ガントリーローダー５００による上層材の供給に先立ち、水平シリンダー４１０によって昇降枠４０４に沿って支持枠４０８とともに前方に突出し、成形型４１２が突出した状態で上層材供給兼用ならし器５０４による上層材の供給及びならし作業を行う。

また、成形機４００の成形型４１２に上層材を供給してならし作業を行った後、ガントリーロボット６００のロボット本体６１２が案内部６０２に沿ってモーター６０４と連結されたピニオンギア６０６及びラックギア６０８によって作動する移動体６１０とともに選択された成形機４００の前方に移動し、グリッパー６１４のエアチャック６３６が移動体６１０の装着部に装着された押固器６１６を把持した後、成形型４１２の各成形室に供給された上層材を押し固めるようになる。

また、選択された成形機４００の成形型４１２に上層材を供給し、ガントリーロボット６００が押固器６１６で押し固めた後には、前述した上層材計量器２００による上層材の計量作動と同様に、下層材計量器３００のリフトユニットと、左右側供給ホッパーユニットと、左右側ミキシングホッパーユニットと、左右側計量ユニットと、移送ユニットとが外部から供給された下層材を計量し、ガントリーローダー５００の下層材供給兼用ならし器５０６のコップ５２０に供給し、ついで下層材供給兼用ならし器５０６は水平案内部５０２に沿って水平移動体５１０とともに移動して成形機４００の成形型４１２の上側に至り、各成形室の上層材上に下層材を供給した後、ならし器５０６によってならし作業を行う。

また、選択された成形機４００の成形型４１２に上層材と下層材を供給するとき、ガントリーロボット６００のバックプレート積載器６２０に多段に積載されたバックプレートをトランスファー６２４の移動体６６４の電磁石６６６が吸着してバックプレートセンタリング器６２６の支持枠６７０と押圧枠６７４との間に供給し、ついでバックプレートセンタリング器６２６は作動シリンダー６７２によって押圧枠６７４が作動して支持枠６７０と押圧枠６７４との間に供給されたバックプレートを左右に整列させるとともに、作動シリンダー６７６によって押圧部６７８が作動してバックプレートを前後にも整列させ、バックプレートセンタリング器６２６によって前後左右に整列されたブレーキパッドは、下層材の供給の後、ロボット本体６１２のグリッパー６１４の電磁石６３８が吸着して各成形室の下層材上に供給する。

また、選択された成形機４００の成形型４１２の各成形室に上層材、下層材及びバックプレートを順に供給した後には、成形型４１２を水平シリンダー４１０によって支持枠４０８に沿って内部に進入させた状態で、メインシリンダーによって昇降枠４０４に沿って昇降作動せることにより、上金型４１６との接触による押圧成形を行い、ブレーキパッドの押圧成形の後には、成形型４１２が水平シリンダー４１０によって前方に突出した状態で脱型シリンダー４１４によってブレーキパッドを成形型４１２から脱型させ、脱型されたブレーキパッドをロボット本体６１２のグリッパー６１４の電磁石６３８が吸着して１次排出コンベヤー６２８に供給すれば、ブレーキパッドは１次排出コンベヤー６２８と２次排出コンベヤー６３０に沿って移送されて外部に排出される。

そして、選択された成形機４００によって成形されたブレーキパッドの脱型後には、ロボット本体６１２のグリッパー６１４のエアチャック６３６がブラシ兼用離型剤噴射器６３２を把持し、モーター６９５によって回転するブラシ６９６が成形型４１２の各成形室をブラシングして掃除し、掃除後には離型剤噴射器６９８が各成形室に離型剤を噴射してコーティングすることにより、選択された成形機４００を用いてブレーキパッドを連続的に繰り返し成形することができる。

このようなブレーキパッドの成形時に用いた成形機４００は多数の成形機４００から選択されたものである。成形しようとするブレーキパッドの種類に応じて成形機４００を替える場合、成形型４１２の交替なしにも全体成形機４００の数だけの多様な種類のブレーキパッドを生産することができる。

特に、相異なる成形型４１２を有する多数の成形機４００のみでは得られない異種のブレーキパッドを成形しようとするときには、選択された成形機４００による成形作業の間、残りの成形機４００は、図１７及び図１８のように、昇降枠４０４の後方両側の結合孔４２４に案内部４０６を延ばす補助案内部４２６を結合固定し、ついで昇降枠４０４に水平シリンダー４１０を連結固定する固定ピン４２２をピン孔４１８、４２０から分離した状態で、成形型４１２を支持枠４０８とともに補助案内部４２６に沿って後方に突出させ、成形室の異なる他の成形型４１２に交替し、交替された成形型４１２を支持枠４０８とともに補助案内部４２６に沿って内部に進入させた後、ピン孔４１８、４２０に固定ピン４２２を結合して水平シリンダー４１０を昇降枠４０４に固定することにより、交替された成形型４１２を用いる成形作業を行うことができる。

したがって、本発明は補修市場のための多品種少量生産に対応するとともに、ブレーキパッドの成形時に要求されるほぼ全ての作業を自動化することができ、成形型４１２が互いに異なる多数の成形機４００の選択的な利用及び成形型４１２の交替によってより多様な製品を生産することができ、多様な製品生産のためのいずれか一成形機４００の成形型４１２の交替作業中にも残りの成形機４００を用いて成形作業を行い続けることができるので、成形型４１２の交替による生産性低下までも防止することができる。

上述したように、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野で熟練した当業者は下記の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で本発明を多様に修正及び変形して実施することができる。

１００自動車用ブレーキパッド成形装置
２００上層材計量器
２１０リフトユニット
２１１垂直フレーム
２１２回転軸
２１３案内棒
２１４リフト
２１５モーター
２２０供給ホッパーユニット
２２１フレーム
２２２筒体
２２３案内棒
２２４回転枠
２２５ピニオンギア
２２６ラックギア
２２７作動シリンダー
２３０ミキシングホッパーユニット
２３２筒体
２３４モーター
２３６ミキシングブレード
２３８移送スクリュー
２４０計量ユニット
２４２、２４４振動フィーダー
２４６計量コップ
２５０移送ユニット
２５１案内部
２５２モーター
２５３移動体
２５４補助案内部
２５５水平シリンダー
２５６ＬＭガイド
２５７補助移動体
２５８モーター
２５９コップ
３００下層材計量器
４００成形機
４０２フレーム
４０４昇降枠
４０６案内部
４０８支持枠
４１０水平シリンダー
４１２成形型
４１４脱型シリンダー
４１６上金型
４１８、４２０ピン孔
４２２固定ピン
４２４結合孔
４２６補助案内部
５００ガントリーローダー
５０２水平案内部
５０４上層材供給兼用ならし器
５０６下層材供給兼用ならし器
５０８モーター
５１０水平移動体
５１２モーター
５１４垂直案内部
５１６モーター
５１８排出ローラー
５２０コップ
５２２垂直シリンダー
５２４モーター
５２６ならし棒
５２８ならし器
６００ガントリーロボット
６０２案内部
６０４モーター
６０６ピニオンギア
６０８ラックギア
６１０移動体
６１２ロボット本体
６１４グリッパー
６１６押固器
６１８フレーム
６２０バックプレート積載器
６２２バックプレート上昇器
６２４トランスファー
６２６バックプレートセンタリング器
６２８１次排出コンベヤー
６３０２次排出コンベヤー
６３２ブラシ兼用離型剤噴射器
６３４連結板
６３６エアチャック
６３８電磁石
６４０把持部
６４２支持部
６４４パンチング部
６４６案内棒
６４８移動体
６５０積載棒
６５２垂直案内部
６５４フォーク
６５６、６５９モーター
６５８フレーム
６６０ボールスクリュー
６６２ＬＭガイド
６６４移動体
６６６電磁石
６６８固定枠
６７０支持枠
６７２作動シリンダー
６７４押圧枠
６７６作動シリンダー
６７８押圧部
６８０支持枠
６８２コンベヤーベルト
６８４モーター
６８６支持枠
６８８案内ローラー
６９０収集板
６９２把持部
６９４支持部
６９５モーター
６９６ブラシ
６９８離型剤噴射器

Claims

リフトユニット、供給ホッパーユニット、ミキシングホッパーユニット、計量ユニット及び移送ユニットからなり、外部から供給された上層材を計量する上層材計量器と、
リフトユニット、供給ホッパーユニット、ミキシングホッパーユニット、計量ユニット及び移送ユニットからなり、外部から供給された下層材を計量する下層材計量器と、
上層材計量器と下層材計量器との間に設けられ、選択的に用いられる一つ以上の成形機と、
前記成形機の上部で上層材計量器と下層材計量器を連結するように連結され、上層材計量器によって計量された上層材と下層材計量器によって計量された下層材を成形機の成形型に供給してならし作業するガントリーローダーと、
成形機の前方に設けられ、成形機の成形型に供給された上層材の押し固め、バックプレートの供給、成形されたブレーキパッドの排出、成形型の掃除、及び掃除された成形型に離型剤を塗布してコートする作業を担当するガントリーロボットと、を含む、自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記上層材計量器及び前記下層材計量器のそれぞれは、
リフトを有するリフトユニットと、
前記リフトユニットの前方フレームに固定される供給ホッパーユニットと、
前記供給ホッパーユニットの下に連結されるミキシングホッパーユニットと、
前記ミキシングホッパーユニットの下に連結される計量ユニットと、
前記計量ユニットの下に連結される移送ユニットと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記リフトユニットは、
上下に回転軸を有する垂直フレームと、
前記垂直フレームの上下回転軸のスプロケットの間に連結されるチェーンベルトと、
前記チェーンベルトの両側に連結され、案内部に沿って昇降し、底面が複数の案内棒からなるリフトと、
垂直フレームの上部回転軸に連結されてチェーンベルトに回転力を付与するモーターと、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記供給ホッパーユニットは、
後方に出入口が形成され、フレームに固定される筒体と、
前記筒体の出入口の下部外側に連結され、リフトユニットのリフトの案内棒を延ばす案内棒と、
筒体の内部に設けられる回転枠と、
前記回転枠の軸棒のピニオンギアとラックギアが噛み合って回転枠を回転させる作動シリンダーと、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ミキシングホッパーユニットは、
上部が開放し、下部一側に排出口を有する筒体と、
前記筒体の内側に設けられ、筒体の側面のモーターと連結されるミキシングブレードと、
筒体の内側下部に設けられる移送スクリューと、
ミキシングブレードと移送スクリューの軸棒のスプロケットとの間に連結され、ミキシングブレードの回転力を移送スクリューに伝達するチェーンベルトと、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記計量ユニットは、
振動速度が互いに異なる２段の振動フィーダーと、
外側振動フィーダーの排出口の下に連結され、開閉板及びロードセルを有する計量コップと、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記移送ユニットは、
前後に長い案内部と、
前記案内部に沿ってモーターと連結されたタイミングベルト及びＬＭガイドとともに移動する移動体と、
前記移動体に左右に長く連結される補助案内部と、
前記補助案内部の両側に設けられ、それぞれ補助案内部に沿って水平シリンダーによってＬＭガイドとともに左右に移動するように連結される補助移動体と、
前記補助移動体に連結され、モーターによって回転するコップと、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記成形機は、
フレームの内側でメインシリンダーによって昇降作動し、前方に長く延設される昇降枠と、
前記昇降枠上に、昇降枠の案内部に沿って前後に作動するように連結される支持枠と、
昇降枠と支持枠との間に連結され、昇降枠に対して支持枠を作動させる水平シリンダーと、
中金型及び下金型からなり、前記支持枠上に交替可能に連結される成形型と、
昇降枠と成形型との間に連結され、中金型から下金型を作動させる脱型シリンダーと、
フレームの上部に成形型と上下に向き合うように固定される上金型と、を含み、
前記水平シリンダーはピン孔及び固定ピンを用いて昇降枠に分離可能に連結され、昇降枠の後方両側には結合孔を用いて案内部を延ばす補助案内部が分離可能に結合され、必要時に成形型が後方に突出することができるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーローダーは、
左右に長い水平案内部と、
前記水平案内部の一側に水平案内部に沿って移動するように連結される上層材供給兼用ならし器と、
水平案内部の他側に水平案内部に沿って移動するように連結される下層材供給兼用ならし器と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーローダーの上層材供給兼用ならし器と下層材供給兼用ならし器のそれぞれは、
水平案内部にＬＭガイドを介して連結され、モーターのピニオンギアが水平案内部のラックギアと噛み合って水平案内部に沿って移動する水平移動体と、
前記水平移動体にＬＭガイドを介して連結され、前記ＬＭガイドと並んで形成されたラックギアが水平移動体のモーターのピニオンギアと噛み合って水平移動体から昇降する垂直案内部と、
前記垂直案内部に固定され、内側下部にモーターと連結された排出ローラーを有するコップと、
垂直案内部に垂直シリンダーによって上下に作動するように連結され、モーターによって回転するならし棒を有するならし器と、を含むことを特徴とする、請求項９に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットは、
左右に長い案内部と、
前記案内部にＬＭガイドを介して連結され、モーターのピニオンギアが案内部のラックギアと噛み合って案内部に沿って左右に移動する移動体と、
前記移動体に設けられ、制御器によって制御されるロボット本体と、
前記ロボット本体のアーム端部に結合されるグリッパーと、
移動体の装着部に装着され、ロボット本体のグリッパーによって把持されて成形機の成形型に供給された上層材を押し固める押固器と、
案内部の前方に固定されたフレームに設けられ、バックプレートを多段に積載するバックプレート積載器と、
移動体に設けられ、バックプレート積載器に積載されたバックプレートを引出高に上昇させるバックプレート上昇器と、
移動体に設けられ、バックプレート積載器からブレーキパッドを引き出すトランスファーと、
移動体に設けられ、トランスファーからブレーキパッドを受けて整列するバックプレートセンタリング器と、
移動体に設けられ、成形機から脱型されたブレーキパッドを排出する１次排出コンベヤーと、
バックプレート積載器とともにフレームに設けられて１次排出コンベヤーを延ばす２次排出コンベヤーと、
移動体に設けられ、成形機によって成形されたブレーキパッドの脱型の後、成形型を掃除し、掃除された成形型に離型剤を塗布してコートするブラシ兼用離型剤噴射器と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ロボット本体のアーム端部に結合されるグリッパーは、
連結板と、
前記連結板に連結されるエアチャックと、
連結板にエアチャックとの干渉を避けるように連結される複数の電磁石と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットの押固器は、
グリッパーの把持のための把持部と、
前記把持部に連結される支持部と、
前記支持部の下部両側に連結されるパンチング部と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットのバックプレート積載器は、
フレーム上に前後に伸びるように並んで形成される一対の案内棒と、
前記案内棒に嵌合される移動体と、
前記移動体に突設される積載棒と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットのバックプレート上昇器は、
移動体に固定される垂直案内部と、
前記垂直案内部の内側に設けられるボールスクリューと、
前記ボールスクリューに連結され、一部が垂直案内部の外側に突出するフォークと、
垂直案内部の付近に固定され、垂直案内部の内側のボールスクリューと連結されるモーターと、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットのトランスファーは、
フレームと、
前記フレームのモーターと連結されたボールスクリュー及びＬＭガイドに沿って移動する移動体と、
前記移動体に連結される電磁石と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットのバックプレートセンタリング器は、
移動体に固定される固定枠と、
前記固定枠上に左右に長く固定され、複数の支持部が並んで形成される支持枠と、
複数の押圧部を介して支持枠の各支持部と向き合うように設けられ、固定枠の作動シリンダーによって作動して支持枠との間に供給されたバックプレートを左右に整列する押圧枠と、
支持枠の前後に設けられ、固定枠との間の作動シリンダーによって作動して、支持枠と押圧枠との間に供給されたバックプレートを前後に整列する押圧部と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットの１次排出コンベヤーは、
移動体に固定される支持枠と、
前記支持枠上に設けられるコンベヤーベルトと、
前記コンベヤーベルトと連結されるモーターと、を含み、
２次排出コンベヤーは、
フレームに固定される支持枠と、
前記支持枠上に前方に行くほど下方に傾くように設けられる案内ローラーと、
前記案内ローラーの下側に形成される収集板と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。
前記ガントリーロボットのブラシ兼用離型剤噴射器は、
グリッパーの把持のための把持部と、
前記把持部の下部に連結される支持部と、
前記支持部から下方に突出するように設けられ、モーターによって回転するブラシと、
離型剤を保存する容器及び噴射ノズルからなり、噴射ノズルが下方に向かうように支持部に固定される離型剤噴射器と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ブレーキパッド成形装置。