JP3773405B2

JP3773405B2 - トランスファ装置

Info

Publication number: JP3773405B2
Application number: JP2000300204A
Authority: JP
Inventors: 敏彦荒井; 信良前田; 俊彦信岡
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: CA2357406C; GB0122799D0; GB2367517B; GB2367517A; US6604402B2; US20020038606A1; JP2002102963A; CA2357406A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の加工ステージを有し、各ステージ間のワーク（被加工品）をフィードバーで搬送しながら成形するプレス機械に用いられるトランスファ装置に関する。さらに詳細には、上流側はプログレッシブ加工を行ない、途中で製品をスケルトンから切り離し、その後の下流側各ステージをトランスファ加工するプレス機械に用いられるトランスファ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生産性の向上を目的として切削加工からプレス加工への工法転換等によりプレス加工する製品の製品形状が複雑になるとともに、高精度化が要望され、また、設備費用の低減、設置スペースの制限等も要望されている。これらに対応するため、従来より種々の生産形態が提供されている。
【０００３】
その一例として、１台のプレス機械で複数の加工工程を行なうプレス加工において、上流側をプログレッシブ加工とし、下流側をトランスファ加工とする生産形態がある。従来はこの様な生産形態としても、実際にはトランスファ加工のみを行なう頻度が高かったので、一般的なトランスファ装置、すなわちプレス機械の両側面にフィードバーの駆動機構部を収めるユニットケースを設置し、さらには当該ユニットケースをフィードバーよりも下方に設置したトランスファ装置が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トランスファ加工の頻度が少なく、プログレッシブ加工の頻度が高い場合には、上述の従来トランスファ装置では十分に対応できない。すなわち、上流側のプレス機械の側面にもユニットケースが設置されると、コイルフィーダの材料供給口からプレス加工の第１ステージまでの距離が長くなるので、加工終了後の残材が長くなり、生産コストが割高になる。さらには、コイル材の蛇行等の発生により材料の送り精度が悪化し、よって加工精度に悪影響を及ぼす。そのうえさらには、ユニットケースを両側に夫々設けため、ユニットケース自体、ステー等を夫々に製作しなければならない。
【０００５】
また、ユニットケースがフィードバーよりも下方に設置されているため、製品取出し用のコンベヤの設置スペースを確保することが難しく、製品受け（バケット）への積み込み等にも支障をきたしている。
【０００６】
本発明の目的は、生産性を向上し、設置スペースが小さく、プレス加工エリアに設置するトランスファ機器部品が少なく、生産設備のコストを低減することができるトランスファ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、プレス機械の送り方向上流側に隣接してコイルフィーダを配置し、下流側にはトランスファ装置を配置して、同じ金型エリア内の複数の加工工程のうち、上流側でプログレッシブ加工を行ない、下流側でトランスファ加工を行なう複合プレス加工方式に用いられるトランスファ装置において、送り方向に平行で前後に設けられる２本のフィードバーと、フィードバーにワークの搬送運動を行わせるとともに前記フィードバーを一端で支持する片持ち駆動機構部を内装するユニットケースを有し、該ユニットケースは、プレス機械の送り方向の下流側コラムの側面に設けられ、かつ、前記ユニットケースは、前記フィードバーよりも上方に設けられていることを特徴とするトランスファ装置である。
【０００８】
請求項１の発明では、フィードバーを一端で支持するいわゆる片持ち支持方式とした。そして、フィードバーの駆動機構部を内装する、ユニットケースを下流側のコラム側面に設けた場合、コイルフィーダ側にはユニットケースが無いので、材料の供給口からプレス機械の金型エリアまでの距離が短くて済む。よって、加工終了後の残材が短くなるので、生産コストを低減することができるとともに、精度良く材料の供給を行うことができる。さらに、従来と比べてユニットケース自体、取り付けのステー等の製作が半分で済むので、トランスファ装置の製造に係るコストも低減することができる。また、金型エリア内にはフィードバーのみで、これを駆動するための機構部分がプレス加工ライン領域にないため、金型の配置構造計画が簡単になり、プレス作業がきわめてしやすくなるとともに、保守点検が容易であり安全性が高まる。
【０００９】
さらには、ユニットケースがフィードバーの上方に設置されているため、ユニットケースが設けられているプレス機械側面（下流側）に製品取出しコンベヤ等を配置する場合等は、フィードバー付近に容易にコンベヤを配置することができる。また、バケットによる製品の積み込みも容易に行なうことができる。
【００１０】
請求項２の発明は、前記フィードバー９の先端下部に受け台１０があり、該受け台１０の下端がボルスタ４の表面を摺動自在であることを特徴とするトランスファ装置であり。受け台１０によって、フィードバー９の位置が安定して保持され、質量の大きなワークの搬送を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項３の発明は、前記駆動機構部は、前記フィードバーにアドバンス・リターン運動を行わせるアドバンス・リターン駆動機構部と、前記フィードバーにクランプ・アンクランプ運動を行わせるクランプ・アンクランプ駆動機構部と、を有し、前記アドバンス・リターン駆動機構部は、前記フィードバーをクランプ・アンクランプ方向に摺動自在に支持するスライダーと、前記スライダーに設けられたブッシング部材と嵌合することで前記スライダーをアドバンス・リターン方向に摺動自在に支持するガイドシャフトと、前記スライダーに設けられたナットと螺合するボールねじ軸と、前記ボールねじ軸を回転させる駆動源と、を有し、前記クランプ・アンクランプ駆動機構部は、前記フィードバーをアドバンス・リターン方向に摺動自在に支持するカートと、前記カートに設けられたナットと螺合するボールねじ軸と、該ボールねじ軸を回転させる駆動源と、を有することを特徴とする請求項１または２記載のトランスファ装置である。
【００１２】
請求項３の発明では、ユニットケースに内装される駆動機構部を、フィードバーにアドバンス・リターン運動を行わせるアドバンス・リターン駆動機構部と、フィードバーにクランプ・アンクランプ運動を行わせるクランプ・アンクランプ駆動機構部とで構成し、夫々の駆動機構部は構造簡単な構成とした。ゆえに、請求項３の発明によると、請求項１の発明の効果に加えて、さらにトランスファ装置の製造に係るコストを低減することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、前記カートに固設するエンドプレートと、前記ナットと前記エンドプレートの間に縮設されるスプリングと、前記カートの前記エンドプレートと反対側に固設するとともに、前記ナットを介して前記スプリングのスプリング力を受けるブラケットと、該ブラケットに固設され、前記スプリングのスプリング力に反して前記ナットが前記ブラケットから離れることを検出するセンサと、を有することを特徴とする請求項３記載のトランスファ装置である。
【００１４】
請求項４の発明では、係る構成とすることで、フィードバーに掛かる過負荷によりフィードバーや駆動機構部が破損することを防止することができる。すなわち、金型調整時にフィードバーのフィンガの設置ミス等により、クランプ動作時にフィードバーやフィンガが金型に接触した場合のようにフィードバー間に異物が存在する場合、フィードバーは動作できなくなる。このとき、フィードバーを支持するカートも動作できなくなるが、駆動源からの動力によりボールねじ軸は回転し続け、ナットは動作しようとする。
【００１５】
ここで、ナットはスプリングが伸びようとする力を受けているが、ボールねじの回転によりナットはスプリングの力に反して移動する。このとき、ナットはブラケットから離れる。センサは、これを検出することができる。すなわち、フィードバーが動作しないときに、ナットのみが動いたことを検出することができる。この検出信号に基づいてプレス機械及びトランスファ装置を停止させることができるので、請求項４の発明によると、請求項３の発明による効果に加えて、フィードバー間に異物が存在する場合においても、トランスファ装置のフィードバーや駆動機構部等の構成部材を破損することはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に発明の実施の形態の一例を示す。図１は本発明によるトランスファ装置１が取り付けられたプレス機械２の正面図を示す。なお、プレス機械２はその構成要素の一部が図示されている。ここで、３はベッド，４はボルスタ，５はコラム，６はスライドである。
【００１７】
また、本実施例のプレス機械２には、図示しない金型がスライド６とボルスタ４間に設けられている。さらに、プレス機械２の左側には、図示しないコイルフィーダが配置されている。ここで、前記金型は複数の加工工程を有し、前記コイルフィーダーにより供給されるコイル材は、左から右へと流れる。そして、本実施例におけるプレスラインでは、上流側はプログレッシブ加工を行ない、下流側ではトランスファ加工がされる。つまり、供給されるコイル材は、前記金型の途中の工程（上流側）まではプログレッシブ加工され、途中のある工程でスケルトンと製品が切り離され、後の工程（下流側）ではトランスファ加工がされる。
【００１８】
そして、トランスファ装置１の下方には製品排出用のコンベヤ１１が設けられ、トランスファ加工の最終工程で、製品はコンベヤ１１上に載置される。すると、コンベヤ１１により製品はプレス機械２の外側へ排出されるようになっている。
【００１９】
ここで、図２には図１のＩ−Ｉ断面図、図３には図１の右側面図、図４には図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図５には図４Ｐ部の詳細図を示す。
【００２０】
図１，図２において、トランスファ装置１のユニットケース７はプレス機械の右側に設けられている。ユニットケース７は駆動機構部８を内装する。駆動機構部８は、一対のフィードバー９，９にアドバンス・リターン運動を行わせるアドバンス・リターン駆動機構部５０及び一対のフィードバー９，９にクランプ・アンクランプ運動を行わせるクランプ・アンクランプ駆動機構部１００により構成される。なお、ユニットケース７にはカバー７ａが設けられている。
【００２１】
ユニットケース７上にはアドバンス・リターン駆動機構部５０の駆動源となるサーボモータ５１が設けられている。サーボモータ５１の駆動軸にはプーリ５２が設けられている。一方、ユニットケース７には、アドバンス・リターン方向に平行してボールねじ軸５３が設けられている。ボールねじ軸５３はユニットケース７に設けられた軸受５４ａ，５４ｂにより支持されているとともに、ボールねじ軸５３の一端にはプーリ５５が固設されている。このプーリ５５とプーリ５２にはベルト５６が掛けられている。サーボモータ５１の駆動力は、ベルト５６を介してボールねじ軸５３に伝達される。
【００２２】
図３において、アドバンス・リターン駆動機構部５０はスライダー５７を有する。スライダー５７の上部中央にはナット５８が固設されている。ナット５８は前述のボールねじ軸５３と螺合している。また、ナット５８の両脇にはガイド部５７ａ，５７ａが設けられ、ガイド部５７ａ，５７ａの貫通した穴にはブッシュ５９，５９が固設されている。一方、ユニットケース７にはアドバンス・リターン方向と平行してガイドシャフト６０，６０が２本設けられている。そして、ブッシュ５９，５９（ガイド部５７ａ，５７ａ）はガイドシャフト６０，６０に摺動自在に嵌合している。
【００２３】
また、スライダー５７の下部には、クランプ・アンクランプ方向と平行して溝部５７ｂが設けられている。一方、フィードバー９，９の端部はホルダー６１，６１の下部に固設される。そして、ホルダー６１，６１の上部は溝部５７ｂによりクランプ・アンクランプ方向に摺動自在に支持されている。
【００２４】
一方、図４において、ユニットケース７上には、クランプ・アンクランプ駆動機構１００の駆動源であるサーボモータ１０１が設けられている。サーボモータ１０１の駆動軸にはプーリ１０２が設けられている。一方、ユニットケース７にはクランプ・アンクランプ方向に平行してボールねじ軸１０３が設けられている。ボールねじ軸１０３は、両端を軸受１０４ａ，１０４ｂにより支持されるとともに、一端にはプーリ１０５が設けられている。そして、プーリ１０５とプーリ１０２にはベルト１０６が設けられている。サーボモータ１０１の駆動力は、ベルト１０６を介してボールねじ軸１０３に伝達される。なお、ボールねじ軸１０３のねじ切りの方向は、送り方向（ＦＥＥＤＤＩＲＥＣＴＩＯＮ）（図２）の中心を境に互いに逆向きに施されている。
【００２５】
また、クランプ・アンクランプ駆動機構部１００は２基のカート１０７，１０７を有する。カート１０７，１０７の上部には貫通した穴を有する嵌合部１０７ａ，１０７ａが設けられている。一方、図５において、ナット１０８，１０８はボールねじ軸１０３に螺合するとともに嵌合部１０７ａ，１０７ａの穴に摺動自在に嵌合している。また、嵌合部１０７ａ，１０７ａ内側の側面に固設されたエンドプレート１０９，１０９とナット１０８，１０８の間にはスプリング１１０，１１０が設けられている。一方、嵌合部１０７ａ，１０７ａ外側の側面には、中空で構成されるスペーサー１１１，１１１を介してブラケット１１２，１１２が固設されている。
【００２６】
なお、スペーサー１１１，１１１はナット１０８，１０８のフランジ部１０８ａ，１０８ａに設けられた穴１０８ｂ，１０８ｂを貫通し、かつ、カート１０７，１０７外側の側面とブラケット１１２，１１２に挟まれるようにして、ボルト１１３，１１３で締め付けられている。また、穴１０８ｂ，１０８ｂの直径はスペーサー１１１，１１１の直径より若干大きく施工されている。なお、スペーサー１１１，１１１及びボルト１１３，１１３は放射状に配置されている。
【００２７】
また、ナット１０８，１０８のフランジ部１０８ａ，１０８ａの外側の側面とブラケット１１２，１１２はスプリング１１０，１１０の伸びようとする力により当接している。すなわち、ナット１０８，１０８はブラケット１１２，１１２により外方向への移動は規制され、そのナット１０８，１０８とエンドプレート１０９，１０９間にはスプリング１１０，１１０が縮設されている。
【００２８】
さらに、ブラケット１１２，１１２にはセンサ１１４，１１４が固設されている。本実施例では、センサ１１４，１１４は近接スイッチで、ブラケット１１２，１１２に設けられた穴１１２ａ，１１２ａを利用して、フランジ部１０８ａ，１０８ａがブラケット１１２，１１２と当接する面からセンサ１１４，１１４までの距離を測定し、ナット１０８，１０８が動く（フランジ部１０８ａ，１０８ａがブラケット１１２，１１２から離れる）ことを検出する。なお、センサ１１４，１１４はナット１０８，１０８が動く（フランジ部１０８ａ，１０８ａがブラケット１１２，１１２から離れる）ことを検出できるものであれば、その種類は問わない。
【００２９】
また、カート１０７，１０７の下部にはカムフォロア１１５，１１５が設けられている。このカムフォロア１１５，１１５によりフィードバー９，９はアドバンス・リターン方向にガイドされる。
【００３０】
次に、本トランスファ装置１の動作を以下に説明する。
アドバンス・リターン運動；サーボモータ５１によりベルト５６を介してボールねじ軸５３が任意方向に回転する。すると、ナット５８は、図１，図２において右方向（又は左方向）に動作する。よって、スライダー５７もガイドシャフト６０に沿って右方向（又は左方向）に動作し、ホルダー６１，６１も同様に動作することで、フィードバー９，９はアドバンス運動（又はリターン運動）を行う。なおこのとき、フィードバー９，９はカート１０７，１０７下部に設けられるカムフォロア１１５、１１５によりガイドされる。
【００３１】
クランプ・アンクランプ運動；サーボモータ１０１によりベルト１０６を介してボールねじ軸１０３が任意方向に回転する。すると、ボールねじ軸１０３のねじ切り方向は、送り方向（ＦＥＥＤＤＩＲＥＣＴＩＯＮ）の中心を境に互いに逆向きに施されているので、ナット１０８，１０８は互いに接近（又は離隔）する。すると、カート１０７，１０７も互いに接近（又は離隔）する。ここでフィードバー９，９はカムフォロア１１５，１１５によりクランプ・アンクランプ方向は固定されている。よって、フィードバー９，９はクランプ運動（又はアンクランプ運動）を行う。なお、これと合わせて、溝部５７ｂに沿って、ホルダー６１，６１も互いに接近（又は離隔）する。
【００３２】
本トランスファ装置１は、以上の構成及びその動作により、ワークを搬送することができる。すなわち、上記アドバンス・リターン運動とクランプ・アンクランプ運動が組み合せられ、前記クランプ動作によりワークが把持され、フィードバーがアドバンスし、ワークは１ピッチ搬送され、アンクランプ運動によりワークが解放され、プレス加工がされ、フィードバーはリターンし、元の位置に戻る。この一連の動作が繰り返される。なお、ワーク重量等を考慮し、ホルダー６１，６１でフィードバー９，９を支持し難い場合は、ボルスタ４上のフィードバー９，９先端付近下部にフィードバー９，９を他端で摺動自在に支持する受け台１０，１０を補助的に設けることもできる。
【００３３】
また、本実施例のように、フィードバー９，９を図１に示すように金型エリアの途中までの長さとし、上流側にコイルフィーダ等を配置し、上流側をプログレッシブ加工、下流側をトランスファ加工とした生産形態とした場合に、上流側にはユニットケースが無いので、コイルフィーダ等の材料の供給口から金型エリアまでの距離が短くて済む。これにより、加工終了後の残材の量を少なくすることができるとともに、材料供給を精度良く行なうことができる。
【００３４】
またさらに、ユニットケース７の下部にスペースを確保することができるので、製品排出用のコンベヤ１１の配置等のように、製品の排出処理を容易にすることができる。
【００３５】
次に、金型調整時にクランプ運動を行ない、フィードバー９，９やフィードバー９，９のフィンガ（図示せず）が金型に接触した場合等の、フィードバー間に異物が存在する場合の動作を説明する。
【００３６】
フィードバー間に異物が存在する場合、フィードバー９，９は動作不能となる。よって、カート１０７，１０７も動作不能となる。しかし、サーボモータ１０１は動作し続け、ボールねじ軸１０３は回転しようとする。このとき、このボールねじ軸１０３の回転によりナット１０８，１０８は互いに接近するように移動しようとする。ここで、カート１０７，１０７は動かないので、ナット１０８，１０８のみがスプリング１１０，１１０の伸びようとする力に反して移動する。
【００３７】
すると、ナット１０８，１０８のフランジ部１０８ａ，１０８ａがブラケット１１２，１１２と当接している面がブラケット１１２，１１２から離れる。すなわち、図５のＨだけナット１０８，１０８が移動する。これをセンサ１１４，１１４が検出し、その検出信号をトランスファ装置１及びプレス機械２の図示しない制御装置に送信することで、トランスファ装置１及びプレス機械２を急停止することができる。よって、トランスファ装置１の機械構造物、特に駆動機構部８やフィードバー９，９が破損することを防止することができる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、プログレッシブ加工とトランスファ加工が組み合わされた生産形態においては、コイルフィーダ側にはユニットケースが無いので、材料の供給口からプレス機械の金型エリアまでの距離が短くて済む。よって、加工終了後の残材の量が少なくて済み、生産コストを低減することができるとともに、精度良く材料の供給を行うことができる。さらに、従来と比べてユニットケース自体、取り付けのステー等の製作個数が半分で済むので、トランスファ装置の製造に係るコストも低減することができる。その上、プレス加工エリアにはフィードバーのみがあってこれを駆動するための機器部品がコラム側面に集約されているため、プレス金型の設計が容易で、またプレス作業を容易にすることができる。
【００３９】
また、ユニットケースがフィードバーの上方に設置されているため、製品取出しコンベヤの配置や、バケットによる製品の積み込み等の製品取出しの処理も容易に行なうことができるようになる。
【００４０】
請求項３の発明によると、構造簡単な駆動機構部を有するトランスファ装置となるので、請求項1の発明の効果に加えて、さらにトランスファ装置の製造に係るコストを低減することができる。
【００４１】
請求項４の発明では、フィードバー間に異物が存在する場合においても、センサの検出信号を基にトランスファ装置を急停止させることができるので、フィードバー等のトランスファ装置の構成部材を破損することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による全体正面図
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図
【図３】図１の右側面図
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ断面図及
【図５】図４Ｐ部の詳細図
【符号の説明】
１はトランスファ装置、２はプレス機械、３はベッド、４はボルスタ、５はコラム、６はスライド、７はユニットケース、７ａはカバー、８は駆動機構部、９はフィードバー、１０は受け台、１１はコンベヤ、５０はアドバンス・リターン駆動機構部、５１はサーボモータ、５２はプーリ、５３はボールねじ軸、５４ａ，５４ｂは軸受、５５はプーリ、５６はベルト、５７はスライダー、５７ａはガイド部、５７ｂは溝部、５８はナット、５９はブッシュ、６０はガイドシャフト、６１はホルダー、１００はクランプ・アンクランプ駆動機構部、１０１はサーボモータ、１０２はプーリ、１０３はボールねじ軸、１０４ａ，１０４ｂは軸受、１０５はプーリ、１０６はベルト、１０７はカート、１０８はナット、１０８ａはフランジ部、１０８ｂは穴、１０９はエンドプレート、１１０はスプリング、１１１はスペーサー、１１２はブラケット、１１２ａは穴、、１１３はボルト、１１４はセンサ、１１５はカムフォロアである。

Claims

プレス機械の送り方向上流側に隣接してコイルフィーダを配置し、下流側にトランスファ装置（１）を配置して、同一金型エリア内の複数の加工工程のうち、上流側でプログレッシブ加工を行ない、下流側でトランスファ加工を行なう複合プレス加工に用いられるトランスファ装置（１）において、送り方向に平行で前後に設けられる２本のフィードバー（９）と、該フィードバー（９）にワークの搬送運動を行わせるとともに前記フィードバー（９）を一端で支持する駆動機構部（８）を内装するユニットケース（７）と、を有し、該ユニットケース（７）は、プレス機械の送り方向下流側のコラム（５）の側面に設けられ、かつ、前記ユニットケース（７）は、前記フィードバー（９）よりも上方に設けられていることを特徴とするトランスファ装置。
前記フィードバー（９）の先端下部に受け台（１０）があり、該受け台（１０）の下端がボルスタ（４）の表面を摺動自在であることを特徴とする請求項１記載のトランスファ装置。
前記駆動機構部（８）は、前記フィードバー（９）にアドバンス・リターン運動を行わせるアドバンス・リターン駆動機構部（５０）と、前記フィードバーにクランプ・アンクランプ運動を行わせるクランプ・アンクランプ駆動機構部（１００）と、を有し、前記アドバンス・リターン駆動機構部（５０）は、前記フィードバー（９）をクランプ・アンクランプ方向に摺動自在に支持するスライダー（５７）と、該スライダーに設けられたブッシング部材と嵌合することで前記スライダー（５７）をアドバンス・リターン方向に摺動自在に支持するガイドシャフト（６０）と、前記スライダー（５７）に設けられたナット（５８）と螺合するボールねじ軸（５３）と、該ボールねじ軸を回転させる駆動源（５７）とを有し、前記クランプ・アンクランプ駆動機構部（１００）は、前記フィードバー（９）をアドバンス・リターン方向に摺動自在に支持するカート（１０７）と、該カートに設けられたナットと螺合するボールねじ軸（１０３）と、該ボールねじ軸を回転させる駆動源（１０１）と、を有することを特徴とする請求項１記載のトランスファ装置。
前記カート（１０７）に固設するエンドプレート（１０９）と、前記ナット（１０８）と前記エンドプレートの間に縮設されるスプリング（１１０）と、前記エンドプレート（１０９）と反対側に固設するとともに、前記ナット（１０８）を介して前記スプリングのスプリング力を受けるブラケット（１１２）と、前記スプリングのスプリング力に反して前記ナットが前記ブラケットから離れることを検出するセンサ（１１４）と、を有することを特徴とする請求項３記載のトランスファ装置。