JP3902006B2 - タンデムプレスラインのワーク搬送方法及びワーク搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のプレスをワーク搬送方向に一列に設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法及びワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タンデムプレスラインの各プレス間のワーク搬送方法及びワーク搬送装置には、ロボット方式又はローダ・アンローダ方式などがある。
ロボット方式は、各プレス間に設置した多関節形搬送ロボットにより前工程プレスのワークを搬出すると共に、次工程プレスに搬入している。多関節構造を利用しているので、次工程へのワークの搬入姿勢を容易に変更することができる。また、ワークの搬出、搬入の軌跡を金型に合わせて設定できる。
【０００３】
また、ローダ・アンローダ方式は、各プレス本体のワーク送り方向の上流側側面に設置したローダと、下流側側面に設置したアンローダとをそれぞれ備えている。ローダ及びアンローダは例えばリンク構造の複数のアームを有しているが、構造上、ワークを直接次工程プレスに搬送できないので、ローダとアンローダの間にシャトルフィーダ等の中間台車を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の搬送装置には、次のような問題がある。
ロボット方式においては、ロボットが多関節構造を有しているため、ワーク搬送軌跡をティーチングする際に、関節の動きが急激にならないように、すなわち各関節軸を駆動しているサーボモータを急加速しないように、ロボット手首や各アームの姿勢を考慮してティーチングする必要があり、このためティーチング時間が長くかかる。したがって、ティーチングに熟練を要することから、経験の浅い作業者にとってはティーチングが非常に困難であり、作業性が低下するという問題がある。また、ワーク搬送時に金型やプレス等の他装置と干渉しないようにするために、複数の駆動軸を同時に制御して直線補間駆動しているが、この際に、搬送速度がロボットの各軸速度の内の最も遅い速度に制限されてしまう為、ロボット全体のワーク搬送速度を高速化できず、生産速度を上げられないという問題もある。
またローダ・アンローダ方式の場合、ローダ及びアンローダがそれぞれプレス上、下流側面に設置され、さらに、シャトルフィーダ等の中間台車が各プレス間に設置されるため、装置が大掛かりとなり、大きな設置スペースが必要となるうえ、コストが嵩むという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされ、ワーク搬送軌跡のティーチングが短時間で容易にでき、ワーク搬送速度を高速化でき、またワークを直接前工程プレスから次工程プレスに搬送できるタンデムプレスラインのワーク搬送方法及びワーク搬送装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置された少なくとも一対のリフトビームを上下方向に移動させる第１の工程と、前記各リフトビームの長手方向に沿って、少なくとも１つのキャリアを移動させると共に、前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされた互いに対向する左右一対のサブキャリア間に横架し、かつワーク保持可能なワーク保持手段を有するクロスバーを前記リフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に前記キャリアに対してオフセットさせる第２の工程とを有し、前記第１の工程及び前記第２の工程を同時に又は単独で行ってクロスバーの昇降及びワーク搬送方向の往復動をさせることにより、ワークを次工程プレスへ順次搬送する方法としている。
【０００７】
第１発明によると、ワーク搬送方向に対し左右に配置されたリフトビームを上下動させる工程と、各リフトビームの長手方向に沿ってキャリアを移動させると共に、キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動させて、ワーク保持手段を有するクロスバーをリフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に該キャリアに対してオフセットさせる工程とを、同時に又は単独で行って、ワーク保持手段を昇降と搬送方向の直交する２つの方向に移動させるので、ワーク搬送軌跡が作業者に直感的に分かり易い。このため、昇降、搬送方向の各ストロークをティーチしたり、データ設定したりする作業が容易で、短時間で済む。また、初心者の作業者でもティーチングが容易にできるので、作業性が非常に良い。さらに、直交する２つの制御軸の速度は互いに独立して設定できるので、ワーク搬送速度を各駆動軸モータの有する能力の最大速度まで上げることができ、手動操作時の作業性及びプレスライン生産速度を向上できる。また、リフトビームの両端部を隣接するプレスの金型近傍に位置させることにより、又は、ワーク保持手段を有するクロスバーをキャリアに対してリフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置にオフセットさせることにより、ワークを直接前工程プレスから次工程プレスに搬送できるので、シャトルフィーダ等のプレス間台車が不要となり、ラインの小型化及びコスト低減を図れる。
【０００８】
第２発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置された少なくとも一本のリフトビームを上下方向に移動させる第１の工程と、前記各リフトビームの長手方向に沿って、少なくとも１つのキャリアを移動させると共に、ワーク保持可能なワーク保持手段を有するサブキャリアを前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動させて前記キャリアに対してオフセットさせる第２の工程とを有し、前記第１の工程及び前記第２の工程を同時に又は単独で行ってワーク保持手段の昇降及びワーク搬送方向の往復動をさせることにより、ワークを次工程プレスへ順次搬送する方法としている。
【０００９】
第２発明によると、前記リフトビームを相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に対し左右方向の略中央位置に１本設けてもよく、この場合でも上記第１発明と同様の効果を奏する。すなわち、本発明においては、各ワーク搬送装置に対するリフトビームの本数は限定されない。
【００１０】
第３発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置され、上下動自在とされた少なくとも一対のリフトビームと、前記各リフトビームの長手方向に沿って移動自在とされた少なくとも１つのキャリアと、前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされ、前記リフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に移動可能に設けたサブキャリアと、互いに対向する左右一対のサブキャリア間に横架し、ワーク保持可能なワーク保持手段を有するクロスバーとを備えた構成としている。
【００１１】
第３発明によると、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に設けた左右一対のリフトビームを上下方向に駆動し、このリフトビームに沿って移動自在とされたキャリアと、このキャリアにワーク搬送方向(キャリア移動方向)に移動自在に設けたサブキャリアとを、ワーク搬送方向に駆動することにより、サブキャリアに横架したクロスバーに設けたワーク保持手段を直交する２方向（昇降及び搬送方向）に移動できる。このため、昇降、搬送方向の各ストロークをティーチしたり、データ設定したりする作業が容易で、短時間で済む。また、初心者の作業者でもティーチングが容易にできるので、作業性が非常に良い。さらに、直交する２つの制御軸の速度は互いに独立して設定できるので、ワーク搬送速度を各駆動軸モータの有する能力の最大速度まで上げることができ、手動操作時の作業性及びプレスライン生産速度を向上できる。また、リフトビームの両端部を隣接するプレスの金型近傍に位置させることにより、又は、ワーク保持手段を有するクロスバーを横架した左右一対のサブキャリアをキャリアに対してリフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置にオフセットさせることにより、ワークを直接前工程プレスから次工程プレスに搬送できるので、シャトルフィーダ等のプレス間台車が不要となり、ラインの小型化及びコスト低減を図れる。
【００１２】
また第４発明は、第３発明において、前記一対のリフトビームの端部と、該一対のリフトビームに上流側又は下流側で隣接する他の一対のリフトビームの端部とは、ワーク搬送方向における各加工工程略中心で近接して設けられた構成としている。
【００１３】
第４発明によると、第３発明の効果に加えて、一対のリフトビームの端部と、上流側又は下流側で隣接する他の一対のリフトビームの端部とを、ワーク搬送方向における加工工程略中心で近接して設けたため、リフトビームに沿って移動するキャリアの移動方向にサブキャリアをオフセット可能としたことと相俟って、加工ステーションの金型中心位置と次工程の加工ステーションの金型中心位置との間のワーク搬送が確実にできる。したがって、金型やワークの加工状態に最適なワーク搬送が可能なタンデムプレスラインを構成できる。
【００１６】
また第５発明は、第３発明において、少なくとも一組の隣接するプレス間にアイドル工程を付設し、前記隣接するプレスの一方と前記アイドル工程との間、及び前記アイドル工程と前記隣接するプレスの他方との間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置され、互いに単独で上下動自在とされたそれぞれ一対のリフトビームを設け、前記各一対のリフトビームに、それぞれ前記キャリア、サブキャリア及びクロスバーを設けた構成としている。
【００１７】
第５発明によると、隣接するプレス間にワークに応じて必要時にアイドル工程（中間パネル受台等）を設置した場合でも第３発明を適用可能であり、プレスとアイドル工程間に、上下動自在なリフトビームと、該リフトビームの長手方向に移動自在なキャリア、サブキャリア及びクロスバーとを設けることにより、前記第３発明と同様の効果を奏する。これにより、様々なライン構成に対応できる。
【００１８】
第６発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置され、上下動自在とされた少なくとも一本のリフトビームと、前記リフトビームの長手方向に沿って移動自在とされた少なくとも１つのキャリアと、前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされたサブキャリアと、前記サブキャリアに設けられたワーク保持可能なワーク保持手段とを備えた構成としている。
【００１９】
すなわち、第６発明は、第３発明におけるワーク搬送方向に対し左右に設けた少なくとも１対のリフトビームの代わりに、左右方向の略中央に少なくとも一本のリフトビームを配置した構成であり、このよう場合でも第３発明と同様の効果が得られると共に、ワーク搬送装置の構成をシンプルにしてコンパクト化できる。
【００２０】
また第７発明は、第６発明において、少なくとも一組の隣接するプレス間にアイドル工程を付設し、前記隣接するプレスの一方と前記アイドル工程との間、及び前記アイドル工程と前記隣接するプレスの他方との間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置され、互いに単独で上下動自在とされたそれぞれ一本のリフトビームを設け、前記各一本のリフトビームに、それぞれ前記キャリア、サブキャリア及びワーク保持手段を設けた構成としている。
【００２１】
第７発明によると、隣接するプレス間にアイドル工程（中間パネル受台等）を設置した場合でも第６発明を適用可能であり、プレスとアイドル工程間に、上下動自在なリフトビームと、該リフトビームの長手方向に移動自在なキャリア、サブキャリア及びクロスバーとを設けることにより、前記第６発明と同様の効果を奏する。これにより、様々なライン構成に対応できる。
【００２２】
第８発明は、第３発明〜第７発明のいずれかにおいて、前記リフトビームの長手方向に沿ってキャリアを移動させるキャリア駆動手段が、リニアモータであることを特徴としている。
【００２３】
第８発明によると、キャリア駆動手段としてリニアモータを使用するので、キャリアをコンパクトな構成にでき、ワーク搬送装置の小型化と重量軽減化ができる。これにより、リフトビーム及びキャリアを高速化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態に係るタンデムプレスラインのワーク搬送装置の正面図である。図２、図３は、それぞれ図１で示すタンデムプレスラインの平面図及び側面図である。図４は、ワーク搬送装置のキャリア及びサブキャリアの正面図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図６は、キャリア及びサブキャリア部の作動説明図である。
【００２６】
先ず、タンデムプレスライン１について説明する。
図１〜図３において、複数（本実施形態では４台）のプレス２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄがそれぞれ離間して配設されており、各プレス２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄには加工ステーションＷ１、Ｗ２，Ｗ３、Ｗ４を備えている。ワーク１１が左側のプレス２Ａから右側のプレス２Ｄに順次搬送されるものとし、以後、図中の左側を上流、右側を下流と呼ぶ。前記複数台のプレス２Ａ〜２Ｄと、最上流側のプレス２Ａの上流側に配設された材料供給装置９と、最下流側のプレス２Ｄの下流側に配設された製品搬出装置１９と、各プレス間に配設された後述のワーク搬送装置とにより、タンデムプレスライン１を構成している。
【００２７】
各プレス２Ａ〜２Ｄは、本体フレームであるアプライト７と、クランク機構、エキセン機構、リンク機構等の機械式駆動力伝達機構（図示せず）、又は油圧式シリンダや電動サーボモータによる直動型駆動力伝達機構（図示せず）等が内蔵された上部フレーム８と、アプライト７に上下動自在に支承され、前記上部フレーム８内の駆動力伝達機構に連結され、上金型（図示せず）が取り付けられるスライド４と、下金型（図示せず）が取り付けられるボルスタ５が設けられたベッド６とを備えている。
【００２８】
コントローラ３はコンピュータ装置や高速演算プロセッサ等を用いた高速演算処理装置を主体として構成されており、各プレス２Ａ〜２Ｄの上部フレーム８内に設けた前記駆動力伝達機構を制御してそれぞれのスライド４を同期させて又は単独で駆動し、またこれらのスライド４に同期させてワーク搬送装置１０を制御するものである。
【００２９】
以下に、第１実施形態に係るワーク搬送装置について詳述する。
ワーク搬送装置は、図１、図２に示すように、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された５つのワーク搬送装置１０１〜１０５で構成されている。材料供給装置９上のワークを加工ステーションＷ１に搬送するために、プレス２Ａの上流側にワーク搬送装置１０１が配設されている。加工ステーションＷ１からＷ４へ順次搬送するために、隣接するプレス２Ａ〜２Ｄ間にそれぞれワーク搬送装置１０２，１０３，１０４が配設されている。そして、加工ステーションＷ４で加工されたワークを製品搬出装置１９上まで搬送するために、プレス２Ｄの下流側にワーク搬送装置１０５が配設されている。
【００３０】
図３に示すように、それぞれのワーク搬送装置１０１〜１０５には、ワーク搬送方向に沿って、かつスライドモーションと干渉しないように搬送方向に対し左右に離間して、一対のリフトビーム１３，１３が配設されている。また各リフトビーム１３は、プレス２Ａ〜２Ｄのアプライト７に昇降自在に支承されている。すなわち、各リフトビーム１３の上方のアプライト７には、リフト駆動手段４０として、リフト軸サーボモータ１４が支持部材１４１を介して装着されている。このサーボモータ１４の出力軸には図示しないピニオンが取着され、このピニオンと噛合するラックが鉛直方向に刻設されたロッド１４２がアプライト７に上下動自在に装着されており、このロッド１４２の下端部に前記リフトビーム１３が取着されている。
【００３１】
上記各リフト軸サーボモータ１４はコントローラ３に接続されており、コントローラ３からの制御信号により所定のフィーダモーションに基づき制御される。なお、本実施形態では、一本のリフトビーム１３を２個のサーボモータ１４，１４で昇降させるが、リフトビーム１３を無理なく安定した状態で昇降できる構成であれば、サーボモータ１４を１個、又は３個以上備えていてもよく、サーボモータ１４の個数やリフトビーム１３との連結構造等は、実施にあたって任意に決められてよい。
【００３２】
また、各リフトビーム１３の下部には、キャリア１５がリフトビーム１３の長手方向に沿って移動自在に取り付けられており、このキャリア１５とリフトビーム１３との間にはキャリア１５を移動させるキャリア駆動手段としてのリニアモータ１６（図５参照）が配設されている。さらに、キャリア１５の下部にはサブキャリア３０がリフトビーム１３の長手方向に沿って移動自在に取り付けられ、対向する左右１対のサブキャリア３０，３０間には、ワーク保持手段としてのバキュームカップ装置１８が装着されたクロスバー１７が横架されている。このバキュームカップ装置１８は、ワーク１１を所定数箇所で吸着可能としている。
【００３３】
図１、図２に示すように、ワーク搬送装置１０１のリフトビーム１３は、材料供給装置９上のワークセットの所定の位置まで上流側に突出するように配置されている。
搬送エリアＴ２〜Ｔ４にそれぞれ対応するワーク搬送装置１０２、１０３、１０４の各リフトビーム１３の長手方向の端部は、それぞれの上流側及び下流側の加工ステーションＷ１〜Ｗ４の略中央位置まで突出するようにして、リフトビーム１３のワーク搬送方向長さは、隣接する加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中心間の距離よりも若干短く設定されている。尚、リフトビーム１３のワーク搬送方向長さは、隣接する加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中心間の距離に略等しく設定されてもよい。
また、ワーク搬送装置１０５のリフトビーム１３の長さは、最終プレス加工工程からのワークを搬出する製品搬出装置１９の所定位置まで下流側に突出するように設定されている。
【００３４】
図５に示すように、リフトビーム１３の下部には長手方向に連続した鍔状のガイド部１３１が突設されており、このガイド部１３１にキャリア１５の上部が係止して長手方向に移動自在となっている。リフトビーム１３とキャリア１５の間にはキャリア駆動手段としてのリニアモータ１６が配設されており、このリニアモータ１６のリフトビーム側構成部分１６Ｂはリフトビーム１３の下面に装着され、キャリア側構成部分１６Ａは上記リフトビーム側構成部分１６Ｂと対面するキャリア１５の部位に装着されている。キャリア側構成部分１６Ａ及びリフトビーム側構成部分１６Ｂはコントローラ３からの制御信号により制御され、両者間の相対運動によってキャリア１５を移動させている。
なお、リニアモータ１６は、キャリア側構成部分１６Ａに一次コイルが、リフトビーム側構成部分１６Ｂに一次コイルと対向するように二次導体又は二次永久磁石が設けられている。リフトビーム側構成部分１６Ｂに一次コイルを、キャリア側構成部分１６Ａに二次導体又は二次永久磁石を設けてもよい。
【００３５】
また、図４、図５に示すように、本実施形態でのキャリア１５の下部には、サブキャリア３０が長手方向に移動自在に設けられている。サブキャリア３０は、キャリア１５の下部に取り付けられ、かつワーク搬送方向に沿ったガイド溝３１Ａを有する所定長さのベースプレート３１と、ベースプレート３１の長手方向の一端側下面に設けられたサーボモータ３２と、ベースプレート３１の他端側下面に設けられたエンコーダ３３と、一端部が前記サーボモータ３２の出力軸に第１のカップリング３４ａを介して連結され、他端部がエンコーダ３３に第２のカップリング３４ｂを介して連結され、かつベースプレート３１に回動自在に支持されたシャフト３４と、シャフト３４の外面に刻設された雄ねじ部３４Ａに螺合し、かつベースプレート３１の前記ガイド溝３１Ａに摺動自在に嵌合された可動ブロック３５とを備えている。対向する１対のサブキャリア３０の可動ブロック３５に、前記クロスバー１７の端部が連結されている。
【００３６】
次に、図６によりサブキャリア３０の作動を説明する。
サーボモータ３２を制御してシャフト３４を回動させると、これに螺合した可動ブロック３５はガイド溝３１Ａに沿って摺動する。各リフトビーム１３において、キャリア１５がリフトビーム１３の中央部よりもワーク搬送方向の上流側にあるときは、可動ブロック３５をキャリア１５の中央部よりも上流側に移動させることにより（例えば図６中に実線で示したキャリア１５Ａ、クロスバー１７Ａを参照）、クロスバー１７に取り付けられたバキュームカップ装置１８を加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中心位置又は材料供給装置９上のワークセットの所定位置まで移動させる。
反対に、キャリア１５がリフトビーム１３の中央部よりもワーク搬送方向の下流側にあるときは、可動ブロック３５をキャリア１５の中央部よりも下流側に移動させることにより（図６中に二点鎖線で示したキャリア１５Ｂ、クロスバー１７Ｂを参照）、バキュームカップ装置１８を加工ステーションＷ２〜Ｗ４の中心位置又は製品搬出装置１９上のワークセットの所定位置まで移動させる。
【００３７】
このように、クロスバー１７及びバキュームカップ装置１８がキャリア１５に対してワーク搬送方向にオフセットされるので、加工ステーションＷ１〜Ｗ４の金型に応じて、又は材料供給装置９、製品搬出装置１９の仕様に応じて、ワーク１１を金型の中心位置や、材料供給装置９上又は製品搬出装置１９上の所定位置で保持又は解放し、確実に搬送できる。
なお、この際のオフセット量の制御は、エンコーダ３３により検出されるサブキャリア３０の位置信号に基づき、コントローラ３がサーボモータ３２の回転角度を制御することで行われる。
【００３８】
図１、図２により、以上のような構成のワーク搬送装置１０１〜１０５によるワーク１１の搬送方法を説明する。
各ワーク搬送装置１０１〜１０５は同様に作動する。各ワーク搬送装置１０１〜１０５は、各リフトビーム１３を上下方向に駆動することにより、キャリア１５、サブキャリア３０及びクロスバー１７を介してバキュームカップ装置（以後ワーク保持手段と呼ぶ）１８を昇降する。また、キャリア１５をリフトビーム１３の長手方向に沿って駆動し、サブキャリア３０をこのキャリア移動方向にオフセットさせることにより、クロスバー１７及びワーク保持手段１８をワーク搬送方向に移動させる。このような昇降とワーク搬送方向との２つの直交する駆動軸を同時に又は単独で制御することにより、ワーク保持手段１８の移動軌跡つまりワーク搬送軌跡を制御できる。各プレス２Ａ〜２Ｄのスライド４及び該加工ステーションの金型と干渉しないように、各ワーク搬送装置１０１〜１０５の送りモーション（昇降と搬送方向）のストローク及びタイミングが予め設定されており、コントローラ３はこの送りモーションに基づいて昇降及び搬送方向の駆動を制御している。
【００３９】
通常の送りモーションは、まず、スライド４が下死点近傍で下降しているときには、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５の搬送方向略中央の待機位置に待機し、スライド４が下死点を過ぎて上昇行程に入ったら、リフトビーム１３の昇降と、キャリア１５及びサブキャリア３０の搬送方向移動の駆動を行って、上流側の加工ステーション、材料供給装置９又はアイドル工程（詳細は後述する）に移動してワークを保持し、次に、再びリフトビーム１３の昇降と、キャリア１５及びサブキャリア３０の搬送方向移動の駆動を行って、下流側の加工ステーション、製品搬出装置１９又はアイドル工程に移動してワークを置く。この時点になると、スライド４が下降行程に入っているので、待機位置に戻って待機する。以上のサイクルをスライド４の昇降モーションに同期させて繰り返す。
【００４０】
次に、第１実施形態による効果を説明する。
本実施形態に係るワーク搬送装置１０１〜１０５は、昇降自在なリフトビーム１３と、該リフトビーム１３の長手方向（ワーク搬送方向）に移動自在なキャリア１５及びサブキャリア３０とを備えているため、ワーク搬送を直交座標系で制御することができるので、ワーク搬送時の移動軌跡や姿勢が直感的にわかり易く、金型やプレス機械等の他装置との干渉チェックが容易にできる。したがって、リフトビーム１３、キャリア１５及びサブキャリア３０の各ストロークのティーチングやデータ設定作業が非常に容易に、短時間でできる。このため、ティーチング経験の浅い作業者でも容易にティーチングができ、作業性が良い。
各制御軸（昇降及び搬送方向）はそれぞれ直線駆動されるので、それぞれの制御用のサーボモータ１４、キャリア駆動手段（本実施形態ではリニアモータ１６）及びサーボモータ３２は同時制御時の速度制限を受けることなく最大速度で制御できる。これにより、ワーク搬送速度を各モータの有する能力の最大速度に設定可能であり、タンデムプレスラインの生産速度を高めることができる。
【００４１】
また、各ワーク搬送装置毎に、リフトビーム１３の昇降ストロークと、キャリア１５及びサブキャリア３０の各送りストロークとをそれぞれ個別に調整可能としているため、各ワーク搬送装置毎の送りストロークと昇降ストロークで形成する送りモーションの駆動タイミングを変えることができることにより、装着する金型に見合った金型干渉曲線を設定できる。さらに、各加工ステーション毎の原点位置（フィードレベル）を装着する金型に見合った位置に変えることができる。これにより、金型に見合った干渉曲線を工程毎に設定できるタンデムプレスラインのワーク搬送装置が得られる。
【００４２】
さらに、サブキャリア３０の移動をキャリア１５の移動と同時にオフセットさせることにより、大きい送りストロークを短時間に得ることができるので、タンデムプレスラインの生産速度を高めることができる。
キャリア１５の駆動手段としてリニアモータ１６を用いたので、キャリア１５を小型化及び軽量化でき、キャリア１５及びサブキャリア３０の移動速度を高速化できる。
なお、本発明の課題を解決する手段として、上記キャリア駆動手段はリニアモータ１６に限定されるものではなく、他のサーボモータでも構わない。
また、サブキャリア３０の駆動装置は、上記送りねじ機構に限定されるものではなく、ラック、ピニオン機構のような他の機構であってもよい。さらに、サーボモータのようなサブキャリア自身の駆動源を有さなくても、例えばプーリとベルトを使用して、キャリアの移動に従動してサブキャリアを移動させるようにしてもよい。
【００４３】
図７は、第１実施形態に係る他の実施態様を示す図であり、図７により他の実施態様のワーク搬送装置について説明する。
この実施態様に係るタンデムプレスラインにおいては、隣接する加工ステーションＷ１〜Ｗ４間の中間に中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３等のアイドル工程を設置している。本実施態様のワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された８つのワーク搬送装置１０１、１０２Ａと１０２Ｂ、〜１０４Ａと１０４Ｂ、１０５で構成されている。材料供給装置９上のワークを加工ステーションＷ１に搬送するために、プレス２Ａの上流側にワーク搬送装置１０１が配設されている。また、加工ステーションＷ１〜Ｗ４へ順次搬送するために、搬送エリアＴ２には、中間パネル受台Ｐ１と、プレス２Ａの下流側に配置したワーク搬送装置１０２Ａと、プレス２Ｂの上流側に配置したワーク搬送装置１０２Ｂとを設け、搬送エリアＴ３には、中間パネル受台Ｐ２と、プレス２Ｂの下流側に配置したワーク搬送装置１０３Ａと、プレス２Ｃの上流側に配置したワーク搬送装置１０３Ｂとを設け、搬送エリアＴ４には、同様にして中間パネル受台Ｐ３と、該中間パネル受台Ｐ３を挟んでプレス２Ｃ及びプレス２Ｄの間に配置したワーク搬送装置１０４Ａ、１０４Ｂとをそれぞれ設けている。そして、加工ステーションＷ４で加工されたワークを製品搬出装置１９上まで搬送するために、プレス２Ｄの下流側にワーク搬送装置１０５が配設されている。
【００４４】
なお、以下では、これらのワーク搬送装置１０１〜１０５に関し、第１実施形態において説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について説明する。
図７に示すように、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置１０２Ａと１０２Ｂ、〜１０４Ａと１０４Ｂでの各リフトビーム１３の長手方向の一端部は、加工ステーションＷ１〜Ｗ４の略中央位置まで突出するように、また他端部は、各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の略中央位置まで突出するように構成されている。そして、各リフトビーム１３のワーク搬送方向の長さは、加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中央から各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の中央位置までの長さよりも若干短くなるように、設けられている。
【００４５】
上記実施態様によると、昇降と搬送方向との互いに独立した直交２軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。なおここでは、この効果の説明は割愛する。
さらに、工程毎の送りモーションのタイミングを変えることができることに加えて、隣接するプレス間に設置した中間パネル受台にワーク反転機構や旋回機構等を備えることにより、工程間でのワーク１１の反転又は半旋回等の姿勢変更が容易にできる。
【００４６】
次に、図８〜図１０に基づいて第２実施形態に係るワーク搬送装置について説明する。なお、以下の実施形態では、第１実施形態で説明した構成要素と同じ要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。図８は、第２実施形態に係るタンデムプレスラインのワーク搬送装置の正面図であり、図９及び図１０はそれぞれ図８の平面図及び側面図である。
ワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された５つのワーク搬送装置２０１〜２０５で構成されている。材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ及び製品搬出装置１９がワーク搬送方向に直列に配列して設置されており、これらの装置の間に、それぞれワーク搬送装置２０１，２０２，２０３，２０４，２０５が配設されている。
【００４７】
これらのワーク搬送装置２０１〜２０５に関し、第１実施形態において説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について以下に説明する。
各ワーク搬送装置２０１〜２０５には、タンデムプレスラインの略中央にワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一本のリフトビーム１３と、リフトビーム１３を上下方向に駆動するリフト駆動手段４０とが備えられている。
ワーク搬送装置２０１のリフトビーム１３は、上流側端部を材料供給装置９の手前近傍に位置させ、下流側端部をプレス２Ａのボルスタ５の端面とスライド４の端面とで形成される加工区域の手前近傍に位置させて設けられている。また、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置２０２、２０３、２０４の各リフトビーム１３は、上流側及び下流側の端部をそれぞれ加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域の手前近傍に位置させて配置されている。ワーク搬送装置２０５のリフトビーム１３は、上流側端部を加工ステーションＷ４の加工区域の手前近傍に位置させ、下流側端部を製品搬出装置１９の上方の所定位置に位置させて設けられている。
【００４８】
図８、図１０に示すように、リフト駆動手段４０は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５内の上流側と下流側に立設された４本の柱部材１４３を備え、左右１対の柱部材１４３，１４３間に第１支持部材１４４，１４４が架設されている。上流側及び下流側の第１支持部材１４４，１４４間には搬送方向に沿って第２支持部材４１が設けられ、さらに両第１支持部材１４４，１４４間にはそれぞれ鉛直方向にガイド部材４７，４７が設けられている。第２支持部材４１の搬送方向略中央部には、サーボモータ４２が出力軸を鉛直方向に向けて取着されている。このサーボモータ４２の出力軸にはウォームギアボックス４３内に設けたウォームギア（図示せず）が取着されており、サーボモータ４２の出力軸方向を前記ウォームギアボックス４３内のウォームギアでワーク搬送方向に変換している。この変換されたウォーム出力軸の両側には、中間軸４６，４６が連結されている。また、中間軸４６，４６の端部にはピニオン４５，４５が取着されている。
【００４９】
一方、前記両ガイド部材４７，４７にはそれぞれリフトバー４４，４４が上下方向に摺動自在に設けられている。このリフトバー４４，４４の外面には長手方向にラックが刻設されており、このラックと前記ピニオン４５，４５が噛合している。そしてリフトバー４４，４４の下端部間には、リフトビーム１３が搬送方向に平行に取着されている。
このように、サーボモータ４２の回転動力がピニオン４５及びラックを介して２本のリフトバー４４，４４に伝達されてこれを昇降させ、リフトビーム１３を上下方向に駆動するようにしている。サーボモータ４２は、コントローラ３により所定のフィーダモーションに基づいて制御される。
尚、本実施例では、リフト駆動手段として１個のサーボモータとウォームギアボックスを組み合わせた構成にしているが、第１実施形態に示したような２個のリフト軸サーボモータ１４，１４を用いて構成してもよい。
【００５０】
各リフトビーム１３に長手方向に移動自在に設けられたキャリア１５と、キャリア１５の下部に同じくリフトビーム１３の長手方向に移動自在に設けられたサブキャリア３０とは第１実施形態と同一構成であり、ここでの説明は省く。
また、サブキャリア３０には、リフトビーム１３の長手方向に対し左右方向に突出してクロスバー１７が設けられており、クロスバー１７にはワーク保持手段１８（バキュームカップ装置等）が設けられている。
【００５１】
第２実施形態によると、昇降と搬送方向の直交する２つの駆動軸を制御しているので、その効果は前記第１実施形態と同様であり、ここでの詳細説明は省く。各ワーク搬送装置２０１〜２０５は、搬送方向に対し左右方向略中央にリフトビーム１３を１本備えているので、構成がシンプルで、コンパクト化でき、コスト及び設置スペースの面で有利である。
各リフトビーム１３は各プレスのスライド４や金型と干渉しないように加工区域外に配置されているが、サブキャリア３０をキャリア１５に対してキャリア移動方向にオフセットさせることにより、クロスバー１７及びワーク保持手段１８をリフトビーム１３の端部よりも外方にオーバーさせることができる。このため、金型に確実にワークを搬送することができる。
【００５２】
図１１により、第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置について説明する。
図１１において、隣接するプレス２Ａ〜２Ｄ間には中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３を設置しており、プレス２Ａの上流側には材料供給装置９を、プレス２Ｄの下流側には製品搬出装置１９を設置している。材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ、中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３及び製品搬出装置１９のそれぞれの隣接する装置間には８つのワーク搬送装置２０１，２０２Ａ，２０２Ｂ、〜２０４Ａ，２０４Ｂ，２０５が配設されている。
それぞれのワーク搬送装置２０１〜２０５は、第２実施形態と同様に、タンデムプレスラインのワーク搬送方向に対し左右の略中央にワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一本のリフトビーム１３と、該リフトビーム１３を上下に駆動するリフト駆動手段（図示せず）とを備えている。各リフト駆動手段の構成は前記同様である。
【００５３】
これらのワーク搬送装置２０１〜２０５に関し、第２実施形態で説明したワーク搬送装置２０１〜２０５と異なる構成について説明する。
図１１に示すように、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置２０２Ａ，２０２Ｂ、〜２０４Ａ，２０４Ｂの各リフトビーム１３は、長手方向のプレス近傍端部を各加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域よりも手前に位置させ、他端部を各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の略中央位置まで突出させて配置されている。
各リフトビーム１３に長手方向に移動自在に設けられたキャリア１５と、キャリア１５の下部に同じくリフトビーム１３の長手方向に移動自在に設けられたサブキャリア３０とは第１実施形態と同一構成である。また、サブキャリア３０には、リフトビーム１３の長手方向に対し左右方向に突出してクロスバー１７が設けられている。
【００５４】
上記実施態様によると、昇降と搬送方向の直交する２つの駆動軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、隣接するプレス間に設置した中間パネル受台を設けたことにより、前述の図７に示した実施態様の構成と同様の効果が得られる。さらに、搬送方向に対し左右方向略中央にリフトビーム１３を１本備えたため、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００５５】
次に、図１２に基づいて、別の実施態様に係るワーク搬送装置について説明する。
ワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された５つのワーク搬送装置３０１〜３０５を備えている。これらのワーク搬送装置３０１〜３０５に関し、第１実施形態で説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について説明する。
材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ及び製品搬出装置１９のそれぞれの隣接する装置間に、ワーク搬送装置３０１，３０２，３０３，３０４，３０５がそれぞれ配設されている。これらのワーク搬送装置３０１〜３０５には、ワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一対のリフトビーム１３と、各リフトビーム１３を上下方向に駆動するリフト駆動手段（図示せず）とが備えられている。各リフト駆動手段は、第１実施形態の構成と同様である。
【００５６】
ワーク搬送装置３０１のリフトビーム１３は、上流側端部を材料供給装置９の手前近傍に位置させ、下流側端部をプレス２Ａのボルスタ５の端面とスライドの端面とで形成される加工区域の手前近傍に位置させて設けられている。また、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置３０２、３０３、３０４の各リフトビーム１３は、上流側及び下流側の端部をそれぞれ加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域の手前近傍に位置させて配置されている。ワーク搬送装置３０５のリフトビーム１３は、上流側端部を加工ステーションＷ４の加工区域の手前近傍に位置させ、下流側端部を製品搬出装置１９の上方の所定位置に位置させて設けられている。
【００５７】
本実施態様によると、送り方向と昇降方向との直交する２つの駆動軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５８】
次に図１３により、さらに他の実施態様に係るワーク搬送装置を説明する。
図１３において、隣接するプレス２Ａ〜２Ｄ間には中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３を設置しており、プレス２Ａの上流側には材料供給装置９を、プレス２Ｄの下流側には製品搬出装置１９を設置している。ワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された８つのワーク搬送装置３０１，３０２Ａ，３０２Ｂ，〜３０４Ａ，３０４Ｂ，３０５を備えている。これらのワーク搬送装置３０１〜３０５に関し、第１実施形態で説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について説明する。
【００５９】
材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ、中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３及び製品搬出装置１９のそれぞれの隣接する装置間には８つのワーク搬送装置３０１〜３０５が配設されている。それぞれのワーク搬送装置３０１〜３０５は、タンデムプレスラインのワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一対のリフトビーム１３と、該リフトビーム１３を上下に駆動するリフト駆動手段（図示せず）とを備えている。各リフト駆動手段の構成は前記同様である。
【００６０】
ワーク搬送装置３０１のリフトビーム１３は、上流側端部を材料供給装置９の上方の所定位置に位置させ、下流側端部をプレス２Ａのボルスタ５の端面とスライドの端面とで形成される加工区域の手前近傍に位置させて設けられている。また、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置３０２Ａ〜３０４Ｂの各リフトビーム１３は、プレス側の一端部を加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域の手前近傍に位置させ、中間パネル受台側の他端部を各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の略中央位置まで突出させて設けられている。さらに、ワーク搬送装置３０５のリフトビーム１３は、上流側端部を加工ステーションＷ４の加工区域の手前近傍に位置させ、下流側端部を製品搬出装置１９の上方の所定位置に位置させて設けられている。
【００６１】
各リフトビーム１３に長手方向に移動自在に設けられたキャリア１５と、キャリア１５の下部に同じくリフトビーム１３の長手方向に移動自在に設けられたサブキャリア３０と、対向する１対のサブキャリア３０間に横架されたクロスバー１７とは第１実施形態と同一構成であり、ここでの説明は省く。
【００６２】
本実施態様においても、昇降と搬送方向の直交する２つの駆動軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果が得られ、また、隣接するプレス間にアイドル工程を設けたことにより、前述の図７に示した実施態様の構成と同様の効果が得られる。
【００６３】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果が得られる。
ワーク搬送装置は、昇降とワーク搬送方向の直交する２つの駆動軸でワークを搬送する構成を備えたため、ワーク搬送軌跡が作業者に直感的に分かり易くなり、また前記２つの駆動軸は互いに独立に速度設定できて同時制御時でも他方の速度によって制限を受けることがないので、各駆動軸のストロークやタイミングのティーチングやデータ設定作業が容易にできる。したがって、初心者でも容易にティーチングやデータ設定作業ができるので、作業性を大幅に向上できる。２つの駆動軸は互いに独立に速度設定できるので、各駆動用モータの有する能力の最大速度に設定可能となり、ワーク搬送速度を最大限に高速化して生産速度を高めることができる。
さらに、リフトビームを隣接するプレスの金型間に設けることにより、１台のワーク搬送装置で一つの金型から次工程の金型に直接ワーク搬送できるので、中間のアイドル工程が不要となり、タンデムプレスラインをシンプルに、コンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】ワーク搬送装置のキャリア及びサブキャリアの正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】キャリア及びサブキャリアの作動説明図である。
【図７】第１実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【図８】第２実施形態のワーク搬送装置の正面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】図８の側面図である。
【図１１】第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【図１２】第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【図１３】第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【符号の説明】
１…タンデムプレスライン、２…プレス（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）３…コントローラ、４…スライド、５…ボルスタ、6…ベッド、７…アプライト、９…材料供給装置、１０（１０１〜１０５、１０２Ａ，１０２Ｂ〜１０４Ａ，１０４Ｂ，２０１〜２０５，２０２Ａ，２０２Ｂ〜２０４Ａ，２０４Ｂ，３０１〜３０５，３０２Ａ，３０２Ｂ〜３０４Ａ，３０４Ｂ）…ワーク搬送装置、１１…ワーク、13…リフトビーム、１４…リフト軸サーボモータ、１５…キャリア、１６…リニアモータ、１７…クロスバー、１８…バキュームカップ装置、１９…製品搬出装置、３０…サブキャリア、３１…ベースプレート、３２…モータ、３３…エンコーダ、３４…シャフト、３５…ブロック、４０…リフト駆動手段、４１、１４１…支持部材、４２…サーボモータ、４２…ウォームギヤボックス、４４…リフトバー、４５…ピニオン、４６…中間軸、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４…加工ステーション、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…搬送エリア、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…中間パネル受台。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のプレスをワーク搬送方向に一列に設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法及びワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タンデムプレスラインの各プレス間のワーク搬送方法及びワーク搬送装置には、ロボット方式又はローダ・アンローダ方式などがある。
ロボット方式は、各プレス間に設置した多関節形搬送ロボットにより前工程プレスのワークを搬出すると共に、次工程プレスに搬入している。多関節構造を利用しているので、次工程へのワークの搬入姿勢を容易に変更することができる。また、ワークの搬出、搬入の軌跡を金型に合わせて設定できる。
【０００３】
また、ローダ・アンローダ方式は、各プレス本体のワーク送り方向の上流側側面に設置したローダと、下流側側面に設置したアンローダとをそれぞれ備えている。ローダ及びアンローダは例えばリンク構造の複数のアームを有しているが、構造上、ワークを直接次工程プレスに搬送できないので、ローダとアンローダの間にシャトルフィーダ等の中間台車を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の搬送装置には、次のような問題がある。
ロボット方式においては、ロボットが多関節構造を有しているため、ワーク搬送軌跡をティーチングする際に、関節の動きが急激にならないように、すなわち各関節軸を駆動しているサーボモータを急加速しないように、ロボット手首や各アームの姿勢を考慮してティーチングする必要があり、このためティーチング時間が長くかかる。したがって、ティーチングに熟練を要することから、経験の浅い作業者にとってはティーチングが非常に困難であり、作業性が低下するという問題がある。また、ワーク搬送時に金型やプレス等の他装置と干渉しないようにするために、複数の駆動軸を同時に制御して直線補間駆動しているが、この際に、搬送速度がロボットの各軸速度の内の最も遅い速度に制限されてしまう為、ロボット全体のワーク搬送速度を高速化できず、生産速度を上げられないという問題もある。
またローダ・アンローダ方式の場合、ローダ及びアンローダがそれぞれプレス上、下流側面に設置され、さらに、シャトルフィーダ等の中間台車が各プレス間に設置されるため、装置が大掛かりとなり、大きな設置スペースが必要となるうえ、コストが嵩むという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされ、ワーク搬送軌跡のティーチングが短時間で容易にでき、ワーク搬送速度を高速化でき、またワークを直接前工程プレスから次工程プレスに搬送できるタンデムプレスラインのワーク搬送方法及びワーク搬送装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置された少なくとも一対のリフトビームを上下方向に移動させる第１の工程と、前記各リフトビームの長手方向に沿って、少なくとも１つのキャリアを移動させると共に、前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされた互いに対向する左右一対のサブキャリア間に横架し、かつワーク保持可能なワーク保持手段を有するクロスバーを前記リフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に前記キャリアに対してオフセットさせる第２の工程とを有し、前記第１の工程及び前記第２の工程を同時に又は単独で行ってクロスバーの昇降及びワーク搬送方向の往復動をさせることにより、ワークを次工程プレスへ順次搬送する方法としている。
【０００７】
第１発明によると、ワーク搬送方向に対し左右に配置されたリフトビームを上下動させる工程と、各リフトビームの長手方向に沿ってキャリアを移動させると共に、キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動させて、ワーク保持手段を有するクロスバーをリフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に該キャリアに対してオフセットさせる工程とを、同時に又は単独で行って、ワーク保持手段を昇降と搬送方向の直交する２つの方向に移動させるので、ワーク搬送軌跡が作業者に直感的に分かり易い。このため、昇降、搬送方向の各ストロークをティーチしたり、データ設定したりする作業が容易で、短時間で済む。また、初心者の作業者でもティーチングが容易にできるので、作業性が非常に良い。さらに、直交する２つの制御軸の速度は互いに独立して設定できるので、ワーク搬送速度を各駆動軸モータの有する能力の最大速度まで上げることができ、手動操作時の作業性及びプレスライン生産速度を向上できる。また、リフトビームの両端部を隣接するプレスの金型近傍に位置させることにより、又は、ワーク保持手段を有するクロスバーをキャリアに対してリフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置にオフセットさせることにより、ワークを直接前工程プレスから次工程プレスに搬送できるので、シャトルフィーダ等のプレス間台車が不要となり、ラインの小型化及びコスト低減を図れる。
【０００８】
第２発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置された少なくとも一本のリフトビームを上下方向に移動させる第１の工程と、前記各リフトビームの長手方向に沿って、少なくとも１つのキャリアを移動させると共に、ワーク保持可能なワーク保持手段を有するサブキャリアを前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動させて前記キャリアに対してオフセットさせる第２の工程とを有し、前記第１の工程及び前記第２の工程を同時に又は単独で行ってワーク保持手段の昇降及びワーク搬送方向の往復動をさせることにより、ワークを次工程プレスへ順次搬送する方法としている。
【０００９】
第２発明によると、前記リフトビームを相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に対し左右方向の略中央位置に１本設けてもよく、この場合でも上記第１発明と同様の効果を奏する。すなわち、本発明においては、各ワーク搬送装置に対するリフトビームの本数は限定されない。
【００１０】
第３発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置され、上下動自在とされた少なくとも一対のリフトビームと、前記各リフトビームの長手方向に沿って移動自在とされた少なくとも１つのキャリアと、前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされ、前記リフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に移動可能に設けたサブキャリアと、互いに対向する左右一対のサブキャリア間に横架し、ワーク保持可能なワーク保持手段を有するクロスバーとを備えた構成としている。
【００１１】
第３発明によると、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に設けた左右一対のリフトビームを上下方向に駆動し、このリフトビームに沿って移動自在とされたキャリアと、このキャリアにワーク搬送方向(キャリア移動方向)に移動自在に設けたサブキャリアとを、ワーク搬送方向に駆動することにより、サブキャリアに横架したクロスバーに設けたワーク保持手段を直交する２方向（昇降及び搬送方向）に移動できる。このため、昇降、搬送方向の各ストロークをティーチしたり、データ設定したりする作業が容易で、短時間で済む。また、初心者の作業者でもティーチングが容易にできるので、作業性が非常に良い。さらに、直交する２つの制御軸の速度は互いに独立して設定できるので、ワーク搬送速度を各駆動軸モータの有する能力の最大速度まで上げることができ、手動操作時の作業性及びプレスライン生産速度を向上できる。また、リフトビームの両端部を隣接するプレスの金型近傍に位置させることにより、又は、ワーク保持手段を有するクロスバーを横架した左右一対のサブキャリアをキャリアに対してリフトビームの端部よりもワーク搬送方向に突出した位置にオフセットさせることにより、ワークを直接前工程プレスから次工程プレスに搬送できるので、シャトルフィーダ等のプレス間台車が不要となり、ラインの小型化及びコスト低減を図れる。
【００１２】
また第４発明は、第３発明において、前記一対のリフトビームの端部と、該一対のリフトビームに上流側又は下流側で隣接する他の一対のリフトビームの端部とは、ワーク搬送方向における各加工工程略中心で近接して設けられた構成としている。
【００１３】
第４発明によると、第３発明の効果に加えて、一対のリフトビームの端部と、上流側又は下流側で隣接する他の一対のリフトビームの端部とを、ワーク搬送方向における加工工程略中心で近接して設けたため、リフトビームに沿って移動するキャリアの移動方向にサブキャリアをオフセット可能としたことと相俟って、加工ステーションの金型中心位置と次工程の加工ステーションの金型中心位置との間のワーク搬送が確実にできる。したがって、金型やワークの加工状態に最適なワーク搬送が可能なタンデムプレスラインを構成できる。
【００１６】
また第５発明は、第３発明において、少なくとも一組の隣接するプレス間にアイドル工程を付設し、前記隣接するプレスの一方と前記アイドル工程との間、及び前記アイドル工程と前記隣接するプレスの他方との間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置され、互いに単独で上下動自在とされたそれぞれ一対のリフトビームを設け、前記各一対のリフトビームに、それぞれ前記キャリア、サブキャリア及びクロスバーを設けた構成としている。
【００１７】
第５発明によると、隣接するプレス間にワークに応じて必要時にアイドル工程（中間パネル受台等）を設置した場合でも第３発明を適用可能であり、プレスとアイドル工程間に、上下動自在なリフトビームと、該リフトビームの長手方向に移動自在なキャリア、サブキャリア及びクロスバーとを設けることにより、前記第３発明と同様の効果を奏する。これにより、様々なライン構成に対応できる。
【００１８】
第６発明は、ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置され、上下動自在とされた少なくとも一本のリフトビームと、前記リフトビームの長手方向に沿って移動自在とされた少なくとも１つのキャリアと、前記キャリアに設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされたサブキャリアと、前記サブキャリアに設けられたワーク保持可能なワーク保持手段とを備えた構成としている。
【００１９】
すなわち、第６発明は、第３発明におけるワーク搬送方向に対し左右に設けた少なくとも１対のリフトビームの代わりに、左右方向の略中央に少なくとも一本のリフトビームを配置した構成であり、このよう場合でも第３発明と同様の効果が得られると共に、ワーク搬送装置の構成をシンプルにしてコンパクト化できる。
【００２０】
また第７発明は、第６発明において、少なくとも一組の隣接するプレス間にアイドル工程を付設し、前記隣接するプレスの一方と前記アイドル工程との間、及び前記アイドル工程と前記隣接するプレスの他方との間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置され、互いに単独で上下動自在とされたそれぞれ一本のリフトビームを設け、前記各一本のリフトビームに、それぞれ前記キャリア、サブキャリア及びワーク保持手段を設けた構成としている。
【００２１】
第７発明によると、隣接するプレス間にアイドル工程（中間パネル受台等）を設置した場合でも第６発明を適用可能であり、プレスとアイドル工程間に、上下動自在なリフトビームと、該リフトビームの長手方向に移動自在なキャリア、サブキャリア及びクロスバーとを設けることにより、前記第６発明と同様の効果を奏する。これにより、様々なライン構成に対応できる。
【００２２】
第８発明は、第３発明〜第７発明のいずれかにおいて、前記リフトビームの長手方向に沿ってキャリアを移動させるキャリア駆動手段が、リニアモータであることを特徴としている。
【００２３】
第８発明によると、キャリア駆動手段としてリニアモータを使用するので、キャリアをコンパクトな構成にでき、ワーク搬送装置の小型化と重量軽減化ができる。これにより、リフトビーム及びキャリアを高速化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態に係るタンデムプレスラインのワーク搬送装置の正面図である。図２、図３は、それぞれ図１で示すタンデムプレスラインの平面図及び側面図である。図４は、ワーク搬送装置のキャリア及びサブキャリアの正面図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図６は、キャリア及びサブキャリア部の作動説明図である。
【００２６】
先ず、タンデムプレスライン１について説明する。
図１〜図３において、複数（本実施形態では４台）のプレス２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄがそれぞれ離間して配設されており、各プレス２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄには加工ステーションＷ１、Ｗ２，Ｗ３、Ｗ４を備えている。ワーク１１が左側のプレス２Ａから右側のプレス２Ｄに順次搬送されるものとし、以後、図中の左側を上流、右側を下流と呼ぶ。前記複数台のプレス２Ａ〜２Ｄと、最上流側のプレス２Ａの上流側に配設された材料供給装置９と、最下流側のプレス２Ｄの下流側に配設された製品搬出装置１９と、各プレス間に配設された後述のワーク搬送装置とにより、タンデムプレスライン１を構成している。
【００２７】
各プレス２Ａ〜２Ｄは、本体フレームであるアプライト７と、クランク機構、エキセン機構、リンク機構等の機械式駆動力伝達機構（図示せず）、又は油圧式シリンダや電動サーボモータによる直動型駆動力伝達機構（図示せず）等が内蔵された上部フレーム８と、アプライト７に上下動自在に支承され、前記上部フレーム８内の駆動力伝達機構に連結され、上金型（図示せず）が取り付けられるスライド４と、下金型（図示せず）が取り付けられるボルスタ５が設けられたベッド６とを備えている。
【００２８】
コントローラ３はコンピュータ装置や高速演算プロセッサ等を用いた高速演算処理装置を主体として構成されており、各プレス２Ａ〜２Ｄの上部フレーム８内に設けた前記駆動力伝達機構を制御してそれぞれのスライド４を同期させて又は単独で駆動し、またこれらのスライド４に同期させてワーク搬送装置１０を制御するものである。
【００２９】
以下に、第１実施形態に係るワーク搬送装置について詳述する。
ワーク搬送装置は、図１、図２に示すように、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された５つのワーク搬送装置１０１〜１０５で構成されている。材料供給装置９上のワークを加工ステーションＷ１に搬送するために、プレス２Ａの上流側にワーク搬送装置１０１が配設されている。加工ステーションＷ１からＷ４へ順次搬送するために、隣接するプレス２Ａ〜２Ｄ間にそれぞれワーク搬送装置１０２，１０３，１０４が配設されている。そして、加工ステーションＷ４で加工されたワークを製品搬出装置１９上まで搬送するために、プレス２Ｄの下流側にワーク搬送装置１０５が配設されている。
【００３０】
図３に示すように、それぞれのワーク搬送装置１０１〜１０５には、ワーク搬送方向に沿って、かつスライドモーションと干渉しないように搬送方向に対し左右に離間して、一対のリフトビーム１３，１３が配設されている。また各リフトビーム１３は、プレス２Ａ〜２Ｄのアプライト７に昇降自在に支承されている。すなわち、各リフトビーム１３の上方のアプライト７には、リフト駆動手段４０として、リフト軸サーボモータ１４が支持部材１４１を介して装着されている。このサーボモータ１４の出力軸には図示しないピニオンが取着され、このピニオンと噛合するラックが鉛直方向に刻設されたロッド１４２がアプライト７に上下動自在に装着されており、このロッド１４２の下端部に前記リフトビーム１３が取着されている。
【００３１】
上記各リフト軸サーボモータ１４はコントローラ３に接続されており、コントローラ３からの制御信号により所定のフィーダモーションに基づき制御される。なお、本実施形態では、一本のリフトビーム１３を２個のサーボモータ１４，１４で昇降させるが、リフトビーム１３を無理なく安定した状態で昇降できる構成であれば、サーボモータ１４を１個、又は３個以上備えていてもよく、サーボモータ１４の個数やリフトビーム１３との連結構造等は、実施にあたって任意に決められてよい。
【００３２】
また、各リフトビーム１３の下部には、キャリア１５がリフトビーム１３の長手方向に沿って移動自在に取り付けられており、このキャリア１５とリフトビーム１３との間にはキャリア１５を移動させるキャリア駆動手段としてのリニアモータ１６（図５参照）が配設されている。さらに、キャリア１５の下部にはサブキャリア３０がリフトビーム１３の長手方向に沿って移動自在に取り付けられ、対向する左右１対のサブキャリア３０，３０間には、ワーク保持手段としてのバキュームカップ装置１８が装着されたクロスバー１７が横架されている。このバキュームカップ装置１８は、ワーク１１を所定数箇所で吸着可能としている。
【００３３】
図１、図２に示すように、ワーク搬送装置１０１のリフトビーム１３は、材料供給装置９上のワークセットの所定の位置まで上流側に突出するように配置されている。
搬送エリアＴ２〜Ｔ４にそれぞれ対応するワーク搬送装置１０２、１０３、１０４の各リフトビーム１３の長手方向の端部は、それぞれの上流側及び下流側の加工ステーションＷ１〜Ｗ４の略中央位置まで突出するようにして、リフトビーム１３のワーク搬送方向長さは、隣接する加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中心間の距離よりも若干短く設定されている。尚、リフトビーム１３のワーク搬送方向長さは、隣接する加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中心間の距離に略等しく設定されてもよい。
また、ワーク搬送装置１０５のリフトビーム１３の長さは、最終プレス加工工程からのワークを搬出する製品搬出装置１９の所定位置まで下流側に突出するように設定されている。
【００３４】
図５に示すように、リフトビーム１３の下部には長手方向に連続した鍔状のガイド部１３１が突設されており、このガイド部１３１にキャリア１５の上部が係止して長手方向に移動自在となっている。リフトビーム１３とキャリア１５の間にはキャリア駆動手段としてのリニアモータ１６が配設されており、このリニアモータ１６のリフトビーム側構成部分１６Ｂはリフトビーム１３の下面に装着され、キャリア側構成部分１６Ａは上記リフトビーム側構成部分１６Ｂと対面するキャリア１５の部位に装着されている。キャリア側構成部分１６Ａ及びリフトビーム側構成部分１６Ｂはコントローラ３からの制御信号により制御され、両者間の相対運動によってキャリア１５を移動させている。
なお、リニアモータ１６は、キャリア側構成部分１６Ａに一次コイルが、リフトビーム側構成部分１６Ｂに一次コイルと対向するように二次導体又は二次永久磁石が設けられている。リフトビーム側構成部分１６Ｂに一次コイルを、キャリア側構成部分１６Ａに二次導体又は二次永久磁石を設けてもよい。
【００３５】
また、図４、図５に示すように、本実施形態でのキャリア１５の下部には、サブキャリア３０が長手方向に移動自在に設けられている。サブキャリア３０は、キャリア１５の下部に取り付けられ、かつワーク搬送方向に沿ったガイド溝３１Ａを有する所定長さのベースプレート３１と、ベースプレート３１の長手方向の一端側下面に設けられたサーボモータ３２と、ベースプレート３１の他端側下面に設けられたエンコーダ３３と、一端部が前記サーボモータ３２の出力軸に第１のカップリング３４ａを介して連結され、他端部がエンコーダ３３に第２のカップリング３４ｂを介して連結され、かつベースプレート３１に回動自在に支持されたシャフト３４と、シャフト３４の外面に刻設された雄ねじ部３４Ａに螺合し、かつベースプレート３１の前記ガイド溝３１Ａに摺動自在に嵌合された可動ブロック３５とを備えている。対向する１対のサブキャリア３０の可動ブロック３５に、前記クロスバー１７の端部が連結されている。
【００３６】
次に、図６によりサブキャリア３０の作動を説明する。
サーボモータ３２を制御してシャフト３４を回動させると、これに螺合した可動ブロック３５はガイド溝３１Ａに沿って摺動する。各リフトビーム１３において、キャリア１５がリフトビーム１３の中央部よりもワーク搬送方向の上流側にあるときは、可動ブロック３５をキャリア１５の中央部よりも上流側に移動させることにより（例えば図６中に実線で示したキャリア１５Ａ、クロスバー１７Ａを参照）、クロスバー１７に取り付けられたバキュームカップ装置１８を加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中心位置又は材料供給装置９上のワークセットの所定位置まで移動させる。
反対に、キャリア１５がリフトビーム１３の中央部よりもワーク搬送方向の下流側にあるときは、可動ブロック３５をキャリア１５の中央部よりも下流側に移動させることにより（図６中に二点鎖線で示したキャリア１５Ｂ、クロスバー１７Ｂを参照）、バキュームカップ装置１８を加工ステーションＷ２〜Ｗ４の中心位置又は製品搬出装置１９上のワークセットの所定位置まで移動させる。
【００３７】
このように、クロスバー１７及びバキュームカップ装置１８がキャリア１５に対してワーク搬送方向にオフセットされるので、加工ステーションＷ１〜Ｗ４の金型に応じて、又は材料供給装置９、製品搬出装置１９の仕様に応じて、ワーク１１を金型の中心位置や、材料供給装置９上又は製品搬出装置１９上の所定位置で保持又は解放し、確実に搬送できる。
なお、この際のオフセット量の制御は、エンコーダ３３により検出されるサブキャリア３０の位置信号に基づき、コントローラ３がサーボモータ３２の回転角度を制御することで行われる。
【００３８】
図１、図２により、以上のような構成のワーク搬送装置１０１〜１０５によるワーク１１の搬送方法を説明する。
各ワーク搬送装置１０１〜１０５は同様に作動する。各ワーク搬送装置１０１〜１０５は、各リフトビーム１３を上下方向に駆動することにより、キャリア１５、サブキャリア３０及びクロスバー１７を介してバキュームカップ装置（以後ワーク保持手段と呼ぶ）１８を昇降する。また、キャリア１５をリフトビーム１３の長手方向に沿って駆動し、サブキャリア３０をこのキャリア移動方向にオフセットさせることにより、クロスバー１７及びワーク保持手段１８をワーク搬送方向に移動させる。このような昇降とワーク搬送方向との２つの直交する駆動軸を同時に又は単独で制御することにより、ワーク保持手段１８の移動軌跡つまりワーク搬送軌跡を制御できる。各プレス２Ａ〜２Ｄのスライド４及び該加工ステーションの金型と干渉しないように、各ワーク搬送装置１０１〜１０５の送りモーション（昇降と搬送方向）のストローク及びタイミングが予め設定されており、コントローラ３はこの送りモーションに基づいて昇降及び搬送方向の駆動を制御している。
【００３９】
通常の送りモーションは、まず、スライド４が下死点近傍で下降しているときには、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５の搬送方向略中央の待機位置に待機し、スライド４が下死点を過ぎて上昇行程に入ったら、リフトビーム１３の昇降と、キャリア１５及びサブキャリア３０の搬送方向移動の駆動を行って、上流側の加工ステーション、材料供給装置９又はアイドル工程（詳細は後述する）に移動してワークを保持し、次に、再びリフトビーム１３の昇降と、キャリア１５及びサブキャリア３０の搬送方向移動の駆動を行って、下流側の加工ステーション、製品搬出装置１９又はアイドル工程に移動してワークを置く。この時点になると、スライド４が下降行程に入っているので、待機位置に戻って待機する。以上のサイクルをスライド４の昇降モーションに同期させて繰り返す。
【００４０】
次に、第１実施形態による効果を説明する。
本実施形態に係るワーク搬送装置１０１〜１０５は、昇降自在なリフトビーム１３と、該リフトビーム１３の長手方向（ワーク搬送方向）に移動自在なキャリア１５及びサブキャリア３０とを備えているため、ワーク搬送を直交座標系で制御することができるので、ワーク搬送時の移動軌跡や姿勢が直感的にわかり易く、金型やプレス機械等の他装置との干渉チェックが容易にできる。したがって、リフトビーム１３、キャリア１５及びサブキャリア３０の各ストロークのティーチングやデータ設定作業が非常に容易に、短時間でできる。このため、ティーチング経験の浅い作業者でも容易にティーチングができ、作業性が良い。
各制御軸（昇降及び搬送方向）はそれぞれ直線駆動されるので、それぞれの制御用のサーボモータ１４、キャリア駆動手段（本実施形態ではリニアモータ１６）及びサーボモータ３２は同時制御時の速度制限を受けることなく最大速度で制御できる。これにより、ワーク搬送速度を各モータの有する能力の最大速度に設定可能であり、タンデムプレスラインの生産速度を高めることができる。
【００４１】
また、各ワーク搬送装置毎に、リフトビーム１３の昇降ストロークと、キャリア１５及びサブキャリア３０の各送りストロークとをそれぞれ個別に調整可能としているため、各ワーク搬送装置毎の送りストロークと昇降ストロークで形成する送りモーションの駆動タイミングを変えることができることにより、装着する金型に見合った金型干渉曲線を設定できる。さらに、各加工ステーション毎の原点位置（フィードレベル）を装着する金型に見合った位置に変えることができる。これにより、金型に見合った干渉曲線を工程毎に設定できるタンデムプレスラインのワーク搬送装置が得られる。
【００４２】
さらに、サブキャリア３０の移動をキャリア１５の移動と同時にオフセットさせることにより、大きい送りストロークを短時間に得ることができるので、タンデムプレスラインの生産速度を高めることができる。
キャリア１５の駆動手段としてリニアモータ１６を用いたので、キャリア１５を小型化及び軽量化でき、キャリア１５及びサブキャリア３０の移動速度を高速化できる。
なお、本発明の課題を解決する手段として、上記キャリア駆動手段はリニアモータ１６に限定されるものではなく、他のサーボモータでも構わない。
また、サブキャリア３０の駆動装置は、上記送りねじ機構に限定されるものではなく、ラック、ピニオン機構のような他の機構であってもよい。さらに、サーボモータのようなサブキャリア自身の駆動源を有さなくても、例えばプーリとベルトを使用して、キャリアの移動に従動してサブキャリアを移動させるようにしてもよい。
【００４３】
図７は、第１実施形態に係る他の実施態様を示す図であり、図７により他の実施態様のワーク搬送装置について説明する。
この実施態様に係るタンデムプレスラインにおいては、隣接する加工ステーションＷ１〜Ｗ４間の中間に中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３等のアイドル工程を設置している。本実施態様のワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された８つのワーク搬送装置１０１、１０２Ａと１０２Ｂ、〜１０４Ａと１０４Ｂ、１０５で構成されている。材料供給装置９上のワークを加工ステーションＷ１に搬送するために、プレス２Ａの上流側にワーク搬送装置１０１が配設されている。また、加工ステーションＷ１〜Ｗ４へ順次搬送するために、搬送エリアＴ２には、中間パネル受台Ｐ１と、プレス２Ａの下流側に配置したワーク搬送装置１０２Ａと、プレス２Ｂの上流側に配置したワーク搬送装置１０２Ｂとを設け、搬送エリアＴ３には、中間パネル受台Ｐ２と、プレス２Ｂの下流側に配置したワーク搬送装置１０３Ａと、プレス２Ｃの上流側に配置したワーク搬送装置１０３Ｂとを設け、搬送エリアＴ４には、同様にして中間パネル受台Ｐ３と、該中間パネル受台Ｐ３を挟んでプレス２Ｃ及びプレス２Ｄの間に配置したワーク搬送装置１０４Ａ、１０４Ｂとをそれぞれ設けている。そして、加工ステーションＷ４で加工されたワークを製品搬出装置１９上まで搬送するために、プレス２Ｄの下流側にワーク搬送装置１０５が配設されている。
【００４４】
なお、以下では、これらのワーク搬送装置１０１〜１０５に関し、第１実施形態において説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について説明する。
図７に示すように、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置１０２Ａと１０２Ｂ、〜１０４Ａと１０４Ｂでの各リフトビーム１３の長手方向の一端部は、加工ステーションＷ１〜Ｗ４の略中央位置まで突出するように、また他端部は、各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の略中央位置まで突出するように構成されている。そして、各リフトビーム１３のワーク搬送方向の長さは、加工ステーションＷ１〜Ｗ４の中央から各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の中央位置までの長さよりも若干短くなるように、設けられている。
【００４５】
上記実施態様によると、昇降と搬送方向との互いに独立した直交２軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。なおここでは、この効果の説明は割愛する。
さらに、工程毎の送りモーションのタイミングを変えることができることに加えて、隣接するプレス間に設置した中間パネル受台にワーク反転機構や旋回機構等を備えることにより、工程間でのワーク１１の反転又は半旋回等の姿勢変更が容易にできる。
【００４６】
次に、図８〜図１０に基づいて第２実施形態に係るワーク搬送装置について説明する。なお、以下の実施形態では、第１実施形態で説明した構成要素と同じ要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。図８は、第２実施形態に係るタンデムプレスラインのワーク搬送装置の正面図であり、図９及び図１０はそれぞれ図８の平面図及び側面図である。
ワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された５つのワーク搬送装置２０１〜２０５で構成されている。材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ及び製品搬出装置１９がワーク搬送方向に直列に配列して設置されており、これらの装置の間に、それぞれワーク搬送装置２０１，２０２，２０３，２０４，２０５が配設されている。
【００４７】
これらのワーク搬送装置２０１〜２０５に関し、第１実施形態において説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について以下に説明する。
各ワーク搬送装置２０１〜２０５には、タンデムプレスラインの略中央にワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一本のリフトビーム１３と、リフトビーム１３を上下方向に駆動するリフト駆動手段４０とが備えられている。
ワーク搬送装置２０１のリフトビーム１３は、上流側端部を材料供給装置９の手前近傍に位置させ、下流側端部をプレス２Ａのボルスタ５の端面とスライド４の端面とで形成される加工区域の手前近傍に位置させて設けられている。また、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置２０２、２０３、２０４の各リフトビーム１３は、上流側及び下流側の端部をそれぞれ加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域の手前近傍に位置させて配置されている。ワーク搬送装置２０５のリフトビーム１３は、上流側端部を加工ステーションＷ４の加工区域の手前近傍に位置させ、下流側端部を製品搬出装置１９の上方の所定位置に位置させて設けられている。
【００４８】
図８、図１０に示すように、リフト駆動手段４０は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５内の上流側と下流側に立設された４本の柱部材１４３を備え、左右１対の柱部材１４３，１４３間に第１支持部材１４４，１４４が架設されている。上流側及び下流側の第１支持部材１４４，１４４間には搬送方向に沿って第２支持部材４１が設けられ、さらに両第１支持部材１４４，１４４間にはそれぞれ鉛直方向にガイド部材４７，４７が設けられている。第２支持部材４１の搬送方向略中央部には、サーボモータ４２が出力軸を鉛直方向に向けて取着されている。このサーボモータ４２の出力軸にはウォームギアボックス４３内に設けたウォームギア（図示せず）が取着されており、サーボモータ４２の出力軸方向を前記ウォームギアボックス４３内のウォームギアでワーク搬送方向に変換している。この変換されたウォーム出力軸の両側には、中間軸４６，４６が連結されている。また、中間軸４６，４６の端部にはピニオン４５，４５が取着されている。
【００４９】
一方、前記両ガイド部材４７，４７にはそれぞれリフトバー４４，４４が上下方向に摺動自在に設けられている。このリフトバー４４，４４の外面には長手方向にラックが刻設されており、このラックと前記ピニオン４５，４５が噛合している。そしてリフトバー４４，４４の下端部間には、リフトビーム１３が搬送方向に平行に取着されている。
このように、サーボモータ４２の回転動力がピニオン４５及びラックを介して２本のリフトバー４４，４４に伝達されてこれを昇降させ、リフトビーム１３を上下方向に駆動するようにしている。サーボモータ４２は、コントローラ３により所定のフィーダモーションに基づいて制御される。
尚、本実施例では、リフト駆動手段として１個のサーボモータとウォームギアボックスを組み合わせた構成にしているが、第１実施形態に示したような２個のリフト軸サーボモータ１４，１４を用いて構成してもよい。
【００５０】
各リフトビーム１３に長手方向に移動自在に設けられたキャリア１５と、キャリア１５の下部に同じくリフトビーム１３の長手方向に移動自在に設けられたサブキャリア３０とは第１実施形態と同一構成であり、ここでの説明は省く。
また、サブキャリア３０には、リフトビーム１３の長手方向に対し左右方向に突出してクロスバー１７が設けられており、クロスバー１７にはワーク保持手段１８（バキュームカップ装置等）が設けられている。
【００５１】
第２実施形態によると、昇降と搬送方向の直交する２つの駆動軸を制御しているので、その効果は前記第１実施形態と同様であり、ここでの詳細説明は省く。各ワーク搬送装置２０１〜２０５は、搬送方向に対し左右方向略中央にリフトビーム１３を１本備えているので、構成がシンプルで、コンパクト化でき、コスト及び設置スペースの面で有利である。
各リフトビーム１３は各プレスのスライド４や金型と干渉しないように加工区域外に配置されているが、サブキャリア３０をキャリア１５に対してキャリア移動方向にオフセットさせることにより、クロスバー１７及びワーク保持手段１８をリフトビーム１３の端部よりも外方にオーバーさせることができる。このため、金型に確実にワークを搬送することができる。
【００５２】
図１１により、第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置について説明する。
図１１において、隣接するプレス２Ａ〜２Ｄ間には中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３を設置しており、プレス２Ａの上流側には材料供給装置９を、プレス２Ｄの下流側には製品搬出装置１９を設置している。材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ、中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３及び製品搬出装置１９のそれぞれの隣接する装置間には８つのワーク搬送装置２０１，２０２Ａ，２０２Ｂ、〜２０４Ａ，２０４Ｂ，２０５が配設されている。
それぞれのワーク搬送装置２０１〜２０５は、第２実施形態と同様に、タンデムプレスラインのワーク搬送方向に対し左右の略中央にワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一本のリフトビーム１３と、該リフトビーム１３を上下に駆動するリフト駆動手段（図示せず）とを備えている。各リフト駆動手段の構成は前記同様である。
【００５３】
これらのワーク搬送装置２０１〜２０５に関し、第２実施形態で説明したワーク搬送装置２０１〜２０５と異なる構成について説明する。
図１１に示すように、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置２０２Ａ，２０２Ｂ、〜２０４Ａ，２０４Ｂの各リフトビーム１３は、長手方向のプレス近傍端部を各加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域よりも手前に位置させ、他端部を各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の略中央位置まで突出させて配置されている。
各リフトビーム１３に長手方向に移動自在に設けられたキャリア１５と、キャリア１５の下部に同じくリフトビーム１３の長手方向に移動自在に設けられたサブキャリア３０とは第１実施形態と同一構成である。また、サブキャリア３０には、リフトビーム１３の長手方向に対し左右方向に突出してクロスバー１７が設けられている。
【００５４】
上記実施態様によると、昇降と搬送方向の直交する２つの駆動軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、隣接するプレス間に設置した中間パネル受台を設けたことにより、前述の図７に示した実施態様の構成と同様の効果が得られる。さらに、搬送方向に対し左右方向略中央にリフトビーム１３を１本備えたため、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００５５】
次に、図１２に基づいて、別の実施態様に係るワーク搬送装置について説明する。
ワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された５つのワーク搬送装置３０１〜３０５を備えている。これらのワーク搬送装置３０１〜３０５に関し、第１実施形態で説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について説明する。
材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ及び製品搬出装置１９のそれぞれの隣接する装置間に、ワーク搬送装置３０１，３０２，３０３，３０４，３０５がそれぞれ配設されている。これらのワーク搬送装置３０１〜３０５には、ワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一対のリフトビーム１３と、各リフトビーム１３を上下方向に駆動するリフト駆動手段（図示せず）とが備えられている。各リフト駆動手段は、第１実施形態の構成と同様である。
【００５６】
ワーク搬送装置３０１のリフトビーム１３は、上流側端部を材料供給装置９の手前近傍に位置させ、下流側端部をプレス２Ａのボルスタ５の端面とスライドの端面とで形成される加工区域の手前近傍に位置させて設けられている。また、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置３０２、３０３、３０４の各リフトビーム１３は、上流側及び下流側の端部をそれぞれ加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域の手前近傍に位置させて配置されている。ワーク搬送装置３０５のリフトビーム１３は、上流側端部を加工ステーションＷ４の加工区域の手前近傍に位置させ、下流側端部を製品搬出装置１９の上方の所定位置に位置させて設けられている。
【００５７】
本実施態様によると、送り方向と昇降方向との直交する２つの駆動軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５８】
次に図１３により、さらに他の実施態様に係るワーク搬送装置を説明する。
図１３において、隣接するプレス２Ａ〜２Ｄ間には中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３を設置しており、プレス２Ａの上流側には材料供給装置９を、プレス２Ｄの下流側には製品搬出装置１９を設置している。ワーク搬送装置は、各搬送エリアＴ１〜Ｔ５に配置された８つのワーク搬送装置３０１，３０２Ａ，３０２Ｂ，〜３０４Ａ，３０４Ｂ，３０５を備えている。これらのワーク搬送装置３０１〜３０５に関し、第１実施形態で説明したワーク搬送装置１０１〜１０５と異なる構成について説明する。
【００５９】
材料供給装置９、プレス２Ａ〜２Ｄ、中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３及び製品搬出装置１９のそれぞれの隣接する装置間には８つのワーク搬送装置３０１〜３０５が配設されている。それぞれのワーク搬送装置３０１〜３０５は、タンデムプレスラインのワーク搬送方向に沿ってスライドモーションと干渉しないように水平方向に配置された一対のリフトビーム１３と、該リフトビーム１３を上下に駆動するリフト駆動手段（図示せず）とを備えている。各リフト駆動手段の構成は前記同様である。
【００６０】
ワーク搬送装置３０１のリフトビーム１３は、上流側端部を材料供給装置９の上方の所定位置に位置させ、下流側端部をプレス２Ａのボルスタ５の端面とスライドの端面とで形成される加工区域の手前近傍に位置させて設けられている。また、搬送エリアＴ２〜Ｔ４に対応するワーク搬送装置３０２Ａ〜３０４Ｂの各リフトビーム１３は、プレス側の一端部を加工ステーションＷ１〜Ｗ４の加工区域の手前近傍に位置させ、中間パネル受台側の他端部を各中間パネル受台Ｐ１〜Ｐ３の略中央位置まで突出させて設けられている。さらに、ワーク搬送装置３０５のリフトビーム１３は、上流側端部を加工ステーションＷ４の加工区域の手前近傍に位置させ、下流側端部を製品搬出装置１９の上方の所定位置に位置させて設けられている。
【００６１】
各リフトビーム１３に長手方向に移動自在に設けられたキャリア１５と、キャリア１５の下部に同じくリフトビーム１３の長手方向に移動自在に設けられたサブキャリア３０と、対向する１対のサブキャリア３０間に横架されたクロスバー１７とは第１実施形態と同一構成であり、ここでの説明は省く。
【００６２】
本実施態様においても、昇降と搬送方向の直交する２つの駆動軸を制御しているため、前記第１実施形態と同様の効果が得られ、また、隣接するプレス間にアイドル工程を設けたことにより、前述の図７に示した実施態様の構成と同様の効果が得られる。
【００６３】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果が得られる。
ワーク搬送装置は、昇降とワーク搬送方向の直交する２つの駆動軸でワークを搬送する構成を備えたため、ワーク搬送軌跡が作業者に直感的に分かり易くなり、また前記２つの駆動軸は互いに独立に速度設定できて同時制御時でも他方の速度によって制限を受けることがないので、各駆動軸のストロークやタイミングのティーチングやデータ設定作業が容易にできる。したがって、初心者でも容易にティーチングやデータ設定作業ができるので、作業性を大幅に向上できる。２つの駆動軸は互いに独立に速度設定できるので、各駆動用モータの有する能力の最大速度に設定可能となり、ワーク搬送速度を最大限に高速化して生産速度を高めることができる。
さらに、リフトビームを隣接するプレスの金型間に設けることにより、１台のワーク搬送装置で一つの金型から次工程の金型に直接ワーク搬送できるので、中間のアイドル工程が不要となり、タンデムプレスラインをシンプルに、コンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】ワーク搬送装置のキャリア及びサブキャリアの正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】キャリア及びサブキャリアの作動説明図である。
【図７】第１実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【図８】第２実施形態のワーク搬送装置の正面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】図８の側面図である。
【図１１】第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【図１２】第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【図１３】第２実施形態の他の実施態様に係るワーク搬送装置の平面図である。
【符号の説明】
１…タンデムプレスライン、２…プレス（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）３…コントローラ、４…スライド、５…ボルスタ、6…ベッド、７…アプライト、９…材料供給装置、１０（１０１〜１０５、１０２Ａ，１０２Ｂ〜１０４Ａ，１０４Ｂ，２０１〜２０５，２０２Ａ，２０２Ｂ〜２０４Ａ，２０４Ｂ，３０１〜３０５，３０２Ａ，３０２Ｂ〜３０４Ａ，３０４Ｂ）…ワーク搬送装置、１１…ワーク、13…リフトビーム、１４…リフト軸サーボモータ、１５…キャリア、１６…リニアモータ、１７…クロスバー、１８…バキュームカップ装置、１９…製品搬出装置、３０…サブキャリア、３１…ベースプレート、３２…モータ、３３…エンコーダ、３４…シャフト、３５…ブロック、４０…リフト駆動手段、４１、１４１…支持部材、４２…サーボモータ、４２…ウォームギヤボックス、４４…リフトバー、４５…ピニオン、４６…中間軸、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４…加工ステーション、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…搬送エリア、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…中間パネル受台。
Claims (8)
- ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法において、
相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置された少なくとも一対のリフトビーム(13,13) を上下方向に移動させる第１の工程と、
前記各リフトビーム(13)の長手方向に沿って、少なくとも１つのキャリア(15)を移動させると共に、前記キャリア (15) に設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされた互いに対向する左右一対のサブキャリア (30,30)
間に横架し、かつワーク保持可能なワーク保持手段(18)を有するクロスバー(17)を前記リフトビーム (13) の端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に前記キャリア(15)に対してオフセットさせる第２の工程とを有し、
前記第１の工程及び前記第２の工程を同時に又は単独で行ってクロスバー(17)の昇降及びワーク搬送方向の往復動をさせることにより、ワークを次工程プレスへ順次搬送する
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送方法。 - ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送方法において、
相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置された少なくとも一本のリフトビーム(13)を上下方向に移動させる第１の工程と、
前記各リフトビーム(13)の長手方向に沿って、少なくとも１つのキャリア(15)を移動させると共に、ワーク保持可能なワーク保持手段(18)を有するサブキャリア(30)を前記キャリア(15)に設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動させて前記キャリア(15)に対してオフセットさせる第２の工程とを有し、
前記第１の工程及び前記第２の工程を同時に又は単独で行ってワーク保持手段(18)の昇降及びワーク搬送方向の往復動をさせることにより、ワークを次工程プレスへ順次搬送する
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送方法。 - ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、
相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置され、上下動自在とされた少なくとも一対のリフトビーム(13,13) と、
前記各リフトビーム(13)の長手方向に沿って移動自在とされた少なくとも１つのキャリア(15)と、
前記キャリア(15)に設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされ、前記リフトビーム (13) の端部よりもワーク搬送方向に突出した位置に移動可能に設けたサブキャリア(30)と、
互いに対向する左右一対のサブキャリア(30,30) 間に横架し、ワーク保持可能なワーク保持手段(18)を有するクロスバー(17)とを備えた
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送装置。 - 請求項３に記載のタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、
前記一対のリフトビーム(13,13)
の端部と、該一対のリフトビーム(13,13) に上流側又は下流側で隣接する他の一対のリフトビーム(13,13)の端部とは、ワーク搬送方向における各加工工程略中心で近接して設けられた
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送装置。 - 請求項３に記載のタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、
少なくとも一組の隣接するプレス間にアイドル工程(P1)を付設し、
前記隣接するプレス(2A,2B)の一方と前記アイドル工程(P1)との間、及び前記アイドル工程(P1)と前記隣接するプレス(2A,2B)の他方との間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右に配置され、互いに単独で上下動自在とされたそれぞれ一対のリフトビーム(13,13)
を設け、
前記各一対のリフトビーム(13,13) に、それぞれ前記キャリア(15)、サブキャリア(30)及びクロスバー(17)を設けた
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送装置。 - ワーク搬送方向に沿って複数台のプレスを設置したタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、
相隣合うプレス間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置され、上下動自在とされた少なくとも一本のリフトビーム(13)と、
前記リフトビーム(13)の長手方向に沿って移動自在とされた少なくとも１つのキャリア(15)と、
前記キャリア(15)に設けたガイドに沿ってキャリア移動方向に移動自在とされたサブキャリア(30)と、
前記サブキャリア(30)に設けられたワーク保持可能なワーク保持手段(18)とを備えた
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送装置。 - 請求項６に記載のタンデムプレスラインのワーク搬送装置において、
少なくとも一組の隣接するプレス(2A,2B)間にアイドル工程(P1)を付設し、
前記隣接するプレス(2A,2B)の一方と前記アイドル工程(P1)との間、及び前記アイドル工程(P1)と前記隣接するプレス(2A,2B)の他方との間に、ワーク搬送方向に平行に、かつワーク搬送方向に対し左右方向の略中央に配置され、互いに単独で上下動自在とされたそれぞれ一本のリフトビーム(13)を設け、
前記各一本のリフトビーム(13)に、それぞれ前記キャリア(15)、サブキャリア(30)及びワーク保持手段(18)を設けた
ことを特徴とするタンデムプレスラインのワーク搬送装置。 - 前記リフトビーム(13)の長手方向に沿ってキャリア(15)を移動させるキャリア駆動手段が、リニアモータ(16)である
ことを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載のタンデムプレスラインのワーク搬送装置。
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