JP4304440B2

JP4304440B2 - パネル搬送装置

Info

Publication number: JP4304440B2
Application number: JP2003275726A
Authority: JP
Inventors: 泰百々; 幸平星本
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2023-07-17
Also published as: JP2005034888A

Description

本発明は、プレスで成形するパネルを搬送するパネル搬送装置に関する。

例えば、自動車用パネルのようなプレス成形品は、複雑な形状をしているため、成形工程を数段階に分け、直線状に並べられた金型によって成形される。このような複数のプレスを用いるトランスファプレスやタンデムプレスでは、あるプレスで成形された部材（パネル）を次ぎのプレスに順に搬送するためにパネル搬送装置が設けられる。

トランスファプレス用のパネル搬送装置として、図４に記載されたクロスバー式搬送装置が従来から広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。この搬送装置は、ライン方向Ａに、各プレスステーション全域に伸びたリフトビーム７を昇降可能に設け、そのリフトビーム７に、更にライン方向Ａの各ステーション間を往復動可能にキャリア９を懸垂させ、そのキャリア９にクロスバー１０を組み付け、クロスバー１０にワーク把持具（吸着装置）１１を付設し、各ステーションのワーク材を同時に、かつ間欠搬送する装置である。なお、図４において、１はプレス本体、２はスライド、３はスライド駆動機構、４はボルスタ、５は下型、６は上型、８は上下駆動装置、１２，１３，１４は連結棒、１５はラック、１６はＡＣサーボモータ、１７はカム装置である。

特開平１０−３２８７６６号公報

かかるクロスバー式搬送装置には、以下の特徴がある。
（１）カム駆動式、またはＡＣサーボモータによるモーションコントロールにより成形パネルの金型ステーション間送りモーションを生成する。
（２）パネルの搬送は送り方向（水平方向）とリフト方向（垂直方向）の合成モーションにより行われ、クロスバーと呼ばれる搬送ツールに装着されたバキュームカップがパネルを吸着して搬送する。
（３）各金型ステーション間のクロスバーは、送り方向、リフト方向とも連結されており、各々のクロスバーは連動し全く同一のモーションを行う。
（４）ステーション間の送りモーションを生成する送りアームは、通常クロスバーを接続している台車とその連結機構からなる一連の送り装置の前側または後側にあり、アームの揺動により送りモーションを生成する。

しかし、上述したクロスバー式搬送装置には、以下の問題点がある。
（１）各クロスバーにそれぞれ異なるモーションを持たせることができない。
（２）すべてのステーション用のクロスバーを同時に動かすため、サーボモータと送り駆動装置が大型になる。
（３）送りアームでパネルを搬送する場合、搬送距離が長いほどアームの長さを長くする必要があり、アームの撓み等が振動の原因となる。
（４）各プレスステーション用のモーションカーブが同一であるので、干渉を回避するためには金型形状を工夫する必要が生じ、板成形の多様化への対応が困難である。

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、短い搬送距離を高速で運転することができ、プレスステーション毎に自由なモーションカーブを持たせることができるパネル搬送装置を提供することにある。

本発明によれば、パネルを搬送するパネル搬送装置であって、前記パネルを把持するクロスバーと、該クロスバーの両端に接続された１対のアームと、該アームを揺動させる揺動装置と、該揺動装置の位置を変化させる駆動装置と、前記揺動装置が固定され前記駆動装置によって移動させられる台座と、前記クロスバーを軸線中心に回動させる回動装置と、を備え、前記回動装置は、前記クロスバーの両端部近傍に設けられた従動プーリーと、前記アームの揺動中心と一致する軸心を回転軸心とする主動プーリーと、前記台座に固定され前記主動プーリーを回転させるチルト用モータと、前記主動プーリー及び前記従動プーリーに掛け回されたベルトと、からなり、前記チルト用モータが停止した状態では前記アームの揺動の有無にかかわらず前記クロスバーの姿勢が保持され、前記チルト用モータが駆動することにより前記クロスバーの姿勢が変化する、ことを特徴とするパネル搬送装置が提供される。

上記本発明の構成によれば、上下運動と回転運動とを組み合わせた１リンク機構が形成され、シンプルかつ設計容易な搬送装置で短い搬送距離を高速運転することができる。また、この搬送装置は、プレスステーション毎に設けられ、上下運動と回転運動とを任意に組み合わせることにより、自由かつ多彩なモーションカーブを持たせることができる。
また、上記構成により、金型へ材料を置く時の自由な姿勢制御（チルティング）を行うことができる。
また、上記構成により、主動プーリーを回転させるだけで容易にクロスバーをチルティングさせることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記揺動装置は台座上に設置され、前記駆動装置は該台座を移動させる。この構成により、揺動装置を安定して設置することができ、アーム揺動時に揺動装置を安定して駆動させることができる。

また、本発明の好ましい実施形態によれば、前記駆動装置の先端には、ねじの切られた駆動軸が接続され、前記台座には、該駆動軸と歯合するスライダ部が設けられる。この構成により、揺動装置の位置決めを正確に行うことができる。また、設計も容易となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１）上下運動と回転運動とを組み合わせた１リンク機構を採用したため、ボールネジやスクリュ、直動アクチュエータ等の駆動部分の設計が容易となる。
（２）１リンク機構であるため構造がシンプルである。
（３）３系統（上下、揺動、チルト）の運動を任意に組み合わせることにより、クロスバーの水平方向への送り、垂直方向への上下位置決め（リフト）、金型へパネルを置く時の自由な姿勢制御（チルト）を実現できる。

したがって、本発明のパネル搬送装置は、短い搬送距離を高速で運転することができ、プレスステーション毎に自由なモーションカーブを持たせることができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明の最良の実施形態について図１乃至３を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は本発明のパネル搬送装置の正面図であり、図２は図１におけるII−II矢視図
である。図１おいてプレスステーションの図は省略してある。また、図２では、上流側と下流側の２つのプレスステーション３１，３２とその間に設けられた本発明のパネル搬送装置３３を示しているが、実機では、通常、プレスステーションは２〜５つ程度の複数台設けられている。

図２に示すように、本発明のパネル搬送装置３３は、上流側プレスステーション３１から成形されたパネル（図示せず）を受け取り、下流側プレスステーション３２へ搬送するために、プレスステーション間に設置される。

図１に示すように、本発明のパネル搬送装置３３は、パネルを把持するクロスバー２１と、クロスバー２１の両端に接続された１対のアーム２２，２２と、アーム２２，２２を揺動させる揺動装置２３と、揺動装置２３の位置を変化させる駆動装置２４と、クロスバー２１を軸線中心に回動させる回動装置２５と、を備えている。なお、パネル搬送装置３３を固定支持する部材については図を省略してある。

クロスバー２１は、アーム２２，２２間に延びる水平バーであり、回転可能にアーム２２，２２に接続されている。クロスバー２１の両端部近傍には、後述する従動プーリー２１ｐが形成されている（図２参照）。また、所定の間隔を空けてパネルを吸着する吸着器２１ｓが設置されている。

揺動装置２３は、アーム２２の端部に連結されたモータであって、このモータを回転させることによって、アーム２２をプレスステーション３１，３２の間で揺動させる。図１では、アーム２２毎にモータ（揺動装置２３）を設置しているので、各モータが同期するように、起動タイミングや回転角が制御される。また、モータ（揺動装置２３）は、台座２６上に固定される。この台座２６には、駆動装置２４の駆動軸２４ｓと歯合するスライダ部２６ｓが形成されている。なお、揺動装置２３は、１つのモータで１対のアーム２２，２２を機械的に連結させてアーム２２，２２を駆動させるようにしてもよい。

駆動装置２４は、揺動装置２３を昇降させるモータ２４ｍと、その先端に接続された駆動軸２４ｓとからなる。駆動軸２４ｓには、ボールネジやスクリュのようなねじの切られたものが使用される。この駆動軸２４ｓには上述した台座２６のスライダ部２６ｓが歯合されている。したがって、モータ２４ｍを駆動させることによって、駆動軸２４ｓを回転させ、スライダ部２６ｓを駆動軸２４ｓに沿って移動させることができる。この機構により台座２６を昇降させると、揺動装置２３、アーム２２、クロスバー２１の各部材が一体となって昇降する。図１では、クロスバー２１の両側にそれぞれ駆動装置２４を設置しているので、各モータ２４ｍが同期するように、起動タイミングや回転角が制御される。なお、駆動装置２４は、台座２６に接続されたアクチュエータでもよい。

回動装置２５は、クロスバー２１の両端部近傍に設けられた従動プーリー２１ｐと、揺動装置２３のモータと同心軸上に設けられた主動プーリー２５ｐと、主動プーリー２５ｐを回転させるモータ２５ｍと、主動プーリー２１ｐ及び前記従動プーリー２５ｐに掛け回されたベルト２５ｂと、からなる。この回動装置２５により、モータ２５ｍを駆動させると主動プーリー２１ｐが回転し、ベルト２５ｂを介して従動プーリー２１ｐを回転させることができる。すなわち、クロスバー２１をその軸線中心に回動させることができる。したがって、この回動装置２５により、金型へパネルを置く時の自由な姿勢制御（チルト）を実現することができる。図１では、アーム２２毎にモータ２５ｍを設置しているので、各モータ２５ｍが同期するように、起動タイミングや回転角が制御される。また、クロスバー２１のチルティングを行わないときは、モータ２５ｍを停止させ、主動プーリー２１ｐが自由に回転できるようにしておけば、アーム２２の揺動に伴って、従動プーリー２１ｐ、ベルト２５ｂ、主動プーリー２５ｐが回転し、クロスバー２１の平行状態を保つことができる。なお、回動装置２５として、摩擦力によるベルト伝動機構を使用しているが、ベルトとプーリーに互いに歯合する歯を形成するようにしてもよいし、ベルトとプーリーをチェーンとスプロケットに交換したチェーン伝動機構にしてもよい。

図３は、本発明のパネル搬送装置により得られるモーションカーブの１例を示す図である。以下、この図に基づいて、プレスラインの上流側から下流側にパネル（図示せず）を搬送する場合について説明する。なお、図中のＡ〜Ｌはクロスバー２１のポジションを示す記号であり、クロスバー２１とアーム２２以外の部材については図を省略してある。

まず、パネル搬送装置３３が上流側プレスステーション３１に載置されたパネルを取りに行く場合について説明する。始動前の定位置をＡとし、揺動装置２３を駆動させることによってアーム２２を上流側に回動させるとともに、駆動装置２４を駆動させることによってアーム２２を上昇させ、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの軌跡に沿ってクロスバー２１を移動させる。このＤの位置でパネルを吸着器２１ｓにより把持する。このとき、必要に応じて回動装置２５を駆動させてクロスバー２１をチルティングさせてもよい。

次に、パネル搬送装置３３が上流側プレスステーション３１で把持したパネルを下流側プレスステーション３２に搬送する場合について説明する。
（１）Ｄの位置において、駆動装置２４を駆動させることによってアーム２２を上昇させるとともに、揺動装置２３を駆動させることによってアーム２２を下流側に回動させ、Ｄ→Ｅの軌跡に沿ってクロスバー２１を移動させ、パネルを上流側プレスステーション３１から持ち上げる。
（２）続いて、揺動装置２３を駆動させることによってアーム２２を下流側に回動させるとともに、駆動装置２４を駆動させることによってアーム２２を下降させ、Ｅ→Ｆ→Ｇの軌跡に沿ってクロスバー２１を移動させ、パネルを搬送する。
（３）さらに、揺動装置２３を駆動させることによってアーム２２を下流側に回動させるとともに、駆動装置２４を駆動させることによってアーム２２を上昇させ、Ｇ→Ｈ→Ｉの軌跡に沿ってクロスバー２１を移動させ、パネルを搬送する。
（４）最後に、駆動装置２４を駆動させることによってアーム２２を下降させるとともに、揺動装置２３を駆動させることによってアーム２２を下流側に回動させ、Ｉ→Ｊの軌跡に沿ってクロスバー２１を移動させ、パネルを下流側プレスステーション３２に下ろす。このとき、必要に応じて回動装置２５を駆動させてクロスバー２１をチルティングさせる。

次に、パネル搬送装置３３が下流側プレスステーション３２にパネルを載置した後、定位置Ａに復帰する場合について説明する。揺動装置２３を駆動させることによってアーム２２を上流側に回動させるとともに、駆動装置２４を駆動させることによってアーム２２を下降させ、Ｊ→Ｋ→Ｌ→Ａの軌跡に沿ってクロスバー２１を移動させる。

上述した操作を繰り返すことにより、上流側プレスステーション３１に載置されたパネルを順次下流側プレスステーション３２に搬送することができる。本発明のパネル搬送装置３３は、上述したように１リンク機構のシンプルな構造であるため、設計が容易となるだけでなく、短い搬送距離を高速に運転することができる。また、図３に示したモーションカーブは単なる１例であり、駆動装置２４による上下運動と揺動装置２３による回転運動とを任意に組み合わせることにより、自由かつ多彩なモーションカーブを持たせることができる。さらに回動装置２５による姿勢制御（チルト）を組み合わせることにより、複雑な金型にも容易に対応することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である

本発明のパネル搬送装置の正面図である。図１におけるII−II視図である。モーションカーブの１例を示す図である。従来のクロスバー式搬送装置を示す図である。

符号の説明

１プレス本体
２スライド
３スライド駆動機構
４ボルスタ
５下型
６上型
７リフトビーム
８上下駆動装置
９キャリア
１０クロスバー
１１ワーク把持具（吸着装置）
１２，１３，１４連結棒
１５ラック
１６ＡＣサーボモータ
１７カム装置
２１クロスバー
２１ｓ吸着器
２１ｐ従動プーリー
２２アーム
２３揺動装置（モータ）
２４駆動装置
２４ｍモータ
２４ｓ駆動軸
２５回動装置
２５ｍモータ
２５ｐ主動プーリー
２５ｂベルト
２６台座
２６ｓスライダ部
３１上流側プレスステーション
３２下流側プレスステーション
３３パネル搬送装置

Claims

パネルを搬送するパネル搬送装置であって、
前記パネルを把持するクロスバーと、
該クロスバーの両端に接続された１対のアームと、
該アームを揺動させる揺動装置と、
該揺動装置の位置を変化させる駆動装置と、
前記揺動装置が固定され前記駆動装置によって移動させられる台座と、
前記クロスバーを軸線中心に回動させる回動装置と、を備え、
前記回動装置は、前記クロスバーの両端部近傍に設けられた従動プーリーと、前記アームの揺動中心と一致する軸心を回転軸心とする主動プーリーと、前記台座に固定され前記主動プーリーを回転させるチルト用モータと、前記主動プーリー及び前記従動プーリーに掛け回されたベルトと、からなり、前記チルト用モータが停止した状態では前記アームの揺動の有無にかかわらず前記クロスバーの姿勢が保持され、前記チルト用モータが駆動することにより前記クロスバーの姿勢が変化する、ことを特徴とするパネル搬送装置。
前記揺動装置は台座上に設置され、前記駆動装置は該台座を移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル搬送装置。
前記駆動装置の先端には、ねじの切られた駆動軸が接続され、前記台座には、該駆動軸と歯合するスライダ部が設けられた、ことを特徴とする請求項２に記載のパネル搬送装置。