JP4496072B2 - ビーム搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、トランスファプレス装置におけるフィンガ交換や金型交換の際、当該装置外へのビームの搬送及び当該装置内へのビームの搬入に使用するビーム搬送装置に関する。

順次供給されてくる素材に多工程のプロセス加工を施すトランスファプレス装置（以下、「プレス装置」という。）は、平行に設けられた２本のビームに素材を保持するフィンガが互いに向き合わせて取り付けられており、２本のビームの動作によりフィンガにクランプされた素材が各工程の金型間を移動して、各工程で素材に所定の加工が施されるようになっている。このようなプレス装置では、加工方法や素材の大きさ、形状の違い等により金型交換やフィンガ交換を行う。その交換の仕方には、下記の二通りの方法があった。

一つは、金型及びビームをこれらを取り付けたダイホルダーごとフィンガのクランプ方向に取り出し、さらにプレス装置外でビームをダイホルダー付属のビーム受けから外して、フィンガ交換または金型交換を行う方法である。

もう一つは、プレス装置のビーム長手方向一端部からビームのみをプレス装置外へ取り出し、フィンガ交換はプレス装置の外部で行い、金型交換はプレス装置内部で行う方法である（例えば、特許文献１、２）。
特公昭５７−４６９２９号公報 実開昭６２−２０７３１号公報

特許文献１に記載のものは、ビーム（フィードバー）の長手方向に沿って移動可能なスライドプレートに結合装置を介してビームの一端が着脱自在に連結されており、ビームとスライドプレートの連結を解除することにより、ビームをプレス装置の外部に取り出すようになっている。

一方、特許文献２に記載のものは、ビーム（トランスファバー）が、駆動ユニット及び従動ユニットに取り付けられた端部ビームと、フィンガが取り付けられた中間ビームとに分割可能に構成され、フィンガ交換時には、中間ビームを一方の端部ビームから分割し、中間ビームと他方の端部ビームだけをプレス装置の外部に取り出すようになっている。

上記特許文献１、２は、いずれもビームの下面にラックが取り付けられ、このラックに噛み合うピニオンを手動もしくは電動で回転させることにより、ビームを搬送させるようになっている。ピニオンはプレス装置の固定位置に設けられているので、ビームの長さ分以上にビームを搬送させることができず、ビーム全体をプレス装置の外部に取り出すことが不可能である。このため、フィンガ交換作業をプレス装置の近傍で行わなければならなかった。特許文献２の図１に図示されているように、このフィンガを交換する位置には機器類が多くあり、作業が困難であった。

そこで本発明は、プレス装置から取り外したビームを、フィンガ交換作業を容易に行える位置まで搬送することのできるビーム搬送装置を提供することを課題としている。

本発明に係る一のビーム搬送装置は、加工用素材を保持する複数対のフィンガが取り付けられたビームをトランスファプレス装置から装置外へ搬出する際や、トランスファプレス装置に取り付けるビームを当該装置内に搬入する際に使用するビーム搬送装置であって、トランスファプレス装置のビームの端部近傍の第一停車位置と該第一停車位置よりもトランスファプレス装置から遠い第二停車位置との間を移動可能な台車に、当該台車が前記第一停車位置に停車しているときにトランスファプレス装置の外部に位置する後退位置とトランスファプレス装置の内部に位置する前進位置との間を、ビームを保持して移動可能なビーム受けを設けたことを特徴とするものである。

また、他のビーム搬送装置は、加工用素材を保持する複数対のフィンガが取り付けられた中間ビームと、該中間ビームの両端部に着脱可能に連結された端部ビームとで構成されるビームを備えたトランスファプレス装置に設けられ、前記中間ビームを装置外へ搬出したり搬入したりする際に使用されるビーム搬送装置であって、前記中間ビームを一方の取り出し側へ移動させる移動手段と、該中間ビームの移動時に取り出し側の端部ビームを水平状態に保持して上方へ持ち上げる昇降装置とを設けたことを特徴としている。前記端部ビームの昇降装置としては、取り出し側の端部ビームの中間部に筒体が外嵌され、該筒体がトランスファプレス装置の昇降装置に回動自在に軸支されるとともに、該筒体の回動を規制する規制手段が設けられているものが好ましい。

フィンガ交換時には、次に示す順でビームを搬送する。台車を第一停車位置に停車させた状態でビーム受けを前進位置まで移動させる。そのビーム受けにビームを載せる。ビームを載せたビーム受けを後退位置まで移動させる。台車を第二停車位置まで移動する。これにより、ビームがトランスファプレス装置から離れた第二停車位置に取り出される。フィンガ交換したビームをトランスファプレス装置へ搬入する場合は、上記と逆の動作を行う。

前記一のビーム搬送装置は、ビームをトランスファプレス装置から離れた第二停車位置に取り出すことができるので、フィンガの交換作業を安全かつ能率的に行えるとともに、フィンガの交換作業を行う位置をフィンガやビームの保管場所の近くに設定することにより、作業の短縮化を図れるようになった。この搬出装置は、全体が一体で形成された１本もののビームに対しても、複数の部材に分割された分割式のビームに対しても適用できる。

また、前記他のビーム搬出装置は、フィンガが取り付けられた中間ビームを取り出す際に、該取り出し側の端部ビームを水平状態で持ち上げることができるので、中間ビーム取り出しの邪魔にならず、中間ビームを円滑に取り出すことができる。

図１は本発明の一実施例の正面図、図２はその平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。このビーム搬送装置１は、左右一対のレール２，２上を前後（図１、図２における左右方向）に走行する台車３と、該台車に対して前後に移動可能なビーム受け４とからなっている。

台車３は、レール２，２に転動自在に係合する各一対の駆動輪（前輪）５，５及び従動輪（後輪）６，６を備えた四輪車両で、走行用モータ７の出力軸に取り付けたプーリ８と駆動輪の車軸５ａに取り付けたプーリ９とに伝動ベルト１０を掛けて、モータ７の駆動力で走行させるようにしている。一方の従動輪６の近傍には、アクチュエータ１１ａによって下方に突出させる位置決めピン１１が設けられている。この位置決めピン１１は、レール上の第一停車位置Ｐ１及び第二停車位置Ｐ２に台車３が停車するとき、下方に突出してレール２に形成された穴（図示せず）に挿入されて台車３の移動を規制するようになっている。

台車３の上部は、ビーム受け４を摺動自在に支持するベッド１３になっている。このベッド１３は、前後方向の２本の走行路１３ａ，１３ａを複数の連結フレーム１３ｂ，…で連結した構成で、各走行路１３ａの上面にはそれぞれ２本のＨ型レール１４，１４が平行に敷設されている。

また、台車３の後部には、ビーム受け４の移動装置１５が設けられている。この移動装置１５は、図４及び図５に示すように、駆動ケース１６内のスプロケット１７に巻き掛けたローラチェーン１８の一端をビーム受け４の底部にブラケット１９を介して連結してあり、ビーム受け移動用モータ２０でスプロケット１７を回転させてローラチェーン１８を駆動することによりビーム受け４を移動させるようにしている。なお、モータ２０の回転力は図示しない減速装置を介してスプロケット１７に伝達される。

前記ローラチェーン１８は、チェーンの両側にローラが設けられた市販のものを使用することができる。ローラチェーン１８を案内するガイド２１は、ローラチェーン１８のローラ１８ａ，１８ａが転動自在に嵌合する一対の溝型鋼からなり、前記連結フレーム１３ｂ，…により下側から支持されている。また、駆動ケース１６内に配置されるガイド２１の後部２１ａは図４に示す形状になっていて、ローラチェーン１８をスプロケット１７に約半周だけ掛け、ローラチェーン１８のビーム受け４に連結されている側は前方に案内し、反対側は少しだけ斜め下向き前方に案内し、その先は下方に垂下させている。

ビーム受け４は、前記ベッド１３の走行路１３ａ，１３ａに対応する一対の摺動部４ａ，４ａと、両摺動部の後部を互いに連結する連結プレート４ｂとで構成されている。一対の摺動部４ａ，４ａの間隔（中心間距離）は、後述する一対のビームのアンクランプ時における最大間隔（中心間距離）ｒと同一になっている。各摺動部４ａの底面後部には、前記Ｈ型レール１４に摺動自在に嵌合するスライドガイド２３が、１本のＨレールに付き前後２箇所ずつ計４箇所に取り付けられている。スライドガイド２３としては、特許第２６０７９９３号公報に記載されている構成のもの（例えば、商品名「ボールリテーナＴＭ入りＬＭガイド」）が好適である。

連結プレート４ｂの裏面中央部には、前記ブラケット１９が下向きに突出させて取り付けられている。また、各摺動部４ａの上面前部には、後述する中間ビームに形成されている長穴３２に嵌合するピン２４が前後２箇所に設けられている。さらに、各摺動部４ａの上面後部には中間ビームの搬出・搬入作業時に当該中間ビームを下から支えるローラ２５が設けられている。

ビーム搬送装置１は以上の構成である。ここで、このビーム搬送装置１が適用されるトランスファプレス装置のビームについて説明する。ビーム３０は、図７、８、９に図示されているように、中間ビーム３０ａと左右の端部ビーム、すなわち、右固定ビーム３０ｂ、及び左固定ビーム３０ｃからなり、それぞれが分離可能に連結されている。このようなビーム３０が平行に２本設けられている。それぞれの中間ビーム３０ａには、図２に示すように、素材をクランプするためのフィンガ３１が複数個互いに向き合わせて取り付けられている。また、中間ビーム３０ａの上面には、前記ピン２４が嵌合する有効長さｈの長穴３２が前後２箇所に形成されている。

中間ビーム３０ａと右固定ビーム３０ｂ、及び中間ビーム３０ａと左固定ビーム３０ｃの連結部は、図１０〜１２に示す構成になっている。図は中間ビーム３０ａと右固定ビーム３０ｂの連結部のみを表しているが、中間ビーム３０ａと左固定ビーム３０ｃの連結部も同じ構成である。固定ビーム３０ｂの端部には油圧シリンダ３４が内蔵されており、そのピストン３５のロッド３５ａが中間ビーム３０ａ側に突出している。ピストンロッド３５ａの先端部には、大径のロッドヘッド３５ｂが形成されている。ピストン３５は、スプリング３６により図における右方に付勢されている。一方、中間ビーム３０ａの端部には、図１３に示すような上下に開口する箱型の連結体３７が設けられている。この連結体３７の端面には上端から中央部にかけて縦溝３７ａが形成されているとともに、両側部と下部に切欠き３７ｂ，…が形成されている。

図１０の状態は、連結体３７の縦溝３７ａにピストンロッド３５ａが上から嵌り込み、ロッドヘッド３５ｂが連結体３７の中空部に位置している。その状態で、給排油口３４ａから油圧シリンダ３４に油が供給されると、ピストン３５が右方に摺動して、ロッドヘッド３５ｂが連結体３７の右内壁面３７ｃに強く押し付けられる。これにより、中間ビーム３０ａと固定ビーム３０ｂとが堅固に連結する。このとき、固定ビーム３０ｂの端面に形成されている凸部が切欠き３７ｂ，…に係合して、両ビーム３０ａ，３０ｂがずれないようになっている。

図１０の状態で、給排油口３４ｂから油圧シリンダ３４に油が供給されると、図１１に示すように、ピストン３５が左方に摺動して、ロッドヘッド３５ｂが連結体３７の左内壁面３７ｄを押し、中間ビーム３０ａを左方に移動させる。

図１１の状態から、給排油口３４ｂからの油の供給を停止すると、図１２に示すように、スプリング３６の弾発力によりピストン３５は少しだけ右方へ戻り、ロッドヘッド３５ｂが連結体３７の左内壁面３７ｄから離れる。これにより、中間ビーム３０ａと固定ビーム３０ｂとが完全に分離する。

ビーム３０は右昇降装置と左昇降装置とからなるトランスファプレス装置に付設のビーム昇降装置により昇降させられるようになっている。右側の端部ビームすなわち右固定ビーム３０ｂには筒体（摺動筒）４０が摺動自在に嵌合しており、その摺動筒４０と右昇降装置の吊下げステー４１とが支点４２により回動自在に連結されている。また、左側の端部ビームすなわち左固定ビーム３０ｃの端部に左昇降装置の吊下げステー４３が支点４４により回動自在に連結されている。このように、少なくとも片方の固定ビームをトランスファプレス装置の昇降装置に回動自在に取り付けることにより、左右の昇降装置の同期性が多少ずれたとしても、そのずれを吸収して、ビーム３０を水平姿勢に保ったまま昇降させることができる。

図１４は右固定ビーム取付部の構成を示している。符号４５は右昇降装置の吊下げステー４１に取り付けられたシリンダで、そのピストンロッドの下端部に凸部４５ａが形成されている。摺動筒４０に固定したブラケット４６には、上記凸部４５ａが嵌合する穴４６ａが形成されている。上記シリンダ４５を伸長させてブラケット４６を固定することにより、端部ビームに外嵌された筒体（摺動筒４０）の回動が規制され、端部ビームが水平状態で保持される。一方、左固定ビーム３０ｃの下方には、該左固定ビームを支点４４回りに回動させる回動シリンダ４７が設けられている。

以下、このビーム搬送装置の動作を説明する。図６は、ビーム搬送装置１が第二停車位置Ｐ２で待機している状態を表している。このとき、位置決めピン１１がレール２の穴に挿入されて、台車３が移動しないようになっている。また、ビーム受け４は、後退位置Ｐ３に位置している。

図７は、プレス作業が終了したときのビームの状態を表している。このときの両ビームの間隔は、アンクランプ状態の最大幅ｒになっている。金型もしくはフィンガを交換する場合は、プレス装置に設けられた搬出自動起動ボタンをＯＮにすることにより、以下に示す一連の動作が自動的に行われる。

最初に、ビーム昇降装置が同時に作動し、図７において２点鎖線で示すように、ビーム３０をプレス作業時の位置からαだけ上昇させる。αは、中間ビーム３０ａを載置したビーム搬送装置１が上昇したビームに接触せず走行できるだけの高さである。

ビーム３０が上昇すると、アクチュエータ１１ａが作動して位置決めピン１１がレール２の穴から抜けて、台車３が走行可能となる。そして、走行用モータ７が起動して、台車３が第一停車位置Ｐ１に向けて走行を開始する。第一停車位置Ｐ１に到達すると、台車３が走行停止するとともに、位置決めピン１１がレールの穴に挿入されて台車３が移動しないように固定される。

次いで、ビーム受け移動用モータ２０が起動し、ビーム受け４が後退位置Ｐ３から前進位置Ｐ４に向けてベッド１３上を移動する。ビーム受け４が前進位置Ｐ４までくると、移動停止する。このとき、ビーム受け４のピン２４は、中間ビーム３０ａの長穴３２の後端部直下に位置している。続いて、ビーム昇降装置が作動してビーム３０がαだけ下降し、ピン２４が長穴３２に嵌合する。これにて、ビーム３０がビーム受け４の摺動部４ａ，４ａの上に載置される。図８がこの状態を表している。

ビーム３０がビーム受け４の摺動部４ａ，４ａの上に載置されると、ビーム３０が中間ビーム３０ａ、右固定ビーム３０ｂ、及び左固定ビーム３０ｃに分割される。中間ビーム３０ａと左固定ビーム３０ｃとを分割する際、左固定ビーム３０ｃは支点４４を中心に回動するのを可能にするために、両ビーム３０ａ，３０ｃの間に隙間ｈが生じるように、左固定ビーム３０ｃのピストンロッド３５ａが中間ビーム３０ａを右方に押す。同様に、右固定ビーム３０ｂのピストンロッド３５ａも突出し、中間ビーム３０ａに対し右固定ビーム３０ｂがｈだけ右方に押される（図１１参照）。結果的に、右固定ビーム３０ｂは、下面をローラ２５に支持されながら摺動筒４０内を２ｈだけ右方へ移動する。これにより、穴４６ａが凸部４５ａの真下に位置するようになる。長穴３２の有効長さがｈであるので、長穴３２とピン２４の嵌合関係を保ちながら、中間ビーム３０ａはビーム受け４の摺動部４ａ，４ａ上を移動することが可能である。

ビーム３０の分割が完了すると、連結シリンダ４５が突出作動して、凸部４５ａが穴４６ａに嵌合する。さらに、ビーム昇降装置が作動して、両固定ビーム３０ｂ，３０ｃが上昇する。右固定ビーム３０ｂは、水平状態を保ちながらαだけ上昇して、中間ビーム３０ａから分離する。一方、左固定ビーム３０ｃは、回動シリンダ４７が突出作動することにより、支点４４を中心に上方に回動して、中間ビーム３０ａから分離する。図９がこの状態を表している。

両固定ビーム３０ｂ，３０ｃを中間ビーム３０ａから分離して、中間ビーム３０ａをビーム受け４に引き受けた後、ビーム受け駆動用モータ２０が起動して、ビーム受け４がその長さ方向の引き出し側である前進位置Ｐ４から後退位置Ｐ３へ移動する。このとき、図９に示すように、右固定ビーム３０ｂは水平状態を保ってαだけ上昇しているため、中間ビーム３０ａはその右固定ビーム３０ｂの下方に入り込む。次いで、アクチュエータ１１ａが作動して位置決めピン１１がレール２の穴から抜ける。そして、走行用モータ２０が起動して台車３が中間ビーム３０ａの長さ方向に移動させ第二停車位置Ｐ２まで走行し、そこで停車する。このとき、同様に、右固定ビーム３０ｂは水平状態を保ってαだけ上昇しているため、台車３は、その右固定ビーム３０ｂの下方を中間ビーム３０ａがビーム受け４に載置された状態で通過する。停車後、位置決めピン１１がレール２の穴に挿入され、台車３の移動が規制される。これにて、ビーム搬出作業が終了し、この第二停車位置Ｐ２でフィンガ３１を交換する。

また、中間ビーム３０ａをプレス装置に搬入する場合は、長穴３２の左端部にピン２４が挿入された状態に中間ビーム３０ａをビーム受け４に載置してから、搬入自動起動ボタンをＯＮにする。これにより、以下に示す一連の動作が自動的に行われる。

最初に、右固定ビーム３０ｂ及び左固定ビーム３０ｃを、プレス作業時の位置からαだけ上昇した位置に水平状態に保持する。その状態で、ビーム搬送装置１が第一停車位置Ｐ１まで走行する。停車後、中間ビーム３０ａを載せたビーム受け４が前進位置Ｐ４まで移動する。この時点で、中間ビーム３０ａと両固定ビーム３０ｂ，３０ｃとの間には隙間がｈだけ開いている。

次に、両固定ビーム３０ｂ，３０ｃがα下降し、該固定ビーム側の油圧シリンダ３４のピストンロッド３５ａが中間ビーム側連結体３７の縦溝３７ａに嵌り込む。連結シリンダ４５は後退作動して凸部４５ａが長穴４６ａから抜ける。そして、固定ビーム３０ｂ，３０ｃの油圧シリンダ３４が収縮作動して、中間ビーム３０ａと固定ビーム３０ｂ，３０ｃとが連結固定される。その際、中間ビーム３０ａは、長穴３２とピン２４との嵌合関係を保ちながら、左方へ距離ｈだけ移動する。また、右固定ビーム３０ｂは、中間ビーム３０ａの移動距離ｈと、連結前の隙間ｈとの合計である距離２ｈだけ左方へ移動する。

中間ビーム３０ａと固定ビーム３０ｂ，３０ｃとが連結されたビーム３０は、ビーム昇降装置によりαだけ上昇する。中間ビーム３０ａをトランスファプレス装置に引き渡したビーム搬送装置１は、ビーム受け４を後退位置Ｐ３へ戻すとともに、第二停車位置Ｐ２まで走行する。これにて、ビーム搬入作業が終了する。

上記実施形態では、ビーム搬送装置１の車体を溝型鋼等の鋼材を組み合わせて構成しているが、台車３に対しビーム受け４が移動可能な構成であればこれに限定しない。ビーム受け４の移動方法としては、実施形態のローラチェーンを用いた構成に代えて、ベルトを用いた構成としてもよい。また、リニアモータを用い、ビーム受けが台車に対し浮上して移動するようにしてもよい。ビーム受け４の案内手段についても、他の公知技術を採用することが可能である。

また、上記実施形態では台車３が直線のレール上を走行する構成としたが、レールを曲線状にしてもよく、或いはレールを無くしてもよい。さらに、この実施形態では、ビームを３分割し、フィンガが取り付けられている中間ビームのみを搬入、搬出する構成としたが、ビームを分割せずにトランスファプレス装置に取り付けられる状態のまま搬入、搬出するようにしてもよい。

ビーム搬送装置の正面図である。 ビーム搬送装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図３のＣ部拡大図である。 ビーム搬出作業の動作を示す図その１である。 ビーム搬出作業の動作を示す図その２である。 ビーム搬出作業の動作を示す図その３である。 ビーム搬出作業の動作を示す図その４である。 ビーム分割部の１状態を示す断面図である。 ビーム分割部の異なる状態を示す断面図である。 ビーム分割部のさらに異なる状態を示す断面図である。 連結体の斜視図である。 図９のＤ−Ｄ断面図である。

符号の説明

１ ビーム搬送装置
２ レール
３ 台車
４ ビーム受け
３０ ビーム
３０ａ 中間ビーム
３０ｂ 右固定ビーム（右端部ビーム）
３０ｃ 左固定ビーム（左端部ビーム）

Claims (3)

1. 加工用素材を保持する複数対のフィンガ（３１）が取り付けられた中間ビーム（３０ａ）と、該中間ビーム（３０ａ）の両端部に着脱可能に連結された端部ビーム（３０ｂ、３０ｃ）とで構成されるビーム（３０）を備えたトランスファプレス装置に設けられ、前記中間ビーム（３０ａ）をトランスファプレス装置外へ搬出したり搬入したりする際に使用されるビーム搬送装置（１）であって、前記中間ビーム（３０ａ）をその長さ方向の取り出し側へ移動させる移動手段と、該中間ビーム（３０ａ）の移動時に取り出し側の端部ビーム（３０ｂ）を水平状態に保持して上方へ持ち上げる昇降装置とを設け、前記移動手段は、前記中間ビーム（３０ａ）が載置されるビーム受け（４）を有して、前記昇降装置により上方へ持ち上げられた端部ビーム（３０ｂ）の下方を前記中間ビーム（３０ａ）がビーム受け（４）に載置された状態で前記取り出し側に通過可能であることを特徴とするビーム搬送装置。
2. 前記中間ビーム（３０ａ）の移動時に取り出し側の端部ビーム（３０ｂ）を上方へ持ち上げる昇降装置をトランスファプレス装置のビーム昇降装置により構成し、前記取り出し側の端部ビーム（３０ｂ）の中間部に筒体（４０）が外嵌され、該筒体（４０）が前記トランスファプレス装置のビーム昇降装置に回動自在に軸支されるとともに、その昇降装置に該筒体（４０）の回動を規制する規制手段（４５、４６）が設けられて、その規制手段によって前記端部ビーム（３０ｂ）の水平状態が保持される請求項１に記載のビーム搬送装置。
3. 前記中間ビーム（３０ａ）を前記取り出し側へ移動させる移動手段が、前記トランスファプレス装置のビーム（３０）の端部近傍の第一停車位置（Ｐ１）と該第一停車位置（Ｐ１）よりもトランスファプレス装置から遠い前記フィンガ（３１）を交換する第二停車位置（Ｐ２）との間を前記中間ビーム（３０ａ）の長さ方向に移動可能な台車（３）で構成され、この台車（３）に、当該台車（３）が前記第一停車位置（Ｐ１）に停車しているときにトランスファプレス装置の外部に位置する後退位置（Ｐ３）とトランスファプレス装置の内部に位置して前記中間ビーム（３０ａ）を引き受け・引き渡しする前進位置（Ｐ４）との間を中間ビーム（３０ａ）を保持してその中間ビーム（３０ａ）の長さ方向に移動可能な前記ビーム受け（４）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のビーム搬送装置。

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