JP5334875B2 - ワーク分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置の搬送面上に整列されて搬送される一連のワークから、プレス加工装置で加工されるべきワークを分離するためのワーク分離装置に関するものである。

特許文献１でも知られているように、従来トランスファプレス機械のようなプレス加工装置へワークを供給するために、ベルトコンベヤ及びフィードバー等が用いられている。特許文献１の装置のフィードバーは、プレス方向に直交する平面内だけで運動するものであり、またベルトコンベヤの搬送面とフィードバーの作動平面は基本的に同一レベルにある。このように構成することによって、フィードバーの構成及び制御が比較的簡単になるという利点が得られる。また、特許文献１の装置の場合、ベルトコンベヤの搬送面上に一列に整列されたワークは、ワーク分離装置によって個別のワークに分離されてからフィードバーによって把持されてプレス加工装置内に送り込まれる。

特開２００２−９６９２７号公報

特許文献１に記載された装置では、フィードバーは比較的単純な構成のものであるのに対して、ワーク分離装置は二つの第１及び第２通過阻止手段から構成され、それらはエアシリンダによって上下及び回転駆動される比較的複雑な構成を有するとともに、作動のタイミングをフィードバーの作動に合わせるために制御されることも必要なものである。

本発明は前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的単純な構成のワーク分離装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、搬送装置（２）の搬送面（７）上に整列されて搬送される一連のワーク（Ｗ）から、プレス加工装置（３）で加工されるべきワーク（Ｗ）を分離するためのワーク分離装置であって、ワーク載置面（１１）を有する昇降台（１２）にして、搬送装置（２）の搬送面（７）とワーク載置面（１１）とが同一高さにある第１位置と該第１位置より高位の第２位置との間を往復移動可能に構成された昇降台（１２）と、昇降台（１２）を上方に付勢する第１付勢手段（１３）と、昇降台（１２）が第１位置にあるとき、ワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）を搬送方向（Ａ）で位置決めをするワーク位置決め手段（１４）と、プレス加工装置（３）の上下に移動する上型（５）に固定的に取付けられている押圧手段（１５）にして、上型（５）が下降したとき昇降台（１２）を第１位置に押さえつけ、上型（５）が上昇したとき昇降台（１２）を解放して第２位置までの移動を許容する押圧手段（１５）とを具備するワーク分離装置を提供する。

本発明によれば、押圧手段はプレス加工装置の上型とともに移動して昇降台を押さえることができ、昇降台は第１付勢手段に蓄えられたひずみエネルギーが解放されることにより上方に持ち上げられるので、昇降台の上下の移動のために例えばエアシリンダのような動力源を必要とせず、また昇降台の移動のタイミング等の制御も不要であり、単純な構成でワークの分離を実現することが可能になる。

また、例えばフィードバー装置が昇降台の第２位置のレベルで下型に取り付けられている場合であっても、搬送装置の設置レベルは第２位置より下に位置するので、下型を交換あるいは保守等のために引き出さなければならないときに、フードバー装置が搬送装置に干渉することがないので、搬送装置をずらしたり取り外すことなく下型を引き出すことが可能となる。

請求項２に記載された発明では、ワーク位置決め手段（１４）は、昇降台（１２）が第１位置にあるとき、昇降台（１２）のワーク載置面（１１）上に突出しているが、昇降台（１２）が第２位置にあるときワーク載置面（１１）から突出しない。これにより、昇降台が第２位置にあって、例えばフィードバー装置がワークへ接近するときにワーク位置決め手段が障害になることはない。

請求項３に記載された発明では、プレス加工装置（３）が、ワーク（Ｗ）を把持して該プレス加工装置（３）内部に搬送するフィードバー装置（６）を備え、昇降台（１２）が第２位置にあるとき、フィードバー装置（６）が昇降台（１２）のワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）を把持できるように、第２位置が設定されている。これによれば、フィードバー装置へのワークの受け渡しを簡単に行うことが可能になる。

請求項４に記載された発明では、昇降台（１２）が搬送方向（Ａ）を横切る方向に延びる側面を有しており、昇降台（１２）が第１位置から離脱すると、昇降台（１２）の側面によって、搬送装置（２）の搬送面（７）上の先頭のワーク（Ｗ）の前進が阻止される。これによれば、分離台が第１位置から離脱するときの一連のワークの前進を特別な構成要素を追加することなく阻止できる。

請求項５に記載された発明では、ワーク分離装置は、押圧手段（１５）を下方に付勢する第２付勢手段（１９）をさらに具備しており、押圧手段（１５）は、上型（５）に対して固定的にではなく上下移動可能に取付けられており、第２付勢手段（１９）は、前記押圧手段（１５）が昇降台（１２）を弾性的に押圧して第１位置に保持するように、第１付勢手段（１３）より大きな力を発生するものである。これによれば、例えば押圧手段の長さの製作誤差等の影響を受けることなく分離台の第１位置への位置決めが確実に行われるようになる。また、昇降台（１２）の第１位置での保持時間を長くすることが可能となり、搬送装置（２）からワーク載置面（１１）へのワーク移動時間が確保でき、型を止めることなく、連続的に動かすことが可能となる。

請求項６に記載された発明では、ワーク分離装置は、昇降台（１２）に収容されて、第２付勢手段（１９）に対抗する力を押圧手段（１５）に加える第３付勢手段（２２）をさらに具備しており、第３付勢手段（２２）は、押圧手段（１５）が昇降台（１２）を弾性的に押圧して第１位置に保持するように、第１付勢手段（１３）より大きな力を発生するものである。これによれば、請求項５に記載された発明よりもさらに製作誤差等の影響を受け難くなり、また、昇降台（１２）の第１位置での保持時間をさらに長くすることが可能となる。

請求項７に記載された発明では、昇降台（１２）は、ワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）の搬送方向（Ａ）に直交する方向の位置及び上下方向の位置を規制するワークガイド（２３）を備えている。これによれば、昇降台の移動時に振動等による力がワークに作用したとしてもワークは所定の位置からずれることがない。

請求項８に記載された発明では、昇降台（１２）は、ワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）を吸着保持する磁石（２４）を備えている。これによれば、昇降台の移動時に振動等による力がワークに作用したとしてもワークは所定の位置からずれることがない。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態によるワーク分離装置及び関連する搬送装置及びプレス加工装置を模式的に示す正面図であり、この図においてワーク分離装置は断面で示され、またその昇降台は低位置の第１位置にある。 図１のワーク分離装置の昇降台が高位の第２位置にある状態を示す図である。 本発明の第２実施形態によるワーク分離装置及び関連する搬送装置及びプレス加工装置を模式的に示す正面図であり、この図においてワーク分離装置１は断面で示され、またその昇降台は低位置の第１位置にある。 図３のワーク分離装置の昇降台が高位の第２位置にある状態を示す図である。 本発明の第３実施形態によるワーク分離装置及び関連する搬送装置及びプレス加工装置を模式的に示す正面図であり、この図においてワーク分離装置１は断面で示され、その昇降台は低位置の第１位置にある。 図５のワーク分離装置の昇降台が高位の第２位置にある状態を示す図である。 本発明の第４実施形態によるワーク分離装置の昇降台及び関連する搬送装置及びフィードバー等をワーク搬送方向から見た模式的側面図である。 本発明の第５実施形態によるワーク分離装置の昇降台及び関連する搬送装置等の模式的正面断面図である。

以下、本発明の第１実施形態によるワーク分離装置を図１及び図２に基づいて説明する。図１は、ワーク分離装置１及びそれに関連する搬送装置２とプレス加工装置３を模式的に示す正面図であり、この図においてワーク分離装置１は断面で示されている。また、ワークＷは、平板状のブランク板材であり、また搬送装置２の搬送面７上に多数個が一列に整列されている。

図１に示されるプレス加工装置３は、複数の加工ステーション（不図示）を有する通常のトランスファプレス機械３であり、固定された下型４と、上下に可動する上型５と、ワークＷを図の左側から右へ順送する一般的なフィードバー６とを具備している。フィードバー６は、図では１本のみが示されているが搬送方向Ａに沿って延びるワークＷの搬送軸線に対称に２本設けられており、また各フィードバー６はワークＷを把持するためのフィンガー（不図示）を備えている。図１に示されるフィードバー６は、ワークＷの把持、右方への前進、ワークＷの解放、左方への後進という４段階の運動をプレス方向に直交する平面内で行うように、図示されない駆動装置によって駆動される。

図１の搬送装置２は、一般的なベルトコンベヤ２であり、その搬送面７上に整列した一連のワークＷを図の左から右へ搬送方向Ａで搬送してその下流端でワーク分離装置１に供給するもので、プレス加工工程中は停止することなく常に作動している。また、ベルトコンベヤ２の搬送面７は、フィードバー６あるいは上型５と下型４の分割面よりも下方に配置されている。

第１実施形態によるワーク分離装置１は、ワーク載置面１１を有する昇降台１２と、昇降台１２を上方に付勢して持ち上げることのできる圧縮コイルスプリングの形態の第１スプリング１３と、ワークＷを搬送方向で位置決めするワーク位置決めピン１４と、昇降台１２を押圧する押圧ピン１５と、基礎プレート１６と、押圧ピン１５の上端部を上型５に固定する押圧ピン固定具１７とを具備している。また、前記基礎プレート１６は下型４とは独立した固定台８に固定されている（図３、４と同様に、基礎プレート１６が下型４に固定されてもよい）。

昇降台１２は、概ね直方体のブロック状に形成されていて、その上面のワーク載置面１１は１枚だけのワークＷが載る大きさに設定されている。また内部には第１スプリング１３を納めるスプリング収納凹部１８と、ワーク位置決めピン１４を通す貫通穴とが設けられている。昇降台１２は、図１で示される低位置の第１位置と、図２で示される高位置の第２位置との間を上下に円滑に移動できるようにガイドレール（不図示）によってガイドされている。

昇降台１２の第１位置は、ワーク載置面１１がベルトコンベヤ２の搬送面７と同一高さにある位置であり、このとき昇降台１２はその底面が基礎プレート１６の上面に接することにより位置決めされる。昇降台１２の第２位置は、第１位置よりも高い位置であって、フィードバー６のフィンガー（不図示）がワーク載置面１１上のワークＷを把持できる位置、即ちフィードバー６の前記作動平面とワーク載置面１１とがほぼ一致する位置であり、このとき昇降台１２は、ガイドレール（不図示）に設けられたストッパ（不図示）に当接して位置決めされる。

第１スプリング１３は、昇降台１２のスプリング収納凹部１８に収納されていて、その下端が基礎プレート１６により支持され、その上端がスプリング収納凹部１８の上端面に接しているので、昇降台１２に対して上方への付勢力を与えることができる。

ワーク位置決めピン１４は、基礎プレート１６に立設されていて、昇降台１２上のワークの前端の位置決めを行うために、昇降台１２の比較的前側部分を上下方向に貫通して延びている。ワーク位置決めピン１４は、昇降台１２が第１位置にあるとき、ワーク載置面１１から突出するが、昇降台１２が第２位置にあるとき、その先端がワーク載置面１１より突出しない長さに設定されている。なお、ワーク位置決めピン１４は、図１及び図２では１本のみが表されるが、実際には搬送軸線に対称に２本設けられている。

押圧ピン１５は、上型５に固定された押圧ピン固定具１７にその上端部が固定されて鉛直下方に延びていて、上型５が最低位置にあるとき、その先端が昇降台１２を第１位置に押えつけることができる長さを有している。

次に、第１実施形態によるワーク分離装置１がどのように作動するかについて説明する。
図１は型が閉じた状態、即ち上型５が最低位置にある状態を示しているが、このときフィードバー６は、図の右方の前進位置にあって上型５に挟まれないように退避されており、昇降台１２は押圧ピン１５によって第１位置に押さえ付けられていて、従って第１スプリング１３は圧縮された状態にあり、ワーク位置決めピン１４がワーク載置面１１より突出する。また昇降台１２のワーク載置面１１上には１枚のワークＷが載っており、このワークＷは後続するワークＷから押されているが、ワーク位置決めピン１４によって前進を阻止されて、搬送方向Ａにおいて位置決めされている。

次に、プレス加工装置３による一工程の加工が終わると、上型５及び従って押圧ピン１５が上昇し始め、その結果昇降台１２も第１スプリング１３の力によって上方へ持ち上げられ、従って昇降台１２のワーク載置面１１上の１枚のワークＷが、ベルトコンベヤ２の搬送面７上の後続するワークＷから上方へ切り離される。昇降台１２が第２位置に達すると昇降台１２はストッパ（不図示）に当接するのでそれより上方へは移動せず、またそのときから押圧ピン１５の先端が昇降台１２から離れ始める。また、昇降台１２が上昇し始めると、ベルトコンベヤ２の搬送面７上の一連のワークＷの先頭のワークは、その前端が昇降台１２のベルトコンベヤ２側（図の左側）の側面に当接することによって前進を阻止される。

上型５がさらに上昇して、図２に示される最高位置に達したとき、フィードバー６は図の左方の後進した位置に戻され、さらにフィードバー６は、加工ステーションで加工された少なくとも一つの図示しないワークと共に昇降台１２上のワークＷをそのフィンガ（不図示）で把持するために二本の間隔が縮小される。そのときワーク位置決めピン１４は昇降台１２のワーク載置面１１から突出していないので、フィードバー６の運動を妨げることはない。

次に、ワークＷを把持したフィードバー６は図の右方へ前進してワークＷを型内の第１の加工ステーションへ搬送してワークＷを解放した後、二本の間隔を広げて上型５の移動経路から退避する。

次に、上型５が下降し始めてある高さまで下降すると、押圧ピン１５の先端が第２位置にある昇降台１２を押圧し始める。上型５が図１に示される最低位置に達すると昇降台１２は押圧ピン１５と基礎プレート１６により挟まれて第１位置に位置決めされて、昇降台１２のワーク載置面１１とベルトコンベヤ２の搬送面７の高さが一致する。そうするとベルトコンベヤ２上の一連のワークＷの先頭のワークは、その前進を阻止していた昇降台１２の側面が下方に移動して除かれるので、図１に示されるように、昇降台１２のワーク載置面１１上に移動してワーク位置決めピン１４により位置決めされる。

このようにして、一連のワークＷから一つのワークＷが分離され、フィードバー６による把持に適した位置まで移動され、後続の分離されるべきワークＷが準備されるというワーク分離装置１の作動の一サイクルが完了する。

次に、第２実施形態によるワーク分離装置１０２について図３及び図４を参照して説明する。
第２実施形態によるワーク分離装置１０２では、昇降台１２の第１位置への位置決めに関係する各部材の製作誤差の補償範囲を拡大することにより第１位置への位置決めの精度を高めること、また、昇降台１２の第１位置での保持時間を長くすることにより、搬送装置２からワーク載置面１１へのワーク移動時間を確保することを目的として、押圧ピン１５は昇降台１２を弾性的に押圧する構造となっている。そのため、第２実施形態によるワーク分離装置１０２は、圧縮コイルスプリングの形態の第２スプリング１９をさらに具備すること及び押圧ピン１５が上下移動可能に上型５に取り付けられることにおいて第１実施形態のワーク分離装置１とは異なっている。その他の構成は、基礎プレート１６が下型４に固定されていることを除いて第１実施形態に同様である。

第２実施形態によるワーク分離装置１０２では、第２スプリング１９を収容すると共に押圧ピン１５の上端部側を滑動可能に収容する有底円筒状のスプリング収納シリンダ２０と、それを閉じる蓋部２１とが設けられる。前記スプリング収納シリンダ２０は、押圧ピン１５の拡径した上端部が滑動可能であるような内径を有しており、またその下端部には押圧ピン１５が挿通可能な穴が設けられている。スプリング収納シリンダ２０は、それに押圧ピン１５を通して第２スプリング１９を収容してから蓋部２１に固定された後に上型５に固定される。

また、第２スプリング１９は、上型５が最低位置に下降したとき押圧ピン１５を介して昇降台１２を第１位置に押さえ付けることができる力、つまり第１スプリング１３より大きな力を発生するように、ばね定数及びたわみが設定されている。

このように構成されているので、例えば押圧ピン１５の長さの製造誤差の影響を受けることなく昇降台１２を基礎プレート１６に完全に密着させることが可能になり、その結果昇降台１２の第１位置への位置決め精度が高められる。また、昇降台１２の第１位置での保持時間を長くすることが可能となり、搬送装置２からワーク載置面１１へのワーク移動時間が確保でき、型を止めることなく、連続的に動かすことが可能となる。

次に第３実施形態によるワーク分離装置１０３を図５及び図６を参照して説明する。
第３実施形態によるワーク分離装置１０３は、昇降台１２の第１位置への位置決めに関係する各部材の製作誤差の補償可能範囲を第２実施形態のものよりさらに拡大し、また、昇降台１２の第１位置での保持時間を長くすることにより、搬送装置２からワーク載置面１１へのワーク移動時間を第２実施形態のものよりさらに確保するために、圧縮コイルスプリングの形態の第３スプリング２２をさらに具備している。その他の構成は第２実施形態のワーク分離装置１０２と同様である。

第３実施形態によるワーク分離装置１０３では、第３スプリング２２は、上型５が下降したとき、第２スプリング１９に対抗する力を押圧ピン１５の下端に加えることができるように昇降台１２に収納されていて、上型５が上昇したとき、第３スプリング２２は伸長するがその上端は昇降台１２のワーク載置面１１より突出しない長さとなっている。また、第３スプリング２２は、上型５が最低位置に下降したとき、第１スプリング１３より大きな力を発生するように、ばね定数及びたわみが設定されている。

次に、第４実施形態によるワーク分離装置１０４を図７を参照して説明する。なお、図７は昇降台１２が第２位置にあるとき、ベルトコンベヤ２側から搬送方向で昇降台１２等を見た図であり、ワーク分離装置１０４の一部の構成を示すものである。

図７で示されるワークＷは、今まで説明した板状のブランク板材ではなく、段付き円筒状のものであって、上側の本体部Ｗａと、本体部Ｗａより大径の下側のフランジ部Ｗｂとを有している。また、第４実施形態のワーク分離装置１０４は、昇降台１２の搬送方向に沿う両側に対称に二つのワークガイド２３を具備していることで前述の各実施形態のワーク分離装置と異なっている。

各ワークガイド２３は、互いにほぼ垂直に交わる鉛直部２３ａ及び水平部２３ｂからなる棒状部材として形成されていて、ワークＷのフランジ部Ｗｂが水平部２３ｂの下に収まる寸法で作られている。また、両方のワークガイド２３の水平部２３ｂの解放端部の間にワークＷの本体部Ｗａが位置するので、昇降台１２の昇降時に発生することがある振動等がワークＷに作用したとしてもワークＷの図の左右方向へのずれ及び上方への跳ね上がりがワークガイド２３によって阻止され、所定の位置が常に維持される。従って、フィードバー６のフィンガー６ａは第２位置においてワークＷを常に確実に把持することが可能になる。また、フィードバー６がそのフィンガー６ａでワークＷの本体部Ｗａを把持して搬送方向Ａに沿って前進するので、ワークＷはワークガイド２３及び昇降台１２から離脱せしめられる。

次に、第５実施形態によるワーク分離装置１０５を図８を参照して説明する。なお、図８は昇降台１２が第２位置にあるときの昇降台１２を中心にして描いた正面図であり、ワーク分離装置１０５の一部の構成を示すものであり、また昇降台１２は断面で描かれている。

第５実施形態によるワーク分離装置１０５の昇降台１２は、ワークＷを吸着するための磁石を備えている。磁石は、ワーク位置決めピン１４よりもベルトコンベヤ２側で、ワーク載置面１１より突出しないようにワーク載置面１１に埋め込まれている。このため、昇降台１２の昇降時に振動等がワークＷに作用したとしてもワークＷは磁石により吸着保持されて所定位置からずれることがない。

２ ベルトコンベヤ
３ プレス加工装置
４ 下型
５ 上型
６ フィードバー
１２ 分離台
１３ 第１スプリング
１４ ワーク位置決めピン
１５ 押圧ピン
１６ 基礎プレート
Ｗ ワーク

Claims (8)

1. 搬送装置（２）の搬送面（７）上に整列されて搬送される一連のワーク（Ｗ）から、プレス加工装置（３）で加工されるべきワーク（Ｗ）を分離するためのワーク分離装置であって、
   ワーク載置面（１１）を有する昇降台（１２）にして、前記搬送装置（２）の前記搬送面（７）と前記ワーク載置面（１１）とが同一高さにある第１位置と該第１位置より高位の第２位置との間を往復移動可能に構成された昇降台（１２）と、
   前記昇降台（１２）を上方に付勢する第１付勢手段（１３）と、
   前記昇降台（１２）が前記第１位置にあるとき、前記ワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）を搬送方向（Ａ）で位置決めをするワーク位置決め手段（１４）と、
   前記プレス加工装置（３）の上下に移動する上型（５）に固定的に取付けられている押圧手段（１５）にして、前記上型（５）が下降したとき前記昇降台（１２）を前記第１位置に押さえつけ、前記上型（５）が上昇したとき前記昇降台（１２）を解放して前記第２位置までの移動を許容する押圧手段（１５）と、を具備することを特徴とするワーク分離装置。
2. 前記ワーク位置決め手段（１４）は、前記昇降台（１２）が前記第１位置にあるとき、前記昇降台（１２）の前記ワーク載置面（１１）上に突出しているが、前記昇降台（１２）が前記第２位置にあるとき前記ワーク載置面（１１）から突出しないことを特徴とする、請求項１に記載のワーク分離装置。
3. 前記プレス加工装置（３）は、ワーク（Ｗ）を把持して該プレス加工装置（３）内部に搬送するフィードバー装置（６）を備えており、
   前記昇降台（１２）が前記第２位置にあるとき、前記フィードバー装置（６）が前記昇降台（１２）の前記載置面（１１）上のワーク（Ｗ）を把持できるように、前記第２位置が設定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のワーク分離装置。
4. 前記昇降台（１２）が前記搬送方向（Ａ）を横切る方向に延びる側面を有しており、
   前記昇降台（１２）が前記第１位置から離脱すると、前記昇降台（１２）の前記側面によって、前記搬送装置（２）の前記搬送面（７）上の先頭のワーク（Ｗ）の前進が阻止されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワーク分離装置。
5. 前記押圧手段（１５）を下方に付勢する第２付勢手段（１９）をさらに具備する請求項１〜４のいずれか一項に記載のワーク分離装置であって、
   前記押圧手段（１５）は、前記上型（５）に対して固定的にではなく上下移動可能に取付けられており、
   前記第２付勢手段（１９）は、前記押圧手段（１５）が前記昇降台（１２）を弾性的に押圧して前記第１位置に保持するように、前記第１付勢手段（１３）より大きな力を発生することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のワーク分離装置。
6. 前記昇降台（１２）に収容されて、前記第２付勢手段（１９）に対抗する力を前記押圧手段（１５）に加える第３付勢手段（２２）をさらに具備する請求項５に記載のワーク分離装置であって、
   前記第３付勢手段（２２）は、前記押圧手段（１５）が前記昇降台（１２）を弾性的に押圧して前記第１位置に保持するように、前記第１付勢手段（１３）より大きな力を発生することを特徴とする、請求項５に記載のワーク分離装置。
7. 前記昇降台（１２）が、前記ワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）の前記搬送方向（Ａ）に直交する方向の位置及び上下方向の位置を規制するワークガイド（２３）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のワーク分離装置。
8. 前記昇降台（１２）が、前記ワーク載置面（１１）上のワーク（Ｗ）を吸着保持する磁石（２４）を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のワーク分離装置。

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